[发明专利]一种船舶电解压载水处理系统除氢装置

说明书

一种船舶电解压载水处理装置除氢装置，首先将海水电解装置排放的电解液在气液分离单元进行气液分离，然后将分离出的氢气用干燥器进行干燥，最后将干燥后的混合气送入CuO反应器。本发明的技术效果是：本发明将压载水处理系统电解装置运行时，电解产生的电解液首先进行气液分离、干燥后通入CuO反应器进行氧化还原反应，生成还原Cu和水，以达到除去氢气的目的。还原Cu和H2O又极易氧化生成CuO，以达到循环利用的目的。有效处理了副产物‑氢气，保证了船舶安全，设备简单，成本低，且无需安装较长的排氢管道，降低了泄漏风险。

技术领域

本发明涉及一种船舶电解压载水处理装置运行过程中带有危害船舶正常航行的易燃易爆副产品氢气的处理装置。

背景技术

IMO于2004年采纳了《国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约》，《公约》规定：(1)每m3排放的压载水中最小尺寸≥50μm的存活生物少于10个；(2)排放的压载水中最小尺寸<50μm但>10μm的存活生物每ml少于10个；(3)每100ml压载水中的有毒霍乱弧菌(O1和O139)必须小于1cfu；(4)每100ml压载水中的大肠杆菌必须少于250cfu；(5)每100ml压载水中的肠道球菌必须少于100cfu。公约将在获得30个成员国、占全球35％商船船队吨位批准后的12 个月内生效。

2018年6月，卡塔尔已经批准加入国际海事组织的压载水管理公约，成为第68个加入压载水管理公约的国家。

此次卡塔尔的签约加入，也代表了加入该公约的全球商船船队吨位已超过了75％。

2016年9月8日，随着芬兰的批准加入，压载水管理公约达到生效条件，并于2017年9月8日生效执行。根据国际海事组织 (IMO)海上环境保护委员会第71次会议的决定，2017年9月8日及以后的新建船舶应自交船日期时符合D-2压载水处理排放标准，2017年9月8日以前建造的船舶需要在2019年9月8日及以后的首次国际防止燃油证书(IOPP)换证时符合D-2压载水处理排放标准, 但2014年9月8日至2017年9月7日期间完成IOPP换证的现有船舶，如果选择在2017年9月8日～2019年9月7日期间提前换证，则在此次换证时就应符合D-2标准。

目前船舶电解压载水处理装置运行过程中带有危害船舶正常航行的易燃易爆副产品氢气的产生。如果不对产生的氢气进行处理，直接通过压载管线打入船舶压载舱内，压载管线和压载舱内存在氢气聚集的风险，有较大安全隐患；现行通常采用稀释的方法将氢气稀释至安全浓度后通过大口径排氢风道将危险气体排至船舶主甲板上，该方法可以保证船舶机舱安全，但稀释风机风量大，排氢管道较长，在实现上安装复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的就是提供一种船舶电解压载水处理过程副产物氢气的处理装置，以解决现有技术存在的需要用风机稀释分离出的氢气，并通过大口径管道排放到船舶主甲板以上，设备成本高，安装难度大，且排氢管路较长，存在泄漏的风险的问题。

本发明的技术方案是：一种电解法船舶压载水处理过程副产物氢气的处理装置，其特征在于，该处理流程是：首先将海水电解装置排放的电解液进行气液分离，然后将分离出的氢气进行干燥，再将干燥纯净的氢气通入反应器，最后通过与反应器中CuO在加热条件进行的氧化还原反应除去氢气。

所述的反应器中的电阻加热装置能够在5分钟之内将反应器中的温度加热到250℃左右，误差±1℃，并能维持恒定。

一种实施所述的船舶电解压载水管理系统除氢装置，其特征在于：首先将海水电解装置(电解槽)排放的电解液进行气液分离，然后将分离出的氢气进行干燥，最后将干燥后的氢气通入反应器进行反应除氢，反应器除氢的主要机理是利用了氢气的还原化学特性进行氧化还原反应，H2+CuO＝Cu+H2O(需要加热)生成还原Cu和水，以达到除去氢气的目的。还原Cu和H2O又极易氧化生成CuO，这样以达到循环利用的目的。