[发明专利]一种声波增强的船舶废气脱硫及颗粒物去除装置

说明书

本发明公开了一种声波增强的船舶废气脱硫及颗粒物去除装置，涉及船舶柴油机尾气处理的技术领域，包括湿法脱硫塔和与湿法脱硫塔相连通的文丘里管，文丘里管内设置有文丘里喷淋层，湿法脱硫塔内由下至上依次设置有降温喷淋层、主喷淋层和脱硫塔除雾器，湿法脱硫塔的顶部设有烟气出口，其中，还包括多个声波增强装置，文丘里管的入口端的侧壁上设有第一接口，湿法脱硫塔的侧壁上设有第二接口，第二接口位于主喷淋层和脱硫塔除雾器之间，第一接口和第二接口上均安装有声波增强装置。本发明的声波增强的船舶废气脱硫及颗粒物去除装置通过声波增强装置实现细小颗粒物的团聚效应，同时大幅去除废气中的SO2和颗粒物，并且控制简单，经济成本低。

技术领域

本发明涉及船舶柴油机尾气处理的技术领域，尤其涉及一种船舶废气脱硫及颗粒物去除装置。

背景技术

海洋运输业是现代社会经济发展中的重要领域，随着世界贸易量的增加，船舶吨位、数量均在急剧上升。在现代世界贸易的运输过程中，柴油发动机是关键的动力来源。为了降低运输成本，船舶发动机通常使用含硫量较高的低质燃油作为主要的燃料，高硫油燃烧后会产生含有大量SO₂和颗粒物等污染物的废气，船舶SO₂等污染物的排放有明确的限制要求。为使船舶尾气硫排放满足相关的排放标准，主要的技术措施是加装湿法脱硫装置。

目前，湿法脱硫塔多采用安装有文丘里管的“U”型洗涤塔，喷淋液多为碱性喷淋液，对SO₂已能够到达法规要求的脱除效果，但对于细小颗粒物的脱除效果并不明显。船舶尾气在经过文丘里管时流速增加，由于大颗粒物受惯性力影响较大，因此部分大颗粒会被捕集脱除，但是小颗粒随废气流动性好，很难单纯地从废气中分离脱除，致使船舶废气中小颗粒含量较高，并且细小颗粒的危害尤为严重，对大气环境造成污染的同时严重损害人体健康。传统的除尘方式难以控制超细颗粒物排放，而新型高效的除尘技术，如湿式静电除尘器、电袋复合除尘器、静电增强水雾除尘技术等，虽然能够较好的脱除超细颗粒物，但普遍存在设备或工艺复杂、能耗高等问题，不适合船舶应用。许多科研工作者针对工业需求提出各种去除超细颗粒物的技术路线，不仅存在一些技术问题且难以在船舶这种特定的环境下实现。

现有申请号为201721421233.4的专利，公开了声波团聚除尘系统，然而在脱硫塔废气通道上密集安装多个声波除灰器，会严重影响排气管道的结构强度，且在声波除灰器后安装有除雾器，这不仅改变了原有排气管道的结构，并且除雾器时刻暴露在腐蚀性极强的废气中，利用电动球阀开启和闭合除雾器很容易造成腐蚀堵塞，因此该发明存在明显的技术问题。

现有申请号为201720545029.7的专利，公开了工业废气中PM2.5颗粒物声波团聚室及其减排装置，然而当柴油机高负荷运转时，废气流速快、流量大，利用单一筒体结构作为颗粒物声波团聚室，筒体过小则难以达到脱除效果，筒体过大在船舶有限的空间下难以实现，且将现有的湿法脱硫塔改造成具有声波团聚室的湿法脱硫塔成本极高，因此该发明存在明显的技术问题。

综上所述，现有的超细颗粒物脱除系统难以满足船舶对安装空间和使用经济性的要求。

发明内容

针对上述产生的问题，本发明的目的在于提供声波增强的船舶废气脱硫及颗粒物去除装置，在实现废气脱硫的同时，促进超细颗粒物团聚长大，对于0.07～6.3μm细颗粒物，团聚后可形成大于10μm的颗粒，可以使废气总颗粒数目浓度降低70％以上，结合湿法洗涤，可以同时大幅去除废气中的SO₂和颗粒物。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：