[发明专利]一种船用往复式脱硫脱硝的尾气处理装置

说明书

本发明的目的在于提供一种船用往复式脱硫脱硝的尾气处理装置，包括斯特林发动机、脱销塔、脱硫室，斯特林发动机包括高温热腔和低温冷腔，高温热腔外表面缠绕换热管，低温冷腔外表面缠绕冷凝管，换热管的两端分别连通尾气管路以及进气管路，冷凝管的两端分别连通海水池和海水管路，脱销塔里设置活塞，活塞连接斯特林发动机，活塞上方的脱销塔为第一反应室，活塞下方的脱销塔为第二反应室，第二反应室下方通过连通管连通脱硫室，脱硫室设置尾气出口和废液出口。本发明采用往复式脱硝脱硫设计对尾气中的硫化物和氮氧化物进行洗涤处理，增加了洗涤剂与尾气的接触面积和反应时间，能有效净化尾气中的硫化物和氮氧化物，实现尾气达标排放。

技术领域

本发明涉及的是一种船用柴油机，具体地说是船用柴油机的尾气处理装置。

背景技术

随着经济全球化的迅速，水路运输将是各国之间贸易最主要的方式。为了降低船舶的运输成本，通常使用含硫量较高的低质燃油作为燃料，发动机尾气中含有大量的SO2、氮氧化物和颗粒物等污染物。

根据国际海事组织(IMO)2014年统计数据显示，仅2012年船用柴油机NOx排放量约为1900万吨，SOx排放量约为1024万吨，分别占全球NOx、SOx排放量的15％和13％。尾气中NOx主要包括NO、NO2、N2O、N2O5等，其中NO占90％以上。NO在空气中容易氧化为NO2，会对人体的心脏和肺产生毒害作用。SOx中95％为SO2，SO3仅占5％。SO2对人体健康有直接的损害，并且也是酸雨的主要成因，对生态环境有严重影响。综上所述，控制船舶尾气NOx、SOx排放的关键是对NO和SO2进行脱除。

船舶发动机尾气脱硝主流工艺是选择性催化还原(selective catalyticReduction，SCR)，属于尾气后处理技术。实船应用发现：SCR较适合转速高的发动机，因为高速发动机尾气温度高，在SCR催化剂最佳反应窗口温度280～420℃；低速发动机排气温度低(一般低于240℃)，尤其是低速发动机在10％和25％工况时尾气温度更低，无法保证反应所需的窗口温度，所以SCR应用于船舶脱硝还有一些问题需要解决。

发明内容

本发明的目的在于提供能有效净化尾气中的硫化物和氮氧化物、防止气流流量过大导致逸出、实现尾气达标排放的一种船用往复式脱硫脱硝的尾气处理装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种船用往复式脱硫脱硝的尾气处理装置，其特征是：包括斯特林发动机、脱销塔、脱硫室，斯特林发动机包括高温热腔和低温冷腔，高温热腔外表面缠绕换热管，低温冷腔外表面缠绕冷凝管，换热管的两端分别连通柴油机排气口后方的尾气管路以及脱销塔的进气管路，冷凝管的两端分别连通海水池和海水管路，海水管路连通脱硫室，所述脱销塔里设置活塞，活塞连接斯特林发动机，活塞上方的脱销塔为第一反应室，活塞下方的脱销塔为第二反应室，脱销塔的进气管路通过脱销塔上的进气口连通脱销塔，脱销塔的进气口位于活塞的行程之中，第二反应室下方通过连通管连通脱硫室，脱硫室设置尾气出口和废液出口。

本发明还可以包括：

1、所述脱销塔的第一反应室里设置第一尿素喷淋器、第一压力传感器、第一尿素分解层、氮氧化物浓度传感器，脱销塔的第二反应室里设置第二尿素喷淋器、第二压力传感器、第二尿素分解层，尿素罐通过尿素泵分别连接第一尿素喷淋器和第二尿素喷淋器，第一尿素分解层通过压力管连接第二反应室，压力管上设置畜压腔，畜压腔里设置第三尿素分解层，畜压腔与第一尿素分解层之间设置第一单向节流阀，连通管上设置第二单向节流阀，第一压力传感器、第二压力传感器、氮氧化物浓度传感器、尿素泵、第一单向节流阀和第二单向节流阀均连接控制器。

2、尾气出口设置在脱硫室上方，连通管连接脱硫室的位置位于脱硫室下方的侧面，废液出口位于连通管的对侧；脱硫室里布置有缓冲石，缓冲石的直径从下到上依次减小。

3、第一反应室内的压力大于进气压力时，控制器控制第一单向节流阀打开，第一反应室内脱硝后的尾气和废液通过第一单向节流阀经蓄压室流向第二反应室。