本發(fā)明屬于廢氣處理裝置，具體涉及一種集成式船用柴油機(jī)廢氣處理裝置。

背景技術(shù)：

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，船舶廢氣年排放SOx約占世界排放總量的4％，年排放NOx約占世界排放總量的7％。在港口、海峽和一些航線密集、船舶流量大的海區(qū)，已成為該地區(qū)的主要污染源。國(guó)際海事組織(IMO)相關(guān)資料表明，船舶廢氣排放對(duì)環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重，其中SOx主要是燃料中的含硫的燃燒產(chǎn)物，以廢氣的形成排放于大氣，尤其SO₂容易氧化形成酸雨危害人類；NOx包括NO、NO₂、N₂O₄等，其中對(duì)環(huán)境危害最大的是NO和NO2。對(duì)此，對(duì)船舶柴油廢氣進(jìn)行處理已迫在眉睫。

國(guó)內(nèi)外一些公司已經(jīng)研制出了船用海水脫硫系統(tǒng)，但是還沒(méi)有一套適用于船舶安裝使用的占地面積小的廢氣脫硝脫硫除塵裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種集成式船用柴油機(jī)廢氣處理裝置，脫硝脫硫除塵設(shè)備均設(shè)置在一個(gè)箱體內(nèi)，大大減少占地面積，以解決船舶空間狹小而無(wú)法布置廢氣處理裝置的問(wèn)題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種集成式船用柴油機(jī)廢氣處理裝置，包括箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)置有SCR脫硝反應(yīng)器、尿素溶液輸送裝置、海水儲(chǔ)槽和鼓泡塔，所述SCR脫硝反應(yīng)器設(shè)置在所述箱體左側(cè)，所述尿素溶液輸送裝置和所述鼓泡塔均設(shè)置在所述SCR脫硝反應(yīng)器右側(cè)，且所述尿素溶液輸送裝置和所述鼓泡塔均與所述SCR脫硝反應(yīng)器連接，所述海水儲(chǔ)槽設(shè)置在所述箱體底部，且所述鼓泡塔下部與所述海水儲(chǔ)槽連通，所述SCR脫硝反應(yīng)器上設(shè)置有煙氣入口，所述煙氣入口通過(guò)管路與柴油機(jī)廢氣出口連接，所述鼓泡塔頂部設(shè)置有煙氣出口。煙氣通過(guò)SCR技術(shù)進(jìn)行脫硝處理，通過(guò)海水利用所述鼓泡塔的形式進(jìn)行脫硫除塵處理。

進(jìn)一步的，所述SCR脫硝反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有套筒，所述套筒和所述SCR脫硝反應(yīng)器側(cè)壁之間留有煙氣流通的煙氣通道，所述套筒頂部與所述煙氣通道連通，所述套筒內(nèi)設(shè)置有催化劑模塊，所述煙氣通道內(nèi)設(shè)置有霧化噴嘴。

進(jìn)一步的，所述煙氣入口設(shè)置在所述SCR脫硝反應(yīng)器下部。

進(jìn)一步的，所述鼓泡塔底部為開(kāi)口結(jié)構(gòu)，所述套筒底部設(shè)置有第一煙氣輸送管，所述第一煙氣輸送管自由端穿過(guò)所述鼓泡塔側(cè)壁并向下延伸到所述鼓泡塔下部，且所述第一煙氣輸送管的出口高度低于所述鼓泡塔內(nèi)液面高度。

進(jìn)一步的，所述鼓泡塔內(nèi)設(shè)置有除霧器，所述除霧器用于將經(jīng)脫硫處理后的煙氣中的液態(tài)水捕捉。

進(jìn)一步的，所述鼓泡塔的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述鼓泡塔分別為第一鼓泡塔和第二鼓泡塔，所述第一鼓泡塔和所述第二鼓泡塔串聯(lián)設(shè)置，所述第一鼓泡塔頂部設(shè)置有開(kāi)口，所述開(kāi)口上設(shè)置有第二煙氣輸送管，所述第二煙氣輸送管自由端穿過(guò)所述第二鼓泡塔側(cè)壁并向下延伸到所述第二鼓泡塔下部，且所述第二煙氣輸送管的出口高度低于所述第二鼓泡塔內(nèi)液面高度。

進(jìn)一步的，所述尿素溶液輸送裝置包括尿素溶液儲(chǔ)罐和尿素溶液輸送泵，所述尿素溶液儲(chǔ)罐設(shè)置在所述鼓泡塔后部，所述尿素溶液儲(chǔ)罐與所述霧化噴嘴連通的管路上設(shè)置有所述尿素溶液輸送泵。

進(jìn)一步的，所述箱體上還設(shè)置有堿液輸送裝置，所述堿液輸送裝置位于所述SCR脫硝反應(yīng)器下部，所述堿液輸送裝置包括堿液罐和加藥計(jì)量泵，所述堿液罐與所述鼓泡塔連通的管路上設(shè)置有所述加藥計(jì)量泵。

進(jìn)一步的，所述海水儲(chǔ)槽側(cè)壁上設(shè)置有海水進(jìn)口、海水出口和淤泥排出口，所述海水入口位于所述箱體左側(cè)，所述海水出口位于所述箱體右前側(cè)，所述淤泥排出口位于所述箱體右側(cè)。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明采用脫硝-脫硫-除塵的順序進(jìn)行廢氣處理，由于SCR工藝反應(yīng)的溫度最佳區(qū)間在320-400℃，廢氣先進(jìn)入脫硝裝置中，使得脫硝效率高，凈化效果好。

2、本發(fā)明采用集成式設(shè)計(jì)，將所有裝置均設(shè)置在箱體內(nèi)，各裝置之間銜接緊密，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，從而大大減少占地面積、節(jié)省占用空間，以適用于空間狹小的船舶使用。

3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、凈化效率高，可大幅度減少污染物的排放，符合國(guó)家節(jié)能減排的政策要求。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明集成式船舶柴油機(jī)廢氣處理裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明集成式船舶柴油機(jī)廢氣處理裝置的后視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1的左視圖；

圖4是圖1的右視圖。

圖中：1、SCR脫硝反應(yīng)器；2、催化劑模塊；3、第一鼓泡塔；4、第二鼓泡塔；5、第二煙氣輸送管；6、加藥計(jì)量泵；7、尿素溶液輸送泵；8、尿素溶液儲(chǔ)罐；9、堿液罐；10、除霧器沖洗水進(jìn)口；11、煙氣出口；12、煙氣入口；13、海水進(jìn)口；14、淤泥排出口；15、海水出口；16、除霧器；17、海水儲(chǔ)槽；18、第一煙氣輸送管；19、海水液面；20、套筒；21、霧化噴嘴。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。

下面描述中，使用的詞語(yǔ)前、后、左、右、上、下指的是附圖1中的方向，詞語(yǔ)內(nèi)、外分別指的是朝向或者遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種集成式船用柴油機(jī)廢氣處理裝置，包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)置有SCR脫硝反應(yīng)器1、鼓泡塔、尿素溶液輸送裝置、堿液輸送裝置和海水儲(chǔ)槽17。SCR脫硝反應(yīng)器1位于箱體左側(cè)上部，尿素溶液輸送裝置位于SCR脫硝反應(yīng)器右側(cè)，鼓泡塔位于尿素溶液輸送裝置前部，堿液輸送裝置位于SCR脫硝反應(yīng)器1的下部，海水儲(chǔ)槽17設(shè)置在箱體底部，且海水儲(chǔ)槽17位于鼓泡塔正下方。尿素溶液輸送裝置和鼓泡塔均與SCR脫硝反應(yīng)器連接，堿液輸送裝置與鼓泡塔通過(guò)管路連通，海水儲(chǔ)槽17與鼓泡塔底部連通。SCR脫硝反應(yīng)器1為全封閉結(jié)構(gòu)，SCR脫硝反應(yīng)器1內(nèi)設(shè)置有套筒20，套筒20與SCR脫硝反應(yīng)器1側(cè)壁之間留有間隙形成煙氣流通的煙氣通道，煙氣通道下部設(shè)置有煙氣入口12，煙氣通道上部設(shè)置有霧化噴嘴21，套筒20頂部為開(kāi)口結(jié)構(gòu)，套筒20頂部與煙氣通道連通，套筒20內(nèi)設(shè)置有催化劑模塊2，催化劑模塊2的數(shù)量為兩套，兩套催化劑模塊2在垂直方向并排設(shè)置。

如圖2所示，鼓泡塔位于箱體右側(cè)前部，鼓泡塔下部為開(kāi)口結(jié)構(gòu)，鼓泡塔底端與海水儲(chǔ)槽17連通，鼓泡塔上部設(shè)置有除霧器16，鼓泡塔的數(shù)量為兩個(gè)，分別包括第一鼓泡塔3和第二鼓泡塔4，第一鼓泡塔3和第二鼓泡塔4左右并排設(shè)置，且第一鼓泡塔3和第二鼓泡塔4串聯(lián)連接，通過(guò)管路連通。套筒20底部設(shè)置有通孔，通孔上設(shè)置有第一煙氣輸送管18，第一煙氣輸送管18依次穿過(guò)SCR脫硝反應(yīng)器1的側(cè)壁和第一鼓泡塔3的側(cè)壁后在第一鼓泡塔3內(nèi)向下延伸至第一鼓泡塔3下部，且第一煙氣輸送管18末端位于海水液面19以下。第一鼓泡塔3頂部設(shè)置有開(kāi)口，開(kāi)口上設(shè)置有第二煙氣輸送管5，第二煙氣輸送管5穿過(guò)第二鼓泡塔4側(cè)壁后在第二鼓泡塔4內(nèi)向下延伸至第二鼓泡塔4下部，且第二煙氣輸送管5下部末端位于海水液面19以下，第二鼓泡塔4頂部設(shè)置有煙氣出口11。

如圖3所示，尿素溶液輸送裝置包括尿素溶液儲(chǔ)罐8和尿素溶液輸送泵7，尿素溶液儲(chǔ)罐8與霧化噴嘴21連通的管路上設(shè)置有尿素溶液輸送泵7，堿液輸送裝置包括堿液罐9和加藥計(jì)量泵6，堿液罐9位于SCR脫銷反應(yīng)器1正下方，堿液罐9與第一鼓泡塔3連通的管路上設(shè)置有加藥計(jì)量泵6。

如圖4所示，海水儲(chǔ)槽17的側(cè)壁上設(shè)置有海水進(jìn)口13、海水出口15和淤泥排出口14，海水進(jìn)口13設(shè)置在箱體左側(cè)，海水出口15設(shè)置在箱體右前側(cè)，淤泥排出口14設(shè)置在箱體右側(cè)，箱體上還設(shè)置有除霧器沖洗水進(jìn)口10，除霧器沖洗水進(jìn)口10通過(guò)管路與船上工藝水系統(tǒng)連通。

具體使用時(shí)：

船上儲(chǔ)存固體尿素，首先將尿素加水溶解成30％的尿素溶液并存儲(chǔ)在尿素溶液儲(chǔ)罐8內(nèi)，煙氣入口12與船上的柴油機(jī)廢氣引風(fēng)機(jī)出口連接，由于脫硝反應(yīng)在320-400℃時(shí)脫硝效率最高，所以煙氣不經(jīng)降溫直接進(jìn)入SCR脫硝反應(yīng)器1，保證較高的脫硝效率。廢氣經(jīng)煙氣入口12進(jìn)入到SCR脫硝反應(yīng)器的煙氣通道內(nèi)，尿素溶液由尿素溶液輸送泵7抽入到霧化噴嘴21。煙氣在煙氣通道內(nèi)向上升的過(guò)程中遇到從霧化噴嘴21中噴出的尿素溶液，由于煙氣具有一定溫度攜帶熱量，尿素溶液被該部分熱量加熱從而分解出氨氣和二氧化碳。分解后的氨氣、二氧化碳連同煙氣一起進(jìn)入到催化劑模塊2，在催化劑的作用下氨氣和煙氣中的氮氧化物反應(yīng)生成氮?dú)夂退?。?jīng)脫硝處理后，煙氣由第一煙氣輸送管18輸送到第一鼓泡塔3下部與海水接觸，進(jìn)行海水脫硫除塵處理。煙氣自第一煙氣輸送管18下部末端溢出逆流通過(guò)海水液面，煙氣與海水相遇發(fā)生反應(yīng)，生成亞硫酸鹽和硫酸鹽，除去煙氣中的硫化物，同時(shí)煙氣中的大部分粉塵也被海水洗去最終沉淀在箱體底部。煙氣自海水液面19溢出并繼續(xù)上升到達(dá)第一鼓泡塔3上部經(jīng)除霧器16去除煙氣中的液態(tài)水，然后由第二煙氣輸送管5輸送到第二鼓泡塔4下部，并溢出與海水再次相遇發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)一步去除煙氣中的硫化物和粉塵，然后經(jīng)第二鼓泡塔4上部的除霧器15除去煙氣中的液態(tài)水后由煙氣出口11排到大氣中。海水進(jìn)口13處設(shè)置有海水泵，海水泵不斷地將新鮮海水抽入到海水儲(chǔ)槽17內(nèi)。為保證煙氣脫硫完全，加藥計(jì)量泵6根據(jù)需要會(huì)輸送堿液到第一鼓泡塔3和第二鼓泡塔4內(nèi)。本裝置只需要在船上儲(chǔ)備一定量的尿素即可，克服了船舶空間狹小以及物資供應(yīng)不及時(shí)等問(wèn)題，使船舶柴油機(jī)廢氣達(dá)標(biāo)排放，且本裝置生成物對(duì)海洋不會(huì)造成二次污染更環(huán)保，并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置緊湊、所需外部資源較少，占地面積小，船舶廢氣處理適用性強(qiáng)等特點(diǎn)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。