一種海水、淡水兩用型船舶尾氣脫硫系統(tǒng)及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于船舶尾氣處理凈化技術(shù)領(lǐng)域，提出了通過海水和淡水聯(lián)合對船舶尾氣 進(jìn)行脫硫的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 船舶運(yùn)輸因具其有可載貨物量大、安全、營運(yùn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，長期以來作為經(jīng)濟(jì)全 球化時期國際貿(mào)易的主流運(yùn)輸方式。然而船舶運(yùn)輸?shù)母叨劝l(fā)展給大氣環(huán)境帶來了壓力。 90%以上的運(yùn)輸船舶均采用柴油機(jī)作為動力源，主要燃料為含硫量較高的重質(zhì)油（含硫量 為1. 5%以上），而其中大型遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船舶往往以劣質(zhì)雜油為燃料（屬于雜質(zhì)原子含量偏 高的重質(zhì)油，平均含硫量高達(dá)2. 7% )，因此由船舶柴油機(jī)排放的尾氣中硫化物所占比例甚 尚。
[0003] 船舶排放尾氣中污染問題已引起世界各國與國際海事組織（International Maritime Organization，簡稱頂0)的廣泛關(guān)注。頂0制定的公約MARPOL 73/78附則VI對 世界航行船舶燃油硫含量做出了明確嚴(yán)格的要求，以控制船舶排放煙氣中的SOx排放量，具 體要求見表1。并且該國際公約已在2006年8月23日起對我國產(chǎn)生效力。
[0004] 表1 IMO對船用柴油機(jī)排放污染物的限制標(biāo)準(zhǔn)
[0006] ^(^排放控制區(qū)域（SOx Emission Control Areas-SECA)目前是指以下海域：波 羅的海（2006年生效），北海，包括英吉利海峽（2007年生效），美國加勒比海（2011年生 效），以及北美海域（2012年生效），未來SOx排放控制區(qū)域還會進(jìn)一步的擴(kuò)大，目前已有提 議將澳大利亞、地中海、日本海、香港和新加坡等海域劃為SOx排放控制區(qū)。
[0007] 為控制船舶尾氣中S的排放，達(dá)到國際或各地方性相關(guān)法規(guī)限制的要求，目前根 據(jù)海洋環(huán)境保護(hù)委員會（Maritime Environment Protection Committee，簡稱MEPC)和 IMO 規(guī)定可采取如下三種措施：采用低S燃油，采用液化天然氣（Liquefied Natural Gas，簡稱 LNG)作為代用燃料，或安裝使用船舶尾氣脫硫裝置。但前兩種措施均要更換船舶動力、輔助 設(shè)施，需要對船舶進(jìn)行深度改造，投資過大。
[0008] 為此，我們發(fā)明了一種海水、淡水兩用型船舶尾氣脫硫工藝，通過船舶最易獲得的 海水來制取洗滌液，利用洗滌液中海水本身的堿性，來吸收尾氣中的SO2，產(chǎn)生的洗滌廢液 可以通過水力旋流器去除顆粒物后，曝氣氧化生成中性的、海水中大量存在的硫酸根離子， 處理后的洗滌廢液對海水沒有任何污染，可以直接排入海中。同時在海水吸收效率不足時 或內(nèi)陸江河湖泊航行時，可以在回流處理池中添加適量堿液和淡水，合理配比調(diào)節(jié)pH值后 加入洗滌液中，以增加洗滌液的堿性來保證吸收效率，使其排放尾氣始終處于合格狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提供一種海水、淡水兩用型船舶尾氣脫硫工藝，以解決船舶重油燃燒后大 量的SOx的污染問題，并可實(shí)現(xiàn)洗滌廢液在簡單的處理后能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，從而直接排 放。
[0010] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的工藝設(shè)計(jì)為：
[0011] -種海水、淡水兩用型船舶尾氣脫硫系統(tǒng)，其特征在于：
[0012] 所述系統(tǒng)中包括順次連接構(gòu)成煙氣通路的進(jìn)口煙氣分析儀、脫硫塔和出口煙氣分 析儀；還包括順次連接構(gòu)成洗滌液通路的海水過濾器、洗滌液檢測儀、脫硫塔、氧化池、水力 旋流分離器和洗滌廢液檢測儀；水力旋流器下端帶有污泥池；其中脫硫塔由下端帶有固體 沉降槽的文丘里預(yù)處理塔和含有兩級或多級孔板、多個噴頭的主脫硫塔共同組成；脫硫塔 后與氧化池并列的部分有一個回流處理池，回流處理池的出口與洗滌液檢測儀連接。
[0013] 具體工藝流程為：柴油機(jī)尾氣經(jīng)過進(jìn)口煙氣分析儀檢測后進(jìn)入脫硫塔，在脫硫塔 的文丘里預(yù)處理部分與洗滌液初步接觸，固體顆粒物進(jìn)入文丘里下端的固體沉降槽并被除 去，氣液進(jìn)入主脫硫塔區(qū)，與塔內(nèi)噴淋霧化的洗滌液逆流接觸，使得尾氣完全得到凈化；凈 化后的尾氣經(jīng)過濾器除去水霧后從脫硫塔頂部排出；洗滌廢液則進(jìn)入氧化池進(jìn)行曝氣氧化 處理，將洗滌廢液中的亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽，然后被栗入水力旋流器，進(jìn)行懸浮顆粒物的 分離，顆粒物從水力旋流器下方進(jìn)入污泥池，而從旋流器上方出口流出的處理后的洗滌廢 液在管道內(nèi)與水栗抽取的新鮮水混合后排入海中；在淡水流域航行或洗滌液吸收率下降 時，通過回流處理池中將10%~50%的洗滌廢液回流，并向回流處理池中加入堿液將洗滌 廢液的PH值調(diào)節(jié)為7~9,從而提高煙氣中硫化物的去除率；在裝配實(shí)船時為該套裝置配 備自動控制系統(tǒng)，由傳感器監(jiān)測出口煙氣S02濃度以及洗滌液pH值，并反饋到計(jì)算機(jī)控制 系統(tǒng)調(diào)節(jié)洗滌液流量和回流處理池內(nèi)回流的洗滌廢液的堿液添加量。
[0014] 進(jìn)一步，堿液用NaOH或Ca (OH) 2配制。
[0015] 在質(zhì)量含硫量為1.5%~2. 6 %的重質(zhì)柴油的尾氣處理中，洗滌液與尾氣量比值 調(diào)節(jié)范圍為6~13L/m3;在船舶中質(zhì)量含硫量2. 7%以上的劣質(zhì)重質(zhì)柴油尾氣處理中，液氣 比范圍為13~15L/m3。
[0016] 本發(fā)明將海水洗滌脫硫技術(shù)總結(jié)改進(jìn)后應(yīng)用于船舶尾氣脫硫的工藝中，海水、淡 水均可有效的去除船舶尾氣中的SO2，通過文丘里管進(jìn)行預(yù)處理之后，主塔噴淋與塔板的相 互結(jié)合，將船舶尾氣當(dāng)中的SO2除去，并將洗滌廢液氧化、除塵后，轉(zhuǎn)化為對海水無污染的物 質(zhì)后排放。該方法能夠解決船舶燃油經(jīng)濟(jì)性與硫化物環(huán)境污染的矛盾，并實(shí)現(xiàn)脫硫后的洗 滌廢液經(jīng)簡單處理后排放且對海水無任何副作用，解決了脫硫藥劑和廢液的存放問題，對 船舶的改動影響也隨之減小。同時，為了保證洗滌液充分利用以及在內(nèi)陸、沿海港口水系航 行時脫硫的效率，在脫硫塔下部裝有一個洗滌廢液的回流處理裝置，將一部分洗滌廢液循 環(huán)利用或在洗滌廢液中加入少量堿液，提高洗滌液的利用率，保證排放出的煙氣符合相關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)，減少對大氣的污染。
[0017] 以下通過簡單實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明中脫硫塔對