一種船舶廢氣脫硫裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及船舶造成大氣污染防治技術領域，具體涉及一種船舶廢氣脫硫裝置。
【背景技術】
[0002]在經濟全球化的趨勢下，國際間貿易合作日益增強，遠洋船舶數量日益增加。目前超過90%的遠洋船舶采用柴油機作為主要動力，而且大部分船舶柴油機都燃用價格低廉的重油。雖然燃用重油節省了成本，但與此同時產生的船舶廢氣污染問題也日益嚴重，尤其是船舶硫氧化物污染，已經嚴重影響了沿海地區的大氣環境。
[0003]為了減少船舶廢氣中硫氧化物對大氣環境的污染，國際海事組織和歐美發達國家相繼頒布了控制船舶硫氧化物排放的規定。MARPOL公約附則VI規定，在一般海域，自2012年I月I日及之后，燃油的硫分含量<3.5% m/m ;2020年I月I日及之后，燃油的硫分含量彡0.5% m/m ;在排放控制區(ECA)內航行的船舶，自2015年I月I日及之后，燃油的硫分含量<0.1 % m/m;除此之外，歐盟法令還規定自2010年I月I日起在歐盟港口停泊超過2小時的船舶，不得使用燃油硫分含量超過0.1 % m/m的燃油(不適用于停掉所有機器而使用岸電的船舶)。美國的加利福尼亞州的空氣資源委員會也對船舶燃油硫含量做出了類似的規定，自2012年I月I日開始，船舶在距加州海岸線24海里內水域航行不得使用燃油硫分含量超過0.1 % m/m的燃油。為應對愈加嚴格的排放法規，現有船舶逐漸采用進入ECA前換用低硫燃油的方法，使船舶尾氣排放滿足相關海域的硫排放要求。然而由于低硫燃油的粘度較低，過低的粘度會使燃油噴油設備精密偶件間因潤滑不良而加劇磨損甚至咬死，且低粘度油的可泵性較差，影響了船舶航行的經濟性和安全性。目前，歐美國家的個別航運企業開始嘗試為船舶加裝尾氣后處理設備，該方法的脫硫效率較高，經濟性和安全性好，受到越來越多船舶設備廠商和航運企業的青睞。
[0004]近年來，國內外各大船用設備公司和科研院所都加大了對船舶廢氣脫硫技術的投入力度，涌現出很多關于船舶廢氣脫硫技術的專利，如:在專利《一種船舶柴油機廢氣洗滌脫硫的設備》(專利號CN103331093B)中，使用淡水與NaOH混合生成的吸收液吸收廢氣中S0X。但是船舶淡水資源緊缺，用造水機制造淡水效率低而且費用高。所以使用淡水會大幅提高脫硫裝置的使用成本。而且由于淡水量有限，脫硫裝置只能在排放控制區短時間的使用，并不能滿足船舶在非排放控制區航行狀態下長時間連續的脫硫要求。在專利《滌氣器系統及方法》(專利號CN103842051A)中，提出開式、閉式和混合式三種脫硫工作模式，該方法在一定程度上提高了裝置的適應性，但是隨著船舶航行狀態改變，廢氣中SOx含量明顯變化，該裝置無法實時調節噴淋洗滌液的用量，影響了裝置的靈活性和經濟性。更為關鍵的是，在開式脫硫模式下，洗滌塔排出廢液的PH值約為3.5，明顯不滿足MO所要求的濕法洗滌廢液pH值高于6.5的規定。在專利《鎂基-海水法船用脫硫系統》(專利號CN102120138A)中，提出將MgO粉加入漿料罐中，經蒸汽加熱和電機攪拌，MgO與海水反應制得Mg (OH) 2，之后經漿料提升泵分多路輸送至脫硫洗滌塔中，通過噴淋泵提升作用進行多級Mg (OH) 2漿料循環冷卻噴淋與煙氣中的SOx反應，提高了天然海水SOx的吸收率，該方法的脫硫效率較高，但存在脫硫工藝復雜，脫硫劑價格昂貴和隨船存儲量大等問題。
【發明內容】
[0005]本發明針對以上問題的提出，而研宄設計一種船舶廢氣脫硫裝置及方法。本發明采用的技術手段如下:
[0006]一種船舶廢氣脫硫裝置，包括洗滌塔，所述洗滌塔下部設有進氣口和洗滌水出口，上部設有出氣口，還包括海水混合柜和曝氣池，所述海水混合柜上方設有加堿口、內部設有攪拌器，海水混合柜的進水口與海水泵I連接，海水混合柜的出水口通過加堿泵與洗滌塔內的噴淋裝置連接，噴淋裝置還與海水泵II連接，所述噴淋裝置設置于出氣口的下方，所述洗滌水出口與污泥分離裝置的進水口連接，所述污泥分離裝置的下部的排泥口與污泥柜連接，污泥分離裝置上部的出水口與曝氣池的進水口連接，所述曝氣池的出水口與排放管連接，曝氣池上還設有進海水口，所述進海水口與海水泵III連接。
[0007]進一步地，所述污泥分離裝置為離心分離裝置。
[0008]進一步地，所述出氣口處設有SOx*析儀，所述排放管上設有能檢測pH值的排水檢測裝置，所述SOx分析儀和排水檢測裝置與控制反饋裝置相連，所述控制反饋裝置與加堿泵相連，控制加堿泵的供液量。
[0009]一種船舶廢氣脫硫方法，采用本發明所述的船舶廢氣脫硫裝置，包括以下步驟:
[0010]①向海水混合柜中注入海水，將鈉堿投入海水混合柜，配成鈉堿海水溶液；
[0011 ] ②使用配制的鈉堿海水溶液混合海水作為噴淋液注入洗滌塔的噴淋裝置對船舶廢氣進行噴淋；
[0012]③噴淋處理后的廢氣排入大氣，將噴淋后的噴淋液排入污泥分離裝置進行污泥分離，將污泥排入污泥柜，對分離后的液體混合海水后排入曝氣池進行曝氣處理，通過排放管排入大海。
[0013]進一步地，所述鈉堿海水溶液的pH值為10?13，所述噴淋液的pH值為8?10。
[0014]進一步地，對出氣口處排出的氣體和排放管排出的液體進行檢測，根據檢測結果對鈉堿海水溶液注入洗滌塔的量進行調節，直至排放管排出的液體的pH值為6.5?7.5且出氣口排出的氣體中SOA CO 2的體積比不高于4.3X10
[0015]與現有技術比較，本發明所述的一種船舶廢氣脫硫裝置及方法具有以下有益效果:
[0016]1、本發明通過向噴淋管中加入少量預先配置的一定濃度鈉堿海水，適當提高噴淋海水的PH值。既增強了天然海水吸收SOx的能力，又使排出的洗滌水pH值大于6.5，滿足IMO對濕法洗滌廢液pH值高于6.5的規定。
[0017]2、本發明裝置在運行過程中始終使用海水噴淋，可以在船舶航行時長時間連續的工作。而且在不需要使用淡水的情況下就可以滿足IMO對濕法洗滌廢液的排放要求。裝置實用性強，經濟性好。
[0018]3、本發明可根據SOx分析儀檢測的廢氣中SO x濃度信號和排水檢測裝置檢測的洗滌水PH信號，調節加堿泵向噴淋管的供液量，增加了裝置的靈活性和適應性，從而使本裝置能滿足船舶在不同海域、工況下的排放要求。
[0019]4、鈉堿市場價格低，而且在運行時只需使用少量鈉堿就可較大程度提高噴淋海水的PH值，隨船存儲量小，裝置安全性高，經濟性好。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明所述的船舶廢氣脫硫裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，一種船舶廢氣脫硫裝置，包括洗滌塔1，還包括海水混合柜2和曝氣池3，所述洗滌塔I下部設有進氣口 4和洗滌水出口 5，上部設有出氣口 6，所述海水混合柜2上方設有加堿口 7、內部設有攪拌器8，海水混合柜2的進水口與海水泵I 9連接，海