一種使用亞氯酸鈉海水溶液脫除船舶柴油機廢氣中氮氧化物的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及大氣污染控制和船舶尾氣排放控制領域，尤其涉及一種使用亞氯酸鈉海水溶液脫除船舶柴油機廢氣中氮氧化物的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]隨著國際貿易的發展，船舶運輸的經濟性越發明顯，導致越來越多的貨物選擇采用船舶運輸。然而，眾多船舶使用劣質燃油作為燃料，船舶柴油機廢氣對于環境的污染越來越嚴重。據挪威向國際海事組織提供的資料表明，每年全球海上船舶排放的顆粒污染物總量相當于全球汽車所排放顆粒污染物的一半，船舶排放的氮氧化物總量占全球排放氮氧化物總量的30%，船舶排放的硫氧化物氣體總量約占世界排放總量的4%。船舶廢氣對大氣造成的污染已經不容忽視，特別是在港口城市和密集航道區域。國際社會對船舶造成的環境污染問題越來越關注。
[0003]頂O在1997年9月MEPC第40屆會議上通過了 MARP0L73/78 1997年議定書(包括附則VI—防止船舶造成大氣污染規則)及8個決議案。我國《大氣污染物綜合排放標準》也于1997年開始實施。2008年10月MEPC第58屆會議通過了MEPC.176(58)號決議一修訂《經1978年議定書修訂的〈1973年國際防止船舶造成污染公約〉》的1997年議定書附件修正案(經修訂的MAP0L73/78附則VI)，該修正案于2010年I月I日視為被接受，于2010年7月I日默認生效。對于氮氧化物的要求，除應急裝置外，在2000年I月I日或以后建造的船舶上，每一臺輸出功率超過130kW的船用柴油機，氮氧化物的排放量應在下列限制值內:(I)第I級，2000年I月I日或以后至2011年I月I日以前建造的船舶:①17.0g/(kW.h)，in<130r/min;?45.0Xn(―0.2)g/(kW.h)，當 130r/min < n<2000r/min ；③ 9.8g/ (kff.h)，當 2000r/min。其中n為柴油機額定轉速。(2)第Π級，2011年I月I日或以后建造的船舶:①14.4g/(kW.h)，in<130r/min;②44.0 Xn(—0.2)g/(kW.h)，當 130r/min < n<2000r/min;③7.7g/(kff.h)，當n 2200(^/11^11。(3)第ΙΠ級，2016年I月I日或以后建造的船舶:①3.4g/(kW.h)，當n<130r/min;②9.0 Xn(-0.2)g/(kW.h)，當 130r/min < n<2000r/min;③2.0g/(kff.h)，當η > 2000r/min。對于硫氧化物的要求，船上使用的任何燃油，其硫含量不得超過下述限制:(1)2012年I月I日以前，4.5%m/m; (2)2012年I月I日及以后，3.5%m/m; (3)2020年I月I日及以后，0.5%m/m。船舶在硫排放控制區域(SECA)內營運時，船上所用燃油的硫含量不得超過下述限制:
(1)2012年7月I日以前，1.5%m/m; (2)2012年7月I日及以后，1(3)2015年I月I日及以后，0.l%m/m。排放控制區包括波羅地海區域、北海區域和MEPC劃定的其它區域，包括港口區域。對于船舶廢氣排放越來越嚴格的要求，各國政府和船公司都在尋求新的解決辦法。
[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硝和脫硫技術的投入力度。涌現出許多關于廢氣脫硝技術的專利，如在專利《一種煙氣脫硝的方法及裝置》(專利號CN 104258701 A)中，使用氧化劑將NO氧化成NO2，再使用堿性吸收劑和水吸收NO2,完成脫硝過程。分別使用氧化劑和吸收劑的方法會增加設備初始投資費用，藥品費用也會隨之增加，經濟性降低，而且采用兩套反應裝置會增加設備占地面積，不利于靈活布置。在專利《一種利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的裝置及其方法》(專利號CN102274682 A)中，脫硫后的溶液與海水混合后直接排放入海，溶液的pH值難以滿足大于6.5的排放要求。同時，脫硫后的溶液中含有大量的S032—，直接排入海水中會再次分解為SO2，造成二次污染。
【發明內容】
[0005]根據上述提出的技術問題，而提供一種使用亞氯酸鈉海水溶液脫除船舶柴油機廢氣中氮氧化物的方法及裝置。
[0006]本發明采用的技術手段如下:
[0007]—種使用亞氯酸鈉海水溶液脫除船舶柴油機廢氣中氮氧化物的方法，具有如下步驟:
[0008]S1、脫硫除塵處理:將海水栗入到脫硫噴淋塔內，并對來自柴油機的廢氣進行脫硫除塵處理；
[0009]S2、脫硝處理:將溶質質量分數為10%-40%的亞氯酸鈉水溶液與海水混合，得到亞氯酸鈉海水溶液，之后，將得到的亞氯酸鈉海水溶液與脫硫除塵處理后得到的廢氣混合反應，得到的廢氣中NOx含量低于2.0g/(kW.h)時排出；
[0010]S3、廢液處理:脫硫除塵處理后得到的廢液經固液分離處理，顆粒物等雜質被分離，得到的廢液與脫硝處理后得到的廢液混合反應，S032—氧化為S042—，同時提高pH值，得到的混合液體的pH值大于6.5、且N032—的含量滿足排放要求時，直接排入海中。
[0011]脫硝處理后得到的廢氣中NOx含量通過氣體監測裝置監測，根據監測結果控制溶質質量分數為10%_40%的亞氯酸鈉水溶液與海水混合時的加入量，并控制脫硝處理后得到的廢氣是否排出。
[0012]所述步驟S3中混合液體的pH值和N032—的含量通過液體監測裝置監測，根據監測結果控制固液分離處理后得到的廢液與脫硝處理后得到的廢液的混合比，并控制所述混合液體是否直接排入海中。
[0013]所述步驟S3中滿足排放要求的NO32+的含量為小于60mg/L。
[0014]本發明還公開了一種使用亞氯酸鈉海水溶液脫除船舶柴油機廢氣中氮氧化物的裝置，包括亞氯酸鈉溶液水柜、脫硝噴淋塔、脫硫噴淋塔、分離裝置、混合水柜、污泥柜、海水進水管和海水排水管，
[0015]所述海水進水管依次通過濾器和海水栗I與所述脫硝噴淋塔的噴淋裝置連通，
[0016]所述海水進水管依次通過所述濾器和海水栗Π與所述脫硫噴淋塔的噴淋裝置連通，
[0017]所述海水栗I與所述脫硝噴淋塔之間設有加藥栗，所述加藥栗與所述亞氯酸鈉溶液水柜連通，
[0018]所述脫硝噴淋塔的頂部設有廢氣出口，所述廢氣出口上設有氣體監測裝置，所述脫硝噴淋塔的底部與所述混合水柜連通，所述脫硝噴淋塔的側壁底部與所述脫硫噴淋塔的頂部連通，所述脫硫噴淋塔的側壁底部設有廢氣進口，所述脫硫噴淋塔的底部與所述分離裝置連通，所述分離裝置分別與所述混合水柜和所述污泥柜連通，所述混合水柜內設有攪拌裝置和液體監測裝置，所述混合水柜通過海水栗m與所述海水排水管連通。
[0019]所述海水栗1、所述海水栗π和所述海水栗m均為離心栗。
[0020]所述加藥栗為加液計量栗。
[0021]所述脫硝噴淋塔的噴淋裝置具有一級或多級噴淋層;所述脫硫噴淋塔的噴淋裝置具有一級或多級噴淋層。
[0022]所述分離裝置為水力旋流器。
[0023]所述一種使用亞氯酸鈉海水溶液脫除船舶柴油機廢氣中氮氧化物的裝置的工作原理為海水通過所述濾器和所述海水栗Π進入到所述脫硫噴淋塔內，并與來自柴油機的廢氣混合反應，得到的廢氣進入所述脫硝噴淋塔內，得到的廢液進入所述分離裝置，
[0024]所述亞氯酸鈉溶液水柜內的亞氯酸鈉溶液通過所述加藥栗與通過所述濾器和所述海水栗I栗入的海水混合，并進入到所述脫硝噴淋塔內與進入所述脫硝噴淋塔內的廢氣混合反應，得到的廢氣中NOx含量通過氣體監測裝置監測，根據監測結果控制亞氯酸鈉水溶液與海水混合時的加入量，并控制得到的廢氣是否排出，得到的廢液進入到所述混合水柜中。
[0025]所述分離裝置內的廢液經固液分離處理，得到的顆粒物等雜質進入所述污泥柜，得到的廢液進入所述混合水柜中，并與從所述脫硝噴淋塔內進入所述混合水柜中的廢液通過所述攪拌裝置混合，得到的混合液體的PH值和N032—的含量通過液體監測裝置監測，根據監測結果控制固液分離處理后得到的廢液與從所述脫硝噴淋塔內進入所述混合水柜中的廢液的混合比，并控制所述海水栗m，從而控制所述混合液體是否直接排入海中。
[0026]本發明具有以下優點:
[0027]I)利用亞氯酸鈉海水溶液脫硝效果較好，可滿足相關排放要求，且船舶獲取海水較為容易，脫硝處理后的廢液對海水沒有污染；
[0028]2)N0的