CN101104130A - 对船舶尾气进行海水洗涤处理的装置及方法 - Google Patents

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尹峰
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Abstract

本发明的对船舶尾气进行海水洗涤处理的装置及方法属于船舶尾气处理技术领域。在作为洗涤器的中空纤维膜接触器内，对经过除尘预处理的船舶尾气进行海水洗涤处理，由SO2浓度监测仪、水质监测仪和PLC可编程控制器组成的控制***，实现对处理后的船舶尾气中的SO2浓度、废水水质的实时检测和存储以及对排水的控制。本发明的有益效果在于：采用中空纤维膜接触器作为洗涤器，需水量少，可以有效地去除船舶尾气中的硫氧化物和颗粒物质；采用PLC可编程控制器对船舶尾气和海水的处理效果进行实时监测、采集和存储，方便港口国检查。

Description

对船舶尾气进行海水洗涤处理的装置及方法
技术领域
本发明涉及船舶尾气处理技术领域，尤其涉及对船舶尾气进行海水洗涤处理的装置及方法。
背景技术
现有的远洋船舶大多数使用重质燃料油作为燃料，其燃烧产物，即船舶尾气中含有大量的有害气体，例如二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等，这些有害气体若不进行处理而直接排放，则会污染大气，从而对自然环境造成诸多危害。为有效降低船舶尾气对大气造成的污染，国际海事组织(IMO)制定了MARPOL公约附则VI，对船舶尾气中的氮氧化物和硫氧化物的排量进行了规定。
现有处理船舶尾气的技术有很多，其中，氮氧化物的处理技术主要有燃烧处理、选择性催化还原两大类；硫氧化物的处理技术有使用低硫燃料油的前处理技术和干法脱硫/海水洗涤的后处理技术。但是，现有海水洗涤处理的洗涤器大都采用喷嘴直接进行喷水处理，这种海水洗涤处理工艺的处理效果差且能耗大。
发明内容
本发明的目的是提供一种对船舶尾气进行海水洗涤处理的装置及方法，可以有效地去除船舶尾气中的硫氧化物和颗粒物质，还可以实时监测、采集、存储船舶尾气和海水的处理效果，方便港口国检查。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
对船舶尾气进行海水洗涤处理的装置，主要由海水泵1、电磁流量计2、中空纤维膜接触器3、静电除尘器4、轴流风机5、固液旋流分离器6、SO2浓度监测仪7、PLC可编程控制器8、水质监测仪9和电磁阀10组成，海水泵1通过钢管与电磁流量计2连接，电磁流量计2通过钢管与中空纤维膜接触器3的海水入口连接，静电除尘器4通过铝合金管与轴流风机5连接，用于对船舶尾气进行预处理；轴流风机5通过铝合金管与中空纤维膜接触器3气体入口连接，用于将预处理后的船舶尾气输入中空纤维膜接触器3内；SO2浓度监测仪7通过钢管与中空纤维膜接触器3的气体出口连接，用于监测处理后的船舶尾气中SO2的浓度，并将监测结果传送给PLC可编程控制器8；固液旋流分离器6通过钢管与中空纤维膜接触器3的海水出口连接，用于将从中空纤维膜接触器3流出的海水进行油渣与水的分离；水质监测仪9通过钢管与固液旋流分离器6连接，用于监测经固液旋流分离器6处理后的海水的水质，并将监测结果传送给PLC可编程控制器8；PLC可编程控制器8分别与SO2浓度监测仪7、水质监测仪9、电磁阀10连接，用于实时检测并存储SO2浓度监测仪7和水质监测仪9传送的监测信号，并根据检测到的水质监测信号控制电磁阀10动作；电磁阀10通过钢管与水质监测仪9连接，用于控制流经水质监测仪9的海水的流向。
所述的中空纤维膜接触器3内的中空纤维材质为聚丙烯，且编成纤维织物。
对船舶尾气进行海水洗涤处理的方法，包括如下步骤：海水通过海水泵1流经电磁流量计2而泵入中空纤维膜接触器3内，船舶尾气经静电除尘器4预处理后通过轴流风机5输入中空纤维膜接触器3内；在中空纤维膜接触器3内，海水对船舶尾气进行洗涤处理；SO2浓度监测仪7对洗涤处理后的船舶尾气进行SO2浓度监测，并将监测结果传送给PLC可编程控制器8；固液旋流分离器6对中空纤维膜接触器3内流出的海水进行固液分离处理，将分离出的油渣排入油渣柜11；水质监测仪9对固液旋流分离器6分离出的海水进行水质监测，并将监测结果传送给PLC可编程控制器8；PLC可编程控制器8存储SO2浓度监测仪7和水质监测仪9传送的监测结果，并根据接收到的水质监测结果，控制电磁阀10将海水排入船舱污水井12或大海中。
本发明的有益效果如下：采用中空纤维膜接触器作为洗涤容器，需水量少，可以有效地去除船舶尾气中的硫氧化物和颗粒物质；采用PLC可编程控制器对船舶尾气和海水的处理效果进行实时监测、采集和存储，方便港口国检查。
附图说明
图1是本发明的对船舶尾气进行海水洗涤处理的装置示意图。
图中：1、海水泵，2、电磁流量计，3、中空纤维膜接触器，4、静电除尘器，5、轴流风机，6、固液旋流分离器，7、SO2浓度监测仪，8、PLC可编程控制器，9、水质监测仪，10、电磁阀，11、油渣柜，12、船舱污水井。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细地描述：
如图1所示，本发明的对船舶尾气进行海水洗涤处理的装置，主要由海水泵1、电磁流量计2、中空纤维膜接触器3、静电除尘器4、轴流风机5、固液旋流分离器6、SO2浓度监测仪7、PLC可编程控制器8、水质监测仪9和电磁阀10组成。
来自船舶烟囱的船舶尾气经静电除尘器4的预处理后，通过轴流风机5送入中空纤维膜接触器3即洗涤器的纤维管中。在洗涤器内，由海水对船舶尾气进行洗涤处理。用于洗涤船舶尾气的海水由专用的海水泵1，经电磁流量计2计量后泵入洗涤器中。
洗涤后的船舶尾气流经SO2浓度监测仪7，最终排入大气中，SO2浓度监测仪7将监测到的洗涤后的船舶尾气中SO2的浓度实时传送给PLC可编程控制器8。
海水在中空纤维膜接触器3的纤维管外自上往下流动，在海水出口处变为废水，并流至固液旋流分离器6，固液旋流分离器6对废水中的固体颗粒物杂质进行分离，分离出来的杂质送入油渣柜7中，清洁的废水流经水质监测仪9进行监测，水质监测仪9是由工业用pH计和油分浓度监测装置集成在一起而组成的，水质监测仪9将水质监测结果实时传送给PLC可编程控制器8。若水质监测仪9检测的水质符合要求，即pH为7-8，油分浓度小于5ppm，则PLC可编程控制器8发出信号，控制电磁阀10动作，将此清洁废水经海水泵1泵入的海水稀释后排入大海；若水质监测仪9检测的水质超标，即pH＜7，油分浓度＞5mg/L，则PLC可编程控制器8发出信号，控制电磁阀10动作，将此清洁废水送入船舱污水井12中进行处理。
在上述洗涤处理过程中，所有的监测结果均被实时传送给PLC可编程控制器8，以方便技术人员对监测数据进行存储和打印。

Claims (3)

1.对船舶尾气进行海水洗涤处理的装置，其特征在于，该装置主要由海水泵(1)、电磁流量计(2)、中空纤维膜接触器(3)、静电除尘器(4)、轴流风机(5)、固液旋流分离器(6)、SO2浓度监测仪(7)、PLC可编程控制器(8)、水质监测仪(9)和电磁阀(10)组成，海水泵(1)通过钢管与电磁流量计(2)连接，电磁流量计(2)通过钢管与中空纤维膜接触器(3)的海水入口连接，静电除尘器(4)通过铝合金管与轴流风机(5)连接，用于对船舶尾气进行预处理；轴流风机(5)通过铝合金管与中空纤维膜接触器(3)气体入口连接，用于将预处理后的船舶尾气输入中空纤维膜接触器(3)内；SO2浓度监测仪(7)通过钢管与中空纤维膜接触器(3)的气体出口连接，用于监测处理后的船舶尾气中SO2的浓度，并将监测结果传送给PLC可编程控制器(8)；固液旋流分离器(6)通过钢管与中空纤维膜接触器(3)的海水出口连接，用于将从中空纤维膜接触器(3)流出的海水进行油渣与水的分离；水质监测仪(9)通过钢管与固液旋流分离器(6)连接，用于监测经固液旋流分离器(6)处理后的海水的水质，并将监测结果传送给PLC可编程控制器(8)；PLC可编程控制器(8)分别与SO2浓度监测仪(7)、水质监测仪(9)、电磁阀(10)连接，用于实时检测并存储SO2浓度监测仪(7)和水质监测仪(9)传送的监测信号，并根据检测到的水质监测信号控制电磁阀(10)动作；电磁阀(10)通过钢管与水质监测仪(9)连接，用于控制流经水质监测仪(9)的海水的流向。
2.如权利要求1所述的对船舶尾气进行海水洗涤处理的装置，其特征在于，所述的中空纤维膜接触器(3)内的中空纤维材质为编成纤维织物的聚丙烯。
3.对船舶尾气进行海水洗涤处理的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：海水通过海水泵(1)流经电磁流量计(2)而泵入中空纤维膜接触器(3)内，船舶尾气经静电除尘器(4)预处理后通过轴流风机(5)输入中空纤维膜接触器(3)内；在中空纤维膜接触器(3)内，海水对船舶尾气进行洗涤处理；SO2浓度监测仪(7)对洗涤处理后的船舶尾气进行SO2浓度监测，并将监测结果传送给PLC可编程控制器(8)；固液旋流分离器(6)对中空纤维膜接触器(3)内流出的海水进行固液分离处理，将分离出的油渣排入油渣柜(11)；水质监测仪(9)对固液旋流分离器(6)分离出的海水进行水质监测，并将监测结果传送给PLC可编程控制器(8)；PLC可编程控制器(8)存储SO2浓度监测仪(7)和水质监测仪(9)传送的监测结果，并根据接收到的水质监测结果，控制电磁阀(10)将海水排入船舱污水井(12)或大海中。
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