CN101757846B - 一种船舶尾气处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环保技术领域，一种新型船舶尾气处理装置；它包含：抽水泵、电催化处理单元、储槽、雾化装置、气液反应装置、固液分离装置、冷凝回流装置、废气入口和泵；抽水泵的出水口与电催化处理单元相连，电催化处理单元与储槽相连接，泵一端与储槽相连接，另一端与雾化装置相连，雾化装置接气液反应装置的液体输入端，废气入口接气液反应装置的气体输入端，气液反应装置的气体输出端接冷凝回流装置，冷凝回流装置上端具排气口，气液反应装置的液体输出端接固液分离装置的输入端，固液分离装置上有固体排放口和液体排放口。本发明还揭示了尾气的处理方法，本发明有以下优点：能耗低，效率高、安装方便，操作简单；反应产物无污染、脱除效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其是一种新型船舶尾气处理方法和装置。
背景技术
大气环境是人类赖以生存的可贵资源，大气环境资源的破坏是一种不可逆的过程，恢复良好的大气环境质量要比采取措施从根本上防治大气污染付出更多的经济代价。然而，现代社会中，大气的污染比较严重，究其原因，大气污染物主要有尘埃颗粒、二氧化碳、二氧化硫或氮氧化物等几种。
船舶运行会需要大量燃料，燃料燃烧时会产生大量的副产物，如粉尘、二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NOx)和二氧化硫(SO2)等有害气体。这些有害气体排放到大气中，会严重地影响人类的健康，也会妨碍植物的生长，从而造成地球环境的严重污染。
二氧化碳是温室气体，科学家预测，由于温室效应，到2050年全球温度将上升2-4摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼。
SO2和NOx是形成酸雨和酸雾的主要大气污染物，对生态环境和人体健康有着巨大危害。
正因为如上原因，人们才有了各种各样的治理大气污染的技术。
治理污染物的技术针对污染物的不同而不同。
颗粒污染物治理的主要方法为：针对颗粒污染物粒径大小，主要有干法、湿法、过滤和静电4类，最常用的就是袋式除尘器(过滤)、旋风式除尘器(干法)、泡沫除尘器(湿法)等。随着对除尘效率要求的提高，静电除尘也逐步开始使用起来。
由于大气中存在了大量的氮氧化物、硫氧化物，才发生大气污染，故产生了一件又一件的污染事件。科学家针对这类氧化物的性质，提出了解决污染的技术有吸收法、吸附法、冷凝法、催化转化法、燃烧法、生物净化法、膜分离法和稀释法。
然而，遗憾的是，现有技术中，基本上都存在设备成本投入大、污染物脱除效率低、不能同时脱除碳氮硫污染物等等缺点。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种船舶尾气处理方法，并藉此揭示一种船舶尾气处理装置，它可以有效地去除船舶尾气中的污染物质。
本发明的方法及装置是采用以下技术方案来实现的：
一种船舶尾气处理方法，其特征在于包括以下过程：
A、产生清洗水的过程：将新鲜海水进行处理，生产出高效的清洗水；
B、雾化过程：将A过程制得的清洗水进入雾化装置进行雾化，得到气雾；
C、气液反应过程：将B过程得到的气雾送入气液反应装置与船舶尾气进行反应，从而除去废气中的气体污染物质；当气雾与废气中的固体颗粒物接触时在固体颗粒物上形成液体，进而一起沉淀入反应装置的底部；
D、固液分离过程：将C过程中底部得到的固液混合物进行分离，得到固体颗料及液体。
上述所述的船舶尾气处理方法，其特征还在于过程C中所述气体污染物质为二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物中的一种或一种以上的混合物。
上述所述的船舶尾气处理方法，其特征还在于过程C中所述的船舶尾气在进入气液反应装置以前，是进行过固体颗粒的脱除的过程的。这样，固体去除效率更高。
一种新型船舶尾气处理装置，其特征在于它包含：抽水泵1、电催化处理单元2、储槽3、雾化装置4、气液反应装置5、固液分离装置6、冷凝回流装置7、废气入口8和泵10；抽水泵1的出水口与电催化处理单元2的进口相连，电催化处理单元2的出口通过管道与储槽3相连接，泵10一端与储槽3相连接，另一端与雾化装置4的进口相连，雾化装置4的出口接气液反应装置5的液体输入端，废气入口8接气液反应装置5的气体输入端，气液反应装置5的气体输出端连接冷凝回流装置7，冷凝回流装置7上端具有排气口11，气液反应装置5的液体输出端连接固液分离装置6的输入端，固液分离装置6上开设有固体排放口13和液体排放口12。
上述所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述雾化装置7的雾化方式为超声雾化或高速离心雾化。
上述所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述的电催化处理单元2的表面涂有稀有金属。
上述所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述的稀有金属为铱、铂、钛、钯、铑、钌、锡、锑、钴或铅中的一种或几种。
上述所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述的气液反应装置5是一种一级或多级反应装置。
上述所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述的气液反应装置5顶部设计有冷凝回流装置。
本装置的工作原理为：抽水泵1把海水通过管路输送到电催化处理单元2，海水在电催化处理单元2里面发生反应，生产出活性清洗水，活性清洗水进入储槽3，启动泵10，把活性清洗水输送到雾化装置4，产生气雾，输送到气液反应装置5壳体内部。
废气管路把废气从废气入口8输送到气液反应装置5中，气流上升过程中与喷出来的活性清洗水气雾相遇，发生反应，除去废气中的污染物质。
因为废气的温度很高，所以，会有部分清洗水蒸发为水蒸气，随气流一起上升，这样还会有部分污染物质溶于水蒸汽中。气流最后到达冷凝回流装置7中，冷凝回流，溶解的污染物质回流回来，提高脱除效率。清洁的气体从排气口11排出。
反应过后的清洗水从气液反应装置5底部排出，进入固液分离装置6，把其中的固体颗粒物和液体分离，固体颗粒物从固体排放口13排出，液体从液体排放口12排出。
在气液反应装置5里面，能同时把废气中的粉尘等固体颗粒物清洗除去。
从气液反应装置5底部流出的清洗水，经管路引到固液分离装置6，除去清洗水中的固体颗粒物等浑浊物质；分离出来的固体颗粒物单独处理。
气液反应装置5中，使气雾与上升气流充分接触，最大限度的除去废气中的污染物质；处理达标后的尾气经管道排放。
本发明装置中雾化装置7首选超声雾化方式，其雾化效果好，颗粒粒径更小，并且会同时产生大量负离子。负离子带电荷，有更好的主动吸附作用，对污染废气的清洗效果更好，清洗效率高。
本发明中不添加任何化学物质；原料来源简单；能耗低，效率高；安装方便，操作简单；反应产物无污染，而且硫氧化物脱除效率达到90％以上，氮氧化物脱除率达到80％以上，二氧化碳脱除率达到70％以上；脱除效果非常好。
附图说明
图1为本发明装置实施实例的结构示意图。
具体实施方式
实施实例一为本发明方法的实施例；实施实例二为本发明装置的实施例。
实施实例一
一种船舶尾气处理方法，其特征在于包括以下过程：
A、产生清洗水的过程：将新鲜海水进行处理，生产出高效的清洗水；
B、雾化过程：将A过程制得的清洗水进入雾化装置进行雾化，得到气雾；
C、气液反应过程：将B过程得到的气雾送入气液反应装置与船舶尾气进行反应，从而除去废气中的气体污染物质；当气雾与废气中的固体颗粒物接触时在固体颗粒物上形成液体，进而一起沉淀入反应装置的底部；
D、固液分离过程：将C过程中底部得到的固液混合物进行分离，得到固体颗料及液体。
上述所述的船舶尾气处理方法，其特征还在于过程C中所述气体污染物质为二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物中的一种或一种以上的混合物。
上述所述的船舶尾气处理方法，其特征还在于过程C中所述的船舶尾气在进入气液反应装置以前，是进行过固体颗粒的脱除的过程的。这样，固体去除效率更高。
实施实例二
请参见图1以及参考实施实例一，一种新型船舶尾气处理装置，其特征在于它包含：抽水泵1、电催化处理单元2、储槽3、雾化装置4、气液反应装置5、固液分离装置6、冷凝回流装置7、废气入口8和泵10；抽水泵1的出水口与电催化处理单元2的进口相连，电催化处理单元2的出口通过管道与储槽3相连接，泵10一端与储槽3相连接，另一端与雾化装置4的进口相连，雾化装置4的出口接气液反应装置5的液体输入端，废气入口8接气液反应装置5的气体输入端，气液反应装置5的气体输出端连接冷凝回流装置7，冷凝回流装置7上端具有排气口11，气液反应装置5的液体输出端连接固液分离装置6的输入端，固液分离装置6上开设有固体排放口13和液体排放口12。
上述所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述雾化装置7的雾化方式为超声雾化或高速离心雾化。
上述所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述的电催化处理单元2的表面涂有稀有金属。
上述所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述的稀有金属为铱、铂、钛、钯、铑、钌、锡、锑、钻或铅中的至少一种。
上述所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述的气液反应装置5是一种一级或多级反应装置。
上述所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述的气液反应装置5顶部设计有冷凝回流装置。
本发明装置的工作原理为：抽水泵1把海水通过管路输送到电催化处理单元2，海水在电催化处理单元2里面发生反应，生产出活性清洗水，活性清洗水进入储槽3，启动泵10，把活性清洗水输送到雾化装置4，产生气雾，输送到气液反应装置5壳体内部。
废气管路把废气从废气入口8输送到气液反应装置5中，气流上升过程中与喷出来的活性清洗水气雾相遇，发生反应，除去废气中的污染物质。
因为废气的温度很高，所以，会有部分清洗水蒸发为水蒸气，随气流一起上升，这样还会有部分污染物质溶于水蒸汽中。气流最后到达冷凝回流装置7中，冷凝回流，溶解的污染物质回流回来，提高脱除效率。清洁的气体从排气口11排出。
反应过后的清洗水从气液反应装置5底部排出，进入固液分离装置6，把其中的固体颗粒物和液体分离，固体颗粒物从固体排放口13排出，液体从液体排放口12排出。
在气液反应装置5里面，能同时把废气中的粉尘等固体颗粒物清洗除去。
从气液反应装置5底部流出的清洗水，经管路引到固液分离装置6，除去清洗水中的固体颗粒物等浑浊物质；分离出来的固体颗粒物单独处理。
气液反应装置5中，使气雾与上升气流充分接触，最大限度的除去废气中的污染物质；处理达标后的尾气经管道排放。
在气液反应装置5里面，清洗水与废气中的二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)等充分接触，发生反应，反应产物易溶于水，随清洗水流到反应装置底部，然后进入下一道工序。
高温废气遇水会产生大量蒸汽，蒸汽随处理过的水汽一起上升，这样，废气中残存的污染物质会继续的和水蒸汽滴结合，因此本发明中设置的冷凝回流***，使水蒸气携带污染物一起冷凝回流，提高了废气吸收效率。
本发明装置中雾化装置7首选超声雾化方式，其雾化效果好，颗粒粒径更小，并且会同时产生大量负离子。负离子带电荷，有更好的主动吸附作用，对污染废气的清洗效果更好，清洗效率高。
本发明中不添加任何化学物质；原料来源简单；能耗低，效率高；安装方便，操作简单；反应产物无污染，而且硫氧化物脱除效率达到90％以上，氮氧化物脱除率达到80％以上，二氧化碳脱除率达到70％以上；脱除效果非常好。
具体效果见下表：
| 污染物 | 清洗前含量 | 清洗后含量 | 清洗效率 |
| 二氧化硫(PPM) | 723.6 | 48.5 | 93.3％ |
| 氮氧化物(PPM) | 167.7 | 26.9 | 84.0％ |
| 二氧化碳(％) | 5.47 | 1.36 | 75.1％ |
本文具体说明了本发明示例性实施实例和目前的优选实施方式，应当理解，本发明的构思可以按其他种种形式实施运用，它们同样落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种船舶尾气处理方法，其特征在于包括以下过程：
A、产生清洗水的过程：将新鲜海水通入电催化处理单元中发生反应，生产出清洗水，其中电催化处理单元的表面涂有稀有金属铱、铂、钛、钯、铑、钌、锡、锑、钴或铅中的一种或几种；
B、雾化过程：将A过程制得的清洗水进入雾化装置进行雾化，得到气雾；
C、气液反应过程：将B过程得到的气雾送入气液反应装置与船舶尾气进行反应，从而除去废气中的气体污染物质；当气雾与废气中的固体颗粒物接触时在固体颗粒物上形成液体，进而一起沉淀入反应装置的底部；
D、固液分离过程：将C过程中底部得到的固液混合物进行分离，得到固体颗料及液体进行排出。
2.根据权利要求1所述的船舶尾气处理方法，其特征在于过程C中所述气体污染物质为二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物中的一种或一种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的船舶尾气处理方法，其特征在于过程C中所述的船舶尾气在
进入气液反应装置以前，是进行过固体颗粒的脱除的过程的。
4.一种船舶尾气处理装置，其特征在于它包含：抽水泵(1)、电催化处理单元(2)、储槽(3)、雾化装置(4)、气液反应装置(5)、固液分离装置(6)、冷凝回流装置(7)、废气入口(8)和泵(10)；抽水泵(1)的出水口与电催化处理单元(2)的进口相连，电催化处理单元(2)的出口通过管道与储槽(3)相连接，泵(10)一端与储槽(3)相连接，另一端与雾化装置(4)的进口相连，雾化装置(4)的出口接气液反应装置(5)的液体输入端，废气入口(8)接气液反应装置(5)的气体输入端，气液反应装置(5)的气体输出端连接冷凝回流装置(7)，冷凝回流装置(7)上端具有排气口(11)，气液反应装置(5)的液体输出端连接固液分离装置(6)的输入端，固液分离装置(6)上开设有固体排放口(13)和液体排放口(12)。
5.根据权利要求4所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述雾化装置(7)的雾化方式为超声雾化或高速离心雾化。
6.根据权利要求4所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述的电催化处理单元(2)的表面涂有稀有金属。
7.根据权利要求6所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述的稀有金属为铱、铂、钛、钯、铑、钌、锡、锑、钴或铅中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述的气液反应装置(5)是一种一级或多级反应装置。
9.根据权利要求4所述的船舶尾气处理装置，其特征在于所述的气液反应装置(5)顶部有冷凝回流装置。
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