CN103894053B - 一种用于船舶的双回路脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种用于船舶的双回路脱硫装置，将传统的碱液喷淋回路分为高、低pH值碱液回路，依次对船舶动力装置废气进行洗涤脱硫，并设置连接管路增加碱液的利用率；该装置包括它的管路部分包括除雾清洗管路Ⅳ、高pH值碱液回路Ⅴ、低pH值碱液回路Ⅵ，洗涤塔与管路连接，相应地自上而下分为三部分：除雾区Ⅲ、高pH值碱液喷淋区Ⅱ和低pH值碱液喷淋区Ⅰ。船舶废气逆流而上经过三个喷淋区，有效地去除了废气中的SOX和细微颗粒物。本发明结构紧凑，操作简单，能有效提高脱硫效率，增加操作稳定性，且环保节能，可降低化学添加剂的使用量。

Description

一种用于船舶的双回路脱硫装置

技术领域

本发明涉及的是一种船用装置，具体地说是船舶废气脱硫装置。

背景技术

目前，湿式洗涤塔技术主要通过在单回路中采用提高洗涤碱液pH值、增加循环泵数量及采用化学添加剂等方法来提高脱硫效率。单回路湿式洗涤工艺的碱液中，维持较高的碱液pH值需要补充大量吸收剂，且高pH值不利于终产物亚硫酸根离子氧化，不利于降低化学耗氧量(COD)；循环泵的数量增加会极大地增加功率消耗及运行成本；而采用化学添加剂时，碱液池内的强氧化装置会使添加剂的化学降解速度加快，从而加大了添加剂的使用量。

申请号为201110039565.7的专利《镁基-海水法船用脱硫***》结合镁法和海水法达到了长期高效的脱硫目标，但该***管路设计中，变频管道泵和海水泵所在管路均被采用由一个泵控制两条管路的设计方法，喷淋泵又设置在喷淋管路的支路上。因此，要达到高效的脱硫目标，需要精确的流量控制，加大了流量控制难度。而且，单回路多级喷淋的喷淋方式增加了浆液的喷淋量和循环泵的损耗功。

申请号为201110210002.X的专利《一种烟气脱硫工艺》在逆流式洗涤塔中采用了多级喷淋的洗涤方式，减少了洗涤液中的颗粒杂质，提高了废气脱硫效率。但是，在该发明的洗涤塔设计中，喷淋级数较多，每一级喷淋区域中均设置了液体分布器、除雾器等单元。洗涤塔结构复杂，外部连接管路较多，不易安装，增加了施工难度。另外，洗涤塔的复杂结构，影响了废气的均匀分布，不利于废气脱硫。

发明内容

本发明的目的在于提供能有效提高脱硫效率、增加操作稳定性的一种用于船舶的双回路脱硫装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种用于船舶的双回路脱硫装置，其特征是：包括脱硫塔、淡水箱、第一碱液箱、第二碱液箱、废液箱，脱硫塔下端设置废气进口，脱硫塔上端设置废气出口，脱硫塔里自上而下依次设置第一除雾器清洗装置、除雾器、第二除雾器清洗装置、高pH值碱液喷淋装置、填料、废气罩、第一集液池、低pH值碱液喷淋装置、第二集液池，第二集液池位于废气进口下方，废气经第一集液池与废气罩之间的空隙向上流动，第一除雾器清洗装置和第二除雾器清洗装置通过除雾器清洗管路相连通，除雾器清洗管路与淡水箱相连通，高pH值碱液喷淋管路分别连通高pH值碱液喷淋装置、第一碱液箱、第二碱液箱，高pH值碱液喷淋管路上设置第一三通阀，第一三通阀位于高pH值碱液喷淋装置、第一碱液箱、第二碱液箱之间，高pH值碱液喷淋回路分别连通第一集液池、第一碱液箱、第二碱液箱，高pH值碱液喷淋回路上设置第二三通阀，第二三通阀位于第一集液池、第一碱液箱、第二碱液箱之间，低pH值碱液喷淋管路分别连通低pH值碱液喷淋装置、第一碱液箱、第二碱液箱，低pH值碱液喷淋管路上设置第三三通阀、第四三通阀，第三三通阀位于低pH值碱液喷淋装置、第一碱液箱、第二碱液箱之间，低pH值碱液喷淋管路连通废液管路，废液管路连通废液箱，第四三通阀安装在低pH值碱液喷淋装置、废液管路、第一碱液箱之间，第二集液池连通低pH值碱液回路，低pH值碱液回路通过第五三通阀连通废液管路。

本发明的优势在于：

1)由于低pH值碱液喷淋区Ⅰ降低了废气温度并脱除了废气中部分细微颗粒物(PM)，因而改善了高pH值碱液喷淋区Ⅱ的运行环境。

2)本发明的船用双回路脱硫方法和装置的洗涤塔，由于高pH值碱液喷淋区Ⅱ脱硫效率高，在相同脱硫效率要求下，可降低循环喷淋的碱液量。循环泵数量减少可以抵消新增装置费用，在同样达到99％脱硫效率的前提下，采用本发明的船用双回路脱硫方法和装置的投资成本并不会比采用单回路脱硫方法和装置的投资成本高。

3)本发明的船用双回路脱硫方法和装置管路部分，设置连接管路Ⅶ连接高、低pH值碱液回路，提高了碱液的利用率，降低了碱液的使用量。

4)本发明的船用双回路脱硫方法和装置中，将废气降温、脱硫和除雾装置集于一个塔之内，且成垂直分布，在不影响脱硫效率的前提下，缩小了整个脱硫***的体积，简化了***结构。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1，本发明包括低pH值碱液喷淋区Ⅰ、高pH值碱液喷淋区Ⅱ、除雾区Ⅲ、除雾器清洗管路Ⅳ、高pH值碱液回路Ⅴ、低pH值碱液回路Ⅵ、连接管路Ⅶ、废气进口1、集液池2、5、低pH值碱液喷淋装置3、废气罩4、填料6、高pH值碱液喷淋装置7、除雾器清洗装置8、10、除雾器9、废气出口11、水泵12、14、18、20、24、淡水箱13、三通阀15、19、21、22、23、碱液箱16、17、废液箱25。

本发明船用脱硫方法和装置中洗涤塔采用逆流喷淋操作。

本发明装置的工作过程是：船舶动力装置废气由洗涤塔废气入口1进入低pH值碱液喷淋区Ⅰ中，低pH值碱液回路Ⅵ开始喷淋低pH值碱液，低pH值碱液在集液池2中收集，并通过低pH值碱液回路Ⅵ循环利用；初步处理后的废气经废气罩4进入高pH值碱液喷淋区Ⅱ，废气经填料6速度减慢，分布更加均匀，高pH值碱液回路Ⅴ开始喷淋高pH值碱液，碱液在集液池5中被收集，并在高pH值碱液回路Ⅴ中循环利用；废气进入除雾区Ⅲ，经除雾器9，从废气出口11排除；除雾器清洗喷淋装置8和10对除雾器9进行清洗，废液收集在集液池5中。

当高pH值碱液pH值降低至特定值时，即碱液箱16的pH值降低至特定值时，通过调节三通阀15和21，使高pH值碱液改为通过碱液箱17碱液箱17中为新碱液循环，调节三通阀19，水泵18将碱液箱16中的碱液通过连接管路Ⅶ输入到喷淋装置3中。同时，调节三通阀23，水泵24将碱液池17中原有的碱液排到废液箱25中，进行回收处理。当碱液箱16中碱液排空后，可继续添加新碱液作为补充，此时，低pH值碱液回路Ⅵ调整为初始回路状态循环喷淋。通过两个碱液箱的交替使用，可使高、低pH值碱液回路Ⅵ中的碱液不间断的循环洗涤废气。

本发明一种船用双回路的脱硫方法，包括以下步骤：

a.低pH值碱液在低pH值碱液回路中循环喷淋，对废气进行一次洗涤，降低废气温度，除去废气中部分SOx、细微颗粒物PM及微量重金属；

b.高pH值碱液在高pH值碱液回路中循环喷淋，对废气进行二次洗涤，除去废气中绝大部分的SOx；

c.当高pH值碱液pH值降低时，可调节高pH值碱液回路通过的碱液箱，对碱液进行更换；与此同时，接通高、低pH值碱液回路之间的连接管路，使pH值降低的碱液喷淋到低pH值碱液喷淋区，实现碱液的二次利用，提高碱液利用率。

本发明提供的一种船用双回路的脱硫装置，包括管路部分和洗涤塔部分，管路部分包括低pH值碱液回路Ⅵ、高pH值碱液回路Ⅴ、除雾器清洗管路Ⅳ；所述的高pH值碱液回路Ⅴ和低pH值碱液回路Ⅵ由连接管路Ⅶ连接；所述各回路中均设有从集液池输出碱液的循环泵，除雾器清洗管路中设有输入淡水泵。所述洗涤塔内分为三部分，鉴于船上空间有限，三部分采用垂直一体分布，从上往下依次是：除雾器区Ⅲ、高pH值碱液喷淋区Ⅱ、低pH值碱液喷淋区Ⅰ；三部分与各相应的管路回路相连接；所述的高pH值碱液喷淋区Ⅱ和低pH值碱液喷淋区Ⅰ通过中间的废气罩4连接。

本发明一种船用双回路的脱硫方法包括以下步骤：

a.低pH值碱液在低pH值碱液回路中循环喷淋，对废气进行一次洗涤。

b.高pH值碱液在高pH值碱液回路中循环喷淋，对废气进行二次洗涤。

c.当高pH值碱液pH值降低时，可调节高pH值碱液回路通过的碱液箱，对碱液进行更换；与此同时，接通高、低pH值碱液回路之间的连接管路，使pH值降低的碱液喷淋到低pH值碱液喷淋区，实现碱液的二次利用，提高碱液利用率。

对废气进行的一次洗涤，降低废气温度，除去废气中部分SOx、细微颗粒物PM及微量重金属。

对废气进行的二次洗涤，除去废气中绝大部分的SOx。

高pH值碱液回路Ⅴ与低pH值碱液回路Ⅵ之间由连接管路Ⅶ连接,当高pH值碱液pH值降低时，碱液可通过连接管路Ⅶ喷淋到低pH值碱液喷淋区Ⅰ。

在回路中设置两个碱液箱16和17，更换碱液时交替使用。

洗涤塔自上而下分为三部分：除雾区Ⅲ、高PH值碱液喷淋区Ⅱ和低pH值碱液喷淋区Ⅰ，塔内高pH值碱液喷淋区Ⅱ和低pH值碱液喷淋区Ⅰ之间由集液池5分隔，并由废气罩4连通。

Claims (1)

1.一种用于船舶的双回路脱硫装置，其特征是：包括脱硫塔、淡水箱、第一碱液箱、第二碱液箱、废液箱，脱硫塔下端设置废气进口，脱硫塔上端设置废气出口，脱硫塔里自上而下依次设置第一除雾器清洗装置、除雾器、第二除雾器清洗装置、高pH值碱液喷淋装置、填料、废气罩、第一集液池、低pH值碱液喷淋装置、第二集液池，第二集液池位于废气进口下方，废气经第一集液池与废气罩之间的空隙向上流动，第一除雾器清洗装置和第二除雾器清洗装置通过除雾器清洗管路相连通，除雾器清洗管路与淡水箱相连通，高pH值碱液喷淋管路分别连通高pH值碱液喷淋装置、第一碱液箱、第二碱液箱，高pH值碱液喷淋管路上设置第一三通阀，第一三通阀位于高pH值碱液喷淋装置、第一碱液箱、第二碱液箱之间，高pH值碱液喷淋回路分别连通第一集液池、第一碱液箱、第二碱液箱，高pH值碱液喷淋回路上设置第二三通阀，第二三通阀位于第一集液池、第一碱液箱、第二碱液箱之间，低pH值碱液喷淋管路分别连通低pH值碱液喷淋装置、第一碱液箱、第二碱液箱，低pH值碱液喷淋管路上设置第三三通阀、第四三通阀，第三三通阀位于低pH值碱液喷淋装置、第一碱液箱、第二碱液箱之间，低pH值碱液喷淋管路连通废液管路，废液管路连通废液箱，第四三通阀安装在低pH值碱液喷淋装置、废液管路、第一碱液箱之间，第二集液池连通低pH值碱液回路，低pH值碱液回路通过第五三通阀连通废液管路。