CN107226516B - 电解法船舶压载水处理过程副产物氢气的处理工艺和装置 - Google Patents

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Abstract

一种电解法船舶压载水处理过程副产物氢气的处理工艺和装置，首先将海水电解装置排放的电解液在气液分离单元进行气液分离，然后将分离出的氢气按照比例与空气在氢气与空气混合单元混合为易于燃烧的混合气，再用干燥器对混合气进行干燥，最后将干燥后的混合气送入燃烧器燃烧。本发明的技术效果是：本发明将压载水处理***电解装置运行时，电解产生的电解液首先进行气液分离、预处理后直接燃烧，不仅有效处理了副产物‑氢气，保证了船舶安全，而且通过热量回收，提高了电解装置的效率，与现有船舶机舱内电解法压载水处理工艺流程相比，设备简单，成本低，且无需安装较长的排氢管道，降低了泄漏风险。

Description

电解法船舶压载水处理过程副产物氢气的处理工艺和装置
技术领域
本发明涉及一种船舶机舱内电解法压载水处理装置运行副产物-氢气的处理工艺以及所采用的处理装置。
背景技术
电解法船舶压载水处理***安装于船舶机舱内，运行过程中，电解装置会产生副产物-氢气，现有压载水处理装置生产厂家有的不对产生的氢气进行处理，直接通过压载管线打入船舶压载舱内，压载管线和压载舱内存在氢气聚集的风险，有较大安全隐患；有的生产厂家采用稀释的方法将氢气稀释至安全浓度后通过大口径排氢风道将危险气体排至船舶主甲板上，该方法可以保证船舶机舱安全，但稀释风机风量大，排氢管道较长，在实现上安装复杂，成本较高。
发明内容
本发明的目的就是提供一种电解法船舶压载水处理过程副产物氢气的处理工艺和装置，以解决现有技术存在的需要用风机稀释分离出的氢气，并通过大口径管道排放到船舶主甲板以上，设备成本高，安装难度大，且排氢管路较长，存在泄漏的风险的问题。
本发明的技术方案是：一种电解法船舶压载水处理过程副产物氢气的处理工艺，其特征在于，该工艺流程是：首先将海水电解装置排放的电解液进行气液分离，然后将分离出的氢气按照比例与空气混合为易于燃烧的混合气，再对混合气进行干燥，最后将干燥后的混合气燃烧。
所述的混合气中氢气与空气的体积比为4%~60%，混合气的压力大于0.03Mpa。
一种实施所述的电解法船舶压载水处理过程副产物氢气的处理工艺的装置，其特征在于，包括依次连接的气液分离单元、氢气与空气混合单元、干燥器和燃烧器，海水电解装置排放氢气的出口与气液分离单元的入口连接，该气液分离单元的气体出口与该氢气与空气混合单元的一个入口连接，该空气混合单元的另一个入口与压缩空气气源连接，该空气混合单元的出口通过干燥器与燃烧器连接，在该燃烧器内设有点火装置。
所述的气液分离单元由旋风分离器和缓冲罐组成，旋风分离器的底端与缓冲罐的顶端连接，在该缓冲罐的一侧装有液位计，在该缓冲罐的底部设有液体出口。
在所述的燃烧器内设有热量回收装置，将引入所述海水电解装置的海水流经该热量回收装置，利用氢气燃烧产生的热能对海水预热。
所述的氢气与空气混合单元采用喷射器。
所述的海水电解装置与气液分离单元之间的连接管线长度不超过6m。
所述的气液分离单元顶部出口、喷射器、干燥器和燃烧器的顶部装有检测罩，该检测罩为底部开口结构，在该检测罩内的顶部装有氢气探头。
本发明的技术效果是：本发明将压载水处理***电解装置运行时，电解产生的电解液首先进行气液分离、预处理后直接燃烧，不仅有效处理了副产物-氢气，保证了船舶安全，而且通过热量回收，提高了电解装置的效率，与现有船舶机舱内电解法压载水处理工艺流程相比，设备简单，成本低，且无需安装较长的排氢管道，降低了泄漏风险。
附图说明
图1是本发明的氢气处理装置的构成示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明一种电解法船舶压载水处理过程副产物氢气的处理装置，其特征在于，包括依次连接的气液分离单元5、氢气与空气混合单元7、干燥器8和燃烧器9，现有的海水电解装置2排放（含有氢气的）电解液的出口与气液分离单元5的入口5a连接，该气液分离单元5的气体出口5b与该氢气与空气混合单元7的一个入口7a连接，该空气混合单元7的另一个入口7b与压缩空气气源连接，该空气混合单元7的出口7c通过干燥器8与燃烧器9连接，在该燃烧器9内设有自动点火装置12。图中依次连接在海水引入管道的海水泵1、流量计3和压力计4是海水电解装置2的配套装置，属于常规技术。
所述的气液分离单元5由旋风分离器51和缓冲罐52组成，旋风分离器51的底端与缓冲罐52的顶端连接，在该缓冲罐52的一侧装有液位计53，在该该缓冲罐52的底部设有液体出口5c，液体出口5c装有用于对排放液体进行后续处理的投药泵11。缓冲罐52为稳定旋风分离器底部出口压力，充分保证旋风分离器的效率与操作弹性。
在所述的燃烧器9内设有热量回收装置91，将引入所述海水电解装置2的海水流经该热量回收装置91，利用氢气燃烧产生的热能对海水预热。热量回收装置91是一种换热器，可采用任何结构的换热器，如图示的盘管结构。
所述的氢气与空气混合单元7采用喷射器，其一个入口7b连接高压空气（6-10bar），另一个入口7a连接旋风分离器分离出的氢气，将氢气与压缩空气混合为体积比为4%~60%的混合气，混合气的压力大于0.03Mpa。
所述的海水电解装置2与气液分离单元5之间的连接管线长度不宜超过6m，防止过多的氢气在管道内聚集，降低泄露风险。
所述的气液分离单元5顶部出口、喷射器7、干燥器8和燃烧器9的顶部装有检测罩6，该检测罩6为底部开口结构，在该检测罩6内的顶部装有氢气探头10。
本发明在工作时，从海水电解装置2排放的含有氢气的电解液通过气液分离单元5，将氢气从电解液中分离出来，通过喷射器7稀释增压后进入干燥器8干燥，最后进入燃烧器9燃烧；并通过燃烧器9内的热量回收装置91将燃烧产生的热量用于加热电解装置入口的海水，海水温度的升高，会提高海水电解装置2的电解效率，降低电解能耗；同时在气液分离单元5顶部出口、喷射器7、干燥器8、燃烧器9的顶部装有检测罩6，检测罩6的顶部装有氢气探头10，当检测到有氢气泄漏时触发报警并停机，充分保证了船舶机舱内的安全。运行过程中需要保证气液分离单元5内部缓冲罐52不能充满液体。

Claims (3)

1.一种电解法船舶压载水处理过程副产物氢气的处理工艺，其特征在于，该工艺流程是：首先将海水电解装置排放的电解液进行气液分离，然后将分离出的氢气按照比例与空气混合为易于燃烧的混合气，再对混合气进行干燥，最后将干燥后的混合气燃烧；
一种实施上述处理工艺的装置，包括依次连接的气液分离单元、氢气与空气混合单元、干燥器和燃烧器，海水电解装置排放氢气的出口与气液分离单元的入口连接，该气液分离单元的气体出口与该氢气与空气混合单元的一个入口连接，该空气混合单元的另一个入口与压缩空气气源连接，该空气混合单元的出口通过干燥器与燃烧器连接，在该燃烧器内设有点火装置；
在所述的燃烧器内设有热量回收装置，将引入所述海水电解装置的海水流经该热量回收装置，利用氢气燃烧产生的热能对海水预热；
所述的氢气与空气混合单元采用喷射器；
所述的海水电解装置与气液分离单元之间的连接管线长度不超过6m；
所述的气液分离单元顶部出口、喷射器、干燥器和燃烧器的顶部装有检测罩，该检测罩为底部开口结构，在该检测罩内的顶部装有氢气探头。
2.根据权利要求1所述的电解法船舶压载水处理过程副产物氢气的处理工艺，其特征在于，所述的混合气中氢气与空气的体积比为4%~60%，混合气的压力大于0.03Mpa。
3.根据权利要求1所述的电解法船舶压载水处理过程副产物氢气的处理工艺，其特征在于，所述的气液分离单元由旋风分离器和缓冲罐组成，旋风分离器的底端与缓冲罐的顶端连接，在该缓冲罐的一侧装有液位计，在该缓冲罐的底部设有液体出口。
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