CN109069982A - 船舶烟道废气的脱硫 - Google Patents

船舶烟道废气的脱硫 Download PDF

Info

Publication number
CN109069982A
CN109069982A CN201780021812.6A CN201780021812A CN109069982A CN 109069982 A CN109069982 A CN 109069982A CN 201780021812 A CN201780021812 A CN 201780021812A CN 109069982 A CN109069982 A CN 109069982A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cleaning solution
slurry
container
flue gas
magnesium hydroxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780021812.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109069982B (zh
Inventor
希亚姆·巴哈杜尔·塔帕
彼得·斯特兰德贝里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yating Ocean Technology Co Ltd
Yara Marine Technologies AS
Original Assignee
Yating Ocean Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yating Ocean Technology Co Ltd filed Critical Yating Ocean Technology Co Ltd
Publication of CN109069982A publication Critical patent/CN109069982A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109069982B publication Critical patent/CN109069982B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1412Controlling the absorption process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425Regeneration of liquid absorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456Removing acid components
    • B01D53/1481Removing sulfur dioxide or sulfur trioxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/40Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/402Alkaline earth metal or magnesium compounds of magnesium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10Inorganic absorbents
    • B01D2252/103Water
    • B01D2252/1035Sea water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/30Sulfur compounds
    • B01D2257/302Sulfur oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/01Engine exhaust gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/01Engine exhaust gases
    • B01D2258/012Diesel engines and lean burn gasoline engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/45Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4566Gas separation or purification devices adapted for specific applications for use in transportation means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

本申请涉及一种船舶烟道废气脱硫***,其用于减少船舶的一个或多个柴油机的烟道废气中存在的硫氧化物的量并且配置成能够以开环模式和以闭环模式运行,并且在配置成以闭环模式运行时包括。所述***包括湿式洗涤器***,所述湿式洗涤器***包括至少一个湿式洗涤器,所述湿式洗涤器布置成用于使用洗涤液洗涤来源于船舶的柴油机的烟道废气,由此产生用过的洗涤液,其中所述湿式洗涤器包括用于将用过的洗涤液从湿式洗涤器排出的一个或多个用过的洗涤液排出管。所述***还包括至少一个制备容器,所述制备容器布置成通过用水使氧化镁粉末水解来制备氢氧化镁浆料,所述制备容器包括水添加装置、氧化镁粉末添加装置和用于混合水和氧化镁粉末的搅拌装置。所述***还包括浆料输运装置,所述浆料输运装置用于将制备的氢氧化镁浆料从至少一个制备容器向在一个或多个用过的洗涤液排出管中从湿式洗涤器中排出的用过的洗涤液输运,在那里使氢氧化镁浆料与用过的洗涤液接触以净化用过的洗涤液和/或中和其酸度。此外,本申请涉及一种用于减少船舶的一个或多个柴油机的烟道废气中存在的硫氧化物的量的方法。

Description

船舶烟道废气的脱硫
技术领域
本申请涉及使用湿式洗涤器减少来自船舶的烟道废气中SOx的量的领域。更具体地,本申请涉及通过使用氢氧化镁浆料来净化用过的洗涤液以增加在洗涤器的闭环模式中使用的洗涤液的SOx吸收能力。
背景技术
化石燃料燃烧在工业过程中用于许多不同目的。不幸的是,化石燃料燃烧产生了几种污染物,已发现所述污染物对环境有害。特别地,硫氧化物和氮氧化物化合物是“酸雨”的主要组分。硫是原油中天然存在的元素,浓缩在原油蒸馏过程的残余组分中。燃料油中的硫的量主要取决于原油的来源,并且在较小程度上取决于精炼过程。SOx是含硫化合物燃烧的结果,所述含硫化合物在低级燃料中特别丰富。典型地,对于全球范围的燃料,该值大约为1.5-4%。这些值导致烟道气中高浓度的SO2。例如,当使用含有1.5%S的燃料时,排放气体中SO2的浓度为约630ppm,而对于含有4%S的燃料,排放气体中SO2的浓度为约1700ppm。
船舶正迅速成为欧盟中空气污染的最大来源。除非采取更多行动,否则到2020年它们的排放量将超过所有土地来源的总和。
欧洲水域已成为世界上首批对船舶实施更严格的硫排放规则的水域之一,2006年在波罗的海,随后是2007年在北海和英吉利海峡,实施所谓的硫排放控制区(SECA)。
根据欧盟(EU)海洋硫指令,仅允许低于1.5%S的低硫燃料。此外,从2006年8月11日开始,燃料中的1.5%硫上限适用于到达和来自任何社区港口的经营常规服务的客船所使用的燃料,而不仅仅是在SECA。欧盟法规允许使用减少排放气体中硫含量的技术作为使用低硫燃料(1.5%S)的替代方案。因此,该技术应确保至少等于或优于通过降低船用燃料中的硫含量所实现的硫排放减少的硫排放减少。
船舶典型地使用稀燃式燃烧发动机和较低等级的燃料,这两者导致烟道废气中存在高水平的SOx和颗粒。
降低船舶的烟道废气中的SOx含量的一种可能性是通过使用低硫含量燃料。然而,低硫含量燃料比普通低级燃料贵得多。
由于低硫含量燃料的高成本,船舶制造商和所有者被迫寻找其他解决方案以降低正常低级燃料的烟道废气中的SOx含量,这不仅是为了待建造的新船舶,而且对于目前的船队来说也更为重要。
大多数烟道气脱硫(FGD)技术使用湿式洗涤过程,其中使排放的烟道气与含水洗涤溶液紧密接触。这些方法的目的是提供高吸收效率并且去除或基本上降低待洗涤的烟道气中的颗粒、液滴或物质的浓度。洗涤溶液可以是水、海水或任何其他已知结合或吸收待洗涤的烟道气中的组分中的一种或多种的一种或多种化合物的水溶液。作为SOx的酸性气体通常通过用碱性溶液(诸如碱性化合物如苛性钠或其他碱性物质的水溶液)洗涤而从溶液中去除。
湿式洗涤器可以是填充式洗涤器,其中洗涤器或洗涤器的至少一部分填充有填料。洗涤溶液在填料表面流动,以确定洗涤液和流过填料的气体之间的大接触表面。备选地,湿式洗涤器可以不具有填料,但是将洗涤液喷洒到洗涤器中以形成洗涤液的雨或雾,其与待洗涤的烟道气接触。洗涤器也可以构成填充区和非填充区两者。
烟道气中的颗粒与洗涤液一起被带走,并且可以与洗涤液一起从湿式洗涤器中释放出来,或者通过过滤器、离心或任何其他用于将固体与液体分离的手段从洗涤液中去除。
作为洗涤液,新鲜海水是较高效的。但是,在某些地理区域,例如在波罗的海,已经禁止排放已被用作用于船舶烟道废气的洗涤液的海水。为了满足这些需求,需要一种闭环洗涤溶液,即其中洗涤水再循环的溶液。然而,海水的缓冲能力有限。由于烟道废气中存在的SOx的酸性,当用于闭环***时,洗涤器海水变为酸性并且丧失其SOx吸收能力。
为了解决该问题,苛性钠(氢氧化钠或NaOH)是最常用的用于控制二氧化硫湿式洗涤器中的pH的化学品。然而,苛性钠对于工作人员进行处理是有潜在危险的。此外,如果过量,苛性钠可能导致pH过高而无法将洗涤器海水存放到海中。
代替苛性钠,还已知将氧化镁(MgO)或氢氧化镁(Mg(OH)2)添加到洗涤(海)水中以提高其洗涤能力和/或维持碱度以及由此的洗涤器(海)水在封闭的洗涤液回路中的洗涤能力。与碱性材料如氢氧化钠相比,氧化镁和氢氧化镁通常可以被认为是无害材料。因此,氧化镁和氢氧化镁对于可能处理或以其他方式与这些材料接触的人员可以是更安全的,并且对于环境可以是更安全的,例如,在出现可能进入船舶周围和/或船舶外的表层水的溢出或泄漏的情况下。
Mg(OH)2水溶液中的SOx吸收可以通过根据下式的SO2吸收来举例说明:
吸收反应1:Mg(OH)2+SO2→MgSO3+H2O
吸收反应2:MgSO3+SO2+H2O→Mg(HSO3)2
总反应:Mg(OH)2+2SO2→Mg(HSO3)2
Mg(OH)2通常以Mg(OH)2在水中的悬浮液或浆料的形式提供给使用者。Mg(OH)2在水中的溶解度低,并且通常使用添加剂以避免Mg(OH)2沉降,从而避免需要不断搅拌悬浮液。然而,容器在船上的振动似乎降低了通常用于保持Mg(OH)2悬浮的化学物质的效果。
备选地,MgO可以作为待溶解的粉末提供并且根据下式与水反应:
MgO+H2O→Mg(OH)2
上述反应是高度放热的,并且必须注意避免过度加热导致沸腾和潜在的危险情况。
US 2015/0283499公开了与废气洗涤器***结合使用高固体氢氧化镁浆料以从废气排放中去除SOx和NOx化合物。浆料包括氢氧化镁化合物和基于碳水化合物的粘度控制剂。浆料还可以包含海水作为液体组分的至少一部分。用于形成浆料的镁化合物包括氧化镁或氢氧化镁材料,其尤其以粉末形式提供。然后将粉末状镁化合物与船舶穿行的可用海水混合,以产生具有较高固体浓度的氢氧化镁浆料。
已知,相比于碱源诸如氢氧化钠,氧化镁粉末形式的镁化合物在船舶贮仓中需要较少的储存空间。此外,氧化镁和/或氢氧化镁的使用可能导致较少的污泥,所述污泥可能需要由船舶所有者管理并最终从船舶中去除并处理掉。通常还已知氧化镁和/或氢氧化镁对金属表面是非腐蚀性的,所述金属表面包括船舶的金属部件,以及储存和泵送设备和废气洗涤器***的金属部件。
在CN 102151481中,描述了使用基于镁的海水方法的在用于基于镁的海水船的脱硫方法中的监测和自动控制***。在该***中,烟道气从主烟道引出并从鼓风机出口进入喷淋冷却***,并且在气流方向上喷雾,将烟道气温度降低到100℃以下,有助于产生脱硫效果,并且有助于烟道气的进气。脱硫塔设有多级喷淋装置和具有恒定液位的浆料池。氧化鼓风机将氧供应到池中。喷淋泵用于从浆料池中提取浆料,用于循环冷却喷淋和循环反应喷淋。形成的冷却液和喷淋液在重力作用下落到浆料池中,并且气体向上流动,最后通过排烟口排放到大气中。将海水和MgO粉末以给定的比例进料到浆料罐中,进行电动搅拌和蒸气恒温加热。在熟化之后,将新鲜浆料从在浆料罐底端的出口沿着四条路径定量地供应到各喷淋管道。
如上所述的***的缺点是浆料直接注入脱硫塔中,导致喷洒***堵塞的高风险。
本申请的目的是提供一种船舶烟道废气脱硫***,其中通过使用由水和氧化镁粉末的水解形成的氢氧化镁浆料来增加洗涤液的SOx吸收能力,从而避免向氢氧化镁浆料添加化学组分并且避免氢氧化镁浆料需要进入脱硫(洗涤器)塔。
发明概述
根据本申请的第一方面,提供了一种用于减少船舶的一个或多个柴油机的烟道废气中存在的硫氧化物的量的船舶烟道废气脱硫***,优选配置成能够以开环模式和闭环模式两者运行的船舶烟道废气脱硫***,其中特别是当配置成以闭环模式运行时,所述船舶烟道废气脱硫***包括:
-湿式洗涤器***,所述湿式洗涤器***包括至少一个湿式洗涤器,所述湿式洗涤器布置成用于使用洗涤液洗涤来源于船舶的柴油机的烟道废气,由此产生用过的洗涤液,所述湿式洗涤器***布置成以闭环模式运行;
-至少一个制备容器,所述制备容器布置成通过在搅拌条件下使水与氧化镁粉末水解来制备氢氧化镁浆料;
-浆料输运装置,所述浆料输运装置用于将制备的氢氧化镁浆料向湿式洗涤器***输运,特别是用于将制备的氢氧化镁浆料从至少一个制备容器向从湿式洗涤器中排出的用过的洗涤液输运,当湿式洗涤器***以闭环模式运行时,其配置成用于在那里使氢氧化镁浆料与用过的洗涤液接触并且净化用过的洗涤液。
因此,根据本申请的优选实施方案,提供了一种用于减少船舶的一个或多个柴油机的烟道废气中存在的硫氧化物的量的船舶烟道废气脱硫***,其中所述船舶烟道废气脱硫***配置成能够以开环模式和闭环模式两者运行,其中当配置成以闭环模式运行时,所述船舶烟道废气脱硫***包括:
-湿式洗涤器***,所述湿式洗涤器***包括至少一个湿式洗涤器,所述湿式洗涤器布置成用于使用洗涤液洗涤来源于船舶的柴油机的烟道废气,由此产生用过的洗涤液,其中所述湿式洗涤器包括用于将用过的洗涤液从湿式洗涤器排出的一个或多个用过的洗涤液排出管;
-至少一个制备容器,所述制备容器布置成通过用水使氧化镁(MgO)粉末水解来制备氢氧化镁浆料,所述制备容器包括水添加装置、MgO粉末添加装置和用于混合水和MgO粉末的搅拌装置;
-浆料输运装置,所述浆料输运装置用于将制备的氢氧化镁浆料从至少一个制备容器向通过一个或多个用过的洗涤液排出管从湿式洗涤器中排出的用过的洗涤液输运,在那里使氢氧化镁浆料与用过的洗涤液接触以净化用过的洗涤液和/或中和其酸度。
在湿式洗涤过程期间,烟道废气通过洗涤液(更特别是水,并且最特别是海水)的筛滤。在此过程期间,SOx从废气中去除并且消耗洗涤水中所含的所有碱度。通过由水吸收SOx和其他有害气体,使水的pH降低。根据下式,水中的SOx变为SO3,其在氧的存在下进一步变为H2SO4
pH调节:Mg(HSO3)2+Mg(OH)2→MgSO3+H2O
氧化:MgSO3+1/2O2→MgSO4
在一些区域中,这种用过的洗涤液不能排放到船舶航行的海洋中并且必须被回收。然而,由于酸度将降低烟道废气中的SOx的吸收能力,所以酸化的洗涤液不再能重新用到湿式洗涤器中。为了解决该问题,通过用水使氧化镁和/或氢氧化镁浆料水解形成的氢氧化镁浆料将中和在烟道废气的湿式洗涤过程期间形成的酸性洗涤液。因此,氢氧化镁浆料还使得洗涤液的SOx吸收能力再次增加。
根据本申请的***还具有在湿式洗涤器之后添加Mg(OH)2浆料的优点。并未将Mg(OH)2浆料注入湿式洗涤器(脱硫塔)本身中。
通过使用搅拌装置在制备容器中制备氢氧化镁浆料,在氧化镁粉末与水之间存在快速混合。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个实施方案中,当湿式洗涤器以闭环模式工作时,一个或多个用过的洗涤液排出管配置成将用过的洗涤液从湿式洗涤器经由闭环模式洗涤液再循环管向用过的洗涤液罐排出。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个可能的实施方案中,船舶废气脱硫***包括储存容器,所述储存容器与制备容器串联放置并且经由浆料排出管连接到制备容器。
提供用于容纳氢氧化镁浆料的储存容器形式的第二容器得到更好的水解,这意味着获得更均匀的氢氧化镁浆料并且可以以更好的方式控制净化用过的洗涤液的过程。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个具体实施方案中,浆料输运装置包括浆料输运管,所述浆料输运管用于将氢氧化镁浆料(Mg(OH)2浆料)从制备容器和/或储存容器经由闭环模式洗涤液再循环管向用过的洗涤液排出,特别是向一个或多个用过的洗涤液排出管排出。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个实施方案中,浆料排出管布置有用于将浆料从制备容器泵出到储存容器中的浆料泵送装置,并且浆料输运管布置有用于将浆料从储存容器朝闭环模式洗涤液再循环管泵送的浆料泵送装置。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个实施方案中,船舶烟道废气脱硫***还包括用于在浆料泵送装置停止泵送浆料之后冲洗浆料泵送装置和浆料所流过的所有管道的冲洗装置。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个具体实施方案中,添加到MgO粉末以制备Mg(OH)2浆料的水是淡水或具有乳化剂的海水。乳化剂是添加到悬浮液(通常是胶体)中以改善颗粒的分离并防止沉降或结块的非表面活性聚合物或表面活性物质。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个可能的实施方案中,制备容器包括用于测量添加到制备容器中的水的流量的流量计。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个实施方案中,制备容器包括MgO粉末添加控制装置,其配置成控制MgO粉末添加装置逐渐将MgO粉末添加到制备容器中。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个具体实施方案中,制备容器包括温度传感装置以测量制备容器内的温度,并且包括水添加控制装置,其配置成控制水添加装置在温度传感装置测量到制备的Mg(OH)2浆料的温度升高到高于预设温度界限的情况下,将水添加到制备容器中。
在制备容器中控制的粉末添加避免了由于添加到制备溶液中的MgO粉末和水两者之间的放热反应而导致的过热。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个具体实施方案中,储存容器包括用于搅拌包含在储存容器中的Mg(OH)2浆料的搅拌装置。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个可能的实施方案中,制备容器或储存容器分别包括用于指示Mg(OH)2浆料在制备容器或储存容器中的实际料位的压力传感装置,并且包括搅拌控制装置,所述搅拌控制装置配置成只要压力传感装置指示Mg(OH)2浆料的料位高于预定的最低料位,就控制搅拌装置连续搅拌在制备容器或储存容器中制备的Mg(OH)2浆料。
通过连续搅拌氢氧化镁浆料,将避免制备的浆料的氢氧化镁沉降到制备容器或储存容器的底部。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个可能的实施方案中,MgO粉末添加装置包括粉末输运和添加装置,其包括由输运和添加控制装置控制的一个或多个多螺杆输送机,所述输运和添加控制装置配置成在将氧化镁和/或氢氧化镁添加到制备容器的过程期间的任何时间启动和停止所述一个或多个多螺杆输送机。
多螺杆输送机是可靠的,并且可以通过启动和停止多螺杆输送机来控制进料速度。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个实施方案中,船舶烟道废气脱硫***还包括除尘器装置,所述除尘器装置包括与制备容器连接并包括喷水装置的除尘器管,所述喷水装置布置成将水喷到除尘器管中。
这些除尘器装置避免来自氧化镁粉末的灰尘出来。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个实施方案中,湿式洗涤器是不具有填料的喷淋型洗涤器,并且其中湿式洗涤器包括具有多个喷雾嘴的洗涤塔,所述喷雾嘴各自布置成用于将洗涤液喷到洗涤塔中以使其与烟道废气接触,洗涤塔任选地包括两个串联连接的洗涤室,每个洗涤室具有至少一个喷嘴和用于将用过的洗涤液从相应洗涤室中排出的至少一个洗涤液排出管。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个实施方案中,船舶烟道废气脱硫***包括洗涤液管,所述洗涤液管布置成将洗涤液输运到洗涤器塔中提供的喷雾嘴,所述洗涤液管包括冷却器,所述冷却器布置成冷却向喷雾嘴输送的洗涤液。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个可能的实施方案中,当湿式洗涤器***以闭环模式工作时,洗涤液管还布置成将洗涤液从用过的洗涤液罐输运并且再循环到喷雾嘴。
在根据本申请的船舶烟道废气脱硫***的一个实施方案中,船舶烟道废气脱硫***还包括过滤单元以过滤用过的洗涤液。
根据本申请的第二方面,公开了一种用于减少船舶的柴油机的烟道废气中存在的硫氧化物的量的方法,所述方法包括以下步骤:
-将在船舶的柴油机中产生的烟道废气输送到以闭环模式运行的湿式洗涤器***;
-使用洗涤液在湿式洗涤器***中洗涤烟道废气,由此形成用过的洗涤液;
-通过在搅拌条件下将氧化镁粉末和水添加到制备容器中来制备氢氧化镁浆料;
-经由浆料输运装置将制备的氢氧化镁浆料输运到湿式洗涤器***;和
-使氢氧化镁浆料与用过的洗涤液接触,由此净化用过的洗涤液和/或中和其酸度。
在根据本申请的方法的一个具体实施方案中,所述方法还包括以下步骤:
(a)只要由压力传感装置指示的氢氧化镁浆料的料位高于预定料位,就在搅拌控制装置的控制下使用搅拌装置连续搅拌制备容器中的氢氧化镁浆料;
(b)在输运和添加控制装置的控制下,通过粉末输运和添加装置将氧化镁粉末逐渐添加到制备容器中;和/或
(c)在由温度传感装置测量的制备容器中的制备的氢氧化镁浆料的温度升高到高于预设温度界限的情况下,在水添加控制装置的控制下,使用水添加装置将水添加到制备容器中。
在根据本申请的一个可能的方法中,使用泵送装置将制备的氢氧化镁浆料经由浆料排出管从制备容器泵出到储存容器中。
特别地,当湿式洗涤器***以闭环模式工作时,将用过的洗涤液经由一个或多个用过的洗涤液排出管从湿式洗涤器排出并且经由闭环模式洗涤液再循环管输运到用过的洗涤液罐,并且其中经由形成浆料输运装置的一部分的浆料输运管,使来自储存容器的氢氧化镁浆料与在闭环模式洗涤液再循环管中的用过的洗涤液接触。
在根据本申请的一个任选的方法中,使用泵送装置将氢氧化镁浆料经由浆料输运管从储存容器泵出到闭环模式洗涤液再循环管中。
在根据本申请的一个可能的方法中,使用如上所述的根据本申请的船舶烟道废气脱硫***来进行所述方法。
附图简述
图1示出了船舶烟道废气脱硫***的一个具体实施方案的示意图,所述船舶烟道废气脱硫***包括湿式洗涤器***,其用于处理船舶的一个或多个柴油机的烟道废气和通过Mg(OH)2浆料处理再循环的用过的洗涤液;
图2示出了用于在大袋中递送的MgO粉末的粉末进料和混合***的一个具体实施方案;
图3示出了用于MgO粉末的大量递送和在料仓中的船上储存的粉末进料和混合***的一个具体实施方案;
发明详述
阅读以下描述的技术人员将理解,当以单数形式提及诸如管、泵、阀、入口、出口、罐、容器、喷嘴等的元件时,所提及的元件可以是复数形式,即如果没有明确排除,则可以存在两个以上元件。因此,当提及管时,该表述也可以包括并联或串联布置的两个以上的管。这也适用于所有提及的元件。
在图1中可以看出,由船舶的一个或多个柴油机(图1中未示出)产生的烟道废气(100)经由烟道气废气管(2)引入到湿式洗涤器(1)的底部。具体地,湿式洗涤器(1)是不具有填料的湿式洗涤器。湿式洗涤器(1)包括具有多个喷雾嘴(3,3’)的洗涤塔,每个喷雾嘴布置成用于将洗涤液喷到洗涤塔中以使其与烟道废气接触。喷雾嘴(3,3’)布置成使得从喷雾嘴(3,3’)离开的洗涤液的液滴与通过湿式洗涤塔的烟道废气之间具有最大接触。洗涤液经由洗涤液子管(4’,4”)引入到喷雾嘴(3)中。洗涤液子管(4’,4”)与洗涤液主管(4)连接。经洗涤的烟道废气经由经洗涤的废气出口管(5)释放到周围环境中。
将用过的洗涤液收集在湿式洗涤器(1)中,并且通过一个或多个用过的洗涤液排出管(6,6’)排出。更特别地,如图1所示的湿式洗涤器(1)是具有两个串联连接的洗涤室(图1中未示出)的两步湿式洗涤器,其中每个洗涤室具有一个喷雾嘴(3,3’)和一个洗涤液排出管(6,6’)。将洗涤液排出管(6,6’)中的洗涤液收集,并且进一步引导通过由阀(8)控制的开环模式出口管(7),或者通过由阀(10)控制的闭环模式洗涤液再循环管(9)。因此,在具体实施方案中,如本文所述的船舶烟道废气脱硫***配置为能够以开环模式以及闭环模式运行。
在湿式洗涤***的开环模式中,关闭阀(10)并且打开阀(8),使得用过的洗涤液通过出口管(7)排出并且经由出水口(11)释放到周围海域中。在开环模式中,将海水经由海水入口(12)、海水管(14)、经由阀(22)、洗涤液泵(13)从周围海域吸入,并且引入到洗涤液管(4,4’,4”)中。在开环模式中,打开阀(22)。
在湿式洗涤***的闭环模式中-在某些水域如波罗的海中是强制性的,在那里禁止将用过的洗涤液释放到周围环境中-关闭阀(8),并且打开阀(10),使得将用过的洗涤液引导通过闭环模式洗涤液再循环管(9)并且引入到用过的洗涤液罐(20)中,所述用过的洗涤液罐(20)在闭环模式中用作洗涤液容器。在闭环模式中,打开布置在用于使洗涤液从用过的洗涤液罐(20)再循环的洗涤液再循环管(24)上的再循环阀(23)。因此,罐(20)中的洗涤液经由再循环管(24)、阀(23)和泵(13)再循环到洗涤液管(4,4’,4”)中。在闭环模式中控制阀(22)以平衡再循环的洗涤液中洗涤液的任何损失。
在闭环模式中,通过湿式洗涤器(1)中的热废气加热再循环洗涤液。为了避免由于加热导致的洗涤效率降低,可以在洗涤液管(4)中布置冷却器(27)以冷却洗涤液。冷却器(27)经由冷却水管(25)和冷却水泵(26)从海水入口(12)接收冷却水。冷却水从冷却器(27)排出在冷却水返回管(28)中,并且经由海水出口(11)释放到周围环境中。技术人员将理解,所提及的海水出口(11)可以是一个或多个出口,每个出口用于将一个或多个水流释放到周围海域中。
为了在湿式洗涤器***的闭环模式中净化用过的洗涤液和/或中和用过的洗涤液的酸度,将Mg(OH)2浆料添加到用过的洗涤液中。为了形成该Mg(OH)2浆料,在制备容器(32)中将MgO粉末与水一起搅拌。通过用水使MgO粉末水解形成Mg(OH)2浆料。水可以是淡水,或者可以是具有乳化剂的海水。所使用的乳化剂可以是稳定海水并且因此不导致沉降的本领域已知的任何合适的乳化剂。
可以将在大袋(30)或料仓(39)中的MgO粉末带到船舶上。
大袋(30)通常用于在不同技术领域中递送干物质,并且可以具有高达1000kg以上的容量。本申请中使用的大袋(30)更特别地具有大于500kg的容量。大袋(30)在其底部具有大袋口(图2中未示出)。可以提供大袋连接夹(图2中未示出)以消除粉尘排放、粉末损失或粉末污染。
在图2中可以看出,提供了一种升降装置(80),其更特别地使用轭(83)来提升大袋(30)并将其带到正确的位置以搁置到支撑锥(81’)上,所述支撑锥布置为大袋(30)的支撑物并且用于帮助清空大袋(30)。该支撑锥(81’)形成大袋卸料器(81)的一部分。此外,可以布置振动器(82)以在MgO粉末卡在大袋(30)中时振动大袋(30),并且使全部或大部分MgO粉末离开大袋(30)。此外,提供大袋连接器(87)以将大袋口与其连接。
大袋卸料器(81)可以配备有具有风扇(85)的气动空气净化滤尘器(84)。安装滤尘器(84)以避免在更换大袋(30)时粉尘会进入周围区域。当空的大袋(30)被移除时使用风扇(85),并且其排空空的大袋(30)中的空气。此外,可以提供气缸(86)以升高和降低大袋连接器(87),使得大袋口可以容易地与其连接。
当将MgO粉末储存在船舶上的料仓(39)中时,一个或多个料仓(39)的容量受到船舶上的重量和空间限制的限制。在图3中,示出了这种料仓(39)。应该清楚的是,本申请不限于作为用于容纳MgO粉末的容器的料仓(39),而且也可以使用其他类型的容器如罐。
在图3中可以看出,经由与料仓(39)连接的填充管(107),使用散装车(101)上的压缩机将MgO粉末从散装车(101)泵出到料仓(39)中。该填充管(107)设置有软管阀(98),其更特别地是气动操作的。该软管阀(98)可以打开或关闭。此外,填充管(107)可以布置有环形喷射器(97),其避免填充管(107)中的粉末堵塞。一旦在填充管(107)中形成较高的压力,环形喷射器(97)就将自动启动并促进料仓(39)的粉末填充能力。为了增加整个填充管(107)中的粉末填充速度,环形喷射器(97)将加压空气添加到输运的粉末中。环形喷射器(97)因此有助于通过长的垂直填充管(107)的输运,并且有助于确保整个填充管(107)中的输运。
为了在料仓(39)内设定40毫巴的压力,将压力传感器(91)安装在料仓(39)内。压力传感器(91)可以产生高压警报,以指示达到料仓(39)内40巴的压力界限。高压将关闭软管阀(98),并且那时将停止填充料仓(39)。料仓(39)上方的一个或多个减压阀(99)布置成在50毫巴下打开,并且设置成在料仓(39)内的压力增加太高的情况下保护料仓(39)。软管阀(98)在料仓(39)内的高压下关闭或当料仓(39)装满时关闭。
在料仓(39)的顶部,可以安装滤尘器(92)以防止在填充料仓(39)时灰尘释放到周围环境中。用于将MgO粉末从散装车(101)输运到料仓(39)的空气经由该滤尘器(92)释放。
在填充料仓(39)期间,可以使用具有操纵按钮和指示灯(94)的控制箱(93)。可以提供多个料位指示器,其指示粉末在料仓(39)中的一定料位。为了指示料仓(39)的满料位,可以提供满料位料仓指示器(102)。为了指示料仓(39)的低料位,可以提供低料位料仓指示器(103)。为了指示料仓(39)的拱形(arch)或空料位,可以提供拱形或空料位料仓指示器(104)。满料位料仓指示器(102)激活由喇叭(96)以及闪光灯(95)产生的警报并且激活停止填充程序,这意味着操作者需要停止填充料仓(39)。当料仓(39)中的MgO粉末低于料仓(39)的参数列表中指示的指定料位时,低料位料仓指示器(103)激活低料位警报。拱形或空料位指示器(104)位于上部多螺杆输送机(31)的背部,并且它指示料仓(39)是空的。当拱形或空料位指示器(104)被激活时,破拱***启动破拱程序,这意味着在料仓(39)的底锥(39’)中的拱形建立。在图3中可以看出,破拱***包括多个喷嘴(105),更特别地是板式喷嘴(105),其设置在料仓(39)的底锥(39’)中。每个板式喷嘴(105)由相应的止回阀(106)控制。在破拱程序中,打开止回阀(106),并且脉冲形式的压缩空气将通过板式喷嘴(105)送到料仓(39)的底锥(39’)以破坏拱形。
为了将氧化镁粉末从大袋(30)或料仓(39)向制备容器(32)输送并将该粉末添加到制备容器(32)中,提供粉末输运和添加装置(31,31’)(参见图2和3)。在本申请中,粉末输运和添加装置更特别地包括位于多螺杆输送机(31’)上方的多螺杆进料器(31)。多螺杆进料器(31)具有大的有效卸料区域,并且有助于以可靠的方式将氧化镁粉末卸料到多螺杆输送机。两者都被布置为在将氧化镁粉末添加到制备容器(32)的过程期间的任何时间启动和停止。更特别地,多螺杆进料器(31)以恒定速度运行,该速度将在调试阶段期间设定。在该应用中,多螺杆进料器(31)的容量为大约500kg/hr。旋转指示器(88)可以布置成监测多螺杆进料器(31)的旋转速度。可以在操作程序中设置警报级别,用于指示多螺杆进料器(31)的低旋转速度达超过一秒的时间段,并且用于低旋转速度达超过60ms的时间段的多螺杆输送机(31’)。多螺杆输送机(31’)可以布置成在蝶阀(89)处于打开位置时运行,所述蝶阀(89)设置在多螺杆输送机(31’)的外端和制备容器(32)之间形成连接的(柔性)连接部(90)上。提供该蝶阀(89)以防止来自制备容器(32)的水分到达多螺杆输送机(31’)中。蝶阀(89)更特别地布置成自动工作。
此外,提供粉末输运和添加装置控制装置(图1中未示出)以控制粉末输运和添加装置(31,31’)将氧化镁粉末逐渐添加到制备容器(32)中,这是为了避免由于氧化镁粉末和水之间的放热反应引起的过热。制备容器(32)可以设置有隔热体。此外,在图2中可以看出,为了将水、更特别是淡水或具有乳化剂的海水添加到制备容器(32)中,提供了水添加装置,特别是淡水管(42)。为了测量添加到制备容器(32)中的水的流量,可以提供流量计(37)。更特别地,将氧化镁粉末和水同时添加到制备容器(32)中。
取决于氢氧化镁浆料的浓度,即浆料的MgO重量%和水重量%,在制备容器(32)中一起添加20至最大30重量%范围的MgO粉末和80至最小70重量%范围的水。
在图2中可以看出,为了将MgO粉末与水一起搅拌,提供搅拌装置(44),更特别是以搅拌器的形式。这些搅拌装置(44)特别地设置在制备容器(32)内。更特别地,只要氢氧化镁浆料的料位高于预定的最低料位,这些搅拌装置(44)就连续地搅拌。
为了指示氢氧化镁浆料在制备容器(32)中的实际料位,提供压力传感装置(57)(参见图2)。提供搅拌控制装置(附图中未示出),其配置成只要压力传感装置(57)指示氢氧化镁浆料的料位高于预定的最低料位,就控制搅拌装置(44)连续搅拌在制备容器(32)中制备的Mg(OH)2浆料。
由于氧化镁粉末仅微溶于水,并且该粉末在水中的水合反应是放热过程,如果温度升高到高于预设温度界限,则停止添加粉末,并且将额外的水经由水添加装置如加水管(42)添加到制备容器(32)中,以避免过热(参见图2和3)。一旦温度低于第二预设温度界限,就重新开始添加粉末并且以预定速率添加水。这些预设温度界限可以是70℃、75℃或80℃,更特别是75℃。在图2和3中可以看出,制备容器(32)设置有温度传感器(58),以测量制备容器(32)内的温度。提供水添加控制装置(附图中未示出)以控制水添加装置(42)在温度传感器(58)测量到制备的Mg(OH)2浆料的温度升高到高于预设温度界限的情况下将水添加到制备容器中。
过满料位开关(59)通过向粉末输运和添加装置控制装置和水添加控制装置发出信号以停止制备容器(32)中通过多螺杆输送机(31,31’)的粉末添加以及水添加,来控制制备容器(32)中的最大料位。
在图2中可以进一步看出,在多螺杆输送机(31,31’)的输出端,可以布置除尘器装置(43)以减少由粉尘向制备容器(32)中的引入所引起的氧化镁粉尘的形成。除尘器装置(43)包括一个或多个喷雾嘴,其用于形成淡水喷雾以润湿所形成的氧化镁粉尘,并且由此捕获氧化镁和/或氢氧化镁粉尘并使润湿的氧化镁和/或氢氧化镁粉尘落入制备容器(32)中。用于除尘器装置(43)的淡水方便地是从淡水管(42)取出的侧流。
然后,将在制备容器(32)中制备的氢氧化镁浆料经由浆料输运装置从制备容器(32)排出到储存容器(34)中,所述浆料输运装置包括浆料排出管(40)和两个浆料排出子管(40’,40”)。浆料排出子管(40’,40”)并联放置。浆料排出管部分(40,40’)设置有不同的阀(50),其布置成控制氢氧化镁浆料在其中的流动。在泵(33,33’)之后,浆料排出管部分(40,40’)一起返回到一个浆料排出管(40)。在图1至3中可以看出,储存容器(34)与制备容器(32)串联放置。
泵送装置(33,33’)用于将Mg(OH)2浆料从制备容器(32)泵出到储存容器(34)中。特别地,这是一个自动过程。泵送装置更特别地包括并联放置的两个泵(33,33’)。两个泵(33,33’)中的一个处于工作状态,而另一个(33’,33)将处于待机状态。在出现诸如浆料排出子管(40’,40”)中的一个堵塞或者泵(33,33’)损坏的问题的情况下,则可以打开两个泵(33,33’)中的另一个。因此,必须将手动阀(图2中未示出)设置在正确的位置,以便能够改变泵(33,33’)的操作模式。
在图2和3中可以看出,在每个泵(33,33’)之前,提供相应的过滤器(45,45’)以去除大到足以损坏泵(33,33’)的氢氧化镁浆料颗粒。
此外,浆料排出管(40)与冲洗水管(46)连接,所述冲洗水管(46)设置成使水流过它以冲洗泵(33,33’)、过滤器(45,45’)、阀(50)以及浆料排出管(40)和浆料排出子管(40’,40”)。
在图2和3中可以看出,储存容器(34)还设置有搅拌装置(47),特别是以搅拌器的形式,以搅拌其中所包含的氢氧化镁浆料,从而保持氢氧化镁浆料与水适当混合,并且避免浆料沉降到储存容器(34)的底部。只要氢氧化镁浆料的料位高于预定料位,搅拌装置(47)就进行搅拌。压力传感装置(52)布置成确定氢氧化镁浆料在储存容器(34)中的实际料位。提供搅拌控制装置(附图中未示出),其配置成只要通过压力传感装置(52)测量的氢氧化镁料位的料位高于预定料位,就控制搅拌装置(47)搅拌Mg(OH)2浆料。此外,温度传感装置(53)布置成监测储存容器(34)内的温度。在由于氢氧化镁浓度过高导致的温度过高的情况下,打开阀(76)并且将添加淡水以将储存容器(34)中的温度降低到预设温度界限。这些预设温度界限可以是70℃、75℃或80℃,更特别是75℃。
在图1中,示出了储存容器(34)经由浆料输运装置(36,36’,55)和泵送装置(35,35’)连接到闭环模式洗涤液再循环管(9)。在图2和3中,可以看出,浆料输运装置更特别地包括浆料输运管,所述浆料输运管更特别地包括并联放置的两个浆料输运子管(36,36’),以及任选地,与每个浆料输运子管(36,36’)串联放置的浆料输运主管(55)。在图2中,浆料输运管(36,36’)汇集到一个浆料输运主管(55),其布置有压力传感器(56)。该浆料输运主管(55)又连接到闭环模式洗涤液再循环管(9)。在图3中,两个浆料输运子管(36,36’)中的每一个连接到闭环模式洗涤液再循环管(9)。
此外,泵送装置更特别地包括并联放置并且分别放置在相应的浆料输运子管(36,36’)上的两个计量泵(35,35’)。特别地,计量泵(35,35’)是频率控制的计量泵,以将氢氧化镁浆料定量进料到闭环模式洗涤液再循环管(9)。
此外,每个浆料输运子管(36,36’)与冲洗水管(48,48’)连接,所述冲洗水管(48,48’)设置成使水流过它以冲洗如图2示出的浆料输运子管(36,36’)和计量泵(35,35’)以及主浆料输运管(55)。在这些冲洗水管(48,48’)上,提供冲洗阀(54,54’)。
此外,每个浆料输运子管(36,36’)设置有阀(60,60’),一旦湿式洗涤器***切换到闭环模式或以闭环模式启动,就打开阀(60,60’)。计量泵(35,35’)布置成在湿式洗涤器***停止工作时停止。一旦计量泵(35,35’)停止将氢氧化镁浆料进料到封闭模式洗涤液再循环管(9),就需要冲洗计量泵(35,35’)、浆料输运子管(36,36’)和浆料输运主管(55)以避免在这些元件中的沉降和堵塞。这通过打开每个冲洗阀(54,54’)来完成。
在计量泵(35,35’)之后,可以提供一个或多个压力传感器(56,56’)以在压力过高的情况下停止计量泵(35,35’)。在图2中,在浆料输运主管(55)中设置一个压力传感器(56),而在图3中,在每个浆料输运子管(36,36’)中设置这样的压力传感器(56,56’)。
根据维持(用过的)洗涤液的洗涤效率和SOx去除能力的需要,将氢氧化镁浆料添加到在闭环模式洗涤液再循环管(9)中的用过的洗涤液中。用过的洗涤液的pH优选调节到5至6的pH。
在洗涤器***的闭环模式期间再循环的洗涤液将含有增加浓度的固体物质,主要是烟灰和未燃烧燃料(主要是多环芳烃(PAH))的残余物。增加量的颗粒材料设定了闭环模式的最大工作时间。为了从循环中去除颗粒材料并由此延长洗涤器***可以重新使用用过的洗涤液的时间,用过的洗涤液罐(20)中存在的一部分用过的洗涤液在洗涤液排出管(69)和洗涤液排出泵(61)中排出到过滤单元(62)。存在不同的已知过滤技术可用于此目的。具体的过滤单元包括用于去除粗颗粒物质如死端过滤颗粒(例如,具有>1000μm或>800μm的尺寸)的预过滤器,和用于去除较细颗粒的过滤器(例如,陶瓷过滤器的孔径为0.04μm)。在预过滤器中过滤洗涤水以去除具有可能在下游过滤器中引起问题的尺寸的颗粒。
用于去除预过滤的洗涤液的过滤器可以是陶瓷SiC膜过滤单元,其由可以或多或少地彼此独立地工作的2个级(或再循环回路)组成。每个回路含有平行安装的几个(诸如4个)陶瓷SiC膜,总膜过滤面积为几平方米。使用共同的进料泵将预过滤的洗涤液泵入膜级中,所述进料泵具有对所述级加压并在膜上建立跨膜压力的附加功能。此外,再循环泵使水在再循环回路内循环,并且由此在膜表面上产生高湍流以防止颗粒沉积。膜***能够根据已在***的PLC中编程的程序以规则的间隔执行全自动反冲洗、反脉冲和化学清洗循环(CIP)。这些技术用于去除将随着过滤时间增加而积聚在膜表面上的任何絮凝物。
用过的洗涤液的过滤和净化以及滤饼的脱水允许安全和清洁的船载处理和滤饼的储存。
通过过滤单元(62)将用过的洗涤液分成两个流股。两个流股连续地离开过滤单元(62)。通过过滤单元(62)的流股被净化并且经由净化水排出管(63)排出。净化水排出管(63)中排出的液体通常占进给到过滤单元(62)中的洗涤液的约90-95%。来自过滤单元(62)的渗余物含有大部分颗粒和PAH,并且渗余物流中的固体浓度以10至20倍浓缩至约0.5至1.0重量%的固体。将渗余物从过滤单元排出到渗余物管(63)中,并且引入到脱水单元(65)中。在脱水单元(65)中,如果需要,通过添加碱或酸以及表面活性聚合物,将渗余物的pH调节到6至8的pH。表面活性聚合物使悬浮液中的颗粒彼此交联,产生絮凝的悬浮液,其包含可以更容易脱水的大颗粒团聚体。然后将渗余物引入到脱水压榨机中。可以使用螺杆压榨机或压滤机作为脱水压榨机,通过输运螺杆将絮凝的悬浮液从混合室输运到压榨机的脱水部分中。虽然水可以通过狭槽离开脱水部分,但是颗粒团聚体被保留并越来越压缩,它们朝着输运螺杆的末端移动越多,它们从那里最终落入污泥鼓中。预计螺杆压榨机产生约10-20kg/h的污泥量,在10-30重量%的范围内的干固体含量,以及可以排放到船外或再循环回到用过的洗涤液罐(20)的废水流(约500l/h)。
管(63)中的净化水或其部分可以经由净化水返回管(67)再循环回到用过的洗涤液罐(20),和/或从洗涤液的再循环中排出。可以将从洗涤液的再循环中排出的净化水引入到粒状活性炭过滤器(70)中,以在将水引入废水管(71)之前去除或基本上减少过滤水中PAH的量。备选地,可以经由旁通管(69)将净化水直接引入废水管(71)中。管(63)中的水到管(67)、管(69)或碳过滤器(70)中的流动由阀(68)控制,这取决于再循环水进入用过的洗涤液罐(20)的需求和/或环境要求。
根据环境要求,管(63)中的净化水可以原样释放到周围海域中,或者临时存放到废水罐(74)中。废水罐(74)可以在港口排空,或者在允许倾倒废水的水域中排入海中。泵(75)布置成将废水从废水罐(74)泵送到与出水口(11)连接的废水释放管(73)中。
关于本申请使用的可能的湿式洗涤器是WO 2014/128261中描述的湿式洗涤器,但是本申请不受任何具体湿式洗涤器设计约束。

Claims (24)

1.一种船舶烟道废气脱硫***,其用于减少船舶的一个或多个柴油机的烟道废气中存在的硫氧化物的量,所述船舶烟道废气脱硫***配置成能够以开环模式和以闭环模式运行,并且在配置成以闭环模式运行时包括:
-湿式洗涤器***,所述湿式洗涤器***包括至少一个湿式洗涤器(1),所述湿式洗涤器(1)布置成用于使用洗涤液洗涤来源于所述船舶的柴油机的烟道废气,由此产生用过的洗涤液,其中所述湿式洗涤器包括用于将所述用过的洗涤液从所述湿式洗涤器(1)排出的一个或多个用过的洗涤液排出管(6,6’);
-至少一个制备容器(32),所述制备容器(32)布置成通过用水使氧化镁粉末水解来制备氢氧化镁浆料,所述制备容器(32)包括水添加装置(42)、氧化镁粉末添加装置(31,31’)和用于混合水和氧化镁粉末的搅拌装置(44);
-浆料输运装置(40,40’,40”,36,36’,55),其用于将制备的氢氧化镁浆料从所述至少一个制备容器(32)向在所述一个或多个用过的洗涤液排出管(6,6’)中从所述湿式洗涤器(1)排出的用过的洗涤液输运,在那里使所述氢氧化镁浆料与所述用过的洗涤液接触以净化所述用过的洗涤液和/或中和其酸度。
2.根据权利要求1所述的船舶烟道废气脱硫***,其中当所述湿式洗涤器***以闭环模式工作时,所述一个或多个用过的洗涤液排出管(6,6’)配置成将所述用过的洗涤液从所述湿式洗涤器经由闭环模式洗涤液再循环管(9)向用过的洗涤液罐(20)排出。
3.根据权利要求1或2所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述船舶废气脱硫***包括储存容器(34),所述储存容器(34)与所述制备容器(32)串联放置并且经由浆料排出管(40)连接到所述制备容器(32)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述浆料输运装置包括浆料输运管(36,36’,55),其用于将所述氢氧化镁浆料从所述制备容器(32)和/或所述储存容器(34)经由闭环模式洗涤液再循环管(9)向所述一个或多个用过的洗涤液排出管(6,6’)排出。
5.根据权利要求3或4所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述浆料排出管(40)布置有用于将所述浆料从所述制备容器(32)泵出到所述储存容器(34)中的浆料泵送装置(33,33’),并且所述浆料输运管(36,36’,55)布置有用于将所述浆料从所述储存容器(34)向所述闭环模式洗涤液再循环管(9)泵送的浆料泵送装置(35,35’)。
6.根据权利要求5所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述船舶烟道废气脱硫***还包括用于在所述浆料泵送装置(33,33’,35,35’)停止泵送浆料之后冲洗所述浆料泵送装置(33,33’,35,35’)和浆料所流过的所有管道(36,36’,55,40,40’,40”)的冲洗装置(46)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的船舶烟道废气脱硫***,其中添加到所述氧化镁粉末以制备所述氢氧化镁浆料的水是淡水或具有乳化剂的海水。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述制备容器(32)包括用于测量添加到所述制备容器(32)水添加装置(42)中的水的流量的流量计(37)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述制备容器(32)包括氧化镁粉末添加控制装置,其配置成控制所述氧化镁粉末添加装置(31,31’)逐渐将氧化镁粉末添加到所述制备容器(32)中。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述制备容器(32)包括温度传感装置(58)以测量所述制备容器(32)内的温度,并且包括水添加控制装置,其配置成控制所述水添加装置(42)在所述温度传感装置(58)测量到制备的氢氧化镁浆料的温度升高到高于预设温度界限的情况下,将水添加到所述制备容器(32)中。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述储存容器(34)包括用于搅拌包含在所述储存容器(34)中的所述氢氧化镁浆料的搅拌装置(47)。
12.根据权利要求3至11中任一项所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述制备容器(32)或所述储存容器(34)分别包括用于指示所述氢氧化镁浆料在所述制备容器(32)或所述储存容器(34)中的实际料位的压力传感装置(57或52),并且包括搅拌控制装置,所述搅拌控制装置配置成只要所述压力传感装置(57或52)指示所述氢氧化镁浆料的料位高于预定的最低料位,就控制所述搅拌装置(44或47)连续搅拌在所述制备容器(32)或所述储存容器(34)中制备的所述氢氧化镁浆料。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述氧化镁粉末添加装置包括粉末输运和添加装置,其包括由输运和添加控制装置控制的一个或多个多螺杆输送机(31,31’),所述输运和添加控制装置配置成在将氧化镁和/或氢氧化镁添加到所述制备容器(32)的过程期间的任何时间启动和停止所述一个或多个多螺杆输送机(31,31’)。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述船舶烟道废气脱硫***还包括除尘器装置(43),所述除尘器装置(43)包括与所述制备容器(32)连接并包括喷水装置的除尘器管,所述喷水装置布置成将水喷到所述除尘器管中。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述湿式洗涤器(1)是不具有填料的喷淋型洗涤器,并且其中所述湿式洗涤器(1)包括具有多个喷雾嘴(3,3’)的洗涤塔,所述喷雾嘴(3,3’)各自布置成用于将所述洗涤液喷到所述洗涤塔中以使其与所述烟道废气接触,所述洗涤塔任选地包括两个串联连接的洗涤室,每个洗涤室具有至少一个喷嘴(3,3’)和用于将所述用过的洗涤液从相应洗涤室中排出的至少一个洗涤液排出管(6,6’)。
16.根据权利要求15所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述船舶烟道废气脱硫***还包括洗涤液管(4),所述洗涤液管(4)布置成将洗涤液输运到在所述洗涤器塔中提供的所述喷雾嘴(3,3’),所述洗涤液管(4)包括冷却器(27),所述冷却器(27)布置成冷却向所述喷雾嘴(3,3’)输送的洗涤液。
17.根据权利要求16所述的船舶烟道废气脱硫***,其中当所述湿式洗涤器***以闭环模式工作时,所述洗涤液管(4)还布置成将洗涤液从所述用过的洗涤液罐(20)输运并且再循环到所述喷雾嘴(3,3’)。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的船舶烟道废气脱硫***,其中所述船舶烟道废气脱硫***还包括过滤单元(62)以过滤所述用过的洗涤液。
19.一种用于减少船舶的柴油机的烟道废气中存在的硫氧化物的量的方法,所述方法包括以下步骤:
-将在所述船舶的柴油机中产生的烟道废气输送到以闭环模式运行的湿式洗涤器***;
-使用洗涤液在所述湿式洗涤器***中洗涤所述烟道废气,由此形成用过的洗涤液;
-通过在搅拌条件下将氧化镁粉末和水添加到制备容器(32)中来制备氢氧化镁浆料;
-经由浆料输运装置(40,40’,40”,36,36’,55)将制备的氢氧化镁浆料输运到所述湿式洗涤器***;和
-使所述氢氧化镁浆料与所述用过的洗涤液接触,由此净化所述用过的洗涤液和/或中和其酸度。
20.根据权利要求19所述的方法,所述方法还包括以下步骤中的任一个:
(a)只要由压力传感装置(57)指示的所述氢氧化镁浆料的料位高于预定料位,就在搅拌控制装置的控制下使用搅拌装置连续搅拌所述制备容器(32)中的所述氢氧化镁浆料;
(b)在输运和添加控制装置的控制下,通过粉末输运和添加装置(31,31’)将所述氧化镁粉末逐渐添加到所述制备容器(32)中;和/或
(c)在由温度传感器(58)测量的所述制备容器(32)中的制备的氢氧化镁浆料的温度升高到高于预设温度界限的情况下,在水添加控制装置的控制下,使用水添加装置(42)将水添加到所述制备容器(32)中。
21.根据权利要求19或20所述的方法,其中使用泵送装置(33,33’)将制备的氢氧化镁浆料经由浆料排出管(40)从所述制备容器(32)泵出到储存容器(34)中。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法,其中当所述湿式洗涤器***以闭环模式工作时,将用过的洗涤液经由一个或多个用过的洗涤液排出管(6,6’)从所述湿式洗涤器(1)排出并且经由闭环模式洗涤液再循环管(9)输运到用过的洗涤液罐(20),并且其中经由形成所述浆料输运装置的一部分的浆料输运管(36,36’,55),使来自所述储存容器(34)的氢氧化镁浆料与在所述闭环模式洗涤液再循环管(9)中的所述用过的洗涤液接触。
23.根据权利要求22所述的方法,其中使用泵送装置(35,35’)将所述氢氧化镁浆料经由所述浆料输运管(36,36’,55)从所述储存容器(34)泵出到所述闭环模式洗涤液再循环管(9)中。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的方法,其中使用根据权利要求1至18中任一项所述的船舶烟道废气脱硫***来进行所述方法。
CN201780021812.6A 2016-05-11 2017-05-11 船舶烟道废气的脱硫 Active CN109069982B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16169118.3 2016-05-11
EP16169118.3A EP3243560A1 (en) 2016-05-11 2016-05-11 Desulphurization of marine exhaust flue gas
PCT/EP2017/061259 WO2017194645A1 (en) 2016-05-11 2017-05-11 Desulphurization of marine exhaust flue gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109069982A true CN109069982A (zh) 2018-12-21
CN109069982B CN109069982B (zh) 2021-09-17

Family

ID=56072219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780021812.6A Active CN109069982B (zh) 2016-05-11 2017-05-11 船舶烟道废气的脱硫

Country Status (18)

Country Link
US (1) US11052344B2 (zh)
EP (2) EP3243560A1 (zh)
JP (1) JP6944954B2 (zh)
KR (1) KR102318202B1 (zh)
CN (1) CN109069982B (zh)
AR (1) AR108440A1 (zh)
AU (1) AU2017264552B2 (zh)
CA (1) CA3014984C (zh)
CL (1) CL2018002915A1 (zh)
DK (1) DK3454974T3 (zh)
IL (1) IL262315B (zh)
MX (1) MX2018013604A (zh)
MY (1) MY188502A (zh)
PH (1) PH12018502256A1 (zh)
RU (1) RU2740498C2 (zh)
SA (1) SA518400120B1 (zh)
SG (1) SG11201806928XA (zh)
WO (1) WO2017194645A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020143112A1 (zh) * 2019-01-10 2020-07-16 彭斯干 一种海船尾气清洗方法和船舶及应用
CN113423667A (zh) * 2019-02-22 2021-09-21 索尔维公司 用于从水性液体或气体除去至少一种污染物的方法
CN113966313A (zh) * 2019-01-10 2022-01-21 彭斯干 海船清洁航行方法及船舶
CN115348889A (zh) * 2020-09-04 2022-11-15 富士电机株式会社 废气处理装置以及废气处理装置的废气处理方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3260187A1 (en) 2016-06-23 2017-12-27 Yara Marine Technologies AS System and method for reducing the amount of sulfur oxides in exhaust gas
GR1009733B (el) * 2018-12-27 2020-05-15 Δουσης, Ευαγγελος Γεωργιου Συστημα αποθειωσης καυσαεριων σε υφισταμενη καπνοδοχο πλοιου
CN110127783A (zh) * 2019-05-28 2019-08-16 上海蓝魂环保科技有限公司 一种船舶洗涤塔污水处理装置
CN110975611B (zh) * 2019-10-18 2021-11-23 广州文冲船舶修造有限公司 一种船舶脱硫***
NL2027592B1 (en) * 2021-02-18 2022-09-15 Wfu B V Device and method for separating solids from wash-water exiting an exhaust gas cleaning system (egcs)
WO2022201947A1 (ja) * 2021-03-23 2022-09-29 富士電機株式会社 排ガス処理装置および排ガス処理方法
CA3235024A1 (en) * 2021-11-29 2023-06-01 Vincent GRIECO Pfas treatment using gac, reactivation and thermal destruction
CN114768435A (zh) * 2022-05-30 2022-07-22 河北泰帆机械设备有限公司 一种滚溶式喷淋除尘器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03275123A (ja) * 1990-03-23 1991-12-05 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 排煙脱硫方法
CN1102357A (zh) * 1993-07-12 1995-05-10 三菱重工业株式会社 烟道气脱硫方法和***
CN1117890A (zh) * 1994-05-04 1996-03-06 金属股份公司 废气纯化方法
JPH0880420A (ja) * 1994-09-13 1996-03-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排煙脱硫装置
CN102151481A (zh) * 2011-02-17 2011-08-17 大连海事大学 镁基—海水法船用脱硫工艺中监测和自动控制***
WO2014128261A1 (en) * 2013-02-22 2014-08-28 Marine Global Holding As Marine exhaust gas scrubber

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2100471B (en) * 1981-05-28 1985-03-06 British Gas Corp Automatic coi removal system and operation thereof
JP2540254B2 (ja) * 1991-09-18 1996-10-02 リンナイ株式会社 空気調和装置
JPH09192440A (ja) * 1996-01-25 1997-07-29 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 排ガス処理装置
US5874453A (en) 1997-07-11 1999-02-23 Buckman Laboratories International, Inc. Synergistic antimicrobial compositions containing a dimethylamide of a carboxylic acid with mixture of 2-(thiocyanomethylthio) benzothiazone and methylenebis (thiocyanate)
IL122015A (en) 1997-10-22 2003-04-10 Clue As Scrubber for the treatment of flue gases
JP2001179048A (ja) * 1999-12-28 2001-07-03 Kawasaki Steel Corp 水酸化マグネシウム方式による排ガス脱硫方法
JP2004195438A (ja) * 2002-12-20 2004-07-15 Nippon Steel Corp 排煙脱硫装置、及びその制御方法、装置、コンピュータプログラム、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体
RU2377056C2 (ru) 2005-09-07 2009-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") Способ очистки дымовых газов от кислых компонентов
KR101332480B1 (ko) * 2011-01-20 2013-11-26 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 자동차 배기 가스로부터의 co2의 온-보드 회수 및 저장
DK178135B1 (en) * 2014-03-28 2015-06-15 Man Diesel & Turbo Deutschland An internal combustion engine, and a method of removing sulphur oxides from exhaust gas
US9895649B2 (en) 2014-04-08 2018-02-20 Premier Magnesia, Llc High solids magnesium hydroxide sea water slurries
CN104923056A (zh) * 2015-06-26 2015-09-23 大连海事大学 一种船舶废气脱硫装置及方法
EP3260187A1 (en) 2016-06-23 2017-12-27 Yara Marine Technologies AS System and method for reducing the amount of sulfur oxides in exhaust gas

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03275123A (ja) * 1990-03-23 1991-12-05 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 排煙脱硫方法
CN1102357A (zh) * 1993-07-12 1995-05-10 三菱重工业株式会社 烟道气脱硫方法和***
CN1117890A (zh) * 1994-05-04 1996-03-06 金属股份公司 废气纯化方法
JPH0880420A (ja) * 1994-09-13 1996-03-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排煙脱硫装置
CN102151481A (zh) * 2011-02-17 2011-08-17 大连海事大学 镁基—海水法船用脱硫工艺中监测和自动控制***
WO2014128261A1 (en) * 2013-02-22 2014-08-28 Marine Global Holding As Marine exhaust gas scrubber

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贺鹏,张先明: "中国燃煤发电厂烟气脱硫技术及应用", 《电力科技与环保》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020143112A1 (zh) * 2019-01-10 2020-07-16 彭斯干 一种海船尾气清洗方法和船舶及应用
CN113966313A (zh) * 2019-01-10 2022-01-21 彭斯干 海船清洁航行方法及船舶
CN113423667A (zh) * 2019-02-22 2021-09-21 索尔维公司 用于从水性液体或气体除去至少一种污染物的方法
CN115348889A (zh) * 2020-09-04 2022-11-15 富士电机株式会社 废气处理装置以及废气处理装置的废气处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CL2018002915A1 (es) 2019-01-11
MY188502A (en) 2021-12-16
CA3014984A1 (en) 2017-11-16
CN109069982B (zh) 2021-09-17
SG11201806928XA (en) 2018-09-27
IL262315A (en) 2018-11-29
SA518400120B1 (ar) 2022-03-09
EP3243560A1 (en) 2017-11-15
US11052344B2 (en) 2021-07-06
EP3454974A1 (en) 2019-03-20
AR108440A1 (es) 2018-08-22
AU2017264552A1 (en) 2018-10-11
JP6944954B2 (ja) 2021-10-06
US20190060825A1 (en) 2019-02-28
CA3014984C (en) 2022-11-01
KR20190005150A (ko) 2019-01-15
RU2740498C2 (ru) 2021-01-14
RU2018138256A (ru) 2020-06-11
MX2018013604A (es) 2019-06-20
EP3454974B1 (en) 2020-07-15
KR102318202B1 (ko) 2021-10-28
AU2017264552B2 (en) 2022-07-07
IL262315B (en) 2022-08-01
PH12018502256A1 (en) 2019-08-19
WO2017194645A1 (en) 2017-11-16
RU2018138256A3 (zh) 2020-09-03
JP2019514678A (ja) 2019-06-06
DK3454974T3 (da) 2020-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109069982A (zh) 船舶烟道废气的脱硫
KR101776841B1 (ko) 스크러버의 정수 시스템
KR101421856B1 (ko) 배기 가스 및 가스 세정기 유체 세척 장비 및 방법
SG186450A1 (en) Cleaning equipment for gas scrubber fluid
CN103463949A (zh) 一种烟气脱硫***处理油污、烟尘的方法与设备
CS411891A3 (en) Process and apparatus for the removal of sulfur oxides from smoke gases
JP3263586B2 (ja) 排煙処理システム
JP4817447B2 (ja) クリンカアッシュ冷却用循環水処理装置およびそれを備えた石炭焚きボイラ保有設備
CN212383462U (zh) 一种湿法烟气脱硫***
CN211770603U (zh) 碎煤加压气化固液混合物处理***
CN104147918B (zh) 用于烟气处理公用设备的控制方法和控制***
CN209613771U (zh) 一种高效清洁的飞灰稳定化***
CN111450675A (zh) 一种湿法烟气脱硫***及***运行方法
CN202078850U (zh) 一种新型石灰-石膏湿法烟气脱硫装置
CN205528461U (zh) 一种飞灰脱盐水洗装置
CN205517198U (zh) 一种碱法烟气卤素脱除装置
CN118079635B (zh) 一种催化裂化炼油再生烟气的除尘脱硫装置及其方法
JP6876885B1 (ja) 船舶排ガスの洗浄排水処理装置
CN206730841U (zh) 一种锅炉废气处理***
CN115040960A (zh) 一种针对混合粉尘的除尘工艺
CN214020045U (zh) 一种超净排放燃煤供热机组的烟尘净化装置
CN205850554U (zh) 一种利用碳捕捉技术净化工厂烟囱烟气的空气净化***
CN202909564U (zh) 一种干法无害化处置固废焚烧炉尾气急冷塔
CN111204844A (zh) 一种半导体切割研磨水的微孔过滤***及微孔过滤工艺
CN109173685A (zh) 提高喷雾干燥吸收***污染物脱除效率的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant