CN113565601A - 一种船用柴油机尾气固碳装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种船用柴油机尾气固碳装置，包括三通排气阀、余热锅炉、中冷器、吸收管道、单乙醇胺富液罐，柴油机排气进入三通排气阀的进口，三通排气阀的第一出口连接余热锅炉，余热锅炉通过、脱硫脱硝装置、扩压管连接冷却水箱，中冷器通过收缩喷管连接吸收管道，吸收管道的排液口连接单乙醇胺富液罐，三通排气阀的第二出口连接再生塔。本发明对柴油机产生的尾气进行充分的处理，不仅进行了传统的脱硫脱硝的处理，还增加了固碳***。使船舶排放对环境的污染更小。对吸收了二氧化碳的富液，有两种处理模式，一种是直接运输至陆地上进行进一步的处理，另一种是利用柴油机产生的尾气中的热量排出二氧化碳，实现循环利用。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种柴油机尾气处理装置，具体地说是船用柴油机尾气处理装置。
背景技术
柴油机在工作时，不可避免地会产生尾气排放污染。随着越来越严格的排放法规的出现，对柴油机尾气的处理能减少柴油机排放尾气对大气的污染，同时也能让船舶符合越来越严格的排放法规。
排放法规渐渐地不仅仅只限值氮氧化物和硫氧化物的排放，二氧化碳的排放也逐步受到法规的重视。世界各国都对碳排放提出了限制
目前绝大多数船用柴油机的尾气处理都是对脱硫、脱硝、颗粒物等进行处理，减少船舶对大气的污染，而对二氧化碳的温室效应不够重视，几乎没有船舶尾气处理装置对二氧化碳的排放进行后处理。
发明内容
本发明的目的在于提供可以实现降低柴油机尾气二氧化碳含量的一种船用柴油机尾气固碳装置。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种船用柴油机尾气固碳装置，其特征是：包括三通排气阀、余热锅炉、中冷器、吸收管道、单乙醇胺富液罐，柴油机排气进入三通排气阀的进口，三通排气阀的第一出口连接余热锅炉，余热锅炉通过、脱硫脱硝装置、扩压管连接冷却水箱，中冷器通过收缩喷管连接吸收管道，吸收管道的排液口连接单乙醇胺富液罐，三通排气阀的第二出口连接再生塔。
本发明还可以包括：
1、还包括冷却水箱、淡水泵、冷却水换热器、海水泵，中冷器、冷却水换热器、冷却水箱、淡水泵依次相连，淡水泵连接中冷器，海水泵连接冷却水换热器。
2、还包括单乙醇胺贫液罐、单乙醇胺泵，单乙醇胺贫液罐、单乙醇胺泵、吸收管道、单乙醇胺富液罐、再生塔依次相连，再生塔连接单乙醇胺贫液罐，单乙醇胺富液罐与再生塔之间设置三通排液阀。
3、吸收管道里设置喷嘴和收集口，喷嘴喷出的单乙醇胺被冲击到吸收管道的管壁上，通过收集口流入单乙醇胺富液罐。
本发明的优势在于：
1、对柴油机所排放的尾气中的热量充分利用，在需要吸收二氧化碳时将柴油机的尾气排放至余热锅炉中进行利用，在需要释放二氧化碳时将柴油机尾气排放至再生塔中进行利用。
2、对柴油机产生的尾气进行充分的处理，不仅进行了传统的脱硫脱硝的处理，还增加了固碳***。使船舶排放对环境的污染更小。
3、对吸收了二氧化碳的富液，有两种处理模式，一种是直接运输至陆地上进行进一步的处理，另一种是利用柴油机产生的尾气中的热量排出二氧化碳，实现循环利用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为吸收管道示意图。
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1-2，本发明一种船用柴油机尾气固碳装置，包括柴油机1、三通排气阀2、余热锅炉3、脱硫脱硝装置4、扩压管5、淡水泵6、中冷器8、海水泵17、冷却水换热器18、冷却水箱7、淡水泵6、收缩喷管16、单乙醇胺贫液罐11、阀门10、单乙醇胺富液罐14、吸收管道12、再生塔13、单乙醇胺泵9、三通排液阀15以及连接管路等。柴油机排气通过三通排气阀2后分为两条支路，三通排气阀第一出口与余热锅炉3相连，废气经过余热锅炉3第一次降温后进入扩压管5绝热压缩温度升高，再经过中冷器8第二次降温后经过收缩喷管14第三次降温，达到单乙醇胺的反应温度条件，在吸收管道11中与单乙醇胺发生反应，降低排放废气中的二氧化碳含量，三通排气阀第二出口与再生塔12相连，可使单乙醇胺重复利用。
柴油机排放废气经过余热锅炉3第一次降温，然后进入扩压管5绝热压缩温度升高，再经过中冷器8与冷却水换热后进行第二次降温，然后进入收缩喷管16绝热膨胀进行第三次降温。
第二次降温冷却分为两条冷却路径，中冷器8循环工质为淡水，冷却水箱7中冷却水经过中冷器8与柴油机尾气换热温度升高后，进入冷却水换热器18与海水泵17所带来的低温海水进行换热，温度降低后返回冷却水箱7循环使用。
单乙醇胺在吸收管道11内与船舶柴油机尾气中的二氧化碳反应后生成单乙醇胺富液储存在单乙醇胺富液罐14中，可通过柴油机尾气进行加热从而释放二氧化碳实现循环利用。
单乙醇胺在吸收管道11内与船舶柴油机尾气中的二氧化碳反应后生成单乙醇胺富液储存在单乙醇胺富液罐14中，单乙醇胺富液罐14中的单乙醇胺富液也能通过三通排液阀15运输到岸上进行进一步的处理。
吸收管道呈80°，单乙醇胺从喷嘴19喷出，被高速来流冲击到吸收管道壁上，通过重力的作用流过壁面，最终通过收集口流入到单乙醇胺富液罐14中。
柴油机1尾气连接至三通排气阀2中，三通排气阀2连接着余热锅炉3和再生塔13，其工作模式视情况而定。在需要吸收二氧化碳时三通排气阀2连接余热锅炉3，经过余热锅炉3的初步降温后连接至脱硫脱硝装置4，尾气在脱硫脱硝装置4中经过脱硫脱硝将船舶柴油机尾气中的氮氧化物和硫氧化物吸收完全，然后进入到扩压管5，在管中绝热压缩，温度升高后进入中冷器8第二次降温，然后经过收缩喷管14，在收缩喷管14中绝热膨胀，在这个过程中进行第三次降温，达到单乙醇胺与二氧化碳的反应温度的条件，经过三次降温后船舶柴油机尾气中的二氧化碳在吸收管道12中与单乙醇胺发生化学反应生成碳酸盐，二氧化碳就在这一部中被吸收至单乙醇胺富液中，这使得排放废气中的二氧化碳含量降低。单乙醇胺在吸收完二氧化碳后生成的单乙醇胺富液储存在单乙醇胺富液罐14中。冷却水在从冷却水箱7中排出通过淡水泵6进入到中冷器8中吸收热量，然后进入到冷却水换热器18中与海水置换热量形成低温的冷却水，最终返回至冷却水箱7中循环利用。
吸收管道12呈80°，单乙醇胺从单乙醇胺喷嘴19喷出，被高速来流冲击到吸收管道壁上，通过重力的作用流过壁面，最终通过收集口22流入到单乙醇胺富液罐14中。
单乙醇胺富液罐14经过一个三通排液阀15，三通排液阀的第一个出口连接再生塔13,再生塔与三通排气阀第二出口相连，在需要释放部分二氧化碳时利用柴油机尾气中的热量加热单乙醇胺富液使吸收的二氧化碳释放出来，可使单乙醇胺重复利用。三通排液阀15的第二个出口可使单乙醇胺富液运送到陆地上进行进一步处理。
如图1所示，本发明一种船用柴油机尾气固碳装置，柴油机1尾气连接至三通排气阀2中，三通排气阀2连接着余热锅炉3和再生塔13，其工作模式视情况而定，在需要吸收二氧化碳时连接余热锅炉3，经过余热锅炉3的初步降温后连接至脱硫脱硝装置4，尾气经过脱硫脱硝后进入到扩压管5在管中绝热压缩，温度升高后进入中冷器8第二次降温，然后经过收缩喷管14第三次降温，达到单乙醇胺与二氧化碳的反应条件，二氧化碳在吸收管道12中与单乙醇胺发生反应，这使得排放废气中的二氧化碳含量降低。单乙醇胺在吸收完二氧化碳后生成的单乙醇胺富液储存在单乙醇胺富液罐14中。
如图2所示，吸收管道12呈80°，单乙醇胺溶液从单乙醇胺喷嘴19喷出，在吸收二氧化碳时被高速来流冲击到吸收管道壁上，通过重力的作用流过壁面，最终通过收集口22流入到单乙醇胺富液罐14中。
内循环淡水在从冷却水箱7中排出通过淡水泵6进入到中冷器8中吸收热量，然后进入到冷却水换热器18中与外循环海水进行换热，对内循环淡水进行降温，最终返回至冷却水箱7中循环利用。外循环***包括海水泵17和进水排水管道组成。
单乙醇胺富液罐14经过一个三通排液阀15，三通排液阀的第一个出口连接再生塔13,再生塔与三通排气阀第二出口相连，在需要释放部分二氧化碳时利用柴油机尾气中的热量加热单乙醇胺富液使吸收的二氧化碳释放出来，可使单乙醇胺重复利用。三通排液阀15的第二个出口可使单乙醇胺富液运送到陆地上进行进一步处理。
尾气冷却***利用的是扩压管在亚音速条件下实现绝热压缩功能，收缩喷管在亚音速条件下实现绝热膨胀功能的原理。
二氧化碳收集***是利用单乙醇胺技术MEA实现二氧化碳的收集与释放。
Claims (5)
1.一种船用柴油机尾气固碳装置，其特征是：包括三通排气阀、余热锅炉、中冷器、吸收管道、单乙醇胺富液罐，柴油机排气进入三通排气阀的进口，三通排气阀的第一出口连接余热锅炉，余热锅炉通过、脱硫脱硝装置、扩压管连接冷却水箱，中冷器通过收缩喷管连接吸收管道，吸收管道的排液口连接单乙醇胺富液罐，三通排气阀的第二出口连接再生塔。
2.根据权利要求1所述的一种船用柴油机尾气固碳装置，其特征是：还包括冷却水箱、淡水泵、冷却水换热器、海水泵，中冷器、冷却水换热器、冷却水箱、淡水泵依次相连，淡水泵连接中冷器，海水泵连接冷却水换热器。
3.根据权利要求1或2所述的一种船用柴油机尾气固碳装置，其特征是：还包括单乙醇胺贫液罐、单乙醇胺泵，单乙醇胺贫液罐、单乙醇胺泵、吸收管道、单乙醇胺富液罐、再生塔依次相连，再生塔连接单乙醇胺贫液罐，单乙醇胺富液罐与再生塔之间设置三通排液阀。
4.根据权利要求1或2所述的一种船用柴油机尾气固碳装置，其特征是：吸收管道里设置喷嘴和收集口，喷嘴喷出的单乙醇胺被冲击到吸收管道的管壁上，通过收集口流入单乙醇胺富液罐。
5.根据权利要求3所述的一种船用柴油机尾气固碳装置，其特征是：吸收管道里设置喷嘴和收集口，喷嘴喷出的单乙醇胺被冲击到吸收管道的管壁上，通过收集口流入单乙醇胺富液罐。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211029 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |