本發(fā)明屬于大氣污染控制技術領域，具體涉及一種多級高效船舶煙氣多污染物協(xié)同控制工藝系統(tǒng)及方法。

背景技術：

我國是世界航運大國，港口基礎設施和船舶總規(guī)模均達到世界領先水平。目前，全國擁有水上運輸船舶超過17萬艘(大部分屬于內(nèi)河船舶)，世界十大港口有七個在中國，而世界前二十大港口中我國占十席。國際貿(mào)易和漁業(yè)的繁榮發(fā)展在推動我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的同時，給沿海、沿河區(qū)域環(huán)境空氣質量帶來巨大挑戰(zhàn)。船舶柴油機排放的大氣污染物主要包括顆粒物(PM)、SO₂、NOx、碳氫化合物(HC)、CO、VOCs等，其排放濃度高，已成為沿岸地區(qū)尤其是港口城市的主要大氣污染源。為了有效控制船舶尾氣污染、減少船舶大氣污染物的排放，近年來國際上以及國內(nèi)均陸續(xù)制定、頒布了相關船舶大氣污染物控制政策、標準，對船舶大氣污染物排放實施嚴格限值。因此開展國際航運必須開展船舶大氣污染治理。但長期以來，國內(nèi)對于船舶尾氣污染缺乏足夠重視，建造的船舶一般均未考慮尾氣治理問題，相應的也未預留尾氣治理設施建設場地。但隨著國際上針對船舶尾氣排放要求的日益嚴格，在燃料替代無法大范圍推廣及單獨采用機內(nèi)控制技術無法達標排放的情況下，開展尾氣治理非常必要。目前我國針對陸地固定源煙氣治理已有成熟的技術可以應用，但上述技術的工藝組成復雜、設備多、占地大，很難復制到現(xiàn)有船舶上。因此，如何在船舶有限的空間實現(xiàn)多種煙氣污染物的去除是科研工作者需要重點關注的問題。

針對船舶尾氣治理，目前國內(nèi)外重點關注PM、SO₂、NOx等污染物的控制，采用的控制路線主要是“脫硝+除塵+脫硫”的單一污染物控制組合路線。其中，針對SO₂的控制，開發(fā)應用的技術主要包括燃油替換和尾氣脫硫兩大類。但燃油替換不僅成本高，且目前國內(nèi)低硫油的供應存在不足，更為重要的是更換低硫油會導致油泵、噴油嘴等部件磨損增加，對設備、安全等具有一定影響，因此燃料替代無法大范圍推廣。尾氣脫硫主要有干法脫硫和濕式洗滌兩類技術，兩類技術對SO₂去除率均可達到90％以上，因此使用高硫燃油的船舶可以通過尾氣脫硫技術來實現(xiàn)國際上相關法規(guī)對船舶燃油含硫量的要求。但該類技術存在投資運行成本高、占地大等缺點，目前主要在大型遠洋船上得到應用。針對NOx的控制，目前國際上研究較多的控制技術主要是選擇性催化還原(SCR)技術，該技術的NOx去除率一般為70％-90％，目前已在德國、瑞典、芬蘭等發(fā)達國家船舶上得到應用。但該技術存在占地面積大、投資和運行成本高、催化劑易失活(尤其是使用高硫油時)等問題，在國內(nèi)推廣應用受到限制。

因此，針對船舶尾氣治理，目前國內(nèi)缺乏經(jīng)濟、高效、可行的治理技術。同時隨著國內(nèi)外相關環(huán)保法規(guī)的日趨嚴格，開展船舶尾氣治理勢在必行。因此，如能結合船舶現(xiàn)有在用生活設備和污染控制技術，通過對設備、技術、方法的集成創(chuàng)新，開發(fā)出一種廣適的、經(jīng)濟高效的船舶尾氣治理技術并推廣應用，則將有效改善我國船舶尾氣治理現(xiàn)狀，推動船舶尾氣治理行業(yè)的發(fā)展。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的缺點和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種多級高效船舶煙氣多污染物協(xié)同控制工藝系統(tǒng)。該系統(tǒng)以現(xiàn)有海上船舶普遍安裝的海水淡化裝置、船用鍋爐、濕法脫硫系統(tǒng)等為基礎，通過引入海水電解槽裝置,并對上述技術設備進行優(yōu)化、組合和集成，實現(xiàn)對船舶尾氣中顆粒物、SO₂、NOx、CO、HC等污染物的高效凈化，具有污染物去除效率高、多種污染物協(xié)同控制、投資省、適應范圍廣等優(yōu)點。

本發(fā)明目的通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種多級高效船舶煙氣多污染物協(xié)同控制工藝系統(tǒng)，包括海水淡化系統(tǒng)、電解槽系統(tǒng)、H₂儲存計量噴射系統(tǒng)、Cl₂儲存計量噴射系統(tǒng)、NaOH溶液存儲系統(tǒng)、氧化吸收系統(tǒng)、吸收液循環(huán)系統(tǒng)以及尾液處理系統(tǒng)；所述海水淡化系統(tǒng)和電解槽系統(tǒng)連接，電解槽系統(tǒng)還與H₂儲存計量噴射系統(tǒng)、Cl₂儲存計量噴射系統(tǒng)、NaOH溶液存儲系統(tǒng)連接；所述H₂儲存計量噴射系統(tǒng)與船用鍋爐連接，船用鍋爐、柴油機、Cl₂儲存計量噴射系統(tǒng)都與氧化吸收系統(tǒng)連接；所述氧化吸收系統(tǒng)與吸收液循環(huán)系統(tǒng)連接，所述NaOH溶液存儲系統(tǒng)、吸收液循環(huán)系統(tǒng)和尾液處理系統(tǒng)依次連接。船用鍋爐、柴油機為船舶上的設備。

優(yōu)選的，所述海水淡化系統(tǒng)由海水泵、海水淡化裝置、淡水泵、淡水儲罐和濃水泵組成，所述的電解槽系統(tǒng)由濃水儲罐、鹽水泵、離子交換柱和電解槽組成，所述H₂儲存計量噴射系統(tǒng)由H₂儲罐和H₂混合計量噴射系統(tǒng)組成，所述的Cl₂儲存計量噴射系統(tǒng)由Cl₂儲罐和Cl₂混合計量噴射系統(tǒng)組成，所述NaOH溶液存儲系統(tǒng)由NaOH溶液存儲罐、旁路水泵和耐堿泵組成，所述氧化吸收系統(tǒng)由混合管路、氧化反應器和吸收塔組成，所述吸收液循環(huán)系統(tǒng)由循環(huán)水池、循環(huán)水泵和加藥泵組成，所述尾液處理系統(tǒng)由排污泵、沉淀池以及中和池組成；

所述海水泵、海水淡化裝置、濃水泵、濃水儲罐、鹽水泵、離子交換柱和電解槽依次連接；所述電解槽還與H₂儲罐、Cl₂儲罐、耐堿泵連接；所述H₂儲罐、H₂混合計量噴射系統(tǒng)、船用鍋爐與混合管路依次連接，所述Cl₂儲罐、Cl₂混合計量噴射系統(tǒng)與混合管路依次連接，柴油機與混合管路連接；所述混合管路、氧化反應器、吸收塔、循環(huán)水泵和循環(huán)水池依次連接；所述耐堿泵、NaOH溶液存儲罐、加藥泵、循環(huán)水池、排污泵、沉淀池以及中和池依次連接；所述海水淡化裝置、淡水泵與淡水儲罐依次連接，所述濃水儲罐、旁路水泵與NaOH溶液存儲罐依次連接。

所述的濃水儲罐，當海水淡化系統(tǒng)檢修或濃水水量不夠時通入海水；所述的旁路水泵進水端與濃水儲罐相連，出水端與NaOH溶液存儲罐進水管相連，當電解槽檢修時，濃水經(jīng)旁路水泵直接進入NaOH溶液存儲罐。

所述的離子交換柱內(nèi)裝填有陽離子交換樹脂，用于脫除Ca、Mg等陽離子，延緩電解槽結垢和清洗時間，保證穩(wěn)定運行。

所述的電解槽為立式隔膜電解槽。

所述的混合管路管徑較前段煙管大一號，保證氣體混合均勻；所述的氧化反應器為一個旋流-噴淋塔，混合煙氣由底部旋流進入反應器，氣體停留時間為0.1-0.5s；所述的吸收塔為一個旋流-填料-噴淋塔，內(nèi)裝填有0.5m厚的不銹鋼鮑爾環(huán)，運行時煙氣由底部旋流而上，堿液由上部噴淋而下，兩者逆流接觸反應。

所述的吸收液循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)水池分成兩格，來自吸收塔的吸收液首先流入第一格，經(jīng)溢流進入第二格；飽和吸收液由第一格底部外排至尾液處理系統(tǒng)；堿液和海水由第二格加入，混合均勻使吸收液pH值為8-10，隨后吸收液由循環(huán)水泵抽至塔頂噴淋而下。

所述的尾液處理系統(tǒng)產(chǎn)生的固體廢渣收集后靠岸處置，上清液由海水中和至中性后排放。

一種使用上述工藝系統(tǒng)多級高效協(xié)同控制船舶煙氣多污染物的方法，包括以下步驟：

海水由海水泵引入海水淡化裝置，經(jīng)處理后得到淡水和濃水；淡水由淡水泵導入淡水儲罐儲存，濃水經(jīng)濃水泵抽入濃水儲罐；濃水儲罐中的濃水經(jīng)鹽水泵抽入離子交換柱，經(jīng)離子交換后的水流入電解槽進行電解制備H₂、Cl₂、NaOH溶液；制得的H₂、Cl₂分別進入H₂儲罐和Cl₂儲罐，NaOH溶液由耐堿泵抽入NaOH溶液存儲罐；

隨后H₂進入H₂混合計量噴射系統(tǒng)與空氣混合，噴入船用鍋爐用于船用鍋爐煙氣再燃脫硝，噴射的位置選擇在鍋爐內(nèi)燃燒溫度為800-1200℃的區(qū)間，H₂與NO在高溫條件下發(fā)生氧化還原反應，部分NO被還原成N₂去除，初步脫硝后煙氣進入混合管路；船上的煙氣發(fā)生源是船用鍋爐和柴油機，所以柴油機煙氣也通入混合管路；

Cl₂進入Cl₂混合計量噴射系統(tǒng)與空氣混合后，噴射進入混合管路用作船舶尾氣污染物氧化劑；

初步脫硝后煙氣、柴油機煙氣和Cl₂在混合管路混合后進入氧化反應器氧化反應，在其中Cl₂將CO、HC等氧化成CO₂、H₂O，同時將部分NO、SO₂氧化成易溶于水的NO₂、SO₃；隨后上述污染物進入吸收塔，在吸收塔內(nèi)與來自NaOH溶液存儲罐的NaOH溶液逆流接觸反應，最終被吸收去除，凈化煙氣經(jīng)除霧后達標排放。

所述吸收液NaOH溶液通過循環(huán)泵、循環(huán)水池循環(huán)使用，吸收飽和后經(jīng)排污泵引入沉淀池。

所述H₂與部分空氣混合后，按照H₂與NOx摩爾比0.5-1.5：1的比例經(jīng)H₂混合計量噴射系統(tǒng)噴入溫度800-1200℃的鍋爐爐膛區(qū)間。

所述Cl₂與部分空氣混合后，按照Cl₂與NOx摩爾比0.5-1.5：1的比例經(jīng)Cl₂混合計量噴射系統(tǒng)加入混合管路中。

本發(fā)明的基本原理在于：以海上船舶普遍安裝的海水淡化系統(tǒng)產(chǎn)生的濃廢水或海水為原料，采用電解法制備H₂、Cl₂、NaOH。其中H₂用于船舶鍋爐的再燃脫硝，去除鍋爐煙氣中部分NOx；Cl₂作為氣體氧化劑，用于將CO、HC等氧化成CO₂、H₂O，同時將部分NO、SO₂氧化成易溶于水的NO₂、SO₃；NaOH用作濕法煙氣吸收劑。船上的煙氣分成兩部分，一部分來自鍋爐，一部分來自柴油機。初步脫硝后鍋爐煙氣、柴油機煙氣和Cl₂在混合管路混合后進入氧化反應器氧化反應，隨后污染物進入吸收塔，在吸收塔內(nèi)與NaOH溶液接觸反應，最終被吸收去除，凈化煙氣經(jīng)除霧后達標排放。此外，煙氣在經(jīng)過氧化反應器后，大的顆粒物部分沉淀去除，而在經(jīng)過吸收塔后通過物理沉降、機械截留、溶液粘附等途徑顆粒物被進一步高效去除。本發(fā)明對各污染物的去除機理如下：

電解總反應方程式：2NaCl+2H₂O＝Cl₂^↑+H₂^↑+NaOH

再燃脫硝反應方程式：2H₂+2NO＝2H₂O+N₂(反應溫度800-1200℃)

氧化反應方程式：Cl₂+NO+H₂O＝NO₂+2HCl

Cl₂+CO+H₂O＝CO₂+2HCl

(x+4y)Cl₂+2HxCy+4yH₂O＝2yCO₂+2(x+4y)HCl

Cl₂+SO₂+H₂O＝SO₃+2HCl

吸收反應方程式：3NO₂+2NaOH＝2NaNO₃+NO+H₂O

4NO₂+O₂+4NaOH＝4NaNO₃+2H₂O

NO₂+NO+2NaOH＝2NaNO₂+H₂O

SO₂+2NaOH＝Na₂SO₃+H₂O

SO₃+2NaOH＝Na₂SO₄+H₂O

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果：

(1)本發(fā)明以海水淡化系統(tǒng)產(chǎn)生的濃廢水為原料，通過電解制備船舶尾氣污染治理所需的H₂、Cl₂、NaOH，實現(xiàn)廢物綜合利用和以廢治廢。

(2)本發(fā)明能夠實現(xiàn)顆粒物、SO₂、NOx、CO、HC等污染物的同時高效凈化，采用本技術可實現(xiàn)SO₂去除效率≥98％，顆粒物、NOx、CO、HC去除效率均≥60％，凈化后煙氣達標排放。

(3)本發(fā)明與單一污染物控制組合技術相比具有投資運行成本低、多污染物協(xié)同高效去除等優(yōu)點，非常適合海上船舶尾氣治理，尤其適合大型的近海、遠洋船舶。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種多級高效船舶煙氣多污染物協(xié)同控制工藝系統(tǒng)示意圖。

圖2是本發(fā)明一種多級高效船舶煙氣多污染物協(xié)同控制工藝系統(tǒng)具體結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

本發(fā)明提供了一種多級高效船舶煙氣多污染物協(xié)同控制工藝系統(tǒng)，如圖1所示，包括海水淡化系統(tǒng)、電解槽系統(tǒng)、H₂儲存計量噴射系統(tǒng)、Cl₂儲存計量噴射系統(tǒng)、NaOH溶液存儲系統(tǒng)、氧化吸收系統(tǒng)、吸收液循環(huán)系統(tǒng)以及尾液處理系統(tǒng)；所述海水淡化系統(tǒng)和電解槽系統(tǒng)連接，電解槽系統(tǒng)還與H₂儲存計量噴射系統(tǒng)、Cl₂儲存計量噴射系統(tǒng)、NaOH溶液存儲系統(tǒng)連接；所述H₂儲存計量噴射系統(tǒng)與船用鍋爐連接，船用鍋爐和柴油機作為煙氣發(fā)生源，初步脫硝后的鍋爐煙氣和柴油機的煙氣都通入氧化吸收系統(tǒng)，之后與Cl₂發(fā)生反應，所以船用鍋爐和柴油機都與氧化吸收系統(tǒng)連接，所述Cl₂儲存計量噴射系統(tǒng)與氧化吸收系統(tǒng)連接；所述氧化吸收系統(tǒng)與吸收液循環(huán)系統(tǒng)連接，所述NaOH溶液存儲系統(tǒng)、吸收液循環(huán)系統(tǒng)和尾液處理系統(tǒng)依次連接。

具體的，如圖2所示，所述海水淡化系統(tǒng)由海水泵、海水淡化裝置、淡水泵、淡水儲罐和濃水泵組成，所述的電解槽系統(tǒng)由濃水儲罐、鹽水泵、離子交換柱和電解槽組成，所述H₂儲存計量噴射系統(tǒng)由H₂儲罐和混合計量噴射系統(tǒng)組成，所述的Cl₂儲存計量噴射系統(tǒng)由Cl₂儲罐和Cl₂混合計量噴射系統(tǒng)組成，所述NaOH溶液存儲系統(tǒng)由NaOH溶液存儲罐(即堿儲罐)、旁路水泵和耐堿泵組成，所述氧化吸收系統(tǒng)由混合管路、氧化反應器和吸收塔組成，所述吸收液循環(huán)系統(tǒng)由吸收液循環(huán)水池、循環(huán)水泵和加藥泵組成，所述尾液處理系統(tǒng)由排污泵、沉淀池以及中和池組成；

所述海水泵、海水淡化裝置、濃水泵、濃水儲罐、鹽水泵、離子交換柱和電解槽依次連接；所述電解槽還與H₂儲罐、Cl₂儲罐、耐堿泵連接；所述H₂儲罐、H₂混合計量噴射系統(tǒng)、船用鍋爐與混合管路依次連接，柴油機與混合管路連接，所述Cl₂儲罐、Cl₂混合計量噴射系統(tǒng)與混合管路依次連接；所述混合管路、氧化反應器、吸收塔、循環(huán)水泵和循環(huán)水池依次連接；所述耐堿泵、NaOH溶液存儲罐、加藥泵、循環(huán)水池、排污泵、沉淀池以及中和池依次連接；所述淡水泵與海水淡化裝置、淡水儲罐依次連接，所述濃水儲罐、旁路水泵與NaOH溶液存儲罐依次連接；

所述的離子交換柱內(nèi)裝填有陽離子交換樹脂，用于脫除Ca、Mg等陽離子，延緩電解槽結垢和清洗時間，保證穩(wěn)定運行；

所述電解槽為立式隔膜電解槽；

所述的混合管路管徑較前段煙管大一號，保證氣體混合均勻；所述的氧化反應器為一個旋流-噴淋塔，混合煙氣由底部旋流進入反應器，氣體停留時間為0.1-0.5s；所述的吸收塔為一個旋流-填料-噴淋塔，內(nèi)裝填有0.5m厚的不銹鋼鮑爾環(huán)，運行時煙氣由底部旋流而上，堿液由上部噴淋而下，兩者逆流接觸反應。

所述的吸收液循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)水池分成兩格，來自吸收塔的吸收液首先流入第一格，經(jīng)溢流進入第二格；飽和吸收液由第一格底部外排至尾液處理系統(tǒng)；堿液和海水由第二格加入，混合均勻使吸收液pH值為8-10，隨后吸收液由循環(huán)水泵抽至塔頂噴淋而下；

所述的尾液處理系統(tǒng)產(chǎn)生的固體廢渣收集后靠岸處置，上清液由海水中和至中性后排放。

上述系統(tǒng)在實際運行過程中，由海水淡化系統(tǒng)分離產(chǎn)生的濃水經(jīng)濃水泵送入濃水儲罐儲存，隨后由鹽水泵送入電解槽系統(tǒng)。由于濃水含有較高濃度的Ca、Mg等離子，易在電極上沉淀，影響電解槽穩(wěn)定運行，因此本發(fā)明在電解槽前增加陽離子交換樹脂前處理器，用于去除濃水中的陽離子。經(jīng)前處理的濃水進入電解槽，在陰極室產(chǎn)生H₂、NaOH，陽極室產(chǎn)生Cl₂。電解產(chǎn)生的H₂和Cl₂分別送入H₂和Cl₂儲罐，產(chǎn)生的NaOH溶液由耐堿泵送入儲存罐。H₂與空氣在混合器中混合，由計量噴射系統(tǒng)噴入船用鍋爐，用于船舶鍋爐的再燃脫硝，去除鍋爐煙氣中部分NOx后通過混合管路進入氧化反應器；噴射的位置選擇在鍋爐內(nèi)燃燒溫度為800-1200℃的區(qū)間，H₂與NO在高溫條件下發(fā)生氧化還原反應，部分NO被還原成N₂去除。本工藝將船用鍋爐煙氣和柴油機煙氣進行混合處理，所以柴油機煙氣也通入混合管路。Cl₂與空氣混合后，由計量噴射系統(tǒng)噴射進入混合管路，混合管路管徑放大一號，目的是使Cl₂和初步脫硝后煙氣、柴油機煙氣混合均勻?；旌蠠煔怆S后進入氧化反應器，在其中Cl₂將CO、HC等氧化成CO₂、H₂O，同時將部分NO、SO₂氧化成易溶于水的NO₂、SO₃。隨后上述污染物進入吸收塔，在吸收塔內(nèi)與NaOH溶液逆流接觸反應，最終被吸收去除，凈化煙氣經(jīng)除霧后達標排放。此外，混合煙氣在經(jīng)過氧化反應器后，由于氣體流速下降，大的顆粒物通過沉淀去除部分，隨后經(jīng)過吸收塔顆粒物通過物理沉降、機械截留、溶液粘附等途徑被進一步高效去除。吸收液NaOH溶液由來自NaOH儲罐的濃溶液和海水配制而成，在吸收液循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)連續(xù)循環(huán)和更新使用。吸收液循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)池分成兩格，來自吸收塔的吸收液首先流入第一格，經(jīng)溢流進入第二格。飽和吸收尾液由第一格底部外排至尾液處理系統(tǒng)；堿液和新鮮海水由第二格加入，混合均勻后由循環(huán)水泵抽至塔頂噴淋而下。進入尾液處理系統(tǒng)的吸收液，首先經(jīng)過沉淀去除顆粒物和沉渣，廢渣收集儲存，等船舶靠岸后處置；隨后經(jīng)過沉淀的廢水在中和池內(nèi)被海水中和，pH值升到中性后排海。

以下為使用上述多級高效船舶煙氣多污染物協(xié)同控制工藝系統(tǒng)處理船舶煙氣多污染物的具體實施例。

實施例1

某海上船舶的船用鍋爐排放煙氣NOx平均濃度為1400ppm，船用鍋爐和船用柴油機混合煙氣顆粒物、NOx、SO₂、CO、HC平均濃度分別為800mg/m³、1600ppm、2400ppm、240ppm、370ppm。由電解槽系統(tǒng)產(chǎn)生的H₂與空氣混合后，按照H₂與NOx摩爾比1：1的比例經(jīng)噴射系統(tǒng)噴入溫度1000℃的鍋爐爐膛內(nèi)，反應后鍋爐出口煙氣NOx排放濃度為920ppm，去除率34.3％。鍋爐煙氣經(jīng)初步脫硝后與柴油機煙氣混合，進入混合煙管，同時由電解槽系統(tǒng)產(chǎn)生的Cl₂與空氣混合后，按照Cl₂與NOx摩爾比1：1的比例經(jīng)噴射系統(tǒng)噴入混合煙管內(nèi)，混合煙管管徑較前段放大一級。Cl₂與煙氣在混合煙管中充分混合，并與煙氣中的NO、SO₂、CO、HC等污染物初步反應，隨后混合煙氣進入氧化反應器，混合氣體在氧化反應器中停留時間為0.3s，Cl₂與煙氣污染物充分反應，將部分CO、HC等氧化成CO₂、H₂O，將部分NO、SO₂氧化成易溶于水的NO₂、SO₃。隨后煙氣進入吸收塔，在吸收塔內(nèi)煙氣與吸收液逆流接觸反應，吸收液pH值為9.0，最終煙氣污染物被吸收去除。凈化后煙氣中顆粒物、NOx、SO₂、CO、HC平均排放濃度分別為180mg/m³、420ppm、35ppm、64ppm、97ppm，去除率分別為77.5％、73.75％、98.54％、73.33％、73.78％，煙氣達標排放。吸收液吸收飽和之后進入尾液處理系統(tǒng)，首先經(jīng)過沉淀去除顆粒物和沉渣，廢渣收集儲存，等船舶靠岸后處置；經(jīng)過沉淀的廢水在中和池內(nèi)被海水中和，pH值升到中性后排海。

實施例2

某海上船舶的船用鍋爐排放煙氣NOx平均濃度為1400ppm，船用鍋爐和船用柴油機混合煙氣顆粒物、NOx、SO₂、CO、HC平均濃度分別為800mg/m³、1600ppm、2400ppm、240ppm、370ppm。由電解槽系統(tǒng)產(chǎn)生的H₂與空氣混合后，按照H₂與NOx摩爾比1.5：1的比例經(jīng)噴射系統(tǒng)噴入溫度1200℃的鍋爐爐膛內(nèi)，反應后鍋爐出口煙氣NOx排放濃度為863ppm，去除率38.36％。鍋爐煙氣經(jīng)初步脫硝后與柴油機煙氣混合，進入混合煙管，同時由電解槽系統(tǒng)產(chǎn)生的Cl₂與空氣混合后，按照Cl₂與NOx摩爾比1.5：1的比例經(jīng)噴射系統(tǒng)噴入混合煙管內(nèi)，混合煙管管徑較前段放大一級。Cl₂與煙氣在混合煙管中充分混合，并與煙氣中的NO、SO₂、CO、HC等污染物初步反應，隨后混合煙氣進入氧化反應器，混合氣體在氧化反應器中停留時間為0.1s，Cl₂與煙氣污染物充分反應，將部分CO、HC等氧化成CO₂、H₂O，將部分NO、SO₂氧化成易溶于水的NO₂、SO₃。隨后煙氣進入吸收塔，在吸收塔內(nèi)煙氣與吸收液逆流接觸反應，吸收液pH值為8.0，最終煙氣污染物被吸收去除。凈化后煙氣中顆粒物、NOx、SO₂、CO、HC平均排放濃度分別為193mg/m³、385ppm、43ppm、46ppm、84ppm，去除率分別為75.87％、75.94％、98.21％、80.83％、77.30％，煙氣達標排放。吸收液吸收飽和之后進入尾液處理系統(tǒng)，首先經(jīng)過沉淀去除顆粒物和沉渣，廢渣收集儲存，等船舶靠岸后處置；經(jīng)過沉淀的廢水在中和池內(nèi)被海水中和，pH值升到中性后排海。

實施例3

某海上船舶的船用鍋爐排放煙氣NOx平均濃度為1400ppm，船用鍋爐和船用柴油機混合煙氣顆粒物、NOx、SO₂、CO、HC平均濃度分別為800mg/m³、1600ppm、2400ppm、240ppm、370ppm。由電解槽系統(tǒng)產(chǎn)生的H₂與空氣混合后，按照H₂與NOx摩爾比0.5：1的比例經(jīng)噴射系統(tǒng)噴入溫度800℃的鍋爐爐膛內(nèi)，反應后鍋爐出口煙氣NOx排放濃度為1105ppm，去除率21.07％。鍋爐煙氣經(jīng)初步脫硝后與柴油機煙氣混合，進入混合煙管，同時由電解槽系統(tǒng)產(chǎn)生的Cl₂與空氣混合后，按照Cl₂與NOx摩爾比0.5：1的比例經(jīng)噴射系統(tǒng)噴入混合煙管內(nèi)，混合煙管管徑較前段放大一級。Cl₂與煙氣在混合煙管中充分混合，并與煙氣中的NO、SO₂、CO、HC等污染物初步反應，隨后混合煙氣進入氧化反應器，混合氣體在氧化反應器中停留時間為0.5s，Cl₂與煙氣污染物充分反應，將部分CO、HC等氧化成CO₂、H₂O，將部分NO、SO₂氧化成易溶于水的NO₂、SO₃。隨后煙氣進入吸收塔，在吸收塔內(nèi)煙氣與吸收液逆流接觸反應，吸收液pH值為10.0，最終煙氣污染物被吸收去除。凈化后煙氣中顆粒物、NOx、SO₂、CO、HC平均排放濃度分別為165mg/m³、473ppm、28ppm、87ppm、125ppm，去除率分別為79.37％、70.44％、98.83％、63.75％、66.22％，煙氣達標排放。吸收液吸收飽和之后進入尾液處理系統(tǒng)，首先經(jīng)過沉淀去除顆粒物和沉渣，廢渣收集儲存，等船舶靠岸后處置；經(jīng)過沉淀的廢水在中和池內(nèi)被海水中和，pH值升到中性后排海。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。