本發(fā)明涉及船舶廢氣處理領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種復(fù)合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的船舶尾氣處理系統(tǒng)，對(duì)船舶尾氣中nox的去除多采用選擇性催化還原(selectivecatalyticreduction，scr)的方式，該方式需要安裝放置有催化劑的反應(yīng)器，體積較大，占用船舶有效空間，另外還需注入定量的尿素溶液或氨水，存在投資和運(yùn)營(yíng)成本高、氨過(guò)量泄露到大氣中造成污染、反應(yīng)溫度窗口較窄、催化劑中毒等問(wèn)題。對(duì)船舶尾氣中的sox去除多采用鈉基或鎂基洗滌系統(tǒng)，將氫氧化鈉或氫氧化鎂作為洗滌劑，去除船舶尾氣中的sox，此方法需要隨船存儲(chǔ)大量的化學(xué)物質(zhì)，既占用船舶有效空間，同時(shí)也降低了船舶安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)，成本低、占用空間小，并可提高船舶安全性。

本發(fā)明提供一種復(fù)合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)，包括：

電解法壓載水處理裝置，所述電解法壓載水處理裝置包括用于電解海水以產(chǎn)生第一濃度的次氯酸鈉溶液的電解單元；

蒸發(fā)混合器，所述蒸發(fā)混合器的進(jìn)口與船舶尾氣的排氣口連接，所述蒸發(fā)混合器內(nèi)依次設(shè)有霧化噴嘴與氣體混合器，所述霧化噴嘴通過(guò)第一管路與所述電解單元的出口連接，所述第一管路中設(shè)有用于存儲(chǔ)第二濃度的次氯酸鈉溶液的第一儲(chǔ)罐，所述第一儲(chǔ)罐的進(jìn)口與所述電解單元的出口之間設(shè)有第一閥門(mén)，所述第一儲(chǔ)罐與所述電解單元的進(jìn)口之間設(shè)有電解循環(huán)管路，所述第二濃度大于所述第一濃度；

吸收塔，所述吸收塔的進(jìn)氣口位于底部且與所述蒸發(fā)混合器的出口連接，所述吸收塔設(shè)有至少一噴淋層，所述至少一噴淋層分別設(shè)有至少一噴淋?chē)娮?，所述至少一噴淋?chē)娮焱ㄟ^(guò)第二管路與所述電解單元的出口連接，所述第二管路中設(shè)有海水接入口，所述海水接入口與所述電解單元的出口之間設(shè)有第二閥門(mén)。

進(jìn)一步地，所述電解法壓載水處理裝置還包括過(guò)濾器、海水泵及壓載水管路，所述過(guò)濾器與所述海水泵依次連接在所述電解單元的進(jìn)口，所述過(guò)濾器與所述電解單元之間設(shè)有第三閥門(mén)，所述電解單元的出口與所述壓載水管路之間設(shè)有第四閥門(mén)。

進(jìn)一步地，所述電解循環(huán)管路中設(shè)有循環(huán)泵與第五閥門(mén)，所述第五閥門(mén)位于所述循環(huán)泵與所述電解單元的進(jìn)口之間。

進(jìn)一步地，所述第二管路中設(shè)有用于存儲(chǔ)所述第一濃度的次氯酸鈉溶液的第二儲(chǔ)罐，所述第二儲(chǔ)罐位于所述海水接入口與所述第二閥門(mén)之間，所述第二儲(chǔ)罐與所述海水接入口之間設(shè)有加藥泵。

進(jìn)一步地，還包括洗滌廢水儲(chǔ)罐、洗滌廢水處理裝置及污泥罐，所述洗滌廢水儲(chǔ)罐位于所述吸收塔的底部，所述洗滌廢水處理裝置的入口與所述洗滌廢水儲(chǔ)罐連接，所述洗滌廢水處理裝置的污泥出口與所述污泥罐連接。

進(jìn)一步地，所述吸收塔還包括填料層，所述填料層位于所述噴淋層的上方。

進(jìn)一步地，所述噴淋層為三層，所述填料層的下方設(shè)有兩層所述噴淋層。

進(jìn)一步地，所述吸收塔還包括除霧器，所述除霧器設(shè)置在所述吸收塔的頂部出口處。

進(jìn)一步地，所述海水接入口通過(guò)管道依次與洗滌水過(guò)濾器及洗滌水泵連接。

進(jìn)一步地，所述第一濃度為800mg/l，所述第二濃度為7000mg/l。

本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)，利用電解法壓載水處理裝置的電解單元產(chǎn)生不同濃度的次氯酸鈉溶液，并將不同濃度的次氯酸鈉溶液通過(guò)不同的方式與船舶尾氣混合反應(yīng)，其中，用第二濃度的次氯酸鈉溶液(超高濃度次氯酸鈉)來(lái)將船舶廢氣中中的no氧化成no2，用第一濃度的次氯酸鈉溶液(高濃度次氯酸鈉)作為船舶廢氣中no2和sox的吸收劑，從而達(dá)到減少船舶尾氣中的nox和sox的目的，可降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本、減小產(chǎn)品體積和重量、減少系統(tǒng)對(duì)船舶有效空間的占用、提高船舶安全性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中復(fù)合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中復(fù)合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)包括電解法壓載水處理裝置31、蒸發(fā)混合器19與吸收塔11。

電解法壓載水處理裝置31包括電解單元5、過(guò)濾器3、海水泵2及壓載水管路7。具體地，電解單元5用于電解海水以產(chǎn)生第一濃度的次氯酸鈉溶液(高濃度次氯酸鈉溶液)，過(guò)濾器3與海水泵2依次連接在電解單元5的進(jìn)口，過(guò)濾器3與電解單元5之間設(shè)有第三閥門(mén)4，電解單元5的出口與壓載水管路7之間設(shè)有第四閥門(mén)6。在進(jìn)行壓載水處理時(shí)，天然海水由海水進(jìn)口1經(jīng)過(guò)海水泵2進(jìn)入過(guò)濾器3進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后的海水經(jīng)第三閥門(mén)4進(jìn)入電解單元5，電解產(chǎn)生的次氯酸鈉溶液經(jīng)第四閥門(mén)6注入到壓載水管路7中，完成壓載水處理系統(tǒng)的原有功能。

蒸發(fā)混合器19包括霧化噴嘴20與氣體混合器21。具體地，蒸發(fā)混合器19的進(jìn)口與船舶尾氣的排氣口24連接，霧化噴嘴20與氣體混合器21在蒸發(fā)混合器19內(nèi)沿氣體的流動(dòng)方向依次設(shè)置，霧化噴嘴20通過(guò)第一管路32與電解單元5的出口連接，第一管路32中設(shè)有用于存儲(chǔ)第二濃度的次氯酸鈉溶液的第一儲(chǔ)罐17，第一儲(chǔ)罐17與霧化噴嘴20之間設(shè)有霧化泵18，第一儲(chǔ)罐17的進(jìn)口與電解單元5的出口之間設(shè)有第一閥門(mén)16，第一儲(chǔ)罐17與電解單元5的進(jìn)口之間設(shè)有電解循環(huán)管路，電解循環(huán)管路中設(shè)有循環(huán)泵22與第五閥門(mén)23，第五閥門(mén)23位于循環(huán)泵22與電解單元5的進(jìn)口之間。由于第一儲(chǔ)罐17與電解單元5的進(jìn)口之間設(shè)有電解循環(huán)管路，可將電解單元5產(chǎn)生的次氯酸鈉溶液進(jìn)行循環(huán)電解以得到所需的超高濃度的次氯酸鈉溶液，也即使第二濃度大于第一濃度以滿(mǎn)足對(duì)煙氣中的no進(jìn)行預(yù)氧化的要求。優(yōu)選的，本實(shí)施例中第一濃度為800mg/l，第二濃度為7000mg/l。

電解單元5電解產(chǎn)生的第一濃度的次氯酸鈉溶液經(jīng)第一閥門(mén)16進(jìn)入第一儲(chǔ)罐17，當(dāng)?shù)谝粌?chǔ)罐17中的溶液量達(dá)到一定值時(shí)，保持第一閥門(mén)16打開(kāi)的同時(shí)打開(kāi)第五閥門(mén)23及循環(huán)泵22，將電解單元5的電解過(guò)程變化為第一儲(chǔ)罐17中的次氯酸鈉溶液經(jīng)電解循環(huán)管路進(jìn)入電解單元5進(jìn)行電解，然后再由電解單元5經(jīng)第一閥門(mén)16進(jìn)入第一儲(chǔ)罐17，反復(fù)電解直至第一儲(chǔ)罐17中的次氯酸鈉溶液的濃度達(dá)到第二濃度。在進(jìn)行船舶尾氣處理時(shí)，高溫船舶尾氣由船舶尾氣的排氣口24進(jìn)入蒸發(fā)混合器19，此時(shí)第一儲(chǔ)罐17中的溶液經(jīng)由霧化泵18進(jìn)入霧化噴嘴20，將第二濃度的次氯酸鈉溶液(超高濃度次氯酸鈉溶液)霧化后噴入蒸發(fā)混合器19，霧化后的次氯酸鈉溶液在高溫船舶尾氣中釋放出氯氣，經(jīng)過(guò)氣體混合器21后，氯氣與高溫船舶尾氣充分混合，將船舶尾氣中的no迅速氧化成no2。

吸收塔11包括填料層14、至少一噴淋層13與除霧器15。具體地，吸收塔11的進(jìn)氣口位于底部且與蒸發(fā)混合器19的出口連接，除霧器15設(shè)置在吸收塔11的頂部出口處，填料層14位于噴淋層13的上方，優(yōu)選的，本實(shí)施例中噴淋層13為三層，填料層14的下方設(shè)有兩層噴淋層13，每層噴淋層13分別設(shè)有至少一噴淋?chē)娮?2，該至少一噴淋?chē)娮?2通過(guò)第二管路33與電解單元5的出口連接，第二管路33中設(shè)有海水接入口、第二儲(chǔ)罐9及加藥泵10，海水接入口通過(guò)管道依次與洗滌水過(guò)濾器28及洗滌水泵27連接，海水接入口與電解單元5的出口之間設(shè)有第二閥門(mén)8，第二儲(chǔ)罐9位于海水接入口與第二閥門(mén)8之間，第二儲(chǔ)罐9用于存儲(chǔ)第一濃度的次氯酸鈉溶液(高濃度次氯酸鈉溶液)。

在蒸發(fā)混合器19中與氯氣反應(yīng)后的船舶尾氣進(jìn)入吸收塔11后首先進(jìn)入噴淋層13，噴淋?chē)娮?2將經(jīng)由海水進(jìn)口1、洗滌水泵27、洗滌水過(guò)濾器28并混合有加藥泵10注入的第二儲(chǔ)罐9中的次氯酸鈉溶液的海水噴淋至吸收塔11中與船舶尾氣混合，從而吸收船舶尾氣中no2和sox，并去除船舶尾氣中的大部分固態(tài)和油態(tài)雜質(zhì)，處理后的尾氣進(jìn)入填料層14，噴淋?chē)娮?2噴淋下的海水繼續(xù)混合吸收船舶尾氣中殘余的no2和sox，然后經(jīng)過(guò)除霧器15除去煙氣中攜帶的大量霧氣，最終排入大氣。

進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)還包括洗滌廢水儲(chǔ)罐25、洗滌廢水處理裝置26及污泥罐29，洗滌廢水儲(chǔ)罐25位于吸收塔11的底部，洗滌廢水處理裝置26的入口與洗滌廢水儲(chǔ)罐25連接，洗滌廢水處理裝置26的污泥出口與污泥罐29連接。吸收塔11洗滌尾氣產(chǎn)生的洗滌水進(jìn)入洗滌廢水儲(chǔ)罐25，經(jīng)由洗滌廢水處理裝置26進(jìn)行處理后，將符合排放要求的排放水通過(guò)排放口30排入大海，污泥殘?jiān)湃胛勰喙?9中。

接下來(lái)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)的工作過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。

請(qǐng)參考圖1，在進(jìn)行壓載水處理時(shí)，天然海水經(jīng)過(guò)海水泵2進(jìn)入過(guò)濾器3進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后的海水經(jīng)第三閥門(mén)4進(jìn)入電解單元5，電解產(chǎn)生的第一濃度的次氯酸鈉溶液經(jīng)第四閥門(mén)6注入到壓載水管路7中，完成壓載水處理系統(tǒng)的原有功能。

在完成壓載水處理系統(tǒng)的原有功能的同時(shí)，可打開(kāi)第一閥門(mén)16與第二閥門(mén)8以分別向第一儲(chǔ)罐17與第二儲(chǔ)罐9中注入第一濃度的次氯酸鈉溶液。在第二儲(chǔ)罐9中的溶液量達(dá)到一定值時(shí)關(guān)閉第二閥門(mén)8，在完成壓載水處理后關(guān)閉第四閥門(mén)6，在第一儲(chǔ)罐17中的溶液量達(dá)到一定值時(shí)，保持第一閥門(mén)16打開(kāi)并同時(shí)打開(kāi)第五閥門(mén)23及循環(huán)泵22，將電解單元5的電解過(guò)程變化為第一儲(chǔ)罐17中的次氯酸鈉溶液經(jīng)電解循環(huán)管路進(jìn)入電解單元5進(jìn)行電解，電解產(chǎn)生的次氯酸鈉溶液再由電解單元5經(jīng)第一閥門(mén)16進(jìn)入第一儲(chǔ)罐17，反復(fù)電解直至第一儲(chǔ)罐17中的次氯酸鈉溶液的濃度達(dá)到第二濃度。需要說(shuō)明的是，第二管路33中也可不設(shè)置第二儲(chǔ)罐9，而在進(jìn)行廢氣處理時(shí)在線(xiàn)生成所需的次氯酸鈉溶液即可，而壓載水管路7則可設(shè)置次氯酸鈉溶液儲(chǔ)罐以滿(mǎn)足壓載水處理的需求，設(shè)置第一儲(chǔ)罐17、第二儲(chǔ)罐9、第一閥門(mén)16與第二閥門(mén)8可使壓載水處理與尾氣處理之間互不影響。

接著，當(dāng)需要進(jìn)行船舶尾氣處理時(shí)，高溫船舶尾氣由船舶尾氣的排氣口24進(jìn)入蒸發(fā)混合器19，此時(shí)第一儲(chǔ)罐17中的溶液經(jīng)由霧化泵18進(jìn)入霧化噴嘴20，將第二濃度的次氯酸鈉溶液(超高濃度次氯酸鈉溶液)霧化后噴入蒸發(fā)混合器19，霧化后的次氯酸鈉溶液在高溫船舶尾氣中釋放出氯氣，經(jīng)過(guò)氣體混合器21后，氯氣與高溫船舶尾氣充分混合，將船舶尾氣中的no迅速氧化成no2。

在蒸發(fā)混合器19中與氯氣反應(yīng)后的船舶尾氣進(jìn)入吸收塔11后首先進(jìn)入噴淋層13，噴淋?chē)娮?2將經(jīng)由洗滌水泵27、洗滌水過(guò)濾器28并混合有加藥泵10注入的第二儲(chǔ)罐9中的次氯酸鈉溶液的海水噴淋至吸收塔11中與船舶尾氣混合，從而吸收船舶尾氣中no2和sox，并去除船舶尾氣中的大部分固態(tài)和油態(tài)雜質(zhì)，處理后的尾氣進(jìn)入填料層14，噴淋?chē)娮?2噴淋下的海水繼續(xù)混合吸收船舶尾氣中殘余的no2和sox，然后經(jīng)過(guò)除霧器15除去煙氣中攜帶的大量霧氣，最終排入大氣。

吸收塔11洗滌尾氣產(chǎn)生的洗滌水進(jìn)入洗滌廢水儲(chǔ)罐25，經(jīng)由洗滌廢水處理裝置26進(jìn)行處理后，將符合排放要求的排放水排入大海，污泥殘?jiān)湃胛勰喙?9中。

綜上，本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)至少具有以下有益效果：

(1)利用船舶上已安裝的電解法壓載水處理裝置的電解單元產(chǎn)生不同濃度的次氯酸鈉溶液，并將不同濃度的次氯酸鈉溶液通過(guò)不同的方式與船舶尾氣混合反應(yīng)，其中，用第二濃度的次氯酸鈉溶液(超高濃度次氯酸鈉)來(lái)將no氧化成no2，用第一濃度的次氯酸鈉溶液(高濃度次氯酸鈉)吸收船舶廢氣中no2和sox，從而達(dá)到減少船舶尾氣中的nox和sox的目的，可降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本、減小產(chǎn)品體積和重量、減少系統(tǒng)對(duì)船舶有效空間的占用、提高船舶安全性；

(2)吸收塔由噴淋層和填料層復(fù)合組成，相對(duì)純噴淋塔增加了吸收比率，相對(duì)于純填料塔減小了其對(duì)船舶尾氣的阻力，并大大降低了填料被船舶尾氣中的油污雜質(zhì)堵塞的風(fēng)險(xiǎn)，提高了吸收效率；

(3)第一管路中設(shè)有第一儲(chǔ)罐與第一閥門(mén)，第二管路中設(shè)有第二儲(chǔ)罐與第二閥門(mén)，可使壓載水處理與尾氣處理之間互不影響，兼容性好。

最后，本發(fā)明以具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明其所達(dá)到的效果：

實(shí)施例一：

船舶尾氣中nox濃度為700mg/l，sox濃度為750mg/l，吸收塔采用第一濃度為800mg/l的次氯酸鈉溶液(高濃度次氯酸鈉溶液)，蒸發(fā)混合器采用第二濃度為7000mg/l的次氯酸鈉溶液(超高濃度次氯酸鈉溶液)，脫硝效率為85％，脫硫效率為93％。

實(shí)施例二：

船舶尾氣中nox濃度為930mg/l，sox濃度為740mg/l，吸收塔采用第一濃度為800mg/l的次氯酸鈉溶液(高濃度次氯酸鈉溶液)，蒸發(fā)混合器采用第二濃度為7000mg/l的次氯酸鈉溶液(超高濃度次氯酸鈉溶液)，脫硝效率為81％，脫硫效率為94％。

實(shí)施例三：

船舶尾氣中nox濃度為860mg/l，sox濃度為770mg/l，吸收塔采用第一濃度為800mg/l的次氯酸鈉溶液(高濃度次氯酸鈉溶液)，蒸發(fā)混合器采用第二濃度為7000mg/l的次氯酸鈉溶液(超高濃度次氯酸鈉溶液)，脫硝效率為83％，脫硫效率為92％。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。