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

背景技術：

現(xiàn)有的船舶尾氣處理系統(tǒng)，對船舶尾氣中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，存在投資和運營成本高、氨過量泄露到大氣中造成污染、反應溫度窗口較窄、催化劑中毒等問題。對船舶尾氣中的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大量的化學物質，既占用船舶有效空間，同時也降低了船舶安全性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種復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)依次設有霧化噴嘴與氣體混合器，所述霧化噴嘴通過第一管路與所述電解單元的出口連接，所述第一管路中設有用于存儲第二濃度的次氯酸鈉溶液的第一儲罐，所述第一儲罐的進口與所述電解單元的出口之間設有第一閥門，所述第一儲罐與所述電解單元的進口之間設有電解循環(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，所述吸收塔設有至少一噴淋層，所述至少一噴淋層分別設有至少一噴淋噴嘴，所述至少一噴淋噴嘴通過第二管路與所述電解單元的出口連接，所述第二管路中設有海水接入口，所述海水接入口與所述電解單元的出口之間設有第二閥門。

進一步地，所述電解法壓載水處理裝置還包括過濾器、海水泵及壓載水管路，所述過濾器與所述海水泵依次連接在所述電解單元的進口，所述過濾器與所述電解單元之間設有第三閥門，所述電解單元的出口與所述壓載水管路之間設有第四閥門。

進一步地，所述電解循環(huán)管路中設有循環(huán)泵與第五閥門，所述第五閥門位于所述循環(huán)泵與所述電解單元的進口之間。

進一步地，所述第二管路中設有用于存儲所述第一濃度的次氯酸鈉溶液的第二儲罐，所述第二儲罐位于所述海水接入口與所述第二閥門之間，所述第二儲罐與所述海水接入口之間設有加藥泵。

進一步地，還包括洗滌廢水儲罐、洗滌廢水處理裝置及污泥罐，所述洗滌廢水儲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。

進一步地，所述噴淋層為三層，所述填料層的下方設有兩層所述噴淋層。

進一步地，所述吸收塔還包括除霧器，所述除霧器設置在所述吸收塔的頂部出口處。

進一步地，所述海水接入口通過管道依次與洗滌水過濾器及洗滌水泵連接。

進一步地，所述第一濃度為800mg/l，所述第二濃度為7000mg/l。

本發(fā)明實施例的復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不同的方式與船舶尾氣混合反應，其中，用第二濃度的次氯酸鈉溶液(超高濃度次氯酸鈉)來將船舶廢氣中中的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)對船舶有效空間的占用、提高船舶安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例中復合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)的結構示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對本發(fā)明的具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如后。

圖1為本發(fā)明一個實施例中復合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)的結構示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實施例的復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)，過濾器3與海水泵2依次連接在電解單元5的進口，過濾器3與電解單元5之間設有第三閥門4，電解單元5的出口與壓載水管路7之間設有第四閥門6。在進行壓載水處理時，天然海水由海水進口1經(jīng)過海水泵2進入過濾器3進行過濾，過濾后的海水經(jīng)第三閥門4進入電解單元5，電解產(chǎn)生的次氯酸鈉溶液經(jīng)第四閥門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)沿氣體的流動方向依次設置，霧化噴嘴20通過第一管路32與電解單元5的出口連接，第一管路32中設有用于存儲第二濃度的次氯酸鈉溶液的第一儲罐17，第一儲罐17與霧化噴嘴20之間設有霧化泵18，第一儲罐17的進口與電解單元5的出口之間設有第一閥門16，第一儲罐17與電解單元5的進口之間設有電解循環(huán)管路，電解循環(huán)管路中設有循環(huán)泵22與第五閥門23，第五閥門23位于循環(huán)泵22與電解單元5的進口之間。由于第一儲罐17與電解單元5的進口之間設有電解循環(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足對煙氣中的no進行預氧化的要求。優(yōu)選的，本實施例中第一濃度為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16進入第一儲罐17，當?shù)谝粌?7中的溶液量達到一定值時，保持第一閥門16打開的同時打開第五閥門23及循環(huán)泵22，將電解單元5的電解過程變化為第一儲罐17中的次氯酸鈉溶液經(jīng)電解循環(huán)管路進入電解單元5進行電解，然后再由電解單元5經(jīng)第一閥門16進入第一儲罐17，反復電解直至第一儲罐17中的次氯酸鈉溶液的濃度達到第二濃度。在進行船舶尾氣處理時，高溫船舶尾氣由船舶尾氣的排氣口24進入蒸發(fā)混合器19，此時第一儲罐17中的溶液經(jīng)由霧化泵18進入霧化噴嘴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，本實施例中噴淋層13為三層，填料層14的下方設有兩層噴淋層13，每層噴淋層13分別設有至少一噴淋噴嘴12，該至少一噴淋噴嘴12通過第二管路33與電解單元5的出口連接，第二管路33中設有海水接入口、第二儲罐9及加藥泵10，海水接入口通過管道依次與洗滌水過濾器28及洗滌水泵27連接，海水接入口與電解單元5的出口之間設有第二閥門8，第二儲罐9位于海水接入口與第二閥門8之間，第二儲罐9用于存儲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中與氯氣反應后的船舶尾氣進入吸收塔11后首先進入噴淋層13，噴淋噴嘴12將經(jīng)由海水進口1、洗滌水泵27、洗滌水過濾器28并混合有加藥泵10注入的第二儲罐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，處理后的尾氣進入填料層14，噴淋噴嘴12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)過除霧器15除去煙氣中攜帶的大量霧氣，最終排入大氣。

進一步地，本發(fā)明實施例的復合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)還包括洗滌廢水儲罐25、洗滌廢水處理裝置26及污泥罐29，洗滌廢水儲罐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)生的洗滌水進入洗滌廢水儲罐25，經(jīng)由洗滌廢水處理裝置26進行處理后，將符合排放要求的排放水通過排放口30排入大海，污泥殘渣排入污泥罐29中。

接下來對本發(fā)明實施例的復合型船舶壓載水及船舶廢氣處理系統(tǒng)的工作過程進行說明。

請參考圖1，在進行壓載水處理時，天然海水經(jīng)過海水泵2進入過濾器3進行過濾，過濾后的海水經(jīng)第三閥門4進入電解單元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，可打開第一閥門16與第二閥門8以分別向第一儲罐17與第二儲罐9中注入第一濃度的次氯酸鈉溶液。在第二儲罐9中的溶液量達到一定值時關閉第二閥門8，在完成壓載水處理后關閉第四閥門6，在第一儲罐17中的溶液量達到一定值時，保持第一閥門16打開并同時打開第五閥門23及循環(huán)泵22，將電解單元5的電解過程變化為第一儲罐17中的次氯酸鈉溶液經(jīng)電解循環(huán)管路進入電解單元5進行電解，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16進入第一儲罐17，反復電解直至第一儲罐17中的次氯酸鈉溶液的濃度達到第二濃度。需要說明的是，第二管路33中也可不設置第二儲罐9，而在進行廢氣處理時在線生成所需的次氯酸鈉溶液即可，而壓載水管路7則可設置次氯酸鈉溶液儲罐以滿足壓載水處理的需求，設置第一儲罐17、第二儲罐9、第一閥門16與第二閥門8可使壓載水處理與尾氣處理之間互不影響。

接著，當需要進行船舶尾氣處理時，高溫船舶尾氣由船舶尾氣的排氣口24進入蒸發(fā)混合器19，此時第一儲罐17中的溶液經(jīng)由霧化泵18進入霧化噴嘴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中與氯氣反應后的船舶尾氣進入吸收塔11后首先進入噴淋層13，噴淋噴嘴12將經(jīng)由洗滌水泵27、洗滌水過濾器28并混合有加藥泵10注入的第二儲罐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，處理后的尾氣進入填料層14，噴淋噴嘴12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)生的洗滌水進入洗滌廢水儲罐25，經(jīng)由洗滌廢水處理裝置26進行處理后，將符合排放要求的排放水排入大海，污泥殘渣排入污泥罐29中。

綜上，本發(fā)明實施例的復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不同的方式與船舶尾氣混合反應，其中，用第二濃度的次氯酸鈉溶液(超高濃度次氯酸鈉)來將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合組成，相對純噴淋塔增加了吸收比率，相對于純填料塔減小了其對船舶尾氣的阻力，并大大降低了填料被船舶尾氣中的油污雜質堵塞的風險，提高了吸收效率；

(3)第一管路中設有第一儲罐與第一閥門，第二管路中設有第二儲罐與第二閥門，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)明以具體的實施例來說明其所達到的效果：

實施例一：

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)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。