[发明专利]一种新型船舶柴油机废气脱硫洗涤方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于船舶造成大气污染防治技术领域，具体地说是一种新型船舶废气洗涤方法和装置。

背景技术

海洋运输作为一种非常重要的运输方式，在国际货物运输中占有极其重要的地位。据统计，全球海上货物贸易总吨数从1990年的40亿吨增长到了2009年的80亿吨，预计到2020年将达到160-240亿吨。由于远洋运输船舶基本上均采用柴油机作为动力装置，其燃用的重油中含有一定量(质量分数2.5％左右)的单质硫，这就造成船舶柴油机废气排放中含有大量的硫氧化物，对大气环境造成一定的污染。据2012年国际海事组织统计数据表明，全球以柴油机为动力的船舶每年向大气排放的硫氧化物超过850万吨。由于全球70％以上的船舶是在离海岸线约400公里的范围内航行，船舶硫氧化物污染已经严重影响了沿海地区的大气环境。

目前，国际海事组织、相关国家及地区关于船舶硫氧化物排放控制的要求越来越严格。如MARPOL公约附则VI、欧盟法令、CARB法规以及香港《空气污染管制(远洋船只)(停泊期间使用燃料)规例》，都对燃油含硫量进行了详细而且严格的规定。其中，硫排放控制区内的燃油含硫量限值于2015年1月1日起更新为0.10％(m/m)。

控制船舶柴油机废气中硫氧化物排放的有效途径之一是为船舶安装废气洗涤装置。当前，商品化船舶废气洗涤装置主要有开式、闭式、混合式三种脱硫方式。装置的基本工作原理是：将碱性洗涤溶液喷入洗涤器中，使其与废气逆流接触，碱性洗涤液中的碱性组分与烟气中的硫氧化物发生酸碱中和反应，从而将废气中的SO_x吸收去除。开式脱硫系统是利用天然海水作为碱性洗涤液，洗涤后的海水经处理后可直接排放入海。闭式脱硫系统是采用NaOH淡水溶液作为碱性洗涤液，其在系统中循环工作。

开式脱硫系统的优点是只需使用天然海水，运行成本低，经济性好。但是该系统的脱硫效果在很大程度上取决于海水的碱度，其排放的洗涤废液的pH值较低，需要大量海水进行稀释，因此，该系统的海水消耗量大，消耗大量的船舶电能。闭式脱硫系统的特点是脱硫效果与海水质量无关，且系统不向船外排放洗涤污水。但该系统需消耗大量的淡水，运行时间较短，，仅适用于船舶短时靠港等情形。据了解，公司最新推出的湿法脱硫装置已考虑在闭式模式下采用天然海水来替代淡水，减少船舶淡水使用量，但该系统未能有效解决运行时间短的问题。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种新型船舶柴油机废气脱硫洗涤方法和装置。本发明采用的技术手段如下：

一种新型船舶柴油机废气脱硫洗涤方法，在开式模式下具有如下步骤：

S1、适量的碱液与天然海水混合，所述碱液为浓度为10％-60％的NaOH水溶液；

S2、混合后的钠碱海水溶液一部分进入冷却塔对废气进行降温处理，另一部分进入洗涤塔与经冷却塔降温处理后得到的废气逆向接触而发生酸碱中和反应；

S3、经洗涤塔脱硫处理得到的气体达标后排入大气，洗涤塔脱硫处理后得到的液体依次经过曝气、去渣处理后排海或存入废水储存柜中；

S4、重复步骤S1、步骤S2、步骤S3，直至船舶柴油机停止工作不再产生废气为止。

气体达标指的是将排入大气的上述各步骤中提到的气体中SO₂和CO₂的气体浓度进行SO₂(ppm)/CO₂(％v/v)比值计算，当所述比值低于MARPOL公约附则VI(如下表)的相关限值时，即为达标。

洗涤液达标指的是当洗涤塔脱硫处理后得到的液体依次经过曝气、去渣处理后，其pH值大于等于6.5时，即为达标。

当洗涤塔脱硫处理后得到的液体依次经过曝气、去渣处理后pH低于6.5或当洗涤塔脱硫处理后得到的气体未达标时，加大所述碱液的用量。

一种新型船舶柴油机废气脱硫洗涤方法，在闭式模式下具有如下步骤：

M1、抽取两份等量的淡水，分别充入到循环水柜Ⅰ和循环水柜Ⅱ内；

M2、分别向所述循环水柜Ⅰ和所述循环水柜Ⅱ中加入等量的碱液，混合均匀后，得到两份钠碱洗涤溶液，所述碱液为浓度为10％-60％的NaOH水溶液；