[发明专利]一种船用柴油机废气干式脱硫系统及脱硫方法

说明书

技术领域

本发明属于船用柴油机废气后处理技术领域，具体涉及一种船用柴油机废气干式脱硫系统及一种船用柴油机废气干式脱硫方法。

背景技术

由于船舶动力装置废气对海洋大气和港口环境造成了严重的危害，船舶废气污染已引起国际社会的广泛关注。为了减少船舶排气对环境大气的污染，世界各国和国际组织相继制定了不同的船舶排放法规，并计划在排放控制区域(ECA)内强制实施更加严格硫氧化物(NO_x)、氮氧化物(SO_x)排放标准。与此同时，我国交通运输部也将珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域设立为船舶设立船舶大气污染物排放控制区，以控制我国船舶硫氧化物、氮氧化物和颗粒物排放。

与燃煤电站动力装置不同，船舶动力装置工作空间有限、经济性要求高，且排放控制标准日趋严格。陆用电站所采用的脱硫、脱硝技术很难应用于船舶，或者很难直接应用于船舶。目前，船舶废气洗涤脱硫技术分为干式洗涤和湿式洗涤，但由于船舶动力装置的特殊性，船舶废气洗涤大多选用湿式脱硫系统。

虽然船用湿式洗涤脱硫技术具有脱硫效率高、运行维护费用低等优点，但是湿式脱硫系统工艺复杂、设备投资大，且排出饱和废气夹带硫酸盐，易导致雾霾等二次污染。此外，考虑到港口与近海区域禁止直接排放SO_x洗涤系统废水的限制，湿式洗涤系统需增加额外的空间处理船舶航行时产生的废水，直到进入公海后再将符合排放标准的废水排入海中。

干式脱硫系统在多行业中使用比较广泛，专利一种干式脱硫装置(CN201110392798.5)、一种中温干式循环流化床烟气脱硫方法及装置(CN98120507.0)主要公开了电站锅炉装置所使用的干式脱硫系统，但该类系统主要应用于燃煤动力装置，燃煤动力装置在提供动力的过程中会生成新的污染物，吸收剂采用烧碱、氢氧化钙等碱性粉末，且吸收剂以悬浊物等形式喷入脱硫塔，而悬浊物的吸收剂在脱硫塔中不便于排出，使用效率不高。

专利一种等离子体干式烟气脱硫方法(CN201410833747.5)公开了一种船用干式脱硫系统，其采用等离子体辅助脱硫过滤器，利用等离子体技术将SO₂氧化为SO₃，SO₃与脱硫过滤器中的碳酸盐吸附材料反应生成硫酸盐和二氧化碳，这种方法脱硫效果较好，但成本较高，且仅局限于脱除硫化物，使用局限。

为了解决船用湿式脱硫技术的实际应用问题，本发明提出一种适用于燃用高硫燃油的船用柴油机废气干式脱硫系统，即在柴油机废气温度范围内(240℃～450℃)，采用多孔型氢氧化钙(CaO·H2O)颗粒作为脱硫吸收剂，柴油机或锅炉废气与吸收塔内的颗粒状吸收剂接触，废气中的SO_x与氢氧化钙发生化学反应，脱除废气中的SO_x，并利用脱硫塔的传热、传质特性，附带脱除废气中部分CO₂、NO_x等有害气体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效去除硫化物，同时去除其他有害气体且工作效率高、使用成本低的船用柴油机废气干式脱硫系统及脱硫方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明公开了一种船用柴油机废气干式脱硫系统，包括干式脱硫吸收塔、吸收剂供给模块、废料储存模块、床层加热模块12、调压风机13和控制监测模块，干式脱硫吸收塔包括进气入口1、均布塔型进气孔2、伞型进气道3、伞型排气道4、均布塔型排气孔5、排气出口6、吸收剂颗粒入口7、吸收剂供给层8、废料排出层9、废料出口10及脱硫床层11；干式脱硫吸收塔位于柴油机排气系统末端，均布塔型排气孔5后与调压风机13相连接，吸收剂供给模块连接吸收剂供给层8，床层加热模块12布置于脱硫床层11中，废料储存模块连接废料排出层9，控制监测模块通过温度、压力及组分测点与干式脱硫吸收塔及其他模块连接。

优选的，所述的伞型进气道3与伞型排气道4在脱硫床层11中交错排列，呈多层折流式结构。

优选的，所述的吸收剂供给层8、废料排出层9及脱硫床层11中装填有脱硫吸收剂，脱硫吸收剂采用多孔型氢氧化钙(CaO·H₂O)颗粒，表面布满不规则的孔状结构，脱硫吸收剂颗粒直径为2～8mm。