[发明专利]一种船舶废气海水脱硫用膜接触器

说明书

本发明提供了一种船舶废气海水脱硫用膜接触器，所述膜接触器包括壳体、上封头、下封头、上固定盘和下固定盘，其特征在于该膜接触器还包括贯穿上封头、下封头、上固定盘和下固定盘的中心管，所述中心管包括贯穿上封头、上固定盘的上支撑管和贯穿下封头、下固定盘的下支撑管以及与上、下支撑管连接的陶瓷膜，所述下支撑管靠近下封头的一端设置有氧化气体入口，所述上支撑管靠近上封头的一端设置有氧化气体出口。本发明通过在膜接触器中同时采用膜进行脱硫和曝气，避免了脱硫产生的亚硫酸盐不稳定而分解的问题，从而提高了固硫效果。

本发明涉及一种船舶用脱硫装置，具体涉及一种应用于船舶的废气脱硫膜接触器。

众所周知，随着经济全球化的发展，国际贸易和船舶运输得到了快速的发展，船舶的吨位也在不断的增加，船舶柴油机废气的排放量也随之迅速增加，以石油产品为燃料的船舶废气排放造成的环境污染日趋严重。船舶柴油机废气排放造成的大气污染和温室效应已经受到世界范围的高度重视。2016年10月27日国际海事组织IMO下属的海上环境保护委员会第70次会议通过决议，确定2020年在全球海域实行船舶燃油0.5%含硫上限的规定，之前划设的四大排放控制区仍然实行0.1%的限制。据相关机构预测，欧盟其他海域以及包括中国在内的亚洲海域将来也可能会划设排放控制区，使硫排放最终降至0.1%的标准。目前距离法规生效只有两年左右的时间，然而全球只有少数几家船舶尾气脱硫设备厂家具有成熟的产品，以现有的生产能力满足如此多数量的需求，对船舶尾气脱硫设备厂家是一项艰巨的任务。

海水脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。在传统工艺中，在脱硫吸收塔内，大量海水喷淋洗涤进入吸收塔内的燃煤烟气，烟气中的二氧化硫被海水吸收而除去，净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。膜分离技术具备高效、节能、环保和占地小等特征。疏水膜及膜接触器产品，如膜式氧合器、脱气和充气接触器已得到广泛应用。与常规气水混合工艺相比，膜法充气工艺气水两相非直接接触，气体通过疏水性透气膜进入水相，所产生气泡直径小，气液接触面积大，气水混合均匀，充气效率高。针对海水脱硫和膜接触器的好处，已经有学者将两者结合到一起采用海水通过膜接触器进行脱硫，并取得了一定成效。

利用海水进行废气脱硫时，海水与SO₂生成不稳定的亚硫酸盐，现有技术一般在膜接触器后设置常规粗放式曝气池曝气设备以将亚硫酸盐氧化成稳定的硫酸盐，但是申请人发现在通过膜接触器进行海水脱硫时，由于不同于传统的气液直接接触式脱硫，SO₂通过膜孔与海水接触，SO₂分压较小、海水碱度不够，加之酸碱中和放热等因素，极易导致不稳定的亚硫酸盐分解从而导致海水膜接触器法脱硫效率较低。因此，急需对现有的膜接触器进行改造以解决亚硫酸盐易分解的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种船舶废气海水脱硫用膜接触器，以通过脱硫过程中同时曝气的方式以避免亚硫酸盐的分解。

本发明提供了一种船舶废气海水脱硫用膜接触器，所述膜接触器包括壳体、封头、固定盘、中空纤维膜丝，所述壳体为圆柱形，壳体两端密封连接有上封头和下封头，上、下封头内设具有多孔的上固定盘和下固定盘，中空纤维膜丝两端固定在上、下固定盘上的孔内，上封头非中心处设置有含硫气体进口，下封头非中心处内设置有净化气体出口，壳体靠近下封头的一侧设置有海水入口，壳体靠近上封头的另一侧设置有脱硫后海水出口，其特征在于该膜接触器还包括贯穿上封头、下封头、固定盘和壳体中心的中心管，所述中心管包括贯穿上封头、上固定盘的上支撑管和贯穿下封头、下固定盘的下支撑管的以及与上、下支撑管连接的陶瓷膜，所述下支撑管靠近下封头的一端设置有氧化气体入口，所述上支撑管靠近上封头的一端设置有氧化气体出口。

优选的，所述陶瓷膜与中空纤维膜丝基本平行。

优选的，所述的陶瓷膜为微滤膜，其孔径范围为30-80nm。

优选的，所述的陶瓷膜为氧化铝、氧化锆、氧化钛、氮化硅或莫来石材质。

优选的，所述的陶瓷膜外表面经硅烷偶联剂疏水改性处理。