[发明专利]用于同时去除硫氧化物和氮氧化物的船舶废气处理装置

说明书

一种用于同时去除硫氧化物和氮氧化物的船舶废气处理装置，包括第一废气管路、混合器及反应塔，所述第一废气管路与柴油机的排气口连接，所述混合器和所述反应塔沿废气的流动方向依次设置在所述第一废气管路中，所述混合器中设有尿素溶液喷枪，所述反应塔包括内层腔体与外层腔体，所述内层腔体的进气端与所述反应塔的进口连通，所述内层腔体的排气端与所述外层腔体的进气端连通，所述外层腔体的排气端与所述反应塔的出口连通，所述内层腔体沿废气的流动方向依次设有预氧化部与脱硫部，所述外层腔体设有脱硝部。本发明将预氧化部、脱硫部及脱硝部集成在一个反应塔中，整体占用空间小、安装成本低、安装方便。

技术领域

本发明涉及船舶废气处理的技术领域，特别是关于一种用于同时去除硫氧化物和氮氧化物的船舶废气处理装置。

背景技术

随着经济全球化的发展，国际贸易和船舶运输业发展迅速，船舶吨位不断增加，随之而来的是船舶柴油机废气排放量的迅速增加，船舶废气排放造成的环境污染日趋严重，其中以氮氧化物(NOx)和硫氧化物(SOx)的排放对环境和人类造成的危害最为直接。为了减少船舶废气排放造成的大气污染，国际海事组织(IMO)及其海上环境保护委员会(MEPC)对船舶柴油机氮氧化物和硫氧化物的排放标准进行了严格的限制。

目前，IMO认可的能够满足TierⅢ排放标准的氮氧化物减排技术主要有两种：选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)技术和废气再循环(exhaust gasrecirculation，EGR)技术。其中，SCR技术采用还原剂在催化剂的作用下将废气中的NOx转化为对环境无害的氮气和水，该技术相对成熟，减排效果好，但处理装置体积庞大，运行和维护成本也较高，而EGR技术的原理是将发动机部分排气处理后重新引入气缸，增大气缸内混合气的比热容，降低缸内压缩终点温度和最高燃烧温度，从而达到减小氮氧化物生成的目的，该系统安装费用和运行费用远小于SCR系统，但是需要对船舶发动机进行改造，系统运行过程中还会产生洗涤废水，加装废水处理装置也会占用船舶的有效空间。

船舶SOx减排技术主要包括采用低硫燃油和废气清洗技术两种。其中，采用低硫燃油是最直接满足IMO排放要求的方法，不用对船舶进行较大改动，但船用低硫燃油价格昂贵，使用低硫燃油成本太高，同时低硫燃油粘度低、润滑差等缺点会对发动机造成一定的损害。作为IMO认可的另一种除去船舶废气中SOx的有效方法，废气清洗技术主要是通过对燃用低质高硫重油产生的废气进行清洗，除去其中的SOx，满足IMO有关燃油硫含量的要求，废气清洗技术主要分为两大类：湿法脱硫和干法脱硫，其中，湿法脱硫技术又包括：开环法(Open Loop)、闭环法(Closed Loop)以及复合型(Hybrid)湿法脱硫，脱硫效率高，技术成熟稳定，但洗涤装置也存在体积较大，运行和维护需一定费用的问题，而干法脱硫系统的优点是：能耗低、不需要水处理设备，适用于任何对排放水敏感的区域，能与SCR脱硝很好地结合。

基于上述处理方式，目前通常都是直接采用两套设备甚至多套设备分别对NOx和SOx进行先后处理，通过废气串联的方式先脱硝后脱硫，然而，废气串联处理方法设备体积巨大，占用大量船舶有效空间，背压高，对发动机正常工作影响较大，设备投资和运行费用都很高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于同时去除硫氧化物和氮氧化物的船舶废气处理装置，占用空间小、安装成本低。

本发明提供一种用于同时去除硫氧化物和氮氧化物的船舶废气处理装置，所述船舶废气处理装置包括第一废气管路、混合器及反应塔，所述第一废气管路与柴油机的排气口连接，所述混合器和所述反应塔沿废气的流动方向依次设置在所述第一废气管路中，所述混合器中设有尿素溶液喷枪，所述反应塔包括内层腔体与外层腔体，所述内层腔体的进气端与所述反应塔的进口连通，所述内层腔体的排气端与所述外层腔体的进气端连通，所述外层腔体的排气端与所述反应塔的出口连通，所述内层腔体沿废气的流动方向依次设有预氧化部与脱硫部，所述外层腔体设有脱硝部。