[实用新型]基于海水电解与静电喷雾的船用发动机尾气高效净化系统

说明书

本实用新型公开了基于海水电解与静电喷雾的船用发动机尾气高效净化系统，包括电解池、洗涤罐和废液废气处理装置，洗涤罐包括预洗涤罐、氧化反应罐和碱性吸收罐，预洗涤罐连接柴油发动机，利用海水对高温尾气进行预处理，除去细颗粒物、硫化物和氮氧化物后将尾气输入到氧化反应罐；氧化反应罐利用氧化洗涤液对尾气进行氧化处理，除去CO后将尾气输入到碱性吸收罐；碱性吸收罐利用碱性洗涤液对尾气进行处理，除去SO₂和NO₂；经洗涤罐、氧化反应罐和碱性吸收罐处理后的为其可以直接排放，且各环节的废液也可以直接排入大海，本实用新型采用“以废治废”，直接利用海水、海水淡化的废水和电解的产物对船舶尾气进行有效的处理。

技术领域

本实用新型属于船舶防污染技术领域，尤其涉及基于海水电解与静电喷雾的船用发动机尾气高效净化系统。

背景技术

在世界货物运输中，水路运输因具有运量大、安全、经济等优势而备受青睐，据统计，世界上80％的货物是通过船舶运输的。然而随着海洋航运业的发展，产生了严重的污染和海洋破坏的问题，其中以大气污染问题最为严重，据统计，仅2012年船用柴油机NOx 排放量约为1900万吨，SO2排放量约为1024万吨，分别占全球NOx、SO2总排放量的 15％和13％。

国际海事组织(IMO)制定了一系列的船舶防污染公约，以限制船舶尾气的排放，加强对海洋生态环境的保护。2010年7月1日国际防止船舶污染公约(MARPOL)附则VI修正案(见附录6.1)正式生效。目前，Tier II及针对氮氧化物的Tier III已投入实施，针对硫化物的Tier III将在2020年投入使用。相比Tier II标准，Tier III标准对硫化物和氮氧化物的控制限制值同比下降了89％和80％，给相关行业提出了更加严格的要求。

传统的船舶尾气脱硫技术有碱液法、石灰石-石膏法，在此基础上又衍生出镁法和氨法等。传统的尾气脱硝方法为选择性催化还原技术(SCR)。

目前国外最新的尾气处理净化技术是利用等离子体辅助MnO2过滤器对船舶尾气净化。等离子体辅助的MnO2紧凑型过滤器被提出作为运输中的零排放过滤器，例如车辆和船舶。研究发现MnO2不仅可以同时吸收SO2，还可以吸收NO2。在该项技术中为了提高SO2 和NO2的吸收性能，在废气中添加了臭氧。结果表明，添加臭氧可以保持SO2和NO2吸收率达到90％以上。通过添加臭氧，NO2吸收量显着增加。然而，MnO2的利用率超过理论吸收量。该技术也尚未完全成熟,无法保证广泛应用于船舶运输中。

在水雾除尘的基础上，采用某种方式使液滴荷电，液滴颗粒之间的静电力作用下有助于高效去除细颗粒物。理论分析表明，液滴荷电有利于湿式洗涤对细颗粒物的捕集，对颗粒物的分级除尘效率达到70％以上。国内外学者开展了大量荷电液滴除尘的实验研究,结果表明荷电液滴可以更高效地去除细颗粒物。

荷电喷雾具有增效脱硫的优势,荷电水雾可以增效捕集亚微米粉尘，在湿法脱硫中兼有增效消除SO2气体的功能。众多学者试验研究了荷电喷雾烟气脱硫技术，使之提高烟气脱硫效率。研究表明在滴落模式下荷电脱硫浆液使SO2的吸收率提高了50％。同时,试验研究了荷电喷雾对烟气脱硫的影响，试验系统指出液滴荷电后降低了液滴的表面张力，改善了液体的雾化性能，加剧了化学反应。与未荷电相比，荷电喷雾脱硫效率提高约6％。

因此，水雾荷电后在静电力的作用下能有效捕集含尘气流中的粉尘，降低细颗粒物排放浓度。若采用荷电喷雾技术，有望实现船舶废弃污染物的脱除，实现低量排放的要求。

综上所述，提出一种节能高效的措施以解决船舶尾气污染排放问题具有十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型根据现有技术中存在的问题，提出了基于海水电解与静电喷雾的船用发动机尾气高效净化系统，采用荷电雾化技术，改变了传统喷淋方式反应效率低、洗涤液消耗量大的弊端。

本实用新型所采用的技术方案如下：