[发明专利]船舶氨气处理系统及船舶

说明书

本发明提供一种船舶氨气处理系统，包括氨气汇总管、换热单元、氨气加热器、水力喷射泵、氨水循环泵、氨水冷却器、气液分离器、吸收塔和透气桅。本发明将水吸收氨气分为喷射混合吸收、鼓泡吸收和喷淋吸收三个阶段，能够有效保证氨气与水的接触时间，提高氨气吸收效率，使氨气被充分吸收。该船舶氨气处理系统不仅能够实现对氨气的高效充分吸收，而且具有结构简单、安全可靠、控制容易、占地空间小等特点。本发明还提供一种船舶。

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其是涉及一种船舶氨气处理系统及船舶。

背景技术

随着温室效应日益严重，全球范围内掀起了碳减排的热潮，在船舶行业，清洁能源也迅速发展，将逐步取代化石能源成为未来船舶的主要能源。氨作为易获得、易储存的化工品，其燃烧排放物中无碳产生，逐步进入船舶燃料行业，成为最具前景的船舶清洁燃料之一，故船舶行业也逐渐加大了对氨燃料的研究力度。

氨气作为有毒物质，考虑到船舶安全，船级社对氨燃料系统的氨气排放给出了明确规定：氨燃料系统产生的氨气不可直接排入大气，需经过氨气处理设备处理后方可排放，排放后不得导致船舶任何位置出现氨气浓度高于30ppm。同时，根据船级社要求，氨气处理系统需长期运行或在氨气排放时能自动启动。船舶氨气排放具有温度低、浓度高等特点。目前，氨气处理技术包括氨吸收、氨燃烧、氨催化氧化和氨空气稀释技术，氨气燃烧和氨催化氧化技术具有较高的运行成本，当前并不适用于船舶氨气处理。氨吸收具有原理简单、安全可靠等特点，适合用于船舶氨气处理。

由于氨作为船舶燃料为近几年新提出的技术路线，目前并没有专门针对船舶氨气处理技术提出的专利，但在陆地工业应用中，氨气处理技术相关专利较多，大多数也是以氨吸收为主。陆地工业关于氨气处理技术主要有：

专利“一种仲钨酸铵煅烧氨气吸收装置”(专利号CN21099361U)，提供了一种氨气吸收和氨气喷淋相结合的氨气处理方法，该方法先将仲钨酸铵在煅烧炉中燃烧产生的尾气经过除尘，再将除尘后的清洁氨气通入吸收罐中进行初步吸收，未被吸收的氨气进入吸收塔进行再次吸收。吸收塔设置多层复合吸收板，以降低氨气流速，增加氨气与吸收液接触时间，提高吸收率。经过两次吸收的废气未达标的情况下，将通过回流方式再次进入吸收罐，重复吸收。该方法中，氨气在吸收罐中与吸收剂接触时间有限，会导致吸收罐中吸收的氨气量有限，大部分氨气需要在吸收塔中完成氨气吸收，从而导致吸收塔设计尺寸较大。同时，未达标的废气再次返回系统吸收，导致系统整体压力升高，新进气量将减少，对废气前端工艺将造成影响。该方法也未考虑氨气吸收过程中的放热，随着吸收过程持续进行，吸收剂的温度逐渐升高，导致前期吸收的氨气发生解吸。

专利“一种氨气吸收装置”(专利号CN204275768U)，提供了一种氨水储罐中产生的氨气吸收方法，该方法采用水力喷射泵将氨气与储罐内氨水的混合，同时利用板式换热器将氨气吸收过程中产生的热量带走，以降低氨水温度，提高氨气吸收率。该方法中使用高浓度氨水作为吸收剂，这对氨气吸收效率有较大影响，因此需要通过将吸收氨气后的氨水进行深度降温才能保证氨气不被解吸。氨水冷却选用的板式换热器压损较大，将导致水力喷射泵出口背压较高，影响喷射泵效率。同时，该方法在该专利使用情况下不需要考虑氨气吸收不完全的情况，因此该方法并不能直接适用于氨气排放处理的工况。

发明内容

本发明的目的是提供一种船舶氨气处理系统，不仅能够实现对氨气的高效充分吸收，而且具有结构简单、安全可靠、控制容易、占地空间小等特点。

本发明提供一种船舶氨气处理系统，包括氨气汇总管、换热单元、氨气加热器、水力喷射泵、氨水循环泵、氨水冷却器、气液分离器、吸收塔和透气桅；