一种船舶尾气处理系统技术方案

本实用新型专利技术属于船舶尾气排放控制领域，涉及一种船舶尾气处理系统。本实用新型专利技术包括尾气余热回收单元和尾气处理单元，尾气余热回收单元包括过滤器和蒸发器，尾气处理单元包括洗涤剂反应器和尾气处理器，洗涤剂反应器与蒸发器相连；尾气处理器包括壳体，壳体上开设有流入孔和流出孔，流入孔分别连有洗涤剂反应器和氧气供应元件；壳体上设有转轴，转轴上设有特斯拉涡轮旋转组件；特斯拉涡轮旋转组件包括若干个圆片，每个圆片外侧面上均设有光催化剂层；壳体内设有若干个紫外灯；转轴上能设有驱动转轴转动的驱动机构。本实用新型专利技术的优点是：在回收船舶尾气余热过程中，有效回收船舶尾气中的硫化物、硝化物。

A kind of ship tail gas treatment system

【技术实现步骤摘要】
一种船舶尾气处理系统
本技术属于船舶尾气排放控制领域，涉及一种船舶尾气处理系统。
技术介绍
船舶柴油机是船舶在海上航行的动力源，目前船舶柴油机用于动力输出的功率一般占燃料燃烧总热量的30％～45％，船舶尾气余热排出的热量占燃烧总热量的55％～70％，温度在350℃～410℃之间，因此船舶尾气余热具有很高的回收价值。但是，当船舶尾气温度小于125℃时，船舶尾气中的污染物，如硫化物、硝化物会与空气中的氧气形成的氧化物从而对设备产生低温酸性腐蚀，此时一般将温度低于150℃的船舶尾气排入进化系统，停止余热的回收。因此船舶尾气余热回收不充分。在处理船舶尾气中的硫化物、硝化物现有技术中，例如申请号201821752987.2，“一种用于船舶尾气脱硫脱硝光催化氧化一体化装置”，通过连接法兰和排气管道连接，过滤棉板将废气中的大颗粒物进行过滤，并且第一活性氧发生器和第二活性氧发生器同时激发出活性氧分子，滤网再次对废气进行过滤，第一紫外线灯和第二紫外线灯发出紫外线光促使活性氧分子在光催化剂的催化作用下和废气中的硫化物和硝化物进行氧化反应，先释放活性氧分子可促使活性氧分子和硫化物、硝化物充分接触，然后在紫外光的激发下配合光催化剂的使用可促使硫化物和硝化物快速氧化。虽然该方案能氧化硫化物和硝化物，但是船舶尾气流速快，由第一活性氧发生器和第二活性氧发生器激发出的活性氧分子无法与硫化物、硝化物充分混合，并且光催化剂面积小，硫化物、硝化物以及活性氧分子与光催化剂接触时间短，这导致实际发生的氧化反应机率小，工作效率低。技术内容本技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种船舶尾气处理系统，本技术所要解决的技术问题是：在回收船舶尾气余热过程中，如何回收船舶尾气中的硫化物、硝化物。本技术通过下列技术方案来实现：一种船舶尾气处理系统，包括尾气余热回收单元和尾气处理单元，所述尾气余热回收单元包括过滤器和蒸发器，所述过滤器进气端与待处理尾气相连，所述过滤器排气端与蒸发器尾气进气端相连；所述尾气处理单元包括洗涤剂反应器和尾气处理器，所述洗涤剂反应器中含有用于吸收硫化物、硝化物的洗涤剂，所述洗涤剂反应器进气端与蒸发器尾气排气端相连；所述尾气处理器包括圆筒形的壳体，所述壳体内部具有尾气空腔和圆片安装腔，所述尾气空腔内壁上开设有若干个流入孔，若干个所述流入孔分别连接有洗涤剂反应器排气端和氧气供应元件；所述壳体上同轴设置且转动连接有转轴，所述转轴上同轴设置有特斯拉涡轮旋转组件；所述特斯拉涡轮旋转组件包括若干个互相平行的圆片且圆片位于圆片安装腔中，相邻的两个所述圆片之间形成有间隙；每个所述圆片中部均开设有若干个连通间隙的通孔；每个所述圆片外侧面上均设置有光催化剂层；所述圆片安装腔内壁上围绕转轴轴线设置有若干个长条形的紫外灯，所述紫外灯与转轴轴线平行；所述圆片安装腔内壁上开设有流出孔；所述转轴的一端伸出壳体外并且该端部上传动连接有驱动转轴转动的驱动机构。在上述的一种船舶尾气处理系统中，所述驱动机构包括废气蜗轮，所述废气蜗轮的进气端与待处理尾气相连，所述废气蜗轮的排气端与过滤器的进气端相连；所述废气蜗轮的输出轴通过减速齿轮箱带动转轴转动。在上述的一种船舶尾气处理系统中，所述洗涤剂主要为碳酸钠制成的溶液。在上述的一种船舶尾气处理系统中，所述光催化剂层为二氧化钛催化剂涂层。在上述的一种船舶尾气处理系统中，所述圆片安装腔内壁上围绕壳体轴线开设有凹槽，所述凹槽中设置有圆弧形的透明罩，所述透明罩外表面与圆片安装腔内壁平齐；每个所述紫外灯均设置在透明罩中。在上述的一种船舶尾气处理系统中，所述特斯拉涡轮旋转组件还包括同轴固设在转轴上的空心轴；若干个所述圆片均同轴固设在空心轴上；所述空心轴的一端伸出尾气空腔中并且该端部上设置有螺纹状凸部；在所述空心轴正转时，所述螺纹状凸部产生一个由尾气空腔朝向圆片安装腔方向的推力。在上述的一种船舶尾气处理系统中，所述壳体内壁上设置有防腐层。在上述的一种船舶尾气处理系统中，所述洗涤剂反应器与尾气处理器之间设置有混合气体缓冲瓶，所述混合气体缓冲瓶尾气进气端与洗涤剂反应器排气端相连，所述混合气体缓冲瓶混合气体排气端与流入孔相连。在上述的一种船舶尾气处理系统中，所述氧气供应元件包括氧气瓶，所述氧气瓶排气端连接有氧气输气泵进气端，所述氧气输气泵排气端与混合气体缓冲瓶氧气进气端相连。在上述的一种船舶尾气处理系统中，所述过滤器与蒸发器之间依次连接有流量控制阀和止回阀；所述蒸发器中设置有尾气缓冲瓶，所述尾气缓冲瓶进气端与止回阀排气端相连，所述尾气缓冲瓶排气端连接有旁通阀进气端；所述旁通阀排气端与洗涤剂反应器尾气进气端相连；所述尾气缓冲瓶上环绕设置有螺旋导管，所述螺旋导管一端连接在尾气缓冲瓶底部，所述螺旋导管另一端连接在尾气缓冲瓶顶部；所述螺旋导管内设置有气泵。在上述的一种船舶尾气处理系统中，所述蒸发器的工质排出端连接有膨胀机的工质进入端，所述膨胀机的工质排出端连接有冷凝器工质进入端，所述膨胀机输出轴传动连接有发电机，所述冷凝器工质排出端连接有工质泵工质进入端，所述工质泵工质排出端与蒸发器工质进入端相连。在上述的一种船舶尾气处理系统中，所述冷凝器洗涤剂进入端连接有第一洗涤剂输送泵排出端，所述第一洗涤剂输送泵进入端连接有洗涤剂容器排出端；所述冷凝器洗涤剂排出端连接有第二洗涤剂输送泵进入端，所述第二洗涤剂输送泵排出端与洗涤剂反应器洗涤剂进入端相连。在上述的一种船舶尾气处理系统中，所述流出孔上法兰固连有排气管，所述排气管连接有废料回收器，所述废料回收器排气端连接有货油加热盘管。与现有技术相比，本船舶尾气处理系统具有以下优点：1、降温后的尾气从蒸发器尾气排气端排出并进入洗涤剂反应器中，尾气中的硫化物、硝化物初步被洗涤剂吸收。由于尾气具有一定温度，尾气被洗涤剂洗涤过程中同时也加热洗涤剂，从而尾气从洗涤剂反应器排气端排出时同时也夹杂着水蒸汽通过流入孔进入尾气空腔中。与此同时，氧气供应元件将氧气通过流入孔排进尾气空腔中。因此尾气空腔内形成有由水蒸汽、硫化物、硝化物以及氧气混合而成的混合气体。转轴在驱动机构驱动下转动，并且转轴带动特斯拉涡轮旋转组件转动。圆片转动时，将上述的混合气体通过通孔并吸入间隙中。此时，紫外灯产生的紫外线照射在间隙内，促使水蒸汽、氧分子产生大量的羟基自由基，并该羟基自由基在光催化剂层催化作用下氧化硫化物、硝化物，从而使硫化物、硝化物转变成易于被吸收的物质，例如：二氧化硫、二氧化氮、硫酸和硝酸等。上述物质以及混合气体在特斯拉涡轮旋转组件中由于流体边层流效应沿着圆片径向并以螺旋方式输送到流出孔并最终排出尾气处理器。在该过程中混合气体充分由紫外线照射且充分与光催化层接触，并且接触时间充足。因此尾气中的硫化物、硝化物可以有效地被转变为二氧化硫、二氧化氮、硫酸和硝酸等物质。2、洗涤剂反应器不仅提供水蒸汽，初步吸收硫化物、硝化物，还进一步去除尾气中烟尘，从而使紫外线可以充分照射到间隙中以促使水蒸汽、氧分子产生大量的羟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶尾气处理系统，其特征在于，包括尾气余热回收单元和尾气处理单元，所述尾气余热回收单元包括过滤器(1)和蒸发器(2)，所述过滤器(1)进气端与待处理尾气相连，所述过滤器(1)排气端与蒸发器(2)尾气进气端相连；所述尾气处理单元包括洗涤剂反应器(3)和尾气处理器(4)，所述洗涤剂反应器(3)中含有用于吸收硫化物、硝化物的洗涤剂，所述洗涤剂反应器(3)进气端与蒸发器(2)尾气排气端相连；/n所述尾气处理器(4)包括圆筒形的壳体(49)，所述壳体(49)内部具有尾气空腔(421)和圆片安装腔(422)，所述尾气空腔(421)内壁上开设有流入孔(42)，所述流入孔(42)连接有洗涤剂反应器(3)排气端和氧气供应元件；所述壳体(49)上同轴设置且转动连接有转轴(41)，所述转轴(41)上同轴设置有特斯拉涡轮旋转组件；所述特斯拉涡轮旋转组件包括若干个互相平行的圆片(44)且圆片(44)位于圆片安装腔(422)中，相邻的两个所述圆片(44)之间形成有间隙(442)；每个所述圆片(44)中部均开设有若干个连通间隙(442)的通孔(441)；每个所述圆片(44)外侧面上均设置有光催化剂层(443)；所述圆片安装腔(422)内壁上围绕转轴(41)轴线设置有若干个长条形的紫外灯(45)，所述紫外灯(45)与转轴(41)轴线平行；所述圆片安装腔(422)内壁上开设有流出孔(47)；所述转轴(41)的一端伸出壳体(49)外并且该端部上传动连接有驱动转轴(41)转动的驱动机构。/n...

【技术特征摘要】
1.一种船舶尾气处理系统，其特征在于，包括尾气余热回收单元和尾气处理单元，所述尾气余热回收单元包括过滤器(1)和蒸发器(2)，所述过滤器(1)进气端与待处理尾气相连，所述过滤器(1)排气端与蒸发器(2)尾气进气端相连；所述尾气处理单元包括洗涤剂反应器(3)和尾气处理器(4)，所述洗涤剂反应器(3)中含有用于吸收硫化物、硝化物的洗涤剂，所述洗涤剂反应器(3)进气端与蒸发器(2)尾气排气端相连；
所述尾气处理器(4)包括圆筒形的壳体(49)，所述壳体(49)内部具有尾气空腔(421)和圆片安装腔(422)，所述尾气空腔(421)内壁上开设有流入孔(42)，所述流入孔(42)连接有洗涤剂反应器(3)排气端和氧气供应元件；所述壳体(49)上同轴设置且转动连接有转轴(41)，所述转轴(41)上同轴设置有特斯拉涡轮旋转组件；所述特斯拉涡轮旋转组件包括若干个互相平行的圆片(44)且圆片(44)位于圆片安装腔(422)中，相邻的两个所述圆片(44)之间形成有间隙(442)；每个所述圆片(44)中部均开设有若干个连通间隙(442)的通孔(441)；每个所述圆片(44)外侧面上均设置有光催化剂层(443)；所述圆片安装腔(422)内壁上围绕转轴(41)轴线设置有若干个长条形的紫外灯(45)，所述紫外灯(45)与转轴(41)轴线平行；所述圆片安装腔(422)内壁上开设有流出孔(47)；所述转轴(41)的一端伸出壳体(49)外并且该端部上传动连接有驱动转轴(41)转动的驱动机构。


2.根据权利要求1所述的一种船舶尾气处理系统，其特征在于，所述圆片安装腔(422)内壁上围绕壳体(49)轴线开设有凹槽(452)，所述凹槽(452)中设置有圆弧形的透明罩(451)，所述透明罩(451)外表面与圆片安装腔(422)内壁平齐；每个所述紫外灯(45)均设置在透明罩(451)中。


3.根据权利要求2所述的一种船舶尾气处理系统，其特征在于，所述特斯拉涡轮旋转组件还包括同轴固设在转轴(41)上的空心轴(43)；若干个所述圆片(44)均同轴固设在空心轴(43)上；所述空心轴(43)的一端伸出尾气空腔(421)中并且该端部上设置有螺纹状凸部(46)；在所述空心轴(43)正转时，所述螺纹状凸部(46)产生一个由尾气空腔(421)朝向圆片安装腔(422)方向的推力。


4.根据权利要求3所述的一种船舶尾气处理系统，其特征在于，所述壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：王稳，张建伟，姚文章，史浩辉，罗尔霖，倪洋，孙滨阳，张瀚宇，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33