本發(fā)明涉及的是一種柴油機(jī)，具體地說是船舶柴油機(jī)尾氣處理裝置。

背景技術(shù)：

由于現(xiàn)代工業(yè)的的不斷發(fā)展，對大氣的污染日益嚴(yán)重，使人類生存環(huán)境的日趨惡化。船舶承擔(dān)著97％的世界貿(mào)易運(yùn)輸量，消耗世界能源的3％，其主要的動(dòng)力裝置船舶柴油機(jī)排放量是非常巨大的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，船舶柴油機(jī)的nox排放約占全球nox排放的7％，sox排放約占全球sox排放的4％。隨著海上運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，船舶保有量的增加，船舶造成的大氣污染也日益嚴(yán)重，對船舶柴油機(jī)的排放控制勢在必行。

柴油機(jī)排除的廢氣是由燃燒產(chǎn)物和剩余空氣組成，對大氣環(huán)境和人類健康影響很大且已經(jīng)被各國排放法規(guī)限制的柴油機(jī)排放物是一氧化碳(co)、氮氧化物(nox)、碳?xì)浠衔?hc)、硫氧化物(sox)、和顆粒(pm)等，這些物質(zhì)雖然只占排氣體積總量的0.2％，卻能對環(huán)境和人體造成巨大的危害。為了限制和控制船舶向大氣排放有害物質(zhì)，國際海事組織(imo)在1997年通過了修訂《73/78國際防止船舶造成污染公約》(marpol公約)的議定書，新增了附則vi“防止船舶造成空氣污染規(guī)則”，其中第13條和第14條分別對船用柴油機(jī)氮氧化物排放和硫氧化物排放做出了相應(yīng)的規(guī)定。

為了有效解決柴油機(jī)的排放問題，一般從柴油機(jī)的燃燒過程的改進(jìn)、排氣后處理以及改善燃油品質(zhì)入手。有研究者通過燃油乳化和燃油脫硫的方法改善燃油，減少sox和nox的排放。還有通過改變柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)或運(yùn)行參數(shù)控制柴油機(jī)的燃燒過程，來減少缸內(nèi)有害排放的生成量。更多的是對尾氣進(jìn)行后處理，一方面是對炭煙等微粒的捕集，如水洗法、靜電分離法、離心分離法等，另一方面是通過催化轉(zhuǎn)化(scr)的方法使nox還原成n2。但是實(shí)際中很少有利用尾氣余熱來進(jìn)行海水凈化并尾氣凈化的綜合處理方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供同時(shí)達(dá)到尾氣處理和海水淡化目的的一種用于船舶柴油機(jī)尾氣綜合利用及處理系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一種用于船舶柴油機(jī)尾氣綜合利用及處理系統(tǒng)，包括柴油機(jī)渦輪增壓器，柴油機(jī)的進(jìn)氣口連接渦輪增壓器的壓氣機(jī)，柴油機(jī)的排氣口通過排氣管連接渦輪增壓器的渦輪，其特征是：還包括海水艙、淡水艙、海水加熱區(qū)、廢氣氧化區(qū)、廢氣噴淋區(qū)、海水蒸餾淡化裝置、海水電解裝置、廢液處理柜，渦輪出口通過廢氣管連通海水加熱區(qū)，海水加熱區(qū)、廢氣氧化區(qū)、廢氣噴淋區(qū)依次相連通，海水加熱區(qū)里設(shè)置換熱管，換熱管的兩端均伸出至海水加熱區(qū)外并分別連通海水艙和海水蒸餾淡化裝置，海水蒸餾淡化裝置分別連通淡水艙和海水電解裝置，海水電解裝置的上端連通廢氣氧化區(qū)，海水電解裝置的下端依次通過低壓泵和高壓泵連通廢氣噴淋區(qū)的噴淋裝置，廢氣噴淋區(qū)分別連通冷卻器和廢液處理柜。

本發(fā)明還可以包括：

1、廢氣管里的廢氣依次經(jīng)海水加熱區(qū)的殼空間、廢氣氧化區(qū)、廢氣噴淋區(qū)、冷卻器并排向大氣，海水艙里的海水經(jīng)海水加熱區(qū)里的換熱管進(jìn)入海水蒸餾淡化裝置后分成淡水和濃鹽水，其淡水進(jìn)入淡水艙，濃鹽水經(jīng)海水電解裝置生成氧化劑和堿液，氧化劑進(jìn)入廢氣氧化區(qū)，堿液進(jìn)入廢氣噴淋區(qū)的噴淋裝置，經(jīng)噴淋裝置噴淋的堿液一部分經(jīng)冷卻器進(jìn)入廢液處理區(qū)，另一部分直接進(jìn)入廢液處理區(qū)。

2、海水加熱區(qū)里的殼程進(jìn)口和殼程出口處均設(shè)置可加熱的金屬過濾網(wǎng)。

3、廢氣氧化區(qū)和廢氣噴淋區(qū)的進(jìn)口均為漸放噴管形狀，廢氣氧化區(qū)和廢氣噴淋區(qū)的出口均為漸縮噴管形狀。

本發(fā)明的優(yōu)勢在于：本發(fā)明充分利用廢氣余熱，一方面產(chǎn)生淡水，另一方面產(chǎn)生處理尾氣的原材料，不用另外購買裝備處理尾氣所需的化學(xué)原料，有利于節(jié)約尾氣處理成本，優(yōu)化船舶內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，而且尾氣經(jīng)過濾、氧化、噴淋，能有效凈化尾氣，實(shí)現(xiàn)尾氣達(dá)標(biāo)排放。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的流程框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述：

結(jié)合圖1-2，本發(fā)明主要包括柴油機(jī)1、渦輪增壓器4、海水泵6、海水濾清器7、海水加熱區(qū)8、過熱器12、金屬過濾網(wǎng)20、廢氣氧化區(qū)9、廢氣噴淋區(qū)10、冷卻器11、海水蒸餾淡化裝置14、鹽水泵15、海水電解裝置16、低壓泵17、高壓泵18、廢液處理柜19。

如圖1所示，柴油機(jī)1燃燒之后產(chǎn)生的廢氣經(jīng)排氣口2流出，先是帶動(dòng)渦輪增壓器4工作，使新鮮空氣通過進(jìn)氣口3進(jìn)入柴油機(jī)進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)。海水泵6從海水艙5中將海水經(jīng)海水濾清器7抽送至海水加熱區(qū)8中，海水在加熱區(qū)中經(jīng)過曲折流動(dòng)得到充分加熱后繼續(xù)流入過熱器12中，過熱器的作用是將未汽化的海水汽化，保證海水蒸餾工作的順利進(jìn)行。汽化后的海水進(jìn)入海水蒸餾淡化裝置14中，通過蒸餾之后，得到的淡水流入淡水艙13，提供給船舶的日常工作使用。另一部分的濃鹽水由鹽水泵15送至海水電解裝置16中，濃鹽水經(jīng)電解后產(chǎn)生氯氣和堿液，其中氯氣進(jìn)入廢氣氧化區(qū)9中，堿液經(jīng)低壓泵17和高壓泵18的作用下送到廢氣噴淋區(qū)10中進(jìn)行霧化噴淋。噴淋后，在噴淋區(qū)凝結(jié)的廢液以及殘留的過量堿液流入廢液處理柜19中，在冷卻器內(nèi)凝結(jié)的廢液最終也流進(jìn)廢液處理柜中，廢液經(jīng)過處理以后排入大海。

本發(fā)明利用廢氣經(jīng)過帶有金屬過濾網(wǎng)20的加熱器來加熱海水，進(jìn)行海水蒸餾制取濃鹽水和海上稀缺的淡水；利用電解濃鹽水獲得脫硫脫硝所需要的強(qiáng)氧化劑和堿液；廢氣經(jīng)過過濾、氧化、噴洗三道程序逐步被凈化。金屬過濾網(wǎng)20過濾黑煙顆粒(pm)，當(dāng)濾網(wǎng)被沉積的顆粒(pm)堵塞時(shí)，通過電加熱金屬網(wǎng)，達(dá)到一定溫度后，使顆粒燃燒達(dá)到清潔金屬濾網(wǎng)的目的。海水在加熱器8中加熱時(shí)，管道采取折線式布置，使海水在加熱器中流經(jīng)時(shí)間增加，使其充分加熱。在廢氣氧化區(qū)9和廢氣噴淋區(qū)10的進(jìn)口形狀設(shè)計(jì)成漸放噴管形狀，減緩尾氣運(yùn)動(dòng)速度，使其充分反應(yīng)；出口形狀設(shè)計(jì)成漸縮噴管形狀，加快尾氣排放速度。海水蒸餾后的濃鹽水用來電解產(chǎn)生處理廢氣的氧化劑和堿劑，不用額外提供化學(xué)用劑。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的目的在于提供一種用于船舶柴油機(jī)尾氣綜合利用及處理系統(tǒng)，渦輪出口通過廢氣管連通海水加熱區(qū)，海水加熱區(qū)、廢氣氧化區(qū)、廢氣噴淋區(qū)依次相連通，海水加熱區(qū)里設(shè)置換熱管，換熱管的兩端均伸出至海水加熱區(qū)外并分別連通海水艙和海水蒸餾淡化裝置，海水蒸餾淡化裝置分別連通淡水艙和海水電解裝置，海水電解裝置的上端連通廢氣氧化區(qū)，海水電解裝置的下端依次通過低壓泵和高壓泵連通廢氣噴淋區(qū)的噴淋裝置，廢氣噴淋區(qū)分別連通冷卻器和廢液處理柜。本發(fā)明充分利用廢氣余熱，一方面產(chǎn)生淡水，另一方面產(chǎn)生處理尾氣的原材料，尾氣經(jīng)過濾、氧化、噴淋，能有效凈化尾氣，實(shí)現(xiàn)尾氣達(dá)標(biāo)排放。

技術(shù)研發(fā)人員：丁宇;陳田田;隨從標(biāo);趙晨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.02
技術(shù)公布日：2017.08.04