1. 船舶脱硫塔内部结构与原理
脱氧塔的结构及工作原理:它主要由塔体,塔盖,喷液器,填料,液面调节装置及管式液位计等组成。其中喷液器,填料,液面调节装置在塔体内部。
真空脱氧塔是目前应用比较普遍的脱氧设备,它是一圆柱形锥底塔体,上面的塔盖用螺栓固定。塔体内上部是溶液喷淋器,中部为聚丙烯带编网填料,这些网由园钢焊接的支撑件固定,并由塔内下部的筛板支撑。构成塔内的整个填料层,该填料层为贵液的脱氧提供了更多的机会。塔体的下部是脱氧液储存室,并设有液面控制装置。该装置根据液面的高低调节进液口阀门开启的程度,实现液面的控制。
脱氧塔内的溶液由真空作用吸入塔的顶部,由喷淋器扩散均匀地喷洒到填料面上,向下流动中在真空作用下,液体内溶解的气体被脱出,达到脱氧的目的。脱氧液由锥底的排液口被泵吸出而压入置换作业。
生产中脱氧塔计示压力为0.005~0.011Mpa时,其脱氧率可达95%以上,脱氧液含氧量在0.5/m3以下。脱氧塔的高度各规格一般均不小于3m。
脱氧塔的配套真空设备一般为水喷射泵。
2. 船舶脱硫塔内部结构与原理图解
喷淋塔是不断酸雾废气由风管引入净化塔,经过填料层,废气与氢氧化钠吸收液进行气液两相充分接触吸收中和反应,酸雾废气经过净化后,再经除雾板脱水除雾后由风机排入大气。
吸收液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下,最后回流至塔底循环使用。净化后的酸雾废气达到地方排放标准的排放要求,低于国家排放标准。
3. 船舶洗涤塔工作原理
作用:分离 原理: 气提是一个物理过程,它采用一个气体介质破坏原气液两相平衡而建立一种新的气液平衡状态,使溶液中的某一组分由于分压降低而解吸出来,从而达到分离物质的目的。
例如,A为液体,B为气体,B溶于A中达到气液平衡,气相中以B气相为主,加入气相汽提介质C时,气相中A、B的分均均降低从而破坏了气液平衡,A、B物质均向气相扩散,但因气相中以B为主,趋于建立一种新的平衡关系,故大量B介质向气相中扩散,从而达到气液相分离目的。
通过控制气提介质的量可以控制气提程度。
4. 船舶 脱硫塔
喷淋塔是不断酸雾废气由风管引入净化塔,经过填料层,废气与氢氧化钠吸收液进行气液两相充分接触吸收中和反应,酸雾废气经过净化后,再经除雾板脱水除雾后由风机排入大气。
吸收液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下,最后回流至塔底循环使用。净化后的酸雾废气达到地方排放标准的排放要求,低于国家排放标准
5. 船舶脱硫塔是干什么用的
脱硫除雾器是应用于湿法脱硫系统的除雾器产品。脱硫除雾器在湿法脱硫系统中是应用于吸收塔环节,在被净化气体离开吸收塔之前,脱硫除雾器要负责去除其中的杂质。脱硫除雾器的应用对于FGD系统来说非常关键,它的性能直接影响湿法脱硫系统的正常和可靠运行。
6. 船舶脱硫塔内部结构与原理图片
听着脱硫脱碳像天然气预处理流程,一般来说天然气脱硫(H2S)脱碳(CO2)可以用MDEA溶液吸收,吸收酸性气体(H2S、CO2)后的富液经过闪蒸后进入再生塔解吸再生。
7. 船舶脱硫装置图
各省、自治区、直辖市地方海事局,新疆生产建设兵团海事局,长江航务管理局,各直属海事局:
根据《中华人民共和国大气污染防治法》(以下简称《大气污染防治法》)等有关法律法规的规定,为加强船舶大气污染防治海事监管工作,落实《珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区实施方案》(交海发〔2015〕177号,以下简称《实施方案》),现就进一步规范船舶大气污染防治海事监管工作有关要求通知如下:
一、加强对船舶使用合格燃油的监督检查。根据《大气污染防治法》,内河和江海直达船舶应当使用符合《普通柴油》(GB252-2015)第4章规定的技术要求的船用燃油;海事执法人员在查验船舶燃油供受单证时,应重点检查燃油的硫含量、闪点、酸度、凝点、水分、机械杂质等安全和环境保护指标是否满足规定的最低限值要求;需要取样送检的,重点检测硫含量,有条件的可视情抽检其它影响安全和环境保护的指标。对“江海直达船舶”的内涵正在研究中,暂无明确界定,目前主要是特指在满足一定结构和设备要求的基础上,可进出入海口附近特定海域的内河船舶,不宜将“江海直达船舶”的概念扩大到海船。
海事执法人员在查验进入船舶排放控制区船舶的燃油供受单证时,应重点检查《实施方案》规定的燃油硫含量,以及《船用燃料油》(GB17411-2015)第4章规定的船用馏分燃料油的闪点、酸值、倾点、水分和灰分,船用残渣燃料油的运动黏度、闪点、酸值、倾点、水分、灰分和“铝+硅”等安全和环境保护指标是否满足规定的最低限值要求;需要取样送检的,重点检测硫含量,有条件的可视情抽检其它影响安全和环境保护的指标。
承担上述检测工作的单位应当具有经过省级以上质量技术监督部门认定或中国合格评定国家认可委员会认可的实验室。
二、正确理解和把握《实施方案》的有关要求。《实施方案》中的“靠岸停泊期间”系指船舶开始稳固的系泊于某泊位的时刻至解开与其泊位系缚的时刻之间的时间段。“靠岸停泊”不包括船舶锚泊与浮筒系泊。前文所述“稳固的系泊”系指所有船舶缆绳都系固完毕的状态;“解开与其泊位系缚”系指所有船舶缆绳解开的状态。在极端恶劣海况下,船舶所有缆绳都系固完毕后仍需主机备车以维持船舶安全的,“稳固的系泊”指船舶主机完车的状态。
“应使用硫含量≤0.5% m/m的燃油”系指船上所有使用燃油的设备(包括主机、辅机、锅炉、发电机等)应使用硫含量≤0.5% m/m的燃油。
“替代措施”系指船舶使用任何装置、设备或替代燃料,使船舶取得与实施方案规定的相同或更好的大气污染减排效果的措施。
“尾气后处理装置”系指通过船上脱硫、脱硝等技术手段,降低船舶尾气中的硫、氮和颗粒物含量,使船舶取得与实施方案规定的相同或更好的空气污染减排效果的船用设备。
各级海事管理机构应当加强船舶大气污染防治的监督管理,在执行《大气污染防治法》和船舶排放控制区有关政策中发现的问题及时报告我局。
交通运输部海事局
2016年8月22日
8. 船用开式脱硫塔工作原理
玻璃钢脱硫塔可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。 物理和化学方法存在硫化氢再处理问题,氧化法是以碱性溶液为吸收剂,并加入载氧体为催化剂,吸收H2S,并将其氧化成单质硫,湿法氧化法是把脱硫剂溶解在水中,液体进入设备,与沼气混合,沼气中的硫化氢(H2S)与液体产生氧化反应,生成单质硫吸收硫化氢的液体有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸亚铁等。成熟的氧化脱硫法,脱硫效率可达99.5%以上。在大型的脱硫工程中,一般采用先用湿法进行粗脱硫,之后再通过干法进行精脱硫。 玻璃钢脱硫塔除沼气气体中硫化氢(H2S)的设备基本原理是以O2使H2S氧化成硫或硫氧化物的一种方法,也可称为干式氧化法。干法设备的构成是,在一个容器内放入填料,填料层有活性炭、氧化铁等。气体以低流速从一端经过容器内填料层,硫化氢(H2S)氧化成硫或硫氧化物后,余留在填料层中,净化后气体从容器另一端排出。
9. 船舶脱硫塔内部结构与原理图
1、干法脱硫
干法脱硫是指采用粉末或颗粒状吸收剂、吸附剂或催化剂从烟气中脱除二氧化硫。具有工艺简单、无污水和酸处理、能耗低,特别是净化后烟气温度高的优点,有利于烟囱排气扩散,无“白烟”现象,净化后的烟气不需要二次加热,腐蚀性小;其缺点是脱硫效率低,设备大,投资大,占地面积大,运行技术要求高。主要方法如下:
根据所用吸附剂的不同,吸附剂注射法可分为钙基和钠基两种工艺。吸附剂可以是干的、湿的或浆状的,喷射位置可以是炉子、省煤器和烟道。当钙硫比为2时,干法脱硫效率为50%-70%,钙利用率为50%。这种方法更适合于老电厂的改造,因为在电厂的排气过程中,不需要添加任何设备就可以达到脱硫的目的。
接触氧化法与工业制酸法相同,是以二氧化硅为载体,五氧化二钒或硫酸钾为催化剂,将SO2氧化为SO3。SO3与水蒸气反应生成硫酸或氨生成(NH4)2SO4。这种方法是一种高温操作,需要很高的成本。但由于其技术成熟,在国内外高浓度烟气处理中得到广泛应用。
该方法工艺简单。它利用高能电子束与氨的光化学反应作为吸收剂。烟气在反应器中辐照后,烟气分解产生大量的氢氧原子,促进烟气中二氧化硫和氮氧化物生成硫酸和硝酸,再与氨水反应,形成硫酸铵和硝酸铵的搅拌物,用作农用肥料。
2、湿法脱硫
湿法脱硫是指采用液体吸收剂(如水或碱溶液)脱除烟气中的二氧化硫。具有脱硫效率高、设备小、投资低、操作方便、易控制、占地面积小等优点,但易造成二次污染、废水后处理问题、能耗高,特别是洗涤后烟气温度低,不利于烟囱排气膨胀,易产生“白烟”,需要二次加热,腐蚀严重等,主要方法如下:
石灰石-石膏法是利用石灰石/石灰石浆液洗涤烟气,使其与SO2反应生成亚硫酸钙(CaSO3)。分离出来的亚硫酸钙可以丢弃,也可以强制进入空气中氧化,并加入一些添加剂以石膏的形式回收。为了降低SO2洗涤设备的负荷,首先对烟气进行除尘,然后进入除尘设备与吸收液反应。石灰/石灰石-石膏法工艺比较成熟,吸收剂廉价易得,操作可靠,应用最广泛,脱硫效率可达90%以上。
钠法本法以氢氧化钠、碳酸钠或亚硫酸钠溶液为吸收剂,吸收烟气中的二氧化硫。由于该方法吸收SO2速度快,且管道和设备不易堵塞,因此得到了广泛的应用。吸收剂经无害化处理后可丢弃或适当处理后得到副产品NaSO3晶体、石膏、硫酸等。该法副产物硫酸的浓度可达98%。Kemic法又称氧化镁法,采用两个文丘里除尘器串联,去除烟气中的细小粉尘颗粒,并用氧化镁溶液吸收烟气中的SO2。吸收过程中形成的mgso4.7h2o和mgso4.6h2o晶体与焦炭在1000℃加热分解,得到SO2和MgO。再生后的氧化镁可以作为吸收剂再利用。
氨法是以氨水为吸收剂,吸收烟气中的二氧化硫,其中间产物为亚硫酸铵和亚硫酸氢铵。采用不同的方法处理中间产物,回收硫酸铵、石膏、单体硫等副产物。
该方法以天然磷矿石和氨水为原料,副产物为烟气脱硫过程中的磷酸铵复合肥。工艺流程主要包括四个工序:活性炭一级脱硫制备稀硫酸;用稀硫酸萃取磷矿制备稀硫酸溶液;磷酸和氨中和液[(NH4)2HPO4]二级脱硫;浓缩干燥矿浆制备磷酸铵复合肥。脱硫效率达95%以上。
通过以上分析可知,湿法脱硫的主要优点是运行成本低、效率高,但耗水量相对较大。干法脱硫的优化不消耗水资源,但脱硫效率不是很理想。要根据具体情况知道采用哪种脱硫方法。
10. 船舶脱硫塔的工作原理
湍流促进器一般是指可以强化流体的流态的各种障碍物。最常见的湍流促进器是直接在平板膜面上放置的具有一定间隔的突起物或波纹状物体。当流体流过这些物体时,可以在传质边界层中产生周期性不稳定的流动,破坏浓度边界层,从而强化传质。但是由于边界层的流速较低,因此产生的涡旋强度较低。这时可以通过将湍流促进器安装在流速较高的区域等方法来加强涡旋强度。
11. 船用脱硫洗涤塔原理
随着工业的发展,二氧化硫造成大气污染及其危害,已日益成为人们关注的环境问题。因此,控制燃煤锅炉排放的二氧化硫,对于控制大气污染,改善生态环境有着举足轻重的意义。
下面就脱硫的方法及其比较作一简要的介绍。
按与燃烧的结合点区分,脱硫方法有:a.燃烧前脱硫—~煤脱硫; b燃烧中脱硫——炉内脱硫; C.燃烧后脱硫———烟气脱硫。
按脱硫后有无付产品回收区分有抛弃法和回收法。
1 煤脱硫
浮选法工业应用,主要有:强磁分选、细菌处理、苛性碱浸提等方法只用于脱除无机硫;微波辐射、溶剂浸提、热分解、酸碱处理、氧化还原处理、亲核置换宰方法能同时脱除有机硫和无机硫,其中强磁分选与微波辐射较受重视。
1.机械分选法(MF)
利用煤质与灰中无机硫比重不同,用浮选法浮选,用水作浮选剂。
2 . 强磁分选法(HMS)
利用强磁场将煤中顺磁性的无机硫与反磁性的煤质分离。
3 . 微波辐射法(MCD)
用电磁波照射经水或碱或三氯化铁盐类处理过的50~100℃煤粉,能使煤粉中的Fe一S和C—S等化学键发生共振而裂解,形成的游离硫可与氢、氧反应生成硫化氢、二氧化硫低分子等气体,从煤中逸出,将逸出的气体收集处理,可以得到硫磺付产品。
2 炉内脱硫
1、石灰石注入炉内分段燃烧(LIMB)
为了抑制二氧化氮,后来发展为喷钙,采用合适的受热面布置,可使炉内温度控制在 850~950℃,因而抑制了二氧化氮 。当 Ca/S比为2时,同时获得50%左右的脱硫效率。用石灰石及消石灰作脱硫剂,Ca/S摩尔比为2时,脱硫效率分别为32和44%。该法适用干老厂改造。
2.炉内注入石灰石并活化氧化钙法(LIFAC)
将石灰石于锅炉的1150℃左右区段注入,碳酸钙迅速分解成氧化钙,同时起到一些固硫作用。在尾部烟道适当部位(一般在空气预热器与除尘器之问)设置增湿活化反应器,使未反应的氧化钙水合成氢氧化钙,进一步脱硫,总脱硫率70%。采用压力消化石灰代替石灰石,可以进~步提高脱硫剂的利用率和脱硫效率; Ca/S— l、5时,脱硫率达80%。这是因为用加压水化,在快速缺压出料中,水合物爆裂,形成高度分散的微粒,既有利于直接喷粉,且其脱硫率最高。但该法不能同时脱除二氧化氮,该法适用干老厂改造。
3 烟气脱硫(FGD)
按照处理状态分为干法和湿法两类。
1、干法——脱硫过程多数属气固反应,速度相对较低,烟气在反应器中的流速较慢,延长反应时间,故设备较庞大,但脱硫后的烟气降温较少或不降温,故不需再加热(耗能少),即可满足排放扩散要求。此外,二次污染少、无结垢、堵塞、可靠性高。
(1)BF移动床活性炭脱硫(BF/FW)
用活性炭作脱硫剂,在脱硫移动床中与约100℃烟气错流接触,以脱除二氧化硫,脱硫率90%以上。吸附了二氧化硫的活性炭在再生移动床中与 500~ 600 ℃热砂(或其它热载)体合,被炭还原成二氧化硫逸出,用于制硫酸,向烟气中添加氨用双层床处理,可同时脱除80%的二氧化氮。
(2)电子束照射法 (EK)
其原理是:含水分的烟气在电子束的照射下,烟气中的水被激活裂解成HO、O等强氧化剂,能迅速将二氧化硫和二氧化氮氧化成三氧化硫和五氧化二氮,再与添加的氨化合成硫铵和硝铵,用除尘器收集作为肥料付产品。脱硫率90%,脱硝率80%。整套装置电耗高,约占厂发电量的10%。
(3)喷雾千燥法(SDA)
它是七十年代发展起来的。它是用石灰奖作脱硫剂,用雾化器将石灰浆水溶液喷入吸收塔内,石灰浆以极细的雾滴与烟气中的二氧化硫接触。并发生化学反应,生成亚硫酸钙和硫酸钙。利用烟气中的热量使雾滴的水份汽化,干燥后的粉未随脱硫后的烟气带走,用除尘器捕集,脱硫率70~90%;当Ca/S—1.5时,脱硫率为85%,这是~种在湿状态下脱硫。在干状态下处理脱硫产物的方法,亦称为半干式。喷雾干燥加布袋除尘,脱硫率可达90%以上.允许煤含硫量可达3%,可与湿法相竞争,这种方法的主要特点是;因吸收塔出来的废料是干的,与湿式石灰石法相比.省去了庞大的废料处理系统,使工艺流程大为简化,该法的关键技术是石灰石浆液的雾化器和吸收干燥塔。现在使用最广泛的是离心转盘雾化器。因此,该法在我国应用前景好。
(4)粉煤灰干式脱硫
脱硫剂由粉煤灰、消石灰和石膏为原料,制成颗粒状将它们装在吸收塔中形成移动层。当脱硫剂在塔中自上而下地移动时,其中的消石灰氢氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成石膏,而脱硫剂中的煤灰和石膏则起活性媒体的作用。用过后的脱硫剂还可以作为生产脱硫剂的原料再被重新利用。
2、湿法——其基本过程是用脱硫溶液洗涤烟气,气液传质过程一般较气固快,设备相对较小,效率较高(90%),运行可靠。主要缺点是;工艺复杂,占地面积大,投资费用高,净化后的烟温较低,需对其再加热,以利排放后扩散。
(1)石灰石或石灰洗涤法(LW)
使用氧化钙或碳酸钙浆液在湿式洗涤器中吸收二氧化硫,浆液从塔顶向下喷淋,烟气从塔底向上流动,使二氧化硫与浆液充分接触。大部分生成亚石膏固体,一般均将其氧化成石膏,可作为废渣抛弃,也可回收石膏。研究发现:加入氧化钙可以将石灰浆的吸收能力提高10~15倍。主要关键技术之一是用泥浆洗涤中需防止堵塞与结垢,可采用石灰石一石膏加添加剂甲酸(HCOOH),生成易溶于水的硫酸氢盐,而不是难溶于水的亚硫酸钙,较好地解央了结垢与堵塞问题。此外,还有废液处理和排烟再加热问题。
(2)亚硫酸钠循环洗涤法 (W—L法)
石灰/石灰石法后期生成的付产品价值甚低,而且往往无法外理。(W一L)法就是寻求回收付产品新途经基础上发展起来的。利用30%左右的碱液(如碳酸钠溶液)洗涤烟气吸收二氧化硫产生亚硫酸氢钠,在105℃封闭系统中进行热分解,使亚硫酸钠再生,重复使用。同时获得浓二氧化硫气体,可压缩成价格较高的液体二氧化硫,也可制成硫酸或硫磺产品,脱硫率95%。该法缺点是:投资大,运行费用较高(碱耗高),系统中由于亚硫酸盐的生成,随之而来的是PH值的降低和腐蚀加剧,适用于有碱源的地区采用。
(3)磷铵肥法(PAFP)
它是一种直接付产氮磷复合肥料的烟气脱硫方法。其过程包括催化脱硫制酸,即利用活性炭吸附将姻气中的二氧化硫脱除下来,再和水蒸汽反应生成稀硫酸,然后用稀硫酸分解磷矿石制取磷酸。用氨中和磷酸制得磷铵作为二级脱硫剂,所得到的肥料浆经过氧化并在蒸发设备中浓缩和干燥机中干燥。最后变固体氮磷复合肥料,具有较高的经济效益。而且该法系统简单、经济效益好,投资费用低、运行可靠,无堵塞问题。炉内喷钙脱硫虽然脱硫效率较烟气脱硫去较低,但投资和运行费用较低,能耗较低,工艺过程简单。因此,比较适用于小容量、燃低硫煤的和排放量超标的老厂机组。对需要脱硫的大机组,可采用LIFAC效率较高或其它脱硫工艺。