申请日2015.05.18
公开(公告)日2015.08.05
IPC分类号C02F1/20
摘要
本发明提供一种除氢罐，其上部中央设有雾化喷头，且其中部和底部分别设有用于搅拌流过的溶液的扰流模组。所述的两个扰流模组各包括至少两层扰流网。本发明通过在除氢罐内设置雾化喷头和扰流模组，可以充分搅拌流入除氢罐的TRO溶液，使其内部混合的氢气充分、快速的散发出来，达到提高除氢效率同时减小除氢罐体积的功效。另外，本发明还提供一种具有该除氢罐的压载水处理系统。
权利要求书
1.一种除氢罐，其特征在于：所述除氢罐的中部设有用于搅拌流过 的溶液的扰流模组。
2.根据权利要求1所述的除氢罐，其特征在于：所述除氢罐的底部 也设有用于搅拌流过的溶液的扰流模组，所述除氢罐中部和底部的扰流 模组均包括至少一扰流网，所述除氢罐底部的扰流网的网孔尺寸小于或 等于所述除氢罐中部的扰流网的网孔尺寸。
3.根据权利要求2所述的除氢罐，其特征在于：所述除氢罐中部的 扰流网的网孔尺寸为5*5mm，所述除氢罐底部的扰流网的网孔尺寸为 2*2mm。
4.根据权利要求2所述的除氢罐，其特征在于：所述除氢罐中部和 底部的扰流模组均包括至少两层扰流网及一扰流网支架，所述的至少两 层扰流网通过所述扰流网支架保持10～20mm的层间距。
5.根据权利要求1所述的除氢罐，其特征在于：所述除氢罐的上部 中央设有一雾化喷头。
6.根据权利要求5所述的除氢罐，其特征在于：所述雾化喷头距离 所述除氢罐顶部的距离为10cm，且所述雾化喷头的喷射管路内的压力为 3-3.5Bar。
7.一种压载水处理系统，包括防爆鼓风机、气水分离器、除氢罐、 及加药泵，所述气水分离器与所述除氢罐的出气口相连，所述防爆鼓风 机鼓入的空气用于与经过所述气水分离器的气体相混合，所述加药泵与 所述除氢罐的出液口相连，其特征在于：所述除氢罐的中部和底部分别 设有用于搅拌流过的溶液的扰流模组。
8.根据权利要求7所述的压载水处理系统，其特征在于：所述的两 个扰流模组均包括至少两层扰流网及一个扰流网支架，各扰流模组的扰 流网通过所述扰流网支架保持10～20mm的层间距，且所述除氢罐底部 的扰流网的网孔尺寸小于或等于所述除氢罐中部的扰流网的网孔尺寸。
9.根据权利要求7所述的压载水处理系统，其特征在于：所述除氢 罐的上部中央设有一雾化喷头。
10.根据权利要求9所述的压载水处理系统，其特征在于：所述雾 化喷头距离所述除氢罐顶部的距离为10cm，且所述雾化喷头的喷射管路 内的压力为3-3.5Bar。
说明书
一种除氢罐及具有其的压载水处理系统
技术领域
本发明涉及船舶压载水处理技术，特别是涉及一种除氢罐及具有其 的压载水处理系统。
背景技术
在船舶航行过程中，压载是一种必然的状态，船舶在加装压载水的 同时，当地的水生物也随之被装入到压载舱中，直至航程结束后随压载 水排放到目的地海域。压载水跟随船舶从一地到它地，从而引起了有害 水生物和病原体的传播。为有效控制和防止船舶压载水传播有害水生物 和病原体，国际海事组织(IMO)于2004年通过了《船舶压载水和沉积 物控制和管理国际公约》。“公约”规定所有船舶必须按照时间表安装压 载水处理装置，并对现有船只追溯实施。“公约”对压载水的处理标准， 即可存活生物的尺寸及数量、病原体微生物的种类及数量作了明确规定 (即D-2标准)。
在目前的船舶压载水处理技术中，支路电解法是一种主流技术，其 工作原理是，在船舶加装压载水时，从压载水主管路中抽取小部分海水 (约为处理海水量的1-2%)进入电解槽，电解产生一定量的高浓度的总 残余氧化物(Total Residual Oxides，TRO)溶液(含次氯酸钠)和副产 物氢气。TRO溶液夹杂着氢气进入除氢单元，利用除氢单元把氢气从 TRO溶液中分离出来，分离出来的氢气经过鼓风机引进的空气稀释后排 出舷外，而与氢气分离后的TRO溶液则在加药泵的作用下注回至压载水 主管路中，与其中的海水充分混合，使混合后的海水中的TRO浓度达到 一定的数值，即可达到国际海事组织(IMO)规定的压载水处理的水质 要求(D-2标准)。
在上述的电解法处理技术中，氢气是在电解槽的阴极上必然产生的 一种副产物。由于氢气在空气中的爆炸极限范围很宽，在氢气浓度为 4-75%V/V的空气中都比较容易发生爆炸，因此，氢气不能被允许进入 压载舱，必须要从TRO溶液中分离出来，并用空气稀释到爆炸极限以下 (一般要求1%V/V以下)，然后排出到舷外。在电解法船舶压载水处理 系统中，用于把氢气从TRO溶液中分离出来的装置被称为除氢单元。
电解法船舶压载水处理系统中的除氢单元是压载水处理的关键部 件。除氢单元有两个方面的考核指标：一是除氢效率，它关系到整个压 载水处理系统的安全;二是除氢单元的体积，除氢单元的体积一般都比 较大，使得整个压载水处理系统的体积较大。上述两个指标往往是相互 矛盾的，除氢效率高的除氢单元往往需要较大的体积，而体积小的除氢 单元往往需要牺牲掉一些除氢效率。由于船舶安装空间的限制，以及对 安全性能的高要求，迫切需要研制安全、小型化的压载水处理系统。为 此，开发体积小并且效率高的除氢单元就成为安全、小型化压载水处理 系统的关键。
现有的除氢单元有两类，第一类是基于旋流分离原理的氢气分离装 置，其优点是除氢效率较高，缺点是该类除氢技术要求旋流分离器的进 出口压力要保持相对恒定，还要求旋流分离器的流量变化范围较小，也 就是说其应用条件比较苛刻，实船应用中的实际工况条件可能超出上述 条件，使旋流分离器的效果大大下降，甚至发生气阻的现象。第二类是 传统的除氢罐，其工作原理是，将夹杂着氢气的TRO溶液注入一个罐体 中，在其中放置一段时间，使其中的氢气聚集并析出，达到分离的目的， 其优点是比较可靠，缺点是所需的除氢罐的体积较大，需要TRO溶液在 其中滞留足够长的时间，才能使其中的氢气充分分离出来。若使用较小 的除氢罐，则会降低除氢效率，而受船舶安装空间的限制，体积大的除 氢罐往往会使压载水处理系统的体积较大，不适合于实船应用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种体积小且除氢效率高的除氢罐及具有 该除氢罐的压载水处理系统。
本发明提供的除氢罐的中部设有用于搅拌流过的溶液的扰流模组。
根据本发明的一个实施例，所述除氢罐的底部也设有用于搅拌流过 的溶液的扰流模组，所述除氢罐中部和底部的扰流模组均包括至少一扰 流网，所述除氢罐底部的扰流网的网孔尺寸小于或等于所述除氢罐中部 的扰流网的网孔尺寸。
根据本发明的一个实施例，所述除氢罐中部的扰流网的网孔尺寸为 5*5mm，所述除氢罐底部的扰流网的网孔尺寸为2*2mm。
根据本发明的一个实施例，所述除氢罐中部和底部的扰流模组均包 括至少两层扰流网及一扰流网支架，所述的至少两层扰流网通过所述扰 流网支架保持10～20mm的层间距。
根据本发明的一个实施例，所述除氢罐的上部中央设有一雾化喷 头。
根据本发明的一个实施例，所述雾化喷头距离所述除氢罐顶部的距 离为10cm，且所述雾化喷头的喷射管路内的压力为3-3.5Bar。
本发明提供的压载水处理系统，包括防爆鼓风机、气水分离器、除 氢罐、及加药泵，所述气水分离器与所述除氢罐的出气口相连，所述防 爆鼓风机鼓入的空气用于与经过所述气水分离器的气体相混合，所述加 药泵与所述除氢罐的出液口相连，所述除氢罐的中部和底部分别设有用 于搅拌流过的溶液的扰流模组。
根据本发明的一个实施例，所述的两个扰流模组均包括至少两层扰 流网及一个扰流网支架，各扰流模组的扰流网通过所述扰流网支架保持 10～20mm的层间距，且所述除氢罐底部的扰流网的网孔尺寸小于或等于 所述除氢罐中部的扰流网的网孔尺寸。
根据本发明的一个实施例，所述除氢罐的上部中央设有一雾化喷 头。
根据本发明的一个实施例，所述雾化喷头距离所述除氢罐顶部的距 离为10cm，且所述雾化喷头的喷射管路内的压力为3-3.5Bar。
本发明通过在除氢罐内设置扰流模组，可以充分搅拌流入除氢罐的 TRO溶液，使其内部混合的氢气充分、快速的散发出来，达到提高除氢 效率同时减小除氢罐体积的功效。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明 的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上 述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并 配合附图，详细说明如下。
