(57)【要約】【課題】装置のコンパクト化と、ガス浄化の効率化の両立が可能なガス浄化装置及びこれを備えた船舶並びにガス浄化方法を提供する。【解決手段】ガス浄化装置は、ガスが導入されるハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられ、前記ガス中の不純物を該ガスから除去するためのフィルタ部と、前記ハウジングの内部において、前記ガスの流れに関して前記フィルタ部の下流側の空間又は前記フィルタ部に設けられ、前記ガス中の除去対象物質を該ガスから除去するためのガス浄化剤と、を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスが導入されるハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記ガス中の不純物を該ガスから除去するためのフィルタ部と、
前記ハウジングの内部において、前記ガスの流れに関して前記フィルタ部の下流側の空間又は前記フィルタ部に設けられ、前記ガス中の除去対象物質を該ガスから除去するためのガス浄化剤と、
を備えることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項２】
前記フィルタ部は、前記下流側の空間から、前記ガスの流れに関して前記フィルタ部の上流側の空間に向けて突出するように設けられた中空のフィルタ要素を含み、
前記ガス浄化剤は、少なくとも、前記フィルタ要素の中空部又は前記フィルタ要素に設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載のガス浄化装置。
【請求項３】
前記フィルタ要素は、筒状のフィルタ要素を含む
ことを特徴とする請求項２に記載のガス浄化装置。
【請求項４】
前記フィルタ部は、前記フィルタ要素を支持するための支持部をさらに含み、
前記フィルタ要素は、前記支持部から下方に向かって突出し、
前記支持部は、前記ガス浄化剤の上方において予備のガス浄化剤を貯留するように構成された
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のガス浄化装置。
【請求項５】
前記フィルタ要素に設けられ、前記フィルタ要素の前記中空部から前記ガス浄化剤を排出するための排出口をさらに備える
ことを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載のガス浄化装置。
【請求項６】
前記排出口を開閉するように構成された開閉部をさらに備える
ことを特徴とする請求項５に記載のガス浄化装置。
【請求項７】
前記中空部から前記ガス浄化剤が排出される排出室を備え、
前記排出室と、前記上流側の空間とが分離された
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のガス浄化装置。
【請求項８】
前記フィルタ要素に向けて流体を吹き付けるように構成されたフィルタ洗浄部、又は、前記フィルタ要素を覆うプレコーティング部をさらに備える
ことを特徴とする請求項２乃至７の何れか一項に記載のガス浄化装置。
【請求項９】
前記フィルタ洗浄部を備え、
前記フィルタ洗浄部は、前記中空部において前記ガス浄化剤よりも外側に設けられた流体噴出部を含む
ことを特徴とする請求項８に記載のガス浄化装置。
【請求項１０】
前記ガスの流れに関して前記フィルタ部よりも下流側に設けられ、前記下流側の空間から前記ハウジングの外部に排出される前記ガスの流れに同伴される前記ガス浄化剤を除去するための下流側分離装置をさらに備える
ことを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載のガス浄化装置。
【請求項１１】
前記ガス浄化剤は、水酸化カルシウムを含む
ことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のガス浄化装置。
【請求項１２】
前記フィルタ部のフィルタ要素に保持された脱硝触媒をさらに備える
ことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載のガス浄化装置。
【請求項１３】
エンジンと、
請求項１乃至１２の何れか一項に記載のガス浄化装置と、を備え、
前記ガス浄化装置の前記ハウジングには、前記エンジンからの排ガスが前記ガスとして導入されるように構成された
ことを特徴とする船舶。
【請求項１４】
ハウジングにガスを導入するステップと、
前記ハウジングの内部に設けられたフィルタ部により前記ガス中の不純物を該ガスから除去するステップと、
前記ハウジングの内部において、前記ガスの流れに関して前記フィルタ部の下流側の空間又は前記フィルタ部に設けられたガス浄化剤により前記ガス中の除去対象物質を該ガスから除去するステップと、
を備えることを特徴とするガス浄化方法。
【請求項１５】
前記ガスの流れに関して前記フィルタ部よりも下流側に設けられた下流側分離装置により、前記下流側の空間から前記ハウジングの外部に排出される前記ガスの流れに同伴される前記ガス浄化剤を除去するステップをさらに備える
ことを特徴とする請求項１４に記載のガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガス浄化装置及びこれを備えた船舶並びにガス浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン等の燃焼設備等からの排ガス中に含まれる硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）又は二酸化炭素（ＣＯ２）等を除去するためのガス浄化装置として、固体のガス浄化剤を用いた乾式のガス浄化装置が採用されることがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、炉からの排ガスから硫黄酸化物等を除去するための乾式の脱硫装置が開示されている。この乾式脱硫装置では、炉からの排ガスをハウジングに導入するための接続ダクト内に脱硫剤（消石灰や活性炭）を注入し、排ガス中の硫黄酸化物とこの脱硫剤とを接触させて反応させることで、排ガスから硫黄酸化物を除去するようになっている。乾式脱硫装置のハウジング内には濾布が設けられており、反応後の脱硫剤は、排ガス中の煤塵とともに、この濾布により捕集されるようになっている。また、濾布を通過後の排ガスは、必要な後処理を施した後、煙突を介して大気中に排気されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３０５７８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のガス浄化装置（脱硫装置）では、排ガスの浄化処理（脱硫処理）を行った後のガス浄化剤（脱硫剤）と、排ガス中の不純物（煤塵等）とを、フィルタ（濾布）で同時に捕集するので、例えば、煤塵等の不純物の混入を極力少なくした状態で使用済みのガス浄化剤を再利用することを考え、フィルタで除塵した後の排ガスを別のハウジングに導入してガス浄化処理を行う場合等に比べて、装置を小型化することができる。
一方、特許文献１のガス浄化装置では、煤塵等を含む排ガスにガス浄化剤を注入するため、排ガスに注入したガス浄化剤の表面に煤塵等が付着することがある。このため、排ガス中でガス浄化剤が煤塵等によって覆われてしまい、排ガス中の除去対象物質（硫黄酸化物）とガス浄化剤との接触機会が減少し、ガス浄化反応の反応率が低下する可能性がある。また、フィルタにより捕集されるガス浄化剤は煤塵等の不純物と混在しているため、ガス浄化剤の再利用は容易ではない。また、仮に、除塵とガス浄化処理を別々のハウジング内で実施した場合、装置の大型化は免れない。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、装置のコンパクト化と、ガス浄化の効率化の両立が可能なガス浄化装置及びこれを備えた船舶並びにガス浄化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るガス浄化装置は、
ガスが導入されるハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記ガス中の不純物を該ガスから除去するためのフィルタ部と、
前記ハウジングの内部において、前記ガスの流れに関して前記フィルタ部の下流側の空間又は前記フィルタ部に設けられ、前記ガス中の除去対象物質を該ガスから除去するためのガス浄化剤と、
を備える。
【０００８】
上記（１）の構成では、１つのハウジング内に、ガス中の不純物（煤塵又は油分等）を除去するためのフィルタ部と、ガス中の除去対象物質（例えば、硫黄酸化物、窒素酸化物又は二酸化炭素等）を除去するためのガス浄化剤の両方を設けたので、ガス浄化装置をコンパクト化することができる。また、上記（１）の構成では、ハウジング内におけるフィルタ部の下流側の空間又はフィルタ部にガス浄化剤を設けたので、フィルタ通過後の、不純物等が除去されたガスと、ガス浄化剤とを接触させることができる。これにより、ガス浄化剤に不純物等が混入することによる反応率低下を抑制することができる。よって、上記（１）の構成によれば、装置のコンパクト化と、ガス浄化の効率化とを両立することができる。
また、特許文献１記載のガス浄化装置では、反応後のガス浄化剤は、ガス中の不純物とともに濾布により捕集されるため、使用済みガス浄化剤は、不純物等との混合物として装置から取り出される。この点、上記（１）の構成によれば、フィルタ部によって不純物等を除去した後のガスをガス浄化剤と接触させるので、フィルタ部によってガスから分離された不純物等と、使用済みのガス浄化剤とを別々に取り出すことが可能となる。よって、使用済みガス浄化剤の再利用が容易となる。
【０００９】
なお、フィルタ部の下流側の空間に設けられたガス浄化剤とは、例えば、後述するフィルタ要素の中空部に設置されたものを含む。また、フィルタ部に設けられたガス浄化剤とは、例えば、後述するフィルタ要素に担持されたものを含む。
【００１０】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記フィルタ部は、前記下流側の空間から、前記ガスの流れに関して前記フィルタ部の上流側の空間に向けて突出するように設けられた中空のフィルタ要素を含み、
前記ガス浄化剤は、少なくとも、前記フィルタ要素の中空部又は前記フィルタ要素に設けられる。
【００１１】
上記（２）の構成によれば、フィルタ部の下流側の空間から上流側の空間に向けて突出するようにフィルタ要素を設けたので、上流側の空間からフィルタ要素を介して中空部に流れ込むガスから、不純物等を確実に除去することができる。また、フィルタ要素の中空部又はフィルタ要素（例えば、フィルタ要素の外表面又は内表面）にガス浄化剤を設けたので、省スペースが可能となり、ガス浄化装置をより小型化することができる。
【００１２】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記フィルタ要素は、筒状のフィルタ要素を含む。
【００１３】
上記（３）の構成によれば、筒状のフィルタ要素を採用したので、スペースが限られたハウジング内に比較的多くのフィルタ要素を配置可能となり、ガス浄化効率をより向上することができる。また、筒状のシンプルな形状を有するので、フィルタ要素の製作が比較的容易である。
【００１４】
（４）幾つかの実施形態では、上記（２）又は（３）の構成において、
前記フィルタ部は、前記フィルタ要素を支持するための支持部をさらに含み、
前記フィルタ要素は、前記支持部から下方に向かって突出し、
前記支持部は、前記ガス浄化剤の上方において予備のガス浄化剤を貯留するように構成される。
【００１５】
上記（４）の構成によれば、支持部から下方に突出するフィルタ要素の中空部又はフィルタ要素に設けられたガス浄化剤の上方に予備のガス浄化剤を貯留可能としたので、フィルタ要素の上流側の空間から中空部に流れ込んだガスは、上方に流れて予備のガス浄化剤と接触することができる。このため、ガスをより効果的にガス浄化処理することができる。また、上記（４）の構成によれば、フィルタ要素の中空部に設けられたガス浄化剤が消費されて使用済みとなった場合、使用済みのガス浄化剤を中空部から排出すれば、その上方に設けられたガス浄化剤を中空部に補充可能であるので、ガス浄化装置をより効率的に運転することができる。
【００１６】
（５）幾つかの実施形態では、上記（２）乃至（４）の何れかの構成において、
前記ガス浄化装置は、
前記フィルタ要素に設けられ、前記フィルタ要素の前記中空部から前記ガス浄化剤を排出するための排出口をさらに備える。
【００１７】
上記（５）の構成によれば、フィルタ要素に設けられた排出口を介して中空部からガス浄化剤を排出可能としたので、該排出口を介してガス浄化剤を容易に排出することができる。また、このため、ガス浄化剤の補充や交換を容易に行うことができる。
【００１８】
（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、
前記ガス浄化装置は、
前記排出口を開閉するように構成された開閉部をさらに備える。
【００１９】
上記（６）の構成によれば、排出口を開閉可能な開閉部を設けたので、所望のタイミングで中空部からガス浄化剤を排出することができる。例えば、中空部に設けられたガス浄化剤が消費され尽くした頃合いを見計らって開閉部を開放することで中空部からガス浄化剤を排出することができる。よって、ガス浄化装置をより効率的に運転することができる。
【００２０】
（７）幾つかの実施形態では、上記（５）または（６）の構成において、
前記ガス浄化装置は、
前記中空部から前記ガス浄化剤が排出される排出室を備え、
前記排出室と、前記上流側の空間とが分離されている。
【００２１】
上記（７）の構成によれば、フィルタ部において排ガスから分離された不純物等が残留する上流側の空間と、中空部から使用済みのガス浄化剤が排出される空間である排出室とを分離したので、排出されたガス浄化剤への不純物等の混入を抑制することができる。これにより、比較的純度の高い使用済みガス浄化剤を取り出すことができ、このため、使用済みガス浄化剤の再利用が容易となる。
【００２２】
（８）幾つかの実施形態では、上記（２）乃至（７）の何れかの構成において、
前記ガス浄化装置は、
前記フィルタ要素に向けて流体を吹き付けるように構成されたフィルタ洗浄部、又は、前記フィルタ要素を覆うプレコーティング部をさらに備える。
【００２３】
上記（８）の構成によれば、フィルタ要素に向けて流体（例えば洗浄ガス）を吹き付け可能なフィルタ洗浄部を設けたので、フィルタ要素に付着した不純物等を吹き飛ばすことができる。よって、フィルタ要素への不純物等の付着を抑制することで圧損を低減し、より効率的にガス浄化を行うことができる。
あるいは、上記（８）の構成によれば、フィルタ要素を覆うプレコーティング部を設けたので、フィルタ要素への不純物のつまりや付着を効果的に抑制し、効率的にガス浄化を行うことができる。
【００２４】
（９）幾つかの実施形態では、上記（８）の構成において、
前記ガス浄化装置は、前記フィルタ洗浄部を備え、
前記フィルタ洗浄部は、前記中空部において前記ガス浄化剤よりも外側に設けられた流体噴出部を含む。
【００２５】
上記（９）の構成によれば、フィルタ要素の中空部においてガス浄化剤よりも外側に流体噴出部を設けたので、フィルタ要素に付着した不純物等を効果的に吹き飛ばすことができる。
【００２６】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（９）の何れかの構成において、
前記ガス浄化装置は、
前記ガスの流れに関して前記フィルタ部よりも下流側に設けられ、前記下流側の空間から前記ハウジングの外部に排出される前記ガスの流れに同伴される前記ガス浄化剤を除去するための下流側分離装置をさらに備える。
【００２７】
上記（１）の構成を有するガス浄化装置では、フィルタ部の下流側にガス浄化剤を設けたので、該フィルタ部の下流側においてガスの流れにガス浄化剤が同伴される場合がある。
この点、上記（１０）の構成によれば、フィルタ部よりも下流側に下流側分離装置を設けたので、フィルタ部を通過後のガス流れに同伴されるガス浄化剤の流出を抑制することができる。このため、ガス浄化剤の損失を低減することができる。
【００２８】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１０）の何れかの構成において、
前記ガス浄化剤は、水酸化カルシウムを含む。
【００２９】
水酸化カルシウム（消石灰）は、脱硫作用に加えて、ガス中のＣＯ２を除去する作用をも有する。
上記（１１）の構成によれば、ガス浄化剤として水酸化カルシウムを採用するので、ガスに含まれる硫黄酸化物に加えてＣＯ２も同時に除去することができ、ガス浄化装置を含む設備をよりコンパクト化することができる。
【００３０】
（１２）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１１）の何れかの構成において、
前記ガス浄化装置は、
前記フィルタ部のフィルタ要素に保持された脱硝触媒をさらに備える。
【００３１】
上記（１２）の構成によれば、フィルタ要素に脱硝触媒が保持されているので、フィルタ要素をガスが通過するときに、該ガス中の窒素酸化物を除去することができる。よって、ガス浄化装置を含む設備をよりコンパクト化することができる。
【００３２】
（１３）本発明の少なくとも一実施形態に係る船舶は、
エンジンと、
上記（１）乃至（１２）の何れかに記載のガス浄化装置と、を備え、
前記ガス浄化装置の前記ハウジングには、前記エンジンからの排ガスが前記ガスとして導入されるように構成される。
【００３３】
上記（１３）の構成では、１つのハウジング内に、ガス中の不純物を除去するためのフィルタ部と、ガス中の除去対象物質（硫黄酸化物、窒素酸化物又は二酸化炭素等）を除去するためのガス浄化剤の両方を設けたので、ガス浄化装置をコンパクト化することができる。また、上記（１３）の構成では、ハウジング内におけるフィルタ部の下流側の空間又はフィルタ部にガス浄化剤を設けたので、フィルタ通過後の、不純物等が除去されたガスと、ガス浄化剤とを接触させることができる。これにより、ガス浄化剤に不純物等が混入することによる反応率低下を抑制することができる。よって、上記（１３）の構成によれば、装置のコンパクト化と、ガス浄化の効率化とを両立することができる。
また、上記（１３）の構成によれば、フィルタ部によって不純物等を除去した後のガスをガス浄化剤と接触させるので、フィルタ部によってガスから分離された不純物等と、使用済みのガス浄化剤とを別々に取り出すことが可能となる。よって、使用済みガス浄化剤の再利用が容易となる。
【００３４】
（１４）本発明の少なくとも一実施形態に係るガス浄化方法は、
ハウジングにガスを導入するステップと、
前記ハウジングの内部に設けられたフィルタ部により前記ガス中の不純物を該ガスから除去するステップと、
前記ハウジングの内部において、前記ガスの流れに関して前記フィルタ部の下流側の空間又は前記フィルタ部に設けられたガス浄化剤により前記ガス中の除去対象物質を該ガスから除去するステップと、
を備える。
【００３５】
上記（１４）の方法では、１つのハウジング内に、ガス中の不純物を除去するためのフィルタ部と、ガス中の除去対象物質（例えば硫黄酸化物、窒素酸化物又は二酸化炭素等）を除去するためのガス浄化剤の両方を設けたので、ガス浄化方法を実施するための装置をコンパクト化することができる。また、上記（１４）の方法では、ハウジング内におけるフィルタ部の下流側の空間又はフィルタ部にガス浄化剤を設けたので、フィルタ通過後の、不純物等が除去されたガスと、ガス浄化剤とを接触させることができる。これにより、ガス浄化剤に不純物等が混入することによる反応率低下を抑制することができる。よって、上記（１４）の方法によれば、装置のコンパクト化と、ガス浄化の効率化とを両立することができる。
また、上記（１４）の方法によれば、フィルタ部によって不純物等を除去した後のガスをガス浄化剤と接触させるので、フィルタ部によってガスから分離された不純物等と、使用済みのガス浄化剤とを別々に取り出すことが可能となる。よって、使用済みガス浄化剤の再利用が容易となる。
【００３６】
（１５）幾つかの実施形態では、上記（１４）の方法は、
前記ガスの流れに関して前記フィルタ部よりも下流側に設けられた下流側分離装置により、前記下流側の空間から前記ハウジングの外部に排出される前記ガスの流れに同伴される前記ガス浄化剤を除去するステップをさらに備える。
【００３７】
上記（１４）のガス浄化方法では、フィルタ部の下流側にガス浄化剤を設けたので、該フィルタ部の下流側においてガスの流れにガス浄化剤が同伴される場合がある。
この点、上記（１５）の構成によれば、フィルタ部よりも下流側に下流側分離装置を設けたので、フィルタ部を通過後のガス流れに同伴されるガス浄化剤の流出を抑制することができる。このため、ガス浄化剤の損失を低減することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、装置のコンパクト化と、ガス浄化の効率化の両立が可能なガス浄化装置及びこれを備えた船舶並びにガス浄化方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】一実施形態に係るガス浄化装置を搭載した船舶上の設備を示す概略図である。
【図２】一実施形態に係るガス浄化装置の概略図である。
【図３】一実施形態に係るガス浄化装置の概略図である。
【図４】一実施形態に係るガス浄化装置の概略図である。
【図５】一実施形態に係るフィルタ要素及びフィルタ洗浄部の構成を示す概略図である。
【図６】図５に示すフィルタ要素及びフィルタ洗浄部の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００４１】
図１は、一実施形態に係るガス浄化装置を搭載した船舶１上の設備を示す概略図である。図１に示すように、船舶１は、該船舶１の推進力を生成するためのエンジン２と、エンジン２の排ガス（ガス）から硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去するためのガス浄化装置４と、を備えている。エンジン２からの排ガスは、第１接続管３を介してガス浄化装置４に導かれる。ガス浄化装置４については後で詳述するが、図１に示すガス浄化装置４は、排ガスに含まれる煤塵又は油分等の不純物や硫黄酸化物を除去するように構成されている。ガス浄化装置４で排ガスから分離された不純物は、ガス浄化装置４から排出されて貯留部５に貯留されるようになっている。また、ガス浄化装置４で処理された後の清浄排ガスは、第２接続管６を介して外部（大気等）に排出されるようになっている。
【００４２】
なお、第１接続管３又は第２接続管６には、ガス浄化装置４以外の排ガス処理装置（例えば、脱硝装置又はＣＯ２吸収装置等）や、排ガスを利用する装置が設けられていてもよい。例えば、図１に示すように、第２接続管６には、排ガスの熱を回収するためのエコノマイザ８が設けられていてもよい。
【００４３】
以下、幾つかの実施形態に係るガス浄化装置４について、より詳細に説明する。なお、幾つかの実施形態に係るガス浄化装置４は、例えば図１に示すように、エンジンからの排ガスから硫黄酸化物を除去するように構成されていてもよい。また、幾つかの実施形態に係るガス浄化装置は、エンジンからの排ガスから窒素酸化物を除去するように構成されていてもよい。あるいは、幾つかの実施形態に係るガス浄化装置は、エンジン以外の燃焼設備（例えばボイラやごみ焼却炉等）からの排ガスから硫黄酸化物又は窒素酸化物を除去するように構成されていてもよい。
【００４４】
図２〜図４は、それぞれ、一実施形態に係るガス浄化装置４の概略図である。図２〜図４に示すように、ガス浄化装置４は、ハウジング１０と、ハウジング１０の内部に設けられたフィルタ部２０と、を備えている。フィルタ部２０は、排ガス中の煤塵や油分等の不純物を除去するように構成されている。また、ハウジング１０には、入口ダクト１２及び出口ダクト１４が接続されている。
【００４５】
ハウジング１０には、入口ダクト１２を介してエンジン２（図１参照）からの排ガスが導かれるようになっている。入口ダクト１２から導入された排ガスは、ハウジング１０の内部空間を流れた後、出口ダクト１４を介して外部に排出される。なお、入口ダクト１２は、第１接続管３（図１参照）の一部を構成していてもよく、出口ダクト１４は、第２接続管６の一部を構成していてもよい。
【００４６】
ハウジング１０の内部空間は、フィルタ部２０によって、排ガスの流れに関してフィルタ部２０の上流側の空間１６（以下、単に「上流側の空間」ともいう。）と、排ガスの流れに関してフィルタ部２０の下流側の空間１８（以下、単に「下流側の空間」ともいう。）に仕切られている。下流側の空間１８には、排ガス中の硫黄酸化物を除去するための脱硫剤９（９ａ，９ｂ）（ガス浄化剤）が設けられている。
【００４７】
排ガスの流れに関してフィルタ部２０よりも下流側には、下流側分離装置３８が設けられている。図２〜図４に示す例示的な実施形態では、下流側分離装置３８は、ハウジング１０と出口ダクト１４との接続部又は間に設けられている。また、下流側分離装置３８は、気体を通過させるが、脱硫剤９を通過させないように構成されている。下流側分離装置３８は、例えば、フィルタ又は集塵機を含んでいてもよい。
【００４８】
ハウジング１０には、フィルタ部２０の上方に、脱硫剤９をハウジング内に供給するための脱硫剤供給管３０及び供給弁３２が設けられている。
【００４９】
また、ハウジング１０には、フィルタ部２０の下方に、フィルタ部２０で排ガスから分離された煤塵や油分等の不純物を排出するための排出管３４及び排出弁３６が設けられている。なお、排出弁３６は、フィルタ部２０により分離された煤塵や油分等の不純物を装置外部に排出するときに開放されるが、通常は閉じられており、ハウジング１０に流れ込んだ排ガスが排出管３４から抜け出さないようになっている。
【００５０】
幾つかの実施形態では、フィルタ部２０は、排ガス中の煤塵や油分等の不純物を除去するためのフィルタ要素２４と、フィルタ要素２４を支持するための支持板２２（支持部）と、を含む。フィルタ要素２４は、中空部２５を有しており、下流側の空間１８から上流側の空間１６に向けて突出するように設けられている。そして、フィルタ要素２４の中空部２５に脱硫剤９ａが設けられている。
【００５１】
図２〜図４に示す例示的な実施形態では、フィルタ要素２４は、筒状の形状を有している。また、支持板２２は、水平方向に沿って拡がるように設けられており、フィルタ要素２４の筒状形状と略同一径の開口２３を有している。そして、支持板２２の開口２３部分に、筒状のフィルタ要素２４の上端部が取り付けられている。フィルタ要素２４は、支持板２２から下方に向かって延びている。なお、フィルタ部２０は、複数の開口２３を有する支持板２２と、複数のフィルタ要素２４と、を有していてもよい。
図２〜図４に示すように、支持板２２は、フィルタ要素２４の中空部２５に設けられた脱硫剤９ａの上方において、予備の脱硫剤９ｂを貯留するようになっている。
【００５２】
フィルタ要素２４は、気体を通過させるが、排ガスに含まれる煤塵や油分等の不純物を通過させない材質や目の粗さ等の特徴を有する。
フィルタ要素２４は、例えば、布等の繊維加工品を用いて形成されたもの（例えば布フィルタ）であってもよく、あるいは、多孔質セラミックを用いて形成されたもの（セラミックフィルタ）であってもよい。
【００５３】
脱硫剤９は、粉体又は粒状のものを用いてもよい。
脱硫剤９としては、例えば、消石灰（水酸化カルシウム；Ｃａ（ＯＨ）２）、活性炭、又は重曹（Ｎａ２ＨＣＯ３）等を用いることができる。
消石灰を用いる場合、排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）と消石灰とが接触すると、化学反応により、亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３；固体）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４；固体）や水（Ｈ２Ｏ）が生成する。また、活性炭を用いる場合、排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）と活性炭とが接触すると、硫黄酸化物が活性炭に吸着される。このようにして、排ガス中の硫黄酸化物を脱硫剤に固定させることで、排ガスから硫黄酸化物が除去（脱硫）される。
【００５４】
なお、脱硫剤９は、フィルタ要素２４の外表面又は内表面に設けられていてもよい。この場合、フィルタ要素２４として、素材（例えば繊維加工品）に脱硫剤を練り込んだものを用いて形成したものや、素材から形成されたフィルタ要素２４の表面（外表面又は内表面）に、含浸等の手法により脱硫剤９を担持させたものを用いてもよい。
【００５５】
上述した構成を有するガス浄化装置４を用いてエンジン２（図１参照）からの排ガスの脱硫を行う手順を説明する。
【００５６】
まず、入口ダクト１２を介して、ハウジング１０に排ガスを導入する。そうすると、排ガスは、上流側の空間１６から、フィルタ部２０のフィルタ要素２４を通過して、フィルタ要素２４の中空部２５（下流の空間１８）に流れ込む。
【００５７】
排ガスがフィルタ要素２４を通過するとき、排ガス中に含まれる煤塵や油分等の不純物はフィルタ要素２４を通過することができないので、これにより、排ガスから煤塵や油分等の不純物が除去される。排ガスから除去された不純物は、フィルタ要素２４の上流側の表面に捕集され、時間の経過に伴い堆積する。
【００５８】
フィルタ要素２４により不純物が除去された排ガスは、フィルタ要素２４の中空部２５に流れ込む。中空部２５では、中空部２５に設けられた脱硫剤９ａと排ガスとが接触し、排ガスに含まれる硫黄酸化物が、脱硫剤９ａとの反応により、排ガスから除去される。
また、図２〜図４に示すように、脱硫剤９ａの上方にさらに脱硫剤９ｂを貯留する場合、中空部２５から出口ダクト１４に向けて流れる排ガスは、この脱硫剤９ｂとも接触する。よって、ガス浄化装置４による脱硫能力を向上させることができ、排ガス中の硫黄酸化物をさらに確実に除去することができる。
【００５９】
このようにして、フィルタ要素２４及び脱硫剤９（９ａ，９ｂ）により、煤塵や油分等の不純物、及び、硫黄酸化物が除去された排ガス（清浄排ガス）は、出口ダクト１４に流れ込む。この際、清浄排ガスは、フィルタ部２０よりも下流側に設けられた下流側分離装置３８を通過する。下流側分離装置３８では、下流側の空間１８から出口ダクト１４に向かう排ガスの流れに同伴される脱硫剤９が除去される。
下流側分離装置３８を通過した清浄排ガスは、出口ダクト１４を介して、ハウジング１０の外部に排出される。
【００６０】
なお、フィルタ要素２４の上流側の表面に捕集され堆積した煤塵や油分等の不純物は、例えば後述するフィルタ洗浄部５０（図５及び図６参照）を作動させることにより、フィルタ要素２４の表面から外されるようになっていてもよい。また、これらの不純物は、フィルタ部２０の下方に設けられた排出管３４からガス浄化装置４の外部に排出できるようになっていてもよい。
【００６１】
また、消費された使用済みの脱硫剤９は、例えば後述する排出口２７（図３〜図４参照）を介して、フィルタ要素２４の中空部２５から排出されるようになっていてもよい。
【００６２】
上述した実施形態に係るガス浄化装置４によれば、１つのハウジング１０内に、排ガス中の不純物（煤塵等）を除去するためのフィルタ部２０と、排ガス中の硫黄酸化物を除去するための脱硫剤９（ガス浄化剤）の両方を設けたので、ガス浄化装置４をコンパクト化することができる。
また、上述した実施形態に係るガス浄化装置４では、ハウジング１０内におけるフィルタ部２０の下流側の空間１８に脱硫剤９を設けたので、フィルタ通過後の、不純物（煤塵等）が除去された排ガスと、脱硫剤９とを接触させることができる。これにより、脱硫剤９に不純物が混入することによる反応率低下を抑制することができる。よって、上述した実施形態に係るガス浄化装置４によれば、装置のコンパクト化と、脱硫（ガス浄化）の効率化とを両立することができる。
また、上述した実施形態に係るガス浄化装置４によれば、フィルタ部２０によって不純物を除去した後の排ガスを脱硫剤９と接触させるので、フィルタ部２０によって排ガスから分離された不純物と、使用済みの脱硫剤とを別々に取り出すことが可能となる。よって、使用済み脱硫剤（ガス浄化剤）の再利用（例えば、脱硫剤の再生や、他の工業原料への再利用）が容易となる。
【００６３】
幾つかの実施形態では、フィルタ要素２４には、該フィルタ要素２４の中空部２５から脱硫剤９を排出するための排出口２７が設けられていてもよい。また、フィルタ要素２４には、排出口２７を開閉するように構成された開閉部２６が設けられていてもよい。
【００６４】
図３及び図４に示す例示的な実施形態では、上下方向に延びる筒状のフィルタ要素２４の下端部に排出口２７が設けられているとともに、該排出口２７を開閉可能な開閉部２６が設けられている。開閉部２６は、例えば、ロータリーバルブを含んでいてもよい。
【００６５】
このように、フィルタ要素２４に設けられた排出口２７を介して中空部２５から脱硫剤９を排出可能としたので、該排出口２７を介して脱硫剤９を容易に排出することができる。また、このため、脱硫剤９の補充や交換を容易に行うことができる。
また、フィルタ要素２４の下端部に排出口２７を設けることにより、排出口２７を開放すれば、中空部２５内の脱硫剤９が自重により流下する。これにより、脱硫剤９による脱硫性能を向上させることができ、また、中空部２５から脱硫剤９をより容易に排出することができる。
【００６６】
また、中空部２５の上方に予備の脱硫剤９ｂが設けられている場合には、フィルタ要素２４の中空部２５に設けられた脱硫剤が消費されて使用済みとなったとき、排出口２７を介して使用済みの脱硫剤を中空部２５から排出すれば、その上方に設けられた脱硫剤９ｂを中空部２５に容易に補充可能である。よって、ガス浄化装置４をより効率的に運転することができる。
【００６７】
また、上述の実施形態のように、排出口２７を開閉可能な開閉部２６を設けることにより、所望のタイミングで中空部２５から脱硫剤９を排出することができる。例えば、中空部２５に設けられた脱硫剤９が消費され尽くした頃合いを見計らって開閉部２６を開放することで中空部２５から使用済みの脱硫剤９を排出することができる。よって、ガス浄化装置４をより効率的に運転することができる。
なお、脱硫剤として消石灰（水酸化カルシウム：Ｃａ（ＯＨ）２）を用いる場合、硫黄酸化物との反応を終えた後の使用済みの脱硫剤は、亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）又は硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）である。
【００６８】
幾つかの実施形態では、例えば図４に示すように、ガス浄化装置４は、中空部２５から脱硫剤９が排出される排出室４２を備えており、この排出室４２と、上流側の空間１６とが分離されている。
図４に示す実施形態では、ハウジング１０の内部空間にて、上下方向に延びるフィルタ要素２４の下端部近傍において、水平方向に沿って拡がる分離板４０によって、排出室４２と、上流側の空間１６とが分離されている。
【００６９】
排出室４２は、図４に示すように、ハウジング１０によって少なくとも部分的に形成されていてもよい。
なお、図４に示す実施形態では、排出室４２の下方には、使用済み脱硫剤９をガス浄化装置４の外部に排出するための排出管４４と、排出管４４からの使用済み脱硫剤９の排出状態を切替えるための排出弁４６と、が設けられている。
【００７０】
このように、フィルタ部２０において排ガスから分離された煤塵や油分等の不純物が残留する上流側の空間１６と、中空部２５から使用済みの脱硫剤９が排出される空間である排出室４２とを分離することにより、排出された脱硫剤９への煤塵や油分等の不純物の混入を抑制することができる。これにより、比較的純度の高い使用済み脱硫剤を取り出すことができ、このため、使用済み脱硫剤の再利用が容易となる。
【００７１】
図５は、一実施形態に係るフィルタ要素２４及びフィルタ洗浄部５０の構成を示す概略図であり、図６は、図５に示すフィルタ要素２４及びフィルタ洗浄部５０の概略断面図である。
【００７２】
幾つかの実施形態では、ガス浄化装置４（図２〜図４参照）は、フィルタ要素２４に向けて流体（例えば空気等のガス）を吹き付けるように構成されたフィルタ洗浄部５０をさらに備えていてもよい。
フィルタ洗浄部５０は、フィルタ要素２４の外側からフィルタ要素２４に向けて流体を吹き付けるように構成されていてもよく、あるいは、フィルタ要素２４の内側から（例えば、フィルタ要素２４の中空部から）フィルタ要素２４に向けて流体を吹き付けるように構成されていてもよい。
【００７３】
図５及び図６に示す例示的な実施形態では、フィルタ洗浄部５０は、フィルタ要素２４の中空部２５において脱硫剤９よりも外側に設けられたガス噴出部５２（流体噴出部）と、ガス噴出部５２に向けてガスを供給するためのガス供給部５４（チューブ等）を含む。
【００７４】
一実施形態では、図５及び図６に示すように、ガス噴出部５２は、多孔性のシートであってもよい。
あるいは、一実施形態では、ガス噴出部５２は、フィルタ要素２４の長手方向又は周方向に沿って延び、ガス噴出孔を有する管であってもよい。
ガス噴出部５２は、フィルタ要素２４の内側に向けてガスを噴出してもよく、あるいは、フィルタ要素２４の外側に向けてガスを噴出してもよい。
【００７５】
このように、フィルタ要素２４に向けてガスを吹き付け可能なフィルタ洗浄部５０を設けることにより、フィルタ要素２４に付着した煤塵や油分等の不純物を吹き飛ばしてフィルタ要素２４から外すことができる。よって、フィルタ要素２４への不純物の堆積を抑制することで圧損を低減し、より効率的に脱硫を行うことができる。
【００７６】
特に図示しないが、幾つかの実施形態では、フィルタ要素２４を覆うプレコーティング部を設けてもよい。プレコーティング部は、フィルタ要素２４の上流側の表面に、煤塵除去剤又は油分除去剤（例えばタルク等）等を吹き付けて形成されたものであってもよい。このように、プレコーティング部を設けることにより、煤塵や油分等の不純物がプレコーティング部に付着するので、フィルタ要素２４への不純物のつまりや付着を効果的に抑制し、効率的にガス浄化を行うことができる。また、フィルタ要素２４のフィルタ洗浄部５０による洗浄を効果的に行うことができる。
【００７７】
幾つかの実施形態では、ガス浄化装置４は、フィルタ部２０のフィルタ要素２４に保持された脱硝触媒をさらに備えている。
【００７８】
脱硝触媒を保持したフィルタ要素２４の作製方法としては、例えば、脱硝触媒を練り込んだ繊維を用いて織った布を用いて、フィルタ要素２４を作製したり、あるいは、脱硝触媒を含む液体に布を含浸させて、液体を乾燥させたものを用いてフィルタ要素２４を作製したりすることができる。
【００７９】
また、セラミックフィルタの持つ微細孔に触媒を保持させたものを使用して、フィルタ要素２４としてもよい。
【００８０】
このように、フィルタ要素２４に脱硝触媒を担持されることにより、フィルタ要素２４を排ガスが通過するときに、該排ガス中の窒素酸化物をも除去することができる。よって、ガス浄化装置４を含む設備をよりコンパクト化することができる。
【００８１】
幾つかの実施形態では、脱硫剤９は、消石灰（水酸化カルシウム；Ｃａ（ＯＨ）２）を含む。
この場合、水酸化カルシウム（消石灰）は、脱硫作用に加えて、排ガス中のＣＯ２を除去する作用をも有するので、排ガスに含まれる硫黄酸化物に加えてＣＯ２も同時に除去することができる。よって、ガス浄化装置４を含む設備をよりコンパクト化することができる。
【００８２】
幾つかの実施形態に係るガス浄化装置４は、エンジンからの排ガスから窒素酸化物及び／又は二酸化炭素を除去するように構成されていてもよい。この場合、ハウジング１０に設けられるガス浄化剤として、上述した脱硫剤９に代えて脱窒素剤及び／又は脱二酸化炭素剤を用いてもよいし、あるいは、脱硫剤９とともに脱窒素剤及び／又は脱二酸化炭素剤を用いてもよい。
【００８３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【００８４】
本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【符号の説明】
【００８５】
１    船舶
２    エンジン
３    第１接続管
４    ガス浄化装置
５    貯留部
６    第２接続管
８    エコノマイザ
９，９ａ，９ｂ  脱硫剤
１０  ハウジング
１２  入口ダクト
１４  出口ダクト
１６  上流側の空間
１８  下流側の空間
２０  フィルタ部
２２  支持板
２３  開口
２４  フィルタ要素
２５  中空部
２６  開閉部
２７  排出口
３０  脱硫剤供給管
３２  供給弁
３４  排出管
３６  排出弁
３８  下流側分離装置
４０  分離板
４２  排出室
４４  排出管
４６  排出弁
５０  フィルタ洗浄部
５２  ガス噴出部
５４  ガス供給部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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