(57)【要約】【課題】排ガス浄化処理における排出水中の濁度や多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ）の低減を図る再循環排ガス浄化装置及び再循環排ガス浄化方法を提供する。【解決手段】ディーゼルエンジン１１から排出される排ガス１２を再循環する排ガス再循環ラインＬ3に介装され、排ガス１２中の微粒子を捕集する金属捕集フィルタ７１を備えた第１の捕集手段７２と、第１の捕集手段７２の後流側に設置され、排ガス１２を浄化する活性炭７３を備えた第２の捕集手段７４と、第２の捕集手段７４の後流側に設置され、排ガス中の微粒子を除去するベンチュリー５１と、前記ベンチュリー５１を通過後の排ガス１２を導入し、循環する吸収液６０により排ガスを浄化する排ガススクラバ５２と、第１の捕集手段７２で捕集した捕集成分７５を用いて活性炭７３を製造する活性炭製造装置７６とを、具備し、前記活性炭製造装置７６で得られた活性炭７３を第２の捕集手段７４で用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出される排ガスを過給機を用いて再循環する際に、前記排ガスを浄化する排ガス浄化装置であって、
前記内燃機関から排出される排ガスを再循環する排ガス再循環ラインに介装され、排ガス中の微粒子を捕集する金属捕集フィルタを備えた第１の捕集手段と、
前記第１の捕集手段の後流側に設置され、排ガスを浄化する活性炭を備えた第２の捕集手段と、
前記第２の捕集手段の後流側に設置され、排ガス中の微粒子を除去するベンチュリーと、
前記ベンチュリーを通過後の排ガスを導入し、循環する吸収液により排ガスを浄化する排ガススクラバと、
前記第１の捕集手段で捕集した捕集成分を用いて活性炭を製造する活性炭製造装置とを、具備し、
前記活性炭製造装置で得られた活性炭を前記第２の捕集手段で用いることを特徴とする再循環排ガス浄化装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記排ガススクラバから排出水を排出する排出水ラインに第３の捕集手段を有することを特徴とする再循環排ガス浄化装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１の捕集手段と、前記第２の捕集手段とを２系統とすることを特徴とする再循環排ガス浄化装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
前記排ガススクラバが、
前記ベンチュリーを通過後の排ガスを導入する第１の浄化塔と、
前記第１の浄化塔内のガス流れ後流側に設けられた加熱手段と、
第１の浄化塔の加熱手段を通過した排ガスが排出する前記第１の浄化塔の側壁開口と連通する第２の浄化塔と、
前記第２の浄化塔のガス流れ後流側に設けられた吸収液を噴霧する噴霧手段と、を具備することを特徴とする再循環排ガス浄化装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一つの再循環排ガス浄化装置を用い、
前記活性炭製造装置で得られた活性炭を第２の捕集手段で用い、排ガス中の煤を低減した後、排ガススクラバで洗浄処理することを特徴とする再循環排ガス浄化方法。
【請求項６】
請求項４の再循環排ガス浄化装置を用い、
ベンチュリー通過後の排ガス中に同伴される泡を加熱手段と接触させて破泡し、排ガス中の同伴泡を除去することを特徴とする再循環排ガス浄化方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記泡の破泡により、泡中の微粒子、煤に含まれた燃料未燃分を排ガス中に移行させ、再循環排ガスと共に、内燃機関側に導入することを特徴とする再循環排ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再循環排ガス浄化装置及び再循環排ガス浄化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば船舶用ディーゼルエンジン等の内燃機関からの排ガスにより回転駆動させる過給機において、動翼や静翼などの燃焼ガスに曝される部分には、煤塵（カーボン）が堆積しやすい。
【０００３】
また、船舶用ディーゼルエンジン排出ガスは、ＩＭＯ（国際海事機関）規制により燃焼排ガス中の排出規制物質である、例えば窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、ＰＭ（微粒子状物質）等の成分を除去する必要がある。
特にＰＭ、ＳＯｘは、水または海水液滴を噴霧する噴霧手段を備えた排ガススクラバ等の浄化装置で除去している。
【０００４】
この排ガススクラバで浄化された浄化排ガスは、過給機のコンプレッサを経由してエンジンの吸気ポート側に導入し、再度燃焼させるエンジンシステムがある（特許文献１）。
【０００５】
ここで使用する排ガススクラバは、まず排ガススクラバの前流側に設けたベンチュリー管で、排ガス中のＰＭを除去し、例えば水酸化ナトリウム等のアルカリ洗浄液『吸収液』を噴霧手段で噴霧し、ＮＯｘ、ＳＯｘを吸収除去している。
なお、スクラバ出口にはミストセパレータ等の捕集手段を設置し、排ガスに同伴されるミストを最終的に捕集除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１８０８１４号公報
【特許文献２】特開平３−２６４７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、硫黄（Ｓ）分を含む粗悪燃料を用いる船舶の内燃機関からの排出ガス中には、未燃焼の煤やそれに取り込まれる多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ）、未燃の燃料成分である炭化水素（ＨＣ）が、排ガススクラバを通過して浄化される際に、吸収液側に移行する。このような場合、吸収液をそのまま外洋に排出すると、煤や微粒子等による濁度や多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ）が上昇し、安定航行に支障をきたすという、という問題がある。
【０００８】
また、煤分は、仮にフィルタ等で捕集・回収してもそのまま産業廃棄物の対象となり、航行中にその保管が問題となる。
この結果、排ガススクラバを用いて、排ガスを浄化する際に、排出水中の濁度やその低減を図る洗浄・除去技術のシステムの確立が切望されている。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、排ガス浄化処理における排出水中の濁度や多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ）の低減を図る再循環排ガス浄化装置及び再循環排ガス浄化方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、内燃機関から排出される排ガスを過給機を用いて再循環する際に、前記排ガスを浄化する排ガス浄化装置であって、前記内燃機関から排出される排ガスを再循環する排ガス再循環ラインに介装され、排ガス中の微粒子を捕集する金属捕集フィルタを備えた第１の捕集手段と、前記第１の捕集手段の後流側に設置され、排ガスを浄化する活性炭を備えた第２の捕集手段と、前記第２の捕集手段の後流側に設置され、排ガス中の微粒子を除去するベンチュリーと、前記ベンチュリーを通過後の排ガスを導入し、循環する吸収液により排ガスを浄化する排ガススクラバと、前記第１の捕集手段で捕集した捕集成分を用いて活性炭を製造する活性炭製造装置とを、具備し、前記活性炭製造装置で得られた活性炭を前記第２の捕集手段で用いることを特徴とする再循環排ガス浄化装置にある。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記排ガススクラバから排出水を排出する排出水ラインに第３の捕集手段を有することを特徴とする再循環排ガス浄化装置にある。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明において、前記第１の捕集手段と、前記第２の捕集手段とを２系統とすることを特徴とする再循環排ガス浄化装置にある。
【００１３】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか１つの発明において、前記排ガススクラバが、前記ベンチュリーを通過後の排ガスを導入する第１の浄化塔と、前記第１の浄化塔内のガス流れ後流側に設けられた加熱手段と、前記第１の浄化塔の加熱手段を通過した排ガスが排出する第１の浄化塔の側壁開口と連通する第２の浄化塔と、前記第２の浄化塔のガス流れ後流側に設けられた吸収液を噴霧する噴霧手段と、を具備することを特徴とする再循環排ガス浄化装置にある。
【００１４】
第５の発明は、第１乃至３のいずれか一つの再循環排ガス浄化装置を用い、前記活性炭製造装置で得られた活性炭を第２の捕集手段で用い、排ガス中の煤を低減した後、排ガススクラバで洗浄処理することを特徴とする再循環排ガス浄化方法にある。
【００１５】
第６の発明は、第４の再循環排ガス浄化装置を用い、ベンチュリー通過後の排ガス中に同伴される泡を加熱手段と接触させて破泡し、排ガス中の同伴泡を除去することを特徴とする再循環排ガス浄化方法にある。
【００１６】
第７の発明は、第６の発明において、前記泡の破泡により、泡中の微粒子、煤に含まれた燃料未燃分を排ガス中に移行させ、再循環排ガスと共に、内燃機関側に導入することを特徴とする再循環排ガス浄化方法にある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、排ガススクラバの前段側において、第１の捕集手段及び第２の捕集手段を設けることで、排ガスを浄化すると共に、排ガス中の煤、ＰＭ等を第１の捕集手段で捕集している。そして、この得られた捕集成分を別途活性炭製造装置により活性炭に再生し、再生された活性炭を第２の捕集手段で再利用することで、排ガスの浄化を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施例１に係る再循環排ガス浄化装置の概略図である。
【図２】図２は、活性炭製造装置での製造工程図である。
【図３】図３は、実施例１に係る再循環排ガス浄化装置のた概略図である。
【図４】図４は、実施例２に係る再循環排ガス浄化装置の概略図である。
【図５】図５は、第１の浄化塔内の加熱手段の概略図である。
【図６】図６は、他の第１の浄化塔内の加熱手段の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例１】
【００２０】
図１は、実施例１に係る再循環排ガス浄化装置の概略図である。図２は、活性炭製造装置での製造工程図である。図３は、実施例１に係る再循環排ガス浄化装置を備えた内燃機関を示した概略図である。
図１及び図３に示すように、本実施例に係る再循環排ガス浄化装置５０は、内燃機関であるディーゼルエンジン１１から排出される排ガス１２を過給機１３を用いて再循環する際に、前記排ガス１２を浄化する排ガス浄化装置であって、ディーゼルエンジン１１から排出される排ガス１２を再循環する排ガス再循環ラインＬ3に介装され、排ガス１２中の微粒子を捕集する金属捕集フィルタ７１を備えた第１の捕集手段７２と、第１の捕集手段７２の後流側に設置され、排ガス１２を浄化する活性炭７３を備えた第２の捕集手段７４と、第２の捕集手段７４の後流側に設置され、排ガス１２中の微粒子を除去するベンチュリー５１と、前記ベンチュリー５１を通過後の排ガス１２を導入し、循環する吸収液６０により排ガス１２を浄化する排ガススクラバ５２と、第１の捕集手段７２で捕集した捕集成分７５を用いて活性炭７３を製造する活性炭製造装置７６とを、具備し、前記活性炭製造装置７６で得られた活性炭７３を第２の捕集手段７４で用いるものである。
【００２１】
本実施例では、排ガス１２中から煤等の捕集成分７５を第１の捕集手段７２及び第２の捕集手段７４で除去することで、排ガススクラバ５２に導入される排ガス１２が浄化されるので、排ガススクラバ５２で循環する吸収液６０に煤等の濁度成分が混入することが防止され、濁度の上昇の防止を図ることができる。
また、捕集成分７５は、併設する活性炭製造装置７６により活性炭７３を製造し、これを第２の捕集手段７４の活性炭７３として再利用することができる。
【００２２】
ここで、本実施例の排ガス浄化装置を備えた内燃機関について説明する。
図３は、例えば船舶内に、再循環排ガス浄化装置５０を備え、船舶推進用の主機とされたディーゼルエンジン１１と、ディーゼルエンジン１１の排ガス１２によって駆動される排気ターボ式の過給機１３とを備えている。
【００２３】
ディーゼルエンジン１１は、例えば舶用２サイクルエンジンとされており、下方から給気して上方へ排気するように一方向に掃気されるユニフロー型が採用されている。ディーゼルエンジン１１からの出力は、図示しないプロペラ軸を介してスクリュープロペラに直接的または間接的に接続されている。ディーゼルエンジン１１の各気筒のシリンダ部１１ａ（なお、図３では、１気筒のみを示している。）の排気ポートは排ガス集合管としての排気マニホールド１１ｂに接続されている。排気マニホールド１１ｂは、排ガスラインＬ1を介して、過給機１３のタービン部１３ａの入口側と接続されている。なお、図１において、符号１１ｃは排気弁、符号１１ｄはピストンである。
【００２４】
一方、各シリンダ部１１ａの掃気ポートは掃気トランク１１ｆに接続されており、掃気トランク１１ｆは、掃気ライン（燃焼用空気供給経路）Ｌ5を介して、過給機１３のコンプレッサ部１３ｃと接続されている。また、掃気ラインＬ5には空気冷却器（インタークーラ）１１ｇが設置されている。
【００２５】
過給機１３は、タービン部１３ａと、コンプレッサ部１３ｃとを備えており、タービン部１３ａ及びコンプレッサ部１３ｃは、回転軸１３ｂによって同軸にて連結されている。タービン部１３ａは、ディーゼルエンジン１１からの排ガス１２によって駆動され、タービン部１３ａにて得られたタービン仕事は回転軸１３ｂを介してコンプレッサ部１３ｃに伝達される。コンプレッサ部１３ｃは、外気（空気）１７及び排ガス浄化装置１５から導かれる再循環排ガスである浄化排ガス１２を吸い込み所定掃気圧まで昇圧する。
【００２６】
タービン部１３ａにてタービン仕事を与えた後の排ガス１２は、第２排ガスラインＬ2へと流出する。排ガス１２は、第２排ガスラインＬ2を通り、図示しない煙突から大気へと放出される。
第２排ガスラインＬ2には、一部の排ガス１２を分岐させてディーゼルエンジン１１側へ戻す排ガス再循環（ＥＧＲ）を行う排ガス再循環ラインＬ3が設けられている。排ガス再循環ラインＬ3は、第２排ガスラインＬ2の分岐点２８と、排ガススクラバ５２の入口部とを接続する。排ガス再循環ラインＬ3の分岐点２８の下流側には、排ガス循環量を調整するための排ガス再循環用調整弁２９が設けられている。
【００２７】
タービン部１３ａは、排ガス１２を受けて回転するタービンディスク及びタービン翼から構成されており、タービンケーシング１４ａで覆われている。タービンケーシング１４ａは、排ガス集合管（図示せず）から排ガス１２が導かれるタービンケーシング入口と、タービン翼を通過した排ガスをタービン外へと導くタービンケーシング出口とを有している。
【００２８】
コンプレッサ部１３ｃは、圧縮機ケーシング１４ｂと、回転駆動されることで空気１７及び浄化排ガス１６を圧縮するインペラとを有している。圧縮機ケーシング１４ｂは、インペラを覆うように設けられている。圧縮機ケーシング１４ｂは、サイレンサを介して外部からの空気を取り入れる圧縮機ケーシング入口（吸込み口）と、インペラが圧縮した空気を排出する圧縮機ケーシング出口とを有している。
【００２９】
回転軸１３ｂの一端はタービン部１３ａのタービンディスクに接続され、他端はコンプレッサ部１３ｃのインペラに接続されている。よって、タービンディスクが回転駆動することにより、インペラも回転駆動し、空気１７を圧縮することができる。
なお、圧縮された圧縮浄化ガス１８は、掃気ラインＬ5に介装されたインタークーラ１９を介して、エンジン１１の掃気トランク１１ｆ側に供給される。
【００３０】
ここで、排ガス再循環ラインＬ3に介装される第１及び第２の捕集手段７２、７４について説明する。
【００３１】
図１に示すように、第１の捕集手段７２は、排ガス１２中の煤を捕集する金属捕集フィルタ７１が配設されており、排ガス通過の再、金属捕集フィルタ７１に煤を捕集している。
本実施例では、図１に示すように、２系統の第１の捕集手段７２、７２としており、その前後に設けられた開閉弁Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4を交互に開閉することで、いずれかの系統に排ガス１２を通過させている。
また、２系統の第２の捕集手段７４、７４としており、その前後に設けられた開閉弁Ｖ5、Ｖ6、Ｖ7、Ｖ8を交互に開閉することで、いずれかの系統に排ガス１２を通過させている。
【００３２】
ここで、排ガス１２中には、煤、灰、多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ）、未燃の燃料成分である炭化水素（ＨＣ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等が含まれている。
多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ）は、例えばナフタレン、フェナントレン、ピレン、ベンゾピレン等であり、炭化水素（ＨＣ）、煤と共に、活性炭７３の原料となる。
【００３３】
そこで、本実施例では、捕集したこれらの捕集成分（煤、多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ）、未燃の燃料成分である炭化水素（ＨＣ））７５を用いて、活性炭製造装置７６により活性炭７３を製造するようにしている。
【００３４】
次に、図２を用いて活性炭の製造工程について説明する。
図２に示すように、第１の捕集手段７２の金属捕集フィルタ７２で捕集した煤等の捕集成分７５を回収する（回収工程（Ｓ１））。
成形機において、回収物を直径が例えば約８〜１０ｍｍ程度のペレット状に成形する（ペレット成形工程（Ｓ２））。
焼成炉において、７００〜１，０００℃で賦活処理し、再生する（賦活工程（Ｓ３））。
これらの工程により、１０〜５００Å程度の細孔を有する活性炭７３を得る。
【００３５】
この得られた活性炭７３は、第２の捕集手段７４で破過した活性炭７３と交換して、再利用することができる（再利用工程（Ｓ４））。
【００３６】
また、第２の捕集手段７４で破過した活性炭は賦活再生し、再利用するようにしてもよい。
そして、機能しなくなった活性炭は、陸にあげてから、別途焼却処理する。
【００３７】
これにより、排ガススクラバ５２に導入される排ガス１２が浄化されるので、吸収液６０に煤が混入することが防止され、吸収液６０の濁度の上昇の防止を図ることができる。
【００３８】
特に、海水を吸収液６０として使用する場合、海水中の濁度が高い海域の場合、排ガススクラバ５２で循環使用すると、濁度上昇が顕著となるが、排ガススクラバ５２に導入する以前において、第１及び第２の捕集手段７２、７４で排ガスを浄化することで、濁度の上昇を抑えることができる。
【００３９】
また、排ガス１２中に含まれる多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ）について、排出水８０の排出基準がある場合、この多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ）の濃度を低下することができ、排水規制をクリアし、安定した航行を図ることができる。
【００４０】
また、第２の捕集手段７４に用いる活性炭７３は、第１の捕集手段７２で捕集した捕集成分７５を、船内に設置した活性炭製造装置７６により活性炭を製造することができ、活性炭７３として再利用することができる。
【００４１】
排水基準として、多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ）については、ナフタレン以外に１６成分が規定されており、排ガススクラバ５２から排出する吸収液等の排出水８０に対して、基準が設けられている場合もあるが、本発明を適用することで、排水規制をクリアし、安定した航行を図ることができる。
【００４２】
第２の捕集手段７４による活性炭７３の吸着処理により、排ガス１２が浄化されるので、排ガス１２中の煤やＰＭ等の吸着捕集されている硫黄酸化物が捕集され、排ガススクラバ５２内に導入される硫黄酸化物の濃度の低減も図ることができる。これにより、排出水８０のｐＨの低下も抑制することができる。
【００４３】
再循環排ガス浄化装置５０では、排ガス１２中の煤等を第１の捕集手段７２及び第２の捕集手段７４で浄化した後、排ガススクラバ５２の前流側に設置したベンチュリー５１でさらにＰＭ等を捕集するようにしている。ベンチュリー５１には、補給水７９が供給され、排ガス１２中の残存するＰＭ、煤を除去している。
【００４４】
ここで、排ガススクラバ５２は、スクラバ本体内に設けた吸収液（水又は海水）６０を噴霧する噴霧手段５６と、導入される排ガス１２と吸収液６０とが対向接触する充填層６４と、本体出口側に設けたミストセパレータ５７とを備えている。吸収液６０は、循環ライン６１に介装されたポンプ６２により循環されると共に、冷却手段６３により冷却されている。
【００４５】
そして、排ガススクラバ５２において、ベンチュリー５１を通過した排ガス１２を導入し、噴霧する吸収液６０で排ガス１２中のＰＭ等を除去すると共に、ＮＯｘ、ＳＯｘを吸収除去している。
【００４６】
また、吸収液６０の噴霧により浄化された排ガス１２は、さらにスクラバ出口に設けたミストセパレータ５７等の捕集手段により、排ガス１２に同伴されるミストを最終的に捕集除去している。
【００４７】
また、排ガススクラバ５２の上端側に排ガス冷却器を設置するようにしてもよい。
【００４８】
排水ライン８１には、排水モニタリング手段８４を設け、排出する排出水８０を監視している。
そして、排ガススクラバ５２から排出される排出水８０は、排出ライン８１に設置した活性炭槽８２を通過することで、浄化される。
【００４９】
また、一部は戻りライン８５にも活性炭を設けており、排水モニタリング手段８４で基準値以上となった場合、活性炭槽８２を通過することで浄化され、循環ポンプ６２で再度吸収液６０として利用される。
【００５０】
以上より、排ガススクラバ５２の前段側において、第１の捕集手段７２及び第２の捕集手段７４を設けることで、排ガス１２を浄化すると共に、排ガス１２中の煤、ＰＭ等を第１の捕集手段７２で捕集している。そして、得られた捕集成分７５を別途活性炭製造装置７６により活性炭７３に再生し、この活性炭７３を第２の捕集手段７４で再利用することで、排ガスの浄化を効率的に行うことができる。
【００５１】
なお、排ガススクラバ５２を通過した浄化排ガス１６は、混合チャンバ３１へと導かれる。混合チャンバ３１は、過給機１３のコンプレッサ部１３ｃの上流側に設けられており、排ガススクラバ５２から導かれた浄化排ガス１６と外気１７とが混合されるようになっている。
【００５２】
次に、再循環排ガス浄化装置を備えた舶用ディーゼルエンジン１１の運用方法について説明する。
ディーゼルエンジン１１から排出された排ガス１２は、排気マニホールド１１ｂから第１排ガスラインＬ1を介して過給機１３のタービン部１３ａへと導かれる。タービン部１３ａでは、排ガスエネルギーを得て回転させられ、コンプレッサ部１３ｃを回転させる。コンプレッサ部１３ｃでは、吸入した空気（外気）１７および再循環した浄化排ガス１６を圧縮して空気冷却器１１ｇを介してディーゼルエンジン１１の掃気トランク１１ｆへと送る。
【００５３】
例えば、排ガスＮＯｘ規制が厳格な海域を航行する場合には、所定のＮＯx値以下の排ガスとなるように排ガス再循環を行う。この場合、図示しない制御部の指令によって、排ガス再循環用調整弁２９を開として所定開度に設定する。
排ガス再循環用調整弁２９を開とすることにより、所定量の排ガス１２が第２排ガスラインＬ2から分岐され、排ガス再循環ラインＬ3を通り、第１の捕集手段７２及び第２の捕集手段７４を通過して排ガススクラバ５２へと導かれる。
【００５４】
排ガススクラバ５２の前段側において、第１の捕集手段７２及び第２の捕集手段７４を設けることで、排ガス１２を浄化すると共に、排ガス１２中の煤、ＰＭ等を捕集する。
【００５５】
そして、捕集成分７５を、別途設置した活性炭製造装置７６により活性炭７３に再生し、この活性炭７３を第２の捕集手段７４で再利用する。
【００５６】
排ガススクラバ５２では、ベンチュリー５１でＰＭを除去すると共に、排ガス１２に対して吸収液６０を上方から噴霧手段５６により散布することによって気液接触させ、排ガス１２中のＰＭおよびＳＯｘを吸収して除去する。
【００５７】
排ガススクラバ５２によって処理された浄化排ガス１６は、浄化排ガスラインＬ4を通り、その後混合チャンバ３１へと導かれる。混合チャンバ３１にて、浄化排ガス１６と外気１７とが混合され、過給機１３のコンプレッサ部１３ｃへと導かれる。コンプレッサ部１３ｃにて圧縮された混合流体の圧縮浄化ガス１８は、空気冷却器１１ｇにて冷却された後に、掃気トランク１１ｆへと導かれる。
【００５８】
以上より、排ガススクラバ５２の前段側において、第１の捕集手段７２及び第２の捕集手段７４を設けることで、排ガス１２を浄化すると共に、排ガス１２中の煤、ＰＭ等を捕集し、該捕集成分７５を、別途活性炭製造装置７６により活性炭７３に再生する。そして、この再生した活性炭７３を第２の捕集手段７４で再利用することで、排ガスの浄化を効率的に行うことができる。
これにより排ガススクラバ５２から排出する排出水８０の基準をクリアしつつ安定した航行が可能となる。
【実施例２】
【００５９】
次に、図４を用いて本実施例に係る再循環排ガス浄化装置について説明する。
図４は、実施例２に係る再循環排ガス浄化装置の概略図である。図５は、第１の浄化塔内の加熱手段の概略図である。図６は、他の第１の浄化塔内の加熱手段の概略図である。なお、図１、３の実施例１に係る再循環排ガス浄化装置の構成と重複する部材には同一符号を付してその説明は省略する。なお、第１の捕集手段７２及び第２の捕集手段７４については、省略している。
図４に示すように、本実施例に係る再循環排ガス浄化装置では、実施例１の再循環排ガス浄化装置において、さらに前記排ガススクラバ５２が、前記ベンチュリー５１を通過後の排ガス１２を導入する第１の浄化塔５４Ａと、前記第１の浄化塔５４Ａ内のガス流れ後流側に設けられた加熱手段５３と、第１の浄化塔５４Ａの加熱手段５３を通過した排ガスが排出する第１の浄化塔５４Ａの側壁開口５２ａと連通する第２の浄化塔５４Ｂと、前記第２の浄化塔５４Ｂのガス流れ後流側に設けられた吸収液５５を噴霧する噴霧手段５６と、前記噴霧手段５６のガス流れ後流側に設けたミスト捕集手段５７と、を具備するものである。
【００６０】
本実施例では、第１の浄化塔５４Ａ内に加熱手段５３を設置することで、排ガス１２中の泡７８が加熱手段５３と接触することで破泡し、排ガス１２と同伴して後流側に流れるのを防止する。これにより、排ガススクラバ５２から後流側の過給機１３に搬送されることを防止し、過給機１３の性能低下と、損傷トラブルを防ぐことができる。
先ず、図４に示すように、排ガススクラバ５２の前流側に設置したベンチュリー５１には、補給水７０が導入されると共に、第１の浄化塔５４Ａの底部に溜まった吸収液６０を一部導入している。
【００６１】
そして、ベンチュリー５１に流速が４０〜１００ｍ／ｓの排ガス１２を導入することで、ＰＭ、煤等の粒子を、ガス側から循環水側に移行させるようにしている。
この除去する際、排ガス１２が高速であるので、多量の泡７８が発生し、排ガスに同伴されて、第１の浄化塔５４Ａ内に導入される。
【００６２】
ここで発生する泡７８は嵩密度が０．０５〜０．１ｇ／Ｃｍ3の軽い泡であり、この軽い泡は、吸収液６０の表面に滞留・堆積して、排ガス１２のガス流れに運ばれ、同伴されて、下流に飛散する。
【００６３】
本実施例では、第１の浄化塔５４Ａの排ガス１２のガス流れ後流側（第１の浄化塔５４Ａの頂部側）に、加熱手段５３が設けられている。この加熱手段５３は、高温の排ガス１２の熱を用いるものである。そして、ベンチュリー５１に導入する前の一部を分岐ラインＬ11により分岐導入し、加熱手段５３を通過した後再度ベンチュリー５１に戻している。
【００６４】
循環する吸収液６０は、循環ライン６１に介装された循環ポンプ６２により第１の浄化塔５４Ａの底部から、冷却器６３の冷却水６３ａにより冷却されて、噴霧手段５６へ供給して、ここから第２の浄化塔５４Ｂ内部に噴霧している。
【００６５】
そして、排ガススクラバ５２において、ベンチュリー５１を通過した排ガス１２を第１の浄化塔５４Ａ内に導入し、上昇する際に加熱手段（約２００℃）５３と接触することで、排ガス１２中の泡を破泡させる。そして、破泡した泡破泡物は第１の浄化塔５４Ａの底部の吸収液溜５２ｂ内に落下する。
【００６６】
次いで、泡が除去された排ガス１２は、第１の浄化塔５４Ａの側壁開口５２ａにおいて連通する第２の浄化塔５４Ｂ内に導入され、噴霧する吸収液６０により、排ガス中のＰＭを除去すると共に、ＮＯｘ、ＳＯｘを吸収除去している。
【００６７】
この吸収液６０の噴霧により浄化された排ガス１２は、さらにスクラバ出口に設けたミストセパレータ等のミスト捕集手段５７により、排ガス１２に同伴されるミストを最終的に捕集除去し、浄化排ガス１６として、浄化排ガスラインＬ4に導入している。
【００６８】
また、排ガススクラバ５２の上端側に排ガス冷却器を設置するようにしてもよい。
【００６９】
ここで、破泡物質である煤は多孔質であるので、燃料の未燃焼分を含んでいる。
よって、泡７８を破泡させることにより、泡７８に含まれていた煤が外気に触れ、煤に含まれる未燃焼燃料が排ガス中に移行される。そして、排ガススクラバ５２を通過して、過給機１３において、エンジン燃焼用の空気と共に圧縮して内燃機関に供給することで、未燃焼分の燃料を燃やすことができる。
すなわち、泡のまま排出水として外部に排出する場合には、未燃焼分の燃料を外洋に排出することとなるが、破泡することで、これを阻止し、再利用することができる。
【００７０】
第１の浄化塔５４Ａ内に設置する加熱手段としては、図５に示すように、蛇行するチューブを設置としてもよい。
ここで、チューブの直径Ｄは、例えば１０ｍｍ〜２０ｍｍとし、チューブ同士の間隔ｄは、例えば２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度とすればよい。
【００７１】
また、図６に示すように渦巻き状のチューブを設置するようにしてもよい。
【００７２】
このチューブの内部に排ガス１２を導入することで、チューブ同士の間（例えばｄ：２０ｍｍ〜３０ｍｍ）を通過する排ガス１２中の泡を接触させ、破泡するようにしている。なお、チューブの形状はこれらに限定されるものではない。
【００７３】
以上より、第１の浄化塔５４Ａ内に加熱手段５３を設置することで、排ガス中の泡が加熱手段と接触することで破泡し、排ガスと同伴して後流側に流れるのを防止する。
これにより、排ガススクラバ５２から後流側の過給機１３に搬送されることを防止し、過給機の性能低下と、損傷トラブルを防ぐことができる。泡に含まれるＰＭ、煤が洗浄液内に落下し、洗浄手段内で捕集され、外部に排出することができる。
【００７４】
以上より、排ガススクラバ５２の前流側に設置したベンチュリー５１で発生した泡を除去するので、後流側に設置される過給機１３に搬送されることが防止され、過給機の性能低下や損傷トラブルが発生することを防止できる。
【符号の説明】
【００７５】
１１  ディーゼルエンジン
１２  排ガス
１３  過給機
１３ａ  タービン部
１３ｃ  コンプレッサ部
１６  浄化排ガス
１７  空気
１８  圧縮浄化ガス
５０  再循環排ガス浄化装置
５１  ベンチュリー
５２  排ガススクラバ
５３  加熱手段
５４Ａ  第１の浄化塔
５４Ｂ  第２の浄化塔
５６  噴霧手段
５７  ミスト捕集手段
６０  吸収液
７１  金属捕集フィルタ
７２  第１の捕集手段
７３  活性炭
７４  第２の捕集手段
７５  捕集成分
７６  活性炭製造装置
【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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