(57)【要約】      （修正有）【課題】船舶内の排気ガスを浄化するための排気ガス浄化システムを提供する。【解決手段】排気ガス浄化システム１は、スクラバ７を通して循環されるスクラバ液ＳＦで排気ガスＥＧを洗浄するように配置されるスクラバと、スクラバを通して循環されるスクラバ液を冷却するためスクラバと連通して配置される第１の熱交換器３とを備える。さらに、排気ガス浄化システムは、スクラバにスクラバ液を送り、スクラバからスクラバ液を受け取るためスクラバと連通して配置される循環タンク５と、循環タンクからスクラバ液を受け取り、スクラバ液を第１の分画ＳＦ１と第２の分画ＳＦ２とに分離するため循環タンクと連通して配置される浄化ユニット１１を備え、その第２の分画が、第１の分画よりも汚染されている。スクラバ液が循環タンク５を出た後で浄化ユニットによって受け取られる前にスクラバ液を加熱する加熱デバイス９をさらに備える。【選択図】図１
0003232219.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
船舶内の排気ガス(EG)を浄化するための排気ガス浄化システム(1)であって、
スクラバ(7)を通して循環されるスクラバ液(SF)で前記排気ガス(EG)を洗浄するように配置されるスクラバ(7)と、
前記スクラバ(7)を通して循環される前記スクラバ液(SF)を冷却するために前記スクラバ(7)と連通して配置される第1の熱交換器(3)と、
前記スクラバ(7)に前記スクラバ液(SF)を送り、前記スクラバ(7)から前記スクラバ液(SF)を受け取るために前記スクラバ(7)と連通して配置される循環タンク(5)と、
前記循環タンク(5)から前記スクラバ液(SF)を受け取り、前記スクラバ液(SF)を第1の分画(SF1)と第2の分画(SF2)とに分離するために前記循環タンク(5)と連通して配置される浄化ユニット(11)であって、前記第2の分画(SF2)が、前記第1の分画(SF1)よりも汚染されている、浄化ユニット(11)と
を備え、
前記スクラバ液(SF)が前記循環タンク(5)を出た後で前記浄化ユニット(11)によって受け取られる前に前記スクラバ液(SF)を加熱するために、前記循環タンク(5)および前記浄化ユニット(11)と連通して配置される加熱デバイス(9)をさらに備えることを特徴とする、排気ガス浄化システム(1)。
【請求項２】
前記スクラバ液(SF)にアルカリ性剤を供給するための手段(17)をさらに備える、請求項1に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項３】
前記アルカリ性剤が水酸化マグネシウムを含む、請求項1または2に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項４】
前記スクラバ液(SF)にアルカリ性剤を供給するための前記手段(17)が、前記アルカリ性剤の発生源(19)と、前記発生源(19)から前記スクラバ液(SF)に前記アルカリ性剤をポンピングするためのポンプ(21)とを備える、請求項2または3に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項５】
前記ポンプ(21)がスクリューポンプである、請求項4に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項６】
所定の値よりも低い、等しい、または高い場合がある前記スクラバ液(SF)の特性の値を測定するために配置される測定デバイス(15)をさらに備える、請求項1から5のいずれか一項に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項７】
前記スクラバ液(SF)が前記加熱デバイス(9)によって加熱された後で前記浄化ユニット(11)によって受け取られる前の、前記スクラバ液(SF)の前記特性の前記値を測定するため、前記測定デバイス(15)が前記加熱デバイス(9)および前記浄化ユニット(11)と連通して配置される、請求項6に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項８】
前記測定デバイス(15)が質量流量計(15')を備え、前記特性が前記スクラバ液(SF)の密度である、請求項6または7に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項９】
前記質量流量計(15')がコリオリ質量流量計である、請求項8に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項１０】
前記測定デバイス(15)が導電率センサを備え、前記特性が前記スクラバ液(SF)の導電率である、請求項6または7に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項１１】
前記特性の前記値が前記予め規定された値より低い場合、前記循環タンク(5)に前記スクラバ液(SF)の前記第1の分画(SF1)のうちの少なくともいくらかを送るために、前記浄化ユニット(11)が前記循環タンク(5)と連通している、請求項6から10のいずれか一項に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項１２】
前記スクラバ液(SF)の前記第1の分画(SF1)のパラメータ値のうちの1以上の数を決定するように配置される水分析ユニット(13)をさらに備える、請求項1から11のいずれか一項に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項１３】
前記パラメータ値のうちの少なくとも1つがそれぞれの限界値以上である場合、前記循環タンク(5)に前記スクラバ液(SF)の前記第1の分画(SF1)のうちの少なくともいくらかを送るために、前記浄化ユニット(11)が前記循環タンク(5)と連通している、請求項12に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項１４】
前記スクラバ液(SF)の前記第1の分画(SF1)のパラメータ値のうちの1以上の数を決定するように配置される水分析ユニット(13)をさらに備え、前記パラメータ値の各々がそれぞれの限界値より低い場合および/または前記特性の前記値が前記予め規定された値以上である場合、前記スクラバ液(SF)の前記第1の分画(SF1)のうちの少なくともいくらかを排出するように配置される、請求項6から11のいずれか一項に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項１５】
前記加熱デバイス(9)が第2の熱交換器(9')を備える、請求項1から14のいずれか一項に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、たとえば、船舶用エンジン、バーナ、またはボイラからの、船舶内の排気ガスを浄化するための排気ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の船舶は、典型的には、硫黄含有燃料で動作するエンジンによって駆動される。そのような燃料の燃焼では、硫黄酸化物(SOX)を含有する排気ガスが形成される。排気ガスは、典型的には、すす、油、および重金属などといった粒子状物質、ならびに窒素酸化物(NOX)も含有する。環境に対する排気ガスの影響を減らすために、排気ガスは、大気中に解放される前に浄化するべきである。たとえば、排気ガスがスクラバを通過して、スクラバ液で洗浄することができ、それによって、排気ガス中の汚染物質がスクラバ液に捕らえられる。
【０００３】
スクラバは、いわゆる開ループスクラバであってよく、スクラバ液は、海水であってよい。海水の天然のアルカリ性が使用されて、排気ガスからの硫黄酸化物を洗い落とす。次いで、海水が海に直接戻して排出される前に、排気ガスからSOXおよび粒子状物質を吸収するために、海水が海からスクラバを通して送給される。
【０００４】
あるいは、スクラバは、スクラバ液として水酸化ナトリウム(NaOH)または炭酸ナトリウム(Na2CO3)などのアルカリ性剤と組み合わせて循環する真水または海水を使用して、排気ガスから硫黄酸化物および粒子状物質を洗い落とす、いわゆる閉ループスクラバであってよい。そのようなスクラバでは、循環する真水または海水中の含水亜硫酸エステル、硫酸塩、および粒子状物質の量が徐々に増加する。したがって、循環する真水または海水の品質を制御するために、少量の循環する真水または海水をきれいな真水または海水で時々または継続的に置き換える場合があり、少量の循環する真水または海水は、時々または継続的に船舶に貯蔵するか、または粒子状物質の浄化後に船舶外へ排出される場合がある。
【０００５】
スクラバの内部で、熱い排気ガスがスクラバ液と接触すると、排気ガスは冷却され、スクラバ液中に含有される大量の水が蒸発する。この蒸発した水は、排気ガスと一緒にスクラバを出て、周囲の空気状態に接触すると、不要な目に見えるプルームを作り出す場合がある。この問題に対する知られている解決策によれば、蒸発した水を含有する排気ガスは、プルームを見えにくくするために、船舶から解放される前に加熱される。しかし、この加熱のために使用される機器は、大きくて高価である。機器はまた、環境の観点から否定的な大量のエネルギーを消費する。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の目的は、上述の問題を少なくとも部分的に解決する、船舶内の排気ガスを浄化するための排気ガス浄化システムを提供することである。本考案の基本概念は、スクラバ内部で排気ガスをより冷却し、排気ガスと一緒にスクラバを出る蒸発した水の量を減らすことである。本考案にしたがった排気ガスシステムは、添付される請求項および下の議論で規定される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案にしたがった排気ガス浄化システムは、船舶内の排気ガスを浄化するために配置される。排気ガス浄化システムは、スクラバを通して循環されるスクラバ液で排気ガスを洗浄するように配置されるスクラバを備える。排気ガス浄化システムは、第1の熱交換器、循環タンク、および浄化ユニットをさらに備える。第1の熱交換器は、スクラバを通して循環されるスクラバ液を冷却するためスクラバと連通して配置される。循環タンクは、スクラバにスクラバ液を送り、スクラバからスクラバ液を受け取るためにスクラバと連通して配置される。浄化ユニットは、循環タンクからスクラバ液を受け取り、スクラバ液を第1の分画と第2の分画とに分離するため循環タンクと連通して配置される。その第2の分画は、第1の分画よりも汚染されている、すなわちより多くの粒子状物質を含有する。排気ガス浄化システムは、それが加熱デバイスをさらに備えることを特徴とする。加熱デバイスは、スクラバ液が循環タンクを出た後で浄化ユニットに受け取られる前にスクラバ液を加熱するため、循環タンクおよび浄化ユニットと連通して配置される。
【０００８】
排気ガス浄化システムは、船舶に搭載された船舶用エンジン、船舶に搭載された船舶用バーナ、または船舶に搭載された船舶用ボイラからの排気ガスを浄化するために配置することができる。
【０００９】
本テキストを通して、「連通する」および「連通」とは、それぞれ、「直接的または間接的に連通する」および「直接的または間接的連通」を意味することが強調されるべきである。同様に、本テキストを通して、「受け取る」、「送る」などは、それぞれ、「直接的または間接的に受け取る」および「直接的または間接的に送る」を意味する。
【００１０】
スクラバ液は、循環タンクを介して、本考案の排気ガス浄化システムのスクラバを通して循環するために、本スクラバはいわゆる閉ループスクラバである。以前に述べたように、閉ループスクラバは、典型的には、好適なアルカリ性剤と混合した真水および/または海水のスクラバ液で動作する。
【００１１】
浄化ユニットは、循環タンクからのスクラバ液の一定のまたは断続的な流れを受け取るように配置することができ、流れは時間経過で変わる場合がある。
【００１２】
浄化ユニットは、たとえば高速分離器のような遠心分離器および/またはデカンタ、および/または薄膜フィルタといった、1つまたは複数の分離器および/またはフィルタを備えることができる。
【００１３】
上述したように、本考案にしたがった排気ガス浄化システムでは、スクラバ内部で蒸発したスクラバ液の水の量を減らすために、排気ガスの冷却が高められる。排気ガス冷却をそのように高めるのは、第1の熱交換器によってスクラバを通して循環されるスクラバ液の冷却を高めることによって行われる。もちろん、広がっている周囲の空気状態に依存して、より多くの水蒸気を含有する排気ガスは、より少ない水蒸気を含有する排気ガスよりも、典型的には、船舶を離れるときによりはっきり見えるプルームを作り出すことになる。スクラバ内部で蒸発した水の量を減らすことによって、排気ガスとともに船舶を離れる水蒸気の量が減ることになり、このことによって、船舶からの目に見えるプルームを減らすことができる。
【００１４】
導入部として記載したように、閉ループスクラバでは、循環するスクラバ液の品質を制御するために、スクラバ液の交換が必要な場合がある。交換するスクラバ液は、粒子状物質から浄化し、次いで、支配している状況に依存して、海または貯蔵タンクに排出することができる。排出するためには、たとえばスクラバ液が低すぎるpH値および/または高すぎる混濁値を有さないことができるといった、ある種の基準をスクラバ液が満たす必要がある場合がある。浄化ユニット中のスクラバ液の処理期間に、スクラバ液に含まれるのがどのアルカリ性剤かに依存して、スクラバ液の温度が下がることによって、アルカリ性剤の溶解度が低下し、その結果、粒子状物質と一緒に非分解のアルカリ性剤を除去することができる。当然、これは未使用化学物質の廃棄物である。さらに、スクラバ液に含まれるのがどのアルカリ性剤かにまた依存して、アルカリ性剤は、スクラバ液に高い混濁値をもたらす場合があり、このことによって、スクラバ液を排出するのが妨げられる場合がある。
【００１５】
本考案にしたがった排気ガス浄化システムが、スクラバ液が循環タンクを出た後で浄化ユニットによって受け取られる前にスクラバ液を加熱するための加熱デバイスを備えるという点で、交換するスクラバ液は、浄化ユニットによって処理される前に加熱することができる。スクラバ液の加熱によって、アルカリ性剤の溶解度が改善することができ、このことによって、アルカリ性剤がより汚染された第2の分画に行き着いて無駄になるのを防ぐことができる。追加/代替として、スクラバ液の加熱は、スクラバ液の混濁値を下げることができ、このことによって、スクラバ液のよりきれいな第1の分画の排出を可能にすることができる。
【００１６】
排気ガス浄化システムは、スクラバ液にアルカリ性剤を供給するための手段をさらに備えることができる。それによって、排気ガス浄化システムの効率を最適化するのに好適なときに、アルカリ性剤の補充を行うことができる。たとえば、スクラバ液にアルカリ性剤を供給するための前記手段は、循環タンクの上流でスクラバの下流に配置することができる。すなわち、アルカリ性剤の補充を行うことができる。
【００１７】
アルカリ性剤は、たとえば、酸化マグネシウムまたは炭酸マグネシウムといった、異なる化学物質を含むことができる。本考案の一実施形態によれば、アルカリ性剤は、スクラバ液中に形成される硫酸塩の結晶度がスクラバ液の温度が低いときでさえ比較的低いという利点を有する水酸化マグネシウムを含む。
【００１８】
スクラバ液にアルカリ性剤を供給するための前記手段は、アルカリ性剤の発生源と、発生源からスクラバ液にアルカリ性剤をポンピングするためのポンプとを備えることができる。アルカリ性剤の発生源は、単純に、アルカリ性剤を含む容器であってよい。ポンプは、アルカリ性剤の何らかの摩耗による腐食を減らすことができるスクリューポンプであってよい。さらに、スクリューポンプは、比較的目詰まりしにくい。
【００１９】
排気ガス浄化システムは、スクラバ液の特性の値を測定するために配置される測定デバイスをさらに備えることができ、その値は、所定の値よりも低い、等しい、または高い場合がある。スクラバ液の取扱いは、測定デバイスの出力に依存する場合がある。
【００２０】
測定デバイスは、スクラバ液が加熱デバイスによって加熱された後で、浄化ユニットによって受け取られる前のスクラバ液の前記特性の値を測定するため、加熱デバイスおよび浄化ユニットと連通して配置することができる。スクラバ液のよりきれいな第1の分画の取扱いは、測定デバイスの出力に依存する場合がある。
【００２１】
測定デバイスは、質量流量計を備えることができ、前記特性がスクラバ液の密度であってよい。スクラバ液の密度は、スクラバ液の塩類含有量に依存する。
【００２２】
質量流量計は、任意の好適なタイプのものであってよい。本考案の一実施形態によれば、質量流量計は、インライン型質量流量計である利点を有するコリオリ質量流量計である。
【００２３】
代替または追加として、測定デバイスは、導電率センサを備えることができ、前記特性がスクラバ液の導電率であってよい。スクラバ液の導電率は、スクラバ液の塩類含有量に依存する。
【００２４】
浄化ユニットは、前記特性の値が前記予め規定された値より低い場合、循環タンクにスクラバ液の第1の分画のうちの少なくともいくらか、すなわち一部を送るために、循環タンクと連通していてよい。値が比較的低い場合、スクラバ液の塩類含有量が比較的低い可能性があり、排気ガス浄化システムを適正に作動させるために、スクラバ液のよりきれいな第1の分画の排出が不必要な場合がある。浄化ユニットは、循環タンクへのスクラバ液の一定のまたは断続的な流れを送るように配置することができ、流れは時間経過で変わってよい。
【００２５】
排気ガス浄化システムは、スクラバ液の第1の分画のパラメータ値のうちの1以上の数を決定するように配置される水分析ユニットをさらに備えることができる。スクラバ液のよりきれいな第1の分画の取扱いは、水分析ユニットの出力に依存する場合がある。水分析ユニットによって決定されるパラメータ値は、たとえば、スクラバ液の第1の分画の混濁度、pH、およびPAH濃度であってよい。
【００２６】
浄化ユニットは、前記パラメータ値のうちの少なくとも1つがそれぞれの限界値を超えた場合、または等しい場合、循環タンクにスクラバ液の第1の分画のうちの少なくともいくらか、すなわち一部を送るために、循環タンクと連通していてよい。それによって、ある種の基準が満たされない場合、すなわち、第1の分画が十分にきれいでない場合にスクラバ液の第1の分画の排出を防止することができ、そのことは、環境の観点から有益である。浄化ユニットは、循環タンクへのスクラバ液の一定のまたは断続的な流れを送るように配置することができ、流れは時間経過で変わってよい。
【００２７】
したがって、浄化ユニットは、前記特性の値が前記予め規定された値より低い場合および/または前記パラメータ値のうちの少なくとも1つがそれぞれの限界値を超えた場合もしくは等しい場合、循環タンクにスクラバ液の第1の分画のうちの少なくともいくらかを送るように配置することができる。
【００２８】
上述したように、排気ガス浄化システムは、スクラバ液の第1の分画のパラメータ値のうちの1以上の数を決定するように配置される水分析ユニットをさらに備えることができる。さらに、排気ガス浄化システムは、前記パラメータ値の各々がそれぞれの限界値より低い場合および/または前記特性の値が前記予め規定された値以上である場合、スクラバ液の第1の分画のうちの少なくともいくらか、すなわち一部を排出するように配置することができる。たとえば、スクラバ液の第1の分画は、船舶外に排出すること、または後で船舶外に排出するために一時的な貯蔵タンクに排出することができる。排出された液体は、未使用のスクラバ液と交換することができる。それによって、スクラバを通って循環するスクラバ液の塩類含有量は、排気ガス浄化システムを適正に作動させるために十分低く維持することができる。
【００２９】
スクラバ液が浄化ユニットによって受け取られる前にスクラバ液を加熱するための加熱デバイスは、第2の熱交換器を備えることができる。
【００３０】
第1および第2の熱交換器は、平板熱交換器または管形および外鉄形熱交換器などといった、任意の好適なタイプのものであってよい。さらに、第1の熱交換器と第2の熱交換器は、同じタイプのものであってよく、または異なるタイプのものであってよい。
【００３１】
本考案のさらに他の目的、特徴、態様および利点は、以下の詳細な記載ならびに図面から明らかとなろう。
【００３２】
本考案は、ここで、添付される概略図を参照してより詳細に記載されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本考案にしたがった排気ガス浄化システムを概略的に図示するブロック図である。
【考案を実施するための形態】
【００３４】
図1は、第1の平板熱交換器3、循環タンク5、スクラバ7、第2の平板熱交換器9'の形の加熱デバイス9、浄化ユニット11、水分析ユニット13、コリオリ質量流量計15'の形の測定デバイス15、およびここでは水酸化マグネシウムであるアルカリ性剤の供給のための手段17を備える排気ガス浄化システム1を図示する。さらに、アルカリ性剤の供給のための手段17は、ここでは水酸化マグネシウムであるアルカリ性剤の発生源19、より詳細にはアルカリ性剤を含む容器、およびスクリューポンプ21を備える。排気ガス浄化システム1は、船舶(図示せず)に搭載された船舶用ディーゼルエンジン23からの排気ガスEGを浄化するように構成される。
【００３５】
本明細書ではこれ以上記載しない従来の方法で機能するスクラバ7の内部で、排気ガスEGは、水酸化マグネシウムと混合した真水の形でスクラバ液SFで洗浄される。したがって、スクラバ7は、エンジン23から排気ガスEGを受け取るための排気ガス入口25、および洗浄した排気ガスEGWを解放するための排気ガス出口27を備える。スクラバ液SFは、循環タンク5からスクラバ7に送られ、排気ガスEGから汚染物質を吸収するため、スクラバ7を通って、排気ガスEGをきれいにし、循環タンク5に戻り、次いで再びスクラバ7に行くなどである。
【００３６】
エンジン23から放出される排気ガスEGは非常に熱く、スクラバ液SFの好適な温度を維持するため、スクラバ7の上流で循環タンク5の下流、すなわち循環タンク5からスクラバ7の途中に配置される第1の平板熱交換器3中で排気ガスEGは海水によって冷却される。排気ガスEGが高温であるため、スクラバ液SF中に含有される水は、スクラバ液がスクラバ7の内部で排気ガスEGと接触すると蒸発する。形成された水蒸気はスクラバ7を出て、浄化した排気ガスEGWと一緒に、煙突を通して船舶から排出される。排気ガスが大気の中に解放されるときにこの湿気を含み浄化した排気ガスによって形成される目に見えるプルームを減らすため、スクラバ7を通って再循環されるスクラバ液SFは、第1の平板熱交換器3によって、従来のものよりも冷却される。その結果、スクラバの内部ではより少ない水が蒸発し、このことによって、より湿気が少ない浄化した排気ガスがもたらされ、その結果、より見えにくいプルームがもたらされる。
【００３７】
スクラバ液SFがスクラバ7を通して再循環されると、スクラバ液SFはますます汚染される。スクラバ7の効率的な作動を確実にするため、スクラバ液は、汚染されすぎてはならない。したがって、スクラバ液SFのいくらかは、循環タンク5から浄化ユニット11に連続的にポンピングされて浄化される。浄化ユニット11は、汚染されたスクラバ液をよりきれいな第1の分画SF1とより汚染された第2の分画SF2とに分離するように配置される高速分離器である。第2の分画SF2は、後で排出するために汚泥タンク29に送られる。循環タンク5の中に十分な量のスクラバ液を確保するため、ポンプで排出されたスクラバ液を埋め合わせるために循環タンク5がスクラバ液で補充される。この補充は、排気ガス浄化システム1の外側からきれいな真水を追加することを含むことができる。その場合、排気ガス浄化システム1を適正に作動させるために好適なスクラバ液の特性を維持するため、スクラバ液補充は、典型的には、スクラバ液への水酸化マグネシウムの供給も含むことになる。次いで、水酸化マグネシウムは、スクリューポンプ21によって、発生源19からスクラバ液にポンピングされる。水酸化マグネシウムの供給は、スクラバ7の下流および循環タンク5の上流で行われる。スクラバ液補充は、代替/追加として、「内部」であってよく、この場合、スクラバ液SFのよりきれいな第1の分画SF1は、浄化ユニット11から循環タンク5へと戻して送られる。これは、以下でさらに議論されることになる。
【００３８】
以前に述べたように、アルカリ性剤として水酸化マグネシウムを使用することによって、結晶度の問題が生じることなく、従来よりも、スクラバを通して循環されるスクラバ液を冷却することが可能になる。しかし、水での水酸化マグネシウムの比較的低い溶解度によって、非分解の水酸化マグネシウムを含有するスクラバ液がもたらされる場合がある。そのような非分解の水酸化マグネシウムが浄化ユニット11に送られて、スクラバ液SFのより汚染された第2の分画SF2に行き着き、それによって捨てられるのを回避するために、浄化ユニット11によって処理されるスクラバ液は、浄化ユニット11の上流で循環タンク5の下流に配置される、すなわち循環タンク5から浄化ユニット11の途中にある第2の熱交換器9'中で、船舶の熱回収システムからの水によって加熱される。この加熱によって、スクラバ液中の非分解の水酸化マグネシウムは、代わりにスクラバ液SFのよりきれいな第1の分画SF1に行き着くように溶ける。このよりきれいな第1の分画SF1は、以前に述べたように、循環タンク5に戻して送ることができる。
【００３９】
上述したように、スクラバ液SFのより汚染された第2の分画SF2は汚泥タンク29に送られる。よりきれいな第1の分画SF1に何が起こるかは、たとえば、よりきれいな第1の分画SF1の特性といった、異なる要因に依存する。スクラバ液がスクラバを通して再循環されると、スクラバ液中の硫酸塩の量が徐々に増加する。排気ガス浄化システム1の適正な作動を確かにするため、循環するスクラバ液の塩類含有量は、高すぎてはならない。このために、浄化ユニット11によって処理されるスクラバ液SFの密度が、浄化ユニット11の上流で第2の平板熱交換器9'の下流に配置される、すなわち第2の平板熱交換器9'から浄化ユニット11の途中にあるコリオリ質量流量計15'によって測定される。密度が予め規定された値以上である場合、スクラバ液中の塩類含有量が非常に高いので、スクラバ液のよりきれいな第1の分画SF1は、そのさらなる特性に依存して、排気ガス浄化システム1から流し出すまたは排出するべきである。しかし、密度が予め規定された値よりも低い場合、スクラバ液SFの第1の分画SF1の流し出しは必要がなく、第1の分画SF1は、代わりに、スクラバ液の「内部」補充で循環タンク5に戻して送られる。
【００４０】
排気ガス浄化システム1からの第1の分画SF1の流し出しまたは排出は、スクラバ液の密度が十分に高く、スクラバ液SFの第1の分画SF1がある種の基準を満たす場合にのみ行われる。後者は、浄化ユニット11の下流で循環タンク5の上流に配置される水分析ユニット13によって検査される。水分析ユニット13は、スクラバ液SFの第1の分画SF1の混濁値、pH値、およびPAH(多環芳香族炭化水素)濃度を決定するように配置される。混濁値、pH値、およびPAH濃度のうちの1つまたは複数がそれぞれの限界値、たとえばそれぞれ25NTU、6.5、および2250ppb以上である場合、スクラバ液SFの第1の分画SF1の流し出しは行われず、第1の分画SF1は、代わりに、スクラバ液の「内部」補充で循環タンク5に戻して供給される。しかし、混濁値、pH値、およびPAH値のすべてがそれぞれの限界値よりも低く、スクラバ液の密度が十分に高い場合、第1の分画は、船舶外に、またはたとえば船舶外排出が禁止される区域に船舶がいる場合に、後で排出するため一時的な貯蔵タンク(図示せず)に排気ガス浄化システム1から流し出されるまたは排出される。
【００４１】
こうして、スクラバを通して循環されるスクラバ液は、船舶の煙突からの目に見えるプルームを減らすために、通常よりも、たとえば6℃に冷却される。結晶度を乱すことなくそのような低いスクラバ液温度を可能にするため、アルカリ性剤として水酸化マグネシウムが使用される。非分解の水酸化マグネシウムが浄化ユニットから廃棄分画、すなわち第2の分画SF2に行き着くのを防止するため、浄化ユニット中で処理されるスクラバ液は、浄化ユニットに送る前に、第2の平板熱交換器によってたとえば35℃に加熱される。浄化ユニットによって処理されるスクラバ液中の非分解の水酸化マグネシウムを溶かす他に、スクラバ液の加熱は、スクラバ液、したがってスクラバ液の第1の分画SF1の混濁度を下げ、その結果、スクラバ液の第1の分画の流出または排出を可能にするのに十分低い混濁値をより容易に得ることができる。
【００４２】
前に述べたように、スクラバを通して循環するスクラバ液は、海水によって冷却することができ、従来よりも冷却するのを可能にするため、海水は自然に十分冷たくなければならない。やはり前で言及したように、プルームの視認性は、周囲の空気状態に依存し、たとえば周囲の気温が低いと、プルームが典型的にはより見えやすくなる。通常、海水温が低いということは、周囲の気温が低いことと関連し、このことは、上の排気ガス浄化システムは、それが最も必要なときに最も効果的であることを意味する。
【００４３】
上で述べた排気ガス浄化システムの構成要素は、それらが上で指定した方法で連通するのを可能にするために、好適な配管によって接続される。さらに、上で述べた排気ガスシステムは、ポンプ、弁、センサ、さらなる水分析ユニット、制御ユニット、切換えモジュールなどといった、システムを適切に機能させる追加構成要素を備えることができる。一例として、排気ガスシステムは、スクラバ液のpHを測定するために、スクラバと循環タンクとの間にpHメータまたはセンサを備えることができる。このpHメータは、適切なときにスクラバ液に水酸化マグネシウムを供給するために、供給手段17と連通することができる。供給手段17は、やはり/あるいは、浄化した排気ガスの二酸化硫黄/二酸化炭素の比率に応じて動作することができる。
【００４４】
本考案の上で述べた実施形態は、単に一例として理解するべきである。当業者なら、議論した実施形態は、本考案の概念から逸脱することなく多くの方法で変化させることができることを理解する。
【００４５】
一例として、排気ガス浄化システムは、水酸化マグネシウム以外の他のアルカリ性剤、酸化マグネシウムで動作することができる。さらに、排気ガス浄化システムの最適な動作のために、浄化ユニット11の効率を改善するための凝集剤または凝固剤などといった、アルカリ性剤以外の他の化学物質をスクラバ液に追加することができる。
【００４６】
スクラバ液に水酸化マグネシウムを供給するための供給手段17は、循環タンク5の上流でスクラバ11の下流に配置する必要はなく、たとえば、循環タンク5に直接接続するといった、どこか他の場所に配置することができる。
【００４７】
上で述べた実施形態では、スクラバ液の第1の分画の取扱いは、加熱後のスクラバ液の密度、ならびにスクラバ液の第1の分画の濁度値、pH値、およびPAH濃度に依存する。代替実施形態では、スクラバ液の第1の分画の取扱いは、これらのパラメータ、追加パラメータ、および/または他のパラメータのうちの単に1つまたは2つに依存する場合がある。
【００４８】
スクラバ液は、真水とアルカリ性剤とを含む必要はなく、代わりに、海水とアルカリ性剤またはそれらの組合せを含むことができる。
【００４９】
循環タンクから浄化ユニットへのスクラバ液の流れは、連続的である必要はなく、断続的であってよく、規則的な間隔でまたは適切なときにだけ行うことができる。
【００５０】
第1の平板熱交換器3は、スクラバの上流すなわちスクラバの前で循環タンクの下流すなわち循環タンクの後に配置する必要はなく、代わりに、スクラバの下流で循環タンクの上流に配置することができる。
【００５１】
加熱デバイス9は、第2の平板熱交換器9'の形を有する必要はなく、任意の形を有してよい。たとえば、加熱デバイス9は、代わりに/追加で、電気式加熱器を備えることができる。
【００５２】
浄化ユニット11に処理されるスクラバ液は、船舶の熱回収システムからの水によって加熱する必要はなく、任意の好適な発生源からの熱水または蒸気によって加熱することができる。
【００５３】
測定デバイス15は、コリオリ質量流量計15'の形を有する必要はなく、任意の形を有することができる。たとえば、測定デバイス15は、代わりに/追加で、導電率センサを備えることができる。
【００５４】
本考案に関係しない詳細の記載は省略され、図は単に概略であって原寸に比例して描かれていないことが強調されるべきである。
【符号の説明】
【００５５】
1    排気ガス浄化システム
3    第1の平板熱交換器、第1のPHE
5    循環タンク
7    スクラバ
9    加熱デバイス、第2のPHE
9'    第2の平板熱交換器、第2のPHE
11    浄化ユニット
13    水分析ユニット
15    測定デバイス
15'    コリオリ質量流量計
17    アルカリ性剤の供給のための手段、供給手段
19    アルカリ性剤の発生源、アルカリ性発生源、発生源
21    スクリューポンプ
23    船舶用ディーゼルエンジン、エンジン
25    排気ガス入口
27    排気ガス出口
29    汚泥タンク
【図１】
0003232219.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月12日(2021.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
船舶内の排気ガス(EG)を浄化するための排気ガス浄化システム(1)であって、
スクラバ(7)を通して循環されるスクラバ液(SF)で前記排気ガス(EG)を洗浄するように配置されるスクラバ(7)と、
前記スクラバ(7)を通して循環される前記スクラバ液(SF)を冷却するために前記スクラバ(7)と連通して配置される第1の熱交換器(3)と、
前記スクラバ(7)に前記スクラバ液(SF)を送り、前記スクラバ(7)から前記スクラバ液(SF)を受け取るために前記スクラバ(7)と連通して配置される循環タンク(5)と、
前記循環タンク(5)から前記スクラバ液(SF)を受け取り、前記スクラバ液(SF)を第1の分画(SF1)と第2の分画(SF2)とに分離するために前記循環タンク(5)と連通して配置される浄化ユニット(11)であって、前記第2の分画(SF2)が、前記第1の分画(SF1)よりも汚染されている、浄化ユニット(11)と
を備え、
前記スクラバ液(SF)が前記循環タンク(5)を出た後で前記浄化ユニット(11)によって受け取られる前に前記スクラバ液(SF)を加熱するために、前記循環タンク(5)および前記浄化ユニット(11)と連通して配置される加熱デバイス(9)をさらに備えることを特徴とする、排気ガス浄化システム(1)。
【請求項２】
前記スクラバ液(SF)にアルカリ性剤を供給するための手段(17)をさらに備える、請求項1に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項３】
前記アルカリ性剤が水酸化マグネシウムを含む、請求項2に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項４】
前記スクラバ液(SF)にアルカリ性剤を供給するための前記手段(17)が、前記アルカリ性剤の発生源(19)と、前記発生源(19)から前記スクラバ液(SF)に前記アルカリ性剤をポンピングするためのポンプ(21)とを備える、請求項2または3に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項５】
前記ポンプ(21)がスクリューポンプである、請求項4に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項６】
予め規定された値よりも低い、等しい、または高い場合がある前記スクラバ液(SF)の特性の値を測定するために配置される測定デバイス(15)をさらに備える、請求項1から5のいずれか一項に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項７】
前記スクラバ液(SF)が前記加熱デバイス(9)によって加熱された後で前記浄化ユニット(11)によって受け取られる前の、前記スクラバ液(SF)の前記特性の前記値を測定するため、前記測定デバイス(15)が前記加熱デバイス(9)および前記浄化ユニット(11)と連通して配置される、請求項6に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項８】
前記測定デバイス(15)が質量流量計(15')を備え、前記特性が前記スクラバ液(SF)の密度である、請求項6または7に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項９】
前記質量流量計(15')がコリオリ質量流量計である、請求項8に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項１０】
前記測定デバイス(15)が導電率センサを備え、前記特性が前記スクラバ液(SF)の導電率である、請求項6または7に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項１１】
前記特性の前記値が前記予め規定された値より低い場合、前記循環タンク(5)に前記スクラバ液(SF)の前記第1の分画(SF1)のうちの少なくともいくらかを送るために、前記浄化ユニット(11)が前記循環タンク(5)と連通している、請求項6から10のいずれか一項に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項１２】
前記スクラバ液(SF)の前記第1の分画(SF1)のパラメータ値のうちの1以上の数を決定するように配置される水分析ユニット(13)をさらに備える、請求項1から11のいずれか一項に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項１３】
前記パラメータ値のうちの少なくとも1つがそれぞれの限界値以上である場合、前記循環タンク(5)に前記スクラバ液(SF)の前記第1の分画(SF1)のうちの少なくともいくらかを送るために、前記浄化ユニット(11)が前記循環タンク(5)と連通している、請求項12に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項１４】
前記スクラバ液(SF)の前記第1の分画(SF1)のパラメータ値のうちの1以上の数を決定するように配置される水分析ユニット(13)をさらに備え、前記パラメータ値の各々がそれぞれの限界値より低い場合および/または前記特性の前記値が前記予め規定された値以上である場合、前記スクラバ液(SF)の前記第1の分画(SF1)のうちの少なくともいくらかを排出するように配置される、請求項6から11のいずれか一項に記載の排気ガス浄化システム(1)。
【請求項１５】
前記加熱デバイス(9)が第2の熱交換器(9')を備える、請求項1から14のいずれか一項に記載の排気ガス浄化システム(1)。