(57)【要約】  浄化設備は、スクラバー流体ループ９から汚染されたスクラバー流体の一部を抜き取るための手段と、汚染物質相と浄化されたスクラバー流体を前記一部から分離するためのディスクスタック遠心分離機１２を備えている。分離機は、分離ディスク１５のスタックを備えた分離空間１４を取り囲んでいるローター１３と、前記分離空間の中へ延びている前記一部のための分離機入口１１と、前記分離空間１４から延びている浄化されたスクラバー流体のための第一の分離機出口１６と、前記分離空間１４から延びている汚染物質相のための第二の分離機出口１７を備えている。浄化設備はさらに、分離機入口に前記一部を案内するための手段と、第一の分離機出口から浄化されたスクラバー流体を放出するための手段と、第二の分離機出口から汚染物質相を回収するための手段をさらに備えている。
2013534866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出ガススクラバー流体ループ（９）からの汚染されたスクラバー流体のための浄化設備であり、
前記スクラバー流体ループ（９）から汚染されたスクラバー流体の一部を抜き取るための手段と、
前記汚染されたスクラバー流体の前記一部から少なくとも汚染物質相と浄化されたスクラバー流体を分離するためのディスクスタック遠心分離機（１２，１２’）を備えており、その分離機は、分離ディスク（１５，１５’）のスタックを備えた分離空間（１４，１４’）を取り囲んでいるローター（１３，１３’）と、前記分離空間の中へ延びている前記汚染されたスクラバー流体の前記一部のための分離機入口（１１，１１’）と、前記分離空間から延びている浄化されたスクラバー流体のための第一の分離機出口（１６，１６’）と、前記分離空間から延びている前記汚染物質相のための第二の分離機出口（１７，１７’）を備えており、さらに、
前記汚染されたスクラバー流体の前記一部を前記分離機入口に案内するための手段と、
前記浄化されたスクラバー流体を前記第一の分離機出口から放出するための手段と、
前記汚染物質相を前記第二の分離機出口から回収するための手段を備えている浄化設備。
【請求項２】
前記分離機の前記ローター（１３’）はさらに、前記汚染物質相を前記第二の分離機出口（１７’）の方へ運ぶように前記ローターの回転速度とは異なる回転速度で駆動されるように構成されたコンベヤスクリュー（１８）を取り囲んでいる、請求項１に記載の浄化設備。
【請求項３】
前記分離機は、前記汚染されたスクラバー流体の前記一部から少なくとも汚染物質相と浄化されたスクラバー流体を分離するために、完全に発達した動作速度のあいだ、少なくとも４０００Ｇの、好ましくは少なくとも４５００Ｇの、より好ましくは少なくとも５０００Ｇの遠心力で前記汚染されたスクラバー流体の前記一部にさらされるように構成されている、請求項２に記載の浄化設備。
【請求項４】
前記分離機は汚染物質相を得るように制御され、粒子の濃度は２０〜６５重量パーセントである、請求項２または３に記載の浄化設備。
【請求項５】
前記分離機入口（１１，１１’）は気密タイプである、先行請求項のいずれか一つに記載の浄化設備。
【請求項６】
前記分離機入口に前記汚染されたスクラバー流体の前記一部を案内するための前記手段は流量調整デバイスを備えている、先行請求項のいずれか一つに記載の浄化設備。
【請求項７】
前記分離機入口（１１，１１’）の上流で前記汚染されたスクラバー流体の前記一部に凝集剤を追加するための手段（３９）をさらに備えている、先行請求項のいずれか一つに記載の浄化設備。
【請求項８】
前記分離機入口（１１，１１’）の上流で前記汚染されたスクラバー流体の前記一部に沈殿剤を追加するための手段をさらに備えている、先行請求項のいずれか一つに記載の浄化設備。
【請求項９】
前記スクラバー流体は、生水、脱塩水、淡水等などの水である、先行請求項のいずれか一つに記載の浄化設備。
【請求項１０】
前記浄化設備は、前記浄化されたスクラバー流体の品質を制御するための手段（３８）と、品質が所定レベルよりも低い場合に、浄化されたスクラバー流体を前記スクラバー流体ループ（９）に、前記分離機入口（１１，１１’）に、または汚染されたスクラバー流体のためのタンクにそらすおよび／または戻すための手段を備えている、先行請求項のいずれか一つに記載の浄化設備。
【請求項１１】
前記浄化設備は、二以上のスクラバー流体ループから汚染されたスクラバー流体の一部を抜き取るための手段と、前記汚染されたスクラバー流体の前記一部を前記分離機入口に案内するための手段を備えている、先行請求項のいずれか一つに記載の浄化設備。
【請求項１２】
前記汚染されたスクラバー流体の前記一部を前記分離機入口に案内するための手段は流量調整デバイスを備えており、各スクラバー流体ループから前記分離機入口への前記汚染されたスクラバー流体の前記一部の流れを調整する、請求項１１に記載の浄化設備。
【請求項１３】
前記汚染されたスクラバー流体の前記一部を前記分離機入口に案内するための手段は、他のディスクスタック遠心分離機（２９）から汚染された相を受け取るように構成されており、それは、前記スクラバー流体ループ中の前記汚染されたスクラバー流体から少なくとも汚染物質相と浄化されたスクラバー流体を分離するように構成されている、先行請求項のいずれか一つに記載の浄化設備。
【請求項１４】
前記汚染されたスクラバー流体の前記一部を前記分離機入口に案内するための手段は、第二のバッファータンク（３７）と流量調整デバイス好ましくはポンプまたはバルブを経由して他のディスクスタック遠心分離機（２９）から汚染された相を受け取るように構成されている、請求項１３に記載の浄化設備。
【請求項１５】
ｐＨを６〜８の範囲内に維持するように構成された、前記汚染されたスクラバー流体の前記一部の酸性度を制御および／または調整するための手段をさらに備えている、先行請求項のいずれか一つに記載の浄化設備。
【請求項１６】
ディーゼルエンジンのための排出ガス浄化設備であり、排出ガスのための入口を有しているガススクラバーと、前記排出ガスにスクラバー流体を供給するための湿潤デバイスと、汚染されたスクラバー流体を前記排出ガスから取り除くための小滴分離機と、先行請求項のいずれか一つに記載の浄化設備に接続された、スクラバー流体をスクラバーに循環させるためのスクラバー流体ループを備えている、排出ガス浄化設備。
【請求項１７】
排出ガススクラバー流体ループから抜き取られる汚染されたスクラバー流体から少なくとも汚染物質相と浄化されたスクラバー流体を分離する請求項１〜１５のいずれか一つに記載の浄化設備中におけるディスクスタック遠心分離機の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガススクラバー流体のための浄化設備に、またそのような浄化設備中のディスクスタック遠心分離機の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の海運産業は、環境への悪影響を最小にし、国際海事機関（ＩＭＯ）によって設定される規制などの、現在および来たる排出物規制を満たすために、エンジンの燃料の燃焼から生じる排出物などの有害排出物を低減するように努力する。
【０００３】
これの一つの目的は、船からの硫黄酸化物（ＳＯＸ）排出の低減である。硫黄酸化物は、硫黄残留物を包含している燃料の燃焼で作り出される。排出ガス中の硫黄酸化物の量は、排出ガス浄化によって、たとえばスクラバーを使用することによって低減することができる。述べられたスクラバーを用いた排ガスを浄化するプロセスは、汚染されたスクラバー流体を生む。
【０００４】
別の目的は、船舶エンジンからの窒素酸化物（ＮＯＸ）排出の低減である。これは、排出ガス再循環（ＥＧＲ）を実行することによっておこなうことができ、排出ガスの一部がエンジンの燃焼室へ再循環される。しかしながら、排出ガス中のススと粒子の量は低減される必要がある。したがって、排出ガスを浄化することが望ましく、それはスクラバーを使用することによってなされ得る。このプロセスではまた、汚染されたスクラバー流体が産出される。
【０００５】
汚染されたスクラバー流体は、ススや他の有機または無機の燃焼残留物を含んでいる。そのような汚染されたスクラバー流体の海への直接の放出は、環境上の視点から見て容認しがたく、厳格に規制される。他方では、大量の廃棄物を処分のために湾へ輸送することは、高価であり、また望ましくない。
【０００６】
ＪＰ  ３８６８３５２  Ｂ２は、スクラバーからの汚染された海水が貯蔵タンクに蓄積され、スクラバーに再循環される前に遠心分離機と二つのオイルフィルターの組み合わせを使用して浄化される廃水処理のための機器を開示している。
【０００７】
ウェットスクラバーによる熱い／暖かい排出ガスのスクラビングのあいだ、排出ガス中の湿気は水の中に凝縮し、スクラバープロセスのスクラバー流体の容積を増す。さらに、排出ガスからのさまざまな塩は、スクラビングプロセスのスクラバー流体に溶ける傾向がある。塩沈殿の危険を減らすために、流体は薄められる必要があり、それによりスクラバー流体の容積は増大する。
【０００８】
流体は、排出ガスからおよび／またはシステムへの流体の計画的な追加のため、スクラバー流体ループに追加されてよい。システム中のスクラバー流体の容積を維持するため、スクラバー流体はスクラバープロセスから抜き取られなければならない。このとき、一つの問題は、最小の環境影響で環境へスクラバー流体を解放し得るためにスクラバー流体の浄化を改善することである。別の問題は、環境中に解放されるスクラバー流体中のポリ芳香族炭化水素の量、濁り度などに関する規制を満たし得るためにスクラバー流体の浄化を改善することである。
【発明の概要】
【０００９】
したがって、本発明は、排出物処理手順の環境面をさらに改善し、排出物処理手順の効率を改善し、取り扱われ処分される必要のある廃棄物の量を最小にし、点検修理の必要性を最小にすることによって上述された欠点を低減し、スクラバー流体を取り扱うプロセス機器での問題を減らす。
【００１０】
したがって、本発明は、排出ガススクラバー流体ループからの汚染されたスクラバー流体のための浄化設備に関する。スクラバー流体ループは、閉じたスクラバー流体ループ、すなわち、システム内のスクラバーと他のコンポーネントを通るスクラバー流体の再循環を提供する循環システムであってよい。スクラバー流体ループは、エンジンからの排出ガスの全流れを浄化するために使用されるスクラバーおよび／またはたとえばEGR中のエンジンからの排出ガスの流れの一部を浄化するために使用されるスクラバーを含んでいてよい。浄化設備は、スクラバー流体ループから汚染されたスクラバー流体の一部を抜き取るための手段を備えており、それにより、汚染されたスクラバー流体の前記一部を処分のためにスクラバー流体ループから取り除く。スクラバー流体ループから抜き取られる汚染されたスクラバー流体の一部は好ましくは、スクラバー流体ループ内の流体の流れの小部分である。スクラバー流体ループ中の汚染されたスクラバー流体をスクラバーを通して再循環させ、スクラバー流体ループからの汚染されたスクラバー流体の小部分を単に抜き取ることによって、汚染されたスクラバー流体中の汚染物質相の量は、処理されるべき汚染された流体の容積を最小にしながら、汚染物質相の効率的な分離を維持するようなレベルに達することができる。
【００１１】
浄化設備はさらに、汚染されたスクラバー流体の前記一部から少なくとも汚染物質相と浄化されたスクラバー流体を分離するためのディスクスタック遠心分離機を備えており、その分離機は、分離ディスクのスタックまたは分離プレートのセットを備えた分離空間を取り囲んでいる（すなわちその中に形成している）回転軸のまわりに回転可能に構成されたローターを備えている。分離ディスクまたはプレートは、切頭円錐形または他の適切な形をしていてよい。分離機はさらに、前記分離空間の中へ延びている汚染されたスクラバー流体の前記一部のための分離機入口と、前記分離空間から延びている浄化されたスクラバー流体のための第一の分離機出口と、前記分離空間から延びている汚染物質相のための第二の分離機出口を備えている。第一の分離機出口は、好ましくは、回転軸線に関して分離空間の径方向内側部分から延びており、第二の分離機出口は、好ましくは、分離空間の径方向外側部分から延びている。分離機はさらに、油などのスクラバー流体よりも高密または軽量の別の流体相のための第三の分離機出口を備えていてよい。
【００１２】
浄化設備は、多くの容量の汚染されたスクラバー流体の処理を可能にする増大した能力を提供するために平行に接続された二つ以上のそのようなディスクスタック遠心分離機を備えていてもよい。
【００１３】
浄化設備はさらに、汚染されたスクラバー流体の前記一部を分離機入口に案内するための手段と、浄化されたスクラバー流体を第一の分離機出口から放出するための手段と、汚染物質相を第二の分離機出口から回収するため手段を備えている。汚染されたおよび浄化されたスクラバー流体と汚染物質相を案内するための手段は、コンジット、パイプ、チューブ、タンク、ポンプ、バルブ、同様物を備えていてよい。
【００１４】
ディスクスタック遠心分離機を使用することによる排出ガススクラバー流体からの汚染物質相の分離は驚くほど効率的であることがわかった。したがって、そのような分離機の動作に由来する浄化されたスクラバー流体は規制を満たすことができ、したがって、最小の環境影響で環境中に解放され得る。そのような分離機中の分離は、高い分離力と短い分離距離を提供することによって、塊になった粒子を維持するに十分に優しいと同時に効率的である。油粒子などのスクラバー流体中のより軽量な液状有機残留物は、スクラバー流体よりも高密である汚染物質相として油と固形微粒子を分離することをディスクスタック分離機において可能にする手法で流体中のより高密な固形微粒子に付着する傾向がある。したがって、浄化設備は、フィルターまたは他の処理ステップについて同じ必要がなく、したがって、キーコンポーネントの点検修理と交換の必要を最小にすることによって機器の取り扱いを改善する。ディスクスタック遠心分離機をスクラバー流体に適用することによって、汚染物質相の大部分が濃縮形態で取り除かれ得ることも証明された。したがって、廃棄物の容積も低く保たれ得る。
【００１５】
分離機のローターはさらに、汚染物質相すなわち浄化されたスクラバー流体よりも高い密度の分離相を第二の分離機出口の方へ運ぶようにローターの回転速度とは異なる回転速度で駆動されるように構成されたコンベヤスクリューを取り囲んでいる。第二の分離機出口は、分離空間の外側半径よりも小さい半径上で設けられ、コンベヤスクリューは、汚染物質相を半径方向内側へ第二の分離機出口の方へ運ぶように構成され得る。コンベヤスクリューは、少なくとも分離機の排出動作のあいだ、ローターの回転速度と異なる回転速度で駆動されるように構成され得る。そのような分離機の非限定的な例がＷＯ９９６５６１０とＷＯ２００８１４０３７８に説明されている。分離機は、汚染されたスクラバー流体の前記一部から少なくとも汚染物質相と浄化されたスクラバー流体を分離するために、完全に発達した動作速度のあいだ、少なくとも４０００Ｇの、好ましくは少なくとも４５００Ｇの、より好ましくは少なくとも５０００Ｇの遠心力で汚染されたスクラバー流体の前記一部にさらされるように構成されてよく、前記遠心力は、コンベヤスクリューの外側半径で、または分離空間の外側半径で決まる。この装置のため、汚染物質相中の粒子の濃度は非常に高く、したがって、規制を満たすことができかつ最小の環境影響で環境中へ解放され得る浄化されたスクラバー流体を維持しつつ、産出される廃棄物の量を最小にすることができる。分離機は汚染物質相を得るように制御され、粒子の濃度は２０〜６５重量パーセント（ほぼ４５〜９５体積パーセントに対応する）である。
【００１６】
コンベヤスクリューを備えた代替案として、分離機は、汚染された相を分離空間から断続的に放出する動作のあいだ開かれ得る一つ以上の放出ポートを第二の分離機出口が備えている断続的放出分離機、つまりノズル分離機であってよく、第二の分離機出口は分離空間からの汚染された相の連続放出のための一つ以上の放出ポートを備えている。放出ポートまたは放出ノズルは、好ましくは、浄化されたスクラバー流体よりも高い密度の分離された相すなわち汚染物質相の放出のため、分離空間の外側半径からローターの外側まで延びていてよい。これらの代替案によれば、放出物中の汚染物質相すなわち固体および／または液体粒子の量は、放電周波数またはノズルサイズに依存して、約５から約４５までの体積パーセントまで、好ましくは約２０から約３０までの体積パーセントの範囲内にあってよい。したがって、浄化設備は、一つのそのような分離機からの大きい分離キャパシティーを提供し得る。さらなる代替案によれば、浄化設備は、汚染物質相をそのような断続的放出分離機またはノズル分離機からさらなるディスクスタック遠心分離機の入口まで案内するための手段を備えていてよく、そのさらなる分離機は、分離ディスクのスタックまたは分離プレートのセットを備えた分離空間を取り囲んでいるローターを備えている。分離機は、直列に接続されてよい。さらなる分離機は、前に説明されたように、ローターの回転速度とは異なる回転速度で駆動されるように構成されたコンベヤスクリューを備えていてよい。このさらなる選択肢によれば、浄化設備は、粒子の濃度が（ほぼ４５〜９５体積パーセントに対応する）２０〜６５重量パーセントである汚染物質相を今までどおり得て、産出される廃棄物の量を最小にしながら、大きい分離キャパシティーを提供し得る。
【００１７】
分離機入口は気密タイプであってよい。気密入口はローターの環境から密閉され、動作中はスクラバー流体で満たされるように構成されている。気密タイプの入口では、流体の加速は小さい半径で開始され、徐々に増大されながら、流体は入口を去って分離空間に入る。気密タイプの入口を使用することによって、スクラバー流体中の粒子のかたまりに作用するせん断力は最小にされ、それにより、汚染物質相の分離効率をさらに改善することができる。
【００１８】
汚染されたスクラバー流体の前記一部を分離機入口に案内するための前記手段は、流量調整デバイスを備えていてもよい。汚染されたスクラバー流体の前記一部を分離機入口に案内するための手段は、汚染されたスクラバー流体の前記一部のためのバッファータンクをさらに備えていてもよく、それは、汚染されたスクラバー流体の前記一部のための分離機入口が流量調整デバイスを経由してバッファータンクに接続されるように構成されている。流量調整デバイスは、比例弁等などのポンプまたはバルブを備えていてもよい。
【００１９】
浄化設備は、分離機入口の上流で汚染されたスクラバー流体の前記一部に凝集剤を追加するための手段をさらに備えていてもよい。凝集させるものは、汚染されたスクラバー流体中の粒子のアグロメレーションを促進し、高分子電解質かもしれない。
【００２０】
浄化設備は、分離機入口の上流で汚染されたスクラバー流体の前記一部に沈殿剤を追加するための手段をさらに備えていてもよい。沈殿剤は、好ましくは、三価鉄や三価アルミニウムなどの三価イオンをスクラバー流体に追加し、硫酸アルミニウム、（ポリ）塩化アルミニウムおよび／または塩化鉄を備えていてもよい。それによって溶けた塩は、汚染されたスクラバー流体から沈殿され、ディスクスタック遠心分離機中の分離効率をさらに増大させる。
【００２１】
スクラバー流体は水であってよいが、他の適切な液体であってもよい。排ガス浄化のプロセスに初期に含まれる、または動作中のプロセスに追加されるスクラバー流体には、好ましくは生水や淡水や脱塩海水である。スクラバー流体は、一側面では、海水よりも少ない、または遙かに少ない量の塩化物を有している水であることが意図される。生水は、タンクから供給されてもよいし、海水の淡水化によって産出されてもよい。しかしながら、スクラバー流体は、スクラバープロセスから含まれた塩を包含し得る。スクラバー流体との用語は、浄化された、汚染されたスクラバー流体、プロセスにおいて初期から含まれる、またはプロセスにおいて追加されたスクラバー流体、それらの組み合わせであることが意図される。浄化されたスクラバー流体は、低減された量の汚染物質を有しているが、まだ少量の汚染物質を備えていることがある。汚染されたスクラバー流体から分離された汚染物質相はまた、ある量のスクラバー流体を備えていることがある。汚染物質相は、硫黄酸化物残留物、スス、部分的に酸化または非酸化されたディーゼル油、酸化された金属からの塩などの有機または無機の燃焼残留物を備えている固体および／または液体粒子を備えていてもよい。汚染物質相は、浄化されたスクラバー流体よりも高密すなわち高い密度を有している。エンジン中の燃焼で生成された粒子は通常、非常に小さく、μｍ規模よりも低く、一般に約１０から約３０ｎｍまでの範囲内にある。水などの適切な流体中で、それらは、約５から約１００μｍまでの範囲内、特に約１０から約３０μｍまでの範囲内などのμｍ規模でかたまりになる。
【００２２】
浄化設備は、浄化されたスクラバー流体の品質を制御するための手段と、品質が所定レベルよりも低い場合に、浄化されたスクラバー流体をスクラバー流体ループに、分離機入口に、または汚染されたスクラバー流体のためのタンクにそらすおよび／または戻すための手段を備えている。したがって、浄化されたスクラバー流体の清浄がさらに保証され、潜在的な否定の環境の影響の危険を最小にすることができる。
【００２３】
浄化設備は、二以上のスクラバー流体ループから汚染されたスクラバー流体の一部を抜き取るための手段と、汚染されたスクラバー流体の前記一部を分離機入口に案内するための手段を備えていてもよい。
【００２４】
そのようなスクラバー流体ループは、エンジンからの排出ガスの全流量を浄化するために使用されるスクラバーと、たとえばＥＧＲ中のエンジンからの排出ガスの流れの一部を浄化するために使用されるスクラバーを含んでいてもよい。そのようなスクラバー流体ループは、それぞれのスクラバー流体ループ中の前記汚染されたスクラバー流体から少なくとも汚染物質相と浄化されたスクラバー流体を分離するように構成されたディスクスタック分離機をさらに備えていてもよい。そのようなスクラバー流体ループの非限定的な例が、ＥＰ  １０１５４６８２．８に説明されている。汚染されたスクラバー流体の前記一部を分離機入口に案内するための手段は流量調整デバイスを備えていてもよく、それにより、各スクラバー流体ループから分離機入口への汚染されたスクラバー流体の一部の流れを調整する。それにより、汚染されたスクラバー流体の源が、浄化設備のキャパシティーに対して制御および調整され得る。
【００２５】
汚染されたスクラバー流体の前記一部を分離機入口に案内するための手段は、汚染された相をさらなるディスクスタック遠心分離機から受け取るように構成されていてもよく、それは、スクラバー流体ループに含まれており、スクラバー流体ループ中の前記汚染されたスクラバー流体から少なくとも汚染物質相と浄化されたスクラバー流体を分離するように構成されている。したがって、浄化設備は、ＥＰ  １０１５４６８２．８に説明されるような浄化設備中のさらなるディスクスタック遠心分離機に接続されてもよい。汚染されたスクラバー流体の前記一部を分離機入口に案内するための手段は、第二のバッファータンクとポンプやバルブ等などの少なくとも一つの流量調整弁要素を経由してさらなるディスクスタック遠心分離機から汚染された相を受け取るように構成されていてもよい。
【００２６】
浄化設備は、汚染されたスクラバー流体の前記一部の酸性度を調整および／または制御するための手段を備えていてもよい。酸性度を調整および／または制御するための手段は、ｐＨを６よりも高く維持するように構成されてもよく、またｐＨを８よりも低く維持するように構成されてもよい。酸性度を調整および／または制御するための手段は、好ましくはｐＨを６〜８の範囲内に維持するように構成されてもよい。一つの側面では、これは、スクラバー流体ｐＨを減少させるＳＯＸなどの酸性成分を補償するためにおこなわれてもよい。酸性度は、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）やＣａＯ（酸化カルシウム）やＣａ（ＯＨ）２（水酸化カルシウム）などのｐＨ調整合成物を追加することによって、ｐＨを測定および調節することによって制御および／または調整され得る。汚染されたスクラバー流体の前記一部の酸性度は、ある量の溶けた塩の沈殿を促進し、したがってディスクスタック分離機中の良好な分離プロセスを維持するために、制御および／または調整され得る。
【００２７】
本発明はまた、船の大きいエンジンなどのディーゼルエンジンのための排出ガス浄化設備を供給し、それは、排出ガスのための入口を有しているガススクラバーと、排出ガスにスクラバー流体を供給するための湿潤デバイスと、汚染されたスクラバー流体を排出ガスから取り除くための小滴分離機と、汚染されたスクラバー流体の一部をスクラバー流体ループから抜き取るための手段を有する本発明による浄化設備に接続された、スクラバー流体をスクラバーに循環させるための好ましくは閉じたスクラバー流体ループを備えている。本発明による浄化設備はまた、排出ガスなどのガスを浄化するための同様の土地設置スクラバー施設に適用可能である。
【００２８】
本発明の別の側面では、スクラバー流体ループからの汚染されたスクラバー流体を浄化するための方法が提供され、それは、
・スクラバー流体ループから汚染されたスクラバー流体の一部を抜き取ることと、
・ディスクスタック遠心分離機中において、汚染されたスクラバー流体の前記一部から少なくとも汚染物質相と浄化されたスクラバー流体を分離することと、
・分離された汚染物質相を処分することと、
・浄化されたスクラバー流体を放出することを有している。
【００２９】
方法は、放出する前に、浄化されたスクラバー流体の品質を制御し、品質があるレベルよりも低い場合に、浄化されたスクラバー流体をそらすステップをさらに備えていてもよい。浄化されたスクラバー流体は、環境すなわち海へ放出され得るか、異なる目的のためにタンクに貯蔵され得る。方法は好ましくは、上に説明された浄化設備によっておこなわれる。
【００３０】
本発明の他の側面は、排出ガススクラバー流体ループから抜き取られる汚染されたスクラバー流体から少なくとも汚染物質相と浄化されたスクラバー流体を分離するディスクスタック遠心分離機の使用を提供する。ディスクスタック遠心分離機は、汚染物質相を、汚染物質相のための分離機出口の方へ運ぶように構成されたコンベヤスクリューを備えていてもよい。
【００３１】
本発明のさらなる代替実施形態は請求項で定義される。本発明のさまざまな実施形態が、今、図面に関連してより詳しく説明される。図面は、本発明を示す目的のためのものであり、その範囲を限定するように意図されてはいない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】ＷＯ９９６５６１０
【特許文献２】ＷＯ２００８１４０３７８
【特許文献３】ＥＰ  １０１５４６８２．８
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による浄化設備を示している。
【図２】図２は、本発明の別の実施形態による浄化設備を示している。
【図３】図３は、本発明の他の実施形態による浄化設備を示している。
【図４】図４は、本発明のまた他の実施形態による浄化設備を示している。
【図５】図５は、本発明のまた別の実施形態による浄化設備を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
排出ガススクラバー１に接続されたガススクラバー流体のための浄化設備が図１に示される。排出ガススクラバー１は、船のメインまたは補助エンジンなどの大型ディーゼルエンジンの排出コンジット２に作用する。スクラバーは、スクラバー流体のためのスクラバー入口３とスクラバー出口４を備えている。スクラバー出口４は、スクラバー流体のためのバッファータンク６の入口５に接続されている。バッファータンクはさらに、スクラバー供給ポンプ８を経由してスクラバーの入口３にスクラバー流体を供給するための出口７を備えている。スクラバー１とバッファータンク６とそれらを接続しているチューブは、動作中にスクラバー流体が循環される閉じたスクラバー流体ループ９を形成している。スクラバー流体ループはさらに、動作中のプロセスへの生水や淡水や脱塩海水などの清浄なスクラバー流体の追加のための手段を備えていてもよい（図示せず）。これは、スクラバー流体ループ９のどの部分でおこなわれてもよい。
【００３５】
浄化設備は、汚染されたスクラバー流体の一部をスクラバー流体ループから抜き取るための、スクラバー流体ループ９の下流でスクラバー出口４に接続されたチューブを備えている。汚染されたスクラバー流体の前記一部をディスクスタック遠心分離機１２の入口１１へ送るためのチューブに分離機供給ポンプ１０が接続されている。供給ポンプは、たとえば、重力を利用することによって、またはバッファータンク６またはスクラバー１中の過剰圧力によって、分離機入口に流体の流れを供給するための他の手段に置き換えられてもよい。遠心分離機１２は、切頭円錐形の分離ディスクのスタック１５を包含し、分離機入口１１がその中まで延びている分離空間１４を取り囲んでいるローター１３を有している。遠心分離機１２はさらに、浄化されたスクラバー流体の放出のための分離空間の径方向内側部分から延びている第一の分離機出口１６と、分離空間の径方向外側部分からローターを通って延びている、浄化されたスクラバー流体よりも高い密度の分離された相の放出のための放出ポートまたはノズルの形をしている第二の出口１７を備えている。浄化されたスクラバー流体のための第一の分離機出口１６は、放出のために船の外側に、または一時的貯蔵のためのタンクに通じている。第二の分離機出口１７は、汚染された相のための貯蔵タンクに接続されている。
【００３６】
動作中、スクラバー流体は、スクラバー供給ポンプ８によってバッファータンク６からスクラバー入口３に供給される。スクラバー流体は、スクラバー１中において霧にされ、排出コンジット２中のまたはそれからの排出ガスの流れに供給される。スクラバー中において、スクラバー流体は、排出ガスからの有機および無機の燃焼残留物の浄化に使用される。スクラバー流体と排出ガス燃焼残留物の結果の混合物は、ガスストリームから小滴の形で分離され、浄化設備のスクラバー流体のためのスクラバー出口４と入口５からバッファータンク６に送り戻され、それによりスクラバー流体ループ９を閉じている。小さい粒子の形をしているスクラバー流体に包含されている排出ガス燃焼残留物は、流体中のより大きい粒子にかたまりとなり、汚染物質相を形成する。スクラバー流体ループ９から、汚染されたスクラバー流体の小部分が抜き取られ、分離機１２の入口１１に運ばれる。一般に、抜き取られる流れの量は、排出ガスが取り出されるエンジンのＭＷあたり０．２ｍ３／ｈ未満である。１０ＭＷのエンジンについて、抜き取られる流れの量は一般に２ｍ３／ｈ未満である。そのような設定のスクラバー流体ループ中の流体の流れは一般に４００〜１０００ｍ３／ｈであり、それにより、スクラバー流体ループ内の流れの１％未満、または１‰未満が抜き取られる。汚染物質相を包含しているスクラバー流体は、高速で回転する遠心分離機１２のローター１３の中に包含された、ディスクスタック１５を備えた分離空間１４の中に導入される。汚染物質相は、スクラバー流体よりも高い平均密度を有している。遠心力の影響を受けて、また分離ディスクの傾斜表面によって促進されて、汚染物質相はスクラバー流体から分離され、分離空間の径方向外側部分に集められ、第二の分離機出口１７を経由して放出される。第二の分離機出口１７は、放出ポートまたはノズルの形をしており、粒子は、短時間のあいだローター１３の周囲の放出ポートを開くことによって遠心分離機から断続的に放出されるか、ローターの周囲の開放ノズルによって連続的に放出される。放出された汚染物質相は、後の処分のために船上で集められてもよい。放出中の汚染物質粒子の濃度は、放電周波数またはノズルサイズに依存して、約５から約４５までの体積パーセントの、一般に約２０から約３０までの体積パーセントの範囲内にある。浄化されたスクラバー流体は、第一の分離機出口１６から放出のために船の外側へ、または一時的貯蔵のためのタンクへ運ばれる。
【００３７】
図２には、ガススクラバー流体のための別の浄化設備が示されており、それは排出ガススクラバー１に接続されている。浄化設備は、スクラバー流体ループが、バッファータンク６から抜き取られたスクラバー流体ループ中のスクラバー流体の一部を浄化するためのディスクスタック遠心分離機１２’に接続されている点において図１に示されたものと相違している。遠心分離機１２’は、分離機入口１１’が分離空間まで延びている、切頭円錐形の分離ディスクのスタック１５’を包含している分離空間１４’を取り囲んでいるローター１３’を有している。遠心分離機１２’はさらに、分離空間の径方向内側部分から延びている浄化されたスクラバー流体のための第一の分離機出口１６’と、分離空間の径方向外側部分から延びている浄化されたスクラバー流体よりも高い密度の分離された相の放出のための第二の出口１７’を備えている。分離機はさらに、ローター１３’で取り囲まれ、汚染物質相を第二の分離機出口１７’の方へ運ぶようにローターの回転速度とは異なる回転速度で駆動されるように構成されたコンベヤスクリュー１８を備えている。浄化されたスクラバー流体のための第一の分離機出口１６’は、放出のために船の外側に、または一時的貯蔵のためのタンクに通じている。第二の分離機出口１７’は、汚染された相のための貯蔵タンクに接続されてもよい。
【００３８】
動作中、汚染されたスクラバー流体の一部は、スクラバー流体ループ９から抜き取られ、分離機１２’の入口１１’に運ばれる。汚染物質相を包含しているスクラバー流体は、高速で回転する遠心分離機１２’のローター１３’に包含された分離空間１４’の中に、さらにディスクスタック１５’の中に導入される。一般に、ディスクスタックは７５００ｒｐｍで回転しており、分離空間の半径は９３ｍｍであり、したがって、動作中に５７５０Ｇまでの遠心力を働かせる。汚染物質相は、スクラバー流体よりも高い平均密度を有している。遠心力の影響を受けて、また分離ディスクの傾斜表面によって促進されて、汚染物質相はスクラバー流体から分離され、分離空間１４’の径方向外側領域に集められ、ローターの回転速度とは異なる回転速度で駆動されるコンベヤスクリュー１８によってそこから運ばれる。汚染物質相は、第二の分離機出口１７’に運ばれ、そこから放出される。放出された汚染物質相は、後の処分のために船上で集められてもよい。放出中の汚染物質相の濃度は２０〜６５重量パーセントの範囲内にある。浄化されたスクラバー流体は、第一の分離機出口１６’から、放出のために船の外側に、または一時的貯蔵のためのタンクに通じている。
【００３９】
図３は、図１に前に説明されたような、排出ガススクラバー流体のための浄化設備を示しており、第二の分離機出口１７は、第二の分離機供給ポンプ１０’を経由してさらなるディスクスタック遠心分離機２０の分離機入口１９に接続されている。第二の供給ポンプ１０’は、たとえば、重力を利用することによって、分離機入口に流体の流れを供給するための他の手段に置き換えられてもよく、一様かつ制御された流れ（図示せず）を提供することができるバッファータンクに接続されてもよい。さらなる遠心分離機２０は、切頭円錐形の分離ディスク２３のスタックを包含し、分離機入口１９がその中まで延びている分離空間２２を取り囲んでいるローター２１を有している。さらなる遠心分離機２０は、浄化されたスクラバー流体のための第一の分離機出口２４を備えており、それは、分離機１２の浄化されたスクラバー流体のための第一の分離機出口１６に接続されている。さらなる遠心分離機２０は、浄化されたスクラバー流体よりも高い密度の分離された相の放出のための分離空間から延びている第二の出口２５を備えている。分離機２０は、ローター２１で取り囲まれ、汚染物質相を第二の分離機出口２５の方へ運ぶようにローターの回転速度とは異なる回転速度で駆動されるように構成されたコンベヤスクリュー２６を備えている。
【００４０】
動作中、第二の分離機出口１７を経由して分離機１２から放出された汚染された相は、入口１９を経由してさらなる遠心分離機２０の分離空間２２の中に導入される。図２に説明されたものと同様の動作において、汚染物質相は、さらにより多くの浄化されたスクラバー流体を取り除くことによって、それにより汚染物質相をさらに乾燥させることによって、さらに集中される。汚染物質相は、分離空間２２の径方向外側部分に集められ、そこからコンベヤスクリュー２６によって第二の分離機出口２５へ運ばれる。放出された汚染物質相は、後の処分のために船上で集められてもよい。放出中の汚染物質相の濃度は２０〜６５重量パーセントの範囲内にある。浄化されたスクラバー流体は、放出のために船の外側に、または一時的貯蔵のためのタンクに通じている出口２４を経由して、第一の分離機１２からの浄化されたスクラバー流体と別にまたは一緒に放出される。
【００４１】
図４は、図２に前に説明されたものに似た、排出ガススクラバー流体のための浄化設備を示しており、ディスクスタック遠心分離機１２’は、スクラバー流体ループ９から、この場合はバッファータンク６から抜き取られた汚染されるスクラバー流体を浄化するために配置されている。スクラバー流体ループは、ディスクスタックを備えているさらなる遠心分離機２９を有している。出口２７から始まり、バッファータンク６は、分離機供給ポンプ３０を経由してさらなる遠心分離機２９の分離機入口２８に接続されたスクラバー流体のための浄化ループを備えている。遠心分離機２９は、切頭円錐形の分離ディスク３３のスタックを包含し、分離機入口２８がその中まで延びている分離空間３２を取り囲んでいるローター３１を有している。遠心分離機２９はさらに、浄化されたスクラバー流体のための第一の分離機出口３４と、分離空間からローターを通って延びている、浄化されたスクラバー流体よりも高い密度の分離された相の放出のための放出ポートまたはノズルの形をしている第二の出口３５を備えている。第一の分離機出口３４は、バッファータンク６の入口３６に接続され、浄化ループを閉じている。代替案として、第一の分離機出口はまた、放出のために船の外側に、または一時的貯蔵のためのタンクに通じている出口に接続され、それにより、第一の分離機出口３４からの浄化されたスクラバー流体の一部を図３に示されたものに似た、第一の分離機１２’からの浄化されたスクラバー流体の一部と別にまたは一緒に放出してもよい。
【００４２】
図４の浄化設備の動作は、浄化ループの追加を伴って図２に説明されたものと同様である。バッファータンク６中のスクラバー流体は、連続的にまたは必要なときに、分離機供給ポンプ３０によって出口２７を経由して浄化ループの中に、遠心分離機２９の分離機入口２８に送られる。汚染物質相を包含しているスクラバー流体は、高速で回転する遠心分離機２９のローター３１の中に包含された分離空間３２の中に、さらにディスクスタック３３の中に導入される。汚染物質相は、スクラバー流体から分離され、分離空間の径方向外側領域に集められ、そこから第二の分離機出口３５を経由して放出される。第二の分離機出口３５は、放出ポートまたはノズルの形をしており、粒子は、短時間のあいだローター３１の周囲の放出ポートを開くことによって遠心分離機から断続的に放出されるか、ローターの周囲の開放ノズルによって連続的に放出される。放出された汚染物質相は、後の処分のために船上で集められてもよい。放出中の汚染物質相の濃度は、放電周波数またはノズルサイズに依存して、約５から約４５までの体積パーセント、一般に約２０から約３０までの体積パーセントの範囲内にある。浄化されたスクラバー流体は、第一の分離機出口３４から放出され、バッファータンク６に送られる。
【００４３】
図５では、図４に説明された浄化設備が、浄化ループ中の第二の分離機出口３５に接続された放出バッファータンク３７を組み込むことによってさらに修正されている。バッファータンク３７はさらに、流体調整手段を経由してディスクスタック遠心分離機１２’の入口１１’に接続されている。流体調整手段は、重力駆動流れと組み合わせた供給ポンプまたはバルブを備えていてもよい。浄化設備の動作は、浄化ループ中の分離機２９からの放出汚染物質相が分離機１２’の中に導入され、その中でさらに集中される点において図４に説明されたものと相違している。バッファータンク６と３７からの汚染された流体の流れは、適切なやり方で流れを変更または混合するように個々に制御されてもよい。
【００４４】
いずれかの図に示された浄化設備は、図５に示された品質管理デバイス３８をさらに備えていてもよい。この品質管理デバイス３８は、第一の分離機出口に１６’または１６を下流に接続された図１〜５のいずれかに一つに含まれていてもよい。品質管理デバイス３８は、品質がある必要または所定の品質レベルよりも低い場合に、浄化されたスクラバー流体の流れをそらすように適合されている。したがって、浄化されたスクラバー流体は、スクラバー流体ループ９に、たとえば、バッファータンク６に、分離機入口１１または１１に、または個別のタンク（図示せず）にそらされ得る、および／または、戻され得る。品質管理デバイスは、ポリ芳香族炭化水素などの特定の化合物の濁り度、ｐＨおよび／または濃度を制御するように適合されてもよい。一般に品質管理装置は、浄化されたスクラバー流体の濁り度は、２５ＦＮＵ（formazin nephlometric units）未満、または２５ＮＴＵ（nephlometric turbidity units）未満であり、システムに入力されている流体の濁り度よりも高く、酸性度は、演習および輸送中を除いて船外放出のときにｐＨ６．５よりも高く、システムに入力されている流体に対する最大差はｐＨ２であるように制御する。
【００４５】
図のいずれかに示された浄化設備はさらに、図５に示されるように、汚染されたスクラバー流体への凝集剤の追加のためのデバイス３９を分離機入口１１’の上流に備えていてもよい。そのようなデバイス３９は、図１〜５のいずれか一つに含まれ、いずれかの分離機入口１１、１１’または１９の上流と、オプションの供給ポンプ１０または１０’の上流または下流に配置されてもよい。凝集剤は高分子電解質であってもよく、必要とされるときに、汚染されたスクラバー流体中の粒子のかたまりになるのを促進するために追加され、分離効率および／または分離キャパシティーを改善する。同様の方法で、汚染されたスクラバー流体への沈殿剤の追加のためのデバイスが、いずれかの分離機入口１１、１１’または１９の上流と、オプションの供給ポンプ１０または１０の上流または下流に配置されてもよい。沈殿剤は、三価の鉄や三価のアルミニウムなどの三価のイオンをスクラバー流体に追加するために選択され、硫酸アルミニウムや塩化（ポリ）アルミニウムや塩化鉄の形をしていてもよい。
【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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【国際調査報告】
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