(57)【要約】【課題】  排ガス処理装置において、活性炭素繊維を使用することにより排ガス中の硫黄酸化物を除去すると共に、海水を使用しても活性炭素繊維が目詰まりを起こすことのない排ガス処理装置を提供することを課題とする。【解決手段】  排ガスを海水により加湿し、該加湿された排ガス中の硫黄酸化物と水と酸素とを活性炭素繊維を用いて反応させて希硫酸を生成し、上記活性炭素繊維から排出された上記希硫酸と上記海水中のカルシウムと反応させて硫酸カルシウムを生成し、生成された上記硫酸カルシウムを上記海水から除去し、上記硫酸カルシウムが除去された海水により上記活性炭素繊維を洗浄する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス中の硫黄酸化物を処理する方法において、上記排ガスを海水により加湿し、該加湿された排ガスを触媒により反応させて希硫酸を生成し、上記触媒から排出された上記希硫酸と上記海水中に含まれるカルシウムと反応させて硫酸カルシウムを生成し、生成された上記硫酸カルシウムを上記海水から除去し、上記硫酸カルシウムが除去された海水を上記触媒の上方から散水することを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項２】
上記触媒が活性炭素繊維であることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理方法。
【請求項３】
排ガス処理装置において、硫黄酸化物を含有する排ガスが導入される反応塔と、該反応塔の内に配設され上記排ガス中の硫黄酸化物を水及び酸素と反応させて希硫酸を生成する活性炭素繊維と、上記活性炭素繊維の排ガス上流側に配設され上記排ガスを加湿する循環水散布器と、上記活性炭素繊維の排ガス下流側に配設され上記活性炭素繊維を洗浄する中和海水散布器と、上記反応塔の下部に形成されると共に生成された希硫酸及び海水を貯溜する貯留槽と、該貯留槽に海水を供給する海水供給ラインと、上記貯留槽内の貯留液を上記循環水散布器に供給する反応塔循環ラインと、上記貯溜槽内の上記貯溜水が反応塔循環ラインを介して供給されると共に上記海水導入ラインを介して海水が供給されて海水を中和するＰＨ調整槽と、上記ＰＨ調整槽内の中和された海水を上記中和海水散布器に供給する中和海水循環ラインとを備えたことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項４】
上記中和海水循環ラインに生成された硫酸カルシウムを除去するフィルタを備えたことを特徴とする請求項３記載の排ガス処理装置。
【請求項５】
上記ＰＨ調整槽からの上澄み液を溜める排水処理槽と、該排水処理槽の廃液を排出する排水ポンプとを備えるとともに、上記中和海水供給ラインをＰＨ調整槽の上部に接続したことを特徴とする請求項３記載の排ガス処理装置。
【請求項６】
上記ＰＨ調整槽からの上澄み液を溜める上澄液槽と、該ＰＨ調整槽の下部から廃液を抜き出す排水ポンプとを備えるとともに、上記中和海水供給ラインを上澄液槽に接続したことを特徴とする請求項３記載の排ガス処理装置。
【請求項７】
上記活性炭素繊維と上記循環水散布器との間に冷却器を備えたことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に船舶、海洋構造物、あるいは真水が貴重な離島等に搭載、あるいは設置された各種燃料を燃焼させるディーゼルエンジン、ボイラ等から排出される排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯX）を除去する排ガス処理装置或いは処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に従来の、陸上における排煙処理システムによる排ガス処理の一例を説明する。
図７中、符号８１はボイラ、８２は脱硝装置、８３は空気予熱器、８４は集塵器、８５はガス・ガスヒータ、８６は脱硫装置及び８７は煙突を各々図示する。
図７に示すように、ボイラ８１等の出口には、触媒を用いた脱硝装置８２を設け、該脱硝装置８２の出口に空気予熱器８３を設置し、排ガス温度を１３０℃程度まで低減するようにしている。
【０００３】
上記空気予熱器８３を通過した排ガスは、集塵器８４で集塵された後、ガス・ガスヒータ８５を経由して、脱硫装置８６に導かれ、ここで硫黄酸化物（ＳＯX）を除去した後、煙突８７から排ガスを大気中に排出するようにしている。
【０００４】
従来、上記脱硫装置８６で排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯX）を除去する主要な方法として、炭酸カルシウムを吸収剤として用いて上記硫黄酸化物（ＳＯX）を吸収し、石膏として回収するいわゆる石灰−石膏方法が使用されている。該方法において、ガス−液比、滞留時間等を種々変化させて、出口の硫黄酸化物（ＳＯX）の濃度の低下を図っている。
しかしながら、上述の従来の排ガス処理装置においては、硫黄酸化物を除去するために多量の吸収剤が必要となるという問題がある。
【０００５】
そこで、図８に示すように活性炭素繊維を使用したものが提案されている。
図８中、符号９１はボイラ、９２は脱硝装置、９３は空気予熱器、９４は集塵器、９５はガス・ガスヒータ、９６は脱硫装置、９７は煙突及び９８は高深度硫酸塔を各々図示する。
【０００６】
図８に示すように、ボイラ９１から排出された排ガスは、脱硝装置９２及び脱硫装置９６において上述と同様に、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯX）及び硫黄酸化物（ＳＯX）を除去するようにしている。
その後、高深度硫酸塔９８に導かれ、該装置９８内に充填された６００〜１０００℃の温度範囲にて熱処理を施した活性炭素繊維（ＡＣＦ）と接触して反応が促進される。
【０００７】
なお、この硫黄酸化物（ＳＯX）を除去の場合に、上記高深度硫酸塔９８内において、水の代わりに水酸化ナトリウム等の水溶液で反応させることにより、硫酸の代わりに硫酸ナトリウム等の塩類として回収することもできる。
【０００８】
ここで、上記高深度硫酸塔９８内に充填する熱処理活性炭素繊維は、石炭・石油化学の残差として出るピッチを溶融紡糸して得たピッチ系炭素繊維を還元雰囲気の条件で焼成してなるものである。（例えば、特許文献１参照）
しかしながら、上述の図７に記載のものでは、活性炭素繊維を洗浄するためには多量の清水が必要となるが、清水の量に制限のある船舶には採用が難しいという問題がある。
また、上述の図８に記載の排ガス処理装置においては、清水の代わりに水酸化ナトリウム等の水溶液を使用することも開示されている。
【０００９】
そして、この排ガス処理装置を船舶、離島等に設置する場合、水、或いは水酸化ナトリウム水溶液の代用として海水を使用したいが、海水を活性炭素繊維の洗浄に使用した場合、海水中のカルシウム等のイオン等が活性炭素繊維上で反応して固形物が析出されて活性炭素繊維が目詰まりを起こす可能性があるという問題が発生する。
【００１０】
【特許文献１】特許第３２７２３６６号公報（第２、５頁、図１、図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の問題点を解決するために提案されたものであり、排ガス処理装置、或いは排ガス処理方法において、活性炭素繊維を使用することにより排ガス中の硫黄酸化物を除去すると共に、活性炭素繊維の洗浄等に海水を使用しても活性炭素繊維が目詰まりを起こすことのない排ガス処理装置、処理方法、或いはこれらに用いられる脱硫触媒の洗浄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】
【００１２】
第１の手段に係る排ガス処理方法は、硫黄酸化物を含有する排ガスを海水により加湿し、該加湿された排ガスを触媒により反応させて希硫酸を生成し、上記触媒から排出された上記希硫酸と上記海水中に含まれるカルシウムと反応させて硫酸カルシウムを生成し、生成された上記硫酸カルシウムを上記海水から除去し、上記硫酸カルシウムが除去された海水を上記触媒の上方から散水することを特徴とする。
【００１３】
また、第２の手段に係る排ガス処理方法は、第１の手段において上記触媒が活性炭素繊維であることを特徴とする。
【００１４】
上述の第１の手段、および第２の手段に係る排ガス処理方法によれば、触媒を使用した排ガス処理において、清水の代わりに海水を利用することが可能となり、且つ触媒の洗浄にカルシウム等のイオンを除いた海水を使用するので固形物が触媒に詰まって目詰まりを起こすことがない。
【００１５】
第３の手段に係る排ガス処理装置は、硫黄酸化物を含有する排ガスが導入される反応塔と、該反応塔の内に配設され上記排ガス中の硫黄酸化物を水及び酸素と反応させて希硫酸を生成する活性炭素繊維と、上記活性炭素繊維の排ガス上流側に配設され上記排ガスを加湿する循環水散布器と、上記活性炭素繊維の排ガス下流側に配設され上記活性炭素繊維を洗浄する中和海水散布器と、上記反応塔の下部に形成されると共に生成された希硫酸及び海水を貯溜する貯留槽と、該貯留槽に海水を供給する海水供給ラインと、上記貯留槽内の貯留液を上記循環水散布器に供給する反応塔循環ラインと、上記貯溜槽内の上記貯溜水が反応塔循環ラインを介して供給されると共に上記海水導入ラインを介して海水が供給されて海水を中和するＰＨ調整槽と、上記ＰＨ調整槽内の中和された海水を上記中和海水散布器に供給する中和海水循環ラインとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
上述の第３の手段に係る排ガス処理装置によれば、活性炭素繊維上で排ガスの脱硫処理が行われ、貯留槽或いはＰＨ調整槽で海水中からカルシウム等のイオンが除去される。即ち、排ガス処理装置の運転に主に海水が使用されるので、清水資源の乏しい地域、場所においても排ガスが有効に脱硫処理される。
【００１７】
また、カルシウム等のイオンが除去された海水により活性炭素繊維の洗浄も行われるので、活性炭素繊維上で固形物が生成されず、活性炭素繊維が目詰まりを起こすことがない。
【００１８】
また、第４の手段に係る排ガス処理装置は、上記第３の手段において、上記中和海水循環ラインに生成された硫酸カルシウムを除去するフィルタを備えたことを特徴とする。
上述の第４の手段に係る排ガス処理装置によれば、反応塔の活性炭素繊維に供給される海水に含有される細かい固形物はフィルタにより除去される。
【００１９】
第５の手段に係る排ガス処理装置は、上記第３の手段において、上記ＰＨ調整槽の上澄み液を溜める排水処理槽と、該排水処理槽の廃液を排出する排水ポンプとを備えるとともに、上記中和海水供給ラインをＰＨ調整槽の上部に接続したことを特徴とする。
上述の第５の手段に係る排ガス処理装置によれば、反応塔の活性炭素繊維に供給される海水はＰＨ調整されてカルシウム等のイオンが除去され、カルシウム等のイオンと排ガス中の硫黄酸化物等により生成された硫酸カルシウム等の硫酸塩は排水ポンプにより装置外に排出される。
【００２０】
第６の手段に係る排ガス処理装置は、上記第３の手段において、上記ＰＨ調整槽の上澄み液を溜める上澄液槽と、該ＰＨ調整槽の下部からの廃液を排出する排水ポンプとを備えるとともに、上記中和海水供給ラインを上澄液槽に接続したことを特徴とする。
第６の手段に係る排ガス処理装置によれば、反応塔の活性炭素繊維に供給される海水はＰＨ調整されてカルシウム等のイオンが除去され、カルシウム等のイオンと排ガス中の硫黄酸化物等により生成された硫酸カルシウム等の硫酸塩は排水ポンプにより装置外に排出される。
【００２１】
第７の手段に係る排ガス処理装置は、上記第３〜６のいずれかの手段において、上記活性炭素繊維と上記循環水散布器との間に冷却器を備えたことを特徴とする。
第７の手段に係る排ガス処理装置によれば、冷却器により加湿された排ガスは冷却されて活性炭素繊維に導入されるので、硫酸カルシウム等の硫酸塩の溶解度が高くなり、活性炭素繊維上での硫酸塩の析出が防止される。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、触媒を使用した排ガス処理において、清水の代わりに海水を利用することが可能となる。それに加えて、触媒の洗浄にカルシウム等のイオンを除いた海水を使用するので固形物が触媒に詰まって目詰まりを起こすことがなくなる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、排ガス処理装置において、活性炭素繊維上で排ガスの脱硫処理が行われ、貯留槽或いはＰＨ調整槽で海水中からカルシウム等のイオンが除去される。即ち、排ガス処理装置の運転に主に海水が使用されるので、清水資源の乏しい地域、場所においても排ガスを有効に脱硫処理することが可能となる。
【００２４】
これに加えて、カルシウム等のイオンが除去された海水により活性炭素繊維の洗浄が行われるので、活性炭素繊維上で固形物が生成されず、活性炭素繊維が目詰まりを起こすことがない。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、排ガス処理装置において、反応塔の活性炭素繊維に供給される海水に含有される細かい固形物はフィルタにより除去されるので、活性炭素繊維が目詰まりを起こしにくくなる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、排ガス処理装置において、反応塔の活性炭素繊維に供給される海水はＰＨ調整されてカルシウム等のイオンを除去することができ、且つ、カルシウ等のムイオンと排ガス中の硫黄酸化物等により生成された硫酸カルシウム等の硫酸塩を排水ポンプにより装置外に排出することができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、排ガス処理装置において、反応塔の活性炭素繊維に供給される海水はＰＨ調整されてカルシウム等のイオンを除去できる。そして、カルシウム等のイオンと排ガス中の硫黄酸化物等により生成された硫酸カルシウム等の硫酸塩は排水ポンプにより装置外に排出することができる。
【００２８】
請求項７に記載の発明によれば、排ガス処理装置において、冷却器により加湿された排ガスは冷却されて活性炭素繊維に導入されるので、硫酸カルシウム等の硫酸塩の溶解度が高くなり、活性炭素繊維上での硫酸塩の析出が防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係わる排ガス処理装置を示す図、図２は本発明の第１の実施の形態に係わる排ガス処理装置における制御を示す図である。
【００３０】
図３は本発明の第２の実施の形態に係わる排ガス処理装置を示す図、図４は本発明の第３の実施の形態に係わる排ガス処理装置を示す図、図５は本発明の第４の実施の形態に係わる排ガス処理装置を示す図、図６は本発明の第５の実施の形態に係わる排ガス処理装置を示す図である。
【００３１】
先ず、図１に基づき本発明の第１の実施の形態に係わる排ガス処理装置につき説明する。
船舶等の海洋構造物には、図１に示すように、推進用或いは発電機用としてディーゼルエンジン１が搭載されている。ディーゼルエンジン１からの排気ガスは、煙道２、排気ガス処理装置、煙道４および煙突５を通り船外に排出される。なお、通常この排気ガスには、約１０００ｐｐｍ程度の硫黄酸化物（ＳＯ2、ＳＯ3）、約１０％程度の酸素、及び二酸化炭素、窒素、水が含まれている。
【００３２】
そして、この排気ガス処理装置には反応塔３が設けられている。この反応塔３の下部には、排気ガスの浄化で生成した液体を溜める貯留槽が形成されている。
【００３３】
反応塔３の貯留槽の上方には煙道２が接続されており、煙道２の途中には、排ガスを増湿冷却すべく循環水を排ガス中に噴霧する循環水散布器６が配設されている。ディーゼルエンジン１からの排気ガスは、循環水散布器６から噴霧された循環水により粉塵等が洗い流されるとともに、降温加湿されて反応塔３内に導入される。
【００３４】
反応塔３の上方には６００〜１０００℃の温度範囲にて熱処理が施された活性炭素繊維（ＡＣＦ）等の触媒層８が配設されている。
上記の熱処理活性炭素繊維は、好ましくは石炭・石油化学の残渣として出るピッチを溶融紡糸して得たピッチ系炭素繊維を還元雰囲気の条件で焼成してなるものである。
【００３５】
この触媒層８の下方には排ガスを洗浄、降温加湿すべく循環水を排ガス中に噴霧する循環水散布器７が配設されており、反応塔３内に導入された排気ガスは、再度洗浄されるとともに降温加湿される。
さらに、触媒層８の上方には、触媒層８を洗浄するために後述するように成分調整された中和海水を散布する中和海水散布器９が配設されている。
【００３６】
上述の構成において、反応塔３内に導入された排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ2、ＳＯ3）は、一部循環水散布器６、７により除去されるが、残留した硫黄酸化物は、活性炭素繊維（ＡＣＦ）触媒層８の作用により、排ガス中の酸素及び排ガス中の水分、散布器６，７で加湿された水分或いは中和海水散布器９からの水と反応して希硫酸が生成される。
そして、触媒層８で形成された希硫酸は、中和海水散布器９から散布される成分調整された中和海水により洗い流されて反応塔３下部の貯留槽に落下する。
【００３７】
その後、希硫酸は反応塔３の下部の貯留槽にて海水中のカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等（以下、総称して「カルシウムイオン等」と言う。）と反応して硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム（以下、総称して「硫酸カルシウム等」と言う。）の硫酸塩が形成される。
なお、上述のごとく、中和海水散布器９から散布される海水は後に述べるように成分調整されてカルシウムイオン等が除去されているため、活性炭素繊維（ＡＣＦ）等触媒層８内では硫酸カルシウム等の硫酸塩は形成されない。
【００３８】
一方、活性炭素繊維（ＡＣＦ）等触媒層８にて硫黄酸化物が除去された排ガスは、煙道４および煙突５を通り、外部へ排出される。
【００３９】
次に、上記の反応塔３に接続されている各種の液体供給、循環、補給ラインにつき説明する。
反応塔３には、反応塔３の下部の貯留槽内の海水を循環させる反応塔循環ライン２０と、海水を供給する海水供給ライン３０と、成分調整された中和海水を供給する中和海水循環ライン４０と、清水を補給する清水補給ライン５０とが接続されている。
【００４０】
即ち、船外の海水を反応塔３内の触媒である活性炭素繊維に直接散水するのではなく、ＰＨ調整槽１０を設け、ＰＨ調整槽１０によりＰＨ及び成分を調整し、その調整された中和海水を反応塔３内に中和海水散布器９から散水するようになっている。
【００４１】
まず、反応塔循環ライン２０につき説明する。
反応塔循環ライン２０において、反応塔３の下部の貯留槽内に溜まっている硫酸カルシウム等の硫酸塩、希硫酸等を含有する海水は配管２２を介して反応塔循環ポンプ２１により吸引される。
【００４２】
反応塔循環ポンプ２１により吸引された海水の一部は、遠隔制御弁２６及び配管２３を介して、煙道２の途中に配設された循環水散布器６に供給される。またこの海水の一部は、遠隔制御弁２７及び配管２４を介して反応塔３内に配設された循環水散布器７に供給される。
さらに、反応塔循環ポンプ２１の吐出側には、遠隔制御弁２８を介してＰＨ調整槽１０に海水を排出する配管２５が接続されている。
【００４３】
反応塔３の下部の貯留槽には、その水位レベルを検出するレベル計７１（又は、レベルスイッチ）が設けられている。
そして、図２に示すように、レベル計７１からの信号は、制御盤７０内の反応塔レベル制御器７６a（又は制御回路、制御シーケンス）により設定値と比較されて設定値以下となった場合には、後記する海水供給ライン３０の遠隔制御弁３５が開いて海水が供給、或いは海水の供給量が増加される。
【００４４】
次に、海水供給ライン３０につき説明する。
海水は、船舶の船底１４に設けられた海水吸入口から、海水供給ポンプ３１により、配管３２を介して吸入される。吸入された海水は、遠隔制御弁３５及び配管３４を介して反応塔３の触媒層８より下方の位置に投入される。さらに吸入された海水の一部は遠隔制御弁３６及び配管３３を介してＰＨ調整槽１０へ送付される。
【００４５】
ＰＨ調整槽１０には、上述のごとく、反応塔循環ライン２０により希硫酸、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩を含有する海水が移送され、また、海水供給ライン３０によりカルシウム等のイオンを含有する外部の海水が供給される。
ＰＨ調整槽（中和槽）１０において、残留する希硫酸は海水中のカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウム等のイオンと反応し、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム等の硫酸塩が生成される。
【００４６】
そして生成された硫酸カルシウム等の硫酸塩等は固形物として析出されて、ＰＨ調整槽１０の底に沈殿する。一方、上澄み液は、カルシウムイオン等を含有しない中和された液体（中和海水）となっている。
【００４７】
この場合、ＰＨ調整槽１０にはＰＨ計７３が設置されており、ＰＨ調整槽１０内の液体の酸度（ＰＨ）が中和されているか否かを検知するようになっている。
そして、図２に示すように、ＰＨ計からの信号は制御盤７０内のＰＨ調整器（又は制御回路、制御シーケンス）７６ｂに送付される。
ＰＨ調整器７６ｂでは、入力されたＰＨ値と予め設定された設定値（好ましくはＰＨ＝７．０）とが比較され、ＰＨ値が所定の値より低い場合は、海水供給ライン３０からの海水の量を増加させ、ＰＨ値が高い場合は海水の量を減少させるように遠隔制御弁３６の開度が制御される。
【００４８】
次に、中和海水循環ライン４０につき説明する。
中和海水循環ライン４０は、ＰＨ調整槽１０にて成分が調整された中和海水を、触媒層８の洗浄液として反応塔３の上部に配設された中和海水散布器９に送付するラインである。
【００４９】
ＰＨ調整槽１０内の成分が調整された中和海水は、中和海水循環ポンプ４１にて吸引される。吸引された中和海水は、配管４４、４５及び遠隔制御弁４９を介して反応塔３内の中和海水散布器９へ送付される。
【００５０】
また、配管４４の途中には、中和海水散布器９へ固形物が移送されないようにするために、２個のフィルタ４８ａ、４８ｂおよび２組の遠隔制御弁４７ａ、４７ｂが挿入されている。２組設けているのは、１組を使用、他の１組を洗浄、保守するためである。
【００５１】
さらに、中和海水循環ポンプ４１とフィルタ４８ａ、４８ｂとの間の配管４４には、遠隔制御弁４６及び配管４３が接続されており、余分な中和海水は配管４３を介して船外へ排出される。なお、この配管４３及び遠隔制御弁４６は、フィルタ４８ａ、４８ｂの下流側に接続しても良い。
【００５２】
また、ＰＨ調整槽１０にはＰＨ調整槽１０の水位を検出するレベル計（又はレベルスイッチ）７２が設けられている。そして、図２に示すように、レベル計７２にて検出された水位は制御盤７０内のＰＨ調整槽レベル制御器（又は制御回路、制御シーケンス）７６ｃに送信される。ＰＨ調整槽レベル制御器７６ｃは、入力された水位と予め設定された設定値とを比較し、入力された水位が設定値より大きくなった場合には、遠隔制御弁４６を開き中和海水を船外に排出する。
【００５３】
一方、上記の中和海水循環ライン４０の遠隔制御弁４９の下流側には、清水補給ライン５０が接続されている。この清水補給ライン５０は清水タンク５２、清水タンク５２から清水を補給するための清水補給ポンプ５１、配管５３及び遠隔制御弁５４から構成されている。
【００５４】
また、煙道４には硫黄酸化物濃度計７５が設けられており、この硫黄酸化物濃度計７５にて検出された硫黄酸化物濃度に基づき、補給すべき清水量が演算されて遠隔制御弁５４及び中和海水循環ライン４０の遠隔制御弁４９が制御される。
即ち、図２に示すように、硫黄酸化物濃度計７５にて煙道４内の排ガス中の硫黄酸化物濃度が検出され、その検出信号は、制御盤７０内の脱硫性能制御器（又は制御回路、制御シーケンス）７６ｄに送信される、脱硫性能制御器７６ｄは、入力された濃度と予め設定された設定値とを比較し、入力された濃度が設定値より高い場合は、清水補給ライン５０中の遠隔制御弁５４を開くとともに、中和海水循環ライン４０中の遠隔制御弁４９の開度を増加させる。
【００５５】
以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
例えば、清水補給ライン５０は配管４５以外の場所へ接続するようにしても良い。
【００５６】
また、船外に排水する配管４３は、フィルタ４８ａ、４８ｂの上流側に接続するのではなく、フィルタ４８ａ、４８ｂの下流側に接続し、フィルタ４８ａ、４８ｂにて固形物を除去した後に排出するようにしても良い。
さらに、２個のフィルタ４８ａ、４８ｂおよび２組の遠隔制御弁４７ａ、４７ｂは、中和海水循環ポンプ４１の吐出口側に配設しているが、吸入口側の配管４２に配設するようにしても良い。
弁についても、図２に示す遠隔、或いは自動制御が必要な、弁３５、３６、４６、５４、４９のみを遠隔制御弁とし、それ以外は手動弁としても良い。更には、小規模な排ガス処理装置においては、全て手動弁とすることも可能である。
また、ＰＨ調整槽１０を反応塔３と一体的に形成することも可能性ある。
【００５７】
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる排気ガス処理装置について図３を用いて説明する。
なお、図３においては、第１の実施の形態と同一の部位については同一の符号を付して示している。また、第１の実施形態と同一の部位についての説明は省略して、第１の実施形態との相違点について説明する。
この第２の実施の形態において、反応塔３、反応塔循環ライン２０、ＰＨ調整槽１０、海水供給ライン３０および清水補給ライン５０は第１の実施の形態と同じである。
【００５８】
第１の形態と異なっている点は、中和海水循環ライン４０において、フィルタ４８ａ、４８ｂおよび遠隔制御弁４７ａ、４７ｂを省略すると共に、配管４２をＰＨ調整槽１０内の水面付近に接続し、上澄み液を中和海水循環ポンプ４１にて吸引し、中和海水散布器９に送付するようにしている。
【００５９】
この場合、ＰＨ調整槽１０の底部には、別途排水ポンプ６５及び配管６６が接続されている。そして、レベル計７２が所定の値を超えたときに排水ポンプ６５はオンとなり、ＰＨ調整槽１０内の余分な中和海水および固形物は船外へ排出される。
本第２の実施の形態によれば、フィルタを省略できるので、排ガス処理装置をより簡素にできる。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施の形態にかかる排気ガス処理装置について図４を用いて説明する。
なお、図４においては、第１、２の実施の形態と同一の部位については同一の符号を付して示している。また、第１、２の実施形態と同一の部位についての説明は省略して、第２の実施形態との相違点について説明する。
この第３の実施の形態において、反応塔３、反応塔循環ライン２０、海水供給ライン３０および清水補給ライン５０は第２の実施の形態と同じである。
【００６１】
第２の実施の形態と異なる点は、ＰＨ調整槽１０ａに隣接して排水処理槽１５を設けた点にある。ＰＨ調整槽１０ａと排水処理槽１５との間には仕切り壁１６が配設されている。また、仕切り壁１６の上部にはＬ字型の固形物じゃま板１８が配設されている。そして、中和海水循環ライン４０の配管４２の取入れ口は仕切り壁１６の固形物じゃま板１８の上方に接続されている。
【００６２】
この第３の実施の形態では、反応塔循環ライン２０からの廃液および海水供給ライン３０からの海水は、ＰＨ調整槽１０ａ内に導入され、酸性が調整されるとともに希硫酸は海水中のカルシウムイオン、マグネシウムイオン等と反応して硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等が生成される。そして生成された硫酸マグネシウム等の固形物は、ＰＨ調整槽１０ａ底部に沈殿する。
【００６３】
中和海水循環ポンプ４１の吸入側は、配管４２を介してＰＨ調整槽１０ａの水面付近に接続されている。
一方、ＰＨ調整槽１０ａから溢れた中和海水は、仕切り壁１６の上端をオーバーフローして排水処理槽１５へ流れる。
【００６４】
そして、排水処理槽１５内の水位がある程度上昇したときに、レベル計７２でそれを検出し、排水ポンプ６５をオンにして廃液を船外に排出する。
【００６５】
次に、本発明の第４の実施の形態にかかる排気ガス処理装置について図５を用いて説明する。
なお、図５においては、第３の実施の形態と同一の部位については同一の符号を付して示している。また、第３の実施形態と同一の部位についての説明は省略して、第３の実施形態との相違点について説明する。
この第４の実施の形態において、反応塔３、反応塔循環ライン２０、海水供給ライン３０、清水補給ライン５０、上澄液槽１９および排水ポンプ６５等は、第３の実施の形態と同じである。
【００６６】
本発明の第４の実施の形態において、中和海水循環ポンプ４１の吸入口側の配管４２は、上澄液槽１９の底部に接続されている。
また、中和海水循環ポンプ４１の吐出口側の配管４４には、第１の実施の形態と同様に、フィルタ４８ａ、４８ｂ及び遠隔制御弁４７ａ、４７ｂが配設されている。
そして、ＰＨ調整槽１０ａ内の固形物は、中和海水と共に中和海水循環ポンプ４１により吸入され、フィルタ４８ａ、４８ｂにより回収される。
【００６７】
本発明の第５の実施の形態にかかる排気ガス処理装置について図６を用いて説明する。
なお、図６においては、第４の実施の形態と同一の部位については同一の符号を付して示している。また、第４の実施形態と同一の部位についての説明は省略して、第４の実施形態との相違点について説明する。
【００６８】
この第５の実施の形態において、反応塔３、反応塔循環ライン２０、海水供給ライン３０、中和海水循環ライン４０、清水補給ライン５０、ＰＨ調整槽１０ａ、上澄液槽１９および排水ポンプ６５等は、第４の実施の形態と同じである。
【００６９】
本第５の実施の形態においては、反応塔３内の触媒層８と循環水散布器７との間に冷却器１７が配設されている。そして、この冷却器１７は、配管６１および遠隔制御弁６２より構成される冷却ライン６０を介して海水供給ポンプ３１の吐出口に接続されている。
これにより、触媒層８に導入される排ガスが冷却されるので、触媒８での反応がより促進する。なお、水温は４０℃以下にすることが望ましい。
【００７０】
なお、海水供給ライン３０とは別の系統とし、専用の冷却水ポンプを設け、冷却水を冷却器１７に送付するようにしても良い。また、船舶、海洋構造物内に配設されている他の装置から冷却水を供給するようにしても良い。
【００７１】
以上、本発明を第１〜５の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施形態である舶用排ガス処理装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である舶用排ガス処理装置の制御内容を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態である舶用排ガス処理装置を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態である舶用排ガス処理装置を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施形態である舶用排ガス処理装置を示す図である。
【図６】本発明の第５の実施形態である舶用排ガス処理装置を示す図である。
【図７】従来の陸上の排ガス処理装置を示す図である。
【図８】従来の陸上の排ガス処理装置の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１                        ディーゼルエンジン
２                        煙道
３                        反応塔
４                        煙道
５                        煙突
６、７                    循環水散布器
８                        触媒層
９                        中和海水散布器
１０、１０ａ              ＰＨ調整槽
１４                      船底
１５                      排水処理槽
１６                      仕切り壁
１７                      冷却器
１８                      じゃま板
１９                      上澄液槽
２０                      反応塔循環ライン
２１                      反応塔循環ポンプ
２２、２３、２４、２５    配管
２６、２７、２８          遠隔操作弁
３０                      海水供給ライン
３１                      海水供給ポンプ
３２、３３、３４          配管
３５、３６                遠隔操作弁
４０                      中和海水循環ライン
４１                      中和海水循環ポンプ
４２、４３、４４、４５    配管
４７ａ、４７ｂ            遠隔操作弁
４８ａ、４８ｂ            フィルタ
４６、４９                遠隔操作弁
５０                      清水補給ライン
５１                      清水補給ポンプ
５２                      清水タンク
５３                      配管
５４                      遠隔操作弁
６０                      冷却ライン
６１                      配管
６２                      遠隔制御弁
６５                      排水ポンプ
６６                      配管
６７                      遠隔制御弁
７０                      制御盤
７１、７２                レベル計
７３、７４                ＰＨ計
７５                      硫黄酸化物濃度計
７６ａ                    反応塔レベル制御器
７６ｂ                    ＰＨ調整器
７６ｃ                    ＰＨ調整槽レベル制御器
７６ｄ                    脱硫性能制御器
【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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【図７】
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【図８】
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