气体洗涤器的海水量控制装置、气体洗涤器的海水量控制方法、碱量控制装置及碱量控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种对用于降低废气中的硫氧化物（尤其是二氧化硫（SO2))的浓度 的气体洗涤器作为吸收液而提供的海水的海水量控制装置、以及注入到作为吸收液而提供 的海水中的碱量控制装置。
【背景技术】
[0002] 国际海事组织（頂〇)为降低船舶废气中含有的硫氧化物（SOx)，在阶段性地强化对 燃油中的硫成分的限制方针中、最终适用以整个海域为对象将硫成分抑制在0.5%以下的 限制。因此，船舶操作者为应对该限制而需要使用低硫成分燃料或在主要机构中安装废气 处理装置等。
[0003] 作为船舶中的废气处理装置，已知有通过使废气通过海水来降低废气中的有害物 质的浓度的气体洗涤器（例如参照专利文献1及专利文献2)。 现有技术文献 专利文献
[0004] 专利文献1 :日本专利特开2004-081933号公报 专利文献2 :日本专利第2993891号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0005] 提供给气体洗涤器的海水量需要注入与所要处理的硫氧化物相对应的量，在提供 海水过多的情况下，将产生如下问题：压力损耗变大，并且海水泵的动力增大，另一方面，在 海水量不足的情况下，废气中的硫氧化物浓度超过限制值，从而成为问题。
[0006] 本发明鉴于上述问题而得以完成，其目的在于提供一种气体洗涤器的海水量控制 装置，该海水量控制装置为了防止处理后的废气中的硫氧化物浓度超过限制值，能对气体 洗涤器提供恰当的海水量从而进行稳定的运行。
[0007] 另外，在专利文献2所记载的废气处理装置中，对构成气体洗涤器的吸收塔的塔 底液进行PH控制，从吸收塔的塔底循环传输洗净液，以对废气进行洗净。用于pH测定的pH 测定仪一般使用玻璃电极方式，这样的pH测定仪需要定期洗净、校正，难以基于温度的测 定结果来细致地控制pH。
[0008] 本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种碱量控制装置，该碱量控 制装置对提供给气体洗涤器的海水进行碱控制而无需使用PH测定仪，能获得稳定且高可 靠性的硫氧化物的去除率。 用于解决技术问题的手段
[0009] 本发明是一种气体洗涤器的海水量控制装置，该海水量控制装置对提供给气体洗 涤器的海水量进行控制，所述气体洗涤器使废气中所含有的硫氧化物与海水相接触并进行 洗净，该气体洗涤器的海水量控制装置的特征在于，具备：最低海水量换算器，该最低海水 量换算器根据发动机输出及燃油的硫成分来计算出利用海水来进行硫氧化物吸收反应所 需的最低的海水量、即最低海水量；海水量修正换算器，该海水量修正换算器计算出使得从 所述气体洗涤器排出至大气中的废气所含有的硫氧化物在设定值以下的海水量、即修正海 水量；加运算单元，该加运算单元将所述最低海水量与所述修正海水量相加来计算出设定 海水量；以及泵控制装置，该泵控制装置进行控制以使得将与所述设定海水量相应的海水 提供至所述气体洗涤器。
[0010] 根据上述气体洗涤器的海水量控制装置，进行控制，以根据发动机输出以及所使 用的重油的硫成分来计算出对所消耗的重油中所含有的硫氧化物进行中和所需的碱成分， 以作为最低海水量，此外，还计算出使得从气体洗涤器排出至大气中的已处理废气所含有 的硫氧化物浓度不超过排出限制值的修正海水量，将最低海水量与修正海水量相加后得到 的设定海水量提供至气体洗涤器。通过上述结构，提供给气体洗涤器的海水量不会过剩也 不会不足，且处理后的废气中的硫氧化物浓度也不会超过限制值，而能对气体洗涤器提供 恰当的海水量，从而进行稳定的运行。
[0011] 本发明的碱量控制装置对提供给气体洗涤器的海水中所注入的碱量进行控制，所 述气体洗涤器使废气中所含有的硫氧化物与海水相接触并进行洗净，该碱量控制装置的特 征在于，具备：最低海水量换算器，该最低海水量换算器根据发动机输出及燃油的硫成分来 计算出利用海水来进行硫氧化物吸收反应所需的最低的海水量、即最低海水量；海水量修 正换算器，该海水量修正换算器计算出使得从所述气体洗涤器排出至大气中的废气所含有 的硫氧化物在设定值以下的海水量、即修正海水量；加运算单元，该加运算单元将所述最低 海水量与所述修正海水量相加来计算出设定海水量；泵控制装置，该泵控制装置进行控制 以使得将与所述设定海水量相应的海水提供至所述气体洗涤器；碱量运算器，该碱量运算 器根据与所述设定海水量相应的海水中所含有的碱成分的量来计算出碱注入量；以及碱泵 控制装置，该碱泵控制装置进行控制以将与所述碱注入量对应的碱剂注入到提供给所述气 体洗涤器的海水中。
[0012] 根据上述碱量控制装置，进行控制，以根据发动机输出以及所使用的重油的硫成 分来计算出对所消耗的重油中所含有的硫氧化物进行中和所需的碱成分，以作为最低海水 量，此外，还计算出使得从气体洗涤器排出至大气中的已处理废气所含有的硫氧化物浓度 不超过排出限制值的修正海水量，基于将最低海水量与修正海水量相加后得到的设定海水 量来计算出注入海水中的碱注入量。通过上述结构，由于能对提供给气体洗涤器的海水进 行碱控制而无需测定海水的PH、即无需使用pH测定仪，因此能获得稳定且高可靠性的硫氧 化物的去除率。 发明效果
[0013] 根据本发明，能够防止处理后的废气中的硫氧化物浓度超过限制值，从而对气体 洗涤器提供恰当的海水量，进行稳定的运行。
[0014] 另外，根据本发明，由于对提供给气体洗涤器的海水进行碱控制而不使用pH测定 仪，因此能够获得稳定且高可靠性的硫氧化物的去除率。
【附图说明】
[0015] 图1是示出以实施方式1所涉及的气体洗涤器为中心的废气处理系统的简图。 图2是气体洗涤器的剖面示意图。 图3是表示提供给气体洗涤器的海水量与二氧化硫（SO2)的去除率的关系的曲线图。 图4是表示实施方式1所涉及的废气处理系统中的海水量控制系统的结构的框图。 图5是表示具备多个泵的情况下的泵运行台数与设定海水量的关系的图。 图6是表示实施方式1所涉及的泵控制装置具备逆变器的情况下的结构的框图。 图7是表示具备实施方式1所涉及的多个泵的情况下的每台泵的流量设定值与设定海 水量之间的关系的图。 图8是示出以实施方式2所涉及的气体洗涤器为中心的废气处理系统的简图。 图9是表示实施方式2所涉及的废气处理系统中的碱量控制系统的结构的框图。 图10是表示实施方式2所涉及的泵控制装置具备逆变器的情况下的结构的框图。 图11是表示具备实施方式2所涉及的多个泵的情况下的每台泵的流量设定值与设定 海水量之间的关系的图。
【具体实施方式】
[0016] 以下，参照附图详细说明本发明的实施方式1。 图1是示出以实施方式1所涉及的气体洗涤器为中心的废气处理系统的简图。此外， 作为实施方式1所涉及的废气处理系统，考虑一种去除从船舶中使用的发动机排出的废气 中所含有的二氧化硫（SO2)的系统。然而，并不局限于此，本实施方式所涉及的废气处理系 统能适用于对包含氮氧化物（NO x)或硫氧化物（SOx)等物质在内的各种废气的处理。
[0017] 如图1所示，废气处理系统主要包括：由发动机20提供废气的气体洗涤器10、具 备海水加压泵及海水提升泵的海水泵单元30、排水箱40以及过滤排水的过滤器单元50。
[0018] 从发动机20排出的废气被导入气体洗涤器10。该废气中含有50~1500ppm的二 氧化硫（S0 2)。在该废气在气体洗涤器10内上升的过程中，经由海水泵单元30将导入到气 体洗涤器10的海水进行喷雾，进行气液接触。
[0019] 废气中的二氧化硫（SO2)如下式（1)所示，溶于海水，并分离成氢离子与亚硫酸根 离子。
[化学式1] SO2 + H2O-HM HSOJ ( 1 )
[0020] 氢离子如下式（2)所示那样，与海水中的碱成分（NaHCO3)反应。
[化学式2] H* + HSO； + M,j* + HC0：i ^ Na+ + HSOj + H1O + CO1 ( 2 )
[0021] 亚硫酸根离子如下式（3)所示，利用空气氧化成硫酸根离子为止。
[化学式3] Ne' + HSO3 + Ma* + HCOi +|〇2 2Na* t S〇|- 4 H2O * CO, &