污染物质减少装置的制作方法

本发明涉及一种污染物质减少装置，尤其涉及一种能够对燃烧机的排出气体中所包含的污染物质进行净化后排出的污染物质减少装置。

背景技术：

通常，安装在船舶上的各种引擎是通过燃烧化石燃料而生成动力。此时，在燃料的燃烧过程中所产生的排出气体中包含硫氧化物(sox)、氮氧化物(nox)、细微粉尘(pm)等有害物质，因此，如果直接对排出气体进行排放，则可能会导致大气的污染。

因为如上所述的原因，目前正在大力强化对船舶所导致的大气污染的环境管制规则，而为了满足各项管制规则，需要在船舶中适用各种类型的处理装置。在与大气污染相关的环境管制规则中，已经出现了规定在海洋排出气体的排放控制区域(eca；emissioncontrolarea)进行航行或停泊时，将引擎所排放的排出气体中所包含的硫氧化物控制在0.1％以下的管制规则。作为去除硫氧化物的方法，能够使用硫含量低于0.1％的超低硫油(ultralowsurfurfuel)或适用湿式洗涤器(wetscrubber)。湿式洗涤器能够通过使海水、清水或碱性溶液与排出气体发生气液接触的方式去除硫氧化物。

现有技术文献：韩国公开专利第10-2014-0123665号(2014年10月23日)

技术实现要素：

本发明要解决的课题在于提供一种能够对燃烧机的排出气体中所包含的污染物质进行净化后排出的污染物质减少装置。

本发明要解决的课题并不局限于上面所提及的课题，相关行业的从业人员将能够通过下述记载进一步明确理解未被提及的其他课题。

为了解决上述课题，适用本发明的污染物质减少装置的一个方面(aspect)包括：排出气体管，用于供应燃烧机的排出气体；清洗水供应管，用于供应清洗水；洗涤器，用于向通过上述排出气体管供应的排出气体喷射通过上述清洗水供应管供应的清洗水；氧化单元，连接到上述排出气体管，用于通过放电、照射紫外线或喷射氧化剂的方式对上述排出气体进行氧化；以及清洗水排出管，用于排出上述洗涤器内部的清洗水。

此外，还包括：净化单元，连接到上述排出气体管或上述洗涤器，用于通过对海水进行电解而生成氢气以及能够对氮类氧化物进行氧化的氧化剂或能够对酸性化的清洗水进行中和的中和剂；以及燃料电池模块，从上述净化单元接收上述氢气并生成电力。上述燃料电池模块能够向上述净化单元供应电力。上述清洗水供应管能够从由外部接收海水的海水供应管分支形成，本发明还包括：泵，安装在上述海水供应管，用于对海水进行加压；其中，上述燃料电池模块向上述泵供应电力。本发明还能够包括：电解质罐，安装在连接到上述净化单元的海水流入管，用于向海水供应电解质。

本发明还能够包括：预处理单元，连接到上述排出气体管且位于上述氧化单元的前端，用于对上述排出气体中所包含的细微粉尘进行去除。上述清洗水供应管能够从由外部接收海水的海水供应管分支形成，上述海水供应管向上述预处理单元供应上述海水，所供应的上述海水被喷射到上述预处理单元的内部。本发明还能够包括：清水供应管，连接到上述清洗水供应管，用于供应清水；其中，上述清水供应管向上述预处理单元供应上述清水，所供应的清水被喷射到上述预处理单元的内部。本发明还能够包括：捕获管，用于将通过上述预处理单元的上述海水或上述清水供应到上述清洗水供应管。上述预处理单元能够包括：离心分离机，用于对通过上述排出气体管供应的排出气体中所包含的细微粉尘进行分离；其中，上述离心分离机是在切线方向上接收上述排出气体的气旋方式的固体分离装置。

本发明还能够包括：液态催化剂注入单元，位于上述氧化单元的后端且连接到上述排出气体管或清洗水供应管，用于通过注入液态催化剂而使排出气体维持被氧化的状态。上述液态催化剂能够是通过对油(oil)中所包含的有机硫化物进行氧化而获得的有机硫氧化物(organicsulfoxides)。

本发明还能够包括：分离单元，连接到上述清洗水排出管，用于利用与清洗水的比重差异而分离出包含在清洗水中的液态催化剂；以及循环管路，对上述分离单元和上述液态催化剂注入单元进行连接，用于将上述分离单元所分离出的液态催化剂循环到上述液态催化剂注入单元。本发明还能够包括：中和剂供应部，连接到上述洗涤器，用于供应中和剂。本发明还能够包括：预处理单元，连接到上述氧化单元前端的上述排出气体管，用于对上述排出气体中所包含的细微粉尘进行去除。

通过适用本发明的污染物质减少装置的几个实施例，能够利用在对海水进行电解的净化单元中生成的氧化剂对排出气体中所包含的一氧化氮进行氧化，同时利用在相同的净化单元中生成的中和剂对酸性化的清洗水进行中和，从而节省系统的安装以及维护费用并提升船舶内部空间的应用度。

此外，能够将在净化单元中对海水进行电解时生成的氢气供应到燃料电池模块并用于生成电力，同时将所生成的电力作为净化单元以及其他装置的驱动源使用，从而有效地提升系统效率。

此外，通过适用本发明的污染物质减少装置的几个实施例，能够在对硫氧化物和氮氧化物进行氧化之前去除细微粉尘，从而提升其氧化效率。此外，能够使被氧化的排出气体在通过湿式洗涤器的过程中进一步得到净化，从而有效地减少排出气体内所包含的污染物质，同时通过使被氧化的排出气体溶解在清洗水中而生成强酸，从而对清洗水中的微生物进行杀灭。

此外，通过适用本发明的污染物质减少装置的几个实施例，能够在进行气液接触之前向被氧化的硫氧化物和氮氧化物注入液态催化剂，从而防止被氧化的硫氧化物和氮氧化物被重新还原。借此，因为能够提升硫氧化物和氮氧化物的减少效果并使被氧化的排出气体在通过湿式洗涤器的过程中进一步得到净化，从而有效地减少排出气体内所包含的污染物质。

附图说明

图1是对适用本发明之第1实施例的污染物质减少装置进行概要性图示的示意图。

图2是图1中净化单元的一实例的截面图。

图3是图1中燃料电池模块的一实例的截面图。

图4及图5是图1中污染物质减少装置的工作图。

图6是对适用本发明之第2实施例的污染物质减少装置进行概要性图示的示意图。

图7是对图6中的预处理单元的一实例进行图示的截面图。

图8是对图6中的预处理单元的另一实例进行图示的截面图。

图9是对图6中的预处理单元的又一实例进行图示的截面图。

图10及图11是适用本发明之第2实施例的污染物质减少装置的工作图。

图12是对适用本发明之第3实施例的污染物质减少装置进行概要性图示的示意图。

图13及图14是适用本发明之第3实施例的污染物质减少装置的工作图。

图15及图16是适用本发明之第4实施例的污染物质减少装置的工作图。

具体实施方式

本发明的优点、特征及其实现方法，将通过结合附图详细说明的后续实施例得到进一步明确。但是，本发明并不限定于下面所公开的实施例，还能够以多种不同的形态实现，下述实施例只是为了能够更加完整地揭示本发明并向具有本发明所属技术领域之一般知识的人员更加完整地公开本发明的范畴，本发明应由权利要求书的范围做出定义。在整个说明书中，相同的参考符号代表相同的构成要素。

下面，将结合图1至图5对适用本发明之第1实施例的污染物质减少装置进行详细的说明。

适用本发明之实施例的污染物质减少装置，是一种能够在通过降低包含在排出气体中的各种污染物质(氮氧化物、硫氧化物、粉尘等)的浓度而排出符合排放标准的空气的同时，还能够对降低排出气体的浓度时所使用的清洗水进行处理的装置，主要搭载于船舶，用于对在船舶上生成的排出气体中所包含的污染物质进行去除。

污染物质减少装置能够利用在对海水进行电解的净化单元中生成的氧化剂对排出气体中所包含的一氧化氮进行氧化，同时利用在相同的净化单元中生成的中和剂对酸性化的清洗水进行中和，从而节省系统的安装以及维护费用并提升船舶内部空间的应用度。此外，能够将在净化单元中对海水进行电解时生成的氢气供应到燃料电池模块并用于生成电力，同时将所生成的电力作为净化单元以及其他装置的驱动源使用，从而有效地提升系统效率。

图1是对适用本发明之第1实施例的污染物质减少装置进行概要性图示的示意图，图2是图1中净化单元的一实例的截面图，图3是图1中燃料电池模块的一实例的截面图。

如图1至图3所示，适用本发明之第1实施例的污染物质减少装置1包括排出气体管10、海水供应管20、清洗水供应管30、洗涤器40、净化单元50、燃料电池模块90以及清洗水排出管41。

排出气体管10是供燃烧机(未图示)所排放的排出气体移动的管路，被连接到后续说明的洗涤器40中。排出气体管10直接连接到燃烧机的排气管，能够成为直接供高温排出气体移动的通路或在通过各种热交换机的过程中对排出热量中的大部分进行重新利用之后再供剩余的废气移动的通路。其中，燃烧机是通过对燃料进行燃烧而产生船舶所需要的各种动力的装置，能够由如主引擎、发电机引擎等形成。排出气体管10中能够连接多个燃烧机的排气管，且多个燃烧机能够根据需要选择性地工作。通常，如上所述的燃烧机能够通过燃烧化石燃料而产生动力，而在化石燃料燃烧时将同时产生排出气体。所产生的排出气体中包含大量的氮氧化物、硫氧化物以及粉尘等，通过连接到燃烧机一侧的排出气体管10供应到洗涤器40中。

海水供应管20是用于供应从外部流入的海水的管路，安装有用于对海水进行加压的至少一个泵p1，以便于能够流畅地将海水供应到洗涤器40中。但是，海水供应管20并不限定于将海水供应到洗涤器40中，还能够根据需要将海水供应到压载水罐(未图示)中。

在海水供应管20的一侧能够分支形成清洗水供应管30并连接到洗涤器40中，而在海水供应管20和清洗水供应管30的连接部分能够安装第1控制阀25。第1控制阀25采用三向阀形态构成，能够对通过清洗水供应管30供应的海水的量进行调节，或对分支供应到清洗水供应管30的海水和通过海水供应管20流动的海水之间的比例进行调节。如上所述的海水供应管20在清洗水供应管30的后端依次连接混合管22以及海水排出管23。混合管22可供在后续说明的净化单元50中完成电解反应的海水进行流动，而海水排出管23能够将海水排出到外部。

清洗水供应管30是用于将作为清洗水的海水或清水或海水和清水的混合水中的至少一种供应到洗涤器40中的管路，其一端部能够连接到海水供应管20或清水供应管26，而另一端部能够连接到洗涤器40中。即，清洗水供应管30能够选择性地接收海水和清水的供应。下面，将以使用海水作为清洗水的情况为限，对主要使海水通过清洗水供应管30流入并供应到洗涤器40中的过程进行重点说明。

通过海水供应管20从外部流入的海水将通过清洗水供应管30进行流动并供应到洗涤器40中。洗涤器40是用于向通过排出气体管10流入的排出气体喷射通过清洗水供应管30供应的清洗水而使排出气体和清洗水发生气液接触的装置，能够是一般的湿式洗涤器(scrubber)。此时，在清洗水供应管30中能够将位于洗涤器40内部的端部配置在洗涤器40的上部并通过形成多个分支而以微粒形态喷射出清洗水。即，配置在洗涤器40的上部的清洗水供应管30能够向排出气体管10所处的洗涤器40的下部喷射清洗水，从而使排出气体和清洗水能够有效地发生接触。通过使排出气体和清洗水在洗涤器40的内部发生接触，能够对包含在排出气体中的氮氧化物、硫氧化物以及粉尘等污染物质进行去除，而去除氮氧化物、硫氧化物以及粉尘等污染物质之后的排出气体将通过单独的排出管42排出到外部。因为通过排出管42排放出的排出气体是已经对氮氧化物、硫氧化物以及粉尘等污染物质进行去除的状态，符合规定的排放标准，因此能够直接排放到大气中。

因为在洗涤器40的内部与包含污染物质的排出气体发生接触而包含氮氧化物、硫氧化物以及粉尘等的清洗水，将通过清洗水排出管41排出到洗涤器40的外部。

此外，净化单元50用于通过对海水进行电解而生成氢气以及能够对氮类氧化物进行氧化的氧化剂或能够对酸性化的清洗水进行中和的中和剂，能够连接到排出气体管10或海水供应管20或洗涤器40中。换言之，净化单元50能够向排出气体管10或海水供应管20或洗涤器40供应氧化剂或中和剂。此外，净化单元50还能够通过对海水进行电解而生成杀菌剂。如上所述的所生成的杀菌剂能够通过第2注入管57和第3注入管58供应到洗涤器40或海水供应管20中，从而对海水中的微生物进行杀菌处理。接下来，经过杀菌处理的海水在通过海水排出管23重新排放到海洋中之前，将在传感器部24中对氧化剂的过剩与否进行确认。此时，如果海水中的氧化剂含量过剩，则将在通过添加硫代硫酸钠(na2s2o3)减少氧化剂的含量之后再将其排放到海洋中。

净化单元50包括电解槽51、正电极板52a和负电极板52b以及整流器53。

其中，如图2所示，电解槽51是在内部形成收容空间的桶或腔，用于对通过海水供应管20供应的海水进行收容。电解槽51的一侧与从海水供应管20分支形成的海水流入管21连接并接收海水的供应，在海水流入管21中安装有至少一个泵p2，以便于能够流畅地将海水供应到电解槽51中。在电解槽51的内部安装有正电极板52a和负电极板52b。

正电极板52a和负电极板52b在电解槽51的内部沿着海水的流动方向进行配置，以相互间隔一定距离的方式相向配置。在正电极板52a和负电极板52b之间安装有由亲水性多孔膜制成的隔膜54，电解槽51的内部能够被分割成正电极板52a所处的第1区域51a和负电极板52b所处的第2区域51b。但是，隔膜54并不限定于由亲水性多孔膜制成，还能够采用各种不同结构的膜或根据需要省略隔膜54。如上所述的正电极板52a和负电极板52b分别通过电缆与整流器53进行电气连接。

整流器53用于向正电极板52a和负电极板52b分别供应经过整流的电流。在附图中是以将整流器53安装在电解槽51的外部的情况为例进行了图示，但本发明并不依次为限，例如，还能够将整流器53安装在电解槽51的内部。

在电解槽51的内部，利用由整流器53供应的电流对海水中所包含的氯化钠(nacl)进行电解，借此，在正电极板52a中将发生氧化反应并生成氯气(cl2)，而在负电极板52b中则将生成氢气(h2)和羟基(oh^-)。此时，氯气(cl2)和羟基(ohˉ)将发生化学反应并生成氧化能力强大的次氯酸钠(naocl)和次氯酸(hocl)。在电解槽51的内部配备有用于对所生成的氧化剂或杀菌剂或中和剂的浓度进行测定的浓度测定传感器55，整流器53能够根据浓度测定传感器55所测定出的浓度值，对所供应的电流强度进行调节。

具体来讲，在正电极板52a中将发生如下所述的反应。

2h2o→o2+4h⁺+4e^-

2cl^-→cl2+2e^-

此外，在负电极板52b中将发生如下所述的反应。

2h2o+2e→h2+2oh

2na⁺+2e^-→2na

na+h2o→naoh

总而言之，

cl2+2oh^-→ocl^-+cl^-+h2o

na⁺+ocl^-→naocl

naocl+h2o→hocl

即，氧化剂能够是通过对海水进行电解而生成的次氯酸钠(naocl)或次氯酸(hocl)，净化单元50能够通过第1注入管56将氧化剂以液态进行粒子化之后喷射到排出气体管10。具体来讲，净化单元50能够通过第1注入管56将氧化剂喷射到排出气体管10，从而将排出气体中所包含的一氧化氮氧化成二氧化氮。二氧化氮相对于一氧化氮更加易于溶于水，因此能够在洗涤器40中轻易地溶解在清洗水中而得到有效去除。第1注入管56能够在对液体氧化剂进行微粒子化之后喷射到排出气体管10，或通过安装在排出气体管10中的单独的氧化单元11将液体氧化剂喷射到排出气体中。氧化单元11能够使用喷嘴、超声波振荡器、喷雾器、加热板等对液体氧化剂进行微粒子化、液滴化或蒸汽化。

此外，中和剂能够是通过对海水进行电解而生成的次氯酸钠(naocl)或次氯酸钠(naoc1)的稀释液，净化单元50能够通过第2注入管57将中和剂注入到洗涤器40中。具体来讲，中和剂能够对因为氮氧化物(nox)和硫氧化物(sox)与清洗水发生反应而被酸性化的清洗水进行中和处理。因为在氮氧化物(nox)和硫氧化物(sox)与海水发生反应时将分别生成硝酸(hno3)和硫酸(h2so4)，因此净化单元50能够通过将次氯酸钠(naocl)喷射到洗涤器40中而对酸性化的清洗水进行中和。在洗涤器40的内部将发生如下所述的反应。

2naocl+2hno3→2nano3+2hocl

2naocl+h2so4→na2so4＋2hocl

因为在次氯酸钠(naocl)与硝酸(hno3)以及硫酸(h2so4)发生反应时会额外生成次氯酸(hocl)，因此能够对清洗水中所包含的微生物进行杀菌处理。此时，因为次氯酸(hocl)呈现出弱酸性(acidic)成分，因此还能够添加如硫代硫酸钠(na2s2o3)、氢氧化钠(naoh)等单独的中和剂。

如上所述的净化单元50能够通过第3注入管58将杀菌剂注入到海水供应管20中，从而对通过混合管22以及海水排出管23排放到大海的海水中的微生物进行杀菌处理。此外，净化单元50还能够通过第2注入管直接将中和剂(naoh)注入到洗涤器40中，而且在仅利用净化单元50所供应的中和剂无法充分实现对清洗水的中和时，还能够通过追加单独的中和剂注入单元(未图示)而执行二次中和步骤。

因为通过海水的电解而生成的氢气在水中的溶解度非常低(氢气的溶解度：0.0016g/kg)，因此能够通过单独的气液分离器(未图示)轻易地从水中将其分离出来并供应到燃料电池模块90中，而燃料电池模块90能够利用氧气和由净化单元50供应的氢气生成电力。例如，燃料电池模块90在50℃～200℃的低温条件下工作，能够由适合于小容量输出的高分子电解质型燃料电池制成。高分子电解质型燃料电池是将具有氢离子交换特性的高分子膜作为电解质使用的燃料电池，具有发电效率高、输出密度大、对负载变化的应答特性快等优点。但是，燃料电池模块90并不限定于由高分子电解质型燃料电池制成，还能够采用能够在低温条件下工作的各种不同的燃料电池。例如，燃料电池模块90还能够由磷酸型燃料电池制成。

燃料电池模块90接收包含氧气的空气以及氢气的供应并生成电力。其中，上述空气并不限定于能够在一般的自然状态下获得的由约80％的氮气和约20％的氧气构成的空气，氧气的浓度还可以高于或低于一般的空气，还能够包括与一般的空气组成物质不同的其他一部分物质。即，上述空气能够是包含燃料电池模块90所需氧气的所有气体的统称。

如图3所示，在燃料电池模块90中能够形成燃料极90a和空气极90b。从净化单元50供应过来的氢气将被供应到燃料极90a，能够形成于燃料电池模块90的一侧。氧气或包含氧气的空气或包含氧气的排出气体将被供应到空气极90b，能够形成于燃料电池模块90的另一侧。供应到燃料极90a中的氢气和供应到空气极90b中的氧气将通过化学反应生成电力，其中氢气和氧气发生反应的反应式如下所示。

燃料极：h2→2h⁺+2e^-

空气极：0.5o2+2h⁺+2e^-→h2o

整体：h2+0.5o2→h2o+电流+热

在燃料极90a中，作为燃料的氢气(h2)将发生电氧化反应，氢离子(2h⁺)和电子(2e^-)将向空气极90b进行移动。氢离子(2h⁺)通过位于燃料极90b和空气极90b之间的高分子膜从燃料极90a向空气极90b进行移动，而电子(2e^-)则通过将燃料极90a和空气极90b连接到外部的电子回路从燃料极90a向空气极90b进行移动。在空气极90b中，作为氧化剂的氧气(o2)将发生电化学还原反应，最终，氧气(o2)与氢离子(2h⁺)以及电子(2e^-)发生反应而转换成水(h2o)。与此同时，将生成直流电力并同时产生热量。所生成的直流电力能够作为直流电动机的动力使用，或在利用逆变器(inverter)将其转换为交流电力之后使用。

通过如上所述的过程而生成的电力，能够被供应到净化单元50、安装在海水供应管20中的泵p1、安装在海水流入管21中的泵p2等而分别作为其动力源进行使用，或作为其他设备的动力源进行使用。当从燃料电池模块90生成的电力被供应到净化单元50时，其电力能够作为对海水进行电解时所需要的动力源中的一部分进行使用。

在燃料电池模块90的一侧能够配备用于对所生成的电力进行存储的电池模块100，而存储到电池模块100中的电力能够根据需要被供应到多种不同的使用位置。

在海水供应管20或从海水供应管20分支形成的海水流入管21中，能够配备用于向海水供应电解质的电解质罐110，此时，上述电解质能够是氯化钠(nacl)。因为船舶是在全球海域进行航行，因此在不同的海域中，海水中所包含的盐分浓度也可能会有所不同。尤其是，当海水中所包含的盐分浓度过低时，净化单元50中的电解作用将不够充分，因此，可能无法生成具有适当浓度的氧化剂或中和剂，从而导致排出气体无法满足排放标准的情况。在海水供应管20或海水流入管21中配备有用于供应电解质的电解质罐110，从而即使是在所流入的海水中只包含少量的氯化钠的情况下，也能够确保净化单元50中的电解作用足够充分，因此，能够轻易地生成所需要的氧化剂或中和剂。

清洗水排出管41是用于对洗涤器40内部的清洗水进行排出的管路，能够在通过过滤单元60之后再次连接到海水供应管20中。即，清洗水排出管41能够在通过过滤单元60对清洗水中所包含的固态粒子进行分离之后排出到外部。清洗水排出管41并不必须要连接到海水供应管20，也能够单独地与船舶的外部进行连接。

在清洗水排出管41中能够连接循环管81。循环管81是用于使通过清洗水排出管41排出的清洗水重新循环到清洗水供应管30中的管路，当不需要将清洗水排出到外部时，能够将清洗水循环到洗涤器40中而重新使用。

在清洗水排出管41和循环管81之间能够安装再循环罐80。再循环罐80能够对通过洗涤器40排出的清洗水中的一部分进行存储，能够起到使一定量的清洗水通过循环管81进行循环的一种缓冲罐(buffertank)的作用。

再循环罐80能够包含离心分离机、重心分离机、过滤器中的某一种，从而在对清洗水中所包含的固态粒子进行分离之后再使清洗水通过循环管81进行再循环。

清洗水供应管30与海水供应管20、清水供应管26以及循环管81连接，能够在考虑到排出气体的浓度、洗涤器40的处理容量、清洗水的浓度以及污染度等的前提下，在适当地混合海水、清水、循环水之后供应到洗涤器40中。

过滤单元60是通过安装在洗涤器40的后端而对从洗涤器40排出的清洗水中所包含的固态粒子等进行分离的装置，与再循环罐80相同，能够在利用离心分离机、重心分离机、过滤器中的至少一种对固态粒子进行分离之后再排出到污泥罐70中。过滤单元60能够被连接到位于泵p1和第1控制阀25之间的海水供应管20中。即，从海水供应管20供应的海水能够在通过过滤单元60之后再通过清洗水供应管30供应到洗涤器40中，而通过洗涤器40之后的清洗水能够再次通过过滤单元60。即，能够同时利用一个过滤单元60对从外部流入的海水以及通过洗涤器40之后的清洗水进行过滤。此外，过滤单元60也能够使用一个或两个，从而共同或独立地用于对通过清洗水排出管41之后的清洗水或通过海水供应管20之后的海水中所包含的较大粒子物质进行去除。

对于通过过滤单元60之后的清洗水或海水，能够通过第3注入管58喷射中和剂或杀菌剂。在过滤单元60和海水排出管23之间能够设置对海水和清洗水的混合水进行排出的混合管22，第3注入管58能够连接到海水供应管20或混合管22中。在海水排出管23中能够安装有传感器部24，从而实时地对所排出的清洗水和海水中所包含的总残留氧化剂量(totalresidualoxidant)、ph值、微生物浓度中的至少一种进行测定。传感器部24能够是如tro(toralresidualoxidant)传感器，净化单元50能够根据传感器部24的结果值对氧化剂、中和剂、杀菌剂的供应量进行调节。

通过混合管22进行排出的清洗水和海水能够通过海水排出管23排出到外部。

下面，将结合图4及图5对污染物质减少装置1的工作过程进行更详细的说明。

图4及图5是图1中污染物质减少装置的工作图。具体来讲，图4对供应到海水供应管中的海水在通过洗涤器之后直接排出到外部的开放回路(openloop)方式进行了图示，而图5对供应到海水供应管中的海水在通过洗涤器之后通过循环管再次循环的闭合回路(closeloop)方式进行了图示。

首先，如图4所示，通过海水供应管20流入的海水中的一部分将通过清洗水供应管30供应到洗涤器40中，而剩余的一部分则通过海水流入管21供应到净化单元50中。清洗水从洗涤器40的上部进行喷射，而在洗涤器40的下部能够被一定水位的清洗水所填充。此时，通过排出气体管10供应的排出气体能够从洗涤器40的下部进行喷射。

净化单元50能够在将排出气体供应到洗涤器40之前向其喷射通过对海水进行电解而生成的氧化剂，从而将一氧化氮氧化成二氧化氮。净化单元50能够在考虑到清洗水的ph值的前提下向海水供应管20或洗涤器40同时喷射中和剂。

此外，排出气体能够从填充于洗涤器40下部的清洗水中进行喷射，借此，能够对氮氧化物、硫氧化物、粉尘等污染物质进行第1次去除。此外，还能够通过从洗涤器40的上部喷射的清洗水对污染物质进行第2次去除。通过如上所述的过程，能够对排出气体内部的污染物质进行去除，而去除污染物质之后的排出气体将通过排出管42排出到外部。

通过洗涤器40之后的清洗水包含氮氧化物、硫氧化物、粉尘等污染物质，将通过清洗水排出管41移动到过滤单元60中。过滤单元60用于对清洗水内部的固态粒子等污染物质进行分离并存储到污泥罐70中，而分离出污染物质之后的清洗水将通过海水排出管23排出到外部。此时，当传感器部24所测定出的通过海水排出管23的清洗水的总残留氧化剂量和ph值超出标准值时，通过向混合管22注入硫代硫酸钠(na2s2o3)(未图示)或通过第2注入管57向洗涤器40注入在净化单元50中所生成的中和剂，将总残留氧化剂量和ph值调整到标准值范围以内之后再排出到外部。

在净化单元50中通过海水的电解而生成的氢气将被供应到燃料电池模块90，而在燃料电池模块90中所生成的电力将作为净化单元50或泵p1、p2的动力源进行使用或被存储到电池模块100中。

此外，在通过海水供应管20流入的海水中只包含少量的氯化钠的情况下，电解质罐110能够向在海水流入管21中流动的海水供应电解质。

接下来，如图5所示，通过海水供应管20流入的海水中的一部分将被供应到洗涤器40中，而其他一部分则被供应到净化单元50中。通过洗涤器40之后排出到清洗水排出管41中的清洗水将被临时存储到再循环罐80中，然后再通过循环管81循环到清洗水供应管30中。即，图5中所图示的过程除了清洗水会通过循环管81再次循环之外，其他过程实际上与图4中所图示的过程相同。

通过海水供应管20流入的海水将依次沿着清洗水供应管30、洗涤器40、清洗水排出管41、再循环罐80以及循环管81进行循环，且能够在考虑到海水的污染度、ph值等的前提下并行实施图4中所图示的过程和图5中所图示的过程。图5中所图示的过程，是在如航行驶过对海水的排出进行限制的区域等无法将海水排出到外部的情况下使用。通过使清洗水再次循环，能够在清洗水的污染状况比较严重时，在通过过滤单元60对固态粒子进行去除之后再排出到外部，并重新向洗涤器40供应新的海水。

图4中所图示的过程和图5中所图示的过程能够根据需要选择性或顺序使用。

下面，将结合图6至图11对适用本发明之第2实施例的污染物质减少装置进行详细的说明。

污染物质减少装置能够在对硫氧化物和氮氧化物进行氧化之前去除细微粉尘，从而提升其氧化效率。此外，能够使被氧化的排出气体在通过湿式洗涤器的过程中进一步得到净化，从而有效地减少排出气体内所包含的污染物质，同时通过使被氧化的排出气体溶解在清洗水中而生成强酸，从而对清洗水中的微生物进行杀灭。

下面，将结合图6及图7对污染物质减少装置进行具体的说明。

图6是对适用本发明之第2实施例的污染物质减少装置进行概要性图示的示意图，图7是对图6中的预处理单元的一实例进行图示的截面图。

适用本发明的污染物质减少装置200包括排出气体管210、清洗水供应管230、洗涤器240、氧化单元250、预处理单元260、中和剂供应部300以及清洗水排出管241。

排出气体管210是供燃烧机(未图示)所排放的排出气体移动的管路，被连接到后续说明的洗涤器240中。排出气体管210直接连接到燃烧机的排气管，能够成为直接供高温排出气体移动的通路或在通过各种热交换机的过程中对排出热量中的大部分进行重新利用之后再供剩余的废气移动的通路。清洗水供应管230是用于将作为清洗水的海水或清水或海水和清水的混合水中的至少一种供应到洗涤器240中的管路，其一端部能够连接到海水供应管220或清水供应管226，而另一端部能够连接到洗涤器240中。即，清洗水供应管230能够选择性地接收海水或清水的供应。下面，将以使用海水作为清洗水的情况为限，对主要使海水通过清洗水供应管230流入并供应到洗涤器240中的过程进行重点说明。

海水供应管220是用于供应从外部流入的海水的管路，安装有用于对海水进行加压的至少一个泵p1，以便于能够流畅地将海水供应到洗涤器240中。

在海水供应管220的一侧能够分支形成清洗水供应管230并连接到洗涤器240中，而在海水供应管220和清洗水供应管230的连接部分能够安装控制阀225。控制阀225采用三向阀形态构成，能够对通过清洗水供应管230供应的海水的量进行调节，或对分支供应到清洗水供应管230的海水和通过海水供应管220流动的海水之间的比例进行调节。混合管222可供已注入后续说明的中和剂供应部300中的中和剂的海水进行流动，而海水排出管223能够将海水排出到外部。

通过海水供应管220从外部流入的海水将通过清洗水供应管230进行流动并供应到洗涤器240中。洗涤器240是用于向通过排出气体管210流入的排出气体喷射通过清洗水供应管230供应的清洗水而使排出气体和清洗水发生气液接触的装置，能够是湿式洗涤器(scrubber)。此时，在清洗水供应管230中能够将位于洗涤器240内部的端部配置在洗涤器240的上部并通过形成多个分支而以微粒形态喷射出清洗水。即，配置在洗涤器240的上部的清洗水供应管230能够向排出气体管210所处的洗涤器240的下部喷射清洗水，从而使排出气体和清洗水能够有效地发生接触。通过使排出气体和清洗水在洗涤器240的内部发生接触，能够对包含在排出气体中的氮氧化物、硫氧化物以及粉尘等污染物质进行去除，而去除氮氧化物、硫氧化物以及粉尘等污染物质之后的排出气体将通过单独的排出管242排出到外部。因为通过排出管242排放出的排出气体是已经对氮氧化物、硫氧化物以及粉尘等污染物质进行去除的状态，符合规定的排放标准，因此能够直接排放到大气中。

因为在洗涤器240的内部与包含污染物质的排出气体发生接触而包含氮氧化物、硫氧化物以及粉尘等的清洗水，将通过清洗水排出管241排出到洗涤器240的外部。此时，洗涤器240内部的清洗水会因为氮氧化物和硫氧化物的溶解而形成强酸性的硫酸(h2so4)以及硝酸(hno3)，从而对清洗水中所包含的微生物进行杀灭。

此外，通过排出气体管210供应的排出气体将通过预处理单元260对细微粉尘进行去除，并通过氧化单元250得到第1次净化，再通过洗涤器240得到第2次净化。

氧化单元250是用于通过脉冲电晕放电或照射紫外线的方式对排出气体进行氧化的装置，能够被连接到排出气体管210中。下面，将对氧化单元250通过脉冲电晕放电的方式对排出气体进行氧化的结构进行重点说明。

氧化单元250在因为脉冲高电压而发生电晕放电时，将使排出气体进入等离子体状态并生成如臭氧、o2、oh等氧化性自由基，从而对如氮氧化物或硫氧化物等污染物质进行去除。氧化单元250能够使排出气体按照下述反应式发生反应，从而对排出气体内所包含的污染物质即硫氧化物或氮氧化物进行氧化。

<反应式>

no+o→no2

no+h2o→no2+oh^-

no+oh^-→hno2

hno2+oh^-→no2+h2o

no+o3→no2+o2

no2+oh^-→hno3

so2+oh^-→hso3^-

hso3^-+oh^-→h2so4

so2+o→so3^2-

so3^2-+h2o→h2so4

预处理单元260是用于对排出气体中所包含的细微粉尘进行去除的装置，能够被连接到排出气体管210中并配置在氧化单元250的前端。预处理单元260能够通过向细微粉尘喷射水分子而降低排出气体中所包含的细微粉尘的浓度，或利用细微粉尘的透过率较低的分离膜降低细微粉尘的浓度，或利用气旋(cyclone)方式的离心分离机降低细微粉尘的浓度。下面，将结合图7对预处理单元260通过向细微粉尘喷射水分子而降低排出气体中所包含的细微粉尘浓度的结构进行重点说明。

海水供应管220能够在其一侧形成分支并连接到预处理单元260中，且能够将从外部流入的海水喷射到预处理单元260。此时，因为在海水供应管220的端部结合有喷嘴单元262，因此能够在对海水进行微粒化之后再进行喷射。此外，清水供应管226能够在其一侧形成分支并连接到预处理单元260中，且能够将清水喷射到预处理单元260。此时，因为在清水供应管226的端部结合有喷嘴单元262，因此能够在对清水进行微粒化之后再进行喷射。即，预处理单元260能够选择性地接收海水、清水、海水和清水的混合水的供应。

通过向预处理单元260喷射海水或清水或海水和清水的混合水，能够使排出气体内的细微粉尘通过吸收水分子而下沉，借此，能够降低通过预处理单元260之后供应到氧化单元250的排出气体中所包含的细微粉尘的浓度。通过向氧化单元250供应已降低细微粉尘的浓度之后的排出气体，能够防止细微粉尘被附着在位于氧化单元250的内部并用于诱导脉冲电晕放电的电极(未图示)中，从而有效地提升排出气体的氧化效率。此外，还能够在氧化单元250照射紫外线时防止细微粉尘对紫外线的照射路径造成阻隔，从而有效地提升氧化效率。

但是，并不限定于在海水供应管220以及清水供应管226的端部结合喷嘴单元262的结构，还能够采用可对海水或清水进行微粒化之后再进行喷射的各种不同的结构。例如，在预处理单元260和海水供应管220之间或在预处理单元260和清水供应管226之间，还能够结合用于生成水蒸气的水蒸气生成单元(未图示)。其中，水蒸气不仅仅是指水被完全汽化的状态，还能够包括液体状态的水被雾化并形成较小粒子的状态。在水蒸气生成单元中生成的水蒸气能够通过泵单元(未图示)以高压状态喷射到预处理单元260的内部。

在预处理单元260的一侧能够连接捕获管261。捕获管261是用于将通过预处理单元260之后的海水或清水供应到清洗水供应管230中的管路，能够根据需要选择性地开放。捕获管261还能够将通过预处理单元260之后的海水或清水供应到后续说明的循环管291中。即，捕获管261能够形成分支并连接到清洗水供应管230中或连接到循环管291中。

此外，在洗涤器240的内部生成的硫酸(h2so4)和硝酸(hno3)能够被通过中和剂供应部300供应的中和剂中和。例如，中和剂能够是碱性溶液即氢氧化钠(naoh)或次氯酸钠(naocl)，能够通过对海水等进行电解而获得。因此，中和剂供应部300既能够单纯地包含存储有中和剂的中和剂罐，也能够是包含电解装置而可以直接生成中和剂的装置。当中和剂供应部300包含电解装置而直接生成中和剂时，中和剂供应部300的一侧能够与从海水供应管220分支形成的海水流入管221连接并接收海水的供应。在海水流入管221中安装有至少一个泵p2，以便于能够流畅地将海水供应到中和剂供应部300中。

中和剂供应部300能够将中和剂供应到洗涤器240中或供应到海水供应管220中或供应到捕获管261中。换言之，中和剂供应部300能够通过第1注入管310向洗涤器240供应中和剂，或通过第2注入管320向海水供应管220供应中和剂，或通过第3注入管330向捕获管261供应中和剂。

当中和剂供应部300将中和剂供应到洗涤器240中时，能够使其在清洗水与排出气体发生接触之后再依次发生接触。即，为了对清洗水内部的微生物进行杀菌处理，首先通过使排出气体和清洗水发生接触而利用硫酸和硝酸对微生物进行杀灭，然后通过将中和剂混合到清洗水中而对清洗水进行中和，从而使其达到适当的ph值。通过如上所述的过程，能够在洗涤器240的内部一次性地完成对排出气体中所包含的污染物质进行去除、对微生物进行杀灭、对清洗水进行中和的过程。

如上所述，通过预处理单元260之后的海水或清水将在捕获管261的内部进行流动。因为通过预处理单元260之后的海水或清水中包含细微粉尘以及污染物质而呈现出酸性，因此中和剂供应部300能够通过供应中和剂而将ph值调整到适当的状态。

清洗水排出管241是用于对洗涤器240内部的清洗水进行排出的管路，能够在通过过滤单元270之后再次连接到海水供应管220中。即，清洗水排出管241能够在通过过滤单元270对清洗水中所包含的固态粒子进行分离之后排出到外部。但是，清洗水排出管241并不必须要连接到海水供应管220，也能够单独地与船舶的外部进行连接。

在清洗水排出管241中能够连接循环管291。循环管291是用于使通过清洗水排出管241排出的清洗水重新循环到清洗水供应管230中的管路，当不需要将清洗水排出到外部时，能够将清洗水循环到洗涤器240中而重新使用。在清洗水排出管241和循环管291之间能够安装再循环罐290。再循环罐290能够对通过洗涤器240排出的清洗水中的一部分进行存储，能够起到使一定量的清洗水通过循环管291进行循环的一种缓冲罐(buffertank)的作用。再循环罐290能够包含离心分离机、重心分离机、过滤器中的某一种，从而在对清洗水中所包含的固态粒子进行分离之后再使清洗水通过循环管291进行再循环。

清洗水供应管230与海水供应管220、清水供应管226、循环管291以及捕获管261连接，能够在考虑到排出气体的浓度、洗涤器240的处理容量、清洗水的浓度以及污染度等的前提下，在适当地混合海水、清水、循环水之后供应到洗涤器240中。

过滤单元270是通过安装在洗涤器240的后端而对从洗涤器240排出的清洗水中所包含的固态粒子等进行分离的装置，与再循环罐290相同，能够在利用离心分离机、重心分离机、过滤器中的至少一种对固态粒子进行分离之后再排出到污泥罐280中。过滤单元270能够被连接到位于泵p1和控制阀225之间的海水供应管220中。即，从海水供应管220供应的海水能够在通过过滤单元270之后再通过清洗水供应管230供应到洗涤器240中，而通过洗涤器240之后的清洗水能够再次通过过滤单元270。即，能够同时利用一个过滤单元270对从外部流入的海水以及通过洗涤器240之后的清洗水进行过滤。此外，过滤单元270也能够使用一个或两个，从而共同或独立地用于对通过清洗水排出管241之后的清洗水或通过海水供应管220之后的海水中所包含的较大粒子物质进行去除。

对于通过过滤单元270之后的清洗水或海水，能够通过第2注入管320喷射中和剂或杀菌剂。在过滤单元270和海水排出管223之间能够设置对海水和清洗水的混合水进行排出的混合管222，第2注入管320能够连接到海水供应管220或混合管222中。在海水排出管223中能够安装有传感器部224，从而实时地对所排出的清洗水和海水中所包含的总残留氧化剂量(totalresidualoxidant)、ph值、微生物浓度中的至少一种进行测定。传感器部224能够是如tro(toralresidualoxidant)传感器，中和剂供应部300能够根据传感器部224的结果值对氧化剂、中和剂、杀菌剂的供应量进行调节。

通过混合管222进行排出的清洗水和海水能够通过海水排出管223排出到外部。

图8是对图6中的预处理单元的另一实例进行图示的截面图。

如图8所示，预处理单元260a能够利用细微粉尘的透过率较低的分离膜263降低细微粉尘的浓度。适用本发明之另一实施例的预处理单元260a除了利用细微粉尘的透过率较低的分离膜263降低细微粉尘的浓度之外，其他构成实际上与上述实施例相同。因此，下面将以此为重点进行说明，而且除非另有说明，否则将利用上述事项取代对其他构成部分的说明。

预处理单元260a利用至少一个分离膜263降低流入到氧化单元250的排出气体中所包含的细微粉尘的浓度。分离膜263是指因为细微粉尘的透过率较低而能够防止细微粉尘透过的膜。在本发明中，分离膜263并不限定于能够完全防止细微粉尘透过的膜，只要是能够对细微粉尘的浓度进行调节的分离膜就都可以使用。

分离膜263如图所示，既能够被安装在预处理单元260a的内部，也能够被直接安装在排出气体管210的内部。此外，分离膜263还能够沿着排出气体的移动方向多段配置，从而阶段性地降低细微粉尘的浓度。

分离膜263能够在横向方向上对预处理单元260a进行分隔，从而将其隔离成第1区域a1和第2区域a2。第1区域a1和第2区域a2以分离膜263为界分别形成于其两侧，第1区域a1能够是与燃烧机连接的区域，而第2区域a2能够是与氧化单元250连接的区域。此时，第2区域a2能够被设定成压力低于第1区域a1的状态，而通过排出气体管210流入的排出气体能够从第1区域a1通过分离膜263移动到第2区域a2。如上所述，因为分离膜263具有细微粉尘的透过率较低的特性，因此能够防止通过排出气体管210流入的排出气体中所包含的细微粉尘透过的现象。即，存在于第2区域a2的排出气体中所包含的细微粉尘的浓度能够维持小于存在于第1区域a1的排出气体中所包含的细微粉尘的浓度的状态。

图9是对图6中的预处理单元的又一实例进行图示的截面图。

如图9所示，预处理单元260b能够利用气旋(cyclone)方式的离心分离机264降低细微粉尘的浓度。适用本发明之又一实施例的预处理单元260b除了利用气旋(cyclone)方式的离心分离机264降低细微粉尘的浓度之外，其他构成实际上与上述实施例相同。因此，下面将以此为重点进行说明，而且除非另有说明，否则将利用上述事项取代对其他构成部分的说明。

预处理单元260b能够接收通过排出气体管210供应的排出气体并对其中所包含的细微粉尘进行分离，此时，能够使用离心分离机264。离心分离机264如图所示，采用气旋方式的固体分离装置形成。即，通过将从排出气体管210供应的包含细微粉尘的排出气体沿着切线方向供应到离心分离机264的内部，能够利用密度差异将其分离成已去除细微粉尘之后的排出气体和细微粉尘。细微粉尘将在离心力的作用下发生旋转并聚集在圆锥壁中，并通过圆锥部264a得到排出。已去除细微粉尘之后的排出气体将被聚集到离心分离机264的中心部并形成旋转涡流上升，然后通过圆筒部264b排出到外部。通过圆锥部264a排出的细微粉尘以及包含细微粉尘的排出气体将被供应到单独的粒子去除设备，而通过圆筒部264b排出的已去除细微粉尘的排出气体将通过排出气体管210供应到氧化单元250中。

下面，将结合图10及图11对污染物质减少装置200的工作过程进行更详细的说明。

图10对供应到海水供应管中的海水在通过洗涤器之后直接排出到外部的开放回路(openloop)方式进行了图示，而图11对供应到海水供应管中的海水在通过洗涤器之后通过循环管再次循环的闭合回路(closeloop)方式进行了图示。

首先，如图10所示，通过海水供应管220流入的海水中的一部分将通过清洗水供应管230供应到洗涤器240中，而剩余的一部分能够通过海水流入管221供应到中和剂供应部300中。清洗水从洗涤器240的上部进行喷射，而在洗涤器240的下部能够被一定水位的清洗水所填充。此时，通过排出气体管210供应的排出气体能够在依次通过预处理单元260和氧化单元250之后从洗涤器240的下部进行喷射。预处理单元260能够从海水供应管220接收海水的供应并将其喷射到细微粉尘，而氧化单元250能够通过脉冲电晕放电或照射紫外线的方式将排出气体中所包含的一氧化氮氧化成二氧化氮。

中和剂供应部300能够通过对海水进行电解而生成中和剂，且能够在清洗水的ph值的前提下向海水供应管220或洗涤器240喷射中和剂。此外，中和剂供应部300能够向通过预处理单元260之后在捕获管261中进行流动的海水喷射中和剂，从而对其ph值进行调节。对ph值进行调节之后的捕获管261内部的海水能够通过清洗水供应管230供应到洗涤器240中。

此外，排出气体能够从填充于洗涤器240下部的清洗水中进行喷射，借此，能够对氮氧化物、硫氧化物、粉尘等污染物质进行第1次去除。此外，还能够通过从洗涤器240的上部喷射的清洗水对污染物质进行第2次去除。通过如上所述的过程，能够对排出气体内部的污染物质进行去除，而去除污染物质之后的排出气体将通过排出管242排出到外部。

通过洗涤器240之后的清洗水包含氮氧化物、硫氧化物、粉尘等污染物质，将通过清洗水排出管241移动到过滤单元270中。过滤单元270用于对清洗水内部的固态粒子等污染物质进行分离并存储到污泥罐280中，而分离出污染物质之后的清洗水将通过海水排出管223排出到外部。此时，当传感器部224所测定出的通过海水排出管223的清洗水的总残留氧化剂量和ph值超出标准值时，通过向混合管222注入硫代硫酸钠(未图示)或通过第1注入管310向洗涤器240注入在中和剂供应部300中所生成的中和剂，将总残留氧化剂量和ph值调整到标准值范围以内之后再排出到外部。

接下来，如图11所示，通过海水供应管220流入的海水中的一部分将被供应到洗涤器240中，而其他一部分则被供应到中和剂供应部300中而用于生成中和剂。通过排出气体管210供应的排出气体在依次通过预处理单元260和氧化单元250之后喷射到洗涤器240中，此时预处理单元260通过向细微粉尘喷射从海水供应管220供应过来的海水而降低排出气体中所包含的细微粉尘的浓度。

通过洗涤器240之后排出到清洗水排出管241中的清洗水将被临时存储到再循环罐290中，然后再通过循环管291循环到清洗水供应管230中。

中和剂供应部300在考虑到清洗水的ph值的前提下向洗涤器240和捕获管261喷射中和剂，而对ph值进行调节之后的捕获管261内部的海水能够被供应到循环管291中。

通过海水供应管220流入的海水将依次沿着清洗水供应管230、洗涤器240、清洗水排出管241、再循环罐290以及循环管291进行循环，且能够在考虑到海水的污染度、ph值等的前提下并行实施图10中所图示的过程和图11中所图示的过程。图11中所图示的过程，是在如航行驶过对海水的排出进行限制的区域等无法将海水排出到外部的情况下使用。

下面，将结合图12至图14对适用本发明之第3实施例的污染物质减少装置进行详细的说明。

适用本发明之第3实施例的污染物质减少装置，能够在进行气液接触之前向被氧化的硫氧化物和氮氧化物注入液态催化剂，从而防止被氧化的硫氧化物和氮氧化物被重新还原。借此，因为能够提升硫氧化物和氮氧化物的减少效果并使被氧化的排出气体在通过湿式洗涤器的过程中进一步得到净化，从而有效地减少排出气体内所包含的污染物质。

图12是对适用本发明之第3实施例的污染物质减少装置进行概要性图示的示意图。

适用本发明的污染物质减少装置400包括排出气体管410、清洗水供应管420、洗涤器430、氧化单元440、液态催化剂注入单元450以及清洗水排出管431。

排出气体管410是供燃烧机(未图示)所排放的排出气体移动的管路，被连接到后续说明的洗涤器430中。排出气体管410直接连接到燃烧机的排气管，能够成为直接供高温排出气体移动的通路或在通过各种热交换机的过程中对排出热量中的大部分进行重新利用之后再供剩余的废气移动的通路。所产生的排出气体中包含大量的氮氧化物、硫氧化物以及细微粉尘等，通过连接到燃烧机一侧的排出气体管410供应到洗涤器430中。

清洗水供应管420是用于将作为清洗水的海水或清水或海水和清水的混合水中的至少一种供应到洗涤器430中的管路，其一端部能够连接到海水供应管421或清水供应管427，而另一端部能够连接到洗涤器430中。

海水供应管421是用于供应从外部流入的海水的管路，安装有用于对海水进行加压的至少一个泵p1，以便于能够流畅地将海水供应到洗涤器430中，但并不以此为限。

在海水供应管421的一侧能够分支形成清洗水供应管420并连接到洗涤器430中，而在海水供应管421和清洗水供应管420的连接部分能够安装控制阀426。控制阀426采用三向阀形态构成，能够对供应到清洗水供应管420中的海水的量进行调节，或对分支供应到清洗水供应管420的海水和供应到海水供应管421中的海水之间的比例进行调节。

通过海水供应管421从外部流入的海水将通过清洗水供应管420进行流动并供应到洗涤器430中。洗涤器430是用于向通过排出气体管410供应的排出气体喷射通过清洗水供应管420供应的清洗水而使排出气体和清洗水发生气液接触的装置，能够是湿式洗涤器。此时，在清洗水供应管中能够将位于洗涤器430内部的端部配置在洗涤器430的上部并通过形成多个分支而以微粒形态喷射出清洗水。

因为与包含污染物质的排出气体发生接触而包含氮氧化物、硫氧化物以及细微粉尘等的清洗水，将通过清洗水排出管431排出到洗涤器430的外部。

此外，通过排出气体管410供应的排出气体将通过氧化单元440得到第1次净化，并通过洗涤器430得到第2次净化。

氧化单元440是用于通过脉冲电晕放电或照射紫外线或喷射氧化剂的方式对排出气体进行氧化的装置，能够被连接到排出气体管410中。换言之，在排出气体管410中流动的排出气体中所包含的一氧化氮能够通过氧化单元440氧化成二氧化氮。二氧化氮相对于一氧化氮更加易于溶于水，因此能够在洗涤器430中轻易地溶解在清洗水中而得到有效去除。

氧化单元440在通过脉冲电晕放电的方式对排出气体进行氧化的情况下，因为脉冲高电压而发生电晕放电时，将使排出气体进入等离子体状态并生成如臭氧、o2、oh等氧化性自由基，从而能够对氮氧化物或硫氧化物进行氧化。此外，氧化单元440在通过喷射氧化剂而对排出进行氧化的情况下，能够使用喷嘴、超声波振荡器、喷雾器、加热板等对液体氧化剂进行微粒子化、液滴化或蒸汽化。

在通过氧化单元440得到第1次净化的排出气体被供应到洗涤器430中之前，还能够通过液态催化剂注入单元450。

液态催化剂注入单元450是用于保持排出气体的氧化状态的装置，能够被连接到氧化单元440后端的排出气体管410中。通过氧化单元440被人为氧化的排出气体很容易被再次还原恢复到原始的状态。当排出气体被重新还原时，将无法在洗涤器430中轻易地溶解于清洗水并有效地得到去除，因此应通过控制使得排出气体能够在被氧化的状态下流入到洗涤器430中。液态催化剂注入单元450能够通过向被氧化的排出气体注入液态催化剂而使排出气体保持被氧化的状态。液态催化剂是通过对包含在如石油或柴油等油类(oil)中的有机硫化物进行氧化而获得的有机硫氧化物(organicsulfoxides)，水和硫化物(sulfoxide)之间的重量比能够使30～70:70～30。通过向被氧化的排出气体注入液态催化剂即有机硫氧化物，能够使得供应到洗涤器430中的排出气体保持被氧化的状态而不会被再次还原。但是，液态催化剂注入单元450并不限定于连接到氧化单元440后端的排出气体管410或清洗水供应管420中的形态，液态催化剂注入单元450还能够被安装到各种不同的位置。例如，液态催化剂注入单元450还能够在氧化单元440的内部与氧化单元440形成为一体或单独形成，也能够在洗涤器430的内部与洗涤器430形成为一体或单独形成。

此外，在洗涤器430的内部生成的硫酸和硝酸能够被通过中和剂供应部470供应的中和剂中和。例如，中和剂能够是碱性溶液即氢氧化钠(naoh)或次氯酸钠(naocl)，能够通过对海水等进行电解而获得。因此，中和剂供应部470既能够由单纯地存储有中和剂的中和剂罐形成，也能够由包含电解装置而可以直接生成中和剂的装置形成。当中和剂供应部470包含电解装置而直接生成中和剂时，中和剂供应部470的一侧能够与从海水供应管421分支形成的海水流入管422连接并接收海水的供应。在海水流入管422中安装有至少一个泵p2，以便于能够流畅地将海水供应到中和剂供应部470中。

中和剂供应部470能够将中和剂供应到洗涤器430中或供应到海水供应管220中。当中和剂供应部470将中和剂供应到洗涤器430中时，能够通过对供应时间进行控制而使其在清洗水与排出气体发生接触之后再依次发生接触。

在海水供应管421或从海水供应管421分支形成的海水流入管422中，能够配备用于向海水供应电解质的电解质罐520。此时，上述电解质能够是氯化钠(nacl)。

清洗水排出管431是用于对洗涤器430内部的清洗水进行排出的管路，能够在通过过滤单元480之后连接到海水供应管421中。

在清洗水排出管431上能够连接分离单元460。分离单元460是用于对清洗水中所包含的液态催化剂进行分离的装置，能够利用与清洗水之间的比重差异而对液态催化剂进行分离。即，分离单元460能够利用重力分离方式对清洗水中所包含的液态催化剂进行分离。液态催化剂的比重约为0.85，小于清洗水。因此，比重相对较大的清洗水将位于分离单元460的下侧，而比重较小的液态催化剂将位于分离单元460的上侧，从而使清洗水和液态催化剂能够被完全分离。但是，分离单元460并不限定于通过重力分离方式对液态催化剂进行分离的形态，还能够采用能够对清洗水中所包含的液态催化剂进行分离的各种不同的方式。通过利用分离单元460对清洗水中所包含的液态催化剂进行分离，能够在污染物质减少装置400以开放回路工作时，防止液态催化剂和清洗水一起被排出到船外。所分离出的液态催化剂能够被循环到液态催化剂注入单元450中。

循环管路461是用于将通过分离单元460分离出的液态催化剂再次循环到液态催化剂注入单元450中的管路，能够对分离单元460和液态催化剂注入单元450进行相互连接。循环管路461是在将清洗水排出到外部的情况下，即在污染物质减少装置400以开放回路工作的情况下开放，从而能够将液态催化剂循环到液态催化剂注入单元450中。

在清洗水排出管431中还能够连接再循环管510。

在清洗水排出管431和再循环管510之间能够安装再循环罐500。再循环罐500能够包含离心分离机、重心分离机、过滤器中的某一种，从而在对清洗水中所包含的固态粒子进行分离之后通过再循环管510进行再循环。

清洗水供应管420与海水供应管421、清水供应管427以及再循环管510连接，能够在考虑到排出气体的浓度、洗涤器430的处理容量、清洗水的浓度以及污染度等的前提下，在适当地混合海水、清水、循环水之后供应到洗涤器430中。

过滤单元480是通过安装在洗涤器430的后端而对从洗涤器430排出的清洗水中所包含的固态粒子进行分离的装置，与再循环罐500相同，能够在利用离心分离机、重心分离机、过滤器中的某一种对固态粒子进行分离之后再排出到污泥罐490中。

对于通过过滤单元480之后的清洗水或海水，能够从中和剂供应部470注入中和剂。中和剂能够被注入到供海水和清洗水的混合水排出的混合管423中，混合管423能够在过滤单元480和海水排出管424之间进行连接。在海水排出管424上安装有传感器部425。

下面，将结合图13及图14对污染物质减少装置400的工作过程进行更详细的说明。图13及图14是适用本发明之第3实施例的污染物质减少装置的工作图。

适用本发明的污染物质减少装置400，能够在进行气液接触之前向被氧化的硫氧化物和氮氧化物注入液态催化剂，从而防止被氧化的硫氧化物和氮氧化物被重新还原。借此，因为能够提升硫氧化物和氮氧化物的减少效果并使被氧化的排出气体在通过湿式洗涤器的过程中进一步得到净化，从而有效地减少排出气体内所包含的污染物质。

图13对海水在通过洗涤器之后排出到外部的开放回路(openloop)方式进行了图示，而图14对海水在通过洗涤器之后通过再循环管再次循环的闭合回路(closeloop)方式进行了图示。

首先，如图13所示，通过海水供应管421流入的海水中的一部分将通过清洗水供应管420供应到洗涤器430中，而剩余的一部分则通过海水流入管422供应到中和剂供应部470中。清洗水从洗涤器430的上部向下部进行喷射，而在洗涤器430的下部能够逐渐被清洗水所填充。此时，通过排出气体管410供应的排出气体能够在依次通过氧化单元440和液态催化剂注入单元450之后，以被氧化的状态从洗涤器430的下部向上部进行喷射。氧化单元440通过放电或照射紫外线或喷射氧化剂的方式将排出气体中所包含的一氧化氮氧化成二氧化氮，而液态催化剂注入单元450通过将液态催化剂注入到已被氧化的排出气体中而维持排出气体被氧化状态。

中和剂供应部470能够存储或生成中和剂，且能够在清洗水的ph值的前提下向海水供应管421或洗涤器430喷射中和剂。

排出气体从填充于洗涤器430下部的清洗水中进行喷射，借此，能够对氮氧化物、硫氧化物、细微粉尘等污染物质进行第1次去除。此外，还能够通过从洗涤器430的上部喷射的清洗水对污染物质进行第2次去除。通过如上所述的过程，能够对排出气体内部的污染物质进行去除，而去除污染物质之后的排出气体将通过排出管432排出到外部。

通过洗涤器430之后的清洗水包含氮氧化物、硫氧化物、细微粉尘等污染物质，将通过清洗水排出管431排出到洗涤器430的外部。因为在清洗水排出管431上安装有分离单元460，因此液态催化剂将在从清洗水分离出来之后通过循环管路461循环到液态催化剂注入单元450中，从而只有分离出液态催化剂之后的清洗水移动到过滤单元480中。过滤单元480用于对清洗水内部的固态粒子等污染物质进行分离并存储到污泥罐490中，而分离出污染物质之后的清洗水将通过海水排出管424排出到船舶的外部。此时，当传感器部425所测定出的通过海水排出管424的清洗水的总残留氧化剂量和ph值超出标准值时，通过从中和剂供应部470向洗涤器430或混合管423注入中和剂，将总残留氧化剂量和ph值调整到标准值范围以内之后再排出到外部。

此外，在通过海水供应管421流入的海水中只包含少量的氯化钠的情况下，电解质罐520还能够向在海水流入管422中流动的海水供应电解质。

接下来，如图14所示，通过海水供应管421流入的海水中的一部分将被供应到洗涤器430中，而其他一部分则被供应到中和剂供应部470中。通过洗涤器430之后排出到清洗水排出管431中的清洗水将以包含液态催化剂的状态被临时存储到再循环罐500中，然后通过再循环管510供应到清洗水供应管420中。即，图14中所图示的过程除了通过清洗水排出管431排出的清洗水不是被排除到船外而是以包含液态催化剂的状态通过再循环管510再次循环到清洗水供应管420中之外，其他过程实际上与图13中所图示的过程相同。

通过液态催化剂注入单元450被注入到已氧化的排出气体中的液态催化剂将依次沿着排出气体管410、洗涤器430、清洗水排出管431、分离单元460以及循环管路461进行循环，且能够在考虑到液态催化剂的污染度等的前提下并行实施图13中所图示的过程和图14中所图示的过程。

此外，通过海水供应管421流入的海水将依次沿着清洗水供应管420、洗涤器430、清洗水排出管431、分离单元460、再循环罐500以及再循环管510进行循环，且能够在考虑到清洗水的污染度、ph值等的前提下并行实施图13中所图示的过程和图14中所图示的过程。

图14中所图示的过程，是在如航行驶过对海水的排出进行限制的区域等无法将海水排出到外部的情况下使用，且图13中所图示的过程和图14中所图示的过程能够根据需要选择性或顺序使用。

下面，将结合图15至图16对适用本发明之第4实施例的污染物质减少装置400进行详细的说明。图15及图16是适用本发明之第4实施例的污染物质减少装置的工作图。

适用本发明之第4实施例的污染物质减少装置400还包括：预处理单元530，用于对排出气体中所包含的细微粉尘进行去除。适用本发明之第4实施例的污染物质减少装置400除了还包括用于对排出气体中所包含的细微粉尘进行去除的预处理单元530之外，其他构成实际上与上述实施例相同。因此，下面将以此为重点进行说明，而且除非另有说明，否则将利用上述事项取代对其他构成部分的说明。

预处理单元530是用于对排出气体中所包含的细微粉尘进行去除的装置，能够被连接到氧化单元440前端的排出气体管410中。预处理单元530能够通过向细微粉尘喷射水分子或利用细微粉尘的透过率较低的分离膜或利用气旋方式的离心分离机来降低排出气体中所包含的细微粉尘的浓度。

海水供应管421能够在其一侧形成分支并连接到预处理单元530中，且能够将从外部流入的海水喷射到预处理单元530。此时，海水供应管421能够在过滤单元480的后端分支形成并将得到第1次过滤的海水供应到预处理单元530中，且通过在端部形成喷嘴单元(未图示)而在对海水进行微粒化之后再进行喷射。此外，清水供应管427能够在其一侧形成分支并连接到预处理单元530中，且能够将清水喷射到预处理单元530。此时，因为在清水供应管427的端部形成有喷嘴单元(未图示)，因此能够在对清水进行微粒化之后再进行喷射。即，预处理单元530能够选择性地接收海水、清水、海水和清水的混合水的供应。但是，并不限定于在海水供应管421和清水供应管427的端部结合喷嘴单元的结构，还能够采用可对海水或清水进行微粒化之后再进行喷射的各种不同的结构。例如，在预处理单元530和海水供应管421之间或在预处理单元530和清水供应管427之间，还能够结合用于生成水蒸气的水蒸气生成单元(未图示)。其中，水蒸气不仅仅是指水被完全汽化的状态，还能够包括液体状态的水被雾化并形成较小粒子的状态。在水蒸气生成单元中生成的水蒸气能够通过单独的泵装置以高压状态喷射到预处理单元530的内部。

通过向预处理单元530喷射海水或清水或海水和清水的混合水，能够使排出气体内的细微粉尘通过吸收水分子而下沉，借此，能够降低通过预处理单元530之后供应到氧化单元440的排出气体中所包含的细微粉尘的浓度。通过向氧化单元440供应已降低细微粉尘的浓度之后的排出气体，能够防止细微粉尘被附着在位于氧化单元440的内部并用于诱导脉冲电晕放电的电极(未图示)中。借此，能够有效地提升排出气体的氧化效率。此外，还能够在氧化单元440照射紫外线时防止细微粉尘对紫外线的照射路径造成阻隔，从而有效地提升氧化效率。

在预处理单元530的一侧能够连接捕获管531。捕获管531是用于对通过预处理单元530之后的海水或清水进行捕获并供应到清洗水供应管420中的管路，能够根据需要选择性地开放。捕获管531还能够将通过预处理单元530之后的海水或清水供应到再循环管510中。

图15对海水在通过洗涤器之后排出到外部的开放回路(openloop)方式进行了图示，而图16对海水在通过洗涤器之后通过再循环管510再次循环的闭合回路(closeloop)方式进行了图示。

首先，如图15所示，通过海水供应管421流入的海水中的一部分将通过清洗水供应管420供应到洗涤器430中，而剩余的一部分通过海水流入管422供应到中和剂供应部470中。清洗水从洗涤器430的上部进行喷射，而在洗涤器430的下部能够被一定水位的清洗水所填充。此时，通过排出气体管410供应的排出气体能够在依次通过预处理单元530和氧化单元440以及液态催化剂注入单元450之后从洗涤器430的下部进行喷射。预处理单元530从海水供应管421接收海水的供应并将其喷射到细微粉尘中，而通过预处理单元530之后的海水能够通过捕获管531供应到清洗水供应管420中。氧化单元440通过放电或照射紫外线或喷射氧化剂的方式将排出气体中所包含的一氧化氮氧化成二氧化氮，而液态催化剂注入单元450通过将液态催化剂注入到已被氧化的排出气体中而维持排出气体被氧化状态。

中和剂供应部能够存储或生成中和剂，且能够向海水供应管421或洗涤器430或捕获管531喷射中和剂。

排出气体从填充于洗涤器430下部的清洗水中进行喷射，借此，能够对氮氧化物、硫氧化物、细微粉尘等污染物质进行第1次去除。此外，还能够通过从洗涤器430的上部喷射的清洗水对污染物质进行第2次去除。通过如上所述的过程，能够对排出气体内部的污染物质进行去除，而去除污染物质之后的排出气体将通过排出管432排出到外部。

通过洗涤器430之后的清洗水包含氮氧化物、硫氧化物、细微粉尘等污染物质，将通过清洗水排出管431排出到洗涤器430的外部。在清洗水排出管431中流动的清洗水在通过分离单元460的过程中对液态催化剂进行分离，而所分离出的液态催化剂能够通过循环管路461循环到液态催化剂注入单元450中。分离出液态催化剂的清洗水将移动到过滤单元480并对固态粒子等污染物质进行去除，污染物质将被存储到污泥罐490中，而去除污染物质之后的清洗水将通过海水排出管424排出到船舶的外部。

接下来，如图16所示，通过海水供应管421流入的海水中的一部分将被供应到洗涤器430中，而其他一部分则被供应到中和剂供应部470中。通过洗涤器430之后排出到清洗水排出管431中的清洗水将以包含液态催化剂的状态被临时存储到再循环罐500中，然后通过再循环管510供应到清洗水供应管420中。即，图16中所图示的过程除了清洗水不是被排除到船外而是以包含液态催化剂的状态通过再循环管510再次循环到清洗水供应管420中之外，其他过程实际上与图15中所图示的过程相同。

图16中所图示的过程，是在如航行驶过对海水的排出进行限制的区域等无法将海水排出到外部的情况下使用，且图15中所图示的过程和图16中所图示的过程能够根据需要选择性或顺序使用。

上面结合附图对适用本发明的多个实施例进行了说明，但具有本发明所属技术领域之一般知识的人员应能够理解在不对本发明的技术思想或必须特征进行变更的情况下也能够以其他具体的形态实现。因此，上面所记述的实施例在所有方面仅为示例性内容，并不是对本发明做出的限定。