废气处理装置、船舶以及废气处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于去除废气中的有害物质(主要是硫氧化物(SOx))的废气处理装置、船舶以及废气处理方法。
【背景技术】
[0002]作为用于去除废气中的有害物质、例如SOx、氮氧化物(NOx)、颗粒状物质(PM:Particulate Matter)的去除装置，已知使用旋风洗涤器(Cyclone scrubber)的废气处理装置(例如参照专利文献I)。专利文献I所记载的排烟脱硫装置使从圆筒状的塔的底部回旋上升的气体与从喷雾嘴(Spray nozzle)向塔内径向以雾状喷射的液体接触来进行吸收或集尘，其中，该喷雾嘴以适当的间隔安装于在塔的中心轴上垂直地设置的喷雾配管上。
[0003]专利文献1:日本专利第3073972号公报
【发明内容】
_4] 发明要解决的问题
[0005]在旋风洗涤器中，需要利用废气流的离心力来使废气与吸收液分离以避免吸收液从洗涤器的废气出口飞散。在此，如下面的式(I)那样表示离心力。
[0006]F = mv2/R (I)
[0007]另一方面，在旋风洗涤器中，垂直方向的气体流速越慢，则废气中的有害物质的去除率越高。为了使气体流速慢，需要增大洗涤器的截面积。在洗涤器具有圆筒形状的情况下，通过增大其直径，能够增大洗涤器的截面积。
[0008]在上述式(I)中，当使洗涤器的高度固定而增大直径时，离心力F与半径R成反比地降低。另外，当增大半径R时，从喷雾嘴到洗涤器的内壁面的距离增大，因此从喷雾嘴喷射的吸收液未到达洗涤器的内壁而从洗涤器的废气出口飞散的可能性变高。因此，在旋风洗涤器中，需要根据条件来设定其直径的上限值。
[0009]另外，关于旋风洗涤器，需要将设备设计成能够处理所设想的废气的最大流量。另一方面，要利用旋风洗涤器处理的废气量根据废气产生装置的负荷变动而发生变化。例如在废气产生装置的负荷降低而要处理的废气量减少的情况下，若在旋风洗涤器中将能够处理最大流量的量的吸收液以雾状喷射，则成为能力过剩而浪费吸收液的成本、动力的成本。因而，在旋风洗涤器中，期望的是根据负荷变动来改变吸收液量。
[0010]然而，在旋风洗涤器中，喷射吸收液的喷雾嘴的个数不变化，因此，若使吸收液量减少则喷射压力降低而喷雾性能变差。因此，在旋风洗涤器中，需要构成为与要处理的废气量的增减无关地适当地保持喷雾性能。
[0011]并且，在利用一台具有圆筒形状的洗涤器来处理大流量的废气的情况下，其直径变大，易安装性变差。特别是，在将洗涤器设置于船舶内等设置空间有限的场所的情况下，其布局成为问题。
[0012]本发明是鉴于所述问题而完成的，其目的在于提供一种尽管限制每一台洗涤器的直径、但能够处理大流量的废气的废气处理装置、船舶以及废气处理方法。
_3] 用于解决问题的方案
[0014]本发明是一种废气处理装置，使气体与液体接触来进行气体吸收，该废气处理装置的特征在于，具备:多个洗涤器(scrubber)，该多个洗涤器具备形成有内部空间的吸收塔主体、在上述内部空间的上下方向的规定区域将液体以雾状喷射的喷雾装置以及将气体导入到上述吸收塔主体的气体供给装置；多个第一流路，该多个第一流路从向上述废气处理装置供给上述液体的配管分支出并与各洗涤器的上述喷雾装置连接；以及多个第二流路，该多个第二流路从向上述废气处理装置供给上述气体的配管分支出并与各洗涤器的上述气体供给装置连接。
[0015]根据上述废气处理装置，设置多个洗涤器，能够将被处理废气分割地供给至多个洗涤器，尽管使每一台洗涤器的直径为固定值以下，但是作为废气处理装置整体能够提高废气中的有害物质的去除率。另外，能够使每一台洗涤器的直径为固定值以下，因此能够抑制吸收液的飞散。
[0016]另外，能够将废气处理装置中的洗涤器分割地设置，因此例如能够在船舶的机舱、甲板内等设置空间有限的场所设置废气处理装置，从而能够提高废气处理装置的易安装性。
[0017]在上述废气处理装置中，优选的是，在上述第一流路和上述第二流路上设置有开闭阀，该废气处理装置具备对上述开闭阀的开闭进行控制的控制装置。
[0018]在该情况下，通过控制开闭阀的开闭，能够控制向洗涤器的喷雾装置供给的液体和向洗涤器导入的气体，因此能够根据产生废气的燃烧设备、发动机的负荷变动来改变要运转的洗涤器的台数。即，能够根据要处理的废气量来调整要运转的洗涤器的台数，因此能够避免徒劳的运转而实现节能运转。
[0019]另外，在上述废气处理装置中，优选的是，上述控制装置基于发动机的负荷指令来控制上述开闭阀的开闭，以控制上述洗涤器的运转台数。
[0020]在该情况下，能够根据发动机等的负荷变动来控制要运转的洗涤器的台数和吸收液量，因此能够保持适当的喷雾性能。
[0021]另外，在上述废气处理装置中，优选的是，上述控制装置根据上述发动机的负荷率或废气处理量来进行控制以使预先决定的台数的上述洗涤器运转。
[0022]另外，在上述废气处理装置中，优选的是，上述控制装置根据上述发动机的负荷率或废气处理量来控制多个上述洗涤器中的上述液体的喷雾量。
[0023]另外，在上述废气处理装置中，多个上述洗涤器优选为旋风洗涤器，各旋风洗涤器的直径优选为固定值以下。
[0024]另外，在上述废气处理装置中，优选的是，上述吸收塔主体具有周壁部，在该周壁部设置有回液构件，该回液构件具有:弯折面部，其从上述周壁部向中心轴以环状突出；弯折片，其从该弯折面部的中心轴侧的前端向下方弯折；液积存壁，其从上述弯折面部的前端向上侧突出使得形成液积存部；以及贯通孔，其使积存于该液积存部的液体落下。
[0025]另外，在上述废气处理装置中，优选的是，上述贯通孔被设置在与上述周壁部附近相比气体流速慢的位置。
[0026]另外，在上述废气处理装置中，优选的是，上述气体是废气，上述液体是海水，该废气处理装置还具备:海水罐，其贮存与上述废气接触后的上述海水来作为循环海水；以及碱泵，其对从该海水罐供给到上述喷雾装置的上述循环海水提供碱剂。
[0027]另外，本发明的船舶的特征在于，具备上述中的任一个废气处理装置。
[0028]另外，本发明的废气处理方法的特征在于，具备以下步骤:将气体分割地供给至多个洗涤器；将液体分割地供给至多个上述洗涤器；基于发动机的负荷指令来控制多个上述洗涤器的运转；以及通过使分别供给到多个上述洗涤器的气体与液体接触，来去除该气体中的有害物质。
[0029]发明的效果
[0030]根据本发明，在废气处理装置中，尽管限制每一台吸收塔的直径，但能够处理大流量的废气。
【附图说明】
[0031]图1是表示本实施方式所涉及的以洗涤器为中心的废气处理系统的概要图。
[0032]图2A是上述洗涤器的俯视示意图，图2B是上述洗涤器的剖视示意图。
[0033]图3是表示本实施方式所涉及的废气处理装置的结构的概要图。
[0034]图4是表示洗涤器运转台数与发动机负荷或废气处理量之间的关系的图。
[0035]图5是表示每一台洗涤器的流量设定值与发动机负荷或废气处理量之间的关系的图。
【具体实施方式】
[0036]下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。
[0037]图1是表示本实施方式所涉及的以洗涤器为中心的废气处理系统的概要图。此夕卜，作为本实施方式所涉及的废气处理系统，考虑去除从使用于船舶的发动机排出的废气中包含的二氧化硫(SO2)的系统。但是，不限于此，本实施方式所涉及的废气处理系统能够应用于包含氮氧化物、硫氧化物等物质的各种废气的处理。
[0038]如图1所示，废气处理系统主要由如下部分构成:从发动机20被供给废气的洗涤器10 ;具备海水加压泵