废气处理装置、船舶以及废气处理方法_2

文档序号:8384797阅读:来源:国知局
和海水抽除泵的海水泵单元30 ;排水罐40 ;以及过滤排水的过滤器单元50 ο
[0039]从发动机20排出的废气被导入到洗涤器10。该废气中含有50?1500ppm的二氧化硫(SO2)。在该废气在洗涤器10内上升的过程中,将经由海水泵单元30导入到洗涤器10的海水以雾状喷射,来进行气液接触。
[0040]废气内的二氧化硫通过碱性的海水如下述式(2)和(3)所示那样被吸收去除。
[0041]S02+NaHC03—NaHSO 3+C02 t (2)
[0042]NaHS03+NaHC03+l/202— Na 2S04+H20+C02 丨 (3)
[0043]下述式⑷和(5)表示废气内的二氧化硫通过苛性钠(NaOH)被吸收去除的情况。
[0044]S02+Na0H — NaHSO3 (4)
[0045]NaHS03+Na0H+l/202— Na 2S04+H20 (5)
[0046]这样去除了二氧化硫的废气从洗涤器10的上部向大气中排出。
[0047]在洗涤器10内以雾状喷射的海水沿洗涤器10的内壁面因自重而落下,并贮存在洗涤器10下方的贮存部。贮存的海水经由海水泵单元30被排出到排水罐40,之后被过滤器单元50过滤后向海洋排出。
[0048]接着,具体地说明本实施方式所涉及的洗涤器10的结构。图2A是本实施方式所涉及的洗涤器10的俯视示意图,图2B是洗涤器10的剖视示意图。
[0049]如图2所示,洗涤器10具备:吸收塔主体11,其在上下方向上形成有内部空间;喷雾装置12,其在吸收塔主体11的内部空间的上下方向的规定区域将液体以雾的状态喷射(喷雾);气体供给装置13,其从比喷雾装置12将液体以雾状喷射的区域靠下方的位置向吸收塔主体11导入气体;回液构件14,其设置于比喷雾装置12将液体以雾状喷射的区域靠上方的位置,从吸收塔主体11的内壁面向中心轴以环状突出,并且中心轴侧的前端至少向下方弯折;以及挡板(Baffle) 15,其设置于比喷雾装置12靠下方的位置。在此,喷雾装置12与图1所示的海水泵单元30连接,气体供给装置13与图1所示的发动机20连接。
[0050]吸收塔主体11由圆筒形状的周壁部Ila和圆形状的底壁部Ilb构成。周壁部Ila构成为任一部分均为相同直径。周壁部Ila的上端部开口,形成有开口部11c。此外,在本实施方式中吸收塔主体11具有圆筒形状,但是吸收塔主体11的形状不限于此,例如也可以是方筒形状。
[0051]喷雾装置12设置在吸收塔主体11的中心轴上。喷雾装置12构成为包括:供水管12a,其从吸收塔主体11外插入到吸收塔主体11内,并延伸到吸收塔主体11的中心位置;作为干管的导水管12b,其与该供水管12a的插入端部连结,在吸收塔主体11的内部空间的上下方向的整个规定区域上延伸;支管12c,其与该导水管12b连结,向吸收塔主体11的周壁部Ila延伸;以及喷雾嘴12d,其设置于各支管12c的前端,将从支管12c供给的液体以雾状喷射到规定范围。如在后面详细叙述的那样,以喷雾嘴12d的喷射区域的中心线相对于支管12c的长边方向所成的角为锐角的方式安装这些喷雾嘴12d。
[0052]在上下方向上排列多层地配置的支管12c以在上下方向上邻接的支管12c相正交的方式交叉。此外,支管12c相对于导水管12b的配置不限于此,例如也可以是在导水管12b的同一圆周上将四根支管12c各相隔90度地配置的结构。另外,喷雾嘴12d的材质优选奥氏体类不锈钢材料以得到将海水用作吸收液时的耐腐蚀性。
[0053]气体供给装置13被设置成气体喷出方向沿着吸收塔主体11的周壁部Ila的切线方向。因而,从气体供给装置13导入的废气沿着周壁部Ila的内周面在水平方向上喷射。此外,气体供给装置13的配置位置并不限于如图2B所示的比喷雾装置12将液体以雾状喷射的区域靠下方的位置,例如也可以是与位于喷雾装置12的下方的喷雾嘴12d相同的高度。在该情况下,能够不降低废气中的有害物质的去除率而确保反应区域的长度,因此能够降低吸收塔主体11的高度。
[0054]回液构件14具有:弯折面部14a,其从吸收塔主体11的周壁部Ila向中心轴以环状突出;弯折片14b,其从弯折面部14a的中心轴侧的前端向下方弯折;液积存壁14d,其从弯折面部14a的前端向上侧突出使得形成液积存部14c ;以及贯通孔14e,其使积存于液积存部14c的液体落下。
[0055]由安装于吸收塔主体11的回液构件14的弯折片14b和液积存壁14d包围的中心轴侧的区域构成开口部14g(参照图2B)。该开口部14g构成为具有吸收塔主体11的开口部Ilc的5成?8成左右的内径。通过该结构,能够抑制因将回液构件14安装于吸收塔主体11而引起的压力损失。
[0056]挡板15由圆盘部15a以及将圆盘部15a与吸收塔主体11的周壁部Ila连结的腿部15b。在圆盘部15a的外周部分与吸收塔主体11的周壁部Ila之间形成有用于流通液滴的间隙。挡板15将吸收塔主体11内部划分为通过喷雾装置12将液体以雾状喷射的区域和贮存要排出到吸收塔主体11外的液体的区域。在挡板15的下方设置有用于将液体排出到吸收塔主体11外的排水管16。
[0057]说明这样构成的洗涤器10中的废气处理。从发动机排出的废气通过气体供给装置13被导入到比喷雾装置12将液体以雾状喷射的区域靠下方的位置。该废气一边沿周壁部Ila旋转一边在吸收塔主体11内上升。
[0058]另一方面,海水经由供水管12a被导入到导水管12b。然后,海水从设置于多层支管12c的喷雾嘴12d向吸收塔主体11的周壁部Ila以雾状喷射。
[0059]因而,在吸收塔主体11内回旋上升的废气与从设置于各层的支管12c上设置的喷雾嘴12d以雾状喷射的海水进行气液接触,废气内的二氧化硫被吸收去除。去除了二氧化硫的废气从设置于吸收塔主体11的上部的开口部Ilc向大气中排出。
[0060]变成液滴的海水通过回旋流所产生的离心力而被推压至周壁部Ila并因自重而落下。但是,一部分海水由于回旋上升流而顺着吸收塔主体11内部上升。
[0061]吸收塔主体11的中心部的气体流速为Om/s或其附近值,周壁部Ila附近与中心部相比气体流速快,因此海水通过离心力而沿周壁部Ila上升。沿周壁部Ila上升的海水的上升受到最下层的回液构件14的阻碍,而滞留在弯折面部14a的下表面和弯折片14b的周边。当滞留的液体超过固定的大小时,变成液滴并因自重而落下。
[0062]但是,海水的一部分不变成液滴而越过该弯折片14b,通过离心力而沿回液构件14的弯折片14b和液积存壁14d的内周面上升,在回液构件14与回液构件14之间的周壁部Ila上进一步上升。这样,到达至下一层的回液构件14的海水的上升受到该回液构件14的阻碍,而滞留在弯折面部14a的下表面和弯折片14b的周边。当滞留的液体超过固定的大小时,变成液滴并因自重而落下。落下的液滴聚集在下层的液积存部14c,当超过固定量时,穿过贯通孔He而落到吸收塔主体11的下方。
[0063]吸收塔主体11的周壁部Ila附近与吸收塔主体11的中心部相比气体流速快,因此,若将贯通孔He设置在周壁部Ila附近,则可能引起液滴受到上升流的影响而不从贯通孔He落下的状况。因此,通过将贯通孔14e设置在与周壁部Ila附近相比气体流速慢的、与周壁部Ila相分离的位置,能够减弱上升流的影响而使液滴从贯通孔14e落下。
[0064]由于沿上下方向设置有多层回液构件14,因此通过回液构件14多次阻碍海水的上升。因而,能够有效地防止海水上升后从吸收塔主体11的开口部IlC流出的状况。
[0065]另外,即使将回液构件14安装于吸收塔主体11,由于回液构件14具有从吸收塔主体11的周壁部Ila向中心轴以环状突出的形状、且在中心轴侧形成有开口部14g,因
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