使用含有高浓度硫成分的低质燃料的船舶用柴油发动机的排气净化装置的制作方法

本发明涉及将船舶用柴油发动机的排气中所含的硫氧化物等有害气体除去而进行净化的、船舶用、发电用、产业用等的特别是使用含有高浓度硫成分的重油[重油(Fuel Oil)在船用工业界被标记为柴油(Diesel Oil：DO)、船用柴油燃料(Marine Diesel Fuel：MDF)或船用柴油(Marine Diesel Oil：MDO)、船用燃料油(Marine Fuel Oil：MFO)、重质燃料油(Heavy Fuel Oil：HFO)、残余燃料油(Residual Fuel Oil：RFO)，但在本发明中，将这些标记统称为重油(Diesel Oil)]等低质燃料的大排气量船舶用柴油发动机的排气处理技术，更详细而言，涉及配设有排出高温排气的大排气量船舶用柴油发动机中的选择式还原催化脱硝装置(Selective Catalytic Reduction：以下称为“SCR”)以及利用气体和粒子的扩散速度差异的洗涤器的排气的净化装置。

背景技术：

虽然柴油发动机作为各种船舶和发电机以及大型建筑机械、进而各种汽车等的动力源被广泛使用，但是从该柴油发动机排出的排气中所含的以碳为主体的粒状物质(Particulate Matter，以下称为“PM”)或硫氧化物(以下称为“SOx”)、氮氧化物(以下称为“NOx”)不仅如周知的那样带来大气污染，而且还是对人体极其有害的物质，因此，其排气的净化极其重要。因此，已经提出了很多方案，如柴油发动机的燃烧方式的改善和各种排气过滤器的采用、排气再循环(Exhaust Gas Recirculation，以下称为“EGR”)法、利用SCR的排气净化方法、以及利用电晕放电进行电处理的方法等，其一部分已供于实际应用。

在此，柴油发动机的排气中的PM(粒状物质)的成分可分为两种，即，有机溶剂可溶组分(SOF：Soluble Organic Fractions，以下称为“SOF”)和有机溶剂不溶组分(ISF：Insoluble Organic Fractions，以下称为“ISF”)，其中，SOF组分的主要成分是燃料和润滑油的未燃烧组分，且包含具有致癌作用的多环芳族等有害物质。另一方面，ISF组分的主要成分为电阻率低的碳(煤烟)和硫酸盐(Sulfate)成分，由于该SOF组分和ISF组分对人体、环境产生影响，因而期望尽可能少的排气。特别是，PM对生物体的不良影响的程度在其粒径为纳米大小的情况下可以说是特别成问题的。

作为利用电晕放电而进行电处理的方法，例如，提出了以下记载的方法和装置(专利文献1～2)。

即，本申请人在专利文献1中在先了一种柴油发动机的排气用电气式处理方法和装置，其概略如图15所示，采用如下方式：在排气通路121中设有由电晕放电部122-1和带电部122-2构成的放电带电部122，通过经由电晕放电而得到的电子129使排气G1中的以碳为主体的PM128带电，由配置于同一排气通路121的捕集板123捕集上述带电后的PM128；并且采用如下构成：放电带电部122中的电极针124在排气气流的流动方向上的长度较短，且捕集板123配设在与排气气流的流动方向垂直的方向上。予以说明，在该图中，125是密封气体管，126是高压电源装置，127是排气引导管。

另外，本申请人在专利文献2的第1实施例中提出了如下装置，其概略如图16所示，船舶用柴油发动机的排气净化装置以如下方式构成：在使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料作为燃料的柴油发动机(E)111的排气歧管(E/M)112下游的排气管的涡轮增压器(T/C)114的涡轮(未图示)下游，配设排气冷却器(G/C)115，进而在该排气冷却器(G/C)115的下游，配设静电旋风排气净化装置(ESP/C/DPF(Diesel Particulate Filter),以下称为“ESP/C/DPF”)116，在其下游侧的管道上，配设使排气中的SOx溶解在其处理水中但PM几乎不溶解在处理水中而除去的洗涤器(以下称为“NS洗涤器”)113，经由在空气过滤器(A/F)117下游的进气管的涡轮增压器(T/C)114的压缩机(未图示)和中间冷却器(I/C)118，将外部的空气吸进发动机的进气歧管(I/M)119。

予以说明，如专利文献2的图16所示，有时也将排气完全不处理而排出。

另一方面，在非专利文献1中，在第3章“所有船舶的机关区域要件”中的Part C“油的排出规定”的第15条规则“油的排出规定”中，规定了特别海域外及特别海域中的未稀释时的油性混合物的油分浓度。

另外，在非专利文献2中，在第2章“IMO的应对3次NOx限制的技术和残留的课题”中的2-2“IMO的应对3次NOx限制的发动机技术”的2-2-2“排气循环”的P14～16中，公开了将柴油发动机搭载于集装箱船的技术，该柴油发动机在用洗涤器将从通往涡轮增压器的涡轮的排气管中分流出来的EGR气体净化后，用EGR冷却器冷却，再通过水滴捕集机，然后用EGR鼓风机使之向由涡轮增压器的压缩机压送的进气的(I/C)回流。予以说明，非专利文献2中的IMO是指国际海事组织，是International Maritime Organization的缩写。

另外，在非专利文献3中，作为阿法拉伐公司使用丹麦的Ficaria航道号载置的输出21000kW、MAN B&W公司制的二冲程发动机的SOx应对技术的例子，介绍了如下技术：通过一边使用硫含量2.2％的重油一边用根据情况分别使用海水和清水两者的洗涤器对排气进行处理，将其清洗除去到与IMO(国际海事组织)的2015年施行的使用预定要求水平即排气中的硫含量为0.1％的重油时同等的水平。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2006/064805号公报

专利文献2：特愿2013-94390

非专利文献

非专利文献1：1973年国际防止船舶造成污染公约，附则I“防止油污染的规则”

非专利文献2：社团法人日本Marine Engineering学会编，平成21年度船舶排出大气污染物质削减技术检讨调查报告书

非专利文献3：2011年11月30日发行的阿法拉伐的全球杂志，《here》，No.30，P6～P14，“清洁方案之波”

技术实现要素：

发明要解决的课题

然而，在上述以往的柴油发动机排气净化装置中，存在以下所述的课题和问题点。

在上述专利文献1中记载的利用电晕放电等而电处理排气中的PM的柴油发动机的排气处理技术(例如，图15所示的柴油发动机的排气用电气式处理方法和装置)中，产生以下所述的课题。

即，对于船舶用柴油发动机来说，在使用与使用硫成分含量少的轻油的汽车用柴油发动机相比具有格外大的排气量且含有高浓度硫成分的重油[重油相对于轻油含有500～3500倍左右的硫成分：根据JIS K2204：2007“轻油”：0.0010质量％以下；K2205-1990“重油”：0.5～3.5质量％以下]等低质燃料的大排气量船舶用柴油发动机中，例如，在使用先前的专利文献1记载的排气净化装置的情况下，需要克服如下的课题：高浓度地含有硫成分的重油等低质燃料中的硫成分成为排气或在EGR气体中成为硫酸盐，会腐蚀发动机构成部件，特别是排气相关部件。并且，不能完全捕集基于硫成分的SOx。

另外，在上述专利文献2(本申请人在先提出的申请)记载的特别是使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料的、大排气量的、且排出高速和/或大流量的排气的柴油发动机的排气用电气式处理方法和装置(图16)中，驱动涡轮增压器(T/C)114的涡轮(未图示)且通过水冷的排气冷却器115冷却的排气成为如下这样的排气：通过ESP/C/DPF(筒状捕集部：内径φ400mm×长度3000mm，静电电压：DC-45000V，旋风捕集部：筒体直径φ260mm)116，该排气中的PM(SOF、ISF)的含量减少，其后，通过几乎不溶解·除去PM的NS洗涤器，从排气净化装置经由消音器(未图示)排出船外。在该排气净化装置中，在几乎不溶解·除去有机溶剂可溶组分的NS洗涤器113中，通过存在(一部分流下)于构成该NS洗涤器的各壁面的处理水的薄膜层，排气中的SOx在沿着各壁面的处理水的表面附近流动期间，被处理水吸附而溶解，使其浓度骤减而排出，但排气中的PM仅沿着处理水的表面流动，排气几乎不与洗涤器处理水的表面激烈碰撞，由于仅沿着NS洗涤器处理水的表面附近平滑地流动，因此不会相互混合。

另一方面，现有技术的处理水和排气(特别是颗粒成分)如通常的洗涤器即喷射洗涤器、文丘里洗涤器、喷淋塔等加压水式、或填充塔、流化床洗涤器等填充式的洗涤器(参照：作者：公害防止的技术和法规编集委员会；发行单位：社团法人产业环境管理协会，2011年1月20日发行，书名：新·公害防止的技术和法规2011〔大气篇〕分册II)II-278，图4.2.3-8～II-282图4.2.3-10)那样，因排气与洗涤器处理水的表面发生激烈碰撞而相互混合。

因此，在该排气净化装置的几乎不溶解·除去PM的NS洗涤器113中，由于在处理水中主要仅溶解SOx而仅溶解·含有极少量的作为粒子的以PM为主成分的油性混合物，因此，在该几乎不溶解·除去PM的NS洗涤器113的废弃处理水的后处理中，可通过中和·过滤等单纯的工序和少量的工时以及小型而容易控制的处理装置来对硫源成分进行处理，无需采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型的、且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)来进行PM的处理功能，即使是在特别海域及特别海域外的航行中，也能实现向海洋的排出，另外，也可以进行洗涤器·直通运转(当洗涤箱的水(海水)接近排水限制基准值(pH、油分、重金属类的限制基准值)时，则适当补给汲取箱的水(海水)来更换海水。即，也可以不进行洗涤器废水的处理(pH调节，污浊物的回收等))。但是，在该排气净化装置中，由于不具有EGR系统，因此，在排气中含有氮氧化物。

予以说明，如专利文献2的图16所示，在完全不处理排气而排出的情况下，虽然不存在洗涤器处理水的废弃处理的问题，但排气中含有的全部有害成分会原样排出，从而给环保带来不良影响，这是不言而喻的。

另一方面，在非专利文献1的第3章“所有船舶的机关区域要件”中的Part C“油的排出规定”的第15条规则“油的排出规定”中，在A.“特别海域外的排出”条款之2“禁止从总吨数400吨以上的船舶排出油或油性混合物到海洋。其中，满足以下所有条件的情况除外”的规定的.3中，规定了“未稀释时的油性混合物的油分浓度为100万分之15以下”；在B.“特别海域中的排出”条款之3“禁止从总吨数400吨以上的船舶排出油或油性混合物到海洋。其中，满足以下所有条件的情况除外”的规定的.3中，规定了“未稀释时的油性混合物的油分浓度为100万分之15以下”。

予以说明，在此，“油”是指原油、重油和润滑油，“油性”是按照其含义来解释，“油性混合物”是指含有油的混合物。

另外，对于非专利文献2记载的船用柴油发动机而言，预想如下：虽然通过使从排气中分流出的EGR气体向进气回流，可从排气中减少80％的NOx和从EGR气体中除去近100％的SOx，但是，不仅对于通过洗涤器的煤尘、PM中仍含有的硫成分对柴油发动机主体和系统的影响来说需要长期的实际船试验，而且还需要从洗涤器向船外排出的洗涤水不影响环境和生态系统，特别是在这种洗涤器的洗涤水中，伴随PM的溶解和浮游、SO₂的溶解等的这些环境污染成分或影响生态系统的成分的除去和pH调节等，废水处理成为大的问题。但是，在大排气量的船用柴油发动机的长时间的航海中，对于至少EGR气流、优选含有EGR气流的排气气流的总量的处理而言，仅用洗涤器进行的处理从装置的大小(包括用于不使含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)这一点来看，完全没有现实。

另一方面，在非专利文献3记载的“清洁方案之波”中，对于“海运业界的环境影响的削减、以及对海洋污染的更严格的法律的适应，清洁的新技术作出贡献”，记载了如下所述的内容。

摘要(I)技术背景：

(I)IMO强化船舶造成污染的规定。

(a)硫氧化物(SOx)(适用于新船及现有船两者)

采用限定燃料油的硫浓度的上限的全球性规定。严格化的规定适用于排出限定海域。上限值从2012年起逐步变更。为了适应该限定值，需要使用低硫燃料和排气净化装置。

(b)氮氧化物(NOx)(仅适用于新船)

现有的规定要求事项适用于输出130KW以上的船用柴油发动机。根据船舶的建造日，采用不同的限制值。对在排出限制海域航行的新船，采用比2016年更严格的规定(III级)。

(c)舱底水(适用于新船及现有船两者)

向船外排出的舱底水的限制值为15ppm。

摘要(II)水处理技术：

(II)阿法拉伐的水处理技术：

(a)仅对船舶的舱底箱(Bilge tank)的油性废水进行处理的纯舱底(Pure Bilge)解决方案通过单级高速离心分离系统，不使用化学物质、吸附过滤器、膜，即可净化大量的水，水中油分(油成分)小于5ppm。

(b)为了减少IMO对船舶所要求的NOx排出的80％，阿法拉伐与MAN柴油机公司合作，开发了大型的二冲程柴油发动机用的排气再循环(EGR)系统。

(c)对于SOx排出，阿法拉伐开发了完整的排气净化工艺。在现行船上进行试验的该系统中也使用阿法拉伐分离机，在将污水从洗涤器排向海中之前对污水进行净化。

摘要(III)SOx应对技术：

(III)阿法拉伐的SOx应对技术：

搭载于(Ficaria航道号(丹麦)＝输出21000kW，MAN B&W二冲程发动机)

(a)燃料为硫含量2.2％的重油，排气被清洗除去至与2015年施行的IMO(国际海事组织)要求的水平即硫含量0.1％同等的水平。

(b)阿法拉伐的纯SOx根据情况分别使用海水和清水两者。

“使用苛性钠与海水或淡水的水溶液，清洗主机的排气”

●在第一阶段，通过由气体导入部分喷射水来冷却排气，而且排气中的煤尘的大半也在此被除去。

●在第2阶段，在洗涤塔内进一步清洗排气中的硫氧化物等。为了防止排气中的水滴的带走和腐蚀，在从烟囱排出之前，用除雾器除去气体中的水滴。

●在第3阶段，进一步净化残留在排气中的硫氧化物。在从船舶的烟囱排出之前，为了防止冷凝和腐蚀，从排气中除去小水滴(将排气中的硫成分除去98％以上)。

根据该非专利文献3的第12页第2栏第16行～第3栏第1行“洗涤器可以说是安装于船的烟囱上的大喷淋室”的记载及第14页刊载的照片中的注释“设置于船的烟囱上的洗涤器可以比作大喷淋室”的记载，从混合动力系统图(未图示)的洗涤器上部供给水和海水，然后将水和海水从最下部一起排放，将排气从支路闸门(bypass damper)向洗涤器下部供给，然后被直接连接于最上部的烟囱排出，由此可知，洗涤器是喷淋填充塔方式的洗涤器。即，由此可知，其是排气与洗涤器处理水的表面激烈碰撞的类型，具有可将排气中的颗粒状成分与气体状成分一同除去的功能。因此，对于洗涤器水的后处理来说，有必要组装混合动力系统图(未图示)记载的各构成装置，并且需要高度操作这些装置的作业。

本发明正是鉴于上述现有技术的问题而完成，其目的在于，提供一种装置，该装置一边阻止特别是使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料的、大排气量的、且排出高速和/或大流量的排气的船用柴油发动机的排气中的PM与处理水的混合，一边高效地除去SOx、同时也除去NOx而净化排气，并且通过阻止PM与洗涤器处理水的混合，能够以中和过滤等单纯的工序和少的工时以及小型且控制简单的处理装置来处理SOx，即使在特别海域及特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，即，本发明提供一种使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料的船舶用柴油发动机的排气净化装置，其不需要洗涤器处理水的、具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵且大型的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)且设置自由度低的设备，其不但是价格便宜且容易维修保养的小型且设置自由度高的设备，而且对处理水的管理容易，另外，有时也可以洗涤器·直通运转，无需伴随制油业界的大规模脱硫装置的设置而需的庞大的设备投资，因此，能够使燃料费的价格便宜。

解决课题的手段

作为第一方面，本发明提供一种使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料的船舶用柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，采用如下构成：在与发动机的排气歧管连接的排气管上设置选择催化还原脱硝装置(以下，称为“SCR”)，在该SCR的下游配设利用气体和粒子的扩散速度差异而几乎不除去排气中所含的PM的洗涤器(以下称为“PM-自由洗涤器”(PM Free scrubber))。

作为第2方面，本发明提供一种使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料的船舶用柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，采用如下构成：在与发动机的排气歧管连接的排气管上设置SCR，在该SCR的下游配设PM-自由洗涤器，进一步在上述SCR或上述PM-自由洗涤器的任一者的上游设置除去上述PM的电气集尘装置。

作为第3方面，本发明提供一种使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料的船舶用柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，采用如下构成：在与发动机的排气歧管连接的排气管上设置SCR，在该SCR的下游配设PM-自由洗涤器，在上述SCR的上游侧排气管、下游侧排气管或上述PM-自由洗涤器的下游侧排气管的任一排气管上设置将上述排气的一部分作为EGR气体而分流的分支部，经由与该分支部连接的EGR管道系统使上述EGR气体向发动机的进气回流。

另外，在本发明中，优选的方式是，采用如下构成：在上述EGR管道系统上配设副PM-自由洗涤器。优选的方式是，进一步在上述SCR的上游侧排气管上设置除去上述PM的电气集尘装置。另外，优选的方式是，在上述副PM-自由洗涤器上游的EGR管道系统上进一步设置除去上述PM的电气集尘装置。

作为第4方面，本发明提供一种使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料的船舶用柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，在与发动机的排气歧管连接的排气管上设置PM-自由洗涤器，在该洗涤器的下游设置上述SCR。

作为第5方面，本发明提供一种使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料的船舶用柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，在与发动机的排气歧管连接的排气管上设置PM-自由洗涤器，在该洗涤器的下游设置上述SCR，进一步在上述PM-自由洗涤器的上游设置除去上述PM的电气集尘装置。

作为第6方面，本发明提供一种使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料的船舶用柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，在与发动机的排气歧管连接的排气管上设置PM-自由洗涤器，在该洗涤器的下游设置上述SCR，进一步在上述PM-自由洗涤器的上游侧排气管、下游侧排气管、或上述SCR的下游侧排气管的任一排气管上设置将上述排气的一部分作为EGR气体而分流的分支部，经由与该分支部连接的EGR管道系统使上述EGR气体向发动机的进气回流。

另外，在本发明中，优选的方式是，采用如下构成：在上述EGR管道系统上配设副PM-自由洗涤器。优选的方式是，进一步在上述副PM-自由洗涤器上游的EGR管道系统上设置除去上述PM的电气集尘装置。

另外，在上述第一～第6方面中，本发明优选的方式是，采用如下构成：在上述SCR的上游配置加热排气的升温机。

发明效果

本发明的使用含有高浓度硫成分的低质燃料的船舶用柴油发动机的排气净化装置实现了以下所述的效果。

1.由于在排气管上设置SCR，并在SCR的下游，设置利用气体和粒子的扩散速度差异而几乎不除去排气中所含的PM的PM-自由洗涤器，因此，

(1).通过SCR的设置，将排气中的NOx还原成N₂和H₂O，实现大幅削减NOx的含量而无害化，能够进行可环保的排气的大气排放。

(2).通过PM-自由洗涤器的设置，排气中的SOx大部分溶解在洗涤器处理水中而被除去，因此，实现大幅削减SOx的含量而无害化，能够进行可环保的排气的大气排放。

(3).在洗涤器处理水中仅溶解SOx，并仅溶解·含有极少的PM，

(4).通过(3)的作用和效果，在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序和较少的工时以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要通过具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型、且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的废弃处理水排向海洋的贮藏设备)来进行的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以进行洗涤器·直通运转。

(5).予以说明，在上述结构中，排气中的PM几乎不被除去而释放到大气中。

2.通过在SCR的上游设置升温机而将排气温度预先升温至负载于SCR上的催化剂的活化温度以上(在排气的流速慢、在SCR内的滞留时间长的情况下，利用升温机将排气加热至230℃～450℃左右，在流速快且SCR内的滞留时间短的情况下，将排气加热至360℃～450℃左右)，由此，

(1).即使发动机起动时等的排气温度例如为低温，也可以确保排气中的NOx向N₂和H₂O的高效的还原作用。

(2).升温机中单独使用电加热器时，控制容易，当组合使用燃料喷射装置和点火装置时，耗电量较少，因此，作为整体的能量效率良好，或者也可以组合使用电加热器和氧化催化剂而利用氧化反应热，另外，当组合使用氧化催化剂时，也可以将排气中的PM氧化而削减·除去。

3.在排气管的PM-自由洗涤器的上游或SCR的上游设置ESP/C/DPF时，

(1).由于排气中的PM通过ESP/C/DPF几乎都被除去而仅含有极少量，因此，可进行排气的大气排放，并且PM-自由洗涤器处理水的排水处理负荷极大地减轻(1.(3)、(4)的效果更大)。

(2).通过在SCR的上游设置ESP/C/DPF，流入SCR的排气中的PM通过ESP/C/DPF几乎都被除去而仅含有极少量，因此，可以防止SCR催化剂被PM堵塞，并可抑制还原效率的变差和伴随排气阻力增加的燃耗率的变差、以及抑制用于除去堆积于SCR催化剂的PM的维护的发动机停止等。

4.在SCR的上游、SCR的下游或PM-自由洗涤器的下游设置分支部，将EGR气体分支并向进气回流时，

(1).通过向燃烧室供给热容量大的二氧化碳并使其存在，降低燃烧温度，在燃烧阶段抑制NOx的生成，可以预先降低流入SCR的排气中的NOx的含量，伴随该排气中的NOx含量的减少，被SCR还原的NOx的量减少，SCR催化剂的还原量的负荷减轻，SCR被小型和缩短化，且能够实现：排气阻力的减少、装置的设置性和控制性的提高，以及氨、氨水、尿素水等还原剂的使用量的削减之类的初始成本、运行成本两者的低廉化。

(2).通过组合EGR系统和SCR而得到的协同效果，可以从大气释放排气中进一步降低NOx的含量而成为可环保的排气。

5.在PM-自由洗涤器的下游设置EGR分支部，将被PM-自由洗涤器净化的气体作为EGR气体时，

(1).EGR气体由于预先通过PM-自由洗涤器除去SOx而几乎不含SOx，因此，可以减少活塞、活塞环、气缸、气缸盖、进气排气阀以及阀杆等发动机构成部件的腐蚀和磨损，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

(2).可以减少EGR管道、EGR阀、鼓风机、涡轮增压器的压缩机轮、中间冷却器、进气管、进气歧管等进气·排气相关部件的腐蚀，消除损害耐久性的担心而提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

6.在EGR管道上设置除去EGR气体中所含的SOx但几乎不除去PM的副PM-自由洗涤器时，

(1).EGR气体中所含的SOx进一步减少，上述5.(1)，(2)的作用效果变得更大，同时，副PM-自由洗涤器的洗涤器处理水也仅溶解硫成分、且仅溶解·含有极少量的PM，与主PM-自由洗涤器同样，洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理容易。

7.在排气管上设置SCR，在其下游，设置利用气体和粒子的扩散速度差异而几乎不除去排气中所含的PM的主PM-自由洗涤器，同时，在排气管的SCR的上游、下游或主PM-自由洗涤器的下游的任一处设置分支部，从该分支部设置EGR管道系统而将EGR气体分支，并向进气回流，预先除去排气中的NOx，进一步在EGR管道上设置几乎不除去EGR气体中所含的PM的副PM-自由洗涤器，另外，优选进一步在EGR管道系统的副PM-自由洗涤器的上游设置除去EGR气体中所含的PM的ESP/C/DPF，此时，

(1).通过ESP/C/DPF进一步除去促进EGR气体中的PM和金属氧化物等的磨耗的粒子成分。

(2).由于EGR气体中也几乎不含PM和SOx，因此，可以减少活塞、活塞环、气缸、气缸盖、进气排气阀以及阀杆等发动机构成部件的腐蚀和磨损，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

(3).由于EGR气体中也几乎不含PM和SOx，因此，可以减少EGR管道、EGR阀、鼓风机、涡轮增压器的压缩机轮、中间冷却器、进气管、进气歧管等进气·排气相关部件的腐蚀，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

(4).副PM-自由洗涤器的处理水也仅溶解硫成分、且仅溶解·含有极少量的PM，洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理容易。

8.在排气管的上游设置PM-自由洗涤器且在下游设置SCR设置时，

(1).由于从流入SCR的排气中预先除去SOx，因此，负载于构成SCR的平板或陶瓷载体等的贵金属等催化剂成分(Pt、Pd、Rh、Ir等)可以防止硫成分引起的催化剂中毒，可以实现净化率降低的抑制、装置维护的容易化、长寿化、操作费用的低廉化等。

9.通过在ESP/C/DPF的上游设置冷却机，

(1).可以将流入ESP/C/DPF的排气预先冷却，并可以提高ESP/C/DPF中的PM捕集率，从而可进一步减少向PM-自由洗涤器流入的PM，以及可以进一步减少排出到船外的排气中的PM，同时，可以使PM-自由洗涤器中的处理水更清洁，洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理容易。

附图说明

图1是表示本发明第1实施例装置的整体构成的框图。

图2是表示本发明第2实施例装置的整体构成的框图。

图3是表示本发明第3实施例装置的整体构成的框图。

图4是表示本发明第4实施例装置的整体构成的框图。

图5是表示本发明第5实施例装置的整体构成的框图。

图6是表示本发明第6实施例装置的整体构成的框图。

图7是表示本发明第7实施例装置的整体构成的框图。

图8是表示本发明第8实施例装置的整体构成的框图。

图9是表示本发明第9实施例装置的整体构成的框图。

图10是表示本发明的几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器的第1实施例的概念图。

图11是表示同样几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器的第2实施例的概念图。

图12是表示同样几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器的第3实施例的概念图。

图13是表示同样几乎不溶解·除去PM的第4实施例的概念图。

图14是表示本发明的PM-自由洗涤器的工作原理的说明图。

图15是表示以往的柴油发动机排气净化装置的一例的概略图。

图16是同样地表示以往的柴油发动机排气净化装置的整体构成的框图。

具体实施方式

首先，以排气为例(EGR气体也同样)说明本发明人在先提出的专利文献2记载的PM-自由洗涤器的原理。

(1)气体分子和粒子的扩散系数：

·气体分子(在本申请的技术领域，特别成为问题的是SO₂)和粒子(在本申请的技术领域，特别成为问题的是PM＝ISF、硫酸盐、SOF)的扩散速度大不相同。气体分子比粒子格外容易扩散。扩散速度的指标是扩散系数D。

·常温20℃，比较一个大气压的空气中的扩散系数。

SO₂：D＝1.5×10^-5(m²/s)

粒子(PM)的扩散系数(布朗扩散)取决于粒径d，d越小，扩散系数越大。

粒子的扩散系数(气溶胶学的基础：高桥干二著，森北出版，(2004年)，P215)示于下表中。

[表1]

·予以说明，PM的粒径范围为0.01～0.5μm的范围。

·SO₂气体的扩散系数比PM的扩散系数大3～6个数量级左右。

(2)PM-自由洗涤器：

·PM-自由洗涤器是着眼于SO₂(气体)和PM(粒子)的扩散速度之差的洗涤器。

·基于图14说明平行板型PM-自由洗涤器。

在图14中，21表示平行处理板，22表示洗涤器处理水，23表示硫酸根离子，24表示PM，25表示SO₂。即，在PM-自由洗涤器的情况下，平行处理板21的表面被水膜的水流覆盖。另外，SO₂向水的吸收性良好，而且在水中的溶解度极大，另外，扩散系数也极大。因此，通过平行处理板21时，在覆盖处理板面而流动的水薄膜层表面附近流动的SO₂从其水薄膜层表面溶解于吸收性良好的水流中，通过该溶解，在水薄膜层表面附近流动的排气的SO₂浓度瞬时降低，但扩散系数极大的SO₂立即从排气气流内的相邻的浓度高的流体中以高速扩散·移动至浓度低的水薄膜层表面附近，由此供给到水薄膜层表面，通过在该水薄膜层表面的溶解和从排气气流向水薄膜层表面的高速扩散的连续重复现象，SO₂几乎全部被洗涤器处理水22吸收。另一方面，PM24的粒径较大，扩散系数极小。因此，粒状的PM不会发生在水膜表面的溶解和从排气气流向水膜表面扩散的连续重复现象，因此，未到达平行处理板21，其大部分没有被洗涤器处理水22吸收，而是穿过PM-自由洗涤器后被排出。

(3)PM-自由洗涤器的效果：

·在PM-自由洗涤器中，由于吸收SO₂，PM直接穿过，因此，可降低洗涤器处理水22的由PM造成的污浊。吸收SO₂成为亚硫酸水、随后成为硫酸水的洗涤器处理水22可通过苛性钠等进行中和处理，而向海排放。

·与此相比，在以往的喷淋方式或文丘里方式的洗涤器的情况下，由于不仅SO₂、而且PM也被洗涤器处理水吸收，因此，洗涤器处理水的污浊严重，与PM-自由洗涤器相比，废水处理的工时增多，处理装置也大型且价格高。

图1中作为本发明的第1实施例装置示出的船舶用柴油发动机的排气净化装置采用如下构成：在使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料作为燃料的柴油发动机(E)1的排气歧管(E/M)2下游的排气管上，设置将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx含量而无害化的SCR3，进一步在SCR3的下游配设将排气中的SOx溶解于其处理水中但PM在处理水中几乎不溶解·除去的PM-自由洗涤器4，经由配设于该PM-自由洗涤器4的下游的消音器(未图示)排出排气，同时，经由空气过滤器(A/F)5使外部的空气向发动机的进气歧管(I/M)6进气。予以说明，也可以采用如下构成：在SCR3的上游设置升温机7而将排气温度升温至负载于SCR3上的催化剂的活化温度以上。

在图1所示构成的排气净化装置的情况下，通过SCR3设置可以将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而进行无害化，另外，排气通过几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器4而变成含有PM但SOx骤减的气体，从排气净化装置经由消音器(未图示)通过烟囱(未图示)排除船外。在该排气净化装置中，SCR3按如下方式使用：在通过使氧化钛等陶瓷载体负载贵金属等催化剂成分的常规方法制造的SCR催化剂中，使从喷嘴向排气管道内喷雾氨水或尿素水而成的气体状的还原剂与SCR催化剂相作用，将排气中的NOx还原成N₂和H₂O(使用尿素时，还原成CO₂)。予以说明，通过在SCR3的上游配置升温机7而将排气温度预先升温至SCR催化剂的活化温度以上，可以将排气中的NOx高效而可靠地还原成N₂和H₂O(使用尿素时，还原成CO₂)。另外，在该排气净化装置中，在几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器4中，通过存在于构成该PM-自由洗涤器的各处理板壁面(一部分流下)的洗涤器处理水的水薄膜层，排气中的作为气体的SOx的扩散系数大到1.5×10^-5(m²/s)左右，在沿着各壁面流动的期间，被处理水表面吸附且溶解于该洗涤器处理水中，使其浓度骤减而被排出，但排气中的粒径大到0.01～0.5μm左右的PM与作为气体的SOx相比，扩散系数小3～6个数量级左右、且极小到10^-8～10^-11(m²/s)左右，因此，仅沿着洗涤器处理水的水薄膜层表面附近流动，几乎不会如喷射洗涤器、文丘里洗涤器、喷淋塔等加压水式、或填充塔、流化床洗涤器等填充式的洗涤器那样，排气与洗涤器处理水的表面发生激烈碰撞，仅一部分沿着PM-自由洗涤器处理水的水薄膜层表面平滑地流动，因此，不会相互混合。

因此，在该排气净化装置的几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器4中，由于处理水中主要仅溶解SOx，仅溶解·含有极少量的PM，因此，对于该几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器4的洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理来说，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，而极简化、小型化或不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)进行的燃料或润滑油来源的PM处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

[第1实施例装置的要点]

(1)在排气管上设置SCR3，在其下游设置利用气体和粒子的扩散速度差异而除去排气中所含的SOx但几乎不除去PM的PM-自由洗涤器4，从大气释放排气中除去NOx和SOx。

·通过SCR3的设置，将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而实现无害化，能够进行可环保的排气的大气排放。

·通过PM-自由洗涤器4的设置，排气中的SOx几乎溶解于洗涤器处理水中而被除去，因此，能够进行可环保的排气的大气排放。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的废弃处理水排向海洋的贮藏设备)进行的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。但是，排气中的PM几乎不被除去而排出。

(2)在SCR3的上游设置升温机7，将排气温度升温至负载于SCR上的催化剂的活化温度以上，确保排气中的NOx向N₂和H₂O的还原作用的高效化。

·当排气的流速慢且在SCR3内的滞留时间长的情况下，用升温机7将排气加热至230℃～450℃左右，当流速快且在SCR3内的滞留时间短的情况下，将排气加热至360℃～450℃左右。

·在升温机7中既可以单独使用电加热器，也可以组合使用燃料喷射装置和点火装置，或者还可以组合使用电加热器和氧化催化剂，在升温机中组合使用氧化催化剂时，可将排气中的PM氧化而削减·除去。

图2中作为本发明的第2实施例装置示出的船舶用柴油发动机的排气净化装置采用如下构成：在使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料作为燃料的柴油发动机(E)1的排气歧管(E/M)2下游的排气管上，设置将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而进行无害化的SCR3，进一步在SCR3的下游配设将排气中的SOx溶解于其处理水中但PM在处理水中几乎不溶解·除去的PM-自由洗涤器4，将排气经由配设于该PM-自由洗涤器4的下游的消音器(未图示)排出，同时，经由空气过滤器(A/F)5使外部的空气向发动机的进气歧管(I/M)6进气，进一步采用如下构成：进一步在排气歧管2正下方的排气管或SCR3与PM-自由洗涤器4之间的排气管上配设ESP/C/DPF8。予以说明，也可以采用如下构成：在SCR3的上游设置升温机7而将排气温度升温至负载于SCR3上的催化剂的活化温度以上。

在上述图2所示构成的排气净化装置的情况下，与图1所示的第1实施例装置同样，通过SCR3的设置，可以将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而实现无害化，另外，通过在排气歧管5正下方的排气管或SCR3与PM-自由洗涤器4之间的排气管上配设ESP/C/DPF8，排气中的PM也被除去，SOx被骤减而成为清洁的气体。在该排气净化装置中，通过在排气管上设置几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器4，几乎除去排气中的作为气体的扩散系数大到1.5×10^-5(m²/s)左右的SOx，几乎不除去粒径大到0.01～0.5μm左右但扩散系数小3～6个数量级左右、而极小到10^-8～10^-11(m²/s)左右的粒子PM。即，虽然含有PM但SOx被PM-自由洗涤器4除去，排气中几乎不含SOx，另外，通过在排气管上配设ESP/C/DPF8，排气中的PM被除去，减少排气中的SOx和PM的含量，同时，燃烧室中的燃烧温度降低，抑制氮氧化物的产生，排气也变清洁。予以说明，也可以采用如下构成：在SCR3的上游设置升温机7而将排气温度升温至负载于SCR3上的催化剂的活化温度以上。进一步在SCR3的上游设置ESP/C/DPF8，由此，可以防止在平板或氧化钛等陶瓷载体上负载有贵金属等催化剂成分(Pt、Pd、Rh、Ir等)的SCR催化剂因PM而堵塞。

进而，在该排气净化装置中，在除去SOx但几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器4中，由于洗涤器处理水中主要仅溶解SOx但仅溶解·含有极少量的PM，因此，在该几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器4的在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，极简化和小型化或不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)进行的燃料或润滑油来源的PM处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以进行废弃处理水向海洋的排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

[第2实施例装置的要点]

(1)在排气管上设置SCR3和ESP/C/DPF8，在其下游设置利用气体和粒子的扩散速度差异而除去排气中所含的SOx但几乎不除去PM的PM-自由洗涤器4，从大气释放排气中除去NOx、SOx和PM。

·通过SCR3的设置，将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而实现无害化，能够进行可环保的排气的大气排放。

·通过PM-自由洗涤器4的设置，排气中的SOx几乎溶解于洗涤器处理水中而被除去，因此，能够进行可环保的排气的大气排放。

(2)通过ESP/C/DPF8的设置，

·排气中的PM几乎被除去而仅含有极少量，因此，能够进行可环保的排气的大气排放，同时，PM-自由洗涤器处理水的排水处理负荷被极大地减轻。

·另外，通过在SCR3的上游设置ESP/C/DPF8，可进一步防止SCR催化剂被PM堵塞。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

(3)在SCR3的上游设置升温机7，将排气温度升温至负载于SCR上的催化剂的活化温度以上，确保排气中的NOx向N₂和H₂O的还原作用的高效化。

·当排气的流速慢且在SCR3内的滞留时间长的情况下，通过升温机7将排气加热至230℃～450℃左右，当流速快且在SCR内的滞留时间短的情况下，将排气加热至360℃～450℃左右。

·在升温机7中既可以单独使用电加热器，也可以组合使用燃料喷射装置和点火装置，或者还可以组合使用电加热器和氧化催化剂，在升温机中组合使用氧化催化剂时，可将排气中的PM氧化而削减·除去。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

图3中作为本发明的第3实施例装置示出的船舶用柴油发动机的排气净化装置采用如下构成：在使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料作为燃料的柴油发动机(E)1的排气歧管(E/M)2下游的排气管上，设置将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而进行无害化的SCR3，进一步在SCR3的下游配设将排气中的SOx溶解于其处理水中但PM在处理水中几乎不溶解·除去的主PM-自由洗涤器4a，使排气经由配设于该主PM-自由洗涤器4a的下游的消音器(未图示)而排出，同时，在配设于排气歧管(E/M)2下游的排气管的SCR3的上游、下游或主PM-自由洗涤器4a的下游的任一处设置分支部并连接EGR管道系统，一边利用EGR阀(E/V)9控制EGR气体的流量，一边向发动机的进气歧管6的进气管道系统回流，并且采用如下构成：经由空气过滤器(A/F)5使外部的空气向发动机的进气歧管(I/M)6进气，进一步采用如下结构：进一步在EGR管道系统上设置与上述同样的副PM-自由洗涤器4b，使通过该副PM-自由洗涤器4b的EGR气体经由EGR阀(E/V)9向进气管道系统回流。予以说明，也可以采用如下构成：在SCR3的上游设置升温机7而将排气温度升温至负载于SCR3上的催化剂的活化温度以上。

当升温机中组合使用氧化催化剂时，可将排气中的PM氧化而削减·除去。

图3中作为本发明的第3实施例装置示出的船舶用柴油发动机的排气净化装置采用如下构成：在使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料作为燃料的柴油发动机(E)1的排气歧管(E/M)2下游的排气管上，设置将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而进行无害化的SCR3，进一步在SCR3的下游配设将排气中的SOx溶解于其处理水中但PM在处理水中几乎不溶解·除去的主PM-自由洗涤器4a，使排气经由配设于该主PM-自由洗涤器4a的下游的消音器(未图示)而排出，同时，在配设于排气歧管(E/M)2下游的排气管的SCR3的上游、下游或主PM-自由洗涤器4a的下游的任一处设置分支部并连接EGR管道系统，一边利用EGR阀(E/V)9控制EGR气体的流量，一边向发动机的进气歧管6的进气管道系统回流，并且采用如下构成：经由空气过滤器(A/F)5使外部的空气向发动机的进气歧管(I/M)6进气，进一步采用如下结构：在EGR管道系统上设置与上述同样的副PM-自由洗涤器4b，使通过该副PM-自由洗涤器4b的EGR气体经由EGR阀(E/V)9向进气管道系统回流，由此，在主PM-自由洗涤器、副PM-自由洗涤器的任一洗涤器中几乎除去排气或EGR气体中的作为气体的扩散系数大到1.5×10^-5(m²/s)左右的SOx，几乎不除去粒径大到0.01～0.5μm左右但扩散系数小3～6个数量级左右、而极小到10^-8～10^-11(m²/s)左右的粒子PM。予以说明，也可以采用如下构成：在SCR3的上游设置升温机7而将排气温度升温至负载于SCR3上的催化剂的活化温度以上。

[第3实施例装置的要点]

(1)在排气管上设置SCR3，在SCR3的下游设置利用气体和粒子的扩散速度差异除去排气中所含的SOx但几乎不除去PM的主PM-自由洗涤器4a，从大气释放排气中除去NOx和SOx。

·通过SCR3的设置，将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而实现无害化，能够进行可环保的排气的大气排放。

·通过主PM-自由洗涤器4a的设置，排气中的SOx几乎溶解于洗涤器处理水中而被除去，因此，能够进行可环保的排气的大气排放。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。但是，排气中的PM几乎不被除去而排出。

(2)在SCR3的上游、下游或主PM-自由洗涤器4a的下游的任一处设置分支部，将EGR气体分支并使其向进气回流，由此，可以降低燃烧室中的燃烧温度，抑制NOx的生成，预先降低流入SCR的排气中的NOx的含量。

·由于排气中的NOx的含量减少，因此，由SCR3还原的NOx的量减少，负荷减轻，SCR3可小型化，可实现装置的设置性和控制性的提高，以及氨、氨水、尿素水等还原剂的使用量的削减之类的初始成本、运行成本两者的低廉化。

·通过组合EGR系统和SCR而产生的协同效果，可以从大气释放排气中进一步降低NOx的含量而成为可环保的排气。

(3)可以在主PM-自由洗涤器4a的下游设置EGR分支部，将被主PM-自由洗涤器4a净化的气体作为EGR气体。

·EGR气体由于预先通过主PM-自由洗涤器4a除去SOx而几乎不含SOx，因此，可以减少活塞、活塞环、气缸、气缸盖、进气排气阀以及阀杆等发动机构成部件的腐蚀和磨损，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

·可以减少EGR管道、EGR阀、鼓风机、涡轮增压器的压缩机轮、中间冷却器、进气管、进气歧管等进气·排气相关部件的腐蚀，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

(4)在EGR管道系统上设置除去EGR气体中所含的SOx但几乎不除去PM的副PM-自由洗涤器4b。

·副PM-自由洗涤器4b的处理水也仅溶解硫成分且仅溶解·含有极少量的PM，与上述主PM-自由洗涤器4a同样，洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理容易。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

(5)在SCR3的上游设置升温机7，将排气温度升温至负载于SCR3上的催化剂的活化温度以上，确保排气中的NOx向N₂和H₂O的还原作用的高效化。

·当排气的流速慢且在SCR3内的滞留时间长的情况下，通过升温机7将排气加热至230℃～450℃左右，当流速快且在SCR3内的滞留时间短的情况下，将排气加热至360℃～450℃左右。

·在升温机7中既可以单独使用电加热器，也可以组合使用燃料喷射装置和点火装置，或者还可以组合使用电加热器和氧化催化剂，在升温机中组合使用氧化催化剂时，可将排气中的PM氧化而削减·除去。

图4中作为本发明的第4实施例装置示出的船舶用柴油发动机的排气净化装置采用如下构成：在使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料作为燃料的柴油发动机(E)1的排气歧管(E/M)2正下方的排气管上，设置从排气中除去PM的ESP/C/DPF8，在该ESP/C/DPF8的下游设置将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而进行无害化的SCR3，进一步在SCR3的下游配设将排气中的SOx溶解于其处理水中但PM在处理水中几乎不溶解·除去的主PM-自由洗涤器4a，使排气经由配设于该主PM-自由洗涤器4a的下游的消音器(未图示)而排出，同时，从设置于ESP/C/DPF8、SCR3或主PM-自由洗涤器4a各自的任一下游处的分支部，分支出EGR管道系统，一边利用EGR阀(E/V)9控制EGR气体的流量，一边向发动机的进气歧管6的进气管道系统回流，并且进一步采用如下结构：在EGR管道系统上设置副PM-自由洗涤器4b，使通过该副PM-自由洗涤器4b的EGR气体经由EGR阀(E/V)9向进气管道系统回流，由此，在主PM-自由洗涤器、副PM-自由洗涤器的任一洗涤器中，几乎除去排气或EGR气体中的作为气体且扩散系数大到1.5×10^-5(m²/s)左右的SOx，几乎不除去粒径大到0.01～0.5μm左右但扩散系数小3～6个数量级左右、而极小到10^-8～10^-11(m²/s)左右的粒子PM。予以说明，也可以采用如下构成：在SCR3的上游设置升温机7而将排气温度升温至负载于SCR3上的催化剂的活化温度以上。

[第4实施例装置的要点]

(1)在排气管上设置SCR3，在SCR3的下游设置利用气体和粒子的扩散速度差异除去排气中所含的SOx但几乎不除去PM的主PM-自由洗涤器4a，从大气释放排气中除去NOx和SOx，同时，在排气管的ESP/C/DPF8、SCR3或主PM-自由洗涤器4a的各自的任一下游，分支连接EGR管道系统来将EGR气体回流，预先除去NOx，另外，进一步在EGR管道系统上设置几乎不除去EGR气体中所含的PM的副PM-自由洗涤器4b。

·通过SCR3的设置，将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而实现无害化，能够进行可环保的排气的大气排放。

·通过主PM-自由洗涤器4a的设置，排气中的SOx几乎溶解于洗涤器处理水中而被除去，因此，能够进行可环保的排气的大气排放。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

(2)通过ESP/C/DPF8的设置，

·排气中的PM几乎被除去而仅含有极少量，因此，可以进行排气的大气排放，并且主PM-自由洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理负荷极大地减轻。

·通过在SCR3的上游设置ESP/C/DPF8，可进一步防止SCR催化剂被PM堵塞。

(3)通过EGR管道系统的设置，

·由于排气中的NOx的含量减少，因此，由SCR3还原的NOx的量减少，负荷减轻，SCR3可小型化，可实现装置的设置性和控制性的提高，以及氨、氨水、尿素水等还原剂的使用量的削减之类的初始成本、运行成本两者的低廉化。

·通过组合EGR系统和SCR而产生的协同效果，可以从大气释放排气中进一步降低NOx的含量而成为可环保的排气。

(4)从主PM-自由洗涤器4a下游将EGR气体分支时，

·EGR气体预先利用主PM-自由洗涤器4a除去SOx而几乎不含SOx，因此，可以减少活塞、活塞环、气缸、气缸盖、进气排气阀以及阀杆等发动机构成部件的腐蚀和磨损，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

·可以减少EGR管道、EGR阀、鼓风机、涡轮增压器的压缩机轮、中间冷却器、进气管、进气歧管等进气·排气相关部件的腐蚀，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

(5)在EGR管道系统上设置副PM-自由洗涤器4b时，

·副PM-自由洗涤器4b的洗涤器处理水也仅溶解硫成分且仅溶解·含有极少量的PM，与上述主PM-自由洗涤器4a同样，洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理容易。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

(6)在SCR3的上游设置升温机7时，

·当排气的流速慢且在SCR3内的滞留时间长的情况下，通过升温机7将排气加热至230℃～450℃左右，当流速快且在SCR3内的滞留时间短的情况下，将排气加热至360℃～450℃左右。

·在升温机7中既可以单独使用电加热器，也可以组合使用燃料喷射装置和点火装置，或者还可以组合使用电加热器和氧化催化剂，在升温机中组合使用氧化催化剂时，可将排气中的PM氧化而削减·除去。

图5中作为本发明的第5实施例装置示出的船舶用柴油发动机的排气净化装置采用如下构成：在使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料作为燃料的柴油发动机(E)1的排气歧管(E/M)2下游的排气管上，设置将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而进行无害化的SCR3，进一步在SCR3的下游配设将排气中的SOx溶解于其处理水中但PM在处理水中几乎不溶解·除去的主PM-自由洗涤器4a，使排气经由配设于该主PM-自由洗涤器4a的下游的消音器(未图示)而排出，同时，在配设于排气歧管(E/M)2下游的排气管的SCR3的上游、下游或主PM-自由洗涤器4a的下游的任一处设置分支部，并连接EGR管道系统，在该EGR管道系统上设置副PM-自由洗涤器4b，使通过该副PM-自由洗涤器4b的EGR气体经由EGR阀(E/V)9向进气管道系统回流，通过上述这样的构成，在主PM-自由洗涤器、副PM-自由洗涤器的任一洗涤器中均几乎除去排气或EGR气体中的作为气体且扩散系数大到1.5×10^-5(m²/s)左右的SOx，几乎不除去粒径大到0.01～0.5μm左右但扩散系数小3～6个数量级左右、极小到10^-8～10^-11(m²/s)左右的粒子PM。予以说明，也可以采用如下构成：在SCR3的上游设置升温机7而将排气温度升温至负载于SCR3上的催化剂的活化温度以上，并进一步在EGR管道系统的副PM-自由洗涤器4b的下游设置从排气中除去PM的ESP/C/DPF8。

[第5实施例装置的要点]

(1)在排气管上设置SCR3，在SCR3的下游设置利用气体和粒子的扩散速度差异除去排气中所含的SOx但几乎不除去PM的主PM-自由洗涤器4a，从大气释放排气中除去NOx和SOx，同时，在排气管的SCR3的上游、下游或主PM-自由洗涤器4a各自的下游的任一处上分支连接EGR管道系统，将EGR气体回流而预先除去NOx，另外，在EGR管道系统上设置除去EGR气体中所含的SOx但几乎不除去PM的副PM-自由洗涤器4b，进一步优选在EGR管道系统的上游设置除去EGR气体中所含的PM的ESP/C/DPF8。

·通过SCR3的设置，将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而实现无害化，能够进行可环保的排气的大气排放。

·通过主PM-自由洗涤器4a的设置，排气中的SOx几乎溶解于洗涤器处理水中而被除去，因此，能够进行可环保的排气的大气排放。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

(2)在SCR3的上游、下游或主PM-自由洗涤器4a的下游的任一处设置分支部，将EGR气体分支并向进气回流，由此，可以降低燃烧室中的燃烧温度，抑制NOx的生成，并预先降低流入SCR3的排气中的NOx的含量。

·由于排气中的NOx的含量减少，因此，由SCR3还原的NOx的量减少，负荷减轻，SCR3可小型化，可实现装置的设置性和控制性的提高，以及氨、氨水、尿素水等还原剂的使用量的削减之类的初始成本、运行成本两者的低廉化。

·通过组合EGR系统和SCR而产生的协同效果，可以从大气释放排气中进一步降低NOx的含量而成为可环保的排气。

(3)可以在主PM-自由洗涤器4a的下游设置EGR分支部，将被该主PM-自由洗涤器4a净化的气体作为EGR气体。

·EGR气体由于预先通过主PM-自由洗涤器4a除去SOx而几乎不含SOx，因此，可以减少活塞、活塞环、气缸、气缸盖、进气排气阀以及阀杆等发动机构成部件的腐蚀和磨损，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

·可以减少EGR管道、EGR阀、鼓风机、涡轮增压器的压缩机轮、中间冷却器、进气管、进气歧管等进气·排气相关部件的腐蚀，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

(4)在EGR管道系统上设置副PM-自由洗涤器4b，在该副PM-自由洗涤器4b的上游优选设置ESP/C/DPF8，从EGR气体中进一步除去PM等。

·促进EGR气体中PM和金属氧化物等的磨损的粒子成分几乎被ESP/C/DPF除去。

·EGR气体中几乎不含SOx(设置ESP/C/DPF时，则几乎不含PM)，因此，可以减少活塞、活塞环、气缸、气缸盖、进气排气阀以及阀杆等发动机构成部件的腐蚀和磨损，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

·EGR气体中几乎不含SOx(设置ESP/C/DPF时，则几乎不含PM)，因此，可以减少EGR管道、EGR阀、鼓风机、涡轮增压器的压缩机轮、中间冷却器、进气管、进气歧管等进气·排气相关部件的腐蚀，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

·副PM-自由洗涤器4b的洗涤器处理水也仅溶解硫成分且仅溶解·含有极少量的PM，作为废弃处理水的后处理容易。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

(5)在SCR的上游设置升温机时，

·排气中的PM几乎被除去而仅含有极少量，因此，可以进行排气的大气排放，同时，主PM-自由洗涤器处理水作为废弃处理水的处理负荷极大地减轻。

·通过在SCR3的上游设置ESP/C/DPF8，可进一步防止SCR催化剂被PM堵塞。

图6中作为本发明的第6实施例装置示出的船舶用柴油发动机的排气净化装置采用如下构成：在使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料作为燃料的柴油发动机(E)1的排气歧管(E/M)2下游的排气管上，设置将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而进行无害化的SCR3，进一步在SCR3的上游配设将排气中的SOx溶解于其处理水中但PM在处理水中几乎不溶解·除去的PM-自由洗涤器4，将排气经由配设于上述SCR下游的消音器(未图示)排出，同时，经由空气过滤器(A/F)5使外部的空气向发动机的进气歧管(I/M)6进气，通过如上所述的构成，在PM-自由洗涤器中，几乎除去排气中的作为气体的扩散系数大到1.5×10^-5(m²/s)左右的SOx，几乎不除去粒径大到0.01～0.5μm左右但扩散系数小3～6个数量级左右、极小到10^-8～10^-11(m²/s)左右的粒子PM，优选采用如下构成：在排气歧管2的正下方且与PM-自由洗涤器4之间的排气管上配设ESP/C/DPF8。予以说明，也可以采用如下构成：在SCR3的上游设置升温机7而将排气温度升温至负载于SCR上的催化剂的活化温度以上。另外，也可以采用如下构成：在ESP/C/DPF8的上游设置冷却机10而预先冷却流入该ESP/C/DPF8的排气。

在图6所示构成的排气净化装置的情况下，排气通过溶解·除去SOx但几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器4，变成含有PM但SOx骤减的气体，通过将SCR3设置在PM-自由洗涤器4下游，可以将SOx骤减了的排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而实现无害化，作为可环保的排气从排气净化装置经由消音器(未图示)通过烟囱(未图示)排出船外。在该排气净化装置中，在几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器4中，通过存在于构成该PM-自由洗涤器的各壁面上(一部分流下)的洗涤器处理水的水薄膜层表面，作为排气中的气体的SOx的扩散系数大到1.5×10^-5(m²/s)左右，在沿着各壁面流动的期间，被洗涤器处理水的水薄膜层表面吸附，并溶解于该洗涤器处理水中，使其浓度骤减而被排出，但排气中的粒径大到0.01～0.5μm左右的PM与作为气体的SOx相比，扩散系数小3～6个数量级左右、且极小到10^-8～10^-11(m²/s)左右，因此，其仅沿着洗涤器处理水的水薄膜层表面附近流动，几乎不会如喷射洗涤器、文丘里洗涤器、喷淋塔等加压水式、或填充塔、流化床洗涤器等填充式的洗涤器那样，排气与洗涤器处理水的表面发生激烈碰撞，仅一部分沿着PM-自由洗涤器4处理水的水薄膜层表面平滑地流动，因此，不会相互混合。另外，在该排气净化装置中，SCR按如下方式使用：在通过向氧化钛等陶瓷载体中负载贵金属等催化剂成分等的常规方法制造的SCR催化剂中，使从喷嘴向排气管道内喷雾氨水或尿素水而得的气体状/雾状的还原剂作用于SCR催化剂，将排气中的NOx还原成N₂和H₂O(使用尿素时，还原为CO₂)。予以说明，通过在SCR的上游配置升温机而将排气温度升温至SCR催化剂的活化温度以上，可将排气中的NOx高效而可靠地还原成N₂和H₂O(使用尿素时，还原为CO₂)。

因此，在该排气净化装置的溶解·除去SOx但几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器4中，由于洗涤器处理水中主要仅溶解SOx但仅溶解·含有极少量的PM，因此，在该几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器4的洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，极大地简化、小型化或不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)进行的燃料或润滑油来源的PM处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。另外，在该排气净化装置中，由于排气通过PM-自由洗涤器而成为SOx骤减的气体后流入SCR，因此，负载于SCR的平板或陶瓷载体等上的贵金属等催化剂成分(Pt、Pd、Rh、Ir等)可以防止硫成分引起的催化剂中毒，可以实现净化率降低的抑制、装置维护的容易化、长寿化、操作费用的低廉化等。

另外，通过在PM-自由洗涤器4的上游设置ESP/C/DPF8，从流入PM-自由洗涤器4的排气中预先除去PM，可以进一步减少在PM-自由洗涤器4中的洗涤器处理水中的PM的溶解，废弃处理水的后处理变得更加容易，可以实现处理装置的进一步的小型和低廉化、设置性的提高、长寿化、操作费用的低廉化等。予以说明，通过在ESP/C/DPF8的上游设置冷却机10，可以使流入ESP/C/DPF8的排气温度低温化，因此，可以提高ESP/C/DPF8中的PM捕集率并进一步减少向PM-自由洗涤器4流入的PM，还可以进一步减少排出到船外的排气中的PM，同时，使PM-自由洗涤器中的洗涤器处理水更清洁。

[第6实施例装置的要点]

(1)在排气管的上游设置PM-自由洗涤器4，并在PM-自由洗涤器4的下游设置SCR3。

·通过SCR3的设置，将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而实现无害化，能够进行可环保的排气的大气排放。

·通过PM-自由洗涤器4的设置，排气中的SOx几乎溶解于洗涤器处理水中而被除去，因此，能够进行可环保的排气的大气排放。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。但是，排气中的PM几乎不被除去而排出。

·由于从流入SCR3的排气中预先除去SOx，因此，负载于SCR的平板或陶瓷载体等上的贵金属等催化剂成分(Pt、Pd、Rh、Ir等)可以防止硫成分引起的催化剂中毒，可以实现净化率降低的抑制、装置维护的容易化、长寿化、操作费用的低廉化等。

(2)通过在PM-自由洗涤器4的上游设置ESP/C/DPF，

·排气中的PM几乎被除去而仅含有极少量，因此，能够进行可环保的排气的大气排放，同时，PM-自由洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理负荷极大地减轻。

·通过在SCR3的上游设置ESP/C/DPF8，可进一步防止SCR催化剂被PM堵塞。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·促进EGR气体中的PM和金属氧化物等的磨损的粒子成分几乎被ESP/C/DPF8除去。

(3)通过在PM-自由洗涤器4的上游设置冷却机10，

·可以预先冷却流入到ESP/C/DPF8的排气，可以提高该ESP/C/DPF8中的PM捕集率，进一步减少向PM-自由洗涤器4流入的PM，可以进一步减少排出到船外的排气中的PM，同时，使PM-自由洗涤器中的洗涤器处理水更清洁。

(4)在SCR3的上游设置升温机7，将排气温度升温至负载于SCR3上的催化剂的活化温度以上，确保排气中的NOx向N₂和H₂O的还原作用的高效化。

图7中作为本发明的第7实施例装置示出的船舶用柴油发动机的排气净化装置采用如下构成：在使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料作为燃料的柴油发动机(E)1的排气歧管(E/M)2下游的排气管上，设置将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而进行无害化的SCR3，进一步在SCR3的上游配设将排气中的SOx溶解于其处理水中但PM在处理水中几乎不溶解·除去的主PM-自由洗涤器4a，在该洗涤器的下游将排气经由消音器(未图示)排出，同时，在上述SCR3的上游或下游设置分支部，分支连接EGR管道系统，将EGR气体分支，使EGR气体经由EGR阀(E/V)9向进气管道系统回流，通过如上所述的构成，在主PM-自由洗涤器中，几乎除去排气中的作为气体的扩散系数大到1.5×10^-5(m²/s)左右的SOx，几乎不除去粒径大到0.01～0.5μm左右但扩散系数小3～6个数量级左右、极小到10^-8～10^-11(m²/s)左右的粒子PM。予以说明，也可以采用如下构成：在SCR3的上游设置升温机7，而将排气温度升温至负载于SCR3上的催化剂的活化温度以上，也可以进一步在EGR管道系统上设置与上述主PM-自由洗涤器4a同样的副PM-自由洗涤器4b。

[第7实施例装置的要点]

(1)在排气管的上游设置主PM-自由洗涤器4a，并在下游设置SCR3。

·通过SCR3的设置，将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而实现无害化，能够进行可环保的排气的大气排放。

·通过主PM-自由洗涤器4a的设置，排气中的SOx几乎溶解于洗涤器处理水中而被除去，因此，能够进行可环保的排气的大气排放。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

·从流入SCR3的排气中预先除去SOx，因此，负载于SCR3的平板或陶瓷载体等的贵金属等催化剂成分(Pt、Pb、Rh、Ir等)可以防止硫成分引起的催化剂中毒，可以实现净化率降低的抑制、装置维护的容易化、长寿化、操作费用的低廉化等。

(2)在主PM-自由洗涤器4a的下游或SCR3的下游设置分支部，从该分支部设置EGR管道系统，而将EGR气体分支，并向进气回流。

·由于排气中的NOx的含量减少，因此，由SCR3还原的NOx的量减少，负荷减轻，SCR3可小型化，可实现装置的设置性和控制性的提高，以及氨、氨水、尿素水等还原剂的使用量的削减之类的初始成本、运行成本两者的低廉化。

·通过组合EGR系统和SCR而产生的协同效果，可以从大气释放排气中进一步降低NOx的含量而成为可环保的排气。

(3)从主PM-自由洗涤器4a下游分支EGR管道系统时，

·由于EGR气体中几乎不含SOx，因此，可以减少活塞、活塞环、气缸、气缸盖、进气排气阀以及阀杆等发动机构成部件的腐蚀和磨损，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

·由于EGR气体中几乎不含SOx，因此，可以减少EGR管道、EGR阀、鼓风机、涡轮增压器的压缩机轮、中间冷却器、进气管、进气歧管等进气·排气相关部件的腐蚀，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

(4)在EGR管道系统上设置除去EGR气体中所含的SOx但几乎不除去PM的副PM-自由洗涤器4b。

·由于EGR气体中几乎不含SOx，因此，可以减少活塞、活塞环、气缸、气缸盖、进气排气阀以及阀杆等发动机构成部件的腐蚀和磨损，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

(5)在SCR3的上游设置升温机7而将排气温度升温至负载于SCR3上的催化剂的活化温度以上，确保排气中的NOx向N₂和H₂O的还原作用的高效化。

·当排气的流速慢且在SCR3内的滞留时间长的情况下，通过升温机7将排气加热至230℃～450℃左右，当流速快且在SCR3内的滞留时间短的情况下，将排气加热至360℃～450℃左右。

·在升温机7中既可以单独使用电加热器，也可以组合使用燃料喷射装置和点火装置，或者还可以组合使用电加热器和氧化催化剂，在升温机中组合使用氧化催化剂时，可将排气中的PM氧化而削减·除去。

图8中作为本发明的第8实施例装置示出的船舶用柴油发动机的排气净化装置采用如下构成：在使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料作为燃料的柴油发动机(E)1的排气歧管(E/M)2下游的排气管上，设置将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而进行无害化的SCR3，进一步在SCR3的上游配设将排气中的SOx溶解于其处理水中但PM在处理水中几乎不溶解·除去的主PM-自由洗涤器4a，在上述SCR3的下游将排气经由消音器(未图示)排出，同时，在上述主PM-自由洗涤器4a的上游、下游或SCR3的下游的任一处设置分支部，分支连接EGR管道系统而将EGR气体分支，使EGR气体经由EGR阀(E/V)9向进气管道系统回流，通过如上所述的构成，在主PM-自由洗涤器中，几乎除去排气中的作为气体的扩散系数大到1.5×10^-5(m²/s)左右的SOx，几乎不除去粒径大到0.01～0.5μm左右但扩散系数小3～6个数量级左右、极小到10^-8～10^-11(m²/s)左右的粒子PM，可进一步采用如下构成：在排气歧管(E/M)2的正下方且与主PM-自由洗涤器4a之间的排气管上配设ESP/C/DPF8。予以说明，也可以采用如下构成：在SCR3的上游设置升温机7，将排气温度升温至负载于SCR3上的催化剂的活化温度以上，也可以进一步在EGR管道系统上设置与上述主PM-自由洗涤器4a同样的副PM-自由洗涤器4b。

[第8实施例装置的要点]

(1)在排气管的上游设置主PM-自由洗涤器4a，在下游设置SCR3。

·通过SCR3的设置，将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而实现无害化，能够进行可环保的排气的大气排放。

·通过主PM-自由洗涤器4a的设置，排气中的SOx几乎溶解于洗涤器处理水中而被除去，因此，能够进行可环保的排气的大气排放。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

·从流入SCR3的排气中预先除去SOx，因此，负载于SCR3的平板或陶瓷载体等的贵金属等催化剂成分(Pt、Pb、Rh、Ir等)可以防止硫成分引起的催化剂中毒，可以实现净化率降低的抑制、装置维护的容易化、长寿化、操作费用的低廉化等。

(2)通过在主PM-自由洗涤器4a的上游设置ESP/C/DPF，

·排气中的PM几乎被ESP/C/DPF8除去而仅含有极少量，因此，能够进行可环保的排气的大气排放，并且主PM-自由洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理负荷极大地减轻。

·通过在SCR3的上游设置ESP/C/DPF8，可进一步防止SCR催化剂被PM堵塞。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·通过ESP/C/DPF8进一步除去促进EGR气体中的PM和金属氧化物等的磨损的粒子成分。

(3)通过在ESP/C/DPF8的上游设置冷却机10，

·可以预先冷却流入ESP/C/DPF中的排气，可以提高ESP/C/DPF中的PM捕集率，并进一步减少流入主PM-自由洗涤器4a中的PM，可进一步减少排出船外的排气中的PM，同时，使主PM-自由洗涤器中的洗涤器处理水更清洁。

(4)在主PM-自由洗涤器的上游、下游或SCR的下游的任一处设置分支部，从该分支部设置EGR管道系统，将EGR气体分支，并向进气回流。

·可以降低燃烧室中的燃烧温度，在燃烧阶段抑制NOx的生成，而预先降低流入SCR的排气中的NOx的含量，伴随该排气中的NOx的含量预先减少，由SCR还原的NOx的量减少，SCR催化剂的还原量的负荷变轻，可实现净化率的提高，SCR小型化，装置的设置性和控制性提高，以及氨、氨水、尿素水等还原剂的使用量的削减之类的初始成本、运行成本两者的低廉化。

·通过组合EGR系统和SCR而产生的协同效果，可以从大气释放排气中进一步降低NOx的含量而成为可环保的排气。

(5)从主PM-自由洗涤器的下游使EGR管道系统分支时，

·EGR气体中也几乎不含PM和SOx，因此，可以减少EGR管道、EGR阀、鼓风机、涡轮增压器的压缩机轮、中间冷却器、进气管、进气歧管等进气·排气相关部件的腐蚀，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

·EGR气体中也几乎不含PM和SOx，因此，可以减少EGR管道、EGR阀、鼓风机、涡轮增压器的压缩机轮、中间冷却器、进气管、进气歧管等进气·排气相关部件的腐蚀，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

(6)在EGR管道上设置几乎不除去EGR气体中所含的PM的副PM-自由洗涤器。

·EGR气体中也几乎不含PM和SOx，因此，可以减少EGR管道、EGR阀、鼓风机、涡轮增压器的压缩机轮、中间冷却器、进气管、进气歧管等进气·排气相关部件的腐蚀，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

(7)在SCR的上游设置升温机，将排气温度升温至负载于SCR上的催化剂的活化温度以上，确保排气中的NOx向N₂和H₂O的还原作用的高效化。

·即使发动机起动时等的排气温度例如为低温，也可以确保排气中的NOx向N₂和H₂O的高效率的还原作用。

·在升温机中单独使用电加热器时，控制容易，组合使用燃料喷射装置和点火装置时，耗电量少，因此，作为整体的能量效率良好，或也可以组合使用电加热器和氧化催化剂而利用氧化反应热，另外，当组合使用氧化催化剂时，可将排气中的PM氧化而削减·除去。

图9中作为本发明的第9实施例装置示出的船舶用柴油发动机的排气净化装置采用如下构成：在使用含有高浓度硫成分的重油等低质燃料作为燃料的柴油发动机(E)1的排气歧管(E/M)2下游的排气管上，设置将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而进行无害化的SCR3，进一步在SCR3的上游配设将排气中的SOx溶解于其处理水中但PM在处理水中几乎不溶解·除去的主PM-自由洗涤器4a，在上述SCR的下游将排气经由消音器(未图示)排出，同时，在上述主PM-自由洗涤器4a的上游、下游或SCR3的下游的任一处设置分支部，分支连接EGR管道系统，将EGR气体分支，并使EGR气体经由EGR阀(E/V)9向进气管道系统回流，通过如上所述的构成，在主PM-自由洗涤器中，几乎除去排气中的作为气体的扩散系数大到1.5×10^-5(m²/s)左右的SOx，几乎不除去粒径大到0.01～0.5μm左右但扩散系数小3～6个数量级左右、极小到10^-8～10^-11(m²/s)左右的粒子PM，同时，在EGR管道系统上配设ESP/C/DPF8。予以说明，也可以在EGR管道系统的ESP/C/DPF8的下游设置与上述主PM-自由洗涤器4a同样的副PM-自由洗涤器4b。

[第9实施例装置的要点]

(1)在排气管的上游设置主PM-自由洗涤器4a，在下游设置SCR3。

·通过SCR3的设置，将排气中的NOx还原成N₂和H₂O以大幅削减NOx的含量而实现无害化，能够进行可环保的排气的大气排放。

·通过主PM-自由洗涤器4a的设置，排气中的SOx几乎溶解于洗涤器处理水中而被除去，因此，能够进行可环保的排气的大气排放。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

·从流入SCR3的排气中预先除去SOx，因此，负载于SCR3的平板或陶瓷载体等的贵金属等催化剂成分(Pt、Pb、Rh、Ir等)可以防止硫成分引起的催化剂中毒，可以实现净化率降低的抑制、装置维护的容易化、长寿化、操作费用的低廉化等。

(2)在主PM-自由洗涤器4a的上游或下游、或SCR3的下游的任一处设置分支部，从该分支部设置EGR管道系统，而将EGR气体分支，并向进气回流。

·可以降低燃烧室中的燃烧温度，抑制在燃烧阶段产生NOx的生成，从而预先降低流入SCR的排气中的NOx的含量，且伴随该排气中的NOx的含量预先减少，由SCR还原的NOx的量减少，SCR催化剂的还原量的负荷变轻，可以实现净化率的提高，SCR小型化，装置的设置性和控制性的提高，以及氨、氨水、尿素水等还原剂的使用量的削减之类的初始成本、运行成本两者的低廉化。

·通过组合EGR系统和SCR而产生的协同效果，可以从大气释放排气中进一步降低NOx的含量而成为可环保的排气。

(3)从主PM-自由洗涤器4a的下游分支EGR管道系统时，

·副PM-自由洗涤器4b的洗涤器处理水也仅溶解硫成分且仅溶解·含有极少量的PM，作为废弃处理水的后处理容易。

·从流入SCR3的排气中预先除去SOx，因此，负载于SCR3的平板或陶瓷载体等的贵金属等催化剂成分(Pt、Pb、Rh、Ir等)可以防止硫成分引起的催化剂中毒，可以实现净化率降低的抑制、装置维护的容易化、长寿化、操作费用的低廉化等。

(4)在EGR管道上设置几乎不除去EGR气体中所含的PM的副PM-自由洗涤器4b。

·EGR气体中几乎均不含PM和SOx，因此，可以减少EGR管道、EGR阀、鼓风机、涡轮增压器的压缩机轮、中间冷却器、进气管、进气歧管等进气·排气相关部件的腐蚀，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

(5)通过在PM-自由副洗涤器4b的上游设置ESP/C/DPF8，

·EGR气体中的PM几乎被ESP/C/DPF8除去而仅含有极少量，因此，可以减少活塞、活塞环、气缸、气缸盖、进气排气阀以及阀杆等的发动机构成部件的磨损，消除损害耐久性的担心，提高耐久性，从而可使用廉价的材料，同时，PM-自由洗涤器处理水的排水处理负荷被极大地减轻。

·洗涤器处理水中仅溶解SOx，而仅溶解·含有极少量的PM。

·在洗涤器处理水作为废弃处理水的后处理中，SOx可通过中和·过滤等单纯的工序、少量的工时、以及小型且控制简单的处理装置来处理，不需要采用具备复杂且伴随高度控制的控制部的昂贵而大型且设置自由度低的处理装置(包括用于不将含有油分的处理排水排向海洋的贮藏设备)实施的PM的大规模处理功能，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出，另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

(6)在SCR3的上游设置升温机7，将排气温度升温至负载于SCR上的催化剂的活化温度以上，确保排气中的NOx向N₂和H₂O的还原作用的高效化。

·即使发动机起动时等排气温度例如为低温，也可以确保排气中的NOx向N₂和H₂O的高效率的还原作用。

·升温机中单独使用电加热器时，控制容易，组合使用燃料喷射装置和点火装置时，耗电量少，因此，作为整体的能量效率良好，或也可以组合使用电加热器和氧化催化剂而利用氧化反应热，另外，当组合使用氧化催化剂时，可将排气中的PM氧化而削减·除去。

另外，本发明中使用的几乎不溶解·除去PM的PM-自由洗涤器如上所述设置在排气或EGR气体通路内，但作为该PM洗涤器，例如也可以采用图10～图13所示的洗涤器。

图10所示的PM-自由洗涤器作成了如下结构：将具有优异吸水性且以玻璃纤维、或碳纤维、芳纶等为骨架的优选由多孔陶瓷制材料构成的波形板和平板交替地层叠，将在平板和波形板之间构成的隧道状的微小流路倾斜走向的蜂窝结构的蜂窝芯(例如，长250mm×宽250mm×深100mm(Nichias公司制，商品名：蜂窝清洗器))层叠期望的张数，作为蜂窝单元芯部12-1来设置，将由供水喷嘴或者供水管道构成的供水部12-2配置在该蜂窝单元芯部12-1的上部进行供水，使得遍及该蜂窝单元芯部12-1的全宽和全长地大致均匀地供水，被供水的洗涤器处理水(洗涤水)W一边将上述蜂窝单元芯部12-1的倾斜走向的各微小流路的表面湿润一边流下，到达在该蜂窝单元芯部的下部以大致相同的长度及宽度设置的下托盘12-3，然后收纳在处理水箱12-4(系统水量：20L)中，但洗涤器处理水W在各微小流路的表面不被干燥而保持湿润的情况下通过泵P从箱向供水部12-2输送(水流速：35L/min左右)，以循环使用。图中，12-2-1表示洒水箱，12-2-2表示喷嘴孔，箭头A表示排气或EGR气体，箭头B表示将S组分除去的排气(PM几乎都残留)，M表示驱动泵P的电动机，W表示洗涤器处理水。

在该PM-自由洗涤器的情况下，由于排气或EGR气体一边在蜂窝单元芯部12-1中倾斜走向且与各微小流路的壁面的湿润的表面附近接触，一边仅沿着其平滑地流动，因此，几乎不存在如通常的洗涤器那样排气与处理水W的表面激烈地交叉和碰撞，由于一边平稳地沿着表面附近接触一边流动，因此，不会相互混合，因此，在排气或EGR气体成分中，作为气体的扩散系数大的与水的亲和性高而容易被吸收的SOx溶解在该处理水中，但粒径大但扩散系数极小的PM几乎不溶解到洗涤器处理水中而流动通过，因此，排气和EGR气体中的SOx被可靠地除去，但作为粒子的PM以几乎残留而含有的状态排出。该洗涤器处理水中含有SOx，但几乎不含PM，由此，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也能够以较少的处理向海洋排出处理水，特别是在船中的处理水的排水处理变得格外容易，处理装置的控制变得简单，装置小型化，布局性良好，成为廉价的设备。另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

另外，作为具有与上述PM-自由洗涤器相同的构成的其它类型，有采用了蜂窝单元芯部的PM-自由洗涤器，该蜂窝单元芯部采用下述构成：将由SUS316L等奥氏体类不锈钢制薄板材料或将奥氏体类不锈钢制细线通过平织、斜织等编织成网眼状的不锈钢制网板材料构成的平板或压花板进行波纹加工而成为倾斜走向的波形板状，以倾斜走向方向交替斜交的方式层叠，在将斜交的波形板之间构成的斜交的隧道状的微小流路倾斜走向的蜂窝结构的蜂窝单元芯、或上述平板波纹加工成倾斜走向的波形板状，以倾斜走向方向交替斜交的方式叠层时，在它们之间叠层上述平板，将在斜交的波形板和平板间构成的斜交的隧道状的微小流路倾斜走向的蜂窝结构的蜂窝单元芯层叠期望的张数(省略附图)。采用了该蜂窝单元芯部的PM-自由洗涤器也与上述多孔陶瓷制的蜂窝芯结构的PM-自由洗涤器同样，由于排气或EGR气体倾斜走向地经过该蜂窝单元芯部，一边与各微小流路的壁面的湿润了的表面附近接触一边仅沿着该表面附近平滑地流动，因此几乎不存在如通常的洗涤器(喷射洗涤器，文丘里洗涤器，喷淋塔)那样排气与洗涤器处理水的表面激烈地交叉和碰撞的情况，由于仅是平稳地沿着表面流动，因此不会相互混合，因此，排气或EGR气体成分中的与水的亲和性高而容易被吸收的SOx溶解在其处理水中，但不具有与水的亲和性的作为粒子的PM几乎不溶解在处理水中。由于该处理水含有SOx但不含PM，由此，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出处理水，特别是在船中的处理水的排水处理变得格外容易，处理装置的控制变得简单，装置小型化，布局性良好，成为廉价的设备。另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

图11所示的PM-自由洗涤器是如下所述的PM-自由洗涤器：在设于排气或EGR气体通路上的洗涤器壳体12-5内，在上下方向垂直且与气体的流动大致平行地保持狭窄的间隔地配设多张由SUS316L等奥氏体类不锈钢制薄板材料或将奥氏体类不锈钢制细线通过平织、斜织等编织成网眼状的不锈钢制网板材料构成的平板状的处理板12-6；在各处理板12-6的上端设置处理水供给喷嘴12-7，使各处理板的两面的整个表面湿润，在各处理板的下端设置箱部12-8，通过管道(未图示)和由电动机驱动的循环泵(未图示)使洗涤器处理水(洗涤水)W循环，从上述处理板12-6表里的整个表面流下，由此，使其总是湿润。12-10是排气或EGR气体流路。

由于由该PM-自由洗涤器处理的排气及EGR气体仅一边沿着在上述总是湿润的处理板12-6的表面流下的水的表面附近一边平滑地流动，因此，几乎不存在如通常的洗涤器那样排气与处理水的水薄膜层表面激烈地交叉和碰撞的情况，由于一边平稳地沿着表面附近接触一边流动，因此，不会相互混合，因此，在排气或EGR气体成分中，作为气体的扩散系数大的与水的亲和性高而容易被吸收的SOx溶解在该处理水中，但粒径大、扩散系数小、与水没有亲和性的作为粒子的PM几乎不溶解于处理水中。在该处理水中含有SOx但几乎不含PM，由此，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也能够向海洋排出处理水，特别是船中的处理水的排水处理变得格外容易，处理装置的控制变得简单，装置小型化，布局性良好，成为廉价的设备。另外，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

图12所示的PM-自由洗涤器是上述图11所示的PM-自由洗涤器的变形例，是如下所示的PM-自由洗涤器：在洗涤器壳体12-5内，在上下方向倾斜且与气体的流动大致平行地保持狭窄的间隔地配设多张平板状的处理板12-6；在各处理板12-6的倾斜面的上面侧上端，设置处理水供给喷嘴12-7，以使各处理板的上面的整个表面湿润，在各处理板的下端设置箱部12-80，通过管道(未图示)和由电动机驱动的循环泵(未图示)使洗涤器处理水(洗涤水)W循环，从上述倾斜的处理板12-6的上面的整个表面流下，由此，使之总是湿润。12-10是排气或EGR气体的气体流路。

由于由该PM-自由洗涤器处理的排气和EGR气体仅一边沿着在上述总是湿润的处理板12-6的表面流下的水的表面附近一边平滑地流动，因此，几乎不存在如通常的洗涤器那样排气与处理水的表面激烈地交叉和碰撞的情况，仅是一边平稳地沿着表面附近一边流动，因此不会相互混合，因此，在排气或EGR气体成分中，作为气体的扩散系数大且与水的亲和性高而容易被吸收的SOx溶解在其处理水中，但粒径大、扩散系数小、且与水不具有亲和性的PM几乎不溶解在处理水中。另外，由于使处理板12-6在上下方向倾斜，且在各处理板12-6的倾斜面的上面侧上端，仅在上面侧设置处理水供给喷嘴12-7，使各处理板的上面的整个表面湿润，因此，即使例如船摇摆而在从处理水供给喷嘴12-7流出的处理水流中产生一些摇晃，也不易产生与处理水的飞散相伴的PM与处理水的交叉和碰撞等，容易将上述处理板12-6的上面侧的整个表面可靠地湿润。在该处理板倾斜型的PM-自由洗涤器的情况下，也与上述同样，处理水含有SOx但几乎不含作为粒子的PM，因此，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出处理水，特别是，船中的处理水的排水处理变得格外容易，处理装置的控制变得简单，装置小型化，布局性良好，设备成本廉价。进而，有时也可以进行洗涤·直通运转。

予以说明，由SUS316L等奥氏体系不锈钢制薄板材料或将奥氏体系不锈钢制细线通过平织、斜织等编织成网眼状的不锈钢制网板材料构成的上述处理板12-6的表面形状不限定于平板状，可以选择使用下述的任一种处理板：在处理水流下的方向成形为波形的波纹板(未图示)、在排气或EGR气体的流动方向成形为波形的波纹板(未图示)、或在与处理水流下的方向垂直的方向成形为波形的波纹板(未图示)、在处理水的流下方向和排气·EGR气体的流动方向这两个方向上具有凹凸的压花状的处理板(未图示)。这些处理板也几乎不存在如通常的洗涤器那样排气与处理水的表面激烈地交叉和碰撞的情况，仅是一边平稳地沿着表面附近接触一边流动，因此不会相互混合。

图13所示的PM-自由洗涤器采用如下构成：在设置在排气或EGR气体通路上的洗涤器壳体(未图示)内，将纤维质的具有吸水性的环形带12-12以蛇形状(锯齿状)配设在驱动辊12-13及从动辊12-14之间，该驱动辊12-13在处理水箱12-11内设置在下部，该从动辊12-14在处理水箱12-11内设置在上下两部，通过管道(未图示)和由电动机驱动的循环泵(未图示)使上述处理箱12-11内的处理水W通过供给喷嘴(未图示)，从设置在上述环形带12-12的表里两面的上部的从动辊12-14正下方流下，使表里的整个表面总是湿润。予以说明，将上述驱动辊12-13及设置在下部的从动辊12-14设置在处理水箱12-11内的处理水W的水面下时，则能够可靠地湿润环形带12-12的两面，因而优选。

在该PM-自由洗涤器的情况下，也几乎不存在如通常的洗涤器那样排气与处理水的表面激烈地交叉和碰撞的情况，因为仅是一边平稳地沿着环形带12-12表面的水薄膜层表面附近一边流动，因此不会相互混合，因此，排气或EGR气体成分中的作为气体的、扩散系数大的、与水的亲和性高而容易被吸收的SOx溶解在其处理水中，但粒径大、扩散系数小、且与水不具有亲和性的PM几乎不溶解在处理水中。因此，该处理水中含有SOx但几乎不含PM，由此，即使在特别海域和特别海域外的航行中，也可以向海洋排出处理水，特别是，船中的处理水的排水处理变得格外容易，处理装置的控制变得简单，装置小型化，布局性良好，成为廉价的设备。进而，有时也可以实现洗涤器·直通运转。

另外，作为具有与上述图13所示的PM-自由洗涤器相同构成的其它类型，采用如下的PM-自由洗涤器：代替纤维质的而具有吸水性的环形带12-12，采用由SUS316L等奥氏体类不锈钢制薄板或箔状材料或将细线通过平织、斜织等编织且通过毛细管现象将网眼用水广泛湿润的小网眼的奥氏体类不锈钢制网状材料等构成的环形带(省略图示)。当然，采用该由SUS316L等奥氏体类不锈钢制网状材料构成的环形带的PM洗涤器也可以得到与采用上述纤维质的且具有吸水性的环形带12-12的PM洗涤器同样的作用效果。

符号说明

1 柴油发动机(E)

2 排气歧管(E/M)

3 SCR

4 PM-自由洗涤器

4a 主PM-自由洗涤器

4b 副PM-自由洗涤器

5 空气过滤器(A/F)

6 进气歧管(I/M)

7 升温机

8 ESP/C/DPF

9 EGR阀(E/V)

10 冷却机

12-1 蜂窝单元芯部

12-2 供水部

12-2-1 洒水箱

12-2-2 喷嘴孔

12-3 下托盘

12-4、12-11 处理水箱

12-5 洗涤器壳体

12-6 处理板

12-7 处理水供给喷嘴

12-8 箱部

12-10 废气流路

12-12 环形带

12-13 驱动辊

12-14 从动辊

W (洗涤器)处理水

P 泵

M 电动机

21 平行处理板

22 洗涤器处理水

23 硫酸根离子

24 PM

25 SO₂