CN102748098A

CN102748098A - 柴油发动机的排气净化装置

Info

Publication number: CN102748098A
Application number: CN2012101156643A
Authority: CN
Inventors: 田中信介; 丸山浩幸; 高野将行; 三浦雄介
Original assignee: Fukushima Ltd
Current assignee: Fukushima Ltd
Priority date: 2011-04-22
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2012-10-24
Also published as: KR101358975B1; JP2012225320A; EP2514512A1; KR20120120011A; JP5864888B2

Abstract

提供一种能够将NOx削减80%、将SOx削减0.1%的柴油发动机的排气净化装置。一种除去柴油发动机DE的排气中所含有的有害物质的排气净化装置10，其具备：用于储存吸收所述有害物质的吸收液2的排气净化塔1；以被所述吸收液2浸渍的方式旋转自如地配设在所述排气净化塔1中的散气管3；形成在所述散气管3上的散气孔3a；使所述散气管3旋转的旋转驱动装置4；以及将所述排气导入所述散气管3的排气导入流路7，其特征在于，一边使所述散气管3旋转，一边使导入至该散气管3中的所述排气从所述散气孔3放出至所述吸收液2的液体中并使其以气泡形式分散，从而吸收所述有害物质。

Description

柴油发动机的排气净化装置

技术领域

本发明涉及一种净化柴油发动机的排气的柴油发动机的排气净化装置。

背景技术

2008年，在IMO（国际海洋机构）的第57次海洋环境保护委员会（MEPC）上，采纳了有关“限制由船舶引起的环境污染”的第3次限制法案。其规定在2016年以后将NOx（氮氧化物）的排放量削减80%。另外，对于含有S（硫）成分的燃料，其规定在一般海域中到2020年削减0.5%。

由于船舶的发动机几乎都是柴油发动机，因而柴油发动机的排气对策已经成为了当务之急。

在以重油作为燃料的船舶的柴油发动机与以汽油为燃料的汽油发动机之间，由于沸点、引火点、着火点等的温度不同，以及是否含有S（硫）的差异，因而在排气的性状上当然也有很大的不同。

船舶用的柴油发动机排出NOx（氮氧化物）、SOx（硫氧化物）、PM（颗粒状物质、煤烟）等。

对于由柴油发动机产生的NOx，在燃料燃烧时所产生的热NOx占据了大半。为了抑制NOx的产生量，以控制燃烧温度为目的，已经采用了改善燃烧始点、发动机内水喷雾、向燃料中混入水等措施。另外，已经采用了尾气再循环方式（ＥＧＲ：exhaust gas recirculation），其通过使氧气O₂浓度下降来降低燃烧温度，进而抑制热NOx的产生。

但是，采用这些装置而带来的NOx减少率为20%～50%左右，在这些装置中，还不能够达到所要求的NOx减少率80%。

图10是显示以前的NOx净化装置（SCR：Selective Catalytic Reduction）的示意图。

如图10所示，如果将柴油发动机的排出气体导入至以前的NOx净化装置15，则从尿素喷嘴15b喷射尿素-水15a，尿素被水解为氨。接着，通过填充有钛/钒类催化剂的催化剂层15c，使NOx与氨（NH₃）反应，进而被分解为N₂和H₂O，NOx被净化（例如，参照非专利文献1）。

然而，关于SCR，存在有如下这样的问题：由排出气体的温度引起的NOx除去性能的变化；由对应于排出气体量和排出气体中的NOx浓度的尿素喷雾量的控制不良引起的氨泄漏对策；以及根据燃料不同，由于排气中的SOx而引起催化剂的寿命下降，进而需要定期的更换催化剂，因而维护成本高等。

另外，在以前的NOx净化装置15中，存在有不能够应对SOx和PM的净化这样的问题。

图11是作为以前的SOx净化装置的洗涤塔的立体图。

如图11所示，作为气液接触型的以前的SOx净化装置的洗涤塔16是一种如下这样的装置：从装置的中间部使吸收液喷出，使排出气体在该喷水中通过而捕捉SOx并将其除去（例如，参照非专利文献2）。

然而，洗涤塔16由于相对于排出气体量需要大量的吸收液，例如电解海水，因此设备的体积较大，例如向船内安装的设备是困难的，存在有运转成本尤其是电费变高这样的问题。

另外，在除去其它有害物质时，一般具有从固定在液体最下面或者液体中的网眼状板使气泡产生的，但在气泡的分散中具有问题，气液接触状态也差，为了满足要求事项而必须大型化（多级化），并且气体通过阻力也增大，因而存在有设备以及运转成本两者都上升这样的问题。

并且，在作为以前的排气净化装置的洗涤塔16或者气泡塔（图中未显示）中，由于不能够进行排气中的多种有害物质的净化，因而存在有必需2个装置，在一个装置中没有除去NOx、SOx、PM等有害物质的柴油发动机的排气净化装置这样的问题。

现有技术文献

专利文献

非专利文献1 平田宏一 “机械室设计也变化的排气对应技术的动向”

2008．11海上技术安全研究所报告会（第9次）演讲集海上技术安全研究所版 2009年．9．11发行 P．61

非专利文献2 三菱重工业株式会社液中式吸收塔［online］ 2011年3月9日检索网络

（http://www.mhi.co.jp/products/detail/fgdp_dcfs.html）。

发明内容

于是，本发明就是为了解决以前的问题而创造的，将提供一种具有如下构成的柴油发动机的排气净化装置作为课题：不会使柴油发动机的性能下降，能够在一个装置中高效地除去所排出的NOx、SOx、PM等有害物质，同时即使设置场所为船内，也能够节省空间进行设置，将运转成本、维护成本控制到最小限度，并且除了化学吸收液以外，还能够使用水、海水等。

所述的发明第一个实施方式是一种除去柴油发动机的排气中所含有的有害物质的排气净化装置，其具备：排气净化塔，所述的排气净化塔用于储存吸收所述有害物质的吸收液；散气管，所述的散气管以被所述吸收液浸渍的方式旋转自如地配设在所述排气净化塔中；散气孔，所述的散气孔形成在所述散气管上；旋转驱动装置，所述的旋转驱动装置使所述散气管旋转；以及排气导入流路，所述的排气导入流路将所述排气导入所述散气管，其特征在于，一边使所述散气管旋转，一边使导入至该散气管中的所述排气从所述散气孔放出至所述吸收液的液体中并使其以气泡形式分散，从而吸收所述有害物质。

所述的发明第二个实施方式是一种如上所述的柴油发动机的排气净化装置，其中，一边对应于所述排气的排气压力的变化，一边以使气泡的直径变为1～5000μm的方式由所述旋转驱动装置改变所述散气管的转数而进行控制。

所述的发明第三个实施方式是一种如上所述的柴油发动机的排气净化装置，其中，具备回收由于所述吸收液的温度上升而产生的热的热交换器。

所述的发明第四个实施方式是一种如上所述的柴油发动机的排气净化装置，其中，一边从所述排气净化塔排出吸收了所述有害物质的已使用过的所述吸收液，一边将未使用的吸收液供给所述排气净化塔。

所述的发明第五个实施方式是一种如上所述的柴油发动机的排气净化装置，其中，所述吸收液为海水。

依照所述的发明第一个实施方式，能够不使柴油发动机的性能下降而高效地除去所排出的有害物质。另外，能够提供一种具有如下构成的柴油发动机的排气净化装置：即使设置场所为船内，也能够节省空间进行设置，并且将运转成本、维护成本控制到最小限度。

并且，通过使散气管旋转，利用散气管的旋转来剪切从散气孔进行气泡分散的排气，从而能够形成所期望的微细的气泡，因而利用微细的气泡使吸收液与排气的接触面积增加，进而能够提高净化的效率。

依照所述的发明第二个实施方式，一边对应于排气的排气压力的变化，一边以使气泡的直径变为1～5000μm的方式，通过变频马达的变频控制，改变散气管的转数而进行控制，从而即使为柴油发动机的起动时刻，也能够对应于排气的排气压力的变化而改变散气管的转数，进而能够使最有效于溶解、吸收反应的气泡直径的气泡高效地分散在液体中，因而能够进行更高效率的净化。

依照所述的发明第三个实施方式，通过具备回收由于吸收液的温度上升而产生的热的热交换器，从而能够通过从吸收液吸收热而防止吸收液的温度上升，同时能够回收排气的潜热。

依照所述的发明第四个实施方式，通过具备吸收液循环装置，其一边从排气净化塔排出吸收了有害物质的使用过的吸收液，一边将尚未吸收有害物质的未使用的吸收液供给排气净化塔，从而能够进行吸收液的再利用（循环利用），因而能够对环境友好地进行运用。

依照所述的发明第五个实施方式，通过将海水用于吸收液，从而能够适用于船舶用的柴油发动机的排气净化装置，能够安全地运转。

附图说明

图1中，（a）是显示本发明的柴油发动机的排气净化装置的截面图，（b）是（a）中所示的A-A线的截面图，（c）是显示机械式可变速装置的构成图。

图2是排气净化装置的变型例1，2的示意图，（a）为将旋转式的散气管形成为立型，将排气的供给与回收形成为上端部的示意图。

（b）为将旋转式的散气管形成为立型，将排气的供给形成为旋转式散气管的下面，将排气的回收形成为上端部的示意图。

图3是显示排气净化装置的变型例3的示意图。

图4是显示排气净化装置的变型例4的示意图。

图5是显示散气喷嘴转数比与气泡直径的关系的曲线图。

图6是显示气泡直径与每单位容量的接触面积比的关系的曲线图。

图7是显示每单位容量的接触面积比与物质移动容量系数比的关系的曲线图。

图8是显示物质移动容量系数比与脱硝率比的关系的曲线图。

图9是显示柴油发动机与排气净化装置、无害化装置之间的配置的配置图。

图11是作为以前的SOx净化装置的洗涤塔的立体图的示意图。

附图中标号说明

１排气净化塔

1a排液喷嘴

1b排气出口

1c捕雾器（烟雾捕集器）

2吸收液

3散气管（旋转式散气管）

3a 散气孔（散气喷嘴）

3b轴承

3c旋转轴

3d气泡

3e肋

3f底板

4 旋转驱动装置

4a 变频马达

4b马达

4c，4d滑轮

4e，4fＶ型带

4g可变手柄

5热交换器

6给水管

6a ，6b阀门

6c供水口

7 排气导入流路

8 无害化装置

9 分散板

9a 挡板

10，11，12，13，14排气净化装置

13a，14a供给口

13b，14b排出口

14c分隔板

15ＮＯx净化装置

16洗涤塔

18控制装置

DE柴油发动机

DE1排气管

TC涡轮增压器

Hg排气压力

H1塔内吸收液高度。

具体实施方式

将一面适当参照附图，一面详细地说明本发明的实施方式。

如图1中的（a）所示，排气净化装置10具备：排气净化塔1，其作为装置的主体，用于储存吸收液2；散气管3，其被所述吸收液2浸渍，旋转自如地配设在所述排气净化塔1中；散气孔3a，其形成在该散气管3上；旋转驱动装置4，其使散气管3旋转；以及排气导入流路7，其将排气导入至该散气管3，并且，还具备：热交换器5，其回收由于吸收液2的温度上升而产生的热；无害化装置8（参照图9），其将吸收液2供给排气净化塔1，以及控制装置18，其控制散气管3的转数。

如图9所示，在排气净化装置10中，船舶用柴油发动机DE的排气管DE1与排气入口部7连接。

此外，也可以是在柴油发动机DE与排气入口7之间设有涡轮增压机（增压器）TC。

并且，吸收液2被回收在无害化装置8的罐8a内，在经过无害化处理之后被排出到海洋中。此外，也可以使吸收液2输送至排气净化装置10再循环使用。

排气净化塔的构成

如图1中的（a）所示，排气净化塔1形成为四方柱或者圆筒状，在排液喷嘴1a朝下的状态下由图中未显示的多个脚直立设置，上下两端部内的端面形成为四角锥或者圆锥形。在排气净化塔1的上端部上，设置有将除去了有害气体之后的空气排放至大气中的排气出口（gas outlet）1b。

排气净化塔1储存有高度为塔内吸收液高度H1的吸收液2，其中，所述的塔内吸收液高度H2为规定的水位高度。

另外，在排气净化塔1内的下部，沿横向配置有被吸收液2浸渍的旋转式的散气管3，并被旋转自如地支撑着。另外，在散气管3的上部，整流板9（参照图1中的（b））和热交换器5也在被吸收液2浸渍的状态下配置在排气净化塔1内。

并且，在排气净化塔1的外侧的一个侧面的下部，例如，在图1所示的左侧下部，设置有将排气导入至散气管3的排气导入流路（gas inlet）7。在排气导入流路7上，安装有测定排气压力Hg的图中未显示的压力传感器。

从船舶用的柴油发动机DE排出的排出气体的排气压力Hg是比塔内吸收液高度H1的水压高的压力。也就是说，由于排气压力Hg＞塔内吸收液体高度H1的水压，因而如果柴油发动机DE启动，则排气导入流路7与散气管3充满排气，排气从散气管3的散气孔3a喷射出来。另外，在柴油发动机DE停止的状态下，吸收液2充满散气管3内，水位上升至排气导入流路7的上部而在同一水面的高度H1上平衡、静止。

在排气净化塔1外面，配置有阀门6a、6b，以便能够调整吸收液2的高度H1以及流量Q等、供给量、排出量的平衡。

吸收液

吸收液2是用于吸收或者分散排气中的有害物质的NOx、SOx、PM等的液体，例如，海水、电解海水、水、氢氧化镁溶液等是优选的。

吸收液2经由阀门6a从给水口6c向配置在排气净化塔1内的给水管6进行供给。另外，捕捉了排气中的有害气体的使用过的吸收液2从设置在排气净化塔1的下端部的底部上的排液喷嘴1a并经由阀门6b而被回收到无害化装置8的罐8a中。

如图9所示，在无害化装置8中，利用散气管3旋转的分散作用分离PM之后，由图中未显示的过滤器回收。

另外，吸收液2中的NOx被水吸收而变为硝酸（HNO₃），例如，用苛性钠等碱性物质中和而无害化。

由于吸收液2中的SOx变为亚硫酸（H₂SO₂）或者硫酸（H₂SO₄），所述亚硫酸是酸化处理后的硫酸，因而例如用氢氧化镁等碱性物质中和，无害化，进而废弃（箭头c）。或者，可以再利用经过无害化的吸收液2，再循环吸收液2（箭头a、箭头b）。

散气管的构成

如图1中的（a）、（b）所示，散气管3为旋转式，旋转式的散气管3在旋转轴3c为横向并且被吸收液2浸渍的状态下配置在排气净化塔1的下部。旋转式的散气管3的一端（左侧）由6个肋3e（参照图1中的（b））固定在旋转轴3c上，另一端（右侧）形成为有底圆筒状，并固定在旋转轴3c上。另外，在其圆筒状的外周上，穿孔设置有成为多个散气喷嘴的散气孔3a，3a…，从配置在散气管3的一端上的排气导入流路7供给。

此外，排气的供给方法不限定于一端，也可以从两端供给。

缩径的旋转轴3c、3c延伸设置在散气管3的左右两端部上。该被延伸设置的旋转轴3c中的一个由设置在所述排气入口部7的外壁上的轴承3b支撑，另一个由经由图中未显示的密封件而设置在排气净化塔1的外壁上的轴承3b支撑着。

由此，散气管3由轴承3b、3b进行两端支撑，旋转自如地进行转动。

此外，由于散气孔3a，3a…是将排气放出到吸收液中的喷嘴，因而叫做散气喷嘴。在这里，虽然为了不产生像喷嘴这样的突出部分，而形成为散气孔3a，但也可以设置一些突出部分而形成散气喷嘴3a，3a…。

在散气管3的高速旋转中，与具有喷嘴这样的突出部分相比，没有突出部分的形式难以受到吸收液2的旋转阻力，因而对高速旋转是有利的，但也可以是在散气孔3a上设置突出部分而成为具有搅拌功能的散气喷嘴。

旋转式的散气管3形成为圆筒状，直径大约φ100～500mm，长度1，000～2，000mm，材料由不锈钢板形成，散气孔3a，3a…的孔径优选为大约φ1～30mm，孔间隔优选为10～100mm。散气孔3a的形状优选为圆形，但也可以为椭圆、长孔、或除此以外的形状。

本发明的特征在于，通过散气管3的旋转而由散气管3的外周的薄板剪切从散气孔3a，3a…喷出的排出气体的气泡，进而将其微细化。通过该剪切作用，形成所要求的微细尺寸的气泡3d。通过散气管3的高速旋转能够容易形成所要求的微细的气泡3d的直径。散气管3按照排气量以及排气压力Hg的高低，由控制装置18控制转数。另外，由控制装置18控制散气管3的转数，以便使进行气泡分散的气泡3d的直径为1～5000μm。

由于散气孔3a，形成气泡3d，在液体中进行气泡分散的排气的气泡3d经由分离板9而需要一定时间在吸收液2的液体中上升，在此期间，经过有害物质被吸收液2吸收的净化作用，变为洁净的排气的空气从排气净化塔1内的上部的排气出口1b被放出到大气中。

旋转驱动装置的构成

旋转驱动装置4利用设置在机外的控制装置18，以变频控制的方式进行控制，所述的变频控制能够将转速改变为预先设的转速而使散气管3旋转。

如图1中的（a）所示，采用已经公开的变频控制，进行可变速控制。变频马达4a的转数通过控制频率，能够容易地改变。变频马达既可以经由连接器直接连接在散气管3的旋转轴3c上，也可以如图中所示那样，经由滑轮4c、4c和V型带4e而使散气管3增速或者减速来构成。

在这里，在喷嘴的周速为2.5~10m/s的范围内控制散气管3的转数。如果选择达到该周速的转数，则由于气泡3d微细化，因而气泡3d的接触面积扩大，后面将要说明的物质移动容量系数提高，进而能够将NOx削减80%。

热交换器的构成

如图1所示，热交换器5被配置在排气净化塔1内的液面与散气管3之间的液体中。热交换器5通过将氨、二氧化碳、水蒸气等替代氟利昂气体与由于排气的热而变为高温的吸收液2的热进行热交换而进行吸收液2的冷却。

由于柴油发动机的排气为高温高压，因而热交换器5通过进行冷却，防止吸收液2沸腾，同时回收排气的潜热，回收到的热例如用于废热发电或者供于燃料的加热蒸汽用等。

如图1中（a）所示，上部的捕雾器1c别名为烟雾捕集器，是一种捕捉在气泡3d从吸收液2分离时卷起的烟雾的装置，或者是将由于吸收液2蒸发而产生的烟雾从气体分离回收的装置。

如图1中的（a）（b）所示，整流板9被配置在散气管3的上部，设置在散气管3与热交换器5之间。

整流板9在平面图中形成为图中未显示的格子状，并设置有多个格子状的四角形的孔。将要凝结为一体的微小的气泡集团被该整流板9的四角形的格子分散。另外，在整流板9的下面，沿纵向平行配列多个挡板9a，并进行了连接。

挡板9a正交地固定在整流板9的下面。挡板9a沿散气管3的气泡3d的上升方向平行地配置。随着与散气管3分离，全长短的整流板9逐渐地变长，挡板9a的下端部实施了R弯曲。利用该R弯曲，气泡3d的收集变得容易，另外，排气净化塔1内的气泡3d被引导，以便不使其凝结在一个位置上。

控制装置18是设置在排气净化塔1的机外的，由于根据由发动机转速计（图中未显示）估计得到的或者由安装在排气导入流路7上的气体流量计（图中未显示）测定的排气流量和根据由安装在排气导入流路7上的压力传感器（图中未显示）得到的排气压力Hg的数值与散气管3的转数，能够推算出气泡3d的直径，因而根据排气量以及排气压力Hg的高低，按规定的转数进行控制。此外，也可以测定气泡3d的直径并反馈到控制装置18，进而控制转数。

旋转驱动装置4的变频马达4a进行变频控制，将转速变为所要求的转数而使散气管3转动。其结果，以使气泡3d的直径变为1~5000μm的方式进行控制。

在这里，说明柴油发动机的排气净化装置10的变型例。

图1所示的排气净化塔1以及散气管3的结构或者配管根据装置的设置场所的不同，可以变更为图2~图4所示的构成。

在图2的（a）的变型例1的排气净化装置11中，成为主体的排气净化塔1为相同的立型，散气管3也形成为立型。向旋转式的散气管3供给的排气从设置在排气净化塔1的上端部的排气导入流路7供给。

此外，由于散气管3的形状为圆筒状，因而成为截面呈梯形的圆锥台的形状。也可以能够形成为这种形状的结构。

在图2的（b）所示的变型例2的排气净化装置12中，旋转式的散气管3形成为立型，并且，排气的供给从旋转式的散气管3的下面3f导入。排气净化装置10可以形成为这样的构成。

如图3所示，在变型例3的排气净化装置13中，排气净化塔1横置，在其中配置有轴心相同地横置的散气管3，并且散气管3正在旋转。向散气管3供给的排气从旋转式的散气管3的一侧或者两侧由排气导入流路7供给。吸收液2从眼前左下的供给口13a供给至排气净化装置13，排气净化装置13内的吸收液2从眼前右上的排出口13b向外部排出。排气净化装置10可以形成为这样的构成。

如图4所示，在变型例4的排气净化装置14中，大致成圆筒状的排气净化塔1为立型，以将直立设置的排气净化塔1的内部分割为二的方式配置有一个分隔板14c。由此，吸收液2被分割为左右2部分。

因此，向排气清洗装置14供给的吸收液2从供给口14a供给，排气清洗装置14内的吸收液2从排出口14b向外部排出。这样，吸收液2就会暂且从分隔板14c的下部通过之后，再从排出口14b排出，能够将吸收液2移动的流路延长至2倍。排气清洗装置10也可以形成为这样的构成。

将说明排气中的PM部分回收的方法。

通过由旋转式的散气管3使排气以气泡形式分散在吸收液2中，从而排气中的PM与排气一起分散在吸收液2的液体中。通过该分散作用，分离PM，再由过滤器回收。

另外，向气体成分的溶液溶解、吸收能够由下式（1）表示：

ｋ_L?a＝L?ΔCB/(A?hT?υ?H?PA)????（1）

ｋ_L?a：物质移动容量系数

ｋ_L：物质移动系数

a：气泡界面面积

L：液流量

ΔCB：液体一侧反应成分的浓度变化（吸收量）

A：装置截面积

hT：气液混合相高度

υ：化学计量系数

H：亨利常数

PA:被吸收气体的出入口分压的对数平均值

由上述（1）式可知，为了将ΔCB维持为一定以上的值，就必须将ｋ_L?a保持在一定以上值，相反，如果由于气体量a值变化，则就不能够维持ΔCB（性能）。

因此，气体在液体中溶解或者吸收的程度是由物质移动容量系数ｋ_L?a决定的。物质移动容量系数ｋ_L?a是气体成分固有的物质移动系数ｋ_L与接触面积a之积而求出，该值越大，就越能够将物质在短时间内大量地溶解、吸收在液体中。

通过增加接触面积a，提高物质移动容量系数ｋ_L?a，从而能够在解决课题同时，将排气净化装置10设计为更紧凑的装置。

另外，上述的物质移动容量系数ｋ_L?a由温度、压力决定，接触面积a由气泡3d的直径、气泡3d在液体中的分散状态决定。

如果考虑到维持柴油发动机的性能、将运转成本控制到最小限度，则使排气的温度、压力变化不是良策，因此，通过不使排气的状态变化而将能够比较容易地控制的接触面积取得较大，进而来增大气液间的物质移动容量系数ｋ_L?a，这一点是用于消除“由船舶引起的环境污染的限制”的关键点。

在本发明中，按如下方式构成：利用旋转的散气管3将排气气体导入液体中，通过散气管3的高速旋转将从散气孔3a出来的气泡直径控制为1~5000μm，进而能够以对溶解、吸收反应以及产生成本效率最好的气泡直径将该气泡3d高效地分散在液体中。

另外，由于排气气体直接分散到液体中而接触面积变大，因而排气气体具有的潜热远比经由传热管的热交换更高效地被传递至液体中。

充分利用该特征，能够谋求从温度比较低的排气气体高效地进行热回收。此外，也可以构成为不进行热回收而仅仅进行冷却的冷却装置。

另外，作为设备构成，从排气净化塔直接取出的蒸汽，也能够用作发电或者生产用蒸汽。并且，通过在排气净化塔1的内部配置热交换器5，将液体或者气体用作热介质，从吸收液2吸收热，也能够将热向另外的工艺供给。

实施例

图5是显示本申请发明的排气清洗装置的散气喷嘴转数比与气泡直径的关系的曲线图。

如图5可知如下关系：当横轴所示的旋转式散气管的转数比增大时，纵轴所示的气泡直径呈反比例而被微细化。

图6是显示本申请发明的排气清洗装置的气泡直径与每单位容量的接触面积比的关系的曲线图。

如图6可知，当将横轴所示的气泡直径微细化时，纵轴所示的接触面积比急剧地增大，具有反比例的关系。

图7是显示本申请发明的排气清洗装置的每单位容量的接触面积比与物质移动容量系数比的关系的曲线图。由图可知，当横轴所示的接触面积比增加时，纵轴所示的物质移动容量系数比也增加。

即，在本发明中，为了将清洗性能维持在一定要求以上，对应于排气条件的变化而变更散气管3的转数，进而产生最合适的直径的气泡3d，通过确保最佳的气液接触面积来提高所要求的物质移动容量系数。

图8是显示物质移动容量系数比与脱硝率比的关系的曲线图。如图8可知，横轴所示的物质移动容量系数比与纵轴所示的脱硝率比的关系以二次曲线的方式增加。

其结果，在排气清洗装置10中，利用由旋转式的散气管3形成的微细的气泡3d，增加气泡3d的接触面积，进而能够提高物质移动容量系数，因而能够将排气中的NOx削减80%。

另外，能够将排气清洗装置10设计为比以往的排气清洗装置更加紧凑的装置。

此外，本发明能够在其技术思想的范围内进行各种改良、变更。

旋转驱动装置4虽然是通过电气式可变速控制而运行的，但也可以使用机械式的可变速装置。

例如，如图1（c）所示，马达4b具有带式的无级变速机构，能够可变速。也就是说，对于改变转数而言，既可以采用转动手动的可变手柄4g，按照所要求的转数的刻度来变更滑轮4d、4d的宽度，同时根据被变更的带宽度来移动带4f，进而变速为所要求的转数的构成，也可以使该可变手柄自动旋转。

Claims

1.一种除去柴油发动机的排气中所含有的有害物质的排气净化装置，其具备：

排气净化塔，所述排气净化塔用于储存吸收所述有害物质的吸收液；

散气管，所述散气管以被所述吸收液浸渍的方式旋转自如地配设在所述排气净化塔中；

散气孔，所述散气孔形成在所述散气管上；

旋转驱动装置，所述旋转驱动装置使所述散气管旋转；

以及排气导入流路，所述排气导入流路将所述排气导入所述散气管，

其特征在于，一边使所述散气管旋转，一边使导入至该散气管中的所述排气从所述散气孔放出至所述吸收液的液体中并使其以气泡形式分散，从而吸收所述有害物质。

2.根据权利要求1所述的柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，所述旋转驱动装置一边对应于由于柴油发动机的转数或者排气压力、重油的种类、燃烧温度等各种因素的不同而对有害气体的产生量发生的变化，一边以使气泡的直径变为1～5000μm的范围的方式改变所述散气管的转数而进行控制。

3.根据权利要求1或者权利要求2所述的柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，具备回收由于所述吸收液的温度上升而产生的热的热交换器。

4.根据权利要求1至权利要求3中任意一项所述的柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，所述净化装置能够一边从所述排气净化塔排出吸收了所述有害物质的已使用过的所述吸收液，一边将未使用的吸收液供给所述排气净化塔。

5.根据权利要求1至权利要求4中任意一项所述的柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，所述吸收液为海水。