CN102958847A - 用于气体洗涤器流体的清洁设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于来自排气洗涤器流体回路(9)的污染的洗涤器流体的清洁设备。该清洁设备包括用于从洗涤器流体回路(9)泄放掉污染的洗涤器流体的一部分的装置、用于从所述部分分离污染物相和清洁的洗涤器流体的盘堆叠离心分离器(12)。分离器包括围绕带有分离盘的叠堆(15)的分离空间(14)的转子(13)、用于所述部分且延伸到所述分离空间中的分离器入口(11)、用于清洁的洗涤器流体且从所述分离空间(14)延伸的第一分离器出口(16)、以及用于污染物相且从所述分离空间(14)延伸的第二分离器出口(17)。清洁设备还包括用于将所述部分引导至分离器入口的装置、以及用于将清洁的洗涤器流体从第一分离器出口排出的装置、以及用于收集来自第二分离器出口的污染物相的装置。

Description

用于气体洗涤器流体的清洁设备
技术领域
本发明涉及一种用于气体洗涤器流体的清洁设备，并且涉及盘堆叠(stack)离心分离器在这种设备中的使用。
背景技术
现今的航运业力求减少有害排放物，例如源自发动机中的燃料的燃烧的排放物，以便最小化负面的环境影响并满足现有和即将出现的排放规程，例如由国际海事组织(IMO)制定的规程。
在这方面的一个目的是减少来自船只的硫氧化物(SOx)排放。硫氧化物在含有硫残余物的燃料的燃烧中产生。排气中的硫氧化物的量可通过排气清洁，例如通过使用洗涤器而减少。在上述洗涤器帮助下的清洁排气的过程产生污染的洗涤器流体。
另一个目的是减少来自船用发动机的排放物中的氮氧化物(ΝΟx)。这可以通过实现排气再循环(EGR)来进行，其中排气的一部分被再循环到发动机的燃烧室。然而，排气中的烟灰和颗粒的量需要减少。因此希望清洁排气，这种清洁可通过使用洗涤器来进行。另外，在此过程中产生污染的洗涤器流体。
污染的洗涤器流体包括烟灰或其它有机或无机燃烧残余物。此类污染的洗涤器流体向海中的直接释放从环保角度来讲是不可接受的，并且受到严格管制。另一方面，将较大量的废料运输到港口以进行处置是昂贵且不希望的。
JP 3868352 B2公开了一种用于废水处理的设备，其中来自洗涤器的污染的海水被储存在储罐中，并且然后在被再循环到洗涤器之前使用离心分离器和两个滤油器的组合进行清洁。
在借助于湿式洗涤器洗涤热/暖排气期间，排气中的水分可以冷凝成水，从而增加了洗涤过程中的洗涤器流体的体积。此外，来自排气的各种盐趋向于在洗涤过程中溶解在洗涤器流体中。为了降低盐沉淀的风险，流体可能需要被稀释，从而增加了洗涤器流体的体积。
流体可能因此从排气中和/或由于有意向系统中添加流体而添加到洗涤器流体回路中。为了保持系统中的洗涤器流体的体积，必须从洗涤过程中泄放洗涤器流体。因此一个问题是改进洗涤器流体的清洁，以便能够将洗涤器流体以最小的环境影响而释放到环境中。另一个问题是改进洗涤器流体的清洁，以便能够使在将释放到环境中的洗涤器流体的聚芳族烃的量、浊度(turbidity)等方面符合规程。
发明内容
因此，通过进一步改进排放处理程序的环境方面，提高排放处理程序的效率，最小化需要处理和处置的废料的量，并且进一步最小化对维护的需求并减少与处理洗涤器流体的工艺设备有关的问题，本发明减少了上文提及的缺点。因此，本发明涉及一种用于来自排气洗涤器流体回路的污染的洗涤器流体的清洁设备。洗涤器流体回路可以是封闭的洗涤器流体回路，即提供洗涤器流体通过洗涤器和系统内的其它部件的再循环的循环系统。洗涤器流体回路可包括用来清洁来自发动机的排气的全部流量的洗涤器和/或例如在EGR期间用来清洁来自发动机的排气的部分流的洗涤器。清洁设备包括用于从洗涤器流体回路泄放掉污染的洗涤器流体的一部分的装置，由此从洗涤器流体回路除去污染的洗涤器流体的所述部分以用于处置。从洗涤器流体回路泄放掉的那部分污染的洗涤器流体优选地是洗涤器流体回路内的流体流的一小部分。通过将洗涤器流体回路中的污染的洗涤器流体再循环通过洗涤器并且仅从洗涤器流体回路泄放掉污染的洗涤器流体的一小部分，污染的洗涤器流体中的污染物相(phase)的量能达到一定水平，该水平便于保持污染物相的有效分离，同时最小化必须处理的污染流体的体积。
清洁设备还包括盘堆叠离心分离器，其用于从污染的洗涤器流体的所述部分至少分离污染物相和清洁的洗涤器流体，该分离器包括绕旋转轴线可旋转地布置的转子，其围绕(enclose)(即，在其自身内形成)带有分离盘的叠堆或成组分离板的分离空间。分离盘或分离板可以是截头锥形或具有任何其它合适的形状。分离器还包括用于污染的洗涤器流体的所述部分并延伸到所述分离空间中的分离器入口、用于清洁的洗涤器流体并从所述分离空间延伸的第一分离器出口、以及用于污染物相并从所述分离空间延伸的第二分离器出口。第一分离器出口优选地相对于旋转轴线从分离空间的径向内部延伸，并且第二分离器出口优选地从分离空间的径向外部延伸。分离器还可设有第三分离器出口，其用于比洗涤器流体密度更大或更轻的另一流体相，例如油。
清洁设备可包括两个或更多个这种盘堆叠离心分离器，这些分离器并联连接，以便提供增加的能力，从而允许处理更大体积的污染的洗涤器流体。
清洁设备还可包括用于将污染的洗涤器流体的所述部分引导到分离器入口的装置、用于将清洁的洗涤器流体从第一分离器出口排出的装置、以及用于收集来自第二分离器出口的污染物相的装置。用于引导污染的和清洁的洗涤器流体以及污染物相的装置可包括导管、管道、配管、罐、泵、阀门等。
已经发现，通过使用盘堆叠离心分离器，污染物相与排气洗涤器流体的分离是惊人地有效的。由这种分离器的操作所产生的清洁的洗涤器流体因此能够符合规程，并且因此可以以最小的环境影响释放到环境中。在这种分离器中的分离是足够温和的，以使颗粒保持凝聚，并且同时通过提供高的分离力和短的分离距离而是有效的。还已经发现，在洗涤器流体中的较轻的液态有机残余物，例如油颗粒倾向于以如下方式粘附在流体中密度更大的固体颗粒上，即使得在盘堆叠分离器中将油和固体颗粒作为污染物相而分离出来成为可能，污染物相比洗涤器流体密度更大。因此，清洁设备不具有对过滤器或其它处理步骤的相同需求，并且因此通过最小化对关键部件的维护和更换的需求而改善了设备的操纵。还已经证明，通过将盘堆叠离心分离器应用于洗涤器流体上，大部分污染物相能以浓缩形式除去。因此也可以将废料的体积保持较小。
分离器的转子还可围绕输送螺杆，其布置成以不同于转子的旋转速度的旋转速度被驱动，以便朝第二分离器出口输送污染物相，即具有比清洁的洗涤器流体更高的密度的分离的相。第二分离器出口可以设置在比分离空间的外半径更小的半径处，并且输送螺杆布置成径向向内且朝第二分离器出口输送污染物相。输送螺杆可布置成至少在分离器的排出操作期间以不同于转子的旋转速度的旋转速度而被驱动。这种分离器的非限制性示例在WO9965610和WO2008140378中有所描述。分离器可布置成使污染的洗涤器流体的所述部分在充分发展的操作速度期间经受至少4000G、优选地至少4500G、更优选地至少5000G的离心力，所述离心力在输送螺杆的外半径处或在分离空间的外半径处确定，以便从污染的洗涤器流体的所述部分至少分离污染物相和清洁的洗涤器流体。由于这种布置，污染物相中的颗粒的浓度可以非常高，因此最小化产生的废料的量，同时仍然保持能够符合规程且能以最小的环境影响释放到环境中的清洁的洗涤器流体。分离器可被控制以获得其中颗粒的浓度为20-65重量%(相当于大约45-95体积%)的污染物相。
作为对设有输送螺杆的备选方案，分离器可以是间歇排出分离器，其中第二分离器出口包括在操作期间可打开以从分离空间间歇排出污染物相的一个或多个排出端口，或者喷嘴分离器，其中第二分离器出口包括用于从分离空间连续排出污染物相的一个或多个排出喷嘴。排出端口或排出喷嘴可优选地从分离空间的外半径延伸至转子的外部，以便排出具有比清洁的洗涤器流体更高的密度的分离的相，即污染物相。根据这些备选方案，在排出物中污染物相的量，即固体和/或液体颗粒的量可以在从约5至约45体积%、优选地从约20至约30体积%的范围内，具体取决于排出频率或喷嘴尺寸。清洁设备可因此由一个这种分离器提供大的分离能力。根据另外的备选方案，清洁设备可包括用于将污染物相从这种间歇式排出分离器或喷嘴分离器引导至另外的盘堆叠离心分离器的入口的装置，该另外的分离器包括围绕带有分离盘的叠堆或成组分离板的分离空间的转子。分离器可因此串联地连接。另外的分离器可包括布置成以不同于转子的旋转速度的旋转速度而被驱动的输送螺杆，如前所述。根据该另外的备选方案，清洁设备可提供大的分离能力，同时仍然获得其中颗粒浓度为20-65重量%(相当于大约45-95体积%)的污染物相，从而最小化产生的废料的量。
分离器入口可以是气密(hermetic)型。气密入口与转子的周围密封，并且布置成在操作期间用洗涤器流体填充。在气密型入口中，流体的加速在小半径处开始，并且在流体离开入口并进入分离空间的同时逐渐增加。通过使用气密型入口，作用于洗涤器流体中的颗粒凝聚物上的剪切力可以最小化，从而更进一步地提高污染物相的分离效率。
用于将污染的洗涤器流体的所述部分引导至分离器入口的所述装置可包括流量调节器件。用于将污染的洗涤器流体的所述部分引导至分离器入口的装置还可包括用于污染的洗涤器流体的所述部分的缓冲罐，其布置成使得用于污染的洗涤器流体的所述部分的分离器入口经由流量调节器件连接到缓冲罐。流量调节器件可包括泵或阀门，例如比例阀等。
清洁设备还可包括用于将絮凝剂添加至分离器入口上游的污染的洗涤器流体的所述部分的装置。絮凝剂有利于在污染的洗涤器流体中的颗粒的凝聚，并且可以是高分子电解质。
清洁设备还可包括用于将沉淀剂添加到分离器入口上游的污染的洗涤器流体的所述部分的装置。沉淀剂优选地将诸如三价铁或三价铝的三价离子添加到洗涤器流体，并且可包括硫酸铝、(聚合)氯化铝和/或氯化铁。由此，溶解的盐可以从污染的洗涤器流体中沉淀，从而进一步增加了盘堆叠离心分离器中的分离效率。
洗涤器流体可以是水，但也可以是其它合适的液体。最初包括在清洁排气的工艺中或在操作期间添加到该工艺的洗涤器流体可以优选地是自来水、淡水或脱盐海水。洗涤器流体在一个方面表示具有小于或远小于海水的氯化物含量的水。自来水可以从罐中提供或在船上通过对海水脱盐而制备。然而，洗涤器流体可包含洗涤器工艺所包含的盐。术语“洗涤器流体”可意味着包括清洁的、污染的洗涤器流体、最初包括在工艺中或添加到工艺的洗涤器流体、或它们的组合。清洁的洗涤器流体具有减少的污染物量，但仍可包括少量污染物。从污染的洗涤器流体分离的污染物相仍可包括一定量的洗涤器流体。污染物相可包括固体和/或液体颗粒，其包括有机或无机燃烧残余物，例如硫氧化物残余物、烟灰、部分氧化和未氧化的柴油以及来自氧化金属的盐。污染物相可以是比清洁的洗涤器流体密度更大的，即具有更高的密度。在发动机内的燃烧中生成的颗粒通常非常小，低于μm级，并且典型地在从约10至约30nm的范围内。在诸如水的合适流体中，颗粒凝聚成μm级以内的，例如在从约5至约100μm的范围内，尤其在约10至约30μm的范围内的簇状物(cluster)。
清洁设备可包括用于控制清洁的洗涤器流体的质量的装置、以及用于将清洁的洗涤器流体转向和/或返回至洗涤器流体回路、至分离器入口或至用于污染的洗涤器流体的罐(如果质量低于预定水平)的装置。因此，清洁的洗涤器流体的纯度可以进一步确保，从而最小化潜在的负面环境影响的风险。
清洁设备可包括用于从多于一个洗涤器流体回路泄放掉污染的洗涤器流体的一部分的装置和用于将污染的洗涤器流体的所述部分引导至分离器入口的装置。这种洗涤器流体回路可包括用来清洁来自发动机的排气的全部流量的洗涤器，和例如在EGR期间用来清洁来自发动机的排气的部分流量的洗涤器。这种洗涤器流体回路可包括另外的盘堆叠分离器，其布置成从在相应的洗涤器流体回路中的所述污染的洗涤器流体至少分离污染物相和清洁的洗涤器流体。这种洗涤器流体回路的非限制性示例在EP 10154682.8中描述。用于将污染的洗涤器流体的所述部分引导至分离器入口的装置可包括流量调节器件，以便用于调节从每个洗涤器流体回路到分离器入口的污染的洗涤器流体的部分的流量。由此，污染的洗涤器流体的一个或多个源可以相对于清洁设备的能力而被控制和调节。
用于将污染的洗涤器流体的所述部分引导至分离器入口的装置可布置成接收来自另外的盘堆叠离心分离器的污染物相，该分离器包括在洗涤器流体回路中且布置成从洗涤器流体回路中的所述污染的洗涤器流体至少分离污染物相和清洁的洗涤器流体。因此，清洁设备可连接到清洁设备中另外的盘堆叠离心分离器，如EP 10154682.8中所描述的。用于将污染的洗涤器流体的所述部分引导至分离器入口的装置可布置成经由第二缓冲罐和诸如泵、阀门等的至少一个流量调节元件来接收来自另外的盘堆叠离心分离器的污染物相。
清洁设备可包括用于控制和/或调节污染的洗涤器流体的所述部分的酸性的装置。用于控制和/或调节酸性的装置可布置成将pH保持在6以上，并且可以进一步布置成将pH保持在8以下。用于控制和/或调节酸性的装置可优选地布置成将pH保持在6-8的范围内。在一个方面，这可以进行，以便补偿排气中可造成洗涤器流体pH降低的酸性组分，例如SOx。可通过测量和调整pH、通过添加诸如NaOH(氢氧化钠)、CaO(氧化钙)或Ca(OH)2(氢氧化钙)的pH调节化合物来控制和/或调节酸性。污染的洗涤器流体的所述部分的酸性可以被控制和/或调节，以便有利于一定量的溶解盐的沉淀，并且因此在盘堆叠分离器中保持良好的分离过程。
本发明还提供了一种用于诸如船只上的大型发动机的柴油发动机的排气清洁设备，其包括：气体洗涤器，该气体洗涤器具有用于排气的入口、用于将洗涤器流体提供到排气的加湿器件和用于从排气中除去污染的洗涤器流体的微滴(droplet)分离器；用于将洗涤器流体循环到洗涤器的优选地封闭的洗涤器流体回路，该洗涤器流体回路连接到根据本发明的包括用于从洗涤器流体回路泄放掉污染的洗涤器流体的装置的清洁设备。根据本发明的清洁设备还适用于用来清洁诸如排气的气体的类似的陆基洗涤器设施。
在本发明的另一个方面中，提供了一种用于清洁来自洗涤器流体回路的污染的洗涤器流体的方法，该方法包括以下步骤：
-从洗涤器流体回路泄放掉污染的洗涤器流体的一部分，
-在盘堆叠离心分离器中从所述污染的洗涤器流体的所述部分至少分离污染物相和清洁的洗涤器流体，
-处置分离的污染物相，以及
-排出清洁的洗涤器流体。
该方法还可包括在排出之前控制清洁的洗涤器流体的质量以及在质量低于一定水平时将清洁的洗涤器流体转向的步骤。清洁的洗涤器流体可以排出到环境，即海洋中，或者储存在用于不同目的的罐中。该方法优选地借助于如上所述的清洁设备执行。
本发明的另一个方面提供了盘堆叠离心分离器用于从排气洗涤器流体回路所泄放掉的污染的洗涤器流体至少分离污染物相和清洁的洗涤器流体的用途。盘堆叠离心分离器可包括布置成朝用于污染物相的分离器出口输送污染物相的输送螺杆。
本发明的另外的备选实施例在权利要求中限定。现在将参照附图更详细地解释本发明的各种实施例。附图用于举例说明本发明的目的，而非意图限制其范围。
附图说明
图1示出根据本发明的一个实施例的清洁设备。
图2示出根据本发明的另一实施例的清洁设备。
图3示出根据本发明的再一实施例的清洁设备。
图4示出根据本发明的又一实施例的清洁设备。
图5示出根据本发明的又一实施例的清洁设备。
具体实施方式
图1示出了用于气体洗涤器流体的清洁设备，其连接到排气洗涤器1。排气洗涤器1作用在诸如船只的主发动机或辅助发动机的大型柴油发动机的排气导管2上。洗涤器设有用于洗涤器流体的洗涤器入口3和洗涤器出口4。洗涤器出口4连接到用于洗涤器流体的缓冲罐6的入口5。缓冲罐还包括出口7，用于将洗涤器流体经由洗涤器供给泵8提供至洗涤器的入口3。洗涤器1、缓冲罐6和连接它们的配管形成封闭的洗涤器流体回路9，洗涤器流体在操作期间在回路中循环。洗涤器流体回路还可设有用于在操作期间将诸如自来水、淡水或脱盐海水的清洁洗涤器流体添加至工艺的装置(未示出)。这可以在洗涤器流体回路9的任何部分中进行。
清洁设备包括连接到洗涤器出口4下游的洗涤器流体回路9的配管，以用于从洗涤器流体回路泄放掉污染的洗涤器流体的一部分。分离器供给泵10连接到配管以用于将污染的洗涤器流体的所述部分泵送至盘堆叠离心分离器12的入口11。供给泵可由其它装置代替，该装置用于例如通过利用重力或借助于缓冲罐6或洗涤器1中的过压而将流体流提供至分离器入口。离心分离器12具有围绕(enclose)分离空间14的转子13，分离空间包含截头锥形分离盘的叠堆15，分离器入口11延伸至分离空间14。离心分离器12还设有用于排出清洁的洗涤器流体且从分离空间的径向内部延伸的第一分离器出口16，和从分离空间的径向外部通过转子延伸的第二出口17，第二出口17呈排出端口或喷嘴的形式，用于排出具有比清洁的洗涤器流体更高密度的分离的相。用于清洁的洗涤器流体的第一分离器出口16可通向船只的外部以排放或通向罐以临时储存。第二分离器出口17可连接到用于污染物相的储罐。
在操作期间，洗涤器流体经由洗涤器供给泵8从缓冲罐6提供至洗涤器入口3。洗涤器流体在洗涤器1中被雾化，并供应至在排放导管2中或来自排放导管2的排气流。在洗涤器中，洗涤器流体用于清洁排气中的有机和无机的燃烧残余物。所产生的洗涤器流体和排气燃烧残余物的混合物以微滴的形式从气流中分离出来，并且从洗涤器出口4和用于清洁设备的洗涤器流体的入口5被引导回缓冲罐6，从而结束洗涤器流体回路9。包含在洗涤器流体中的呈小颗粒形式的排气燃烧残余物凝聚成流体中的更大的颗粒，从而形成污染物相。污染的洗涤器流体的一小部分从洗涤器流体回路9被泄放掉并输送到分离器12的入口11。对于从其排出排气的发动机功率而言，泄放掉的流的量通常低于0.2m3/h每MW。对于10MW的发动机来说，排出的流的量通常低于2m3/h。在这种设置中的洗涤器流体回路中的流体的流量通常为400-1000m3/h，由此使洗涤器流体回路内的流的少于1%或甚至少于1‰被泄放掉。包含污染物相的洗涤器流体被盘叠堆15引入包含在高速旋转的离心分离器12的转子13中的分离空间14中。污染物相具有比洗涤器流体更高的平均密度。在离心力的影响下和分离盘的倾斜表面的促进作用下，污染物相从洗涤器流体分离，并收集在分离空间的径向外部处，污染物相从该处经由第二分离器出口17而排出。第二分离器出口17呈排出端口或喷嘴的形式，并且通过在短的时间段内打开转子13周边处的排出端口而从离心分离器间歇地排放颗粒，或者经由转子周边处的开口喷嘴而连续地排出颗粒。排出的污染物相可收集在船只上以便以后处置。排出物中的污染物颗粒的浓度在从约5至约45体积%、典型地从约20至约30体积%的范围内，这具体取决于排放频率或喷嘴尺寸。清洁的洗涤器流体从第一分离器出口16引出至船只的外部以排出或引出至罐用于临时储存。
在图2中，示出了连接到排气洗涤器1的用于气体洗涤器流体的另一个清洁设备。该清洁设备不同于图1所示设备，因为洗涤器流体回路连接到盘堆叠离心分离器12'，以用于清洁洗涤器流体回路中从缓冲罐6泄放掉的洗涤器流体的一部分。离心分离器12'具有围绕的转子13'，分离空间14'包含截头锥形分离盘的叠堆15'，分离器入口11'延伸至该分离空间14'。离心分离器12'还设有用于清洁的洗涤器流体且从分离空间的径向内部延伸的第一分离器出口16'和从分离空间的径向外部延伸的第二出口17'，第二出口17'用于排出具有比清洁的洗涤器流体更高密度的分离的相。分离器还设有输送螺杆18，其被围绕在转子13'中且其布置成以不同于转子的旋转速度的旋转速度而被驱动，以便朝第二分离器出口17'输送污染物相。用于清洁的洗涤器流体的第一分离器出口16'可通向船只的外部以排出或通向罐以临时储存。第二分离器出口17'可连接到用于污染物相的储罐。
在操作期间，污染的洗涤器流体的一部分从洗涤器流体回路9泄放掉并输送到分离器12'的入口11'。包含污染物相的洗涤器流体被引入包含在高速旋转的离心分离器12'的转子13'中的分离空间14'内，并进一步引入到盘叠堆15'内。通常，盘叠堆以7500 rpm旋转，并且分离空间的半径为93 mm，从而在操作期间施加高达5750G的离心力。污染物相具有比洗涤器流体更高的平均密度。在离心力的影响下和分离盘的倾斜表面的促进作用下，污染物相从洗涤器流体分离，并收集在分离空间14'的径向外部区域处，污染物相从该区域借助于以不同于转子的旋转速度的旋转速度被驱动的输送螺杆18而排出。污染物相被输送至第二分离器出口17'并从这里被排出。排出的污染物相可收集在船只上以便以后处置。排放物中的污染物相的浓度在20-65重量%的范围内。清洁的洗涤器流体从第一分离器出口16'引出至船只的外部以排出或引出至罐以临时储存。
图3示出了如图1中此前描述的用于排气洗涤器流体的清洁设备，其中第二分离器出口17经由第二分离器供给泵10'连接到另外的盘堆叠离心分离器20的分离器入口19。第二供给泵10'可由其它装置代替，该装置用于例如通过利用重力而将流体流提供至分离器入口，并且可连接到能够提供均匀且受控的流的缓冲罐(未示出)。另外的离心分离器20具有围绕分离空间22的转子21，分离空间包含截头锥形分离盘的叠堆23，分离器入口19延伸至分离空间22。另外的离心分离器20设有用于清洁的洗涤器流体的第一分离器出口24，第一分离器出口24连接到分离器12的用于清洁的洗涤器流体的第一分离器出口16。另外的离心分离器20设有从分离空间延伸的第二出口25，以用于排出具有比清洁的洗涤器流体更高密度的分离的相。分离器20设有输送螺杆26，输送螺杆26被围绕在转子21中且布置成以不同于转子的旋转速度的旋转速度而被驱动，以便朝第二分离器出口25输送污染物相。
在操作期间，经由第二分离器出口17从分离器12排出的污染物相经由入口19引入另外的离心分离器20的分离空间22中。在类似于图2中描述的操作中，污染物相通过除去甚至更多的清洁的洗涤器流体而被进一步浓缩，从而使污染物相变得更加干燥。污染物相在分离空间22的径向外部处被收集，并借助于输送螺杆26从径向外部输送到第二分离器出口25。排出的污染物相可收集在船只上以便以后处置。排出物中的污染物相的浓度在20-65重量%的范围内。清洁的洗涤器流体经由出口24被排放，并且单独地或与来自第一分离器12的清洁的洗涤器流体一起从出口24通向船舶的外部以排出或通向罐以临时储存。
图4示出了类似于图2中此前描述的设备的用于排气洗涤器流体的清洁设备，其中盘堆叠离心分离器12'布置成用于清洁从洗涤器流体回路9(在这种情况下从缓冲罐6)排出的污染的洗涤器流体。洗涤器流体回路包括具有盘叠堆的另外的离心分离器29。从出口27开始，缓冲罐6设有用于洗涤器流体的清洁回路，其经由分离器供给泵30连接到另外的离心分离器29的分离器入口28。离心分离器29具有围绕分离空间32的转子31，分离空间包含截头锥形分离盘的叠堆33，分离器入口28延伸至分离空间32。离心分离器29还设有用于清洁的洗涤器流体的第一分离器出口34和从分离空间穿过转子延伸的第二出口35，第二出口35呈排出端口或喷嘴的形式，用于排出具有比清洁的洗涤器流体更高密度的分离的相。第一分离器出口34连接到在缓冲罐6上的入口36，从而结束清洁回路。作为备选，第一分离器出口也可连接到通向船只的外部以排放或通向罐以临时储存的出口，以便将来自第一分离器出口34的清洁的洗涤器流体的一部分单独地或与来自第一分离器12'的清洁的洗涤器流体一起排出，类似于图3中所示地那样。
图4中的清洁设备的操作类似于图2中描述的设备，其中增加了清洁回路。缓冲罐6中的洗涤器流体经由出口27连续地或在需要时借助于分离器供给泵30发送到清洁回路中并发送到离心分离器29的分离器入口28。包含污染物相的洗涤器流体引入包含在高速旋转的离心分离器29的转子31中的分离空间32中，并进一步进入盘叠堆33中。污染物相与洗涤器流体分离并收集在分离空间的径向外部区域处，污染物相从该区域经由第二分离器出口35而排放。第二分离器出口35呈排出端口或喷嘴的形式，并且通过在短的时间段内打开转子31周边处的排出端口而从离心分离器间歇地排出颗粒，或者经由转子周边处的开口喷嘴而连续地排出颗粒。排出的污染物相可收集在船只上以便以后处置。排出物中的污染物相的浓度在从约5至约45体积%、典型地从约20至约30体积%的范围内，具体取决于排放频率或喷嘴尺寸。清洁的洗涤器流体从第一分离器出口34排出并被送回到缓冲罐6。
在图5中，如图4中所述的清洁设备通过在清洁回路中并入连接到第二分离器出口35的排放缓冲罐37而进一步修改。缓冲罐37还经由流体调节装置连接到盘堆叠离心分离器12'的入口11'。流体调节装置可包括与重力驱动流结合的供给泵或阀门。清洁设备的操作不同于图4中所描述的操作，因为从清洁回路中的分离器29排出的污染物相被引入分离器12'并在其中进一步浓缩。来自缓冲罐6和37的污染流体流可独立地控制以便以合适方式改变或共混流。
在任一图中示出的清洁设备还可包括如图5所示的质量控制器件38。该质量控制器件38可包括在图1至图5中的任一图中并连接到第一分离器出口16或16'的下游。质量控制器件38适于在质量低于某个所需或预定质量水平时使清洁的洗涤器流体的流转向。清洁的洗涤器流体可因此被转向和/或返回至洗涤器流体回路9，例如返回至缓冲罐6、返回至分离器入口11或11'或返回至单独的罐(未示出)。质量控制器件可以适于控制诸如聚芳族烃的特定化合物的浊度、pH和/或浓度。通常，质量控制器件控制清洁的洗涤器流体的浊度小于25 FNU(福尔马浸比浊法单位)，或25 NTU(比浊法浊度单位)，高于进入系统中的流体的浊度，除了操纵和运输期间之外，船外排出物的酸度高于pH 6.5，相对于进入系统中的流体的最大差值是pH 2。
任一图中示出的清洁设备还可包括用于将絮凝剂添加至分离器入口11'上游的污染的洗涤器流体的器件39，如图5中所示。这种器件39可包括在图1至图5的任一图中并布置在任何分离器入口11、11'或19的上游，以及可选的供给泵10或10'的上游或下游。絮凝剂可以是高分子电解质并且在需要时进行添加，以有利于污染的洗涤器流体中的颗粒凝聚，从而提高分离效率和/或分离能力。以类似的方式，用于将沉淀剂添加至污染的洗涤器流体的器件可以布置在任何分离器入口11、11'或19的上游，以及可选的供给泵10或10'的上游或下游。沉淀剂被选择用于将诸如三价铁或三价铝的三价离子添加至洗涤器流体，并且可以呈硫酸铝、(聚合)氯化铝或氯化铁的形式。

Claims (17)

1. 一种用于来自排气洗涤器流体回路(9)的污染的洗涤器流体的清洁设备，包括：
用于从所述洗涤器流体回路(9)泄放掉所述污染的洗涤器流体的一部分的装置，
盘堆叠离心分离器(12,12')，其用于从所述污染的洗涤器流体的所述部分至少分离污染物相和清洁的洗涤器流体，所述分离器包括围绕带有分离盘的叠堆(15,15')的分离空间(14,14')的转子(13,13')、用于所述污染的洗涤器流体的所述部分且延伸到所述分离空间中的分离器入口(11,11')、用于清洁的洗涤器流体且从所述分离空间延伸的第一分离器出口(16,16')、以及用于所述污染物相且从所述分离空间延伸的第二分离器出口(17,17')，所述清洁设备还包括用于将所述污染的洗涤器流体的所述部分引导至所述分离器入口的装置，以及
用于从所述第一分离器出口排出所述清洁的洗涤器流体的装置，以及
用于从所述第二分离器出口收集所述污染物相的装置。
2. 根据权利要求1所述的清洁设备，其特征在于，所述分离器的转子(13')还围绕输送螺杆(18)，所述输送螺杆(18)布置成以不同于所述转子的旋转速度的旋转速度被驱动，以便朝所述第二分离器出口(17')输送所述污染物相。
3. 根据权利要求2所述的清洁设备，其特征在于，所述分离器布置成使所述污染的洗涤器流体的所述部分在充分发展的操作速度期间经受至少4000 G、优选地至少4500 G、更优选地至少5000 G的离心力，以便从所述污染的洗涤器流体的所述部分至少分离污染物相和清洁的洗涤器流体。
4. 根据权利要求2或3所述的清洁设备，其特征在于，所述分离器被控制以获得其中颗粒的浓度为20-65重量%的污染物相。
5. 根据前述权利要求中的任一项所述的清洁设备，其特征在于，所述分离器入口(11,11')为气密型。
6. 根据前述权利要求中的任一项所述的清洁设备，其特征在于，用于将所述污染的洗涤器流体的所述部分引导至所述分离器入口的所述装置包括流量调节器件。
7. 根据前述权利要求中的任一项所述的清洁设备，其特征在于，还包括用于将絮凝剂添加至所述分离器入口(11,11')上游的污染的洗涤器流体的所述部分的装置(39)。
8. 根据前述权利要求中的任一项所述的清洁设备，其特征在于，还包括用于将沉淀剂添加至所述分离器入口(11,11')上游的污染的洗涤器流体的所述部分的装置。
9. 根据前述权利要求中的任一项所述的清洁设备，其特征在于，所述洗涤器流体为水，例如自来水、脱盐水、淡水等。
10. 根据前述权利要求中的任一项所述的清洁设备，其特征在于，所述清洁设备包括用于控制所述清洁的洗涤器流体的质量的装置(38)、以及用于使所述清洁的洗涤器流体转向和/或返回至所述洗涤器流体回路(9)、至所述分离器入口(11,11')或在所述质量低于预定水平时至用于污染的洗涤器流体的罐的装置。
11. 根据前述权利要求中的任一项所述的清洁设备，其特征在于，所述清洁设备包括用于从多于一个的洗涤器流体回路泄放掉所述污染的洗涤器流体的一部分的装置和用于将所述污染的洗涤器流体的所述部分引导至所述分离器入口的装置。
12. 根据权利要求11所述的清洁设备，其特征在于，所述用于将所述污染的洗涤器流体的所述部分引导至所述分离器入口的装置包括流量调节器件，以便调节从每个洗涤器流体回路到所述分离器入口的所述污染的洗涤器流体的部分的流量。
13. 根据前述权利要求中的任一项所述的清洁设备，其特征在于，用于将所述污染的洗涤器流体的所述部分引导至所述分离器入口的所述装置布置成从另外的盘堆叠离心分离器(29)接收污染物相，所述另外的盘堆叠离心分离器(29)布置成从在所述洗涤器流体回路中的所述污染的洗涤器流体至少分离污染物相和清洁的洗涤器流体。
14. 根据权利要求13所述的清洁设备，其特征在于，用于将所述污染的洗涤器流体的所述部分引导至所述分离器入口的所述装置布置成经由第二缓冲罐(37)和优选地为泵或阀门的流量调节器件从另外的盘堆叠离心分离器(29)接收污染物相。
15. 根据前述权利要求中的任一项所述的清洁设备，其特征在于，还包括用于控制和/或调节所述污染的洗涤器流体的所述部分的酸性的装置，所述装置布置成将pH保持在6-8的范围内。
16. 一种用于柴油发动机的排气清洁设备，包括：气体洗涤器，所述气体洗涤器具有用于排气的入口、用于将洗涤器流体提供至所述排气的加湿器件和用于从所述排气除去污染的洗涤器流体的微滴分离器；以及用于将所述洗涤器流体循环至所述洗涤器的洗涤器流体回路，所述洗涤器流体回路连接到根据前述权利要求中的任一项所述的清洁设备。
17. 在根据权利要求1至15中的任一项所述的清洁设备中的盘堆叠离心分离器用于从从排气洗涤器流体回路所排出的污染的洗涤器流体至少分离污染物相和清洁的洗涤器流体的用途。
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