CN104640614A - 减少来自燃机的废气中的sox和nox的组合清洗系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在湿洗涤器过程中减少来自燃机(2)的废气中的SOx和NOx的组合清洗系统。系统包括废气清洗(EGC)洗涤器(1)和废气循环(EGR)洗涤器(11)。组合清洗系统还包括洗涤器水循环罐(15)，洗涤器水循环罐(15)布置成使洗涤器水在洗涤器水循环罐(15)和EGC洗涤器(1)之间的EGC洗涤器过程回路(13)中和在洗涤器水循环罐(15)和EGR洗涤器(11)之间的EGR洗涤器过程回路(14)中循环。EGR洗涤器过程回路(14)包括用于将第一碱剂提供到洗涤器水流的装置(39)和用于从循环洗涤器水分离颗粒物质的第一分离器单元(29)。本发明还涉及用组合湿洗涤器清洗系统减少来自燃机(2)的废气中的SOx和NOx的方法。本发明还涉及船上组合清洗系统的用途。

Description

减少来自燃机的废气中的SOX和NOX的组合清洗系统和方法
技术领域
本发明涉及用于在湿洗涤器过程中减少来自燃机的废气中的SOx和NOx的组合清洗系统。本发明还涉及用组合湿洗涤器清洗系统减少来自燃机的废气中的SOx和NOx的方法。另外，本发明涉及船上组合清洗系统用于减少来自燃机的废气中的SOx和NOx的用途。
背景
在化石燃料燃烧期间，燃料中的硫以硫氧化物(SOx)形式释放。其它污染物为主要颗粒物质和氮氧化物(NOx)。熟知空气污染严重影响人们的健康和环境。也熟知二氧化硫和氮氧化物是酸雨的主要前体。
迄今，关于国际船运的排放控制的法规和制定的环境标准已落后于陆上排放法规。目前的法规包括燃料油硫含量的顶限作为控制SOx排放的措施。在排放控制领域对SOx存在特殊燃料品质规定，并且预料在不远的将来允许的燃料硫限度会有显著降低。在2005年5月生效的MARPOL Annex VI法规，遵循数个欧盟指引的规范，已限制船用柴油对环境的影响。到2015年，关于例如燃料硫限度和NOx顶限的法规将会更加严格。
有单独或组合采取的不同减排可能性。一种可能性是使用新燃料，例如馏出燃料或低硫燃料。另一种可能性是进一步研发控制SOx排放的方法，例如，使用碱剂的湿洗涤器技术，例如NaOH溶液，或者使用粒状石灰石(Ca(OH)2)的干洗涤器技术。
目前在船运业熟知，为了减少来自船的废气中的SOx和NOx气体，用废气清洗(EGC)减少SOx，用废气循环(EGR)减少SOx和NOx。EGC和EGR两种过程均可应用使用碱剂(例如NaOH溶液)去除SOx的湿洗涤器技术。然而，由于EGC过程应用于废气源的低压侧，EGR过程应用于高压侧，因此，它们不可能共用相同的湿洗涤器。
另外，在需要去除颗粒物质方面有不同的需求，例如烟灰、油或重金属。EGR过程需要在引入湿洗涤器之前完全流清洗所有的液体，以使颗粒物质的量最大限度地减小，否则会进入发动机，在其中产生沉积物。另一方面，EGC过程在洗涤过程中对颗粒物质不是特别敏感，但如果洗涤过程中所用的水中颗粒物质的量变得太高，就可能在甲板上出现烟灰沉淀。因此，建议各过程提供有分离器，例如，离心分离器。
在两种过程中捕集SOx时，溶解亚硫酸盐和硫酸盐的含量增加，导致洗涤器水的密度增加。由于可能出现固体盐沉淀，允许溶解于水中的盐存在最大量。对离心分离器最佳工作而言，水的密度也可能变得太高。
因此，即使EGC和EGR两种过程均使用湿洗涤器技术，它们仍有部分不同的需求，因此，它们不能容易组合。
概述
本发明的目的是提供一种系统，所述系统允许EGC过程与EGR过程组合，以节省船上空间，并且允许减少所需的淡水量。
这通过在湿洗涤器过程中用组合清洗系统减少来自燃机的废气中的SOx和NOx来实现，所述系统包括废气清洗(EGC)洗涤器和废气循环(EGR)洗涤器，其特征在于组合清洗系统还包括洗涤器水循环罐，洗涤器水循环罐布置成使洗涤器水在洗涤器水循环罐和EGC洗涤器之间的EGC洗涤器过程回路中和在洗涤器水循环罐和EGR洗涤器之间的EGR洗涤器过程回路中循环。EGR洗涤器过程回路包括用于将第一碱剂提供到洗涤器水流的装置和用于从循环洗涤器水分离颗粒物质的第一分离器单元。
因此，组合清洗系统利用同一个相同的洗涤器水循环罐组合EGC和EGR洗涤器过程。这允许显著减小所需安装面积，这在设计全新船上装配时高度适用，并且在翻新改进中极为重要，即，在可用空间受限制的船上升级现有废气清洗系统时。
与EGC过程和EGR过程用单独的洗涤器水循环罐操作的现有技术系统比较，通过组合清洗系统，可能用于EGR过程的可利用水体积极大增加。通常，EGR过程中所需的供水显著低于EGC过程中所需的，因为由EGR过程处理的废气的量通常显著低于EGC过程处理的量。作为典型非限制实例，通过EGR过程处理约40%废气。通过本发明系统，EGR过程可在完全负载能力下操作，即使由于目前不考虑所需水体积的发动机负荷，可能不需要这样。从而达到以下有利效果：可能降低通过洗涤器水循环罐循环的水中的颗粒物质水平和因此降低EGC过程中的颗粒物质水平。这使甲板上烟灰沉淀最大限度地减少。这是有利的，不单在发动机运行但处于较低负荷的港口停留期间。
组合清洗系统的另一个优点是，其中包括的两个洗涤器可共用相同的设备用于舷外处理，例如，用于分离颗粒物质的设备和用于排放废洗涤器水和颗粒物质的设备。
如上说明，EGR洗涤器过程回路包括用于将第一碱剂提供到洗涤器水流的装置。此装置可位于洗涤器水循环罐的出口和EGR洗涤器的入口之间。通过控制投料，可使提供到EGR洗涤器的洗涤器水的碱度达到最佳。与EGC过程比较，EGR过程一般在较高pH操作。应了解，也可用提供第一碱剂的装置将第一碱剂提供到EGC洗涤器过程回路。
如上说明，EGR洗涤器过程回路包括用于从循环洗涤器水分离颗粒物质的第一分离器单元。此第一分离器单元可布置在洗涤器水循环罐的出口和EGR洗涤器的入口之间的位置。循环进入EGR洗涤器的颗粒物质的水平通常应保持在最低，因为风险在于，这些颗粒物质可能与要再引入发动机燃烧系统的一部分经清洗废气一起引入，在其中产生沉积物和损伤。另外，由于第一分离器单元清洗的水也循环进入洗涤器水循环罐并进一步进入EGC洗涤器过程回路，同样通过处理好来自EGC洗涤器过程回路的颗粒物质，在EGR洗涤器过程回路中布置的第一分离器单元可有助于全面清洗循环洗涤器水。
第一分离器单元可以为高速分离器、部分排放高速分离器或全排放高速分离器。技术人员熟知这些类型的分离器装置用于分离颗粒物质所用的EGC和EGR洗涤器过程，因此不再给出说明。
组合清洗系统可进一步包括在第一分离器单元出口和EGR洗涤器入口之间的位置布置的清洗水缓冲罐。可能加压的清洗水缓冲罐可允许连续水供应到EGR洗涤器过程，即使在第一分离器单元从分离模式的正常操作模式变换到用于使水和颗粒物质形式的分离淤渣排到淤渣罐的排放模式时。
EGC洗涤器过程回路可包括在洗涤器水循环罐的出口和EGC洗涤器的入口之间的位置将第二碱剂提供到洗涤器水流的装置。与EGR过程比较，EGC过程一般在较低pH操作。通过控制投料，可使提供到EGC洗涤器的洗涤器水的碱度达到最佳。应了解，提供第二碱剂的装置也可用于EGR洗涤器过程回路。因此，第一和第二碱剂提供装置可以为其中第一和第二碱剂可以是同一种剂的同一个装置。
组合清洗系统可进一步包括泄放过程回路，泄放过程回路包括第二分离器单元和淤渣罐，泄放过程回路连接到EGC洗涤器过程回路和/或连接到EGR洗涤器过程回路。
泄放过程回路允许泄放不可避免地引到组合清洗系统的过量水，例如，从EGC和EGR过程回路中处理的热废气冷凝的水和可能为了稀释循环洗涤器水用于保持盐浓度低于饱和水平而提供的淡水。泄放过程回路也允许排放淤渣和颗粒物质形式的分离废料。
EGR过程一般在比EGC过程更高的pH操作。通过只允许水从EGC过程回路离开洗涤器系统，提供到EGR过程但未在其中消耗的任何过量碱剂将循环进入EGC过程，而不是在其中消耗。这允许总体上减少碱剂供应。
泄放过程回路可进一步包括在泄放罐的出口之后和第二分离器单元的入口之前的位置提供凝结剂的装置。可使用凝结剂，一般为三价金属离子的形式，例如铝或铁，通过凝结剂生成其中颗粒物质结合到金属盐的化合物来提高第二分离器单元的性能。此类化合物较重，并且较容易通过第二分离器单元分离。
组合清洗系统可进一步包括滞留罐，滞留罐布置在提供凝结剂的装置和第二分离器单元的入口之间的位置。滞留罐允许在送到第二分离器单元之前凝结剂有足够的停留时间用于洗涤器水中颗粒物质的沉淀/凝固。
组合清洗系统可进一步包括收集罐，收集罐布置成收集由第二分离器单元分离的水，因此，收集罐在洗涤器水循环罐的出口和EGC洗涤器的入口之间的位置连接到EGC洗涤器过程回路。
因此，在从海水模式变到淡水模式时，可用在收集罐中收集的水清洗或冲洗EGC洗涤器，从而减小腐蚀相关的问题，也避免海水引入EGR洗涤器。更确切地讲，如果有组合系统，淡水和海水必须共用一些组件，例如，入口管、泵、洗涤器和出口管。因此，如果简单地从海水模式变到淡水模式，将有大量海水最终进入共用的罐，并因此进入EGR系统。这需要可能经受海水的部件应当用不易于腐蚀的材料设计。然而，通过用不含盐的水清洗/冲洗EGC洗涤器，可避免使氯化物进入洗涤器水循环罐，因此，可解决以上提到的腐蚀问题。通过第二分离器单元分离的水的品质可经过品质控制，以保证在收集罐中收集的水的盐含量在容许水平内。
根据另一个方面，本发明提供用组合湿洗涤器清洗系统减少来自燃机的废气中的SOx和NOx的方法，所述系统包括废气清洗(EGC)洗涤器、废气循环(EGR)洗涤器和洗涤器水循环罐。该方法包括，使洗涤器水在洗涤器水循环罐和EGC洗涤器之间的EGC洗涤器过程回路中和在洗涤器水循环罐和EGR洗涤器之间的EGR洗涤器过程回路中循环。该方法进一步包括通过将洗涤器水送经第一分离器单元而去除EGR洗涤器过程回路中的颗粒物质，并将第一碱剂提供到EGR洗涤器过程回路中的洗涤器水。该方法提供与前述组合清洗系统相同的优点，因此参考前述讨论，避免过度重复。
该方法可进一步包括在洗涤器水循环罐的出口和EGR洗涤器的入口之间的位置提供第一分离器单元。
该方法可进一步包括以下步骤：在洗涤器水循环罐的出口和EGC洗涤器的入口之间的位置将第二碱剂提供到EGC洗涤器过程回路中的洗涤器水，和/或在洗涤器水循环罐的出口和EGR洗涤器的入口之间的位置将第一碱剂提供到EGR洗涤器过程回路中的洗涤器水。
该方法可进一步包括以下步骤：使过量洗涤器水从洗涤器水循环罐泄放进入泄放过程回路，泄放从EGC洗涤器过程回路进行。
根据此方法，泄放过程回路可包括在舷外排放如此清洗的洗涤器水之前从泄放洗涤器水去除颗粒物质的步骤。
根据此方法，泄放过程回路可进一步包括以下步骤：从泄放洗涤器水去除颗粒物质，控制和认证如此清洗的洗涤器水的品质，收集经认证的清洗洗涤器水，并使其循环回到EGC洗涤器过程回路用于清洗和/或冲洗EGC洗涤器。
根据另一个方面，本发明涉及权利要求1-10中任一项的船上组合清洗系统用于减少来自燃机的废气中的SOx和NOx的用途。
其它目的和特征将由详述和权利要求显而易见。
附图
现在参考附图，更详细地举例描述本发明的一个实施方案，其中：
图1为说明EGC湿洗涤器总体操作的示意概览。
图2为说明EGR湿洗涤器总体操作的示意概览。
图3为本发明系统的示意概览。
图4为本发明系统的第二实施方案的示意概览。
详述
在进入发明细节之前，描述EGC洗涤器过程和EGR洗涤器过程的一般原理。
在船上使用的典型EGC洗涤器称为湿洗涤器。这种湿EGC洗涤器过程在本领域熟知，总体想法是去除来自发动机(例如，船上柴油机)的废气中的颗粒物质，例如烟灰、油和重金属，同时通过水流从废气洗出酸性气体，例如SOx。在燃烧过程期间在燃料中的硫与氧组合时生成SOx。在洗涤过程中用水溶解SOx时，基本原理是，在与EGC洗涤器中使用的碱性水反应时，SOx氧化成硫酸盐。在港口和河流中，在以淡水模式运行洗涤器过程的情况下，碱度在变化，且不总是足以促进化学反应。因此需要保持水的碱度。这可通过向水加入碱剂进行，例如NaOH。
湿洗涤器类型的EGC洗涤器1的典型实例显示于图1中，现在参考图1。来自燃机2的废气通过第一室3，经其入口4通到其出口5，同时用大流量水W冲洗，以使温度从约180-250℃快速降低到约45-55℃。可通过多个喷嘴6进行冲洗。通过冷却废气，可减小其体积，使EGC洗涤器1的第二室7(吸收室)有更小尺寸。由此可减小船上所需的空间，这不单在翻新改进EGC洗涤器1的情况下有利。在第二室7，使经预洗涤的废气经受来自喷嘴8的水逆流W，同时从其入口9(通常为与第一室3的出口5连通的底部入口)引到其出口10(通常为顶部出口)。在通过第二室7期间，废气可与在EGC洗涤器1之前提供(未显示)到水W的碱剂反应。在与碱剂反应期间，废气中所含的SOx可通过SOx氧化成硫酸盐而溶于水。废气中所含的颗粒物质可通过在第一和第二室3, 7中布置的底部出口19与水一起洗出。
为了进一步提高EGC洗涤器1的去除效率，可增加废气在第二室7中的停留时间。或者，可通过产生与废气更大的接触表面，增加第二室7内的可用表面积。用于此目的的熟知技术是使用喷嘴、填充塔或吸气器(未显示)。
在品质控制(未显示)保证满足法定排放水平后，如此清洗的废气可通过出口10排入环境空气。
EGC洗涤器1一般可使用海水或淡水或甚至它们的混合物。
以下参考图2讨论EGR洗涤器过程的一般原理。这种EGR洗涤器过程在本领域熟知，总体想法是减少要从发动机(例如，船上柴油机)排放的废气中的氮氧化物(NOx)的量。
这种EGR洗涤器11为基于与EGC洗涤器相同原理的所谓湿洗涤器，因此参考以上说明，避免过度重复。
与EGC洗涤器的主要差异是，为了减小NOx的量，将一部分经清洗废气向回再循环进入燃机2的燃烧室。约最多40%废气可向回再循环进入燃机2。再循环的废气代替所得预燃烧混合物中的一些过量氧。如此降低的氧含量增加二氧化碳(CO2)的含量。在氮和氧的混合物经历高温时主要生成NOx。然而，增加的CO2含量具有降低燃烧温度的效果。因此，可降低废气中生成的NOx的含量。
与EGC洗涤器1一样，EGR洗涤器11一般可使用海水或淡水或甚至它们的混合物。
现在参考图3，图3显示本发明系统的示意概览。发明系统包括从共用洗涤器水循环罐15循环水的两个回路，EGC洗涤器过程回路13和EGR洗涤器过程回路14。发明系统也允许洗涤器水循环罐15形成第三过程回路15的一部分，以下称为泄放回路16。
更确切地讲，发明系统包括具有第一入口17和第二入口18的洗涤器水循环罐15。第一入口17与形成EGC洗涤器过程回路13的一部分的EGC洗涤器1的出口19连通布置，而第二入口18与形成EGR洗涤器过程回路14的一部分的EGR洗涤器11的出口34连通布置。另外，洗涤器水循环罐15具有与EGC洗涤器1的入口21和与EGR洗涤器11的入口22连通布置的出口20。EGC洗涤器1和EGR洗涤器11的入口21和22对应于EGC/EGR湿洗涤器1,11的第一室的入口4，如图1和2中所见。
虽然以下描述基于与洗涤器水循环罐15的同一个出口20连通布置的EGC洗涤器1和EGR洗涤器11，但应了解，洗涤器水循环罐15可提供有分别与EGC洗涤器1和EGR洗涤器11连通布置的两个单独出口。
洗涤器水循环罐15的出口20进一步与形成泄放回路16的一部分的泄放罐24的入口23连通布置。
以下详细讨论发明系统和其中包含的单独组件。
从EGC洗涤器过程回路13开始，洗涤器水循环罐15通过其出口20连接到EGC洗涤器1的入口21，因此，EGC洗涤器1可提供有来自洗涤器水循环罐15的大流量水。为了更好地理解并且作为非限制实例，在淡水应用的情况下，量可以为约30m3/MWh。水通过泵25泵送进入EGC洗涤器1。
在EGC洗涤器1之前，通过用于提供第二碱剂(例如，NaOH或等价物)的装置26，可提高来自洗涤器水循环罐15的水的pH。虽然提供第二碱剂显示为在布置泵送水进入EGC洗涤器1的泵25之前进行，但应了解，可在洗涤器水循环罐15的出口20和EGC洗涤器1的入口21之间的任何位置提供第二碱剂。可通过控制器(未显示)控制提供第二碱剂。为了使洗涤器区段中保持尽可能低的温度，可使提供到EGC洗涤器的入口的水通过冷却器27。冷却促进有效冷凝，从而避免蒸发损失水。
见图1和3，在EGC洗涤器1中，水遇到来自燃机2的废气流。EGC洗涤器1布置在涡轮增压器70的低压侧上。来自燃机2的废气通过EGC洗涤器1的第一室3，同时用水冲洗，以使温度从约180-250℃快速降低到约45-55℃。也可洗出废气中包含的一部分颗粒物质。如此预洗涤的经冷却气体送入EGC洗涤器1的第二室7，这是吸收室，在此经受水逆流，同时从其入口9引到其出口10。在通过第二室7期间，废气与水中的碱剂反应，由此，废气中所含的SOx通过SOx氧化成硫酸盐而溶于水。另外，任何剩余颗粒物质可与水一起洗出。
见图3，在EGC洗涤器1中所用的水与洗出的颗粒物质一起通过EGC洗涤器1的出口19返回到洗涤器水循环罐15的第一入口17。经清洗的废气可通过出口10排入环境空气。图1的两个出口19在图3中显示为一个出口19。
未经过EGC洗涤器过程回路13的来自燃机2的另一部分废气转而经过EGR洗涤器过程回路14。EGR洗涤器过程回路14布置出现在涡轮增压器70的高压侧上。
在所示的EGR洗涤器过程回路14中，洗涤器水循环罐15通过其出口20连接到第一分离器单元29的入口28。第一分离器单元29的出口30连接到任选的清洗水缓冲罐32的入口31。清洗水缓冲罐32的第一出口33连接到EGR洗涤器11的入口22。另外，EGR洗涤器11的出口34，对应于图2的出口19，连接到任选收集罐36的入口35，收集罐36的出口37连接到洗涤器水循环罐15的第二入口18。在所示的EGR洗涤器过程回路14中，在第一分离器单元29的出口30和任选清洗水缓冲罐32的入口31之间布置换热器71。
清洗水缓冲罐32的第二出口38连接到洗涤器水循环罐15的第二入口18。
在EGR洗涤器11之前，通过用于提供第一碱剂(例如，NaOH或等价物)的装置39，可提高来自洗涤器水循环罐15的水的pH。虽然提供第一碱剂显示为在第一分离器单元29之前进行，但应了解，可在洗涤器水循环罐15的出口20和EGR洗涤器11的入口22之间的任何位置提供第一碱剂。与EGC过程比较，EGR过程一般在较高pH操作。因此，要提供的碱剂的所需量可能高于EGC洗涤器的所需量。可通过控制器(未显示)控制提供碱剂。
在EGR洗涤器过程回路14操作期间，来自洗涤器水循环罐15的水提供到第一分离器单元29，这使转移到EGR洗涤器11的颗粒物质的量最大限度地减小。第一分离器单元29可以为高速分离器。由第一分离器单元29收集的颗粒物质可直接从第一分离器单元29排放，或者泵送进入并收集于淤渣罐40，这将在以下讨论。由于第一分离器单元29用来自洗涤器水循环罐15的水进料，第一分离器单元29分离从EGC洗涤器过程回路13和EGR洗涤器过程回路14二者洗出的颗粒物质。然而，由于EGR洗涤器11与废气到燃机2的再循环一起工作并且由于这种燃机2通常对颗粒物质敏感，因此，有利地在EGR洗涤器11上游的EGR洗涤器过程回路14中而非在EGC洗涤器过程回路13中布置第一分离器单元29。
使由第一分离器单元29清洗的水转移进入清洗水缓冲罐32。操作EGR洗涤器11所需量的水从清洗水缓冲罐32送到EGR洗涤器11。所需的量取决于产生要由EGR洗涤器11清洗的废气的燃机2的发动机负荷。泵送进入EGR洗涤器11的水的量可例如为约2-3m3/MWh的速率。
清洗水缓冲罐32中过量的水，即EGR洗涤器11中不需要的水，返回进入洗涤器水循环罐15。由于第一分离器单元29，返回到洗涤器水循环罐29的水具有减小的颗粒物质含量。
在EGR洗涤器11中，见图2，来自清洗缓冲罐32的水遇到来自燃机2的废气流。来自燃机2的废气通过EGR洗涤器11的第一室3，同时用水流冲洗，以使温度从约180-250℃快速降低到相当于海水温度加上约10-20℃的温度。仅应认为这是粗略的非限制实例。如此冷却的气体送入EGR洗涤器11的第二室7，这是吸收室，在此经预洗涤的冷却废气经受水逆流，同时从入口9引到出口10。在通过第二室7期间，废气与水中的碱剂反应，由此，废气中所含的SOx可通过SOx氧化成硫酸盐而溶于水。另外，其中所含的颗粒物质可与水一起洗出。
作为非限制实例，一般可通过EGR洗涤器11清洗40%废气，而其余60%废气送到EGC洗涤器。应了解，EGR洗涤器11应认为是不排放气体进入环境空气的闭路。
EGR洗涤器11中所用的水通过第二入口18返回到洗涤器水循环罐15。这可直接或通过任选的收集罐36进行。如果EGR洗涤器11和洗涤器水循环罐15之间的距离大，则可使用收集罐36。还可能在收集罐36的出口37和洗涤器水循环罐15的第二入口18之间布置任选泵41。
可对清洗水缓冲罐32加压。加压可通过第一分离器单元29实现，例如，在高速分离器单元的情况下，通过其中包含的配水盘(paring discs)。加压允许连续水供应到EGR过程回路14，即使在第一分离器单元29从分离模式的正常操作模式变换到其中将分离的颗粒物质排到淤渣罐40的排放模式时。在此变换期间产生压降，这可影响水提供到EGR洗涤器11。然而，通过使用加压的清洗水缓冲罐32，可补偿此压降。
应了解，通过在清洗水缓冲罐32的出口33和EGR洗涤器11的入口22之间布置的泵42，可布置从清洗水缓冲罐32连续水供应到EGR洗涤器11。
也应了解，可省略清洗水缓冲罐32。这可在第一分离器单元29为具有密封入口和出口的所谓部分排放高速分离器的情况下进行。在那种情况下，将水送到第一分离器单元29的泵60既可用于将水直接泵送到EGR洗涤器11，也可将过量水泵送回到洗涤器水循环罐15。可通过阀(未显示)控制水流从第一分离器单元29分到EGR洗涤器11和洗涤器水循环罐15。
在一个实施方案中，第一分离器单元29可以为具有密封入口和出口的所谓全排放高速分离器。在那种情况下，将水送到第一分离器单元29的泵60可用于将过量水泵送回到洗涤器水循环罐15。在此实施方案中，用加压的清洗水缓冲罐32保持水流到EGR洗涤器11，即使在第一分离器单元29从分离模式的正常操作模式变换到用于使分离的废料排到淤渣罐40的排放模式时。
应了解，无论是EGC洗涤器过程回路13还是EGR洗涤器过程回路14，在来自洗涤器水循环罐15的较冷水遇到来自燃机2的热废气时，废气中包含的任何水均会冷凝。清洗系统中水的量从而逐渐增加。为了稀释其盐内含物，也可将淡水加到清洗系统，否则盐会逐渐增加。为了在控制下保持循环水的量和盐浓度，可将过量水排入泄放回路16，这将在以下讨论。
在公开的实施方案中，排入泄放回路16图示在泵25和EGC洗涤器1的入口21之间的EGC洗涤器过程回路13中进行。应了解，排泄不应限于此位置。排泄也可从EGR洗涤器过程回路14进行。
泄放回路16包括泄放罐24。泄放罐24的出口43连接到任选的滞留罐45的入口44。滞留罐45的出口46连接到第二分离器单元48的入口47。在省略滞留罐45的情况下，泄放罐24的出口43连接到第二分离器单元48的入口47。第二分离器单元48的第一出口49连接到淤渣罐40的入口59。第二分离器单元48的第二出口51连接到阀装置52，阀装置52进而连接到泄放罐24的入口23或舷外排放管53。因此，提供泄放回路16用于将泄放洗涤器水处理至满足法定舷外排放标准的水品质。
在其中省略滞留罐45的一个实施方案中，在泄放罐24中接收的水泵送进入第二分离器单元48，在此分离颗粒物质，并收集在淤渣罐40中。
使清洗和分离的水经受品质控制61，以查看水是否满足法定舷外排放标准。例如，在水泄放入海时，对于有机化合物、悬浮固体(也称为浊度)和pH水平有舷外排放标准的规定最高水平。
如果认为品质可接受，水可通过阀装置52和舷外排放管53在舷外排放。如果认为不可接受，或者由于港口停留或船在敏感区域而不允许排放，则使水通过入口23返回进入泄放罐24。
在极度污染水的情况下，或者如果不想使用凝结剂，泄放罐24进一步提供再循环和进一步清洗的可能性。
虽然只显示到泄放罐24的一个入口23，但应了解，泄放罐24可提供有与EGC洗涤器过程回路13或EGR洗涤器过程回路14连通的一个入口和与泄放回路16的阀装置52连通的一个入口。
为了进一步提高泄放回路16的第二分离器单元48的性能、甚至更好地清洗或可具有更高产量量，可通过用于提供凝结剂的装置54将凝结剂引入要送到泄放回路16的第二分离器单元48的水。为了提高凝结剂的性能，可在用于提供凝结剂的装置54和第二分离器单元48之间的位置布置以上提到的滞留罐45。滞留罐45允许在水送到第二分离器单元48之前凝结剂有足够停留时间用于水中颗粒物质的沉淀/凝结。使用凝结剂的目的是形成其中颗粒物质结合到金属盐的化合物。此类化合物较容易通过第二分离器单元分离。凝结剂可以为例如三价金属离子，例如铝或铁。
来自泄放回路16中第二分离器单元48的排料可泵送进入与EGR洗涤器过程回路14配合的第一分离器单元29所用相同的淤渣罐40，或者泵送进入单独的淤渣罐(未显示)。在公开的实施方案中，用同一个淤渣罐40从两个分离器装置29,48接收淤渣。淤渣罐40中的内含物可在港口停留期间泵送到岸上，或者在船上进一步处理。
在船上进一步处理的一种可能性是将从淤渣罐40顶部收集的水重新引(未显示)回进入泄放罐24。另一种可能性是将淤渣罐40的内含物送经所谓的干分离器单元(未显示)，从而去除和彻底干燥淤渣罐40中的固体。去除未毛细管结合的水，从而使总淤渣量最大限度地减小。可将如此去除的水向回引入洗涤器水循环罐15，或向回引到泄放罐24供处理，以满足法定排放标准。
上述泄放回路16允许减少淡水消耗，淡水消耗在海上一直是个问题。
参考图4，图4显示系统的第二个实施方案。系统的总体设计与以上关于图3讨论的相同，不同之处在于在品质控制61下游的位置在泄放回路16中布置收集罐80。在公开的实施方案中，收集罐80连接到阀装置52的出口，并进一步在洗涤器水循环罐15的出口20和泵25之间的位置连接到ECR洗涤器过程回路13中。另外，在EGC洗涤器1的出口19和洗涤器水循环罐15的入口17之间布置阀81。阀81可允许这种“用过的”品质控制水的排料82进入海或其它地方，例如，进入适合未显示的罐。因此，在从海水模式变到淡水模式时，可用在收集罐80中收集的具有控制品质的水清洗或冲洗EGC洗涤器1，从而减小腐蚀相关的问题，也避免海水引入EGR洗涤器11。更确切地讲，如果有组合系统，淡水和海水必须共用一些组件，例如，入口管、泵、洗涤器和出口管。因此，如果简单地从海水模式变到淡水模式，将有大量海水最终进入共用的罐，并因此进入EGR系统。这需要可能经受海水的部件应当用不易于腐蚀的材料设计。这导致显著增加的材料成本。然而，通过用不含盐的品质控制水清洗/冲洗EGC洗涤器1，避免使氯化物进入洗涤器水循环罐15，因此，可解决以上提到的腐蚀问题。
以上描述基于分别包括第一和第二室3, 7的EGC和EGR洗涤器1,11的实施方案，其中第一室3的主要用途是快速冷却废气。应了解，可省略冷却步骤，因此也省略第一室3。
还应了解，在市场上有很多可得到的EGC和EGR洗涤器1,11，且本发明不应限于单独EGC和/或EGR洗涤器的设计和操作。例如，可使用多入口洗涤器，从而允许多个与其连接的发动机。
还应了解，存在可用于从液体分离颗粒物质的很多分离器单元，因此，本发明不应限于所述实施方案。供选分离器单元的实例为滤器、滗析器和沉降罐，这些可与或可不与絮凝剂或凝聚剂组合使用。
因此，应了解，在所附权利要求的范围内可以有本发明上述实施方案的很多变体。

Claims (17)

1. 用于湿洗涤器过程中减少来自燃机(2)的废气中的SOx和NOx的组合清洗系统，所述系统包括废气清洗(EGC)洗涤器(1)和废气循环(EGR)洗涤器(11)，其特征在于组合清洗系统进一步包括洗涤器水循环罐(15)，所述洗涤器水循环罐(15)布置成使洗涤器水在洗涤器水循环罐(15)和EGC洗涤器(1)之间的EGC洗涤器过程回路(13)中和在洗涤器水循环罐(15)和EGR洗涤器(11)之间的EGR洗涤器过程回路(14)中循环，EGR洗涤器过程回路(14)包括用于将第一碱剂提供到洗涤器水流的装置(39)和用于从所述循环洗涤器水分离颗粒物质的第一分离器单元(29)。
2. 权利要求1的组合清洗系统，其中所述用于将第一碱剂提供到洗涤器水流的装置(39)位于所述洗涤器水循环罐(15)的出口(20)和所述EGR洗涤器(11)的入口(22)之间。
3. 权利要求1或2的组合清洗系统，其中所述第一分离器单元(29)布置在所述洗涤器水循环罐(15)的出口(20)和所述EGR洗涤器(11)的入口(22)之间的位置。
4. 权利要求3的组合清洗系统，其中所述第一分离器单元(29)为高速分离器、部分排放高速分离器或全排放高速分离器。
5. 权利要求1至3中任一项的组合清洗系统，所述组合清洗系统进一步包括在所述第一分离器单元(29)的出口(30)和所述EGR洗涤器(11)的入口(22)之间的位置布置的清洗水缓冲罐(32)。
6. 权利要求1的组合清洗系统，其中所述EGR洗涤器过程回路(13)包括用于在所述洗涤器水循环罐(15)的出口(20)和所述EGR洗涤器(1)的入口(21)之间的位置将第二碱剂提供到所述洗涤器水流的装置(26)。
7. 前述权利要求中任一项的组合清洗系统，所述组合清洗系统进一步包括泄放过程回路(16)，所述泄放过程回路包括第二分离器单元(48)和淤渣罐(40)，并且所述泄放过程回路(16)连接到所述EGC洗涤器过程回路(13)和/或连接到所述EGR洗涤器过程回路(14)。
8. 权利要求7的组合清洗系统，所述泄放过程回路(16)进一步包括用于在所述泄放罐(24)的出口(43)之后和所述第二分离器单元(48)的入口(47)之前的位置提供凝结剂的装置(54)。
9. 权利要求8的组合清洗系统，所述组合清洗系统进一步包括滞留罐(45)，该滞留罐布置在所述用于提供凝结剂的装置(54)和所述第二分离器单元(48)的入口(47)之间的位置。
10. 权利要求7至9中任一项的组合清洗系统，所述组合清洗系统进一步包括收集罐(80)，该收集罐布置成收集由所述第二分离器单元(48)分离的水，因此，所述收集罐(80)在所述洗涤器水循环罐(15)的出口和所述EGC洗涤器(1)的入口(21)之间的位置连接到所述EGC洗涤器过程回路(13)。
11. 用组合湿洗涤器清洗系统减少来自燃机(2)的废气中的SOx和NOx的方法，所述系统包括废气清洗(EGC)洗涤器(1)、废气循环(EGR)洗涤器(11)和洗涤器水循环罐(15)，所述方法包括使洗涤器水在所述洗涤器水循环罐(15)和所述EGC洗涤器(1)之间的EGC洗涤器过程回路(13)中和在所述洗涤器水循环罐(15)和所述EGR洗涤器(11)之间的EGR洗涤器过程回路(14)中循环；通过将所述洗涤器水送经第一分离器单元(29)去除所述EGR洗涤器过程回路(14)中的颗粒物质，并将第一碱剂提供到所述EGR洗涤器过程回路(14)中的洗涤器水。
12. 权利要求11的方法，所述方法包括在所述洗涤器水循环罐(15)的出口(20)和所述EGR洗涤器(11)的入口(22)之间的位置提供所述第一分离器单元(29)。
13. 权利要求11或12的方法，所述方法包括以下步骤：在所述洗涤器水循环罐(15)的出口(20)和所述EGC洗涤器(1)的入口(21)之间的位置将第二碱剂提供到所述EGC洗涤器过程回路(13)中的洗涤器水，和/或在所述洗涤器水循环罐(15)的出口(20)和所述EGR洗涤器(22)的入口之间的位置将第一碱剂提供到所述EGR洗涤器过程回路(14)中的洗涤器水。
14. 权利要求11至13中任一项的方法，所述方法进一步包括以下步骤：使过量洗涤器水从所述洗涤器水循环罐(15)泄放进入泄放过程回路(16)，所述泄放从所述EGC洗涤器过程回路(13)进行。
15. 权利要求14的方法，其中所述泄放过程回路(13)包括在舷外排放如此清洗的洗涤器水之前从泄放洗涤器水去除颗粒物质的步骤。
16. 权利要求14的方法，其中泄放过程回路(13)包括以下步骤：从所述泄放洗涤器水去除颗粒物质，控制和认证如此清洗的洗涤器水的品质，收集经认证的清洗洗涤器水，并使其循环回到所述EGC洗涤器过程回路(13)用于清洗和/或冲洗所述EGC洗涤器(1)。
17. 权利要求1-10中任一项的船上组合清洗系统用于减少来自燃机(2)的废气中的SOx和NOx的用途。
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