CN105339617A - 用于从废气中除去SOx和NOx的方法和净化设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于从包含SOx、NOx、烟灰和水蒸气的废气中除去SOx和NOx的方法，所述废气源自燃料的燃烧，其中所述燃烧发生在内燃机内。使所述废气经过至少一个包含氧化催化剂的催化反应器，在所述催化反应器中至少使SO2转化为SO3并且使NO转化为NO2。在这之后，使所述废气经过冷凝器并且冷却至在冷凝器中的水的露点温度以下的温度以便SO3、NO2和水冷凝并且SO3和NO2溶解在冷凝水中从而得以从废气中除去。

Description

用于从废气中除去SOx和NOx的方法和净化设备
本发明涉及用于净化来自内燃机的废气的方法和设备。
更具体地，本发明涉及从废气中除去SOx、NOx和颗粒(particulate)物质，所述废气典型地源自船(vessel)或具有内燃机的其它类型的移动式设备(mobileunits)上的内燃机，所述内燃机依靠柴油或含有高含量的硫的重油运转。
当柴油或含有高含量的硫(即硫的含量高于约100ppm)的重油燃烧时，将形成SOx、NOx和烟灰/颗粒物质。由于对船的排放物的较严格的限制，在废气释放到空气中之前必须将大部分的SOx,NOx和颗粒物质(颗粒和烟灰)从废气中除去。
从废气中除去SOx的熟知的方法为通过使用洗涤器，在其中通过使用水除去SOx。洗涤器的问题为它们有庞大的结构以及使用大量的功率(power)。当用水除去SOx时的最终产物为污泥，其为有害废弃产物，必须储存并沉积以进行进一步处理。因为洗涤器有庞大的结构，它们还需要非常大的空间和相当程度的重建，若其将被装配(retrofit)在船或其它类型的移动式设备上。
在AU2007219270中公开了生产高浓度并且纯的硫酸的方法，其中硫源在燃烧室内燃烧，排出物中的SO2被催化氧化为SO3并且所述SO3与水化合成硫酸。然后冷凝所述硫酸以便将所述硫酸从所述排出物分离出来。通过冷却含SO3的气体至刚好低于硫酸的酸露点来完成硫酸的分离。硫酸沉积在冷凝器内部管道的表面上并且被收集和冷却。在这个过程中的典型温度如下：
离开冷凝器的废气的温度在100℃以上，产生的硫酸温度刚好低于酸露点(至少125℃并且通常更高，取决于硫的含量)。对硫酸(浓缩并热的)的处理和冷却，如在这个过程中的，需要特别的装置。此外，这个过程需要大量的能量并且安装本身是需要空间的。
由于空间和能量对于内燃机的移动使用来说是非常重要的，因此公开在该澳大利亚公开物中的方法目前都没有被使用在海运业中。此外，在船上和IC-发动机的其它移动式应用上，对具有腐蚀性的冷凝物的处理会是一个问题。
因此本发明的目的为提供用于从来自内燃机的废气中除去SO2、NOx和颗粒以及烟灰的方法和设备，其将补救上文所述的问题。
本发明的另一个目的为获得用于从来自内燃机的废气中除去SO2、NOx和颗粒以及烟灰的方法和设备，其中所述方法比已知的方法更节能。
本发明的另一个目的为获得用于从来自内燃机的废气中除去SO2、NOx和颗粒以及烟灰的方法和设备，其中所述方法的最终产物可在船/车辆(vehicle)上储存并且其在市场上至少具有某种价值。
本发明的另一个目的为提供用于从来自内燃机的废气中除去SO2、NOx和颗粒以及烟灰的设备，其为紧凑型(compact)的并且容易在现有的船和车辆上装配。
另一个目的为提供避免形成污泥的方法和设备。
用如在权利要求1中所定义的请求保护的方法和如在权利要求9中所定义的请求保护的净化设备，以及独立权利要求16、17和18中所定义的来实现这些目的。请求保护的发明的其它实施方案定义在从属权利要求中。
请求保护的本发明能够除去颗粒、烟灰和硫并且能够减少来自内燃机(IC-发动机)排放物的NOx。在所述方法中，颗粒可被除去，在催化反应器内SO2被氧化为SO3并且NO被氧化为NO2。SO3和NO2与水反应分别形成硫酸和硝酸。此后在冷凝器中通过冷却废气至在废气中的水的露点以下将硫酸和硝酸从废气中冷凝出来。由此在一个步骤内使用废气中可得的水将硫和NOx两者除去。另一个优点为通过冷却至在废气中的水的露点以下从而避免了酸雾的形成。
在请求保护的发明中，典型的温度如下：
离开冷凝器的废气的温度将在废气中的水的露点以下(废气的露点温度取决于燃料的质量和发动机的负荷，但通常在70℃以下)，优选地在20℃-70℃的范围内，更优选地在20℃-50℃的范围内。冷凝酸的温度将总低于70℃。冷凝物为硫酸和硝酸的混合物。
由于低的运行温度，实施所述方法的设备没有占据许多的空间并且与上文所述的已知方法相比在运行期间需要少得多的能量。
所述冷凝物的纯度对请求保护的发明而言是无关紧要的。主要的目标为从废气中除去硫和其它污染物并且获得具有某种市场价值，而并非不得不作为有害物质(其必须被处置)被处理(如对于洗涤器的污泥)的废弃产物。有害物质的这类处置存在与其相关的成本。上文提及的硫酸和硝酸的混合物将仍具有某种市场价值。
请求保护的发明还包含一个或多个颗粒过滤器，其用于从来自IC-发动机的废气中除去颗粒和烟灰。所述一个或多个颗粒过滤器被放置在催化反应器之前以便避免催化剂受污染。
本发明的一个方面提供净化设备，其中用于从来自IC-发动机的废气中除去颗粒和烟灰的一个或多个颗粒过滤器被放置在冷凝器和或洗涤器的上游以便避免所述冷凝器和或洗涤器内的液体被颗粒物质污染。
在使用一段时间后，所述一个或多个颗粒过滤器将被阻塞并将需要被再生。这通常通过在氧化条件下提高废气的温度至800℃以上并由此燃烧掉碳沉积物来进行。
然而，请求保护的发明通过使用冷焰气体(coldflamegas，也称冷焰气体(coolflamegas)，使其通过颗粒过滤器)来再生一个或多个颗粒过滤器(当它们需要被再生时)。所述冷焰气体也可被用来在催化反应器内的催化剂达到其工作温度之前加热所述催化剂。冷焰气体产生于冷焰发生器(在其中冷焰得以维持)中。在冷焰中，燃料在预热的空气中被部分地氧化。温度恒定保持在550℃以下，并且该温度与空气/燃料比率和停留时间(residencetime)无关。在冷焰过程中，仅小部分的燃料热值被释放，通常小于50％，更通常地小于40％，甚至更通常地2-30％或甚至2-20％。此热量被用来蒸发剩下的燃料，生成均质的气态燃料，其包含部分氧化的产物以及剩余部分(蒸发燃料)。关于如何产生冷焰气体的细节和完整描述可在美国专利US6,793,693中找到。通过使用冷焰气体使一个或多个颗粒过滤器再生的方法可在本申请人的专利EP2,198,133B中找到。
如本文中使用的术语“冷焰”具体地指如在上一个段落中所描述的冷焰现象。该现象对于本领域的技术人员而言是熟知的，赋予其的这个名称指的是这种特别的火焰与传统火焰和燃料的自燃温度相比较低的温度。所述冷焰仅可在这些低温下(andtheselowtemperatures)获得，在高温下燃料将自燃并且燃料的正常燃烧将发生。
“冷焰气体”包含蒸发的燃料，包括自由基和未反应的氧气或空气的部分氧化的燃料。相应地“冷焰气体”为来自部分氧化过程的气体，其既不受燃料的完全燃烧也不受氧气的完全燃烧的控制或限制，因为未反应的氧气和未反应的蒸发燃料均形成冷焰气体中的一部分。
请求保护的发明提供能够从废气中除去硫和NOx的方法和设备。此外，在一个实施方案中，请求保护的发明可从废气中除去所有以下三种污染物：颗粒物质、硫和NOx。由于硫酸的纯度是不重要的，冷凝器不需要在高温下运行。因为这个，需要更少的能量和更小的空间并且不需要特别的设备用来处理高温并且浓缩的硫酸。此外，通过请求保护的方法和设备，来自使用具有高含量的硫的燃料的IC-发动机的废气被净化，而并不产生任何需要处置的废弃物。
因此本文公开用来从包含SOx、NOx、烟灰和水的废气中除去SOx和NOx的方法，所述废气源自燃料的燃烧，其中燃烧发生在内燃机内。使废气经过至少一个催化反应器(包含氧化催化剂)，在所述催化反应器内至少使SO2转化为SO3并且使NO转化为NO2。在此之后使废气经过冷凝器并冷却至在冷凝器中的水的露点温度以下的温度以便SO3、NO2和水冷凝并且SO3和NO2溶解在冷凝水中从而得以从废气中除去。
在使废气经过所述至少一个催化反应器之前，可使废气经过颗粒过滤器以除去颗粒物质。
在本发明的一个实施方案中，至少一些废气可从催化反应器的下游和冷凝器的上游取出，并回料至所述至少一个颗粒过滤器的上游的废气中。然后在废气中的NO2将与颗粒过滤器内的颗粒物质反应并形成N2。
在本发明的另一个实施方案中，可使至少一些从催化反应器的下游和冷凝器的上游取出的废气回料至内燃机内。
在本发明的另一个实施方案中，可通过使冷焰气体经过颗粒过滤器来再生颗粒过滤器。
在本发明的另一个实施方案中，可在催化反应器的启动期间通过使冷焰气体或热空气(优选地来自冷焰发生器)经过催化反应器来加热在所述至少一个催化反应器内的催化剂。
在本发明的另一个实施方案中，所述废气在冷凝器中优选地冷却至20℃-70℃范围内，更优选地在30℃-50℃的范围内的温度。
在根据本发明的方法的另一个方面，另外的水被注入冷凝器中。该另外的水可提供废气的冷却。所述另外的水也可溶解来自废气的SO3和NO2。
当使所述另外的水以水滴的形式与废气接触时，这些水滴可捕捉并冲洗在冷却的废气中形成的酸雾。在本发明的另一个方面，所述方法包括使至少部分的从冷凝器重新获得的所述另外的水和冷凝水以及酸作为另外的水再循环至冷凝器。
在另一方面，所述另外的水可为海水。存在于海水中的溶解盐会与硫酸反应并形成硫酸盐。包含冷凝水、另外的水以及硫酸盐的所得冷凝物流可被处置至海中，因为硫酸盐为海水的普通成分并且废气中的颗粒已在颗粒过滤器的上游被除去。
本文还公开了用于从包含SOx、NOx、烟灰和水的废气中除去SOx和NOx的净化设备。所述废气源自发生在内燃机内的燃料的燃烧。所述净化设备包含至少一个催化反应器，其与内燃机流体相通。所述催化反应器包含氧化催化剂，当废气经过所述催化反应器时，所述催化剂至少转化SO2为SO3并且转化NO为NO2。所述设备还包含冷凝器，其在所述催化反应器的下游与所述催化反应器流体相通。在冷凝器中，所述废气被冷却至在冷凝器中的水的露点温度以下的温度以便SO3、NO2和水冷凝并且SO3和NO2溶解在冷凝水中且从废气中除去，由此SOx和NOx得以从废气中除去。
在所述净化设备的一个实施方案中可进一步包含用于在废气流过所述至少一个催化反应器之前除去废气中的颗粒物质的颗粒过滤器。所述颗粒过滤器优选地与内燃机和催化反应器流体相通。
在所述净化设备的另一个实施方案中，所述净化设备可包含用来将来自催化反应器下游和冷凝器上游的至少一些废气传送回颗粒过滤器上游的废气中的管道。
如本文使用的术语“管道”指的是管子、通道、流动路径或任何其它用来提供流体连通的手段包括任何用来流动的手段。
在所述净化设备的另一个实施方案中，所述净化设备可包含用来将来自颗粒过滤器下游和催化反应器上游的至少一些废气传送回EGR-回路中的内燃机内的管道。
在所述净化设备的另一个实施方案中，所述净化设备可进一步包含冷焰发生器，在其中产生冷焰气体。所述冷焰发生器优选地与颗粒过滤器流体相通以便所述冷焰气体可流过颗粒过滤器。
在所述净化设备的另一个实施方案中，所述净化设备可进一步包含冷焰发生器，在其中产生冷焰气体，所述冷焰发生器与催化反应器流体相通以便所述冷焰气体或热空气可流过催化反应器。所述冷焰发生器包含热空气入口和燃料入口。热空气与燃料在所述冷焰发生器内反应以提供冷焰气体。若未添加燃料，热空气可未经反应就流入催化反应器内。这个特征可有效地被用来在启动情况下(例如在启动发动机之前)加热催化反应器。
在所述净化设备的另一个实施方案中，废气优选地在冷凝器内冷却至20℃-70℃范围内，更优选地在30℃-50℃的范围内的温度。
还提供了船，其包含内燃机和如上文所述的用来从废气中除去SOx、NOx和烟灰的净化设备，其中所述净化设备与内燃机流体相通以便来自内燃机的废气可流过所述净化设备。如本文使用的术语“船”指的是运输船例如艇(boat)或舰船(ship)。
本文使用的术语“颗粒物质”指的是存在于来自内燃机的废气中的烟灰和其它颗粒。
本发明进一步提供用来从包含SOx和颗粒物质的废气中除去颗粒物质和SOx的方法，所述废气源自燃料的燃烧，其中燃烧发生在内燃机内，其中在所述废气经过至少一个催化反应器以除去SOx之前使所述废气经过颗粒过滤器以除去颗粒物质，在所述催化反应器中至少SO2被转化为SO3和在此之后使废气经过洗涤器并通过与洗涤液接触而冷却至一温度以便SO3冷凝并且SO3溶解在洗涤液中，其中所述方法包括通过使用冷焰气体使颗粒过滤器再生。本发明的这个方面避免了在洗涤器内形成污泥，因为另外(otherwise)导致污泥的形成的颗粒物质在洗涤器的上游被除去。
在本发明的另一方面，NOx的除去也被包括在内，因为所述至少一种催化反应器包含氧化催化剂，在所述催化反应器中至少SO2被转化为SO3并且NO被转化为NO2。
本发明还提供用来从包含SOx和颗粒物质的废气中除去颗粒物质和SOx的净化设备，所述废气源自燃料的燃烧，其中燃烧发生在内燃机内，所述设备包含至少一个催化反应器，其与内燃机流体相通，所述催化反应器包含氧化催化剂，当废气经过所述催化反应器时，所述催化剂至少使SO2转化为SO3，其中所述设备包含用来在所述废气流过所述至少一种催化反应器之前除去废气中的颗粒物质的颗粒过滤器，所述颗粒过滤器与内燃机以及催化反应器流体相通，所述设备还包含洗涤器，其在催化反应器的下游与催化反应器流体相通，在所述洗涤器内，废气通过与洗涤液接触而冷却至一温度以便SO3冷凝并且SO3溶解在所述洗涤液中和由此从废气中除去，其中所述设备包含冷焰发生器，在其中产生冷焰气体，所述冷焰发生器与颗粒过滤器流体相通以便冷焰气体能够流过颗粒过滤器，以便使所述过滤器再生。本发明的这个方面避免了在洗涤器内形成污泥，因为另外导致污泥的形成的颗粒物质在洗涤器上游的颗粒过滤器内被除去。
在另一方面，该设备还可包含所述冷焰发生器，其与催化反应器流体相通以便所述冷焰气体可流过催化反应器。在这个方面，颗粒过滤器和催化反应器均通过冷焰气体再生。
以下将通过参考图详述请求保护的发明的几个非限制性的实施方案，其中：
图1示意性说明了本发明的第一实施方案。
图2示意性说明了本发明的第二实施方案，其中废气从氧化催化反应器的下游返回至颗粒过滤器上游的废气中。
图3示意性地说明了本发明的第三实施方案，其与图2中的实施方案类似，但在图3中存在两条平行的流动路径。
图4示意性地说明了本发明的第四实施方案，其中废气从颗粒过滤器的下游返回至内燃机。
在所有的图1-4中，相同的技术特征被给予相同的参考数字。还应注意，这些图显示了本发明的主要部分，而其它标准部分例如阀装置没有全部被包括在内。然而，在必要的情况和时候将这类装置包括在净化设备中对于本领域技术人员会是显而易见的。
在图1中显示用来从废气中除去SOx、NOx和烟灰/颗粒物质的净化设备10的第一实施方案。在IC-发动机12(典型地在船上的IC-发动机，但也可为安置在其它类型设备例如车辆、由IC-发动机驱动的发电机等等上的IC-发动机)中产生废气。
通过流体流动路径13将燃料进料至IC-发动机12中。通过流体流动路径14将空气进料至IC-发动机中。用空气使所述燃料在IC-发动机的燃烧室内(图中未示出)燃烧并形成废气。所述燃料包含高含量的硫，其在IC-发动机中的燃烧过程期间主要形成SO2。由于对废气中的排放物的限制，SO2必须从废气中除去，至少它的如此多必须被除去使得被释放到空气中的废气内的硫含量在由官方标准和要求所设定的限度以下。例如对于海船，废气中的SOx和NOx的限度在IMO规章中给出(IMO＝国际海事组织)。
根据本发明的净化设备通过流体流动路径25(其使颗粒过滤器16与IC-发动机流体相通)与IC-发动机12相连。
在颗粒过滤器16下游，催化反应器18被布置成通过流体流动路径26与所述颗粒过滤器流体相通。催化反应器18包含至少一种氧化催化剂以使得SOx(典型地SO2)转化为SO3并且使得NOx(典型地NO)转化为NO2。所述氧化催化剂可例如为五氧化二钒催化剂或另一合适的催化剂。颗粒过滤器16除去存在于废气中的烟灰和颗粒(其可破坏或降低在催化反应器18内的氧化催化剂的效率)。
净化设备10还包含冷凝器20，其在所述催化反应器的下游通过流体流动路径27与催化反应器18流体相通。冷凝器20冷却废气至在冷凝器20中所含的水的露点温度以下，即冷却废气至20℃-70℃范围内，或更优选地，在20℃-50℃的范围内的温度。作为在IC-发动机中的燃烧过程的结果水将成为废气的一部分。然而，可提供净化设备10流体流动路径21，其与水源相连以便有需要的话可将水注射入冷凝器20中。阀装置22控制水通过流体流动路径21的流动。
当废气冷却至水的露点温度以下时，水得以冷凝，废气中的SO3也冷凝出来以便形成硫酸并且废气中的NO2冷凝出来以便形成硝酸。流体流动路径23与冷凝器20的第一出口相连，通过第一出口硫酸、硝酸和水的混合物从所述冷凝器离开。流体流动路径28与冷凝器20的第二出口相连，通过第二出口剩下的废气从冷凝器20离开。
在图1中所示的净化设备10还具有冷焰发生器30(在其中产生冷焰气体)。通过流体流动路径31将燃料进料至所述冷焰发生器内同时通过流体流动路径32将预热的空气进料至所述冷焰发生器内。所述燃料可为进料至IC-发动机10内的相同的燃料。在所述冷焰发生器内，燃料被部分氧化以形成如上文所解释的冷焰气体。流体流动路径33与冷焰发生器30和流体流动路径25相连以便在冷焰发生器30内所产生的冷焰气体可从冷焰发生器30流入流体流动路径25中。流体流动路径33具有阀装置34以便冷焰气体通过流体流动路径33的流动可得到控制。当颗粒过滤器16已部分或完全被烟灰/颗粒物质堵塞时，使用冷焰气体再生颗粒过滤器16。为再生颗粒过滤器16，从所述冷焰发生器传送冷焰气体并使其经过颗粒过滤器16。所述冷焰气体将氧化烟灰和由此再生颗粒过滤器16。也可在来自IC-发动机的废气经过催化反应器18之前，使用所述冷焰气体来加热在催化反应器18内的氧化催化剂至其工作温度(其在300℃-700℃之间)。
通过本发明的第一实施方案，在经过净化设备10之后所得到的废气具有非常低含量的硫和烟灰/颗粒物质。
在图2中所示的本发明的实施方案与在图1中所示的实施方案非常类似。如上文所提及的，相同的技术特征在所有图中具有相同的参考数字和因此将不再重复。
在图2中的实施方案与在图1中所示的实施方案的不同之处在于净化设备10还具有流体流动管线36，其在一端与流体流动路径27(其与催化反应器18以及冷凝器20流体相通)相连，并且与流体流动路径25(其与颗粒过滤器16以及当所述净化设备运行时与IC-发动机流体相通)相连。优选地流体流动路径36具有阀装置37以便可控制废气通过流体流动路径36的流动。包括流体流动路径36在内意味着催化反应器18下游的废气(其包含NO2)可返回至颗粒过滤器16上游的废气中。当NO2流过颗粒过滤器16时，烟灰将与NO2反应并形成N2，其有助于减少废气中NOx的含量并且同时从颗粒过滤器16除去烟灰。
通过本发明的第二实施方案，在经过净化设备10之后所得的废气具有非常低含量的硫和烟灰以及低含量的NOx。
在图3中所示的实施方案与在图2中所示的实施方案类似。不同之处在于净化设备10具有两个颗粒过滤器16a、16b以及两个催化反应器18a、18b，其中颗粒过滤器16a和催化反应器18a被布置在废气的两条平行的流动路径的第一分支中，而颗粒过滤器16b和催化反应器18b被提供在两条平行的流体流动路径的第二分支中。
当净化设备10运行时，与IC-发动机流体相通的流体流动路径25在第一流体流动路径连接点24处被分成两个分支，第一分支44和第二分支45。如在图3中所示的，两条分支44、45在第二流体流动路径连接点29处再次相连。
第一分支44包含颗粒过滤器16a，其通过流体流动路径25a与流体流动路径连接点24流体相通。颗粒过滤器16a与催化反应器18a(其被布置在颗粒过滤器16a的下游)流体相通。催化反应器18a还与第二流体流动路径连接点29(其在催化反应器18a的下游)通过流体流动路径27a流体相通。与在图2中所示的实施方案类似，还提供了流体流动路径36a，其在一端与流体流动路径27a相连并且在另一端与流体流动管线25a相连以便在催化反应器18a下游的流体流动路径27a中流动的废气可返回并进料至在流体流动路径25a中流动的废气中。优选地流体流动路径36a具有阀装置37a以便可控制废气经过流体流动路径36a的流动。
第二分支45包含颗粒过滤器16b，其通过流体流动路径25b与流体流动路径连接点24流体相通。颗粒过滤器16b与被布置在颗粒过滤器16b下游的催化反应器18b流体相通。催化反应器18b还与第二流体流动路径连接点29(其在催化反应器18b的下游)通过流体流动路径27b流体相通。与在图2中所示的实施方案类似，还提供了流体流动路径36b，其在一端上与流体流动路径27b相连并且在另一端与流体流动管线25b相连以便在催化反应器18b下游的流体流动路径27b中流动的废气可返回并进料至在流体流动路径25b中流动的废气中。优选地流体流动路径36b具有阀装置37b以便可控制废气经过流体流动路径36b的流动。
流体流动路径36a、36b的备选路线为将流体流动路径36a的一端与流体路径27a相连并且将流体流动路径36a的另一端与流体流动路径25b相连以便废气可从催化反应器18a的下游流向颗粒过滤器16b的上游。类似地，可将流体流动路径36b的一端与流体路径27b相连，而将流体流动路径36b的另一端与流体流动路径25a相连以便废气可从催化反应器18b的下游流向颗粒过滤器16a的上游。
通过本发明的第三实施方案，在经过净化设备10之后所得的废气具有非常低含量的硫、NOx和烟灰。
在图4中再次示出与在图1-2中所示的实施方案类似的实施方案。图4和图1中的实施方案之间仅有的区别为，在图4中的实施方案具有EGR-回路(废气返回)。净化设备10具有流体流动路径39，其在一端与流体流动路径26(其连接了颗粒过滤器16和催化反应器18)相连，并且在另一端与发动机10相连(当净化设备运行时)，以便废气可经过流体流动路径26返回至IC-发动机10的燃烧室。流体流动路径39可具有冷却器40以便废气在返回燃烧室之前可被冷却，并且具有阀装置41以便废气经过流体流动路径39的流动可得到控制。当废气返回至燃烧室内时，结果是废气中NOx的含量下降。
通过本发明的第四实施方案，在经过净化设备10之后所得的废气具有非常低含量的硫和烟灰以及低含量的NOx。
流体流动路径13、14、21、23、25、26、26a、26b、27、27a、27b、28、31、32、31、33,、33a、33b、36、36a、36b、39通常为管子、软管、管道或流体可从中流过的类似装置的形式的流体管线。
如从对本发明的各种实施方案的描述可看出，在废气经过净化设备10之后，大量的SOx、NOx和烟灰/颗粒物质已从源自IC-发动机10中的燃烧过程的废气中除去。SOx和NOx的含量远低于IMO规章中的要求，并且通常所述废气是非常清洁的。

Claims (18)

1.用于从包含SOx、NOx、烟灰和水蒸气的废气中除去SOx和NOx的方法，所述废气源自燃料的燃烧，其中所述燃烧发生在内燃机内，其中使所述废气经过至少一个包含氧化催化剂的催化反应器，在所述催化反应器中至少使SO2转化为SO3并且使NO转化为NO2，在此之后使所述废气经过冷凝器并且冷却至在冷凝器中的水的露点温度以下的温度以便SO3、NO2和水冷凝并且SO3和NO2溶解在冷凝水中从而得以从所述废气中除去。
2.根据权利要求1的方法，其中在使所述废气经过所述至少一个催化反应器之前使所述废气通过颗粒过滤器以除去颗粒物质。
3.根据权利要求2的方法，其中使至少一些从所述催化反应器的下游和所述冷凝器的上游取出的废气回料至所述至少一个颗粒过滤器上游的废气中。
4.根据权利要求2-3中的一项的方法，其中使至少一些从所述颗粒过滤器的下游和所述催化反应器的上游取出的废气回料至所述内燃机内。
5.根据权利要求2-4中的一项的方法，其中通过使冷焰气体经过所述颗粒过滤器来再生所述颗粒过滤器。
6.根据权利要求2-5中的一项的方法，其中在所述催化反应器的启动期间通过使冷焰气体经过所述催化反应器来加热在所述至少一个催化反应器内的催化剂。
7.根据权利要求1-6中的一项的方法，其中冷却废气至20℃-70℃范围内，更优选地在30℃-50℃范围内的温度。
8.根据权利要求1-7中的一项的方法，其中水被注射入所述冷凝器中。
9.用于从包含SOx、NOx、烟灰和水蒸气的废气中除去SOx和NOx的净化设备，所述废气源自燃料的燃烧，其中所述燃烧发生在内燃机内，所述设备包含至少一个催化反应器，其与所述内燃机流体相通，所述催化反应器包含氧化催化剂，当使所述废气经过所述催化反应器时，所述催化剂至少使SO2转化为SO3并且使NO转化为NO2，所述设备还包含冷凝器，其在所述催化反应器的下游与所述催化反应器流体相通，在所述冷凝器中，所述废气冷却至在冷凝器中的水的露点温度以下的温度以便SO3、NO2和水冷凝并且SO3和NO2溶解在冷凝水中并从所述废气中除去，由此SOx和NOx从所述废气中除去。
10.根据权利要求9的净化设备，其中所述设备还包含颗粒过滤器，其用来在所述废气流过所述至少一个催化反应器之前除去所述废气中的颗粒物质，所述颗粒过滤器与所述内燃机和所述催化反应器流体相通。
11.根据权利要求10的净化设备，其中所述设备包含管道，其用来传送至少一些来自所述催化反应器的下游和所述冷凝器的上游的废气回到所述颗粒过滤器上游的废气中。
12.根据权利要求9-11中的一项的净化设备，其中所述设备包含管道，其用来传送至少一些来自所述颗粒过滤器的下游和所述催化反应器的上游的废气回到在EGR-回路中的内燃机内。
13.根据权利要求9-12中的一项的净化设备，其中所述设备还包含冷焰发生器，在其中产生冷焰气体，所述冷焰发生器与所述颗粒过滤器流体相通以便所述冷焰气体能够流过所述颗粒过滤器。
14.根据权利要求9-13中的一项的净化设备，其中所述设备还包含冷焰发生器，在其中产生冷焰气体，所述冷焰发生器与催化反应器流体相通以便所述冷焰气体能够流过所述催化反应器。
15.根据权利要求9-14中的一项的净化设备，其中所述冷凝器与流体流动路径相连，所述流体流动路径与水源相连以便水能够被注射入所述冷凝器内。
16.包含内燃机和根据权利要求9-15中的一项的用来从废气中除去SOx、NOx和烟灰的净化设备的船，其中所述净化设备与所述内燃机流体相通以便来自所述内燃机的废气能够流过所述净化设备。
17.用来从包含SOx和颗粒物质的废气中除去颗粒物质和SOx的方法，所述废气源自燃料的燃烧，其中所述燃烧发生在内燃机内，其中使所述废气经过用来除去颗粒物质的颗粒过滤器，且在此之后使所述废气经过至少一个用于除去SOx的催化反应器，在所述催化反应器中至少使SO2转化为SO3和然后使所述废气经过洗涤器并通过与洗涤液接触得以冷却至一温度以便SO3冷凝并且SO3溶解在所述洗涤液内，其中所述方法包含通过使用冷焰气体使颗粒过滤器再生。
18.用来从包含SOx和颗粒物质的废气中除去颗粒物质和SOx的净化设备，所述废气源自燃料的燃烧，其中所述燃烧发生在内燃机内，所述设备包含至少一个催化反应器，其与所述内燃机流体相通，所述催化反应器包含氧化催化剂，当所述废气经过所述催化反应器时，所述催化剂至少使SO2转化为SO3，其中所述设备包含颗粒过滤器，其用来在所述废气流过所述至少一个催化反应器之前除去所述废气中的颗粒物质，所述颗粒过滤器与所述内燃机和所述催化反应器流体相通，所述设备还包含洗涤器，其在所述催化反应器下游与所述催化反应器流体相通，在所述洗涤器内所述废气通过与洗涤液接触得以冷却至一温度以便SO3冷凝并且SO3溶解在所述洗涤液内并由此从所述废气中除去，其中所述设备包含冷焰发生器，在其中产生冷焰气体，所述冷焰发生器与所述颗粒过滤器流体相通以便所述冷焰气体能够流过所述颗粒过滤器，以便使所述过滤器再生。
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