CN106659973A - 废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明根据导入到反应塔内部的废气量，对用于处理废气的液体的供应量进行调整。提供一种废气处理装置，用于处理废气，具备：导入废气的反应塔；设置在反应塔的内部，供应用于处理废气的液体的主管；以及喷出由主管供应的液体的多个喷出部；以及根据供应到主管中的液体的流量变化，使喷出液体所使用的多个喷出部的开口面积总和可变。

Description

废气处理装置

技术领域

本发明涉及一种废气处理装置。

以外，已知有一种废气处理装置，其使废气从在内部喷出海水等吸收液的圆筒形吸收塔的底部通过上部，以去除废气中的有害成分(参照专利文献)。在吸收塔的内部，使废气一边呈螺旋状回旋一边向上部移动，从而延长废气与海水等吸收液的接触时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利特开平06-190240号公报

专利文献2日本专利特开平08-281055号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

废气的发生源考虑有船舶推进用主发动机、发电用辅助发动机、蒸汽供应用锅炉等。这些设备并不会产生固定的废气，废气量会相应于发动机等的负载而变化。

通常，废气处理装置设计为根据最大废气量来喷出相应量的吸收液。但是，在废气量减少的情况下，如果继续根据最大废气量喷出吸收液，则会造成吸收液的供应过剩。也就是说，需要过度地准备动力供泵抽取吸收液。此外，为了抑制泵所需的动力，如果只单纯地减少吸收液的流量，则会造成喷出吸收液的喷出压力降低。喷出压力降低后，会出现液滴粒径变大以及液膜被吐出等问题。

解决技术问题所采用的技术方案

在本发明的第1实施方式中，提供一种处理废气的废气处理装置。废气处理装置可以具备：反应塔、主管、废气导入管、多个喷出部、液体导入管以及流量调整单元。可以向反应塔中导入废气。主管可以设置在反应塔的内部。主管可以沿高度方向延伸。可以向主管供应用于处理废气的液体。可以将废气导入管连接到反应塔，并使得废气在反应塔内部回旋。多个喷出部可以将由主管供应的液体向废气回旋方向喷出。液体导入管可以向主管供应液体。流量调整单元可以根据供应到液体导入管中的液体的流量变化，使喷出液体所使用的多个喷出部的开口面积总和可变，将液体喷出压力调整到规定范围内。

供应到液体导入管中的液体的流量可以根据废气的流量而变化。

废气处理装置可以根据供应到液体导入管中的液体的流量的减少，使喷出液体所使用的多个喷出部的开口面积总和减小。

废气处理装置可以具备：多根所述主管、多根液体导入管以及多个流量调整单元。多根液体导入管可以向多根主管分别供应液体。多个流量调整单元可以分别对流入多根液体导入管的液体的流量进行调节。可以在多根主管上分别设置多个喷出部。在分支成多根液体导入管之前的位置处，根据通过液体流量测定部的液体的流量变化，使喷出液体所使用的多个喷出部的开口面积总和可变。

废气处理装置可以具备液体流量控制部。液体流量控制部可以根据供应到液体导入管中的液体的流量变化，来向1根以上的主管供应或遮断液体，从而控制多个喷出部的开口面积总和。

在垂直于反应塔高度方向的水平面上，多个喷出部可以分别以预先规定的喷出角度喷出液体。反应塔高度方向可以是从导入废气的底部侧到排出废气的上部侧的方向。可以以连结喷出角度的中心点及反应塔的中心点的线为起点，喷出角度构成90度以上的角度。

主管可以具有主管用流量调整单元。主管用流量调整单元可以对向反应塔的高度方向或者高度方向的相反方向输送的液体的流量进行调整。反应塔的高度方向可以是从导入废气的底部侧到排出废气的上部侧的方向。

在本发明的第2实施方式中，提供一种处理废气的废气处理装置。废气处理装置可以具备：反应塔、主管以及多个喷出部。可以向反应塔中导入废气。主管可以设置在反应塔的内部。可以向主管供应用于处理废气的液体。多个喷出部可以将由主管供应的液体喷出。根据供应到主管中的液体的流量变化，来使喷出液体所使用的多个喷出部的开口面积总和可变。主管可以具有主管用流量调整单元。主管用流量调整单元可以对向反应塔的高度方向输送的液体的流量进行调整。反应塔的高度方向可以是从导入废气的底部侧到排出废气的上部侧的方向。主管用流量调整单元可以设置在高度方向上不同的位置。在主管中，可以从底部侧向上部侧供应液体。多个主管用流量调整单元可以根据供应到主管中的液体的流量的减少，从上部侧到底部侧依次遮断液体。

主管可以在高度方向的不同位置上具有多个主管用流量调整单元。在主管中，可以从上部侧向底部侧供应液体。多个主管用流量调整单元可以根据供应到主管中的液体的流量的减少，从底部侧到上部侧依次遮断液体。

在垂直于高度方向的水平面上主管的剖面积可以为，液体上游侧的剖面积大于下游侧。

废气处理装置进而可以具备多根支管。多根支管可以设置在反应塔的高度方向的不同位置上。反应塔的高度方向可以是从导入废气的底部侧到排出废气的上部侧的方向。多根支管可以设置成从主管的外侧侧面朝向反应塔的内侧侧面延伸。多根支管的剖面积可以为，液体上游侧的剖面积大于下游侧。

废气处理装置进而可以具备多根支管。多根支管可以设置在反应塔的高度方向的不同位置上。反应塔的高度方向可以是从导入废气的底部侧到排出废气的上部侧的方向。多根支管可以设置成从主管的外侧侧面朝向反应塔的内侧侧面延伸。可以分别在多根支管上的、多根支管的延伸方向的不同位置上设置多个喷出部。废气处理装置进而可以分别在多根支管的至少2个喷出部之间具备第1流量调整单元。第1流量调整单元可以对向支管的延伸方向输送的液体的流量进行调整。

废气处理装置进而可以在至少2个喷出部中的主管侧的喷出部与主管之间具备第2流量调整单元。第2流量调整单元可以对向支管的延伸方向输送的液体的流量进行调整。支管用的第1流量调整单元及支管用的第2流量调整单元可以根据供应到主管中的液体的减少，从支管用的第1流量调整单元到支管用的第2流量调整单元依次遮断液体。

在本发明的第3实施方式中，提供一种处理废气的废气处理装置。废气处理装置可以具备：反应塔、多根主管、多个喷出部、废气导入管、多根液体导入管以及多个流量调整单元。可以向反应塔中导入废气。多根主管可以设置在反应塔的外部。多根主管可以沿高度方向延伸。可以向多根主管供应用于处理废气的液体。可以在多根主管分别设置多个喷出部。多个喷出部可以将由多根主管供应的液体向废气回旋方向喷出。废气导入管可以连接到反应塔，并使废气在反应塔内部回旋。多根液体导入管可以向多根主管分别供应液体。多个流量调整单元可以根据供应到多根液体导入管中的液体的流量变化，使喷出液体所使用的多个喷出部的开口面积总和可变。多个流量调整单元可以将液体喷出压力调整到规定范围内。

废气处理装置进而可以具备液体流量控制部。液体流量控制部可以对供应到多根主管中的液体的流量进行控制。液体流量控制部可以在垂直于反应塔的高度方向的水平面上从夹住反应塔中心点的至少一对主管的多个喷出部喷出液体。反应塔的高度方向可以是从导入废气的底部侧到排出废气的上部侧的方向。

另外，上述发明内容并未列举出本发明的所有必要特征。并且，这些特征群的亚组合(sub-combination)也可构成为发明。

附图说明

图1是表示第1实施例的废气处理装置100的图。

图2是表示废气处理装置100的反应塔10的垂直于z方向的x-y面的剖面图。

图3是表示喷嘴24的喷出角度α为90度时的图。

图4是表示喷嘴24的喷出角度α大于90度时的图。

图5(A)是表示喷嘴24在上部侧12和底部侧14之间的方向的图。图5(B)是表示喷嘴24在上部侧12的方向的图。图5(C)是表示喷嘴24在底部侧14的方向的图。

图6是表示第2实施例的废气处理装置120的图。

图7是表示第2实施例的第1变形例的图。

图8是表示第2实施例的第2变形例的图。

图9是表示第2实施例的第3变形例的图。

图10是表示第2实施例的第4变形例的图。

图11是表示第3实施例的废气处理装置130的图。

图12是表示第3实施例的第1变形例的图。

图13是表示第4实施例的废气处理装置140的图。

图14是表示废气处理装置140的反应塔10的垂直于z方向的x-y面的剖面图。

具体实施方式

以下，通过发明实施方式对本发明进行说明，但以下实施方式并非限定权利要求书所涉及的发明。此外，发明解决方法并不一定需要实施方式中所说明的所有特征组合。

图1是表示第1实施例的废气处理装置100的图。废气处理装置100对船舶发动机等废气源40所排出的废气42进行处理。具体为，废气处理装置100去除废气42中所含的硫成分等有害物质。本例的废气处理装置100具备：反应塔10、废气导入管18、多根主管20、多根液体导入管30、液体流量控制部32、多个阀门34、液体流量测定部36、泵38以及废气流量测定部44。

废气导入管18将废气源40排出的废气42导入到反应塔10中。反应塔10在侧面具有一个开口16。废气导入管18连接到反应塔10的底部侧14。废气导入管18连接到反应塔10，并使得导入的废气42在反应塔10的内部呈螺旋状回旋。要对船舶发动机或锅炉设置旋风洗涤器时，可以将反应塔10设置在轮机舱内或甲板下。使反应塔10的高度例如在7米以下。优选使反应塔10的高度在5米以下。

根据硫成分的去除率，来设计反应塔10中的废气42的流量。例如，当要求硫成分去除率达到98％时，在0℃、1atm的标准状态下，使废气42的流量在6m/s以下，优选在3m/s以下。此外，当要求硫成分去除率达到90％时，在0℃、1atm的标准状态下，使废气42的流量在10m/s以下，优选在6m/s以下。

废气流量测定部44设置在开口16和废气源40之间。废气流量测定部44对通过开口16从废气源40导入到反应塔10中的废气42的单位时间的量进行测定。另外，废气42的单位时间的量也可以基于废气源40的输出及燃料消耗量进行计算。

反应塔10具有沿反应塔10的高度方向延伸的内部空间，所述反应塔10的高度方向是从导入废气42的底部侧14到排出废气42的上部侧12的方向。高度方向是指垂直于例如地面或水面的方向。在本说明书中，将高度方向设为z方向。并且，垂直于z方向的水平面由互相垂直的x方向及y方向所构成的x-y面规定。

在反应塔10的内部空间设置有多根主管20。在本例的反应塔10的内部空间设置有4根主管20。但是，主管20的数量也可以为5根以上。例如，主管20的数量也可以为6根。

要求反应塔10及主管20等会与液体接触的构造物对海水或碱性液体具有耐久性。要采用例如低成本的材质时，与液体接触的构造物材料采用SS400等铁材。与液体接触的构造物材料也可以为海军黄铜等铜合金、铝黄铜等铝合金、白铜等镍合金或者SUS316L等不锈钢。

多根主管20分别在反应塔10的内部沿z方向延伸、设置。可以向多根主管20分别供应用于处理废气42的液体。多根主管20分别向z方向输送喷射用液体。液体例如为海水。液体也可以是氢氧化钠溶液等碱性液体。

主管20在多个不同的高度位置上具有多个作为喷出部的喷嘴24，用于喷出由主管20供应的液体。从喷嘴24的开口以圆锥形状喷出液体。本例的喷嘴24是呈圆锥形喷出液体的喷雾嘴。在多根主管20上分别设置有多个喷嘴24。在各根主管20中，1根主管20中的多个喷嘴24的开口被设置成朝向相同方向。以圆圈中的×示意表示喷嘴24的开口，但喷嘴24通常从圆圈边缘部喷出液体。

喷嘴24喷出的液体量是能够中和要处理的废气42中所含硫成分的化学当量。喷出的液体量可以是废气42中所含硫成分的1.2倍化学当量。

不同的主管20其各自的多个喷嘴24的开口被设置成朝向不同的方向。在本例中，主管20-1中的多个喷嘴24-1的开口朝向y方向，主管20-2中的多个喷嘴24-2的开口朝向(-x)方向。另外，主管20-3中的多个喷嘴24-3的开口朝向(-y)方向，主管20-4中的多个喷嘴24-4的开口朝向x方向。

泵38获取用于供应到反应塔10内部的液体。废气处理装置100设置于船舶上时，泵38抽取海水、湖水或河水等。本例的泵38通过废气流量测定部44，获取导入到反应塔10中的废气42的当前流量信息。本例的泵38根据废气42的流量，对从取水口向液体导入管30供应的液体流量进行调整。当废气42的流量减少时，本例的泵38使供应给液体导入管30的液体流量减少。另外，之后当废气42的流量增加时，本例的泵38使供应给液体导入管30的液体流量增加。也就是说，本例的泵38会根据废气42的流量变化，而使供应给主管20的液体流量变化。另外，液体流量是指单位时间值。

多根液体导入管30对泵38抽取的液体进行输送，供应到反应塔10内部的主管20中。各液体导入管30中设置有阀门34。本例的阀门34为电动马达阀，也可以为电磁阀。利用液体流量控制部32控制阀门34。

液体流量测定部36对泵38输出的液体流量进行测定。液体流量控制部32可以从液体流量测定部36获取关于泵38输出的液体的流量信息。液体流量控制部32基于泵38输出的液体的流量(供应到主管20中的液体的流量)，对1个以上的阀门34进行开闭操作，从而对流入液体导入管30的液体的流量进行调节。

在本例的废气处理装置100中，多个喷嘴24的开口面积总和可以根据供应到主管20中的液体流量的变化而变化。在本说明书中，喷嘴24的开口面积是指喷嘴24的实际能够喷出液体的开口面积。例如，通过断开液体供应而使喷嘴24无法喷出液体时，将喷嘴24的开口面积视作零。与此相对，当喷嘴24喷出液体时，喷嘴24的开口面积视作不为零，按开口面积计数。另外，1个喷嘴24的开口面积可以根据喷嘴24的开口形状任意规定。

本例的液体流量控制部32通过关闭1个以上阀门34，从而断开向对应的1根以上主管20供应液体。由此，液体供应被断开的主管20上所设置的喷嘴24无法再喷出液体。因此，通过关闭阀门34可以减小喷嘴24的开口面积。另外，之后打开所关闭的阀门34，开始向对应的1根以上主管20供应液体。由此，开始供应液体的主管20上所设置的喷嘴24可以喷出液体。因此，通过打开阀门34可以增大喷嘴24的开口面积。

例如，阀门34-1到34-4全部打开时，废气处理装置100的喷嘴24的开口面积总和达到最大值。如果关闭1个阀门34，则喷嘴24的开口面积总和为最大值的75％。如果关闭2个阀门34，则喷嘴24的开口面积总和为最大值的50％；如果关闭3个阀门34，则喷嘴24的开口面积总和为最大值的25％。如果关闭所有阀门34，则喷嘴24的开口面积总和为最大值的0％。如上所述，本例的废气处理装置100能够使喷嘴24的开口面积总和可变。

供应到主管20中的液体流量根据废气42的流量而减少时，本例的废气处理装置100使多个喷嘴24的开口面积总和减小，因此，在维持喷出液体的喷出压力的同时，液体的供应也不会过剩。从而能够抑制抽取液体的泵38的动力所需的耗电。此外，供应到主管20中的液体流量根据废气42的流量而发生变化(减少或者增加)时，可以通过开闭任意的阀门34，从而根据废气42的流量来控制(减小或增大)喷嘴24的开口面积总和。

通常，喷嘴24的喷出压力在0.1MPa左右以上时，液体的粒径足够细。但是，在供应到主管20中的液体流量根据废气42的流量而减少时，如果喷嘴24的开口面积总和不变，则喷嘴24的喷出压力降低。随着喷嘴24的喷出压力的降低，液体的粒径变大。例如，当喷嘴24的喷出压力为0.05MPa左右时，和喷出压力为0.1MPa左右的情况相比，液体的粒径变大。因此，液体和废气42的气液接触面积减小。也就是说，当喷嘴24的喷出压力降低为0.05MPa左右时，处理废气42的能力会相应于液体的流量而降低。

而本例的废气处理装置100能够根据废气42的流量，改变供应到主管20中的液体流量，进而使喷嘴24的开口面积总和可变，因此，可以使喷出液体的喷出压力固定或者在预先规定的规定范围内。例如，本例的废气处理装置100能够根据废气42的流量，改变供应到主管20中的液体的流量，进而使喷嘴24的开口面积总和为相应于液体流量的面积，从而可以将喷出压力维持为0.1MPa。因此，和喷出压力为0.05MPa的情况相比，可以使喷出的液体粒径变细。从而能够将液体的喷出压力保持为适于喷雾的固定压力。并且，能够将液体的喷出压力保持在适于喷雾的规定范围内。由此，即便流量降低，仍然能够维持液体单位流量对废气42的处理能力。

另外，作为变形例，也可以不设置液体流量控制部32。该情况下，作业人员利用液体流量测定部36观测相应于废气42的流量的液体流量，在此基础上以手动方式开闭1个以上阀门34。在没有液体流量控制部32的该变形例中，阀门34是能以手动方式开闭的球阀或者闸阀。该情况下，也可以获得和使用液体流量控制部32同等的效果。

图2是表示废气处理装置100的反应塔10的垂直于z方向的x-y面的剖面图。用黑点表示x-y面上反应塔10的中心点13。本例的中心点13是与反应塔10的内侧侧面15距离相等的点。此外，多个喷嘴24分别以预先规定的喷出角度喷出液体，用黑点表示x-y面上喷出角度的中心点(在本例中和主管20的中心点23相等)。本例中反应塔10的中心点13是和4根主管20的中心点23-1～23-4距离相等的点。将中心点13到内侧侧面15的距离设为2r时，中心点13到中心点23的距离为例如r/2到r。

用斜线表示x-y面上喷嘴24的剖面。从喷嘴24喷出的液体在x-y面上呈扇形扩散。在x-y面上，多个喷嘴24分别以预先规定的喷出角度喷出液体。喷嘴24在x-y面上以中心角度为α的扇形形状喷出液体。另外，本例的中心角度α是以连结主管20的中心点23及反应塔10的中心点13的线为起点，沿顺时针方向增加的角度。在一个示例中，喷出角度α构成90度的角度，但喷出角度α也可以构成大于90度的角度。另外，在其他示例中x-y面上的喷出角度中心点为主管20的任意一点即可，可以不是主管20的中心点23。

为了便于查看附图，绘制成喷出的液体不到达反应塔10的内侧侧面15。但是，在实际的废气处理装置100中，所喷出的液体会到达反应塔10的内侧侧面15。废气42在反应塔10内一边回旋一边向z方向上升，因此，喷射到内侧侧面15上的液体会吸收废气42的硫成分等。这称之为所谓的湿壁效应。另外，废气42为旋流，反应塔10的内侧侧面15附近的废气42的流速大于中心点13附近的废气42的流速。

在本例中，喷出液体使得中心点13附近没有空隙。中心点13附近的废气42的流速小于反应塔10的内侧侧面15附近的废气42的流速。因此，喷嘴24也可以不对中心点13附近喷出液体。

然而，如果液体不溅到中心点13附近，则废气42就会流入中心点13附近所形成的空隙中。导致液体吸收硫成分等的吸收率降低。如本例所示，喷嘴24对中心点13附近及内侧侧面15附近都喷出液体，从而可以提高吸收率。在本例中，以喷出角度α从喷嘴24喷出的液体在x-y面上的喷雾区域至少在反应塔10的中心点13处重合。

在图2中，将废气42从开口16沿逆时针方向导入到反应塔10中。相应地，喷嘴24-1～24-4的开口方向也分别沿逆时针方向配置为y、(-x)、(-y)及x方向。因此，可以使喷出的液体不会妨碍到废气42的旋流。另外，在其他示例中也可以沿顺时针方向将废气42导入到反应塔10中。该情况下，将喷嘴24-1～24-4的开口方向也设为顺时针方向。

图3是表示喷嘴24的喷出角度α为90度时的图。另外，在图3中省略了主管20-2的喷嘴24-2以外的喷嘴24。在本例中，连结中心点13及中心点23-2的线段与连结中心点23-2及中心点23-3的线段构成45度的角度。其他喷嘴24的喷出角度α也是90度。

图4是表示喷嘴24的喷出角度α大于90度时的图。在图4中也省略了主管20-2的喷嘴24-2以外的喷嘴24。在本例中，喷出角度α为135度。

喷嘴24-1喷出的一部分液体从主管20-1朝向主管20-2。主管20-2会遮挡喷嘴24-1喷出的一部分液体，因此会在内侧侧面15上形成阴影25。本例中喷嘴24-2的喷出角度α足以能够覆盖住阴影25。因此，在本例中可以利用主管20-2的喷嘴24-2对主管20-2自身所形成的阴影25进行补偿。以喷出角度α喷出液体的喷嘴24-1～24-4的喷雾区域能够完全覆盖反应塔10的水平面(x-y面)上的内侧侧面15。另外，喷嘴24-1～24-4的喷雾区域在z方向上具有预先规定的宽度。主管20的在z方向上互相邻接的喷嘴24的z方向喷雾区域可以互相重叠，也可以互相连续地邻接。从而能够向反应塔10的整个内侧侧面15喷射液体。因此，能较大地发挥所谓的湿壁效应。

图5(A)是表示喷嘴24在上部侧12和底部侧14之间的方向的图。图5(B)是表示喷嘴24在上部侧12的方向的图。图5(C)是表示喷嘴24在底部侧14的方向的图。

如图5(A)所示，圆锥形状26是喷嘴24呈圆锥形喷出液体的示意图。轴28是圆锥形状26的圆锥轴。如图5(B)所示，在上部侧12的喷嘴24中，可以将圆锥形状26的轴28设计为相对于水平面朝向底部侧14。由此，即便水压低于喷嘴24的理想水压(例如0.1MPa)时，和上部侧12的喷嘴24中轴28相对于水平面朝向上部侧12的情况相比，仍然能够以更加接近完整的圆锥形状喷雾出液体。

此外，如图5(C)所示，在底部侧14的喷嘴24中，可以将圆锥形状26的轴28设计为相对于水平面朝向上部侧12。从底部侧14供应液体时，底部侧14的水压较高。因此，即便使底部侧14的喷嘴24中轴28相对于水平面朝向上部侧12，仍然能够以更加接近完整的圆锥形状喷雾出液体。

图6是表示第2实施例的废气处理装置120的图。在本例中，在反应塔10内仅设置1根主管20。该主管20在高度方向上设置有多根支管29。并且，主管20具有作为主管20用流量调整单元的阀门54。阀门54对向反应塔10的高度方向输送的液体的流量进行调整。多个阀门54设置在高度方向的不同位置上。以上所述相关内容和第1实施例不同。其他方面和第1实施例相同。

本例的阀门54和第1实施例的阀门34相同。本例的主管20具有上部侧12的阀门54-1和底部侧14的阀门54-2。在底部侧14到阀门54-2之间的主管20上设置有多根支管29。在阀门54-2到阀门54-1之间的主管20上也设置有多根支管29。在阀门54-1到上部侧12之间的主管20上也设置有多根支管29。多个喷嘴24设置在支管29的不同位置上。另外，图中喷嘴24设置在支管29的侧面，但并不仅限于此。喷嘴24也可以设置为朝向水平方向并向支管29的上部侧12突出。另外，也可以设置为悬吊于下部侧。设置于上部侧12或下部侧时，喷嘴24在水平方向上的喷出角度自由度较大。

在主管20中，从底部侧14向上部侧12供应液体。多个阀门54根据供应到主管20中的液体流量的减少，从上部侧12到底部侧14依次遮断液体。例如，当供应到主管20中的液体的流量减少时，液体流量控制部32首先关闭阀门54-1。当供应到主管20中的液体的流量进一步减少时，液体流量控制部32接着关闭阀门54-2。另一方面，之后当供应到主管20中的液体流量增加时，液体流量控制部32首先打开阀门54-2。当供应到主管20中的液体的流量进一步增加时，液体流量控制部32接着打开阀门54-1。由此，可以根据供应到主管20中的液体的流量变化，使喷出液体所使用的多个喷嘴24的开口面积总和可变。

图7是表示第2实施例的第1变形例的图。在本例的主管20中，从上部侧12向底部侧14供应液体。也就是说，向反应塔10的高度方向的相反方向(-z方向)输送液体。以上所述相关内容和图6的废气处理装置120不同。其他方面和废气处理装置120相同。

多个阀门54根据供应到主管20中的液体的流量的减少，从底部侧14到上部侧12依次遮断液体。例如，当供应到主管20中的液体的流量减少时，液体流量控制部32首先关闭阀门54-2。当供应到主管20中的液体的流量进一步减少时，液体流量控制部32接着关闭阀门54-1。之后，当供应到主管20中的液体的流量增加时，液体流量控制部32首先打开阀门54-1。当供应到主管20中的液体的流量进一步增加时，液体流量控制部32接着打开阀门54-2。由此，可以根据供应到主管20中的液体的流量变化，使喷出液体所使用的多个喷嘴24的开口面积总和可变。

图8是表示第2实施例的第2变形例的图。在本例中，从底部侧14向上部侧12供应液体。本例的主管50的水平面上的剖面积为，液体上游侧剖面积大于下游侧。液体上游侧是指靠近泵38一侧。例如底部侧14的主管50-3位于液体上游侧。此外，下游侧是指远离泵38一侧。例如上部侧12的主管50-1位于液体下游侧。在本例中，使越靠下游侧主管50的剖面积越小，从而可以确保在下游侧也不会降低喷出压力。另外，在图8中省略记载支管29。

图9是表示第2实施例的第3变形例的图。在本例中，从上部侧12向底部侧14供应液体。本例的主管50中水平面上的剖面积为，液体上游侧剖面积大于下游侧。要控制喷出压力时，也可以采用本例的结构。另外，在图9中省略记载支管29。

图10是表示第2实施例的第4变形例的图。在本例中，从底部侧14供应液体。本例的废气处理装置120-4具备多根支管29。多根支管29在高度方向的不同位置上从主管20的外侧侧面21朝向反应塔10的内侧侧面15延伸、设置。在本例中，多根支管29的剖面积为，液体上游侧剖面积大于下游侧。以上所述相关内容和图6的废气处理装置120不同。

本例的支管29从主管20的外侧侧面21朝向反应塔10的内侧侧面15，按照支管29-1、29-2及29-3的顺序剖面积依次变小。本例中支管29的剖面积是指平行于高度方向切断的支管29的剖面积。多个喷嘴24设置在支管29的延伸方向的不同位置上。多个喷嘴24分别设置在支管29-1、29-2及29-3上。在本例中，使越往下游侧支管29-3其剖面积越小于上游侧支管29-1的剖面积。从而可以确保在下游侧也不会降低喷出压力。

图11是表示第3实施例的废气处理装置130的图。本例的废气处理装置130分别在多根支管29中的至少2个喷嘴24之间具备作为支管用第1流量调整单元的阀门52-1。除此之外，还具有阀门52-2及阀门52-3。设置在至少2个喷嘴24中的主管20侧的喷嘴24和主管20之间的支管29用第2流量调整单元可以为阀门52-2或者阀门52-3。以上所述相关内容和图6的废气处理装置120不同。其他方面和废气处理装置120相同。另外，本例中也可以应用图9的示例。

支管29用第1～第3阀门52-1～52-3对向支管29的延伸方向输送的液体的流量进行调整。支管29用第1～第3阀门52-1～52-3分别针对多根支管29的每一个工作。其中，在本例中，第1～第3阀门52-1～52-3根据供应到主管20中的液体的减少，从第1阀门52-1到第3阀门52-3依次遮断液体。之后，第1～第3阀门52-1～52-3根据供应到主管20中的液体的增加，从第3阀门52-3开始，第2阀门52-2、然后是第1阀门52-1，依次供应液体。液体流量控制部32控制第1～第3阀门52-1～52-3来进行开闭。如上所述，可以根据供应到主管20中的液体的流量变化，使喷出液体所使用的多个喷嘴24的开口面积总和可变。

在本例中，第1阀门52-1位于下游侧，第3阀门52-3位于上游侧。在本例中，根据供应到主管20中的液体的减少，相较于第2阀门52-2先关闭下游侧第1阀门52-1，相较于第3阀门52-3先关闭第2阀门52-2，因此，即便在下游侧也不会降低喷出压力。此外，可以控制支管29用第1～第3阀门52-1～52-3，从底部侧14到上部侧12依次逐渐地减小喷出液体的多个喷嘴24的开口面积。例如，在底部侧14，将支管29用第1～第3阀门52-1～52-3全部打开。在中部侧，仅关闭部分支管29用第1阀门52-1。在上部侧，关闭所有的支管29用第1阀门52-1。由此，可以根据供应到主管20中的液体的流量变化，使喷出液体所使用的多个喷嘴24的开口面积总和可变。

图12是表示第3实施例的第1变形例的图。本例的废气处理装置130-1的支管69为U字形。U字形的弯折部分位于反应塔10的内侧侧面15一侧。U字形的弯折部分的相反侧部分连接到主管20。以上所述相关内容和图11的废气处理装置130不同。其他方面和废气处理装置130相同。另外，本例中也可以应用图9的示例。

在本例中，多个喷嘴24被设置成在U字形支管69的两根平行直线部分中的一个直线部分上排成一列。在U字形的支管69中的一个直线部分上，在至少2个喷嘴24之间设置有支管69用的第1阀门52-1。除此之外，在至少2个喷嘴24中的主管20侧的喷嘴24和主管20之间，设置有支管69用的第2阀门52-2或第3阀门52-3。

第1～第3阀门52-1～52-3根据供应到主管20中的液体的减少，从第1阀门52-1到第3阀门52-3依次遮断液体。如上所述，可以根据供应到主管20中的液体的流量变化，使喷出液体所使用的多个喷嘴24的开口面积总和可变。

在本例中，第1阀门52-1也位于下游侧，第3阀门52-3位于上游侧。根据供应到主管20中的液体的减少，相较于第2阀门52-2先关闭下游侧第1阀门52-1，相较于第3阀门52-3先关闭第2阀门52-2，因此，即便在下游侧也不会降低喷出压力。

图13是表示第4实施例的废气处理装置140的图。本例的废气处理装置140在反应塔10的外部设置有多根主管20。这一点和第1实施例的废气处理装置100不同。在本例中，将8根主管20设置于反应塔10的外侧侧面上。另外，主管20的数量并不仅限于8根，可以为3根以上的数量，可以为3根、4根或5根。

在本例中，多根主管20上分别设置有多个作为喷出部的喷嘴24。和图1一样，多个喷嘴24设置在主管20的z方向的不同位置上。另外，不同于图1，图13没有绘制反应塔10的内部形态。因此，在图13中未示出喷嘴24。

液体流量控制部32对各个液体导入管30-1到30-8上所设置的阀门34-1到34-8的开闭进行控制。由此，液体流量控制部32根据供应到多根主管20中的液体的流量的减少，使喷出液体所使用的多个喷嘴24的开口面积总和减小。例如，当供应到主管20中的液体的流量减少时，液体流量控制部32首先关闭阀门34-1，当供应到主管20中的液体的流量进一步减少时，液体流量控制部32接着关闭阀门34-5。

图14是表示废气处理装置140的反应塔10的垂直于z方向的x-y面的剖面图。在本例中，主管20在反应塔10的外侧均等地配置。具体为，本例的主管20配置为，邻接的2根主管20的中心点23和反应塔10的中心点13构成45度的角度。

相对于主管20设置于反应塔10的外侧，喷嘴24的开口设置于反应塔10的内侧。具体为，喷嘴24的开口设置在相较于反应塔10的内侧侧面15更靠中心点13一侧。在本例中，设置8根主管20，对应地，喷嘴24的喷出角度α设为45度。但是，喷出角度α并不仅限于45度，可以为小于90度的任意角度，可以根据主管20的数量来变化喷出角度α。

另外，在本例中俯视反应塔10的x-y剖面时，沿逆时针方向导入废气。因此，本例的喷出角度α是以连结主管20的中心点23和反应塔10的中心点13的线段为起点，沿顺时针方向增加的角度。但是，俯视反应塔10的x-y剖面时，如果沿顺时针方向导入废气，则喷出角度α也可以是以连结中心点23和中心点13的线段为起点，沿逆时针方向增加的角度。

根据该结构，和夹住反应塔10的中心点13而设的一对主管20的喷嘴24的开口面互相完全地相向这一情况相比，从喷嘴24喷出的液体彼此之间不容易发生碰撞。除此之外，在x-y面上液体流量控制部32从夹住反应塔10的中心点13的至少一对主管20上的多个喷嘴24喷出液体，从而可以向反应塔10内部的大致整个x-y平面喷出液体。本例的液体流量控制部32选择一对主管20-2及20-6，但也可以不选择一对主管20-2及20-6，而选择一对主管20-1及20-5，也可以选择一对主管20-3及20-7，还可以选择一对主管20-4及20-8。

进而，沿逆时针方向导入废气时，将以连结中心点23和中心点13的线段为起点，沿顺时针方向增加的角度设为喷出角度α，因此，和将沿逆时针方向增加的角度设为喷出角度α的情况相比，可以防止液体喷出方向的向量分量和废气流动方向的向量分量互相抵消。从而能够获得如下效果：液体的喷出不仅不会妨碍反应塔10内部的废气回旋，反而可以帮助废气回旋。

本说明书中记载的废气处理装置在反应塔10中能够使废气充分地回旋，可以有效去除废气中所含的有害物质。因此，能够缩小装置规模。考虑在船舶等加强有害物质的排放限制时，可以在已有的船舶等的设备上重新搭载废气处理装置，或者更换废气处理装置。本说明书中记载的废气处理装置易于实现小型化，因此，易于将废气处理装置设置到船舶等的已有设备上。

以上，利用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限定于上述实施方式中记载的范围。可以对上述实施方式进行各种变更或改良，这对本领域技术人员而言是显而易见的。根据权利要求书的记载，可以明确做出相关变更或改良后的形态也包含在本发明的技术范围内。

对于权利要求书、说明书及附图中所示的装置、系统、程序以及方法中的动作、工序、步骤及阶段等各处理的执行顺序，应注意的是，只要没有特别明示“比…更靠前”、“在…之前”等，并且不是在后面的处理中使用前面的处理的输出，则可以按照任意顺序来实现。关于权利要求书、说明书及附图中的动作流程，为了方便而使用“首次”、“接着”等进行说明，但这并不意味着必须按照该顺序实施。

标号说明

10…反应塔、12…上部侧、13…中心点、14…底部侧、15…内侧侧面、16…开口、18…废气导入管、20…主管、21…外侧侧面、23…中心点、24…喷嘴、25…阴影、26…圆锥形状、28…轴、29…支管、30…液体导入管、32…液体流量控制部、34…阀门、36…液体流量测定部、38…泵、40…废气源、42…废气、44…废气流量测定部、50…主管、52…阀门、54…阀门、69…支管、100…废气处理装置、120…废气处理装置、130…废气处理装置、140…废气处理装置。

Claims (15)

1.一种处理废气的废气处理装置，其特征在于，具备：

反应塔，该反应塔导入有所述废气；

主管，该主管设置在所述反应塔的内部，沿高度方向延伸，供应用于处理所述废气的液体；

废气导入管，该废气导入管连接到所述反应塔，并使所述废气在所述反应塔内部回旋；

多个喷出部，该多个喷出部将由所述主管供应的所述液体向所述废气的回旋方向喷出；

液体导入管，该液体导入管向所述主管供应所述液体；以及

流量调整单元，该流量调整单元根据供应到所述液体导入管中的所述液体的流量变化，使喷出所述液体所使用的多个所述喷出部的开口面积的总和可变，将喷出所述液体的压力调整到规定范围内。

2.如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，

供应到所述液体导入管中的所述液体的流量根据所述废气的流量而变化。

3.如权利要求1或2所述的废气处理装置，其特征在于，

根据供应到所述液体导入管中的所述液体的流量的减少，使喷出所述液体所使用的多个所述喷出部的所述开口面积的总和减小。

4.如权利要求1至3中任一项所述的废气处理装置，其特征在于，

具备：

多根所述主管；

多根液体导入管，该多根液体导入管向多根所述主管分别供应所述液体；以及

多个所述流量调整单元，多个所述流量调整单元分别对流入多根所述液体导入管的所述液体的流量进行调节；

在多根所述主管分别设置有多个所述喷出部，

在分支成多根所述液体导入管之前的位置处，根据通过液体流量测定部的所述液体的流量变化，来使喷出所述液体所使用的多个所述喷出部的所述开口面积的总和可变。

5.如权利要求4所述的废气处理装置，其特征在于，

具备液体流量控制部，该液体流量控制部根据供应到所述液体导入管中的所述液体的流量变化，向1根以上的所述主管供应或遮断所述液体，从而控制多个所述喷出部的所述开口面积的总和。

6.如权利要求1至5中任一项所述的废气处理装置，其特征在于，

在垂直于所述反应塔的高度方向的水平面上，多个所述喷出部分别以预先规定的喷出角度喷出所述液体，其中，所述反应塔的高度方向是从导入所述废气的底部侧到排出所述废气的上部侧的方向，

以连结所述喷出角度的中心点及所述反应塔的中心点的线为起点，所述喷出角度构成90度以上的角度。

7.如权利要求1至5中任一项所述的废气处理装置，其特征在于，

所述主管具有所述主管用的流量调整单元，所述主管用的流量调整单元对向所述反应塔的高度方向或者所述高度方向的相反方向输送的所述液体的流量进行调整，其中，所述反应塔的高度方向是从导入所述废气的底部侧到排出所述废气的上部侧的方向。

8.一种处理废气的废气处理装置，其特征在于，具备：

反应塔，该反应塔导入有所述废气；

主管，该主管设置在所述反应塔的内部，供应用于处理所述废气的液体；以及

多个喷出部，该多个喷出部喷出由所述主管供应的所述液体；

根据供应到所述主管中的所述液体的流量变化，来使喷出所述液体所使用的多个所述喷出部的开口面积的总和可变，

所述主管具有多个所述主管用的流量调整单元，多个所述主管用的流量调整单元对向所述反应塔的高度方向输送的所述液体的流量进行调整，设置在所述高度方向的不同位置上，其中，所述反应塔的高度方向是从导入所述废气的底部侧到排出所述废气的上部侧的方向，

在所述主管中，从所述底部侧向所述上部侧供应所述液体，

多个所述主管用的流量调整单元根据供应到所述主管中的所述液体的流量的减少，从所述上部侧到所述底部侧依次遮断所述液体。

9.如权利要求7所述的废气处理装置，其特征在于，

所述主管在所述高度方向的不同位置上具有多个主管用的流量调整单元，

在所述主管中，从所述上部侧向所述底部侧供应所述液体，

多个所述主管用的流量调整单元根据供应到所述主管中的所述液体的流量的减少，从所述底部侧到所述上部侧依次遮断所述液体。

10.如权利要求8或9所述的废气处理装置，其特征在于，

在垂直于所述高度方向的水平面上所述主管的剖面积为，所述液体的上游侧的剖面积大于下游侧。

11.如权利要求7至10中任一项所述的废气处理装置，其特征在于，

还具备多根支管，该多根支管在从导入所述废气的底部侧到排出所述废气的上部侧的所述反应塔的高度方向的不同位置上，被设置成从所述主管的外侧侧面朝向所述反应塔的内侧侧面延伸，

多根所述支管的剖面积为，所述液体的上游侧的剖面积大于下游侧。

12.如权利要求7至10中任一项所述的废气处理装置，其特征在于，

还具备多根支管，该多根支管在从导入所述废气的底部侧到排出所述废气的上部侧的所述反应塔的高度方向的不同位置上，被设置成从所述主管的外侧侧面朝向所述反应塔的内侧侧面延伸，

分别在多根所述支管的、多根所述支管的延伸方向的不同位置上设置有多个所述喷出部，

分别在多根所述支管的至少2个喷出部之间还具备所述支管用的第1流量调整单元，所述支管用的第1流量调整单元对向支管的延伸方向输送的所述液体的流量进行调整。

13.如权利要求12所述的废气处理装置，其特征在于，

在至少2个所述喷出部中的所述主管侧的所述喷出部和所述主管之间，还具备所述支管用的第2流量调整单元，所述支管用的第2流量调整单元对向所述支管的延伸方向输送的所述液体的流量进行调整，

所述支管用的第1流量调整单元及所述支管用的第2流量调整单元根据供应到所述主管中的所述液体的减少，从所述支管用的第1流量调整单元到所述支管用的第2流量调整单元依次遮断所述液体。

14.一种处理废气的废气处理装置，其特征在于，具备：

反应塔，该反应塔导入有所述废气；

多根主管，该多根主管设置在所述反应塔的外部，沿高度方向延伸，供应用于处理所述废气的液体；

多个喷出部，该多个喷出部分别设置在多根所述主管，将由多根所述主管供应的所述液体向所述废气的回旋方向喷出；

废气导入管，该废气导入管连接到所述反应塔，并使所述废气在所述反应塔的内部回旋；

多根液体导入管，该多根液体导入管向多根所述主管分别供应液体；以及

多个流量调整单元，该多个流量调整单元根据供应到多根所述液体导入管中的所述液体的流量变化，来使喷出所述液体所使用的多个所述喷出部的开口面积的总和可变，将喷出所述液体的压力调整到规定范围内。

15.如权利要求14所述的废气处理装置，其特征在于，

还具备液体流量控制部，该液体流量控制部对供应到多根所述主管中的所述液体的流量进行控制，

所述液体流量控制部在垂直于所述反应塔的高度方向的水平面上，从夹住所述反应塔的中心点的至少一对主管的多个所述喷出部喷出所述液体，其中，所述反应塔的高度方向是从导入所述废气的底部侧到排出所述废气的上部侧的方向。