CN114616171A - 船舶用废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种船舶用废气处理装置，包括：反应塔，上述反应塔设置于船舶，并且废气被导入该反应塔；第一泵，上述第一泵将处理废气的液体导入到反应塔；控制部，上述控制部对第一泵的输出进行控制；以及吃水获取部，上述吃水获取部获取船舶的吃水，控制部基于由吃水获取部获取的船舶的吃水来对第一泵的输出进行控制。

Description

船舶用废气处理装置
技术领域
本发明涉及一种船舶用废气处理装置。
背景技术
以往，已知用于对处理废气的液体的流量进行控制的废气处理装置(例如，参照专利文献1～4)。
专利文献1日本特许第5958563号
专利文献2日本特许第5939366号
专利文献3日本特许第5979269号
专利文献4日本特许第5999228号
发明所要解决的技术问题
在船舶用废气处理装置中，优选的是，根据船舶的吃水来对处理废气的液体的流量进行控制。
一般公开
在本发明的第一方式中，提供一种船舶用废气处理装置。船舶用废气处理装置包括：反应塔，上述反应塔设置于船舶，并且废气被导入该反应塔；第一泵，上述第一泵将处理废气的液体导入到反应塔；控制部，上述控制部对第一泵的输出进行控制；以及吃水获取部，上述吃水获取部获取船舶的吃水。控制部基于由吃水获取部获取的船舶的吃水来对第一泵的输出进行控制。
吃水获取部在第一时刻获取船舶的第一吃水，在第一时刻之后的第二时刻获取船舶的第二吃水。控制部在船舶的吃水为第一吃水的情况下，将第一泵的输出控制成第一输出，在船舶的吃水为第二吃水的情况下，将第一泵的输出控制成与第一输出不同的第二输出。
在第二吃水高于第一吃水的情况下，控制部将第二输出控制成小于第一输出。
船舶用废气处理装置还包括压力测定部，上述压力测定部对导入到第一泵的液体的导入压力和从第一泵导出的液体的导出压力中的至少一方进行测定。吃水获取部基于由压力测定部测定出的导入压力和导出压力中的至少一方来获取船舶的吃水。
船舶用废气处理装置还包括对船舶的水面的位置进行检测的吃水传感器。吃水获取部基于由吃水传感器检测出的水面的位置来获取船舶的吃水。
控制部逐级控制第一泵的输出。
在船舶的吃水小于预先设定的吃水阈值的情况下，控制部将第一泵的输出控制成预先设定的一定的输出。
反应塔具有喷出液体的多个喷出部。在铅垂方向上，一个喷出部的位置与其它喷出部的位置不同。控制部基于船舶的吃水来对一个喷出部所喷出的液体的量和其它喷出部所喷出的液体的量进行控制。
船舶用废气处理装置包括：反应塔，上述反应塔设置于船舶，并且废气被导入该反应塔，上述反应塔具有喷出处理废气的液体的多个喷出部；吃水获取部，上述吃水获取部获取船舶的吃水；以及控制部，上述控制部对喷出部所喷出的液体的量进行控制。在铅垂方向上，一个喷出部的位置与其它喷出部的位置不同。控制部基于由吃水获取部获取的船舶的吃水来对一个喷出部所喷出的液体的量和其它喷出部所喷出的液体的量进行控制。
船舶用废气处理装置还包括：喷雾部，上述喷雾部向导入到反应塔的废气喷雾处理废气后的废液；以及第二泵，上述第二泵向喷雾部供给废液。控制部对第二泵的输出进行控制。
第二泵在铅垂方向上设置在船舶的最低的吃水即最低吃水与船舶的最高的吃水即最高吃水之间。
在铅垂方向上，在第二泵的位置与船舶的水面的位置相同或低于水面的位置的情况下，控制部对第二泵的输出进行控制。
船舶用废气处理装置还包括第三泵，上述第三泵将液体导入到反应塔或者将处理废气后的废液从反应塔排出。控制部基于船舶的吃水来进行控制，通过第三泵将液体导入到反应塔或者通过第三泵将废液从反应塔排出。
第三泵在铅垂方向上配置在比船舶的最低的吃水即最低吃水的情况下的船舶的水面的位置更靠上方的位置，且配置在比船舶的最高的吃水即最高吃水的情况下的船舶的水面的位置更靠下方的位置。
在铅垂方向上，在第三泵的位置低于船舶的水面的位置的情况下，控制部通过第三泵将废液从反应塔排出。在铅垂方向上，在第三泵的位置与船舶的水面的位置相同或高于水面的位置的情况下，控制部通过第三泵将液体导入到反应塔。
控制部基于船舶的吃水来对第三泵的输出进行控制。
另外，上述发明内容并未列举本发明所需要的全部特征。另外，上述特征组的子组合也能成为发明。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的船舶200的一例的图。
图2A是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的一例的图。
图2B是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。
图3是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的一例的图。
图4是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的一例的图。
图5是表示第一泵60的扬程H与从第一泵60供给的每单位时间的液体40的供给量Q的关系的图。
图6是表示驱动第一泵60的电动机的频率f与从第一泵60供给的每单位时间的液体40的供给量Q的关系的图。
图7A是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。
图7B是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。
图8A是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。
图8B是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。
图9是表示时间T与船舶200的吃水d的关系的一例的图。
图10是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。
图11是表示第一泵60的输出P与船舶200的吃水d的关系的一例的图。
图12是表示第一泵60的输出P与每单位时间导入到反应塔10的液体40的流量Q’的关系的一例的图。
图13A是图2A所示的船舶用废气处理装置100的一例的另一图。
图13B是图2A所示的船舶用废气处理装置100的一例的另一图。
图14A是图2B所示的船舶用废气处理装置100的一例的另一图。
图14B是图2B所示的船舶用废气处理装置100的一例的另一图。
图15是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。
图16是表示图15所示的船舶用废气处理装置100中的船舶200的吃水d为第一吃水d1时的吃水d与第二泵62的位置关系的图。
图17是表示图15所示的船舶用废气处理装置100中的船舶200的吃水d为第二吃水d2时的吃水d与第二泵62的位置关系的图。
图18是表示铅垂方向上的第二泵62的位置与吃水d的关系的图。
图19是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。
图20是表示铅垂方向上的第三泵64的位置与吃水d的关系的图。
具体实施方式
以下，通过发明的实施方式对本发明进行说明，但是以下的实施方式并不旨在对权利要求书所涉及的发明进行限定。另外，实施方式中说明的特征的组合并非全部都是发明的解决手段所必需的。
图1是表示本发明的一个实施方式的船舶200的一例的图。本例的船舶200包括船舶用废气处理装置100。在图1中，船舶用废气处理装置100的范围用单点划线表示。在本例中，船舶200在海洋300中航行。
船舶用废气处理装置100包括反应塔10、第一泵60、控制部74和吃水获取部76。船舶用废气处理装置100包括动力装置50。动力装置50是例如发动机、锅炉等。动力装置50排出废气30。废气30中含有硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)等有害物质。
反应塔10设置于船舶200。废气30被导入到反应塔10。第一泵60将处理废气30的液体40导入到反应塔10。液体40是海水。液体40也可以是碱性液体。在本例中，液体40在反应塔10的内部处理废气30。处理废气30是指去除废气30所包含的有害物质。
控制部74对第一泵60的输出进行控制。第一泵60的输出可以是驱动第一泵60的电动机的每单位时间的旋转数，也可以是该电动机的频率。控制部74通过对第一泵60的输出进行控制来对导入到反应塔10的液体40的流量进行控制。导入到反应塔10的液体40的流量是每单位时间导入到反应塔10的液体40的量。
吃水获取部76获取船舶200的吃水d。船舶200的吃水d是指船舶200的船底220到水面210的高度。在图1中，船舶200的吃水d用双箭头表示。在本例中，水面210是海洋300的海面。
船舶用废气处理装置100还包括吃水传感器31。吃水传感器31设置于船舶200的船体230。吃水传感器31对船舶200的水面210的位置进行检测。在本例中，吃水获取部76基于由吃水传感器31检测出的水面210(在本例中为海面)的位置来获取船舶200的吃水。
控制部74基于船舶200的吃水d来对第一泵60的输出进行控制。船舶200的吃水d容易根据船舶200的装载物等的质量而发生变化。在船舶200的吃水d发生变化的情况下，将液体40导入到反应塔10所需的第一泵60的输出容易发生变化。在本例的船舶用废气处理装置100中，由于控制部74基于船舶200的吃水d来对第一泵60的输出进行控制，因此，控制部74能够将第一泵60的输出控制成与吃水d对应的最佳输出。此外，在船舶200的吃水d根据船舶200的装载物等的质量而发生变化的情况下，控制部74也可以基于船舶200的该装载物的质量来对第一泵60的输出进行控制。
控制部74基于船舶200的吃水d来对动力装置50的动力进行控制。船舶200装载有装载物等时的吃水d容易变得比船舶200未装载有装载物等时的吃水d高。船舶200的吃水d越高，船体230从海洋300受到的阻力越容易增加。因此，吃水d变得越高，控制部74将动力装置50的动力控制得越大。
图2A是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的一例的图。船舶用废气处理装置100还包括废气导入管32和液体导入管24。
废气导入管32连接动力装置50和反应塔10。在本例中，从动力装置50排出的废气30在经过废气导入管32之后导入到反应塔10。液体导入管24连接第一泵60和反应塔10。在本例中，从第一泵60供给的液体40在经过液体导入管24之后导入到反应塔10。
反应塔10具有供废气30导入的废气导入口11。处理废气30的液体40被导入到反应塔10。液体40在处理废气30之后成为废液46。废气30在由液体40处理之后成为净化气体34。反应塔10具有供净化气体34排出的废气排出口17。净化气体34被释放到大气中。
本例的反应塔10具有侧壁15、底面16、气体处理部18以及液体排出口19。本例的反应塔10呈圆柱状。在本例中，废气排出口17在与圆柱状的反应塔10的中心轴平行的方向上配置于与底面16相对的位置。在本例中，侧壁15和底面16分别是圆柱状的反应塔10的内侧面和底面。废气导入口11设置于侧壁15。在本例中，废气30在从废气导入管32经过废气导入口11之后，导入到气体处理部18。
侧壁15和底面16由对废气30和净化气体34以及液体40和废液46具有耐久性的材料形成。该材料是SS400、S-TEN(注册商标)等铁材与涂覆剂和涂层剂中的至少一方的组合、海军黄铜等铜合金、铝黄铜等铝合金、铜镍等镍合金、哈氏合金(注册商标)、SUS316L、SUS329J4L或SUS312等不锈钢。
在本说明书中，有时使用X轴、Y轴和Z轴的正交坐标轴来说明技术内容。在本说明书中，将平行于反应塔10的底面16的面设为XY面，将从底面16朝向废气排出口17的方向(铅垂于底面16的方向)设为Z轴。在本说明书中，将XY面内的规定方向设为X轴方向，将在XY面内与X轴正交的方向设为Y轴方向。
Z轴方向平行于铅垂方向。当Z轴方向平行于铅垂方向时，XY面是水平面。Z轴方向也可以平行于水平方向。当Z轴方向平行于水平方向时，XY面平行于铅垂方向。
船舶用废气处理装置100例如是面向船舶的旋风式净气器。在旋风式净气器中，导入到反应塔10的废气30在反应塔10的内部回旋，同时在从废气导入口11到废气排出口17的方向(本例中为Z轴方向)上行进。在本例中，在沿从废气排出口17到底面16的方向观察的情况下，废气30在XY面内回旋。
将反应塔10的内部的废气30从废气导入口11到废气排出口17的行进方向设为行进方向E1。废气30沿行进方向E1行进是指废气30在从废气导入口11到废气排出口17的方向上行进。在本例中，废气30的行进方向E1平行于Z轴。在图2A中，废气30的行进方向E1用实线箭头表示。
反应塔10具有供给有液体40的一个或多个干管12和一个或多个分支管13。反应塔10包括喷出液体40的一个或多个喷出部14。在本例中，喷出部14连接到分支管13，分支管13连接到干管12。
本例的反应塔10具有三个干管12(干管12-1、干管12-2和干管12-3)。在本例中，干管12-1和干管12-3是在与Z轴平行的方向上分别设置于最靠近废气导入口11侧和最靠近废气排出口17侧的干管12。在本例中，干管12-2是设置于干管12-1和干管12-3的Z轴方向之间的干管12。
本例的反应塔10包括分支管13-1～分支管13-12。在本例中，分支管13-1和分支管13-12是在与Z轴平行的方向上分别设置于最靠近废气导入口11侧和最靠近废气排出口17侧的分支管13。在本例中，分支管13-1、分支管13-3、分支管13-5、分支管13-7、分支管13-9和分支管13-11沿Y轴方向延伸，分支管13-2、分支管13-4、分支管13-6、分支管13-8、分支管13-10和分支管13-12沿X轴方向延伸。
在本例中，分支管13-1～分支管13-4连接到干管12-1，分支管13-5～分支管13-8连接到干管12-2，分支管13-9～分支管13-12连接到干管12-3。分支管13-1、分支管13-3、分支管13-5、分支管13-7、分支管13-9和分支管13-11在与Y轴平行的方向上配置于干管12的两侧。分支管13-2、分支管13-4、分支管13-6、分支管13-8、分支管13-10和分支管13-12在与X轴平行的方向上配置于干管12的两侧。
以分支管13-1为例进行说明，分支管13-1A和分支管13-1B是在与Y轴平行的方向上分别配置于干管12-1的一侧和另一侧的分支管13-1。在平行于Y轴的方向上，分支管13-1A和分支管13-1B以夹着干管12-1的方式设置。另外，在图2A中，分支管13-1A和分支管13-3A配置于与干管12-1重叠的位置，因此未图示。
以分支管13-2为例进行说明，分支管13-2A和分支管13-2B是在与X轴平行的方向上分别配置于干管12-1的一侧和另一侧的分支管13-2。在平行于X轴的方向上，分支管13-2A和分支管13-2B以夹着干管12-1的方式设置。
本例的反应塔10包括喷出部14-1～喷出部14-12。在本例中，喷出部14-1和喷出部14-12是在与Z轴平行的方向上分别设置于最靠近废气导入口11侧和最靠近废气排出口17侧的喷出部14。本例的喷出部14-1～喷出部14-12分别连接到分支管13-1～分支管13-12。在沿Y轴方向延伸的一个分支管13上，在与Y轴平行的方向上的干管12的一侧设置多个喷出部14，并且在另一侧设置多个喷出部14。在沿X轴方向延伸的一个分支管13上，在与X轴平行的方向上的干管12的一侧设置多个喷出部14，并且在另一侧设置多个喷出部14。另外，在图2A中，喷出部14-1A、喷出部14-3A、喷出部14-5A、喷出部14-7A、喷出部14-9A以及喷出部14-11A配置在与干管12重叠的位置，因此未图示。
喷出部14具有喷出液体40的开口面。在图2A中，该开口面用符号“×”表示。在一个分支管13上，配置于干管12的一侧和另一侧的喷出部14的各个开口面指向与分支管13的延伸方向成规定的角度的一个方向和另一个方向。以喷出部14-2为例进行说明，在本例中，配置于干管12-1的一侧的喷出部14-2A的开口面指向与分支管13-2A成规定的角度的一个方向，配置于干管12-1的另一侧的喷出部14-2B的开口面指向与分支管13-2B成规定的角度的一个方向。
船舶用废气处理装置100还包括流量控制部70。流量控制部70对供给到反应塔10的液体40的流量进行控制。流量控制部70具有阀72。在本例中，流量控制部70利用阀72对从第一泵60供给到喷出部14的液体40的流量进行控制。本例的流量控制部70包括三个阀72(阀72-1、阀72-2和阀72-3)。本例的流量控制部70利用阀72-1、阀72-2和阀72-3分别对供给到干管12-1、干管12-2和干管12-3的液体40的流量进行控制。供给到干管12的液体40在经过分支管13之后，从喷出部14喷出到反应塔10的内部(气体处理部18)。
控制部74对喷出部14所喷出的液体40的量进行控制。控制部74对喷出部14每单位时间喷出的液体40的量进行控制。在本例中，控制部74通过控制流量控制部70来对喷出部14所喷出的液体40的量进行控制。
流量控制部70通过控制阀72的开度来对喷出部14所喷出的液体40的量进行控制。流量控制部70通过控制阀72的开度来对喷出部14每单位时间喷出的液体40的量进行控制。在反应塔10包括多个喷出部14的情况下，流量控制部70通过控制阀72-1～阀72-3各自的开度来对多个喷出部14各自所喷出的液体40的量进行控制。
流量控制部70对液体40的流量进行控制，使得供给到干管12-1的液体40的流量比供给到干管12-2的液体40的流量多。流量控制部70对液体40的流量进行控制，使得供给到干管12-2的液体40的流量比供给到干管12-3的液体40的流量多。供给到干管12-3的液体40的流量、供给到干管12-2的液体40的流量和供给到干管12-1的液体40的流量之比例如是1:2:9。
如上所述，液体40例如是海水或碱性液体。在液体40是碱性液体的情况下，液体40是添加了氢氧化钠(NaOH)和碳酸氢钠(Na2CO3)中的至少一方的碱性液体。
废气30中含有硫氧化物(SOx)等有害物质。硫氧化物(SOx)例如是亚硫酸气体(SO2)。在液体40是氢氧化钠(NaOH)水溶液的情况下，废气30所包含的亚硫酸气体(SO2)和氢氧化钠(NaOH)的反应由以下的化学式1表示。
(化学式1)
SO2+Na++OH-→Na++HSO3 -
如化学式1所示，亚硫酸气体(SO2)通过化学反应成为亚硫酸氢离子(HSO3 -)。液体40通过该化学反应成为包含亚硫酸氢离子(HSO3 -)的废液46。废液46从排水管20排出到船舶用废气处理装置100的外部。废气30通过该化学反应而成为去除了硫氧化物(SOx)等有害物质的至少一部分的净化气体34。
图2B是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。本例的船舶用废气处理装置100与图2A所示的船舶用废气处理装置100的不同之处在于不包括流量控制部70和阀72。
在本例中，控制部74通过对喷出部14的开口面的开度进行控制来对喷出部14所喷出的液体40的量进行控制。在反应塔10包括多个喷出部14的情况下，控制部74通过控制多个喷出部14各自的开口的开度来对多个喷出部14各自所喷出的液体40的量进行控制。在图2B中，示出了从控制部74到三个喷出部14-4B中的一个喷出部14-4B的箭头。在图2B中，省略了从控制部74到三个喷出部14-4B中的一个喷出部14-4B之外的箭头。
在反应塔10包括多个喷出部14的情况下，控制部74也可以独立地对多个喷出部14各自所喷出的液体40的量进行控制。稍后将描述控制部74对喷出部14的控制。
图3和图4是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的一例的图。图3和图4示出了图1、图2A和图2B所示的船舶用废气处理装置100中的船舶200的吃水d与第一泵60的扬程H的关系。其中，在图3和图4中，省略了图1所示的动力装置50、吃水获取部76和吃水传感器31。在本例中，流过液体导入管24的液体40是海洋300(参照图1)的海水。
在本例中，第一泵60的扬程H是指第一泵60将液体40导入到反应塔10所需的液体40的送出高度。图3和图4是吃水d分别为第一吃水d1的情况和第二吃水d2的情况。在本例中，第二吃水d2高于第一吃水d1。第二吃水d2时的从水面210到船底220的距离比第一吃水d1时的从水面210到船底220的距离更大。
在图3所示的示例中，在吃水d为第一吃水d1的情况下，第一泵60配置于与水面210相同的高度。在第一吃水d1的情况下，将第一泵60所需的实际扬程设为实际扬程H1。在第一吃水d1的情况下，实际扬程H1等于扬程H。
在图4所示的一例中，在吃水d为第二吃水d2的情况下，将第一泵60距水面210的深度设为深度du。在吃水d为第二吃水d2的情况下，即使在不存在由第一泵60实现的压力的情况下，流过液体导入管24的液体40也容易在铅垂方向上到达水面210的位置。
在吃水d为第二吃水d2的情况下，将第一泵60所需的实际扬程设为实际扬程H2。在吃水d为第二吃水d2的情况下，第一泵60的扬程H容易等于实际扬程H2(扬程H－深度du)。实际扬程H2小于实际扬程H1。
在吃水d为第一吃水d1和第二吃水d2的情况下，将第一泵60的输出P分别设为第一输出P1和第二输出P2。在吃水d为第一吃水d1和第二吃水d2的情况下，将来自第一泵60的每单位时间的液体40的供给量Q分别设为第一供给量Q1和第二供给量Q2。在第二吃水d2高于第一吃水d1的情况下，控制部74将第二输出P2控制成小于第一输出P1。
图5是表示第一泵60的扬程H与从第一泵60供给的每单位时间的液体40的供给量Q的关系的图。在第一泵60为涡轮型的情况下，输出P、供给量Q和扬程H满足P＝kQH的关系。在此，k为比例常数。在图5中，第一泵60的输出P为第一输出P1的情况和第二输出P2的情况分别用实线和粗虚线表示。
在第一泵60供给每单位时间的供给量为Q0的液体40的情况下，第二输出P2时的扬程H2’小于第一输出P1时的扬程H1’。在第一泵60所供给的液体40的扬程为扬程H2’的情况下，第二输出P2时的供给量Q0小于第一输出P1时的供给量Q0’。
在图3和图4所示的示例中，第二吃水d2时的实际扬程H2容易变得小于第一吃水d1时的实际扬程H1。因此，在第一供给量Q1和第二供给量Q2相等的情况下(例如，在第一供给量Q1和第二供给量Q2为供给量Q0的情况下)，第二输出P2小于第一输出P1。在铅垂方向上，与第一泵60配置于水面210的位置的情况相比，在第一泵60位于低于水面210的位置的情况下，第一泵的输出P相应地变小对应于深度du的扬程的量。
在本例的船舶用废气处理装置100中，在第二吃水d2高于第一吃水d1的情况下，控制部74将第一泵60的第二输出P2控制成小于第一输出P1。因此，与无论吃水d如何均将第一泵60的输出P控制成一定的情况相比，本例的船舶用废气处理装置100能够减小第一泵60的消耗电力。在本例的船舶用废气处理装置100中，在第二吃水d2高于第一吃水d1的情况下，控制部74近似地控制成第一泵60的输出P为小于第一输出P1的输出(第二输出P2)的泵。由此，本例的船舶用废气处理装置100能够减小第一泵60的消耗电力。
在吃水d从第一吃水d1变化到第二吃水d2的情况下，控制部74将第一泵60的输出P从第一输出P1控制成小于第一输出P1的第二输出P2。在吃水d从第二吃水d2变化到第一吃水d1的情况下，控制部74将第一泵60的输出P从第二输出P2控制成大于第二输出P2的第一输出P1。
图6是表示驱动第一泵60的电动机的频率f与从第一泵60供给的每单位时间的液体40的供给量Q的关系的图。将驱动第一泵60的电动机设为电动机M。在第一泵60为涡轮型的情况下，供给量Q容易随着频率f的增加而增加。将第一泵60供给每单位时间的供给量Q和供给量Q’的液体40的情况下的电动机M的频率f分别设为频率f0和频率f0’。频率f0和频率f0’是第一泵60的输出P分别为第二输出P2和第一输出P1时的电动机M的频率f。
如图6和图5所示，在第一泵60的输出P维持于第一输出P1时扬程H从扬程H1’变化到扬程H2’的情况下，第一泵60的液体40的供给量变为大于Q0的Q0’。因此，在图3和图4所示的示例中，在控制部74将第一泵60的输出P维持于第一输出P1时吃水d从第一吃水d1变化到第二吃水d2的情况下，从第一泵60每单位时间供给的液体40的量容易变得过量。
在本例的船舶用废气处理装置100中，在第二吃水d2高于第一吃水d1的情况下，控制部74将第一泵60的输出P控制成小于第一输出P1的第二输出P2。因此，与无论吃水d如何均将第一泵60的输出P控制成一定的情况相比，本例的船舶用废气处理装置100更容易抑制液体40被第一泵60过量地供给到反应塔10。
图7A和图7B是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。本例的船舶用废气处理装置100与图2A、图2B、图3和图4所示的船舶用废气处理装置100的不同之处在于，还包括压力测定部78。图7A和图7B分别示出了船舶200的吃水d为第一吃水d1的情况和为第二吃水d2的情况的一例。
船舶用废气处理装置100包括压力传感器26。本例的压力传感器26设置于液体导入管24。在本例中，船舶用废气处理装置100包括两个压力传感器26(压力传感器26-1和压力传感器26-2)。压力传感器26-1在液体导入管24中的液体40的流路中设置在第一泵60之前。压力传感器26-2在液体导入管24中的液体40的流路中设置在泵60之后。在本例中，压力传感器26-1对输送到第一泵60的液体40的导入压力进行检测。将该导入压力设为导入压力Pin。在本例中，压力传感器26-2对从第一泵60输出的液体40的导出压力进行检测。将该导出压力设为导出压力Pout。
压力测定部78对输送到第一泵60的液体40的导入压力Pin和从第一泵60输出的液体40的导出压力Pout中的至少一方进行测定。在本例中，压力测定部78对由压力传感器26-1检测出的液体40的导入压力Pin和由压力传感器26-2检测出的液体40的导出压力Pout中的至少一方进行测定。
吃水获取部76基于导入压力Pin和导出压力Pout中的至少一方来获取船舶200的吃水d。吃水d越高，从水面210到第一泵60的铅垂方向上的距离越容易变大。因此，吃水d越高，导入压力Pin和导出压力Pout越容易变大。因此，吃水获取部76能够基于导入压力Pin和导出压力Pout中的至少一方来获取船舶200的吃水d。控制部74基于该吃水d来对第一泵60的输出进行控制。
将吃水d为第一吃水d1时的导入压力Pin和导出压力Pout分别设为导入压力Pin1和导出压力Pout1。将吃水d为第二吃水d2时的导入压力Pin和导出压力Pout分别设为导入压力Pin2和导出压力Pout2。在本例中，吃水获取部76基于导入压力Pin1和导出压力Pout1中的至少一方来获取船舶200的第一吃水d1。在本例中，吃水获取部76基于导入压力Pin2和导出压力Pout2中的至少一方来获取船舶200的第二吃水d2。
图8A和图8B是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。在本例的船舶用废气处理装置100中，控制部74基于导入压力Pin和导出压力Pout中的至少一方来对第一泵60的输出P进行控制。本例的船舶用废气处理装置100在这一点上与图7A和图7B所示的船舶用废气处理装置100不同。控制部74也可以不基于吃水d而直接地根据导入压力Pin和导出压力Pout中的至少一方来对第一泵60的输出P进行控制。
在铅垂方向上，吃水d为第二吃水d2时的从水面210到第一泵60的距离大于吃水d为第一吃水d1时的从水面210到第一泵60的距离。因此，导入压力Pin2容易变得大于导入压力Pin1。与第一吃水d1时输送到第一泵60的液体40相比，更容易对第二吃水d2时输送到第一泵60的液体40施加相当于距离du的量的铅垂方向向上的压力。因此，控制部74将第二吃水d2时的第一泵60的第二输出P控制成小于第一吃水d1时的第一泵60的第一输出P1。
在吃水d为第二吃水d2的情况下，容易在第一泵60的上方存在深度du的量的液体40。因此，导出压力Pout2容易变得大于导出压力Pout1。因此，控制部74将第二吃水d2时的第一泵60的第二输出P控制成大于第一吃水d1时的第一泵60的第一输出P1。
控制部74也可以基于导入压力Pin和导出压力Pout这两方来对第一泵的输出进行控制。控制部74基于导入压力Pin1和导出压力Pout1以及导入压力Pin2和导出压力Pout2，使第一泵60的第二输出P2小于或大于第一输出P1。
图9是表示时间T与船舶200的吃水d的关系的一例的图。在本例中，船舶200的吃水d随着时间T的经过而发生变化。在本例中，将第一吃水d1设为第一时刻t1的吃水d，将第二吃水d2设为第二时刻t2的吃水d。在本例中，第二时刻t2是从第一时刻t1经过预先设定的时间Ti后的时刻。
吃水获取部76(参照图1、图2A、图2B、图7A、图7B、图8A和图8B)在第一时刻t1获取第一吃水d1，在第二时刻t2获取第二吃水d2。控制部74在吃水d为第一吃水d1的情况下，将第一泵60的输出P控制成第一输出P1，在吃水d为第二吃水d2的情况下，将第一泵60的输出P控制成第二输出P2。第二输出P2与第一输出P1不同。
在本例中，控制部74在第一时刻t1将第一泵60的输出P控制成第一输出P1，在第二时刻t2将第一泵60的输出P控制成第二输出P2。因此，本例的船舶用废气处理装置100容易在第一时刻t1和第二时刻t2分别对第一泵60的输出P进行控制，以在确保用于将液体40供给到反应塔10所需的扬程H的同时，防止供给到反应塔10的每单位时间的液体40的供给量变得过量。
吃水获取部76(参照图1、图2A、图2B、图7A、图7B、图8A和图8B)随着时间T的经过而持续地获取吃水d。控制部74根据随着时间T的经过而持续地变化的吃水d来持续地对第一泵60的输出P进行控制。控制部74根据随着时间T的经过而持续地变化的吃水d来持续地对第一泵60的输出P进行控制，由此本例的船舶用废气处理装置100容易持续地对第一泵60的输出P进行控制，以在持续地确保用于将液体40供给到反应塔10所需的扬程H的同时，防止供给到反应塔10的每单位时间的液体40的供给量持续地变得过量。
图10是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。本例的船舶用废气处理装置100与图7A和图7B所示的船舶用废气处理装置100的不同之处在于，还包括浓度测定部79。图10示出了船舶200的吃水d为第一吃水d1的情况。
将废气30的二氧化硫(SO2)的浓度和二氧化碳(CO2)的浓度中的至少一方设为浓度C。将废气30的二氧化硫(SO2)浓度[ppm]与二氧化碳(CO2)浓度[％]之比(二氧化硫)(SO2)浓度[ppm]/二氧化碳(CO2)浓度[％]设为比R。该废气30是经过废气导入管32(参照图2A和图2B)的废气30。
将净化气体34的二氧化硫(SO2)的浓度和二氧化碳(CO2)的浓度中的至少一方设为浓度C’。将净化气体34的二氧化硫(SO2)浓度[ppm]与二氧化碳(CO2)浓度(％)之比设为比R’。如上所述，净化气体34是废气30被液体40处理后的气体。
浓度测定部79对浓度C和浓度C’中的至少一方进行测定。浓度测定部79例如是激光式气体分析仪。浓度测定部79也可以计算出比R和比R’中的至少一方。
控制部74基于由浓度测定部79测定出的浓度C和浓度C’中的至少一方来对第一泵60的输出P进行控制。控制部74也可以基于由浓度测定部79计算出的比R和比R’中的至少一方来对第一泵60的输出P进行控制。
将船舶200在海洋300(见图1)中航行时船体230(参照图1)从海洋300受到的阻力设为阻力Fr。阻力Fr容易由于吃水d而发生变化。吃水d越高，阻力Fr越容易变大。将吃水d为第一吃水d1(参照图7A)时的阻力Fr设为阻力Fr1，将吃水d为第二吃水d2(参照图7B)时的阻力Fr设为阻力Fr2。在船舶200的吃水d为第一吃水d1时的航行速度与吃水d为第二吃水d2时的航行速度相等的情况下，阻力Fr2容易大于阻力Fr1。
在船舶200在海洋300中航行的情况下，将吃水d为第一吃水d1时从动力装置50排出的废气30的二氧化硫(SO2)的浓度和二氧化碳(CO2)的浓度中的至少一方设为浓度C1，将吃水d为第二吃水d2时从动力装置50排出的废气30的二氧化硫(SO2)的浓度和二氧化碳(CO2)的浓度中的至少一方设为浓度C2。在船舶200在海洋300中航行的情况下，将吃水d为第一吃水d1时净化气体34的二氧化硫(SO2)的浓度和二氧化碳(CO2)的浓度中的至少一方设为浓度C1’，将吃水d为第二吃水d2时净化气体34的二氧化硫(SO2)的浓度和二氧化碳(CO2)的浓度中的至少一方设为浓度C2’。
从动力装置50排出的废气30中含有的有害物质的浓度容易由于阻力Fr而发生变化。阻力Fr越大，该有害物质的浓度越容易变大。因此，浓度C2容易变得大于浓度C1。在浓度C2大于浓度C1的情况下，浓度C2’容易变得大于浓度C1’。
对于能够在船舶上使用的燃料中的硫(S)浓度与上述净化气体34的比R’(SO2/CO2)，根据防止海洋污染条约规定了限制值。硫(S)浓度和比R’的该限制值因海域而异，但是在最严格的海域中，硫(S)浓度的限制值为0.1重量％以下，比R’的限制值为4.3以下(以上是到2020年为止的数据)。
控制部74基于由浓度测定部79测定出的浓度C和由吃水获取部76获取的船舶200的吃水d来对第一泵60的输出P进行控制。控制部74基于浓度C和船舶200的吃水d来对动力装置50的动力进行控制。
如图3和图4中说明的那样，吃水d为第二吃水d2时的实际扬程H2小于吃水d为第一吃水d1时的实际扬程H1。因此，在将从第一泵60每单位时间供给的液体40的供给量Q设为一定的情况下，第一泵60的第二输出P2小于第一输出P1。
然而，如上所述，第二吃水d2时的浓度C2容易变得大于第一吃水d1时的浓度C1。因此，在将由第一泵60实现的液体40的供给量Q在第一吃水d1和第二吃水d2时设为一定的情况下，难以通过液体40去除废气30中含有的有害物质。若难以去除废气30中含有的有害物质，则净化气体34的比R’有可能不满足上述限制值。因此，优选的是，第二吃水d2时的第二供给量Q2(参照图3和图4)大于第一吃水d1时的第一供给量Q1(参照图3和图4)。
在本例中，控制部74可以将第一泵60的第二输出P2控制成小于第一输出P1，也可以将第二输出P2控制成大于第一输出P1，还可以将第二输出P2控制成与第一输出P1相等的输出。即，在本例中，控制部74根据实际扬程H1与实际扬程H2的大小关系、浓度C1与浓度C2的大小关系的平衡来对第一输出P1与第二输出P2的大小关系进行控制。
控制部74基于由浓度测定部79测定出的浓度C’和由吃水获取部76获取的船舶200的吃水d来对第一泵60的输出P进行控制。由此，本例的船舶用废气处理装置100容易对第一泵60的输出P进行控制，以确保用于将液体40供给到反应塔10所需的扬程H，并且防止供给到反应塔10的每单位时间的液体40的供给量变得过量，并且使净化气体34的比R’满足上述限制值。控制部74也可以基于浓度C、浓度C’和船舶200的吃水d来对第一泵60的输出P进行控制。
控制部74也可以基于浓度C’和船舶200的吃水d来对动力装置50的动力进行控制。由此，本例的船舶用废气处理装置100容易对第一泵的60的输出P进行控制，以使净化气体34的比R’满足上述限制值。控制部74也可以基于浓度C、浓度C’和船舶200的吃水d来对动力装置50的动力进行控制。
浓度测定部79也可以随着时间T的经过而持续地对浓度C和浓度C’中的至少一方进行测定。浓度测定部79也可以随着时间T的经过而持续地对比R和比R’中的至少一方进行计算。由此，本例的船舶用废气处理装置100容易持续地对第一泵60的输出P进行控制，以持续地确保用于将液体40供给到反应塔10所需的扬程H，并且防止供给到反应塔10的每单位时间的液体40的供给量持续地变得过量，并且使净化气体34的比R’持续地满足上述限制值。
图11是表示第一泵60的输出P与船舶200的吃水d的关系的一例的图。在图11中，实线是基于船舶200的吃水d和净化气体34的浓度C’来对第一泵60的输出P进行控制的情况的一例。在图11中，粗虚线是仅基于船舶200的吃水d来对第一泵60的输出P进行控制的情况的一例。吃水d变得越低，控制部74(参照图7A、图7B、图8A和图8B)将第一泵60的输出P控制得越小。
在本例中，将第一吃水d1设为船舶200的最低的吃水即最低吃水，将第二吃水d2设为船舶200的最高的吃水即最高吃水。该最低吃水与该最高吃水之差(图7B中的d2与图7A中的d1之差)可以为4m以上8m以下，也可以为5m以上7m以下。该最低吃水与该最高吃水之差例如为6m。
如图10中说明的那样，船体230(参照图1)从海洋300(参照图1)受到的阻力Fr容易由于船舶200的吃水d而发生变化。吃水d越低，阻力Fr越容易变小。因此，在船舶200的吃水d为第一吃水d1时的航行速度与吃水d为第二吃水d2时的航行速度相等的情况下，吃水d为第一吃水d1时的动力装置50的动力容易变得小于吃水d为第二吃水d2时的动力装置50的动力。因此，在吃水d为第一吃水d1时的航行速度与吃水d为第二吃水d2时的航行速度相等的情况下，阻力Fr越小，上述浓度C和浓度C’越容易变小。浓度C越小，由第一泵60每单位时间供给的液体40的量Q越小。
控制部74(参照图7A、图7B、图8A和图8B)在吃水d小于预先设定的吃水阈值dth的情况下，将第一泵60的输出P控制成预先设定的一定的输出Pth。在图11中，小于吃水阈值dth时的第一泵的输出P被控制成该输出Pth的情况用实线表示。
如上所述，浓度C越小，由第一泵60每单位时间供给的液体40的量Q越小。因此，与仅基于吃水d来对第一泵60的输出P进行控制的情况相比，在控制部74基于浓度C’和船舶200的吃水d来对第一泵60的输出P进行控制的情况下，液体40的量Q容易变小。因此，与仅基于吃水d来对第一泵60的输出P进行控制时的第一泵60的输出P相比，控制部74基于浓度C’和吃水d来对第一泵60的输出P进行控制时的第一泵的输出P容易变小。
在本例中，控制部74(参照图7A、图7B、图8A和图8B)在吃水d小于预先设定的吃水阈值dth的情况下，将第一泵60的输出P控制成一定的输出Pth。因此，本例的船舶用废气处理装置100在吃水d处于第一吃水d1与小于吃水阈值dth之间时，与仅基于吃水d对第一泵60的输出P进行控制的情况相比，能够减小第一泵60的输出P(图11中的粗虚线的情况)。因此，与仅基于吃水d对第一泵60的输出P进行控制的情况相比，本例的船舶用废气处理装置100能够减小第一泵60的消耗电力。
图12是表示第一泵60的输出P与每单位时间导入到反应塔10的液体40的流量Q’的关系的一例的图。控制部74对第一泵60的输出P进行逐级控制。控制部74对第一泵60的输出P进行逐级控制是指控制部74将第一泵60的输出P的大小控制成预先设定的多个一定值中的某一个。即，在本例中，控制部74并非连续地对第一泵60的输出P的大小进行控制。控制部74通过对驱动第一泵60的电动机的频率f进行逐级控制来对第一泵60的输出P进行逐级控制。
将第一泵60的最大输出设为输出Pm。在本例中，控制部74将第一泵60的输出P控制成输出Pa1～输出Pa6和输出Pm这七个级别。在本例中，输出P1～输出P6分别是(3/12)Pm、(6/12)Pm、(7/12)Pm、(9/12)Pm、(10/12)Pm和(11/12)Pm。在本例中，在第一泵60的输出P是输出Pa1～输出Pa6和输出Pm的情况下，每单位时间导入到反应塔10的液体40的流量Q’分别被控制成处于Qa1与Qa2之间、Qa2与Qa3之间、Qa3与Qa4之间、Qa4与Qa5之间、Qa5与Qa6之间、Qa6与Qa7之间、以及Qa7与Qm之间。
流量控制部70(参照图2A)对由第一泵60输出的液体40的流量进行控制。在本例中，流量控制部70利用阀72(参照图2A)对由第一泵60供给到液体导入管24的液体40的流量进行控制。该流量是每单位时间流过液体导入管24的液体40的量。
在本例中，第一泵60的输出P由控制部74控制成输出Pa1～输出Pm中的某一个。流量控制部70对由该第一泵60供给的液体40的流量进行控制。例如，在第一泵60的输出P被控制成输出Pa1的情况下，流量控制部70将由该第一泵60供给的液体40的流量控制成处于流量Qa1与流量Qa之间。
能够装载于船舶200的装载物的重量存在上限。船舶200的装载容量也存在上限。因此，优选的是，驱动第一泵60的电动机M的大小和质量较小。电动机M的输出有时由逆变器IV控制。除了电动机M以外，有时还在船舶200上装载对调节空气用的空调、锅炉等进行驱动的电源M’。电源M’和逆变器IV有时会产生噪声。
与陆地上不同，船舶200内部的电源系统有时是封闭的。因此，设置于船舶200内部的其他电气设备容易受到电源M’和逆变器IV产生的噪声的影响。在该其他电气设备受到该噪声的影响的情况下，该其他电气设备有可能会误动作。在电源M’和逆变器IV以一定频率动作时产生的噪声对该其他电气设备的动作造成影响的情况下，通过对电源M’和逆变器IV的频率f进行逐级控制，能够在电源M’和逆变器IV中不使用该一定频率。
在本例的船舶用废气处理装置100中，控制部74对第一泵60的输出P的大小进行逐级控制。因此，在本例中，与控制部74连续地对第一泵60的输出P的大小进行控制的情况相比，驱动第一泵60的电动机难以受到上述噪声的影响。因此，在本例中，与连续地对第一泵60的输出P的大小进行控制的情况相比，控制部74容易准确地对第一泵60的输出P的大小进行控制。另外，在本例中，由于流量控制部70利用阀72(参照图2A)对通过第一泵60供给到液体导入管24的液体40的流量进行控制，因此，与流量控制部70不对液体40的该流量进行控制的情况相比，流量控制部70容易更准确地控制液体40的该流量。
对控制部74将第一泵60的输出P控制成一档的输出Pi(例如输出Pa3)和控制成与该一档相邻的另一档的输出Pi’(例如输出Pa4)且比该一档的输出Pi大的另一档的输出Pi’的情况进行说明。在该情况下，将第一泵60的输出P从输出Pi(例如输出Pa3)控制成输出Pi’(例如输出Pa4)的情况称为正方向的控制。在该情况下，将第一泵60的输出P从输出Pi’(例如输出Pa4)控制成输出Pi(例如输出Pa3)的情况称为负方向的控制。
流量控制部70使第一泵60的输出P被控制成正方向时的液体40的流量Q’与第一泵60的输出P被控制成负方向时的液体40的流量Q’不同。在本例中，将输出P被控制成正方向和负方向时的流量Q’分别设为流量Qa4’和流量Qa4”。在本例中，流量Qa4’大于流量Qa4，流量Qa4”小于流量Qa4。由此，在流量Q’处于流量Qa4’与流量Qa4”之间的情况下，能够在第一泵60的输出P为输出Pa3的情况和输出Pa4的情况这两种情况下控制流量Q’。将流量Q’处于流量Qa4’与流量Qa4”之间且第一泵60的输出P处于输出Pa3与输出Pa4之间的区域设为重叠区域Dp。在图12中，重叠区域Dp用阴影线表示。
在本例中，在液体40的流量Q’与第一泵60的输出P的关系中存在重叠区域Dp，因此，即使在控制部74将第一泵60的输出P从一档的输出Pi(例如输出Pa3)控制成与该一档相邻的另一档的输出Pi’(例如输出Pa4)的情况下，也容易连续地对液体40的流量Q’进行控制。在本例中，由于在液体40的流量Q’与第一泵60的输出P的关系中存在重叠区域Dp，因此，在图12所示的流量Q’轴上，难以产生流量Q’不受控制的范围。
船舶用废气处理装置100也可以不包括流量控制部70。在船舶用废气处理装置100不包括流量控制部70的情况下，控制部74对由第一泵60输出的液体40的流量进行控制。在船舶用废气处理装置100不包括流量控制部70的情况下，控制部74利用阀72(参照图2A)对由第一泵60供给到液体导入管24的液体40的每单位时间的流量进行控制。
图13A和图13B是图2A所示的船舶用废气处理装置100的一例的另一图。图13A和图13B分别是在图3和图4中示出喷出部141～喷出部143的图。图13A和13B分别是船舶200的吃水d为第一吃水d1的情况和第二吃水d2的情况。
在图13A和图13B中，喷出部141～喷出部143是在铅垂方向(在本例中，Z轴方向)上距船底220的高度分别为高度h1、高度h2和高度h3的喷出部14。喷出部141是图2A所示的喷出部14-1～喷出部14-4中的任一个。喷出部142是图2A所示的喷出部14-5～喷出部14-7中的任一个。喷出部143是图2A所示的喷出部14-8～喷出部14-12中的任一个。在本例中，一个喷出部14(例如，喷出部141)的铅垂方向上的位置与另一喷出部14(例如，喷出部142)的铅垂方向上的位置不同。
在船舶200的吃水d为第一吃水d1的情况(图13A的情况)下，分别将距船底220的距离为高度h1～高度h3时的第一泵60的扬程H设为扬程H1-1～扬程H1-3。在船舶200的吃水d为第二吃水d2的情况(图13B的情况)下，分别将距船底220的距离为高度h1～高度h3时的第一泵60的扬程H设为扬程H2-1～扬程H2-3。
控制部74基于船舶200的吃水d来对一个喷出部14(例如喷出部141)所喷出的液体40的量和其它喷出部14(例如，喷出部142)所喷出的液体40的量进行控制。在本例中，控制部74基于吃水d来控制流量控制部70，由此对一个喷出部14所喷出的液体40的量和其它喷出部14所喷出的液体40的量进行控制。流量控制部70基于吃水d来控制阀72的开度，由此对一个喷出部14所喷出的液体40的量和其它喷出部14所喷出的液体40的量进行控制。控制部74分别独立地对一个喷出部14每单位时间喷出的液体40的量和其它喷出部14每单位时间喷出的液体40的量进行控制。
船舶200的吃水d越低，第一泵60所送出的液体40的扬程H变得越高。在本例中，由于第一吃水d1低于第二吃水d2，因此，实际扬程H1-1高于实际扬程H2-1，实际扬程H1-2高于实际扬程H2-2，实际扬程H1-3高于实际扬程H2-3。
将每单位时间流过液体导入管24的液体40的量设为流量Qet。将从喷出部141～喷出部143每单位时间喷出的液体40的量分别设为喷出量Qe1～喷出量Qe3。喷出量Qe1～喷出量Qe3的合计等于流量Qet。
控制部74对喷出量Qe1～喷出量Qe3的比例进行控制。控制部74基于船舶200的吃水d来对喷出量Qe1～喷出量Qe3的比例进行控制。将吃水d为第一吃水d1时的喷出量Qe1～喷出量Qe3的比例设为第一比例Pc1。将吃水d为第二吃水d2时的喷出量Qe1～喷出量Qe3的比例设为第二比例Pc2。
控制部74对喷出量Qe1～喷出量Qe3进行控制，以使第一比例Pc1和第二比例Pc2不同。控制部74使第一比例Pc1中的Qe1占流量Qet的比例大于第二比例Pc2中的Qe1占流量Qet的比例。
在本例中，由于第一吃水d1低于第二吃水d2，因此，与吃水d为第二吃水d2的情况相比，在吃水d为第一吃水d1的情况下，使从在铅垂方向上配置于下方的喷出部14(在本例中，喷出部141)喷出的液体40的量的比例增加。由此，第一泵60的输出P容易降低。由此，容易抑制第一泵60的消耗电力。
在本例中，控制部74也可以不对第一泵60的输出P进行控制。在本例中，第一泵60的输出P也可以是预先设定的一定值。在第一泵60的输出P是预先设定的一定值的情况下，从第一泵60每单位时间供给的液体40的量也可以是预先设定的一定量。从喷出部141～喷出部143喷出的液体40的量由控制部74控制。从喷出部141～喷出部143喷出的液体40的量由流量控制部70控制。
图14A和图14B是图2B所示的船舶用废气处理装置100的一例的另一图。图14A和图14B分别是在图3和图4中示出喷出部141～喷出部143的图。图14A和图14B分别是船舶200的吃水d为第一吃水d1的情况和第二吃水d2的情况。图14A和图14B所示的船舶用废气处理装置100与图13A和图13B的不同之处在于，不包括流量控制部70和阀72。
在本例中，控制部74通过对喷出部14的开口面的开度进行控制来对喷出部14所喷出的液体40的量进行控制。在本例中，控制部74基于吃水d来对该开口面的开度进行控制，由此对一个喷出部14所喷出的液体40的量和其它喷出部14所喷出的液体40的量进行控制。控制部74通过对该开口面的开度进行控制来对喷出量Qe1～喷出量Qe3的比例进行控制。控制部74通过对该开口面的开度进行控制来对喷出量Qe1～喷出量Qe3进行控制，以使第一比例Pc1和第二比例Pc2不同。
图15是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。图15示出了图2A和图2B所示的船舶用废气处理装置100中的废气导入管32的详细情况的一例。在图15中，示出了包括废气导入口11和液体排出口19的反应塔10的一部分、废气导入管32以及排水管20。在图15中，省略了第一泵60、吃水获取部76和流量控制部70。
本例的船舶用废气处理装置100还包括回收管23、导入管25、喷雾部38和第二泵62。在本例中，回收管23的一端和另一端分别连接到排水管20和第二泵62。回收管23对排出到排水管20的废液46的一部分进行回收。从反应塔10排出的一部分废液46在经过回收管23之后导入到第二泵62。排出到排水管20的废液46的另一部分被排出到船舶用废气处理装置100的外部。
导入管25的一端和另一端分别连接到第二泵62和喷雾部38。第二泵62将废液46供给到喷雾部38。由第二泵62供给的废液46在经过导入管25之后导入到喷雾部38。
喷雾部38向导入到反应塔10的废气30喷雾废液46。废气30中含有的硫氧化物(SOx)在反应塔10的内部被液体40化学吸收。化学吸收是指上述化学式1所示的使亚硫酸气体(SO2)成为亚硫酸氢离子(HSO3 -)的化学反应。由此，去除了废气30中含有的硫氧化物(SOx)等有害物质。在化学式1所示的化学反应后的废液46中含有亚硫酸氢离子(HSO3 -)。
喷雾部38向被液体40化学吸收之前的废气30喷雾废液46。在本例中，喷雾部38向导入到反应塔10之前的废气30喷雾废液46。在本例中，喷雾部38向经过废气导入管32的废气30喷雾废液46。喷雾部38在废气导入管32中的废气30的行进方向上喷雾废液46。由此，从喷雾部38喷雾的废液46难以从反应塔10逆流到动力装置50。在本例中，喷雾部38将废液46从铅垂方向(Z轴方向)上的上方喷雾到下方。
通过向废气30喷雾废液46，废气30中含有的硫氧化物(SOx)的至少一部分被废液46物理吸收。物理吸收是指通过将硫氧化物(SOx)以硫氧化物(SOx)的状态溶解在液体中来去除硫氧化物(SOx)的反应。在本例中，喷雾部38将废液46喷雾到废气30中，由此去除了废气30中含有的硫氧化物(SOx)的至少一部分。
通过向导入到反应塔10之前的废气30中喷雾废液46，船舶用废气处理装置100能够去除该废气30中含有的硫氧化物(SOx)的至少一部分。由此，船舶用废气处理装置100能够减少在反应塔10的内部通过液体40化学吸收的硫氧化物(SOx)的量。
在导入到反应塔10的内部的废气30中含有的硫氧化物(SOx)的量减少的情况下，用于中和硫氧化物(SOx)的该量所需的液体40的化学当量减少。因此，船舶用废气处理装置100能够使每单位时间供给到反应塔10的内部的液体40的量减少。由此，第一泵60的小型化变得容易。由此，在将船舶用废气处理装置100设置于船舶200的情况下，船舶用废气处理装置100能够提高船舶200中的第一泵60的设置的自由度。
控制部74对第二泵62的输出进行控制。控制部74基于由吃水获取部76(参照图2A和图2B)获取的船舶200的吃水d来对第二泵62的输出进行控制。将吃水d为第一吃水d1(参照图3和图4)时的第二泵62的输出设为第三输出P3。将吃水d为第二吃水d2(参照图3和图4)时的第二泵62的输出P’设为第四输出P4。在第一吃水d1高于第二吃水d2的情况下，控制部74将第二泵62的第三输出P3控制成大于第四输出P4。
在第二泵62的输出P’为第三输出P3和第四输出P4的情况下，分别将从第二泵62每单位时间供给的废液46的供给量设为第三供给量Q3和第四供给量Q4。在控制部74将第二泵62的第三输出P3控制成大于第四输出P4的情况下，第三供给量Q3容易大于第四供给量Q4。
如图11所示，在第一吃水d1高于第二吃水d2的情况下，第一泵60的第一输出P1容易高于第二输出P2。第三供给量Q3时的每单位时间被废液46物理吸收的硫氧化物(SOx)的量容易多于第三供给量Q3时的每单位时间被废液46物理吸收的硫氧化物(SOx)的量。因此，在第一吃水d1高于第二吃水d2的情况下，由于第二泵62的第三输出P3被控制成大于第四输出P4，因此，与第三输出P3未被控制成大于第四输出P4的情况相比，被化学吸收的硫氧化物(SOx)的量容易减少。因此，由于第二泵62的第三输出P3被控制成大于第四输出P4，第一泵60容易小型化。
排水管20具有滞留部27。滞留部27使排出到排水管20的废液46滞留。在图15中，X轴方向和Z轴方向上的滞留部27的范围用双箭头表示。回收管23连接到滞留部27。回收管23沿水平方向延伸。在铅垂方向上，滞留部27的内部的供废液46接触的底面的位置与回收管23的内部供废液46接触的底面的位置相同。
图16是表示图15所示的船舶用废气处理装置100中的船舶200的吃水d为第一吃水d1时的吃水d与第二泵62的位置关系的图。图17是表示图15所示的船舶用废气处理装置100中的船舶200的吃水d为第二吃水d2时的吃水d与第二泵62的位置关系的图。其中，在图16和图17中，省略了图15所示的控制部74和喷雾部38。
在铅垂方向上，将船舶200的最低的吃水和最高的吃水分别设为最低吃水和最高吃水。在本例中，将第一吃水d1设为最低吃水，将第二吃水d2设为最高吃水。第二泵62在铅垂方向上设置在第一吃水d1与第二吃水d2之间。滞留部27和回收管23在铅垂方向上设置在第一吃水d1与第二吃水d2之间。
排出到排水管20的废液46在铅垂方向上容易在排水管20的内部滞留到与水面210相同的位置。因此，在第二泵62在铅垂方向上设置在第一吃水d1与第二吃水d2之间的情况下，第二泵62能够将滞留在排水管20的内部的废液46供给到喷雾部38。
图18是表示铅垂方向上的第二泵62的位置与吃水d的关系的图。在图18中，省略了图16和图17所示的反应塔10、动力装置50和废气导入管32。在图18中，示意性地示出了最低吃水(第一吃水d1)、最高吃水(第二吃水d2)和中间吃水时的第二泵62的位置。中间吃水是指铅垂方向上的最高吃水与最低吃水之间的吃水d。在本例中，将该中间吃水设为第三吃水d3。
在本例中，第二泵62在铅垂方向上设置在比最低吃水(第一吃水d1)的水面210的位置更靠上方的位置，并且设置在比最高吃水(第二吃水d2)的水面210的位置更靠下方的位置。在本例中，第二泵62在第三吃水d3的情况下在铅垂方向上配置在水面210的位置。
在铅垂方向上，在第二泵62的位置与船舶200的水面210的位置相同或低于水面210的位置的情况下，控制部74对第二泵62的输出P’进行控制。在本例中，在吃水d为第三吃水d3以上第二吃水d2以下的情况下，控制部74对第二泵62的输出P’进行控制。
在铅垂方向上，在第二泵62的位置高于船舶200的水面210的位置的情况下，第二泵62将滞留在滞留部27中的废液46供给到喷雾部38(参照图15)。控制部74对该第二泵62进行控制。在本例中，在吃水d为第一吃水d1以上且小于第三吃水d3的情况下，第二泵62将滞留在滞留部27中的废液46供给到喷雾部38(参照图15)。
排出到排水管20的废液46在铅垂方向上容易在排水管20的内部滞留到与水面210相同的位置。因此，在吃水d高于第三吃水d3的情况下，铅垂方向上的第二泵62的位置容易低于水面210的位置。因此，在吃水d为第三吃水d3或高于第三吃水d3的情况下，容易将废液46供给到第二泵62。
在吃水d为第三吃水d3或高于第三吃水d3的情况下，第二泵62将滞留在滞留部27中的废液46供给到喷雾部38(参照图15)。在吃水d为第三吃水d3的情况下，回收管23的铅垂方向上的位置与水面210的位置相同。回收管23的铅垂方向上的位置是指处于回收管23的内部且供废液46经过的该内部的下端的位置。
图19是表示本发明的一个实施方式的船舶用废气处理装置100的另一例的图。本例的船舶用废气处理装置100与图13A所示的船舶用废气处理装置100的不同之处在于，还包括第三泵64、喷出部140和第二泵62。本例的船舶用废气处理装置100还包括导入管28、管29和管36以及切换部33和切换部35。切换部33和切换部35例如是三通阀。
与图15～图17所示的例子同样地，导入管25的一端和另一端分别连接到第二泵62和喷雾部38。第二泵62将废液46供给到喷雾部38。
在本例中，排水管20在废液46的流路中的比切换部33和第二泵62更靠上游的位置处，分支成两个排水管20(排水管20-1和排水管20-2)。在本例中，排水管20连接到反应塔10，排水管20-2连接到切换部33，排水管20-1连接到回收管23。在本例中，导入管28的一端和另一端分别连接到切换部33和反应塔10。
在本例中，液体导入管24在液体40的流路中的比切换部35和第一泵60更靠上游的位置处，分支成两个液体导入管24(液体导入管24-1和液体导入管24-2)。在本例中，液体导入管24-1连接到反应塔10，液体导入管24-2连接到切换部35。在本例中，管36的一端和另一端分别连接到切换部35和排水管20-1。
在本例中，管29的一端和另一端分别连接到切换部33和切换部35。在本例中，第三泵64设置于管29。在本例中，第一泵60设置于液体导入管24-1。如后所述，液体40或废液46在管29中流动。
在本例中，第三泵64将液体40导入到反应塔10、或者从反应塔10排出废液46。在本例中，控制部74对通过第三泵64将液体40导入到反应塔10或从反应塔10排出废液46进行控制。
在本例中，控制部74通过控制切换部33来进行控制，使流过管29的液体40流向导入管28或使流过排水管20-2的废液46流向管29。在本例中，控制部74通过控制切换部35来进行控制，使流过液体导入管24-2的液体40流向管29或使流过管29的废液46流向管36。
在本说明书中，将以使流过液体导入管24-2的液体40流向管29的方式控制切换部35且以使流过管29的液体40流向导入管28的方式控制切换部35的情况称为导入模式。在本说明书中，将以使流过排水管20-2的废液46流向管29的方式控制切换部33且以使流过管29的废液46流向管36的方式控制切换部35的情况称为排出模式。
控制部74对第三泵64的输出P”进行控制。在将切换部33和切换部35控制成导入模式的情况下，控制部74通过对第三泵64的输出P”进行控制来对从第三泵64每单位时间供给的液体40的量进行控制。该液体40在经过导入管28之后从喷出部140喷出到反应塔10的内部。
在将切换部33和切换部35控制成排出模式的情况下，控制部74通过对第三泵64的输出P”进行控制来对从第三泵64每单位时间供给的废液46的量进行控制。该废液46在经过管36之后从排水管20排出。
图20是表示铅垂方向上的第三泵64的位置与吃水d的关系的图。在图20中，省略了图19所示的反应塔10、控制部74、第一泵60、液体导入管24-1、第二泵62、回收管23和导入管25。在图20中，示意性地示出了第一吃水d1(例如最低吃水)、第二吃水d2(例如最高吃水)和第三吃水d3(中间吃水)时的第三泵64的位置。
控制部74基于船舶200的吃水d来将切换部33和切换部35控制成导入模式或控制成排出模式。在本例中，第三泵64在吃水d为第一吃水d1的情况下在铅垂方向上配置在比水面210更靠上方的位置，在吃水d为第二吃水d2的情况下在铅垂方向上配置在比水面210更靠下方的位置。在本例中，第三泵64在吃水d为第三吃水d3的情况下在铅垂方向上配置在水面210的位置。
在铅垂方向上，在第三泵64的位置低于水面210的位置的情况下(在第二吃水d2的情况下)，控制部74通过第三泵64将废液46从反应塔10排出。在吃水d为第二吃水d2的情况下，废液46在铅垂方向上容易配置在比水面210更靠下方的位置，因此，难以流过排水管20-1。因此，在本例中，在吃水d为第二吃水d2的情况下，控制部74将切换部33和切换部35控制成排出模式。由于切换部33和切换部35被控制成排出模式，第三泵64将废液46向废液46的流路中的从上游到下游的方向送出。即，在排出模式的情况下，本例的第三泵64作为排出泵发挥作用。
与吃水d为第一吃水d1或第三吃水d3的情况相比，在吃水d为第二吃水d2的情况下，液体40在铅垂方向上容易配置在比水面210更靠下方的位置。因此，与吃水d为第一吃水d1或第三吃水d3的情况相比，第一泵60(参照图19)的扬程H容易变小。因此，在吃水d为第二吃水d2的情况下，液体40通过第一泵60供给到反应塔10(参照图19)，而不是通过第三泵64供给到反应塔10(参照图19)。
在铅垂方向上，在第三泵64的位置与水面210的位置相同(例如第三吃水d3的情况)或高于水面210的位置的情况下(例如第一吃水d1的情况)，控制部74通过第三泵64将液体40导入到反应塔10。在吃水d为第一吃水d1或第三吃水的情况下，液体40在铅垂方向上容易配置在比水面210更靠上方的位置，因此，难以流过导入管28。因此，在本例中，在吃水d为第一吃水d1或第三吃水的情况下，控制部74将切换部33和切换部35控制成导入模式。由于切换部33和切换部35被控制成导入模式，第三泵64将液体40向液体40的流路中的从上游到下游的方向送出。即，在导入模式的情况下，本例的第三泵64作为导入泵发挥作用。
与吃水d为第二吃水d2的情况相比，在吃水d为第一吃水d1或第三吃水d3的情况下，废液46在铅垂方向上容易配置在比水面210更靠上方的位置。因此，与吃水d为第二吃水d2的情况相比，在吃水d为第一吃水d1或第三吃水d3的情况下，废液46容易流过排水管20-1。因此，在吃水d为第一吃水d1或第三吃水d3的情况下，废液46不会通过第三泵64排出。
控制部74基于船舶200的吃水d来对第三泵64的输出P”进行控制。控制部74在吃水d为第二吃水d2的情况下通过对第三泵64的输出P”进行控制来对第三泵64每单位时间供给的废液46的量进行控制。控制部74在吃水d为第一吃水d1或第三吃水d3的情况下通过对第三泵64的输出P”进行控制来对第三泵64每单位时间供给的液体40的量进行控制。
在铅垂方向上，第三泵64的位置可以与第二泵62(参照图19)的位置相同，也可以不同。在铅垂方向上，在第二泵62配置在比第三泵64更靠下方的位置且第二泵62配置在比水面210更靠下方的位置的情况下，船舶用废气处理装置100容易通过第三泵64将液体40供给到反应塔，且能容易通过第二泵62将废液46供给到喷雾部38(参照图15)。
以上，使用实施方式对本发明进行了说明，但是本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所记载的范围。对本领域技术人员显而易见的是，能够对上述实施方式加入各种变更或各种改进。加入了这样的变更或改进的方式也包含在本发明的技术范围内，这点能从权利要求书的记载中得到明确。
应当注意的是，权利要求书、说明书以及附图中表示的装置、系统、程序以及方法中的动作、顺序、步骤以及阶段等各处理的执行顺序只要没有特别明示为“之前”“事先”等、或者在之后的处理中使用先前的处理，都可以以任意的顺序实现。对于权利要求书、说明书和附图中的动作流程，为了方便起见，即使使用“首先”、“接下来”等进行了说明，也不意味着必须按此顺序实施。
[项目1]
还包括浓度测定部，上述浓度测定部对二氧化硫浓度和二氧化碳浓度中的至少一方进行测定，
上述浓度测定部对上述废气的二氧化硫浓度和二氧化碳浓度中的至少一方进行测定，
上述控制部基于上述船舶的吃水和上述废气的二氧化硫浓度及二氧化碳浓度中的至少一方来控制上述第一泵的输出。
[项目2]
还包括浓度测定部，上述浓度测定部对二氧化硫浓度和二氧化碳浓度中的至少一方进行测定，
上述浓度测定部对上述废气由上述液体处理后的净化气体的二氧化硫浓度和二氧化碳浓度中的至少一方进行测定，
上述控制部基于上述船舶的吃水和上述净化气体的二氧化硫浓度及二氧化碳浓度中的至少一方来控制上述第一泵的输出。
[项目3]
在项目2所记载的船舶用废气处理装置的基础上，
上述浓度测定部还对上述废气的二氧化硫浓度和二氧化碳浓度中的至少一方进行测定，
上述控制部基于上述废气的二氧化硫浓度及二氧化碳浓度中的至少一方和上述净化气体的二氧化硫浓度及二氧化碳浓度中的至少一方这两者中的至少一方来控制上述第一泵的输出。
[项目4]
上述控制部将上述第一泵的输出控制成一档的输出和与上述一档相邻的另一档的输出且比上述一档的输出大的另一档的输出，
与将上述第一泵的输出从上述另一档控制成上述一档时的上述第一泵的输出相比，上述控制部把将上述第一泵的输出从上述一档控制成上述另一档时的上述第一泵的输出控制得较大。
[项目5]
上述控制部基于上述船舶的吃水来控制上述第二泵的输出。
符号说明
10...反应塔、11...废气导入口、12...干管、13...分支管、14...喷出部、15...侧壁、16...底面、17...废气排出口、18...气体处理部、19...液体排出口、20...排水管、23...回收管、24...液体导入管、25...导入管、26...压力传感器、27...滞留部、28...导入管、29...管、30...废气、31...吃水传感器、32...废气导入管、33...切换部、34...净化气体、35...切换部、36...管、38...喷雾部、40...液体、46...废液、50...动力装置、60...第一泵、62...第二泵、64...第三泵、70...流量控制部、72...阀、74...控制部、76...吃水获取部、78...压力测定部、79...浓度测定部、100...船舶用废气处理装置、140...喷出部、141...喷出部、142...喷出部、143...喷出部、200...船舶、210...水面、220...船底、230...船体、300…海洋。

Claims (16)

1.一种船舶用废气处理装置，包括:
反应塔，所述反应塔设置于船舶，并且废气被导入该反应塔；
第一泵，所述第一泵将处理所述废气的液体导入到所述反应塔；
控制部，所述控制部对所述第一泵的输出进行控制；以及
吃水获取部，所述吃水获取部获取所述船舶的吃水，
所述控制部基于由所述吃水获取部获取的所述船舶的吃水来对所述第一泵的输出进行控制。
2.如权利要求1所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，
所述吃水获取部在第一时刻获取所述船舶的第一吃水，在所述第一时刻之后的第二时刻获取所述船舶的第二吃水，
所述控制部在所述船舶的吃水为所述第一吃水的情况下，将所述第一泵的输出控制成第一输出，在所述船舶的吃水为所述第二吃水的情况下，将所述第一泵的输出控制成与所述第一输出不同的第二输出。
3.如权利要求2所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，
在所述第二吃水高于所述第一吃水的情况下，所述控制部将所述第二输出控制成小于所述第一输出。
4.如权利要求1至3中任一项所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，
还包括压力测定部，所述压力测定部对导入到所述第一泵的所述液体的导入压力和从所述第一泵导出的所述液体的导出压力中的至少一方进行测定，
所述吃水获取部基于由所述压力测定部测定出的所述导入压力和所述导出压力中的至少一方来获取所述船舶的吃水。
5.如权利要求1至4中任一项所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，
还包括对所述船舶的水面的位置进行检测的吃水传感器，
所述吃水获取部基于由所述吃水传感器检测出的所述水面的位置来获取所述船舶的吃水。
6.如权利要求1至5中任一项所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，
所述控制部逐级控制所述第一泵的输出。
7.如权利要求1至6中任一项所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，
在所述船舶的吃水小于预先设定的吃水阈值的情况下，所述控制部将所述第一泵的输出控制成预先设定的一定的输出。
8.如权利要求1至7中任一项所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，
所述反应塔具有喷出所述液体的多个喷出部，
在铅垂方向上，一个所述喷出部的位置与其它所述喷出部的位置不同，
所述控制部基于所述船舶的吃水来对一个所述喷出部所喷出的所述液体的量和其它所述喷出部所喷出的所述液体的量进行控制。
9.一种船舶用废气处理装置，包括：
反应塔，所述反应塔设置于船舶，并且废气被导入该反应塔，所述反应塔具有喷出处理所述废气的液体的多个喷出部；
吃水获取部，所述吃水获取部获取所述船舶的吃水；以及
控制部，所述控制部对所述喷出部所喷出的所述液体的量进行控制，
在铅垂方向上，一个所述喷出部的位置与其它所述喷出部的位置不同，
所述控制部基于由所述吃水获取部获取的所述船舶的吃水来对一个所述喷出部所喷出的所述液体的量和其它所述喷出部所喷出的所述液体的量进行控制。
10.如权利要求1至9中任一项所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，还包括：
喷雾部，所述喷雾部将处理所述废气后的废液向导入到所述反应塔的废气喷雾；以及
第二泵，所述第二泵将所述废液供给到所述喷雾部，所述控制部对所述第二泵的输出进行控制。
11.如权利要求10所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，
所述第二泵在铅垂方向上设置在所述船舶的最低的吃水即最低吃水与所述船舶的最高的吃水即最高吃水之间。
12.如权利要求10或11所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，
在铅垂方向上，在所述第二泵的位置与所述船舶的水面的位置相同或低于所述水面的位置的情况下，所述控制部对所述第二泵的输出进行控制。
13.如权利要求1至12中任一项所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，
还包括第三泵，所述第三泵将所述液体导入到所述反应塔或者将处理所述废气后的废液从所述反应塔排出，
所述控制部基于所述船舶的吃水来进行控制，通过所述第三泵将所述液体导入到所述反应塔或者通过所述第三泵将所述废液从所述反应塔排出。
14.如权利要求13所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，
所述第三泵在铅垂方向上配置在比最低吃水情况下的所述船舶的水面的位置更靠上方的位置，并且配置在比最高吃水情况下的所述船舶的水面的位置更靠下方的位置，所述最低吃水是所述船舶的最低的吃水，所述最高吃水是所述船舶的最高的吃水。
15.如权利要求13或14所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，
在铅垂方向上，在所述第三泵的位置低于所述船舶的水面的位置的情况下，所述控制部通过所述第三泵将所述废液从所述反应塔排出，
在铅垂方向上，在所述第三泵的位置与所述船舶的水面的位置相同或高于所述水面的位置的情况下，所述控制部通过所述第三泵将所述液体导入到所述反应塔。
16.如权利要求13至15中任一项所述的船舶用废气处理装置，其特征在于，
所述控制部基于所述船舶的吃水来对所述第三泵的输出进行控制。
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