DE102021122188A1 - Exhaust gas cleaning system for a merchant ship, merchant ship and use of at least one absorbent - Google Patents
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Abstract
In einem Abgasreinigungssystem (1) für ein Handelsschiff, insbesondere ein Containerschiff, ein Schüttgutfrachter, ein Öltanker, ein Chemikalientanker, ein Stückgutfrachtschiff oder ein Flüssiggastanker , verwendet das Abgasreinigungssystem (1) mindestens ein festes Absorptionsmittel, das zum zumindest teilweisen Entfernen von gasförmigen Schadstoffen, insbesondere CO2, SOx und/oder NOX, aus einem Abgasstrom ausgebildet ist, wobei das Absorptionsmittel auf mindestens einer Lithiumverbindung basiert.In an exhaust gas cleaning system (1) for a merchant ship, in particular a container ship, a bulk carrier, an oil tanker, a chemical tanker, a general cargo ship or a liquid gas tanker, the exhaust gas cleaning system (1) uses at least one solid absorbent which is used for at least partial removal of gaseous pollutants, in particular CO2, SOx and/or NOX, is formed from an exhaust gas stream, wherein the absorbent is based on at least one lithium compound.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Abgasreinigungssystem für ein Handelsschiff. Die Erfindung betrifft auch ein Handelsschiff mit einem Abgasreinigungssystem. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung mindestens eines Absorptionsmittels auf der Basis mindestens einer Lithiumverbindung zur zumindest teilweisen Entfernung von gasförmigen Schadstoffen, insbesondere CO2, SOX und/oder NOX, aus dem Abgas eines Schiffsmotors.The invention relates to an exhaust gas cleaning system for a merchant ship. The invention also relates to a merchant ship with an exhaust gas cleaning system. The invention also relates to the use of at least one absorbent based on at least one lithium compound for at least partially removing gaseous pollutants, in particular CO 2 , SO x and/or NO x , from the exhaust gas of a ship's engine.
Handelsschiffe können in vier Grundgruppen eingeteilt werden, nämlich in Tankschiffe, Schüttgutfrachter, sonstige Trockenfrachtschiffe und sonstige Schiffe (für alle anderen Oberflächenschiffe). Handelsschiffe können nach der ICST-COM-Klassifikation einem der folgenden Schiffstypen angehören, insbesondere Flüssigmassengut-Öltanker, Chemikalientankschiffe, Flüssiggas-Tankschiffe, Tankschiffe, sonstige Tankschiffe, Trockenschüttgut-, Schüttgut-/Öltankschiffe, Schüttgutfrachter, Containerschiffe, Vollcontainerschiffe, Spezialtankschiffe, Chemikalientransporter, bestrahlte Brennstofftankschiffe, Viehtransporter, Fahrzeugtransporter, Stückgutfrachter, nicht spezialisierte Kühlschiffe, Ro-Ro-Fahrgastschiffe (sog. „roll-on-roll-off“), Ro-Ro-Containerschiffe, sonstige Ro-Ro-Frachtschiffe, kombinierte Stückgut-/Passagierschiffe, kombinierte Stückgut-/Containerschiffe, Eindeckschiffe, Mehrdeckschiffe, Trockenladungsschiffe, Deckschiffe, Trichterschiffe, Lash-Seabe-Schiffe, offene Trockenladungsschiffe, gedeckte Trockenladungsschiffe, sonstige Trockenladungsschiffe, Passagierschiffe (außer Kreuzfahrtschiffe), Kreuzfahrtschiffe. Andere Handelsschiffe können Schiffe für Offshore-Aktivitäten wie Bohr- und Erkundungsschiffe, Offshore-Unterstützungsschiffe, Schlepper, Schubboote, Schwimmbagger, Forschungsschiffe oder andere Überwasserschiffe sein. Bei dem Handelsschiff kann es sich insbesondere um ein Frachtschiff handeln, z. B. ein Containerschiff, ein Schüttgutfrachter oder ein Tankschiff. Zu den Tankschiffen gehören Schiffe wie Öltanker, Chemikalientanker und Flüssiggastanker.Merchant ships can be divided into four basic groups, namely tankers, bulk carriers, other dry cargo ships and other ships (for all other surface ships). According to the ICST-COM classification, merchant ships can belong to one of the following ship types, in particular liquid bulk oil tankers, chemical tankers, LPG tankers, tankers, other tankers, dry bulk, bulk/oil tankers, bulk carriers, container ships, full container ships, special tankers, chemical transporters, irradiated Fuel tankers, livestock carriers, vehicle carriers, general cargo carriers, non-dedicated reefer vessels, ro-ro passenger ships (so-called "roll-on-roll-off"), ro-ro container ships, other ro-ro cargo ships, combined general cargo/passenger ships, Combined general cargo/container ships, single deck ships, multi-deck ships, dry cargo ships, deck ships, funnel ships, Lash Seabe ships, open dry cargo ships, closed dry cargo ships, other dry cargo ships, passenger ships (except cruise ships), cruise ships. Other merchant vessels may be offshore vessels such as drilling and exploration vessels, offshore support vessels, tugboats, push boats, dredgers, research vessels or other surface vessels. The merchant ship can in particular be a cargo ship, e.g. B. a container ship, a bulk carrier or a tanker. Tankers include vessels such as oil tankers, chemical tankers and LNG carriers.
Abgasreinigungsanlagen für Handelsschiffe werden eingesetzt, um Partikel und Schadstoffe, insbesondere schädliche Bestandteile wie Schwefeloxide (SOX) und Stickoxide (NOX), aus den Abgasen zu entfernen, die bei Verbrennungsprozessen in Schiffsmotoren oder Schiffsmotoren entstehen.Exhaust gas cleaning systems for merchant ships are used to remove particles and pollutants, in particular harmful components such as sulfur oxides (SO X ) and nitrogen oxides (NO X ), from the exhaust gases that are produced during combustion processes in ship engines or marine engines.
Abgasreinigungssysteme lassen sich im Allgemeinen in so genannte Nasswäscher, bei denen Meer- oder Süßwasser mit chemischen Zusätzen als Waschmedium verwendet wird, und in so genannte Trockenwäscher unterteilen, bei denen feste Bestandteile, z. B. Pellets aus Kalkhydrat (auch als Natronkalk bekannt), als Waschmedium dienen. Nasswäscher gelten als besonders umweltschädlich, da sie Flüssigschlamm erzeugen, der über Bord entsorgt wird. Darüber hinaus besteht ein zunehmender Wunsch, die von Handelsschiffen verursachten Kohlendioxidemissionen (CO2) zu bekämpfen, den die bekannten Abgasreinigungssysteme nicht erfüllen können.Exhaust gas cleaning systems can generally be divided into so-called wet scrubbers, in which sea or fresh water with chemical additives is used as the scrubbing medium, and so-called dry scrubbers, in which solid components, e.g. B. pellets of hydrated lime (also known as soda lime), serve as a washing medium. Wet scrubbers are considered to be particularly polluting as they produce liquid sludge that is disposed of overboard. In addition, there is an increasing desire to combat the carbon dioxide (CO 2 ) emissions caused by commercial ships, which the known emission control systems cannot meet.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, insbesondere ein Abgasreinigungssystem für Handelsschiffe, entsprechend ausgerüstete Schiffe sowie die Verwendung eines geeigneten Adsorptionsmittels bereitzustellen, das in der Lage ist, die Entstehung von Flüssigschlamm zu reduzieren oder zu verhindern, und/oder Schadstoffe einschließlich gefährlicher Substanzen, insbesondere effizient, zu entfernen und/oder CO2 Emissionen zu reduzieren.It is an object of the invention to overcome the disadvantages of the prior art, in particular to provide an exhaust gas cleaning system for merchant ships, ships equipped accordingly, as well as the use of a suitable adsorbent capable of reducing or preventing the formation of liquid sludge, and /or to remove pollutants including hazardous substances, in particular efficiently, and/or to reduce CO 2 emissions.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is solved by the subject matter of the independent claims.
Demnach ist ein Abgasreinigungssystem für ein Handelsschiff vorgesehen. Das Handelsschiff kann insbesondere ein Containerschiff, ein Schüttgutfrachter, ein Öltanker, ein Chemikalientanker, ein Stückgutfrachter, ein Flüssiggastanker oder dergleichen sein. Das Abgasreinigungssystem verwendet mindestens ein festes Absorptionsmittel, das so konfiguriert ist, dass es gasförmige Schadstoffe zumindest teilweise aus einem Abgasstrom entfernt. Handelsschiffe verfügen im Allgemeinen über mindestens einen Verbrennungsmotor oder einen Hilfsverbrennungsmotor, der einen Abgasstrom abgibt. Der Begriff „Trockenwäscher“ kann allgemeinen für derartige Abgasreinigungssysteme verwendet werden, die ein festes Absorptionsmittel verwenden. Das feste Absorptionsmittel des erfindungsgemäßen Abgasreinigungssystems kann als „Sorptionsmittel“ bezeichnet werden. Insbesondere ist die Abgasreinigungsanlage zur zumindest teilweisen Entfernung von gasförmigen Schadstoffen wie Kohlendioxid (CO2), Schwefeloxiden (SOX) und/oder Stickoxiden (NOX) ausgebildet. Vorzugsweise ist die Abgasreinigungsanlage zur zumindest teilweisen Entfernung eines oder mehrerer gasförmiger Schadstoffe aus der Liste bestehend aus Kohlendioxid (CO2), Schwefeloxiden (SOX) und Stickoxiden (NOX) ausgebildet. Insbesondere ist das Abgasreinigungssystem zum zumindest teilweisen Entfernen von Kohlendioxid aus dem Abgasstrom, vorzugsweise von mindestens 50 %, noch bevorzugter von mindestens 75 %, weiter bevorzugter von mindestens 90 %, des von dem oder den Motoren des Handelsschiffs emittierten Kohlendioxids, eingerichtet. Alle %-Angaben sind als Gew.-%-Angaben zu verstehen. Das Abgasreinigungssystem kann insbesondere so ausgelegt sein, dass nicht nur Kohlendioxid, sondern auch ein oder mehrere weitere Schadstoffe zumindest teilweise entfernt werden.Accordingly, an exhaust gas purification system for a merchant ship is provided. The merchant ship can in particular be a container ship, a bulk cargo carrier, an oil tanker, a chemical tanker, a general cargo carrier, a liquid gas tanker or the like. The emissions control system uses at least one solid absorbent configured to at least partially remove gaseous pollutants from an exhaust stream. Merchant ships generally have at least one internal combustion engine or an auxiliary internal combustion engine that emits an exhaust stream. The term "dry scrubber" can be used generally for such exhaust gas cleaning systems that use a solid absorbent. The solid absorbent of the exhaust gas cleaning system according to the invention can be referred to as "sorbent". In particular, the exhaust gas purification system is designed to at least partially remove gaseous pollutants such as carbon dioxide (CO 2 ), sulfur oxides (SO X ) and/or nitrogen oxides (NO X ). The exhaust gas purification system is preferably designed to at least partially remove one or more gaseous pollutants from the list consisting of carbon dioxide (CO 2 ), sulfur oxides (SO X ) and nitrogen oxides (NO X ). In particular, the exhaust gas cleaning system is designed to at least partially remove carbon dioxide from the exhaust gas stream, preferably at least 50%, more preferably at least 75%, more preferably at least 90% of the carbon dioxide emitted by the engine or engines of the merchant ship. All percentages are to be understood as percentages by weight. The exhaust gas purification system can in particular be designed in such a way that not only carbon dioxide but also one or more other pollutants are at least partially removed.
Erfindungsgemäß basiert das Absorptionsmittel auf mindestens einer lithiumbasierten Verbindung. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass Verbindungen auf Lithiumbasis besonders geeignet sind, um Schadstoffe aus einem Abgasstrom eines Handelsschiffes effizient zu entfernen. Vorteilhaft ist, dass das erfindungsgemäße Abgasreinigungssystem im Vergleich zu konventionellen Nasswäschern keine flüssigen Abwässer erzeugt, die üblicherweise über Bord entsorgt würden und damit möglicherweise unerwünschte Umweltbelastungen verursachen. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein Absorptionsmittel, das mindestens eine Verbindung auf Lithiumbasis enthält, es ermöglicht, ein Handelsschiff mit Mitteln zur Reduzierung von Kohlendioxid auszustatten oder umzurüsten, um den Emissionen des Treibhausgases Kohlendioxid entgegenzuwirken. Das erfindungsgemäße Abgasreinigungssystem ermöglicht somit eine effektive Dekarbonisierung der Handelsschifffahrt. Durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Abgasreinigungssystems können vorteilhaft Wäscher nachgerüstet oder bereitgestellt werden, um die Abscheidung von Kohlendioxid sowie optional weiterer Schadstoffe an der Abgasstelle zu ermöglichen.According to the invention, the absorbent is based on at least one lithium-based compound. Surprisingly, it has been found that lithium-based compounds are particularly suitable for efficiently removing pollutants from a merchant ship's exhaust gas stream. It is advantageous that, in comparison to conventional wet scrubbers, the exhaust gas cleaning system according to the invention does not produce any liquid waste water, which would normally be disposed of overboard and thus possibly cause undesirable environmental pollution. A particular advantage of the invention is that an absorbent containing at least one lithium-based compound makes it possible to equip or retrofit a merchant ship with carbon dioxide reduction means to counteract emissions of the greenhouse gas carbon dioxide. The exhaust gas cleaning system according to the invention thus enables an effective decarbonization of commercial shipping. By using an exhaust gas cleaning system according to the invention, scrubbers can advantageously be retrofitted or provided in order to enable the separation of carbon dioxide and optionally other pollutants at the exhaust gas point.
In einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgasreinigungssystems wird die mindestens eine Lithiumverbindung aus der Liste ausgewählt, die aus Lithiumchlorid (LiCl), Lithiumhydroxid (LiOH), Lithiumfestsilikat (LiSi), Lithiumzirkonat (Li2ZrO3) und Lithiumcarbonat (Li2CO3) besteht. Das Absorptionsmittel kann mindestens eine Lithiumverbindung aus der oben genannten Liste enthalten oder daraus bestehen. Alternativ kann das Absorptionsmittel auch mehrere Lithiumverbindungen umfassen oder daraus bestehen, von denen mindestens eine oder alle aus der oben genannten Liste ausgewählt werden können. Es kann bevorzugt sein, dass mindestens 50 Gew.-% des festen Absorptionsmittels aus einer Lithiumverbindung oder mehreren Lithiumverbindungen bestehen.In one embodiment of an emission control system according to the invention, the at least one lithium compound is selected from the list consisting of lithium chloride (LiCl), lithium hydroxide (LiOH), solid lithium silicate (LiSi), lithium zirconate (Li 2 ZrO 3 ) and lithium carbonate (Li 2 CO 3 ). The absorbent can contain or consist of at least one lithium compound from the above list. Alternatively, the absorbent can also comprise or consist of several lithium compounds, at least one or all of which can be selected from the above list. It may be preferred that at least 50% by weight of the solid absorbent consists of one or more lithium compounds.
In einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgasreinigungssystems umfasst das Absorptionsmittel mindestens 50 Gew.-% Lithiumhydroxid, insbesondere mindestens 75 Gew.-% Lithiumhydroxid, vorzugsweise mindestens 90 Gew.-% Lithiumhydroxid, besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-% Lithiumhydroxid. Die Lithiumverbindung kann in Pulverform vorliegen und/oder in eine Polymerfolie eingekapselt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Lithiumverbindung in Form von Pellets bereitgestellt werden. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Absorptionsmittel aus Spiralith™ bestehen oder dieses umfassen.In a preferred embodiment of an exhaust gas cleaning system according to the invention, the absorbent comprises at least 50% by weight lithium hydroxide, in particular at least 75% by weight lithium hydroxide, preferably at least 90% by weight lithium hydroxide, particularly preferably at least 95% by weight lithium hydroxide. The lithium compound can be in powder form and/or encapsulated in a polymer film. Alternatively or additionally, the lithium compound can be provided in the form of pellets. In an exemplary embodiment, the absorbent may be or comprise Spiralith™.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die mit den vorgenannten Ausführungsformen kombiniert werden kann (sofern eine geeignete Kombination von Gewichtsprozenten beachtet wird), umfasst das Absorptionsmittel Calciumhydroxid, insbesondere mindestens 30 Gew.-% Calciumhydroxid, vorzugsweise mindestens 60 Gew.-% Calciumhydroxid, insbesondere mindestens 75 Gew.-% Calciumhydroxid. Zusätzlich oder alternativ umfasst das Absorptionsmittel mindestens einen Katalysator. Es kann bevorzugt sein, dass das feste Absorptionsmittel mindestens einen Katalysator enthält, der auf einer Lithiumverbindung basiert oder als solche realisiert ist. Insbesondere umfasst das feste Absorptionsmittel Lithiumchlorid als Katalysator. Ein Absorptionsmittel kann insbesondere 0,01 Gew.-% bis 15 Gew.-%, insbesondere 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 1 % - 5 %, vorzugsweise nicht mehr als 3 Gew.-% eines Katalysators umfassen. Eine beispielhafte Ausführungsform eines festen Absorptionsmittels mit Calciumhydroxid und Lithiumchlorid ist Lithiumhydroxidkalk, der unter dem Handelsnamen Lytholyme™ erhältlich ist. Ein Abgasreinigungssystem, das ein solches Absorptionsmittel verwendet, kann insofern vorteilhaft sein, als die Abgasaufbereitung durch die Minimierung der Wärmeentwicklung und die einfache Handhabung des auf Lithiumverbindungen basierenden festen Absorptionsmittels vereinfacht wird.In a further preferred embodiment, which can be combined with the aforementioned embodiments (if a suitable combination of weight percentages is observed), the absorbent comprises calcium hydroxide, in particular at least 30% by weight calcium hydroxide, preferably at least 60% by weight calcium hydroxide, in particular at least 75% by weight calcium hydroxide. Additionally or alternatively, the absorbent comprises at least one catalyst. It can be preferred that the solid absorbent contains at least one catalyst which is based on a lithium compound or is implemented as such. In particular, the solid absorbent includes lithium chloride as a catalyst. An absorbent can contain in particular 0.01% by weight to 15% by weight, in particular 0.5% by weight to 10% by weight, in particular 1%-5%, preferably not more than 3% by weight, of a Catalyst include. An exemplary embodiment of a solid absorbent containing calcium hydroxide and lithium chloride is lithium hydroxide lime available under the tradename Lytholyme™. An exhaust gas purification system using such an absorbent can be advantageous in that the exhaust gas treatment is simplified by minimizing heat generation and easy handling of the lithium compound-based solid absorbent.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das im Abgasreinigungssystem verwendete Absorptionsmittel frei von NaO und/oder frei von KOH. Zusätzlich oder alternativ dazu ist das Absorptionsmittel frei von Katalysatoren, die Natrium (Na) und/oder Kalium (K) enthalten. Natrium und Kalium gelten als umweltschädlich.According to one embodiment of the invention, the absorbent used in the exhaust gas purification system is free from NaO and/or free from KOH. Additionally or alternatively, the absorbent is free from catalysts containing sodium (Na) and/or potassium (K). Sodium and potassium are considered harmful to the environment.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das feste Absorptionsmittel des Abgasreinigungssystems eine Bindungskapazität gegenüber Kohlendioxid von mindestens 10 L/100 g auf. Insbesondere beträgt die Bindungskapazität gegenüber Kohlendioxid mindestens 15 L/100 g, vorzugsweise mindestens 25 L/100 g. Dadurch kann das erfindungsgemäße Abgasreinigungssystem einen wesentlichen Beitrag zur Dekarbonisierung von Handelsschiffen leisten.In a preferred embodiment of the invention, the solid absorbent of the exhaust gas cleaning system has a binding capacity for carbon dioxide of at least 10 L/100 g. In particular, the binding capacity for carbon dioxide is at least 15 L/100 g, preferably at least 25 L/100 g. As a result, the exhaust gas cleaning system according to the invention can make a significant contribution to the decarbonization of merchant ships.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das feste Absorptionsmittel in mindestens einer Kartusche enthalten. Die Kartusche kann insbesondere kanister- oder scheibenförmig sein. Das Abgasreinigungssystem umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von Patronen. Eine einzelne Kartusche des Abgasreinigungssystems, insbesondere der Vielzahl von Kartuschen, kann so ausgebildet sein, dass sie zwischen 1 kg und 1 t des festen Absorptionsmittels enthält, insbesondere zwischen 10 kg und 500 kg, vorzugsweise zwischen 50 kg und 250 kg. Durch die Verwendung von einer oder mehreren Kartuschen wird die Handhabung des Absorptionsmittels besonders einfach und sicher.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the solid absorbent is contained in at least one cartridge. In particular, the cartridge can be in the form of a canister or disc. The emission control system preferably includes a plurality of cartridges. A single cartridge of the exhaust gas purification system, particularly the plurality of cartridges, can be designed to contain between 1 kg and 1 ton of the solid absorbent, particularly between 10 kg and 500 kg, preferably between 50kg and 250kg. The use of one or more cartridges makes handling the absorbent particularly easy and safe.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Abgasreinigungssystem mindestens einen Vorratsbehälter, beispielsweise einen Frachtcontainer oder ein Hochsilo, der zur Aufnahme von Absorptionsmittel, insbesondere von in einer Kartusche oder in mehreren Kartuschen enthaltenen Absorptionsmitteln, ausgebildet ist.In a preferred embodiment, the exhaust gas cleaning system according to the invention comprises at least one storage container, for example a freight container or a tower silo, which is designed to hold absorbents, in particular absorbents contained in one or more cartridges.
In einer Ausführungsform, die mit den vorgenannten Ausführungsformen kombiniert werden kann, umfasst das Abgasreinigungssystem mindestens einen Luftqualitätsmonitor zur Erfassung einer Konzentration mindestens eines gasförmigen Schadstoffs im Abgasstrom. In einer einfachen Ausführungsform ist der mindestens eine Luftqualitätsmonitor so konfiguriert, dass er das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von kritischen Konzentrationen mindestens eines bestimmten gasförmigen Schadstoffs im Abgasstrom im Bereich des Monitors erfasst. Alternativ oder zusätzlich ist der mindestens eine Luftqualitätsmonitor so konfiguriert, dass er die Menge, insbesondere die Spurenmenge, mindestens eines bestimmten gasförmigen Schadstoffs im Abgasstrom im Bereich des Monitors bestimmt. Ein, zwei oder mehrere Luftqualitätsmonitore können in einer Abgasreinigungsanlage an einer oder mehreren unterschiedlichen Positionen zwischen der Schadstoffquelle, wie z.B. einem Verbrennungsmotor, und einer Auslassöffnung der Abgasanlage in die Atmosphäre, wie z.B. einem Trichter, angeordnet sein. Das Abgassystem kann insbesondere einen primären Luftqualitätsmonitor umfassen, der stromaufwärts des Absorptionsmittels angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Abgassystem insbesondere einen sekundären Luftqualitätsmonitor umfassen, der stromabwärts des Absorptionsmittels angeordnet ist.In one embodiment, which can be combined with the aforementioned embodiments, the exhaust gas cleaning system comprises at least one air quality monitor for detecting a concentration of at least one gaseous pollutant in the exhaust gas flow. In a simple embodiment, the at least one air quality monitor is configured to detect the presence or absence of critical concentrations of at least one particular gaseous pollutant in the exhaust stream in the area of the monitor. Alternatively or additionally, the at least one air quality monitor is configured in such a way that it determines the quantity, in particular the trace quantity, of at least one specific gaseous pollutant in the exhaust gas flow in the area of the monitor. One, two, or more air quality monitors may be located in an emission control system at one or more different locations between the pollutant source, such as an internal combustion engine, and an exhaust port of the exhaust system to the atmosphere, such as a funnel. In particular, the exhaust system may include a primary air quality monitor located upstream of the absorbent. Alternatively or additionally, the exhaust system may include, in particular, a secondary air quality monitor located downstream of the absorbent.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Abgasreinigungssystem mindestens einen Gaseigenschaftssensor, insbesondere einen Gasdrucksensor und/oder Gastemperatursensor. Der Gaseigenschaftssensor ist insbesondere in der Nähe eines Luftqualitätsmonitors angeordnet. Ein Luftqualitätsmonitor kann mit mindestens einem Temperaturmonitor und/oder einem Gasdruckmonitor kombiniert werden, um die Überwachungsqualität zu erhöhen.In a further embodiment, the exhaust gas cleaning system comprises at least one gas property sensor, in particular a gas pressure sensor and/or gas temperature sensor. In particular, the gas property sensor is arranged in the vicinity of an air quality monitor. An air quality monitor can be combined with at least one temperature monitor and/or one gas pressure monitor to increase monitoring quality.
Insbesondere ist die erfindungsgemäße Abgasreinigungsanlage frei von jeglichen Wassereinspritzmitteln. Vorzugsweise ist das Abgasreinigungssystem so ausgestaltet, dass gasförmige Schadstoffe durch den Einsatz des festen Absorptionsmittels ohne den Einsatz von Wasser zumindest teilweise aus dem Abgasstrom entfernt werden.In particular, the emission control system according to the invention is free from any water injection means. The exhaust gas cleaning system is preferably designed in such a way that gaseous pollutants are at least partially removed from the exhaust gas stream by using the solid absorbent without using water.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Handelsschiff mit einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Schiffsmotor und einem Abgassystem zur Ableitung der vom Schiffsmotor abgegebenen Abgase über einen Trichter. Bei dem Handelsschiff kann es sich insbesondere um ein Containerschiff, einen Schüttgutfrachter, ein Öltankschiff, ein Chemikalientankschiff, ein Stückgutfrachtschiff, ein Flüssiggastankschiff oder dergleichen handeln. Der Schiffsmotor kann ein Antriebsmotor oder ein Hilfsmotor sein. Herkömmliche Handelsschiffe, die einen Schiffsmotor enthalten, stoßen im Allgemeinen 10.000 bis 100.000 t Kohlendioxid pro Jahr aus. Es versteht sich, dass das Handelsschiff mehrere Motoren mit getrennten Abgassystemen oder ein kombiniertes Abgassystem umfassen kann. Erfindungsgemäß umfasst das Abgassystem des Handelsschiffs ein Abgasreinigungssystem wie oben beschrieben.One aspect of the invention relates to a merchant ship with a ship's engine designed as an internal combustion engine and an exhaust system for discharging the exhaust gases emitted by the ship's engine via a funnel. The merchant ship can in particular be a container ship, a bulk freighter, an oil tanker, a chemical tanker, a general cargo ship, a liquid gas tanker or the like. The ship's engine can be a propulsion engine or an auxiliary engine. Conventional merchant ships containing a marine engine generally emit 10,000 to 100,000 tonnes of carbon dioxide per year. It goes without saying that the merchant ship can comprise several engines with separate exhaust systems or a combined exhaust system. According to the invention, the exhaust gas system of the merchant ship comprises an exhaust gas purification system as described above.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handelsschiffs umfasst das Abgassystem eine Abgasaufbereitungsleitung wie einen Turm, optional einen Kühlturm, wobei die Leitung zur Führung des Abgasstroms ausgebildet ist. Die Abgasaufbereitungsleitung, insbesondere der Turm, weist mindestens eine Aufnahme für das Absorptionsmittel auf. Vorzugsweise ist die mindestens eine Aufnahme zur Aufnahme von mindestens einer Kartusche mit dem festen Absorptionsmittel ausgebildet. Insbesondere umfasst das Absaugsystem mindestens eine Aufnahme zur Aufnahme einer oder mehrerer Kartuschen. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Absaugsystem eine Vielzahl von Aufnahmen, die jeweils zur Aufnahme einer oder mehrerer Kartuschen ausgebildet sind.In a preferred embodiment of the merchant ship according to the invention, the exhaust gas system comprises an exhaust gas treatment line such as a tower, optionally a cooling tower, the line being designed to guide the exhaust gas flow. The exhaust gas treatment line, in particular the tower, has at least one receptacle for the absorbent. The at least one receptacle is preferably designed to accommodate at least one cartridge containing the solid absorbent. In particular, the suction system includes at least one receptacle for receiving one or more cartridges. Alternatively or additionally, the suction system comprises a large number of receptacles, each of which is designed to receive one or more cartridges.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Handelsschiffs umfasst das Abgassystem mindestens ein Gebläse, das dazu ausgebildet ist, Abgas in die Abgasaufbereitungsleitung zu drücken. Insbesondere kann mindestens ein Gebläse, beispielsweise ein erstes Gebläse, ausgebildet sein, um Abgas aus dem Schiffsmotor in die Abgasaufbereitungsleitung zu drücken. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Abgassystem mindestens ein Gebläse, das so konfiguriert ist, dass es Abgas aus der Abgasaufbereitungsleitung herausdrängt. Insbesondere kann das Abgassystem mindestens ein Gebläse, z. B. ein zweites Gebläse, umfassen, das so konfiguriert ist, dass es das Abgas aus der Abgasaufbereitungsleitung in einen Trichter drückt. Das Absaugsystem kann ein erstes Gebläse stromaufwärts des Absorptionsmittels und ein zweites Gebläse stromabwärts des Absorptionsmittels umfassen. Das Gebläse kann zum Beispiel als Saugzuggebläse oder als Saugzuggebläse ausgeführt sein.In a further embodiment of the merchant ship according to the invention, the exhaust gas system comprises at least one fan which is designed to force exhaust gas into the exhaust gas treatment line. In particular, at least one fan, for example a first fan, can be designed to force exhaust gas from the ship's engine into the exhaust gas treatment line. Alternatively or additionally, the exhaust system includes at least one fan configured to force exhaust gas out of the exhaust treatment line. In particular, the exhaust system can have at least one fan, e.g. a second fan configured to force exhaust from the exhaust treatment line into a funnel. The evacuation system may include a first fan upstream of the absorbent and a second fan downstream of the absorbent. The fan can be designed, for example, as an induced draft fan or as an induced draft fan.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handelsschiffs, die mit den vorgenannten Ausführungsformen kombiniert werden kann, umfasst die Abgasbehandlungsleitung, insbesondere der Turm, mindestens einen Gasdemister. Der Gasdemister kann insbesondere einen Maschendemister, einen Zyklon-Demister und/oder einen Faserbett-Demister umfassen oder als solcher ausgeführt sein. Der Gasdemister ist vorzugsweise im Abgassystem, insbesondere in der Abgasaufbereitungsleitung, stromaufwärts des Absorptionsmittels angeordnet. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Abgasaufbereitungsleitung, insbesondere der Turm, ein unterhalb der Aufnahme und optional unterhalb des vorzugsweise ersten Gebläses und/oder Gasdemisters angeordnetes Rückstandssilo.In a further embodiment of the merchant ship according to the invention, which can be combined with the aforementioned embodiments, the exhaust gas treatment line, in particular the tower, comprises at least one gas demister. The gas demister can in particular comprise or be designed as a mesh demister, a cyclone demister and/or a fiber bed demister. The gas demister is preferably arranged in the exhaust gas system, in particular in the exhaust gas treatment line, upstream of the absorbent. Additionally or alternatively, the exhaust gas treatment line, in particular the tower, includes a residue silo arranged below the receptacle and optionally below the preferably first blower and/or gas demister.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handelsschiffs umfasst das Abgassystem ferner mindestens eine Pumpe, die so konfiguriert ist, dass sie einen Abgasstrom vom Schiffsmotor in Richtung des Trichters fördert; einen Abscheider bzw. Tropfenabscheider, der so konfiguriert ist, dass er flüssige Bestandteile und/oder partikelförmige Bestandteile aus gasförmigen Bestandteilen des Abgasstroms entfernt; mindestens ein Rohr, das vorzugsweise mit einem Wärmetauscher, wie einem Spiral-Kühlrohr und/oder einem Kühlrohr aus oder mit Kupfer, ausgestattet ist, um das durch das Rohr strömende Abgas abzukühlen, und das so konfiguriert ist, dass es Abgas vom Schiffsmotor zur Abgasaufbereitungsleitung leitet; ein Rückschlagventil, insbesondere ein passives Rückschlagventil, vorzugsweise ein Tesla-Ventil, das so konfiguriert ist, dass es einen Rückfluss von Abgas aus dem Abgasreinigungssystem verhindert, und das vorzugsweise in dem mindestens einen Rohr angeordnet ist; und/oder eine Turbine, insbesondere eine Tesla-Turbine, die betriebsgemäß mit dem Abgassystem gekoppelt ist und so konfiguriert ist, dass sie durch einen Abgasstrom vom Schiffsmotor zum Trichter angetrieben wird und/oder den Separator, das mindestens eine Gebläse und/oder die Pumpe antreibt. Ein Rückschlagventil kann als passives Rückschlagventil mit fester Geometrie, vorzugsweise als Tesla-Ventil, ausgeführt sein. Ein solches Ventil lässt Flüssigkeiten und/oder Gase bevorzugt in eine Richtung strömen, ohne bewegliche Teile. Insbesondere Tesla-Turbinen haben deutlich geringere Herstellungskosten, was einen sehr wirtschaftlichen Ansatz ermöglicht. Außerdem können Tesla-Turbinen für eine Vielzahl von Flüssigkeiten und/oder Gasen, einschließlich Mischungen mit Feststoffen, verwendet werden. Die Tesla-Turbine besteht aus Scheiben, die nicht unter Kavitationsproblemen leiden, die bei herkömmlichen Turbinen häufig auftreten.In a preferred embodiment of the merchant ship according to the invention, the exhaust system further comprises at least one pump configured to deliver a flow of exhaust gas from the ship's engine toward the funnel; a separator configured to remove liquid components and/or particulate components from gaseous components of the exhaust stream; at least one tube, preferably equipped with a heat exchanger, such as a spiral cooling tube and/or a copper cooling tube, to cool the exhaust gas flowing through the tube and configured to transfer exhaust gas from the ship's engine to the exhaust treatment line conducts; a check valve, in particular a passive check valve, preferably a Tesla valve, configured to prevent backflow of exhaust gas from the emission control system, and which is preferably arranged in the at least one tube; and/or a turbine, particularly a Tesla turbine, operatively coupled to the exhaust system and configured to be driven by a flow of exhaust gas from the marine engine to the funnel, and/or the separator, the at least one fan, and/or the pump drives. A check valve can be designed as a passive check valve with a fixed geometry, preferably as a Tesla valve. Such a valve allows liquids and/or gases to flow preferentially in one direction, with no moving parts. Tesla turbines in particular have significantly lower manufacturing costs, which allows for a very economical approach. In addition, Tesla turbines can be used for a variety of liquids and/or gases, including mixtures with solids. The Tesla turbine consists of discs that do not suffer from cavitation problems common to conventional turbines.
In einer Ausführungsform umfasst ein erfindungsgemäßes Handelsschiff den Vorrat an frischem, insbesondere in mindestens einer Absorptionskartusche eingekapseltem Absorptionsmittel und/oder eine Sammlung von gebrauchtem, schadstoffhaltigem, vorzugsweise schadstoffgesättigtem Absorptionsmittel, wobei insbesondere das Absorptionsmittel in mindestens einer Absorptionskartusche eingekapselt ist. Der Vorrat und/oder die Sammlung kann in Form eines Transportbehälters ausgeführt sein. Ein Transportbehälter kann beispielsweise als Frachtcontainer, wie ein Trockenfrachtcontainer, ein Kühlcontainer, ein Open-Top-Container, ein Flat-Rack-Container, ein Bekleidungscontainer und/oder ein High-Cube-Container ausgebildet sein. Alternativ kann der Vorrat und/oder die Sammlung auch als Turm- bzw. Hochsilo ausgeführt sein. Ein solches Turmsilo kann vorteilhaft in der Nähe einer Abgasaufbereitungsleitung, insbesondere eines Turms, angeordnet sein. Vorzugsweise können ein oder mehrere Turmsilos, die eine Zuführung und/oder Sammlung realisieren, neben einem Abgasturm angeordnet sein. Durch die Unterbringung des Abgassystems einschließlich des Abgasreinigungssystems in Containern kann der Platzbedarf auf dem Handelsschiff minimiert werden, während gleichzeitig Nachrüstungen mit geringer Komplexität für jeden Handelsschiffstyp möglich sind.In one embodiment, a merchant ship according to the invention comprises the supply of fresh absorbent, in particular encapsulated in at least one absorption cartridge, and/or a collection of used, pollutant-containing, preferably pollutant-saturated absorbent, with the absorbent in particular being encapsulated in at least one absorption cartridge. The supply and/or collection can be in the form of a transport container. A transport container can be designed, for example, as a freight container, such as a dry freight container, a refrigerated container, an open-top container, a flat-rack container, a clothing container and/or a high-cube container. Alternatively, the storage and/or the collection can also be designed as a tower or tower silo. Such a tower silo can advantageously be arranged in the vicinity of a waste gas treatment line, in particular a tower. One or more tower silos, which implement a supply and/or collection, can preferably be arranged next to an exhaust gas tower. By accommodating the exhaust gas system, including the exhaust gas cleaning system, in containers, the space requirement on the merchant ship can be minimized, while at the same time retrofits with low complexity are possible for every type of merchant ship.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handelsschiffs umfasst das Absaugsystem mindestens eine Antriebseinrichtung, insbesondere eine Pumpe und/oder ein Gebläse, die dazu eingerichtet sind, Absorptionsmittel in die Leitung, insbesondere aus dem Vorrat, und/oder aus der Leitung, insbesondere zur Sammlung, zu fördern. Dadurch wird die Handhabung der Feststoffabsorption besonders einfach.According to a further embodiment of the merchant ship according to the invention, the suction system comprises at least one drive device, in particular a pump and/or a blower, which are set up to feed absorbents into the line, in particular from the supply, and/or out of the line, in particular for collection support financially. This makes handling the solids absorption particularly easy.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handelsschiffs, die mit den vorgenannten Ausführungsformen kombiniert werden kann, umfasst das Handelsschiff mindestens einen Fracht- oder Transportcontainer, der mindestens eine Pumpe, einen Abscheider, ein Rückschlagventil, eine Turbine, eine Versorgung und/oder eine Sammlung enthält. Eine solche Lösung kann vorteilhaft sein, um bestehende Handelsschiffe nachzurüsten und den Platzbedarf des Abgassystems in einem erfindungsgemäßen Handelsschiff zu verringern. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Schiffsmotor des Handelsschiffs so konfiguriert zum Verbrennen von Kohle, Biokraftstoffen, Brennöl (auch bekannt als Gasöl oder Schiffskraftstoff) und/oder Flüssigerdgas.In one embodiment of the merchant ship according to the invention, which can be combined with the aforementioned embodiments, the merchant ship comprises at least one freight or transport container containing at least one pump, separator, check valve, turbine, supply and/or collection. Such a solution can be advantageous in order to retrofit existing merchant ships and to reduce the space requirement of the exhaust system in a merchant ship according to the invention. In a preferred embodiment of the invention, the merchant ship's engine is configured to burn coal, biofuels, fuel oil (also known as gas oil or marine fuel) and/or LNG.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung mindestens eines vorzugsweise festen Absorptionsmittels auf Basis mindestens einer Lithiumverbindung in einem Abgassystem eines Handelsschiffes zur zumindest teilweisen Entfernung von gasförmigen Schadstoffen, insbesondere von Dioxid, Schwefeloxiden und/oder Stickoxiden, aus dem Abgas eines Schiffsmotors. Der Aspekt der Erfindung kann insbesondere durch den Einsatz eines Abgasreinigungssystems, wie oben beschrieben, realisiert werden.A further aspect of the invention relates to the use of at least one preferably solid absorbent based on at least one lithium compound in an exhaust system of a merchant ship for the at least partial removal of gaseous pollutants, in particular of Dioxide, sulfur oxides and/or nitrogen oxides, from the exhaust gas of a ship's engine. The aspect of the invention can be realized in particular through the use of an exhaust gas purification system as described above.
Gemäß einer Ausführungsform der Verwendung von mindestens einem festen Absorptionsmittel auf Lithiumbasis ist die mindestens eine Lithiumverbindung aus der Liste ausgewählt, die Lithiumchlorid, Lithiumhydroxid, Lithiumsilikat, Lithiumzirkonat und Lithiumcarbonat umfasst.According to one embodiment of the use of at least one lithium-based solid absorbent, the at least one lithium compound is selected from the list comprising lithium chloride, lithium hydroxide, lithium silicate, lithium zirconate and lithium carbonate.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird bei der Verwendung mindestens eines vorzugsweise festen Absorptionsmittels auf Lithiumbasis ein vorzugsweise festes Absorptionsmittel verwendet, das ein Lithiumhydroxidkalk umfasst oder daraus besteht. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Spiralith™ zur zumindest teilweisen Entfernung von Schadstoffen, insbesondere Kohlendioxid, aus dem Abgasstrom des Handelsschiffes eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich wird bei der Verwendung von mindestens einem Lithiumbasierten, vorzugsweise festen Absorptionsmittel ein vorzugsweise festes Absorptionsmittel verwendet, das Kalziumhydroxid und Lithiumchlorid als Katalysator umfasst oder daraus besteht. In einer beispielhaften Ausführungsform kann Litholyme™ oder ein anderes Absorptionsmittel verwendet werden, das beispielsweise mindestens 60 % Kalziumhydroxid , nicht mehr als 10 % Lithiumchlorid und möglicherweise einen Indikator, wie Ethylviolett, zur visuellen Anzeige des Zustands des Absorptionsmittels enthält.In a preferred development of the invention, when at least one preferably solid lithium-based absorbent is used, a preferably solid absorbent is used which comprises or consists of lithium hydroxide lime. In an exemplary embodiment, the Spiralith™ can be used to at least partially remove pollutants, in particular carbon dioxide, from the exhaust gas flow of the merchant ship. Alternatively or additionally, when using at least one lithium-based, preferably solid absorbent, a preferably solid absorbent is used which comprises or consists of calcium hydroxide and lithium chloride as a catalyst. In an exemplary embodiment, Litholyme™ or other absorbent may be used, for example containing at least 60% calcium hydroxide, no more than 10% lithium chloride and possibly an indicator such as ethyl violet for visual indication of the condition of the absorbent.
Der Fachmann wird verstehen, dass es alternativ zu der oben genannten Verwendung mindestens eines Absorptionsmittels auf Basis mindestens einer Lithiumverbindung in einem Handelsschiff im Rahmen der Erfindung möglich ist, ein solches Absorptionsmittel in einem, insbesondere entsprechend ausgerüsteten, Abgassystem einer beliebigen anderen maritimen Struktur, einschließlich nicht-schiffsgebundener maritimer Strukturen, zu verwenden. Die Erfindung bezieht sich also nicht nur auf die vorgenannten Abgasanlagen von Handelsschiffen, sondern alternativ auch auf Abgasanlagen beliebiger anderer maritimer Strukturen, einschließlich nicht-schiffsgebundener maritimer Strukturen, Hafenterminalanlagen, Offshore-Bohrinseln oder dergleichen.The person skilled in the art will understand that, as an alternative to the above-mentioned use of at least one absorbent based on at least one lithium compound in a merchant ship, it is possible within the scope of the invention to use such an absorbent in an, in particular appropriately equipped, exhaust system of any other maritime structure, including not - ship-bound maritime structures to use. The invention thus relates not only to the aforementioned exhaust systems of merchant ships, but alternatively also to exhaust systems of any other maritime structures, including maritime structures that are not connected to ships, port terminal systems, offshore oil platforms or the like.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben. Dem Fachmann, der die vorliegende Offenbarung kennt, wird jedoch klar sein, dass die verschiedenen Aspekte der beanspruchten Erfindung auch in anderen Ausführungen verwirklicht werden können, die von diesen spezifischen Einzelheiten abweichen. In bestimmten Fällen werden Beschreibungen bekannter Vorrichtungen und Verfahren weggelassen, um die Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht durch unnötige Details zu stören.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgasreinigungssystems; und -
2 zeigt eine andere schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Abgasreinigungssystems gemäß der Erfindung.
-
1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an exhaust gas cleaning system according to the invention; and -
2 12 shows another schematic representation of an exemplary embodiment of an emission control system according to the invention.
Die folgende detaillierte Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Figuren. Die gleichen Bezugszeichen können in verschiedenen Zeichnungen verwendet werden, um gleiche oder ähnliche Komponenten zu identifizieren. In der folgenden Beschreibung werden zum Zwecke der Erläuterung und nicht der Einschränkung spezifische Details wie besondere Strukturen, Funktionen usw. dargelegt, um ein umfassendes Verständnis der verschiedenen Aspekte der beanspruchten Erfindung zu ermöglichen.The following detailed description refers to the attached figures. The same reference numbers may be used in different drawings to identify the same or similar components. In the following description, for purposes of explanation and not limitation, specific details such as particular structures, functions, etc. are set forth in order to provide a thorough understanding of the various aspects of the invention as claimed.
Eine erfindungsgemäße Abgasreinigungsanlage wird allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet.An exhaust gas cleaning system according to the invention is denoted in general by the
Erfindungsgemäß wird eine Feststoff-Absorbtionsmittel auf Basis einer Lithiumverbindung verwendet, um gasförmige Schadstoffe zumindest teilweise aus dem Abgas eines Schiffsmotors 2 zu entfernen. Das auf einer Lithiumverbindung basierende Feststoff-Absorbtionsmittel kann in einem Abgassystem, insbesondere einem Abgasreinigungssystem 1, insbesondere gemäß einer Ausführungsform, wie sie im Folgenden beschrieben wird, verwendet werden. Das Feststoff-Absorbtionsmittel auf Basis einer Lithiumverbindung kann beispielsweise Lithiumhydroxid umfassen oder daraus bestehen. Alternativ kann das Feststoff-Absorbtionsmittel auf der Basis einer Lithiumverbindung aus Calciumhydroxid mit einem geringen Anteil an Lithiumchlorid als Katalysator und gegebenenfalls einem Farbindikator bestehen. Vorzugsweise ist das Absorptionsmittel frei von Kaliumhydroxid und frei von Natriumhydroxid. Vorzugsweise ist das Feststoff-Absorbtionsmittel auf Basis einer Lithiumverbindung in einer oder mehreren Kartuschen 10 untergebracht.According to the invention, a solid absorbent based on a lithium compound is used in order to at least partially remove gaseous pollutants from the exhaust gas of a ship's
Bei der in
In einem Schiffsmotor 2 werden Abgase erzeugt. Bei dem Schiffsmotor 2 kann es sich um einen Hilfsmotor oder einen Antriebsmotor handeln, der für die Verbrennung eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffs wie Kohle, Biokraftstoff7e, Brennöl oder Flüssigerdgas ausgelegt ist. Ein oder mehrere Rohre 20 leiten das vom Schiffsmotor 2 ausgestoßene Abgas zur Abgasaufbereitungsleitung 7, in der die Schadstoffe des Abgases durch mindestens ein festes Absorptionsmittel auf Basis einer Lithiumverbindung entfernt werden sollen.Exhaust gases are generated in a ship's
Die Rohrleitung(en) 20 ist/sind mit mindestens einem Rückschlagventil 6 ausgestattet, das als Tesla-Ventil ausgeführt sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Leitung bzw. können die Leitungen 20 mit mindestens einem Wärmetauscher 21 versehen sein. So kann z.B. mindestens ein Rohr 20 als passives Rückschlagventil 6 ausgeführt sein und mit mindestens einem Wärmetauscher 21 umgeben sein. Der Wärmetauscher 21 kann als Ummantelung der Rohrleitung 20 ausgeführt sein, die mit mindestens einem Kühlrohr auf der Basis eines Wasserabflusses versehen ist, vorzugsweise in einem geschlossenen Kreislauf, insbesondere ohne Schlamm oder andere Rückstände zu erzeugen.The pipeline(s) 20 is/are equipped with at least one
Ein erstes Rohr 20 führt die Abgase des Schiffsmotors zu einem ersten Gebläse 4. Das erste Gebläse 4 kann in dem in
Das erste Rohr 20 oder ein anderes Rohr 20 kann den Abgasstrom vom Schiffsmotor 2 zu einer Pumpe 3 leiten, die so konfiguriert ist, dass sie einen Abgasstrom vom Schiffsmotor 2 zur Abgasaufbereitungsleitung 7 und schließlich zur Auslassöffnung des Abgassystems befördert, die durch einen Trichter 9 gebildet werden kann. Die Pumpe 3 ist mit dem Turm 7 oberhalb seines Bodens, aber unterhalb der Aufnahme 11 für das Absorptionsmittel auf Basis einer Lithiumverbindung verbunden.The
Zwischen der Öffnung, durch die die Abgasaufbereitungsleitung 7 den Abgasstrom von der Pumpe 3 oder allgemein dem Schiffsmotor 2 aufnimmt, und der Aufnahme 11 sind ein oder mehrere weitere Abscheider, wie ein Gas-Tropfenabscheider oder Demister 71, vorgesehen. Der Demister 71 ist so konfiguriert, dass er nebelartige Tröpfchen von Wasser oder anderen Flüssigkeiten aus dem Abgasstrom abscheidet, bevor der Abgasstrom die Aufnahme 11 mit dem Absorptionsmittel passiert. Unterhalb des Demisters 71 und/oder im Boden des Turms 7 oder einer anderen Leitung können Rückstände in einem Rückstandssilo 73 gesammelt werden.One or more further separators, such as a gas droplet separator or
Die Abgasaufbereitungsleitung ist mit mindestens einem Absorptionsmittelzustandsmonitor ausgestattet. In dem in
Stromabwärts der Aufnahme 11 für das Absorptionsmittel kann das Abgassystem mit einem Sekundärgebläse 8 ausgestattet sein, das so konfiguriert ist, dass es das Abgas, aus dem die Schadstoffe zumindest teilweise, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig, entfernt wurden, aus der Abgasaufbereitungsleitung, beispielsweise durch einen Trichter 9, in die Atmosphäre befördert. Das Sekundärgebläse 8 kann zum Beispiel ein Saugzuggebläse sein. Zusätzlich oder alternativ kann eine Turbine 5 zur Gewinnung von kinematischer Energie des Abgasstroms vorgesehen sein, um das erste Gebläse 4, den Abscheider 41, das zweite Gebläse 8 und/oder andere Komponenten des Handelsschiffs, vorzugsweise das Abgassystem, besonders bevorzugt das Abgasreinigungssystem 1, anzutreiben. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Turbine 5 als Tesla-Turbine ausgeführt sein.Downstream of the
Die Abgasreinigungsanlage 1 ist mit mindestens einem Luftqualitätsmonitor 31, 33 ausgestattet, der zur Erfassung der Konzentration mindestens eines gasförmigen Schadstoffs im Abgasstrom konfiguriert ist. Ein primärer Luftqualitätsmonitor 33 kann stromaufwärts des Absorptionsmittels angeordnet sein, vorzugsweise stromaufwärts der Aufnahme 11 und/oder innerhalb der Abgasaufbereitungsleitung. Zusätzlich oder alternativ kann stromabwärts des Absorptionsmittels, vorzugsweise stromabwärts der Aufnahme 11 und/oder innerhalb der Abgasaufbereitungsleitung, ein sekundärer Luftqualitätsmonitor 31 vorgesehen sein. Der sekundäre Luftqualitätsmonitor 31 ist vorzugsweise zwischen der Aufnahme 11 und dem Trichter 9 angeordnet. Der primäre Luftqualitätswächter 33 ist vorzugsweise zwischen der Aufnahme 11 und der Pumpe 3 angeordnet.The exhaust
Die Abgasreinigungsanlage 1 kann zusätzlich oder alternativ zu der/den oben erwähnten Qualitätsüberwachung(en) mit mindestens einem Gaseigenschaftssensor ausgestattet sein. Der mindestens eine Gaseigenschaftssensor kann stromaufwärts der Aufnahme 11 für das Absorptionsmittel auf Basis einer Lithiumverbindung, stromabwärts der Aufnahme 11 oder im Bereich der Aufnahme 11 angeordnet sein. Bei der in
In
Angrenzend an den Turm 7 ist ein Vorrat 80 in Form eines Vorratsturms vorgesehen. Ebenfalls angrenzend an den Turm 7 ist eine als Reststoffturm ausgeführte Sammlung 90 vorgesehen. Sowohl der Vorrat 80 als auch die Sammlung 90 dienen der Lagerung von Absorptionsmittel. Der Vorrat 80 hat ein Fenster 58 zur Überwachung des darin befindlichen Absorptionsmittels. Die Sammlung 90 hat ein Fenster 59 zur Überwachung des im Speicher gesammelten Absorptionsmittelrestes, der mit Schadstoffen verunreinigt, vorzugsweise gesättigt, ist.Adjacent to the
Eine Versorgungspumpe und/oder ein Gebläse 84 ist vorgesehen, um frisches Absorptionsmittel aus dem Vorrat 80 in die Aufnahme 11 zu befördern. Die Versorgungspumpe und/oder das Gebläse 84 kann ein Gebläse für Sorptionsmittel umfassen. Die Versorgungspumpe und/oder das Gebläse 84 kann mit einem Saugrohr 85 innerhalb des Vorratsturms verbunden sein. Die Versorgungspumpe und/oder das Gebläse 84 sind so angeordnet, dass sie frisches Absorptionsmittel aus dem Vorrat 80 durch den Eingang 13 in die Abgasaufbereitungsleitung 7 befördern.A supply pump and/or
Eine Austragspumpe und/oder ein Gebläse 94 ist vorgesehen, um das verbrauchte Absorptionsmittel aus der Aufnahme 11 in den Rückstandsturm oder die Sammlung 90 zu befördern. Die Austragspumpe und/oder das Gebläse 94 ist so angeordnet, dass das verbrauchte Absorptionsmittel aus dem Ausgang 14 der Abgasaufbereitungsleitung 7 herausgedrückt wird. Die Austragspumpe und/oder das Gebläse 94 kann ein induziertes Sorptionsmittelgebläse umfassen. Ein zweites Saugrohr 86 kann innerhalb der Aufnahme 11 angeordnet sein, so dass das Absorptionsmittel vom Boden oder einem anderen entfernten Teil der Aufnahme 11 bewegt werden kann.A discharge pump and/or
Die in der obigen Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können für die Realisierung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination von Bedeutung sein.The features disclosed in the above description, the figures and the claims can be important for the realization of the invention in its various embodiments both individually and in any combination.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Abgasreinigungsanlageemission control system
- 22
- Schiffsmotorship engine
- 33
- Pumpepump
- 4, 84, 8
- Gebläsefan
- 55
- Turbineturbine
- 66
- Rückschlagventilcheck valve
- 77
- TurmTower
- 99
- Trichterfunnel
- 1010
- Kartuschecartridge
- 1111
- AufnahmeRecording
- 1313
- EingangEntry
- 1414
- AusgangExit
- 2020
- RohrPipe
- 2121
- Wärmetauscherheat exchanger
- 2323
- optischer Sensoroptical sensor
- 3131
- sekundärer Luftqualitätsmonitorsecondary air quality monitor
- 3333
- primärer Luftqualitätsmonitorprimary air quality monitor
- 3535
- sekundär Gasdrucksensorsecondary gas pressure sensor
- 3636
- primärer Gasdrucksensorprimary gas pressure sensor
- 3737
- sekundärer Temperatursensorsecondary temperature sensor
- 3838
- primärer Temperatursensorprimary temperature sensor
- 4141
- Abscheiderseparator
- 57, 58, 5957, 58, 59
- FensterWindow
- 7171
- Demisterdemister
- 7373
- Rückstandsiloresidue silo
- 8080
- Versorgungcare
- 8484
- Pumpepump
- 85, 8685, 86
- RohrPipe
- 9090
- Sammlungcollection
- 9494
- Pumpepump
Claims (10)
Priority Applications (3)
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NO20220915A NO20220915A1 (en) | 2021-08-26 | 2022-08-25 | Exhaust gas cleaning system for a merchant ship, merchant ship, and use of at least one absorbent agent |
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Family
ID=85508057
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DE19651492A1 (en) | 1996-12-11 | 1998-06-18 | Daimler Benz Ag | Device for removing NO¶x¶ from the exhaust gas of internal combustion engines |
-
2021
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-
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- 2022-08-25 KR KR1020220106544A patent/KR20230033599A/en active Search and Examination
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19651492A1 (en) | 1996-12-11 | 1998-06-18 | Daimler Benz Ag | Device for removing NO¶x¶ from the exhaust gas of internal combustion engines |
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---|---|
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KR20230033599A (en) | 2023-03-08 |
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