DK201900059U3 - CLEANING SYSTEM AND USE - Google Patents
CLEANING SYSTEM AND USE Download PDFInfo
- Publication number
- DK201900059U3 DK201900059U3 DKBA201900059U DKBA201900059U DK201900059U3 DK 201900059 U3 DK201900059 U3 DK 201900059U3 DK BA201900059 U DKBA201900059 U DK BA201900059U DK BA201900059 U DKBA201900059 U DK BA201900059U DK 201900059 U3 DK201900059 U3 DK 201900059U3
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- seawater
- scrubber
- process loop
- section
- scrubber section
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
Abstract
Et rensesystem (0) og en fremgangsmåde til reduktion af SOx og partikelformet stof i udstødningsgasser fra en maritim forbrændingsmotor (2) er tilvejebragt sammen med anvendelsen af et sådant system. Rensesystemet omfatter en lukket første skrubberprocessløjfe (4), som omfatter en første skrubbersektion (10), en åben anden skrubberprocessløjfe (6), som omfatter en anden skrubbersektion (34), og en vandrenseenhed (8). Udstødningsgassen føres gennem den første og anden skrubbersektion. Havvand recirkuleres i den første skrubbersektion til absorbering af partikelformet stof indeholdt i udstødningsgasserne i havvandet. Havvand føres gennem den anden skrubbersektion til absorbering af SOx indeholdt i udstødningsgasserne i havvandet. En strømning af havvand fra den første skrubberprocessløjfe renses af vandrenseenheden før udledning.A purification system (0) and a method for reducing SOx and particulate matter in exhaust gases from a maritime combustion engine (2) are provided together with the use of such a system. The cleaning system comprises a closed first scrubbing process loop (4), which comprises a first scrubbing section (10), an open second scrubbing process loop (6), which comprises a second scrubbing section (34), and a water cleaning unit (8). The exhaust gas is passed through the first and second scrubber sections. Seawater is recycled in the first scrubber section to absorb particulate matter contained in the seawater exhaust gases. Seawater is passed through the second scrubber section to absorb SOx contained in the exhaust gases of the seawater. A flow of seawater from the first scrubber process loop is purified by the water purification unit before discharge.
Description
DK 201900059 U3DK 201900059 U3
FREMBRINGELSENS OMRADE Den foreliggende frembringelse angår et rensesystem til reduktion af SOx og partikelformet stof i udstødningsgasser fra en maritim forbrændingsmotor, brænder eller kedel. Frembringelsen angår også anvendelsen af et sådant system.FIELD OF THE PRODUCTION The present invention relates to a purification system for reducing SOx and particulate matter in exhaust gases from a maritime internal combustion engine, burner or boiler. The invention also relates to the use of such a system.
FREMBRINGELSENS BAGGRUND Under forbrændingen af fossile brændstoffer frigives der i brændstof svovl i form af svovloxider (SOx). Andre forurenende stoffer i forbrændingsgassen er primært partikelformet stof såsom sod-, olie- tungmetalpartikler og nitrogenoxider (NOx). Det er velkendt, at luftforurening har en alvorlig indvirkning på folks sundhed og miljøet. Det er også velkendt, at — svovloxider og nitrogenoxider er de vigtigste prækursorer for syreregn. Nuværende regler vedrørende emissionskontrol af international skibsfart omfatter øvre grænser for svovlindhold i brændstofolie som en foranstaltning til kontrol af SOx-udledninger. Der findes specielle brændstofkvalitetsbestemmelser for SOx i udledningskontrolområder, og der må forventes væsentlige reduktioner af de tilladte brændstofsvovlgrænser inden for nærmeste fremtid. MARPOL Annex VI-loven, som trådte i kraft i maj 2005, som følger bestemmelser fra adskillige EU-direktiver, har lagt en dæmper på den maritime diesels indvirkning på miljøet. Som følge heraf blev der i 2015 indført skrappe svovlreguleringer i Nordeuropa og rundt om USA's kystlinje, og — globalt set forventes der yderligere restriktioner i 2020. Der er forskellige muligheder for udledningsreduktion, som kan anvendes alene eller i kombination. En mulighed er at anvende renere 1BACKGROUND OF THE PRODUCTION During the combustion of fossil fuels, sulfur in the form of sulfur oxides (SOx) is released in the fuel. Other pollutants in the combustion gas are primarily particulate matter such as soot, oil-heavy metal particles and nitrogen oxides (NOx). It is well known that air pollution has a serious impact on people's health and the environment. It is also well known that - sulfur oxides and nitrogen oxides are the most important precursors for acid rain. Current rules on emissions control of international shipping include upper limits for the sulfur content of fuel oil as a measure to control SOx emissions. There are special fuel quality regulations for SOx in emission control areas, and significant reductions in the permitted fuel sulfur limits must be expected in the near future. The MARPOL Annex VI Act, which entered into force in May 2005, which follows the provisions of several EU directives, has put a damper on the environmental impact of maritime diesel. As a result, in 2015, strict sulfur regulations were introduced in Northern Europe and around the US coastline, and - globally, further restrictions are expected in 2020. There are various options for emission reduction that can be used alone or in combination. One option is to use cleaner 1
DK 201900059 U3 brændstoffer såsom destillerede brændstoffer eller lave svovlbrændstoffer. En anden mulighed er at anvende fremgangsmåder til bekæmpelse af udledningen af SOx såsom vådskrubberteknologier, som typisk anvendes ombord på skibe, ved anvendelse af enten havvand eller en kombination af ferskvand og Do alkaliske midler såsom NaOH. Et andet alternativ er tørskrubberteknologier ved anvendelse af granulater af hydreret kalk lime (Ca(OH),) eller keramikmembraner.DK 201900059 U3 fuels such as distilled fuels or low sulfur fuels. Another possibility is to use methods to combat SOx emissions such as wet scrubber technologies typically used on board ships, using either seawater or a combination of fresh water and Do alkaline agents such as NaOH. Another alternative is dry scrubber technologies using granules of hydrated lime lime (Ca (OH)) or ceramic membranes.
Det er velkendt i dag inden for den maritime industri at anvende Exhaust Gas Cleaning (EGC) med henblik på at reducere SOx i udstødningen fra en skibsmotor.It is well known today in the maritime industry to use Exhaust Gas Cleaning (EGC) in order to reduce SOx in the exhaust from a ship engine.
En velkendt vadskrubber af EGC-typen er en sakaldt skrubber med lukket sløjfe, som anvender cirkulerende ferskvand i kombination med et alkalisk middel såsom natriumhydroxid (NaOH) eller natriumcarbonat (Na,CO3) for at udvaske svovloxider og sodpartikler fra udstødningsgassen. For at — kontrollere kvaliteten af det cirkulerende ferskvand, kan en lille mængde deraf periodisk eller kontinuerligt udskiftes med rent ferskvand og enten opbevares på skibet eller udledes over bord efter rensning.A well-known EGC-type calf scrubber is a closed loop so-called scrubber which uses circulating fresh water in combination with an alkaline agent such as sodium hydroxide (NaOH) or sodium carbonate (Na, CO3) to leach sulfur oxides and soot particles from the exhaust gas. To - check the quality of the circulating fresh water, a small amount of it can be periodically or continuously replaced with clean fresh water and either stored on the ship or discharged overboard after cleaning.
Skønt det er skrubbere af den ovenfor nævnte type, der normalt anvendes, hersker der fortsat adskillige uløste eller problematiske forhold.Although scrubbers of the type mentioned above are commonly used, several unresolved or problematic conditions still prevail.
Vandforbrug i et skrubbersystem med lukket sløjfe på grund af fordampning er generelt så højt, at store mængder af ferskvand kontinuerligt skal tilsættes systemet for at holde det i balance. Desuden er vandrensning i et skrubbersystem med lukket sløjfe kritisk. Hvis vandet er for beskidt, må det ikke udledes, og det kan være vanskeligt at undgå en ophobning af sod inde i —skrubberen, hvilket eventuelt kan blokere ventiler og dyser og forårsage funktionsforstyrrelser i skrubbersystemkomponenter. Desuden er forbruget af pH-neutraliserende kemikalier såsom NaOH eller Na>CO; så stort, at det bliver dyrt at anvende skrubbersystemet.Water consumption in a closed loop scrubber system due to evaporation is generally so high that large amounts of fresh water must be continuously added to the system to keep it in balance. In addition, water purification in a closed loop scrubber system is critical. If the water is too dirty, it must not be drained and it can be difficult to avoid an accumulation of soot inside the scrubber, which could block valves and nozzles and cause malfunctions in scrubber system components. In addition, the consumption of pH-neutralizing chemicals such as NaOH or Na> CO; so large that it becomes expensive to use the scrubber system.
22
DK 201900059 U3 EP 1 857 169 A1 offentliggør et ferskvandsskrubbersystem omfattende en to-sektions-skrubber, hvor den første sektion er beregnet til svovlfjernelse, hvorimod den anden sektion er beregnet til kondensering.DK 201900059 U3 EP 1 857 169 A1 discloses a freshwater scrubber system comprising a two-section scrubber, the first section being intended for sulfur removal, whereas the second section is intended for condensation.
En anden velkendt vådskrubber af EGC-typen er den såkaldte skrubber med åben sløjfe, som anvender den naturlige alkalinitet af havvand til udvaskning af svovloxider og sodpartikler fra udstødningsgassen. Der føres så havvand fra havet gennem skrubberen til absorbering af SOx og partikelformet stof i havvandet, før det udledes direkte tilbage i havet.Another well-known EGC-type wet scrubber is the so-called open-loop scrubber, which uses the natural alkalinity of seawater to leach out sulfur oxides and soot particles from the exhaust gas. Seawater is then passed from the sea through the scrubber to absorb SOx and particulate matter into the seawater before being discharged directly back into the sea.
Skønt disse skrubbere med åben sløjfe normalt anvendes, eksisterer der fortsat nogle problematiske miljøforhold. Som et eksempel kan det partikelformede stof, der absorberes i havvandet, der udledes fra skrubberen, forvolde skade på det lokale miljø.Although these open loop scrubbers are commonly used, some problematic environmental conditions still exist. As an example, the particulate matter absorbed into the seawater discharged from the scrubber can cause damage to the local environment.
Der findes nogle få muligheder for at løse dette problem. I et kendt system pumpes havvandet før udledning gennem hydrocykloner for at fjerne forurenende stoffer. Ulempen ved dette system er, at det både er meget stort, og at det kræver stor mængde af energi for at anvende pumperne.There are a few options to solve this problem. In a known system, the seawater is pumped before discharge through hydrocyclones to remove pollutants. The disadvantage of this system is that it is both very large and that it requires a large amount of energy to use the pumps.
OFFENTLIGGØRELSE AF FREMBRINGELSEN Et formål med den foreliggende frembringelse er at tilvejebringe en — mulighed for maritim udstødningsgasrensning ved hjælp af havvand med en reduceret turbiditet, dvs. en reduceret mængde af partikelformet stof i havvandet, der skal udledes, sammenlignet med kendt teknik.PUBLICATION OF THE PRODUCTION An object of the present invention is to provide an - possibility of maritime exhaust gas purification by means of seawater with a reduced turbidity, i.e. a reduced amount of particulate matter in the seawater to be discharged, compared to the prior art.
Et rensesystem såvel som en anvendelse af et sådant rensesystem for at opfylde det ovennævnte formål er defineret i de vedlagte krav og redegjort for —idetnedenstående.A cleaning system as well as an application of such a cleaning system to fulfill the above purpose is defined in the appended claims and set forth in the foregoing.
Rensesystemet ifølge frembringelsen er indrettet til reduktion af SOx og partikelformet stof i udstødningsgasser fra en maritim forbrændingsmotor, brænder eller kedel. Rensesystemet omfatter en lukket første skrubberprocessløjfe, en vandrenseenhed og en åben anden 3The purification system according to the invention is designed for the reduction of SOx and particulate matter in exhaust gases from a maritime internal combustion engine, burner or boiler. The cleaning system comprises a closed first scrubber process loop, a water purification unit and an open second 3
DK 201900059 U3 skrubberprocessløjfe. Den første skrubberprocessløjfe omfatter en første skrubbersektion og en cirkulationspumpe, som er indrettet til at recirkulere havvand i den første skrubberprocessløjfe og gennem den første skrubbersektion. Et første indløb af den første skrubbersektion kan forbindes med den maritime forbrændingsmotor, brænder eller kedel for at tillade indføring af udstødningsgasser i den første skrubbersektion og muliggøre kontakt mellem udstødningsgasserne og havvandet, der recirkulerer gennem den første skrubbersektion, til absorbering af partikelformet stof i det recirkulerende havvand for at opnå delvist rensede og kølede — udstødningsgasser. Den første skrubberprocessløjfe kan forbindes med en første havvandsforsyning for at tillade en strømning af havvand til den første skrubberprocessløjfe. Et indløb af vandrenseenheden kommunikerer med den første skrubberprocessløjfe for at tillade en strømning af havvand fra den første skrubberprocessløjfe til vandrenseenheden til rensning før udledning. Den — anden skrubberprocessløjfe kan forbindes med en anden havvandsforsyning. Den anden skrubberprocessløjfe omfatter en anden skrubbersektion og en fødepumpe, som er indrettet til at føre havvand fra den anden havvandsforsyning i den anden skrubberprocessløjfe og gennem den anden skrubbersektion. Et udløb af den anden skrubbersektion er indrettet til — udledning af havvand fra den anden skrubbersektion. Rensesystemet omfatter endvidere en kommunikation mellem den første og den anden skrubbersektion. Kommunikationen tillader overførsel af de delvist rensede og kølede udstødningsgasser fra den første skrubbersektion til den anden skrubbersektion og muliggør kontakt mellem de delvist rensede og kølede udstødningsgasser og havvandet ført gennem den anden skrubbersektion til absorbering af SOx i havvandet ført gennem den anden skrubbersektion for at opnå yderligere rensede udstødningsgasser.DK 201900059 U3 scrubber process loop. The first scrubber process loop comprises a first scrubber section and a circulation pump which is arranged to recirculate seawater in the first scrubber process loop and through the first scrubber section. A first inlet of the first scrubber section may be connected to the maritime combustion engine, burner or boiler to allow the introduction of exhaust gases into the first scrubber section and enable contact between the exhaust gases and the seawater recirculating through the first scrubber section to absorb particulate matter in the recirculation seawater to obtain partially purified and cooled - exhaust gases. The first scrubber process loop can be connected to a first seawater supply to allow a flow of seawater to the first scrubber process loop. An inlet of the water purification unit communicates with the first scrubber process loop to allow a flow of seawater from the first scrubber process loop to the water purification unit for pre-discharge purification. The second scrubber process loop can be connected to another seawater supply. The second scrubber process loop comprises a second scrubber section and a feed pump which is arranged to carry seawater from the second seawater supply in the second scrubber process loop and through the second scrubber section. An outlet of the second scrubber section is arranged for - discharge of seawater from the second scrubber section. The cleaning system further comprises a communication between the first and the second scrubber section. The communication allows the transfer of the partially purified and cooled exhaust gases from the first scrubber section to the second scrubber section and allows contact between the partially purified and cooled exhaust gases and the seawater passed through the second scrubber section to absorb SOx in the seawater passed through the second scrubber section to achieve further purified exhaust gases.
Den første skrubberprocessløjfe er lukket, hvilket betyder, at et indløb af den første skrubbersektion er direkte eller indirekte forbundet med et udløb af den første skrubbersektion for at tillade havvandsrecirkulation gennem den 4The first scrubber process loop is closed, which means that an inlet of the first scrubber section is directly or indirectly connected to an outlet of the first scrubber section to allow seawater recirculation through the 4
DK 201900059 U3 første skrubbersektion. Derimod er den anden skrubberprocessløjfe åben, hvilket betyder, at den er indrettet til at føre havvand gennem den anden skrubbersektion kun én gang før udledning af havvand, hvilket ikke kræver nogen indløbs-udløbs-forbindelse.DK 201900059 U3 first scrubber section. In contrast, the second scrubber process loop is open, which means that it is arranged to pass seawater through the second scrubber section only once before discharging seawater, which does not require any inlet-outlet connection.
Rensesystemet ifølge frembringelsen har således to skrubberprocessløjfer, som hver omfatter en respektiv skrubbersektion. Udstødningsgassen vil først blive ført gennem den første skrubbersektion og derefter gennem den anden skrubbersektion. Størstedelen af det partikelformede stof, som er indeholdt i udstødningsgassen, vil blive absorberet iden første skrubbersektion, dvs. i havvandet, der recirkulerer i den første skrubberprocessløjfe. Havvandet i den første skrubberprocessløjfe recirkuleres gennem den første skrubbersektion flere gange, hvilket således vil omdanne det recirkulerende havvand til en tung sod- og olie-kontamineret sort væske. Eftersom rensesystemet omfatter en vandrenseenhed, er det muligt at rense beskidt havvand, som er tømt fra den første skrubberprocessløjfe. Udstødningsgassen har typisk et højt niveau af SO. Derfor vil pH'en af havvandet, som recirkulerer i den første skrubberprocessløjfe, typisk falde til en værdi under 3. Havvand, som har en sådan lav pH, absorberer i det væsentlige ingen SO,, hvilket gør den første skrubberprocessløjfe primært dedikeret til — fjernelse af partikelformet stof fra udstødningsgassen.The cleaning system according to the invention thus has two scrubber process loops, each of which comprises a respective scrubber section. The exhaust gas will first be passed through the first scrubber section and then through the second scrubber section. Most of the particulate matter contained in the exhaust gas will be absorbed in the first scrubber section, i.e. in the seawater recirculating in the first scrubber process loop. The seawater in the first scrubber process loop is recycled through the first scrubber section several times, thus converting the recirculating seawater into a heavy soot and oil-contaminated black liquid. Since the purification system comprises a water purification unit, it is possible to purify dirty seawater which has been emptied from the first scrubber process loop. The exhaust gas typically has a high level of SO. Therefore, the pH of the seawater recirculating in the first scrubber process loop will typically drop to a value below 3. Seawater having such a low pH absorbs substantially no SO 2, making the first scrubber process loop primarily dedicated to - removal of particulate matter from the exhaust gas.
Desuden er udstødningsgassens temperatur typisk høj. Havvandet, der recirkulerer gennem den første skrubbersektion, vil derfor blive opvarmet, hvilket resulterer i vandfordampning og således øgede koncentrationer af sod, olie og salte i havvandet, der recirkulerer i den første skrubberprocessløjfe.In addition, the exhaust gas temperature is typically high. The seawater recirculating through the first scrubber section will therefore be heated, resulting in water evaporation and thus increased concentrations of soot, oil and salts in the seawater recirculating in the first scrubber process loop.
Eftersom den første skrubberprocessløjfe kan forbindes med en første havvandsforsyning, er der mulighed for efterfyldning af havvand for at kompensere for det fordampede vand såvel som det beskidte havvand, som er tømt til rensning i vandrenseenheden.Since the first scrubber process loop can be connected to a first seawater supply, it is possible to refill seawater to compensate for the evaporated water as well as the dirty seawater which has been emptied for purification in the water purification unit.
Den anden skrubberprocessløjfe vil på grund af den første processløjfe være i det væsentlige fri for sod- og oliepartikler, dvs. have en lav turbiditet, 5Due to the first process loop, the second scrubber process loop will be substantially free of soot and oil particles, i.e. have a low turbidity, 5
DK 201900059 U3 hvilket gør det muligt at anvende havvandet, der føres gennem den anden skrubbersektion, for at udvaske SO, indeholdt i udstødningsgassen uden at være bekymret for uønsket sod- og olieabsorption i havvandet, som ville resultere i øget turbiditet i havvandet, der skal udledes fra den anden — skrubbersektion.DK 201900059 U3 which makes it possible to use the seawater passed through the second scrubber section to leach SO, contained in the exhaust gas without having to worry about unwanted soot and oil absorption in the seawater, which would result in increased turbidity in the seawater to be derived from the other - scrubber section.
En fordel ved rensesystemet ifølge frembringelsen er, at strømningen af havvand, der skal renses i vandrenseenheden, kan være relativt lille sammenlignet med en samlet havvandsstrømning ind i rensesystemet, men det vil dog stadig indeholde størstedelen af det partikelformede stof fra — udstødningsgassen. Som konsekvens heraf vil det være meget nemmere at konstruere en effektiv og kompakt vandrenseenhed.An advantage of the purification system according to the invention is that the flow of seawater to be purified in the water purification unit can be relatively small compared to a total seawater flow into the purification system, but it will still contain the majority of the particulate matter from the exhaust gas. As a result, it will be much easier to construct an efficient and compact water purification unit.
Rensesystemet kan desuden omfatte et blandingskammer. Et andet indløb af blandingskammeret kan kommunikere med udløbet af den anden skrubbersektion for at tillade en strømning af havvand fra den anden — skrubbersektion til blandingskammeret. Desuden kan et første indløb af blandingskammeret kommunikere med et første udløb af vandrenseenheden for at tillade en strømning af renset havvand fra vandrenseenheden til blandingskammeret. Blandingskammeret kan endvidere omfatte et udløb til udledning af en blanding af det rensede vand og havvandet fra den anden — skrubbersektion.The cleaning system may further comprise a mixing chamber. A second inlet of the mixing chamber may communicate with the outlet of the second scrubber section to allow a flow of seawater from the second scrubber section to the mixing chamber. In addition, a first inlet of the mixing chamber may communicate with a first outlet of the water purification unit to allow a flow of purified seawater from the water purification unit to the mixing chamber. The mixing chamber may further comprise an outlet for discharging a mixture of the purified water and the seawater from the other - scrubber section.
Koncentrationen af partikelformet stof i havvandet, som forlader vandrenseenheden, kan variere over tid. For eksempel kan koncentrationen være højere i forbindelse med unormal vandrenseenhedsdrift såsom under opstart, standsnings- eller selvrensesekvenser. Tilvejebringelsen af blandingskammeret og derved muligheden for at blande havvandet fra vandrenseenheden med havvandet med lav turbiditet fra den anden skrubbersektion før udledning, gør det muligt at holde turbiditetsværdien af havvandet, der udledes fra rensesystemet, så lav og jævn som mulig.The concentration of particulate matter in the seawater leaving the water purification unit can vary over time. For example, the concentration may be higher in connection with abnormal water purification unit operation such as during start-up, stopping or self-cleaning sequences. The provision of the mixing chamber and thereby the possibility of mixing the seawater from the water purification unit with the low turbidity seawater from the second scrubber section before discharge makes it possible to keep the turbidity value of the seawater discharged from the purification system as low and even as possible.
Rensesystemet kan være på en sådan måde, at den første — skrubberprocessløjfe yderligere omfatter en cirkulationstank, som er indrettet til 6The cleaning system may be in such a way that the first - scrubber process loop further comprises a circulation tank which is arranged for 6
DK 201900059 U3 at indeholde havvandet, der recirkulerer i den første skrubberprocessløjfe.DK 201900059 U3 to contain the seawater that recirculates in the first scrubber process loop.
Et indløb af cirkulationstanken kan kommunikere med et udløb af den første skrubbersektion for at tillade en strømning af havvand fra den første skrubbersektion til cirkulationstanken.An inlet of the circulation tank may communicate with an outlet of the first scrubber section to allow a flow of seawater from the first scrubber section to the circulation tank.
Et første udløb af cirkulationstanken kan kommunikere med et andet indløb af den første skrubbersektion for at tillade en strømning af havvand fra cirkulationstanken til den første skrubbersektion.A first outlet of the circulation tank may communicate with a second inlet of the first scrubber section to allow a flow of seawater from the circulation tank to the first scrubber section.
Cirkulationstanken kan være konfigureret til at rumme havvandet, der skal recirkuleres i den første skrubberprocessløjfe under standsningen af rensesystemet.The circulation tank may be configured to accommodate the seawater to be recirculated in the first scrubber process loop during the shutdown of the purification system.
Cirkulationstanken kan endvidere være indrettet til at fungere som en settlingstank for havvandet, før dette tilføres vandrenseenheden.The circulation tank can furthermore be arranged to function as a settling tank for the seawater before this is supplied to the water purification unit.
Rensesystemet kan endvidere omfatte en første varmeveksler, som er anbragt mellem den første skrubberprocessløjfe og vandrenseenheden og indrettet til køling af havvandet, der strømmer fra den første skrubberprocessløjfe til vandrenseenheden.The purification system may further comprise a first heat exchanger, which is arranged between the first scrubber process loop and the water purification unit and arranged to cool the seawater flowing from the first scrubber process loop to the water purification unit.
Den første varmeveksler kan være — indrettet til at holde en temperatur af havvandet, der strømmer fra den første skrubberprocessløjfe til vandrenseenheden, i området fra 0 — 50 °C og fortrinsvis 5 - 35°C.The first heat exchanger may be - arranged to maintain a temperature of the seawater flowing from the first scrubber process loop to the water purification unit, in the range from 0 - 50 ° C and preferably 5 - 35 ° C.
Havvandets kloridindhold er relativt højt, hvilket gør havvand, især varmt havvand, korrosivt.The chloride content of seawater is relatively high, which makes seawater, especially warm seawater, corrosive.
Ved køling af havvandet reduceres dets korrosion, som til gengæld reducerer den korrosive slitage af metaler, der anvendes i vandrenseenheden og rørforbindelsen, som er forbundet dermed.By cooling the seawater, its corrosion is reduced, which in turn reduces the corrosive wear of metals used in the water purification unit and the pipe connection associated therewith.
Rensesystemet kan endvidere omfatte en kemisk doseringsenhed, som er anbragt mellem den første skrubberprocessløjfe og vandrenseenheden.The cleaning system may further comprise a chemical dosing unit which is arranged between the first scrubber process loop and the water cleaning unit.
Den kemiske doseringsenhed kan være indrettet til at tilsætte et alkalisk kemikalie til havvandet, der strømmer fra den første skrubberprocessløjfe til vandrenseenheden.The chemical dosing unit may be arranged to add an alkaline chemical to the seawater flowing from the first scrubbing process loop to the water purification unit.
Den kemiske doseringsenhed kan være indrettet til at holde en pH-værdi af havvandet, som strømmer fra den første skrubberprocessløjfe til vandrenseenheden, i området fra 3 — 10 og fortrinsvis 6 - 8. 7The chemical dosing unit may be arranged to maintain a pH value of the seawater flowing from the first scrubbing process loop to the water purification unit, in the range from 3 - 10 and preferably 6 - 8. 7
DK 201900059 U3 Som nævnt ovenfor vil havvandet, der recirkulerer i den første skrubberprocessløjfe, have en lav pH grundet det høje niveau af SO, i udstødningsgassen. En lav pH gør havvandet mere korrosivt. Desuden er rensningen af havvandet nemmere, når det har en pH tæt på 7 end en lav pH på grund af den isoelektriske ladning af sod-/oliepartiklerne. Fordelen ved justering af havvandets pH, efter at det har forladt den første skrubberprocessløjfe, er, at havvandet så ikke længere kan absorbere SOx fra udstødningsgassen, hvilket muliggør en betydelig begrænsning af det alkaliske kemiske forbrug. Som et resultat kan det alkaliske kemiske forbrug være mindre end 10 % af det af et konventionelt skrubbersystem med lukket sløjfe.DK 201900059 U3 As mentioned above, the seawater recirculating in the first scrubber process loop will have a low pH due to the high level of SO, in the exhaust gas. A low pH makes the seawater more corrosive. In addition, the purification of seawater is easier when it has a pH close to 7 than a low pH due to the isoelectric charge of the soot / oil particles. The advantage of adjusting the pH of the seawater after it has left the first scrubber process loop is that the seawater can then no longer absorb SOx from the exhaust gas, which allows a significant limitation of the alkaline chemical consumption. As a result, the alkaline chemical consumption may be less than 10% of that of a conventional closed loop scrubber system.
Rensesystemet kan være sådan, at den første skrubberprocessløjfe endvidere omfatter en anden varmeveksler, som er indrettet til at køle havvandet, der recirkulerer i den første skrubberprocessløjfe. Den anden varmeveksler kan være indrettet til at holde en temperatur af havvandet, der skal optages af den første skrubbersektion, i området fra 0 — 50 °C og fortrinsvis 5 - 35 °C.The purification system may be such that the first scrubber process loop further comprises a second heat exchanger arranged to cool the seawater recirculating in the first scrubber process loop. The second heat exchanger may be arranged to maintain a temperature of the seawater to be absorbed by the first scrubber section in the range from 0 - 50 ° C and preferably 5 - 35 ° C.
Når temperaturen af havvandet, der recirkulerer i den første skrubberprocessløjfe, reduceres, vil fordampningen i den første skrubbersektion blive reduceret, som til gengæld vil tillade en øget mængde af > havvandsrecirkulationer og således reducere den nødvendige strømning af havvand fra den første skrubberprocessløjfe til vandrenseenheden. Man skal gøre sig klart, at den koldeste mulige temperatur inden for områderne ovenfor vil give den bedste ydelse.When the temperature of the seawater recirculating in the first scrubber process loop is reduced, the evaporation in the first scrubber section will be reduced, which in turn will allow an increased amount of> seawater recirculations and thus reduce the required flow of seawater from the first scrubber process loop to the water purification unit. One must realize that the coldest possible temperature within the areas above will give the best performance.
Rensesystemet kan endvidere omfatte en kommunikation mellem den —D anden skrubberprocessløjfe og den første skrubberprocessløjfe, som er indrettet til at føre havvand fra den anden skrubberprocessløjfe til den første skrubberprocessløjfe. Den første havvandsforsyning og den anden havvandsforsyning vil følgelig være en og samme havvandsforsyning, som gør rensesystemet mindre komplekst.The purification system may further comprise a communication between the second scrubber process loop and the first scrubber process loop, which is arranged to carry seawater from the second scrubber process loop to the first scrubber process loop. The first seawater supply and the second seawater supply will consequently be one and the same seawater supply, which makes the purification system less complex.
88
DK 201900059 U3 Rensesystemet kan ydermere vaere sadan, at kommunikationen mellem den første og den anden skrubbersektion omfatter en demister, som er indrettet til at tillade passagen af gas fra den første skrubbersektion til den anden skrubbersektion, mens væsker tilbageholdes i den første — skrubbersektion.DK 201900059 U3 The cleaning system may furthermore be such that the communication between the first and the second scrubber section comprises a demister which is arranged to allow the passage of gas from the first scrubber section to the second scrubber section, while liquids are retained in the first - scrubber section.
Væskerne er kondenseringsvand fra udstødnings- og/eller havvandsdråberne udtrukket med udstødningsgassen, hvor sidstnævnte endvidere begrænser sod- og oliebelastningen i den anden skrubbersektion.The liquids are condensing water from the exhaust and / or seawater droplets extracted with the exhaust gas, the latter further limiting the soot and oil load in the second scrubber section.
En fremgangsmåde beskrevet heri er til reduktion af SOx og — partikelformet stof i udstødningsgasser fra en maritim forbrændingsmotor, brænder eller kedel. Fremgangsmåde omfatter de følgende trin (som ikke behøver at blive udført i den nedenstående rækkefølge, og hvoraf nogle kan udføres samtidigt): at recirkulere havvand i en lukket første skrubberprocessløjfe og gennem en første skrubbersektion omfattet i den første skrubberprocessløjfe, at føre udstødningsgasser fra den maritime forbrændingsmotor, brænder eller kedel ind i den første skrubbersektion for at muliggøre kontakt mellem udstødningsgasserne og havvandet, der recirkulerer gennem den første skrubbersektion til absorbering af partikelformet stof i det recirkulerende > havvand for at opnå delvist rensede og kølede udstødningsgasser, at føre fra en første havvandsforsyning en strømning af havvand til den første skrubberprocessløjfe, at føre en strømning af havvand fra den første skrubberprocessløjfe til en vandrenseenhed til rensning før udledning, at føre havvand fra en anden havvandsforsyning i en åben anden skrubberprocessløjfe og gennem en anden skrubbersektion omfattet i den anden skrubberprocessløjfe, at udlede havvand fra den anden skrubbersektion og at overføre de delvist rensede og kølede udstødningsgasser fra den første skrubbersektion til den anden skrubbersektion for at muliggøre kontakt 9One method described herein is for the reduction of SOx and particulate matter in exhaust gases from a maritime internal combustion engine, burner or boiler. Method includes the following steps (which need not be performed in the order below, some of which may be performed simultaneously): recirculating seawater in a closed first scrubber process loop and passing through a first scrubber section included in the first scrubber process loop, conducting exhaust gases from the maritime internal combustion engine, burner or boiler into the first scrubber section to allow contact between the exhaust gases and the seawater recirculating through the first scrubber section to absorb particulate matter in the recirculating> seawater to obtain partially purified and cooled exhaust gases, to feed from a first seawater supply a flow of seawater to the first scrubber process loop, to direct a flow of seawater from the first scrubber process loop to a water purification unit for pre-discharge treatment, to direct seawater from a second seawater supply into an open second scrubber process loop and through a second scrubber section included in the second scrubber process loop, discharging seawater from the second scrubber section and transferring the partially purified and cooled exhaust gases from the first scrubber section to the second scrubber section to enable contact 9
DK 201900059 U3 mellem de delvist rensede og kølede udstødningsgasser og havvandet ført gennem den anden skrubbersektion til absorbering af SOx i havvandet ført gennem den anden skrubbersektion for at opnå yderligere rensede udstødningsgasser.DK 201900059 U3 between the partially purified and cooled exhaust gases and the seawater passed through the second scrubber section to absorb SOx in the seawater passed through the second scrubber section to obtain further purified exhaust gases.
Fremgangsmåden kan omfatte recirkulering af havvandet gennem den første skrubbersektion mellem 2 og 40 gange, og fortrinsvis 10-20 gange, før det føres til vandrenseenheden, for at begrænse strømningen til vandrenseenheden til mindre end 5 % af en samlet havvandsstrømning gennem den første og anden skrubbersektion.The method may comprise recirculating the seawater through the first scrubber section between 2 and 40 times, and preferably 10-20 times before it is fed to the water purification unit, to limit the flow to the water purification unit to less than 5% of a total seawater flow through the first and second scrubber sections. .
Fremgangsmåden kan omfatte tilførsel af en strømning af havvand fra den anden skrubbersektion til et blandingskammer, tilførsel af en strømning af renset havvand fra vandrenseenheden til blandingskammeret og udledning af en blanding af det rensede vand og havvandet fra den anden skrubbersektion.The method may comprise supplying a flow of seawater from the second scrubber section to a mixing chamber, supplying a flow of purified seawater from the water purification unit to the mixing chamber and discharging a mixture of the purified water and the seawater from the second scrubber section.
Fremgangsmåden kan omfatte tilførsel af havvand fra den anden — skrubberprocessløjfe, opstrøms eller nedstrøms af den anden skrubbersektion, til den første skrubberprocessløjfe, den første havvandsforsyning og den anden havvandsforsyning, som er en og samme havvandsforsyning.The method may comprise supplying seawater from the second - scrubber process loop, upstream or downstream of the second scrubber section, to the first scrubber process loop, the first seawater supply and the second seawater supply, which are one and the same seawater supply.
Fremgangsmåden kan omfatte køling af havvandet, der strømmer fra den første skrubberprocessløjfe til vandrenseenheden, til en temperatur i > området fra 0 — 50 °C og fortrinsvis 5 - 35 °C.The method may comprise cooling the seawater flowing from the first scrubber process loop to the water purification unit to a temperature in the range from 0 - 50 ° C and preferably 5 - 35 ° C.
Fremgangsmåden kan omfatte at forsyne havvandet af den første skrubberprocessløjfe med et alkalisk kemikalie, således at havvandet, der strømmer fra den første skrubberprocessløjfe til vandrenseenheden, har en pH i området fra 3 — 10 og fortrinsvis 6 - 8.The method may comprise supplying the seawater of the first scrubber process loop with an alkaline chemical so that the seawater flowing from the first scrubber process loop to the water purification unit has a pH in the range of 3 - 10 and preferably 6 - 8.
Fremgangsmåden kan omfatte køling af havvandet, der recirkulerer i den første skrubberprocessløjfe, således at havvandet, der skal optages af den første skrubbersektion, holdes ved en temperatur på 0 — 50 °C og fortrinsvis 5 - 35 °C.The method may comprise cooling the seawater recirculating in the first scrubber process loop so that the seawater to be taken up by the first scrubber section is kept at a temperature of 0 - 50 ° C and preferably 5 - 35 ° C.
Fremgangsmaden er baseret pa et rensesystem, som har en i det væsentlige samme udformning som rensesystemet, som der i det ovenstående 10The method is based on a cleaning system which has a substantially the same design as the cleaning system as in the above 10
DK 201900059 U3 er redegjort for, således at der henvises til de ovennævnte afsnit og for at undgå unødvendig gentagelse, idet de samme fordele tilbydes af de forskellige udførelsesformer.DK 201900059 U3 is explained in such a way that reference is made to the above-mentioned sections and to avoid unnecessary repetition, as the same advantages are offered by the different embodiments.
Anvendelsen ifølge frembringelsen angår anvendelsen af det ovennævnte rensesystem ombord på et skib med henblik på reduktion af SOx og partikelformet stof i udstødningsgasser fra den maritime forbrændingsmotor, brænder eller kedel. De ovenfor redegjorte fordele med forskellige udførelsesformer af rensesystemet ifølge frembringelsen kan naturligvis overføres til fremgangsmåden ifølge frembringelsen og anvendelsen ifølge frembringelsen. Andre fordele, formål, træk og aspekter af frembringelsen vil dog fremgå af den følgende detaljerede beskrivelse såvel som fra tegningen.The use according to the invention relates to the use of the above-mentioned purification system on board a ship for the purpose of reducing SOx and particulate matter in exhaust gases from the maritime internal combustion engine, burner or boiler. The advantages explained above with different embodiments of the cleaning system according to the invention can of course be transferred to the method according to the invention and the use according to the invention. However, other advantages, objects, features and aspects of the invention will become apparent from the following detailed description as well as from the drawings.
KORT BESKRIVELSE AF TEGNINGEN Frembringelsen vil nu blive beskrevet mere detaljeret under henvisning til den vedlagte skematiske tegning, hvor fig. 1 viser skematisk et rensesystem ifølge frembringelsen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying schematic drawing, in which fig. 1 schematically shows a cleaning system according to the invention.
DETALJERET BESKRIVELSE AF UDFØRELSESFORMER Fig. 1 viser et rensesystem 0. Rensesystemet anvendes ombord på et skib til rensning af udstødningsgasser fra en forbrændingsmotor 2. Især er rensesystemet 0 indrettet til at fjerne partikelformet stof såsom sod- og oliepartikler og syregasser såsom SOx fra udstødningsgasserne ved skylning af udstødningsgasserne med havvand. Som der vil blive gjort rede for nedenfor, fjernes det partikelformede stof fra udstødningsgasserne, ved at det opløses i havvandet, som derefter separeres fra udstødningsgasserne. Ydermere fjernes SOx fra udstødningsgasserne ved skylning med endnu mere havvand, i hvilken proces havvandets naturlige alkalinitet bruges til at absorbere SOx fra udstødningsgasserne og binde det i havvandet. 11DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 1 shows a purification system 0. The purification system is used on board a ship for purifying exhaust gases from an internal combustion engine 2. In particular, the purification system 0 is arranged to remove particulate matter such as soot and oil particles and acid gases such as SOx from the exhaust gases by rinsing the exhaust gases with seawater. As will be explained below, the particulate matter is removed from the exhaust gases by dissolving in the seawater, which is then separated from the exhaust gases. Furthermore, SOx is removed from the exhaust gases by rinsing with even more seawater, in which process the natural alkalinity of the seawater is used to absorb SOx from the exhaust gases and bind it in the seawater. 11
DK 201900059 U3 Rensesystemet O omfatter en lukket første skrubberprocessløjfe 4, en åben anden skrubberprocessløjfe 6 og en vandrenseenhed (WCU) 8 i form af en separator til rensning af en del af havvandet, før det udledes.DK 201900059 U3 The purification system O comprises a closed first scrubber process loop 4, an open second scrubber process loop 6 and a water purification unit (WCU) 8 in the form of a separator for purifying a part of the seawater before it is discharged.
Rensesystemet 0 skal betragtes som et kombineret havvandsskrubbersystem med åben/lukket sløjfe.The cleaning system 0 must be considered as a combined seawater scrubber system with open / closed loop.
Det bruges i forbindelse med havvand med en kontinuerlig forsyning af nyt havvand.It is used in connection with seawater with a continuous supply of new seawater.
Man skal gøre sig klart, at havvandet, der anvendes i den første skrubberprocessløjfe, anvendes mere end en gang, før det udskiftes med frisk havvand, hvilket ikke er tilfældet for havvandet, der anvendes i den anden skrubberprocessløjfe, som kun anvendes en gang, før det udskiftes.It should be noted that the seawater used in the first scrubber process loop is used more than once before being replaced with fresh seawater, which is not the case for the seawater used in the second scrubber process loop used only once before. it is replaced.
Den første skrubberprocessløjfe 4 omfatter en første skrubbersektion 10 af en skrubber 11, en cirkulationstank 12, som er indrettet til at rumme havvand, en cirkulationspumpe 14 og en anden varmeveksler 16. Et første indløb 18 af den første skrubbersektion 10 er forbundet med forbrændingsmotoren 2 for at modtage udstødningsgasser derfra.The first scrubber process loop 4 comprises a first scrubber section 10 of a scrubber 11, a circulation tank 12, which is arranged to hold seawater, a circulation pump 14 and a second heat exchanger 16. A first inlet 18 of the first scrubber section 10 is connected to the internal combustion engine 2 for to receive exhaust gases from there.
Et udløb 20 af den første skrubbersektion 10 er ydermere forbundet med et indløb 22 af cirkulationstanken 12, og et første udløb 30 af cirkulationstanken 12 er forbundet med et andet indløb 32 af den første skrubbersektion.An outlet 20 of the first scrubber section 10 is further connected to an inlet 22 of the circulation tank 12, and a first outlet 30 of the circulation tank 12 is connected to a second inlet 32 of the first scrubber section.
Cirkulationspumpen 14 er anbragt mellem cirkulationstanken og den anden varmeveksler 16, som til gengæld er anbragt mellem den første skrubbersektion og cirkulationspumpen.The circulation pump 14 is arranged between the circulation tank and the second heat exchanger 16, which in turn is arranged between the first scrubber section and the circulation pump.
Cirkulationspumpen 14 er indrettet til at recirkulere havvand i den første skrubberprocessløjfe 4 og således gennem den første skrubbersektion 10. Den anden skrubberprocessløjfe 6 omfatter en anden skrubbersektion 34 af skrubberen 11, en fødepumpe 36 og en indløbsvandanalyseindretning 38. Et indløb 40 af den anden skrubbersektion er forbundet med en havvandsforsyning 42 i form af havet, og et udløb 44 af den anden skrubbersektion er indrettet til udledning af havvand.The circulation pump 14 is arranged to recirculate seawater in the first scrubber process loop 4 and thus through the first scrubber section 10. The second scrubber process loop 6 comprises a second scrubber section 34 of the scrubber 11, a feed pump 36 and an inlet water analysis device 38. An inlet 40 of the second scrubber section connected to a seawater supply 42 in the form of the sea, and an outlet 44 of the second scrubber section is arranged for discharging seawater.
Fødepumpen 36 er anbragt mellem havvandsforsyningen 42 og indløbsvandanalyseindretningen 38, som til gengæld er anbragt mellem den anden skrubbersektion 34 og 12The feed pump 36 is located between the seawater supply 42 and the inlet water analyzer 38, which in turn is located between the second scrubber sections 34 and 12.
DK 201900059 U3 fødepumpen 36. Fødepumpen 36 er indrettet til at føre havvand fra havet i den anden skrubberprocessløjfe 6 og således gennem den anden skrubbersektionDK 201900059 U3 the feed pump 36. The feed pump 36 is arranged to carry seawater from the sea in the second scrubber process loop 6 and thus through the second scrubber section
34. Rensesystemet 0 omfatter en kommunikation 60, f.eks. i form af et rør, mellem den første og anden skrubberprocessløjfe, og et vandfilter 62, som er Do anbragt i kommunikationen 60. Fødepumpen 36 er indrettet til at føre havvand fra havet ligeledes til den første skrubberprocessløjfe 4 via kommunikationen 60 og vandfilteret 62. Havvandet, der føres ind i rensesystemet O fra havet, udsættes for en vandkvalitetskontrol af indløbsvandanalyseindretningen 38.34. The cleaning system 0 comprises a communication 60, e.g. in the form of a pipe, between the first and second scrubber process loop, and a water filter 62, which is Do arranged in the communication 60. The feed pump 36 is arranged to direct seawater from the sea also to the first scrubber process loop 4 via the communication 60 and the water filter 62. The seawater , which is introduced into the purification system 0 from the sea, is subjected to a water quality control by the inlet water analyzer 38.
Et andet udløb 46 af cirkulationstanken 12 er forbundet med et indløb 48 af WCU'en 8. Rensesystemet 0 omfatter endvidere en første varmeveksler 50 og en kemisk doseringsenhed 52 til levering af alkalisk middel til havvandet, der skal renses af WCU'en 8. Den første varmeveksler 50 er anbragt mellem cirkulationstanken 12 og den kemiske doseringsenhed 52, som til gengæld er anbragt mellem den første varmeveksler og WCU'en 8.A second outlet 46 of the circulation tank 12 is connected to an inlet 48 of the WCU 8. The purification system 0 further comprises a first heat exchanger 50 and a chemical dosing unit 52 for supplying alkaline agent to the seawater to be purified by the WCU 8. first heat exchanger 50 is arranged between the circulation tank 12 and the chemical dosing unit 52, which in turn is arranged between the first heat exchanger and the WCU 8.
Rensesystemet 0 omfatter ydermere et blandingskammer 54, en udløbsvandanalyseindretning 56, som er anbragt nedstrøms af blandingskammeret, en slamtank 58 og en kommunikation 59, som forbinder den første og anden skrubbersektion 10 og 34. Et første udløb 64 af WCU'en 8 er forbundet med slamtanken 58, mens et andet udløb 66 af WCU'en er forbundet med et første indløb 68 af blandingskammeret 54. Udløbet 44 af den anden skrubbersektion 34 er endvidere forbundet med et andet indløb 70 af blandingskammeret 54. Et udløb 72 af blandingskammeret er indrettet til udledning i havet.The cleaning system 0 further comprises a mixing chamber 54, an outlet water analyzer 56 located downstream of the mixing chamber, a sludge tank 58 and a communication 59 connecting the first and second scrubber sections 10 and 34. A first outlet 64 of the WCU 8 is connected to the sludge tank 58, while a second outlet 66 of the WCU is connected to a first inlet 68 of the mixing chamber 54. The outlet 44 of the second scrubber section 34 is further connected to a second inlet 70 of the mixing chamber 54. An outlet 72 of the mixing chamber is adapted to discharge into the sea.
Komponenterne af rensesystemet 0 er forbundet og kommunikerer med hinanden via en egnet rørforbindelse.The components of the cleaning system 0 are connected and communicate with each other via a suitable pipe connection.
Derefter vil driften af rensesystemet og således fremgangsmåden ifølge frembringelsen til rensning af udstødningsgas fra motoren 2 blive beskrevet yderligere.Thereafter, the operation of the purification system and thus the method according to the invention for purifying exhaust gas from the engine 2 will be further described.
Varm og beskidt udstødningsgas, som har en temperatur på ca. 180- 350 °C, føres fra motoren 2 gennem den første skrubbersektion 10. Havvandet, 13Hot and dirty exhaust gas, which has a temperature of approx. 180-350 ° C, passed from the engine 2 through the first scrubber section 10. Seawater, 13
DK 201900059 U3 der leveres til den første skrubbersektion 10, fordeles inde i denne via en flerhed af dyser (ikke vist). Inde i den første skrubbersektion kommer udstødningsgassen i kontakt med havvandet, der cirkulerer i den første skrubberprocessløjfe 4. Når havvandet møder den varme udstødningsgas, er havvandet i stor udstrækning fordampet til vand, mens udstødningsgassens temperatur samtidig er reduceret. Man skal gøre sig klart, at fordampningen ikke må være komplet, som kan sikres med en tilstrækkelig vandstrømning i den første skrubberprocessløjfe. Som et eksempel kunne en fordampningsgrad være således, at mindst 80-90 % af havvandet, som er optaget i den første — skrubbersektion, ikke er fordampet, men forbliver i flydende form. Det meste af olien, soden og andet partikelformet stof, der er indeholdt i udstødningsgassen, bliver desuden, når havvandet møder udstødningsgassen, absorberet i det cirkulerende havvand, som bliver mere og mere beskidt, dvs. kontamineret med bl.a. sod og olie. Den første skrubbersektion 10 skal således betragtes som et — sod- og olieskrubningstrin. For at holde niveauerne af salte, sod, olie og andet partikelformet stof i havvandet, stabile recirkuleres havvandet mellem 10 og 20 gange gennem den første skrubberprocessløjfe før udledning via cirkulationstanken 12 til WCU'en 8 til rensning og slutudledning. For eksempel bør en salinitetsgrad ikke være mere end 20 %, og den samlede mængde af > suspenderede faststoffer bør ikke være mere end 5 % i det recirkulerende havvand.DK 201900059 U3 which is delivered to the first scrubber section 10, is distributed inside this via a plurality of nozzles (not shown). Inside the first scrubber section, the exhaust gas comes into contact with the seawater circulating in the first scrubber process loop 4. When the seawater meets the hot exhaust gas, the seawater is largely evaporated to water, while the exhaust gas temperature is simultaneously reduced. It must be made clear that the evaporation must not be complete, which can be ensured with a sufficient flow of water in the first scrubber process loop. As an example, a degree of evaporation could be such that at least 80-90% of the seawater absorbed in the first - scrubber section is not evaporated, but remains in liquid form. In addition, most of the oil, soot and other particulate matter contained in the exhaust gas is, when the seawater meets the exhaust gas, absorbed into the circulating seawater, which becomes more and more dirty, i.e. contaminated with i.a. soot and oil. Thus, the first scrubber section 10 is to be considered as a - soot and oil scrubbing step. To keep the levels of salts, soot, oil and other particulate matter in the seawater stable, stable, the seawater is recycled between 10 and 20 times through the first scrubber process loop before discharge via the circulation tank 12 to the WCU 8 for purification and final discharge. For example, a degree of salinity should not exceed 20% and the total amount of suspended solids should not exceed 5% in the recirculating seawater.
Udledningen til WCU'en 8 kan foregå på en kontinuerlig eller diskontinuerlig måde. For at kompensere for det udledte havvand, men også vand, der er fordampet i den første skrubberprocessløjfe, bliver den første —skrubberprocessløjfe efterfyldt med frisk havvand. Efterfyldningen foretages gennem kommunikationen 60 som nævnt ovenfor. På grund af udstødningsgassens høje SOx-indhold vil det recirkulerende havvand have en pH-værdi under 4. Som en konsekvens af den lave pH vil SOx- absorptionen fra udstødningsgassen i den første skrubbersektion blive holdt på et minimum.The discharge to the WCU 8 can take place in a continuous or discontinuous manner. To compensate for the discharged seawater, but also water evaporated in the first scrubber process loop, the first — scrubber process loop is replenished with fresh seawater. The replenishment is done through the communication 60 as mentioned above. Due to the high SOx content of the exhaust gas, the recirculating seawater will have a pH below 4. As a consequence of the low pH, the SOx absorption from the exhaust gas in the first scrubber section will be kept to a minimum.
— Især mindre end 10 % af det samlede til rådighed stående SOx i 14In particular less than 10% of the total available SOx in 14
DK 201900059 U3 udstødningsgassen vil blive absorberet af havvandet, der recirkulerer i den første processkrubbersløjfe.DK 201900059 The U3 exhaust gas will be absorbed by the seawater recirculating in the first process scrubber loop.
Den anden varmeveksler 16, som anvender havvand, der er tilvejebragt via en (ikke vist) rørforbindelse i skibsskroget som et kølemiddel, køler havvandet, der cirkulerer i den første skrubberprocessløjfe 4, til en temperatur på 5-35 °C for at reducere fordampningen i den første skrubbersektion 10 og således havvandsefterfyldningsbehovet. Hvis den anden varmeveksler 16 ikke havde været til stede, ville havvandet, som recirkuleres i den første skrubberprocessløjfe, have haft en balanceret temperatur på 40-70°C som et resultat af varmevekslingen med udstødningsgassen inde i den første skrubbersektion.The second heat exchanger 16, which uses seawater provided via a pipe connection (not shown) in the ship's hull as a coolant, cools the seawater circulating in the first scrubber process loop 4 to a temperature of 5-35 ° C to reduce evaporation in the first scrubber section 10 and thus the seawater refill requirement. If the second heat exchanger 16 had not been present, the seawater recirculated in the first scrubber process loop would have had a balanced temperature of 40-70 ° C as a result of the heat exchange with the exhaust gas inside the first scrubber section.
Den første varmeveksler 50, som også anvender havvand, der er tilvejebragt via en (ikke vist) rørforbindelse i skibsskroget som et kølemiddel, køler det beskidte havvand, der udledes fra den første skrubberprocessløjfe 4, til en temperatur på 5-35", før det kommer ind i WCU'en, for at reducere dets korrosion. Den kemiske doseringsenhed 52 leverer endvidere et alkalisk middel i form af NaOH til havvandet, før det kommer ind i WCU'en, for at øge dets pH til en værdi på 6-8. Dette er for at forbedre renseeffektiviteten af WCU'en og for yderligere at reducere havvandets korrosion.The first heat exchanger 50, which also uses seawater provided via a pipe connection (not shown) in the hull as a refrigerant, cools the dirty seawater discharged from the first scrubber process loop 4 to a temperature of 5-35 "before enters the WCU to reduce its corrosion.The chemical dosing unit 52 further supplies an alkaline agent in the form of NaOH to the seawater before entering the WCU, to increase its pH to a value of 6-8 This is to improve the cleaning efficiency of the WCU and to further reduce seawater corrosion.
WCU'en 8 opdeler det beskidte havvand i en første slamfraktion, der indeholder sod, olie og andet partikelformet stof, og en anden fraktion, der indeholder det resterende vand, dvs. renset havvand. Slammen, der frembringes af WCU'en, opsamles i slamtanken 58 med henblik på senere kontrolleret udledning såsom ved stop i en havn. Det resterende vand føres til blandingskammeret 54.The WCU 8 divides the dirty seawater into a first sludge fraction containing soot, oil and other particulate matter, and a second fraction containing the remaining water, i.e. purified seawater. The sludge generated by the WCU is collected in the sludge tank 58 for later controlled discharge such as at a stop in a port. The remaining water is fed to the mixing chamber 54.
Efter at have været blevet kølet og delvist renset i den første skrubbersektion 10 føres udstødningsgassen via kommunikationen 59 gennem den anden skrubbersektion 34. Kommunikationen kan indeholde en demister, som tillader passagen af gas, mens sod- og oliekontamineret vand — tilbageholdes i den første skrubbersektion. Havvandet, som leveres til den 15After being cooled and partially cleaned in the first scrubber section 10, the exhaust gas is passed via the communication 59 through the second scrubber section 34. The communication may contain a demister which allows the passage of gas while soot and oil contaminated water - is retained in the first scrubber section. The seawater, which will be delivered on the 15th
DK 201900059 U3 anden skrubbersektion 34, fordeles inde i denne via en flerhed af dyser (ikke vist). Inde i den anden skrubbersektion kommer den delvist rensede udstødningsgas i kontakt med havvandet, der føres gennem den anden skrubberprocessløjfe 6. På grund af havvandets naturlige alkalinitet, reagerer SOx, som er indeholdt i udstødningsgassen, med havvandet og absorberes deri i form af sulfater og sulfitter. Den anden skrubbersektion 34 skal således betragtes som et SOx-skrubningstrin. Havvandet udledes derefter fra den anden skrubbersektion 34 via udløbet 44 og føres til blandingskammeret 54.DK 201900059 U3 second scrubber section 34, distributed inside this via a plurality of nozzles (not shown). Inside the second scrubber section, the partially purified exhaust gas comes into contact with the seawater passed through the second scrubber process loop 6. Due to the natural alkalinity of the seawater, SOx contained in the exhaust gas reacts with the seawater and is absorbed therein in the form of sulphates and sulphites. . Thus, the second scrubber section 34 is to be considered as an SOx scrubbing step. The seawater is then discharged from the second scrubber section 34 via the outlet 44 and led to the mixing chamber 54.
I blandingskammeret 54 blandes det resterende vand fra WCU'en 8 med havvandet, der udledes fra den anden skrubbersektion 34, for at danne en blanding, som fra blandingskammeret 54 ledes ud i havet. Før udledning i havet udsættes blandingen for en vandkvalitetskontrol af udløbsvandanalyseindretningen 56. Kvaliteten af blandingshavvandet sammenlignes med kvaliteten af havvandet, der føres ind i rensesystemet O, som ovenfor nævnt blev kontrolleret ved hjælp af indløbsvandanalyseindretningen 38, for at verificere, at blandingskvaliteten opfylder lovmæssige udledningskriterier, hvad f.eks. angår maksimumsniveauer af polyaromatiske olier, suspenderede faststoffer og surhed, også kendt som PAH, pH og turbiditet.In the mixing chamber 54, the remaining water from the WCU 8 is mixed with the seawater discharged from the second scrubber section 34 to form a mixture which is discharged from the mixing chamber 54 into the sea. Prior to discharge into the sea, the mixture is subjected to a water quality control by the effluent analyzer 56. The quality of the mixed seawater is compared with the quality of the seawater introduced into the treatment system O, as mentioned above by the inlet analyzer 38, to verify that the mixture quality meets what e.g. relates to maximum levels of polyaromatic oils, suspended solids and acidity, also known as PAH, pH and turbidity.
Efter at have været blevet yderligere renset i den anden skrubbersektion 34 forlader udstødningsgassen rensesystemet O gennem et udstødningsgasudløb 74 efter at have passeret gennem en demister 76, som tillader gas at passere, men tilbageholder væsker inde i den anden skrubbersektion. Sådanne væsker er enten havvand eller kondenserede vanddråber fra den fugtige udstødningsgas.After being further purified in the second scrubber section 34, the exhaust gas leaves the purge system 0 through an exhaust gas outlet 74 after passing through a demister 76, which allows gas to pass but retains liquids inside the second scrubber section. Such liquids are either seawater or condensed water droplets from the moist exhaust gas.
For at give én ide om havvandsstrømningerne inde i den første og anden skrubberprocessløjfe 4 og 6 er det følgende ikke-bindende eksempel vist. Eksemplet er baseret på computerlavede simuleringer.To give one idea of the seawater flows inside the first and second scrubber process loops 4 and 6, the following non-binding example is shown. The example is based on computer-generated simulations.
1616
DK 201900059 U3 Under driften af en 12 MW-motor er den cirkulerende havvandsstrømning i den første skrubberprocessløjfe 120 m3/h, mens havvandsstrømningen gennem den anden skrubberprocessløjfe er 540m?/h.DK 201900059 U3 During the operation of a 12 MW motor, the circulating seawater flow in the first scrubber process loop is 120 m3 / h, while the seawater flow through the second scrubber process loop is 540m? / H.
Med en indløbstemperatur af udstødningsgasserne på 350 °C vil temperaturen af havvandet, der cirkulerer i den første skrubberprocessløjfe, stabilisere sig ved 60 °C (ingen varmeveksler til stede i den første skrubberprocessløjfe), som har en fordampningsrate på 5m?/h. Udluftning til vandrenseenheden (20) er blevet indstillet til 6 m/h, som giver en efterfyldningsrate af havvand i den første skrubberprocessløjfe på 11 m?/h, den totale havvandsstremning vil således være 551m”/h. Havvandet i den første skrubberprocessløjfe vil således opleve et gennemsnit på 20 recirkulationer, før det udledes. Med en oprindelig salinitet på 3,5 % i det indkommende havvand vil havvandet, der cirkulerer i den første skrubberprocessløjfe, ende op med en salinitet på 6 % og en pH på 2. Forbruget af NaOH til neutralisering af havvandet, der udledes fra den første skrubberprocessløjfe, før det føres til WCU'en, er blevet beregnet til 2 kg/h, hvilket svarer til ca. 1 % af forbruget af en sammenlignelig konventionel skrubber med lukket sløjfe.With an inlet temperature of the exhaust gases of 350 ° C, the temperature of the seawater circulating in the first scrubber process loop will stabilize at 60 ° C (no heat exchanger present in the first scrubber process loop), which has an evaporation rate of 5m? / H. Ventilation to the water purification unit (20) has been set to 6 m / h, which gives a refill rate of seawater in the first scrubber process loop of 11 m? / H, the total seawater flow will thus be 551m ”/ h. The seawater in the first scrubber process loop will thus experience an average of 20 recirculations before being discharged. With an initial salinity of 3.5% in the incoming seawater, the seawater circulating in the first scrubber process loop will end up with a salinity of 6% and a pH of 2. The consumption of NaOH to neutralize the seawater discharged from the first scrubber process loop before being fed to the WCU has been calculated at 2 kg / h, which corresponds to approx. 1% of the consumption of a comparable conventional closed loop scrubber.
Den store fordel ved rensesystemet O ifølge frembringelsen er, at det kan reducere den samlede turbiditet af udledningsvandet sammenlignet med et konventionelt system med åben sløjfe uden rensning af udledningsvand.The great advantage of the purification system 0 according to the invention is that it can reduce the overall turbidity of the discharge water compared to a conventional open loop system without purification of discharge water.
En anden fordel ved rensesystemet 0, når det sammenlignes med en konventionel skrubber med åben sløjfe med fuld rensning af udledningsvand, er, at det kan reducere vandstrømningen gennem vandrenseenheden til mindre end 5 % af den samlede havvandsstrømning ind i skrubberen, ved at de samme fordele bibeholdes.Another advantage of the purification system 0, when compared to a conventional open loop scrubber with full purification of effluent, is that it can reduce the water flow through the water purification unit to less than 5% of the total seawater flow into the scrubber, by providing the same advantages. maintained.
En yderligere fordel ved rensesystemet 0, når det sammenlignes med en konventionel skrubber med lukket sløjfe med fuld udledningsvandrensning, er imidlertid, at det kan reducere forbruget af alkaliske kemikalier til mindre end 5 % af det af det sammenlignelige system med lukket sløjfe, ved at de samme — muligheder for vandrensning bibeholdes. 17However, a further advantage of the purification system 0 when compared to a conventional closed loop scrubber with full discharge water purification is that it can reduce the consumption of alkaline chemicals to less than 5% of that of the comparable closed loop system by same - opportunities for water purification are maintained. 17
DK 201900059 U3 Frembringelsen er ikke begrænset til udførelsesformer, der er beskrevet ovenfor og vist på tegningerne, men kan suppleres og modificeres på en hvilken som helst måde inden for rammerne af frembringelsen som defineret af de vedlagte krav.DK 201900059 U3 The invention is not limited to embodiments described above and shown in the drawings, but may be supplemented and modified in any way within the scope of the invention as defined by the appended claims.
I en udførelsesform kan der anbringes en anordning til levering af en (ikke vist) koagulant i en position mellem den første skrubberprocessløjfe 4 og WCU'en 8. Koagulanten, typisk i form af en trivalent metalion såsom aluminiumoxid eller jern, kan anvendes til forbedring af WCU'ens funktion, ved at koagulanten danner kemiske forbindelser, hvor det partikelformede stof er forbundet med metalsalte. Sådanne kemiske forbindelser er større og nemmere at separere af vandrenseenheden end “frit” partikelformet stof.In one embodiment, a device for delivering a coagulant (not shown) may be placed in a position between the first scrubbing process loop 4 and the WCU 8. The coagulant, typically in the form of a trivalent metal ion such as alumina or iron, may be used to improve The function of the WCU is in that the coagulant forms chemical compounds in which the particulate matter is connected with metal salts. Such chemical compounds are larger and easier to separate from the water purification unit than “free” particulate matter.
Rensesystemet 0, som er vist i figuren, omfatter vandfilteret 62 til fjernelse af partikelformet stof i havvandet, der føres til den første skrubberprocessløjfe, for at reducere slamvolumenen frembragt af WCU'en. En — alternativ udførelsesform af rensesystemet kan mangle et sådant vandfilter.The purification system 0 shown in the figure comprises the water filter 62 for removing particulate matter in the seawater fed to the first scrubber process loop to reduce the sludge volume generated by the WCU. An alternative embodiment of the purification system may lack such a water filter.
I rensesystemet O, som er vist i figuren, blandes det resterende vand fra WCU'en og havvandet, der udledes fra de anden skrubberprocessløjfer, før yderligere udledning i havet. Et rensesystem ifølge en alternativ udførelsesform kan mangle blandingskammeret 54 og følgelig det resterende vand fra WCU'en og havvandet, der udledes fra den anden skrubberproces, kan separat udledes i havet, eventuelt efter kvalitetsmålinger for at sikre, at de gældende lovbestemmelser om udledning overholdes.In the purification system O, shown in the figure, the remaining water from the WCU and the seawater discharged from the second scrubber process loops are mixed before further discharge into the sea. An purification system according to an alternative embodiment may lack the mixing chamber 54 and consequently the remaining water from the WCU and the seawater discharged from the second scrubbing process may be discharged separately into the sea, possibly after quality measurements to ensure compliance with applicable discharge regulations.
I rensesystemet 0, som er vist i figuren, er den første og anden skrubberprocessløjfe forbundet for at muliggøre tilførsel af havvand til den første skrubberprocessløjfe fra den anden skrubberprocessløjfe, hvor havvandet, der tilføres den første og anden processløjfe, leveres fra en og samme havvandsforsyning. Ifølge alternative udførelsesformer af rensesystemet ifølge frembringelsen kan den første og anden skrubberprocessløjfe kan separeres komplet, og de kan forsynes med havvand fra separate havvandsforsyninger.In the purification system 0 shown in the figure, the first and second scrubber process loops are connected to enable supply of seawater to the first scrubber process loop from the second scrubber process loop, where the seawater supplied to the first and second process loops is supplied from one and the same seawater supply. According to alternative embodiments of the purification system according to the invention, the first and second scrubber process loops can be completely separated and they can be supplied with seawater from separate seawater supplies.
1818
DK 201900059 U3 Kommunikationen mellem den første og anden skrubberprocessløjfe behøver ikke at udvides som vist i figuren. Ifølge en alternativ udførelsesform udvider kommunikationen sig til den første skrubberprocessløjfe fra den anden skrubberprocessløjfe fra mellem udløbet 44 af den anden skrubbersektion 34 og blandingskammeret 54.DK 201900059 U3 The communication between the first and second scrubber process loop does not need to be extended as shown in the figure. According to an alternative embodiment, the communication extends to the first scrubber process loop from the second scrubber process loop from between the outlet 44 of the second scrubber section 34 and the mixing chamber 54.
I stedet for at være en separator kan WCU omfatte en hydrocyklon, et membranfilter eller en kombination deraf.Instead of being a separator, the WCU may comprise a hydrocyclone, a membrane filter or a combination thereof.
Den første og anden varmeveksler, som er beskrevet ovenfor, kan være en hvilken som helst type af egnede varmevekslere såsom pladevarmevekslere. De kan anvende et hvilket som helst egnet kølemiddel, hvor havvand blot er ét eksempel.The first and second heat exchangers described above may be any type of suitable heat exchangers such as plate heat exchangers. They can use any suitable refrigerant, where seawater is just one example.
Der kan tilføres andre alkaliske midler end NaOH, f.eks. Na>CO3, ved hjælp af den kemiske doseringsenhed 52, som i alternative udførelsesformer kan være anbragt anderledes end vist i figuren, f.eks. mellem den første — varmeveksler og cirkulationstanken.Alkaline agents other than NaOH may be added, e.g. Na> CO 3, by means of the chemical dosing unit 52, which in alternative embodiments may be arranged differently than shown in the figure, e.g. between the first - heat exchanger and the circulation tank.
Rensesystemet ifølge frembringelsen behøver ikke at omfatte en cirkulationstank.The purification system according to the invention need not comprise a circulation tank.
1919
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DKBA201900059U DK201900059U3 (en) | 2019-08-01 | 2019-08-01 | CLEANING SYSTEM AND USE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DKBA201900059U DK201900059U3 (en) | 2019-08-01 | 2019-08-01 | CLEANING SYSTEM AND USE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK201900059U3 true DK201900059U3 (en) | 2020-11-09 |
Family
ID=73138548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DKBA201900059U DK201900059U3 (en) | 2019-08-01 | 2019-08-01 | CLEANING SYSTEM AND USE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DK (1) | DK201900059U3 (en) |
-
2019
- 2019-08-01 DK DKBA201900059U patent/DK201900059U3/en active IP Right Grant
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101732298B1 (en) | Cleaning system and method for reduction of sox in exhaust gases | |
| US9272241B2 (en) | Combined cleaning system and method for reduction of SOX and NOX in exhaust gases from a combustion engine | |
| CA2858500C (en) | Method for treating impurities contained in exhaust gases of ships, ship with exhaust gas scrubber, and purification unit | |
| JP2011157959A (en) | Large two-cycle diesel engine with exhaust gas recirculation system | |
| KR20140017481A (en) | Improved flue gas scrubbing apparatus and methods thereof | |
| WO2023231199A1 (en) | Ship exhaust gas recirculation waste water treatment system and ship | |
| DK201900059U3 (en) | CLEANING SYSTEM AND USE | |
| JP3223498U (en) | Purification system | |
| CN212091636U (en) | Exhaust cleaning system | |
| KR102027537B1 (en) | Water treatment system | |
| KR200493729Y1 (en) | Cleaning system, method and use | |
| CN210993612U (en) | Cleaning system | |
| RU2760725C1 (en) | System for purifying off-gas and method for purifying off-gas | |
| GR2003165Y (en) | Cleaning system | |
| JP2022112176A (en) | Cleaning waste water treatment device of marine waste gas | |
| IT201900002676U1 (en) | CLEANING SYSTEM, METHOD AND USE | |
| CN115636542A (en) | Novel boats and ships wet process integration washing wastewater treatment device | |
| Adithya Babu et al. | WASTE HEAT RECOVERY INTEGRATED SYSTEM |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| UME | Utility model registered |
Effective date: 20201109 |