JP2005066505A - Exhaust gas treatment equipment and treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に船舶、海洋構造物、あるいは真水が貴重な離島等に搭載、あるいは設置された各種燃料を燃焼させるディーゼルエンジン、ボイラ等から排出される排ガス中の硫黄酸化物(SOX)を除去する排ガス処理装置或いは処理方法に関する。 In particular, the present invention relates to sulfur oxides (SO x ) in exhaust gas discharged from diesel engines, boilers, etc. that burn various fuels installed or installed on ships, offshore structures or fresh islands where fresh water is precious. The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus or a treatment method to be removed.
図7に従来の、陸上における排煙処理システムによる排ガス処理の一例を説明する。
図7中、符号81はボイラ、82は脱硝装置、83は空気予熱器、84は集塵器、85はガス・ガスヒータ、86は脱硫装置及び87は煙突を各々図示する。
図7に示すように、ボイラ81等の出口には、触媒を用いた脱硝装置82を設け、該脱硝装置82の出口に空気予熱器83を設置し、排ガス温度を130℃程度まで低減するようにしている。
FIG. 7 illustrates an example of a conventional exhaust gas treatment by a land-based flue gas treatment system.
In FIG. 7,
As shown in FIG. 7, a
上記空気予熱器83を通過した排ガスは、集塵器84で集塵された後、ガス・ガスヒータ85を経由して、脱硫装置86に導かれ、ここで硫黄酸化物(SOX)を除去した後、煙突87から排ガスを大気中に排出するようにしている。
The exhaust gas that has passed through the
従来、上記脱硫装置86で排ガス中の硫黄酸化物(SOX)を除去する主要な方法として、炭酸カルシウムを吸収剤として用いて上記硫黄酸化物(SOX)を吸収し、石膏として回収するいわゆる石灰−石膏方法が使用されている。該方法において、ガス−液比、滞留時間等を種々変化させて、出口の硫黄酸化物(SOX)の濃度の低下を図っている。
しかしながら、上述の従来の排ガス処理装置においては、硫黄酸化物を除去するために多量の吸収剤が必要となるという問題がある。
Conventionally, as a main method for removing sulfur oxide (SO x ) in exhaust gas with the
However, the above-described conventional exhaust gas treatment apparatus has a problem that a large amount of absorbent is required to remove sulfur oxides.
そこで、図8に示すように活性炭素繊維を使用したものが提案されている。
図8中、符号91はボイラ、92は脱硝装置、93は空気予熱器、94は集塵器、95はガス・ガスヒータ、96は脱硫装置、97は煙突及び98は高深度硫酸塔を各々図示する。
Then, what uses activated carbon fiber as shown in FIG. 8 is proposed.
In FIG. 8,
図8に示すように、ボイラ91から排出された排ガスは、脱硝装置92及び脱硫装置96において上述と同様に、排ガス中の窒素酸化物(NOX)及び硫黄酸化物(SOX)を除去するようにしている。
その後、高深度硫酸塔98に導かれ、該装置98内に充填された600〜1000℃の温度範囲にて熱処理を施した活性炭素繊維(ACF)と接触して反応が促進される。
As shown in FIG. 8, the exhaust gas discharged from the
Thereafter, the reaction is promoted by contacting the activated carbon fiber (ACF) that is guided to the deep
なお、この硫黄酸化物(SOX)を除去の場合に、上記高深度硫酸塔98内において、水の代わりに水酸化ナトリウム等の水溶液で反応させることにより、硫酸の代わりに硫酸ナトリウム等の塩類として回収することもできる。
In the case of removing this sulfur oxide (SO x ), a salt such as sodium sulfate instead of sulfuric acid is obtained by reacting with an aqueous solution such as sodium hydroxide instead of water in the high-depth
ここで、上記高深度硫酸塔98内に充填する熱処理活性炭素繊維は、石炭・石油化学の残差として出るピッチを溶融紡糸して得たピッチ系炭素繊維を還元雰囲気の条件で焼成してなるものである。(例えば、特許文献1参照)
しかしながら、上述の図7に記載のものでは、活性炭素繊維を洗浄するためには多量の清水が必要となるが、清水の量に制限のある船舶には採用が難しいという問題がある。
また、上述の図8に記載の排ガス処理装置においては、清水の代わりに水酸化ナトリウム等の水溶液を使用することも開示されている。
Here, the heat-treated activated carbon fiber packed in the high-depth
However, although the thing of the above-mentioned FIG. 7 requires a lot of fresh water in order to wash | clean activated carbon fiber, there exists a problem that adoption is difficult for the ship with the quantity of fresh water having restrictions.
In the exhaust gas treatment apparatus shown in FIG. 8 described above, it is also disclosed that an aqueous solution such as sodium hydroxide is used instead of fresh water.
そして、この排ガス処理装置を船舶、離島等に設置する場合、水、或いは水酸化ナトリウム水溶液の代用として海水を使用したいが、海水を活性炭素繊維の洗浄に使用した場合、海水中のカルシウム等のイオン等が活性炭素繊維上で反応して固形物が析出されて活性炭素繊維が目詰まりを起こす可能性があるという問題が発生する。 And when this exhaust gas treatment device is installed on a ship, a remote island, etc., we want to use seawater as a substitute for water or an aqueous sodium hydroxide solution, but when seawater is used for cleaning activated carbon fibers, There arises a problem that ions or the like react on the activated carbon fiber to deposit a solid, which may cause the activated carbon fiber to be clogged.
本発明は、上述の問題点を解決するために提案されたものであり、排ガス処理装置、或いは排ガス処理方法において、活性炭素繊維を使用することにより排ガス中の硫黄酸化物を除去すると共に、活性炭素繊維の洗浄等に海水を使用しても活性炭素繊維が目詰まりを起こすことのない排ガス処理装置、処理方法、或いはこれらに用いられる脱硫触媒の洗浄方法を提供することを課題とする。 The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems. In the exhaust gas treatment apparatus or the exhaust gas treatment method, the activated carbon fiber is used to remove sulfur oxides in the exhaust gas and It is an object of the present invention to provide an exhaust gas treatment apparatus, a treatment method, or a desulfurization catalyst washing method used for the active carbon fiber that does not cause clogging even when seawater is used for washing the carbon fiber.
第1の手段に係る排ガス処理方法は、硫黄酸化物を含有する排ガスを海水により加湿し、該加湿された排ガスを触媒により反応させて希硫酸を生成し、上記触媒から排出された上記希硫酸と上記海水中に含まれるカルシウムと反応させて硫酸カルシウムを生成し、生成された上記硫酸カルシウムを上記海水から除去し、上記硫酸カルシウムが除去された海水を上記触媒の上方から散水することを特徴とする。 In the exhaust gas treatment method according to the first means, the exhaust gas containing sulfur oxide is humidified with seawater, the humidified exhaust gas is reacted with a catalyst to produce diluted sulfuric acid, and the diluted sulfuric acid discharged from the catalyst And calcium contained in the seawater to produce calcium sulfate, the produced calcium sulfate is removed from the seawater, and the seawater from which the calcium sulfate has been removed is sprinkled from above the catalyst. And
また、第2の手段に係る排ガス処理方法は、第1の手段において上記触媒が活性炭素繊維であることを特徴とする。 The exhaust gas treatment method according to the second means is characterized in that, in the first means, the catalyst is activated carbon fiber.
上述の第1の手段、および第2の手段に係る排ガス処理方法によれば、触媒を使用した排ガス処理において、清水の代わりに海水を利用することが可能となり、且つ触媒の洗浄にカルシウム等のイオンを除いた海水を使用するので固形物が触媒に詰まって目詰まりを起こすことがない。 According to the exhaust gas treatment method according to the first means and the second means described above, in exhaust gas treatment using a catalyst, seawater can be used instead of fresh water, and calcium or the like can be used for cleaning the catalyst. Since seawater from which ions are removed is used, solids do not clog the catalyst and cause clogging.
第3の手段に係る排ガス処理装置は、硫黄酸化物を含有する排ガスが導入される反応塔と、該反応塔の内に配設され上記排ガス中の硫黄酸化物を水及び酸素と反応させて希硫酸を生成する活性炭素繊維と、上記活性炭素繊維の排ガス上流側に配設され上記排ガスを加湿する循環水散布器と、上記活性炭素繊維の排ガス下流側に配設され上記活性炭素繊維を洗浄する中和海水散布器と、上記反応塔の下部に形成されると共に生成された希硫酸及び海水を貯溜する貯留槽と、該貯留槽に海水を供給する海水供給ラインと、上記貯留槽内の貯留液を上記循環水散布器に供給する反応塔循環ラインと、上記貯溜槽内の上記貯溜水が反応塔循環ラインを介して供給されると共に上記海水導入ラインを介して海水が供給されて海水を中和するPH調整槽と、上記PH調整槽内の中和された海水を上記中和海水散布器に供給する中和海水循環ラインとを備えたことを特徴とする。 An exhaust gas treatment apparatus according to a third means includes a reaction tower into which an exhaust gas containing sulfur oxide is introduced, and a sulfur oxide in the exhaust gas that is disposed in the reaction tower and reacts with water and oxygen. An activated carbon fiber that generates dilute sulfuric acid, a circulating water sprayer that is disposed upstream of the activated carbon fiber exhaust gas to humidify the exhaust gas, and an activated carbon fiber disposed downstream of the activated carbon fiber exhaust gas. A neutralized seawater sprayer to be cleaned, a storage tank for storing dilute sulfuric acid and seawater formed and generated at the bottom of the reaction tower, a seawater supply line for supplying seawater to the storage tank, and the inside of the storage tank A reaction tower circulation line that supplies the stored liquid to the circulating water sprayer, and the stored water in the storage tank is supplied through the reaction tower circulation line and seawater is supplied through the seawater introduction line. PH adjustment tank that neutralizes seawater The neutralized seawater the PH adjusting vessel, characterized in that a neutralizing seawater circulation line supplied to the neutralization seawater dispenser.
上述の第3の手段に係る排ガス処理装置によれば、活性炭素繊維上で排ガスの脱硫処理が行われ、貯留槽或いはPH調整槽で海水中からカルシウム等のイオンが除去される。即ち、排ガス処理装置の運転に主に海水が使用されるので、清水資源の乏しい地域、場所においても排ガスが有効に脱硫処理される。 According to the exhaust gas treatment apparatus according to the third means, the exhaust gas is desulfurized on the activated carbon fiber, and ions such as calcium are removed from the seawater in the storage tank or the PH adjustment tank. That is, since seawater is mainly used for the operation of the exhaust gas treatment device, the exhaust gas is effectively desulfurized even in areas and places where fresh water resources are scarce.
また、カルシウム等のイオンが除去された海水により活性炭素繊維の洗浄も行われるので、活性炭素繊維上で固形物が生成されず、活性炭素繊維が目詰まりを起こすことがない。 In addition, since the activated carbon fiber is washed with seawater from which ions such as calcium are removed, solid matter is not generated on the activated carbon fiber, and the activated carbon fiber is not clogged.
また、第4の手段に係る排ガス処理装置は、上記第3の手段において、上記中和海水循環ラインに生成された硫酸カルシウムを除去するフィルタを備えたことを特徴とする。
上述の第4の手段に係る排ガス処理装置によれば、反応塔の活性炭素繊維に供給される海水に含有される細かい固形物はフィルタにより除去される。
The exhaust gas treatment apparatus according to the fourth means is characterized in that, in the third means, a filter for removing calcium sulfate generated in the neutralized seawater circulation line is provided.
According to the exhaust gas treatment apparatus according to the fourth means described above, fine solids contained in the seawater supplied to the activated carbon fibers of the reaction tower are removed by the filter.
第5の手段に係る排ガス処理装置は、上記第3の手段において、上記PH調整槽の上澄み液を溜める排水処理槽と、該排水処理槽の廃液を排出する排水ポンプとを備えるとともに、上記中和海水供給ラインをPH調整槽の上部に接続したことを特徴とする。
上述の第5の手段に係る排ガス処理装置によれば、反応塔の活性炭素繊維に供給される海水はPH調整されてカルシウム等のイオンが除去され、カルシウム等のイオンと排ガス中の硫黄酸化物等により生成された硫酸カルシウム等の硫酸塩は排水ポンプにより装置外に排出される。
An exhaust gas treatment apparatus according to a fifth means includes, in the third means, a wastewater treatment tank for storing the supernatant liquid of the PH adjustment tank, and a drainage pump for discharging the wastewater from the wastewater treatment tank. A Japanese seawater supply line is connected to the upper part of the PH adjustment tank.
According to the exhaust gas treatment apparatus according to the fifth means, the seawater supplied to the activated carbon fiber of the reaction tower is pH-adjusted to remove ions such as calcium, and ions such as calcium and sulfur oxides in the exhaust gas. Sulfates such as calcium sulfate produced by the above are discharged out of the apparatus by a drain pump.
第6の手段に係る排ガス処理装置は、上記第3の手段において、上記PH調整槽の上澄み液を溜める上澄液槽と、該PH調整槽の下部からの廃液を排出する排水ポンプとを備えるとともに、上記中和海水供給ラインを上澄液槽に接続したことを特徴とする。
第6の手段に係る排ガス処理装置によれば、反応塔の活性炭素繊維に供給される海水はPH調整されてカルシウム等のイオンが除去され、カルシウム等のイオンと排ガス中の硫黄酸化物等により生成された硫酸カルシウム等の硫酸塩は排水ポンプにより装置外に排出される。
An exhaust gas treatment apparatus according to a sixth means includes, in the third means, a supernatant liquid tank for storing a supernatant liquid of the PH adjustment tank, and a drain pump for discharging waste liquid from a lower portion of the PH adjustment tank. In addition, the neutralized seawater supply line is connected to a supernatant tank.
According to the exhaust gas treatment apparatus according to the sixth means, the seawater supplied to the activated carbon fiber of the reaction tower is pH-adjusted to remove ions such as calcium and the like, by ions such as calcium and sulfur oxides in the exhaust gas. The produced sulfate such as calcium sulfate is discharged out of the apparatus by a drain pump.
第7の手段に係る排ガス処理装置は、上記第3〜6のいずれかの手段において、上記活性炭素繊維と上記循環水散布器との間に冷却器を備えたことを特徴とする。
第7の手段に係る排ガス処理装置によれば、冷却器により加湿された排ガスは冷却されて活性炭素繊維に導入されるので、硫酸カルシウム等の硫酸塩の溶解度が高くなり、活性炭素繊維上での硫酸塩の析出が防止される。
An exhaust gas treatment apparatus according to a seventh means is characterized in that, in any of the third to sixth means, a cooler is provided between the activated carbon fiber and the circulating water sprayer.
According to the exhaust gas treatment apparatus according to the seventh means, since the exhaust gas humidified by the cooler is cooled and introduced into the activated carbon fiber, the solubility of sulfates such as calcium sulfate is increased, and the activated carbon fiber is Precipitation of sulfate is prevented.
請求項1及び請求項2に記載の発明によれば、触媒を使用した排ガス処理において、清水の代わりに海水を利用することが可能となる。それに加えて、触媒の洗浄にカルシウム等のイオンを除いた海水を使用するので固形物が触媒に詰まって目詰まりを起こすことがなくなる。 According to the first and second aspects of the invention, seawater can be used instead of fresh water in the exhaust gas treatment using the catalyst. In addition, since seawater from which ions such as calcium are removed is used for cleaning the catalyst, solid matter is not clogged with the catalyst and clogging is prevented.
請求項3に記載の発明によれば、排ガス処理装置において、活性炭素繊維上で排ガスの脱硫処理が行われ、貯留槽或いはPH調整槽で海水中からカルシウム等のイオンが除去される。即ち、排ガス処理装置の運転に主に海水が使用されるので、清水資源の乏しい地域、場所においても排ガスを有効に脱硫処理することが可能となる。 According to the invention described in claim 3, in the exhaust gas treatment device, the exhaust gas is desulfurized on the activated carbon fiber, and ions such as calcium are removed from the seawater in the storage tank or the PH adjustment tank. That is, since seawater is mainly used for the operation of the exhaust gas treatment device, it is possible to effectively desulfurize the exhaust gas even in regions and places where fresh water resources are scarce.
これに加えて、カルシウム等のイオンが除去された海水により活性炭素繊維の洗浄が行われるので、活性炭素繊維上で固形物が生成されず、活性炭素繊維が目詰まりを起こすことがない。 In addition, since the activated carbon fiber is washed with seawater from which ions such as calcium are removed, no solid matter is generated on the activated carbon fiber, and the activated carbon fiber is not clogged.
請求項4に記載の発明によれば、排ガス処理装置において、反応塔の活性炭素繊維に供給される海水に含有される細かい固形物はフィルタにより除去されるので、活性炭素繊維が目詰まりを起こしにくくなる。 According to the invention described in claim 4, in the exhaust gas treatment apparatus, fine solids contained in the seawater supplied to the activated carbon fibers of the reaction tower are removed by the filter, so that the activated carbon fibers are clogged. It becomes difficult.
請求項5に記載の発明によれば、排ガス処理装置において、反応塔の活性炭素繊維に供給される海水はPH調整されてカルシウム等のイオンを除去することができ、且つ、カルシウ等のムイオンと排ガス中の硫黄酸化物等により生成された硫酸カルシウム等の硫酸塩を排水ポンプにより装置外に排出することができる。 According to the invention described in claim 5, in the exhaust gas treatment apparatus, the seawater supplied to the activated carbon fiber of the reaction tower can be adjusted in pH to remove ions such as calcium, and muons such as calcium Sulfates such as calcium sulfate produced by sulfur oxides in the exhaust gas can be discharged out of the apparatus by a drain pump.
請求項6に記載の発明によれば、排ガス処理装置において、反応塔の活性炭素繊維に供給される海水はPH調整されてカルシウム等のイオンを除去できる。そして、カルシウム等のイオンと排ガス中の硫黄酸化物等により生成された硫酸カルシウム等の硫酸塩は排水ポンプにより装置外に排出することができる。
According to the invention described in
請求項7に記載の発明によれば、排ガス処理装置において、冷却器により加湿された排ガスは冷却されて活性炭素繊維に導入されるので、硫酸カルシウム等の硫酸塩の溶解度が高くなり、活性炭素繊維上での硫酸塩の析出が防止できる。
According to the invention of
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態に係わる排ガス処理装置を示す図、図2は本発明の第1の実施の形態に係わる排ガス処理装置における制御を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an exhaust gas treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing control in the exhaust gas treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図3は本発明の第2の実施の形態に係わる排ガス処理装置を示す図、図4は本発明の第3の実施の形態に係わる排ガス処理装置を示す図、図5は本発明の第4の実施の形態に係わる排ガス処理装置を示す図、図6は本発明の第5の実施の形態に係わる排ガス処理装置を示す図である。 FIG. 3 is a view showing an exhaust gas treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing an exhaust gas treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a fourth view of the present invention. FIG. 6 shows an exhaust gas treatment apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 6 shows an exhaust gas treatment apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
先ず、図1に基づき本発明の第1の実施の形態に係わる排ガス処理装置につき説明する。
船舶等の海洋構造物には、図1に示すように、推進用或いは発電機用としてディーゼルエンジン1が搭載されている。ディーゼルエンジン1からの排気ガスは、煙道2、排気ガス処理装置、煙道4および煙突5を通り船外に排出される。なお、通常この排気ガスには、約1000ppm程度の硫黄酸化物(SO2、SO3)、約10%程度の酸素、及び二酸化炭素、窒素、水が含まれている。
First, an exhaust gas treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
A marine structure such as a ship is equipped with a
そして、この排気ガス処理装置には反応塔3が設けられている。この反応塔3の下部には、排気ガスの浄化で生成した液体を溜める貯留槽が形成されている。 The exhaust gas treatment apparatus is provided with a reaction tower 3. A storage tank for storing a liquid generated by purifying the exhaust gas is formed at the lower part of the reaction tower 3.
反応塔3の貯留槽の上方には煙道2が接続されており、煙道2の途中には、排ガスを増湿冷却すべく循環水を排ガス中に噴霧する循環水散布器6が配設されている。ディーゼルエンジン1からの排気ガスは、循環水散布器6から噴霧された循環水により粉塵等が洗い流されるとともに、降温加湿されて反応塔3内に導入される。
A flue 2 is connected above the storage tank of the reaction tower 3, and a circulating
反応塔3の上方には600〜1000℃の温度範囲にて熱処理が施された活性炭素繊維(ACF)等の触媒層8が配設されている。
上記の熱処理活性炭素繊維は、好ましくは石炭・石油化学の残渣として出るピッチを溶融紡糸して得たピッチ系炭素繊維を還元雰囲気の条件で焼成してなるものである。
Above the reaction tower 3, a catalyst layer 8 such as activated carbon fiber (ACF) that has been heat-treated in a temperature range of 600 to 1000 ° C. is disposed.
The heat-treated activated carbon fiber is preferably obtained by firing pitch-based carbon fiber obtained by melt spinning a pitch produced as a coal / petrochemical residue under a reducing atmosphere condition.
この触媒層8の下方には排ガスを洗浄、降温加湿すべく循環水を排ガス中に噴霧する循環水散布器7が配設されており、反応塔3内に導入された排気ガスは、再度洗浄されるとともに降温加湿される。
さらに、触媒層8の上方には、触媒層8を洗浄するために後述するように成分調整された中和海水を散布する中和海水散布器9が配設されている。
Below this catalyst layer 8 is disposed a circulating
Further, a neutralized
上述の構成において、反応塔3内に導入された排気ガス中の硫黄酸化物(SO2、SO3)は、一部循環水散布器6、7により除去されるが、残留した硫黄酸化物は、活性炭素繊維(ACF)触媒層8の作用により、排ガス中の酸素及び排ガス中の水分、散布器6,7で加湿された水分或いは中和海水散布器9からの水と反応して希硫酸が生成される。
そして、触媒層8で形成された希硫酸は、中和海水散布器9から散布される成分調整された中和海水により洗い流されて反応塔3下部の貯留槽に落下する。
In the above configuration, sulfur oxides (SO 2 , SO 3 ) in the exhaust gas introduced into the reaction tower 3 are partially removed by the circulating
The dilute sulfuric acid formed in the catalyst layer 8 is washed away by the component-adjusted neutralized seawater sprayed from the neutralized
その後、希硫酸は反応塔3の下部の貯留槽にて海水中のカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等(以下、総称して「カルシウムイオン等」と言う。)と反応して硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム(以下、総称して「硫酸カルシウム等」と言う。)の硫酸塩が形成される。
なお、上述のごとく、中和海水散布器9から散布される海水は後に述べるように成分調整されてカルシウムイオン等が除去されているため、活性炭素繊維(ACF)等触媒層8内では硫酸カルシウム等の硫酸塩は形成されない。
Thereafter, the dilute sulfuric acid reacts with calcium ions, magnesium ions, sodium ions, potassium ions, etc. (hereinafter collectively referred to as “calcium ions, etc.”) in the seawater in the storage tank at the lower part of the reaction tower 3 and sulfuric acid. Sulfates of calcium, magnesium sulfate, sodium sulfate, and potassium sulfate (hereinafter collectively referred to as “calcium sulfate and the like”) are formed.
As described above, since the seawater sprayed from the neutralized
一方、活性炭素繊維(ACF)等触媒層8にて硫黄酸化物が除去された排ガスは、煙道4および煙突5を通り、外部へ排出される。 On the other hand, the exhaust gas from which the sulfur oxide has been removed by the catalyst layer 8 such as activated carbon fiber (ACF) passes through the flue 4 and the chimney 5 and is discharged to the outside.
次に、上記の反応塔3に接続されている各種の液体供給、循環、補給ラインにつき説明する。
反応塔3には、反応塔3の下部の貯留槽内の海水を循環させる反応塔循環ライン20と、海水を供給する海水供給ライン30と、成分調整された中和海水を供給する中和海水循環ライン40と、清水を補給する清水補給ライン50とが接続されている。
Next, various liquid supply, circulation, and replenishment lines connected to the reaction tower 3 will be described.
The reaction tower 3 includes a reaction tower circulation line 20 that circulates seawater in a storage tank below the reaction tower 3, a seawater supply line 30 that supplies seawater, and neutralized seawater that supplies component-adjusted neutralized seawater. A circulation line 40 and a fresh water supply line 50 for supplying fresh water are connected.
即ち、船外の海水を反応塔3内の触媒である活性炭素繊維に直接散水するのではなく、PH調整槽10を設け、PH調整槽10によりPH及び成分を調整し、その調整された中和海水を反応塔3内に中和海水散布器9から散水するようになっている。
That is, the seawater outside the ship is not directly sprinkled on the activated carbon fiber that is the catalyst in the reaction tower 3, but the
まず、反応塔循環ライン20につき説明する。
反応塔循環ライン20において、反応塔3の下部の貯留槽内に溜まっている硫酸カルシウム等の硫酸塩、希硫酸等を含有する海水は配管22を介して反応塔循環ポンプ21により吸引される。
First, the reaction tower circulation line 20 will be described.
In the reaction tower circulation line 20, seawater containing sulfate such as calcium sulfate, dilute sulfuric acid, etc., stored in a storage tank below the reaction tower 3 is sucked by a reaction tower circulation pump 21 through a
反応塔循環ポンプ21により吸引された海水の一部は、遠隔制御弁26及び配管23を介して、煙道2の途中に配設された循環水散布器6に供給される。またこの海水の一部は、遠隔制御弁27及び配管24を介して反応塔3内に配設された循環水散布器7に供給される。
さらに、反応塔循環ポンプ21の吐出側には、遠隔制御弁28を介してPH調整槽10に海水を排出する配管25が接続されている。
Part of the seawater sucked by the reaction tower circulation pump 21 is supplied to the circulating
Further, a
反応塔3の下部の貯留槽には、その水位レベルを検出するレベル計71(又は、レベルスイッチ)が設けられている。
そして、図2に示すように、レベル計71からの信号は、制御盤70内の反応塔レベル制御器76a(又は制御回路、制御シーケンス)により設定値と比較されて設定値以下となった場合には、後記する海水供給ライン30の遠隔制御弁35が開いて海水が供給、或いは海水の供給量が増加される。
The storage tank below the reaction tower 3 is provided with a level meter 71 (or level switch) for detecting the water level.
Then, as shown in FIG. 2, when the signal from the
次に、海水供給ライン30につき説明する。
海水は、船舶の船底14に設けられた海水吸入口から、海水供給ポンプ31により、配管32を介して吸入される。吸入された海水は、遠隔制御弁35及び配管34を介して反応塔3の触媒層8より下方の位置に投入される。さらに吸入された海水の一部は遠隔制御弁36及び配管33を介してPH調整槽10へ送付される。
Next, the seawater supply line 30 will be described.
Seawater is sucked in via a
PH調整槽10には、上述のごとく、反応塔循環ライン20により希硫酸、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩を含有する海水が移送され、また、海水供給ライン30によりカルシウム等のイオンを含有する外部の海水が供給される。
PH調整槽(中和槽)10において、残留する希硫酸は海水中のカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウム等のイオンと反応し、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム等の硫酸塩が生成される。
As described above, seawater containing sulfate such as dilute sulfuric acid, calcium sulfate, and magnesium sulfate is transferred to the
In the PH adjustment tank (neutralization tank) 10, the remaining dilute sulfuric acid reacts with ions such as calcium ions, magnesium ions, and sodium in seawater, and sulfates such as calcium sulfate, magnesium sulfate, and sodium sulfate are generated.
そして生成された硫酸カルシウム等の硫酸塩等は固形物として析出されて、PH調整槽10の底に沈殿する。一方、上澄み液は、カルシウムイオン等を含有しない中和された液体(中和海水)となっている。
Then, the generated sulfate such as calcium sulfate is deposited as a solid, and is deposited on the bottom of the
この場合、PH調整槽10にはPH計73が設置されており、PH調整槽10内の液体の酸度(PH)が中和されているか否かを検知するようになっている。
そして、図2に示すように、PH計からの信号は制御盤70内のPH調整器(又は制御回路、制御シーケンス)76bに送付される。
PH調整器76bでは、入力されたPH値と予め設定された設定値(好ましくはPH=7.0)とが比較され、PH値が所定の値より低い場合は、海水供給ライン30からの海水の量を増加させ、PH値が高い場合は海水の量を減少させるように遠隔制御弁36の開度が制御される。
In this case, a
As shown in FIG. 2, the signal from the PH meter is sent to a PH adjuster (or control circuit, control sequence) 76b in the control panel 70.
The
次に、中和海水循環ライン40につき説明する。
中和海水循環ライン40は、PH調整槽10にて成分が調整された中和海水を、触媒層8の洗浄液として反応塔3の上部に配設された中和海水散布器9に送付するラインである。
Next, the neutralized seawater circulation line 40 will be described.
The neutralized seawater circulation line 40 is a line for sending the neutralized seawater whose components have been adjusted in the
PH調整槽10内の成分が調整された中和海水は、中和海水循環ポンプ41にて吸引される。吸引された中和海水は、配管44、45及び遠隔制御弁49を介して反応塔3内の中和海水散布器9へ送付される。
The neutralized seawater in which the components in the
また、配管44の途中には、中和海水散布器9へ固形物が移送されないようにするために、2個のフィルタ48a、48bおよび2組の遠隔制御弁47a、47bが挿入されている。2組設けているのは、1組を使用、他の1組を洗浄、保守するためである。
Further, two
さらに、中和海水循環ポンプ41とフィルタ48a、48bとの間の配管44には、遠隔制御弁46及び配管43が接続されており、余分な中和海水は配管43を介して船外へ排出される。なお、この配管43及び遠隔制御弁46は、フィルタ48a、48bの下流側に接続しても良い。
Further, a
また、PH調整槽10にはPH調整槽10の水位を検出するレベル計(又はレベルスイッチ)72が設けられている。そして、図2に示すように、レベル計72にて検出された水位は制御盤70内のPH調整槽レベル制御器(又は制御回路、制御シーケンス)76cに送信される。PH調整槽レベル制御器76cは、入力された水位と予め設定された設定値とを比較し、入力された水位が設定値より大きくなった場合には、遠隔制御弁46を開き中和海水を船外に排出する。
Further, the
一方、上記の中和海水循環ライン40の遠隔制御弁49の下流側には、清水補給ライン50が接続されている。この清水補給ライン50は清水タンク52、清水タンク52から清水を補給するための清水補給ポンプ51、配管53及び遠隔制御弁54から構成されている。
On the other hand, a fresh water supply line 50 is connected to the downstream side of the
また、煙道4には硫黄酸化物濃度計75が設けられており、この硫黄酸化物濃度計75にて検出された硫黄酸化物濃度に基づき、補給すべき清水量が演算されて遠隔制御弁54及び中和海水循環ライン40の遠隔制御弁49が制御される。
即ち、図2に示すように、硫黄酸化物濃度計75にて煙道4内の排ガス中の硫黄酸化物濃度が検出され、その検出信号は、制御盤70内の脱硫性能制御器(又は制御回路、制御シーケンス)76dに送信される、脱硫性能制御器76dは、入力された濃度と予め設定された設定値とを比較し、入力された濃度が設定値より高い場合は、清水補給ライン50中の遠隔制御弁54を開くとともに、中和海水循環ライン40中の遠隔制御弁49の開度を増加させる。
The flue 4 is provided with a sulfur
That is, as shown in FIG. 2, the sulfur
以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
例えば、清水補給ライン50は配管45以外の場所へ接続するようにしても良い。
Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made to the specific structure within the scope of the present invention. Nor.
For example, the fresh water supply line 50 may be connected to a place other than the
また、船外に排水する配管43は、フィルタ48a、48bの上流側に接続するのではなく、フィルタ48a、48bの下流側に接続し、フィルタ48a、48bにて固形物を除去した後に排出するようにしても良い。
さらに、2個のフィルタ48a、48bおよび2組の遠隔制御弁47a、47bは、中和海水循環ポンプ41の吐出口側に配設しているが、吸入口側の配管42に配設するようにしても良い。
弁についても、図2に示す遠隔、或いは自動制御が必要な、弁35、36、46、54、49のみを遠隔制御弁とし、それ以外は手動弁としても良い。更には、小規模な排ガス処理装置においては、全て手動弁とすることも可能である。
また、PH調整槽10を反応塔3と一体的に形成することも可能性ある。
Further, the
Further, the two
As for the valves, only the
It is also possible to form the
次に、本発明の第2の実施の形態にかかる排気ガス処理装置について図3を用いて説明する。
なお、図3においては、第1の実施の形態と同一の部位については同一の符号を付して示している。また、第1の実施形態と同一の部位についての説明は省略して、第1の実施形態との相違点について説明する。
この第2の実施の形態において、反応塔3、反応塔循環ライン20、PH調整槽10、海水供給ライン30および清水補給ライン50は第1の実施の形態と同じである。
Next, an exhaust gas processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Further, description of the same parts as those in the first embodiment is omitted, and differences from the first embodiment will be described.
In the second embodiment, the reaction tower 3, the reaction tower circulation line 20, the
第1の形態と異なっている点は、中和海水循環ライン40において、フィルタ48a、48bおよび遠隔制御弁47a、47bを省略すると共に、配管42をPH調整槽10内の水面付近に接続し、上澄み液を中和海水循環ポンプ41にて吸引し、中和海水散布器9に送付するようにしている。
The difference from the first embodiment is that in the neutralized seawater circulation line 40, the
この場合、PH調整槽10の底部には、別途排水ポンプ65及び配管66が接続されている。そして、レベル計72が所定の値を超えたときに排水ポンプ65はオンとなり、PH調整槽10内の余分な中和海水および固形物は船外へ排出される。
本第2の実施の形態によれば、フィルタを省略できるので、排ガス処理装置をより簡素にできる。
In this case, a drainage pump 65 and a
According to the second embodiment, since the filter can be omitted, the exhaust gas treatment device can be further simplified.
次に、本発明の第3の実施の形態にかかる排気ガス処理装置について図4を用いて説明する。
なお、図4においては、第1、2の実施の形態と同一の部位については同一の符号を付して示している。また、第1、2の実施形態と同一の部位についての説明は省略して、第2の実施形態との相違点について説明する。
この第3の実施の形態において、反応塔3、反応塔循環ライン20、海水供給ライン30および清水補給ライン50は第2の実施の形態と同じである。
Next, an exhaust gas processing apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals. Further, description of the same parts as those in the first and second embodiments is omitted, and differences from the second embodiment will be described.
In the third embodiment, the reaction tower 3, the reaction tower circulation line 20, the seawater supply line 30 and the fresh water supply line 50 are the same as those in the second embodiment.
第2の実施の形態と異なる点は、PH調整槽10aに隣接して排水処理槽15を設けた点にある。PH調整槽10aと排水処理槽15との間には仕切り壁16が配設されている。また、仕切り壁16の上部にはL字型の固形物じゃま板18が配設されている。そして、中和海水循環ライン40の配管42の取入れ口は仕切り壁16の固形物じゃま板18の上方に接続されている。
The difference from the second embodiment is that a waste water treatment tank 15 is provided adjacent to the
この第3の実施の形態では、反応塔循環ライン20からの廃液および海水供給ライン30からの海水は、PH調整槽10a内に導入され、酸性が調整されるとともに希硫酸は海水中のカルシウムイオン、マグネシウムイオン等と反応して硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等が生成される。そして生成された硫酸マグネシウム等の固形物は、PH調整槽10a底部に沈殿する。
In the third embodiment, the waste liquid from the reaction tower circulation line 20 and the seawater from the seawater supply line 30 are introduced into the
中和海水循環ポンプ41の吸入側は、配管42を介してPH調整槽10aの水面付近に接続されている。
一方、PH調整槽10aから溢れた中和海水は、仕切り壁16の上端をオーバーフローして排水処理槽15へ流れる。
The suction side of the neutralized seawater circulation pump 41 is connected to the vicinity of the water surface of the
On the other hand, the neutralized seawater overflowing from the
そして、排水処理槽15内の水位がある程度上昇したときに、レベル計72でそれを検出し、排水ポンプ65をオンにして廃液を船外に排出する。
Then, when the water level in the waste water treatment tank 15 rises to some extent, the
次に、本発明の第4の実施の形態にかかる排気ガス処理装置について図5を用いて説明する。
なお、図5においては、第3の実施の形態と同一の部位については同一の符号を付して示している。また、第3の実施形態と同一の部位についての説明は省略して、第3の実施形態との相違点について説明する。
この第4の実施の形態において、反応塔3、反応塔循環ライン20、海水供給ライン30、清水補給ライン50、上澄液槽19および排水ポンプ65等は、第3の実施の形態と同じである。
Next, an exhaust gas processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, the same parts as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals. Further, description of the same parts as those of the third embodiment is omitted, and differences from the third embodiment will be described.
In the fourth embodiment, the reaction tower 3, the reaction tower circulation line 20, the seawater supply line 30, the fresh water replenishment line 50, the supernatant liquid tank 19, the drainage pump 65 and the like are the same as those in the third embodiment. is there.
本発明の第4の実施の形態において、中和海水循環ポンプ41の吸入口側の配管42は、上澄液槽19の底部に接続されている。
また、中和海水循環ポンプ41の吐出口側の配管44には、第1の実施の形態と同様に、フィルタ48a、48b及び遠隔制御弁47a、47bが配設されている。
そして、PH調整槽10a内の固形物は、中和海水と共に中和海水循環ポンプ41により吸入され、フィルタ48a、48bにより回収される。
In the fourth embodiment of the present invention, the
In addition, filters 48a and 48b and
And the solid substance in
本発明の第5の実施の形態にかかる排気ガス処理装置について図6を用いて説明する。
なお、図6においては、第4の実施の形態と同一の部位については同一の符号を付して示している。また、第4の実施形態と同一の部位についての説明は省略して、第4の実施形態との相違点について説明する。
An exhaust gas treatment apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, the same parts as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals. Further, the description of the same parts as those in the fourth embodiment will be omitted, and differences from the fourth embodiment will be described.
この第5の実施の形態において、反応塔3、反応塔循環ライン20、海水供給ライン30、中和海水循環ライン40、清水補給ライン50、PH調整槽10a、上澄液槽19および排水ポンプ65等は、第4の実施の形態と同じである。
In the fifth embodiment, the reaction tower 3, the reaction tower circulation line 20, the seawater supply line 30, the neutralized seawater circulation line 40, the fresh water supply line 50, the
本第5の実施の形態においては、反応塔3内の触媒層8と循環水散布器7との間に冷却器17が配設されている。そして、この冷却器17は、配管61および遠隔制御弁62より構成される冷却ライン60を介して海水供給ポンプ31の吐出口に接続されている。
これにより、触媒層8に導入される排ガスが冷却されるので、触媒8での反応がより促進する。なお、水温は40℃以下にすることが望ましい。
In the fifth embodiment, a cooler 17 is disposed between the catalyst layer 8 in the reaction tower 3 and the circulating
Thereby, since the exhaust gas introduced into the catalyst layer 8 is cooled, the reaction in the catalyst 8 is further promoted. The water temperature is desirably 40 ° C. or lower.
なお、海水供給ライン30とは別の系統とし、専用の冷却水ポンプを設け、冷却水を冷却器17に送付するようにしても良い。また、船舶、海洋構造物内に配設されている他の装置から冷却水を供給するようにしても良い。 Note that a system different from the seawater supply line 30 may be used, and a dedicated cooling water pump may be provided to send the cooling water to the cooler 17. Moreover, you may make it supply cooling water from the other apparatus arrange | positioned in a ship and a marine structure.
以上、本発明を第1〜5の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。 The first to fifth embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made to the specific structure within the scope of the present invention. Needless to say.
1 ディーゼルエンジン
2 煙道
3 反応塔
4 煙道
5 煙突
6、7 循環水散布器
8 触媒層
9 中和海水散布器
10、10a PH調整槽
14 船底
15 排水処理槽
16 仕切り壁
17 冷却器
18 じゃま板
19 上澄液槽
20 反応塔循環ライン
21 反応塔循環ポンプ
22、23、24、25 配管
26、27、28 遠隔操作弁
30 海水供給ライン
31 海水供給ポンプ
32、33、34 配管
35、36 遠隔操作弁
40 中和海水循環ライン
41 中和海水循環ポンプ
42、43、44、45 配管
47a、47b 遠隔操作弁
48a、48b フィルタ
46、49 遠隔操作弁
50 清水補給ライン
51 清水補給ポンプ
52 清水タンク
53 配管
54 遠隔操作弁
60 冷却ライン
61 配管
62 遠隔制御弁
65 排水ポンプ
66 配管
67 遠隔制御弁
70 制御盤
71、72 レベル計
73、74 PH計
75 硫黄酸化物濃度計
76a 反応塔レベル制御器
76b PH調整器
76c PH調整槽レベル制御器
76d 脱硫性能制御器
DESCRIPTION OF
Claims (7)
The exhaust gas treatment apparatus according to any one of claims 3 to 6, further comprising a cooler between the activated carbon fiber and the circulating water sprayer.
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