JP2019155333A - 排ガス処理装置及び排ガス処理装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】排ガス処理装置からの浄化ガスの大気放出後における白煙化又はダウンウォッシュの少なくとも一方を抑制する。【解決手段】排ガス処理装置は、排ガスを吸収液と接触させて浄化ガスに変換するように構成されたスクラバと、スクラバからの浄化ガスを大気に排出するための排気口を有する排気ダクトと、排気ダクトを流れる浄化ガスを加熱する再加熱ユニットと、排気口に対する相対風速ｕ、気温および湿度の少なくとも一つを含む大気情報とスクラバに供給される吸収液の温度またはスクラバから排出される浄化ガスの温度の少なくとも一方とに基づいて、下記条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように再加熱ユニットを制御するように構成されたコントローラと、を備える。（ａ）排気口からの浄化ガスの噴出し速度ＶｓがＶｓ≧１．５ｕを満たす。（ｂ）浄化ガスが排気口から放出されて大気に拡散するまでの間、浄化ガスの相対湿度が１００％未満を満たす。【選択図】図１

Description

本開示は、排ガス処理装置及び排ガス処理装置の運転方法に関する。

従来、例えば、火力発電プラントや化学工業プラント、廃棄物焼却施設又は船舶などにおいて、化石燃料を利用したエンジンやボイラが利用されており、これらのエンジンやボイラから排出される排ガスを大気中に放出する前に、排ガス中に含まれる有害成分を一定レベルまで除去するための排ガス処理装置が知られている。このような排ガス処理装置として、例えば、特許文献１には、排ガスと吸収剤との接触により排ガス中のＳＯ_２を除去する湿式脱硫装置（スクラバ）が開示されている。また、特許文献２には、スクラバから排出される排ガスを再加熱する再加熱装置が開示されている。

国際公開第２０１６／０３５４８７号 特表２０１０−５３５６７１号公報

ところで、排ガスを大気中に排出する際、排気ダクトから放出された排ガスが白煙化したり、排出後に地表又は水面に向けて下降する所謂ダウンウォッシュが発生したりするという問題がある。しかし、上記特許文献１及び特許文献２には、いずれも上述した排ガスの白煙化やダウンウォッシュを抑制するための具体的な構成や条件については何ら開示されていない。

上述した問題に鑑み、本発明の少なくとも一実施形態は、排ガス処理装置からの浄化ガスの大気放出後における白煙化又はダウンウォッシュの少なくとも一方を抑制することを目的とする。

（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る排ガス処理装置は、
排ガスを吸収液と接触させて浄化ガスに変換するように構成されたスクラバと、
前記スクラバからの前記浄化ガスを大気に排出するための排気口を有する排気ダクトと、
前記排気ダクトを流れる前記浄化ガスを加熱する再加熱ユニットと、
前記排気口に対する相対風速ｕ、気温および湿度の少なくとも一つを含む大気情報と、前記スクラバに供給される前記吸収液の温度または前記スクラバから排出される前記浄化ガスの温度の少なくとも一方とに基づいて、下記条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように前記再加熱ユニットを制御するように構成されたコントローラと、
を備える：
（ａ）前記排気口からの前記浄化ガスの噴出し速度ＶｓがＶｓ≧１．５ｕを満たす
（ｂ）前記浄化ガスが前記排気口から放出されて大気に拡散するまでの間、前記浄化ガスの相対湿度が１００％未満を満たす。

排ガスをスクラバで浄化した後で大気中に放出される浄化ガスは、（ａ）排気口から大気中への浄化ガスの噴出し速度Ｖｓが排気口に対する大気の相対速度ｕの１．５倍以上を満たすことによりダウンウォッシュを防止できる。さらに、（ｂ）排気口から放出された後、大気中に拡散するまでの間、浄化ガスの相対湿度が飽和蒸気圧曲線未満すなわち１００％未満であることを満たすことにより、浄化ガスの白煙化を防止できる。
よって、上記（１）の構成によれば、コントローラが、条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように再加熱ユニットを駆動するから、排ガスの白煙化又はダウンウォッシュの少なくとも一方を防止することができる。

（２）いくつかの実施形態では、上記（１）に記載の構成において、
前記コントローラは、
前記噴出し速度Ｖｓと、前記スクラバから排出される前記浄化ガスの温度との相関に基づいて、前記条件（ａ）を充足するために必要な前記浄化ガスの下限温度を求め、
前記浄化ガスの温度が前記下限温度以上となるように、前記再加熱ユニットにおける再加熱量を決定するように構成されてもよい。

スクラバから排出される浄化ガスの温度と排気口から排出される浄化ガスの噴出し速度Ｖｓとの間には既知の相関があり、この関係から導かれる下限温度に浄化ガスを加熱してから排出することでダウンウォッシュの発生を効果的に防止することができる。よって、上記（２）の構成によれば、スクラバから排出される浄化ガスの温度、大気情報及び上記相関に基づき、コントローラが再加熱ユニットによる再加熱量を決定し、上記下限温度以上となるように浄化ガスを加熱した後で該浄化ガスを大気中に放出するから、少なくともダウンウォッシュの発生を効果的に防止することができる。

（３）いくつかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載の構成において、
前記コントローラは、
前記排気口を通過後、前記大気への拡散中における前記浄化ガスの湿度および温度の既知の変化傾向に基づいて、前記大気への拡散中における前記浄化ガスの温度と露点との最小温度差が閾値以上となるのに必要な前記浄化ガスの下限温度を求め、
前記浄化ガスの温度が前記下限温度以上となるように、前記再加熱ユニットにおける再加熱量を決定するように構成されてもよい。

上記（３）の構成によれば、コントローラにより、大気への拡散中における浄化ガスの温度と露点との最小温度差が閾値以上となるのに必要な浄化ガスの下限温度が求められ、浄化ガスがこの下限温度以上となるように再加熱量を決定して再加熱ユニットが制御される。よって、排気口から排出されて大気中に拡散する浄化ガスは、拡散中において露点以上を維持することができるから、少なくとも浄化ガスの白煙化を効果的に防止することができる。

（４）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（３）の何れか一つに記載の構成において、
前記コントローラは、
航路及び船速を含む航海計画から、前記航路上の各区域の通過時刻を求め、
前記通過時刻における前記各区域の気象予測データを取得し、
前記気象予測データから得た前記大気情報に基づいて、前記各区域における前記再加熱ユニットを制御するように構成されてもよい。

航路及び船速を含む航海計画が予め定められている場合は、航路上の各区域の通過時刻を算出することができるから、該通過時刻における各区域の気象予測データから大気情報を得ることができる。このようにして得た大気情報と、航海計画に基づく航路及び船速から予測される排ガス温度等に基づいて、上記の条件（ａ）又は（ｂ）を満たすために必要な再加熱量を求めることができる。従って、上記（４）の構成によれば、コントローラが航海計画から航路上の各区域の通過時刻を求め、該通過時刻における各区域の気象予測データから取得した大気情報に基づいて、各区域において条件（ａ）又は（ｂ）を満たすように再加熱ユニットを制御することができる。

（５）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（４）の何れか一つに記載の構成において、
前記相対風速ｕ、前記気温又は前記湿度を取得する大気センサと、
前記吸収液の温度を計測する水温計と、
前記排気ダクトを流れる前記浄化ガスの出口温度を計測する出口温度計と、
をさらに備え、
前記コントローラは、
前記大気センサの実測によって前記大気情報を取得し、
前記水温計又は前記出口温度計による実測によって前記吸収液の温度又は前記排気ダクトを流れる前記浄化ガスの出口温度の何れか一方を取得するように構成されてもよい。

上記（５）の構成によれば、実測によって取得した大気情報と、実測によって取得した吸収液の温度又は浄化ガスの出口温度とに基づき、コントローラが上記条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように再加熱ユニットを制御するから、排気口から排出される浄化ガスの白煙化又はダウンウォッシュの発生の少なくとも一方を防止することができる。

（６）いくつかの実施形態では、上記（５）に記載の構成において、
前記コントローラは、前記大気センサによって取得した前記大気情報と、前記水温計によって計測した前記吸収液の温度とに基づき前記再加熱ユニットを制御するように構成されてもよい。

上記（６）の構成によれば、実測によって取得した大気情報と、実測によって取得した吸収液の温度とに基づき、コントローラが上記条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように再加熱ユニットを制御する。これにより、排気口から排出される浄化ガスの白煙化又はダウンウォッシュの発生の少なくとも一方を防止することができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（５）に記載の構成において、
前記コントローラは、前記大気センサによって取得した前記大気情報と、前記出口温度計によって計測した前記出口温度とに基づき前記再加熱ユニットを駆動するように構成されてもよい。

上記（７）の構成によれば、実測によって取得した大気情報と、実測によって取得した浄化ガスの出口温度とに基づき、コントローラが上記条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように再加熱ユニットを制御する。これにより、排気口から排出される浄化ガスの白煙化又はダウンウォッシュの発生の少なくとも一方を防止することができる。

（８）いくつかの実施形態では、上記（１）に記載の構成において、
前記コントローラは、
気象予測データから前記大気情報を取得するとともに、
海象予測データから前記吸収液の温度又は前記浄化ガスの出口温度の何れか一方を取得するように構成されてもよい。

吸収液の温度と、この吸収液と接触した後に排気ダクトを流れる浄化ガスの温度との間には既知の相関がある。よって、上記（８）の構成によれば、気象予測データから取得した大気情報と、海象予測データから取得した吸収液の温度又はこれから予測される浄化ガスの出口温度とに基づき、条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすようにコントローラが再加熱ユニットを駆動することにより、排気口から排出される浄化ガスの白煙化又はダウンウォッシュの発生を効果的に防止することができる。

（９）本開示の少なくとも一実施形態に係る排ガス処理装置の運転方法は、
排ガスを吸収液と接触させて浄化ガスに変換するように構成されたスクラバと、前記スクラバからの前記浄化ガスを大気に排出するための排気口を有する排気ダクトと、前記排気ダクトを流れる前記浄化ガスを加熱する再加熱ユニットと、を備えた排ガス処理装置の運転方法であって、
前記排気口に対する相対風速ｕ、気温および湿度の少なくとも一つを含む大気情報を取得するステップと、
前記スクラバに供給される前記吸収液の温度または前記スクラバから排出される前記浄化ガスの温度の少なくとも一方を取得するステップと、
取得した前記大気情報と、前記吸収液の温度または前記浄化ガスの温度とに基づいて、下記条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように前記再加熱ユニットを制御するステップと、を備える：
（ａ）前記排気口からの前記浄化ガスの噴出し速度ＶｓがＶｓ≧１．５ｕを満たす
（ｂ）前記浄化ガスが前記排気口から放出されて大気に拡散するまでの間、前記浄化ガスの相対湿度が１００％未満を満たす。

上記（９）の方法によれば、上記（１）で述べたように、条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように再加熱ユニットを制御するから、排ガスの白煙化又はダウンウォッシュの少なくとも一方を効果的に防止することができる。

（１０）いくつかの実施形態では、上記（９）に記載の方法において、
前記噴出し速度Ｖｓと、前記スクラバから排出される前記浄化ガスの温度との相関に基づいて、前記条件（ａ）を充足するために必要な前記浄化ガスの下限温度を求めるステップと、
前記浄化ガスの温度が前記下限温度以上となるように、前記再加熱ユニットにおける再加熱量を決定するステップと、をさらに備えていてもよい。

上記（１０）の方法によれば、上記（２）で述べたように、スクラバから排出される浄化ガスの温度、大気情報及び上記相関に基づき、コントローラが再加熱ユニットによる再加熱量を決定し、上記下限温度以上となるように浄化ガスを加熱した後で該浄化ガスを大気中に放出するから、少なくともダウンウォッシュの発生を効果的に防止することができる。

（１１）いくつかの実施形態では、上記（９）又は（１０）に記載の方法において、
前記排気口を通過後、前記大気への拡散中における前記浄化ガスの湿度および温度の既知の変化傾向に基づいて、前記大気への拡散中における前記浄化ガスの温度と露点との最小温度差が閾値以上となるのに必要な前記浄化ガスの下限温度を求めるステップと、
前記浄化ガスの温度が前記下限温度以上となるように、前記再加熱ユニットにおける再加熱量を決定するステップと、
をさらに備えていてもよい。

上記（１１）の方法によれば、上記（３）で述べたように、大気への拡散中における浄化ガスの温度と露点との最小温度差が閾値以上となるのに必要な浄化ガスの下限温度が求められ、浄化ガスがこの下限温度以上となるように再加熱量を決定して再加熱ユニットが制御される。よって、排気口から排出されて大気中に拡散する浄化ガスは、拡散中において露点より閾値以上高い温度を維持することができるから、少なくとも浄化ガスの白煙化を効果的に防止することができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、排ガス処理装置からの浄化ガスの大気放出後における白煙化又はダウンウォッシュの少なくとも一方を抑制することができる。

一実施形態に係る排ガス処理装置の構成を示す概略図である。 一実施形態に係る排ガス処理装置における制御系の構成を示すブロック図である。 排ガスの白煙化原理を示す模式図である。 他の実施形態に係る排ガス処理装置を示す概略図である。 一実施形態に係る排ガス処理装置の運転方法を示すフローチャートである。 他の実施形態に係る排ガス処理装置の運転方法を示すフローチャートである。 他の実施形態に係る排ガス処理装置の運転方法を示すフローチャートである。 他の実施形態における航路の一例を示す模式図である。 他の実施形態における気象予測データ（大気情報）の一例を示す概略図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１は、一実施形態に係る排ガス処理装置の構成を示す概略図である。図２は、一実施形態に係る排ガス処理装置における制御系の構成を示すブロック図である。図３は、排ガスの白煙化原理を示す模式図であり、（ａ）は白煙化が生じる場合、（ｂ）は本開示の排ガス処理装置１による浄化ガス４１の状態を示す。
図１及び図２に示すように、本開示の少なくとも一実施形態に係る排ガス処理装置１は、排ガス４０を吸収液１０２と接触させて浄化ガス４１に変換するように構成されたスクラバ３（湿式脱硫装置）と、スクラバ３からの浄化ガス４１を大気１００に排出するための排気口７Ａを有する排気ダクト７と、排気ダクト７を流れる浄化ガス４１を加熱する再加熱ユニット５と、排気口７Ａに対する相対風速ｕ、気温および湿度の少なくとも一つを含む大気情報と、スクラバ３に供給される吸収液１０２の温度またはスクラバ３から排出される浄化ガス４１の温度の少なくとも一方に基づいて、下記条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように再加熱ユニット５を制御するように構成されたコントローラ２０と、を備えている：
（ａ）排気口７Ａからの浄化ガス４１の噴出し速度ＶｓがＶｓ≧１．５ｕを満たす（例えば、図１参照）
（ｂ）浄化ガス４１が排気口７Ａから放出されて大気に拡散するまでの間、浄化ガス４１の相対湿度が１００％未満を満たす（例えば、図３（ｂ）参照）。

上記構成において、例えば、エンジン２から排出された排ガス４０内のＳＯ^２は、下記式（１）に示すように、吸収液１０２に吸収されて、水素イオン（Ｈ^＋）と亜硫酸イオン（ＨＳＯ_３ ^-）とに解離する。水素イオンの一部は、下記式（２）に示すように、吸収液１０２中の炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ^-）と反応する。
ＳＯ^２（ｇａｓ）＋Ｈ_２Ｏ→Ｈ_２ＳＯ_３→Ｈ^＋＋ＨＳＯ_３ ^- ・・・（１）
Ｈ^＋＋ＨＣＯ_３ ^- →Ｈ_２Ｏ＋ＣＯ_２（ａｑ） ・・・（２）

スクラバ３０では、排ガス４０中のＳＯ_２が吸収液１０２によって吸収されて除去される。従って、排ガス４０は、スクラバ３内で浄化された浄化ガス４１となり、スクラバ３の上部から大気１００中へ排気される。
なお、幾つかの実施形態では、排ガス処理装置１が、上記スクラバ３を通過する前後における排ガス４０又は浄化ガス４１中のＳＯ^２濃度を測定するための図示しない濃度センサ（イオンセンサ等）を備えていてもよい。また、幾つかの実施形態では、吸収液１０２をスクラバ３に送るためのポンプ４（給水ポンプ）を備えていてもよい。吸収液１０２は、種々の有害成分を除去し得るものであればよく、例えば、海水（アルカリ性の吸収剤）であってもよい。
排気ダクト７は、例えば、図示しない火力発電プラントや化学工業プラント、廃棄物焼却施設又は船舶などにおける煙突であってもよく、排気ダクト７にはスクラバ３から煙突までの通気口（例えば配管等）が含まれ得る。
再加熱ユニット５は、スクラバ３から排出された低温の洗浄後の排ガス４０（つまり浄化ガス４１）を再加熱することにより、該浄化ガス４１に起因する白煙の生成を回避し、大気中に放出される浄化ガス４１の浮力を高めるものであり、結果として、浄化ガス４１が下降する又は地面（或いは水面）に落ちることが抑制される。

図２に示すように、幾つかの実施形態において、コントローラ２０は、例えば、コンピュータであり、ＣＰＵ２１、該ＣＰＵ２１が実行する各種プログラム等を記憶するための記憶部としてのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２２、各プログラム実行時のワーク領域として機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２３等の他、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２４、通信ネットワークに接続するための通信インターフェース２５、及び外部記憶装置が装着されるアクセス部などを備えている。これら各部は、バス２８を介して接続されている。更に、コントローラ２０は、例えば、キーボードやマウス等からなる入力部（図示省略）及びデータを表示する液晶表示装置等からなる表示部（ＵＩ）２７などと接続されていてもよい。
幾つかの実施形態では、コントローラ２０が本開示における上記の制御を行うための再加熱制御プログラム３１や再加熱量決定プログラム３２等がＲＯＭ２２内に格納されていてもよい。

ここで、排ガス４０をスクラバ３で浄化した後で大気１００中に放出される浄化ガス４１は、（ａ）排気口７Ａから大気１００中への浄化ガス４１の噴出し速度Ｖｓが排気口７Ａに対する大気１００の相対速度ｕの１．５倍以上を満たすことによりダウンウォッシュを防止できる。さらに、（ｂ）排気口７Ａから放出された後、大気１００中に拡散するまでの間、浄化ガス４１の相対湿度が飽和蒸気圧曲線未満すなわち１００％未満であることを満たすことにより、浄化ガス４１の白煙化を防止できる（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。
すなわち、上記構成によれば、コントローラ２０が、条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように再加熱ユニット５を駆動するから、排ガス４０の白煙化又はダウンウォッシュの少なくとも一方を防止することができる。

いくつかの実施形態では、上記構成において、コントローラ２０は、噴出し速度Ｖｓと、スクラバ３から排出される浄化ガス４１の温度との相関に基づいて、条件（ａ）を充足するために必要な浄化ガス４１の下限温度を求め、浄化ガス４１の温度が下限温度以上となるように、再加熱ユニット５における再加熱量を決定するように構成されてもよい。具体的には、例えば、図２に非限定的に例示するように、上記ＲＯＭ２２内に、再加熱量決定プログラム３２が格納されていてもよく、該再加熱量決定プログラム３２をＣＰＵ２１が読み出してＲＡＭ２３に展開して実行することで、上記の制御が実現されるようになっていてもよい。

スクラバ３から排出される浄化ガス４１の温度と排気口７Ａから排出される浄化ガス４１の噴出し速度Ｖｓとの間には既知の相関があり、この関係から導かれる下限温度に浄化ガス４１を加熱してから排出することでダウンウォッシュの発生を効果的に防止することができる。よって、上記構成によれば、スクラバ３から排出される浄化ガス４１の温度、大気情報及び上記相関に基づき、コントローラ２０が再加熱ユニット５による再加熱量を決定し、上記下限温度以上となるように浄化ガス４１を加熱した後で該浄化ガス４１を大気１００中に放出するから、少なくともダウンウォッシュの発生を効果的に防止することができる。

いくつかの実施形態では、上記構成において、コントローラ２０は、排気口７Ａを通過後、大気１００への拡散中における浄化ガス４１の湿度および温度の既知の変化傾向に基づいて、大気１００への拡散中における浄化ガス４１の温度と露点との最小温度差が閾値以上となるのに必要な浄化ガス４１の下限温度を求め、浄化ガス４１の温度がこの下限温度以上となるように、再加熱ユニット５における再加熱量を決定するように構成されてもよい（例えば、図３（ｂ）参照）。具体的には、例えば、図２に非限定的に例示するように、上記ＲＯＭ２２内に、再加熱量決定プログラム３２が格納されていてもよく、該再加熱量決定プログラム３２をＣＰＵ２１が読み出してＲＡＭ２３に展開して実行することで、上記の制御が実現されるようになっていてもよい。

上記構成によれば、コントローラ２０により、大気１００への拡散中における浄化ガス４１の温度と露点との最小温度差が閾値以上となるのに必要な浄化ガス４１の下限温度が求められ、浄化ガス４１がこの下限温度以上となるように再加熱量を決定して再加熱ユニット５が制御される。よって、排気口７Ａから排出されて大気１００中に拡散する浄化ガス４１は、拡散中において露点以上を維持することができるから、少なくとも浄化ガス４１の白煙化を効果的に防止することができる。

図４に非限定的に例示するように、いくつかの実施形態では、上記何れかに記載の構成において、コントローラ２０は、航路５０（例えば、図８参照）及び船速を含む航海計画から、航路５０上の各区域の通過時刻を求め、該通過時刻における各区域の気象予測データ（例えば、図９参照）を取得し、該気象予測データから得た大気情報に基づいて、各区域における再加熱ユニット５を制御するように構成されてもよい。

航路５０及び船速を含む航海計画が予め定められている場合は、航路５０上の各区域の通過時刻を算出することができるから、該通過時刻における各区域の気象予測データから大気情報を得ることができる。このようにして得た大気情報と、航海計画に基づく航路５０及び船速から予測されるエンジン２の回転量から予測される排ガス温度等に基づいて、上記の条件（ａ）又は（ｂ）を満たすために必要な再加熱量を求めることができる。従って、上記構成によれば、コントローラ２０が航海計画から航路５０上の各区域の通過時刻を求め、該通過時刻における各区域の気象予測データから取得した大気情報に基づいて、各区域において条件（ａ）又は（ｂ）を満たすように再加熱ユニット５を制御することができる。

いくつかの実施形態では、上記何れかに記載の構成において、相対風速ｕ、気温又は湿度を取得する大気センサ１０と、吸収液１０２の温度を計測する水温計８と、排気ダクト７を流れる浄化ガス４１の出口温度を計測する出口温度計９と、をさらに備えていてもよく、コントローラ２０は、大気センサ１０の実測によって大気情報を取得し、水温計８又は出口温度計９による実測によって吸収液１０２の温度又は排気ダクト７を流れる浄化ガス４１の出口温度の何れか一方を取得するように構成されてもよい（例えば、図１参照）。

上記構成によれば、実測によって取得した大気情報と、実測によって取得した吸収液１０２の温度又は浄化ガス４１の出口温度とに基づき、コントローラ２０が上記条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように再加熱ユニット５を制御するから、排気口７Ａから排出される浄化ガス４１の白煙化又はダウンウォッシュの発生の少なくとも一方を防止することができる。

いくつかの実施形態では、上記構成において、コントローラ２０は、大気センサ１０によって取得した大気情報と、水温計８によって計測した吸収液１０２の温度とに基づき再加熱ユニット５を制御するように構成されてもよい。

上記構成によれば、実測によって取得した大気情報と、実測によって取得した吸収液１０２の温度とに基づき、コントローラ２０が上記条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように再加熱ユニット５を制御する。これにより、排気口７Ａから排出される浄化ガス４１の白煙化又はダウンウォッシュの発生の少なくとも一方を防止することができる。

幾つかの実施形態では、上記何れかの構成において、コントローラ２０は、大気センサ１０によって取得した大気情報と、出口温度計９によって計測した出口温度とに基づき再加熱ユニット５を駆動するように構成されてもよい。

上記構成によれば、実測によって取得した大気情報と、実測によって取得した浄化ガス４１の出口温度とに基づき、コントローラ２０が上記条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように再加熱ユニット５を制御する。これにより、排気口７Ａから排出される浄化ガス４１の白煙化又はダウンウォッシュの発生の少なくとも一方を防止することができる。

いくつかの実施形態では、上記何れかの構成において、コントローラ２０は、気象予測データから大気情報を取得するとともに、海象予測データから吸収液１０２の温度又は浄化ガス４１の出口温度の何れか一方を取得するように構成されてもよい。

吸収液１０２の温度と、この吸収液１０２と接触した後に排気ダクト７を流れる浄化ガス４１の温度との間には既知の相関がある。よって、上記の構成によれば、気象予測データから取得した大気情報と、海象予測データから取得した吸収液の温度又はこれから予測される浄化ガス４１の出口温度とに基づき、条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすようにコントローラ２０が再加熱ユニット５を駆動することにより、排気口７Ａから排出される浄化ガス４１の白煙化又はダウンウォッシュの発生を効果的に防止することができる。

図５に非限定的に例示するように、本開示の少なくとも一実施形態に係る排ガス処理装置の運転方法は、排ガス４０を吸収液１０２と接触させて浄化ガス４１に変換するように構成されたスクラバ３と、スクラバ３からの浄化ガス４１を大気１００に排出するための排気口７Ａを有する排気ダクト７と、排気ダクト７を流れる浄化ガス４１を加熱する再加熱ユニット５と、を備えた排ガス処理装置１の運転方法であって、排気口７Ａに対する相対風速ｕ、気温および湿度の少なくとも一つを含む大気情報を取得するステップＳ１０と、スクラバ３に供給される吸収液１０２の温度またはスクラバ３から排出される浄化ガス４１の温度の少なくとも一方を取得するステップＳ２０と、取得した大気情報と、吸収液１０２の温度または浄化ガス４１の温度とに基づいて、下記条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように再加熱ユニット５を制御するステップＳ３０と、を備える。
（ａ）排気口７Ａからの浄化ガス４１の噴出し速度ＶｓがＶｓ≧１．５ｕを満たす。
（ｂ）浄化ガスが排気口７Ａから放出されて大気１００に拡散するまでの間、浄化ガス４１の相対湿度が１００％未満を満たす。

上記の方法によれば、条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように再加熱ユニット５を制御するから、排ガス４０の白煙化又はダウンウォッシュの少なくとも一方を効果的に防止することができる。

また、図６に非限定的に例示するように、いくつかの実施形態では、上記方法において、噴出し速度Ｖｓと、スクラバ３から排出される浄化ガス４１の温度との相関に基づいて、条件（ａ）を充足するために必要な浄化ガス４１の下限温度を求めるステップＳ２２と、浄化ガス４１の温度が下限温度以上となるように、再加熱ユニット５における再加熱量を決定するステップＳ２４と、をさらに備えていてもよい。

上記の方法によれば、スクラバ３から排出される浄化ガス４１の温度、大気情報及び上記相関に基づき、コントローラ２０が再加熱ユニットによる再加熱量を決定し、上記下限温度以上となるように浄化ガス４１を加熱した後で該浄化ガス４１を大気１００中に放出するから、少なくともダウンウォッシュの発生を効果的に防止することができる。

さらに、図７に非限定的に例示するように、いくつかの実施形態では、上記方法において、排気口７Ａを通過後、大気１００への拡散中における浄化ガス４１の湿度および温度の既知の変化傾向に基づいて、大気１００への拡散中における浄化ガス４１の温度と露点との最小温度差が閾値以上となるのに必要な浄化ガス４１の下限温度を求めるステップＳ２６と、浄化ガス４１の温度が上記の下限温度以上となるように、再加熱ユニット５における再加熱量を決定するステップＳ２８と、をさらに備えていてもよい。

上記の方法によれば、大気１００への拡散中における浄化ガス４１の温度と露点との最小温度差が閾値以上となるのに必要な浄化ガス４１の下限温度が求められ、浄化ガス４１がこの下限温度以上となるように再加熱量を決定して再加熱ユニット５が制御される。よって、排気口７Ａから排出されて大気１００中に拡散する浄化ガス４１は、拡散中において露点より閾値以上高い温度を維持することができるから、少なくとも浄化ガス４１の白煙化を効果的に防止することができる。

以上述べた本開示の幾つかの実施形態によれば、排ガス処理装置１からの浄化ガス４１の大気１００放出後における白煙化又はダウンウォッシュの少なくとも一方を抑制することできる。

本発明は上述した幾つかの実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

１ 排ガス処理装置
２ エンジン
３ スクラバ（脱硫装置）
４ ポンプ（給水ポンプ）
５ 再加熱ユニット
６ 希釈ユニット
７ 排気ダクト
７Ａ 排気口
８ 水温計
９ 出口温度計
１０ 大気センサ
１１ 大気温度計（大気センサ）
１２ 大気湿度計（大気センサ）
１３ 風向計（大気センサ）
１４ 風速計（大気センサ）
２０ コントローラ
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ ＨＤＤ
２５ インターフェース（Ｉ／Ｆ）
２８ バス
３１ 再加熱制御プログラム
３２ 再加熱量決定プログラム
４０ 排ガス
４１ 浄化ガス
５０ 航路
１００ 大気
１０１ 海
１０２ 吸収液

Claims (11)

1. 排ガスを吸収液と接触させて浄化ガスに変換するように構成されたスクラバと、
   前記スクラバからの前記浄化ガスを大気に排出するための排気口を有する排気ダクトと、
   前記排気ダクトを流れる前記浄化ガスを加熱する再加熱ユニットと、
   前記排気口に対する相対風速ｕ、気温および湿度の少なくとも一つを含む大気情報と、前記スクラバに供給される前記吸収液の温度または前記スクラバから排出される前記浄化ガスの温度の少なくとも一方とに基づいて、下記条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように前記再加熱ユニットを制御するように構成されたコントローラと、
   を備える排ガス処理装置：
   （ａ）前記排気口からの前記浄化ガスの噴出し速度ＶｓがＶｓ≧１．５ｕを満たす
   （ｂ）前記浄化ガスが前記排気口から放出されて大気に拡散するまでの間、前記浄化ガスの相対湿度が１００％未満を満たす。
2. 前記コントローラは、
   前記噴出し速度Ｖｓと、前記スクラバから排出される前記浄化ガスの温度との相関に基づいて、前記条件（ａ）を充足するために必要な前記浄化ガスの下限温度を求め、
   前記浄化ガスの温度が前記下限温度以上となるように、前記再加熱ユニットにおける再加熱量を決定する
   ように構成された請求項１に記載の排ガス処理装置。
3. 前記コントローラは、
   前記排気口を通過後、前記大気への拡散中における前記浄化ガスの湿度および温度の既知の変化傾向に基づいて、前記大気への拡散中における前記浄化ガスの温度と露点との最小温度差が閾値以上となるのに必要な前記浄化ガスの下限温度を求め、
   前記浄化ガスの温度が前記下限温度以上となるように、前記再加熱ユニットにおける再加熱量を決定する
   ように構成された請求項１又は２に記載の排ガス処理装置。
4. 前記コントローラは、
   航路及び船速を含む航海計画から、前記航路上の各区域の通過時刻を求め、
   前記通過時刻における前記各区域の気象予測データを取得し、
   前記気象予測データから得た前記大気情報に基づいて、前記各区域における前記再加熱ユニットを制御する
   ように構成された請求項１〜３の何れか一項に記載の排ガス処理装置。
5. 前記相対風速ｕ、前記気温又は前記湿度を取得する大気センサと、
   前記吸収液の温度を計測する水温計と、
   前記排気ダクトを流れる前記浄化ガスの温度を計測する出口温度計と、
   をさらに備え、
   前記コントローラは、
   前記大気センサの実測によって前記大気情報を取得し、
   前記水温計又は前記出口温度計による実測によって前記吸収液の温度又は前記排気ダクトを流れる前記浄化ガスの出口温度の何れか一方を取得するように構成された
   請求項１〜４の何れか一項に記載の排ガス処理装置。
6. 前記コントローラは、前記大気センサによって取得した前記大気情報と、前記水温計によって計測した前記吸収液の温度とに基づき前記再加熱ユニットを制御するように構成された
   請求項５に記載の排ガス処理装置。
7. 前記コントローラは、前記大気センサによって取得した前記大気情報と、前記出口温度計によって計測した前記出口温度とに基づき前記再加熱ユニットを駆動するように構成された
   請求項５に記載の排ガス処理装置。
8. 前記コントローラは、
   気象予測データから前記大気情報を取得するとともに、
   海象予測データから前記吸収液の温度又は前記浄化ガスの出口温度の何れか一方を取得するように構成された
   請求項１に記載の排ガス処理装置。
9. 排ガスを吸収液と接触させて浄化ガスに変換するように構成されたスクラバと、前記スクラバからの前記浄化ガスを大気に排出するための排気口を有する排気ダクトと、前記排気ダクトを流れる前記浄化ガスを加熱する再加熱ユニットと、を備えた排ガス処理装置の運転方法であって、
   前記排気口に対する相対風速ｕ、気温および湿度の少なくとも一つを含む大気情報を取得するステップと、
   前記スクラバに供給される前記吸収液の温度または前記スクラバから排出される前記浄化ガスの温度の少なくとも一方を取得するステップと、
   取得した前記大気情報と、前記吸収液の温度または前記浄化ガスの温度とに基づいて、下記条件（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方を満たすように前記再加熱ユニットを制御するステップと、を備えた排ガス処理装置の運転方法：
   （ａ）前記排気口からの前記浄化ガスの噴出し速度ＶｓがＶｓ≧１．５ｕを満たす
   （ｂ）前記浄化ガスが前記排気口から放出されて大気に拡散するまでの間、前記浄化ガスの相対湿度が１００％未満を満たす。
10. 前記噴出し速度Ｖｓと、前記スクラバから排出される前記浄化ガスの温度との相関に基づいて、前記条件（ａ）を充足するために必要な前記浄化ガスの下限温度を求めるステップと、
    前記浄化ガスの温度が前記下限温度以上となるように、前記再加熱ユニットにおける再加熱量を決定するステップと、
    をさらに備える請求項９に記載の排ガス処理装置の運転方法。
11. 前記排気口を通過後、前記大気への拡散中における前記浄化ガスの湿度および温度の既知の変化傾向に基づいて、前記大気への拡散中における前記浄化ガスの温度と露点との最小温度差が閾値以上となるのに必要な前記浄化ガスの下限温度を求めるステップと、
    前記浄化ガスの温度が前記下限温度以上となるように、前記再加熱ユニットにおける再加熱量を決定するステップと、
    をさらに備える請求項９又は１０に記載の排ガス処理装置の運転方法。