JP2021148126A - 還元剤を提供するためのデバイス及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼機関の還元剤提供デバイス１を提供すること。【解決手段】デバイス１は、リアクタ３ｂと還元剤液体用のリダクタント供給ユニット３ａとを有する還元剤提供セクション２を有する。リアクタ３ｂは、加熱制御ユニット５と、リアクタ３ｂの内側容積部及び／又は内容物７を加熱するための加熱要素６とを備えた加熱システム４を有する。デバイス１は、還元剤ガス及び還元剤液体を排気ガスに分注するのに適した供給システム８を更に有する。供給システム８は、還元剤液体及び還元剤ガスをリアクタから排気ガスまで案内するための第１の配管１８を有し、出力ライン１５が、リアクタ３ｂの加熱システム４の加熱制御ユニット５に接続される。制御ユニットは、必要に応じて還元剤ガスを提供するためにリアクタの内側容積部及び／又は内容物の加熱を開始するように、又は還元剤液体を非加熱のリアクタを通して排気ガスまで案内するように設計される。【選択図】図１

Description

本発明は、還元剤を提供するためのデバイス及び方法、排気後処理システム、並びに燃焼機械に関連付けられる。

本発明は、燃焼機関及びその排出削減の技術的分野に関する。

本発明は、好ましくは、少なくとも２００ｍｍの内径を有するシリンダを有する大型の海上若しくは船舶の機関、又は定置機関のような内燃機関に関する。機関は、好ましくは、２ストローク機関又は２ストローク・クロス・ヘッド機関である。機関は、ディーゼル若しくはガス機関、二元燃料又はマルチ燃料機関であることができる。そのような機関内で液体及び／又はガス状燃料を燃焼させることが、自己着火又は強制着火と共に可能である。

内燃機関は、長手方向掃気式２ストローク機関であることができる。

内燃機関という用語はまた、燃料の自己着火によって特徴付けられるディーゼル・モードだけでなく、燃料の火花式（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）着火によって特徴付けられるオットー・モードにおいて、又はその２つを混合したものにおいて作動され得る大型機関を指す。更に、内燃機関という用語は、特に、燃料の自己着火が別の燃料の火花式着火に使用される二元燃料機関及び大型機関を含む。

機関速度は、好ましくは、特に４ストローク機関で８００ＲＰＭを下回り、より好ましくは、特に２ストローク機関で２００ＲＰＭを下回り、これは、低速機関の指定を示す。

燃料は、ディーゼル若しくはマリン・ディーゼル油、又は重質燃料油、又は乳剤、又はスラリー、又はメタノール、又はエタノール、並びに液体天然ガス（ＬＮＧ）、液体石油ガス（ＬＰＧ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｅｔｒｏｌ Ｇａｓ）などのようなガスであることができる。

要求に応じて加えることができる更なる可能な燃料は、ＬＢＧ（液化バイオガス）、生物燃料（たとえば藻類又は海藻から作られた油）、アンモニア、水素、（たとえばパワーツーガス（Ｐｏｗｅｒ−Ｔｏ−Ｇａｓ）又はパワーツーリキッド（Ｐｏｗｅｒ−Ｔｏ−Ｌｉｑｕｉｄ）によって作られた）ＣＯ２からの合成燃料である。

大型船、特に物品の輸送用の船舶は、通常、内燃機関、特にディーゼル及び／又はガス機関、主に２ストローク・クロス・ヘッド機関によって動力供給される。機関によって燃やされる、重質燃料油、マリン・ディーゼル油、ディーゼル又は他の液体のような液体燃料の場合、並びにＬＮＧ、ＬＰＧ、又は他のもののようなガス状燃料の場合、この燃焼プロセスからの排気は、ＩＭＯ Ｔｉｅｒ ＩＩＩなどの既存の法規に準拠するために清浄化される必要がある。

Ｔｉｅｒ Ｉ…ＩＩＩ基準と一般的に称されるＩＭＯ排出基準は、とりわけ、既存及び新規の海上機関向けのＮＯ_ｘ排出基準を規定している。

大型船の場合、排出要求事項は、特に窒素酸化物排出に関して増加している。したがって、これらの船の内燃機関によって排出される排気ガス中の窒素酸化物の量を低減する必要がある。

燃焼機関の排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）のレベルを低減するために、選択触媒還元（ＳＣＲ：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）技術が使用されている。ＳＣＲは、一般に、陸上機関、たとえば重量車、工業プラント、及び他の用途で使用されている。ＳＣＲ技術また、２ストローク・ディーゼル機関と組み合わせて海上環境において使用されている。前記海上ディーゼル機関及び陸上機関に関する法規的要求事項により、効率的なＳＣＲシステムの必要性が増加している。

ＳＣＲは、排気ガス中の窒素酸化物を、還元剤ガスとしてガス状形態の、若しくはたとえば水溶液などの溶液中の、又は尿素としてのアンモニア（ＮＨ_３）などの還元剤で還元することに基づき得る。

通常、アンモニアは、還元剤液体、たとえば尿素溶液などの液体リダクタント剤前駆体物質を燃焼機関の排気ガス中に注入することによって生成される。たとえば尿素溶液は、ノズルによって高温排気ガス中に噴霧され、ここで液体尿素溶液は、ガス状還元剤、すなわちアンモニア、二酸化炭素及び水蒸気に反応する。アンモニアは次いで、ＳＣＲリアクタ内の触媒の影響下で窒素酸化物を窒素（Ｎ_２）及び水（Ｈ_２Ｏ）に還元する。液体尿素からのアンモニアの生成は、吸熱性である。したがって、排気ガスが十分に高温である場合のみ、尿素溶液の分解は完全となり、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）は窒素（Ｎ_２）に還元される。排気ガス温度が低くなるにつれ、十分な分解及び排気ガスとの混合に必要とされる滞留時間は長くなる。

参照によって組み込まれる、欧州特許出願公開第３４６０６３９（Ａ）号として公開されている欧州特許出願第１７１９６５９２．４号は、リダクタント剤前駆体物質などの固体又は液体の還元剤から還元剤ガスを生成するためのコンパクトなデバイスを開示している。還元剤溶液は加熱され、燃焼機関の排気ガス中に注入されたガス状アンモニアに反応する。

高温及び低温の排気ガスを作動させるために、燃焼機関は、液体リダクタント剤前駆体物質を注入するためのデバイスと、還元剤ガスを生成し、注入するためのデバイスとを有することができる。２つのデバイスを準備するには、余分のスペースが必要となる。

欧州特許出願公開第３４６０６３９（Ａ）号

したがって、本発明の目的は、従来技術の欠点を防止し、特に、Ｎ_２Ｏ及びＳＯ_３などの副反応生成物の排出の最小化及び／又はアンモニア又はアンモニア前駆体物質などの還元剤の投与の低減、排気後処理システム及びリアクタのコンパクトな配置、並びにエネルギー消費の低下を確実にする、還元剤を提供するためのデバイス及び方法、排気後処理システム、並びに燃焼機械を作り出すことである。

本目的は、独立請求項の特徴によって達成される。

還元剤を提供するためのデバイスは、少なくとも１つの還元剤提供セクションを有する。

還元剤は、好ましくは、燃焼機関の排気ガス中の汚染物質、特にＮＯ_ｘの低減をもたらす。

還元剤提供セクションは、好ましくは、還元剤ガス及び／又は加熱された還元剤液体を生成するための少なくとも１つのリアクタを有する。

リアクタは、好ましくは、加熱制御ユニットと、加熱要素とを備えた加熱システムを有する。リアクタの内側容積部、並びに還元剤及び／又は還元剤前駆体物質などのリアクタの内容物のうちの少なくとも一方が、加熱され得る。

リアクタは、第１及び第２の加熱ゾーンを有することができる。第１及び第２の加熱ゾーンはそれぞれ、少なくとも１つの加熱要素を有し、第１及び第２の加熱ゾーンは、加熱制御ユニットによって互いに独立して制御可能であり得る。

加熱システムは、好ましくは、電気加熱システムであり、電気加熱ロッドを有することができる。加熱ロッドは、Ｕ字形状であり得る。加熱ロッドは、内側容積部を通って延び、それによって内側容積部を加熱するための大きな表面積を提供することができるため、有利である。

リアクタは、好ましくは、還元剤液体又は還元剤前駆体物質を還元剤ガスに分解するように、たとえば尿素をＮＨ_３、ＣＯ_２、及びＨ_２Ｏを含有するガス混合物に分解するように適合される。

加熱システムは、リアクタ内に配置され得る。

還元剤提供セクションは、好ましくは、還元剤液体用のリダクタント供給ユニットを有する。

還元剤液体は、リダクタント供給ユニットから直接排気ガスに及び／又はリアクタに案内され得る。

リダクタント供給ユニットは、還元剤液体を貯蔵するためのリザーバ、及び／又は還元剤液体を案内するための配管を有することができる。

リダクタント供給ユニット及びリアクタは、共通のハウジング内に配置されてよく、又は別個に配置されてもよい。

好ましくは、供給ユニットは、還元剤が常にリアクタを通って案内されるように設計される。還元剤は、還元剤液体が排気ガスに送られる場合にも、リダクタント供給ユニットからリアクタに進められる。リアクタは、加熱されて、必要とされる場合にのみ還元剤液体を蒸発させることができる。好ましくは、排気ガス温度が低いときのみ、リアクタは加熱される。したがって、リアクタの寸法は、できるだけコンパクトになるように選ばれ得る。リダクタント供給ユニットから排気までの追加の管は、必要ではない。

好ましくは、デバイスは、リダクタント供給ユニットから、シリンダとＳＣＲリアクタとの間の領域まで通じ、リアクタを迂回する第２の配管を有さない。

還元剤液体がリダクタント供給ユニットから直接排気ガスに送られる場合、還元剤液体全体をリアクタを通して進める必要はない。リアクタは、必要とされる場合にのみ、好ましくは排気ガス温度が低いときにのみ使用され得る。

デバイスは、好ましくはアンモニアを含有する還元剤ガス、及び好ましくは尿素を有する還元剤液体を分注するのに適する供給システムを更に有する。

供給システムは、還元剤ガス又は還元剤液体又は還元剤ガス及び還元剤液体のいずれかを排気ガスに分注するように調整可能である。

特に、供給システムは、還元剤液体をリダクタント供給ユニットから排気ガスに分注するように調整可能である。好ましくは、供給システムは、還元剤を蒸発した状態及び液体状態で分注するために、還元剤すべてをリアクタを通して進めるように調整可能である。

代替的には、供給システムは、還元剤液体をリアクタを通して進めることなく、還元剤液体を排気ガスまで案内するように調整可能にもなり得る。

故に、供給システムは、還元剤液体及び還元剤ガスを同時に排気ガスに分注するように調整可能とすることができ、一方では還元剤液体をリアクタに進めることなく排気ガスまで案内することができ、他方では還元剤をリアクタまで案内し、蒸発させることができる。

供給システムは、配管と、弁と、ポンプ及び／又はノズルとを有することができる。したがって、還元剤液体、加熱された還元剤液体、及び／又は還元剤ガスは、単一のデバイスによって供給され得る。加熱された還元剤液体及び還元剤ガスは、必要とされる場合にのみ提供され得る。

通常、非加熱の尿素が排気ガス中に注入されるとき、排気ガス・システムは、排気ガスが尿素をすばやく加熱するのに十分な暖かさでない場合、ＳＣＲリアクタの上流で尿素を加熱し、分解することを可能にするための特定の余分のスペース及び／又は滞留時間を提供する必要がある。排気ガス温度が低くなるにつれ、十分な分解及び混合に必要とされる必要な滞留時間は長くなる。

還元剤は加熱され、デバイスによって分解され得るため、そのような余分のスペースは必要ではない。

機関負荷が高く、それぞれの排気ガス温度が高くなるとき、還元剤は、加熱なしでＳＣＲリアクタ内に直接、少なくともＳＣＲリアクタの上流のＳＣＲリアクタのすぐ近傍に注入され得る。

機関負荷が低くなるとき、加熱された還元剤液体又は還元剤ガスが、提供され得る。

こうして、還元剤は、還元剤提供セクション内に適切な形態で準備され得る。

デバイスは、好ましくは加熱中、還元剤を提供セクションのリアクタ内及び／又はリダクタント供給ユニット内で循環させるように適合された混合ユニットを更に有することができる。

更に好ましくは、デバイスは、１つ若しくは複数の直接若しくは間接温度センサ及び／又は１つ若しくは複数の圧力センサを有することができ、加熱制御ユニットは、リアクタの内側容積部内の温度を事前設定された温度に保ち、及び／又はリアクタの内側容積部内の圧力を事前設定された圧力に保つように適合される。それにより、一定の反応状態が提供される。

デバイスは、還元剤液体、還元剤固体、還元剤ガス、及び／又は還元剤前駆体物質のストックを提供するための貯蔵タンクを有することができる。

デバイスは、故に、還元剤ガス及び／又は加熱された還元剤液体のストックを提供することができる。追加的に又は代替的に、還元剤ガス及び／又は加熱された還元剤液体は、需要に応じてリアクタ内で生み出され得る。

好ましい実施例では、デバイスは、複数の還元剤提供セクションを有することができる。それにより、処理量は増加する。

デバイスは、注入モードを選択するように適合された制御ユニットを更に有し、ここでは、少なくとも第１の注入モードは、還元剤液体を提供することに対応し、第２の注入モードは、還元剤ガスを提供することに対応する。制御ユニットは、更なる注入モードの選択を提供するように適合されてよく、ここでは選択された温度まで加熱された還元剤液体が、分注される。

制御ユニットは、入力信号、好ましくは測定ユニットからの入力信号を受信するための少なくとも１つの入力ラインを有する。

入力信号はまた、たとえば機関負荷に関連する情報を伝送するために機関制御ユニットによって、及び／又はたとえばユーザが命令を与えるのを可能にするために入力端子によって提供され得る。

制御ユニットは、プロセッサ・ユニットを有する。制御ユニットは、少なくとも１つの出力ラインを有し、出力ラインは、制御信号を送信して、還元剤液体及び／又は還元剤ガスを分注するように供給システム及び／又は還元剤提供セクションを調整する。

制御信号を決定することにより、それぞれの注入モードが選択される。

制御ユニットは、故に、還元剤液体又は還元剤ガスを排気ガスに送出するように供給システム及び／又は還元剤提供セクションを調整することができる。

制御ユニットは、必要とされる場合、還元剤ガスを提供するためにリアクタの内側容積部及び／若しくは内容物の加熱を開始するように、又は還元剤液体を非加熱のリアクタを通して排気ガスまで案内するように設計され得る。

たとえば、少なくとも１つの出力ラインは、還元剤液体又は還元剤ガスの排気ガスへの案内を可能にするように少なくとも１つの弁を設定することができる。

たとえば、弁は、還元剤液体が非加熱のリアクタを通って排気ガスまで案内されるように、又は還元剤液体がリダクタント供給ユニットから直接排気ガスまで案内され得るように設定され得る。

弁はまた、還元剤液体がリダクタント供給ユニットから排気ガスまで直接案内されるのを可能にしないように設定され得る。

弁は、たとえば、還元剤液体が加熱されずにリアクタを通って、還元剤液体を排気ガス中に送るための少なくとも１つのノズルまで案内されるように設定され得る。

弁は、還元剤液体が、加熱されているリアクタを通って案内され、したがって、還元剤ガスが、還元剤ガスを排気ガス中に送るための少なくとも１つのノズルまで案内されるように設定され得る。

好ましくは、出力ラインは、デバイスの加熱システムの加熱制御ユニットに接続されるか、又は接続可能である。制御ユニットは、故に、たとえば必要とされる場合に加熱された還元剤液体及び／又は還元剤ガスを提供するために、リアクタの内側容積部及び／又は内容物の加熱を開始することができる。

制御ユニットは、一定の作動手順によって作動し、所定のスキームによって制御信号を提供することができる。

制御ユニットは、たとえば、機関負荷が通常低い作動の第１の段階中、還元剤ガスが提供されるように供給システム及び／又は還元剤提供セクションの弁及びポンプを設定するための制御信号を提供することができる。

機関負荷が高くなる第２の作動段階では、制御信号は、還元剤液体が提供されるように供給システム及び／又は還元剤提供セクションの弁及びポンプを設定するように変更され得る。

制御ユニットは、入力デバイスを有することができ、入力デバイスによって、ユーザは、出力ラインを制御するように作動モードを設定することができる。

デバイスの進化した実施例では、制御ユニットは、少なくとも１つの入力信号に応じて少なくとも１つの制御信号を提供するように構成される。制御ユニットは、プロセッサを有することができる。

制御ユニットは、少なくとも１つの入力信号に応じて制御信号を決定するためにルックアップ・テーブル又は処理スキームを使用することができる。

好ましい実施例では、デバイスは、少なくとも１つの作動パラメータを測定するための少なくとも１つのセンサを有する。

好ましくは、デバイスは、上記で説明したようなデバイスであり、センサは、制御ユニットの入力ラインに接続されるか、又は接続可能であるセンサ信号出力ラインに接続されるか、又は接続可能である。

センサによって測定された作動パラメータは、したがって、入力信号として制御ユニットによって使用され得る。

センサは、たとえば、特にＳＣＲリアクタの上流及び／又は下流で排気ガスの温度を測定するための温度センサであり得る。

代替的に又は追加的に、デバイスは、更なる作動パラメータ、シリンダ内の圧力、排気ガスの圧力、ＳＣＲリアクタの上流と下流の排気ガスの温度差、及び／又は排気ガスの成分を測定するためのセンサを有することができる。

入力信号はまた、たとえば機関負荷に関する情報を伝送するために機関制御ユニットによって、及び／又はたとえばユーザが命令を与えることを可能にするために入力端子によって提供され得る。

還元剤提供セクションは、分注される還元剤の量を調整するための少なくとも１つの投与ユニットを有することができる。

投与ユニットは、制御ユニットによって送信された制御信号を受信するための、制御ユニットの出力ラインに接続されるか、又は接続可能である入力ラインを有することができる。

故に、制御ユニットは、液体又はガス状などの還元剤の状態及び還元剤の温度を決定する働きをすることができるだけでなく、制御ユニットは、排気ガスに分注される還元剤の量を調整するための制御信号を決定することもできる。

投与ユニットは、１つの用量ポンプ又は２つ若しくはそれ以上の用量ポンプ、及び／或いは用量弁を備えた１つ若しくは２つ若しくはそれ以上のポンプを有することができる。それにより、還元剤ガス及び／若しくは還元剤液体及び／若しくは加熱された還元剤液体を排気ガス中に送る流出、並びに／又は還元剤液体をリダクタント供給ユニットからリアクタに送る流出が、制御され得る。

デバイスは、リダクタント供給ユニットを通る及びそこからの流れを設定するための第１の投与ユニットと、リアクタを通る及びそこから流れを設定するための第２の投与ユニットとを有することができる。

デバイスは、固体還元剤から還元剤液体を生成するための少なくとも１つのプリリアクタを有することができる。

固体還元剤は、通常、船上での取り扱いがより容易である。それほど労力をかけずに輸送及び貯蔵を管理することができる。

特に、固体尿素が有利であり、その理由は、これが、安定した不揮発性材料であり、安全に貯蔵し、輸送し、取り扱うことができるためである。更に、固体尿素は、低コストで入手可能である。

混合のために使用される水は、海上船舶の水分離器からのものであり得る。デバイスは、水分離器からの水をろ過するためのフィルタを含むことができる。

プリリアクタは、混合ユニットと、加熱ユニットとを有することができる。

加熱することにより、より高い濃度が、還元剤液体において達成される。

好ましくは、プリリアクタは、還元剤提供セクション内に組み込まれる。プリリアクタは、リアクタと共通のハウジング内に配置されてよく、又は別個に配置されてもよい。

プリリアクタは、リアクタの上流に配置され得る。

プリリアクタは、リダクタント供給ユニットの一部であり得る。

プリリアクタは、還元剤液体用のリダクタント供給ユニットの上流に配置することができ、プリリアクタ内で生み出された還元剤液体は、リダクタント供給ユニットの配管又はリザーバまで案内され得る。

追加的に又は代替的に、プリリアクタは、還元剤液体用のリザーバを提供することができる。

プリリアクタは、プリリアクタがリダクタント供給ユニットの一部であるとき、排気ガスまで直接案内され得る還元剤液体を提供することができる。代替的には、プリリアクタは、リダクタント供給ユニットまで案内され得るか、又は進められ得る還元剤液体を提供することができる。

プリリアクタは、還元剤提供セクションを介して、特にリアクタを介して排気ガスまで進められ得る還元剤液体を提供することができる。

代替的には、第１のプリリアクタは、排気ガスまで直接的に又はリダクタント供給ユニットを介して案内され得る還元剤液体を提供することができる。第２のプリリアクタは、リアクタまで案内される還元剤液体を提供することができる。

デバイスの好ましい実施例では、供給システムは、還元剤液体及び／又は還元剤ガスを還元剤提供セクションから排気ガスまで案内するための第１の配管を有する。好ましくは、供給システムは、たとえば加熱要素を備えた管加熱デバイスを有する。

第１の配管は、リアクタの下流に配置され得る。

追加的に、デバイスは、還元剤液体を還元剤提供セクションから排気ガスまで案内するための第２の配管を有することができる。

第２の配管は、還元剤液体用のリダクタント供給ユニットの下流に配置され得る。

第２の配管により、リアクタに進めずに還元剤液体を排気ガスまで直接案内することが可能になる。

制御ユニットは、注入モードを選択するように適合させることができ、ここでは、還元剤液体及び還元剤ガスは、同時に排気ガスに分注される。還元剤液体を第２の配管を通して案内することができ、その一方で還元剤ガスを第１の配管を通して案内することができる。

第１の配管は、１０〜５０ｍｍの直径を有することができ、最大８０バール、好ましくは最大２〜５０バール、より好ましくは最大２〜４０バールの耐圧性のものであり得る。第１の配管は、好ましくは、二重壁管である。

第２の配管は、５〜３０ｍｍの直径を有することができる。

第１の配管及び第２の配管は、好ましくはＳＣＲリアクタの上流の第３の配管内又はノズル内に合流することができる。

代替的には、第１の配管及び第２の配管は、これらが排気ガス・システム内に通じるまで合流せず、別個の配管のままである。

供給システムは、シリンダの下流且つＳＣＲリアクタの上流の領域内に還元剤液体を案内するように配置され得る。特に、第２の配管は、ＳＣＲリアクタの上流の排気ガス・システム、たとえば排気ガス・マニホールド内に還元剤液体を案内するように配置され得る。

供給システムは、還元剤ガスを直接ＳＣＲリアクタまで、又はＳＣＲリアクタのすぐ上流の領域まで案内するように配置され得る。特に、第１の配管は、還元剤ガスを直接ＳＣＲリアクタまで、又はＳＣＲリアクタの上流近くに案内するように配置され得る。

第１の配管は、ＳＣＲリアクタの入口に通じることができる。

第１の配管は、還元剤液体を排気ガス中に送るための少なくとも１つのノズル、及び還元剤ガスを排気ガス中に送るための少なくとも１つのノズルに接続され得る。

第１の配管は、少なくとも１つの弁、好ましくは２つの弁を有することができる。第１の配管は、還元剤液体を排気ガス中に送るための少なくとも１つのノズルとの接続を開閉するための１つの弁と、還元剤ガスを排気ガス中に送るための少なくとも１つのノズルとの接続を開閉するための１つの弁とを有することができる。

通常、還元剤液体を送るためのノズルは、還元剤ガスを送るためのノズルより小さい総出口面積を有する。

代替の実施例では、第１及び／又は第２の配管は、還元剤をＳＣＲリアクタの上流の排気ガス・システムまで案内するように配置される。
優先的な実施例では、供給システムは、還元剤液体を送出するための２媒体注入ノズルを有する。

ノズルは、好ましくは液体管及び／又は液体リダクタント供給ユニットに接続された流体用の少なくとも１つの入口と、ガス管及び／又はガス・リザーバ、特に加圧空気を提供するための空気供給ユニットに接続されたガス用の少なくとも１つの入口とを有することができる。

加圧空気をノズル内で還元剤液体と混合することができ、それにより、還元剤液体は、ノズルから外に噴霧され、細かく均等に分配される。

ノズルは、還元剤液体を、好ましくは還元剤液体を案内するための第１の配管及び／又は第２の配管まで案内するための配管に接続され得る。

好ましい実施例では、供給システムは、還元剤液体と還元剤ガスの両方を同じノズルによって、且つそれぞれの適切な状態で送出するための２状態注入ノズルを有する。２状態注入ノズルは、還元剤液体又は還元剤ガスを供給することができる第１の配管に接続され得る。

本目的はまた、好ましくは燃焼機関の排気ガス中の汚染物質、特にＮＯ_ｘの低減のために還元剤を送出するための、好ましくは上記で説明したようなデバイスによって達成され、このデバイスは、少なくとも１つの還元剤提供セクションを有し、好ましくはアンモニアを含有する還元剤ガス、及び好ましくは尿素を有する還元剤液体を排気ガスに分注するのに適する供給システムを有する。デバイスは、還元剤液体と還元剤ガスの両方を送出するための少なくとも１つの２状態ノズルを更に有する。

還元剤提供セクションは、還元剤液体用のリダクタント供給ユニットと、少なくとも１つのリアクタとを有し、リアクタは、加熱制御ユニットと、少なくともリアクタの内側容積部及び／又は内容物を加熱するための加熱要素とを備えた加熱システムを有する。

デバイスは、還元剤液体及び／又は還元剤ガスをリアクタから、シリンダとＳＲＣリアクタとの間の領域まで案内するための第１の配管のみを有することができる。デバイスは、追加的に、還元剤液体をリダクタント供給ユニットから、シリンダとＳＲＣリアクタとの間の領域まで案内し、リアクタを迂回するための第２の配管を有することができる。第１の配管及び最終的には第２の配管は、２状態注入ノズルに接続され得るか、又は接続可能であり得る。

ノズルは、還元剤ガスだけを分注するための更なる開口部を有することができる。ノズルは、たとえば還元剤をそれぞれの出口まで案内するための弁を有するスイッチを有することができる。

２状態注入ノズルは、２状態注入ノズルが還元剤液体を外に出すための第１の総開口部面積を有する少なくとも１つの開口部を有することができる第１の状態と、２状態注入ノズルが還元剤ガスを外に出すための第２の総開口部面積を有する少なくとも１つの開口部を有することができる第２の状態との間でスイッチ可能になり得る。

第２の総開口部面積は、第１の総開口部面積より大きい。

総開口部面積は、複数の開口部の開口部面積の合計であり得る。

第１の状態では、２状態注入ノズルは、還元剤液体を噴霧するために加圧ガスを外に出すための少なくとも１つの更なる出口を有することができる。

２状態ノズルは、好ましくは、少なくとも１つの可動要素、たとえば可動内側管部材又は可動閉鎖要素を有する。可動要素が第１の位置にあるとき、２状態ノズルは、還元剤液体を分注するための第１の状態にあり、可動要素が第１の位置とは異なる第２の位置にあるとき、２状態ノズルは、還元剤ガスを分注するための第２の状態にある。

供給システムは、空気供給ユニットを有することができ、空気供給ユニットは、第１の配管及び／又は第２の配管及び／又は２媒体注入ノズル及び／又は２状態注入ノズルに接続され得るか、又は接続可能であり得る。

空気供給ユニットは、好ましくは、２媒体注入ノズルの上流又は２状態注入ノズルの上流に配置される。

空気供給ユニットは、還元剤液体を排気ガス中に噴霧するために配管及び／又はノズルに加圧空気を提供することができる。

空気供給ユニットは、代替的に又は追加的に、リアクタ及び還元剤液体用のリダクタント供給ユニットに接続可能であり得る。機関の作動が中断される場合、空気供給を使用してリアクタ及び／又はリダクタント供給ユニット並びに供給システム及び還元剤提供セクションのすべての配管を清浄化することができる。したがって、毒性である可能性の還元剤の残余物及び望ましくない残留物があれば、これらを除去することができる。

供給システムは、ガス及び／又は蒸気投与ユニットを有することができる。ガス及び／又は蒸気投与ユニットは、好ましくは、リアクタの下流に配置される。ガス及び／又は蒸気投与ユニットは、リアクタ内の圧力及び／又はリアクタを離れる還元剤ガスの圧力を制限又は調整するように適合され得る。

デバイスは、第１の配管、第２の配管及び／又は第３の配管用の管加熱を有することができる。管加熱は、配管を５０℃、６０℃、７０℃、８０℃、１３０℃、又は１４５℃まで加熱することができる。配管を加熱することにより、リアクタのエネルギー消費は低減され、より高い濃度の還元剤が、配管を損傷させることなく配管を通って輸送され得る。

配管が加熱されるとき、たとえば尿素溶液は、最大７７重量％の尿素を有することができる。代替的には、尿素溶液は、４０重量％の尿素のみを有し得る。

加熱された配管では、凝縮水又は任意の他の望ましくない堆積物を形成するリスクが、低減される。

デバイスは、高圧及び／又は高温容器を有することができる。好ましくは、リアクタは、高圧及び／又は高温容器内に配置される。反応及び分解は、温度が高いほど速く起こる。

容器は、最大８０バール、好ましくは２から５０バール、より好ましくは２から４０バールの圧力、及び／又は最高３００℃の温度に適合され得る。

容器は、３２００リットルを下回る、好ましくは１６００リットルを下回る、特に好ましくは２００、１２０、又は６０リットルを下回る内側容積を有することができる。それにより、軽量で小型のデバイスが、提供される。そのようなデバイスは、スペースが制限される海上用途などの用途において有利であり得る。

本目的はまた、上記で説明したようなデバイスと、選択触媒還元（ＳＣＲ）リアクタとを有する排気後処理システムによって達成される。

本目的はまた、燃焼機関、好ましくは少なくとも１つのシリンダを有する２ストローク機関、好ましくは少なくとも２００ｍｍの内径を有する少なくとも１つのシリンダと、上記で説明したようなデバイス又は上記で説明したような排気後処理システムとを備えた大型船舶機関によって達成される。

本目的はまた、好ましくは燃焼機関の排気ガス中の汚染物質、特にＮＯ_ｘの低減のために還元剤を送出するための方法によって達成される。還元剤は、好ましくは、上記で説明したようなデバイス内に提供される。

方法は、好ましくはアンモニアを含有する還元剤ガス及び好ましくは尿素を有する還元剤液体を分注するのに適する供給システム並びに／又は還元剤提供セクションを調整して、好ましくはアンモニアを含有する還元剤ガス及び／又は好ましくは尿素を有する還元剤液体を分注するステップを有する。

供給システム及び／又は還元剤提供セクションの調整は、少なくとも１つの投与ポンプを設定すること、少なくとも１つの投与弁を設定すること、還元剤液体の適切な量若しくは速度を提供すること、加熱された還元剤液体の適切な量若しくは速度を提供すること、還元剤ガスの適切な量若しくは速度を提供すること、及び／又は還元剤液体を加熱することを有することができる。

その後のステップにおいて、還元剤ガス及び／又は還元剤液体は、供給システムによって、還元剤提供セクションから排気ガスに分注される。好ましくは、還元剤ガス及び／又は還元剤液体は、加熱可能なリアクタから分注される。

好ましくは、供給システムを調整するために、注入モードが、好ましくは制御ユニットによって選択される。

第１の注入モードの選択後、供給システム及び／又は還元剤提供セクションは、還元剤液体を提供するように調整される。

第２の注入モードの選択後、供給システム及び／又は還元剤提供セクションは、還元剤ガスを提供するように調整される。

好ましくは、第３の注入モードの選択後、供給システム及び／又は還元剤提供セクションは、加熱された還元剤液体を提供するように調製される。

それぞれの還元剤は、還元剤提供セクション内に提供され、燃焼機械の排気ガス中に案内される。

それぞれの注入モードの選択後、還元剤液体を還元剤提供セクション内で加熱することができ、それにより、加熱された還元剤液体及び／又は還元剤ガスを提供することができる。

上記で説明したように第１の配管及び第２の配管を有するデバイスでは、別の第４の注入モードが、好ましくは制御ユニットによって選択され得る。第４の注入モードの選択後、供給システム及び／又は還元剤提供セクションは、還元剤ガス及び還元剤液体を同時に提供するように調整される。

少なくとも１つの作動パラメータ、特に排気ガスの温度、機関パワー及び／又は機関負荷を確認することができ、選択は、少なくとも１つの作動パラメータに応じて選ばれ得る。

先行するステップにおいて、還元剤溶液が、固体還元剤をプリリアクタの混合タンク内の水中に溶解させることによって混合され得る。

好ましくは、溶液は事前加熱される。

還元剤溶液は、好ましくは、混合タンクから還元剤提供セクションの、還元剤液体用のリダクタント供給ユニット及び／又はリアクタまで、入口配管を通って、好ましくは加熱された管を通って案内され、特に圧送される。

代替的には、還元剤溶液は、還元剤提供セクションのリダクタント供給ユニット内で混合され得る。

本発明の更なる有利な態様は、例示的な実施例及び図によって以下において説明される。

燃焼機関の第１の例の概略図である。 燃焼機関の第２の例の概略図である。 第１の状態にある２状態注入ノズルの第１の例の概略図である。 第２の状態にある２状態注入ノズルの第１の例の概略図である。 第１の状態にある２状態注入ノズルの第２の例の概略図である。 第２の状態にある２状態注入ノズルの第２の例の詳細の概略図である。

図１は、シリンダ３２と、ＳＣＲリアクタ３０及び還元剤を提供するためのデバイス１を有する排気後処理システム３３とを備えた燃焼機械１００の第１の例の概略図を示す。

還元剤は、燃焼機関１０の排気ガス中の汚染物質、特にＮＯ_ｘを低減することができる。

デバイス１は、リアクタ３ｂ及びリダクタント供給ユニット３ａを備えた少なくとも１つの還元剤提供セクション２を有する。

リダクタント供給ユニット３ａは、還元剤液体のストックを受容することができる。

デバイス１は、加熱制御ユニット５と、リアクタ３ｂの内側容積部及び／又は内容物７を加熱するための加熱要素６とを備えた加熱システム４を有する。

リアクタ３ｂは、リダクタント供給ユニット３ａから還元剤液体を受け入れることができ、還元剤液体は、加熱後に加熱された還元剤液体になるか、又は還元剤ガスに分解され得る。リアクタ３ｂは、高圧及び高温容器２４内に配置される。

デバイス１は、好ましくはアンモニアを含有する還元剤ガス及び好ましくは尿素を有する還元剤液体を分注するのに適する供給システム８を有する。

供給システム８は、制御ユニット１１による選択に応じて、機関１０のシリンダ３２を離れた排気ガスに還元剤ガス及び／又は還元剤液体を分注する。

供給システム８は、２媒体注入ノズル９を有する。ノズル９は、リダクタント供給ユニット３ａ及び加圧空気を提供するための空気供給ユニット１９に接続される。故に、還元剤液体は、第２の配管１７を通ってリダクタント供給ユニット３ａからノズル９まで案内され、空気供給ユニット１９によって供給された加圧空気によってＳＣＲリアクタ３０の上流の領域３１内に噴霧され得る。

リアクタ３ｂ内で生み出された還元剤ガスは、第１の配管１８を通って、シリンダ３２とＳＣＲリアクタ３０との間の領域３１に、直接ＳＣＲリアクタ３０に、又はＳＣＲリアクタ３０の近くに案内され得る。

還元剤液体がシリンダ３２とＳＣＲリアクタ３０との間の領域３１に分注されるとき、還元剤液体は、分解するのに時間を必要とする。排気温度が低いと、より時間が必要とされる。

機関３２が高負荷で作用し、排気ガス温度が高いとき、還元剤液体は、ＳＣＲリアクタ３０の上流且つＳＣＲリアクタ３０の近くに分注され得る。その理由は、液体は、高温排気ガスによって速く分解するためである。

排気ガスの温度が低くなるにつれ、低温の還元剤液体の分解はより時間がかかるようになり、したがって、ＳＣＲリアクタに到達する前に液体が分解するには、より長い流路が必要とされる。しかし、本発明のデバイスでは、排気温度が低くなる場合、加熱された還元剤液体を注入することができ、それによってより速く分解させ、分解のための余分のスペースを必要としない。

排気ガスの温度が低い状態であっても、還元剤ガスを分注することができ、それによって分解のためのスペースは必要とされない。したがって、ＳＣＲリアクタ上流のスペースは、最小限に抑えられ得る。

還元剤ガスは、いずれの場合も、ＳＣＲリアクタの非常に近くに分注され得る。

したがって、シリンダ３２とＳＣＲリアクタ３０との間の距離は、比較的小さいサイズで設計され得る。

ガス及び／又は蒸気投与ユニット２０が、リアクタ３ｂの下流に配置される。ガス及び／又は蒸気投与ユニットは、第１の配管１８を介してリアクタ３ｂを離れる還元剤ガスの圧力及び／又は温度を調整することができる。

デバイス１は、制御ユニット１１を有する。

制御ユニット１１は、測定ユニット１３から少なくとも１つの入力信号を受信するための入力ライン１２を有する。

制御ユニット１１は、プロセッサ・ユニット１４と、還元剤提供セクション２を調整するための少なくとも１つの制御信号を送信するための出力ライン１５とを有する。

出力ライン１５は、リアクタ３ｂの加熱システム４の加熱制御ユニット５に接続される。

デバイス１は、それぞれの還元剤を機関１０のＳＣＲリアクタ３０の上流の領域３１に案内することを可能にするポンプ及び／又は弁（図には明確に示さず）を設定するための投与ユニット２３を有する。投与ユニット２３は、たとえば、弁を設定して、還元剤液体を加熱する及び／若しくは蒸発させるためにリアクタ３ｂ内に案内することを可能にすることができ、又は、還元剤液体をリダクタント供給ユニット３ａからＳＣＲリアクタ３０の上流の領域３１に直接案内することを可能にするように弁を設定することができる。

投与ユニット２３はまた、排気ガスに分注される還元剤の全流量の総量を決定するようにポンプ及び／又は弁を設定することもできる。

更なる出力ライン１５ｂが、投与ユニット２３に接続される。

入力ライン１２によってセンサ１３から受信された少なくとも１つの入力信号に応じて、制御ユニット１１は、少なくとも１つの制御信号を出力ライン１５、１５ｂに提供するように構成される。

デバイス１は、固体還元剤から還元剤液体を生成するためのプリリアクタ１６を有する。プリリアクタ１６は、還元剤提供セクション２内に組み込まれ得る。この例では、プリリアクタ１６は、別個にリダクタント供給ユニット３ａの上流に配置される。

図２は、図１に示す例と同様の、シリンダ３２と、ＳＣＲリアクタ３０及び還元剤を提供するためのデバイス１を有する排気後処理システム３３とを備えた燃焼機械１００の第２の例の概略図を示す。

デバイス１は、リダクタント供給ユニット３ａ及び加熱可能なリアクタ３ｂを備えた還元剤提供セクション２を有する。

リアクタ３ｂは、リダクタント供給ユニット３ａから還元剤液体を受け入れる。

制御ユニット１１から出力ライン１５によって受信された信号に応じて、還元剤液体が加熱され、及び還元剤ガスが生み出され、又は還元剤液体が加熱されずにリアクタ３ｂを通って案内される。

デバイス１は、好ましくはアンモニアを含有する還元剤ガス、及び好ましくは尿素を有する還元剤液体を分注するのに適する供給システム８を有する。

供給システム８は、制御ユニット１１による選択に応じて、機関１０のシリンダ３２を離れた排気ガスに還元剤ガス及び／又は還元剤液体を分注する。

供給システム８は、２媒体注入ノズル９及びガス・ノズル３５に接続された第１の配管１８を有する。

リダクタント剤液体が、リアクタを通って第１の配管１８内に案内される場合、弁３４ａは、出力ライン１５ｃを介して制御ユニット１１から信号を取得して開かれ、それにより、リダクタント剤液体は、２媒体注入ノズル９によって排気ガスに送られる。それと同時に、弁３４ｂは、出力ライン１５ｄを介して制御ユニット１１から信号を取得して閉じられる。

２媒体注入ノズル９は、加圧空気を提供するための空気供給ユニット１９に接続される。故に、還元剤液体が噴霧され得る。

空気供給ユニット１９と２媒体注入ノズル９との間には、更なる弁３４ｃ（図３ａを参照）が配置され得る。弁３４ｃ及び／又は空気供給ユニット１９は、必要とされるときに加圧空気の供給を生じさせるために、制御ユニット１１に接続された更なる出力ライン（図に示さず）に接続され得る。

リダクタント剤ガスがリアクタ内に生み出され、第１の配管１８内に案内される場合、弁３４ｂは、出力ライン１５ｄを介して制御ユニット１１から信号を取得して開かれ、それにより、リダクタント剤ガスは、ガス・ノズル３５によって排気ガスに送られる。それと同時に、弁３４ａは、出力ライン１５ｄを介して制御ユニット１１から信号を取得して閉じられる。

故に、リダクタント供給ユニット３ａからＳＣＲリアクタ３０の上流の領域３１まで還元剤液体及び還元剤ガスを案内するのに１本の配管１８しか必要ではない。

代替的には、図１及び図２に示す例とは異なり、還元剤液体及び還元剤ガスは、同じ２状態注入ノズル３５、５０（図３ａ、図３ｂ、図４ａ、及び図４ｂを参照）によってＳＣＲリアクタ３０の上流の領域３１まで、そして排気中に案内され得る。

図３ａは、還元剤液体が噴霧され得る第１の状態にある２状態注入ノズル３５の第１の例の概略図を示す。

２状態注入ノズル３５は、開口部３７を有するノズル・ハウジング３６を有する。２媒体注入ノズル３５は、第１の配管１８に流体的に接続された内側管部材３８を更に有する。

内側管部材３８は、２媒体注入ノズル３５の長手方向軸３９に沿って可動である。

内側管部材３８は、詳細には示さないが伸縮自在の接続部によって、又は可撓性管によって第１の配管１８に流体的に接続され得る。

第１の配管１８から外方を向く軸方向端部４２において、内側管部材３８は、狭小開口部４３を有する。開口部４３の直径４４は、第１の配管１８の開放直径４５より小さい。

２状態注入ノズル３５は、内側管部材３８を軸方向に移動させるための、図には示さないアクチュエーション・システムを有することができる。アクチュエーション・システムは、磁気的、機械的、空気式、油圧式又は電気的システムであってよく、及び／又は磁気的及び／又は電気的及び／又は空気式及び／油圧式のスイッチ及び／又はモータを有してもよい。

内側管部材３８は、支持部材４０によって支持される。この場合、支持部材４０は、貫通孔４１を備えた環状部材である。

代替的には、支持部材４０は、図には示さないが、円周方向に配置され、円周方向に離されたポストを有することができる。

内側管部材３８とノズル・ハウジング３６との間の環状スペース４７は、弁３４ｃによって空気供給ユニット１９に接続可能である。

第１の状態では、内側管部材３８の軸方向端部４２は、ノズル・ハウジング３６の開口部３７の近くに、好ましくはその内部に位置決めされて、内側管部材３８の軸方向端部４２とノズル・ハウジングとの間にスリット４８を形成する。

内側管部材３８は、内側管部材３８内の径方向を向く穴４６が支持部材４０によって閉じられるように位置決めされる。

還元剤液体は、第１の配管１８を通って内側管部材３８内に案内され得る。加圧空気は、空気供給ユニット１９から、開放弁３４ｃを通ってノズル・ハウジング内に案内され、支持部材４０の貫通孔４１を進み、スリット４８を通って２媒体注入ノズル３５から出ることができる。

加圧空気は、狭小穴４３を介して内側管部材３８を離れる還元剤液体を噴霧することをもたらす。

図３ｂは、還元剤ガスが分注され得る第２の状態の２状態注入ノズル３５の第１の例の概略図を示す。

弁３４ｃ（図３ａを参照）は、閉じられる。

内側管部材３８は、軸方向端部４２がノズル・ハウジング３６の開口部３７から距離４８に配置される位置に移動される。

径方向を向く穴４６が、ここでは環状スペース４８に向かって解放されている。

第１の配管１８（図３ａを参照）によって２媒体注入ノズル３５に案内された還元剤ガスは、径方向を向く穴４６を通り、貫通孔４１を通り、狭小穴４３を通り、ハウジング３６内に流出することができ、そこから開口部３７を通って離れ、排気ガスに至ることができる。

第１の状態では、２状態注入ノズル３５は、２つの小さい別個の出口開口部、すなわち、加圧ガスを案内するためのスリット４８と、還元剤液体を外に出すための狭小開口部４３とを提供する。還元剤液体は、排気ガス中に噴霧され得る。

第２の状態では、２状態注入ノズル３５は、より大きい開口部面積、すなわちハウジング３６の開口部３７の総面積を提供する。より大きい開口部面積は、特定の量のガス相の還元剤が液相よりも大きい体積を有するため、必要である。したがって、より高い処理量が必要とされる。

図に示さない代替の実施例では、ノズル・ハウジング３６は、内側管部材３８に対して可動になり得る。

図４ａは、第１の状態にある２状態注入ノズル５０の第２の例の概略図を示す。図４ｂは、第２の状態にある２状態注入ノズル５０の第２の例の詳細の概略図を示す。

２状態注入ノズル５０は、第１の配管１９に接続されるか、又は接続可能である内側管５１と、内側管５１に対して同軸に配置された外側管５２とを有する。

内側管５１と外側管５２との間の環状スペース５３は、弁３４ｃによって空気供給ユニット１９に接続可能である。

第１の配管１８から外方を向く端部５３において、内側管５１は、狭小開口部５４を有する。開口部５４の直径５５は、第１の配管１８の開放直径４５より小さい。

内側管５１の端部５３及び外側管５２の端部５６は、スリット開口部５７を制限する。好ましくは、内側管５１及び外側管５２は、それぞれの端部５３、５６に向かってテーパになる。

内側管５１は、外側管５２の少なくとも１つの径方向を向く開口部５９と径方向に位置合わせされた少なくとも１つの径方向を向く開口部５８を有する。好ましくは、径方向を向くすべての開口部５８は、径方向を向くすべての開口部５９と位置合わせされる。

閉鎖要素６０が、内側管５１と外側管５２との間の環状スペース５３内に配置される。

閉鎖要素６０は、内側管５１及び外側管５２に沿って可動であり、ばね６１によって支持される。閉鎖要素６０は、少なくとも１つの径方向に延びる開口部６２を有する。

ばね６１が張力を有さないとき、径方向に延びる開口部６２は、内側管５１の径方向を向く開口部５８及び外側管５２の径方向を向く開口部５９と位置合わせされて、図４ｂに示すような径方向出口６３を形成する。好ましくは、複数の径方向出口６３が、形成される。

第１の配管１８によって供給された還元剤ガスは、狭小開口部５４を介して（図４ａを参照）並びに径方向を向く開口部５８、径方向に延びる開口部６２、及び径方向を向く開口部５８によって形成された径方向出口６３を介して、２状態注入ノズル５０の内側管５１を離れることができる。

還元剤液体が第１の配管１８によって供給される場合、弁３４は、開放され、加圧空気が内部に流出する。閉鎖要素６０は、加圧空気の流出する方向（図４ａの下方向）にばね６１に押し付けられる。内側管５１の径方向を向く開口部５８は、図４ａに示すように閉じられ、それにより、還元剤液体のみが、狭小開口部５４を介して２状態注入ノズル５０を離れることができる。

閉鎖要素６０は、長手方向に延びる穴を有する。これは、内側管５１及び外側管５２の長手方向延長に沿っている。加圧空気は、これらの穴（図には示さず）を流れ抜けてスリット開口部５７に向かい、狭小開口部５４を通って離れる還元剤液体を噴霧することができる。

加圧空気が通常４〜８バールの圧力で供給されるとき、加圧空気は、閉鎖要素６０を移動させ、閉鎖要素内の長手方向に延びる穴を流れ抜けることができる。

第１の状態にある２状態注入ノズル５０の第２の例もまた、２つの小さい別個の出口開口部、すなわち加圧ガスを案内するためのスリット開口部５７と、還元剤液体を外に出すための狭小開口部５３とを提供する。還元剤液体は、排気ガス中に噴霧され得る。

第２の状態では、２状態注入ノズル５０は、より大きい総開口部面積、すなわち狭小開口部５３の面積と、径方向を向く開口部５８、径方向に延びる開口部６２、及び径方向を向く開口部５９によって形成された出口６３の直径との合計を提供する。

代替的には、長手方向に可動である閉鎖要素６０の代わりに、回転可能な穿孔された要素（図には示さず）を内側管５１の周りに配置することができ、それによって径方向を向く開口部５８、５９の開閉を可能にする。

図に示さない更なる代替の実施例では、内側管５１及び／又は外側管５２の一部は、径方向を向く開口部５８、５９を開閉するように軸方向又は円周方向に可動であり得る。

Claims (17)

1. 還元剤を送出するためのデバイス（１）、好ましくは、燃焼機関（１０）の排気ガス中の汚染物質、特にＮＯ_ｘの低減のためのデバイス（１）であって、
   前記デバイス（１）は少なくとも１つの還元剤提供セクション（２）を有し、前記少なくとも１つの還元剤提供セクション（２）は少なくとも１つのリアクタ（３ｂ）を有し、前記少なくとも１つのリアクタ（３ｂ）は加熱システム（４）を有し、前記加熱システム（４）は、加熱制御ユニット（５）と、前記リアクタ（３ｂ）の少なくとも内側容積部及び／又は内容物（７）を加熱するための加熱要素（６）とを備え、また前記少なくとも１つの還元剤提供セクション（２）は還元剤液体用のリダクタント供給ユニット（３ａ）を有し、
   前記デバイス（１）は供給システム（８）を更に有し、前記供給システム（８）は、好ましくはアンモニアを含有する還元剤ガスと、好ましくは尿素を有する還元剤液体とを前記排気ガスに分注するのに適している、
   デバイス（１）において、
   前記デバイス（１）は、注入モードにあることを選択するように適合された制御ユニット（１１）を有し、少なくとも第１の注入モードが、還元剤液体を提供することに対応し、また第２の注入モードが、還元剤ガスを提供することに対応し、
   前記制御ユニット（１１）は、少なくとも１つの入力信号、好ましくは測定ユニット（１３）からの入力信号を受信するための少なくとも１つの入力ライン（１２）を有し、
   前記制御ユニット（１１）はプロセッサ・ユニット（１４）を有し、
   前記制御ユニット（１１）は、還元剤液体及び／又は還元剤ガスを分注するように前記供給システム（８）及び／又は前記還元剤提供セクション（２）を調整する少なくとも１つの制御信号を送信するための少なくとも１つの出力ライン（１５、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）を有し、
   前記供給システム（８）は、還元剤液体及び還元剤ガスをリアクタから前記排気ガスまで案内するために前記リアクタ（３ｂ）の下流に配置された第１の配管（１８）を有し、前記少なくとも１つの出力ライン（１５）のうちの少なくとも１つは、前記リアクタ（３ｂ）の加熱システム（４）の前記加熱制御ユニット（５）に接続され、又は接続可能であり、また
   前記制御ユニットは、
   必要に応じて還元剤ガスを提供するために前記リアクタの前記内側容積部及び／若しくは前記内容物の加熱を開始するように、又は
   還元剤液体を非加熱のリアクタを通して前記排気ガスまで案内するように
   設計されている
   ことを特徴とする、デバイス（１）。
2. 前記供給システム（８）は、還元剤液体を前記還元剤提供セクション（２）から前記排気ガスまで案内するための第２の配管（１７）を有し、また
   前記供給システムは、還元剤液体を、前記リアクタを通過させることなく前記リダクタント供給ユニットから前記排気ガスに直接分注するように調整可能である、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記制御ユニット（１１）は、前記少なくとも１つの入力信号に応じて前記少なくとも１つの制御信号を提供するように構成されている、請求項１又は２に記載のデバイス。
4. 前記デバイス（１）は、少なくとも１つの作動パラメータを測定するための少なくとも１つのセンサ（１３）、たとえば前記排気ガスの温度を測定するための温度センサ（１３）を有し、また
   好ましくは、前記センサ（１３）は、前記制御ユニット（１１）の前記入力ライン（１２）に接続された、又は接続可能であるセンサ信号出力ラインを有する、請求項１から３までのいずれか一項に記載のデバイス。
5. 前記デバイスは、好ましくは前記還元剤提供セクション（２）は、分注する還元剤の量を調整するための少なくとも１つの投与ユニット（２３）を有し、好ましくは、前記投与ユニットは、前記制御ユニット（１１）によって送信された制御信号を受信するための入力ラインを有する、請求項１から４までのいずれか一項に記載のデバイス。
6. 前記デバイス（１）は、好ましくは前記還元剤提供セクション（２）内に組み込まれた、固体還元剤から還元剤液体を生成するためのプリリアクタ（１６）を有する、請求項１から５までのいずれか一項に記載のデバイス。
7. 前記供給システム（８）は管加熱デバイスを有する、請求項１から６までのいずれか一項に記載のデバイス。
8. 前記供給システム（８）は、前記還元剤液体をシリンダ（３２）とＳＲＣリアクタ（３０）の間の領域（３１）内に案内するように配置され、且つ／又は
   前記供給システム（８）は、前記還元剤ガスをＳＣＲリアクタに直接、若しくは前記ＳＣＲリアクタのすぐ近傍に案内するように配置されている、請求項１から７までのいずれか一項に記載のデバイス。
9. 前記供給システム（８）は空気供給ユニット（１９）を有し、前記空気供給ユニット（１９）は、好ましくは２媒体注入ノズル（９）若しくは２状態ノズルの上流に配置され、且つ／又は
   前記供給システム（８）は、ガス及び／若しくは蒸気投与ユニット（２０）を有し、前記ガス及び／若しくは蒸気投与ユニット（２０）は、好ましくは前記還元剤提供セクション（２）の前記リアクタ（３ｂ）の下流に配置されている、請求項１から８までのいずれか一項に記載のデバイス。
10. 還元剤を送出するための、好ましくは請求項１から９までのいずれか一項に記載のデバイス（１）、好ましくは、燃焼機関（１０）の排気ガス中の汚染物質、特にＮＯ_ｘの低減のためのデバイス（１）であって、
    前記デバイス（１）は少なくとも１つの還元剤提供セクション（２）を有し、前記還元剤提供セクション（２）は、還元剤液体用のリダクタント供給ユニット（３ａ）を有し、且つ少なくとも１つのリアクタ（３ｂ）を有し、前記少なくとも１つのリアクタ（３ｂ）は、加熱制御ユニット（５）と、前記リアクタ（３ｂ）の少なくとも内側容積部及び／又は内容物（７）を加熱するための加熱要素（６）とを備えた加熱システム（４）を有し、
    前記デバイス（１）は、供給システム（８）を更に有し、前記供給システム（８）は、好ましくはアンモニアを含有する還元剤ガス、及び好ましくは尿素を有する還元剤液体を前記排気ガスに分注するのに適している、
    デバイス（１）において、
    前記デバイスは、還元剤液体と還元剤ガスの両方を送出するための少なくとも１つの２状態注入ノズル（３５、５０）を有し、
    前記２状態注入ノズル（３５、５０）は、好ましくは少なくとも１つの可動要素（３８、６０）を有し、それにより、前記可動要素（３８、６０）が第１の位置にあるとき、前記２状態注入ノズル（３５、５０）は還元剤液体を分注するための状態にあり、前記可動要素（３８、６０）が前記第１の位置とは異なる第２の位置にあるとき、前記２状態注入ノズル（３５、５０）は還元剤ガスを分注するための状態にある
    ことを特徴とする、デバイス（１）。
11. 請求項１から１０までの少なくとも一項に記載のデバイス（１）と、選択触媒還元（ＳＣＲ）リアクタ（３０）とを有する排気後処理システム。
12. 少なくとも１つのシリンダ（３２）を有する燃焼機関、好ましくは２ストローク機関、好ましくは少なくとも２００ｍｍの内径を有する少なくとも１つのシリンダと、請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス（１）及び／又は請求項１０に記載の排気後処理システム（３３）とを備えた大型船舶機関。
13. 請求項１から１０までのいずれか一項に記載のデバイス（１）において還元剤を送出するための、好ましくは、燃焼機関（１０）の排気ガス中の汚染物質、特にＮＯ_ｘの低減のために還元剤を送出するための方法であって、
    好ましくはアンモニアを含有する還元剤ガス、又は好ましくは尿素を有する還元剤液体、又は還元剤ガス及び還元剤液体を分注するように供給システム（８）及び／又は還元剤提供セクション（２）を調整するステップと、
    前記還元剤ガス及び／又は前記還元剤液体を、前記還元剤提供セクション（２）及び加熱可能なリアクタ（３ｂ）から前記供給システム（８）によって前記排気ガスに分注するステップと
    を含む、方法。
14. 前記方法は、好ましくは制御ユニット（１１）による、注入モードにあることの選択ステップを有し、
    第１の注入モードの選択後、前記供給システム（８）及び／又は還元剤提供セクション（２）は、還元剤液体を提供するように調整され、
    第２の注入モードの選択後、前記供給システム（８）及び／又は還元剤提供セクション（２）は、還元剤ガスを提供するように調整され、
    好ましくは、第３の注入モードの選択後、前記供給システム（８）及び／又は還元剤提供セクション（２）は、加熱された還元剤液体を提供するように調整され、また
    前記それぞれの還元剤は、前記燃焼機械の前記排気ガス中に案内される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記方法は、好ましくは制御ユニット（１１）による、注入モードにあることの選択ステップを有し、
    第４の注入モードの選択後、前記供給システム（８）及び／又は還元剤提供セクション（２）は、還元剤ガス及び還元剤液体を提供するように調整される、請求項２に記載のデバイス（１）において還元剤を送出するための請求項１３又は１４に記載の方法。
16. 少なくとも１つの作動パラメータ、特に前記排気ガスの温度、機関パワー、及び／又は機関負荷が確認され、前記選択が、少なくとも１つの作動パラメータに基づくものである、請求項１３、１４、又は１５に記載の方法。
17. 固体還元剤をプリリアクタ（１６）の混合タンク（２１）内の水中に溶解させることによって還元剤溶液を混合し、好ましくは、前記溶液を事前加熱するステップと、
    好ましくは、前記還元剤溶液を前記混合タンク（２１）から、還元剤（３ａ）液体用のリダクタント供給ユニット及び／又は前記還元剤提供セクション（２）のリアクタ（３ｂ）まで、入口配管（２２）を通して、好ましくは加熱された管を通して案内する、特に圧送するステップと
    を更に有する、請求項１３から１６までのいずれか一項に記載の方法。

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