JP2023530916A - 電気集塵機に接続された２つのスクラバーを含むシステム及びそれを用いて排気ガスを清浄するための方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも第１の排気ガス（ＥＧ１）及び第２の排気ガス（ＥＧ２）を清浄するための方法を開示する。本方法は、第１及び第２の排気ガス（ＥＧ１、ＥＧ２）を第１及び第２のスクラバー（７１０、７２０）でスクラビングし、スクラビングされた第１及び第２の排気ガス（ＳＥＧ１、ＳＥＧ２）を生成することと、スクラビングされた第１及び第２の排気ガス（ＳＥＧ１、ＳＥＧ２）の少なくとも一部を電気集塵機（１００）に運ぶことを含む。本方法は、スクラビングされた第１の排気ガス（ＳＥＧ １）の少なくとも一部及びスクラビングされた第２の排気ガス（ＳＥＧ２）の少なくとも一部のうちの一方又は両方を電気集塵機（１００）で清浄し、清浄された排気ガス（ＣＥＧ）を生成することを含む。方法を行うためのシステムも開示する。

Description

本発明は、排気ガス、とりわけ、２つ以上の燃焼機関の排気ガスを清浄に関することに関する。本発明は、特に、装置のための限られたスペースしかない船舶、とりわけ、複数の燃焼機関を含む船舶で使用可能である。本発明は、スクラビングによる、排気ガス、すなわち、排煙の脱硫に関する。本発明は、スクラビングされた排気ガスの清浄に関する。

化石燃料の燃焼は、燃焼機関を含む多くの異なる目的のために工業プロセスで用いられている。燃料の品質によっては、煙道ガス（すなわち、排気ガス）は硫黄酸化物（ＳＯｘ）を含む様々な量の汚染物質を含み得る。海洋船舶、すなわち、船は通常、燃焼機関を含み、排気ガス（すなわち排煙）中に高レベルのＳＯｘ及び粒子をもたらす低グレードの燃料を用いる。排気ガス中のＳＯｘの含有量を減らす１つの可能性は、脱硫技術、とりわけ、排出された排気／排煙ガスを水性スクラビング溶液に密接させる湿式スクラビングプロセスを用いることである。これらのプロセスの目的は、高吸収効率を提供し、スクラビングされる排気／排煙ガス中の粒子、液滴又は物質を取り除くか又はその濃度を大幅に減らすことである。船舶用エンジンから排出されるガスを清浄するための海洋スクラバーは、特許文献１、特許文献２及び特許文献３から知られている。それらで開示されているスクラバーは、閉ループモード、半閉ループモード及び開ループモードでそれぞれ動作する。

欧州特許出願公開第１８５７１６９号明細書 米国特許第３７８１４０７号明細書 国際公開第９９／４４７２２号公報

しかしながら、スクラビングによって排気ガスの汚染物質の全てが除去されるわけではない。小さな粒子はスクラバーから逃れ得る。そのような汚染物質は環境に有害であり得る。したがって、さらなる清浄が必要になり得る。船舶内で排気ガスが生成された場合、追加の清浄機器のために利用可能なスペースは限られている。

電気集塵機（ＥＳＰ）を用いることによりスクラビングされた排気ガスをさらに清浄できることが分かった。排気ガスはスクラバーを飽和含水率で離れることから、ＥＳＰは、スクラビングされた排気ガスの湿度のために湿式ＥＳＰ（すなわち、ＷＥＳＰ）と呼ばれ得る。さらに、同じ湿式ＥＳＰを用いて、２つ以上のスクラバーから得ることができるスクラビングされた排気ガスをさらに清浄できることが分かった。少なくとも２つのスクラバーのために１つの湿式ＥＳＰのみを用いることで、機器のスペース要件が低減される。さらに、この構成により、清浄が必要な排気ガスのみの清浄に湿式ＥＳＰを用いることができる。この配置（arrangement）は、船舶上で、エンジンのいずれかが港湾条件で稼働している場合（通常は１つ又は２つのエンジンのみが稼働している場合）でも、１つ又は複数の燃焼機関からの湿式ＥＳＰでガスを清浄することができ、船舶の運用の柔軟性が大幅に高められる。船舶に関する環境要件は、船舶が何処で運航されるかによって大きく異なり得る。例えば、海上では、湿式ＥＳＰは全く必要ない場合もあり、湿式ＥＳＰのメンテナンスが可能になる。対照的に、港の近くでは、地元の環境法により湿式ＥＳＰが必要になり得る。さらに、港の近くでは、船舶のエンジンは部分出力のみで運転され得るため、全てのエンジンが全出力で（例えば海上で）運転されている場合では単一の湿式ＥＳＰだけでは十分でない場合でも、港の近くでは単一の湿式ＥＳＰで十分となり得る。

本構成は、請求項１でより具体的な用語で開示されている。本方法は、請求項９においてより具体的な用語で開示されている。従属請求項は好ましい実施形態を定義する。説明は、実施形態の更なる詳細を開示する。

図１は排気ガスを清浄するための配置を有する船舶を示す。 図２ａ～図２ｄは排気ガスを清浄するための配置を示す。 図３ａ～図３ｄは、湿式ＥＳＰ内でスクラビングされた排気ガスを均等に拡散させるための配置を示す。 図４ａは、湿式電気集塵機内部の側面図を示す。 図４ｂは、湿式電気集塵機の集塵領域の上面図を示す。 図５ａは、別の湿式電気集塵機の集塵領域の上面図を示す。 図５ｂは、別の湿式電気集塵機の集塵領域の平面図を示す。 図６は、排気ガスを清浄するための配置を示し、スクラバーは複数の燃焼機関に対応する。 図７は、排気ガスを清浄するための配置を示し、湿式電気集塵機は２つ以上のスクラバーに対応する。

図において、方向矢印Ｓｚ、Ｓｘ及びＳｙは、上方垂直方向及び２つの直交する水平方向をそれぞれ示す。方向矢印Ｓｌは湿式電気集塵機の電極の長手方向を示し、使用時には実質的に垂直であり得る。方向矢印Ｓｔ１及びＳｔ２は、長手方向Ｓｌに対して直角な直交方向を示す。

図１は、第１の排気ガスＥＧ１及び第２の排気ガスＥＧ２を清浄するための配置９００を備える（すなわち、含む）船舶９１０を示す。船舶９１０は、より一般的な車両の一例であり、配置９００は他の場所でも用いることができ、配置９００のためのスペースは限られている。図２ａ～図２ｄは、上述したように使用可能な配置９００の例を示す。

排気ガスＥＧ１、ＥＧ２は燃焼過程で生成され、それらは高温であり、硫黄酸化物（ＳＯｘ）を含む。硫黄酸化物の量を減らすために、配置９００は湿式スクラバーを含む。しかしながら、発生源からの排気ガスは、車両上で高温の排気ガスを長距離にわたって運ぶのを避けるために、その発生源のみの排気ガスを清浄する専用の湿式スクラバーで清浄されることが多い。以下では、「スクラバー」という用語は湿式スクラバー、すなわち、スクラビングすべきガスがスクラビング溶液と接触させるスクラバーを意味する。

一般的な船舶（又は車両）では、複数の異なる排気ガス源がある。そのため、通常、船舶（又は車両）は少なくとも２つのスクラバー７１０、７２０を備える。したがって、配置９００は第１のスクラバー７１０及び第２のスクラバー７２０を含む。第１のスクラバー７１０は、第１の排気ガスＥＧ１を受け取るための入口７１２と、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１を排出するための出口７１４とを含む（図２ａ～図２ｄ参照）。第２のスクラバー７２０は、第２の排気ガスＥＧ２を受け取るための入口７２２と、スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２を排出するための出口７２４とを含む（図２ａ～図２ｄ参照）。スクラバー７１０、７２０は、それぞれ排気ガスＥＧ１、ＥＧ２を少なくともある程度脱硫し且つ清浄するように構成されている。

第１の排気ガスＥＧ１の発生源は、限定されないが、第１の燃焼機関８１０であり得る。第２の排気ガスＥＧ２の発生源は、限定されないが、第２の燃焼機関８２０であり得る。

スクラビングされた排気ガスＳＥＧ１、ＳＥＧ２を清浄するために、配置は電気集塵機（ＥＳＰ）１００を含む。ＥＳＰ１００は、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の少なくとも一部を受け取るための第１の入口１１２と、スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２の少なくとも一部を受け取るための第２の入口１１４とを含む。そのような入口１１２、１１４は、例えば図２ａ及び図４ａに示す。以下に詳述するように、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の全てがＥＳＰ１００で清浄される必要はなく、スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２の全てがＥＳＰ１００で清浄される必要はない。そのため、配置９００は、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の少なくとも一部をＥＳＰ１００の第１の入口１１２に運ぶように構成された第１の一次配管７１６と、スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２の少なくとも一部を電気集塵機１００の第２の入口１１４に運ぶように構成された第２の一次配管７２６とを含む。これらの配管７１６、
７２６を図２ａ～図２ｄに示す。ＥＳＰ１００は、実質的に湿度で飽和した（すなわち湿式スクラバーの後の）ガスを清浄するために、湿式電気集塵機、すなわち、湿式ＥＳＰ、すなわち、ＷＥＳＰの種類のものである。

図４ａを参照して、湿式ＥＳＰ１００は入口領域Ｚ１を含む。第１の入口１１２及び第２の入口１１４は、入口領域Ｚ１内に配置されている。つまり、入口領域Ｚ１は第１及び第２の入口（１１２、１１４）を備える。海洋用途では、入口領域Ｚ１は短いことが好ましい。より具体的には、好ましい実施形態では、入口領域Ｚ１の高さは、湿式ＥＳＰ１００の高さの最大３０％である。入口領域Ｚ１の高さは、例えば、最大で、湿式ＥＳＰの集塵領域（precipitation zone）Ｚ２の高さと同じであり得る。さらに、入口領域Ｚ１は、湿式ＥＳＰの高さの方向で、湿式ＥＳＰ １００の残りの部分と重なることが好ましい。つまり、入口領域Ｚ１は湿式ＥＳＰ１００の残りの部分から放射状に突出していないことが好ましい。水平面上の入口領域Ｚ１の断面は、水平面上の湿式ＥＳＰ１００の断面と同じであることがより好ましい。

湿式ＥＳＰは集塵領域Ｚ２を含む。スクラビングされた排気ガスは、静電集塵の原理に従って集塵領域Ｚ２内で清浄されるように構成される。したがって、湿式ＥＳＰ１００は、後述するように放電電極２２０及び収集面（collecting surface）２１０を含む（図４ｂ、図５ａ、図５ｂを参照）。収集面２１０も電極である。そのため、実現可能と考えられる場合、放電電極２２０及び収集面２１０は単に電極と呼ばれる。電極２１０、２２０は、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１及びスクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２のうちの少なくとも一方を電気的に集塵するためのものである。電極（２１０、２２０）は湿式ＥＳＰ１００の集塵領域Ｚ２内に配置されている。集塵領域Ｚ２の高さは、収集面２１０の長さと等しくてもよい。

湿式ＥＳＰ１００は、清浄された排気ガスＣＥＧを排出するための出口１３２を含む（図３ａ～図３ｄ参照）。使用時には、湿式ＥＳＰ １００でさらに清浄されるスクラビングされた排気ガスは、入口１１２、１１４から集塵領域Ｚ２を通って出口１３２に流れる。したがって、集塵領域Ｚ２は湿式ＥＳＰ１００の入口領域Ｚ１と出口領域１３２との間に配置されている。

良好に機能し、メンテナンス間隔を短くするために、湿式ＥＳＰ１００で清浄されるガスＳＥＧ１、ＳＥＧ２は集塵領域Ｚ２に均等に分布されるべきである。したがって、一実施形態では、湿式ＥＳＰ １００は、図３ａ、図３ｃ及び図３ｄに示すように、入口領域Ｚ１と集塵領域Ｚ２との間に穿孔板１５０を含む。穿孔板１５０の目的は、湿式ＥＳＰ１００の電極２１０、２２０の間でガスＳＥＧ、ＳＥＧ２を均等に分けるためである。一実施形態では、湿式ＥＳＰ１００は、ガスＳＥＧ、ＳＥＧ２を湿式ＥＳＰ１００の電極２１０、２２０の間でより均等に分けるために、入口領域Ｚ１と集塵領域Ｚ２との間に少なくとも２つの穿孔板１５０又は２つ以上の穿孔板１５０を含む。

穿孔板１５０に限らない別の可能性として、入口領域Ｚ１に穿孔管１５２又は穿孔板１５２、１５４を用いることである。図３ｂ及び図３ｃを参照して、一実施形態では、湿式ＥＳＰ１００は、入口領域Ｚ１に、第１のスクラビングされた排気ガスＳＥＧ１を入口領域Ｚ１に届けるように構成された第１の穿孔管１５２を含む。さらに、一実施形態では、湿式ＥＳＰ１００は、入口領域Ｚ１に、第２のスクラビングされた排気ガスＳＥＧ２を入口領域Ｚ１に届けるように構成された第２の穿孔管１５４を含む。第１の穿孔管１５２は、入口領域Ｚ１に第１のスクラビングされた排気ガスＳＥＧ１をより均等に広げるために、湾曲部を含み得る。第２の穿孔管１５４は、入口領域Ｚ１に第２のスクラビングされた排気ガスＳＥＧ２をより均等に広げるために、湾曲部を含み得る。入口領域Ｚ１へのスクラビングされた排気ガスＳＥＧ１、ＳＥＧ２の流れをさらにならすために、穿孔管１５２、１５４の内部にガイド板が配置され得る。穿孔管１５２、１５４は、図３ｄに示すように、スクラビングされた排気ガスＳＥＧ１、ＳＥＧ２の両方が運ばれる（必ずしも同時ではない）単一の穿孔管１５２を形成するために互いに接続することができる。図３ｂ、図３ｃ及び図３ｄでは、第１の穿孔管１５２は、少なくとも第１のスクラビングされた排気ガスＳＥＧ１を入口領域Ｚ１に届けるように構成されている。

図３ｃに示すように、湿式ＥＳＰ１００は、入口領域Ｚ１と集塵領域Ｚ２との間にある穿孔板１５０と、第１及び第２の穿孔管１５２、１５４tとを含み得る。図３ｄに示すように、湿式ＥＳＰ１００は、入口領域Ｚ１と集塵領域Ｚ２との間にある穿孔板１５０及び第１の穿孔管１５２のみを含み得る。

配置９００が動作されると、排気ガスを清浄する方法が行われる。上述したように、本方法の一実施形態では、湿式電気集塵機１００は舶９１０等の車両に配置される。本方法は、第１のスクラバー７１０で第１の排気ガスＥＧ１をスクラビングしてスクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１を生成し、第２のスクラバー７２０で第２の排気ガスＥＧ２をスクラビングしてスクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２を生成することを含む。本方法は、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の少なくとも一部を湿式電気集塵機１００に運び、スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２の少なくとも一部を湿式電気集塵機１００に運ぶことをさらに含む。さらに、本方法は、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の少なくとも一部及びスクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２の少なくとも一部を湿式電気集塵機１００内で清浄して、清浄された排気ガスＣＥＧを生成することを含む。

本方法の好ましい実施形態は、（ｉ）スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の少なくとも一部及び（ｉｉ）スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２の少なくとも一部の両方を湿式電気集塵機１００内で清浄し、清浄された排気ガスＣＥＧを生成することを含む。しかしながら、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１及び第２の排気ガスＳＥＧ２の両方が湿式電気集塵機１００に同時に存在する必要はない。例えば、（ｉ）スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の少なくとも一部及び（ｉｉ）スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２の少なくとも一部は、同じ湿式ＥＳＰ１００を用いて順次清浄されてもよい。スクラビングされた排気ガス（ＳＥＧ１、ＳＥＧ２）の「少なくとも一部」に関する問題に関するさらなる詳細を、第１のバルブ配置（valve arrangement）７５４及び第２のバルブ配置７６４に関連して以下で説明する。

排気ガスＥＧ１、ＥＧ２のスクラビング、ひいては湿式脱硫は、スクラビングされているガスにスクラビング溶液を噴霧した場合に特に効率的であることが分かった。それに代えて又は加えて、スクビング溶液浴を介してガスが運ばれ得る。しかしながら、噴霧は、ガスＥＧ１、ＥＧ２とスクラビング溶液との接触面積が増えるためはるかに効率的である。これらの理由から、配置９００の好ましい実施形態は、第１のスクラバー７１０内で第１のスクラビング溶液ＳＳ１を噴霧して、第１の排気ガスＥＧ１を第１のスクラビング溶液ＳＳ１と接触させることにより第１の排気ガスＥＧ１をスクラビングするための第１の循環部（circulation）７１８を含む。これは図２ａ～図２ｄの全てに図示されている。

そのため、第１のスクラバー７１０は、第１のスクラビング溶液ＳＳ１を噴霧し、第１のスクラバー７１０で第１のスクラバー液ＳＳ１の液滴を形成するためのノズル７１９（図２ａ～図２ｄ参照）を含む。さらに、第１のスクラバー７１０は、スクラビング溶液をノズル７１９に届けるためのポンプ７１５を含む。スクラビングされた場合、第１の排気ガスＥＧ１が第１のスクラビング溶液ＳＳ１の形成された液滴と接触される。そのため、本方法の実施形態は、第１のスクラバー７１０において、第１のスクラビング溶液ＳＳ１を噴霧して、第１のスクラビング溶液ＳＳ１の液滴を形成し、第１の排気ガスＥＧ１を第１のスクラビング溶液ＳＳ１の液滴に接触させることを含む。

第１のスクラビング溶液ＳＳ１（又は後述の第２のスクラビング溶液ＳＳ２）は、水、淡水、海水又はスクラビングされる排気／煙煙ガスの１つ以上の成分と結合又は吸収することが知られている１つ以上の化合物の任意の他の水溶液であり得る。通常、ＳＯｘ等の酸性ガスは、苛性ソーダ又は他のアルカリ性物質等のアルカリ化合物の水溶液等のアルカリ溶液でスクラビングすることによって溶液から除去される。

第１の循環部７１８は、図２ｂ及び図２ｃに示すように開ループ循環部であり得る。ここでは、海水がスクラビング溶液として用いられ得る。より具体的には、図２ｂの実施形態のように、第１のスクラバー７１０及び第２のスクラバー７２０の両方のための共通の（第１の）スクラビング溶液として海水が用いられ得る。図２ｃの実施形態では、海水が、第１のスクラバー７１０で用いられる第１のスクラビング溶液ＳＳ１及び第２のスクラバー７２０で用いられる第２のスクラビング溶液ＳＳ２の両方として用いられ得る。

第１の循環部７１８は、図２a及び図２ｄに示すように閉ループ循環部であり得る。閉ループ循環部は環境規制が厳しい場合に使用可能であり得る。閉ループ循環部が用いられる場合、スクラビング溶液ＳＳ１又はスクラビング溶液ＳＳ１及びＳＳ２は、水（海水及び／又は淡水）及びアルカリから作られることが好ましい。このような場合、さらに好ましくは、スクラビング溶液ＳＳ１又はスクラビング溶液ＳＳ１及びＳＳ２は、淡水及びアルカリから作られる。固形物は、循環部７１８、７２８からスクラブ溶液ＳＳ１、ＳＳ２から除去され得る。

図２ａ及び図２ｄに示すように、第１の循環部７１８が閉ループ循環部の場合、スクラビングされる排気ガスは高温であるため、第１のスクラビング溶液の温度は上昇する傾向がある。しかしながら、温度が上昇すると、第１のスクラビング溶液ＳＳ１が第１の排気ガスＥＧ１からＳＯｘを捕捉する能力が低下する。また、プロセスからの水の大気への蒸発が増えることにより、補充水の消費が著しく増加するため、スタック後に厚い可視プルームが生じ得る。したがって、第１の循環部７１８は、第１のスクラビング溶液ＳＳ１を冷却するための熱交換器７１７を含むことが好ましい（図２a及び図２ｄを参照）。船舶の熱交換器７１７で用いられる冷却材Ｃ１は、通常、海水である。他の用途では、例えば、空気又は水（例えば、淡水又は海水）を熱交換器７１７内の冷却剤Ｃ１として使用可能であり得る。配置が第２の循環部７２８を含み、第２の循環部７２８が閉ループ型の場合、第２の循環部７２８は第２のスクラビング溶液ＳＳ２を冷却するための熱交換器７２７を含む（図２ａ参照）。

図２ａ及び図２ｄでは、循環部（７１８、７２８）のポンプ（７１５、７２５）は循環部の熱交換器（７１７、７２７）の下流に配置されている。しかしながら、一実施形態では、そのような循環部７１８、７２８のポンプ７１５、７２５は、循環部７１８、７２８の熱交換器７１７、７２７の上流に配置されている。

第１及び第２のスクラバーのうちの一方又は両方のいずれかとして用いることもできる。ハイブリッドモードスクラバーは、噴霧されるスクラビング溶液が（図２a及び図２ｄのように）最初にスクラバーから取られ、噴霧されるスクラビング溶液が（図２ｂ及び図２ｃのように）２回目は海から取られるようにバルブ（図示せず）を含む。

図２ｂ及び図２ｄに示すように、同じ（第１の）スクラビング溶液ＳＳ１を第１のスクラバー７１０及び第２のスクラバー７２０の両方に供給するために同じ（第１の）循環部７１８を用いてもよい。この実施形態では、第１の循環部７１８は、第２のスクラバー７２０内に第１のスクラビング溶液ＳＳ１を噴霧し、第２の排気ガスＥＧ２を第１のスクラビング溶液ＳＳ１に接触させることにより第２の排気ガスＥＧ２をスクラビングするのに好適である。対応する方法は、第２のスクラバー７２０において、第１のスクラビング溶液ＳＳ１を噴霧して、（第１の）スクラビング溶液ＳＳ１の液滴を形成し、第２の排気ガスＥＧ２を（第１の）スクラビング溶液ＳＳ１の液滴に接触させることを含む。

代替的に、配置９００は、第２のスクラバー７２０内に第２のスクラビング溶液ＳＳ２を噴霧し、第２の排気ガスＥＧ２を第２のスクラビング溶液ＳＳ２に接触させることにより第２の排気ガスＥＧ２をスクラビングするための第２の循環部７２８を含み得る（図２ａ及び図２ｃ参照）。対応する方法は、第２のスクラバー７２０において、第２のスクラビング溶液ＳＳ２を噴霧して、（第２の）スクラビング溶液ＳＳ２の液滴を形成し、第２の排気ガスＥＧ２を（第２の）スクラビング溶液ＳＳ２の液滴に接触させることを含む。

湿式ＥＳＰ１００のいくつかの構造的な詳細について、湿式ＥＳＰ１００は、集塵領域Ｚ２に放電電極２２０及び収集面２１０を含む。集塵領域Ｚ２を図４ａにおいて側部から、図４ｂにおいて起終点を示す。図４ａでは、基準Ｓｌは放電電極２２０又は収集面２１０の長手方向、つまり、湿式ＥＳＰ内でのスクラビングされた排気ガスＳＥＧ１、ＳＥＧ２の流れの方向を示す。使用時、長手方向Ｓｌは実質的に垂直であり得る。しかしながら、船舶上の場合、船舶がロールする（すなわち、揺れる）すると方向Ｓｌは変化し得る。使用時に、長手方向Ｓｌが垂直方向Ｓｚに対して最大４５度の角度をなすことが好ましい。

図４ｂ、図５ａ及び図５ｂは集塵領域Ｚ２の横断面を示す。図４ｂ及び図３ａにおいて、第２の電極の全ては管状であり、他の電極は管状電極内に同軸に配置されている。図５ｂでは。電極は板状である。図４ｂ及び図５ａにおける管状電極は、長手方向Ｓｌに延びる管状を有する。図５ｂの平面電極は、長手方向Ｓｌを含む平面に延びる。通常、湿式ＥＳＰ１００は、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１及びスクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２のうちの少なくとも１つの粒子に電荷を放電する手段２２２を含む。

湿式ＥＳＰの動作原理は、例えば、清浄されるガスＳＥＧ１、ＳＥＧ２の粒子に電荷を放電する手段２２２である。その後、放電電極２２０と収集面２１０との間でガスが運ばれる。粒子は電荷を有するため、電極２１０、２２０は粒子を引きつけ、粒子はそれと衝突する。通常、電荷を放電する手段２２２は放電電極２２０の一部として配置され（ほとんどの場合、収集面２１０よりも低い電位にある）、それにより、除去されるべき粒子に電子を放出する。これに対応して、粒子は収集面２１０と衝突し、そこで停止される。そのため、好ましい実施形態では、図４ｂのように、収集面２１０の面積は放電電極２２０の面積よりも大きい。電荷を放電する手段２２２は、放電電極２２０上の鋭い突起であり得る。これらの理由から、好ましい実施形態では、図４ｂに示すように、収集面２１０は長手方向Ｓｌに延びる管状を有し、各放電電極２２０は長手方向Ｓｌにおいて収集面２１０のうちの１つと同軸に延びる。放電電極２２０は収集面２１０によって横方向に取り囲まれている。

電界を生成するために、配置９００又は湿式ＥＳＰ１００は電源２３０と、第１の電位Ｖ１を収集面２１０に運び、第２の電位Ｖ２を放電電極２２０に運ぶように構成された配線２３２とを含む。一実施形態では、第２の電位Ｖ２は第１の電位Ｖ１よりも小さい。電極２１０、２２０間の電界の強さは、例えば０．１ｋＶ／ｃｍ～１０ｋＶ／ｃｍであり得る。

湿式ＥＳＰ１００は、スクラバー、すなわち、スクラビング溶液ＳＳ１、ＳＳ２を用いて動作する湿式スクラバーの後に用いられた場合にとりわけ有用であることが分かっている。この配置は、湿式ＥＳＰ１００に入るスクラビングされた排気ガスＳＥＧ１、ＳＥＧ２は実質的に水分で飽和されているため有用である。そのため、ガスＳＥＧ１、ＳＥＧ２の水分は、湿式ＥＳＰの電極２１０、２２０上で凝縮し、使用時に、電極に衝突する粒子のうちの少なくとも一部が凝縮物でフラッシングされるように電極をフラッシングする。これにより、湿式ＥＳＰのメンテナンス間隔が長くなる。さらに、フラッシングにより、配置９００の一実施形態では、湿式電気集塵機１００は、図２ａ～図４ａに示すように、湿式電気集塵機１００の下部に、湿式電気集塵機１００から廃棄（effluent）ＥＦＦを排出するための二次出口１４０を含む。廃棄ＥＦＦは、スクラビングされた排気ガスＳＥＧ１、ＳＥＧ２の凝縮物を含み、以下で詳述するように、洗浄溶液ＲＳをさらに含み得る。長手方向Ｓｌと、垂直方向Ｓｚとの間の前述の比較的小さな角度は、電極をフラッシングする観点からも有益である。

背景にあるように、低品位燃料は硫黄を多く含んでいるが、それらは安価であるため魅力的でもある。硫黄含有量が高いことの問題は、前述の配置９００を用いることで軽減できる。とりわけ、低品位燃料は燃焼機関で用いることができる。そのため、配置９００の一実施形態は、第１の燃焼機関８１０と、第１の燃焼機関８１０の第１の排気ガスＥＧ１を第１のスクラバー７１０の入口７１２に運ぶように構成された第１の二次配管８９１とを含む。そのため、燃焼機関の運転時には、第１の燃焼機関８１０によって生成された第１の排気ガスＥＧ１の少なくとも一部が第１のスクラバー７１０に運ばれ、そこでスクラビングされる。さらに、本実施形態は、第２の燃焼機関８２０と、第２の燃焼機関８２０の第２の排気ガスＥＧ２を第２のスクラバー７２０の入口７２２に運ぶように構成された第２の二次配管８９２とを含む。そのため、そのため、燃焼機関の運転時には、第２の燃焼機関８２０によって生成された第２の排気ガスＥＧ２の少なくとも一部が第２のスクラバー７１０に運ばれ、そこでスクラビングされる。図１、図２a、図２c、図２d、図６及び図７を参照されたい。

前で詳述したように、スクラビングされた排気ガスＳＥＧ１、ＳＥＧ２は湿度が高い。これは、湿式ＥＳＰ１００から排出される清浄された排気ガスＣＥＧにも当てはまる。大気中に放出されると、湿度の一部が目に見えるようになることがあり、これは排気ガスプルーム又は単にプルームとして知られている。しかしながら、目に見える湿度が煙に間違われることが多々ある。煙の排出は一般に環境に対して有害であると考えられるため、配置９００の一実施形態は、図２ａ、図２ｃ及び図２ｄに示すように、清浄された排気ガスＣＥＧのプルームを低減するように構成されたプルーム低減配置１６０を含む。プルーム低減配置１６０は、脱プルーミング（depluming）ガスＤＰＧと清浄された排気ガスＣＥＧを混合するためのファンを少なくとも含み得る。脱プルーミングガスＤＰＧは、ＣＥＧのプルームを低減するために、乾燥ガス及び／又は高温ガス、例えば空気であり得る。これらの理由から、本方法の一実施形態は、脱プルーミングガスＤＰＧと清浄された排気ガスＣＥＧとを混合して、清浄された排気ガスのプルームを低減することを含む。プルーム低減配置１６０は、湿式ＥＳＰ１００の後の清浄された排気ガスから水蒸気を除去する。これは、白煙が排除され、排気管の上部１６２の腐食が回避されることを意味する。

配置９００の湿式ＥＳＰ１００は、清浄が必要な排気ガスだけを清浄するために用いることができる。船舶に関する環境要件は、船舶がどこで操作されるかによって大きく異なり得る。例えば、海上では、湿式ＥＳＰを全く必要としないこともあり、湿式ＥＳＰのメンテナンスを可能にする。港の近くでは、地元の環境法のために湿式ＥＳＰが必要になり得る。しかしながら、港の近くでは船舶のエンジンは部分的な出力のみで運転され得るため、全てのエンジンが（例えば海上で）全出力で運転されている場合に単一の湿式ＥＳＰだけでは不十分であっても、港の近くでは単一の湿式ＥＳＰで十分であり得る。さらに、港の近くでは、船舶は１つのエンジンのみで運転され得るため、単一の湿式ＥＳＰが１つのエンジンだけからの排気ガスを清浄するために用いられ得る。

第１のスクラバー７１０及び第２のスクラバー７２０と関連して単一の湿式ＥＳＰ１００の汎用的な使用を可能にするために、配置９００の一実施形態では、第１の一次配管７１６は、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の一部を第１の一次配管７１６から湿式電気集塵機１００以外の場所、例えば大気に排出するための第１の出口７５２を含む。そのため、第１の出口７５２に運ばれたスクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１は、湿式ＥＳＰ１００をバイパスする。そのような第１の出口７５２を図２a～図２ｄに示す。さらに、第１の一次配管７１６は、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の少なくとも一部を第１の出口７５２に運び、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の少なくとも一部を湿式電気集塵機１００の第１の入口１１２に運ぶための第１のバルブ配置７５４を含む。そのため、第１のバルブ配置７５４は、全てのスクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１を第１の出口７５２に運び、それに対応して、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１を全く湿式電気集塵機１００の第１の入口１１２に運ばないようにすることにも好適である。そのため、第１のバルブ配置７５４は、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の一部のみ又は全部を直接第１の出口７５２と、例えば大気とに運ぶか又は第１の排気ガスＳＥＧ１を全く運ばないために用いることができる。そのため、第１のバルブ配置７５４は、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の全て又は一部のみを湿式ＥＳＰ１００の第１の入口１１２に運ぶか又は第１の入口１１２に全く運ばないために用いることができる。場合によっては、湿式ＥＳＰを用いることによるＳＥＧ１をさらなる清浄を必要としないこともある。さらに、一実施形態では、第２の一次配管７２６は、スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２の一部を第２の一次配管７２６から湿式電気集塵機１００以外の場所に排出するための第２の出口７６２と、スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２の少なくとも一部を第２の出口７６２に運び、スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２の少なくとも一部を湿式電気集塵機１００の第２の入口１１４に運ぶための第２のバルブ配置７６４とを含む。そのため、第２の出口７６２に運ばれるスクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２は、湿式ＥＳＰ１００をバイパスする。第２のバルブ配置７６４は、第１のバルブ配置７５４と同様に用いることができる。

第１のバルブ配置７５４及び第２のバルブ配置７６４は、例えば、第１の期間に、（ｉ）スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１又はその一部及び（ｉｉ）スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２又はその一部の両方が湿式ＥＳＰ１００に運ばれるように用いることができる。とりわけ、バルブ配置７５４、７６４は、第１の期間で、［Ａ］（ｉ）スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の一部のみ及び（ｉｉ）スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２の全ての両方又は［Ｂ］（ｉ）スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の一部のみ及び（ｉｉ）スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２の一部のみの両方が湿式ＥＳＰ１００に運ばれるように用いることができる。後者については、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の一部のみが湿式ＥＳＰ１００で清浄される場合、湿式ＥＳＰ１００は、スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１の全てを清浄するように設計されている場合ほど大きい。そのような使用は、例えば海上で可能であり得る。

第１のバルブ配置７５４及び第２のバルブ配置７６４は、例えば、第２の期間に、（ｉ）スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１若しくはその一部又は（ｉｉ）スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２若しくはその一部のみが湿式ＥＳＰ１００に運ばれるように用いることができる。場合によっては、他の排気ガスの発生源をオフにされ得るか（例えば、燃焼機関８１０、８２０のうちの一方が動作していない）又はそのスクラビングされた排気ガスを配管の出口（７５２、７６２）を介して大気に直接排出される。

第１のバルブ配置７５４及び第２のバルブ配置７６４は、例えば、第３の期間に、（ｉ）スクラビングされた第１の排気ガスＳＥＧ１若しくはその一部又は（ｉｉ）スクラビングされた第２の排気ガスＳＥＧ２若しくはその一部のいずれも、湿式ＥＳＰ１００に運ばれないように用いることができる。場合によっては、他の排気ガスの発生源がオフにされ得るか（例えば、燃焼機関８１０、８２０のいずれも動作していない（例えば、停泊されている場合））又はスクラビングされた排気ガス又はその両方が配管の出口（７５２、７６２）を介して大気に直接放出される。そのため、第３の期間では、湿式ＥＳＰ１００は用いられない。これは、例えば海上で、スクラビングされた排気ガスＳＥＧ１、ＳＥＧ２のさらなる清浄が必要ない場合に可能であり得る。

湿式ＥＳＰ１００が用いられない場合、それはメンテナンスされ得る。前で詳述したように、船舶上及び海上では、湿式ＥＳＰは必ずしも用いられるとは限らない。湿式ＥＳＰのメンテナンスは、少なくとも清浄を含むことが好ましい。湿式ＥＳＰは洗浄液ＲＳで清浄され得る。清浄は、湿式ＥＳＰ１００の電極２１０、２２０の一部、とりわけ、典型的には収集面２１０（例えば、より高い電位の電極）である、汚染物質を捕集する電極を清浄することを少なくとも含むことが好ましい。これらの理由から、配置９００の一実施形態では、湿式電気集塵機１００は、洗浄液ＲＳを入れるための入口１２０と、洗浄液ＲＳを用いて湿式電気集塵機１００の電極２１０、２２０の少なくとも一部を洗浄するための手段１２２とを含む。手段１２２は、洗浄される電極に、例えば、少なくとも収集面２１０に洗浄液ＲＳを噴霧するためのノズルを含み得る。このような手段１２２及び入口１２０は、例えば図２ａ、図２ｃ及び図２ｄに示されている。

図６を参照して、第１の排気ガスＥＧ１と、第３の排気ガスＥＧ３の一部とをスクラビングするために第１のスクラバー７１０を用いることも可能である。第３の排気ガスＥＧ３は、第３の燃焼機関８３０で生成され得る。加えて（図６のように）又は代替的に（図示せず）、第２の排気ガスＥＧ２と、第４の排気ガスＥＧ４の一部とをスクラビングするために第２のスクラバー７２０を用いることができる。第４の排気ガスＥＧ４は、第４の燃焼機関８４０で生成され得る。

図７を参照して、湿式ＥＳＰ１００は、スクラビングされた第３の排気ガスＳＥＧ３の少なくとも一部を受け取るための第３の入口１１６を含み得る。スクラビングされた第３の排気ガスＳＥＧ３は、第３のスクラバー７３０から受け取られ得る。第３のスクラバー７３０は、第３の燃焼機関８３０の第３の排気ガスＥＧ３をスクラビングするように構成され得る。図７に示されているように、この配置は、スクラビングされた第３の排気ガスＳＥＧ３の全て又はその一部のみを湿式ＥＳＰ１００内に運ぶか又は全く運ばず、スクラビングされた第３の排気ガスＳＥＧ３の全て又はその一部のみを他の場所に、例えば大気に運ぶか又は全く運ばないための第３のバルブ配置を含み得る。湿式ＥＳＰ１００が第３の入口１１６を含む場合、第１の入口１１２、第２の入口１１４及び第３の入口１１６は入口領域Ｚ１内に配置される。この場合であっても、図７に示されていなくても、入口領域Ｚ１の高さは前で詳述したように小さいことが好ましい。

Claims (15)

1. 第１のスクラバーであって、第１の排気ガスを受け取るための入口と、スクラビングされた第１の排気ガスを排出するための出口とを含む、第１のスクラバーと、
   第２のスクラバーであって、第２の排気ガスを受け取るための入口と、スクラビングされた第２の排気ガスを排出するための出口とを含む、第２のスクラバーと、
   電気集塵機であって、
   スクラビングされた第１の排気ガスを受け取るための第１の入口と、スクラビングされた第２の排気ガスを受け取るための第２の入口とを備える入口領域と、
   スクラビングされた排気ガスを電気集塵するための放電電極及び収集面であって、該放電電極及び収集面は、前記電気集塵機の集塵領域内に配置されている、放電電極及び収集面と、
   清浄された排気ガスを排出するための出口と、
   を含み、前記集塵領域は、前記電気集塵機の入口領域と出口との間に配置されている、電気集塵機と、
   スクラビングされた第１の排気ガスを前記電気集塵機の第１の入口に運ぶように構成された第１の一次配管と、
   スクラビングされた第２の排気ガスを前記電気集塵機の第２の入口に運ぶように構成された第２の一次配管と、
   を含む配置。
2. 前記配置は、前記第１のスクラバー内で第１のスクラビング溶液を噴霧して、前記第１の排気ガスを該第１のスクラビング溶液に接触させることにより前記第１の排気ガスをスクラビングするための第１の循環部を含み、
   ［Ａ］前記第１の循環部は、前記第２のスクラバー内で前記第１のスクラビング溶液を噴霧して、前記第２の排気ガスを前記第１のスクラビング溶液に接触させることにより前記第２の排気ガスをスクラビングするのに好適である、又は
   ［Ｂ］前記配置は、前記第２のスクラバー内で第２のスクラビング溶液を噴霧して、前記第２の排気ガスを該第２のスクラビング溶液に接触させることにより前記第２の排気ガスをスクラビングするための第２の循環部を含み、
   好ましくは、前記第１の循環部は前記第１のスクラビング溶液を冷却するための熱交換器を含む、請求項１に記載の配置。
3. 前記電気集塵機は、前記電気集塵機の下部に、前記電気集塵機から廃水を排出するための第２の出口を含む、請求項１又は２に記載の配置。
4. 第１の燃焼機関と、
   前記第１の燃焼機関の第１の排気ガスを前記第１のスクラバーの入口に運ぶように構成された第１の二次配管と、
   第２の燃焼機関と、
   前記第２の燃焼機関の第２の排気ガスを前記第２のスクラバーの入口に運ぶように構成された第２の二次配管と、
   を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配置。
5. 前記第１の一次配管は、
   スクラビングされた前記第１の排気ガスの一部を前記第１の一次配管から、前記電気集塵機以外の場所に排出するための第１の出口と、
   スクラビングされた前記第１の排気ガスの少なくとも一部を前記第１の出口に運び、スクラビングされた前記第１の排気ガスの少なくも一部を前記電気集塵機の第１の入口に運ぶための第１のバルブ配置と、
   を含み、
   好ましくは、前記第２の一次配管は、
   スクラビングされた前記第２の排気ガスの一部を前記第２の一次配管から、前記電気集塵機以外の場所に排出するための第２の出口と、
   スクラビングされた前記第２の排気ガスの少なくとも一部を前記第２の出口に運び、スクラビングされた前記第２の排気ガスの少なくも一部を前記電気集塵機の第２の入口に運ぶための第２のバルブ配置と、
   を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配置。
6. 前記入口領域と前記集塵領域との間にある１つの穿孔板又は複数の穿孔板、及び／又は
   前記入口領域に、少なくとも、スクラビングされた前記第１の排気ガスを届けるように構成された第１の穿孔管、
   を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配置。
7. 前記電気集塵機は、
   洗浄溶液を入れるための入口と、
   前記洗浄溶液を用いて、前記電気集塵機の収集面及び／又は放電電極の少なくとも一部を洗浄するための手段と、
   を含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の配置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の配置を含む、船舶等の車両。
9. 少なくとも第１の排気ガス及び第２の排気ガスを清浄するための方法であって、当該方法は、
   前記第１の排気ガスを第１のスクラバーでスクラビングして、スクラビングされた第１の排気ガスを生成することと、
   前記第２の排気ガスを第２のスクラバーでスクラビングして、スクラビングされた第２の排気ガスを生成することと、
   スクラビングされた前記第１の排気ガスの少なくとも一部を電気集塵機に運ぶことと、
   スクラビングされた前記第２の排気ガスの少なくとも一部を前記電気集塵機に運ぶことと、
   スクラビングされた前記第１の排気ガスの少なくとも一部及びスクラビングされた前記第２の排気ガスの少なくとも一部のうちの一方又は両方を前記電気集塵機内で清浄して、清浄された排気ガスを生成することと、
   を含む、方法。
10. 前記第１のスクラバーで、第１のスクラビング溶液を噴霧して該第１のスクラビング溶液の液滴を形成し、前記第１の排気ガスを前記第１のスクラビング溶液の液滴に接触させることと、
    前記第２のスクラバーで、前記第１のスクラビング溶液又は第２のスクラビング溶液を噴霧して前記第１のスクラビング溶液又は該第２のスクラビング溶液の液滴を形成し、前記第２の排気ガスを前記第１のスクラビング溶液又は前記第２のスクラビング溶液の液滴に接触させることと、
    を含み、
    好ましくは、前記方法は、
    第１の熱交換器を用いて、好ましくは、海水等の水を冷媒として用いて前記第１のスクラビング溶液を冷却すること、
    を含み、
    より好ましくは、前記第１のスクラビング溶液は、例えば、淡水等の水と、アルカリとを含む、請求項９に記載の方法。
11. 第１の燃焼機関で第１の排気ガスを生成することと、
    第２の燃焼機関で第２の排気ガスを生成することと、
    前記第１の排気ガスを前記第１のスクラバーに運ぶことと、
    前記第２の排気ガスを前記第２のスクラバーに運ぶことと、
    を含む、請求項９又は１０に記載の方法。
12. 第１の期間に、（ｉ）スクラビングされた前記第１の排気ガス若しくはその一部及び（ｉｉ）スクラビングされた前記第２の排気ガス若しくはその一部の両方を、前記電気集塵機に運ぶこと、及び／又は
    第２の期間に、（ｉ）スクラビングされた前記第１の排気ガス若しくはその一部又は（ｉｉ）スクラビングされた前記第２の排気ガス若しくはその一部の一方のみを、前記電気集塵機に運ぶこと、及び／又は、
    第３の期間に、（ｉ）スクラビングされた前記第１の排気ガス若しくはその一部又は（ｉｉ）スクラビングされた前記第２の排気ガス若しくはその一部のいずれも、前記電気集塵機に運ばないこと、
    を含む、請求項９又は１０に記載の方法。
13. 前記第１の期間に、
    ［Ａ］（ｉ）スクラビングされた前記第１の排気ガスの一部のみ及び（ｉｉ）スクラビングされた前記第２の排気ガスの全ての両方、又は
    ［Ｂ］（ｉ）スクラビングされた前記第１の排気ガスの一部のみ及び（ｉｉ）スクラビングされた前記第２の排気ガスの一部のみの両方
    を前記電気集塵機に運ぶこと、及び／又は
    前記第２の期間に、（ｉ）スクラビングされた前記第１の排気ガスの一部のみ又は（ｉｉ）スクラビングされた前記第２の排気ガスの一部のみを前記電気集塵機に運ぶこと、及び／又は
    前記第３の期間に、前記電気集塵機を洗浄溶液で洗浄すること、
    を含む、請求項１２に記載の方法。
14. 脱プルーミングガスを清浄された排気ガスと混合して清浄された排気ガスのプルームを低減することを含む、請求項９乃至１３のいずれ一項に記載の方法。
15. 前記電気集塵機は、船舶等の車両に配置されている、請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の方法。

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