JP6053658B2 - 船舶用排ガス浄化装置およびその方法 - Google Patents
船舶用排ガス浄化装置およびその方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6053658B2 JP6053658B2 JP2013219520A JP2013219520A JP6053658B2 JP 6053658 B2 JP6053658 B2 JP 6053658B2 JP 2013219520 A JP2013219520 A JP 2013219520A JP 2013219520 A JP2013219520 A JP 2013219520A JP 6053658 B2 JP6053658 B2 JP 6053658B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane filtration
- rotary membrane
- filtration device
- exhaust gas
- scrubber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/60—Simultaneously removing sulfur oxides and nitrogen oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/77—Liquid phase processes
- B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/30—Alkali metal compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
- B01D2252/10—Inorganic absorbents
- B01D2252/103—Water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/302—Sulfur oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/01—Engine exhaust gases
- B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
- B01D2259/4566—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for use in transportation means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/32—Arrangements of propulsion power-unit exhaust uptakes; Funnels peculiar to vessels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/008—Originating from marine vessels, ships and boats, e.g. bilge water or ballast water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/18—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the purification of gaseous effluents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
- F01N2590/02—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for marine vessels or naval applications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Description
また、船舶においては航行中であること、タンクの容量等から廃水の貯留に限界があり、廃棄物量の低減は必須である。
クロスフローの形成には、処理液に循環流を付与する循環ポンプと、処理液を貯留するバッファタンクが必要であり、装置構成が大型化する。さらに、高濃縮処理液の循環には動力消費が大きくなるため、到達濃縮に限界があり、微粒子を含む濃縮液の回収効率も充分ではない。
プリコート剤とは、ろ膜に予めろ過層の一部となる固形部を堆積(コート)して、膜の洗浄時に膜に付着した処理物との混合物とともに剥離し、膜の洗浄を容易にする。凝集剤は、例えば、処理液のろ過に際して、処理液に混ぜて処理液(スラリー)の固形分の細かい粒子を凝集させて大きくして、ろ材で捕捉し易くする。
船舶には、プリコート剤およびその分散媒や凝集剤を搭載せねばならず、これらの資材費がかさむと共に、プリコート剤およびその分散媒のタンクや、凝集剤のタンクを積載する必要があり、設備が大規模になるという不都合がある。従って、設備コストが高いという問題がある。
また、プリコート剤自身が膜洗浄後に廃棄物となるので、廃棄量が増えるという問題がある。
独立請求項の第3の本発明に関わる船舶用排ガス浄化装置の方法は、第1の本発明の船舶用排ガス浄化装置を実現する方法である。
独立請求項の第4の本発明に関わる船舶用排ガス浄化装置の方法は、第2の本発明の船舶用排ガス浄化装置を実現する方法である。
また、一方の回転式膜ろ過装置の異常が船舶用排ガス浄化装置全体に影響が及ぶのを回避できる。
また、回転式膜ろ過装置を交互に用いて、タンク内に貯留されるスクラバーの循環液を繰り返しろ過して浄化できるので、凝集剤およびプリコート剤などの資材が必要ないため、廃棄物量を増やすことがない。ひいては、船舶用排ガス浄化装置の低コスト化、小型化が可能である。
本発明の実施形態の船舶用排ガス浄化装置S1、S2(図1、図5参照)は、船舶のディーゼル機関Dの排ガス中の削減対象物質(SOX、NOXなど)を除去するものである。
具体的には、船舶用排ガス浄化装置S1、S2は、船舶のディーゼル機関DのEGR(Exhaust Gas Recycle)のスクラバー11を循環する排ガスのSOX、NOXなどを吸収した循環水を浄化する装置である。
実施形態1の船舶用排ガス浄化装置S1について説明する。
図1は、本発明に係わる実施形態1の船舶用排ガス浄化装置の模式図である。なお、図1においては、回転式膜ろ過装置10A、10Bの循環水加圧供給口3ma、3mbの各位置は、概念的に示しており、実際の位置を示すものでない。
船舶に搭載されるディーゼル機関Dには、管路k1を介して、排ガスの一部を取り入れ、排ガスの一部中の削減対象物質(SOX、NOX等)を吸収し、浄化後の排ガスを、管路k2を介して、ディーゼル機関Dに戻す充填塔スクラバー11が接続されている。
充填塔スクラバー11内では、スプレー11aから循環水(吸収液)w1が噴霧され、取り入れた排ガスに接触させている。
容器11dの上方からは、アルカリ性の洗浄用液体が散布され、容器11d内に排気される排ガスと接触することにより、排ガスが洗浄される。
充填材11bで、削減対象物質(SOX、NOX)が吸収された排ガスは、さらに上昇してエリミネータ11cを通過して、管路k2を通して、ディーゼル機関Dに戻される。
上記過程を経て、充填塔スクラバー11の容器11d低部には、排ガス中の削減対象物質(SOX、NOX)を吸収した循環水(吸収液)w1が貯留する。
なお、充填塔スクラバー11の稼動、つまり管路k3(図1参照)を流れる循環水(吸収液)w1の循環は、船舶用排ガス浄化装置S1の制御とは独立して常時、遂行される。
船舶用排ガス浄化装置S1は、回転式膜ろ過装置10A、10B(10)を備え、削減対象物質(SOX、NOX)を含んだ循環水(吸収液)w1をろ過し浄化する。
回転式膜ろ過装置10Aの濃縮液排出口3naには、循環水(吸収液)w1のろ過後の濃縮液w9が収容されるスラリータンク12aが、スラリー排出弁13aを介して、接続されている。
そして、回転式膜ろ過装置10Aには、容器11d内の循環水(吸収液)w1を汲み上げる浄化用ポンプ14aを介して、汲み上げ管路k4aが、循環水加圧供給口3maに接続されている。
そして、回転式膜ろ過装置10Bには、循環水(吸収液)w1をろ過したろ過液(ろ過循環水w2)を戻す戻し管路k5bが、ろ過液排出口4g1に接続されている。そして、戻し管路k5bは、容器11dに接続される戻し集約管路k6に接続されている。
船舶用排ガス浄化装置S1は、不図示の制御装置であるコントローラを備え、回転式膜ろ過装置10(10A、10B)等の機器が制御される。
コントローラは、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリなどの記憶部と、D/A・A/D
変換器、モータ7(図2参照)の駆動回路、各種弁の制御回路、ポンプ(p1、14a、14b)の駆動回路等の周辺回路とを備えている。
次に、船舶用排ガス浄化装置S1、S2に用いられる回転式膜ろ過装置10(10A、10B)について、説明する。
回転式膜ろ過装置10は、円盤状の多孔質セラミック焼成体製のディスク6が複数、回転軸4に固定される円筒形のろ過室3と、ディスク6を回転駆動するモータ7および回転駆動機構8とを具えている。なお、回転駆動機構8は、安全カバー8cによって覆われている。
図4(a)は、ディスクを示す平面図であり、図4(b)は図4(a)のA−A断面図であり、図4(c)は図4(b)のディスクに薄膜層を形成した図4(a)のA−A断面図であり、図4(d)は、図4(c)のB部拡大断面図である。
図3に示すように、回転軸4は、ろ過液が流れる流路である貫通孔4gが中央に設けられる円筒状の軸である。回転軸4の貫通孔4gは、ディスク6の中空室6kに連通されている。
前記のコントローラから、回転式膜ろ過装置10の起動信号が送信されると、モータ7の起動により回転駆動機構8を介して、ろ過室3内の回転軸4が回転し、回転軸4に固定される複数のディスク6が回転を開始する。
循環水加圧供給口3mから加圧した循環水(吸収液)w1が供給されると、循環水(吸収液)w1は、薄膜6hの微細孔6c1(図4(d)参照)、微細孔6cから浸透してディスク6の上ディスク6a、下ディスク6b、外縁部6eでろ過され、ディスク6の中空室6kにろ過液(ろ過循環水w2)が押し出され集液される。
なお、ろ過膜は、セラミック膜とするが、有機膜、その他の膜であっても構わない。
次に、図1に示す船舶用排ガス浄化装置S1の制御について説明する。
船舶用排ガス浄化装置S1の制御は、前記のコントローラにより遂行される。
まず、船舶用排ガス浄化装置S1の容器11d内に貯留される循環水(吸収液)w1が、浄化用ポンプ14aの稼動により、汲み上げ管路k4aを介して、回転式膜ろ過装置10Aに供給される。ここで、圧力調整弁15aが調整され、回転式膜ろ過装置10Aのろ過室3a内の圧力が約0.2MPaに設定されている。なお、ろ過室3a内の圧力は、ろ過膜の使用条件を考慮すれば他の圧力値を選択してもよい。
排ガスは、アルカリ性の洗浄用液体と接触し、かつ、循環水(吸収液)w1の液膜と接触し、排ガス中の削減対象物質(SOX、NOX等)が循環水(吸収液)w1中に吸収され、容器11d下部に落下する。
上述の船舶用排ガス浄化装置S1制御は、継続して行われる。
船舶用排ガス浄化装置S1の運転中に切り替え用パラメータ(モータ7の電流値、ろ過流量、ろ室内圧力など)が予め登録(記憶)しておいた設定値に達すると、浄化用ポンプ14aが停止されるとともに、回転式膜ろ過装置10Aが停止される。そして、スラリー排出弁13aが開弁され、ろ過室3a内に滞留する濃縮液w9がスラリータンク12a内に排出される。
回転式膜ろ過装置10Aのろ過が進行してろ過室3a内の濃縮液w9の濃縮度が上昇すると、複数のディスク6を回転させるモータ7のトルクが上昇する。トルクの上昇により、モータ7の電流値が閾値(切り替え用パラメータの設定値)に到達すると、浄化用ポンプ14aの稼動を停止させるとともに、モータ7を停止させて回転式膜ろ過装置10Aの稼動を停止させる。そして、スラリー排出弁13aを開弁して、ろ過室3a内に滞留する濃縮液w9を、スラリータンク12a内に排出する。
回転式膜ろ過装置10Bのろ過が進行してろ過室3b内の濃縮液w9の濃縮度が上昇すると、複数のディスク6を回転させるモータ7のトルクが上昇する。トルクの上昇により、モータ7の電流値が閾値(切り替え用パラメータの設定値)に到達すると、浄化用ポンプ14bの稼動を停止させるとともに、モータ7を停止させて回転式膜ろ過装置10Bの稼動を停止させる。そして、スラリー排出弁13bを開弁して、ろ過室3b内に滞留する濃縮液w9を、スラリータンク12b内に排出する。
以後、上述と同様な制御が遂行され、回転式膜ろ過装置10Aと回転式膜ろ過装置10Bとが交互に運転される。
各回転式膜ろ過装置10(10A、10B)は、制御装置のコントローラによりモータ7が制御され、ディスク6の回転が制御される。つまり、モータ7の回転力が減速して回転軸4に伝達され、回転軸4に固定された複数のディスク6の回転が制御される。
そこで、前記したように、ろ過室3内の濃縮液w9の濃縮の限界のモータ7の電流閾値を、予めメモリに記憶しておき、モータ7の電流を検知してモータ7の電流値と電流閾値とを比較することで、電流閾値に到達したタイミングでモータ7の回転を停止する。
そして、ろ過室3の濃縮液排出口3n(3na、3nb)からそれぞれろ過室3内の濃縮液w9を外部に排出する。
1.凝集剤及びプリコート剤を必要としないため、プリコート剤の分散媒やこれらを入れるタンク、ポンプ、配管などの資材がいらないため、低コスト化が可能である。
2.凝集剤及びプリコート剤、プリコート剤の分散媒を使用しないので、廃棄物量を低減できる。
4.回転式膜ろ過装置10A、10Bのろ過性能が高いため、循環水(吸収液)w1の洗浄度が高い。
5.船舶用排ガス浄化装置S1の浄化性能が高いことから、充填塔スクラバー11の性能向上に繋がる。ひいては、スクラバー11の小型化につながる。
なお、本実施形態1の船舶用排ガス浄化装置S1では、現実的に洋上での修理が困難な舶用であることから、前記したように、回転式膜ろ過装置10A、10Bは最低2台で、1台、例えば回転式膜ろ過装置10Bは予備機の役割を果たす。
ここで、循環水(吸収液)w1の浄化処理自体は、回転式膜ろ過装置10Aのろ過室3a内に溜まった濃縮液w9を排出できれば、その間は浄化処理を中断しても構わない。
図5は、本発明に係わる実施形態2の船舶用排ガス浄化装置の模式図である。
次に、実施形態2の船舶用排ガス浄化装置S2について説明する。
なお、図5においては、各回転式膜ろ過装置10(10C、10D)の循環水加圧供給口3mc、3md、濃縮液排出口3nc、濃縮液排出口3ndの各位置は、概念的に示しており、実際の位置を示すものでない。
実施形態2の船舶用排ガス浄化装置S2は、前記した図2〜図4の回転式膜ろ過装置10と同様な構成の回転式膜ろ過装置10C、10Dを備え、削減対象物質(SOX、NOX)を吸収した循環水(吸収液)w1をろ過する。
具体的には、複数のタンク(18c、18d)にそれぞれ充填塔スクラバー11内の循環液w1を一旦抜き出し、抜き出し停止後にタンク(18c、18d)内に貯留した循環液w1をそれぞれ回転する複数のディスク6でろ過する。
回転式膜ろ過装置10Cのさらに上流には、循環水供給弁16c1、排水・スラリー供給ポンプ14cを介して、循環水(吸収液)w1、循環水(吸収液)w1のろ過後の濃縮液w9が貯留されるスクラバー水タンク18cが配設されている。
スクラバー水タンク18dと上流側の充填塔スクラバー11の容器11dとの間には、循環水(吸収液)w1の浄化に際して容器11d内の循環水(吸収液)w1をスクラバー水タンク18dに抜き出す第2抜き出し弁17dが配設されている。
また、回転式膜ろ過装置10C、10Dでそれぞれろ過したろ過液(ろ過循環水w3)を充填塔スクラバー11の容器11dに戻す戻し管路k12には、ろ過液(ろ過循環水w3)の流量を計測する流量計r1が設けられている。
次に、船舶用排ガス浄化装置S2の制御について説明する。
船舶用排ガス浄化装置S2の制御は、前記したコントローラにより遂行される。
図5中、充填塔スクラバー11を循環する管路k3を流れる循環水(吸収液)w1の循環は常時遂行されている。
第2抜き出し弁17d、第1スラリー排出弁13d1、第2スラリー排出弁13d2が閉弁されるとともに、循環水供給弁16d1が開弁され、排水・スラリー供給ポンプ14dが稼動される。
回転式膜ろ過装置10Dでは、圧力調整弁15dにより、ろ過室3d内の圧力が約0.2MPaに調整されている。ろ過室3d内の圧力は、他の圧力値を選択してもよい。
抜き出される循環水(吸収液)w1の流量は、流量計r1で計測される回転式膜ろ過装置10Dのろ過液(ろ過循環水w3)の流量と同等な流量になるように、第1抜き出し弁17cの開度が自動調整される。そして、スクラバー水タンク18c内に抜き出される循環水(吸収液)w1の量は水位センサで計測されている。
そして、回転式膜ろ過装置10Dが停止され、循環水供給弁16d1が閉弁され、第1スラリー排出弁13d1、第2スラリー排出弁13d2が開弁される。これにより、排水・スラリー供給ポンプ14dの動力により、回転式膜ろ過装置10Dのろ過室3d内固形分およびスクラバー水タンク18d内の循環水(濃縮液w9)が、第1スラリー排出弁13d1、排水・スラリー供給ポンプ14d、第2スラリー排出弁13d2を介して、管路k9d、排管路k10dを通じて、スラリータンク12c内に排出される。
続いて、排水・スラリー供給ポンプ14cが起動し、モータ7の起動により回転式膜ろ過装置10Cが稼働を開始される。回転式膜ろ過装置10Cでは、圧力調整弁15cにより、ろ過室3c内の圧力が約0.2MPaに調整されている。ろ過室3c内の圧力は、他の圧力値を選択してもよい。
そして、回転式膜ろ過装置10Cでろ過されるろ過液(ろ過循環水w3)の流量と同等な流量になるように、第2抜き出し弁17dの開度が自動調整され開弁される。
時間が経過し、スクラバー水タンク18dが循環水(吸収液)w1で満タンと水位センサで検出されると、第2抜き出し弁17dが閉弁される。
以後、上述と同様にして、回転式膜ろ過装置10Cと回転式膜ろ過装置10Dとの稼働が交互に遂行される。
1.凝集剤及びプリコート剤の必要がないため、プリコート剤の分散媒やこれらを入れるタンク、ポンプ、配管などの資材がいらないので、低コスト化が可能である。
2.凝集剤及びプリコート剤、プリコート剤の分散媒を使用しないので、廃棄物量を低減できる。
4.回転式膜ろ過装置10C、10Dのろ過性能が高いので、循環水(吸収液)w1の洗浄度が高い。
5.船舶用排ガス浄化装置S2の浄化性能が高いことから、充填塔スクラバー11の性能向上に繋がる。ひいては、スクラバー11の小型化につながる。
なお、実施形態1と同様、船舶用排ガス浄化装置S2は、現実的に洋上での修理が困難な舶用であることから、回転式膜ろ過装置10C、10Dは最低2台で、1台、例えば回転式膜ろ過装置10Dは予備機の役割をする。
ここで、循環水(吸収液)w1の浄化処理自体は、回転式膜ろ過装置10Cのろ過室3c内に溜まった固形分を排出できれば、その間は浄化処理を中断しても構わない。
実施形態2では、スクラバー水タンク18c、18d内の貯留物を回転式膜ろ過装置10C、10D内の固形分とともに、濃縮スラリーとしてスラリータンク12c内に排出される構成としたが、スクラバー水タンク18c、18dの下流に開閉弁を追加し、回転式膜ろ過装置10C、10D内の固形分のみを排出する構成としてもよい。
次に、実施形態3の回転式膜ろ過装置10Hについて説明する。
図6は、実施形態3の回転式膜ろ過装置の回転軸に複数のディスク、バッフル部材を配置した構成の一部分を示し、(a)は回転式膜ろ過装置の拡大縦断面図、(b)は(a)のC−C断面図である。
実施形態3の回転式膜ろ過装置10Hは、前記した実施形態の回転式膜ろ過装置10(図3参照)のディスク6の間にバッフル部材5を設けたものである。
これ以外の構成は、前記した回転式膜ろ過装置10と同様な構成であるから、同様な構成には同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
バッフル部材5は、製造上あるいは強度上有利な円板形状が好適であるが、その他の形状でもよい。
バッフル部材5の材質は、金属、プラスチック(例えば、強化プラスチック、高分子のプラスチック)等からなる。
ディスク6の上面側および/または下面側にバッフル部材5が配置され、回転軸4の方向に見て、バッフル部材5が、ディスク6の一部と重なるように配置されている。
ポスト5pに固定されるバッフル部材5は、各ディスク6の上・下面に対して配置するため、ディスク6の枚数36枚に対して、1枚多い37枚が固定されている。
すなわち、バッフル部材5の第1の働きは、スラリーの固形物が付着しようとする際に邪魔をする邪魔板である。バッフル部材5の第2の働きは、スラリーの濃度が上昇するのに伴い、流動性が下がる(粘性が高まる)スラリーを撹拌する攪拌板である。
これにより、バッフル部材5は、ディスク6のろ過膜の目づまりを抑制し、ろ過性能(効率)を長く維持するという効果を奏する。
これにより、回転式膜ろ過装置10Hを用いる船舶用排ガス浄化装置S1の浄化性能をより向上させ、充填塔スクラバー11の性能を高めることが可能である。
これにより、回転式膜ろ過装置10Hを用いる船舶用排ガス浄化装置S2の浄化性能をより向上させ、充填塔スクラバー11の性能を高めることが可能である。
1.前記実施形態1〜3では、ディスク6が中空部を有する円盤形状の場合を説明したが、セラミック焼成体で形成され中空部を有するディスクであれば、ディスクの形状はその他の形状を採用してもよい。
6 ディスク
10、10A、10B、10C、10D 回転式膜ろ過装置
11 充填塔スクラバー(スクラバー)
12c スラリータンク(受け槽)
13a、13b スラリー排出弁(排出弁)
13c1、13d1 第1スラリー排出弁(排出弁)
13c2、13d2 第2スラリー排出弁(排出弁)
14a、14b 浄化用ポンプ(ポンプ)
14c、14d 排水・スラリー供給ポンプ(ポンプ)
17c 第1抜き出し弁(抜き出し弁)
17d 第2抜き出し弁(抜き出し弁)
18c、18d スクラバー水タンク(タンク)
D 機関(ディーゼル機関)
S1、S2 船舶用排ガス浄化装置
w1 循環水(循環液)
w2、w3 ろ過循環水(ろ過液)
w9 濃縮液
Claims (5)
- 船舶の機関の排ガスを浄化するスクラバーの循環液を配管を介して抜き出すポンプと、
前記ポンプから配管を介して送られる前記循環液を回転する複数のディスクでろ過する少なくとも2つ以上の回転式膜ろ過装置と、
前記各回転式膜ろ過装置内のろ過された濃縮液を排出する排出弁と、
前記回転式膜ろ過装置の下方に設けられ、前記濃縮液が前記排出弁を介して排出されるスラリータンクと、
前記ポンプと前記回転式膜ろ過装置とを稼働させて、前記ポンプで抜き出される前記循環液を、前記回転式膜ろ過装置でろ過して前記スクラバーに戻し、前記回転式膜ろ過装置を停止させる停止条件が成立した場合に、前記ポンプと前記回転式膜ろ過装置を停止させ、前記排出弁を開弁して、前記回転式膜ろ過装置内の濃縮液を排出する制御を行う制御装置とを備え、
前記回転式膜ろ過装置において、
鉛直方向に沿った回転軸の周りに前記複数のディスクが回転し、ろ過されたろ過液は上方から取り出される
ことを特徴とする船舶用排ガス浄化装置。 - 船舶の機関の排ガスを浄化するスクラバーの循環液を抜き出す抜き出し弁と、
前記抜き出し弁を介して抜き出される前記循環液が貯留される少なくとも2つ以上のタンクと、
前記各タンク内の循環液を、回転する複数のディスクでろ過する少なくとも2つ以上の回転式膜ろ過装置と、
前記タンク内の貯留物または前記回転式膜ろ過装置のろ過された固形分を汲み上げるポンプと、
前記回転式膜ろ過装置内のろ過された固形分、または、該固形分および前記タンク内の貯留物を排出する排出弁と、
前記抜き出し弁を閉弁して、前記スクラバーから抜き出され前記タンク内に貯留される前記循環液を、前記ポンプで前記回転式膜ろ過装置に送り、前記回転式膜ろ過装置で、繰り返してろ過してそのろ過液を前記スクラバーに戻すとともにろ過室内の圧力が所定圧以上の場合に前記ろ過室内の濃縮液の一部を前記タンクに戻し、前記回転式膜ろ過装置を停止させる停止条件が成立した場合に、前記ポンプと前記回転式膜ろ過装置を停止し、前記排出弁を開弁して、前記回転式膜ろ過装置内の固形分、または、該固形分および前記タンク内の貯留物を前記ポンプの稼働により排出する制御を行う制御装置とを備え、
前記回転式膜ろ過装置は、
鉛直方向に沿った回転軸の周りに前記複数のディスクが回転し、ろ過されたろ過液は上方から取り出され、前記スクラバーに戻され、
かつ、
一方側の前記回転式膜ろ過装置で一方側の前記タンク内の循環液のろ過が行われている場合には、他方側の前記回転式膜ろ過装置は停止して他方側の前記抜き出し弁を介して前記循環液を他方側の前記タンクに抜き出す
ことを特徴とする船舶用排ガス浄化装置。 - 請求項2に記載の船舶用排ガス浄化装置において、
前記スクラバーに戻される前記ろ過液の流量と他方側の前記タンクに抜き出される前記循環液の流量は同量である
ことを特徴とする船舶用排ガス浄化装置。 - 船舶の機関の排ガスの有害物質を除去するスクラバーの循環液を、回転する複数のディスクでろ過する少なくとも2つ以上の回転式膜ろ過装置を用いて浄化する船舶用排ガス浄化装置の方法であって、
前記スクラバーの循環液の一部を継続してポンプで引き抜き、
引き抜いた前記循環液を鉛直方向に沿った回転軸の周りに前記複数のディスクが回転する前記回転式膜ろ過装置に通してろ過し、
ろ過後のろ液は、前記スクラバーに循環液として戻し、
前記回転式膜ろ過装置でろ過分離された濃縮液は、溜まった段階で前記回転式膜ろ過装置のろ過室から下方のスラリータンクに排出する
ことを特徴とする船舶用排ガス浄化装置の方法。 - 船舶の機関の排ガスの有害物質を除去するスクラバーの循環液を、回転する複数のディスクでろ過する少なくとも2つ以上の回転式膜ろ過装置を用いて浄化する船舶用排ガス浄化装置の方法であって、
鉛直方向に沿った回転軸をもつ一方側の前記回転式膜ろ過装置の系では、前記スクラバーの循環液の一部を一時的にポンプで引き抜いて一方側のタンクに貯留し、
他方側の前記タンク内の循環液を、鉛直方向に沿った回転軸の周りに前記複数のディスクが回転する他方側の前記回転式膜ろ過装置でろ過してろ過後のろ液は前記スクラバーに循環液として戻すことを、繰り返し、
前記回転式膜ろ過装置でろ過分離された固形分または該固形分と濃縮液は溜まった段階で受け槽に排出する
ことを特徴とする船舶用排ガス浄化装置の方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013219520A JP6053658B2 (ja) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | 船舶用排ガス浄化装置およびその方法 |
PCT/JP2014/078048 WO2015060332A1 (ja) | 2013-10-22 | 2014-10-22 | 船舶用排ガス浄化装置およびその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013219520A JP6053658B2 (ja) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | 船舶用排ガス浄化装置およびその方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015080755A JP2015080755A (ja) | 2015-04-27 |
JP2015080755A5 JP2015080755A5 (ja) | 2016-06-16 |
JP6053658B2 true JP6053658B2 (ja) | 2016-12-27 |
Family
ID=52992923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013219520A Active JP6053658B2 (ja) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | 船舶用排ガス浄化装置およびその方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6053658B2 (ja) |
WO (1) | WO2015060332A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10046336B2 (en) | 2015-06-10 | 2018-08-14 | Alfa Laval Corporate Ab | Scrubber fluid treatment process |
KR101706458B1 (ko) * | 2015-06-26 | 2017-02-27 | 알파 라발 코포레이트 에이비 | 스크러버 유체 처리 공정 |
CN104923056A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-23 | 大连海事大学 | 一种船舶废气脱硫装置及方法 |
EP3339585A1 (en) * | 2016-12-23 | 2018-06-27 | Makarlan Talli Oy | Combination of a ship internal combustion engine and a cleaning system for treating impurities contained in exhaust gases of ship internal combustion engine |
WO2018170081A1 (en) * | 2017-03-16 | 2018-09-20 | Belco Technologies Corporation | System and method for treating ship exaust |
KR102038952B1 (ko) * | 2018-05-10 | 2019-11-26 | 주식회사 파나시아 | 배연가스 세정액 정화 시스템 및 그 방법 |
KR102038950B1 (ko) * | 2018-05-10 | 2019-10-31 | 주식회사 파나시아 | 배연가스 세정액 정화 시스템 |
KR102038949B1 (ko) * | 2018-05-10 | 2019-10-31 | 주식회사 파나시아 | 배연가스 세정액 정화 시스템 |
JP7175636B2 (ja) * | 2018-06-01 | 2022-11-21 | オルガノ株式会社 | スクラバ排水の浄化装置及び方法並びに塩分濃度差発電システム |
KR102150866B1 (ko) * | 2018-06-28 | 2020-09-03 | 주식회사 파나시아 | 배연가스 세정액 정화 시스템 및 그 방법 |
JP7270478B2 (ja) * | 2019-06-21 | 2023-05-10 | オルガノ株式会社 | 排水処理設備及び排水処理方法 |
CN110420551A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-08 | 浙江工业大学 | 一种脱除高浓度nox烟气的装置及方法 |
JP2022137319A (ja) * | 2019-08-13 | 2022-09-22 | 富士電機株式会社 | 船舶用排ガス処理装置 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5289249A (en) * | 1976-01-20 | 1977-07-26 | Kotobuki Kogyo Kk | Attached treatment apparatus for supernatant and sludge from reaction sedimentation tank |
JPH0698275B2 (ja) * | 1986-05-28 | 1994-12-07 | 日立プラント建設株式会社 | 液体の濃縮装置 |
JP2511685Y2 (ja) * | 1990-09-07 | 1996-09-25 | 日東電工株式会社 | 膜分離装置 |
JP2638361B2 (ja) * | 1991-11-11 | 1997-08-06 | 日立プラント建設株式会社 | 生物脱臭装置 |
US5374356A (en) * | 1992-07-28 | 1994-12-20 | Pall Corporation | Fluid treatment process using dynamic microfiltration and ultrafiltration |
JP2916636B2 (ja) * | 1993-01-21 | 1999-07-05 | 日立プラント建設株式会社 | 有機性廃水の処理方法及びその装置 |
JPH09192447A (ja) * | 1996-01-12 | 1997-07-29 | Nobuo Suzuki | 気体浄化装置 |
JPH09239233A (ja) * | 1996-03-05 | 1997-09-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排煙脱硫方法及び装置並びに該装置を搭載した船舶 |
JP2000246296A (ja) * | 1999-03-02 | 2000-09-12 | Toshiba Corp | 汚泥濃縮システム |
JP2001276522A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-09 | Ebara Corp | 廃液処理システム |
JP2004089770A (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Masanori Tashiro | 排ガス浄化方法及びその装置 |
JP4381064B2 (ja) * | 2003-08-26 | 2009-12-09 | 三菱重工業株式会社 | 排ガス処理装置および処理方法 |
JP3777376B2 (ja) * | 2003-12-26 | 2006-05-24 | 株式会社環境向学 | 浄水装置及びその制御方法 |
JP5859463B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2016-02-10 | アルファ・ラバル・コーポレイト・エービー | 排ガス及びガス・スクラバ流体浄化装置及び方法 |
-
2013
- 2013-10-22 JP JP2013219520A patent/JP6053658B2/ja active Active
-
2014
- 2014-10-22 WO PCT/JP2014/078048 patent/WO2015060332A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015060332A1 (ja) | 2015-04-30 |
JP2015080755A (ja) | 2015-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6053658B2 (ja) | 船舶用排ガス浄化装置およびその方法 | |
JP5968954B2 (ja) | 排ガス及びガス・スクラバ流体浄化装置及び方法 | |
CA2802965C (en) | Cleaning equipment for gas scrubber fluid | |
US10005020B2 (en) | Method for treating impurities contained in exhaust gases of ships, ship with a scrubber, and purification unit | |
JP2015080755A5 (ja) | ||
JP6177835B2 (ja) | スクラバ液処理プロセス | |
KR101470837B1 (ko) | 수분배출구조를 갖는 원심분리기 및 이를 이용한 퓨리파이어 시스템 | |
US20160361727A1 (en) | Scrubber fluid treatment process | |
EP2364760A1 (en) | Cleaning equipment for gas scrubber fluid | |
EP2780115B1 (en) | A liquid treatment device | |
JP5942799B2 (ja) | バラスト水排出装置 | |
CN108273353A (zh) | 一种具有吸附剂再生功能的有机废气处理设备 | |
JP6137413B2 (ja) | バラスト水処理装置及びバラスト水処理方法 | |
CN110902865A (zh) | 一种钻井用污水处理机 | |
RU2141864C1 (ru) | Применение центробежного очистителя и самоочищающегося фильтра в качестве средства улучшения дегазации дисперсной системы с жидкой дисперсионной средой | |
SU1423502A1 (ru) | Устройство дл очистки нефтесодержащих сточных вод | |
JPH02184308A (ja) | 濾過装置 | |
JP2003001022A (ja) | タンク内溜液の浄化装置、及び浄化方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160420 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160420 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20160707 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161129 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6053658 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |