JP6108741B2 - 船舶用排ガス脱硝装置 - Google Patents
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Description
船舶用ディーゼルエンジンの排ガス経路に設けられて、当該船舶用ディーゼルエンジンから排出された排ガスが導入される反応容器内に触媒エレメントを設置した船舶用排ガス脱硝装置であって、
円筒状に形成された反応容器内に、前記反応容器の胴部に臨みかつ前記反応容器の軸心から所定距離離れた偏心軸心を中心とする円柱状の空間が略内接するように確保可能な部分多角筒形状の中空部と、容器の軸心方向に設置される反応室と、前記中空部と前記反応室とを区画する隔壁と、を設け、
前記反応室に、触媒エレメントが収納されるとともに、少なくとも正方形断面、長方形断面および台形断面に形成された複数の触媒ユニットが組み立てられたユニット群を設置し、
ユニット群の外周部を、反応容器の胴部に略内接する多角柱の外側面または部分外側面に形成するとともに、正方形断面および長方形断面の触媒ユニットの辺を形成する面と、これらの面に対して所定角度傾斜する台形断面の触媒ユニットの斜辺を形成する面で構成し、
前記中空部が臨む前記反応容器の胴部に、前記船舶用ディーゼルエンジンから排出された排ガスが前記中空部に導入される複数の排ガス入口を設けて、前記中空部の中央部を排気レシーバタンクとし、
前記中空部の一端側に、前記排気レシーバタンクに連続される蒸発室を設けるとともに、他端側に前記排気レシーバタンクと前記反応室とを連通する連通部を設け、
前記蒸発室に臨む前記反応容器の端板に、還元剤を円錐状に吹き込むスプレーノズルを設けたものである。
ユニット群の内周部を、隔壁に外嵌され、かつ隔壁と相似形の多角筒の外側面または部分外側面に形成するとともに、正方形断面および長方形断面の触媒ユニットの辺を形成する面と、これらの面に対して所定角度傾斜する台形断面の触媒ユニットの斜辺を形成する面で構成したものである。
触媒ユニットは、収納枠体の本体部内にハニカム状の触媒エレメントが積層されて収納されるとともに、前記本体部の前後に形成された前側案内部と後側案内部とが嵌合されて、排ガスの流送方向に複数個が接続され、
ユニット群は、収納枠体の各側面が互いに接するようにして組み立てられたものである。
蒸発室に、未処理排ガスを排出する未処理ガス出口が形成され、
反応室の一端側に、脱硝済排ガスを排出する脱硝ガス出口が形成され、
連通部に、前記排気レシーバタンクを遮蔽する区画壁と、前記区画壁に形成されたガス出口開口部および調圧口と、前記ガス出口開口部を開閉する還元ガス出口弁と、が設けられたものである。
さらに、反応容器の中空部において、中央部に排気レシーバタンク、一端側に蒸発室、他端側に連通部を配置することにより、反応容器内に排ガス脱硝装置の構成部を集約することができ、コンパクト化を図ることができる。
さらにまた、蒸発室の端板に、還元剤を円錐状に噴霧するスプレーノズルを設けることにより、尿素が隔壁に付着、堆積するのを効果的に防止することができる。
[実施例1]
本発明に係る排ガス脱硝装置を図1〜図7を参照して説明する。この排ガス脱硝装置は、たとえば船舶用の大型ディーゼルエンジンの排ガス経路に設けられるもので、図3に示すように、ディーゼルエンジン10と、本発明に係る反応容器11と、ディーゼルエンジン10の排ガスにより駆動される過給機12と、過給機12により圧縮された燃焼空気を一端貯留してディーゼルエンジン10に供給する掃気レシーバタンク13とを具備している。
前記反応容器11は、円筒状の胴部11Bと、胴部11Bの一端側および他端側をそれぞれ閉鎖する湾曲状の端板11L,11Rとで形成された横置き円筒状の耐圧容器で、内部に部分多角筒形状の中空部15が形成されている。中空部15は、容器軸心Oから所定距離離れた偏心軸心Oeを中心とする半径Rの円柱状の空間Csが略内接するように確保可能であり、かつ中空部15が胴部11Bに臨むように形成されている。そして、隔壁14によって、中空部15と反応室20が区画されている。
図1に示すように、反応室20には、複数の触媒ユニット30A〜30Cが積み重ねて組み立てられたユニット群30が設置されており、各触媒ユニット30A〜30Cには、ハニカム状の触媒エレメント32が積み重ねて充填されている。触媒ユニット30A〜30Cは、図4に示す正方形断面の触媒ユニット30Aと、図5に示す長方形断面の触媒ユニット30Bと、図6に示す台形(直角台形)断面の触媒ユニット30Cから構成されている。これら触媒ユニット30A〜30Cは、上下方向に積み重ねられるとともに左右方向に並設され、さらに前後に同一断面のものが接続されている。そして、前方から流入した排ガスを後方の触媒ユニット30A〜30Cに送り出すとともに、後方左右に配置した触媒ユニット30A〜30Cにも拡散して送り出せるように構成されている。
反応容器11の脱硝ガス出口28に脱硝ガス排出管41が接続され、未処理ガス出口21と過給機12のタービン部12Tのガス入口との間にバイパス管42が接続されている。そして、前記脱硝ガス排出管41がバイパス管42の出口近傍に接続されている。さらに、脱硝ガス排出管41の出口近傍に、脱硝ガスをオン−オフする脱硝ガス出口弁43が介装され、またバイパス管42の入口近傍に、過給機12のタービン部12Tへ導入する排ガスを、未処理排ガスか、脱硝済み排ガスに切り替え可能な排ガス切換弁44が介装されている。
この実施例2は、中空部50を反応容器11の容器軸心O上に配置したもので、図8,図9を参照して説明する。なお、実施例1と同一部材は、同一符号を付して説明を省略する。
実施例2によれば、反応容器11の中空部50に、混合室、熱交換部、ガス通路を配置することにより、反応容器内に排ガス脱硝装置の構成部を集約することができ、コンパクト化を図ることができる。
Oe 偏心軸心
10 ディーゼルエンジン
11 反応容器
11B 胴部
11L,11R 端板
12 過給機
12T タービン部
12C コンプレッサ部
13 掃気レシーバタンク
14 隔壁
15 中空部
16 排気レシーバタンク
17 蒸発室
18 スプレーノズル
19 排ガス入口
20 反応室
21 未処理ガス出口
22 連通部
23 区画壁
24 中間通路部
25 ガス出口開口部
26 還元ガス出口弁
27 調圧口
28 脱硝ガス出口
30 ユニット群
30A〜30C 触媒ユニット
31A〜31C 収納枠体
32 触媒エレメント
33A〜33C 本体部
33a 第1切欠穴
33b 第2切欠穴
34A〜34C 前側案内部
34a フランジ部
34b 接続部
35A〜35C 後側案内部
35a フランジ部
35b 接続部
35c 拡開案内部
36 外周支持具
Claims (4)
- 船舶用ディーゼルエンジンの排ガス経路に設けられて、当該船舶用ディーゼルエンジンから排出された排ガスが導入される反応容器内に触媒エレメントを設置した船舶用排ガス脱硝装置であって、
円筒状に形成された反応容器内に、前記反応容器の胴部に臨みかつ前記反応容器の軸心から所定距離離れた偏心軸心を中心とする円柱状の空間が略内接するように確保可能な部分多角筒形状の中空部と、容器の軸心方向に設置される反応室と、前記中空部と前記反応室とを区画する隔壁と、を設け、
前記反応室に、触媒エレメントが収納されるとともに、少なくとも正方形断面、長方形断面および台形断面に形成された複数の触媒ユニットが組み立てられたユニット群を設置し、
ユニット群の外周部を、反応容器の胴部に略内接する多角柱の外側面または部分外側面に形成するとともに、正方形断面および長方形断面の触媒ユニットの辺を形成する面と、これらの面に対して所定角度傾斜する台形断面の触媒ユニットの斜辺を形成する面で構成し、
前記中空部が臨む前記反応容器の胴部に、前記船舶用ディーゼルエンジンから排出された排ガスが前記中空部に導入される複数の排ガス入口を設けて、前記中空部の中央部を排気レシーバタンクとし、
前記中空部の一端側に、前記排気レシーバタンクに連続される蒸発室を設けるとともに、他端側に前記排気レシーバタンクと前記反応室とを連通する連通部を設け、
前記蒸発室に臨む前記反応容器の端板に、還元剤を円錐状に吹き込むスプレーノズルを設けた
ことを特徴とする船舶用排ガス脱硝装置。 - ユニット群の内周部を、隔壁に外嵌され、かつ隔壁と相似形の多角筒の外側面または部分外側面に形成するとともに、正方形断面および長方形断面の触媒ユニットの辺を形成する面と、これらの面に対して所定角度傾斜する台形断面の触媒ユニットの斜辺を形成する面で構成した
ことを特徴とする請求項1記載の船舶用排ガス脱硝装置。 - 触媒ユニットは、収納枠体の本体部内にハニカム状の触媒エレメントが積層されて収納されるとともに、前記本体部の前後に形成された前側案内部と後側案内部とが嵌合されて、排ガスの流送方向に複数個が接続され、
ユニット群は、収納枠体の各側面が互いに接するようにして組み立てられた
ことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の船舶用排ガス脱硝装置。 - 蒸発室に、未処理排ガスを排出する未処理ガス出口が形成され、
反応室の一端側に、脱硝済排ガスを排出する脱硝ガス出口が形成され、
連通部に、前記排気レシーバタンクを遮蔽する区画壁と、前記区画壁に形成されたガス出口開口部および調圧口と、前記ガス出口開口部を開閉する還元ガス出口弁と、が設けられた
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の船舶用排ガス脱硝設備。
Priority Applications (6)
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