JP7413517B2 - 排気ガス処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、排気ガスを処理する排気ガス処理装置に関する。

船舶から排出される排気ガスに対する規制が益々強化される傾向にあるため、船舶から排出される排気ガスから、硫黄酸化物だけでなく二酸化炭素も除去する必要性が高くなっている。

排気ガスを処理するために、船舶には排気ガス処理装置が設けられており、排気ガス処理装置では、排気ガスに処理液を噴射して排気ガスを処理することができる。排気ガス処理装置では、処理液として海水を用いることができる。海水を処理液として用いると、排気ガスから硫黄酸化物は除去可能である。しかし、二酸化炭素は少量のみ除去可能であって、ＵＮ傘下の国際海事機関（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｒｉｔｉｍｅ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）のエネルギー効率設計指標（Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｄｅｘ）を充足するような二酸化炭素の低減性能を実現することは困難であった。また、排気ガスの処理に比較的多量の海水が必要であって、多量の海水を供給及び噴射するための設備が必要である。

また、排気ガス処理装置では、処理液として水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ水溶液が使用可能であり、少量でも排気ガスを処理することはできるが、多くのコストがかかる。コストを低減するために、排気ガス処理装置では、排気ガスを処理した廃処理液を再生して再使用することができるが、従来の排気ガス処理装置では、廃処理液の再生率が低かった。そのため、再生された処理液に処理剤を供給し続ける必要があるため、多くのコストは低減されなかった。また、廃処理液の再生に用いられる設備は、一部が陸上で適用可能な大型設備であるため、排気ガス処理装置を船舶に適用することが困難である。

本発明は、上記のような従来で発生する要求または問題の少なくとも何れか１つを認識してなされたものである。

本発明の目的の一側面は、排気ガス処理装置で排気ガスを処理するためのコストを低減することにある。

本発明の目的の他の側面は、排気ガスを処理した廃処理液の再生率を向上させることにある。

本発明の目的のさらに他の側面は、排気ガス処理装置のサイズを減少させることにある。

本発明の目的のさらに他の側面は、排気ガスに含まれている排出規制ガスを吸収した廃処理液から排出規制ガスを分離した後、排出規制ガスを環境にやさしいイオン状態で海水に溶解させて処理することにある。

上記の課題のうち少なくとも１つの課題を実現するための一実施態様に係る排気ガス処理装置は、次のような特徴を有することができる。

本発明の一実施態様による排気ガス処理装置は、排気ガスに含まれている排出規制ガスを処理液に接触させて排出規制ガスを吸収除去する気液反応器と、上記気液反応器に上記処理液を供給する処理液供給タンクと、上記排出規制ガスを吸収した処理液である廃処理液を、排出規制ガスを吸収していない処理液として再生し、再生された処理液を上記処理液供給タンクに供給する気液分離処理液再生ユニットと、を含み、上記気液分離処理液再生ユニットは、気体は通過するが、液体は通過しない気液分離膜を含み、気液分離膜が、廃処理液が流動する液体流動路と、排出規制ガスが流動する気体流動路とを区画し、廃処理液に吸収された排出規制ガスは、上記液体流動路を流動しながら気液分離膜を通過し、低い排出規制ガス分圧が形成されている気体流動路に移動することで、排出規制ガスと処理液に分離されることができる。

この場合、上記気液反応器に連結された廃処理液配水管が上記液体流動路の一側に連結され、上記液体流動路の他側は、処理液回収管により上記処理液供給タンクに連結されることができる。

また、上記廃処理液配水管には、廃処理液に含まれている排出規制ガスを除いた汚染物質を濾過する濾過処理ユニットが備えられることができる。

そして、上記気体流動路の一側に、真空ポンプが備えられたガス回収管が連結され、上記気体流動路に低い排出規制ガス分圧が形成されるようにすることができる。

また、上記気体流動路の他側に、流量調節弁が備えられた空気流入管が連結され、気体流動路に形成される排出規制ガス分圧を調節することができる。

そして、上記気液分離膜は、上記気体流動路や上記液体流動路が形成された中空糸膜であることができる。

また、上記気液反応器は、排気ガス排出装置に連結されるハウジングと、上記ハウジングを流動する排気ガスに処理液を噴射する処理液噴射ユニットと、を含むことができる。

そして、上記処理液噴射ユニットは、上記処理液供給タンクに連結され、上記ハウジングの一面を貫通して上記ハウジングの内部に備えられる処理液流動管と、上記ハウジングの内部に備えられた上記処理液流動管の部分に備えられる処理液噴射ノズルと、を含むことができる。

また、上記処理液供給タンクに貯蔵された処理液を冷却するように、上記処理液供給タンクには熱交換器が連結されることができる。

そして、上記排出規制ガスは硫黄酸化物または二酸化炭素であり、上記処理液は海水またはアルカリ水溶液であることができる。

本発明の他の実施形態による排気ガス処理装置は、排気ガスと処理液が接触し、排気ガスに含まれている排出規制ガスが処理液に吸収されて除去されるようにする気液反応器と、上記気液反応器から排水された、排出規制ガスを吸収した処理液である廃処理液から排出規制ガスを分離して処理液として再生する気液分離処理液再生ユニットと、上記気液分離処理液再生ユニットで分離された排出規制ガスを処理するガス処理ユニットと、を含み、上記ガス処理ユニットは、排出規制ガスを環境にやさしいイオン状態で海水に溶解させて処理することができる。

この場合、上記ガス処理ユニットは、海水が流動し、上記気液分離処理液再生ユニットに連結されたガス回収管が連結される海水流動管を含むことができる。

また、上記ガス回収管が連結される上記海水流動管の部分は複数に分岐されており、上記ガス回収管が分岐され、分岐された上記海水流動管の部分にそれぞれ連結されることができる。

そして、上記海水流動管には圧力調節弁が備えられ、上記海水流動管を流動する海水の圧力を上げることができる。

また、上記ガス処理ユニットは、上記ガス回収管に連結されるように上記海水流動管に備えられる微細気泡発生器をさらに含むことができる。

そして、上記微細気泡発生器には多数の微細孔が形成されることができる。

また、上記ガス処理ユニットは、海水の流動方向に、上記微細気泡発生器の次の上記海水流動管の部分に備えられ、海水と排出規制ガスを混合するガス混合器をさらに含むことができる。

そして、上記気液分離処理液再生ユニットでは、排出規制ガスは通過するが、廃処理液は通過しない気液分離膜が、廃処理液が流動する液体流動路と、排出規制ガスが流動する気体流動路とを区画し、上記気体流動路に低い排出規制ガス分圧が形成されるようにすることで、上記液体流動路の廃処理液に含まれている排出規制ガスが上記気液分離膜を通過して上記気体流動路に移動するようにすることができる。

また、上記気液反応器に処理液を供給し、上記気液分離処理液再生ユニットで再生された処理液が貯蔵される処理液供給タンクをさらに含むことができる。

上記のような本発明の実施形態によると、排気ガスを処理した廃処理液から排出規制ガスを分離する気液分離処理液再生ユニットにより、廃処理液を再生することができる。

また、本発明の実施形態によると、排気ガスを処理した廃処理液の再生率が向上することができる。

さらに、本発明の実施形態によると、排気ガス処理装置で排気ガスを処理するためのコストが低減されることができる。

さらに、本発明の実施形態によると、排気ガス処理装置のサイズが減少されることができる。

さらに、本発明の実施形態によると、排気ガスに含まれている排出規制ガスを吸収した廃処理液から排出規制ガスを分離した後、排出規制ガスを環境にやさしいイオン状態で海水に溶解させて処理することができる。

本発明による排気ガス処理装置の第１実施形態を示す図である。 本発明による排気ガス処理装置の第１実施形態の気液分離処理液再生ユニットの他の実施態様を示す図である。 本発明による排気ガス処理装置の第１実施形態のガス処理ユニットの一実施態様を示す図である。 本発明による排気ガス処理装置の第１実施形態のガス処理ユニットの他の実施態様を示す図である。 本発明による排気ガス処理装置の第２実施形態を示す図である。 本発明による排気ガス処理装置の第３実施形態を示す図である。 本発明による排気ガス処理装置の第４実施形態を示す図である。

上記のような本発明の特徴の理解のために、以下では、本発明の実施形態に係る排気ガス処理装置についてより詳細に説明する。

以下で説明される実施形態は、本発明の技術的特徴を理解させるにおいて最も好適な実施形態に基づいて説明され、説明される実施形態により本発明の技術的な特徴が制限されるのではなく、以下で説明される実施形態のように本発明が実現可能であることを例示するものである。したがって、本発明は、下記に説明された実施形態に基づいて本発明の技術範囲内で多様な変形実施が可能であり、このような変形実施形態は、本発明の技術範囲内に属するといえる。そして、以下で説明される実施形態の理解のために添付された図面に記載の符号において、各実施形態で同一の作用をする構成要素のうち関連構成要素は、同一または延長線上の数字で表記した。

排気ガス処理装置の第１実施形態
以下、図１から図４を参照して、本発明による排気ガス処理装置の第１実施形態について説明する。

図１は本発明による排気ガス処理装置の第１実施形態を示す図であり、図２は本発明による排気ガス処理装置の第１実施形態の気液分離処理液再生ユニットの他の実施態様を示す図である。

また、図３は本発明による排気ガス処理装置の第１実施形態のガス処理ユニットの一実施態様を示す図であり、図４は本発明による排気ガス処理装置の第１実施形態のガス処理ユニットの他の実施態様を示す図である。

本発明による排気ガス処理装置の第１実施形態は、気液反応器２００と、処理液供給タンク３００と、気液分離処理液再生ユニット４００と、を含むことができる。

気液反応器２００には、エンジンやボイラーなどの排気ガス排出装置（不図示）から排出された排気ガスが内部に流入されて流動することができる。そして、気液反応器２００では、排気ガスと処理液が接触し、排気ガスに含まれている排出規制ガスが処理液に吸収されて除去されることができる。排出規制ガスは、例えば、硫黄酸化物または二酸化炭素であることができる。しかし、窒素酸化物など、大気への排出が規制されるものであれば、如何なる排出規制ガスでも可能である。気液反応器２００は、ハウジング２１０と、処理液噴射ユニット２２０と、を含むことができる。

ハウジング２１０は排気ガス排出装置に連結されることができる。ハウジング２１０には、流入口２１１と、排出口２１２と、排水口２１３と、が備えられることができる。図１に示されたように、流入口２１１はハウジング２１０の下部側面に備えられ、排出口２１２はハウジング２１０の上面に備えられ、排水口２１３はハウジング２１０の下面に備えられることができる。しかし、流入口２１１や排出口２１２または排水口２１３が備えられるハウジング２１０の部分は特に限定されない。

流入口２１１は排気ガス排出装置に連結されることができる。これにより、排気ガス排出装置から排出された排気ガスは、図１に示されたように、流入口２１１を介してハウジング２１０の内部に流入され、ハウジング２１０の内部を流動することができる。

ハウジング２１０の内部には、図１に示されたように、処理液噴射ユニット２２０により処理液が噴射されることができる。これにより、ハウジング２１０の内部に流入されて流動する排気ガスが処理液に接触することができる。このように、排気ガスが処理液に接触すると、排気ガスに含まれている排出規制ガス、例えば、硫黄酸化物または二酸化炭素が処理液に吸収されて排気ガスから除去されることができる。排出規制ガスが除去された排気ガスは、排出口２１２を介して排出されることができる。そして、排出規制ガスを吸収した処理液である廃処理液は、排水口２１３を介して排水されることができる。

ハウジング２１０の内部にはパッキング２３０が備えられることができる。パッキング２３０により、排気ガスと処理液の接触面積及び接触時間が増加することができる。これにより、処理液による排気ガスの処理効率が向上することができる。パッキング２３０は、多数の孔が形成されている部材が複数個含まれてなることができる。ハウジング２１０の内部には、パッキング２３０の他に、パッキング２３０のように排気ガスと処理液の接触面積及び接触時間を増加させる構成が備えられてもよい。

ハウジング２１０は断面が四角形状であることができる。ハウジング２１０は、例えば、船舶（不図示）の煙突（不図示）の内部に設けられることができる。船舶の煙突は、断面が四角形状であることができる。そして、上述のようにハウジング２１０の断面が四角形状であると、断面が四角形状である船舶の煙突にハウジング２１０を設ける時に、使用不可能な空間である死領域が最小化されることができる。船舶の煙突にハウジング２１０を設ける時に、煙突は、例えば、船舶の船首または船尾方向に拡張され得る。ハウジング２１０の断面形状が四角形状であると、上述のように、断面が四角形状である船舶の煙突に設ける時における死領域が最小化されるため、ハウジング２１０を設けるための煙突の拡張面積が最小化されることができる。これにより、船舶の煙突にハウジング２１０を容易に設けることができ、ハウジング２１０を煙突に設けるための時間と物資などを節約することができ、船舶の空間活用度を向上することができる。

処理液噴射ユニット２２０は、ハウジング２１０を流動する排気ガスに処理液を噴射することができる。処理液噴射ユニット２２０は、処理液流動管２２１と、処理液噴射ノズル２２２と、を含むことができる。

処理液流動管２２１は処理液供給タンク３００に連結されることができる。処理液流動管２２１は、図１に示されたように、処理液供給管ＬＰにより処理液供給タンク３００に連結されることができる。処理液供給管ＬＰには処理液供給ポンプＰＰが備えられることができる。そして、処理液供給ポンプＰＰが駆動されると、処理液供給タンク３００に貯蔵された処理液が処理液流動管２２１を流動することができる。

処理液流動管２２１は、ハウジング２１０の一面を貫通してハウジング２１０の内部に備えられることができる。そして、処理液噴射ノズル２２２は、ハウジング２１０の内部に備えられた処理液流動管２２１の部分に備えられることができる。これにより、処理液流動管２２１を流動した処理液が、図１に示されたように、処理液噴射ノズル２２２を介してハウジング２１０の内部を流動する排気ガスに噴射されることができる。

処理液供給タンク３００は気液反応器２００に処理液を供給することができる。処理液供給タンク３００には処理液が貯蔵されることができる。処理液供給タンク３００に貯蔵される処理液は、例えば、海水、または水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ水溶液であることができる。しかし、処理液供給タンク３００に貯蔵される処理液は特に限定されず、排気ガスに噴射され、排気ガスと接触することで排気ガスに含まれている排出規制ガスを吸収し、気液分離処理液再生ユニット４００で排出規制ガスが分離されて再生されることができるものであれば、周知の如何なるものでも可能である。

処理液供給タンク３００には、図１に示されたように、処理液供給管ＬＰの一側が連結されることができる。処理液供給管ＬＰの他側は、処理液噴射ユニット２２０の処理液流動管２２１に連結されることができる。そして、処理液供給管ＬＰの処理液供給ポンプＰＰを駆動すると、処理液供給タンク３００の処理液が処理液供給管ＬＰを介して処理液噴射ユニット２２０に供給されることができる。

処理液供給タンク３００には、処理液回収管ＬＲの一側が連結されることができる。処理液回収管ＬＲの他側は、気液分離処理液再生ユニット４００に連結されることができる。そして、気液分離処理液再生ユニット４００で再生された処理液が、図１に示されたように、処理液回収管ＬＲを介して処理液供給タンク３００に供給されて貯蔵されることができる。

一方、図１に示されたように、処理剤供給タンク６００が処理剤供給管ＬＴにより処理液回収管ＬＲに連結されることができる。これにより、処理液回収管ＬＲを流動する、再生された処理液に、処理剤供給タンク６００に貯蔵された処理剤、例えば、水酸化ナトリウムなどのアルカリ剤を処理剤供給管ＬＴを介して供給することができる。その他に、処理剤供給管ＬＴは、図５に示されたように、処理液回収管ＬＲではなく処理液供給タンク３００に連結され、処理液供給タンク３００に貯蔵された処理液に、処理剤供給タンク６００に貯蔵された処理剤を供給することもできる。

処理液供給タンク３００には、図１に示されたように、熱交換器ＨＥが連結されることができる。熱交換器ＨＥは、処理液供給タンク３００に貯蔵された処理液と熱交換し、排気ガスに含まれている排出規制ガスを比較的よく吸収できる温度に処理液を冷却させることができる。処理液は、気液反応器２００で排気ガスに含まれている排出規制ガスが吸収されて廃処理液になり、熱い排気ガスによって温度が上昇する可能性がある。このように、気液反応器２００に噴射される前の処理液よりも温度が上昇した廃処理液が、気液分離処理液再生ユニット４００で再生されると、再生された処理液も、気液反応器２００に噴射される前の処理液よりも温度が上昇する可能性がある。このように温度が上昇した処理液が処理液供給タンク３００に供給されると、処理液供給タンク３００に貯蔵された処理液の温度が上昇し、処理液の排出規制ガス吸収率が低下する恐れがある。しかし、上述のように、処理液供給タンク３００に貯蔵された処理液の温度を、熱交換器ＨＥにより、排気ガスに含まれている排出規制ガスを比較的よく吸収できる温度に冷却させると、処理液の排出規制ガス吸収率が低下しない。

気液分離処理液再生ユニット４００は、気液反応器２００から排水された、排出規制ガスを吸収した処理液である廃処理液から排出規制ガスを分離して処理液として再生し、再生された処理液を処理液供給タンク３００に供給することができる。このように、処理液を再生して再使用できるため、排気ガスの処理にかかるコストが低減されることができる。

図１に示されたように、廃処理液配水管ＬＤの一側が気液反応器２００の排水口２１３に連結され、廃処理液配水管ＬＤの他側は、気液分離処理液再生ユニット４００に連結されることができる。これにより、気液反応器２００の排水口２１３を介して排水された廃処理液は、廃処理液配水管ＬＤを介して気液分離処理液再生ユニット４００に流動することができる。この場合、廃処理液配水管ＬＤには、図４に示されたように、ブースタポンプＰＢが備えられてもよい。

廃処理液配水管ＬＤには、図１に示されたように、廃処理液に含まれている排出規制ガスを除いた汚染物質を濾過して処理する濾過処理ユニットＷＴＳが備えられることができる。廃処理液に含まれている排出規制ガスを除いた汚染物質としては、例えば、粒子状物質、オイルなどが挙げられる。濾過処理ユニットＷＴＳは、廃処理液配水管ＬＤを介して気液分離処理液再生ユニット４００に流動する廃処理液に含まれている排出規制ガスを除いた汚染物質を濾過することができる。これにより、廃処理液に含まれている、例えば、粒子状物質、オイルなどが濾過処理ユニットＷＴＳにより濾過され、気液分離処理液再生ユニット４００で再生される処理液に含まれる汚染物質が最小化されることで、気液分離処理液再生ユニット４００に含まれる気液分離膜４２０の性能を保護することができる。濾過処理ユニットＷＴＳは、例えば、フィルター（不図示）または遠心力などを用いて、廃処理液から粒子状物質、オイルなどを濾過することができる。しかし、濾過処理ユニットＷＴＳが廃処理液から粒子状物質、オイルなどを濾過する構成は特に限定されず、周知の如何なる構成でも可能である。

図１に示されたように、処理液回収管ＬＲの一側が気液分離処理液再生ユニット４００に連結され、処理液回収管ＬＲの他側が処理液供給タンク３００に連結されることができる。これにより、気液分離処理液再生ユニット４００で再生された処理液は、処理液回収管ＬＲを介して処理液供給タンク３００に供給されて処理液として再使用されることができる。

気液分離処理液再生ユニット４００は、気体は通過するが、液体は通過しない気液分離膜４２０を含み、気液分離膜４２０は、廃処理液が流動する液体流動路４１１と、排出規制ガスが流動する気体流動路４１２と、を区画することができる。本発明の気液分離膜４２０で排出規制ガスは通過するが、廃処理液は気液分離膜４２０を通過しない。

また、気体流動路４１２には低い排出規制ガス分圧が形成され、廃処理液に吸収された排出規制ガスが液体流動路４１１を流動しながら気液分離膜４２０を通過し、低い排出規制ガス分圧が形成された気体流動路４１２に移動して排出規制ガスと処理液に分離されることができる。低い排出規制ガス分圧とは、排出規制ガスの濃度が低い状態を意味する。排出規制ガスのうち二酸化炭素を例として説明すると、気体流動路４１２では二酸化炭素の濃度が低くて、低い二酸化炭素分圧が形成される。分圧が低いほど、気体の液体に対する溶解度が低くなるため、廃処理液に吸収された排出規制ガスが液体流動路４１１を流動しながら気液分離膜４２０を通過し、低い排出規制ガス分圧が形成された気体流動路４１２に移動するようになる。低い排出規制ガス分圧を形成するために、陰圧を加えたり、ｓｗｅｅｐｉｎｇ ａｉｒで排出規制ガスを希釈させることができる。このように、廃処理液に吸収された排出規制ガスが液体流動路４１１を流動しながら気液分離膜４２０を通過し、低い排出規制ガス分圧が形成された気体流動路４１２に移動し、廃処理液から排出規制ガスを容易に分離することができる。

気体は通過するが液体は通過しない気液分離膜４２０を用いるとともに、気液分離膜４２０が区画した気体流動路４１２に低い排出規制ガス分圧を形成することで、廃処理液から排出規制ガスを分離し、廃処理液を、排出規制ガスを吸収していない処理液として再生させることができる。このような方法を用いる場合、再生された処理液に供給すべき処理剤の量が減少されることができるため、廃処理液の再生にかかるコストが低減されることができる。したがって、排気ガスの処理にかかるコストが低減されることができる。そして、気液分離処理液再生ユニット４００のサイズを比較的小さくすることができるため、排気ガス処理装置１００のサイズが小さくなり、例えば、船舶など、設置空間に制約がある場所に排気ガス処理装置１００を容易に設けることができる。

気液分離処理液再生ユニット４００は、図１に示されたように、分離ユニット本体４１０を含んで構成されることができる。分離ユニット本体４１０の内部は、気液分離膜４２０によって液体流動路４１１と気体流動路４１２に区画されることができる。

図１に示されたように、気液反応器２００の排水口２１３に連結された廃処理液配水管ＬＤが液体流動路４１１の一側に連結され、液体流動路４１１の他側は、処理液回収管ＬＲにより処理液供給タンク３００に連結されることができる。これにより、気液反応器２００の排水口２１３を介して排水された廃処理液が液体流動路４１１に流入され、液体流動路４１１を流動することができる。そして、液体流動路４１１を流動しながら排出規制ガスが分離されて再生された処理液が処理液回収管ＬＲに流入され、処理液回収管ＬＲを介して処理液供給タンク３００に流動することができる。

気体流動路４１２の一側に、図１に示されたように、真空ポンプＰＶが備えられたガス回収管ＬＧが連結されることができる。これにより、真空ポンプＰＶが駆動されると、気体流動路４１２に低い排出規制ガス分圧が形成されることができる。また、気体流動路４１２の他側に、流量調節弁ＶＣが備えられた空気流入管ＬＡが連結されることができる。これにより、真空ポンプＰＶが駆動された状態で、流量調節弁ＶＣを操作し、空気流入管ＬＡに流入される空気の流量を調節することで、気体流動路４１２に形成される低い排出規制ガス分圧を調節することができる。

気液分離膜４２０は、図１に示されたように、気体流動路４１２が形成された中空糸膜であることができる。これにより、気液分離膜４２０以外の分離ユニット本体４１０の内部空間が液体流動路４１１になることができる。その他に、気液分離膜４２０は、図２に示されたように、液体流動路４１１が形成された中空糸膜であることができる。この場合、気液分離膜４２０以外の分離ユニット本体４１０の内部空間が気体流動路４１２になることができる。しかし、気液分離膜４２０は特に限定されず、排出規制ガスは通過するが廃処理液は通過せず、分離ユニット本体４１０の内部を、廃処理液が流動する液体流動路４１１と排出規制ガスが流動する気体流動路４１２とに区画できるものであれば、平膜などの周知の如何なるものでも可能である。

排気ガス排出装置で高硫黄燃料を用いる場合、排気ガス排出装置から排出される排気ガスに比較的多量の硫黄酸化物が含まれる。このように多量の硫黄酸化物が含まれている排気ガスが気液反応器２００のハウジング２１０の内部に流入されると、処理液噴射ユニット２２０により排気ガスに噴射された処理液は、主に排気ガスに含まれている硫黄酸化物を排気ガスから除去する。すなわち、気液反応器２００では、処理液により排気ガスの脱硫が行われる。このように排気ガスから硫黄酸化物を除去した廃処理液には硫黄酸化物が含まれており、気液分離処理液再生ユニット４００では、二酸化硫黄などの硫黄酸化物である排出規制ガスが廃処理液から分離されるようになる。

排気ガス排出装置で低硫黄燃料を用いる場合、排気ガス排出装置から排出される排気ガスに比較的少量の硫黄酸化物が含まれる。このように少量の硫黄酸化物が含まれている排気ガスが気液反応器２００のハウジング２１０の内部に流入されると、処理液噴射ユニット２２０により排気ガスに噴射された処理液は、主に排気ガスに含まれている二酸化炭素を排気ガスから除去する。このように排気ガスから二酸化炭素を除去した廃処理液には二酸化炭素が含まれており、気液分離処理液再生ユニット４００では、廃処理液から二酸化炭素が分離される。

本発明による排気ガス処理装置１００の第１実施形態は、ガス処理ユニット５００をさらに含むことができる。ガス処理ユニット５００では、気液分離処理液再生ユニット４００で廃処理液から分離された排出規制ガスを処理することができる。

ガス処理ユニット５００では、排出規制ガスを環境にやさしいイオン状態で海水に溶解させて処理することができる。例えば、ガス処理ユニット５００では、排出規制ガスである二酸化炭素を、炭酸、重炭酸塩、炭酸塩などの自然状態の環境にやさしいイオン化物質として海水に溶解させて処理することができ、硫黄酸化物を、硫酸、硫酸塩などの自然状態の環境にやさしいイオン化物質として海水に溶解させて処理することができる。

そのために、ガス処理ユニット５００は、図３に示されたように、海水が流動し、気液分離処理液再生ユニット４００に連結されたガス回収管ＬＧが連結される海水流動管５１０を含むことができる。かかる海水流動管５１０は、例えば、船舶に備えられる冷却水管、バラスト水管、シーチェストなどになることができる。しかし、海水流動管５１０は特に限定されず、海水が流動するものであれば、周知の如何なるものでも可能である。

ガス回収管ＬＧが連結される海水流動管５１０の部分は、図３に示されたように、複数に分岐されることができる。そして、ガス回収管ＬＧが分岐され、分岐された海水流動管５１０の部分にそれぞれ連結されることができる。

上述のように、海水流動管５１０が複数に分岐されると、海水の流速が減少し、排出規制ガスが環境にやさしいイオン状態で海水に溶解できる十分な時間を確保することができるため、排出規制ガスが環境にやさしいイオン状態でより容易に海水へ溶解されることができる。また、図３に示されたように、海水流動管５１０には圧力調節装置ＶＣＰが備えられることができる。これにより、海水流動管５１０を流動する海水の圧力を上げることで、排出規制ガスが環境にやさしいイオン状態で海水に容易に溶解されるようにすることができる。

ガス処理ユニット５００は、図３に示されたように、ガス回収管ＬＧに連結されるように海水流動管５１０に備えられる微細気泡発生器５２０をさらに含むことができる。微細気泡発生器５２０では、排出規制ガスが微細な気泡になって海水流動管５１０を流動する海水と混合されることができる。例えば、微細気泡発生器５２０には多数の微細孔５２１が形成されており、ガス回収管ＬＧを流動した排出規制ガスが微細孔５２１を通過して微細気泡になり、海水流動管５１０を流動する海水と混合されることができる。このように、排出規制ガスが微細気泡になって海水流動管５１０を流動する海水と混合されると、排出規制ガスが環境にやさしいイオン状態でより容易に海水へ溶解されることができる。

ガス処理ユニット５００はガス混合器５３０をさらに含むことができる。ガス混合器５３０は、図３に示されたように、海水の流動方向に、微細気泡発生器５２０の次の海水流動管５１０の部分に備えられることができる。そして、微細気泡発生器５２０で発生して海水流動管５１０を流動する海水に供給された、排出規制ガス気泡と海水が混合されるようにすることができる。例えば、ガス混合器５３０はスクリュー状の混合部材５３１が回転するように備えられ、海水流動管５１０の海水に供給された、排出規制ガス気泡と海水が混合されるようにすることができる。これにより、排出規制ガスが環境にやさしいイオン状態でより容易に海水へ溶解されることができる。

上述のように分岐された海水流動管５１０は、図３に示されたように、さらに合流されてから海洋ＳＥＡに連結されることができる。これにより、排出規制ガスが環境にやさしいイオン状態で溶解された海水が、海洋ＳＥＡに排水されることができる。排出規制ガスが環境にやさしいイオン状態で溶解された海水が海洋ＳＥＡに排出されるようにする海水流動管５１０の部分には、図３に示されたように、水質測定センサーＳＰが備えられることができる。

その他に、ガス処理ユニット５００では、排出規制ガスを清水流動管（不図示）を流動する清水に、環境にやさしいイオン状態で溶解させて処理してもよい。

一方、ガス処理ユニット５００では、気液分離処理液再生ユニット４００で廃処理液から分離された排出規制ガスを貯蔵して処理することができる。海洋ＳＥＡの一部地域では、船舶などから如何なる物質も排出しない無放流条件を要求することがある。したがって、船舶がこのような地域を運行するなどの場合に、ガス処理ユニット５００では、気液分離処理液再生ユニット４００で廃処理液から分離された排出規制ガスを貯蔵することができる。このように、ガス処理ユニット５００に貯蔵された排出規制ガスは使用先に供給されることができる。

ガス処理ユニット５００は、図４に示されたように、ガス回収管ＬＧが連結され、排出規制ガスが貯蔵されるガス貯蔵タンク５４０を含むことができる。

気液分離処理液再生ユニット４００で廃処理液から分離された排出規制ガスは、ガス回収管ＬＧを介してガス貯蔵タンク５４０に貯蔵されることができる。ガス貯蔵タンク５４０では、排出規制ガスを冷却し圧縮することで液化させ、液体状態で排出規制ガスを貯蔵することができる。このように、ガス貯蔵タンク５４０に液体状態で貯蔵された排出規制ガスは、使用先に供給されることができる。

排気ガス処理装置の第２実施形態
以下、図５を参照にして、本発明による排気ガス処理装置の第２実施形態について説明する。

図５は本発明による排気ガス処理装置の第２実施形態を示す図である。

ここで、本発明による排気ガス処理装置の第２実施形態は、気液反応器２００で、排気ガスに含まれている硫黄酸化物が第１処理液に吸収されて除去され、硫黄酸化物が除去された排気ガスに含まれている二酸化炭素が第２処理液に吸収されて除去されるという点で、上記の図１から図４を参照にして説明した本発明による排気ガス処理装置の第１実施形態と異なる。そして、そのために、気液反応器２００に、排気ガスと第１処理液が接触して硫黄酸化物が除去される第１除去領域ＲＲ１と、排気ガスと第２処理液が接触して二酸化炭素が除去される第２除去領域ＲＲ２と、第１除去領域ＲＲ１と第２除去領域ＲＲ２を連結する連結領域ＲＣと、が備えられるという点で異なる。

したがって、以下では、異なる部分を重点的に説明し、それ以外の構成については、上記図１から図４を参照して説明したもので代替する。

本発明による排気ガス処理装置１００の第２実施形態の気液反応器２００では、排気ガスに含まれている硫黄酸化物が第１処理液に吸収されて除去され、硫黄酸化物が除去された排気ガスに含まれている二酸化炭素が第２処理液に吸収されて除去されることができる。

硫黄酸化物と二酸化炭素がともに含まれている排気ガスに、例えば、アルカリ水溶液である処理液を噴射すると、排気ガスから先に硫黄酸化物が除去されることができる。そのため、排気ガスから二酸化炭素を除去するためには、先ず、排気ガスに含まれている硫黄酸化物を除去しなければならない。上述のように、排気ガスに含まれている硫黄酸化物を第１処理液が吸収して除去し、硫黄酸化物が除去された排気ガスに含まれている二酸化炭素を第２処理液が吸収して除去すると、排気ガスから硫黄酸化物と二酸化炭素を両方とも除去することができる。そして、排気ガスに硫黄酸化物が少なく含まれている場合にも、硫黄酸化物を先に除去することができるため、二酸化炭素除去率をより向上させることができる。

気液反応器２００には、排気ガスと第１処理液が接触して硫黄酸化物が除去される第１除去領域ＲＲ１と、排気ガスと第２処理液が接触して二酸化炭素が除去される第２除去領域ＲＲ２と、第１除去領域ＲＲ１と第２除去領域ＲＲ２を連結する連結領域ＲＣと、が備えられることができる。

そのために、気液反応器２００のハウジング２１０は、図５に示されたように、複数の区画壁ＷＤにより内部が第１除去領域ＲＲ１、第２除去領域ＲＲ２、及び連結領域ＲＣに区画されることができる。

この場合、第１除去領域ＲＲ１及び第２除去領域ＲＲ２では排気ガスが下部から上部に流動し、連結領域ＲＣでは排気ガスが上部から下部に流動するように、複数の区画壁ＷＤがハウジング２１０の内部に備えられることができる。

例えば、図５に示されたように、ハウジング２１０の内部に２つの区画壁ＷＤがそれぞれ備えられ、ハウジング２１０の内部を第１除去領域ＲＲ１、第２除去領域ＲＲ２、及び連結領域ＲＣに区画することができる。すなわち、一つの区画壁ＷＤは、ハウジング２１０の内部を第１除去領域ＲＲ１に区画しながら連結領域ＲＣの一部を区画し、他の区画壁ＷＤは、ハウジング２１０の内部を第２除去領域ＲＲ２に区画しながら連結領域ＲＣの残りを区画することができる。

また、第１除去領域ＲＲ１と連結領域ＲＣの一部を区画する区画壁ＷＤは、図５に示されたように、上端部がハウジング２１０の上端部から所定距離離隔するようにハウジング２１０の内部に備えられることができる。そして、連結領域ＲＣの残りと第２除去領域ＲＲ２を区画する区画壁ＷＤは、下端部がハウジング２１０の下端部から所定距離離隔するようにハウジング２１０の内部に備えられることができる。

そして、排気ガス排出装置に連結される流入口２１１は第１除去領域ＲＲ１に連結され、排出口２１２は第２除去領域ＲＲ２に連結されることができる。また、ハウジング２１０には第１排水口２１３’と第２排水口２１３’’がそれぞれ備えられており、第１排水口２１３’は第１除去領域ＲＲ１に連結され、第２排水口２１３’’は第２除去領域ＲＲ２に連結されることができる。

これにより、第１除去領域ＲＲ１と第２除去領域ＲＲ２の両方で排気ガスが下部から上部に流動しながら硫黄酸化物または二酸化炭素が除去されることができ、連結領域ＲＣでは、第１除去領域ＲＲ１で硫黄酸化物が除去された排気ガスが上部から下部に流動して第２除去領域ＲＲ２に流入されることができる。

また、気液分離処理液再生ユニット４００は、廃処理液の再生のための気液分離処理液再生ユニット４００と連結された前処理構成及び処理液回収構成、二酸化炭素を分離するためのガス回収管と連結される構成を含むことができる。

本発明による排気ガス処理装置１００の第２実施形態の気液反応器２００は、図５に示されたように、第１処理液噴射ユニット２２０’と、第２処理液噴射ユニット２２０’’と、を含むことができる。

第１処理液噴射ユニット２２０’は、ハウジング２１０の第１除去領域ＲＲ１を流動する排気ガスに第１処理液を噴射することができる。第１処理液噴射ユニット２２０’は、図５に示されたように、第１処理液流動管２２１’と、第１処理液噴射ノズル２２２’と、を含むことができる。

第１処理液流動管２２１’は、ハウジング２１０の一面を貫通して第１除去領域ＲＲ１に備えられることができる。そして、第１処理液噴射ノズル２２２’は第１除去領域ＲＲ１に備えられた第１処理液流動管２２１’の部分に備えられることができる。

第１処理液噴射ユニット２２０’は複数個であることができる。この場合、複数個の第１処理液噴射ユニット２２０’は、上下に所定間隔を置いて配置されることができる。また、最下端の第１処理液噴射ユニット２２０’では、第１処理液により、硫黄酸化物と二酸化炭素が容易に除去されるように排気ガスの温度を冷却するとともに、排気ガスから一部の硫黄酸化物を除去する前処理が行われることができる。そして、残りの第１処理液噴射ユニット２２０’では、排気ガスから残りの硫黄酸化物を除去する後処理が行われることができる。例えば、第１処理液噴射ユニット２２０’は、図５に示されたように２個であることができる。しかし、第１処理液噴射ユニット２２０’の個数は特に限定されず、如何なる個数でも可能である。

第１処理液は海水であることができる。この場合、図５に示されたように、海洋ＳＥＡに連結された第１処理液供給管ＬＰ’が第１処理液噴射ユニット２２０’の第１処理液流動管２２１’に連結されることができる。第１処理液供給管ＬＰ’には第１処理液供給ポンプＰＰ’が備えられることができる。また、ハウジング２１０の第１除去領域ＲＲ１に連結された第１排水口２１３’には、海洋ＳＥＡに連結された第１廃処理液配水管ＬＤ’が連結されることができる。

これにより、第１処理液供給ポンプＰＰ’が駆動されると、海水が第１処理液として第１処理液噴射ユニット２２０’の第１処理液流動管２２１’を流動し、第１処理液噴射ノズル２２２’を介して、ハウジング２１０の第１除去領域ＲＲ１を流動する排気ガスに噴射されることができる。そして、ハウジング２１０の第１除去領域ＲＲ１に噴射されて排気ガスから硫黄酸化物を吸収した海水である第１廃処理液が、第１廃処理液配水管ＬＤ’を介して海洋ＳＥＡに排水されることができる。第１廃処理液配水管ＬＤ’には水処理ユニット（不図示）が備えられており、排気ガスから硫黄酸化物を吸収した海水である第１廃処理液が水処理されてから海洋ＳＥＡに排水されることができる。

第２処理液噴射ユニット２２０’’は、ハウジング２１０の第２除去領域ＲＲ２を流動する排気ガスに第２処理液を噴射することができる。第２処理液噴射ユニット２２０’’は、図５に示されたように、第２処理液流動管２２１’’と、第２処理液噴射ノズル２２２’’と、を含むことができる。

第２処理液流動管２２１’’は、ハウジング２１０の他面を貫通して第２除去領域ＲＲ２に備えられることができる。そして、第２処理液噴射ノズル２２２’’は、第２除去領域ＲＲ２に備えられた第２処理液流動管２２１’’の部分に備えられることができる。

本発明による排気ガス処理装置１００の第２実施形態の処理液供給タンク３００では、気液反応器２００に第２処理液を供給することができる。そのために、処理液供給タンク３００には第２処理液が貯蔵され、処理液供給タンク３００に連結された第２処理液供給管ＬＰ’’が第２処理液噴射ユニット２２０’’の第２処理液流動管２２１’’に連結されることができる。

第２処理液供給管ＬＰ’’には第２処理液供給ポンプＰＰ’’が備えられることができる。そして、第２処理液供給ポンプＰＰ’’が駆動されると、処理液供給タンク３００に貯蔵された第２処理液が第２処理液噴射ユニット２２０’’の第２処理液流動管２２１’’を流動し、第２処理液噴射ノズル２２２’’を介して、ハウジング２１０の第２除去領域ＲＲ２を流動する排気ガスに噴射されることができる。

第２処理液は、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ水溶液であることができる。

本発明による排気ガス処理装置１００の第２実施形態の気液分離処理液再生ユニット４００では、気液反応器２００から排水された、二酸化炭素を吸収した第２処理液である第２廃処理液から二酸化炭素を分離して第２処理液として再生し、再生された第２処理液を処理液供給タンク３００に供給することができる。

そのために、気液分離処理液再生ユニット４００の気液分離膜４２０は、二酸化炭素は通過するが第２廃処理液は通過しないものである。そして、気液反応器２００に連結された第２廃処理液配水管ＬＤ’’が、気液分離処理液再生ユニット４００の液体流動路４１１の一側に連結されることができる。例えば、図５に示されたように、気液反応器２００の第２除去領域ＲＲ２に連結された第２排水口２１３’’に第２廃処理液配水管ＬＤ’’が連結され、第２廃処理液配水管ＬＤ’’が気液分離処理液再生ユニット４００の液体流動路４１１の一側に連結されることができる。そして、液体流動路４１１の他側は、処理液回収管ＬＲにより処理液供給タンク３００に連結されることができる。

これにより、気液反応器２００の第２排水口２１３’’を介して排水された第２廃処理液は、第２廃処理液配水管ＬＤ’’を介して気液分離処理液再生ユニット４００の液体流動路４１１を流動しながら二酸化炭素が分離され、第２処理液として再生されることができる。このように再生された第２処理液は、処理液回収管ＬＲを介して処理液供給タンク３００に供給されることができる。

そして、気液分離処理液再生ユニット４００の液体流動路４１１を流動する第２廃処理液から分離されて気体流動路４１２に移動した二酸化炭素は、気体流動路４１２に連結されたガス回収管ＬＧを介してガス処理ユニット５００に流動して処理されることができる。

排気ガス処理装置の第３実施形態
以下、図６を参照して、本発明による排気ガス処理装置の第３実施形態について説明する。

図６は本発明による排気ガス処理装置の第３実施形態を示す図である。

ここで、本発明による排気ガス処理装置の第３実施形態は、処理液供給タンク３００が気液反応器２００に第１処理液と第２処理液をそれぞれ供給し、第１廃処理液を第１処理液として再生する第１気液分離処理液再生ユニット４００’と、第２廃処理液を第２処理液として再生する第２気液分離処理液再生ユニット４００’’と、を含むという点で、上記の図５を参照して説明した本発明による排気ガス処理装置の第２実施形態と異なる。

したがって、以下では、異なる部分を重点的に説明し、それ以外の構成については、上記図１から図５を参照して説明したもので代替する。

本発明による排気ガス処理装置１００の第３実施形態の処理液供給タンク３００は、気液反応器２００に第１処理液と第２処理液をそれぞれ供給することができる。

そのために、処理液供給タンク３００の内部は、図６に示されたように、第１処理液が貯蔵される第１貯蔵領域ＳＳ１と、第２処理液が貯蔵される第２貯蔵領域ＳＳ２とに区画壁ＷＤにより区画されることができる。

そして、第１貯蔵領域ＳＳ１は、第１処理液供給管ＬＰ’により気液反応器２００の第１処理液噴射ユニット２２０’に連結され、第２貯蔵領域ＳＳ２は、第２処理液供給管ＬＰ’’により気液反応器２００の第２処理液噴射ユニット２２０’’に連結されることができる。

これにより、第１処理液供給管ＬＰ’に備えられた第１処理液供給ポンプＰＰ’が駆動されると、第１貯蔵領域ＳＳ１の第１処理液が第１処理液供給管ＬＰ’を介して第１処理液噴射ユニット２２０’に供給されることができる。第１処理液噴射ユニット２２０’に供給された第１処理液は、気液反応器２００の第１除去領域ＲＲ１を流動する排気ガスに噴射されることができる。

そして、第２処理液供給管ＬＰ’’に備えられた第２処理液供給ポンプＰＰ’’が駆動されると、第２貯蔵領域ＳＳ２の第２処理液が第２処理液供給管ＬＰ’’を介して第２処理液噴射ユニット２２０’’に供給されることができる。第２処理液噴射ユニット２２０’’に供給された第２処理液は、気液反応器２００の第２除去領域ＲＲ２を流動する排気ガスに噴射されることができる。

一方、第１処理液噴射ユニット２２０’は複数個であり、複数個の第１処理液噴射ユニット２２０’の間の第１除去領域ＲＲ１の部分にはパッキング２３０が備えられることができる。例えば、図６に示されたように、上下に所定間隔を置いて２つの第１処理液噴射ユニット２２０’が配置されており、２つの第１処理液噴射ユニット２２０’の間の第１除去領域ＲＲ１の部分にパッキング２３０が備えられることができる。

第１気液分離処理液再生ユニット４００’では、気液反応器２００から排水された、硫黄酸化物を吸収した第１処理液である第１廃処理液から硫黄酸化物を分離して第１処理液として再生し、再生された第１処理液を処理液供給タンク３００に供給することができる。

そのために、第１気液分離処理液再生ユニット４００’では、硫黄酸化物は通過するが第１廃処理液は通過しない第１気液分離膜４２０’が、第１廃処理液が流動する第１液体流動路４１１’と、硫黄酸化物が流動する第１気体流動路４１２’と、を区画することができる。そして、第１気体流動路４１２’に低い硫黄酸化物分圧が形成されるようにすることで、第１液体流動路４１１’の第１廃処理液に含まれている硫黄酸化物が第１気液分離膜４２０’を通過し、第１気体流動路４１２’に移動するようにすることができる。

第１気液分離処理液再生ユニット４００’は、第１気液分離膜４２０’により、内部空間が第１液体流動路４１１’と第１気体流動路４１２’に区画される第１分離ユニット本体４１０’をさらに含むことができる。また、気液反応器２００の第１排水口２１３’に連結された第１廃処理液配水管ＬＤ’が第１液体流動路４１１’の一側に連結され、第１液体流動路４１１’の他側は、第１処理液回収管ＬＲ’により処理液供給タンク３００の第１貯蔵領域ＳＳ１に連結されることができる。そして、第１気体流動路４１２’の一側に、真空ポンプＰＶが備えられた第１ガス回収管ＬＧ’が連結され、第１気体流動路４１２’に低い硫黄酸化物分圧が形成されるようにすることができる。また、第１気体流動路４１２’の他側に、流量調節弁ＶＣが備えられた第１空気流入管ＬＡ’が連結され、第１気体流動路４１２’に形成される硫黄酸化物分圧を調節することができる。そして、第１気液分離膜４２０’は、第１気体流動路４１２’や第１液体流動路４１１’が形成された中空糸膜であることができる。

第２気液分離処理液再生ユニット４００’’は、気液反応器２００から排水された、二酸化炭素を吸収した第２処理液である第２廃処理液から二酸化炭素を分離して第２処理液として再生し、再生された第２処理液を処理液供給タンク３００に供給することができる。

そのために、第２気液分離処理液再生ユニット４００’’では、二酸化炭素は通過するが第２廃処理液は通過しない第２気液分離膜４２０’’が、第２廃処理液が流動する第２液体流動路４１１’’と、二酸化炭素が流動する第２気体流動路４１２’’とを区画することができる。そして、第２気体流動路４１２’’に低い二酸化炭素分圧が形成されるようにすることで、第２液体流動路４１１’’の第２廃処理液に含まれている二酸化炭素が、第２気液分離膜４２０’’を通過して第２気体流動路４１２’’に移動するようにすることができる。

第２気液分離処理液再生ユニット４００’’は、第２気液分離膜４２０’’により、内部空間が第２液体流動路４１１’’と第２気体流動路４１２’’に区画される第２分離ユニット本体４１０’’をさらに含むことができる。また、気液反応器２００の第２排水口２１３’’に連結された第２廃処理液配水管ＬＤ’’が第２液体流動路４１１’’の一側に連結され、第２液体流動路４１１’’の他側は、第２処理液回収管ＬＲ’’により処理液供給タンク３００の第２貯蔵領域ＳＳ２に連結されることができる。そして、第２気体流動路４１２’’の一側に、真空ポンプＰＶが備えられた第２ガス回収管ＬＧ’’が連結され、第２気体流動路４１２’’に低い二酸化炭素分圧が形成されるようにすることができる。また、第２気体流動路４１２’’の他側に、流量調節弁ＶＣが備えられた第２空気流入管ＬＡ’’が連結され、第２気体流動路４１２’’に形成される低い二酸化炭素分圧を調節することができる。そして、第２気液分離膜４２０’’は、第２気体流動路４１２’’や第２液体流動路４１１’’が形成された中空糸膜であることができる。

第１処理液と第２処理液は、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ水溶液であることができる。この場合、処理剤供給タンク６００には水酸化ナトリウムなどのアルカリ剤が貯蔵されており、処理剤供給タンク６００は、第１処理剤供給管ＬＴ’と第２処理剤供給管ＬＴ’’により処理液供給タンク３００の第１貯蔵領域ＳＳ１と第２貯蔵領域ＳＳ２にそれぞれ連結され、処理剤としてアルカリ剤をそれぞれ供給することができる。

しかし、第１処理液と第２処理液は互いに異なるものであってもよい。

また、第１ガス回収管ＬＧ’と第２ガス回収管ＬＧ’’のそれぞれがガス処理ユニット５００に連結されることができる。

排気ガス処理装置の第４実施形態
以下、図７を参照して本発明による排気ガス処理装置の第４実施形態について説明する。

図７は本発明による排気ガス処理装置の第４実施形態を示す図である。

ここで、本発明による排気ガス処理装置の第４実施形態は、気液反応器２００のハウジング２１０の断面が円形または楕円形であるという点で、上記の図５及び図６を参照して説明した本発明による排気ガス処理装置の第２実施形態及び第３実施形態と異なる。

したがって、以下では異なる点を重点的に説明し、それ以外の構成については、上記図１から図６を参照して説明したもので代替する。

本発明による排気ガス処理装置１００の第４実施形態では、気液反応器２００のハウジング２１０の断面が円形または楕円形であることができる。これにより、ハウジング２１０は、図７に示されたように、円筒または楕円筒であることができる。第１除去領域ＲＲ１は、ハウジング２１０の内部において半径方向に最外側に位置し、連結領域ＲＣは第１除去領域ＲＲ１の内側に位置し、第２除去領域ＲＲ２は連結領域ＲＣの内側に位置することができる。そのために、第１除去領域ＲＲ１と連結領域ＲＣの断面は環状であり、第２除去領域ＲＲ２の断面は円形または楕円形であることができる。これにより、排気ガスが円滑に流動することができ、排気ガスが一側に偏って流動することがないため、排気ガスの処理がさらに円滑になされることができる。

ハウジング２１０の内部には、円筒または楕円筒の複数の区画壁ＷＤが備えられ、ハウジング２１０の内部を第１除去領域ＲＲ１、連結領域ＲＣ、及び第２除去領域ＲＲ２に区画することができる。例えば、図７に示されたように、円筒または楕円筒の２つの区画壁ＷＤが備えられ、ハウジング２１０の内部を第１除去領域ＲＲ１、連結領域ＲＣ、及び第２除去領域ＲＲ２に区画することができる。

複数の区画壁ＷＤは、第１除去領域ＲＲ１及び上記第２除去領域ＲＲ２では排気ガスが下部から上部に流動し、連結領域ＲＣでは排気ガスが上部から下部に流動するように、ハウジング２１０の内部に備えられることができる。

上述の構成の気液反応器２００において、排気ガス排出装置から排出された排気ガスは、図７に示されたように、先ず、ハウジング２１０の内部の半径方向の最外側に形成されて流入口２１１に連結された第１除去領域ＲＲ１に流入口２１１を介して流入されることができる。第１除去領域ＲＲ１に流入された排気ガスは、第１除去領域ＲＲ１を流動しながら第１除去領域ＲＲ１に噴射された第１処理液により硫黄酸化物が除去されることができる。このように硫黄酸化物が除去された排気ガスは、第１除去領域ＲＲ１の内側の連結領域ＲＣを介して連結領域ＲＣの内側の第２除去領域ＲＲ２に流入されることができる。第２除去領域ＲＲ２に流入された排気ガスは、第２除去領域ＲＲ２を流動しながら二酸化炭素が除去されることができる。二酸化炭素が除去された排気ガスは、第２除去領域ＲＲ２に連結された排出口２１２を介して排出されることができる。

上記のように、本発明による排気ガス処理装置を用いる場合、排気ガスを処理した廃処理液から排出規制ガスを分離する気液分離処理液再生ユニットにより、廃処理液を再生することができ、排気ガスを処理した廃処理液の再生率を向上することができるとともに、排気ガス処理装置で排気ガスを処理するためのコストが低減されることができ、排気ガス処理装置のサイズが減少されることができる。また、排気ガスに含まれている排出規制ガスを吸収した廃処理液から排出規制ガスを分離した後、排出規制ガスを環境にやさしいイオン状態で海水に溶解させて処理することができる。

上記のように説明された排気ガス処理装置は、上記で説明された実施形態の構成が限定されて適用されるものではなく、上記実施形態が多様に変形されるように、各実施形態の全部または一部が選択的に組み合わされて構成されることもできる。

Claims (9)

1. 排気ガスに含まれている排出規制ガスを処理液に接触させて排出規制ガスを吸収除去する気液反応器と、
   前記気液反応器に前記処理液を供給する処理液供給タンクと、
   前記排出規制ガスを吸収した処理液である廃処理液を、排出規制ガスを吸収していない処理液として再生し、再生された処理液を前記処理液供給タンクに供給する気液分離処理液再生ユニットと、を含み、
   前記気液分離処理液再生ユニットは、気体は通過するが、液体は通過しない気液分離膜を含み、気液分離膜が、廃処理液が流動する液体流動路と、排出規制ガスが流動する気体流動路とを区画し、
   廃処理液に吸収された排出規制ガスは、前記液体流動路を流動しながら気液分離膜を通過し、低い排出規制ガス分圧が形成されている気体流動路に移動することで、排出規制ガスと処理液に分離され、
   前記気液反応器は、排気ガス排出装置に連結されるハウジングと、前記ハウジングを流動する排気ガスに処理液を噴射する処理液噴射ユニットと、を含む、排気ガス処理装置。
2. 前記気液反応器に連結された廃処理液配水管が前記液体流動路の一側に連結され、前記液体流動路の他側は、処理液回収管により前記処理液供給タンクに連結される、請求項１に記載の排気ガス処理装置。
3. 前記廃処理液配水管には、廃処理液に含まれる排出規制ガスを除いた汚染物質を濾過する濾過処理ユニットが備えられる、請求項２に記載の排気ガス処理装置。
4. 前記気体流動路の一側に、真空ポンプが備えられたガス回収管が連結され、前記気体流動路に低い排出規制ガス分圧が形成されるようにする、請求項１に記載の排気ガス処理装置。
5. 前記気体流動路の他側に、流量調節弁が備えられた空気流入管が連結され、気体流動路に形成される排出規制ガス分圧を調節する、請求項１に記載の排気ガス処理装置。
6. 前記気液分離膜は、前記気体流動路または前記液体流動路が形成された中空糸膜である、請求項１に記載の排気ガス処理装置。
7. 前記処理液噴射ユニットは、前記処理液供給タンクに連結され、前記ハウジングの一面を貫通して前記ハウジングの内部に備えられる処理液流動管と、前記ハウジングの内部に備えられた前記処理液流動管の部分に備えられる処理液噴射ノズルと、を含む、請求項１に記載の排気ガス処理装置。
8. 前記処理液供給タンクに貯蔵された処理液を冷却するように、前記処理液供給タンクには熱交換器が連結される、請求項１に記載の排気ガス処理装置。
9. 前記排出規制ガスは硫黄酸化物または二酸化炭素であり、前記処理液は海水またはアルカリ水溶液である、請求項１に記載の排気ガス処理装置。
   

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