JPH06117222A - ディーゼルエンジン排気ガスの脱硝装置 - Google Patents

ディーゼルエンジン排気ガスの脱硝装置

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Publication number
JPH06117222A
JPH06117222A JP4267289A JP26728992A JPH06117222A JP H06117222 A JPH06117222 A JP H06117222A JP 4267289 A JP4267289 A JP 4267289A JP 26728992 A JP26728992 A JP 26728992A JP H06117222 A JPH06117222 A JP H06117222A
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JP
Japan
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denitration
exhaust
exhaust gas
turbocharger
denitration device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4267289A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuya Nagayama
脩也 永山
Setsu Yabune
節 薮根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH06117222A publication Critical patent/JPH06117222A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディーゼルエンジンの各シリンダから排出さ
れる排気を脱硝するためのコンパクトで設置が容易な脱
硝装置を提供することを目的としている。 【構成】 ディーゼルエンジンの各シリンダ9からの排
気排出管10は円筒形脱硝装置5に接続されている。脱
硝装置5は、外筒18と内室6が同心円状に配置されて
いる。内室6の両端は外筒18内で開口されており、内
室6の内部には脱硝触媒7が充填されている。内室6の
中央部は中空部15となり排気管12によって脱硝装置
5の外へ導かれターボチャージャへ連結されている。各
シリンダ9から排出されたディーゼルエンジンの排気は
排出管10から外筒18内の空洞部17へ導かれ脈動が
平滑にされたのち両端側へ流れアンモニア注入管20か
らのアンモニアと混合されて内室6内へ流れ脱硝触媒7
によって脱硝されターボチャージャ3へ導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジン排気
ガス用脱硝装置、特に船舶用(低速用)ディーゼルエン
ジンに適用して好適な脱硝装置に関する。
【0002】
【従来の技術】排気ガス脱硝装置を具えた従来のディー
ゼルエンジンシステムを図7及び図8に示された系統図
によって説明する。図7に示すシステムでは、エンジン
1の排気を排気レシーバ2に一旦受けてエンジン排気の
脈動を平滑にした後、ターボチャージャ3で排気エネル
ギを回収し、アンモニアを注入した上で脱硝反応器4で
排気中の窒素酸化物(NOX )を除去してクリーンな排気
とした後、大気へ放出する。一方、燃焼用空気はターボ
チャージャ3よりエンジン1へ供給されている。
【0003】図8は、エンジン1が船舶用低速ディーゼ
ルエンジンのように、排気温度が比較的低い場合に適用
されているもので、ターボチャージャ3の出口温度がも
ともと約300℃以下(圧力は300〜1000mmAq)
となるためターボチャージャを作動させる前の排気(通
常約350℃以上)の温度状態で脱硝を行うようにした
ものであって、脱硝反応器4をターボチャージャ3の前
に設置したものである(但し、この雰囲気の圧力は1.
5〜2.5atg と高くなる)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図7の場合はターボチ
ャージャ3の出口温度が約300℃以上でなければなら
ない。それはアンモニアを還元剤として使用する、いわ
ゆる、アンモニア脱硝法においては、アンモニアと排気
中に含まれる硫黄分との反応によって生成する酸性硫安
によって触媒に著しいダメージを受けるため約300℃
以下では本脱硝法は成立しないからである。この為に、
エンジン排気が低い低速ディーゼルエンジンの脱硝装置
は図8のようにターボチャージャの前に設けなければな
らない。
【0005】いづれにしても、大きい容積を要する脱硝
反応器4を排気レシーバ2とは別に設置するため脱硝反
応器4及びそれに連結する排気管の配置が困難で、排気
の通気抵抗が増える欠点があった。本発明は、従来のデ
ィーゼルエンジン排気ガスの脱硝装置にみられたこれら
の欠点のない脱硝装置を提供することを課題としてい
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
解決するため、ディーゼルエンジンの各シリンダからの
排気管が連通された排気レシーバ内に設けられて脱硝触
媒を収納した脱硝触媒収納部を設け、前記排気管によっ
て前記排気レシーバ内に導入された排気ガスが前記脱硝
触媒収納部内を通過してターボチャージャへ流れるよう
にした構成を採用する。
【0007】排気レシーバの目的は、大きなボリューム
を有してディーゼルエンジンのシリンダから排出するパ
ルス状の排気エネルギーを吸収し、このパルスを平滑に
して、ターボチャージャのタービン効率を向上させるこ
とにある。一方、脱硝反応器はその中に脱硝触媒を収納
しているが、その触媒のボリュームもこれまでの排気レ
シーバのボリュームの20%〜80%程度が必要であ
る。本発明は、前記したように脱硝触媒を排気レシーバ
の中に組込むことによって、排気レシーバの機能を損な
うことのない排気レシーバと一体をなす脱硝装置を提供
する。
【0008】
【作用】本発明によるディーゼルエンジン排気ガスの脱
硝装置は前記したように、エンジンの各シリンダからの
排気ガスを導入する排気レシーバとしての空洞部分と脱
硝触媒を収納する部分とを一体とした排気レシーバを設
け、排気ガスを空洞部分に導き、排気の脈動を平滑にし
た後、脱硝触媒部分を通過させ、排気ガスのNOXを除去
してターボチャージャへ送るように構成したものであ
る。
【0009】すなわち、前記した構成によれば、エンジ
ン排気排出管を介してエンジンの各シリンダから排気レ
シーバへ流入した排気はその内部の空洞部分で脈動を平
滑にしつつ流れて、排気レシーバ内へ設けられている脱
硝触媒収納部の触媒を通ってNOX を除去した後にターボ
チャージャへ流出する。
【0010】還元剤であるアンモニアは、脱硝触媒収納
部の入口部で注入し、排気とよく混合され触媒へ流入す
る。本発明は、大型低速ディーゼルエンジンのように排
気ガス温度が低い場合に適用して好適である。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図示した実施例に基づいて具
体的に説明する。本発明のエンジンシステム全体の系統
図を図1に示す。船舶等の低速ディーゼルエンジン1か
らの排気はアンモニア注入管20を備えたレシーバ兼脱
硝装置5に導かれ脈動を平滑にすると共にNOX を除去し
た後ターボチャージャ3へ送られて大気へ放出される。
一方、ターボチャージャ3のコンプレッサー側より空気
がエンジン1に導き入れられている。
【0012】このレシーバ兼脱硝装置5(以下では単に
脱硝装置という)の実施例を図2,3及び図5(A)に
よって説明する。エンジン1(図示しない)の複数のシ
リンダ9に取付けられたエンジン排気排出管10の各々
は大型の円筒形脱硝装置5に接続されている。この脱硝
装置5はA−A断面図の図5の(A)に示すように、2
重管となるような外筒18と内室6が同心円状に配置さ
れて、その内室6の両端側は開口部となっている。
【0013】この内室6の内部には触媒7が充填されて
いるが、これは両側に分離しており中央部は中空部15
となり、これに外側に排気管12が接合されている。前
述した脱硝装置5の外筒18の両端には触媒交換時のた
めにボルト・ナットにて着脱できる解放蓋21が取付け
られて、その近くにアンモニア注入管20が設けられて
内部に空洞部17を形成している。
【0014】また、排気管12にはターボチャージャ3
が接続されている。図5の(A)には排気管12を上方
に設けた構造で示しているが、ターボチャージャ3の位
置に合わせて適当な位置に変更することも可能である。
【0015】また、図3はターボチャージャ3が2台の
場合の実施例を示す。このときの脱硝装置は図2に示す
ものと同じであるが、排気管12にT字形の分岐管13
を接続し、これにて排気を分けて各々のターボチャージ
ャ3へ送るように構成している。
【0016】前述の触媒7の形状はハニカム形のものを
内室6内に充填するものや、両端に多孔状板等を付け、
この間にペレット状や粒状の触媒7を充填するものなど
適宜の構成のものであってよく、排気ガス14がこの間
を通過接触し、NOX が分解され無害化される。
【0017】図2において、複数のシリンダ9より排出
された排気ガスは、各排出管10より、外筒18内の空
洞部17に導き入れられ、脈動が少し平滑になり両端側
へ流れ、アンモニア注入管20より注入されたアンモニ
アと混合され、解放蓋21に当たり更にアンモニアと均
一に混合され反転し、内室6の解放された端部より内部
の触媒7部を通過し中央部の中空部16に集まり排気管
12より外筒18外へ送られる。
【0018】また、触媒7は整流効果を併せもつから排
気ガス15は充分に脈動が平滑にされて、ターボチャー
ジャ3へ送られることになり、このターボチャージャ3
の回転をよりスムーズに行うことができる。
【0019】次に本願の第2実施例を図4に示し説明す
る。本構造はターボチャージャ3が脱硝装置5の長手方
向後方側に配置されている場合であって、外筒18に内
蔵されている内室6は同心円状であって後方側に接して
配置されていて、その前方側のみ解放されていて、更に
同じ前方側へ外筒18にアンモニア注入管20が設けら
れている。
【0020】内室6には触媒7が充填されていて後方側
に排気管12が接続され、シリンダ9より排出された排
気ガスは排出管10より外筒18内の空洞部17に流入
し、脈動を平滑にしつつ前方へ導かれ、アンモニアと混
合された後、内室6の解放部より触媒7内を通過するこ
とにてNOX を除去し、排気管12よりターボチャージャ
3へ送られる。
【0021】この図4は、脱硝装置5の後方側にターボ
チャージャ3が配置されている場合を示しているが、こ
れとは逆に前方側にターボチャージャ3が配置されてい
るときは脱硝装置5を対称となるように設ければ良い。
【0022】更に、本願の第3実施例を図6及び図5の
(B),(C)に示し説明する。本図の場合、外筒18
内の触媒7収納形状が図2,4と異なるものであって、
外筒18内に隔壁11を設けエンジン排気排出管10の
接続する側を空洞部17とし、その反対側に触媒7を充
填したものである。また、排気管12は横方向に設け、
これにてターボチャージャ3に排気ガスを送るように構
成している。
【0023】前述の隔壁11の位置は図5の(B)に示
すものに限らず、垂直に設けたり、その他の位置にも設
けることが可能である。また、触媒7の充填量を増加さ
せる為に、図5の(C)に示すように隔壁11を中心点
より曲げた構造とすることもできる。
【0024】以上本発明による装置を実施例に基いて具
体的に説明したが、本発明がこれらの実施例によって限
定されないことはいうまでもない。たとえば、排気レシ
ーバの形状やその中に形成される脱硝触媒収納部の形状
などは図示したもの以外適宜のものであってよく、要は
排気レシーバ内に脱硝触媒収納部が設けられた形で両者
が1体に構成され、エンジン排気が排気レシーバに受入
れられたのち脱硝触媒収納部を通過して流される構造と
なっていればよい。
【0025】
【発明の効果】以上具体的に説明したように、本発明に
よるディーゼルエンジン排気ガスの脱硝装置は、ディー
ゼルエンジンの各シリンダからの排気管が連通された排
気レシーバ内に設けられて脱硝触媒を収納した脱硝触媒
収納部を有し、前排気管によって前記排気レシーバ内に
導入された排気ガスが前記脱硝触媒収納部内を通過して
ターボチャージャへ流れるように構成されており、排気
レシーバに脱硝反応器を組込んだ構造としたため、脱硝
装置(脱硝反応器+アンモニア注入ノズル)及び排気管
の配置が簡素となると同時にコストが安く、所要スペー
スが小さくてよい。
【0026】また、排気の通気抵抗も、排気管ルートが
複雑にならぬため、小さく出来る。特に船舶用に採用す
る場合においては、機関室のスペースが陸上に比べ狭い
ために、本構造は極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るエンジンシステム全体の系統図。
【図2】図1に於ける本発明による脱硝の第1実施例に
係る全体を断面で示す平面図。
【図3】図3に於いてターボチャージャが2台の場合の
脱硝装置全体の平面図。
【図4】本発明による装置の第2実施例である触媒部通
過長さを大きくとった場合の脱硝装置全体を断面で示す
平面図。
【図5】本発明による脱硝装置の断面図で、(A)は図
2及び図4に於けるA−A断面図、(B)及び(C)は
図6に於けるB−B断面図。
【図6】本発明による装置の第3実施例に係る脱硝装置
全体を断面で示す平面図。
【図7】従来のエンジンシステム全体を示す系統図。
【図8】脱硝反応器をターボチャージャ上流に配置した
従来のエンジンシステム全体を示す系統図である。
【符号の説明】
1 エンジン 3 ターボチャージャ 5 脱硝装置 6 内室 7 触媒 8 解放蓋 9 シリンダ 10 エンジン排気排出管 11 隔壁 12 排気管 13 分岐管 14 排気ガス 15 排気ガス 16 中空部 17 空洞部 18 外筒 20 アンモニア注入管 21 解放蓋

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼルエンジンの各シリンダからの
    排気管が連通された排気レシーバ内に設けられて脱硝触
    媒を収納した脱硝触媒収納部を有し、前記排気管によっ
    て前記排気レシーバ内に導入された排気ガスが前記脱硝
    触媒収納部内を通過してターボチャージャへ流れるよう
    構成したことを特徴とするディーゼルエンジン排気ガス
    の脱硝装置。
JP4267289A 1992-10-06 1992-10-06 ディーゼルエンジン排気ガスの脱硝装置 Withdrawn JPH06117222A (ja)

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JP4267289A JPH06117222A (ja) 1992-10-06 1992-10-06 ディーゼルエンジン排気ガスの脱硝装置

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JP4267289A JPH06117222A (ja) 1992-10-06 1992-10-06 ディーゼルエンジン排気ガスの脱硝装置

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JP (1) JPH06117222A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011220280A (ja) * 2010-04-13 2011-11-04 Hitachi Zosen Corp 排気ガス浄化装置
JP2013122243A (ja) * 2011-12-08 2013-06-20 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland 排気ガス浄化機能を有するターボ過給式大型2ストロークディーゼルエンジン
CN105003326A (zh) * 2015-07-28 2015-10-28 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 船舶废气脱硝系统

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JP2013122243A (ja) * 2011-12-08 2013-06-20 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland 排気ガス浄化機能を有するターボ過給式大型2ストロークディーゼルエンジン
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