NL2002005C - METHOD AND DEVICE FOR TREATING AN EXHAUST GAS, SYSTEM INCLUDING A COMBUSTION ENGINE AND SUCH DEVICE, AND SHIP - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR TREATING AN EXHAUST GAS, SYSTEM INCLUDING A COMBUSTION ENGINE AND SUCH DEVICE, AND SHIP Download PDF

Info

Publication number
NL2002005C
NL2002005C NL2002005A NL2002005A NL2002005C NL 2002005 C NL2002005 C NL 2002005C NL 2002005 A NL2002005 A NL 2002005A NL 2002005 A NL2002005 A NL 2002005A NL 2002005 C NL2002005 C NL 2002005C
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
exhaust gas
particles
water
steam
charging
Prior art date
Application number
NL2002005A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Gerardus Leonardus Michiel Aime Rens
Jan Willem Erisman
Ruud Rene Woude
Original Assignee
Stichting Energie
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stichting Energie filed Critical Stichting Energie
Priority to NL2002005A priority Critical patent/NL2002005C/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2002005C publication Critical patent/NL2002005C/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/01Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust by means of electric or electrostatic separators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Description

Titel: Werkwijze en inrichting voor het behandelen van een uitlaatgas, systeem omvattende een verbrandingsmotor en een dergelijke inrichting, alsmede schip.Title: Method and device for treating an exhaust gas, system comprising a combustion engine and such a device, as well as a ship.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het behandelen van een 5 uitlaatgas, omvattende: - het verschaffen van een uitlaatgas, dat is voorzien van deeltjes met een aërodynamische diameter van kleiner dan 1 μηι, in het bijzonder kleiner dan 0,5 μηι of 0,1 μηι, - het afkoelen van het uitlaatgas, 10 - het toevoeren van stoom aan het afgekoelde uitlaatgas voor het oververzadigen van het uitlaatgas en het condenseren van stoom op de deeltjes in het uitlaatgas ter vorming van een waterlaagje op die deeltjes.The invention relates to a method for treating an exhaust gas, comprising: - providing an exhaust gas which is provided with particles with an aerodynamic diameter of less than 1 μηι, in particular less than 0.5 μηι or 0 , 1 μηι, - cooling the exhaust gas, 10 - supplying steam to the cooled exhaust gas for oversaturating the exhaust gas and condensing steam on the particles in the exhaust gas to form a layer of water on those particles.

Uit US5176723 is een werkwijze voor het behandelen van een gasstroom bekend. De te behandelen gasstroom kan een uitlaatgas van een verbrandingsmotor zijn, zoals 15 een dieselmotor. Het uitlaatgas is verontreinigd met deeltjes die in grootte verschillen. De meeste deeltjes zijn kleiner dan 1 μηι, waarbij een piek ligt rond 0,2-0,3 μιη. Het uitlaatgas met die deeltjes wordt eerst gekoeld en behandeld voor het verzadigen van het uitlaatgas bij een relatief lage temperatuur, bijvoorbeeld 60°C. Het verzadigde gas wordt vervolgens behandeld door het injecteren van stoom in de koele gasstroom, zodat 20 oververzadiging van de gasstroom optreedt. Waterdamp condenseert op de deeltjes in het oververzadigde uitlaatgas, waardoor de deeltjes aangroeien tot een grootte van 0,8- 1,2 μιη. De grotere deeltjes kunnen eenvoudig worden verwijderd uit het uitlaatgas in een zogenaamde “mist eliminator”. Voor deze werkwijze is echter relatief veel stoom nodig, hetgeen het energieverbmik van de werkwijze nadelig beïnvloedt. Bovendien 25 werkt deze werkwijze minder goed voor het behandelen van dieseluitlaatgas met grote hoeveelheden kleine deeltjes.US5176723 discloses a method for treating a gas stream. The gas stream to be treated can be an exhaust gas from a combustion engine, such as a diesel engine. The exhaust gas is contaminated with particles that differ in size. Most particles are smaller than 1 μηι, with a peak around 0.2-0.3 μιη. The exhaust gas with those particles is first cooled and treated to saturate the exhaust gas at a relatively low temperature, for example 60 ° C. The saturated gas is then treated by injecting steam into the cool gas stream, so that supersaturation of the gas stream occurs. Water vapor condenses on the particles in the supersaturated exhaust gas, causing the particles to grow to a size of 0.8 - 1.2 μιη. The larger particles can easily be removed from the exhaust gas in a so-called "mist eliminator". However, a relatively large amount of steam is required for this method, which has a negative effect on the energy consumption of the method. Moreover, this method works less well for treating diesel exhaust gas with large quantities of small particles.

Een doel van de uitvinding is een verbeterde werkwijze voor het behandelen van een uitlaatgas te verschaffen.An object of the invention is to provide an improved method for treating an exhaust gas.

Dit doel is volgens de uitvinding bereikt doordat het oververzadigde uitlaatgas 30 met die van een waterlaagje voorziene deeltjes wordt toegevoerd een elektrostatische precipitator, die is voorzien van op afstand van elkaar aangebrachte verzamelelektroden, en de van een waterlaagje voorziene deeltjes worden opgeladen in de elektrostatische precipitator, en een elektrisch spanningsverschil wordt aangebracht 2 tussen de verzamelelektroden, en de van een waterlaagje voorziene, opgeladen deeltjes worden aangetrokken door de verzamelelektroden en verzameld op de verzam el el ektroden.This object is achieved according to the invention in that the supersaturated exhaust gas 30 is fed with those water-coated particles, an electrostatic precipitator, which is provided with collector electrodes arranged at a distance from each other, and the water-coated particles are charged in the electrostatic precipitator, and an electrical voltage difference is applied between the collection electrodes, and the water-charged charged particles are attracted by the collection electrodes and collected on the collection electrodes.

De van een waterlaagje voorziene deeltjes worden volgens de uitvinding 5 verwijderd uil het oververzadigde uitlaatgas in een elektrostatische precipitator (“ESP”). Het te reinigen uitlaatgas is bijvoorbeeld voorzien van deeltjes met een aërodynamische diameter van kleiner dan 0,1 μιη. Het uitlaatgas met die deeltjes wordt eerst afgekoeld tot een temperatuur die in hoofdzaak gelijk is aan of lager is dan de verzadigingstemperatuur. Hierdoor komt het waterdampgehalte van het uitlaatgas nabij, 10 op of over het verzadigingspunt, d.w.z. het uitlaatgas met die deeltjes is dan nagenoeg verzadigd, geheel verzadigd of oververzadigd. Vervolgens wordt stoom toegevoerd aan het afgekoelde uitlaatgas om zoveel oververzadiging te bereiken dat water op de deeltjes condenseert. Het op de deeltjes gecondenseerde water kan afkomstig zijn uit de in het uitlaatgas aanwezige waterdamp of uit de toegevoerde stoom. Door het 15 condenseren van water op de deeltjes wordt een waterlaagje op die deeltjes gevormd.The particles coated with water are removed according to the invention from the supersaturated exhaust gas in an electrostatic precipitator ("ESP"). The exhaust gas to be cleaned is, for example, provided with particles with an aerodynamic diameter of less than 0.1 μιη. The exhaust gas with those particles is first cooled to a temperature that is substantially equal to or lower than the saturation temperature. This brings the water vapor content of the exhaust gas near, at or over the saturation point, i.e. the exhaust gas with those particles is then substantially saturated, fully saturated or supersaturated. Steam is then supplied to the cooled exhaust gas to achieve so much supersaturation that water condenses on the particles. The water condensed on the particles can come from the water vapor present in the exhaust gas or from the supplied steam. A water layer is formed on those particles by condensing water on the particles.

Het uitlaatgas met die van een waterlaagje voorziene deeltjes wordt tocgcvocrd aan een elektrostatische precipitator, die is voorzien van verzamelelektroden. In de elektrostatische precipitator worden de van een waterlaagje voorziene deeltjes door ionen en/of elektronen opgeladen. Deze ionen en/of elektronen worden opgewekt door 20 het uitlaatgas te ioniseren. Door de aanwezigheid van het waterlaagje op de deeltjes worden die deeltjes beter opgeladen. Tussen de verzamelelektroden wordt een elektrisch spanningsverschil aangebracht, zodat er een elektrisch veld tussen de verzamelelektroden is. De verzamelelektroden zijn bijvoorbeeld gevormd door verticale of schuine verzamelplaten, die op afstand van elkaar zijn aangebracht. De van 25 een waterlaagje voorziene, opgeladen deeltjes worden aangetrokken door de verzamelelektroden en daarop verzameld.The exhaust gas with those water-coated particles is toccrossed to an electrostatic precipitator, which is provided with collection electrodes. In the electrostatic precipitator, the particles coated with water are charged by ions and / or electrons. These ions and / or electrons are generated by ionizing the exhaust gas. Due to the presence of the water layer on the particles, those particles are charged better. An electrical voltage difference is applied between the collection electrodes, so that there is an electric field between the collection electrodes. The collection electrodes are, for example, formed by vertical or oblique collection plates which are arranged at a distance from each other. The water-charged charged particles are attracted to the collection electrodes and collected thereon.

Door toepassing van de elektrostatische precipitator volgens de uitvinding kunnen relatief kleine deeltjes worden afgev angen, zodat minder stoom nodig is voor het vormen van een waterlaagje op de deeltjes in het uitlaatgas. Vergeleken met de uit 30 US5176723 bekende werkwijze is bijvoorbeeld ongeveer twee- tot viermaal minder stoom nodig voor het verwijderen van fijne deeltjes met een diameter van ongeveer 0,1 μιη.By using the electrostatic precipitator according to the invention, relatively small particles can be removed, so that less steam is required to form a layer of water on the particles in the exhaust gas. For example, compared to the method known from US 5176723, approximately two to four times less steam is required to remove fine particles with a diameter of approximately 0.1 μιη.

33

Ook worden de verzamelelektroden continu schoongehouden door het afstromen van het met de deeltjes verzamelde water van de verzamelelektroden af. De deeltjes stromen van de verzamelelektroden af, omdat de deeltjes volgens de uitvinding zijn voorzien van een waterlaagje. De elektrostatische precipitator wordt gereinigd terwijl 5 de elektrostatische precipitator in bedrijf is. Dit maakt het continu bedrijf van de elektrostatische precipitator mogelijk.Also, the collection electrodes are continuously kept clean by draining off the water collected with the particles from the collection electrodes. The particles flow off from the collection electrodes, because the particles according to the invention are provided with a layer of water. The electrostatic precipitator is cleaned while the electrostatic precipitator is in operation. This allows the continuous operation of the electrostatic precipitator.

Een verder voordeel is dat de werkwijze volgens de uitvinding bijzonder geschikt is voor het verwijderen van zeer kleine deeltjes uit het uitlaatgas, bijvoorbeeld deeltjes met een diameter van kleiner dan 0,1 μηι, zoals 0,03 μηι. Ook dergelijke zeer kleine 10 deeltjes kunnen volgens de uitvinding met een hoog rendement uit het uitlaatgas worden verwijderd.A further advantage is that the method according to the invention is particularly suitable for removing very small particles from the exhaust gas, for example particles with a diameter of less than 0.1 μηι, such as 0.03 μηι. Such very small particles can also be removed from the exhaust gas with a high efficiency according to the invention.

In een uitvoering omvat de elektrostatische precipitator een oplaadsectie en een verzamelsectie, waarbij de van een waterlaagje voorziene deeltjes worden opgeladen in de oplaadsectie, en waarbij de verzamelsectie is voorzien van de verzamelelektroden.In one embodiment, the electrostatic precipitator comprises a charging section and a collection section, wherein the aqueous layered particles are charged in the charging section, and wherein the collection section is provided with the collection electrodes.

15 De opgeladen deeltjes worden in de verzamelsectie verwijderd uit het uitlaatgas.The charged particles are removed from the exhaust gas in the collection section.

Daarbij is het mogclijk, dat de oplaadsectie is voorzien van oplaadclcktrodcn, die op afstand van elkaar zijn aangebracht, waarbij een elektrisch spanningsverschil wordt aangebracht tussen de oplaadelektroden, en waarbij de van een waterlaagje voorziene deeltjes tussen de oplaadelektroden worden geleid en worden opgeladen, waarbij de 20 van een waterlaagje voorziene, opgeladen deeltjes vanuit de oplaadsectie naar de verzamelsectie worden geleid. De elektrostatische precipitator is in dit geval uitgevoerd als tweetraps elektrostatische precipitator (in het Engels: “two stage ESP”).It is possible here for the charging section to be provided with charging clips which are arranged at a distance from each other, wherein an electrical voltage difference is applied between the charging electrodes, and wherein the water-coated particles are guided between the charging electrodes and the charging 20 water-charged charged particles from the charging section are conducted to the collection section. The electrostatic precipitator is in this case designed as a two-stage electrostatic precipitator (in English: "two stage ESP").

Een elektrostatische precipitator kan zijn uitgevoerd als eentraps elektrostatische precipitator (in het Engels: “one stage ESP”) of als tweetraps elektrostatische 25 precipitator. In een eentraps elektrostatische precipitator vindt het vormen van ionen, het opladen van deeltjes in het gas, en het verwijderen van deeltjes uit het gas plaats in dezelfde mimte. Tussen de elektroden van een eentraps elektrostatische precipitator is een relatief grote afstand nodig, waardoor een eentraps elektrostatische precipitator relatief lang is. De elektroden in een eentraps elektrostatische precipitator zijn dun en 30 lang, hetgeen de constructie minder robuust maakt. Mede daardoor is een eentraps elektrostatische precipitator minder geschikt voor toepassing op een schip, terwijl scheepsmotoren verantwoordelijk zijn voor een aanzienlijk deel van de uitstoot van fijnstof.An electrostatic precipitator can be designed as a single-stage electrostatic precipitator (in English: "one-stage ESP") or as a two-stage electrostatic precipitator. In a single-stage electrostatic precipitator, the formation of ions, the charging of particles in the gas, and the removal of particles from the gas take place in the same space. A relatively large distance is required between the electrodes of a single-stage electrostatic precipitator, so that a single-stage electrostatic precipitator is relatively long. The electrodes in a single-stage electrostatic precipitator are thin and long, which makes the construction less robust. Partly for this reason, a single-stage electrostatic precipitator is less suitable for use on a ship, while ship engines are responsible for a considerable part of the emission of particulate matter.

44

In een tweetraps elektrostatische precipitator kan de af te leggen afstand van de deeltjes in de verzamelsectie kleiner zijn. De oplaadsectie is relatief kort, zodat een robuuste constructie van een tweetraps elektrostatische precipitator mogelijk is. Een tweetraps elektrostatische precipitator is wel geschikt voor toepassing op een schip.In a two-stage electrostatic precipitator, the distance to be covered of the particles in the collection section may be smaller. The charging section is relatively short, so that a robust construction of a two-stage electrostatic precipitator is possible. A two-stage electrostatic precipitator is suitable for use on a ship.

5 Bekende tweetraps elektrostatische precipitatoren zijn echter niet of nauwelijks tijdens bedrijf te reinigen.Known two-stage electrostatic precipitators, however, cannot or hardly be cleaned during operation.

Met de werkwijze volgens de uitvinding is het mogelijk om een tweetraps elektrostatische precipitator tijdens bedrijf te reinigen. Hierdoor is de werkwijze volgens de uitvinding met de tweetraps elektrostatische precipitator geschikt voor het 10 verminderen van de uitstoot van fijnstof door zeeschepen, In de tweetraps elektrostatische precipitator volgens de uitvinding zijn de oplaadsectie en de verzamelsectie onderling gescheiden. Als gevolg van het elektrische spanningsverschil tussen de oplaadelektroden is een elektrisch veld in de oplaadsectie aanwezig. Door het elektrische veld in de oplaadsectie ioniseert het uitlaatgas, d.w.z. het elektrische veld 15 vormt ionen en/of elektronen in het uitlaatgas. Deze ionen en/of elektronen komen in aanraking met de van een water laagje voorziene deeltjes, zodat die deeltjes worden opgeladen. De opgeladen deeltjes stromen vervolgens met het uitlaatgas mee naar de verzamelsectie met de verzamelelektroden. Tussen de verzamelelektroden is een elektrisch veld aanwezig, dat dc opgcladcn deeltjes naar dc verzamelelektroden drijft. 20 De opgeladen deeltjes worden in de verzamelsectie verwijderd uit het uitlaatgas doordat die deeltjes worden verzameld op de verzamelelektroden en dankzij het waterlaagje op de deeltjes daarvan “afglijden”. Hierdoor is de tweetraps elektrostatische precipitator zelfreinigend.With the method according to the invention it is possible to clean a two-stage electrostatic precipitator during operation. This makes the method according to the invention with the two-stage electrostatic precipitator suitable for reducing the emission of particulate matter from sea-going vessels. In the two-stage electrostatic precipitator according to the invention, the charging section and the collection section are mutually separated. Due to the electric voltage difference between the charging electrodes, an electric field is present in the charging section. The exhaust gas ionizes through the electric field in the charging section, i.e. the electric field 15 forms ions and / or electrons in the exhaust gas. These ions and / or electrons come into contact with the particles of water, so that those particles are charged. The charged particles then flow with the exhaust gas to the collection section with the collection electrodes. An electric field is present between the collection electrodes, which drives the collected particles to the collection electrodes. The charged particles are removed from the exhaust gas in the collection section because those particles are collected on the collection electrodes and "slide off" on the particles due to the water layer. This makes the two-stage electrostatic precipitator self-cleaning.

Overigens is het mogelijk, dat een gedeelte van de opgeladen deeltjes reeds in de 25 oplaadsectie door de oplaadelektroden wordt afgevangen. De oplaadelektroden zijn echter uitgevoerd voor het ioniseren van het uitlaatgas en het opladen van de van een waterlaagje voorziene deeltjes.Incidentally, it is possible that a portion of the charged particles is already captured by the charging electrodes in the charging section. However, the charging electrodes are designed to ionize the exhaust gas and charge the particles coated with water.

De hoeveelheid aan het uitlaatgas toegevoerde stoom voor het vormen van een waterlaagje op de deeltjes is afhankelijk van de massastroom van het uitlaatgas, de 30 stoomtemperatuur en de temperatuur van het uitlaatgas voorafgaand aan de stoominjectie.The amount of steam supplied to the exhaust gas to form a layer of water on the particles depends on the mass flow of the exhaust gas, the steam temperature and the temperature of the exhaust gas prior to the steam injection.

In een uitvoering zijn de verzamelelektroden voorzien van in hoofdzaak verticaal opgestelde verzamelplaten, en waarbij een zodanige hoeveelheid stoom wordt 5 toegevoerd aan het afgekoelde uitlaatgas dat de van een waterlaagje voorziene, opgeladen deeltjes die op de verzamelplaten worden verzameld onder invloed van zwaartekracht van de verzamelplaten afstromen.In one embodiment the collecting electrodes are provided with collecting plates which are arranged substantially vertically, and in which an amount of steam is supplied to the cooled exhaust gas such that the water-charged charged particles which are collected on the collecting plates flow away from the collecting plates under the influence of gravity .

Het is ook mogelijk, dat een zodanige hoeveelheid stoom wordt toegevoerd aan 5 het afgekoelde uitlaatgas dat de verhouding tussen de massa van de op de deeltjes gecondenseerde stoom en de massa van de deeltjes ligt tussen 20-500, in het bijzonder tussen 20-250, en bij voorkeur tussen 40-125. Hierdoor is er voldoende water op de opgeladen deeltjes aanwezig om de deeltjes van de verzamelelektroden te laten afstromen.It is also possible that such an amount of steam is supplied to the cooled exhaust gas that the ratio between the mass of the steam condensed on the particles and the mass of the particles is between 20-500, in particular between 20-250, and preferably between 40-125. As a result, sufficient water is present on the charged particles to allow the particles to drain from the collection electrodes.

10 De massastroom van de aan het afgckocldc uitlaatgas tocgcvocrdc stoom bijvoorbeeld niet groter dan in hoofdzaak 5% van de massastroom van het uitlaatgas. Dit percentage is afhankelijk van de temperatuur van het afgekoelde uitlaatgas en de stofbelading in het uitlaatgas. Als het uitlaatgas een massastroom van 7 kg/kWh heeft en wordt afgekoeld tot 30-35°C, en het uitlaatgas 0,4 g/kWh fijne deeltjes bevat, is de 15 massastroom van de aan het afgekoelde uitlaatgas toegevoerde stoom bijvoorbeeld niet groter dan in hoofdzaak 3% van de massastroom van het uitlaatgas. Een dergelijke massastroom kan gunstig zijn voor het laten afstromen van de deeltjes van de verzamelelektroden.For example, the mass flow of the steam from the exhaust gas exhaust gas does not exceed substantially 5% of the mass flow of the exhaust gas. This percentage depends on the temperature of the cooled exhaust gas and the dust load in the exhaust gas. For example, if the exhaust gas has a mass flow of 7 kg / kWh and is cooled to 30-35 ° C, and the exhaust gas contains 0.4 g / kWh of fine particles, the mass flow of the steam supplied to the cooled exhaust gas is no greater than substantially 3% of the mass flow of the exhaust gas. Such a mass flow can be favorable for draining the particles from the collection electrodes.

Het is mogelijk, dat de meeste deeltjes in het uitlaatgas een aërodynamische 20 diameter van ongeveer 0,1 μηι of kleiner bezitten, waarbij die deeltjes door het daarop condenseren van stoom aangroeien tot een aërodynamische diameter die kleiner is dan 0,8 μιη, bijvoorbeeld tussen 0,4-0,5 μηι. De deeltjes groeien volgens de uitvinding niet zo groot mogelijk, maar slechts zodanig dat de van de waterlaagje voorziene deeltjes van de verzamelelektroden van de elektrostatische precipitator kunnen “afglijden”.It is possible that most particles in the exhaust gas have an aerodynamic diameter of about 0.1 μηι or smaller, wherein these particles, by condensing steam thereon, grow to an aerodynamic diameter of less than 0.8 μιη, for example between 0.4-0.5 μηι. The particles do not grow as large as possible according to the invention, but only in such a way that the particles provided with the water layer can "slide" off the collecting electrodes of the electrostatic precipitator.

25 Hierdoor kunnen zeer kleine deeltjes met een hoog rendement uit het uitlaatgas worden verwijderd.As a result, very small particles can be removed from the exhaust gas with a high efficiency.

Voorafgaand aan het toevoeren van stoom kan het uitlaatgas worden afgekoeld tot een temperatuur van 15-80°C, in het bijzonder 20-45°C, zoals 25-40°C. Het afkoelen van het uitlaatgas omvat bijvoorbeeld het overdragen van warmte van het uitlaatgas aan 30 water voor het vormen van stoom, waarbij die stoom wordt toegevoerd aan het afgekoelde uitlaatgas. De aan het uitlaatgas toegevoerde stoom wordt in dit geval gegenereerd uit de beschikbare uitlaatgaswarmte.Before supplying steam, the exhaust gas can be cooled to a temperature of 15-80 ° C, in particular 20-45 ° C, such as 25-40 ° C. Cooling the exhaust gas comprises, for example, transferring heat from the exhaust gas to water to form steam, said steam being supplied to the cooled exhaust gas. The steam supplied to the exhaust gas is in this case generated from the available exhaust gas heat.

66

Het is mogelijk, dat het afkoelen van het uitlaatgas omvat het toevoeren van water aan het uitlaatgas voor het verlagen van de temperatuur van het uitlaatgas en het verzadigen van het uitlaatgas. Het uitlaatgas wordt bijvoorbeeld op een temperatuur van 15-80°C verzadigd met vocht. Door het directe contact tussen het water en het 5 uitlaatgas neemt bovendien het SOx-gehalte in het uitlaatgas af. Het verwijderen van SOx uit het uitlaatgas is bijzonder gunstig voor uitlaatgas uit een scheepsmotor met zware stookolie als brandstof. Zware stookolie heeft een hoog zwavelgehalte.It is possible that the cooling of the exhaust gas comprises supplying water to the exhaust gas for lowering the temperature of the exhaust gas and saturating the exhaust gas. For example, the exhaust gas is saturated with moisture at a temperature of 15-80 ° C. Moreover, due to the direct contact between the water and the exhaust gas, the SOx content in the exhaust gas decreases. The removal of SOx from the exhaust gas is particularly favorable for exhaust gas from a ship's engine with heavy fuel oil as fuel. Heavy fuel oil has a high sulfur content.

De toegevoerde stoom heeft bijvoorbeeld een temperatuur van 100-160°C en een dmk van 1-4 bar. Bij voorkeur is de temperatuur van de toegevoerde stoom 100-130°C 10 en is de druk 1-2 bar. Dit is gunstig voor het vormen van een watcrlaagjc op de afgekoelde deeltjes.The supplied steam has, for example, a temperature of 100-160 ° C and a dmk of 1-4 bar. Preferably, the temperature of the steam supplied is 100-130 ° C and the pressure is 1-2 bar. This is favorable for forming a layer of water on the cooled particles.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het behandelen van een uitlaatgas dat is voorzien van deeltjes met een aërodynamische diameter van kleiner dan 1 μηι, in het bijzonder kleiner dan 0,5 μιη of 0,1 μιη, omvattende: 15 - een inlaat voor het inlaten van het uitlaatgas, - koclmiddclcn voor het afkoelen van het uitlaatgas, - toevoermiddelen voor het toevoeren van stoom aan het afgekoelde uitlaatgas voor het oververzadigen van het uitlaatgas en het condenseren van stoom op de deeltjes in het uitlaatgas ter vorming van een waterlaagje op die deeltjes.The invention also relates to a device for treating an exhaust gas which is provided with particles with an aerodynamic diameter of less than 1 μηι, in particular less than 0.5 μιη or 0.1 μιη, comprising: - an inlet for inlet of the exhaust gas, - cooling agent for cooling the exhaust gas, - feed means for supplying steam to the cooled exhaust gas for oversaturating the exhaust gas and condensing steam on the particles in the exhaust gas to form a layer of water on those particles.

20 Volgens de uitvinding omvat de inrichting een elektrostatische precipitator, die is voorzien van een toevoer voor het toevoeren van het oververzadigde uitlaatgas met de van een waterlaagje voorziene deeltjes, middelen voor het op laden van de van een waterlaagje voorziene deeltjes, verzamelelektroden, die op afstand van elkaar zijn aangebracht, en middelen voor het aanbrengen van een elektrisch spanningsverschil 25 tussen de verzamelelektroden voor het aantrekken van de van een waterlaagje voorziene, opgeladen deeltjes door de verzamelelektroden en het verzamelen van die deeltjes op de verzamelelektroden. In de elektrostatische precipitator worden de van een waterlaagje voorziene deeltjes verwijderd uit het oververzadigde uitlaatgas doordat die deeltjes op de verzamelelektroden terechtkomen en daarvan afvloeien onder invloed 30 van de zwaartekracht. Als gevolg hiervan worden de verzamelelektroden tijdens bedrijf gereinigd, zodat de inrichting niet of nauwelijks hoeft te worden stilgelegd voor scho onmaakwerkzaamheden.According to the invention the device comprises an electrostatic precipitator, which is provided with a feed for supplying the supersaturated exhaust gas with the water-coated particles, means for charging the water-coated particles, collection electrodes, which are remote and means for applying an electrical voltage difference between the collection electrodes for attracting the water-charged charged particles through the collection electrodes and collecting those particles on the collection electrodes. In the electrostatic precipitator, the aqueous particles are removed from the supersaturated exhaust gas because those particles end up on the collection electrodes and flow away from them under the influence of gravity. As a result, the collection electrodes are cleaned during operation, so that the device does not or hardly have to be stopped for cleaning operations.

77

In een uitvoeringsvorm omvat de elektrostatische precipitator een oplaadsectie die is voorzien van de middelen voor het opladen van de van een waterlaagje voorziene deeltjes en een verzamelsectie, die is voorzien van de verzamelelektroden. De verzamelsectie is stroomafwaarts ten opzichte van de oplaadsectie aangebracht. Het 5 uitlaatgas met de van een waterlaagje voorziene deeltjes stroomt eerst door de oplaadsectie, waarin die deeltjes worden opgeladen. Het uitlaatgas met de opgeladen deeltjes stroomt vervolgens door naar de verzamelsectie. De verzamelsectie is uitgevoerd voor het verwijderen van de opgeladen deeltjes uit het uitlaatgas.In one embodiment, the electrostatic precipitator comprises a charging section which is provided with the means for charging the water-coated particles and a collection section which is provided with the collection electrodes. The collection section is arranged downstream of the charging section. The exhaust gas with the particles provided with a layer of water first flows through the charging section, in which those particles are charged. The exhaust gas with the charged particles then flows on to the collection section. The collection section is designed to remove the charged particles from the exhaust gas.

De elektrostatische precipitator is in dit geval uitgevoerd als tweetraps 10 elektrostatische precipitator. Bijvoorbeeld zijn de verzamelelektroden voorzien van in hoofdzaak verticaal opgestelde verzamelplaten. De toevoermiddelen zijn uitgevoerd voor het toevoeren van een zodanige hoeveelheid stoom in het afgekoelde uitlaatgas dat de van een waterlaagje voorziene, opgeladen deeltjes die tijdens bedrijf op de verzamelplaten worden verzameld onder invloed van zwaartekracht van de 15 verzamelplaten af stromen. De uitvoeringsvorm met tweetraps elektrostatische precipitator kan fijnstof met een hoog rendement uit het uitlaatgas van een scheepsmotor verwijderen, terwijl de tweetraps elektrostatische precipitator tijdens bedrijf zelfreinigend is en voldoende robuust is om aan boord van een schip te werken.The electrostatic precipitator is in this case designed as a two-stage electrostatic precipitator. The collecting electrodes are for instance provided with substantially vertically arranged collecting plates. The supply means are designed for supplying a quantity of steam to the cooled exhaust gas in such a way that the charged, layered particles which are collected on the collecting plates during operation flow away from the collecting plates under the influence of gravity. The two-stage electrostatic precipitator embodiment can remove fine dust from the exhaust gas of a marine engine with high efficiency, while the two-stage electrostatic precipitator is self-cleaning during operation and is sufficiently robust to operate aboard a ship.

Daarbij is het mogclijk, dat de oplaadsectie is voorzien van de toevoer, 20 oplaadelektroden, die op afstand van elkaar zijn aangebracht, alsmede middelen voor het aanbrengen van een elektrisch spanningsverschil tussen de oplaadelektroden voor het op laden van de van een waterlaagje voorziene deeltjes tussen de oplaadelektroden, en waarbij de verzamelsectie stroomafwaarts ten opzichte van de oplaadsectie is aangebracht voor het leiden van de van een waterlaagje voorziene, opgeladen deeltjes 25 vanuit de oplaadsectie naar de verzamelsectie, en waarbij de verzamelsectie is voorzien van de verzamelelektroden.It is possible that the charging section is provided with the supply, charging electrodes which are arranged at a distance from each other, and means for applying an electric voltage difference between the charging electrodes for charging the particles provided with a layer of water between the charging electrodes, and wherein the collection section is arranged downstream of the charging section for guiding the water-charged charged particles from the charging section to the collection section, and wherein the collection section is provided with the collection electrodes.

De verzamelelektroden kunnen zijn voorzien van een hydrofobe “coating”. Dit versterkt de zelfreinigende werking, aangezien het water dat met de deeltjes op de verzamelelektroden is verzameld eenvoudiger van de verzamelelektroden afstroomt.The collection electrodes can be provided with a hydrophobic "coating". This enhances the self-cleaning action, since the water collected with the particles on the collection electrodes flows more easily from the collection electrodes.

30 De uitvinding heeft eveneens betrekking op een systeem omvattende een verbrandingsmotor met een uitlaat voor uitlaatgas, en een inrichting zoals hierboven beschreven, waarbij de uitlaat van de verbrandingsmotor is verbonden met de inlaat van de inrichting. De uitvinding betreft verder een schip omvattende een dergelijk systeem.The invention also relates to a system comprising a combustion engine with an outlet for exhaust gas, and a device as described above, wherein the outlet of the combustion engine is connected to the inlet of the device. The invention further relates to a ship comprising such a system.

88

Het uitlaatgas is bijvoorbeeld het uitlaatgas van een verbrandingsmotor, bijvoorbeeld een dieselmotor. De verbrandingsmotor wordt bijvoorbeeld toegepast voor de voortstuwing van het schip of voor elektriciteitsopwekking.The exhaust gas is, for example, the exhaust gas of a combustion engine, for example a diesel engine. The combustion engine is used, for example, for propelling the ship or for generating electricity.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van een in de 5 figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.The invention will now be further elucidated with reference to an exemplary embodiment shown in the figures.

Figuur 1 toont schematisch een werkwijze en inrichting voor het behandelen van een uitlaatgas volgens de uitvinding.Figure 1 shows schematically a method and device for treating an exhaust gas according to the invention.

Figuur 2 toont schematisch een zijaanzicht van de in figuur 1 getoonde elektrostatische precipitator.Figure 2 schematically shows a side view of the electrostatic precipitator shown in Figure 1.

10 In figuur 1 is schematisch een verbrandingsmotor 3 met een uitlaat 4 weergegeven. De verbrandingsmotor 3 is bijvoorbeeld een scheepsdieselmotor voor de voortstuwing van een zeeschip. De brandstof voor de scheepsmotor 3 is bijvoorbeeld zware stookolie. Door het verbranden van de brandstof in de scheepsmotor 3 ontstaat een uitlaatgas met veel fijne deeltjes en mogelijk andere verontreinigingen, zoals SOx.Figure 1 schematically shows a combustion engine 3 with an outlet 4. The combustion engine 3 is, for example, a marine diesel engine for propelling a seagoing vessel. The fuel for the ship's engine 3 is, for example, heavy fuel oil. Burning the fuel in the ship's engine 3 results in an exhaust gas with many fine particles and possibly other contaminants, such as SOx.

15 In het uitlaatgas is ook waterdamp aanwezig. De temperatuur van het uitlaatgas ligt bijvoorbeeld tussen 250-450°C. De fijne deeltjes in het uitlaatgas zijn deeltjes van verschillende grootte. Bij een verdeling van de deeltjesgrootte van de deeltjes in het uitlaatgas van de scheepsmotor 3 ligt een piek van het aantal deeltjes typisch bij een aërodynamische diameter van 0,1 μηι cn bij 0,03 μηι.Water vapor is also present in the exhaust gas. The temperature of the exhaust gas is, for example, between 250-450 ° C. The fine particles in the exhaust gas are particles of different sizes. With a distribution of the particle size of the particles in the exhaust gas of the ship's engine 3, a peak in the number of particles is typically at an aerodynamic diameter of 0.1 μηι cn at 0.03 μηι.

20 Het uitlaatgas stroomt vanuit de uitlaat 4 naar de eerste toevoer 31 van een eerste koelinrichting 30. Het afgekoelde uitlaatgas verlaat de koelinrichting 30 via een uitlaat 34 en stroomt naar de eerste toevoer 9 van een tweede koelinrichting 5. Overigens is de koelinrichting 30 optioneel - de uitlaat 4 van verbrandingsmotor 3 kan rechtstreeks zijn verbonden met de eerste toevoer 9 van de koelinrichting 5.The exhaust gas flows from the outlet 4 to the first supply 31 of a first cooling device 30. The cooled exhaust gas leaves the cooling device 30 via an outlet 34 and flows to the first supply 9 of a second cooling device 5. Incidentally, the cooling device 30 is optional - the outlet 4 of combustion engine 3 can be directly connected to the first supply 9 of the cooling device 5.

25 De koelinrichting 30 omvat een warmtewisselaar met een toevoer 32 en een afvoer 33 voor koelmiddel, bijvoorbeeld water. Het koelmiddel neemt warmte op uit het uitlaatgas zonder rechtstreeks in contact met het uitlaatgas te komen. De door het koelmiddel opgenomen warmte kan op verschillende manieren worden afgevoerd of benut.The cooling device 30 comprises a heat exchanger with a supply 32 and a drain 33 for coolant, for example water. The refrigerant absorbs heat from the exhaust gas without coming into direct contact with the exhaust gas. The heat absorbed by the coolant can be dissipated or utilized in various ways.

30 In dit uitvoeringsvoorbeeld wordt via de toevoer 32 water toegevoerd, dat in de koelinrichting 30 wordt omgezet in stoom. De gevormde stoom verlaat de koelinrichting 30 via de afvoer 33 en wordt via een stoomkanaal 16 naar een ander deel 9 van de installatie geleid. De gevormde stoom kan vanzelfsprekend ook anders worden toegepast.In this exemplary embodiment, water is supplied via the feed 32, which is converted into steam in the cooling device 30. The steam formed leaves the cooling device 30 via the outlet 33 and is led via a steam channel 16 to another part 9 of the installation. The steam formed can of course also be used differently.

Het is ook mogelijk dat via de toevoer 32 water wordt toegevoerd dat in de koelinrichting 30 slechts wordt opgewarmd. In dat geval wordt via de afvoer 33 warm 5 water uit de koelinrichting 30 afgevoerd. Dit warme water kan door het toevoeren van extra warmte (bijvoorbeeld via 13) worden omgezet in stoom die via het stoomkanaal 16 naar een ander deel van de installatie wordt geleid. Het warme water kan vanzelfsprekend ook anders worden toegepast.It is also possible that water is supplied via the supply 32 which is only heated in the cooling device 30. In that case, hot water is discharged from the cooling device 30 via the outlet 33. This hot water can be converted by adding extra heat (for example via 13) into steam which is led via the steam channel 16 to another part of the installation. The hot water can of course also be used differently.

De koelinrichting 5 heeft een tweede toevoer 6 voor het toevoeren van water. De 10 koelinrichting 5 omvat middelen voor het verdelen van het water over een groot oppervlak. Bijvoorbeeld omvat de koelinrichting 5 een sproei-inrichting om het water te doseren in de vorm van waterdruppels of in de vorm van een waternevel. Alternatief kan bijvoorbeeld een “packing” materiaal worden toegepast. Het toegevoerde water heeft een lagere temperatuur dan het uitlaatgas. Door het directe contact van het 15 toegevoerde water met het uitlaatgas in de koelinrichting 5 neemt de temperatuur van het uitlaatgas af. De temperatuur van het uitlaatgas daalt tot 15-80°C, in het bijzonder 20-45°C, zoals 25-40°C. Het afgekoelde uitlaatgas stroomt via een eerste afvoer 10 uit de koelinrichting 5. Overtollig water wordt uit koelinrichting 5 afgevoerd via een tweede afvocr 7.The cooling device 5 has a second supply 6 for supplying water. The cooling device 5 comprises means for distributing the water over a large surface. For example, the cooling device 5 comprises a spraying device for dispensing the water in the form of water droplets or in the form of a water spray. Alternatively, for example, a "packing" material can be used. The supplied water has a lower temperature than the exhaust gas. Due to the direct contact of the supplied water with the exhaust gas in the cooling device 5, the temperature of the exhaust gas decreases. The temperature of the exhaust gas drops to 15-80 ° C, in particular 20-45 ° C, such as 25-40 ° C. The cooled exhaust gas flows from the cooling device 5 via a first outlet 10. Excess water is discharged from the cooling device 5 via a second waste 7.

20 Door het directe contact van het toegevoerde water met het uitlaatgas wordt SOx uit het uitlaatgas in het water opgenomen. De hoeveelheid SOx in het uitlaatgas neemt af. Het vervuilde water wordt via een derde afvoer 7 afgevoerd.Due to the direct contact of the supplied water with the exhaust gas, SO x from the exhaust gas is absorbed into the water. The amount of SOx in the exhaust gas decreases. The contaminated water is discharged via a third outlet 7.

Het afgekoelde, verzadigde uitlaatgas stroomt vervolgens naar een cycloon 12.The cooled, saturated exhaust gas then flows to a cyclone 12.

De cycloon 12 is uitgevoerd voor het verwijderen van grotere condensdruppels uit het 25 uitlaatgas, die mogelijk zijn meegevoerd uit de koelinrichting 5. De condensdmppels worden afgevoerd via een afvoer 11. De cycloon 12 is verbonden met een stoominjectie-inrichting 14. Overigens is de cycloon 12 optioneel - de eerste afvoer 10 van de koelinrichting 5 kan rechtstreeks zijn verbonden met de stoominjectie-inrichting 14.The cyclone 12 is designed for removing larger condensed drops from the exhaust gas, which may have been entrained from the cooling device 5. The condensed drops are discharged via an outlet 11. The cyclone 12 is connected to a steam injection device 14. Incidentally, the cyclone is 12 optional - the first outlet 10 of the cooling device 5 can be directly connected to the steam injection device 14.

30 De stoominjectie-inrichting 14 omvat spuitmonden 15 voor het injecteren van stoom. In dit uitvoeringsvoorbeeld wordt de stoom uit de tweede afvoer 33 van de koelinrichting 30 via het stoomkanaal 16 naar een aantal spuitmonden 15 geleid. De stoom kan echter ook op een andere manier worden gegenereerd en via een 10 stoomtoevoer 13 worden toegevoerd aan de stoominjectie-inrichting 14. Bijvoorbeeld is een stoomturbine aanwezig waarvan de te injecteren stoom kan worden afgetapt, die via de stoomtoevoer 13 en het stoomkanaal 16 naar de spuitmonden 15 wordt geleid. Tn een andere uitvoering kan warm water uit de koelinrichting 30 door extra toevoer van 5 warmte bij 13 worden omgezet in sloom die via het stoomkanaal 16 naar de spuitmonden 15 wordt geleid. De geïnjecteerde stoom heeft een temperatuur die hoger is dan de temperatuur van het afgekoelde uitlaatgas in de stoominjectie-inrichting 14.The steam injection device 14 comprises nozzles 15 for injecting steam. In this exemplary embodiment, the steam from the second outlet 33 of the cooling device 30 is led via the steam channel 16 to a number of nozzles 15. However, the steam can also be generated in a different way and supplied via a steam supply 13 to the steam injection device 14. For example, there is a steam turbine from which the steam to be injected can be drained, which via the steam supply 13 and the steam channel 16 to the nozzles 15 are guided. In another embodiment, hot water from the cooling device 30 can be converted by additional supply of heat at 13 into ditch which is led via the steam channel 16 to the nozzles 15. The injected steam has a temperature that is higher than the temperature of the cooled exhaust gas in the steam injection device 14.

Door de injectie van hete stoom bereikt het afgekoelde uitlaatgas in de stoominjectie-inrichting 14 een oververzadigde toestand. Waterdamp condenseert en in 10 aanwezigheid van de deeltjes in het uitlaatgas zal de condensatie plaatsvinden op die deeltjes. Op de deeltjes in het uitlaatgas ontstaat een waterlaagje. De hoeveelheid geïnjecteerde stoom is zodanig dat de verhouding tussen de massa van de op de deeltjes gecondenseerde stoom en de massa van de deeltjes ligt tussen 20-500, in het bijzonder tussen 20-250, en bij voorkeur tussen 40-125. Het uitlaatgas met de van een waterlaagje 15 voorziene deeltjes wordt vervolgens toegevoerd aan een tweetraps elektrostatische precipitator 17 via een toevoer 18. In figuur 1 is een bovenaanzicht van de elektrostatische precipitator 17 weergegeven.Due to the injection of hot steam, the cooled exhaust gas in the steam injection device 14 reaches a supersaturated state. Water vapor condenses and in the presence of the particles in the exhaust gas the condensation will take place on those particles. A water layer is formed on the particles in the exhaust gas. The amount of steam injected is such that the ratio between the mass of the steam condensed on the particles and the mass of the particles is between 20-500, in particular between 20-250, and preferably between 40-125. The exhaust gas with the particles provided with a water layer 15 is then supplied to a two-stage electrostatic precipitator 17 via a feed 18. Figure 1 shows a top view of the electrostatic precipitator 17.

De tweetraps elektrostatische precipitator 17 omvat een oplaadsectie of ionisaticscctic 20 (“eerste trap”) en ccn daarachter geschakelde vcrzamclscctic of 20 collectiesectie 21 (“tweede trap”). De oplaadsectie 20 is voorzien van oplaadelektroden 23,24. De oplaadelektroden 23 zijn uitgevoerd als in hoofdzaak vlakke, verticaal opgestelde platen, die bijvoorbeeld op een afstand van 10 cm van elkaar zijn aangebracht. De platen 23 zijn bijvoorbeeld ongeveer 25 cm lang. Tussen de oplaadelektroden 23 bevinden zich de als dunne draden uitgevoerde oplaadelektroden 25 24. De draden 24 bezitten bijvoorbeeld een diameter van kleiner dan 1 mm, zoals 0,5 mm. Tussen de draden 24 en de platen 23 staat een hoog spanningsverschil, bijvoorbeeld een spanningsverschil van 10 kV. Hierdoor is een elektrisch veld tussen de oplaadelektroden 23,24 gevormd. De van een waterlaagje voorziene deeltjes in het uitlaatgas worden door ionen en/of elektronen opgeladen in de oplaadsectie 20. Als 30 gevolg van het waterlaagje op de deeltjes worden de deeltjes efficiënt opgeladen in de oplaadsectie 20.The two-stage electrostatic precipitator 17 comprises a charging section or ionization circuit 20 ("first stage") and a subsequent circuit or collection section 21 ("second stage"). The charging section 20 is provided with charging electrodes 23, 24. The charging electrodes 23 are designed as substantially flat, vertically arranged plates, which are arranged, for example, at a distance of 10 cm from each other. The plates 23 are, for example, approximately 25 cm long. Between the charging electrodes 23 are the charging electrodes 24 designed as thin wires. The wires 24 have, for example, a diameter of less than 1 mm, such as 0.5 mm. Between the wires 24 and the plates 23 there is a high voltage difference, for example a voltage difference of 10 kV. An electric field is hereby formed between the charging electrodes 23, 24. The water-coated particles in the exhaust gas are charged by ions and / or electrons in the charging section 20. As a result of the water layer on the particles, the particles are efficiently charged in the charging section 20.

Het uitlaatgas met die opgeladen deeltjes stroomt vervolgens naar de verzamelsectie 21 van de tweetraps elektrostatische precipitator 17. De verzamelsectie 11 21 omvat verzamelelektroden 26,27 die zijn uitgevoerd als in hoofdzaak vlakke, verticaal opgestelde platen. Deze platen 26,27 bevinden zich op een afstand van bijvoorbeeld ongeveer 1 cm van elkaar en kunnen een lengte van ongeveer 30 cm bezitten. De platen 26,27 zijn om en om aangebracht. Tussen de platen 26 en de platen 5 27 staat een hoog spanningsverschil. Tussen twee aangrenzende platen 26,27 is telkens een elektrisch veld gevormd. Als gevolg daarvan worden de opgeladen deeltjes in het uitlaatgas naar de platen 26 of 27 gedreven. Nadat die van een waterlaagje voorziene deeltjes zijn verzameld op de platen 26 of 27 stromen die deeltjes onder invloed van de zwaartekracht naar beneden van de platen 26 of 27 (zie ook figuur 2). Optioneel zijn de 10 platen 26,27 voorzien van een hydrofobe bekleding, zodat het water met die deeltjes gemakkelijker van de platen 26,27 afstroomt. Deze stroom water met afgevangen deeltjes wordt afgevoerd via een eerste afvoer 28. Het gereinigde gas stroomt via een tweede afvoer 29 uit de tweetraps elektrostatische precipitator 17.The exhaust gas with those charged particles then flows to the collection section 21 of the two-stage electrostatic precipitator 17. The collection section 11 21 comprises collection electrodes 26,27 which are designed as substantially flat, vertically arranged plates. These plates 26, 27 are at a distance of, for example, approximately 1 cm from each other and can have a length of approximately 30 cm. The plates 26, 27 are arranged alternately. There is a high voltage difference between the plates 26 and the plates 27. An electric field is formed between two adjacent plates 26, 27. As a result, the charged particles in the exhaust gas are driven to the plates 26 or 27. After those particles coated with water have been collected on plates 26 or 27, those particles flow downwards from plates 26 or 27 under the influence of gravity (see also Figure 2). Optionally, the plates 26,27 are provided with a hydrophobic coating, so that the water with those particles flows more easily from the plates 26,27. This stream of water with captured particles is discharged via a first drain 28. The cleaned gas flows via a second drain 29 from the two-stage electrostatic precipitator 17.

De uitvinding is niet beperkt tot het in de figuren weergegeven 15 uitvoeringsvoorbeeld. Verschillende aanpassingen zijn mogelijk die binnen de reikwijdte van de uitvinding liggen. De van een waterlaagje voorziene deeltjes worden door een elektrisch veld uit het uitlaatgas verwijderd. Dit kan ook in een eentraps elektrostatische precipitator worden bereikt.The invention is not limited to the exemplary embodiment shown in the figures. Various modifications are possible that are within the scope of the invention. The particles provided with a water layer are removed from the exhaust gas by an electric field. This can also be achieved in a single-stage electrostatic precipitator.

2020

Claims (18)

1. Werkwijze voor het behandelen van een uitlaatgas, omvattende: - het verschaffen van een uitlaatgas, dat is voorzien van deeltjes met een 5 aërodynamische diameter van kleiner dan 1 μηι, in het bijzonder kleiner dan 0,5 μηι of 0,1 μηι, - het afkoelen van het uitlaatgas, - het toevoeren van stoom aan het afgekoelde uitlaatgas voor het o ver verzadigen van het uitlaatgas en het condenseren van stoom op de deeltjes in het uitlaatgas ter 10 vorming van een waterlaagje op die deeltjes, met het kenmerk, dat het oververzadigde uitlaatgas met die van een waterlaagje voorziene deeltjes wordt toegevoerd aan een elektrostatische precipitator (17), die is voorzien van op afstand van elkaar zijn aangcbrachtc vcrzamclclcktrodcn (26,27), en de van een waterlaagje voorziene deeltjes worden opgeladen in de elektrostatische 15 precipitator (17), en een elektrisch spanningsverschil wordt aangebracht tussen de verzamelelektroden (26,27), en de van een waterlaagje voorziene, opgeladen deeltjes worden aangetrokken door de verzamelelektroden (26,27) en verzameld op de verzamelelektroden (26,27).Method for treating an exhaust gas, comprising: - providing an exhaust gas which is provided with particles with an aerodynamic diameter of less than 1 μηι, in particular less than 0.5 μηι or 0.1 μηι, cooling the exhaust gas, supplying steam to the cooled exhaust gas to saturate the exhaust gas and condensing steam on the particles in the exhaust gas to form a water layer on those particles, characterized in that the supersaturated exhaust gas with those water-coated particles is supplied to an electrostatic precipitator (17) which is spaced apart (26, 27), and the water-coated particles are charged in the electrostatic precipitator (17), and an electrical voltage difference is applied between the collection electrodes (26,27), and the water-charged charged particles are attracted by the collection electrodes (26,27) and collected on the collection electrodes (26,27). 2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de elektrostatische precipitator (17) is voorzien van een oplaadsectie (20) en een verzamelsectie (21), en waarbij de van een waterlaagje voorziene deeltjes worden opgcladcn in de oplaadsectie (20), en waarbij de verzamelsectie (21) is voorzien van de verzamelelektroden (26,27).A method according to claim 1, wherein the electrostatic precipitator (17) is provided with a charging section (20) and a collecting section (21), and wherein the water-coated particles are clad in the charging section (20), and wherein the collecting section (21) is provided with the collection electrodes (26,27). 3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de oplaadsectie (20) is voorzien van oplaadelektroden (23,24), die op afstand van elkaar zijn aangebracht, en waarbij een elektrisch spanningsverschil wordt aangebracht tussen de oplaadelektroden (23,24), en waarbij de van een waterlaagje voorziene deeltjes tussen de oplaadelektroden (23,24) worden geleid en worden opgeladen, waarbij de van een waterlaagje voorziene, 30 opgeladen deeltjes vanuit de oplaadsectie (20) naar de verzamelsectie (21) worden geleid.A method according to claim 2, wherein the charging section (20) is provided with charging electrodes (23, 24) disposed remotely from each other, and wherein an electrical voltage difference is applied between the charging electrodes (23, 24), and wherein the aqueous-coated particles are passed between the charging electrodes (23, 24) and charged, the aqueous-coated charged particles being conducted from the charging section (20) to the collecting section (21). 4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de verzamelelektroden zijn voorzien van in hoofdzaak verticaal opgestelde verzamelplaten (26,27), en waarbij een zodanige hoeveelheid stoom wordt toegevoerd aan het afgekoelde uitlaatgas dat de van een waterlaagje voorziene, opgeladen deeltjes die op 5 de verzamelplaten (26,27) worden verzameld onder invloed van zwaartekracht van de verzamelplaten (26,27) afstromen.A method according to any one of the preceding claims, wherein the collection electrodes are provided with collection plates (26, 27) arranged substantially vertically, and in which an amount of steam is supplied to the cooled exhaust gas such that the water-charged charged particles are deposited on The collecting plates (26,27) are collected under the influence of gravity from the collecting plates (26,27). 5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij een zodanige hoeveelheid stoom wordt toegevoerd aan het afgekoelde uitlaatgas dat de verhouding 10 tussen de massa van de op de deeltjes gecondenseerde stoom en de massa van de deeltjes ligt tussen 20-500, in het bijzonder tussen 20-250, en bij voorkeur tussen 40-125.5. A method according to any one of the preceding claims, wherein such an amount of steam is supplied to the cooled exhaust gas that the ratio between the mass of the steam condensed on the particles and the mass of the particles is between 20-500, in particular between 20-250, and preferably between 40-125. 6 Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de massastroom 15 van de aan het afgekoelde uitlaatgas toegevoerde stoom niet groter is dan in hoofdzaak 5% van de massastroom van het uitlaatgas.A method according to any one of the preceding claims, wherein the mass flow of the steam supplied to the cooled exhaust gas is no greater than substantially 5% of the mass flow of the exhaust gas. 7. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de meeste deeltjes in het uitlaatgas een aërodynamische diameter van ongeveer 0,1 μηι of kleiner hebben, 20 en waarbij de meeste deeltjes door het daarop condenseren van stoom aangroeien tot een aërodynamische diameter die kleiner is dan 0,8 μηι, bijvoorbeeld tussen 0,4-0,5 μηι7. Method as claimed in any of the foregoing claims, wherein most particles in the exhaust gas have an aerodynamic diameter of about 0.1 μηι or smaller, and wherein most particles by condensing steam thereon grow to an aerodynamic diameter that is smaller than 0.8 μηι, for example between 0.4-0.5 μηι 8. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het uitlaatgas 25 wordt afgekoeld tot een temperatuur van 15-80°C, in het bijzonder 20-45°C, zoals 25- 40°C.8. A method according to any one of the preceding claims, wherein the exhaust gas is cooled to a temperature of 15-80 ° C, in particular 20-45 ° C, such as 25-40 ° C. 9. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het afkoelen van het uitlaatgas omvat het overdragen van warmte van het uitlaatgas aan water voor het 30 vormen van stoom, waarbij die stoom wordt toegevoerd aan het afgekoelde uitlaatgas.9. Method as claimed in any of the foregoing claims, wherein the cooling of the exhaust gas comprises transferring heat from the exhaust gas to water to form steam, said steam being supplied to the cooled exhaust gas. 10. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het afkoelen van het uitlaatgas omvat het toevoeren van water aan het uitlaatgas voor het verlagen van de temperatuur van het uitlaatgas en het verzadigen van het uitlaatgas. 5The method of any one of the preceding claims, wherein cooling the exhaust gas comprises supplying water to the exhaust gas to lower the temperature of the exhaust gas and saturate the exhaust gas. 5 11, Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de toegevoerde stoom een temperatuur van 100-160°C en een dmk van 1-4 bar heeft.A method according to any one of the preceding claims, wherein the supplied steam has a temperature of 100-160 ° C and a dmk of 1-4 bar. 12. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de toegevoerde stoom een temperatuur van 100-130°C en een dmk van 1-2 bar heeft. 10A method according to any one of the preceding claims, wherein the supplied steam has a temperature of 100-130 ° C and a dmk of 1-2 bar. 10 13. Inrichting voor het behandelen van een uitlaatgas dat is voorzien van deeltjes met een aërodynamische diameter van kleiner dan 1 μιη, in het bijzonder kleiner dan 0,5 pm o('0,1 pm, omvattende: - een inlaat (9) voor het inlaten van het uitlaatgas, 15. koelmiddelen (5,6) voor het afkoelen van het uitlaatgas, - toevoermiddelen (14,15) voor het toevoeren van stoom aan het afgekoelde uitlaatgas voor het oververzadigen van het uitlaatgas en het condenseren van stoom op de deeltjes in het uitlaatgas ter vorming van een waterlaagje op die deeltjes, met het kenmerk, dat de inrichting een elektrostatische precipitator (17) omvat, die is 20 voorzien van een toevoer (18) voor het toevoeren van het oververzadigde uitlaatgas met de van een waterlaagje voorziene deeltjes, middelen (23,24) voor het opladen van de van een waterlaagje voorziene deeltjes, vcrzamclclcktrodcn (26,27), die op afstand van elkaar zijn aangebracht, en middelen voor het aanbrengen van een elektrisch spanningsverschil tussen de verzamelelektroden (26,27) voor het aantrekken van de van 25 een waterlaagje voorziene, opgeladen deeltjes door de verzamelelektroden (26,27) en het verzamelen van die deeltjes op de verzamelelektroden (26,27).Device for treating an exhaust gas which is provided with particles with an aerodynamic diameter of less than 1 µm, in particular less than 0.5 µm ('0.1 µm, comprising: - an inlet (9) for inlet of the exhaust gas, 15. cooling means (5,6) for cooling the exhaust gas, - supply means (14,15) for supplying steam to the cooled exhaust gas for oversaturating the exhaust gas and condensing steam on the particles in the exhaust gas to form a layer of water on those particles, characterized in that the device comprises an electrostatic precipitator (17) which is provided with a supply (18) for supplying the supersaturated exhaust gas with a layer of water particles provided, means (23, 24) for charging the water-coated particles, heat recovery devices (26, 27) spaced apart, and means for applying an electrical voltage difference between the collection electrodes (26,27) for attracting the water-charged charged particles through the collection electrodes (26,27) and collecting those particles on the collection electrodes (26,27). 14. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij de elektrostatische precipitator (17) is voorzien van een oplaadsectie (20) die is voorzien van de middelen (23,24) voor het 30 opladen van de van een waterlaagje voorziene deeltjes en een verzamelsectie (21), die is voorzien van de verzamelelektroden (26,27).14. Device as claimed in claim 13, wherein the electrostatic precipitator (17) is provided with a charging section (20) which is provided with the means (23, 24) for charging the water-coated particles and a collection section (21) , which is provided with the collection electrodes (26,27). 15. Inrichting volgens conclusie 14, waarbij de oplaadsectie (20) is voorzien van de toevoer (18), oplaadelektroden (23,24), die op afstand van elkaar zijn aangebracht, alsmede middelen voor het aanbrengen van een elektrisch spanningsverschil tussen de oplaadelektroden (23,24) voor het opladen van de van een waterlaagje voorziene 5 deeltjes tussen de oplaadelektroden (23,24), en waarbij de verzamelsectie (21) stroomafwaarts ten opzichte van de oplaadsectie (20) is aangebracht voor het leiden van de van een waterlaagje voorziene, opgeladen deeltjes vanuit de oplaadsectie (20) naar de verzamelsectie (21), en waarbij de verzamelsectie (21) is voorzien van de verzamelelektroden (26,27). 10Device as claimed in claim 14, wherein the charging section (20) is provided with the supply (18), charging electrodes (23,24) which are arranged at a distance from each other, and means for applying an electric voltage difference between the charging electrodes ( 23,24) for charging the water-coated particles between the charging electrodes (23,24), and wherein the collection section (21) is arranged downstream of the charging section (20) for guiding the water-coated layer provided charged particles from the charging section (20) to the collection section (21), and wherein the collection section (21) is provided with the collection electrodes (26,27). 10 16. Inrichting volgens een van de conclusies 13-15, waarbij de verzamelelektroden (26,27) zijn voorzien van een hydrofobe bekleding.The device of any one of claims 13 to 15, wherein the collection electrodes (26, 27) are provided with a hydrophobic coating. 17. Systeem omvattende een verbrandingsmotor (3) met een uitlaat (4) voor 15 uitlaatgas, en een inrichting volgens een van de conclusies 13-16, waarbij de uitlaat (4) van de verbrandingsmotor (3) is verbonden met de inlaat (9) van de inrichting.17. System comprising a combustion engine (3) with an outlet (4) for exhaust gas, and a device according to any of claims 13-16, wherein the outlet (4) of the combustion engine (3) is connected to the inlet (9). ) of the establishment. 18. Schip omvattende een systeem volgens conclusie 17.A ship comprising a system according to claim 17.
NL2002005A 2008-09-22 2008-09-22 METHOD AND DEVICE FOR TREATING AN EXHAUST GAS, SYSTEM INCLUDING A COMBUSTION ENGINE AND SUCH DEVICE, AND SHIP NL2002005C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2002005A NL2002005C (en) 2008-09-22 2008-09-22 METHOD AND DEVICE FOR TREATING AN EXHAUST GAS, SYSTEM INCLUDING A COMBUSTION ENGINE AND SUCH DEVICE, AND SHIP

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2002005A NL2002005C (en) 2008-09-22 2008-09-22 METHOD AND DEVICE FOR TREATING AN EXHAUST GAS, SYSTEM INCLUDING A COMBUSTION ENGINE AND SUCH DEVICE, AND SHIP
NL2002005 2008-09-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2002005C true NL2002005C (en) 2010-03-23

Family

ID=40640271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2002005A NL2002005C (en) 2008-09-22 2008-09-22 METHOD AND DEVICE FOR TREATING AN EXHAUST GAS, SYSTEM INCLUDING A COMBUSTION ENGINE AND SUCH DEVICE, AND SHIP

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL2002005C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3871752A4 (en) * 2018-10-22 2021-12-22 Shanghai Bixiufu Enterprise Management Co., Ltd. Exhaust treatment system and method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB136464A (en) * 1919-05-27 1919-12-18 Albert Mond Improvements in the Process of Separating Suspended Material from Gases and Apparatus therefor.
GB923431A (en) * 1958-07-15 1963-04-10 Messen Jaschin G A Improvements in or relating to processes and apparatus for removing solid, liquid and gaseous impurities from a stream of hot gas
EP0346803A1 (en) * 1988-06-13 1989-12-20 KRAMB MOTHERMIK GmbH & CO. KG Method and device for removing soot and condensable components from diesel exhaust gases
US5088282A (en) * 1989-12-08 1992-02-18 Kramb Mothermik Gmbh & Co. Kg Process and apparatus for the removal of soot and condensable matter from diesel exhaust gases

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB136464A (en) * 1919-05-27 1919-12-18 Albert Mond Improvements in the Process of Separating Suspended Material from Gases and Apparatus therefor.
GB923431A (en) * 1958-07-15 1963-04-10 Messen Jaschin G A Improvements in or relating to processes and apparatus for removing solid, liquid and gaseous impurities from a stream of hot gas
EP0346803A1 (en) * 1988-06-13 1989-12-20 KRAMB MOTHERMIK GmbH & CO. KG Method and device for removing soot and condensable components from diesel exhaust gases
US5088282A (en) * 1989-12-08 1992-02-18 Kramb Mothermik Gmbh & Co. Kg Process and apparatus for the removal of soot and condensable matter from diesel exhaust gases

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3871752A4 (en) * 2018-10-22 2021-12-22 Shanghai Bixiufu Enterprise Management Co., Ltd. Exhaust treatment system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6239033B2 (en) Combustion engine
US8088198B2 (en) Wet electrostatic precipitator
KR100646139B1 (en) Electrostatic precipitation using bipolarized electrostatic sprays
KR20110089073A (en) Large two-stroke diesel engine with exhaust gas recirculation system
CN104302880A (en) Exhaust gas treatment device for marine diesel engine using fuel of lower quality than heavy oil
KR101334914B1 (en) Apparatus for purifying marine exhaust gas using heat exchanger
EP2868384B1 (en) Wet electric dust-collecting device and exhaust gas treatment method
JP6094555B2 (en) Oil removal equipment
US10190456B2 (en) Oil removal apparatus
JP2022509333A (en) Engine waste gas dust removal system and method
ES2226057T3 (en) DEVICE FOR THE TREATMENT OF EXHAUST GASES OF A BOILER SUPPLIED WITH HEAVY OIL.
NL2002005C (en) METHOD AND DEVICE FOR TREATING AN EXHAUST GAS, SYSTEM INCLUDING A COMBUSTION ENGINE AND SUCH DEVICE, AND SHIP
US9533311B2 (en) Apparatus and method for removing mercury from a gas stream
JP2007253032A (en) Gas-liquid contacting apparatus
US10799884B2 (en) Wet electrostatic precipitator and method of treating an exhaust
JP2004167453A (en) Dust collector
KR20050112535A (en) Apparatus for removing the harmful fine particles with combined negative and positive dielectric agglomeration precipitation and method for capturing the same
JP4326403B2 (en) Dust remover
KR101334937B1 (en) Apparatus for purifying exhaust gas using carbon wire collecting system
WO2008038348A1 (en) Treating apparatus for exhaust gas containing sulfuric acid mist and treating method therefor
JP3431201B2 (en) Exhaust gas purification method and purification device for diesel engine
JP2001248420A (en) Device for removing micro particle exhausted from diesel engine
KR102327163B1 (en) Oilmist condensation recovery system of electrostatic precipitator type
JP2004081929A (en) Wet electrostatic precipitator
NL2011279C2 (en) SCRUBBER, SYSTEM AND METHOD FOR CAPTURING EMISSIONS FROM AN EXHAUST GAS.

Legal Events

Date Code Title Description
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20130401