WO2009030382A1 - Method and device for the cleaning of exhaust gas - Google Patents

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WO2009030382A1
WO2009030382A1 PCT/EP2008/006938 EP2008006938W WO2009030382A1 WO 2009030382 A1 WO2009030382 A1 WO 2009030382A1 EP 2008006938 W EP2008006938 W EP 2008006938W WO 2009030382 A1 WO2009030382 A1 WO 2009030382A1
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exhaust gas
cleaning liquid
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pressure vessel
liquid
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Carsten Lund Jensen
Johan Kalthoft
Martin LAMBERT SØRENSEN
Peter Skjoldager
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Man Diesel Filial Af Man Diesel Se, Tyskland
MYSSEN HØEGH, Martin
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for purifying exhaust gas for at least one large engine, in particular two-stroke large diesel engine.
  • a further object of the present invention is to provide an apparatus for carrying out the method according to the invention, which is simple in construction and enables the achievement of optimum process results.
  • This provides a method of purifying exhaust gas in a large engine, in particular, two-stroke large diesel engine, in proposal, wherein the exhaust gas to be cleaned first flows through a spray zone and contacted there with a cleaning liquid, in which case the spray treatment zone leaving the volume flow of exhaust gas and sprayed cleaning liquid is passed through a cleaning liquid bath wherein the rising from the cleaning liquid exhaust gas Making a change of direction
  • the fine droplets of cleaning liquid sprayed and atomized into the spraying zone capture and bind the solid particles contained in the exhaust gas and the gases which can be leached out of the exhaust gas.
  • the container receiving the cleaning fluid receives permanent supply of liquid from the spray zone, resulting in a permanent renewal of the contents of the container and a reliable discharge of the impurities absorbed.
  • the measures according to the invention can therefore expect a high degree of purification.
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention can consist in that the spray treatment zone leaving exhaust gas and droplets of the cleaning liquid is introduced into a cleaning liquid provided below a gas- and liquid-permeable damming element and from there spills out a cleaning liquid present above the damming element.
  • a device for purifying exhaust gas in a large engine, in particular two-stroke large diesel engine in proposal which has a pressure vessel which has an exhaust gas inlet and an exhaust outlet and is provided with at least one communicating with the exhaust gas inlet manifold from which an arrangement with one or a plurality of, in each case a partial flow associated branch nozzle going down, each of which is associated with at least one spray nozzle for spraying a cleaning liquid and each projecting into at least one associated, upwardly open pan, the open lower ends of the branch pipe each associated with a flow deflection effecting valve body is, wherein the troughs each have a penetrated by the branch pipe intermediate bottom, which as a gas and liquid-permeable storage element with a plurality of distributed over its surface passages for the pending on its underside Mixture of exhaust gas and the cleaning liquid is formed and bounded by the exhaust gas cleaning liquid bath down, and wherein the rising from the cresbad exhaust gas is passed with at least one deflection on the manifold over to the
  • the branch pipe associated valve body advantageously allow a uniform Actuation of all branch pipes and at the same time cause a directional deflection from the vertical to the horizontal direction, which ensures a good distribution of the effluent from the branch pipe mixture of exhaust gas and droplets of cleaning liquid on the entire cross section of the associated tub.
  • This process takes place in an advantageous manner below the gas- and liquid-permeable, planar stowage element. A large part of the droplets loaded with impurities is already absorbed by the cleaning liquid filling present below the damming element.
  • the exhaust gas and the remainder of the droplets are in the form of a pillow, etc. on the underside of the storage element and passes through the plurality of small, distributed over the surface of the baffle passages in the form of small bubbles or beads or as eddy current in the above the baffle element intended cleaning fluid bath, which absorbs the remaining droplets.
  • the damming element and the exhaust gas that penetrates or penetrates the latter prevent the cleaning fluid bath from sinking. From the exhaust gas rising from the cleaning liquid bath, the entrained droplets are separated by changing the direction. Subsequently, the purified exhaust gas is guided past the distributor pipe or the distributor pipes and heated in this way.
  • An expedient embodiment of the parent device may consist in that the distributor tube or the distributor tubes is or are arranged in the upper region of the pressure vessel below the upwardly outgoing exhaust gas outlet. This favors the automatic heating of the purified exhaust gas flowing to the exhaust outlet.
  • valve body is adjustable relative to the lower end of the respective associated branch pipe. This allows a precise adjustment of the available flow cross-section and thus a very accurate Homogenization of the flow through all branches, so that the same treatment conditions result in the associated tubs.
  • each branch pipe is assigned a separate tub.
  • the juxtaposition of several small individual tubs also allows a good utilization of the available space and at the same time results in the case of installation of the cleaning device in a ship a large allowable inclination angle.
  • each row of transversely to the container axis juxtaposed branch piece expediently be assigned to a partitioned by intermediate walls in individual tubs tub cassette, the intermediate walls may be useful provided above the intermediate floor with overflow openings. This ensures that fluctuations in the fluid supply of a tub can be compensated by the overflow of the adjacent tub or tubs.
  • the troughs suitably have a lower fluid outlet and upper overflow edges, over which excess cleaning fluid can flow off and the impurities contained therein can be removed.
  • the liquid outlet is expediently dimensioned in such a way that less liquid flows through it than meets via the assigned branch pipe, so that the upper overflow edges are always flushed over.
  • a level monitoring is hereby advantageously superfluous.
  • a further advantageous embodiment of the higher-level measures may consist in the fact that at a distance above the trays deflecting plate which is penetrated by the branch stubs, whose side edges are bounded by the adjacent container walls, lateral flow passages.
  • the rising from the tub exhaust gas is laterally through the deflector distracted and thus diverted.
  • the exhaust gas contained liquid droplets are thereby forced outward due to the centrifugal forces acting on it and can be deposited in this way.
  • it can be attached to the lateral container walls above the Umlenkschilds catch drip attached.
  • exhaust gas quality advantageously facilitates exhaust gas recirculation, ie an admixture of exhaust gas to the charge air supplied to the engine, whereby the NO x emissions can be reduced.
  • the device according to the invention can therefore be integrated into an exhaust gas recirculation device and acted upon by recirculatable exhaust gas.
  • FIG. 2 shows a cross section along the line II / II in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows the lower region of a branch pipe with an associated tank in section
  • FIG. 4 shows a functional diagram of the device according to the invention
  • FIG. 5 shows a tray arrangement, inclined relative to the horizontal, of a tray arrangement according to the invention, e.g. installed on a ship
  • FIG. 6 is a schematic representation of a two-stroke large diesel engine with exhaust gas recirculation and purification and
  • Figure 7 is a schematic representation of a two-stroke large diesel engine with a built-in exhaust line cleaning device.
  • Main field of application of the present invention are large engines, especially two-stroke large diesel engines, such as those used as marine propulsion.
  • the exhaust gas purification device on which FIGS. 1 and 2 are based consists of a barrel-shaped pressure vessel 1, which is accommodated on a support frame 1a provided with feet.
  • the pressure vessel 1 has an end face arranged exhaust inlet 2 and an outgoing upward
  • Exhaust outlet 3 and is provided at the bottom with a water outlet 4.
  • the barrel-shaped pressure vessel 1 consists of a cylindrical central part, which is closed by two frontally flanged lid.
  • the exhaust gas inlet 2 is arranged in the upper region of a frontal lid.
  • At least one, preferably a plurality of portholes 5 are provided in the region of the central part and / or the cover, via which the processes in the interior of the pressure vessel 1 can be observed from the outside.
  • an arrangement with at least one horizontal distribution pipe 7 is provided, which extends approximately over the length of the central part of the pressure vessel 1 and communicates with the exhaust gas inlet 2.
  • several, here three parallel juxtaposed distribution pipes 7 are provided which via a connected to the exhaust inlet 2, provided with a corresponding number of connecting piece distributor piece 8 with the exhaust inlet 2 are connected.
  • From each manifold 7 go several, distributed over its length, vertical branch pipe 9 from below, each receiving a partial flow of the associated distribution pipe 7 exhaust gas flow rate.
  • the branch nozzles 9, which descend from the three distributor tubes 7, are each arranged in the form of rows extending transversely to the container axis.
  • the branch pipe 9 are associated with spray nozzles 10, which can be acted upon with a cleaning liquid.
  • the cleaning liquid may conveniently be water, also salt water or brackish water, with or without the addition of chemicals.
  • the spray nozzles 10 are expediently designed as atomizer nozzles, which atomize the supplied cleaning liquid into very fine, small droplets, so that together with the branch pipe 9 supplied exhaust gas results in a mist or aerosol.
  • the spray nozzles 10 are arranged in the upper region of the respective associated branch pipe 9.
  • each branch pipe can be assigned a plurality of radial spray nozzles.
  • each branch pipe 9 is associated with a centrally disposed spray nozzle 10, which is attached to the lower end of a lance 11 passing through the associated distributor pipe 7.
  • the lances 11 are connected in a manner not shown here, for example via a common supply line, with a cleaning liquid source.
  • Trays 12 are placed below the branch stubs 9 into which the branch stubs 9 protrude with their lower open ends, as best seen in FIG.
  • Each branch pipe 9 is expediently associated with a separate tank 12, wherein the a series of the above-mentioned type, juxtaposed branch pipe 9 associated tubs 12, as shown in Figure 2 can be seen to be connected to a width of the interior 6 continuous cassette 13 can.
  • the open lower end of the branch pipe 9 is in each case a valve body 14th assigned, which is appropriately adjustable.
  • the adjustable valve body 14 is, as best seen in Figure 3, taken on a coaxial with the associated branch pipe 9 rod 15 which is attached at its upper end to at least one attached to the inner wall of the associated branch pipe 9 strut 16.
  • the rod 15 may be formed as a threaded rod on which the associated valve body 14 fixing nuts 17 are screwed, by means of which an adjustment of the valve body 14 is possible.
  • the top of the valve body 14 is, as can be seen further in FIG. 3, formed as a surface of revolution formed by a concave downwardly curved generatrix, so that in cross-section downwardly concave flanks are formed, which form a curved transition from the vertical direction to the horizontal direction ,
  • a deflection of the branch pipe 9 in the vertical direction flowing through the volumetric flow is effected in the horizontal direction, from the branch pipe 9 exiting distributed accordingly in the horizontal direction in the respective associated trough 12.
  • the troughs 12 are in each case through an interposed by the associated branch pipe 9 intermediate bottom 18 in a lower compartment 19, in which the associated branch pipe 9 opens with its lower, open end and in which the valve body 14 is located, and an upper compartment 20 divided.
  • 20 cleaning fluid is present both in the lower compartment 19 and in the upper compartment.
  • Each tray 12 accordingly includes a two-part through the intermediate bottom 18 cleaning liquid bath.
  • the intermediate bottom 18 is formed as a gas- and liquid-permeable, sheet-like storage element containing a plurality of distributed over its area, narrow passages between the lower compartment 19 and the upper compartment 20 and, accordingly, between the lower and upper part of the makes crampkeitsbads.
  • the stowage element forming the intermediate bottom 18 may be formed as a single-layer or multi-layer grid and / or network of a close-meshed grid or net, or wire mesh or expanded metal or as a similar permeable structural element or structural element packet arrangement, eg of metal and / or plastic foam.
  • the intermediate bottom 18 is, as Figure 3 further reveals, supported at the edge on trough-fixed support strips 21 and fixed by means of a the associated branch piece 9 comprehensive and by screws 22 thereto fixed sleeve 23 from above.
  • a suitable height spacer arrangement 21a e.g. inform of resting on the support strips 21 strips or a resting on the support strips 21 frame, etc. may be provided.
  • Distance element arrangement allows the position of the intermediate bottom 18 relative to the lower end of the associated branch pipe 9 to adjust exactly.
  • the distribution pipes 7 are acted upon with exhaust gas, which, as indicated in Fig. 4 by arrows, is distributed to the branch pipe 9.
  • the spray nozzles 10 are supplied with cleaning liquid, expediently in the form of water, which is finely atomized, so that very fine droplets are formed and in the branch pipe 9 a mist or aerosol is formed.
  • the solid contained in the exhaust gas Contaminants that form condensation nuclei, by the droplets of the cleaning liquid, here the water droplets, detected and carried by them.
  • the leachable gases contained in the exhaust gas are washed out of the water droplets and carried by them.
  • the exhaust gas with the rest of the water droplets are in the form of a pad 25 on the underside of the baffle formed by the intermediate bottom 18 and pass through the fine passages of the baffle in the upper compartment 20, wherein the still passing water droplets are absorbed by the existing cleaning liquid there and the exhaust gas bubbles upwards in the form of fine bubbles or beads 26, the residual impurities remaining in the exhaust gas being captured by the cleaning liquid and passing into it.
  • the liquid filling of the tubs 12 receives in the form of sprayed from the spray nozzles 10 cleaning liquid constant supply
  • the tubs 12 are accordingly provided with a bottom-side drain opening 27, which is expediently arranged at the lowest point of the inclined tank bottom.
  • the drain opening 27 is dimensioned so that can run over this less cleaning fluid replenishment comes.
  • the from the tubs 12 down effluent or overflowing over the overflow edges 28 cleaning liquid is collected in the lower region of the interior 6 of the pressure vessel 1 and flows through the downwardly outgoing outlet 4 from.
  • the rising in the upper compartment 20 rotates considerably and, as indicated in Figure 4 by arrows, from the makes crampkeitsbad upwardly exiting, three-stage purified exhaust gas is deflected above the troughs 12 to cause one.
  • a deflector plate 29 penetrated by the branching stubs 9 with a degree of freedom of movement is arranged whose side edges form gap-shaped, lateral flow passages 30 with the adjacent side walls of the pressure vessel 1.
  • the rising from the trays 12 exhaust gas is accordingly guided along the underside of the deflector 29 approximately horizontally radially outward and deflected there.
  • the deflector shield 29 is expediently located at the middle height of the barrel-shaped pressure vessel 1, where the largest clear width is present, so that the exhaust gas is guided back in through the wall of the pressure vessel 1 after the said lateral flow passages 30, which causes the deflecting effect even stronger. Due to the deflection water droplets carried by the exhaust are thrown radially outward and run along the wall of the pressure vessel 1 downwards. In order to ensure that no water droplets can be entrained up to the exhaust outlet 3, drip catch strips 31 projecting inwards from the wall inside of the pressure vessel 1 are provided above the flow passages 30. These are expediently inclined downwards.
  • the exhaust gas passing through the flow passages 30 flows close to the wall to the distribution pipes 7 to the exhaust gas outlet 3.
  • Liquid level in the associated tub 12 is, as is clearly apparent from Figure 5.
  • the cassettes arranged one behind the other in the direction of the container axis may expediently be spaced apart from one another.
  • the intermediate walls 32 are expediently provided in the region between the upper side of the intermediate bottom 18 and its upper edge with overflow openings 33, via which a fluid exchange between adjacent trays can take place. This ensures that, regardless of the supply of liquid in all juxtaposed trays in about the same liquid level is achieved.
  • the position of the overflow openings 33 is chosen so that even in the case of the greatest inclination acting as a damming intermediate shelf 18 is covered over the entire surface with cleaning fluid and accordingly also the open lower end of the branch pipe 9 is flooded over the entire surface, as Figure 5 shows clearly.
  • the cassettes 13 are, as Figure 2 further shows, provided with lateral support strips 34, which are provided on the container side support bars 35 can be placed.
  • the support strips 34 and / or the support strips 35 may be arranged to be adjustable in height, so that the immersion depth of the branch pipe 9 is also adjustable.
  • Figures 6 and 7 show application examples of the above-described multi-stage exhaust gas purification device.
  • a preferred application is the purification of exhaust gas used for exhaust gas recirculation, ie of exhaust gas added to reduce the NO x and / or SO x emission of an engine, the fresh charge air supplied to this engine.
  • exhaust gas used for exhaust gas recirculation ie of exhaust gas added to reduce the NO x and / or SO x emission of an engine, the fresh charge air supplied to this engine.
  • an indicated in the form of a cylinder large engine in the form of a two-stroke large diesel engine 36 is shown.
  • the outgoing from the working space of the cylinder, controllable by an exhaust valve outlet 37 opens into a cylinder over all exhaust manifold 38.
  • inlet slots 39 are provided, through which the working space with lowered piston charge air is supplied.
  • the engine is associated with an exhaust gas turbocharger 40, the turbine is operated with exhaust gas and the compressor supplies the pre-compressed charge air. Accordingly, the turbine of the exhaust gas turbocharger 40 is connected via an exhaust pipe 41 with the exhaust manifold 38. From the output of the compressor, a charge air line 42 leads to the inlet slots 39. The charge air is admixed with exhaust gas.
  • the exhaust gas cleaning device indicated by the pressure vessel 1 is integrated to purify the exhaust gas.
  • only the part of the exhaust gas is cleaned, which is used for recirculation.
  • each internal combustion engine is assigned in each case a single, own device according to the invention for exhaust gas purification. It would also be conceivable to assign a common device for exhaust gas purification according to the invention to an arrangement of several internal combustion engines. It would also be conceivable for an internal combustion engine to assign several devices according to the invention for exhaust gas purification. Another possibility is to deviate from the embodiments according to FIGS. 6 and 7 only to use the purified exhaust gas for exhaust gas recirculation and to blow out the remaining part as an exhaust gas. This applies to both on-board and stationary installations.

Abstract

The invention proposes a method and a device for the cleaning of engine exhaust gas. Here, good results are obtained in that the exhaust gas which is to be cleaned is firstly placed in contact with droplets, which are finely vaporized by means of spray nozzles (10), of a cleaning liquid, in that the volume flow of exhaust gas and injected cleaning liquid which is formed in this way is subsequently introduced into the lower compartment (19), which is provided with cleaning liquid, of a trough which is divided by an intermediate base (18) which is formed as a retarding element which is gas- and liquid-permeable, and from here, said volume flow is bubbled through cleaning liquid which is likewise provided in the upper compartment (20) of the trough (12), and in that the exhaust gas which rises out of the cleaning liquid provided in the upper compartment (20) is freed, by means of a change in direction, from any entrained droplets of cleaning liquid, and is preferably subsequently heated. The solid impurities which are entrained by the exhaust gas and the gases which can be washed out are collected by the droplets of the injected cleaning liquid, which droplets are subsequently absorbed by the cleaning liquid which is contained in the compartments (19, 20) of the trough (12).

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Abgas Process and apparatus for purifying exhaust gas
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Abgas für wenigstens einen Großmotor, insbesondere Zweitakt-Großdieselmotor.The invention relates to a method and a device for purifying exhaust gas for at least one large engine, in particular two-stroke large diesel engine.
Aus der EP 1 230 969 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Abgas bei einem Fahrzeugmotor bekannt. Dabei wird das zu reinigende Abgas mittels eines gelochten Rohrs ohne Vorbehandlung in ein Ölbad eingeleitet, oberhalb dessen eine perforierte Abdeckung als Spritzschutz angeordnet ist. Das aus dem Öl aufsteigende Abgas wird anschließend gefiltert, durch Ölabscheidung dehydriert und anschließend nochmals mehrmals gefiltert. Hierbei ergeben sich im Ölbad vergleichsweise große Gasblasen, die nur an ihrer Oberfläche mit dem öl in Kontakt kommen. Das Ölbad hat hier daher nur einen geringen Reinigungseffekt. Es besteht daher die Gefahr, dass das aus dem Ölbad aufsteigende Abgas noch viele seiner ursprünglichen Verunreinigungen enthält. Dies ist offenbar auch der Grund für die Vielzahl der dem Ölbad nachgeordneten Filterstufen. Die bekannte Lösung erweist sich demnach als nicht einfach und zuverlässig genug.From EP 1 230 969 A1 a method and a device for purifying exhaust gas in a vehicle engine are known. In this case, the exhaust gas to be cleaned is introduced by means of a perforated tube without pretreatment in an oil bath, above which a perforated cover is arranged as a splash guard. The rising from the oil exhaust gas is then filtered, dehydrated by oil separation and then filtered again several times. This results in the oil bath comparatively large gas bubbles, which come into contact only on their surface with the oil. The oil bath has therefore only a small cleaning effect. There is therefore a risk that the exhaust gas rising from the oil bath still contains many of its original impurities. This is apparently also the reason for the large number of filter stages downstream of the oil bath. The known solution thus proves to be not easy and reliable enough.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren oben genannter Art zu schaffen, das einen hohen Reinigungsgrad gewährleistet. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und die Erzielung optimaler Verfahrensergebnisse ermöglicht.On this basis, it is therefore an object of the present invention to provide a method of the aforementioned type, which ensures a high degree of purification. A further object of the present invention is to provide an apparatus for carrying out the method according to the invention, which is simple in construction and enables the achievement of optimum process results.
Die auf das Verfahren sich beziehende Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object relating to the method is solved by the features of claim 1.
Hierdurch kommt ein Verfahren zur Reinigung von Abgas bei einem Großmotor, insbesondere Zweitakt-Großdieselmotor, in Vorschlag, wobei das zu reinigende Abgas zunächst eine Sprühzone durchströmt und dort mit einer Reinigungsflüssigkeit kontaktiert wird, wobei dann der die Sprühbehandlungszone verlassende Volumenstrom aus Abgas und eingesprühter Reinigungsflüssigkeit durch ein Reinigungsflüssigkeitsbad hindurchgeschickt wird wobei das aus der Reinigungsflüssig aufsteigende Abgas durch Bewerkstelligung einer RichtungsänderungThis provides a method of purifying exhaust gas in a large engine, in particular, two-stroke large diesel engine, in proposal, wherein the exhaust gas to be cleaned first flows through a spray zone and contacted there with a cleaning liquid, in which case the spray treatment zone leaving the volume flow of exhaust gas and sprayed cleaning liquid is passed through a cleaning liquid bath wherein the rising from the cleaning liquid exhaust gas Making a change of direction
Die feinen Tröpfchen der in die Sprühzone eingesprühten und zerstäubten Reinigungsflüssigkeit erfassen und binden die im Abgas enthaltenen, festen Partikel und die aus dem Abgas auswaschbaren Gase. Beim anschließenden Durchgang durch absorbiert, wobei die aufgenommenen Partikel und ausgewaschenen Gase an die Reinigungsflüssigkeit übergeben und von dieser abgeführt werden. Hierzu erhält das die Reinigungsflüssigkeit aufnehmende Behältnis permanenten Flüssigkeitsnachschub aus der Sprühzone, so dass sich eine permanente Erneuerung des Inhalts des Behältnisses und eine zuverlässige Ableitung der aufgenommenen Verunreinigungen ergibt. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen lassen daher einen hohen Reinigungsgrad erwarten.The fine droplets of cleaning liquid sprayed and atomized into the spraying zone capture and bind the solid particles contained in the exhaust gas and the gases which can be leached out of the exhaust gas. In the subsequent passage through absorbed, wherein the recorded particles and leached gases are transferred to the cleaning liquid and discharged from it. For this purpose, the container receiving the cleaning fluid receives permanent supply of liquid from the spray zone, resulting in a permanent renewal of the contents of the container and a reliable discharge of the impurities absorbed. The measures according to the invention can therefore expect a high degree of purification.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, dass die Sprühbehandlungszone verlassende aus Abgas und Tröpfchen der Reinigungsflüssigkeit in eine unterhalb eines gas- und flüssigkeitsdurchlässigen Stauelements vorgesehene Reinigungsflüssigkeit eingeleitet wird und von hier aus eine oberhalb des Stauelements vorhandene Reinigungsflüssigkeit durchsprudelt. Diese Maßnahmen führen zu einem zweistufigen Reinigungsflüssigkeitsbad, so dass sich zusammen mit der Behandlung in den Sprühbehandlungszone eine dreistufige Behandlung des Abgases mit Reinigungsflüssigkeit ergibt. Unterhalb des Stauelements werden bereits die meisten mit Verunreiniigungen beladenen Tröpfchen absorbiert. Im oberhalb des Stauelements sich bildenden Sprudelbad werden dem Abgas eventuell noch vorhandene restliche Verunreinigungen entzogen. Hierdurch lassen sich daher besonders gute Verfahrensergebnisse erreichen. In weiterer Fortbildung des übergeordneten Verfahrens kann als Reinigungsflüssigkeit zweckmäßig Wasser Verwendung finden. Dabei handelt es sich um ein nahezu überall kostengünstig zur Verfügung stehendes Mittel, das die im Abgas enthaltenen Festteilchen und auswaschbaren Gase zuverlässig aufnehmen kann.An advantageous embodiment of the method according to the invention can consist in that the spray treatment zone leaving exhaust gas and droplets of the cleaning liquid is introduced into a cleaning liquid provided below a gas- and liquid-permeable damming element and from there spills out a cleaning liquid present above the damming element. These measures lead to a two-stage cleaning liquid bath, so that together with the treatment in the spray treatment zone results in a three-stage treatment of the exhaust gas with cleaning liquid. Below the damming element, most droplets loaded with impurities are already absorbed. In the bubble bath forming above the damming element, possibly remaining residual impurities are removed from the exhaust gas. As a result, particularly good process results can be achieved. In a further development of the parent method may find useful as cleaning liquid water. It is an almost everywhere available cost-effective means that can reliably absorb the solid particles and leachable gases contained in the exhaust gas.
Die auf die Vorrichtung sich beziehende Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 8 gelöst.The object relating to the device is solved by the features of claim 8.
Hierdurch kommt eine Vorrichtung zum Reinigen von Abgas bei einem Großmotor, insbesondere Zweitakt-Großdieselmotor in Vorschlag, die einen Druckbehälter besitzt, der einen Abgaseingang und einen Abgasausgang aufweist und mit wenigstens einem mit dem Abgaseingang kommunizierenden Verteilerrohr versehen ist, von dem eine Anordnung mit einem oder mehreren, jeweils einem Teilstrom zugeordneten Abzweigstutzen nach unten abgeht, denen jeweils wenigstens eine Sprühdüse zum Einsprühen einer Reinigungsflüssigkeit zugeordnet ist und die jeweils in wenigstens eine zugeordnete, nach oben offene Wanne hineinragen, wobei den offenen unteren Enden der Abzweigstutzen jeweils ein eine Strömungsumlenkung bewirkender Ventilkörper zugeordnet ist, wobei die Wannen jeweils einen von den Abzweigstutzen durchgriffenen Zwischenboden aufweisen, der als gas- und flüssigkeitsdurchlässiges Stauelement mit einer Vielzahl von über seine Fläche verteilten Passagen für das an seiner Unterseite anstehende Gemisch aus Abgas und der Reinigungsflüssigkeit ausgebildet ist und ein vom Abgas durchsprudeltes Reinigungsflüssigkeitsbad nach unten begrenzt, und wobei das aus dem Reinigungsflüssigkeitsbad aufsteigende Abgas mit wenigstens einer Umlenkung am Verteilerrohr vorbei zum Abgasausgang geführt wird.Thereby comes a device for purifying exhaust gas in a large engine, in particular two-stroke large diesel engine in proposal, which has a pressure vessel which has an exhaust gas inlet and an exhaust outlet and is provided with at least one communicating with the exhaust gas inlet manifold from which an arrangement with one or a plurality of, in each case a partial flow associated branch nozzle going down, each of which is associated with at least one spray nozzle for spraying a cleaning liquid and each projecting into at least one associated, upwardly open pan, the open lower ends of the branch pipe each associated with a flow deflection effecting valve body is, wherein the troughs each have a penetrated by the branch pipe intermediate bottom, which as a gas and liquid-permeable storage element with a plurality of distributed over its surface passages for the pending on its underside Mixture of exhaust gas and the cleaning liquid is formed and bounded by the exhaust gas cleaning liquid bath down, and wherein the rising from the Reinigungsflüssigkeitsbad exhaust gas is passed with at least one deflection on the manifold over to the exhaust outlet.
Mit Hilfe der Abzweigstutzen wird der einem Verteilerrohr zugeordnete Gesamtvolumenstrom in mehrere kleine Teilströme aufgeteilt, was einen intensiven Kontakt des Abgases mit der in die Abzweigstutzen eingesprühten und zerstäubten Reinigungsflüssigkeit ermöglicht. Die den Abzweigstutzen zugeordneten Ventilkörper ermöglichen in vorteilhafter Weise eine gleichmäßige Beaufschlagung aller Abzweigstutzen und bewirken gleichzeitig eine Richtungsumlenkung von der vertikalen in die horizontale Richtung , was eine gute Verteilung des aus den Abzweigstutzen ausströmenden Gemisches aus Abgas und Tröpfchen der Reinigungsflüssigkeit auf den ganzen Querschnitt der zugeordneten Wanne gewährleistet. Dieser Vorgang findet in vorteilhafter Weise unterhalb des gas- und flüssigkeitsdurchlässigen, flächenhaften Stauelements statt. Ein großer Teil der mit Verunreinigungen beladenen Tröpfchen wird dabei bereits von der unterhalb des Stauelements vorhandenen Reinigungsflüssigkeitsfüllung absorbiert. Das Abgas und der Rest der Tröpfchen steht in Form eines Kissens etc. an der Unterseite des Stauelements an und gelangt über die Vielzahl der kleinen, über die Fläche des Stauelements verteilten Passagen in Form kleiner Bläschen bzw. Perlen oder als Wirbelstrom in das oberhalb des Stauelements vorgesehene Reinigungsflüssigkeitsbad, das die restlichen Tröpfchen absorbiert. Das Stauelement und das an diesem anstehende bzw. dieses durchdringende Abgas verhindern ein Absinken des Reinigungsflüssigkeitsbads. Aus dem aus dem Reinigungsflüssigkeitsbad aufsteigenden Abgas werden durch Richtungsänderung die mitgerissenen Tröpfchen abgeschieden. Anschließend wird das gereinigte Abgas am Verteilerrohr bzw. den Verteilerrohren vorbeigeführt und auf diese Weise erwärmt. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen somit ersichtlich eine zuverlässige Reinigung des Abgases, wobei die in Kauf zu nehmenden Energieverluste vergleichsweise gering sind.With the help of the branch pipe of a manifold associated total volume flow is divided into several small streams, allowing intensive contact of the exhaust gas sprayed with the sprayed into the branch pipe and atomized cleaning liquid. The branch pipe associated valve body advantageously allow a uniform Actuation of all branch pipes and at the same time cause a directional deflection from the vertical to the horizontal direction, which ensures a good distribution of the effluent from the branch pipe mixture of exhaust gas and droplets of cleaning liquid on the entire cross section of the associated tub. This process takes place in an advantageous manner below the gas- and liquid-permeable, planar stowage element. A large part of the droplets loaded with impurities is already absorbed by the cleaning liquid filling present below the damming element. The exhaust gas and the remainder of the droplets are in the form of a pillow, etc. on the underside of the storage element and passes through the plurality of small, distributed over the surface of the baffle passages in the form of small bubbles or beads or as eddy current in the above the baffle element intended cleaning fluid bath, which absorbs the remaining droplets. The damming element and the exhaust gas that penetrates or penetrates the latter prevent the cleaning fluid bath from sinking. From the exhaust gas rising from the cleaning liquid bath, the entrained droplets are separated by changing the direction. Subsequently, the purified exhaust gas is guided past the distributor pipe or the distributor pipes and heated in this way. The measures according to the invention thus clearly enable a reliable cleaning of the exhaust gas, whereby the energy losses to be accepted are comparatively small.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der übergeordneten Vorrichtung kann darin bestehen, dass das Verteilerrohr bzw. die Verteilerrohre im oberen Bereich des Druckbehälters unterhalb des nach oben abgehenden Abgasausgangs angeordnet ist bzw. sind. Dies begünstigt die automatische Erwärmung des zum Abgasauslass strömenden, gereinigten Abgases.An expedient embodiment of the parent device may consist in that the distributor tube or the distributor tubes is or are arranged in the upper region of the pressure vessel below the upwardly outgoing exhaust gas outlet. This favors the automatic heating of the purified exhaust gas flowing to the exhaust outlet.
Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, dass der Ventilkörper gegenüber dem unteren Ende des jeweils zugeordneten Abzweigstutzens einstellbar ist. Dies ermöglicht eine genaue Einstellung des zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitts und damit eine sehr genaue Vergleichmäßigung des Volumenstroms durch alle Abzweigstutzen, so dass sich in den zugeordneten Wannen gleiche Behandlungsverhältnisse ergeben.A further advantageous measure may be that the valve body is adjustable relative to the lower end of the respective associated branch pipe. This allows a precise adjustment of the available flow cross-section and thus a very accurate Homogenization of the flow through all branches, so that the same treatment conditions result in the associated tubs.
Zweckmäßig ist jedem Abzweigstutzen eine eigene Wanne zugeordnet. Dies führt in vorteilhafter Weise zu einer Vielzahl kleinerer Einzelwannen, in denen eine sehr gleichmäßige Verteilung des aus dem jeweils zugeordneten Abzweigstutzen austretenden Gemisches aus Abgas und Reinigungsflüssigkeitströpfchen erzielbar ist. Die Nebeneinanderanordnung mehrerer kleiner Einzelwannen ermöglicht zudem eine gute Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums und ergibt gleichzeitig im Falle eines Einbaus der Reinigungsvorrichtung in ein Schiff einen großen zulässigen Neigungswinkel.Appropriately, each branch pipe is assigned a separate tub. This leads advantageously to a large number of smaller individual tubs, in which a very uniform distribution of the mixture of exhaust gas and cleaning liquid droplets emerging from the respectively assigned branch pipe can be achieved. The juxtaposition of several small individual tubs also allows a good utilization of the available space and at the same time results in the case of installation of the cleaning device in a ship a large allowable inclination angle.
In Fortbildung des vorstehenden Gedankens können zweckmäßig jeder Reihe von quer zur Behälterachse nebeneinander angeordneten Abzweigstutzen eine durch Zwischenwände in einzelne Wannen unterteilte Wannenkassette zugeordnet sein, wobei die Zwischenwände zweckmäßig oberhalb des Zwischenbodens mit Überströmöffnungen versehen sein können. Hierdurch wird sichergestellt, dass Schwankungen beim Flüssigkeitsnachschub einer Wanne durch den Überlauf der benachbarten Wanne bzw. Wannen ausgeglichen werden kann.In further development of the above idea, each row of transversely to the container axis juxtaposed branch piece expediently be assigned to a partitioned by intermediate walls in individual tubs tub cassette, the intermediate walls may be useful provided above the intermediate floor with overflow openings. This ensures that fluctuations in the fluid supply of a tub can be compensated by the overflow of the adjacent tub or tubs.
Die Wannen besitzen zweckmäßig einen unterern Flüssigkeitsauslass und obere Überlaufkanten, über die überschüssige Reinigungsflüssigkeit abfließen und die hierin aufgenommenen Verunreinigungen abgeführt werden können. Der Flüssigkeitsauslass ist zweckmäßig so dimensioniert, dass über diesen weniger Flüssigkeit abfließt, als über den zugeordneten Abzweigstutzen nachkommt, so dass die oberen Überlaufkanten stets überspült werden. Eine Niveauüberwachung ist hierbei in vorteilhafter Weise überflüssig.The troughs suitably have a lower fluid outlet and upper overflow edges, over which excess cleaning fluid can flow off and the impurities contained therein can be removed. The liquid outlet is expediently dimensioned in such a way that less liquid flows through it than meets via the assigned branch pipe, so that the upper overflow edges are always flushed over. A level monitoring is hereby advantageously superfluous.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der übergeordneten Maßnahmen kann darin bestehen, dass mit Abstand oberhalb der Wannen ein von den Abzweigstutzen durchgriffenes Umlenkschild angeordnet ist, dessen Seitenkanten mit den benachbarten Behälterwänden seitliche Strömungspassagen begrenzt. Das aus den Wannen aufsteigende Abgas wird durch das Umlenkschild seitlich abgelenkt und damit umgelenkt. Im Abgas enthaltene Flüssigkeitströpfchen werden dabei aufgrund der hieran angreifenden Zentrifugalkräfte nach außen gedrängt und können auf diese Weise abgeschieden werden. Zweckmäßig können dabei an den seitlichen Behälterwänden oberhalb des Umlenkschilds Tropfenfang leisten angebracht sein.A further advantageous embodiment of the higher-level measures may consist in the fact that at a distance above the trays deflecting plate which is penetrated by the branch stubs, whose side edges are bounded by the adjacent container walls, lateral flow passages. The rising from the tub exhaust gas is laterally through the deflector distracted and thus diverted. In the exhaust gas contained liquid droplets are thereby forced outward due to the centrifugal forces acting on it and can be deposited in this way. Appropriately, it can be attached to the lateral container walls above the Umlenkschilds catch drip attached.
Die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahmen erzielbare Abgasqualität erleichtert in vorteilhafter Weise eine Abgasrezirkulation, d.h. eine Beimischung von Abgas zu der dem Motor zugeführten Ladeluft, wodurch der NOx-Ausstoß reduziert werden kann. Zweckmäßig kann die erfindungsgemäße Vorrichtung daher in eine Abgasrezirkuliereinrichtung integriert und mit rezirkulierbarem Abgas beaufschlagt werden.The achievable with the aid of the measures of the invention exhaust gas quality advantageously facilitates exhaust gas recirculation, ie an admixture of exhaust gas to the charge air supplied to the engine, whereby the NO x emissions can be reduced. Suitably, the device according to the invention can therefore be integrated into an exhaust gas recirculation device and acted upon by recirculatable exhaust gas.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.Further advantageous embodiments and expedient developments of the parent measures are specified in the remaining subclaims and from the following description of the example with reference to the drawing closer.
In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:In the drawing described below:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Abgas-1 shows a longitudinal section through an exhaust gas according to the invention
Reinigungsvorrichtung,Cleaning device
Figur 2 einen Querschnitt entlang der Linie ll/ll in Figur 1 ,FIG. 2 shows a cross section along the line II / II in FIG. 1,
Figur 3 den unteren Bereich eines Abzweigstutzens mit zugeordneter Wanne im Schnitt,FIG. 3 shows the lower region of a branch pipe with an associated tank in section;
Figur 4 ein Funktionsschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung,FIG. 4 shows a functional diagram of the device according to the invention,
Figur 5 eine gegenüber der Horizontalen geneigte Wannenanordnung einer erfindungsgemäßen, z.B. auf einem Schiff installiertenFIG. 5 shows a tray arrangement, inclined relative to the horizontal, of a tray arrangement according to the invention, e.g. installed on a ship
Reinigungsvorrichtung, Figur 6 eine schematische Darstellung eines Zweitakt-Großdieselmotors mit Abgasrezirkulation und -reinigung undCleaning device Figure 6 is a schematic representation of a two-stroke large diesel engine with exhaust gas recirculation and purification and
Figur 7 eine schematische Darstellung eines Zweitakt-Großdieselmotors mit einer in die Auspuffleitung eingebauten Reinigungsvorrichtung.Figure 7 is a schematic representation of a two-stroke large diesel engine with a built-in exhaust line cleaning device.
Hauptanwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung sind Großmotoren, insbesondere Zweitakt-Großdieselmotoren, wie sie beispielsweise als Schiffsantriebe Verwendung finden.Main field of application of the present invention are large engines, especially two-stroke large diesel engines, such as those used as marine propulsion.
Die den Figuren 1 und 2 zugrunde liegende Abgasreinigungsvorrichtung besteht aus einem faßförmigen Druckbehälter 1 , der auf einem mit Standfüßen versehenen Traggestell 1a aufgenommen ist. Der Druckbehälter 1 besitzt einen stirnseitig angeordneten Abgaseingang 2 und einen nach oben abgehendenThe exhaust gas purification device on which FIGS. 1 and 2 are based consists of a barrel-shaped pressure vessel 1, which is accommodated on a support frame 1a provided with feet. The pressure vessel 1 has an end face arranged exhaust inlet 2 and an outgoing upward
Abgasausgang 3 und ist an der Unterseite mit einem Wasserauslass 4 versehen.Exhaust outlet 3 and is provided at the bottom with a water outlet 4.
Der faßförmige Druckbehälter 1 besteht aus einem zylindrischen Mittelteil, das durch zwei stirnseitig angeflanschte Deckel verschlossen ist. Der Abgaseingang 2 ist im oberen Bereich eines stirnseitigen Deckels angeordnet. Der AbgasausgangThe barrel-shaped pressure vessel 1 consists of a cylindrical central part, which is closed by two frontally flanged lid. The exhaust gas inlet 2 is arranged in the upper region of a frontal lid. The exhaust outlet
3 befindet sich etwa in der Mitte des Scheitelbereichs des zylindrischen Mittelteils.3 is located approximately in the middle of the apex portion of the cylindrical central portion.
Zweckmäßig sind im Bereich des Mittelteils und/oder der Deckel wenigstens ein, vorzugsweise mehrere Bullaugen 5 vorgesehen, über welche die Vorgänge im Inneren des Druckbehälters 1 von außen beobachtet werden können.Appropriately, at least one, preferably a plurality of portholes 5 are provided in the region of the central part and / or the cover, via which the processes in the interior of the pressure vessel 1 can be observed from the outside.
Im oberen Bereich des Innenraums 6 des Druckbehälters 1 ist eine Anordnung mit wenigstens einem horizontalen Verteilerrohr 7 vorgesehen, das sich etwa über die Länge des Mittelteils des Druckbehälters 1 erstreckt und mit dem Abgaseingang 2 kommuniziert. Im dargestellten Beispiel sind, wie am besten aus Figur 2 erkennbar ist, mehrere, hier drei parallel nebeneinander angeordnete Verteilerrohre 7 vorgesehen, die über ein an den Abgaseinlass 2 angeschlossenes, mit einer entsprechenden Anzahl von Anschlussstutzen versehenes Verteilerstück 8 mit dem Abgaseingang 2 verbunden sind. Von jedem Verteilerrohr 7 gehen mehrere, über seine Länge verteilte, vertikale Abzweigstutzen 9 nach unten ab, die jeweils einen Teilstrom des dem zugehörigen Verteilerrohr 7 zugeführten Abgas- Volumenstroms aufnehmen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind, wie Figur 2 anschaulich erkennen lässt, die von den drei Verteilerrohren 7 nach unten abgehenden Abzweigstutzen 9 jeweils in Form von quer zur Behälterachse sich erstreckender Reihen angeordnet.In the upper region of the interior 6 of the pressure vessel 1, an arrangement with at least one horizontal distribution pipe 7 is provided, which extends approximately over the length of the central part of the pressure vessel 1 and communicates with the exhaust gas inlet 2. In the illustrated example, as best seen in Figure 2, several, here three parallel juxtaposed distribution pipes 7 are provided which via a connected to the exhaust inlet 2, provided with a corresponding number of connecting piece distributor piece 8 with the exhaust inlet 2 are connected. From each manifold 7 go several, distributed over its length, vertical branch pipe 9 from below, each receiving a partial flow of the associated distribution pipe 7 exhaust gas flow rate. In the illustrated embodiment, as can be seen graphically in FIG. 2, the branch nozzles 9, which descend from the three distributor tubes 7, are each arranged in the form of rows extending transversely to the container axis.
Den Abzweigstutzen 9 sind Sprühdüsen 10 zugeordnet, die mit einer Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar sind. Bei der Reinigungsflüssigkeit kann es sich zweckmäßig um Wasser, auch Salzwasser oder Brakwasser, mit oder ohne Zusatz von Chemikalien handeln. Die Sprühdüsen 10 sind dabei zweckmäßig als Zerstäuberdüsen ausgebildet, die die zugeführte Reinigungsflüssigkeit in sehr feine, kleine Tröpfchen zerstäuben, so dass sich zusammen mit dem den Abzweigstutzen 9 zugeführten Abgas ein Nebel bzw. Aerosol ergibt. Die Sprühdüsen 10 sind im oberen Bereich des jeweils zugeordneten Abzweigstutzens 9 angeordnet. Dabei können jedem Abzweigstutzen mehrere radiale Sprühdüsen zugeordnet sein. Im dargestellten Beispiel ist jedem Abzweigstutzen 9 eine mittig angeordnete Sprühdüse 10 zugeordnet, die am unteren Ende einer das zugeordnete Verteilerrohr 7 durchsetzenden Lanze 11 angebracht ist. Die Lanzen 11 sind in einer hier nicht näher dargestellten Weise, beispielsweise über eine gemeinsame Versorgungsleitung, mit einer Reinigungsflüssigkeits-Quelle verbunden.The branch pipe 9 are associated with spray nozzles 10, which can be acted upon with a cleaning liquid. The cleaning liquid may conveniently be water, also salt water or brackish water, with or without the addition of chemicals. The spray nozzles 10 are expediently designed as atomizer nozzles, which atomize the supplied cleaning liquid into very fine, small droplets, so that together with the branch pipe 9 supplied exhaust gas results in a mist or aerosol. The spray nozzles 10 are arranged in the upper region of the respective associated branch pipe 9. In this case, each branch pipe can be assigned a plurality of radial spray nozzles. In the example shown, each branch pipe 9 is associated with a centrally disposed spray nozzle 10, which is attached to the lower end of a lance 11 passing through the associated distributor pipe 7. The lances 11 are connected in a manner not shown here, for example via a common supply line, with a cleaning liquid source.
Unterhalb der Abzweigstutzen 9 sind Wannen 12 platziert, in welche die Abzweigstutzen 9 mit ihren unteren offenen Enden hineinragen, wie am besten aus Figur 2 ersichtlich ist. Jedem Abzweigstutzen 9 ist dabei zweckmäßig eine eigene Wanne 12 zugeordnet, wobei die den eine Reihe oben genannter Art bildenden, nebeneinander angeordneten Abzweigstutzen 9 zugeordneten Wannen 12, wie aus Figur 2 ersichtlich ist, zu einer über die Breite des Innenraums 6 durchgehenden Kassette 13 verbunden sein können.Trays 12 are placed below the branch stubs 9 into which the branch stubs 9 protrude with their lower open ends, as best seen in FIG. Each branch pipe 9 is expediently associated with a separate tank 12, wherein the a series of the above-mentioned type, juxtaposed branch pipe 9 associated tubs 12, as shown in Figure 2 can be seen to be connected to a width of the interior 6 continuous cassette 13 can.
Dem offenen unteren Ende der Abzweigstutzen 9 ist jeweils ein Ventilkörper 14 zugeordnet, der zweckmäßig einstellbar ist. Hiermit lässt sich der lichte Abstand zwischen dem Ventilkörper 14 und dem unteren Ende des zugeordneten Abzweigstutzens 9 und damit der zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt einstellen. Die Einstellung erfolgt zweckmäßig so, dass der Abgas- Volumendurchsatz durch alle Abzweigstutzen 9 gleich ist. Der einstellbare Ventilkörper 14 ist, wie am besten aus Figur 3 erkennbar ist, auf einer zum zugeordneten Abzweigstutzen 9 koaxialen Stange 15 aufgenommen, die mit ihrem oberen Ende an wenigstens einer an der Innenwand des zugeordneten Abzweigstutzens 9 angebrachten Strebe 16 befestigt ist. Selbstverständlich können auch mehrere in der Höhe und/oder umfangsseitig gegeneinander versetzte Streben vorgesehen sein. Die Stange 15 kann als Gewindestange ausgebildet sein, auf der den zugeordneten Ventilkörper 14 fixierende Muttern 17 aufschraubbar sind, mittels derer eine Einstellung des Ventilkörpers 14 möglich ist.The open lower end of the branch pipe 9 is in each case a valve body 14th assigned, which is appropriately adjustable. Hereby, the clear distance between the valve body 14 and the lower end of the associated branch pipe 9 and thus the available flow cross-section can be adjusted. The adjustment is expediently carried out so that the exhaust volume throughput through all branches 9 is the same. The adjustable valve body 14 is, as best seen in Figure 3, taken on a coaxial with the associated branch pipe 9 rod 15 which is attached at its upper end to at least one attached to the inner wall of the associated branch pipe 9 strut 16. Of course, several in height and / or circumferentially offset from each other struts may be provided. The rod 15 may be formed as a threaded rod on which the associated valve body 14 fixing nuts 17 are screwed, by means of which an adjustment of the valve body 14 is possible.
Die Oberseite des Ventilkörpers 14 ist, wie Figur 3 weiter erkennen lässt, als von einer konkav nach unten gebogenen Erzeugenden gebildete Rotationsfläche ausgebildet, so dass sich im Querschnitt nach unten konkave Flanken ergeben, die einen gebogenen Übergang von der vertikalen Richtung in die horizontale Richtung bilden. Mit Hilfe dieser konoiden Gestaltung der Ventilkörper 14 wird eine Umlenkung des die Abzweigstutzen 9 in vertikaler Richtung durchströmenden Volumenstroms in die horizontale Richtung bewirkt, aus den Abzweigstutzen 9 austretende verteilt sich dementsprechend in horizontaler Richtung in der jeweils zugeordneten Wanne 12. Die an den massebehafteten Tröpfchen, die bei der vom Ventilkörper 14 bewirkten Umlenkung in radialer Richtung beschleunigt werden, angreifenden, einer Richtungsänderung entgegenwirkenden Trägheitskräfte führen hierbei bereits zu einer Abscheidung von Tröpfchen aus dem umgelenkten ström. Dies betrifft insbesondere die schwereren Tröpfchen. Die separierten Tröpfchen werden praktisch von der umgebenden Reinigungsflüssigkeit in der Wanne 12 absorbiert.The top of the valve body 14 is, as can be seen further in FIG. 3, formed as a surface of revolution formed by a concave downwardly curved generatrix, so that in cross-section downwardly concave flanks are formed, which form a curved transition from the vertical direction to the horizontal direction , With the help of this conical design of the valve body 14, a deflection of the branch pipe 9 in the vertical direction flowing through the volumetric flow is effected in the horizontal direction, from the branch pipe 9 exiting distributed accordingly in the horizontal direction in the respective associated trough 12. The on the mass-afflicted droplets, which are accelerated in the radial direction caused by the valve body 14 deflecting attacking, a change in direction counteracting inertial forces in this case already lead to a separation of droplets from the deflected Ström. This concerns in particular the heavier droplets. The separated droplets are virtually absorbed by the surrounding cleaning liquid in the tub 12.
Die Wannen 12 sind jeweils durch einen vom zugeordneten Abzweigstutzen 9 durchgriffenen Zwischenboden 18 in ein unteres Abteil 19, in welches der zugeordnete Abzweigstutzen 9 mit seinem unteren, offenen Ende einmündet und in welchem der Ventilkörper 14 sich befindet, und ein oberes Abteil 20 unterteilt. Im Betrieb ist sowohl im unteren Abteil 19 als auch im oberen Abteil 20 Reinigungsflüssigkeit vorhanden. Jede Wanne 12 enthält dementsprechend ein durch den Zwischenboden 18 zweigeteiltes Reinigungsflüssigkeitsbad. Der Zwischenboden 18 ist als gas- und flüssigkeitsdurchlässiges, flächenhaftes Stauelement ausgebildet, das eine Vielzahl von über seine Fläche verteilten, engen Passagen zwischen dem unteren Abteil 19 und dem oberen Abteil 20 und dementsprechend zwischen dem unteren und oberen Teil des Reinigungsflüssigkeitsbads enthält. Hierzu kann das den Zwischenboden 18 bildende Stauelement als ein- oder mehrlagiges Gitter und/oder Netzwerk eines engmaschigen Gitters oder Netzes, oder Drahtgewebes oder Streckmetalls oder als ähnliches durchlässiges Strukturelement bzw. Strukturelementpaketanordnung, z.B. aus Metall- und/oder Kunststoffschaum ausgebildet sein. Der Zwischenboden 18 ist, wie Figur 3 weiter erkennen lässt, randseitig auf wannenfesten Tragleisten 21 abgestützt und mittels einer den zugeordneten Abzweigstutzen 9 umfassenden und durch Schrauben 22 hieran festlegbaren Büchse 23 von oben fixiert.The troughs 12 are in each case through an interposed by the associated branch pipe 9 intermediate bottom 18 in a lower compartment 19, in which the associated branch pipe 9 opens with its lower, open end and in which the valve body 14 is located, and an upper compartment 20 divided. In operation, 20 cleaning fluid is present both in the lower compartment 19 and in the upper compartment. Each tray 12 accordingly includes a two-part through the intermediate bottom 18 cleaning liquid bath. The intermediate bottom 18 is formed as a gas- and liquid-permeable, sheet-like storage element containing a plurality of distributed over its area, narrow passages between the lower compartment 19 and the upper compartment 20 and, accordingly, between the lower and upper part of the Reinigungsflüssigkeitsbads. For this purpose, the stowage element forming the intermediate bottom 18 may be formed as a single-layer or multi-layer grid and / or network of a close-meshed grid or net, or wire mesh or expanded metal or as a similar permeable structural element or structural element packet arrangement, eg of metal and / or plastic foam. The intermediate bottom 18 is, as Figure 3 further reveals, supported at the edge on trough-fixed support strips 21 and fixed by means of a the associated branch piece 9 comprehensive and by screws 22 thereto fixed sleeve 23 from above.
Zwischen dem Zwischenboden 18 und den Stützleisten 21 kann eine eine geeignete Höhe aufweisende Distanzelementanordnung 21a, z.B. inform von auf den Stützleisten 21 aufliegenden Leisten oder eines auf den Stützleisten 21 aufliegenden Rahmens etc. vorgesehen sein. Mit Hilfe derBetween the intermediate floor 18 and the support rails 21 may be a suitable height spacer arrangement 21a, e.g. inform of resting on the support strips 21 strips or a resting on the support strips 21 frame, etc. may be provided. With the help of
Distanzelementanordnung lässt sich die Position des Zwischenbodens 18 gegenüber dem unteren Ende des zugeordneten Abzweigstutzens 9 genau justieren.Distance element arrangement allows the position of the intermediate bottom 18 relative to the lower end of the associated branch pipe 9 to adjust exactly.
Im Betrieb werden die Verteilerrohre 7 mit Abgas beaufschlagt, das, wie in Fig. 4 durch Pfeile angedeutet ist, auf die Abzweigstutzen 9 verteilt wird Gleichzeitig werden die Sprühdüsen 10 mit Reinigungsflüssigkeit, zweckmäßig in Form von Wasser beaufschlagt, das fein zerstäubt wird, so dass sehr feine Tröpfchen gebildet werden und in den Abzweigstutzen 9 ein Nebel bzw. Aerosol entsteht. In der so innerhalb der Abzweigstutzen 9 gebildeten Sprühbehandlungszone werden in einem ersten Behandlungsschritt die im Abgas enthaltenen, festen Verunreinigungen, die Kondensationskerne bilden, von den Tröpfchen der Reinigungsflüssigkeit, hier den Wassertröpfchen, erfasst und von diesen mitgeführt. Ebenso werden die im Abgas enthaltenen, auswaschbaren Gase von den Wassertröpfchen ausgewaschen und von diesen mitgeführt.In operation, the distribution pipes 7 are acted upon with exhaust gas, which, as indicated in Fig. 4 by arrows, is distributed to the branch pipe 9. At the same time the spray nozzles 10 are supplied with cleaning liquid, expediently in the form of water, which is finely atomized, so that very fine droplets are formed and in the branch pipe 9 a mist or aerosol is formed. In the spray treatment zone thus formed within the branch pipe 9 in a first treatment step, the solid contained in the exhaust gas Contaminants that form condensation nuclei, by the droplets of the cleaning liquid, here the water droplets, detected and carried by them. Likewise, the leachable gases contained in the exhaust gas are washed out of the water droplets and carried by them.
aus den Abzweigstutzen 9 austretende Abgas-Wasser-Gemisch Aerosol wird zur weiteren Behandlung in das in der zugeordneten Wanne 12 enthaltene Reinigungsflüssigkeitsbad eingeleitet. Dabei ergibt sich wie aus den Strömungspfeilen der Figur 4 ersichtlich ist, durch den Ventilkörper 14 eine Umlenkung von der vertikalen Richtung in die horizontale Richtung, wobei die im unteren Abteil 19 enthaltene Reinigungsflüssigkeit vom dem Zwischenboden 18 benachbarten Bereich verdrängt wird, wie in Figur 4 durch eine unregelmäßige Oberfläche 24 angedeutet ist. Gleichzeitig dringt ein größerer Teil der Wassertröpfchen in die im unteren Abteil 19 enthaltene Reinigungsflüssigkeit ein und wird von dieser absorbiert. Das Abgas mit dem Rest der Wassertröpfchen stehen in Form eines Kissens 25 an der Unterseite des durch den Zwischenboden 18 gebildeten Stauelements an und gelangen über die feinen Passagen des Stauelements in das obere Abteil 20, wobei die noch durchkommenden Wassertröpfchen von der dort vorhandenen Reinigungsflüssigkeit absorbiert werden und das Abgas in Form feiner Bläschen bzw. Perlen 26 nach oben sprudelt, wobei im Abgas noch enthaltene restliche Verunreinigungen von der Reinigungsflüssigkeit erfasst werden und in diese übergehen. Insgesamt ergeben sich somit mehrere Behandlungsschritte, nämlich die Behandlung in der Sprühbehandlungszone sowie im unteren und oberen Reinigungsflüssigkeitsbad.From the branch pipe 9 exiting exhaust gas-water mixture aerosol is introduced for further treatment in the cleaning liquid bath contained in the associated tub 12. As can be seen from the flow arrows of FIG. 4, a deflection from the vertical direction into the horizontal direction results through the valve body 14, the cleaning liquid contained in the lower compartment 19 being displaced from the region adjacent to the intermediate bottom 18, as in FIG an irregular surface 24 is indicated. At the same time a larger part of the water droplets penetrate into the cleaning liquid contained in the lower compartment 19 and is absorbed by the latter. The exhaust gas with the rest of the water droplets are in the form of a pad 25 on the underside of the baffle formed by the intermediate bottom 18 and pass through the fine passages of the baffle in the upper compartment 20, wherein the still passing water droplets are absorbed by the existing cleaning liquid there and the exhaust gas bubbles upwards in the form of fine bubbles or beads 26, the residual impurities remaining in the exhaust gas being captured by the cleaning liquid and passing into it. Overall, this results in several treatment steps, namely the treatment in the spray treatment zone and in the lower and upper Reinigungsflüssigkeitsbad.
Die Flüssigkeitsfüllung der Wannen 12 erhält in Form der von den Sprühdüsen 10 eingesprühten Reinigungsflüssigkeit ständigen Nachschub Die Wannen 12 sind dementsprechend mit einer bodenseitigen Ablauföffnung 27 versehen, die zweckmäßig am tiefsten Punkt des geneigten Wannenbodens angeordnet ist. Die Ablauföffnung 27 ist so dimensioniert, dass über diese weniger Reinigungsflüssigkeit ablaufen kann als Nachschub kommt. Der Überschuss läuft über die oberen Kanten der Wannen 12 ab, die dementsprechend Überlaufkanten 28 bilden, wie aus Figur 4 ersichtlich ist. Die aus den Wannen 12 nach unten abfließende bzw. über die Überlaufkanten 28 überlaufende Reinigungsflüssigkeit wird im unteren Bereich des Innenraums 6 des Druckbehälters 1 gesammelt und strömt über den nach unten abgehenden Auslass 4 ab.The liquid filling of the tubs 12 receives in the form of sprayed from the spray nozzles 10 cleaning liquid constant supply The tubs 12 are accordingly provided with a bottom-side drain opening 27, which is expediently arranged at the lowest point of the inclined tank bottom. The drain opening 27 is dimensioned so that can run over this less cleaning fluid replenishment comes. The excess runs over the upper edges of the trays 12, which accordingly form overflow edges 28, as can be seen in FIG. The from the tubs 12 down effluent or overflowing over the overflow edges 28 cleaning liquid is collected in the lower region of the interior 6 of the pressure vessel 1 and flows through the downwardly outgoing outlet 4 from.
Das in dem im oberen Abteil 20 vorhandenen Reinigungsflüssigkeitsbad aufsteigende und, wie in Figur 4 durch Pfeile angedeutet, aus dem Reinigungsflüssigkeitsbad nach oben austretende, dreistufig gereinigte Abgas wird oberhalb der Wannen 12 umgelenkt, um eine zu bewirken. Hierzu ist, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, oberhalb der Wannen 12 ein von den Abzweigstutzen 9 mit Bewegungsfreiheitsgrad durchgriffenes Abweisschild 29 angeordnet, dessen Seitenkanten mit den benachbarten Seitenwänden des Druckbehälters 1 spaltförmige, seitliche Strömungspassagen 30 bilden. Das aus den Wannen 12 aufsteigende Abgas wird dementsprechend entlang der Unterseite des Abweisschilds 29 etwa horizontal nach radial außen geführt und dort umgelenkt. Zur Verstärkung der Umlenkung können die seitlichen Flanken des Abweisschilds 29, wie aus Figur 2 ersichtlich ist, nach unten gebogen sein. Das Abweisschild 29 befindet sich zweckmäßig auf der mittleren Höhe des fassförmigen Druckbehälters 1 , wo die größte lichte Weite vorhanden ist, so dass das Abgas im Anschluss an die genannten seitlichen Strömungspassagen 30 durch die Wand des Druckbehälters 1 wieder nach innen geführt wird, was den Umlenkeffekt noch verstärkt. Aufgrund der Umlenkung werden vom Abgas mitgeführte Wassertröpfchen nach radial außen geschleudert und laufen entlang der Wandung des Druckbehälters 1 nach unten ab. Um sicherzustellen, dass keine Wassertröpfchen bis zum Abgasausgang 3 mitgerissen werden können, sind oberhalb der Strömungspassagen 30 von der Wandinnenseite des Druckkessels 1 nach innen vorspringende Tropfenfangleisten 31 vorgesehen. Diese sind zweckmäßig nach unten geneigt.The rising in the upper compartment 20 Reinigungsflüssigkeitsbad and, as indicated in Figure 4 by arrows, from the Reinigungsflüssigkeitsbad upwardly exiting, three-stage purified exhaust gas is deflected above the troughs 12 to cause one. For this purpose, as can be seen from FIGS. 1 and 2, above the trays 12 a deflector plate 29 penetrated by the branching stubs 9 with a degree of freedom of movement is arranged whose side edges form gap-shaped, lateral flow passages 30 with the adjacent side walls of the pressure vessel 1. The rising from the trays 12 exhaust gas is accordingly guided along the underside of the deflector 29 approximately horizontally radially outward and deflected there. To reinforce the deflection, the lateral flanks of the deflector shield 29, as can be seen from Figure 2, be bent downwards. The deflector shield 29 is expediently located at the middle height of the barrel-shaped pressure vessel 1, where the largest clear width is present, so that the exhaust gas is guided back in through the wall of the pressure vessel 1 after the said lateral flow passages 30, which causes the deflecting effect even stronger. Due to the deflection water droplets carried by the exhaust are thrown radially outward and run along the wall of the pressure vessel 1 downwards. In order to ensure that no water droplets can be entrained up to the exhaust outlet 3, drip catch strips 31 projecting inwards from the wall inside of the pressure vessel 1 are provided above the flow passages 30. These are expediently inclined downwards.
Das die Strömungspassagen 30 passierende Abgas strömt wandnah an den Verteilerrohren 7 vorbei zum Abgasauslass 3. Die Verteilerrohre 7, die innen mit frischem Abgas beaufschlagt werden, fungieren dabei als Heizrohre, an denen das vorbeiströmende Abgas erwärmt wird. Um diesen Effekt zu verstärken, können die Verteilerrohre 7 außen mit Heizrippen versehen sein. Das über den Abgasauslass 3 abgeführte Abgas kann entweder zur Abgasrezirkulation benutzt und/oder einem Auspuff zugeführt werden.The exhaust gas passing through the flow passages 30 flows close to the wall to the distribution pipes 7 to the exhaust gas outlet 3. The distribution pipes 7, which are supplied with fresh exhaust gas inside, act as heating pipes, where the exhaust gas flowing past is heated. To reinforce this effect, the distribution pipes 7 may be externally provided with heating ribs. That over the Exhaust gas outlet 3 discharged exhaust gas can either be used for exhaust gas recirculation and / or supplied to an exhaust.
Großmotoren oben erwähnter Art finden vielfach als Schiffsantrieb Verwendung. Im Wasser liegende Schiffe können sich seitlich neigen, was auch zu einerLarge engines of the type mentioned above are often used as a ship propulsion. Ships in the water can tilt sideways, which also leads to a
Neigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und insbesondere der Wannen 12 führen kann, wie in Figur 5 angedeutet ist. Da jedem Abzweigstutzen 9 eine eigene Wanne 12 zugeordnet ist, ergeben sich viele, vergleichsweise kleineInclination of the device according to the invention and in particular of the troughs 12 may result, as indicated in Figure 5. Since each branch pipe 9 is assigned a separate tank 12, many, relatively small
Wannen, so dass auch im Falle einer vergleichsweise großen Neigung das untere, offene Ende jedes Abzweigstutzens 9 noch genügend tief unterhalb desTroughs, so that even in the case of a relatively large inclination, the lower, open end of each branch pipe 9 still enough deep below the
Flüssigkeitsspiegels in der zugeordneten Wanne 12 ist, wie aus Figur 5 anschaulich ersichtlich ist.Liquid level in the associated tub 12 is, as is clearly apparent from Figure 5.
Zur Vereinfachung der Montage können die jeweils einer quer zur Behälterachse laufenden Reihe von Abzweigstutzen 9 zugeordneten, nebeneinander angeordneten Wannen, wie oben schon erwähnt, zu einer gemeinsamen Kassette 13 zusammengefasst sein, die durch Zwischenwände 32 in einzelne Wannen unterteilt ist, wie am besten aus Figur 2 erkennbar ist. Die in Richtung der Behälterachse hintereinander angeordneten Kassetten können zweckmäßig voneinander beabstandet sein. Die Zwischenwände 32 sind zweckmäßig im Bereich zwischen der Oberseite des Zwischenbodens 18 und ihrer oberen Kante mit Überströmöffnungen 33 versehen, über die ein Flüssigkeitsaustausch zwischen benachbarten Wannen stattfinden kann. Hierdurch ist sichergestellt, dass unabhängig vom Flüssigkeitsnachschub in allen nebeneinander angeordneten Wannen in etwa derselbe Flüssigkeitsstand erreicht wird. Die Position der Überströmöffnungen 33 ist so gewählt, dass auch im Falle der größten Neigung der als Stauelement fungierende Zwischenboden 18 ganzflächig mit Reinigungsflüssigkeit bedeckt ist und dementsprechend auch das offene untere Ende der Abzweigstutzen 9 ganzflächig überflutet ist, wie Figur 5 anschaulich zeigt.To simplify the assembly, each one transverse to the container axis series of branch pipe 9 associated, juxtaposed tubs, as already mentioned above, be combined to form a common cassette 13, which is divided by intermediate walls 32 into individual trays, as best seen in FIG 2 is recognizable. The cassettes arranged one behind the other in the direction of the container axis may expediently be spaced apart from one another. The intermediate walls 32 are expediently provided in the region between the upper side of the intermediate bottom 18 and its upper edge with overflow openings 33, via which a fluid exchange between adjacent trays can take place. This ensures that, regardless of the supply of liquid in all juxtaposed trays in about the same liquid level is achieved. The position of the overflow openings 33 is chosen so that even in the case of the greatest inclination acting as a damming intermediate shelf 18 is covered over the entire surface with cleaning fluid and accordingly also the open lower end of the branch pipe 9 is flooded over the entire surface, as Figure 5 shows clearly.
Die Kassetten 13 sind, wie Figur 2 weiter zeigt, mit seitlichen Stützleisten 34 versehen, die auf behälterseitig vorgesehene Tragleisten 35 aufsetzbar sind. Zweckmäßig können dabei die Stützleisten 34 und/oder die Tragleisten 35 in der Höhe einstellbar angeordnet sein, so dass die Eintauchtiefe der Abzweigstutzen 9 ebenfalls einstellbar ist.The cassettes 13 are, as Figure 2 further shows, provided with lateral support strips 34, which are provided on the container side support bars 35 can be placed. Suitably, the support strips 34 and / or the support strips 35 may be arranged to be adjustable in height, so that the immersion depth of the branch pipe 9 is also adjustable.
Die Figuren 6 und 7 zeigen Anwendungsbeispiele der oben beschriebenen mehrstufigen Abgas-Reinigungsvorrichtung. Eine bevorzugte Anwendung ist, wie schon erwähnt, die Reinigung von zur Abgasrezirkulation verwendetem Abgas, d.h. von zur Reduzierung des NOx und/oder SOx- Ausstoßes eines Motors, der diesem Motor zugeführten, frischen Ladeluft nochmals beigemischtem Abgas. Eine derartige Anwendung liegt der Figur 6 zugrunde.Figures 6 and 7 show application examples of the above-described multi-stage exhaust gas purification device. A preferred application, as already mentioned, is the purification of exhaust gas used for exhaust gas recirculation, ie of exhaust gas added to reduce the NO x and / or SO x emission of an engine, the fresh charge air supplied to this engine. Such an application is based on FIG.
Dabei ist ein in Form eines Zylinders angedeuteter Großmotor in Form eines Zweitakt-Großdieselmotors 36 dargestellt. Der vom Arbeitsraum des Zylinders abgehende, durch ein Auslassventil kontrollierbare Auslassstutzen 37 mündet in einen über alle Zylinder durchgehenden Abgassammler 38. Im unteren Bereich des Zylindermantels sind Einlassschlitze 39 vorgesehen, über die dem Arbeitsraum bei abgesenktem Kolben Ladeluft zugeführt wird. Dem Motor ist ein Abgasturbolader 40 zugeordnet, dessen Turbine mit Abgas betrieben wird und dessen Kompressor die vorverdichtete Ladeluft liefert. Dementsprechend ist die Turbine des Abgasturboladers 40 über eine Abgasleitung 41 mit dem Abgassammler 38 verbunden. Vom Ausgang des Kompressors führt eine Ladeluftleitung 42 zu den Einlassschlitzen 39. Der Ladeluft wird Abgas beigemischt. Hierzu zweigt von der Abgasleitung 41 eine Rezirkulationsleitung 43 ab, die in die Ladeluftleitung 42 oder, wie mit einer unterbrochenen Linie angedeutet ist, in den Ansaugstutzen des Kompressors des Abgasturboladers 40 einmündet. In die Rezirkulationsleitung 43 ist zur Reinigung des Abgases die durch den Druckbehälter 1 angedeutete Abgasreinigungseinrichtung integriert. Hierbei wird nur der Teil des Abgases gereinigt, der zur Rezirkulation Verwendung findet.In this case, an indicated in the form of a cylinder large engine in the form of a two-stroke large diesel engine 36 is shown. The outgoing from the working space of the cylinder, controllable by an exhaust valve outlet 37 opens into a cylinder over all exhaust manifold 38. In the lower part of the cylinder jacket inlet slots 39 are provided, through which the working space with lowered piston charge air is supplied. The engine is associated with an exhaust gas turbocharger 40, the turbine is operated with exhaust gas and the compressor supplies the pre-compressed charge air. Accordingly, the turbine of the exhaust gas turbocharger 40 is connected via an exhaust pipe 41 with the exhaust manifold 38. From the output of the compressor, a charge air line 42 leads to the inlet slots 39. The charge air is admixed with exhaust gas. For this purpose, branches from the exhaust pipe 41 from a recirculation line 43, which opens into the charge air line 42 or, as indicated by a broken line, in the intake of the compressor of the exhaust gas turbocharger 40. In the recirculation line 43, the exhaust gas cleaning device indicated by the pressure vessel 1 is integrated to purify the exhaust gas. Here, only the part of the exhaust gas is cleaned, which is used for recirculation.
Es wäre aber auch denkbar, das gesamte Abgas vor dem Ausstoß in die Umgebung zu reinigen. Eine derartige Ausführung liegt der Figur 7 zugrunde. Hierbei ist die durch den Druckbehälter 1 angedeutete Abgasreinigungsvorrichtung in eine vom Ausgang der Turbine des Abgasturboladers 40 abgehende, in die Umgebung mündende Auspuffleitung 44 eingebaut. Im Übrigen entspricht der Motoraufbau der Anordnung gemäß Figur 6.It would also be conceivable to clean the entire exhaust gas before discharging into the environment. Such an embodiment is based on FIG. Here, the indicated by the pressure vessel 1 Emission control device installed in an outgoing from the outlet of the turbine of the exhaust gas turbocharger 40, opening into the environment exhaust pipe 44. Incidentally, the engine structure corresponds to the arrangement according to FIG. 6.
In den den Figuren 6 und 7 zugrundeliegenden Beispielen ist jeder Brennkraftmaschine jeweils eine einzelne, eigene erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abgasreinigung zugeordnet. Es wäre aber auch denkbar, einer Anordnung von mehreren Brennkraftmaschinen eine gemeinsame Vorrichtung zur Abgasreinigung erfindungsgemäßer Art zuzuordnen. Ebenso wäre es denkbar einer Brennkraftmaschine mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen zur Abgasreinigung zuzuordnen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das gereinigte Abgas abweichend von den Ausführungen gemäß Fig. 6 und 7 nur teilweise zur Abgasrezirkulation zu verwenden und den übrigen Teil als Auspuffgas auszublasen. Dies gilt sowohl für an Bord von Schiffen installierte oder stationäre Anordnungen.In the examples on which FIGS. 6 and 7 are based, each internal combustion engine is assigned in each case a single, own device according to the invention for exhaust gas purification. It would also be conceivable to assign a common device for exhaust gas purification according to the invention to an arrangement of several internal combustion engines. It would also be conceivable for an internal combustion engine to assign several devices according to the invention for exhaust gas purification. Another possibility is to deviate from the embodiments according to FIGS. 6 and 7 only to use the purified exhaust gas for exhaust gas recirculation and to blow out the remaining part as an exhaust gas. This applies to both on-board and stationary installations.
Vorstehend sind zwar einige Ausführungs- und Anwendungsbeispiele näher erläutert, ohne dass jedoch hiermit eine Beschränkung verbunden sein soll. Vielmehr stehen dem Fachmann eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, um den allgemeinen Gedanken der Erfindung an die Verhältnisse des Einzelfalls anzupassen. Although some embodiments and application examples are explained in more detail above, but without this being a limitation connected. On the contrary, a number of options are available to the person skilled in the art in order to adapt the general idea of the invention to the circumstances of the individual case.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Reinigung von Motorabgas, insbesondere bei wenigstens einem Großmotor, vorzugsweise Zweitakt-Großdieselmotor, wobei das zu reinigende Abgas zunächst eine Sprühbehandlungszone durchströmt und dort mit einer eingesprühten Reinigungsflüssigkeit kontaktiert wird, wobei dann der die Sprühbehandlungszone verlassende Volumenstrom aus Abgas und eingesprühter Reinigungsflüssigkeit durch ein Reinigungsflüssigkeitsbad hindurchgeschickt wird, das den Reinigungsflüssigkeitsanteil des eingeleiteten Volumenstroms absorbiert und wobei vom aus der Reinigungsflüssigkeit aufsteigenden Abgas mitgerissene Tröpfchen der Reinigungsflüssigkeit durch Bewerkstelligung einer Richtungsänderung des Abgases abgeschieden werden.1. A method for purifying engine exhaust gas, in particular at least one large engine, preferably two-stroke large diesel engine, wherein the exhaust gas to be cleaned first flows through a spray treatment zone and contacted there with a sprayed cleaning liquid, then leaving the spray treatment zone leaving the flow of exhaust gas and sprayed cleaning liquid a cleaning liquid bath is sent therethrough which absorbs the cleaning liquid portion of the introduced volume flow and wherein droplets of the cleaning liquid entrained by the exhaust gas rising from the cleaning liquid are separated by effecting a change of direction of the exhaust gas.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der die Sprühbehandlungszone verlassende Volumenstrom aus Abgas und eingesprühter Reinigungsflüssigkeit in eine unterhalb eines gas- und flüssigkeitsdurchlässigen Stauelements vorgesehene Reinigungsflüssigkeit eingeleitet wird und von hier aus eine oberhalb des Stauelements vorhandene Reinigungsflüssigkeit durchsprudelt.2. The method according to claim 1, characterized in that the spray treatment zone leaving the volume flow of exhaust gas and sprayed cleaning liquid is introduced into a provided below a gas and liquid-permeable storage element cleaning liquid and bubbled from here above a cleaning element above the damming.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas beim Austritt aus der Sprühbehandlungszone eine Richtungsänderung in etwa in die horizontale Richtung, vorzugsweise um 90°, erfährt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the exhaust gas on exiting the spray treatment zone, a change in direction approximately in the horizontal direction, preferably by 90 ° experiences.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas nach der Abscheidung von aus dem Reinigungsflüssigkeitsbad mitgerissenen Tröpfchen beheizt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas is heated after the deposition of entrained from the cleaning liquid bath droplets.
5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Reinigungsflüssigkeit eine nicht schaumbildende Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser mit oder ohne Zusatz von Chemikalien verwendet wird.5. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a non-foam-forming liquid, preferably water with or without the addition of chemicals is used as the cleaning liquid.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gereinigte Abgas zumindest teilweise für die Abgasrezirkulation verwendet wird.6. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cleaned exhaust gas at least partially for the Exhaust gas recirculation is used.
7. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1- 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gereinigte Abgas zumindest teilweise in die Umgebung abgegeben wird.7. The method according to at least one of the preceding claims 1- 4, characterized in that the purified exhaust gas is at least partially discharged into the environment.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1-7 mit einem Druckbehälter (1 ), der einen Abgaseingang (2) und einen Abgasausgang (3) aufweist und mit wenigstens einem, mit dem Abgaseingang (2) kommunizierenden Verteilerrohr (7) versehen ist, von dem eine Anordnung mit einem oder mehreren, jeweils einem Abgas- Teilstrom zugeordneten Abzweigstutzen (9) nach unten abgeht, denen jeweils wenigstens eine Sprühdüse (10) zum Einsprühen einer Reinigungsflüssigkeit zugeordnet ist und die jeweils in wenigstens eine zugeordnete, nach oben offene Wanne (12) hineinragen, wobei den offenen, unteren Enden der Abzweigstutzen (9) jeweils ein eine Strömungsumlenkung bewirkender Ventilkörper (14) zugeordnet ist, wobei die Wannen (12) jeweils einen von den Abzweigstutzen (9) durchgriffenen Zwischenboden (18) aufweisen, der als gas- und flüssigkeitsdurchlässiges Stauelement mit einer Vielzahl von über seine Fläche verteilten Passagen für das an seiner Unterseite anstehende Gemisch aus Abgas und Reinigungsflüssigkeit ausgebildet ist und ein vom Abgas durchsprudeltes Flüssigkeitsbad nach unten begrenzt und wobei das aus dem Flüssigkeitsbad aufsteigende Abgas mit wenigstens einer Umlenkung am Verteilerrohr (7) vorbei zum Abgasausgang (3) geführt wird.8. An apparatus for carrying out the method according to at least one of the preceding claims 1-7 with a pressure vessel (1) having an exhaust gas inlet (2) and an exhaust outlet (3) and with at least one, with the exhaust gas inlet (2) communicating manifold ( 7) is provided, from which an arrangement with one or more, in each case an exhaust partial flow associated branch pipe (9) going down to each of which at least one spray nozzle (10) is assigned for spraying a cleaning liquid and each in at least one associated, projecting upwardly open trough (12), wherein the open, lower ends of the branch piece (9) is associated with a valve body (14) effecting a flow deflection, the troughs (12) each having an intermediate bottom (18) penetrated by the branch stubs (9) ), which as a gas and liquid permeable storage element with a plurality of distributed over its surface passages for the formed on its underside pending mixture of exhaust gas and cleaning liquid and limited by the exhaust gas liquid bath down and wherein the rising from the liquid bath exhaust gas with at least one deflection on the manifold (7) over to the exhaust outlet (3) is performed.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, parallel nebeneinander angeordnete Verteilerrohre (7) vorgesehen sind, von denen in Querrichtung reihenförmig nebeneinander angeordnete Abzweigstutzen (9) nach unten abgehen.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that a plurality of parallel juxtaposed distribution pipes (7) are provided, of which in the transverse direction in rows side by side arranged branch pipe (9) go down.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das10. Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the
Verteilerrohr (7) bzw. die Verteilerrohre (7) im oberen Bereich des Druckbehälters (1 ) unterhalb des nach oben abgehenden Abgasausgangs (3) angeordnet ist bzw. sind. Distributor tube (7) or the distribution pipes (7) in the upper region of the pressure vessel (1) below the upwardly outgoing exhaust gas outlet (3) is or are arranged.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüsen (10) jeweils am unteren Ende einer das Verteilerrohr (7) durchgreifenden, in den zugeordneten Abzweigstutzen (9) hineinragenden Lanze (11 ) angebracht sind.11. The device according to at least one of the preceding claims 8-10, characterized in that the spray nozzles (10) each at the lower end of the manifold (7) by cross, in the associated branch pipe (9) projecting lance (11) are mounted.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8-11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (14) gegenüber dem unteren Ende des zugeordneten Abzweigstutzens (9) einstellbar ist.12. The device according to at least one of the preceding claims 8-11, characterized in that the valve body (14) relative to the lower end of the associated branch pipe (9) is adjustable.
13. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (14) als Rotationskörper mit im Schnitt konkav gebogenen Flanken gestaltet ist.13. The device according to at least one of the preceding claims 8-12, characterized in that the valve body (14) is designed as a rotational body with concave curved edges in the section.
14. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8-13, dadurch gekennzeichnet, dass der ein gas- und flüssigkeitsdurchlässiges Stauelement bildende Zwischenboden (18) durch ein ein- oder mehrlagiges Netz- und/oder Gitterwerk oder als Metallschaum- oder Kunststoffschaumkörper gebildet wird.14. The device according to at least one of the preceding claims 8-13, characterized in that the gas- and liquid-permeable storage element forming intermediate bottom (18) is formed by a single or multi-layer mesh and / or lattice work or as a metal foam or plastic foam body.
15. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8-14, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenboden (18) randseitig auf Tragleisten (21) der zugeordneten Wanne (12) vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Distanzelementanordnung abgestützt und mittels wenigstens einer am zugeordneten Abzweigstutzen (9) festlegbaren Büchse (23) von oben gehalten ist.15. The device according to at least one of the preceding claims 8-14, characterized in that the intermediate bottom (18) at the edge supported on support strips (21) of the associated tub (12) preferably with the interposition of a spacer element arrangement and by means of at least one at the associated branch pipe (9). fixable sleeve (23) is held from above.
16. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8-15, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Abzweigstutzen (9) eine eigene Wanne (12) zugeordnet ist.16. The device according to at least one of the preceding claims 8-15, characterized in that each branch pipe (9) is associated with a separate tub (12).
17. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wannen (12) obere Überlaufkanten (28) und/oder einen bodenseitig vorgesehenen Flüssigkeitsauslass (27) aufweisen und dass der Druckbehälter (1 ) mit einem nach unten abgehenden Flüssigkeitsausgang (4) versehen ist. 17. The device according to at least one of the preceding claims 8-16, characterized in that the troughs (12) have upper overflow edges (28) and / or a bottom-side provided liquid outlet (27) and that the pressure vessel (1) with a downwardly outgoing Liquid outlet (4) is provided.
18. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8-17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer, vorzugsweise jeder Reihe von quer zur Behälterachse nebeneinander angeordneten Abzweigstutzen (9) eine durch Zwischenwände (32) in einzelne Wannen (12) unterteilte Kassette (13) zugeordnet ist, die im Druckbehälter (1 ) festlegbar ist.18. The device according to at least one of the preceding claims 8-17, characterized in that at least one, preferably each row of transversely to the container axis juxtaposed branch pipe (9) by a partition walls (32) into individual trays (12) divided cassette (13) is assigned, which in the pressure vessel (1) can be fixed.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the
Zwischenwände (32) oberhalb des Zwischenbodens (18) und unterhalb ihrer oberen Kanten mit Überströmöffnungen (33) versehen sind.Partitions (32) above the intermediate bottom (18) and below their upper edges with overflow openings (33) are provided.
20. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (1 ) innen mit seitlichen20. The device according to at least one of the preceding claims 18 or 19, characterized in that the pressure vessel (1) inside with lateral
Tragleisten (35) versehen ist, auf denen die Kassetten (13) abstützbar sind, die mit seitlichen Stützleisten (34) versehen sind.Support strips (35) is provided, on which the cassettes (13) can be supported, which are provided with lateral support strips (34).
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Höhenabstand zwischen den Stützleisten (34) und die Tragleisten (35) ein- und feststellbar ist.21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the height distance between the support strips (34) and the support strips (35) on and is lockable.
22. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 18-21 , dadurch gekennzeichnet, dass die in Behälter Längsrichtung hintereinander angeordneten Kassetten (13) voneinander beabstandet sind.22. Device according to at least one of the preceding claims 18-21, characterized in that in the longitudinal direction of the container arranged in succession cassettes (13) are spaced from each other.
23. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8-22, dadurch gekennzeichnet, dass mit Abstand oberhalb der Wannen (12) ein von den Abzweigstutzen (9) durchgriffenes Ableitschild (29 ) angeordnet ist, dessen Seitenkanten mit den benachbarten Behälterwänden seitliche Strömungspassagen (30) begrenzt.23. The device according to at least one of the preceding claims 8-22, characterized in that at a distance above the troughs (12) from the branch piece (9) penetrated Ableitschild (29) is arranged, whose side edges with the adjacent container walls lateral flow passages (30 ) limited.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableitschild (29) auf mittlerer Behälterhöhe angeordnet ist.24. The device according to claim 23, characterized in that the diversion shield (29) is arranged at average container height.
25. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass an den seitlichen Behälterwänden oberhalb der Strömungspassagen (30) nach innen gerichtete Tropfenfangleisten (31 ) angebracht sind. 25. The device according to at least one of the preceding claims 23 or 24, characterized in that on the lateral container walls above the flow passages (30) inwardly directed drip catch strips (31) are mounted.
26. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8-25, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (1) in eine Abgasrezirkulationsleitung (43) eines mit einer Abgasrezirkuliereinrichtung versehenen Großmotors, insbesondere Zweitakt-Großdieselmotors eingebaut ist.26. The device according to at least one of the preceding claims 8-25, characterized in that the pressure vessel (1) is installed in an exhaust gas recirculation line (43) provided with a Abgasrezirkuliereinrichtung large engine, in particular two-stroke large diesel engine.
27. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8-25, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (1 ) in eine in die Umgebung mündende Auspuffleitung (44) eines Großmotors, insbesondere Zweitakt- Großdieselmotors eingebaut ist.27. The device according to at least one of the preceding claims 8-25, characterized in that the pressure vessel (1) is installed in an opening into the environment exhaust pipe (44) of a large engine, in particular two-stroke large diesel engine.
28. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8 - 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckbehälter (1) einer Anordnung von mehreren Brennkraftmaschinen zugeordnet ist.28. The device according to at least one of the preceding claims 8 - 27, characterized in that a pressure vessel (1) is associated with an arrangement of several internal combustion engines.
29.Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8 - 28 dadurch gekennzeichnet, dass einer Brennkraftmaschine mehrere Druckbehälter (1 ) zugeordnet sind.29.Vorrichtung according to at least one of the preceding claims 8 - 28, characterized in that an internal combustion engine is associated with a plurality of pressure vessel (1).
30.Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8 - 29, dadurch gekennzeichnet, dass das gereinigte Abgas auf wenigstens eine Abgasrezirkulationsleitung (43) und wenigstens eine Auspuffleitung (44) aufgeteilt wird. 30.Vorrichtung according to at least one of the preceding claims 8 - 29, characterized in that the purified exhaust gas is divided into at least one exhaust gas recirculation line (43) and at least one exhaust pipe (44).
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