WO2012153706A1 - 湿式排ガス浄化装置 - Google Patents

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WO2012153706A1
WO2012153706A1 PCT/JP2012/061669 JP2012061669W WO2012153706A1 WO 2012153706 A1 WO2012153706 A1 WO 2012153706A1 JP 2012061669 W JP2012061669 W JP 2012061669W WO 2012153706 A1 WO2012153706 A1 WO 2012153706A1
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exhaust gas
demister
gas
liquid
cleaning
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隆道 細野
克浩 吉澤
広崇 ▲高▼田
英和 岩▲崎▼
元彦 西村
正憲 東田
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川崎重工業株式会社
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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Definitions

  • the present invention relates to a wet exhaust gas purification device, and more particularly to a wet exhaust gas purification device capable of removing dust such as unburned carbon components and unburned oil in exhaust gas discharged from a diesel engine.
  • a diesel engine such as a diesel engine is a combustion method in which liquid fuel such as light oil or A heavy oil is directly injected into a combustion chamber, and the evaporated fuel is burned while diffusing into the surrounding air. For this reason, mixing of fuel and air (oxygen) tends to be uneven, and particulate matter dust called particulate matter (hereinafter referred to as “PM”) is generated.
  • PM particulate matter dust
  • diesel engines tend to generate NOx (nitrogen oxides), but if the combustion temperature is lowered to a region where NOx is difficult to generate, the amount of PM emission further increases.
  • PM includes sulfur oxides produced by the reaction of sulfur in the fuel by combustion, soot produced from parts not in contact with the combustion air when the fuel burns, and fuel adhering to the walls of the combustion chamber, etc. And SOF (Soluble Organic Fraction: unburned portion of fuel and lubricant) etc. are included. These cause serious damage to the respiratory tract and are the most important substances to clean diesel exhaust.
  • dust contained in the gas to be treated is captured by bringing the gas to be treated introduced into the apparatus into contact with, for example, mist (mist) water sprayed from a spray nozzle.
  • mist mist
  • a wet exhaust gas purifier that passes a mixed atmosphere of gas and mist liquid through a demister to separate droplets and discharges the purified processing gas out of the system by a suction blower (for example, patents) (See Reference 2 and Patent Reference 3.)
  • the exhaust gas purification device disclosed in Patent Document 1 has a low collection efficiency of fine dust having a particle size of several ⁇ m or less, such as PM in exhaust gas discharged from a diesel engine, and a large amount of dust. In some cases, the filter is likely to be clogged.
  • the wet exhaust gas purification device disclosed in Patent Document 2 includes a demister and a filter that remove oil mist in the gas to be treated discharged from the kitchen space, and deposits adhered to the demister and the filter are heated by heating means. Wash with heated cleaning solution.
  • the wet exhaust gas purification device disclosed in Patent Document 3 cleans dust adhering to the scrubber with the cleaning water supplied from the water pump. Since the demister cleaning water uses the stored water in the apparatus, it is not necessary to supply the cleaning water from another system.
  • the conventional wet exhaust gas purifying apparatus sprays cleaning water from the top and bottom of the demister by means of a spray nozzle to clean and remove PM accumulated in the demister.
  • the PM deposit that closes the gap of the demister contains unburned fuel and lubricating oil, the deposit is very viscous and has low wettability with respect to the washing water. .
  • the present invention provides a wet exhaust gas purification device that can easily clean and remove PM deposited on a demister and that can use a demister with a high collection efficiency and a high exhaust gas purification efficiency. With the goal.
  • Another object of the present invention is to avoid the problem that the pressure difference between the gas flow upstream side and the gas flow downstream side of the demister becomes high even when the demister is cleaned during operation of the wet exhaust gas purification device. It is to provide a wet exhaust gas purification device that can be used.
  • the wet exhaust gas purifying apparatus of the present invention is a dust containing liquid treatment means for storing a treatment liquid, a treatment liquid stored in the liquid storage means, and an exhaust gas discharged from a combustion apparatus in gas-liquid contact.
  • Gas-liquid contact means that absorbs and captures the liquid in the processing liquid
  • gas-liquid separation means that is disposed downstream of the gas-liquid contact means and separates the liquid from the exhaust gas after processing including the processing liquid that has captured dust.
  • It is a wet exhaust gas purification device.
  • This wet exhaust gas purification apparatus has a heating means for heating the gas-liquid separation means.
  • PM deposited on the demister can be easily cleaned and removed. For this reason, it becomes possible to use the demister of the porosity with high collection efficiency, and can provide the wet exhaust gas purification apparatus with high purification efficiency of exhaust gas.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an exhaust gas purification system according to an embodiment of the present invention. It is a schematic block diagram which shows the wet exhaust gas purification apparatus which concerns on embodiment of this invention. It is a partial expanded sectional view of the A section (heating means) in FIG. It is a figure which shows the modification of a heating means.
  • a wet exhaust gas purification apparatus (hereinafter referred to as “scrubber”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
  • a scrubber suitable for removing dust in exhaust gas discharged from a combustion apparatus of a diesel engine mainly for ships, land-traveling vehicles, and stationary on land will be described.
  • the present invention can be similarly applied to a scrubber that removes dust in exhaust gas discharged from a combustion apparatus such as an industrial boiler or a gasification furnace.
  • liquid in the gas-liquid separation in the following embodiment means that the liquid is finally removed from the fluid in a liquid state, and is included in the fluid before removal. It is not always necessary to be in a “liquid” state.
  • Liquid in gas-liquid separation includes all particles that are suspended in the air but are not in the form of a single gas molecule.
  • the term “demister” is used to perform gas-liquid separation, but the concept of “demister” of the present invention includes what is called a “mist separator”.
  • reference numeral 1 denotes a diesel engine, and in this embodiment, a marine two-cycle diesel engine.
  • the diesel engine 1 has a water cooling jacket (not shown) in a cylinder head, a side wall portion, and the like, and the cooling water flows through the water cooling jacket to cool the portion to a predetermined temperature.
  • a first pipe 100 is connected to the exhaust pipe 10 of the diesel engine 1, and a second pipe 110 is connected to the intake pipe 11.
  • the diesel engine 1 is provided with a supercharger 2.
  • the supercharger 2 is configured by connecting a turbine rotor 20 and a compressor impeller 21 by a shaft body 22.
  • the turbine rotor 20 is connected to the first pipe line 100 (exhaust side), and the compressor impeller 21 is connected to the second pipe line 110 (intake side).
  • the heat energy of the exhaust gas is converted into rotational energy, and the compressor impeller 21 connected to the turbine rotor 20 rotates to air (fluid containing oxygen). From the atmosphere.
  • the air compressed by the compressor impeller 21 of the supercharger 2 is cooled by the air cooler 3 and then supplied to the combustion chamber of the diesel engine 1.
  • the filling rate of the combustion chamber of the diesel engine 1 is increased, and the output of the diesel engine 1 is increased.
  • exhaust gas recirculation for introducing a part of the combustion exhaust gas to the intake side is used.
  • the diesel engine 1 to which EGR is applied has a third pipeline 120 connected so as to bypass the first pipeline 100 and the second pipeline 110.
  • the scrubber 4 that captures PM contained in the exhaust gas of the diesel engine 1 in contact with the treated water in order from the upstream side of the gas flow, and the suction that sucks the treated gas purified by the scrubber 4
  • a blower 7 and a gas cooler 8 for cooling the processing gas are connected, and a part of the exhaust gas of the diesel engine 1 (for example, an exhaust gas amount corresponding to 30% of the total exhaust gas amount) is returned to the second pipe 110. And recirculated to the diesel engine 1.
  • the scrubber 4 can capture SOx (sulfur oxide) by bringing the exhaust gas into contact with the treated water.
  • the scrubber 4 is formed in a vertical cylindrical shape, and includes a lower casing 4a and an upper casing 4b provided on the upper portion of the lower casing 4a.
  • a liquid storage part 41 for storing the processed water (process liquid) 40 is formed.
  • the liquid storage unit 41 is provided with a heater 42 for heating the treated water 40 to a predetermined temperature, and the outside of the lower casing 4a is externally covered with a heat insulating material such as glass wool, so that the treated water 40 is heated to 60 ° C., for example. It is supposed to be retained.
  • treated gas introduction pipe 43 for introducing exhaust gas of the diesel engine 1 (hereinafter referred to as “treated gas”) into the scrubber 4.
  • treated gas exhaust gas of the diesel engine 1
  • a spray nozzle 44 as gas-liquid contact means for spraying mist-like treated water 40 downward with respect to the gas to be treated introduced into the scrubber 4 is disposed above the liquid reservoir 41.
  • a circulation pipe 451 having a circulation pump 45 for transferring the treated water 40 in the liquid reservoir 41 is connected to the spray nozzle 44.
  • the treated water 40 sprayed from the spray nozzle 44 is once collected in the liquid storage unit 41, transferred through a circulation pipe 451, and forms a circulation line for spraying from the spray nozzle 44 again.
  • impurities are removed from the treated water 40 transferred to the spray nozzle 44 by a filter 452.
  • the flow rate of the treated water 40 sprayed from the spray nozzle 44 can be changed as appropriate by adjusting the opening of the valve 453.
  • the mist-like treated water 40 sprayed from the spray nozzle 44 is brought into contact with the gas to be treated.
  • the treated water 40 in the liquid storage unit 41 is bubbled so that the gas and mist It is also possible to create a mixed atmosphere with the liquid and to bring it into contact with the gas to be processed.
  • a processing gas discharge pipe 46 for discharging the processing gas purified by the scrubber 4 is connected to the upper part of the upper casing 4b.
  • two demisters as gas-liquid separation means are arranged along the gas flow path 47.
  • the demisters are a demister 50 and a demister 51 from the gas flow upstream toward the gas flow downstream.
  • the demister 50 on the upstream side of the gas flow and the demister 51 on the downstream side of the gas flow are arranged with a predetermined distance.
  • the number of demisters can be changed as appropriate according to the amount of gas to be processed in the scrubber 4 and the properties of the gas to be processed.
  • the demisters 50 and 51 are structures in which flexible metal strands are entangled with each other to form a corrugated shape, and disk-like members are overlapped so that the corrugated shape is alternated.
  • the demisters 50 and 51 have a function of separating the liquid droplets by passing the mixed atmosphere of the gas sent from the lower casing 4 a and the mist-like liquid through the demisters 50 and 51.
  • the void ratio in the demister 50 and the void ratio in the demister 51 may be substantially the same. However, since the demister 50 on the upstream side of the gas flow may be easily clogged, the demister 50 on the upstream side of the gas flow may be clogged. It is preferable to set the porosity higher than the porosity of the demister 51 on the downstream side of the gas flow.
  • the “porosity” in the demister 50 (51) is, for example, the roughness of the lattice of a metal wire, and the coarser the mesh, the higher the porosity.
  • the demisters 50 and 51 of the present embodiment incorporate a heater as a heating means.
  • the heater for heating the demisters 50 and 51 is an electric resistance heating heater such as a sheathed heater.
  • the heater is divided into an inner heater 52 that heats the central region of the demisters 50 and 51, and an outer heater 53 that heats the outer peripheral region of the demisters 50 and 51.
  • Each of the inner heater 52 and the outer heater 53 is electrically connected to a power supply circuit (not shown), and based on the temperature signal output from the thermocouples 501 and 511, the output of each heater 52 and 53 is a control means (see FIG. Individually).
  • the control means has a first set temperature at which the PM containing oil accumulated in the demister 50 (51) has a low viscosity and a second set temperature at which the PM containing the oil self-ignites. Has been.
  • the first set temperature is, for example, 60 ° C.
  • the second set temperature is 600 ° C. or more.
  • the first set temperature and the second set temperature are configured to be switchable.
  • the inner heater 52 and the outer heater 53 incorporated in the demister 50 (51) are provided between the disk-shaped members 500 (510) constituting the demister 50 (51).
  • the wire 525 may be sandwiched and incorporated in the demister 50 (51).
  • a heater wire 525 may be braided into a demister in a disc-like member 500 (510) constituting the demister 50 (51). .
  • the heater incorporated in the demister 50 (51) is divided into an inner heater 52 that heats the central region of the demister 50 (51) and an outer heater 53 that heats the outer peripheral region of the demister 50 (51).
  • an example has been described, this is merely an example and is not limiting.
  • the section to be heated may be further subdivided, or the entire demister 50 (51) can be heated with one heater.
  • the electric resistance heating heater incorporated in the demister 50 (51) is exemplified as the heating means for heating the demister 50 (51).
  • the demister 50 (51) may be heated with a gas burner or an oil burner.
  • a burner (gas combustion type or oil combustion type) 526 is installed on the side wall of the upper casing 4b to which the demister 50 (51) is attached via a burner attachment flange 400, and the demister 50 (51)
  • the entire demister 50 (51) may be heated from the side.
  • a combustion control device (not shown) that can control the combustion capacity of the burner 526.
  • the heating means By configuring the heating means in this manner, when the first set temperature is selected, the PM containing the oil component accumulated in the demister 50 (51) can be made to have a low viscosity. When the set temperature is selected, the PM containing the oil can be burned.
  • pressure gauges 540 and 541 are connected to the side wall of the upper casing 4 b in order to check whether or not clogging has occurred inside the demisters 50 and 51.
  • the pressure gauges 540 and 541 measure the pressure difference (pressure loss) between the gas flow upstream side and the gas flow downstream side of each of the demisters 50 and 51.
  • a cleaning spray nozzle for cleaning the demisters 50 and 51 is provided.
  • Two cleaning spray nozzles 55ab are arranged.
  • two cleaning spray nozzles 55ba spraying the cleaning water downward toward the central region of the demister 50, and the downward cleaning water spraying toward the outer peripheral region of the demister 50.
  • Two spray nozzles 55bb are arranged.
  • two cleaning spray nozzles 55ca that spray downward cleaning water toward the central region of the demister 51, and downward cleaning water toward the outer peripheral region of the demister 51 are sprayed.
  • Two spray nozzles 55cb are arranged.
  • the branch pipe L1 that connects each of the cleaning spray nozzles 55aa and 55ab is provided with valves V1 and V2, and the opening and closing of these valves V1 and V2 are controlled independently to thereby control the spray nozzles 55aa and 55ab. Both can be used at the same time, or either one can be selected and used.
  • the branch pipe L1 connecting the cleaning spray nozzles 55ba and 55bb is also provided with valves V3 and V4. Similarly, both of the spray nozzles 55ba and 55bb can be used at the same time, or one of them can be selected and used. .
  • valves V5 and V6 are also provided in the branch pipe L1 connecting the cleaning spray nozzles 55ca and 55cb, and both the spray nozzles 55ca and 55cb can be used at the same time, or either one can be selected and used. I can do it.
  • Each branch pipe L1 is connected to a water heater 60 which is a cleaning liquid heating means via a branch pipe L2 having valves V7 and V8 and a hot water supply pipe 56.
  • the water heater 60 is set so that the washing water is, for example, warm water of 60 ° C. Thereby, the washing water heated from the spray spray nozzles 55aa, 55ab, 55ba, 55bb and 55ca, 55cb is sprayed.
  • Warm wash water is used for the purpose of washing away the PM that has started to dripping after being softened into a liquid state, or for the purpose of completely removing the residue after the PM is burned and removed. It is not limited. The purpose of removing the residue can be sufficiently achieved even with room temperature washing water.
  • the number of spray nozzles can be changed as appropriate according to the amount of gas to be processed in the scrubber 4, the sizes of the scrubber 4 and the demisters 50 and 51, the desired cleaning range, and the like.
  • the heated washing water may be obtained by exchanging heat with another heat medium.
  • a heat exchanger 65 for recovering the sensible heat of exhaust gas from the diesel engine 1 is separately provided, and the normal temperature wash water supplied from the wash water supply source 70 is used as the heat exchanger.
  • the heat exchanger 65 may recover the sensible heat of the cooling water (about 80 to 90 ° C.) of the diesel engine 1 instead of the one that recovers the exhaust gas sensible heat of the diesel engine 1.
  • a pipe 67 having a valve 671 is branched from the circulation pipe 451 and the pipe 67 is connected to the hot water supply pipe 56, and the treated water 40 at about 60 ° C. stored in the liquid storage section 41 is supplied. You may supply to cleaning spray nozzle 55aa, 55ab, 55ba, 55bb and 55ca, 55cb.
  • the heat energy of the exhaust gas is converted into rotational energy, and the compressor impeller 21 connected to the turbine rotor 20 rotates to suck air (fluid containing oxygen) from the atmosphere.
  • the air compressed by the compressor impeller 21 of the supercharger 2 is cooled by the air cooler 3 and then supplied to the combustion chamber of the diesel engine 1.
  • the exhaust gas discharged from the supercharger 2 is diffused into the atmosphere through an exhaust silencer (not shown).
  • a part of the exhaust gas from the diesel engine 1 (for example, the exhaust gas amount corresponding to 30% of the total exhaust gas amount) is introduced into the scrubber 4 through the third pipe line 120 as the gas to be treated.
  • the scrubber 4 captures PM contained in the gas to be treated by bringing the water to be treated into contact with the gas to be treated.
  • the processing of the gas to be processed by the scrubber 4 will be described later with reference to FIG.
  • the processing gas purified by the scrubber 4 is discharged by the suction blower 7, cooled to a predetermined temperature by the gas cooler 8, and recirculated to the diesel engine 1 through the second pipe 110.
  • the gas to be treated introduced into the scrubber 4 is in countercurrent contact with the mist-like treated water 40 (about 60 ° C.) sprayed from the spray nozzle 44. Thereby, the PM contained in the gas to be treated is absorbed in the treated water 40 and captured. Thereafter, the mixed atmosphere of the gas and the mist-like liquid (treated water 40) is sent along the gas flow path 47 to demisters 50 and 51 as gas-liquid separation means in the upper casing 4b. The mixed atmosphere of the gas sent from the lower casing 4a and the mist-like liquid passes through the demisters 50 and 51, so that the liquid droplets are separated, and the liquid droplets are collected in the liquid storage part 41 in the lower casing 4a. Is done. On the other hand, the processing gas purified by passing through the demisters 50 and 51 is discharged by a suction blower (not shown).
  • the pressure difference (pressure loss) between the gas flow upstream side and the gas flow downstream side of each demister 50 and 51 is measured during the operation of the scrubber 4. It is preferable to monitor the indicated values of the pressure gauges 540 and 541 to be constantly or at regular intervals.
  • the demister 50 When the indicated value shows a predetermined value or more during operation, there is a high probability that the corresponding demister 50 (51) is clogged. In the description of this operation, it is assumed that the demister 50 is clogged. In this case, first, the water heater 60 is activated. Next, the inner heater 52 that heats the central region of the demister 50 is energized. When the heating temperature of the inner heater 52 is selected as the first set temperature, the PM containing oil accumulated in the central region of the demister 50 becomes a low-viscosity liquid as the temperature of the inner heater 52 rises. Start dripping. On the other hand, when the heating temperature of the inner heater 52 is selected as the second set temperature, the PM containing the oil is burned (burned out), and the post-combustion residue is attached to the central region of the demister 50. Become.
  • the valve V7 of the branch pipe L2 is opened, and the valves V2 and V3 of the branch pipe L1 communicating with the cleaning spray nozzles 55aa and 55ba are opened.
  • the washing water heated to about 60 ° C. is sprayed from the upstream side and the downstream side of the demister 50 to the central region of the demister 50.
  • the inner heater 52 is selected as the first set temperature
  • the oil-containing PM becomes a low-viscosity liquid and starts to drip, and is easily washed away with the washing water.
  • the inner heater 52 is selected as the second set temperature
  • the PM containing the oil is burned out, so that the post-combustion residue adhering to the central region of the demister 50 is short in time. Almost washed away with very little wash water.
  • the deposit can be removed with an extremely small amount of wash water.
  • the phenomenon that the water film blocks the gap of the demister can be suppressed, and as a result, an increase in the pressure difference (pressure loss) between the gas flow upstream side and the gas flow downstream side of the demister 50 can be suppressed.
  • the outer heater 53 that heats the outer peripheral region of the demister 50 is energized.
  • the heating temperature of the outer heater 53 is selected as the first set temperature
  • the PM containing the oil accumulated in the outer region of the demister 50 becomes a low-viscosity liquid as the temperature of the outer heater 53 rises. Start dripping.
  • the heating temperature of the outer heater 53 is selected as the second set temperature
  • the PM containing the oil component burns out (burnout), and the residue after combustion adheres to the outer peripheral region of the demister 50. Become.
  • valve V7 of the branch pipe L2 is opened, and the valves V1 and V4 of the branch pipe L1 communicating with the cleaning spray nozzles 55ab and 55bb are opened.
  • the wash water heated to about 60 ° C. is sprayed from the gas flow upstream side and the gas flow downstream side of the demister 50 to the outer peripheral region of the demister 50.
  • the oil-containing PM becomes a low-viscosity liquid and starts to drip, so that it is easily washed away with washing water.
  • the outer heater 53 When the outer heater 53 is selected as the second set temperature, the PM containing the oil is burned out (burned out), so that the post-combustion residue adhering to the outer peripheral region of the demister 50 is short in time. Almost washed away with very little wash water.
  • the deposit can be removed with a very small amount of wash water.
  • an increase in pressure difference (pressure loss) between the gas flow upstream side and the gas flow downstream side of the demister 50 can be suppressed.
  • the measurement of the pressure difference (pressure loss) between the gas flow upstream side and the gas flow downstream side of each of the demisters 50 and 51 described above, determination of clogging of the demister 50 (51), and heated washing water may be performed by an operator.
  • Spray control of energized and heated washing water may be executed.
  • Cleaning water spraying by the cleaning spray nozzles 55aa, 55ab, 55ba, 55bb and 55ca, 55cb may or may not be simultaneously performed on the demister 50 (51) from above and below. Moreover, these spraying times may overlap each other or may not overlap each other. Further, the washing water may be continuously sprayed on the demister 50 (51), or may be intermittently sprayed every predetermined time.
  • the PM containing the oil accumulated inside is raised to the self-ignition temperature (600 ° C. or higher) by the heating means for heating the demister 50 (51). Heat and burn (burn out) PM. Since spraying of cleaning water (normal temperature or warming) is performed in a state where the residue after combustion adheres to the demister 50 (51), the cleaning time and the amount of cleaning water required for removal are very small. Further, since the cleaning water can be suppressed to a very small amount, the phenomenon that the water film of the cleaning water blocks the gap of the demister 50 (51) can be suppressed. As a result, the gas flow upstream of the demister 50 (51) and the gas flow An increase in pressure loss between the downstream sides can be suppressed. After the removal, the demister 50 (51) can be reused in a state almost similar to a new one.
  • the demister 50 (51) that has been cleaned and removed as described above can be reused in a state almost similar to a new one, a pressure difference (pressure) between the gas flow upstream side and the gas flow downstream side of the demister 50 (51). Loss), the power of the suction blower 7 due to an increase in pressure loss, and the problem that the suction blower 7 falls short of exhaust gas suction can be avoided. Further, even when part of the exhaust gas from the diesel engine 1 is recirculated to the diesel engine 1 as in the present embodiment, the exhaust gas recirculation amount does not fall short.
  • a demister with a low porosity (high collection efficiency) was clogged early and difficult to use, but in the present embodiment, it contains oil accumulated in the demister 50 (51). Since PM can be easily cleaned and removed, one having a low porosity (high collection efficiency) can be used. Thereby, the dust removal performance of the scrubber 4 is improved. Since the dust removal performance of the scrubber 4 is improved, the dust mixed in the suction blower 7, the gas cooler 8, and the diesel engine 1 connected thereto can be extremely reduced. As a result, the maintenance of those facilities becomes easy and the lifetime can be extended.

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Abstract

　デミスタに堆積したＰＭを容易に除去できるとともに、捕集効率の高い空隙率のデミスタを用いることが可能で、排ガスの浄化効率の高い湿式排ガス浄化装置を提供する。本発明の湿式排ガス浄化装置はデミスタ５０（５１）を加熱するための加熱手段により、内部に堆積している油分を含んだＰＭの粘度が低粘度になる温度（６０℃）又は該油分を含んだＰＭが自己着火する温度（６００℃以上）に加熱できる。その結果、洗浄水（常温又は加温）によって液体状に軟化して滴下し始めているＰＭを洗い流すことできる。もしくは該ＰＭを燃焼除去した後の残留物を完全に除去できる。これにより、堆積していたＰＭの除去に要する洗浄時間と洗浄水量が極僅かで済む。ＰＭが除去された後のデミスタ５０（５１）は新品にほぼ近い状態で再使用できる。

Description

湿式排ガス浄化装置
　本発明は、湿式排ガス浄化装置に係り、特に、ディーゼル機関から排出される排ガス中の未燃焼炭素成分や未燃焼油分等のダストを除去可能な湿式排ガス浄化装置に関する。
　ディーゼルエンジン等のディーゼル機関は、軽油又はＡ重油等の液体燃料を燃焼室内に直接噴射し、蒸発した燃料が周囲の空気に拡散しながら燃焼する燃焼方法である。このため、燃料と空気（酸素）との混合が不均一になりやすく、パティキュレートマター（以下、「ＰＭ」と称する。）と呼ばれる粒状物質のダストが発生する。また、一般的にディーゼル機関ではＮＯｘ（窒素酸化物）が発生しやすいが、ＮＯｘが発生しにくい領域まで燃焼温度を下げると、ＰＭの排出量が更に増大する。
　ＰＭには、燃焼により燃料中の硫黄分が反応して生成される硫黄酸化物、燃料が燃焼する時に燃焼用空気と未接触の部分から生成する煤、及び燃焼室の壁等に付着した燃料や潤滑油に起因するＳＯＦ（Soluble Organic Fraction：燃料や潤滑油の未燃焼分）等が含まれている。これらは、呼吸器に重大な障害をもたらし、ディーゼル排ガスを浄化するうえで最も考慮すべき物質である。
　従来、排ガス（被処理ガス）中のダストを除去して浄化する排ガス浄化装置が種々提案されている。その一例として、煙道にセラミックス製多孔質フィルタ（ＤＰＦ：ディーゼルパティキュレートフィルタ）を設置してダストを濾過捕集し、更にフィルタを加熱することにより、捕集した未燃焼炭素成分や未燃焼油分等のダストを燃焼除去する排ガス浄化装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
　他の一例として、装置内に導入された被処理ガスに、例えば、スプレーノズルから噴霧される霧状（ミスト状）の水を接触させることにより被処理ガス中に含まれるダストを捕捉し、その後、気体と霧状の液体との混合雰囲気をデミスタに通過させて液滴を分離し、浄化された処理ガスを吸引ブロワにより系外に排出する湿式排ガス浄化装置も知られている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照。）。
特開２００４－１６２６２６号公報 特開２００６－２３１１７０号公報 実開平７－０１３４２０号公報
　特許文献１に開示されている排ガス浄化装置は、ディーゼル機関から排出される排ガス中のＰＭのような数μｍ以下の粒径の微細なダストの捕集効率が低く、また、ダストの量が多い場合にはフィルタが目詰まりを起こしやすいという問題がある。
　特許文献２に開示されている湿式排ガス浄化装置は、厨房空間から排出された被処理ガス中のオイルミストを除去するデミスタとフィルタを有し、デミスタとフィルタに付着した付着物を、加熱手段により加熱された洗浄液で洗浄する。
　また、特許文献３に開示されている湿式排ガス浄化装置は、水ポンプから供給される洗浄水でスクラバーに付着したダストを洗浄する。デミスタの洗浄水は、装置内の溜水を用いるので他の系統から洗浄水を供給する必要がない。
　従来の湿式排ガス浄化装置において、被処理ガスとしてディーゼル排ガスを処理する場合、以下のような問題が起こり得る。気体と霧状の液体との混合雰囲気がデミスタを通過する際、液滴は分離できる。しかし、液滴の中にはＰＭが捕捉されているため、液滴と一緒に滴下しないＰＭがデミスタに一部残留する。また、ディーゼル排ガスに含まれるＰＭは数μｍ以下の非常に小さな粒径であることから、装置内で処理水を噴霧してもＰＭがガス流に乗って処理水の噴霧液滴を容易に迂回するため、液滴と慣性衝突して捕捉されないＰＭがデミスタに付着する。
　ＰＭがデミスタに付着すると、時間経過とともにデミスタの空隙部が徐々に狭まり、デミスタを通過する排ガスの速度が低下する。この速度低下によりＰＭが更に堆積する悪循環が生じ、デミスタのガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）が高くなり、吸引ブロワの動力が増大する。
　さらに、デミスタ内でのＰＭの堆積が増加すると目詰まりが発生し、吸引ブロワが排ガス吸引不足に陥る。このデミスタの目詰まりの問題は、捕集効率の高いデミスタ（空隙率の低いデミスタ）であるほど早期に発生する。
　このため、従来の湿式排ガス浄化装置は、スプレーノズルによりデミスタの上下方向から洗浄水を噴霧し、デミスタ内に堆積しているＰＭを洗浄・除去していた。しかし、デミスタの空隙部を塞ぐＰＭの堆積物には燃料や潤滑油の未燃焼分が含まれていることから、その堆積物は非常に高粘度であり、洗浄水に対して濡れ性が低い。
　しかし、単に洗浄水を噴霧するだけの従来の洗浄方法では、デミスタ内に堆積しているＰＭを完全に洗浄・除去すること（デミスタを使用前の状態に洗浄・除去すること）は困難であることに加えて、洗浄に時間を要し、多量の洗浄水を消費してしまう。
　このように、従来の湿式排ガス浄化装置では、デミスタに堆積したＰＭを完全に洗浄・除去することが困難であるため、捕集効率の高いデミスタ（空隙率の低いデミスタ）を用いることができず、排ガスの浄化効率の高い湿式排ガス浄化装置を提供できないという問題があった。
　一方、湿式排ガス浄化装置の操業中（通ガス中）にデミスタを洗浄する場合、デミスタの全域に洗浄水を噴霧すると洗浄水の水膜がデミスタの空隙部を塞いでしまい、洗浄中にデミスタのガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）が高くなる。このため、従来は洗浄範囲を部分的に切り替えて洗浄水を噴霧していた。しかし、このような方法でも、洗浄水量が多過ぎたり洗浄時間が長過ぎたりすると、結果的に洗浄水の水膜がデミスタの空隙部を塞ぐ領域が大きくなり、洗浄中にデミスタのガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）が高くなるという問題は依然として解消できなかった。
　したがって、本発明は、デミスタに堆積したＰＭを容易に洗浄・除去できるとともに、捕集効率の高い空隙率のデミスタを用いることが可能で、排ガスの浄化効率の高い湿式排ガス浄化装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、湿式排ガス浄化装置の操業中にデミスタを洗浄する場合であっても、デミスタのガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差が高くなる問題を回避できる湿式排ガス浄化装置を提供することである。
　本発明の湿式排ガス浄化装置は、処理液を貯留する液溜手段と、該液貯留手段に貯留された処理液と燃焼装置から排出された排ガスとを気液接触させ、排ガス中に含有するダストを処理液中に吸収して捕捉させる気液接触手段と、気液接触手段の下流側に配置され、ダストを捕捉した処理液を含む処理後の排ガスから液体を分離する気液分離手段とを有する湿式排ガス浄化装置である。この湿式排ガス浄化装置は、気液分離手段を加熱する加熱手段を有している。
　本発明によれば、デミスタに堆積したＰＭを容易に洗浄・除去できる。このため、捕集効率の高い空隙率のデミスタを用いることが可能となり、排ガスの浄化効率の高い湿式排ガス浄化装置を提供できる。
　また、湿式排ガス浄化装置の操業中にデミスタを洗浄する場合であっても、デミスタのガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差が高くなる問題を回避できる湿式排ガス浄化装置を提供できる。
本発明の実施の形態に係る排ガス浄化システムを示す全体構成図である。 本発明の実施の形態に係る湿式排ガス浄化装置を示す概略構成図である。 図２におけるＡ部（加熱手段）の部分拡大断面図である。 加熱手段の変形例を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態に係る湿式排ガス浄化装置（以下、「スクラバー」と称する。）について、添付図面に従って説明する。以下の実施の形態では、主として船舶用、陸上走行車両用、陸上定置用のディーゼル機関の燃焼装置から排出される排ガス中のダストを除去するのに好適なスクラバーを説明するが、本発明は例えば、工業用のボイラやガス化炉等の燃焼装置から排出される排ガス中のダストを除去するスクラバーにも同様に採用できる。
　なお、以下の説明では、方向や位置を表す用語（例えば、「上部」、「下部」等）を便宜上用いるが、これらは発明の理解を容易にするためであり、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本発明の一形態の例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
　なお、以下の実施の形態での気液分離における「液体」とは、最終的には液体の状態となって流体中から除去されるという程度の意味であり、除去前の流体中に含まれる状態において「液体」の状態であることを必ずしも必要としない。気液分離における「液体」は、空中に浮遊する粒子ではあるものの、単独の気体分子の状態ではない全てのものを含む。また、気液分離を行うものとして「デミスタ」の用語を使用するが、本発明の「デミスタ」の概念は、「ミストセパレータ」として呼ばれるものも含む。
　図１に示すように、符号１はディーゼルエンジンを示し、本実施の形態においては、舶用の２サイクルディーゼルエンジンを示す。ディーゼルエンジン１は、シリンダヘッドや側壁部分等に図示しない水冷ジャケットを有し、冷却水が水冷ジャケット内を流れることにより当該部分が所定温度に冷却される。
　ディーゼルエンジン１の排気管１０には、第１の管路１００が接続されており、吸気管１１には第２の管路１１０が接続されている。図示するように、ディーゼルエンジン１には過給機２が備えられている。過給機２は、タービンロータ２０と圧縮機インペラ２１とが軸体２２により連結されて構成されている。タービンロータ２０は第１の管路１００（排気側）に接続され、圧縮機インペラ２１が第２の管路１１０（吸気側）に接続されている。
　ディーゼルエンジン１の排ガスをタービンロータ２０に供給することにより該排ガスの熱エネルギが回転エネルギに変換され、該タービンロータ２０に連結されている圧縮機インペラ２１が回転して空気（酸素を含む流体）を大気より吸引する。過給機２の圧縮機インペラ２１で圧縮された空気はエアクーラ３により冷却された後、ディーゼルエンジン１の燃焼室へ供給される。この過給機２の作用によりディーゼルエンジン１の燃焼室への充填率が高まり、該ディーゼルエンジン１の出力が増大する。
　ディーゼルエンジン１からＮＯｘの発生量を抑制する手段として、燃焼排ガスの一部を吸気側へ導入する排気再循環（ＥＧＲ）が用いられる。図示するように、ＥＧＲを適用したディーゼルエンジン１は第１の管路１００と第２の管路１１０とをバイパスするように接続された第３の管路１２０を有する。第３の管路１２０には、ガス流上流側から順にディーゼルエンジン１の排ガス中に含まれるＰＭを処理水と接触させて捕捉するスクラバー４と、スクラバー４で浄化された処理ガスを吸引する吸引ブロワ７と、該処理ガスを冷却するガスクーラ８が接続されており、ディーゼルエンジン１の排ガスの一部（例えば、全排ガス量の３割に相当する排ガス量）を第２の管路１１０に還流させて該ディーゼルエンジン１に再循環するようにしてある。なお、スクラバー４では排ガスと処理水を接触させてＳＯｘ（硫黄酸化物）を捕捉することができる。
　次に、本実施の形態のスクラバー４について、図２及び図３を参照して説明する。スクラバー４は、縦型の筒状に形成され、下部ケーシング４ａと、下部ケーシング４ａの上部に設けられた上部ケーシング４ｂとを有する。
　下部ケーシング４ａの底部には、処理水（処理液）４０を貯留する液貯留部４１が形成されている。液貯留部４１には、処理水４０を所定温度に加温するヒータ４２が設置されているとともに、下部ケーシング４ａの外側をグラスウール等の断熱材で外装し、処理水４０が例えば、６０℃に保持されるようにしてある。
　液貯留部４１の上方位置であって下部ケーシング４ａの側壁には、ディーゼルエンジン１の排ガス（以下、「被処理ガス」と称する。）をスクラバー４内に導入する被処理ガス導入管４３が接続されている。
　液貯留部４１の上方位置には、スクラバー４内に導入された被処理ガスに対し下向きに霧状の処理水４０を噴霧する気液接触手段としてのスプレーノズル４４が配置されている。スプレーノズル４４には液貯留部４１内の処理水４０を移送するための循環ポンプ４５を有する循環配管４５１が接続されている。スプレーノズル４４から噴霧された処理水４０は、液貯留部４１内にいったん回収され、循環配管４５１により移送されて再びスプレーノズル４４から噴霧する循環ラインを形成する。図示のとおり、スプレーノズル４４に移送される処理水４０はフィルタ４５２により不純物が除去される。なお、スプレーノズル４４から噴霧される処理水４０の流量は、バルブ４５３の開度を調節することにより適宜に変更できる。
　本実施の形態では、スプレーノズル４４から噴霧される霧状の処理水４０を被処理ガスに接触させているが、これに代えて液貯留部４１内の処理水４０をバブリングさせて気体と霧状の液体との混合雰囲気を作り、これを被処理ガスに接触させてもよい。
　上部ケーシング４ｂの上部には、スクラバー４により浄化された処理ガスを排出する処理ガス排出管４６が接続されている。
　上部ケーシング４ｂ内には、気液分離手段としてのデミスタがガス流路４７に沿って２つ配置されている。各デミスタはガス流上流からガス流下流に向かってデミスタ５０、デミスタ５１とされている。ガス流上流側のデミスタ５０と、ガス流下流側のデミスタ５１は、それぞれ所定距離をもって配置されている。なお、デミスタの個数は、スクラバー４における被処理ガスの処理量や被処理ガスの性状等に応じて適宜に変更できる。
　デミスタ５０，５１は、柔軟な金属素線を互いに絡め合わせて波形に形成し、その波形が互い違いになるように円板状の部材を重ね合わせた構造物である。デミスタ５０，５１は、下部ケーシング４ａ内から送り込まれてきた気体と霧状の液体との混合雰囲気をデミスタ５０，５１に通過させることにより液滴を分離する機能を有する。
　ここで、デミスタ５０における空隙率と、デミスタ５１における空隙率は、略同一でも構わないが、ガス流上流側のデミスタ５０が目詰まりしやすい場合もあることから、ガス流上流側のデミスタ５０の空隙率を、ガス流下流側のデミスタ５１の空隙率よりも高く設定することが好ましい。なお、デミスタ５０（５１）における「空隙率」とは、例えば、金属素線で構成される格子の目の粗さであり、目が粗いほど空隙率が高いことを意味する。
　図２に示すように、本実施の形態のデミスタ５０，５１には、加熱手段であるヒータが組み込まれている。デミスタ５０，５１を加熱するためのヒータは、例えばシーズヒータ等の電気抵抗加熱式ヒータである。ヒータは、デミスタ５０，５１の中央領域を加熱する内側ヒータ５２と、デミスタ５０，５１の外周領域を加熱する外側ヒータ５３とに区画されている。内側ヒータ５２と外側ヒータ５３はそれぞれ、電源回路（図示せず）と電気的に接続され、熱電対５０１，５１１から出力される温度信号に基づき、各ヒータ５２，５３の出力が制御手段（図示せず）により個別に制御される。制御手段には、デミスタ５０（５１）内に堆積している油分を含んだＰＭが低粘度となる第１の設定温度と、該油分を含んだＰＭが自己着火する第２の設定温度が設定されている。本実施の形態では、第１の設定温度は例えば、６０℃であり、第２の設定温度は６００℃以上である。第１の設定温度と第２の設定温度は切り替え可能に構成されている。
　デミスタ５０（５１）に組み込まれる内側ヒータ５２と外側ヒータ５３は、例えば図３（ａ）に示すように、デミスタ５０（５１）を構成する円板状の部材５００（５１０）間に、ヒータ素線５２５を挟み込んでデミスタ５０（５１）内に組み込んでもよい。また、例えば図３（ｂ）に示すように、デミスタ５０（５１）を構成する円板状の部材５００（５１０）内に、ヒータ素線５２５を編みこむようにしてデミスタ内に組み込むことも可能である。
　本実施の形態では、デミスタ５０（５１）に組み込まれるヒータはデミスタ５０（５１）の中央領域を加熱する内側ヒータ５２と、デミスタ５０（５１）の外周領域を加熱する外側ヒータ５３とに区画した例を説明したが、これは単なる一例であってこれに限定するものではない。例えば、加熱する区画を更に細分化してもよいし、１つのヒータでデミスタ５０（５１）の全部を加熱することも可能である。
　なお、本実施の形態では、デミスタ５０（５１）を加熱するための加熱手段として、デミスタ５０（５１）内に組み込まれる電気抵抗加熱式ヒータを例示したが、これは単なる一例であってこれに限定するものではない。電気抵抗加熱式ヒータに代えて、ガスバーナ又はオイルバーナでデミスタ５０（５１）を加熱してもよい。その具体例を図４に示す。図示するように、デミスタ５０（５１）が取り付けられている上部ケーシング４ｂの側壁に、バーナ取り付けフランジ４００を介してバーナ（ガス燃焼式又はオイル燃焼式）５２６を設置し、デミスタ５０（５１）の側方から該デミスタ５０（５１）全体を加熱してもよい。この場合、バーナ５２６の燃焼容量を制御できる燃焼制御装置（図示せず）を組み込むことが好ましい。このように加熱手段を構成することにより、第１の設定温度を選択した場合にはデミスタ５０（５１）内に堆積している油分を含んだＰＭを低粘度にすることができ、第２の設定温度を選択した場合には該油分を含んだＰＭを燃焼（バーンアウト）できる。
　図２戻り、上部ケーシング４ｂの側壁には、各デミスタ５０、５１の内部に目詰まりが発生しているか否かを確認するため圧力計５４０，５４１が接続されている。圧力計５４０，５４１は各デミスタ５０、５１のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）を測定する。
　デミスタ５０，５１の近傍には、該デミスタ５０，５１を洗浄するための洗浄スプレーノズル（洗浄手段）が設けられている。具体的に、ガス流上流近傍からデミスタ５０の中央領域に向けて上向きに洗浄水（洗浄液）を噴霧する２つの洗浄スプレーノズル５５ａａと、デミスタ５０の外周領域に向けて上向きの洗浄水を噴霧する２つの洗浄スプレーノズル５５ａｂが配置されている。また、デミスタ５０のガス流下流近傍には、該デミスタ５０の中央領域に向けて下向きに洗浄水を噴霧する２つの洗浄スプレーノズル５５ｂａと、デミスタ５０の外周領域に向けて下向きの洗浄水を噴霧する２つのスプレーノズル５５ｂｂが配置されている。
　さらに、デミスタ５１のガス流下流近傍には、該デミスタ５１の中央領域に向けて下向きの洗浄水を噴霧する２つの洗浄スプレーノズル５５ｃａと、デミスタ５１の外周領域に向けて下向きの洗浄水を噴霧する２つのスプレーノズル５５ｃｂが配置されている。
　洗浄スプレーノズル５５ａａ，５５ａｂのそれぞれを接続する分岐配管Ｌ１には、バルブＶ１，Ｖ２が設けられており、これらのバルブＶ１，Ｖ２の開閉をそれぞれ独立して制御することによりスプレーノズル５５ａａ，５５ａｂの両方を同時に使用したり、いずれか一方を選択して使用したりできる。洗浄スプレーノズル５５ｂａ，５５ｂｂのそれぞれを接続する分岐配管Ｌ１にもバルブＶ３，Ｖ４が設けられ、同様にスプレーノズル５５ｂａ，５５ｂｂの両方を同時に使用したり、いずれか一方を選択して使用したりできる。
　同様に、洗浄スプレーノズル５５ｃａ，５５ｃｂのそれぞれを接続する分岐配管Ｌ１にもバルブＶ５，Ｖ６が設けられており、スプレーノズル５５ｃａ，５５ｃｂの両方を同時に使用したり、いずれか一方を選択して使用したりできる。
　各分岐配管Ｌ１は、バルブＶ７，Ｖ８を有する分岐配管Ｌ２、温水供給配管５６を介して洗浄液加熱手段である給湯器６０に接続されている。給湯器６０は洗浄水が例えば、６０℃の温水になるように設定してある。これにより、洗浄スプレーノズル５５ａａ，５５ａｂ、５５ｂａ，５５ｂｂ及び５５ｃａ，５５ｃｂから加温された洗浄水が噴霧される。
　なお、本実施の形態では、各ヒータ５２，５３の加熱により、デミスタ５０（５１）内に堆積している油分を含んだＰＭを第１の設定温度又は第２の設定温度で加熱した際、液体状に軟化して滴下し始めているＰＭを洗い流すこと、又は該ＰＭを燃焼除去した後の残留物を完全に除去することを目的として、加温された洗浄水を用いているが、これに限定するものではない。上記残留物の除去には常温の洗浄水でも十分に目的を達成できる。
　なお、スプレーノズルの設置個数は、スクラバー４における被処理ガスの処理量、スクラバー４及びデミスタ５０，５１のサイズや、所望する洗浄範囲等に応じて適宜に変更できる。
　本実施の形態では、給湯器６０で加温された洗浄水を作り、それを洗浄スプレーノズル５５ａａ，５５ａｂ、５５ｂａ，５５ｂｂ及び５５ｃａ，５５ｃｂに供給する例を説明しているがこれに限定するものではなく、他の熱媒体と熱交換することにより加温された洗浄水を得てもよい。具体的には、図２に示すように例えば、ディーゼルエンジン１の排ガス顕熱を回収するための熱交換器６５を別途設け、洗浄水供給源７０から供給される常温の洗浄水を熱交換器６５に供給することで約６０℃に加温された洗浄水を作り、これを洗浄スプレーノズル５５ａａ，５５ａｂ、５５ｂａ，５５ｂｂ及び５５ｃａ，５５ｃｂに供給してもよい。この場合、熱交換器６５はディーゼルエンジン１の排ガス顕熱を回収するものに代えて、ディーゼルエンジン１の冷却水（約８０～９０℃）の顕熱を回収するものであってもよい。
　また、図示するように、バルブ６７１を有する配管６７を循環配管４５１から分岐させて該配管６７を温水供給配管５６に接続し、液貯留部４１に貯留されている約６０℃の処理水４０を洗浄スプレーノズル５５ａａ，５５ａｂ、５５ｂａ，５５ｂｂ及び５５ｃａ，５５ｃｂに供給してもよい。
　次に、上述のように構成されたスクラバー４の動作について、図１及び図２を参照して説明する。図１に示すように、先ず、ディーゼルエンジン１を起動すると、該ディーゼルエンジン１から排出される排ガスは排気管１０にて静圧され、第１の管路１００を経て過給機２に導かれる。
　過給機２では、排ガスの持つ熱エネルギが回転エネルギに変換され、タービンロータ２０に連結されている圧縮機インペラ２１が回転して空気（酸素を含む流体）を大気より吸引する。過給機２の圧縮機インペラ２１で圧縮された空気はエアクーラ３により冷却された後、ディーゼルエンジン１の燃焼室へ供給される。一方、過給機２より排出された排ガスは、図示しない排気消音器を介して大気放散される。
　一方、ディーゼルエンジン１の排ガスの一部（例えば、全排ガス量の３割に相当する排ガス量）は、被処理ガスとして第３の管路１２０を介してスクラバー４に導入される。スクラバー４では、被処理ガスに処理水を接触させることにより、被処理ガス中に含まれるＰＭが捕捉される。このスクラバー４での被処理ガスの処理については図２を用いて後述する。そして、スクラバー４で浄化された処理ガスは吸引ブロワ７により排出されるとともに、ガスクーラ８で所定温度に冷却され、第２の管路１１０を介してディーゼルエンジン１に再循環される。
　図２に示すように、スクラバー４内に導入された被処理ガスは、スプレーノズル４４から噴霧された霧状の処理水４０（約６０℃）と向流接触する。これにより、被処理ガス中に含まれるＰＭが処理水４０中に吸収されて捕捉される。その後、気体と霧状の液体（処理水４０）との混合雰囲気は、ガス流路４７に沿って上部ケーシング４ｂ内の気液分離手段としてのデミスタ５０，５１に送り込まれる。下部ケーシング４ａ内から送り込まれてきた気体と霧状の液体との混合雰囲気がデミスタ５０，５１を通過することにより液滴が分離され、該液滴が下部ケーシング４ａ内の液貯留部４１に回収される。一方、デミスタ５０，５１を通過することにより浄化された処理ガスは、吸引ブロワ（図示せず）により排出される。
　［背景技術］の説明で述べたように、気体と霧状の液体との混合雰囲気がデミスタ５０，５１を通過する際、該デミスタ５０，５１で液滴は分離される。しかし、液滴の中にはＰＭが捕捉されているため、液滴と一緒に滴下しないＰＭがデミスタ５０，５１に一部残留する。また、ディーゼル排ガスに含まれるＰＭは数μｍ以下の非常に小さな粒径であることから、装置内で処理水を噴霧してもＰＭがガス流に乗って処理水の噴霧液滴を容易に迂回するため、液滴と慣性衝突して捕捉されないＰＭがデミスタに付着する。
　ＰＭがデミスタ５０，５１に付着すると、時間経過とともにデミスタ５０，５１の空隙部が徐々に狭まり、デミスタ５０，５１を通過する排ガスの速度が低下する。この速度低下によりＰＭが更に堆積する悪循環が生じ、デミスタ５０，５１のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）が高くなるとともに、吸引ブロワ（図示せず）の動力が増大してスクラバー４の排ガス浄化効率が低下する。
　デミスタ５０，５１の目詰まりによるスクラバー４の操業停止を回避するため、スクラバー４の操業中は各デミスタ５０、５１のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）を測定する圧力計５４０，５４１の指示値を常時又は一定時間毎に監視することが好ましい。
　操業中にその指示値が所定値以上を示した場合、該当するデミスタ５０（５１）に目詰まりが発生している蓋然性が高い。本動作説明では、デミスタ５０に目詰まりが発生したと仮定して説明する。この場合、先ず、給湯器６０を起動する。次に、デミスタ５０の中央領域を加熱する内側ヒータ５２を通電させる。内側ヒータ５２の加熱温度を第１の設定温度に選択した場合、デミスタ５０の中央領域内に堆積している油分を含んだＰＭは内側ヒータ５２の温度上昇に伴って低粘度の液体状になり滴下し始める。一方、内側ヒータ５２の加熱温度を第２の設定温度に選択した場合、該油分を含んだＰＭは燃焼（バーンアウト）し、デミスタ５０の中央領域には燃焼後の残留物が付着した状態となる。
　その後、分岐配管Ｌ２のバルブＶ７を開にし、洗浄スプレーノズル５５ａａ、５５ｂａと連通している分岐配管Ｌ１のバルブＶ２，Ｖ３を開く。そうすると、デミスタ５０のガス流上流側とガス流下流側から該デミスタ５０の中央領域に対し約６０℃に加温された洗浄水が噴霧される。内側ヒータ５２を第１の設定温度に選択した場合、油分を含んだＰＭは低粘度の液体状になり滴下し始めているため、洗浄水により容易に洗い流される。内側ヒータ５２を第２の設定温度に選択した場合、該油分を含んだＰＭは燃焼（バーンアウト）するため、デミスタ５０の中央領域内に付着していた燃焼後の残留物は短時間でしかも、極少量の洗浄水で簡単に洗い流される。
　このように、デミスタ５０の中央領域を第１の設定温度と第２の設定温度のいずれかで加熱した場合であっても、極少量の洗浄水で上記堆積物を除去できるので、洗浄水の水膜がデミスタの空隙部を塞ぐという現象を抑制でき、その結果、デミスタ５０のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）の上昇を抑えることができる。
　デミスタ５０の中央領域内に堆積していた油分を含むＰＭが完全に除去されると、内側ヒータ５２への通電を停止し、分岐配管Ｌ２のバルブＶ７と分岐配管Ｌ１のバルブＶ２，Ｖ３を閉にして洗浄スプレーノズル５５ａａ、５５ｂａへの洗浄水の供給を停止させる。
　次に、デミスタ５０の外周領域を加熱する外側ヒータ５３を通電させる。外側ヒータ５３の加熱温度を第１の設定温度に選択した場合、デミスタ５０の外側領域内に堆積している油分を含んだＰＭは外側ヒータ５３の温度上昇に伴って低粘度の液体状になり滴下し始める。一方、外側ヒータ５３の加熱温度を第２の設定温度に選択した場合、該油分を含んだＰＭは燃焼（バーンアウト）し、デミスタ５０の外周領域には燃焼後の残留物が付着した状態となる。
　その後、分岐配管Ｌ２のバルブＶ７を開にし、洗浄スプレーノズル５５ａｂ、５５ｂｂと連通している分岐配管Ｌ１のバルブＶ１，Ｖ４を開く。そうすると、デミスタ５０のガス流上流側とガス流下流側から該デミスタ５０の外周領域に対し約６０℃に加温された洗浄水が噴霧される。この場合も同様に、外側ヒータ５３を第１の設定温度に選択した場合、油分を含んだＰＭは低粘度の液体状になり滴下し始めているため、洗浄水により容易に洗い流される。外側ヒータ５３を第２の設定温度に選択した場合、該油分を含んだＰＭは燃焼（バーンアウト）するため、デミスタ５０の外周領域内に付着していた燃焼後の残留物は短時間でしかも、極少量の洗浄水で簡単に洗い流される。
　上述と同様に、デミスタ５０の外周領域を第１の設定温度と第２の設定温度のいずれかで加熱した場合であっても、極少量の洗浄水で上記堆積物を除去できるので、洗浄水の水膜がデミスタの空隙部を塞ぐという現象を抑制でき、その結果、デミスタ５０のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）の上昇を抑えることができる。デミスタ５０の外周領域内に堆積していた油分を含むＰＭが完全に洗浄・除去されると、外側ヒータ５３への通電を停止し、分岐配管Ｌ２のバルブＶ７と分岐配管Ｌ１のバルブＶ１，Ｖ４を閉にして洗浄スプレーノズル５５ａｂ、５５ｂｂへの洗浄水の供給を停止させる。
　なお、デミスタ５１に堆積している油分を含んだＰＭを洗浄・除去する場合も上述と同様の手順で実施するため、説明を省略する。
　なお、上述した各デミスタ５０、５１のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）の計測、デミスタ５０（５１）の目詰まりの判定、及び加温された洗浄水の噴霧は、作業者が実施してもよいし、例えば、スクラバー４の制御手段（図示せず）が圧力測定データを取り込んでデミスタ５０（５１）の目詰まりの判定を行った後、各ヒータの通電及び加温された洗浄水の噴霧制御を実行してもよい。
　洗浄スプレーノズル５５ａａ，５５ａｂ、５５ｂａ，５５ｂｂ及び５５ｃａ，５５ｃｂによる洗浄水の噴霧は、デミスタ５０（５１）に対して上下方向から互いに同時に噴霧してもよいし、同時でなくてもよい。また、これらの噴霧時間は互いに重ならせてもよいし、重ならせなくてもよい。さらに、デミスタ５０（５１）に対して洗浄水を連続的に噴霧してもよいし、所定時間毎に間欠噴霧することも可能である。
　このように、本実施の形態のスクラバー４によれば、デミスタ５０（５１）を加熱するための加熱手段により内部に堆積している油分を含んだＰＭを自己着火温度（６００℃以上）まで昇温させ、ＰＭを燃焼（バーンアウト）させる。洗浄水（常温又は加温）の噴霧は、デミスタ５０（５１）に燃焼後の残留物が付着した状態で実行するので、除去に要する洗浄時間と洗浄水量が極僅かで済む。また、洗浄水が極少量に抑えられるので、洗浄水の水膜がデミスタ５０（５１）の空隙部を塞ぐという現象を抑制でき、その結果、デミスタ５０（５１）のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力損失の上昇を抑えることができる。除去された後のデミスタ５０（５１）は新品にほぼ近い状態で再使用できる。
　上述のように洗浄・除去された後のデミスタ５０（５１）は新品にほぼ近い状態で再使用できるため、デミスタ５０（５１）のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）の増大、圧力損失が高くなること起因する吸引ブロワ７の動力が増大、及び吸引ブロワ７が排ガス吸引不足に陥るという問題を回避できる。また、本実施の形態のようにディーゼルエンジン１の排ガスの一部を該ディーゼルエンジン１に再循環させる場合であっても、排ガス再循環量が不足する事態に陥ることはない。
　従来、空隙率の低い（捕集効率の高い）デミスタは早期に目詰まりして使用することが困難であったが、本実施の形態ではデミスタ５０（５１）内に堆積している油分を含んだＰＭの洗浄・除去を容易にできるため、空隙率の低い（捕集効率の高い）ものを使用できる。これにより、スクラバー４の脱塵性能が向上する。スクラバー４の脱塵性能が向上するため、該スクラバー４の下流側に配置されている吸引ブロワ７、ガスクーラ８、及びこれらと接続しているディーゼルエンジン１に混入するダストを極めて少なくできる。その結果、それらの設備のメンテナンスが容易になるとともに、寿命を延ばすことができる。
　今回、開示した実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は、上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲での全ての変更を含む。
　１　ディーゼルエンジン
　２　過給機
　３　エアクーラ
　４　スクラバー
　４ａ　下部ケーシング
　４ｂ　上部ケーシング
　７　吸引ブロワ
　８　ガスクーラ
　４０　処理水
　４１　液貯留部
　４４　スプレーノズル
　４７　ガス流路
　５０，５１　デミスタ
　５２　内側ヒータ
　５３　外側ヒータ
　５５ａａ，５５ａｂ，５５ｂａ，５５ｂｂ　洗浄スプレーノズル
　５５ｃａ，５５ｃｂ　洗浄スプレーノズル
　５２６　バーナ

Claims (5)

  1. 　処理液を貯留する液溜手段と、
    　該液貯留手段に貯留された処理液と燃焼装置から排出された排ガスとを気液接触させ、前記排ガス中に含有するダストを前記処理液中に吸収して捕捉させる気液接触手段と、
    　前記気液接触手段の下流側に配置され、前記ダストを捕捉した処理液を含む処理後の排ガスから液体を分離する気液分離手段とを有する湿式排ガス浄化装置であって、
    　前記気液分離手段を加熱する加熱手段を有することを特徴とする湿式排ガス浄化装置。
  2. 　前記気液分離手段に洗浄液を噴射し、該気液分離手段に付着した前記ダストを除去する洗浄手段をさらに備えた請求項１に記載の湿式排ガス浄化装置。
  3. 　前記加熱手段は、前記気液分離手段における予め設定された少なくとも２つの領域を個別に加熱するべく配置されており、
    　前記洗浄手段は、前記加熱手段により加熱されている前記気液分離手段における加熱領域に洗浄水を噴射する請求項１又は請求項２に記載の湿式排ガス浄化装置。
  4. 　前記加熱手段は、電気抵抗加熱式ヒータ又は燃料と燃焼用空気を燃焼させるバーナである請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の湿式排ガス浄化装置。
  5. 　前記燃焼装置は、ディーゼル機関であり、
    　前記排ガスは、前記ディーゼル機関から排出される排ガスであって該排ガスに含まれるダストはパティキュレートマターである請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の湿式排ガス浄化装置。
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