WO2014041734A1 - 排気ガス浄化装置及びこれを備える船舶機関システム - Google Patents

排気ガス浄化装置及びこれを備える船舶機関システム Download PDF

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WO2014041734A1
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exhaust
scrubber
line
circulation
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美彦 戸澗
健治 長町
岳夫 宇井
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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
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification device applied to, for example, a diesel engine that is a marine main engine and a marine engine system including the same.
  • This exhaust gas purification device includes an exhaust gas cleaning device and an exhaust gas recirculation device.
  • This exhaust gas cleaning device is provided in an exhaust line of a marine main engine and is configured to clean the entire amount of exhaust gas.
  • the exhaust gas recirculation device supplies a part of the exhaust gas cleaned by the exhaust gas cleaning device to the marine main engine again as exhaust gas for recirculation.
  • the entire amount of exhaust gas is cleaned by the exhaust gas cleaning device, and sulfur oxides and particulate matter in the exhaust gas can be removed by this exhaust gas cleaning device.
  • the recirculation exhaust gas having a lower oxygen concentration than air is supplied to the marine main engine again, thereby suppressing the generation of nitrogen oxides in the marine main engine. it can.
  • the purification level JK required for the exhaust gas supplied to the marine main engine (for example, the extent to which sulfur oxides and particulate matter contained in the exhaust gas are removed) is the exhaust gas discharged into the atmosphere.
  • the purification level JT of exhaust gas discharged into the atmosphere is set to a value that is higher than the purification level JT required (for example, emission control values set by international treaties). Since the exhaust gas supplied to the marine main engine is raised to the purification level JK required for the exhaust gas, the quantity (bulk, weight) and cost of the exhaust gas cleaning device increase accordingly.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the amount (bulk and weight) of the exhaust gas purification device as a whole, thereby reducing the cost. It aims at providing a purification apparatus and a ship engine system provided with the same.
  • An exhaust gas purification apparatus is an exhaust gas purification apparatus that reduces and removes air pollutants in exhaust gas discharged from a marine main engine.
  • the exhaust gas purification apparatus is connected to the marine main engine and discharged from the marine main engine.
  • An exhaust line for discharging the exhaust gas to the atmosphere, and a circulation line for branching from the exhaust line and recharging a part of the exhaust gas in the exhaust line to the marine main engine And an exhaust scrubber provided in the exhaust line for purifying exhaust gas discharged into the atmosphere, and an exhaust gas provided in the circulation line and re-supplied to the marine main engine. And a scrubber for circulation.
  • exhaust gas discharged from a marine main engine and passing through an exhaust line is purified to a purification level that can be discharged into the atmosphere by an exhaust scrubber and discharged into the atmosphere.
  • the exhaust gas passing through the circulation line branched from the exhaust line can be purified by a circulation scrubber to a purification level that can be supplied to the marine main engine and supplied to the marine main engine.
  • a circulation scrubber to a purification level that can be supplied to the marine main engine and supplied to the marine main engine.
  • the circulating scrubber may have a higher level of purifying exhaust gas than the exhaust scrubber.
  • the present invention has been made in view of the fact that the purification level required for the exhaust gas supplied to the marine main engine is higher than the purification level required for the exhaust gas discharged into the atmosphere. . Therefore, the exhaust scrubber is rational because it can be set so that the exhaust gas can be purified to a purification level that can be discharged into the atmosphere and discharged into the atmosphere.
  • the circulation scrubber is rational because it can be set so that the exhaust gas can be purified to a purification level capable of supplying the marine main engine and supplied to the marine main engine.
  • the exhaust scrubber is for removing sulfur oxides in the exhaust gas
  • the circulation scrubber is configured to remove sulfur oxides and particulate matter in the exhaust gas. It should be for removal.
  • the purification capacity of the exhaust scrubber can be appropriately set according to, for example, the content of sulfur oxide in the exhaust gas allowed to be discharged into the atmosphere.
  • cleaning processing capacity of the scrubber for circulation can be appropriately set according to the content rate of the sulfur oxide and the particulate matter in the exhaust gas permitted, for example, for supplying air to the marine main engine.
  • the amount (bulk and weight) of the exhaust gas purification device as a whole can be reduced.
  • the exhaust scrubber and the circulation scrubber use a circulating fluid to purify the exhaust gas, and the circulating fluid is purified by a circulating fluid tank and a centrifuge.
  • the waste separated by the centrifuge is stored in a waste tank, and the chemical supplied from the chemical tank is used to adjust the pH of the circulating liquid.
  • the circulating liquid tank, the centrifuge, Any or all of the waste tank and the chemical tank may be shared by both the exhaust scrubber and the circulation scrubber.
  • the exhaust gas purification device is configured such that either or all of the circulating liquid tank, the centrifuge, the waste tank, and the chemical tank are shared by both the exhaust scrubber and the circulation scrubber. It is possible to further reduce the amount (bulk and weight) and cost as a whole.
  • the exhaust scrubber may be provided on the downstream side of the flow of exhaust gas from a branch portion where the circulation line branches from the exhaust line.
  • the exhaust scrubber can purify the exhaust gas of the remaining flow rate obtained by subtracting the circulating exhaust gas flow rate diverted to the circulation line from the exhaust gas discharged from the marine main engine.
  • the exhaust scrubber can be reduced in size.
  • the exhaust scrubber may be provided upstream of the flow of the exhaust gas from a branch portion where the circulation line branches from the exhaust line.
  • the exhaust gas scrubber when used to purify the total amount of exhaust gas discharged from the marine main engine, the exhaust gas supplied to the marine main engine again is supplied to both the exhaust scrubber and the circulation scrubber. Can be purified using. Thereby, the scrubber for circulation can be reduced in size, and the amount and cost can be reduced.
  • the exhaust scrubber and the circulation scrubber are formed as an integrated scrubber, and a branching portion for branching the circulation line from the exhaust line is provided in the integrated scrubber,
  • the integrated scrubber and the circulating fluid tank may be connected to each other through a shared circulating fluid line.
  • the integrated scrubber including the exhaust scrubber and the circulation scrubber uses the common circulating fluid line, whereby the circulating fluid line can be simplified and the circulating fluid in the circulating fluid line can be simplified. As a whole, the amount of liquid and the cost of the exhaust gas purification device as a whole can be further reduced.
  • the marine engine system according to the present invention includes the exhaust gas purifying device according to the present invention.
  • the marine engine system according to the present invention includes the exhaust gas purification device according to the present invention, and this exhaust gas purification device can exhibit the same operation as described above.
  • the exhaust gas discharged into the atmosphere is purified by the exhaust scrubber
  • the exhaust gas supplied to the marine main engine is purified by the circulation scrubber.
  • the exhaust scrubber and circulation depending on the required purification level, the type and amount (volume, weight) of the air pollutant to be purified, and the amount (volume, weight) of the exhaust gas to be purified.
  • Each scrubber purification function and ability can be set. Accordingly, it is possible to reduce the amount (bulk and weight) of the exhaust gas purification device as a whole, and it is possible to reduce the cost of the exhaust gas purification device.
  • the ship can be downsized. Thereby, the resistance of water can be reduced, and the fuel consumption can be reduced.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a marine engine system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a marine engine system according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a marine engine system according to the third embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a marine engine system according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a marine engine system according to the fifth embodiment of the present invention.
  • a marine engine system 11 shown in FIG. 1 is provided with an exhaust gas purifying device 13 in a marine main engine 12.
  • the exhaust gas purifying device 13 includes sulfur contained in the exhaust gas 14 of a main engine (for example, a diesel engine) that serves as a marine main engine 12 (hereinafter also simply referred to as “main engine”) for marine propulsion.
  • This device reduces and removes air pollutants (toxic substances) such as oxides and nitrogen oxides.
  • a main engine 12 for ship propulsion is mounted in the engine room of the ship, and exhaust gas 14 discharged from the main engine 12 is discharged from the chimney to the atmosphere.
  • the main engine 12 includes a plurality of cylinders 15, an air supply manifold 16, and an exhaust manifold 17. Fuel supplied from a fuel supply device (not shown) is injected into each cylinder 15. This fuel is combusted in the cylinder 15 by oxygen in the supply air supplied from the supply manifold 16. Therefore, in the main engine 12, the thermal energy held by the fuel is converted into the output of the main engine 12 and combustion is performed. The exhaust gas 14 is generated.
  • the exhaust gas 14 generated in each cylinder 15 is collected in an exhaust manifold 17.
  • An exhaust line 18 is connected to the exhaust manifold 17.
  • the exhaust line 18 is for exhausting the exhaust gas 14 collected in the exhaust manifold 17 to the atmosphere through a chimney.
  • the exhaust line 18 is provided with a turbine section 20 of an exhaust turbine supercharger 19 and an exhaust scrubber 21.
  • the exhaust turbine supercharger 19 rotates the turbine unit 20 at high speed using the energy (kinetic energy and thermal energy) possessed by the exhaust gas 14 and rotationally drives the compressor unit 22 with the rotational force to supply air.
  • This is a device for compressing (exhaust gas 14).
  • symbol 23 in a figure is a rotating shaft which connects the turbine part 20 and the compressor part 22 mutually.
  • the exhaust scrubber 21 is for purifying the exhaust gas 14 discharged into the atmosphere. That is, the exhaust scrubber 21 is an apparatus for removing air pollutants (hazardous substances) contained in the exhaust gas 14. According to the exhaust scrubber 21, it is possible to collect and separate the particulate matter such as sulfur oxides and soot as the air pollutants in the exhaust gas 14 in the droplets or liquid film of the cleaning liquid. Since the exhaust gas 14 to be processed by the exhaust scrubber 21 has passed through the turbine section 20 of the exhaust turbine supercharger 19, the pressure decreases and the temperature slightly decreases. Therefore, the exhaust scrubber 21 is less affected by the exhaust gas 14 and can maintain high reliability and durability.
  • the exhaust line 18 is provided with a circulation line 24 so as to branch from the exhaust line 18.
  • the circulation line 24 is for supplying a part of the exhaust gas 14 in the exhaust line 18 to the main engine 12.
  • One end portion of the circulation line 24 on the side connected to the exhaust line 18 is formed as a branch portion 25, and the branch portion 25 is connected to the outlet of the turbine portion 20 and the inlet portion of the exhaust scrubber 21 in the exhaust line 18. It is provided between. Therefore, the exhaust scrubber 21 is provided downstream of the branch portion 25 in the flow of the exhaust gas 14.
  • the other end of the circulation line 24 is connected to a fresh air inlet (new introduction line 27) before the compressor unit 22. Therefore, the exhaust gas 14 (circulation exhaust gas (hereinafter referred to as “EGR gas”)) guided by the circulation line 24 is supplied to each cylinder 15 via the supply manifold 16.
  • the circulation line 24 is provided with a circulation scrubber 26 and a compressor unit 22 of the exhaust turbine supercharger 19.
  • the circulation scrubber 26 is for purifying the EGR gas 14 re-supplied to the main engine 12. That is, the circulation scrubber 26 is an apparatus for removing substances harmful to the main engine 12 contained in the exhaust gas 14. According to this circulation scrubber 26, sulfur oxides, particulate matter, and the like in the exhaust gas 14 can be collected and separated in cleaning liquid droplets or a liquid film.
  • the compressor section 22 of the exhaust turbine supercharger 19 is configured such that new air is introduced into the inlet section together with the EGR gas 14 and compresses the EGR gas 14 and the new air.
  • the compressed EGR gas 14 and fresh air are supplied to each cylinder 15 through an intake manifold 16.
  • the oxygen concentration in the mixed gas is adjusted to a value suitable for combustion in each cylinder 15. be able to.
  • This appropriate combustion refers to combustion in which the generation of nitrogen oxides can be suppressed below a certain standard, and power is generated with a thermal efficiency that is above a certain standard.
  • the circulation line 24 is provided with a branch flow rate adjusting valve for adjusting the branch flow rate of the EGR gas 14.
  • the circulating fluid purification device 29 is for purifying the circulating fluid 28 (for example, water) used by the exhaust scrubber 21 and the circulation scrubber 26 to purify the exhaust gas 14.
  • the circulating fluid purification device 29 includes a circulating fluid tank 30, a centrifuge 31, a waste tank 32, and a medicine tank 33.
  • the circulating fluid tank 30 is connected to the exhaust scrubber 21 via a first circulating fluid line 34 (first circulating fluid pipe).
  • the first circulating fluid line 34 is connected to the first drain pipe 35 and the first drain fluid pipe 35. 1 liquid supply pipe 36.
  • the first drain pipe 35 is for transferring the dirty circulating liquid 28 in the exhaust scrubber 21 to the circulating liquid tank 30, and the first liquid supply pipe 36 is purified in the circulating liquid tank 30.
  • the circulating fluid 28 is transferred to the exhaust scrubber 21.
  • the circulating fluid tank 30 is connected to the circulating scrubber 26 via a second circulating fluid line 37 (second circulating fluid pipe).
  • the second circulating fluid line 37 is connected to a second drain pipe 38.
  • a second liquid supply pipe 39 is for transferring the dirty circulating liquid 28 in the circulation scrubber 26 to the circulating liquid tank 30, and the second liquid supply pipe 39 is purified in the circulating liquid tank 30.
  • the circulating liquid 28 is transferred to the circulation scrubber 26.
  • the circulating fluid tank 30 is connected to the centrifuge 31 via the third circulating fluid line 40 (third circulating fluid pipe).
  • the third circulating fluid line 40 has a third drainage pipe 41 and a third liquid supply pipe 42.
  • the third drain pipe 41 is for transferring the dirty circulating liquid 28 in the circulating liquid tank 30 to the centrifuge 31, and the third liquid supply pipe 42 is purified in the centrifuge 31. This is for transferring the circulating fluid 28 to the circulating fluid tank 30.
  • the centrifugal separator 31 can separate the dirty circulating fluid 28 into the circulating fluid 28 from which the dirt has been removed and the waste, and is connected to the waste tank 32 via the waste discharge pipe 43. is doing.
  • the waste discharge pipe 43 is for transferring waste in the centrifuge 31 to the waste tank 32.
  • the circulating fluid tank 30 is connected to the medicine tank 33 via the medicine supply pipe 44, and the medicine supply pipe 44 is for supplying the medicine in the medicine tank 33 to the circulating liquid tank 30.
  • This chemical is used to adjust the pH of the purified circulating fluid 28 in the circulating fluid tank 30, and is, for example, caustic soda water.
  • the circulating liquid tank 30, the centrifuge 31, the waste tank 32, and the chemical tank 33 are all shared by both the exhaust scrubber 21 and the circulation scrubber 26. It is configured to be.
  • the circulating fluid 28 used for purifying the exhaust gas 14 in the exhaust scrubber 21 and the circulating scrubber 26 is separated from the circulating fluid tank 30 and the centrifugal separator.
  • the waste purified by the machine 31 and separated by the centrifuge 31 is stored in the waste tank 32, and the chemical supplied from the chemical tank 33 is used to adjust the pH of the purified circulating fluid 28. Is done.
  • the exhaust gas 14 discharged from the marine main engine 12 and passing through the exhaust line 18 is purified by the exhaust scrubber 21 to a purification level that can be discharged into the atmosphere. Can be discharged inside.
  • the EGR gas 14 passing through the circulation line 24 branched from the exhaust line 18 is purified by a circulation scrubber 26 to a purification level that can be supplied to the marine main engine 12 and supplied to the marine main engine 12. it can.
  • the EGR gas 14 having a lower oxygen concentration than air is supplied to the marine main engine 12, so that the nitrogen oxides in the marine main engine 12 are supplied. Generation can be suppressed. Thereby, it is possible to reduce the nitrogen oxide concentration (content rate) in the exhaust gas 14 discharged to the atmosphere.
  • atmosphere is purified with the exhaust scrubber 21, and the exhaust gas 14 supplied to the ship main engine 12 is purified with the circulation scrubber 26.
  • the exhaust scrubber 21 depends on the required purification level, the type and amount (volume, weight) of the air pollutant to be purified, and the amount (volume, weight) of the exhaust gas 14 to be purified.
  • each purification processing function and capability of the circulation scrubber 26 can be set. Thereby, the amount (bulk and weight) of the exhaust gas purification device 13 as a whole can be reduced, and the cost of the exhaust gas purification device 13 can be reduced.
  • the exhaust gas purification device 13 is employed in a ship, the amount of material in the engine room can be reduced, thereby reducing the weight of the ship. As a result, it is possible to increase the cargo weight ton (capability to carry luggage) of the ship.
  • the ship can be downsized. Thereby, the resistance of water can be reduced, and the fuel consumption can be reduced.
  • the circulation scrubber 26 shown in FIG. 1 has a higher level of purifying the exhaust gas 14 than the exhaust scrubber 21. That is, in this embodiment, the purification level required for the EGR gas 14 (exhaust gas) supplied to the marine main engine 12 is higher than the purification level required for the exhaust gas 14 discharged into the atmosphere. It was made in view of the high price. Therefore, the exhaust scrubber 21 can be set so that the exhaust gas 14 can be purified to a purification level capable of being discharged into the atmosphere and discharged into the atmosphere.
  • the circulation scrubber 26 is rational because it can be set so that the exhaust gas 14 can be purified to a purification level capable of supplying air to the marine main engine 12 and supplied to the marine main engine 12. is there.
  • the purification level JK required for the EGR gas 14 supplied to the marine main engine 12 (e.g., the extent to which particulate matter such as soot contained in the exhaust gas 14 is removed) 1 is higher than the purification level JT required for the exhaust gas 14 discharged into the interior, the exhaust gas purification device 13 shown in FIG. 1 sets the purification level JT of the exhaust gas 14 discharged into the atmosphere to the marine main engine. Therefore, the amount (bulk, weight) and cost of the exhaust gas purification device 13 can be reduced by that amount.
  • the exhaust scrubber 21 is mainly for removing sulfur oxides in the exhaust gas 14, and the circulation scrubber 26 is for removing sulfur oxides and particulate matter in the exhaust gas 14. Is. If comprised in this way, the purification processing capacity of the exhaust scrubber 21 can be appropriately set according to, for example, the content of sulfur oxide in the exhaust gas 14 that is allowed to be discharged into the atmosphere. And the purification processing capacity of the circulation scrubber 26 can be appropriately set according to, for example, the content of particulate matter in the exhaust gas 14 that is allowed to supply air to the marine main engine 12. Thereby, the amount (bulk and weight) of the exhaust gas purification device 13 as a whole can be reduced.
  • the exhaust scrubber 21 is provided on the downstream side of the flow of the exhaust gas 14 with respect to the branch portion 25 where the circulation line 24 branches from the exhaust line 18.
  • the exhaust scrubber 21 has the remaining flow rate of the exhaust gas 14 obtained by subtracting the EGR gas flow rate (circulation exhaust gas flow rate) that is divided into the circulation line 24 from the exhaust gas 14 discharged from the marine main engine 12.
  • the exhaust scrubber 21 can be miniaturized as long as it has a purification capacity capable of purifying the exhaust gas.
  • the ship engine system 46 according to the second embodiment shown in FIG. 2 is different from the ship engine system 11 according to the first embodiment shown in FIG. 1 in the first embodiment shown in FIG. Is provided on the downstream side of the flow of the exhaust gas 14 with respect to the branch portion 25 where the circulation line 24 branches from the exhaust line 18, whereas in the second embodiment shown in FIG. It is provided at the upstream side of the flow of the exhaust gas 14 from the branch portion 25 where the circulation line 24 branches from the line 18.
  • the configuration is the same as that of the first embodiment and operates in the same manner.
  • the exhaust scrubber 21 purifies the entire amount of the exhaust gas 14 discharged from the marine main engine 12
  • the exhaust gas 14 circulated to the marine main engine 12 is converted into the exhaust scrubber 21 and the circulation scrubber 21.
  • Both scrubbers 26 can be used for purification.
  • the circulation scrubber 26 can be reduced in size, and the amount (bulk and weight) of the exhaust gas purification device 13 as a whole can be reduced.
  • an exhaust scrubber 21 and a circulation scrubber 26 are provided separately.
  • the exhaust scrubber 21 is provided with a first circulating fluid line 34, and the circulation scrubber 26 includes The second circulating fluid line 37 is provided.
  • the exhaust scrubber 21 and the circulation scrubber 26 are formed as an integrated scrubber 49, and the integrated scrubber 49 and the circulating fluid tank 30 are mutually shared circulating fluid.
  • the circulating fluid 28 is circulated by the common drainage pipe 51 and the common supply liquid pipe 52 connected by the line 50 and constituting the common circulating fluid line 50 in the same manner as the circulating fluid lines 34 and 37 of the first embodiment. It has become.
  • the exhaust gas 14 is branched at the branch portion 25 between the exhaust line 18 and the circulation line 24 inside the integrated scrubber 49 and is purified to the purification levels JT and JK required for the respective lines. .
  • the configuration is the same as that of the first embodiment and operates in the same manner.
  • the integrated scrubber 49 including the exhaust scrubber 21 and the circulation scrubber 26 uses the common circulating fluid line 50, whereby the circulating fluid line can be simplified and the circulating fluid line can be simplified.
  • the amount of the circulating fluid 28 can be reduced as a whole, and the amount and cost of the exhaust gas purification device 48 as a whole can be further reduced.
  • a branch portion 25 is provided between the turbine portion 20 of the exhaust line 18 and the exhaust scrubber 21, and the exhaust gas 14 passing through the branch portion 25 is purified by the circulation scrubber 26.
  • the purified exhaust gas 14 is compressed by the compressor unit 22 together with fresh air, and the compressed mixed gas is supplied to each cylinder 15.
  • the branch portion 25 is provided between the exhaust manifold 17 of the exhaust line 18 and the turbine portion 20, and the exhaust gas 14 passing through the branch portion 25 is used for circulation.
  • the exhaust gas 14 purified by the scrubber 26 is compressed by a compressor 55 provided separately, and the compressed EGR gas 14 is supplied to each cylinder 15.
  • the fresh air is compressed by the compressor unit 22, and the compressed fresh air is combined with the purified EGR gas 14 that has been purified and the supply manifold 16 to be supplied to each cylinder 15. It has become.
  • the configuration is the same as that of the first embodiment and operates in the same manner.
  • the compressor unit 22 for compressing fresh air and the compressor 55 for compressing the EGR gas 14 are separately provided. There is no need to allow the EGR gas 14 to pass through the compressor unit 22, and it is possible to prevent the compressor unit 22 from being contaminated due to the influence of the EGR gas 14 and degrading performance.
  • the circulating fluid tank 30, the centrifuge 31, the waste tank 32, and the chemical tank 33 are both the exhaust scrubber 21 and the circulating scrubber 26. It is configured to be shared by all.
  • the circulating fluid purification devices 29 and 29 of the fifth embodiment shown in FIG. 5 are configured to remove all of the circulating fluid tank 30, the centrifuge 31, the waste tank 32, and the chemical tank 33 from the exhaust scrubber 21.
  • each of the circulation scrubbers 26 is provided exclusively.
  • the configuration is the same as that of the first embodiment and operates in the same manner.
  • the circulating liquid tank 30, the centrifuge 31, the waste tank 32, and the chemical tank 33 are all in both the exhaust scrubber 21 and the circulation scrubber 26.
  • any of these may be shared by both scrubbers 21 and 26.
  • the exhaust gas purifying apparatus and the ship engine system including the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention can reduce the amount (bulk and weight) of the exhaust gas purifying apparatus as a whole, thereby reducing the cost. It has an excellent effect and is suitable for application to such an exhaust gas purification device and a ship engine system equipped with the exhaust gas purification device.

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Abstract

　排気ガス浄化装置全体としての物量（嵩及び重量）を低減し、これによって、コストの低減を図ることができる排気ガス浄化装置を提供すること。　舶用主機関(１２)から排出される排気ガス(１４)中の大気汚染物質を低減及び除去する排気ガス浄化装置(１３)において、舶用主機関(１２)と接続し、当該舶用主機関(１２)から排出される排気ガス(１４)を大気中に排出するための排気ライン(１８)と、排気ライン(１８)から分岐するように設けられ、排気ライン(１８)内の排気ガス(１４)の一部を舶用主機関(１２)に再給気するための循環ライン(２４)と、排気ライン(１８)に設けられ、大気中に排出される排気ガス(１４)を浄化するための排気用スクラバ(２１)と、循環ライン(２４)に設けられ、舶用主機関(１２)に再給気される排気ガス(１４)を浄化するための循環用スクラバ(２６)とを備える。

Description

排気ガス浄化装置及びこれを備える船舶機関システム
　本発明は、例えば舶用主機関であるディーゼルエンジン等に適用される排気ガス浄化装置及びこれを備える船舶機関システムに関する。
　舶用主機関から排出される排気ガスについては、硫黄酸化物（ＳＯｘ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）等の大気汚染物質に関する排気ガス規制が強化される状況にある。このため、舶用主機関から排出される排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減及び除去する排気ガス浄化装置が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
　この排気ガス浄化装置は、排気ガス洗浄装置と、排気ガス再循環装置とを備えている。この排気ガス洗浄装置は、舶用主機関の排気ラインに設けられ、排気ガスの全量を洗浄処理するようになっているものである。そして、排気ガス再循環装置は、この排気ガス洗浄装置によって洗浄された排気ガスの一部を、再循環用排気ガスとして舶用主機関に再度給気するようになっているものである。
　この排気ガス浄化装置によると、排気ガスの全量を排気ガス洗浄装置によって洗浄するようになっており、排気ガス中の硫黄酸化物及び粉粒状物を、この排気ガス洗浄装置によって除去することができる。
　そして、排気ガス再循環装置によると、空気よりも酸素濃度の低い再循環用排気ガスを舶用主機関に再度給気することによって、舶用主機関内での窒素酸化物の生成を抑制することができる。
　このようにして、硫黄酸化物及び窒素酸化物の含有率が低減された排気ガスを大気中に排出することができる。
２０１２－４７０５６号公報
　しかし、舶用主機関に給気される排気ガスに求められている浄化レベルＪＫ（例えば排気ガスに含まれる硫黄酸化物及び粉粒状物が除去される程度）は、大気中に排出される排気ガスに求められている浄化レベルＪＴ（例えば国際条約等で定められる排出規制値）よりも高いにも拘わらず、上記従来の排気ガス浄化装置では、大気中に排出される排気ガスの浄化レベルＪＴを、舶用主機関に給気される排気ガスに求められている浄化レベルＪＫにまで引き上げているため、その分だけ排気ガス洗浄装置の物量（嵩、重量）及びコストが増大することになる。
　そのために、このような従来の排気ガス浄化装置を船舶に採用すると、その機関室内の物量が増大し、これによって、本船貨物スペースが減少したり、本船重量が増大することになる。その結果、本船の載貨重量トン（荷物を運ぶことができる能力）が減少するという問題がある。
　また、排気ガス浄化装置全体としての物量が増大すると、本船が大型化し、これによって、水の抵抗が増大して燃料消費量が増加する。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、排気ガス浄化装置全体としての物量（嵩及び重量）を低減し、これによって、コストの低減を図ることができる排気ガス浄化装置及びこれを備える船舶機関システムを提供することを目的としている。
　本発明に係る排気ガス浄化装置は、舶用主機関から排出される排気ガス中の大気汚染物質を低減及び除去する排気ガス浄化装置において、前記舶用主機関と接続し、当該舶用主機関から排出される排気ガスを大気中に排出するための排気ラインと、前記排気ラインから分岐するように設けられ、前記排気ライン内の排気ガスの一部を前記舶用主機関に再給気するための循環ラインと、前記排気ラインに設けられ、大気中に排出される排気ガスを浄化するための排気用スクラバと、前記循環ラインに設けられ、前記舶用主機関に再給気される排気ガスを浄化するための循環用スクラバとを備えることを特徴とするものである。
　この発明に係る排気ガス浄化装置によると、舶用主機関から排出されて排気ラインを通る排気ガスを、排気用スクラバによって、大気中に排出できる程度の浄化レベルに浄化して大気中に排出することができる。そして、排気ラインから分岐する循環ラインを通る排気ガスを、循環用スクラバによって、舶用主機関に給気できる程度の浄化レベルに浄化して舶用主機関に給気することができる。また、循環ラインを介して空気よりも酸素濃度の低い排気ガスを舶用主機関に給気することによって、舶用主機関内での窒素酸化物の生成を抑制することができる。これによって、大気に排出される排気ガス中の窒素酸化物濃度（含有率）の低減を図ることができる。
　この発明に係る排気ガス浄化装置において、前記循環用スクラバは、前記排気用スクラバよりも排気ガスを浄化するレベルが高いものとするとよい。
　この発明は、舶用主機関に給気される排気ガスに求められている浄化レベルが、大気中に排出される排気ガスに求められている浄化レベルよりも高いことに鑑みてなされたものである。従って、排気用スクラバは、排気ガスを大気中に排出できる浄化レベルに浄化して、大気に排出することができるように設定することができるので合理的である。そして、循環用スクラバは、排気ガスを舶用主機関に給気できる浄化レベルに浄化して、この舶用主機関に給気することができるように設定することができるので合理的である。
　この発明に係る排気ガス浄化装置において、前記排気用スクラバは、排気ガス中の硫黄酸化物を除去するためのものであり、前記循環用スクラバは、排気ガス中の硫黄酸化物及び粉粒状物を除去するためのものとするとよい。
　このように構成すると、排気用スクラバの浄化処理能力を、例えば大気中に排出することが許容されている排気ガス中の硫黄酸化物の含有率に応じて適切に設定することができる。そして、循環用スクラバの浄化処理能力を、例えば舶用主機関に給気するために許容されている排気ガス中の硫黄酸化物及び粉粒状物の含有率に応じて適切に設定することができる。これによって、排気ガス浄化装置全体としての物量（嵩及び重量）の低減を図ることができる。
　この発明に係る排気ガス浄化装置において、前記排気用スクラバ及び前記循環用スクラバは、排気ガスを浄化するために循環液を使用し、この循環液は、循環液槽及び遠心分離機で浄化され、この遠心分離機で分離された廃棄物は、廃棄物槽で保存され、循環液のｐＨの調整には、薬剤槽から供給される薬剤が使用され、前記循環液槽、前記遠心分離機、前記廃棄物槽、及び前記薬剤槽のうちのいずれか又は全てが、前記排気用スクラバ及び前記循環用スクラバの両方で共用されているものとするとよい。
　このように、循環液槽、遠心分離機、廃棄物槽、及び薬剤槽のうちのいずれか又は全てを、排気用スクラバ及び循環用スクラバの両方で共用する構成とすることによって、排気ガス浄化装置全体としての物量（嵩及び重量）及びコストの更なる低減を図ることができる。
　この発明に係る排気ガス浄化装置において、前記排気用スクラバが、前記排気ラインから前記循環ラインが分岐する分岐部よりも排気ガスの流れの下流側に設けられているものとするとよい。
　このようにすると、排気用スクラバは、舶用主機関から排出される排気ガスのうち、循環ラインに分流する循環排気ガス流量を差し引いた残りの流量の排気ガスの浄化を行うことができる浄化処理能力を備えておればよく、この排気用スクラバの小型化を図ることができる。
　この発明に係る排気ガス浄化装置において、前記排気用スクラバが、前記排気ラインから前記循環ラインが分岐する分岐部よりも排気ガスの流れの上流側に設けられているものとするとよい。
　このように、排気用スクラバによって、舶用主機関から排出される排気ガスの全量を浄化するようにすると、舶用主機関に再度給気される排気ガスを、排気用スクラバ及び循環用スクラバの両方を使用して浄化することができる。これによって、循環用スクラバを小型化することができ、物量及びコストの低減を図ることができる。
　この発明に係る排気ガス浄化装置において、前記排気用スクラバ及び前記循環用スクラバが一体型スクラバとして形成され、前記一体型スクラバ内に前記排気ラインから前記循環ラインが分岐する分岐部が設けられ、前記一体型スクラバと前記循環液槽とが、互いに共用循環液ラインで接続されているものとするとよい。
　このように、排気用スクラバ及び循環用スクラバを備える一体型スクラバが共用循環液ラインを使用する構成とすることによって、循環液ラインの簡略化を図ることができると共に、循環液ライン内の循環液の液量を全体として低減することができ、排気ガス浄化装置全体としての物量及びコストの更なる低減を図ることができる。
　本発明に係る船舶機関システムは、本発明に係る排気ガス浄化装置を備えることを特徴とするものである。
　本発明に係る船舶機関システムは、本発明に係る排気ガス浄化装置を備えており、この排気ガス浄化装置は、上記と同様の作用を奏することができる。
　この発明に係る排気ガス浄化装置及び船舶機関システムによると、大気中に排出される排気ガスを排気用スクラバで浄化し、舶用主機関に給気される排気ガスを循環用スクラバで浄化する構成としたことによって、必要とされる浄化レベル、浄化される大気汚染物質の種類及びその量（体積、重量）、並びに、浄化される排気ガスの量（体積、重量）に応じて排気用スクラバ及び循環用スクラバのそれぞれの浄化処理機能や能力を設定することができる。これによって、排気ガス浄化装置全体としての物量（嵩及び重量）の低減を図ることが可能であり、排気ガス浄化装置のコストの低減を図ることができる。
　そして、排気ガス浄化装置や船舶機関システムを船舶に採用すると、その機関室内の物量を軽減することができ、これによって、本船貨物スペースを増大させたり、本船重量を軽減することができる。その結果、本船の載貨重量トン（荷物を運ぶことができる能力）を増加させることができる。
　また、排気ガス浄化装置全体としての物量の低減を図ることができるので、本船を小型化することができる。これによって、水の抵抗を低減することができ、燃料消費量を削減することができる。
図１は、この発明の第１実施形態に係る船舶機関システムを示す構成図である。 図２は、同発明の第２実施形態に係る船舶機関システムを示す構成図である。 図３は、同発明の第３実施形態に係る船舶機関システムを示す構成図である。 図４は、同発明の第４実施形態に係る船舶機関システムを示す構成図である。 図５は、同発明の第５実施形態に係る船舶機関システムを示す構成図である。
　以下、本発明に係る排気ガス浄化装置及びこれを備える船舶機関システムの第１実施形態を、図１を参照して説明する。この図１に示す船舶機関システム１１は、舶用主機関１２に排気ガス浄化装置１３を設けたものである。この排気ガス浄化装置１３は、船舶推進用の舶用主機関１２（以下、単に「主機関」と言うこともある。）となるメインエンジン（例えば、ディーゼルエンジン）の排気ガス１４中に含まれる硫黄酸化物や窒素酸化物等の大気汚染物質（有害物質）を低減及び除去する装置である。
　図１に示すように、船舶の機関室内には船舶推進用の主機関１２が搭載され、この主機関１２から排出される排気ガス１４は煙突から大気へ排出される。
　主機関１２は、複数のシリンダ１５と、給気マニホルド１６と、排気マニホルド１７とを備えている。各シリンダ１５の内部には、図示しない燃料供給装置から供給される燃料が噴射される。この燃料は、給気マニホルド１６から供給される給気中の酸素によりシリンダ１５内で燃焼するので、主機関１２では、燃料の保有する熱エネルギが主機関１２の出力に変換されると共に、燃焼による排気ガス１４が生成される。
　各シリンダ１５で生成された排気ガス１４は、排気マニホルド１７に集められる。そして、この排気マニホルド１７には、排気ライン１８が接続されている。この排気ライン１８は、排気マニホルド１７に集められた排気ガス１４を、煙突を介して大気中に排出するためのものである。この排気ライン１８には、排気タービン過給機１９のタービン部２０と、排気用スクラバ２１とが設けられている。
　排気タービン過給機１９は、排気ガス１４が保有するエネルギ（運動エネルギ及び熱エネルギ）を利用してタービン部２０を高速回転させて、その回転力で圧縮機部２２を回転駆動して給気（排気ガス１４）を圧縮する装置である。なお、図中の符号２３は、タービン部２０と圧縮機部２２とを互いに連結する回転軸である。
　排気用スクラバ２１は、大気中に排出される排気ガス１４を浄化するためのものである。つまり、この排気用スクラバ２１は、排気ガス１４に含まれる大気汚染物質（有害物質）を除去するための装置である。この排気用スクラバ２１によると、排気ガス１４中の大気汚染物質としての硫黄酸化物や煤等の粉粒状物等を洗浄液の液滴や液膜中に捕集して分離させることができる。この排気用スクラバ２１で処理する排気ガス１４は、排気タービン過給機１９のタービン部２０を通過したものであるから、圧力が低下すると共に温度はやや低下したものとなる。従って、排気用スクラバ２１は、排気ガス１４による悪影響を受けることが少なく、高い信頼性及び耐久性を維持することができる。
　そして、図１に示すように、この排気ライン１８には、当該排気ライン１８から分岐するように循環ライン２４が設けられている。この循環ライン２４は、排気ライン１８内の排気ガス１４の一部を主機関１２に給気するためのものである。この循環ライン２４の排気ライン１８と接続する側の一端部は、分岐部２５として形成され、この分岐部２５は、排気ライン１８において、タービン部２０の出口と、排気用スクラバ２１の入口部との間に設けられている。従って、排気用スクラバ２１は、分岐部２５よりも排気ガス１４の流れの下流側に設けられている。
　そして、循環ライン２４の他端部は、圧縮機部２２の手前で新気の導入口（新規導入ライン２７）に接続している。よって、この循環ライン２４によって導かれた排気ガス１４（循環用排気ガス（以下、「ＥＧＲガス」と言う。））は、給気マニホルド１６を介して各シリンダ１５に給気される。そして、この循環ライン２４には、循環用スクラバ２６と、排気タービン過給機１９の圧縮機部２２とが設けられている。
　循環用スクラバ２６は、主機関１２に再給気されるＥＧＲガス１４を浄化するためのものである。つまり、この循環用スクラバ２６は、排気ガス１４に含まれる主機関１２に対して有害な物質を除去するための装置である。この循環用スクラバ２６によると、排気ガス１４中の硫黄酸化物や粉粒状物等を洗浄液の液滴や液膜中に捕集して分離させることができるものである。
　また、排気タービン過給機１９の圧縮機部２２は、その入口部にＥＧＲガス１４と共に、新気が導入され、これらＥＧＲガス１４及び新気を圧縮するように構成されている。そして、この圧縮されたＥＧＲガス１４及び新気は、給気マニホルド１６を介して各シリンダ１５に給気される。
　このように、新気をＥＧＲガス１４に混合して、この混合ガスを各シリンダ１５に給気することによって、この混合ガス中の酸素濃度を、各シリンダ１５における燃焼に適切な値に調整することができる。この適切な燃焼とは、窒素酸化物の生成を一定基準以下に抑制することができると共に、一定基準以上の熱効率で動力を発生する燃焼を言う。なお、図には示さないが、循環ライン２４には、ＥＧＲガス１４の分流流量を調整するための分流流量調整弁が設けられている。
　次に、図１に示す循環液浄化装置２９について説明する。この循環液浄化装置２９は、排気用スクラバ２１及び循環用スクラバ２６が、排気ガス１４の浄化ために使用する循環液２８（例えば水）を浄化するためのものである。この循環液浄化装置２９は、循環液槽３０、遠心分離機３１、廃棄物槽３２、及び薬剤槽３３を備えている。
　この循環液槽３０は、第１循環液ライン３４（第１循環液管）を介して排気用スクラバ２１と接続しており、この第１循環液ライン３４は、第１排液管３５と第１給液管３６とを有している。第１排液管３５は、排気用スクラバ２１内の汚れた循環液２８を循環液槽３０に移送するためのものであり、第１給液管３６は、循環液槽３０内の浄化された循環液２８を排気用スクラバ２１に移送するためのものである。
　そして、この循環液槽３０は、第２循環液ライン３７（第２循環液管）を介して循環用スクラバ２６と接続しており、この第２循環液ライン３７は、第２排液管３８と第２給液管３９とを有している。第２排液管３８は、循環用スクラバ２６内の汚れた循環液２８を循環液槽３０に移送するためのものであり、第２給液管３９は、循環液槽３０内の浄化された循環液２８を循環用スクラバ２６に移送するためのものである。
　また、循環液槽３０は、第３循環液ライン４０（第３循環液管）を介して遠心分離機３１と接続している。この第３循環液ライン４０は、第３排液管４１と第３給液管４２とを有している。第３排液管４１は、循環液槽３０内の汚れた循環液２８を遠心分離機３１に移送するためのものであり、第３給液管４２は、遠心分離機３１内の浄化された循環液２８を循環液槽３０に移送するためのものである。
　更に、遠心分離機３１は、汚れた循環液２８を汚れが除去された循環液２８と廃棄物とに分離することができるものであり、廃棄物排出管４３を介して廃棄物槽３２と接続している。この廃棄物排出管４３は、遠心分離機３１内の廃棄物を廃棄物槽３２に移送するためのものである。
　そして、循環液槽３０は、薬剤供給管４４を介して薬剤槽３３と接続しており、この薬剤供給管４４は、薬剤槽３３内の薬剤を循環液槽３０に供給するためのものである。この薬剤は、循環液槽３０内の浄化された循環液２８のｐＨの調整に使用されるものであり、例えば苛性ソーダ水である。
　そして、この実施形態では、図１に示すように、循環液槽３０、遠心分離機３１、廃棄物槽３２、及び薬剤槽３３の全てが、排気用スクラバ２１及び循環用スクラバ２６の両方で共用されるように構成されている。
　上記のように構成された循環液浄化装置２９によると、排気用スクラバ２１及び循環用スクラバ２６で排気ガス１４の浄化のために使用されて汚れた循環液２８は、循環液槽３０及び遠心分離機３１で浄化され、この遠心分離機３１で分離された廃棄物は、廃棄物槽３２で保存され、浄化された循環液２８のｐＨの調整には、薬剤槽３３から供給される薬剤が使用される。
　そして、このように循環液槽３０、遠心分離機３１、廃棄物槽３２、及び薬剤槽３３の全てを、排気用スクラバ２１及び循環用スクラバ２６の両方で共用する構成とすることによって、排気ガス浄化装置１３全体としての物量（嵩及び重量）及びコストの低減を図ることができる。
　次に、上記のように構成された排気ガス浄化装置１３及びこれを備える船舶機関システム１１の作用を説明する。この図１に示す船舶機関システム１１によると、舶用主機関１２から排出されて排気ライン１８を通る排気ガス１４を、排気用スクラバ２１によって、大気中に排出できる程度の浄化レベルに浄化して大気中に排出することができる。そして、排気ライン１８から分岐する循環ライン２４を通るＥＧＲガス１４を、循環用スクラバ２６によって、舶用主機関１２に給気できる程度の浄化レベルに浄化して舶用主機関１２に給気することができる。また、循環ライン２４を介して新気に循環ガスを混ぜることによって、空気よりも酸素濃度の低いＥＧＲガス１４を舶用主機関１２に給気することによって、舶用主機関１２内での窒素酸化物の生成を抑制することができる。これによって、大気に排出される排気ガス１４中の窒素酸化物濃度（含有率）の低減を図ることができる。
　また、この船舶機関システム１１によると、大気中に排出される排気ガス１４を排気用スクラバ２１で浄化し、舶用主機関１２に給気される排気ガス１４を循環用スクラバ２６で浄化する構成としたことによって、必要とされる浄化レベル、浄化される大気汚染物質の種類及びその量（体積、重量）、並びに、浄化される排気ガス１４の量（体積、重量）に応じて排気用スクラバ２１及び循環用スクラバ２６のそれぞれの浄化処理機能や能力を設定することができる。これによって、排気ガス浄化装置１３全体としての物量（嵩及び重量）の低減を図ることができ、排気ガス浄化装置１３のコストの低減を図ることができる。
　そして、排気ガス浄化装置１３を船舶に採用すると、その機関室内の物量を軽減することができ、これによって、本船重量を軽減することができる。その結果、本船の載貨重量トン（荷物を運ぶことができる能力）を増加させることができる。
　また、排気ガス浄化装置１３全体としての物量の低減を図ることができるので、本船を小型化することができる。これによって、水の抵抗を低減することができ、燃料消費量を削減することができる。
　更に、図１に示す循環用スクラバ２６は、排気用スクラバ２１よりも排気ガス１４を浄化するレベルが高いものである。つまり、この実施形態は、舶用主機関１２に給気されるＥＧＲガス１４（排気ガス）に求められている浄化レベルが、大気中に排出される排気ガス１４に求められている浄化レベルよりも高いことに鑑みてなされたものである。従って、排気用スクラバ２１は、排気ガス１４を大気中に排出できる浄化レベルに浄化して、大気に排出することができるように設定することができるので合理的である。そして、循環用スクラバ２６は、排気ガス１４を舶用主機関１２に給気できる浄化レベルに浄化して、この舶用主機関１２に給気することができるように設定することができるので合理的である。
　更に具体的に説明すると、舶用主機関１２に給気されるＥＧＲガス１４に求められている浄化レベルＪＫ（例えば排気ガス１４に含まれる煤等の粉粒状物が除去される程度）は、大気中に排出される排気ガス１４に求められている浄化レベルＪＴよりも高いので、図１に示す排気ガス浄化装置１３では、大気中に排出される排気ガス１４の浄化レベルＪＴを、舶用主機関１２に給気されるＥＧＲガス１４に求められている浄化レベルＪＫよりも引き下げているため、その分だけ排気ガス浄化装置１３の物量（嵩、重量）及びコストを低減することができる。
　そして、排気用スクラバ２１は、排気ガス１４中の硫黄酸化物を主に除去するためのものであり、循環用スクラバ２６は、排気ガス１４中の硫黄酸化物及び粉粒状物を除去するためのものである。このように構成すると、排気用スクラバ２１の浄化処理能力を、例えば大気中に排出することが許容されている排気ガス１４中の硫黄酸化物の含有率に応じて適切に設定することができる。そして、循環用スクラバ２６の浄化処理能力を、例えば舶用主機関１２に給気するために許容されている排気ガス１４中の粉粒状物の含有率に応じて適切に設定することができる。これによって、排気ガス浄化装置１３全体としての物量（嵩及び重量）の低減を図ることができる。
　また、図１に示すように、排気用スクラバ２１は、排気ライン１８から循環ライン２４が分岐する分岐部２５よりも排気ガス１４の流れの下流側に設けられている。
　このようにすると、排気用スクラバ２１は、舶用主機関１２から排出される排気ガス１４のうち、循環ライン２４に分流するＥＧＲガス流量（循環排気ガス流量）を差し引いた残りの流量の排気ガス１４の浄化を行うことができる浄化処理能力を備えておればよく、この排気用スクラバ２１の小型化を図ることができる。
　次に、本発明に係る船舶機関システムの第２実施形態を、図２を参照して説明する。この図２に示す第２実施形態の船舶機関システム４６と、図１に示す第１実施形態の船舶機関システム１１とが相違するところは、図１に示す第１実施形態では、排気用スクラバ２１は、排気ライン１８から循環ライン２４が分岐する分岐部２５よりも排気ガス１４の流れの下流側に設けたのに対して、図２に示す第２実施形態では、排気用スクラバ２１は、排気ライン１８から循環ライン２４が分岐する分岐部２５よりも排気ガス１４の流れの上流側に設けたところである。
　これ以外は、第１実施形態と同等の構成であり同様に作用するので、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの詳細な説明を省略する。
　このように、排気用スクラバ２１によって、舶用主機関１２から排出される排気ガス１４の全量を浄化するようにすると、舶用主機関１２に循環される排気ガス１４を、排気用スクラバ２１及び循環用スクラバ２６の両方を使用して浄化することができる。これによって、循環用スクラバ２６を小型化することができ、排気ガス浄化装置１３全体としての物量（嵩及び重量）の低減を図ることができる。
　次に、本発明に係る船舶機関システムの第３実施形態を、図３を参照して説明する。この図３に示す第３実施形態の船舶機関システム４８と、図１に示す第１実施形態の船舶機関システム１１とが相違するところは、以下に記載するところである。
　図１に示す第１実施形態は、排気用スクラバ２１と循環用スクラバ２６とを別々に設けて、排気用スクラバ２１には、第１循環液ライン３４を設けると共に、循環用スクラバ２６には、第２循環液ライン３７を設けた構成である。
　これに対して、図３に示す第３実施形態では、排気用スクラバ２１及び循環用スクラバ２６が一体型スクラバ４９として形成され、この一体型スクラバ４９と循環液槽３０とが、互いに共用循環液ライン５０で接続され、この共用循環液ライン５０を構成する共用排液管５１及び共用給液管５２によって、第１実施形態の循環液ライン３４、３７と同様に循環液２８が循環するようになっている。更に、排気ガス１４は、一体型スクラバ４９の内部で排気ライン１８と循環ライン２４との分岐部２５で分岐し、それぞれのラインに必要な浄化レベルＪＴ及びＪＫに浄化されるようになっている。
　これ以外は、第１実施形態と同等の構成であり同様に作用するので、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの詳細な説明を省略する。
　このように、排気用スクラバ２１及び循環用スクラバ２６を備える一体型スクラバ４９が共用循環液ライン５０を使用する構成とすることによって、循環液ラインの簡略化を図ることができると共に、循環液ライン内の循環液２８の液量を全体として低減することができ、排気ガス浄化装置４８全体としての物量及びコストの更なる低減を図ることができる。
　次に、本発明に係る船舶機関システムの第４実施形態を、図４を参照して説明する。この図４に示す第４実施形態の船舶機関システム５４と、図１に示す第１実施形態の船舶機関システム１１とが相違するところは、以下に記載するところである。
　図１に示す第１実施形態は、分岐部２５を排気ライン１８のタービン部２０と排気用スクラバ２１との間に設け、この分岐部２５を通ってくる排気ガス１４を循環用スクラバ２６で浄化し、この浄化済みの排気ガス１４を新気と共に、圧縮機部２２で圧縮してその圧縮した混合ガスを各シリンダ１５に給気する構成である。
　これに対して、図４に示す第４実施形態では、分岐部２５を排気ライン１８の排気マニホルド１７とタービン部２０との間に設け、この分岐部２５を通ってくる排気ガス１４を循環用スクラバ２６で浄化し、この浄化済みの排気ガス１４を、別に設けた圧縮機５５で圧縮してその圧縮したＥＧＲガス１４を各シリンダ１５に給気する構成である。そして、新気は、圧縮機部２２で圧縮され、この圧縮された新気は、浄化済みの圧縮されたＥＧＲガス１４と給気マニホルド１６で合流して各シリンダ１５に給気される構成となっている。
　これ以外は、第１実施形態と同等の構成であり同様に作用するので、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの詳細な説明を省略する。
　上記のように構成された第４実施形態によると、新気を圧縮するための圧縮機部２２と、ＥＧＲガス１４を圧縮するための圧縮機５５とを別々に設けた構成としたことによって、圧縮機部２２にＥＧＲガス１４を通過させる必要が無く、圧縮機部２２がＥＧＲガス１４の影響で汚れが付着し、性能が低下することを防止できる。
　次に、本発明に係る船舶機関システムの第５実施形態を、図５を参照して説明する。この図５に示す第５実施形態の船舶機関システム５７と、図４に示す第４実施形態の船舶機関システム５４とが相違するところは、循環液浄化装置２９が相違しているところである。
　図４に示す第４実施形態の循環液浄化装置２９は、循環液槽３０、遠心分離機３１、廃棄物槽３２、及び薬剤槽３３の全てが、排気用スクラバ２１及び循環用スクラバ２６の両方で共用されるように構成されている。
　これに対して、図５に示す第５実施形態の循環液浄化装置２９、２９は、循環液槽３０、遠心分離機３１、廃棄物槽３２、及び薬剤槽３３の全てを、排気用スクラバ２１及び循環用スクラバ２６のそれぞれに対して専用に設けた構成となっている。
　これ以外は、第１実施形態と同等の構成であり同様に作用するので、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの詳細な説明を省略する。
　上記のように構成された第５実施形態によっても、上記各実施形態で説明したように、必要とされる浄化レベル、浄化される大気汚染物質の種類及びその量（体積、重量）、並びに、浄化される排気ガス１４の量（体積、重量）に応じて、排気用スクラバ２１及び循環用スクラバ２６のそれぞれの浄化処理機能や能力を設定することが可能である。これによって、排気ガス浄化装置５８のスクラバ２１、２６の物量（嵩及び重量）の低減を図ることができ、スクラバ２１、２６のコストの低減を図ることができる。
　ただし、上記実施形態では、例えば図１に示すように、循環液槽３０、遠心分離機３１、廃棄物槽３２、及び薬剤槽３３の全てが、排気用スクラバ２１及び循環用スクラバ２６の両方で共用されるように構成したが、これに代えて、これらの内のいずれかが両方のスクラバ２１、２６で共用される構成としてもよい。
　以上のように、本発明に係る排気ガス浄化装置及びこれを備える船舶機関システムは、排気ガス浄化装置全体としての物量（嵩及び重量）を低減し、これによって、コストの低減を図ることができる優れた効果を有し、このような排気ガス浄化装置及びこれを備える船舶機関システムに適用するのに適している。
　１１　船舶機関システム
　１２　舶用主機関
　１３　排気ガス浄化装置
　１４　排気ガス、ＥＧＲガス
　１５　シリンダ
　１６　給気マニホルド
　１７　排気マニホルド
　１８　排気ライン
　１９　排気タービン過給機
　２０　タービン部
　２１　排気用スクラバ
　２２　圧縮機部
　２３　回転軸
　２４　循環ライン
　２５　分岐部
　２６　循環用スクラバ
　２７　新気導入ライン
　２８　循環液
　２９　循環液浄化装置
　３０　循環液槽
　３１　遠心分離機
　３２　廃棄物槽
　３３　薬剤槽
　３４　第１循環液ライン
　３５　第１排液管
　３６　第１給液管
　３７　第２循環液ライン
　３８　第２排液管
　３９　第２給液管
　４０　第３循環液ライン
　４１　第３排液管
　４２　第３給液管
　４３　廃棄物排出管
　４４　薬剤供給管
　４６、４８　船舶機関システム
　４９　一体型スクラバ
　５０　共用循環液ライン
　５１　共用排液管
　５２　共用給液管
　５４　船舶機関システム
　５５　圧縮機
　５７　船舶機関システム
　５８　排気ガス浄化装置

Claims (8)

  1. 　舶用主機関から排出される排気ガス中の大気汚染物質を低減及び除去する排気ガス浄化装置において、
    　前記舶用主機関と接続し、当該舶用主機関から排出される排気ガスを大気中に排出するための排気ラインと、
    　前記排気ラインから分岐するように設けられ、前記排気ライン内の排気ガスの一部を前記舶用主機関に再給気するための循環ラインと、
    　前記排気ラインに設けられ、大気中に排出される排気ガスを浄化するための排気用スクラバと、
    　前記循環ラインに設けられ、前記舶用主機関に再給気される排気ガスを浄化するための循環用スクラバとを備えることを特徴とする排気ガス浄化装置。
  2. 　前記循環用スクラバは、前記排気用スクラバよりも排気ガスを浄化するレベルが高いものであることを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化装置。
  3. 　前記排気用スクラバは、排気ガス中の硫黄酸化物を除去するためのものであり、
    　前記循環用スクラバは、排気ガス中の硫黄酸化物及び粉粒状物を除去するためのものであることを特徴とする請求項１又は２記載の排気ガス浄化装置。
  4. 　前記排気用スクラバ及び前記循環用スクラバは、排気ガスを浄化するために循環液を使用し、この循環液は、循環液槽及び遠心分離機で浄化され、この遠心分離機で分離された廃棄物は、廃棄物槽で保存され、循環液のｐＨの調整には、薬剤槽から供給される薬剤が使用され、
    　前記循環液槽、前記遠心分離機、前記廃棄物槽、及び前記薬剤槽のうちのいずれか又は全てが、前記排気用スクラバ及び前記循環用スクラバの両方で共用されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の排気ガス浄化装置。
  5. 　前記排気用スクラバは、前記排気ラインから前記循環ラインが分岐する分岐部よりも排気ガスの流れの下流側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の排気ガス浄化装置。
  6. 　前記排気用スクラバは、前記排気ラインから前記循環ラインが分岐する分岐部よりも排気ガスの流れの上流側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の排気ガス浄化装置。
  7. 　前記排気用スクラバ及び前記循環用スクラバが一体型スクラバとして形成され、前記一体型スクラバ内に前記排気ラインから前記循環ラインが分岐する分岐部が設けられ、前記一体型スクラバと前記循環液槽とが、互いに共用循環液ラインで接続されていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の排気ガス浄化装置。
  8. 　請求項１乃至７のいずれかに記載の排気ガス浄化装置を備えることを特徴とする船舶機関システム。
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