JP6663481B2 - 船舶の船内でガスをクリーニングするためのインラインデュアルウォータースクラバーおよび方法 - Google Patents

Description

本願発明は、排気ガスの湿式洗浄の技術分野に関する。本願発明は、デュアルウォーター洗浄システムを利用する、海洋船内での軽油またはオイル駆動モーターからの煙道ガスなどのガス流から硫黄などの不純物を除去するための装置、スクラバーおよび方法に関する。

例えば、モーターのような内燃ソースからの煙道ガスは、しばしば公害物質を含む。この汚染物質は、クリーニング処理によって除去可能である。このクリーニング処理は、スクラバーである。煙道ガスをクリーニングするためのスクラバーは、広義に、湿式スクラバーおよび乾式スクラバーの２つのタイプに分類可能である。このスクラバーの主な目的は、煙道ガスから硫黄成分、特に、酸化硫黄を除去または中和することである。また、湿式スクラバーでは、重金属、ＰＡＨ（多環芳香族炭化水素）、すす、および、大気放出の際に公害となる粒子に結合した硫黄のような粒子物質も除去することが周知である。海洋上で使用するために、しばしば燃料オイルや半精製重油が燃料として使用される。このオイルは４−５％の濃度の硫黄を有する、排気ガスで許容される硫黄の限度は、着実に低下している。２０１５年から、ある海洋領域内で、排気ガスは、最大約２２ｐｐｍ以上、または０．１％の硫黄を含む燃料の使用と同等のレベルに対応するレベル以上を含んではならなくなっている。

湿式スクラバーは、いわゆる洗浄液である液体を使用し、それは、ガスがこの洗浄液の薄い層を通過するように、ガス流内に、好適には、ミストとしてスプレーされる。用途に応じて、洗浄液は、淡水、海水、スラリーまたは船内雑廃水であってよい。より大きな船内内燃エンジンからの排気ガスを洗浄するために使用されるスクラバーは、しばしば洗浄液として海水または淡水を使用する。

ガスから硫黄を除去するための主な原理は、ガスを水と反応させ、硫酸を形成することから成る。海水は、この量の硫酸に対する自然緩衝能を有する。淡水が近くにあれば、リサイクルシステムが使用され、自然緩衝能を有しない淡水には、化学中和剤、例えば、水酸化ナトリウムを添加する。

洗浄液とクリーニング処理すべきガスとの間の接触ができるだけ良好であることが浄化効果にとって重要である。したがって、スクラバーに対する異なる設計が利用可能である。

米国特許第７，９７６，８０９号は、船舶用機関からの排気ガス内の硫黄を除去するためのスクラバーを開示する。そのスクラバーは、洗浄液としてＮａＯＨを添加物とした淡水を使用する。スクラバーは、付属のパックベッド上にノズルが配置されたひとつまたは２つの液体スプレー装置を具備する垂直方向に伸長するタンクであり、液体は、パックベッドの内部および周囲でガスと遭遇する。洗浄ガスによって湿った排気ガスは、ガスが排出される前にデミスターを通過する。

国際公開９，９４４，７２２号は、ベンチュリスクラバーと垂直に伸長したパックベッドスクラバーとを組み合わせたスクラバーを開示する。ベンチュリ部分は、スクラバータンク内に組み込まれるか、わずかに傾いてタンクの外部に配置される。この典型は、ガスおよびベンチュリ部分内の液体が下流側に流れる。

米国特許出願第２０１００２０６１７１号は、洗浄液として海水を使用する船舶用機関からの排気ガスに対する脱硫イクイップメントを開示する。洗浄液が添加されるこの種のパックベッドタイプのスクラバーにおいて、パックベッドおよびガスは、パックベッド洗浄ステップを通じて水流に関して逆流方向に案内される。洗浄液はスクラバーの底から除去される、下部は、冷却ステップでも使用可能である。洗浄後、使用済みの洗浄液は粒子浄化ステップおよび生成された酸の中和ステップに向かう。ボトムステップにおいて、ガスインレットは、横方向水平または垂直にハットを有するフィードパイプを通過し、下方向に流れる流体がガスインレットパイプ内に流れるのを防止する。

国際公開２０１２１１３９７７号は、水ベースの溶液によって、船舶用機関内の排気ガスを処理するためのスクラバーシステムに関する。スクラバーシステムは、第１のスクラバーユニット、および、第２のスクラバーユニットを有する。第１のスクラバーユニットに排気ガスインレットが配置され、排気ガスアウトレットが第２のスクラバーユニットに配置され、第２のコンジット部が、第１のスクラバーユニットを第２のスクラバーユニットへ結合する。各スクラバーユニットは、別個の洗浄液媒回路を有する。第１の洗浄液媒回路は、船の水位線より下の船体外部への第１のコネクションを有する洗浄液ソースを具備し、第２の洗浄媒体回路は、船内に淡水ソースを有する洗浄液ソースを具備する。

上述したスクラバー設計は、ガスの速度、ガス圧力およびスクラバーを通じた圧力低下に応じて異なるクリーニング効果を有する。外部に配置されたファンまたはポンプは、排気ガスにスクラバーを通過させるのに使用される。しばしば、大量の容積の水およびガスを湿らす複数のステップが必要となる。この設計はしばしば、装置スペースを必要とする。

必要なスペースがより小さく、良好な効果を有するスクラバーに対するニーズが高まっている。排気ガスの浄化に対する要求は、継続的に厳しくなっている。地上ではスペースは必ずしも重要ではないが、スクラバーが船内で使用される場合、スクラバー用のスペースおよび洗浄装置の配置が制限される。特に、利用可能なスペースは、スクラバーが、既存の洗浄において、排気ガスが公害に対する厳しい制限を満たすように設置されなければならない場合に制限される。客船の船内で、スペースはすでに最大限使用されており、後から設置するために利用可能なスペースは限定されかつコストが高くなる。小さくかつコンパクトな設計に対する要求の他の態様は、安定性に関連する。船上高くに大きくて重いパイプ装置を配置することは誰も望まない。

スクラバーのサイズが減少し，煙道ガス速度が上昇し、標準的なパックスクラバーを通じた圧力低下が最大限に達したときが、サイズ削減の限界である。

本願発明は、上述した問題を解決する。本願発明の主な目的は、インライン・デュアルウォーター・スクラバーシステムを開示することである。

本願発明は、船内のガス浄化用のインラインデュアルウォータースクラバーであり、当該スクラバーは、垂直方向に伸長したボディと、ガスインレットと、ガスアウトレットと、
ここで、ガスインレットは、伸長したボディの下側セクションに下付けされており、ガスアウトレットは伸長したボディの上側セクションに上付けされており、
第１の下層の洗浄セクションであって、
ひとつ以上の第１の回路液インレットと、
ひとつ以上の第１の洗浄液スプレー手段と、
第１の洗浄液用のひとつ以上の第１の回路液アウトレットと、
を有する第１の洗浄セクションと、
伸長したボディの上側セクションの第２の洗浄セクションであって、
ひとつ以上の第２の回路液インレットと、
ひとつ以上の第２の洗浄液スプレー手段と、
第２の洗浄液用のひとつ以上の第２回路液アウトレットと
を有する第２の洗浄セクションと、
ひとつ以上の第１の洗浄液スプレー手段の上方に配置されたひとつ以上の液体コレクタと、
を有し、
当該液体コレクタは、ひとつ以上の第２の洗浄液を収集し、かつ、インレットからアウトレットへ垂直上方向にガスを流すように構成されている。液体コレクタは、第２の洗浄液が第１の洗浄液と混合するのを防止するように構成されており、スクラバーは、所望により、２つの別個の液体および異なる特性を有し、スクラバーの外部で同じように取り扱えない液体タイプとともに動作可能である。

本願発明利点は、本願発明に従う湿式スクラバーは、従来技術の問題を最小化する海洋船内の排気ガスを取り扱うものである点にある。スクラバーは、有効な２以上のステージの洗浄システムであり、ひとつのスクラバーボディ内で、ひとつ以上の洗浄液タイプの利点を利用するように構成されており、必要なスペースが小さく、かつ、周囲環境に応じた使用に対するさまざまな代替を有する。本願発明の基本的なアイデアは、ひとつおよび同じユニット内に２つ以上の別個の洗浄液システムを有するインラインシステムである。

本願発明はまた、船上で煙道ガスをクリーニングするためのインライン洗浄方法であり、当該方法は、
煙道ガスを、インレットを通じ、垂直方向に伸長するボディを通じて上方へ、および、アウトレットを通じて外部へ流す工程と、
第１の洗浄液は、ひとつ以上の第１回路液インレットを通じて導かれ、伸長したボディの下側セクションの第１洗浄セクション内のひとつ以上の第１洗浄液スプレー手段を通じて気化する工程と、
第１の洗浄液による洗浄後に、ガスを、伸長したボディの断面に配置されたひとつ以上の液体コレクタを通じて流す工程と、
第２の洗浄液は、ひとつ以上の第２の回路液インレットに導かれ、伸長したボディの上部セクションの第２の洗浄セクション内のひとつ以上の第２の洗浄液スプレーを通じて気化する工程と、
ひとつ以上の液体コレクタ内でガスと接触しかつ伸長ボディの第２の洗浄セクションの下側部分の第２の回路液アウトレットに導かれたのち、第２の液体が第１の洗浄液と混合するのを避けるべく第２の洗浄液を収集する工程と、
ガスをアウトレットの方向へさらに上方に流す工程と
を有する。

特許請求の範囲に記載された発明のいくつかの実施形態が、添付する図面を参照して以下で説明される。

図１は、本願発明に従う実施形態におけるスクラバーの部分断面図であり、当該実施形態は、ウォータートラップを有するボトムにガスインレット（２）、付属液体インレット（４ｉ、５ｉ）および液体アウトレット（４ｏ、５ｏ）を有する第１および第２洗浄セクション（４、５）、ノズル装置／液体スプレー手段（４ｓ、５ｓ）および液体コレクタ（７０）、液滴セパレータおよびガスアウトレット（３）を有する。 図２は、本願発明に従うスクラバー（１）および液体回路（４０、５０）を有する洗浄システムを示し、それらすべては船体内に配置されるように示されている。 図３は、本願発明の実施形態に従う、液体コレクタ（７０）の部分断面図を示し、液体コレクタ手段は、斜めに伸長し、かつ、液体アウトレット（４ｏ）の方向へスクラバーボディ（１０）の断面を横切っているダクト（７１，８１・・・）である。矢印は、収集された液体の流路を示す。 図４は、本願発明の図３に示したと同じ実施形態に従う液体コレクタ（７０）のダクトおよび液体マニホールド（４ｍ）を横切る部分断面図を示す。図は、ひとつのレベルのコレクタ手段が下層のガス流路を覆っていることを示す。これにより、液体は、液体コレクタを横切って流れることが防止され、ガスはコレクタ（７０）を上方に通過して流れることが防止される。 図５は、本願発明に従う液体コレクタの図３および４以外の他の実施形態の断面図である。コレクタ手段は、フレーム状のカラーによって包囲されたホールを有する師板であり、それはホールの間を流れるときに液体がホール内に流れることを防止する。 図６は、図５に示す実施形態と同じ実施形態の液体アウトレット（４ｏ）から見た部分断面図である。

本願発明は、ガスクリーニング用のインラインデュアルウォータースクラバー、洗浄システム、および、船内排気ガスクリーニング方法に関する。

本願発明は、添付する図面を参照して実施形態とともに以下で説明される。本願発明は、船内でガスクリーニングするためのインラインデュアルウォータースクラバー（１）であり、垂直方向に伸長するボディ（１０）と、ガスインレット（２）と、ガスアウトレット（３）を有し、ガスインレット（２）は、伸長したボディ（１０）の下側セクションに下着けされており、ガスアウトレット（３）は伸長したボディ（１０）の上側セクションに上着けされており、
第１の下層洗浄セクション（５）であって、
ひとつ以上の第１の回路液インレット（５ｉ）と、
ひとつ以上の第１の洗浄液スプレー手段（５ｓ）と、
第１の洗浄液（５ｌ）用のひとつ以上の第１の回路液アウトレット（５ｏ）と
を有する第１の洗浄セクションと、
伸長したボディ（１０）の上側セクションの第２の洗浄セクション（４）であって、
ひとつ以上第２の回路液インレット（４ｉ）と、
ひとつ以上の第２の洗浄液スプレー手段（４ｓ）と、
第２の洗浄液（４ｌ）用のひとつ以上の第２の回路液アウトレット（４ｏ）と
を有する第２の洗浄セクションと、
ひとつ以上の第１の洗浄液スプレー手段（５ｓ）の上方に配置されたひとつ以上の液体コレクタ（７０）と、
を備え、
液体コレクタ（７０）は、ひとつ以上の第２の洗浄液（４ｌ）を収集し、インレット（２）からアウトレット（３）へガス流（Ｇ）を垂直上方へ通過して流すように構成されている。液体コレクタは、第２の洗浄液が第１の洗浄液と混合するのを防止し、所望により、スクラバーが２つの別個の液体、および、異なる特性を有しかつスクラバーの外部において同様に取り扱えないタイプの液体とともに動作することを可能にする。

本願発明の利点は、本願発明に従う湿式スクラバーが、従来技術の問題を最小化しつつ海洋船舶内で排気ガスを取り扱う点にある。スクラバーは、有効な２つ以上のステージの洗浄システムであり、ひとつのスクラバーボディ内にひとつ以上の液体タイプの利点を利用するように構成され、それにより必要なスペースが減少し、周囲環境に応じてさまざまな使用の代替を有することができる。

本願発明の基本的なアイデアは、一つおよび同一のユニット内に、２つ以上の別個の洗浄液システムを有するインラインシステムである。

異なる液体ループは、異なる浄化を実行する。海水を使用する浄化ステップにおいて、海水は、ガス中の硫黄と反応する。ガス中の全硫黄は、このステップにおいて除去されず、ステップの数は、スクラバーに対する所望の硫黄浄化効率に基づいて選択される。湿式スクラバー中でのＳＯ_２除去の化学反応は以下に示すとおりである。
ＳＯ_２＋Ｈ_２Ｏ −＞ Ｈ_２ＳＯ_３（亜硫酸）
ＳＯ_３＋Ｈ_２Ｏ −＞ Ｈ_２ＳＯ_４（硫酸）
亜硫酸は水中で、重亜硫酸および硫酸イオンを形成する通常の酸性状態でイオン化する。
Ｈ_２ＳＯ_３ ＜−＞ Ｈ^＋＋ＨＳＯ_３ ⁻ ＜−＞ ２Ｈ^＋＋ＳＯ_３ ^２−

酸素を含む海水中において、亜硫酸塩は、容易に酸化して硫酸塩になる。
ＳＯ_３ ^２−＋１／２Ｏ_２ −＞ ＳＯ_４ ^２−
また、硫酸は、類似の反応を経験する。
Ｈ_２ＳＯ_４ ＜−＞ Ｈ^＋＋Ｈ_２ＳＯ_４ ⁻ ＜−＞ ２Ｈ^＋＋ＳＯ_４ ^２−
洗浄プロセスにおけるこれらの反応から生じる酸性は、十分な量の海水が与えられれば、主に海水中の自然緩衝能によって中和される。海水中の緩衝能は、自然重炭酸塩（ＨＣＯ_３ ⁻）の含有量により有意に生じる。

海水または真水／淡水を使った洗浄ステップに対して、洗浄液の緩衝能は、より制限され、かつ、適当な中和化学物質が添加される。硫黄と水の反応中に形成された酸を中和するために、適当な量の中和剤が添加される。これは、例えば、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）、石灰水、または、同様のアルカリ性添加物であってよく、Ｎａ、Ｃａ、およびＯＨイオンとの間で類似の反応メカニズムが生じる。化学物質が添加されたとき、浄化の程度を制御する可能性が存在する。化学物質の添加は、環境海水への放出を減少させるべく、閉ループシステムを必要とする。閉ループは、いくらかのメイクアップ水（淡水の環境水の少量の添加）を必要とし、いくらかの過剰水も出水する。

デュアルウォーターモードでスクラバーを動作させるとき、添加された化学物質（１１）の使用により、所望の浄化に近づくことができる。

別個のウォーターループは、異なる特性、例えば、異なる中和特性を有する異なるｐＨを有する。第１の液体ドレイン／アウトレット（５ｏ）は、ほとんどのひどく汚染された液体、ほとんどの酸、ほとんどの粒子を排出する。

この実施形態に従うスクラバーは、必要なスペースがより少なく、良好な湿式、および、洗浄ステージの数を変更する可能性を有し、０．１％の燃料中硫黄濃度と同等の良好なクリーニング効率を達成することができる。このスクラバーは、特に、船内の重油または軽油内燃エンジンからの燃料ガスにとても適している。洗浄液は、淡水、海水またはいわゆる雑廃水等であってよい。好適には、洗浄液は船内の環境水である。化学物質は、洗浄効率を改善するべく洗浄液の一部またはすべてに対して添加されてもよい。添加剤またはその有無に応じて、使用される洗浄液の異なる取り扱いが要求される。

本願発明に従うスクラバーの利点は、細長いボディを有するため、イクイップメントを後から設置するために、制限されたスペースを有する船内スペース内に下ろすことが容易であるということである。

本願発明に従うスクラバーの実施形態において、液体コレクタ（７０）は、液体コレクタ手段（７１，８１・・・）および伸長ボディ（１０）内の各水位レベル（７ｈ、８ｈ・・・）に配置されたガス流路（７２，８２・・・）を有する。ひとつのレベルにおけるコレクタ手段（８１）は、その下のレベルのコレクタ手段（７１）に関して水平方向に変位され、かつ、下のレベルの液体コレクタ（７０）のガス流路（７２，８２・・・）を垂直軸線方向に覆う。

インレット（２）からアウトレット（３）へスクラバー（１）を通じてガスを垂直上方に流し、第２の洗浄液（４ｌ）を第２の回路液アウトレット（４ｏ）内に収容／保持することで、第２の洗浄液（４ｌ）が第１の洗浄液（５ｌ）と混合することが防止される。図１を参照のこと。この利点は、液体コレクタが上から覆っていることで、洗浄液が落ちるはずのスクラバーの全断面からの液体およびスクラバーの上側セクションからの液体が、液体コレクタによって収集され、下側セクション内の液体と混合することがなくなり、別々に収集されかつ異なるように取り扱われるという点である。コレクタ手段を異なるレイヤーまたはレベルに配置することで、下側の液体コレクタ手段よりさらに下に液体を流すことなく、ガスを上方に流す可能性を保証する。コレクタ手段は、液体アウトレット（４ｏ）の方向、好適には、伸長したスクラバーボディの一方側へ傾斜する斜面を有するように構成されるが、他の実施形態において、ハット形状のように、中心部に最も高いコレクタポイントを有するように構成されるか、上戸のように中心にアウトレットを有するように構成されてもよい。コレクタ手段は、上述した収集能力を達成する少なくとも２つのレベルに配置されなければならない。コレクタ手段が組み合わさって上述したように全断面積を覆う限り、より多くのレベルを有する実施形態が可能である。

図３および４に示す本願発明に従うスクラバーの実施形態において、液体コレクタ手段（７１、８１・・・）は、ダクト（７ａ、７ｂ、・・・８ａ、８ｂ・・・）間にガス流路（７２、８２・・・）を平行に配置した各レベル（７ｈ、８ｈ・・・）にひとつ以上のダクト（７ａ、７ｂ、・・・８ａ、８ｂ・・・）を有し、伸長したボディ（１０）の全断面を覆うようにさらに構成される。この実施形態の利点は、ガス流速の低下が少なく、良好なガス流路のために圧力に対するインパクトが小さい点、および、ダクトの流体力学的なアプローチにある。他の実施形態において、コレクタ手段（７１、８１）は、穴あきプレート／カラー状のフレームにより包囲された穴を有する師板として形成され、穴の間を流れるとき、液体が穴の中に流れ込むのが防止される。

本願発明に従うスクラバーの実施形態において、液体コレクタ手段（７１、８１・・・）は、第２の回路液アウトレット（４ｏ）の方向へ傾斜するように構成されており、それにより、使用済みの第２の洗浄液（４ｌ）が第２のアウトレット（４ｏ）の外部、好適には、スクラバーのボディ（１０）の一方側に流れ出すのが可能になる。ひとつの実施形態において、使用済みの第２の洗浄液（４ｌ）は、ひとつ以上の液体アウトレットマニホールド（４ｍ）内に流れることが可能になる。これは、液体が正しい方向に流れることを保証する。上戸形状のコレクタ手段を与える中心にマニホールドを有する実施形態、または、コレクタ手段が形成されたハットを与えるスクラバーボディの内側周囲にマニホールドを有する実施形態もまた可能である。

本願発明に従うスクラバーの実施形態において、第２の洗浄液（４ｌ）は、伸長したスクラバーボディ（１０）の外部で第２の液体ハンドリングシステム（４０）と流体連通するように結合され、第１の洗浄液（５ｌ）は、伸長したスクラバーボディ（１０）の外部で第１の液体ハンドリングシステム（５０）と流体連通するように結合されている。２つの別個の液体ハンドリングシステムは、使用される２つの別個の液体を与える。これらのシステムは、オープンループで動作してよい。すなわち、洗浄液は、周囲の海水から船に取水され、ガスを洗浄するためにスクラバー内で使用され、その後、周囲の海水へ放出される。このオープンループは、放出前に、粒子等の分離のような使用済み液体の処理を含む。それ以外のハンドリングシステムは閉ループシステムである。概して周囲の海水である洗浄液は、出水、メイクアップ水の追加およびアルカリのような化学物質の添加とともに、閉ループ内で循環する。閉ループシステムは、洗浄液体積あたりのより高いクリーニング速度を有しているが、アルカリ、冷却ステップ、処理用のタンク体積、格納、スラッジ放出、とりわけ粒子用の分離ステップが必要となるため、処理コストがより高くなる。

本願発明の実施形態に従う湿式スクラバーは、オープンウォーターループおよび閉ループで使用されるが、ある状況において、閉ループでのみ実行され、オープンループのみで実行される可能性も有する。これは、周囲環境ならびに地理的および自然環境的制約の関数として制御可能である。

本願発明の実施形態に従うスクラバー液体に関するオープンループと閉ループとの間の切り替えを可能にするために、液体ハンドリングシステム（４０、５０）は、インレット（４ｉ、５ｉ）およびアウトレット（４ｏ、５ｏ）に結合されたスイッチ手段（４１、５１）を有するように構成され、閉ループ（４０ｃ、５０ｃ）またはオープンループ（４０ｏ、５０ｏ）のいずれかで洗浄液（４ｌ、５ｌ）を扱うように構成されている。港、フィヨルド等のような制約された領域に包囲された状況に適応することが可能であり、単一のウォーターシステムおよび／または閉ループシステムを実行する能力を有する。ひとつの洗浄セクションを閉じ、残りの一方のみを閉またはオープンループシステムのいずれかで実行してもよい。デュアルウォーターシステムの主な利点は、過剰な添加物としてのアルカリの使用量を削減することができ、ハンドリングコストが安くなるという点である。周囲環境水への放出が制約されている領域で実行する際に、アルカリを使用する場合、より多くの液体を船内に格納しなければならない。地域的制約に応じて、デュアルウォーターシステムはよりフレキシブルであり、コストとＣＯ_２および硫黄放出との対立を最適化することができる。これは、オープンおよび閉ループの間を切り替えなくとも、ひとつのオープンループおよびひとつの閉ループシステムを有する固定システムのみを有する場合にも有利である。

本願発明に従うスクラバーの実施形態において、第２の液体ハンドリングシステム（４０）は閉ループシステム（４０ｃ）である。

本願発明に従うスクラバーの実施形態において、第１の液体ハンドリングシステム（５０）は、オープンループシステム（５０ｏ）である。

本願発明に従うスクラバーの実施形態において、同じ閉ループに接続される閉ループ（５０ｃ）および（４０ｃ）は、処理タンク、アルカリフィーダー等を意味する。これは、イクイップメント、ハンドリングおよび設置のコストを削減し、必要なスペースの縮小をもたらす。

本願発明に従うスクラバーの実施形態において、スクラバーは、ガスインレット（２）とひとつ以上のスプレー手段（５ｓ）との間に配置されたアウトレット（２１）を有するウォータートラップ（６）を有し、該ウォータートラップ（６）は、液体がガスインレット（２）内に流れ込むのを防止するように構成されている。本願発明の実施形態において、該ウォータートラップ（６）は、ボトムにガスインレット（２）を有し、かつ、半径方向の穿孔（２３）を有するガスインレット（２）において少なくともひとつの垂直方向の円筒形状パイプソケット（２２）を有する下側コンパートメント（２５）と、カバーハット（２４）を有し、垂直方向円筒形状パイプソケット（２２）は穿孔（２３）を有する二重壁を有する。

本願発明はまた、船内で煙道ガス（０）をクリーニングするためのインライン洗浄方法を与え、煙道ガス（０）は、インレット（２）を通過し、垂直方向に伸長したボディ（１０）を通じて上方に、そして、アウトレット（３）を通じて外部へ流れることを含む。第１の洗浄液（５ｌ）は、ひとつ以上の第１の回路液インレット（５ｉ）を通じて導かれ、ひとつ以上の洗浄液スプレー手段（５ｓ）を通じて気化（０）し、伸長したボディ（１０）の下側セクションの第１の洗浄セクション内で、スクラッブすることにより当該ガスを洗浄する。ガス（０）は、その後、伸長したボディ（１０）の断面内に配置されたひとつ以上の液体コレクタ（７０）を通じて、第２の洗浄液（４ｌ）の少なくともひとつのスプレーに流入され、それはひとつ以上の第２の回路液インレット（４ｉ）を通じて導かれ、伸長したボディ（１０）の上側セクションの第２の洗浄セクション（４）内で、ひとつ以上の第２のスクラバースプレー手段（４ｓ）を通じて気化（０）する。煙道ガスと接触した後に液体（４ｌ）は、ひとつ以上の液体コレクタ（７０）内に収集される。収集された液体（４ｌ）は、その後、伸長したボディ（１０）の第２の洗浄セクション（４）の下側部分で第２の回路液アウトレット（４ｏ）に導かれる。こうして第２の洗浄液（４ｌ）は、第１の洗浄液（５ｌ）と混合することが防止され、洗浄後のガス（０）はアウトレット（３）の方向へ上方にさらに流れる。本願発明に従う実施形態において、洗浄液（４ｌ、５ｌ）は、船舶の船体の外部から取水され、回路液インレット（４ｉａ、４ｉｂ、・・・５ｉａ、５ｉｂ、・・・）へ供給されてよい。

周囲環境を考慮して、ひとつ以上の液体回路でオープンループと閉ループとの間を所定の信号によって切り替えることができ、ひとつ以上のインレット（４ｉ、５ｉ）およびひとつ以上のアウトレット（４ｏ、５ｏ）に結合されたひとつ以上のスイッチ手段（４１、５１）を閉ループまたはオープンループ位置に切り替え、閉ループまたはオープンループシステム（４０、５０）内に第１および／または第２の洗浄液を流すことができる。

実施形態において、スイッチ手段は、バルブ手段であり、付加されたメイクアップ水または使用済みの洗浄液の出水を調整するために使用される。

インラインデュアルウォーター洗浄方法の実施形態の利点は、第１の洗浄液（５ｌ）をオープンループシステム（５０）に流し、第２の洗浄液（４ｌ）を閉ループシステム（４０）内に流し、閉ループにアルカリおよびメイクアップ水を添加することにより、ガスのクリーニングの程度を調節できることである。

これにより、ひとつのスクラバーセクションのみを実行させた状態で洗浄を実行でき、それがオープンループまたは閉ループのいずれであってもよい点で有利である。例えば、制限された港領域等において、少ない水消費で、洗浄を実行でき、格納タンク内へ液体を出水することができる。スクラバーから放出される際に制限される領域がほとんどないとき、船舶がオープンで実行していれば、スクラバー全体をオープンループで実行できる。化学物質の添加もまた所望により制御可能である。

本願発明の実施形態に従う湿式スクラバーは、ガスインレット（２）と、該ウォータートラップが液滴をガスインレット（２）内に進入するのを防止するように配置されたアウトレット（２１）を有する第１の洗浄スプレー手段との間に配置されたウォータートラップを有する。これにより、液体はエンジン内へ実質的に導入されない。

本願発明の実施形態において、ウォータートラップ（６）は、ボトムにガスインレット（２）を有し、半径方向の穿孔（２３）およびカバーハット（２４）を有するガスインレット（２）に垂直方向の円筒形状パイプソケット（２２）を有する、下側コンパートメントを有する。ここで、ガスは、穿孔を通じて水平方向外側へ導かれ、かつ、スクラバーを通じて上昇する。このようなウォータートラップはいくつかの利点を有する。製造コストが安く、軽量で、処理中の圧力低下を小さくする点で有利である。本願発明の実施形態において、円筒形状穿孔パイプソケットは、二重壁を有し、水滴がガス流に対向して逆噴射しないことを保証する。

洗浄液によるクリーニング後に、ガスはある程度の水を含んでよく、本願発明の実施形態において、当該ガスは、湿式ガスから水分を除去するべく、アウトレットから別個の液滴セパレータへさらに導かれる。

デュアルウォーターシステムの利点は、ひとつの洗浄セクションを閉ループで化学物質を添加して実行しているときに、ガスクリーニングの所望の程度に到達するよう、液体スプレーを減少させることができる点である。これにより、スクラバーを通じた圧力低下が減少し、スクラバーはガスを加速させるための付加的なファンが不要または必要性が小さくなり、それ無しで設置され動作することができる。これは、システムのスペース要求の削減にも寄与する。

本願発明の実質的な利点は、空気および海水へ放出するための公式基準を満たすために、軽油または重油によって駆動するモーターからのガスを効果的に浄化するという点である。この要求は、船舶の船内エンジンへの燃料としてより高い精製品質の使用によって満足されるが、オイルの精製は処理中のＣＯ_２放出のような他の公害問題をもたらす。軽油およびＬＮＧのようなより軽い燃料製品を製造することは、２０〜３０％のより多くのエネルギーが必要となる。より重い内燃燃料を使用し、本願発明によって画定されるような効果的なスクラバーを使用することにより、全環境勘定は、より軽い内燃燃料を使用するよりもよりポジティブとなる。

システムは、ひとつの、概して、第１の洗浄セクションで使用される概して海水、淡水である循環水、周囲の海水等の利用可能な周囲環境の有利な洗浄効果の利用の利点を与える。第２の洗浄セクションにおいて、細長い洗浄ボディ内で必要な排気ガスのクリーニングを完了することができる。したがって、排気ガス基準を満たすべくガスの要求されるクリーニングは、最適な方向で実行可能である。

米国特許第７，９７６，８０９号明細書 国際公開第９９４４７２２号 米国特許出願第２０１００２０６１７１号明細書 国際公開第２０１２１１３９７７号

Claims (14)

1. 船舶の船内でガスをクリーニングするためのインラインデュアルウォータースクラバーであって、
   垂直方向に伸長したボディと、
   ガスインレットと、
   ガスアウトレットと、
   ここで、前記ガスインレットは、前記伸長したボディの下側セクションに下付けされており、前記ガスアウトレットは、前記伸長したボディの上側セクションに上付けされており、前記ガスインレットは、ウォータートラップを有し、
   第１の洗浄セクションであって、
   ひとつ以上の第１の回路液インレットと、
   ひとつ以上の第１の洗浄液スプレー手段と、
   第１の洗浄液用のひとつ以上の第１の回路液アウトレットと、
   を有する第１の洗浄セクションと、
   前記伸長したボディの上側セクションの第２の洗浄セクションであって、
   ひとつ以上の第２の回路液インレットと、
   ひとつ以上の第２の洗浄液スプレー手段と、
   第２の洗浄液用のひとつ以上の第２の回路液アウトレットと
   を有する第２の洗浄セクションと、
   ここで、前記第１の洗浄セクションは第１の洗浄液ハンドリングシステムに結合され、前記第２の洗浄セクションは第２の洗浄液ハンドリングシステムに結合され、前記第１および第２の洗浄液ハンドリングシステムは、前記伸長したボディの外部にあり、
   前記第２の洗浄液ハンドリングシステムは、化学物質の添加イクイップメントを有し、前記第１および第２の洗浄液ハンドリングシステムは、それぞれ少なくともひとつのスイッチ手段を具備し、前記少なくともひとつのスイッチ手段は、前記第１および第２の回路液インレットおよび前記第１および第２の回路液アウトレットに結合され、前記１の洗浄セクションと前記第１の洗浄液ハンドリングシステムとの前記結合および前記第２の洗浄セクションと前記第２の洗浄液ハンドリングシステムとの前記結合によって形成された流路を、閉ループおよび／またはオープンループを形成するべく、切り替えるように構成されており、前記閉ループまたは前記オープンループのいずれかで前記第１および第２の洗浄液は別々に扱うことができ、前記第１および第２の洗浄液の少なくともひとつは周囲の水であり、
   前記ひとつ以上の第１の洗浄液スプレー手段の上方に配置されたひとつ以上の液体コレクタと
   を備え、
   前記液体コレクタは、前記ひとつ以上の第２の洗浄液を収集するように、かつ、前記ガスインレットから前記ガスアウトレットへ垂直上方にガスを通過させるように、前記第２の回路液アウトレットと流体結合して構成されている、ことを特徴とするスクラバー。
2. 前記液体コレクタは、液体コレクタ手段および前記伸長したボディ内の各水位レベルに配置されたガス流路を有し、
   ひとつのレベルにおける前記液体コレクタ手段は、下のレベルの液体コレクタ手段に関して水平方向に変位しており、下のレベルの液体コレクタの前記ガス流路を覆っており、それにより、前記ガスインレットから前記ガスアウトレットへ前記スクラバーを通じてガスを垂直上方に流すことが可能となり、かつ、前記第２の洗浄液を前記第２の回路液アウトレット内に収集／保持して前記第２の洗浄液が前記第１の洗浄液と混合するのを防止する、ことを特徴とする請求項１に記載のスクラバー。
3. 前記液体コレクタ手段は、ダクト間の前記ガス流路と平行に配置され、かつ、前記伸長したボディの全断面を覆うように配置された、各レベルにおけるひとつ以上のダクトを有する、ことを特徴とする請求項２に記載のスクラバー。
4. 前記液体コレクタ手段は、前記第２の回路液アウトレットの方向へ傾斜して配置され、それにより、使用済みの前記第２の洗浄液は前記第２の洗浄液アウトレットから流れ出すことができる、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のスクラバー。
5. 前記ひとつ以上の液体コレクタおよび、前記ひとつ以上の第２の洗浄液アウトレットは、液体アウトレットマニホールドと結合されている、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のスクラバー。
6. 前記第２の洗浄液ハンドリングシステムは、閉ループシステムである、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のスクラバー。
7. 前記第１の洗浄液ハンドリングシステムは、オープンループシステムである、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のスクラバー。
8. 前記第１および第２の洗浄液ハンドリングシステムは、同一の閉ループ手段に結合された閉ループである、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のスクラバー。
9. 前記同一の閉ループ手段は、処理タンクおよび／またはアルカリフィーダーである、ことを特徴とする請求項８に記載のスクラバー。
10. 前記第１および第２の洗浄液の少なくともひとつは、海水である、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のスクラバー。
11. 前記第１および第２の洗浄液は、同じ種類の水である、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のスクラバー。
12. 前記ガスインレットとひとつ以上の第１の洗浄液スプレー手段との間に配置されたアウトレットを有するウォータートラップをさらに備え、前記ウォータートラップは、液体が前記ガスインレットに流れ込むのを防止するよう配置されている、ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のスクラバー。
13. 船舶の船内で煙道ガスをクリーニングするためのインライン洗浄方法であって、
    前記煙道ガスを、ガスインレットを通じ、垂直方向に伸長したボディを通じて上方に、そして、ガスアウトレットから外部に流すことと、
    前記煙道ガスは、ウォータートラップを介して前記ガスインレットを通過することと、
    第１の洗浄液は、ひとつ以上の第１の回路液インレットを通じて導かれ、前記伸長したボディの下側セクションの第１の洗浄セクション内のひとつ以上の第１の洗浄液スプレー手段を通じて気化されることと、
    前記第１の洗浄液による洗浄後に、前記煙道ガスを前記伸長したボディの断面に配置されたひとつ以上の液体コレクタを通じて流すことと、
    第２の洗浄液は、ひとつ以上の第２の回路液インレットを通じて導かれ、前記伸長したボディの上側セクションの第２の洗浄セクション内のひとつ以上の第２の洗浄液スプレー手段を通じて気化されることと、
    前記第２の洗浄液へ化学物質を添加することにより、浄化の程度を制御することと、
    前記ひとつ以上の液体コレクタ内で前記煙道ガスと接触した後に、前記第２の洗浄液を収集し、前記伸長したボディの前記第２の洗浄セクションの下側部分においてひとつ以上の第２の回路液アウトレットに導き、前記第２の洗浄液が前記第１の洗浄液と混合するのを防止し、前記第１の洗浄液は、オープンループシステム内に流れ、前記第２の洗浄液は閉ループシステム内に流れることと、
    前記煙道ガスを前記アウトレットの方向へさらに上方へ流すことと、
    前記船舶の船体の外部から前記第１および第２の回路液インレットへ、前記第１および第２の洗浄液の少なくともひとつのための前記洗浄液を供給することと、
    周囲環境および地理的および自然環境的制約の関数として、ひとつ以上の前記第１および第２の回路液インレットおよびひとつ以上の第１および第２の回路液アウトレットに結合されたひとつ以上のスイッチ手段を閉ループまたはオープンループ位置に動作させることと、
    前記第１および第２の洗浄液を前記閉ループまたはオープンループシステムに別々に流し、排出基準に前記スクラバーを最適化することと
    を備える方法。
14. 前記第１および第２の洗浄セクションの一方を閉鎖し、同時に、前記第１および第２の洗浄セクションの他方を前記閉またはオープンループのいずれかで動作させることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。

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