廢氣處理裝置、船舶以及廢氣處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于去除廢氣中的有害物質(zhì)(主要是硫氧化物(SOx))的廢氣處理裝置、船舶以及廢氣處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為用于去除廢氣中的有害物質(zhì)、例如SOx、氮氧化物(NOx)、顆粒狀物質(zhì)(PM:Particulate Matter)的去除裝置，已知使用旋風(fēng)洗滌器(Cyclone scrubber)的廢氣處理裝置(例如參照專利文獻I)。專利文獻I所記載的排煙脫硫裝置使從圓筒狀的塔的底部回旋上升的氣體與從噴霧嘴(Spray nozzle)向塔內(nèi)徑向以霧狀噴射的液體接觸來進行吸收或集塵，其中，該噴霧嘴以適當(dāng)?shù)拈g隔安裝于在塔的中心軸上垂直地設(shè)置的噴霧配管上。
[0003]專利文獻1:日本專利第3073972號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

_4] 發(fā)明要解決的問題
[0005]在旋風(fēng)洗滌器中，需要利用廢氣流的離心力來使廢氣與吸收液分離以避免吸收液從洗滌器的廢氣出口飛散。在此，如下面的式(I)那樣表示離心力。
[0006]F = mv2/R (I)
[0007]另一方面，在旋風(fēng)洗滌器中，垂直方向的氣體流速越慢，則廢氣中的有害物質(zhì)的去除率越高。為了使氣體流速慢，需要增大洗滌器的截面積。在洗滌器具有圓筒形狀的情況下，通過增大其直徑，能夠增大洗滌器的截面積。
[0008]在上述式(I)中，當(dāng)使洗滌器的高度固定而增大直徑時，離心力F與半徑R成反比地降低。另外，當(dāng)增大半徑R時，從噴霧嘴到洗滌器的內(nèi)壁面的距離增大，因此從噴霧嘴噴射的吸收液未到達洗滌器的內(nèi)壁而從洗滌器的廢氣出口飛散的可能性變高。因此，在旋風(fēng)洗滌器中，需要根據(jù)條件來設(shè)定其直徑的上限值。
[0009]另外，關(guān)于旋風(fēng)洗滌器，需要將設(shè)備設(shè)計成能夠處理所設(shè)想的廢氣的最大流量。另一方面，要利用旋風(fēng)洗滌器處理的廢氣量根據(jù)廢氣產(chǎn)生裝置的負荷變動而發(fā)生變化。例如在廢氣產(chǎn)生裝置的負荷降低而要處理的廢氣量減少的情況下，若在旋風(fēng)洗滌器中將能夠處理最大流量的量的吸收液以霧狀噴射，則成為能力過剩而浪費吸收液的成本、動力的成本。因而，在旋風(fēng)洗滌器中，期望的是根據(jù)負荷變動來改變吸收液量。
[0010]然而，在旋風(fēng)洗滌器中，噴射吸收液的噴霧嘴的個數(shù)不變化，因此，若使吸收液量減少則噴射壓力降低而噴霧性能變差。因此，在旋風(fēng)洗滌器中，需要構(gòu)成為與要處理的廢氣量的增減無關(guān)地適當(dāng)?shù)乇３謬婌F性能。
[0011]并且，在利用一臺具有圓筒形狀的洗滌器來處理大流量的廢氣的情況下，其直徑變大，易安裝性變差。特別是，在將洗滌器設(shè)置于船舶內(nèi)等設(shè)置空間有限的場所的情況下，其布局成為問題。
[0012]本發(fā)明是鑒于所述問題而完成的，其目的在于提供一種盡管限制每一臺洗滌器的直徑、但能夠處理大流量的廢氣的廢氣處理裝置、船舶以及廢氣處理方法。
_3] 用于解決問題的方案
[0014]本發(fā)明是一種廢氣處理裝置，使氣體與液體接觸來進行氣體吸收，該廢氣處理裝置的特征在于，具備:多個洗滌器(scrubber)，該多個洗滌器具備形成有內(nèi)部空間的吸收塔主體、在上述內(nèi)部空間的上下方向的規(guī)定區(qū)域?qū)⒁后w以霧狀噴射的噴霧裝置以及將氣體導(dǎo)入到上述吸收塔主體的氣體供給裝置；多個第一流路，該多個第一流路從向上述廢氣處理裝置供給上述液體的配管分支出并與各洗滌器的上述噴霧裝置連接；以及多個第二流路，該多個第二流路從向上述廢氣處理裝置供給上述氣體的配管分支出并與各洗滌器的上述氣體供給裝置連接。
[0015]根據(jù)上述廢氣處理裝置，設(shè)置多個洗滌器，能夠?qū)⒈惶幚韽U氣分割地供給至多個洗滌器，盡管使每一臺洗滌器的直徑為固定值以下，但是作為廢氣處理裝置整體能夠提高廢氣中的有害物質(zhì)的去除率。另外，能夠使每一臺洗滌器的直徑為固定值以下，因此能夠抑制吸收液的飛散。
[0016]另外，能夠?qū)U氣處理裝置中的洗滌器分割地設(shè)置，因此例如能夠在船舶的機艙、甲板內(nèi)等設(shè)置空間有限的場所設(shè)置廢氣處理裝置，從而能夠提高廢氣處理裝置的易安裝性。
[0017]在上述廢氣處理裝置中，優(yōu)選的是，在上述第一流路和上述第二流路上設(shè)置有開閉閥，該廢氣處理裝置具備對上述開閉閥的開閉進行控制的控制裝置。
[0018]在該情況下，通過控制開閉閥的開閉，能夠控制向洗滌器的噴霧裝置供給的液體和向洗滌器導(dǎo)入的氣體，因此能夠根據(jù)產(chǎn)生廢氣的燃燒設(shè)備、發(fā)動機的負荷變動來改變要運轉(zhuǎn)的洗滌器的臺數(shù)。即，能夠根據(jù)要處理的廢氣量來調(diào)整要運轉(zhuǎn)的洗滌器的臺數(shù)，因此能夠避免徒勞的運轉(zhuǎn)而實現(xiàn)節(jié)能運轉(zhuǎn)。
[0019]另外，在上述廢氣處理裝置中，優(yōu)選的是，上述控制裝置基于發(fā)動機的負荷指令來控制上述開閉閥的開閉，以控制上述洗滌器的運轉(zhuǎn)臺數(shù)。
[0020]在該情況下，能夠根據(jù)發(fā)動機等的負荷變動來控制要運轉(zhuǎn)的洗滌器的臺數(shù)和吸收液量，因此能夠保持適當(dāng)?shù)膰婌F性能。
[0021]另外，在上述廢氣處理裝置中，優(yōu)選的是，上述控制裝置根據(jù)上述發(fā)動機的負荷率或廢氣處理量來進行控制以使預(yù)先決定的臺數(shù)的上述洗滌器運轉(zhuǎn)。
[0022]另外，在上述廢氣處理裝置中，優(yōu)選的是，上述控制裝置根據(jù)上述發(fā)動機的負荷率或廢氣處理量來控制多個上述洗滌器中的上述液體的噴霧量。
[0023]另外，在上述廢氣處理裝置中，多個上述洗滌器優(yōu)選為旋風(fēng)洗滌器，各旋風(fēng)洗滌器的直徑優(yōu)選為固定值以下。
[0024]另外，在上述廢氣處理裝置中，優(yōu)選的是，上述吸收塔主體具有周壁部，在該周壁部設(shè)置有回液構(gòu)件，該回液構(gòu)件具有:彎折面部，其從上述周壁部向中心軸以環(huán)狀突出；彎折片，其從該彎折面部的中心軸側(cè)的前端向下方彎折；液積存壁，其從上述彎折面部的前端向上側(cè)突出使得形成液積存部；以及貫通孔，其使積存于該液積存部的液體落下。
[0025]另外，在上述廢氣處理裝置中，優(yōu)選的是，上述貫通孔被設(shè)置在與上述周壁部附近相比氣體流速慢的位置。
[0026]另外，在上述廢氣處理裝置中，優(yōu)選的是，上述氣體是廢氣，上述液體是海水，該廢氣處理裝置還具備:海水罐，其貯存與上述廢氣接觸后的上述海水來作為循環(huán)海水；以及堿泵，其對從該海水罐供給到上述噴霧裝置的上述循環(huán)海水提供堿劑。
[0027]另外，本發(fā)明的船舶的特征在于，具備上述中的任一個廢氣處理裝置。
[0028]另外，本發(fā)明的廢氣處理方法的特征在于，具備以下步驟:將氣體分割地供給至多個洗滌器；將液體分割地供給至多個上述洗滌器；基于發(fā)動機的負荷指令來控制多個上述洗滌器的運轉(zhuǎn)；以及通過使分別供給到多個上述洗滌器的氣體與液體接觸，來去除該氣體中的有害物質(zhì)。
[0029]發(fā)明的效果
[0030]根據(jù)本發(fā)明，在廢氣處理裝置中，盡管限制每一臺吸收塔的直徑，但能夠處理大流量的廢氣。
【附圖說明】
[0031]圖1是表示本實施方式所涉及的以洗滌器為中心的廢氣處理系統(tǒng)的概要圖。
[0032]圖2A是上述洗滌器的俯視示意圖，圖2B是上述洗滌器的剖視示意圖。
[0033]圖3是表示本實施方式所涉及的廢氣處理裝置的結(jié)構(gòu)的概要圖。
[0034]圖4是表示洗滌器運轉(zhuǎn)臺數(shù)與發(fā)動機負荷或廢氣處理量之間的關(guān)系的圖。
[0035]圖5是表示每一臺洗滌器的流量設(shè)定值與發(fā)動機負荷或廢氣處理量之間的關(guān)系的圖。
【具體實施方式】
[0036]下面，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0037]圖1是表示本實施方式所涉及的以洗滌器為中心的廢氣處理系統(tǒng)的概要圖。此夕卜，作為本實施方式所涉及的廢氣處理系統(tǒng)，考慮去除從使用于船舶的發(fā)動機排出的廢氣中包含的二氧化硫(SO2)的系統(tǒng)。但是，不限于此，本實施方式所涉及的廢氣處理系統(tǒng)能夠應(yīng)用于包含氮氧化物、硫氧化物等物質(zhì)的各種廢氣的處理。
[0038]如圖1所示，廢氣處理系統(tǒng)主要由如下部分構(gòu)成:從發(fā)動機20被供給廢氣的洗滌器10 ;具備海水加壓泵