使用高濃度地含有硫成分的低質(zhì)燃料的船舶用柴油發(fā)動機的排氣凈化裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供船舶用柴油發(fā)動機的排氣凈化裝置，其特別是在使用高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料的船舶用柴油發(fā)動機的排氣處理中，即使是在處理排水的特別海域及特別海域外的航行中，也可進行廢棄處理水向海洋的排出。使用高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料的船舶用柴油發(fā)動機的排氣凈化裝置的特征在于，在與發(fā)動機的排氣歧管相連的排氣管上，設(shè)有利用氣體和粒子的擴散速度之不同而幾乎不去除PM的洗滌器。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及將船舶用柴油發(fā)動機的排氣所含的硫氧化物等有害氣體去除而進行凈化的船舶用、發(fā)電用、產(chǎn)業(yè)用等特別是使用高濃度地含有硫成分的重油[重油(Fuel Oil)在舶用工業(yè)界被標記為柴油(Diesel Oil：DO)、舶用柴油燃料(Marine Diesel Fuel：MDF)或舶用柴油(Marine Diesel Oil：MDO)、舶用燃料油(Marine Fuel Oil：MFO)、重質(zhì)燃料油(Heavy Fuel Oil：HFO)、殘余燃料油(Residual Fuel Oil：RFO)，但在本專利技術(shù)中，將這些標記統(tǒng)稱為重油(Diesel Oil)]等低質(zhì)燃料的大排氣量船舶用柴油發(fā)動機的排氣處理技術(shù)，更詳細而言，涉及配設(shè)有利用了排出高溫排氣的大排氣量船舶用柴油發(fā)動機的氣體和顆粒的擴散速度之不同的洗滌器的排氣凈化裝置。
技術(shù)介紹
作為各種船舶或發(fā)電機以及大型建筑機械、還有各種汽車等的動力源，大范圍地采用柴油發(fā)動機，但從該柴油發(fā)動機排出的排氣所含的以碳為主體的粒狀物質(zhì)(Particulate Matter：以下稱為“PM”)或硫氧化物(以下稱為“SOx”)、氮氧化物(以下稱為“NOX”)不僅如周知的那樣帶來大氣污染，而且還是對人體極其有害的物質(zhì)，所以其排氣的凈化極其重要。因此，柴油發(fā)動機的燃燒方式的改善或各種排氣過濾器的采用、排氣再循環(huán)(Exhaust Gas Recirculation：以下稱為“EGR”)法、選擇式還原催化劑脫硝法(Selective Catalytic Reduction：以下稱為“SCR”)、還有利用電暈放電而電氣性地進行處理的方法等很多方案已被提出，其一部分已供實用。在這里，柴油發(fā)動機的排氣中的PM(粒狀物質(zhì))的成分分為有機溶劑可溶組分(SOF：Soluble Organic Fractions，以下稱為“SOF”)和有機溶劑不溶組分(ISF：Insoluble Organic Fractions，以下稱為“ISF”)的兩種，其中，SOF組分含有燃料或潤滑油的未燃燒組分為主要成分且具有致癌作用的多環(huán)芳香族等有害物質(zhì)。另一方面，ISF組分是以電阻率低的碳(煤煙)和硫酸鹽(Sulfate：硫酸鹽)成分為主成分的組分，該SOF組分及ISF組分從對其人體、環(huán)境的影響來看，希望排氣盡量少。特別是，生物體中的PM的不良影響的程度在其粒徑變成nm尺寸的情況下，也可以說特別是一個問題。作為利用電暈放電而電氣性地處理的方法，例如，提出了以下記載的方法及裝置(專利文獻1～2)。即，本申請人在專利文獻1中提出了柴油發(fā)動機的排氣用電氣式處理方法及裝置，該柴油發(fā)動機的排氣用電氣式處理方法及裝置如圖16所示其概略圖那樣，采用的方式是：在排氣通道121中設(shè)有由電暈放電部122-1和帶電部122-2構(gòu)成的放電帶電部122，使電暈放電后的電子129帶在使排氣G1中的以碳為主體的PM128上，由配置于同排氣通道121的捕集板123捕集上述帶電后的PM128；采用的結(jié)構(gòu)是：放電帶電部122的電極針124的排氣流的流動方向長度短，且捕集板123相對于排氣流的流動方向配設(shè)在直角方向上。此外，在圖中，125是密封氣體管，126是高壓電源裝置，127是排氣引導(dǎo)管。另外，本申請人在專利文獻2的第一實施例中提出了如下裝置，如圖17所示其概略圖那樣，船舶用柴油發(fā)動機的排氣凈化裝置以如下方式構(gòu)成：在使用高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料作為燃料的柴油發(fā)動機(E)111的排氣歧管(E/M)112下游的排氣管的渦輪增壓器(T/C)114的渦輪(未圖示)下游，配設(shè)有排氣冷卻器(G/C)115，進而在該排氣冷卻器(G/C)115的下游，配設(shè)有靜電旋風(fēng)排氣凈化裝置(ES/C/DPF(Diesel Particulate Filter))116，在其下游側(cè)配管上，配設(shè)有使排氣中的SOx溶解在其處理水中但PM幾乎不溶解或去除在處理水中的洗滌器(以下稱為“PM自由洗滌器”)113，經(jīng)由在空氣過濾器(A/F)117下游的進氣管的渦輪增壓器(T/C)114的壓縮機(未圖示)及中間冷卻器(I/C)118，將外部的空氣吸進發(fā)動機的進氣歧管(I/M)119。此外，如圖18所示，有時也將排氣未全部處理地排出。另外，作為將從具備使用煤炭或重油等燃料的鍋爐的火力發(fā)電設(shè)備、化學(xué)品制造廠、金屬處理廠、燒結(jié)廠、造紙廠等或燃氣渦輪、發(fā)動機、焚燒爐等排出的排氣中的SOx去除的裝置，提出了如下煙氣處理裝置(專利文獻3)：將平板狀的平板活性碳纖維片和波V字狀連續(xù)的波板狀的波板活性碳纖維片交替地層疊而形成的具有許多比較小的直線狀空間即通道的活性碳纖維層設(shè)置于催化劑槽內(nèi)，使水從催化劑槽上部的水供給單元滴下，并且使排氣穿過片間的通道而將硫組分作為硫酸去除。另一方面，在非專利文獻1中，在第三章“所有船舶的機艙區(qū)域要件”中的PartC“油的排出限制”的第十五規(guī)則“油的排出限制”中，規(guī)定了特別海域外及特別海域中的不稀釋時的油性混合物的油分濃度。另外，在非專利文獻2中，在第二章“IMO的與3次NOX限制的對應(yīng)技術(shù)和剩下的課題”中的2-2“IMO的與3次NOX限制對應(yīng)的發(fā)動機技術(shù)”的2-2-2“排氣循環(huán)”的P14～16中，公開了將柴油發(fā)動機搭載于集裝箱船的技術(shù)，該柴油發(fā)動機在由洗滌器將從渦輪增壓器的通往渦輪的排氣管中分流出來的EGR氣體凈化以后，再由EGR冷卻器進行冷卻，進而穿過水滴捕集機，然后由EGR鼓風(fēng)機使之向由渦輪增壓器的壓縮機壓送的進氣的中間冷卻器回流。此外，非專利文獻2中的IMO是國際海事組織，是International Maritime Organization的縮寫。另外，在非專利文獻3中，作為阿法拉伐公司使用搭載于丹麥的Ficaria Syways號的輸出21000kW、MAN B&W制二沖程發(fā)動機的SOX對應(yīng)技術(shù)的例子，介紹了如下技術(shù)：通過一邊使用含硫率2.2％的重油一邊由根據(jù)狀況分別使用海水和清水雙方的洗滌器對排氣進行處理，將其清洗去除到與IMO(國際海事組織)的2015年施行的使用預(yù)定請求水平即排氣中的含硫率0.1％的重油時同等的水平。另外還有，作為公知的降低NOX的技術(shù)，通常已知的是利用催化劑反應(yīng)的上述SCR方式。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1：WO2006/064805號公報專利文獻2：特開2014-78668號公報專利文獻3：特開2003-126690號公報非專利文獻非專利文獻1：1973年的用于防止由船舶造成的污染的國際條約、附則I“用于防止由油造成的污染的規(guī)則”非專利文獻2：社團法人日本海洋工程學(xué)會編：平成21年度船舶排出大氣污染物質(zhì)消減技術(shù)研究調(diào)查報告書非專利文獻3：2011年11月30日發(fā)行的阿法拉伐國際雜志“here”No.30P6～P14“Clean Solution之波”
技術(shù)實現(xiàn)思路
專利技術(shù)所要解決的課題但是，在上述的現(xiàn)有柴油發(fā)動機排氣凈化裝置中，存在以下記載的課題或問題點。在上述專利文獻1記載的利用電暈放電等而電氣性地處理排氣中的PM的柴油發(fā)動機的排氣處理技術(shù)(例如，圖16所示的柴油發(fā)動機的排氣用電氣式處理方法及裝置)中，產(chǎn)生以下記載的課題。即，在船舶用柴油發(fā)動機中，需要克服如下之類的課題：在具有比使用硫成本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
使用高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料的船舶用柴油發(fā)動機的排氣凈化裝置，其特征在于，采用如下結(jié)構(gòu)：在與發(fā)動機的排氣歧管相連的排氣管上配設(shè)有利用氣體和顆粒的擴散速度之不同而幾乎不去除PM的洗滌器。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2013.12.17 JP 2013-2606961.使用高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料的船舶用柴油發(fā)動機的排氣凈化裝置，其特征在于，采用如下結(jié)構(gòu)：在與發(fā)動機的排氣歧管相連的排氣管上配設(shè)有利用氣體和顆粒的擴散速度之不同而幾乎不去除PM的洗滌器。2.使用高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料的船舶用柴油發(fā)動機的排氣凈化裝置，其特征在于，采用如下結(jié)構(gòu)：在與發(fā)動機的排氣歧管相連的排氣管上配設(shè)有利用氣體和顆粒的擴散速度之不同而幾乎不去除PM的洗滌器，在所述洗滌器的下游側(cè)排氣管上設(shè)有將所述排氣的一部分分流成EGR氣體的分支部，經(jīng)由與該分支部相連的EGR配管使所述EGR氣體向發(fā)動機的進氣回流。3.使用高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料的船舶用柴油發(fā)動機的排氣凈化裝置，其特征在于，在權(quán)利要求2所述的使用高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料的船舶用柴油發(fā)動機的排氣凈化裝置中，采用如下結(jié)構(gòu)：在所述EGR配管上配設(shè)有利用氣體和顆粒的擴散速度之不同而幾乎不去除PM的洗滌器。4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的使用高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料的船舶用柴油發(fā)動機的排氣凈化裝置，其特征在于，就利用氣體和顆粒的擴散速度之不同而幾乎不去除PM的所述洗滌器而言，在排氣管或EGR配管上，垂直地配置有將具有優(yōu)異的吸水性的美好以玻璃纖維為骨架的多孔質(zhì)陶瓷原材料構(gòu)成的波板和平板交替地層疊而成的蜂窩構(gòu)造的芯部...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：古堅宗勝，牧野義，高橋輝久，瀧川一儀，
申請(專利權(quán))人：臼井國際產(chǎn)業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP