用于氣體洗滌器流體的清潔設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于氣體洗滌器流體的清潔設(shè)備，并且涉及盤(pán)堆疊(stack)離心分離器在這種設(shè)備中的使用。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今的航運(yùn)業(yè)力求減少有害排放物，例如源自發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料的燃燒的排放物，以便最小化負(fù)面的環(huán)境影響并滿(mǎn)足現(xiàn)有和即將出現(xiàn)的排放規(guī)程，例如由國(guó)際海事組織(HO)制定的規(guī)程。
[0003]在這方面的一個(gè)目的是減少來(lái)自船只的硫氧化物(SOx)排放。硫氧化物在含有硫殘余物的燃料的燃燒中產(chǎn)生。排氣中的硫氧化物的量可通過(guò)排氣清潔，例如通過(guò)使用洗滌器而減少。在上述洗滌器幫助下的清潔排氣的過(guò)程產(chǎn)生污染的洗滌器流體。
[0004]另一個(gè)目的是減少來(lái)自船用發(fā)動(dòng)機(jī)的排放物中的氮氧化物(NO X)。這可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)排氣再循環(huán)(EGR)來(lái)進(jìn)行，其中排氣的一部分被再循環(huán)到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。然而，排氣中的煙灰和顆粒的量需要減少。因此希望清潔排氣，這種清潔可通過(guò)使用洗滌器來(lái)進(jìn)行。另夕卜，在此過(guò)程中產(chǎn)生污染的洗滌器流體。
[0005]污染的洗滌器流體包括煙灰或其它有機(jī)或無(wú)機(jī)燃燒殘余物。此類(lèi)污染的洗滌器流體向海中的直接釋放從環(huán)保角度來(lái)講是不可接受的，并且受到嚴(yán)格管制。另一方面，將較大量的廢料運(yùn)輸?shù)礁劭谝赃M(jìn)行處置是昂貴且不希望的。
[0006]JP 3868352 B2公開(kāi)了一種用于廢水處理的設(shè)備，其中來(lái)自洗滌器的污染的海水被儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中，并且然后在被再循環(huán)到洗滌器之前使用離心分離器和兩個(gè)濾油器的組合進(jìn)行清潔。
[0007]在借助于濕式洗滌器洗滌熱/暖排氣期間，排氣中的水分可以冷凝成水，從而增加了洗滌過(guò)程中的洗滌器流體的體積。此外，來(lái)自排氣的各種鹽趨向于在洗滌過(guò)程中溶解在洗滌器流體中。為了降低鹽沉淀的風(fēng)險(xiǎn)，流體可能需要被稀釋?zhuān)瑥亩黾恿讼礈炱髁黧w的體積。
[0008]流體可能因此從排氣中和/或由于有意向系統(tǒng)中添加流體而添加到洗滌器流體回路中。為了保持系統(tǒng)中的洗滌器流體的體積，必須從洗滌過(guò)程中泄放洗滌器流體。因此一個(gè)問(wèn)題是改進(jìn)洗滌器流體的清潔，以便能夠?qū)⑾礈炱髁黧w以最小的環(huán)境影響而釋放到環(huán)境中。另一個(gè)問(wèn)題是改進(jìn)洗滌器流體的清潔，以便能夠使在將釋放到環(huán)境中的洗滌器流體的聚芳族經(jīng)的量、池度(turbidity)等方面符合規(guī)程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，通過(guò)進(jìn)一步改進(jìn)排放處理程序的環(huán)境方面，提高排放處理程序的效率，最小化需要處理和處置的廢料的量，并且進(jìn)一步最小化對(duì)維護(hù)的需求并減少與處理洗滌器流體的工藝設(shè)備有關(guān)的問(wèn)題，本發(fā)明減少了上文提及的缺點(diǎn)。因此，本發(fā)明涉及一種用于來(lái)自排氣洗滌器流體回路的污染的洗滌器流體的清潔設(shè)備。洗滌器流體回路可以是封閉的洗滌器流體回路，即提供洗滌器流體通過(guò)洗滌器和系統(tǒng)內(nèi)的其它部件的再循環(huán)的循環(huán)系統(tǒng)。洗滌器流體回路可包括用來(lái)清潔來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣的全部流量的洗滌器和/或例如在EGR期間用來(lái)清潔來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣的部分流的洗滌器。清潔設(shè)備包括用于從洗滌器流體回路泄放掉污染的洗滌器流體的一部分的裝置，由此從洗滌器流體回路除去污染的洗滌器流體的所述部分以用于處置。從洗滌器流體回路泄放掉的那部分污染的洗滌器流體優(yōu)選地是洗滌器流體回路內(nèi)的流體流的一小部分。通過(guò)將洗滌器流體回路中的污染的洗滌器流體再循環(huán)通過(guò)洗滌器并且僅從洗滌器流體回路泄放掉污染的洗滌器流體的一小部分，污染的洗滌器流體中的污染物相(Phase)的量能達(dá)到一定水平，該水平便于保持污染物相的有效分離，同時(shí)最小化必須處理的污染流體的體積。
[0010]清潔設(shè)備還包括盤(pán)堆疊離心分離器，其用于從污染的洗滌器流體的所述部分至少分離污染物相和清潔的洗滌器流體，該分離器包括繞旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地布置的轉(zhuǎn)子，其圍繞(enclose) ( S卩，在其自身內(nèi)形成)帶有分離盤(pán)的疊堆或成組分離板的分離空間。分離盤(pán)或分離板可以是截頭錐形或具有任何其它合適的形狀。分離器還包括用于污染的洗滌器流體的所述部分并延伸到所述分離空間中的分離器入口、用于清潔的洗滌器流體并從所述分離空間延伸的第一分離器出口、以及用于污染物相并從所述分離空間延伸的第二分離器出口。第一分離器出口優(yōu)選地相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線從分離空間的徑向內(nèi)部延伸，并且第二分離器出口優(yōu)選地從分離空間的徑向外部延伸。分離器還可設(shè)有第三分離器出口，其用于比洗滌器流體密度更大或更輕的另一流體相，例如油。
[0011]清潔設(shè)備可包括兩個(gè)或更多個(gè)這種盤(pán)堆疊離心分離器，這些分離器并聯(lián)連接，以便提供增加的能力，從而允許處理更大體積的污染的洗滌器流體。
[0012]清潔設(shè)備還可包括用于將污染的洗滌器流體的所述部分引導(dǎo)到分離器入口的裝置、用于將清潔的洗滌器流體從第一分離器出口排出的裝置、以及用于收集來(lái)自第二分離器出口的污染物相的裝置。用于引導(dǎo)污染的和清潔的洗滌器流體以及污染物相的裝置可包括導(dǎo)管、管道、配管、罐、栗、閥門(mén)等。
[0013]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用盤(pán)堆疊離心分離器，污染物相與排氣洗滌器流體的分離是驚人地有效的。由這種分離器的操作所產(chǎn)生的清潔的洗滌器流體因此能夠符合規(guī)程，并且因此可以以最小的環(huán)境影響釋放到環(huán)境中。在這種分離器中的分離是足夠溫和的，以使顆粒保持凝聚，并且同時(shí)通過(guò)提供高的分離力和短的分離距離而是有效的。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在洗滌器流體中的較輕的液態(tài)有機(jī)殘余物，例如油顆粒傾向于以如下方式粘附在流體中密度更大的固體顆粒上，即使得在盤(pán)堆疊分離器中將油和固體顆粒作為污染物相而分離出來(lái)成為可能，污染物相比洗滌器流體密度更大。因此，清潔設(shè)備不具有對(duì)過(guò)濾器或其它處理步驟的相同需求，并且因此通過(guò)最小化對(duì)關(guān)鍵部件的維護(hù)和更換的需求而改善了設(shè)備的操縱。還已經(jīng)證明，通過(guò)將盤(pán)堆疊離心分離器應(yīng)用于洗滌器流體上，大部分污染物相能以濃縮形式除去。因此也可以將廢料的體積保持較小。
[0014]分離器的轉(zhuǎn)子還可圍繞輸送螺桿，其布置成以不同于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度被驅(qū)動(dòng)，以便朝第二分離器出口輸送污染物相，即具有比清潔的洗滌器流體更高的密度的分離的相。第二分離器出口可以設(shè)置在比分離空間的外半徑更小的半徑處，并且輸送螺桿布置成徑向向內(nèi)且朝第二分離器出口輸送污染物相。輸送螺桿可布置成至少在分離器的排出操作期間以不同于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度而被驅(qū)動(dòng)。這種分離器的非限制性示例在W09965610和W02008140378中有所描述。分離器可布置成使污染的洗滌器流體的所述部分在充分發(fā)展的操作速度期間經(jīng)受至少4000G、優(yōu)選地至少4500G、更優(yōu)選地至少5000G的離心力，所述離心力在輸送螺桿的外半徑處或在分離空間的外半徑處確定，以便從污染的洗滌器流體的所述部分至少分離污染物相和清潔的洗滌器流體。由于這種布置，污染物相中的顆粒的濃度可以非常高，因此最小化產(chǎn)生的廢料的量，同時(shí)仍然保持能夠符合規(guī)程且能以最小的環(huán)境影響釋放到環(huán)境中的清潔的洗滌器流體。分離器可被控制以獲得其中顆粒的濃度為20-65重量％(相當(dāng)于大約45-95體積％)的污染物相。
[0015]作為對(duì)設(shè)有輸送螺桿的備選方案，分離器可以是間歇排出分離器，其中第二分離器出口包括在操作期間可打開(kāi)以從分離空間間歇排出污染物相的一個(gè)或多個(gè)排出端口，或者噴嘴分離器，其中第二分離器出口包括用于從分離空間連續(xù)排出污染物相的一個(gè)或多個(gè)排出噴嘴。排出端口或排出噴嘴可優(yōu)選地從分離空間的外半徑延伸至轉(zhuǎn)子的外部，以便排出具有比清潔的洗滌器流體更高的密度的分離的相，即污染物相。根據(jù)這些備選方案，在排出物中污染物相的量，即固體和/或液體顆粒的量可以在從約5至約45體積％、優(yōu)選地從約20至約30體積％的范圍內(nèi)，具體取決于排出頻率或噴嘴尺寸。清潔設(shè)備可因此由一個(gè)這種分離器提供大的分離能力。根據(jù)另外的備選方案，清潔設(shè)備可包括用于將污染物相從這種間歇式排出分離器或噴嘴分離器引導(dǎo)至另外的盤(pán)堆疊離心分離器的入口的裝置，該另外的分離器包括圍繞帶有分離盤(pán)的疊堆或成組分離板的分離空間的轉(zhuǎn)子。分離器可因此串聯(lián)地連接。另外的分離器可包括布置成以不同于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度而被驅(qū)動(dòng)的輸送螺桿，如前所述。根據(jù)該另外的備選方案，清潔設(shè)備可提供大的分離能力，同時(shí)仍然獲得其中顆粒濃度為20-65重量％(相當(dāng)于大約45-95體積％)的污染物相，從而最小化產(chǎn)生的廢料的量。
[0016]分離器入口可以是氣密(hermetic