[0051]圖4示意性地說明了本發(fā)明的第四實(shí)施方案，其中廢氣從顆粒過濾器的下游返回至內(nèi)燃機(jī)。
[0052]在所有的圖1-4中，相同的技術(shù)特征被給予相同的參考數(shù)字。還應(yīng)注意，這些圖顯示了本發(fā)明的主要部分，而其它標(biāo)準(zhǔn)部分例如閥裝置沒有全部被包括在內(nèi)。然而，在必要的情況和時(shí)候?qū)⑦@類裝置包括在凈化設(shè)備中對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)是顯而易見的。
[0053]在圖1中顯示用來從廢氣中除去S0x、N0x和煙灰/顆粒物質(zhì)的凈化設(shè)備10的第一實(shí)施方案。在1C-發(fā)動(dòng)機(jī)12 (典型地在船上的1C-發(fā)動(dòng)機(jī)，但也可為安置在其它類型設(shè)備例如車輛、由1C-發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)等等上的1C-發(fā)動(dòng)機(jī))中產(chǎn)生廢氣。
[0054]通過流體流動(dòng)路徑13將燃料進(jìn)料至1C-發(fā)動(dòng)機(jī)12中。通過流體流動(dòng)路徑14將空氣進(jìn)料至1C-發(fā)動(dòng)機(jī)中。用空氣使所述燃料在1C-發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi)(圖中未示出)燃燒并形成廢氣。所述燃料包含高含量的硫，其在1C-發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒過程期間主要形成S02。由于對(duì)廢氣中的排放物的限制，so2必須從廢氣中除去，至少它的如此多必須被除去使得被釋放到空氣中的廢氣內(nèi)的硫含量在由官方標(biāo)準(zhǔn)和要求所設(shè)定的限度以下。例如對(duì)于海船，廢氣中的SOJP N0.的限度在頂0規(guī)章中給出(頂0 =國際海事組織)。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的凈化設(shè)備通過流體流動(dòng)路徑25 (其使顆粒過濾器16與1C-發(fā)動(dòng)機(jī)流體相通)與1C-發(fā)動(dòng)機(jī)12相連。
[0056]在顆粒過濾器16下游，催化反應(yīng)器18被布置成通過流體流動(dòng)路徑26與所述顆粒過濾器流體相通。催化反應(yīng)器18包含至少一種氧化催化劑以使得S0X(典型地S02)轉(zhuǎn)化為303并且使得N0X(典型地N0)轉(zhuǎn)化為N02。所述氧化催化劑可例如為五氧化二釩催化劑或另一合適的催化劑。顆粒過濾器16除去存在于廢氣中的煙灰和顆粒(其可破壞或降低在催化反應(yīng)器18內(nèi)的氧化催化劑的效率)。
[0057]凈化設(shè)備10還包含冷凝器20，其在所述催化反應(yīng)器的下游通過流體流動(dòng)路徑27與催化反應(yīng)器18流體相通。冷凝器20冷卻廢氣至在冷凝器20中所含的水的露點(diǎn)溫度以下，即冷卻廢氣至20°C -70°C范圍內(nèi)，或更優(yōu)選地，在20°C -50°C的范圍內(nèi)的溫度。作為在1C-發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒過程的結(jié)果水將成為廢氣的一部分。然而，可提供凈化設(shè)備10流體流動(dòng)路徑21，其與水源相連以便有需要的話可將水注射入冷凝器20中。閥裝置22控制水通過流體流動(dòng)路徑21的流動(dòng)。
[0058]當(dāng)廢氣冷卻至水的露點(diǎn)溫度以下時(shí)，水得以冷凝，廢氣中的S03也冷凝出來以便形成硫酸并且廢氣中的N02冷凝出來以便形成硝酸。流體流動(dòng)路徑23與冷凝器20的第一出口相連，通過第一出口硫酸、硝酸和水的混合物從所述冷凝器離開。流體流動(dòng)路徑28與冷凝器20的第二出口相連，通過第二出口剩下的廢氣從冷凝器20離開。
[0059]在圖1中所示的凈化設(shè)備10還具有冷焰發(fā)生器30 (在其中產(chǎn)生冷焰氣體)。通過流體流動(dòng)路徑31將燃料進(jìn)料至所述冷焰發(fā)生器內(nèi)同時(shí)通過流體流動(dòng)路徑32將預(yù)熱的空氣進(jìn)料至所述冷焰發(fā)生器內(nèi)。所述燃料可為進(jìn)料至1C-發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的相同的燃料。在所述冷焰發(fā)生器內(nèi)，燃料被部分氧化以形成如上文所解釋的冷焰氣體。流體流動(dòng)路徑33與冷焰發(fā)生器30和流體流動(dòng)路徑25相連以便在冷焰發(fā)生器30內(nèi)所產(chǎn)生的冷焰氣體可從冷焰發(fā)生器30流入流體流動(dòng)路徑25中。流體流動(dòng)路徑33具有閥裝置34以便冷焰氣體通過流體流動(dòng)路徑33的流動(dòng)可得到控制。當(dāng)顆粒過濾器16已部分或完全被煙灰/顆粒物質(zhì)堵塞時(shí)，使用冷焰氣體再生顆粒過濾器16。為再生顆粒過濾器16，從所述冷焰發(fā)生器傳送冷焰氣體并使其經(jīng)過顆粒過濾器16。所述冷焰氣體將氧化煙灰和由此再生顆粒過濾器16。也可在來自1C-發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣經(jīng)過催化反應(yīng)器18之前，使用所述冷焰氣體來加熱在催化反應(yīng)器18內(nèi)的氧化催化劑至其工作溫度(其在300°C _700°C之間)。
[0060]通過本發(fā)明的第一實(shí)施方案，在經(jīng)過凈化設(shè)備10之后所得到的廢氣具有非常低含量的硫和煙灰/顆粒物質(zhì)。
[0061]在圖2中所示的本發(fā)明的實(shí)施方案與在圖1中所示的實(shí)施方案非常類似。如上文所提及的，相同的技術(shù)特征在所有圖中具有相同的參考數(shù)字和因此將不再重復(fù)。
[0062]在圖2中的實(shí)施方案與在圖1中所示的實(shí)施方案的不同之處在于凈化設(shè)備10還具有流體流動(dòng)管線36，其在一端與流體流動(dòng)路徑27 (其與催化反應(yīng)器18以及冷凝器20流體相通)相連，并且與流體流動(dòng)路徑25 (其與顆粒過濾器16以及當(dāng)所述凈化設(shè)備運(yùn)行時(shí)與1C-發(fā)動(dòng)機(jī)流體相通)相連。優(yōu)選地流體流動(dòng)路徑36具有閥裝置37以便可控制廢氣通過流體流動(dòng)路徑36的流動(dòng)。包括流體流動(dòng)路徑36在內(nèi)意味著催化反應(yīng)器18下游的廢氣(其包含N02)可返回至顆粒過濾器16上游的廢氣中。當(dāng)~02流過顆粒過濾器16時(shí)，煙灰將與N02反應(yīng)并形成N2，其有助于減少廢氣中含量并且同時(shí)從顆粒過濾器16除去煙灰。
[0063]通過本發(fā)明的第二實(shí)施方案，在經(jīng)過凈化設(shè)備10之后所得的廢氣具有非常低含量的硫和煙灰以及低含量的N0X。
[0064]在圖3中所示的實(shí)施方案與在圖2中所示的實(shí)施方案類似。不同之處在于凈化設(shè)備10具有兩個(gè)顆粒過濾器16a、16b以及兩個(gè)催化反應(yīng)器18a、18b，其中顆粒過濾器16a和催化反應(yīng)器18a被布置在廢氣的兩條平行的流動(dòng)路徑的第一分支中，而顆粒過濾器16b和催化反應(yīng)器18b被提供在兩條平行的流體流動(dòng)路徑的第二分支中。
[0065]當(dāng)凈化設(shè)備10運(yùn)行時(shí)，與1C-發(fā)動(dòng)機(jī)流體相通的流體流動(dòng)路徑25在第一流體流動(dòng)路徑連接點(diǎn)24處被分成兩個(gè)分支，第一分支44和第二分支45。如在圖3中所示的，兩條分支44、45在第二流體流動(dòng)路徑連接點(diǎn)29處再次相連。
[0066]第一分支44包含顆粒過濾器16a，其通過流體流動(dòng)路徑25a與流體流動(dòng)路徑連接點(diǎn)24流體相通。顆粒過濾器16a與催化反應(yīng)器18a (其被布置在顆粒過濾器16a的下游)流體相通。催化反應(yīng)器18a還與第二流體流動(dòng)路徑連接點(diǎn)29 (其在催化反應(yīng)器18a的下游)通過流體流動(dòng)路徑27a流體相通。與在圖2中所示的實(shí)施方案類似，還提供了流體流動(dòng)路徑36a，其在一端與流體流動(dòng)路徑27a相連并且在另一端與流體流動(dòng)管線25a相連以便在催化反應(yīng)器18a下游的流體流動(dòng)路徑27a中流動(dòng)的廢氣可返回并進(jìn)料至在流體流動(dòng)路徑25a中流動(dòng)的廢氣中。優(yōu)選地流體流動(dòng)路徑36a具有閥裝置37a以便可控制廢氣經(jīng)過流體流動(dòng)路徑36a的流動(dòng)。
[0067]第二分支45包含顆粒過濾器16b，其通過流體流動(dòng)路徑25b與流體流動(dòng)路徑連接點(diǎn)24流體相通。顆粒過濾器16b與被布置在顆粒過濾器16b下游的催化反應(yīng)器18b流體相通。催化反應(yīng)器18b還與第二流體流動(dòng)路徑連接點(diǎn)29 (其在催化反應(yīng)器18b的下游)通過流體流動(dòng)路徑27b流體相通。與在圖2中所示的實(shí)施方案類似，還提供了流體流動(dòng)路徑36b，其在一端上與流體流動(dòng)路徑27b相連并且在另一端與流體流動(dòng)管線25b相連以便在催化反應(yīng)器18b下游的流體流動(dòng)路徑27b中流動(dòng)的廢氣可返回并進(jìn)料至在流體流動(dòng)路徑25b中流動(dòng)的廢氣中。優(yōu)選地流體流動(dòng)路徑36b具有閥裝置37b以便可控制廢氣經(jīng)過流體流動(dòng)路徑36b的流動(dòng)。
[0068]流體流動(dòng)路徑36a、36b的備選路線為將流體流動(dòng)路徑36a的一端與流體路徑27a相連并且將流體流動(dòng)路徑36a的另一端與流體流動(dòng)路徑25b相連以便廢氣可從催化反應(yīng)器18a的下游流向顆粒過濾器16b的上游。類似地，可將流體流動(dòng)路徑36b的一端與流體路徑27b相連，而將流體流動(dòng)路徑36b的另一端與流體流動(dòng)路徑25a相連以便廢氣可從催化反應(yīng)器