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(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供船舶用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(jìn)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(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置的特征在于，在與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管相連的排氣管上，設(shè)有利用氣體和粒子的擴(kuò)散速度之不同而幾乎不去除PM的洗滌器。
【專利說(shuō)明】
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(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及將船舶用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣所含的硫氧化物等有害氣體去除而進(jìn)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(biāo)記為柴油(Diesel Oil :D0)、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化el Oil :MFO)、重質(zhì)燃料油 化eavy化el Oil :HFO)、殘余燃料油(Residual化el Oil :RFO)，但在本發(fā)明中，將運(yùn)些標(biāo) 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(dòng)機(jī)的排氣處理技術(shù)， 更詳細(xì)而言，設(shè)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(dòng)機(jī)的氣體和顆粒 的擴(kuò)散速度之不同的洗涂器的排氣凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為各種船舶或發(fā)電機(jī)W及大型建筑機(jī)械、還有各種汽車等的動(dòng)力源，大范圍地 采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，但從該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排氣所含的W碳為主體的粒狀物質(zhì) (Particulate Matter: W下稱為叩M")或硫氧化物（W下稱為"SOx")、氮氧化物（W下稱為 "NOx")不僅如周知的那樣帶來(lái)大氣污染，而且還是對(duì)人體極其有害的物質(zhì)，所W其排氣的 凈化極其重要。因此，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式的改善或各種排氣過(guò)濾器的采用、排氣再循環(huán) 化xhaust Gas Recirculation: W下稱為巧GR")法、選擇式還原催化劑脫硝法（Selective 化talytic Reduction: W下稱為"SCR")、還有利用電暈放電而電氣性地進(jìn)行處理的方法等 很多方案已被提出，其一部分已供實(shí)用。
[0003] 在運(yùn)里，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中的PM(粒狀物質(zhì)）的成分分為有機(jī)溶劑可溶組分 (S0F: Soluble Organic 化actions, W下稱為"SOF")和有機(jī)溶劑不溶組分（ISF: Insoluble 化ganic Fractions, W下稱為"ISF")的兩種，其中，SOF組分含有燃料或潤(rùn)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W電阻率低 的碳(煤煙)和硫酸鹽(Sul化te:硫酸鹽)成分為主成分的組分，該SOF組分及ISF組分從對(duì)其 人體、環(huán)境的影響來(lái)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W說(shuō)特別是一個(gè)問(wèn)題。
[0004] 作為利用電暈放電而電氣性地處理的方法，例如，提出了 W下記載的方法及裝置 (專利文獻(xiàn)1~2)。
[0005] 目P，本
【申請(qǐng)人】在專利文獻(xiàn)1中提出了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣用電氣式處理方法及裝置， 該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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Gl中的W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(dòng)方向長(zhǎng)度短，且捕集板123相對(duì)于排氣流的流動(dòng)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。
[0006] 另外，本
【申請(qǐng)人】在專利文獻(xiàn)2的第一實(shí)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(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置W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(dòng)機(jī)化Hll的排氣歧管化/M)112下游的排氣管的滿 輪增壓器(T/CH14的滿輪(未圖示）下游，配設(shè)有排氣冷卻器(G/C)115,進(jìn)而在該排氣冷卻 器（G/C) 115的下游，配設(shè)有靜電旋風(fēng)排氣凈化裝置化S/C/DPF(Diesel Particulate FiIter)) 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涂器（W下稱為"PM自由洗涂器經(jīng)由在空氣過(guò)濾器(A/F) 117下游的進(jìn)氣管的滿輪增壓器(T/CH14的壓縮機(jī)(未圖示)及中間冷卻器（1/0118,將外 部的空氣吸進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管（I/M)119。
[0007] 此外，如圖18所示，有時(shí)也將排氣未全部處理地排出。
[0008] 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?xì)鉂M輪、發(fā)動(dòng)機(jī)、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(xiàn)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(guò)片間的通道而將硫組分作為硫酸去除。
[0009] 另一方面，在非專利文獻(xiàn)1中，在第S章"所有船舶的機(jī)艙區(qū)域要件"中的"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(shí)的油性混合物的油分濃度。
[0010]另外，在非專利文獻(xiàn)帥，在第二章"IM0的與3次NOx限制的對(duì)應(yīng)技術(shù)和剩下的課 題"中的2-2 "IM0的與3次NOx限制對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)"的2-2-2"排氣循環(huán)"的P14~16中，公 開(kāi)了將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)搭載于集裝箱船的技術(shù)，該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在由洗涂器將從滿輪增壓器的通 往滿輪的排氣管中分流出來(lái)的EGR氣體凈化W后，再由EGR冷卻器進(jìn)行冷卻，進(jìn)而穿過(guò)水滴 捕集機(jī)，然后由EGR鼓風(fēng)機(jī)使之向由滿輪增壓器的壓縮機(jī)壓送的進(jìn)氣的中間冷卻器回流。此 夕F，非專利文獻(xiàn)2中的IMO是國(guó)際海事組織，是International Maritime Organization的縮 與。
[0011]另外，在非專利文獻(xiàn)3中，作為阿法拉伐公司使用搭載于丹麥的Ficaria Syways號(hào) 的輸出21 OOOkW、MAN B&W制二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的S化對(duì)應(yīng)技術(shù)的例子，介紹了如下技術(shù):通過(guò)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涂器對(duì)排氣進(jìn)行 處理，將其清洗去除到與IMO(國(guó)際海事組織）的2015年施行的使用預(yù)定請(qǐng)求水平即排氣中 的含硫率0.1%的重油時(shí)同等的水平。
[0012]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。
[0013] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0014] 專利文獻(xiàn)
[0015] 專利文獻(xiàn)1 :W02006/064805號(hào)公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)2:特開(kāi)2014-78668號(hào)公報(bào)
[0017] 專利文獻(xiàn)3:特開(kāi)2003-126690號(hào)公報(bào)
[0018] 非專利文獻(xiàn)
[0019] 非專利文獻(xiàn)1:1973年的用于防止由船舶造成的污染的國(guó)際條約、附則r'用于防止 由油造成的污染的規(guī)則"
[0020] 非專利文獻(xiàn)2:社團(tuán)法人日本海洋工程學(xué)會(huì)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(bào)告書(shū)
[0021] 非專利文獻(xiàn)3:2011年ll月30日發(fā)行的阿法拉伐國(guó)際雜志?ere"No.30P6~P14 "Clean Solution之波''

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022] 發(fā)明所要解決的課題
[0023] 但是，在上述的現(xiàn)有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣凈化裝置中，存在W下記載的課題或問(wèn)題點(diǎn)。
[0024] 在上述專利文獻(xiàn)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(dòng) 機(jī)的排氣處理技術(shù)(例如，圖16所示的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣用電氣式處理方法及裝置）中，產(chǎn) 生W下記載的課題。
[0025] 目P，在船舶用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，需要克服如下之類的課題:在具有比使用硫成分的含 量少的輕油的汽車用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)格外大的排氣量，且使用高濃度地含有硫成分的重油[重 油相對(duì)于輕油含有100~3500倍程度的硫組分:根據(jù)JIS K2204:2007"輕油"，0.0010質(zhì)量％ W下;K2205-199(T重油"，0.5~3.5質(zhì)量％ W下]等低質(zhì)燃料的大排氣量船舶用柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 中，例如，在使用現(xiàn)有專利文獻(xiàn)1記載的排氣凈化裝置的情況下，高濃度地含有硫成分的重 油等低質(zhì)燃料中的硫成分不僅作為SOF包含在排氣或EGR氣體中，還成為硫酸鹽來(lái)腐蝕發(fā)動(dòng) 機(jī)構(gòu)成零件，特別是排氣相關(guān)零件。另外，不能完全捕集基于硫成分的SOx。
[0026] 另外，就上述專利文獻(xiàn)2(本
【申請(qǐng)人】的早先提出的文獻(xiàn))記載的特別是使用高濃度 地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料的大排氣量且排出高速及/或大流量的排氣的柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 的排氣用電氣式處理方法及裝置（圖17)而言，驅(qū)動(dòng)滿輪增壓器(T/CH14的滿輪(未圖示)且 由水冷的排氣冷卻器115冷卻了的排氣成為如下的排氣:通過(guò)靜電旋風(fēng)排氣凈化裝置(筒狀 捕集部：內(nèi)徑4 400mm X長(zhǎng)度3000mm，靜電電壓:DC-45000V，旋風(fēng)捕集部:軀干直徑d) 260mm) 116，該排氣中的PM(S0F、ISF)的含量減少，其后，穿過(guò)幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂 器，從排氣凈化裝置經(jīng)由消音器(未圖示）向船外排出。在該排氣凈化裝置中，在幾乎不溶解 或去除有機(jī)溶劑可溶組分的PM自由洗涂器113中，通過(guò)存在(一部分流下）于構(gòu)成該P(yáng)M自由 洗涂器的各壁面的處理水的薄膜層，排氣中的SOx在沿著各壁面的處理水的表面附近流動(dòng) 期間，被吸附且溶解于處理水使其濃度驟減，并被排出，但排氣中的PM僅是沿著處理水的表 面流動(dòng)，相對(duì)于洗涂器處理水的表面，排氣幾乎不會(huì)激烈地碰撞，因?yàn)閮H是一邊與PM自由洗 涂器處理水的表面附近一部分接觸，一邊沿著其平滑地流動(dòng)，所W不會(huì)相互混合。
[0027] 另一方面，現(xiàn)有技術(shù)的處理水和排氣(特別是顆粒成分)如通常的洗涂器即噴射洗 涂器、文丘里洗涂器、噴灑塔等加壓水式、或填充塔、流動(dòng)層洗涂器等填充式的洗涂器(作 者:防止公害的技術(shù)和法規(guī)編輯委員會(huì);發(fā)行所:社團(tuán)法人產(chǎn)業(yè)環(huán)境管理協(xié)會(huì)，2011年1月20 日發(fā)行參照書(shū)名：新?防止公害的技術(shù)和法規(guī)2011〔大氣篇)分冊(cè)11)11-278圖4.2.3-8~ 11-282圖4.2.3-10)那樣，因排氣相對(duì)于洗涂器處理水的表面激烈碰撞而相互混合。
[0028] 因此，在該排氣凈化裝置的幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器113中，由于在處 理水中主要僅溶解有S化而僅溶解和含有一點(diǎn)點(diǎn)來(lái)源于燃料或潤(rùn)滑油的W正己燒提取物為 主成分的油性混合物，因此幾乎不溶解或去除該P(yáng)M的PM自由洗涂器113的廢棄處理水的后 處理可通過(guò)中和和過(guò)濾等單純的工序和少的工時(shí)及小型的處理裝置，來(lái)對(duì)起源于硫的成分 進(jìn)行處理，不需要由具備與復(fù)雜且高度控制相伴的控制部的高價(jià)且大型并設(shè)置自由度低的 處理裝置(包含用于不將含有油分的處理排水向海洋排出的膽藏設(shè)備)進(jìn)行的PM的處理功 能，即使是特別海域及特別海域外的航行中，也能夠?qū)崿F(xiàn)向海洋的排出，另外，也可進(jìn)行洗 涂-直通運(yùn)轉(zhuǎn)(如果洗涂箱的水(海水)接近排水限制基準(zhǔn)值(pH，油分，重金屬類的限制基準(zhǔn) 值），則適當(dāng)補(bǔ)給汲取箱的水(海水)來(lái)更換海水。即，不進(jìn)行洗涂器廢水的處理(抑調(diào)節(jié)，污 濁物的回收等））。
[0029] 但是，在上述靜電旋風(fēng)排氣凈化裝置116的運(yùn)轉(zhuǎn)方面，需要長(zhǎng)且高電壓的靜電捕集 管部和旋風(fēng)捕集部、高電壓電源裝置和需要用于設(shè)置該裝置組的大空間和用于使該裝置組 工作的高度的操作技術(shù)，并且因?yàn)椴痪哂蠩GR系統(tǒng)，所W在排氣中含有氮氧化物。
[0030] 此外，如圖18所示，在排氣未被完全處理地排出的情況下，不存在洗涂器處理水的 廢棄處理的問(wèn)題，但排氣含有的全部有害成分會(huì)原封不動(dòng)地排出，會(huì)給環(huán)保帶來(lái)不良影響， 運(yùn)是不言而喻的。
[0031] 另外，上述專利文獻(xiàn)3記載的排煙處理裝置由設(shè)置于使含有硫氧化物的排氣流通 的裝置塔內(nèi)且由活性碳纖維層形成的催化劑槽、設(shè)置于催化劑槽的上部的裝置塔內(nèi)且向催 化劑槽供給硫酸生成用水的水供給單元構(gòu)成，該水供給單元是經(jīng)由毛細(xì)滲透部件將水散布 供給到活性碳纖維層的上部的滲透單元，或者是使用灑水器或管狀噴霧器(噴霧單元)等將 水W霧狀直接噴在活性碳纖維層的上部壁面的噴霧單元，活性碳纖維層的結(jié)構(gòu)如下: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 的比較小的直線狀空間即許多通道(在圖4的實(shí)施例中，平板活性碳纖維片之間的間距為 4mm左右，波板活性碳纖維片的峰部寬度h為IOmm左右的截面形狀為V字狀)制成上下延伸的 狀態(tài)，并且粒徑為200WI1左右的水從上進(jìn)行噴霧而供給，并且排氣從下向上輸送。因此，排氣 沿著比較小的直線狀空間即通道的軸屯、在通道內(nèi)從下向上地軸向流動(dòng)，粒徑為200皿左右 的大小且從上噴霧而供給的水通過(guò)水滴成為球狀而斷續(xù)地滾落，向活性碳纖維表面不多不 少地供給水分，并在通道的壁面W水分不過(guò)剩地在活性碳纖維的表面形成水膜或水壁的方 式沿通道的軸方向從上向下地軸方向流動(dòng)，并且一部分通過(guò)利用灑水器或管狀噴霧器(噴 霧單元)等直接向平板活性碳纖維片及波板活性碳纖維片的上部供給水，水滴的一部分一 邊與在通道內(nèi)從下向上地軸方向流動(dòng)的排氣碰撞，一邊在流路內(nèi)軸方向地從上向下地對(duì)向 流動(dòng)。即，排氣和水W不在活性碳纖維的表面形成水膜或水壁(在后述的本發(fā)明中，在表面 形成水膜或水壁）的方式沿著比較小的直線狀空間即通道的公共軸屯、相向地流動(dòng)，但有時(shí) 也會(huì)在通道內(nèi)雙方反向地流動(dòng)而碰撞，在排氣中含有PM的情況下，在處理水中不僅溶解有 SOx,還含有PM,存在洗涂器處理水的廢棄處理的問(wèn)題，并且如果原封不動(dòng)地排出，則會(huì)給環(huán) 保帶來(lái)不良影響，運(yùn)是不言而喻的。
[0032] 另一方面，在非專利文獻(xiàn)1的第立章"所有船舶的機(jī)艙區(qū)域要件"中的PadC"油的 排出限制"的第十五規(guī)則"油的排出限制"中，A.在"特別海域外的排出"條目之2"來(lái)自總噸 數(shù)400噸W上的船舶的油或油性混合物禁止向海洋排出。其中，滿足下述所有條件的情況除 夕K'的規(guī)定的.3中，規(guī)定了 "不稀釋時(shí)的油性混合物的油分濃度為100萬(wàn)分之15W下"；B.在 "特別海域中的排出"條目之3"來(lái)自總噸數(shù)400噸W上的船舶的油或油性混合物禁止向海洋 排出。其中，滿足下述所有條件的情況除外"的規(guī)定的.3中，規(guī)定了 "不稀釋時(shí)的油性混合物 的油分濃度為100萬(wàn)分之15W下"。
[003引此外，在運(yùn)里，"油"是指原油、重油及潤(rùn)滑油，"油性'是按照該意思解釋的油性， "油性混合物"是指含有油的混合物。
[0034] 另外，在非專利文獻(xiàn)2記載的舶用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，預(yù)想通過(guò)使從排氣中分流出來(lái)的 EGR氣體向進(jìn)氣回流，可從排氣中降低80 %的NOx和去除來(lái)自EGR氣體的接近100 %的SOx，但 就穿過(guò)洗涂器的煤塵、還有PM所含的硫組分對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主體或系統(tǒng)的影響而言，需要長(zhǎng) 期的實(shí)際船試驗(yàn)，不僅如此，就從洗涂器向船外排出的清洗水而言，還需要不給環(huán)境或生態(tài) 系統(tǒng)帶來(lái)影響，特別是在該洗涂器的清洗水中，隨著PM的溶解和浮游、S化的溶解等而來(lái)的 運(yùn)些環(huán)境污染成分或影響生態(tài)系統(tǒng)的成分的去除或pH調(diào)節(jié)等廢水處理成為大的問(wèn)題。但 是，在大排氣量的舶用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間的航海中，就至少EGR氣流、優(yōu)選含有EGR氣流的 排氣流的總量的處理而言，僅由洗涂器進(jìn)行的處理從裝置的大小（包含用于不使含有油分 的處理排水向海洋排出的膽藏設(shè)備)運(yùn)一點(diǎn)來(lái)看，完全不現(xiàn)實(shí)。
[0035] 另一方面，在非專利文獻(xiàn)3記載的乂lean Solution之波"中，作為"在消減海運(yùn)業(yè) 界的環(huán)境影響、或適合應(yīng)對(duì)海洋污染的更嚴(yán)格的法律上，清潔的新技術(shù)做出貢獻(xiàn)"，被如下 運(yùn)樣記載。
[0036] 摘要(I)技術(shù)背景：
[0037] (I)IMO強(qiáng)化對(duì)由船舶造成的污染的限制
[0038] (a)硫氧化物(S化）（適用于新造船及現(xiàn)有船雙方）
[0039] 適用規(guī)定燃料油的硫濃度的上限的世界性的限制。嚴(yán)格化了的限制適用于限制排 出的海域。上限值從2012年起被階段性地變更。為了適合該限制值，需要使用低硫燃料或排 氣凈化裝置。
[0040] (b)氮氧化物(NOx)(僅適用于新造船）
[0041] 現(xiàn)有的要求限制的事項(xiàng)適用于輸出130KWW上的舶用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)船舶的建 造日，適用不同的限制值。對(duì)于在限制排出的海域進(jìn)行航行的新造船，適用2016年更嚴(yán)格化 了的限制(TierIII)。
[0042] (C)艙底水(適用于新造船及現(xiàn)有船雙方）
[0043] 向船外排出的艙底水的限制值為15ppm。
[0044] 摘要（II)水處理技術(shù)：
[0045] (II)阿法拉伐的水處理技術(shù)：
[0046] (a)僅對(duì)船舶的艙底箱的油性廢水進(jìn)行處理的化re Bilge解決方案通過(guò)單階段高 速離屯、分離系統(tǒng)，不使用化學(xué)物質(zhì)或吸附過(guò)濾器、膜，即可凈化大量的水，水中油分不足 5卵m。
[0047] (b)因?yàn)镮MO可消減船舶請(qǐng)求的NOx排出的80%，所W阿法拉伐與MAN柴油公司合 作，開(kāi)發(fā)了大型二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)用的排氣再循環(huán)化GR)系統(tǒng)。
[004引（C)就SOx排出而言，阿法拉伐開(kāi)發(fā)了完整的排氣凈化工藝。在當(dāng)前正在進(jìn)行船上 的試驗(yàn)的該系統(tǒng)中，也使用阿法拉伐分離機(jī)，將來(lái)自洗涂器的污水在向海中的排水前進(jìn)行 凈化。
[0049] 摘要（III) S化對(duì)應(yīng)技術(shù)：
[0050] (III)阿法拉伐的S化對(duì)應(yīng)技術(shù)：
[0051 ]搭載于(Ficaria ? Syways號(hào)(丹麥）=輸出21000kW、MANB&W二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)）
[0052] (a)燃料為含硫率2.2%的重油，排氣被清洗去除到與2015年施行的IMO(國(guó)際海事 組織)的要求水平即含硫率0.1 %同等的水平。
[0053] (b)阿法拉伐的化re SOx根據(jù)狀況分別使用海水和清水雙方。
[0054] "使用苛性蘇打與海水或淡水的水溶液，清洗主機(jī)的排氣"
[0055] ?在第一階段，通過(guò)由氣體導(dǎo)入部分進(jìn)行噴水，來(lái)冷卻排氣，而且排氣中的煤塵的 大半部分也在運(yùn)里被去除。
[0056] ?在第二階段，在洗涂塔內(nèi)進(jìn)一步清洗排氣中的硫氧化物等。為了防止排氣中的 水滴的帶走或腐蝕，在從煙畫(huà)排出W前，用除霧器去除氣體中的水滴。
[0057] ?在第=階段，進(jìn)一步凈化殘留在排氣中的硫氧化物。在從船舶的煙畫(huà)排出W前， 為了防止冷凝或腐蝕，從排氣中去除小水滴(將排氣的硫組分去除98% W上）。
[0058] 從該非專利文獻(xiàn)3的12頁(yè)第二欄16行~第=欄1行"洗涂器可W說(shuō)是安裝于船的漏 斗的大噴霧室"的記載及14頁(yè)刊載的照片中的附注"設(shè)置于船的煙畫(huà)的洗涂器可W比作大 噴霧室"的記載、和從混合動(dòng)力系統(tǒng)圖（未圖示）的洗涂器上部供給水和海水然后從最下部 一同排水，且將排氣從旁路擋板口向洗涂器下部供給然后向直接連接于最上部的煙畫(huà)排出 的情況了解到，運(yùn)是噴射洗涂器類型的洗涂器。即，了解到運(yùn)是排氣相對(duì)于洗涂器處理水的 表面激烈地碰撞的類型，其具有排氣中的顆粒狀成分也可與氣體狀成分一同去除的功能。 因此，在洗涂器水的后處理上，需要湊齊混合動(dòng)力系統(tǒng)圖（未圖示)記載的各構(gòu)成裝置，并且 需要高度地操作那些裝置。
[0059] 另外，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SCR方式。該 SCR方式在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣的溫度充分高的狀態(tài)下將催化劑活性化，且如果催化劑表面不被 煤等包覆而是確實(shí)地露出，則催化劑能夠正常地發(fā)揮功能，實(shí)現(xiàn)高的NOx降低。但是，在通常 的舶用發(fā)動(dòng)機(jī)中，為了確保降低燃料消耗率，大多W比汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)等的沖程還長(zhǎng)的長(zhǎng)沖 程的低速發(fā)動(dòng)機(jī)為主流，通過(guò)在氣缸內(nèi)慢慢地花時(shí)間將燃?xì)獾哪芰看_實(shí)地作為動(dòng)力取出、 隨著燃?xì)忾L(zhǎng)時(shí)間地與缸壁面等的接觸而來(lái)的放熱，排氣的溫度成為低溫，不僅在發(fā)動(dòng)機(jī)起 動(dòng)之后的暖氣中，即使在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，當(dāng)催化劑溫度低于300度時(shí)，也不充分發(fā)揮其功能， NOx降低率大多不充分。另外，在使用高濃度地含有硫成分的重油W下的低質(zhì)燃料的柴油發(fā) 動(dòng)機(jī)的SCR方式的排氣凈化系統(tǒng)中，指出了由排氣中含有的PM包覆催化劑，并且催化劑因大 量地含在燃料中的硫而中毒，不會(huì)長(zhǎng)期穩(wěn)定地發(fā)揮其M)x凈化功能之類的問(wèn)題，作為其改善 對(duì)策，預(yù)想優(yōu)選使硫組分從高濃度地含有硫成分的重油W下的低質(zhì)燃料中脫出，但隨著大 規(guī)模的脫硫裝置向制油裝置中的設(shè)置，會(huì)帶來(lái)龐大的設(shè)備投資，隨著龐大的設(shè)備投資，會(huì)帶 來(lái)燃料的高漲，該預(yù)想尚未實(shí)現(xiàn)。
[0060] 本發(fā)明是鑒于上述的現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題而完成的，其目的在于，特別提供一種裝置，其 一邊阻止使用高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料的大排氣量且排出高速及/或大流量 的排氣的舶用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中的PM向處理水的混合，一邊高效地去除SOx而凈化排氣， 并且通過(guò)阻止PM向洗涂器處理水的混合，來(lái)將SOxW中和過(guò)濾等單純的工序和少的工時(shí)及 小型的處理裝置進(jìn)行處理，即使是特別海域及特別海域外的航行中，也可進(jìn)行向海洋的排 出，即，提供的是一種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(dòng)機(jī)的 排氣凈化裝置，其不需要洗涂器處理水的具備與復(fù)雜且高度的控制相伴的控制部的高價(jià)且 大型的處理裝置(包含用于不進(jìn)行含有油分的處理排水向海洋排出的膽藏設(shè)備)且設(shè)置自 由度低的設(shè)備，一方面是價(jià)格便宜且容易維修保養(yǎng)的小型且設(shè)置自由度高的設(shè)備，一方面 是處理水的管理變得容易，另外，可總是進(jìn)行洗涂-直通運(yùn)轉(zhuǎn)，不需要隨著制油業(yè)界的大規(guī) 模的脫硫裝置的設(shè)置而來(lái)的龐大的設(shè)備投資，因此，能夠使燃料費(fèi)價(jià)格便宜。
[0061] 用于解決課題的手段
[0062] 作為第一發(fā)明，提供的是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(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置，本發(fā)明設(shè)及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(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置的特征為，采用如下結(jié)構(gòu):在與發(fā)動(dòng)機(jī)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(kuò)散速度之不同而幾乎不去除PM的洗涂器。
[0063] 作為第二發(fā)明，本發(fā)明設(shè)及的使用高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料的柴油 發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置的特征為，采用如下結(jié)構(gòu):在與發(fā)動(dòng)機(jī)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(kuò)散速度之不同而幾乎不去除PM的洗涂器，在該洗涂器的下游側(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 管及EGR閥使所述EGR氣體向發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣回流。
[0064] 作為第=發(fā)明，在上述的第二本發(fā)明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(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置之中，其特征為，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(kuò)散速度之不同而幾乎不去除PM的洗涂器。
[0065] 另外，在上述第一~第S發(fā)明的排氣凈化裝置中，作為幾乎不去除PM的洗涂器，采 用優(yōu)選制成如下結(jié)構(gòu)的方式，該結(jié)構(gòu)是:在排氣管或EGR配管上，垂直地配置有將具有優(yōu)異 的吸水性的由W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)造的忍部，在忍上部，W忍部表面總是濕潤(rùn)的方式設(shè)有橫跨忍的大致全長(zhǎng)的供水 部，并且W排氣或EGR氣體沿著相對(duì)于忍部大致正交的方向（水平方向）流入流出且穿過(guò)蜂 窩忍部的具有許多隧道狀的微小截面的氣體流路的忍內(nèi)的方式配置，在忍下部，具有接收 凈化了排氣的處理水的橫跨忍的大致全長(zhǎng)的托盤;或者是:在排氣管或EGR配管內(nèi)的上部設(shè) 有處理水供給噴嘴及下部箱，在所述處理水供給噴嘴及下部箱之間，相對(duì)于上下方向鉛垂 或傾斜地配置有多個(gè)的平板狀及/或波板狀的處理板，在處理板的配置為鉛垂的情況下，在 兩面?zhèn)染邆涮幚硭┙o噴嘴，在配置為傾斜的情況下，在上面?zhèn)染邆涮幚硭┙o噴嘴，供給 處理水，使該表面總是濕潤(rùn)，且，排氣或EGR氣體沿著相對(duì)于處理板設(shè)置方向大致正交的方 向（水平方向）流入流出；或者是:在排氣管或EGR配管的下部，在托盤的水面下，配置有多個(gè) 下漉，在該多個(gè)下漉和與之相對(duì)應(yīng)的多個(gè)上漉之間，蛇形狀地配置有環(huán)形帶，驅(qū)動(dòng)各漉的至 少一個(gè)，而在排氣或EGR氣體流路中垂直地形成許多濕的可動(dòng)壁面，且排氣或EGR氣體沿著 相對(duì)于可動(dòng)壁面形成方向大致正交的方向（水平方向）流入流出。
[0066] 發(fā)明效果
[0067] 本發(fā)明設(shè)及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(dòng)機(jī) 的排氣凈化裝置可實(shí)現(xiàn)W下記載的效果。
[0068] 1.在排氣通道中設(shè)有幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器(No-SOF Scrubber)， 且通過(guò)存在(一部分流下)于構(gòu)成該P(yáng)M自由洗涂器的各壁面的處理水的薄膜層，排氣中的氣 體即SOx因擴(kuò)散系數(shù)大至1.5 X l(T5(m2/s)左右而在沿著各壁面附近流動(dòng)期間被處理水吸 附，溶解在該處理水中，使其濃度驟減，并被排出，但排氣中的粒徑大至0.01~0.5WI1程度的 PM由于擴(kuò)散系數(shù)的級(jí)差小3~6個(gè)數(shù)量級(jí)程度而極小至1(T8~程度，因此僅是沿 著處理水的表面流動(dòng)，因?yàn)榕艢鈳缀醪粫?huì)相對(duì)于洗涂器處理水的表面激烈地碰撞，僅是一 部分一邊與PM自由洗涂器處理水的表面附近接觸一邊沿著其平滑地流動(dòng)，所W不會(huì)相互混 合，由于在處理水中主要僅溶解有SOx,并僅溶解和含有極微量PM,因此在幾乎不溶解或去 除該P(yáng)M的PM自由洗涂器的廢棄處理水的后處理中，S化能夠W中和和過(guò)濾等單純的工序和 少的工時(shí)及小型的處理裝置進(jìn)行處理，不需要由具備與復(fù)雜且高度的控制相伴的控制部的 高價(jià)且大型并設(shè)置自由度低的處理裝置(包含用于不進(jìn)行含有油分的處理排水向海洋排出 的膽藏設(shè)備)進(jìn)行的PM的處理功能，即使是特別海域及特別海域外的航行中，也可進(jìn)行向海 洋的排出，另外，有時(shí)還可進(jìn)行洗涂-直通運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0069] 2.因?yàn)椴坝萌剂系牧蚝慷啵鵚在排氣中含有高濃度的硫酸鹽，當(dāng)原封不動(dòng)地 作為EGR氣體向燃燒室供給時(shí)，排氣中的硫組分就進(jìn)一步被濃化，S化使活塞、活塞環(huán)、氣缸、 氣缸蓋、供排氣閥/閥桿等發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成零件、排氣管、消音器、節(jié)能器、蓄熱器等排氣關(guān)聯(lián)零 件腐蝕或磨損，有損害發(fā)動(dòng)機(jī)及關(guān)聯(lián)零件的耐久性的擔(dān)屯、，但是，根據(jù)本發(fā)明裝置，在排氣 通道中設(shè)有幾乎不溶解或去除PM的所述PM自由洗涂器，在氣體的S化和顆粒的PM之內(nèi)，S化由 于擴(kuò)散系數(shù)大至1.5Xl(^5(mシs)左右，因此由PM自由洗涂器去除而幾乎不含在排氣中，排 氣雖然含有PM,但會(huì)使SOx的含量減少，并且由于在處理水中主要僅溶解有SOx,而粒徑大至 0.1~0.5皿程度的PM因擴(kuò)散系數(shù)的級(jí)差小3~6個(gè)數(shù)量級(jí)程度且極小至1(T8~l(Tii(m2/s)程 度而僅溶解和含有極微量，因此幾乎不溶解或去除該P(yáng)M的PM自由洗涂器的處理水的后處理 能夠W中和和過(guò)濾等單純的工序和少的工時(shí)及小型的處理裝置對(duì)SOx進(jìn)行處理，不需要由 具備與復(fù)雜且高度的控制相伴的控制部的高價(jià)且大型并設(shè)置自由度低的處理裝置(包含用 于不進(jìn)行含有油分的處理排水向海洋排出的膽藏設(shè)備)進(jìn)行的PM的處理功能，即使是特別 海域及特別海域外的航行中，也可進(jìn)行廢棄處理水向海洋的排出，另外，有時(shí)還可進(jìn)行洗 涂-直通運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0070] 3.在排氣管上設(shè)有排氣中的氣體的SOx因擴(kuò)散系數(shù)大至1.5X I(T5Oii^S)程度而溶 解在其處理水中但幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器，在其下游配設(shè)有分支部，并設(shè)有 使排氣的一部分分流成EGR氣體的EGR配管，在該EGR配管上進(jìn)一步配設(shè)有使EGR氣體中的 S化溶解在其處理水中但粒徑大至0.0 l~0.5皿程度的PM因擴(kuò)散系數(shù)的級(jí)差小3~6個(gè)數(shù)量 級(jí)程度且極小至1(T8~lO-ll(mVs)程度而幾乎不被溶解或去除的所述PM自由洗涂器，通過(guò) 使EGR氣體向進(jìn)氣管回流，S化由PM自由洗涂器去除兩次，成為清潔的EGR氣體，排氣的S化及 M)x的含量減少，通過(guò)分流出來(lái)的EGR氣體溫度在PM自由洗涂器中與處理水接觸而下降，容 易確保高EGR率，燃燒室內(nèi)的燃燒溫度下降，可抑制氮氧化物的發(fā)生，并且來(lái)自缸壁面等的 放熱減少，燃料消耗率提高，通過(guò)EGR氣體含的SOx減少，發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成零件、排氣關(guān)聯(lián)零件不 會(huì)由SOx促進(jìn)磨損或腐蝕，不擔(dān)屯、損害發(fā)動(dòng)機(jī)及關(guān)聯(lián)零件的耐久性。此外，由于設(shè)置于EGR配 管的PM自由洗涂器具有僅可處理EGR氣體的處理能力即可，因此W比處理排氣的總量時(shí)還 小的處理能力即可，成為小型、小容量且廉價(jià)的裝置，且處理水的量也變少，污泥也減少，航 行中的廢棄處理水向海洋的排出量也能夠減少，有時(shí)還可進(jìn)行洗涂-直通運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0071] 4.通過(guò)PM自由洗涂器制成如下結(jié)構(gòu)，處理水與具有隧道狀的微小截面的氣體流路 的忍內(nèi)表面或處理板的表面或活動(dòng)壁面的表面由從上向下流動(dòng)的水膜的水流覆蓋，且排氣 及EGR氣體沿著相對(duì)于運(yùn)些表面的水膜流大致正交的水平方向流入和流出，但流速為7m/ secW下的低流速的情況相輔相成，雖然作為彼此的流動(dòng)方向正交，但由于僅是一邊與水的 被膜接觸一邊沿著其流動(dòng)，因此不會(huì)如專利文獻(xiàn)3那樣排氣和處理水相對(duì)于比較小的截面 的直線狀空間即通道的公共軸屯、一同沿著其流動(dòng)且雙方都在該通道內(nèi)反方向地流動(dòng)而相 互碰撞，極少擔(dān)憂處理水中含有PM顆粒，該P(yáng)M自由洗涂器的結(jié)構(gòu)是:在排氣管或EGR配管上， 垂直地配置有將具有優(yōu)異的吸水性的由W玻璃纖維為骨架的由多孔質(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)造的忍部，在忍上部，W忍部表面總是濕潤(rùn)的方式設(shè) 有橫跨忍的大致全長(zhǎng)的供水部，并且W排氣或EGR氣體沿著相對(duì)于忍部大致正交的方向（水 平方向）流入流出且W7m/secW下的流速穿過(guò)蜂窩忍部的許多隧道狀的微小截面的氣體流 路內(nèi)的方式配置，在忍下部，具有接收凈化了排氣后的處理水的橫跨忍的大致全長(zhǎng)的托盤； 或者是：在排氣管或EGR配管內(nèi)，在上部箱上設(shè)有處理水供給噴嘴及下部箱，在所述兩處理 水供給噴嘴及下部箱之間，相對(duì)于上下方向鉛垂或傾斜地配置有多個(gè)的平板狀及/或波板 狀的處理板，在處理板的配置為鉛垂的情況下，在處理板的兩面?zhèn)妊b設(shè)處理水供給噴嘴，在 配置為傾斜的情況下，在上面?zhèn)妊b設(shè)處理水供給噴嘴，供給處理水，使該表面總是濕潤(rùn)，且 排氣或EGR氣體沿著相對(duì)于處理板設(shè)置方向大致正交的方向（水平方向）W7m/sec W下的流 速流入流出；或者是:在排氣管或EGR配管的下部，在托盤的水面下，配置有多個(gè)下漉，在該 多個(gè)下漉和與之相對(duì)應(yīng)的多個(gè)上漉之間，蛇形狀地配置有環(huán)形帶，驅(qū)動(dòng)各漉的至少一個(gè)，而 在排氣或EGR氣體流路中垂直地形成許多濕的可動(dòng)壁面，且排氣或EGR氣體沿著相對(duì)于可動(dòng) 壁面形成方向大致正交的方向（水平方向）W7m/sec W下的流速流入流出。
[0072] 5.作為公知的降低NOx的技術(shù)而已知的利用催化劑反應(yīng)的SCR方式在發(fā)動(dòng)機(jī)的排 氣溫、充分高的狀態(tài)下，將催化劑活性化，另外，如果催化劑表面未被煤等包覆而是確實(shí)地 露出，則催化劑就能夠正常地發(fā)揮功能而實(shí)現(xiàn)高的NOx降低，但在通常的舶用發(fā)動(dòng)機(jī)中，為 了確保提高燃料消耗率，大多W比汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)等長(zhǎng)的長(zhǎng)沖程的低速發(fā)動(dòng)機(jī)為主流，通過(guò) 在氣缸內(nèi)慢慢地花費(fèi)時(shí)間將燃?xì)獾哪芰看_實(shí)地作為動(dòng)力取出、燃?xì)忾L(zhǎng)時(shí)間地與缸壁面等接 觸而放熱，排氣的溫度成為低溫，不僅在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后的暖氣中，即使在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，也 不能使催化劑溫度低于300度而充分發(fā)揮催化劑功能，NOx降低率大多不充分，另外，在使用 高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的SCR方式的排氣凈化系統(tǒng)中，指出 了由排氣中含有的PM包覆催化劑，并且催化劑因大量地含在燃料中的硫而中毒，不會(huì)長(zhǎng)期 穩(wěn)定地發(fā)揮其NOx凈化功能之類的問(wèn)題，作為其改善對(duì)策，預(yù)想優(yōu)選將硫組分從高濃度地含 有硫成分的重油等低質(zhì)燃料中脫硫，但隨著大規(guī)模的脫硫裝置向制油裝置的設(shè)置，會(huì)帶來(lái) 龐大的設(shè)備投資，隨著龐大的設(shè)備投資，會(huì)帶來(lái)燃料的高漲，從運(yùn)種預(yù)想來(lái)看，難說(shuō)是有效 的改善對(duì)策。在本發(fā)明裝置中，各構(gòu)成零件不存在SCR那樣的溫度依賴性，也不影響排氣中 的PM,另外，也幾乎不存在由使用高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料引起的由SOx造成 的劣化，能夠從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后長(zhǎng)期穩(wěn)定地發(fā)揮排氣凈化功能，能夠?qū)崿F(xiàn)高的NOx降低率， 能夠確實(shí)地有助于環(huán)境改善。進(jìn)而，不需要隨著制油業(yè)界的大規(guī)模的脫硫裝置的設(shè)置而來(lái) 的龐大的設(shè)備投資，因此，能夠使燃料費(fèi)便宜。
【附圖說(shuō)明】
[0073] 圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例裝置的整體結(jié)構(gòu)的方框圖；
[0074] 圖2是表示本發(fā)明第二實(shí)施例裝置的整體結(jié)構(gòu)的方框圖；
[0075] 圖3是表示本發(fā)明第=實(shí)施例裝置的整體結(jié)構(gòu)的方框圖；
[0076] 圖4是表示本發(fā)明設(shè)及的PM自由洗涂器的第一實(shí)施例的概念圖；
[0077] 圖5是表示本發(fā)明設(shè)及的PM自由洗涂器的第二實(shí)施例的概念圖；
[0078] 圖6是表示本發(fā)明設(shè)及的PM自由洗涂器的第S實(shí)施例的概念圖；
[0079] 圖7是表示本發(fā)明設(shè)及的PM自由洗涂器的第四實(shí)施例的概念圖；
[0080] 圖8是表示本發(fā)明設(shè)及的PM自由洗涂器的工作原理的說(shuō)明圖；
[0081] 圖9是表示為得到本發(fā)明實(shí)施例的基本特性而使用的排氣凈化裝置的整體結(jié)構(gòu)的 方框圖；
[0082] 圖10是表示在本發(fā)明實(shí)施例中用作現(xiàn)有例的排氣凈化裝置的整體結(jié)構(gòu)的方框圖；
[0083] 圖11是與基本特性、現(xiàn)有例比較而表示本發(fā)明實(shí)施例的S〇2的濃度狀況的圖；
[0084] 圖12是與基本特性比較而表示本發(fā)明實(shí)施例的NOx的濃度狀況的圖；
[0085] 圖13是與現(xiàn)有例比較而表示本發(fā)明實(shí)施例的PM自由洗涂器處理水中的正己燒提 取值的圖；
[0086] 圖14是表示本發(fā)明實(shí)施例中的現(xiàn)有例的洗涂器處理水的透視度的圖；
[0087] 圖15是表示本發(fā)明實(shí)施例中的本發(fā)明1的PM自由洗涂器處理水的透視度的圖；
[0088] 圖16是表示現(xiàn)有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣凈化裝置之一例的概略圖；
[0089] 圖17是表示現(xiàn)有的使用重油W下的低質(zhì)燃料的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置的結(jié) 構(gòu)例的方框圖；
[0090] 圖18是表示現(xiàn)有的使用重油W下的低質(zhì)燃料的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的沒(méi)有排氣凈化裝置 的結(jié)構(gòu)例的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0091] 首先，對(duì)本發(fā)明人早先提案的專利文獻(xiàn)2記載的PM自由洗涂器的原理進(jìn)行說(shuō)明。
[0092] (1)氣體分子和微顆粒的擴(kuò)散系數(shù)：
[0093] .氣體分子(在本申請(qǐng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是S〇2成為問(wèn)題)和微顆粒(在本申請(qǐng)技術(shù)領(lǐng) 域，特別是PM= ISF、Sulfate、SOF成為問(wèn)題）的擴(kuò)散速度大不相同。氣體分子比微顆粒格外 容易擴(kuò)散。擴(kuò)散速度的指標(biāo)是擴(kuò)散系數(shù)D。
[0094] ?常溫2(TC，比較一個(gè)大氣壓的空氣中的擴(kuò)散系數(shù)。
[00 巧]S〇2:D=1.5Xl〇-5(m2/s)
[0096] 微顆粒(PM)的擴(kuò)散系數(shù)(布朗擴(kuò)散)依賴于粒徑d，d越小，擴(kuò)散系數(shù)越大。
[0097] 將微顆粒的擴(kuò)散系數(shù)(氣溶膠學(xué)的基礎(chǔ):高橋干二著，森北出版，（2004年），P215) 表示在下表中。
[009引
[0099] ?此夕hPM的粒徑范圍為0.01~0.5皿的范圍。
[0100] ? S〇2氣體的擴(kuò)散系數(shù)比PM的擴(kuò)散系數(shù)在級(jí)差方面大3~6個(gè)數(shù)量級(jí)程度。
[0101] (2)PM自由洗涂器：
[0102] -PM自由洗涂器是著眼于S〇2(氣體)和PM(顆粒)的擴(kuò)散速度之差的洗涂器。
[0103] ?基于圖8對(duì)平行板型PM自由洗涂器進(jìn)行說(shuō)明。
[0104] 在圖8中，21是大致垂直地配置的平行板，22是處理水，23是溶解于處理水22的硫 酸根離子，24是PM，25是S〇2，都含在排氣及EGR氣體中。26是氣體流路。即，在PM自由洗涂器 的情況下，平行板21的表面由從上向下流動(dòng)的水膜的水流覆蓋，含有PM24及S0225的排氣及 EGR氣體從相對(duì)于平行板21大致正交的方向（水平方向）流入氣體流路26,然后流出。但是， 雖然在平行板21的表面從上向下作為薄被膜而流動(dòng)的水流的流動(dòng)方向和在平行板21表面 的水的被膜和被膜之間流動(dòng)的排氣及EGR氣體的流動(dòng)方向作為彼此的流動(dòng)方向正交，但也 只是一邊與水的被膜接觸一邊流動(dòng)，因此不會(huì)如專利文獻(xiàn)3所述，排氣和處理水相對(duì)于比較 小的直線狀空間即通道的公共軸屯、，雙方在該通道內(nèi)沿著并且反方向流動(dòng)而相互碰撞。
[0105] 另外，S化化向水的吸收性良好，并且向水的溶解度極大。S化25的擴(kuò)散系數(shù)極大。因 此，在穿過(guò)形成氣體流路26的平行板21時(shí)，在覆蓋板面而流動(dòng)的水膜表面附近交叉流動(dòng)的 排氣及EGR氣體含有的S0225從其表面溶解于吸收性良好的水流，通過(guò)該溶解，在水膜表面 附近流動(dòng)的排氣的S0225的濃度瞬時(shí)下降，但擴(kuò)散系數(shù)極大的S0225立即從排氣流內(nèi)的相鄰 的濃度高的氣流中高速地?cái)U(kuò)散?移動(dòng)到水膜表面附近，供給到水膜表面，通過(guò)該水膜表面 的溶解和來(lái)自排氣流的向水膜表面的高速擴(kuò)散的連續(xù)重復(fù)現(xiàn)象，S化25幾乎都被水吸收。另 一方面，PM24粒徑大且擴(kuò)散系數(shù)極小。因此，顆粒狀的PM不會(huì)發(fā)生水膜表面的溶解和來(lái)自排 氣流的向水膜表面的擴(kuò)散的連續(xù)重復(fù)現(xiàn)象，因此其幾乎未被吸收，穿過(guò)PM自由洗涂器而排 出。此外，排氣流速需要設(shè)為7m/sec W下，運(yùn)是因?yàn)楫?dāng)超過(guò)7m/sec時(shí)，就會(huì)在覆蓋平行板21 的表面的水膜表面產(chǎn)生波浪，有發(fā)生飛瓣的擔(dān)憂。
[0106] (3)PM自由洗涂器的效果：
[0107] ?在PM自由洗涂器中，由于吸收S0225，PM24穿過(guò)，因此能夠降低洗涂水的由PM24 造成的污濁。吸收S0225,成為亞硫酸水，其后，變成了硫酸水的洗涂水通過(guò)苛性蘇打等進(jìn)行 中和處理，向海排放。
[0108] .與此相對(duì)，在現(xiàn)有噴淋方式或文丘里方式的洗涂器的情況下，由于不僅S0225就 連PM24也被洗涂水吸收，因此洗涂水的污濁嚴(yán)重，廢水處理的工時(shí)比PM自由洗涂器變多。
[0109] 在圖1中作為本發(fā)明第一實(shí)施例裝置表示的船舶用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置采 用如下結(jié)構(gòu):在使用高濃度含有地硫成分的重油等低質(zhì)燃料作為燃料的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)化)1的 排氣歧管化/M)2下游的排氣管上，配設(shè)有將排氣中的SOx溶解于其處理水但PM幾乎不溶解 或去除于處理水的PM自由洗涂器3,經(jīng)由配設(shè)于該P(yáng)M自由洗涂器3的下游的消音器(未圖示） 而排出，并且經(jīng)由空氣濾清器(A/F)4將外部空氣吸進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管（I/M)5。
[0110] 在圖1所示的結(jié)構(gòu)的排氣凈化裝置的情況下，排氣穿過(guò)幾乎不溶解或去除PM的PM 自由洗涂器3,作為雖含有PM但SOx驟減后的氣體，從排氣凈化裝置經(jīng)由消音器(未圖示）自 煙畫(huà)（未圖示)排出到船外。在該排氣凈化裝置中，在幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器3 中，通過(guò)存在(一部分流下）于構(gòu)成該P(yáng)M自由洗涂器的各壁面的處理水的薄膜層，排氣中的 氣體的SOx的擴(kuò)散系數(shù)大至1.5Xl(^5(mシs)左右，在排氣中的氣體的S0x沿著各壁面流動(dòng)期 間，被吸附于處理水表面，且溶解于該處理水，使其濃度驟減，然后被排出，但由于排氣中的 粒徑大至0.0 l~0.5皿左右的PM的擴(kuò)散系數(shù)在級(jí)差上比氣體的SOx小3~6數(shù)量級(jí)程度，極小 至1(T8~l(Tii(m2/s)左右，因此僅沿著處理水的表面附近流動(dòng)，排氣幾乎都不會(huì)如噴射洗涂 器、文丘里洗涂器、噴灑塔等加壓水式、或填充塔、流動(dòng)層洗涂器等填充式的洗涂器那樣相 對(duì)于洗涂器處理水的表面激烈碰撞，而是在PM自由洗涂器處理水的表面，僅一部分接觸且 沿著該P(yáng)M自由洗涂器處理水的表面而平滑地流動(dòng)，所W不會(huì)相互混合。
[0111] 因此，在該排氣凈化裝置的幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器3中，由于在處理 水中主要僅溶解有S化，僅極微量地溶解和含有PM,因此幾乎不溶解或去除該P(yáng)M的PM自由洗 涂器3的廢棄處理水的后處理能夠W中和和過(guò)濾等單純的工序和少的工時(shí)及小型處理裝置 來(lái)處理SOx,不需要將由具備與復(fù)雜且高度控制相伴的控制部的高價(jià)且大型并設(shè)置自由度 低的處理裝置(包含用于不將含有油分的處理排水排出到海洋的膽藏設(shè)備)進(jìn)行的來(lái)源于 燃料或潤(rùn)滑油的PM處理功能簡(jiǎn)化、小型化，即使是特別海域及特別海域外的航行中，也能夠 向海洋排出，另外，有時(shí)還可實(shí)現(xiàn)洗涂-直通運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0112] 在圖2中作為本發(fā)明第二實(shí)施例裝置表示的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置采用如下 結(jié)構(gòu)：同樣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(dòng)機(jī)1的排氣 歧管2下游的排氣管上，設(shè)置使排氣中的S化溶解于其處理水但幾乎不溶解或去除PM的PM自 由洗涂器3,進(jìn)而在其下游，連接使EGR氣體分流的EGR配管，該EGR配管在通往消音器(未圖 示)的排氣管上設(shè)置分支部6,一邊由EGR閥7對(duì)分流后的EGR氣體進(jìn)行流量控制，一邊使其向 來(lái)自進(jìn)氣歧管5或空氣濾清器4的進(jìn)氣管回流。
[0113] 在上述圖2所示的結(jié)構(gòu)的排氣凈化裝置的情況下，與圖1所示的第一實(shí)施例裝置同 樣，排氣變得清潔，成為含有PM但S化驟減并且NOx也減少的氣體。在該排氣凈化裝置中，通過(guò) 在排氣管上設(shè)置幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器3和將EGR氣體從其下游的分支部6分 流且向進(jìn)氣回流的EGR配管，幾乎去除排氣及EGR氣體中的氣體即擴(kuò)散系數(shù)大至1.5 XlCT5(m^s)左右的SOx,幾乎未去除粒徑大至0.01~0.5皿程度且擴(kuò)散系數(shù)的級(jí)差小3~6數(shù)量級(jí) 程度而極小至1〇-8~lO-ii(mlZs)程度的顆粒的PM。即，雖然含有PM,但SOx由PM自由洗涂器3 去除，在排氣中和EGR氣體中幾乎都不含有SOx,雖然排氣含有PM,但氣體的SOx的含量減少， 通過(guò)減少了 SOx的EGR氣體的回流，來(lái)防止發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成零件的磨損及腐蝕、或排氣相關(guān)零件 的腐蝕，可實(shí)現(xiàn)維修保養(yǎng)間隔的延長(zhǎng)或長(zhǎng)壽命化，不必?fù)?dān)憂損害耐久性，且燃燒室內(nèi)的燃燒 溫度下降，可抑制氮氧化物產(chǎn)生，排氣也變得清潔。
[0114] 進(jìn)而，在該排氣凈化裝置中，也由于在幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器3中， 在處理水中主要僅溶解有SOx，僅極微量地溶解和含有PM,因此幾乎不溶解或去除該P(yáng)M的PM 自由洗涂器3的處理水的后處理能夠W中和和過(guò)濾等單純的工序和少的工時(shí)及小型處理裝 置來(lái)處理SOx,不需要將由具備與復(fù)雜且高度控制相伴的控制部的高價(jià)且大型并設(shè)置自由 度低的處理裝置(包含用于不將含有油分的處理排水排出到海洋的膽藏設(shè)備)進(jìn)行的來(lái)源 于燃料或潤(rùn)滑油的PM處理功能簡(jiǎn)化、小型化，即使是特別海域及特別海域外的航行中，也能 夠使廢棄處理水向海洋排出，另外，有時(shí)還可實(shí)現(xiàn)洗涂-直通運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0115] 在圖3中作為本發(fā)明第=實(shí)施例裝置表示的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置采用如下 結(jié)構(gòu):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(dòng)機(jī)1的排氣歧管2 下游，安裝有滿輪增壓器8,在該滿輪增壓器8的滿輪葉輪(未圖示）的下游的排氣管上，設(shè)有 幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器(主洗涂器)3,進(jìn)而，在其下游的排氣管上設(shè)有分支部 6，將使排氣的一部分分流成EGR氣體的EGR配管連接在上述分支部6，在該EGR配管上，依次 配設(shè)有幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器(副洗涂器)9、將EGR氣體升壓且供給?壓送的 鼓風(fēng)機(jī)(B/W) 10、EGR閥7，一邊由EGR閥7對(duì)EGR氣體進(jìn)行流量控制，一邊使其向中間冷卻器11 前的進(jìn)氣管回流，或者向上述滿輪增壓器8的壓縮機(jī)輪(未圖示）的上游回流。即，本實(shí)施例 裝置采用如下結(jié)構(gòu)：首先由幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器(主洗涂器)3將使?jié)M輪增 壓器8的滿輪葉輪(未圖示)加速后的排氣總量?jī)艋?，然后進(jìn)一步由幾乎不溶解或去除PM的 PM自由洗涂器(副洗涂器)9，僅對(duì)從上述總量的排氣分流出來(lái)的EGR氣體進(jìn)行處理，其后，由 鼓風(fēng)機(jī)(B/WH0壓送，使正確量的EGR氣體向中間冷卻器11前的進(jìn)氣管或上述滿輪增壓器8 的壓縮機(jī)輪(未圖示)的上游回流。
[0116] 在上述圖3所示的結(jié)構(gòu)的排氣凈化裝置的情況下，與圖2所示的第二實(shí)施例裝置同 樣，通過(guò)PM自由洗涂器(主洗涂器)3，排氣變得清潔，成為雖然含有PM但SOx驟減并且NOx也減 少的氣體。在該排氣凈化裝置中，通過(guò)W進(jìn)一步由幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器(畐U 洗涂器)9對(duì)分流后的EGR氣體進(jìn)行第二次處理的方式在EGR配管上，設(shè)置使EGR氣體中的氣 體即擴(kuò)散系數(shù)大至1.5 X l(T5(m^s)左右的SOx溶解在其處理水中，但幾乎不溶解或去除粒 徑大至0.01~0.5WI1程度且擴(kuò)散系數(shù)的級(jí)差小3~6數(shù)量級(jí)程度而極小至1(T8~ 程度的PM的PM自由洗涂器(副洗涂器)9及鼓風(fēng)機(jī)10,來(lái)從EGR氣體中幾乎去除氣體即擴(kuò)散系 數(shù)大的SOx,但幾乎不去除粒徑大且擴(kuò)散系數(shù)極小的顆粒的PM。即，雖然含有PM,但進(jìn)一步由 PM自由洗涂器(畐聯(lián)涂器)9去除氣體即擴(kuò)散系數(shù)大至1.5Xl(^5(mシs)左右的S0x，成為僅微 量地含在EGR氣體中的清潔的EGR氣體，且進(jìn)行回流，排氣通過(guò)氮氧化物的含量減少且被進(jìn) 行PM自由洗涂器處理，而較多地含有PM,但幾乎不含有S化，分流后的EGR氣體溫度通過(guò)在PM 自由洗涂器(副洗涂器)9中與處理水接觸而EGR氣體的溫度下降，與由鼓風(fēng)機(jī)壓送的相輔相 成，容易確保高EGR率，另外，燃燒室內(nèi)的燃燒溫度下降，可抑制氮氧化物的產(chǎn)生，并且來(lái)自 缸壁面等的放熱減少，燃料消耗率提高，并且通過(guò)EGR氣體含有的SOx極其減少，不會(huì)使發(fā)動(dòng) 機(jī)構(gòu)成零件、排氣關(guān)聯(lián)零件被S化促進(jìn)磨損或腐蝕，不必?fù)?dān)憂損害發(fā)動(dòng)機(jī)及關(guān)聯(lián)零件的耐久 性。
[0117] 此外，設(shè)置在EGR配管上的PM自由洗涂器（副洗涂器)9由于只要具有僅可處理EGR 氣體的處理能力即可，因此W比處理排氣的總量的PM自由洗涂器(主洗涂器)3小的處理能 力進(jìn)行處理即可，成為小型、小容量且廉價(jià)的裝置，且處理水的量也變少，還能夠減少污泥， 減少航行中的廢棄處理水的向海洋的排出量。
[0118] 進(jìn)而，在該排氣凈化裝置中，也由于在幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器3及9 中，在處理水中主要僅溶解有SOx,僅極微量地溶解和含有PM,因此幾乎不溶解或去除該P(yáng)M 的PM自由洗涂器3及9的處理水的后處理能夠W中和和過(guò)濾等單純的工序和少的工時(shí)及小 型處理裝置來(lái)處理SOx,不需要將由具備與復(fù)雜且高度控制相伴的控制部的高價(jià)且大型并 設(shè)置自由度低的處理裝置(包含用于不將含有油分的處理排水排出到海洋的膽藏設(shè)備)進(jìn) 行的PM的處理功能簡(jiǎn)化、小型化，即使是特別海域及特別海域外的航行中，也能夠使廢棄處 理水向海洋排出，另外，有時(shí)還可實(shí)現(xiàn)洗涂-直通運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0119] 另外，本發(fā)明使用的幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器如上所述，是設(shè)置在排 氣或EGR氣體通道內(nèi)的部件，但作為其PM自由洗涂器，例如也可采用圖4~圖7所示的PM自由 洗涂器。
[0120] 圖4所示的PM自由洗涂器采用如下結(jié)構(gòu)：將具有優(yōu)異的吸水性且W玻璃纖維或碳 纖維、芳絕纖維等為骨架的優(yōu)選由多孔質(zhì)的陶瓷制原材料構(gòu)成的波板和平板交替地層疊， 將形成有許多由平板和波板之間構(gòu)成的隧道狀的微小截面的排氣流路12-10的蜂窩構(gòu)造的 蜂窩忍(例如，縱250mmX橫250mmX進(jìn)深100mm(Nichias株式會(huì)社制，商品名：蜂窩清洗器）） 層疊期望的張數(shù)，作為蜂窩單元忍部12-1，大致垂直地設(shè)置，W遍及該蜂窩單元忍部12-1的 全寬和全長(zhǎng)地大致均勻地供水的方式將由供水噴嘴或供水管道構(gòu)成的供水部12-2配置在 該蜂窩單元忍部12-1的上部進(jìn)行供水，供來(lái)的處理水(清洗水)W-邊將上述蜂窩單元忍部 12-1的各微小截面的排氣流路12-10的表面濕潤(rùn)，一邊落下，到達(dá)W大致相同的長(zhǎng)度及寬度 設(shè)置于該蜂窩單元忍部的下部的下托盤12-3,其后，被收納在處理水箱12-4(系統(tǒng)水量： 20L)中，但處理水W由累P從箱向供水部12-2輸送(水流速;3化/min程度），W使各微小截面 的排氣流路12-10的表面不干燥地保持濕潤(rùn)，被進(jìn)行循環(huán)使用。在圖中，12-2-1表示灑水箱， 12-2-2表示噴嘴孔，箭頭A表示排氣或EGR氣體，沿著相對(duì)于垂直地設(shè)置的蜂窩單元忍部12- 1大致正交的方向（水平方向），W7m/secW下的流速流入排氣流路12-10,箭頭B表示去除了 S組分的排氣或EGR氣體(PM幾乎都?xì)埩簦?，從蜂窩單元忍部12-1大致正交地流出，M表示驅(qū)動(dòng) 累P的馬達(dá)，W表示處理水。
[0121] 在該P(yáng)M自由洗涂器的情況下，因?yàn)榕艢饣駿GR氣體僅是一邊與許多形成于蜂窩單 元忍部12-1的各微小截面的排氣流路的壁面的濕潤(rùn)了的表面附近接觸，一邊沿著其平滑地 流動(dòng)，所W幾乎不會(huì)如通常的洗涂器那樣排氣相對(duì)于處理水W的表面激烈地交叉和碰撞，由 于不存在因一邊平穩(wěn)地接觸一邊沿著其流動(dòng)而相互混合的情況，因此在排氣或EGR氣體成 分中，將氣體且與擴(kuò)散系數(shù)大的水的親和性高的S化溶解在其處理水中，但粒徑大且擴(kuò)散系 數(shù)極小的PM幾乎不向處理水中溶解，而是流動(dòng)地穿過(guò)，因此，排氣及EGR氣體中的SOx被確實(shí) 地去除，PM幾乎都?xì)埩?，且W被含有的狀態(tài)被排出。通過(guò)在該處理水中含有SOx但幾乎不含 有PM,即使是特別海域及特別海域外的航行中，也能夠W微不足道的處理進(jìn)行處理水向海 洋的排出，特別是船中的處理水的排水處理會(huì)格外容易，處理裝置的控制也變得簡(jiǎn)單，裝置 也小型化，布局性也變得良好，也成為低價(jià)的設(shè)備。進(jìn)而，有時(shí)還可實(shí)現(xiàn)洗涂-直通運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0122] 另外，作為具有與上述PM自由洗涂器同樣的結(jié)構(gòu)的其他類型，采用將一種蜂窩構(gòu) 造的蜂窩單元忍、或另一種蜂窩構(gòu)造的蜂窩單元忍層疊期望張數(shù)而構(gòu)成的蜂窩單元忍部 (省略附圖），一種蜂窩構(gòu)造的蜂窩單元忍是，將為SUS31化等奧氏體類不誘鋼制薄板原材料 或者不誘鋼制網(wǎng)板原材料且具有可使處理水向表面浸出的微細(xì)貫通孔的平板或壓花板進(jìn) 行波紋加工，加工成具有許多凸條的波板狀而成型波板，將其波板交替地層疊，形成許多由 層疊后的波板之間構(gòu)成的隧道狀的微小截面的排氣流路；另一種蜂窩構(gòu)造的蜂窩單元忍 是，將上述平板進(jìn)行波紋加工，加工成具有許多凸條的波板狀而成型波板，在將其波板W方 向交替的方式層疊時(shí)，在其之間層疊上述平板，形成許多由波板和平板之間構(gòu)成的隧道狀 的微小截面的排氣流路。采用該蜂窩單元忍部的PM自由洗涂器也與上述多孔質(zhì)陶瓷制的蜂 窩忍構(gòu)造的PM自由洗涂器同樣，因?yàn)榕艢饣駿GR氣體僅是一邊與形成有許多該蜂窩單元忍 部的各微小截面的排氣流路的壁面的濕潤(rùn)了的表面附近接觸，一邊沿著其平滑地流動(dòng)，所 W幾乎不會(huì)如通常的洗涂器(噴射洗涂器、文丘里洗涂器、噴灑塔)那樣排氣相對(duì)于處理水 的表面激烈地交叉和碰撞，因?yàn)閮H是平穩(wěn)地一邊接觸一邊沿著其流動(dòng)，所W不會(huì)相互混合， 因此在排氣或EGR氣體成分之中，將與水的親和性高的SOx溶解在其處理水中，但與水沒(méi)有 親和性的PM幾乎不向處理水中溶解。通過(guò)該處理水含有SOx但不含有PM,即使是特別海域及 特別海域外的航行中，也能夠進(jìn)行處理水向海洋中的排出，特別是船中的處理水的排水處 理會(huì)變得格外容易，處理裝置的控制也簡(jiǎn)單，裝置也小型化，布局性也良好，也成為價(jià)低的 設(shè)備。進(jìn)而，有時(shí)還可實(shí)現(xiàn)洗涂-直通運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0123] 此外，當(dāng)許多形成于蜂窩單元忍部12-1的各微小截面的排氣流路與相對(duì)于排氣或 EGR氣體的流下方向稍下降的方向、左右方向、或者組合兩者而向下斜的方向斜交時(shí)，微小 截面的排氣流路的長(zhǎng)度就會(huì)變長(zhǎng)，接觸面積及接觸時(shí)間就增加而優(yōu)選。
[0124] 圖5所示的PM自由洗涂器在設(shè)置于排氣或EGR氣體通道的洗涂器殼體12-5內(nèi)，W上 下方向鉛垂地且與氣體的氣流大致平行地保持狹窄間隔的方式配設(shè)有多張由SUS31化等奧 氏體類不誘鋼制薄板原材料或不誘鋼制網(wǎng)板原材料構(gòu)成的平板狀處理板12-6,在各處理板 12-6的上端，W濕潤(rùn)各處理板的兩面的全部表面的方式設(shè)有處理水供給噴嘴12-7,在各處 理板的下端設(shè)有箱部12-8,通過(guò)配管及由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的循環(huán)累(未圖示），使處理水(清洗水)W 進(jìn)行循環(huán)，通過(guò)在上述處理板12-6的表背的全部表面流下，使其總是濕潤(rùn)。12-10是排氣流 路，排氣在各處理板12-6的兩面的全部表面，沿著相對(duì)于處理水W上下流動(dòng)的方向大致正交 的方向（水平方向），W7m/sec W下的流速流入，而在排氣流路12-10內(nèi)流動(dòng)。
[0125] 因?yàn)橛稍揚(yáng)M自由洗涂器處理的排氣及EGR氣體僅是一邊與在上述總是濕潤(rùn)了的處 理板12-6的表面流下的水的表面附近接觸，一邊沿著其平滑地流動(dòng)，所W幾乎不會(huì)如通常 的洗涂器那樣排氣相對(duì)于處理水的表面激烈地交叉和碰撞，因?yàn)閮H是一邊平穩(wěn)地接觸一邊 沿著其流動(dòng)，所W不會(huì)相互混合，因此在排氣或EGR氣體成分之中，將氣體的擴(kuò)散系數(shù)大且 與水的親和性高的SOx溶解在其處理水中，但粒徑大且擴(kuò)散系數(shù)小并且與水沒(méi)有親和性的 PM幾乎不向處理水中溶解。通過(guò)在該處理水中含有SOx但幾乎不含有PM,即使是特別海域及 特別海域外的航行中，也能夠進(jìn)行處理水向海洋中的排出，特別是船中的處理水的排水處 理會(huì)變得格外容易，處理裝置的控制也簡(jiǎn)單，裝置也小型化，布局性也變得良好，也成為價(jià) 低的設(shè)備。進(jìn)而，有時(shí)還可實(shí)現(xiàn)洗涂-直通運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0126] 此外，上述處理板12-6的表面形狀不限定于平板狀，可選擇使用沿著處理水流下 的方向進(jìn)行了波形成型的波紋板(未圖示）、沿著排氣或EGR氣體流動(dòng)的方向進(jìn)行了波形成 型的波紋板(未圖示）、或沿著與處理水流下的方向交叉的方向進(jìn)行了波形成型的波紋板 (未圖示）、在處理水的流下方向及排氣或EGR氣體的流動(dòng)方向的兩個(gè)方向上具有凹凸的壓 花狀的處理板(未圖示）中的任一種。運(yùn)些處理板也幾乎不會(huì)如通常的洗涂器那樣排氣相對(duì) 于處理水的表面激烈地交叉和碰撞，因?yàn)閮H是一邊平穩(wěn)地接觸，一邊沿著其流動(dòng)，所W不會(huì) 相互混合。
[0127] 圖6所示的PM自由洗涂器在洗涂器殼體12-5內(nèi)，W并非垂直而是上下方向傾斜且 與氣體的氣流大致平行地保持狹窄間隔的方式配設(shè)有多張平板狀的處理板12-6,在各處理 板12-6的傾壁斜面的上面?zhèn)壬隙?，W濕潤(rùn)各處理板的上面的全部表面的方式設(shè)有處理水供 給噴嘴12-7,在各處理板的下端設(shè)有箱部12-8,通過(guò)配管及由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的循環(huán)累(未圖示）， 使處理水(清洗水)W循環(huán)，通過(guò)在上述傾斜的處理板12-6的上面的全部表面流下，使其總是 濕潤(rùn)。12-10是排氣流路，排氣在各處理板12-6的上面的全部表面，沿著相對(duì)于處理水W上下 流動(dòng)的方向大致正交的方向（水平方向），W7m/sec W下的流速流入，而在排氣流路12-10內(nèi) 流動(dòng)。此外，上述處理板12-6的傾斜角度沒(méi)有特別限定，但通常優(yōu)選從垂直起傾斜5°~20°。
[0128] 因?yàn)橛稍揚(yáng)M自由洗涂器處理的排氣及EGR氣體僅是沿著上述總是濕潤(rùn)了的處理板 12-6的上側(cè)表面流下的水的表面附近平滑地流動(dòng)，所W幾乎不會(huì)如通常的洗涂器那樣排氣 相對(duì)于處理水的表面激烈地交叉和碰撞，因?yàn)閮H是平穩(wěn)地一邊接觸一邊沿著其流動(dòng)，所W 不會(huì)相互混合，因此在排氣或EGR氣體成分之中，會(huì)使氣體的擴(kuò)散系數(shù)大且與水的親和性高 的SOx溶解在其處理水中，但粒徑大且擴(kuò)散系數(shù)小并且與水沒(méi)有親和性的PM幾乎不向處理 水中溶解。另外，由于使處理板12-6在上下方向傾斜，且在各處理板12-6的傾斜面的上面?zhèn)?上端，W濕潤(rùn)各處理板的上面的全部表面的方式僅在上面?zhèn)仍O(shè)有處理水供給噴嘴12-7，因 此即使船搖擺，也難W發(fā)生隨著處理水的飛散而來(lái)的PM與處理水的交叉和碰撞等，通過(guò)在 該處理水中含有SOx但幾乎不含有PM,即使是特別海域及特別海域外的航行中，也能夠?qū)崿F(xiàn) 處理水向海洋中的排出，特別是船中的處理水的排水處理會(huì)格外容易，處理裝置的控制也 變得簡(jiǎn)單，裝置也小型化，布局性也良好，也成為價(jià)低的設(shè)備。進(jìn)而，有時(shí)還可實(shí)現(xiàn)洗涂-直 通運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0129] 此外，通過(guò)在上下方向傾斜地設(shè)有上述處理板12-6,即使船搖擺而在從處理水供 給噴嘴12-7流出的處理水流的流出方向上產(chǎn)生些許搖擺，也容易確實(shí)地將上述處理板12-6 的上面?zhèn)热勘砻鏉駶?rùn)。另外，上述處理板12-6的表面形狀不限定于平板狀，可選擇使用沿 著處理水流下的方向進(jìn)行了波形成型的波紋板(未圖示）、沿著排氣或EGR氣體流動(dòng)的方向 進(jìn)行了波形成型的波紋板(未圖示）、或沿著與處理水流下的方向交叉的方向進(jìn)行了波形成 型的波紋板(未圖示）、在處理水的流下方向及排氣或EGR氣體的流動(dòng)方向的兩個(gè)方向上具 有凹凸的壓花狀的處理板(未圖示）中的任一種。運(yùn)些處理板也幾乎不會(huì)如通常的洗涂器那 樣排氣相對(duì)于處理水的表面激烈地交叉和碰撞，因?yàn)閮H是一邊平穩(wěn)地接觸，一邊沿著其流 動(dòng)，所W不會(huì)相互混合。
[0130] 圖7所示的PM自由洗涂器采用如下結(jié)構(gòu):在設(shè)置于排氣或EGR氣體通道的洗涂器殼 體(未圖示）內(nèi)，一邊在設(shè)置于處理水箱12-11內(nèi)且設(shè)置于下部的驅(qū)動(dòng)漉12-13及設(shè)置于上下 兩部的從動(dòng)漉12-14之間確保排氣流路12-10,一邊蛇形狀(銀齒狀)地大致垂直地配設(shè)有纖 維質(zhì)且具有吸水性的環(huán)形帶12-12,通過(guò)配管及由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的循環(huán)累，由供給噴嘴（均未圖 示)供給處理水W，使處理水W從上述環(huán)形帶12-12的表背兩面的從動(dòng)漉12-14正下方流下，總 是濕潤(rùn)表背的全部表面。此外，通過(guò)將設(shè)置于下方的從動(dòng)漉12-14設(shè)置在處理水箱12-11內(nèi) 的水面下，也可W省略上述供水噴嘴等。在圖中，箭頭A是排氣或EGR氣體，沿著相對(duì)于垂直 地設(shè)置的環(huán)形帶12-12大致正交的方向（水平方向），W7m/sec W下的流速流入排氣流路12- 10,箭頭B是PM幾乎都?xì)埩舻コ?S組分的排氣或EGR氣體，與環(huán)形帶12-12大致正交地從 排氣流路12-10流出。
[0131] 在該P(yáng)M自由洗涂器的情況下，也由于不會(huì)如通常的洗涂器那樣排氣相對(duì)于處理水 的表面激烈地交叉和碰撞，因?yàn)閮H是一邊與排氣流路12-10的環(huán)形帶12-12表面的水表面附 近接觸，一邊沿著其流動(dòng)，所W不會(huì)相互混合，因此在排氣或EGR氣體成分之中，會(huì)使氣體的 擴(kuò)散系數(shù)大且與水的親和性高的SOx溶解在其處理水中，但粒徑大且擴(kuò)散系數(shù)小并且與水 沒(méi)有親和性的PM幾乎不向處理水中溶解。通過(guò)在該處理水中含有SOx但幾乎不含有PM,即使 是特別海域及特別海域外的航行中，也能夠進(jìn)行處理水向海洋中的排出，特別是船中的處 理水的排水處理會(huì)格外容易，處理裝置的控制也變得簡(jiǎn)單，裝置也小型化，布局性也良好， 也成為價(jià)低的設(shè)備。進(jìn)而，有時(shí)還可實(shí)現(xiàn)洗涂-直通運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0132] 另外，作為具有與上述圖7所示的PM自由洗涂器同樣的結(jié)構(gòu)的其他類型，有采用如 下環(huán)形帶來(lái)代替纖維質(zhì)且具有吸水性的環(huán)形帶12-12的類型（省略附圖），該環(huán)形帶由 SUS31化等奧氏體類不誘鋼制薄板或錐狀原材料、或在薄板或錐上穿孔有可使處理水向表 面浸出的微細(xì)貫通孔的材料、或者用細(xì)線編織且通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象由水濕遍網(wǎng)眼的細(xì)網(wǎng)眼的 奧氏體類不誘鋼制網(wǎng)眼原材料等構(gòu)成。關(guān)于采用由該SUS31化等奧氏體類不誘鋼制網(wǎng)眼原 材料構(gòu)成的環(huán)形帶的PM自由洗涂器，也可得到與采用上述纖維質(zhì)且具有吸水性的環(huán)形帶 12-12的PM自由洗涂器同樣的作用效果，運(yùn)是不言而喻的。
[0133] 實(shí)施例
[0134] 接著，利用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。
[0135] 為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，在表1所示的條件下對(duì)舶用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施W下試驗(yàn)，W 下表示的是各實(shí)施例及現(xiàn)有例的排氣諸特性及洗涂器處理水的特性。基本特性是使用不具 有排氣凈化裝置的圖9所示的結(jié)構(gòu)的裝置時(shí)的結(jié)果，現(xiàn)有例是使用在圖9的基本結(jié)構(gòu)上設(shè)置 噴射洗涂器形式的通常洗涂器而構(gòu)成的圖10所示的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置時(shí)的結(jié)果。 另外，本發(fā)明1是使用圖1所示的第一實(shí)施例裝置時(shí)的結(jié)果，本發(fā)明2是使用圖2所示的第二 實(shí)施例裝置時(shí)的結(jié)果，同樣本發(fā)明3是使用圖3所示的第=實(shí)施例裝置時(shí)的結(jié)果。
[0136] 相當(dāng)于本發(fā)明1的本實(shí)施例是上述圖1所示的第一實(shí)施例裝置，即是采用如下結(jié)構(gòu) 的排氣凈化裝置:在排氣歧管化/M)2下游的排氣管的下游，配設(shè)有使排氣中的氣體的S化溶 解在其處理水中但PM幾乎不溶解或去除在處理水中的PM自由洗涂器3,進(jìn)而經(jīng)由配設(shè)于其 下游的消音器(未圖示)而排出，還經(jīng)由空氣濾清器(A/F)4將外部空氣吸進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧 管（I/M)5，其中，在PM自由洗涂器3的上游的位置，分別測(cè)定排氣中的PM、S〇2的各濃度、及PM 自由洗涂器3的處理水中的正己燒值。
[0137] 在運(yùn)里，為氣體的擴(kuò)散系數(shù)大至1.5X I(T5Oii^s)左右的二氧化硫向水或海水中的 溶解度高，由洗涂器進(jìn)行的二氧化硫的吸收技術(shù)得到確立。即，通過(guò)由苛性蘇打(氨氧化鋼） 等將洗涂器處理水維持管理在PH= 12左右的堿性來(lái)使用，能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化硫的去除率95 % W上。本實(shí)施例的主要目的是實(shí)際證明能夠降低本排氣凈化裝置的洗涂器處理水的粒徑大 至0.01~0.5皿程度且擴(kuò)散系數(shù)的級(jí)差小3~6個(gè)數(shù)量級(jí)程度而極小至1(T8~l(Tii(m2/s)程 度的PM引起的污染，將洗涂器處理水的排水處理工序簡(jiǎn)化。因此，在本實(shí)施例中，作為洗涂 器處理水，使用自來(lái)水，即使洗涂器處理水因二氧化硫的吸收而呈酸性，也不進(jìn)行苛性蘇打 供給等pH管理地進(jìn)行試驗(yàn)。將與二氧化硫(S化)有關(guān)的本發(fā)明1~3及現(xiàn)有例的測(cè)定結(jié)果集 中表示在圖11中。
[0138] 另外，在圖1所示的第一實(shí)施例裝置的PM濃度的測(cè)定中，PM自由洗涂器3的上游的 測(cè)定部位為72mg/Nm3的PM濃度在PM自由洗涂器3的下游為69mg/Nm3，幾乎沒(méi)變化。
[0139] 相當(dāng)于本發(fā)明2的本實(shí)施例是上述圖2所示的第二實(shí)施例裝置，即是采用如下結(jié)構(gòu) 的裝置在排氣歧管2下游的排氣管上，設(shè)有使排氣中的SOx溶解在其處理水中但幾乎不溶解 或去除PM的PM自由洗涂器3,進(jìn)而，在其下游的通往消音器(未圖示）的排氣管上設(shè)有分支部 6，并連接有使EGR氣體分流的EGR配管，一邊由EGR閥7對(duì)分流后的EGR氣體進(jìn)行流量控制，一 邊使其向進(jìn)氣歧管5或來(lái)自空氣濾清器4的進(jìn)氣管回流。
[0140] 因而，本發(fā)明2的裝置是采用如下結(jié)構(gòu)的排氣凈化裝置：由排氣中的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PM自由洗涂器3對(duì)排氣進(jìn)行處理，進(jìn)而使分 支后的EGR氣體直接或經(jīng)由空氣濾清器向進(jìn)氣管回流，其中，與本發(fā)明1同樣，在PM自由洗涂 器的上游位置，測(cè)定PM和S〇2，在PM自由洗涂器3下游的位置，測(cè)定S〇2和M)x的各濃度，并分別 觀察PM自由洗涂器3的洗涂器處理水中的透視度狀況。
[0141] 相當(dāng)于本發(fā)明3的本實(shí)施例是上述圖3所示的第=實(shí)施例裝置，即是采用如下結(jié)構(gòu) 的裝置:在排氣歧管2下游安裝有滿輪增壓器8,在該滿輪增壓器8的滿輪葉輪(未圖示)的下 游的排氣管上，設(shè)有幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器(主洗涂器)3,進(jìn)而在其下游的排 氣管上設(shè)有分支部6,將使排氣的一部分分流成EGR氣體的EGR配管連接在上述分支部6,在 該EGR配管上依次配設(shè)有幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器(副洗涂器)9、使EGR氣體升 壓且將其供給?壓送的鼓風(fēng)機(jī)(B/W) 10、EGR閥7，一邊由EGR閥7對(duì)EGR氣體進(jìn)行流量控制，一 邊使其向中間冷卻器11前的進(jìn)氣管回流或向上述滿輪增壓器8的壓縮機(jī)(未圖示）的上游回 流。即，本實(shí)施例裝置首先利用幾乎不溶解或去除PM的PM自由洗涂器(主洗涂器)3對(duì)使?jié)M輪 增壓器8的滿輪葉輪(未圖示）加速后的排氣總量進(jìn)行凈化，然后進(jìn)一步利用幾乎溶解或去 除PM的PM自由洗涂器(副洗涂器)9僅對(duì)從上述總量的排氣分流出來(lái)的EGR氣體進(jìn)行處理，其 后，由鼓風(fēng)機(jī)(B/W) 10壓送而使正確量的EGR氣體向中間冷卻器11前的進(jìn)氣管或上述滿輪增 壓器8的壓縮機(jī)輪(未圖示）的上游回流。
[0142] 因而，本發(fā)明3的裝置是采用如下結(jié)構(gòu)的排氣凈化裝置:首先利用幾乎不溶解或去 除PM的PM自由洗涂器(主洗涂器)3對(duì)排氣進(jìn)行處理，進(jìn)而利用幾乎不溶解或去除PM的PM自 由洗涂器(副洗涂器)9對(duì)從該處理后的排氣分支的EGR氣體進(jìn)行再次處理，最后使變成極其 清潔的EGR氣體回流，其中，在上述滿輪增壓器8下游且在PM自由洗涂器(主洗涂器)3上游的 排氣管上，測(cè)定NOx和S〇2,在EGR配管的PM自由洗涂器（副洗涂器)9的下游且在鼓風(fēng)機(jī)10上 游，測(cè)定NOx及S〇2,并分別觀察PM自由洗涂器9的處理水中的透視度狀況。
[0143] [基本特性]
[0144] 在不具有排氣凈化裝置的圖9所示的結(jié)構(gòu)的裝置中，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的滿輪增壓器 114的下游的排氣管上，測(cè)定排氣中的PM、S化、NOx的各濃度值。
[0145] [現(xiàn)有例]
[0146] 本現(xiàn)有例是圖10所示的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置，即是采用如下結(jié)構(gòu)的排氣凈 化裝置:在滿輪增壓器114的下游，利用其后表1記載的從填充層的上部灑水的構(gòu)造的稱為 填充塔類型(未圖示)的填充層式的通常的洗涂器113a，對(duì)排氣進(jìn)行清洗處理，其中，在排氣 管的滿輪增壓器114的下游，在通常洗涂器113a的上游位置，測(cè)定排氣中的PM、S化和NOx,在 通常的洗涂器113a的下游位置，測(cè)定PM、S02和NOx的各濃度值，并分別觀察通常的洗涂器 113a的處理水中的透視度狀況。
[0147][表 1]
[014 引
[C
[0150] 由如上述實(shí)施例表明，判明了 W下記載的事項(xiàng)。
[0151] (1).在基于基本特性的技術(shù)中，由于完全沒(méi)有裝備排氣凈化裝置，因此PM、S化、NOx 當(dāng)然沒(méi)有降低。此外，W基本特性的濃度為基準(zhǔn)（100%)，將上述S〇2的濃度狀況表示在圖11 中，將NOx的濃度狀況表示在圖12中。
[0152] (2).現(xiàn)有例與本發(fā)明1同樣，在PM自由洗涂器的前位置的PM測(cè)定中，為72mg/Nm3的 PM濃度在通過(guò)通常洗涂器為69mg/Nm3，幾乎沒(méi)有變化。但是，由于沒(méi)有實(shí)施EGR，因此NOx不會(huì) 降低。另外，由于裝備有不進(jìn)行由苛性蘇打等實(shí)施的P的周節(jié)且使用自來(lái)水的市售的通常的 洗涂器，因此S〇2如圖11所示地降低，但在洗涂器的處理水(清洗水)中，不僅含有SOx,還含有 PM,不能期待給環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)不良影響的成分的完全去除。此外，將2.5小時(shí)及5小時(shí) 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的上述洗涂器處理水中的正己燒值表示在圖13中，另外，將5小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的上述洗涂 器處理水的透視度比較表示在圖14、圖15中，不難想象的是，因PM而被顯著污染，在洗涂器 處理水的排水處理上，必需很多工時(shí)和高級(jí)設(shè)備。
[0153] (3).在本發(fā)明1中，在PM自由洗涂器的前位置的PM測(cè)定中，排氣的為72mg/Nm3的PM 濃度在PM自由洗涂器3的下游為69mg/Nm3，幾乎沒(méi)有變化。另外，由于沒(méi)有實(shí)施EGR，因此NOx 不會(huì)降低，但通過(guò)設(shè)置排氣中的S化溶解在其處理水中但PM幾乎不溶解的PM自由洗涂器，排 氣中的SOx如圖11所示大幅度地降低，且由于在洗涂器的處理水中幾乎不含有PM,因此2.5 小時(shí)及5小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的上述洗涂器處理水中的正己燒提取值如圖13所示極小，另外，可W看 出，5小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的上述洗涂器處理水的透視度如圖15所示是清澈的，PM自由洗涂器的排水 處理的問(wèn)題也能夠得到解決。
[0154] (4).在本發(fā)明2中，在PM自由洗涂器的前位置的PM測(cè)定中，排氣的為72mg/Nm3的PM 濃度在PM自由洗涂器3的下游為69mg/Nm3,幾乎沒(méi)有變化。進(jìn)而，由于實(shí)施了EGR，因此排氣 中的NOx如圖12所示可通過(guò)提高EGR率而大大降低，排氣中的SOx也如圖11所示大幅度地降 低，雖然PM不會(huì)降低，但NOx能夠降低，不僅如此，EGR氣體也經(jīng)由使EGR氣體中的SOx溶解在其 處理水中但幾乎不溶解PM的PM自由洗涂器，因此能夠使威脅發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性的SOx的含有 大幅度地減少，進(jìn)而，由于PM自由洗涂器的處理水幾乎不含有PM,因此洗涂器的排水處理的 問(wèn)題也與本發(fā)明1同樣，能夠得到解決。
[01對(duì) （5).就本發(fā)明3而言，在PM自由洗涂器的前位置的PM測(cè)定中，排氣的為72mg/Nm3的 PM濃度在PM自由洗涂器(主洗涂器)3的下游為69mg/Nm3，幾乎沒(méi)有變化。排氣中的NOx如圖13 所示與本發(fā)明2同樣地降低，由于在EGR配管上還具備EGR氣體中的S02是SOx溶解于其處理 水中但幾乎不溶解PM的PM自由洗涂器(副洗涂器)9,因此降低到本發(fā)明IW上，消除了威脅 發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性的SOx的含有，進(jìn)而，由于洗涂器是使SOx溶解在其處理水中但幾乎不溶解 PM的PM自由洗涂器，因此其處理水幾乎不含有PM,洗涂器的排水處理的問(wèn)題也與本發(fā)明1及 2同樣，能夠得到解決。
[0156] 此外，本發(fā)明的使用高濃度地含有硫成分的重油等低質(zhì)燃料作為燃料的船舶用柴 油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)不限定于上述第一實(shí)施例裝置~第=實(shí)施例裝置的結(jié)構(gòu)， 還包括對(duì)EGR冷卻器、PM自由洗涂器、增壓器等各種裝置或設(shè)備的配置、組合進(jìn)行了各種變 更而構(gòu)成的全部結(jié)構(gòu)，運(yùn)是不言而喻的。
[0157] 另外，在此對(duì)船舶用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置進(jìn)行了說(shuō)明，但也適用于發(fā)電機(jī) 用或大型建設(shè)機(jī)械用等船舶用W外的用途的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置，運(yùn)是不言而喻 的。
[015引符號(hào)說(shuō)明
[0159] 1柴油發(fā)動(dòng)機(jī)
[0160] 2排氣歧管
[0161] 3 PM自由洗涂器(主洗涂器）
[0162] 4空氣濾清器
[0163] 5進(jìn)氣歧管
[0164] 6分支部 [01 化]7 EGR閥
[0166] 8滿輪增壓器
[0167] 9 PM自由洗涂器(副洗涂器）
[016引 10鼓風(fēng)機(jī)
[0169] 11中間冷卻器
[0170] 12-1蜂窩單元忍部
[0171] 12-2 供水部
[0172] 12-2-1 灑水箱
[0173] 12-2-2 噴嘴孔
[0174] 12-3 下托盤
[01巧]12-4、12-11處理水箱
[0176] 12-5洗涂器殼體
[0177] 12-6 處理板
[0178] 12-7處理水供給噴嘴
[0179] 12-8 箱部
[0180] 12-10排氣流路
[0181] 12-12 環(huán)形帶
[0182] 12-13 驅(qū)動(dòng)漉
[0183] 12-14 從動(dòng)漉
[0184] 21平行板
[0185] 22處理水
[01化]23硫酸根離子
[0187] 24 PM
[0188] 25 S〇2
[0189] 26氣體流路
[0190] W處理水
[0191] M 馬達(dá)
[0192] P 累
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(kuò)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(kuò)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(dòng)機(jī)的進(jìn)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(kuò) 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(xiàng)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(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置，其特征在于，就利用氣體和顆粒的擴(kuò)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，在芯上部，以芯部表面總是濕潤(rùn)的方式設(shè)有橫跨芯的大致全長(zhǎng)的供水部，并 且以排氣或EGR氣體沿著相對(duì)于芯部大致正交的方向流入流出且穿過(guò)蜂窩芯部的許多隧道 狀微小芯內(nèi)的方式配置，在芯下部，具有接收凈化了排氣的處理水的橫跨芯的大致全長(zhǎng)的 托盤。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)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(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置，其特征在于，利用氣體和顆粒的擴(kuò)散速度之不同而幾 乎不去除PM的所述洗滌器采用如下結(jié)構(gòu)：在排氣管或EGR配管內(nèi)的上部具備處理水供給噴 嘴及下部箱，在所述處理水供給噴嘴及下部箱之間，相對(duì)于上下方向鉛垂或傾斜地配置有 多個(gè)的平板狀及/或波板狀的處理板，在處理板的配置為鉛垂的情況下，在兩面?zhèn)染邆涮幚?水供給噴嘴，在配置為傾斜的情況下，在上面?zhèn)染邆涮幚硭┙o噴嘴，供給處理水，以使該 表面總是濕潤(rùn)，且，排氣或EGR氣體沿著相對(duì)于處理板設(shè)置方向大致正交的方向流入流出。6. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)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(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置，其特征在于，利用氣體和顆粒的擴(kuò)散速度之不同而幾 乎不去除PM的所述洗滌器采用如下結(jié)構(gòu)：在排氣管或EGR配管的下部，在托盤的水面下，配 置有多個(gè)下輥，在與多個(gè)下輥對(duì)應(yīng)的多個(gè)上輥之間，蛇形狀地配置有環(huán)形帶，通過(guò)驅(qū)動(dòng)各輥 的至少一個(gè)，在排氣或EGR氣體流路中垂直地形成許多濕的可動(dòng)壁面，且排氣或EGR氣體沿 著相對(duì)于可動(dòng)壁面形成方向大致直行的方向流入流出。
【文檔編號(hào)】F01N3/04GK105917088SQ201480069601
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2014年10月29日
【發(fā)明人】古堅(jiān)宗勝, 牧野義, 高橋輝久, 瀧川儀, 瀧川一儀
【申請(qǐng)人】臼井國(guó)際產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社