ES2623482T3 - Procedimiento e instalación de purificación de gases de escape de un motor de un barco marino. - Google Patents

Procedimiento e instalación de purificación de gases de escape de un motor de un barco marino. Download PDF

Info

Publication number
ES2623482T3
ES2623482T3 ES15190375.4T ES15190375T ES2623482T3 ES 2623482 T3 ES2623482 T3 ES 2623482T3 ES 15190375 T ES15190375 T ES 15190375T ES 2623482 T3 ES2623482 T3 ES 2623482T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
flow
scrubber
seawater
measurement
exhaust gases
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES15190375.4T
Other languages
English (en)
Inventor
Frank Tabaries
Bernard Siret
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LAB SAS
Original Assignee
LAB SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LAB SAS filed Critical LAB SAS
Application granted granted Critical
Publication of ES2623482T3 publication Critical patent/ES2623482T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/346Controlling the process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/507Sulfur oxides by treating the gases with other liquids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/085Sulfur or sulfur oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0871Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/10Oxidants
    • B01D2251/11Air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/60Inorganic bases or salts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10Inorganic absorbents
    • B01D2252/103Water
    • B01D2252/1035Sea water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/60Additives
    • B01D2252/602Activators, promoting agents, catalytic agents or enzymes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/20738Iron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/01Engine exhaust gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/45Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4566Gas separation or purification devices adapted for specific applications for use in transportation means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2590/00Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/02Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for marine vessels or naval applications
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Procedimiento de purificación de gases de escape de un motor de un barco marino, en el que: - los gases de escape (1) se envían a un lavador de desulfuración (100), en el que se admite un primer flujo de agua de mar (2'), - la concentración de dióxido de azufre se mide permanentemente en los gases (7) purificados por el lavador (100), donde el caudal del primer flujo de agua de mar (2') se controla a partir de esta medida de la concentración de dióxido de azufre, - los efluentes del lavador (100) se recogen en un dispositivo de oxidación (300), en el que se admite un flujo de aire (3) y al que se envía, directamente o a través del lavador (100), un flujo de sal de hierro (6), - el potencial redox se mide permanentemente a la salida del dispositivo de oxidación (300), donde el caudal del flujo de aire (3) y/o el caudal del flujo de sal de hierro (6) se controlan a partir de esta medida del potencial redox, - el flujo (4) que sale del dispositivo de oxidación (300) se envía a un dispositivo de posdilución (500) que se sitúa al menos diez metros por debajo del lavador (100) y en el que se admite un segundo flujo de agua de mar (2"), y - el pH se mide permanentemente a la salida del dispositivo de posdilución (500), donde el caudal del segundo flujo de agua de mar (2") se controla a partir de esta medida del pH.

Description

DESCRIPCION
Procedimiento e instalacion de purificacion de gases de escape de un motor de un barco marino.
5 [0001] La presente invencion se refiere a un procedimiento de purificacion de gases de escape de un motor
de un barco marino, asi como a una instalacion de aplicacion de este procedimiento.
[0002] Los barcos marinos, ya sean trasatlanticos u otros barcos, usan diesel como carburante para sus motores, sobre todo fuel. Este fuel contiene hasta el 5% en masa de azufre, con la maxima frecuencia entre el 0,5 y
10 el 3,5% en masa. Durante el proceso de combustion en los motores, este azufre se transforma en dioxido de azufre (SO2), que es un gas acido.
[0003] La reglamentacion maritima en vigor obliga a limitar los residuos expulsados por la chimenea de los barcos a un equivalente del 0,5% en masa de azufre en el fuel que alimenta los motores de los barcos. Sin
15 embargo, el valor Kmite de residuos depende de la zona de navegacion: cerca de la costa o en el puerto, las emisiones de dioxido de azufre deben ser menores que en alta mar. Debe observarse que, incluso en el puerto, un trasatlantico, por ejemplo de crucero, debe seguir haciendo funcionar sus motores para atender las necesidades de electricidad a bordo y asi, potencialmente, emite dioxido de azufre.
20 [0004] Para cumplir con la reglamentacion citada anteriormente, es necesario asi que los barcos marinos
empleen medios para reducir sus emisiones de dioxido de azufre. Pueden plantearse varias soluciones.
[0005] En primer lugar se puede reducir el contenido en azufre del fuel usado, lo que lleva inmediatamente a una reduccion de las emisiones de dioxido de azufre. Sin embargo, el fuel de muy bajo contenido en azufre es caro,
25 de manera que este planteamiento no es viable economicamente.
[0006] Se puede usar un lavador humedo con un reactivo de neutralizacion como, por ejemplo, sosa. Sin embargo las cantidades de sosa que deben preverse son importantes, ya que el flujo de dioxido de azufre puede alcanzar 500 kg/h y por lavador para los trasatlanticos de mayor tamano. Aparte del precio de la sosa, es preciso
30 prever su almacenamiento y tener en cuenta su caracter muy caustico, con los riesgos de seguridad que ello conlleva.
[0007] Finalmente, pueden contemplarse lavadores de desulfuracion en agua de mar: esta tecnologia que usa la alcalinidad natural del agua de mar para neutralizar el dioxido de azufre, es conocida y se sabe manejar, muy
35 en particular en las centrales de produccion de energia situadas al borde del mar. El agua que sale de estos lavadores es acida y necesita una posdilucion, con todavia mas agua de mar de lo necesario simplemente para captar el dioxido de azufre. El documento WO 2011/073503 proporciona un ejemplo. Con todo, la aplicacion de esta tecnologia no es posible a priori a bordo de un barco que debe navegar en aguas con salinidad y alcalinidad variables. Por su parte, el documento US 2010/0206171, que puede considerarse el estado de la tecnica mas 40 proximo a la invencion, describe un procedimiento de purificacion en el que los gases de escape de un motor marino son enviados a un lavador de desulfuracion en agua de mar cuyos efluentes son enviados para oxidacion y dilucion a un dispositivo alimentado con aire y agua de mar: este documento propone controlar los dos caudales de agua de mar y el caudal de aire correspondientes, sin precisar sin embargo las especificidades de estos controles. En todos los casos, por una parte, debe preverse el bombeo de cantidades de agua importantes y variables, y con alturas 45 importantes, lo que induce un consumo sustancial de energia para las bombas correspondientes. Por otra parte, como las aguas salen del lavador son acidas y reductoras, sus residuos en el mar plantean un problema de corrosion de los equipos, asi como un problema posterior de ecotoxicidad, dada su importante DCO (demanda quimica en oxigeno), y un problema posterior de acidificacion debido a que su oxidacion continua en el mar transformando el acido debil que es el dioxido de azufre SO2 captado o su equivalente H2SO3, en un acido fuerte 50 que es el acido sulfurico.
[0008] El objeto de la presente invencion es proponer un procedimiento de desulfuracion de las emisiones gaseosas de los barcos, que, conservando rendimientos de desulfuracion aceptables, consuma menos energia y produzca efluentes menos perjudiciales.
55
[0009] Para este fin, la invencion tiene por objeto un procedimiento de purificacion de gases de escape de un motor de un barco marino, tal como se define en la reivindicacion 1.
[0010] Una de las ideas en que se basa la invencion es minimizar la energia necesaria para el bombeo de los
flujos de agua de mar primero y segundo, acoplando el uno al otro de manera que la posicion del dispositivo de posdilucion sea bastante mas baja que la del lavador de desulfuracion y que el control de los caudales de estos flujos de agua de mar primero y segundo dependan de las necesidades reales, dadas respectivamente por la medida de la concentracion de dioxido de azufre en los gases purificados que salen del lavador y por la medida del 5 pH a la salida del dispositivo de posdilucion. Ademas, el uso de una sal de hierro conduce, a la vez, a reducir la cantidad necesaria de agua de mar aportada por el primer flujo de agua de mar, ya que el hierro favorece la transferencia gas-llquido del dioxido de azufre, por catalisis de oxidacion, y a disminuir el caracter reductor de los efluentes del lavador y con ello el caracter ecotoxico y corrosivo de los residuos finales en el mar.
10 [0011] En las reivindicaciones 2 a 7 se especifican caracterlsticas adicionales ventajosas del procedimiento
de acuerdo con la invencion.
[0012] La invencion tiene igualmente por objeto una instalacion de purificacion de gases de escape de un motor de un barco marino, tal como se define en la reivindicacion 8.
15
[0013] En las reivindicaciones 9 y 10 se especifican caracterlsticas adicionales ventajosas de esta instalacion.
[0014] La invencion se comprendera mejor con la lectura de la descripcion que se ofrece a continuation, 20 dada unicamente a modo de ejemplo y realizada con referencia a los dibujos, en los que:
- la figura 1 es un esquema de una instalacion que permite aplicar un procedimiento de acuerdo con la invencion; y
- la figura 2 es un grafico de la cinetica de oxidacion del azufre en solution en funcion de la concentracion de hierro.
25 [0015] En la figura 1, un motor, por ejemplo diesel, de un barco emite gases de escape 1 que son enviados a
un lavador de desulfuracion 100, es decir, un lavador disenado para captar el dioxido de azufre (SO2) contenido en los gases de escape 1. Los gases de escape 1 estan disponibles en general a una temperatura comprendida entre 220 y 350°C, temperatura que depende de las calderas y economizadores que pueden recuperar calor corriente arriba del lavador 100.
30
[0016] El lavador 100 usa agua de mar para la captura del dioxido de azufre, si bien es preciso pulverizar un caudal importante de agua de mar. El lavador 100 tiene tambien una funcion de inactivation, en el sentido de que enfrla los gases hasta la temperatura de equilibrio con el agua, estando esta temperatura de equilibrio comprendida en general entre 20 y 40°C, de manera que su valor varla segun la temperatura del agua de mar usada y segun la
35 temperatura de los gases, en particular.
[0017] La parte 101 del lavador 100, activa para la captura del dioxido de azufre, usa una tecnologla conocida de por si: esta parte activa 101 comprende, entre otros, un revestimiento o placas, y/o pulverizadores. Un flujo 2' de agua de mar, en su caso diluida, se admite en la parte activa 101 del lavador 100. Al ser la alcalinidad del agua de
40 mar baja, comprendida normalmente entre 1 000 y 2 500 m equivalentes de alcalinidad por litro, segun la localization geografica, esto obliga a usar un caudal importante para el flujo de agua de mar 2'. Como orden de magnitud, para un caudal con valor de 120 000 Nm3/h de los gases de escape 1 que contiene 300 kg/h de SO2, el caudal para el flujo de agua de mar 2' es del orden de 1 000 m3/h.
45 [0018] Por motivos de implantation propios de los barcos marinos, el lavador 100 no se coloca en el fondo de
la bodega, de manera que el flujo de agua de mar 2' deba bombearse por una bomba 200 que debe elevar el agua de mar varias decenas de metros y a traves de tuberlas, lo que genera as! una perdida sustancial de carga y conlleva un coste energetico elevado. Como se explica a continuacion, uno de los objetos que persigue la invencion es minimizar el caudal del flujo de agua de mar 2', conservando rendimientos de desulfuracion aceptables.
50
[0019] Los efluentes del lavador 100, es decir, las aguas que han captado el dioxido de azufre durante su
paso en la parte activa 101 del lavador despues de haber sido distribuidas en el lavador, son muy acidos, con un pH comprendido normalmente entre 2 y 4, muy a menudo comprendido entre 2 y 3, y son fuertemente reductores.
55 [0020] Segun una de las caracterlsticas de la invencion, los efluentes del lavador 100 se recogen en un
dispositivo de oxidacion 300 disenado para promover, en presencia de aire, la oxidacion del azufre del estado (+4) al estado (+6), dicho de otro modo, disenado para promover, en presencia de oxlgeno, el paso de sulfitos a sulfatos. Para este fin, el dispositivo de oxidacion 300 se alimenta por un flujo de aire 3 que es admitido, en concreto inyectado, directamente en los efluentes del lavador recogidos: los medios correspondientes del dispositivo de
oxidacion 300 son conocidos de por si y comprenden por ejemplo rampas de distribution y/o inyectores.
[0021] En el ejemplo de realization considerado en la figura 1, el dispositivo de oxidacion 300 esta integrado en el fondo del lavador 100, pero, como variante no representada, funcionalmente similar, este dispositivo de
5 oxidacion puede alejarse, es decir, separarse del lavador 100, en forma de un recipiente anexo.
[0022] Con independencia de su realizacion, se comprende que el dispositivo de oxidacion 300 permite corregir el caracter reductor de los efluentes del lavador 100.
10 [0023] Segun otra caracterlstica de la invention, un flujo 6 de una sal de hierro, preferentemente cloruro
ferrico, se admite en el dispositivo de oxidacion 300, de manera que se acelera y se facilita la oxidacion de los efluentes del lavador 100. En efecto, se sabe que el hierro, as! como ademas otros metales, a concentraciones comprendidas entre 1 y 10 pmoles/l, tiene un efecto considerable en la cinetica de oxidacion de los sulfitos. A modo de ejemplo, la figura 2, establecida a partir de los resultados de trabajos de investigation que se remontan a 1977 (S 15 Fuzzi), muestra el importante efecto del hierro en la oxidacion del azufre en solution, de manera que el eje de abscisas de la figura 2 corresponde a la concentration de hierro en solucion, mientras que el eje de ordenadas corresponde a la constante de la cinetica de segundo orden K de oxidacion del azufre en solucion: el efecto depende del pH, tal como ilustran las dos curvas de la figura 2 que corresponden a valores respectivos de pH de 3 y 4.
20 [0024] En el ejemplo de realizacion considerado en la figura 1, el flujo 6 de la sal de hierro se mezcla con el
flujo de agua de mar 2'. De este modo, se comprende que el lugar exacto de la inyeccion del flujo de sal de hierro 6 no tiene importancia en el momento en que la sal de hierro se encuentra, de una u otra manera, en los efluentes recogidos en el dispositivo de oxidacion 300.
25 [0025] Segun una caracterlstica de la invencion, el caudal del flujo de aire 3 y/o el caudal del flujo de sal de
hierro 6 estan controlados, en su caso por medios ad hoc, a partir de la medida del potencial redox, denominado normalmente ORP, de los efluentes oxidados por el dispositivo de oxidacion 300: para este fin, se usa una sonda 400 que mide permanentemente este potencial redox. En la practica, la sonda 400 se coloca a la salida del dispositivo de oxidacion 300, entendiendose que este desplazamiento «a la salida» se corresponde mas con la
30 disposition de la sonda 400 a la altura de un conducto que canaliza el flujo 4 que sale al exterior del dispositivo de
oxidacion 300, que con el uso de esta sonda en una zona del dispositivo de oxidacion, en el que la oxidacion de los
efluentes se termina sustancialmente.
[0026] Ventajosamente, por los motivos indicados anteriormente, el caudal del flujo de sal de hierro 6 se 35 controla de manera que la concentracion de hierro en los efluentes recogidos en el dispositivo de oxidacion 300 se
mantenga entre 1 y 10 pmoles/l.
[0027] Gracias a la oxidacion de los efluentes del lavador, realizada por el dispositivo de oxidacion 300 alimentado por el flujo de aire 3 y desmultiplicada por el flujo de sal de hierro 6, el flujo 4 que sale del dispositivo 300
40 es a la vez menos nocivo para el medio ambiente y menos agresivo para los equipos, debido a que contiene sulfatos oxidados en lugar de sulfitos no oxidados.
[0028] Ademas, segun otra caracterlstica de la invencion, la acidez del flujo 4 que sale del dispositivo de oxidacion se trata con vistas a poder expulsarla al mar. Para ello, se realiza una posdilucion de este flujo 4 con un
45 flujo de agua de mar 2", de manera que la alcalinidad aportada por esta ultima permite elevar el pH, en particular para respetar las restricciones de pH en la estela del barco. De acuerdo con la invencion, para minimizar la energla total requerida, esta posdilucion se realiza en un dispositivo ad hoc 500, que es por ejemplo un recipiente de dilution o un mezclador estatico y que recibe el flujo de agua de mar 2", distinto del flujo de agua de mar 2' y arrastrado por una bomba limpia 600. A la salida del dispositivo de posdilucion 500 se forma un flujo de residuos final 5, evacuado 50 fuera del barco, que es vertido al mar.
[0029] Se usa un pH-metro 700 para apreciar el efecto en el pH por el dispositivo de posdilucion 500, de manera que la medida que suministra permanentemente se usa para controlar, en su caso por medios ad hoc, el caudal del flujo de agua de mar 2". En la practica, el pH-metro 700 se coloca a la salida del dispositivo de
55 posdilucion 500, entendiendose que esta colocation «a la salida» corresponde tambien a la disposicion del pH-metro 700 a la altura de una conduction que canaliza el flujo de residuos 5 fuera del dispositivo de posdilucion 500, que en el uso de este pH-metro en una zona del dispositivo de posdilucion, en el que la mezcla de los flujos 2" y 4 esta sustancialmente homogeneizada.
[0030] Es preciso comprender bien que, si no se usa ningun agente de neutralizacion alcalino distinto del
agua de mar, el caudal del flujo total de agua de mar 2, correspondiente a la acumulacion de los flujos de agua de mar 2' y 2", se da para respetar las restricciones en materia de pH en el flujo de residuos final 5. Segun una caracterlstica importante de la invention, el dispositivo de posdilucion 500 se situa al menos diez metros por debajo 5 del lavador 100. Mas en concreto, debe considerarse una separation de al menos 10 metros entre estos dos equipos entre el fondo del dispositivo de posdilucion 500 y el fondo del lavador 100. Al colocar el dispositivo de posdilucion 500 muy por debajo del lavador 100, se obtiene un ahorro importante de la energla necesaria para el funcionamiento de las bombas 200 y 600.
10 [0031] Ademas, en el rendimiento de purification, definido por la ecuacion (1-cs/ci) en la que cs y ci son las
concentraciones de dioxido de azufre, respectivamente, en el flujo de gases purificados 7 y los gases de escape 1, influye directamente la proportion llquido/gas de los caudales masicos del flujo de agua de mar 2' y del flujo de aire 3, influyendo tambien en este rendimiento otros factores como el pH y la temperatura. Segun una de las caracterlsticas de la invencion, un analizador 800 de dioxido de azufre, situado a la salida del lavador 100, mide 15 permanentemente la concentracion de dioxido de azufre en los gases purificados 7, usandose esta medida para controlar, en su caso por medios ad hoc, el caudal del flujo de agua de mar 2'. Asl, se comprende que permanentemente, la parte del flujo de agua de mar 2', en el flujo total de agua de mar 2 se reduce al mlnimo, mientras que el resto del flujo total 2, es decir, el flujo de agua de mar 2", se envla mediante la bomba 600 al dispositivo de posdilucion 500, aunque con elevation mas baja que el lavador 100, y asl con menos energla.
20
[0032] Ademas, debe observarse que cuando el flujo de sal de hierro 6 se envla al lavador 100, la introduction del hierro «tira» del dioxido de azufre hacia el llquido, ya que el dioxido de azufre tiene solo una solubilidad limitada en el agua, a diferencia del acido sulfurico, producto de la oxidation, que en la practica es soluble Infimamente. Se comprende que la presencia de la sal de hierro llevada por el flujo 6 permite asl disminuir
25 aun mas el caudal de agua de mar 2'.
[0033] La invencion asegura asl las ventajas siguientes:
- el control de los caudales de los flujos de mar 2 y 2" en funcion de las necesidades reales, que son conocidas por 30 las medidas suministradas por el analizador 800 y el pH-metro 700, control acoplado a la localization del dispositivo
de posdilucion 500 a una elevacion mucho menor que el lavador 100, conserva en un mlnimo estricto la energla total gastada para bombear los flujos de mar 2' y 2";
- gracias al uso de hierro, que acelera la oxidacion y reduce el caracter reductor de los efluentes del lavador 100 y asl de los residuos finales 5, se reduce el caracter ecotoxico para el medio ambiente y corrosivo para los equipos; y
35 - el uso de hierro mejora igualmente la transferencia de gas-llquido del dioxido de azufre en los efluentes del lavador 100, por catalisis de oxidacion, y reduce aun mas el caudal necesario para el flujo de agua de mar 2'.
[0034] De forma opcional, la instalacion de desulfuration se completa ventajosamente por un medio de introduccion de un agente alcalino en la alimentation del lavador 100, como se indica por el flujo 8 en llnea
40 discontinua en la figura 1. Este agente alcalino es por ejemplo hidroxido de magnesio Mg(OH)2 o sosa NaOH. Cuando el barco esta en alta mar o, mas generalmente, cuando no hay ninguna limitation que afecte a los valores del caudal de los flujos de agua de mar 2' y 2", controlados a partir de las medidas por el analizador 800 y por el pH- metro 700, la alcalinidad aportada por el flujo de agente alcalino 8 es marginal con respecto a la aportada por el flujo de agua de mar 2': dicho de otro modo, en estos casos, la invencion corresponde a una desulfuracion 45 esencialmente, cuando no exclusivamente con agua de mar. Por tanto, en determinadas situaciones, por ejemplo cuando el barco esta en un puerto o, mas en general, cuando el caudal acumulado de los flujos de agua de mar 2' y 2" esta limitado por debajo del valor de caudal controlado a partir de las medidas del analizador 800 y del pH neutro 700, la alcalinidad aportada por el flujo de agente alcalino 8 se vuelve preponderante con respecto a la alcalinidad aportada por el flujo de agua de mar 2', pudiendo ser esta ultima marginal: en estos casos, el caudal del flujo de 50 agente alcalino 8 es controlado, en su caso, por medios ad hoc, a partir de las medidas suministradas, a la vez, por el analizador 800 y por el pH-metro 700.
[0035] En la practica, se comprende que el lugar exacto del punto de inyeccion del flujo de agente alcalino 8 carece de importancia en el momento en que el agente alcalino se encuentra, de una manera u otra, en el llquido de
55 lavado usado en el lavador 100: asl, el flujo de agente alcalino 8 puede introducirse directamente en el lavador 100 o en los circuitos de alimentacion de este ultimo.
[0036] Debe observarse que los diversos medios de control evocados hasta ahora no estan representados en la figura 1 y comprenden por ejemplo un regulador, un instrumento de calculo, un sistema automatizado y/o una

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de purificacion de gases de escape de un motor de un barco marino, en el que:
    5 - los gases de escape (1) se envian a un lavador de desulfuracion (100), en el que se admite un primer flujo de agua de mar (2'),
    - la concentracion de dioxido de azufre se mide permanentemente en los gases (7) purificados por el lavador (100), donde el caudal del primer flujo de agua de mar (2') se controla a partir de esta medida de la concentracion de dioxido de azufre,
    10 - los efluentes del lavador (100) se recogen en un dispositivo de oxidacion (300), en el que se admite un flujo de aire (3) y al que se envia, directamente o a traves del lavador (100), un flujo de sal de hierro (6),
    - el potencial redox se mide permanentemente a la salida del dispositivo de oxidacion (300), donde el caudal del flujo de aire (3) y/o el caudal del flujo de sal de hierro (6) se controlan a partir de esta medida del potencial redox,
    - el flujo (4) que sale del dispositivo de oxidacion (300) se envia a un dispositivo de posdilucion (500) que se situa al 15 menos diez metros por debajo del lavador (100) y en el que se admite un segundo flujo de agua de mar (2"), y
    - el pH se mide permanentemente a la salida del dispositivo de posdilucion (500), donde el caudal del segundo flujo de agua de mar (2") se controla a partir de esta medida del pH.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la concentracion en hierro en los efluentes del 20 lavador (100) se mantiene entre 1 y 10 pmoles/l.
  3. 3. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el flujo de sal de hierro (6) se mezcla con el primer flujo de agua de mar (2').
    25 4. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la sal de hierro es cloruro
    ferrico.
  4. 5. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se admite un flujo de agente alcalino (8) en el lavador (100).
    30
  5. 6. Procedimiento segun la reivindicacion 5, en el que, cuando el caudal acumulado de los flujos de agua de mar primero y segundo (2', 2") esta limitado por debajo del valor controlado a partir de la medida de la concentracion de dioxido de azufre y de la medida del pH, el caudal del flujo de agente alcalino (8) se controla a partir de la medida de la concentracion de dioxido de azufre y a partir de la medida del pH.
    35
  6. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 5 o 6, en el que el agente alcalino es hidroxido de magnesio Mg(OH)2.
  7. 8. Instalacion de purificacion de gases de escape de un motor de un barco marino, que comprende:
    40
    - un lavador de desulfuracion (100) que esta adaptado para recibir los gases de escape (1) y que esta adaptado para ser alimentado con un primer flujo de agua de mar (2'),
    - unos primeros medios de medida (800) adaptados para medir permanentemente la concentracion de dioxido de azufre en los gases (7) purificados por el lavador (100),
    45 - unos primeros medios de control adaptados para controlar el caudal del primer flujo de agua de mar (2') a partir de la medida suministrada por los primeros medios de medida,
    - un dispositivo de oxidacion (300) que esta adaptado para recoger los efluentes del lavador (100), que esta adaptado para ser alimentado con un flujo de aire (3) y que esta adaptado para recibir, directamente o a traves del lavador (100), un flujo de sal de hierro (6),
    50 - segundos medios de medida (400) adaptados para medir permanentemente el potencial redox a la salida del dispositivo de oxidacion (300),
    - segundos medios de control adaptados para controlar el caudal del flujo de aire (3) y/o el caudal del flujo de sal de hierro (6) a partir de la medida suministrada por los segundos medios de medida,
    - un dispositivo de posdilucion (500) que esta adaptado para recibir el flujo (4) que sale del dispositivo de oxidacion 55 (300), que se situa al menos diez metros por debajo del lavador (100) y que esta adaptado para ser alimentado con
    un segundo flujo de agua de mar (2"),
    - unos terceros medios de medida (700) adaptados para medir permanentemente el pH a la salida del dispositivo de posdilucion (500), y
    - unos terceros medios de control adaptados para controlar el caudal del segundo flujo de agua de mar (2") a partir
    de la medida suministrada por los terceros medios de medida.
  8. 9. Instalacion segun la reivindicacion 8, en la que el dispositivo de oxidacion (3) esta integrado en el fondo del lavador de desulfuracion (100).
    5
  9. 10. Instalacion segun una de las reivindicaciones 8 o 9, que comprende ademas un medio (8) de admision de un agente alcalino en el lavador de desulfuracion (100).
ES15190375.4T 2014-10-20 2015-10-19 Procedimiento e instalación de purificación de gases de escape de un motor de un barco marino. Active ES2623482T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1460062A FR3027235B1 (fr) 2014-10-20 2014-10-20 Procede et installation d'epuration des gaz d'echappement d'un moteur d'un navire marin
FR1460062 2014-10-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2623482T3 true ES2623482T3 (es) 2017-07-11

Family

ID=51987411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES15190375.4T Active ES2623482T3 (es) 2014-10-20 2015-10-19 Procedimiento e instalación de purificación de gases de escape de un motor de un barco marino.

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP3012010B1 (es)
KR (1) KR101881966B1 (es)
CA (1) CA2908008C (es)
DK (1) DK3012010T3 (es)
ES (1) ES2623482T3 (es)
FR (1) FR3027235B1 (es)
LT (1) LT3012010T (es)
PL (1) PL3012010T3 (es)
PT (1) PT3012010T (es)
SG (1) SG10201508360UA (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107519733A (zh) * 2016-06-20 2017-12-29 金贤 燃煤烟气脱硫资源化零排放装置
EP3318315B1 (en) * 2016-11-04 2020-10-14 General Electric Technology GmbH Method and systems for energy recovery for marine exhaust gas control systems
US11242785B2 (en) 2020-06-30 2022-02-08 Saudi Arabian Oil Company Process to capture SOx onboard vehicles and ships
DE102022116382A1 (de) 2022-06-30 2024-01-04 Sick Ag System und Verfahren zum Überwachen einer Abgasreinigungsanlage

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100599882B1 (ko) * 2004-06-08 2006-07-13 한국과학기술연구원 황화수소와 이산화황의 동시 처리를 위한 탈황 방법
JP2007263078A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船舶用排煙処理装置及び船舶用排煙処理方法
AU2008357630B2 (en) * 2008-06-13 2013-08-01 Sigan Peng Ship Flue Gas Desulphurization Method and Equipment
KR101118538B1 (ko) * 2009-08-26 2012-02-24 재단법인 포항산업과학연구원 철화합물을 이용한 황화수소 제거방법
FI124473B (fi) * 2009-12-15 2014-09-15 Wärtsilä Finland Oy Pesuriyksikköjärjestely ja menetelmä pakokaasun puhdistamiseksi pesuriyksikköjärjestelyssä
JP2014518348A (ja) * 2011-07-01 2014-07-28 彭斯干 1つのディーゼルエンジン排ガスの浄化及び消音のための方法、装置とシステム
EP2738364A1 (en) * 2012-11-29 2014-06-04 Alfa Laval Corporate AB Exhaust gas scrubber, system for treatment of scrubber water and use of an exhaust gas scrubber
KR101829353B1 (ko) * 2013-01-30 2018-02-19 후지 덴키 가부시키가이샤 선박용 디젤 엔진 배기가스 처리 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160046311A (ko) 2016-04-28
PL3012010T3 (pl) 2017-08-31
DK3012010T3 (en) 2017-05-01
CA2908008A1 (fr) 2016-04-20
PT3012010T (pt) 2017-04-24
CA2908008C (fr) 2022-04-05
FR3027235A1 (fr) 2016-04-22
SG10201508360UA (en) 2016-05-30
FR3027235B1 (fr) 2016-11-11
LT3012010T (lt) 2017-04-25
KR101881966B1 (ko) 2018-07-25
EP3012010A1 (fr) 2016-04-27
EP3012010B1 (fr) 2017-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2623482T3 (es) Procedimiento e instalación de purificación de gases de escape de un motor de un barco marino.
Yang et al. Removal of NOx and SO2 from simulated ship emissions using wet scrubbing based on seawater electrolysis technology
Zhou et al. Study on efficient removal of SOx and NOx from marine exhaust gas by wet scrubbing method using urea peroxide solution
US10099175B2 (en) Amount-of-seawater control device for scrubber, amount-of-seawater control method for scrubber, and amount-of-alkali control device
Zheng et al. Nitrogen oxide absorption and nitrite/nitrate formation in limestone slurry for WFGD system
Xi et al. New experimental results of NO removal from simulated marine engine exhaust gases by Na2S2O8/urea solutions
Liu et al. A study on removal of elemental mercury in flue gas using fenton solution
US8968691B2 (en) Treatment method and treatment facilities of exhaust gas
CN106984161B (zh) 一种船舶废气污染物和压载水综合处理方法及装置
CN109126458A (zh) 船舶烟气脱硫方法及装置
Lee et al. Simultaneous removal of SO 2 and NO by sodium chlorite solution in wetted-wall column
JP2003284919A (ja) 排ガス浄化方法及びその装置
US9321025B2 (en) Oxidation control for improved flue gas desulfurization performance
Song et al. Ultra-high efficient hydrodynamic cavitation enhanced oxidation of nitric oxide with chlorine dioxide
Xi et al. A novel combined system using Na2S2O8/urea to simultaneously remove SO2 and NO in marine diesel engine exhaust
JP5106479B2 (ja) 脱硫装置における水銀再放出抑制方法および装置
Long et al. Kinetics for the simultaneous removal of NO and SO2 with cobalt ethylenediamine solution
Yang et al. A new multi-component marine exhaust cleaning method using combined hydrodynamic cavitation and chlorine dioxide
Liu et al. Advanced Oxidative Removal of Nitric Oxide from Flue Gas by Homogeneous Photo‐Fenton in a Photochemical Reactor
Chin et al. Wet scrubbing process with oxidation and reduction in series for removal of SO2 and NO from marine diesel engine exhaust
Long et al. Desulfurization scrubbing in a squared spray column for a 720 kW marine diesel engine: design, construction, simulation, and experiment
Song et al. A novel method based on hydrodynamic cavitation to effectively remove NO2
Zhao et al. A brand new two-phase wet oxidation absorption system for the simultaneous removal of SO2 and NOX from simulated marine exhaust gas
Ibrahim Process evaluation of a SOx and NOx exhaust gas cleaning concept for marine application
CN103721551B (zh) 锅炉烟气脱硫、脱硝、脱汞一体化净化设备