JP5770846B2 - 改良型煙道ガス洗浄装置およびその方法 - Google Patents
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Description
[0001]本出願は、2010年7月25日に出願されたイスラエル特許出願第207208号からの優先権を主張する、2011年7月25日に出願された国際(PCT)出願PCT/IL2011/000598号の国内移行である。
を備える。
[0144]船舶上のディーゼルエンジンを使用することによって生成された約43,000Nm3/hで流れる煙道ガスを、それぞれが送風器を含む1つのブリッジに接続される2つの流入管を備える、本明細書において開示される本発明の実施形態を使用することによって、350m3/hの海水(SW)のみと接触させた。エンジンは硫黄含量が3%w/wである燃料で作動させた。入る気体流および出る気体流の温度はそれぞれ153℃および37℃であった。ユニットに入る煙道ガス流およびユニットを出る煙道ガス流のSO2濃度はそれぞれ570ppmおよび66ppmであり、したがって、SWを単独で使用することによってSO2濃度の88.4%の低減が得られた。
[0145]船舶上のディーゼルエンジンを使用することによって生成された約43,000Nm3/hで流れる煙道ガスを、最初に4m3/hの水の120 L/h 50%NaOH溶液と接触させ、次いで前の実施例において使用されたものと同じ装置を使用することによって200m3/hのSWと接触させた。エンジンは硫黄含量が3%w/wである燃料で作動させた。入る気体流および出る気体流の温度はそれぞれ145℃および43℃であった。ユニットに入る煙道ガス流およびユニットを出る煙道ガス流のSO2濃度はそれぞれ580および6ppmであり、したがって、この事例ではSO2濃度の99%の低減が達成された。
[0146]8回の独立した実験において、最大出力660kWの3気筒4ストロークエンジンを使用することによって生成された煙道ガスを、本明細書において開示される装置を使用することによって水溶液と接触させ、総体積は約1.46m3であった。表2は、それぞれの実験の試験条件および結果を表している。それぞれの列内の最後の行は、燃料消費量および装置からの総SO2排出に基づいて計算された、燃料中の硫黄の当量濃度を記載している。すべての事例において、捕捉されたSO2の量は、排出が、MARPOL第14規則附属書VIによって要求される、燃料中0.1% Sの制限を満たすかまたは上回るほど十分であった。
[0147]本発明の好ましい実施形態では、ガス流をサイクロン分離機に向けて加速する送風器がブリッジパイプ内に配置される。ここで、本発明の2つの実施形態について、洗浄機によるガス流内のSO2の捕捉の量を、使用された塩基の量とガス流内に存在する硫黄の量との間のモル比の関数としてグラフで示す図10を参照する。実験は船上で実行され、ガス流は船舶のエンジンの産出物を含んでいた。その結果が図面内で正方形として示されている1つの一連の実験において、使用された洗浄機は、送風器が装置の出口に配置されており、内部には配置されていないことを除いては本発明のものと同一であった。その結果が図面内に菱形として示されている第2の一連の実験において、本発明の実施形態が使用され、2つのブリッジパイプのそれぞれの内部に1つの、2つの送風器が使用された。図面から分かるように、本発明による洗浄機において、IMO基準を満たすのに必要とされる最小で97%の捕捉を達成するのに必要とされる塩基の量は、内部送風器を欠く洗浄機によって必要とされる量のおよそ半分であった。
〔態様1〕
ガス流の少なくとも1つの成分の濃度を低下させるためのガス洗浄装置において、
前記装置は、
a.少なくとも1つのガス流を前記ガス洗浄装置内に導入するように適合される流入手段であって、前記流入手段は少なくとも1つの入口管を備える、流入手段と、
b.少なくとも1つのガス流を前記ガス洗浄装置から放出するように適合される排出手段と、
c.流入管、前記流入管内に収容される流出管、および前記流出管の外壁と前記流入管の内壁との間のスペースを備える二重管であって、前記二重管は第1の端部および第2の端部をさらに備える、二重管と、
d.前記流入手段と前記流入管との間の流体接続を提供するための手段と、
e.前記流出管と前記排出手段との間の流体接続を提供するための手段と、
f.前記流入管の前記第2の端部と流体接続する少なくとも2つのブリッジパイプであって、前記ブリッジパイプは、実質的に前記入力管の前記第2の端部において前記管を中心として円周方向に配置される、ブリッジパイプと、
g.少なくとも1つの流体を前記ガス洗浄装置内に導入するように適合される流体導入手段と、
h.前記スペースに対する密閉手段であって、前記密閉手段は、
i.実質的に前記流入管の前記第1の端部に配置される第1の密閉手段、および、
ii.実質的に前記流入管の前記第2の端部に配置される第2の密閉手段を備え、
前記密閉手段は、前記流入管と前記装置を取り巻く大気との間の質量流を妨げるように適合され、前記流入管を介して前記流入手段と前記少なくとも2つのブリッジパイプとの間の流体接続を維持するようにさらに適合される、密閉手段と、
i.サイクロン分離ユニットであって、前記サイクロン分離ユニットは、
i.前記少なくとも2つのブリッジパイプと流体接続するサイクロンユニット流入手段、
ii.サイクロン分離機、
iii.前記流出管の前記第2の端部と流体接続するガス流出手段、
および、
iv.液体/固体流出手段を備える、サイクロン分離ユニットと
を備える、ガス洗浄装置。
〔態様2〕
態様1記載のガス洗浄装置において、
前記ブリッジパイプを通るガス流の流れを加速するための手段をさらに備える、ガス洗浄装置。
〔態様3〕
態様1記載のガス洗浄装置において、
前記ブリッジパイプのうちの少なくとも1つは前記流入管の周囲に偏心して配置される、ガス洗浄装置。
〔態様4〕
ガス流の少なくとも1つの成分の濃度を低下させるためのガス洗浄装置において、
前記装置は、
a.少なくとも1つのガス流を前記ガス洗浄装置内に導入するように適合される流入手段であって、前記流入手段が、少なくとも1つの入口管を備える、流入手段と
b.ガス流を前記ガス洗浄装置から放出するように適合される排出手段と、
c.それぞれが第1の端部および第2の端部を備える少なくとも2つの流入管と、
d.第1の端部および第2の端部を備える流出管と、
e.前記流入手段と前記流入管のそれぞれとの間の流体接続を提供するための手段と、
f.前記流出管の前記第1の端部と前記排出手段との間の流体接続を提供するための手段と、
g.前記流入管のそれぞれの前記第2の端部と流体接続する少なくとも1つのブリッジパイプと、
h.少なくとも1つの流体を前記装置内に導入するように適合される流体導入手段と、
i.前記ブリッジパイプのうちの少なくとも1つを通る前記ガス流の流れを加速するための手段と、
j.サイクロン分離ユニットであって、前記サイクロン分離ユニットは付加的に、
i.前記少なくとも2つのブリッジパイプと流体接続するサイクロンユニット流入手段、
ii.サイクロン分離機、
iii.前記流出管の前記第2の端部と流体接続するガス流出手段、および、
iv.液体/固体流出手段を備える、サイクロン分離ユニットと
を備える、ガス洗浄装置。
〔態様5〕
態様4記載のガス洗浄装置において、
前記流入管のうちの少なくとも2つが実質的に互いに平行である、ガス洗浄装置。
〔態様6〕
態様2または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記ブリッジパイプを通る前記ガス流の流れを加速するための前記手段は複数の送風器を備え、そのうちの少なくとも1つは前記ブリッジパイプのそれぞれの中に配置される、ガス洗浄装置。
〔態様7〕
態様2または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記ブリッジパイプを通る前記ガス流の流れを加速するための前記手段は、前記流出管内に配置される少なくとも1つの送風器を備える、ガス洗浄装置。
〔態様8〕
態様2または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記ブリッジパイプを通る前記ガス流の流れを加速するための前記手段は、前記ブリッジパイプのそれぞれの中に配置される2つの送風器を備える、ガス洗浄装置。
〔態様9〕
態様6〜8のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記送風器の全能力は前記ガス流が前記流入手段を通過する速度以上である、ガス洗浄装置。
〔態様10〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流体導入手段は、前記ガス流の流れを加速するための前記手段の下流において前記ガス流内に流体を導入するように適合される、ガス洗浄装置。
〔態様11〕
態様1または4記載のガス洗浄装置において、
前記流体導入手段は、(a)前記スペース、(b)前記ブリッジパイプ、(c)実質的に前記流入管の前記第2の端部において、(d)実質的に前記サイクロン分離機の入口において、および(e)実質的に前記流出管の第2の端部において、から成る群から選択される少なくとも1つのロケーションにおいて前記少なくとも1つの流体を導入するように適合される、ガス洗浄装置。
〔態様12〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流体導入手段は少なくとも部分的に前記流出管の周囲に配置される、ガス洗浄装置。
〔態様13〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流体導入手段は、前記流入管内に流体を導入するように適合される、ガス洗浄装置。
〔態様14〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流体導入手段は、前記ブリッジパイプの少なくとも1つの中に流体を導入するように適合される、ガス洗浄装置。
〔態様15〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流体導入手段は、前記流体の少なくとも一部が液滴の形態で前記ガス流に入るように配置される複数のノズルを備える、ガス洗浄装置。
〔態様16〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流体導入手段は、少なくとも1つのリングラインと、前記少なくとも1つのリングラインと流体接続するとともに液体を液滴の形態で吐出するように適合される少なくとも1つのノズルとを備える、ガス洗浄装置。
〔態様17〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流体導入手段は、前記サイクロンユニットの上面の周りに配置される少なくとも1つのベンチュリ注入口を備える、ガス洗浄装置。
〔態様18〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流体導入手段は、
a.少なくとも1つのリングライン、および、前記少なくとも1つのリングラインと流体接続するとともに液体を液滴の形態で吐出するように適合される少なくとも1つのノズルと、
b.前記サイクロンユニットの上面の周りに配置される少なくとも1つのベンチュリ注入口とを備える、ガス洗浄装置。
〔態様19〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
ハウジングをさらに備え、前記ハウジングは実質的に前記流入管の前記第1の端部付近に配置され、前記流入手段を前記流入管に接続する前記少なくとも1つの経路、前記第1の流体導入手段を少なくとも1つの流体源に接続する前記少なくとも1つの経路、および前記流出管の前記第1の端部を前記排出手段に接続する前記少なくとも1つの経路は、少なくとも部分的に前記ハウジング内に収容される、ガス洗浄装置。
〔態様20〕
態様19記載のガス洗浄装置において、
前記第1の密閉手段は、前記ハウジングと1つまたは複数の前記外管との間の機械的接続を含む、ガス洗浄装置。
〔態様21〕
態様1、4または19のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流入管と、(a)前記流出管、(b)前記排出手段、および(c)大気から成る群のうちの少なくとも1つとの間の流体接続を提供するように構成される少なくとも1つのバイパス経路をさらに備える、ガス洗浄装置。
〔態様22〕
態様21記載のガス洗浄装置において、
前記バイパス経路を取り巻く被覆管をさらに備える、ガス洗浄装置。
〔態様23〕
態様21記載のガス洗浄装置において、
前記バイパス経路は密閉可能であり、前記流体接続は前記バイパス経路が開いているときに提供される、ガス洗浄装置。
〔態様24〕
態様21記載のガス洗浄装置において、
前記バイパス経路は実質的に前記流入管の前記第1の端部に配置される、ガス洗浄装置。
〔態様25〕
態様21記載のガス洗浄装置において、
前記バイパスは、前記経路の周の周りに配置される複数の羽根を備える、ガス洗浄装置。
〔態様26〕
態様21記載のガス洗浄装置において、
前記バイパスは液滴捕捉器として動作するように適合される、ガス洗浄装置。
〔態様27〕
態様21記載のガス洗浄装置において、
前記バイパス経路は、実質的に前記流入管の一方の所定の端部の所定のロケーションにおけるガス圧が、実質的に前記流出管の同じ端部のロケーションにおいて測定される前記流出管内のガス圧を超えるときに、前記ガス流の少なくとも一部が前記流入管をバイパスすることを可能にし、さらに、前記バイパス経路は、実質的に前記流入管の一方の所定の端部の所定のロケーションにおけるガス圧が、実質的に前記流出管の同じ端部のロケーションにおいて測定される前記流出管内のガス圧以下であるときに、前記ガス流の少なくとも一部が前記装置を通って再循環することを可能にする、ガス洗浄装置。
〔態様28〕
態様27記載のガス洗浄装置において、
a.前記流入手段は少なくとも1つの入口管を備え、
b.前記バイパス経路は前記入口管の内側に蝶番式に接続される少なくとも1つのダンパを備え、前記ダンパの面積は、
i.その可動域の一方の限度にあるときに、前記ダンパが、前記流入管と(a)前記流出管、(b)前記排出手段、および(c)大気から成る群のうちの少なくとも1つとの間の前記流体接続を通るガス流を実質的に阻害し、
ii.その可動域の他方の限度にあるときに、前記ダンパが前記入口管から前記流入管までのガス流を実質的に阻害するのに十分に大きく、
c.前記ダンパは、前記排出管内の圧力が前記入口管内の圧力を所定量だけ超える場合に前記排出管を塞ぐ位置から前記入口管を塞ぐ位置に移動するように適合される、ガス洗浄装置。
〔態様29〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
流体再循環手段をさらに備え、前記流体再循環手段は、
a.流体収集手段であって、前記流体収集手段は前記流入管内に配置される、流体収集手段と、
b.前記流体収集手段によって収集された流体の少なくとも一部を前記少なくとも1つの流体導入手段のうちの少なくとも1つ前記に通すように適合される流体送達手段と
を備える、ガス洗浄装置。
〔態様30〕
態様1、4または29のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
ガス内に懸濁されている液体の液滴を濃縮するように適合される液体濃縮手段をさらに備える、ガス洗浄装置。
〔態様31〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記サイクロン分離ユニットの前記液体/固体流出口からの液体を前記流体源のうちの少なくとも1つに移送する再循環手段をさらに備える、ガス洗浄装置。
〔態様32〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記所定の物質は、(a)SO x 、(b)NO x 、(c)CO 2 、(d)粒子状物質、(e)芳香族多環式炭化水素、(f)上記の任意の組み合わせから成る群から選択される、ガス洗浄装置。
〔態様33〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流体は水に溶かした塩基の溶液を含む、ガス洗浄装置。
〔態様34〕
態様33記載のガス洗浄装置において、
前記塩基はNaOHである、ガス洗浄装置。
〔態様35〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流体は、(a)海水、(b)NaOHの水溶液、(c)NaOHを、軟化した海水に溶かした溶液、(d)海水を軟化した後の残りの流れ、(e)前記装置内から再循環された流れ、(f)淡水、および上記の任意の組み合わせから成る群から選択される、ガス洗浄装置。
〔態様36〕
態様35記載のガス洗浄装置において、
前記流体は前記装置内に導入される前に処理を受けている、ガス洗浄装置。
〔態様37〕
態様36記載のガス洗浄装置において、
前記処理は、(a)ろ過、(b)沈殿、(c)吸収材料の添加、(d)吸着材料の添加、(e)遠心分離、(f)塩基の添加、および(g)上記の任意の組み合わせから成る群から選択される、ガス洗浄装置。
〔態様38〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記少なくとも1つの流体導入手段は、
a.前記ガス流に対する1つの方向において前記流入管を通る第1の流体流を生成するための手段と、
b.前記第1の流れの方向と実質的に対向する方向において前記流入管を通る第2の流体流であって、少なくとも部分的に、前記第2の流れに乗る流体が前記第1の流れに乗る流体の少なくとも一部と接触するように方向付けられる、第2の流体流を生成するための手段と
を備える、ガス洗浄装置。
〔態様39〕
態様38記載のガス洗浄装置において、
前記第1の流体流および前記第2の流体流のうちの一方は海水を含み、さらに、前記第1の流体流および前記第2の流体流のうちの他方は濃縮された塩基の溶液を含む、ガス洗浄装置。
〔態様40〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流体は船舶に搭載して配置される、ガス洗浄装置。
〔態様41〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記ガス流は煙道ガスを含む、ガス洗浄装置。
〔態様42〕
態様41記載のガス洗浄装置において、
前記煙道ガスは船舶上の少なくとも1つのエンジンによって生成される、ガス洗浄装置。
〔態様43〕
態様41記載のガス洗浄装置において、
前記煙道ガスは船舶上のボイラによって生成される、ガス洗浄装置。
〔態様44〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記スペースの周りに配置される複数の羽根を備える前記流入管内の前記ガス流を撹拌するための手段をさらに備える、ガス洗浄装置。
〔態様45〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
少なくとも1つの液滴捕捉器をさらに備える、ガス洗浄装置。
〔態様46〕
態様45記載のガス洗浄装置において、
前記液滴捕捉器は、前記流出管の外周の周りに配置される複数のスロットを備える、ガス洗浄装置。
〔態様47〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流体導入手段のうちの少なくとも1つはMOHの濃縮された溶液を希釈するためのデバイスと流体接続し、前記MOHの濃縮された溶液を希釈するためのデバイスは、
a.濃縮されたMOH溶液を貯蔵するように適合される貯蔵タンクと、
b.第2の水溶液のソースと、
c.膜ユニットであって、
i.チャンバ、
ii.前記貯蔵タンクと流体接続するとともに流体、流体混合物、および/または溶液を前記チャンバ内に入れるように適合される少なくとも1つの水酸化物溶液注入口、
iii.前記第2の水溶液のソースと流体接続するとともに流体、流体混合物、および/または溶液を前記チャンバ内に入れるように適合される少なくとも1つの水溶液注入口、
iv.少なくとも1つの水酸化物溶液流出口、
v.少なくとも1つの水溶液流出口、ならびに
vi.内壁であって、前記チャンバを、(a)少なくとも1つの水酸化物フローチャンバであって、前記少なくとも1つの水酸化物フローチャンバは少なくとも1つの水酸化物溶液注入口に流体接続され、さらに、少なくとも1つの水酸化物溶液流出口に流体接続される、少なくとも1つの水酸化物フローチャンバと、(b)少なくとも1つの水溶液フローチャンバであって、前記少なくとも1つの水溶液フローチャンバは少なくとも1つの水溶液注入口に流体接続され、さらに、少なくとも1つの水溶液流出口に流体接続される、少なくとも1つの水溶液フローチャンバとに分割するように前記チャンバ内に配置され、前記壁は少なくとも部分的に、膜であって、選択的に水分子を前記膜の一方の側から他方に送達するように適合される膜を備え、前記膜は、前記膜の一方の側が前記少なくとも1つの水酸化物フローチャンバと流体連通し、前記膜の他方の側が前記水溶液フローチャンバと流体連通するように配置される、内壁と
を備える膜ユニットと
を備え、
さらに、前記デバイスは、MOHの濃縮溶液を第2の水溶液から前記膜にわたって透過された水を用いて希釈するように適合される、ガス洗浄装置。
〔態様48〕
態様47記載のガス洗浄装置において、
(a)前記アルカリ性水酸化物流出口または(b)前記水溶液流出口のうちの少なくとも一方を前記洗浄ユニットの前記少なくとも1つの液体注入口に流体接続するための前記手段は、前記アルカリ性水酸化物流出口を前記洗浄ユニットの前記液体注入口に流体接続するための手段を含む、ガス洗浄装置。
〔態様49〕
態様47記載のガス洗浄装置において、
前記第2の水溶液のソースは、海水のソース、および、海水を前記第2の水溶液の流体接続源および前記水溶液注入口に送達するように適合される吸込口を含む、ガス洗浄装置。
〔態様50〕
態様47記載のガス洗浄装置において、
前記膜はセラミック膜、ポリプロピレン膜、ポリスルホン酸塩膜、およびそれらの任意の組み合わせから成る群から選択される、ガス洗浄装置。
〔態様51〕
態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記サイクロン分離機に流入する前に廃水流を収集するための収集手段をさらに備える、ガス洗浄装置。
〔態様52〕
態様51記載のガス洗浄装置において、
前記収集された廃水の少なくとも一部を、前記装置内に流体を導入する前記手段に再循環させるための手段をさらに備える、ガス洗浄装置。
〔態様53〕
態様51記載のガス洗浄装置において、
前記収集手段はタンクと流体接続する、ガス洗浄装置。
〔態様54〕
態様53記載のガス洗浄装置において、
前記タンクは大気に対して開放可能であるように適合される、ガス洗浄装置。
〔態様55〕
態様53記載のガス洗浄装置において、
前記タンクと流体接続する追加の流入手段をさらに備え、前記追加の流入手段は少なくとも1つの追加の物質を前記タンク内に導入するように適合される、ガス洗浄装置。
〔態様56〕
態様53記載のガス洗浄装置において、
前記タンクの内容物を混合するように適合される混合手段をさらに備える、ガス洗浄装置。
〔態様57〕
態様53記載のガス洗浄装置において、
前記タンクと流体接続する排出手段をさらに備え、前記排出手段は前記タンクの内容物の少なくとも一部を放出するように適合される、ガス洗浄装置。
〔態様58〕
態様57記載のガス洗浄装置において、
前記排出手段は遠心分離機と流体接続する、ガス洗浄装置。
〔態様59〕
態様55記載のガス洗浄装置において、
前記追加の流入手段は、Ca(OH) 2 、CaO、CaCO 3 、および海水を軟化した後に得られる塩水流から成る群から選択される少なくとも1つの物質を送達するように適合される、ガス洗浄装置。
〔態様60〕
ガス流内の所定の少なくとも1つの物質の濃度を低減するための方法において、
前記方法は、
a.態様1または4のいずれか一項記載のガス洗浄装置を得る工程と、
b.前記ガス流を1つまたは複数の前記流入管内に導入する工程と、
c.前記流体導入手段を介して前記ガス洗浄装置内に流体を、前記ガス流の少なくとも一部が前記液体の少なくとも一部と接触するように導入する工程と、
d.前記ガス流の少なくとも一部を前記サイクロン分離ユニット内に導入する工程と、
e.前記ガス洗浄装置内に流体を、実質的に前記サイクロン分離ユニットへの流入口において前記ガス流の少なくとも一部が前記液体の少なくとも一部と接触するように導入する工程と、
f.前記サイクロン分離ユニット内で、前記ガス流に乗る任意の液体および/または粒子状物質の少なくとも一部を、前記サイクロン分離ユニット内に導入される前記ガス流の前記少なくとも一部から分離する工程と、
g.前記ガス流に乗る任意の液体および/または粒子状物質の少なくとも一部を分離する前記工程に続いて、前記流出管を介して前記ガス流を排出する工程と、
h.前記液体および/または粒子状物質の少なくとも一部を前記液体/固体流出手段から吐出する工程と
を含む、方法。
〔態様61〕
態様60記載の方法において、
前記ブリッジパイプを通る前記ガス流を加速する追加の工程をさらに含む、方法。
〔態様62〕
態様60記載の方法において、
液体/固体流出口から吐出される前記液体の少なくとも一部を前記ガス洗浄装置内に再循環させる追加の工程をさらに含む、方法。
〔態様63〕
態様60記載の方法において、
a.前記サイクロン分離ユニットに入る前に前記ガス流から液体を収集する追加の工程と、
b.前記先行する工程において収集された前記液体の少なくとも一部を前記流体導入手段のうちの少なくとも1つに再循環させる追加の工程とをさらに含む、方法。
〔態様64〕
態様60記載の方法において、
前記第1の流体導入手段、前記第2の流体導入手段、前記サイクロン分離ユニット、前記ブリッジパイプを通る前記ガス流を加速するための前記手段、および前記流体再循環手段から成る群から選択される所定数の要素が故障すると、ガスを前記流入手段から前記排出手段へと直接流す追加の工程をさらに含む、方法。
〔態様65〕
態様60記載の方法において、
a.少なくとも1つのアルカリ金属水酸化物の濃縮水溶液を用意する工程と、
b.第2の水溶液を用意する工程と、
c.水分子を選択的に透過する膜を用意する工程と、
d.前記アルカリ金属水酸化物溶液を、前記膜の一方の側と接触させる工程と、
e.水分子が前記第2の水溶液から前記膜を通して前記アルカリ金属水酸化物溶液に透過されるように、前記第2の水溶液を前記膜の他方の側と接触させ、それによって、前記2つの溶液が前記膜と接触している時間の少なくとも一部の間に前記水酸化ナトリウム溶液の濃度が減少するとともに前記第2の水溶液の濃度が上昇し、さらにそれによって、希釈されたアルカリ金属水酸化物の流れおよび濃縮された第2の水溶液の流れが形成される、工程と、
f.前記希釈されたアルカリ金属水酸化物溶液の流れの少なくとも一部を、前記液体導入手段のうちの少なくとも1つを介して前記ガス洗浄装置内に導入する工程と
を付加的に含む、方法。
〔態様66〕
態様60記載の方法において、
a.SWPTモジュール内で海水を塩基溶液と混合し、それによって、カルシウムおよび/またはマグネシウム化合物を含む沈殿物が形成される工程と、
b.前記混合物を少なくとも2つの流れに分割する工程であって、そのうちの少なくとも1つは沈殿物が豊富な流れであり、そのうちの少なくとも1つは、沈殿物に乏しい流れである工程と、
c.前記沈殿物が豊富な流れおよび前記沈殿物に乏しい流れのうちの少なくとも一部を、前記液体導入手段のうちの少なくとも1つを介して前記ガス洗浄装置内に導入する工程と
を付加的に含む、方法。
〔態様67〕
態様65または66のいずれか一項記載の方法において、
前記洗浄システムを閉ループ動作として動作させ、それによって前記使用される溶液流の約10%未満が放出される追加の工程をさらに含む方法。
〔態様68〕
態様65または66のいずれか一項記載の方法において、
前記洗浄システムを貫流動作として動作させ、それによって前記使用される溶液流の大部分が放出される追加の工程をさらに含む方法。
〔態様69〕
態様60記載の方法において、
前記洗浄システムは注入前ゾーンを付加的に備える、方法。
〔態様70〕
態様69記載の方法において、
前記アルカリ性水酸化物溶液の希釈された流れの少なくとも一部を前記注入前ゾーン内の少なくとも1つの注入口を通って前記洗浄システム内に導入する追加の工程をさらに含む、方法。
〔態様71〕
態様60記載の方法において、
浸透圧を提供する追加の工程であって、前記浸透圧は別個の注入ポンプの必要をなくす工程をさらに含む、方法。
〔態様72〕
態様60記載の方法において、
a.前記サイクロン分離ユニットに入る前に前記ガス流から液体を収集する追加の工程と、
b.この流れの少なくとも一部をタンク内に導入する追加の工程と
をさらに含む、方法。
〔態様73〕
態様72記載の方法において、
収集された前記液体の少なくとも一部を、前記流体導入手段に再循環させる追加の工程をさらに含む、方法。
〔態様74〕
態様72記載の方法において、
a.前記タンクを大気に向けて開放する追加の工程と、
b.前記水の少なくとも一部を前記タンク内から蒸発させる追加の工程と
をさらに含む、方法。
〔態様75〕
態様72記載の方法において、
追加の物質を前記タンクに添加する追加の工程をさらに含む、方法。
〔態様76〕
態様75記載の方法において、
前記追加の物質を前記タンクに添加する工程は、Ca(OH) 2 、CaO、CaCO 3 、および海水を軟化した後に得られる塩水流から成る群から選択される少なくとも1つの物質を添加する追加の工程をさらに含む、方法。
〔態様77〕
態様72記載の方法において、
前記タンクの内容物を混合する追加の工程をさらに含む、方法。
〔態様78〕
態様72記載の方法において、
前記タンクの内容物の少なくとも一部を放出する追加の工程をさらに含む、方法。
〔態様79〕
態様78記載の方法において、前記タンクの内容物の少なくとも一部を放出する工程は、前記タンクの内容物の少なくとも一部を遠心分離機内に放出する追加の工程を含む、方法。
〔態様80〕
態様60記載の方法において、
a.前記流入管内の圧力が前記流出管内の圧力を所定量だけ下回る場合に、前記流入手段と(a)前記流出管、(b)前記排出手段、および(c)大気から成る群から選択される少なくとも1つとの間の流体接続を提供する工程と、
b.前記流入管内の圧力が前記流出管内の圧力を所定量だけ下回る場合に、前記流入手段と前記流出手段との間の前記流体接続を閉じる工程と、
c.前記ガス流を前記流入管から(a)前記流出管、(b)前記排出手段、および(c)大気から成る群から選択される前記少なくとも1つに直接通す工程と
をさらに含む、方法。
Claims (16)
- ガス流の少なくとも1つの成分の濃度を低下させるためのガス洗浄装置(10)において、
a.少なくとも1つのガス流を前記ガス洗浄装置内に導入するための流入手段(100)であって、少なくとも1つの入口管(102)を備える、流入手段(100)と、
b.少なくとも1つのガス流を前記ガス洗浄装置から放出するための排出手段(150)と、
c.流入管(110)、当該流入管内に収容される流出管(140)、および当該流出管の外壁と当該流入管の内壁との間のスペースを備える二重管であって、第1の端部および第2の端部をさらに備える、二重管と、
d.前記流入手段(100)と前記流入管(110)との間の流体接続を提供するための手段と、
e.前記流出管(140)と前記排出手段(150)との間の流体接続を提供するための手段と、
f.前記流入管の前記第1の端部付近に配置されるハウジング(104)であって、前記流入手段を当該流入管に接続する少なくとも1つの経路、および前記流出管の前記第1の端部を前記排出手段に接続する少なくとも1つの経路を少なくとも部分的に収容する、ハウジング(104)と、
g.前記流入管(110)の前記第2の端部と流体接続する少なくとも2つのブリッジパイプ(120)であって、当該流入管の当該第2の端部において当該流入管を中心として円周方向に配置される、少なくとも2つのブリッジパイプ(120)と、
h.前記スペースに対する密閉手段であって、
i.前記ハウジングと1つまたは複数の外側管との間の機械的接続を含む、前記流入管の前記第1の端部に配置される第1の密閉手段、および、
ii.前記流入管の前記第2の端部に配置される第2の密閉手段
を備え、
前記流入管と前記ガス洗浄装置を取り巻く大気との間の質量流を妨げるとともに、当該流入管を介して前記流入手段と前記少なくとも2つのブリッジパイプとの間の流体接続を維持するように配置される、密閉手段と、
i.サイクロン分離ユニット(130)であって、
i.前記少なくとも2つのブリッジパイプと流体接続するサイクロンユニット流入手段(132)、
ii.サイクロン分離機、
iii.前記流出管の前記第2の端部と流体接続するガス流出手段(134)、および、
iv.液体/固体流出手段(136)を備える、サイクロン分離ユニット(130)と、
j.少なくとも1つの流体を、(a)前記スペース、(b)前記少なくとも2つのブリッジパイプ、(c)前記流入管の前記第2の端部、(d)前記サイクロン分離機の入口、および(e)前記流出管の前記第2の端部、から成る群から選択される少なくとも1つのロケーションにおいて前記ガス洗浄装置内に導入するための少なくとも1つの流体導入手段と、
を備え、
前記ガス洗浄装置は複数の送風器(125)をさらに備え、前記少なくとも2つのブリッジパイプを通じて前記サイクロンユニット流入手段へと向かうガス流の流れを加速するように当該少なくとも2つのブリッジパイプのそれぞれが中に当該複数の送風器の少なくとも1つを備え、前記送風器の全能力は前記ガス流が前記流入手段を通過する速度以上であり、
前記ハウジングは、更に、前記少なくとも1つの流体導入手段を少なくとも1つの流体源に接続する少なくとも1つの経路を少なくとも部分的に収容する、ガス洗浄装置。 - ガス流の少なくとも1つの成分の濃度を低下させるためのガス洗浄装置(10)において、
a.少なくとも1つのガス流を前記ガス洗浄装置内に導入するための流入手段(100)であって、少なくとも1つの入口管(102)を備える、流入手段(100)と、
b.ガス流を前記ガス洗浄装置から放出するための排出手段(150)と、
c.それぞれが第1の端部および第2の端部を備える少なくとも2つの流入管(110)と、
d.第1の端部および第2の端部を備える流出管(140)と、
e.前記流入手段と前記流入管のそれぞれとの間の流体接続を提供するための手段と、
f.前記流出管の前記第1の端部と前記排出手段との間の流体接続を提供するための手段と、
g.前記流入管の前記第1の端部付近に配置されるハウジング(104)であって、前記流入手段を当該流入管に接続する少なくとも1つの経路、および前記流出管の前記第1の端部を前記排出手段に接続する少なくとも1つの経路を少なくとも部分的に収容する、ハウジング(104)と、
h.少なくとも2つのブリッジパイプ(120)であって、各ブリッジパイプが前記少なくとも2つの流入管の対応する1つの流入管の前記第2の端部と流体接続する、少なくとも2つのブリッジパイプ(120)と、
i.サイクロン分離ユニット(130)であって、
i.前記少なくとも2つのブリッジパイプと流体接続するサイクロンユニット流入手段(132)、
ii.サイクロン分離機、
iii.前記流出管の前記第2の端部と流体接続するガス流出手段(134)、および、
iv.液体/固体流出手段(136)を備える、サイクロン分離ユニット(130)と、
j.少なくとも1つの流体を、(a)前記少なくとも2つのブリッジパイプ、(b)前記流入管の前記第2の端部、(c)前記サイクロン分離機の入口、および(d)前記流出管の前記第2の端部、から成る群から選択される少なくとも1つのロケーションにおいて前記ガス洗浄装置内に導入するための少なくとも1つの流体導入手段と、
を備え、
前記ガス洗浄装置は複数の送風器(125)をさらに備え、前記少なくとも2つのブリッジパイプを通じて前記サイクロンユニット流入手段へと向かうガス流の流れを加速するように当該少なくとも2つのブリッジパイプのそれぞれが中に当該複数の送風器の少なくとも1つを備え、前記送風器の全能力は前記ガス流が前記流入手段を通過する速度以上であり、
前記ハウジングは、更に、前記少なくとも1つの流体導入手段を少なくとも1つの流体源に接続する少なくとも1つの経路を少なくとも部分的に収容する、ガス洗浄装置。 - 請求項1または2のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流出管内に配置される少なくとも1つの送風器をさらに備える、ガス洗浄装置。 - 請求項1または2のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記少なくとも1つの流体導入手段は、
a.前記少なくとも1つの流体導入手段が(a)複数のノズルと、(b)少なくとも1つのリングラインおよび当該少なくとも1つのリングラインと流体接続する少なくとも1つのノズルとから成る群から選択される構成要素を備え、それによって、前記ガス流に入る前記流体の少なくとも一部が液滴の形態で導入される構成、
b.前記少なくとも1つの流体導入手段が少なくとも部分的に前記流出管の周囲に配置される構成、
c.上記の両方を含む構成、
から成る群から選択される構成に従って構成される、ガス洗浄装置。 - 請求項1または2のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流入管(110)と、(a)前記流出管(140)、(b)前記排出手段(150)、および(c)大気から成る群のうちの少なくとも1つとの間の流体接続を提供するように構成された少なくとも1つのバイパス経路をさらに備える、ガス洗浄装置。 - 請求項5記載のガス洗浄装置において、
(a)前記少なくとも1つのバイパス経路を取り巻く被覆管(310)および(b)当該少なくとも1つのバイパス経路の周の周りに配置される複数の羽根から成る群から選択される少なくとも1つの構成要素を更に備える、ガス洗浄装置。 - 請求項5または6のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記少なくとも1つのバイパス経路は、バイパス/液滴捕捉器/再循環ユニット(300)と、前記流出管(140)の周りに配置される被覆管(310)とを備え、前記流入管(110)と前記流出管(140)との間の流体接続を提供するように構成される、ガス洗浄装置。 - 請求項5または6のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記少なくとも1つのバイパス経路は密閉可能であり、前記流体接続は当該少なくとも1つのバイパス経路が開いているときに提供される、ガス洗浄装置。 - 請求項5または6のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
a.前記流入手段は少なくとも1つの入口管を備え、
b.前記少なくとも1つのバイパス経路は前記入口管の内側に蝶番式に接続される少なくとも1つのダンパ(420)を備え、前記ダンパの面積は、
i.その可動域の一方の限度にあるときに、前記ダンパが、前記流入管と(a)前記流出管、(b)前記排出手段、および(c)大気から成る群のうちの少なくとも1つとの間の前記流体接続を通るガス流を阻害し、
ii.その可動域の他方の限度にあるときに、前記ダンパが前記入口管から前記流入管までのガス流を阻害するのに十分に大きく、
c.前記ダンパは、前記排出管内の圧力が前記入口管内の圧力を所定量だけ超える場合に前記排出管を塞ぐ位置から前記入口管を塞ぐ位置に移動するように適合され、
それによって、前記流入管の一方の所定の端部の所定のロケーションにおけるガス圧が、前記流出管の同じ端部のロケーションにおいて測定される前記流出管内のガス圧を超えるときに、前記ガス流の少なくとも一部が前記流入管をバイパスすることを可能にし、前記流入管の一方の所定の端部の所定のロケーションにおけるガス圧が、前記流出管の同じ端部のロケーションにおいて測定される前記流出管内のガス圧以下であるときに、前記ガス流の少なくとも一部が前記ガス洗浄装置を通って再循環することを可能にする、ガス洗浄装置。 - 請求項1または2のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
流体再循環手段をさらに備え、前記流体再循環手段は、
a.(a)前記流入管内および(b)前記サイクロン分離機の液体/固体流出手段で、から成る群から選択されるロケーションに配置される流体収集手段と、
b.前記流体収集手段によって収集された流体の少なくとも一部を前記少なくとも1つの流体導入手段のうちの少なくとも1つに通すように適合される流体送達手段と、
を備える、ガス洗浄装置。 - 請求項1または2のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記流体は、(a)海水、(b)NaOHの水溶液、(c)NaOHを、軟化した海水に溶かした溶液、(d)海水を軟化した後の残りの流れ、(e)前記ガス洗浄装置内から再循環された流れ、(f)淡水、(g)ろ過、沈殿、吸収材料の添加、吸着材料の添加、遠心分離、および塩基の添加から成る群から選択される方法によって処理された上記の流体のうちのいずれか、ならびに(g)上記の任意の組み合わせから成る群から選択される、ガス洗浄装置。 - 請求項1または2のいずれか一項記載のガス洗浄装置において、
前記少なくとも1つの流体導入手段は、
a.前記ガス流に対する1つの方向において前記流入管を通る第1の流体流を生成するための第1の流体導入手段と、
b.前記第1の流れの方向と対向する方向において前記流入管を通る第2の流体流であって、少なくとも部分的に、前記第2の流れに乗る流体が前記第1の流れに乗る流体の少なくとも一部と接触するように方向付けられる、第2の流体流を生成するための第2の流体導入手段と、
を備える、ガス洗浄装置。 - 請求項12記載のガス洗浄装置において、
前記第1の流体流および前記第2の流体流のうちの一方は海水を含み、さらに、前記第1の流体流および前記第2の流体流のうちの他方は濃縮された塩基の溶液を含む、ガス洗浄装置。 - ガス流内の所定の少なくとも1つの物質の濃度を低減するための方法において、
前記方法は、
a.請求項1または2のいずれか一項記載のガス洗浄装置を得る工程と、
b.前記ガス流を1つまたは複数の前記流入管(110)内に導入する工程と、
c.それぞれのブリッジパイプ内に配置される前記少なくとも1つの送風器によって、当該ブリッジパイプ(120)を通る前記ガス流を前記サイクロン分離ユニット(130)に向けて加速する工程と、
d.前記少なくとも1つの流体導入手段を介して前記ガス洗浄装置内に流体を、前記ガス流に入る前記流体の少なくとも一部を液滴の形態で導入して液体と接触させる工程と、
e.前記ガス流の少なくとも一部を前記サイクロン分離ユニット内に導入する工程と、
f.前記ガス洗浄装置内に流体を、前記サイクロン分離ユニットへの流入口において前記ガス流の少なくとも一部が前記液体の少なくとも一部と接触するように導入する工程と、
g.前記サイクロン分離ユニット内で、前記ガス流に乗る任意の液体および/または粒子状物質の少なくとも一部を、前記サイクロン分離ユニット内に導入される前記ガス流の前記少なくとも一部から分離する工程と、
h.前記ガス流に乗る任意の液体および/または粒子状物質の少なくとも一部を分離する前記工程に続いて、前記流出管を介して前記ガス流を排出する工程と、
i.前記液体および/または粒子状物質の少なくとも一部を前記液体/固体流出手段(136)から吐出する工程と
を含む、方法。 - 請求項14記載の方法において、
前記少なくとも1つの流体導入手段、前記サイクロン分離ユニット、前記ブリッジパイプを通る前記ガス流を加速するための前記手段、および前記流体再循環手段から成る群から選択される所定数の要素が故障すると、ガスを前記流入手段から前記排出手段へと直接流す追加の工程をさらに含む、方法。 - 請求項14記載の方法において、
a.前記流入管内の圧力が前記流出管内の圧力を所定量だけ下回る場合に、前記流入手段と(a)前記流出管、(b)前記排出手段、および(c)大気から成る群から選択される少なくとも1つとの間の流体接続を提供する工程と、
b.前記流入管内の圧力が前記流出管内の圧力を所定量だけ下回る場合に、前記流入手段と前記流出手段との間の前記流体接続を閉じる工程と、
c.前記ガス流を前記流入管から(a)前記流出管、(b)前記排出手段、および(c)大気から成る群から選択される前記少なくとも1つに直接通す工程と
をさらに含む、方法。
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