JP7128382B1 - 揮発アンモニアガス処理装置および処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
一方、船舶に用いられるエンジンのうち、特にディーゼルエンジンでは、選択式還元触媒ユニットが用いられる。選択式還元触媒ユニットは、重油に代表される原料の燃焼により発生する窒素酸化物を除去する。還元剤として、尿素水またはアンモニアガス、アンモニア水、アンモニア化合物のいずれかが大量に必要となり、タンクに備蓄される。
貨物又はエンジン燃料として液化アンモニアを搭載する船舶における揮発アンモニアガスの処理装置であって、
前記液化アンモニアから揮発するアンモニアガスを収容する収容部と、
前記アンモニアガスを前記船舶のエンジンに接続される選択式還元触媒ユニットに供給する輸送部と、
を有する、揮発アンモニアガス処理装置である。
貨物又はエンジン燃料として液化アンモニアを搭載する船舶における揮発アンモニアガスの処理装置であって、
前記液化アンモニアから揮発するアンモニアガスを収容する収容部と、
前記アンモニアガスを供給する輸送部と、
前記輸送部から供給された前記アンモニアガスと、溶媒とを混合して、アンモニア化合物を生成する混合部と、
前記混合部で生成された前記アンモニア化合物を備蓄する備蓄部と、
を有する、揮発アンモニアガス処理装置である。
貨物又はエンジン燃料として液化アンモニアを搭載する船舶における揮発アンモニアガスの処理方法であって、
前記液化アンモニアから揮発するアンモニアガスを収容部に収容し、
前記収容部に収容された前記アンモニアガスを前記船舶のエンジンに接続される選択式還元触媒ユニットに供給する、
揮発アンモニアガス処理方法である。
貨物又はエンジン燃料として液化アンモニアを搭載する船舶における揮発アンモニアガスの処理方法であって、
前記液化アンモニアから揮発するアンモニアガスを収容部に収容し、
前記収容部に収容された前記アンモニアガスを混合部に供給し、
前記混合部に供給された前記アンモニアガスと、溶媒とを混合して、アンモニア化合物を生成し、
前記混合部で生成された前記アンモニア化合物を備蓄する、
揮発アンモニアガス処理方法である。
本実施形態の揮発アンモニアガス処理装置1の構成について説明する。
図1は、本実施形態の揮発アンモニアガス処理装置1の概略図である。揮発アンモニアガス処理装置1は、収容部4と、輸送部5とを有する。収容部4は、アンモニア燃料タンク2と貨物用アンモニアタンク3に貯留されたLNH3から発生する揮発アンモニアガスを収容する。輸送部5は、アンモニアガスをブロワー等により、図1のように、選択式還元触媒ユニット10に直接供給する。
収容部4には、再液化装置を経由せず、貨物用アンモニアタンク3からの揮発アンモニアガスとアンモニア燃料タンク2からの揮発アンモニアガスが輸送される。
選択式還元触媒に液体状態の還元剤を供給する場合、気化させる必要があるところ、本実施形態では、輸送部5を介して、気体状態のアンモニアガスを選択式還元触媒ユニット10に供給するため、還元剤を気化させる手間を省略できる。
なお、輸送部5は、全体として、応力腐食割れ発生しにくい材質や溶接方法で製造されていれば、特に限定されるものではない。
また、選択式還元触媒ユニット10の手前に、流量調整部7が設けられてもよい。
同様に、LNH3搭載船のエンジンの主機等がアンモニアを燃料とする場合は、アンモニア燃料タンク2及び貨物用アンモニアタンク3のいずれか一方からのアンモニアガスや、両方から混合したアンモニアガスが、選択式還元触媒ユニット10に供給される。
以下、第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と略同様の機能や構成については、その説明を省略する。
図2は、本実施形態の揮発アンモニアガス処理装置1の全体図である。第1実施形態と異なり、アンモニア燃料タンク2や貨物用アンモニアタンク3から収容部4に収容されたアンモニアガスは、輸送部5を介して選択式還元触媒ユニット10に直接供給されない。本実施形態の揮発アンモニアガス処理装置1は、収容部4と、輸送部5と、蒸留部6と、混合部8と、備蓄部9とを有する。揮発アンモニアガス処理装置1は、混合部8に取り付けられる流量調整部7を有してもよい。本実施形態において、アンモニア燃料タンク2や貨物用アンモニアタンク3から収容部4に収容されたアンモニアガスは、混合部8の下部に供給される。
流量調整部7は、備蓄部9に蓄えられるアンモニア水が所定の濃度となるように、混合部8の入口に設置されることが好ましい。流量調整部7により、所定の濃度のアンモニア水が作成しやすい。また、流量調整部7により、後述の撹拌部91での動作を省略できる。
なお、アンモニアガスは水に溶けやすいため、混合部8に撹拌部を設けなくてもよい。
なお、反応熱を利用するため、混合部8自体をチューブラーリアクターといった熱交換器型反応器としてもよい。
なお、濃度計よりも計測することが容易な密度計が設置されてもよい。その場合、密度計の計測値と濃度との関係を予め取得しておくことが必要となる。例えば、光計測での密度計で0.912という数値になっている場合、アンモニア水濃度は、常温常圧で約15%程度となる。アンモニア水濃度は、飽和状態で最大で40%程度であり、選択式還元触媒ユニット10に供給されるアンモニア水の濃度は高いほど好ましい。
以下、第3実施形態について説明する。なお、第1実施形態、第2実施形態と略同様の機能や構成については、その説明を省略する。
図3は、本実施形態の揮発アンモニアガス処理装置1の全体図である。第2実施形態と異なり、混合部8で生成されたアンモニア化合物は、備蓄部9から選択式還元触媒ユニット10に直接供給されない。また、本実施形態の混合部8において生成されるアンモニア化合物の溶媒は、清水又は硫酸である。
なお、アンモニア化合物の溶媒は、清水や硫酸に限られるものではない。
第1~第3実施形態の揮発アンモニアガス処理装置1に関して、以下のような態様を採用してもよい。
これにより、除害装置への負荷を低減できる。
これにより、蒸留部6へのアシストと当時に、混合部8を冷却できるため、環境調和性が高い。
また、備蓄部9でのアンモニア水の供給量ではなく、混合部8で生成され、備蓄部9に供給されるアンモニア水の濃度を調整してもよい。この場合も、窒素酸化物の除去に必要とされる還元剤の総量が、選択式還元触媒ユニット10に供給される。特に、備蓄部9にアンモニア水があまり貯留されていない状況において、備蓄部9に供給されるアンモニア水の濃度を調整することが好ましい。
2 アンモニア燃料タンク
3 貨物用アンモニアタンク
4 収容部
5 輸送部
6 蒸留部
7 流量調整部
8 混合部
81 シャワーヘッド
9 備蓄部
91 撹拌部
10 選択式還元触媒ユニット
Claims (12)
- 貨物又はエンジン燃料として液化アンモニアを搭載する船舶における揮発アンモニアガスの処理装置であって、
前記エンジン燃料の供給ラインから揮発するアンモニアガスを収容する収容部と、
前記アンモニアガスを前記船舶のエンジンに接続される選択式還元触媒ユニットに供給する輸送部と、
を有する、揮発アンモニアガス処理装置。 - 貨物又はエンジン燃料として液化アンモニアを搭載する船舶における揮発アンモニアガスの処理装置であって、
前記液化アンモニアから揮発するアンモニアガスを収容する収容部と、
前記アンモニアガスを供給する輸送部と、
前記輸送部から供給された前記アンモニアガスと、溶媒とを混合して、アンモニア化合物を生成する混合部と、
前記混合部で生成された前記アンモニア化合物を備蓄する備蓄部と、
を有する、揮発アンモニアガス処理装置。 - 海水から清水を蒸留する蒸留部を更に有し、
前記混合部は、前記蒸留部で蒸留された前記清水と、前記輸送部から供給された前記アンモニアガスとを混合して、アンモニア水を生成する、
請求項2に記載の揮発アンモニアガス処理装置。 - 前記混合部は、前記混合部に供給される硫酸と、前記輸送部から供給された前記アンモニアガスとを混合して、硫酸アンモニウムを生成する、
請求項2又は3に記載の揮発アンモニアガス処理装置。 - 前記収容部は、前記エンジン燃料の供給ラインから揮発する前記アンモニアガスを収容する、
請求項2~4のいずれかに記載の揮発アンモニアガス処理装置。 - 前記蒸留部は、前記混合部にて発生する熱を利用する、
請求項3~5のいずれかに記載の揮発アンモニアガス処理装置。 - 貨物又はエンジン燃料として液化アンモニアを搭載する船舶における揮発アンモニアガスの処理方法であって、
前記エンジン燃料の供給ラインから揮発するアンモニアガスを収容部に収容し、
前記収容部に収容された前記アンモニアガスを前記船舶のエンジンに接続される選択式還元触媒ユニットに供給する、
揮発アンモニアガス処理方法。 - 貨物又はエンジン燃料として液化アンモニアを搭載する船舶における揮発アンモニアガスの処理方法であって、
前記液化アンモニアから揮発するアンモニアガスを収容部に収容し、
前記収容部に収容された前記アンモニアガスを混合部に供給し、
前記混合部に供給された前記アンモニアガスと、溶媒とを混合して、アンモニア化合物を生成し、
前記混合部で生成された前記アンモニア化合物を備蓄する、
揮発アンモニアガス処理方法。 - 蒸留部が海水から清水を蒸留し、
前記混合部に供給された前記アンモニアガスと、前記蒸留部で蒸留された前記清水とを混合して、アンモニア水を生成する、
請求項8に記載の揮発アンモニアガス処理方法。 - 前記混合部に硫酸を供給し、
前記混合部に供給された前記硫酸と前記アンモニアガスとを混合して、硫酸アンモニウムを生成する、
請求項8又は9に記載の揮発アンモニアガス処理方法。 - 前記収容部が、前記エンジン燃料の供給ラインから揮発する前記アンモニアガスを収容する、
請求項8~10のいずれかに記載の揮発アンモニアガス処理方法。 - 前記混合部にて発生する熱を利用して、前記海水から前記清水を蒸留する、
請求項9~11のいずれかに記載の揮発アンモニアガス処理方法。
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