SE538815C2 - Ways to clean exhaust gas from diesel engines from soot, sulfur and nitrogen oxides - Google Patents

Ways to clean exhaust gas from diesel engines from soot, sulfur and nitrogen oxides Download PDF

Info

Publication number
SE538815C2
SE538815C2 SE1500177A SE1500177A SE538815C2 SE 538815 C2 SE538815 C2 SE 538815C2 SE 1500177 A SE1500177 A SE 1500177A SE 1500177 A SE1500177 A SE 1500177A SE 538815 C2 SE538815 C2 SE 538815C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
scrubber
cassettes
valves
gas
liquid
Prior art date
Application number
SE1500177A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE1500177A1 (en
Inventor
Åke Waardahl Lars
Hällgren Ingvar
Waardahl Kristina
Original Assignee
Lkw Teknik Ab
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 Lkw Teknik Ab filed Critical Lkw Teknik Ab
Priority to SE1500177A priority Critical patent/SE538815C2/en
Priority to SE1700273A priority patent/SE541286C2/en
Priority to PCT/SE2016/050308 priority patent/WO2016167708A1/en
Publication of SE1500177A1 publication Critical patent/SE1500177A1/en
Publication of SE538815C2 publication Critical patent/SE538815C2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/02—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath
    • B01D47/021—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath by bubbling the gas through a liquid bath
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
    • B01D3/163—Plates with valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06—Spray cleaning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2221/00—Applications of separation devices
    • B01D2221/08—Mobile separation devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2247/00—Details relating to the separation of dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D2247/04—Regenerating the washing fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2247/00—Details relating to the separation of dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D2247/08—Means for controlling the separation process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2247/00—Details relating to the separation of dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D2247/10—Means for removing the washing fluid dispersed in the gas or vapours
    • B01D2247/107—Means for removing the washing fluid dispersed in the gas or vapours using an unstructured demister, e.g. a wire mesh demister
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/30—Alkali metal compounds
    • B01D2251/304—Alkali metal compounds of sodium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/60—Inorganic bases or salts
    • B01D2251/608—Sulfates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases
    • B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/12—Methods and means for introducing reactants
    • B01D2259/122—Gaseous reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/12—Methods and means for introducing reactants
    • B01D2259/124—Liquid reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B01D53/504—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

5 Sammanfattning. En skrubber försedd med en eller fler bottennivåer med ventil-kassetter, harvid pilotförsök visat sig passa att rena marina dieselmotorers avgaser frånsvaveloxider, eftersom mottrycket är lågt och genom uppfinningen kan hållaskonstant och inom tillåtna gränsvärden, samt detta över motorns hela varvtals-och effektregister, emedan dessa motorer är speciellt känsliga för högamottryck. Vid provning, som utförts med bränsle med förhöjt svavelinnehåll, harbekräftat en 100% effektiv svavelrening och att avgaserna kan föras direkt in iskrubbern, driven med ett tvättvätske/gas-förhållande från 1/1 till 6/1, utan attigensättningsproblem uppstår pga sotet i avgaserna. Det behövs därför ingenföregående avskiljning av sotpartiklar i t.ex. ett venturisteg, vilket ger enkostnadseffektiv skrubberlösning. Ytterligare fördelar fås genom att en skrubber enligt uppfinningen fungerar vidhöga natriumsulfithalter, upp till minst 200 g/l, varvid mindre kemikalier ochsötvatten går åt, samtidigt som utrymme för hålltankar minskas. 5 Summary. A scrubber equipped with one or more bottom levels with valve cassettes, pilot trials have proved suitable for purifying the exhaust gases of marine diesel engines from sulfur oxides, since the back pressure is low and by the invention can be kept constant and within permissible limits, and this over the engine's entire speed and power register. these engines are particularly sensitive to high back pressure. In tests performed with fuel with increased sulfur content, have confirmed a 100% efficient sulfur purification and that the exhaust gases can be fed directly into the ice scrubber, driven with a washing liquid / gas ratio from 1/1 to 6/1, without clogging problems arising due to soot in the exhaust gases . There is therefore no need for prior separation of soot particles in e.g. a venturi step, which provides a cost-effective scrubber solution. Additional advantages are obtained by a scrubber according to the invention operating at high sodium sulphite contents, up to at least 200 g / l, whereby less chemicals and fresh water are consumed, at the same time as space for holding tanks is reduced.

Description

25 30 35 40 538 815 kontakt mellan gasen och vätskan. Fyllkropparna som används för att öka kontaktytan kan vara s.k. Raschingringar eller Berlsadlar etc. Viktiga egenskaper för dessa är att de har en stor yta per volymenhet och tillåter passage av gasen samt att de skall vara kemiskt och mekaniskt hållbara. Contact between the gas and the liquid. The filling bodies used to increase the contact surface can be so-called Rasching rings or Berlsadlar etc. Important properties for these are that they have a large surface area per unit volume and allow the passage of the gas and that they must be chemically and mechanically durable.

Konstruktionen är dock känslig för igensättningar av partiklar i gasen, speciellt då dieselmotorers sot som är både klibbigt och vasst. Dynamiken för denna konstruktion är dessutom begränsad.However, the construction is sensitive to clogging of particles in the gas, especially when the soot of diesel engines is both sticky and sharp. The dynamics of this construction are also limited.

I stället för fyllkroppar kan så kallade bottnar användas. Dessa liknar i stor utsträckning de kolonner som används vid vanlig absorption och destillation och som exempelvis kan vara klockbotten-/ventilbottenkolonner eller silbottenkolonner, där kontaktytan mellan gasen och vätskan görs så stor som möjligt. Bottenkolonner har oftast ett bredare driftsområde (L/G) än fyllkroppskolonner, medan ventilbottnar har det bredaste.Instead of filling bodies, so-called bottoms can be used. These are very similar to the columns used in ordinary absorption and distillation and which can be, for example, bell bottom / valve bottom columns or screen bottom columns, where the contact surface between the gas and the liquid is made as large as possible. Bottom columns usually have a wider operating range (L / G) than filler body columns, while valve bottoms have the widest.

En klockbotten är en vanligt förekommande botten både vad gäller destillation och absorption. Principen är att fylla varje botten med så många klockliknande ventiler som möjligt. När klockorna är stängda samlas tvättvätska på bottnen och när gasen trycker på underifrån öppnar klockorna, vilket ger dynamiken. Problemet med denna teknik är att skrubbern blir stor om tillräckligt med klockor ska få plats, samt dess ”döda areor” vid användning av överlöp, vilket är områden på bottnarna där gasen och vätskan inte kan komma i kontakt med varandra. Klockbottnar är känsliga för sot, som sakta men säkert får klockventilerna att kärva.A bell bottom is a common bottom both in terms of distillation and absorption. The principle is to fill each bottom with as many bell-like valves as possible. When the bells are closed, washing liquid collects on the bottom and when the gas presses from below, the bells open, which gives the dynamics. The problem with this technology is that the scrubber becomes large if enough bells are to fit, as well as its "dead areas" when using overflows, which are areas on the bottoms where the gas and liquid can not come into contact with each other. Bell bottoms are sensitive to soot, which slowly but surely causes the bell valves to harden.

Principen för sil bottnar är att tvättvätskan väter silarnas ytor, samtidigt som gasen tar sig uppåt genom hålen. För att få arrangemanget okänsligt för gasflödesökningar och därmed tryckfallshöjningar, har nya varianter sett dagens ljus, där gas och vätska tar olika vägar för olika flöden, vilket dock endast ger en marginell förbättring. Sammanfattningsvis passar sil bottnar inte dieselmotorers känslighet för mottryck, emedan en optimal blandning av gasen och vätskan kräver att hålen/maskorna i bottnarna görs så små som möjligt. När man minskar storleken på hålen kommer tryckfallet över bottnen att öka, varför man måste kompromissa mellan tryckfallet och kontaktytan.The principle for strainer bottoms is that the washing liquid wets the surfaces of the strainers, at the same time as the gas travels upwards through the holes. To make the arrangement insensitive to gas flow increases and thus pressure drop increases, new variants have seen the light of day, where gas and liquid take different paths for different flows, which, however, only gives a marginal improvement. In summary, strainer bottoms do not fit the sensitivity of diesel engines to back pressure, because an optimal mixture of the gas and the liquid requires that the holes / meshes in the bottoms be made as small as possible. When you reduce the size of the holes, the pressure drop across the bottom will increase, so you have to compromise between the pressure drop and the contact surface.

Små hål ger också känslighet för sotets igensättande förmåga.Small holes also cause sensitivity to the soot's clogging ability.

Som antytts ovan utgör sotet i avgaserna ett överskuggande problem för att konstruera en funktionssäker svavelskrubber för dieselmotorer. För att komma runt sot problemet kan rökgaserna renas från sotpartiklar innan de leds in i skrubbern. Teknikens ståndpunkt är här att införa ett s.k. venturisteg före skrubbern, fig 1. Som namnet antyder handlar det om en strypning, där vätska i droppform och gas möts och sannolikheten för att sotpartiklarna 10 15 20 25 30 35 40 538 815 fångas in av dropparna är stor. Ett dylikt venturisteg används i första hand för stoft-/sotavskiljning i ett försteg och kompletteras med spraydysor eller fyllkroppar i steg 2 i själva skrubbern, där den huvudsakliga svavelreduktionen sker med alkali.As indicated above, the soot in the exhaust gases is an overriding problem in constructing a reliable sulfur scrubber for diesel engines. To get around the soot problem, the flue gases can be purified from soot particles before being led into the scrubber. The state of the art here is to introduce a so-called venturi stage before the scrubber, fig. 1. As the name suggests, it is a choke, where liquid in droplet form and gas meet and the probability of the soot particles being trapped by the droplets is high. Such a venturi stage is used primarily for dust / soot separation in a preliminary stage and is supplemented with spray nozzles or filler bodies in stage 2 in the scrubber itself, where the main sulfur reduction takes place with alkali.

Venturin arbetar med hög gashastighet mellan 30-120 m/s och ett vattenpumptryck till dysorna på mellan 25-60 bar. Kontakttiden blir kort och ett högt tryckfall ger hög energiförbrukning. Vätska/gas massflödesförhållandet blir begränsat samt hastiga variationer i gasflöden måste begränsas, även om venturins strypningsarea kan regleras. Det skall här påpekas att venturin medför en kraftig merkostnad i utrymme och apparatkostnader i form av pumpar, rör och regleringsutrustning, samt en ökad driftkostnad för att driva vätske- och gasflödena.Venturin operates at a high gas velocity between 30-120 m / s and a water pump pressure to the nozzles of between 25-60 bar. The contact time is short and a high pressure drop results in high energy consumption. The liquid / gas mass flow ratio is limited and rapid variations in gas flows must be limited, although the throttling area of the venturi can be regulated. It should be pointed out here that venturin entails a significant additional cost in space and apparatus costs in the form of pumps, pipes and control equipment, as well as an increased operating cost for operating the liquid and gas flows.

Föreliggande uppfinning kan lösa de ovan nämnda problemen med dieselmotorers avgasrening genom att ha de särdrag som anges i de självständiga patentkraven.The present invention can solve the above-mentioned problems of exhaust gas purification of diesel engines by having the features set forth in the independent claims.

Många oväntade banbrytande uppfinningar har en ”god historia” att berätta, så har även föreliggande uppfinning. En av uppfinnarna hade gjort ett pionjärarbete med sot rening, medelst cyklonfilter, på stora dieselmotorer för elgenerering i Mellanöstern och hade även en bakgrund från separering av slam från vätskor. De andra uppfinnarna hade i Sverige gjort pionjärarbete med att förse pappers- och cellulosaindustrin med specialskrubbrar för rening av ugnars och pannors rökgaser. En dag korsades parternas vägar och det ena gav det andra och de insåg att specialskrubbrarna, med s.k. KEBl-kassetter, kunde anpassas för att lösa problemen med rening av avgaserna b|.a. från fartygsbaserade dieselmotorer, som skulle bli obligatoriskt från och med 2015.Many unexpected groundbreaking inventions have a "good story" to tell, so does the present invention. One of the inventors had pioneered soot treatment, using cyclone filters, on large diesel engines for electricity generation in the Middle East and also had a background in separating sludge from liquids. The other inventors in Sweden had done pioneering work in supplying the paper and cellulose industry with special scrubbers for purifying the flue gases of ovens and boilers. One day the parties crossed paths and one gave the other and they realized that the special scrubbers, with so-called KEBl cassettes, could be adapted to solve the problems of purification of the exhaust gases b | .a. from ship-based diesel engines, which would become mandatory from 2015.

Detaljerad beskrivning En skrubber kan vara fast inställd för en viss process med konstanta parametrar, tex gasflöde och tryckfall, och kallas därför statisk skrubber.Detailed description A scrubber can be fixed for a certain process with constant parameters, such as gas flow and pressure drop, and is therefore called a static scrubber.

Skrubbrar som klarar ett varierande gasflöde utan att skapa problem i processen kallas dynamiska. Dieselmotorer körs typiskt med varierande varvtal och belastning, och flödet av avgaser från en sådan motor varierar därför över tid. Dieselmotorer är även känsliga för variationer i nedströms mottryck, vilket tex kan orsakas av långa rökgaskanaler, eller värmeväxlare, som kopplas till dieselmotorns avgasutlopp och som försvårar avgasernas 10 15 20 25 30 35 40 538 815 passage och därmed skapar ett mottryck. En skrubber med ideala mottrycks- egenskaper för rening av dieselavgaser borde därför ha ett av flödet oberoende konstant tryckfall. I fallet med dieselmotorers avgasrening ställs alltså kraven på en skrubber på sin spets, både vad gäller förmåga att klara varierande gasflöde och vad gäller skapande av lågt mottryck.Scrubbers that can handle a varying gas flow without creating problems in the process are called dynamic. Diesel engines typically run at varying speeds and loads, and the flow of exhaust gases from such an engine therefore varies over time. Diesel engines are also sensitive to variations in downstream back pressure, which can be caused, for example, by long flue gas ducts, or heat exchangers, which are connected to the diesel engine's exhaust outlet and which complicate the passage of the exhaust gases and thus create a back pressure. A scrubber with ideal back pressure properties for purifying diesel exhaust gases should therefore have a constant pressure drop independent of the flow. In the case of exhaust gas purification of diesel engines, the requirements for a scrubber are thus placed at its peak, both in terms of ability to cope with varying gas flow and in terms of creating low back pressure.

I detta dokument beskrivs utföringsformer av en skrubber för rening av avgaser från en eller flera dieselmotorer. Utföringsformer av den beskrivna skrubbern klarar kraven vad gäller att hantera ett varierande gasflöde och att hålla mottrycket inom ett tillåtet intervall. Utföringsformer av den beskrivna skrubbern klarar även att rena avgaserna utan att de först renas från sot, vilket är en stor fördel.This document describes embodiments of a scrubber for purifying exhaust gases from one or more diesel engines. Embodiments of the described scrubber meet the requirements in terms of handling a varying gas flow and keeping the back pressure within a permissible range. Embodiments of the described scrubber can also purify the exhaust gases without first purifying them from soot, which is a great advantage.

Uppfinnarna har insett att en skrubber med KEBI-kassetter kan anpassas att uppfylla de krav som ställs på en skrubber för rening av dieselavgaser, och dessutom av sotbemängda sådana. En grundläggande konstruktion hos en ”KEBl-skrubber” beskrivs i patentskriften US 4,557,875, och innefattar en typ av ventilkassetter. Dessa kassetter har under de 25 år de funnits, i huvudsak använts inom pappers- och cellulosaindustrin för sina allmänt goda egenskaper, eftersom kravet på dynamik i dessa sammanhang varit ytterst begränsade. Att överväga denna konstruktion eller delar därav i en process med höga krav på dynamik, och även tryckfall, är därför en nyhet i branschen.The inventors have realized that a scrubber with KEBI cassettes can be adapted to meet the requirements placed on a scrubber for purifying diesel exhaust gases, and also of soot-laden ones. A basic construction of a "KEB1 scrubber" is described in U.S. Pat. No. 4,557,875, and includes a type of valve cartridge. During the 25 years they have been in existence, these cassettes have mainly been used in the paper and cellulose industry for their generally good properties, as the requirement for dynamism in these contexts has been extremely limited. Considering this design or parts of it in a process with high demands on dynamics, and also pressure drops, is therefore a novelty in the industry.

Användningen av KEBI-kassetter i en skrubber för rening av dieselavgaser har flera överraskande fördelar, vilka kommer att beskrivas i detta dokument.The use of KEBI cartridges in a diesel exhaust scrubber has several surprising advantages, which will be described in this document.

Benämningen "KEBl", som den används häri är avsedd att referera till användningen av kassetter, vilka även kan kallas insatser eller ramar, försedda med ventiler med vissa egenskaper. Kassetterna i US 4,557,875 är försedda med en speciell sorts vipp-ventiler. Vi vill dock inte begränsa oss till just den exakta utformning som beskrivs däri, utan använder begreppet KEBI såsom innefattande även ventiler av något annan karaktär, vilka beskrivs senare i detta dokument.The term "KEB1", as used herein, is intended to refer to the use of cassettes, which may also be called inserts or frames, provided with valves having certain characteristics. The cassettes in US 4,557,875 are equipped with a special kind of rocker valves. However, we do not want to limit ourselves to the exact design described therein, but use the term KEBI as including valves of some other nature, which are described later in this document.

Fig 1 visar ett flödesschema för en venturiskrubber, representerande teknikens ståndpunkt.Fig. 1 shows a flow chart of a venturi scrubber, representing the state of the art.

Fig 2 Visar en variant av ventil, en s.k. klaffventil med motvikt och dess öppningsvinkel hos en KEBI-kassett.Fig 2 Shows a variant of valve, a so-called flap valve with counterweight and its opening angle of a KEBI cassette.

Fig 3 visar ett flödesschema i enlighet med en marin utföringsform av uppfinningen.Fig. 3 shows a flow chart in accordance with a marine embodiment of the invention.

Uppfinnarna har insett att en skrubber med KEBI-kassetter har följande egenskaper, från användningen inom pappers- och cellulosaindustrin; 10 15 20 25 30 35 40 538 815 1) Mycket hög avskiljning av svavel, i princip 100%. 2) Lågt tryckfall, som kan konstanthållas. 3) Driftsäkerhet och enkel reglering. 4) Okänslig för stoft och partiklar i avgaserna. 5) Utrymmessnål och energisnål.The inventors have realized that a scrubber with KEBI cartridges has the following properties, from use in the paper and cellulose industry; 10 15 20 25 30 35 40 538 815 1) Very high separation of sulfur, in principle 100%. 2) Low pressure drop, which can be kept constant. 3) Reliability and simple regulation. 4) Insensitive to dust and particulate matter. 5) Space-saving and energy-efficient.

Uppfinnarna har vidare insett att dessa egenskaper, eller fördelar, är extremt viktiga för kostnadseffektiv svavelskrubbning av dieselavgaser, speciellt ombord på fartyg. Skärpta regler för utsläpp av svavel och partiklar från sjöfart (Marpol 2015) har gjort att behovet av effektiva re rening av dieselavgaser i marina miljöer har ökat. För dieselmotorer som arbetar med olika varvtal och belastningar är det viktigt med god avskiljningsgrad för svavel samt lågt tryckfall över hela motorns register, eftersom motorns prestanda påverkas negativt redan vid 1000-1500 Pa mottryck. Både för landbaserade och marina dieselmotorer efterfrågas reningslösningar med litet utrymmesbehov, driftsäkerhet och låg energiförbrukning. Låg alkali- och sötvattenförbrukning står också högt på önskelistan, egenskaper där KEBI- skrubbrar excellerar, som vi skall återkomma till.The inventors have further realized that these properties, or advantages, are extremely important for cost-effective sulfur scrubbing of diesel exhaust gases, especially on board ships. Stricter rules for emissions of sulfur and particles from shipping (Marpol 2015) have increased the need for efficient purification of diesel exhaust gases in marine environments. For diesel engines that work with different speeds and loads, it is important to have a good degree of separation for sulfur and a low pressure drop across the entire engine register, as the engine's performance is negatively affected already at 1000-1500 Pa back pressure. For both land-based and marine diesel engines, purification solutions with low space requirements, operational reliability and low energy consumption are in demand. Low alkali and freshwater consumption is also high on the wish list, properties where KEBI scrubbers excel, to which we will return.

Mot denna bakgrund har en reningslösning baserad på KEBI-kassetter nyligen testats av uppfinnarna i pilotskala ombord på ett dieseldrivet fartyg drivet av bränsle med förhöjt svavelinnehåll. Vid provningen bekräftades lika god svavelrening som tidigare de landbaserade installationerna hos pappers- och cellulosaindustrin uppvisat. Sotpartiklarna skapade heller inga igensättningsproblem, vilket det tidigare rått osäkerhet om, eftersom konkurrerande skrubberlösningar kämpar med detta. Under den marina utprovningen av KEBI-skrubbern kördes den, en viss del av tiden, över den natriumsulfit NaZSO-j koncentration (ca 50 g/liter) som tidigare betraktats som en högsta gräns, och som andra skrubberkonstruktioner ej kan överskrida, bl.a. på grund av att tvättvätskan blir tjockflyta nde av sot- och/eller kristallbildning. Vid dessa ”utanför gränsen" prov noterades överraskande att KEBI-skrubbern utan problem klarar 200 g/liter sulfithalt, vilket direkt reducerar sötvattenförbrukningen. Dessutom så erhölls en överraskande sidoeffekt vid användning av den höga NazSOg koncentrationen, nämligen att kväveoxid avskiljningen steg från blygsamma 8% till hela 25%. l detta dokument används begreppen "tvättvätska" och "skrubbervätska" som synonymer om inget annat explicit anges. 10 15 20 25 30 35 538 815 Den häri beskrivna skrubbern skiljer sig från övriga skrubberkonstruktioner på ett antal punkter. Ett flertal av dessa punkter redovisas nedan tillsammans med viktiga fördelar. 1. Skrubberns hjärta är dess bottenkonstruktion med kassetter, bestående av ventiler av klaff- eller bladtyp, vilka täcker hela bottnens yta, sånär som på en mindre ram runt varje kassett. Det finns således inga döda ytor som vid användning av klockbottnar. För att göra hanteringen av kassetterna smidig, har de normalt en yta runt 0,1 m2. En skrubber på 1 m2 har således i princip bottnar bestående av 10 st KEBI-kassetter. Ventilerna kan tillverkas i metall, plast, plastkomposit, gummi, eller en kombination av dessa eller andra likvärdiga material. Ventilerna kan vara stela och axellagrade av klafftyp, eller fast inspända, av bladventiltyp, flexibelt böjbara i sig själva. Lägsta tryckfall och bästa dynamiska egenskaper erhålls om ventilerna inte har någon ventilsätesyta på sidorna vinkelräta mot axel-/infästningssidan.Against this background, a purification solution based on KEBI cassettes has recently been tested by the inventors on a pilot scale on board a diesel-powered vessel powered by fuel with increased sulfur content. The test confirmed as good sulfur purification as previously shown by the land-based installations of the paper and cellulose industry. The soot particles also did not create clogging problems, which there was previously uncertainty about, as competing scrubber solutions struggle with this. During the marine test of the KEBI scrubber, it was run, for a certain part of the time, over the sodium sulphite NaZSO-j concentration (approx. 50 g / liter) which was previously considered a maximum limit, and which other scrubber constructions cannot exceed, e.g. . due to the washing liquid becoming viscous due to soot and / or crystal formation. In these "out of limit" tests, it was surprisingly noted that the KEBI scrubber can easily handle 200 g / liter of sulphite content, which directly reduces freshwater consumption. In this document, the terms "washing liquid" and "scrubbing liquid" are used as synonyms unless otherwise explicitly stated. these points are presented below together with important advantages: 1. The heart of the scrubber is its bottom construction with cassettes, consisting of valves of the flap or blade type, which cover the entire surface of the bottom, except on a smaller frame around each cassette, so there are no dead surfaces. As with the use of bell bottoms, in order to make the handling of the cassettes smooth, they normally have an area of around 0.1 m2. n scrubbers of 1 m2 thus basically have bottoms consisting of 10 KEBI cassettes. The valves can be made of metal, plastic, plastic composite, rubber, or a combination of these or other equivalent materials. The valves can be rigid and shaft-bearing of the flap type, or fixed clamped, of the leaf valve type, flexibly bendable in themselves. The lowest pressure drop and best dynamic properties are obtained if the valves do not have a valve seat surface on the sides perpendicular to the shaft / mounting side.

KEBI-skrubberns tryckfall över bottnarna kan i stort sett hållas konstant på så sätt att recirkulationsflödet ökas om gasflödet minskar eller minskas om gasflödet ökar, fig.3. Ett ökat recirkulationsflöde leder nämligen till att mer processvätska ackumuleras över bottnarna och vice versa, ett minskat recirkulationsflöde leder till att mindre processvätska samlas över bottnarna.The pressure drop of the KEBI scrubber over the bottoms can be kept almost constant in such a way that the recirculation flow increases if the gas flow decreases or decreases if the gas flow increases, fig.3. An increased recirculation flow leads to more process liquid accumulating over the bottoms and vice versa, a reduced recirculation flow leads to less process liquid collecting over the bottoms.

Vid snabba variationer i gasflödet, främst vid gaspådrag, skyddas dieselmotorn av att kassetternas ventiler omedelbart öppnar för fullt varvid tryckfallet momentant reduceras. Ventilernas maximala öppningsvinkel är normalt mekaniskt begränsad till 8°-30°, beroende på process och val av closed eller open loop.In the event of rapid variations in the gas flow, mainly during throttle application, the diesel engine is protected by the cassettes' valves immediately opening fully, whereby the pressure drop is momentarily reduced. The maximum opening angle of the valves is normally mechanically limited to 8 ° -30 °, depending on the process and choice of closed or open loop.

KEBI-skrubbern är självrensande från pålagring av sot och utfällda natriumsulfitkristaller, genom att ventilerna rör sig kontinuerligt.The KEBI scrubber is self-cleaning from the accumulation of soot and precipitated sodium sulphite crystals, by the valves moving continuously.

Gashastighet upp genom skrubbertornet kan varieras mellan 0,5 - 4,5 m/s vilket är betydligt mer än någon liknande konstruktion. Detta innebär ett väsentligt bredare arbetsområde och möjliggör ett friare val av skrubbertornets tvärsnittsyta. Gashastigheten blir alltid jämt fördelad över bottnarnas yta, vilket bidrar till att alla ventiler rör sig med samma frekvens och amplitud.Gas velocity up through the scrubber tower can be varied between 0.5 - 4.5 m / s, which is significantly more than any similar construction. This means a significantly wider working area and enables a freer choice of the cross-sectional area of the scrubber tower. The gas velocity is always evenly distributed over the surface of the bottoms, which contributes to all valves moving with the same frequency and amplitude.

Genom att automatiskt reglera recirkulationsflödet i förhållande till tryckfallet över bottnarna, kan tryckfallet för skrubberprocessen och dieselmotorns mottryck hållas konstant, oberoende av gasflödet, genom att reglera hur mycket processvätska som står över bottnarna. 10 15 20 25 30 35 40 538 815 Genom kassetternas utformning på glidskenor i skrubbern samt med lätt demonterbara luckor blir tillgängligheten mycket hög, och man undviker att skrubbern behöver by-passas vid inspektioner.By automatically regulating the recirculation flow in relation to the pressure drop across the bottoms, the pressure drop for the scrubber process and the diesel engine's back pressure can be kept constant, independent of the gas flow, by regulating how much process liquid is above the bottoms. 10 15 20 25 30 35 40 538 815 Due to the design of the cassettes on sliding rails in the scrubber and with easily demountable doors, the availability is very high, and it is avoided that the scrubber needs to be by-passed during inspections.

Vid ev. pumpavbrott för recirkulationsflödet behåller skrubbern sin funktion i minimum 2 timmar, så att pumpen hinner bytas ut.At ev. pump interruption for the recirculation flow, the scrubber retains its function for a minimum of 2 hours, so that the pump has time to be replaced.

Skrubbern designas i regel som kvadratisk eller rektangulär vilket är en fördel vid trånga utrymmen och för att få in så många kassetter som möjligt. 10. Stoftavskiljningen är betydligt högre än hos någon känd skrubber- konstruktion, beroende på att processvätskan som ansamlas över varje botten piskas till ett skum p.g.a. ventilernas rörelser, vilket gör att sannolikheten för sotet att ta sig förbi ett flertal bottnar efter varandra är extremt liten. 11. Svavelavskiljningen blir också extra effektiv bl.a. tack vare ventilernas och deras eventuella motviktsytors sammanlagda stora våta reaktionsyta och deras rörelser som leder till att gas dispergeras i processvätskan och processvätska dispergeras i gasen. 12. Det låga tryckfallet är en stor fördel i samband med rening av dieselmotorers avgaser, då dessa motorer är känsliga för höga mottryck.The scrubber is usually designed as square or rectangular, which is an advantage in tight spaces and to get in as many cassettes as possible. 10. The dust separation is significantly higher than in any known scrubber construction, due to the fact that the process liquid that accumulates over each bottom is whipped into a foam due to the movements of the valves, which means that the probability of the soot getting past several bottoms in succession is extremely small. 11. The sulfur separation will also be extra efficient, e.g. thanks to the combined large wet reaction surface of the valves and their possible counterweight surfaces and their movements which lead to gas being dispersed in the process liquid and process liquid being dispersed in the gas. 12. The low pressure drop is a great advantage in connection with the purification of the exhaust gases of diesel engines, as these engines are sensitive to high back pressures.

Pilotkörningar på dieselmotorers avgaser har visat att optimalt tryckfall över varje botten ligger mellan 300 och 500 Pa.Pilot runs on diesel engine exhaust have shown that the optimum pressure drop across each bottom is between 300 and 500 Pa.

Den kemiska processen i en KEBI-skrubber fungerar som i vilken annan skrubbertyp som helst, dock med den skillnaden att installation och drift blir effektivare och enklare tack vare de ovan relaterade skillnaderna och fördelarna.The chemical process in a KEBI scrubber works as in any other type of scrubber, but with the difference that installation and operation become more efficient and easier thanks to the differences and advantages related above.

Nedan beskrivs rening av dieselavgaser med en skrubber enligt en exemplifierad utföringsform: Avgaserna som skall renas leds in i skrubbertornets nedre halva. De kan med fördel först kylas ner i en gas/sjövattenvärmeväxlare, eftersom skrubberprocessen är effektivast vid lägre temperaturer. Det behövs således inget venturisteg med dess reglerorgan och inte heller pumpsystem för att hindra sotpartiklar att komma in i skrubberprocessen.The following describes the purification of diesel exhaust gases with a scrubber according to an exemplary embodiment: The exhaust gases to be purified are led into the lower half of the scrubber tower. They can advantageously first be cooled down in a gas / seawater heat exchanger, as the scrubbing process is more efficient at lower temperatures. Thus, no venturi step is required with its control means nor pump system to prevent soot particles from entering the scrubbing process.

I skrubbertornet finns de ovan omtalade bottnarna med sina kassetter och dess ventiler monterade i minst en nivå. En extra, tom nivå kan inrättas för att ha i reserv om tex reningskraven skulle höjas i framtiden. Om KEBI-skrubbern är inrättad för closed loop, blandas sötvatten med natriumhydroxid NaOH i en recirkulationstank och denna blandning pumpas därefter upp i tornets övre del till den översta bottnen, där vätskan fördelas jämnt över dess kassetter varefter den börjar läcka nedåt till nästa botten osv, tills vätskan till slut 10 15 20 25 30 35 40 538 815 hamnar i recirkulationstanken igen. Som nämnts ovan så hålls tryckfallet över skrubbern åtminstone relativt konstant, genom att reglera recirkulationsflödet. Vid behov kyls också recirkulationsflödet.In the scrubber tower, the above-mentioned bottoms with their cassettes and their valves are mounted in at least one level. An extra, empty level can be set up to have in reserve if, for example, the purification requirements were to be raised in the future. If the KEBI scrubber is set up for closed loop, fresh water is mixed with sodium hydroxide NaOH in a recirculation tank and this mixture is then pumped up the top of the tower to the top bottom, where the liquid is evenly distributed over its cassettes and then leaks down to the next bottom. until the liquid finally ends up in the recirculation tank again. As mentioned above, the pressure drop across the scrubber is kept at least relatively constant, by regulating the recirculation flow. If necessary, the recirculation flow is also cooled.

I fallet med rening av dieselavgaser, blir det aktuellt att recirkulera tvättvätska med hög halt av suspenderad natriumsulfit och sot och det har då visat sig optimalt att den översta bottnens kassetter förses med ventiler med en maximal öppningsvinkel, som är större än de övriga bottnarnas. På detta sätt minskas vätskenivån på denna botten och risken för att droppar och sot piskas upp mot en, före utloppet belägen, droppavskiljare minskar, samt att en bättre tryckfallsfördelning erhålls över bottnarna, vilket innebär större effektivitet samt mindre risk för igensättning av sot.In the case of purification of diesel exhaust gases, it becomes relevant to recycle washing liquid with a high content of suspended sodium sulphite and soot and it has then proved optimal that the top bottom cassettes are provided with valves with a maximum opening angle, which is larger than the other bottoms. In this way, the liquid level on this bottom is reduced and the risk of drops and soot being whipped up against a, before the outlet, drip separator is reduced, and a better pressure drop distribution is obtained over the bottoms, which means greater efficiency and less risk of soot clogging.

I takt med att svavlet skrubbas ut ur gasen bildas natriumsulfit NazSOg i skrubbervätskan, och vartefter halten ökar blöds en viss del av skrubbervätskan ut till en reningsanläggning, där sotet separeras ut till en slamtank och resten syresätts till natriumsulfat Na2SO4, innan det kan släppas ut i avlopp eller i havet. Nytt alkali NaOH och sötvatten ersätter den utblödda mängden.As the sulfur is scrubbed out of the gas, sodium sulfite NazSOg is formed in the scrubber liquid, and as the content increases, a certain part of the scrubber fluid is bled out to a treatment plant, where the soot is separated out into a sludge tank and the rest is oxygenated to sodium sulphate Na2SO4. sewer or in the sea. New alkali NaOH and fresh water replace the soaked amount.

Om KEBI-skrubbern körs med havsvatten, ersätts den ovan beskrivna recirkulationsslingan av direkt tillförsel av havsvatten på minst två nivåer i skrubbertornets övre del. När havsvattnet passerat skrubbern, leds det direkt tillbaka till sjön, över en reningsanläggning.If the KEBI scrubber is operated with seawater, the above-described recirculation loop is replaced by a direct supply of seawater at at least two levels in the upper part of the scrubber tower. When the seawater has passed the scrubber, it is led directly back to the lake, over a treatment plant.

Innan den skrubbade gasen lämnar skrubbertornet i toppen passerar den en "demister"/ droppavskiljare, där kvardröjande vätskedroppar avskiljs.Before the scrubbed gas leaves the scrubber tower at the top, it passes a "demister" / drip separator, where residual liquid droplets are separated.

Nedströms droppavskilja ren monteras vanligen en va rvtalsstyrd sugande fläkt, vilken hjälper till att hålla motorns mottryck på en låg stabil nivå.Downstream of the drip separator, a speed-controlled suction fan is usually fitted, which helps to keep the engine back pressure at a low stable level.

En utföringsform av uppfinningen förklaras nedan med hjälp av flödesschemat i fig 3. Dieselavgaserna som skall renas från svavel, kyls först i en värmeväxlare 1 och sugs därefter in i ett skrubbertorn 2 genom ett inlopp 3 beläget i den nedre halvan. Avgaserna passerar först en första botten 4 bestående av s.k. ventilkassetter som över sig har en stående nivå av processvätska som gasen har att passera varefter den sedan stiger upp till en andra identisk botten och passerar till slut en sista botten 5 och lämnar skrubbertornet 2 genom en droppavskiljare 6 och vidare genom ett utlopp 7, förbundet med en sugande fläkt nedströms.An embodiment of the invention is explained below by means of the flow chart in Fig. 3. The diesel exhaust gases to be purified from sulfur are first cooled in a heat exchanger 1 and then sucked into a scrubber tower 2 through an inlet 3 located in the lower half. The exhaust gases first pass a first bottom 4 consisting of so-called valve cassettes having over them a standing level of process liquid which the gas has to pass after which it then rises to a second identical bottom and finally passes a last bottom 5 and leaves the scrubber tower 2 through a drip separator 6 and further through an outlet 7, connected to a suction fan downstream.

Processvätskan som läcker nedåt i skrubbertornet 2, samlas i en nedre reservoar 8 som leder vidare till en recirkulationstank 9 i vilken ny tvättvätska tillreds genom blandning av natriumhydroxid och sötvatten. Detta sker i samma takt som gammal tvättvätska blöds ut till en reningsanläggning 10a, där sotslammet separeras ut till en hålltank 10b, vilken töms i hamn varefter 10 15 20 25 30 35 40 538 815 effluenten bestående av natriumsulfit, som först måste syresatts till natriumsulfat innan den släpps ut i havet eller i ett avlopp.The process liquid leaking downwards in the scrubber tower 2 is collected in a lower reservoir 8 which leads on to a recirculation tank 9 in which new washing liquid is prepared by mixing sodium hydroxide and fresh water. This occurs at the same rate as old washing liquid is soaked to a treatment plant 10a, where the soot sludge is separated out to a holding tank 10b, which is emptied into port after which the effluent consisting of sodium sulphite, which must first be oxygenated to sodium sulphate before it is discharged into the sea or into a sewer.

Efter en tids skrubbning av rökgaserna från en dieselmotor, driven av svavelhaltigt bränsle, består innehållet i recirkulationstanken 9 av natriumsulfit och sotpartiklar löst i vattnet. Koncentrationen av sot och natriumsulfit ökar hela tiden, tills ny tvättvätska blandas och gammal blöds ut.After a period of scrubbing of the flue gases from a diesel engine, powered by sulfur-containing fuel, the contents of the recirculation tank 9 consist of sodium sulfite and soot particles dissolved in the water. The concentration of soot and sodium sulphite increases all the time, until new washing liquid is mixed and old one is bled out.

En vanlig övre gräns ligger i intervallet 45-50 g natriumsulfit/liter tvättvätska.A common upper limit is in the range of 45-50 g sodium sulfite / liter of washing liquid.

Från recirkulationstanken 9 trycker en pump 11 tvättvätskan genom en kylare 12 upp i skrubbertornets 2 övre del 13. Tryckfallet över bottnarna 4 till 5 registreras av en differenttryckmätare 14, vilken styr recirkulationsflödet medelst en reglerventil 15 och reglerar därmed också den mängd tvättvätska som befinner sig över varje botten 4 till 5. Med denna reglering hålls tryckfallet i stort sett konstant, oberoende av avgasflödets storlek och således oberoende av dieselmotorns varvtal och belastning. För dieselmotorer som enbart körs med konstant varvtal och belastning kan reglerventilen 15 manövreras manuellt till ett bestämt tryckfall över bottnarna, varvid skrubbern endast är semidynamisk. En snabbare och mer noggrann reglering av tryckfallet över bottnarna, kan erhållas om tryckfallet också mäts över enskilda bottnar och tvättvätskan samtidigt flödesmässigt regleras till dessa bottnar individuellt.From the recirculation tank 9, a pump 11 pushes the washing liquid through a cooler 12 into the upper part 13 of the scrubber tower 2. The pressure drop across the bottoms 4 to 5 is registered by a differential pressure gauge 14, which controls the recirculation flow by means of a control valve 15 each bottom 4 to 5. With this control the pressure drop is kept substantially constant, independent of the size of the exhaust gas flow and thus independent of the speed and load of the diesel engine. For diesel engines that only run at constant speed and load, the control valve 15 can be operated manually to a certain pressure drop across the bottoms, the scrubber only being semi-dynamic. A faster and more accurate control of the pressure drop across the bottoms can be obtained if the pressure drop is also measured over individual bottoms and the washing liquid is at the same time flow-regulated to these bottoms individually.

De bägge värmeväxlarna 1 och 12 förses med kylvatten från en havsvattenpump 16. En KEBI-skrubber kan även köras i en så kallad öppen saltvattenmode, till skillnad mot den ovan beskrivna mer miljövänliga slutna sötvattenmoden. I saltvattenmoden matar sjövattenpumpen 16 sjövatten till max två nivåer 17 och 18 i skrubbertornet 2, varvid recirkulationsloopen är inaktiverad, varefter skrubbervattnet direkt går till reningsanläggningen 10a, 10b för avlägsnande av sot slam för att därefter deponeras i havet.The two heat exchangers 1 and 12 are supplied with cooling water from a seawater pump 16. A KEBI scrubber can also be run in a so-called open saltwater mode, in contrast to the more environmentally friendly closed freshwater mode described above. In the salt water mode, the seawater pump 16 feeds seawater to a maximum of two levels 17 and 18 in the scrubber tower 2, whereby the recirculation loop is deactivated, after which the scrubber water goes directly to the treatment plant 10a, 10b for removal of soot sludge and then deposited in the sea.

Det som utgör basen till föreliggande uppfinning är att en skrubber med KEBI- kassetter, vid pilotkörningar med skrubbning av dieselmotorers avgaser, visat upp frapperande och i detta sammanhang överlägsna egenskaper. En sådan skrubber har aldrig tidigare provats för rening av dieselavgaser, vilket nu kommer att bli en nyhet i branschen. Vidare har det visat sig att denna skrubbertyp inte påverkas negativt av det klibbiga och vassa sotet som dieselmotorer producerar och som övriga skrubberkonstruktioner har problem med. Det har härvid också framkommit att skrubber med KEBl- kassetter, genom att vänta längre med att blöda ut och ersätta skrubbervätska i recirkulationstanken 9, klarar 4-6 ggr högre natriumsulfitkoncentrationer än andra skrubbertyper kan hantera, vilket sparar alkali och sötvatten, samt minskar storleken på reningsanläggningen 10a, 10b, egenskaper som uppskattas i marina sammanhang. Den högre natriumsulfithalten i recirkulationsloopen medför som extra bonus att 10 15 20 25 30 35 40 538 815 kväveoxidreduktionen i skrubbertornet 2 ökar från tidigare maximalt 8% till över 25%.What forms the basis of the present invention is that a scrubber with KEBI cassettes, in pilot runs with scrubbing of the exhaust gases of diesel engines, showed striking and in this context superior properties. Such a scrubber has never before been tried for the purification of diesel exhaust gases, which will now be a novelty in the industry. Furthermore, it has been shown that this type of scrubber is not negatively affected by the sticky and sharp soot that diesel engines produce and which other scrubber constructions have problems with. It has also been found that scrubbers with KEBl cassettes, by waiting longer to bleed and replacing scrubber fluid in the recirculation tank 9, can handle 4-6 times higher sodium sulfite concentrations than other scrubber types can handle, which saves alkali and fresh water, and reduces the size of treatment plant 10a, 10b, properties that are appreciated in marine contexts. The higher sodium sulphite content in the recirculation loop means as an added bonus that the nitric oxide reduction in the scrubber tower 2 increases from the previous maximum of 8% to over 25%.

Den bubbel och skumprocess som äger rum ovanpå KEBI-kassetterna är en utmärkt syresättare om luft tillförs gasen, t.ex. under en eller fler bottnar. På detta sätt snabbas omvandlingen av natriumsulfit till natriumsulfat upp.The bubbling and foaming process that takes place on top of the KEBI cassettes is an excellent oxygenator if air is supplied to the gas, e.g. under one or more bottoms. In this way, the conversion of sodium sulfite to sodium sulfate is accelerated.

Syresättningen får dock inte drivas så långt att den påverkar svaveloxidreningen.However, oxygenation must not be driven so far that it affects the sulfur oxide purification.

I vissa utföringsformer av den häri beskrivna skrubbern regleras alltså_flödet av skrubbervätska så att KEBI-skrubberns mottryck hålls åtminstone relativt konstant och inom dieselmotorns förutbestämda gränsvärden. Detta säkerställer att dieselmotorn har ett adekvat mottryck och därmed inte får försämrad effektivitet pga tex för högt mottryck.Thus, in certain embodiments of the scrubber described herein, the flow of scrubber fluid is controlled so that the back pressure of the KEBI scrubber is kept at least relatively constant and within the predetermined limits of the diesel engine. This ensures that the diesel engine has an adequate back pressure and thus does not have reduced efficiency due to, for example, too high back pressure.

Vidare, i vissa utföringsformer används skrubbervätska med en natriumsulfithalt i intervallet 50-200 g/l, vilket är betydligt högre än brukligt.Furthermore, in some embodiments, scrubber liquid with a sodium sulfite content in the range of 50-200 g / l is used, which is significantly higher than usual.

Detta ger en förhöjd rening av kväveoxider.This results in increased purification of nitrogen oxides.

Vidare, i vissa utföringsformer är ventilerna i insatsen eller insatserna i den översta botten 5 inställda så att de har en maximal öppningsvinkel som är större än den maximala öppningsvinkeln för ventilerna i kassetterna i de övriga bottnarna. Detta ger att nivån av vätska och skum blir lägre över denna botten än över övriga bottnar, vilket kan vara en fördel tex då man inte vill riskera att nivån av skum når droppavskiljaren eller utloppet ur skrubbern. Till exempel kan den maximala öppningsvinkeln för ventilerna i insatsen eller insatserna i den översta botten 5 anpassas att vara ca 40%-60% större än öppningsvinkeln för ventilerna i kassetterna i de övriga bottnarna.Furthermore, in some embodiments, the valves in the insert or inserts in the top bottom 5 are set so that they have a maximum opening angle that is greater than the maximum opening angle of the valves in the cassettes in the other bottoms. This means that the level of liquid and foam is lower over this bottom than over other bottoms, which can be an advantage, for example, when you do not want to risk the level of foam reaching the drip separator or the outlet from the scrubber. For example, the maximum opening angle of the valves in the insert or the inserts in the top bottom 5 can be adapted to be about 40% -60% larger than the opening angle of the valves in the cassettes in the other bottoms.

I vissa utföringsformer är ventilernas maximala öppningsvinkel variabel och styrbar. Detta kan gälla för alla ventiler, eller för vissa, tex för ventilerna i den översta botten 5. ventilerna maximala öppningsvinkel kan även styras separat, tex för olika bottnar. l vissa utföringsformer kan ventilernas maximala öppningsvinkel anpassas i intervallet 8-30° beroende på, vid konstruktionstillfället, vald fysikalisk temperaturberoende maximal gashastighet genom kassetterna, där gashastigheten är i området 0,5-4,5 m/s.In some embodiments, the maximum opening angle of the valves is variable and controllable. This can apply to all valves, or to some, eg for the valves in the top bottom 5. the valves maximum opening angle can also be controlled separately, eg for different bottoms. In some embodiments, the maximum opening angle of the valves can be adjusted in the range of 8-30 ° depending on, at the time of construction, the selected physical temperature-dependent maximum gas velocity through the cassettes, where the gas velocity is in the range 0.5-4.5 m / s.

I vissa utföringsformer anpassas ventilernas maximala öppningsvinkel till ca 30° vid ett massflödesförhållande i KEBI-skrubbern mellan vätska och gas på ca 10 (vätska) till 1 (gas). 10 10 15 538 815 I vissa utföringsformer regleras en reglerventil 15 så att ett massflödesförhållande i KEBI-skrubbern mellan vätska och gas blir ca 1 till 1, vid dieselmotorns högsta avgivna nominella effekt. l vissa utföringsformer regleras reglerventilen 15 så att ett massflödesförhållande i KEBI-skrubbern, vid closed loop, mellan vätska och gas blir ca 6 tilll vid dieselmotorns tomgångseffekt.In some embodiments, the maximum opening angle of the valves is adjusted to about 30 ° at a mass flow ratio in the KEBI scrubber between liquid and gas of about 10 (liquid) to 1 (gas). In some embodiments, a control valve 15 is regulated so that a mass flow ratio in the KEBI scrubber between liquid and gas becomes about 1 to 1, at the highest rated rated power of the diesel engine. In some embodiments, the control valve 15 is regulated so that a mass flow ratio in the KEBI scrubber, at closed loop, between liquid and gas becomes about 6 to the idle power of the diesel engine.

I vissa utföringsformer tillförs luft under minst en botten så att svavelsulfiten i skrubbervätskan syresätts till svavelsulfat direkt i reningsprocessen. 11In some embodiments, air is supplied under at least one bottom so that the sulfur sulfite in the scrubber liquid is oxygenated to sulfur sulfate directly in the purification process. 11

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 40 538 815 Patentkrav Metod att rena dieselmotorers avgaser från sot, svavel- och kväveoxider, KÄNNETECKNAD av att de sot bemängda avgaserna tillförs en dynamisk eller semidynamisk skrubber bestående av ett skrubbertorn (2), försett med minst en botten (4), bestående av en eller flera kassetter, ovanpå vilka skrubbervätska tillförs, och där dessa är försedda med en eller flera ventiler, täckanden hela kassetternas yta, vilka öppnar när gasen som skall renas trycker på underifrån, varvid gasen bubblar upp genom den ovanpå kassetterna ansamlade skrubbervätskan och renas genom kontakt med densamma, direkt samt på ventilernas ytor. Metod enligt krav 1, vidare innefattande att flödet av skrubbervätska automatiskt regleras så att skrubberns mottryck hålls konstant och inom dieselmotorns förutbestämda gränsvärden. Metod enligt krav 1 eller 2, där skrubbervätskan har en natriumsulfithalt i intervallet 50-200 g/l. Metod enligt något av föregående krav, där ventilerna i kassetterna i en översta botten (5) har en maximal öppningsvinkel som är större än den maximala öppningsvinkeln för ventilerna i underliggande bottnars kassetter. Metod enligt något av kraven 1-3 där ventilerna i kassetterna i en översta botten (5) har en maximal öppningsvinkel som är 40%-60% större än öppningsvinkeln för ventilerna i underliggande bottnars kassetter. Metod enligt något av föregående krav där kassetternas ventilers maximala öppningsvinkel är variabel och styrbar. Metod enligt något av kraven 1-3, där kassetternas ventilers maximala öppningsvinkel anpassas i intervallet 8-30° beroende på, vid konstruktionstillfället, vald fysikalisk temperaturberoende maximal gashastighet genom kassetterna, där gashastigheten är i området O,5-4,5 m/s. Metod enligt något av kraven 1-3 där kassetternas ventilers maximala öppningsvinkel anpassas till ca 30° vid ett massflödesförhållande i skrubbern mellan vätska och gas på ca 10 (vätska) till 1 (gas). 12 10 15 20 25 30 35 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 538 815 Metod enligt något av föregående krav där en reglerventil (15) regleras så att ett massflödesförhållande i skrubbern mellan vätska och gas blir ca 1 till 1, vid dieselmotorns högsta avgivna nominella effekt. Metod enligt föregående krav där reglerventilen (15) regleras så att ett massflödesförhållande i skrubbern, vid closed loop, mellan vätska och gas blir ca 6 till 1 vid dieselmotorns tomgångseffekt. Metod enligt något av föregående krav, vidare innefattande att luft tillförs/släpps in under minst en botten så att svavelsulfiten i skrubbervätskan syresätts till svavelsulfat direkt i reningsprocessen. Användning av en dynamisk eller semidynamisk skrubber enligt krav 13, för rening av sot bemängda dieselavgaser från sot, svavel- och kväveoxider. En dynamisk, eller semidynamisk skrubber, avsedd att rena dieselmotorers avgaser från sot, svavel- och kväveoxider, bestående av ett skrubbertorn (2), försett med minst en botten (4), bestående av en eller flera kassetter, ovanpå vilka skrubbervätska kan tillföras, och där dessa är försedda med en eller flera ventiler, täckande hela kassetternas yta, vilka öppnar när gasen som skall renas trycker på underifrån, varvid gasen kan bubbla upp genom den ovanpå kassetterna ansamlade skrubbervätskan och renas genom kontakt med densamma, direkt samt på ventilernas ytor, KÄNNETECKNAD av att skrubbern är anpassad, så att flödet av skrubbervätska är automatiskt reglerbart, så att skrubberns mottryck hålls konstant och inom dieselmotorns förutbestämda gränsvärden. En skrubber enligt krav 13, där ventilerna i kassetterna i en översta botten (5) har en maximal öppningsvinkel som är större än den maximala öppningsvinkeln för ventilerna i kassetterna i de övriga bottnarna. En skrubber enligt krav 13, där ventilerna i kassetterna i en översta botten (5) har en maximal öppningsvinkel som är 40-60 % större än öppningsvinkeln för ventilerna i kassetterna i de övriga bottnarna. En skrubber enligt något av kraven 13-15, där kassetternas ventilers maximala öppningsvinkel är variabel och styrbar. 13 10 15 20 17. 18. 19. 20. 21. 538 815 En skrubber enligt krav 13, där kassetternas ventilers maximala öppningsvinkel är anpassningsbara i intervallet 8-30° beroende på, vid konstruktionstillfället, vald fysikalisk temperaturberoende maximal gashastighet genom kassetterna, där gashastigheten är i området 0,5-4,5 m/s. En skrubber enligt krav 13, anordnad så att kassetternas ventilers maximala öppningsvinkel anpassas till ca 30° vid ett massflödesförhållande i skrubbern mellan vätska och gas på ca 10 (vätska) till 1 (gas). En skrubber enligt något av kraven 13-18, anordnad så att ett recirkulationsvätskeflöde in till skrubbern är automatiskt reglerbart med hjälp av en reglerventil (15). En skrubber enligt något av kraven 13-19, anordnad så att en reglerventil (15) regleras så att ett massflödesförhållande i skrubbern mellan vätska och gas blir ca 1 till 1, vid dieselmotorns högsta avgivna nominella effekt. En skrubber enligt något av kraven 13-20, där en reglerventil (15) regleras så att ett massflödesförhållande i skrubbern, vid closed loop, mellan vätska och gas blir ca 6 till 1 vid dieselmotorns tomgångseffekt. 14A method of purifying diesel engine exhaust gases from soot, sulfur and nitrogen oxides, CHARACTERIZED in that the soot-laden exhaust gases are fed to a dynamic or semi-dynamic scrubber consisting of a scrubber tower (2), provided with at least one bottom (4), consisting of one or more cassettes, on top of which scrubbing liquid is supplied, and where these are provided with one or more valves, covering the entire surface of the cassettes, which open when the gas to be purified presses from below, the gas bubbling up through it the scrubber fluid accumulated on top of the cassettes and is purified by contact with it, directly and on the surfaces of the valves. The method of claim 1, further comprising that the flow of scrubber fluid is automatically regulated so that the scrubber back pressure is kept constant and within the predetermined limit values of the diesel engine. Method according to claim 1 or 2, wherein the scrubbing liquid has a sodium sulphite content in the range 50-200 g / l. Method according to one of the preceding claims, wherein the valves in the cassettes in a top bottom (5) have a maximum opening angle which is greater than the maximum opening angle of the valves in the cassettes of the underlying bottoms. Method according to one of Claims 1 to 3, in which the valves in the cassettes in a top bottom (5) have a maximum opening angle which is 40% -60% greater than the opening angle of the valves in the cassettes of the underlying bottoms. Method according to one of the preceding claims, where the maximum opening angle of the cassette valves is variable and controllable. Method according to one of Claims 1 to 3, in which the maximum opening angle of the cassette valves is adjusted in the range 8-30 ° depending on, at the time of construction, the selected physical temperature-dependent maximum gas velocity through the cassettes, where the gas velocity is in the range 0, 5-4.5 m / s . Method according to one of Claims 1 to 3, in which the maximum opening angle of the cassette valves is adjusted to approx. 30 ° at a mass flow ratio in the scrubber between liquid and gas of approx. 10 (liquid) to 1 (gas). 12 10 15 20 25 30 35 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 538 815 Method according to one of the preceding claims, wherein a control valve (15) is regulated so that a mass flow ratio in the scrubber between liquid and gas becomes approx. 1 to 1, at the highest rated rated power of the diesel engine. Method according to the preceding claim, where the control valve (15) is regulated so that a mass flow ratio in the scrubber, at closed loop, between liquid and gas becomes approximately 6 to 1 at the idle power of the diesel engine. Method according to any one of the preceding claims, further comprising that air is supplied / let in under at least one bottom so that the sulfur sulphite in the scrubber liquid is oxygenated to sulfur sulphate directly in the purification process. Use of a dynamic or semi-dynamic scrubber according to claim 13, for the purification of soot-laden diesel exhaust gases from soot, sulfur and nitrogen oxides. A dynamic, or semi-dynamic scrubber, intended to purify the exhaust gases of diesel engines from soot, sulfur and nitrogen oxides, consisting of a scrubbing tower (2), provided with at least one bottom (4), consisting of one or more cassettes, on top of which scrubbing fluid can be supplied, and where these are provided with one or more valves, covering the entire surface of the cassettes, which open when the gas to be purified presses from below, whereby the gas can bubble up through the scrubbing liquid accumulated on top of the cassettes and be purified by contact therewith, directly , CHARACTERIZED in that the scrubber is adapted, so that the flow of scrubber fluid is automatically controllable, so that the scrubber's back pressure is kept constant and within the predetermined limit values of the diesel engine. A scrubber according to claim 13, wherein the valves in the cassettes in a top bottom (5) have a maximum opening angle which is greater than the maximum opening angle of the valves in the cassettes in the other bottoms. A scrubber according to claim 13, wherein the valves in the cassettes in a top bottom (5) have a maximum opening angle which is 40-60% larger than the opening angle of the valves in the cassettes in the other bottoms. A scrubber according to any one of claims 13-15, wherein the maximum opening angle of the cassette valves is variable and controllable. A scrubber according to claim 13, wherein the maximum opening angle of the cassette valves is adjustable in the range of 8-30 ° depending on, at the time of construction, the selected physical temperature dependent maximum gas velocity through the cassettes, wherein the gas velocity is in the range 0.5-4.5 m / s. A scrubber according to claim 13, arranged so that the maximum opening angle of the cassette valves is adjusted to about 30 ° at a mass flow ratio in the scrubber between liquid and gas of about 10 (liquid) to 1 (gas). A scrubber according to any one of claims 13-18, arranged so that a recirculation liquid flow into the scrubber is automatically controllable by means of a control valve (15). A scrubber according to any one of claims 13-19, arranged so that a control valve (15) is regulated so that a mass flow ratio in the scrubber between liquid and gas becomes about 1 to 1, at the highest rated rated power of the diesel engine. A scrubber according to any one of claims 13-20, wherein a control valve (15) is regulated so that a mass flow ratio in the scrubber, at closed loop, between liquid and gas becomes about 6 to 1 at the idle power of the diesel engine. 14
SE1500177A 2015-04-14 2015-04-14 Ways to clean exhaust gas from diesel engines from soot, sulfur and nitrogen oxides SE538815C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1500177A SE538815C2 (en) 2015-04-14 2015-04-14 Ways to clean exhaust gas from diesel engines from soot, sulfur and nitrogen oxides
SE1700273A SE541286C2 (en) 2015-04-14 2016-04-12 A scrubber designed to purify exhaust gas, the use of it and a method
PCT/SE2016/050308 WO2016167708A1 (en) 2015-04-14 2016-04-12 Ways to clean flue gas emissions in a scrubber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1500177A SE538815C2 (en) 2015-04-14 2015-04-14 Ways to clean exhaust gas from diesel engines from soot, sulfur and nitrogen oxides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1500177A1 SE1500177A1 (en) 2016-10-15
SE538815C2 true SE538815C2 (en) 2016-12-13

Family

ID=57126570

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1500177A SE538815C2 (en) 2015-04-14 2015-04-14 Ways to clean exhaust gas from diesel engines from soot, sulfur and nitrogen oxides
SE1700273A SE541286C2 (en) 2015-04-14 2016-04-12 A scrubber designed to purify exhaust gas, the use of it and a method

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1700273A SE541286C2 (en) 2015-04-14 2016-04-12 A scrubber designed to purify exhaust gas, the use of it and a method

Country Status (2)

Country Link
SE (2) SE538815C2 (en)
WO (1) WO2016167708A1 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106422734A (en) * 2016-12-02 2017-02-22 江苏瑞洁环境工程科技有限责任公司 Bubbling flue gas desulfurizing device
DE102017115193A1 (en) * 2017-07-06 2019-01-10 Bilfinger Engineering & Technologies Gmbh Flue gas cleaning device and method for cleaning flue gases on ships
US10696906B2 (en) 2017-09-29 2020-06-30 Marathon Petroleum Company Lp Tower bottoms coke catching device
US12000720B2 (en) 2018-09-10 2024-06-04 Marathon Petroleum Company Lp Product inventory monitoring
US11975316B2 (en) 2019-05-09 2024-05-07 Marathon Petroleum Company Lp Methods and reforming systems for re-dispersing platinum on reforming catalyst
EP3792458A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-17 Alfa Laval Corporate AB Exhaust gas cleaning system and method for cleaning exhaust gas and use of exhaust gas cleaning system
CN111167245A (en) * 2020-01-03 2020-05-19 北京路新沥青混凝土有限公司 Asphalt smoke purification treatment method
CA3109675A1 (en) 2020-02-19 2021-08-19 Marathon Petroleum Company Lp Low sulfur fuel oil blends for stability enhancement and associated methods
US20220268694A1 (en) 2021-02-25 2022-08-25 Marathon Petroleum Company Lp Methods and assemblies for determining and using standardized spectral responses for calibration of spectroscopic analyzers
US11905468B2 (en) 2021-02-25 2024-02-20 Marathon Petroleum Company Lp Assemblies and methods for enhancing control of fluid catalytic cracking (FCC) processes using spectroscopic analyzers
US11898109B2 (en) 2021-02-25 2024-02-13 Marathon Petroleum Company Lp Assemblies and methods for enhancing control of hydrotreating and fluid catalytic cracking (FCC) processes using spectroscopic analyzers
GB202106387D0 (en) * 2021-05-05 2021-06-16 Lge Ip Man Company Limited Method of treating a purge gas stream
US11692141B2 (en) 2021-10-10 2023-07-04 Marathon Petroleum Company Lp Methods and systems for enhancing processing of hydrocarbons in a fluid catalytic cracking unit using a renewable additive
CA3188122A1 (en) 2022-01-31 2023-07-31 Marathon Petroleum Company Lp Systems and methods for reducing rendered fats pour point
FI20225845A1 (en) * 2022-09-28 2024-03-29 Valmet Technologies Oy Method for minimising the consumption of a reducing agent in NOx removal

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB940930A (en) * 1961-05-30 1963-11-06 Lodge Cottrell Ltd Improvements in and relating to gas scrubbers
US3807711A (en) * 1970-02-27 1974-04-30 Seitetsu Kagaku Co Ltd Tray for fluid contactor apparatus
HU184408B (en) * 1981-03-16 1984-08-28 Orszagos Koolaj Gazipari Control member for phase contacting device
JP5759782B2 (en) * 2011-05-11 2015-08-05 川崎重工業株式会社 Wet exhaust gas purification device

Also Published As

Publication number Publication date
SE1500177A1 (en) 2016-10-15
SE541286C2 (en) 2019-06-11
WO2016167708A1 (en) 2016-10-20
SE1700273A1 (en) 2017-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE538815C2 (en) Ways to clean exhaust gas from diesel engines from soot, sulfur and nitrogen oxides
WO2018229589A1 (en) Methods and systems for removing contaminants from flue gas on a ship or offshore floating vessel using a rotating packed bed device
EP2459440B1 (en) Method and plant for purification of oil-contaminated bilge and sludge water on a ship, ship equipped with such plant and use
NO338226B1 (en) Scrubber for cleaning exhaust gases from a diesel engine, procedure for operating it, as well as corresponding maritime vessel
US4790941A (en) Fluid decontamination system
WO2012014199A1 (en) Improved flue gas scrubbing apparatus and methods thereof
JP2018199949A (en) Floating matter collecting boat
KR102469956B1 (en) Wastewater treatment system and ship
SE519545C2 (en) Methods and apparatus for separating sulfur dioxide from a gas
US4844804A (en) Fluid decontamination system
US20130283768A1 (en) Clean exhaust system and method for diesel engines of marine vessels
US8696914B2 (en) Apparatus and method for picking up particles from the surface of a water system
CN103068738B (en) Aeration apparatus, seawater flue gas desulphurization apparatus including the same, and operation method of aeration apparatus
JP6176689B2 (en) Float collection ship
US11383995B2 (en) Apparatus and method for treating hydrogen sulfide and ammonia in wastewater streams
CN103068739B (en) Aeration device, seawater flue-gas-desulfurization device provided with same, and method for operating aeration device
SE509113C2 (en) Liquid media feed and filtration systems such as fuels
EP3277399A1 (en) Foam intercept system
CN102958846B (en) Ventilation plant and possess the device for desulfurizing flue gas by seawater of this device
CN102985372A (en) Aerator, seawater flue-gas desulfurization system equipped with same, and method for operating the aerator
CN102985371B (en) Aerator, seawater flue-gas desulfurization system equipped with same, and method for operating the aerator
SE533938C2 (en) Method and apparatus for purifying gases
WO2017094373A1 (en) Floating object recovery vessel
SE540530C2 (en) A combined scrubber design for exhaust gas purification, theuse of it and a method to use it
Шевцов et al. DEVELOPMENT OF A HIGH EFFICIENT SHIP SYSTEM OF AIR CLEANING OF CONDENSED MOISTURE