内燃机的废气净化设备制造技术

本发明专利技术的内燃机的废气净化设备具备：船用内燃机(16)、向船用内燃机(16)的废气管路(16L)的废气中供给尿素水的还原装置(12)、以及用尿素粉末(U)制造尿素水的生成装置(20)。生成装置(20)具备：兼用箱装置(30)、以及能够调整尿素水的浓度的调整箱装置(40)。兼用箱装置(30)具备贮藏尿素粉末(U)并且将水供给至尿素粉末(U)而使其溶解的贮藏兼用生成箱(31)。调整箱装置(40)具备积存从贮藏兼用生成箱(31)取出的尿素水的调整箱(41)。

Exhaust gas purification equipment for internal combustion engines

The exhaust gas purification equipment of the internal combustion engine is provided with a reduction device (12) for the urea water supply in the exhaust gas of the exhaust gas line (16L) of the marine internal combustion engine (16) to the ship's internal combustion engine (16), and a generating unit (20) for the production of urea water with a urea powder (16L). The generating device (20) is provided with a dual purpose box device (30) and an adjusting box device (40) capable of adjusting the concentration of urea water. The dual purpose box device (30) has a storage tank (31) for storing urea powder (U) and supplying water to urea powder (U) to dissolve it. The adjusting box device (40) has a regulating box (41) for storing urea water extracted from the storage dual purpose generating tank (31).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机的废气净化设备
本专利技术涉及一种内燃机的废气净化设备。
技术介绍
以往，作为降低来自内燃机的废气中的NOx的方式，已知向废气吹入还原剂而通过催化剂进行脱硝的SCR(SelectiveCatalyticReduction：选择性催化还原方式)、以及不使用催化剂而进行脱硝的SNCR(SelectiveNon-CatalyticReduction：无催化脱硝方式)等。例如，在采用SCR的运输工具中，对于利用柴油发动机在陆地上行驶的车辆而言，补给氨水(NH3)以及尿素水等还原剂的场所众多。因此，所述车辆即使在行驶中还原剂不足的情况下，也能够立即进行还原剂的补给。与此相对，在所述运输工具中，对于船舶而言，废气量比所述车辆多，因此需要大量的还原剂，而且还原剂的补给仅限于港口停靠时。因此，作为用于所述船舶的SCR的还原剂，对尿素粉这样的在容积上有利的还原剂进行了研究。作为将尿素粉装载于船舶并进行利用的方式，例如在专利文献1中，公开了一种废气净化系统，其通过利用作为船舶设备之一的造水机，随时用尿素粉制造尿素水。通过该废气净化系统，即使在海上无法接受尿素水补给的船舶上，也能够确保节省空间和装载重量减轻，并净化废气(废气中的NOx减少)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开2010-071148号公报专利文献2：日本技术公平07-011147号公报专利文献3：日本技术开平08-001436号公报
技术实现思路
(一)要解决的技术问题然而，尿素粉极易溶于水，因此容易吸收空气中的水蒸气而固化，并且固结于尿素粉贮藏箱。因此，尿素粉需要被适当地管理。另一方面，在船舶内装载尿素水会导致极为多湿。因此，在所述专利文献1中，提出了在尿素粉贮藏箱(原料斗)中设置干燥装置的方案。另外，在专利文献2以及3中公开了一种尿素水溶液制造装置，其具备：贮藏饱和溶液的尿素水的溶液箱、使水与来自所述溶液箱的尿素水混合的混合部、以及为了在所述混合部使尿素水达到所需浓度而对向该混合部供给的水及来自所述溶液箱的尿素水的量适当地进行设定的设定部。对于这些尿素水溶液制造装置而言，还另外需要尿素粉贮藏箱(尿素接受槽)以及保管尿素粉的仓库(空间)，因此需要用于存放尿素粉的较大空间。进一步地，为了防止尿素粉固结于尿素粉贮藏箱及仓库，需要对所述尿素粉贮藏箱以及仓库的湿度适当地进行管理。进一步地，在所述专利文献2以及3的尿素水溶液制造装置中，需要用于使尿素粉溶于水而成为尿素水的溶液箱(溶解槽)以及搅拌装置(搅拌机)。所述溶液箱接受尿素粉以及水，并且充分地搅拌它们，因此容积必然较大。本专利技术鉴于上述实际情况而完成，其主要目的在于提供一种内燃机的废气净化设备，其能够实现废气净化设备的节省空间化。(二)技术方案本专利技术的内燃机的废气净化设备具备：内燃机；向所述内燃机的废气管路的废气中供给还原剂溶液的还原装置；以及用还原剂粉体制造还原剂溶液的生成装置，所述生成装置具备：兼用箱装置，其具有贮藏还原剂粉体并且将溶剂供给至还原剂粉体而使其溶解的贮藏兼用生成箱；以及调整箱装置，其具有积存从所述贮藏兼用生成箱取出的还原剂溶液的调整箱且能够调整浓度。根据上述结构，能够通过贮藏兼用生成箱来贮藏还原剂粉体，并且将溶剂向贮藏的还原剂粉体供给而使其溶解，生成还原剂溶液，因此能够取消粉状还原剂的贮藏空间，从而实现废气净化设备的节省空间化。另外，在上述结构中，兼用箱装置具备使生成于贮藏兼用生成箱的还原剂溶液高浓度化的高浓度化装置，所述高浓度化装置具有：测量还原剂溶液的浓度的生成用浓度计；以及使生成的还原剂溶液回到所述贮藏兼用生成箱而使还原剂粉体再溶解的高浓度化管路。根据上述结构，在还原剂溶液的浓度较低时，通过高浓度化装置，使在贮藏兼用生成箱生成的还原剂溶液经过高浓度化管路回到贮藏兼用生成箱，使还原剂粉体再溶解。由此，即使贮藏兼用生成箱内的还原用粉体减少、溶剂的接触面减少，也能够生成高浓度的还原剂溶液。在上述结构中，调整箱装置具备调整还原剂溶液的稀释装置，所述稀释装置具有向调整箱补给溶剂的溶剂补给管路。根据上述结构，能够通过调整箱装置，基于生成用浓度计的检测值，向调整箱补给溶剂，从而将高浓度的还原剂溶液稀释至适于废气还原的浓度范围。进一步地，在上述结构中，调整箱装置具备将还原剂溶液的浓度调整至适当范围的浓度调整装置，所述浓度调整装置具有：测量调整箱的还原剂溶液的浓度的调整用浓度计；使所述调整箱的还原剂溶液回到贮藏兼用生成箱而使还原剂粉体再溶解的回流管路；以及向所述调整箱补给溶剂的稀释管路。根据上述结构，在基于调整用浓度计的检测值检测出调整箱内的还原剂溶液的浓度低于适当范围时，通过调整箱装置，使调整箱的还原剂溶液回到贮藏兼用生成箱，使还原用粉体再溶解，提高还原剂溶液的浓度。另外，在检测出调整箱内的还原剂溶液的浓度高于适当范围时，则通过从稀释管路向调整箱补给溶剂，从而使调整箱的还原剂溶液回到贮藏兼用生成箱，使还原用粉体再溶解，降低还原剂溶液的浓度。由此，能够将调整箱中的还原剂溶液的浓度调整至适当范围。进一步地，在上述结构中，调整箱装置具备搅拌还原剂溶液的溶液搅拌装置，所述溶液搅拌装置具有搅拌管路，所述搅拌管路取出调整箱的还原剂溶液并使其再次回到该调整箱，使还原剂溶液循环而搅拌所述调整箱内的还原剂溶液。根据上述结构，通过回流用泵，使还原剂溶液经由循环管路进行循环，来对调整箱内的还原剂溶液进行搅拌。由此，能够避免还原剂溶液的浓度不均而使其均匀。另外，与使搅拌翼旋转的机械式搅拌装置相比，振动更强且故障也更少而能够改善维护性。另外，在上述结构中，内燃机为船用内燃机，且具备：通过淡化海水来制造溶剂的溶剂制造机；以及向贮藏兼用生成箱供给所述溶剂的溶剂供给管路，在所述溶剂供给管路具有将溶剂加热至适当温度的加热装置。根据上述结构，通过适用于船舶的内燃机，能够有效地利用有限的船体内部空间。另外，通过用加热装置将溶剂加热至适当的温度范围，能够防止还原剂粉体的溶解状态降低，从而高效率地生成还原剂溶液。进一步地，在上述结构中，兼用箱装置具备：积存通过固液分离部件与还原剂粉体分离的还原剂溶液的溶液积存部；以及在调整箱内检测还原剂溶液的液相面的溶剂检测器。根据上述结构，能够基于溶剂液位计的检测值，使溶剂充分地浸渍还原剂粉末，并将高浓度的还原剂溶液经由溶液分离部件顺利地从溶液积存部取出。(三)有益效果根据本专利技术，能够节省还原剂粉体的贮藏空间，并取消从贮藏箱向生成箱供给还原剂粉体的供给装置，实现低成本化。附图说明图1是表示本专利技术的船用内燃机的废气净化设备的实施例1的概略结构图。图2是表示贮藏兼用生成箱装置的纵截面图。图3是废气净化装置的方框图。图4是表示贮藏兼用生成箱的变形例的纵截面图。图5是表示本专利技术的船用内燃机的废气净化设备的实施例2的概略结构图。图6是表示本专利技术的船用内燃机的废气净化设备的实施例3的结构图。具体实施方式实施例1[设备概要]图1是表示本专利技术的实施例1的船用内燃机的废气净化设备的概略结构的图。该船用内燃机的废气净化设备，在具备用于精制作为溶剂的水的造水机(溶剂制造机)11、以及由大型柴油发动机构成的船用内燃机16的船舶10中，通过还原装置12净化从上述船用内燃机16排出的废气。该还原装置12具备：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机的废气净化设备，其具备：内燃机；向所述内燃机的废气管路的废气中供给还原剂溶液的还原装置；以及用还原剂粉体制造还原剂溶液的生成装置，所述生成装置具备：兼用箱装置，其具有贮藏还原剂粉体并且将溶剂供给至还原剂粉体而使其溶解的贮藏兼用生成箱；以及调整箱装置，其具有积存从所述贮藏兼用生成箱取出的还原剂溶液的调整箱且能够调整浓度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.03 JP 2015-2363261.一种内燃机的废气净化设备，其具备：内燃机；向所述内燃机的废气管路的废气中供给还原剂溶液的还原装置；以及用还原剂粉体制造还原剂溶液的生成装置，所述生成装置具备：兼用箱装置，其具有贮藏还原剂粉体并且将溶剂供给至还原剂粉体而使其溶解的贮藏兼用生成箱；以及调整箱装置，其具有积存从所述贮藏兼用生成箱取出的还原剂溶液的调整箱且能够调整浓度。2.根据权利要求1所述的内燃机的废气净化设备，其特征在于，兼用箱装置具备使生成于贮藏兼用生成箱的还原剂溶液高浓度化的高浓度化装置，所述高浓度化装置具有：测量还原剂溶液的浓度的生成用浓度计；以及使生成的还原剂溶液回到所述贮藏兼用生成箱而使还原剂粉体再溶解的高浓度化管路。3.根据权利要求1或2所述的内燃机的废气净化设备，其特征在于，调整箱装置具备调整还原剂溶液的浓度的稀释装置，所述稀释装置具有向所述调整箱补给溶剂的溶剂补给管路。4.根据权利要求1或2所述的内燃机的废气净化设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：川口博昭，田中裕士，马场真二，
申请(专利权)人：日立造船株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP