排气处理设备制造技术

排气处理设备

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】排气处理设备、发动机系统及排气处理方法


[0001]本专利技术涉及一种对排气进行处理的技术
。
[0002][
相关申请的参照
][0003]本申请主张源自
2021
年5月
13
日提出申请的日本专利申请
JP2021
‑
081912
的优先权的利益，并将所述申请的公开的全部内容编入本申请中
。

技术介绍

[0004]以往，在运输液化天然气
(liquefied natural gas
，
LNG)
的
LNG
运输船中，将由作为货物的
LNG
不可避免地产生的挥发气
(boil off gas
，
BOG)
用作燃料气体
。
另外，近年来，即使是
LNG
运输船以外的船舶，将
LNG
用作燃料气体的船舶也在增加
。
[0005]在此种将
LNG
用作燃料气体的船舶中，在发动机中的燃料气体的燃烧温度低的情况下等，燃料气体中的甲烷
(CH4)
的一部分以未燃烧的状态残留在排气中，有可能与排气一起排放到大气中
。
由于甲烷的温暖化效果比较高，因此要求通过催化剂等对排气中的甲烷进行处理而防止排放至大气中
。
例如，在日本专利特开
2018
‑
135808
号公报<br/>(
文献
1)
的排气净化设备中，利用使燃气发动机
(gas engine)
的排气中所含的烃及一氧化碳氧化的催化剂
。
[0006]然而，文献1的催化剂的能够氧化甲烷的温度为
350℃
以上且低于
500℃。
因此，在导入至排气净化设备中的排气温度低于
350℃
的情况下，难以使排气中的甲烷优选地氧化
。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对一种排气处理设备，其目的在于即使在排气温度低的情况下也将排气中的甲烷优选地氧化
。
[0008]本专利技术的优选的一实施例的排气处理设备包括：处理框体，用于导入将包含甲烷的气体用作燃料的发动机的排气；以及催化剂部，收容于所述处理框体，使所述排气中所含的未燃烧的甲烷氧化
。
在所述催化剂部的温度低于规定的常用温度的情况下，所述催化剂部使所述排气中所含的一氧化碳氧化并利用一氧化碳的氧化反应热而升温至所述常用温度以上
。
[0009]根据本专利技术，即使在排气温度低的情况下，也可将排气中的甲烷优选地氧化
。
[0010]优选为，在所述催化剂部的温度低于所述常用温度的情况下，所述发动机的调整状态成为所述排气中所含的一氧化碳的浓度较稳定运转时高的规定的调整状态
。
[0011]优选为，在所述发动机的调整状态成为所述规定的调整状态的情况下，所述排气中所含的一氧化碳的浓度为
0.04
体积％以上且
2.5
体积％以下
。
[0012]优选为，在所述催化剂部的温度低于较所述常用温度小的第一切换温度的情况下，所述发动机的调整状态成为所述排气中所含的一氧化碳的浓度较所述稳定运转时高的第一调整状态
。
所述催化剂部的温度升温至所述第一切换温度时，所述发动机的调整状态成为所述排气中所含的一氧化碳的浓度较所述稳定运转时高，且较所述第一调整状态低的
第二调整状态
。
[0013]优选为，所述排气处理设备还包括导入温度传感器，所述导入温度传感器对导入至所述处理框体的所述排气的温度进行测定
。
[0014]优选为，所述处理框体在所述排气的流动方向上配置于较通过所述排气而旋转的涡轮更靠上游侧处
。
[0015]优选为，所述处理框体在所述排气的流动方向上配置于较通过所述排气而旋转的涡轮更靠下游侧处
。
[0016]本专利技术也针对一种发动机系统
。
本专利技术的优选的一实施例的发动机系统包括：将包含甲烷的气体用作燃料的发动机；以及对所述发动机的排气进行处理的所述排气处理设备
。
[0017]优选为，所述发动机为二冲程发动机
。
[0018]本专利技术也针对一种使将包含甲烷的气体用作燃料的发动机的排气中未燃烧的甲烷氧化的排气处理方法
。
本专利技术的优选的一实施例的排气处理方法包括：
a)
将低于规定的常用温度的排气供给至催化剂部的工序；
b)
使所述排气中所含的一氧化碳在所述催化剂部氧化，并利用一氧化碳的氧化反应热而使所述催化剂部升温至所述常用温度以上的工序；以及
c)
在所述
b)
工序之后，通过所述常用温度以上的所述催化剂部使所述排气中的甲烷氧化的工序
。
[0019]所述目的及其他目的
、
特征
、
方式及优点通过参照附图在以下进行的本专利技术的详细说明而得以明确
。
附图说明
[0020][
图
1]是表示一实施方式的发动机系统的结构的图
。
[0021][
图
2]是表示排气的处理流程的图
。
[0022][
图
3]是表示另一发动机系统的结构的图
。
具体实施方式
[0023]图1是表示本专利技术的一实施方式的发动机系统
10
的结构的图
。
发动机系统
10
例如搭载于运输液化天然气
(liquefied natural gas
，
LNG)
的
LNG
运输船
。
发动机系统
10
例如用作
LNG
运输船的主机
。
[0024]发动机系统
10
包括发动机1及排气处理设备
6。
发动机1是将包含甲烷
(CH4)
的气体作为燃料的燃气发动机
。
发动机1例如为二冲程发动机
。
发动机1例如为燃烧方法为鄂图循环
(Otto cycle)、
预混合燃烧
、
狄塞尔循环
(Diesel cycle)
或萨巴蒂循环
(Sabathe cycle)
等的往复式内燃机
。
发动机1例如为低压发动机
。
发动机1也可将液化天然气
(Liquefied Natural Gas
，
LNG)
的挥发气
(Boil Off Gas
，
BOG)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种排气处理设备，包括：处理框体，用于导入将包含甲烷的气体用作燃料的发动机的排气；以及催化剂部，收容于所述处理框体，使所述排气中所含的未燃烧的甲烷氧化，在所述催化剂部的温度低于规定的常用温度的情况下，所述催化剂部使所述排气中所含的一氧化碳氧化并利用一氧化碳的氧化反应热而升温至所述常用温度以上
。2.
根据权利要求1所述的排气处理设备，其中在所述催化剂部的温度低于所述常用温度的情况下，所述发动机的调整状态成为所述排气中所含的一氧化碳的浓度较稳定运转时高的规定的调整状态
。3.
根据权利要求2所述的排气处理设备，其中在所述发动机的调整状态成为所述规定的调整状态的情况下，所述排气中所含的一氧化碳的浓度为
0.04
体积％以上且
2.5
体积％以下
。4.
根据权利要求2或3所述的排气处理设备，其中在所述催化剂部的温度低于较所述常用温度小的第一切换温度的情况下，所述发动机的调整状态成为所述排气中所含的一氧化碳的浓度较所述稳定运转时高的第一调整状态，所述催化剂部的温度升温至所述第一切换温度时，所述发动机的调整状态成为所述排气中所含的一氧化碳的浓度较所述稳定运转时高，且较所述第一调整状态低的第二调整状态
。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的排气处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：日数谷进，藤林孝博，庄野恵美，
申请(专利权)人：日立造船株式会社，
类型：发明
国别省市：