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公開番号2025110846
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-29
出願番号2024004915
出願日2024-01-16
発明の名称エンジン排ガスの処理装置及びエンジン排ガスの処理方法
出願人株式会社三井E&S
代理人個人,個人,個人
主分類F01N 3/08 20060101AFI20250722BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】アンモニア水溶液やアルコール等の還元剤を、エンジン排ガスに含まれるNOx(窒素酸化物)を浄化する排ガス浄化装置に安全に供給でき、装置構成が簡素なエンジン排ガスの処理装置を提供する。
【解決手段】船舶のエンジン101の排ガスが導入され、還元剤Rが供給され、エンジン排ガスの脱硝処理を行う選択式還元触媒が配置されている選択式還元触媒ユニット1を備え、還元剤Rは、二重配管2の内管3を経て、ノズル4を介して選択式還元触媒ユニット1に供給され、二重配管2の外管5には、還元剤Rと同方向に不活性ガスまたは大気Gが流通し、不活性ガスまたは大気Gは、還元剤Rを分散させる分散ガスとして、選択式還元触媒ユニット1に供給される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
船舶のエンジン排ガスが導入され、還元剤が供給され、前記エンジン排ガスの脱硝処理を行う選択式還元触媒が配置されている選択式還元触媒ユニットを備え、
前記還元剤は、二重配管の内管を経て、ノズルを介して前記選択式還元触媒ユニットに供給され、
前記二重配管の外管には、前記還元剤と同方向に不活性ガスまたは大気が流通し、
前記不活性ガスまたは大気は、前記還元剤を分散させる分散ガスとして、前記選択式還元触媒ユニットに供給される
ことを特徴とするエンジン排ガスの処理装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記船舶のエンジン燃料の供給ラインに残留した燃料が気化し、又は、前記船舶の貨物タンクにおいて貨物から揮発したガスを、清水に溶解させた水溶液を、前記還元剤として使用する
ことを特徴とする請求項１記載のエンジン排ガスの処理装置。
【請求項３】
前記還元剤は、アンモニア水溶液、アルコール、又は、アンモニア水溶液とアルコールとの混合液体である
ことを特徴とする請求項１記載のエンジン排ガスの処理装置。
【請求項４】
前記二重配管の内管には、前記還元剤と選択的に、又は、前記還元剤と混合して、尿素水が供給される
ことを特徴とする請求項１記載のエンジン排ガスの処理装置。
【請求項５】
前記二重配管の外管内には、前記内管からの前記還元剤の漏洩を検知するためのレベルスイッチ、及び、圧力センサ又はガスセンサが設けられている
ことを特徴とする請求項１～４の何れかに記載のエンジン排ガスの処理装置。
【請求項６】
選択式還元触媒が配置されている選択式還元触媒ユニットに、船舶のエンジン排ガスを導入し、還元剤を供給し、前記エンジン排ガスの脱硝処理を行うエンジン排ガスの処理方法であって、
前記還元剤は、二重配管の内管を経て、ノズルを介して前記選択式還元触媒ユニットに供給し、
前記二重配管の外管には、前記還元剤と同方向に不活性ガスまたは大気を流通させ、
前記不活性ガスまたは大気は、前記還元剤を分散させる分散ガスとして、前記選択式還元触媒ユニットに供給する
ことを特徴とするエンジン排ガスの処理方法。
【請求項７】
前記船舶のエンジン燃料の供給ラインに残留した燃料が気化し、又は、前記船舶の貨物タンクにおいて貨物から揮発したガスを、清水に溶解させた水溶液を、前記還元剤として使用する
ことを特徴とする請求項６記載のエンジン排ガスの処理方法。
【請求項８】
前記還元剤として、アンモニア水溶液、アルコール、又は、アンモニア水溶液とアルコールとの混合液体を用いる
ことを特徴とする請求項６記載のエンジン排ガスの処理方法。
【請求項９】
前記二重配管の内管には、前記還元剤と選択的に、又は、前記還元剤と混合して、尿素水を供給する
ことを特徴とする請求項６記載のエンジン排ガスの処理方法。
【請求項１０】
前記二重配管の外管内には、前記内管からの前記還元剤の漏洩を検知するためのレベルスイッチ、及び、圧力センサ又はガスセンサを設ける
ことを特徴とする請求項６～９の何れかに記載のエンジン排ガスの処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、貨物又はエンジン燃料として液化アンモニアやアルコール等を搭載する船舶におけるエンジン排気ガスの処理装置及びエンジン排ガスの処理方法に関し、詳しくは、アンモニア水溶液やメタノール、エタノールやプロパノールといったアルコール等の還元剤を、エンジン排ガスに含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化する排ガス浄化装置に安全に供給でき、装置構成が簡素なエンジン排ガスの処理装置及びエンジン排ガスの処理方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
化石燃料の枯渇や地球温暖化に伴い、ＣＯ
２
排出が少ない液化アンモニアやメタノール、エタノールやプロパノールといったアルコール等が舶用燃料として注目されている。
一方、エンジンから排出される排ガスに含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するための排ガス浄化装置として、ＳＣＲ（選択式還元）システムが知られている。
【０００３】
液化アンモニアやアルコール等は、燃料以外に、ＮＯｘ等の還元剤として利用できる。しかし、特許文献１、２及び非特許文献１に記載されているように、アンモニア水溶液やアルコール等は毒性や引火性を有するため、還元剤として使用する場合には、十分な安全対策を講じる必要がある。
【０００４】
なお、アンモニアとメタノールとは、一つのプロセスにより併産されるので、特許文献３に記載されているように、混合燃料として船舶に搭載して使用するケースや、同一の船に液化アンモニアとメタノールとを別個に搭載するケースや、エンジンへの供給時に混合して燃焼させるケースが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６１５２９８０号公報
特開２０２２－１５６５４９号公報
特開２０２２－１７１３５１号公報
【非特許文献】
【０００６】
代替燃料船ガイドライン（第２．０版）Ｃ－１部アンモニア燃料船の安全に関する要件ｐ６３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非特許文献１では、代替燃料であるアンモニア燃料は、船内の機関室内などの安全区域に配管を通す場合、船級において、外管内の不活性ガスを内管内の燃料よりも高圧にした二重配管を用いて燃料の漏洩を防止し、また、主燃料弁が閉鎖した際に内管内を不活性ガスでパージすべきこと、及び、外管内は換気できることが定められている。同じく代替燃料であるアルコール等、ＬＰＧ等についても、安全区域の配管は、二重配管として漏洩を防止するべきである。
【０００８】
特許文献１では、船内の安全区域内において、二重配管の外管へは安全区域外からファンやブロワで換気ガスを送り込み、燃料とは反対方向に換気ガスを送り、安全区域内を経て安全区域外の安全なところへ漏洩ガスを排出している。
換気ガスは、特許文献１のように、ダクトを設けて供給する方法があるが、燃料が毒性を有する場合には、漏洩ガスを大気放出する前に、戻り配管により無害化処理を行う設備に送る必要があり、装置構成が複雑となる。
なお、漏洩ガスを安全な濃度まで希釈する場合には、大量の換気ガスが必要となり、装置構成が大型化、複雑化する。
【０００９】
特許文献２では、漏洩ガスを処理する方法として、スクラバやアンモニア分解触媒を設置する方法が挙げられているが、このような設備の追加は、装置構成の複雑化を招く。
【００１０】
ところで、アンモニア水溶液やアルコール等をＳＣＲシステムにおいて還元剤として使用する場合にも、安全区域の配管は、二重配管として漏洩を防止するべきである。これらの還元剤は、燃料と同様に、毒性や引火性を有するので、燃料管に求められていると同等の安全基準を構ずることが望まれるからである。
この二重配管においては、非特許文献１及び特許文献１に記載されているように、外管内は換気ガスにより換気でき、換気ガスは燃料及び還元剤とは反対方向に送られ、戻り配管により無害化処理を行う設備に送られる。
（【００１１】以降は省略されています）

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