一种排气管装置以及包括该装置的船舶的制作方法

1.本发明涉及一种排气管装置以及包括该装置的船舶，具体来说，涉及一种能够分离并排放废气的排气管装置，以及一种能够减少为了从吸收有二氧化碳的吸收剂中分离出二氧化碳而提升吸收剂温度时所消耗能量的船舶。


背景技术：

2.一般来说，安装在船舶上的各种发动机通过燃烧燃料来发电，燃料燃烧过程中产生的废气包括氮氧化物、硫氧化物、二氧化碳等。随着大气污染日益严重，针对废气中包含的各种有害物质的管控越来越严格，氮氧化物和硫氧化物乃至二氧化碳的排放都受到联合国附属组织国际海事组织(imo，international maritime organization)的规制。包含在废气中的二氧化碳的收集方法主要有使用吸收剂的湿式捕集法和使用膜的干式捕集法。其中，湿式捕集法是使废气通过装有吸收剂的吸收部，废气中包含的二氧化碳被吸收剂吸收，吸收了二氧化碳的吸收剂通过再生部，使二氧化碳和吸收剂分离。
3.另外，再生部通过将吸收剂的温度升高至150-200℃左右来将二氧化碳从吸收剂中分离出来。因为需要用高温蒸汽提升吸收剂的温度，并且启动锅炉产生蒸汽，所以存在的问题是不仅要消耗大量能量，而且会产生额外的二氧化碳。因此，传统技术是首先将废气供应到再沸器，再沸器用来加热供应到再生部的吸收剂，以提供热量，然后使废气移至吸收部，但是在这种情况下，存在的问题是大量的压差施加到废气上，从而降低了发动机的效率。
4.因此，需要一种具有能够分离并排放废气的结构的排气管装置和一种具有能够减少提升吸收剂温度时所消耗能量的结构的船舶。


技术实现要素：

5.【技术问题】
6.本发明旨在解决的技术问题是提供一种能够分离并排放废气的排气管装置。
7.本发明旨在解决的另一个技术问题是提供一种船舶，其能够减少为了从吸收有二氧化碳的吸收剂中分离出二氧化碳而提高吸收剂温度时所消耗的能量。
8.本发明旨在解决的技术问题不限于以上提及的技术问题，本领域人员可从以下说明中充分理解未提及的其他技术问题。
9.【技术解决方案】
10.本发明的一个实施例涉及一种排气管装置，以达到上述技术目的，其包括:第1排气管，用于将船舶内燃机排出的废气直接排放至外部；第2排气管，与所述第1排气管并列连接，一侧与歧管连接，使废气直接排放到外部或通过歧管排放；以及第1气阀，安装在所述第2排气管上，以控制直接排放到外部或通过所述歧管排放的废气的流动。
11.所述第1排气管和所述第2排气管可由一体形成的排气管内部划分而成。
12.所述排气管装置还可包括安装在所述第1排气管中的第1预热器，以通过与所述废
气进行热交换来产生蒸汽，排放至所述歧管的所述废气和所述蒸汽可被供应到二氧化碳捕集装置。
13.所述排气管装置还可以包括安装于所述第1排气管和所述第2排气管中至少一个之中的第2气阀，以调节通过所述第1排气管和所述第2排气管排放的所述废气的流量。
14.所述排气管装置还可包括第2预热器，安装于所述第2气阀前端的所述第1排气管和所述第2排气管之间或者所述第2气阀和所述第1气阀之间的所述第1排气管和所述第2排气管之间的至少一处，以通过与所述废气进行热交换来产生第1辅助蒸汽，所述第1辅助蒸汽可被供应至二氧化碳捕集装置。
15.所述排气管装置还可包括第3预热器，安装于第1气阀后端的所述第2排气管中，以通过与所述废气进行热交换来产生第2辅助蒸汽。
16.本发明的一个实施例涉及一种船舶，以达到上述另一技术目的，包括:船体；第1排气管，用于将安装在所述船体中的内燃机所排出的废气直接排放至外部；第2排气管，与所述第1排气管并列连接，一侧与歧管连接，使所述废气直接排放到外部或通过歧管排放；第1气阀，安装在所述第2排气管中，以控制直接排放到外部或通过支管排放的废气的流量；第1预热器，安装在所述第1排气管中，通过与所述废气进行热交换产生蒸汽；以及二氧化碳捕集装置，接收从所述歧管排放的废气和所述蒸汽后去除所述废气中包含的二氧化碳。
17.所述二氧化碳捕集装置可包括:吸收部，向所述废气喷射吸收二氧化碳的吸收剂；再生部，从所述吸收部接收吸收了二氧化碳的所述吸收剂，从所述吸收剂分离出二氧化碳；以及再沸器，用蒸汽加热供应到所述再生部的所述吸收剂。
18.所述船体还可包括第1供应管，将所述第1预热器中产生的所述蒸汽供应至所述再沸器。
19.所述船体还可包括第2预热器，安装在所述第1排气管和所述第2排气管之间和所述废气热交换后产生第1辅助蒸汽；以及第2供应管，将所述第1辅助蒸汽供应至所述再沸器。
20.所述船体还可包括控制部，根据所述内燃机的废气排放量相应调节供应至所述再沸器的蒸汽量。
21.【发明的效果】
22.根据本发明，从内燃机排出的废气中的一部分可被供应至第1预热器并产生蒸汽，只有其余一部分进入二氧化碳去除工艺，分离出的废气所产生的蒸汽可被供应到再沸器。因此，另设锅炉运行用来产生蒸汽的操作可被最小化，从而可以降低能量的消耗，此外还可以防止额外产生二氧化碳。
23.此外，因为蒸汽是利用废气的余热产生的，所以可以提高系统的整体效率。
附图说明
24.图1是本发明实施例涉及的排气管的各种形态的示意图。
25.图2是本发明实施例涉及的船舶的示意图。
26.图3是图2中a部分的放大示意图。
27.图4是本发明另一个实施例涉及的船舶的示意图。
28.图5是图4中b部分的放大示意图。
29.图6是本发明实施例涉及的废气净化装置的结构示意图。
30.图7是用于说明废气净化装置运行的示意图。
具体实施方式
31.以下结合附图并参照各实施例进行的具体阐述可以使本发明的优点和特征以及实现它们的方式更加显而易见。但，本发明不限于以下公开的各实施例，并且可以以各种不同的形式体现出来，当然提供这些实施例仅是为了使本发明的说明更加全面，并向具备本发明所属技术领域常识的人员完全告知本发明的范畴，本发明仅由权利要求的范围限定。在整篇说明书中，附图中相同的符号代表同一个元件。
32.在下文中，将参照图1对本发明实施例涉及的排气管装置进行具体说明。
33.本发明实施例涉及的排气管装置可配置为：分离出废气，使部分废气排放到外部，而其余部分废气则被排放到外部或被分离后进入二氧化碳去除工序。尤其是，因为通过回收废气的余热而产生的蒸汽被用于二氧化碳去除工序，所以另设锅炉用来产生蒸汽的运作可被最小化，从而可以减少能量的消耗，此外还可以防止额外产生二氧化碳。
34.在下文中，将参照图1详细描述排气管装置100。
35.图1是本发明实施例涉及的排气管的各种形态的示意图。
36.本发明涉及的排气管装置100包括第1排气管110、第2排气管120和第1气阀130。
37.第1排气管110将内燃机e排出的废气直接排放到外部，可将通过选择性催化还原(scr,selective catalytic reduction)设备、集尘设备和脱硫设备等废气预处理设备的废气排放到外部。如图1(a)所示，因为第1预热器150安装在第1排气管110中，所以流经所述第1排气管110的废气可以通过第1预热器150向外排放。第1预热器150设置为通过废气和水的热交换产生蒸汽，第1排气管110中可安装至少一个第1预热器150。如图1(b)所示，在第1排气管110中安装多个第1预热器150的情况下，多个第1预热器150可以沿着第1排气管110并列安装。当第1排气管110中安装多个第1预热器150时，废气的余热可以更有效地回收以产生更多量的蒸汽，从而可以进一步提升设备功效。在第1预热器150中，废水和水经过热交换之后被排放到外部，并且由废气和水之间的热交换产生的蒸汽可以通过另设的排放管道被供应到后文将要提及的二氧化碳捕集装置170。
38.第2排气管120与第1排气管110并列连接，并且在其一侧连接有歧管121，可将废气直接排放到外部或者通过歧管121排放。在这种情况下，与流经第1排气管110的废气一样，流经第2排气管120的废气可处于已经通过废气预处理设备的状态，并且排放到歧管121中的废气可以被供应到二氧化碳捕集装置170完成二氧化碳去除工艺。第1排气管110和第2排气管120可以通过划分一体式排气管的内部而形成，并且横截面的面积比可以是30∶70至70∶30。
39.尽管附图中没做标示，但是第1排气管110和第2排气管120可以互相间隔设置，使得各排气管110和120中的每一端都能与内燃机e连接且并列安装。
40.第1气阀130安装在第2排气管120中。第1气阀130控制直接排放到外部或者通过歧管121排放的废气的流动，可以安装在第2排气管120或歧管121中的至少一个之中。尽管附图中标示了第1气阀130分别安装在第2排气管120和歧管121中，但是并不限于此，第1气阀130的配置和配置的数量可有不同的改变。例如，可以通过一个第1气阀130同时控制排放到
外部的废气的流动和排放到歧管121的废气的流动。
41.另外，第2气阀140可以安装在第1排气管110和第2排气管120中的至少一个之中。第2气阀140控制通过第1排气管110和第2排气管120排放的废气的流动，如图1a、1b和1c所示，可以分别安装在第1排气管110和第2排气管120中，或者如图1d所示，可以安装在第1排气管110和第2排气管120之间的交界处。
42.第2预热器160可以安装在第1排气管110和第2排气管120之间。第2预热器160可安装在第2气阀140前端的第1排气管110和第2排气管120之间或者第2气阀140和第1气阀130之间的第1排气管110和第2排气管120之间中的至少一个位置上，与废气进行热交换后产生第1辅助蒸汽。如图1c所示，在第2预热器160安装在第2气阀140和第1气阀130之间的第1排气管110和第2排气管120之间的情况下，流经第1排气管110的废气依次经过第2预热器160和第1预热器150，然后排放到外部，流经第2排气管120的废气经过第2预热器160被排放到外部或者可以通过歧管121被供应到二氧化碳捕集装置170。在第2预热器160中产生的第1辅助蒸汽可通过另设的排放管道供应到二氧化碳捕集装置170。此时，由第1预热器150产生的蒸汽和由第2预热器160产生的第1辅助蒸汽可在合流后供应到二氧化碳捕集装置170，也可以分别供应到二氧化碳捕集装置170。
43.另外，第3预热器160a可以安装在第2排气管120中。第3预热器160a可以安装在第1气阀130后端的第2排气管120中，与废气进行热交换后产生第2辅助蒸汽。当二氧化碳捕集装置170不运转时，由第3预热器160a产生的第2辅助蒸汽可被供应到船上其他需要蒸汽的地方(未图示)。尽管附图上标示的是第1预热器150、第2预热器160和第3预热器160a都被安装的情况，但是并不限于此，也可以根据需要安装其中任何一个。
44.在下文中，将参照图2和图3对本发明实施例涉及的船舶进行具体说明。
45.图2是本发明实施例涉及的船舶的示意图。图3是图2中a部分的放大示意图。
46.本发明涉及的船舶2包括船体3、第1排气管110、第2排气管120、第1气阀130、第1预热器150和二氧化碳捕集装置170。
47.船体3形成船舶2的主体，外侧面可形成流线状。船体3内部设有第1排气管110、第2排气管120、第1气阀130、第1预热器150和二氧化碳捕集装置170。
48.第1排气管110、第2排气管120、第1气阀130和第1预热器150的构造用上述事项代替。
49.尽管附图中没有标示，但是第1排气管110和第2排气管120可以彼此间隔设置，排气管110和120中的每一端连接到内燃机e上且并列设置。
50.二氧化碳捕集装置170接收从歧管121排放的废气以及蒸汽，去除废气中包含的二氧化碳，包括冷却部174、吸收部171、再生部172和再沸器173。
51.冷却部174可冷却通过歧管121供应的废气，向废气中喷射冷却水后冷却废气。因为安装在船上的内燃机e排出的废气的温度大约是150～400℃的高温，所以当这一废气被原样供应到吸收部171(将在后文阐述)时，二氧化碳无法被吸收剂很好地吸收。也就是说，吸收部171中喷射的吸收剂的二氧化碳吸收效率在30至50℃时最高，因此使废气预先在冷却部174中冷却。供应到冷却部174的废气通过与冷却水的热交换被冷却到适当的温度，与废气热交换后温度升高的冷却水从冷却部174排出，然后通过一系列冷却过程再次循环到冷却部174。例如，从冷却部174排出的冷却水可以在泵174a中加压后，在热交换器174b中与
冷却介质进行热交换后被冷却，然后循环到冷却部174。冷却部174中被冷却的废气被供应到吸收部171。
52.吸收部171吸收了冷却部174所供应的废气中的二氧化碳后，喷射经雾化和微粒子化的吸收剂。这里所指的吸收剂可以是具有吸收二氧化碳特性的溶液，例如胺类化合物(amine)或是氨的水溶液。吸收部171可形成气体接触型吸收塔，便于应对船舶的摇晃。废气供应到吸收部171下部，并与从吸收部171上部喷射的吸收剂接触，从而，废气中包含的二氧化碳可被吸收剂吸收并从废气中去除。去除了二氧化碳的废气可以通过吸收部171上部排放到外部。由于当二氧化碳被吸收部171中的吸收剂吸收时发生放热反应，所以去除了二氧化碳的废气可以在吸收部171的上部经过额外的冷却过程之后排放到外部。例如，去除了二氧化碳的废气可通过与吸收部171上部喷射的清水等冷却介质接触而被冷却之后被排放，冷却介质可以在与废气接触之后被收集并被排放到吸收部171的外部，在经过加压和冷却过程后再循环回到吸收部171。在吸收部171中吸收了二氧化碳的吸收剂通过供应管线171a被供应到再生部172。
53.供应管线171a的一端可连接到吸收部171的下部，另一端可连接到再生部172的上部，可以将吸收了吸收部171排出的二氧化碳的吸收剂供应到再生部172的上部。供应管线171a上可安装对吸收了二氧化碳的吸收剂进行加压的泵171b、使供应管线171a和后文将要阐述的第2循环管线172b之间进行热交换的热交换器171c。热交换器171c将吸收部171中排出的分离了二氧化碳的40至50℃左右的吸收剂和再生部172中排出的分离了二氧化碳的80至150℃左右的吸收剂进行热交换并加热。也就是说，热交换器171c将通过供应管线171a的吸收部171向再生部172供应的吸收剂和通过第2循环管线172b从再生部172循环到吸收部171的吸收剂进行热交换，从而提高供应到再生部172的吸收剂的温度并降低循环到吸收部171的吸收剂的温度。因此，在吸收部171中，二氧化碳可以容易地被吸收到吸收剂中，并且在再生部172中，二氧化碳可以容易地从吸收剂中分离出来。已经吸收了在热交换器171c中被加热的二氧化碳的吸收剂可被导入再生部172的上部。
54.再生部172接收由吸收部171供应的吸收了二氧化碳的吸收剂，并从吸收剂中分离出二氧化碳。具体来说，在热交换器171c中被加热并吸收了供应到再生部172上部的二氧化碳的吸收剂从再生部172的上部流向下部时，二氧化碳被热能分离出来。此时，再生部172中的部分吸收剂通过第1循环管线172a被导入再沸器173后加热，并且通过再沸器173的加热将吸收剂中产生的二氧化碳和蒸汽通过第1循环管线172a被供应到再生部172而提供额外的热能，从而可以提高分离二氧化碳的效率。如上所述，因为其中吸收了供应到再生部172的二氧化碳的吸收剂处于在热交换器171c中被加热的状态，再沸器173中加热的吸收剂产生的二氧化碳和蒸汽提供了额外的热能，所以二氧化碳可以容易地从吸收剂分离出来。从吸收剂中分离出的高浓度二氧化碳被排放到再生部172的上部，并依次通过冷凝器172c和回流罐172d后去除水分，经过额外的压缩过程被供应到有需之处。从二氧化碳中分离出的水分被加压并再循环至再生部172。再生部172中可安装用于测量二氧化碳排放量的传感器190，传感器190测量得出的结果可传输至后述控制部180。
55.再沸器173利用第1预热器150供应的蒸汽对供应到再生部172的吸收剂进行加热，可以安装在使再生部172排出的吸收剂再循环至再生部172的第1循环管线172a上。换言之，再沸器173安装在第1循环管线172a上，使用第1预热器150供应的蒸汽加热通过第1循环管
线172a流动的吸收剂，产生二氧化碳和蒸汽后供应到再生部172。此时，可通过第1供应管151供应蒸汽，并且可通过控制部180调节供应到再沸器173的蒸汽量。控制部180可根据内燃机e的废气排放量相应调节供应到再沸器173的蒸汽量，或者可根据上述传感器190测量的二氧化碳的量相应控制第1气阀130和第2气阀140的操作。例如，当内燃机e的废气排放量增加使得必须去除的二氧化碳的废气量过大时，控制部180可以增加供应到再沸器173的蒸汽量。此时，当第1预热器150中产生的蒸汽无法满足再沸器173所需的蒸汽量时，控制部180可以控制将蒸汽从安装在船舶上的锅炉供应到再沸器173。此外，当传感器190测量所得的二氧化碳的量大于或等于参考值时，控制部180可以控制第2气阀140的操作，使得供应到冷却部174的排气量减少。通过将废气的余热产生的蒸汽供应到再沸器173用作热源，不仅可以提高系统的整体效率，还能使用于产生蒸汽的另设锅炉的运转最小化，从而可以减少能量消耗，同时还可以防止由于锅炉的运转而产生额外的二氧化碳。
56.另外，再生部172上也可以连接第2循环管线172b。第2循环管线172b可使再生部172排出的吸收剂循环到吸收部171，如前所述，可设置热交换器171c、泵721和冷却器722。经由第2循环管线172b从再生部172中排出的80至150℃左右的分离出二氧化碳的吸收剂在热交换器171c中与流过供应管线171a的吸收剂进行热交换，初步冷却，在泵721中加压后在冷却器722中二次冷却，然后可以以30-50℃左右的温度供应到吸收部171
57.在下文中，将参照图4和图5对本发明另一个实施例涉及的船舶2a进行具体说明。
58.图4是本发明另一个实施例涉及的船舶的示意图。图5是图4中b部分的放大示意图。
59.本发明另一个实施例涉及的船舶2a，第2预热器160安装在所述第1排气管110和所述第2排气管120之间，压缩机174c安装在冷却部174的前端，鼓风机171d安装在吸收部171上方。本发明另一个实施例涉及的船舶2a的第2预热器160安装在第1排气管110和第2排气管120之间，压缩机174c安装在冷却部174的前端，并且鼓风机171d安装在吸收部171上方，除此之外其他与前述实施例实质相同。因此，将对此进行重点阐述，除非另有说明，其余关于结构的说明则用前述内容代替。
60.第2预热器160可以安装在第1排气管110和第2排气管120之间。具体来说，第2预热器160可以选择安装在第2气阀140前端的第1排气管110和第2排气管120中间或者第2气阀140和第1气阀130之间的第1排气管110和第2排气管120中间的其中至少一个位置上，与废气热交换后产生第1辅助蒸汽。如图所示，当第2预热器160安装在第2气阀140和第1气阀130之间的第1排气管110和所述第2排气管120中间时，流经第1排气管110的废气依次经过第2预热器160和第1预热器150后排放到外部，同时流经第2排气管120的废气可经过第2预热器160后被排放到外部或者通过歧管121被供应到二氧化碳捕集装置170。在第2预热器160中产生的第1辅助蒸汽可通过第2供应管161供应到再沸器173，并且再沸器173可以利用分别由第2预热器160和第1预热器150供应的第1辅助蒸汽来加热供应到再生部172的吸收剂。尽管在附图中标示的是第1供应管151和第2供应管161汇合之后连接到再沸器173上，但是本发明不限于此，例如，第1供应管151和第2供应管161也可以分别连接到再沸器173上。
61.压缩机174c可以安装在冷却部174的前端。压缩机174c对供应到冷却部174的废气进行加压，并且冷却部174的前端可以安装一个或一个以上。压缩机174c对供应到冷却部174的废气加压，更有助于冷却冷却部174中的废气。
62.另外，鼓风机171d可以安装在吸收部171的上部。鼓风机171d帮助排放吸收部171中排出的废气，并且在吸收部171上部可以安装一个或一个以上。将鼓风机171d安装在吸收部171的上部，不仅更有助于分离二氧化碳之后的废气的排放，并且有助于使废气稳定地从冷却部174流到吸收部171。
63.在下文中，将参照图6和图7对本发明实施例涉及的废气净化装置进行具体说明。
64.本发明实施例涉及的废气净化装置是一种用于去除废气中包含的二氧化碳的设备，可以安装在船上。
65.废气净化装置是在将废气排放至外部的第1排气管上安装热交换器，可使排放至外部的废气和吸收了吸收塔上排放的二氧化碳的吸收剂之间进行热交换，从而提高吸收剂的温度。由于中断了用来提升吸收剂温度的锅炉的运行，因此可以减少锅炉所消耗的能量，同时还可以防止锅炉运行产生额外的二氧化碳。此外，可以省却常规使用的从吸收剂中分离二氧化碳的再生塔，因此可以降低安装和维护成本，并且可以提高船舶内部的空间利用率。
66.在下文中，将参照图6对废气净化装置200进行具体说明。
67.图6是本发明实施例涉及的废气净化装置的结构示意图。
68.本发明涉及的废气净化装置200包括第1排气管210、第2排气管220、吸收塔230、热交换器240和分离器250。
69.第1排气管210是将船舶内燃机e中排放的废气直接排至外部的管道，可以使通过了选择性催化还原(scr)设备、集尘设备和脱硫设备等废气预处理设备的废气排放到外部。
70.第2排气管220可直接与内燃机e连接或从第1排气管210向移送废气到二氧化碳去除工艺的管道分支，以将已经通过废气预处理设备的废气移入二氧化碳去除工艺。当第2排气管220从第1排气管210分支时，第2排气管220可以从后文中将要说明的热交换器240前端的第1排气管210上分支出去。第2排气管220连接到吸收塔230上。
71.吸收塔230可以向通过第2排气管220供应的废气上喷射被雾化和微粒子化的吸收了二氧化碳的吸收剂，吸收塔230可形成气体接触型吸收塔，更易于应对船舶摇晃。这里所指的吸收剂可以是具有吸收二氧化碳性能的溶液，例如胺类(amine)化合物或氨的水溶液。废气被供应到吸收塔230的下部，并与从吸收塔230上部喷射的吸收剂接触，因此，废气中包含的二氧化碳可被吸收剂吸收并从废气中去除。去除了二氧化碳的废气可以通过吸收塔230的上部排放到外部。因为当二氧化碳被吸收塔230中的吸收剂吸收时会发生放热反应，所以除去了二氧化碳的废气可以在吸收塔230的上部经过额外的冷却过程后排放到外部。例如，去除了二氧化碳的废气可以在吸收塔230上部与喷射的清水等冷却介质接触并冷却之后被排放，冷却介质在与废气接触之后可被收集并被排放至吸收塔230的外部，然后经过加压和冷却过程后再循环回到吸收塔230。冷却塔230被安装在这种吸收塔230前端的第2排气管220上。
72.冷却塔270用作冷却沿着第2排气管220供应到吸收塔230的废气，可将冷却水喷射到废气上以冷却废气。例如，冷却塔270可以是将洗涤水喷射到废气上的洗涤器。因为船上安装的内燃机e中排放的废气处于400℃左右的高温，所以当这种废气被直接供应到前文提及的吸收塔230时，二氧化碳不能很好地被吸收剂吸收。也就是说，因为从吸收塔230喷射的吸收剂在大约30至50℃时的二氧化碳吸收率最高，所以预先在冷却塔270中冷却废气。供应
到冷却塔270的废气通过与冷却水的热交换被冷却到适当的温度，而和废气热交换后温度升高的冷却水被排出冷却塔270之后，经过一系列冷却过程再循环回到冷却塔270。例如，从冷却塔270排出的冷却水可在泵271中被加压之后，在热交换部272中与冷却介质进行热交换并冷却，然后循环到冷却塔270。在冷却塔270中冷却的废气通过第2排气管220供应到吸收塔230，通过上述一系列工艺后去除二氧化碳，同时在吸收塔230中吸收了二氧化碳的吸收剂则通过后文将要说明的循环管线260供应到热交换器240。
73.热交换器240是流经第1排气管210的废气和吸收了从吸收塔230排出的二氧化碳的吸收剂进行热交换，可以安装在废气预处理设备后端的第1排气管210上。也就是说，吸收了从吸收塔230排出并供应到热交换器240的二氧化碳的吸收剂通过与流经第1排气管210的高温废气进行热交换后被加热，并且与吸收剂热交换后被冷却的废气通过第1排气管210被排放到外部。热交换器240将吸收了二氧化碳的吸收剂和废气进行热交换，因此吸收剂的温度升高，可使得二氧化碳更易在后述分离器250中被从吸收剂中分离出来，从而可以省略冷却和排放高温废气的额外的冷却过程。此外，因为不需要运行锅炉以产生蒸汽、提升吸收剂温度，所以可以减少运行锅炉消耗的能量，同时还可以防止由于锅炉运行而产生额外的二氧化碳。此外，由于省却了常规使用的从吸收剂中分离二氧化碳的再生塔，因此可以降低安装和维护成本，同时系统结构更加简化，可以提高船舶内部的空间利用率。在热交换器240中被加热的吸收剂通过循环管线260被供应到分离器250。
74.分离器250是从吸收剂中分离出二氧化碳，可以安装在热交换器240后端的循环管线260上。吸收了在热交换器240中被加热的二氧化碳的吸收剂在分离器250中使用热能分离出二氧化碳。吸收剂通过与流经第1排气管210的约400℃的废气进行热交换而处于加热状态，所以即使没有额外供应热能到分离器250，也可以使二氧化碳更容易地分离出来。从吸收剂中分离出的高浓度二氧化碳被排放到分离器250外，去除水分后可通过额外的压缩过程被供应到有需之处。
75.循环管线260的一端可以连接到吸收塔230下部，另一端依次通过热交换器240和分离器250并连接到吸收塔230上端，使分离了二氧化碳的吸收剂循环到吸收塔230。换言之，在吸收塔230中吸收了二氧化碳的吸收剂通过循环管线260流过热交换器240后被供应到分离器250，然后二氧化碳分离出来，并且在分离器250中分离了二氧化碳的吸收剂通过循环管线260循环到吸收塔230。因为在分离器250后端的循环管线260上安装至少一个或一个以上的冷却器261，所以可以冷却循环到吸收塔230的吸收剂。冷却器261冷却吸收剂以降低温度，因此二氧化碳可以容易地被吸收塔230中的吸收剂吸收。此外，在循环管线260上至少安装一个或一个以上压力泵262，可使吸收剂稳定循环。
76.在下文中，将参照图7对废气净化装置200的运行进行更具体的说明。
77.图7是用于说明废气净化装置运行的示意图。
78.本发明涉及的废气净化装置200是在向外排放废气的第1排气管210上安装热交换器240，使向外排放的废气和吸收了吸收塔230中排出的二氧化碳的吸收剂进行热交换，可提高吸收剂的温度。因此，由于产生蒸汽以提高吸收剂温度的锅炉的运行被中断，所以能够减少锅炉消耗的能量，同时也可以防止由于锅炉运行而产生额外的二氧化碳。此外，因为可以省略用于从吸收剂中分离二氧化碳的常规使用的再生塔，所以可以降低安装和维护成本，并且可以提高船舶内部的空间利用率。
79.参照图7进行说明，内燃机e排出的废气的一部分通过第1排气管210排出，一部分则通过第2排气管220排出。
80.通过第2排气管220排放的废气被供应到冷却塔270，并通过冷却塔270喷射的冷却水冷却到适当的温度，然后通过连接到冷却塔270上部的第2排气管220被供应到吸收塔230。在冷却塔270中与废气热交换后温度升高的冷却水排放到冷却塔270下部，在泵271中被加压后，在热交换部272中与冷却介质热交换冷却，然后再次循环至冷却塔270。
81.当供应到吸收塔230下部的废气与从吸收塔230上部喷射的吸收剂接触时，废气中包含的二氧化碳被吸收剂吸收并从废气中除去。因为废气在冷却塔270中处于冷却状态，所以可使废气中包含的二氧化碳更容易被吸收剂吸收。已经去除了二氧化碳的废气移动到吸收塔230的上部，并且在经过额外的冷却工艺后，被排放到外部。
82.吸收了二氧化碳的吸收剂通过循环管线260被供应到热交换器240，与流经第1排气管210的高温废气进行热交换，从而，被排放到外部的废气被冷却，并且吸收了二氧化碳的吸收剂被加热。在热交换器240中已被加热的吸收了二氧化碳的吸收剂通过循环管线260被供应到分离器250分离二氧化碳，从吸收剂中分离出的二氧化碳被排放到分离器250的外部并被供应到其他所需之处。
83.分离了二氧化碳的吸收剂通过循环管线260被供应到冷却器261并被冷却，然后循环到吸收塔230上部。尽管已经参考以上附图对本发明的实施例进行了说明，但是具备本发明所属技术领域常识的人能够理解本发明可以在不改变其技术精神或基本特征的情况下以其他具体形式实施。因此要理解为上述实施例的各方面都只是举例说明，并不具有限制性。