JP7463620B2 - 船舶の温室効果ガス排出低減装置及び同装置を具備した船舶 - Google Patents
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Description
Claims (36)
- 海水を供給する海水供給部と、
高濃度CO2吸収液を製造して供給する吸収液製造部と、
船舶エンジンから排出される排気ガスを前記海水供給部から供給された海水と反応させて冷却し、前記冷却された排気ガスと前記吸収液製造部からの吸収液を反応させてCO2をアンモニウム塩水溶液に転換してCO2を除去するCO2除去部が形成された、吸収タワーと、
前記吸収タワーから排出されたアンモニウム塩水溶液を2価金属水酸化物水溶液と反応させて吸収液とNH3を再生して前記吸収タワーに循環供給して吸収液として再使用させる吸収液再生部と、
前記吸収タワー下段から排出されたアンモニウム塩水溶液又は未反応吸収液の一部を吸収液循環ラインを通して前記吸収タワー上段に循環させる吸収液循環部と、を含む
ことを特徴とする船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収液循環部は、前記吸収液循環ラインを通してアンモニウム塩水溶液又は未反応吸収液の一部を循環させるアンモニア水循環ポンプと、前記吸収タワー上段に供給される吸収液の濃度を測定するpHセンサと、を含む
請求項1に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収液再生部は、2価金属水酸化物水溶液を貯蔵する貯蔵タンクと、前記吸収タワーから排出されたアンモニウム塩水溶液と2価金属水酸化物水溶液を攪拌機によって攪拌してNH3(g)と炭酸塩を生成する混合タンクと、前記混合タンクから溶液及び沈殿物を吸入して炭酸塩を分離するフィルタと、を含む
請求項1に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記混合タンクによって生成されたNH3(g)を前記吸収タワーに供給するか、又は前記フィルタによって分離された吸収液を前記吸収液循環部に供給する
請求項3に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記貯蔵タンクに貯蔵された前記2価金属水酸化物水溶液は清水と、CaO又はMgOを反応させて生成されたCa(OH)2又はMg(OH)2である
請求項3に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記フィルタによって分離されたアンモニア水若しくは清水を前記吸収液製造部に供給するか、又は総循環清水に対して前記混合タンクによって追加的に生成された余剰の清水を清水タンクに貯蔵して前記貯蔵タンクでの2価金属水酸化物水溶液の生成時にリサイクルする
請求項3に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収タワーは、前記船舶エンジンから排出される排気ガスを前記海水供給部から供給された海水と反応させて冷却しながらSOXを溶解させて除去するSOX吸収部をさらに含み、
前記CO2除去部は、前記SOXが除去された排気ガスを前記海水供給部から供給された海水と反応させて冷却し、前記冷却された排気ガスと前記吸収液製造部からの吸収液を反応させてCO2をアンモニウム塩水溶液に転換してCO2を除去する
請求項1に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収タワーは、前記船舶エンジンから排出される排気ガスのNOXを吸収して除去するNOX吸収部をさらに含み、
前記CO2除去部は、前記NOXが除去された排気ガスを前記海水供給部から供給された海水と反応させて冷却し、前記冷却された排気ガスと前記吸収液製造部からの吸収液を反応させてCO2をアンモニウム塩水溶液に転換してCO2を除去する
請求項1に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収タワーは、前記船舶エンジンから排出される排気ガスのNOXを吸収して除去するNOX吸収部と、前記NOXが除去された排気ガスを前記海水供給部から供給された海水と反応させて冷却しながらSOXを溶解させて除去するSOX吸収部と、前記SOXが除去された排気ガスと前記吸収液製造部からの吸収液を反応させてCO2をアンモニウム塩水溶液に転換してCO2を除去する前記CO2除去部と、が順に積層形成される
請求項1に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収液再生部によって再生されたNH3を前記NOX吸収部に供給し、
前記NOX吸収部はNH3でNOXを吸収するか、又は尿素水を使用してNOXを吸収する
請求項8又は9に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記海水供給部は、
船外からシーチェストを介して海水を供給されて前記SOX吸収部にポンピングする海水ポンプと、排気ガスの量に応じて前記海水ポンプから前記SOX吸収部に供給される海水の噴射量を調節する海水調節弁と、を含む
請求項7又は9に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収液製造部は、
清水を貯蔵する清水タンクと、
前記清水タンクから清水を供給する清水調節弁と、
高圧のNH3を貯蔵するNH3貯蔵所と、
前記清水調節弁によって供給される清水に前記NH3貯蔵所から供給されるNH3を噴射して吸収液である高濃度アンモニア水を製造して貯蔵するアンモニア水タンクと、
前記アンモニア水タンク内のアンモニア水濃度を測定するpHセンサと、
前記アンモニア水タンクから前記吸収液循環部にアンモニア水を供給するアンモニア水供給ポンプと、を含む
請求項1に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記SOX吸収部は、
前記海水供給部から供給される海水を下向きに噴射する多段の海水噴射ノズルと、
洗浄水が逆流しないようにする、隔壁形状の排気ガス流入管又は前記排気ガス流入管をカバーする傘形状の遮断板と、を含む
請求項7又は9に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記海水噴射ノズル下部に、排気ガスが通過する流路が形成された多孔性上板が多段でそれぞれ形成されて、海水と排気ガスを接触させる
請求項13に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記海水噴射ノズル下部に、海水と排気ガスを接触させる充填材が詰められた吸収塔が形成されて、海水がSOXを溶解させるようにする
請求項13に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記CO2除去部は、
前記吸収液を下向きに噴射するアンモニア水噴射ノズルと、
CO2と吸収液であるアンモニア水とを接触させてCO2をNH4HCO3(aq)に転換させる充填材と、
前記充填材が詰められた吸収塔の区間ごとに多段で形成されてCO2除去反応による発熱を冷却するクーリングジャケットと、
CO2と反応せず外部に排出されるNH3を捕集するウォータースプレーと、
屈曲する多板形で形成されてアンモニア水を前記充填材方向に回帰させるミスト除去板と、
アンモニア水が逆流しないように形成された隔壁と、
前記隔壁に囲まれた排気ガス流入孔をカバーする傘形状の遮断板と、を含む
請求項1に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記充填材は単位体積あたり接触面的が大きく設計された多段の蒸留カラムパッキングで構成され、
前記蒸留カラムパッキングの間に溶液再分配器が形成される
請求項16に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収タワーは、
前記NOX吸収部と前記SOX吸収部の間に形成されて前記船舶エンジンの廃熱とボイラ水を熱交換させるEGEをさらに含む
請求項9に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収タワーから排出される洗浄水を貯蔵する洗浄水タンク、前記洗浄水タンクに移送ポンプによって移送された洗浄水の船外排出条件を充足するように濁度を調節するフィルタリングユニットとpH調節のための中和剤注入ユニットを具備する水処理装置、及び固形の排出物を分離貯蔵するスラッジ貯蔵タンクで構成される、排出部をさらに含む
請求項1に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置を具備した
ことを特徴とする船舶。 - 船舶エンジンから排出される排気ガスを冷却する排気ガス冷却部と、
高濃度CO2吸収液を製造して供給する吸収液製造部と、
前記排気ガス冷却部によって冷却された排気ガスと前記吸収液製造部から供給された吸収液を反応させてCO2をアンモニウム塩水溶液に転換してCO2を除去するCO2除去部が形成された、吸収タワーと、
前記吸収タワーから排出されたアンモニウム塩水溶液を2価金属水酸化物水溶液と反応させて吸収液とNH3を再生して前記吸収タワーに循環供給して吸収液として再使用させる吸収液再生部と、
前記吸収タワー下段から排出されたアンモニウム塩水溶液又は未反応吸収液の一部を吸収液循環ラインを通して前記吸収タワー上段に循環させる吸収液循環部と、を含む
ことを特徴とする船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収液循環部は、前記吸収液循環ラインを通してアンモニウム塩水溶液又は未反応吸収液の一部を循環させるアンモニア水循環ポンプと、前記吸収タワー上段に供給される吸収液の濃度を測定するpHセンサと、を含む
請求項21に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収液再生部は、2価金属水酸化物水溶液を貯蔵する貯蔵タンクと、前記吸収タワーから排出されたアンモニウム塩水溶液と2価金属水酸化物水溶液を攪拌機によって攪拌してNH3(g)と炭酸塩を生成する混合タンクと、前記混合タンクから溶液及び沈殿物を吸入して炭酸塩を分離するフィルタと、を含む
請求項21に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記混合タンクによって生成されたNH3(g)を前記吸収タワーに供給するか、又は前記フィルタによって分離された吸収液を前記吸収液循環部に供給する
請求項23に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記貯蔵タンクに貯蔵された2価金属水酸化物水溶液は、清水と、CaO又はMgOを反応させて生成されたCa(OH)2又はMg(OH)2である
請求項23に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記フィルタによって分離されたアンモニア水若しくは清水を前記吸収液製造部に供給するか、又は総循環清水に対して前記混合タンクによって追加的に生成された余剰の清水を清水タンクに貯蔵して前記貯蔵タンクでの2価金属水酸化物水溶液の生成時にリサイクルする
請求項23に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記船舶エンジンはLNG又は低硫黄油を燃料として使用する
請求項21に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記排気ガス冷却部は、排気ガス排出管を包む熱交換配管に船内冷却システムから提供される清水を循環させて排気ガスを27℃乃至33℃の温度に冷却する
請求項21に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収タワーは、前記船舶エンジンから排出される排気ガスのNOXを吸収して除去するNOX吸収部をさらに含み、
前記CO2除去部は、前記NOXが除去され前記排気ガス冷却部によって冷却された排気ガスと前記吸収液製造部からの吸収液を反応させてCO2をアンモニウム塩水溶液に転換してCO2を除去する
請求項21に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記NOX吸収部及び前記CO2除去部が積層形成される
請求項29に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収液再生部によって再生されたNH3を前記NOX吸収部に供給し、
前記NOX吸収部はNH3でNOXを吸収するか、又は尿素水を使用してNOXを吸収する
請求項29に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収液製造部は、
清水を貯蔵する清水タンクと、
前記清水タンクから清水を供給する清水調節弁と、
高圧のNH3を貯蔵するNH3貯蔵所と、
前記清水調節弁によって供給される清水に前記NH3貯蔵所から供給されるNH3を噴射して吸収液である高濃度アンモニア水を製造して貯蔵するアンモニア水タンクと、
前記アンモニア水タンク内のアンモニア水濃度を測定するpHセンサと、
前記アンモニア水タンクから前記吸収液循環部にアンモニア水を供給するアンモニア水供給ポンプと、を含む
請求項21に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記CO2除去部は、
前記吸収液を下向きに噴射するアンモニア水噴射ノズルと、
CO2と吸収液であるアンモニア水とを接触させてCO2をNH4HCO3(aq)に転換させる充填材と、
前記充填材が詰められた吸収塔の区間ごとに多段で形成されてCO2除去反応による発熱を冷却するクーリングジャケットと、
CO2と反応せず外部に排出されるNH3を捕集するウォータースプレーと、
屈曲する多板形で形成されてアンモニア水を前記充填材方向に回帰させるミスト除去板と、
アンモニア水が液漏れしないように形成された隔壁と、
前記隔壁に囲まれた排気ガス流入孔をカバーする傘形の傘形状の遮断板と、を含む
請求項21に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記充填材は単位体積あたり接触面的が大きく設計された多段の蒸留カラムパッキングで構成され、
前記蒸留カラムパッキングの間に溶液再分配器が形成される
請求項33に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 前記吸収タワーは、
前記NOX吸収部と前記CO2除去部の間に形成されて前記船舶エンジンの廃熱とボイラ水を熱交換させるEGEをさらに含む
請求項29に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置。 - 請求項21乃至35のいずれか一項に記載の船舶の温室効果ガス排出低減装置を具備した
ことを特徴とする船舶。
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