KR101205358B1 - 선박 - Google Patents

선박 Download PDF

Info

Publication number
KR101205358B1
KR101205358B1 KR1020100048631A KR20100048631A KR101205358B1 KR 101205358 B1 KR101205358 B1 KR 101205358B1 KR 1020100048631 A KR1020100048631 A KR 1020100048631A KR 20100048631 A KR20100048631 A KR 20100048631A KR 101205358 B1 KR101205358 B1 KR 101205358B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
engine
catalytic reduction
selective catalytic
removal unit
Prior art date
Application number
KR1020100048631A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110129160A (ko
Inventor
조성옥
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020100048631A priority Critical patent/KR101205358B1/ko
Publication of KR20110129160A publication Critical patent/KR20110129160A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101205358B1 publication Critical patent/KR101205358B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/32—Arrangements of propulsion power-unit exhaust uptakes; Funnels peculiar to vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/02—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device
    • F01N2260/024—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device using a liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/04—Sulfur or sulfur oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/02—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for marine vessels or naval applications
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

본 발명은 선박에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 선박에 의하면, 정화 장치에서 질소산화물과 황산화물을 제거한 후 배기가스를 배출하므로 대기오염을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

Description

선박{Vessel}
본 발명은 선박에 관한 것이다.
선박의 엔진에서 발생되는 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx)이 포함된 배기가스는 심각한 대기오염의 원인으로서 주목 받고 있다. 따라서, 배기가스에 포함된 질소산화물 및 황산화물을 제거하는 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
예를 들면, 질소산화물을 제거하기 위해서 선택적 촉매 환원 (Selective Catalytic Reduction, SCR) 방법, 선택적 비촉매 환원(Selective Non-Catalytic Reduction, SNCR) 방법, 질소산화물 필터, 흡장 환원법(Storage and Reduction, SR) 등이 사용될 수 있다.
또한, 황산화물을 제거하기 위해서 금속산화물을 이용한 흡착 제거 방법, 접촉 수소화 제거 방법, 생물학적 제거 방법, 해수 스크러버(Scrubber) 등이 사용될 수 있다.
이와 같은 질소산화물 제거 장치 및 황산화물 제거 장치는 선박의 펀넬(funnel)에 배치되는 배기가스 파이프 상에 장착되어 사용될 수 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제가 있다.
펀넬의 크기에는 제약이 있으므로 질소산화물 제거 장치와 황산화물 제거 장치를 동시에 설치하기 어렵다는 문제가 있다.
또한, 여러 개의 엔진으로부터 연장되는 배기가스 파이프 각각에 질소산화물 제거 장치와 황산화물 제거 장치를 동시에 설치할 경우 부피가 너무 커지게 되므로, 배기가스에 포함된 질소산화물과 황산화물을 모두 제거하기 어렵다는 문제가 있다.
본 발명의 실시예는 대기오염을 방지할 수 있는 선박을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박에는, 선체; 상기 선체의 내부에 제공되며 다수 개의 엔진이 포함되는 엔진룸; 및 상기 선체에 제공되며 상기 엔진으로부터 발생되는 배기가스에 포함된 질소산화물 및 황산화물을 제거하는 정화 장치가 포함되고, 상기 정화 장치에는, 상기 엔진으로부터 발생되는 배기가스를 모으는 배기가스 챔버; 상기 배기가스 챔버에 연결되며 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 질소산화물 제거부; 및 상기 질소산화물 제거부에 연결되며 질소산화물이 제거된 배기가스에 포함된 황산화물을 제거하는 황산화물 제거부가 포함될 수 있다.
또한, 상기 황산화물 제거부를 통과한 배기가스를 배출하는 펀넬이 더 포함되고, 상기 질소산화물 제거부와 상기 황산화물 제거부를 연결하는 배관 및 상기 펀넬 중 적어도 적어도 하나에는 배기가스 송풍팬이 제공되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에는, 선체; 상기 선체의 내부에 제공되며 다수 개의 엔진이 포함되는 엔진룸; 상기 다수 개의 엔진에 연결되어 배기가스를 수집하는 배기가스 챔버; 상기 배기가스 챔버에 연결되어 질소산화물과 황산화물을 제거하는 오염물질 제거부; 상기 오염물질 제거부에 연결되며 배기가스가 배출되는 펀넬; 및 상기 다수 개의 엔진으로부터 상기 펀넬에 이르는 배기가스의 경로 상에 배치되며, 배기가스를 배출 압력을 조절하는 압력 조절 수단이 포함될 수 있다.
또한, 상기 오염물질 제거부에는, 질소산화물을 제거하는 질소산화물 제거부; 및 황산화물을 제거하는 황산화물 제거부가 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 질소산화물 제거부는 선택적 촉매 환원 장치 또는 선택적 비촉매 환원 장치이고, 상기 황산화물 제거부는 스크러버인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 엔진으로부터 배출된 배기가스가 상기 질소산화물 제거부에 진입하기 전에 배기가스에 질소산화물의 환원제를 분사하는 환원제 공급 장치가 제공되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 환원제 공급 장치는 상기 배기가스 챔버에 제공되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 스크러버에는, 흡수액이 공급되는 공급유로; 및 상기 공급유로에 제공되며 하방으로 흡수액을 분사하는 분사부가 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 흡수액은 해수인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 질소산화물 제거부는 선택적 촉매 환원 장치이고, 상기 질소산화물 제거부의 내부 또는 주변에는 촉매의 온도를 조절하는 온도 조절 장치 및 온도 센서가 제공되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 온도 조절 장치에는, 상기 질소산화물 제거부를 냉각시키는 냉각유로가 포함되고, 상기 냉각유로에는 상기 스크러버에서 황산화물을 흡수한 흡수액이 공급되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에는, 다수 개의 엔진이 제공되는 엔진룸을 포함하는 선체; 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 모으는 배기가스 챔버; 상기 배기가스 챔버와 연결되며 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 선택적 촉매 환원 장치; 상기 선택적 촉매 환원 장치의 온도를 조절하는 온도 조절 장치; 및 상기 선택적 촉매 환원 장치에 연결되며 배기가스에 포함된 황산화물을 제거하는 스크러버가 포함될 수 있다.
또한, 상기 온도 조절 장치에는 상기 선택적 촉매 환원 장치를 냉각하는 냉각유로가 포함되고, 상기 냉각유로에는 해수 또는 상기 스크러버에서 황산화물을 흡수한 흡수액이 공급되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 선박에 의하면, 정화 장치에서 질소산화물과 황산화물을 제거한 후 배기가스를 배출하므로 대기오염을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박의 내부 구성을 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 정화 장치에서 질소산화물 및 황산화물이 제거되는 과정을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박의 정화 장치에서 질소산화물 및 황산화물이 제거되는 과정을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선박의 정화 장치에서 질소산화물 및 황산화물이 제거되는 과정을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 선박의 정화 장치에서 질소산화물 및 황산화물이 제거되는 과정을 보여주는 도면.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박의 내부 구성을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 선박(10)에는 선체(100), 상기 선체(100) 내부에 제공되며 다수 개의 엔진(120)이 설치되는 엔진룸(110), 상기 엔진(120)으로부터 발생되는 배기가스에 포함된 오염물질을 제거하는 정화 장치(200)가 포함될 수 있다.
상기 엔진룸(110)은 선미에 제공될 수 있으며, 상기 엔진(120)이 추력을 발생시키는 프로펠러(미도시)에 연결될 수 있도록 선저에 가깝게 배치될 수 있다.
상기 엔진(120)은 디젤 등 화석 연료를 사용하며, 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx)을 포함하는 배기가스를 배출한다.
상기 정화 장치(200)는 상기 엔진(120)으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 오염물질, 특히 질소산화물 및 황산화물을 제거하는 장치이다.
상세히, 상기 정화 장치(200)에는 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 질소산화물 제거부(210), 배기가스에 포함된 황산화물을 제거하는 황산화물 제거부(220), 다수 개의 상기 엔진(120)으로부터 배출되는 배기가스가 모이는 배기가스 챔버(230)가 포함될 수 있다.
상기 챔버(230)는 상기 엔진(120)으로부터 연장되는 배기가스 배출관(231)과 연결된다. 즉, 상기 배기가스 배출관(231)은 상기 엔진(120)의 개수에 대응되는 개수로 형성될 수 있으며, 배기가스는 상기 배출관(231)을 통해 상기 챔버(230) 내부로 유입된다.
상기 챔버(230)에 모인 배기가스는 상기 질소산화물 제거부(210) 또는 상기 황산화물 제거부(220)에 보내진다. 이와 같이 배기가스를 상기 챔버(230)에 모아서 처리함으로써 처리 효율을 높일 수 있다.
상기 질소산화물 제거부(210)와 상기 황산화물 제거부(220) 사이에는 배기가스가 이동되는 연결 배관(240)이 제공될 수 있다. 즉, 상기 연결 배관(240)에는 질소산화물이 제거된 배기가스 또는 황산화물이 제거된 배기가스가 흐를 수 있다.
상기 질소산화물 제거부(210)와 상기 황산화물 제거부(220)는 대기 오염물질인 질소산화물 및 황산화물을 제거하는 구성 요소로서 오염물질 제거부라고도 할 수도 있다.
상기 질소산화물 제거부(210)로는 공지된 다양한 질소산화물 제거 수단이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 선택적 촉매 환원 장치 또는 선택적 비촉매 환원 장치일 수 있다. 본 실시예에서는 상기 질소산화물 제거부(210)로 선택적 촉매 환원 장치가 사용되는 것을 예로 설명하겠다. 배기가스에 포함된 질소산화물은 소정의 환원제와 혼합되고, 촉매를 통과함으로서 제거될 수 있다.
상기 황산화물 제거부(220)로는 공지된 다양한 황산화물 제거 수단이 사용될 수 있으며, 본 실시예에서는 습식 스크러버가 사용되는 것을 예로 설명하겠다. 배기가스에 포함된 황산화물은 물에 녹음으로써 제거될 수 있다.
배기가스에 포함된 질소산화물 및 황산화물이 상기 오염물질 제거부를 통과하면서 제거되는 과정과 관련된 구체적인 내용은 후술하겠다.
본 실시예에서는, 상기 챔버(230)에서 배출되는 배기가스는 상기 질소산화물 제거부(210)를 통과한 후에 상기 황산화물 제거부(220)를 통과하는 것을 예로 설명하겠다. 즉, 상기 엔진(120)으로부터 배출되는 배기가스는 상기 챔버(230)에서 모인 후 상기 질소산화물 제거부(210)를 통과하고, 그 후 상기 황산화물 제거부(220)를 통과한다.
상기와 같이 상기 질소산화물 제거부(210)로 선택적 촉매 환원 장치가 사용되고 상기 황산화물 제거부(220)로 습식 스크러버가 사용되는 경우, 상기 질소산화물 제거부(210)에서의 반응 온도가 상기 황산화물 제거부(220)의 작동 온도보다 더 높으므로, 배기가스의 가열 등을 위한 부수적인 에너지 소비를 막을 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 본 발명의 사상은 이에 한정되는 것이 아니며, 배기가스가 상기 황산화물 제거부(220)를 통과한 후에 상기 질소산화물 제거부(210)을 통과하도록 배치할 수도 있다.
한편, 상기 오염물질 제거부를 통과하며 질소산화물 및 황산화물이 제거된 배기가스는 펀넬(150)을 통해 상기 선박(10)의 외부로 배출될 수 있다.
이때, 상기 펀넬(150)에는 배기가스의 압력을 조절할 수 있는 배기가스 송풍 팬(250)이 더 제공될 수 있다. 상세히, 상기 엔진(120)이 정상적으로 작동하기 위해서는 배기가스의 토출 압력이 일정 수준으로 유지되어야 한다. 그런데, 본 발명의 실시예에서와 같이 배기가스가 토출되는 경로 상에 상기 정화 장치(200)가 설치되는 경우 유로 저항 등의 원인으로 배기가스의 토출 압력이 낮아질 수 있다. 따라서, 상기 송풍 팬(250)은 상기 엔진(120)의 배기가스 토출 압력이 낮아진 경우에는 일 방향으로 회전되어 압력을 높이고, 높아진 경우에는 타 방향으로 회전되어 압력을 낮춤으로써, 상기 엔진(120)의 배기가스 토출 압력이 일정 수준으로 유지시킬 수 있다.
또한, 상기 송풍 팬(250)은 상기 황산화물 제거부(220)와 상기 펀넬(150)을 연결하는 경로에도 제공될 수 있다.
여기서, 상기 송풍 팬(250)은 상기 엔진(120)의 배기가스 토출 압력을 조절하는 것으로서 압력 조절 수단이라고도 할 수 있다. 이와 같은 압력 조절 수단으로는 상기 송풍 팬(250) 이외에도 밸브, 오리피스 등 다양한 압력 조절 수단이 사용될 수 있다.
한편, 상기 정화 장치(200)는 상기 엔진룸(110)의 상측에 배치될 수 있으며, 상기 엔진룸(110)과 독립된 공간에 제공될 수 있다. 또는, 상기 챔버(230)는 상기 엔진룸(110) 내부에 제공될 수도 있다.
이하에서는 상기 정화 장치(200)에서 배기가스에 포함된 질소산화물 및 황산화물이 제거되는 과정에 대해 살펴보겠다.
도 2는 도 1의 정화 장치에서 질소산화물 및 황산화물이 제거되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 엔진(120)에서 배출되는 배기가스는 상기 배출관(231)을 통해 상기 챔버(230)로 이동된다.
이때, 상기 배출관(231)에는 질소산화물을 환원하기 위한 환원제를 공급하는 환원제 공급 장치(233)가 제공될 수 있다. 상기 환원제 공급 장치(233)는 상기 챔버(230)의 입구에 가깝게 제공될 수 있다. 또한, 상기 환원제 공급 장치(233)는 챔버(230)의 내부에 제공되거나, 상기 챔버(230)와 상기 질소산화물 제거부(210)의 사이에 제공될 수도 있다. 즉, 상기 환원제 공급 장치(233)는 상기 엔진(120)으로부터 배출된 배기가스가 상기 질소산화물 제거부(210)에 진입하기 전에 배기가스에 환원제를 공급한다.
환원제로는 암모니아, 일산화탄소, 탄화수소, 황화수소 등이 사용될 수 있다.
상기 챔버(230)에 모인 배기가스는 상기 질소산화물 제거부(210)로 이동된다.
상기 질소산화물 제거부(210)에는 티타늄, 바나듐 등의 소재로 제공되는 촉매(215)가 제공되며, 상기 촉매(215)는 구형, 미립자형, 평판형, 관형, 림형, 벌집 형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
환원제와 혼합된 배기가스에 포함된 질소산화물은 상기 촉매(215)를 통과하면서 환원되고, 이 과정에서 질소 기체가 발생된다.
상기 질소산화물 제거부(210)를 통과하여 질소산화물이 제거된 배기가스는 상기 연결 배관(240)을 통해 상기 황산화물 제거부(220)로 이동된다.
상기 황산화물 제거부(220)에는 흡수액이 공급되는 공급유로(225)와 상기 공급유로(225)에 제공되어 흡수액을 분사하는 노즐(226)이 포함될 수 있다.
흡수액은 해수, 알칼리수용액 등이 사용될 수 있으며, 상기 노즐(226)에 의해 배기가스가 흐르는 방향과 반대 방향으로 분사될 수 있다. 흡수액은 배기가스에 포함되어 있는 황산화물과 접촉하여 황산화물을 흡수한다.
황산화물을 흡수한 흡수액은 배출유로(227)를 통해 상기 황산화물 제거부(220)의 외부로 배출될 수 있으며, 소정의 중화 처리를 거친 후 다시 상기 공급유로(225)로 공급되어 상기 황산화물 제거부(220)를 순환할 수 있다.
상기 황산화물 제거부(220)를 통과하여 황산화물이 제거된 배기가스는 상기 펀넬(150)을 통해 상기 선박(10)의 외부로 배출된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 선박(10)에 의하면, 상기 엔진(120)으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 오염물질들이 제거되어 외부로 배출되므로, 대기 오염을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
특히, 질소산화물과 황산화물이 함께 제거되어 배출되므로 대기 오염을 방지하는 효과는 극대화될 수 있다.
또한, 상기 선박(10)이 다수 개의 엔진을 사용하더라도, 상기 챔버(230)에서 배기가스를 모은 후 오염물질을 제거하기 때문에 구조가 단순화될 수 있다.
특히, 종래에는 상기 펀넬(150) 내부의 각 엔진에 연결된 배기가스 배출관에서 이루어지던 오염물질 제거 작업을 별도의 공간에서 처리한 후 상기 펀넬(150)로 배기가스를 배출하므로 구조를 단순화할 수 있다.
또한, 상기 챔버(230)에서 배기가스를 모은 후, 상기 질소산화물 제거부(210)에 배기가스를 공급하므로, 복잡한 구성을 갖는 상기 질소산화물 제거부(210)의 구조를 간단히 할 수 있다.
또한, 상기 챔버(230)에서 배기가스를 모은 후 한번에 배기가스를 처리하므로, 하나의 상기 질소산화물 제거부(210) 및 하나의 상기 황산화물 제거부(220)만 구비하면 된다는 장점이 있으며, 대용량의 배기가스를 보다 용이하게 처리할 수 있다.
또한, 배기가스가 상기 질소산화물 제거부(210)에 진입하기 전에 환원제를 공급함으로써, 배기가스와 환원제가 충분히 혼합될 수 있으므로 질소산화물 제거 효율을 높일 수 있다.
또한, 배기가스가 배출되는 경로 상에 상기 송풍 팬(250)을 설치함으로써, 상기 엔진(120)이 요구하는 배기가스 압력 조건을 충족시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 다만, 제 2 실시예는 제 1 실시예와 비교하여, 온도 조절 장치가 더 제공되는 점에 있어서 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명하며 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박의 정화 장치에서 질소산화물 및 황산화물이 제거되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 질소산화물 제거부(210)에는 상기 촉매(215) 또는 상기 질소산화물 제거부(210)의 온도를 조절하기 위한 온도 조절 장치(320)가 제공될 수 있다. 또한, 상기 촉매(215)의 일측에는 상기 촉매(215) 또는 상기 촉매(215)를 통과하는 배기가스의 온도를 측정하는 온도 센서(310)가 제공될 수 있다.
상세히, 상기 질소산화물 제거부(210)에서의 질소산화물 환원 반응은 상기 촉매(215)의 온도가 특정 온도 대역일 때 가장 잘 일어날 수 있다. 예를 들면, 상기 촉매(215)가 산화티타늄(TiO2) 재질로 형성된 경우, 약 300℃ 내지는 350℃ 범위에서 질소산화물 환원 반응이 가장 활성화될 수 있다.
그런데, 상기 엔진(120)으로부터 배출되는 배기가스는 순간적으로 높은 온도로 제공될 수 있으며, 이는 상기 촉매(215)에 치명적인 손상을 줄 수 있다.
따라서, 상기 온도 조절 장치(320)는 상기 온도 센서(310)에서 감지한 상기 촉매(215) 또는 상기 촉매(215)를 통과하는 배기가스의 온도 값에 따라 상기 촉매(215) 또는 상기 질소산화물 제거부(210)의 온도를 조절한다.
상세히, 상기 온도 조절 장치(320)에는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 등이 포함되는 냉동 사이클(미도시)이 포함될 수 있으며, 상기 증발기는 상기 촉매(215) 또는 상기 질소산화물 제거부(210)의 주변에 배치되어 상기 촉매(215) 또는 배기가스를 냉각시킬 수 있다. 또는, 상기 온도 조절 장치(320)에는 소정의 냉각수가 흐를 수 있는 냉각유로(미도시)가 포함되고, 상기 냉각유로는 상기 촉매(215) 또는 상기 질소산화물 제거부(210)를 감싸도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 냉각유로에 제공되는 냉각수는 해수일 수 있다. 해수의 온도는 약 20℃ 이므로 고온의 상기 촉매(215) 또는 배기가스로부터 충분히 열을 빼앗을 수 있다.
또는, 상기 온도 조절 장치(320)에는 상기 촉매(215) 또는 배기가스의 온도가 낮은 경우, 상기 촉매(215) 또는 배기가스에 열을 가할 수 있는 히터(미도시)가 포함될 수도 있다.
이와 같이 상기 온도 조절 장치(320)로 상기 촉매(215) 또는 상기 질소산화물 제거부(210)의 온도를 조절함으로써 질소산화물 제거가 효율적으로 이뤄지도록 할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선박에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 다만, 제 3 실시예는 제 2 실시예와 비교하여, 흡입액이 냉각수로 제공되는 점에 있어서 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명하며 동일한 부분에 대하여는 제 2 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선박의 정화 장치에서 질소산화물 및 황산화물이 제거되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 온도 조절 장치(340)에는 상기 촉매(215) 또는 배기가스를 냉각할 수 있는 냉각유로(미도시)가 포함되며, 상기 냉각유로는 상기 촉매(215) 또는 상기 질소산화물 제거부(210)를 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 황산화물 제거부(220)로부터 연장되며, 흡입액이 배출되는 상기 배출유로(227)에는, 상기 배출유로(227)로부터 상기 온도 조절 장치(340)의 냉각유로까지 연장되는 바이패스(bypass)유로(229)가 연결될 수 있다. 상기 바이패스유로(229)와 상기 배출유로(227)의 교차점에는 3방향 밸브(228)가 제공되어 선택적으로 흡입액의 방향을 조절할 수 있다.
상기 바이패스유로(229)를 통해 공급되는 흡입액은 상기 냉각유로를 흐르며 냉각수로 기능할 수 있다.
상기 온도 조절 장치(340)를 통과한 흡입액은 배출유로(241)를 통해 원래의 배출유로(227)에 합류할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 선박에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 다만, 제 4 실시예는 제 1 실시예와 비교하여, 환원제 공급 장치의 위치와 팬이 더 제공되는 점에 있어서 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명하며 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 선박의 정화 장치에서 질소산화물 및 황산화물이 제거되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 배기가스에 포함된 질소산화물을 환원시키기 위한 환원제를 공급하는 환원제 공급 장치(235)는 상기 챔버(230)와 상기 질소산화물 제거부(210)를 연결하는 배관 사이에 제공될 수 있다.
이 경우, 상기 챔버(230)에 모여 있는 배기가스에 환원제를 분사하는 것이므로, 상기 환원제 공급 장치(235)를 하나만 구성할 수 있는 바, 구조가 간단해질 수 있다. 또한, 하나의 배관에서 환원제가 전체의 배기가스에 분사되는 바, 신뢰성 있게 배기가스에 환원제가 혼합될 수 있다.
또한, 상기 연결 배관(240)에는 상기 엔진(120)에서 토출되는 배기가스의 압력을 조절하기 위한 송풍 팬(260)이 더 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 엔진(120)의 배기가스 토출구(미도시)에 보다 더 가까운 위치에서 송풍력을 가할 수 있으므로 용이하게 압력을 조절할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 선박의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 용이하게 변경할 수 있으며, 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
10 : 선박 100 : 선체
110 : 엔진룸 120 : 엔진
150 : 펀넬 200 : 정화 장치
210 : 질소산화물 제거부 215 : 촉매
220 : 황산화물 제거부 230 : 배기가스 챔버
231 : 배기가스 배출관 233(235) : 환원제 공급 장치
240 : 연결배관 250(260) : 송풍팬
310 : 온도센서 320(340) : 온도 조절 장치

Claims (13)

  1. 선체;
    상기 선체의 내부에 제공되며 엔진이 포함되는 엔진룸; 및
    상기 선체에 제공되며 상기 엔진으로부터 발생되는 배기가스에 포함된 질소산화물 및 황산화물을 제거하는 정화 장치가 포함되고,
    상기 정화 장치에는,
    배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 선택적 촉매 환원 장치;
    상기 선택적 촉매 환원 장치에 연결되며 질소산화물이 제거된 배기가스에 포함된 황산화물을 제거하는 스크러버; 및
    상기 선택적 촉매 환원 장치를 냉각시키는 냉각유로가 포함되고,
    상기 냉각유로에는 해수 또는 상기 스크러버에서 황산화물을 흡수한 흡수액이 공급되는 것을 특징으로 하는 선박.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크러버를 통과한 배기가스를 배출하는 펀넬이 더 포함되고,
    상기 선택적 촉매 환원 장치와 상기 스크러버를 연결하는 배관 및 상기 펀넬 중 적어도 적어도 하나에는 배기가스 송풍팬이 제공되는 것을 특징으로 하는 선박.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔진룸에는 다수 개의 상기 엔진이 포함되고
    상기 다수 개의 엔진으로부터 발생되는 배기가스는 배기가스 챔버에 모인 후 상기 선택적 촉매 환원 장치로 공급되는 것을 특징으로 하는 선박.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 엔진으로부터 배출된 배기가스가 상기 선택적 촉매 환원 장치에 진입하기 전에 배기가스에 질소산화물의 환원제를 분사하는 환원제 공급 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 선박.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 환원제 공급 장치는 상기 배기가스 챔버에 제공되는 것을 특징으로 하는 선박.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크러버에는,
    흡수액이 공급되는 공급유로; 및
    상기 공급유로에 제공되며 하방으로 흡수액을 분사하는 분사부가 포함되는 것을 특징으로 하는 선박.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 흡수액은 해수인 것을 특징으로 하는 선박.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택적 촉매 환원 장치의 내부 또는 주변에는 촉매의 온도를 조절하는 온도 조절 장치 및 온도 센서가 제공되는 것을 특징으로 하는 선박.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
KR1020100048631A 2010-05-25 2010-05-25 선박 KR101205358B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100048631A KR101205358B1 (ko) 2010-05-25 2010-05-25 선박

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100048631A KR101205358B1 (ko) 2010-05-25 2010-05-25 선박

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110129160A KR20110129160A (ko) 2011-12-01
KR101205358B1 true KR101205358B1 (ko) 2012-11-28

Family

ID=45498428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100048631A KR101205358B1 (ko) 2010-05-25 2010-05-25 선박

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101205358B1 (ko)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014088149A1 (ko) * 2012-12-06 2014-06-12 (주)세움 선박용 배기 가스 정화장치
KR20150044279A (ko) * 2013-10-16 2015-04-24 한국기계연구원 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치
KR101824108B1 (ko) * 2015-10-29 2018-02-01 삼성중공업 주식회사 극지 운항 선박용 배기 오염물질 저감 및 방한처리 통합 시스템
KR101832895B1 (ko) * 2018-01-19 2018-04-13 광성(주) 선박용 황산화물 저감장치 및 선박용 황산화물 저감장치의 운전방법
KR101842178B1 (ko) * 2018-01-19 2018-05-14 광성(주) 선박용 황산화물 저감장치 및 선박용 황산화물 저감장치의 운전방법
KR101867067B1 (ko) * 2018-03-13 2018-06-14 광성(주) 선박용 황산화물 저감장치 및 선박용 황산화물 저감장치의 운전방법
KR101933811B1 (ko) * 2016-03-03 2018-12-28 벨코테크놀러지스코오퍼레이션 다중 소스들을 위한 배기 가스 세정기 시스템
WO2019216501A1 (ko) * 2017-09-19 2019-11-14 삼성중공업 주식회사 배기가스 오염물질 저감장치
KR102060246B1 (ko) * 2018-06-19 2019-12-27 (주) 삼진야드 일체형 배기가스 정화 장치
KR102081714B1 (ko) * 2018-09-21 2020-02-26 현대중공업 주식회사 선박

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102251101B1 (ko) * 2016-10-04 2021-05-11 현대중공업 주식회사 선박
KR102274934B1 (ko) * 2017-06-30 2021-07-08 에이치에스디엔진 주식회사 선택적 촉매 환원 시스템
KR102098232B1 (ko) * 2018-04-23 2020-04-07 현대머티리얼 주식회사 배기가스 처리용 스크러버 및 이를 갖는 통합형 배기처리장치
KR101940605B1 (ko) * 2018-07-26 2019-01-21 하이에어코리아 주식회사 선박용 습식 스크러버에 배연가스를 공급하기 위한 수직형 배연가스 매니폴드 장치
KR102130491B1 (ko) * 2019-03-13 2020-07-14 주식회사 냄새뚝 선박 배기가스 정화장치 및 방법
KR20240033074A (ko) * 2021-11-02 2024-03-12 미츠비시 조우센 가부시키가이샤 배기 가스 정화 장치, 선박

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000051648A (ja) 1998-08-05 2000-02-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス処理装置及び処理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000051648A (ja) 1998-08-05 2000-02-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス処理装置及び処理方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014088149A1 (ko) * 2012-12-06 2014-06-12 (주)세움 선박용 배기 가스 정화장치
KR20150044279A (ko) * 2013-10-16 2015-04-24 한국기계연구원 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치
KR101623476B1 (ko) 2013-10-16 2016-06-07 한국기계연구원 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치
KR101824108B1 (ko) * 2015-10-29 2018-02-01 삼성중공업 주식회사 극지 운항 선박용 배기 오염물질 저감 및 방한처리 통합 시스템
KR101933811B1 (ko) * 2016-03-03 2018-12-28 벨코테크놀러지스코오퍼레이션 다중 소스들을 위한 배기 가스 세정기 시스템
US10814275B2 (en) 2016-03-03 2020-10-27 Belco Technologies Corporation Exhaust gas scrubber system for multiple sources
WO2019216501A1 (ko) * 2017-09-19 2019-11-14 삼성중공업 주식회사 배기가스 오염물질 저감장치
WO2019142967A1 (ko) * 2018-01-19 2019-07-25 광성(주) 선박용 황산화물 저감장치 및 선박용 황산화물 저감장치의 운전방법
KR101842178B1 (ko) * 2018-01-19 2018-05-14 광성(주) 선박용 황산화물 저감장치 및 선박용 황산화물 저감장치의 운전방법
KR101832895B1 (ko) * 2018-01-19 2018-04-13 광성(주) 선박용 황산화물 저감장치 및 선박용 황산화물 저감장치의 운전방법
KR101867067B1 (ko) * 2018-03-13 2018-06-14 광성(주) 선박용 황산화물 저감장치 및 선박용 황산화물 저감장치의 운전방법
KR102060246B1 (ko) * 2018-06-19 2019-12-27 (주) 삼진야드 일체형 배기가스 정화 장치
KR102081714B1 (ko) * 2018-09-21 2020-02-26 현대중공업 주식회사 선박

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110129160A (ko) 2011-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101205358B1 (ko) 선박
KR101835259B1 (ko) 고농도로 황 성분을 함유하는 저질 연료를 사용하는 선박용 디젤 엔진의 배기가스 정화 장치
US10350543B2 (en) Gas treatment process and apparatus
WO2012153706A1 (ja) 湿式排ガス浄化装置
WO2012153705A1 (ja) 湿式排ガス浄化装置
JP4645447B2 (ja) 車両用二酸化炭素回収装置及びそれを備えた車両
JP5536180B2 (ja) 排気ガス浄化装置
KR101273551B1 (ko) 배기가스 정화 시스템
WO2000030734A1 (en) Method and apparatus for removing particulates
KR101563678B1 (ko) 배기가스 정화장치 및 이를 구비한 선박
KR101525302B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템 및 선택적 촉매 환원용 촉매의 재생 방법
KR20150056104A (ko) 배기가스의 황산화물，질소산화물 및 이산화탄소 동시 저감장치
KR20220076400A (ko) 배기가스 처리장치
KR20140117949A (ko) 인라인형 메탈폼 스크러버를 이용한 선박 엔진 배기가스 정화장치
KR101487303B1 (ko) 스크러버부 및 세라믹필터가 구비된 필터부를 포함하는 배기가스 유해물질 동시 저감시스템
KR101497468B1 (ko) 선박용 배기가스 처리장치 및 배기가스 유해물질 동시 저감 시스템
KR102098231B1 (ko) 통합형 배기처리장치
KR20170055115A (ko) Scr 시스템
JP6551002B2 (ja) 内燃機関の排気ガス浄化システム、内燃機関、及び内燃機関の排気ガス浄化方法
JP6086529B2 (ja) 触媒活性化装置及び触媒活性化装置を搭載した船舶
JP7325801B2 (ja) 排気ガス浄化システム
JP7251720B2 (ja) 二酸化炭素回収システム
KR101497470B1 (ko) 선박용 배기가스 처리장치 및 배기가스 유해물질 동시 저감 시스템
KR101846852B1 (ko) 배기가스 처리장치
KR101563698B1 (ko) 냉각부 및 세라믹필터가 구비된 필터부를 포함하는 배기가스 유해물질 동시 저감시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151102

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171031

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181031

Year of fee payment: 7