KR101315235B1 - Filter device for reducing exhaust-gas of a ship - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원통 형상의 필터케이스 내부에 2개 내지 3개의 메쉬망을 칸막이 형태로 설치하고, 각각의 메쉬망 사이에 제공된 공간의 내부에 다공성 필터볼을 충진시킴으로서, 필터볼 사이의 공극을 통하여 배기가스의 원활한 배출이 가능토록 하는 동시에, 기공성과 비표면적이 우수한 필터볼에 의하여 배기가스 중의 질소산화물과 황산화물 등이 효율적으로 제거되도록 하며, 배기가스의 연통에 손쉽게 장착시킬 수 있고 필터볼의 용이한 투입과 수거 및 재활용이 가능한 간단한 조립식 구조를 가지는 포터블한 제품을 제공함으로서, 130Kw(176PS) 이하의 선박, 특히 영세한 소형 어선의 배기가스 처리용도로 최적화시킨 선박용 온실가스 저감필터에 관한 것이다.In the present invention, two to three mesh nets are provided in a partition form in a cylindrical filter case, and porous filter balls are filled in the space provided between the respective mesh nets, thereby exhausting through the pores between the filter balls. In addition to the smooth discharge of gas, the filter ball with excellent porosity and specific surface area allows for efficient removal of nitrogen oxides and sulfur oxides in the exhaust gas, and can be easily installed in the communication of the exhaust gas. The present invention relates to a portable greenhouse gas reduction filter optimized for exhaust gas treatment of a ship of 130 Kw (176 PS) or less, especially a small fishing boat, by providing a portable product having a simple prefabricated structure capable of one input, collection and recycling.
현대사회의 급속한 산업화로 말미암아 석유나 석탄과 같은 화석연료의 사용량이 기하급수적으로 증가하였고, 화석연료의 연소과정에서 배출되는 각종 유해가스로 인한 대기오염 또한 날로 심각해지고 있는 바, 그 대표적인 예로서 스모그 현상이나 산성비 등을 들 수 있으며, 최근에는 온실효과로 인한 지구온난화 문제가 크게 대두되고 있다.Due to the rapid industrialization of modern society, the use of fossil fuels such as petroleum and coal has increased exponentially, and the air pollution caused by various harmful gases emitted in the combustion process of fossil fuels is also getting worse day by day. Phenomenon, acid rain, and the like, and the global warming problem caused by the greenhouse effect has recently emerged.
통상 대기오염의 주범이 되는 것은 차량의 엔진 또는 화력발전소나 공장 등으로부터 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx) 및 분진 등이 포함된 상태로 배출되는 배기가스이며, 최근에 들어 환경보존에 대한 인식이 높아짐에 따라 배기가스의 배출규제가 엄격히 시행되고 있는 한편, 배기가스에 포함된 대기오염 물질을 배출기준에 적합하도록 처리 및 저감시키기 위한 장치의 연구개발이 활발하게 진행되고 있다.The main culprit of air pollution is the exhaust gas emitted from the engine, thermal power plant, or plant of the vehicle in the state of containing nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), and dust. As awareness increases, emission regulations for exhaust gases are strictly enforced, and research and development of devices for treating and reducing air pollutants contained in exhaust gases to meet emission standards are being actively conducted.
이러한 추세에 발맞추어, UN의 산하기관인 국제해사기구(IMO: International Maritime Organization)에서도 디젤엔진을 주로 사용하는 선박으로부터 배출되는 배기가스중의 질소산화물과 황산화물의 배출규제를 시행하고 있는 바, 질소산화물의 경우는 TierⅢ가 발효되는 2016년부터 2g/kwh 이하의 배출규제가 적용될 예정이며, 황산화물의 경우는 2010년 7월부터 SECA(Sulfur Emission Control Area)에서 1% 이하로의 배출규제가 이미 적용되고 있다.In response to this trend, the International Maritime Organization (IMO), a subsidiary of the United Nations, has also regulated the emission of nitrogen oxides and sulfur oxides from exhaust gases emitted from ships mainly using diesel engines. In case of oxides, emission regulations of less than 2 g / kwh will be applied from 2016 when Tier III takes effect. In case of sulfur oxides, emission controls of less than 1% in Sulfur Emission Control Area (SECA) have already been in effect since July 2010. Is being applied.
상기 질소산화물은 고온 영역에서 공기 중의 질소와 산소가 반응하여 생성되는 Thermal NOx, 연료에서 발생되는 탄화수소가 공기 중의 질소와 반응하여 생성되는 Prompt NOx, 연료에 포함된 질소성분이 연소과정에서 산화되어 생성된 Fuel NOx로 구분되지만, 연료의 연소과정에서 발생한 NO와 NO2가 대부분을 차지하며, 황산화물은 석유나 석탄과 같은 연료에 포함된 황성분이 연소과정에서 산화된 것으로서 SO2가 주된 비중을 차지한다.The nitrogen oxide is thermal NOx generated by the reaction of nitrogen and oxygen in the air in the high temperature region, Prompt NOx produced by the hydrocarbon generated from the fuel reacts with the nitrogen in the air, and the nitrogen component contained in the fuel is oxidized in the combustion process. It is classified as fuel NOx, but NO and NO 2 which are generated during combustion of fuel are the majority, and sulfur oxide is SO 2 which is mainly the oxidized sulfur component in the combustion process. do.
상기와 같이 화석연료의 연소반응으로 생성된 배기가스중의 질소산화물을 제거하는 방식으로서, V2O5-TiO2 계열의 촉매에 질소산화물과 환원제인 암모니아 혹은 우레아를 주입하여 질소산화물을 질소와 물로 변환시켜 제거하는 SCR(Selective Catalytic Reduction) 방식이 대표적으로 사용된다.As described above, nitrogen oxides in the exhaust gas generated by the combustion reaction of fossil fuel are removed, and nitrogen oxides and nitrogen or urea as a reducing agent are injected into the catalyst of the V 2 O 5 -TiO 2 series, and the nitrogen oxides and Selective Catalytic Reduction (SCR), which is converted to water and removed, is typically used.
상기 SCR 방식은 350 ~ 400도 사이의 운전온도 조건하에서 질소산화물의 제거효율이 90% 수준이 되지만, 배기가스에 포함된 분진이나 검댕(Soot)이 SCR 촉매층에 부착되어 촉매층이 막히는 현상이 발생하므로, 저밀도 촉매를 SCR 반응기에 장착할 수 밖에 없으며, 이로 인하여 SCR 반응기의 부피가 필요 이상으로 크게 되어 선박에서의 공간활용도가 줄어드는 단점이 있다.In the SCR method, the nitrogen oxide removal efficiency is 90% under the operating temperature of 350 to 400 degrees, but dust or soot in the exhaust gas is attached to the SCR catalyst layer, causing the catalyst layer to be clogged. In addition, the low-density catalyst can only be installed in the SCR reactor, which causes the volume of the SCR reactor to be larger than necessary, thereby reducing the space utilization of the vessel.
또 다른 질소산화물의 제거방식인 SNCR(Selective Non Catalytic Reduction) 방식은, 고온의 배기가스에 환원제인 암모니아를 직접 주입하여 질소산화물을 제거하는 방식이며, 별도의 촉매반응기가 필요하지 않아 설치비용과 운전비용이 저렴한 장점이 있는 반면, 반응온도가 높게 유지되어야 하고 질소산화물의 제거효율이 60% 이하로 낮은 단점이 있다.Selective Non Catalytic Reduction (SNCR), another nitrogen oxide removal method, removes nitrogen oxides by directly injecting ammonia, which is a reducing agent, into high-temperature exhaust gas, and does not require a separate catalytic reactor. On the other hand, the cost is low, but the reaction temperature must be kept high and the nitrogen oxide removal efficiency is lower than 60%.
이와 더불어, 황산화물을 제거하는 방식은 크게 습식과 건식으로 나누어지며, 습식처리방식은 물이나 알칼리 용액으로 황산화물을 세정하는 것으로서, 황산화물의 제거효율이 약 90% 정도로 높을 뿐만 아니라 오랜 기간의 연구과정을 거쳐 공정의 신뢰도가 우수하지만, 다량의 용수가 필요하고 2차 오염물질이 발생되는 단점이 있다.In addition, the method of removing sulfur oxides is largely divided into wet and dry methods. The wet treatment method is to clean sulfur oxides with water or an alkaline solution. Although the reliability of the process is excellent through the research process, it has the disadvantage of requiring a large amount of water and generating secondary pollutants.
반면, 건식처리방식은 수산화칼슘이나 나트륨(Na) 계열의 흡수제를 사용하여 황산화물을 제거하는 것으로서, 습식처리방식에 비하여 2차 오염물질의 발생을 저감시킬 수 있고 배기가스의 재가열이 필요없다는 장점이 있지만, 황산화물의 제거효율이 낮고 흡수제가 고가인 단점이 있다.On the other hand, the dry treatment method is used to remove sulfur oxides using calcium hydroxide or sodium (Na) -based absorbent, which can reduce the generation of secondary pollutants and does not require reheating of the exhaust gas compared to the wet treatment method. However, there are disadvantages in that the removal efficiency of sulfur oxides is low and the absorbent is expensive.
위에서 설명되어진 배기가스 처리방식은 대부분 대형 선박에 적용되는 것으로서, 130Kw(176PS) 이하의 소형 선박, 특히 어선의 배기가스 처리용도로 적용하기에는 실질적으로 많은 무리가 따를 뿐만 아니라, 영세한 선박의 소유주에게 막대한 경제적 부담을 안겨주게 된다.The above-described exhaust gas treatment method is applied to large vessels in most cases, and it is not only practically difficult to apply to the exhaust gas treatment of small vessels below 130 Kw (176 PS), especially fishing vessels, but also to owners of small vessels. It is a huge economic burden.
그럼에도 불구하고, IMO의 대기오염방지규칙(MARPOL73/78, 부속서Ⅵ-1997년 9월)은 오존층 파괴물질, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 휘발성 유기화합물(VOCs), 선내의 소각기 배출가스 등에 대해서 보다 엄격히 규제하고 있으며, 해양환경보호위원회(MEPC)의 48차 회의결과에 따라 네덜란드, 사이프러스, 독일, 스위스, 필란드, 룩셈부르크, 벨기에, 영국 등 총 11개국이 협약규정을 시행하고 있으며, NOx Technical Code의 자동 강제화를 통하여 국내에도 관련 법개정이 곧 이루어질 전망이다.Nevertheless, the IMO's Air Pollution Prevention Regulations (MARPOL 73/78, Annex VI-September 1997) are concerned with ozone depleting substances, nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), volatile organic compounds (VOCs) and incinerators on board. In addition, the emission regulations are strictly regulated, and 11 countries including the Netherlands, Cyprus, Germany, Switzerland, Finland, Luxembourg, Belgium and the United Kingdom are implementing regulations according to the 48th meeting of the MEPC. In addition, relevant laws will soon be revised in Korea through the automatic enforcement of NOx Technical Code.
국내의 법령 수용시 약 1만척 이상이 되는 130Kw(176PS) 이하의 소형 선박, 특히 어선의 경우 협약규정이 국내법령에 그대로 수용될 수도 있는 바, 이 경우 선박 소유자들의 영세성을 감안할 때 다수의 민원이 발생할 것으로 예상됨은 물론이고, 영세한 어민들에게 배기가스 처리장치의 설치 및 검사에 따른 추가적인 비용부담을 전가시켜 어업의 경쟁력 약화로 이어질 우려가 매우 높다.In the case of small vessels of 130Kw (176PS) or less, especially fishing vessels, which are more than 10,000 vessels when accepting domestic legislation, the provisions of the Convention may be accommodated in domestic legislation. Not only is it expected to occur, but there is also a high possibility that it will lead to a weakening of the competitiveness of the fishing industry by passing on additional cost burdens for the installation and inspection of the exhaust gas treatment system to small fishermen.
이러한 상황에 입각하여, 소형 선박의 배기가스 오염물질을 줄이기 위한 방안과, 이를 실현할 수 있는 합리적이고 경제적인 NOx 및 SOx 저감장치의 개발이 요구되며, 국제적으로 "선박으로부터 지구 온난화 가스(GHG: Green-House Gas) 배출감소에 관한 IMO의 정책 및 실행"방안이 총회결의에서 채택될 예정이므로, GHG Indexing Schedule의 지침서에서 규정하고 있는 CO2, CH4, N2O, HFC, PFC, SF6 등의 규제물질에 대한 어선에서의 대비 역시 필요한 실정이다.Based on this situation, there is a need for a plan to reduce exhaust gas pollutants in small ships, and to develop a reasonable and economical NOx and SOx abatement device capable of realizing this. -House Gas) IMO's policy and implementation on emissions reduction will be adopted at the General Assembly resolutions, so the CO 2 , CH 4 , N 2 O, HFC, PFC, SF 6, etc. Preparation of fishing vessels for regulated substances is also necessary.
본 발명은 상기와 같은 요구사항에 부응하기 위하여 안출된 것으로서, 원통 형상의 필터케이스 내부에 2개 내지 3개의 메쉬망을 칸막이 형태로 설치하고, 각각의 메쉬망 사이에 제공된 공간의 내부에 다공성 필터볼을 충진시킴으로서, 필터볼 사이의 공극을 통하여 배기가스의 원활한 배출이 가능토록 하는 동시에, 기공성과 비표면적이 우수한 필터볼에 의하여 배기가스 중의 질소산화물과 황산화물 등이 효율적으로 제거되도록 하며, 배기가스의 연통에 손쉽게 장착시킬 수 있고 필터볼의 용이한 투입과 수거 및 재활용이 가능한 간단한 조립식 구조를 가지는 포터블(Portable)한 제품을 제공함으로서, 130Kw(176PS) 이하의 선박, 특히 영세한 소형 어선의 배기가스 처리용도로 최적화시킨 온실가스 저감필터를 제공하는 것을 그 기술적인 과제로 한다.The present invention has been made in order to meet the above requirements, it is installed in the form of a partition between two to three mesh nets in the cylindrical filter case, porous filter in the space provided between each mesh net By filling the ball, it is possible to smoothly discharge the exhaust gas through the gaps between the filter balls, and efficiently remove nitrogen oxides and sulfur oxides in the exhaust gas by filter balls having excellent porosity and specific surface area. By providing a portable product that has a simple assembly structure that can be easily installed in the gas communication and easily inserts, collects and recycles the filter ball, it can be used for vessels of 130Kw (176PS) or smaller, especially small fishing boats. The technical problem is to provide a GHG reduction filter optimized for exhaust gas treatment.
이와 더불어, 본 발명은 걸름메쉬망 또는 다공판 형태의 걸름판이 구비된 분진트레이를 필터케이스의 하단 내측으로 착탈 가능하게 삽입 설치함으로서, 필터볼에 의한 질소산화물 및 황산화물의 제거와 함께 분진 성분의 처리 또한 가능토록 하고, 상기 필터볼로서 양이온 치환능력이 우수한 천연 모데나이트를 담체로 하여 질소산화물의 반응촉매와 황산화물의 흡수제가 포함된 NOX제거볼과 SOX제거볼의 2가지 종류를 배기가스의 처리에 적용토록 함으로서, 소형 선박에 요구되는 매우 합리적이고 경제적인 방식의 배기가스 처리기를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 대형 선박에 주로 적용되었던 기존의 SCR 방식에도 본 발명의 온실가스 저감필터를 촉매반응기로 활용이 가능토록 하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention is installed by detachably inserting the dust tray provided with the filter plate of the mesh mesh net or porous plate into the lower end of the filter case, the removal of nitrogen oxide and sulfur oxide by the filter ball process also ever possible, as the filter bowl exhausting the two types of cation exchange capacity is excellent natural mordenite carrier in the NO X removal containing the absorbent of the NOx catalyst and SOx ball and SO X removal see By applying to the treatment of the gas, not only can provide a very reasonable and economical exhaust gas treatment system required for small vessels, but also the existing SCR scheme mainly applied to large vessels can be applied to the greenhouse gas reduction filter of the present invention. Another technical challenge is to make it possible to use as a catalytic reactor.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 선박용 온실가스 저감필터는, 배기가스의 연통에 장착되는 원통 형상의 필터케이스; 상기 필터케이스의 내측에서 필터케이스의 높이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 칸막이 형태로 설치되는 하부메쉬망과 중간메쉬망과 상부메쉬망; 상기 하부메쉬망과 중간메쉬망의 사이에 해당하는 공간 및 상기 중간메쉬망과 상부메쉬망의 사이에 해당하는 공간에 각각 충진되는 다공성 소재인 필터볼;을 포함하여서 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 중간메쉬망을 설치하지 않고 하부메쉬망과 상부메쉬망이 제공하는 하나의 공간에 필터볼을 충진시키는 방식도 가능하다.As a means for solving the above technical problem, the marine greenhouse gas reducing filter of the present invention, the cylindrical filter case is mounted to the communication of the exhaust gas; A lower mesh net, an intermediate mesh net and an upper mesh net installed in a partition form at regular intervals along the height direction of the filter case from the inside of the filter case; And a filter ball made of a porous material filled in a space corresponding to the lower mesh net and the middle mesh net and a space corresponding to the middle mesh net and the upper mesh net, respectively. It is also possible to fill the filter ball in one space provided by the lower mesh net and the upper mesh net without installing the mesh net.
이와 더불어, 본 발명의 선박용 온실가스 저감필터는, 하부메쉬망의 아래에 해당하는 위치에서 필터케이스의 내측으로 착탈 가능하게 삽입 설치되는 분진트레이를 추가로 포함하여서 이루어지며, 상기 분진트레이는 원통 형상의 트레이몸통 바닥측에 걸름메쉬망이 설치되거나, 상기 걸름메쉬망 대신에 하부측 입구가 넓고 상부측 출구가 좁은 원추통로가 조밀한 간격으로 돌출 형성된 다공판 형태의 걸름판이 설치되며, 트레이몸통의 전방측에는 파지용 손잡이가 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the marine greenhouse gas reducing filter of the present invention further comprises a dust tray that is detachably inserted into the filter case at a position corresponding to the lower mesh net, wherein the dust tray has a cylindrical shape. A mesh mesh is installed at the bottom of the tray body of the tray, or a perforated plate-shaped strain plate is formed at the bottom of the tray mesh to protrude at a narrow interval. The front side is characterized in that the grip handle is installed.
추가적인 사항으로서, 상기 필터볼은 천연 모데나이트(Mordenite)를 이용하여 2mm ~ 10mm의 직경을 가지는 구형(球形) 입자로 제작된 것임을 특징으로 하고, 상기 필터볼로서 천연 모데나이트를 기본 담체로 하여 질소산화물의 반응촉매가 코팅 또는 혼합된 NOx제거볼과 황산화물의 흡수제가 혼합된 SOx제거볼의 2가지 종류를 사용하되, 하부메쉬망과 중간메쉬망 및 상부메쉬망의 사이에 해당하는 공간에 NOx제거볼과 SOx제거볼을 각각 분리시켜 충진하거나, 하부메쉬망과 상부메쉬망이 제공하는 하나의 공간에 NOx제거볼과 SOx제거볼을 일정 비율로 혼합시켜 충진하는 것을 특징으로 하며, 상기 NOx제거볼과 SOx제거볼의 직경을 달리하여 구별이 용이하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the filter ball is characterized in that it is made of spherical particles having a diameter of 2mm ~ 10mm by using a natural mordenite (Mordenite), the filter ball as a basic carrier using natural mordenite nitrogen Two types of NOx removal balls coated or mixed with oxide reaction catalyst and SOx removal balls mixed with absorbent of sulfur oxide are used, and NOx is placed in the space between lower mesh net, middle mesh net and upper mesh net. Removing and filling the removal ball and the SOx removal ball, respectively, or a mixture of NOx removal ball and SOx removal ball in a space provided by the lower mesh and the upper mesh mesh at a predetermined ratio, the NOx removal The diameter of the ball and the SOx removal ball is characterized in that it is easy to distinguish.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 필터볼 사이의 공극을 통하여 배기가스의 원활한 배출이 가능토록 한 상태에서, 기공성 및 비표면적이 우수한 필터볼에 의하여 배기가스 중의 질소산화물과 황산화물 등을 효율적으로 제거할 수 있는 효과를 제공하며, 배기가스의 연통에 손쉽게 장착이 가능하고 간단한 조립식 구조를 가지는 포터블한 제품으로서, 130Kw(176PS) 이하의 선박, 특히 영세한 소형 어선의 배기가스 처리용도로 최적화시킨 온실가스 저감필터를 제공하는 효과가 있는 것이다.According to the present invention as described above, in the state in which the exhaust gas can be smoothly discharged through the pores between the filter balls, the nitrogen and sulfur oxides in the exhaust gas and the like efficiently by the filter ball having excellent porosity and specific surface area. It is a portable product that can be easily attached to the exhaust gas communication and has a simple assembly structure.It is optimized for exhaust gas treatment of ships of 130Kw (176PS) or less, especially small fishing boats. It is effective to provide a greenhouse gas reduction filter.
이와 더불어, 필터볼에 의한 질소산화물 및 황산화물의 제거와 함께 분진트레이에 의한 분진 성분의 처리 또한 가능한 효과가 있고, 서로 다른 직경에 의하여 구분이 용이한 NOX제거볼과 SOX제거볼의 2가지 필터볼을 배기가스의 처리에 적용토록 함으로서, 소형 선박에 요구되는 매우 합리적이고 경제적인 방식의 배기가스 처리기를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 대형 선박에 주로 적용되었던 기존의 SCR 방식에도 본 발명의 온실가스 저감필터를 촉매반응기로 활용이 가능토록 하는 등의 매우 유용한 효과를 제공하는 것이다.In addition, two of the processing of the particulate component by the dust tray with the removal of nitrogen oxides and sulfur oxides by the filter bowl also has the possible effect, each NO X removing one minutes is easy, by different diameter ball and SO X removal see By applying the branch filter ball to the exhaust gas treatment, it is possible not only to provide a very reasonable and economical exhaust gas treatment system required for a small vessel, but also to the existing SCR system mainly applied to a large vessel. It is to provide a very useful effect such as using a greenhouse gas reduction filter as a catalytic reactor.
도 1은 본 발명에 따른 선박용 온실가스 저감필터의 분해사시도.
도 2는 도 1의 결합된 상태의 외관사시도.
도 3은 도 2의 측단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 측단면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 측단면도.
도 6은 도 5의 A-A선 단면도.
도 7 및 도 8은 분진트레이의 다른 적용례를 나타내는 외관사시도 및 측단면도.1 is an exploded perspective view of a marine greenhouse gas reduction filter according to the present invention.
2 is an external perspective view of the combined state of FIG.
3 is a side sectional view of Fig. 2; Fig.
4 is a side sectional view showing another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a side cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
6 is a sectional view taken along the line AA in Fig. 5;
7 and 8 are a perspective view and a side cross-sectional view showing another application example of the dust tray.
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 일실시예에 따른 선박용 온실가스 저감필터(10)는 도 1 내지 도 3에 각각 도시된 바와 같이, 배기가스의 연통(20)에 장착되는 원통 형상의 필터케이스(1)를 기초로 하여 설치되며, 상기 필터케이스(1)의 내측에는 필터케이스(1)의 높이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 하부메쉬망(2)과 중간메쉬망(3)과 상부메쉬망(4)이 칸막이 형태로 설치되며, 상기 하부메쉬망(2)과 중간메쉬망(3)의 사이에 해당하는 필터케이스(1)의 내부공간 및 중간메쉬망(3)과 상부메쉬망(4)의 사이에 해당하는 필터케이스(1)의 내부공간에는 다공성 소재인 필터볼(Filter ball)(15)이 충진된 것이다.Marine greenhouse
상기와 같이 본 발명의 온실가스 저감필터(10)는 필터케이스(1)를 기초로 하여 선박용 디젤엔진 또는 선내에 구비된 소각로 등의 배기가스 최종 배출부인 연통(20)에 설치되는 것이므로, 연통(20)의 형태가 다양한 점을 고려하여 이에 대응할 수 있는 조립식 구조가 필터케이스(1)에 제공되어야 하며, 도 3에서는 필터케이스(1)의 상단측과 하단측에 연통(20)이 끼움식으로 조립되는 방식을 도시하였다.As described above, since the greenhouse
또한, 본 발명의 온실가스 저감필터(10)는 외형적인 미려함을 기본으로 하되, 해상의 바람이나 진동 등에 의하여 연통(20)의 변형을 발생시키지 않는 적절한 무게를 가지도록 하고, 필터케이스(1)는 내식성이 우수한 금속 소재로 제작하되, 그 표면에 내식성 도료 등을 30㎛ 이상의 두께로 코팅시킴으로서, 해상의 부식환경 및 배기가스의 부식환경에서 충분한 내구성을 유지토록 하는 것이 바람직하다.In addition, the greenhouse
따라서, 상기 필터케이스(1)는 도 1 및 도 2에서와 같이 내부의 메쉬망(2) (3)(4) 구조를 외부에서 볼 수 있는 투명한 소재가 아니지만, 본 발명에 따른 온실가스 저감필터(10)의 기본적인 구조를 보다 알기 쉽게 나타낼 수 있도록 필터케이스(1)를 투명한 소재로 가정하여 도시한 것임을 밝혀두는 바이다.Thus, the
이와 더불어, 상기 하부메쉬망(2)과 중간메쉬망(3) 및 상부메쉬망(4)의 경우도 고온의 부식성 배기가스중에서 사용되는 조건을 감안하여 내식성이 우수한 금속망을 사용하되, 필요시 금속망의 표면에 내식성 도료 등을 코팅시킬 수도 있으며, 각각의 메쉬망(2)(3)(4)을 필터케이스(1)의 내측에 용접방식으로 고정시키는 것도 가능하고, 필터케이스(1)의 내주면에 단턱이나 조립돌기 등을 형성시켜 각각의 메쉬망(2)(3)(4)을 조립식으로 설치하는 것도 가능하다.In addition, in the case of the
상기 각각의 메쉬망(2)(3)(4)은 배기가스의 원활한 유동이 가능토록 하는 동시에, 그 상부측에 충진되는 필터볼(15)을 지지하는 부품이므로, 각각의 메쉬망(2) (3)(4)을 이루는 메쉬(Mesh: 망목,網目)의 크기는 필터볼(15)이 하부로 빠져 나가지 않을 정도면 충분하고, 메쉬망(2)(3)(4)의 제작에 사용되는 금속망사(金屬網絲)의 직경(굵기)은 외부의 충격 등에 의하여 변형이나 단락이 발생하지 않을 정도면 충분하며, 필요시 각각의 메쉬망(2)(3)(4) 외주연부에 보강용 테두리를 형성시킬 수도 있다.Each of the mesh nets 2, 3 and 4 is a component that allows the smooth flow of the exhaust gas and at the same time supports the
상기와 같이 하부메쉬망(2)과 중간메쉬망(3) 및 상부메쉬망(4)이 원통 형상의 필터케이스(1) 내부에서 칸막이 형태로 설치되기 때문에, 필터볼(15)의 충진과 교체작업을 보다 손쉽고 용이하게 수행할 수 있도록, 각각의 메쉬망(2)(3)(4)을 바닥판으로 하는 3개의 몸통으로 필터케이스(1)를 분할시킨 다음, 각 몸통간의 분해 조립이 가능하도록 하는 것이 가장 바람직하다.As described above, since the
이를 위하여, 도 3에서와 같이 상기 필터케이스(1)는 하부메쉬망(2)을 바닥판으로 하는 하부몸통(11)과, 중간메쉬망(3)을 바닥판으로 하는 중간몸통(12)과, 상부메쉬망(4)을 바닥판으로 하는 상부몸통(13)의 3부분으로 분할되는 한편, 상기 하부몸통(11)과 중간몸통(12) 및 상부몸통(13)이 끼움식 조립구조를 제공하는 몸통조립부(14)에 의하여 분해 조립이 가능하도록 연결 설치되어 있다.To this end, as shown in FIG. 3, the
따라서, 상기 필터케이스(1)가 연통(20)과 연결되는 부분은 도 3에서와 같이 하부몸통(11)의 하단측과 상부몸통(13)의 상단측이 되고, 도면상 하부몸통(11)의 하단측 내주연부와 상부몸통(13)의 내주연부에 연통(20)이 끼움식으로 삽입 설치되어 있으며, 하부몸통(11)의 내주연부에 돌출 형성된 받침턱(9a)과 상부몸통(13)의 바닥판이 되는 상부메쉬망(4)이 연통(20)의 지지구조를 제공하고 있다.Therefore, the portion where the
그러나, 하부몸통(11)과 상부몸통(13)이 연통(20)의 내주연부에 끼움식으로 삽입되도록 할 수도 있으며, 이 경우에는 하부몸통(11)과 상부몸통(13)의 외주연부에 연통(20)의 지지를 위한 걸림턱 등이 제공되어야 하며, 도 3에 도시된 방식과는 달리 본 발명의 배기가스 저감장치(10)를 연통(20)의 최상단에 조립시킬 수도 있는 바, 이 경우에는 하부몸통(11)만이 연통(20)과 연결된다.However, the
본 발명의 또 다른 요부에 해당하는 구성요소로서는, 하부메쉬망(2)의 아래에 해당하는 위치에서 필터케이스(1)의 내측으로 착탈 가능하게 삽입 설치되는 분진트레이(5)가 되며, 상기 분진트레이(5)는 원통 형상의 트레이몸통(5a) 바닥측에 걸름메쉬망(6)이 설치되고, 트레이몸통(5a)의 전방측에는 파지용 손잡이(7)가 연결 설치된 것이다.As a component corresponding to still another essential part of the present invention, there is provided a dust tray (5) detachably inserted into the filter case (1) at a position corresponding to the lower portion of the lower mesh network (2). The
상기와 같이 분진트레이(5)가 필터케이스(1)의 내측으로 착탈 가능하게 삽입되도록 한 구조로서, 도 1 및 도 3에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 필터케이스(1)의 하단측에는 분진트레이(5)의 트레이몸통(5a)이 삽입되는 하단개구부(8)가 형성되고, 상기 하단개구부(8)를 입구로 하는 분진트레이(5)용 수납공간(9)이 필터케이스(1)의 하단 내측에 제공되며, 연통(20)과의 조립을 위하여 하부몸통(11)에 제공된 상기 받침턱(9a)은 분진트레이(5)를 지지하는 역할 또한 수행하게 된다.As described above, the
이와 더불어, 분진트레이(5)의 장착상태를 보다 견고하게 유지시킬 수 있도록 한 수단으로서, 상기 파지용 손잡이(7)를 원호 형상의 프레임으로 하여 원통 형상의 트레이몸통(5a) 전방측에 연결시키는 한편, 파지용 손잡이(7)의 양측 단부와 트레이몸통(5a) 사이에 쐐기형 조립간격(5b)이 제공되도록 하고, 상기 조립간격(5b)을 통하여 하단개구부(8)의 양측단에 해당하는 하부몸통(11) 부분이 끼움식으로 삽입되도록 이루어져 있다.In addition, as a means for maintaining the mounting state of the dust tray (5) more firmly, the gripping handle (7) is connected to the front side of the cylindrical tray body (5a) by using an arc-shaped frame On the other hand, a wedge-shaped
또한, 도 1 및 도 6에서와 같이, 파지용 손잡이(7)의 양측단부 및 이에 대응하는 하부몸통(11)의 하단 양측에 체결공(7a)(8a)을 각각 형성시킴으로서, 하단개구부(8)를 통하여 필터케이스(1)의 내측으로 삽입된 분진트레이(5)를 필요시 볼트 등의 체결수단을 이용하여 필터케이스(1)에 고정시켜 놓을 수 있도록 하였다.In addition, as shown in Figs. 1 and 6, by forming the fastening holes (7a) (8a) on both sides of the gripping handle (7) and the lower end of the
위에서 설명되어진 필터케이스(1)와 분진트레이(5)의 착탈식 조립구조는 본 발명에 적용될 수 있는 하나의 대표적인 예시에 불과한 것으로서, 이외에도 다양한 방식의 착탈식 조립구조가 적용될 수 있으며, 상기 걸름메쉬망(6) 또한 내식성 금속망이나 내식성 도료가 코팅된 금속망을 이용하되, 분진의 수거 및 처리를 위하여 1~2mm 정도의 메쉬를 적용시키는 것이 바람직하다.The detachable assembly structure of the
상기와 같이 분진트레이(5)의 걸름메쉬망(6)으로 분진을 수거할 수 있는 이유는, 배기가스의 배출압력에 의하여 걸름메쉬망(6)을 통과한 분진 성분이 필터볼(15) 사이의 공극은 통과하지 못하고 하부메쉬망(2) 부근을 체류하면서 뭉쳐지는 데 반하여, 배기가스가 배출되지 아니하는 상황에서는 뭉쳐진 분진 성분이 걸름메쉬망(6)으로 낙하하여 걸름메쉬망(6)의 상부면에 놓이기 때문이다.The reason why dust can be collected by the
또한, 분진 자체는 그 무게가 매우 가볍기 때문에, 걸름메쉬망(6)에 놓여진 분진 성분이 자중에 의하여 하부측 연통(20)으로 다시 떨어지는 량은 그다지 많지 않게 되고, 분진의 수거를 위하여 분진트레이(5)를 필터케이스(1)로부터 빼내는 과정에서도 소량의 분진 성분이 흩날릴 수는 있으나, 분진의 전체 수거량을 고려하면 무시할 수 있을 정도이며, 분진의 수거에 사용된 분진트레이(5)는 세척 후 다시 장착시켜 사용이 가능하다.In addition, since the dust itself is very light in weight, the amount of the dust component placed on the
본 발명에 따른 선박용 온실가스 저감필터(10)는 배기가스의 원활한 배출 흐름을 확보하여 선박용 디젤엔진의 출력이 저하되지 않도록 하는 것이 필요하며, 이에 따라 직물 구조를 가지는 기존의 페브릭(Fabric) 필터는 적용할 수가 없으므로, 30㎛ 정도의 기공을 가지는 담체를 기본으로 하여 배기가스의 배출 흐름에 지장을 초래하지 않도록 볼(Ball) 형태로 제작된 필터볼(15)을 사용하는 것이 바람직하다.Vessel greenhouse
상기 필터볼(15)은 다공성 소재인 담체를 이용하여 배기가스중에 포함된 질소산화물과 황산화물 성분 및 미스트(Mist) 수준의 미세한 분진 성분 등을 흡착시켜 제거할 수 있고, 각각의 필터볼(15) 사이에 제공된 공극을 이용하여 배기가스의 원활한 배출 흐름이 유도되도록 한 상태에서, 배기가스의 처리를 위한 비표면적(배기가스와 접촉하는 표면적)을 기존의 페브릭 필터와 비교하여 50% 이상 향상시킬 수 있으며, 이로 인하여 제품의 크기와 용량을 줄이더라도 우수한 처리성능을 유지할 수 있고, 필터의 용이한 수거와 재활용이 가능하다는 장점을 제공한다.The
상기와 같이 본 발명에 사용되는 다공성 필터볼(15)은 기존의 활성탄 등이 적용될 수도 있으나, 온실가스 저감필터(10)를 연통(20)에 직접 장착시킴에 따라 습도가 높은 해상환경이나 각종 진동 등에 노출되는 사용조건 및 볼 형태로의 성형조건 등을 감안하여 천연 제올라이트(Zeolite)의 일종인 모데나이트(Mordenite) 소재를 이용하는 것이 가장 바람직하다.The
상기와 같이 천연광물인 모데나이트는 배기가스의 처리에 필요한 양이온 치환능력(이상적 수치: 210meq/100g)이 160meq/100g 정도가 되는 바, 110meq/100g 정도인 활성탄에 비하여 양이온 치환능력이 매우 우수하고, 활성탄의 약 30배에 해당하는 큰 기공을 가지면서도 활성탄을 능가하는 분자 규모의 다공성을 유지함으로서 각종 오염성분의 흡착성능 또한 월등히 뛰어나며, 모스경도 7, 쇼어경도 110 수준의 경도를 가짐에 따라 내구성 역시 우수한 소재이다.As described above, mordenite, a natural mineral, has a cation substitution capacity (ideal value: 210 meq / 100 g) necessary for the treatment of exhaust gas at about 160 meq / 100 g, and thus has a very good cation substitution capacity compared to about 110 meq / 100 g of activated carbon. In addition, it possesses large pores equivalent to about 30 times that of activated carbon, but maintains its molecular porosity that exceeds that of activated carbon, so it has excellent adsorption performance of various pollutants, and has durability of
상기와 같은 모데나이트를 이용하여 필터볼(15)을 제작하는 것은, 천연광물로 얻어낸 모데나이트를 기본재료로 하여 이를 분말형태로 가공한 다음, 소정의 직경을 가지는 구형(球形)의 입자로 압착 또는 소결시키는 방식이 적용되며, 본 발명에 사용되는 필터볼(15)의 직경은 2mm ~ 10mm의 범위내가 되도록 하는 것이 바람직하다.Fabrication of the
상기와 같이 필터볼(15)의 직경을 2mm ~ 10mm의 범위내로 하는 이유는, 2mm 미만의 직경을 가지는 필터볼(15)을 사용할 경우, 배기가스의 처리에 필요한 전체 비표면적은 증대시킬 수 있으나, 각각의 필터볼(15)이 너무 조밀하게 밀착되어 배기가스의 원활한 배출 흐름에 지장을 초래할 수 있고, 필터볼(15)의 직경이 10mm를 초과할 경우에는 배기가스의 원활한 배출 측면에서는 다소 유리하지만, 배기가스의 처리에 필요한 전체 비표면적이 줄어드는 단점이 있기 때문이다.The reason for setting the diameter of the
이와 더불어, 하부메쉬망(2)과 중간메쉬망(3)의 사이에 해당하는 필터케이스(1)의 내부공간으로서 하부몸통(11)이 제공하는 수납공간 및 중간메쉬망(3)과 상부메쉬망(4)의 사이에 해당하는 필터케이스(1)의 내부공간으로서 중간몸통(12)이 제공하는 수납공간에 필터볼(15)을 충진시키는 비율은 해당 공간의 50% 내지 90% 정도가 바람직하다.In addition, the storage space provided by the
상기와 같이 필터볼(15)의 충진비율을 50% 내지 90% 정도로 하는 이유는, 필터볼(15)에 의한 배기가스의 처리효율을 일정 수준 이상으로 확보하는 동시에, 해당 공간의 내측 상부에 필터볼(15)이 충진되지 않은 여유공간을 두어 필터볼(15)에 의한 배기가스의 배출저항을 줄이고, 해당 공간의 내부에서 각각의 필터볼(15)이 소폭으로 요동하거나 움직일 수 있도록 하여 배기가스 통로의 막힘 현상 또한 방지토록 함에 있다.The reason why the filling ratio of the
상기와 같은 측면을 모두 고려하여, 하부몸통(11)이 제공하는 수납공간 및 중간몸통(12)이 제공하는 수납공간에 적정 크기의 필터볼(15)을 적정량 만큼 충진시킴으로서, 연통(20)과 연결된 필터케이스(1)를 거쳐 배기가스가 배출되는 과정에서 하부몸통(11)과 중간몸통(12)의 내부에 충진된 각각의 필터볼(15)이 배기가스중의 각종 오염성분을 단계적으로 흡착 제거토록 하는 것이 유리하다.In consideration of all the above aspects, by filling the appropriate amount of the
보다 더 바람직하게는, 상기 필터볼(15)로서 천연 모데나이트를 기본 담체로 하여 질소산화물의 반응촉매가 코팅 또는 혼합된 NOx제거볼(15a)과 황산화물의 흡수제가 혼합된 SOx제거볼(15b)의 2가지 종류를 제작한 다음, 이 NOx제거볼(15a)과 SOx제거볼(15b)을 하부메쉬망(2)과 중간메쉬망(3)의 사이에 해당하는 하부몸통(11)의 수납공간 및 중간메쉬망(3)과 상부메쉬망(4)의 사이에 해당하는 중간몸통(12)의 수납공간에 각각 분리하여 충진시키는 것이다.Even more preferably, the
상기와 같은 방식을 적용하게 되면, 도면상 하부몸통(11)에 충진된 NOx제거볼(15a)이 배기가스중의 질소산화물을 선택하여 제거시키고, 도면상 중간몸통(12)에 충진된 SOx제거볼(15b)이 배기가스중의 황산화물을 선택하여 제거시키며, 바닥측 분진트레이(5)에는 분진 성분이 걸러지는 등, 배기가스에 포함된 각종 오염성분을 단계적으로 선택하여 제거시키는 효율적인 처리가 가능하게 된다.When the above method is applied, the
상기 NOx제거볼(15a)과 SOx제거볼(15b)에 적용되는 질소산화물의 반응촉매와 황산화물의 흡수제는 종래 기술내용에서 언급되어진 V2O5-TiO2 계열의 촉매와 수산화칼슘 또는 나트륨(Na) 계열의 흡수제를 포함하여 다양한 종류가 알려져 있으므로 이중에서 적절한 것을 선택하여 적용하면 되고, 반응촉매와 흡수제를 모데나이트 담체에 적용시키는 방식 또한 분말 혼합 방식이나 증착 또는 나노코팅과 같은 다양한 방식이 적용될 수 있다.The reaction catalyst of nitrogen oxide and the sulfur oxide absorbent applied to the
상기 코팅 방식의 경우는 금속촉매에 적용하는 것이 바람직하고, 모데나이트 담체가 분자 규모의 다공성을 유지할 수 있는 나노코팅 방식이 가장 바람직하며, 분말 혼합 방식의 경우는 비금속촉매나 흡수제에 적용하는 것이 바람직하고, 필터볼(15)의 제작비용과 반응성을 동시에 고려하여 반응촉매 또는 흡수제 성분을 모데나이트 분말의 10wt% 내지 20wt% 정도로 첨가하는 것이 바람직하다.In the case of the coating method, it is preferable to apply to the metal catalyst, the nano-coating method that the mordenite carrier can maintain molecular scale porosity is most preferred, and in the case of powder mixing method, it is preferable to apply to the non-metal catalyst or absorbent. In addition, considering the production cost and reactivity of the
상기와 같은 반응촉매나 흡수제 이외에도 질소산화물 및 황산화물과 직접 반응하여 해당 오염물질을 중화 또는 정화시킬 수 있는 반응제를 모데나이트 담체에 적용시키는 것도 가능하며, 이러한 반응제는 현재까지 개발된 바가 없으나 이후 지속적인 연구를 통하여 개발될 것으로 예상된다.In addition to the above reaction catalyst or absorbent, it is also possible to apply a reactant capable of neutralizing or purifying the contaminants by directly reacting with nitrogen oxides and sulfur oxides to the mordenite carrier, and such a reagent has not been developed until now. It is expected to be developed through continuous research.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 것으로서, 필터케이스(1)를 연통(20)에 설치하기 위한 조립수단으로서 필터케이스(1)의 상단측과 하단측에 장착플랜지(1a)가 제공되는 한편, 하부몸통(11)과 중간몸통(12) 및 상부몸통(13)간의 몸통조립부(14)에 나사체결 방식이 적용된 것이고, 상기 NOx제거볼(15a)과 SOx제거볼(15b)이 서로 다른 직경을 가지도록 함으로서 각 필터볼(15)간의 구분이 용이하도록 한 것이며, 그 이외의 나머지 구성은 앞선 일실시예와 동일하게 이루어지는 것이다.Figure 4 shows another embodiment of the present invention, the mounting flange (1a) is provided on the upper side and the lower side of the filter case (1) as an assembly means for installing the filter case (1) in the communication (20) On the other hand, the screw fastening method is applied to the
도 3 및 도 4에서는 하부몸통(11)이 제공하는 수납공간에 NOx제거볼(15a)이 충진되고, 중간몸통(12)이 제공하는 수납공간에 SOx제거볼(15b)이 충진됨으로서, 배기가스의 처리시 황산화물의 제거작업 이전에 질소산화물의 제거작업이 선행되도록 하였는 바, 이는 배기가스 처리에 있어 통상적으로 적용되는 방식이지만, NOx제거볼(15a)을 중간몸통(12)에, SOx제거볼(15b)을 하부몸통(11)에 충진시키는 것도 가능하다.In FIGS. 3 and 4, the
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 상기 필터케이스(1)의 내부에 하부메쉬망(2)과 상부메쉬망(4)을 설치하여 하부몸통(11)에 의한 하나의 수납공간을 제공한 상태에서, 해당 공간의 내부에 필터볼(15)을 충진시키되, 서로 다른 직경을 가지는 NOx제거볼(15a)과 SOx제거볼(15b)을 일정 비율로 혼합하여 충진시킨 것이며, 그 이외의 나머지 구성은 앞선 실시예와 동일하게 이루어진다.Figure 5 shows another embodiment of the present invention, the
다시 말해서, 도 5에 도시된 실시예는 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서 중간메쉬망(3)과 중간몸통(12) 부분을 생략시킨 형태가 되지만, 하부몸통(11)이 제공하는 하나의 수납공간 내부에 NOx제거볼(15a)과 SOx제거볼(15b)을 일정 비율로 혼합하여 충진시키는 한편, 필터케이스(1)의 내측 하부에 분진트레이(5)를 설치함으로서, 배기가스로부터 질소산화물과 황산화물 및 분진 성분을 처리하는 기능은 그대로 유지되도록 소형화시킨 제품이다.In other words, the embodiment illustrated in FIG. 5 may be omitted from the
따라서, 도 5에 도시된 실시예는 배기가스의 오염도가 비교적 낮은 저부하 처리조건에 적용하는 것이 바람직하고, NOx제거볼(15a)과 SOx제거볼(15b)의 혼합비율은 50:50을 기준으로 하되, 배기가스에 포함된 오염물질의 분포도에 맞추어 필요한 종류의 필터볼(15) 혼합량을 늘리는 방식이 바람직하며, 통상적으로는 질소산화물의 처리부하가 크게 되므로 NOx제거볼(15a)의 혼합량이 많게 된다.Therefore, the embodiment shown in FIG. 5 is preferably applied to a low load treatment condition where the pollution degree of exhaust gas is relatively low, and the mixing ratio of the
물론, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서도 하부몸통(11)과 중간몸통(12)의 수납공간에 NOx제거볼(15a)과 SOx제거볼(15b)을 혼합하여 충진시키는 방식이 적용될 수 있고, 도 4 및 도 5에서는 NOx제거볼(15a)이 큰 직경을 가지는 것으로 도시되어 있으나, SOx제거볼(15b)의 직경을 NOx제거볼(15a)의 직경보다 크게 하는 것도 가능하다.Of course, the embodiment shown in Figures 3 and 4 can also be applied to the filling method of mixing the NOx removal ball (15a) and SOx removal ball (15b) in the storage space of the lower body (11) and the intermediate body (12). 4 and 5, the
도 7 및 도 8에 도시된 것은 본 발명의 온실가스 저감필터(10)에 사용되는 분진트레이(5)의 다른 적용례로서, 트레이몸통(5a)의 바닥측에 상기 걸름메쉬망(6)을 대신하여 걸름판(16)을 설치한 것이며, 상기 걸름판(16)은 하부측 입구가 넓고 상부측 출구가 좁은 형태의 원추통로(16a)가 걸름판(16) 전면(全面)에 걸쳐 조밀한 간격을 두고 돌출 형성된 엠보싱(Embossing) 형태의 다공판이 된다.7 and 8 show another application example of the
상기와 같이 걸름메쉬망(6)을 대신하여 엠보싱 형태의 다공판인 걸름판(16)을 적용하게 되면, 분진 성분을 보다 효과적으로 수거할 수 있는 바, 그 이유는 하부측 입구가 넓고 상부측 출구가 좁은 원추통로(16a)의 구조적인 특성상, 배기가스의 배출시에는 분진 성분이 각각의 원추통로(16a)를 용이하게 통과할 수 있으나, 배기가스가 배출되지 않는 상황에서는 하부메쉬망(2) 부근에서 걸러진 분진 성분이 원추통로(16a)의 좁은 상단측 출구로 빠져 나가지 못하고, 원추통로(16a)의 주변에 해당하는 걸름판(16)의 상부면에 놓이기 때문이다.When the
또한, 각각의 원추통로(16a)가 걸름판(16)의 상부면으로 돌출 형성되어 있으므로, 수거된 분진 성분은 각각의 원추통로(16a) 사이에서 오목하게 들어간 공간에 집중적으로 모이게 되며, 이로 인하여 분진트레이(5)를 필터케이스(1)로부터 분리시키는 과정에서도 분진 성분이 거의 흩날리지 않도록 하여 매우 청결한 수거작업이 가능하게 되는 것이다.In addition, since each of the
상기와 같이 본 발명의 선박용 온실가스 저감필터(10)에 따르면, 필터볼(15) 사이의 공극을 통하여 배기가스의 원활한 배출이 가능토록 한 상태에서, 기공성 및 비표면적이 우수한 다공성 필터볼(15)에 의하여 배기가스 중의 질소산화물과 황산화물 등을 효율적으로 제거할 수 있으며, 배기가스의 연통(20)에 손쉽게 장착시킬 수 있고 필터볼(15)의 용이한 투입과 수거 및 재활용이 가능한 간단한 조립식 구조를 가지는 포터블(Portable)한 제품을 제공할 수 있다.According to the ship greenhouse
이와 더불어, 필터볼(15)에 의한 질소산화물 및 황산화물의 제거와 함께 분진트레이(5)에 의한 분진 성분의 처리 또한 가능함은 물론이고, 서로 다른 직경에 의하여 구분이 용이한 NOX제거볼(15a)과 SOX제거볼(15b)의 2가지 필터볼(15)을 배기가스의 처리에 적용토록 함으로서, 소형 선박에 요구되는 매우 합리적이고 경제적인 방식의 배기가스 처리기를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 대형 선박에 주로 적용되었던 기존의 SCR 방식에도 본 발명의 온실가스 저감필터(10)를 촉매반응기로 활용할 수 있다.In addition to the removal of nitrogen oxides and sulfur oxides by the
다시 말해서, 소형 선박의 경우는 본 발명의 온실가스 저감필터(10)를 연통(20)에 장착시킨 상태에서, 질소산화물의 환원제인 암모니아나 요소 성분 등이 배기가스에 혼입(混入)되도록 하는 기능만을 추가하게 되면, 우수한 처리성능의 SCR 시스템을 손쉽고 경제적인 방식으로 적용시킬 수 있다는 것이며, 대형 선박의 경우는 기존의 SCR 시스템에 본 발명의 온실가스 저감필터(10)를 촉매반응기로 추가시켜 처리효율을 보다 더 향상시키도록 할 수 있다는 의미이다.In other words, in the case of a small vessel, the ammonia, urea component or the like, which is a reducing agent of nitrogen oxide, is mixed into the exhaust gas while the greenhouse
궁극적으로는, 130Kw(176PS) 이하의 선박, 특히 영세한 소형 어선의 배기가스 처리에 최적으로 적용이 가능한 현실적인 대안을 제시함으로서, IMO의 협약규정이 국내법령에 적용될 경우 발생할 수 있는 민원을 최소화시키고, 영세한 어민들에게 배기가스 처리장치의 설치 및 검사에 따른 비용부담이 전가되지 않도록 하여 향후의 어업 경쟁력을 확보하는 측면에 이바지 할 수 있는 것이다.Ultimately, by presenting a realistic alternative that is optimally applicable to the exhaust gas treatment of vessels of less than 130 kilowatts (176 PS), particularly small fishing vessels, minimizing complaints that may arise when the IMO Convention is applied to national legislation. In addition, it is possible to contribute to securing fishery competitiveness in the future by avoiding the burden of the cost of installing and inspecting the exhaust gas treatment system for small fishermen.
마지막으로, 본 발명에 따른 온실가스 저감필터(10)는 소형 선박용으로 제안된 것이지만, 각종 소각(연소)설비나 도장설비 등과 같이 질소산화물과 황산화물 또는 휘발성 유기화합물 등이 배출되는 설비에 배출가스 처리용으로 적용이 가능함은 물론이고, 상기 분진트레이(5)에 필터볼(15)을 충진시켜 분진트레이(5)의 내부공간을 배기가스 처리에 활용하는 것도 가능함을 밝혀두는 바이다.Finally, although the greenhouse
1 : 필터케이스 1a : 장착플랜지 2 : 하부메쉬망
3 : 중간메쉬망 4 : 상부메쉬망 5 : 분진트레이
5a : 트레이몸통 5b : 조립간격 6 : 걸름메쉬망
7 : 파지용 손잡이 7a,8a : 체결공 8 : 하단개구부
9 : 수납공간 9a : 받침턱 10 : 온실가스 저감필터
11 : 하부몸통 12 : 중간몸통 13 : 상부몸통
14 : 몸통조립부 15 : 필터볼 15a : NOX제거볼
15b : SOX제거볼 16 : 걸름판 16a : 원추통로
20 : 연통1: filter case 1a: mounting flange 2: lower mesh net
3: middle mesh net 4: upper mesh net 5: dust tray
5a:
7:
9:
11: lower body 12: middle body 13: upper body
14: body assembly 15:
15b: SO X removal ball 16:
20: communication
Claims (12)
상기 온실가스 저감필터(10)는, 배기가스의 연통(20)에 장착되는 원통 형상의 필터케이스(1); 상기 필터케이스(1)의 내측에서 필터케이스(1)의 높이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 칸막이 형태로 설치되는 하부메쉬망(2)과 중간메쉬망(3)과 상부메쉬망(4); 상기 하부메쉬망(2)과 중간메쉬망(3)의 사이에 해당하는 공간 및 상기 중간메쉬망(3)과 상부메쉬망(4)의 사이에 해당하는 공간에 각각 충진되는 다공성 소재인 필터볼(15);을 포함하여서 이루어지고,
상기 필터볼(15)은 천연 모데나이트를 기본 담체로 하여 질소산화물의 반응촉매가 코팅 또는 혼합된 NOx제거볼(15a)과 황산화물의 흡수제가 혼합된 SOx제거볼(15b)의 2가지 종류가 사용되며,
상기 NOx제거볼(15a)과 SOx제거볼(15b)이 하부메쉬망(2)과 중간메쉬망(3)의 사이에 해당하는 공간 및 중간메쉬망(3)과 상부메쉬망(4)의 사이에 해당하는 공간에 각각 분리되어 충진되는 것을 특징으로 하는 선박용 온실가스 저감필터.In a greenhouse gas reduction filter that removes nitrogen oxides (NO X ) and sulfur oxides (SO X ) in the exhaust gas discharged from an engine of a ship or an incinerator in a ship,
The greenhouse gas reduction filter 10, the cylindrical filter case (1) mounted on the communication 20 of the exhaust gas; A lower mesh net 2, an intermediate mesh net 3 and an upper mesh net 4 installed in a partition form at regular intervals along the height direction of the filter case 1 in the filter case 1; Filter ball which is a porous material filled in the space corresponding to the lower mesh net 2 and the middle mesh net 3 and the space corresponding to the middle mesh net 3 and the upper mesh net 4, respectively. (15), including,
The filter ball 15 has two kinds of NOx removal balls 15a coated with or mixed with a nitrogen oxide reaction catalyst and SOx removal balls 15b mixed with a sulfur oxide absorbent using natural mordenite as a basic carrier. Used,
The NOx removal ball 15a and the SOx removal ball 15b are spaces between the lower mesh net 2 and the intermediate mesh net 3 and between the intermediate mesh net 3 and the upper mesh net 4. Marine greenhouse gas filter, characterized in that the filling is separated and filled in the space corresponding to each.
상기 분진트레이(5)는 원통 형상의 트레이몸통(5a) 바닥측에 걸름메쉬망(6)이 설치되고, 트레이몸통(5a)의 전방측에는 파지용 손잡이(7)가 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 온실가스 저감필터.The method according to claim 1, wherein the greenhouse gas reduction filter 10, the dust tray (5) which is detachably inserted into the filter case (1) at a position corresponding to the lower mesh net (2) is installed. Including as,
The dust tray 5 is characterized in that the mesh mesh net 6 is installed at the bottom of the cylindrical tray body 5a, and the grip handle 7 is connected to the front side of the tray body 5a. Marine Greenhouse Gas Reduction Filter.
상기 분진트레이(5)는 원통 형상의 트레이몸통(5a) 바닥측에 걸름판(16)이 설치되고, 트레이몸통(5a)의 전방측에는 파지용 손잡이(7)가 연결 설치되며,
상기 걸름판(16)은 하부측 입구가 넓고 상부측 출구가 좁은 형태의 원추통로(16a)가 걸름판(16) 전면(全面)에 걸쳐 조밀한 간격을 두고 돌출 형성된 다공판이 되는 것을 특징으로 하는 선박용 온실가스 저감필터.The method according to claim 1, wherein the greenhouse gas reduction filter 10, the dust tray (5) which is detachably inserted into the filter case (1) at a position corresponding to the lower mesh net (2) is installed. Including as,
The dust tray 5 is provided with a trap plate 16 on the bottom side of the cylindrical tray body (5a), the grip handle (7) is connected to the front side of the tray body (5a),
The trap plate 16 is characterized in that the conical passage (16a) of the shape of the lower inlet is wide and the upper outlet is narrow and protrudes at a tight interval over the entire surface of the filter plate (16) Marine greenhouse gas filter.
상기 온실가스 저감필터(10)는, 배기가스의 연통(20)에 장착되는 원통 형상의 필터케이스(1); 상기 필터케이스(1)의 내측에서 필터케이스(1)의 높이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 칸막이 형태로 설치되는 하부메쉬망(2)과 상부메쉬망(4); 상기 하부메쉬망(2)과 상부메쉬망(4)의 사이에 해당하는 공간에 충진되는 다공성 소재인 필터볼(15);을 포함하여서 이루어지고,
상기 필터볼(15)은 천연 모데나이트를 기본 담체로 하여 질소산화물의 반응촉매가 코팅 또는 혼합된 NOx제거볼(15a)과 황산화물의 흡수제가 혼합된 SOx제거볼(15b)의 2가지 종류가 사용되며,
상기 NOx제거볼(15a)과 SOx제거볼(15b)이 일정 비율로 혼합되어 하부메쉬망(2)과 상부메쉬망(4)의 사이에 해당하는 공간에 충진되는 것을 특징으로 하는 선박용 온실가스 저감필터.In a greenhouse gas reduction filter that removes nitrogen oxides and sulfur oxides in the exhaust gas discharged from an engine of a ship or an incinerator in a ship,
The greenhouse gas reduction filter 10, the cylindrical filter case (1) mounted on the communication 20 of the exhaust gas; A lower mesh net 2 and an upper mesh net 4 installed in a partition form at regular intervals along the height direction of the filter case 1 in the filter case 1; And a filter ball 15 which is a porous material filled in a space corresponding to the lower mesh net 2 and the upper mesh net 4;
The filter ball 15 has two kinds of NOx removal balls 15a coated with or mixed with a nitrogen oxide reaction catalyst and SOx removal balls 15b mixed with a sulfur oxide absorbent using natural mordenite as a basic carrier. Used,
The NOx removal ball (15a) and SOx removal ball (15b) is mixed in a predetermined ratio to reduce the greenhouse gas for ships, characterized in that filled in the space between the lower mesh net 2 and the upper mesh net (4) filter.
상기 분진트레이(5)는 원통 형상의 트레이몸통(5a) 바닥측에 걸름메쉬망(6)이 설치되고, 트레이몸통(5a)의 전방측에는 파지용 손잡이(7)가 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 온실가스 저감필터.The method according to claim 7, wherein the GHG reduction filter 10, the dust tray (5) is detachably inserted into the filter case (1) at a position corresponding to the lower mesh net (2). Including as,
The dust tray 5 is characterized in that the mesh mesh net 6 is installed at the bottom of the cylindrical tray body 5a, and the grip handle 7 is connected to the front side of the tray body 5a. Marine Greenhouse Gas Reduction Filter.
상기 분진트레이(5)는 원통 형상의 트레이몸통(5a) 바닥측에 걸름판(16)이 설치되고, 트레이몸통(5a)의 전방측에는 파지용 손잡이(7)가 연결 설치되며,
상기 걸름판(16)은 하부측 입구가 넓고 상부측 출구가 좁은 형태의 원추통로(16a)가 걸름판(16) 전면에 걸쳐 조밀한 간격을 두고 돌출 형성된 다공판이 되는 것을 특징으로 하는 선박용 온실가스 저감필터.The method according to claim 7, wherein the GHG reduction filter 10, the dust tray (5) is detachably inserted into the filter case (1) at a position corresponding to the lower mesh net (2). Including as,
The dust tray 5 is provided with a trap plate 16 on the bottom side of the cylindrical tray body (5a), the grip handle (7) is connected to the front side of the tray body (5a),
The trap plate 16 is a marine greenhouse, characterized in that the conical passage (16a) of the lower inlet is wider and the upper outlet is narrower protruding at a tight interval over the front of the filter plate (16) Gas reduction filter.
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---|---|---|---|
KR1020130046526A KR101315235B1 (en) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | Filter device for reducing exhaust-gas of a ship |
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KR101315235B1 true KR101315235B1 (en) | 2013-10-08 |
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ID=49637787
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KR1020130046526A KR101315235B1 (en) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | Filter device for reducing exhaust-gas of a ship |
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KR (1) | KR101315235B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101757984B1 (en) * | 2015-10-02 | 2017-07-13 | 주식회사 엔케이 | Apparatus for purifying exhaust gas of vessel |
TWI776254B (en) * | 2020-10-15 | 2022-09-01 | 國立成功大學 | Assembled-type regenerator and regenerator unit |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06248935A (en) * | 1993-02-19 | 1994-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | High-frequency heating element having catalytic function |
-
2013
- 2013-04-26 KR KR1020130046526A patent/KR101315235B1/en active IP Right Grant
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