KR102031210B1

KR102031210B1 - 선박용 배기가스 저감장치 및 오염물질 제거방법

Info

Publication number: KR102031210B1
Application number: KR1020180050915A
Authority: KR
Inventors: 우영민; 정대헌
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2018-05-02
Filing date: 2018-05-02
Publication date: 2019-10-11

Abstract

본 발명은 선박용 배기가스 저감장치 및 오염물질 제거방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해수를 저장하는 해수 저류조, 상기 해수로부터 알칼리수와 산성수를 생성하는 전기분해장치, 선박의 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스에 상기 해수 저류조로부터 공급된 해수와의 접촉을 유도하는 제1 반응장치, 및 상기 제1 반응장치로부터 배출된 배기가스에 상기 전기분해장치로부터 공급된 전기분해수와의 접촉을 유도하는 1개 이상의 반응장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배기가스 저감장치 및 오염물질 제거방법에 관한 것이다.

Description

선박용 배기가스 저감장치 및 오염물질 제거방법{Apparatus and Method for Reduction of Hazardous Emission of Marine Engine}

본 발명은 선박용 배기가스 저감장치 및 오염물질 제거방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박의 디젤엔진으로부터 배출되는 가스에 포함된 입자상 물질, 황산화물, 질산화물, 일산화탄소 및 이산화탄소를 함께 제거하기 위한 선박용 배기가스 저감장치 및 오염물질 제거방법에 관한 것이다.

각종 엔진, 특히 선박에 설치된 디젤엔진으로부터 배출되는 가스에는 인간을 포함한 생태계 등을 위협하는 다수의 대기오염물질이 포함되어 있다. 이들은 크게 입자상 오염물질과 가스상 오염물질로 구분할 수 있고, 입자상 오염물질 중 입경이 작은 분진은 인체에 유입되어 호흡기 질환을 유발시킬 뿐만 아니라 식물의 성장을 억제하는 등 환경에 유해한 영향을 미친다.

가스상 오염물질로는, 대표적으로 황산화물, 질소 산화물 그리고 일산화탄소를 들 수 있다. 대기에 황산화물이 함유되어 있으면 금속을 쉽게 부식 시키며, 대리석이나 시멘트 등과 같은 건축 재료 속에 있는 석회석이나 탄산칼슘과 반응하여 심한 손상을 일으키고, 또 황산화물은 질소 산화물과 함께 산성비의 원인이 된다.

이산화질소는 광화학 분해 작용에 의해 대기 중 오존의 양을 증가시키고 탄화수소와 함께 스모그를 생성시켜 인체와 동식물에 피해를 입히는 한편, 공기 중의 OH 라디칼과 반응하여 질산이 되기 때문에 산성비의 원인물질로 알려져 있다.

이러한 오염물질을 제거하기 위한 선행기술로서, 한국공개특허공보 제2002-50991호에는 NaClO₂, Na₂SO₃, NaOH를 혼합하여 흡수제를 제공하는 단계; 및 상기 흡수제에 질소산화물이 함유된 배기가스를 접촉시키는 단계를 포함하는 질소산화물의 습식제거방법이 개시되어 있다.

상기 선행문헌에 의하면, 질소산화물을 제거할 수 있는 기술이기는 하나, 질소제거를 위해서는 다수의 약품을 별도로 구비하여야 하고 또 황산화물과 입자상 물질을 함께 제거할 수 없다는 문제점이 있다.

또 다른 선행기술인 한국공개특허공보 제2010-64351호에는 탄산수소나트륨, 소석회, 중화제 및 촉매제를 포함하고, 촉매제는 pH 3 내지 9 범위의 촉매제인 것을 특징으로 하는 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물이 개시되어 있다.

상기 선행문헌에 의하면, 황산화물을 유효하게 제거할 수는 있으나 촉매제를 포함하여 약품을 별도로 구입하여야 하므로 제거비용이 비싸고, 게다가 질소산화물을 제거할 수 없다는 한계점이 있다.

한국공개특허공보 제2002-50991호 한국공개특허공보 제2010-64351호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 선박의 디젤엔진 배기가스로부터 배출되는 입자상 물질과 가스상 물질을 함께 제거할 수 있는 저감장치 및 오염물질 제거방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 제거 효율이 우수하면서도 운전비용을 절약할 수 있는 선박용 배기가스 저감장치 및 오염물질 제거방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 선박용 배기가스 저감장치 및 오염물질 제거방법은, 해수를 저장하는 해수 저류조; 선박의 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스에 상기 해수 저류조로부터 공급된 해수와의 정전분무 접촉을 유도하는 제1 반응장치; 및 상기 제1 반응장치로부터 배출된 배기가스에 전기분해수와의 접촉을 유도하는 1개 이상의 반응장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 선박용 배기가스 저감장치는, 제1 반응장치의 제1 분사 노즐에 플러스(+) 하전을 인가하고, 상기 제1 반응장치에는 마이너스(-) 하전을 인가하며, 상기 제1 반응장치의 후단에 연결되는 제2 반응장치의 제2 분사 노즐에는 마이너스(-)을 인가하고, 상기 제2 반응장치에는 플러스(+) 하전을 인가하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 선박용 배기가스 저감장치는, 해수를 저장하는 해수 저류조, 상기 해수로부터 알칼리수와 산성수를 생성하는 전기분해장치, 선박의 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스에 상기 해수 저류조로부터 공급된 해수와의 접촉을 유도하는 제1 반응장치, 및 상기 제1 반응장치로부터 배출된 배기가스에 상기 전기분해장치로부터 공급된 전기분해수와의 접촉을 유도하는 1개 이상의 반응장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 선박용 배기가스 저감장치는, 상기 전기분해장치로부터 생성된 산성수와 알칼리수를 구분하여 수용하기 위한 산성수 저장탱크와 알칼리수 저장탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 선박용 배기가스 저감장치는, 상기 제1 반응장치로부터 배출된 배기가스에 상기 전기분해장치로부터 공급된 전기분해수와의 접촉을 유도하는 2개의 반응장치를 포함하되, 상기 2개의 반응장치는, 전기분해장치로부터 생성된 산성수를 공급받는 제2 반응장치, 및 전기분해장치로부터 생성된 알칼리수를 공급받는 제3 반응장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 선박용 배기가스 저감장치에서, 상기 제2 반응장치는 상기 제1 반응장치로부터 배출된 배기가스에 산성수를 공급하고, 상기 제3 반응장치는 상기 제2 반응장치로부터 배출된 배기가스에 알칼리수를 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 선박용 배기가스 저감장치에서, 상기 제2 반응장치 및/또는 제3 반응장치는, 플러스(+) 하전이 인가되는 본체부와, 마이너스(-) 하전이 인가되는 1개 이상의 노즐로 이루어져 정전분무 방식으로 산성수 또는 알칼리수가 분사되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 선박용 배기가스 저감장치에서, 상기 배기가스는 입자상 물질 및/또는 가스상 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 선박용 배기가스 저감장치에서, 상기 가스상 물질은 질산화물 및 황산화물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 선박용 배기가스 저감방법에서, 선박의 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스와 해수를 반응시키는 제1 단계; 및 상기 제1 단계가 완료된 배기가스와 전기분해수를 반응시키는 제2 단계를 포함하되, 상기 제2 단계는, 전기분해에 의해 생성된 산성수와 알칼리수를 순차적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 한다.

또한 본 발명의 선박용 배기가스 저감방법에서, 상기 배기가스는 입자상 물질, 및 질산화물과 황산화물을 포함하는 가스상 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 선박용 배기가스 저감장치 및 오염물질 제거방법에 의하면, 해수를 분무액으로 사용하여 입자상 및 가스상 오염물질을 제거하기 때문에 제거비용을 절약할 수 있다는 이점이 있다.

또한 본 발명의 저감장치 및 오염물질 제거방법에 의하면, 고전압을 인가하여 미세한 액적을 발생시키고 이러한 미세 액적과 오염물질이 함유된 가스를 접촉시키기 때문에, 입자상 물질 뿐만 아니라 가스상 물질의 제거에도 효과적이다는 이점이 있다.

게다가 본 발명의 저감장치 및 오염물질 제거방법에 의하면, 해수, 산성수 및 알칼리수를 순차적으로 분무하기 때문에 입자상물질과 가스상 물질을 완벽하게 제거할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박용 배기가스 저감장치의 개념도이다.
도 2는 해수를 분무하기 위한 제1 반응장치의 개략도이다.
도 3은 산성수를 분무하기 위한 제2 반응장치의 개략도이다.
도 4는 알칼리수를 분무하기 위한 제3 반응장치의 개략도이다.

이하, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 저감장치 및 오염물질 제거방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시예에 따른 선박용 배기가스 저감장치의 개념도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 선박용 배기가스 저감장치는, 해수 저류조(100), 전기분해장치(200), 전기분해수 저장탱크(300), 반응장치(400) 그리고 전원공급부(500)를 포함하여 이루어진다.

선박에 구비되며 소정의 용적을 갖는 해수 저류조(100)는 선박의 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 제거할 목적으로 사용하기 위한 것이다. 구체적으로 설명하면, 일시적으로 저류한 해수의 일부는 제1 반응장치(410)로 공급하는 한편, 일부는 알칼리수와 산성수를 제조하기 위하여 전기분해장치(200)로 공급한다.

물론, 해수 저류조(100)를 생략한 채, 제1 반응장치(410)와 전기분해장치(200)에 바로 해수를 공급하는 것도 가능하지만, 해수에 포함되는 각종 이물질 제거와 안정적인 공급을 위하여 해수 저류조(100)를 별도로 준비하는 것이 더욱 바람직하다.

해수 저류조(100) 후단에 위치하는 전기분해장치(200)는 해수를 공급받아 알칼리수와 산성수를 제조한다. 이러한 전기분해장치(200)는 산성수를 만들기 위한 양극판(+)이 마련된 양극실과, 알칼리수를 만들기 위한 음극판(-)이 마련된 음극실을 갖추고 있으며, 물의 전해질을 분리 여과하여 이온수를 생성하는 격막이 설치되어 있다. 음극실과 양극실에 구비된 각 전극에 전압을 인가하면 양극 및 음극에서는 아래 표 1에서와 같은 반응에 의해, 양극에서는 산소, 염소가스 및 염산, 그리고 음극에서는 수소가스와 수산화나트륨이 생성한다. 즉, 음극에서는 물로부터 수소와 OH-이온이 생성되고, OH- 이온은 전해조 내의 격막을 통과하여 양극으로 이동하며 양극에서 물과 산소가 생성된다. 또 격막을 경계로하여 음극이 위치하는 곳에서는 수산화나트륨으로 인해 알칼리성, 양극이 위치하는 곳에서는 염산으로 인해 강한 산성을 띈다.

양극(산성수)	음극(알칼리수)

상기와 같은 원리를 갖는 전기분해장치는 일반적으로 알려져 있는 기술에 해당되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

전기분해수 저장탱크(300)는 산성수 저장탱크(310)와 알칼리수 저장탱크(320)로 이루어진다. 산성수 저장탱크(310)는 전기분해장치의 양극실의 이온수를 공급받아 산성수를 저장하고, 알칼리수 저장탱크(320)는 음극실의 이온수를 공급받아 알칼리수를 저장한다.

여기서, 전기분해(200) 장치로부터 얻어진 알칼리수와 산성수를 별도로 저장하는 이유는 배기가스에 포함된 오염물질을 보다 효율적으로 제거하기 위한 것으로 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

도 2는 해수를 분무하기 위한 제1 반응장치의 개략도, 도 3은 산성수를 분무하기 위한 제2 반응장치의 개략도 그리고 도 4는 알칼리수를 분무하기 위한 제3 반응장치의 개략도이다.

전술한 바와 같이 선박용 배기가스에는 대기질을 오염시키는 입자상 오염물질과 가스상 오염물질이 포함되어 있으며, 특히 가스상 오염물질에는 질산화물(NOx), 황산화물(SOx), 일산화탄소 그리고 이산화탄소 등을 포함하고 있어 이들 오염물질을 충분히 제거한 후 대기로 방출시켜야 한다.

이러한 오염물질들을 제거하기 위한 본 발명의 반응장치(400)는 제1 반응장치(410), 제2 반응장치(420) 및 제3 반응장치(430)로 이루어져 있다.

도 2를 참조하면서 제1 반응장치(410)에 관하여 구체적으로 설명하면, 제1 반응장치(410)는 하부 소정위치에는 선박의 디젤엔진에서 배출되는 가스가 유입되는 배기가스 제1 유입관(412)이 구비되는 한편, 상부에는 오염물질의 농도가 낮아진 배기가스 제1 유출관(413)이 형성된 소정 형상의 제1 반응조(411)를 포함하여 이루어진다. 또 제1 반응조(411)의 상부 소정 위치에는 전술한 해수 저류조(100)로부터 공급되는 해수를 미세한 액적으로 분사하기 위한 1개 이상의 제1 분사 노즐(415)이 설치되어 있고, 바닥 부근에는 분사한 해수를 배출시킬 수 있는 제1 반응조 드레인 관(414)이 구비된다.

여기서, 상기 제1 분사 노즐(415)은 배기가스에 포함되어 있는 입자상 및 기체상 오염물질과 용이하게 접촉할 수 있도록 미세한 액적으로 분사시킬 수 있다면 특별히 제한하지 않지만, 제1 반응조(411)와 제1 분사 노즐(415)에 서로 상이한 전극을 인가한 정전분무방식으로 분사하는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 정전분무방식(Electrospray)의 원리를 간단히 설명하면, 전도성 액체를 노즐에 통과시키면서 양(+)과 음(-)의 고전압을 인가하면 노즐과 액체속의 이온들이 척력과 인력에 의해 액체표면으로 이동하게 되면서 쿨롱반발력이 표면장력 이상의 힘이 되면 미세한 액적으로 분사되는 현상을 의미하며, 전극에 걸리는 전압이 작을 경우 액체 곡면에 작용하는 전기력과 양이온들의 반발력이 액체의 표면장력 보다 작기 때문에 액적이 분무되지 않지만, 전압을 증가시키게 되면 액체 곡면에 작용하는 전기력과 양이온들의 반발력이 액체의 표면장력보다 커지게 되면서, 모세관 팁에서 액적이 분무되는 원리이다.

도면에는 도시하지 않았지만, 쇼트가 발생하지 않도록 제1 반응조(411)와 제1 분사 노즐(415) 사이에 절연체가 구비되어 있어야 함은 자명하다.

대기오염물질이 포함된 배기가스를 제1 반응조(411)의 배기가스 제1 유입관(412)으로 유입시키는 한편, 상부에서 해수를 분무하면 입자상 오염물질은 해수의 미세 액적과 접촉함으로써 가스 흐름으로부터 분리되어 침강한다. 또 가스상 물질 중 이산화황(SO₂)은 물과 반응함으로써 황산(H₂SO₄)으로 변하며, 이산화질소(NO₂)는 질산(HNO₃)과 아산화질산(HNO₂), 그리고 이산화탄소(CO₂)는 탄산(H₂CO₃)형태로 물에 용해되어 제거된다.

다음은 도 3을 참조하면서 제2 반응장치(420)에 관하여 설명한다. 도 2의 제1 반응장치(410)와는 유입되는 배기가스의 성상과 분무액만 상이하고 나머지 구성은 동일하므로, 이들 구성에 관해서만 설명하기로 한다,

전술한 바와 같이, 제1 반응장치(410)에서는 해수를 분무하여 배기가스에 포함되어 있는 입자상 및 가스상 오염물질을 가스 흐름으로부터 분리 제거한다. 이때 입자상 물질은 제1 반응장치(410)를 통과하면서 대부분 제거되고, 또 이산화황(SO₂), 이산화질소(NO₂) 그리고 이산화탄소(CO₂)의 경우에도 비교적 물과 쉽게 반응하기 때문에, 제1 반응장치(410)의 배기가스 제1 유출관(413)으로 배출되는 가스에는 이들 물질의 농도가 크게 낮아진다.

그러나 단순히 해수를 분무하는 것만으로는 이들 물질을 완벽하게 제거하는 것이 곤란하고, 특히 일산화질소(NO)는 물과 잘 반응하지 않기 때문에 배기가스 제1 유입관(412)으로 유입된 일산화질소(NO) 대부분은 그대로 배기가스 제1 유출관(413)으로 배출된다.

따라서 이산화황(SO₂), 이산화질소(NO₂) 그리고 이산화탄소(CO₂)를 더욱 완벽하게 제거하고, 나아가 일산화질소(NO)를 효과적으로 제거할 수 있도록, 제2 반응장치(420)에서는 산성수 저장탱크(310)의 산성액을 제2 분사 노즐(425)로 공급하여 분무한다.

구체적으로, 배기가스 제1 유출관(413)으로부터 배출된 배기가스는 제2 반응장치(420)의 배기가스 제2 유입관(422)으로 유입되는 한편, 상부의 제2 분사 노즐(425)로부터는 산성수를 분무한다.

그러면 제1 반응장치(410)에서 일어나는 반응과 유사하게 가스흐름에 남아 있던 일부 입자상 물질과 가스상 오염물질들이 황산(H₂SO₄), 질산(HNO₃), 아산화질산(HNO₂), 탄산(H₂CO₃)형태로 변하기 때문에, 배기가스 제2 유출관(423)으로 나오는 배기가스에는 이들 물질의 농도가 더욱 낮다.

특히, 해수의 분무만으로는 제거가 어려웠던 일산화질소(NO)는 아래 표 2와 같은 반응을 통해 물과 직접적으로 화학반응을 일으킬 수 있는 이산화질소 또는 사산화질소로 산화되고, 결과적으로 질산과 아질산형태로 분해되어 가스흐름으로부터 제거될 수 있다.

이상에서와 같이, 엔진으로부터 배출된 배기가스는 해수를 분무하는 제1 반응장치(410)와 산성수를 분무하는 제2 반응장치(420)를 거치면서 입자상 및 가스상 물질을 가스 흐름으로부터 분리 제거하는 것이 가능하고, 이들 물질의 보다 완벽한 제거 그리고 보다 안정된 화합물로 유도하기 위한 제3 반응장치(430)에 관하여 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면서 제3 반응장치(430)에 관하여 설명하면, 도 2의 제1 반응장치(410)와는 유입되는 배기가스의 성상과 분무액만 상이하고 나머지 구성은 동일하므로, 이들 구성에 관해서만 설명하기로 한다,

구체적으로, 배기가스 제2 유출관(423)으로부터 배출된 배기가스는 제3 반응장치(430)의 배기가스 제3 유입관(432)으로 유입되는 한편, 상부의 제3 분사 노즐(435)로부터는 알칼리수를 분무한다.

그러면 제1 반응장치(410)에서 일어나는 반응과 유사하게 가스흐름에 남아 있던 일부 입자상 물질과 가스상 오염물질들이 황산(H₂SO₄), 질산(HNO₃), 아산화질산(HNO₂), 탄산(H₂CO₃)형태로 변하기 때문에, 배기가스 제3 유출관(433)으로 나오는 배기가스에는 이들 물질의 농도가 더욱 낮다.

특히, 아래 표 3에 정리한 바와 같이, pH가 높은 알칼리수를 분무하기 때문에 제3 반응조(431)에 집수되는 폐액이 중성이어서 폐액의 관리 처분이 용이하고, 게다가 보다 안정한 화합물 형태로 변화시키는 것이 가능하다.

SO₂
NO₂
CO₂

한편, 첨부한 도 2 내지 4에서, 반응조를 플러스(+)로 인가하고 노즐은 마이너스(-)로 인가하는 것으로 도시하고 있고, 이와는 반대로 반응조는 마이너스(-), 노즐을 플러스(+)로 인가할 수 있고, 또 이들 전극을 주기적 또는 비주기적으로 번갈아 가면서 인가하는 것도 가능하다.

이하에서는 상기와 같은 장치를 사용하여 배기가스의 오염물질을 제거하는 방법에 관하여 설명하기로 한다.

먼저, 선박의 디젤엔진으로부터 배출된 가스를 제1 반응조(411)에 연속 또는 간헐적으로 공급하고 이와 동시에 해수를 분무하여 1차 반응시키고, 반응이 끝난 배기가스는 제2 반응조(421)로 공급한다.

상기 단계와 동시에 또는 별도로, 전기분해장치(200)에 해수를 공급한 후 전기분해를 실시하고, 생성된 산성수와 알칼리수를 별도의 저장탱크에 보관한다.

1차 반응이 끝난 배기가스, 즉 제2 반응조(421)로 공급된 가스에 산성수를 분무하여 1차 반응시 제거하지 못한 입자상 및 가스상 오염물질을 제거하는 2차 반응을 수행한다.

계속해서, 2차 반응이 끝난 배기가스를 제3 반응조(431)로 공급함과 동시에 알칼리수를 분무하여 1차 및 2차 반응시 제거하지 못한 오염물질을 더욱 완벽하게 제거하고, 또 안정한 화합물 형태로 변화시키는 3차 반응을 순차적으로 진행하다.

한편 상기와 같은 본 발명은 선박용 엔진을 포함하여, 디젤엔진 또는 디젤엔진 후단에 효율향상을 목적으로 장착한 스털링엔진 등 기타 열회수장치에도 적용이 가능하다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

100 : 해수 저류조
200 : 전기분해장치
300 : 전기분해수 저장탱크
310 : 산성수 저장탱크
320 : 알칼리수 저장탱크
400 : 반응장치
410 : 제1 반응장치
411 : 제1 반응조
412 : 배기가스 제1 유입관
413 : 배기가스 제1 유출관
414 : 제1 반응조 드레인 관
415 : 제1 분사 노즐
420 : 제2 반응장치
421 : 제2 반응조
422 : 배기가스 제2 유입관
423 : 배기가스 제2 유출관
424 : 제2 반응조 드레인 관
425 : 제2 분사 노즐
430 : 제3 반응장치
431 : 제3 반응조
432 : 배기가스 제3 유입관
433 : 배기가스 제3 유출관
434 : 제2 반응조 드레인 관
435 : 제3 분사 노즐
500 : 전원공급부

Claims

해수를 저장하는 해수 저류조(100);
상기 해수로부터 알칼리수와 산성수를 생성하는 전기분해장치(200);
상기 전기분해장치(200)로부터 생성된 산성수와 알칼리수를 구분하여 수용하기 위한 산성수 저장탱크(310)와 알칼리수 저장탱크(320);
상기 해수 저류조(100)로부터 해수가 공급되는 제1 분사 노즐(415)이 구비된 제1 반응장치(410);
전기분해장치(200)로부터 생성된 산성수를 공급받는 제2 분사노즐(425)이 구비된 제2 반응장치(420); 및
전기분해장치(200)로부터 생성된 알칼리수를 공급받는 제3 분사노즐(435)이 구비된 제3 반응장치(430)로 이루어진 선박용 배기가스 저감장치를 이용하여,
선박의 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스와 해수를 제1 반응장치(410)로 공급하여 접촉시키는 제1 단계;
상기 제1 단계가 완료된 배기가스와 산성수 저장탱크(310)로부터의 산성수를 제2 반응장치(420)로 공급하여 접촉시키는 제2 단계;
상기 제2 단계가 완료된 배기가스와 알칼리수 저장탱크(320)로부터의 알칼리수를 제3 반응장치(430)로 공급하여 접촉시키는 제3 단계를 포함하되,
상기 제1 단계 내지 제3 단계에서의 해수, 산성수 및 알칼리수는 정전 분무 방식으로 분사되는 것을 특징으로 하는 선박 배기가스에 포함된 오염물질을 제거하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 반응장치(410)의 제1 분사 노즐(415)에 플러스(+) 하전을 인가하고, 상기 제1 반응장치(410)는 마이너스(-) 하전을 인가하며,
상기 제2 반응장치(420)의 제2 분사노즐(425)은 마이너스(-) 하전을 인가하며, 상기 제2 반응장치(420)는 플러스(+) 하전을 인가하는 것을 특징으로 하는 선박 배기가스에 포함된 오염물질을 제거하는 방법.
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제1항에 있어서,
상기 배기가스는 입자상 물질과 가스상 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 배기가스에 포함된 오염물질을 제거하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 가스상 물질은 질산화물과 황산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 배기가스에 포함된 오염물질을 제거하는 방법.
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