KR102073247B1 - 선박 배기가스 처리장치 - Google Patents

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Abstract

엔진에 연결되어 엔진으로부터 발생되는 배기가스를 정화하는 스크러버 유닛과, 상기 스크러버 유닛로 해수를 공급하는 해수 공급부 및 담수화 장치로부터 배출되는 농축수를 공급받아 저장하며, 상기 해수 공급부와 상기 스크러버 유닛 중 어느 하나에 연결되는 농축수 저장 탱크를 포함하는 선박 배기가스 처리 장치가 개시된다.

Description

선박 배기가스 처리장치{Apparatus for purifying marine exhaust gas}
본 발명은 선박 배기가스 처리장치에 관한 것이다.
선박에서 배출되는 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물 및 황산화물은 구제해사기구(IMO, International Maritime Organization)에 의해 배출규제를 받고 있는 대표적인 대기오염물질이다.
질소산화물 및 황산화물을 제거하기 위해 선박에는 선택적촉매환원(SCR, selecive catalytic reduction) 장치(이하, SCR 장치라 함)와 스크러버(scrubber)가 구비된다. SCR 장치는 요소, 암모니아와 같은 환원제를 이용하여 질소산화물을 제거하는 장치이며, 선박용 스크러버는 습식 또는 건식 방법을 통해 배기가스 내의 황산화물을 제거하는 장치이다.
한편, 선박용 스크러버에서는 질소산화물 및 황산화물을 흡수하기 위하여 해수를 사용한다. 한편, 해수의 알칼리도(Alkalinity)가 낮은 지역에서는 스커러버 성능 유지를 위해 더 많은 양의 해수를 사용해야 하는 문제가 있다.
이에 따라, 주변 장치의 크기 및 용량이 커지는 문제가 있다.
국내 공개특허공보 제10-2016-0009349호
해수 사용량을 저감시킬 수 있으며, 배기가스 처리 효율을 향상시킬 수 있는 선박 배기가스 처리장치가 제공된다.
또한, 주변 장치의 크기 및 용량을 감소시킬 수 있는 선박 배기가스 처리장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 배기가스 처리 장치는 엔진에 연결되어 엔진으로부터 발생되는 배기가스를 정화하는 스크러버 유닛과, 상기 스크러버 유닛로 해수를 공급하는 해수 공급부 및 담수화 장치로부터 배출되는 농축수를 공급받아 저장하며, 상기 해수 공급부와 상기 스크러버 유닛 중 어느 하나에 연결되는 농축수 저장 탱크를 포함한다.
상기 농축수 저장 탱크는 상기 해수 공급부의 해수 공급관에 연결되어 상기 해수 공급관으로 농축수를 공급하는 농축수 공급관을 구비할 수 있다.
상기 농축수 공급관에는 상기 농축수의 공급 및 차단을 위한 개폐밸브가 설치될 수 있다.
상기 해수 공급부에는 해수를 상기 스크러버 유닛으로 공급하도록 펌프가 구비될 수 있다.
해수 사용량을 저감시킬 수 있으며, 배기가스 처리 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
주변 장치의 크기 및 용량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치(100)는 일예로서, 해수 공급부(110), 담수화 장치(120), 농축수 저장 탱크(130) 및 스크러버 유닛(140)을 포함하여 구성될 수 있다.
해수 공급부(110)는 스크러버 유닛(140)으로 해수를 공급하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 해수 공급부(110)에는 해수를 유입하기 위한 펌프(112)와, 해수를 스크러버 유닛(140)에 공급하기 위한 해수 공급관(114)이 구비될 수 있다.
또한, 펌프(112)는 해수 공급관(114)에 연결될 수 있다. 일예로서, 해수 공급관(114)의 일부는 선박 외부로 노출될 수 있으며, 선박 외부로부터 해수를 유입할 수 있다.
담수화 장치(120)는 농축수 저장 탱크(130)에 연결되며, 해수를 이용하여 담수를 생성하는 장치이다. 담수화 장치(120)에는 담수화가 이루어진 담수가 배출되는 담수 배출관(122)과, 염분이 농축된 농축수가 배출되는 농축수 배출관(124)이 연결될 수 있다.
즉, 담수화 장치(120)로 유입된 해수는 염분이 제거된 담수와, 염분이 함유된 농축수로 분리되어 담수화 장치(120)로부터 배출될 수 있다.
농축수 저장 탱크(130)는 담수화 장치(120)로부터 배출되는 농축수를 공급받아 저장하며, 해수 공급부(110)에 연결된다. 그리고, 농축수 저장 탱크(130)는 농축수 공급관(132)을 통해 해수 공급부(110)의 해수 공급관(114)에 연결될 수 있다.
그리고, 농축수 공급관(132)에는 농축수의 공급 및 차단을 위한 개폐밸브(134)가 설치될 수 있다.
즉, 농축수 저장 탱크(130)에 저장된 농축수는 해수 공급부(110)의 해수 공급관(114)에서 해수와 혼합되어 스크러버 유닛(140)에 제공된다. 이와 같이, 농축수와 해수가 혼합됨으로써, 알칼리도(Akalinity)가 증가된 고농도의 해수를 스크러버 유닛(140)에 공급할 수 있는 것이다.
스크러버 유닛(140)은 엔진(10)에 연결되어 엔진으로부터 발생되는 배기가스를 정화한다. 즉, 스크러버 유닛(140)은 고농도의 해수를 엔진(10)으로부터 공급되는 엔진 배기가스와 접촉시켜 엔진 배기가스 내에 포함되어 있는 질소산화물의 일부 및 황산화물이 제거되도록 하는 역할을 한다. 이를 위해 스크러버 유닛(140)은 상기한 해수 공급관(114)에 연결되며, 선박 외부로부터 유입되는 해수와 농축수 저장 탱크(130)에 저장된 농축수의 혼합액이 해수 공급관(114)을 통해 스크러버 유닛(140)에 공급된다.
한편, 스크러버 유닛(140)에는 정화된 배기가스가 배출되는 배출관(142)과 폐수가 배출되는 폐수배출관(144)이 연결된다.
상기한 바와 같이, 담수화 장치(120)로부터 배출되는 농축수를 해수와 혼합하여 스크러버 유닛(140)에 제공함으로써, 해수의 알칼리도(Akalinity)가 낮은 지역에서도 스크러버 유닛(140)의 성능 유지를 위해 더 많은 양의 해수를 사용하지 않을 수 있다.
즉, 스크러버 유닛(140)의 탈황 성능을 향상시킬 수 있는 동시에 스크러버 유닛(140)에 사용되는 해수 사용량을 저감시킬 수 있다.
나아가, 많은 양의 해수를 사용하지 않을 수 있으므로 해수의 공급을 위한 펌프 등의 용량을 감소시켜 전체 장치의 크기를 감소시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 배기가스 처리 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치(200)는 일예로서, 해수 공급부(210), 담수화 장치(220), 농축수 저장 탱크(230) 및 스크러버 유닛(240)을 포함하여 구성될 수 있다.
해수 공급부(210)는 스크러버 유닛(240)으로 해수를 공급하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 해수 공급부(210)에는 해수를 유입하기 위한 펌프(212)와, 해수를 스크러버 유닛(240)에 공급하기 위한 해수 공급관(214)이 구비될 수 있다.
또한, 펌프(212)는 해수 공급관(214)에 연결될 수 있다. 일예로서, 해수 공급관(214)의 일부는 선박 외부로 노출될 수 있으며, 선박 외부로부터 해수를 유입할 수 있다.
담수화 장치(220)는 농축수 저장 탱크(230)에 연결되며, 해수를 이용하여 담수를 생성하는 장치이다. 담수화 장치(220)에는 담수화가 이루어진 담수가 배출되는 담수 배출관(222)과, 염분이 농축된 농축수가 배출되는 농축수 배출관(224)이 연결될 수 있다.
즉, 담수화 장치(220)로 유입된 해수는 염분이 제거된 담수와, 염분이 함유된 농축수로 분리되어 담수화 장치(220)로부터 배출될 수 있다.
농축수 저장 탱크(230)는 담수화 장치(220)로부터 배출되는 농축수를 공급받아 저장하며, 스크러버 유닛(240)에 연결된다. 그리고, 농축수 저장 탱크(230)는 농축수 공급관(232)을 통해 스크러버 유닛(240)에 연결될 수 있다.
그리고, 농축수 공급관(232)에는 농축수의 공급 및 차단을 위한 개폐밸브(234)가 설치될 수 있다.
즉, 농축수 저장 탱크(130)에 저장된 농축수는 스크러버 유닛(240)의 내부에서 해수와 혼합되어 배기가스와 접촉될 수 있다. 이와 같이, 농축수와 해수가 혼합됨으로써, 알칼리도(Akalinity)가 증가된 고농도의 해수를 배기가스와 접촉시킬 수 있다.
스크러버 유닛(240)은 엔진(10)에 연결되어 엔진으로부터 발생되는 배기가스를 정화한다. 즉, 스크러버 유닛(240)은 고농도의 해수를 엔진(10)으로부터 공급되는 엔진 배기가스와 접촉시켜 엔진 배기가스 내에 포함되어 있는 질소산화물의 일부 및 황산화물이 제거되도록 하는 역할을 한다. 이를 위해 스크러버 유닛(240)은 상기한 해수 공급관(214)에 연결되며, 선박 외부로부터 유입되는 해수와 농축수 저장 탱크(230)에 저장된 농축수가 스크러버 유닛(240)에 공급된다.
한편, 스크러버 유닛(240)에는 정화된 배기가스가 배출되는 배출관(242)과 폐수가 배출되는 폐수배출관(244)이 연결된다.
상기한 바와 같이, 담수화 장치(220)로부터 배출되는 농축수와 해수를 스크러버 유닛(240)에 제공하여 농축수와 해수의 혼합액이 배기가스에 접촉되도록 함으로써, 해수의 알칼리도(Akalinity)가 낮은 지역에서도 스크러버 유닛(240)의 성능 유지를 위해 해수의 사용량을 증대하지 않아도 된다.
즉, 스크러버 유닛(240)의 탈황 성능을 향상시킬 수 있는 동시에 스크러버 유닛(240)에 사용되는 해수 사용량을 저감시킬 수 있다.
나아가, 많은 양의 해수를 사용하지 않을 수 있으므로 해수의 공급을 위한 펌프 등의 용량을 감소시켜 전체 장치의 크기를 감소시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100, 200 : 선박 배기가스 처리 장치
110, 210 : 해수 공급부
120, 220 : 담수화 장치
130, 230 : 농축수 저장 탱크
140, 240 : 스크러버 유닛

Claims (4)

  1. 엔진에 연결되어 엔진으로부터 발생되는 배기가스를 정화하는 스크러버 유닛;
    상기 스크러버 유닛로 해수를 공급하는 해수 공급부; 및
    담수화 장치로부터 배출되는 농축수를 공급받아 저장하며, 상기 해수 공급부와 상기 스크러버 유닛 중 어느 하나에 연결되는 농축수 저장 탱크;
    를 포함하는 선박 배기가스 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 농축수 저장 탱크는 상기 해수 공급부의 해수 공급관에 연결되어 상기 해수 공급관으로 농축수를 공급하는 농축수 공급관을 구비하는 선박 배기가스 처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 농축수 공급관에는 상기 농축수의 공급 및 차단을 위한 개폐밸브가 설치되는 선박 배기가스 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 해수 공급부에는 해수를 상기 스크러버 유닛으로 공급하도록 펌프가 구비되는 선박 배기가스 처리 장치.
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