KR102191153B1 - 해상 배기가스 스크러버 - Google Patents

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KR102191153B1
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페테르 스트랜드베르그
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마린 글로벌 홀딩 에이에스
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Abstract

해양선박으로부터의 배기가스용 수직 스크러버(1)가 개시된다. 배기가스관(2)은 하부 스크러빙 챔버(3)의 바닥을 통하여 실질적으로 동축적으로 배치되며 상부 스크러빙 챔버(13)의 상부를 통하여 동축적으로 배치된 스크러버 출구(20)를 통하여 방출된다. 하부 스크러빙 챔버 변류체(4)는 스크러버 벽을 향하여 배기가스를 재변류하고 기체의 격류를 형성하도록 배기가스관(2)의 개구 상에 배치되며, 하나 이상의 하부챔버 수분출기(6),(6')가 스크러빙수를 도입하도록 하부 스크러빙 챔버 변류체(4)의 위에 배치되고, 제1 스크러빙 챔버로부터 부분적으로 탈진된 배기가스를 회수하고 그 가스를 상부 스크러빙 챔버(13)로 도입하기 위하여, 축방향 협착으로서 하부 스크러빙 챔버(3)의 상부에 하부 챔버 배기 출구(12)가 배치된다.

Description

해상 배기가스 스크러버 {MARINE EXHAUST GAS SCRUBBER}
본 발명은 해상 배기가스 청정용 개선된 방법 및 플랜트에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 배기가스 내의 환경오염물질의 함량을 감소하기 위하여 해상 배기가스의 습식 스크러빙을 사용하는 방법 및 플랜트에 관한 것이다.
전통적으로, 해상선박으로부터의 배기가스는 환경오염 성분의 배출을 감소하려는 연소후 처리가 거의 없거나 또는 전혀 없이 대기중으로 배출이 허용되어 왔다. 국제해사기구(International Maritime Organization: IMO)와 몇몇 정부는 선박이 운전중에 발생하는 배출에 관한 최소한의 요구를 충족시키도록 하는 규정을 입법해왔다. 이러한 규정들은 선박 소유주들로 하여금 앞으로 건조될 선박에 대해서뿐 아니라, 보다 중요하게는 현재의 선단에 대해서도 그러한 요구를 충족시킬 수 있는 해결책을 강구하도록 종용하는 것이다.
특히 관심이 있는 것은, 연소에 의하여 형성되고 배기가스 내에서 대기중으로 배출되는 황산화물(SOX) 및 입자의 배출이다. 해상선박들은 통상 린번(lean burn) 연소엔진 및 저등급 연료를 사용해왔으며, 이들은 배기가스에 있어서 SOX 와 입자의 수준을 높게하는 것이다. SOX 는 저등급 연료에 특히 많이 들어있는 황함유 성분의 연소의 결과이다.
SOX 의 함량은 다수 개의 주지의 기술의 하나 이상에 의하여, 또는 고등급 연료의 사용으로 감소될 수 있다. 하지만 고등급 연료는 통상의 저등급 연료보다 매우 비싸다.
해수(海水) 스크러버, 보다 일반적으로는 습식 가스 스크러버들이 SOX 및 입자의 감소에 대해서 알려져 있다. 국제 및 국내의 요구조건에 맞는 SOX 및 입자의 충분한 감소를 위해서는, 그러한 장비의 공급자들 대부분이 충전층식 스크러버 (packed bed scrubber) 스크러버를 제안/판매하고 있다. 기체와 액체 사이의 접촉영역을 증가시키기 위하여 충전층이 없는 습식 스크러버는 아직까지는 충전층식 스크러버들과 같이 효율적이지는 않은 것으로 알려져 있다.
요구조건을 충족하도록 처리된 배기가스를 얻기에 충분한 효율로 SOX 및 입자를 제거함에 있어서 효율적인 공지의 방법에 대해서 공통적인 사항들은, 엔진출력의 효율을 실질적으로 감소하고 그에 의하여 선박의 운항비용을 증가시키는 것에 덧붙여서 필요한 장비가 중량이고 공간을 소비한다는 점이다.
공간 및 중량은 해양선박에 있어서 항상 문제가 되는 것으로서, 공간을 잡아먹고 중량인 장비는 선박 상의 귀중한 공간을 차지하고 비용을 지불하는 고객들을 대체하는 것이다.
허용할만한 수준에서 SOX 및 입자의 감소를 위한 습식 스크러빙용의 현존하는 해결방법들의 크기로 말미암아, 장비의 설치는 선박 내부의 실질적인 재구성을 필요로 하고 상당기간 동안 선박이 운항하지 못하게 될 수도 있다.
상술한 최신의 충전층식 스크러버에 대해서는, 충전층식 스크러버가 건조해져버리면 안되기 때문에 수류가 정지된 때에는 배기가스에 대한 우회로가 마련되어야 한다.
따라서, 공지의 해결방법들은 새로운 프로젝트에 대해서는 최적의 것이 아니고 현존하는 선박에 설치하기에는 지나치게 고가이다.
본 발명의 목적은, 부여된 장점에 기인하여 새로운 프로젝트에 대한 좋은 선택사양이 되고 선박이 장시간 동안 운항불가로 될 필요가 없이도 현존하는 선박 상에 용이하게 설치될 수 있는 해결방법을 제공함에 있다.
제1 실시형태에 따르면, 본 발명은 실질적으로 수직으로 배치된 공통의 길이 축 주위에 실질적으로 대칭인 하부 및 상부 스크러빙 챔버를 포함하며, 배기가스관(2)이 하부 스크러빙 챔버의 바닥을 통하여 실질적으로 동출적으로 배치되며, 배기가스관은 하부 스크러빙 챔버 내로 개구되어 있고, 배기가스 출구가 상부 스크러빙 챔버의 상부를 통하여 동축적으로 배치되며,
하부 스크러빙 챔버 변류체가 스크러버의 벽을 향하여 배기가스를 재변류시키고 가스 격류를 생성하도록 배기가스관의 개구 위에 배치되며,
스크러빙수를 배기가스류 내로 도입하기 위하여, 하나 이상의 하부챔버 워터제트가 하부 스크러빙 챔버 편향체 상에 배치되며, 또한
제1 스크러빙 챔버로부터 부분적으로 탈진(脫塵)된 배기가스를 회수하고 그 가스를 상부 스크러빙 챔버 내로 도입하기 위하여, 하부챔버 배기가스 출구가 동축 협착(狹窄)으로서 하부 스크러빙 챔버의 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 해상선박으로부터의 배기가스용 스크러버에 관한 것이다.
실질적으로 동축적으로 배치된 배기가스관을 통하여, 길이축 주위로 실질적으로 대칭인 스크러빙 챔버로 배기가스를 도입함으로써, 용이한 구성이 가능하고 스크러빙 챔버 내의 균일한 배기가스류의 분포를 얻는 것이 비교적 용이하게 한다. 배기가스 입구 위에 배치된 변류체는, SOX 가 스크러빙수에 의하여 효과적으로 용융되도록 하는 온도까지 배기가스의 효과적인 냉각 및 탈진을 위하여 배기가스와 분무수를 혼합하는 가스의 격류가 생성될 수 있도록 한다. 수분출기를 통하여 도입된 스크러빙수의 물방울은 도입되는 배기가스를 세척 및 냉각한다. 제2 스크러빙 챔버는 배기가스로부터 SOX 및 입자의 추가적인 제거를 위하여 배기가스를 더 탈진하도록 마련된다.
일 실시예에 따르면, 하부 스크러빙 챔버의 바닥부에 수집된 스크러빙수를 회수하기 위하여 하나 이상의 하부챔버 수출구가 배치된다.
일 실시예에 따르면, 하부챔버 수분출기가 실질적으로 하부 스크러빙 챔버의 길이축을 따라 배치된다.
일 실시예에 따르면, 하나 이상의 수분출기들이 하부 스크러빙 챔버 내에 배치되고, 하부챔버 배기가스 출구를 향하여 적어도 한 개의 수분출기가 위쪽으로 도출된다. 적어도 일부의 분출수의 일부를 가스류의 주된 방향, 즉 상부로 도출함으로써, 분출수가 배기가스를 상부로 구동하는 것을 도와주고, 따라서 모든 물이 아래쪽으로 분출되는 상황과 비교할 때 스크러버 내의 압력강하를 감소하게 된다.
일 실시예에 따르면, 두개 이상의 수분출기들이 하부 스크러빙 챔버 내에 배치되고, 하부 스크러빙 챔버 변류체를 향하여 적어도 한 개의 수분출기가 아래쪽으로 도출된다. 아래쪽으로 도출되는 수분출기는 스크러버 내의 스크리빙 수의 균일한 분포를 도와준다.
고리형상의 하부챔버 벽 변류기가 스크러버에 벽에 배치된다. 하부 챔버 벽 변류기는 스크러버의 길이축을 향한 배기가스류의 상부방향으로의 도출에 있어서 변류체와 협력하고, 스크러빙수/스크러빙액과 배기가스의 혼합에 최적인 가스의 격류를 생성하게 된다.
일 실시예에 따르면, 하부 스크러빙 변류체는, 공통베이스 및 스크러버의 길이축과 일치하는 공통 회전축을 가지는 두 개의 대향하여 도출되는 직선형 원추를 포함한다.
하나 이상의 미세 물분무 노즐이 하부 스크러빙 챔버 분류체의 하부에 있는 하부 스크러빙 챔버 상에 배치된다. 도입되는 배기가스는 SOX 의 효과적인 흡수 전에 냉각되어야만 한다. 물의 일부가 변류체의 상부에 의하여 변류되고 스크러버의 벽을 향하게 되는 물분출기로부터의 스크러빙수의 비/강수는, 냉각용으로 충분하다. 변류체의 아래쪽으로 미세 물분무를 도입하는 것은 물분출기로부터 도입된 스크러빙수와의 접촉으로부터 이루어지는 가습 및 냉각을 도와준다.
일 실시예에 따르면, 상부 스크러빙 챔버 변류체가 상부 스크러빙 챔버의 안쪽 및 하부 스크러빙 챔버 배기가스 출구 위쪽에 배치된다. 상부챔버 변류체는 상술한 하부챔버 변류체와 실질적으로 동일한 효과를 가지며, 기류를 재변류함으로써 최적의 탈진조건 및 상부 스크러빙 챔버 내의 배기가스와 스크러빙액의 혼합을 이루게 된다. 부가적으로, 상부 스크러빙 챔버 변류체는 또한 상부 스크러빙 챔버로부터의 스크러빙액이 하부 스크러빙 챔버내로 들어가는 것을 방지/감소시킨다.
바람직하게는, 하나 이상의 상부 스크러빙 챔버 수분출기가 상부 스크러빙 챔버 내에 배치된다. 상부 스크러빙 챔버 수분출기는 상부 스크러빙 챔버 내에서의 효과적인 탈진을 보장한다.
일 실시예에 따르면, 탈진된 배기가스 내의 미세 분무수의 감소를 위하여, 성에방지기가 상부 스크러빙 챔버의 상부에 배치된다.
제2 실시형태에 따르면, 본 발명은 배기가스 내의 SOX 및 입자의 감소를 위하여 배기가스가 해수(海水)와의 접촉으로 탈진(脫塵)되는 스크러버 내로 배기가스가 도입되는 배기가스의 스크러빙 방법으로서:
a) 동축적으로 배치된 배기가스관을 통하여, 두개 이상의 직렬적으로 접속된 스크러빙 챔버들을 포함하는 관형상 스크러버 내의 하부 스크러빙 챔버로 탈진될 배기가스를 도입하는 단계,
b) 가스 격류를 생성하기 위하여 변류체의 수단에 의하여 배기가스류를 재변류하는 단계,
c) 탈진을 위하여 배기가스 내로 물방울을 도입하는 단계,
d) 제1 스크러빙 챔버로부터 탈진된 배기가스를 회수하고 이를 배기가스가 더 탈진되는 제2 스크러빙 챔버내로 도입하는 단계,
e) 탈진된 배기가스를 주변으로 배출하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
일 실시예에 따르면, 상기 a) 단계 및 b) 단계의 사이에 도입 배기가스의 냉각 및 가습을 위하여 미세 분무수가 배기가스 내로 도입된다.
일 실시예에 따르면, 스크러버로부터 회수된 사용이 끝난 스크러빙수를 주변 바다로 배출한다. 사용된 스크러빙수를 바다에 방류함으로써 스크러빙수의 추후 처리 및 스크러빙수를 저장하거나 선박에 모아둘 필요성을 감소하거나 피할 수 있다.
물이 배출되기 전에 사용이 끝단 스크러빙수로부터 입자가 제거된다. 입자를 제거함으로써 스크러빙수를 바다로 방류함에 따른 환경적 측면을 감소할 수 있다.
선택적인 실시예에 따르면, 사용이 끝난 스크러빙수가 스크러버 내에서 재순환된다. 이러한 재순환은 배기가스 스크러버로부터 스크러빙수를 방류하는 것이 금지된 지역에서 필요할 수 있다.
스크러빙액에 대한 재순환 모드로 운용될 때, 사용이 끝난 스크러빙수는 스크러버 내에서 재순환되기 전에 입자의 양이 감소되도록 처리될 수 있다. MgO 또는 Mg(OH)2 의 수용액과 같은 알칼리의 첨가는 SOX 를 흡수하기 위한 스크러빙수의 성능을 증가시킨다. 그러한 성능에 있어서의 증가는, SOX 의 흡수가 스크러빙액의 pH를 감소하고 따라서 SOX 와 같은 산성가스를 흡수하는 것을 감소하기 때문에 스크러빙액을 재순환할 때 특히 중요하다.
본 출원에 있어서 사용되는 "스크러빙수" 및 "스크러빙액"과 같은 표현은 둘다 스크러버 내의 탈진용으로 사용되는 액체에 관한 것이다. 스크러빙수 또는 스크러빙액은 해수, 알칼리가 첨가된 해수, 또는 알칼리가 첨가된 순수와 같은 수용액이다.
도 1은 본 발명에 따른 스크러버의 종단면도,
도 2는 배기가스 처리용 플랜트의 기본적인 실시예의 원리도이다.
도 1은 본 발명에 따른 2단계 스크러버(1)를 도시한다. 엔진으로부터 배기가스는 배기관(2)을 통하여 스크러버(1)의 하부 스크러빙 챔버(3)내로 도입된다. 스크러버의 단면적 또는 흐름의 면적은 바람직하게는 배기관의 단면적 또는 흐름의 면적보다 실질적으로 커서, 배기관에 비하여 스크러버 내의 가스 속도를 감소시키고, 이는 스크러버 내에서 충분한 배기가스의 체류시간을 허용한다. 스크러버 내에서 가스속도가 낮은 것은, 도입되는 배기가스의 높은 대항압력에 기인한 엔진출력의 저하를 피하기 위하여 스크러버 상의 압력강하를 가능한한 낮게 유지하는데 필수적이다. 스크러버(1)의 흐름 면적은 배기관의 흐름 면적에 대하여, 예를 들면 2 내지 10배 또는 2.5 내지 5배 등과 같이, 배기관의 흐름 면적의 약 1.5 내지 20배일 수 있다. 예를 들어, 1.3m 직경의 배기관에 대하여, 스크러버의 직경은 약 2.4m 일 수 있으며, 이는 배기관의 흐름 면적의 약 4배인 흐름 면적으로 된다.
배기관 및 스크러버의 양자는, 바람직하게는 실질적으로 원형의 단면을 가지는 관형상 요소이며, 공통의 길이축을 가지도록 배치되어 도입되는 배기가스가 공통의 축방향에 평행하게 들어오게 된다. 따라서, 배기가스관은 바람직하게는 실질적으로 원형인 단면을 가지며 도 1에서 나타낸 바와 같이 본 발명의 스크러버의 바닥부에 실질적으로 동축적으로 위치된다. 당업자라면, 기타의 기하학적 형상들도 가능함을 이해할 것이며, 만약 배기관 및/또는 스크러버의 단면이 원형이 아닌 경우에는 후술하는 구성요소를 어떻게 변경할 것인지를 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 스크러버는 운용시 바람직하게는 길이축이 실질적으로 수직이 되도록 배치된다. 배기관은 스커러버의 바닥을 통하여 삽입되며, 세정된 배기가스는 스크러버의 상부에서 스크러버 출구(20)를 통하여 배출된다. 본 발명의 스크러버는 바람직하게는 도시하지 않은 선박의 배기 파이프 내에 배치된다. 전형적으로, 2개 이상의 배기관들이 배기 파이프 내에 배치된다. 배기관의 지름보다 큰 지름의 원통형 요소인 소음기가 배기 파이프 내에 배치됨으로써 엔진의 소음을 감소하며, 배기관 당 한개 씩의 소음기가 달린다. 스크러버의 직경은 소음기와 실질적으로 동일하지만, 스크러버의 길이는 전형적으로 약 20 내지 40 소음기보다 길어서 소음기보다 약 30% 정도 길다. 스크러버가 소음기보다 길기는 하지만, 대부분의 경우에 현존하는 선박의 배기 파이프 내에 본 발명의 소음기로 대체하는 것이 가능하고, 새로운 선박 내에 소음기 대신 본 발명의 스크러버를 설치하는 것도 가능하다. 그러나, 당업자라면 현존하는 선박의 스크러버에 대하여 충분한 공간을 얻을 수 있도록 약간의 재구성이 이루어져야 한다는 것을 이해할 것이다.
예시적인 스크러버는 2개의 스크러빙 챔버, 하부 스크러빙 챔버(3) 및 상부, 또는 연마 챔버(13)를 포함하며, 상부챔버는 하부챔버 배기가스 출구(12)에 의하여 분리되며, 그 출구(12)는 하부 스크러빙 챔버(3)으로부터의 출구를 규정하는 동축 협착(狹窄)이며, 상부 스크러빙 챔버(13)로의 입구이기도 하다. 스크러빙 챔버(3,13)는 이하에서 보다 상세하게 기술되는 바와 같이 유사한 구성을 가진다.
변류체(4)가 배기관(2)의 개방된 끝단에 밀접하게 배치되어, 들어오는 배기가스를 스크러버의 바깥 벽을 향하여 변류되도록 한다. 변류체(4)는, 가장 간단한 형태에서는 공통의 원형 베이스로부터 대향하는 방향으로 가리키는 2개의 직선형 원추를 포함한다. 변류체는 동축적으로 배치됨으로써, 변류체의 길이축은 하부의 원추가 아래쪽을 가리키고 상부의 원추가 위쪽을 가리키도록 원추의 정점들을 연결하고 스크러버의 길이축과 일치하게 된다. 변류체는 배기가스의 흐름에 있어서 최소한의 난류를 유발하도록 형성된 도시하지 않은 코넥터에 의하여 스크러버의 벽에 고정된다. 배기관(2)의 개방끝단과 변류체 사이의 간격은 배기가스관(2)으로부터 스크러버로 들어오는 배기가스류의 제한을 피하기에 충분해야 한다.
도 1에서 α로 표시된 변류체의 하부 원추의 각도는 약 80 내지 100°, 통상 약 90°이다. 배기가스의 기류는 변류체(4)의 형상에 의존한다. 변류체(4)의 각도 α가 예각으로 될수록 기류내에 난류가 적어질 것이며 물 분무와 배기가스의 혼합도를 낮게 할 것이지만, 각도를 덜 예각으로 하게 되면 스크러버 상에 원하지 않는 높은 압력강하가 있을 수 있다. 80 내지 100°사이의 각도 α는 원추에 의하여 야기되는 압력강하의 감소와, 스크러버 내의 기류의 효과적인 분산을 균일하게 하는 것 사이에서의 최적의 타협점이다.
스크러버(1)로의 배기가스관(2) 입구 위에 동축적으로 배치된 변류체(4)의 직경은 배기관(2)의 직경보다 커야하며 스크러빙액이 배기관(2)내로 떨어지는 것을 방지한다. 동시에, 변류체의 직경은, 협착체와 스크러버 벽 사이의 배기류의 지나치게 높은 협착이 스크러버 내에 압력강하를 지나치게 증가시킬 수 있기 때문에 지나치게 높은 협착을 피하기에 충분히 작아야만 한다. 당업자라면 변류체(4)의 외부둘레(4')는 일반적으로, 변류체의 상부 부분에서의 물이 변류체의 하부 표면을 따르면서 배기가스관(2) 내로 떨어지는 것을 피하기 위하여 물이 떨어지는 가장자리를 포함한다. 배기가스관으로 들어가는 물은 배기가스관에 접속된 선박의 엔진에 해로울 수 있다.
수관(10)상에 배치된 임의의 분무노즐(9)이 변류체의 최대폭 아래쪽에 배치될 수 있다. 도시되지 않은 물분무 노즐이 임의의 분무노즐(9)에 부가하여 또는 대신하여 배기가스관(2)의 내부에 마련될 수 있다. 임의의 분무노즐(9) 및 도시하지 않은 배기가스관(2) 내의 물분무 노즐의 역할은, 노즐로부터의 분무내의 물의 기화에 의하여 배기가스의 냉각 및 가습을 위하여 배기가스 내에 물방울을 도입하는 것이다.
고리형상의 벽 변류기(5)는 바람직하게는 변류체(4)의 벽 하류, 즉 변류체(4)의 최대폭보다 스크러버 내에서 더 높게 배치된다. 벽 변류기의 역할은 벽으로부터 배기가스가 나와서 스크러버의 길이축을 향하도록 안내하는 것이다. 벽 변류기 및 변류체는 벽 변류기(5) 위의 스크러버 내 기류밍 가스분포에 있어서 협력하게 되며 기류를 변류체의 하류에 있는 수분출기(6,6')로 향하도록, 즉 스크러버 내의 변류체보다 높게 유도한다.
수분출기(6,6')는 1차적으로 SOX 를 흡수하고 배기가스 내의 입자를 감소하기 위하여 배기가스의 탈진을 위하여 물을 도입하도록 배치된다. 수분출기(6)는 주로 상부를 향하여 물을 분출하도록 배치되고, 수분출기(6')는 주로 하부를 향하여 물을 분출하도록 배치된다. 당업자라면 스크러빙액으로서 기능을 하기 위하여 물이 수분출기(6),(6')를 통하여 도입되는 것과, 분출된 물방울이 하부 스크러빙 챔버(3) 내에 잘 분포되는 것을 이해할 수 있을 것이다. 수분출기(6),(6')를 통하여 분출된 스크러빙수의 일부는 증발될 수도 있지만, 물의 대부분은 하부 스크러빙 챔버의 바닥을 향하여 떨어지게 되고 하부 스크러빙 챔버 수출구(8)를 통하여 회수될 수 있다. 당업자라면 상부로 향하여 분출된 액체의 방울의 대부분이 속도가 느려져서 중력에 의해 하부로 떨어지기 시작한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 낙하하는 물방울들은 가스를 탈진하기 위한 배기가스로의 대향류로 흐르게 된다. 낙하하는 물방울의 일부는 변류기의 상부를 때리게 되고 스크러버의 외벽으로 인도된다. 수분출기(6),(6')는 바람직하게는 하부 챔버 배기가스 출구(12)에 의하여 규정된 협착부와 변류체의 사이에서 스크러버의 길이축을 따라서 배치된다.
가스의 난류에 기인하여, 또한 변류체의 상부부분 및 벽 변류기(5)의 설계에 따라서, 가스의 최적 분포 및 수분출기(6),(6')에 의하여 도입된 물방울과 가스 사이의 최적접촉이 달성된다.
바람직하게는 벽 변류기(5)는 스크러버(1) 내의 아래쪽, 즉 스크러버의 바닥부를 향하여 가리키는 예각 β 를 가지는 쐐기 형상의 단면을 가진다. 예각 β 는 약 5°내지 약 30°로 되는 것이 바람직하다는 것이 발견되었다. 계산에 따르면, 가장 바람직한 각도 β는, 스크러버(1) 내의 균일한 가스분포 및 기류와 최적의 물/가스 접촉을 달성하기 위하여는 약 20°이다.
변류체(4)의 상부의 형상, 즉 상부를 가리키는 원추는 스크러버 설계의 최적을 위하여 중요하다. 변류체의 상부 부분은 변류체 상부의 가스의 기류 패턴에 영향을 미치고 벽 변류기(5)과 협동하게 된다. 상부 원추의 상부에 의하여 규정되는 각도 α'는, 변류체(4)의 상부 원추가 벽 변류기(5)와 상호작용을 하도록, 또한 변류체(4)의 상부에서 떨어지는 물이 배기관(2) 내로 치고들어가는 튀김을 최소화하는 방향으로 스크러버의 외벽을 향하도록 이끌어지게끔 조정된다. 이 각도 α'는 90 내지 70°, 또는 대략 93°와 같이 통상 ≤90 이다.
배기가스관(2) 내의 배기가스는, 배기가스를 생성하는 엔진의 부하에 따라서, 또한 수증기의 생성을 위하여 배기가스 내의 열을 이용하도록 배치되는 이코노마이저(economizer)가 연결되어 있는 것 등에 따라서 약 220 내지 약 385℃의 온도를 가진다. 도입되는 배기가스는 배기가스 내에 물방울을 도입함으로써 냉각되고, 이하에서 기술되는 바와 같이 증발에 의하여 배기가스를 냉각하게 된다. 도입되는 배기가스는 비교적 건조하며, 상술한 바와 같이 도입되는 배기가스와 혼합되는 물분무 또는 물방울의 증발에 의하여 효율적으로 냉각된다. 배기가스로부터 스크러빙수로의 SOX 의 흡수를 효율적으로 달성하기 위하여는, 약 40℃ 이하의 온도가 스크러빙 챔버내에 요구된다.
수분출기에 의하여 도입된 물은 도입되는 배기가스를 충분히 냉각할 수 있다. 수분출기(6),(6') 내로 도입된 물은 상술한 바와 같이, 또한 이하에서 기술되는 바와 같이 하부 스크러버 챔버(3)내에서 아래쪽으로 떨어진다.
물 분무의 형태로 된 부가적인 물이 분무라인(10)으로부터의 물을 받아서 선택사양의 분무노즐(9)을 통하여 도입될 수 있으며, 분무노즐(9)은 변류체(4)에 의하여 스크러버 벽을 향하여 인도된다. 스크러버 벽과 변류체 사이의 이 영역에서 느려진 배기가스의 흐름 내의 난류는, 물방울, 물분무 및 배기가스의 혼합을 도와준다.
당업자라면, 도입되는 배기가스의 냉각을 위한 물분무가 다른 위치에 배치될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 노즐(9)은 도 1에서 도시된 바와 같이 변류체의 하부 부분과 배기가스관(2) 사이의 영역에, 또는 스크러버 벽과 인접하여 배치될 수 있다. 선택적으로, 또는 노즐 (9)에 부가하여, 도시않된 노즐이 배기가스관(2) 내부에 배치될 수 있다. 배기가스관의 내부에 배치된 수류 및 형성된 물방울의 크기는 선박의 엔진 내에서 되튀기지 않도록 조절되어야 한다.
배기가스와 물방울의 혼합을 위하여 임의의 분무노즐(9)은 둔각으로, 전형적으로는 약 130°와 같이, 100 내지 150°사이에서 분무된다. 임의적인 분무노즐(9)로부터의 분무에 있어서의 물방울의 평균크기는, 배기가스를 냉각하기 위한 급속증발을 허용하도록 약 0.25mm 와 같이, 약 0.1mm 내지 약 0.5mm 범위로 된다. 동일한 분무각도 및 물방울 크기가 배기가스관(2) 내의 도시하지 않은 노즐들에도 적용된다. 배기가스 내의 물방울의 균일한 분포를 얻기 위하여, 당업자라면 다수 개의 분무노즐이 바람직하다는 것을 이해할 것이다.
변류체의 가장 넓은 부분의 하부, 즉 변류체와 스크러버 벽 사이의 가장 좁은 배기가스 경로 하부에 배치된 분무노즐의 사용을 위하여, 그 분무는 변류체의 가장 넓은 부분의 하부에서 생성된 난류 배기가스류에 기인하여 배기가스와 분무가 혼합되고 상부로 가면서 추후의 경로를 열게 된다.
수분출기(6),(6')로부터 떨어져 내리는 물방울은 변류체와 스크러버의 벽 사이의 개방된 공간으로 떨어지게 되거나 변류체(4)의 상부를 가리키는 원추를 때리게 된다. 위쪽으로 가리키는 변류체(4)의 원추 또는 변류체(4)의 상부는, 물이 배기관(2) 내로 비가 되어 떨어지는 것을 피하기 위한 "우산"으로서의 기능도 가진다. 변류체(4)의 상부로 향하여 아래로 떨어지는 물은 스크러버의 벽을 향하여 바깥쪽으로 튀기게 된다. 상이한 크기의 물방울들을 포함하는 수류는 아래쪽으로 주로 흐르게 되고 스크러버의 벽과 변류체 사이의 공간내에서 배기가스에 대한 대항류가 된다.
수분출기(6),(6')들은 스크러버(1)의 외부에서 물공급관에 접속된 분출관(7) 상에 배치된다. 도 1에 나타낸 스크러버는 스크러버(1) 내에서 상이한 높이로 배치된 각 분출관(7) 상에 배치된 2개의 수분출기(6),(6')를 가진다. 하부 스크러빙 챔버 내의 수분출기(6),(6')의 갯수는 실제 설계 및 스크러버에 대한 설계범주에 따라서 가변될 수 있다.
도 1 은 2개의 수분출기(6),(6')로서, 한 개는 주로 상부로 분무하도록 배치되고, 다른 한 개는 주로 하부로 분무하도록 배치된 수분출기가 각 분출관(7)에 배치딘다. 도시된 실시예에 따르면, 2개의 분출기(6),(6')가 각각 구비된 2개의 분출관(7)은 하부 스크러빙 챔버(3) 내에 마련된다. 당업자라면, 노즐이 상부 및 하부로의 양쪽으로 분무하도록, 하나(6')는 상부로 향하도록, 하나(6) 이상은 하부를 향하도록 할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
선택적으로, 상부 분출관(7)에서의 하나의 수분출기(6)는 하부로 향하는 한편, 하부 분출관(7)에서의 하나의 수분출기(6')는 아래쪽으로 향한다. 상부로 향하는 수분출기(6)로부터의 물분무는 하부 챔버 배기가스 출구(12)에 의하여 규정된 협착을 통하여 하부 스크러빙 챔버(3)로부터 그 협착 내에서 벤처효과를 생성함으로써 상부 스크러빙 챔버를 향하는 구동을 보조하게 된다.
하부를 향하는 수분수기(6')는 스크러버 내에서 상부로 흐르는 배기가스의 주된 방향에 대하여 아래쪽으로 향하게 된다. 수분출기(6),(6')는, 물방울이 배기가스의 흐름에 대하여 스크러버의 바닥 부분으로 떨어지는 것을 허용하도록 충분히 큰 평균크기를 가지고, 동시에 SOX 를 흡수하기에 충분한 접촉영역을 제공하기에 충분하도록 작게, 또한 배기가스 내에 존재하는 입자를 포착하기에 충분하도록 넓게 확산된 물방울의 흐름을 제공하도록 설계된 하나 이상의 노즐을 포함한다.
전형적으로 수분출기(6),(6')로부터의 분무 원추의 각도는 약 120°와 같이 90 내지 150°의 범위에 있어서, 스크러버 내의 물방울을 충분히 분포시킨다. 물방울은 크기는 스크러버의 체적 내의 배기가스의 전형적인 평균속도에 따라 가변될 수 있다.
전형적으로, 평균 가스속도는 약 8-10m/s 와 같은 약 6 내지 12m/s 이다. 물이 하부로 흐르는 배기가스에 대하여 스크러버 내에서 아래쪽으로 흐르도록 하는 동시에 충분한 접촉영역을 얻을 수 있도록 하기 위한 평균 물방울크기(직경)은 2.5 내지 약 3mm 와 같이 약 2mm 내지 약 3.5mm 이다.
수분출기(6),(6')는 표시된 평균 직경의 물방울을 생성할 수 있는 어떠한 종류도 될 수 있다. 각 수분출기(6),(6')는 배기가스 입구를 향하는 각도로 향하고 상술한 바와 같은 분무 원추각을 포괄하는 상이한 각도에 있는 하나 이상의 분무 오리피스를 포함할 수 있다.
임의의 분무노즐(9) 및 수분출기(6),(6')를 통하여 도입되는 물은 바람직하게는 해수이다. 임의적인 분무노즐(9)로부터의 물분무는 배기가스를 물로 냉각 및 포화되는 반면, 수분출기(6),(6')로부터의 물분무는, 배기가스를 냉각하는 것에 부가하여, SOX 및 배기가스 내에 존재하는 먼지 및 기타 입자의 제거/감소를 위한, 배기가스에 대한 탈진 해결방법으로서 기능한다. 수분출기(6),(6')로부터 분무된 물방울들은 용해도에 근거하여 SOX 를 물내에 용해시킨다. 부가적으로, SOX 는 물 내의 용해물과 반응하여 물의 포획능력을 증가할 수 있다. 배기가스 내의 입자들은 물에 의하여 포획된다. 스크러버 내에서 아래쪽으로 낙하하는 물방울은 하부 스크러빙 챔버의 바닥에서 수집되고, 수집된 물은 하나 이상의 하부 챔버 수출구(8)를 통하여 회수되고 이하에서 기술되는 바와 같이 처리된다.
하부 스크러빙 챔버(3) 내에서 탈진된 가스는 상술한 바와 같이 하부 챔버 배기가스 출구(12)를 통하여 회수된다. 상술한 바와 같이, 하부 챔버 배기가스 출구(12)는, 하부 스크러빙 챔버(3)의 실질적으로 축방향으로 좁아지도록 구성된 축방향으로 배치된 협착이다. 그러나, 하부 스크러빙 챔버의 축방향으로 좁아지는 설계는, 스크러버 상의 압력강하를 감소하는데 중요하다. 바람직하게는, 그 좁아지는 것은, 배기가스류를 방해할 수 있고 흐름에 대한 저항을 증가하는 날카로운 모서리를 회피함으로써 좁아지는 부분에 대한 압력강하를 감소하도록 설계된 병목으로서 설계된다.
상술한 하부 챔버 배기가스 출구(12) 협착의 아래에 있는 하부로 향하는 수분출기(6)는, 배기가스와 상부로 향하는 수분출기(6)로부터 분출된 물 사이의 밀착을 야기하고 압력강하를 감소시키는 하부 챔버 배기가스 출구(12) 내에서의 벤추리 효과를 야기한다.
하부 챔버 배기가스 출구(12)를 통하여 회수된 가스는, 하부 스크러빙 챔버(3)와 동일한 방식으로 구성되는 상부 스크러빙 챔버(13)내로 도입된다.
도입되는 배기가스는 상부챔버 변류체(4)의 수단, 상부 챔버 벽 변류기(18)의 수단에 의하여 재변류되고, 물분무는 분출관(17) 상에 배치된 물분출기(16)를 통하여 스크러빙 챔버(13)내로 분무된다. 상부 스크러빙 챔버(13) 내의 모든 물분출기는 하부로 향한다. 물은 상부 스크러빙 챔버(13)의 바닥부에서 수집되고, 하나 이상의 상부 챔버 수출구(18)를 통하여 회수된다.
탈진된 가스는, 그 탈진된 배기가스가 직접적으로 대기내로 또는 도시하지 않은 세정된 배기가스 출구파이프 내로 배출되는 스크러버 출구(20)를 통하여 상부 스크러빙 챔버(13)를 떠난다. 스크러버 출구(20)는 압력강하의 감소에 관한 고려가 행해지는 것과 같이, 하부 챔버 배기가스 출구(12)에 대응하는 상부 스크러빙 챔버(13)의 축방향으로 좁아지는 부분으로 형성될 수 있다.
탈진된 배기가스와 함께 스크러버로부터 배출되는 물방울의 양을 제거하거나 또는 실질적으로 감소하기 위하여, 성에제거기(19)가 상부 스크러빙 챔버(13)의 상부, 또는 스크러빙 챔버와 스크러버 출구(20) 사이의 천이부에 배치된다. 성에제거기(19)는 대기로 배출되는 가스 내의 물방울을 없애거나 또는 실질적으로 감소하기 위하여 가스에 태워진 물방울들을 포획하기 위하여, 프레임워크에 의하여 지지된 직조, 또는 부직의 와이어 패드를 포함한다. 패드의 와이어는 그 재질이 내구성이 있고 스트리퍼내의 조건에 의하여 닳지 않도록 어떠한 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 스테인레스강은 현재 와이어에 대한 가장 바람직한 재료이다. 바람직하게는, 성에제거기 물공급라인(22)으로부터의 물을 받아들이는 물 분배기(21)가 성에 제거기 메시내의 축적된 고체를 제거하고 성에제거기에 의하여 포획되는 분무를 개선하기 위하여 성에제거기 상에 물을 분배하도록 마련된다. 고체는 물방울 내에 포함된 고체 및/또는 포획된 물방울로부터 석출된 염의 결과물일 수 있다. 포획된 물방울 및 세정수는 상부 스크러빙 챔버(13) 내로 아래쪽으로 떨어지고 라인(18) 내의 스크러빙액과 함께 제거되는 더 큰 물방울을 형성한다.
도 2는 상술한 스크러버(1)에 포함된 배기 세정 시스템의 단순화된 원리 개략도이다. 해수는 승선된 몇명의 해수 소비자들에 대하여 공통인 도시하지 않은 해수 흡인수단을 통하여 해상으로부터 취해진다. 공통 해수 취수원으로부터의 해수는 고체등의 감소 및 라인 및 탱크내의 이물질을 감소하기 위하여 처리된다. 이미 처리된 해수는 필요한 압력을 제공하는 해수 취수펌프(100)를 통하여 해수 취수관(99)을 통하여 플랜트 내로 도입된다. 물은 가압 해수 파이프(101)를 통하여 펌프(100)를 통과하고, 파이프(101)는 냉각수 파이프(102) 및 처리수 라인(103)으로 분기되며, 각각 밸브(104),(105)에 의하여 제어된다.
냉각수 파이프(102) 내의 냉각수는 후술하는 바와 같이 폐쇄된 운전모드에서 스크러버(1) 내에서 분무되도록 사용되는 처리수의 냉각을 위하여 냉각기(106) 내로 도입된다. 냉각기(106)를 떠나는 냉각수는 냉각수 출구라인(107)을 통하여 공통의 선상 수출구 라인(108)을 통하여 선박을 둘러싸는 바다로 배출된다.
본 발명의 배기가스 청정시스템은 개방 또는 폐쇄모드로 운용될 수 있다. 이하, 개방모드에 대하여 설명한다.
처리수 라인(103) 내의 물은, 상술한 바와 같이 처리수 밸브(104)에 의하여 제어된다. 개방모드에서, 밸브(104)가 개방되어 해수가 라인(103)으로 들어오도록 한다. 처리수 펌프(112)가 라인(103) 내에 배치되어 스크러버(1) 내로 도입되는데 필요한 수압을 증가시킨다. 처리탱크(152)에 접속된 처리탱크 파이프(113) 내의 처리탱크 밸브(114)는 개방 운용모드에서 폐쇄된다.
상술한 바와 같이, 냉각기(106)는 그의 내부의 물을 냉각하기 위하여 파이프(103)에 배치된다. 개방모드에서, 냉각수 및 라인(103) 내의 물은 동일한 온도이다. 따라서, 냉각은 냉각수 라인(102) 내의 냉각수 밸브(103)를 차단함으로써 차단될 수 있다. 개방모드 내에서의 냉각을 그치도록 하는 것은, 전력 소비를 감소하고, 따라서 더 적은 물을 펌핑하기 때문에 운용비용도 감소된다.
라인(103) 내의 처리수는 노즐관(7),(17) 및 분무 라인(10)으로 분기된다. 노즐로의 노즐관내의 수류는 밸브(7'),(17')에 의하여 제어된다. 각 스크러버 챔버의 바닥에서 수집된 물은 수출구 파이프(8),(18)를 통하여 회수된다. 밸브(8'),(18')들은 수류를 제어하기 위하여 파이프(8),(18) 내에 배치된다. 라인(8),(18) 내의 물은 물회수 파이프(150)내로 도입되고 처리탱그(152)내로 도입된다. 제어밸브(154)는 파이프(150) 내의 수류 내에 배치될 수 있다. 당업자라면 도시하지 않은 펌프가 필요하다면 파이프(150) 내의 물을 펌핑하기 위하여 마련될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
펌프(110)에 접속된 화학물질 첨가탱크(109)는 물에 필요한 화학물질, 이온등을 첨가하고 물의 pH 를 조정하기 위하여 라인(103) 내에 화학물질을 첨가하도록 마련된다. 폐쇄모드에서 운용될 때는, 환경적으로 허용되지 않는, 또한 해수 및/또는 배기가스 내의 성분과 반응하여 허용되지 않는 성분이 될 수 있는 화학물질을 첨가하는 것을 피하도록 주의를 기울여야 한다. 예를 들어, SOX 와 같은 산성가스와 결합하도록 물의 성능을 증가시키고자, 도입되는 물에 Mg(OH)2 와 같은 화학물질은 첨가할 수는 있지만, 배출되는 물의 혼탁도에 기인하여 심미적으로 허용될 수 있는 것이어야 한다.
만약 환경적인 제약이 있더라도 허용된다면, 처리탱크(152) 내의 물은 밸브(161),(152)를 통하여 처리탱크 출구 파이프(160)를 거쳐 배출되고, 선상의 물출구 라인(108)을 통하여 방출될 수 있다.
만약 엄격한 환경 규정이 적용된다면, 밸브(161)는 폐쇄되고, 펌프(154)가 가동되어 탱크(152)로부터 물을 하이드로사이클론(hydrocyclone: 166)내로 보내어 그 물로부터 이물질을 제거하도록 한다. 세정된 물은 하이드로사이클론 세정수 라인(170)을 통하여 하이드로사이클론(166)으로부터 회수되며 선상의 물출구 라인(108)을 통해 방류된다. 소량의 물이 하이드로사이클론으로부터 입자들과 함께 폐수라인(168)을 통해 회수되고 백필터 유니트(167)로 도입된다. 백필터 유니트 내의 릴터들은 필요에 따라서 바뀔수 있으며, 고형 폐기물이 걸러지게 된다. 백필터 유니트를 통하여 여과된 물은 처리탱크(152)로 되돌아온다.
가장 엄격한 환경규정이 적용될 때, 예를 들어 해안가의 해수, 항만, 또는 환경적으로 보호되는 발틱해와 같은 바다라면, 본 시스템은 폐쇄모드로 운용된다.
폐쇄 모드에서는, 처리탱크(151)로부터의 물을 선상의 물출구 라인(108)을 통하여 방류하는 것을 허용하는 밸브(162)가 폐쇄된다.
부가적으로, 물의 순환을 위하여 처리탱크(152)를 라인(103)에 접속하는 라인(113)내의 밸브가 개방되어 처리수가 처리수 탱크(152)로부터 취수되며, 따라서 물이 재순환된다.
폐쇄모드에서는, Mg(OH)2 와 같은 알칼리가 첨가되어 pH 를 높이고, 이는 SOX 의 흡착/결합 성능을 증가시킨다. 알칼리는 알칼리파이프(182)를 통하여 알칼리 탱크(180)로부터 탱크(152)로 첨가된다. 펌프(182)가 라인(181) 내에 마련되어 탱크(152)로 필요한 양의 알칼리를 도입한다.
배기가스 내의 대부분의 SOX 는 SO2 의 형태를 취하고 있다. 스크러버 내에서 SO2 는 물에 용해된다. 스크러빙수에 첨가되는 Mg(OH)2 는 이하의 화학식에 따라서 SO2 와 반응한다:
Mg(OH)2 + SO2 → MgSO3 + H2O
MgSO3 + SO2 + H2O → Mg(HSO3)2
Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 → 2MgSO3 + 2H2O
Mg(OH)2 는 선상에 적재된 상태로 처리에 투입될 수 있다. 선택적으로 MgO 가 구비될 수 도 있다. MgO는 물과 반응하여 Mg(OH)2 를 생성하여 그의 반응도를 증가하게 된다.
산소는 공기 확산기(149)에 접속된 공기라인(148)을 통하여 산소, 공기 또는 산소가 풍부한 공기를 폭기에 의하여 도입함으로써 처리탱크(152) 내에 첨가되며, 도입된 기체가 물속에서 기포를 형성하게 된다. 탱크내 로의 산소의 도입은 이하의 화학식에 따라 MgSO3의 산화를 허용하게 된다.
MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4
냉각수의 냉각은 폐쇄모드에서의 시스템의 운용에 특히 중요하다. 냉각수의 냉각은 상술한 바와 같이 냉각기(106)의 수단에 의하여 얻어진다. 물 취수구(100)로부터 도입되는 사용된 냉각수는, 선박상의 어떠한 내부처리에 의하여도 오염되지 않으며 선상의 물출구 라인(108)을 통하여 방류된다.
폐쇄모드에서, 들어오는 해수를 제어하는 라인(103) 내의 밸브(105)는 스크러버 내의 기화에 의한 처리시에 물의 손실을 보충하기 위해서만 제어된다.
도 2를 참조하여 설명된 시스템은 순환수 내에 용질이 축적됨에 따라 폐쇄 모드 내에서의 사용에는 시간제한을 가지며, 현재 설명된 정화 시스템은 상당기간 동안에 대한 연속사용을 위하여 개발되어 있지는 않다. 도 2를 참조하여 설명된 시스템은, 예를 들면 방문하고자 하는 항구를 향하여 발틱해의 보호된 영역으로 입항하기 위한 크루즈 선박용으로 허용되는 시간인 약 72 시간동안만 운용되도록 설계된 것이다. 항구에서, 순환하는 스크러빙수는 폐수처리를 위한 플랜트에서 폐기될 수 있고 새로운 물로 교체된다.
당업자라면 도 2를 참조하여 설명된 수처리 시스템의 주요 부분에 대하여 잉여 구성품이 도입될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그러한 주요부분은, 예를 들면 하이드로사이클론(166) 및 백필터 유니트(167)를 들 수 있다.
현재의 시스템은, 스크러버가 소음기로서의 기능을 가질 뿐 아니라 SOX 및 입자들에 대하여 배기가스를 세정한다는 점에서 종래의 해결방법보다 장점을 가진다. 부가적으로, 물 순환이 안되는 경우라도, 본 발명의 스크러버는 물이 없이 소음기로서 기능할 수 있지만, 그에 비하여 공지의 선택적인 해결방법들은 건조한 상태에서 사용될 수 없고, 물순환이 정지되는 경우에는 우회 배기라인의 존재를 필요로 한다. 본 시스템은 종래의 공지된 해결방법보다 공간을 덜 차지하며 현존하는 선박상에 전혀 변경이 없거나 있더라도 약간의 변경만을 필요로 한다. 대부분의 환경하에서, 현존하는 선박도 본 시스템의 설치시에 운항이 가능하다.
당업자라면, 상술한 스크러버가 2개의 직렬로 접속된 스크러버 챔버를 포함하고는 있지만, 스크러버가 2개 이상의 직렬로 접속된 스크러버 챔버를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
크루주 선박과 같은 대부분의 선박 설계에 있어서, 본 발명의 스크러버는 대부분의 경우에 선박의 운항중에도 설치될 수 있다. 배기가스는 주변으로 방출되기 전에 배기관당 한 개의 소음기가 설치되어 있는 배기관내에서 엔진으로부터 배기 파이프로 이끌어진다. 본 발명의 스크러버는, 스크러버가 소음기와 실질적으로 동일한 직경을 가지며, 소음기보다 약 30% 정도 길기 때문에 소음기를 대체할 수 있다. 통상, 본 발명의 스크러버에 의하여 소음기를 대체하는 것은 소음기와 비교할 때 그와 같은 길이에 있어서의 증가를 허용하기 위하여 굴뚝 내에 충분한 공간이 있기 때문에 선박에 있어서 어떠한 큰 공사를 필요로 하지는 않는다.
소음기를 본 발명에 따른 스크러버로 교체하는 동안에, 관련되는 배기관으로의 배기가스는 선박의 엔진 중의 하나를 정지함으로써 차단되고, 이는 선박의 영향에 큰 영향을 주지는 않는다. 본 발명의 스크러버가 소음기를 대체하고 굴뚝의 내부 및 배기관에 확고하게 고정되자마자, 엔진이 재시동될 수 있고, 본 발명의 스크러버는 소음기로 기능을 하면서 손상을 입지않은 채로 건조한 경우에도 운항이 가능하다. 스크러버의 설치는 선박의 운항에 영향을 주지 않고 계속될 수 있다. 수분사 및 수처리 시스템이 선박상에 설치되자마자, 탈진작업이 시작될 수 있다. 수처리 및 분사를 위한 나머지 시스템들은 스크러버와 독립적으로 설치될 수 있다. 처리탱크(152), 하이드로사이클론(166), 펌프, 파이프, 열교환기(106)등도 공간을 차지하기는 하지만 엔진실 내에 또는 인접하여 배치될 수 있고 여객에 대한 공간을 감소하게 되는 선상 재구성 작업을 최소한으로 할 수 있으며, 그러한 감소는 선박수입에 대한 감소로 될 것이다.
본 발명의 스크러버에 대한 특정한 장점은, 물을 분모 노즐 또는 수분출기를 통하여 도입하지 않고, 건조한 상태로도 운용될 수 있다는 점이다. 기술적인 문제로 인하여 수압이 강하되거나 소멸될 수 있다. 건조운용시에, 본 발명의 스크러버는 장시간 동안 건조한 상태로 운용되더라도 스크러버에 어떠한 손상을 주지않고 소음기로서 기능하게 된다. 건조시의 운항은 통상의 스크러버의 통상의 운용과 비교할 때 물의 소음효과에 기인하여 다소 소음의 수준이 높을 수는 있지만, 그 소음은 원래의 소음기에 의하여 소음이 감소되는 상황과 비교할 때 그다지 나쁘지는 않다. 물이 다시 사용될 수 있는 경우에, 스크러버는 다시 상술한 바와 같이 기능하게 된다.
한편, 충전층식 스크러버는, 물이 없이 운용되는 경우 충전층이 배기가스 내에 존재하는 입자에 의하여 막히기 때문에 충분한 양의 물이 없이는 운용될 수 없었다. 엔진이 정지되는 것을 피하기 위하여, 만약에 수압이 사라지게 되면, 배기가스의 수증기는 원래의 소음기로 재변류된다. 이는, 원래의 배기간 및 소음기가 굴뚝 내부에 유지되어야 함을 의미하며, 그 공간을 차지하는 스크러버는 통상 여객용 공간으로 사용되는 공간을 대체하여야 한다.
실시예
12.6MW 선박엔진은 100% 부하에서 약 71,000m3/h 의 배기가스량을 가지며, 이로부터의 배기가스를 취급하기 위한 계산을 행한다. 엔진으로부터의 배기가스량은 약 14,000m3/h 내지 71,000m3/h 사이에서 가변될 수 있다. 최대부하의 약 75%의 통상 부하에서의 계산에 따르면 배기가스량은 약 53,200m3/h 이며, 이는 약 1.2m 의 직경을 가지는 배기가스 파이프 내에서 38m/s 의 가스속도에 대응한다. 상술한 바와 같이, 배기관(2) 내의 배기가스는 배기가스를 생성하는 엔진의 부하에 따라서, 또한 수증기의 생성을 위하여 배기가스 내의 열을 이용하도록 배치되는 이코노마이저(economizer)가 연결되어 있는 것 등에 따라서 약 220 내지 약 375℃의 온도를 가진다.
계산에 대하여 사용된 스크러버(1)는 약 2.3미터의 직경을 가지며, 약 15.5미터의 전체 높이를 가진다. 통상의 부하 및 240℃의 배기가스 온도 및 22.4kg/s 의 배기가스유량으로부터 시작하여, 약 3kg/s 의 물이 배기가스를 도입된 냉각수의 온도에 근접하는 온도 약 40℃까지 기화열로 냉각하기 위하여 분무노즐(9)을 통하여 도입된다. 분무노즐로부터의 평균 물방울 크기는 0.25mm 이다. 분무노즐(9)의 사용은 상술한 바와 같이 선택적이며, 이코노마이저가 본 스크러버의 상류에서 운용된다면 하부 배기가스 도입온도에서 생략될 수 있다.
충분히 입자 및 SOX를 제거하기 위하여는, 약 36kg 물/초 가 스크러빙 챔버당 각각 2개의 수분출기(6),(6')를 통하여 또는 전체 양 144kg 물/초 로 도입된다. 수분출기(6),(6'),(16)를 통하여 도입된 물방울의 평균 크기는 약 2.5 내지 2.8mm 또는 약 2.7mm 와 같이 0.5 와 3mm 의 사이로서, 입자 및 SOX 의 포획하기 위한 충분히 큰 표면적을 얻고, 물방울들이 배기가스류에 대하여 아래쪽으로 떨어지게 된다.
시뮬레이션에 따르면, 제1, 또는 하부 변류체(4) 바로 상부의 스크러버 챔버 내의 가스속도 분포의 균일성은 매우 양호하여, 스크러버의 효율성을 약속할 수 있다. 또한, 시뮬레이션은 제1 변류체(4) 바로 위의 온도도 일정한 것을 확인해주었다. 효과적인 탈진을 위해 필요한 불은, 종래의 배기가스 탈진시스템에서 보다 적었다. 스크러버로 도입되는 물의 펌핑은 전력을 소모한다. 초당 수량의 감소는 전력의 필요를 감소하는데 중요하며, 이는 스크러버의 해결방법에 대한 운용비용의 감소를 뜻하기 때문이다.
스크러버가 물이 없이 운용될 때, 즉 소음기로만 사용될 때의 스크러버 상의 압력강하는 약 0.9kPA 이고, 스크러버로서 사용될 때는 ≤1.47kPA 였다. 이와 같은 물방울에 의하여 야기되는 압력강하는 상술한 단점에 부가하여 더 많은 공간을 차지하는 종래의 충전층식 스크러버보다 적은 것이다.
시뮬레이션의 결과는 운용시의 선박상에서의 프로토타입의 설치에 의하여 확인되었다. 이 프로토타입은 운박의 운항을 방해하지 않고서 설치 및 운용되었다. 프로토타입은 배기가스에 있어서의 입자를 >85% 제거하였으며, 이는 레이저 측정에의한 것이다. 부가적으로 스크러버가 개방모드에서 운용될 때 배기가스로부터 약 99%의 SOX 가 제거되었다.

Claims (19)

  1. 실질적으로 수직으로 배치된 공통의 길이축에 대하여 실질적으로 대칭인 하부 및 상부 스크러빙 챔버(3, 13)를 포함하며, 상기 하부 스크러빙 챔버(3)로부터 부분적으로 탈진된 배기가스를 배출시켜서 상기 상부 스크러빙 챔버(13)로 도입하기 위하여, 상기 하부 스크러빙 챔버(3)의 상부에, 그와 동축적이며 또한 그의 배출구가 협착(狹窄)하도록 하부 챔버 배기가스 출구(12)가 설치되고,
    상기 하부 스크러빙 챔버(3)의 바닥에는 그에 연통하는 배기가스관(2)이 실질적으로 동축적으로 배치되고, 이 배기가스관(2)은 상기 하부 스크러빙 챔버(3)내로 개방되며, 스크러버 출구(20)가 상기 상부 스크러빙 챔버의 상부와 통하도록 동축적으로 배치되고,
    하부 스크러빙 챔버 변류체(4)가 스크러버의 벽을 향하여 배기가스를 재변류시키고 가스 격류를 생성하도록 배기가스관(2)의 개구 위에 배치되는 해양 선박으로부터의 배기가스용 스크러버(1)에 있어서,
    상기 하부 스크러빙 챔버 변류체(4)는 공통의 베이스 및 상기 스크러버의 길이축과 일치되는 공통의 축을 가지는 2개의 대향하는 직선형 원추를 포함하고,
    스크러빙수를 배기가스류 내로 도입하기 위하여, 하나 이상의 하부 챔버 수분출기(6, 6')가 상기 하부 스크러링 챔버의 길이축을 따라서, 하부 스크러빙 챔버 변류체(4)의 위쪽에 배치되며, 상기 하부 챔버 배기가스 출구(12) 아래의 상기 하부 챔버 수분출기(6) 중의 적어도 한개는 상기 협착하는 하부 챔버 배기가스 출구(12)를 향하여 위쪽으로 향하도록 되어 있어서, 상기 하부 챔버 배기가스 출구(12) 내에 벤추리 효과(Venturi effect)를 생성하는 것을 특징으로 하는,
    해상선박으로부터의 배기가스용 스크러버(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    하부 스크러빙 챔버(3)의 바닥부에 수집된 스크러빙수를 회수하기 위하여 하나 이상의 하부챔버 수출구(8)가 배치되는, 해상선박으로부터의 배기가스용 스크러버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    두개 이상의 수분출기들이 하부 스크러빙 챔버 내에 배치되고, 하부 스크러빙 챔버 변류체(4)를 향하여 적어도 한 개의 수분출기(6')가 아래쪽으로 도출되는, 해상선박으로부터의 배기가스용 스크러버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    고리형상의 하부챔버 벽 변류기(5)가 스크러버의 벽에 배치되는, 해상선박으로부터의 배기가스용 스크러버.
  5. 제 1 항에 있어서,
    하부로 향하는 원추의 상부각(α)은 80-100°이고, 하부로 향하는 원추의 상부각은 70-90°인, 해상선박으로부터의 배기가스용 스크러버.
  6. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 미세 물분무 노즐이 하부 스크러빙 챔버 분류체(4)의 하부에 있는 하부 스크러빙 챔버(3) 상에 배치되는, 해상선박으로부터의 배기가스용 스크러버.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상부 스크러빙 챔버 변류체(14)가 상부 스크러빙 챔버(13)의 안쪽 및 하부 스크러빙 챔버 배기가스 출구(12) 위쪽에 배치되는, 해상선박으로부터의 배기가스용 스크러버.
  8. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 상부 스크러빙 챔버 수분출기(16)가 상부 스크러빙 챔버 내에 배치되는, 해상선박으로부터의 배기가스용 스크러버.
  9. 제 1 항에 있어서,
    탈진된 배기가스 내의 미세 분무수의 감소를 위하여, 성에방지기가 상부 스크러빙 챔버의 상부에 배치되는, 해상선박으로부터의 배기가스용 스크러버.
  10. 배기가스 내의 SOX 및 입자의 감소를 위하여 배기가스가 해수(海水)와의 접촉으로 탈진(脫塵)되는 스크러버 내로 배기가스가 도입되는 배기가스의 스크러빙 방법으로서:
    a. 동축적으로 배치된 배기가스관을 통하여, 두개 이상의 직렬적으로 접속된 스크러빙 챔버들을 포함하는 관형상 스크러버 내의 하부 스크러빙 챔버로 탈진될 배기가스를 도입하는 단계,
    b. 가스 격류를 생성하기 위하여 배기가스관의 개구 위에 배치되며, 공통의 베이스 및 스크러버의 길이축과 일치되는 공통의 회전축을 가지는 2개의 대향하는 직선형 원추를 포함하는 하부 스크러빙 챔버 변류체의 수단에 의하여 배기가스를 가스 격류를 생성하기 위하여 변류체의 수단에 의하여 배기가스류를 재변류하는 단계,
    c. 탈진을 위하여 배기가스 내로 물방울을 도입하는 단계,
    d. 동축적으로 배치된 협착으로서 배치되는 하부 챔버 배기출구를 통하여 제1 스크러빙 챔버로부터 탈진된 배기가스를 회수하는 단계,
    e. 이를 배기가스가 더 탈진되는 제2 스크러빙 챔버내로 도입하는 단계,
    f. 탈진된 배기가스를 주변으로 배출하는 단계
    를 포함하는 방법에 있어서,
    상기 c. 단계에서 도입된 물방울의 적어도 일부는 하부챔버 변류체의 위에 하부 스크러빙 챔버의 길이축을 따라서 배치된 하부챔버 수분출기의 수단에 의하여 도입되고, 그들 중 적어도 한개는 협착하는 하부챔버 배기가스 출구를 향하여 위쪽으로 분무되는 물로서, 상기 하부챔버 배기가스 출구 내에 벤추리 효과를 생성하는 것을 특징으로 하는,
    배기가스의 스크러빙 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 a. 단계 및 b. 단계의 사이에 도입 배기가스의 냉각 및 가습을 위하여 미세 분무수가 배기가스 내로 도입되는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    스크러버로부터 회수된 사용이 끝난 스크러빙수를 주변 바다로 배출하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    물이 배출되기 전에 사용이 끝난 스크러빙수로부터 입자가 제거되는 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    사용이 끝난 스크러빙 수가 스크러버 내에서 재순환되는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    사용이 끝난 스크러빙수가 스크러버 내에서 재순환되기 전에 입자의 양이 감소되도록 처리되는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    스크러버 내에서의 재순환 전에 스크러빙수에 알칼리가 첨가되는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    알칼리는 MgO 또는 Mg(OH)2 의 수용액인 방법.
  18. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210081265A (ko) * 2019-12-20 2021-07-01 발메트 테크놀로지스 오와이 배기 가스 정화를 위한 스크러버

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3029500B1 (fr) * 2014-12-05 2017-01-06 Lab Sa Dispositif d'ejection d'effluents liquides pour un navire marin, ainsi qu'installation correspondante d'epuration des gaz d'echappement d'un moteur d'un navire marin
KR102417866B1 (ko) 2015-03-13 2022-07-05 후지 덴키 가부시키가이샤 스크러버 배수의 처리방법 및 스크러버 배수의 처리장치
JP2017019415A (ja) * 2015-07-10 2017-01-26 三井造船株式会社 洗浄水供給システム
US20190202713A1 (en) * 2015-08-07 2019-07-04 Cleantek Industries Inc. Apparatus, systems and methods for management of raw water and emissions utilizing heat and/or pressure energy within combustion gas sources
FR3042126B1 (fr) * 2015-10-13 2017-12-01 Lab Sa Installation et procede d'epuration des gaz d'echappement d'un moteur d'un navire marin
FR3045031A1 (fr) * 2015-12-15 2017-06-16 Lab Sa Procede d'epuration des effluents liquides d'un laveur humide de desulfuration de fumees d'echappement d'un moteur marin, ainsi que procede et installation de traitement de telles fumees
FR3050654B1 (fr) * 2016-04-27 2021-02-12 Lab Sa Procede et installation d'epuration par voie humide des fumees d'echappement d'un moteur d'un navire marin
EP3243560A1 (en) 2016-05-11 2017-11-15 Yara Marine Technologies AS Desulphurization of marine exhaust flue gas
EP3260187A1 (en) * 2016-06-23 2017-12-27 Yara Marine Technologies AS System and method for reducing the amount of sulfur oxides in exhaust gas
EP3315739B1 (en) * 2016-10-28 2019-02-13 Yara Marine Technologies AS System and method to determine a flow rate of a washing liquid of an exhaust gas scrubber cleaning system of a marine vessel
JP6104491B1 (ja) * 2017-01-20 2017-03-29 三菱日立パワーシステムズ株式会社 船舶用脱硫装置および該船舶用脱硫装置を搭載した船舶
CN110545890B (zh) * 2017-04-17 2022-02-01 切弗朗菲利浦化学公司 用于处理反应器聚合流出物的系统和方法
PL3401003T3 (pl) * 2017-05-11 2020-07-27 General Electric Technology Gmbh Płuczka wieżowa do oczyszczania na mokro z płytami między dyszami do odsiarczania gazów spalinowych i usuwania cząstek stałych metodą mokrą
KR102085209B1 (ko) * 2017-05-12 2020-03-09 주식회사 파나시아 다중분사수단을 포함하는 배기가스 처리장치
KR101938149B1 (ko) * 2017-05-12 2019-01-15 주식회사 파나시아 확산수단을 가진 배기가스 처리장치
KR102085200B1 (ko) * 2017-05-12 2020-03-09 주식회사 파나시아 측방분사수단을 포함하는 배기가스 처리장치
KR101959411B1 (ko) * 2017-05-12 2019-03-20 주식회사 파나시아 분배수단을 포함하는 배기가스 처리장치
KR102113208B1 (ko) * 2017-05-12 2020-05-22 주식회사 파나시아 수적차단수단을 포함하는 배기가스 처리장치
KR102113211B1 (ko) * 2017-05-12 2020-05-22 주식회사 파나시아 수적분리수단을 포함하는 배기가스 처리장치
KR102085211B1 (ko) * 2017-05-12 2020-03-06 주식회사 파나시아 수적포집수단을 포함하는 배기가스 처리장치
KR102113210B1 (ko) * 2017-05-12 2020-05-22 주식회사 파나시아 확산수단을 포함하는 배기가스 처리장치
KR102038944B1 (ko) * 2017-05-18 2019-11-27 주식회사 파나시아 향상된 공간활용도를 가진 하이브리드형 배기가스 처리 시스템
KR101964959B1 (ko) * 2017-05-18 2019-04-04 주식회사 파나시아 위치정보 기반 세정액 공급 방식 자동 제어 하이브리드형 배기가스 처리 시스템
KR101959401B1 (ko) 2017-05-18 2019-07-05 주식회사 파나시아 배기가스 처리장치의 배출 세정액 내의 유해가스 제거 시스템 및 방법
KR102054865B1 (ko) * 2017-05-18 2019-12-13 주식회사 파나시아 역류방지수단을 가진 배기가스 처리 시스템
KR101981066B1 (ko) * 2017-06-05 2019-05-27 주식회사 파나시아 부식 방지 기능을 가진 배기가스 처리 시스템
CN106984161B (zh) * 2017-06-07 2023-03-07 大连海事大学 一种船舶废气污染物和压载水综合处理方法及装置
CN107008148B (zh) * 2017-06-09 2023-03-10 大连海事大学 一种船舶尾气污染物综合处理方法及系统
US11167243B2 (en) * 2017-06-12 2021-11-09 3Nine Ab Method and installation for the reduction of sulphur oxides in exhaust gas from marine diesel engines
EP3437718A1 (en) 2017-08-01 2019-02-06 Alfa Laval Corporate AB A scrubber for cleaning of a gas
EP3437719A1 (en) 2017-08-01 2019-02-06 Alfa Laval Corporate AB A scrubber for cleaning of a gas
EP3437717A1 (en) 2017-08-01 2019-02-06 Alfa Laval Corporate AB A scrubber for cleaning of a gas
CN107335330B (zh) * 2017-08-21 2020-04-07 哈尔滨工程大学 一种气液双向扰动的船用废气洗涤脱硫工艺及系统
KR101857216B1 (ko) * 2017-08-24 2018-05-14 주식회사 파나시아 배기가스 처리 시스템
DE202017106122U1 (de) * 2017-10-10 2019-01-14 Detlef Weber Abscheidesystem einer Rauchgasentschwefelungsanlage eines Schiffes
EP3501623A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-26 General Electric Technology GmbH Compact scrubber and a method thereof
AT520534B1 (de) * 2018-04-19 2019-05-15 Andritz Ag Maschf Anlage zur Absorption von Einzelkomponenten aus Gasen
KR101895192B1 (ko) * 2018-05-23 2018-09-04 서민수 벤튜리 일체형 스크러버 장치
KR102072304B1 (ko) * 2018-08-22 2020-01-31 한국해양대학교 산학협력단 선박 엔진 황산화물 정화용 i-스크러버 장치
FR3086188B1 (fr) 2018-09-26 2020-12-18 Lab Sa Dispositif de protection de l'admission de fumees dans un laveur, ainsi qu'installation d'epuration comportant un tel dispositif de protection
EP3640444B2 (en) * 2018-10-15 2024-08-07 Alfa Laval Corporate AB Exhaust gas cleaning system and method for cleaning exhaust gas
KR102039134B1 (ko) 2018-12-03 2019-11-05 엔알텍주식회사 소음저감 기능을 갖는 선박용 스크러버
GR1009733B (el) * 2018-12-27 2020-05-15 Δουσης, Ευαγγελος Γεωργιου Συστημα αποθειωσης καυσαεριων σε υφισταμενη καπνοδοχο πλοιου
SE543244C2 (en) * 2019-03-06 2020-10-27 3Nine Ab Method and installation for reduction of sulfur dioxides in exhaust gases from a marine diesel engine
CN110064284A (zh) * 2019-06-10 2019-07-30 山东佩森环保科技有限公司 一种直通型船舶尾气洗涤塔及方法
KR200493729Y1 (ko) * 2019-08-01 2021-05-28 알파 라발 코포레이트 에이비 정화 시스템, 방법 및 사용
CN110513709B (zh) * 2019-08-30 2020-12-18 嘉兴市盛康信息科技有限公司 一种控制大气污染的烟囱除硫除尘装置
WO2021104604A1 (en) * 2019-11-25 2021-06-03 Volvo Truck Corporation Method for unblocking pores in a selective catalytic reduction catalyst
AT523037B1 (de) * 2020-02-07 2021-05-15 Avl List Gmbh Nasswäscher für gase
EP3906993A1 (en) * 2020-05-05 2021-11-10 Yara Marine Technologies AS Wet inline scrubber with a side inlet for reducing the amount of sox in an exhaust gas produced by one or more engines of a marine vessel
CN115485465A (zh) * 2020-06-24 2022-12-16 大宇造船海洋株式会社 船舶的温室气体减排装置及具备其的船舶
CN111841202A (zh) * 2020-06-29 2020-10-30 沈春丰 一种喷淋泡沫脱硫除尘器
CN112023676B (zh) * 2020-09-07 2022-05-17 浙江兰电环保集团有限公司 安装有过滤网筒的基于负压吸水喷雾的脱硫脱硝设备
GB2600482A (en) * 2020-11-02 2022-05-04 Edwards Ltd An improved wet scrubber
JP7049513B2 (ja) * 2021-01-21 2022-04-06 株式会社三井Ｅ＆Ｓマシナリー 船舶排ガスの洗浄排水処理装置
JP6990787B1 (ja) 2021-01-21 2022-01-12 株式会社三井Ｅ＆Ｓマシナリー 船舶排ガスの洗浄排水処理装置
CN114247235B (zh) * 2021-12-15 2023-07-25 昆明中天达玻璃钢开发有限公司 一种工业用玻璃钢洗涤塔

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU546903B2 (en) * 1977-11-18 1985-09-26 Pircon L.J. Heterogeneous reactor and process
US20100116140A1 (en) * 2007-07-13 2010-05-13 Ebara Corporation Exhaust gas cleaning apparatus

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL94160C (ko) *
US3798883A (en) * 1970-08-27 1974-03-26 Fuller Co Gas scrubber, entrainment separator and combination thereof
JPS4936258Y1 (ko) * 1970-11-06 1974-10-03
US3708958A (en) * 1971-07-19 1973-01-09 C Duty Device and method for removing pollutants from stack gases
JPS5060874A (ko) * 1973-10-02 1975-05-26
JPS5173777U (ko) * 1974-12-07 1976-06-10
JPS6025174B2 (ja) * 1977-03-17 1985-06-17 寿 今井 湿式ガス処理装置
JPS53124383A (en) * 1977-04-04 1978-10-30 Ren Tokigawa Air purifier
DE2908263A1 (de) * 1979-03-02 1980-09-11 Hoechst Ag Verfahren und vorrichtung zur absorption von gasen
JPS5739629U (ko) * 1980-08-14 1982-03-03
US4375976A (en) * 1981-02-27 1983-03-08 Potter George R Method and apparatus for recovering particulate matter from gas stream
JP2000296307A (ja) * 1999-04-12 2000-10-24 Takeo Noguchi ジェット噴射流式塵埃および排煙除去方法とその装置
JP3868352B2 (ja) * 2002-08-23 2007-01-17 三菱重工業株式会社 排水処理装置
FI20065330L (fi) 2006-05-16 2007-11-17 Kvaerner Power Oy Menetelmä ja laitteisto laivamoottorin rikkidioksidipäästöjen vähentämiseksi
JP2011524800A (ja) * 2008-06-13 2011-09-08 斯幹 彭 航海船における排ガス脱硫方法および排ガス脱硫装置
WO2012128721A2 (en) 2011-03-22 2012-09-27 Keppel Offshore & Marine Technology Centre Pte Ltd Systems and methods for exhaust gas cleaning and/or ballast water treatment
JP5876666B2 (ja) * 2011-04-28 2016-03-02 川崎重工業株式会社 舶用湿式脱硫装置、及び該湿式脱硫装置の操業方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU546903B2 (en) * 1977-11-18 1985-09-26 Pircon L.J. Heterogeneous reactor and process
US20100116140A1 (en) * 2007-07-13 2010-05-13 Ebara Corporation Exhaust gas cleaning apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210081265A (ko) * 2019-12-20 2021-07-01 발메트 테크놀로지스 오와이 배기 가스 정화를 위한 스크러버
KR102304415B1 (ko) 2019-12-20 2021-09-23 발메트 테크놀로지스 오와이 배기 가스 정화를 위한 스크러버

Also Published As

Publication number Publication date
BR112015020309A2 (pt) 2017-07-18
JP6329971B2 (ja) 2018-05-23
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WO2014128261A1 (en) 2014-08-28
KR20150123263A (ko) 2015-11-03
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US9776125B2 (en) 2017-10-03
AP2015008566A0 (en) 2015-06-30
JP2016514038A (ja) 2016-05-19
CA2897415A1 (en) 2014-08-28
EP2958656A1 (en) 2015-12-30
NO20130290A1 (no) 2014-08-25
PT2958656T (pt) 2019-11-15
ES2746982T3 (es) 2020-03-09
DK2958656T3 (da) 2019-11-11
NO335786B1 (no) 2015-02-16
HK1218273A1 (zh) 2017-02-10

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