KR20160009349A - Apparatus for purifying marine exhaust gas - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for processing an exhaust gas of a ship, which can improve efficiency of the apparatus by processing waste water generated during a wet scrubbing process through a filter device and a neutralizing device comprised in a ballast water processing apparatus for a ship. The apparatus for processing the exhaust gas of the ship according to the present invention includes: a scrubber for removing sulfur oxides or nitrogen oxides included in an engine exhaust gas by making the engine exhaust gas come in contact with a scrubbing solution; a ballast water processing device including a filter device filtering seawater; and a waste water exhaust pipe which has one end connected to the scrubber and the other end connected to the filter device of the ballast water processing device, and supplies the waste water generated in the scrubber to the filter device.

Description

선박 배기가스 처리장치{Apparatus for purifying marine exhaust gas}Technical Field [0001] The present invention relates to an apparatus for purifying marine exhaust gas,

본 발명은 선박 배기가스 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박 평형수 처리장치에 구비되는 여과장치 및 중화장치를 통해 해수를 이용한 습식 스크러빙 공정에서 발생되는 폐수를 처리함으로써 장치 효율을 향상시킬 수 있는 선박 배기가스 처리장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a ship exhaust gas treatment apparatus, and more particularly, to an apparatus and a method for treating waste water generated in a wet scrubbing process using seawater through a filtration apparatus and a neutralization apparatus provided in a ship ballast water treatment apparatus, To a ship exhaust gas treating apparatus.

선박에서 배출되는 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물 및 황산화물은 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)에 의해 배출규제를 받고 있는 대표적인 대기오염물질이다. Nitrogen oxides and sulfur oxides contained in exhaust gases from ships are representative air pollutants subject to emission regulation by the International Maritime Organization (IMO).

질소산화물 및 황산화물을 제거하기 위해 선박에는 선택적촉매환원(SCR, selective catalytic reduction) 장치(이하, SCR 장치라 함)와 스크러버(scrubber)가 구비된다. SCR 장치는 요소, 암모니아와 같은 환원제를 이용하여 질소산화물을 제거하는 장치이며, 스크러버는 습식 또는 건식 방법을 통해 배기가스 내의 황산화물을 제거하는 장치이다. The vessel is equipped with a selective catalytic reduction (SCR) unit (hereinafter referred to as SCR unit) and a scrubber to remove nitrogen oxides and sulfur oxides. The SCR apparatus is a device for removing nitrogen oxides using a reducing agent such as urea and ammonia, and the scrubber is a device for removing sulfur oxides in the exhaust gas through a wet or dry method.

습식 스크러버의 경우, 배기가스를 스크러빙 용액과 접촉시켜 배기가스 내의 불순물을 용해, 제거하는 방식이며, 건식 스크러버에 비해 황산화물 제거효율이 우수하다는 장점이 있다. 그러나, 습식 스크러버의 경우, 다량의 스크러빙 용액이 소요됨과 함께 스크러빙 공정에서 발생되는 폐수를 처리하기 위한 별도의 폐수처리장치가 요구된다는 단점이 있다(한국공개특허 제2010-108802호 참조). In the case of a wet scrubber, the exhaust gas is brought into contact with a scrubbing solution to dissolve and remove impurities in the exhaust gas, which is advantageous in that sulfur oxide removal efficiency is superior to that of a dry scrubber. However, in the case of a wet scrubber, there is a disadvantage that a large amount of scrubbing solution is required and a separate wastewater treatment device for treating wastewater generated in a scrubbing process is required (see Korean Patent Publication No. 2010-108802).

이와 함께, 석회석(CaCO3), 탄산마그네슘(MgCO3) 등이 포함되어 있는 스크러빙 용액을 사용하는 경우, 탈황 부산물로 CaSO4, MgSO4 등의 고형물이 생성되어 스크러버의 폐수처리시 이들 고형물을 처리하기 위한 별도의 설비가 추가적으로 요구된다.
In addition, when a scrubbing solution containing limestone (CaCO 3 ), magnesium carbonate (MgCO 3 ) or the like is used, solids such as CaSO 4 and MgSO 4 are generated as a desulfurization by-product and these solids A separate facility is additionally required.

한국공개특허 제2010-108802호Korea Patent Publication No. 2010-108802

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 선박 평형수 처리장치에 구비되는 여과장치 및 중화장치를 통해 해수를 이용한 습식 스크러빙 공정에서 발생되는 폐수를 처리함으로써 장치 효율을 향상시킬 수 있는 선박 배기가스 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a filtration apparatus and a neutralization apparatus, which can improve the apparatus efficiency by treating waste water generated in a wet scrubbing process using seawater, And an object thereof is to provide a ship exhaust gas treating apparatus.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박 배기가스 처리장치는 엔진 배기가스를 스크러빙 용액과 접촉시켜 엔진 배기가스에 포함되어 있는 황산화물 또는 질소산화물을 제거하는 스크러버와, 해수를 여과하는 여과장치를 포함하여 구성되는 평형수 처리장치 및 일단이 상기 스크러버와 연결되고, 다른 일단이 상기 평형수 처리장치의 여과장치에 연결되어, 상기 스크러버에서 발생되는 폐수를 상기 여과장치로 공급하는 폐수 배출배관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In order to accomplish the above object, according to the present invention, there is provided a ship exhaust gas treating apparatus comprising a scrubber for contacting an engine exhaust gas with a scrubbing solution to remove sulfur oxides or nitrogen oxides contained in engine exhaust gas, And a waste water discharge pipe connected at one end to the scrubber and at the other end to the filtration device of the ballast water treatment apparatus to supply wastewater generated in the scrubber to the filtration device, And the like.

상기 평형수 처리장치 내에는 디발라스트수에 중화제를 공급하는 중화장치가 구비되며, 상기 여과장치에 의해 처리된 처리수는 처리수 배출배관을 통해 배출되며, 상기 처리수 배출배관의 일측은 상기 중화장치와 연결되어, 상기 중화장치로부터 중화제가 상기 처리수 배출배관을 따라 이동되는 처리수에 공급되어 처리수 내에 잔존하는 산화제 성분이 중화된다. Wherein the neutralization device for supplying neutralized water to the diluted water is provided in the ballast water treatment device, the treated water treated by the filtration device is discharged through a treated water discharge pipe, and one side of the treated water discharge pipe is connected to the neutralization And the neutralizing agent is supplied from the neutralization apparatus to the treatment water which is moved along the treatment water discharge pipe to neutralize the oxidizing agent component remaining in the treatment water.

스크러빙 용액 공급배관이 더 구비되며, 상기 스크러빙 용액 공급배관은 일단이 상기 평형수 처리장치와 연결되고, 다른 일단이 상기 스크러버와 연결되며, 평형수 처리장치에서 생산된 전기분해수가 포함된 평형수는 상기 스크러빙 용액 공급배관을 통해 상기 스크러버의 스크러빙 용액으로 공급된다. Wherein the scrubbing solution supply pipe is connected to the ballast water treatment device at one end thereof and connected to the scrubber at the other end thereof and the ballast water containing electrolytic water produced by the ballast water treatment device And is supplied to the scrubbing solution of the scrubber through the scrubbing solution supply pipe.

상기 평형수 처리장치는 해수공급부, 전기분해장치 및 평형수 탱크를 포함하여 구성되며, 상기 해수공급부는 평형수 공급배관을 통해 해수를 평형수 탱크에 공급하며, 상기 평형수 탱크는 해수와 전기분해수가 혼합된 평형수를 저장하며, 상기 전기분해장치는 상기 해수공급부로부터 공급되는 해수를 전기분해하여 전기분해수를 생성하며, 생성된 전기분해수는 상기 평형수 공급배관에 공급되어 해수와 혼합되며, 상기 평형수 공급배관의 일측에는 상기 스크러빙 용액 공급배관이 연결되고, 상기 스크러빙 용액 공급배관의 일단은 상기 스크러버에 연결되며, 상기 평형수 공급배관을 따라 이동되는 평형수의 일부가 상기 스크러빙 용액 공급배관으로 공급되며, 상기 스크러빙 용액 공급배관으로 공급된 평형수는 스크러빙 용액으로 상기 스크러버에 공급된다. The ballast water treatment apparatus includes a seawater supply unit, an electrolysis device, and a ballast water tank. The seawater supply unit supplies seawater to the ballast water tank through a ballast water supply pipe, The electrolytic apparatus electrolyzes seawater supplied from the seawater supply unit to generate electrolyzed water. The generated electrolyzed water is supplied to the ballast water supply pipe and mixed with seawater , The scrubbing solution supply pipe is connected to one side of the ballast water supply pipe, one end of the scrubbing solution supply pipe is connected to the scrubber, and a part of the ballast water moved along the ballast water supply pipe is supplied to the scrubbing solution supply And the ballast water supplied to the scrubbing solution supply pipe is supplied to the scrubber as a scrubbing solution Class is.

상기 전기분해장치는 음극과 양극이 구비된 전해조를 포함하여 구성되며, 전해조가 해수가 공급된 상태에서 음극과 양극에 전원을 인가하여 전기분해수를 생성하며, 양극측에서는 염소 이온(Cl-), 차아염소산(HOCl)을 포함한 산화제가 생성되며, 음극측에서는 수산화나트륨(NaOH)을 포함한 알칼리제가 생성된다. The electrolytic apparatus is configured including an electrolytic cell equipped the cathode and the anode, and the electrolytic cell is generating electricity can be decomposed by applying power to the cathode and the anode in the water in a feed state, the positive electrode side, a chlorine ion (Cl -), An oxidizing agent including hypochlorous acid (HOCl) is generated, and an alkali agent including sodium hydroxide (NaOH) is generated on the cathode side.

또한, 상기 전해조의 일측에 소금(NaCl)이 함유된 염수를 공급하는 염수 공급수단이 더 구비되며, 상기 염수는 전기분해시 산화제와 알칼리제로 전환된다.
Further, a salt water supplying means for supplying salt water containing NaCl to one side of the electrolytic bath is further provided, and the salt water is converted into an oxidizing agent and an alkaline agent during electrolysis.

본 발명에 따른 선박 배기가스 처리장치는 다음과 같은 효과가 있다. The ship exhaust gas treating apparatus according to the present invention has the following effects.

스크러버에서 배출되는 폐수를 평형수 처리장치의 여과장치 및 중화장치를 이용하여 처리함에 따라, 스크러버의 폐수를 처리하기 위한 별도의 설비가 요구되지 않는다. The wastewater discharged from the scrubber is treated by using the filtration device and the neutralization device of the equilibrium water treatment device, so that no separate facility for treating the wastewater of the scrubber is required.

또한, 스크러빙 용액 내에 산화제 및 알칼리제가 포함되어 있음에 따라, 스크러버 내에서 황산화물을 제거함과 동시에 질소산화물을 저감시킴으로써 SCR 장치의 부하를 줄일 수 있는 장점이 있다.
Further, since the oxidizing agent and the alkaline agent are contained in the scrubbing solution, there is an advantage that the burden of the SCR apparatus can be reduced by removing sulfur oxides and reducing nitrogen oxides in the scrubber.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 변형 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치의 구성도. 1 is a configuration diagram of a ship exhaust gas processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a configuration diagram of a ship exhaust gas treating apparatus according to a modified embodiment of the present invention.

본 발명은 스크러버(scrubber)를 포함한 배기가스 처리장치를 선박의 평형수 처리장치와 연동시키는 기술을 제시한다. 세부적으로, 스크러버에서 배출되는 폐수를 처리함에 있어서 스크러버의 폐수가 평형수 처리장치의 여과장치(filter unit) 및 중화장치(neutralization unit)에 의해 처리되도록 함으로써 스크러버 폐수를 처리하기 위한 별도의 설비가 요구되지 않으면서 폐수 처리효율을 향상시킬 수 있는 기술을 제시한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치를 상세히 설명하기로 한다. The present invention provides a technique for interlocking an exhaust gas treatment apparatus including a scrubber with a ballast water treatment apparatus of a ship. In detail, in the treatment of the wastewater discharged from the scrubber, the waste water of the scrubber is treated by the filter unit and the neutralization unit of the equilibrium water treatment apparatus, thereby requiring a separate facility for treating the scrubber wastewater And to improve the effluent treatment efficiency. Hereinafter, a ship exhaust gas treating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치는 스크러버(130) 및 평형수 처리장치(20)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 1, a ship exhaust gas treating apparatus according to an embodiment of the present invention includes a scrubber 130 and a ballast water treating apparatus 20.

상기 스크러버(130)는 엔진 배기가스를 스크러빙 용액과 접촉시켜 엔진 배기가스 내에 포함되어 있는 황산화물을 제거하는 역할을 한다. 상기 스크러버(130)의 일측에는 스크러빙 용액 공급배관(212)과 폐수 배출배관(131)이 구비되며, 스크러빙 용액 공급배관(212)을 통해 스크러빙 용액이 스크러버(130)에 공급되고, 스크러빙 용액과 엔진 배기가스의 혼합물인 폐수는 상기 폐수 배출배관(131)을 통해 배출된다. The scrubber 130 contacts the engine exhaust gas with the scrubbing solution to remove the sulfur oxides contained in the engine exhaust gas. A scrubbing solution supply pipe 212 and a wastewater discharge pipe 131 are provided at one side of the scrubber 130 and a scrubbing solution is supplied to the scrubber 130 through a scrubbing solution supply pipe 212, The waste water, which is a mixture of exhaust gases, is discharged through the waste water discharge pipe 131.

상기 폐수 배출배관(131)을 통해 배출되는 폐수를 처리하기 위해, 본 발명은 전술한 바와 같이 평형수 처리장치(20)를 이용한다. 구체적으로, 상기 폐수 배출배관(131)의 일단은 평형수 처리장치(20)의 여과장치(220)에 연결되며, 폐수 배출배관(131)의 폐수는 평형수 처리장치(20)의 여과장치(220)에 의해 여과, 처리된다. In order to treat the wastewater discharged through the wastewater discharge pipe 131, the present invention uses the ballast water treatment apparatus 20 as described above. One end of the wastewater discharge pipe 131 is connected to the filtration device 220 of the ballast water treatment apparatus 20 and the wastewater of the wastewater discharge pipe 131 is connected to the filtration apparatus of the ballast water treatment apparatus 20 220, < / RTI >

평형수 처리장치(20)의 상세 구성을 살펴보면 다음과 같다. 상기 평형수 처리장치(20)는 기본적으로 평형수를 생산하여 선박 내의 평형수 탱크(240) 내에 저장함과 함께 디발라스팅(de-ballasting)시에는 평형수 탱크(240) 내의 평형수를 바다로 배출하는 역할을 한다. 참고로, 평형수를 생산하여 평형수를 저장하는 과정을 발라스팅(ballasting)이라 하고, 저장된 평형수를 배출하는 과정을 통상 디발라스팅(de-ballasting)이라 한다. 상기 평형수 처리장치(20)는 해수공급부(210), 여과장치(220), 평형수 탱크(240) 및 중화장치(250)를 포함하여 구성된다. The detailed configuration of the ballast water treatment apparatus 20 will be described below. The ballast water treatment apparatus 20 basically produces ballast water and stores the ballast water in the ballast water tank 240 in the ship, and at the time of de-ballasting the ballast water in the ballast water tank 240 to the sea And discharging it. For reference, the process of producing ballast water to store ballast water is referred to as ballasting, and the process of discharging stored ballast water is generally referred to as de-ballasting. The ballast water treatment apparatus 20 includes a seawater supply unit 210, a filtration unit 220, a ballast water tank 240, and a neutralization unit 250.

상기 해수공급부(210)는 평형수 공급배관(211)을 통해 해수를 평형수 탱크(240)에 공급하는 역할을 하며, 상기 여과장치(220)(filter unit)는 해수공급부(210)로부터 공급되는 해수의 일부를 여과하여 여과수를 생산하는 역할을 한다. 상기 평형수 탱크(240)는 여과장치(220)에 의해 여과된 여과수 및 해수가 혼합된 평형수를 저장하며, 상기 중화장치(250)(neutralization unit)는 디발라스팅(de-ballasting)시 평형수 탱크(240)로부터 디발라스팅 배관(241)을 통해 배출되는 디발라스트수(de-ballasted water)에 중화제를 공급하여 평형수 내에 잔존하는 산화제 성분을 중화시키는 역할을 한다. 상기 여과장치(220)로는 한외여과막(MF), 정밀여과막(NF) 등의 분리막을 이용할 수 있으며, 일정 시간 운전 후 역세척(back-wash) 등을 통해 분리막 내의 이물질을 제거할 수 있다. The seawater supply unit 210 serves to supply seawater to the ballast water tank 240 through the ballast water supply pipe 211 and the filter unit 220 is supplied from the seawater supply unit 210 It acts to produce filtered water by filtering a part of seawater. The ballast water tank 240 stores ballast water mixed with filtered water and seawater filtered by the filtering device 220. The neutralization unit 250 is a ballast water tank for balancing the de- And serves to neutralize the oxidant component remaining in the ballast water by supplying the neutralization agent to the de-ballasted water discharged from the water tank 240 through the dilatant piping 241. As the filtration device 220, a separation membrane such as an ultrafiltration membrane (MF) and a microfiltration membrane (NF) may be used. After the operation for a predetermined time, a foreign substance in the separation membrane may be removed by back-washing or the like.

이와 같은 구성에 더해, 상기 스크러버(130)로부터 배출되는 폐수를 처리하기 위해 상기 스크러버(130)의 폐수 처리배관의 일단은 상기 여과장치(220)에 연결되며, 스크러버(130)의 폐수는 상기 여과장치(220)에 의해 여과 처리된다. 또한, 상기 여과장치(220)에 의해 처리된 폐수는 처리수 배출배관(221)을 통해 바다로 배출된다. 이 때, 상기 여과장치(220)에 의한 폐수 처리는 발라스팅 공정이 정지된 상태에서 진행되어야 한다. In order to treat the wastewater discharged from the scrubber 130, one end of the wastewater treatment pipe of the scrubber 130 is connected to the filtering device 220, and the wastewater of the scrubber 130 is filtered Is filtered by the device (220). The wastewater treated by the filtration unit 220 is discharged to the sea through the treated water discharge pipe 221. At this time, the wastewater treatment by the filtration device 220 should proceed in a state where the ballasting process is stopped.

한편, 상기 처리수 배출배관(221)의 일측은 상기 중화장치(250)와 연결된다. 이에 따라, 상기 중화장치(250)로부터 중화제가 상기 처리수 배출배관(221)을 따라 이동되는 처리수에 공급되어 처리수 내에 잔존하는 산화제 성분이 제거된다. On the other hand, one side of the treated water discharge pipe 221 is connected to the neutralizer 250. Accordingly, the neutralizing agent is supplied from the neutralizer 250 to the treated water which moves along the treated water discharge pipe 221, and the oxidant component remaining in the treated water is removed.

이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치의 구성에 대해 설명하였다. 상술한 실시예에서 스크러버(130)의 폐수를 평형수 처리장치(20)를 이용하여 처리하는 구성이 제시되었는데, 스크러버(130)에 공급되는 스크러빙 용액에 대해서 평형수 처리장치(20)를 이용하는 구성도 가능하다. The configuration of the ship exhaust gas treating apparatus according to the embodiment of the present invention has been described above. The configuration in which the wastewater of the scrubber 130 is treated by using the ballast water treatment apparatus 20 has been proposed in the above-described embodiment. However, the configuration in which the ballast water treatment apparatus 20 is used for the scrubbing solution supplied to the scrubber 130 It is also possible.

평형수 처리장치(20)를 이용하여 스크러빙 용액을 공급하는 구성에 대해 설명하면 다음과 같다. 도 2에 도시한 바와 같이, 평형수 처리장치(20)에는 전기분해장치(230)가 구비되며, 상기 전기분해장치(230)에 의해 생성된 전기분해수가 스크러빙 용액으로 이용된다. A construction for supplying the scrubbing solution using the ballast water treatment apparatus 20 will be described below. As shown in FIG. 2, the ballast water treatment apparatus 20 is provided with an electrolytic apparatus 230, and electrolytic water generated by the electrolytic apparatus 230 is used as a scrubbing solution.

구체적으로, 상기 전기분해장치(230)는 상기 해수공급부(210)로부터 공급되는 해수를 전기분해하여 전기분해수를 생성한다. 상기 전기분해장치(230)는 음극과 양극이 구비된 전해조를 포함하여 구성되며, 전해조에 해수가 공급된 상태에서 음극과 양극에 전원을 인가하면 해수는 전기분해되며, 양극측에서는 염소 이온(Cl-), 차아염소산(HOCl) 등의 산화제가 생성되며, 음극측에서는 수산화나트륨(NaOH) 등의 알칼리제가 생성된다. 이 때, 생성되는 산화제 및 알칼리제의 양을 증가시키기 위해 상기 전해조에 산화제 전구체, 알칼리제 전구체를 각각 공급하는 산화제 전구체 공급수단(261), 알칼리제 전구체 공급수단(262)이 더 구비될 수도 있다. 산화제 전구체와 알칼리제 전구체 각각은 전기분해시 산화제와 알칼리제를 전환된다. Specifically, the electrolytic apparatus 230 electrolyzes the seawater supplied from the seawater supply unit 210 to generate electrolyzed water. Is formed by the electrolytic unit 230 includes an electrolytic bath having the cathode and the anode, if in the sea water is supplied to the electrolytic cell state power is applied to the cathode and anode water is electrolyzed, the cathode side, a chlorine ion (Cl - ) And hypochlorous acid (HOCl), and an alkali agent such as sodium hydroxide (NaOH) is produced on the cathode side. The oxidizing agent precursor supplying means 261 and the alkaline precursor supplying means 262 may be further provided to supply the oxidizing agent precursor and the alkaline agent precursor to the electrolytic bath in order to increase the amount of the oxidizing agent and the alkaline agent to be generated. Each of the oxidizer precursor and the alkaline precursor is converted to an oxidizing agent and an alkaline agent upon electrolysis.

상기 전기분해장치(230)에서 생성된 전기분해수 즉, 상술한 산화제와 알칼리제가 포함된 전기분해수는 평형수 공급배관(211)에 공급되어 해수와 혼합되며, 해수와 전기분해수가 혼합된 평형수는 평형수 공급배관(211)을 거쳐 상기 평형수 탱크(240)에 저장된다. The electrolyzed water generated by the electrolytic apparatus 230, that is, the electrolytic water containing the oxidizing agent and the alkaline agent described above is supplied to the ballast water supply pipe 211 and mixed with the seawater, The water is stored in the ballast water tank 240 via the ballast water supply pipe 211.

한편, 상기 평형수 공급배관(211)의 일측에는 상기 스크러빙 용액 공급배관(212)이 연결되며, 상기 스크러빙 용액 공급배관(212)의 일단은 상기 스크러버(130)에 연결된다. 이에 따라, 상기 평형수 공급배관(211)을 따라 이동되는 평형수의 일부가 상기 스크러빙 용액 공급배관(212)으로 공급되며, 상기 스크러빙 용액 공급배관(212)으로 공급된 평형수는 스크러빙 용액으로 상기 스크러버(130)에 공급된다. 상기 스크러빙 용액 공급배관(212)을 통해 스크러버(130)에 공급되는 평형수 즉, 스크러빙 용액 내에는 염소 이온(Cl-), 차아염소산(HOCl) 등의 산화제 및 수산화나트륨(NaOH) 등의 알칼리제가 포함되어 있음에 따라, 스크러버(130) 내에서 엔진 배기가스와 스크러빙 용액의 접촉시 엔진 배기가스 내에 포함되어 있는 질소산화물은 염소 이온(Cl-), 차아염소산(HOCl) 등의 산화제와 반응하여 질소와 수증기로 환원, 제거되며, 엔진 배기가스 내에 포함되어 있는 황산화물은 수산화나트륨(NaOH) 등의 알칼리제와 반응하여 황산 이온(SO3 -, SO4 2-)의 형태로 제거된다. The scrubbing solution supply pipe 212 is connected to one side of the ballast water supply pipe 211 and one end of the scrubbing solution supply pipe 212 is connected to the scrubber 130. Accordingly, a part of the ballast water flowing along the ballast water supply pipe 211 is supplied to the scrubbing solution supply pipe 212, and the ballast water supplied to the scrubbing solution supply pipe 212 is supplied as the scrubbing solution And supplied to the scrubber 130. An alkali agent such as chlorine ion (Cl - ), hypochlorous acid (HOCl), and an alkali agent such as sodium hydroxide (NaOH) is supplied into the scrubbing solution supplied to the scrubber 130 through the scrubbing solution supply pipe 212 The nitrogen oxides contained in the engine exhaust gas when the engine exhaust gas and the scrubbing solution come into contact with each other in the scrubber 130 react with oxidizing agents such as chloride ion (Cl - ) and hypochlorous acid (HOCl) And the sulfur oxides contained in the engine exhaust gas are removed in the form of sulfate ions (SO 3 - , SO 4 2- ) by reacting with an alkali agent such as sodium hydroxide (NaOH).

상기 산화제 및 알칼리제에 의한 산화반응 및 환원반응의 효율을 향상시키기 위해 상기 스크러빙 용액 공급배관(212)의 일측에 산화제 공급수단(271) 및 알칼리제 공급수단(272)이 구비될 수 있으며, 상기 산화제 공급수단(271) 및 알칼리제 공급수단(272)을 통해 스크러빙 용액에 추가적인 산화제의 공급 및 알칼리제의 공급이 가능하게 된다. An oxidizing agent supply means 271 and an alkaline agent supply means 272 may be provided on one side of the scrubbing solution supply pipe 212 in order to improve the efficiency of the oxidation reaction and the reduction reaction by the oxidizing agent and the alkaline agent, The addition of the oxidizing agent and the supply of the alkaline agent to the scrubbing solution are enabled through the means 271 and the alkaline supplying means 272. [

한편, 본 발명에 따른 선박 배기가스 처리장치에는 SCR 장치(110)와 열교환기(120)가 더 구비될 수 있다. 상기 SCR(selective catalytic reduction) 장치(110)는 암모니아수 등의 환원제를 이용하여 엔진(10)의 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물을 질소와 수증기로 환원시키는 장치이다. 상기 SCR 장치(110)는 도면에 도시하지 않았지만 세부적으로, 촉매가 내장된 SCR 반응기, 환원제를 공급하는 환원제 공급장치, SCR 반응기 내부에 환원제를 공급하는 환원제 공급노즐 등으로 구성된다. Meanwhile, the ship exhaust gas treatment apparatus according to the present invention may further include an SCR apparatus 110 and a heat exchanger 120. The selective catalytic reduction (SCR) apparatus 110 is a device for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas of the engine 10 to nitrogen and water vapor using a reducing agent such as ammonia water. Although not shown in the drawing, the SCR apparatus 110 is composed of an SCR reactor with a built-in catalyst, a reducing agent supplying apparatus for supplying a reducing agent, a reducing agent supplying nozzle for supplying a reducing agent into the SCR reactor, and the like.

또한, 상기 열교환기(120)는 엔진(10)으로부터 전달되는 고온의 배기가스를 일정 온도로 냉각하여 상기 스크러버(130)로 공급함과 함께 상기 스크러버(130)에서 배출되는 배기가스를 일정 온도로 상승시켜 상기 SCR 장치(110)로 공급하는 역할을 한다. 상기 열교환기(120)를 통해 배기가스의 온도를 냉각시키거나 상승시키는 이유는 배기가스의 온도를 스크러버(130) 및 SCR 장치(110)의 최적 동작 온도에 맞추기 위함이다. 엔진(10)에서 배출되는 배기가스의 온도는 230∼450℃의 고온임에 반해 스크러버(130)의 최적 동작 온도는 10∼50℃ 이며, 이에 따라 열교환기(120)를 통해 엔진 배기가스의 온도를 스크러버(130)의 최적 동작 온도로 냉각시킬 필요가 있다. 또한, 스크러버(130)에서 배출되는 배기가스의 경우, 스크러빙 용액과 배기가스의 접촉에 의해 50℃ 이하로 냉각된 상태로 배출되는데, 이에 반해 SCR 장치(110)의 최적 동작 온도가 250∼400℃ 임에 따라 열교환기(120)를 통해 스크러버(130)의 배기가스를 상승시킬 필요가 있다. 또한, SCR 장치(110)가 스크러버(130)의 전단에 구비될 수도 있으며, 이 경우 열교환기는 배기가스 냉각 및 스택에서의 백연 방지의 목적으로 사용된다.
The heat exchanger 120 cools the high temperature exhaust gas delivered from the engine 10 to a predetermined temperature and supplies the exhaust gas to the scrubber 130 and the exhaust gas discharged from the scrubber 130 to a predetermined temperature And supplies it to the SCR device 110. The reason for cooling or raising the temperature of the exhaust gas through the heat exchanger 120 is to adjust the temperature of the exhaust gas to the optimum operating temperature of the scrubber 130 and the SCR apparatus 110. The temperature of the exhaust gas discharged from the engine 10 is a high temperature of 230 to 450 DEG C while the optimum operating temperature of the scrubber 130 is 10 to 50 DEG C and thus the temperature of the engine exhaust gas through the heat exchanger 120 Must be cooled to the optimum operating temperature of the scrubber 130. In the case of the exhaust gas discharged from the scrubber 130, the exhaust gas is discharged in a state of being cooled to 50 ° C or lower by the contact between the scrubbing solution and the exhaust gas. On the other hand, the optimum operating temperature of the SCR apparatus 110 is 250 to 400 ° C It is necessary to raise the exhaust gas of the scrubber 130 through the heat exchanger 120. Also, the SCR device 110 may be provided at the front end of the scrubber 130, in which case the heat exchanger is used for the purpose of exhaust gas cooling and prevention of white smoke in the stack.

10 : 엔진 20 : 평형수 처리장치
110 : SCR 장치 120 : 열교환기
130 : 스크러버 131 : 폐수 배출배관
210 : 해수공급부 211 : 평형수 공급배관
212 : 스크러빙 용액 공급배관 220 : 여과장치
221 : 처리수 배출배관 230 : 전기분해장치
240 : 평형수 탱크 241 : 디발라스팅 배관
250 : 중화장치 261 : 산화제 전구체 공급수단
262 : 알칼리제 전구체 공급수단 271 : 산화제 공급수단
272 : 알칼리제 공급수단10: engine 20: ballast water treatment device
110: SCR device 120: heat exchanger
130: Scrubber 131: Waste water discharge pipe
210: seawater supply unit 211: ballast water supply pipe
212: Scrubbing solution supply pipe 220: Filtration device
221: Process water discharge pipe 230: Electrolytic device
240: Ballast water tank 241: Di-ballasting piping
250: neutralizer 261: oxidizer precursor supplying means
262: Alkali agent precursor supplying means 271: Oxidizing agent supplying means
272: Alkali agent supply means

Claims (7)

엔진 배기가스를 스크러빙 용액과 접촉시켜 엔진 배기가스에 포함되어 있는 황산화물 또는 질소산화물을 제거하는 스크러버;
해수를 여과하는 여과장치를 포함하여 구성되는 평형수 처리장치; 및
일단이 상기 스크러버와 연결되고, 다른 일단이 상기 평형수 처리장치의 여과장치에 연결되어, 상기 스크러버에서 발생되는 폐수를 상기 여과장치로 공급하는 폐수 배출배관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 배기가스 처리장치.
A scrubber for contacting the engine exhaust gas with a scrubbing solution to remove sulfur oxides or nitrogen oxides contained in the engine exhaust gas;
A ballast water treatment device comprising a filtration device for filtering seawater; And
And a waste water discharge pipe connected to the scrubber at one end and connected to a filtration device of the ballast water treatment apparatus at the other end to supply wastewater generated in the scrubber to the filtration device. Processing device.
제 1 항에 있어서, 상기 평형수 처리장치 내에는 디발라스트수에 중화제를 공급하는 중화장치가 구비되며, 상기 여과장치에 의해 처리된 처리수는 처리수 배출배관을 통해 배출되며,
상기 처리수 배출배관의 일측은 상기 중화장치와 연결되어, 상기 중화장치로부터 중화제가 상기 처리수 배출배관을 따라 이동되는 처리수에 공급되어 처리수 내에 잔존하는 산화제 성분이 제거되는 것을 특징으로 하는 선박 배기가스 처리장치.
The apparatus according to claim 1, wherein the ballast water treatment apparatus is provided with a neutralizing device for supplying neutralized water to the diverast water, wherein the treated water treated by the filtering device is discharged through a treated water discharge pipe,
Wherein one side of the treated water discharge pipe is connected to the neutralization device and the neutralizing agent is supplied from the neutralization device to the treated water moved along the treated water discharge pipe to remove the oxidizing component remaining in the treated water. An exhaust gas treatment device.
제 1 항에 있어서, 스크러빙 용액 공급배관이 더 구비되며,
상기 스크러빙 용액 공급배관은 일단이 상기 평형수 처리장치와 연결되고, 다른 일단이 상기 스크러버와 연결되며,
평형수 처리장치에서 생산된 전기분해수가 포함된 평형수는 상기 스크러빙 용액 공급배관을 통해 상기 스크러버의 스크러빙 용액으로 공급되는 것을 특징으로 하는 선박 배기가스 처리장치.
The cleaning apparatus according to claim 1, further comprising a scrubbing solution supply pipe,
Wherein the scrubbing solution supply pipe has one end connected to the ballast water treatment apparatus and the other end connected to the scrubber,
Wherein the ballast water containing electrolytic water produced by the ballast water treatment apparatus is supplied to the scrubbing solution of the scrubber through the scrubbing solution supply pipe.
제 3 항에 있어서, 상기 평형수 처리장치는 해수공급부, 전기분해장치 및 평형수 탱크를 포함하여 구성되며,
상기 해수공급부는 평형수 공급배관을 통해 해수를 평형수 탱크에 공급하며,
상기 평형수 탱크는 해수와 전기분해수가 혼합된 평형수를 저장하며,
상기 전기분해장치는 상기 해수공급부로부터 공급되는 해수를 전기분해하여 전기분해수를 생성하며, 생성된 전기분해수는 상기 평형수 공급배관에 공급되어 해수와 혼합되며,
상기 평형수 공급배관의 일측에는 상기 스크러빙 용액 공급배관이 연결되고, 상기 스크러빙 용액 공급배관의 일단은 상기 스크러버에 연결되며, 상기 평형수 공급배관을 따라 이동되는 평형수의 일부가 상기 스크러빙 용액 공급배관으로 공급되며, 상기 스크러빙 용액 공급배관으로 공급된 평형수는 스크러빙 용액으로 상기 스크러버에 공급되는 것을 특징으로 하는 선박 배기가스 처리장치.
The ballast water treatment system according to claim 3, wherein the ballast water treatment apparatus comprises a seawater supply unit, an electrolytic device, and a ballast water tank,
The seawater supply unit supplies seawater to the ballast water tank through the ballast water supply pipe,
The ballast tank stores a ballast water in which seawater and electrolyzed water are mixed,
The electrolytic apparatus electrolyzes seawater supplied from the seawater supply unit to generate electrolyzed water. The generated electrolyzed water is supplied to the ballast water supply pipe and mixed with seawater,
Wherein the scrubbing solution supply pipe is connected to one side of the ballast water supply pipe, one end of the scrubbing solution supply pipe is connected to the scrubber, and a part of the ballast water moved along the ballast water supply pipe is connected to the scrubbing solution supply pipe And the ballast water supplied to the scrubbing solution supply pipe is supplied to the scrubber as a scrubbing solution.
제 4 항에 있어서, 상기 전기분해장치는 음극과 양극이 구비된 전해조를 포함하여 구성되며, 전해조가 해수가 공급된 상태에서 음극과 양극에 전원을 인가하여 전기분해수를 생성하며, 양극측에서는 염소 이온(Cl-), 차아염소산(HOCl)을 포함한 산화제가 생성되며, 음극측에서는 수산화나트륨(NaOH)을 포함한 알칼리제가 생성되는 것을 특징으로 하는 선박 배기가스 처리장치.
5. The electrolytic apparatus according to claim 4, wherein the electrolytic apparatus includes an electrolytic cell having a cathode and an anode, wherein the electrolytic cell generates electrolytic water by applying power to the cathode and the anode in a state where seawater is supplied, Wherein an oxidizing agent including ions (Cl < - >) and hypochlorous acid (HOCl) is generated, and an alkaline agent including sodium hydroxide (NaOH) is generated on the cathode side.
제 5 항에 있어서, 상기 전해조의 일측에 산화제 전구체 공급수단 및 알칼리제 전구체 공급수단이 더 구비되며,
상기 산화제 전구체 공급수단 및 알칼리제 전구체 공급수단은 각각 전해조에 산화제 전구체 및 알칼리제 전구체를 공급하며, 상기 산화제 전구체와 알칼리제 전구체 각각은 전기분해시 산화제와 알칼리제를 전환되는 것을 특징으로 하는 선박 배기가스 처리장치.
[7] The apparatus of claim 5, further comprising an oxidizer precursor supply unit and an alkaline precursor supply unit on one side of the electrolytic cell,
Wherein the oxidizer precursor supply means and the alkaline agent precursor supply means supply an oxidizer precursor and an alkaline precursor to the electrolytic bath, respectively, and the oxidizer precursor and the alkaline precursor respectively convert the oxidizer and the alkaline agent during electrolysis.
제 3 항에 있어서, 상기 스크러빙 용액 공급배관의 일측에 산화제 공급수단 및 알칼리제 공급수단이 더 구비되며, 상기 산화제 공급수단 및 알칼리제 공급수단을 통해 스크러빙 용액에 추가적인 산화제의 공급 및 알칼리제의 공급이 가능한 것을 특징으로 하는 선박 배기가스 처리장치. 4. The method according to claim 3, wherein the oxidizing agent supply means and the alkaline agent supply means are further provided on one side of the scrubbing solution supply pipe, and the oxidizing agent supply means and the alkaline agent supply means are provided to supply the oxidizing agent and the alkaline agent to the scrubbing solution Characterized in that the vessel exhaust gas treatment system comprises:
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