KR20160046311A

KR20160046311A - 선박의 엔진으로부터 배기 가스를 스크러빙하기 위한 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20160046311A
Application number: KR1020150145366A
Authority: KR
Inventors: 프랑크 타바리; 베르나르 시레트
Original assignee: 랩 에스에이
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2016-04-28
Also published as: DK3012010T3; ES2623482T3; CA2908008C; CA2908008A1; LT3012010T; FR3027235A1; EP3012010A1; KR101881966B1; PT3012010T; SG10201508360UA; EP3012010B1; FR3027235B1; PL3012010T3

Abstract

선박의 엔진으로부터 배기 가스를 스크러빙하기 위한 방법 및 시스템
상기 정제 방법에 있어서:
- 상기 배기 가스(1)가, 제1 해수 흐름(2')이 들어가는 탈황 스크러버(100)로 보내지고,
- 이산화황 농도가 상기 스크러버에 의하여 정제되는 가스(7) 내에서 영구적으로 측정되고, 상기 제1 해수 흐름(2')의 유속이 상기 이산화황 농도의 측정에 따라 조절되고,
- 상기 스크러버(100)의 유출액이 산화 장치(300) 내에 수집되고, 상기 산화 장치는 기류(3)가 유입되고, 철염 흐름(6)이 직접적으로 또는 상기 스크러버(100)를 통하여 유입되도록 되어 있고,
- 산화 환원 전위가 상기 산화 장치(300)의 출구에서 영구적으로 측정되고, 상기 기류(3)의 유속 및/또는 상기 철염 흐름(6)의 유속이 상기 산화 환원 전위의 측정에 따라 조절되고,
- 상기 산화 장치(300)에서 유출되는 흐름이 후-희석 장치(500)에 보내지고, 상기 후-희석 장치는 상기 스크러버(100) 보다 10 미터 이상 아래에 위치하며, 제2 해수 흐름(2")이 유입되도록 되어 있고, 및
- pH가 상기 후-희석 장치(500)의 출구에서 영구적으로 측정되고, 상기 제2 해수 흐름(2")의 유속이 상기 pH의 측정에 따라 조절된다.

Description

선박의 엔진으로부터 배기 가스를 스크러빙하기 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR SCRUBBING EXHAUST GASES FROM AN ENGINE OF A MARINE VESSEL}

본 발명은 선박의 엔진으로부터 배기 가스를 스크러빙하기 위한 방법, 및 이러한 방법을 적용하기 위한 장치에 관한 것이다.

선박은 여객선이든 다른 선박이든 디젤 엔진 연료로서 연료유를 사용한다. 이러한 연료는 5 질량% 이하, 보다 자주 0.5 내지 3.5 질량%의 황을 함유한다. 이러한 엔진 내 연소 공정 중에, 황은 산성 가스인 이산화황(SO₂)으로 변형된다.

시행중인 선박 규제는 선박의 굴뚝을 통한 폐기를 선박의 엔진에 동력을 공급하는 연료유 내 0.5 질량%의 황에 상당하는 것으로 제한할 것을 의무로 하고 있다. 그러나, 이러한 폐기 값의 제한은 항행 구역에 따른다: 해안 근처 또는 항구에서, 이산화황 방출은 공해에서보다 미만이어야 한다. 항구에서조차도, 여객선, 예를 들어 크루즈선은 선상 전력 요구를 충족시키기 위하여 그 엔진을 계속하여 가동하며, 따라서, 잠재적으로, 이산화황을 방출한다는 것을 주목하여야 한다.

상기 규제에 부응하기 위하여, 따라서, 선박이 그의 이산화황 방출을 감소시키기 위한 수단을 사용하는 것이 필요하다. 몇 가지 해결책이 고려될 수 있다.

우선, 사용되는 연료유의 황 함량을 감소시킬 수 있으며, 이는 즉시 이산화황 방출의 감소를 야기한다. 그러나, 매우 낮은 황 함량을 가지는 연료유는 고비용이므로 이러한 접근은 경제적으로 실행가능하지 않다.

소다와 같은 중화제를 이용하는 습식 스크러빙 장치를 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 제공되어야 할 소다의 양이 상당하며, 이산화황의 흐름은 매우 큰 여객선의 경우 스크러빙 장치 당 500 kg/h에 달할 것이므로, 그의 저장고가 제공되어야 하며 그의 고부식성이 내포되는 안전 위험과 함께 고려되어야 한다.

마지막으로, 해수를 이용하는 탈황 스크러버를 고려할 수 있다: 이산화황을 중화하기 위하여 해수의 천연 알칼리성을 이용하는 이러한 기술은 특히 해변에 위치하는 에너지 생산 설비를 위하여 공지되어 있으며 조절 하에 있다. 이러한 스크러버에서 유출되는 물은 산성이며, 단순히 이산화황의 포획을 위하여 요구되는 것보다 많은 해수로 후-희석을 필요로 한다. WO 2011/073503은 이러한 것의 예를 제공한다. 결론적으로, 이러한 기술의 적용은 가변적인 염도 및 알칼리도를 가지는 수중에서 항해하여야 하는 선박에 가능하지 않은 선험이다. 그 부분에 대하여, 선박의 배기 가스가 해수와 탈황 스크러버에 보내지고, 상기 탈황 스크러버의 유출액이 산화 및 희석을 위하여 공기 및 해수가 공급되는 장치에 보내지는 스크러빙 방법을 개시하는 US 2010/0206171은 실제로 해수 유속 및 이에 상응하는 기류 모두의 조절을 제안하나, 이러한 조절의 구체적인 것을 명시하고 있지 않다. 모든 경우에 있어서, 한편으로는 상당한 가변적인 양의 물을 펌핑하기 위한 준비가 이루어져야 하며, 이는 상당한 높이를 넘으며, 상응하는 펌프에 대한 상당한 에너지 소모를 유도한다. 다른 한편으로, 스크러버에서 유출되는 물은 산성이고 물을 환원시키므로, 이의 바다로 배출은 그의 큰 COD (화학적 산소 요구량)으로 인하여 장비에 대한 부식의 문제뿐 아니라 생태독성의 다운스트림 문제, 및 그의 산화가 바다에서 계속되어, 약산, 즉 포획된 이산화황 SO₂ 또는 그의 균등물 H₂SO₃를 강산, 즉 황산으로 변형시키므로 다운스트림 산성화 문제를 제기한다.

본 발명의 목적은 허용가능한 탈황 성능을 유지하면서 에너지를 덜 소모하고 덜 제한적인 유출액을 발생시키는, 선박으로부터 가스 배출을 위한 탈황 방법을 제공하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명의 목적은 선반의 엔진으로부터 배기 가스를 스크러빙하는 방법으로서,

- 상기 배기 가스가, 제1 해수 흐름이 들어가는 탈황 스크러버로 보내지고,

- 이산화황 농도가 상기 스크러버에 의하여 정제되는 가스 내에서 영구적으로 측정되고, 상기 제1 해수 흐름의 유속이 상기 이산화황 농도의 측정에 따라 조절되고,

- 상기 스크러버의 유출액이 산화 장치 내에 수집되고, 상기 산화 장치는 기류가 유입되고, 철염 흐름이 직접적으로 또는 상기 스크러버를 통하여 유입되도록 되어 있고,

- 산화 환원 전위가 상기 산화 장치의 출구에서 영구적으로 측정되고, 상기 기류의 유속 및/또는 상기 철염 흐름의 유속이 상기 산화 환원 전위의 측정에 따라 조절되고,

- 상기 산화 장치에서 유출되는 흐름이 후-희석 장치에 보내지고, 상기 후-희석 장치는 상기 스크러버 보다 10 미터 이상 아래에 위치하며, 제2 해수 흐름이 유입되도록 되어 있고, 및

- pH가 상기 후-희석 장치의 출구에서 영구적으로 측정되고, 상기 제2 해수 흐름의 유속이 상기 pH의 측정에 따라 조절되는

것을 특징으로 하는 방법이다.

본 발명이 토대로 하는 사상 중 하나는 탈황 스크러버 보다 훨씬 더 낮은 후-희석 장치의 배치, 및 스크러버에서 유출되는 정제 가스 내 이산화황 농도의 측정 및 후-희석 장치의 출구에서 pH의 측정에 의하여 각각 주어지는, 실제 요구에 따른 제1 및 제2 해수 흐름의 유속의 조절을 커플링시킴으로써, 제1 및 제2 해수 흐름을 펌핑하는데 요구되는 에너지를 최소화하는 것이다. 나아가, 철염의 사용은, 철이 산화 촉매에 의하여 이산화황의 기-액 전송을 촉진시키므로 제1 해수 흐름에 의하여 제공되는 해수의 요구되는 양을 감소시키고, 스크러버로부터 유출액의 환원 특성을 감소시켜 바다로 최종 배출액의 생태독성학적 및 부식성 특성을 감소시킨다.

개별적으로 고려하거나 기술적으로 가능한 모든 조합에 따라, 본 발명에 따른 방법의 이로운 부가적인 특징들에 따르면,

- 상기 스크러버로부터 유출액 내 철 농도는 1 내지 10 μmoles/L 사이로 유지되고;

- 상기 철염 흐름은 상기 제1 해수 흐름과 혼합되고;

- 상기 철염은 염화제이철이고;

- 알칼리제 흐름이 상기 스크러버 내로 유입되고;

- 상기 제1 및 제2 해수 흐름의 누적 유속이 상기 이산화황 농도의 측정 및 상기 pH 측정에 따라 조절된 값보다 낮게 제한될 때, 상기 알칼리제 흐름의 유속이 상기 이산화황 농도 측정 및 상기 pH 측정에 따라 조절되고; 및

- 상기 알칼리제는 마그네시아 Mg(OH)₂이다.

본 발명의 목적은 또한

선박의 엔진으로부터 배기 가스를 스크러빙하기 위한 장치로서,

상기 장치는

- 배기 가스를 수용하고, 제1 해수 흐름의 공급을 수용하도록 구성되는 탈황 스크러버,

- 상기 스크러버에 의하여 정제되는 가스 내 이산화황 농도를 영구적으로 측정하도록 구성되는 제1 측정 수단,

- 상기 제1 측정 수단에 의하여 제공되는 측정에 따라 상기 제1 해수 흐름의 유속을 조절하도록 구성되는 제1 조절 수단,

- 상기 스크러버의 유출액을 연결하도록 구성되고, 기류를 수용하고, 철염 흐름을 직접적으로 또는 상기 스크러버를 통하여 수용하도록 구성되는 산화 장치,

- 상기 산화 장치의 출구에서 산화 환원 전위를 영구적으로 측정하도록 구성되는 제2 측정 수단,

- 상기 제1 측정 수단에 의하여 제공되는 측정에 따라 상기 기류 유속 및/또는 상기 철염 흐름의 유속을 조절하도록 구성되는 제2 조절 수단,

- 상기 산화 장치에서 유출되는 흐름을 수용하도록 구성되고, 상기 스크러버 보다 10 미터 이상 아래에 위치하고, 제2 해수 흐름의 공급을 수용하도록 구성되는 후-희석 장치,

- 상기 후-희석 장치의 출구에서 pH를 영구적으로 측정하도록 구성되는 제3 측정 수단, 및

- 상기 제3 측정 수단에 의하여 제공되는 측정에 따라 상기 제2 해수 흐름의 유속을 조절하도록 구성되는 제3 조절 수단

을 포함하는 장치이다.

본 발명에 따른 장치는 상기 정의된 방법을 적용할 가능성을 제공하고, 가스 방출을 효율적으로 및 경제적으로 탈황시키기 위하여 선박 상에 적재되도록 구성된다.

이러한 장치의 이로운 부가적인 특징들에 따르면:

- 상기 산화 장치는 상기 탈황 스크러버의 저부(bottom)에 통합되고; 및

- 상기 장치는 알칼리제를 상기 탈황 스크러버에 유입시키기 위한 수단을 추가로 포함한다.

본 발명은 탈황 스크러버 보다 훨씬 더 낮은 후-희석 장치의 배치, 및 스크러버에서 유출되는 정제 가스 내 이산화황 농도의 측정 및 후-희석 장치의 출구에서 pH의 측정에 의하여 각각 주어지는, 실제 요구에 따른 제1 및 제2 해수 흐름의 유속의 조절을 커플링시킴으로써, 제1 및 제2 해수 흐름을 펌핑하는데 요구되는 에너지를 최소화한다.

본 발명은 이하, 도면을 참조로 하여 예로서만 제공되는 기재로부터 보다 잘 이해될 것이다.
- 도 1은 본 발명에 따른 방법의 적용을 허용하는 장치의 도면이고; 및
- 도 2는 용액 내 황의 산화 역학 대 철 농도의 도면이다.

도 1에서, 선박의 엔진, 예를 들어 디젤 엔진은 배기 가스(1)를 방출하며, 이는 탈황 스크러버(100), 즉 배기 가스(1) 내 함유되는 이산화황(SO₂)을 포획하도록 구성되는 스크러버 내로 보내진다. 상기 배기 가스(1)는 일반적으로 220 내지 350℃ 사이의 온도에서 이용가능하며, 이러한 온도는 상기 스크러버(100)로부터 열 업스트림을 회수할 수 있는 보일러 및 이코노마이저에 따른다.

상기 스크러버(100)는 이산화황을 포획하기 위하여 해수를 이용하므로, 상당한 해수 흐름이 그 위에 분무되어야 한다. 상기 스크러버(100)는 또한 가스를 물로 평형 온도까지 냉각시킨다는 점에서 급냉 기능을 가지며, 상기 평형 온도는 일반적으로 20 내지 40℃ 사이이고, 그 값은 사용되는 해수의 온도에 따라 및 특히 가스의 온도에 따라 변한다.

이산화황을 포획하는 활성을 가지는 상기 스크러버(100)의 부분(101)은 그 자체로 공지된 기술을 이용하며: 이러한 활성부(101)는 그 중에서도 패킹 또는 플레이트 및/또는 분무기를 포함한다. 임의로 희석된 해수 흐름(2')이 상기 스크러버(100)의 활성부(101)로 들여보내진다. 해수의 알칼리도는 지리학적 위치에 따라 전형적으로 리터 당 1,000 내지 2,500 마이크로당량의 알칼리 값으로 낮으므로, 이는 해수 흐름(2')에 대하여 상당한 유속을 이용하도록 한다. 300 kg/h의 SO₂를 함유하는 배기 가스(1)의 120 000 Nm³/h의 값의 유속에 대하여, 상기 해수 흐름(2')의 유속은 1,000 m³/h 정도이다.

선박에 특이한 실행 상의 이유로, 상기 스크러버(100)는 선창에 배치되지 않으므로, 해수 흐름(2')은 수십 미터가 넘게 파이프를 통하여 해수를 들어올려야 하는 펌프(200)로 펌핑되어야 하며, 이는 따라서 상당한 압력 저하를 발생시키며 높은 에너지 비용을 수반한다. 이어서 설명한 바와 같이, 본 발명이 추구하는 목적 중 하나는 허용가능한 탈황 성능을 유지하면서 해수 흐름(2')의 유속을 최소화하는 것이다.

상기 스크러버(100)의 유출액, 즉 상기 스크러버로 분배된 후 상기 스크러버의 활성부(101) 내에 통과하여 포획된 이산화황을 가지는 물은 정상적으로 2 내지 4의 pH, 보다 자주 2 내지 3의 pH로 매우 산성이며, 강한 환원제이다.

본 발명의 특징들 중 하나에 따르면, 상기 스크러버(100)의 유출액은 공기의 존재 하에 상태(+4)로부터 상태(+6)으로 황의 산화를 촉진하도록 구성되는, 즉 산소의 존재 하에 아황산염으로부터 황산염으로 전환을 촉진하도록 구성되는 산화 장치(300) 내에 수집된다. 이를 위하여, 상기 산화 장치(300)에 스크러버의 수집된 유출액 내로 직접 들여보내지거나 특히 주입되는 기류(30)가 공급되고: 상기 산화 장치(300)의 상응하는 수단은 그 자체로 공지되어 있으며 예를 들어 분배 램프(ramp) 및/또는 인젝터를 포함한다.

도 1의 적절한 예시적 구현예에서, 상기 산화 장치(300)는 스크러버(100)의 저부에 통합되나, 도시되지 않은 기능적으로 유사한 대안으로서, 이러한 산화 장치는 보조 용기로서 상기 스크러버(100)로부터 멀리 이동되거나 심지어 분리될 수 있다.

그 구현예와 무관하게, 상기 산화 장치(300)는 스크러버(100)의 유출액의 환원 특성을 교정할 가능성을 제공하는 것으로 이해된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 스크러버(100)의 유출액의 산화를 가속화하고 촉진시키기 위하여, 철염, 바람직하게는 염화제이철 흐름(6)이 상기 산화 장치(300) 내로 들여보내진다. 과연, 다른 금속뿐아니라 철 또한 1 내지 10 μmole/L 사이의 농도에서 아황산의 산화 역학에 상당한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 예로서, 도 2는 1977년까지 거슬러 올라가 연구 작업 결과(S. Fuzzi)로부터 확립된 것으로, 용액 내 황의 산화에 대한 철의 상당한 영향을 도시하며, 도 2의 가로 좌표축은 용액 내 철 농도에 해당하고, 세로 좌표축은 용액 내 황의 산화의 2차 역학의 상수 K에 해당하고; 그 효과는 각각 3 및 4의 pH 값에 해당하는 도 2의 두 곡선에 의하여 예시되는 바와 같이 pH에 의존한다.

도 1에 고려되는 예시적 구현예에서, 철염 흐름(6)이 해수 흐름(2')과 혼합된다. 그러므로, 철염이 산화 장치(300) 내에 수집된 유출액 내에 어떻게든 다시 발견되는 순간부터 철염 흐름의 주입의 정확한 위치는 중요하지 않은 것으로 이해된다.

본 발명의 특징에 따르면 상기 기류 속도(3) 및/또는 철염(6)의 유속은 필요하다면, 산화 장치(300)에 의하여 산화되는 유출액의 현재 산화-환원 전위(ORP)로 불리우는 레독스 전위의 측정에 따라 즉석 수단에 의하여 조절되고; 이를 위하여, 이러한 레독스 전위를 영구적으로 측정하는 프로브(400)가 사용된다. 사실상, 상기 프로브(400)는 산화 장치(300)의 출구에 배치되고, 이러한 <<아웃풋>> 배치는 산화 장치(300) 밖에 나오는 흐름(4)을 채널링하기 위한 도관에 상기 프로브(400)의 배치, 및 유출액의 산화가 실질적으로 완료되는 산화 장치 구역 내 이러한 프로브의 이용 모두에 해당한다.

유리하게, 상기한 이유로, 철염 흐름(6)의 유속이 산화 장치(300) 내 수집되는 유출액 내 철 농도가 1 내지 10 μmoles/L로 유지되도록 조절된다.

기류(3)가 공급되고 철염 흐름(6)이 증가된 상기 산화 장치(300)에 의하여 달성되는 스크러버의 유출액의 산화에 의하여, 상기 장치(300)에서 유출되는 흐름(4)은 산화되지 않은 아황산염 대신 산화된 황산염을 함유하므로 환경에 대하여 덜 유독하고 장치에 대하여 덜 공격적이다.

또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 산화 장치에서 유출되는 흐름(4)의 산도는 바다 내로 배출될 수 있도록 처리된다. 이를 위하여, 이러한 흐름(4)의 후-희석이 해수 흐름(2")으로 달성되고, 후자에 의하여 제공되는 알칼리도는 특히 선박의 항적에서 pH 제한을 관찰하기 위하여 pH가 상승되는 것을 허용한다. 본 발명에 따르면, 총 요구되는 에너지를 최소화하기 위하여, 이러한 후-희석이, 예를 들어 희석 용기 또는 스타틱 믹서이고, 해수 흐름(2')와 구분되고 특정 펌프(600)에 의하여 구동되는 해수 흐름(2")을 수용하는 즉석 장치(500) 내에서 달성된다. 후-희석 장치(500)의 출구에, 최종 폐기물 흐름(5)이 형성되고, 바다 내로 폐기됨으로써 선박 밖으로 배출된다.

pH 미터(700)가 상기 후-희석 장치(700)에 의한 pH에 대한 영향을 인식하기 위하여 사용되어, 필요하다면 즉석 수단으로 해수 흐름(2")의 유속을 조절하기 위하여 그것이 영구적으로 제공하는 측정이 이용된다. 사실상, 상기 pH 미터(700)는 후-희석 장치(500)의 아웃풋에 배치되며, 이러한 <<아웃풋>> 배치는 상기 후-희석 장치(500) 밖으로 배출 흐름(5)을 채널링하는 도관에 상기 pH 미터(700)의 레이아웃, 및 흐름(2") 및 (4)의 혼합물이 실질적으로 균질화되는 후-희석 장치 구역 내 이러한 pH 미터의 사용에 해당하는 것으로 이해된다.

해수 이외의 다른 알칼리성 중화제를 사용하지 않음으로써, 해수 흐름(2') 및 (2")의 누적에 상응하는 총 해수 흐름(2)의 유속이 최종 배출 흐름(5) 내 pH에 대한 제한을 관찰하기 위하여 주어지는 것으로 잘 이해될 것이다. 본 발명의 중요한 특징에 따르면, 상기 후-희석 장치(500)는 상기 스크러버(100) 10 미터 이상 아래에 배치된다. 보다 구체적으로, 이러한 장치들 사이의 10 미터 이상의 거리는 상기 후-희석 장치(500)의 저부와 상기 스크러버(100)의 저부 사이로 고려되어야 한다. 상기 후-희석 장치(500)를 상기 스크러버(100)의 충분히 아래에 배치함으로써, 펌프(200) 및 (600)를 가동하기 위하여 요구되는 에너지에 대한 상당한 절약이 이루어진다.

나아가, 식(1-cs/ci)에 의하여 정의되는 (여기서 cs 및 ci는 각각 정제된 가스(7) 및 배기 가스(1) 흐름 내 이산화황 농도임) 스크러빙 수율은 해수 흐름(2') 및 기류(3)의 질량 유속의 액체/기체 비율에 의하여 직접적으로 영향을 받으며, 이러한 수율은 또한 pH 및 온도와 같은 다른 요인에 의해서도 영향을 받는다. 본 발명의 특징들 중 하나에 따르면, 스크러버(100)의 출구에 위치하는 이산화황 분석 장치(800)는 분명히 정제 가스(7) 내 이산화황 농도를 측정하며, 이러한 측정은 필요하다면 즉석 수단에 의하여 상기 해수 흐름(2')의 유속을 조절하기 위하여 이용된다. 따라서, 영구적으로, 총 해수 흐름(2)에 대한 해수 흐름(2')의 비율이 최소화되는 반면, 총 흐름(2)의 나머지, 즉 해수 흐름(2")이 스크러버(100) 보다 훨씬 더 낮은 높이의 후-희석 장치(500)의 펌프(600)에 의하여, 따라서 보다 적은 에너지로 보내진다.

또한, 이산화황은 실제로 극도로 가용성인 산화에 의하여 생산되는 황산과 달리 물 내 단지 제한된 용해도만을 가지므로, 철염 흐름(6)이 스크러버(100)로 보내질 때, 철의 도입은 액체를 향하여 이산화황을 <<끌어당기는>> 것을 주목하여야 한다. 따라서, 상기 흐름(6)에 의하여 오는 철염의 존재는 해수 유속(2')의 추가적인 증가를 허용하는 것으로 이해된다.

따라서, 본 발명은 다음 이점들을 보증한다:

- 분석 장치(800) 및 pH 미터(700)에 의하여 제공되는 측정에 의하여 결정되는, 실제 요구에 따른 해수 흐름(2') 및 (2")의 유속의 조절은, 스크러버(100) 보다 훨씬 낮은 높이에 후-희석 장치(500)의 배치와 커플링되어, 해수 흐름(2') 및 (2")를 펌핑하는데 소요되는 총 에너지를 엄격히 최소로 유지하고;

- 산화를 촉진시키고 스크러버(100)의 유출액 및 따라서 최종 배출액(5)의 환원 특성을 감소시키는 철의 사용에 의하여, 환경에 대한 생태독성 특성 및 장치에 대한 부식 특성이 감소되고; 및

- 철의 사용은 또한, 산화 촉매 작용에 의하여 스크러버(100)의 유출액 내 이산화황의 기-액 이송을 향상시키고, 나아가 해수 흐름(2')의 요구되는 유속을 감소시킨다.

임의로, 상기 탈황 장치는 도 1에서 점선 흐름(8)에 의하여 나타내는 바와 같이, 유리하게 스크러버(100)의 공급 내로 알칼리제를 도입하는 수단으로 완료된다. 상기 알칼리제는 예를 들어 마그네시아 Mg(OH)₂ 또는 소다 NaOH이다. 선박이 공해 내에 있을 때, 또는 보다 일반적으로, 어떠한 제한도 분석 장치(800)에 의한 및 pH 미터(700)에 의한 측정에 따라 조절되는 해수 흐름(2') 및 (2")의 유속값에 영향을 미치지 않을 때, 상기 알칼리제(8)에 의하여 야기되는 알칼리도는 해수 흐름(2')에 의하여 야기되는 것에 비하여 미미하다; 즉, 이러한 경우, 본 발명은 필수적으로 또는 심지어 독점적으로 해수를 이용하는 탈황에 해당한다. 그러므로, 특정 상황에서, 예를 들어 선박이 항구에 있을 때, 또는 보다 일반적으로, 해수 흐름(2') 및 (2")의 누적 유속이 분석 장치(80)의 측정 및 중성 pH(700)에 따라 조절되는 유속값 아래로 제한될 때, 상기 알칼리제 흐름(8)에 의하여 야기되는 알칼리도는 해수 흐름(2')에 의하여 야기되는 알칼리도에 비하여 우세하게 되며, 후자는 미미하고: 이러한 경우, 알칼리제 흐름(8)의 유속은 필요하다면 즉석 수단을 이용하여, 분석 장치(800) 및 pH 미터(700)에 의하여 제공되는 측정에 따라 조절된다.

사실상, 알칼리제가 어떻게든 스크러버(100) 내 사용되는 스크러빙액 내에 다시 발견되는 순간부터 알칼리제 흐름(8)의 주입 지점의 정확한 위치는 중요하지 않으며: 따라서, 상기 알칼리제 흐름(8)은 스크러버(100) 내로 또는 스크러버의 공급 회로 내로 직접 도입될 수 있는 것으로 이해된다.

지금까지 언급된 다양한 조절 수단은 도 1에 예시되지 않으며, 이는 예를 들어 레귤레이터, 계산기, 자동화 시스템 및/또는 컴퓨터 조절 장치 등을 포함하는 것으로 이해될 것이다.

Claims

선반의 엔진으로부터 배기 가스를 스크러빙(scrubbing)하는 방법으로서,
- 상기 배기 가스(1)가, 제1 해수 흐름(2')이 들어가는 탈황 스크러버(100)로 보내지고,
- 이산화황 농도가 상기 스크러버에 의하여 정제되는 가스(7) 내에서 영구적으로(permanently) 측정되고, 상기 제1 해수 흐름(2')의 유속이 상기 이산화황 농도의 측정에 따라 조절되고,
- 상기 스크러버(100)의 유출액이 산화 장치(300) 내에 수집되고, 상기 산화 장치는 기류(3)가 유입되고, 철염(iron salt) 흐름(6)이 직접적으로 또는 상기 스크러버(100)를 통하여 유입되도록 되어 있고,
- 산화 환원 전위가 상기 산화 장치(300)의 출구에서 영구적으로 측정되고, 상기 기류(3)의 유속 및/또는 상기 철염 흐름(6)의 유속이 상기 산화 환원 전위의 측정에 따라 조절되고,
- 상기 산화 장치(300)에서 유출되는 흐름(4)이 후-희석 장치(500)에 보내지고, 상기 후-희석 장치는 상기 스크러버(100) 보다 10 미터 이상 아래에 위치하며, 제2 해수 흐름(2")이 유입되도록 되어 있고, 및
- pH가 상기 후-희석 장치(500)의 출구에서 영구적으로 측정되고, 상기 제2 해수 흐름(2")의 유속이 상기 pH의 측정에 따라 조절되는,
배기 가스를 스크러빙하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 스크러버(100)의 유출액 내 철 농도는 1 내지 10 μmoles/L 로 유지되는, 배기 가스를 스크러빙하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 철염 흐름(6)이 상기 제1 해수 흐름(2')과 혼합되는, 배기 가스를 스크러빙하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 철염은 염화제이철인, 배기 가스를 스크러빙하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스크러버(100)는 알칼리제 흐름(8)이 유입되도록 되어 있는, 배기 가스를 스크러빙하는 방법.
제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 해수 흐름(2', 2")의 누적 유속이 상기 이산화황 농도의 측정 및 상기 pH 측정에 따라 조절된 값 보다 낮게 제한되고, 상기 알칼리제 흐름(8)의 유속이 상기 이산화황 농도 측정 및 상기 pH 측정에 따라 조절되는, 배기 가스를 스크러빙하는 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 알칼리제는 마그네시아 Mg(OH)₂인, 배기 가스를 스크러빙하는 방법.
선박의 엔진으로부터 배기 가스를 스크러빙하기 위한 장치로서,
상기 장치는
- 배기 가스(1)를 수용하고, 제1 해수 흐름(2')의 공급을 수용하도록 구성되는 탈황 스크러버(100),
- 상기 스크러버(100)에 의하여 정제되는 가스(7) 내 이산화황 농도를 영구적으로 측정하도록 구성되는 제1 측정 수단(800),
- 상기 제1 측정 수단에 의하여 제공되는 측정에 따라 상기 제1 해수 흐름(2')의 유속을 조절하도록 구성되는 제1 조절 수단,
- 상기 스크러버(100)의 유출액을 연결하도록 구성되고, 기류(3)를 수용하고, 철염 흐름(6)을 직접적으로 또는 상기 스크러버(100)를 통하여 수용하도록 구성되는 산화 장치(300),
- 상기 산화 장치(300)의 출구에서 산화 환원 전위를 영구적으로 측정하도록 구성되는 제2 측정 수단(400),
- 상기 제2 측정 수단에 의하여 제공되는 측정에 따라 상기 기류 유속(3) 및/또는 상기 철염 흐름(6)의 유속을 조절하도록 구성되는 제2 조절 수단,
- 상기 산화 장치(300)로부터 유출되는 흐름(4)을 수용하도록 구성되고, 상기 스크러버(100) 보다 10 미터 이상 아래에 위치하고, 제2 해수 흐름(2")의 공급을 수용하도록 구성되는 후-희석 장치(500),
- 상기 후-희석 장치(500)의 출구에서 pH를 영구적으로 측정하도록 구성되는 제3 측정 수단(700), 및
- 상기 제3 측정 수단에 의하여 제공되는 측정에 따라 상기 제2 해수 흐름(2")의 유속을 조절하도록 구성되는 제3 조절 수단
을 포함하는, 배기 가스 스크러빙 장치.
제8항에 있어서,
상기 산화 장치(300)는 상기 탈황 스크러버(100)의 저부에 통합되는, 배기 가스 스크러빙 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 장치는 알칼리제를 상기 탈황 스크러버(100)에 유입시키기 위한 수단(8)을 추가로 포함하는, 배기 가스 스크러빙 장치.