KR20190005150A - 해양 배기 연도 가스의 탈황 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 선박의 하나 이상의 디젤 엔진의 배기 연도 가스에 존재하는 황 산화물의 양을 감소시키기 위한 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템에 관한 것이고, 개방 루프 모드 및 폐쇄 루프 모드 모두에서 작동할 수 있도록 구성되며, 폐쇄 루프 모드로 작동하도록 구성될 때를 포함한다. 본 시스템은 스크러버 액체를 사용하여 선박의 디젤 엔진으로부터 기원하는 배기 연도 가스를 스크러빙하여, 사용된 스크러버 액체를 생성하도록 배열된 적어도 하나의 습식 스크러버를 포함하는 습식 스크러버 시스템을 포함하며, 습식 스크러버는 습식 스크러버로부터 사용된 스크러버 액체를 회수하기 위해 하나 이상의 사용된 스크러버 액체 회수 파이프를 포함한다. 본 시스템은 물과 산화마그네슘 분말의 가수 분해에 의해 수산화마그네슘 슬러리를 제조하도록 배열된 적어도 하나의 제조 용기를 또한 포함하고, 제조 용기는 물 첨가 수단, 산화마그네슘 분말 첨가 수단 및 물과 산화마그네슘 분말을 혼합하는 교반 수단을 포함한다. 본 시스템은 적어도 하나의 제조 용기로부터 제조된 수산화마그네슘 슬러리를, 습식 스크러버로부터 회수된 사용된 스크러버 액체 쪽으로 이송하기 위한 슬러리 이송 수단을 또한 포함하고, 습식 스크러버는 하나 이상의 사용된 스크러버 액체 회수 파이프에 있으며, 그 파이프에서는 수산화마그네슘 슬러리를 사용된 스크러버 액체와 접촉시켜 사용된 스크러버 액체를 세정하고/세정하거나 산성을 중화시킨다. 본 출원은 또한 선박의 하나 이상의 디젤 엔진의 배기 연도 가스에 존재하는 황 산화물의 양을 감소시키는 방법에 관한 것이다.

Description

해양 배기 연도 가스의 탈황
본 출원은 습식 스크러버를 사용하여 선박으로부터 배기 연도 가스 중의 SOx의 양을 감소시키는 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 출원은 사용된 스크러버 액체를 스크러빙하기 위해 수산화마그네슘 슬러리를 사용함으로써 스크러버의 폐쇄 루프 모드에서 사용되는 스크러버 액체의 SOx 흡수 용량을 증가시키는 것에 관한 것이다.
화석 연료 연소는 산업 공정에서 다양한 용도로 사용된다. 불행하게도, 화석 연료 연소는 환경에 해로운 것으로 판명된 몇 가지 오염 물질을 생성한다. 특히, 황 및 질소 산화물 화합물은 "산성비"의 주요 구성 요소이다. 황은 원유에서 자연적으로 발생하는 성분으로 원유 증류 공정의 잔여 성분으로 농축되어 있다. 연료유에 함유된 황의 양은 주로 원유의 원천에 의존하며, 정제 공정에 의한 영향은 적다. 일반적으로 전 세계적으로 연료를 사용하는 경우 이 값은 1.5 - 4% 정도이다. 이 값은 연도 가스의 SO2 농도를 높인다. 예를 들어, 1.5% 황을 함유한 연료를 사용하는 경우 배출 가스의 SO2 농도는 약 630ppm이고, 4% 황을 함유한 연료를 사용하는 경우 배출 가스 중의 SO2 농도는 약 1700ppm이다.
선박은 EU에서 대기 오염의 가장 큰 원인이 되고 있다. 더 많은 조치가 취해지지 않는 한, 그것들은 2020년까지 모든 육상 오염원을 합친 것보다 더 많이 방출할 것이다.
유럽의 해역은 2006년 발트해의 소위 황 배출 통제 지역 (SECA)이 발효됨에 따라 선박에 보다 엄격한 황 배출 규제를 세계 최초로 도입하였고, 다음으로 2007년에 북해와 영국 해협도 이를 따랐다.
유럽 연합 (EU) 해양 황 지침서 (Marine Sulfur Directive)에 따르면 황 1.5 % 미만의 저 유황 연료만 허용된다. 또한, 2006년 8월 11일부터 황 배출 통제 지역(SECA)에서뿐만 아니라 모든 공동체 항구로 정기적으로 운행하는 여객선에 사용되는 연료에 1.5 % 유황 캡이 적용된다. EU 법률은 저 유황 연료(1.5 % 황)를 사용하는 대신에 배출 가스의 황 함유량을 낮추는 기술의 사용을 허용한다. 따라서 이 기술은 벙커 연료의 황 함량을 낮추어 달성하는 것보다 적어도 같거나 더 나은 황 배출량의 감소를 보장해야 한다.
선박은 일반적으로 희박 연소 엔진 및 저급 연료를 사용하여 높은 레벨의 SOx 및 배기 연도 가스 중에 존재하는 입자를 발생시킨다.
선박의 배기 연도 가스에서 SOx의 함량을 감소시킬 수 있는 한 가지 가능성은 황 함유량이 적은 연료를 사용하는 것이다. 그러나 황 함유량이 적은 연료는 일반 저급 연료보다 훨씬 비싸다.
황 함유량이 적은 연료의 높은 비용 때문에, 선박 제작자 및 소유자는 통상적인 저급 연료의 배기 연도 가스에서 SOx-함량을 감소시키는 다른 해결책을 찾도록 강요받았는데, 이는 새로이 제작되는 선박뿐만 아니라 현재 운항하는 함대의 경우에도 적용된다.
연도 가스 탈황 (FGD) 기술의 대부분은 방출된 연도 가스가 수성 스크러빙 용액과 긴밀하게 접촉되는 습식 스크러빙 방법을 사용한다. 이러한 공정의 목적은 높은 흡수 효율을 제공하고 스크러빙될 연도 가스 내의 입자, 드롭플릿 또는 물질의 농도를 제거하거나 실질적으로 감소시키는 데 있다. 스크러빙 용액은 물, 해수 또는 스크러빙될 연도 가스의 하나 이상의 성분을 결합 또는 흡수하는 것으로 알려진 하나 이상의 화합물의 임의의 다른 수용액일 수 있다. SOx와 같은 산성 가스는 일반적으로 알칼리성 화합물의 수용액과 같은 알칼리성 용액으로 스크러빙함으로써 용액으로부터 제거되는데, 이 알칼리성 화합물은 수산화나트륨 또는 다른 알칼리성 물질과 같은 것이다.
습식 스크러버는 스크러버 전체 또는 스크러버의 적어도 일부가 패킹으로 채워지는 패킹된 스크러버일 수 있다. 스크러빙 용액은 패킹의 표면에서 흐르고 스크러버 액체와 패킹을 통해 흐르는 가스 사이의 큰 접촉면을 증명한다. 대안적으로, 습식 스크러버는 패킹을 갖지 않을 수도 있지만, 스크러버 액체는 스크러버에 분사되어 스크러빙되는 연도 가스와 접촉하게 되는 스크러버 액체의 비 또는 안개를 형성한다. 스크러버는 또한 패킹된 구역 및 패킹 안 된 구역 모두를 구성할 수 있다.
연도 가스 내의 입자는 스크러버 액체와 함께 취해지며, 스크러버 액체와 함께 습식 스크러버로부터 방출되거나, 필터, 원심 분리 또는 고체 입자를 액체로부터 분리시키는 임의의 다른 수단에 의해 스크러버 액체로부터 제거될 수 있다.
스크러버 액체로서, 신선한 해수는 비교적 효율적이다. 그러나 예컨대 발트해와 같은 특정 지역에서는 해양 선박 배기 연도 가스용 스크러버 액체로 사용된 바닷물의 배출이 금지되어 있다. 이러한 요건을 충족시키기 위해 폐쇄 루프 스크러빙 용액, 즉 스크러빙 수를 재순환시키는 용액이 필요하다. 그러나 해수에는 제한된 완충 능력만이 있다. 배기 연도 가스에 존재하는 SOx의 산성으로 인해, 스크러버 해수는 산성이 되고 폐쇄 루프 시스템에 사용될 때 SOx 흡수 능력을 상실한다.
이 문제를 해결하기 위해, 수산화나트륨(NaOH)는 이산화황 습식 스크러버에서 pH를 제어하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 화학 물질이다. 그러나 수산화나트륨은 작업자가 취급하는데 잠재적으로 위험하다. 또한, 수산화나트륨은 과량 투여시 pH가 너무 높아서 스크러버 해수를 바다에 침전시킬 수 없다.
수산화나트륨 대신에 산화마그네슘(MgO) 또는 수산화마그네슘(Mg(OH)2)을 스크러빙 (바다) 물에 첨가하여 스크러빙 능력을 증가시키고/증가시키거나 알칼리성 및 결과적으로 폐쇄 스크러버 액체 루프에서 스크러버 (바다)물의 스크러빙 능력을 유지시키는 것으로 알려져 있다. 수산화나트륨과 같은 알칼리 물질과 달리, 산화마그네슘 및 수산화마그네슘은 일반적으로 비 위험 물질로 간주될 수 있다. 이와 같이, 산화마그네슘 및 수산화마그네슘은 이들 물질을 취급하거나 그렇지 않으면 이들 물질과 접촉할 수 있는 작업자에게 보다 안전할 수 있으며, 예를 들어, 해양 선박 주변 및/또는 외부의 지표수로 전해질 수 있는 유출이나 누수가 발생했을 때, 환경에 대해 보다 안전할 수 있다.
Mg(OH)2의 수용액에서 SOx의 흡수는 다음 식에 따라 SO2의 흡수에 의해 예시될 수 있다:
흡수 반응 1 : Mg(OH)2 + SO2 → MgSO3 + H2O
흡수 반응 2 : MgSO3 + SO2 + H2O → Mg(HSO3)2
총 반응 : Mg(OH)2 + 2SO2 → Mg(HSO3)2
Mg(OH)2는 통상 물에 Mg(OH)2의 현탁액 또는 슬러리의 형태로 사용자에게 제공된다. Mg(OH)2는 물에 대한 용해도가 낮으며, 첨가제가 일반적으로 현탁액의 일정한 교반의 필요성을 피하기 위해 즉 Mg(OH)2의 침전을 피하기 위해 사용된다. 그러나 용기의 진동은 현탁 상태에서 Mg(OH)2를 유지하기 위해 일반적으로 사용되는 화학 물질의 효과를 감소시키는 것으로 보인다.
대안적으로, MgO는 다음 식에 따라 물과 용해되고 반응될 분말로서 제공될 수 있다:
MgO + H2O → Mg(OH)2
위의 반응은 매우 발열량이 크며 과열로 인한 끓거나 잠재적으로 위험한 상황을 피하기 위해주의를 기울여야 한다.
US 2015/0283499는 배기 연도 가스 배출물로부터 SOx 및 NOx 화합물을 제거하기 위한 배기 스크러버 시스템과 관련하여 고농도 고형분 수산화마그네슘 슬러리의 사용을 개시한다. 슬러리는 수산화마그네슘 화합물 및 탄수화물계 점도 조절제를 포함한다. 슬러리는 액체 성분의 적어도 일부로서 해수를 더 포함할 수 있다. 슬러리를 형성하기 위해 사용되는 마그네슘 화합물은 산화마그네슘 또는 수산화마그네슘 물질을 포함하며, 이들은 분말 형태로 제공된다. 이어서, 분말화된 마그네슘 화합물을 선박에 의해 가로지르는 이용 가능한 해수와 혼합하여 비교적 높은 고형물 농도를 갖는 수산화마그네슘 슬러리를 제조한다.
산화마그네슘 분말 형태의 마그네슘 화합물은 수산화나트륨과 같은 알칼리성 공급원보다 선박의 벙커 (bunker)에서 적은 저장 공간을 필요로 하는 것으로 알려져 있다. 또한, 산화마그네슘 및/또는 수산화마그네슘의 사용은 선박 소유자가 관리해야 할 수 있는 슬러지를 줄이고 결국 선박에서 제거하여 처분할 수 있다. 산화마그네슘 및/또는 수산화마그네슘은 일반적으로 선박의 금속 성분뿐만 아니라 저장 및 펌핑 장비의 금속 구성 요소 및 배기 연도 가스 스크러빙 시스템을 포함하여 금속 표면에 부식성이 없는 것으로 알려져 있다.
CN 102151481에서는 마그네슘계 해수 선박의 탈황 공정에서 모니터링 및 자동 제어 시스템이 마그네슘 기반 해수 방법을 사용하는 것으로 기술된다. 이 시스템에서 연도 가스는 주요 연도에서 배출되어 분사 냉각 시스템으로 유입되어 송풍기 출구로 보내지며, 안개가 공기 흐름 방향으로 분사되어 연도 가스 온도를 100 ℃ 이하로 낮추어 탈황 효과를 발생시키고, 연도 가스의 유도를 돕는다. 탈황 칼럼은 다단식 살수 장치 및 일정한 액체 레벨을 갖는 슬러리 풀 (pool)을 구비한다. 산화 송풍기가 산소를 풀에 공급한다. 살수 펌프는 순환 냉각 살수 및 순환 반응 살포를 위해 슬러리 풀에서 슬러리를 추출하는데 사용된다. 형성된 냉각액과 분무액은 중력의 작용 하에 슬러리 풀로 떨어지고, 가스는 위로 흘러 최종적으로 연기 배출구를 통해 대기 중으로 배출된다. 해수 및 MgO 분말은 일정 비율로 슬러리 탱크에 공급되고, 동력 교반 및 증기 정온 가열을 거친다. 숙성 후, 새로운 슬러리는 슬러리 탱크의 바닥 단부의 출구로부터 4개의 경로를 따라 각각의 살수 파이프 라인에 정량적으로 공급된다.
전술한 바와 같은 시스템의 단점은 슬러리가 탈황 칼럼에 직접 주입되어 살수 시스템의 막힐 위험이 높다는 것이다.
본 발명의 목적은 물 및 산화마그네슘 분말의 가수 분해에 의해 형성된 수산화마그네슘 슬러리를 사용하고, 수산화마그네슘 슬러리에 화학 성분을 첨가하는 것을 피하며, 그리고 수산화마그네슘 슬러리가 탈황 (스크러버) 칼럼에 들어갈 필요가 없게 함으로써, 스크러버 액체의 SOx 흡수 용량이 증가되는 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템을 제공하는 것이다.
본원의 제 1 양태에 따르면, 선박의 하나 이상의 디젤 엔진의 배기 연도 가스에 존재하는 황 산화물의 양을 감소시키기 위한 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템이 제공되며, 바람직하게는 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은 개방 루프 모드 및 폐쇄 루프 모드 모두에서 작동할 수 있도록 구성되며, 특히 폐쇄 루프 모드로 작동하도록 구성된 경우에 특히 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은 다음을 포함한다:
- 스크러버 액체를 사용하여 선박의 디젤 엔진으로부터 기원하는 배기 연도 가스를 스크러빙하기 위해 배치된 적어도 하나의 습식 스크러버를 포함하는 습식 스크러버 시스템으로서, 사용된 스크러버 액체를 생성하며, 상기 습식 스크러버 시스템은 폐쇄 루프 모드에서 작동하도록 배치된 습식 스크러버 시스템;
- 교반 조건하에 물을 산화마그네슘 분말로 가수 분해함으로써 수산화마그네슘 슬러리를 제조하도록 배열된 하나 이상의 제조 용기;
- 준비된 수산화마그네슘 슬러리를 습식 스크러버 시스템으로 이송하기 위한, 특히 제조된 수산화물 슬러리를 적어도 하나의 제조 용기로부터 습식 스크러버로부터 회수된 사용된 스크러버 액체로 이송하기 위한 슬러리 이송 수단으로, 습식 스크러버 시스템이 폐쇄 루프 모드에서 작동할 때 수산화마그네슘 슬러리를 사용된 스크러버 액체와 접촉시켜서 사용된 스크러버 액체를 제거하도록 구성되어 있는 슬러리 이송 수단.
따라서 본 출원의 상기 실시 예에 따르면, 선박의 하나 이상의 디젤 엔진의 배기 연도 가스에 존재하는 황 산화물의 양을 감소시키기 위한 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템이 제공되며, 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은 개방 루프 모드 및 폐쇄 루프 모드 모두에서 작동할 수 있도록 구성되며, 폐쇄 루프 모드로 작동하도록 구성된 경우에 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은 다음을 포함한다:
- 스크러버 액체를 사용하여 선박의 디젤 엔진으로부터 생기는 배기 연도 가스를 스크러빙하여, 사용된 스크러버 액체를 생성하도록 배열된 적어도 하나의 습식 스크러버를 포함하는 습식 스크러버 시스템으로서, 상기 습식 스크러버는 상기 습식 스크러버로부터 상기 사용된 스크러버 액체를 인출하기 위해 하나 이상의 사용된 스크러버 액체 인출 파이프를 포함하는 습식 스크러버 시스템;
- 물과 산화마그네슘 분말의 가수 분해에 의해 수산화마그네슘 슬러리를 제조하도록 배열된 적어도 하나의 제조 용기로서, 물 첨가 수단, 산화마그네슘 분말 첨가 수단 및 상기 물과 상기 산화마그네슘 분말을 혼합하는 교반 수단을 포함하는 상기 제조 용기;
- 적어도 하나의 제조 용기로부터 제조된 수산화마그네슘 슬러리를, 하나 이상의 사용된 스크러버 액체 회수 파이프에서 상기 습식 스크러버로부터 회수된 상기 사용된 스크러버 액체 쪽으로 이송하여, 수산화마그네슘 슬러리를 사용된 스크러버 액체와 접촉시켜 사용된 스크러버 액체를 세정 및/또는 그 산성을 중화시키는, 슬러리 이송 수단.
적어도 하나의 제조 용기(32)로부터 제조된 수산화마그네슘 슬러리를, 하나 이상의 사용된 스크러버 액체 회수 파이프(6, 6')에서 상기 습식 스크러버(1)로부터 회수된 상기 사용된 스크러버 액체 쪽으로 이송하여, 상기 수산화마그네슘 슬러리와 상기 사용된 스크러버 액체를 접촉시켜 상기 사용된 스크러버 액체를 제거 및/또는 산성을 중화시키는 슬러리 이송 수단
습식 스크러빙 공정 중에, 배기 연도 가스는 스크러버 액체 스크린, 더 특별하게는 물 및 가장 특별하게는 해수를 통과한다. 이 과정에서 SOx는 배기 연도 가스에서 제거되고 스크러빙 수에 포함된 모든 알칼리성을 소모한다. 물에 의한 SOx 및 기타 유해 가스의 흡수를 통해 물의 pH가 감소된다. 물 속의 SOx는 SO3로 변화하고, 이는 다음 방정식에 따라 산소가 존재할 때 H2SO4로 더 변화한다.
pH 조절 : Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 → MgSO3 + H2O
산화 : MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4
일부 지역에서, 이 사용된 스크러버 액체는 선박이 항해하고 리사이클되어야 하는 바다로 배출될 수 없다. 그러나 산성도가 배기 연도 가스에서 SOx의 흡착 능력을 감소시킬 것이기 때문에 산성화된 스크러버 액체는 습식 스크러버 내로 더 이상 재사용될 수 없다. 이 문제를 해결하기 위해, 산화마그네슘 및/또는 수산화마그네슘 슬러리를 물로 가수 분해하여 형성된 수산화마그네슘 슬러리는 배기 연도 가스의 습식 스크러빙 과정에서 생성된 산성 스크러버 액체를 중화할 것이다. 따라서 수산화마그네슘 슬러리는 스크러버 액체의 SOx 흡수 용량이 다시 증가하도록 주의를 기울인다.
본 출원에 따른 시스템은 습식 스크러버 다음에 Mg(OH)2-슬러리가 첨가되는 장점을 더 갖는다. 습식 스크러버 (탈황 칼럼) 자체에 Mg(OH)2-슬러리를 주입하지 않는다.
교반 수단을 사용하여 제조 용기에서 수산화마그네슘 슬러리를 제조함으로써, 산화마그네슘 분말과 물의 혼합이 빠르다.
본 출원에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 일 실시 예에서, 하나 이상의 사용된 스크러버 액체 회수 파이프는, 습식 스크러버가 폐쇄 루프 모드에서 작동할 때, 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프를 통해, 사용된 스크러버 액체를 습식 스크러버로부터 사용된 스크러버 액체 탱크 쪽으로 회수하도록 구성된다.
본 출원에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 가능한 일 실시 예에서, 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은 보관 용기(storage reservoir)를 포함하는데, 보관 용기는 제조 용기와 직렬로 배치되고 슬러리 회수 파이프를 통해 제조 용기에 연결된다.
수산화마그네슘 슬러리를 저장하기 위한 보관 용기 형태의 제2 용기를 제공하는 것은 보다 양호한 가수분해를 보장하는데, 이는 보다 균일한 수산화마그네슘 슬러리가 얻어지고 사용된 스크러버 액체를 세정하는 공정이 더 좋은 방법으로 제어될 수 있다는 것을 의미한다.
본 출원에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 특정 실시 예에서, 슬러리 이송 수단은 슬러리 이송 파이프를 포함하는데, 이 슬러리 이송 파이프는 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 리사이클 파이프를 통해 제조 용기 및/또는 보관 용기로부터 사용된 스크러버 액체 쪽으로 특히 하나 이상의 사용된 스크러버 액체 회수 파이프 쪽으로 수산화마그네슘 슬러리를 회수하기 위한 것이다.
본 출원에 따른 선박 배기 연도 가스 탈황 시스템의 일 실시 예에서, 슬러리 회수 파이프는 슬러리를 제조 용기에서 저장조로 펌핑하기 위한 슬러리 펌핑 수단과 함께 배치되고, 슬러리 이송 파이프는 슬러리를 보관 용기로부터 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프를 향하여 펌핑하기 위한 슬러리 펌핑 수단과 함께 배치된다.
본 발명에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 일 실시 예에서, 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은 슬러리 펌핑 수단 및 슬러리 펌핑 수단이 펌핑을 정지한 후에 슬러리가 유동하는 모든 파이프를 플러싱하기 위한 플러싱 수단을 더 포함한다.
본 출원에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 특정 일 실시 예에서, Mg(OH)2-슬러리를 제조하기 위해 MgO 분말에 첨가되는 물은 담수 또는 유화제를 갖는 해수이다. 유화제는 입자의 분리를 증진하고 침전 또는 응집을 방지하기 위해 현탁액(일반적으로 콜로이드)에 첨가되는 비 표면 활성 중합체 또는 표면 활성 물질이다.
본 발명에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 가능한 일 실시 예에서, 제조 용기는 제조 용기에 첨가되는 물의 양을 측정하기 위한 유량계를 포함한다.
본 발명에 따른 선박용 배기 연도 가스 탈황 시스템의 일 실시 예에서, 제조 용기는 MgO-분말 첨가 수단을 제어하여 MgO-분말을 제조 용기에 점진적으로 첨가하도록 구성된 MgO 분말 첨가 제어 수단을 포함한다.
본 발명에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 특정 일 실시 예에서, 상기 제조 용기는 상기 제조 용기 내부의 온도를 측정하는 온도 전송 수단을 포함하고,
온도 전송 수단이 미리 설정된 온도 한계를 초과하여 증가하는 제조된 Mg(OH)2-슬러리의 온도를 측정했을 때 제조 용기에 물을 첨가하도록 하는 물 첨가 수단을 제어하기 위해 구성된 물 첨가 제어 수단을 포함한다.
제조 용기 안으로의 분말의 제어된 첨가는, 제조 용기에 함께 첨가되는 MgO-분말과 물 사이의 발열 반응으로 인한 과열을 막는다.
본 출원에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 특정 일 실시 예에서, 보관 용기는 보관 용기에 포함된 Mg(OH)2-슬러리를 교반하기 위한 교반 수단을 포함한다.
본 발명에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 가능한 일 실시 예에서, 각각의 제조 용기 및 보관 용기는 각각의 제조 용기 및 보관 용기에서의 Mg(OH)2-슬러리의 실제 레벨을 표시하는 압력 전송 수단을 포함하는데, 각각의 압력 전송 수단이 수산화마그네슘 슬러리의 레벨이 사전 설정된 최소값을 초과한다고 표시하면, 각각의 제조 용기 및 보관 용기 내의 제조된 Mg(OH)2-슬러리를 연속적으로 교반하도록 하는 각각의 교반 수단을 제어하도록 구성된 교반 제어 수단을 포함한다.
수산화마그네슘 슬러리를 연속적으로 교반시킴으로써, 제조된 수산화마그네슘 슬러리가 각각의 제조 용기 또는 보관 용기의 바닥에 침강되는 것을 피할 수 있다.
본 출원에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 가능한 일 실시 예에서, MgO-분말 첨가 수단은 분말 이송 및 첨가 수단을 포함하며, 분말 이송 및 첨가 수단은 이송 및 첨가 제어 수단에 의해 제어되는 하나 이상의 다중 스크류 컨베이어를 포함하고, 이송 및 첨가 제어 수단은 산화마그네슘 및/또는 수산화마그네슘를 제조 용기에 부가하는 공정 중 임의의 시간에 하나 이상의 다중 스크류 컨베이어를 시동 및 정지시키도록 구성된 것이다.
다중 스크류 컨베이어는 신뢰성이 있으며, 다중 스크류 컨베이어를 시동 및 정지시킴으로써 공급 속도를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 일 실시 예에서, 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은 제조 용기와 연결된 먼지 방지 파이프를 포함하는 먼지 방지 수단을 더 포함하며, 먼지 방지 파이프 속으로 물을 분무하는 물 분무 수단을 구비한다.
이러한 먼지 방지 수단은 산화마그네슘 분말로부터 먼지가 빠지는 것을 방지한다.
본 출원에 따른 선박 배기 연도 가스 탈황 시스템의 일 실시 예에서, 습식 스크러버는 패킹 없는 분무형 스크러버이고, 습식 스크러버는 스크러빙 타워를 포함하는데, 스크러빙 타워는 각각이 배기 연도 가스와 접촉되도록 스크러버 액체를 스크러빙 타워 내로 분사하도록 배열되는 다수의 분사 노즐을 가지며, 스크러빙 타워는 2개의 직렬 연결된 스크러빙 챔버를 선택적으로 포함하고, 각각의 스크러빙 챔버는 사용된 스크러버 액체를 각각의 스크러빙 챔버로부터 회수하기 위한 적어도 하나의 노즐 및 하나의 스크러버 액체 회수 파이프를 구비한다.
본 출원에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 일 실시 예에서, 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은 스크러버 액체 파이프를 더 포함하고, 스크러버 액체 파이프는 스크러버 타워에 제공된 분사 노즐에 스크러버 액체를 이송하도록 배치되며, 스크러버 액체 파이프는 분사 노즐을 향해 이송되는 스크러버 액체를 냉각시키도록 배치된 냉각기를 포함한다.
본 출원에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 가능한 일 실시 예에서, 습식 스크러버 시스템은 폐쇄 루프 모드에서 작동할 때, 스크러버 액체 파이프는 사용된 스크러버 액체 탱크로부터 분사 노즐로 스크러버 액체를 이송하고 재순환시키도록 추가로 배치된다.
본 출원에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 일 실시 예에서, 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은 사용된 스크러버 액체를 여과하기 위한 필터 유닛을 더 포함한다.
본 출원의 제 2 양태에 따르면, 선박의 디젤 엔진의 배기 연도 가스 중에 존재하는 황 산화물의 양을 감소시키는 방법이 개시되는데, 이 방법은 다음의 단계를 포함한다.
- 선박의 디젤 엔진에서 생성된 배기 연도 가스를 폐쇄 루프 모드에서 작동하는 습식 스크러버 시스템으로 운반하는 단계;
- 스크러버 액체를 사용하여 습식 스크러버 시스템에서 배출 연도 가스를 스크러빙하여 사용된 스크러버 액체를 형성하는 단계;
- 교반 조건하에 산화마그네슘 분말 및 물을 제조 용기에 첨가하여 수산화마그네슘 슬러리를 제조하는 단계;
- 제조된 수산화마그네슘 슬러리를 슬러리 이송 수단을 통해 습식 스크러버 시스템으로 이송하는 단계; 및
- 수산화마그네슘 슬러리를 사용된 스크러버 액체와 접촉시켜 사용된 스크러버 액체를 세정하고/하거나 산성을 중화시키는 단계.
본 출원에 따른 방법의 특정 실시 예에서, 상기 방법은 하기 단계를 추가로 포함한다 :
(a) 압력 전송 수단에 의해 표시되는 수산화마그네슘 슬러리의 레벨이 사전 설정된 레벨을 초과하면, 교반 제어 수단의 제어 하에 교반 수단을 사용하여 제조 용기에서 수산화마그네슘 슬러리를 연속적으로 교반하는 단계;
(b) 이송 및 첨가 제어 수단의 제어 하에 분말 이송 및 첨가 수단에 의해 제조 용기에 마그네슘 산화물 분말을 서서히 첨가하는 단계; 및/또는
(3) 온도 전송기에 의해 측정된 제조 용기에서 제조된 수산화마그네슘 슬러리의 온도가 사전 설정된 온도 한계를 초과하여 증가하는 경우 물 첨가 제어 수단의 제어 하에 물 첨가 수단을 사용하여 제조 용기에 물을 첨가하는 단계.
본 출원에 따른 가능한 방법에서, 제조된 수산화마그네슘 슬러리는 펌핑 수단을 사용하여 슬러리 회수 파이프를 통해 제조 용기로부터 보관 용기로 펌핑된다.
특히, 사용된 스크러버 액체는 하나 이상의 사용된 스크러버 액체 회수 파이프를 통해 습식 스크러버로부터 회수되고, 습식 스크러버 시스템이 폐쇄 루프에서 작동될 때 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프를 통해 사용된 스크러버 액체 탱크로 이송되는데, 슬러리 이송 수단의 일부를 형성하는 슬러리 이송 파이프를 통해 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프 내에서 보관 용기로부터의 수산화마그네슘 슬러리가 사용된 스크러버 액체와 접촉하게 된다.
본 출원에 따른 임의의 방법에서, 수산화마그네슘 슬러리는 펌핑 수단을 사용하여 슬러리 이송 파이프를 통해 보관 용기로부터 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프 내로 펌핑된다.
본 출원에 따른 가능한 방법에서, 그 방법은 전술한 바와 같은 본 출원에 따른 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템을 사용하여 수행된다.
본 발명은 물 및 산화마그네슘 분말의 가수 분해에 의해 형성된 수산화마그네슘 슬러리를 사용하고, 수산화마그네슘 슬러리에 화학 성분을 첨가하는 것을 피하며, 그리고 수산화마그네슘 슬러리가 탈황 (스크러버) 칼럼에 들어갈 필요가 없게 함으로써, 스크러버 액체의 SOx 흡수 용량이 증가되는 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 선박의 하나 이상의 디젤 엔진의 배기 연도 가스를 처리하기 위한 습식 스크러버 시스템 및 재생되고 사용된 스크러버 액체의 Mg(OH)2-슬러리에 의한 처리를 포함하는 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템의 특정 실시 예의 개략적인 개요를 도시한다.
도 2는 대형 포대(bag)로 운반된 MgO 분말을 위한 분말 공급 및 혼합 시스템의 특정 실시 예를 도시한다.
도 3은 MgO 분말의 벌크 전달 및 사일로(silo)에서의 저장을 위한 분말 공급 및 혼합 시스템의 특정 실시 예를 도시한다.
이하의 설명을 읽는 당업자는 파이프, 펌프, 밸브, 흡기구, 배출구, 탱크, 용기, 노즐 등과 같은 요소가 단수 형태로 언급될 때, 명시적으로 제외되지 않는다면 언급된 요소는 복수의 형태 즉, 2 이상의 요소가 존재할 수 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서 파이프가 언급될 때, 그 표현은 또한 병렬 또는 직렬로 배열된 2 개 이상의 파이프를 포함할 수 있다. 이는 또한 언급된 모든 요소에 적용될 수 있다.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 선박의 하나 이상의 디젤 엔진 (도 1에 도시되지 않음)에 의해 생성된 배기 연도 가스(100)는 배기 연도 가스 배출 파이프(2)를 통해 습식 스크러버(1)의 바닥 부분으로 도입된다. 이 습식 스크러버(1)는 특히 패킹이 없는 습식 스크러버이다. 습식 스크러버(1)는 다수의 분사 노즐(3, 3')을 갖는 스크러빙 타워를 포함하는데, 각 노즐은 스크러버 액체를 스크러빙 타워 내로 분사하여 배기 연도 가스와 접촉하도록 할 목적으로 배치된다. 스프레이 노즐(3, 3')은 스프레이 노즐(3, 3')로부터 배출되는 스크러버 액체의 드롭플릿과 습식 스크러버 타워를 통과하는 배기 연도 가스 사이의 최대 접촉을 위해 배치된다. 스크러버 액체는 스크러버 액체 서브 파이프(4', 4")를 통해 스프레이 노즐(3)로 도입된다. 스크러버 액체 서브 파이프(4', 4")는 스크러버 액체 주 파이프(4)에 연결된다. 스크러빙된 배기 연도 가스는 스크러빙된 배기 연도 가스 배출 파이프(5)를 통해 주변으로 방출된다.
사용된 스크러버 액체는 습식 스크러버(1)에서 수집되고, 사용된 스크러버 액체 회수 파이프(들) (6, 6')을 통해 회수된다. 도 1에 도시된 바와 같은 습식 스크러버(1)는 보다 구체적으로 2개의 직렬 연결된 스크러빙 챔버 (도 1에 도시되지 않음)를 갖는 2단계 습식 스크러버이며, 각각의 스크러빙 챔버는 하나의 스프레이 노즐(3, 3') 및 하나의 스크러버 액체 회수 파이프(6, 6')를 포함한다. 스크러버 액체 회수 파이프(6, 6') 내의 스크러버 액체는 수집되고 나아가 밸브(8)에 의해 제어되는 개방 루프 모드 배출 파이프(7)를 통해 또는 밸브(10)에 의해 제어되는 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프(9)를 통해 인도된다. 따라서, 특정 실시 예에서, 본 명세서에 설명된 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은 폐쇄 루프 모드뿐만 아니라 개방형으로도 작동될 수 있도록 구성된다.
습식 스크러빙 시스템의 개방 루프 모드에서, 특정 밸브(10)는 폐쇄되고 특정 밸브(8)는 개방되어, 사용된 스크러버 액체는 출구 파이프(7)를 통해 회수되고 물 유출구(11)를 통해 주위의 바다로 배출된다. 개방 루프 모드에서, 바닷물은 해수 유입구(12), 해수 파이프(14), 밸브(22), 스크러버 액체 펌프(13)를 통해 주변 바다로부터 흡입되어, 스크러버 액체 파이프(4, 4', 4") 안으로 도입된다. 개방 루프 모드에서, 밸브(22)는 개방되어 있다.
사용된 스크러버 액체를 주위로 방출하는 것이 금지된 발트해와 같은 특정 수역에서 필수적인 습식 스크러빙 시스템의 폐쇄 루프 모드에서, 특정 밸브(8)는 폐쇄되고 특정 밸브(10)는 개방됨으로써, 사용된 스크러버 액체는 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프(9)를 통해 인도되고, 폐쇄 루프 모드에서 스크러버 액체 저장조로서의 역할을 하는 사용된 스크러버 액체 탱크(20)로 도입된다. 폐쇄 루프 모드에서, 사용된 스크러버 액체 탱크(20)로부터 스크러버 액체를 재순환시키기 위해 스크러버 액체 재순환 파이프(24) 상에 배치된 재순환 밸브(23)가 개방된다. 결과적으로, 탱크(20) 내의 스크러버 액체는 재순환 파이프(24), 밸브(23) 및 펌프(13)를 통해 스크러버 액체 파이프(4, 4', 4")로 재순환된다. 밸브(22)는 폐쇄 루프 모드에서 재생된 스크러버 액체 내의 스크러버 액체의 손실을 균형 있게 조절한다.
폐쇄 루프 모드에서, 순환 스크러버 액체는 습식 스크러버(1)에서 고온의 배기 가스에 의해 가열된다. 가열로 인한 스크러빙 효율 감소를 피하기 위해, 스크러버 액체 파이프(4) 내에 냉각기(27)가 배치되어 스크러버 액체를 냉각시킬 수 있다. 냉각기(27)에는 냉각수 파이프(25) 및 냉각수 펌프(26)를 거쳐 해수 유입구 (12)로부터 냉각수가 도입된다. 냉각수는 냉각수 회수 파이프(28)에서 냉각기(27)로부터 회수하여 해수 배출구(11)를 통해 주위로 방출된다. 당업자는 언급된 해수 배출구(11)가 하나 이상의 출구이고, 하나 이상의 물 흐름을 주변 바다로 방출하기 위한 것임을 이해할 것이다.
습식 스크러버 시스템의 폐쇄 루프 모드에서 세정하고/세정하거나 사용된 스크러버 액체의 산성을 중화시키기 위해, Mg(OH)2-슬러리가 사용된 스크러버 액체에 첨가된다. 이 Mg(OH)2-슬러리를 형성하기 위해, MgO 분말을 제조 용기(32)에서 물로 교반한다. Mg(OH)2-슬러리는 MgO 분말을 물로 가수 분해하여 형성된다. 물은 담수 또는 유화제가 있는 해수일 수도 있다. 사용되는 유화제는 해수를 안정화시켜서 침전물을 생성시키지 않는 공지된 임의의 적합한 유화제일 수 있다.
MgO 분말은 대형 포대(30) 또는 사일로(39) 중 하나로 선박에 적재될 수 있다.
대형 포대(30)는 여러 기술 분야에서 건조 물질의 운반을 위해 일반적으로 사용되며, 1000kg 또는 그 이상의 용량을 가질 수 있다. 특히, 본 출원에서 사용된 대형 포대(30)은 500kg 이상의 용량을 갖는다. 대형 포대(30)는 대형 포대 주둥이 (도 2에 도시되지 않음)를 바닥에 갖는다. 먼지 배출, 분체 손실 또는 분말 오염을 막기 위해 대형 포대 연결 클램프 (도 2에 도시되지 않음)를 제공할 수 있다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 더 구체적으로 요크(yoke)(83)를 이용하여 대형 포대(30)를 들어 올리고 그것을 올바른 위치로 가져와 지지 콘(cone)(81') 상에 놓기 위해 호이스팅 기구(80)가 제공되는데, 이 콘은 대형 포대(30)를 지지하고 이 대형 포대(30)를 비울 때 보조하기 위해 배치된 것이다. 이 지지 콘 (81')은 대형 포대 배출기(81)의 일부를 형성한다. 또한, MgO-분말이 대형 포대(30)에 달라붙으면 대형 포대(30)을 진동시켜서 대형 포대(30)로부터 모든 또는 대부분의 MgO 분말을 꺼낼 수 있도록, 진동기(82)가 배치될 수 있다. 또한, 대형 포대 커넥터(87)는 대형 포대의 주둥이를 연결하기 위해 제공된다.
대형 포대 배출기(81)에는 공기압 공기 청정 먼지 필터(84)가 팬(85)과 함께 공급될 수 있다. 먼지 필터(84)는 대형 포대(30)를 교체할 때 분진이 주위로 들어가지 않도록 설치된다. 팬(85)은 빈 대형 포대(30)가 제거되고 빈 대형 포대(30)에서 공기를 배출할 때 사용된다. 또한, 대형 포대의 주둥이가 쉽게 연결될 수 있도록 대형 포대 커넥터(87)를 올리거나 내리는 공기압 실린더(86)가 제공될 수 있다.
선박의 사일로(39)에 MgO 분말을 저장할 때, 사일로(들)(39)의 용량은 선박의 무게 및 공간 제한에 의해 한계를 가진다. 도 3에서 그러한 사일로(39)가 도시된다. 본 출원은 MgO-분말을 수용하기 위한 저장조로서 사일로(silo)(39)에 국한하지 않고, 탱크와 같은 다른 유형의 저장조도 사용할 수 있다는 것이 명백하다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, MgO-분말은 사일로(39)에 연결된 충전 파이프(107)를 통해 벌크 트럭 (101) 상의 압축기를 사용하여 벌크 트럭(101)에서 사일로(39)로 펌핑된다. 이 충전 파이프(107)에는 특히 공기압으로 작동되는 호스 밸브(98)가 제공된다. 이 호스 밸브(98)는 열리거나 닫힐 수 있다. 또한, 충전 파이프(107)는 충전 파이프(107)에서 분말의 막힘을 피하는 링 이젝터(ring ejector) (97)와 함께 배치될 수 있다. 일단 고압이 충전 파이프(107)에 축적되면, 링 이젝터 (97)가 자동으로 시동되어 사일로(39)의 분말 충전 용량을 증가시킨다. 충전 파이프(107) 전체에 걸쳐 분말의 충전 속도를 증가시키기 위해, 링 이젝터(97)는 이송된 분말에 압축 공기를 첨가한다. 링 이젝터(97)는 긴 수직 충전 파이프(107)를 통한 이송을 돕고 충전 파이프(107) 전체에 걸쳐 이송을 보장한다.
사일로(39) 내부에 40 mbar의 압력을 설정하기 위해, 압력 전송 장치(91)가 사일로(39) 내부에 설치된다. 사일로(39) 내부의 압력 한계인 40 bar에 도달했음을 나타내기 위해 고압 경보가 압력 전송 장치(91)에 의해 발생할 수 있다. 높은 압력으로 호스 밸브(98)가 닫히고 사일로(39)의 충전이 그 순간 중지된다. 사일로(39) 상부의 하나 이상의 압력 릴리프 밸브(99)는 50 mbar에서 개방되도록 배치되고 사일로(39) 내부의 압력 증가가 너무 높은 경우 사일로(39)를 보호하기 위해 제공된다. 호스 밸브(98)는 사일로(39) 내부가 고압이서나 또는 사일로(39)가 가득 차 있을 때 닫힌다.
사일로(39)의 상부에는 먼지 필터(92)가 설치되어 사일로(39)를 채우면서 주위로 먼지가 방출되는 것을 방지할 수 있다. 벌크 트럭(101)에서 사일로(39)로 MgO 분말을 이송하기 위해 사용되는 공기는 이 먼지 필터(92)를 통해 방출된다.
사일로(39)의 충전 동안, 조작 버튼 및 표시기 램프(94)를 갖는 제어 박스 (93)가 사용될 수 있다. 사일로(39)의 특정 레벨의 분말을 나타내는 많은 레벨 표시기가 제공될 수 있다. 사일로(39)의 전체 레벨을 나타내기 위해 전체 레벨 사일로 표시기(102)가 제공될 수 있다. 사일로(39)의 낮은 레벨을 나타내기 위해 저 레벨 사일로 표시기(103)가 제공될 수 있다. 사일로(39)의 아치 또는 빈 레벨을 나타내기 위해 아치 또는 빈 레벨 사일로 표시기(104)가 제공될 수 있다. 전체 레벨 사일로 표시기(102)는 경적(horn (96)에 의해 생성된 경보를 플래시 라이트(95)에 의해 활성화하고, 작업자가 사일로(39) 충전을 중지할 필요 있음을 의미하는 충전 정지 시퀀스를 활성화한다. 저 레벨 사일로 표시기(103)는 사일로(39)의 MgO-분말이 사일로(39)의 매개 변수 목록에 표시된 지정된 레벨보다 낮을 때 저 레벨 경보를 활성화한다. 아치 또는 빈 레벨 표시기(104)는 상부 멀티 스크류 컨베이어(31)의 뒤쪽에 있으며 사일로(39)가 비어 있음을 나타낸다. 아치 또는 빈 레벨 표시기 (104)가 활성화되면, 아치 브레이킹 시스템은 아치 브레이킹 시퀀스를 시작하는데, 이는 아치가 사일로(39)의 하단 원추(39')에 형성됨을 의미한다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 아치 브레이킹 시스템은 사일로(39)의 바닥 원추(39')에 제공되는 다수의 노즐(105), 특히 플레이트 노즐(105)을 포함한다. 각각의 플레이트 노즐(105)은 각각의 역류 방지 밸브(non-return valve)(106)에 의해 제어된다. 아치 브레이킹 시퀀스에서, 역류 방지 밸브(106)는 개방되고 펄스 형태의 압축 공기는 아치를 파괴하기 위해 플레이트 노즐(105)을 통해 사일로(39)의 바닥 원추 (39')로 보내질 것이다.
대형 포대(30) 또는 사일로(39)로부터 제조 용기(32) 쪽으로 산화마그네슘 분말을 이송하고, 이 분말을 제조 용기(32)에 첨가하기 위해, 분말 이송 및 첨가 수단(31, 31') (도 2 및 3 참조)이 제공된다. 본 출원에서, 분말 이송 및 첨가 수단은 특히 멀티-스크류 컨베이어(31') 위에 위치된 멀티-스크류 공급기(31)를 포함하는데, 멀티-스크류 공급기(31)는 크고 활발한 배출 영역을 가지며 마그네슘 산화물 분말을 멀티-스크류 컨베이어에 신뢰성 있는 방법으로 배출하는 것을 돕는다. 둘 모두는 제조 용기(32)에 산화마그네슘 분말을 첨가하는 과정 중 언제든지 시동되고 중지되도록 배열된다. 보다 상세하게는, 멀티-스크류 공급기(31)는 시운전 단계에서 설정될 일정한 속도로 작동한다. 본 출원에서, 멀티-스크류 공급기(31)는 약 500 ㎏/hr의 용량을 갖는다. 멀티-스크류 공급기(31)의 회전 속도를 모니터하기 위한 회전 표시기 (88)가 배치될 수 있다. 경보 레벨은, 멀티-스크류 공급기(31)의 낮은 회전 속도를 1초 이상 동안 표시하고, 멀티-스크류 컨베이어(31')를 낮은 회전 속도인 경우 60 ms 이상 동안 표시하도록, 동작 프로그램에 설정될 수 있다. 멀티-스크류 컨베이어(31')는 버터플라이 밸브(89)가 개방 위치에 있을 때 작동되도록 배치될 수 있는데, 이 버터플라이 밸브는 멀티-스크루 컨베이어(31')의 외측 단부와 제조 용기(32) 사이의 연결부를 형성하는 (연성) 연결부(90) 상에 제공되는 것이다. 이 버터플라이 밸브(89)는 제조 용기(32)로부터의 습기가 다중 스크류 컨베이어(31')로 올라가는 것을 방지하기 위해 제공된다. 버터플라이 밸브(89)는 특히 자동으로 작동하도록 배열된다.
또한, 분말 이송 및 첨가 수단(31, 31')이 제조 용기(32)에 마그네슘 산화물 분말을 서서히 첨가하도록 제어하기 위해 분말 이송 및 첨가 수단 제어 수단(도 1에 도시되지 않음)이 제공되며, 이는 산화마그네슘 분말과 물 사이의 발열 반응으로 인한 과열을 피하기 위해서이다. 제조 용기(32)는 절연체를 구비할 수 있다. 또한, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 물, 특히 담수 또는 유화제를 함유한 해수를 제조 용기(32)에 첨가하기 위해, 물 첨가 수단, 특히 담수 파이프(42)가 제공된다. 제조 용기(32)에 첨가된 물의 양을 측정하기 위해, 유량계(37)가 제공 될 수 있다. 산화마그네슘 분말 및 물은 특히 제조 용기(32)에 동시에 첨가된다.
슬러리의 MgO 중량 % 및 물 중량 %를 의미하는 수산화마그네슘 슬러리의 농도에 따라, 20 내지 최대 30중량% 범위의 MgO 분말 및 80 내지 최저 70중량% 범위의 물이 제조 용기(32)에 함께 첨가된다.
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 물로 MgO 분말을 교반하기 위해, 교반 수단(44), 보다 구체적으로는 교반기 형태의 교반 수단(44)이 제공된다. 이들 교반 수단(44)은 특히 제조 용기(32)의 내부에 제공된다. 이들 교반 수단(44)은 보다 상세하게는 수산화마그네슘 슬러리의 레벨이 소정의 최소 레벨 이상인 한 연속적으로 교반한다. 제조 용기(32) 내의 수산화마그네슘 슬러리의 실제 레벨을 나타내기 위해, 압력 전송 수단(57) (도 2 참조)이 제공된다. 교반 수단(44)을 제어하는 교반 제어 수단(도면에 도시되지 않음)이 제공되는데, 수산화마그네슘 슬러리의 레벨이 미리 설정된 최소 레벨 이상임을 압력 전송 수단(57)이 표시하는 한, 제조 용기(32)에 준비된 Mg(OH)2-슬러리를 연속적으로 교반하도록 구성되어 있다.
산화마그네슘 분말은 물에 거의 용해되지 않고, 이 분말의 수중에서의 수화 반응은 발열 공정이기 때문에, 미리 설정된 온도 한계를 초과하여 온도가 상승하면, 분말의 첨가가 중단되고, 물은 과열을 피하기 위해 물 첨가 파이프(42)와 같은 물 첨가 수단을 통해 제조 용기(32)에 추가된다(도 2 및 3 참조). 물의 온도가 제 2 사전 설정된 온도 한계치 이하가 되면, 즉시 분말의 첨가가 재개되고 물이 소정의 속도로 첨가된다. 이 사전 설정된 온도 제한은 70℃, 75℃ 또는 80℃, 보다 특별하게는 75℃ 일 수 있다. 도 2 및 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 제조 용기(32)에는 제조 용기(32) 내부의 온도를 측정하기 위한 온도 전송기(58)가 제공된다. 준비된 Mg(OH)2-슬러리의 온도가 미리 설정된 온도 한계를 초과함을 온도 전송기(58)가 측정할 경우, 물을 제조 용기 안으로 첨가하기 위한 물 첨가 수단(42)을 제어하기 위해 물 첨가 제어 수단(도면에 도시되지 않음)이 제공된다.
과충전 레벨 스위치(59)는 분말 이송 및 첨가 수단 제어 수단에 신호를 제공하고 또한 물 첨가 제어 수단에 신호를 제공함으로써 제조 용기(32)의 최대 레벨을 제어하는데, 이 제어 수단들은 제조 용기(32)에의 멀티-스크류 컨베이어(31, 31‘)에 의한 분말의 첨가 및 물의 첨가를 중지시킨다.
또한, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 멀티-스크류 컨베이어(31, 31')의 배출구 단부에서, 먼지 방지 수단(43)은 산화마그네슘 분말의 형성을 감소시키도록 배치되는데, 이 산화마그네슘 분말의 형성은 제조 용기(32)로의 분말의 도입에 의해 유발된 것이다. 먼지 방지 수단(43)은 단수 스프레이를 형성하는 하나 이상의 스프레이 노즐을 포함하는데, 이 담수 스프레이는 형성되는 산화마그네슘 분말 먼지를 가습하여 산화마그네슘 및/또는 수산화마그네슘 분진을 포획하고 가습된 산화마그네슘 및/또는 산화마그네슘 분진을 제조 용기(32)로 떨어뜨리기 위한 것이다. 먼지 방지 수단(43) 용의 담수는 편리하게는 담수 파이프(42)로부터 취해진 측부 흐름이다.
그 다음, 제조 용기(32)에서 제조된 수산화마그네슘 슬러리는 슬러리 이송 수단을 통해 제조 용기(32)로부터 보관 용기(34)로 회수되는데, 슬러리 이송 수단은 슬러리 회수 파이프(40) 및 두 개의 슬러리 회수 서브 파이프(40', 40")를 포함한다. 슬러리 회수 서브 파이프(40', 40")는 평행하게 배치된다. 슬러리 회수 파이프 부분 (40, 40')에는 수산화마그네슘 슬러리의 흐름을 제어하도록 배열된 상이한 밸브들 (50)이 제공된다. 슬러리 회수 파이프 부분 (40, 40')은 펌프(33, 33') 뒤에 하나의 슬러리 회수 파이프(40)로 다시 결합된다. 도 1 내지 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 보관 용기(34)는 제조 용기(32)와 직렬로 배치된다.
펌핑 수단(33,33')은 Mg(OH)2-슬러리를 제조 용기(32)에서 보관 용기(34)로 펌핑하는데 사용된다. 이것은 특히 자동 공정이다. 펌핑 수단은 특히 병렬로 배치된 2개의 펌프(33, 33')를 포함한다. 두 펌프(33, 33') 중 하나는 작동 중이며 다른 펌프(33', 33)는 대기 상태이다. 슬러리 회수 서브 파이프(40', 40") 중 하나의 막힘 또는 펌프(33, 33')의 손상과 같은 문제가 발생할 경우, 두 펌프(33, 33') 중 다른 하나는 켜져 있다. 이와 함께, 수동 밸브(도 2에 도시되지 않음)는 펌프(33, 33')의 작동 방식의 변경을 가능하게 하는 정확한 위치로 설정되어야 한다.
도 2 및 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 펌프(33, 33') 앞에, 펌프(33, 33')를 손상시키기에 충분히 큰 수산화마그네슘 슬러리 입자를 제거하기 위해 각각의 필터(45, 45')가 제공된다. 또한, 슬러리 회수 파이프(40)는 수세(flush water) 파이프(46)에 연결되고, 이 수세 파이프는 펌프(33, 33'), 필터(45, 45'), 밸브(50), 슬러리 회수 파이프(40) 및 슬러리 회수 서브 파이프(40', 40")를 세정하여 그것을 통해 물을 흐르게 하기 위해 제공되는 것이다.
도 2 및 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 보관 용기(34)에는 특히 교반기의 형태로 교반 수단(47)이 제공되어 그 안에 포함된 수산화마그네슘 슬러리를 교반하여 수산화마그네슘 슬러리가 물과 적절하게 혼합된 상태로 유지하고 슬러리가 용기 (34)의 바닥으로 침전되는 것을 방지한다. 교반 수단(47)은 수산화마그네슘 슬러리의 레벨이 미리 설정된 레벨 이상이면 교반한다. 보관 용기(34) 내의 수산화마그네슘 슬러리의 실제 레벨을 측정하기 위해 압력 전송 수단(52)이 배열된다. 교반 제어 수단(도면에서 보이지 않음)은 교반 수단(47)을 제어하도록 구성되어 제공되는데, 교반 수단으로 하여금 압력 전송 수단(52)에 의해 측정된 수산화마그네슘 레벨이 미리 설정된 레벨을 초과하는 한 Mg(OH)2-슬러리를 교반하도록 한다. 또한, 온도 전송 수단(53)은 보관 용기(34) 내부의 온도를 모니터링 하도록 배치된다. 너무 높은 수산화마그네슘 농도 때문에 너무 높은 온도인 경우, 밸브(76)가 개방되고 보관 용기(34)의 온도를 미리 설정된 온도 한계로 낮추기 위해 담수가 추가될 것이다. 이 미리 설정된 온도 한계는 70℃, 75℃ 또는 80℃, 보다 특별하게는 75℃ 일 수 있다.
도 1에서, 보관 용기(34)는 슬러리 이송 수단(36, 36', 55) 및 펌핑 수단(35, 35’)을 통해 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프(9)와 연결된 것이 보여진다. 도 2 및 도 3에서, 슬러리 이송 수단은 보다 구체적으로는 슬러리 이송 파이프를 포함함을 알 수 있는데, 슬러리 이송 파이프는 보다 구체적으로는 평행하게 배치된 2개의 슬러리 이송 서브 파이프(36, 36') 및 선택적으로 슬러리 이송 서브 파이프(36, 36') 각각에 직렬로 배치되는 슬러리 이송 주 파이프(36)를 포함한다. 도 2에서, 슬러리 이송 파이프(36, 36')는 압력 전달 장치(56)와 함께 배치된 하나의 슬러리 이송 주 파이프(55)에 모인다. 이 슬러리 이송 주 파이프(55)는 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프(9)에 연결된다. 도 3에서, 2개의 슬러리 이송 서브 파이프(36, 36') 각각은 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프(9)에 연결된다.
또한, 펌핑 수단은 특히 병렬로 배치되고 각각이 각각의 슬러리 이송 서브 파이프(36, 36') 상에 배치되는 2개의 정량 펌프(35, 35')를 포함한다. 정량 펌프(35, 35')는 특히 수산화마그네슘 슬러리를 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프(9)에 투여하기 위한 주파수 제어 정량 펌프이다.
각각의 슬러리 이송 서브 파이프(36, 36')는 또한 플러시 워터 파이프(48, 48')에 연결되는데, 이 플러시 워터 파이프는 도 2에서 도시한 주 슬러리 이송 파이프(55) 뿐만 아니라 슬러리 이송 서브 파이프(36, 36') 및 정량 펌프(35, 35')를 세정하기 위해 플러시 워터 파이프를 통해 물이 흐르도록 하고자 제공된다.
각 슬러리 이송 서브 파이프(36, 36')에는 또한 습식 스크러버 시스템이 폐쇄 루프 모드로 전환되거나 폐쇄 루프에서 시동될 때 개방되는 밸브(60, 60')가 제공된다. 정량 펌프(35, 35')는 습식 스크러버 시스템이 작동을 멈추면 정지하도록 배열된다. 정량 펌프(35, 35')가 폐쇄 모드 스크러버 액체 재순환 파이프(9)로 수산화마그네슘 슬러리를 공급하는 것을 중단하자마자, 정량 펌프(35, 35'), 슬러리 이송 서브 파이프(36, 36') 및 슬러리 이송 주 파이프(55)는 세정하여 이들 요소에서 침전 및 막힘을 방지해야 한다. 이는 플러싱 밸브(54, 54')의 각각을 개방함으로써 수행된다.
정량 펌프(35, 35') 뒤에, 너무 높은 압력의 경우 정량 펌프(35, 35')를 정지시키도록 하나 이상의 압력 전달기(56, 56')가 제공될 수 있다. 도 2에서, 슬러리 이송 주 파이프(55)에는 하나의 압력 전달기(56)가 제공되는 반면에, 도 3에서는 각각의 슬러리 이송 서브 파이프(36, 36')에는 각 압력 전달기(56, 56')가 제공된다.
수산화마그네슘 슬러리는 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프(9)에서 사용된 스크러버 액체에 첨가되는데, 이는 (사용된) 스크러버 액체의 스크러빙 효율 및 SOx 제거 용량을 유지할 필요성에 따른 것이다. 사용된 스크러버 액체의 pH는 바람직하게는 5 내지 6의 pH로 조정된다.
스크러버 시스템의 폐쇄 루프 모드 동안 재순환되는 스크러버 액체는 고농도의 고체 물질, 주로 그을음 및 미연소 연료의 잔류물, 주로 폴리아로마틱 탄화수소 (PAH)를 함유할 것이다. 미립자 물질의 증가량에 따라 폐쇄 루프 모드에서의 최대 작동 시간이 결정된다. 미립자 물질을 순환으로부터 제거하여 사용된 스크러버 액체가 스크러버 시스템에 의해 재사용될 수 있는 기간을 연장하기 위해, 사용된 스크러버 액체 탱크(20)에 존재하는 사용된 스크러버 액체의 일부는 스크러버 액체 회수기 파이프(69) 및 필터 유닛(62)으로 향하는 스크러버 액체 회수 펌프(61)에서 회수한다. 이 목적을 위해 이용 가능한 다른 공지된 필터 기술이 있다. 특정 필터 유닛은 데드 엔드 (dead end) 필터 입자 (예를 들어, > 1000 ㎛ 또는 > 800 ㎛의 크기를 갖는)와 같은 거친 입자상 물질을 제거하기 위한 프리 필터 및 미세 입자 (예를 들어, 세라믹 필터의 기공 크기가 0.04 ㎛)를 제거하기 위한 필터를 포함한다. 스크러빙 워터는 프리 필터에서 여과되어 다운 스트림 필터에서 문제를 일으킬 수 있는 크기의 입자를 제거한다.
사전 여과된 스크러버 액체를 제거하기 위한 필터는 서로 독립적으로 다소간 작동될 수 있는 2단계 (또는 재순환 루프)로 구성된 세라믹 SiC 멤브레인 필터 유닛일 수 있다. 각 루프는 수 평방 미터의 전체 멤브레인 여과 면적으로 병렬로 장착된 세라믹 SiC 멤브레인 여러 개, 가령 4개를 포함한다. 사전 여과된 스크러버 액체는 통상의 공급 펌프로써 멤브레인 스테이지로 펌핑되는데, 그 펌프는 스테이지를 가압하고 멤브레인을 가로지르는 막간 압력 (transmembrane pressure)을 형성하는 부가적인 기능을 갖는다. 또한 재순환 펌프는 재순환 루프 내부의 물을 순환시켜 멤브레인 표면에 고 난류를 만들어 입자 침착을 방지한다. 멤브레인 시스템은 시스템의 PLC에서 프로그래밍된 시퀀스에 따라 정기적인 간격으로 완전히 자동화된 백 플러시, 백 펄스 및 화학적 크리닝 사이클 (CIP)을 수행할 수 있다. 이러한 기술은 여과 시간이 증가함에 따라 멤브레인 표면에 축적될 임의의 응집제를 제거하는 데 사용된다.
사용된 스크러버 액체의 여과 및 크리닝 및 필터 케이크의 탈수는 안전하고 깨끗한 선상에서의 처리 및 필터 케이크의 저장을 허용한다.
사용된 스크러버 액체는 필터 유닛(62)에 의해 2개의 스트림(stream)으로 분할된다. 2개의 스트림은 필터 유닛(62)을 연속적으로 떠난다. 필터 유닛(62)을 통과하는 스트림은 정화되고 정화수 회수 파이프(63)를 통해 회수된다. 정화수 회수 파이프(63)에서 회수된 액체는 통상 필터 유닛(62)으로 공급되는 스크러빙 액체의 약 90 내지 95%를 나타낸다. 대부분의 입자 및 PAH를 함유하는 필터 유닛(62)으로부터의 보유물 및 보유물 스트림 중의 고형물 농축물은 고형물 중량 기준으로 10 내지 20배, 0.5 내지 1.0 중량%로 농축된다. 잔류물은 잔류물 파이프(63) 내의 필터 유닛으로부터 회수되어, 탈수 유닛(65)으로 도입된다. 탈수 유닛(65)에서, 잔류물의 pH는 필요하다면 알칼리 또는 산 및 표면 활성 중합체의 첨가에 의해 pH 6 내지 8로 조정된다. 표면 활성 중합체는 현탁액 중의 입자를 서로 가교 결합시켜 보다 쉽게 탈수될 수 있는 큰 입자 응집체를 포함하는 응집된 현탁액을 생성한다. 잔류물은 탈수 프레스로 도입된다. 탈수 프레스로서, 스크류 또는 필터 프레스가 사용될 수 있으며, 응집된 현탁액은 이송 스크류에 의해 혼합 챔버로부터 프레스의 탈수 섹션으로 이송된다. 물은 슬롯을 통해 탈수 섹션을 떠날 수 있지만, 입자 덩어리는 유지되고 점점 더 압축되어 이송 스크류의 끝쪽으로 이동하고, 마지막으로 슬러지 드럼에 떨어진다. 스크류 프레스는 약 10-20 kg/h의 슬러지 양을 생성할 것으로 예상되고, 건조 고형분 함량은 10-30 wt% 범위이며, 수증기 스팀(약 500ℓ/h)은 선외로 배출되거나 사용된 스크러버 액체 탱크(20)로 재순환된다.
파이프(63) 내의 정제수 또는 그 일부는 정제수 리턴 파이프(67)를 통해 사용된 스크러버 액체 탱크(20)로 재순환될 수 있고/있거나 스크러버 액체의 재순환으로부터 회수될 수 있다. 스크러버 액체의 재순환으로부터 회수된 정제수는 입상 활성탄 필터(70)로 도입되어 폐수 파이프(71)로 물을 도입하기 전에 여과된 물 중의 PAH의 양을 제거하거나 실질적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 바이 패스 파이프(69)를 통해 폐수 파이프(71)에 직접 도입할 수도 있다. 파이프(67), 파이프(69) 또는 카본 필터(70) 내로의 파이프(63) 내의 물의 양은 사용된 스크러버 액체 탱크(20)로의 재순한 물의 필요성 및/또는 환경 요구 사항에 따라 밸브(68)로 조절된다.
환경 요구 사항에 따라, 파이프(63) 내의 정제수는 그대로 주변 바다로 방출되거나, 폐수 탱크(74)에 일시적으로 침전될 수 있다. 폐수 탱크(74)는 항구에서 또는 폐수를 버리는 것이 허용되는 바닷물에서 비울 수 있다. 펌프(75)는 배수 탱크(74)로부터 폐수를 배수 출구(11)에 연결된 폐수 방출 파이프(73)로 펌핑하도록 배치된다.
본 출원과 관련하여 사용될 수 있는 가능한 습식 스크러버는 WO2014/128261 에 기술된 바와 같은 습식 스크러버이지만, 본 출원은 특정 습식 스크러버 설계에 구속되지 않는다.

Claims (24)

  1. 선박의 하나 이상의 디젤 엔진의 배기 연도 가스에 존재하는 황 산화물의 양을 감소시키기 위한 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템에 있어서, 상기 선박 배기 연도 가스 탈황 시스템은 개방 루프 모드 및 폐쇄 루프 모드 모두에서 작동할 수 있도록 구성되며, 폐쇄 루프 모드로 작동하도록 구성되는 경우에,
    - 스크러버 액체를 사용하여 선박의 디젤 엔진으로부터 생기는 상기 배기 연도 가스를 스크러빙하여, 사용된 스크러버 액체를 생성하도록 배열된 적어도 하나의 습식 스크러버(1)를 포함하는 습식 스크러버 시스템으로서, 상기 습식 스크러버는 상기 습식 스크러버(1)로부터 사용된 스크러버 액체를 회수하기 위해 하나 이상의 사용된 스크러버 액체 회수 파이프(6, 6')를 포함하는 습식 스크러버 시스템;
    - 물과 산화마그네슘 분말의 가수 분해에 의해 수산화마그네슘 슬러리를 제조하도록 배치되고, 물 첨가 수단(42), 산화마그네슘 분말 첨가 수단(31, 31') 및 물과 산화마그네슘 분말을 혼합하는 교반 수단(44)을 포함하는 제조 용기(32); 및
    - 적어도 하나의 제조 용기(32)로부터 제조된 수산화마그네슘 슬러리를, 하나 이상의 사용된 스크러버 액체 회수 파이프(6, 6')에서 상기 습식 스크러버(1)로부터 회수된 상기 사용된 스크러버 액체 쪽으로 이송하여, 상기 수산화마그네슘 슬러리와 상기 사용된 스크러버 액체를 접촉시켜 상기 사용된 스크러버 액체를 세정 및/또는 산성을 중화시키는 슬러리 이송 수단;
    을 포함하는,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 습식 스크러버 시스템이 폐쇄 루프 모드에서 작동할 때, 상기 하나 이상의 사용된 스크러버 액체 회수 파이프(6, 6')는 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프(9)를 통해 상기 습식 스크러버로부터 사용된 스크러버 액체 탱크(20)를 향하여 상기 사용된 스크러버 액체를 회수하도록 구성되는,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    보관 용기(34)를 포함하고,
    상기 보관 용기는 상기 제조 용기(32)와 직렬로 배치되고 슬러리 회수 파이프(40)을 통해 상기 제조 용기(32)에 연결되는 것인,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬러리 이송 수단은 상기 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프(9)를 통해 상기 제조 용기(32) 및/또는 상기 보관 용기(34)로부터 상기 하나 이상의 사용된 스크러버 액체 회수 파이프(6, 6')를 향해 상기 수산화마그네슘 슬러리를 회수하기 위한 슬러리 이송 파이프(36, 36', 55)를 포함하는,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  5. 청구항 3 또는 4에 있어서,
    상기 슬러리 회수 파이프(40)에는 상기 슬러리를 상기 제조 용기(32)에서 펌핑하여 상기 보관 용기(34)로 보내는 슬러리 펌핑 수단(33, 33')이 배치되고,
    상기 슬러리 이송 파이프(36, 36', 55)에는 상기 슬러리를 상기 보관 용기(34)에서 펌핑하여 상기 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 회수 파이프(9)로 보내는 슬러리 펌핑 수단(35, 35')이 배치되는,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은
    상기 슬러리 펌핑 수단(33, 33', 35, 35') 및 상기 슬러리 펌핑 수단(33, 33', 35, 35')이 슬러리 펌핑을 멈춘 후에 슬러리가 흐르는 모든 파이프(36, 36', 55, 40, 40', 40")를 위한 플러싱 수단(46)을 더 포함하는,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수산화마그네슘 슬러리를 제조하기 위해 상기 산화마그네슘 분말에 첨가되는 상기 물은 담수 또는 유화제가 든 해수인,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제조 용기(32)는 상기 제조 용기(32) 물 첨가 수단(42)에 부가되는 물의 양을 측정하기 위한 유량계(37)를 포함하는,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제조 용기(32)는 산화마그네슘 분말 첨가 제어 수단을 포함하는데, 상기 제어 수단은 산화마그네슘 분말 첨가 수단(31, 31')을 제어하도록 구성되고, 상기 산화마그네슘 분말 첨가 수단(31, 31')은 점진적으로 산화마그네슘 분말을 상기 제조 용기(32)에 첨가하도록 하는 것인,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제조 용기(32)는
    상기 제조 용기(32) 내부의 온도를 측정하는 온도 전송 수단(58)을 포함하고,
    상기 온도 전송 수단(58)이 사전 설정된 온도 한계 이상으로 증가하는 상기 제조된 수산화마그네슘 슬러리의 온도를 측정하는 경우에 물을 상기 제조 용기(32)에 첨가하도록 하는 상기 물 첨가 수단(42)을 제어하도록 구성된 물 첨가 제어 수단을 포함하는,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  11. 청구항 3 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보관 용기(34)는 상기 보관 용기(34)에 수용된 상기 수산화마그네슘 슬러리를 교반하기 위한 교반 수단(47)을 포함하는,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  12. 청구항 3 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 제조 용기(32) 및 상기 보관 용기(34)는,
    각각의 상기 제조 용기(32) 및 상기 보관 용기(34)에서 상기 수산화마그네슘 슬러리의 실제 레벨을 표시하기 위한 각각의 압력 전송 수단(57, 52)을 포함하고;
    각각의 상기 압력 전송 수단(57, 52)이 상기 수산화마그네슘 슬러리의 레벨이 사전 설정된 최소값을 초과한다고 표시하면, 각각의 상기 제조 용기(32) 및 상기 보관 용기(34) 내의 준비된 상기 수산화마그네슘 슬러리를 연속적으로 교반하도록 하는 각각의 상기 교반 수단(44, 47)을 제어하도록 구성된 교반 제어 수단을 포함하는;
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  13. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산화마그네슘 분말 첨가 수단은 분말 이송 및 첨가 수단을 포함하고, 상기 첨가 수단은 이송 수단 및 첨가 제어 수단에 의해 제어되는 하나 이상의 다중 스크류 컨베이어(31, 31')를 포함하며,
    상기 첨가 제어 수단은 상기 산화마그네슘 및/또는 수산화마그네슘를 상기 제조 용기(32)에 부가하는 공정 중 임의의 시간에 상기 하나 이상의 상기 다중 스크류 컨베이어(31, 31')를 시동 및 정지시키도록 구성된 것인,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  14. 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은 상기 제조 용기(32)와 연결된 먼지 방지 파이프를 포함하는 먼지 방지 수단(43)을 더 포함하며, 상기 먼지 방지 파이프 속으로 물을 분무하는 물 분무 수단을 구비하는,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  15. 청구항 1 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 습식 스크러버(1)는 패킹 없는 분무형 스크러버이고,
    상기 습식 스크러버(1)는 스크러빙 타워를 포함하는데, 상기 스크러빙 타워는 각각이 상기 배기 연도 가스와 접촉되도록 하기 위해 상기 스크러버 액체를 상기 스크러빙 타워 내로 분사하도록 배열되는 다수의 분사 노즐(3, 3')을 가지며,
    상기 스크러빙 타워는 2개의 직렬 연결된 스크러빙 챔버를 선택적으로 포함하고, 각각의 스크러빙 챔버는 상기 사용된 스크러버 액체를 상기 각각의 스크러빙 챔버로부터 회수하기 위한 적어도 하나의 노즐(3, 3') 및 하나의 스크러버 액체 회수 파이프(6, 6')를 구비한 것인,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은,
    스크러버 액체 파이프(4)를 더 포함하고, 상기 스크러버 액체 파이프(4)는 상기 스크러빙 타워에 제공된 상기 분사 노즐(3, 3')에 스크러버 액체를 이송하도록 배치되며,
    상기 스크러버 액체 파이프(4)는 상기 분사 노즐(3, 3')을 향해 이송되는 상기 스크러버 액체를 냉각시키도록 배치된 냉각기(27)를 포함하는,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 습식 스크러버 시스템이 폐쇄 루프 모드에서 작동할 때,
    상기 사용된 스크러버 액체 탱크(20)로부터 상기 분사 노즐(3, 3')로 스크러버 액체를 이송하고 재순환시키도록 스크러버 액체 파이프(4)가 추가로 배치되는,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  18. 청구항 1 내지 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 해양 배기 연도 가스 탈황 시스템은 상기 사용된 스크러버 액체를 여과하기 위한 필터 유닛(62)을 더 포함하는,
    해양 배기 연도 가스 탈황 시스템.
  19. - 상기 선박의 디젤 엔진에서 생성된 배기 연도 가스를 폐쇄 루프 모드에서 작동하는 습식 스크러버 시스템으로 운반하는 단계;
    - 스크러버 액체를 사용하여 상기 습식 스크러버 시스템에서 상기 배출 연도 가스를 스크러빙하여 사용된 스크러버 액체를 형성하는 단계;
    - 교반 조건하에 산화마그네슘 분말 및 물을 제조 용기(32)에 첨가하여 수산화마그네슘 슬러리를 제조하는 단계;
    - 상기 제조된 수산화마그네슘 슬러리를 슬러리 이송 수단(40, 40', 40", 36, 36', 55)을 통해 상기 습식 스크러버 시스템으로 이송하는 단계; 및
    - 상기 수산화마그네슘 슬러리를 상기 사용된 스크러버 액체와 접촉시켜 상기 사용된 스크러버 액체를 세정 및/또는 산성을 중화시키는 단계;
    를 포함하는,
    선박의 디젤 엔진의 배기 연도 가스 중에 존재하는 황 산화물의 양을 감소시키는 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    (a) 압력 전송 수단(57)에 의해 표시되는 상기 수산화마그네슘 슬러리의 레벨이 사전 설정된 레벨을 초과하면, 교반 제어 수단의 제어 하에 교반 수단을 사용하여 상기 제조 용기(32)에서 상기 수산화마그네슘 슬러리를 연속적으로 교반하는 단계;
    (b) 이송 및 첨가 제어 수단의 제어 하에 상기 분말 이송 및 첨가 수단(31, 31')에 의해 상기 제조 용기(32)에 상기 마그네슘 산화물 분말을 서서히 첨가하는 단계; 및/또는
    (c) 온도 전송기(58)에 의해 측정된 상기 제조 용기(32)에서 상기 제조된 수산화마그네슘 슬러리의 온도가 사전 설정된 온도 한계를 초과하여 증가하는 경우 물 첨가 제어 수단의 제어 하에 물 첨가 수단(42)을 사용하여 상기 제조 용기(32)에 물을 첨가하는 단계;
    중에서 임의의 단계를 더 포함하는,
    선박의 디젤 엔진의 배기 연도 가스 중에 존재하는 황 산화물의 양을 감소시키는 방법.
  21. 청구항 19 또는 20에 있어서,
    상기 제조된 수산화마그네슘 슬러리는 펌핑 수단(33, 33')을 사용하여 슬러리 회수 파이프(40)를 통해 상기 제조 용기(32)에서 보관 용기(34)로 펌핑되는,
    선박의 디젤 엔진의 배기 연도 가스 중에 존재하는 황 산화물의 양을 감소시키는 방법.
  22. 청구항 19 내지 21 중 어느 한 항에 있어서,
    사용된 스크러버 액체는, 상기 습식 스크러버 시스템이 폐쇄 루프 모드에서 작동할 때, 하나 이상의 사용된 스크러버 액체 회수 파이프(6, 6')를 통해 상기 습식 스크러버(1)로부터 회수되어, 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프(9)를 통해 사용된 스크러버 액체 탱크(20)로 이송되고,
    상기 보관 용기(34)로부터의 수산화마그네슘 슬러리가, 상기 슬러리 이송 수단의 일부를 형성하는 슬러리 이송 파이프(36, 36', 55)를 통해, 상기 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프(9)에서 상기 사용된 스크러버 액체와 접촉되도록 하는,
    선박의 디젤 엔진의 배기 연도 가스 중에 존재하는 황 산화물의 양을 감소시키는 방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 수산화마그네슘 슬러리는, 펌핑 수단(35, 35')를 사용하는 상기 슬러리 이송 파이프(36, 36', 55)을 통해, 상기 보관 용기(34)로부터 상기 폐쇄 루프 모드 스크러버 액체 재순환 파이프(9)로 펌핑되는,
    선박의 디젤 엔진의 배기 연도 가스 중에 존재하는 황 산화물의 양을 감소시키는 방법.
  24. 청구항 19 내지 23 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 청구항 1 내지 18 중 어느 한 항에 따른 해양 연도 가스 탈황 시스템을 사용하여 수행되는,
    선박의 디젤 엔진의 배기 연도 가스 중에 존재하는 황 산화물의 양을 감소시키는 방법.

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