KR20190099180A - Exhaust gas scrubber having mixing means - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 혼합수단을 가진 배기가스 스크러버에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 연소에 의해 생성된 배기가스를 처리하는 배기가스 처리장치에 있어서, 상기 배기가스 처리장치는 배기가스와 세정액을 혼합시키는 혼합수단을 포함하고, 상기 날개는 배기가스의 우회 유동을 안내하도록 굽어진 형태로 형성되고, 상기 분사부은 배기가스의 흐름을 기준으로 상기 날개의 앞에 위치하여 배기가스의 흐름과 일치하는 방향으로 세정액을 분사함으로써 압력손실을 최소화하며, 구체적으로는 상기 날개는 배기가스의 우회 유동을 안내하도록 굽어진 형태로 형성되고, 상기 분사부은 배기가스의 흐름을 기준으로 상기 날개의 앞에 위치하여 배기가스의 흐름과 일치하는 방향으로 세정액을 분사함으로써 압력손실을 최소화할 수 있으며, 상기 배기가스 처리장치는 배기가스를 확산시켜 고르게 분산되도록 유도하는 확산수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합수단을 가진 배기가스 스크러버에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas scrubber having mixing means, and more particularly, to an exhaust gas treating apparatus for treating exhaust gas generated by combustion, the exhaust gas treating apparatus mixing means for mixing the exhaust gas and the cleaning liquid. It includes, wherein the blade is formed in a bent shape to guide the bypass flow of the exhaust gas, the injection portion is located in front of the blade based on the flow of the exhaust gas to spray the cleaning liquid in a direction consistent with the flow of the exhaust gas Thereby minimizing pressure loss, specifically, the blade is formed in a bent shape to guide the bypass flow of the exhaust gas, and the injection portion is located in front of the blade based on the flow of the exhaust gas to coincide with the flow of the exhaust gas. Pressure loss can be minimized by spraying the cleaning liquid in the Relates to an exhaust gas scrubber with a mixing means comprising a diffusion means for deriving evenly distributed diffusing the exhaust gas.
현대의 선박은 대부분 자체 동력과 난방을 위한 엔진과 보일러 등을 구비하고 있다. 상기 엔진과 보일러 등을 구동하기 위해서는 연료를 태워야 하는데, 연소 과정에서 발생하는 배기가스에는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), PM(Particular Matter, 입자성 물질) 등의 유해물질이 포함되어 있다.Most modern ships have engines and boilers for their own power and heating. In order to drive the engine and the boiler, fuel must be burned, and the exhaust gas generated during the combustion process includes harmful substances such as sulfur oxide (SOx), nitrogen oxide (NOx), and PM (particular matter, particulate matter). have.
황산화물이나 질소산화물은 인체의 점막에 작용해 호흡기 질환을 일으킬 수도 있으며, 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소가 1급 발암물질로 지정한 오염물질이기도 하다. 또한, 상기 SOx나 NOx가 공기 중으로 그대로 방출되면 대기 중의 수분(H20)과 반응하여 각각 황산(H2SO4), 질산(HNO3)이 되어 산성비의 주된 원인이 되기도 한다.Sulfur oxides and nitrogen oxides can act on the mucous membranes of the human body and cause respiratory diseases. It is also a pollutant designated by the World Health Organization as a first-class carcinogen. In addition, when SOx or NOx is released into the air as it is, it reacts with moisture (H 2 O) in the air to become sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and nitric acid (HNO 3 ), respectively, which may be a major cause of acid rain.
PM은 가스상오염물질에 대비되는 작은 입자의 형태로서 배기가스 속의 PM이 그대로 대기 중에 방출되면 가시거리를 줄이는 시정장애를 일으키거나, 미세한 입자가 폐나 호흡기를 통해 인체에 들어가 각종 질환을 발생시킬 수 있다. 최근 국내에서 문제가 되는 미세먼지 또한 상기 PM에 의한 것으로서 대기오염의 주된 원인으로 볼 수 있다.PM is a form of small particles compared to gaseous pollutants. When PM in exhaust gas is released into the air, it may cause visibility problems to reduce the visibility, or fine particles may enter the human body through the lungs or respiratory organs and cause various diseases. . Recently, the fine dust which is a problem in Korea is also caused by the PM and can be regarded as a major cause of air pollution.
따라서 이러한 배기가스 속 유해물질에 대한 방지책이 필요한데, 특히 선박의 경우는 엔진의 출력규모가 거대하여 승용차의 130배에 달하는 배기가스를 내뿜는 것으로 알려져 있는바, 방대한 양의 유해물질 배출을 방지하기 위해 선박의 배기가스에 대한 구체적이고 실체적인 대책이 요구된다.Therefore, it is necessary to prevent the harmful substances in the exhaust gas. Especially in the case of ships, the engine output is huge, and it is known to emit 130 times the exhaust gas of a passenger car. Specific and practical measures for the exhaust gas of ships are required.
이에 국제해사기구(International Maritime Organization, 이하 IMO)에서는 배출규제지역(Emission Control Area, 이하 ECA)를 설정하여 해당 해역 내에서 유해물질의 배출량을 제한하고 있다. 특히 황산화물 배출규제지역(SOx Emission Control Area, 이하 SECA)은 NOx 등의 다른 유해물질도 같이 규제하는 상기 ECA보다 더 광범위하게 규정하여 강력한 제재를 가하고 있다.Accordingly, the International Maritime Organization (IMO) has established an emission control area (ECA) to limit the emissions of hazardous substances in the sea area. In particular, the SOx Emission Control Area (SECA) is more broadly regulated than the ECA, which also regulates other harmful substances such as NOx, and imposes strong sanctions.
더구나 2015년 1월 1일부터는 규제를 더욱 강화하여 상기 SECA를 지나는 모든 선박에 대해 환경오염을 일으키는 연료 내 황(Sulphur) 함유율을 0.1%로 제한하였다(IMO 184(59)). 상기 SECA는 2011년 8월 해양오염방지협약의 수정을 통해 기존의 발틱해와 북해지역에서 북미지역으로 확대 규정되었고, 2016년 4월 1일부터는 중국 근해도 지정되는 등, 앞으로 계속 확장될 것이므로 선박의 황산화물 관리는 더 중요해질 전망이다.Furthermore, from January 1, 2015, regulations were further tightened to limit the sulfur content of fuel that causes environmental pollution to 0.1% for all ships passing through the SECA (IMO 184 (59)). The SECA was extended from the Baltic Sea and the North Sea to North America through the amendment of the Marine Pollution Prevention Convention in August 2011. Sulfur oxide management will become more important.
또한, ECA 이외 전세계 해역에서도 배기가스 내 SOx 함유량을 3.5% 이하로 규제하던 것을 2016년 10월 28일 개최된 IMO 총회에서 0.5%로 낮추는 법안이 통과되어 2020년부터 시행될 예정에 있는바, 지역을 불문하고 황산화물 관리의 필요성은 더욱 증대하고 있다.In addition, legislation to reduce the SOx content in the exhaust gas to 3.5% or less in the world's waters other than the ECA was passed by the IMO General Assembly held on October 28, 2016 to 0.5%. Regardless, the need for sulfur oxide management is increasing.
이러한 국제적 규제를 준수하기 위해 저황유(Low sulphur)를 사용하거나 황산화물의 배출량이 적은 천연가스가 연료로 쓰이는 LNG 추진선이 이용되기도 하지만, 배출가스의 황산화물을 절감하는 스크러버(Scrubber)를 사용하기도 한다.To comply with these international regulations, low sulphur is used, or LNG propulsion vessels are used, which are fueled by natural gas with low sulfur oxide emissions, but scrubbers are used to reduce the sulfur oxides in the exhaust gas. Sometimes.
스크러버를 이용해 후처리 공정을 수행하면 황 함유율이 비교적 높은 저가의 연료로도 상기 규제들을 만족시키며 환경오염을 방지할 수 있기에 경제적으로 유리하다. 이렇듯 스크러버는 경제성과 환경성 모두를 충족시킬 수 있어 선박뿐만 아니라 발전소 등에서도 사용될 만큼 범용성이 높다.The post-treatment process using a scrubber is economically advantageous because it can satisfy the above regulations and prevent environmental pollution even with a low-cost fuel having a relatively high sulfur content. As such, the scrubber can satisfy both economic and environmental aspects, so it is highly versatile enough to be used not only in ships but also in power plants.
<특허문헌><Patent Documents>
미국 등록특허공보 US 9,272,241호(2016.03.01. 등록) "COMBINED CLEANING SYSTEM AND METHOD FOR REDUCTION OF SOX AND NOX IN EXHAUST GASES FROM A COMBUSTION ENGINE"U.S. Patent No. US 9,272,241 (registered Mar. 1, 2016) "COMBINED CLEANING SYSTEM AND METHOD FOR REDUCTION OF SOX AND NOX IN EXHAUST GASES FROM A COMBUSTION ENGINE"
상기 특허문헌에 도시된 발명은 배기가스 내 SOx 및 PM을 흡수하기 위한 스크러버를 게시하고 있다. 상기 스크러버는 세정액으로 SOx를 이온화시키는데 이때 pH 8.3 전후인 해수(Sea Water)를 이용하면 별도의 알칼리성 첨가제 없이도 이온화된 황산화물을 중화시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 입자성 물질을 응집시켜 세정액 속에 같이 배출하여 대기 중으로의 방출을 방지할 수도 있다.The invention shown in the above patent document discloses a scrubber for absorbing SOx and PM in exhaust gas. The scrubber ionizes the SOx into the cleaning solution. At this time, using sea water having a pH of about 8.3 can neutralize the ionized sulfur oxide without a separate alkaline additive. In addition, the particulate matter may be aggregated and discharged together in the cleaning liquid to prevent its release into the atmosphere.
그러나 상기 발명은 스크러버를 포함한 배기가스 및 세정액의 순환 과정에 대한 개략도를 나타내고 있을 뿐, 스크러버 내부의 구체적 형상과 세정 방법에 대한 것은 언급하지 않고 있다.However, the present invention only shows a schematic diagram of the circulation process of the exhaust gas and the cleaning liquid including the scrubber, and does not mention the specific shape of the scrubber and the cleaning method.
스크러버는 상하로 매우 긴 형태를 가지고 있어 선박의 부피를 많이 차지해 공간활용도 측면에서 비효율적이고 선박의 미관을 해친다. 따라서 스크러버의 높이를 낮추는 방법에 대한 필요성이 존재하는데, 상기 문헌에는 이러한 문제점에 대한 해결책은 전혀 개시되어 있지 않다. Since the scrubber has a very long shape up and down, it occupies a large volume of the ship, which is inefficient in terms of space utilization and damages the aesthetics of the ship. There is therefore a need for a method of lowering the height of the scrubber, which does not disclose a solution to this problem at all.
스크러버 내로 유입되는 배기가스를 처리기 내에 고르게 분산시켜야 세정액을 이용한 작업 효율이 높아지는데, 상기 선행문헌에는 이를 위한 구성도 존재하지 않는다.When the exhaust gas flowing into the scrubber is dispersed evenly in the processor, the working efficiency using the cleaning liquid is increased, and there is no configuration therefor.
그리고 세정액과 배기가스의 혼합이 원활히 일어나야 양자 간의 접촉시간과 접촉면적이 늘어 세정 작업이 제대로 이루어질 수 있기에 그 혼합방법은 스크러버의 중요한 성능 중의 하나로 볼 수 있는데, 상기 발명에는 이에 대한 구체적 방안이 공개되어 있지 않다. In addition, the mixing method can be regarded as one of the important performances of the scrubber because the cleaning time and the contact area between the cleaning solution and the exhaust gas must be smoothly mixed, so that the mixing method can be regarded as one of the important performances of the scrubber. Not.
또한, 배기가스의 배출 과정에서 스크러버를 통과할 시 세정을 위한 해수 분사 및 구조물로 인한 경로 방해로 압력손실이 발생하는데, 이러한 압력손실은 수치화되어 스크러버의 성능을 나타내는 자료로 쓰일 정도로 중요한 사항임에도 불구하고 상기 문헌에는 이에 대한 방안도 마련되어 있지 않다.In addition, when passing through the scrubber during the discharge of the exhaust gas, pressure loss occurs due to seawater injection for cleaning and path obstruction due to the structure, although the pressure loss is quantified to be used as a data indicating the performance of the scrubber. The above document does not provide a solution for this.
스크러버 내 분사된 해수 등의 세정액이 밑으로 역류하여 배기가스가 나오는 엔진 및 보일러 등으로 유입되는 경우도 문제가 되곤 하는데, 상기 특허문헌에는 이에 대한 대비책도 기재되어 있지 않다.It is also a problem when the cleaning liquid, such as seawater injected into the scrubber flows back down and flows into the engine, the boiler and the like out of the exhaust gas, the patent document does not describe the countermeasure.
엔진이나 보일러의 부하에 따라 배출되는 배기가스의 양은 가변적인데, 이러한 유동 변화를 고려치 않고 일괄적으로 세정액을 분사하는 상기 특허발명은 작업에 있어 효율성이 떨어지는 문제점도 있다. 배기가스 속의 세정액 입자를 제거하기 위한 디미스터(기수분리기) 등의 필터는 장기간 사용될 경우 구멍이 막혀 청소해주어야 하는데, 이러한 디미스터의 세척을 위한 방법도 요구된다.The amount of exhaust gas discharged varies depending on the load of an engine or a boiler, and the above-described patent invention that sprays cleaning liquids in a batch without considering such a change in flow has a problem of inefficient operation. A filter such as a demister (a separator) for removing particles of the cleaning liquid in the exhaust gas has to be cleaned by clogging a hole when it is used for a long time, and a method for cleaning the demister is also required.
마지막으로 배기가스 속 유해물질을 흡수한 세정액이 배기가스의 유동을 따라 대기 중으로 방출되는 현상을 방지할 필요성도 존재한다.Finally, there is a need to prevent the cleaning liquid absorbing the harmful substances in the exhaust gas is discharged into the atmosphere along the flow of the exhaust gas.
따라서 배기가스의 압력손실을 최소화하며 고르게 분산시키고, 황산화물과 PM을 세정액과 적절히 혼합해 유해물질을 효과적으로 제거하여 청정가스만을 배출하면서도 스크러버의 부피를 줄여 공간활용도를 높일 수 있고, 엔진 부하에 따라 유연하게 적응해 작업 효율을 향상시키며 세정액의 엔진 역류를 방지할 수 있는 배기가스 처리장치에 대한 필요성이 대두된다.Therefore, it minimizes the pressure loss of the exhaust gas and distributes it evenly, and the sulfur oxide and PM are mixed with the cleaning liquid effectively to remove harmful substances, and only the clean gas is discharged while reducing the volume of the scrubber to increase the space utilization, depending on the engine load There is a need for an exhaust gas treatment device that can flexibly adapt to improve work efficiency and prevent engine backflow of cleaning fluids.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로,The present invention is to solve the above problems of the prior art,
본 발명의 목적은, 혼합수단을 포함하여 배기가스와 세정액의 혼합을 유도함으로써 세정작업의 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an exhaust gas treatment apparatus comprising a mixing means to improve the efficiency of the cleaning operation by inducing the mixing of the exhaust gas and the cleaning liquid.
본 발명의 다른 목적은, 배기가스의 유동 방향으로 세정액을 분사하여 배기가스의 압력손실을 최소화할 수 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an exhaust gas treating apparatus which can minimize the pressure loss of the exhaust gas by spraying the cleaning liquid in the flow direction of the exhaust gas.
본 발명의 또 다른 목적은, 혼합수단의 날개가 작은 크기로 다수 배치됨에 따라 유동면적을 좁게 하여 배기가스와 세정액의 충돌이 활발히 일어나 세정효율이 극대화되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an exhaust gas treating apparatus characterized by maximizing the cleaning efficiency due to the collision of the exhaust gas and the washing liquid by narrowing the flow area as a plurality of wings of the mixing means are arranged in a small size. will be.
본 발명의 또 다른 목적은, 각 날개 사이로 세정액을 분사하여 굽이쳐 흐르는 배기가스와 충돌을 증가시켜 세정효율이 극대화 되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an exhaust gas treating apparatus, in which a cleaning liquid is injected between each wing to increase collision with the exhaust gas flowing through the wings, thereby maximizing the cleaning efficiency.
본 발명의 또 다른 목적은, 연소에 의해 생성된 배기가스에서 일차적으로 유해물질을 감축하는 전처리기와, 상기 전처리기에 의해 일차적으로 유해물질이 감축된 배기가스인 전처리가스 내의 유해물질을 추가적으로 제거하는 후처리기를 포함하고, 상기 후처리기는 상기 후처리기의 하우징의 내벽을 통해 상승하여 후처리가스 유출구로 유출되는 수적을 차단하는 수적차단수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to further remove the harmful substances in the pretreatment gas, which is primarily a harmful substance reduced in the exhaust gas generated by combustion, and the pretreatment gas which is the exhaust gas in which the harmful substances are primarily reduced by the pretreatment. It includes a processor, wherein the after-treatment is to provide an exhaust gas treatment apparatus comprising a water droplet blocking means for blocking the water drops flowing out through the inner wall of the housing of the after-treatment to the after-treatment gas outlet.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 수적차단수단은 상기 후처리가스 유출부 부근에서 수적을 포집하는 포집공간을 형성하여 수적이 상기 후처리기의 외부로 유출되는 것을 효율적으로 방지하는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an exhaust gas treating apparatus for effectively preventing water droplets from flowing out of the aftertreatment by forming a collecting space for collecting water droplets near the aftertreatment gas outlet. To provide.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 포집공간은 포집된 수적이 상기 후처리기의 내부로 낙하되는 형태로 형성되어 수적의 효율적인 처리가 가능한 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an exhaust gas treating apparatus in which the collecting space is formed in a form in which collected droplets fall into the interior of the after-treatment unit.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 수적차단수단은 상기 후처리가스 유출구의 테두리에서 하방향으로 연장된 차단벽을 포함하여 수적의 포집을 위한 포집공간이 효율적으로 형성되도록 해주는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an exhaust gas treating apparatus for efficiently forming a collecting space for collecting water droplets, including a barrier wall extending downward from an edge of the aftertreatment gas outlet. It is.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 후처리기는 상기 전처리가스를 향해 세정액을 다중으로 분사할 수 있는 것을 특징으로 하여 엔진의 부하에 따라 세정액의 분사량을 조절하는 경제적 운전을 가능하게 해주는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is characterized in that the aftertreatment is capable of injecting a plurality of cleaning solutions toward the pretreatment gas, and thus an exhaust gas treatment device that enables economical operation of adjusting the injection amount of the cleaning solution according to the load of the engine. To provide.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 후처리기는 전처리가스의 유동경로 상에 배치된 패킹을 하부에서 지지하여주되 상기 전처리가스를 확산시켜주는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an exhaust gas treating apparatus for supporting a packing disposed on a flow path of a pretreatment gas at a lower portion thereof while diffusing the pretreatment gas.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 후처리기는 내부로 유입되는 전처리가스를 하우징의 반대쪽 끝까지 확산시켜주는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an exhaust gas treating apparatus for spreading a pretreatment gas introduced into an aftertreatment to an opposite end of a housing.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 후처리기는 내부로 유입되는 전처리가스를 하우징의 전체에 고르게 분산시켜 처리 효율을 극대화시키는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment device for maximizing treatment efficiency by uniformly dispersing pretreatment gas introduced into the post processor throughout the housing.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 확산수단의 각 몸체가 연결부에서 빠져나오는 배기가스 유동방향에서 봤을 때 일부가 겹쳐지게 구성하여 확산수단을 거치지 않고 빠져나가는 배기가스가 없게 막아 분산효과가 극대화되는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is that each body of the diffusion means is configured to overlap a part when viewed in the exhaust gas flow direction exiting from the connecting portion to prevent the exhaust gas to escape without passing through the diffusion means to maximize the dispersion effect It is to provide a gas treatment apparatus.
본 발명의 또 다른 목적은, 연소에 의해 생성된 배기가스에서 일차적으로 유해물질을 감축하는 전처리기의 내부를 유동하는 배기가스의 유동경로 상에 세정액이 이중으로 분사되도록 해줌으로써 향상된 공간활용도와 유해물질 제거효율을 발휘하는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to improve the space utilization and harmfulness by allowing the cleaning liquid to be double sprayed on the flow path of the exhaust gas flowing through the interior of the pretreatment that primarily reduces harmful substances in the exhaust gas generated by combustion It is to provide an exhaust gas treatment apparatus that exhibits a material removal efficiency.
본 발명의 또 다른 목적은, 선박에 적용되어, 상기 선박의 엔진이나 보일러 등에서 배출되는 배기가스 내의 황산화물(SOx)을 포함하는 유해물질을 효율적으로 제거할 수 있게 해주는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an exhaust gas treating apparatus which is applied to a vessel and enables to efficiently remove harmful substances including sulfur oxides (SOx) in exhaust gases discharged from an engine or a boiler of the vessel. will be.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.The present invention is implemented by the embodiment having the following configuration to achieve the above object.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 연소에 의해 생성된 배기가스를 처리하는 배기가스 처리장치에 있어서, 상기 배기가스 처리장치가 배기가스와 세정액을 혼합시키는 혼합수단을 포함하여 배기가스의 효율적인 세정작업이 가능한 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the invention, the exhaust gas treatment apparatus of the present invention, in the exhaust gas treatment apparatus for processing the exhaust gas generated by the combustion, the exhaust gas treatment apparatus mixing means for mixing the exhaust gas and the cleaning liquid Including the efficient cleaning of the exhaust gas is characterized in that possible.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 혼합수단이 세정액을 분사하는 분사부와, 세정액과 배기가스를 혼합하는 혼합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention is characterized in that the mixing means includes an injection unit for injecting the cleaning liquid and a mixing unit for mixing the cleaning liquid and the exhaust gas.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 혼합부가 배기가스의 우회 유동을 안내하는 복수의 날개를 포함하여 배기가스가 날개를 만나 굽이쳐 유동함으로써 세정액과 효율적으로 혼합되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treatment apparatus of the present invention, the mixing portion comprises a plurality of blades for guiding the bypass flow of the exhaust gas, the exhaust gas is bent and flows to the blades to efficiently mix with the cleaning liquid It is characterized by.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 분사부가 세정액을 배기가스 유동 방향으로 분사하여 압력손실을 최소화하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention is characterized in that the injection unit injects the cleaning liquid in the exhaust gas flow direction to minimize the pressure loss.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 분사부가 상기 날개의 사이 방향으로 세정액을 분사하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention is characterized in that the injection unit injects the cleaning liquid in the direction between the blades.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 날개가 굽어져 있되, 일단에 배기가스가 충돌하도록 충돌면을 형성하여 배기가스의 우회유동을 형성하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention is characterized in that the wing is bent, but forms a collision surface so that the exhaust gas collides at one end to form a bypass flow of the exhaust gas .
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 날개가 복수 개가 배기가스 유동 방향에 수직으로 나열되어 있는 것을 특징으로 한다.According to still another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention is characterized in that the plurality of vanes are arranged perpendicular to the exhaust gas flow direction.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 날개가 모두 동일한 방향으로 배치되어 있어 날개를 빠져나온 배기가스의 유동을 일정한 방향으로 가이드하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention is characterized in that the blades are all arranged in the same direction to guide the flow of the exhaust gas exiting the blade in a constant direction.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 분사부가 세정액을 공급하기 위한 분사대와, 상기 분사대의 일측에 결합되어 세정액을 분사하는 분사구를 포함하며, 상기 분사대는 배기가스 유동 방향에 수직으로 전개되며, 상기 분사구는 각 날개의 사이에 세정액을 분사하도록 일정 간격 이격되어 나열되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention, the injection unit includes a spraying rod for supplying the cleaning liquid, and the injection hole is coupled to one side of the spraying rod to spray the cleaning liquid, It is developed perpendicular to the exhaust gas flow direction, characterized in that the injection port is spaced apart at regular intervals so as to spray the cleaning liquid between each wing.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 배기가스 처리장치가 배기가스의 전처리를 담당하는 전처리기와, 상기 전처리기에서 나온 전처리가스를 후처리하는 후처리기와, 상기 전처리기와 후처리기를 연결하는 연결부를 포함하며, 상기 혼합수단은 상기 연결부 내부에 구비된 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treatment apparatus of the present invention, the exhaust gas treatment device is a pre-treatment for pretreatment of the exhaust gas, a post-treatment for post-treatment of the pre-treatment gas from the pre-processor; It includes a connecting portion for connecting the preprocessor and the post processor, wherein the mixing means is characterized in that provided inside the connection.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 후처리기가 연결기와 연결되는 후처리가스 유입부에 배기가스를 확산시켜 후처리기 내부에 고르게 분산되도록 유도하는 확산수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention, the diffusion means for injecting the exhaust gas to the after-treatment gas inlet to which the after-treatment is connected to the connector to be evenly distributed in the after-treatment. It is characterized by including.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 확산수단이 다수 개의 몸체가 상하로 엇갈려 배치되어 최대한의 분산효과를 도모하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention is characterized in that the diffusion means is arranged with a plurality of bodies are arranged up and down to achieve the maximum dispersion effect.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 몸체가 배기가스를 확산시키도록 상측과 하측이 배기가스 흐름의 방향을 기준으로 뒤로 절곡되어 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention is characterized in that the upper side and the lower side is bent backward based on the direction of the exhaust gas flow so that the body diffuses the exhaust gas.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 몸체가 다수 개의 통공이 형성되어 있어 배기가스를 확산시키는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treatment apparatus of the present invention is characterized in that the body is formed with a plurality of through holes to diffuse the exhaust gas.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 후처리기가 상기 전처리가스의 유동경로 상에 배치되어 상기 전처리가스를 향해 세정액을 분사하는 제1 후처리분사수단과, 상기 전처리가스의 유동경로 상에 배치되어 상기 전처리가스를 향해 세정액을 분사하되 상기 제1 후처리분사수단과 독립적으로 작동하는 제2 후처리분사수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention, the after-treatment means is disposed on the flow path of the pre-treatment gas and the first post-treatment injection means for spraying the cleaning liquid toward the pre-treatment gas, It is characterized in that it further comprises a second after-treatment injection means disposed on the flow path of the pre-treatment gas to inject a cleaning liquid toward the pre-treatment gas, but operates independently of the first after-treatment injection means.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 제1 후처리분사수단과 상기 제2 후처리분사수단이 선택적으로 또는 동시에 세정액을 분사하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention is characterized in that the first after-treatment injection means and the second after-treatment injection means selectively or simultaneously spray the cleaning liquid.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 제2 후처리분사수단이 상기 제1 후처리분사수단의 상부에 일정 간격 이격되어 배치된 것을 특징으로 한다.According to still another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention is characterized in that the second aftertreatment injection means is disposed on the upper portion of the first aftertreatment injection means at a predetermined interval.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 제1 후처리분사수단과 상기 제2 후처리분사수단이 상기 전처리가스의 유동경로 상에 수직투영 시 서로 교차하는 형태로 배치된 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the exhaust gas treating apparatus of the present invention, the first after-treatment injection means and the second after-treatment injection means cross each other in the vertical projection on the flow path of the pretreatment gas Characterized in that arranged.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 후처리기가 상기 제1 후처리분사수단 및 상기 제2 후처리분사수단의 상부에 배치되어 상기 제1 후처리분사수단 및 상기 제2 후처리분사수단을 거쳐 상기 전처리가스의 유동경로를 유동하는 세정액을 분리하는 기수분리수단과, 상기 제1 후처리분사수단과 상기 제2 후처리분사수단의 상부 및 상기 기수분리수단의 하부에 배치되어 상기 기수분리수단을 향하여 세정액을 분사하는 세척수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the exhaust gas treating apparatus of the present invention, the after-treatment unit is disposed on the first after-treatment injection means and the second after-treatment injection means, the first after-treatment injection means And water separation means for separating a washing liquid flowing through the flow path of the pretreatment gas through the second aftertreatment injection means, upper portions of the first aftertreatment injection means and the second aftertreatment injection means, and the radix separation means. It is characterized in that it further comprises a washing means disposed in the lower portion of the spraying the cleaning liquid toward the water separation means.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 후처리기가 상기 후처리기 하우징 내부 중 상기 제1 후처리분사수단 및 상기 제2 후처리분사수단의 하부에 배치된 패킹과, 상기 패킹을 하부에서 지지하여주되 상기 패킹의 하부에서 상기 전처리가스를 확산시켜주는 확산기능을 가진 패킹지지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the exhaust gas treatment apparatus of the present invention, the post-treatment is a packing disposed in the lower portion of the first post-processing means and the second post-processing means in the post-processor housing; And it is characterized in that it further comprises a packing support means for supporting the packing at the bottom but having a diffusion function for diffusing the pretreatment gas from the bottom of the packing.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 패킹지지수단이 상기 전처리가스가 통과할 수 있도록 형성된 관통부 및 상기 패킹을 지지하는 지지부를 포함하되, 상기 지지부는 교차구조를 가지는 스트랜드이고, 상기 관통부는 상기 지지부에 의해 형성된 통공으로 형성된 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treatment apparatus of the present invention, the packing support means includes a through portion formed so that the pretreatment gas can pass and the support portion for supporting the packing, the support portion crosses It is a strand having a structure, characterized in that the through portion formed by a through hole formed by the support portion.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 지지부가 적어도 일부분이 트위스트된 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention is characterized in that the support has a structure in which at least a portion of the twisted.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 관통부의 비율이 상기 지지부의 비율보다 큰 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention is characterized in that the ratio of the through portion is greater than the ratio of the support portion.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 배기가스 처리장치는, 상기 배기가스 처리장치가 선박에 설치되고, 상기 유해물질은 황산화물(SOx)을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas treating apparatus of the present invention is characterized in that the exhaust gas treating apparatus is installed in a ship, and the harmful substance includes sulfur oxide (SOx).
본 발명은 전술한 구성을 통해 다음과 같은 효과를 가진다.The present invention has the following effects through the above-described configuration.
본 발명은 혼합수단을 포함하여 배기가스와 세정액의 혼합을 유도함으로써 세정작업의 효율을 향상시키는 효과가 있다.The present invention has an effect of improving the efficiency of the cleaning operation by inducing mixing of the exhaust gas and the cleaning liquid, including the mixing means.
본 발명은 배기가스의 유동 방향으로 세정액을 분사하여 배기가스의 압력손실을 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.The present invention provides an effect that can minimize the pressure loss of the exhaust gas by spraying the cleaning liquid in the flow direction of the exhaust gas.
본 발명은 혼합수단의 날개가 작은 크기로 다수 배치됨에 따라 유동면적을 좁게 하여 배기가스와 세정액의 충돌이 활발히 일어나 세정효율이 극대화되는 효과가 존재한다.According to the present invention, as the blades of the mixing means are arranged in small sizes, the flow area is narrowed so that the collision of the exhaust gas and the cleaning liquid is actively generated, thereby maximizing the cleaning efficiency.
본 발명은 각 날개 사이로 세정액을 분사하여 굽이쳐 흐르는 배기가스와 충돌을 증가시켜 세정효율이 극대화 되는 효과가 있다.The present invention has the effect of maximizing the cleaning efficiency by increasing the collision with the exhaust gas bent by injecting the cleaning liquid between each wing.
본 발명은 연소에 의해 생성된 배기가스에서 일차적으로 유해물질을 감축하는 전처리기와, 상기 전처리기에 의해 일차적으로 유해물질이 감축된 배기가스인 전처리가스 내의 유해물질을 추가적으로 제거하는 후처리기를 포함하고, 상기 후처리기는 상기 후처리기의 하우징의 내벽을 통해 상승하여 후처리가스 유출구로 유출되는 수적을 차단하는 수적차단수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치를 제공하는 효과가 있다.The present invention includes a preprocessor that primarily reduces harmful substances in the exhaust gas generated by combustion, and a postprocessor that additionally removes harmful substances in the pretreatment gas, which is an exhaust gas in which harmful substances are primarily reduced by the preprocessor. The after-treatment has an effect of providing an exhaust gas treatment apparatus comprising a water drop blocking means for blocking the water drops flowing out through the inner wall of the housing of the after-treatment to the after-treatment gas outlet.
본 발명은 상기 수적차단수단은 상기 후처리가스 유출부 부근에서 수적을 포집하는 포집공간을 형성하여 수적이 상기 후처리기의 외부로 유출되는 것을 효율적으로 방지하는 배기가스 처리장치를 제공하는 효과를 가진다.The present invention has an effect of providing an exhaust gas treating apparatus for effectively preventing water droplets from flowing out of the aftertreatment by forming a collecting space for collecting water droplets near the aftertreatment gas outlet. .
본 발명은 상기 포집공간은 포집된 수적이 상기 후처리기의 내부로 낙하되는 형태로 형성되어 수적의 효율적인 처리가 가능한 배기가스 처리장치를 제공하는 효과를 나타낸다.The present invention has an effect that the collection space is formed in the form of the collected water drops to the interior of the after-treatment to provide an exhaust gas treatment device capable of efficient treatment of water droplets.
본 발명은 상기 수적차단수단은 상기 후처리가스 유출구의 테두리에서 하방향으로 연장된 차단벽을 포함하여 수적의 포집을 위한 포집공간이 효율적으로 형성되도록 해주는 배기가스 처리장치를 제공하는 효과를 발휘한다.The present invention provides the effect of providing an exhaust gas treatment device for efficiently forming a collecting space for collecting water droplets, including a barrier wall extending downward from the edge of the aftertreatment gas outlet. .
본 발명은 상기 후처리기는 상기 전처리가스를 향해 세정액을 다중으로 분사할 수 있는 것을 특징으로 하여 엔진의 부하에 따라 세정액의 분사량을 조절하는 경제적 운전을 가능하게 해주는 배기가스 처리장치를 제공하는 효과를 보여준다.The present invention is characterized in that the after-treatment is capable of injecting a plurality of cleaning liquids toward the pre-treatment gas, the effect of providing an exhaust gas treatment apparatus that enables an economical operation to adjust the injection amount of the cleaning liquid in accordance with the load of the engine Shows.
본 발명은 상기 후처리기는 전처리가스의 유동경로 상에 배치된 패킹을 하부에서 지지하여주되 상기 전처리가스를 확산시켜주는 확산기능을 가진 패킹지지수단을 포함하는 배기가스 처리장치를 제공하는 효과를 발현한다.The present invention has an effect of providing an exhaust gas treatment apparatus comprising a packing support means having a diffusion function for supporting the packing disposed on the flow path of the pretreatment gas from the bottom, but to diffuse the pretreatment gas. do.
본 발명은 상기 후처리기는 내부로 유입되는 전처리가스를 하우징의 반대쪽 끝까지 확산시켜주는 효과를 준다.According to the present invention, the aftertreatment unit has an effect of diffusing the pretreatment gas introduced into the housing to the opposite end of the housing.
본 발명은 상기 후처리기는 내부로 유입되는 전처리가스를 하우징의 전체에 고르게 분산시켜 처리 효율을 극대화시키는 효과가 있다.The present invention has the effect of maximizing the treatment efficiency by evenly dispersing the pretreatment gas introduced into the interior of the entire housing.
본 발명은 상기 확산수단의 각 몸체가 연결부에서 빠져나오는 배기가스 유동방향에서 봤을 때 일부가 겹쳐지게 구성하여 확산수단을 거치지 않고 빠져나가는 배기가스가 없게 막아 분산효과가 극대화되는 효과가 있다.The present invention has an effect of maximizing the dispersion effect by preventing the exhaust gas from escaping without passing through the diffusion means by partially overlapping each body of the diffusion means when viewed in the exhaust gas flow direction exiting from the connection portion.
본 발명은 연소에 의해 생성된 배기가스에서 일차적으로 유해물질을 감축하는 전처리기의 내부를 유동하는 배기가스의 유동경로 상에 세정액이 이중으로 분사되도록 해줌으로써 향상된 공간활용도와 유해물질 제거효율을 발휘하는 배기가스 처리장치를 제공하는 효과를 제공한다.The present invention exhibits improved space utilization and harmful substance removal efficiency by allowing the cleaning solution to be injected twice on the flow path of the exhaust gas flowing inside the preprocessor, which primarily reduces harmful substances in the exhaust gas generated by combustion. It provides an effect of providing an exhaust gas treatment device.
본 발명은 선박에 적용되어, 상기 선박의 엔진이나 보일러 등에서 배출되는 배기가스 내의 황산화물(SOx)을 포함하는 유해물질을 효율적으로 제거할 수 있게 해주는 배기가스 처리장치를 제공하는 효과를 개시한다.The present invention is applied to a ship, it discloses the effect of providing an exhaust gas treatment apparatus that enables to efficiently remove the harmful substances including sulfur oxides (SOx) in the exhaust gas discharged from the engine or boiler of the vessel.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리장치의 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리장치의 절개 사시도
도 3은 도 1의 A-A' 단면도
도 4는 도 3의 단면에서 배기가스의 처리과정을 도시한 참고도
도 5는 전처리기의 절개 사시도
도 6은 도 5의 A구간의 a1-a1' 단면도
도 7은 도 5의 A구간의 a2-a2' 단면도
도 8은 연결부의 단면도
도 9는 연결부의 평면도
도 10은 도 9에 배기가스와 세정액의 흐름을 나타낸 참고도
도 11은 연결부의 사시도
도 12는 후처리기의 절개 사시도
도 13은 도 12의 D구간의 d1-d1' 단면도
도 14는 도 12의 D구간의 d2-d2' 단면도
도 15는 확산수단의 사시도
도 16은 패킹지지수단의 사시도
도 17은 도 16의 B-B' 단면도
도 18은 도 12의 E구간의 e1-e1' 단면도
도 19는 도 12의 E구간의 e2-e2' 단면도
도 20은 도 12의 F구간의 f-f' 단면도
도 21은 도 20에서의 세척과정을 도시한 참고도
도 22는 도 12의 G구간의 g-g' 단면 사시도
도 23은 도 22에서의 수적차단과정을 도시한 참고도1 is a perspective view of an exhaust gas treating apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of the exhaust gas treatment apparatus according to an embodiment of the present invention
3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.
4 is a reference diagram illustrating a process of treating exhaust gas in the cross section of FIG. 3.
5 is a cutaway perspective view of the preprocessor
FIG. 6 is a1-a1 sectional view taken along the line A of FIG.
FIG. 7 is a2-a2 'cross-sectional view of section A of FIG.
8 is a cross-sectional view of the connecting portion
9 is a plan view of the connecting portion
10 is a reference diagram showing the flow of the exhaust gas and the cleaning liquid in FIG.
11 is a perspective view of the connecting portion
12 is a cutaway perspective view of the post-processor
FIG. 13 is a sectional view taken along the line d1-d1 'of the section D in FIG.
FIG. 14 is a sectional view taken along the line d2-d2 'of the section D of FIG.
15 is a perspective view of the diffusion means;
16 is a perspective view of the packing support means
17 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 16.
FIG. 18 is a cross-sectional view of section e1-e1 'of section E of FIG.
FIG. 19 is a cross-sectional view of section e2-e2 'of section E of FIG.
20 is a cross-sectional view taken along line ff 'of FIG.
FIG. 21 is a reference diagram illustrating a washing process in FIG. 20.
FIG. 22 is a sectional view taken along line gg 'of FIG. 12; FIG.
FIG. 23 is a reference diagram illustrating a water droplet blocking process in FIG. 22.
이하에서는 본 발명에 따른 배기가스 스크러버를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대해 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the exhaust gas scrubber according to the present invention will be described in detail. Unless otherwise defined, all terms in this specification are equivalent to the general meaning of the terms understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains and, if they conflict with the meanings of the terms used herein, Follow the definition used in the specification. In addition, detailed description of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
본 발명에서 배기가스라 함은 엔진, 보일러 등의 연소장치를 구동하기 위해 연료를 연소하는 과정에서 발생하는 가스를 의미하며, 상기 배기가스 내의 유해물질은 상기 배기가스에 포함된 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), PM(Particular Matter, 입자성 물질) 등을 의미한다. 본 발명에 따른 배기가스 처리장치는 선박에서의 배기가스 처리를 주된 목적으로 하지만 선박에만 적용되는 것으로 용도가 한정되지는 않는다.Exhaust gas in the present invention refers to a gas generated in the process of burning fuel to drive a combustion device such as an engine, a boiler, etc., the harmful substances in the exhaust gas is sulfur oxide (SOx) contained in the exhaust gas , Nitrogen oxide (NOx), PM (Particular Matter, particulate matter) and the like. Exhaust gas treatment apparatus according to the present invention is the main purpose of the exhaust gas treatment in ships, but the use is not limited to the ship.
도 1 내지 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배기가스 처리장치는, 전처리기(11), 연결부(12), 후처리기(13)를 포함한다.1 to 3, an exhaust gas treating apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
도 4를 참고하여, 상기 배기가스 처리장치에서 진행되는 배기가스의 처리과정을 간단히 살펴보면 다음과 같다. 도 4에서 굵은 화살표는 가스의 흐름, 점선은 분사되는 세정액, 가는 화살표는 배출되는 세정액을 의미한다.Referring to Figure 4, briefly look at the process of the exhaust gas proceeds in the exhaust gas treatment apparatus as follows. In FIG. 4, the thick arrow indicates the flow of gas, the dotted line indicates the cleaning liquid to be injected, and the thin arrow indicates the cleaning liquid to be discharged.
상기 전처리기(11)는 연소에 의해 생성된 배기가스가 배기가스 유입부(1112)를 통해 유입되면 일차적으로 유해물질을 감축된 전처리가스로 만들어 전처리가스 유출부(1113)을 통해 배출한다. 상기 연결부(12)는 상기 전처리가스를 상기 후처리기(13)로 이동시킨다. 상기 후처리기(13)는 전처리가스 유입부(1312)를 통해 유입된 전처리가스에서 추가적으로 유해물질을 제거하여 후처리가스 유출부(1313)를 통해 배출한다.When the exhaust gas generated by the combustion flows in through the
상기 전처리기(11)에서 상기 배기가스 내의 유해물질을 제거하기 위해 상기 전처리기(11)의 세정액 유입부(1114)로 유입되어 사용된 세정액 및 상기 후처리기(13)에서 전처리가스의 유해물질을 제거하기 위해 상기 후처리기(13)의 세정액 유입부(1314)로 유입되어 사용된 세정액은 상기 후처리기(13)의 하부에 형성된 세정액 유출부(1315)를 통해 배출된다.In order to remove harmful substances in the exhaust gas from the
본 발명이 선박에 적용되는 경우 상기 세정액으로는 해수 또는 알칼리 첨가제가 혼합된 담수 등이 사용될 수 있으며, 상기 배기가스는 상기 선박의 엔진 또는 보일러 등의 연소과정에서 발생하는 것으로 상기 유해물질은 황산화물(SOx) 및 PM을 의미할 수 있다.When the present invention is applied to a vessel, the cleaning liquid may be used as a fresh water, such as sea water or alkali additives, the exhaust gas is generated in the combustion process of the engine or boiler of the vessel, the harmful substance is sulfur oxides (SOx) and PM may mean.
상기 전처리기(11)는 연소에 의해 생성된 배기가스에서 일차적으로 유해물질을 감축하는 역할을 수행한다. 도 2 내지 5를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 전처리기(11)는 전처리기 하우징(111), 제1 전처리분사수단(112), 제2 전처리분사수단(114)을 포함한다.The
상기 전처리기 하우징(111)은 상기 전처리기(11)의 외형을 형성하고, 내부에 상기 배기가스의 유동경로를 형성하는 부분이다. 상기 전처리기 하우징(111)은 내벽(1111), 배기가스 유입부(1112), 전처리가스 유출부(1113), 세정액 유입부(1114)를 포함한다. 도 1 내지 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 상기 전처리기 하우징(111)은 원통형 타워로 형성되어 있으며, 유입된 배기가스를 상기 전처리기 하우징(111)의 상부에서 하부로 이동시키며 상기 배기가스 내의 유해물질이 일차적으로 제거될 수 있는 유동경로를 형성한다.The
상기 내벽(1111)은 상기 전처리기 하우징(111)의 내부에 상기 배기가스의 유동경로를 형성하는 부분이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 내벽(1111)은 상기 전처리기 하우징(111) 내부에 상기 배기가스의 유동경로를 원통형으로 형성하고 있다.The
상기 배기가스 유입부(1112)는 상기 전처리기 하우징(111)의 내부로 배기가스가 유입되는 부분이다. 도 2 내지 5를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 배기가스 유입부(1112)는 상기 전처리기 하우징(111)의 상단에 형성되어 있으며, 상기 배기가스 유입부(1112)를 통해 유입된 배기가스는 상기 내벽(1111)이 형성하는 원통형의 유동경로를 따라 하부로 이동하게 된다.The
상기 전처리가스 유출부(1113)는 상기 전처리기(11)에서 일차적으로 유해물질이 제거된 배기가스인 전처리가스가 배출되는 부분이다. 도 2 내지 5를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 전처리가스 유출부(1113)는 상기 전처리기 하우징(111)의 하부 일측에 형성되어 있으며, 상기 전처리가스 유출부(1113)를 통해 배출되는 전처리가스는 상기 연결부(12)를 통하여 상기 후처리기(13)로 이동하게 된다.The
상기 세정액 유입부(1114)는 상기 전처리기(11)의 내부에서 분사되기 위한 세정액이 유입되는 부분이다. 도 5를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 세정액 유입부(1114)는 후술할 제1 전처리분사수단(112) 및 제2 전처리분사수단(114)에 각각 연결 또는 형성되어 있다.The cleaning
상기 제1 전처리분사수단(112)은 상기 전처리기 하우징(111)의 내부 중 상기 배기가스 유입부(1112) 부근에 배치되어 상기 배기가스 유입부(1112)를 통해 유입된 배기가스에 세정액을 분사하는 부분이다. 상기 세정액으로는 전술한 바와 같이, 해수, 알칼리 첨가제가 혼합된 담수 등이 사용될 수 있다.The first pretreatment injection means 112 is disposed near the
상기 제1 전처리분사수단(112)은 상기 배기가스 유입부(1112)를 통해 유입된 배기가스를 냉각시켜준다. 상기 가스 유입부(1112)를 통해 유입된 배기가스는 일반적으로 250~350℃의 온도를 가지는데, 상기 제1 전처리분사수단(112)이 분사하는 세정액에 의하여 50~60℃로 그 온도가 내려가며, 부피가 줄어들게 된다.The first pretreatment injection means 112 cools the exhaust gas introduced through the
또한, 상기 제1 전처리분사수단(112)은 상기 배기가스 내의 유해물질 그 가운데서도 특히, PM이 세정액에 의해 일차적으로 포집될 수 있게 해준다. 상기 제1 전처리분사수단(112)이 분사한 세정액과 접촉한 배기가스는 후술할 제2 전처리분사수단(114)이 분사하는 세정액과 접촉하게 된다. 이에 따라 상기 제1 전처리분사수단(112)이 분사하여 유해물질을 포집한 세정액은 그 크기가 증가하게 되어 중력에 의하여 상기 전처리기 하우징(111)의 하부로 이동하게 된다.In addition, the first pretreatment injection means 112 allows PM to be collected primarily by the cleaning liquid, especially among the harmful substances in the exhaust gas. The exhaust gas which is in contact with the cleaning liquid injected by the first pretreatment injection means 112 is in contact with the cleaning liquid injected by the second pretreatment injection means 114 which will be described later. As a result, the cleaning solution in which the first pretreatment injection means 112 collects harmful substances is increased in size and moved to the lower portion of the
상기 제1 전처리분사수단(112)은 상기 제2 전처리분사수단(114)에 비하여 상기 세정액을 작은 수적 형태로 분사하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다. 구체적으로 상기 제1 전처리분사수단(112)은 상기 세정액을 입경이 100~200㎛인 액적 형태로 분사하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 배기가스의 유해물질 중 PM은 입경이 0.1~0.5㎛ 정도인데, 상기 세정액이 입경이 100~200㎛인 액적 형태로 분사될 경우 상기 PM을 효율적으로 응집하여 세정액 내에 뭉치게 하는 데에 효율적이다.It is preferable that the first pretreatment injection means 112 spray the cleaning liquid in a small droplet form as compared to the second pretreatment injection means 114. Specifically, the first pretreatment injection means 112 may be characterized in that to spray the cleaning liquid in the form of droplets having a particle size of 100 ~ 200㎛. Among the harmful substances of the exhaust gas, PM has a particle size of about 0.1 to 0.5 μm, and when the cleaning liquid is sprayed in the form of droplets having a particle size of 100 to 200 μm, it is effective to efficiently aggregate and aggregate the PM into the cleaning liquid. .
도 6 및 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 전처리분사수단(112)은 막대형 분사몸체(1121)와, 상기 분사몸체(1121)의 일단부에 형성된 분사구(1122)를 포함하고 있으며, 상기 분사몸체(1121)는 세정액 공급수단(미도시)으로부터 상기 세정액 유입부(1114)를 통해 세정액을 공급받을 수 있다. 상기 분사몸체(1121)는 세정액을 공급받아 상기 분사구(1122)로 전달하고, 상기 분사구(1122)는 세정액을 상기 배기가스를 향해 분사한다.6 and 7, in one embodiment of the present invention, the first pretreatment injection means 112 includes a rod-shaped
한편, 상기 제1 전처리분사수단(112)은 상기 전처리기 하우징(111)의 내벽(1111)에 의해 형성된 배기가스의 유동경로 상에 상기 배기가스의 진행방향과 수직인 단면에 수평으로 배치된다.On the other hand, the first pretreatment injection means 112 is disposed horizontally on a cross section perpendicular to the traveling direction of the exhaust gas on the flow path of the exhaust gas formed by the
상기 제1 전처리분사수단(112)의 구체적인 형태와 배치 등은 상기 제1 전처리분사수단(112)의 분사용량 및 상기 전처리기(11)의 전체적인 길이 설계 등에 따라 달라질 수 있다.The specific shape and arrangement of the first pretreatment injection means 112 may vary depending on the injection capacity of the first pretreatment injection means 112 and the overall length design of the
상기 제2 전처리분사수단(114)은 상기 전처리기 하우징(111)의 내부 중 상기 전처리가스 유출부(1113) 아래에 배치되어 배기가스에 세정액을 분사하는 부분이다.The second pretreatment injection means 114 is a portion disposed under the
상기 제2 전처리분사수단(114)은 상기 전처리기 하우징(111)의 하부에 위치한 전처리가스 유출부(1113)를 향하여 진행하는 배기가스에 세정액을 추가적으로 분사함으로써 상기 제1 전처리분사수단(112)에 의해 분사되어 배기가스 내에 포함된 PM 등의 유해물질을 포집한 상태인 세정액의 응집을 유도함으로써 그 크기를 더욱 크게 만들어 주어, 상기 전처리기 하우징(111)의 내벽(1111)을 타고 흘러 내리거나 상기 전처리기 하우징(111)의 하부로 효율적으로 낙하하도록 해준다.The second pretreatment injection means 114 additionally injects a cleaning liquid into the exhaust gas which is directed toward the
상기 제2 전처리분사수단(114)은 위와 같이 상기 제1 전처리분사수단(112)에 의해 분사되어 배기가스 내의 PM 등의 유해물질을 포집한 상태인 세정액의 크기를 증가시켜주기 위하여 상기 제1 전처리분사수단(112)이 분사하는 세정액에 비하여 그 입경이 큰 세정액을 분사하여 주는 것이 바람직하다. 구체적으로 상기 제2 전처리분사수단(114)은 상기 세정액을 입경이 500~1,000㎛인 액적 형태로 분사하는 것이 바람직하다.The second pretreatment injection means 114 is injected by the first pretreatment injection means 112 as described above to increase the size of the cleaning liquid in the state of collecting harmful substances such as PM in the exhaust gas. It is preferable to spray the cleaning liquid having a larger particle diameter than the cleaning liquid sprayed by the injection means 112. Specifically, the second pretreatment injection means 114 preferably sprays the cleaning liquid in the form of droplets having a particle diameter of 500 μm to 1,000 μm.
도 6 및 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 전처리분사수단(114)은 막대형의 분사몸체(1141)와, 상기 분사몸체(1141)에서 일정 간격으로 나란히 분지된 다수개의 분사구(1142)를 포함하고 있다. 상기 분사몸체(1141)는 세정액 공급수단(미도시)으로부터 상기 세정액 유입부(1114)를 통해 세정액을 공급받을 수 있다. 상기 분사몸체(1141)는 세정액을 공급받아 각 분사구(1143)로 전달하여 세정액을 상기 배기가스를 향해 분사한다.6 and 7, in one embodiment of the present invention, the second pretreatment injection means 114 is a rod-shaped
상기 제1 전처리분사수단(112)과 관련하여 전술한 바와 같이, 상기 제2 전처리분사수단(114)의 구체적인 형태와 배치 등도 상기 제2 전처리분사수단(114)의 분사용량 및 상기 전처리기(11)의 전체적인 길이 설계 등에 따라 달라질 수 있다.As described above with respect to the first pretreatment injection means 112, the specific shape and arrangement of the second pretreatment injection means 114 may also include the injection capacity of the second pretreatment injection means 114 and the preprocessor 11. ) May vary depending on the overall length of the design.
이때 상기 제1, 2전처리분사수단(112, 114)에서 분사되는 세정액은 배기가스가 후처리기(13)로 들어가기 전에 그 온도를 낮추는 것을 주 목적으로 하고 있는데, 이 작업은 전처리 과정에 불과하므로 너무 많은 양을 분사하기보다는 적절한 양을 분사함이 바람직하다.At this time, the cleaning liquid injected from the first and second pretreatment injection means (112, 114) is intended to lower the temperature before the exhaust gas enters the aftertreatment (13), this operation is only a pretreatment process, so It is preferable to spray an appropriate amount rather than to spray a large amount.
상기 연결부(12)는 상기 전처리기(11)에서 일차적으로 유해물질이 감축된 배기가스인 전처리가스를 상기 후처리기(13)로 이동시켜주는 부분이다. 도 2 내지 4를 참조하면, 상기 연결부(12)는 일단이 상기 전처리기 하우징(111)의 전처리가스 유출부(1113)와 연통되고, 타단이 상기 후처리기 하우징(131)의 전처리가스 유입부(1312)와 연통된 통로를 포함한다. 이때 상기 연결부(12)는 혼합수단(121)을 포함할 수 있다.The
도 8 내지 도 11을 참고하면, 상기 혼합수단(121)은 상기 연결부(12) 속에 위치하여, 전처리기(11)에서 후처리기(13)로 이동하는 배기가스를 세정액과 혼합시키는 기능을 가지는데, 혼합부(1212)와 분사부(1211)을 포함할 수 있다.8 to 11, the mixing means 121 is located in the
상기 혼합부(1212)는 배기가스와 세정액을 혼합하는 구성으로, 복수 개의 날개(1212a)를 포함할 수 있다.The
상기 날개(1212a)는 곡선으로 굽어져 배기가스의 진행방향에 수직하게 복수 개가 배열되어 있다. 이는 평면도인 도 9를 보면 확인할 수 있다. 상기 날개(1212a)는 일정 간격을 두고 떨어져 배치되는데, 그 사이로 배기가스가 이동하게 된다. 이때 날개가 S자로 굽어져 있으므로, 배기가스 역시 이에 충돌하며 좌우로 휘어진다. 이는 도 10의 확대도에서 보다 상세히 확인할 수 있는데, 일측 날개(1212a)의 제1면(1212aa)에 충돌한 배기가스는 타측 날개(1212a)로 튕겨져나간다. 이렇게 반사된 배기가스는 다시 타측 날개(1212a)의 제2면(1212ab)을 따라 휘어지며 유동하다가, 타측 날개(1212a)의 끝단에 형성되어 있는 충돌면(1212ac)에 충돌하여 다시 유동 방향이 바뀐다. 이런 식으로 배기가스가 좌우로 요동치며 흐르는 과정 동안, 배기가스 속 유해물질(황산화물 또는 PM 등)이 세정액 입자와 충돌하여 반응을 일으켜 세정작업이 일어나게 된다. 따라서 세정효율은 더욱 높아지고, 배기가스 처리장치 전체의 효율도 향상된다.The
이후 배기가스는 상기 충돌면(1212ac)의 맞은편에 형성된 안내면(1212ad)에 충돌하여 유동방향이 바뀐다. 상기 안내면(1212ad)은 상기 날개(1212a)의 일단에 형성되고, 상기 충돌면(1212ac)의 배면에 형성되어 배기가스의 유동 방향을 변화시킬 수 있다. 배기가스는 안내면(1212ad)에 의해 초기 날개(1212a)에 진입할 때와 진행방향이 대략 평행하게 되어 혼합부 바깥으로 안내될 수 있다. Thereafter, the exhaust gas collides with the guide surface 1212ad formed on the opposite side of the collision surface 1212ac to change the flow direction. The guide surface 1212ad is formed at one end of the
상기 날개(1212a)는 복수 개가 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 날개가 동일한 방향으로 배열됨에 따라 일측 날개의 충돌면(1212ac)이 이웃하는 타측 날개의 안내면(1212ad)을 향하도록 배열될 수 있고, 이러한 배열에 의해 충돌면(1212ac)에 부딪힌 배기가스는 안내면(1212ad)으로 흐르게 된다. 타측 날개에 형성된 안내면(1212ad)은 배기가스가 후처리기로 향하도록 형성될 수 있는 바, 배기가스는 안내면(1212ad)에 충돌한 후 후처리기로 향하면서 혼합부 밖으로 안내될 수 있다. 상기 안내면(1212ad)에 충돌하고 나서 혼합부 밖으로 안내되는 배기가스는 후처리기를 향하는 방향으로 균일하게 유동하게 된다. 이러한 배기가스의 유동은 도 10에서 확인할 수 있다.A plurality of
이때 상기 날개(1212a)는 작은 크기로 복수 개가 배치됨에 따라, 상기 날개(1212a) 사이의 공간도 작은 크기로 복수 개가 생긴다. 이렇게 배기가스의 유동 면적이 좁아짐에 따라 배기가스와 세정액의 충돌 횟수를 증가시켜 세정효율을 향상시킨다.In this case, as the plurality of
상기 분사부(1211)는 상기 날개(1212a)의 뒷편에서 날개(1212a) 쪽으로 세정액을 분사하는 구성으로, 분사구(1211a)와 분사대(1211b)를 포함할 수 있다. The
상기 분사구(1211a)는 상기 날개(1212a) 쪽으로 세정액을 직접 분사하게 되는 구성으로, 이때 상기 날개(1212a) 사이의 공간의 개수만큼 분사구(1211a)가 형성됨이 바람직하다. 또한 분사구(1211a)에서 나온 세정액이 날개(1212a) 사이의 모든 면적에 분사되도록 분사구(1211a)의 형태와 위치가 조절됨이 바람직하다. 이렇게 조절함으로써 세정액과 혼합되지 않은 배기가스가 날개(1212a) 사이로 빠져나가는 것을 방지할 수 있다.The
상기 분사대(1211b)는 상기 분사구(1211a)에 세정액을 공급하는 구성으로, 배기가스의 진행방향에 수직하게 전개된다. 즉, 연결부(12)를 가로 방향으로 가로지르며 결합된다.The injection table 1211b is configured to supply a cleaning liquid to the
이렇게 분사부(1211)이 날개(1212a) 측으로 세정액을 분사함에 따라 날개(1212a) 사이에서 요동치는 배기가스와 세정액이 더욱 활발히 충돌하여 배기가스 속 유해물질과 결합하게 되고, 이에 의해 세정 효율이 향상된다. 배기가스에 단순히 세정액을 분사하는 것만으로는 충돌이 충분히 발생하지 못해 세정작업이 제대로 일어나지 못한다. 따라서 본 발명에서는 이를 고려하여 S자 유동을 형성하고, 나아가 그 초입에서 세정액을 분사하여 배기가스 속 유해물질과 세정액의 충돌을 유도함으로써 세정 효율을 극대화한다.As the
또한, 상기 분사부(1211)의 분사구(1211a)는 배기가스의 유동방향으로 세정액을 분사하는바, 배기가스의 유동에 방향을 주지 않고, 따라서 압력손실을 방지한다. 전술한 바와 같이 배기가스 처리장치에 있어 압력손실 정도는 수치화되어 배기가스 처리장치의 성능을 나타내는 지표로 활용될 만큼 중요한 요소이다. 본 발명은 이를 고려하여 배기가스의 유동방향으로 세정액을 분사하여 압력손실을 방지하며, 오히려 유동방향으로 추가적인 압력을 가하여 압력을 더욱 보강해주는 기능도 도모하고자 한다.In addition, the
상기 후처리기(13)는 상기 전처리기(11)에 의해 일차적으로 유해물질이 감축된 배기가스인 전처리가스 내의 유해물질을 추가적으로 제거하는 역할을 수행한다. 도 1 내지 4 및 도 12를 참조하면, 상기 후처리기(13)는 후처리기 하우징(131), 확산수단(132), 패킹(133), 패킹지지수단(134), 제1 후처리분사수단(135), 제2 후처리분사수단(136), 기수분리수단(137), 세척수단(138), 수척차단수단(139)를 포함한다.The
상기 후처리기 하우징(131)은 상기 후처리기(13)의 외형을 형성하고, 내부에 상기 전처리가스의 유동경로를 형성하는 부분이다. 상기 후처리기 하우징(131)은 내벽(1311), 전처리가스 유입부(1312), 후처리가스 유출부(1313) 및 세정액 유출부(1315)를 포함한다. 도 2 및 12에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 후처리기 하우징(131)은 원통형 타워로 형성되어 있으며, 하부 일측을 통해 유입된 전처리가스를 상방향으로 이동시키며 상기 전처리가스 내의 유해물질이 추가적으로 제거될 수 있는 유동경로를 형성한다.The aftertreatment housing 131 forms an external shape of the
상기 내벽(1311)은 상기 후처리기 하우징(131)의 내부에 상기 전처리가스의 유동경로를 형성하는 부분이다. 도 2 및 12를 참조하면, 상기 내벽(1311)은 상기 후처리기 하우징(131) 내부에 상기 배기가스의 유동경로를 원통형으로 형성하고 있다.The
상기 전처리가스 유입부(1312)는 상기 후처리기 하우징(131)의 내부로 전처리가스가 유입되는 부분이다. 도 2 내지 4 및 도 12에 나타난 바와 같이, 상기 전처리가스 유입부(1312)는 상기 후처리기 하우징(131)의 하부 일측에 형성되어 있으며, 상기 전처리가스 유입부(1312)를 통해 유입된 전처리가스는 상기 내벽(1311)이 형성하는 원통형의 유동경로를 따라 상부로 이동하게 된다.The pretreatment gas inlet 1312 is a portion into which the pretreatment gas flows into the postprocessor housing 131. As shown in Figures 2 to 4 and 12, the pretreatment gas inlet 1312 is formed on the lower side of the aftertreatment housing 131, the pretreatment gas introduced through the pretreatment gas inlet 1312 Is moved upward along the cylindrical flow path formed by the
상기 후처리가스 유출부(1313)는 상기 후처리기(13)에서 추가적으로 유해물질이 제거된 전처리가스인 후처리가스가 배출되는 부분이다. 도 2 내지 4 및 도 12에 나타난 바와 같이, 상기 후처리가스 유출부(1313)는 상기 후처리기 하우징(131)의 상부에 형성되어 있으며, 상기 후처리가스 유출부(1313)를 통해 배출되는 후처리가스는 배기가스에서 유해물질의 제거가 상기 전처리기(11) 및 상기 후처리기(13)에 의해 이루어진 것으로 대기로 방출될 수 있다.The
상기 세정액 유입부(1314)는 상기 후처리기(13)의 내부에서 분사되기 위한 세정액이 유입되는 부분이다. 도 2 및 12를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 세정액 유입부(1314)는 후술할 제1 후처리분사수단(135), 제2 후처리분사수단(136) 및 세척수단(138)에 각각 연결 또는 형성되어 있다.The
상기 세정액 유출부(1315)는 상기 전처리가스 유입부(1312)를 통해 상기 후처리기 하우징(131)의 내부로 유입된 전처리가스 내의 유해물질 제거를 위하여 상기 제1 후처리분사수단(135) 또는 상기 제2 후처리분사수단(136)에 의하여 분사된 세정액이 배출되는 부분이다. 도 2 내지 4 및 도 12를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 세정액 유출부(1315)는 상기 후처리기 하우징(131)의 하단에 형성되어 있는데, 상기 세정액 유출부(1315)를 통해 상기 제1 후처리분사수단(135) 및 상기 제2 후처리분사수단(136)에 의하여 분사된 세정액이 상기 전처리가스 내의 유해물질을 포집하여 상기 후처리기 하우징(131)의 하단으로 이동하여 외부로 배출될 수 있게 된다. 상기 세정액의 원활한 배출을 위해서 상기 후처리기 하우징(131)의 하단은 상기 세정액 유출부(1315)를 향해 수렴되는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.The
상기 확산수단(132)은 상기 후처리기 하우징(131)의 내부 중 상기 전처리가스 유입부(1312)에 인접 배치되어 상기 전처리가스 유입부(1312)를 통해 유입되는 전처리가스를 확산시켜주는 부분이다. 도 13 내지 15를 참조하면, 상기 확산수단(132)은 상기 전처리가스 유입부(1312)의 전방에 이격된 상태로 배치되어 있는데, 제1몸체(1321), 제2몸체(1322), 제3몸체(1323)를 포함하고 있다. 이때 상기 제1,2,3몸체(1321, 1322, 1323)는 서로 같은 형상을 가지되, 그 위치만 다를 수 있다. 따라서 하기에서는 제1몸체(1321)를 예로 들어 그 형상을 설명하겠다.The diffusion means 132 is a portion which is disposed adjacent to the pretreatment gas inlet 1312 in the post processor housing 131 to diffuse the pretreatment gas introduced through the pretreatment gas inlet 1312. 13 to 15, the diffusion means 132 is disposed to be spaced apart in front of the pretreatment gas inlet 1312, and includes a
상기 제1몸체(1321)는 상기 전처리가스 유입부(1312)의 상부 전방을 커버하며 배치되되 상기 전처리가스가 통과할 수 있도록 확산부(1321a)와, 고정부(1311b)와 결합되는 체결부(1321b)를 가진다. 상기 제1몸체(1321)는 판형 부재로 형성될 수 있다. 도 14 및 15에 나타난 바와 같이, 상기 제1몸체(1321)는 전체적으로는 상기 전처리가스 유입부(1312)의 전방을 수직으로 커버하는 형태로 형성되되, 상기 제1몸체(1321)의 상단과 하단이 상기 전처리가스 유입부(1312) 측으로 경사 또는 굴곡지는 형태로 형성될 수 있다.The
조금 더 상세히 살펴보면, 상기 제1몸체(1321)의 상단은 상기 전처리가스 유입부(1312) 측으로 상방향 경사지어 형성되고, 상기 제1몸체(1321)의 하단은 상기 전처리가스 유입부(1312) 측으로 하방향 경사지어 형성되어 있다. 상기 제1몸체(1321)의 이와 같은 형상을 통하여 상기 전처리가스 유입부(1312)를 통해 유입되는 전처리가스가 전방 및 상하부로 고르게 확산될 수 있게 된다. 상기 제1몸체(1321)는 상단과 하단만이 경사 또는 굴곡지는 형태가 아니라 전체적으로 굴곡지는 형태로 형성될 수도 있다.In more detail, the upper end of the
상기 확산부(1321a)는 다수개의 통공을 포함할 수 있는데, 상기 확산부(1321a)는 균일하게 형성된 다수개의 통공으로 형성될 수 있다. 그러나 상기 확산부(1321a)가 통공으로 한정되지는 것은 아니며, 상기 확산부(1321a)는 슬릿 등의 형태로 이루어질 수도 있다.The
상기 제1몸체(1321)의 면적이나 형상, 상기 확산부(1321a)의 크기나 형태, 개수 등은 상기 후처리기(13)의 처리용량 등에 따라 달라질 수 있다.The area or shape of the
상기 체결부(1321b)는 상기 후처리기 하우징(131)의 내부에 형성된 고정부(1311b)에 체결됨으로써 상기 확산수단(132)이 상기 후처리기 하우징(131)의 내부에 고정될 수 있게 해주는 부분이다. 도 13 및 14을 참조하면, 상기 체결부(1321b)는 상기 제1몸체(1321)의 좌우측단에서 상기 전처리가스 유입부(1312) 측으로 수직연장 또는 절곡된 형태로 형성되어 있는데, 볼트 등의 체결수단에 의해 상기 후처리기 하우징(131)의 내부에 형성된 고정부(1311b)에 체결됨으로써 상기 확산수단(132)이 상기 후처리기 하우징(131)의 내부에 고정될 수 있게 해준다. 이때 상기 제1몸체(1321)는 도 9, 10, 13에 도시된 바와 같이, 후처리지 하우징(131)의 좌우측 끝까지 연장형성되어 좌우에 빈큼없이 결합됨에 따라 배기가스가 새어나가는 것을 방지함이 바람직하다. 이를 위해서 제1, 2, 3몸체(1321, 1322, 1323)의 길이는 다르게 형성될 수 있다.The
상기 전처리기(11)에 의해 일차적으로 유해물질의 감축이 이루어진 배기가스인 전처리가스는 상기 전처리가스 유출부(1312)로 유출되어 상기 연결부(12)를 거쳐 상기 전처리가스 유입부(1312)로 유입된다. 이때 상기 후처리기 하우징(131)의 내부로 진입하면서 상기 후처리기 하우징(131)의 내벽(1311) 중 상기 전처리가스 유입부(1312) 측으로 그 흐름이 집중되게 되며, 상기 후처리기 하우징(131) 내부에 형성된 전처리가스의 유동경로에 균일하게 분산되지 못한다.The pretreatment gas, which is an exhaust gas of which harmful substances are primarily reduced by the
상기 확산수단(132)은 상기 전처리가스가 상기 후처리기 하우징(131) 내부로 유입될 때의 단면적을 좁게 만들어 노즐과 같은 역할을 수행함으로써, 상기 전처리가스가 상기 후처리기 하우징(131)의 내부로 균일하게 확산될 수 있게 해준다. 이를 통해 상기 전처리가스가 상기 후처리기 하우징(131) 내부에 형성된 전처리가스의 유동경로 상에 고르게 분산될 수 있게 된다. 즉, 상기 확산수단(132)을 통해 상기 패킹(133)으로 유입되는 전처리가스를 고르게 분산되도록 하여 상기 패킹(133)에서의 전처리가스의 SOx의 흡수효율을 높일 수 있게 되며, 기타 유해물질의 포집 효율도 향상시킬 수 있게 된다.The diffusion means 132 narrows the cross-sectional area when the pretreatment gas flows into the aftertreatment housing 131 and serves as a nozzle so that the pretreatment gas flows into the aftertreatment housing 131. Allows to spread evenly. This allows the pretreatment gas to be evenly distributed on the flow path of the pretreatment gas formed inside the post-processor housing 131. That is, by evenly dispersing the pretreatment gas introduced into the packing 133 through the diffusion means 132, it is possible to increase the absorption efficiency of SOx of the pretreatment gas in the packing 133 and to collect other harmful substances. Efficiency can also be improved.
한편, 도 13 및 14에 나타나 바와 같이, 상기 확산수단(132)은 상기 전처리가스 유입부(1312)의 전방에 3개가 계단 형태로 배열될 수 있다. 즉, 전술한 제1, 2, 3몸체(1321, 1322, 1323)가 다른 높이로 배열된다. 이때 가스유입구(1312) 측에서 멀리 있는 몸체일수록 그 높이가 낮아지는 하향경사를 이룰 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 13 and 14, the diffusion means 132 may be arranged in the form of a staircase three in front of the pre-treatment gas inlet 1312. That is, the first, second, and
이를 통해 배기가스는 전처리가스 유입구(1312)의 반대쪽 벽까지 더욱 퍼져 확산될 수 있다. 이러한 배기가스의 흐름은 도 4에서 더욱 상세하게 확인할 수 있는데, 가스유입구(1312)를 통해 들어온 배기가스가 제1, 2, 3몸체(1321, 1322, 1323)를 통해 후처리기(13)의 하우징(131) 내부에 널리 분산되게 되고, 이로 인해 배기가스의 처리 효율은 더욱 향상된다. 특히 가스유입구(1312) 반대쪽 벽까지 배기가스가 확산되도록 함이 바람직하다.This allows the exhaust gas to spread further to the opposite wall of the pretreatment gas inlet 1312. The flow of the exhaust gas can be confirmed in more detail in FIG. 4, wherein the exhaust gas introduced through the gas inlet 1312 passes through the first, second, and
상기 패킹(packing, 133)은 뒤에서 설명할 제1 후처리분사수단(135) 및 제2 후처리분사수단(136)이 분사하는 세정액과 상기 전처리가스의 접촉면적을 크게 만들어주기 위한 부분이다. 상기 패킹(133)은 상기 후처리기 하우징(131) 내부 중 상기 확산수단(132)의 상부, 상기 전처리가스의 유동경로 상에 배치되어 상기 전처리가스와 상기 세정액의 기/액 접촉면적을 늘려줌으로써 해수 또는 알칼리 첨가제를 함유한 담수 등으로 이루어진 세정액을 통한 상기 전처리가스 내의 유해물질인 SOx의 용해가 원활하게 이루어질 수 있게 해준다.The packing 133 is a portion for increasing the contact area between the cleaning liquid sprayed by the first aftertreatment injection means 135 and the second aftertreatment injection means 136 and the pretreatment gas, which will be described later. The packing 133 is disposed on the flow path of the pretreatment gas and the upper portion of the diffusion means 132 in the post-processor housing 131 to increase the gas / liquid contact area between the pretreatment gas and the cleaning liquid. Alternatively, it is possible to smoothly dissolve SOx, which is a harmful substance in the pretreatment gas, through a cleaning solution composed of fresh water or the like containing an alkali additive.
상기 패킹(133)의 다수의 충진재가 모여있는 구조를 이루는데, 상기 충진재는 철강(steel), 세라믹, 플라스틱 재질 등으로 만들어진 것이 사용될 수 있다. 또한, 상기 패킹(133)의 형태는 일정한 패턴이 없이 충진재들이 모여있는 랜덤(random) 패킹과 일정한 패턴이 있는 스트럭쳐드(structured) 패킹 등이 적용될 수 있다. 상기 패킹(133)은 상기 후처리기(13)의 처리용량 및 길이 설계 등에 따라 그 종류와 형태는 달라질 수 있다.A plurality of fillers of the packing 133 is formed, and the filler may be made of steel, ceramic, plastic, or the like. In addition, the packing 133 may be formed of a random packing in which fillers are gathered and a structured packing having a predetermined pattern without a predetermined pattern. The packing 133 may vary in type and shape depending on the processing capacity and the length design of the
상기 패킹지지수단(134)은 상기 패킹(133)을 하부에서 지지하여주되 상기 전처리가스를 확산시켜주는 부분이다. 도 16 및 17을 참조하면, 상기 패킹지지수단(134)은 상기 전처리가스의 유동경로를 커버하며, 상기 후처리기 하우징(131)의 내벽(1311)에 내측으로 돌출형성된 단턱(1311a)에 그 테두리 부분이 안착되고, 상부에 놓여지는 패킹(133)을 지지한다. 본 발명에서 상기 패킹지지수단(134)은 상기 전처리가스를 상기 패킹(133)의 하부에서 확산시켜주는 확산기능을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.The
상기 패킹지지수단(134)은 상기 전처리가스가 통과할 수 있도록 형성된 관통부(134a) 및 상기 패킹을 지지하는 지지부(134b)를 포함하고 있다. 구체적으로 상기 지지부(134a)는 교차구조를 가지는 스트랜드이고, 상기 관통부(134a)는 상기 지지부(134b)에 의해 형성된 통공으로 형성된 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 패킹지지수단(134)은 교차구조를 가지는 지지부(134b)에 의해 메쉬구조의 관통부(134a)를 형성하고 있다. 이러한 메쉬구조를 통해 저항을 낮춤으로써 상기 전처리가스의 압력손실을 줄일 수 있다.The packing support means 134 includes a through
상기 패킹지지수단(134)은 상기 확산부(134a)의 비율 즉, 메쉬구조의 통공의 비율을 늘려줌으로써 일반적인 메쉬구조에 비해 상기 전처리가스의 통과면적을 증가시켜 전처리가스의 압력손실을 최소화하는 것이 바람직한데, 구체적으로 상기 확산부(134a)의 면적과 상기 지지부(134b)의 수직투영면적이 2~4 대 1 정도로 형성되는 것이 바람직하다.The packing support means 134 increases the passage area of the pretreatment gas to minimize the pressure loss of the pretreatment gas by increasing the ratio of the
한편, 도 16에 나타난 바와 같이, 상기 지지부(134b)는 적어도 일부분이 트위스트된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다. 상기 지지부(134b)가 이와 같이 트위스트된 구조를 가질 경우 상기 관통부(134a)를 통과하는 전처리가스 중 상기 지지부(134b)에 부딪히는 전처리가스는 상기 트위스트된 방향을 따라 그 진행방향을 전환하게 된다. 그 결과 상기 전처리가스가 더욱 광범위하게 확산될 수 있게 되며, 더욱 균일하고 활발한 전처리가스의 분산 및 확산이 이루어지게 된다.On the other hand, as shown in Figure 16, the
본 발명에서 상기 패킹지지수단(134)은 단순히 상기 패킹(133)을 지지하는 역할에 머물지 않으며, 상기 패킹(133)으로 유입되는 전처리가스를 상기 패킹(133)의 하부 전체 면적에 고르게 분산되도록 해준다. 그 결과 상기 패킹지지수단(134)을 통해 상기 패킹(133)에서의 전처리가스의 SOx의 흡수효율을 높일 수 있게 되며, 기타 유해물질의 포집 효율도 향상시킬 수 있게 된다.In the present invention, the packing support means 134 does not merely support the packing 133, and evenly distributes the pretreatment gas introduced into the packing 133 in the entire lower area of the packing 133. . As a result, it is possible to increase the absorption efficiency of the SOx of the pretreatment gas in the packing 133 through the packing support means 134, and to improve the collection efficiency of other harmful substances.
또 한편, 상기 패킹지지수단(134)은 산부(1341)와 골부(1342)가 연속하여 나란히 이어지는 굴곡구조를 가지는 것이 바람직하다. 나란히 연속하여 이어지는 굴곡구조는 단면적 대비 지지력을 향상시켜주므로 상기 패킹(133)이 상기 산부(1341)에 의해 더욱 안정적으로 지지될 수 있게 해준다. 더 나아가 이러한 구조는 상기 패킹(133)을 향해 진행하는 전처리가스의 압력이 상기 패킹지지수단(134)에 균일하게 분산될 수 있게 해줌으로써 상기 패킹(133)의 하부에서 상기 패킹(133)을 향해 유동하는 전처리가스가 상기 패킹(133)의 하부로 전체적으로 균일하게 확산되도록 만들어 준다.On the other hand, the packing support means 134 preferably has a bent structure in which the peak portion (1341) and the valley portion (1342) are continuously connected side by side. Side by side successive bending structure improves the bearing capacity compared to the cross-sectional area allows the packing 133 can be more stably supported by the mountain (1341). Furthermore, such a structure allows the pressure of the pretreatment gas traveling toward the packing 133 to be uniformly distributed in the packing support means 134, and thus from the bottom of the packing 133 toward the packing 133. The flowing pretreatment gas is made to diffuse evenly to the bottom of the packing (133).
상기 제1 후처리분사수단(135)는 상기 후처리기 하우징(131)의 내부 중 상기 전처리가스의 유동경로 상에 배치되어 상기 전처리가스를 향해 세정액을 분사하는 부분이다. 상기 제1 후처리분사수단(135)은 상기 패킹(133)의 상부에 배치되어 상기 패킹(133)을 향해 세정액을 분사한다.The first aftertreatment injection means 135 is a portion of the inside of the aftertreatment housing 131 disposed on the flow path of the pretreatment gas and spraying the cleaning liquid toward the pretreatment gas. The first aftertreatment injection means 135 is disposed on the packing 133 and sprays a cleaning solution toward the packing 133.
도 12, 도 18 및 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 후처리분사수단(135)은 막대형의 분사몸체(1351)와, 상기 분사몸체(1351)에서 일정 간격으로 나란히 분지된 다수개의 분사대(1352)와, 각 상기 분사대(1352)에 일정 간격으로 형성된 다수개의 분사구(1353)를 포함하고 있으며, 상기 분사몸체(1351)를 통해 각 상기 분사대(1352)에 세정액을 공급하는 세정액 공급수단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 세정액 공급수단(미도시)이 공급하는 세정액은 상기 세정액 유입부(1314)를 통해 상기 분사몸체(1351)로 공급된다. 상기 분사몸체(1351)는 세정액을 공급받아 각 상기 분사대(1352)로 전달하고, 상기 분사구(1353)는 세정액을 상기 배기가스를 향해 분사한다.12, 18 and 19, in one embodiment of the present invention, the first after-treatment injection means 135 is a rod-shaped injection body (1351) and the injection body (1351) at regular intervals And a plurality of spraying
상기 제1 후처리분사수단(135)의 구체적인 형태와 배치 등은 상기 제1 후처리분사수단(135)의 분사용량 및 상기 후처리기(13)의 전체적인 길이 설계 등에 따라 달라질 수 있다.The specific shape and arrangement of the first aftertreatment injection means 135 may vary depending on the injection capacity of the first aftertreatment injection means 135 and the overall length of the
상기 제2 후처리분사수단(136)은 상기 후처리기 하우징(131)의 내부 중 상기 전처리가스의 유동경로 상에 배치되어 상기 전처리가스를 향해 세정액을 분사하되 상기 제1 후처리분사수단(135)과 독립적으로 작동하는 것을 특징으로 한다. 이러한 독립적인 작동은 도 19에 나타난 바와 같은 제어부(C)의 제어에 의해 이루어질 수 있다. 상기 제어부(C)는 상기 제1 후처리분사수단(135) 및 상기 제2 후처리분사수단(136)의 세정액 분사가 독립적으로 이루어질 수 있도록 제어를 수행한다.The second aftertreatment injection means 136 is disposed on a flow path of the pretreatment gas in the interior of the aftertreatment housing 131 to inject a cleaning solution toward the pretreatment gas, but the first aftertreatment injection means 135 It is characterized in that it works independently. This independent operation can be made by the control of the controller C as shown in FIG. The controller C performs control so that the cleaning solution injection of the first after-treatment injection means 135 and the second after-treatment injection means 136 may be independently performed.
도 12, 도 18 및 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 후처리분사수단(136)은 막대형의 분사몸체(1361)와, 상기 분사몸체(1361)에서 일정 간격으로 나란히 분지된 다수개의 분사대(1362)와, 각 상기 분사대(1362)에 일정 간격으로 형성된 다수개의 분사구(1363)를 포함하고 있으며, 상기 분사몸체(1361)를 통해 각 상기 분사대(1362)에 세정액을 공급하는 세정액 공급수단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 세정액 공급수단(미도시)이 공급하는 세정액은 상기 세정액 유입부(1314)를 통해 상기 분사몸체(1361)로 공급된다. 상기 분사몸체(1361)는 세정액을 공급받아 각 상기 분사대(1362)로 전달하고, 상기 분사구(1363)는 세정액을 상기 배기가스를 향해 분사한다.12, 18 and 19, in one embodiment of the present invention, the second after-treatment injection means 136 is a rod-shaped
상기 제2 후처리분사수단(136)의 구체적인 형태와 배치 등은 상기 제1 후처리분사수단(135)과 관련하여 설명한 바와 같이, 상기 제2 후처리분사수단(136)의 분사용량 및 상기 후처리기(13)의 전체적인 길이 설계 등에 따라 달라질 수 있다.The specific shape, arrangement, and the like of the second aftertreatment injection means 136 are described in relation to the first aftertreatment injection means 135, and the injection capacity of the second aftertreatment injection means 136 and the post It may vary depending on the overall length design of the
상기 제2 후처리분사수단(136)이 상기 제1 후처리분사수단(135)과 독립적으로 작동한다는 것은 상기 제2 후처리분사수단(136)은 상기 제1 후처리분사수단(135)과 선택적으로 또는 동시에 세정액을 분사할 수 있음을 의미한다. 따라서 엔진의 부하에 따라 연소에 의해 생성된 배기가스 및 상기 전처리기(11)로부터 유입되는 전처리가스의 양이 변화할 때 그에 대응하여 적절한 세정액의 분사가 이루어지도록 할 수 있게 되고, 그 결과 상기 후처리기(13)의 경제적인 작동이 이루어지게 된다.The second aftertreatment injection means 136 operates independently of the first aftertreatment injection means 135 so that the second aftertreatment injection means 136 is optional with the first aftertreatment injection means 135. This means that the cleaning liquid can be sprayed on or simultaneously. Therefore, when the amount of the exhaust gas generated by combustion and the amount of pretreatment gas flowing from the pretreatment 11 changes according to the load of the engine, it is possible to appropriately spray the cleaning liquid accordingly. Economical operation of the
상기 제2 후처리분사수단(136)은 상기 제 1후처리분사수단(135)의 상부에 일정 간격 이격되어 배치되어 있다. 상기 제2 후처리분사수단(136)과 상기 제1 후처리분사수단(135)이 상기 전처리가스의 유동경로 중 동일한 수평면 상에 배치될 경우 상기 전처리가스의 유동을 방해하는 저항이 커지게 되므로 상기 제2 후처리분사수단(136)과 상기 제1 후처리분사수단(135)은 이와 같이 서로 다른 높이에 배치되는 것이 바람직하다.The second aftertreatment injection means 136 is disposed above the first aftertreatment injection means 135 at regular intervals. When the second aftertreatment injection means 136 and the first aftertreatment injection means 135 are disposed on the same horizontal plane among the flow paths of the pretreatment gas, the resistance that hinders the flow of the pretreatment gas is increased. The second aftertreatment injection means 136 and the first aftertreatment injection means 135 are preferably arranged at different heights.
또한, 더 나아가 상기 제1 후처리분사수단(135)과 상기 제2 후처리분사수단(136)은 서로 다른 높이에 배치되면서도 상기 전처리가스의 유동경로 상에 수직투영 시 서로 교차하는 형태로 배치되는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 배치를 통하여 상기 전처리가스 유동경로 상의 전처리가스에 사각영역이 없이 고르게 세정액이 분사될 수 있게 되며, 전처리가스 내의 유해물질 제거가 더욱 효율적으로 진행될 수 있게 된다.In addition, the first after-treatment injection means 135 and the second after-treatment injection means 136 are arranged at different heights, but are arranged to cross each other during vertical projection on the flow path of the pretreatment gas. More preferred. Through this arrangement, the cleaning liquid can be evenly sprayed on the pretreatment gas on the pretreatment gas flow path without a square area, and the removal of harmful substances in the pretreatment gas can be performed more efficiently.
여기서, 상기 제1 후처리분사수단(135) 및 상기 제2 후처리분사수단(136)이 분사하는 세정액을 통해 상기 전처리가스 내의 유해물질이 제거되는 메커니즘을 살펴보면 아래와 같다.Here, the mechanism of removing the harmful substances in the pretreatment gas through the cleaning liquid sprayed by the first aftertreatment injection means 135 and the second aftertreatment injection means 136 is as follows.
상기 전처리가스는 산성물질인 황산화물(SOx) 및 PM 등의 유해물질을 포함하는데, 상기 제1 후처리분사수단(135) 및 상기 제2 후처리분사수단(136)은 이러한 유해물질을 중화 내지는 응집하여 제거하기 위해 세정액을 분사한다. 일반적으로 0.1~0.5um의 PM이 먼저 물방울(100~200um)에 의해 응집되어 크기가 커진다. 또한, 산성의 황산화물(SOx)을 중화시키기 위하여 염기성의 세정액이 필요한데, 담수를 사용하는 경우에는 별도의 알칼리성 첨가제를 넣어 중화반응을 유도한다.The pretreatment gas includes acidic substances such as sulfur oxides (SOx) and harmful substances such as PM, and the first aftertreatment injection means 135 and the second aftertreatment injection means 136 neutralize the harmful substances. The cleaning liquid is sprayed to remove and coagulate. Generally, 0.1 ~ 0.5um of PM is first agglomerated by water droplets (100 ~ 200um) to increase in size. In addition, in order to neutralize the acidic sulfur oxides (SOx), a basic washing solution is required. When fresh water is used, a separate alkaline additive is added to induce a neutralization reaction.
이때, 상기 알칼리성 첨가제는 NaOH(수산화나트륨), Na2CO3(탄산나트륨) 또는 NaHCO3(중탄산나트륨) 등이 가능하다. NaOH를 첨가한 세정액에 의한 황산화물(SOx)의 중화반응은 다음과 같다.At this time, the alkaline additive may be NaOH (sodium hydroxide), Na 2 CO 3 (sodium carbonate) or NaHCO 3 (sodium bicarbonate). Neutralization reaction of sulfur oxide (SOx) by NaOH addition cleaning solution is as follows.
SO2(g)+2NaOH(aq)+(1/2)O2(g) → 2Na++SO4 2-+H2OSO 2 (g) +2 NaOH (aq) + (1/2) O 2 (g) → 2Na + + SO 4 2- + H 2 O
그러나 전술한 바와 같이 본 발명이 선박에 적용되는 경우에는 염수인 해수(Sea Water)를 세정액으로 사용할 수도 있다. 일반적으로 해수는 염화나트륨(NaCl), 염화마그네슘(MgCl2), 염화칼륨(KCl) 등의 염분을 포함하는데 이들이 녹아 생기는 Cl-, SO4 2-, Br- 등의 음이온으로 인하여 pH가 7.8~8.3 정도인 약염기성을 띄게 된다. 따라서 이러한 해수를 세정액으로써 사용한다면 별도의 알칼리성 첨가제의 투입 없이도 황산화물(SOx)의 중화가 가능한 이점이 있다.However, as described above, when the present invention is applied to a vessel, sea water, which is brine, may be used as a cleaning liquid. In general, water is sodium chloride (NaCl), magnesium chloride (MgCl 2), potassium chloride (KCl) containing a salt melt in which they occur Cl, such as -, SO 4 2-, Br - the pH due to the negative ions, such as 7.8 ~ 8.3 degree Phosphorus weak basic. Therefore, if such seawater is used as a cleaning liquid, there is an advantage that neutralization of sulfur oxides (SOx) is possible without the addition of a separate alkaline additive.
이때, 해수에 의한 중화반응식은 다음과 같은데, 먼저 기체 상태의 이산화황(SO2) 물과 혼합된다.At this time, the neutralization reaction by sea water is as follows, first, it is mixed with sulfur dioxide (SO 2 ) water in the gas state.
SO2(g) +H2O(l) ↔ H2SO3 (aq) SO 2 (g) + H 2 O (l) ↔ H 2 SO 3 (aq)
다음으로 해수 내 염기와 반응하게 되는데, 이는 다음과 같다.It then reacts with the base in seawater, which is
2H2SO3 (aq)+OH- ↔ 2HSO3 - (aq)+H+ (aq)+H2O(aq) 2H 2 SO 3 (aq) + OH - ↔ 2HSO 3 - (aq) + H + (aq) + H 2 O (aq)
2HSO3 - (aq)+OH- (aq) ↔ 2SO3 2 - (aq)+H+ (aq)+H2O(aq) 2HSO 3 - (aq) + OH - (aq) ↔ 2SO 3 2 - (aq) + H + (aq) + H 2 O (aq)
즉, 이산화황이 해수에 흡수되어 상기 반응을 거쳐 황산염이 된다.That is, sulfur dioxide is absorbed into seawater and becomes the sulfate through the reaction.
상기 기수분리수단(137)은 상기 후처리기 하우징(131)의 내부 중 상기 제2 후처리분사수단(136)의 상부에 배치되어 상기 제2 후처리분사수단(136)을 거쳐 상기 전처리가스의 유동경로를 유동하는 세정액을 분리하는 역할을 수행하는 부분이다. 상기 기수분리수단(137)은 상기 후처리기 하우징(131)의 내벽(1311)에 내측으로 돌출형성된 단턱(1311a)에 그 테두리 부분이 안착되는 방식 등을 통해 배치된다.The
상기 기수분리수단(137)은 상기 전처리가스와 세정액이 만나 생성되는 에어로졸 형태의 액적 또는 미스트(mist)를 분리, 여과, 회수하는 역할을 수행하는데, 수직방향의 단면이 지그재그 형태로 나타나는 블레이드(blade)가 일정 간격으로 다수개 배치되는 형태로 구성될 수 있다. 이밖에도 상기 기수분리수단(137)은 상기 후처리기(13)의 설계나 온도 및 화학적 특성 등에 따라 구체적인 형태 등이 달라질 수 있다.The water separation means 137 serves to separate, filter, and recover an aerosol-type droplet or mist generated by the pretreatment gas and the cleaning liquid, and a vertical cross section is formed in a zigzag shape. ) May be arranged in a plurality arranged at regular intervals. In addition, the base separation means 137 may be changed in a specific form according to the design, temperature and chemical characteristics of the post-processor 13, and the like.
상기 세척수단(138)은 상기 후처리기 하우징(131)의 내부 중 상기 제2 후처리분사수단(136)의 상부 및 상기 기수분리수단(137)의 하부에 배치되어 상기 기수분리수단(137)을 향하여 세정액을 분사하는 부분이다.The washing means 138 is disposed above the second aftertreatment injection means 136 and below the water separation means 137 of the aftertreatment housing 131 to separate the water separation means 137. It is the part which sprays a cleaning liquid toward.
도 12, 20 및 21을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 세척수단(138)은 막대형의 분사몸체(1381)와, 상기 분사몸체(1381)에서 일정 간격으로 나란히 분지된 다수개의 분사대(1382)와, 각 상기 분사대(1382)에 일정 간격으로 형성된 다수개의 분사구(1383)를 포함하고 있으며, 상기 분사몸체(1381)를 통해 각 상기 분사대(1382)에 세정액을 공급하는 세정액 공급수단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 세정액 공급수단(미도시)이 공급하는 세정액은 상기 세정액 유입부(1314)를 통해 상기 분사몸체(1381)로 공급된다. 상기 분사몸체(1381)는 세정액을 공급받아 각 상기 분사대(1382)로 전달하고, 상기 분사구(1383)는 세정액을 상기 기수분리수단(137)을 향해 분사한다.12, 20 and 21, in one embodiment of the present invention, the cleaning means 138 is a rod-shaped injection body (1381) and a plurality of branches branched side by side at regular intervals in the injection body (1381) And a plurality of
상기 기수분리수단(136)은 전처리가스 내의 PM 등과 같은 유해물질을 포집한 상태의 세정액 또는 미스트를 분리, 여과, 회수하는 과정에서 오염되거나 폐색될 수 있는데, 상기 세척수단(138)은 상기 기수분리수단(137)이 세정액에 의해 세척되도록 해줌으로써 상기 기수분리수단(136)의 오염 및 폐색을 방지하여 준다.The water separation means 136 may be contaminated or blocked in the process of separating, filtering, and recovering a cleaning liquid or mist in a state of collecting harmful substances such as PM in a pretreatment gas, and the washing means 138 may separate the water. By allowing the
또한, 상기 세척수단(138)은 세정액을 분사하여 상기 기수분리수단(137)에 의해 분리된 세정액 또는 미스트의 크기를 늘려줌으로써 유해물질을 포집한 세정액 또는 미스트가 큰 수적이 되어 상기 후처리기 하우징(131)의 하부로 효율적으로 낙하하거나 상기 후처리기 하우징(131)의 내벽(1311)을 타고 하부로 흘러내릴 수 있도록 해준다.In addition, the cleaning means 138 by spraying the cleaning liquid to increase the size of the cleaning liquid or mist separated by the water separation means 137, the cleaning liquid or mist collecting the harmful substances becomes a large drop of water after the post-processor housing ( Efficiently fall to the bottom of the 131 or the
상기 수적차단수단(139)은 상기 후처리기 하우징(131)의 내벽(1311)을 통해 상승하여 상기 후처리가스 유출부(1313)로 유출되는 수적을 차단하는 역할을 수행하는 부분이다. 도 12, 22 및 23을 참조하면, 상기 수적차단수단(139)은 차단벽(1391)을 포함하고 있다. 또한, 상기 수적차단수단(139)은 상기 후처리가스 유출부(1313) 부근에서 수적을 포집하는 포집공간(1392)을 형성하여 수적이 외부로 유출되는 것을 방지하여 준다. 상기 포집공간(1392)은 포집된 수적이 하부로 낙하할 수 있는 형태로 형성된다.The drop blocking means 139 is a portion that rises through the
상기 후처리가스 유출부(1313)는 상기 후처리기 하우징(131)의 상부에 상방향으로 형성되어 있는데, 상기 수적차단수단(139)은 상기 후처리가스 유출부(1313)의 테두리에서 하방향으로 연장된 차단벽(1391)을 포함하고 있다. 상기 차단벽(1391)은 상기 후처리기의 하우징(131)의 상단 내벽 사이에 포집공간(1392)을 형성하여 준다. 상기 후처리기의 하우징(131)의 상단 내벽(1311)은 상기 후처리가스 유출부를 향해 수렴하며 경사진 형태로 형성되어 있는데, 상기 차단벽(1391)은 상기 포집공간(1392)의 효율적 형성과 액적의 외부 배출의 효율적 차단을 위하여 수직 하방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.The
상기 전처리가스는 상기 후처리기(13) 내부에 형성된 전처리가스의 유동경로를 따라 상승하며, 유해물질이 추가적으로 제거되면서 후처리가스가 되어 상기 후처리가스 유출부(1313)를 통해 외부로 배출된다. 이 과정에서 전처리가스 내의 유해물질을 포집한 세정액으로 이루어진 수적들 중 일부는 상기 후처리기 하우징(131)의 내벽(1311)을 타고 상승하여 상기 후처리기 유출부(1313)를 향해 이동하게 된다.The pretreatment gas rises along the flow path of the pretreatment gas formed in the
상기 후처리기 하우징(131)의 상단 내벽(1311)을 타고 상기 후처리가스 유출부(1313)의 테두리 부근까지 이동한 수적은 상기 차단벽(1391)에 걸리게 된다. 또한, 상기 차단벽(1391)과 상기 후처리가스 유출부(1313) 주위의 후처리기 하우징(131)의 내벽(1311) 사이에 수적이 서로 응집할 수 있도록 해주는 포집공간(1392)이 형성되므로 상기 포집공간(1392)에서 수적들이 응집하여 그 크기와 무게가 증가하여 상기 후처리기 하우징(131)의 하부로 낙하할 수 있게 된다.The water droplets moving to the vicinity of the edge of the
이와 같이 상기 수적차단수단(139)은 전처리가스 내의 유해물질을 포집한 수적들이 상기 후처리기 유출부(1313)를 통해 외부로 배출되는 것을 차단하고, 상기 후처리기 하우징(131)의 하부로 분리되어 낙하하도록 해준다.As such, the water droplet blocking means 139 blocks water droplets that collect harmful substances in the pretreatment gas from being discharged to the outside through the
이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above, the Applicant has described various embodiments of the present invention, but these embodiments are merely one embodiment for implementing the technical idea of the present invention, and any changes or modifications may be made to the present invention as long as the technical idea of the present invention is implemented. Should be interpreted as falling within the scope of.
11: 전처리기
111: 전처리기 하우징
1111: 내벽
1112: 배기가스 유입부
1113: 전처리가스 유출구
1114: 세정액 유입부
112: 제1 전처리분사수단
114: 제2 전처리분사수단
12: 연결부
121: 혼합수단
1211: 분사부
1211a: 분사구
1211b: 분사대
1212: 혼합부
1212a: 날개
13: 후처리기
131: 후처리기 하우징
1311: 내벽
1312: 전처리가스 유입부
1313: 후처리가스 유출구
1314: 세정액 유입부
1315: 세정액 유출부
132: 확산수단
1321: 제1몸체
1321a: 확산부
1321b: 체결부
1322: 제2몸체
1323: 제3몸체
133: 패킹
134: 패킹지지수단
135: 제1 후처리분사수단
136: 제2 후처리분사수단
137: 기수분리수단
138: 세척수단
139: 수적차단수단11: preprocessor
111: preprocessor housing
1111: inner wall 1112: exhaust gas inlet
1113: pretreatment gas outlet 1114: cleaning liquid inlet
112: first pretreatment injection means
114: second pretreatment injection means
12: connection
121: mixing means
1211:
1211b: jet
1212: mixing section
1212a: wings
13: Postprocessor
131: post-processor housing
1311: inner wall 1312: pretreatment gas inlet
1313: aftertreatment gas outlet 1314: cleaning liquid inlet
1315: cleaning liquid outlet
132: diffusion means
1321: first body
1321a:
1322: second body
1323: third body
133: Packing
134: packing support means 135: first post treatment injection means
136: second post treatment injection means 137: water separation means
138: washing means 139: water blocking means
Claims (20)
배기가스의 전처리를 담당하는 전처리기와, 상기 전처리기에서 나온 전처리가스를 후처리하는 후처리기와, 상기 전처리기와 후처리기를 연결하는 연결부 및 상기 연결부에 구비된 혼합수단을 포함하고,
상기 혼합수단은 세정액을 분사하는 분사부와 세정액과 배기가스를 혼합하는 혼합부를 포함하며,
상기 혼합부는 배기가스의 우회 유동을 안내하는 복수의 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
In the exhaust gas treating apparatus for treating the exhaust gas generated by combustion,
A preprocessor in charge of pretreatment of the exhaust gas, a post processor for pretreatment of the pretreatment gas from the preprocessor, a connecting portion connecting the preprocessor and the post processor, and mixing means provided at the connection portion,
The mixing means includes a spraying portion for injecting the cleaning liquid and a mixing portion for mixing the cleaning liquid and exhaust gas,
The mixing unit comprises a plurality of blades for guiding the bypass flow of the exhaust gas.
The method of claim 2, wherein the wing is formed bent, including the first surface formed on one side of the wing and the second surface formed on the other side after the exhaust gas collides with the first surface of the one wing of the second wing An exhaust gas treatment device for flowing along two sides to promote mixing of the cleaning liquid and the exhaust gas.
상기 날개는 상기 제2면으로부터 연장된 일단에 형성된 충돌면과 그 배면에 대략 직선으로 형성된 안내면을 더 포함하고,
일측 날개의 충돌면은 배기가스의 흐름을 타측 날개의 안내면으로 안내하도록 구성되며, 상기 안내면은 날개 사이를 빠져나가는 배기가스가 후처리기를 향하도록 구성되어, 상기 날개 사이를 빠져나가는 배기가스는 후처리기를 향하는 방향으로 균일하게 유동하는 것을 특징으로 하는
배기가스 처리장치.
The method of claim 3,
The wing further includes a collision surface formed at one end extending from the second surface and a guide surface formed in a substantially straight line on the rear surface,
The impingement surface of one wing is configured to guide the flow of exhaust gas to the guide surface of the other wing, the guide surface is configured such that the exhaust gas exiting between the wings toward the post-processor, the exhaust gas exiting between the wings is then Characterized by uniformly flowing in the direction towards the processor
Exhaust gas treatment system.
상기 분사부는 세정액을 배기가스의 유동 방향으로 분사하여 압력손실을 최소화하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.The method of claim 1,
The injection unit is an exhaust gas treatment device, characterized in that to minimize the pressure loss by injecting the cleaning liquid in the flow direction of the exhaust gas.
상기 분사부는 상기 날개의 사이 방향으로 세정액을 분사하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.The method of claim 5,
The injection unit exhaust gas treatment apparatus, characterized in that for spraying the cleaning liquid in the direction between the blades.
상기 분사부는 세정액을 공급하기 위한 분사대와, 상기 분사대의 일측에 결합되어 세정액을 분사하는 분사구를 포함하며,
상기 분사대는 배기가스 유동 방향에 수직으로 전개되고,
상기 분사구는 각 날개의 사이에 세정액을 분사하도록 일정 간격 이격되어 나열되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
The method of claim 6,
The injection unit includes a spraying rod for supplying a cleaning liquid and a spraying hole coupled to one side of the spraying rod to spray the cleaning liquid,
The jet is deployed perpendicular to the exhaust gas flow direction,
The injection hole is an exhaust gas treatment device, characterized in that spaced apart at regular intervals so as to spray the cleaning liquid between each wing.
상기 후처리기는 연결기와 연결되는 후처리가스 유입부에 배기가스를 확산시켜 후처리기 내부에 고르게 분산되도록 유도하는 확산수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
배기가스 처리장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
The after-treatment unit includes a diffusion unit for diffusing the exhaust gas into the after-treatment gas inlet connected to the connector to distribute the exhaust gas evenly in the after-treatment unit.
Exhaust gas treatment system.
상기 확산수단은 다수 개의 몸체가 상하로 배치되며,
상기 각 몸체는 다수 개의 통공을 포함하여 최대한의 분산효과를 도모하는 것을 특징으로 하는
배기가스 처리장치.The method of claim 8,
The diffusion means has a plurality of bodies are arranged up and down,
Each body is characterized by including a plurality of through holes to achieve the maximum dispersion effect
Exhaust gas treatment system.
상기 몸체는 배기가스 유동을 기준으로 뒤로 갈수록 밑에 위치하도록 하향경사져 배치되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.The method of claim 9,
The body is characterized in that the exhaust gas treatment device characterized in that it is disposed inclined downward so as to be located on the lower side relative to the exhaust gas flow.
상기 각 몸체 중 이웃하는 두 몸체는 연결부를 통과하는 배기가스 유동방향을 기준으로 겹치고,
상기 각 몸체 중 이웃하는 두 몸체의 통공은 연결부를 통과하는 배기가스 유동방향을 기준으로 겹치지 않게 배열되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.The method of claim 10,
Two neighboring bodies of each of the bodies overlap with respect to the exhaust gas flow direction passing through the connection,
The through-holes of the two neighboring body of each of the body is arranged so as not to overlap on the basis of the exhaust gas flow direction passing through the connecting portion.
상기 후처리기는 상기 전처리가스의 유동경로 상에 배치되어 상기 전처리가스를 향해 세정액을 분사하는 제1 후처리분사수단과,
상기 전처리가스의 유동경로 상에 배치되어 상기 전처리가스를 향해 세정액을 분사하되 상기 제1 후처리분사수단과 독립적으로 작동하는 제2 후처리분사수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
The method of claim 11,
The after-treatment unit is disposed on the flow path of the pre-treatment gas and the first post-treatment injection means for injecting a cleaning liquid toward the pre-treatment gas,
And a second aftertreatment injection means disposed on the flow path of the pretreatment gas and spraying a cleaning solution toward the pretreatment gas, the second aftertreatment injection means operating independently of the first aftertreatment injection means.
상기 제1 후처리분사수단과 상기 제2 후처리분사수단은 선택적으로 또는 동시에 세정액을 분사하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
The method of claim 12,
And said first aftertreatment injection means and said second aftertreatment injection means selectively or simultaneously spray cleaning fluid.
상기 제2 후처리분사수단은 상기 제1 후처리분사수단의 상부에 일정 간격 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
The method of claim 13,
The second after-treatment injection means is disposed on the upper portion of the first after-treatment injection means spaced apart a predetermined interval, characterized in that the exhaust gas treatment device.
상기 제1 후처리분사수단과 상기 제2 후처리분사수단은 상기 전처리가스의 유동경로 상에 수직투영 시 서로 교차하는 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
The method of claim 14,
The first after-treatment injection means and the second after-treatment injection means are disposed on the flow path of the pre-treatment gas intersecting with each other in the form of vertical projection.
상기 후처리기는,
상기 제1 후처리분사수단 및 상기 제2 후처리분사수단의 상부에 배치되어 상기 제1 후처리분사수단 및 상기 제2 후처리분사수단을 거쳐 상기 전처리가스의 유동경로를 유동하는 세정액을 분리하는 기수분리수단과,
상기 제1 후처리분사수단과 상기 제2 후처리분사수단의 상부 및 상기 기수분리수단의 하부에 배치되어 상기 기수분리수단을 향하여 세정액을 분사하는 세척수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
The method of claim 15,
The post processor,
A cleaning liquid disposed above the first aftertreatment injection means and the second aftertreatment injection means to separate a cleaning liquid flowing through the first and second aftertreatment injection means and the second aftertreatment injection means and flowing through the flow path of the pretreatment gas; Separation means,
An exhaust gas treatment further comprising: washing means disposed above the first after-treatment injection means and the second after-treatment injection means and under the radiator separation means for spraying a cleaning solution toward the radiator; Device.
상기 후처리기는,
후처리기 하우징 내부 중 상기 제1 후처리분사수단 및 상기 제2 후처리분사수단의 하부에 배치된 패킹과,
상기 패킹을 하부에서 지지하여주되 상기 패킹의 하부에서 상기 전처리가스를 확산시켜주는 확산기능을 가진 패킹지지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.The method of claim 16,
The post processor,
A packing disposed in a lower portion of the first after-treatment injection means and the second after-treatment injection means in the after-treatment housing;
And a packing support means for supporting the packing at the bottom but having a diffusion function for diffusing the pretreatment gas at the bottom of the packing.
상기 패킹지지수단은 상기 전처리가스가 통과할 수 있도록 형성된 관통부 및 상기 패킹을 지지하는 지지부를 포함하되, 상기 지지부는 교차구조를 가지는 스트랜드이고, 상기 관통부는 상기 지지부에 의해 형성된 통공으로 형성된 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
The method of claim 17,
The packing support means includes a through part formed to allow the pretreatment gas to pass and a support part for supporting the packing, wherein the support part is a strand having a cross structure, and the through part is formed by a through hole formed by the support part. Exhaust gas treatment device.
상기 지지부는 적어도 일부분이 트위스트된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
The method of claim 18,
And the support portion has a structure in which at least a portion is twisted.
상기 관통부의 비율이 상기 지지부의 비율보다 큰 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
The method of claim 19,
And a ratio of the penetrating portion is greater than a ratio of the supporting portion.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A107 | Divisional application of patent | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |