KR20190113486A - 배기가스 처리장치 - Google Patents

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KR20190113486A
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Abstract

배기가스 처리장치를 개시한다.
본 발명의 일실시예에 따른 배기가스 처리장치는 하우징; 및 상기 하우징에 유입되어 유동하는 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소 제거유닛; 을 포함하며, 상기 이산화탄소 제거유닛은 상기 하우징 내부를 유동하는 배기가스에 이산화탄소 처리액을 분사하여 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하고 이산화탄소를 제거한 이산화탄소 처리액을 회수하여 여과한 후 배기가스에 다시 분사할 수 있다.

Description

배기가스 처리장치{EXHAUST GAS TREATMENT APPARATUS}
본 발명은 배기가스 처리장치에 관한 것이다.
배기가스 처리장치는 엔진 또는 보일러 등의 배기가스가 배출되는 배기가스 배출장치로부터 배출되는 배기가스를 처리하는 장치이다.
배기가스 처리장치는 배기가스 배출장치에 연결되어 배기가스 배출장치로부터 배출되는 배기가스가 내부로 유입되어 유동한다. 그리고, 배기가스 처리장치에서는 배기가스에 처리액을 분사하여 배기가스를 처리한다.
한편, 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하기 위해서 배기가스 처리장치에서는 배기가스에 이산화탄소 처리액을 분사하게 된다.
종래에는, 이산화탄소 처리액을 별도로 만들어서 배기가스 처리장치에 공급하여 배기가스에 분사되도록 하고, 배기가스로부터 이산화탄소를 제거한 이산화탄소 처리액은 버렸다. 이에 의해서, 이산화탄소 처리액을 만들기 위한 구성을 별도로 필요로 하였으며, 이산화탄소 처리액이 비교적 많이 소요되었다.
본 발명은 상기와 같은 종래에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.
본 발명의 목적의 일 측면은 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하기 위해서 배기가스 처리장치에서 분사되는 이산화탄소 처리액을 회수하고 여과한 후 배기가스 처리장치에서 재분사하도록 하는 것이다.
상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일실시 형태와 관련된 배기가스 처리장치는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시 형태에 따른 배기가스처리장치는 하우징; 및 상기 하우징에 유입되어 유동하는 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소 제거유닛; 을 포함하며, 상기 이산화탄소 제거유닛은 상기 하우징 내부를 유동하는 배기가스에 이산화탄소 처리액을 분사하여 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하고 이산화탄소를 제거한 이산화탄소 처리액을 회수하여 여과한 후 배기가스에 다시 분사할 수 있다.
이 경우, 상기 이산화탄소 제거유닛은 상기 하우징 내부를 유동하는 배기가스에 이산화탄소 처리액을 분사하는 이산화탄소처리액 분사유닛과, 상기 하우징 내부에 분사된 이산화탄소 처리액을 회수하고 여과하여 상기 이산화탄소처리액 분사유닛에 공급하는 이산화탄소처리액 회수유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 이산화탄소처리액 분사유닛과 이산화탄소처리액 회수유닛 사이의 상기 하우징 내부의 부분에는 배기가스로부터 이산화탄소가 제거되면서 입자상 물질도 제거되도록 다공판이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 이산화탄소처리액 분사유닛은 일측은 상기 이산화탄소처리액 회수유닛에 포함되는 이산화탄소처리액 저장탱크에 연결되고 타측은 상기 하우징을 관통하여 적어도 일부가 상기 하우징 내부에 구비되는 이산화탄소처리액 공급관과, 상기 하우징 내부에 구비되는 상기 이산화탄소처리액 공급관의 부분에 연결되는 이산화탄소처리액 유동관 및, 상기 이산화탄소처리액 유동관에 구비되는 이산화탄소처리액 분사노즐을 포함할 수 있다.
또한, 상기 이산화탄소처리액 회수유닛은 상기 하우징 내부에 분사된 이산화탄소 처리액을 회수할 수 있도록 상기 하우징에 일측이 연결되는 이산화탄소처리액 회수관과, 상기 이산화탄소처리액 회수관의 타측과 상기 이산화탄소처리액 분사유닛에 포함되는 이산화탄소처리액 공급관의 일측이 연결되며 이산화탄소 처리액이 저장되는 이산화탄소처리액 저장탱크 및, 상기 이산화탄소처리액 회수관에 구비되어 이산화탄소 처리액을 여과하는 이산화탄소처리액 여과유닛을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 이산화탄소처리액 여과유닛은 상기 이산화탄소처리액 회수관에 구비되어 사이클론방식으로 이산화탄소 처리액을 여과하는 사이클론여과부와, 상기 사이클론여과부에 연결되어 이산화탄소 처리액으로부터 걸러진 이물질이 모아지는 이물질 수집부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이산화탄소처리액 여과유닛은 상기 이산화탄소처리액 회수관에 구비되는 여과유닛바디와, 상기 여과유닛바디에 구비되어 이산화탄소 처리액을 여과하는 필터부재를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 이산화탄소처리액 저장탱크에서는 이산화탄소 처리액에 포함된 불필요한 이온의 농도가 소정 농도 이하가 되도록, 저장된 이산화탄소 처리액의 일부를 주기적 또는 간헐적으로 배수할 수 있다.
또한, 상기 이산화탄소처리액 저장탱크에는 이산화탄소 처리액이 이산화탄소 제거에 적합한 소정 pH 이상이 되도록 이산화탄소 처리제와 물이 주기적 또는 간헐적으로 공급될 수 있다.
그리고, 상기 하우징에는 황산화물이 소정의 처리기준량보다 적은 배기가스가 유입되어 유동하고, 상기 이산화탄소처리액 회수관의 일측은 상기 하우징 내부에 분사된 이산화탄소 처리액이 배수되도록 상기 하우징에 구비된 배수덕트에 연결될 수 있다.
또한, 상기 하우징에는 황산화물이 소정의 처리기준량보다 많은 배기가스가 유입되어 유동하고, 상기 이산화탄소 제거유닛에 의해서 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하기 전에 상기 하우징 내부에 유입되어 유동하는 배기가스로부터 황산화물을 제거하는 황산화물 제거유닛을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 이산화탄소처리액 회수유닛은 상기 이산화탄소처리액 분사유닛으로부터 상기 하우징 내부에 분사된 이산화탄소 처리액이 모아지도록 상기 하우징 내부에 구비되는 이산화탄소처리액 회수부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 이산화탄소처리액 회수부재는 배기가스가 통과하는 가스통과구멍이 형성되며 상기 하우징 내부를 상기 황산화물 제거유닛이 구비되는 부분과 상기 이산화탄소 제거유닛이 구비되는 부분으로 구획하는 처리액수집부재, 이산화탄소 처리액이 상기 가스통과구멍에 유입되지 않고 상기 처리액수집부재에 모아지도록 유도하는 처리액유도부재 및, 상기 처리액수집부재와 처리액유도부재가 이격되도록 상기 처리액수집부재와 처리액유도부재에 연결되는 이격연결부재를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 황산화물 제거유닛은 배기가스의 유동방향으로 상기 이산화탄소 제거유닛 전의 상기 하우징 내부의 부분에 적어도 일부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 황산화물 제거유닛은 상기 하우징 내부에 유입되어 유동하는 배기가스에 황산화물 처리액을 분사하여 배기가스로부터 황산화물을 제거할 수 있다.
그리고, 상기 황산화물 제거유닛은 상기 하우징 내부에 유입되어 유동하는 배기가스에 황산화물 처리액을 분사하여 전처리하는 전처리유닛과, 상기 전처리유닛에 의해서 전처리된 배기가스에 황산화물 처리액을 분사하여 후처리하는 후처리유닛 및, 상기 전처리유닛과 후처리유닛 사이의 상기 하우징 내부의 부분에 구비되어 배기가스와 황산화물 처리액의 접촉시간과 접촉면적이 증가되도록 하는 패킹을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전처리유닛은 일측은 황산화물처리액 공급원에 연결되고 타측은 상기 하우징을 관통하여 배기가스의 유동방향으로 상기 패킹 전의 하우징 내부의 부분에 구비되는 전처리공급관과, 상기 하우징 내부에 구비되는 상기 전처리공급관의 부분에 연결되는 전처리유동관 및, 상기 전처리유동관에 구비되는 전처리분사노즐을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 후처리유닛은 일측은 황산화물처리액 공급원에 연결되고 타측은 상기 하우징을 관통하여 배기가스의 유동방향으로 상기 패킹 다음의 상기 하우징 내부의 부분에 구비되는 후처리공급관과, 상기 하우징 내부에 구비되는 상기 후처리공급관의 부분에 연결되는 후처리유동관 및, 상기 후처리유동관에 구비되는 후처리분사노즐을 포함할 수 있다.
또한, 상기 패킹 위의 상기 하우징 내부의 부분에는 상기 패킹에 포함되는 패킹부재가 일측 또는 타측으로 편향되지 않도록 지지하는 다공판이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 하우징에는 배기가스 배출장치에 연결되어 배기가스가 유입되는 유입덕트와 처리된 배기가스가 배출되는 배출덕트가 구비될 수 있다.
또한, 배기가스의 유동방향으로 상기 유입덕트 다음의 상기 하우징 내부의 부분에는 상기 유입덕트를 통해 유입된 배기가스의 유동이 고르게 되도록 하는 다공판이 구비될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하기 위해서 배기가스 처리장치에서 분사되는 이산화탄소 처리액을 회수하고 여과한 후 배기가스 처리장치에서 재분사할 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 선박의 제1실시예를 나타내는 도면이다.
도2는 본 발명에 따른 선박의 제1실시예에서 배기가스 처리장치가 설치된 부분을 확대한 도면이다.
도3은 본 발명에 따른 선박의 제1실시예의 배기가스 처리장치를 나타내는 사시도로, 이산화탄소 제거유닛의 일부를 제외한 것이다.
도4는 본 발명에 따른 선박의 제1실시예의 배기가스 처리장치를 나타내는 도면으로, 이산화탄소 제거유닛을 모두 포함한 것을 나타낸다.
도5는 본 발명에 따른 선박의 제1실시예의 배기가스 처리장치의 이산화탄소 제거유닛의 이산화탄소처리액 회수유닛에 포함되는 이산화탄소처리액 여과유닛의 일실시예를 나타내는 도면이다.
도6은 본 발명에 따른 선박의 제1실시예의 배기가스 처리장치의 이산화탄소 제거유닛의 이산화탄소처리액 회수유닛에 포함되는 이산화탄소처리액 여과유닛의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도7은 본 발명에 따른 선박의 제2실시예를 나타내는 도면이다.
도8은 본 발명에 따른 선박의 제2실시예에서 배기가스 처리장치가 설치된 부분을 확대한 도면이다.
도9는 본 발명에 따른 선박의 제2실시예의 배기가스 처리장치를 나타내는 사시도로, 이산화탄소 제거유닛의 일부를 제외한 것이다.
도10은 본 발명에 따른 선박의 제2실시예의 배기가스 처리장치를 나타내는 도면으로, 이산화탄소 제거유닛을 모두 포함한 것을 나타낸다.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 배기가스 처리장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.
이하 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
선박의 제1실시예
이하, 도1 내지 도6를 참조로 하여 본 발명에 따른 선박의 제1실시예에 대하여 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 선박의 제1실시예를 나타내는 도면이며, 도2는 본 발명에 따른 선박의 제1실시예에서 배기가스 처리장치가 설치된 부분을 확대한 도면이다.
또한, 도3은 본 발명에 따른 선박의 제1실시예의 배기가스 처리장치를 나타내는 사시도로, 이산화탄소 제거유닛의 일부를 제외한 것이고, 도4는 본 발명에 따른 선박의 제1실시예의 배기가스 처리장치를 나타내는 도면으로, 이산화탄소 제거유닛을 모두 포함한 것을 나타낸다.
그리고, 도5는 본 발명에 따른 선박의 제1실시예의 배기가스 처리장치의 이산화탄소 제거유닛의 이산화탄소처리액 회수유닛에 포함되는 이산화탄소처리액 여과유닛의 일실시예를 나타내는 도면이며, 도6은 본 발명에 따른 선박의 제1실시예의 배기가스 처리장치의 이산화탄소 제거유닛의 이산화탄소처리액 회수유닛에 포함되는 이산화탄소처리액 여과유닛의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 선박(10)의 제1실시예는 선체(20), 배기가스 배출장치(30) 및, 배기가스 처리장치(100)를 포함할 수 있다.
선체(20)에는 연돌(21)이 구비될 수 있다. 연돌(21)에는 배기가스 처리장치(100)에 포함되는 후술할 하우징(200)이 도1과 도2에 도시된 바와 같이 설치될 수 있다. 선체(20)에는 도1에 도시된 바와 같이 선박(10)의 승선원들이 거주하는 거주구(22)도 구비될 수 있다. 그리고, 선체(20)에는 배기가스를 배출하는 배기가스 배출장치(30)도 구비될 수 있다. 그러나, 선체(20)의 구성은 특별히 한정되지 않고 해양을 운행할 수 있는 구성이라면 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.
배기가스 배출장치(30)는 선체(20)에 구비될 수 있다. 배기가스 배출장치(30)는 배기가스를 배출할 수 있다. 배기가스 배출장치(30)에는 도1과 도2에 도시된 바와 같이 배기관(PE)이 연결되어, 배기관(PE)을 통해 배기가스를 배출할 수 있다. 그러나, 배기가스 배출장치(30)가 배기가스를 배출하는 구성은 특별히 한정되지 않고, 배기가스를 배출할 수 있는 것이라면 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.
배기가스 배출장치(30)는, 예컨대 도1과 도2에 도시된 바와 같이, 메인엔진(31a)과 발전용 엔진(31b) 등의 엔진(31)이나 보일러(32)일 수 있다. 그러나, 배기가스 배출장치(30)는 특별히 한정되지 않고, 배기가스를 배출하는 것이라면 주지의 어떠한 것이라도 가능하다.
배기가스 배출장치(30)에서는 저황유를 연료로 연소가 이루어질 수 있다. 이에 의해서, 배기가스 배출장치(30)로부터 배출되는 배기가스에는 황산화물이 소정의 처리기준량보다 적을 수 있다. 이와 같이, 배기가스 배출장치(30)로부터 배출되는 배기가스에 황산화물이 소정의 처리기준량보다 적은 경우에는 배기가스로부터 황산화물을 제거하지 않아도 된다.
배기가스 처리장치(100)는 도1과 도2에 도시된 바와 같이 선체(20)에 구비되어, 배기가스 배출장치(30)로부터 배출되는 배기가스를 처리할 수 있다. 전술한 바와 같이, 배기가스 배출장치(30)로부터 황산화물이 소정의 처리기준량보다 적은 배기가스가 배출되는 경우에는 배기가스로부터 황산화물을 제거하지 않아도 된다. 이에 따라, 배기가스 처리장치(100)에서는 배기가스 배출장치(30)로부터 배출되는 배기가스로부터 이산화탄소를 제거할 수 있다.
배기가스 처리장치(100)는 도3과 도4에 도시된 바와 같이, 하우징(200)과, 이산화탄소 제거유닛(400)을 포함할 수 있다.
하우징(200)은 배기가스 배출장치(30)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 배기가스 배출장치(30)로부터 배출된 배기가스가 하우징(200) 내부에 유입되어 하우징(200)을 유동할 수 있다.
하우징(200)은 도1과 도2에 도시된 바와 같이 선체(20)의 연돌(21) 내부에 설치될 수 있다.
하우징(200)의 단면은 사각형상일 수 있다. 이와 같이, 하우징(200)의 단면이 사각형상이면, 단면이 원형인 경우보다 연돌(21) 내부에 사용하지 못하는 사영역이 최소화될 수 있다. 또한, 단면이 원형인 경우보다 연돌(21) 내부에 하우징(200)을 설치할 때, 같은 처리용량의 경우 설치면적이 작아질 수 있다. 이에 따라, 하우징(200)의 연돌(21) 내부에의 설치를 위해서 연돌(21)의 단면적을 증가시키지 않아도 되거나, 연돌(21)의 단면적을 증가시켜야만 하는 경우에는 증가되는 연돌(21)의 단면적을 줄일 수 있다.
도시되지는 않았지만 하우징(200)의 적어도 일부분은 연돌(21)에 의해서 이루어질 수 있다. 이에 의해서, 하우징(200)을 연돌(21)과 별도로 제작할 필요가 없고 연돌(21)의 일부를 하우징(200)의 일부로 활용할 수 있으며 하우징(200)이 연돌(21)과 동일한 또는 유사한 소재로 이루어질 수 있기 때문에, 배기가스 처리장치(100)의 제작비용이 감소될 수 있다. 또한, 하우징(200)의 연돌(21) 내부에의 설치를 위해서 연돌(21)의 단면적을 증가시키지 않아도 되거나 연돌(21)의 단면적을 증가시켜야만 하는 경우에는 증가되는 연돌(21)의 단면적을 줄일 수 있다.
하우징(200)에는 도3과 도4에 도시된 바와 같이 유입덕트(210)와 배출덕트(220)가 구비될 수 있다.
유입덕트(210)는 배기가스 배출장치(30)에 연결될 수 있다. 유입덕트(210)는, 예컨대 도1과 도2에 도시된 바와 같이 배기가스 배출장치(30)에 연결된 배기관(PE)에 연결되어 배기가스 배출장치(30)에 연결될 수 있다. 또한, 유입덕트(210)와 배기관(PE)이 연결되는 부분에는 유로전환밸브(VR)가 구비될 수 있다. 그리고, 유로전환밸브(VR)의 조작으로 배기가스 배출장치(30)로부터 배출되는 배기가스가 유입덕트(210)를 통해 하우징(200) 내부에 유입될 수 있다. 이와 같이 하우징(200) 내부에 유입된 배기가스는 하우징(200) 내부에서 배출덕트(220)로 유동하면서 이산화탄소 제거유닛(400)에 의해서 이산화탄소가 제거될 수 있다.
유입덕트(210)는 도3과 도4에 도시된 바와 같이 하우징(200)의 하부, 예컨대 하우징(200) 하부의 측면에 구비될 수 있다. 그러나, 유입덕트(210)가 구비되는 하우징(200)의 부분은 특별히 한정되지 않고, 배기가스 배출장치(30)에 연결되어 배기가스 배출장치(30)로부터 배출되는 배기가스가 하우징(200) 내부에 유입되어 유동할 수 있는 부분이라면, 하우징(200)의 어떠한 부분에도 연결될 수 있다.
한편, 배기가스의 유동방향으로 유입덕트(210) 다음의 하우징(200) 내부의 부분에는 도3과 도4에 도시된 바와 같이 다공판(PP)이 구비될 수 있다. 이에 따라, 유입덕트(210)를 통해 하우징(200) 내부에 유입된 배기가스의 유동이 고르게 될 수 있다.
배출덕트(220)를 통해, 처리된 배기가스, 즉 이산화탄소가 제거된 배기가스가 배출될 수 있다. 배출덕트(220)는 도3과 도4에 도시된 바와 같이 하우징(200)의 상부, 예컨대 하우징(200) 상부의 상면에 구비될 수 있다. 그러나, 배출덕트(220)가 구비되는 하우징(200)의 부분은 특별히 한정되지 않고, 처리된 배기가스, 즉 이산화탄소 제거유닛(400)에 의해서 이산화탄소가 제거된 배기가스가 배출될 수 있는 부분이라면 하우징(200)의 어떠한 부분에도 연결될 수 있다.
하우징(200)에는 또한 배수덕트(230)가 구비될 수 있다. 배수덕트(230)를 통해, 배기가스에서 이산화탄소를 제거하기 위해서 하우징(200) 내부에 분사된 이산화탄소 처리액이 배수될 수 있다. 배수덕트(230)는 도3과 도4에 도시된 바와 같이 하우징(200)의 하부, 예컨대 하우징(200) 하부의 하면에 구비될 수 있다. 그러나, 배수덕트(230)가 구비되는 하우징(200)의 부분은 특별히 한정되지 않고, 배기가스에서 이산화탄소를 제거하기 위해서 하우징(200) 내부에 분사된 이산화탄소 처리액이 배수될 수 있는 부분이라면 하우징(200)의 어떠한 부분에도 구비될 수 있다.
배수덕트(230)에는 도3과 도4에 도시된 바와 같이 이산화탄소 제거유닛(400)에 포함되는 후술할 이산화탄소처리액 회수유닛(420)에 포함되는 이산화탄소처리액 회수관(421)의 일측이 연결될 수 있다. 이에 따라, 배수덕트(230)를 통해 배수된 이산화탄소 처리액은 이산화탄소처리액 회수관(421)에 의해서 회수될 수 있다.
이산화탄소 제거유닛(400)은 배기가스 배출장치(30)로부터 하우징(200) 내부에 유입되어 유동하는 배기가스로부터 이산화탄소를 제거할 수 있다. 이산화탄소 제거유닛(400)은 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 이산화탄소 처리액을 분사하여 배기가스로부터 이산화탄소를 제거할 수 있다. 이산화탄소 처리액은, 예컨대 수산화나트륨 수용액이나 해수일 수 있다. 그러나, 이산화탄소 처리액은 특별히 한정되지 않고, 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 분사되어 배기가스로부터 이산화탄소를 제거할 수 있는 것이라면 주지의 어떠한 것이라도 가능하다.
이산화탄소 제거유닛(400)은 이산화탄소처리액 분사유닛(410)을 포함할 수 있다. 이산화탄소처리액 분사유닛(410)은 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 이산화탄소 처리액을 분사할 수 있다. 이산화탄소처리액 분사유닛(410)은 이산화탄소처리액 공급관(411)과, 이산화탄소처리액 유동관(412) 및, 이산화탄소처리액 분사노즐(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 또한, 이산화탄소 제거 효율의 증대를 위해서 충진재와 같은 물질을 더 포함할 수 있다.
이산화탄소처리액 공급관(411)의 일측은 이산화탄소처리액 공급원에 연결될 수 있다. 이에 따라, 이산화탄소처리액 공급원의 이산화탄소 처리액이 이산화탄소처리액 공급관(411)에 공급될 수 있다. 이산화탄소처리액 공급관(411)의 일측이 연결되는 이산화탄소처리액 공급원은, 예컨대 이산화탄소처리액 회수유닛(420)에 포함되는 후술할 이산화탄소처리액 저장탱크(422)일 수 있다. 그러나, 이산화탄소처리액 공급관(411)의 일측이 연결되는 이산화탄소처리액 공급원은 특별히 한정되지 않고, 이산화탄소처리액 공급관(411)의 일측이 연결되어 이산화탄소처리액 공급관(411)에 이산화탄소 처리액을 공급할 수 있는 것이라면 주지의 어떠한 것이라도 가능하다.
이산화탄소처리액 공급관(411)의 타측은 하우징(200)을 관통하여 적어도 일부가 하우징(200) 내부에 구비될 수 있다.
이러한 이산화탄소처리액 공급관(411)은 복수개일 수 있다.
이산화탄소처리액 공급관(411)에는 도4에 도시된 바와 같이 펌프(411a)가 구비될 수 있다. 펌프(411a)의 구동으로 이산화탄소처리액 저장탱크(422)와 같은 이산화탄소처리액 공급원의 이산화탄소 처리액이 이산화탄소처리액 공급관(411)에 공급될 수 있다.
이산화탄소처리액 유동관(412)은 하우징(200) 내부에 구비되는 이산화탄소처리액 공급관(411)의 부분에 연결될 수 있다. 예컨대, 도3에 도시된 바와 같이 한 쌍의 이산화탄소처리액 유동관(412)이 마주보도록 이산화탄소처리액 공급관(411)에 연결되고, 복수개의 한 쌍의 이산화탄소처리액 유동관(412)이 이산화탄소처리액 공급관(411)에 소정 간격으로 연결될 수 있다.
이산화탄소처리액 분사노즐은 이산화탄소처리액 유동관(412)에 구비될 수 있다. 이에 따라, 이산화탄소처리액 저장탱크(422) 등의 이산화탄소처리액 공급원의 이산화탄소 처리액은 이산화탄소처리액 공급관(411)과 이산화탄소처리액 유동관(412)을 유동하여, 이산화탄소처리액 분사노즐을 통해, 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 분사될 수 있다.
한편, 배기가스의 유동방향으로 이산화탄소처리액 분사유닛(410) 전의 하우징(200) 내부의 부분에는 도3과 도4에 도시된 바와 같이 다공판(PP)이 구비될 수 있다. 이에 의해서, 배기가스로부터 이산화탄소가 제거되면서 입자상 물질도 제거될 수 있다.
이산화탄소 제거유닛(400)은 이산화탄소처리액 회수유닛(420)을 더 포함할 수 있다. 이산화탄소처리액 회수유닛(420)은 하우징(200) 내부에 분사된 이산화탄소 처리액을 회수할 수 있다. 이산화탄소처리액 회수유닛(420)은 이산화탄소처리액 회수관(421)과, 이산화탄소처리액 저장탱크(422)를 포함할 수 있다.
이산화탄소처리액 회수관(421)은 하우징(200)의 배수덕트(230)에 일측이 연결될 수 있다. 이에 따라, 하우징(200) 내부에 분사된 이산화탄소 처리액은 배수덕트(230)로부터 배출되어 이산화탄소처리액 회수관(421)에 유입될 수 있다.
이산화탄소처리액 저장탱크(422)에는 이산화탄소처리액 회수관(421)의 타측이 연결될 수 있다. 이에 따라, 이산화탄소처리액 회수관(421)에 유입된 이산화탄소 처리액은 이산화탄소처리액 회수관(421)을 유동하여 이산화탄소처리액 저장탱크(422)에 유입될 수 있다.
이산화탄소처리액 회수유닛(420)은 이산화탄소처리액 여과유닛(423)을 더 포함할 수 있다. 이산화탄소처리액 여과유닛(423)은 도3과 도4에 도시된 바와 같이 이산화탄소처리액 회수관(421)에 구비되어 배기가스로부터 이산화탄소를 제거한 이산화탄소 처리액을 여과할 수 있다.
이에 의해서, 이산화탄소처리액 저장탱크(422)에는 이산화탄소처리액 여과유닛(423)에서 여과된 이산화탄소 처리액이 저장될 수 있다.
이 경우, 이산화탄소처리액 저장탱크(422)에는 도4에 도시된 바와 같이 이산화탄소처리액 분사유닛(410)의 이산화탄소처리액 공급관(411)의 일측이 연결될 수 있다. 그리고, 이산화탄소처리액 저장탱크(422)에 저장된, 여과된 이산화탄소 처리액이 이산화탄소처리액 공급관(411)에 공급될 수 있다. 이에 따라, 이산화탄소처리액 저장탱크(422)는 이산화탄소처리액 공급관(411)에 이산화탄소 처리액을 공급하는 이산화탄소처리액 공급원이 될 수 있다.
이러한 구성에 의해서, 이산화탄소처리액 저장탱크(422)에 저장된 이산화탄소 처리액은 이산화탄소처리액 분사유닛(410)에 의해서 하우징(200) 내부에 분사되어 배기가스로부터 이산화탄소를 제거할 수 있다. 또한, 배기가스로부터 이산화탄소를 제거한 이산화탄소 처리액은 회수되어 여과된 후 이산화탄소처리액 저장탱크(422)로 되돌아가서 이산화탄소처리액 분사유닛(410)에 의해서 하우징(200) 내부에 다시 분사될 수 있다. 즉, 이산화탄소처리액 저장탱크(422)에 저장된 이산화탄소 처리액은 하우징(200) 사이에서 순환될 수 있다. 이에 의해서, 이산화탄소 처리액이 절약될 수 있다.
한편, 이산화탄소처리액 저장탱크(422)에서는 저장된 이산화탄소 처리액의 일부를 주기적 또는 간헐척으로 배수할 수 있다. 이에 의해서, 이산화탄소 처리액에 포함된, 예컨대 탄산수소나트륨이온이나 탄산나트륨이온 등의 불필요한 이온의 농도가 소정 농도 이하가 되도록 할 수 있어서, 이산화탄소 처리액의 이산화탄소 제거효율을 높일 수 있다.
또한, 이산화탄소처리액 저장탱크(422)에는 이산화탄소 처리액이 이산화탄소 제거에 적합한 소정 pH 이상이 되도록, 예컨대 수산화나트륨 등의 이산화탄소 처리제와 물이 주기적 또는 간헐적으로 공급될 수 있다. 이에 의해서, 이산화탄소 처리액의 이산화탄소 제거효율을 높일 수 있다.
이와 같이 주기적 또는 간헐적으로 이산화탄소 처리제와 물을 공급하여 이산화탄소처리액 저장탱크(422)에 저장된 이산화탄소 처리액이 이산화탄소 제거에 적합한 소정 pH 이상이 되도록 하면, 별도로 소정 pH 이상의 이산화탄소 처리액을 만들어서 공급하는 구성을 포함하지 않아도 된다. 그러므로, 소정 pH 이상의 이산화탄소 처리액을 공급하기 위한 구성이 비교적 간단하게 될 수 있다.
이산화탄소처리액 여과유닛(423)은 도5에 도시된 바와 같이, 사이클론여과부(423a)와, 이물질 수집부(423b)를 포함할 수 있다.
사이클론여과부(423a)는 이산화탄소처리액 회수관(421)에 구비될 수 있다. 그리고, 사이클론여과부(423a)에서는 사이클론방식으로 이산화탄소 처리액을 여과할 수 있다.
예컨대, 사이클론여과부(423a)에는 도5에 도시된 바와 같이 입구(IN)와 출구(OT)가 각각 상부에 구비되고 하부에는 연결구(CN)가 구비될 수 있다. 또한, 하우징(200) 측의 이산화탄소처리액 회수관(421)의 부분은 입구(IN)에 연결되고, 이산화탄소처리액 저장탱크(422) 측의 이산화탄소처리액 회수관(421)의 부분은 출구(OT)에 연결될 수 있다. 그리고, 배기가스로부터 이산화탄소를 제거한 이산화탄소 처리액이 입구(IN)를 통해 사이클론여과부(423a) 내부에 유입되어 사이클론여과부(423a) 내부를 선회할 수 있다. 이에 의해서, 상대적으로 무거운 입자상 물질이나 탄산염 등의 이물질은 이산화탄소 처리액에서 분리되고 아래로 이동하여 연결구(CN)를 통해 배출될 수 있다. 또한, 이물질이 제거된 상대적으로 가벼운 이산화탄소 처리액은 출구(OT)를 통해 배출될 수 있다. 출구(OT)로 배출된, 여과된 이산화탄소 처리액은 이산화탄소처리액 회수관(421)을 통해 이산화탄소처리액 저장탱크(422)로 유동할 수 있다.
이물질 수집부(423b)는 사이클론여과부(423a)에 연결될 수 있다. 그리고, 사이클론여과부(423a)에는 이산화탄소 처리액으로부터 걸러진 이물질이 모아질 수 있다.
예컨대, 이물질 수집부(423b)는 도5에 도시된 바와 같이, 사이클론여과부(423a)의 연결구(CN)에 연결될 수 있다. 그리고, 사이클론여과부(423a)의 연결구(CN)를 통해 배출되는 이산화탄소 처리액으로부터 제거된 이물질은 이물질 수집부(423b) 내부에 모아질 수 있다. 이물질 수집부(423b) 내부에 이물질이 가득 차게 되면, 이물질 수집부(423b) 내부에 모아진 이물질을 외부에 버려서 이물질 수집부(423b) 내부를 비움으로써, 이물질 수집부(423b) 내부에 이산화탄소 처리액으로부터 제거된 이물질이 다시 모아지도록 할 수 있다.
이외, 이산화탄소처리액 여과유닛(423)은 도6에 도시된 바와 같이, 여과유닛바디(423c)와, 필터부재(423d)를 포함할 수 있다.
여과유닛바디(423c)는 이산화탄소처리액 회수관(421)에 구비될 수 있다.
예컨대, 여과유닛바디(423c)에는 도6에 도시된 바와 같이 입구(IN)와 출구(OT)가 각각 상부에 구비될 수 있다. 또한, 하우징(200) 측의 이산화탄소처리액 회수관(421)의 부분은 입구(IN)에 연결되고 이산화탄소처리액 저장탱크(422) 측의 이산화탄소처리액 회수관(421)의 부분은 출구(OT)에 연결될 수 있다. 그리고, 배기가스로부터 이산화탄소를 제거한 이산화탄소 처리액이 입구(IN)를 통해 여과유닛바디(423c) 내부에 유입될 수 있다. 또한, 여과유닛바디(423c)에 구비되는 후술할 필터부재(423d)에 의해서 여과된 이산화탄소 처리액은 출구(OT)를 통해 배출될 수 있다. 출구(OT)로 배출된, 여과된 이산화탄소 처리액은 이산화탄소처리액 회수관(421)을 통해 이산화탄소처리액 저장탱크(422)로 유동할 수 있다.
필터부재(423d)는 여과유닛바디(423c)에 구비될 수 있다. 필터부재(423d)는 배기가스로부터 이산화탄소를 제거한 이산화탄소 처리액을 여과할 수 있다. 필터부재(423d)는 특별히 한정되지 않고 배기가스로부터 이산화탄소를 제거한 이산화탄소 처리액을 여과할 수 있는 것이라면 주지의 어떠한 것이라도 가능하다. 필터부재(423d)에는 이산화탄소 처리액으로부터 걸러진 이물질이 쌓이게 된다. 그리고, 이산화탄소 처리액을 여과할 수 없을 정도로 필터부재(423d)에 이물질이 쌓이게 되면, 필터부재(423d)를 세척하여 필터부재(423d)에 쌓인 이물질을 제거함으로써, 필터부재(423d)가 이산화탄소 처리액을 여과할 수 있도록 할 수 있다.
선박의 제2실시예
이하, 도7 내지 도10을 참조로 하여 본 발명에 따른 선박의 제2실시예에 대하여 설명한다.
도7은 본 발명에 따른 선박의 제2실시예를 나타내는 도면이며, 도8은 본 발명에 따른 선박의 제2실시예에서 배기가스 처리장치가 설치된 부분을 확대한 도면이다.
또한, 도9는 본 발명에 따른 선박의 제2실시예의 배기가스 처리장치를 나타내는 사시도로, 이산화탄소 제거유닛의 일부를 제외한 것이고, 도10은 본 발명에 따른 선박의 제2실시예의 배기가스 처리장치를 나타내는 도면으로, 이산화탄소 제거유닛을 모두 포함한 것을 나타낸다.
여기에서, 본 발명에 따른 선박의 제2실시예는 상기 도1 내지 도6을 참조로 하여 설명한 본 발명에 따른 선박의 제1실시예와 배기가스 배출장치(30)에서 고황유를 연료로 연소가 이루어져서 황산화물이 소정의 처리기준량보다 많은 배기가스를 배출하고 배기가스 처리장치(100)에서는 배기가스로부터 먼저 황산화물을 제거한 후 황산화물이 제거된 배기가스로부터 이산화탄소를 제거한다는 점에서 차이가 있다.
그러므로, 이하에서는 차이되는 구성을 중점적으로 설명하고, 나머지 구성에 대해서는 상기 도1 내지 도6을 참조로 하여 설명한 것으로 대체할 수 있다.
본 발명에 따른 선박(10)의 제2실시예의 배기가스 배출장치(30)에서는 고황유를 연료로 연소가 이루어질 수 있다. 이에 따라, 배기가스 배출장치(30)에서 배출되는 배기가스에는 황산화물이 소정의 처리기준량보다 많을 수 있다. 이에 의해서, 배기가스 처리장치(100)에서는 배기가스로부터 먼저 황산화물을 제거한 후 황산화물이 제거된 배기가스로부터 이산화탄소를 제거할 수 있다.
이를 위해서, 배기가스 처리장치(100)는 도7 내지 도10에 도시된 바와 같이, 이산화탄소 제거유닛(400) 이외에, 황산화물 제거유닛(300)을 더 포함할 수 있다. 황산화물 제거유닛(300)은 배기가스 배출장치(30)로부터 하우징(200) 내부에 유입되어 유동하는 배기가스로부터 황산화물을 제거할 수 있다.
황산화물 제거유닛(300)은 배기가스의 유동방향으로 이산화탄소 제거유닛(400) 전의 하우징(200) 내부의 부분에 적어도 일부가 구비될 수 있다. 즉, 배기가스의 유동방향으로 황산화물 제거유닛(300) 다음의 하우징(200) 내부의 부분에 이산화탄소 제거유닛(400)의 적어도 일부가 구비될 수 있다. 예컨대, 황산화물 제거유닛(300)은 도9와 도10에 도시된 바와 같이 유입덕트(210)가 구비된 하우징(200) 하부의 내부에 적어도 일부가 구비되고, 이산화탄소 제거유닛(400)은 배출덕트(220)가 구비된 하우징(200) 상부의 내부에 적어도 일부가 구비될 수 있다.
황산화물 제거유닛(300)은 하우징(200) 내부에 유입되어 유동하는 배기가스에 황산화물 처리액을 분사하여 배기가스로부터 황산화물을 제거할 수 있다. 황산화물 처리액은, 예컨대 해수나 수산화나트륨 수용액일 수 있다. 그러나, 황산화물 처리액은 특별히 한정되지 않고, 하우징(200) 내부에 유입되어 유동하는 배기가스에 분사되어 배기가스로부터 황산화물을 제거할 수 있는 것이라면 주지의 어떠한 것이라도 가능하다.
황산화물 제거유닛(300)은 전처리유닛(310), 후처리유닛(320) 및, 패킹(330)을 포함할 수 있다.
전처리유닛(310)에서는 유입덕트(210)를 통해서 하우징(200) 내부에 유입되어 유동하는 배기가스에 황산화물 처리액을 분사하여 배기가스를 전처리할 수 있다. 예컨대, 전처리유닛(310)에서는 배기가스에 황산화물 처리액을 분사하여 배기가스를 소정의 황산화물 제거온도 이하로 냉각하고 배기가스로부터 황산화물의 일부와 입자상 물질 일부를 제거할 수 있다. 이를 위해서, 전처리유닛(310)은, 예컨대 도9와 도10에 도시된 바와 같이 유입덕트(210) 측의 하우징(200) 내부의 부분에 적어도 일부가 구비될 수 있다.
전처리유닛(310)은 전처리공급관(311)과, 전처리유동관(312) 및, 전처리분사노즐(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
전처리공급관(311)의 일측은 황산화물처리액 공급원(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 예컨대, 전처리공급관(311)의 일측은 후처리유닛(320)에 포함되며 황산화물처리액 공급원에 연결되는 후술할 후처리공급관(321)에 연결되어 황산화물처리액 공급원에 연결될 수 있다. 그러나, 전처리공급관(311)의 일측은 별도로 후처리공급관(321)에 연결되는 황산화물처리액 공급원에 연결될 수도 있으며, 후처리공급관(321)에 연결되는 황산화물처리액 공급원과는 다른 황산화물처리액 공급원에 연결될 수도 있다.
전처리공급관(311)의 타측은 하우징(200)을 관통하여 배기가스의 유동방향으로 패킹(330) 전의 하우징(200) 내부의 부분에 구비될 수 있다.
전처리유동관(312)은 하우징(200) 내부에 구비되는 전처리공급관(311)의 부분에 연결될 수 있다. 예컨대, 한 쌍의 전처리유동관(312)이 마주보도록 전처리공관(311)에 연결되고, 복수개의 한 쌍의 전처리유동관(312)이 전처리공급관(311)에 소정 간격으로 연결될 수 있다.
전처리분사노즐은 전처리유동관(312)에 구비될 수 있다. 이에 따라, 황산화물처리액 공급원의 황산화물 처리액은 전처리공급관(311)과 전처리유동관(312)을 유동하여, 전처리분사노즐을 통해, 하우징(200) 내부에 유입되어 유동하는 배기가스에 분사될 수 있다.
후처리유닛(320)에서는 전처리유닛(310)에 의해서 전처리된 배기가스에 황산화물 처리액을 분사하여 후처리할 수 있다. 예컨대, 후처리유닛(320)에서는 전처리유닛(310)에 의해서 전처리된 배기가스에 황산화물 처리액을 분사하여 배기가스에 남아 있는 황산화물과 입자상 물질을 제거할 수 있다. 이를 위해서, 후처리유닛(320)은, 예컨대 배기가스 유동방향으로 패킹(330) 다음의 하우징(200) 내부의 부분에 구비될 수 있다.
후처리유닛(320)은 후처리공급관(321)과, 후처리유동관(322) 및, 후처리분사노즐(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
후처리공급관(321)의 일측은 황산화물처리액 공급원에 연결될 수 있다. 또한, 후처리공급관(321)의 타측은 하우징(200)을 관통하여 배기가스의 유동방향으로 패킹(330) 다음의 하우징(200) 내부의 부분에 구비될 수 있다.
후처리유동관(322)은 하우징(200) 내부에 구비되는 후처리공급관(321)의 부분에 연결될 수 있다. 예컨대, 한 쌍의 후처리유동관(322)이 마주보도록 후처리공급관(321)에 연결되고 복수개의 한 쌍의 후처리유동관(322)이 후처리공급관(321)에 소정 간격으로 연결될 수 있다.
후처리분사노즐은 후처리유동관(322)에 구비될 수 있다. 이에 따라, 황산화물처리액 공급원의 황산화물 처리액은 후처리공급관(321)과 후처리유동관(322)을 유동하여, 후처리분사노즐을 통해, 전처리유닛(310)에 의해서 전처리된 후 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 분사될 수 있다.
이러한 후처리유닛(320)은 복수개일 수도 있다.
패킹(330)은 전처리유닛(310)과 후처리유닛(320) 사이의 하우징(200) 내부의 부분에 구비될 수 있다. 패킹(330)에 의해서 배기가스와 황산화물 처리액의 접촉시간과 접촉면적이 증가될 수 있다. 이에 따라, 황산화물 제거효율이 향상될 수 있다.
패킹(330)은 복수개의 구멍(도시되지 않음)이 형성되거나 복수개의 구멍이 형성된 패킹부재(도시되지 않음)를 복수개 포함하여, 배기가스와 황산화물 처리액의 접촉시간과 접촉면적이 증가되도록 할 수 있다.
한편, 패킹(330) 아래의 하우징(200) 내부의 부분에는 메쉬형태의 지지부재(도시되지 않음)가 구비되어 패킹(330)의 패킹부재를 지지할 수 있다. 그리고, 패킹(330) 위의 하우징(200) 내부의 부분에는 도9와 도10에 도시된 바와 같이 다공판(PP)이 구비될 수 있다. 이에 따라, 패킹(330)의 패킹부재가, 선박(10)이 일측 또는 타측으로의 기울어진다고 하더라도, 일측 또는 타측으로 편향되지 않도록 지지할 수 있다. 또한, 다공판(PP)에 의해서 배기가스로부터 입자상 물질 일부가 제거될 수 있다.
본 발명에 따른 선박(10)의 제2실시예의 배기가스 처리장치(100)에 포함되는 이산화탄소 제거유닛(400)은 황산화물 제거유닛(300)에 의해서 황산화물이 제거된 배기가스로부터 이산화탄소를 제거할 수 있다. 이를 위해서, 이산화탄소 제거유닛(400)은 배기가스의 유동방향으로 황산화물 제거유닛(300) 다음의 하우징(200) 내부의 부분에 적어도 일부가 구비될 수 있다.
이산화탄소 제거유닛(400)에서는 황산화물 제거유닛(300)에 의해서 황산화물이 제거된 후 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 이산화탄소 처리액을 분사하여 배기가스로부터 이산화탄소를 제거할 수 있다.
이산화탄소 제거유닛(400)에서 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 분사하는 이산화탄소 처리액은 황산화물 제거유닛(300)에서 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 분사하는 황산화물 처리액과 다르거나 동일할 수 있다.
예컨대, 황산화물 제거유닛(300)에서는 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 해수를 분사하고 이산화탄소 제거유닛(400)에서는 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 수산화나트륨 수용액을 분사할 수 있다. 그러나, 황산화물 제거유닛(300)에서도 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 해수를 분사하고 이산화탄소 제거유닛(400)에서도 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 해수를 분사할 수 있다. 이외에, 황산화물 제거유닛(300)에서도 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 수산화나트륨 수용액를 분사하고 이산화탄소 제거유닛(400)에서도 하우징(200) 내부를 유동하는 배기가스에 수산화나트륨 수용액을 분사할 수도 있다.
본 발명에 따른 선박(10)의 제2실시예의 배기가스 처리장치(100)에 포함되는 이산화탄소 제거유닛(400)의 이산화탄소처리액 회수유닛(420)은 도9와 도10에 도시된 바와 같이 이산화탄소처리액 회수부재(424)를 더 포함할 수 있다.
이산화탄소처리액 회수부재(424)는 이산화탄소처리액 분사유닛(410)으로부터 하우징(200) 내부에 분사된 이산화탄소 처리액이 황산화물 제거유닛(300)으로부터 하우징(200) 내부에 분사된 황산화물 처리액과 섞이지 않고 모아지도록 하우징(200) 내부에 구비될 수 있다.
이산화탄소처리액 회수부재(424)는 처리액수집부재(424a), 처리액유도부재(424b) 및, 이격연결부재(424c)를 포함할 수 있다.
처리액수집부재(424a)에는 배기가스가 통과하는 가스통과구멍(HL)이 형성될 수 있다. 또한, 처리액수집부재(424a)는 하우징(200) 내부를 황산화물 제거유닛(300)이 구비되는 부분과 이산화탄소 제거유닛(400)이 구비되는 부분으로 구획할 수 있다. 이에 따라, 황산화물 제거유닛(300)에 의해서 황산화물이 제거된 배기가스는 처리액수집부재(424a)의 가스통과구멍(HL)을 통해 이산화탄소 제거유닛(400)이 구비된 하우징(200) 내부의 부분으로 유동할 수 있다.
처리액수집부재(424a)는, 예컨대 도9와 도10에 도시된 바와 같이 내부가 비어 있는 사각뿔대 형상일 수 있다. 그러나, 처리액수집부재(424a)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 가스통과구멍(HL)이 형성되고 하우징(200) 내부를 황산화물 제거유닛(300)이 구비되는 부분과 이산화탄소 제거유닛(400)이 구비되는 부분으로 구획할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이라도 가능하다.
처리액유도부재(424b)는 이산화탄소 처리액이 가스통과구멍(HL)에 유입되지 않고 처리액수집부재(424a)에 모아지도록 유도할 수 있다. 처리액유도부재(424b)는, 예컨대 도9와 도10에 도시된 바와 같이 내부가 비어 있는 원뿔형상일 수 있다. 그러나, 처리액유도부재(424b)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 이산화탄소 처리액이 가스통과구멍(HL)에 유입되지 않고 처리액수집부재(424a)에 모아지도록 유도할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이라도 가능하다.
이격연결부재(424c)는 처리액수집부재(424a)와 처리액유도부재(424b)가 이격되도록 처리액수집부재(424a)와 처리액유도부재(424b)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 처리액수집부재(424a)의 가스통과구멍(HL)을 통과한 배기가스가 처리액수집부재(424a)와 처리액유도부재(424b) 사이를 통해 이산화탄소 제거유닛(400)이 구비된 하우징(200) 내부의 부분으로 유동할 수 있다.
이 경우, 하우징(200)의 배수덕트(230)를 통해서는 황산화물 제거유닛(300)에서 분사된 황산화물 처리액이 배수될 수 있다. 따라서, 이산화탄소처리액 회수유닛(420)의 이산화탄소처리액 회수관(421)의 일측은 하우징(200)의 배수덕트(230)에 연결되지 않고, 도9와 도10에 도시된 바와 같이 이산화탄소처리액 회수부재(424)의 처리액수집부재(424a)와 처리액유도부재(424b) 사이의 하우징(200) 내부의 부분에 연결될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 선박(10)의 제2실시예에서는 배기가스 처리장치(100)의 이산화탄소 제거유닛(400)에서의 이산화탄소 제거율을 조절하여 배기가스 처리장치(100)의 하우징(200)의 높이 등을 작게 함으로써, 하우징(200)의 크기를 소정의 요구되는 크기 이하가 되도록 할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 배기가스 처리장치를 사용하면, 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하기 위해서 배기가스 처리장치에서 분사되는 이산화탄소 처리액을 회수하고 여과한 후 배기가스 처리장치에서 재분사할 수 있다.
상기와 같이 설명된 배기가스 처리장치는 상기 설명된 실시예의 구성이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
10 : 선박 20 : 선체
21 : 연돌 22 : 거주구
30 : 배기가스 배출장치 31 : 엔진
31a : 메인엔진 31b : 발전용 엔진
32 : 보일러 100 : 배기가스 처리장치
200 : 하우징 210 : 유입덕트
220 : 배출덕트 230 : 배수덕트
300 : 황산화물 제거유닛 310 : 전처리유닛
311 : 전처리공급관 312 : 전처리유동관
320 : 후처리유닛 321 : 후처리공급관
322 : 후처리유동관 330 : 패킹
400 : 이산화탄소 제거유닛 410 : 이산화탄소처리액 분사유닛
411 : 이산화탄소처리액 공급관 411a : 펌프
412 : 이산화탄소처리액 유동관 420 : 이산화탄소처리액 회수유닛
421 : 이산화탄소처리액 회수관 422 : 이산화탄소처리액 저장탱크 423 : 이산화탄소처리액 여과유닛 423a : 사이클론여과부
423b : 이물질 수집부 423c : 여과유닛바디
423d : 필터부재 424 : 이산화탄소처리액 회수부재
424a : 처리액수집부재 424b : 처리액유도부재
424c : 이격연결부재 PP : 다공판
PE : 배기관 VR : 유로전환밸브
HL : 가스통과구멍 IN : 입구
OT : 출구 CN : 연결구

Claims (21)

  1. 하우징; 및
    상기 하우징에 유입되어 유동하는 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소 제거유닛; 을 포함하며,
    상기 이산화탄소 제거유닛은 상기 하우징 내부를 유동하는 배기가스에 이산화탄소 처리액을 분사하여 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하고 이산화탄소를 제거한 이산화탄소 처리액을 회수하여 여과한 후 배기가스에 다시 분사하는 배기가스 처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이산화탄소 제거유닛은 상기 하우징 내부를 유동하는 배기가스에 이산화탄소 처리액을 분사하는 이산화탄소처리액 분사유닛과, 상기 하우징 내부에 분사된 이산화탄소 처리액을 회수하고 여과하여 상기 이산화탄소처리액 분사유닛에 공급하는 이산화탄소처리액 회수유닛을 포함하는 배기가스 처리장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 이산화탄소처리액 분사유닛과 이산화탄소처리액 회수유닛 사이의 상기 하우징 내부의 부분에는 배기가스로부터 이산화탄소가 제거되면서 입자상 물질도 제거되도록 다공판이 구비되는 배기가스 처리장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 이산화탄소처리액 분사유닛은 일측은 상기 이산화탄소처리액 회수유닛에 포함되는 이산화탄소처리액 저장탱크에 연결되고 타측은 상기 하우징을 관통하여 적어도 일부가 상기 하우징 내부에 구비되는 이산화탄소처리액 공급관과, 상기 하우징 내부에 구비되는 상기 이산화탄소처리액 공급관의 부분에 연결되는 이산화탄소처리액 유동관 및, 상기 이산화탄소처리액 유동관에 구비되는 이산화탄소처리액 분사노즐을 포함하는 배기가스 처리장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 이산화탄소처리액 회수유닛은 상기 하우징 내부에 분사된 이산화탄소 처리액을 회수할 수 있도록 상기 하우징에 일측이 연결되는 이산화탄소처리액 회수관과, 상기 이산화탄소처리액 회수관의 타측과 상기 이산화탄소처리액 분사유닛에 포함되는 이산화탄소처리액 공급관의 일측이 연결되며 이산화탄소 처리액이 저장되는 이산화탄소처리액 저장탱크 및, 상기 이산화탄소처리액 회수관에 구비되어 이산화탄소 처리액을 여과하는 이산화탄소처리액 여과유닛을 포함하는 배기가스 처리장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 이산화탄소처리액 여과유닛은 상기 이산화탄소처리액 회수관에 구비되어 사이클론방식으로 이산화탄소 처리액을 여과하는 사이클론여과부와, 상기 사이클론여과부에 연결되어 이산화탄소 처리액으로부터 걸러진 이물질이 모아지는 이물질 수집부를 포함하는 배기가스 처리장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 이산화탄소처리액 여과유닛은 상기 이산화탄소처리액 회수관에 구비되는 여과유닛바디와, 상기 여과유닛바디에 구비되어 이산화탄소 처리액을 여과하는 필터부재를 포함하는 배기가스 처리장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 이산화탄소처리액 저장탱크에서는 이산화탄소 처리액에 포함된 불필요한 이온의 농도가 소정 농도 이하가 되도록, 저장된 이산화탄소 처리액의 일부를 주기적 또는 간헐적으로 배수하는 배기가스 처리장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 이산화탄소처리액 저장탱크에는 이산화탄소 처리액이 이산화탄소 제거에 적합한 소정 pH 이상이 되도록 이산화탄소 처리제와 물이 주기적 또는 간헐적으로 공급되는 배기가스 처리장치.
  10. 제5항에 있어서, 상기 하우징에는 황산화물이 소정의 처리기준량보다 적은 배기가스가 유입되어 유동하고, 상기 이산화탄소처리액 회수관의 일측은 상기 하우징 내부에 분사된 이산화탄소 처리액이 배수되도록 상기 하우징에 구비된 배수덕트에 연결되는 배기가스 처리장치.
  11. 제5항에 있어서, 상기 하우징에는 황산화물이 소정의 처리기준량보다 많은 배기가스가 유입되어 유동하고,
    상기 이산화탄소 제거유닛에 의해서 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하기 전에 상기 하우징 내부에 유입되어 유동하는 배기가스로부터 황산화물을 제거하는 황산화물 제거유닛을 더 포함하는 배기가스 처리장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 이산화탄소처리액 회수유닛은 상기 이산화탄소처리액 분사유닛으로부터 상기 하우징 내부에 분사된 이산화탄소 처리액이 모아지도록 상기 하우징 내부에 구비되는 이산화탄소처리액 회수부재를 더 포함하는 배기가스 처리장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 이산화탄소처리액 회수부재는 배기가스가 통과하는 가스통과구멍이 형성되며 상기 하우징 내부를 상기 황산화물 제거유닛이 구비되는 부분과 상기 이산화탄소 제거유닛이 구비되는 부분으로 구획하는 처리액수집부재, 이산화탄소 처리액이 상기 가스통과구멍에 유입되지 않고 상기 처리액수집부재에 모아지도록 유도하는 처리액유도부재 및, 상기 처리액수집부재와 처리액유도부재가 이격되도록 상기 처리액수집부재와 처리액유도부재에 연결되는 이격연결부재를 포함하는 배기가스 처리장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 황산화물 제거유닛은 배기가스의 유동방향으로 상기 이산화탄소 제거유닛 전의 상기 하우징 내부의 부분에 적어도 일부가 구비되는 배기가스 처리장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 황산화물 제거유닛은 상기 하우징 내부에 유입되어 유동하는 배기가스에 황산화물 처리액을 분사하여 배기가스로부터 황산화물을 제거하는 배기가스 처리장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 황산화물 제거유닛은 상기 하우징 내부에 유입되어 유동하는 배기가스에 황산화물 처리액을 분사하여 전처리하는 전처리유닛과, 상기 전처리유닛에 의해서 전처리된 배기가스에 황산화물 처리액을 분사하여 후처리하는 후처리유닛 및, 상기 전처리유닛과 후처리유닛 사이의 상기 하우징 내부의 부분에 구비되어 배기가스와 황산화물 처리액의 접촉시간과 접촉면적이 증가되도록 하는 패킹을 포함하는 배기가스 처리장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 전처리유닛은 일측은 황산화물처리액 공급원에 연결되고 타측은 상기 하우징을 관통하여 배기가스의 유동방향으로 상기 패킹 전의 하우징 내부의 부분에 구비되는 전처리공급관과, 상기 하우징 내부에 구비되는 상기 전처리공급관의 부분에 연결되는 전처리유동관 및, 상기 전처리유동관에 구비되는 전처리분사노즐을 포함하는 배기가스 처리장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 후처리유닛은 일측은 황산화물처리액 공급원에 연결되고 타측은 상기 하우징을 관통하여 배기가스의 유동방향으로 상기 패킹 다음의 상기 하우징 내부의 부분에 구비되는 후처리공급관과, 상기 하우징 내부에 구비되는 상기 후처리공급관의 부분에 연결되는 후처리유동관 및, 상기 후처리유동관에 구비되는 후처리분사노즐을 포함하는 배기가스 처리장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 패킹 위의 상기 하우징 내부의 부분에는 상기 패킹에 포함되는 패킹부재가 일측 또는 타측으로 편향되지 않도록 지지하는 다공판이 구비되는 배기가스 처리장치.
  20. 제1항에 있어서, 상기 하우징에는 배기가스 배출장치에 연결되어 배기가스가 유입되는 유입덕트와 처리된 배기가스가 배출되는 배출덕트가 구비되는 배기가스 처리장치.
  21. 제20항에 있어서, 배기가스의 유동방향으로 상기 유입덕트 다음의 상기 하우징 내부의 부분에는 상기 유입덕트를 통해 유입된 배기가스의 유동이 고르게 되도록 하는 다공판이 구비되는 배기가스 처리장치.
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