KR20230033599A - Exhaust gas cleaning system for a merchant ship, merchant ship, and use of at least one absorbent agent - Google Patents

Exhaust gas cleaning system for a merchant ship, merchant ship, and use of at least one absorbent agent Download PDF

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지. 차모풀로스 니콜라스
하지마이클 차랄람보스
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지. 차모풀로스 니콜라스
차코스 가스 파트너 엘티디.
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Abstract

The present invention relates to an exhaust gas cleaning system (1) for a merchant ship, in particular, a container ships, a bulk carrier, an oil tanker, a chemical tanker, a general cargo ship or a liquefied gas tanker. The exhaust gas cleaning system (1) uses one or more solid absorbents configured to at least partially remove gaseous pollutants, in particular, CO_2, SO_x and/or NO_x, from an exhaust gas stream, wherein the absorbent is based on one or more lithium compounds.

Description

머천트 쉽용 배기 가스 클리닝 시스템, 머천트 쉽 및 하나 이상의 흡수제의 용도{EXHAUST GAS CLEANING SYSTEM FOR A MERCHANT SHIP, MERCHANT SHIP, AND USE OF AT LEAST ONE ABSORBENT AGENT}EXHAUST GAS CLEANING SYSTEM FOR A MERCHANT SHIP, MERCHANT SHIP, AND USE OF AT LEAST ONE ABSORBENT AGENT}

본 발명은 머천트 쉽용 배기 가스 클리닝 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 배기 가스 클리닝 시스템을 구비한 머천트 쉽에 관한 것이다. 본 발명은 또한 쉽 엔진의 배기 가스로부터 기체상 오염물, 특히 CO2, SOX 및/또는 NOX를 적어도 부분적으로 제거하기 위한 하나 이상의 리튬 화합물을 기반으로 하는 하나 이상의 흡수제의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas cleaning system for merchant ships. The invention also relates to a merchant ship having an exhaust gas cleaning system. The invention also relates to the use of one or more absorbents based on one or more lithium compounds for at least partly removing gaseous pollutants, in particular CO 2 , SO X and/or NO X , from the exhaust gases of ship engines.

머천트 쉽은 네 가지 기본 그룹, 즉, 액체(liquid), 드라이 벌크(dry bulk), 기타 드라이 카고(dry cargo) 및 기타 유형(다른 모든 수상 베슬(surface vessel))으로 나눌 수 있다. 머천트 쉽은 ICST-COM 분류에 따라 다음 쉽 유형 중 하나일 수 있다: 특히 액체 벌크 오일 탱커(liquid bulk oil tanker), 케미컬 탱커(chemical tanker), LG 탱커(LG tanker), 탱커 바지(tanker barge), 기타 탱커(other tanker), 드라이 벌크(dry bulk), 벌크/오일 캐리어(bulk/oil carrier), 벌크 캐리어(bulk carrier), 컨테이너(container), 풀 컨테이너(full container), 특수화된 바지 캐리어(specialized barge carrier), 케미컬 캐리어(chemical carrier), 이레디에이티드 연료(irradiated fuel), 라이브스톡 캐리어(livestock carrier), 비히클 캐리어(vehicle carrier), 일반적인 카고(general cargo), 비-특수화된 리퍼(non-specialised reefer), 로-로 (롤-온-롤-오브) 패신저(ro-ro (roll-on-roll-of) passenger), 로-로 콘티너(ro-ro continer), 기타 로-로 카고(other ro-ro cargo), 콤비네이션 캐리어 일반적인 카고/패신저(combination carrier general cargo/passenger), 콤비네이션 캐리어 일반적인 카고/컨테이너(combination carrier general cargo/container), 싱글-데커(single-decker), 멀티-데커(multi-decker), 드라이 카고 바지(dry cargo barge), 덱 바지(deck barge), 호퍼 바지(hopper barge), 래시 서베 바지(lash seabe barge), 오픈 드라이 카고 바지(open dry cargo barge), 커버드 드라이 카고 바지(covered dry cargo barge), 기타 드라이 카고 바지(other dry cargo barge), 패신저 (크루즈 패신저 제외)(passenger (excluding cruise passengers)), 크루즈 패신저(cruise passenger). 다른 머천트 쉽에는 오프쇼어 액티비티 드릴링 및 익스플로레이션(offshore activities drilling and exploration), 오프쇼어 서퍼트(offshore suppert), 터그(tugs), 푸셔 크래프트(pusher craft), 기타 드레저스(miscelleaneous dredgers), 리서치/서케이(research/surcey), 또는 기타 수상 베슬(other surface vessels)이 포함될 수 있다. 머천트 쉽은 특히 컨테이너 쉽(container ship), 드라이 버크 캐리어(dry bulk carrier) 또는 탱커(tanker)와 같은 카고쉽(cargo ship)일 수 있다. 탱커에는 오일 탱커(oil tankers), 케미컬 탱커(chemical tankers) 및 액화 가스 탱커(liquefied gas tankers)와 같은 쉽이 포함된다.Merchant ships can be divided into four basic groups: liquid, dry bulk, other dry cargo and other types (all other surface vessels). A merchant ship may be one of the following ship types according to ICST-COM classification: specifically liquid bulk oil tanker, chemical tanker, LG tanker, tanker barge. , other tanker, dry bulk, bulk/oil carrier, bulk carrier, container, full container, specialized trouser carrier ( specialized barge carrier, chemical carrier, irradiated fuel, livestock carrier, vehicle carrier, general cargo, non-specialized ripper -specialised reefer), ro-ro (roll-on-roll-of) passenger, ro-ro continer, other ro- other ro-ro cargo, combination carrier general cargo/passenger, combination carrier general cargo/container, single-decker, Multi-decker, dry cargo barge, deck barge, hopper barge, lash seabe barge, open dry cargo barge ), covered dry cargo barge, other dry cargo barge, passenger (cruise passenger) Excluding) (passenger (excluding cruise passengers)), cruise passenger. Other merchant ships include offshore activities drilling and exploration, offshore supperts, tugs, pusher craft, miscellaneous dredgers, research/ Research/surcey, or other surface vessels may be included. Merchant ships may in particular be cargo ships such as container ships, dry bulk carriers or tankers. Tankers include ships such as oil tankers, chemical tankers and liquefied gas tankers.

머천트 쉽용 배기 가스 클리닝 시스템은 선박 엔진이나 쉽 엔진의 연소 과정에서 발생하는 배기 가스에서 입자성 물질과 오염물, 특히 설퍼 옥사이드(sulfur oxide; SOX), 나이트로젠 옥사이드(nitrogen oxide; NOX)와 같은 유해 성분을 제거하기 위해 사용된다.Exhaust gas cleaning system for merchant ships removes particulate matter and contaminants from the exhaust gas generated during the combustion process of ship engines or ship engines, especially sulfur oxide (SO X ) and nitrogen oxide (NO X ). It is used to remove harmful substances.

배기 가스 클리닝 시스템은 일반적으로 스크러빙(scrubbing) 미디어(medium)로 화학 첨가물과 함께 공급되는 해수 또는 담수를 사용하는 소위 습식 스크러버(scrubber)와, 스크러빙 미디어로 하이드레이티드 라임(hydrated lime)의 펠렛(소다 라임이라고도 함)과 같은 고체 성분을 사용하는 소위 건식 스크러버로 나뉠 수 있다. 습식 스크러버는 배 밖으로(overboard) 폐기해야 하는 액체 슬러지를 생성하므로 환경에 해로운 것으로 간주된다. 또한, 알려진 배기 가스 클리닝 시스템이 충족할 수 없는 머천트 쉽으로 인해 발생하는 이산화탄소(CO2) 배출을 해결(tackle)하려는 욕구가 증가하고 있다.Exhaust gas cleaning systems generally use so-called wet scrubbers, which use seawater or fresh water supplied with chemical additives as scrubbing medium, and pellets of hydrated lime as scrubbing medium. So-called dry scrubbers can be divided into so-called dry scrubbers using solid ingredients such as soda lime). Wet scrubbers are considered harmful to the environment as they produce liquid sludge that must be disposed of overboard. There is also a growing desire to tackle carbon dioxide (CO 2 ) emissions caused by merchant ships that known exhaust gas cleaning systems cannot meet.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 극복하는 것이며, 특히 머천트 쉽, 이에 상응하는 장비를 갖춘 쉽을 위한, 액체 슬러지의 생산을 줄이거나 생략할 수 있고, 유해 물질을 포함하는 오염물을 제거할 수 있고/거나, 특히 효율적인 방법으로, CO2 배출을 줄일 수 있는, 배기 가스 클리닝 시스템 뿐만 아니라 적절한 흡수제의 용도를 제공하는 것이다.The object of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art, in particular for merchant ships, ships equipped with corresponding equipment, the production of liquid sludge can be reduced or eliminated, contaminants including harmful substances can be removed and /or, to provide for the use of suitable absorbents as well as exhaust gas cleaning systems, which can reduce CO 2 emissions in a particularly efficient way.

이 목적은 독립항의 주제에 의해 해결된다.This object is solved by the subject matter of the independent claims.

따라서, 본 발명은 머천트 쉽용 배기 가스 클리닝 시스템에 관한 것이다. 특히, 머천트 쉽은 컨테이너 쉽(container ship), 벌크 캐리어(a bulk carrier), 오일 탱커(an oil tanker), 케미컬 탱커(a chemical tanker), 일반 카고 쉽(a general cargo ship), 액화 가스 탱커(a liquefied gas tanker) 등일 수 있다. 배기 가스 클리닝 시스템은 배기 가스 스트림으로부터 가스상 오염물을 적어도 부분적으로 제거하도록 구성된 하나 이상의 고체 흡수제를 사용한다. 머천트 쉽은 일반적으로 배기 가스 스트림을 에미트(emit)하는 하나 이상의 연소 엔진 또는 보조 연소 엔진을 포함한다. "드라이 스크러버(dry scrubber)"라는 용어는 고체 흡수제를 사용하는 일반적인 유형의 배기 가스 클리닝 시스템을 지칭하는 데 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템의 고체 흡수제는 "흡착제(sorbent)"로 지칭될 수 있다. 특히, 배기 가스 클리닝 시스템은 이산화탄소(CO2), 설퍼 옥사이드(SOX) 및/또는 나이트로젠 옥사이드(NOX)와 같은 가스상 오염물의 적어도 부분적 제거를 위해 구성된다. 바람직하게는, 배기 가스 클리닝 시스템은 이산화탄소(CO2), 황 산화물(SOX) 및 나이트로젠 옥사이드(NOX)로 구성된 리스트의 하나 이상의 가스상 오염물을 적어도 부분적으로 제거하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 배기 가스 클리닝 시스템은 배기 가스 스트림으로부터 이산화탄소의 적어도 부분적 제거, 머천트 쉽의 엔진 또는 엔진에 의해 에미트 되는 이산화탄소의 바람직하게는 50% 이상, 보다 바람직하게는 75% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상을 제거하도록 구성된다. 모든 %-지정은 중량-%와 관련된 것으로 이해되어야 한다. 배기 가스 클리닝 시스템은 특히 이산화탄소 뿐만 아니라 하나 이상의 추가 오염물을 적어도 부분적으로 제거하도록 구성될 수 있다.Accordingly, the present invention relates to an exhaust gas cleaning system for merchant ships. In particular, merchant ships include a container ship, a bulk carrier, an oil tanker, a chemical tanker, a general cargo ship, and a liquefied gas tanker ( a liquefied gas tanker) and the like. An exhaust gas cleaning system uses one or more solid absorbents configured to at least partially remove gaseous contaminants from an exhaust gas stream. Merchant ships generally include one or more combustion engines or auxiliary combustion engines that emit an exhaust gas stream. The term "dry scrubber" may be used to refer to a general type of exhaust gas cleaning system that uses a solid absorbent. The solid absorbent of the exhaust gas cleaning system according to the present invention may be referred to as "sorbent". In particular, the exhaust gas cleaning system is configured for at least partial removal of gaseous pollutants such as carbon dioxide (CO 2 ), sulfur oxides (SO X ) and/or nitrogen oxides (NO X ). Preferably, the exhaust gas cleaning system is configured to at least partially remove one or more gaseous pollutants from the list consisting of carbon dioxide (CO 2 ), sulfur oxides (SO X ) and nitrogen oxides (NO X ). More specifically, the exhaust gas cleaning system provides at least partial removal of carbon dioxide from the exhaust gas stream, preferably at least 50%, more preferably at least 75%, even more preferably at least 75% of the carbon dioxide emitted by or from the engine of the merchant ship. is configured to remove more than 90%. All %-designations are to be understood as relating to weight-%. The exhaust gas cleaning system may in particular be configured to at least partially remove carbon dioxide as well as one or more additional contaminants.

본 발명에 따르면, 흡수제는 하나 이상의 리튬-기반 화합물을 기반으로 한다. 놀랍게도, 리튬-기반 화합물은 머천트 쉽의 배기 가스 스트림에서 오염물을 효율적으로 제거하는 데 특히 적합하다는 것이 밝혀졌다. 유리하게는, 종래의 습식 스크러버와 비교하여, 본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템은 통상적으로 선외로 폐기되는 임의의 액체 유출물(effluent)의 생성을 야기하지 않아, 이에 의해 잠재적으로 바람직하지 않은 유해한 환경 영향을 야기하지 않는다. 하나 이상의 리튬 기반 화합물을 포함하는 흡수제가 온실 가스 이산화탄소의 에미션(emission)에 대응하기 위해 이산화탄소 저감(abatement) 수단을 머천트 쉽에 장비하거나 개조(refurbish)할 수 있게 하는 것이 본 발명의 특별한 이점이다. 본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템은 이에 의해 머천트 쉬핑(merchant shipping)의 효과적인 탈탄소화를 가능하게 한다. 본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템을 적용함으로써, 스크러버는 배기 지점에서 선택적으로 추가 오염물 뿐만 아니라 이산화탄소 포집을 허용하도록 유리하게 업그레이드되거나 제공될 수 있다.According to the present invention, the absorbent is based on one or more lithium-based compounds. Surprisingly, it has been found that lithium-based compounds are particularly suitable for efficiently removing contaminants from exhaust gas streams of merchant ships. Advantageously, compared to conventional wet scrubbers, the exhaust gas cleaning system according to the present invention does not result in the production of any liquid effluent that would normally be disposed of overboard, thereby potentially undesirably damaging the environment. do not cause an impact It is a particular advantage of the present invention that absorbents comprising one or more lithium-based compounds allow merchant ships to be equipped or refurbished with carbon dioxide abatement measures to counteract emissions of the greenhouse gas carbon dioxide. . The exhaust gas cleaning system according to the present invention thereby enables effective decarbonization of merchant shipping. By applying the exhaust gas cleaning system according to the present invention, the scrubber can advantageously be upgraded or provided to allow capture of carbon dioxide as well as optional additional contaminants at the exhaust point.

본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템의 한 구체예에서, 하나 이상의 리튬 화합물은 리튬 클로라이드(lithium chloride; LiCl), 리튬 하이드록사이드(lithium hydroxide; LiOH), 리튬 솔리드 실리케이트(LiSi), 리튬 지르코네이트(lithium zirconate; Li2ZrO3) 및 리튬 카보네이트(lithium carbonate; Li2CO3)로 이루어진 리스트으로부터 선택된다. 흡수제는 상기 언급된 리스트으로부터 선택된 하나 이상의 리튬 화합물을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 흡수제는 몇몇 리튬 화합물을 포함하거나 이로 이루어질 수 있으며, 이들 중 적어도 하나 또는 모두는 상기 언급된 리스트에서 선택될 수 있다. 고체 흡수제의 50중량-% 이상이 하나의 리튬 화합물 또는 여러 리튬 화합물로 제조되는 것이 바람직할 수 있다.In one embodiment of the exhaust gas cleaning system according to the present invention, the one or more lithium compounds are lithium chloride (LiCl), lithium hydroxide (LiOH), lithium solid silicate (LiSi), lithium zirconate (lithium zirconate; Li 2 ZrO 3 ) and lithium carbonate (Li 2 CO 3 ). The absorbent may comprise or consist of one or more lithium compounds selected from the above-mentioned list. Alternatively, the absorbent may comprise or consist of several lithium compounds, at least one or all of which may be selected from the above mentioned list. It may be desirable for at least 50 weight-% of the solid absorbent to be made of one lithium compound or several lithium compounds.

본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템의 바람직한 구체예에서, 흡수제는 50 중량-% 이상의 리튬 하이드록사이드, 특히 75 중량-% 이상의 리튬 하이드록사이드, 바람직하게는 90 중량-% 이상의 리튬 하이드록사이드, 더욱 바람직하게는 95 중량-% 이상의 리튬 하이드록사이드를 포함한다. 리튬 화합물은 분말 형태 및/또는 폴리머 시트에 인클로즈(enclosed) 될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 리튬 화합물은 펠릿으로 제공될 수 있다. 예시적인 구체예에서, 흡수제는 SpiralithTM를 포함하거나 이로 이루어질 수 있다.In a preferred embodiment of the exhaust gas cleaning system according to the invention, the absorbent contains at least 50 weight-% lithium hydroxide, in particular at least 75 weight-% lithium hydroxide, preferably at least 90 weight-% lithium hydroxide, more preferably at least 95 weight-% lithium hydroxide. The lithium compound can be in powder form and/or enclosed in a polymer sheet. Alternatively or additionally, the lithium compound may be provided as pellets. In an exemplary embodiment, the absorbent may comprise or consist of Spiralith(TM).

전술한 것들과 조합될 수 있는 또 다른 바람직한 구체예에서(중량 백분율의 적절한 조합에 주의를 기울이는 한), 흡수제는 칼슘 하이드록사이드, 특히 30중량-% 이상의 칼슘 하이드록사이드, 바람직하게는 60중량-% 이상의 칼슘 하이드록사이드, 특히 75중량-% 이상의 칼슘 하이드록사이드를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 흡수제는 하나 이상의 카탈라이저(catalyzer)를 포함한다. 고체 흡수제는 리튬 화합물에 기반하거나 리튬 화합물로서 구현되는 하나 이상의 카탈라이저를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 특히, 고체 흡수제는 카탈라이저로서 리튬 클로라이드를 포함한다. 흡수제는 특히 0.01 중량-% 내지 15 중량-%, 특히 0.5 중량-% 내지 10 중량-%, 더욱 특히 1 % 내지 5 %, 바람직하게는 3 중량-% 이하의 카탈라이저를 포함할 수 있다. 칼슘 하이드록사이드 및 리튬 클로라이드를 포함하는 고체 흡수제의 예시적인 구체예는 리튬 하이드록사이드 라임이며, 이는 상표명 Lytholyme™으로 구입할 수 있다. 이러한 흡수제를 이용한 배기 가스 클리닝 시스템은 발열을 최소화하여 배기 가스 프로세싱(processing)을 단순화하고 리튬 화합물 기반 고체 흡수제의 핸들링(handling)을 용이하게 하는 이점이 있다.In another preferred embodiment that may be combined with the foregoing (so long as attention is paid to the appropriate combination of weight percentages), the absorbent is calcium hydroxide, particularly at least 30 weight-% calcium hydroxide, preferably 60 weight percent. -% or more calcium hydroxide, in particular greater than or equal to 75 weight-% calcium hydroxide. Additionally or alternatively, the absorbent comprises one or more catalizers. The solid absorbent may preferably include one or more catalizers based on or embodied as lithium compounds. In particular, the solid absorbent contains lithium chloride as a catalizer. The absorbent may in particular comprise from 0.01% to 15% by weight, in particular from 0.5% to 10% by weight, more particularly from 1% to 5%, preferably up to 3% by weight of the catalizer. An exemplary embodiment of a solid sorbent comprising calcium hydroxide and lithium chloride is lithium hydroxide lime, which is commercially available under the trade name Lytholyme™. An exhaust gas cleaning system using such an absorbent has advantages of minimizing heat generation, simplifying exhaust gas processing, and facilitating handling of the lithium compound-based solid absorbent.

흡수제는 배기 가스 클리닝 시스템에 사전 결정된 비율로 제공될 수 있다. 사전 결정된 비율은 특히 CO2, SOX 및/또는 NOX와 같은 기체상 오염물의 부피에 대한 중량에 의해 결정되거나 기체상 오염물을 포함하는 배기 가스의 부피를 배출하는 흡수제의 비율로 정의될 수 있다. 특히, 흡수제는 배기 가스 클리닝 시스템에 0.1 mg/m³ 이상, 특히 1 mg/m³ 이상, 바람직하게는 3 mg/m³ 이상의 비율로, 및/또는 1g/m³ 이하, 특히 100mg/m³ 이하, 바람직하게는 10mg/m³ 이하의 비율로 제공될 수 있다. 보다 구체적으로, 칼슘 하이드록사이드 및/또는 리튬 클로라이드는 5±1 mg/m³의 비율로 배기 가스 클리닝 시스템에 제공될 수 있다. 가장 구체적으로, 칼슘 하이드록사이드 및/또는 리튬 클로라이드는 배기 가스 클리닝 시스템에 0.1 mg/m³ 이상, 특히 1 mg/m³ 이상, 바람직하게는 3 mg/m³ 이상의 비율 및/또는 1 g/m³ 이하, 특히 100 mg/m³ 이하, 바람직하게는 10 mg/m³ 이하의 비율로 제공될 수 있다. 특정 구체예에서, 흡수제는 배기 가스 클리닝 시스템에 5±1 mg/m³의 비율로 제공될 수 있다. 본 발명의 한 구체예에 따르면, 배기 가스 클리닝 시스템에 사용되는 흡수제는 NaO 및/또는 KOH를 함유하지 않는다. 추가적으로 또는 대안적으로, 흡수제는 소듐(나트륨; Na) 및/또는 포타슘(칼륨; K)을 함유하는 카탈라이저를 함유하지 않는다. 소듐과 포타슘은 환경에 유해한(detrimental) 것으로 간주된다.The absorbent may be provided in a predetermined ratio to the exhaust gas cleaning system. The predetermined ratio may be determined by weight to volume of gaseous pollutants, such as in particular CO 2 , SO x and/or NO x , or may be defined as the ratio of the absorbent discharging the volume of exhaust gas containing gaseous pollutants. . In particular, the absorbent is present in the exhaust gas cleaning system at a rate of at least 0.1 mg/m³, in particular at least 1 mg/m³, preferably at least 3 mg/m³, and/or at a rate of not more than 1 g/m³, in particular not more than 100 mg/m³, preferably It can be provided at rates below 10 mg/m³. More specifically, calcium hydroxide and/or lithium chloride may be provided to the exhaust gas cleaning system at a rate of 5±1 mg/m³. Most specifically, calcium hydroxide and/or lithium chloride is present in the exhaust gas cleaning system at a rate of at least 0.1 mg/m³, in particular at least 1 mg/m³, preferably at least 3 mg/m³ and/or at a rate of not more than 1 g/m³, In particular, it may be provided at a rate of less than or equal to 100 mg/m³, preferably less than or equal to 10 mg/m³. In certain embodiments, the absorbent may be provided to the exhaust gas cleaning system at a rate of 5±1 mg/m³. According to one embodiment of the present invention, the absorbent used in the exhaust gas cleaning system does not contain NaO and/or KOH. Additionally or alternatively, the absorbent does not contain a catalizer containing sodium (Na) and/or potassium (K). Sodium and potassium are considered detrimental to the environment.

본 발명의 한 바람직한 구체예에서, 배기 가스 클리닝 시스템의 고체 흡수제는 이산화탄소에 대해 10L/100g 이상의 바인딩 용량(binding capacity)을 갖는다. 특히, 이산화탄소에 대한 바인딩 용량은 15L/100g 이상, 바람직하게는 25L/100g 이상이다. 이에 의해, 본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템은 머천트 쉽의 탈탄소화에 상당한 기여를 제공할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the solid absorbent of the exhaust gas cleaning system has a binding capacity for carbon dioxide of at least 10 L/100 g. In particular, the binding capacity for carbon dioxide is 15 L/100 g or more, preferably 25 L/100 g or more. Thereby, the exhaust gas cleaning system according to the present invention can provide a significant contribution to the decarbonization of merchant ships.

본 발명의 특히 바람직한 구체예에 따르면, 고체 흡수제는 하나 이상의 카트리지(cartridge) 내에 함유된다. 카트리지는 특히 캐니스터-형상(canister-shaped) 또는 디스크-형상(disk-shaped) 일 수 있다. 배기 가스 클리닝 시스템은 바람직하게는 다수의 카트리지를 포함한다. 배기 가스 클리닝 시스템의 개별 카트리지, 특히 다수의 카트리지는, 1kg과 1t 사이, 또는 훨씬 더 많은 양, 예를 들어 30t 또는 최대 50t의 고체 흡수제, 특히 10kg 내지 500kg, 바람직하게는 50kg 내지 250kg를 포함하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 카트리지를 사용하면 특히 간단하고 안전하게 흡수제의 핸들링이 가능하다.According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the solid absorbent is contained within one or more cartridges. The cartridge may in particular be canister-shaped or disk-shaped. The exhaust gas cleaning system preferably includes a number of cartridges. The individual cartridges of the exhaust gas cleaning system, in particular the plurality of cartridges, contain between 1 kg and 1 t, or even more, for example 30 t or up to 50 t of solid absorbent, in particular between 10 kg and 500 kg, preferably between 50 kg and 250 kg. can be configured. The use of one or more cartridges allows particularly simple and safe handling of the absorbent.

바람직한 구체예에서, 본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템은 하나의 카트리지 내에 또는 복수의 카트리지 내에 함유된 흡수제, 특히 흡수제를 홀드하도록 구성된 카고 컨테이너 또는 타워 사일로(cargo container or a tower silo)와 같은 하나 이상의 스토리지 컨테이너(storage container)를 포함한다.In a preferred embodiment, the exhaust gas cleaning system according to the present invention comprises one or more absorbents, such as a cargo container or a tower silo configured to hold an absorbent, in particular an absorbent, contained in one cartridge or in a plurality of cartridges. Contains a storage container.

전술한 것들과 결합될 수 있는 일 구체예에서, 배기 가스 클리닝 시스템은 배기 가스 스트림 내의 하나 이상의 가스상 오염물의 농도를 검출하기 위한 하나 이상의 공기질 모니터(air quality monitor)를 포함한다. 간단한 구체예에서, 하나 이상의 공기질 모니터는 상기 모니터의 영역에서 배기 가스 스트림 내의 하나 이상의 특정 가스상 오염물의 임계 농도(critical concentrations)의 존재 또는 부대를 탐지하도록 구성된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 공기질 모니터는 상기 모니터의 영역에서 배기 가스 스트림 내의 하나 이상의 특정 가스상 오염물의 양, 특히 미량(trace amount)을 결정하도록 구성된다. 하나, 둘 또는 그 이상의 공기질 모니터는 연소 엔진과 같은 오염원과 퓨널(funnel)과 같은 대기로 배출되는 배기 가스 시스템 사이의 하나 또는 여러 개의 다른 위치에서 배기 가스 클리닝 시스템에 배열될 수 있다. 배기 가스 시스템은 특히 흡수제의 상류에 배열된 1차 공기질 모니터를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 배기 가스 시스템은 특히 흡수제의 하류에 배열된 모니터링을 위한 2차 이쿼티(equity)를 포함할 수 있다.In one embodiment that may be combined with the foregoing, the exhaust gas cleaning system includes one or more air quality monitors for detecting the concentration of one or more gaseous pollutants in the exhaust gas stream. In a simple embodiment, one or more air quality monitors are configured to detect the presence or presence of critical concentrations of one or more specific gaseous pollutants in an exhaust gas stream in the region of the monitor. Alternatively or additionally, the one or more air quality monitors are configured to determine an amount, in particular a trace amount, of one or more specific gaseous pollutants in the exhaust gas stream in the region of the monitor. One, two or more air quality monitors may be arranged in the exhaust gas cleaning system at one or several different locations between a pollutant source, such as a combustion engine, and an exhaust gas system venting to the atmosphere, such as a funnel. The exhaust gas system may in particular include a primary air quality monitor arranged upstream of the absorbent. Alternatively or additionally, the exhaust gas system may comprise a secondary equity for monitoring arranged in particular downstream of the absorber.

추가 구체예에서, 배기 가스 클리닝 시스템은 하나 이상의 가스 특성 센서(gas property sensor), 특히 가스 압력 센서 및/또는 가스 온도 센서를 포함한다. 가스 특성 센서는 특히 공기질 모니터 근처에 배열된다. 공기질 모니터는 모니터링 품질을 향상시키기 위해 온도 모니터 및/또는 가스 압력 모니터 중 적어도 하나와 결합될 수 있다.In a further embodiment, the exhaust gas cleaning system comprises one or more gas property sensors, in particular a gas pressure sensor and/or a gas temperature sensor. A gas properties sensor is arranged in particular near the air quality monitor. The air quality monitor may be combined with at least one of a temperature monitor and/or a gas pressure monitor to improve monitoring quality.

특히, 본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템은 물 주입 수단이 없다. 바람직하게는, 배기 가스 클리닝 시스템은 물의 적용 없이 고체 흡수제의 사용을 통해 배기 가스 스트림으로부터 가스상 오염물을 적어도 부분적으로 제거하도록 구성된다.In particular, the exhaust gas cleaning system according to the present invention has no water injection means. Preferably, the exhaust gas cleaning system is configured to at least partially remove gaseous contaminants from the exhaust gas stream through the use of a solid absorbent without the application of water.

본 발명의 일 측면에서, 연소 엔진으로 구성된 쉽 엔진, 및 퓨널를 통해 쉽 엔진에 의해 에미트 된 배기 가스를 디스차지(discharge)하기 위한 배기 시스템을 포함하는 머천트 쉽이 제공된다. 머천트 쉽은 특히 컨테이너 쉽(container ship), 벌크 캐리어(a bulk carrier), 오일 탱커(an oil tanker), 케미컬 탱커(a chemical tanker), 일반적인 카고 쉽(general cargo ship), 액화 가스 탱커(a liquefied gas tanker) 등일 수 있다. 쉽 엔진은 추진 엔진(propulsion engine) 또는 보조 엔진(auxiliary engine)일 수 있다. 쉽 엔진을 포함하는 종래 머천트 쉽은 일반적으로 연간 10,000 t 내지 100,000t의 이산화탄소를 에미트 하는 것으로 간주된다. 머천트 쉽에는 별개의 배기 시스템 또는 복합 배기 시스템이 있는 여러 엔진이 포함될 수 있다. 본 발명에 따르면, 머천트 쉽의 배기 시스템은 전술한 바와 같은 배기 가스 클리닝 시스템을 포함한다.In one aspect of the present invention, there is provided a merchant ship comprising a ship engine composed of a combustion engine, and an exhaust system for discharging exhaust gas emitted by the ship engine through a funnel. Merchant ships include, in particular, a container ship, a bulk carrier, an oil tanker, a chemical tanker, a general cargo ship, and a liquefied gas tanker. gas tanker) and the like. The ship engine may be a propulsion engine or an auxiliary engine. Conventional merchant ships with ship engines are generally considered to emit 10,000 to 100,000 tons of carbon dioxide per year. Merchant ships may contain multiple engines with separate or combined exhaust systems. According to the present invention, the exhaust system of a merchant ship includes an exhaust gas cleaning system as described above.

바람직한 구체예에서, 쉽 엔진은 전자적으로 제어되는 엔진으로 구현된다. 쉽 엔진은 2-행정 엔진 및/또는 직접 가역 크로스헤드형 디젤 엔진(two-stroke engine and/or a direct reversible crosshead type diesel engine)일 수 있다. 쉽 엔진에는 터보차징(turbocharging) 장치, 특히 일정한 압력을 위해 구성된 터보차징 장치가 제공될 수 있다. 특히 바람직한 구체예에서, 쉽 엔진은 4, 6, 8 또는 12와 동일한 수의 실린더를 포함한다. 선호되는 쉽 엔진은 MAN B&W 6G60ME-C9.5(Tier III) 엔진(2022), 특히 HYUNDAI - MAN B&W 6G60ME-C9.5(2022) 유형 엔진이다. 쉽 엔진은 바람직하게는 연료유, 바람직하게는 35000 kJ/kg 이상, 특히 40000 kJ/kg 이상, 더욱 특히 42700 kJ/kg 이상의 낮은 발열량을 갖는 연료유를 위해 구성 및/또는 장착된다. 연료유는 HFO(중 연료유), 특히 ISO8217:2012, ISO-F-RMK 700, MDO(해양 디젤유)에 따른 HFO, 특히 ISO 8217:2012, ISO-F-RMA 10에 따른 MDO 및/또는 특히 ISO 8217:2012, ISO-F-DMA 또는 DMZ에 따른 MDO로서 특정될 수 있다.In a preferred embodiment, the ship engine is implemented as an electronically controlled engine. The ship engine may be a two-stroke engine and/or a direct reversible crosshead type diesel engine. The ship engine may be provided with a turbocharging device, in particular a turbocharging device configured for constant pressure. In particularly preferred embodiments, the ship engine comprises a number equal to 4, 6, 8 or 12 cylinders. The preferred ship engine is the MAN B&W 6G60ME-C9.5 (Tier III) engine (2022), especially the HYUNDAI - MAN B&W 6G60ME-C9.5 (2022) type engine. The ship engine is preferably constructed and/or equipped for fuel oil, preferably fuel oil having a low calorific value of at least 35000 kJ/kg, in particular at least 40000 kJ/kg and more particularly at least 42700 kJ/kg. The fuel oil may be HFO (Heavy Fuel Oil), in particular HFO according to ISO8217:2012, ISO-F-RMK 700, MDO (Marine Diesel Oil), in particular MDO according to ISO 8217:2012, ISO-F-RMA 10 and/or In particular, it can be specified as an MDO according to ISO 8217:2012, ISO-F-DMA or DMZ.

본 발명에 따른 머천트 쉽의 바람직한 구체예에서, 배기 시스템은 타워(tower), 선택적으로 쿨링 타워(cooling tower)와 같은 배기 프로세싱 컨두잇(exhaust processing conduit)을 포함하고, 상기 컨두잇은 배기 가스 스트림을 가이드(guide) 하도록 구성된다. 배기 프로세싱 컨두잇, 특히 타워는 흡수제를 위한 하나 이상의 리셉션(reception)을 포함한다. 바람직하게는, 하나 이상의 리셉션은 고체 흡수제를 함유하는 하나 이상의 카트리지를 홀드하도록 구성된다. 특히, 배기 시스템은 하나 이상의 카트리지를 홀드하기 위한 하나 이상의 리셉션을 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 배기 시스템은 다수의 리셉션를 포함하며, 각각은 하나의 개별 카트리지 또는 여러 개의 카트리지를 홀드하도록 구성된다.In a preferred embodiment of the merchant ship according to the present invention, the exhaust system comprises an exhaust processing conduit such as a tower, optionally a cooling tower, the conduit comprising an exhaust gas stream It is configured to guide (guide). Exhaust processing conduits, especially towers, contain one or more receptions for absorbents. Preferably, one or more receptions are configured to hold one or more cartridges containing a solid absorbent. In particular, the exhaust system includes one or more receptions for holding one or more cartridges. Alternatively or additionally, the exhaust system includes a plurality of receptions, each configured to hold one individual cartridge or several cartridges.

본 발명에 따른 머천트 쉽의 추가 개발에서, 배기 시스템은 배기 가스를 배기 프로세싱 컨두잇 내로 어지(urge)하도록 구성된 하나 이상의 블로어(blower)를 포함한다. 특히, 제1 블로어와 같은 하나 이상의 블로어는 쉽 엔진으로부터의 배기 가스를 배기 프로세싱 컨두잇으로 어지(urge)하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 배기 시스템은 배기 프로세싱 컨두잇을 위해 배기 가스를 어지(urge)하도록 구성된 하나 이상의 블로어를 포함한다. 특히, 배기 시스템은 배기 가스를 배기 프로세싱 컨두잇으로부터 퓨널로 어지(urge)하도록 구성된 제2 블로어와 같은 하나 이상의 블로어를 포함할 수 있다. 배기 시스템은 흡수제의 상류에 있는 제1 블로어 및 흡수제의 하류에 있는 제2 블로어를 포함할 수 있다. 블로어는 예를 들어 강제 드래프트 팬(forced draft fan) 또는 유도 드래프트 팬(induced draft fan)으로 구현될 수 있다.In a further development of the merchant ship according to the present invention, the exhaust system includes one or more blowers configured to urge exhaust gases into the exhaust processing conduit. In particular, one or more blowers, such as a first blower, may be configured to urge exhaust gases from the ship engine into an exhaust processing conduit. Alternatively or additionally, the exhaust system includes one or more blowers configured to urge exhaust gases for an exhaust processing conduit. In particular, the exhaust system may include one or more blowers, such as a second blower configured to urge exhaust gases from the exhaust processing conduit to the funnel. The exhaust system may include a first blower upstream of the absorbent and a second blower downstream of the absorbent. The blower can be implemented as a forced draft fan or an induced draft fan, for example.

전술한 것들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 머천트 쉽의 다른 구체예에서, 배기 프로세싱 컨두잇, 특히 타워는 하나 이상의 가스 데미스터(demister)를 포함한다. 가스 데미스터는 특히 메시 데미스터(mesh demister), 사이클론 데미스터(cyclone demister) 및/또는 파이버-베드 데미스터(fiber-bed demister)를 포함하거나 그로써 구현될 수 있다. 가스 데미스터는 바람직하게는 흡수제의 상류에서 배기 가스 시스템, 특히 배기 가스 프로세싱 컨두잇에 배열된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 배기 프로세싱 컨두잇, 특히 타워는 리셉션 아래에 그리고 선택적으로 바람직하게는 제1 블로어 및/또는 가스 데미스터 아래에 배열된 레지듀(residue) 사일로(silo)를 포함한다.In another embodiment of the merchant ship according to the present invention, which may be combined with the foregoing, the exhaust processing conduit, particularly the tower, includes one or more gas demisters. Gas demisters may in particular comprise or be embodied as mesh demisters, cyclone demisters and/or fiber-bed demisters. The gas demister is preferably arranged in the exhaust gas system, in particular in the exhaust gas processing conduit, upstream of the absorber. Additionally or alternatively, the exhaust processing conduit, in particular the tower, comprises a residue silo arranged below the reception and optionally preferably below the first blower and/or gas demister.

본 발명에 따른 머천트 쉽의 바람직한 구체예에서, 배기 시스템은 쉽 엔진으로부터의 배기 가스 스트림을 퓨널을 향해 프로펠(propel) 하도록 구성된 하나 이상의 펌프; 배기 가스 스트림의 가스상 구성요소로부터 액체 구성요소 및/또는 입자(particulate) 구성요소를 제거하도록 구성된 세퍼레이터; 하나 이상의 파이프(pipe)로서, 바람직하게는 상기 쉽 엔진으로부터 상기 배기 프로세싱 컨두잇으로 배기 가스를 가이드하도록 구성된, 상기 파이프를 통해 패싱(passing)하는 배기 가스를 칠링(chilling)하기 위한, 구리를 포함하거나 구리로 만들어진 쿨링 튜브(cooling tube) 및/또는 스파이럴 쿨링 튜브(spiral cooling tube)와 같은, 열 교환기(heat exchanger)에 장착된, 하나 이상의 파이프; 체크밸브(checkvalve)로서, 바람직하게는 하나 이상의 파이프 내에 배열되고, 상기 배기 가스 클리닝 시스템으로부터의 배기 가스의 백플로우(backflow)를 제거하도록 구성된, 특히 패시브(passive) 체크 밸브, 바람직하게는 테슬라(tesla) 밸브인, 체크밸브, 및/또는, 터빈(turbine)으로서, 상기 배기 시스템에 작동 가능하게 커플링(operatively coupled)되고, 상기 쉽 엔진으로부터 상기 퓨널로의 배기 가스 스트림의 스트림에 의해 프로펠(propel)되고, 상기 세퍼레이터(separator), 상기 하나 이상의 블로어 및/또는 상기 펌프를 드라이브(drive)하도록 구성된, 특히 테슬라-터빈(tesla-turbine)인, 터빈을 더 포함한다. 체크 밸브는 픽스드 지오메트리 패시브 체크 밸브(fixed geometry passive check valve), 바람직하게는 테슬라 밸브로 구현될 수 있다. 이러한 밸브는 유체 및/또는 가스가 움직이는 부품 없이 한 방향으로 우선적으로(preferentialy) 흐를 수 있도록 한다. 특히 테슬라 터빈은 제조 비용을 크게 줄여 매우 경제적인 접근 방식을 가능하게 한다. 또한 테슬라 터빈은 고체와의 혼합물을 포함하여 다양한 유체 및/또는 가스에 사용될 수 있다. 테슬라 터빈은 종래 터빈에서 흔히 발생하는 캐비테이션(cavitation) 문제를 겪지 않는 디스크를 포함한다.In a preferred embodiment of a merchant ship according to the present invention, the exhaust system comprises one or more pumps configured to propel the exhaust gas stream from the ship engine towards the funnel; a separator configured to remove liquid components and/or particulate components from gaseous components of the exhaust gas stream; one or more pipes, preferably comprising copper, for chilling exhaust gases passing through the pipes, configured to guide exhaust gases from the ship engine to the exhaust processing conduit; one or more pipes, mounted on a heat exchanger, such as cooling tubes and/or spiral cooling tubes made of steel or copper; Check valve, preferably arranged in one or more pipes and configured to remove the backflow of exhaust gases from the exhaust gas cleaning system, in particular a passive check valve, preferably a Tesla ( a tesla valve, a check valve, and/or a turbine, operatively coupled to the exhaust system, and driven by a stream of exhaust gas stream from the ship engine to the funnel to propel and a turbine, in particular a tesla-turbine, configured to propel and drive the separator, the one or more blowers and/or the pump. The check valve may be implemented as a fixed geometry passive check valve, preferably a Tesla valve. These valves allow fluids and/or gases to flow preferentially in one direction without moving parts. Tesla turbines in particular significantly reduce manufacturing costs, enabling a very economical approach. Tesla turbines can also be used with a variety of fluids and/or gases, including mixtures with solids. Tesla turbines include disks that do not suffer from the cavitation problems common to conventional turbines.

일 구체예에서, 본 발명에 따른 머천트 쉽은 프레시(fresh) 한 흡수제, 특히 하나 이상의 흡수 카트리지 내에 인케이스(encased) 된 흡수제의 서플라이(supply), 및/또는 오염물을 함유하는, 바람직하게는 오염물로 포화된 사용된 흡수제의 컬렉션(collection)를 포함하며, 여기서 특히 흡수제는 하나 이상의 흡수 카트리지로 인케이스 되어있다. 서플라이 및/또는 컬렉션은 트랜스포트 컨테이너로 구현될 수 있다. 트랜스포트 컨테이너는 예를 들어 드라이 카고 컨테이너, 냉장 컨테이너, 오픈 톱 컨테이너(open top container), 플랫 랙 컨테이너(flat rack container), 가먼트 컨테이너(garment container) 및/또는 하이 큐브 컨테이너(high cube container)와 같은 카고 컨테이너로 구현될 수 있다. 대안적으로, 서플라이 및/또는 컬렉션은 타워 사일로(tower silo)로 구현될 수 있다. 이러한 타워 사일로는 유리하게는 배기 가스 프로세싱 컨두잇, 특히 타워 부근에(in the vicinity of) 배치될 수 있다. 바람직하게는, 서플라이 및/또는 컬렉션을 구현하는 하나 이상의 타워 사일로가 배기 가스 타워 옆에 배치될 수 있다. 배기 가스 클리닝 시스템을 포함하는 배기 시스템을 컨테이너화(containerzing) 함으로써, 머천트 쉽의 풋프린트(footprint)를 최소화할 수 있으며 모든 머천트 쉽 유형에 대해 복잡성이 낮은 개조(low complexity retrofits)를 가능하게 할 수 있다.In one embodiment, a merchant ship according to the present invention provides a supply of fresh absorbent, in particular absorbent encased in one or more absorbent cartridges, and/or containing contaminants, preferably contaminants. A collection of spent absorbents saturated with , wherein the absorbents are in particular encased in one or more absorbent cartridges. Supplies and/or collections can be implemented as transport containers. The transport container is for example a dry cargo container, a refrigerated container, an open top container, a flat rack container, a garment container and/or a high cube container. It can be implemented as a cargo container such as Alternatively, the supply and/or collection may be implemented as a tower silo. Such a tower silo can advantageously be placed in the vicinity of an exhaust gas processing conduit, in particular a tower. Preferably, one or more tower silos embodying supply and/or collection may be located next to the exhaust gas tower. By containerzing the exhaust system, including the exhaust gas cleaning system, the footprint of the merchant ship can be minimized and low complexity retrofits can be made possible for all merchant ship types. .

본 발명에 따른 머천트 쉽의 하나의 추가 개발에 따르면, 배기 시스템은 하나 이상의 추진 장치, 특히 펌프 및/또는 블로어를 포함하며, 이는 흡수제를 특히 서플라이로부터 컨두잇으로, 및/또는 컨투잇 밖으로, 특히 콜렉션으로, 트랜스퍼(transfer)하도록 구성된다. 이것은 고체 흡수(제)의 핸들링을 특히 용이하게 한다.According to one further development of the merchant ship according to the invention, the exhaust system comprises one or more propulsion devices, in particular pumps and/or blowers, which move the absorbent in particular from the supply into the conduit and/or out of the conduit, in particular A collection, which is configured to transfer. This makes handling of the solid absorbent (agent) particularly easy.

전술한 것들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 머천트 쉽의 일 구체예에서, 머천트 쉽은 펌프, 세퍼레이터, 체크밸브, 터빈, 서플라이 및/또는 컬렉션 중 하나 이상을 포함하는 하나 이상의 카고 컨테이너 또는 트랜스포트 컨테이너를 포함한다. 이러한 솔루션은 기존 머천트 쉽을 개조하고 본 발명에 따른 머천트 쉽에서 배기 가스 시스템의 풋프린트를 줄이는 데 유리할 수 있다.In one embodiment of a merchant ship according to the present invention, which may be combined with the foregoing, the merchant ship includes one or more cargo containers or transports including one or more of pumps, separators, check valves, turbines, supplies and/or collections. contains the container Such a solution may be advantageous for retrofitting an existing merchant ship and reducing the footprint of the exhaust gas system in a merchant ship according to the present invention.

본 발명의 바람직한 구체예에서, 머천트 쉽의 쉽 엔진은 석탄, 바이오연료, 연료유(또는 가스유 또는 해양 연료로 알려짐) 및/또는 액화 천연 가스를 연소시키도록 구성된다.In a preferred embodiment of the present invention, the ship engine of the merchant ship is configured to burn coal, biofuel, fuel oil (also known as gas oil or marine fuel) and/or liquefied natural gas.

본 발명의 추가 측면은, 머천트 쉽의 배기 가스 시스템 내 하나 이상의 리튬 화합물에 기반한, 가스상 오염물, 특히 이산화물(dioxide), 설퍼 옥사이드(sulfur oxide) 및/또는 나이트로젠 옥사이드(nitrogen oxide)인 가스상 오염물을, 쉽 엔진의 배기 가스로부터 적어도 부분적으로 제거하기 위한, 바람직하게는 고체인 하나 이상의 흡수제의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 측면은 특히 전술한 바와 같은 배기 가스 클리닝 시스템을 적용함으로써 구현될 수 있다.A further aspect of the present invention is to reduce gaseous pollutants based on one or more lithium compounds in the exhaust gas system of merchant ships, in particular gaseous pollutants which are dioxide, sulfur oxides and/or nitrogen oxides. , to the use of at least one absorbent, preferably solid, for at least partly removing from the exhaust gas of a ship engine. Aspects of the present invention may be implemented in particular by applying an exhaust gas cleaning system as described above.

하나 이상의 리튬 기반 고체 흡수제의 용도에 따르면, 하나 이상의 리튬 화합물은 리튬 클로라이드, 리튬 하이드록사이드, 리튬 실리케이트, 리튬 지르코네이트, 및 리튬 카보네이트을 포함하는 리스트으로부터 선택된다.According to the use of the at least one lithium-based solid absorbent, the at least one lithium compound is selected from the list comprising lithium chloride, lithium hydroxide, lithium silicate, lithium zirconate, and lithium carbonate.

본 발명의 바람직한 추가 개발에서, 하나 이상의 리튬 기반, 바람직하게는 고체인 흡수제의 용도는 리튬 하이드록사이드 라인을 포함하거나 이로 이루어진, 바람직하게는 고체인 흡수제를 적용한다. 예시적인 구체예에서, SpiralithTM는 머천트 쉽의 배기 가스 스트림으로부터 오염물, 특히 이산화탄소를 적어도 부분적으로 제거하는데 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 리튬 기반, 바람직하게는 고체인 흡수제의 용도는 카탈라이저로서 칼슘 하이드록사이드 및 리튬 클로라이드을 포함하거나 이로 이루어진, 바람직하게는 고체인 흡수제를 적용한다. 예시적인 구체예에서, Litholyme™이 사용될 수 있거나, 예를 들어 60% 이상의 칼슘 하이드록사이드, 10% 이하의 리튬 클로라이드 및 가능하게는 흡수제의 상태를 시각적으로 나타내기 위한, 에틸 바이올렛(ethyl violet)과 같은 지시약을 포함하는 다른 흡수제가 사용될 수 있다. 특히, 성분은 75 중량-% 이상의 칼슘 하이드록사이드, 3 중량-% 이하의 리튬 클로라이드 및 1 중량-% 이하의 에틸 바이올렛 지시약을 포함할 수 있다.In a preferred further development of the present invention, the use of at least one lithium-based, preferably solid, absorbent applies a preferably solid absorbent comprising or consisting of lithium hydroxide lines. In an exemplary embodiment, Spiralith™ may be used to at least partially remove contaminants, particularly carbon dioxide, from the exhaust gas stream of a merchant ship. Alternatively or additionally, the use of one or more lithium-based, preferably solid absorbents employs a preferably solid absorbent comprising or consisting of calcium hydroxide and lithium chloride as a catalizer. In an exemplary embodiment, Litholyme™ may be used, for example 60% or more calcium hydroxide, 10% or less lithium chloride and possibly ethyl violet, to visually indicate the condition of the absorbent. Other absorbents containing indicators such as can be used. In particular, the component may include greater than or equal to 75 weight-% calcium hydroxide, less than or equal to 3 weight-% lithium chloride, and less than or equal to 1 weight-% of ethyl violet indicator.

통상의 기술자는 머천트 베슬(vessel)에서 하나 이상의 리튬 화합물을 기반으로 하는 하나 이상의 흡수제의 상기 언급된 용도 대신에, 논-쉽(non-ship) 해양 구조물을 포함하는 임의의 다른 해양 구조물의 배기 시스템 내, 특히 대응되게 장착되어, 이러한 흡수제가 사용되는 것이 본 발명의 범위 내에 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 전술한 머천트 베슬용 배기 시스템뿐만 아니라 대안적으로 논-쉽 해양 구조물, 항구 터미널 장비(port terminal equipment), 오프쇼어 드릴링 리그(offshore drilling rigs) 등을 포함하는 임의의 다른 해양 구조물의 배기 시스템에 관한 것으로 이해되어야 한다.Instead of the above-mentioned use of one or more absorbents based on one or more lithium compounds in a merchant vessel, a person skilled in the art will find exhaust systems of any other offshore structures, including non-ship offshore structures. It will be appreciated that it is within the scope of the present invention for such absorbents to be used, in particular correspondingly fitted. Accordingly, the present invention relates not only to the aforementioned exhaust system for merchant vessels, but alternatively to any other offshore structure, including non-ship offshore structures, port terminal equipment, offshore drilling rigs, and the like. It should be understood that it relates to the exhaust system of

바람직한 구체예는 종속항에 표시된다. 그러나, 청구된 본 발명의 다양한 측면이 이러한 특정 세부사항에서 벗어나는 다른 구체예에서 실시될 수 있다는 것이 본 개시의 이점을 갖는 당업자에게 명백할 것이다. 특정 경우에, 알려진(well-known) 장치 및 방법에 대한 설명은 불필요한 세부 사항으로 본 발명의 설명을 모호하게 하지 않도록(as not to obscure) 생략된다.Preferred embodiments are indicated in the dependent claims. However, it will be apparent to those skilled in the art having the benefit of this disclosure that various aspects of the claimed invention may be practiced in other embodiments that depart from these specific details. In certain instances, descriptions of well-known devices and methods are omitted as not to obscure the description of the present invention with unnecessary detail.

도 1은 본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템의 예시적인 구체예의 개략도를 도시한다; 및
도 2는 본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템의 예시적인 구체예의 다른 개략도를 도시한다.
1 shows a schematic diagram of an exemplary embodiment of an exhaust gas cleaning system according to the present invention; and
2 shows another schematic view of an exemplary embodiment of an exhaust gas cleaning system according to the present invention.

다음의 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조한다. 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소를 식별하기 위해 다른 도면에서 사용될 수 있다. 다음의 설명에서, 설명의 목적을 위함이고 제한이 아니라, 청구된 발명의 다양한 측면의 완전한 이해를 제공하기 위해 특정 구조, 기능 등과 같은 특정 세부 사항이 설명된다.The following detailed description refers to the accompanying drawings. The same reference numbers may be used in different figures to identify the same or similar elements. In the following description, specific details are set forth, such as specific structures, functions, etc., for purposes of explanation and not limitation, to provide a thorough understanding of the various aspects of the claimed invention.

본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템은 일반적으로 참조 번호(1)로 지정된다.An exhaust gas cleaning system according to the present invention is generally designated with the reference number (1).

본 발명에 따르면, 리튬 화합물 기반 고체 흡수(제)는 쉽 엔진(2)의 배기 가스로부터 가스상 오염물을 적어도 부분적으로 제거하기 위해 사용된다. 리튬 화합물 기반 고체 흡수(제)는 배기 시스템, 특히 배기 가스 클리닝 시스템(1)에서, 특히 본원에 이하에 설명되는 바와 같은 구체예에 따라 사용될 수 있다. 리튬 화합물 기반 고체 흡수(제)는 예를 들어 리튬 하이드록사이드을 포함하거나 이들로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 리튬 화합물 기반 고체 흡수(제)는 카탈라이저 제재 및 선택적으로 색상 지시제로서 소량 퍼센트의 리튬 클로라이드을 갖는 칼슘 하이드록사이드으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 흡수제는 포타슘 하이드록사이드(potassium hydroxide) 및 소듐 하이드록사이드(sodium hydroxide)을 함유하지 않는다. 바람직하게는, 리튬 화합물 기반 고체 흡수제는 하나 또는 다수의 카트리지(10) 내에 수용된다.According to the present invention, a solid absorber (agent) based on a lithium compound is used to at least partially remove gaseous contaminants from the exhaust gas of the ship engine (2). A solid absorber (agent) based on a lithium compound may be used in an exhaust system, in particular in an exhaust gas cleaning system 1 , in particular according to an embodiment as described herein below. The solid absorber (agent) based on a lithium compound may comprise or consist of, for example, lithium hydroxide. Alternatively, the solid absorbent (agent) based on a lithium compound may consist of calcium hydroxide with a small percentage of lithium chloride as a catalizer agent and optionally as a color indicator. Preferably, the absorbent is free of potassium hydroxide and sodium hydroxide. Preferably, the lithium compound based solid absorbent is contained within one or more cartridges 10 .

도 1에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템의 예시적인 구체예에서, 리셉션(11)은 타워(7)로 구현된 배기 가스 프로세싱 컨두잇에서 카트리지 또는 카트리지들(10)을 위해 제공된다. 타워(7)는 프레시 한 흡수제를 프로세싱 컨두잇으로 트랜스퍼 하기 위한 엔트리(entry; 13)를 갖는다. 타워(7)는 배기 가스로부터의 하나 이상의 가스상 오염물로 오염되거나 포화된 사용된 흡수제를 프로세싱 컨두잇 밖으로 이송하기 위한 엑시트(exit; 14)를 갖는다.In an exemplary embodiment of an exhaust gas cleaning system according to the present invention as shown in FIG. 1 , a reception 11 is provided for a cartridge or cartridges 10 in an exhaust gas processing conduit embodied in a tower 7. do. Tower 7 has an entry 13 for transferring the fresh sorbent to the processing conduit. Tower 7 has an exit 14 for conveying out of the processing conduit spent absorbent that is saturated or contaminated with one or more gaseous contaminants from the exhaust gases.

배기 가스는 쉽 엔진(2)에서 생성된다. 쉽 엔진(2)은 석탄, 바이오연료, 연료유 또는 액화 천연 가스와 같은 탄소 기반 연료의 연소를 위해 구성된 보조 엔진 또는 추진 엔진일 수 있다. 쉽 엔진(2)에 의해 에미트 된 배기 가스를 배기 가스 프로세싱 컨두잇(7)으로 가이드하는 하나 이상의 파이프(20)는 여기서 배기 가스의 오염물이 하나 이상의 리튬 화합물 기반 고체 흡수제를 통해 제거되어야 한다. 일 구체예에 따르면, 쉽 엔진(2)은 HYUNDAI-MAN B&W 6G60ME-C9.5(2022)형 연료유 연소용 엔진으로 구현될 수 있다.Exhaust gas is produced in the ship engine (2). Ship engine 2 may be an auxiliary engine or propulsion engine configured for combustion of carbon based fuels such as coal, biofuel, fuel oil or liquefied natural gas. One or more pipes 20 guiding the exhaust gas emitted by the ship engine 2 to the exhaust gas processing conduit 7 where contaminants in the exhaust gas are to be removed via one or more solid absorbents based on lithium compounds. According to one embodiment, the ship engine 2 may be implemented as a HYUNDAI-MAN B&W 6G60ME-C9.5 (2022) type fuel oil combustion engine.

파이프 또는 파이프들(20)에는 테슬라 밸브로서 구현될 수 있는 하나 이상의 논리턴(nonreturn) 밸브 또는 체크 밸브(6)가 장착된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 파이프 또는 파이프들(20)에는 하나 이상의 열교환기(21)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 파이프(20)는 패시브 체크 밸브(6)로서 구현될 수 있고 하나 이상의 열교환기(21)로 둘러싸일 수 있다. 열 교환기(21)는 특히 슬러지 또는 다른 레지듀(residue)를 생성하지 않으면서 바람직하게는 폐쇄 순환(closed circulation)에서 물 배수(water drainage)를 기반으로 하는 하나 이상의 쿨링 튜브가 서플라이 되는 파이프(20)의 외피(sheathing)로서 구현될 수 있다.The pipe or pipes 20 is equipped with one or more non-return valves or check valves 6, which can be implemented as Tesla valves. Alternatively or additionally, the pipe or pipes 20 may be provided with one or more heat exchangers 21 . For example, one or more pipes 20 can be implemented as passive check valves 6 and can be surrounded by one or more heat exchangers 21 . The heat exchanger 21 is a pipe 20 supplied with one or more cooling tubes, preferably based on water drainage in closed circulation, in particular without creating sludge or other residues. ) can be implemented as a sheathing.

제1 파이프(20)는 쉽 엔진으로부터의 배기 가스를 제1 블로어(4)로 유도한다. 제1 블로어(4)는 도 1에 도시된 예시적인 구체예에서 강제 드래프트 팬으로 구현될 수 있다. 제1 블로어(4)에 추가로 또는 제1 블로어(4) 대신에 제공될 수 있는, 강제 드래프트 팬 또는 유사한 장치는, 기체상 배기 가스 스트림으로부터 유체 및/또는 입자 물질을 제거하는 제1 세퍼레이터(41)로서 작용할 수 있다.A first pipe (20) leads exhaust gas from the ship engine to a first blower (4). The first blower 4 may be implemented as a forced draft fan in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 . A forced draft fan or similar device, which may be provided in addition to or in place of the first blower 4, is a first separator for removing fluids and/or particulate matter from the gaseous exhaust gas stream ( 41) can be used.

제1 파이프(20) 또는 다른 파이프(20)는 쉽 엔진(2)으로부터의 배기 가스 스트림을 쉽 엔진(2)으로부터의 배기 가스 스트림을 배기 가스 프로세싱 컨두잇(7) 및 최종적으로 퓨널(9(에 의해 제공될 수 있는 배기 시스템 디스차지(discharge) 오프닝(opening)으로 프로펠 하도록 구성된 펌프(3)로 가이드할 수 있다. 펌프(3)는 그 바닥 위에서 타워(7)에 연결되지만 리튬 화합물 기반 흡수제를 위한 리셉션(11) 아래에서 연결된다.The first pipe 20 or another pipe 20 passes the exhaust gas stream from the ship engine 2 to the exhaust gas processing conduit 7 and finally to the funnel 9( The exhaust system discharge can be provided by a discharge opening and can be guided to a pump 3 configured to propel The pump 3 is connected to the tower 7 above its base, but based on a lithium compound It is connected below the reception (11) for the absorbent.

배기 가스 프로세싱 컨두잇(7)이 펌프(3) 또는 일반적으로 쉽 엔진(2)으로부터의 배기 가스 스트림을 리시브(receive) 하는 오프닝과 리셉션(11) 사이에는, 데미스터(71)와 같은 하나 이상의 추가 세퍼레이터가 제공된다. 데미스터(71)는 배기 가스 스트림이 흡수제를 홀드하는 리셉션(11)를 통과하기 전에 배기 가스 스트림으로부터 물 또는 기타 유체의 미스트-유사(mist-like) 드롭렛(droplet)을 세퍼레이트(separate) 하도록 구성된다. 데미스터(71) 아래 및/또는 타워(7) 또는 기타 컨두잇의 바닥에서 레지듀는 레지듀 사일로(residue silo; 73)에 컬렉트(collect) 될 수 있다.Between the opening and the reception 11 through which the exhaust gas processing conduit 7 receives the exhaust gas stream from the pump 3 or generally the ship engine 2 there is one or more demisters such as demisters 71. An additional separator is provided. The demister 71 separates mist-like droplets of water or other fluid from the exhaust gas stream before it passes through the reception 11 which holds the absorbent. It consists of The residue below the demister 71 and/or at the bottom of the tower 7 or other conduit may be collected in a residue silo 73.

배기 가스 프로세싱 컨두잇에는 하나 이상의 흡수제 상태 모니터가 제공된다. 도 1에 도시된 예시적인 구체예에서, 흡수제 상태 모니터는 옵티컬 센서(optical sensor; 23)로서 구현된다. 옵티컬 센서(23)는 특히 견고한(rugged) 카메라로 구현될 수 있다. 옵티컬 센서(23)는 윈도우(window; 미도시)를 통해 배기 가스 프로세싱 컨두잇(7)의 내부로부터 쉴드(shielded) 될 수 있다. 이러한 윈도우는 바람직하게는 보로실리케이트(borosilicate) 유리와 같은 내열 유리로 이루어지며, 보호 금속망(protective metal net)이 제공될 수 있다.An exhaust gas processing conduit is provided with one or more absorbent status monitors. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1 , the absorbent condition monitor is implemented as an optical sensor 23 . The optical sensor 23 may be implemented as a particularly rugged camera. The optical sensor 23 may be shielded from the inside of the exhaust gas processing conduit 7 through a window (not shown). These windows are preferably made of heat-resistant glass, such as borosilicate glass, and may be provided with a protective metal net.

흡수제를 위한 리셉션(11)의 하류에서, 배기 시스템에는 오염물이 배기 가스 프로세싱 컨두잇 밖으로, 예를 들어 퓨널(9)을 통해, 대기로, 적어도 부분적으로, 바람직하게는 본질적으로 완전히, 제거된 배기 가스를 프로펠 하도록 구성된 2차 펌프(8)가 제공될 수 있다. 2차 블로어(8)는 예를 들어 유도(induced) 드래프트 팬일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 터빈(5)은 제1 블로어(4), 세퍼레이터(41), 제2 블로어(8) 및/또는 머천트 쉽의 구성 요소, 바람직하게는 배기 시스템, 더욱 바람직하게는 배기 가스 클리닝 시스템(1)을 드라이브(drive)하기 위하여 배기 가스 스트림의 운동학적(kinematic) 에너지를 하베스트(harvest) 하기 위해 제공될 수 있다. 특히 바람직한 구체예에서, 터빈(5)은 테슬라 터빈으로써 구현될 수 있다.Downstream of the reception 11 for the absorbent, the exhaust system has an exhaust system in which the contaminants are removed, at least partially, preferably essentially completely, out of the exhaust gas processing conduit, for example via the funnel 9, into the atmosphere. A secondary pump 8 configured to propel the gas may be provided. The secondary blower 8 can be, for example, an induced draft fan. Additionally or alternatively, the turbine 5 comprises the first blower 4, the separator 41, the second blower 8 and/or a component of the merchant ship, preferably an exhaust system, more preferably an exhaust gas It may be provided to harvest the kinematic energy of the exhaust gas stream to drive the cleaning system 1 . In a particularly preferred embodiment, the turbine 5 can be implemented as a Tesla turbine.

배기 가스 클리닝 시스템(1)에는 배기 가스 스트림 내의 하나 이상의 가스상 오염물의 농도를 검출하도록 구성된 하나 이상의 공기질 모니터(31, 33)가 제공된다. 1차 공기질 모니터(33)는 흡수제의 상류, 바람직하게는 리셉션(11)의 상류 및/또는 배기 가스 프로세싱 컨두잇의 내부에 배열될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로 2차 공기질 모니터(31)가 흡수제의 하류, 바람직하게는 리셉션(11)의 하류 및/또는 배기 가스 프로세싱 컨두잇의 내부에 제공될 수 있다. 2차 공기질 모니터(31)는 바람직하게는 리셉션(11)과 퓨널(9) 사이에 배열된다. 1차 공기질 모니터(33)는 바람직하게는 리셉션(11)와 펌프(3) 사이에 배열된다.The exhaust gas cleaning system 1 is provided with one or more air quality monitors 31, 33 configured to detect the concentration of one or more gaseous pollutants in the exhaust gas stream. The primary air quality monitor 33 may be arranged upstream of the absorbent, preferably upstream of the reception 11 and/or inside the exhaust gas processing conduit. Additionally or alternatively, a secondary air quality monitor 31 may be provided downstream of the absorbent, preferably downstream of the reception 11 and/or inside the exhaust gas processing conduit. A secondary air quality monitor 31 is preferably arranged between the reception 11 and the funnel 9 . A primary air quality monitor 33 is preferably arranged between the reception 11 and the pump 3 .

배기 가스 클리닝 시스템(1)에는 모니터(들)을 위해 전술한 품질에 추가적으로 또는 대안적으로 하나 이상의 가스 특성 센서가 제공될 수 있다. 하나 이상의 가스 특성 센서는 리튬 화합물 기반 흡수제에 대한 리셉션(11)의 상류, 리셉션(11)의 후방, 또는 리셉션(11)의 영역에 배열될 수 있다. 도 1에 도시된 바람직한 구체예에서, 각각의 공기질 모니터(31, 33)는 공기질 모니터(31, 33) 부근에 추가적인 가스 특성 센서를 수반한다. 1차 가스 압력 센서(36) 및 1차 가스 온도 센서(38)는 1차 공기질 모니터(33) 근처에 배열된다. 2차 가스 압력 센서(35) 및 2차 가스 온도 센서(37)는 2차 공기질 모니터(31) 근처에 배열된다.The exhaust gas cleaning system 1 may be provided with one or more gas characteristic sensors for the monitor(s), in addition or alternatively to the qualities described above. One or more gas property sensors may be arranged upstream of the reception 11 for the lithium compound based absorbent, behind the reception 11 or in the area of the reception 11 . In the preferred embodiment shown in FIG. 1 , each air quality monitor 31 , 33 is accompanied by an additional gas properties sensor near the air quality monitor 31 , 33 . A primary gas pressure sensor 36 and a primary gas temperature sensor 38 are arranged near the primary air quality monitor 33 . A secondary gas pressure sensor 35 and a secondary gas temperature sensor 37 are arranged near the secondary air quality monitor 31 .

도 2는 본 발명에 따른 배기 가스 클리닝 시스템(1)의 다른 개략도를 도시한다. 바람직하게는, 배기 가스 클리닝 시스템(1)은 도 1에 도시된 특징과 관련하여 구현될 수 있다.2 shows another schematic diagram of an exhaust gas cleaning system 1 according to the invention. Preferably, the exhaust gas cleaning system 1 can be implemented with respect to the features shown in FIG. 1 .

도 2에서, 리튬 화합물에 기반한 고체 흡수제를 인케이스 하는 하나 이상의 카트리지(10)는 배기 가스 프로세싱 컨두잇 내의 리셉션(11) 내 위치된다. 컨두잇은 타워(7)로 구현될 수 있다. 컨두잇에는 내열유리로 만들어진 창(57)이 제공된다. 후술하는 창(58, 59) 뿐만 아니라 창(57)에 사용되는 유리 재료는 바람직하게는 1000℃의 높은 온도를 견디도록(withstand) 구성된 퓨즈드 쿼츠(fused quartz) 및 하이 실리카(high silica) 유리일 수 있다. 예를 들어, 유리 재료는 보로실리케이트 유리일 수 있다.In Figure 2, one or more cartridges 10 encasing a solid absorbent based on a lithium compound are placed in a reception 11 in an exhaust gas processing conduit. A conduit can be implemented as a tower (7). The conduit is provided with a window 57 made of heat-resistant glass. The glass material used for window 57 as well as windows 58 and 59 described below is preferably fused quartz and high silica glass configured to withstand high temperatures of 1000 ° C. can be For example, the glass material may be borosilicate glass.

타워(7)에 인접하여, 레저버 타워(reservoir tower)로서 구현된 서플라이(80)가 제공된다. 또한 타워(7)에 인접하여 레지듀 타워(residues tower; 레지듀 타워)로 구현된 컬렉션(90)이 제공된다. 컬렉션(90) 뿐만 아니라 서플라이(80)는 흡수제의 스토리지(storage)를 구현한다. 서플라이(80)는 내부에 흡수제를 모니터링하기 위한 윈도우(58)를 갖는다. 컬렉션(90)은 오염물로 오염된, 바람직하게는 포화된 스토리지 내에 콜렉트(collect) 된 흡수제 레지듀를 모니터링하기 위한 윈도우(59)를 갖는다.Adjacent to tower 7 is provided a supply 80 embodied as a reservoir tower. Also adjacent to the tower 7 is a collection 90 implemented as a residues tower. The collection 90 as well as the supply 80 implement storage of absorbents. The supply 80 has a window 58 therein for monitoring the absorbent. The collection 90 has a window 59 for monitoring the sorbent residue collected in storage that is contaminated with contaminants, preferably saturated.

서플라이 펌프 및/또는 블로어(84)는 서플라이(80)으로부터 리셉션(11) 내로 프레시 한 흡수제를 프로펠 하기 위해 제공된다. 서플라이 펌프 및/또는 블로어(84)는 강제 흡착 팬(forced sorbent fan)을 포함할 수 있다. 서플라이 펌프 및/또는 블로어(84)는 레저버 타워 내의 석션 튜브(suction tube; 85)와 연결될 수 있다. 서플라이 펌프 및/또는 블로어(84)는 엔트리(13)를 통해 서플라이(80)로부터 배기 가스 프로세싱 컨두잇(7) 내로 프레시 한 흡수제를 프로펠 하도록 배열된다.A supply pump and/or blower 84 is provided to propel the fresh absorbent from the supply 80 into the reception 11. The supply pump and/or blower 84 may include a forced sorbent fan. A supply pump and/or blower 84 may be connected to a suction tube 85 in the reservoir tower. A supply pump and/or blower 84 is arranged to propel fresh absorbent from the supply 80 through the entry 13 into the exhaust gas processing conduit 7 .

디스차지 펌프(discharge pump) 및/또는 블로어(94)는 사용된 흡수(제)를 리셉션(11)로부터 레지듀 타워 또는 컬렉션(90)으로 프로펠 하기 위해 제공된다. 디스차지 펌프 및/또는 블로어(94)는 사용된 흡수제를 배기 가스 프로세싱 컨두잇(7)의 엑시트(14) 밖으로 포스(force) 하도록 배열된다. 디스차지 펌프 및/또는 블로어(94)는 유도 흡착 팬(induced sorbent fan)을 포함할 수 있다. 제2 석션 튜브(86)는 리셉션(11)의 바닥 또는 임의의 다른 먼 파트로부터 흡수제가 이동할 수 있도록 리셉션(11) 내에 배열될 수 있다.A discharge pump and/or blower 94 is provided to propel the spent absorption (agent) from the reception 11 to the residue tower or collection 90. A discharge pump and/or blower 94 is arranged to force the spent absorbent out of the exit 14 of the exhaust gas processing conduit 7 . The discharge pump and/or blower 94 may include an induced sorbent fan. A second suction tube 86 may be arranged within the reception 11 to allow movement of the absorbent from the bottom or any other remote part of the reception 11 .

상기 설명, 도면 및 청구범위(description, the figures and the claims)에 개시된 특징은 임의의 조합에서와 같이 개별적으로 상이일 구체예에서 본 발명의 구현에 중요할 수 있다.The features disclosed in the description, the figures and the claims may be important to the implementation of the invention in different embodiments individually, as in any combination.

1 배기 가스 클리닝 시스템(exhaust gas cleaning system)
2 쉽 엔진(ship engine)
3 펌프(pump)
4, 8 블로어(blower)
5 터빈(turbine)
6 체크밸브(checkvalve)
7 타워(tower)
9 퓨널(funnel)
10 카트리지(cartridge)
11 리셉션(reception)
13 엔트리(entry)
14 엑시트(exit)
20 파이프(pipe)
21 열 교환기(heat exchanger)
23 옵티컬 센서(optical sensor)
31 2차 공기질 모니터(secondary air quality monitor)
33 1차 공기질 모니터(primary air quality monitor)
35 2차 가스 압력 모니터(secondary gas pressure monitor)
36 1차 가스 압력 모니터(primary gas pressure monitor)
37 2차 온도 모니터(secondary temperature monitor)
38 1차 온도 모니터(primary temperature monitor)
41 세퍼레이터(separator)
57, 58, 59 윈도우(window)
71 데미스터(demister)
73 레지듀 사일로(residues silo)
80 서플라이(supply)
84 펌프(pump)
85, 86 파이프(pipe)
90 콜렉션(collection)
94 펌프(pump)
1 exhaust gas cleaning system
2 ship engine
3 pump
4, 8 blowers
5 turbine
6 check valve
7 tower
9 Funnel
10 cartridge
11 reception
13 entries
14 exit
20 pipe
21 heat exchanger
23 optical sensor
31 Secondary air quality monitor
33 Primary air quality monitor
35 Secondary gas pressure monitor
36 Primary gas pressure monitor
37 Secondary temperature monitor
38 Primary temperature monitor
41 separator
57, 58, 59 window
71 demister
73 resides silos
80 supply
84 pump
85, 86 pipe
90 collection
94 pump

Claims (11)

머천트 쉽(merchant ship), 특히 컨테이너 쉽(container ship), 벌크 캐리어(bulk carrier), 오일 탱커(oil tanker), 케미컬 탱커(chemical tanker), 일반적인 카고 쉽(general cargo ship) 또는 액화 가스 탱커(liquefied gas tanker)를 위한 배기 가스(exhaust gas) 클리닝(cleaning) 시스템(system)(1)으로서,
상기 배기 가스 클리닝 시스템(1)은 가스상(gaseous) 오염물(pollutant), 특히 CO2, SOx 및/또는 NOx를, 배기 가스로부터, 적어도 부분적으로 제거하도록 구성된 하나 이상의 고체(solid) 흡수제(absorbent agent)를 사용하고,
상기 흡수제는 하나 이상의 리튬(lithium) 화합물에 기반하는 것을 특징으로 하는,
배기 가스 클리닝 시스템(1).
Merchant ship, especially container ship, bulk carrier, oil tanker, chemical tanker, general cargo ship or liquefied gas tanker As an exhaust gas cleaning system (1) for a gas tanker,
The exhaust gas cleaning system 1 comprises one or more solid absorbents configured to at least partially remove, from the exhaust gas, gaseous pollutants, in particular CO 2 , SO x and/or NO x . agent) is used,
Characterized in that the absorbent is based on one or more lithium compounds,
Exhaust gas cleaning system (1).
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 리튬 화합물은 리튬 클로라이드(lithium chloride), 리튬 하이드록사이드(lithium hydroxide), 리튬 실리케이트(lithium silicate), 리튬 지르코네이트(lithium zirconate), 및 리튬 카보네이트(lithium carbonate)를 포함하는 리스트(list)에서 선택되고/거나;
상기 흡수제가 CO2에 대하여 10 L/100g 이상, 특히 15 L/100g 이상, 바람직하게는 25 L/100g 이상의 바인딩(binding) 용량(capacity)를 가지는 것을 특징으로 하는,
배기 가스 클리닝 시스템(1).
According to claim 1,
The one or more lithium compounds are a list including lithium chloride, lithium hydroxide, lithium silicate, lithium zirconate, and lithium carbonate (lithium carbonate) list) and/or;
Characterized in that the absorbent has a binding capacity for CO 2 of 10 L/100g or more, particularly 15 L/100g or more, preferably 25 L/100g or more,
Exhaust gas cleaning system (1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 흡수제는 50 중량-% 이상의 리튬 하이드록사이드, 특히 75 중량-% 이상의 리튬 하이드록사이드, 바람직하게는 90 중량-% 이상의 리튬 하이드록사이드, 더욱 바람직하게는 95 중량-% 이상의 리튬 하이드록사이드를 포함하고/거나,
상기 흡수제는 칼슘 하이드록사이드(calcium hydroxide), 특히 30 중량-% 이상의 칼슘 하이드록사이드, 바람직하게는 60 중량-% 이상의 칼슘 하이드록사이드, 특히 75 중량-% 이상의 칼슘 하이드록사이드를 포함하고/거나,
상기 흡수제는 하나 이상의 카탈라이저(catalyzer), 특히 리튬 클로라이드를 포함하는 것을 특징으로 하는,
배기 가스 클리닝 시스템(1).
According to claim 1 or 2,
The absorbent contains at least 50 weight-% lithium hydroxide, in particular at least 75 weight-% lithium hydroxide, preferably at least 90 weight-% lithium hydroxide, more preferably at least 95 weight-% lithium hydroxide and/or
the absorbent comprises calcium hydroxide, in particular at least 30 weight-% calcium hydroxide, preferably at least 60 weight-% calcium hydroxide, in particular at least 75 weight-% calcium hydroxide; or
Characterized in that the absorbent comprises at least one catalizer, in particular lithium chloride,
Exhaust gas cleaning system (1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배기 가스 클리닝 시스템(1)은 물 주입 수단(water injection means)이 없고/거나;
상기 흡수제는 NaOH가 없고/거나,
상기 흡수제는 KOH가 없고/거나,
여기서, 상기 흡수제는 Na-함유 및/또는 K-함유 카탈라이저가 없는 것을 특징으로 하는,
배기 가스 클리닝 시스템(1).
According to any one of claims 1 to 3,
The exhaust gas cleaning system 1 is without water injection means and/or;
The absorbent is free of NaOH and/or
The absorbent is free of KOH and/or
Here, the absorbent is characterized in that there is no Na-containing and / or K-containing catalizer,
Exhaust gas cleaning system (1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡수제는 하나 이상의, 특히, 캐니스터-형상(canister-shaped) 또는 디스크-형상(disk-shaped)의, 카트리지(cartridge; 10) 내에 수용되는 것을 특징으로 하고/거나,
흡수제, 특히 복수의 상기 카트리지(10) 내 수용된 흡수제를 홀드(holding)하도록 구성된, 카고 컨테이너 또는 타워 사일로(tower silo)와 같은, 스토리지 컨테이너(storage container; 80)에 의해 특징지어지는,
배기 가스 클리닝 시스템(1).
According to any one of claims 1 to 4,
characterized in that the absorbent is contained in one or more, in particular canister-shaped or disk-shaped, cartridges 10; and/or
Characterized by a storage container 80, such as a cargo container or tower silo, configured to hold an absorbent, in particular an absorbent contained in a plurality of said cartridges 10,
Exhaust gas cleaning system (1).
컴버스쳔 엔진(combustion engine)으로 구성된 추진 엔진(propulsion engine) 또는 보조 엔진(auxiliary engine)과 같은, 쉽 엔진(2) 및 퓨널(funnel; 9)을 통해 상기 쉽 엔진에 의해 에미트(emit)되는 배기 가스를 디스차지(discharge)하기 위한 배기 시스템(exhaust system)을 포함하는, 머천트 쉽, 특히 컨테이너 쉽, 벌크 캐리어, 오일 탱커, 케미컬 탱커, 일반적인 카고 쉽 또는 액화 가스 탱커로서,
상기 배기 시스템은 제1항 내지 제5항에 따른 배기 가스 클리닝 시스템(1)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
머천트 쉽.
Emit by the ship engine through the ship engine 2 and funnel 9, such as a propulsion engine or an auxiliary engine composed of a combustion engine As a merchant ship, in particular a container ship, bulk carrier, oil tanker, chemical tanker, cargo ship in general or liquefied gas tanker, which includes an exhaust system for discharging exhaust gases produced by the
Characterized in that the exhaust system comprises an exhaust gas cleaning system (1) according to claims 1 to 5.
Merchant Ship.
제6항에 있어서,
상기 배기 시스템은, 배기 가스 스트림(exhaust gas stream)을 가이드(guide)하도록 구성된, 타워(tower; 7), 선택적으로 쿨링 타워(cooling tower)와 같은 배기 프로세싱 컨두잇(exhaust processing conduit)을 포함하고, 여기서 상기 배기 프로세싱 컨두잇, 특히 상기 타워(7)는, 흡수제(absorbing agent)를 위한, 특히 하나 이상의 카트리지(10)를 홀드하기 위한 하나 이상의 리셉션(reception; 11)을 포함하고; 여기서 특히 상기 배기 프로세싱 컨두잇, 특히 상기 타워(7)는 상기 리셉션(11) 아래에 배열된, 특히 메시 데미스터(mesh demister), 사이클론 데미스터(cyclone demister) 및/또는 파이버-베드 데미스터(fiber-bed demister)인, 하나 이상의 가스 데미스터(gas demister; 71)를 포함하는 것을 특징으로 하고/거나;
특히 하나 이상의 흡수제 카트리지 내 인케이스(encased) 된, 프레시(fresh)한 흡수제의 서플라이(supply; 80) 및/또는 특히 하나 이상의 흡수제 카트리지 내 인케이스 된, 오염물을 포함하는 사용된(used) 흡수제의 컬렉션(collection; 90) 및/또는 하나 이상의 펌프(pump; 84, 94) 및/또는, 특히 상기 서플라이(80)로부터 상기 컨두잇 내로 및/또는 특히 상기 컨두잇 밖으로 상기 컬렉션(90)으로, 흡수제를 트랜스퍼(transfer) 하도록 구성된 블로어(blower)에 의해 특징지어 지고/거나;
상기 배기 시스템은,
- 하나 이상의 파이프(pipe; 20)로서, 바람직하게는 상기 쉽 엔진으로부터 상기 배기 프로세싱 컨두잇으로 배기 가스를 가이드하도록 구성된, 상기 파이프를 통해 패싱(passing)하는 배기 가스를 칠링(chilling)하기 위한 스파이럴 쿨링 튜브(spiral cooling tube)와 같은, 열 교환기(heat exchanger; 21)에 장착된, 하나 이상의 파이프(20);
- 체크밸브(checkvalve; 6)로서, 상기 배기 가스 클리닝 시스템으로부터의 배기 가스의 백플로우(backflow)를 제거하도록 구성된, 특히 패시브(passive) 체크 밸브, 바람직하게는 테슬라(tesla) 밸브인, 체크밸브(6), 및/또는,
- 터빈(turbine; 5)으로서, 상기 배기 시스템에 작동 가능하게 커플링(operatively coupled)되고, 상기 쉽 엔진으로부터 상기 퓨널로의 배기 가스 스트림의 스트림에 의해 프로펠(propel)되고, 상기 세퍼레이터(separator; 41), 상기 하나 이상의 블로어 및/또는 상기 펌프를 드라이브(drive)하도록 구성된, 특히 테슬라-터빈(tesla-turbine)인, 터빈(5)
중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
머천트 쉽.
According to claim 6,
The exhaust system includes an exhaust processing conduit, such as a tower 7, optionally a cooling tower, configured to guide an exhaust gas stream; , wherein the exhaust processing conduit, in particular the tower 7, comprises at least one reception 11 for an absorbing agent, in particular for holding at least one cartridge 10; Here in particular the exhaust processing conduit, in particular the tower 7, is arranged below the reception 11, in particular a mesh demister, a cyclone demister and/or a fiber-bed demister ( characterized in that it comprises one or more gas demisters (71), which are fiber-bed demisters;
A supply 80 of fresh absorbent, in particular encased in one or more absorbent cartridges, and/or used absorbent containing contaminants, in particular encased in one or more absorbent cartridges. collection 90 and/or one or more pumps 84, 94 and/or, in particular from the supply 80 into the conduit and/or in particular out of the conduit into the collection 90, an absorbent characterized by a blower configured to transfer ;
The exhaust system,
- one or more pipes 20, preferably configured to guide the exhaust gases from the ship engine to the exhaust processing conduit, a spiral for chilling the exhaust gases passing through the pipes; one or more pipes 20, mounted in a heat exchanger 21, such as a spiral cooling tube;
- check valve 6, in particular a passive check valve, preferably a tesla valve, designed to remove the backflow of exhaust gases from the exhaust gas cleaning system. (6), and/or
- a turbine 5, operatively coupled to the exhaust system and propeled by a stream of exhaust gas stream from the ship engine to the funnel, the separator 41), a turbine 5, in particular a tesla-turbine, configured to drive the at least one blower and/or the pump.
Characterized in that it further comprises one or more of,
Merchant Ship.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 배기 시스템은, 상기 배기 가스 클리닝 시스템으로부터의 배기 가스의 백플로우를 제거하도록 구성된 테슬라 밸브 및 상기 배기 시스템에 작동 가능하게 커플링되고 상기 쉽 엔진으로부터의 배기 가스 스트림의 스트림에 의해 프로펠되도록 구성된 테슬라-터빈을 포함하는 것을 특징으로 하는,
머천트 쉽.
According to claim 6 or 7,
wherein the exhaust system is configured to be propelled by a stream of exhaust gas stream from the ship engine and operably coupled to the exhaust system and a Tesla valve configured to remove backflow of exhaust gas from the exhaust gas cleaning system. Characterized in that it comprises a Tesla-turbine,
Merchant Ship.
쉽 엔진(2)의 배기 가스로부터, 특히 CO2, SOx 및/또는 NOx인, 가스상의 오염물을 적어도 부분적으로 제거하기 위한, 머천트 쉽의 배기 가스 시스템 내 하나 이상의 리튬 화합물에 기반한, 하나 이상의, 바람직하게는 고체인, 흡수제의 용도.one or more lithium compounds in the exhaust gas system of a merchant ship for at least partly removing gaseous contaminants, in particular CO 2 , SO x and/or NO x , from the exhaust gas of the ship engine 2; , preferably a solid, use of the absorbent. 제9항에 있어서,
상기 하나 이상의 리튬 화합물은 리튬 클로라이드, 리튬 하이드록사이드, 리튬 실리케이트, 리튬 지르코네이트 및 리튬 카보네이트를 포함하는 리스트에서 선택되는 것을 특징으로 하는,
하나 이상의 리튬-기반 바람직하게는 고체인 흡수제의 용도.
According to claim 9,
Characterized in that the one or more lithium compounds are selected from the list comprising lithium chloride, lithium hydroxide, lithium silicate, lithium zirconate and lithium carbonate,
Use of one or more lithium-based, preferably solid, absorbents.
제10항에 있어서,
상기 바람직하게는 고체인 흡수제는 리튬 하이드록사이드 라임(lime)을 포함하거나 이로 구성되고/거나; 상기 바람직하게는 고체인 흡수제는 카탈라이저로서 리튬 클로라이드 및 카본 하이드록사이드(carbon hydroxide)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
하나 이상의 리튬-기반 바람직하게는 고체인 흡수제의 용도.
According to claim 10,
The preferably solid absorbent comprises or consists of lithium hydroxide lime; Characterized in that the preferably solid absorbent comprises lithium chloride and carbon hydroxide as a catalizer,
Use of one or more lithium-based, preferably solid, absorbents.
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