KR20230085981A - System for processing emission of ship - Google Patents

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김선정
김재관
김정남
박어진
이승재
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

선박의 배기가스 처리 시스템을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 배기가스 처리 시스템은 선박 내에서 발생한 배기가스를 조수기에 저장된 해수와의 열교환에 의해 1차 냉각시켜 공급하는 배기가스냉각라인; 선외로부터 취수한 해수를 구동유체로 공급받아 상기 조수기 내의 기체성분을 흡입하고, 상기 기체성분이 혼합된 해수를 토출시키는 이젝터; 및 상기 이젝터에 의해 토출된 해수를 이용하여 상기 배기가스를 2차 냉각시키는 냉각타워;를 포함한다.A ship's exhaust gas treatment system is disclosed. An exhaust gas treatment system of a ship according to an embodiment of the present invention includes an exhaust gas cooling line for firstly cooling and supplying exhaust gas generated in a ship by heat exchange with seawater stored in a water generator; an ejector that receives seawater taken from outboard as a driving fluid, sucks gas components in the water generator, and discharges seawater mixed with the gas components; and a cooling tower for secondary cooling of the exhaust gas using the seawater discharged by the ejector.

Description

선박의 배기가스 처리 시스템{SYSTEM FOR PROCESSING EMISSION OF SHIP}Ship's exhaust gas treatment system {SYSTEM FOR PROCESSING EMISSION OF SHIP}

본 발명은 선박의 배기가스 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a ship exhaust gas treatment system.

선박은 온실가스 배출 저감을 위해 배기가스에 함유된 이산화탄소를 포집하기 위한 이산화탄소 포집 시스템을 포함할 수 있다. 이산화탄소 포집 시스템은 습식, 건식, 멤브레인 방식 등에 의해 배기가스에 함유된 이산화탄소를 포집할 수 있다.Ships may include a carbon dioxide capture system for capturing carbon dioxide contained in exhaust gas to reduce greenhouse gas emissions. The carbon dioxide capture system may capture carbon dioxide contained in exhaust gas by a wet method, a dry method, a membrane method, or the like.

예컨대 습식 포집 방식의 경우 배기가스의 온도가 낮을수록 흡수탑에서의 이산화탄소 포집 효율이 높아지기 때문에, 배기가스 온도가 상온에 가까운 상태 (대략 40℃)에서 흡수탑으로 유입되어야 한다.For example, in the case of the wet capture method, the lower the temperature of the exhaust gas, the higher the carbon dioxide capture efficiency in the absorption tower.

그러나, 일반적으로 배기가스 온도는 고온(160℃ 내지 200℃) 상태이기 때문에 흡수탑으로 전달되기 전에 배기가스 냉각이 필요하다.However, since the exhaust gas temperature is generally high (160° C. to 200° C.), exhaust gas cooling is required before delivery to the absorption tower.

또, 습식 포집의 경우 이산화탄소 포집을 위해 아민 수용액과 같은 수용액 형태의 흡수제를 사용하는데 습식 포집 공정 운전 도중에 물이 증발되어 나가기 때문에 이를 보충하기 위해서 청수가 필요하다.In addition, in the case of wet capture, an absorbent in the form of an aqueous solution such as an aqueous amine solution is used to capture carbon dioxide. Since water evaporates during the operation of the wet capture process, fresh water is required to supplement it.

종래의 선박 내 청수 생산 시스템은 스팀(Steam)의 열에너지를 이용하여 생산한다. Conventional in-ship fresh water production system is produced using the thermal energy of steam.

그러나, 이산화탄소 흡수제 보충을 위해 청수 생산을 별도로 할 경우 스팀 생산에 너무 많은 에너지가 소모될 수 있다.However, if fresh water is separately produced to replenish the carbon dioxide absorbent, too much energy may be consumed in steam production.

또, 온실가스 배출 저감을 위해 이산화탄소를 포집하는 상황에서 스팀 생산을 위해 연료를 추가적으로 소모할 경우, 평시보다 더 많은 이산화탄소를 배출할 수 있다.In addition, when additional fuel is consumed for steam production in a situation where carbon dioxide is captured to reduce greenhouse gas emissions, more carbon dioxide than usual can be emitted.

선박의 배기가스로부터 이산화탄소를 포집하는 종래기술로서 한국공개특허 제10-2020-0084281호(2020.07.10. 공개일)을 참조하기 바란다.Please refer to Korean Patent Publication No. 10-2020-0084281 (2020.07.10. Publication date) as a prior art for capturing carbon dioxide from exhaust gas of a ship.

한국공개특허 제10-2020-0084281호(2020.07.10. 공개일)Korean Patent Publication No. 10-2020-0084281 (2020.07.10. Publication date)

본 발명의 실시 예는 선박 내에서 발생한 배기가스의 폐열을 청수 생산에 활용하고, 배기가스를 해수를 이용하여 효과적으로 냉각시키는 선박의 배기가스 처리 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a ship exhaust gas treatment system that utilizes waste heat of exhaust gas generated in a ship to produce fresh water and effectively cools the exhaust gas using sea water.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박 내에서 발생한 배기가스를 조수기에 저장된 해수와의 열교환에 의해 1차 냉각시켜 공급하는 배기가스냉각라인; 선외로부터 취수한 해수를 구동유체로 공급받아 상기 조수기 내의 기체성분을 흡입하고, 상기 기체성분이 혼합된 해수를 토출시키는 이젝터; 및 상기 이젝터에 의해 토출된 해수를 이용하여 상기 배기가스를 2차 냉각시키는 냉각타워;를 포함하는 선박의 배기가스 처리 시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, an exhaust gas cooling line for first cooling and supplying exhaust gas generated in a ship by heat exchange with seawater stored in a fresh water generator; an ejector that receives seawater taken from outboard as a driving fluid, sucks gas components in the water generator, and discharges seawater mixed with the gas components; and a cooling tower for secondary cooling of the exhaust gas using seawater discharged by the ejector.

상기 이젝터로부터 토출된 해수 중 적어도 일부를 상기 조수기 내의 해수저장부로 이동시키는 해수저장라인과, 상기 해수저장라인에 마련되며, 상기 해수저장부에서 발생한 증기와 상기 해수저장라인을 통해 흐르는 해수 간 열교환을 수행하여 상기 증기를 응축시켜 청수를 생성하는 청수생성기와, 상기 열교환에 의해 생성된 청수를 저장하는 청수저장부를 더 포함할 수 있다.A seawater storage line for moving at least a portion of the seawater discharged from the ejector to the seawater storage unit in the water generator, provided in the seawater storage line, and heat exchange between steam generated in the seawater storage unit and seawater flowing through the seawater storage line It may further include a fresh water generator for condensing the steam to generate fresh water and a fresh water storage unit for storing the fresh water generated by the heat exchange.

상기 배기가스냉각라인에 마련되며, 열매체와의 열교환에 의해 상기 배기가스냉각라인을 통해 흐르는 배기가스를 냉각시키는 제1열교환기와, 상기 열매체를 상기 제1열교환기로 순환 공급하는 순환라인과, 상기 순환라인에 마련되며, 상기 열교환이 이루어진 열매체를 상기 해수저장부에 저장된 해수와 열교환시켜 상기 해수를 가열시키는 제2열교환기를 더 포함할 수 있다.A first heat exchanger provided in the exhaust gas cooling line and cooling the exhaust gas flowing through the exhaust gas cooling line by heat exchange with a heat medium, a circulation line for circulating and supplying the heat medium to the first heat exchanger, and the circulation It is provided in the line and may further include a second heat exchanger for heating the seawater by exchanging heat with the seawater stored in the seawater storage unit to heat the heat medium in which the heat exchange is made.

상기 배기가스냉각라인에 마련되며, 상기 해수저장부에 저장된 해수와 상기 배기가스냉각라인을 통해 흐르는 배기가스 간 직접 열교환을 수행하여 상기 해수저장부에 저장된 해수를 가열시키는 해수가열기를 더 포함할 수 있다.It is provided in the exhaust gas cooling line and further includes a seawater heater for heating the seawater stored in the seawater storage unit by performing direct heat exchange between the seawater stored in the seawater storage unit and the exhaust gas flowing through the exhaust gas cooling line. can

본 발명의 실시 예에 따른 선박의 배기가스 처리 시스템은 선박 내에서 발생한 배기가스의 폐열을 청수 생산에 활용하고, 배기가스를 해수를 이용하여 효과적으로 냉각시킬 수 있다.The ship's exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention utilizes the waste heat of the exhaust gas generated in the ship to produce fresh water and can effectively cool the exhaust gas using seawater.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 배기가스 처리 시스템을 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 배기가스냉각라인을 통해 흐르는 배기가스가 해수저장부에 저장된 해수와 직접 열교환하는 모습을 도시한 것이다.1 shows an exhaust gas treatment system for a ship according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a state in which the exhaust gas flowing through the exhaust gas cooling line shown in FIG. 1 directly exchanges heat with seawater stored in the seawater storage unit.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention belongs. The present invention may be embodied in other forms without being limited to the embodiments described below. In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted from the drawings, and in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Like reference numbers indicate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 배기가스 처리 시스템을 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 배기가스냉각라인을 통해 흐르는 배기가스가 해수저장부에 저장된 해수와 직접 열교환하는 모습을 도시한 것이다.1 shows an exhaust gas treatment system of a ship according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a state in which exhaust gas flowing through an exhaust gas cooling line shown in FIG. 1 directly exchanges heat with seawater stored in a seawater storage unit. it did

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 배기가스 처리 시스템(100)은 선박 내에서 발생한 배기가스를 조수기(130)에 저장된 해수와의 열교환에 의해 1차 냉각시켜 공급하는 배기가스냉각라인(L11)과, 선외로부터 취수한 해수를 구동유체로 공급받아 조수기(130) 내의 기체성분을 흡입하고, 기체성분이 혼합된 해수를 토출시키는 이젝터(120)와, 이젝터(120)에 의해 토출된 해수를 이용하여 배기가스냉각라인(L11)으로부터 공급받은 배기가스를 2차 냉각시키는 냉각타워(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the ship's exhaust gas treatment system 100 according to an embodiment of the present invention provides exhaust gas generated in the ship by heat exchange with seawater stored in a water generator 130 for primary cooling. A gas cooling line (L11), an ejector 120 receiving seawater taken from outboard as a driving fluid, sucking gas components in the water generator 130, and ejecting seawater mixed with gas components, and the ejector 120 And a cooling tower 140 for secondary cooling of the exhaust gas supplied from the exhaust gas cooling line (L11) by using the seawater discharged by the.

또, 선박의 배기가스 처리 시스템(100)은 이젝터(120)로부터 토출된 해수 중 적어도 일부를 조수기(130) 내부의 해수저장부(132)로 이동시키는 해수저장라인(L12)과, 해수저장라인(L12)에 마련되며, 해수저장부(132)에서 발생한 증기와 해수저장라인(L12)을 통해 흐르는 해수 간 열교환을 수행하여 증기를 응축시켜 청수를 생성하는 청수생성기(134)와, 열교환에 의해 생성된 청수를 저장하는 청수저장부(136)를 포함할 수 있다.In addition, the exhaust gas treatment system 100 of the ship includes a seawater storage line L12 for moving at least a part of the seawater discharged from the ejector 120 to the seawater storage unit 132 inside the water generator 130, and seawater storage. It is provided in the line (L12) and performs heat exchange between the steam generated in the seawater storage unit 132 and the seawater flowing through the seawater storage line (L12) to condense the steam to generate fresh water, and the fresh water generator 134 for heat exchange It may include a fresh water storage unit 136 for storing fresh water generated by.

또, 선박의 배기가스 처리 시스템(100)은 배기가스냉각라인(L11)에 마련되며, 열매체와의 열교환에 의해 배기가스냉각라인(L11)을 통해 흐르는 배기가스를 냉각시키는 제1열교환기(111)와, 열매체를 제1열교환기(111)로 순환 공급하는 순환라인(L13)과, 순환라인(L13)에 마련되며, 제1열교환기(111)에 의해 열교환이 이루어진 열매체를 해수저장부(132)에 저장된 해수와 열교환시켜 해수를 가열시키는 제2열교환기(112)를 포함할 수 있다.In addition, the exhaust gas treatment system 100 of the ship is provided in the exhaust gas cooling line (L11), and the first heat exchanger 111 cools the exhaust gas flowing through the exhaust gas cooling line (L11) by heat exchange with the heat medium. ), a circulation line (L13) for circulating and supplying the heat medium to the first heat exchanger 111, and a seawater storage unit ( 132) may include a second heat exchanger 112 that heats the seawater by exchanging heat with the seawater stored therein.

또 도 2를 참조하면, 선박의 배기가스 처리 시스템(100)은 배기가스냉각라인(L11)에 마련되며, 해수저장부(132)에 저장된 해수와 배기가스냉각라인(L11)을 통해 흐르는 배기가스 간 직접 열교환을 수행하여 해수저장부(132)에 저장된 해수를 가열시키는 해수가열기(113)를 포함할 수 있다.Referring also to FIG. 2, the ship's exhaust gas treatment system 100 is provided in the exhaust gas cooling line L11, and the seawater stored in the seawater storage unit 132 and the exhaust gas flowing through the exhaust gas cooling line L11 It may include a seawater heater 113 that heats the seawater stored in the seawater storage unit 132 by performing direct heat exchange between them.

이하, 선박의 배기가스 처리 시스템(100)에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the ship exhaust gas treatment system 100 will be described in detail.

도 1에 도시한 바와 같이, 배기가스냉각라인(L11)은 선박 내에서 발생한 배기가스를 이송한다. 예컨대 배기가스냉각라인(L11)은 선박 엔진(E)으로부터 배출된 배기가스를 이송할 수 있다.As shown in Figure 1, the exhaust gas cooling line (L11) transports the exhaust gas generated in the ship. For example, the exhaust gas cooling line (L11) can transfer the exhaust gas discharged from the ship engine (E).

이때, 배기가스냉각라인(L11)을 통해 이송되는 배기가스는 간접 또는 직접적으로 조수기(130)에 저장된 해수와 열교환되어 1차 냉각될 수 있다. 도 1은 배기가스냉각라인(L11)을 통해 이송되는 배기가스가 조수기(130)에 저장된 해수와 간접적으로 열교환되는 방식을 설명하고, 도 2는 배기가스냉각라인(L11)을 통해 이송되는 배기가스가 조수기(130)에 저장된 해수와 직접적으로 열교환되는 방식을 설명하고 있다.At this time, the exhaust gas transported through the exhaust gas cooling line L11 may be primarily cooled by indirectly or directly exchanging heat with seawater stored in the water generator 130. 1 illustrates a method in which the exhaust gas transported through the exhaust gas cooling line L11 indirectly exchanges heat with seawater stored in the water generator 130, and FIG. 2 illustrates the exhaust gas transported through the exhaust gas cooling line L11. A method in which gas directly exchanges heat with seawater stored in the fresh water generator 130 is described.

즉 도 1을 참조하면, 배기가스냉각라인(L11)을 통해 흐르는 배기가스는 배기가스냉각라인(L11)에 마련된 제1열교환기(111)에 의해 순환라인(L13)의 순환펌프(P1)을 통해 순환 공급되는 열매체와 열교환되어 1차 냉각될 수 있다. 예컨대, 고온(160℃ 내지 200℃) 상태의 배기가스는 1차 냉각에 의해 대략 75℃로 낮아질 수 있다.That is, referring to FIG. 1, the exhaust gas flowing through the exhaust gas cooling line (L11) is driven by the circulation pump (P1) of the circulation line (L13) by the first heat exchanger (111) provided in the exhaust gas cooling line (L11). Heat is exchanged with the heat medium circulated through the heat medium and may be cooled first. For example, exhaust gas in a high temperature (160° C. to 200° C.) state may be lowered to about 75° C. by primary cooling.

이때, 제1열교환기(111)를 통과한 열매체는 순환라인(L13)에 마련된 제2열교환기(112)에 의해 해수저장부(132)에 저장된 해수와 열교환되어 냉각된다.At this time, the heat medium passing through the first heat exchanger 111 is cooled by exchanging heat with seawater stored in the seawater storage unit 132 by the second heat exchanger 112 provided in the circulation line L13.

또 도 2를 참조하면, 배기가스냉각라인(L11)을 통해 흐르는 배기가스는 배기가스냉각라인(L11)에 마련된 해수가열기(113)를 통해 해수저장부(132)에 저장된 해수와 직접 열교환을 수행하여 1차 냉각될 수 있다. 배기가스냉각라인(L11)을 통해 흐르는 배기가스와의 열교환에 의해 해수저장부(132)에 저장된 해수는 가열된다.2, the exhaust gas flowing through the exhaust gas cooling line (L11) directly exchanges heat with seawater stored in the seawater storage unit 132 through the seawater heater 113 provided in the exhaust gas cooling line (L11). It can be performed for primary cooling. The seawater stored in the seawater storage unit 132 is heated by heat exchange with the exhaust gas flowing through the exhaust gas cooling line L11.

간접 또는 직접적으로 조수기(130)에 저장된 해수와 열교환되어 1차 냉각된 배기가스는 배기가스냉각라인(L11)을 통해 후술할 냉각타워(140)로 공급되며, 냉각타워(140)에 의해 이젝터(120)로부터 토출된 해수와 열교환되어 2차 냉각된다. 배기가스는 2차 냉각에 의해 후술할 이산화탄소포집부(150)의 인입 온도인 대략 45℃로 낮아질 수 있다. Exhaust gas that is indirectly or directly heat-exchanged with seawater stored in the water generator 130 and is first cooled is supplied to a cooling tower 140 to be described later through an exhaust gas cooling line L11, and ejected by the cooling tower 140. It is secondary cooled by heat exchange with seawater discharged from (120). The exhaust gas may be lowered to approximately 45° C., which is an inlet temperature of the carbon dioxide collecting unit 150 to be described later, by secondary cooling.

이젝터(120)는 선외로부터 취수한 해수를 구동유체로 공급받아 조수기(130) 내의 기체성분을 흡입하고, 기체성분이 혼합된 해수를 토출시켜 냉각타워(140) 쪽으로 보낸다.The ejector 120 receives seawater taken from outboard as a driving fluid, sucks gas components in the water generator 130, and discharges seawater mixed with gas components to send it toward the cooling tower 140.

구체적으로 해수공급라인(L21)에 마련된 해수펌프(P2)를 통해 이젝터(120) 입구로 유입된 해수는 이젝터(120) 내부에서 출구를 향해 분출되며, 이를 통해 흡입라인(L22)을 통해 조수기(130) 내의 기체성분이 이젝터(120) 내부로 흡입된다. 이러한 방법을 통해 조수기(130) 내부가 진공 상태로 유지될 수 있고, 이젝터(120)를 통해 상술한 기체성분이 혼합된 해수가 토출된다.Specifically, the seawater introduced into the inlet of the ejector 120 through the seawater pump P2 provided in the seawater supply line L21 is ejected from the inside of the ejector 120 toward the outlet, and through this, the water generator through the suction line L22. Gas components in 130 are sucked into the ejector 120. Through this method, the inside of the fresh water generator 130 can be maintained in a vacuum state, and seawater mixed with the aforementioned gaseous components is discharged through the ejector 120 .

이젝터(120)로부터 토출된 해수는 냉각타워연결라인(L23)을 통해 냉각타워(140)로 보내지고, 그 중 적어도 일부는 냉각타워연결라인(L23)으로부터 분기된 해수저장라인(L12)을 통해 조수기(130) 내부의 해수저장부(132)로 이동된다. 조수기(130)는 해수저장부(132), 청수생성기(134) 및 청수저장부(136)를 포함할 수 있다.The seawater discharged from the ejector 120 is sent to the cooling tower 140 through the cooling tower connection line L23, at least some of which is through the seawater storage line L12 branched from the cooling tower connection line L23. It is moved to the seawater storage unit 132 inside the fresh water generator 130. The water generator 130 may include a seawater storage unit 132, a fresh water generator 134, and a fresh water storage unit 136.

해수저장부(132)에 저장된 해수는 상술한 바와 같이 제1열교환기(111)를 통과한 열매체 또는 배기가스냉각라인(L11)을 통해 흐르는 배기가스와 열교환되어 증기를 발생시킬 수 있다.As described above, the seawater stored in the seawater storage unit 132 may be heat-exchanged with the exhaust gas flowing through the heat medium passing through the first heat exchanger 111 or the exhaust gas cooling line L11 to generate steam.

청수생성기(134)는 해수저장라인(L12)에 마련되며, 상술한 이젝터(120)로부터 토출된 해수와 해수저장부(132)에서 발생한 증기 간 열교환을 수행하여, 증기를 응축시켜 청수로 생성한다. 증기와 열교환된 해수 중 적어도 일부는 합류라인(L14)을 통해 냉각타워연결라인(L23)으로 합류되어 냉각타워(140) 쪽으로 보내질 수 있다.The fresh water generator 134 is provided in the seawater storage line L12 and performs heat exchange between the seawater discharged from the above-described ejector 120 and the steam generated in the seawater storage unit 132 to condense the steam to produce fresh water. . At least some of the steam and heat-exchanged seawater may be joined to the cooling tower connection line (L23) through the joining line (L14) and sent toward the cooling tower (140).

청수저장부(136)는 청수생성기(134)에 의해 생성된 청수를 저장한다. 청수저장부(136)에 저장된 청수는 청수공급라인(L15) 상의 공급펌프(P3)를 통해 수요처(160)로 공급될 수 있다.The fresh water storage unit 136 stores the fresh water generated by the fresh water generator 134 . The fresh water stored in the fresh water storage unit 136 may be supplied to the consumer 160 through the supply pump P3 on the fresh water supply line L15.

이때, 청수공급라인(L15)에 마련된 담수저장탱크(137)는 청수저장부(136)로부터 공급되는 청수를 저장하는 임시 저장 수단으로서, 다른 예에서는 생략 가능하다.At this time, the fresh water storage tank 137 provided in the fresh water supply line (L15) is a temporary storage means for storing the fresh water supplied from the fresh water storage unit 136, and can be omitted in other examples.

냉각타워(140)는 이젝터(120)에 의해 토출된 해수를 이용하여 배기가스냉각라인(L11)으로부터 공급받은 배기가스를 2차 냉각시킨다.The cooling tower 140 secondarily cools the exhaust gas supplied from the exhaust gas cooling line L11 using the seawater discharged by the ejector 120.

구체적으로, 배기가스냉각라인(L11)을 통해 냉각타워(140) 하부 쪽으로 들어온 배기가스는 냉각타워(140) 상부 쪽으로 이동하며, 이젝터(120)에 의해 토출된 해수와 접촉하며 열교환을 수행한다. Specifically, the exhaust gas coming into the lower side of the cooling tower 140 through the exhaust gas cooling line L11 moves toward the upper side of the cooling tower 140 and contacts seawater discharged by the ejector 120 to perform heat exchange.

여기서, ‘tray column’이나 ‘packed column’처럼 냉각타워(140) 상단에서 냉각타워연결라인(L23)을 통해 공급된 해수를 흘려주거나 분사시키고, 냉각타워(140) 하단에서 배기가스가 인입되면, 배기가스는 냉각타워(140) 상측으로 이동하고 해수는 냉각타워(140) 하측으로 이동하면서 서로 접촉하게 된다. 이러한 접촉과정에서 열전달이 이루어지고, 배기가스의 온도는 해수의 온도에 근접하게 냉각될 수 있다. Here, when the seawater supplied through the cooling tower connection line (L23) is flowed or injected from the top of the cooling tower 140 like a 'tray column' or 'packed column', and the exhaust gas is introduced from the bottom of the cooling tower 140, Exhaust gas moves to the upper side of the cooling tower 140 and seawater moves to the lower side of the cooling tower 140 and comes into contact with each other. In this contact process, heat transfer takes place, and the temperature of the exhaust gas can be cooled to be close to that of seawater.

그리고, 배기가스 내에 PM(Particle Matter), SOx 등과 같은 이물질이 포함된 상태에서 이산화탄소포집부(150)로 유입되면 이산화탄소 포집용액에 영향을 미치면서 포집 효율이 낮아지기 때문에, 본 발명의 실시 예에 따른 냉각타워(140)는 배기가스를 상술한 해수에 의해 씻어내어 PM 등 물에 잘 흡수되는 물질들을 제거하여 준다. 냉각타워(140)를 통과한 배기가스는 배출구를 통해 배출될 수 있다. 또, 본 발명의 실시 예에서는 냉각타워(140)를 통과한 배기가스가 이산화탄소포집부(150)로 이동될 수 있다.In addition, when foreign substances such as PM (Particle Matter) and SOx are included in the exhaust gas and introduced into the carbon dioxide collecting unit 150, the carbon dioxide collecting solution is affected and the collecting efficiency is lowered, so according to an embodiment of the present invention The cooling tower 140 rinses the exhaust gas with the above-described seawater to remove substances that are well absorbed in water, such as PM. Exhaust gas passing through the cooling tower 140 may be discharged through an outlet. In addition, in the embodiment of the present invention, the exhaust gas passing through the cooling tower 140 may be moved to the carbon dioxide collecting unit 150.

이산화탄소포집부(150)는 배기가스공급라인(L16)을 통해 냉각타워(140)에서 2차 냉각이 이루어진 배기가스를 공급받는다. The carbon dioxide collecting unit 150 receives the exhaust gas that has undergone secondary cooling in the cooling tower 140 through the exhaust gas supply line L16.

이산화탄소포집부(150)는 배기가스를 포집용액과 접촉시켜 배기가스에 함유된 이산화탄소를 포집하고, 남은 질소 가스는 상단으로 배출할 수 있다. 이때 인입되는 배기가스의 온도가 낮아야 이산화탄소가 포집용액과 반응이 잘 되므로, 배가가스의 이산화탄소포집부(150) 인입온도는 상술한 바와 같이 대략 40℃로 설정될 수 있다.The carbon dioxide collecting unit 150 may collect the carbon dioxide contained in the exhaust gas by contacting the exhaust gas with the collecting solution, and discharge the remaining nitrogen gas to the top. At this time, since carbon dioxide reacts well with the capturing solution only when the temperature of the exhaust gas introduced is low, the intake temperature of the exhaust gas into the carbon dioxide collecting unit 150 may be set to approximately 40° C. as described above.

이산화탄소포집부(150)는 습식 이산화탄소 포집공정, 건식 포집 공정, 멤브레인 공정 중 어느 하나를 사용하여 배기가스로부터 이산화탄소를 포집할 수 있다. The carbon dioxide collecting unit 150 may capture carbon dioxide from exhaust gas using any one of a wet carbon dioxide capture process, a dry capture process, and a membrane process.

이와 같이, 본 발명은 상술한 실시 예를 통해 선박 내에서 발생한 배기가스의 폐열을 청수 생산에 활용할 수 있다.In this way, the present invention can utilize the waste heat of the exhaust gas generated in the ship through the above-described embodiment to produce fresh water.

또, 선박 내에서 발생한 배기가스를 이젝터(120)로부터 토출된 해수를 이용하여 효과적으로 냉각시킬 수 있다.In addition, the exhaust gas generated in the ship can be effectively cooled by using the seawater discharged from the ejector 120.

또, 1차 및 2차에 걸쳐 이산화탄소포집부(150)의 인입 조건에 맞게 배기가스를 효과적으로 냉각시킬 수 있다.In addition, the exhaust gas can be effectively cooled in accordance with the intake conditions of the carbon dioxide collecting unit 150 over the first and second times.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, specific embodiments have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art can make various changes without departing from the gist of the technical idea set forth in the claims below. You will be able to.

111: 제1열교환기 112: 제2열교환기
113: 해수가열기 120: 이젝터
130: 조수기 132: 해수저장부
134: 청수생성기 136: 청수저장부
140: 냉각타워 150: 이산화탄소포집부
160: 수요처
L11: 배기가스냉각라인 L12: 해수저장라인
L13: 순환라인 L14: 합류라인
L15: 청수공급라인 L21: 해수공급라인
L22: 흡입라인 L23: 냉각타워연결라인111: first heat exchanger 112: second heat exchanger
113: seawater heater 120: ejector
130: water generator 132: seawater storage unit
134: fresh water generator 136: fresh water storage unit
140: cooling tower 150: carbon dioxide capture unit
160: demand place
L11: exhaust gas cooling line L12: seawater storage line
L13: circulation line L14: joining line
L15: Fresh water supply line L21: Sea water supply line
L22: suction line L23: cooling tower connection line

Claims (4)

선박 내에서 발생한 배기가스를 조수기에 저장된 해수와의 열교환에 의해 1차 냉각시켜 공급하는 배기가스냉각라인;
선외로부터 취수한 해수를 구동유체로 공급받아 상기 조수기 내의 기체성분을 흡입하고, 상기 기체성분이 혼합된 해수를 토출시키는 이젝터; 및
상기 이젝터에 의해 토출된 해수를 이용하여 상기 배기가스냉각라인으로부터 공급받은 배기가스를 2차 냉각시키는 냉각타워;를 포함하는 선박의 배기가스 처리 시스템.An exhaust gas cooling line for first cooling and supplying the exhaust gas generated in the ship by heat exchange with seawater stored in the water generator;
an ejector that receives seawater taken from outboard as a driving fluid, sucks gas components in the water generator, and discharges seawater mixed with the gas components; and
and a cooling tower for secondary cooling of the exhaust gas supplied from the exhaust gas cooling line using the seawater discharged by the ejector. 제1항에 있어서,
상기 이젝터로부터 토출된 해수 중 적어도 일부를 상기 조수기 내의 해수저장부로 이동시키는 해수저장라인과,
상기 해수저장라인에 마련되며, 상기 해수저장부에서 발생한 증기와 상기 해수저장라인을 통해 흐르는 해수 간 열교환을 수행하여 상기 증기를 응축시켜 청수를 생성하는 청수생성기와,
상기 열교환에 의해 생성된 청수를 저장하는 청수저장부를 더 포함하는 선박의 배기가스 처리 시스템.According to claim 1,
A seawater storage line for moving at least a part of the seawater discharged from the ejector to a seawater storage unit in the water generator;
A fresh water generator provided in the seawater storage line and generating fresh water by condensing the steam by performing heat exchange between steam generated in the seawater storage unit and seawater flowing through the seawater storage line;
The ship's exhaust gas treatment system further comprising a fresh water storage unit for storing fresh water generated by the heat exchange. 제2항에 있어서,
상기 배기가스냉각라인에 마련되며, 열매체와의 열교환에 의해 상기 배기가스냉각라인을 통해 흐르는 배기가스를 냉각시키는 제1열교환기와,
상기 열매체를 상기 제1열교환기로 순환 공급하는 순환라인과,
상기 순환라인에 마련되며, 상기 열교환이 이루어진 열매체를 상기 해수저장부에 저장된 해수와 열교환시켜 상기 해수를 가열시키는 제2열교환기를 더 포함하는 선박의 배기가스 처리 시스템.According to claim 2,
A first heat exchanger provided in the exhaust gas cooling line and cooling the exhaust gas flowing through the exhaust gas cooling line by heat exchange with a heat medium;
A circulation line for circulating and supplying the heat medium to the first heat exchanger;
and a second heat exchanger provided in the circulation line to heat the seawater by exchanging heat with the seawater stored in the seawater storage unit to heat the heat medium in which the heat exchange is performed. 제2항에 있어서,
상기 배기가스냉각라인에 마련되며, 상기 해수저장부에 저장된 해수와 상기 배기가스냉각라인을 통해 흐르는 배기가스 간 직접 열교환을 수행하여 상기 해수저장부에 저장된 해수를 가열시키는 해수가열기를 더 포함하는 선박의 배기가스 처리 시스템.According to claim 2,
A seawater heater provided in the exhaust gas cooling line and performing direct heat exchange between the seawater stored in the seawater storage unit and the exhaust gas flowing through the exhaust gas cooling line to heat the seawater stored in the seawater storage unit Further comprising Ship's exhaust gas treatment system.
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