KR20230132669A - Vessel propelled to ammonia - Google Patents

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KR20230132669A
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김재관
김정남
최정인
곽기곤
김선정
성용욱
이승재
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 암모니아 추진 선박이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 암모니아 추진 선박은, 선체와, 선체에 설치되며 내부에 액상암모니아를 저장하는 제1 연료탱크와, 선체에 설치되며 내부에 액체연료를 저장하는 제2 연료탱크와, 제1 연료탱크로부터 액상암모니아 상기 액상암모니아가 기화된 암모니아를 공급받고 제2 연료탱크로부터 액체연료를 공급받아 동력을 생성하는 연소기관, 및 연소기관에서 발생된 배기가스에 포함된 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소포집장치를 포함할 수 있다.
An ammonia-propelled vessel is provided by one embodiment of the present invention.
An ammonia-propelled ship according to an embodiment of the present invention includes a hull, a first fuel tank installed on the hull and storing liquid ammonia therein, a second fuel tank installed on the hull and storing liquid fuel therein, A combustion engine that receives liquid ammonia from a first fuel tank and ammonia vaporized by the liquid ammonia and receives liquid fuel from a second fuel tank to generate power, and carbon dioxide that removes carbon dioxide contained in the exhaust gas generated from the combustion engine. It may include a collection device.

Description

암모니아 추진 선박{Vessel propelled to ammonia}Vessel propelled to ammonia}

본 발명은 암모니아 추진 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액상암모니아를 연료와 이산화탄소 흡수제로 사용하여 배기가스에 포함된 이산화탄소를 줄이면서 흡수제의 구매에 소모되던 비용도 절감할 수 있는 암모니아 추진 선박에 관한 것이다.The present invention relates to an ammonia-propelled ship, and more specifically, to an ammonia-propelled ship that uses liquid ammonia as fuel and a carbon dioxide absorbent to reduce the carbon dioxide contained in the exhaust gas and reduce the cost of purchasing the absorbent. will be.

일반적으로, 선박에 설치되는 각종 엔진은 연료를 연소하여 동력을 생성하며, 연료의 연소과정에서 발생되는 배기가스는 질소산화물, 황산화물, 이산화탄소 등을 포함하고 있다. 대기오염이 증가함에 따라 배기가스에 포함된 각종 유해물질에 대한 규제가 엄격해지고 있는 실정이며, 질소산화물과 황산화물뿐만 아니라 이산화탄소도 유엔 산하기관인 국제해사기구(IMO; International Maritime Organization)로부터 배출규제를 받고 있다. 실제, 국제해사기구는 2008년 대비 이산화탄소의 배출량을 2030년까지 40% 줄이고, 2050년까지 70% 줄이는 것을 추진 중에 있다. 이에 따라, 저탄소 또는 탈탄소 연료를 이용하여 동력을 생성하는 친환경 선박의 개발이 요구되고 있으며, 차세대 친환경 연료 중 하나로 연소 시 이산화탄소의 배출이 없는 액상 암모니아가 대두되고 있다.Generally, various engines installed on ships generate power by burning fuel, and exhaust gases generated during the combustion process of fuel contain nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon dioxide, etc. As air pollution increases, regulations on various harmful substances contained in exhaust gas are becoming stricter. Not only nitrogen oxides and sulfur oxides, but also carbon dioxide are subject to emission regulations from the International Maritime Organization (IMO), a UN affiliate. I'm receiving it. In fact, the International Maritime Organization is seeking to reduce carbon dioxide emissions by 40% by 2030 and 70% by 2050 compared to 2008. Accordingly, there is a demand for the development of eco-friendly ships that generate power using low-carbon or decarbonized fuels, and liquid ammonia, which does not emit carbon dioxide when burned, is emerging as one of the next-generation eco-friendly fuels.

액상 암모니아는 디젤 또는 가솔린과 혼소하여 메인 엔진 또는 발전용 엔진의 연료로 사용될 수 있으며, 디젤 또는 가솔린으로 인해 연소 시 발생하는 배기가스에는 이산화탄소가 포함될 수 밖에 없다. 배기가스에 포함된 이산화탄소를 포집하는 방법으로, 선박에서는 통상, 배기가스에 이산화탄소를 흡수하는 흡수제를 분사하는 습식 포집 방법이 사용된다. 종래에는 흡수제로 사용되는 아민(amine) 화합물을 외부 업체로부터 공급받았으므로, 구매비와 로열티를 모두 지불해야 해서 많은 비용이 소모되는 문제가 있었다.Liquid ammonia can be co-combusted with diesel or gasoline and used as fuel for the main engine or power generation engine, and the exhaust gas generated during combustion due to diesel or gasoline inevitably contains carbon dioxide. As a method of capturing carbon dioxide contained in exhaust gas, ships usually use a wet capture method that sprays an absorbent that absorbs carbon dioxide into the exhaust gas. In the past, amine compounds used as absorbents were supplied from external companies, so there was a problem of wasting a lot of money because both purchase fees and royalties had to be paid.

이에, 액상암모니아를 연료와 이산화탄소 흡수제로 사용하여 배기가스에 포함된 이산화탄소를 줄이면서 흡수제의 구매에 소모되던 비용도 절감할 수 있는 구조의 선박이 필요하게 되었다.Accordingly, there is a need for a ship with a structure that uses liquid ammonia as fuel and a carbon dioxide absorbent to reduce carbon dioxide contained in exhaust gases while also reducing the cost of purchasing absorbents.

대한민국 등록특허 제10-2232540호 (2021.03.22.)Republic of Korea Patent No. 10-2232540 (2021.03.22.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 액상암모니아를 연료와 이산화탄소 흡수제로 사용하여 배기가스에 포함된 이산화탄소를 줄이면서 흡수제의 구매에 소모되던 비용도 절감할 수 있는 암모니아 추진 선박을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an ammonia-propelled ship that uses liquid ammonia as fuel and a carbon dioxide absorbent to reduce carbon dioxide contained in exhaust gas and reduce the cost of purchasing the absorbent.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 암모니아 추진 선박은, 선체와, 상기 선체에 설치되며, 내부에 액상암모니아를 저장하는 제1 연료탱크와, 상기 선체에 설치되며, 내부에 액체연료를 저장하는 제2 연료탱크와, 상기 제1 연료탱크로부터 상기 액상암모니아 또는 상기 액상암모니아가 기화된 암모니아를 공급받고 상기 제2 연료탱크로부터 상기 액체연료를 공급받아 동력을 생성하는 연소기관, 및 상기 연소기관에서 발생된 배기가스에 포함된 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소포집장치를 포함한다.An ammonia-propelled ship according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem includes a hull, a first fuel tank installed on the hull and storing liquid ammonia therein, installed on the hull, and a liquid ammonia inside. A second fuel tank that stores fuel, a combustion engine that receives the liquid ammonia or ammonia vaporized by the liquid ammonia from the first fuel tank and generates power by receiving the liquid fuel from the second fuel tank, and It includes a carbon dioxide capture device that removes carbon dioxide contained in exhaust gas generated from the combustion engine.

상기 이산화탄소포집장치는 상기 액상암모니아 또는 상기 암모니아에 청수를 혼합한 암모니아수용액을 공급받을 수 있다.The carbon dioxide capture device can be supplied with the liquid ammonia or an ammonia aqueous solution mixed with the ammonia and fresh water.

상기 암모니아 추진 선박은, 상기 제1 연료탱크와 상기 이산화탄소포집장치 사이에 설치되며, 상기 액상암모니아 또는 상기 암모니아와 상기 청수를 혼합하는 교반기를 더 포함할 수 있다.The ammonia propulsion vessel is installed between the first fuel tank and the carbon dioxide capture device, and may further include an agitator for mixing the liquid ammonia or the ammonia and the fresh water.

상기 이산화탄소포집장치는, 상기 연소기관으로부터 공급받은 상기 배기가스에 상기 암모니아수용액을 분사하는 흡수부와, 상기 흡수부로부터 이산화탄소가 흡수된 상기 암모니아수용액을 공급받아 상기 암모니아수용액으로부터 이산화탄소를 분리하는 재생부를 포함할 수 있다.The carbon dioxide capture device includes an absorption unit that injects the ammonia aqueous solution into the exhaust gas supplied from the combustion engine, and a regeneration unit that receives the ammonia aqueous solution in which carbon dioxide has been absorbed from the absorption unit and separates carbon dioxide from the ammonia aqueous solution. It can be included.

상기 이산화탄소포집장치는, 상기 재생부에서 이산화탄소가 분리된 상기 암모니아수용액을 상기 흡수부로 순환시키는 순환관, 및 상기 순환관 상에 설치되며, 비중 차이를 이용하여 상기 암모니아수용액에 포함된 침전물을 분리하는 분리유닛을 더 포함할 수 있다.The carbon dioxide collection device includes a circulation pipe that circulates the ammonia aqueous solution from which carbon dioxide is separated in the regeneration section to the absorption section, and is installed on the circulation pipe to separate sediment contained in the ammonia aqueous solution using the difference in specific gravity. It may further include a separation unit.

본 발명에 따르면, 액상암모니아와 액체연료를 혼합하여 연소기관의 연료로 사용하므로, 액체연료만 사용하는 종래의 경우보다 배기가스에 포함된 이산화탄소의 양을 줄일 수 있다. 특히, 저장 및 처리가 까다로운 수소를 연료로 사용하지 않고도 이산화탄소의 배출량을 줄일 수 있어 친환경 선박의 구현이 가능하다.According to the present invention, liquid ammonia and liquid fuel are mixed and used as fuel for a combustion engine, so the amount of carbon dioxide contained in the exhaust gas can be reduced compared to the conventional case of using only liquid fuel. In particular, it is possible to create an eco-friendly ship by reducing carbon dioxide emissions without using hydrogen, which is difficult to store and process, as a fuel.

또한, 액상암모니아를 이산화탄소 흡수제로 사용하므로, 흡수제의 구매에 소모되던 비용을 절감할 수 있으며, 배기가스에 포함된 이산화탄소도 제거할 수 있어 국제해사기구의 배출규제를 용이하게 만족시킬 수 있다.In addition, because liquid ammonia is used as a carbon dioxide absorbent, the cost of purchasing the absorbent can be reduced, and carbon dioxide contained in exhaust gas can be removed, making it possible to easily satisfy the International Maritime Organization's emission regulations.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 암모니아 추진 선박을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 이산화탄소포집장치를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 암모니아 추진 선박의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
1 is a diagram schematically showing an ammonia-propelled ship according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged view of the carbon dioxide capture device of Figure 1.
Figures 3 to 5 are operational diagrams for explaining the operation of an ammonia-propelled ship.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to be understood by those skilled in the art. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 암모니아 추진 선박에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 5, an ammonia-propelled ship according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 실시예에 따른 암모니아 추진 선박은 액상암모니아와 액체연료를 혼합하여 연소기관의 연료로 사용하므로, 액체연료만 사용하는 종래의 경우보다 배기가스에 포함된 이산화탄소의 양을 줄일 수 있다. 특히, 저장 및 처리가 까다로운 수소를 연료로 사용하지 않고도 이산화탄소의 배출량을 줄일 수 있어 친환경 선박의 구현이 가능하다. 또한, 액상암모니아를 이산화탄소 흡수제로 사용하므로, 흡수제의 구매에 소모되던 비용을 절감할 수 있으며, 배기가스에 포함된 이산화탄소도 제거할 수 있어 국제해사기구의 배출규제를 용이하게 만족시킬 수 있는 특징이 있다.Since the ammonia-propelled ship according to an embodiment of the present invention uses a mixture of liquid ammonia and liquid fuel as fuel for a combustion engine, the amount of carbon dioxide contained in the exhaust gas can be reduced compared to the conventional case of using only liquid fuel. In particular, it is possible to create an eco-friendly ship by reducing carbon dioxide emissions without using hydrogen, which is difficult to store and process, as a fuel. In addition, since liquid ammonia is used as a carbon dioxide absorbent, the cost of purchasing absorbents can be reduced, and carbon dioxide contained in exhaust gas can also be removed, making it easy to satisfy the International Maritime Organization's emission regulations. there is.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 암모니아 추진 선박(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 2, the ammonia-propelled ship 1 will be described in detail.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 암모니아 추진 선박을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 이산화탄소포집장치를 확대하여 도시한 도면이다.Figure 1 is a schematic diagram of an ammonia-propelled ship according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is an enlarged diagram of the carbon dioxide capture device of Figure 1.

본 발명에 따른 암모니아 추진 선박(1)은 선체(10)와, 제1 연료탱크(20)와, 제2 연료탱크(30)와, 연소기관(40), 및 이산화탄소포집장치(50)를 포함한다.The ammonia-propelled ship (1) according to the present invention includes a hull (10), a first fuel tank (20), a second fuel tank (30), a combustion engine (40), and a carbon dioxide capture device (50). do.

선체(10)는 암모니아 추진 선박(1)의 본체를 이루는 것으로, 외측 형상이 유선형(流線型)으로 형성되어 해류에 의한 저항을 최소화할 수 있다. 선체(10)에는 제1 연료탱크(20)와 제2 연료탱크(30), 연소기관(40), 및 이산화탄소포집장치(50)가 설치된다.The hull 10 forms the main body of the ammonia-propelled ship 1, and has a streamlined outer shape to minimize resistance due to ocean currents. A first fuel tank 20, a second fuel tank 30, a combustion engine 40, and a carbon dioxide capture device 50 are installed in the hull 10.

제1 연료탱크(20)는 내부에 액상암모니아를 저장하는 탱크로, 선체(10)에 적어도 하나가 설치될 수 있다. 제1 연료탱크(20)는 -33℃의 저온인 액상암모니아의 저장에 적합하도록 내부가 단열 처리될 수 있으며, 일 측에 제1 연료공급관(21)이 연결되어 저장된 액상암모니아를 후술할 연소기관(40)으로 공급할 수 있다. 제1 연료공급관(21)을 유동하는 액상암모니아는 적어도 일부가 기화되어, 액상과 기상이 혼합된 상태로 연소기관(40)에 공급될 수도 있고 기상의 상태로 연소기관(40)에 공급될 수도 있다.The first fuel tank 20 is a tank that stores liquid ammonia therein, and at least one first fuel tank 20 may be installed in the hull 10. The first fuel tank 20 may be insulated on the inside to be suitable for storage of liquid ammonia at a low temperature of -33°C, and a first fuel supply pipe 21 is connected to one side to store the stored liquid ammonia in a combustion engine to be described later. It can be supplied as (40). At least part of the liquid ammonia flowing through the first fuel supply pipe 21 may be vaporized and supplied to the combustion engine 40 in a mixed state of liquid and gaseous phase, or may be supplied to the combustion engine 40 in a gaseous state. there is.

제2 연료탱크(30)는 내부에 액체연료인 디젤 또는 가솔린을 저장하는 탱크로, 선체(10)에 적어도 하나가 설치될 수 있다. 제2 연료탱크(30)는 일 측에 제2 연료공급관(31)이 연결되어 저장된 액체연료를 연소기관(40)에 공급할 수 있다.The second fuel tank 30 is a tank that stores liquid fuel, diesel or gasoline, and at least one second fuel tank 30 may be installed in the hull 10. The second fuel tank 30 is connected to a second fuel supply pipe 31 on one side and can supply the stored liquid fuel to the combustion engine 40.

연소기관(40)은 제1 연료탱크(20)로부터 액상암모니아 또는 액상암모니아가 기화된 암모니아를 공급받고 제2 연료탱크(30)로부터 액체연료를 공급받아 동력을 생성하는 것으로, 추진력을 생성하는 메인 엔진(41), 및 전력을 생성하는 발전용 엔진(42)을 포함할 수 있다. 메인 엔진(41)과 발전용 엔진(42)은 각각, 액상암모니아 또는 암모니아와 액체연료를 혼소하는 암모니아 엔진일 수 있으며, 이 때, 암모니아와 액체연료의 혼합 비율은 70:30 일 수 있다. 연소기관(40)이 액상암모니아 또는 암모니아와 액체연료를 혼소하여 동력을 생성함으로써, 액체연료만 사용하는 종래의 경우보다 배기가스에 포함된 이산화탄소의 양을 줄일 수 있다. 실제, 전술한 바와 같이, 암모니아와 액체연료의 혼합 비율이 70:30 인 경우, 액체연료만 사용하는 경우보다 배기가스에 포함된 이산화탄소의 양이 약 70% 감소할 수 있다. 또한, 저장 및 처리가 까다로운 수소를 연료로 사용하지 않고도 이산화탄소의 배출량을 줄일 수 있어 친환경 선박의 구현이 가능한 장점도 있다. 도면 상에는 액상암모니아 또는 암모니아와 액체연료가 하나의 관을 통해 메인 엔진(41) 또는 발전용 엔진(42)에 공급되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 액상암모니아 또는 암모니아와 액체연료의 공급 구조는 다양하게 변형될 수 있다. 메인 엔진(41)과 발전용 엔진(42)에서 각각 연료의 연소에 따라 발생된 배기가스는 제1 배기관(41a)과 제2 배기관(42a)을 통해 배출되며, 제1 배기관(41a)과 제2 배기관(42a)은 이산화탄소포집장치(50)에 연결된다.The combustion engine 40 is supplied with liquid ammonia or ammonia in which liquid ammonia has been vaporized from the first fuel tank 20 and receives liquid fuel from the second fuel tank 30 to generate power, and is the main unit that generates propulsion. It may include an engine 41 and a power generation engine 42 that generates power. The main engine 41 and the power generation engine 42 may be liquid ammonia or an ammonia engine that co-fires ammonia and liquid fuel, respectively. In this case, the mixing ratio of ammonia and liquid fuel may be 70:30. Since the combustion engine 40 generates power by burning liquid ammonia or ammonia and liquid fuel together, the amount of carbon dioxide contained in the exhaust gas can be reduced compared to the conventional case of using only liquid fuel. In fact, as described above, when the mixing ratio of ammonia and liquid fuel is 70:30, the amount of carbon dioxide contained in the exhaust gas can be reduced by about 70% compared to when only liquid fuel is used. In addition, it has the advantage of enabling the creation of eco-friendly ships by reducing carbon dioxide emissions without using hydrogen, which is difficult to store and process, as fuel. In the drawing, it is shown that liquid ammonia or ammonia and liquid fuel are supplied to the main engine 41 or the power generation engine 42 through one pipe, but this is not limited to this, and the supply structure of liquid ammonia or ammonia and liquid fuel is not limited thereto. can be modified in various ways. The exhaust gas generated by combustion of fuel in the main engine 41 and the power generation engine 42 is discharged through the first exhaust pipe 41a and the second exhaust pipe 42a, respectively. 2 The exhaust pipe 42a is connected to the carbon dioxide capture device 50.

이산화탄소포집장치(50)는 연소기관(40)에서 발생된 배기가스에 액상암모니아를 분사하여 배기가스에 포함된 이산화탄소를 제거하는 것으로, 제1 배기관(41a)과 제2 배기관(42a) 중 적어도 하나로부터 배기가스를 공급받고 제1 연료공급관(21)에서 분기된 연료분기관(22)을 통해 액상암모니아 또는 액상암모니아가 기화된 암모니아를 공급받을 수 있다. 보다 구체적으로, 이산화탄소포집장치(50)는 액상암모니아 또는 암모니아에 물을 혼합한 26 질량%의 암모니아수용액을 배기가스에 분사할 수 있다. 암모니아수용액은 이산화탄소를 흡수하는 성질이 있으므로, 종래에 흡수제로 사용되던 아민(amine) 화합물을 대체할 수 있으며, 이에 따라, 흡수제의 구매에 소모되던 비용을 절감할 수 있음은 물론, 배기가스에 포함된 이산화탄소도 제거할 수 있어 국제해사기구의 배출규제를 용이하게 만족시킬 수 있다. 액상암모니아 또는 암모니아수용액은 하기의 반응식에 따라 이산화탄소를 흡수할 수 있다.The carbon dioxide capture device 50 removes carbon dioxide contained in the exhaust gas by injecting liquid ammonia into the exhaust gas generated from the combustion engine 40, and uses at least one of the first exhaust pipe 41a and the second exhaust pipe 42a. Exhaust gas can be supplied from the fuel supply pipe 21, and liquid ammonia or liquid ammonia vaporized ammonia can be supplied through the fuel branch pipe 22 branched from the first fuel supply pipe 21. More specifically, the carbon dioxide capture device 50 can inject liquid ammonia or a 26 mass% aqueous ammonia solution mixed with ammonia and water into the exhaust gas. Ammonia aqueous solution has the property of absorbing carbon dioxide, so it can replace amine compounds that were conventionally used as absorbents. As a result, not only can the cost of purchasing absorbents be reduced, but it is also included in exhaust gas. Carbon dioxide can also be removed, making it easy to meet the International Maritime Organization's emission regulations. Liquid ammonia or aqueous ammonia solution can absorb carbon dioxide according to the reaction equation below.

<반응식><Reaction formula>

(1) NH3 + H2O ↔ NH4 + + OH- (1) NH 3 + H 2 O ↔ NH 4 + + OH -

(2) CO2 + H2O ↔ HCO3 - + H+ (2) CO 2 + H 2 O ↔ HCO 3 - + H +

(3) HCO3 - ↔ CO3 2- + H+ (3) HCO 3 - ↔ CO 3 2- + H +

(4) NH3 + HCO3 - ↔ NH2COO- + H2O(4) NH 3 + HCO 3 - ↔ NH 2 COO - + H 2 O

(5) H2O ↔ H+ + OH- (5) H 2 O ↔ H + + OH -

전술한 연료분기관(22)은 제1 연료공급관(21)에서 분기되어 제1 연료탱크(20)와 이산화탄소포집장치(50) 사이를 연결하며, 연료분기관(22)의 분기지점에는 제어밸브(도면부호 미도시)가 설치되어 제1 연료공급관(21) 측 액상암모니아 또는 암모니아의 유동과 연료분기관(22) 측 액상암모니아 또는 암모니아의 유동이 동시에 제어될 수 있다. 이러한 연료분기관(22) 상에는 청수공급관(70)과 교반기(60)가 설치될 수 있다. 청수공급관(70)은 조수기(도시되지 않음) 또는 청수저장탱크(도시되지 않음)로부터 청수를 공급하며, 청수공급관(70)의 연결지점에는 제어밸브(도면부호 미도시)가 설치되어 연료분기관(22) 측 액상암모니아 또는 암모니아의 유동과 청수공급관(70) 측 청수의 유동이 동시에 제어될 수 있다. 교반기(60)는 연료분기관(22)과 청수공급관(70)으로부터 각각 액상암모니아 또는 암모니아와 물을 공급받아 암모니아수용액을 생성하며, 예를 들어, 인라인 믹서(inline mixer)로 형성될 수 있다.The above-mentioned fuel branch pipe 22 is branched from the first fuel supply pipe 21 and connects the first fuel tank 20 and the carbon dioxide collection device 50, and a control valve is installed at the branch point of the fuel branch pipe 22. (not shown) is installed so that the flow of liquid ammonia or ammonia on the first fuel supply pipe 21 side and the flow of liquid ammonia or ammonia on the fuel branch pipe 22 can be controlled simultaneously. A fresh water supply pipe 70 and an agitator 60 may be installed on this fuel branch pipe 22. The fresh water supply pipe 70 supplies fresh water from a fresh water generator (not shown) or a fresh water storage tank (not shown), and a control valve (not shown) is installed at the connection point of the fresh water supply pipe 70 to control fuel The flow of liquid ammonia or ammonia on the engine 22 side and the flow of fresh water on the fresh water supply pipe 70 can be controlled simultaneously. The stirrer 60 receives liquid ammonia or ammonia and water from the fuel branch pipe 22 and the fresh water supply pipe 70, respectively, to generate an ammonia aqueous solution. For example, it may be formed as an inline mixer.

이산화탄소포집장치(50)는 흡수부(51)와 재생부(52)를 포함한다.The carbon dioxide capture device 50 includes an absorption unit 51 and a regeneration unit 52.

흡수부(51)는 연소기관(40)에 연결된 제1 배기관(41a) 또는 제2 배기관(42a) 중 적어도 하나로부터 배기가스를 공급받고, 교반기(60)로부터 공급받은 암모니아수용액을 무화(霧化) 또는 미립자화(微粒子化)하여 분사한다. 흡수부(51)는 선박의 요동에 용이하게 대처할 수 있도록 기체 접촉 방식의 흡수탑로 형성될 수 있으나, 이에 한정될 것은 아니며, 다양한 방식이 적용될 수도 있다. 배기가스는 흡수부(51) 하부로 공급되어 흡수부(51) 상부에서 분사되는 암모니아수용액과 접촉하며, 이로 인해, 배기가스에 포함된 이산화탄소가 암모니아수용액에 흡수되어 배기가스로부터 제거될 수 있다. 이산화탄소가 제거된 배기가스는 흡수부(51) 상부에 연결된 배기관(40a)을 통해 외부로 배출되는데, 이산화탄소가 흡수제에 흡수될 때 발열 반응이 일어나므로, 흡수부(51) 상부에서 별도의 냉각과정을 거친 후 배출될 수 있다. 예를 들어, 배기가스는 흡수부(51) 상부에서 분사되는 청수 등의 냉각매체와 기액 접촉하여 냉각된 후 배기관(40a)으로 배출될 수 있으며, 배기가스와 접촉한 냉각매체는 집수되어 흡수부(51) 외부로 배출된 후 가압 및 냉각 과정을 거쳐 다시 흡수부(51)로 순환될 수 있다. 흡수부(51)에서 이산화탄소를 흡수한 암모니아수용액은 공급라인(51a)을 따라 재생부(52)로 공급된다.The absorber 51 receives exhaust gas from at least one of the first exhaust pipe 41a or the second exhaust pipe 42a connected to the combustion engine 40, and atomizes the ammonia aqueous solution supplied from the stirrer 60. ) or spray into fine particles. The absorption unit 51 may be formed as a gas contact type absorption tower to easily cope with the rocking of the ship, but is not limited to this and various methods may be applied. The exhaust gas is supplied to the lower part of the absorption part 51 and comes into contact with the ammonia solution sprayed from the upper part of the absorption part 51. As a result, carbon dioxide contained in the exhaust gas is absorbed into the ammonia solution and can be removed from the exhaust gas. The exhaust gas from which carbon dioxide has been removed is discharged to the outside through the exhaust pipe (40a) connected to the upper part of the absorber 51. Since an exothermic reaction occurs when carbon dioxide is absorbed into the absorbent, a separate cooling process is performed at the upper part of the absorber 51. It can be discharged after passing through. For example, the exhaust gas may be cooled in gas-liquid contact with a cooling medium such as fresh water sprayed from the upper part of the absorption unit 51 and then discharged through the exhaust pipe 40a, and the cooling medium in contact with the exhaust gas is collected and collected in the absorption unit 51. (51) After being discharged to the outside, it can be circulated back to the absorption unit 51 through a pressurization and cooling process. The ammonia solution absorbing carbon dioxide in the absorption unit 51 is supplied to the regeneration unit 52 along the supply line 51a.

공급라인(51a)은 일단이 흡수부(51) 하부에 연결되고 타단이 재생부(52) 상부에 연결되어, 흡수부(51)에서 배출된 이산화탄소를 흡수한 암모니아수용액을 재생부(52) 상부로 공급할 수 있다. 공급라인(51a) 상에는 이산화탄소를 흡수한 암모니아수용액을 가압하는 펌프(51b)와, 공급라인(51a)과 후술할 제1 순환관(53a)을 열교환하는 열교환부(51c)가 설치될 수 있다. 열교환부(51c)는 흡수부(51)에서 배출된 약 40~50℃의 이산화탄소를 흡수한 암모니아수용액을, 재생부(52)에서 배출된 약 80~150℃의 이산화탄소가 분리된 암모니아수용액과 열교환하여 가열한다. 즉, 열교환부(51c)는 공급라인(51a)을 통해 흡수부(51)에서 재생부(52)로 공급되는 암모니아수용액과, 제1 순환관(53a)을 통해 재생부(52)에서 흡수부(51)로 순환되는 암모니아수용액을 열교환하여, 재생부(52)로 공급되는 암모니아수용액의 온도는 높이고 흡수부(51)로 순환되는 암모니아수용액의 온도는 낮추는 역할을 한다. 따라서, 흡수부(51)에서 이산화탄소가 암모니아수용액에 용이하게 흡수될 수 있고, 재생부(52)에서 이산화탄소가 암모니아수용액으로부터 용이하게 분리될 수 있다. 열교환부(51c)에서 가열된 이산화탄소를 흡수한 암모니아수용액은 재생부(52) 상부로 유입될 수 있다.The supply line (51a) has one end connected to the lower part of the absorption part 51 and the other end connected to the upper part of the regeneration part 52, so that the ammonia aqueous solution that absorbs the carbon dioxide discharged from the absorption part 51 is supplied to the upper part of the regeneration part 52. can be supplied. A pump 51b that pressurizes the ammonia solution absorbing carbon dioxide and a heat exchanger 51c that exchanges heat between the supply line 51a and the first circulation pipe 53a, which will be described later, may be installed on the supply line 51a. The heat exchange unit 51c exchanges heat with the ammonia aqueous solution that absorbs carbon dioxide at about 40 to 50°C discharged from the absorption unit 51 and the ammonia aqueous solution from which the carbon dioxide at about 80 to 150°C discharged from the regeneration unit 52 is separated. and heat it. That is, the heat exchange unit 51c is supplied with the ammonia aqueous solution supplied from the absorption unit 51 to the regeneration unit 52 through the supply line 51a, and the ammonia solution supplied from the regeneration unit 52 to the absorption unit 52 through the first circulation pipe 53a. By heat exchanging the ammonia aqueous solution circulating to (51), the temperature of the ammonia aqueous solution supplied to the regeneration unit (52) is increased and the temperature of the ammonia aqueous solution circulated to the absorption unit (51) is lowered. Therefore, carbon dioxide can be easily absorbed into the ammonia aqueous solution in the absorption unit 51, and carbon dioxide can be easily separated from the ammonia aqueous solution in the regeneration unit 52. The ammonia aqueous solution that absorbs the carbon dioxide heated in the heat exchange unit 51c may flow into the upper part of the regeneration unit 52.

재생부(52)는 흡수부(51)로부터 이산화탄소가 흡수된 암모니아수용액을 공급받아 암모니아수용액으로부터 이산화탄소를 분리한다. 보다 구체적으로, 열교환부(51c)에서 가열된 후 재생부(52) 상부로 공급된 이산화탄소를 흡수한 암모니아수용액은, 재생부(52) 상부에서 하부로 흐르면서 열에너지에 의해 이산화탄소가 분리된다. 이 때, 재생부(52) 내 암모니아수용액 중 일부는 순환라인(52a)을 통해 리보일러(56)로 유입되어 가열되며, 리보일러(56)의 가열에 의해 암모니아수용액으로부터 발생된 이산화탄소와 증기는 순환라인(52a)을 통해 재생부(52)로 공급되어 열에너지를 추가로 제공하면서 이산화탄소의 분리 효율을 높일 수 있다. 전술한 바와 같이, 재생부(52)로 공급되는 암모니아수용액은 열교환부(51c)에서 가열된 상태이고, 리보일러(56)에서 가열된 암모니아수용액으로부터 발생된 이산화탄소와 증기가 열에너지를 추가로 제공하므로, 이산화탄소가 암모니아수용액으로부터 용이하게 분리될 수 있다. 암모니아수용액으로부터 분리된 고농도의 이산화탄소는 재생부(52) 상부로 배출되어 응축기(52b)와 환류드럼(52c)을 차례로 통과하며 수분이 제거되고, 이산화탄소로부터 분리된 수분은 가압되어 다시 재생부(52)로 순환될 수 있다.The regeneration unit 52 receives an ammonia aqueous solution in which carbon dioxide has been absorbed from the absorption unit 51 and separates carbon dioxide from the ammonia aqueous solution. More specifically, the ammonia aqueous solution that absorbs carbon dioxide supplied to the upper part of the regeneration part 52 after being heated in the heat exchange part 51c flows from the upper part of the regeneration part 52 to the lower part, and carbon dioxide is separated by thermal energy. At this time, some of the ammonia aqueous solution in the regeneration unit 52 flows into the reboiler 56 through the circulation line 52a and is heated, and carbon dioxide and steam generated from the ammonia aqueous solution by heating of the reboiler 56 are It is supplied to the regeneration unit 52 through the circulation line 52a, thereby providing additional heat energy and increasing the separation efficiency of carbon dioxide. As described above, the ammonia aqueous solution supplied to the regeneration unit 52 is heated in the heat exchange unit 51c, and carbon dioxide and steam generated from the ammonia aqueous solution heated in the reboiler 56 provide additional heat energy. , carbon dioxide can be easily separated from ammonia aqueous solution. The high concentration of carbon dioxide separated from the aqueous ammonia solution is discharged to the top of the regeneration unit 52 and sequentially passes through the condenser 52b and the reflux drum 52c to remove moisture, and the moisture separated from the carbon dioxide is pressurized and returned to the regeneration unit 52. ) can be circulated.

전술한 제1 순환관(53a)은 재생부(52)에서 배출되는 이산화탄소가 분리된 암모니아수용액을 흡수부(51)로 순환시키며, 제1 순환관(53a) 상에는 전술한 열교환부(51c)와, 펌프(531), 및 쿨러(532)가 설치될 수 있다. 재생부(52)에서 배출되어 제1 순환관(53a)을 유동하는 약 80~150℃의 이산화탄소가 분리된 암모니아수용액은 열교환부(51c)에서 공급라인(51a)을 유동하는 암모니아수용액과 열교환하여 1차로 냉각되며, 펌프(531)에서 가압된 후 쿨러(532)에서 2차로 냉각되어 약 30~50℃로 흡수부(51)에 공급될 수 있다.The above-described first circulation pipe (53a) circulates the ammonia aqueous solution from which the carbon dioxide discharged from the regeneration unit 52 is separated to the absorption unit 51, and on the first circulation pipe (53a), the above-described heat exchange unit 51c and , pump 531, and cooler 532 may be installed. The ammonia aqueous solution from which the carbon dioxide is separated at about 80 to 150°C discharged from the regeneration unit 52 and flowing through the first circulation pipe 53a exchanges heat with the ammonia aqueous solution flowing through the supply line 51a in the heat exchange unit 51c. It is first cooled, pressurized by the pump 531, and then secondarily cooled by the cooler 532 and supplied to the absorption unit 51 at about 30 to 50°C.

한편, 열교환부(51c) 전단의 제1 순환관(53a)에는 제2 순환관(53b)이 분기될 수 있다. 제2 순환관(53b)은 재생부(52)에서 이산화탄소가 분리된 암모니아수용액을 제1 순환관(53a)과 독립적으로 흡수부(51)로 순환시키는 것으로, 암모니아수용액의 오염 시 개방될 수 있다. 즉, 재생부(52)에서 이산화탄소가 분리된 암모니아수용액을 흡수부(51)로 순환시키는 순환관은, 제1 순환관(53a)과 제2 순환관(53b)을 포함한다. 암모니아수용액의 오염도 측정을 위해, 제2 순환관(53b) 전단의 제1 순환관(53a) 상에는 센서(S)가 설치될 수 있으며, 제2 순환관(53b)은 센서(S)와 연동되어 개폐될 수 있다. 제2 순환관(53b) 상에는 분리유닛(54)이 설치되며, 분리유닛(54)은 비중 차이를 이용하여 암모니아수용액에 포함된 침전물, 예를 들어, 고체 상태의 염(salt)인 NH4HCO3, NH2COONH4, (NH4)2CO3을 분리할 수 있다. 분리유닛(54)이 암모니아수용액에 포함된 침전물을 분리함으로써, 암모니아수용액이 재생될 수 있으며, 이로 인해, 침전물로 인해 이산화탄소 흡수 효과가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 분리유닛(54)에서 침전물이 제거된 암모니아수용액은 제2 순환관(53b)을 통해 펌프(531) 전단 또는 후단의 제1 순환관(53a)에 합류되어 흡수부(51)로 순환되며, 분리유닛(54) 내 침전물은 암모니아 추진 선박(1)의 정박 시 선외로 배출될 수 있다.Meanwhile, a second circulation pipe 53b may be branched from the first circulation pipe 53a in front of the heat exchange unit 51c. The second circulation pipe (53b) circulates the ammonia aqueous solution from which carbon dioxide has been separated in the regeneration unit 52 to the absorption unit 51 independently of the first circulation pipe (53a), and can be opened when the ammonia aqueous solution is contaminated. . That is, the circulation pipe for circulating the ammonia aqueous solution from which carbon dioxide is separated in the regeneration section 52 to the absorption section 51 includes a first circulation pipe 53a and a second circulation pipe 53b. To measure the degree of contamination of the aqueous ammonia solution, a sensor (S) may be installed on the first circulation pipe (53a) in front of the second circulation pipe (53b), and the second circulation pipe (53b) is linked with the sensor (S). It can be opened and closed. A separation unit 54 is installed on the second circulation pipe 53b, and the separation unit 54 uses the difference in specific gravity to separate the precipitate contained in the ammonia aqueous solution, for example, NH 4 HCO, which is a solid salt. 3 , NH 2 COONH 4 , (NH 4 )2CO 3 can be separated. As the separation unit 54 separates the sediment contained in the ammonia aqueous solution, the ammonia aqueous solution can be regenerated, thereby preventing the carbon dioxide absorption effect from being reduced due to the sediment. The ammonia aqueous solution from which the sediment has been removed in the separation unit 54 joins the first circulation pipe (53a) at the front or rear end of the pump 531 through the second circulation pipe (53b) and is circulated to the absorption unit (51), where it is separated. Sediment within unit 54 may be discharged overboard when the ammonia-propelled vessel 1 is docked.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 암모니아 추진 선박(1)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 3 to 5, the operation of the ammonia propulsion vessel 1 will be described in more detail.

도 3 내지 도 5는 암모니아 추진 선박의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.Figures 3 to 5 are operational diagrams for explaining the operation of an ammonia-propelled ship.

본 발명에 따른 암모니아 추진 선박(1)은 액상암모니아와 액체연료를 혼합하여 연소기관(40)의 연료로 사용하므로, 액체연료만 사용하는 종래의 경우보다 배기가스에 포함된 이산화탄소의 양을 줄일 수 있다. 특히, 저장 및 처리가 까다로운 수소를 연료로 사용하지 않고도 이산화탄소의 배출량을 줄일 수 있어 친환경 선박의 구현이 가능하다. 또한, 액상암모니아를 이산화탄소 흡수제로 사용하므로, 흡수제의 구매에 소모되던 비용을 절감할 수 있으며, 배기가스에 포함된 이산화탄소도 제거할 수 있어 국제해사기구의 배출규제를 용이하게 만족시킬 수 있다.The ammonia-propelled ship (1) according to the present invention mixes liquid ammonia and liquid fuel and uses it as fuel for the combustion engine (40), so the amount of carbon dioxide contained in the exhaust gas can be reduced compared to the conventional case of using only liquid fuel. there is. In particular, it is possible to create an eco-friendly ship by reducing carbon dioxide emissions without using hydrogen, which is difficult to store and process, as a fuel. In addition, because liquid ammonia is used as a carbon dioxide absorbent, the cost of purchasing the absorbent can be reduced, and carbon dioxide contained in exhaust gas can be removed, making it possible to easily satisfy the International Maritime Organization's emission regulations.

먼저, 도 3을 참조하면, 제1 연료탱크(20)에 저장된 액상암모니아는 제1 연료공급관(21)을 통해 연소기관(40)으로 공급되고, 제2 연료탱크(30)에 저장된 액체연료는 제2 연료공급관(31)을 통해 연소기관(40)으로 공급된다. 액상암모니아는 제1 연료공급관(21)을 유동하며 적어도 일부가 기화될 수 있으며, 일부는 제1 연료공급관(21)을 따라 유동하고 나머지 일부는 연료분기관(22)으로 분기된다. 연료분기관(22)으로 분기된 액상암모니아 또는 액상암모니아가 기화된 암모니아는 교반기(60)에서 청수공급관(70)으로 유입된 청수와 혼합되어 암모니아수용액을 형성할 수 있다.First, referring to FIG. 3, liquid ammonia stored in the first fuel tank 20 is supplied to the combustion engine 40 through the first fuel supply pipe 21, and liquid fuel stored in the second fuel tank 30 is supplied to the combustion engine 40 through the first fuel supply pipe 21. It is supplied to the combustion engine (40) through the second fuel supply pipe (31). Liquid ammonia flows through the first fuel supply pipe 21 and at least part of it may be vaporized. Some of the liquid ammonia flows along the first fuel supply pipe 21 and the remaining part branches into the fuel branch pipe 22. Liquid ammonia branched into the fuel branch pipe 22 or ammonia vaporized from liquid ammonia may be mixed with fresh water flowing from the stirrer 60 to the fresh water supply pipe 70 to form an ammonia aqueous solution.

연소기관(40)은 액상암모니아 또는 암모니아를 공급받아 동력을 생성하며, 연료의 연소에 따라 발생된 배기가스는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 배기관(41a)과 제2 배기관(42a)을 통해 이산화탄소포집장치(50)의 흡수부(51)로 공급되어 연료분기관(22)을 통해 공급되는 암모니아수용액과 기액 접촉한다. 이로 인해, 배기가스에 포함된 이산화탄소가 암모니아수용액에 흡수되며, 이산화탄소가 제거된 배기가스는 흡수부(51) 상부에서 별도의 냉각과정을 거친 후 배기관(40a)을 통해 외부로 배출된다. 이산화탄소를 흡수한 암모니아수용액은 공급라인(51a)으로 배출되어 펌프(51b)에서 가압된 후 열교환기(51c)에서 제1 순환관(53a)을 통해 흡수부(51)로 순환되는 암모니아수용액과 열교환하여 가열된 후 재생부(52)로 공급된다. 재생부(52)로 공급된 이산화탄소를 흡수한 암모니아수용액은 재생부(52)의 상부에서 하부로 흐르면서 열에너지에 의해 이산화탄소가 분리되고, 이산화탄소가 분리된 암모니아수용액 중 일부는 순환라인(52a)을 통해 리보일러(56)로 유입되어 가열된 후 다시 재생부(52)로 공급된다. 이산화탄소가 분리된 암모니아수용액 중 나머지 일부는 제1 순환관(53a)을 통해 열교환기(51c)로 이동하여 1차로 냉각되며, 펌프(531)에서 가압된 후 쿨러(532)에서 2차로 냉각되어 흡수부(51)에 공급된다. 제1 순환관(53a)을 통해 암모니아수용액이 흡수부(51)로 순환되면, 연료분기관(22)을 통한 암모니아수용액의 공급이 중단될 수 있다. 센서(S)에서 측정된 암모니아수용액의 오염도가 기준치 미만인 경우, 암모니아수용액은 제1 순환관(53a)을 통해 순환되고, 제2 순환관(53b)은 폐쇄된다.The combustion engine 40 generates power by receiving liquid ammonia or ammonia, and the exhaust gas generated by combustion of fuel flows through the first exhaust pipe 41a and the second exhaust pipe 42a, as shown in FIG. 4. It is supplied to the absorption part 51 of the carbon dioxide collection device 50 and comes into gas-liquid contact with the ammonia aqueous solution supplied through the fuel branch pipe 22. As a result, carbon dioxide contained in the exhaust gas is absorbed into the ammonia solution, and the exhaust gas from which the carbon dioxide has been removed undergoes a separate cooling process at the upper part of the absorption unit 51 and is then discharged to the outside through the exhaust pipe 40a. The aqueous ammonia solution that absorbs carbon dioxide is discharged to the supply line (51a), pressurized by the pump (51b), and then exchanges heat with the aqueous ammonia solution that circulates to the absorption unit (51) through the first circulation pipe (53a) in the heat exchanger (51c). After being heated, it is supplied to the regeneration unit 52. The ammonia aqueous solution that absorbs the carbon dioxide supplied to the regeneration unit 52 flows from the top to the bottom of the regeneration unit 52, and carbon dioxide is separated by thermal energy, and some of the ammonia aqueous solution from which the carbon dioxide is separated flows through the circulation line 52a. It flows into the reboiler 56, is heated, and then is supplied again to the regeneration unit 52. The remaining part of the ammonia aqueous solution from which the carbon dioxide has been separated moves to the heat exchanger (51c) through the first circulation pipe (53a) and is primarily cooled. After being pressurized in the pump (531), it is secondarily cooled in the cooler (532) and absorbed. It is supplied to unit 51. When the ammonia aqueous solution is circulated to the absorption unit 51 through the first circulation pipe 53a, the supply of the ammonia aqueous solution through the fuel branch pipe 22 may be stopped. If the contamination level of the ammonia solution measured by the sensor (S) is less than the standard value, the ammonia solution is circulated through the first circulation pipe (53a), and the second circulation pipe (53b) is closed.

암모니아수용액으로부터 분리된 고농도의 이산화탄소는 재생부(22) 상부로 배출되어 응축기(52b)와 환류드럼(52c)을 차례로 통과하며 수분이 제거된 후 필요처로 공급되고, 이산화탄소로부터 분리된 수분은 가압되어 다시 재생부(52)로 순환된다.High-concentration carbon dioxide separated from the aqueous ammonia solution is discharged to the upper part of the regeneration unit 22, passes through the condenser 52b and the reflux drum 52c in order, and is supplied as needed after moisture is removed. The moisture separated from the carbon dioxide is pressurized. It is circulated back to the reproduction unit 52.

한편, 암모니아수용액을 장기간 순환하여 사용 시, 침전물 등으로 인해 오염도가 증가하여 이산화탄소 흡수 효과가 저하될 수 있다. 센서(S)에서 측정된 암모니아수용액의 오염도가 기준치를 초과하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 순환관(53b)을 개방하여 재생부(52)에서 배출된 이산화탄소가 분리된 암모니아수용액 중 일부를 분리유닛(54)으로 공급한다. 분리유닛(54)은 비중 차이를 이용하여 암모니아수용액에 포함된 침전물을 분리하고, 침전물이 분리된 암모니아수용액은 제2 순환관(53b)을 통해 펌프(531) 전단 또는 후단의 제1 순환관(53a)에 합류되어 쿨러(532)에서 냉각된 후 흡수부(51)로 순환된다.On the other hand, when ammonia aqueous solution is circulated and used for a long period of time, the degree of contamination increases due to sediment, etc., which may reduce the carbon dioxide absorption effect. If the contamination level of the ammonia solution measured by the sensor (S) exceeds the standard value, as shown in FIG. 5, the second circulation pipe (53b) is opened to allow carbon dioxide discharged from the regeneration unit (52) to be discharged from the separated ammonia solution. A portion is supplied to the separation unit (54). The separation unit 54 separates the sediment contained in the ammonia aqueous solution using the difference in specific gravity, and the ammonia aqueous solution from which the sediment is separated passes through the second circulation pipe 53b to the first circulation pipe ( 53a), cooled in the cooler 532, and then circulated to the absorption unit 51.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the attached drawings, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. You will be able to understand it. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

1: 암모니아 추진 선박
10: 선체 20: 제1 연료탱크
21: 제1 연료공급관 22: 연료분기관
30: 제2 연료탱크 31: 제2 연료공급관
40: 연소기관 40a: 배기관
41: 메인 엔진 41a: 제1 배기관
42: 발전용 엔진 42a: 제2 배기관
50: 이산화탄소포집장치 51: 흡수부
52: 재생부 53a: 제1 순환관
53b: 제2 순환관 54: 분리유닛
60: 교반기 70: 청수공급관
1: Ammonia-propelled vessels
10: Hull 20: First fuel tank
21: first fuel supply pipe 22: fuel branch pipe
30: second fuel tank 31: second fuel supply pipe
40: combustion engine 40a: exhaust pipe
41: main engine 41a: first exhaust pipe
42: engine for power generation 42a: second exhaust pipe
50: Carbon dioxide capture device 51: Absorption unit
52: Regeneration unit 53a: First circulation pipe
53b: second circulation pipe 54: separation unit
60: Agitator 70: Fresh water supply pipe

Claims (5)

선체;
상기 선체에 설치되며, 내부에 액상암모니아를 저장하는 제1 연료탱크;
상기 선체에 설치되며, 내부에 액체연료를 저장하는 제2 연료탱크;
상기 제1 연료탱크로부터 상기 액상암모니아 또는 상기 액상암모니아가 기화된 암모니아를 공급받고 상기 제2 연료탱크로부터 상기 액체연료를 공급받아 동력을 생성하는 연소기관, 및
상기 연소기관에서 발생된 배기가스에 포함된 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소포집장치를 포함하는 암모니아 추진 선박.
hull;
A first fuel tank installed on the hull and storing liquid ammonia therein;
A second fuel tank installed on the hull and storing liquid fuel therein;
A combustion engine that receives the liquid ammonia or ammonia vaporized by the liquid ammonia from the first fuel tank and generates power by receiving the liquid fuel from the second fuel tank, and
An ammonia-propelled vessel including a carbon dioxide capture device for removing carbon dioxide contained in exhaust gas generated from the combustion engine.
제1 항에 있어서,
상기 이산화탄소포집장치는 상기 액상암모니아 또는 상기 암모니아에 청수를 혼합한 암모니아수용액을 공급받는 암모니아 추진 선박.
According to claim 1,
The carbon dioxide capture device is an ammonia-propelled ship that is supplied with the liquid ammonia or an ammonia aqueous solution mixed with the ammonia and fresh water.
제2 항에 있어서,
상기 제1 연료탱크와 상기 이산화탄소포집장치 사이에 설치되며, 상기 액상암모니아 또는 상기 암모니아와 상기 청수를 혼합하는 교반기를 더 포함하는 암모니아 추진 선박.
According to clause 2,
An ammonia-propelled vessel installed between the first fuel tank and the carbon dioxide collection device, further comprising an agitator for mixing the liquid ammonia or the ammonia and the fresh water.
제2 항에 있어서, 상기 이산화탄소포집장치는,
상기 연소기관으로부터 공급받은 상기 배기가스에 상기 암모니아수용액을 분사하는 흡수부와,
상기 흡수부로부터 이산화탄소가 흡수된 상기 암모니아수용액을 공급받아 상기 암모니아수용액으로부터 이산화탄소를 분리하는 재생부를 포함하는 암모니아 추진 선박.
The method of claim 2, wherein the carbon dioxide capture device,
An absorption unit that injects the ammonia aqueous solution into the exhaust gas supplied from the combustion engine,
An ammonia propulsion vessel comprising a regeneration unit that receives the ammonia aqueous solution in which carbon dioxide is absorbed from the absorption unit and separates carbon dioxide from the ammonia aqueous solution.
제4 항에 있어서, 상기 이산화탄소포집장치는,
상기 재생부에서 이산화탄소가 분리된 상기 암모니아수용액을 상기 흡수부로 순환시키는 순환관, 및
상기 순환관 상에 설치되며, 비중 차이를 이용하여 상기 암모니아수용액에 포함된 침전물을 분리하는 분리유닛을 더 포함하는 암모니아 추진 선박.
The method of claim 4, wherein the carbon dioxide capture device,
A circulation pipe for circulating the ammonia aqueous solution from which carbon dioxide is separated in the regeneration unit to the absorption unit, and
An ammonia propulsion vessel installed on the circulation pipe and further comprising a separation unit that separates sediment contained in the ammonia aqueous solution using a difference in specific gravity.
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