KR20230154358A - Ammonia fuel vessel - Google Patents

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KR20230154358A
KR20230154358A KR1020220053604A KR20220053604A KR20230154358A KR 20230154358 A KR20230154358 A KR 20230154358A KR 1020220053604 A KR1020220053604 A KR 1020220053604A KR 20220053604 A KR20220053604 A KR 20220053604A KR 20230154358 A KR20230154358 A KR 20230154358A
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박희준
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 암모니아 연료 선박이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 암모니아 연료 선박은, 선체와, 선체에 설치되어 액상암모니아를 저장하는 연료탱크와, 연료탱크에 연결된 제1 연료공급관으로부터 액상암모니아 또는 액상암모니아가 기화되어 생성된 암모니아를 공급받고 연소시켜 동력을 발생시키는 제1 연소기관과, 제1 연소기관의 제1 배기관 상에 설치되어 제1 연소기관에서 발생하는 배기가스 속의 아산화질소를 저감시키는 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기와, 연료탱크에 연결된 제2 연료공급관으로부터 액상암모니아 또는 암모니아를 공급받고 연소시켜 스팀을 생성하는 제2 연소기관, 및 제2 연소기관의 제2 배기관 상에 설치되어 제2 연소기관에서 발생하는 배기가스 속의 아산화질소를 저감시키는 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기를 포함할 수 있다.An ammonia fueled vessel is provided by one embodiment of the present invention.
An ammonia fuel ship according to an embodiment of the present invention includes a hull, a fuel tank installed on the hull to store liquid ammonia, and liquid ammonia or ammonia generated by vaporizing liquid ammonia from a first fuel supply pipe connected to the fuel tank. A first combustion engine that receives supply and burns it to generate power, a first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor installed on the first exhaust pipe of the first combustion engine to reduce nitrous oxide in the exhaust gas generated from the first combustion engine, and , a second combustion engine that receives liquid ammonia or ammonia from a second fuel supply pipe connected to the fuel tank and burns it to generate steam, and an exhaust gas generated from the second combustion engine that is installed on the second exhaust pipe of the second combustion engine. It may include a second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor that reduces nitrous oxide in the nitrous oxide.

Description

암모니아 연료 선박{Ammonia fuel vessel}Ammonia fuel vessel

본 발명은 암모니아 연료 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 암모니아의 연소 시 발생되는 배기가스에 포함된 오염물질을 저감시킬 수 있는 암모니아 연료 선박에 관한 것이다.The present invention relates to an ammonia-fueled ship, and more specifically, to an ammonia-fueled ship capable of reducing pollutants contained in exhaust gas generated during combustion of ammonia.

일반적으로, 선박에 설치되는 각종 엔진은 화석 연료를 연소하여 동력을 생성하며, 연료의 연소과정에서 발생되는 배기가스는 질소산화물, 황산화물, 이산화탄소 등을 포함하고 있다. 배기가스에 포함된 오염물질로 인한 대기오염이 증가함에 따라 저탄소 또는 탈탄소 연료를 이용하여 동력을 생성하는 친환경 선박의 개발이 요구되고 있으며, 차세대 친환경 연료 중 하나로 연소 시 이산화탄소의 배출이 없는 암모니아가 대두되고 있다.In general, various engines installed on ships generate power by burning fossil fuels, and exhaust gases generated during the combustion process of fuel contain nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon dioxide, etc. As air pollution due to pollutants contained in exhaust gases increases, there is a demand for the development of eco-friendly ships that generate power using low-carbon or decarbonized fuels. Ammonia, which does not emit carbon dioxide when burned, is one of the next-generation eco-friendly fuels. It is emerging.

한편, 암모니아는 연소 시 이산화탄소의 배출은 없으나, 질소산화물과 아산화질소가 발생되는 문제가 있다. 질소산화물은 식물의 고사 및 산성비의 원인이 되는 대기오염물질이고, 아산화질소는 지구온난화의 원인이 되는 온실가스이므로, 처리할 필요가 있다.On the other hand, ammonia does not emit carbon dioxide when burned, but has the problem of generating nitrogen oxide and nitrous oxide. Nitrogen oxides are air pollutants that cause plant death and acid rain, and nitrous oxides are greenhouse gases that cause global warming, so they need to be treated.

이에, 암모니아의 연소 시 발생되는 오염물질을 저감시킬 수 있는 선박이 필요하게 되었다.Accordingly, a ship that can reduce pollutants generated during combustion of ammonia has become necessary.

대한민국 공개특허 제10-2022-0027319호 (2022. 03. 08.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2022-0027319 (2022. 03. 08.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 암모니아의 연소 시 발생되는 배기가스에 포함된 오염물질을 저감시킬 수 있는 암모니아 연료 선박을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an ammonia-fueled ship that can reduce pollutants contained in exhaust gas generated during combustion of ammonia.

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 연료 선박은, 선체와, 상기 선체에 설치되어 액상암모니아를 저장하는 연료탱크와, 상기 연료탱크에 연결된 제1 연료공급관으로부터 상기 액상암모니아 또는 상기 액상암모니아가 기화되어 생성된 암모니아를 공급받고 연소시켜 동력을 발생시키는 제1 연소기관과, 상기 제1 연소기관의 제1 배기관 상에 설치되어 상기 제1 연소기관에서 발생하는 배기가스 속의 아산화질소를 저감시키는 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기와, 상기 연료탱크에 연결된 제2 연료공급관으로부터 상기 액상암모니아 또는 상기 암모니아를 공급받고 연소시켜 스팀을 생성하는 제2 연소기관, 및 상기 제2 연소기관의 제2 배기관 상에 설치되어 상기 제2 연소기관에서 발생하는 배기가스 속의 아산화질소를 저감시키는 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기를 포함한다.An ammonia fuel ship according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem includes a hull, a fuel tank installed on the hull to store liquid ammonia, and a first fuel supply pipe connected to the fuel tank to supply the liquid ammonia or A first combustion engine that receives ammonia generated by vaporizing the liquid ammonia and burns it to generate power, and is installed on the first exhaust pipe of the first combustion engine and nitrous oxide in the exhaust gas generated from the first combustion engine A first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor that reduces nitrous oxide, a second combustion engine that receives the liquid ammonia or the ammonia from a second fuel supply pipe connected to the fuel tank and burns it to generate steam, and the second combustion engine It includes a second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor installed on the second exhaust pipe to reduce nitrous oxide in the exhaust gas generated from the second combustion engine.

상기 암모니아 연료 선박은, 상기 연료탱크로부터 상기 액상암모니아 또는 상기 암모니아를 상기 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기로 공급하는 제1 환원제공급관, 및 상기 연료탱크로부터 상기 액상암모니아 또는 상기 암모니아를 상기 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기로 공급하는 제2 환원제공급관을 더 포함할 수 있다.The ammonia fuel ship includes a first reducing agent supply pipe for supplying the liquid ammonia or the ammonia from the fuel tank to the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor, and a first reducing agent supply pipe for supplying the liquid ammonia or the ammonia from the fuel tank to the second nitrous oxide. It may further include a second reducing agent supply pipe supplying to the nitrogen selective catalytic reduction reactor.

상기 제1 환원제공급관과 상기 제2 환원제공급관은 상기 제1 연료공급관과 상기 제2 연료공급관으로부터 각각 분기될 수 있다.The first reducing agent supply pipe and the second reducing agent supply pipe may be branched from the first fuel supply pipe and the second fuel supply pipe, respectively.

상기 암모니아 연료 선박은, 상기 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기와 상기 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기 중 적어도 하나의 후단에 설치되어 질소산화물을 저감시키는 질소산화물 선택적촉매환원반응기를 더 포함할 수 있다.The ammonia fuel ship may further include a nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor installed at a rear end of at least one of the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor to reduce nitrogen oxides. .

상기 질소산화물 선택적촉매환원반응기는 상기 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기 또는 상기 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기와 하나의 함체 내부에 직렬로 배열되어 형성될 수 있다.The nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor may be formed in series with the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor or the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor inside one enclosure.

상기 암모니아 연료 선박은, 상기 제1 환원제공급관 또는 상기 제2 환원제공급관에서 분기되어 상기 질소산화물 선택적촉매환원반응기로 환원제를 공급하는 환원제분기관을 더 포함할 수 있다.The ammonia fuel vessel may further include a reducing mill pipe branched from the first reducing agent supply pipe or the second reducing agent supply pipe to supply a reducing agent to the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor.

상기 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기와 상기 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기는 각각, 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 담체에 코발트(Co), 로듐(Rh), 세륨-코발트 복합산화물(Ce-Co-O) 중 적어도 하나가 담지된 촉매, 또는 아연이 함침된 산화알루미늄(Zn-Al2O3)으로 이루어진 담체에 로듐(Rh)이 담지된 촉매, 또는 제올라이트(zeolite)로 이루어진 담체에 철(Fe)이 담지된 촉매를 포함하여, 상기 액상암모니아가 환원제로 공급되면, 상기 아산화질소가 질소와 산소로 환원될 수 있다.The first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor each contain cobalt (Co), rhodium ( Rh ), and cerium-cobalt complex oxide ( A catalyst on which at least one of Ce-Co-O) is supported, or a catalyst on which rhodium (Rh) is supported on a carrier made of aluminum oxide (Zn-Al 2 O 3 ) impregnated with zinc, or a carrier made of zeolite When the liquid ammonia is supplied as a reducing agent, including a catalyst carrying iron (Fe), the nitrous oxide can be reduced to nitrogen and oxygen.

본 발명에 따르면, 액상암모니아 또는 암모니아를 연소하여 동력을 발생시키는 제1 연소기관의 제1 배기관 상에 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기가 설치되고, 액상암모니아 또는 암모니아를 연소하여 스팀을 생성하는 제2 연소기관의 제2 배기관 상에 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기가 설치되므로, 배기가스에 포함된 아산화질소를 저감시킬 수 있다.According to the present invention, a first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor is installed on the first exhaust pipe of a first combustion engine that generates power by burning liquid ammonia or ammonia, and a first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor is installed to generate steam by burning liquid ammonia or ammonia. 2 Since the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor is installed on the second exhaust pipe of the combustion engine, nitrous oxide contained in the exhaust gas can be reduced.

또한, 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기와 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기 중 적어도 하나의 후단에 질소산화물 선택적촉매환원반응기가 설치되므로, 배기가스에 포함된 질소산화물도 저감시킬 수 있다.In addition, since the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor is installed at the rear of at least one of the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor, nitrogen oxide contained in the exhaust gas can also be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 암모니아 연료 선박을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 제1 아산화탄소 선택적촉매환원반응기와 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 암모니아 연료 선박의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 암모니아 연료 선박을 도시한 도면이다.
도 5는 질소산화물 선택적촉매환원반응기와 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기 또는 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기의 배치를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an ammonia-fueled ship according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged view of the first carbon nitrous oxide selective catalytic reduction reactor and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor of Figure 1.
Figure 3 is an operational diagram for explaining the operation of an ammonia fuel ship.
Figure 4 is a diagram showing an ammonia fuel ship according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing the arrangement of a nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor and a first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor or a second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor.

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 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 암모니아 연료 선박에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 3, an ammonia-fueled ship according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 실시예에 따른 암모니아 연료 선박은 암모니아를 연료로 사용하는 선박으로, 예를 들어, 암모니아를 연소기관 및 보일러에 연료로 공급하여 추진력, 전기, 스팀 등을 생성할 수 있다.The ammonia fuel ship according to an embodiment of the present invention is a ship that uses ammonia as fuel. For example, ammonia can be supplied as fuel to combustion engines and boilers to generate propulsion, electricity, steam, etc.

암모니아 연료 선박은 액상암모니아 또는 암모니아를 연소하여 동력을 발생시키는 제1 연소기관의 제1 배기관 상에 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기가 설치되고, 액상암모니아 또는 암모니아를 연소하여 스팀을 생성하는 제2 연소기관의 제2 배기관 상에 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기가 설치되므로, 배기가스에 포함된 아산화질소를 저감시킬 수 있다. 또한, 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기와 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기 중 적어도 하나의 후단에 질소산화물 선택적촉매환원반응기가 설치되므로, 배기가스에 포함된 질소산화물도 저감시킬 수 있는 특징이 있다.Ammonia-fueled ships have a first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor installed on the first exhaust pipe of a first combustion engine that generates power by burning liquid ammonia or ammonia, and a second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor that generates steam by burning liquid ammonia or ammonia. Since the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor is installed on the second exhaust pipe of the combustion engine, nitrous oxide contained in the exhaust gas can be reduced. In addition, since the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor is installed at the rear of at least one of the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor, nitrogen oxide contained in the exhaust gas can be reduced. .

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 암모니아 연료 선박을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 제1 아산화탄소 선택적촉매환원반응기와 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기를 확대하여 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing an ammonia fuel ship according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is an enlarged view of the first carbon nitrous oxide selective catalytic reduction reactor and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor of Figure 1. .

본 발명에 따른 암모니아 연료 선박(1)은 선체(10), 연료탱크(20), 제1 연소기관(30), 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40), 제2 연소기관(50), 및 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)를 포함한다.The ammonia fuel ship (1) according to the present invention includes a hull (10), a fuel tank (20), a first combustion engine (30), a first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40), a second combustion engine (50), and a second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60).

선체(10)는 암모니아 연료 선박(1)의 외형(外形)을 이루는 것으로, 외측면이 유선형(流線型)으로 형성되어 해수로 인한 저항을 최소화할 수 있다. 선체(10)는 후술할 제1 연소기관(30)으로부터 생성된 동력으로 추진되며, 내부에 적어도 하나의 연료탱크(20)가 설치된다.The hull 10 forms the external shape of the ammonia fuel ship 1, and the outer surface is formed in a streamlined shape to minimize resistance due to seawater. The hull 10 is propelled by power generated from the first combustion engine 30, which will be described later, and at least one fuel tank 20 is installed therein.

연료탱크(20)는 액상암모니아를 저장하는 탱크로, 내부 압력이 일정하게 유지되는 멤브레인 타입의 상압탱크로 형성될 수 있다. 연료탱크(20)에 저장된 액상암모니아는 제1 연소기관(30)과 제2 연소기관(50)으로 각각 공급될 수 있다.The fuel tank 20 is a tank that stores liquid ammonia and may be formed as a membrane-type normal pressure tank in which the internal pressure is maintained constant. Liquid ammonia stored in the fuel tank 20 can be supplied to the first combustion engine 30 and the second combustion engine 50, respectively.

제1 연소기관(30)은 연료탱크(20)에 연결된 제1 연료공급관(31)으로부터 액상암모니아 또는 액상암모니아가 기화되어 생성된 암모니아를 공급받고 연소시켜 동력을 발생시키며, 예를 들어, 암모니아 엔진일 수 있다. 이하, 제1 연소기관(30)이 액상암모니아를 공급받고 연소하여 동력을 발생시키는 구조를 보다 중점적으로 설명한다. 제1 연료공급관(31)은 일단이 연료탱크(20)를 관통하여 연료탱크(20) 내부에 설치된 저압펌프(21)에 연결되며, 타단은 연료탱크(20) 외부로 연장되어 제1 연소기관(30)에 연결될 수 있다. 제1 연료공급관(31) 상에는 액상암모니아를 가압 및 가열하는 전처리장치(32)가 설치되며, 전처리장치(32)는 액상암모니아를 가압하는 승압펌프(도면부호 미도시)와 액상암모니아를 가열하는 열교환기(도면부호 미도시)를 포함할 수 있다. 열교환기는 해수, 청수, 글리콜워터 중 적어도 하나와 열교환을 통해 액상암모니아를 가열할 수 있다. 도면 상에는 제1 연료공급관(31) 상에 단일 개의 승압펌프와 열교환기가 설치되고, 열교환기가 승압펌프 후단에 배치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 승압펌프와 열교환기의 개수 및 배치는 필요에 따라 변형될 수 있다. 제1 연소기관(30)이 액상암모니아를 연소하여 동력을 발생시킴으로써, 이산화탄소가 발생되지 않아 국제해사기구의 이산화탄소 배출규제를 만족시킬 수 있다.The first combustion engine 30 receives liquid ammonia or ammonia generated by vaporizing liquid ammonia from the first fuel supply pipe 31 connected to the fuel tank 20 and burns it to generate power, for example, an ammonia engine. It can be. Hereinafter, the structure in which the first combustion engine 30 receives liquid ammonia and burns it to generate power will be described in more detail. One end of the first fuel supply pipe 31 penetrates the fuel tank 20 and is connected to the low pressure pump 21 installed inside the fuel tank 20, and the other end extends outside the fuel tank 20 to form the first combustion engine. It can be connected to (30). A pretreatment device 32 is installed on the first fuel supply pipe 31 to pressurize and heat liquid ammonia. The pretreatment device 32 includes a boosting pump (not shown) that pressurizes liquid ammonia and a heat exchanger that heats liquid ammonia. It may include a group (drawing symbol not shown). The heat exchanger can heat liquid ammonia through heat exchange with at least one of seawater, fresh water, and glycol water. In the drawing, a single boosting pump and a heat exchanger are installed on the first fuel supply pipe 31, and the heat exchanger is shown to be located at the rear of the boosting pump. However, this is not limited to this, and the number and arrangement of the boosting pump and heat exchanger are necessary. It may be modified depending on. Since the first combustion engine 30 generates power by burning liquid ammonia, no carbon dioxide is generated, thereby satisfying the International Maritime Organization's carbon dioxide emission regulations.

제2 연소기관(50)은 연료탱크(20)에 연결된 제2 연료공급관(51)으로부터 액상암모니아 또는 액상암모니아가 기화되어 생성된 암모니아를 공급받고 연소시켜 스팀을 생성하며, 예를 들어, 암모니아 보일러일 수 있다. 이하, 제2 연소기관(50)이 액상암모니아를 공급받고 연소하여 스팀을 생성하는 구조를 보다 중점적으로 설명한다. 제2 연료공급관(51)은 일단이 연료탱크(20)를 관통하여 연료탱크(20) 내부에 설치된 저압펌프(21)에 연결되며, 타단은 연료탱크(20) 외부로 연장되어 제2 연소기관(50)에 연결될 수 있다. 제2 연료공급관(51) 상에는 액상암모니아를 가열하는 전처리장치(52)가 설치되며, 전처리장치(52)는 해수, 청수, 글리콜워터 중 적어도 하나와 열교환을 통해 액상암모니아를 가열할 수 있다. 도면 상에는 제2 연료공급관(51) 상에 단일 개의 열교환기가 설치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 열교환기의 개수는 필요에 따라 가감될 수 있다. 제2 연소기관(50)이 액상암모니아를 연소하여 스팀을 생성함으로써, 이산화탄소가 발생되지 않아 국제해사기구의 이산화탄소 배출규제를 만족시킬 수 있다.The second combustion engine 50 receives liquid ammonia or ammonia generated by vaporizing liquid ammonia from the second fuel supply pipe 51 connected to the fuel tank 20 and burns it to generate steam, for example, an ammonia boiler. It can be. Hereinafter, the structure in which the second combustion engine 50 receives liquid ammonia and burns it to generate steam will be described in more detail. One end of the second fuel supply pipe 51 penetrates the fuel tank 20 and is connected to the low pressure pump 21 installed inside the fuel tank 20, and the other end extends outside the fuel tank 20 to form a second combustion engine. It can be connected to (50). A pretreatment device 52 for heating liquid ammonia is installed on the second fuel supply pipe 51, and the pretreatment device 52 can heat liquid ammonia through heat exchange with at least one of seawater, fresh water, and glycol water. In the drawing, it is shown that a single heat exchanger is installed on the second fuel supply pipe 51, but this is not limited, and the number of heat exchangers can be added or subtracted as needed. Since the second combustion engine 50 generates steam by burning liquid ammonia, no carbon dioxide is generated, thereby satisfying the International Maritime Organization's carbon dioxide emission regulations.

제1 연소기관(30)과 제2 연소기관(50)에서 각각 발생된 배기가스는 제1 배기관(E1)과 제2 배기관(E2)으로 배출되며, 제1 배기관(E1)과 제2 배기관(E2) 상에는 각각 배기가스 속의 아산화질소를 저감시키는 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)와 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)가 설치될 수 있다.The exhaust gas generated from the first combustion engine 30 and the second combustion engine 50, respectively, is discharged to the first exhaust pipe (E1) and the second exhaust pipe (E2), and the first exhaust pipe (E1) and the second exhaust pipe (E1) On E2), a first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 40 and a second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 60, which respectively reduce nitrous oxide in the exhaust gas, may be installed.

제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)와 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)는 각각, 액상암모니아 또는 암모니아를 환원제로 하여 배기가스에 포함된 아산화질소를 환원시키는 촉매필터를 포함하는 촉매반응기로 형성되며, 액상암모니아 또는 암모니아와 섞인 배기가스를 반응기에 설치된 촉매필터에 통과시켜 아산화질소를 질소와 산소로 환원시킬 수 있다. 촉매필터는 도 2에 도시된 바와 같이, 허니컴(honeycomb) 구조 또는 플레이트(plate) 구조로 형성될 수 있으며, 적어도 하나가 반응기 내부에 설치될 수 있다. 촉매필터는, 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 담체에 코발트(Co), 로듐(Rh), 세륨-코발트 복합산화물(Ce-Co-O) 중 적어도 하나가 담지된 촉매, 또는 아연이 함침된 산화알루미늄(Zn-Al2O3)으로 이루어진 담체에 로듐(Rh)이 담지된 촉매, 또는 제올라이트(zeolite)로 이루어진 담체에 철(Fe)이 담지된 촉매를 포함할 수 있다.The first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40) and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60) each contain a catalyst filter that reduces nitrous oxide contained in the exhaust gas using liquid ammonia or ammonia as a reducing agent. It is formed in a reactor, and nitrous oxide can be reduced to nitrogen and oxygen by passing liquid ammonia or exhaust gas mixed with ammonia through a catalyst filter installed in the reactor. As shown in FIG. 2, the catalyst filter may be formed in a honeycomb structure or a plate structure, and at least one may be installed inside the reactor. The catalytic filter is a catalyst in which at least one of cobalt (Co), rhodium (Rh), and cerium-cobalt composite oxide (Ce-Co-O) is supported on a carrier made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), or impregnated with zinc. It may include a catalyst in which rhodium (Rh) is supported on a carrier made of aluminum oxide (Zn-Al 2 O 3 ), or a catalyst in which iron (Fe) is supported on a carrier made of zeolite.

제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)와 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)는 각각, 일 측에 액상암모니아 또는 암모니아의 공급을 위한 제1 환원제공급관(33)과 제2 환원제공급관(53)이 연결될 수 있다. 제1 환원제공급관(33)은 연료탱크(20)로부터 액상암모니아 또는 액상암모니아가 기화되어 생성된 암모니아를 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)로 공급하며, 제2 환원제공급관(53)은 연료탱크(20)로부터 액상암모니아 또는 액상암모니아가 기화되어 생성된 암모니아를 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)로 공급할 수 있다. 이하, 제1 환원제공급관(33)과 제2 환원제공급관(53)이 각각, 연료탱크(20) 내부의 암모니아를 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)와 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)로 공급하는 구조를 보다 중점적으로 설명한다. 전술한 바와 같이, 연료탱크(20)가 상압탱크로 형성되면, 탱크 설계 비용과 중량을 줄일 수 있는 장점이 있으나 내부 압력이 높지 않아 액상암모니아가 쉽게 자연 기화할 수 있다. 또는, 슬로싱(sloshing) 등의 이유로 액상암모니아가 자연 기화할 수도 있다. 액상암모니아가 기화되어 생성된 암모니아는 탱크 내압을 증가시켜 액상암모니아의 기화를 촉진시키는 등 여러 가지 문제를 유발하므로, 제1 환원제공급관(33)과 제2 환원제공급관(53)을 통해 배출하여 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)와 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)로 공급할 수 있다.The first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40) and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60) each have a first reducing agent supply pipe (33) and a second reducing agent supply pipe (33) on one side for supplying liquid ammonia or ammonia ( 53) can be connected. The first reducing agent supply pipe 33 supplies liquid ammonia or ammonia generated by vaporization of liquid ammonia from the fuel tank 20 to the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 40, and the second reducing agent supply pipe 53 supplies fuel. Liquid ammonia or ammonia generated by vaporizing liquid ammonia from the tank 20 can be supplied to the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 60. Hereinafter, the first reducing agent supply pipe 33 and the second reducing agent supply pipe 53 supply ammonia inside the fuel tank 20 to the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 40 and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor ( 60), the supply structure is explained in more detail. As described above, if the fuel tank 20 is formed as an atmospheric pressure tank, there is an advantage in reducing tank design cost and weight, but the internal pressure is not high, so liquid ammonia can easily vaporize naturally. Alternatively, liquid ammonia may naturally vaporize due to sloshing or the like. Ammonia generated by vaporization of liquid ammonia causes various problems, such as increasing the pressure inside the tank and promoting vaporization of liquid ammonia, so it is discharged through the first reducing agent supply pipe 33 and the second reducing agent supply pipe 53. It can be supplied to the nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40) and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60).

또한, 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)와 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60) 중 적어도 하나의 후단에는 질소산화물을 저감시키는 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70, 80)가 설치될 수 있다. 아산화질소의 환원반응 온도가 질소산화물의 환원반응 온도보다 높으므로, 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70, 80)는 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40) 또는 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)의 후단에 설치될 수 있다. 제1 배기관(E1) 상에 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)와 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70)가 설치되고, 제2 배기관(E2) 상에 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)와 질소산화물 선택적촉매환원반응기(80)가 설치됨으로써, 배기가스에 포함된 아산화질소와 질소산화물을 모두 저감시킬 수 있어 배출 규제를 만족시킬 수 있다. 이하, 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70, 80)가 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)와 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)의 후단에 각각 설치된 구조를 보다 중점적으로 설명한다. 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70, 80)는 액상암모니아 또는 암모니아를 환원제로 하여 배기가스에 포함된 질소산화물을 질소와 물로 환원시키는 촉매필터를 포함하는 촉매반응기로 형성되며, 액상암모니아 또는 암모니아와 섞인 배기가스를 반응기에 설치된 촉매필터에 통과시켜 질소산화물과 물로 환원시킬 수 있다. 촉매필터는 허니컴 구조 또는 플레이트 구조로 형성될 수 있으며, 적어도 하나가 반응기 내부에 설치될 수 있다. 질소산화물을 환원시키는 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70, 80)는 공지된 기술이므로, 촉매필터에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.In addition, a nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70, 80) to reduce nitrogen oxide will be installed at the rear of at least one of the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40) and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60). You can. Since the reduction reaction temperature of nitrous oxide is higher than the reduction reaction temperature of nitrogen oxides, the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70, 80) is the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40) or the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor ( 60) can be installed at the rear end. A first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40) and a nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70) are installed on the first exhaust pipe (E1), and a second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor ( By installing the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor 60) and the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor 80, both nitrous oxide and nitrogen oxide contained in the exhaust gas can be reduced, thereby satisfying emission regulations. Hereinafter, the structure in which the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactors 70 and 80 are installed at the rear of the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 40 and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 60 will be described in more detail. The nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70, 80) is formed as a catalytic reactor including a catalyst filter that reduces nitrogen oxides contained in the exhaust gas to nitrogen and water using liquid ammonia or ammonia as a reducing agent. Exhaust gas can be reduced to nitrogen oxides and water by passing it through a catalyst filter installed in the reactor. The catalyst filter may be formed in a honeycomb structure or a plate structure, and at least one may be installed inside the reactor. Since the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70, 80) for reducing nitrogen oxide is a known technology, a detailed description of the catalyst filter will be omitted.

질소산화물 선택적촉매환원반응기(70, 80)는 각각, 일 측에 액상암모니아 또는 암모니아의 공급을 위한 환원제분기관(34, 54)이 연결될 수 있다. 환원제분기관(34, 54)은 제1 환원제공급관(33) 또는 제2 환원제공급관(53)에서 분기되어 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70, 80)로 환원제를 공급할 수 있다. 그러나, 환원제분기관(34, 54)이 제1 환원제공급관(33) 또는 제2 환원제공급관(53)에서 분기되는 것으로 한정될 것은 아니며, 필요에 따라, 환원제분기관(34, 54)은 연료탱크(20)에 직접 연결되어 연료탱크(20) 내부의 액상암모니아 또는 암모니아를 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70, 80)로 공급할 수도 있다.The nitrogen oxide selective catalytic reduction reactors (70, 80) may be connected to one side of a reduction mill pipe (34, 54) for supplying liquid ammonia or ammonia, respectively. The reducing mill pipes (34, 54) may branch from the first reducing agent supply pipe (33) or the second reducing agent supply pipe (53) to supply the reducing agent to the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70, 80). However, the reducing milling engines 34, 54 are not limited to branching from the first reducing agent supply pipe 33 or the second reducing agent supply pipe 53, and if necessary, the reducing milling engines 34, 54 are connected to the fuel tank. It may be directly connected to (20) to supply liquid ammonia or ammonia inside the fuel tank (20) to the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70, 80).

이하, 도 3을 참조하여, 암모니아 연료 선박(1)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 3, the operation of the ammonia fuel vessel 1 will be described in more detail.

도 3은 암모니아 연료 선박의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.Figure 3 is an operational diagram for explaining the operation of an ammonia fuel ship.

본 발명에 따른 암모니아 연료 선박(1)은 액상암모니아 또는 암모니아를 연소하여 동력을 발생시키는 제1 연소기관(30)의 제1 배기관(E1) 상에 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)가 설치되고, 액상암모니아 또는 암모니아를 연소하여 스팀을 생성하는 제2 연소기관(50)의 제2 배기관(E2) 상에 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)가 설치되므로, 배기가스에 포함된 아산화질소를 저감시킬 수 있다. 또한, 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)와 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60) 중 적어도 하나의 후단에 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70, 80)가 설치되므로, 배기가스에 포함된 질소산화물도 저감시킬 수 있다.The ammonia fuel ship (1) according to the present invention has a first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40) on the first exhaust pipe (E1) of the first combustion engine (30) that generates power by burning liquid ammonia or ammonia. Since the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60) is installed on the second exhaust pipe (E2) of the second combustion engine (50) that generates steam by burning liquid ammonia or ammonia, the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60) is installed Nitrous oxide can be reduced. In addition, since the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70, 80) is installed at the rear of at least one of the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40) and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60), it is included in the exhaust gas. Nitrogen oxides can also be reduced.

도 3을 참조하여 설명하면, 연료탱크(20)에 저장된 액상암모니아는 저압펌프(21)에 의해 가압되어 제1 연료공급관(31)과 제2 연료공급관(51)으로 각각 유입되고, 연료탱크(20)에 저장된 액상암모니아가 기화되어 생성된 암모니아는 제1 환원제공급관(33)과 제2 환원제공급관(53)으로 각각 유입된다.3, the liquid ammonia stored in the fuel tank 20 is pressurized by the low pressure pump 21 and flows into the first fuel supply pipe 31 and the second fuel supply pipe 51, respectively, and the fuel tank ( The ammonia generated by vaporizing the liquid ammonia stored in 20) flows into the first reducing agent supply pipe 33 and the second reducing agent supply pipe 53, respectively.

제1 연료공급관(31)으로 유입된 액상암모니아는 전처리장치(32)에서 가압 및 가열된 후 제1 연소기관(30)으로 공급되며, 제1 연소기관(30)은 액상암모니아를 연소하여 동력을 발생시킨다. 제1 연소기관(30)에서 액상암모니아의 연소에 따른 배기가스는 제1 배기관(E1)을 통해 배출되어, 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)로 공급되며, 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)는 제1 환원제공급관(33)을 통해 공급되는 암모니아를 환원제로 하여 아산화질소를 질소와 산소로 환원시킨다. 아산화질소가 제거된 배기가스는 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70)로 공급되며, 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70)는 환원제분기관(34)을 통해 공급되는 암모니아를 환원제로 하여 질소산화물을 질소와 물로 환원시킨다. 질소산화물도 제거된 배기가스는 제1 배기관(E1)을 통해 대기 중으로 방출된다.The liquid ammonia flowing into the first fuel supply pipe 31 is pressurized and heated in the pretreatment device 32 and then supplied to the first combustion engine 30, and the first combustion engine 30 burns the liquid ammonia to generate power. generates The exhaust gas resulting from the combustion of liquid ammonia in the first combustion engine 30 is discharged through the first exhaust pipe E1 and supplied to the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 40, and the first nitrous oxide selective catalytic reduction is performed. The reactor 40 uses ammonia supplied through the first reducing agent supply pipe 33 as a reducing agent to reduce nitrous oxide into nitrogen and oxygen. The exhaust gas from which nitrous oxide has been removed is supplied to the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70), which uses ammonia supplied through the reduction mill pipe (34) as a reducing agent to convert nitrogen oxide into nitrogen. and reduce it to water. The exhaust gas from which nitrogen oxides have been removed is discharged into the atmosphere through the first exhaust pipe (E1).

제2 연료공급관(51)으로 유입된 액상암모니아는 전처리장치(52)에서 가열된 후 제2 연소기관(50)으로 공급되며, 제2 연소기관(50)은 액상암모니아를 연소하여 스팀을 생성한다. 제2 연소기관(50)에서 액상암모니아의 연소에 따른 배기가스는 제2 배기관(E2)을 통해 배출되어, 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)로 공급되며, 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)는 제2 환원제공급관(53)을 통해 공급되는 암모니아를 환원제로 하여 아산화질소를 질소와 산소로 환원시킨다. 아산화질소가 제거된 배기가스는 질소산화물 선택적촉매환원반응기(80)로 공급되며, 질소산화물 선택적촉매환원반응기(80)는 환원제분기관(54)을 통해 공급되는 암모니아를 환원제로 하여 질소산화물을 질소와 물로 환원시킨다. 질소산화물도 제거된 배기가스는 제1 배기관(E2)을 통해 대기 중으로 방출된다.Liquid ammonia flowing into the second fuel supply pipe 51 is heated in the pretreatment device 52 and then supplied to the second combustion engine 50, and the second combustion engine 50 burns the liquid ammonia to generate steam. . The exhaust gas resulting from the combustion of liquid ammonia in the second combustion engine 50 is discharged through the second exhaust pipe E2 and supplied to the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 60, and the second nitrous oxide selective catalytic reduction is performed. The reactor 60 uses ammonia supplied through the second reducing agent supply pipe 53 as a reducing agent to reduce nitrous oxide to nitrogen and oxygen. The exhaust gas from which nitrous oxide has been removed is supplied to the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (80), which uses ammonia supplied through the reduction mill pipe (54) as a reducing agent to convert nitrogen oxides into nitrogen. and reduce it to water. The exhaust gas from which nitrogen oxides have been removed is discharged into the atmosphere through the first exhaust pipe (E2).

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 암모니아 연료 선박(1-1)에 관하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 4 and 5, the ammonia fuel ship 1-1 according to another embodiment of the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 암모니아 연료 선박을 도시한 도면이고, 도 5는 질소산화물 선택적촉매환원반응기와 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기 또는 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기의 배치를 도시한 도면이다.Figure 4 is a diagram showing an ammonia fuel ship according to another embodiment of the present invention, and Figure 5 shows the arrangement of the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor and the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor or the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor. This is a drawing.

본 발명의 다른 실시예에 따른 암모니아 연료 선박(1-1)은 제1 환원제공급관(33)과 제2 환원제공급관(53)이 각각 제1 연료공급관(31)과 제2 연료공급관(51)에서 분기되고, 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70, 80)가 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40) 또는 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)와 하나의 함체 내부에 설치된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 암모니아 연료 선박(1-1)은 제1 환원제공급관(33)과 제2 환원제공급관(53)이 각각 제1 연료공급관(31)과 제2 연료공급관(51)에서 분기되고, 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70, 80)가 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40) 또는 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)와 하나의 함체 내부에 설치되는 것을 제외하면, 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이를 중점적으로 설명하되 별도의 언급이 없는 한 나머지 구성부에 대한 설명은 전술한 사항으로 대신한다.The ammonia fuel ship (1-1) according to another embodiment of the present invention has a first reducing agent supply pipe (33) and a second reducing agent supply pipe (53) in the first fuel supply pipe (31) and the second fuel supply pipe (51), respectively. It is branched, and the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70, 80) is installed inside one enclosure with the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40) or the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60). The ammonia fuel ship (1-1) according to another embodiment of the present invention has a first reducing agent supply pipe (33) and a second reducing agent supply pipe (53) in the first fuel supply pipe (31) and the second fuel supply pipe (51), respectively. Except that the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70, 80) is branched and installed inside one enclosure with the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40) or the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60), It is substantially the same as the above-described embodiment. Therefore, this will be mainly explained, but unless otherwise stated, the description of the remaining components will be replaced by the above-mentioned details.

도 4를 참조하면, 제1 환원제공급관(33)과 제2 환원제공급관(53)은 제1 연료공급관(31)과 제2 연료공급관(51)에서 각각 분기될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 환원제공급관(33)은 전처리장치(32) 전단의 제1 연료공급관(31)에서 분기되고, 제2 환원제공급관(53)은 전처리장치(52) 전단의 제2 연료공급관(51)에서 분기될 수 있다. 제1 환원제공급관(33)과 제2 환원제공급관(53)이 제1 연료공급관(31)과 제2 연료공급관(51)으로부터 각각 분기됨으로써, 저압펌프(21)에 의한 가압력으로 액상암모니아가 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)와 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)에 각각 용이하게 공급될 수 있어 아산화질소의 환원반응이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 4, the first reducing agent supply pipe 33 and the second reducing agent supply pipe 53 may be branched from the first fuel supply pipe 31 and the second fuel supply pipe 51, respectively. More specifically, the first reducing agent supply pipe 33 is branched from the first fuel supply pipe 31 in front of the pretreatment device 32, and the second reducing agent supply pipe 53 is a second fuel supply pipe in front of the pretreatment device 52 ( 51). The first reducing agent supply pipe 33 and the second reducing agent supply pipe 53 are branched from the first fuel supply pipe 31 and the second fuel supply pipe 51, respectively, so that liquid ammonia is first supplied by the pressurizing force from the low pressure pump 21. Since it can be easily supplied to the nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 40 and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 60, the reduction reaction of nitrous oxide can be performed more smoothly.

또한, 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70, 80)는 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40) 또는 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)와 하나의 함체 내부에 직렬로 배열되어 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 배기관(E1) 상에 설치된 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70)는 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40)와 하나의 함체 내부에 직렬로 배열되어 형성되며, 이 때, 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40) 는 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70) 보다 전단에 배치되어 배기가스와 먼저 접촉할 수 있다. 제1 환원제공급관(33)은 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40) 전방으로 연결되어 환원제를 공급하며, 환원제분기관(34)은 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70) 전방으로 연결되어 환원제를 공급할 수 있다. 또한, 제2 배기관(E2) 상에 설치된 질소산화물 선택적촉매환원반응기(80)는 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)와 하나의 함체 내부에 직렬로 배열되어 형성되며, 이 때, 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60) 는 질소산화물 선택적촉매환원반응기(80) 보다 전단에 배치되어 배기가스와 먼저 접촉할 수 있다. 제2 환원제공급관(53)은 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60) 전방으로 연결되어 환원제를 공급하며, 환원제분기관(54)은 질소산화물 선택적촉매환원반응기(80) 전방으로 연결되어 환원제를 공급할 수 있다. 이처럼 질소산화물 선택적촉매환원반응기(70, 80)가 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기(40) 또는 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기(60)와 하나의 함체 내부에 직렬로 배열되어 형성됨으로써, 배기가스에 포함된 아산화질소와 질소산화물을 저감시키면서 선내 공간활용도를 증대시킬 수 있다.In addition, the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70, 80) can be formed by being arranged in series with the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40) or the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60) inside one enclosure. there is. More specifically, the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor 70 installed on the first exhaust pipe (E1) is formed by being arranged in series with the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 40 inside one enclosure, and at this time, The first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 40 is disposed ahead of the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor 70 so that it can contact the exhaust gas first. The first reducing agent supply pipe (33) is connected to the front of the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40) to supply the reducing agent, and the reducing mill pipe (34) is connected to the front of the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70) to supply the reducing agent. can be supplied. In addition, the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor 80 installed on the second exhaust pipe (E2) is formed in series with the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 60 inside one enclosure, and at this time, the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor 60 The nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60) is disposed ahead of the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (80) so that it can contact the exhaust gas first. The second reducing agent supply pipe (53) is connected to the front of the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60) to supply the reducing agent, and the reducing mill pipe (54) is connected to the front of the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (80) to supply the reducing agent. can be supplied. In this way, the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor (70, 80) is formed by being arranged in series with the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (40) or the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor (60) inside one enclosure, thereby It is possible to increase space utilization within the ship while reducing nitrous oxide and nitrogen oxides contained in the gas.

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, 1-1: 암모니아 연료 선박
10: 선체 20: 연료탱크
21: 저압펌프 30: 제1 연소기관
31: 제1 연료공급관 32: 전처리장치
33: 제1 환원제공급관 34: 환원제분기관
40: 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기
50: 제2 연소기관 51: 제2 연료공급관
52: 전처리장치 53: 제2 환원제공급관
54: 환원제분기관
60 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기
70, 80: 질소산화물 선택적촉매환원반응기
E1: 제1 배기관 E2: 제2 배기관1, 1-1: Ammonia fueled ships
10: Hull 20: Fuel tank
21: low pressure pump 30: first combustion engine
31: first fuel supply pipe 32: pretreatment device
33: first reducing agent supply pipe 34: reducing milling engine
40: First nitrous oxide selective catalytic reduction reactor
50: second combustion engine 51: second fuel supply pipe
52: Pretreatment device 53: Second reducing agent supply pipe
54: Reduction mill engine
60 Second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor
70, 80: Nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor
E1: 1st exhaust pipe E2: 2nd exhaust pipe

Claims (7)

선체;
상기 선체에 설치되어 액상암모니아를 저장하는 연료탱크;
상기 연료탱크에 연결된 제1 연료공급관으로부터 상기 액상암모니아 또는 상기 액상암모니아가 기화되어 생성된 암모니아를 공급받고 연소시켜 동력을 발생시키는 제1 연소기관;
상기 제1 연소기관의 제1 배기관 상에 설치되어 상기 제1 연소기관에서 발생하는 배기가스 속의 아산화질소를 저감시키는 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기;
상기 연료탱크에 연결된 제2 연료공급관으로부터 상기 액상암모니아 또는 상기 암모니아를 공급받고 연소시켜 스팀을 생성하는 제2 연소기관, 및
상기 제2 연소기관의 제2 배기관 상에 설치되어 상기 제2 연소기관에서 발생하는 배기가스 속의 아산화질소를 저감시키는 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기를 포함하는 암모니아 연료 선박.hull;
A fuel tank installed in the hull to store liquid ammonia;
a first combustion engine that receives the liquid ammonia or ammonia generated by vaporizing the liquid ammonia from a first fuel supply pipe connected to the fuel tank and combusts it to generate power;
a first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor installed on the first exhaust pipe of the first combustion engine to reduce nitrous oxide in the exhaust gas generated from the first combustion engine;
A second combustion engine that receives the liquid ammonia or the ammonia from a second fuel supply pipe connected to the fuel tank and combusts it to generate steam, and
An ammonia fuel vessel including a second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor installed on a second exhaust pipe of the second combustion engine to reduce nitrous oxide in exhaust gas generated from the second combustion engine. 제1 항에 있어서,
상기 연료탱크로부터 상기 액상암모니아 또는 상기 암모니아를 상기 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기로 공급하는 제1 환원제공급관, 및
상기 연료탱크로부터 상기 액상암모니아 또는 상기 암모니아를 상기 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기로 공급하는 제2 환원제공급관을 더 포함하는 암모니아 연료 선박.According to claim 1,
A first reducing agent supply pipe for supplying the liquid ammonia or the ammonia from the fuel tank to the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor, and
Ammonia fuel ship further comprising a second reducing agent supply pipe for supplying the liquid ammonia or the ammonia from the fuel tank to the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor. 제2 항에 있어서,
상기 제1 환원제공급관과 상기 제2 환원제공급관은 상기 제1 연료공급관과 상기 제2 연료공급관으로부터 각각 분기되는 암모니아 연료 선박.According to clause 2,
The first reducing agent supply pipe and the second reducing agent supply pipe are ammonia fuel ships branched from the first fuel supply pipe and the second fuel supply pipe, respectively. 제2 항에 있어서,
상기 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기와 상기 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기 중 적어도 하나의 후단에 설치되어 질소산화물을 저감시키는 질소산화물 선택적촉매환원반응기를 더 포함하는 암모니아 연료 선박.According to clause 2,
An ammonia fuel ship further comprising a nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor installed at a rear end of at least one of the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor to reduce nitrogen oxides. 제4 항에 있어서,
상기 질소산화물 선택적촉매환원반응기는 상기 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기 또는 상기 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기와 하나의 함체 내부에 직렬로 배열되어 형성되는 암모니아 연료 선박.According to clause 4,
An ammonia fuel ship wherein the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor is arranged in series with the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor or the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor inside one enclosure. 제4 항에 있어서,
상기 제1 환원제공급관 또는 상기 제2 환원제공급관에서 분기되어 상기 질소산화물 선택적촉매환원반응기로 환원제를 공급하는 환원제분기관을 더 포함하는 암모니아 연료 선박.According to clause 4,
An ammonia fuel vessel further comprising a reduction mill branch branched from the first reducing agent supply pipe or the second reducing agent supply pipe to supply a reducing agent to the nitrogen oxide selective catalytic reduction reactor. 제2 항에 있어서, 상기 제1 아산화질소 선택적촉매환원반응기와 상기 제2 아산화질소 선택적촉매환원반응기는 각각,
산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 담체에 코발트(Co), 로듐(Rh), 세륨-코발트 복합산화물(Ce-Co-O) 중 적어도 하나가 담지된 촉매, 또는 아연이 함침된 산화알루미늄(Zn-Al2O3)으로 이루어진 담체에 로듐(Rh)이 담지된 촉매, 또는 제올라이트(zeolite)로 이루어진 담체에 철(Fe)이 담지된 촉매를 포함하여,
상기 액상암모니아 또는 상기 암모니아가 환원제로 공급되면, 상기 아산화질소가 질소와 산소로 환원되는 암모니아 연료 선박.The method of claim 2, wherein the first nitrous oxide selective catalytic reduction reactor and the second nitrous oxide selective catalytic reduction reactor are each,
A catalyst containing at least one of cobalt (Co), rhodium (Rh), and cerium-cobalt composite oxide (Ce-Co-O) supported on a carrier made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), or aluminum oxide impregnated with zinc ( Including a catalyst in which rhodium (Rh) is supported on a carrier made of Zn-Al 2 O 3 ), or a catalyst in which iron (Fe) is supported on a carrier made of zeolite,
An ammonia fuel ship in which the nitrous oxide is reduced to nitrogen and oxygen when the liquid ammonia or the ammonia is supplied as a reducing agent.
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