KR102290477B1 - Carbon dioxide Reduction System for Ship - Google Patents
Carbon dioxide Reduction System for Ship Download PDFInfo
- Publication number
- KR102290477B1 KR102290477B1 KR1020210053704A KR20210053704A KR102290477B1 KR 102290477 B1 KR102290477 B1 KR 102290477B1 KR 1020210053704 A KR1020210053704 A KR 1020210053704A KR 20210053704 A KR20210053704 A KR 20210053704A KR 102290477 B1 KR102290477 B1 KR 102290477B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- absorbent
- exhaust gas
- scrubber
- carbon dioxide
- ship
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1456—Removing acid components
- B01D53/1475—Removing carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/30—Controlling by gas-analysis apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
- F01N2560/022—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting CO or CO2
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/10—Carbon or carbon oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
- F01N2590/02—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for marine vessels or naval applications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
- F01N2610/1406—Storage means for substances, e.g. tanks or reservoirs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
- F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 선박의 이산화탄소 저감 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박의 연소기관으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 대기오염물질, 특히 이산화탄소를 저감하여 배출할 수 있는 선박의 이산화탄소 저감 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon dioxide reduction system for a ship, and more particularly, to a carbon dioxide reduction system for a ship capable of reducing and discharging air pollutants, particularly carbon dioxide, contained in exhaust gas emitted from a combustion engine of a ship.
선박에 구비되는 엔진, 보일러 등의 연소기관에서는 연소에 따른 배기가스가 발생한다. 연소기관에서 발생하는 배기가스는 다량의 질소산화물(NOX), 황산화물(SOX), 이산화탄소(CO2) 및 분진 등의 대기오염물질을 다량 포함하고 있다.Combustion engines, such as engines and boilers provided in ships, generate exhaust gases due to combustion. Exhaust gas generated from combustion engines contains a large amount of nitrogen oxides (NO X ), sulfur oxides (SO X ), carbon dioxide (CO 2 ) and air pollutants such as dust.
특히, 선박에서 배출되는 배기가스에 포함되는 질소산화물과 황산화물은 국제연합(UN: United Nation)의 산하 기관인 국제해사기구(IMO: International Maritime Organization)로부터 배출 규제를 받고 있는 대표적인 대기오염물질이다. In particular, nitrogen oxides and sulfur oxides contained in exhaust gas emitted from ships are representative air pollutants subject to emission control from the International Maritime Organization (IMO), an organization under the United Nations (UN).
배기가스 중의 황산화물을 저감하는 방법으로는, 연소기관의 연료로서 황 성분이 포함되지 않은 연료를 사용하거나 연료 중의 황 성분을 제거하여 연소 중 황산화물이 발생하지 않게 하는 방법과, 배기가스를 스크러버(Scrubber)로 공급하여 통과시키는 과정에서 배기가스에 세정액(예컨대, 해수 등)을 분사하여 배기가스 중의 황산화물을 포집하는 후처리 방법이 있다.As a method for reducing sulfur oxides in exhaust gas, a method of using a fuel that does not contain a sulfur component as a fuel of a combustion engine or removing the sulfur component in the fuel so that sulfur oxides are not generated during combustion, and a method of removing the exhaust gas with a scrubber There is a post-treatment method in which a cleaning liquid (eg, seawater, etc.) is sprayed on the exhaust gas in the process of supplying it to a scrubber and passing it through to collect sulfur oxides in the exhaust gas.
또한, 배기가스 중의 질소산화물을 저감하는 방법으로는, 선택적 촉매 환원(SCR: Selective Catalytic Reduction) 방식이나 배기가스 재순환(EGR: Exhaust Gas Recirculation) 시스템이 알려져 있다. 선택적 촉매 환원은 환원제인 암모니아 혹은 우레아(urea)가 주입된 촉매를 이용하여 질소산화물을 질소와 물로 변환시켜 제거하는 것이고, 배기가스 재순환 시스템은 엔진에서 배출된 배기가스의 일부를 엔진의 실린더에 흡기로 공급하여 엔진의 연소 온도를 낮춤으로써 질소산화물의 발생량을 저감시키는 것이다.In addition, as a method for reducing nitrogen oxides in exhaust gas, a selective catalytic reduction (SCR: Selective Catalytic Reduction) method and an exhaust gas recirculation (EGR: Exhaust Gas Recirculation) system are known. Selective catalytic reduction converts nitrogen oxides into nitrogen and water using a catalyst injected with ammonia or urea, which is a reducing agent, and removes nitrogen oxides. It is to reduce the amount of nitrogen oxide generated by lowering the combustion temperature of the engine by supplying it to the
한편, 최근 지구온난화 현상에 대한 심각성이 인식되기 시작하면서 세계 각국은 온실가스에 대한 대책 마련에 부심하고 있으며, 이러한 지구온난화의 가장 큰 요인 중 하나가 이산화탄소이다.Meanwhile, as the seriousness of the global warming phenomenon has recently been recognized, countries around the world are working hard to prepare countermeasures for greenhouse gases, and one of the biggest factors of global warming is carbon dioxide.
특히, 전세계적으로 무역 산업이 활발해짐에 따라 국가간 운송수단 중 하나인 선박의 수가 기하급수적으로 증가함에 따라, 컨테이너선, 유조선 등과 같은 대형 선박의 운항시 엔진에서 배출되는 배기가스에 함유된 많은 양의 이산화탄소가 대기로 그대로 방출됨으로써 지구온난화 현상을 촉진시키는 원인이 되고 있다.In particular, as the number of ships, which are one of the means of transportation between countries, increases exponentially as the global trade industry becomes active, many A large amount of carbon dioxide is released into the atmosphere as it is, which is a cause of accelerating global warming.
따라서 선박에서 배출되는 배기가스에 포함되는 대기오염물질 중에서 황산화물이나 질소산화물 외에도 이산화탄소를 저감해야 할 필요성이 크게 대두되고 있으며, 국제해사기구(IMO)에서도 이산화탄소에 대한 배출 규제를 점차 확대 적용하고 있는 등, 선박에서 배출되는 배기가스에 대한 규제가 점점 강화되고 있다.Therefore, the need to reduce carbon dioxide in addition to sulfur oxides and nitrogen oxides among air pollutants included in the exhaust gas emitted from ships is growing. In addition, regulations on exhaust gases emitted from ships are increasingly being strengthened.
그러나 배기가스 중의 황산화물이나 질소산화물을 저감하는 장치나 방식이 많이 알려진 것과 대비하여, 지구온난화의 주범이 되는 온실가스인 이산화탄소를 저감하는 장치에 대해서는 아직 개발이 미흡한 실정이다.However, in contrast to the well-known devices and methods for reducing sulfur oxides and nitrogen oxides in exhaust gas, the development of devices for reducing carbon dioxide, a greenhouse gas that is the main culprit of global warming, is still insufficiently developed.
전술한 스크러버 방식을 이용하여 배기가스에 해수를 분사하는 것으로 이산화탄소의 제거가 일부 가능할 수는 있으나, 해수는 배기가스 중의 황산화물의 포집에 우선적으로 작용하여 이산화탄소는 소량만 제거가 가능하므로, 점차 강화되는 이산화탄소 규제에 대응책이 될 수는 없다.Although it may be possible to partially remove carbon dioxide by spraying seawater to the exhaust gas using the scrubber method described above, seawater preferentially acts on the capture of sulfur oxides in the exhaust gas, so that only a small amount of carbon dioxide can be removed, so gradually strengthen It cannot be a countermeasure to the carbon dioxide regulations that are becoming increasingly common.
최근 신재생 에너지 등 친환경으로 에너지 구조가 변화하고 있다 하더라도, 산업혁명 이후 인류 문명을 지탱해온 에너지원인 석탄, 석유, 천연가스 등의 화석연료의 사용이 불가피함에 따라 다량의 이산화탄소의 생성은 피할 수 없는 현실이다. 따라서 이산화탄소를 효율적으로 저감할 수 있는 시스템의 개발이 절실하다.Although the energy structure has recently changed toward eco-friendly such as new and renewable energy, the generation of large amounts of carbon dioxide is unavoidable as the use of fossil fuels such as coal, oil, and natural gas, which are energy sources that have supported human civilization since the industrial revolution, is inevitable. Reality. Therefore, there is an urgent need to develop a system that can efficiently reduce carbon dioxide.
본 발명의 목적은 전세계적으로 점점 더 강화되고 있는 대기오염 규제를 효과적으로 만족시키기 위한 것으로서, 선박의 연소기관으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 대기오염물질, 특히 기존의 배기가스 처리 시스템에서 제거하기 어려웠던 이산화탄소 성분을 효율적으로 저감하여 배출할 수 있는 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to effectively satisfy air pollution regulations that are becoming increasingly stringent around the world, and air pollutants contained in exhaust gas discharged from combustion engines of ships, especially air pollutants that are difficult to remove in the existing exhaust gas treatment system. An object of the present invention is to provide a carbon dioxide reduction system for ships that can efficiently reduce and discharge carbon dioxide components.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에 구비되는 연소기관으로부터 배출되는 배기가스를 공급받아 처리하는 CO2 스크러버; 및 상기 배기가스 중에 포함된 이산화탄소를 흡수하는 흡수제를 상기 CO2 스크러버로 공급하는 흡수제 공급부를 포함하고, 상기 흡수제 공급부는, 상기 CO2 스크러버 내부로 상기 흡수제를 순환 공급하는 흡수제 순환탱크; 상기 흡수제 순환탱크의 농도를 일정하게 유지하기 위하여 상기 흡수제 순환탱크로 신규 흡수제를 보충 및 저장하는 흡수제 저장탱크; 및 상기 흡수제 순환탱크로부터 상기 CO2 스크러버를 순환하는 흡수제의 흡수 능력이 일정 수준 미만으로 떨어져 폐흡수제가 되는 경우, 상기 흡수제 순환탱크로부터 상기 폐흡수제를 이송받아 저장하는 폐흡수제 저장탱크를 포함하는, 선박의 이산화탄소 저감 시스템이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a CO 2 scrubber for receiving and treating exhaust gas discharged from a combustion engine provided on a ship; and an absorbent supply unit supplying an absorbent for absorbing carbon dioxide contained in the exhaust gas to the CO 2 scrubber, wherein the absorbent supply unit includes: an absorbent circulation tank for circulating and supplying the absorbent into the CO 2 scrubber; an absorbent storage tank for replenishing and storing a new absorbent into the absorbent circulation tank to maintain a constant concentration of the absorbent circulation tank; and a waste absorbent storage tank for receiving and storing the waste absorbent from the absorbent circulation tank when the absorption capacity of the absorbent circulating from the absorbent circulation tank to the CO 2 scrubber falls below a certain level to become a waste absorbent, A ship's carbon dioxide abatement system may be provided.
상기 흡수제 순환탱크는 상기 흡수제 저장탱크로부터 공급받은 상기 흡수제가 상기 CO2 스크러버 내부로 공급되기 전에 일시적으로 저장하고, 상기 CO2 스크러버로부터 배출되는 상기 흡수제가 순환되도록 하는 버퍼탱크의 역할을 할 수 있다.The absorbent circulation tank may serve as a buffer tank, such that the absorbent been supplied from the absorber reservoir the CO 2 stored temporarily before the scrubber inside fed to, and that the absorbent discharged from the CO 2 scrubber circulation .
상기 흡수제는 액상 흡수제로서, 분사 노즐을 통해 상기 CO2 스크러버 내부로 분사되는 방식으로 공급될 수 있다.The absorbent is a liquid absorbent, and may be supplied in a manner that is sprayed into the CO 2 scrubber through a spray nozzle.
상기 흡수제는 아민 흡수제 또는 개미산을 포함할 수 있다.The absorbent may include an amine absorbent or formic acid.
본 발명의 일 측면에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템은, 상기 CO2 스크러버 내부에서 이산화탄소의 저감이 이루어진 배기가스가 배출되는 배기가스 배출구 상에 구비되어 상기 배기가스 배출구를 통해 배출되는 배기가스의 이산화탄소 농도를 검출하는 농도 분석기; 및 상기 농도 분석기에서 측정된 이산화탄소의 농도에 따라 상기 흡수제 공급부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The carbon dioxide reduction system of a ship according to an aspect of the present invention is provided on the exhaust gas outlet through which the exhaust gas from which carbon dioxide has been reduced in the CO 2 scrubber is discharged, and the carbon dioxide concentration of the exhaust gas discharged through the exhaust gas outlet a concentration analyzer to detect; and a control unit controlling an operation of the absorbent supply unit according to the concentration of carbon dioxide measured by the concentration analyzer.
본 발명에 의하면, 기존의 배기가스 처리 시스템에서 제거하기 어려웠던 이산화탄소 성분을 효율적으로 저감하여 배출하는 것이 가능하여 전세계적으로 점점 더 강화되고 있는 대기오염 규제를 효과적으로 만족시킬 수 있고, 궁극적으로는 지구온난화의 주범이 되는 온실가스의 감축에 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to efficiently reduce and discharge the carbon dioxide component, which has been difficult to remove in the existing exhaust gas treatment system, so that it is possible to effectively satisfy the air pollution regulations that are increasingly tightened around the world, and ultimately global warming. There is an effect that can greatly contribute to the reduction of greenhouse gases, which are the main culprits of
도 1은 본 발명에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a carbon dioxide reduction system for a ship according to the present invention.
2 is a view showing a carbon dioxide reduction system for a ship according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a carbon dioxide reduction system for a ship according to another embodiment of the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
본 명세서에 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와는 다소 상이할 수 있으며, 도면에 도시된 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있고 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.Matters expressed in the drawings attached to this specification may be somewhat different from the forms actually implemented in the drawings schematically for easy explanation of the embodiments of the present invention, and the size of each component shown in the drawings is for the purpose of explanation. It may be exaggerated and does not imply the actual applied size.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예컨대, 명세서에서 어떤 구성요소를 '포함'한다고 하는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In addition, the terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. For example, 'including' a certain component in the specification means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결'된다고 하는 것은 직접적인 연결은 물론 간접적인 연결을 포함하며, 두 구성요소 간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있는 것으로 이해되어야 한다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 의미로 해석될 수 있다.In addition, it should be understood that, that a component is 'connected' to another component includes a direct connection as well as an indirect connection, and another component may exist between the two components. The singular expression may be construed to include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are provided so that those skilled in the art can easily understand the technical spirit of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
도 1은 본 발명에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템은, 선박에 구비되는 엔진 등의 연소기관으로 배출되는 배기가스가 공급되어 이산화탄소 성분의 저감이 이루어지는 CO2 스크러버(100)와, 배기가스 중의 이산화탄소를 흡수하여 제거하기 위한 목저긍로 CO2 스크러버(100)의 내부로 흡수제를 공급하는 흡수제 공급부(200)를 포함할 수 있다.1 is a view showing a carbon dioxide reduction system for a ship according to the present invention. 1, the carbon dioxide reduction system of a ship according to the present invention, the exhaust gas discharged to a combustion engine such as an engine provided in the ship is supplied to reduce the carbon dioxide component is made CO 2 scrubber 100, and the exhaust gas For the purpose of absorbing and removing carbon dioxide in the CO 2 , it may include an
CO2 스크러버(100)의 하부 및 상부에는 각각 연소기관으로부터 배출되는 배기가스가 유입되는 배기가스 유입구(110)와 이산화탄소의 저감이 이루어진 배기가스가 배출되는 배기가스 배출구(120)가 마련될 수 있다. 따라서 CO2 스크러버(100) 내부로 공급된 배기가스는 하부로부터 상방으로 유동 흐름이 형성된다.An exhaust gas inlet 110 through which exhaust gas discharged from a combustion engine is introduced and an
배기가스 배출구(120)에는 CO2 스크러버(100)에서 처리가 이루어진 배기가스 중의 이산화탄소 농도를 측정하기 위한 농도 분석기(121)가 설치될 수 있으며, 농도 분석기(121)에서 측정되는 값에 따라 후술하는 흡수제 공급부(200)의 동작이 제어될 수 있다. 농도 분석기(121)는 이산화탄소의 농도를 측정할 수 있음은 물론, 기타 요구되는 다른 가스 성분의 농도를 측정하도록 구성될 수도 있다. A concentration analyzer 121 for measuring the concentration of carbon dioxide in the exhaust gas treated by the CO 2
흡수제 공급부(200)는, CO2 스크러버(100) 내부로 이산화탄소 흡수제를 순환 공급하는 흡수제 순환탱크(210)와, 흡수제 순환탱크(210)에 공급되는 흡수제의 농도를 일정하게 유지하기 위하여 흡수제를 보충 및 저장하는 흡수제 저장탱크(220)와, 흡수제 순환탱크(210)로부터 이산화탄소가 충분히 흡수된 폐흡수제를 이송받아 저장하는 폐흡수제 저장탱크(230)를 포함할 수 있다.The
흡수제 순환탱크(210)는, 흡수제 저장탱크(220)로부터 공급받은 흡수제가 CO2 스크러버(100) 내부로 공급되기 전에 일시적으로 저장하고, CO2 스크러버(100)로부터 배출되는 흡수제가 순환될 수 있도록 하는 일종의 버퍼탱크(buffer tank) 역할을 할 수 있다.
흡수제 순환탱크(210)에 일시적으로 머무르는 흡수제는 흡수제 공급라인(L1)을 통해 CO2 스크러버(100) 내부로 공급될 수 있다. 도면에는 흡수제 순환탱크(210)가 하나만 도시되어 있으나, 흡수제 순환탱크(210)가 이중 또는 다중 탱크로 구성되는 것도 가능하다.The absorbent temporarily staying in the
흡수제 공급라인(L1)을 통해 CO2 스크러버(100)로 공급되는 흡수제로는, 배기가스와 접촉되어 배기가스에 포함된 이산화탄소를 흡수하는 성질이 있는 물질이 사용될 수 있다. 예를 들어, 흡수제는 MEA(Monoethanol Amine)와 같은 아민(amine) 흡수제 또는 포름산(formic acid)이라고도 불리우는 개미산일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 배기가스와 기액 접촉하여 배기가스 중에 포함된 이산화탄소를 화학 반응에 의해 흡수 제거할 수 있는 물질이라면 주지의 어떠한 것이라도 가능하다.As the absorbent supplied to the CO 2 scrubber 100 through the absorbent supply line L1, a material having a property of absorbing carbon dioxide contained in the exhaust gas by being in contact with the exhaust gas may be used. For example, the absorbent may be an amine absorbent such as MEA (Monoethanol Amine) or formic acid, also called formic acid, but the present invention is not limited thereto. Any well-known material can be used as long as it can absorb and remove carbon dioxide by chemical reaction.
흡수제 공급라인(L1)을 통해 CO2 스크러버(100) 내부로 공급되는 흡수제는 분사 노즐을 통해 분사(spraying)되는 방식으로 공급될 수 있다. 이는 CO2 스크러버(100)의 내부에서 유동하는 배기가스와 흡수제의 접촉 면적을 증대시켜 이산화탄소의 흡수율을 높이기 위함이다. 따라서 흡수제는 미세 액적 상태로 분사되기 용이하게 액상 흡수제인 것이 바람직하다. The absorbent supplied into the CO 2 scrubber 100 through the absorbent supply line L1 may be supplied in a spraying manner through a spray nozzle. This is to increase the carbon dioxide absorption rate by increasing the contact area between the exhaust gas and the absorbent flowing in the CO 2 scrubber 100 . Therefore, it is preferable that the absorbent is a liquid absorbent so that it can be easily sprayed in the form of fine droplets.
도면에는 흡수제 공급라인(L1)이 CO2 스크러버(100)의 측면으로 연결되는 것이 도시되어 있으나, 흡수제가 CO2 스크러버(100)의 상부에서 분사되도록 흡수제 공급라인(L1)이 CO2 스크러버(100)의 상단으로 연결될 수도 있다. 또한, 흡수제 분사 노즐이 CO2 스크러버(100)의 상부와 측면부에 모두 구비되는 것도 물론 가능하다.Drawing sorbent feed line (L1) is CO 2, but is shown connected to the side of the
배기가스 유입구(110)를 통해 CO2 스크러버(100) 내부로 공급된 배기가스는 분사 노즐을 통해 분사되는 흡수제와 기액 접촉하게 되며, 접촉 과정에서 배기가스에 포함된 이산화탄소가 흡수제에 흡수되어 배기가스로부터 제거될 수 있다. The exhaust gas supplied into the CO 2
흡수제에 의하여 이산화탄소가 제거된 배기가스는 CO2 스크러버(100)의 상부에 구비되는 배기가스 배출구(120)를 통해 외부로 배기될 수 있으며, 배기가스 중의 이산화탄소를 흡수한 흡수제는 CO2 스크러버(100)의 하단부에 연결되는 흡수제 배출라인(L2)을 통해 흡수제 순환탱크(210)로 배출될 수 있다.Exhaust gas from which carbon dioxide has been removed by the absorbent may be exhausted to the outside through the
즉, 본 발명에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템은, CO2 스크러버(100)로 공급되는 흡수제가 흡수제 순환탱크(210)로부터 공급되어 다시 흡수제 순환탱크(210)로 순환하는 개루프(open loop) 방식으로 구성될 수 있다.That is, the carbon dioxide reduction system for a ship according to the present invention is an open loop method in which the absorbent supplied to the CO 2
다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, CO2 스크러버(100)로부터 이산화탄소가 흡수된 흡수제를 순환시키지 않고 별도의 처리를 거쳐 외부로 직접 배출시키는 폐루프(close loop) 방식으로 시스템을 구성하는 것도 가능함은 물론이다.However, the present invention is not limited thereto, and configuring the system in a closed loop method in which the absorbent in which carbon dioxide has been absorbed from the CO 2 scrubber 100 is not circulated but directly discharged to the outside through a separate treatment is also Of course it is possible.
흡수제 저장탱크(220)는 흡수제 순환탱크(210)에 공급되는 흡수제의 농도를 일정하게 유지하기 위하여 흡수제를 보충 및 저장하는 것으로서, 신규 흡수제를 일정량 보유할 수 있다. 여기서 신규 흡수제란 새로운 흡수제는 물론, 재생 공정을 거쳐 이산화탄소 흡수 능력을 회복한 재생 흡수제를 포함하는 의미일 수 있다.The
상기와 같이 본 발명에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템이 개루프 방식으로 구성되는 경우, 흡수제 순환탱크(210)에 저장된 흡수제의 사용이 반복적으로 이루어짐에 따라 이산화탄소를 흡수하는 능력이 떨어질 수 있는데, 본 발명은 흡수제 저장탱크(220)에 저장된 신규 흡수제를 흡수제 순환탱크(210) 측으로 공급해 줌으로써, 흡수제 순환탱크(210)에 일시적으로 저장되는 흡수제의 이산화탄소 흡수율이 일정 수준 이상으로 유지될 수 있도록 하는 것이다.As described above, when the carbon dioxide reduction system of a ship according to the present invention is configured in an open-loop manner, the ability to absorb carbon dioxide may decrease as the absorbent stored in the
한편, 흡수제 저장탱크(220)에 의한 보충에도 불구하고 흡수제 순환탱크(210) 내부의 흡수제 농도가 이산화탄소의 저감에 적합하지 않은 정도로 떨어지는 경우에는, 흡수제 저장탱크(220)에 저장된 흡수제를 더 이상 사용이 불가한 '폐흡수제'라 판단하고, 폐흡수제 배출라인(L3)을 따라 폐흡수제 저장탱크(230)로 배출한다.On the other hand, when the concentration of the absorbent in the
폐흡수제 저장탱크(230)는 흡수제 순환탱크(210)로부터 이산화탄소가 충분히 흡수된 폐흡수제를 이송받아 저장하며, 폐흡수제 저장탱크(230)에 저장된 폐흡수제는 이후 선박의 정박시 육상으로 이송되어 처리되거나 또는 이산화탄소를 다시 분리(탈리)시키는 재생 공정을 거쳐 재활용될 수 있다.The waste
본 발명에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템은, CO2 스크러버(100) 및 흡착제 공급부(200)의 동작을 제어하는 제어부(300)를 더 포함할 수 있다.The carbon dioxide reduction system of a ship according to the present invention may further include a
제어부(300)는 전술한 농도 분석기(121)에서 측정된 CO2 농도값을 기반으로 하여 본 시스템에 대한 전반적인 제어를 수행할 수 있으며, 구체적으로는 CO2 스크러버(100) 내부로 공급되는 흡수제의 양을 조절하거나, 흡수제 순환탱크(210)로 공급되는 신규 흡수제의 양을 조절하여 흡수제 순환탱크(210)의 흡수제 농도를 일정하게 유지시키는 제어를 수행할 수 있다.The
또한, 제어부(300)는 흡수제 순환탱크(210)에 저장된 흡수제의 농도에 따라 폐흡수제 상태에 도달하였는지 여부를 판단하고, 흡수제 순환탱크(210) 내부의 폐흡수제를 폐흡수제 저장탱크(230)로 배출시키는 제어를 수행할 수도 있다. 이를 위하여 흡수제 순환탱크(210)에는 흡수제의 농도를 검출하기 위한 검출기(미도시)가 추가 구비될 수 있다.In addition, the
제어부(300)는 선박의 자동시스템(IAS: Intergrated Automation System)과 연계되어 본 시스템을 자동적으로 제어할 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템은, 연소기관으로부터 배출되는 배기가스 중의 황산화물을 저감하기 위한 SOX 스크러버(10)의 후단에 직렬로 설치될 수 있다.2 is a view showing a carbon dioxide reduction system for a ship according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , the carbon dioxide reduction system for a ship according to an embodiment of the present invention may be installed in series at the rear end of the SO X scrubber 10 for reducing sulfur oxides in the exhaust gas discharged from the combustion engine. .
일반적으로 선박에서 사용되는 연료유는 황 성분 함유량에 따라 고유황유(HFO: High sulfur Feul Oil)와 저유황유(LSFO: Low Sulphur Fuel Oil)로 구분될 수 있는데, 고유황유를 사용하는 경우에는 IMO의 황산화물 배출 규제를 만족시키기 위하여 황산화물 저감 스크러버의 사용이 필수적이다. In general, fuel oil used in ships can be divided into High Sulfur Oil (HFO) and Low Sulfur Fuel Oil (LSFO) depending on the sulfur content. In order to satisfy sulfur oxide emission regulations, the use of a sulfur oxide reduction scrubber is essential.
도 2에 개시된 일 실시예는, 상기와 같이 선박의 연료로서 고유황유를 사용하는 경우에 바람직하게 적용될 수 있는 본 발명에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 나타낸 것이다.An embodiment disclosed in FIG. 2 shows a carbon dioxide reduction system for a ship according to the present invention that can be preferably applied when using high sulfur oil as a fuel for a ship as described above.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박의 연소기관으로부터 배출되는 배기가스는 1차적으로 SOX 스크러버(10)로 유입되어 황산화물의 저감이 이루어진 후, CO2 스크러버(100)로 공급되어 2차적으로 이산화탄소의 저감이 이루어진다.According to an embodiment of the present invention, the exhaust gas discharged from the combustion engine of the ship is primarily introduced into the SO X scrubber 10 to reduce sulfur oxides, and then is supplied to the CO 2 scrubber 100 to secondary reduction of carbon dioxide is achieved.
보다 구체적으로, 연소기관으로부터 배출되는 배기가스는 SOX 스크러버(10)의 하부에 구비되는 배기가스 유입구(11)를 통해 유입된 후, SOX 스크러버(10) 내부에서 상방으로 유동하는 과정에서 해수 공급라인(SL1)을 통해 공급되는 해수와의 기액 접촉에 의하여 황산화물의 저감이 먼저 이루어진다.More specifically, the exhaust gas discharged from the combustion engine is introduced through the
SOX 스크러버(10)의 내부에서 해수와의 접촉에 의해 황산화물이 제거된 배기가스는 SOX 스크러버(10)의 상부에 구비되는 배기가스 배출구를 통해 CO2 스크러버(100)로 이송되고, 황산화물을 포집한 해수는 해수 배출라인(SL2)을 통해 배출된다. 여기서 SOX 스크러버(10)의 배기가스 배출구가 곧 SOX 스크러버(10)의 배기가스 유입구(110)가 될 수 있다.SO inside the X
CO2 스크러버(100)로 유입되는 배기가스는 SOX 스크러버(10) 내부에서 해수와의 기액 접촉에 의하여 황산화물이 저감된 상태이며, CO2 스크러버(100) 내부로 공급되는 흡수제와의 기액 접촉에 의해 이산화탄소까지 저감된 후, 최종적으로 배기가스 배출구(120)를 통해 외부로 배기될 수 있다.The exhaust gas flowing into the CO 2
상기와 같이 SOX 스크러버(10)와 CO2 스크러버(100)를 직렬로 배치하여 황산화물과 이산화탄소의 저감이 순차적으로 이루어지도록 시스템을 구성하는 본 발명의 일 실시예에 따르면, SOX 스크러버(10) 내부에서 해수와의 기액 접촉에 의하여 배기가스 중의 황산화물이 저감될 뿐만 아니라 소량의 이산화탄소 저감이 가능하므로, 배기가스 중의 이산화탄소가 이중으로 제거되는 것으로서 보다 향상된 이산화탄소 저감률을 획득할 수 있다.As described above, the SO X scrubber 10 and the CO 2 scrubber 100 are arranged in series to configure a system to sequentially reduce sulfur oxides and carbon dioxide. According to an embodiment of the present invention, the SO X scrubber 10 ) In addition to reducing sulfur oxides in exhaust gas by gas-liquid contact with seawater from the inside, a small amount of carbon dioxide can be reduced.
배기가스 중에 염기성의 흡수제를 분사하면 배기가스의 황산화물이 먼저 제거되는 특성상, 이산화탄소 저감률을 향상시키기 위해서는 배기가스 중의 황산화물을 제거해주는 공정이 선제적으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다 할 수 있다.Since sulfur oxides in the exhaust gas are first removed when the basic absorbent is injected into the exhaust gas, it is more preferable to preemptively remove the sulfur oxides in the exhaust gas in order to improve the carbon dioxide reduction rate.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배기가스의 1차 처리를 담당하는 SOX 스크러버(10)에서 해수에 의해 배기가스 중에 포함된 미세먼지, 숯, 검댕 등의 입자상 물질이 걸러질 수 있다. 따라서 CO2 스크러버(100)로 공급되는 배기가스는 입자상 물질을 포함하지 않고 이산화탄소와 같은 화학 성분만을 포함하게 되므로, CO2 스크러버(100)로부터 흡수제 순환탱크(210)를 순환하는 흡수제(흡수 용액)이 깨끗한 상태로 순환될 수 있고, 이에 따라 흡수제 순환탱크(210)를 순환하는 흡수제의 사용 수명을 증대시키는 효과를 도모할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, particulate matter, such as fine dust, charcoal, soot, etc. contained in the exhaust gas by seawater in the SO X scrubber 10 responsible for the primary treatment of the exhaust gas can be filtered. . Therefore, since the exhaust gas supplied to the CO 2
도 2에서는 도시 생략되었으나, CO2 스크러버(100)의 배기가스 배출구(120)에 농도 분석기(121, 도 1 참조)가 당연히 구비될 수 있는 것으로 이해되어야 하고, 이때 농도 분석기는 이산화탄소와 황산화물의 농도의 측정이 모두 가능하도록 구비될 수 있다.Although not shown in FIG. 2, it should be understood that a concentration analyzer 121 (refer to FIG. 1) may of course be provided at the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템은, SOX 스크러버(10)와 CO2 스크러버(100)가 연소기관으로부터 배출되는 배기가스를 선택적으로 공급받도록 구성될 수 있다.3 is a view showing a carbon dioxide reduction system for a ship according to another embodiment of the present invention. 3, the carbon dioxide reduction system of a ship according to another embodiment of the present invention, the SO X scrubber 10 and the CO 2 scrubber 100 can be configured to selectively receive the exhaust gas discharged from the combustion engine. have.
전술한 바와 같이, 선박의 연료로서 고유황유를 사용하는 경우에는 황산화물 배출 규제를 만족시키기 위해 황산화물 저감 스크러버의 사용이 필수적이나, 저유황유를 사용하는 경우에는 황산화물의 저감이 필요하지 않을 수 있다.As described above, when high sulfur oil is used as a fuel for a ship, the use of a sulfur oxide reduction scrubber is essential to satisfy sulfur oxide emission regulations, but when using low sulfur oil, sulfur oxide reduction may not be necessary. have.
도 3에 개시된 다른 실시예는, 고유황유와 저유황유를 선택적으로 사용하는 선박에 바람직하게 적용될 수 있는 본 발명에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 나타낸 것이다.Another embodiment disclosed in FIG. 3 shows a carbon dioxide reduction system for a ship according to the present invention that can be preferably applied to a ship that selectively uses high sulfur oil and low sulfur oil.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 선박의 연소기관으로부터 배출되는 배기가스는 배기가스 공급배관(P)을 통해 이송된 뒤, SOX 스크러버(10)와 CO2 스크러버(100) 중 어느 하나로 선택적으로 유입될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas discharged from the combustion engine of the ship is transported through the exhaust gas supply pipe (P), and then, the SO X scrubber 10 and the CO 2 scrubber 100. can be imported.
이를 위하여, 배기가스 공급배관(P)은 SOX 스크러버(10)로 배기가스를 유입시키는 배기가스 유입구(11)와 CO2 스크러버(100)로 배기가스를 유입시키는 배기가스 유입구(110)로 분기될 수 있으며, 각 배관이 분기되는 분기점에는 배기가스 유체의 방향 전환을 위한 댐퍼(Damper, D)가 설치될 수 있다.To this end, the exhaust gas supply pipe (P) branches into an
먼저, 고유황유 연료를 사용하는 경우의 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템의 동작을 살펴보면, 연소기관으로부터 배출되는 배기가스가 SOX 스크러버(10)로 유입되도록 댐퍼(D)가 전환될 수 있으며, SOX 스크러버(10)로 유입된 배기가스는 해수와의 기액 접촉에 의해 황산화물이 저감된 후, 최종적으로 SOX 스크러버(10)의 상부에 구비되는 제1 배기가스 배출구(12)를 통해 외부로 배기될 수 있다.First, looking at the operation of the ship's carbon dioxide reduction system according to another embodiment of the present invention when using high sulfur oil fuel, the damper D is installed so that the exhaust gas discharged from the combustion engine flows into the SO X scrubber 10 . It can be converted, and the exhaust gas flowing into the SO X scrubber 10 after the sulfur oxides reduction by the gas-liquid contact with water, and finally the first exhaust gas outlet provided at the upper part of the SO X scrubber (10) ( 12) can be exhausted to the outside.
반면, 저유황유 연료를 사용하는 경우에는, 연소기관으로부터 배출되는 배기가스가 CO2 스크러버(100)로 유입되도록 댐퍼(D)가 전환될 수 있으며, CO2 스크러버(100)로 유입된 배기가스는 흡수제와의 기액 접촉에 의해 이산화탄소가 저감된 후, 최종적으로 CO2 스크러버(100)의 상부에 구비되는 제2 배기가스 배출구(120)를 통해 외부로 배기될 수 있다.On the other hand, in the case of using a low dielectric sulfur oil fuels, and the exhaust gas discharged from the combustion engine may be a damper (D) conversion to be introduced into the CO 2 scrubber 100, the exhaust gas flowing into the CO 2 scrubber 100 After carbon dioxide is reduced by gas-liquid contact with the absorbent, it may be finally exhausted to the outside through the second
한편, 상기와 같이 선박에 구비되는 연소기관의 연료로서 고유황유를 사용하는 경우에 황산화물의 저감만 이루어지게 할 것이 아니라 이산화탄소의 저감까지 함께 요구되는 경우가 있을 수도 있다.On the other hand, in the case of using high sulfur oil as a fuel for a combustion engine provided in a ship as described above, there may be a case where not only reduction of sulfur oxides but also reduction of carbon dioxide is required.
이 경우에는, 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에서 SOX 스크러버(10)의 배기가스 유입구(11)로부터 CO2 스크러버(100)의 배기가스 유입구(110)로 바로 연결되는 바이패스 배관(미도시)을 더 구비하거나, 또는 도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서 SOX 스크러버(10)의 배기가스 배출구(12)로부터 CO2 스크러버(100)의 배기가스 유입구(110)로 연결되는 바이패스 배관(미도시)을 더 구비하여, 고유황유 연료를 사용하는 경우에는 연소기관으로부터 배출되는 배기가스가 SOX 스크러버(10)와 CO2 스크러버(100)를 순차적으로 거치면서 황산화물 및 이산화탄소의 저감이 모두 이루어지도록 하고, 저유황유 연료를 사용하는 경우에는 연소기관으로부터 배출되는 배기가스가 CO2 스크러버(100)로만 공급하여 이산화탄소의 저감만 이루어지도록 시스템을 구성할 수도 있을 것이다.In this case, the bypass pipe directly connected to the
이하에서는 본 발명에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 구비하는 선박의 운용 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method for operating a ship having a carbon dioxide reduction system for a ship according to the present invention will be described.
1) 저유황유 연료를 사용하는 선박의 운용 방법1) How to operate a ship using low-sulfur fuel
저유황유 연료만을 사용하는 선박은 도 1에 개시된 본 발명에 따른 선박의 이산화탄소 저감을 구비할 수 있으며, 저유황유 연료 사용에 따라 연소기관으로부터 배출되는 배기가스가 CO2 스크러버(100)로 공급되어 이산화탄소의 저감이 이루어진 후 배기되도록 배기가스 처리를 수행할 수 있다. 이 경우 별도의 황산화물 저감 스크러버는 구비되지 않아도 된다.May be provided with a carbon dioxide reduction of the vessel according to the invention disclosed in only one vessel is also to use a low dielectric sulfur oil fuel, the exhaust gas discharged from a combustion engine in accordance with the low dielectric sulfur oil fuel is supplied to the CO 2 scrubber 100, the carbon dioxide Exhaust gas treatment may be performed so that the exhaust gas is exhausted after the reduction of the . In this case, a separate sulfur oxide reduction scrubber does not need to be provided.
2) 고유황유 연료를 사용하는 선박의 운용 방법2) How to operate a ship that uses high sulfur oil fuel
고유황유 연료를 사용하는 선박은 도 2에 개시된 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 구비할 수 있으며, 고유황유 연료 사용에 따라 연소기관으로부터 배출되는 배기가스가 SOX 스크러버(10)와 CO2 스크러버(100)를 순차적으로 거치면서 황산화물과 이산화탄소의 저감이 이루어지도록 배기가스 처리를 수행할 수 있다.Be provided with a vessel of carbon dioxide reduction system according to an embodiment of the present invention disclosed a unique sulfur oil fuel in the second vessel is also used an example, and specific sulfur oil exhaust gases discharged from a combustion engine according to the fuel used by the SO X scrubber (10 ) and CO 2 Exhaust gas treatment may be performed to reduce sulfur oxides and carbon dioxide while sequentially passing through the
3) 저유황유 연료와 고유황유 연료를 선택적으로 사용하는 선박의 운용 방법3) How to operate a ship that selectively uses low-sulfur fuel and high-sulfur fuel
저유황유 연료와 고유황유 연료를 선택적으로 사용하는 선박은 도 2에 개시된 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템 또는 도 3에 개시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 구비할 수 있다. A ship selectively using low-sulfur oil fuel and high-sulfur oil fuel is a ship's carbon dioxide reduction system according to an embodiment of the present invention disclosed in FIG. 2 or a ship's carbon dioxide reduction system according to another embodiment of the present invention disclosed in FIG. can be provided
3-1) 3-1)
먼저, 도 2에 개시된 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 갖추는 선박의 운용 방법에 대하여 설명하면, 선박이 고유황유 연료를 사용하는 경우에는 2)에서 설명한 바와 동일한 프로세스로 배기가스의 처리를 수행하면 된다.First, the operating method of a ship equipped with a carbon dioxide reduction system for a ship according to an embodiment of the present invention disclosed in FIG. 2 will be described. processing should be performed.
선박이 저유황유 연료를 사용하는 경우에는 SOX 스크러버(10)를 단순히 배기가스가 통과하는 경로로만 사용할 수 있다. 즉, 연소기관으로부터 배출되는 배기가스가 SOX 스크러버(10)를 거쳐 CO2 스크러버(100)로 공급되는 것이지만, SOX 스크러버(10)의 내부로 해수를 분사하지 않는 등 황산화물의 저감을 위한 별도의 처리는 수행되지 않을 수 있다.When the ship uses low-sulfur fuel, the SO X scrubber 10 may be used only as a path through which the exhaust gas passes. That is, the exhaust gas discharged from a combustion engine SO X
또한, 전술한 바와 같이 SOX 스크러버(10)의 배기가스 유입구(11)로부터 CO2 스크러버(100)의 배기가스 유입구(110)로 바로 연결되는 바이패스 배관(미도시)을 더 구비하도록 시스템을 구성하여, 저유황유 연료 사용에 따라 연소기관으로부터 배출되는 배기가스를 바로 CO2 스크러버(100)로 공급하는 것도 가능하다.In addition, as described above, the system is further provided with a bypass pipe (not shown) directly connected from the
3-2) 3-2)
다음으로, 도 3에 개시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 이산화탄소 저감 시스템을 갖추는 선박은, 선박이 고유황유 연료를 사용하는 경우에는 댐퍼(D)의 방향 전환을 통해 연소기관으로부터 배출되는 배기가스를 SOX 스크러버(10)로 공급하여 황산화물을 저감한 후 외부로 배기되도록 배기가스 처리를 수행할 수 있다.Next, in a ship equipped with a carbon dioxide reduction system for a ship according to another embodiment of the present invention disclosed in FIG. 3 , when the ship uses high sulfur oil fuel, the exhaust discharged from the combustion engine through the direction change of the damper (D) After reducing sulfur oxides by supplying the gas to the SO X scrubber 10 , exhaust gas treatment may be performed to be exhausted to the outside.
또한, 이때 이산화탄소의 저감이 더 요구된다면, 전술한 바와 같이 SOX 스크러버(10)의 배기가스 배출구(12)로부터 CO2 스크러버(100)의 배기가스 유입구(110)로 연결되는 바이패스 배관(미도시)을 더 구비하여, 황산화물의 저감이 이루어진 배기가스를 외부로 바로 배기시키지 않고 CO2 스크러버(100)로 보내어 이산화탄소의 저감까지 이루어진 후 배기되도록 할 수 있다.In addition, if further reduction of carbon dioxide is required at this time, as described above, the bypass pipe connected from the
선박이 저유황유 연료를 사용하는 경우에는 댐퍼(D)의 방향 전환을 통해 연소기관으로부터 배출되는 배기가스를 CO2 스크러버(100)로 공급하여 이산화탄소를 저감한 후 외부로 배기되도록 배기가스 처리를 수행한다.When the ship uses low-sulfur fuel, the exhaust gas discharged from the combustion engine is supplied to the CO 2 scrubber 100 through the direction change of the damper (D) to reduce carbon dioxide and then exhaust gas treatment is performed. do.
본 발명에서 고유황유는 벙커C유를 포함할 수 있으며, 저유황유는 A중유 및 MGO(Marine Gas Oil)를 포함할 수 있다. 일반적으로 중유는 밀도와 점도에 따라 A중유, B중유, C중유로 분류되는데, 이 중에서 점착성이 강한 저질의 C중유 또는 B중유 및 C중유를 합하여 통상 벙커C유라고도 한다.In the present invention, the high-sulfur oil may include bunker C oil, and the low-sulfur oil may include heavy oil A and marine gas oil (MGO). In general, heavy oil is classified into heavy oil A, heavy oil B, and heavy oil C according to its density and viscosity.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.The present invention is not limited to the described embodiments, and it is apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, it should be said that such modifications or variations belong to the claims of the present invention.
10: SOX 스크러버
11: 배기가스 유입구
SL1: 해수 공급라인
SL2: 해수 배출라인
100: CO2 스크러버
110: 배기가스 유입구
120: 배기가스 배출구
121: 농도 분석기
200: 흡수제 공급부
210: 흡수제 순환탱크
220: 흡수제 저장탱크
230: 폐흡수제 저장탱크
L1: 흡수제 공급라인
L2: 흡수제 배출라인
L3: 폐흡수제 배출라인10: SO X scrubber
11: exhaust gas inlet
SL1: Seawater supply line
SL2: Seawater Discharge Line
100: CO 2 scrubber
110: exhaust gas inlet
120: exhaust gas outlet
121: concentration analyzer
200: absorbent supply unit
210: absorbent circulation tank
220: absorbent storage tank
230: waste absorbent storage tank
L1: Absorbent supply line
L2: Absorbent discharge line
L3: waste absorbent discharge line
Claims (5)
상기 배기가스 배관을 통해 배출되는 배기가스를 공급받아 황산화물을 저감시키는 SOX 스크러버;
상기 SOX 스크러버 내부로 배기가스와 기액 접촉되도록 해수를 공급하는 해수 공급부;
상기 배기가스 배관을 통해 배출되는 배기가스를 공급받아 이산화탄소를 저감시키는 CO2 스크러버; 및
상기 CO2 스크러버로 이산화탄소 흡수제를 순환 공급하는 흡수제 공급부를 포함하고,
상기 배기가스 배관은 상기 SOX 스크러버로 배기가스를 유입시키는 제1 배기가스 유입관과 상기 CO2 스크러버로 배기가스를 유입시키는 제2 배기가스 유입관으로 분기되며,
상기 제1 배기가스 유입관과 상기 제2 배기가스 유입관이 분기되는 분기점에는 배기가스의 방향을 전환하는 댐퍼(damper)가 설치되어, 상기 연소기관으로부터 배출되는 배기가스가 상기 SOX 스크러버 및 상기 CO2 스크러버 중 어느 하나로 선택적으로 공급되는 것을 특징으로 하는,
선박의 이산화탄소 저감 시스템.
an exhaust gas pipe through which exhaust gas is discharged from a combustion engine provided on a ship;
SO X scrubber receiving the exhaust gas discharged through the exhaust gas pipe to reduce sulfur oxides;
a seawater supply unit for supplying seawater so as to be in gas-liquid contact with the exhaust gas into the SO X scrubber;
CO 2 scrubber for reducing carbon dioxide by receiving the exhaust gas discharged through the exhaust gas pipe; and
Including an absorbent supply unit for circulating and supplying a carbon dioxide absorbent to the CO 2 scrubber,
The exhaust gas pipe is branched into a first exhaust gas inlet pipe for introducing exhaust gas into the SO X scrubber and a second exhaust gas inlet pipe for introducing exhaust gas into the CO 2 scrubber,
A damper for changing the direction of exhaust gas is installed at a branch point where the first exhaust gas inlet pipe and the second exhaust gas inlet pipe branch, so that the exhaust gas discharged from the combustion engine is separated from the SO X scrubber and the characterized in that it is selectively supplied to any one of the CO 2 scrubbers,
A ship's carbon dioxide reduction system.
상기 흡수제 공급부는,
상기 CO2 스크러버 내부로 상기 이산화탄소 흡수제를 순환 공급하는 흡수제 순환탱크;
상기 흡수제 순환탱크의 흡수제의 농도를 일정하게 유지하기 위하여 상기 흡수제 순환탱크로 신규 흡수제를 보충 및 저장하는 흡수제 저장탱크; 및
상기 흡수제 순환탱크로부터 상기 CO2 스크러버를 순환하는 흡수제의 흡수 능력이 일정 수준 미만으로 떨어져 폐흡수제가 되는 경우, 상기 흡수제 순환탱크로부터 상기 폐흡수제를 이송받아 저장하는 폐흡수제 저장탱크를 포함하는,
선박의 이산화탄소 저감 시스템.
The method according to claim 1,
The absorbent supply unit,
an absorbent circulation tank for circulating and supplying the carbon dioxide absorbent into the CO 2 scrubber;
an absorbent storage tank for replenishing and storing a new absorbent into the absorbent circulation tank in order to maintain a constant concentration of the absorbent in the absorbent circulation tank; and
A waste absorbent storage tank for receiving and storing the waste absorbent from the absorbent circulation tank when the absorption capacity of the absorbent circulating from the absorbent circulation tank to the CO 2 scrubber falls below a certain level and becomes a waste absorbent;
A ship's carbon dioxide reduction system.
상기 흡수제는 아민 흡수제 또는 개미산을 포함하는 액상 흡수제로서, 분사 노즐을 통해 상기 CO2 스크러버 내부로 분사되는 것을 특징으로 하는,
선박의 이산화탄소 저감 시스템.
3. The method according to claim 2,
The absorbent is a liquid absorbent containing an amine absorbent or formic acid, characterized in that it is sprayed into the CO 2 scrubber through a spray nozzle,
A ship's carbon dioxide reduction system.
상기 SOX 스크러버로부터 배기가스가 배출되는 제1 배기가스 배출관;
상기 CO2 스크러버로부터 배기가스가 배출되는 제2 배기가스 배출관; 및
상기 제1 배기가스 배출관으로부터 분기되어 상기 제2 배기가스 유입관으로 연결되며, 상기 SOX 스크러버에서 황산화물이 저감된 배기가스를 상기 CO2 스크러버로 공급하는 바이패스 배관을 더 포함하는,
선박의 이산화탄소 저감 시스템.
The method according to claim 1,
a first exhaust gas discharge pipe through which exhaust gas is discharged from the SO X scrubber;
a second exhaust gas discharge pipe through which exhaust gas is discharged from the CO 2 scrubber; and
Branched from the first exhaust gas outlet pipe and connected to the second exhaust gas inlet pipe, the SO X scrubber further comprises a bypass pipe for supplying the reduced sulfur oxide exhaust gas to the CO 2 scrubber,
A ship's carbon dioxide reduction system.
상기 연소기관으로부터 배출되는 배기가스 중의 황산화물 저감이 요구되는 경우에는, 배기가스가 상기 SOX 스크러버로 유입되도록 상기 댐퍼가 제어되고,
상기 연소기관으로부터 배출되는 배기가스 중의 이산화탄소 저감이 요구되는 경우에는, 배기가스가 상기 CO2 스크러버로 유입되도록 상기 댐퍼가 제어되며,
상기 연소기관으로부터 배출되는 배기가스 중의 황산화물 및 이산화탄소의 저감이 모두 요구되는 경우에는, 배기가스가 상기 SOX 스크러버로 유입되도록 상기 댐퍼가 제어되되, 상기 SOX 스크러버로부터 배출되는 배기가스를 상기 바이패스 배관을 통해 상기 CO2 스크러버로 공급하여 황산화물 및 이산화탄소의 저감이 순차적으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는,
선박의 이산화탄소 저감 시스템.5. The method according to claim 4,
When it is required to reduce sulfur oxides in the exhaust gas discharged from the combustion engine, the damper is controlled so that the exhaust gas flows into the SO X scrubber,
When it is required to reduce carbon dioxide in the exhaust gas discharged from the combustion engine, the damper is controlled so that the exhaust gas flows into the CO 2 scrubber,
If required both a reduction in the exhaust gas sulfur oxide and carbon dioxide in the emissions from the combustion engine, the exhaust gas doedoe said damper control such that flows into the SO X scrubber, the by the exhaust gas discharged from the SO X scrubber It is characterized in that the reduction of sulfur oxides and carbon dioxide is sequentially performed by supplying it to the CO 2 scrubber through a pass pipe,
A ship's carbon dioxide reduction system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210053704A KR102290477B1 (en) | 2021-04-26 | 2021-04-26 | Carbon dioxide Reduction System for Ship |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210053704A KR102290477B1 (en) | 2021-04-26 | 2021-04-26 | Carbon dioxide Reduction System for Ship |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102290477B1 true KR102290477B1 (en) | 2021-08-18 |
Family
ID=77464498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210053704A KR102290477B1 (en) | 2021-04-26 | 2021-04-26 | Carbon dioxide Reduction System for Ship |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102290477B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230120179A (en) | 2022-02-07 | 2023-08-17 | 한화오션 주식회사 | Exhaust gas treatment system and vessel including the same |
KR20230123102A (en) | 2022-02-15 | 2023-08-23 | 한화오션 주식회사 | Exhaust gas treatment system and vessel including the same |
WO2024140761A1 (en) * | 2022-12-28 | 2024-07-04 | 彭斯干 | Marine ship exhaust gas decarburization method, ccs system, and blue-carbon marine ship |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190075681A (en) * | 2017-12-21 | 2019-07-01 | 대우조선해양 주식회사 | The automatic sorbent feeder for carbon dioxide removal system for submarine |
KR102232553B1 (en) * | 2020-10-26 | 2021-03-29 | 대우조선해양 주식회사 | Apparatus for reducing greenhouse gas emission in vessel and vessel including the same |
-
2021
- 2021-04-26 KR KR1020210053704A patent/KR102290477B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190075681A (en) * | 2017-12-21 | 2019-07-01 | 대우조선해양 주식회사 | The automatic sorbent feeder for carbon dioxide removal system for submarine |
KR102232553B1 (en) * | 2020-10-26 | 2021-03-29 | 대우조선해양 주식회사 | Apparatus for reducing greenhouse gas emission in vessel and vessel including the same |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230120179A (en) | 2022-02-07 | 2023-08-17 | 한화오션 주식회사 | Exhaust gas treatment system and vessel including the same |
KR20230123102A (en) | 2022-02-15 | 2023-08-23 | 한화오션 주식회사 | Exhaust gas treatment system and vessel including the same |
WO2024140761A1 (en) * | 2022-12-28 | 2024-07-04 | 彭斯干 | Marine ship exhaust gas decarburization method, ccs system, and blue-carbon marine ship |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102290477B1 (en) | Carbon dioxide Reduction System for Ship | |
KR102418124B1 (en) | Integrated inert gas system having desulfurization function, method for removing sulfur oxides, and vessel having the same | |
KR101489657B1 (en) | DeSOx and DeNOx system for ship | |
KR101551806B1 (en) | DeSOx and DeNOx system for ship | |
US20200263580A1 (en) | Method and Device Intended to Purify Sulphur Oxide Containing Exhaust Gas from Internal Combustion Engines by Means of a Multi-stage Adsorption Method | |
CN104043327A (en) | Ship tail gas electro-catalysis system | |
CN108187480B (en) | Ship exhaust gas desulfurization system | |
CN113332831A (en) | Ship tail gas dedusting, desulfurizing and decarbonizing integrated device and ship | |
CN107754607B (en) | Comprehensive treatment method and device for exhaust gas of marine diesel engine | |
CN103007691A (en) | Method and equipment of integrally desulfurizing and denitrifying flue gas for marine gas turbine | |
CN107875855B (en) | Comprehensive treatment method and device for exhaust gas pollutants of marine diesel engine | |
KR20140075204A (en) | Exhaust gas scrubber sea water pump development | |
CN215196200U (en) | Ship tail gas dedusting, desulfurizing and decarbonizing comprehensive absorption tower, comprehensive absorption device and ship | |
KR20150056104A (en) | Apparatus for simultaneously reduce nox, sox and co_2of exhaust gas | |
KR20140077231A (en) | Device for Purifying Exhaust and Vessel having the Same | |
CN214345559U (en) | Ultrasonic atomization ship desulfurization system | |
KR102622964B1 (en) | System for reducing greenhouse gas emission combined with system for generating inert gas in vessel and vessel having the same | |
CN106310941B (en) | A kind of post-processing approach of ship tail gas | |
KR20210034950A (en) | Water treatment system of vessel | |
CN215388578U (en) | Ship tail gas dedusting, desulfurizing and decarbonizing integrated device and ship | |
KR102300724B1 (en) | Apparatus and method for purifying exhaust gas of ship | |
KR20210037939A (en) | Reducing air pollutant system | |
KR20220092235A (en) | Apparatus for purifying exhaust gas and ship with the same | |
CN212915092U (en) | Marine enhancement mode open wet flue gas desulfurization system | |
CN106621756B (en) | Device for cooperatively treating multiple pollutants in ship engine exhaust and working method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |