KR20190009926A - Apparatus for purifying marine exhaust gas - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a device for treating an exhaust gas of a vessel comprising: a scrubber unit connected to an engine for purifying an exhaust gas generated from the engine; a seawater supply part for supplying seawater to the scrubber unit; and a concentrated water storage tank connected to one of the seawater supply part and the scrubber unit for receiving and storing concentrated water discharged from a desalination device.

Description

선박 배기가스 처리장치{Apparatus for purifying marine exhaust gas}Technical Field [0001] The present invention relates to an apparatus for purifying marine exhaust gas,

본 발명은 선박 배기가스 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ship exhaust gas treating apparatus.

선박에서 배출되는 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물 및 황산화물은 구제해사기구(IMO, International Maritime Organization)에 의해 배출규제를 받고 있는 대표적인 대기오염물질이다.Nitrogen oxides and sulfur oxides contained in exhaust gas from ships are representative air pollutants subject to emission regulation by the International Maritime Organization (IMO).

질소산화물 및 황산화물을 제거하기 위해 선박에는 선택적촉매환원(SCR, selecive catalytic reduction) 장치(이하, SCR 장치라 함)와 스크러버(scrubber)가 구비된다. SCR 장치는 요소, 암모니아와 같은 환원제를 이용하여 질소산화물을 제거하는 장치이며, 선박용 스크러버는 습식 또는 건식 방법을 통해 배기가스 내의 황산화물을 제거하는 장치이다.The vessel is equipped with a selective catalytic reduction (SCR) unit (hereinafter referred to as SCR unit) and a scrubber to remove nitrogen oxides and sulfur oxides. The SCR device is a device for removing nitrogen oxides using a reducing agent such as urea and ammonia, and the marine scrubber is a device for removing sulfur oxides in the exhaust gas through a wet or dry method.

한편, 선박용 스크러버에서는 질소산화물 및 황산화물을 흡수하기 위하여 해수를 사용한다. 한편, 해수의 알칼리도(Alkalinity)가 낮은 지역에서는 스커러버 성능 유지를 위해 더 많은 양의 해수를 사용해야 하는 문제가 있다.On the other hand, in marine scrubber, seawater is used to absorb nitrogen oxides and sulfur oxides. On the other hand, in regions where the alkalinity of the seawater is low, there is a problem that a larger amount of seawater should be used in order to maintain the scrubber performance.

이에 따라, 주변 장치의 크기 및 용량이 커지는 문제가 있다.As a result, there is a problem that the size and capacity of the peripheral device become large.

국내 공개특허공보 제10-2016-0009349호Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-0009349

해수 사용량을 저감시킬 수 있으며, 배기가스 처리 효율을 향상시킬 수 있는 선박 배기가스 처리장치가 제공된다.There is provided a ship exhaust gas processing apparatus capable of reducing seawater consumption amount and improving exhaust gas treatment efficiency.

또한, 주변 장치의 크기 및 용량을 감소시킬 수 있는 선박 배기가스 처리장치가 제공된다.There is also provided a ship exhaust gas treatment device capable of reducing the size and the capacity of the peripheral device.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박 배기가스 처리 장치는 엔진에 연결되어 엔진으로부터 발생되는 배기가스를 정화하는 스크러버 유닛과, 상기 스크러버 유닛로 해수를 공급하는 해수 공급부 및 담수화 장치로부터 배출되는 농축수를 공급받아 저장하며, 상기 해수 공급부와 상기 스크러버 유닛 중 어느 하나에 연결되는 농축수 저장 탱크를 포함한다.The apparatus for treating a ship exhaust gas according to an embodiment of the present invention includes a scrubber unit connected to an engine for purifying exhaust gas generated from an engine, a seawater supply unit for supplying seawater to the scrubber unit, And a concentrated water storage tank connected to one of the seawater supply unit and the scrubber unit.

상기 농축수 저장 탱크는 상기 해수 공급부의 해수 공급관에 연결되어 상기 해수 공급관으로 농축수를 공급하는 농축수 공급관을 구비할 수 있다.The concentrated water storage tank may include a concentrated water supply pipe connected to the seawater supply pipe of the seawater supply unit and supplying the concentrated water to the seawater supply pipe.

상기 농축수 공급관에는 상기 농축수의 공급 및 차단을 위한 개폐밸브가 설치될 수 있다.An open / close valve for supplying and blocking the concentrated water may be installed in the concentrated water supply pipe.

상기 해수 공급부에는 해수를 상기 스크러버 유닛으로 공급하도록 펌프가 구비될 수 있다.The seawater supply unit may include a pump to supply seawater to the scrubber unit.

해수 사용량을 저감시킬 수 있으며, 배기가스 처리 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The amount of seawater used can be reduced, and the efficiency of treating the exhaust gas can be improved.

주변 장치의 크기 및 용량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The size and the capacity of the peripheral device can be reduced.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a ship exhaust gas treating apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of a ship exhaust gas treating apparatus according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a ship exhaust gas treating apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치(100)는 일예로서, 해수 공급부(110), 담수화 장치(120), 농축수 저장 탱크(130) 및 스크러버 유닛(140)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a ship exhaust gas treating apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention includes a seawater supply unit 110, a desalination apparatus 120, a concentrated water storage tank 130, and a scrubber unit 140).

해수 공급부(110)는 스크러버 유닛(140)으로 해수를 공급하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 해수 공급부(110)에는 해수를 유입하기 위한 펌프(112)와, 해수를 스크러버 유닛(140)에 공급하기 위한 해수 공급관(114)이 구비될 수 있다.The seawater supply unit 110 serves to supply seawater to the scrubber unit 140. To this end, the seawater supply unit 110 may be provided with a pump 112 for introducing seawater and a seawater supply pipe 114 for supplying seawater to the scrubber unit 140.

또한, 펌프(112)는 해수 공급관(114)에 연결될 수 있다. 일예로서, 해수 공급관(114)의 일부는 선박 외부로 노출될 수 있으며, 선박 외부로부터 해수를 유입할 수 있다.Further, the pump 112 may be connected to the sea water supply pipe 114. As an example, a part of the sea water supply pipe 114 may be exposed to the outside of the ship, and seawater may be introduced from the outside of the ship.

담수화 장치(120)는 농축수 저장 탱크(130)에 연결되며, 해수를 이용하여 담수를 생성하는 장치이다. 담수화 장치(120)에는 담수화가 이루어진 담수가 배출되는 담수 배출관(122)과, 염분이 농축된 농축수가 배출되는 농축수 배출관(124)이 연결될 수 있다.The desalination apparatus 120 is connected to the concentrated water storage tank 130 and is a device for generating fresh water using seawater. The desalination unit 120 may be connected to a fresh water discharge pipe 122 through which the desalinated fresh water is discharged and a concentrated water discharge pipe 124 through which the concentrated water with concentrated saline is discharged.

즉, 담수화 장치(120)로 유입된 해수는 염분이 제거된 담수와, 염분이 함유된 농축수로 분리되어 담수화 장치(120)로부터 배출될 수 있다.That is, the seawater introduced into the desalination apparatus 120 can be separated from the fresh water desalination apparatus 120 by separating the saline-free fresh water and the saline-rich concentrated water.

농축수 저장 탱크(130)는 담수화 장치(120)로부터 배출되는 농축수를 공급받아 저장하며, 해수 공급부(110)에 연결된다. 그리고, 농축수 저장 탱크(130)는 농축수 공급관(132)을 통해 해수 공급부(110)의 해수 공급관(114)에 연결될 수 있다.The concentrated water storage tank 130 receives and stores the concentrated water discharged from the desalination apparatus 120 and is connected to the seawater supply unit 110. The concentrated water storage tank 130 may be connected to the seawater supply pipe 114 of the seawater supply unit 110 through the concentrated water supply pipe 132.

그리고, 농축수 공급관(132)에는 농축수의 공급 및 차단을 위한 개폐밸브(134)가 설치될 수 있다.The concentrated water supply pipe 132 may be provided with an on-off valve 134 for supplying and shutting off the concentrated water.

즉, 농축수 저장 탱크(130)에 저장된 농축수는 해수 공급부(110)의 해수 공급관(114)에서 해수와 혼합되어 스크러버 유닛(140)에 제공된다. 이와 같이, 농축수와 해수가 혼합됨으로써, 알칼리도(Akalinity)가 증가된 고농도의 해수를 스크러버 유닛(140)에 공급할 수 있는 것이다.That is, the concentrated water stored in the concentrated water storage tank 130 is mixed with the seawater in the seawater supply pipe 114 of the seawater supply unit 110 and supplied to the scrubber unit 140. Thus, by mixing the concentrated water and the seawater, it is possible to supply the scrubber unit 140 with a high concentration of seawater having an increased alkalinity.

스크러버 유닛(140)은 엔진(10)에 연결되어 엔진으로부터 발생되는 배기가스를 정화한다. 즉, 스크러버 유닛(140)은 고농도의 해수를 엔진(10)으로부터 공급되는 엔진 배기가스와 접촉시켜 엔진 배기가스 내에 포함되어 있는 질소산화물의 일부 및 황산화물이 제거되도록 하는 역할을 한다. 이를 위해 스크러버 유닛(140)은 상기한 해수 공급관(114)에 연결되며, 선박 외부로부터 유입되는 해수와 농축수 저장 탱크(130)에 저장된 농축수의 혼합액이 해수 공급관(114)을 통해 스크러버 유닛(140)에 공급된다.The scrubber unit 140 is connected to the engine 10 to purify the exhaust gas generated from the engine. That is, the scrubber unit 140 functions to cause high-concentration seawater to contact the engine exhaust gas supplied from the engine 10, thereby removing part of the nitrogen oxides and sulfur oxides contained in the engine exhaust gas. The scrubber unit 140 is connected to the seawater supply pipe 114 and the mixed liquid of the seawater introduced from the outside of the ship and the concentrated water stored in the concentrated water storage tank 130 is supplied to the scrubber unit 140.

한편, 스크러버 유닛(140)에는 정화된 배기가스가 배출되는 배출관(142)과 폐수가 배출되는 폐수배출관(144)이 연결된다.The scrubber unit 140 is connected to a discharge pipe 142 through which the purified exhaust gas is discharged and a waste water discharge pipe 144 through which the waste water is discharged.

상기한 바와 같이, 담수화 장치(120)로부터 배출되는 농축수를 해수와 혼합하여 스크러버 유닛(140)에 제공함으로써, 해수의 알칼리도(Akalinity)가 낮은 지역에서도 스크러버 유닛(140)의 성능 유지를 위해 더 많은 양의 해수를 사용하지 않을 수 있다.As described above, the concentrated water discharged from the desalination apparatus 120 is mixed with the seawater and supplied to the scrubber unit 140, so that even in an area where the alkalinity of seawater is low, the performance of the scrubber unit 140 can be further improved A large amount of seawater may not be used.

즉, 스크러버 유닛(140)의 탈황 성능을 향상시킬 수 있는 동시에 스크러버 유닛(140)에 사용되는 해수 사용량을 저감시킬 수 있다.In other words, the desulfurization performance of the scrubber unit 140 can be improved, and the amount of seawater used in the scrubber unit 140 can be reduced.

나아가, 많은 양의 해수를 사용하지 않을 수 있으므로 해수의 공급을 위한 펌프 등의 용량을 감소시켜 전체 장치의 크기를 감소시킬 수 있다.Furthermore, since a large amount of seawater may not be used, the capacity of pumps for supplying seawater may be reduced to reduce the size of the entire apparatus.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 배기가스 처리 장치에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a ship exhaust gas treating apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a ship exhaust gas treating apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 배기가스 처리장치(200)는 일예로서, 해수 공급부(210), 담수화 장치(220), 농축수 저장 탱크(230) 및 스크러버 유닛(240)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, a ship exhaust gas treating apparatus 200 according to a second embodiment of the present invention includes a seawater supply unit 210, a desalination apparatus 220, a concentrated water storage tank 230, and a scrubber unit 240).

해수 공급부(210)는 스크러버 유닛(240)으로 해수를 공급하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 해수 공급부(210)에는 해수를 유입하기 위한 펌프(212)와, 해수를 스크러버 유닛(240)에 공급하기 위한 해수 공급관(214)이 구비될 수 있다.The seawater supply unit 210 serves to supply seawater to the scrubber unit 240. To this end, the seawater supply unit 210 may include a pump 212 for introducing seawater and a seawater supply pipe 214 for supplying seawater to the scrubber unit 240.

또한, 펌프(212)는 해수 공급관(214)에 연결될 수 있다. 일예로서, 해수 공급관(214)의 일부는 선박 외부로 노출될 수 있으며, 선박 외부로부터 해수를 유입할 수 있다.In addition, the pump 212 may be connected to the sea water supply pipe 214. As an example, a part of the sea water supply pipe 214 may be exposed to the outside of the ship, and seawater may be introduced from the outside of the ship.

담수화 장치(220)는 농축수 저장 탱크(230)에 연결되며, 해수를 이용하여 담수를 생성하는 장치이다. 담수화 장치(220)에는 담수화가 이루어진 담수가 배출되는 담수 배출관(222)과, 염분이 농축된 농축수가 배출되는 농축수 배출관(224)이 연결될 수 있다.The desalination unit 220 is connected to the concentrated water storage tank 230 and is a device for generating fresh water using seawater. The desalination unit 220 may be connected to a fresh water discharge pipe 222 through which fresh water is discharged and a concentrated water discharge pipe 224 through which the concentrated water with concentrated saline is discharged.

즉, 담수화 장치(220)로 유입된 해수는 염분이 제거된 담수와, 염분이 함유된 농축수로 분리되어 담수화 장치(220)로부터 배출될 수 있다.That is, the seawater introduced into the desalination apparatus 220 can be separated from the fresh water desalination apparatus 220 by separating the saline-free fresh water and the saline-rich concentrated water.

농축수 저장 탱크(230)는 담수화 장치(220)로부터 배출되는 농축수를 공급받아 저장하며, 스크러버 유닛(240)에 연결된다. 그리고, 농축수 저장 탱크(230)는 농축수 공급관(232)을 통해 스크러버 유닛(240)에 연결될 수 있다.The concentrated water storage tank 230 receives and stores the concentrated water discharged from the desalination unit 220 and is connected to the scrubber unit 240. The concentrated water storage tank 230 may be connected to the scrubber unit 240 through a concentrated water supply pipe 232.

그리고, 농축수 공급관(232)에는 농축수의 공급 및 차단을 위한 개폐밸브(234)가 설치될 수 있다.The concentrated water supply pipe 232 may be provided with an on-off valve 234 for supplying and shutting off the concentrated water.

즉, 농축수 저장 탱크(130)에 저장된 농축수는 스크러버 유닛(240)의 내부에서 해수와 혼합되어 배기가스와 접촉될 수 있다. 이와 같이, 농축수와 해수가 혼합됨으로써, 알칼리도(Akalinity)가 증가된 고농도의 해수를 배기가스와 접촉시킬 수 있다.That is, the concentrated water stored in the concentrated water storage tank 130 may be mixed with the seawater in the scrubber unit 240 to be in contact with the exhaust gas. Thus, by mixing the concentrated water and the seawater, a high concentration of seawater having an increased alkalinity can be brought into contact with the exhaust gas.

스크러버 유닛(240)은 엔진(10)에 연결되어 엔진으로부터 발생되는 배기가스를 정화한다. 즉, 스크러버 유닛(240)은 고농도의 해수를 엔진(10)으로부터 공급되는 엔진 배기가스와 접촉시켜 엔진 배기가스 내에 포함되어 있는 질소산화물의 일부 및 황산화물이 제거되도록 하는 역할을 한다. 이를 위해 스크러버 유닛(240)은 상기한 해수 공급관(214)에 연결되며, 선박 외부로부터 유입되는 해수와 농축수 저장 탱크(230)에 저장된 농축수가 스크러버 유닛(240)에 공급된다.The scrubber unit 240 is connected to the engine 10 to purify the exhaust gas generated from the engine. That is, the scrubber unit 240 functions to make the high-concentration seawater contact with the engine exhaust gas supplied from the engine 10 to remove a part of the nitrogen oxides and sulfur oxides contained in the engine exhaust gas. To this end, the scrubber unit 240 is connected to the sea water supply pipe 214, and the seawater introduced from the outside of the ship and the concentrated water stored in the concentrated water storage tank 230 are supplied to the scrubber unit 240.

한편, 스크러버 유닛(240)에는 정화된 배기가스가 배출되는 배출관(242)과 폐수가 배출되는 폐수배출관(244)이 연결된다.Meanwhile, the scrubber unit 240 is connected to a discharge pipe 242 through which purified exhaust gas is discharged and a waste water discharge pipe 244 through which waste water is discharged.

상기한 바와 같이, 담수화 장치(220)로부터 배출되는 농축수와 해수를 스크러버 유닛(240)에 제공하여 농축수와 해수의 혼합액이 배기가스에 접촉되도록 함으로써, 해수의 알칼리도(Akalinity)가 낮은 지역에서도 스크러버 유닛(240)의 성능 유지를 위해 해수의 사용량을 증대하지 않아도 된다.As described above, the concentrated water and the seawater discharged from the desalination apparatus 220 are supplied to the scrubber unit 240 so that the mixed liquid of the concentrated water and the seawater is brought into contact with the exhaust gas, so that even in a region where the alkalinity of the seawater is low It is not necessary to increase the amount of seawater used to maintain the performance of the scrubber unit 240.

즉, 스크러버 유닛(240)의 탈황 성능을 향상시킬 수 있는 동시에 스크러버 유닛(240)에 사용되는 해수 사용량을 저감시킬 수 있다.In other words, the desulfurization performance of the scrubber unit 240 can be improved, and the amount of seawater used in the scrubber unit 240 can be reduced.

나아가, 많은 양의 해수를 사용하지 않을 수 있으므로 해수의 공급을 위한 펌프 등의 용량을 감소시켜 전체 장치의 크기를 감소시킬 수 있다.Furthermore, since a large amount of seawater may not be used, the capacity of pumps for supplying seawater may be reduced to reduce the size of the entire apparatus.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

100, 200 : 선박 배기가스 처리 장치
110, 210 : 해수 공급부
120, 220 : 담수화 장치
130, 230 : 농축수 저장 탱크
140, 240 : 스크러버 유닛100, 200: Ship exhaust gas treatment device
110, 210: Seawater supply unit
120, 220: Desalination device
130, 230: Concentrated water storage tank
140, 240: Scrubber unit

Claims (4)

엔진에 연결되어 엔진으로부터 발생되는 배기가스를 정화하는 스크러버 유닛;
상기 스크러버 유닛로 해수를 공급하는 해수 공급부; 및
담수화 장치로부터 배출되는 농축수를 공급받아 저장하며, 상기 해수 공급부와 상기 스크러버 유닛 중 어느 하나에 연결되는 농축수 저장 탱크;
를 포함하는 선박 배기가스 처리 장치.
A scrubber unit connected to the engine to purify the exhaust gas generated from the engine;
A seawater supply unit for supplying seawater to the scrubber unit; And
A concentrated water storage tank connected to one of the seawater supply unit and the scrubber unit for receiving and storing the concentrated water discharged from the desalination unit;
And an exhaust gas treatment device for treating the ship.
제1항에 있어서,
상기 농축수 저장 탱크는 상기 해수 공급부의 해수 공급관에 연결되어 상기 해수 공급관으로 농축수를 공급하는 농축수 공급관을 구비하는 선박 배기가스 처리장치.
The method according to claim 1,
Wherein the concentrated water storage tank has a concentrated water supply pipe connected to a seawater supply pipe of the seawater supply unit to supply concentrated water to the seawater supply pipe.
제2항에 있어서,
상기 농축수 공급관에는 상기 농축수의 공급 및 차단을 위한 개폐밸브가 설치되는 선박 배기가스 처리 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the concentrated water supply pipe is provided with an on-off valve for supplying and blocking the concentrated water.
제1항에 있어서,
상기 해수 공급부에는 해수를 상기 스크러버 유닛으로 공급하도록 펌프가 구비되는 선박 배기가스 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the seawater supply unit is provided with a pump for supplying seawater to the scrubber unit.
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