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KR20140065969A - Device for purifying exhaust and vessel having the same - Google Patents

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KR20140065969A
KR20140065969A KR1020120133101A KR20120133101A KR20140065969A KR 20140065969 A KR20140065969 A KR 20140065969A KR 1020120133101 A KR1020120133101 A KR 1020120133101A KR 20120133101 A KR20120133101 A KR 20120133101A KR 20140065969 A KR20140065969 A KR 20140065969A
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reducing agent
line
gas
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김재관
박희준
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 선박에 탑재되는 배기가스 정화장치에 관한 것으로서, 본 출원의 일 실시예에 따르면, 엔진에서 배출되는 배기가스와 환원제를 반응시키되, 상기 환원제로서 탄화수소를 사용하여 상기 배기가스 중 유해물질을 환원시키는 촉매 및 천연가스를 액화시켜 보관하는 천연가스 저장탱크에 저장된 천연가스를 상기 환원제로서 상기 촉매에 공급하는 환원제 공급부를 포함하는 탄화수소를 이용한 배기가스 정화장치가 개시된다.The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus mounted on a ship. According to one embodiment of the present application, an exhaust gas discharged from an engine is reacted with a reducing agent, and a hydrocarbon is used as the reducing agent, And a reducing agent supply unit for supplying natural gas stored in a natural gas storage tank for liquefying and storing the natural gas as the reducing agent to the catalyst.

Description

배기가스 정화장치 및 이를 구비한 선박{Device for Purifying Exhaust and Vessel having the Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a device for purifying exhaust gas,

본 발명은 선박에 탑재되는 배기가스 정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus mounted on a ship.

산업이 발달하면서 선박을 이용한 해상운송이 보다 확대되고 있다. 또한, 산업의 발달과 함께 환경오염의 우려 또한 대두되고 있으며, 그 대응책으로 많은 환경규제들이 생겨나고 있다.As the industry develops, marine transportation using vessels is expanding. In addition, with the development of industry, concerns about environmental pollution are growing, and many environmental regulations are emerging as countermeasures.

통상 물류의 운송을 위한 선박은 유류 또는 가스를 연료로 하는 엔진에 의해 추진되는데, 이러한 경우 배기가스가 필연적으로 발생한다.Generally, ships for transporting logistics are propelled by an oil or gas-fueled engine, which inevitably results in exhaust gas.

상기와 같은 배기가스 중 특히 질소산화물(NOx)은 환경에 끼치는 악영향이 매우 커서 주요한 환경규제의 대상이 되고 있다.Among such exhaust gases, particularly, nitrogen oxides (NOx) have a great adverse effect on the environment and are thus subject to major environmental regulations.

한편, 국제해사기구(IMO)에서는 환경보호를 위해 도 1과 같이 질소산화물의 배출을 등급별로 규제하고 있다.On the other hand, the International Maritime Organization (IMO) regulates emission of nitrogen oxides by grade as shown in Fig. 1 for environmental protection.

상기와 같은 질소산화물의 배출 규정은 지역에 따라 다르게 적용되는데, 특히 Tier3 등급은 육지와 인접한 연안 등 특별히 지정된 배출가스 제한 구역(Emission Control Area)에서 적용되고 있다.The emission standards for nitrogen oxides are applied differently in different regions. In particular, Tier 3 grades are applied in emission control areas specifically designated for coastal areas close to land.

상기와 같은 배출가스 규정을 만족시키기 위해, 엔진의 효율을 높이거나 사용연료를 변경하거나 배기가스 중 황화합물(Sox) 또는 질소산화물(NOx)을 저감시키는 후처리를 하는 기술 등이 제시되고 있다.In order to satisfy the emission gas regulations as described above, techniques for increasing the efficiency of the engine, changing the fuel to be used, and post-treatment for reducing sulfur compounds (Sox) or nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas have been proposed.

상기와 같이 기술 중 배기가스를 후처리 하는 기술 중 질소산화물의 저감을 위하여 요소수를 이용한 선택적촉매환원법(SCR: Selective Catalytic Reduction)이 널리 사용되고 있다.As described above, selective catalytic reduction (SCR) using urea water is widely used for reducing nitrogen oxides among technologies for post-treating exhaust gas among technologies.

상기 요소수를 이용한 선택적촉매환원법은 도 2에 도시된 바와 같이, Al2O3, TiO2 등의 담체와 Pd, Pt, Rd, RU등의 활성성분으로 이루어진 촉매(40)가 엔진(10)의 배기가스의 배출경로(30)상에 배치시키고, 배기가스가 촉매(40)에 진입하기 전에 상기 배기가스에 환원제로서 요소수(Urea)를 분사하여 상기 촉매(40)에서 질소 산화물들이 질소로 환원되도록 반응시키는 방법이다.As shown in FIG. 2, the selective catalyst reduction method using the urea water is a method in which a catalyst 40 composed of a carrier such as Al 2 O 3 or TiO 2 and an active component such as Pd, Pt, Rd or RU is mixed with the exhaust gas of the engine 10 (Urea) is sprayed as a reducing agent to the exhaust gas before the exhaust gas enters the catalyst (40), so that the nitrogen oxides are reacted in the catalyst (40) so as to be reduced to nitrogen Method.

그러나, 상기와 같은 요소수를 이용한 질소산화물의 선택적촉매환원법은 선박 내에 환원제로 사용되는 요소수를 별도로 탑재 저장해야 하므로, 연료를 저장하는 연료탱크(20) 이외에도 별도의 요소수 저장탱크(50)에 소요되는 공간이 필요한 문제가 있으며, 요소수를 구입해야 하는 문제가 있다.However, in the selective catalytic reduction of nitrogen oxides using the urea water described above, the urea water used as a reducing agent must be separately stored in the vessel. Therefore, in addition to the fuel tank 20 for storing the fuel, a separate urea water storage tank 50, There is a problem in that a space is required for the number of elements.

또한, 일반적으로 선박의 엔진은 디젤엔진이 주를 이루는데, 상기 디젤엔진은 중유(HFO: Heavy Fuel Oil) 또는 경유(MDO: Marin Diesel Oil)를 사용하고 있다. In general, the engine of a ship is mainly composed of a diesel engine. The diesel engine uses heavy fuel oil (HFO) or marine diesel oil (MDO).

상기 중유는 경유에 비해 상대적으로 저렴한 대신에 특정 온도 이상으로 가열하고 정화시켜야 선박에서 연료로 사용할 수 있고, 질소산화물이나 황산화물 등의 유해물질이 더 많이 배출되는 경향을 보인다.The heavy oil is relatively inexpensive as compared with light oil, and it must be heated and purified at a certain temperature or higher to be used as a fuel in ships, and more toxic substances such as nitrogen oxides and sulfur oxides tend to be discharged.

또한, 상기 경유는 중유에 비하여 상대적으로 가격이 비싸며 유해물질의 배출이 적으나 그래도 여전히 질소산화물이나 황산화물 등의 유해물질을 배출하고 있어 배기가스의 후처리가 필요하다.In addition, the diesel oil is relatively expensive compared to heavy oil, and the emission of harmful substances is low, but still discharges harmful substances such as nitrogen oxides and sulfur oxides.

한편, 최근에는 선박의 엔진 연료로서 중유나 경유 대신 천연가스를 연료로 사용하는 엔진이 개발되고 있다. 상기와 같은 천연가스를 사용하는 엔진의 경우 배기가스에 질소산화물이나 황산화물 등의 유해물질의 농도를 획기적으로 저감할 수 있다.On the other hand, engines that use natural gas as a fuel instead of heavy oil or light oil have been developed as ship engine fuel. In the case of an engine using natural gas as described above, the concentration of harmful substances such as nitrogen oxides and sulfur oxides can be drastically reduced in the exhaust gas.

그러나, 비중이 매우 낮은 천연가스의 특징과 회전수가 낮고 연소실의 크기가 매우 큰 선박용 엔진의 특징으로 인해, 연소실에 공급된 천연가스중 일부가 미쳐 연소하지 못하고 배기가스로 배출되는 문제가 있다.However, due to the characteristics of the natural gas having a very low specific gravity and the characteristics of the marine engine having a low number of revolutions and a very large combustion chamber, some of the natural gas supplied to the combustion chamber can not be burnt and discharged as exhaust gas.

이러한 미연소 연료가 배기가스로 배출되는 현상을 슬립(Slip)이라 부르는데, 천연가스는 그 주성분이 메탄(CH4)이며, 메탄의 경우에는 지구온난화에 끼치는 온실효과의 영향이 이산화탄소의 23배에 달하는 점을 고려할 때, 슬립된 메탄은 반드시 해결되어야 하는 문제이다.The phenomenon that such unburned fuel is discharged into exhaust gas is called slip. The main component of natural gas is methane (CH4). In the case of methane, the effect of greenhouse effect on global warming is 23 times that of carbon dioxide Given the point, slip methane is a problem that must be solved.

또한, 최근에는 앞서 설명한 중유나 경유 및 천연가스를 모두 연료로 사용할 수 있는 이중연료엔진(Dual Fual Engine)이 개발되고 있어, 질소산화물은 물론 슬립된 메탄을 모두 처리할 수 있는 배기가스 정화장치의 필요성이 대두되고 있다.In recent years, a dual fuel engine capable of using all of the heavy oil, diesel, and natural gas as described above has been developed, and an exhaust gas purifying apparatus capable of treating both of nitrogen oxides as well as slip methane There is a growing need.

한국공개특허 10-2012-0056476Korean Patent Publication No. 10-2012-0056476

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원은 질소산화물은 물론 슬립된 메탄을 모두 처리할 수 있는 배기가스 정화장치를 제공하는 것이 과제이다.In order to solve the above problems, the present application is to provide an exhaust gas purifying apparatus capable of treating both nitrogen oxides and slip methane.

또한, 본 출원은 중유 및 경유 또는 천연가스를 연료로 사용하는 이중연료엔진을 탑재하여 보다 청정한 배기가스를 배출하는 선박을 제공하는 것이 과제이다.Further, the present application is to provide a ship that emits cleaner exhaust gas by mounting a dual fuel engine using heavy oil, light oil or natural gas as fuel.

또한, 본 출원은 선박이 위치된 지역에 따라 배출가스 중 유해물질의 농도를 조절할 수 있는 선박을 제공하는 것이 과제이다.It is another object of the present application to provide a ship capable of controlling the concentration of harmful substances in the exhaust gas according to the area where the ship is located.

본 출원의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present application are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 출원의 일 실시예에 따르면, 엔진에서 배출되는 배기가스와 환원제를 반응시키되, 상기 환원제로서 탄화수소를 사용하여 상기 배기가스 중 유해물질을 환원시키는 촉매 및 천연가스 저장탱크에 저장된 천연가스를 상기 환원제로서 상기 촉매에 공급하는 환원제 공급부를 포함하는 탄화수소를 이용한 배기가스 정화장치가 개시된다.According to one embodiment of the present application, there is provided a catalyst for reacting an exhaust gas discharged from an engine with a reducing agent, using a hydrocarbon as the reducing agent to reduce harmful substances in the exhaust gas, And a reducing agent supply unit for supplying natural gas stored in the storage tank to the catalyst as the reducing agent.

상기 환원제 공급부는, 상기 천연가스 저장탱크 내에서 증발되어 기화된 증발가스를 공급하는 제1경로부를 포함하여 이루어질 수 있다.The reducing agent supply unit may include a first path unit for supplying evaporated gas vaporized in the natural gas storage tank.

상기 제1공급경로부는, 상기 천연가스 저장탱크 내에서 증발되어 기화된 증발가스를 상기 촉매로 안내하는 제1라인, 상기 제1라인 내의 기화된 천연가스를 상기 촉매측으로 유동시키는 펌핑수단을 포함하여 이루어질 수 있다.The first supply path portion includes a first line for guiding evaporated gas vaporized and vaporized in the natural gas storage tank to the catalyst, a pumping means for flowing vaporized natural gas in the first line to the catalyst side Lt; / RTI >

상기 펌핑수단은 압축기를 포함하여 이루어지며, 상기 제1공급경로부는, 상기 제1라인의 상기 압축기를 거치면서 온도가 상승한 천연가스를 냉각하는 냉각유닛을 더 포함하여 이루어질 수 있다.The pumping means may include a compressor. The first supply path unit may further include a cooling unit for cooling the natural gas whose temperature has risen through the compressor of the first line.

상기 환원제 공급부는, 상기 천연가스 저장탱크 내에 액화된 천연가스를 기화시켜 공급하는 제2공급경로부를 포함하여 이루어질 수 있다.The reducing agent supply unit may include a second supply path unit for vaporizing and supplying the natural gas liquefied in the natural gas storage tank.

상기 제2공급경로부는, 상기 천연가스 저장탱크 내에 저장된 액체상태의 천연가스를 상기 촉매로 안내하는 제2라인, 상기 제2라인 내의 액체상태의 천연가스를 상기 촉매측으로 유동시키는 펌프, 상기 제2라인 내의 액체상태의 천연가스를 상기 촉매에 공급하기 전에 기화시키는 기화유닛을 포함하여 이루어질 수 있다.The second supply path portion includes a second line for guiding the liquid natural gas stored in the natural gas storage tank to the catalyst, a pump for flowing the natural gas in the liquid state in the second line to the catalyst side, And a gasification unit for vaporizing the natural gas in the liquid state in the line before the gas is supplied to the catalyst.

또는, 상기 환원제 공급부는, 상기 천연가스 저장탱크 내에서 증발되어 기화된 증발가스를 상기 촉매로 안내하는 제1라인, 상기 제1라인 내의 기화된 천연가스를 상기 촉매측으로 유동시키는 압축기, 상기 압축기를 거치면서 온도가 상승한 천연가스를 냉각하는 제1열교환기를 포함하는 제1공급경로부 및 상기 천연가스 저장탱크 내에 저장된 액체상태의 천연가스를 상기 촉매로 안내하는 제2라인, 상기 제2라인 내의 액체상태의 천연가스를 촉매측으로 유동시키는 펌프, 상기 제2라인 내의 액체상태의 천연가스를 상기 촉매에 공급하기 전에 기화시키는 제2열교환기를 포함하는 제2공급경로부를 포함하여 이루어지며, 상기 제1열교환기 및 제2열교환기는 해수 또는 청수를 이용하여 상기 증발가스를 냉각하거나, 액체상태의 천연가스를 가열하도록 이루어지고, 상기 제1열교환기를 거친 해수 또는 청수가 상기 제2열교환기를 거치도록 배치될 수 있다.Alternatively, the reducing agent supply unit may include a first line for guiding evaporated gas vaporized and vaporized in the natural gas storage tank to the catalyst, a compressor for flowing vaporized natural gas in the first line to the catalyst side, A second line for guiding the liquid natural gas stored in the natural gas storage tank to the catalyst, a second line for guiding the natural gas stored in the natural gas storage tank to the catalyst, And a second heat exchanger for vaporizing the natural gas in the second line before supplying the natural gas in the second line to the catalyst, wherein the first heat exchanger The first and second heat exchangers may cool the evaporation gas using seawater or fresh water or heat the natural gas in the liquid state It is, the first heat exchanger wherein the rough sea water or fresh water may be arranged to pass through the second heat exchanger group.

그리고, 상기 엔진에서 발생되는 배기가스 중 유해물질의 농도를 측정하는 배기센서, 상기 배출되는 배기가스가 상기 엔진이 위치된 지역의 배기가스 규정을 만족하도록 상기 환원제의 공급량을 판단하여 상기 환원제 공급부에 제어신호를 송출하는 제어부를 더 포함하며, 상기 환원제 공급부는 상기 제어부의 신호에 따라 상기 촉매에 공급되는 환원제의 양을 조절하도록 이루어질 수 있다.An exhaust gas sensor for measuring the concentration of harmful substances in the exhaust gas generated in the engine, a supply amount of the reducing agent so that the discharged exhaust gas meets the exhaust gas regulation in the region where the engine is located, The reducing agent supply unit may control the amount of the reducing agent supplied to the catalyst according to a signal from the control unit.

본 출원의 배기가스 정화장치 및 이를 구비한 선박에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the exhaust gas purifying apparatus of the present application and the vessel having the same, the following effects can be obtained.

첫째, 엔진의 연료로서 천연가스를 사용하므로, 배출가스 중 유해물질의 농도를 획기적으로 저감시킬 수 있다.First, since natural gas is used as the fuel of the engine, the concentration of harmful substances in the exhaust gas can be drastically reduced.

둘째, 상기한 엔진이 LNG 운반선에 적용될 경우 선박에 저장된 천연가스를 연료로 사용할 수 있으므로, 별도의 연료탱크가 필요없거나 연료탱크의 크기를 줄일 수 있어 천연가스 저장탱크의 크기를 더욱 확대시킬 수 있다.Second, when the engine is applied to an LNG carrier, the natural gas stored in the vessel can be used as fuel, so that a separate fuel tank is not required or the size of the fuel tank can be reduced, thereby enlarging the size of the natural gas storage tank .

셋째, 배기가스 중 질소산화물 등의 유해물질을 환원시키는 촉매에 공급되는 환원제로서 선박에 기 저장된 천연가스를 사용할 수 있어, 별도의 요소수 저장탱크가 필요없어 선박의 한정된 공간을 더욱 효율적으로 사용할 수 있으며 요소수를 따로 구매할 필요가 없어 운용의 편리성이 향상될 수 있다.Third, natural gas pre-stored in the ship can be used as a reducing agent to be supplied to a catalyst for reducing harmful substances such as nitrogen oxides in the exhaust gas, so that a separate urea storage tank is not needed, And the convenience of operation can be improved since there is no need to purchase the number of elements separately.

넷째, 엔진에서 슬립된 천연가스(메탄)을 환원제로 사용할 수 있어 배기가스 중 슬립된 메탄의 처리와 질소산화물의 처리를 동시에 이룰 수 있다.Fourth, since natural gas (methane) slipped in the engine can be used as a reducing agent, it is possible to simultaneously treat the slip methane and the nitrogen oxide in the exhaust gas.

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

아래에서 설명하는 본 출원의 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 출원을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 국제해사기구의 질소산화물 배출규제 규정의 한 예를 나타낸 표;
도 2는 선박에 적용되는 요소수를 이용한 선택적촉매환원법의 배기가스 처리장치를 간략하게 도시한 도면;
도 3은 본 출원의 탄화수소를 이용한 배기가스 정화장치가 선박에 적용된 모습을 간략하게 도시한 단면도;
도 4는 도 3의 배기가스 정화장치의 일 실시예의 구성을 간략하게 도시한 도면; 그리고,
도 5는 도 3의 배기가스 정화장치의 다른 실시예의 구성을 간략하게 도시한 도면이다.
The foregoing summary, as well as the detailed description of the embodiments of the present application set forth below, may be better understood when read in conjunction with the appended drawings. Embodiments are shown in the figures for purposes of illustrating the present application. It should be understood, however, that this application is not limited to the precise arrangements and instrumentalities shown.
FIG. 1 is a table showing an example of regulation of nitrogen oxide emission in the International Maritime Organization;
FIG. 2 is a schematic view of an exhaust gas treatment apparatus of a selective catalyst reduction method using urea water applied to a ship; FIG.
3 is a cross-sectional view schematically showing a state in which an exhaust gas purifying apparatus using hydrocarbons according to the present application is applied to a ship;
FIG. 4 is a view schematically showing a configuration of an embodiment of the exhaust gas purifying apparatus of FIG. 3; And,
Fig. 5 is a view schematically showing the configuration of another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus of Fig. 3;

이하 본 출원의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same designations and the same reference numerals are used for the same components, and further description thereof will be omitted.

본 실시예를 설명함에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 배기가스 정화장치(100)가 선박(200)에 적용된 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 배기가스 저화장치는 반드시 이에 한정된 것은 아니며, 배기가스가 배출되는 엔진이 적용된 어떤 것에도 적용될 수 있다.3, the exhaust gas purifying apparatus 100 of the present embodiment is applied to the ship 200 as an example. However, the exhaust gas low boiler of the present invention is not necessarily limited to this, and can be applied to any engine to which exhaust gas is exhausted.

상기 선박(200)은 액화천연가스(LNG)를 운반하는 LNG운반선일 수 있다.The ship 200 may be an LNG carrier carrying liquefied natural gas (LNG).

상기 LNG 운반선(200)은 액화천연가스를 저장하기 위한 다수개의 천연가스 저장탱크(210)가 구비되며, 선박(200)의 추진을 위한 엔진(230)이 구비된다.The LNG carrier 200 includes a plurality of natural gas storage tanks 210 for storing liquefied natural gas and an engine 230 for propelling the ship 200.

그리고, 상기 엔진(230)에서 발생된 배기가스를 배출하는 배기관(242)이 선박(200)의 연돌(240)에 설치될 수 있다.An exhaust pipe 242 for exhausting the exhaust gas generated by the engine 230 may be installed on the stack 240 of the ship 200.

한편, 본 실시예에서 상기 엔진(230)은 전통적인 연료인 중유나 경유는 물론 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 이중연료엔진(Dual Fuel Engine)이 적용될 수 있다. Meanwhile, in the present embodiment, the engine 230 may be a dual fuel engine capable of using natural gas as fuel as well as heavy oil or diesel fuel, which are conventional fuels.

상기 이중연료엔진은 중유 또는 경유를 연료로 사용하다가 필요에 따라 상기 선박(200)의 천연가스 저장탱크(210)에 저장된 천연가스를 연료로 사용할 수 있도록 구비될 수 있다.The dual fuel engine may be equipped with heavy oil or light oil as fuel and may use natural gas stored in the natural gas storage tank 210 of the ship 200 as fuel as needed.

즉, 선박(200)의 천연가스 저장탱크(210)에 기 저장된 천연가스를 연료로 사용할 수 있으므로 중유 또는 경유의 저장량을 줄일 수 있으며, 액화천연가스의 운송시 천연가스 저장탱크(210) 내에서 액화천연가스가 기화하여 발생하는 증발가스(BOG: Boilled Off Gas)를 연료로 활용할 수 있으며 배기가스 중 유해물질의 농도를 낮출 수 있다.That is, since the natural gas stored in the natural gas storage tank 210 of the ship 200 can be used as fuel, the storage amount of the heavy oil or the light oil can be reduced. In the transportation of the liquefied natural gas, Boiling off gas (BOG) generated by the vaporization of liquefied natural gas can be utilized as fuel and the concentration of harmful substances in the exhaust gas can be lowered.

물론, 본 발명이 적용되는 엔진(230)이 반드시 이중연료엔진에 한정될 필요는 없으며, 종래의 전통적인 중유나 경유를 연료로 사용하는 엔진 또는 천연가스만을 연료로 사용하는 엔진에도 적용 가능하다.Of course, the engine 230 to which the present invention is applied is not necessarily limited to the dual fuel engine, and can be applied to an engine using conventional heavy oil or light oil as fuel or an engine using only natural gas as fuel.

한편, 상기와 같은 엔진(230)은 배기가스가 필연적으로 발생되며, 발생된 배기가스는 배기관(242)을 타고 연돌(240)을 통해 외부로 배출될 수 있다.Meanwhile, exhaust gas is inevitably generated in the engine 230, and the generated exhaust gas can be discharged to the outside through the stack 240 on the exhaust pipe 242.

그리고, 상기 배기가스의 배출경로상에 본 실시예의 배기가스 정화장치(100)가 설치될 수 있다.The exhaust gas purifying apparatus 100 of the present embodiment may be installed on the discharge path of the exhaust gas.

본 실시예에 따른 배기가스 정화장치(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 촉매(110)와 환원제 공급부(120)를 포함하여 이루어질 수 있다.3 and 4, the exhaust gas purifying apparatus 100 according to the present embodiment may include a catalyst 110 and a reducing agent supply unit 120.

상기 촉매(110)는 상기 엔진(230)에서 배출되는 배기가스와 환원제를 반응시켜 배기가스 중 유해물질을 환원시키도록 이루어지는 구성요소이다. 이 때, 본 실시예에 따른 배기가스 정화장치의 촉매(110)는 환원제로서 종래의 요소수가 아닌 탄화수소계 물질을 환원제로 사용하도록 이루어질 수 있다. 또한, 상기 유해물질은 질소산화물(NOx)일 수 있다.The catalyst 110 reacts with the exhaust gas discharged from the engine 230 to reduce the harmful substances in the exhaust gas. At this time, the catalyst 110 of the exhaust gas purifying apparatus according to the present embodiment can be made to use a hydrocarbon-based material as a reducing agent, which is not a conventional urea as a reducing agent. In addition, the harmful substance may be nitrogen oxide (NOx).

상기 촉매(110)에 공급되는 탄화수소계열의 환원제로서 탄화수소(Hydro Carbon)가 포함된 물질, 예를 들어 경유 등의 연료를 사용할 수 있으며, 본 실시예에서는 상기 선박(200)의 천연가스 저장탱크(210)에 대량으로 저장된 천연가스를 환원제로 사용할 수 있다.A hydrocarbon-based reductant supplied to the catalyst 110 may be a hydrocarbon-containing material such as diesel fuel. In this embodiment, the natural gas storage tank of the ship 200 210 may be used as a reducing agent.

상기 환원제 공급부(120)는, 상기 선박의 천연가스 저장탱크(210)에 저장된 천연가스를 상기 환원제로서 상기 촉매(110)에 공급하도록 이루어질 수 있다.The reducing agent supply unit 120 may supply the natural gas stored in the natural gas storage tank 210 of the ship to the catalyst 110 as the reducing agent.

상기 천연가스는 메탄(CH4)이 주성분이며, 이러한 천연가스가 환원제로서 촉매에 공급되면, 상기 배기가스와 혼합되어 촉매에서 다음과 같이 반응 할 수 있다.The natural gas is mainly composed of methane (CH 4). When the natural gas is supplied to the catalyst as a reducing agent, it can be mixed with the exhaust gas and reacted in the catalyst as follows.

2NO + CH4 +O2 -> N2 + CO2 + 2H2O2NO + CH4 + O2 - > N2 + CO2 + 2H2O

즉, 촉매(110)에서 배기가스에 포함된 질소산화물이 환원제 및 산소와 반응하여 무해한 질소와 이산화탄소 및 수분으로 환원될 수 있다.That is, the nitrogen oxide contained in the exhaust gas in the catalyst 110 reacts with the reducing agent and oxygen, and can be reduced to harmless nitrogen, carbon dioxide, and moisture.

이 때, 상기 촉매(110)는 그 전단에 구비되어 배기가스와 환원제를 혼합하는 믹서(112)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 환원제는 상기 믹서(112)로 공급되어 배기가스와 혼합된 후에 촉매(110)로 공급될 수 있다.The reducing agent is supplied to the mixer 112 and mixed with the exhaust gas. Then, the catalyst 110 is introduced into the mixer 112 and mixed with the exhaust gas. (Not shown).

상기 환원제 공급부(120)는, 상기 선박(200)에 구비된 천연가스 저장탱크(210) 내에서 증발되어 기화된 증발가스를 공급하는 제1공급경로부(130)를 포함하여 이루어질 수 있다.The reducing agent supply unit 120 may include a first supply path unit 130 for supplying evaporated gas vaporized in the natural gas storage tank 210 provided in the ship 200.

상기 선박(200)의 천연가스 저장탱크(210)의 내부에는 액체상태의 천연가스가 온도나 압력의 영향에 의해 자연적으로 증발한 증발가스(BOG: Boilled Off Gas)가 발생하며, 이러한 증발가스를 환원제로서 활용하는 것이다.In the natural gas storage tank 210 of the ship 200, boiling off gas (BOG), which is naturally evaporated by the influence of temperature or pressure, is generated in the liquid natural gas, As a reducing agent.

상기와 같은 제1공급경로부(130)는 제1라인(132)과 펌핑수단(134)을 포함하여 이루어질 수 있다.The first supply path portion 130 may include a first line 132 and a pumping means 134.

상기 제1라인(132)은 일단이 상기 천연가스 저장탱크(210)의 상측에 연결되며, 타측이 상기 촉매(110) 전단에 구비된 믹서(112)에 연결되어 상기 천연가스 저장탱크(210) 내에서 기화된 증발가스를 상기 믹서(112)까지 안내하도록 파이프의 형태로 이루어질 수 있다.One end of the first line 132 is connected to the upper side of the natural gas storage tank 210 and the other side of the first line 132 is connected to a mixer 112 provided at the front end of the catalyst 110, To guide the vaporized vapor into the mixer (112).

그리고, 상기 펌핑수단(134)은 상기 제1라인(132) 내의 기체상태의 천연가스가 상기 촉매(110)측으로 흐르도록 압력을 형성하는 구성요소일 수 있다.The pumping means 134 may be a component that forms a pressure such that the gaseous natural gas in the first line 132 flows to the catalyst 110 side.

상기 제1라인(132) 내의 가스가 기체상태이므로, 상기 펌핑수단(134)은 압축기로 이루어질 수 있다. 상기 펌핑수단(134)으로서 압축기가 적용된 경우 상기 압축기를 통과한 천연가스는 그 온도가 상승될 수 있다.Since the gas in the first line 132 is in a gaseous state, the pumping means 134 may be a compressor. When the compressor is applied as the pumping means 134, the temperature of the natural gas passing through the compressor can be raised.

따라서, 상기 압축기(134)를 거치면서 온도가 상승한 천연가스를 냉각하는 냉각유닛(136)이 제1라인(132)의 믹서(112) 전단에 구비될 수 있다.Therefore, the cooling unit 136 for cooling the natural gas whose temperature has risen while passing through the compressor 134 may be provided in front of the mixer 112 of the first line 132.

상기 냉각유닛(136)은 여러 방식으로 구현 가능하나, 본 실시예에서는 상기 선박(200)이 위치된 지역의 해수나 청수 또는 선박(200)내 비치된 액체로서 상기 제1라인(132)을 흐르는 천연가스와 열교환하여 천연가스를 냉각하도록 이루어지는 제1열교환기가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.The cooling unit 136 may be implemented in various ways. In this embodiment, the cooling unit 136 can be implemented in various ways, but in this embodiment, A first heat exchanger configured to cool natural gas by heat exchange with natural gas is applied will be described as an example.

물론, 상기 제1열교환기(136)를 흐르는 열교환 매체는 전술한 해수나 청수 이외에도 여타 다른 물질을 열교환 매체로 활용할 수도 있다.Of course, the heat exchange medium flowing through the first heat exchanger 136 may utilize other materials other than the above-mentioned seawater or fresh water as a heat exchange medium.

또한, 상기 제1라인(132) 상에는 상기 제1라인(132)을 개방하거나 폐쇄하는 제1밸브(138)가 더 구비될 수 있다.A first valve 138 may be further provided on the first line 132 to open or close the first line 132.

한편, 상기 환원제 공급부(120)는 상기 천연가스 저장탱크(210) 내에 액화된 천연가스를 기화시켜 공급하는 제2공급경로부(140)를 포함하여 이루어질 수 있다.The reducing agent supply unit 120 may include a second supply path unit 140 for vaporizing and supplying the natural gas liquefied in the natural gas storage tank 210.

전술한 제1공급경로부(130)가 천연가스 저장탱크(210)에서 이미 기화된 증발가스를 환원제로 이용하는 것이라면, 상기 제2공급경로부(140)는 상기 천연가스 저장탱크(210)에 액체상태로 저장된 천연가스를 기화시켜 공급하는 점이 차이점이다.If the first supply path portion 130 uses the evaporation gas already vaporized in the natural gas storage tank 210 as a reducing agent, the second supply path portion 140 may supply liquid to the natural gas storage tank 210 The difference is that natural gas stored in the state is vaporized and supplied.

상기와 같은 제2공급경로부(140)는 제2라인(142), 펌프(144) 및 기화유닛(146)을 포함하여 이루어질 수 있다.The second supply path portion 140 may include a second line 142, a pump 144, and a vaporization unit 146.

상기 제2라인(142)은 일단이 상기 천연가스 저장탱크(210)에 연결되며 타측이 상기 촉매(110) 전단에 구비된 믹서(112)까지 연결되어 상기 천연가스 저장탱크(210)의 천연가스를 상기 믹서(112)까지 안내하도록 파이프의 형태로 이루어질 수 있다.One end of the second line 142 is connected to the natural gas storage tank 210 and the other side is connected to a mixer 112 provided at a front end of the catalyst 110, To the mixer (112).

상기 펌프(144)는, 상기 제2라인(142) 내의 액체상태의 천연가스가 상기 촉매(110) 측으로 흐르도록 압력을 형성하는 구성요소일 수 있다.The pump 144 may be a component that forms a pressure such that liquid natural gas in the second line 142 flows toward the catalyst 110 side.

상기 제2라인(142)에 흐르는 천연가스는 액체상태의 천연가스이므로 상기 촉매에 공급하기 전에 기화시켜 기체상태로 공급할 필요가 있다.Since the natural gas flowing in the second line 142 is a liquid natural gas, it needs to be vaporized and supplied in a gaseous state before being supplied to the catalyst.

따라서, 상기 기화유닛(146)이 상기 제2라인(142)상의 믹서(112)의 전단에 구비되어 상기 제2라인(142)에 흐르는 액체상태의 천연가스를 기화시킨 후 믹서(112)로 공급할 수 있다.Therefore, the vaporization unit 146 is provided at the front end of the mixer 112 on the second line 142 to vaporize the liquid natural gas flowing in the second line 142 and supply the natural gas to the mixer 112 .

상기 냉각유닛(136)은 여러 방식으로 구현 가능하나, 본 실시예에서는 상기 선박(200)이 위치된 지역의 해수나 청수 또는 선박(200)내 비치된 액체로서 상기 제2라인(142)을 흐르는 천연가스와 열교환하여 상기 천연가스를 가열하는 제2열교환기(146)가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.The cooling unit 136 may be implemented in various ways. In this embodiment, the cooling unit 136 may be installed in the sea 200, A second heat exchanger 146 for heat-exchanging natural gas with the natural gas and heating the natural gas will be described as an example.

그리고, 상기 제2라인(142) 상에는 상기 제2라인(142)을 개방하거나 폐쇄하는 제2밸브(148)가 더 구비될 수 있다.A second valve 148 may be further provided on the second line 142 to open or close the second line 142.

상기 제1라인(132)과 제2라인(142)은 이중관으로 이루어져 가스 누출에 대비하도록 이루어질 수도 있다.The first line 132 and the second line 142 may be formed as a double pipe so as to be prepared for gas leakage.

상기 환원제 공급부(120)는 제1공급경로부(130) 또는 제2공급경로부(140) 로만 이루어질 수도 있으며, 또는 제1공급경로부(130)와 제2공급경로부(140)가 조합되어 구비될 수 있다.The reducing agent supply unit 120 may be composed of only the first supply path unit 130 or the second supply path unit 140 or the combination of the first supply path unit 130 and the second supply path unit 140 .

상기 환원제 공급부(120)가 제1공급경로부(130)와 제2공급경로부(140)의 조합으로 이루어진 경우, 상기 제1열교환기(136)와 제2열교환기(146)는 직렬로 배치될 수 있다.The first heat exchanger 136 and the second heat exchanger 146 may be arranged in series when the reducing agent supply unit 120 is a combination of the first supply path unit 130 and the second supply path unit 140. [ .

즉, 상기 제1열교환기(136)를 거치면서 상기 가열된 가스상태의 천연가스에 의해 가열된 물이 상기 제2열교환기(146)를 거치면서 액체상태의 천연가스를 가열하도록 이루어질 수 있다.That is, water heated by the natural gas in the heated gaseous state through the first heat exchanger 136 may be heated through the second heat exchanger 146 to heat the natural gas in the liquid state.

한편, 상기 엔진(230)으로부터 배기가스가 배출되는 지점에는 배기가스 중 질소산화물 등의 유해물질의 농도를 측정하는 배기센서(234)가 더 구비될 수 있다.An exhaust sensor 234 for measuring the concentration of harmful substances such as nitrogen oxides in the exhaust gas may be further provided at a point where the exhaust gas is discharged from the engine 230.

그리고, 상기 천연가스 저장탱크(210)에는 천연가스 저장탱크(210) 내의 증발가스량을 측정하는 증발가스센서(212) 및 액체상태의 천연가스의 수위를 측정하는 수위센서(214)가 구비될 수 있다.The natural gas storage tank 210 may be provided with an evaporative gas sensor 212 for measuring the amount of evaporative gas in the natural gas storage tank 210 and a water level sensor 214 for measuring the level of the natural gas in the liquid state have.

또한, 선박(200)의 조타실(250) 등에 선박의 현재위치를 측정하는 GPS 항법장치등의 위치측정부(252)가 구비될 수 있다.A position measuring unit 252 such as a GPS navigation device for measuring the current position of the ship may be provided in the wheelhouse 250 of the ship 200.

또한, 선박 엔진(230)의 회전수 등의 운전상태를 모니터링 하고 제어하는 ECU(232)가 구비될 수 있다.In addition, an ECU 232 for monitoring and controlling the operating state such as the number of revolutions of the marine engine 230 may be provided.

그리고, 본 실시예의 배기가스 정화장치(100)는 선박에 설치된 각종 센서에서 입력된 정보 및 기 저장된 정보를 바탕으로 상기 환원제 공급부(120)를 제어하는 제어부(150)가 구비될 수 있다.The exhaust gas purifying apparatus 100 of the present embodiment may include a control unit 150 for controlling the reducing agent supply unit 120 based on information input from various sensors installed on the ship and pre-stored information.

상기 제어부(150)에는 배기가스 규정 정보가 기 저장될 수 있다.The control unit 150 may store exhaust gas regulation information.

상기 배기가스 규정 정보는 도 1에 도시된 바와 같이, 지역별, 엔진운전상태별로 허용되는 질소산화물 등의 유해가스 배출허용량에 대한 정보일 수 있다.As shown in FIG. 1, the exhaust gas regulation information may be information on a permissible amount of noxious gas discharge such as nitrogen oxide, which is allowed for each region and engine operation state.

그리고, 상기 제어부(150)는 전술한 배기센서(234)로부터 배기가스에 포함된 질소산화물의 농도에 관한 정보를 입력받으며, 상기 엔진의 ECU(232) 등으로부터 엔진의 회전수 등의 운전상태에 관한 정보를 입력받고, 상기 증발가스센서(212) 및 수위센서(214)로부터 천연가스 저장탱크(210)내의 증발가스의 양 및 액체상태의 천연가스의 양에 대한 정보를 입력받도록 이루어질 수 있다.The control unit 150 receives information on the concentration of nitrogen oxides included in the exhaust gas from the exhaust sensor 234 and receives information on the operating state of the engine such as the engine speed from the ECU 232 of the engine And receives information on the amount of the evaporative gas in the natural gas storage tank 210 and the amount of the natural gas in the liquid state from the evaporative gas sensor 212 and the water level sensor 214.

또한, 상기 제어부(150)는 상기 위치측정부(252)로부터 선박(200)의 현재위치에 대한 정보를 입력받도록 이루어질 수 있다. 상기 엔진(230)은 상기 선박(200)의 내부에 구비되므로, 상기 위치측정부(252)에서 측정한 선박(200)의 현재위치는 상기 엔진(230)의 위치를 뜻할 수도 있다.Also, the controller 150 may receive information on the current position of the ship 200 from the position measuring unit 252. Since the engine 230 is provided inside the vessel 200, the current position of the vessel 200 measured by the position measuring unit 252 may indicate the position of the engine 230.

또한, 상기 제1밸브(138) 및 제2밸브(148)는 상기 제어부(150)의 신호에 의해 개방되거나 폐쇄되도록 이루어질 수 있으며, 상기 제어부(150)는 상기 제1밸브(138) 및 제2밸브(148)를 개방하거나 폐쇄하는 신호를 송출하도록 구비될 수 있다.The first valve 138 and the second valve 148 may be opened or closed by a signal of the controller 150. The controller 150 may control the first valve 138 and the second valve 148, And to deliver a signal to open or close valve 148. [

그리고, 상기 제어부(150)는 상기 펌핑수단(134) 및 펌프(144)의 작동여부 및 작동속도를 제어하는 신호를 송출하도록 구비되며, 상기 펌핑수단(134) 및 펌프(144)는 상기 제어부(150)의 신호에 의해 on/off 및 작동속도가 제어되도록 이루어질 수 있다.The control unit 150 is provided to transmit a signal for controlling whether the pumping unit 134 and the pump 144 operate and the operation speed of the pump 144. The pumping unit 134 and the pump 144 may be connected to the controller 150 and the operation speed can be controlled by the signal of the controller 150.

즉, 상기 제어부(150)는 상기 제1공급경로부(130) 및 제2공급경로부(140)를 제어하여, 상기 촉매(110)에 공급되는 환원제의 공급여부 및 공급량을 조절하도록 이루어질 수 있다.That is, the control unit 150 may control the first supply path unit 130 and the second supply path unit 140 to adjust the supply amount and supply amount of the reducing agent supplied to the catalyst 110 .

따라서, 상기 제어부(150)는, 상기 배기센서(234), 엔진의 ECU(232), 증발가스센서(212), 수위센서(214), 위치측정부(252)로부터 얻은 정보 및 기 저장된 위치별 엔진운전상태별 배기가스 규정을 비교하여, 상기 제1밸브(138) 및 제2밸브(148)의 개폐여부를 제어하며, 상기 펌핑수단(134) 및 펌프(144)의 작동여부 및 작동속도를 제어하여 상기 촉매(110)로 공급되는 환원제의 양을 조절하도록 이루어질 수 있다.Therefore, the control unit 150 determines whether or not the information obtained from the exhaust sensor 234, the ECU 232 of the engine, the evaporation gas sensor 212, the water level sensor 214, the position measurement unit 252, And controls the opening and closing of the first valve 138 and the second valve 148 to determine whether or not the pumping means 134 and the pump 144 are operated and the operating speed So that the amount of the reducing agent supplied to the catalyst 110 can be controlled.

예를 들어, 상기 배기센서(234)에서 측정된 배기가스의 유해물질 농도가 짙어 배기가스 규정을 만족하기 위해서 보다 많은 환원제의 공급이 필요하다고 판단되거나, 상기 위치측정부(252)로부터 측정된 현재 위치가 Tier3 지역으로서 배기가스의 유해물질을 경감시킬 필요가 있다고 판단되면, 상기 제1밸브(138), 제2밸브(148) 또는 펌핑수단(134), 펌프(144)를 제어하여 환원제의 양을 조절할 수 있다.For example, when it is determined that the concentration of the harmful substance in the exhaust gas measured by the exhaust sensor 234 is high and the supply of the reducing agent is required to satisfy the emission gas specification, The second valve 148 or the pumping means 134 and the pump 144 to control the amount of the reducing agent so that the amount of the reducing agent can be controlled by controlling the first valve 138, Can be adjusted.

또한, 상기 증발가스센서(212)로부터 증발가스의 양을 측정하여 증발가스의 양이 충분할 때에는 상기 제1밸브(138)와 펌핑수단(134)을 제어하여 상기 제1공급경로부(130)만 가동하여 환원제를 공급할 수 있고, 상기 증발가스의 양이 충분하지 않을 때에는 상기 제2밸브(148)와 펌프(144)를 제어하여 상기 제2공급경로부(140)를 통하여 환원제를 추가적으로 공급할 수도 있다.When the amount of the evaporation gas is sufficient, the first valve 138 and the pumping means 134 are controlled to measure the amount of the evaporation gas from the evaporation gas sensor 212, The reducing agent may be supplied through the second supply path portion 140 by controlling the second valve 148 and the pump 144 when the amount of the evaporation gas is insufficient .

한편, 엔진(230)에서 슬립된 미연소된 메탄가스 또한 탄화수소계열 물질이므로, 배기가스에 포함된 슬립된 메탄가스는 상기 촉매(110)에서 환원제로 작용하여 배출가스에 포함된 질소산화물을 환원시킬 수 있다.Since the unburned methane gas slipped in the engine 230 is also a hydrocarbon-based material, the slipped methane gas contained in the exhaust gas acts as a reducing agent in the catalyst 110 to reduce the nitrogen oxide contained in the exhaust gas .

또 한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 천연가스 저장탱크(210)로부터 환원제로 사용할 천연가스를 미리 저장해 놓는 버퍼탱크(160)가 더 구비될 수 있다.5, a buffer tank 160 may be further provided for storing natural gas to be used as a reducing agent from the natural gas storage tank 210 in advance.

상기 버퍼탱크(160)는 상기 제2라인(142) 상에 설치될 수 있으며, 상기 천연가스 저장탱크(210)로부터 천연가스를 상기 버퍼탱크(160)로 이송시키는 펌프(162) 및 밸브(164)가 더 구비될 수 있고, 상기 펌프(162) 및 밸브(164)는 상기 제어부(150)에 의해 제어될 수 있다. The buffer tank 160 may be installed on the second line 142 and may include a pump 162 for transferring natural gas from the natural gas storage tank 210 to the buffer tank 160, , And the pump 162 and the valve 164 may be controlled by the controller 150. [

한편, 미설명된 도면부호 220은 상기 엔진(230)이 디젤엔진인 경우 연료인 중유 및 경유를 저장하는 연료탱크(220)일 수 있다. 물론, 상기 연료탱크(220)는 상기 엔진(230)이 중유 및 경유는 물론 천연가스도 연료로 사용하는 혼소엔진인 경우에도 설치될 수 있다.Meanwhile, reference numeral 220, which is not described, may be a fuel tank 220 for storing heavy oil and light oil, which are fuels when the engine 230 is a diesel engine. Of course, the fuel tank 220 may be installed in the case where the engine 230 is a coarse engine using not only heavy oil and light oil but also natural gas as fuel.

이상과 같이 본 출원에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 출원은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. . Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative rather than restrictive, and thus the present application is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and equivalents thereof.

100: 배기가스 정화장치 110: 촉매
112: 믹서 120: 환원제 공급부
130: 제1공급경로부 132: 제1라인
134: 펌핑수단 136: 냉각유닛
138: 제1밸브 140: 제2공급경로부
142: 제2라인 144: 펌프
146: 가열유닛 148: 제2밸브
150: 제어부 160: 버퍼탱크
162: 펌프 164: 밸브
200: 선박 210: 천연가스 저장탱크
212: 증발가스센서 214: 수위센서
220: 연료탱크 230: 엔진
232: ECU 234: 배기센서
240: 연돌 242: 배기관
250: 조타실 252: 위치측정부
100: Exhaust gas purifying device 110: Catalyst
112: Mixer 120: Reducing agent supply unit
130: first supply path portion 132: first line
134: Pumping means 136: Cooling unit
138: first valve 140: second supply path portion
142: second line 144: pump
146: Heating unit 148: Second valve
150: control unit 160: buffer tank
162: Pump 164: Valve
200: Ship 210: Natural gas storage tank
212: Evaporative gas sensor 214: Water level sensor
220: fuel tank 230: engine
232: ECU 234: exhaust sensor
240: a chimney 242: an exhaust pipe
250: wheelhouse 252: position measuring unit

Claims (8)

엔진에서 배출되는 배기가스와 환원제를 반응시키되, 상기 환원제로서 탄화수소를 사용하여 상기 배기가스 중 유해물질을 환원시키는 촉매; 및
천연가스 저장탱크에 저장된 천연가스를 상기 환원제로서 상기 촉매에 공급하는 환원제 공급부;를 포함하는 탄화수소를 이용한 배기가스 정화장치.
A catalyst for reacting an exhaust gas discharged from an engine with a reducing agent, and using hydrocarbon as the reducing agent to reduce harmful substances in the exhaust gas; And
And a reducing agent supply unit for supplying natural gas stored in the natural gas storage tank to the catalyst as the reducing agent.
제1항에 있어서,
상기 환원제 공급부는,
상기 천연가스 저장탱크 내에서 증발되어 기화된 증발가스를 공급하는 제1공급경로부를 포함하는 탄화수소를 이용한 배기가스 정화장치.
The method according to claim 1,
The reducing agent supply unit,
And a first supply path portion for supplying the evaporated gas vaporized in the natural gas storage tank and vaporized.
제2항에 있어서,
상기 제1공급경로부는,
상기 천연가스 저장탱크 내에서 증발되어 기화된 증발가스를 상기 촉매로 안내하는 제1라인;
상기 제1라인 내의 기화된 천연가스를 상기 촉매측으로 유동시키는 펌핑수단;을 포함하는 탄화수소를 이용한 배기가스 정화장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the first supply path portion includes:
A first line for guiding evaporated gas evaporated in the natural gas storage tank to the catalyst;
And pumping means for flowing the vaporized natural gas in the first line to the catalyst side.
제3항에 있어서,
상기 펌핑수단은 압축기를 포함하여 이루어지며,
상기 제1공급경로부는,
상기 제1라인의 상기 압축기를 거치면서 온도가 상승한 천연가스를 냉각하는 냉각유닛을 더 포함하는 탄화수소를 이용한 배기가스 정화장치.
The method of claim 3,
Wherein the pumping means comprises a compressor,
Wherein the first supply path portion includes:
And a cooling unit for cooling the natural gas whose temperature has risen while passing through the compressor of the first line.
제1항에 있어서,
상기 환원제 공급부는,
상기 천연가스 저장탱크 내에 액화된 천연가스를 기화시켜 공급하는 제2공급경로부를 포함하는 탄화수소를 이용한 배기가스 정화장치.
The method according to claim 1,
The reducing agent supply unit,
And a second supply path portion for vaporizing and supplying the natural gas liquefied in the natural gas storage tank.
제5항에 있어서,
상기 제2공급경로부는,
상기 천연가스 저장탱크 내에 저장된 액체상태의 천연가스를 상기 촉매로 안내하는 제2라인;
상기 제2라인 내의 액체상태의 천연가스를 상기 촉매측으로 유동시키는 펌프;
상기 제2라인 내의 액체상태의 천연가스를 상기 촉매에 공급하기 전에 기화시키는 기화유닛;을 포함하는 탄화수소를 이용한 배기가스 정화장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the second supply path portion includes:
A second line for guiding the liquid natural gas stored in the natural gas storage tank to the catalyst;
A pump for flowing liquid natural gas in the second line to the catalyst side;
And a vaporization unit for vaporizing the liquid natural gas in the second line before the gas is supplied to the catalyst.
제1항에 있어서,
상기 환원제 공급부는,
상기 천연가스 저장탱크 내에서 증발되어 기화된 증발가스를 상기 촉매로 안내하는 제1라인, 상기 제1라인 내의 기화된 천연가스를 상기 촉매측으로 유동시키는 압축기, 상기 압축기를 거치면서 온도가 상승한 천연가스를 냉각하는 제1열교환기를 포함하는 제1공급경로부;
상기 천연가스 저장탱크 내에 저장된 액체상태의 천연가스를 상기 촉매로 안내하는 제2라인, 상기 제2라인 내의 액체상태의 천연가스를 촉매측으로 유동시키는 펌프, 상기 제2라인 내의 액체상태의 천연가스를 상기 촉매에 공급하기 전에 기화시키는 제2열교환기를 포함하는 제2공급경로부;를 포함하여 이루어지며,
상기 제1열교환기 및 제2열교환기는 해수 또는 청수를 이용하여 상기 증발가스를 냉각하거나, 액체상태의 천연가스를 가열하도록 이루어지고, 상기 제1열교환기를 거친 해수 또는 청수가 상기 제2열교환기를 거치도록 배치되는 탄화수소를 이용한 배기가스 정화장치.
The method according to claim 1,
The reducing agent supply unit,
A first line for guiding evaporated gas evaporated in the natural gas storage tank to the catalyst, a compressor for flowing vaporized natural gas in the first line to the catalyst side, a natural gas having a temperature rising through the compressor, A first supply path portion including a first heat exchanger for cooling the first heat exchanger;
A second line for guiding the natural gas in the liquid state stored in the natural gas storage tank to the catalyst, a pump for flowing the natural gas in the liquid state in the second line to the catalyst side, And a second heat exchanger for vaporizing the catalyst before being supplied to the catalyst,
Wherein the first heat exchanger and the second heat exchanger are configured to cool the evaporation gas by using seawater or fresh water or to heat the natural gas in the liquid state and seawater or fresh water passing through the first heat exchanger is placed in the second heat exchanger The exhaust gas purifying apparatus using hydrocarbon.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔진에서 배출되는 배기가스 중 유해물질의 농도를 측정하는 배기센서; 및
상기 배출되는 배기가스가 상기 엔진이 위치된 지역의 배기가스 규정을 만족하도록 상기 환원제의 공급량을 판단하여 상기 환원제 공급부에 제어신호를 송출하는 제어부;를 더 포함하며,
상기 환원제 공급부는 상기 제어부의 신호에 따라 상기 촉매에 공급되는 환원제의 양을 조절하는 배기가스 정화장치.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
An exhaust sensor for measuring the concentration of harmful substances in the exhaust gas discharged from the engine; And
And a control unit for determining a supply amount of the reducing agent so that the discharged exhaust gas satisfies the exhaust gas specification of the region where the engine is located and sending a control signal to the reducing agent supply unit,
Wherein the reducing agent supply unit adjusts an amount of the reducing agent supplied to the catalyst according to a signal from the control unit.
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