船舶的温室气体减排装置及具备其的船舶的制作方法

本发明涉及一种将吸收液再生部构成为两段以上而去除氨水中残存的未反应铵盐水溶液，可以将氨水的浓度保持在既定水平而提高吸收液的回收率，防止温室气体吸收性能低下的船舶的温室气体减排装置及具备其的船舶。另外，本发明涉及一种能够借助于热交换方式冷却废气而防止吸收液浓度低下，将吸收液再生部构成为两段以上而去除氨水中残存的未反应铵盐水溶液提高吸收液的回收率，能够防止温室气体吸收性能低下的船舶的温室气体减排装置及具备其的船舶。

背景技术：

1、最近，由于化石燃料无分别使用导致的温室气体排放的影响，正在发生地球变暖现象和与此相关的环境灾害。

2、因此，将与不释放作为典型温室气体的二氧化碳而是进行捕集和存储相关的一系列技术称为ccs(carbon dioxide capture and storage：碳捕获和储存)技术，最近倍受瞩目，在ccs技术中，化学吸收法(chemical absorption)由于能够进行大规模处理，因而是其中使用最多的技术。

3、另外，二氧化碳排放管制通过国际海事组织(imo)的船舶能效设计指数(eedi)进行管制，目标是在2050年减少2008年排放量的50％以上，由于2030年需减少2008年排放量的40％，因而不排放co2或捕集已排放co2的技术倍受瞩目。

4、作为参考，直接捕集及存储二氧化碳的ccs技术中的co2捕集技术，可以根据对象工序的co2发生条件而多样地接近，目前代表性技术有吸收法、吸附法和膜分离法，其中，湿式吸收法就陆地工厂而言，技术成熟度高，co2的大量处理容易，可以说是最接近ccs技术商用化的捕集技术，作为吸收剂，主要使用胺系列和氨。

5、另一方面，前面提及的减少二氧化碳排放或捕集已生成二氧化碳的技术目前在船舶中尚没有商用化案例，将氢或氨用作燃料的方法目前也在开发中，尚未达到商业化水平的阶段。

6、另外，提出了将能够利用吸收液吸收从船舶引擎排出的废气中作为温室气体的co2，转换成不对环境造成影响的物质并排出或转换成有用的物质进行存储，防止吸收液因浓度变化导致的吸收性能低下的技术应用于船舶的必要性。

7、另外，为了使得sox的发生量减小或不发生，针对使用lng或低硫油作为燃料的船舶，提出了将能够利用吸收液吸收从船舶引擎排出的废气中的co2，转换成不对环境造成影响的物质并排出或转换成有用的物质进行存储，防止借助于海水来冷却废气导致的吸收液浓度低下，防止吸收液重复循环导致浓度变化而造成吸收性能低下的技术应用于船舶的必要性。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明思想要实现的技术课题在于提供一种将吸收液再生部构成为两段以上而去除氨水中残存的未反应铵盐水溶液，可以将氨水的浓度保持在既定水平而提高吸收液的回收率，防止温室气体吸收性能低下的船舶的温室气体减排装置及具备其的船舶。

3、另外，本发明思想要实现的技术课题在于提供一种能够借助于热交换方式冷却废气而防止吸收液浓度低下，将吸收液再生部构成为两段以上而去除氨水中残存的未反应铵盐水溶液提高吸收液的回收率，能够防止温室气体吸收性能低下的船舶的温室气体减排装置及具备其的船舶。

4、技术方案

5、为了达成前述目的，本发明提供一种船舶的温室气体减排装置，包括：海水供应部，所述海水供应部供应海水；吸收液制造部，所述吸收液制造部制造并供应高浓度co2吸收液；吸收塔，所述吸收塔形成有co2去除部，所述co2去除部使从船舶引擎排出的废气与从所述海水供应部供应的海水反应并冷却，使所述冷却的废气与来自所述吸收液制造部的吸收液反应，将co2转换成铵盐水溶液而去除co2；吸收液浓度调节部，所述吸收液浓度调节部调节从所述吸收液制造部向所述吸收塔供应的吸收液的浓度；及吸收液再生部，所述吸收液再生部包括使从所述吸收塔排出的铵盐水溶液与二价金属氢氧化物水溶液反应而一次再生吸收液的一次再生部，及使从一次再生部的未反应铵盐水溶液与二价金属氢氧化物水溶液反应而二次再生高浓度吸收液，且循环供应到吸收塔以作为吸收液再使用的二次再生部。

6、另外，所述吸收液再生部可以包括：存储罐，所述存储罐存储所述二价金属氢氧化物水溶液；一次再生部，所述一次再生部由混合罐和一次过滤器构成，其中，所述混合罐使从所述吸收塔排出的铵盐水溶液和二价金属氢氧化物水溶液通过搅拌机搅拌而生成nh3(g)和碳酸盐，所述一次过滤器从所述混合罐吸收溶液及沉淀物而分离碳酸盐；及二次再生部，所述二次再生部由一次吸收液存储罐、二次过滤器和二次吸收液存储罐构成，其中，所述一次吸收液存储罐存储借助于所述一次过滤器而分离的氨水或未反应铵盐水溶液，使从所述存储罐的二价金属氢氧化物水溶液和未反应铵盐水溶液再反应，所述二次过滤器从所述一次吸收液存储罐吸收溶液及沉淀物而分离碳酸盐和高浓度氨水，所述二次吸收液存储罐存储借助于所述二次过滤器分离的高浓度氨水。

7、另外，所述一次吸收液存储罐的存储容量可以为循环所述吸收塔和所述吸收液再生部的吸收液容量的3倍以上。

8、另外，所述一次吸收液存储罐可以包括：搅拌机，所述搅拌机使所述二价金属氢氧化物水溶液和借助于所述一次过滤器分离的氨水或未反应铵盐水溶液搅拌并反应；及ph传感器，所述ph传感器测量由所述搅拌机的反应程度。

9、另外，所述存储罐中存储的二价金属氢氧化物水溶液可以为使清水与cao或mgo反应而生成的ca(oh)2或mg(oh)2。

10、另外，可以将借助于所述二次过滤器而分离的氨水或清水供应到所述二次吸收液存储罐，或将相对于总循环清水而由所述混合罐追加生成的过剩清水存储于所述清水罐而在所述存储罐中的二价金属氢氧化物水溶液生成时再利用。

11、另外，所述吸收塔可以还包括sox吸收部，所述sox吸收部使从所述船舶引擎排出的废气与从所述海水供应部供应的海水反应，在冷却的同时使sox溶解、去除，所述co2去除部可以使所述去除了sox的废气与从所述海水供应部供应的海水反应并冷却，使所述冷却的废气与来自所述吸收液制造部的吸收液反应，将co2转换成铵盐水溶液而去除co2。

12、另外，所述吸收塔可以还包括nox吸收部，所述nox吸收部吸收、去除从所述船舶引擎排出的废气的nox，所述co2去除部可以使所述去除了nox的废气与从所述海水供应部供应的海水反应并冷却，使所述冷却的废气与来自所述吸收液制造部的吸收液反应，将co2转换成铵盐水溶液而去除co2。

13、另外，所述吸收塔可以依次层叠形成有nox吸收部、sox吸收部和所述co2去除部，其中，nox吸收部吸收、去除从所述船舶引擎排出的废气的nox，所述sox吸收部在使所述去除了nox的废气与从所述海水供应部供应的海水反应并冷却的同时溶解去除sox，所述co2去除部使所述去除了sox的废气与来自所述吸收液制造部的吸收液反应，将co2转换成铵盐水溶液而去除co2。

14、另外，将借助于所述吸收液再生部再生的nh3向所述吸收塔回归，转换成吸收液再使用，所述nox吸收部可以利用供应到的借助于所述吸收液再生部再生的nh3吸收nox，或使用尿素水吸收nox。

15、另外，所述海水供应部可以包括：海水泵，所述海水泵从船外通过海底吸入箱接受供应海水并抽吸到所述sox吸收部；及海水调节阀，所述海水调节阀根据废气的量，调节从所述海水泵供应到所述sox吸收部的海水的喷射量。

16、另外，所述吸收液制造部可以包括：清水罐，所述清水罐存储清水；清水调节阀，所述清水调节阀从所述清水罐供应清水；nh3存储库，所述nh3存储库存储高压的nh3；氨水罐，所述氨水罐向借助于所述清水调节阀而供应的清水喷射从所述nh3存储库供应的nh3，制备并存储作为吸收液的高浓度氨水；ph传感器，所述ph传感器测量所述氨水罐内的氨水浓度；及氨水供应泵，所述氨水供应泵从所述氨水罐向所述二次吸收液存储罐供应氨水。

17、还可以包括氨水循环泵，所述氨水循环泵从所述二次吸收液存储罐向所述吸收塔循环氨水。

18、另外，所述sox吸收部可以包括：多段的海水喷射喷嘴，所述海水喷射喷嘴向下方喷射从所述海水供应部供应的海水；及隔壁形态的废气流入管或罩住所述废气流入管的雨伞形态的切断板，使得清洗水不逆流。

19、另外，可以在所述海水喷射喷嘴下部，分多段分别形成有多孔性上板，所述多孔性上板形成有供废气穿过的流路，从而海水与废气能够接触。

20、另外，可以在所述海水喷射喷嘴下部，形成有填充了使得海水与废气接触的填充材料的吸收装置，从而海水能够溶解sox。

21、另外，所述co2去除部可以包括：氨水喷射喷嘴，所述氨水喷射喷嘴向下方喷射从所述吸收液再生部供应的吸收液；填充材料，所述填充材料使co2与作为吸收液的氨水接触，使co2转换成nh4hco3(aq)；冷却套管，所述冷却套管在填充有所述填充材料的吸收装置的每个区间分多段形成，冷却因co2去除反应导致的发热；水喷雾器，所述水喷雾器捕集未与co2反应便排出到外部的nh3；除雾板，所述除雾板以曲折的多板形态形成，使氨水向所述填充材料方向回归；隔壁，所述隔壁形成得使氨水不逆流；及切断板，所述切断板为罩住被所述隔壁环绕的废气流入孔的雨伞形态。

22、另外，所述填充材料可以由设计得增大单位体积的接触面积的多段的蒸馏塔填料构成，可以在所述蒸馏塔填料之间形成有溶液再分配器。

23、另外，所述吸收塔可以还包括ege，所述ege在所述nox吸收部与所述sox吸收部之间形成，使所述船舶引擎的废热与锅炉水进行热交换。

24、另外，可以还包括排出部，所述排出部由清洗水罐、水处理装置及泥浆存储罐构成，其中，所述清洗水罐存储从所述吸收塔排出的清洗水，所述水处理装置具备调节浊度的过滤单元和用于ph调节的中和剂注入单元，以便借助于移送泵而移送到所述清洗水罐的清洗水满足船外排出条件，所述泥浆存储罐分离存储固态的排出物。

25、另一方面，本发明可以提供一种具备前面列举的船舶的温室气体减排装置的船舶。

26、为了达成前述另一目的，本发明提供一种船舶的温室气体减排装置，包括：废气冷却部，所述废气冷却部冷却从船舶引擎排出的废气；吸收液制造部，所述吸收液制造部制造并供应高浓度co2吸收液；吸收塔，所述吸收塔形成有co2去除部，所述co2去除部使从借助于所述废气冷却部而冷却的废气与来自所述吸收液制造部的吸收液反应，将co2转换成铵盐水溶液而去除co2；吸收液浓度调节部，所述吸收液浓度调节部调节从所述吸收液制造部向所述吸收塔供应的吸收液的浓度；及吸收液再生部，所述吸收液再生部包括使从所述吸收塔排出的铵盐水溶液与二价金属氢氧化物水溶液反应而一次再生吸收液的一次再生段，及使从一次再生段的未反应铵盐水溶液与二价金属氢氧化物水溶液反应而二次再生高浓度吸收液，且循环供应到所述吸收塔以作为吸收液再使用的二次再生段。

27、另外，所述船舶引擎可以将lng或低硫油用作燃料。

28、一种船舶的温室气体减排装置，包括：

29、另外，所述废气冷却部可以利用包围废气排出管的热交换配管，使从船内冷却系统提供的清水循环，将废气冷却为27℃至33℃的温度。

30、另外，所述吸收液再生部可以包括：存储罐，所述存储罐存储所述二价金属氢氧化物水溶液；一次再生段，所述一次再生段由混合罐和一次过滤器构成，其中，所述混合罐使从所述吸收塔排出的铵盐水溶液和从所述存储罐的二价金属氢氧化物水溶液通过搅拌机搅拌而生成nh3(g)和碳酸盐，所述一次过滤器从所述混合罐吸收溶液及沉淀物而分离碳酸盐；及二次再生段，所述二次再生段由一次吸收液存储罐、二次过滤器和二次吸收液存储罐构成，其中，所述一次吸收液存储罐存储借助于所述一次过滤器而分离的氨水或未反应铵盐水溶液，使从所述存储罐的二价金属氢氧化物水溶液和未反应铵盐水溶液再反应，所述二次过滤器从所述一次吸收液存储罐吸收溶液及沉淀物而分离碳酸盐和高浓度氨水，所述二次吸收液存储罐存储借助于所述二次过滤器分离的高浓度氨水。

31、另外，所述一次吸收液存储罐的存储容量可以为根据吸收液循环管线循环所述吸收塔和所述吸收液再生部的吸收液容量的3倍以上。

32、另外，所述一次吸收液存储罐可以包括：搅拌机，所述搅拌机使从所述存储罐的二价金属氢氧化物水溶液和借助于所述一次过滤器分离的氨水或未反应铵盐水溶液搅拌并反应；及ph传感器，所述ph传感器测量由所述搅拌机的反应程度。

33、另外，所述存储罐中存储的二价金属氢氧化物水溶液可以为使清水与cao或mgo反应而生成的ca(oh)2或mg(oh)2。

34、另外，可以将借助于所述二次过滤器而分离的氨水或清水供应到所述二次吸收液存储罐，或将相对于总循环清水而由所述混合罐追加生成的过剩清水存储于所述清水罐而在所述存储罐中的二价金属氢氧化物水溶液生成时再利用。

35、另外，所述吸收塔可以还包括nox吸收部，所述nox吸收部吸收、去除从所述船舶引擎排出的废气的nox，所述co2去除部去除所述nox，使借助于所述废气冷却部而冷却的废气与来自所述吸收液制造部的吸收液反应，将co2转换成铵盐水溶液而去除co2。

36、另外，所述吸收液再生部可以使nh3再生并回归所述吸收塔，，再用作吸收液，所述nox吸收部可以利用从所述吸收液再生部供应的nh3吸收nox，或使用尿素水吸收去除nox。

37、另外，所述吸收液制造部可以包括：清水罐，所述清水罐存储清水；清水调节阀，所述清水调节阀调节从所述清水罐的清水的供应量；nh3存储库，所述nh3存储库存储高压的nh3；氨水罐，所述氨水罐向借助于所述清水调节阀而供应的清水喷射从所述nh3存储库供应的nh3，制备并存储作为吸收液的高浓度氨水；ph传感器，所述ph传感器测量所述氨水罐内的氨水浓度；及氨水供应泵，所述氨水供应泵从所述氨水罐向所述二次吸收液存储罐供应氨水。

38、另外，还可以包括氨水循环泵，所述氨水循环泵从所述二次吸收液存储罐向所述吸收塔循环氨水。

39、另外，所述co2去除部可以包括：氨水喷射喷嘴，所述氨水喷射喷嘴向下方喷射从所述吸收液再生部供应的吸收液；填充材料，所述填充材料使co2与作为吸收液的氨水接触，使co2转换成nh4hco3(aq)；冷却套管，所述冷却套管在填充有所述填充材料的吸收装置的每个区间分多段形成，冷却因co2去除反应导致的发热；水喷雾器，所述水喷雾器捕集未与co2反应便排出到外部的nh3；除雾板，所述除雾板以曲折的多板形态形成，使氨水向所述填充材料方向回归；隔壁，所述隔壁形成得使氨水不漏液；及切断板，所述切断板为罩住被所述隔壁环绕的废气流入孔的雨伞形态。

40、另外，所述填充材料可以由设计得增大单位体积的接触面积的多段的蒸馏塔填料构成，可以在所述蒸馏塔填料之间形成有溶液再分配器。

41、另外，所述吸收塔可以还包括ege，所述ege在所述nox吸收部与所述废气冷却部之间形成，使从所述船舶引擎的废气的废热与锅炉水发生热交换。

42、另一方面，本发明可以提供一种具备前面列举的船舶的温室气体减排装置的船舶。

43、技术效果

44、根据本发明，具有的效果是，将吸收液再生部构成为两段以上而去除氨水中残存的未反应铵盐水溶液，可以将氨水的浓度保持在既定水平而提高吸收液的回收率，防止温室气体吸收性能低下。

45、另外，根据本发明，具有的效果是，应用加压系统，能够防止因高浓度吸收液的自然蒸发导致的吸收液损失。

46、更进一步的，根据本发明，具有的效果是，转换成不对环境造成影响的物质并分离排出或转换成有用的物质进行存储，以便满足imo温室气体排放限制，再生nh3而使比较昂贵的nh3消耗实现最小化，能够减小过滤器后端部的容量大小，将温室气体存储为以自然状态存在的碳酸盐形态，使得能够进行海上排出，去除因在nh3再生时残存的sox导致的副反应，使nh3损失最小化，可以使得在氨回收时不包含杂质。

47、另外，根据本发明，具有的效果是，借助于热交换方式冷却废气而防止吸收液浓度低下，能够防止温室气体吸收性能低下。

48、另外，根据本发明，具有的效果是，将吸收液再生部构成为两段以上而去除氨水中残存的未反应铵盐水溶液提高吸收液的回收率，应用加压系统，防止因高浓度吸收液的nh3自然蒸发导致的吸收液损失，能够防止温室气体吸收性能低下。

49、更进一步的，转换成不对环境造成影响的物质并分离排出或转换成有用的物质进行存储，以便满足imo温室气体排放限制，再生nh3而使比较昂贵的nh3消耗实现最小化，能够减小过滤器后端部的容量大小，将温室气体存储为以自然状态存在的碳酸盐形态，使得能够进行海上排出，去除因在nh3再生时残存的nox或sox导致的副反应，使nh3损失最小化，可以使得在氨回收时不包含杂质。