KR20200078016A - A Reactor for A System for Purification of NOx Emissions and A System for Purification of NOx Emissions - Google Patents

A Reactor for A System for Purification of NOx Emissions and A System for Purification of NOx Emissions Download PDF

Info

Publication number
KR20200078016A
KR20200078016A KR1020180167513A KR20180167513A KR20200078016A KR 20200078016 A KR20200078016 A KR 20200078016A KR 1020180167513 A KR1020180167513 A KR 1020180167513A KR 20180167513 A KR20180167513 A KR 20180167513A KR 20200078016 A KR20200078016 A KR 20200078016A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reactor
ammonia
gas
pressure regulator
main reactor
Prior art date
Application number
KR1020180167513A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102172440B1 (en
Inventor
김홍석
이상호
김영민
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020180167513A priority Critical patent/KR102172440B1/en
Publication of KR20200078016A publication Critical patent/KR20200078016A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102172440B1 publication Critical patent/KR102172440B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409Nitrogen oxides
    • B01D53/9413Processes characterised by a specific catalyst
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14Nitrogen oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1406Storage means for substances, e.g. tanks or reservoirs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

The present invention relates to a technique for reducing a nitrogen oxide (NOx) which is harmful discharge gas discharged from an internal combustion engine or a combustor. According to one embodiment, a reactor for being used in a nitrogen oxide purifying system includes: a main body; at least one gas outlet formed on the main body; at least one heat transfer body protruding toward an inner space of the main body; and a cooling member and a heating member installed in each heat transfer body along a shape of the heat transfer bodies, wherein the heat transfer bodies are installed below the gas outlets in a gravity direction and formed to protrude from a lower portion of the main body in an upper direction in a gravity applying direction.

Description

질소산화물 정화 시스템용 반응기 및 질소산화물 정화 시스템{A Reactor for A System for Purification of NOx Emissions and A System for Purification of NOx Emissions}Reactor for nitrogen oxide purification system and nitrogen oxide purification system

본 명세서에 개시된 기술은 내연기관 또는 연소기에서 배출되는 유해배출가스인 질소산화물(NOx)을 저감하는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고체 암모늄염을 열분해하여 암모니아를 만들고 SCR 촉매 상에서 질소산화물과 반응시켜 인체에 무해한 질소로 정화시킬 수 있는 질소산화물 정화시스템에 사용되는 반응기 및 질소산화물 정화시스템에 관한 것이다.The technology disclosed herein relates to a technique for reducing nitrogen oxide (NOx), which is a harmful emission gas emitted from an internal combustion engine or a combustor, and more specifically, thermally decomposes solid ammonium salt to make ammonia and react with nitrogen oxide on an SCR catalyst. It relates to a nitrogen oxide purification system and a reactor used in a nitrogen oxide purification system capable of purifying nitrogen harmless to the human body.

일반적으로 내연기관 특히 디젤엔진에서 배출되는 질소산화물의 저감기술로서 배기가스 재순환방법(EGR; Exhaust Gas Recirculation)에 의한 농도저감 또는 환원제인 암모니아, 우레아 또는 탄화수소를 이용하여 촉매상에서 질소산화물을 반응시켜 질소와 산소로 환원하는 선택적촉매환원반응(SCR; Selective Catalytic Reduction) 등이 사용되고 있다.In general, as a technology for reducing nitrogen oxides emitted from internal combustion engines, especially diesel engines, nitrogen is reacted on the catalyst by using ammonia, urea or hydrocarbons, which are reducing agents or reducing agents by exhaust gas recirculation (EGR). And selective catalytic reduction (SCR) to reduce oxygen and oxygen are used.

상기 선택적 환원촉매기술 중에서 경유 등 탄화수소를 사용하는 경우 환원제로 내연기관 또는 연소기의 연료를 사용하므로 부수적인 환원제 공급장치가 필요하지 않은 장점이 있으나 배기가스 중에 산소가 존재하는 경우 탄화수소가 산소와 먼저 반응하기 때문에 질소산화물의 저감성능이 낮은 단점이 있다. When using hydrocarbons such as diesel among the selective reduction catalyst technology, there is an advantage in that an auxiliary reducing agent supply device is not required because the fuel of an internal combustion engine or a combustor is used as a reducing agent, but when oxygen is present in the exhaust gas, the hydrocarbon reacts first with oxygen. Therefore, there is a disadvantage in that the reduction performance of nitrogen oxide is low.

또 다른 선택적 환원촉매기술인 액체 우레아를 이용한 선택적 환원촉매기술에 대하여 보면, 상온에서 고체상으로 존재하는 물질인 우레아(Urea)를 물에 녹여 만든 액체 우레아를 자동차 배기관에 분사하면 약 150 ℃ 이상의 온도에서 열분해 되어 암모니아로 전환되고, 이와 같이 생성된 암모니아는 오산화바나듐(V2O5) 또는 지오라이트(Zeolite) 등 선택적 환원촉매의 도움을 받아 질소산화물을 무해한 질소로 환원시킨다. 이러한 액체 우레아를 이용한 선택적 환원촉매 기술은 촉매반응 온도 대역이 넓고 내구성이 우수하다는 장점이 있으며, 약 60 내지 80 % 수준의 높은 질소산화물 정화효율을 얻을 수 있다.As for the selective reduction catalyst technology using liquid urea, which is another selective reduction catalyst technology, when a liquid urea made by dissolving urea, a substance existing in a solid state at room temperature in water, is injected into an automobile exhaust pipe, it is thermally decomposed at a temperature of about 150°C or higher. It is converted into ammonia, and the ammonia produced in this way reduces nitrogen oxides to harmless nitrogen with the help of a selective reduction catalyst such as vanadium pentoxide (V2O5) or geolite. The selective reduction catalyst technology using the liquid urea has an advantage of having a wide catalytic reaction temperature range and excellent durability, and can obtain high nitrogen oxide purification efficiency of about 60 to 80%.

그러나 액체 우레아 선택적 환원촉매 기술은 액체 우레아를 공급하기 위한 대규모의 사회적 인프라가 필요하며, 액체 우레아를 저장하기 위한 용기 및 분사장치 등 부수적인 장치들이 필요하고, 액체 우레아는 어는점이 -11 ℃이므로 저장용기 및 분사장치 등 시스템의 온도를 적정온도 이상으로 유지하기 위하여 별도의 단열 대책이 필요하기 때문에 전체 시스템이 복잡해지는 단점이 있다. 또한 액체 우레아의 어는점을 낮추기 위해서 액체 우레아에 물을 60 % 이상 섞어 사용하므로 저장 용기가 커지는 단점이 있다.However, the selective reduction catalyst technology for liquid urea requires a large-scale social infrastructure to supply liquid urea, and additional devices such as containers and sprayers for storing liquid urea, and the freezing point of liquid urea is -11℃. There is a disadvantage in that the entire system is complicated because separate insulation measures are necessary to maintain the temperature of the system such as the container and the spraying device at a temperature above the proper temperature. In addition, in order to lower the freezing point of the liquid urea, water is mixed with the liquid urea more than 60%, so the storage container has a drawback.

이와 같은 액체 우레아의 단점을 보완하기 위해 고체 우레아를 이용한 기술(한국등록특허 10-0924591, 10-0999574 등)이 제시되었으나 고체 우레아는 열분해 온도가 약 140 ℃로 높아 전기에너지 또는 배기열 에너지 등이 많이 소요되고, 반응기 및 관로에서 열분해 온도를 유지하지 못할 경우 관로 등에 우레아가 응고되는 단점이 있다. In order to compensate for the shortcomings of the liquid urea, a technology using solid urea (Korean Patent Registration No. 10-0924591, 10-0999574, etc.) has been proposed, but the solid urea has a high thermal decomposition temperature of about 140 ℃, so it has a lot of electrical energy or exhaust heat energy. There is a disadvantage in that urea is solidified in the pipeline and the like, if it is not necessary to maintain the thermal decomposition temperature in the reactor and the pipeline.

그리고 열분해온도가 낮은 고체 암모늄염을 사용하는 기술이 시용되어 있으나, 고체 암모늄염이 저장되는 반응기를 히터나 차량의 배기열 또는 냉각수를 이용한 열교환기를 이용하여 전체적으로 가열하여 고체 암모늄염을 암모니아로 열분해하기 때문에 고체 암모늄염의 열분해시 많은 양의 에너지가 필요한 단점이 있다. In addition, although a technique using a solid ammonium salt having a low thermal decomposition temperature has been applied, the reactor in which the solid ammonium salt is stored is entirely heated by using a heat exchanger using exhaust heat or cooling water from a heater or a vehicle to thermally decompose the solid ammonium salt to ammonia. There is a disadvantage that a large amount of energy is required for pyrolysis.

본 명세서에 개시된 기술은 개선된 질소산화물 정화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하며, 본 명세서에 개시된 기술의 기술적 사상에 따른 질소산화물 정화 시스템이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technology disclosed in this specification aims to provide an improved nitrogen oxide purification system, and a technical problem to be achieved by the nitrogen oxide purification system according to the technical idea of the technology disclosed herein is a problem for solving the problems mentioned above. It is not limited to, another task that is not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 질소산화물 정화 시스템에 사용하기 위한 반응기는, 본체; 상기 본체에 형성된 적어도 하나의 가스 출구; 상기 본체의 내부 공간을 향해 돌출된 적어도 하나의 열전달 몸체; 상기 열전달 몸체의 형상을 따라 각각의 열전달 몸체의 내부에 설치된 냉각부재와 가열부재를 포함하고, 상기 열전달 몸체는, 상기 가스 출구보다 중력 방향으로 하부에 설치되며, 중력작용방향으로 상기 본체의 하부로부터 상방향으로 돌출되도록 형성된다.Reactor for use in a nitrogen oxide purification system according to an embodiment of the technology disclosed herein, the main body; At least one gas outlet formed in the body; At least one heat transfer body protruding toward the interior space of the body; It includes a cooling member and a heating member installed inside each heat transfer body along the shape of the heat transfer body, and the heat transfer body is installed below the gas outlet in the direction of gravity, and from the bottom of the body in the direction of gravity action. It is formed to protrude upward.

상기 열전달 몸체는 핀(fin) 형상으로 구성된다. The heat transfer body is configured in a fin shape.

상기 반응기는 고체 암모늄으로부터 가스 상의 암모니아를 생성하도록 구성되는 주반응기 또는 보조반응기인 것을 특징으로 한다.The reactor is characterized in that it is a main or auxiliary reactor configured to produce gaseous ammonia from solid ammonium.

본 명세서에 개시된 기술의 다른 실시예에 따른 질소산화물 정화 시스템은, 고체 암모늄으로부터 가스 상의 암모니아를 생성하도록 구성되며 앞서 기재된 주반응기; 상기 주반응기와 연결되고, 생성된 암모니아를 배기관으로 이송시키도록 구성된 암모니아 가스 이송관; 상기 암모니아 가스 이송관에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 압력조절기; 및 상기 암모니아 가스 이송관에 설치되며, 상기 압력조절기와 연결되는 가스 인젝터를 포함한다. A nitrogen oxide purification system according to another embodiment of the technology disclosed herein, is configured to produce ammonia in the gaseous phase from solid ammonium and comprises the main reactor described above; An ammonia gas transfer pipe connected to the main reactor and configured to transfer the generated ammonia to an exhaust pipe; A pressure regulator installed on the ammonia gas transfer pipe and controlling a flow pressure of the ammonia generated; And a gas injector installed in the ammonia gas transfer pipe and connected to the pressure regulator.

상기 주반응기와 가스 연통되며 상기 암모니아 가스 이송관과는 병렬적으로 배치되는 추가 가스이동경로를 포함하고, 상기 추가 가스이동경로는, 엔진 시동 시, 상기 주반응기로부터 암모니아가 생성되기까지의 지연시간 동안 암모니아를 생성하도록 구성된 보조반응기를 더 포함한다. An additional gas movement path in gas communication with the main reactor and disposed in parallel with the ammonia gas transfer pipe, wherein the additional gas movement path, when starting the engine, the delay time from the main reactor to the generation of ammonia It further comprises an auxiliary reactor configured to produce ammonia during.

상기 추가 가스이동경로는: 상기 주반응기와 연결되고, 가스 유입관에 설치되며, 엔진 시동 시, 상기 주반응기로부터 암모니아가 생성되기까지의 지연시간 동안 암모니아를 생성하는 보조반응기; 상기 주반응기와 연결되고, 가스 유입관에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 주반응기 압력조절기; 상기 가스 유입관에 설치되어 상기 생성된 암모니아의 배출량을 조절하는 개폐밸브; 상기 보조반응기와 연결되고, 가스 송출관에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 보조반응기 압력조절기; 및 상기 보조반응기 압력조절기와 연결되고, 가스 송출관에 설치되는 보조반응기 가스 인젝터를 포함한다.The additional gas movement path: is connected to the main reactor, installed in the gas inlet pipe, when the engine starts, an auxiliary reactor for generating ammonia for a delay time from the main reactor to ammonia is produced; A main reactor pressure regulator connected to the main reactor, installed in a gas inlet pipe, and controlling a flow pressure of the ammonia generated; An opening/closing valve installed in the gas inlet pipe to control the amount of ammonia generated; An auxiliary reactor pressure regulator connected to the auxiliary reactor, installed in a gas delivery pipe, and controlling the flow pressure of the ammonia generated; And an auxiliary reactor gas injector connected to the auxiliary reactor pressure regulator and installed in a gas delivery pipe.

본 명세서에 개시된 기술의 다른 실시예에 따른 질소산화물 정화 시스템은, 고체 암모늄으로부터 암모니아를 생성하는 주반응기로부터 제 1 경로와 제 2 경로를 통해 배기관에 암모니아 가스를 분사하기 위한 질소산화물 정화 시스템으로서, 상기 제 1 경로는: 상기 주반응기와 연결되고, 암모니아가스 이송관에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 주반응기 압력조절기와; 상기 주반응기 압력조절기와 연결되고, 암모니아가스 이송관에 설치되는 주반응기 가스 인젝터를 포함하고, 상기 제 2 경로는: 상기 주반응기와 연결되고, 가스 유입관에 설치되며, 엔진 시동 시, 상기 주반응기로부터 암모니아가 생성되기까지의 지연시간 동안 암모니아를 생성하는 보조반응기; 상기 주반응기와 연결되고, 가스 유입관에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 주반응기 압력조절기; 상기 가스 유입관에 설치되어 상기 생성된 암모니아의 배출량을 조절하는 개폐밸브; 상기 보조반응기와 연결되고, 가스 송출관에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 보조반응기 압력조절기; 및 상기 보조반응기 압력조절기와 연결되고, 가스 송출관에 설치되는 보조반응기 가스 인젝터를 포함하고, 상기 주반응기와 상기 보조반응기 중 적어도 하나는 앞서 기재된 반응기인 것을 특징으로 한다. A nitrogen oxide purification system according to another embodiment of the technology disclosed herein is a nitrogen oxide purification system for injecting ammonia gas into an exhaust pipe through a first path and a second path from a main reactor that produces ammonia from solid ammonium, The first path includes: a main reactor pressure regulator connected to the main reactor, installed in the ammonia gas transfer pipe, and controlling the flow pressure of the generated ammonia; It is connected to the main reactor pressure regulator, and includes a main reactor gas injector installed in the ammonia gas transfer pipe, and the second path is: connected to the main reactor, installed in the gas inlet pipe, and when the engine starts, An auxiliary reactor for producing ammonia for a delay time from the reactor to the production of ammonia; A main reactor pressure regulator connected to the main reactor, installed in a gas inlet pipe, and controlling a flow pressure of the ammonia generated; An opening/closing valve installed in the gas inlet pipe to control the amount of ammonia generated; An auxiliary reactor pressure regulator connected to the auxiliary reactor, installed in a gas delivery pipe, and controlling the flow pressure of the ammonia generated; And an auxiliary reactor gas injector connected to the auxiliary reactor pressure regulator and installed in a gas delivery pipe, wherein at least one of the main reactor and the auxiliary reactor is a previously described reactor.

본 명세서에 개시된 기술의 다른 실시예에 따른 질소산화물 정화 시스템은, 고체 암모늄을 포함하는 주반응기에 의해 생성된 암모니아 가스를 배기관으로 이송시키는 제 1 이송경로 - 상기 제 1 이송경로는, 상기 주반응기와 연결되고, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 주반응기 압력조절기, 및 상기 주반응기 압력조절기에 연결된 암모니아 가스 이송관을 경유하여 연결되는 가스 인젝터를 포함함 - ; 및 상기 제 1 이송경로의 상기 주반응기 압력조절기와 상기 가스 인젝터는 공통적으로 포함하되, 상기 공통된 구성들 사이는 상기 제 1 이송경로와는 구별되는 제 2 이송경로 - 상기 제 2 이송경로는, 상기 주반응기 압력조절기, 상기 주반응기 압력조절기에 연결되고 가스 유입관에 설치되는 개폐밸브, 상기 개폐밸브와 연결되고 가스 유입관에 설치되는 보조반응기, 상기 보조반응기와 연결되고 가스 송출관에 설치되는 보조반응기 압력조절기, 및 상기 가스 송출관에 설치되는 상기 가스 인젝터를 포함함 - 를 포함하고, 상기 주반응기와 상기 보조반응기 중 적어도 하나는 앞서 기재된 반응기인 것을 특징으로 한다. Nitrogen oxide purification system according to another embodiment of the technology disclosed in the present disclosure, a first transport path for transporting ammonia gas generated by the main reactor containing solid ammonium to the exhaust pipe-the first transport path, the main reactor And a gas injector connected to the main reactor pressure regulator for controlling the flow pressure of the ammonia, and an ammonia gas transfer pipe connected to the main reactor pressure regulator; And the main reactor pressure regulator of the first transfer path and the gas injector in common, but between the common components is a second transfer path distinct from the first transfer path-the second transfer path, the A main reactor pressure regulator, an on-off valve connected to the main reactor pressure regulator and installed in a gas inlet pipe, an auxiliary reactor connected to the on-off valve and installed in a gas inlet pipe, an auxiliary connected to the auxiliary reactor and installed in a gas delivery pipe And a reactor pressure regulator, and the gas injector installed in the gas delivery pipe, wherein at least one of the main reactor and the auxiliary reactor is a previously described reactor.

상기 주반응기 압력조절기는 상기 주반응기 가스 인젝터보다 상류에 설치되며, 상기 보조반응기 압력조절기는 상기 보조반응기 가스 인젝터보다 상류에 설치되는 것을 특징으로 한다. The main reactor pressure regulator is installed upstream from the main reactor gas injector, and the auxiliary reactor pressure regulator is installed upstream from the auxiliary reactor gas injector.

운전시, 상기 주반응기 압력조절기의 입구 온도는 상기 주반응기의 내부 온도보다 높도록 제어하고, 상기 보조반응기 압력조절기의 입구 온도는 상기 보조반응기의 내부 온도보다 높도록 제어하는 것을 특징으로 한다. In operation, the inlet temperature of the main reactor pressure regulator is controlled to be higher than the internal temperature of the main reactor, and the inlet temperature of the auxiliary reactor pressure regulator is controlled to be higher than the internal temperature of the auxiliary reactor.

운전 시 상기 주반응기 압력조절기의 하류 온도는 상류 온도보다 낮도록 제어하고, 상기 보조반응기 압력조절기의 하류 온도는 상류 온도보다 낮도록 제어하는 것을 특징으로 한다. In operation, the downstream temperature of the main reactor pressure regulator is controlled to be lower than the upstream temperature, and the downstream temperature of the auxiliary reactor pressure regulator is controlled to be lower than the upstream temperature.

엔진 시동 시 상기 보조반응기에서 암모니아를 공급하고, 상기 주반응기가 가열되면 상기 주반응기에서 암모니아를 공급함과 동시에 일정시간 상기 보조반응기는 충진을 하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.When the engine is started, ammonia is supplied from the auxiliary reactor, and when the main reactor is heated, ammonia is supplied from the main reactor and at the same time, the auxiliary reactor is controlled to charge.

운전 종료 후 상기 주반응기와 상기 보조반응기를 개통시켜 상기 주반응기의 압력 상승을 방지하는 것을 특징으로 한다.After the operation is completed, the main reactor and the auxiliary reactor are opened to prevent pressure increase in the main reactor.

본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 질소산화물 정화 시스템에 의하면, 운전 정지시 냉각모듈에 의하여 고체 암모늄의 적층위치를 제어하여 운전을 재개한 초기에 이러한 적층된 고체 암모늄을 빠르게 열분해시켜 빠른 암모니아 공급이 가능하다. According to the nitrogen oxide purification system according to an embodiment of the technology disclosed in the present disclosure, the ammonia is rapidly decomposed by rapidly thermally decomposing the stacked solid ammonium by controlling the stacking position of the solid ammonium by a cooling module when the operation is stopped. Supply is possible.

다만, 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 질소산화물 정화 시스템이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects that can be achieved by the nitrogen oxide purification system according to an embodiment of the technology disclosed herein are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned are apparent to those skilled in the art from the following description. Can be understood.

본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예를 나타낸다.
도 2는 본 명세서에 개시된 기술의 다른 실시예를 나타낸다.
도 3은 본 명세서에 개시된 기술의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 4는 본 명세서에 개시된 기술의 온도 제어와 관련한 고체 암모늄의 열분해 압력-온도 선도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 기술의 질소산화물 정화시스템에 적용될 수 있는 주반응기의 실시예를 나타낸다.
도 6는 본 명세서에 개시된 기술의 질소산화물 정화시스템에 적용될 수 있는 보조반응기의 실시예를 나타낸다.
Brief descriptions of each drawing are provided in order to better understand the drawings cited herein.
1 shows an embodiment of the technology disclosed herein.
2 shows another embodiment of the technology disclosed herein.
3 shows another embodiment of the technology disclosed herein.
4 is a graph showing the pyrolysis pressure-temperature plot of solid ammonium in relation to temperature control of the technology disclosed herein.
5 shows an embodiment of a main reactor that can be applied to the nitrogen oxide purification system of the technology disclosed herein.
6 shows an embodiment of an auxiliary reactor that can be applied to the nitrogen oxide purification system of the technology disclosed herein.

본 명세서에 개시된 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 명세서에 개시된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 명세서에 개시된 기술은 본 명세서에 개시된 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The technology disclosed in the present specification may be modified in various ways and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail through detailed description. However, this is not intended to limit the technology disclosed herein to specific embodiments, and it is understood that the technology disclosed herein includes all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the technology disclosed herein. Should be.

본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.In describing the technology disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the technology disclosed herein, the detailed description will be omitted. In addition, the numbers (for example, first, second, etc.) used in the description process of the present specification are only identification numbers for distinguishing one component from other components.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "결합된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결 또는 결합될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결 또는 결합될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when one component is referred to as "connected" or "coupled" with another component, the one component may be directly connected or combined with the other component, but is specifically opposed to It should be understood that as long as the substrate does not exist, it may be connected or combined through another element in the middle.

또한, 본 명세서에서 '~부'로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.In addition, in the present specification, two or more components may be combined into one component, or one component may be divided into two or more for each subdivided function. In addition, each of the components to be described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to the main functions of the components, and some of the main functions of the components are different. Needless to say, it may also be carried out exclusively by components.

다양한 실시예에서 사용된 “제 1”, “제 2”, “첫째”, 또는 “둘째” 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 명세서에 개시된 기술의 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.Expressions such as “first”, “second”, “first”, or “second” used in various embodiments may modify various components, regardless of order and/or importance, and the corresponding components It is not limited. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the technology disclosed herein, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

이하, 바람직한 실시예에 따른 질소산화물 정화시스템을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a nitrogen oxide purification system according to a preferred embodiment will be described in detail.

실시예 1Example 1

도 1을 참고하면, 일 실시예에 따른 질소산화물 정화 시스템은, 고체 암모늄으로부터 가스 상의 암모니아를 생성하는 주반응기(100); 상기 주반응기(100)와 연결되고, 생성된 암모니아를 배기관으로 이송시키도록 구성된 암모니아 가스 이송관(140); 상기 암모니아 가스 이송관(140)에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 압력조절기(110); 및 상기 암모니아 가스 이송관(140)에 설치되며, 상기 압력조절기(110)와 연결되는 가스 인젝터(130)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, a nitrogen oxide purification system according to an embodiment includes a main reactor 100 for generating ammonia in a gas phase from solid ammonium; An ammonia gas transfer pipe 140 connected to the main reactor 100 and configured to transfer the generated ammonia to an exhaust pipe; It is installed on the ammonia gas transfer pipe 140, a pressure regulator 110 for controlling the flow pressure of the generated ammonia; And a gas injector 130 installed in the ammonia gas transfer pipe 140 and connected to the pressure regulator 110.

구체적으로, 주반응기(100)에서 고체 암모늄으로부터 생성된 암모니아 가스는 도 1에서와 같이 SCR 촉매(30)가 설치된 엔진의 배기관(20)으로 공급되도록 연결될 수 있으며, 배기관(20)으로 암모니아 가스가 공급되는 암모니아 가스 이송관(140)에는 압력조절기(110)와 가스인젝터(130)가 설치되어 배기관(20) 내부로 분사되는 암모니아 가스의 압력 및 유량이 조절될 수 있다. 압력조절기(110)는 배기관으로 일정한 압력의 암모니아 가스가 공급되도록 공급되는 암모니아 가스의 유량을 제어할 수 있도록 구성된다. 그리고 배기관(20)에는 분사 노즐이 설치되어 배기관 내부로 암모니아 가스를 균일하게 분사하도록 할 수 있으며, 분사 노즐이 설치된 배기관의 후단에는 SCR 촉매(30)가 구비되어 암모니아 가스와 배출가스가 혼합되어 SCR 촉매(30)에서 정화 반응을 일으켜 배출가스 중의 유해물질인 질소산화물(NOx)이 인체에 무해한 질소로 환원되어 배출가스를 저감시킬 수 있다.Specifically, the ammonia gas generated from solid ammonium in the main reactor 100 may be connected to be supplied to the exhaust pipe 20 of the engine where the SCR catalyst 30 is installed, as shown in FIG. 1, and the ammonia gas to the exhaust pipe 20 A pressure regulator 110 and a gas injector 130 are installed in the supplied ammonia gas transfer pipe 140 so that the pressure and flow rate of the ammonia gas injected into the exhaust pipe 20 can be adjusted. The pressure regulator 110 is configured to control the flow rate of the ammonia gas supplied so that the ammonia gas of constant pressure is supplied to the exhaust pipe. In addition, an injection nozzle is installed in the exhaust pipe 20 to uniformly inject ammonia gas into the exhaust pipe, and an SCR catalyst 30 is provided at the rear end of the exhaust pipe in which the injection nozzle is installed to mix ammonia gas and exhaust gas, and The purification reaction in the catalyst 30 causes nitrogen oxide (NOx), which is a harmful substance in the exhaust gas, to be reduced to nitrogen harmless to the human body to reduce the exhaust gas.

본 실시예에 있어서, 고체 암모늄은 열에 의해 암모니아 가스로 분해되고 냉각되면 다시 고체 암모늄으로 응고되는 물질을 지칭하며, 암모늄 카바메이트(ammonium carbamate, NH2COONH4), 암모늄 카보네이트(ammonium carbonate, (NH4)2CO3), 암모늄 바이카보네이트(Ammonium bicarbonate, NH4HCO3) 또는 우레아(NH2CONH2) 등이 포함될 수 있으며, 바람직하게는 암모늄 카바메이트(ammonium carbamate, NH2COONH4)일 수 있다.In the present embodiment, solid ammonium decomposes into ammonia gas by heat and cools to solidify again to solid ammonium, and ammonium carbamate (NH2COONH4), ammonium carbonate (NH4)2CO3) , Ammonium bicarbonate (NH4HCO3) or urea (NH2CONH2) and the like may be included, preferably ammonium carbamate (NH2COONH4).

이때, 암모늄 카바메이트가 열분해되어 암모니아가 생성되는 반응식은 다음과 같다.At this time, the reaction formula in which ammonium carbamate is thermally decomposed to produce ammonia is as follows.

NH2COONH4 ↔ 2NH3 +CONH2COONH4 ↔ 2NH3 +CO

그리고 생성된 암모니아가 배기관에 분사되면, 선택적 환원(SCR)촉매(30)상에서 NOx가 정화되는 대표 반응식은 다음과 같다.And when the generated ammonia is injected into the exhaust pipe, a representative reaction formula in which NOx is purified on a selective reduction (SCR) catalyst 30 is as follows.

NO + NO2 + 2NH3 → 2N2+3H2ONO + NO2 + 2NH3 → 2N2+3H2O

본 실시예에 있어서, 주반응기(100)는 내부에 고체 암모늄(S)이 구비되어, 상기 고체 암모늄으로부터 암모니아 가스가 생성될 수 있도록 형성된다. 생성된 암모니아는 가스 출구(102)를 통해 배출된다.In this embodiment, the main reactor 100 is provided with solid ammonium (S) therein, so that ammonia gas can be generated from the solid ammonium. The resulting ammonia is discharged through the gas outlet 102.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 주반응기(100) 내부에는 냉각부재(101b)와 히팅부재(101a)가 열전달 몸체(heat transfer body, 101) 내부에 설치될 수 있다. 본 실시예에 있어서의 열전달 몸체(101)는, 주반응기(100) 내부 공간을 향하여 돌출된 체적을 형성하고 그 돌출된 체적의 형상을 따라 냉각부재(101b)와 히팅부재(101a)가 내부에 형성된 구성을 의미한다. 여기서 돌출된 열전달 몸체(101)의 개수는 상관없지만 고체 암모늄(S)과의 열전달 효율을 증대시키기 위하여 (복수의) 핀 형상과 같이 접촉 표면적이 넓을수록 바람직하다. 특히, 돌출방향/위치 관련하여, 시동시 빠른 열전달을 위하여 운전 정지시 고체 암모늄이 가장 많이 위치하는 중력작용방향으로 반응기 하부로부터 돌출되도록 몸체를 형성하는 것이 필요하다. 상기 열전달 몸체(101)는 가스 출구(102)보다 중력방향으로 하부에 설치되어 응고 효과를 극대화할 수 있다. 이와 같은 열전달 몸체 내부의 냉각부재(101b)와 히팅부재(101a)의 배치는, 운전 정지시 온도가 가장 낮은 곳에서 암모니아/이산화탄소 가스가 반응하여 고체 암모늄으로 변화하고, 또한 엔진 시동시 고체 암모늄이 있는 곳에 열원을 집중 공급하여 가스화시킴으로써 적은 에너지로도 빠른 정화시스템의 시동이 가능하고, 중력방향으로 하부에 위치시키면 응고 효과를 극대화시킨다는 기술적 사상에 기초한다. As illustrated in FIG. 5, a cooling member 101b and a heating member 101a may be installed inside the main reactor 100 inside the heat transfer body 101. In the heat transfer body 101 in the present embodiment, a cooling member 101b and a heating member 101a are formed inside the main reactor 100 to form a protruding volume toward the interior space and along the shape of the protruding volume. It means the structure formed. Here, the number of protruding heat transfer bodies 101 is irrespective, but the larger the contact surface area, such as a (plural) fin shape, is preferred to increase the heat transfer efficiency with solid ammonium (S). In particular, in relation to the protruding direction/position, it is necessary to form a body to protrude from the bottom of the reactor in the direction of gravitational action where solid ammonium is most frequently located during operation stoppage for fast heat transfer at startup. The heat transfer body 101 is installed below the gas outlet 102 in the direction of gravity to maximize the solidification effect. The arrangement of the cooling member 101b and the heating member 101a inside the heat transfer body changes to solid ammonium by reacting ammonia/carbon dioxide gas at the lowest temperature when the operation is stopped, and solid ammonium when the engine starts. It is based on the technical idea that it is possible to start the purification system quickly with less energy by intensively supplying and gasifying a heat source where it is located, and maximizing the solidification effect when positioned in the lower part in the direction of gravity.

본 실시예에서 사용될 수 있는 냉각부재(101b)의 예로서 공기 또는 냉각수 등이 있을 수 있다. 또한, 본 실시예에서 사용될 수 있는 가열부재(101a)의 예로서 전기히터, 가열공기, 가열수 등을 들 수 있다. As an example of the cooling member 101b that can be used in this embodiment, there may be air or cooling water. Further, examples of the heating member 101a that can be used in this embodiment include electric heaters, heated air, and heated water.

본 실시예의 암모니아 가스 이송관(140)에는 압력조절기(110)와 인젝터(130)가 설치되며, 상기 압력조절기(110)는 상기 가스인젝터(130)보다 상류에 위치하도록 구성된다. 상기 압력조절기(110)는 상기 주반응기(100)에서 생성되는 암모니아의 유동압력을 조절하도록 구성된다. 압력조절기와 인젝터, 압력센서와 온도센서 및 히터로 구성되는 일반적인 도징 모듈 구성이 본 실시예에서도 적용되므로 상세한 설명은 생략한다. The pressure regulator 110 and the injector 130 are installed in the ammonia gas transfer pipe 140 of the present embodiment, and the pressure regulator 110 is configured to be located upstream of the gas injector 130. The pressure regulator 110 is configured to control the flow pressure of ammonia generated in the main reactor 100. Since a general dosing module configuration consisting of a pressure regulator and an injector, a pressure sensor, a temperature sensor, and a heater is applied in this embodiment, detailed description is omitted.

본 실시예에 따른 질소산화물 정화 시스템은, 도 4에 도시된 바와 같이, 고체 암모늄의 열분해 압력-온도 선도에 따라 주어진 압력에서 열분해 온도 이상으로 온도를 유지시키는 것이 가능하여, 이로 인하여 암모니아가 고체 암모늄으로 이송관로 내에서 응고되는 것을 방지할 수 있다. The nitrogen oxide purification system according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, is capable of maintaining the temperature above the pyrolysis temperature at a given pressure according to the pyrolysis pressure-temperature diagram of solid ammonium, whereby ammonia is used as solid ammonium. As a result, it is possible to prevent solidification in the conveying pipeline.

구체적으로, 압력조절기(110)가 가스인젝터(130)보다 상류에 설치되어 주반응기(100)에서 생성되는 암모니아의 압력 및 유량을 상기 압력조절기(110)를 통해 예를 들어 2~3 bar로 일정하게 유지하고 상기 가스인젝터(130)를 통해 정밀하게 제어하는 것이 가능하다. 특히, 앞서 설명한 고체 암모늄의 열분해 압력-온도 선도에 따라 주어진 압력에서 열분해 온도 이상으로 온도를 유지시키도록 하는 제어와 관련하여, 운전시 주반응기에 부착되는 압력조절기(110)의 입구 온도(102)가 주반응기(100)의 내부 온도(101)보다 높도록 제어함으로써 압력조절기(110)의 응고 막힘 현상을 방지할 수 있다. 압력조절기 상류는 압력이 높으므로 압력조절기(110)의 응고 방지를 위해서는 주반응기(100)보다 높은 온도를 유지하는 것이 효과적이며, 압력조절기 하류는 압력이 낮으므로 온도를 일부 낮추어도 가스 인젝터(130)의 응고 막힘 문제가 발생하지 않게 된다. 이와 같이, 본 실시예에서는 반응기 내부 온도를 제어 입력변수로 사용하여 압력조절기를 포함하는 도징 모듈의 온도를 제어하는 것으로서, 제어 입력변수로 압력을 사용하던 종래 기술과는 온도 제어 방법에 있어서 구별된다. Specifically, the pressure regulator 110 is installed upstream from the gas injector 130, and the pressure and flow rate of ammonia generated in the main reactor 100 are constant, for example, 2 to 3 bar through the pressure regulator 110. It is possible to maintain and accurately control through the gas injector 130. In particular, in relation to the control to maintain the temperature above the pyrolysis temperature at a given pressure according to the pyrolysis pressure-temperature diagram of solid ammonium described above, the inlet temperature 102 of the pressure regulator 110 attached to the main reactor during operation It is possible to prevent the clogging clogging phenomenon of the pressure regulator 110 by controlling to be higher than the internal temperature 101 of the main reactor 100. Since the pressure regulator upstream has a high pressure, it is effective to maintain a higher temperature than the main reactor 100 to prevent solidification of the pressure regulator 110, and the pressure in the downstream of the pressure regulator is low, so even if the temperature is partially lowered, the gas injector 130 ) Does not cause clogging problems. As described above, in the present embodiment, the temperature of the dosing module including the pressure regulator is controlled by using the temperature inside the reactor as a control input variable, which is distinguished from the prior art method using pressure as the control input variable in the temperature control method. .

이하에서는 상기와 같은 구성을 포함하는 동 실시예에 따른 배기가스 정화시스템의 작동방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation method of the exhaust gas purification system according to the embodiment including the above-described configuration will be described.

우선 사용자가 차량을 운행하기 위해 차량의 시동 시, 엔진 시동과 동시에 주반응기(100) 및/또는 압력조절기(110) 등을 포함하는 암모니아 도징 모듈의 가열수단들을 작동시킨다. 이때, 상기 가열수단들 중, 전기히터를 열원으로 하는 가열수단이 엔진 시동과 동시에 가동되고, 배기가스 또는 냉각수를 열원으로 하는 가열수단들은 상기 전기히터를 열원으로 하는 가열수단과 소정시간 시간차를 두고 가동될 수 있다. 이는 배기가스 및 냉각수가 엔진 초기에는 충분한 열에너지를 가지고 있지 않기 때문이다. 또한, 배기가스 또는 냉각수가 충분한 열에너지를 갖게 되면 상기 전기히터를 열원으로 하는 가열수단 및 배기가스 또는 냉각수를 열원으로 하는 가열수단이 함께 가동될 수도 있다. 반면, 주반응기(100) 또는 도징 모듈의 가열이 과도하게 이루어지면, 전기히터를 열원으로 하는 가열수단들의 가동이 중지되고, 배기가스 또는 냉각수를 열원으로 하는 가열수단만 가동될 수 있다.First, when the user starts the vehicle to drive the vehicle, the heating means of the ammonia dosing module including the main reactor 100 and/or the pressure regulator 110 are operated at the same time as the engine starts. At this time, among the heating means, the heating means using the electric heater as a heat source is operated at the same time as the engine starts, and the heating means using the exhaust gas or cooling water as a heat source has a predetermined time difference from the heating means using the electric heater as a heat source. Can be activated. This is because exhaust gas and coolant do not have sufficient thermal energy at the beginning of the engine. In addition, when the exhaust gas or the cooling water has sufficient heat energy, the heating means using the electric heater as a heat source and the heating means using the exhaust gas or cooling water as a heat source may be operated together. On the other hand, when the heating of the main reactor 100 or the dosing module is excessively performed, operation of heating means using an electric heater as a heat source is stopped, and only heating means using exhaust gas or cooling water as a heat source can be operated.

한편, 주반응기(100)가 가열수단에 의해 고체 암모늄이 가열되어 암모니아가 생성되면, 생성된 암모니아에 의해 상기 주반응기(100)의 내압이 증가하게 된다. 그리고, 상기 주반응기(100)의 내압이 소정수준에 도달하면 상기 암모니아는 상기 주반응기(100)로부터 가스출구(102)를 통해 유출되어 도징 모듈로 유동한다.On the other hand, when the main reactor 100 is heated to solid ammonium by heating means to produce ammonia, the internal pressure of the main reactor 100 is increased by the generated ammonia. Then, when the internal pressure of the main reactor 100 reaches a predetermined level, the ammonia flows out of the main reactor 100 through the gas outlet 102 and flows to the dosing module.

도징 모듈로 유입된 암모니아는 압력조절기(110) 및 가스인젝터(130) 등에 의해 정압 및 정량으로 분사노즐 측으로 유동되고, 상기 분사노즐로 유동된 암모니아는 정압 및 정량으로 배기관(20) 내부의 SCR 촉매(30) 측으로 분사되어 배기가스와 혼합된다. 여기서, 압력조절기(110)의 응고 막힘을 방지하기 위하여, 운전시 주반응기에 부착되는 압력조절기(110)의 입구 온도(102)가 주반응기(100)의 내부 온도(101)보다 높도록 제어한다. The ammonia introduced into the dosing module flows to the injection nozzle side at a constant pressure and quantity by a pressure regulator 110 and a gas injector 130, and the ammonia flowed to the injection nozzle is a SCR catalyst inside the exhaust pipe 20 at a constant pressure and quantity It is injected to the (30) side and mixed with the exhaust gas. Here, in order to prevent clogging of the pressure regulator 110, the inlet temperature 102 of the pressure regulator 110 attached to the main reactor during operation is controlled to be higher than the internal temperature 101 of the main reactor 100. .

상기 암모니아가 혼합된 배기가스는 SCR 촉매(30)에 의해 질소산화물이 정화되어 대기 중으로 배출되게 된다.The exhaust gas in which the ammonia is mixed is purged of nitrogen oxides by the SCR catalyst 30 and discharged into the atmosphere.

실시예 2Example 2

도 2를 참고하여, 다른 실시예에 따른 질소산화물 정화 시스템에 설명하되, 앞선 실시예에 있어서의 대응되는 구성에 대한 중복 설명은 생략한다. 동 실시예에 있어서의 질소산화물 정화 시스템은 기본적으로 앞선 실시예 1의 주반응기에 더하여 별도의 보조반응기가 추가되며 이러한 보조반응기로부터 생성된 암모니아 가스 이송을 위한 제 2의 이송관이 병렬적으로 추가 설치되는 구성을 포함한다. Referring to FIG. 2, a nitrogen oxide purification system according to another embodiment will be described, but a duplicate description of a corresponding configuration in the previous embodiment will be omitted. In the nitrogen oxide purification system in this embodiment, a separate auxiliary reactor is added in addition to the main reactor of the preceding Example 1, and a second transport pipe for transporting ammonia gas generated from the auxiliary reactor is added in parallel. Includes the configuration to be installed.

구체적으로, 동 실시예에 의한 정화시스템은, 실시예 1의 구성에 의한 암모니아 가스 공급부를 기본적으로 포함하므로, 고체 암모늄으로부터 가스 상의 암모니아를 생성하는 주반응기(100); 상기 주반응기(100)와 연결되고, 생성된 암모니아를 배기관으로 이송시키도록 구성된 암모니아 가스 이송관(140); 상기 암모니아 가스 이송관(140)에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 압력조절기(110); 및 상기 암모니아 가스 이송관(140)에 설치되며, 상기 압력조절기(110)와 연결되는 가스 인젝터(130)를 포함한다.Specifically, since the purification system according to the embodiment basically includes the ammonia gas supply unit according to the configuration of Example 1, the main reactor 100 for generating gaseous ammonia from solid ammonium; An ammonia gas transfer pipe 140 connected to the main reactor 100 and configured to transfer the generated ammonia to an exhaust pipe; It is installed on the ammonia gas transfer pipe 140, a pressure regulator 110 for controlling the flow pressure of the generated ammonia; And a gas injector 130 installed in the ammonia gas transfer pipe 140 and connected to the pressure regulator 110.

이와 함께, 동 정화시스템은, 상기 주반응기(100)와 가스 연통되는 보조반응기(200)를 더 포함한다. 상기 보조반응기(200)는 주반응기와 연통하는 가스 유입관(240)에 설치되며, 엔진 시동 시, 상기 주반응기(100)로부터 암모니아가 생성되기까지의 지연시간 동안 암모니아를 생성하도록 구성된다. 주반응기(100)와 보조반응기(200) 사이의 가스 유입관(240) 상에는 개폐밸브(121)가 설치되며, 이러한 밸브에 의하여 운전 상황에 따라 주반응기(100)로부터 생성된 암모니아 가스의 배출량을 조절하거나 가스 유로 변경이 결정될 수 있다. In addition, the purification system further includes an auxiliary reactor 200 in gas communication with the main reactor 100. The auxiliary reactor 200 is installed in the gas inlet pipe 240 communicating with the main reactor, and is configured to generate ammonia for a delay time from the main reactor 100 to the generation of ammonia when the engine starts. On the gas inlet pipe 240 between the main reactor 100 and the auxiliary reactor 200, an on-off valve 121 is installed, and the discharge amount of ammonia gas generated from the main reactor 100 according to the operating situation is installed by these valves. Adjustments or gas flow changes can be made.

가스 유입관(240)에는, 상기 주반응기(100)와 연결되고, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 주반응기 압력조절기(111)가 설치될 수 있다. A main reactor pressure regulator 111 that is connected to the main reactor 100 and controls the flow pressure of the ammonia generated may be installed in the gas inlet pipe 240.

보조반응기(200)의 하류 측에 가스 송출관(250)이 설치되며, 생성된 암모니아 가스의 유동압력을 조절하도록 보조반응기 압력조절기(210)가 설치된다. 상기 보조반응기 압력조절기(210)는 그 하류 측 가스송출관(250)에 설치되는 보조반응기 가스 인젝터(230)와 연결되도록 구성된다.The gas delivery pipe 250 is installed on the downstream side of the auxiliary reactor 200, and the auxiliary reactor pressure regulator 210 is installed to control the flow pressure of the ammonia gas. The auxiliary reactor pressure regulator 210 is configured to be connected to the auxiliary reactor gas injector 230 installed in the downstream gas delivery pipe 250.

본 실시예의 시스템에 의하면, 가스 유입관(240)에는 주반응기 압력조절기(111)와 개폐밸브(121)가 설치될 수 있으며, 이들이 보조반응기(200)와 연결되므로, 상기 주반응기 압력조절기(111)는 주반응기로부터의 암모니아 가스의 유동압력을 조절할 수 있으며, 상기 개폐밸브(121)는 암모니아의 배출량을 조절할 수 있다. 그리고, 가스 송출관(250)은 보조반응기(200)와 연결되며 보조반응기 압력조절기(210)와 보조반응기 가스 인젝터(230)가 설치될 수 있으므로, 상기 보조반응기 압력조절기(210)는 상기 보조반응기 가스 인젝터(230)보다 상류에 설치되어 암모니아의 유동압력을 조절할 수 있다. 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 운전시 보조반응기에 부착되는 보조반응기 압력조절기(210)의 입구 온도가 보조반응기(200)의 내부 온도보다 높도록 제어함으로써 보조반응기용 압력조절기(210)의 응고 막힘 현상을 방지할 수 있다. 보조반응기 압력조절기 상류는 압력이 높으므로 효과적인 응고 방지를 위해서는 압력조절기 하류에 보다 높은 온도가 필요하며, 보조반응기 압력조절기 하류는 압력이 낮으므로 온도를 일부 낮추어도 응고 막힘 문제가 발생하지 않게 된다.According to the system of the present embodiment, a main reactor pressure regulator 111 and an on-off valve 121 may be installed in the gas inlet pipe 240, and since they are connected to the auxiliary reactor 200, the main reactor pressure regulator 111 ) Can control the flow pressure of ammonia gas from the main reactor, and the on-off valve 121 can control the discharge amount of ammonia. And, since the gas delivery pipe 250 is connected to the auxiliary reactor 200, the auxiliary reactor pressure regulator 210 and the auxiliary reactor gas injector 230 may be installed, the auxiliary reactor pressure regulator 210 is the auxiliary reactor It is installed upstream of the gas injector 230 to control the flow pressure of ammonia. As described in Example 1, by controlling the inlet temperature of the auxiliary reactor pressure regulator 210 attached to the auxiliary reactor during operation to be higher than the internal temperature of the auxiliary reactor 200, clogging of the pressure regulator 210 for the auxiliary reactor is blocked. The phenomenon can be prevented. Since the pressure upstream of the auxiliary reactor pressure regulator is high, a higher temperature is required downstream of the pressure regulator to prevent effective coagulation, and the pressure of the auxiliary reactor pressure regulator downstream is low, so no problem of clotting clogging occurs even if the temperature is partially lowered.

본 실시예에 의하면, 엔진 시동 시에는 상기 보조반응기(200)에서 암모니아를 공급하고, 상기 주반응기(100)가 가열되면 주반응기에서 암모니아를 공급함과 동시에 일정시간 보조반응기(200)는 충진을 할 수 있다. 즉, 시동 시에는 빨리 가열할 수 있는 보조반응기(200)에서 환원제를 공급하고, 시간이 지나서 주반응기(100)가 가열되었을 경우 주반응기(100)에서 환원제를 공급함과 “동시에” 일정시간 보조반응기(200)는 충진을 하는 시스템에 해당한다. 종래기술에 있어서도 보조반응기를 사용하기는 예는 발견되지만 앞서 설명한 본 실시예의 보조반응기의 충진에 대한 개념이 없으며, 적어도 본 실시예는 주반응기로 암모니아를 배기관에 공급하는 동안에 보조반응기를 충진한다는 기술적 사상을 특징으로 하며, 이러한 보조 반응기를 사용자가 별도로 충진할 필요가 없기 때문에 시스템적 편리성이 향상된다.According to the present embodiment, when the engine is started, ammonia is supplied from the auxiliary reactor 200, and when the main reactor 100 is heated, ammonia is supplied from the main reactor and at the same time, the auxiliary reactor 200 is charged. Can. That is, at start-up, the reducing agent is supplied from the auxiliary reactor 200 that can be quickly heated, and when the main reactor 100 is heated over time, the reducing agent is supplied from the main reactor 100 and the auxiliary reactor “at the same time” for a certain time. 200 corresponds to a filling system. Even in the prior art, although an example of using an auxiliary reactor is found, there is no concept of filling the auxiliary reactor of the present embodiment described above, and at least this embodiment is a technique of filling the auxiliary reactor while supplying ammonia to the exhaust pipe as the main reactor. It is characterized by the idea, and the system convenience is improved because the user does not need to separately fill the auxiliary reactor.

또한, 본 실시예는, 운전 종료 후에는 상기 주반응기(100)와 상기 보조반응기(200)를 개통시켜 주반응기의 압력 상승을 방지하는 시스템에 해당한다. 운전이 종료되면 배기관으로 암모니아 가스를 분사하지 않기 때문에 반응기의 압력이 상승하게 되는데, 이 때 주반응기와 보조반응기를 개통함으로써 주반응기의 압력 상승을 방지하여 반응기가 높은 압력에 노출되는 것을 방지할 수 있다. In addition, this embodiment corresponds to a system that prevents pressure increase of the main reactor by opening the main reactor 100 and the auxiliary reactor 200 after the operation is finished. When the operation is finished, the pressure of the reactor increases because the ammonia gas is not injected into the exhaust pipe. At this time, by opening the main reactor and the auxiliary reactor, the pressure of the main reactor is prevented from rising, thereby preventing the reactor from being exposed to high pressure. have.

한편, 본 실시예에서는 보조반응기의 양측에 하나의 가스유입관(240)과 하나의 가스송출관(250)이 설치된 구성으로 설명하였으나 필요에 따라 복수의 가스유입관 및/또는 가스송출관으로 구성될 수도 있음을 인지할 것이다. On the other hand, in this embodiment, a gas inlet pipe 240 and one gas outlet pipe 250 are installed on both sides of the auxiliary reactor, but a plurality of gas inlet pipes and/or gas outlet pipes are configured as necessary. It will be appreciated.

아울러, 실시예 1에 의한 주반응기(100)의 열전달 몸체(101) 구성이 동 실시예의 보조반응기(200)에 그대로 적용될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 보조반응기(200) 내부에는 주반응기 내부로 돌출된 체적을 형성하는 하나 이상의 열전달 몸체(201)를 포함하고, 그 내부에 돌출된 체적의 형상을 따라 냉각부재(201b)와 히팅부재(201a)가 설치될 수 있다. 고체 암모늄과의 열전달 효율을 증대시키기 위하여 열전달 몸체(201)가 핀 형상과 같이 접촉 표면적이 넓을수록 그리고 이러한 핀이 복수개 형성되는 것이 더욱 바람직하며, 열전달 몸체(201)는 가스 출구(202b)보다 중력방향으로 하부에 설치되어 응고 효과를 극대화할 수 있다. In addition, the configuration of the heat transfer body 101 of the main reactor 100 according to the first embodiment can be applied as it is to the auxiliary reactor 200 of the same embodiment. That is, as illustrated in FIG. 6, the auxiliary reactor 200 includes at least one heat transfer body 201 forming a volume protruding into the main reactor, and a cooling member along the shape of the volume protruding therein 201b and a heating member 201a may be installed. In order to increase the heat transfer efficiency with solid ammonium, it is more preferable that the heat transfer body 201 has a larger contact surface area, such as a fin shape, and a plurality of such fins are formed. It can be installed at the bottom in the direction to maximize the solidification effect.

실시예 3Example 3

실시예 3은 실시예 2과 동일한 기능을 수행하는 변형예에 해당한다. 즉, 실시예 2에서 주반응기로부터의 각각의 주반응기 압력조절기(110, 121)를 하나의 공통 압력조절기로 대체하고 주반응기 가스인젝터(130)와 보조반응기 가스인젝터(230)를 하나의 공통 가스인젝터로 대체하여 이에 따라 주반응기로부터의 출발 가스이송경로와 배기관으로의 최종 환원제 분사경로를 통합하는 방식으로 구성된다. Example 3 corresponds to a modified example that performs the same function as in Example 2. That is, in the second embodiment, each of the main reactor pressure regulators 110 and 121 from the main reactor is replaced with one common pressure regulator, and the main reactor gas injector 130 and the auxiliary reactor gas injector 230 are one common gas. It consists of a method of integrating the starting gas transport path from the main reactor and the final reducing agent injection path to the exhaust pipe by replacing with an injector.

보다 구체적으로, 도 3을 참고하면, 동 실시예에 따른 질소산화물 정화 시스템은 크게 「주반응기(100) ? 주반응기 공통 압력조절기(110) - 제 1 이송경로(도 3의 상부경로)/제 2 이송경로(도 3의 하부경로) ? 공통 가스 인젝터(130) ? 배기관」 순으로 구성된다. More specifically, referring to Figure 3, the nitrogen oxide purification system according to the embodiment is largely "main reactor (100)? Main reactor common pressure regulator 110-1st transfer path (upper path in FIG. 3) / 2nd transfer path (lower path in FIG. 3)? Common gas injector 130? Exhaust pipe”.

제 1 이송경로는, 고체 암모늄을 포함하는 주반응기(100)에 의해 생성된 암모니아 가스를 배기관(20)으로 이송시키는 경로이다. 상기 제 1 이송경로는, 상기 주반응기(100)와 연결되고, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 주반응기 공통 압력조절기(110), 및 상기 주반응기 공통 압력조절기(110)에 연결된 암모니아 가스 이송관(140)을 경유하여 연결되는 공통 가스 인젝터(130)를 포함하여 이루어진다. The first transfer path is a path for transferring the ammonia gas generated by the main reactor 100 containing solid ammonium to the exhaust pipe 20. The first transport path is connected to the main reactor 100, the main reactor common pressure regulator 110 for controlling the flow pressure of the generated ammonia, and the ammonia gas connected to the main reactor common pressure regulator 110 It comprises a common gas injector 130 that is connected via a transfer pipe 140.

제 2 이송경로는, 상기 제 1 이송경로의 상기 주반응기 공통 압력조절기(110)와 상기 공통 가스 인젝터(130)는 공통적으로 포함하되, 상기 공통된 구성들 사이는 상기 제 1 이송경로와는 구별되는 경로이다. 상기 제 2 이송경로는, 상기 주반응기 공통 압력조절기(110)와, 상기 주반응기 공통 압력조절기(110)에 연결되고 가스 유입관에 설치되는 개폐밸브(121), 상기 개폐밸브(121)와 연결되고 가스 유입관에 설치되는 보조반응기(200), 상기 보조반응기(200)와 연결되고 가스 송출관에 설치되는 보조반응기 압력조절기(210), 그리고 상기 가스 송출관에 설치되는 상기 공통 가스 인젝터(130)를 포함하여 이루어진다.The second transfer path, the main reactor common pressure regulator 110 and the common gas injector 130 of the first transfer path are commonly included, but between the common components are distinguished from the first transfer path It is a path. The second transfer path is connected to the main reactor common pressure regulator 110, the main reactor common pressure regulator 110 and is connected to the on/off valve 121 and the on/off valve 121 installed in the gas inlet pipe. The secondary reactor 200 installed in the gas inlet pipe, the secondary reactor pressure regulator 210 connected to the secondary reactor 200 and installed in the gas delivery pipe, and the common gas injector 130 installed in the gas delivery pipe ).

상기와 같은 본 발명의 실시 형태에 따르면, 상기 주반응기(100)에서 생성되는 암모니아의 유량 및 온도가 제어되어 배기관(20) 내부로 분사될 수 있다. 그리고 분사된 암모니아는 내연기관 또는 연소기에서 배출된 유해배출가스인 질소산화물(NOx)와 혼합되어 SCR 촉매(30)에서 정화반응을 일으켜 배기가스에 포함된 질소산화물이 인체에 무해한 질소로 환원된다.According to the embodiment of the present invention as described above, the flow rate and temperature of ammonia generated in the main reactor 100 may be controlled to be injected into the exhaust pipe 20. In addition, the injected ammonia is mixed with nitrogen oxide (NOx), which is a harmful emission gas discharged from an internal combustion engine or a combustor, to cause a purification reaction in the SCR catalyst 30, and the nitrogen oxide contained in the exhaust gas is reduced to nitrogen harmless to the human body.

실시예 1, 2에서도 이미 설명한 바와 같이, 압력-온도 제어 관련하여, 마찬가지로 도징 모듈의 유동관 내부 응고 문제를 막기 위하여 반응기 내부 온도를 제어 입력변수로 사용한다. As already described in Examples 1 and 2, in relation to pressure-temperature control, the reactor internal temperature is also used as a control input variable to prevent the problem of solidification inside the flow tube of the dosing module.

그리고, 실시예 2에서와 같이, 시동 시에는 빨리 가열할 수 있는 보조반응기(200)에서 환원제를 공급하고, 시간이 지나서 주반응기(100)가 가열되었을 경우 주반응기(100)에서 환원제를 공급함과 “동시에” 일정시간 보조반응기(200)는 충진을 하는 시스템에 해당하여 이러한 보조 반응기를 사용자가 별도로 충진할 필요가 없기 때문에 시스템적 편리성이 향상된다.And, as in the second embodiment, when starting, the auxiliary reactor 200 that can be heated quickly is supplied with a reducing agent, and when the main reactor 100 is heated over time, the main reactor 100 supplies the reducing agent. Since the auxiliary reactor 200 “at the same time” corresponds to a system for filling, the system convenience is improved because the auxiliary reactor does not need to be separately filled by the user.

이상에서 본 발명에 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.The present invention has been described in detail above, but the scope of the present invention is not limited thereto, and it is common in the art that various modifications and variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims. It will be obvious to those who have the knowledge of

Claims (15)

질소산화물 정화 시스템에 사용하기 위한 반응기로서,
본체;
상기 본체에 형성된 적어도 하나의 가스 출구;
상기 본체의 내부 공간을 향해 돌출된 적어도 하나의 열전달 몸체;
상기 열전달 몸체의 형상을 따라 각각의 열전달 몸체의 내부에 설치된 냉각부재와 가열부재를 포함하고,
상기 열전달 몸체는, 상기 가스 출구보다 중력 방향으로 하부에 설치되며, 중력작용방향으로 상기 본체의 하부로부터 상방향으로 돌출되도록 형성되는 반응기.
A reactor for use in nitrogen oxide purification systems,
main body;
At least one gas outlet formed in the body;
At least one heat transfer body protruding toward the interior space of the body;
A cooling member and a heating member installed inside each heat transfer body along the shape of the heat transfer body,
The heat transfer body is installed in the lower portion in the direction of gravity than the gas outlet, the reactor is formed to protrude upward from the lower portion of the body in the direction of gravity action.
제 1 항에 있어서,
상기 열전달 몸체는 핀(fin) 형상으로 구성되는 반응기.
According to claim 1,
The heat transfer body is a reactor composed of a fin (fin) shape.
제 1 항에 있어서,
상기 반응기는 고체 암모늄으로부터 가스 상의 암모니아를 생성하도록 구성되는 주반응기 또는 보조반응기인 것을 특징으로 하는 반응기.
According to claim 1,
The reactor is a reactor, characterized in that the main or auxiliary reactor is configured to produce ammonia in the gas phase from solid ammonium.
질소산화물 정화 시스템으로서,
고체 암모늄으로부터 가스 상의 암모니아를 생성하도록 구성되며 제 1 항 또는 제 2 항에 의한 주반응기;
상기 주반응기와 연결되고, 생성된 암모니아를 배기관으로 이송시키도록 구성된 암모니아 가스 이송관;
상기 암모니아 가스 이송관에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 압력조절기; 및
상기 암모니아 가스 이송관에 설치되며, 상기 압력조절기와 연결되는 가스 인젝터를 포함하는 질소산화물 정화 시스템.
As a nitrogen oxide purification system,
A main reactor according to claim 1, configured to produce gaseous ammonia from solid ammonium;
An ammonia gas transfer pipe connected to the main reactor and configured to transfer the generated ammonia to an exhaust pipe;
A pressure regulator installed on the ammonia gas transfer pipe and controlling a flow pressure of the ammonia generated; And
A nitrogen oxide purification system including a gas injector installed in the ammonia gas transfer pipe and connected to the pressure regulator.
제 4 항에 있어서,
상기 압력조절기는 상기 가스 인젝터보다 상류에 설치되며, 운전시 상기 압력조절기의 입구 온도가 상기 주반응기의 내부 온도보다 높도록 제어하는 것을 특징으로 하는 질소산화물 정화 시스템.
The method of claim 4,
The pressure regulator is installed upstream of the gas injector, the nitrogen oxide purification system characterized in that the inlet temperature of the pressure regulator is controlled to be higher than the internal temperature of the main reactor during operation.
제 4 항에 있어서,
운전시 상기 압력조절기의 하류 온도가 상류 온도보다 낮도록 제어하는 것을 특징으로 하는 질소산화물 정화 시스템.
The method of claim 4,
Nitrogen oxide purification system, characterized in that during operation, the downstream temperature of the pressure regulator is controlled to be lower than the upstream temperature.
제 4 항에 있어서,
상기 주반응기와 가스 연통되며 상기 암모니아 가스 이송관과는 병렬적으로 배치되는 추가 가스이동경로를 포함하고, 상기 추가 가스이동경로는, 엔진 시동 시, 상기 주반응기로부터 암모니아가 생성되기까지의 지연시간 동안 암모니아를 생성하도록 구성된 보조반응기를 더 포함하는 질소산화물 정화 시스템.
The method of claim 4,
An additional gas movement path in gas communication with the main reactor and disposed in parallel with the ammonia gas transfer pipe, wherein the additional gas movement path, when starting the engine, the delay time from the main reactor to the generation of ammonia A nitrogen oxide purification system further comprising an auxiliary reactor configured to produce ammonia during.
제 7 항에 있어서,
상기 추가 가스이동경로는:
상기 주반응기와 연결되고, 가스 유입관에 설치되며, 엔진 시동 시, 상기 주반응기로부터 암모니아가 생성되기까지의 지연시간 동안 암모니아를 생성하는 보조반응기;
상기 주반응기와 연결되고, 가스 유입관에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 주반응기 압력조절기;
상기 가스 유입관에 설치되어 상기 생성된 암모니아의 배출량을 조절하는 개폐밸브;
상기 보조반응기와 연결되고, 가스 송출관에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 보조반응기 압력조절기; 및
상기 보조반응기 압력조절기와 연결되고, 가스 송출관에 설치되는 보조반응기 가스 인젝터를 포함하는 질소산화물 정화 시스템.
The method of claim 7,
The additional gas movement path:
An auxiliary reactor connected to the main reactor, installed in a gas inlet pipe, and generating ammonia during a delay time from the main reactor to ammonia when the engine starts;
A main reactor pressure regulator connected to the main reactor, installed in a gas inlet pipe, and controlling a flow pressure of the ammonia generated;
An opening/closing valve installed in the gas inlet pipe to control the amount of ammonia produced;
An auxiliary reactor pressure regulator connected to the auxiliary reactor, installed in a gas delivery pipe, and controlling the flow pressure of the ammonia generated; And
A nitrogen oxide purification system comprising an auxiliary reactor gas injector connected to the auxiliary reactor pressure regulator and installed in a gas delivery pipe.
고체 암모늄으로부터 암모니아를 생성하는 주반응기로부터 제 1 경로와 제 2 경로를 통해 배기관에 암모니아 가스를 분사하기 위한 질소산화물 정화 시스템으로서,
상기 제 1 경로는:
상기 주반응기와 연결되고, 암모니아가스 이송관에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 주반응기 압력조절기와;
상기 주반응기 압력조절기와 연결되고, 암모니아가스 이송관에 설치되는 주반응기 가스 인젝터를 포함하고,
상기 제 2 경로는:
상기 주반응기와 연결되고, 가스 유입관에 설치되며, 엔진 시동 시, 상기 주반응기로부터 암모니아가 생성되기까지의 지연시간 동안 암모니아를 생성하는 보조반응기;
상기 주반응기와 연결되고, 가스 유입관에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 주반응기 압력조절기;
상기 가스 유입관에 설치되어 상기 생성된 암모니아의 배출량을 조절하는 개폐밸브;
상기 보조반응기와 연결되고, 가스 송출관에 설치되며, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 보조반응기 압력조절기; 및
상기 보조반응기 압력조절기와 연결되고, 가스 송출관에 설치되는 보조반응기 가스 인젝터를 포함하고,
상기 주반응기와 상기 보조반응기 중 적어도 하나는 제 1 항에 의한 반응기인 것을 특징으로 하는 질소산화물 정화 시스템.
A nitrogen oxide purification system for injecting ammonia gas into an exhaust pipe through a first path and a second path from a main reactor that produces ammonia from solid ammonium,
The first route is:
A main reactor pressure regulator connected to the main reactor, installed in the ammonia gas transfer pipe, and controlling the flow pressure of the generated ammonia;
It is connected to the main reactor pressure regulator, and includes a main reactor gas injector installed in the ammonia gas transfer pipe,
The second route is:
An auxiliary reactor connected to the main reactor, installed in a gas inlet pipe, and generating ammonia during a delay time from the main reactor to ammonia when the engine starts;
A main reactor pressure regulator connected to the main reactor, installed in a gas inlet pipe, and controlling a flow pressure of the ammonia generated;
An opening/closing valve installed in the gas inlet pipe to control the amount of ammonia produced;
An auxiliary reactor pressure regulator connected to the auxiliary reactor, installed in a gas delivery pipe, and controlling the flow pressure of the ammonia generated; And
It is connected to the auxiliary reactor pressure regulator, and includes an auxiliary reactor gas injector installed in the gas delivery pipe,
At least one of the main reactor and the auxiliary reactor is a nitrogen oxide purification system, characterized in that the reactor according to claim 1.
고체 암모늄을 포함하는 주반응기에 의해 생성된 암모니아 가스를 배기관으로 이송시키는 제 1 이송경로 - 상기 제 1 이송경로는, 상기 주반응기와 연결되고, 상기 생성된 암모니아의 유동압력을 조절하는 주반응기 압력조절기, 및 상기 주반응기 압력조절기에 연결된 암모니아 가스 이송관을 경유하여 연결되는 가스 인젝터를 포함함 - ; 및
상기 제 1 이송경로의 상기 주반응기 압력조절기와 상기 가스 인젝터는 공통적으로 포함하되, 상기 공통된 구성들 사이는 상기 제 1 이송경로와는 구별되는 제 2 이송경로 - 상기 제 2 이송경로는, 상기 주반응기 압력조절기, 상기 주반응기 압력조절기에 연결되고 가스 유입관에 설치되는 개폐밸브, 상기 개폐밸브와 연결되고 가스 유입관에 설치되는 보조반응기, 상기 보조반응기와 연결되고 가스 송출관에 설치되는 보조반응기 압력조절기, 및 상기 가스 송출관에 설치되는 상기 가스 인젝터를 포함함 -
를 포함하고,
상기 주반응기와 상기 보조반응기 중 적어도 하나는 제 1 항에 의한 반응기인 것을 특징으로 하는 질소산화물 정화 시스템.
A first transport path for transporting the ammonia gas generated by the main reactor containing solid ammonium to the exhaust pipe-the first transport path is connected to the main reactor, the main reactor pressure for controlling the flow pressure of the ammonia generated And a gas injector connected via an ammonia gas transfer pipe connected to the regulator and the main reactor pressure regulator; And
The main reactor pressure regulator of the first transport path and the gas injector are commonly included, but a second transport path different from the first transport path between the common components-the second transport path is the main Reactor pressure regulator, an on-off valve connected to the main reactor pressure regulator and installed on the gas inlet pipe, an auxiliary reactor connected to the on-off valve and installed on the gas inlet pipe, an auxiliary reactor connected to the auxiliary reactor and installed on the gas delivery pipe Includes a pressure regulator and the gas injector installed in the gas delivery pipe-
Including,
At least one of the main reactor and the auxiliary reactor is a nitrogen oxide purification system, characterized in that the reactor according to claim 1.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 주반응기 압력조절기는 상기 주반응기 가스 인젝터보다 상류에 설치되며, 상기 보조반응기 압력조절기는 상기 보조반응기 가스 인젝터보다 상류에 설치되는 것을 특징으로 하는 질소산화물 정화 시스템.
The method of claim 9 or 10,
The main reactor pressure regulator is installed upstream than the main reactor gas injector, and the auxiliary reactor pressure regulator is installed upstream of the auxiliary reactor gas injector.
제 11 항에 있어서,
운전시, 상기 주반응기 압력조절기의 입구 온도는 상기 주반응기의 내부 온도보다 높도록 제어하고, 상기 보조반응기 압력조절기의 입구 온도는 상기 보조반응기의 내부 온도보다 높도록 제어하는 것을 특징으로 하는 질소산화물 정화 시스템.
The method of claim 11,
During operation, the inlet temperature of the main reactor pressure regulator is controlled to be higher than the internal temperature of the main reactor, and the inlet temperature of the secondary reactor pressure regulator is controlled to be higher than the internal temperature of the auxiliary reactor. Purification system.
제 11 항에 있어서,
운전 시 상기 주반응기 압력조절기의 하류 온도는 상류 온도보다 낮도록 제어하고, 상기 보조반응기 압력조절기의 하류 온도는 상류 온도보다 낮도록 제어하는 것을 특징으로 하는 질소산화물 정화 시스템.
The method of claim 11,
Nitrogen oxide purification system characterized in that during operation, the downstream temperature of the main reactor pressure regulator is controlled to be lower than the upstream temperature, and the downstream temperature of the auxiliary reactor pressure regulator is controlled to be lower than the upstream temperature.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
엔진 시동 시 상기 보조반응기에서 암모니아를 공급하고, 상기 주반응기가 가열되면 상기 주반응기에서 암모니아를 공급함과 동시에 일정시간 상기 보조반응기는 충진을 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 질소산화물 정화 시스템.
The method of claim 9 or 10,
Nitrogen oxide purification system, characterized in that when the engine is started, ammonia is supplied from the auxiliary reactor, and when the main reactor is heated, ammonia is supplied from the main reactor and the auxiliary reactor is charged for a certain period of time.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
운전 종료 후 상기 주반응기와 상기 보조반응기를 개통시켜 상기 주반응기의 압력 상승을 방지하는 것을 특징으로 하는 질소산화물 정화 시스템.
The method of claim 9 or 10,
Nitrogen oxide purification system, characterized in that to prevent the pressure rise of the main reactor by opening the main reactor and the auxiliary reactor after the operation is finished.
KR1020180167513A 2018-12-21 2018-12-21 A Reactor for A System for Purification of NOx Emissions and A System for Purification of NOx Emissions KR102172440B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180167513A KR102172440B1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 A Reactor for A System for Purification of NOx Emissions and A System for Purification of NOx Emissions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180167513A KR102172440B1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 A Reactor for A System for Purification of NOx Emissions and A System for Purification of NOx Emissions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200078016A true KR20200078016A (en) 2020-07-01
KR102172440B1 KR102172440B1 (en) 2020-10-30

Family

ID=71601992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180167513A KR102172440B1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 A Reactor for A System for Purification of NOx Emissions and A System for Purification of NOx Emissions

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102172440B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116832614A (en) * 2023-05-24 2023-10-03 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂 Ammonia spraying amount control method and system for SCR denitration system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102452927B1 (en) * 2021-12-22 2022-10-12 주식회사 카프로 Nitrogen oxide emission reduction system using ammonium carbonate

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010138883A (en) * 2008-12-15 2010-06-24 Denso Corp Control device for exhaust emission control system
KR20140076768A (en) * 2012-12-13 2014-06-23 한국기계연구원 Exhaust gas purification system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010138883A (en) * 2008-12-15 2010-06-24 Denso Corp Control device for exhaust emission control system
KR20140076768A (en) * 2012-12-13 2014-06-23 한국기계연구원 Exhaust gas purification system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116832614A (en) * 2023-05-24 2023-10-03 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂 Ammonia spraying amount control method and system for SCR denitration system
CN116832614B (en) * 2023-05-24 2024-05-24 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂 Ammonia spraying amount control method and system for SCR denitration system

Also Published As

Publication number Publication date
KR102172440B1 (en) 2020-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101417296B1 (en) Power plant for ship with selective catalytic reuction system for internal combustion engine
CN101395350A (en) Device for the reduction of nitrogen oxides in the exhaust gas of internal combustion engines
KR101185413B1 (en) Nox emission purification system using solid ammonium salt and selective catalytic reduction catalyst
JP2015152009A (en) Method for the purification of diesel engine exhaust gases
KR20190091480A (en) Preparation of Ammonium Carbamate and Reduction of Nitrogen Oxide
EP3006688B1 (en) Solid ammonium salt reactor, method for controlling same, and nitrogen oxide purification system using solid ammonium salt and selective reduction catalyst
JP2020101179A (en) Internal combustion engine
KR101497831B1 (en) Power plant with selective catalytic reuction system
KR20200078016A (en) A Reactor for A System for Purification of NOx Emissions and A System for Purification of NOx Emissions
KR101662394B1 (en) System for preheating of catalyst
KR101476757B1 (en) Exhaust gas purification system
KR102227768B1 (en) A System for Purification of NOx Emissions
KR102264968B1 (en) Selective catalytic reduction system
US20150321145A1 (en) Internally Heated Urea Reactor/Injector For Use With SCR Emissions Control Device
KR100739124B1 (en) Nox reduction system based on selective catalytic reduction
KR102367278B1 (en) Selective catalytic reduction system
KR101636208B1 (en) Power plant with selective catalytic reuction system
KR102107910B1 (en) Combined sncr and scr system
KR102046121B1 (en) Complex type NOx reduction system
KR102527190B1 (en) Gas heating system
KR102550080B1 (en) Combined sncr and scr system
CN217152080U (en) Exhaust aftertreatment system of hydrogen engine
US10683787B2 (en) Automotive exhaust aftertreatment system having onboard ammonia reactor with hybrid heating
EP3650667B1 (en) Automotive exhaust aftertreatment sytem having onboard ammonia reactor with heated doser
KR102466788B1 (en) Selective catalytic reduction system

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant