KR102315444B1 - A catalytic performance test system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 촉매성능 평가 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a catalyst performance evaluation system.
보다 구체적으로, 발전소 및 선박 등에서 배출되는 배기가스로부터 유해가스를 제거 시 이용되는 촉매의 성능을 평가하기 위한 시스템으로, 발전소 및 선박 등에 따른 배기환경에 맞게 조건을 조성하여 배기상황별 촉매의 성능을 평가할 수 있고, 슬라이드 구조의 반응부를 설치함으로써 촉매의 탈착을 용이하게 할 수 있는 촉매성능 평가 시스템에 관한 것이다. More specifically, it is a system for evaluating the performance of catalysts used when removing harmful gases from exhaust gases emitted from power plants and ships. It relates to a catalyst performance evaluation system capable of evaluating and facilitating desorption of a catalyst by providing a reaction unit having a slide structure.
촉매는 화학반응에서 반응물질 이외의 것으로, 반응 전후에 있어서 양적, 질적으로 변하지 않으면서 반응속도만을 변화시키는 물질을 말한다. 촉매는 이러한 성질을 이용하여 연료전지용 수소개질, 발전소 및 자동차 배기가스의 정화 시스템, 각종 화학적 촉매반응 실험 등 다양한 분야에 걸쳐 활용이 되고 있다.Catalysts are substances other than reactants in a chemical reaction that change only the reaction rate without changing quantitatively or qualitatively before and after the reaction. Catalysts are being used in various fields such as hydrogen reforming for fuel cells, purification systems for power plants and automobile exhaust gases, and various chemical catalytic reaction experiments by using these properties.
발전소, 선박 및 차량 등에서 배출되는 배기가스는 질소 산화물(NOx)을 포함한다. 질소 산화물(NOx)은 주로 화석연료의 연소시 생성되며, 질소 산화물을 제거하는 방법으로 선택적촉매환원법(SCR, selective catalytic reduction)이 주로 사용되고 있으며, 이와 관련된 특허문헌으로 한국공개특허 제2011-0116446호(이하, 선행특허)가 있다.Exhaust gases emitted from power plants, ships, and vehicles contain nitrogen oxides (NOx). Nitrogen oxides (NOx) are mainly generated during combustion of fossil fuels, and selective catalytic reduction (SCR) is mainly used as a method of removing nitrogen oxides. (hereinafter referred to as a prior patent).
선행특허는 유해배출가스를 제거하기 위해 촉매를 이용하는 특징을 개시하고 있으나, 촉매 성능을 평가할 수 있는 방법이 개시되어 있지 않다. 고온의 연소반응에 의해 발생하는 질소 산화물과 같은 배기가스의 조성 및 농도는 사용하는 연료의 종류 및 연소 조건에 따라 큰 차이가 있으며 이는 촉매 성능과도 매우 밀접한 관계가 있다.The prior patent discloses a feature of using a catalyst to remove harmful exhaust gas, but a method for evaluating catalyst performance is not disclosed. The composition and concentration of exhaust gas, such as nitrogen oxide, generated by a high-temperature combustion reaction varies greatly depending on the type of fuel used and combustion conditions, and this is closely related to catalyst performance.
따라서, 촉매의 성능검사 및 효율적인 촉매 유지보수를 위하여, 촉매 성능 평가시 실제 사용 환경과 유사한 환경으로 배기가스 조성, 농도 및 온도, 환원제 투입량 등의 인자들을 제어할 필요가 있다.Therefore, for catalyst performance test and efficient catalyst maintenance, it is necessary to control factors such as exhaust gas composition, concentration and temperature, and reducing agent input in an environment similar to the actual use environment when evaluating catalyst performance.
이에, 여러 변수에 따라 반응조건을 원하는 유량, 온도, 압력 등의 실험조건에 맞게 제어하여 촉매의 성능을 평가함으로써, 우수한 성능의 촉매를 연구하고 개발할 수 있는 촉매성능 평가 시스템이 요구된다. 또한, 시스템의 구축시 비용, 공간적 확보 및 유지보수의 편리성을 고려한 콤팩트한 구조가 요구된다.Accordingly, there is a need for a catalyst performance evaluation system capable of researching and developing catalysts with excellent performance by evaluating the performance of the catalyst by controlling the reaction conditions according to various variables according to the experimental conditions such as the desired flow rate, temperature, and pressure. In addition, a compact structure is required in consideration of cost, space security, and convenience of maintenance when constructing the system.
또한, 촉매는 반응기에 구비되나 세척, 수리, 수선 또는 교체 등을 위해 탈착 가능한 형태로 구비될 수 있다. 하지만, 선행특허는 반응기에서 촉매를 탈착하기 위해 반응기 및 반응기와 결합된 다른 구성을 분리하고, 촉매를 탈착 후 다시 재조립해야하는 번거로움이 있다.In addition, the catalyst is provided in the reactor, but may be provided in a detachable form for cleaning, repair, repair or replacement. However, in the prior patent, in order to desorb the catalyst from the reactor, it is inconvenient to separate the reactor and other components coupled to the reactor, and to reassemble the catalyst after desorption.
본 발명의 목적은, 발전소나 선박, 차량 등에서 배출되는 실제 배기가스와 동일한 환경을 조성하여 실제 배기가스에 대응되는 혼합가스를 생성하고, 생성된 혼합가스를 촉매에 통과시켜 촉매의 성능을 평가함으로써, 우수한 성능의 촉매를 연구하고 개발하는데에 활용할 수 있는 촉매성능 평가 시스템을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to create a mixed gas corresponding to the actual exhaust gas by creating the same environment as the actual exhaust gas emitted from a power plant, ship, vehicle, etc., and pass the generated mixed gas through the catalyst to evaluate the performance of the catalyst. The purpose of this study is to provide a catalyst performance evaluation system that can be used for research and development of catalysts with excellent performance.
또한, 반응부를 슬라이드 구조로 형성함으로써 촉매의 탈착을 용이하게 할 수 있는 촉매성능 평가 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a catalyst performance evaluation system capable of facilitating desorption of a catalyst by forming a reaction unit in a slide structure.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 촉매평가시스템은 유입되는 공기를 기설정 온도로 히팅하는 인라인 히터부, 유해가스 및 환원제를 주입하는 각각의 주입부, 상기 인라인 히터부의 후단에 설치되고 상기 각각의 주입부와 연결되어, 상기 주입되는 유해가스, 환원제, 상기 기설정온도로 히팅된 공기 및 수증기를 혼합하여 혼합가스를 배출하는 혼합부, 상기 혼합부에서 배출된 혼합가스를 촉매와 반응시켜 유해가스를 제거하는 반응부 및 상기 반응부에 잔류하는 혼합가스의 성분 및 농도를 분석하여 촉매 성능을 분석하는 분석부를 포함하고, 상기 인라인 히터부, 혼합부 및 반응부는 길이방향으로 연속 배치되어 연결되되, 상기 반응부는 슬라이드 구조로 구비되어 내부에 상기 촉매를 탈착시킬 수 있다.Catalyst evaluation system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is an in-line heater unit for heating incoming air to a preset temperature, each injection unit for injecting harmful gas and a reducing agent, the in-line heater A mixing unit installed at the rear end of the unit and connected to each of the injection units to mix the injected harmful gas, the reducing agent, the air heated to the preset temperature, and water vapor to discharge the mixed gas, the mixture discharged from the mixing unit and a reaction unit for removing harmful gas by reacting the gas with the catalyst, and an analysis unit for analyzing the catalyst performance by analyzing the components and concentrations of the mixed gas remaining in the reaction unit, wherein the inline heater unit, the mixing unit and the reaction unit have a length Doedoe continuously arranged and connected in the direction, the reaction unit is provided in a slide structure so that the catalyst can be desorbed therein.
또한, 상기 반응부는, 상기 촉매가 구비되는 반응기, 상기 혼합가스의 이동이 가능한 중공이 구비된 연결관 및 상기 연결관의 하부에 결합되어 상기 반응기와 이격되는 방향으로 이동 가능한 실린더를 포함하고, 상기 반응기의 양단에 구비되는 제1연결부 및 제2연결부, 상기 혼합가스의 이동이 가능한 중공이 구비되고 상기 실린더 이동에 따라 신축되며, 상기 제1연결부와 상기 혼합부의 후단 사이에 구비되는 제1플렉서블 관과 제2연결부의 후단에 결합되는 제2플렉서블 관, 상기 반응기를 지지하고, 상기 반응기의 길이방향과 수직한 방향으로 슬라이딩되는 슬라이드부를 포함할 수 있다.In addition, the reaction unit includes a reactor provided with the catalyst, a connecting pipe having a hollow in which the mixed gas can move, and a cylinder coupled to a lower portion of the connecting pipe and movable in a direction spaced apart from the reactor, A first flexible tube having a first connection part and a second connection part provided at both ends of the reactor, a hollow in which the mixed gas can move, and expanding and contracting according to the movement of the cylinder, and provided between the first connection part and the rear end of the mixing part and a second flexible tube coupled to the rear end of the second connection part, and a slide part that supports the reactor and slides in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the reactor.
또한, 상기 유해가스는 NOX 및 SO2가 되고, 상기 환원제는 NH3가 되며, 상기 각각의 주입부와 병렬 연결된 질소 주입부를 더 포함하고, 촉매반응 후 질소 주입부에 N2를 주입하여 잔류가스를 제거할 수 있다.In addition, the harmful gas becomes NO X and SO 2 , the reducing agent becomes NH 3 , and further includes a nitrogen injection unit connected in parallel with each injection unit, and N 2 is injected into the nitrogen injection unit after the catalytic reaction to remain gas can be removed.
또한, 상기 공기를 유입시키는 블로워, 물을 증발시키는 증발기, 상기 인라인 히터부, 혼합부 및 반응부의 온도, 압력 및 유량을 측정하는 복수의 센서(a 내지 e)를 더 포함하고, 상기 분석부는, 측정된 구간별 온도, 압력 및 유량을 확인하여 기설정 조건으로 제어되도록 상기 블로워, 인라인 히터부, 주입부 및 증발기의 구동조건을 제어할 수 있다.In addition, the blower for introducing the air, the evaporator for evaporating water, the in-line heater unit, the mixing unit and the reaction unit further comprises a plurality of sensors (a to e) for measuring the temperature, pressure and flow rate, the analysis unit, By checking the measured temperature, pressure, and flow rate for each section, it is possible to control the driving conditions of the blower, the in-line heater unit, the injection unit, and the evaporator to be controlled under preset conditions.
또한, 상기 연결관 지지부는, 상단에 톱니를 형성하여 상기 연결관의 하부에 고정 결합되고 하단은 상기 실린더에 결합되어, 상기 연결관을 통해 이동하는 혼합가스에 의한 열이 상기 연결관 지지부의 하부에 결합된 실린더에 전달되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the connecting pipe support part is fixedly coupled to the lower part of the connecting pipe by forming a saw tooth on the upper end, and the lower end is coupled to the cylinder, so that heat by the mixed gas moving through the connecting pipe is transferred to the lower part of the connecting pipe support part It is possible to prevent transmission to the cylinder coupled to the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 촉매평가 성능 시스템은 여러 변수에 따른 촉매성능을 평가함으로써 신뢰성 있는 결과를 확보하여 화학적 반응 실험 촉매, 발전소, 선박 및 차량의 배기가스 저감기술 등의 연구에 활용할 수 있는 이점이 있다.As described above, the catalyst evaluation performance system of the present invention secures reliable results by evaluating the catalyst performance according to various variables, and can be utilized for research on chemical reaction experimental catalysts, power plants, and exhaust gas reduction technology of ships and vehicles. there is an advantage
또한, 길이방향으로 연속 배치된 고효율의 인라인 히터부, 혼합부 및 반응부를 다단으로 병렬 설치하고 하나의 분석기에 연결할 수 있어, 전체 시스템의 구조를 컴팩트화하여 구성할 수 있고 복수의 반응기를 동시 가동할 수 있다.In addition, the high-efficiency in-line heater unit, mixing unit and reaction unit continuously arranged in the longitudinal direction can be installed in parallel in multiple stages and connected to one analyzer, so that the structure of the entire system can be compact and configured, and multiple reactors can be operated simultaneously can do.
또한, 반응부를 좌우 실린더 구조 및 슬라이드 구조로 형성함으로써 촉매의 탈착을 용이하게 할 수 있다.In addition, the desorption of the catalyst can be facilitated by forming the reaction unit in a left and right cylinder structure and a slide structure.
또한, 반응부의 연결관 지지부 상단에 톱니를 형성하여 연결관의 하부에 고정 결합함으로써, 연결관을 통해 이동하는 혼합가스에 의한 열이 연결관 지지부의 하부에 결합된 실린더에 전달되는 것을 방지할 수 있다.In addition, by forming a tooth on the upper end of the connecting pipe support of the reaction unit and fixing it to the lower part of the connecting pipe, it is possible to prevent heat from the mixed gas moving through the connecting pipe from being transmitted to the cylinder coupled to the lower part of the connecting pipe support. have.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 촉매성능 평가 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면,
도 2는 도 1의 촉매성능 평가 시스템의 정면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 촉매성능 평가 시스템의 정면도,
도 4 및 도 5는 도 2의 히터부의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 2의 반응부를 설명하기 위한 사시도,
도 7은 도 2의 제1연결부 및 제2연결부의 분해 사시도,
도 8은 도 6의 제1연결부 및 제2연결부의 이동을 설명하기 위한 도면,
도 9는 도 6의 슬라이드부의 슬라이딩 동작을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a catalyst performance evaluation system according to an embodiment of the present invention;
2 is a front view of the catalyst performance evaluation system of FIG. 1;
3 is a front view of a catalyst performance evaluation system according to another embodiment of the present invention;
4 and 5 are views for explaining the configuration of the heater unit of FIG. 2;
Figure 6 is a perspective view for explaining the reaction unit of Figure 2;
7 is an exploded perspective view of the first connection part and the second connection part of FIG. 2;
8 is a view for explaining the movement of the first connection part and the second connection part of FIG. 6;
FIG. 9 is a view for explaining a sliding operation of the slide unit of FIG. 6 .
이하에서는 본 발명에 따른 촉매성능 평가 시스템에 관하여 첨부된 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the catalyst performance evaluation system according to the present invention will be described in detail together with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 촉매성능 평가 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 또한, 도 2는 도 1의 촉매성능 평가 시스템의 정면도이다.1 is a diagram showing a schematic configuration of a catalyst performance evaluation system according to an embodiment of the present invention. Also, FIG. 2 is a front view of the catalyst performance evaluation system of FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 촉매성능 평가 시스템은 인라인 히터부(110), 복수 개의 주입부(120:120a~120c, 121), 혼합부(130), 증발기(140), 반응기(150) 및 분석기(190)를 포함하며, 인라인 히터부(110)의 전단에 에어 공급부(10) 및 블로워(20)가 설치되고, 증발기(140)에 물탱크(30) 및 순수제조장치(40)가 연결될 수 있다. 1 and 2 , the catalyst performance evaluation system according to an embodiment of the present invention includes an
여기서, 인라인 히터부(110), 혼합부(130) 및 반응기(150)는 길이방향으로 배치되고 서로 일렬로 연결되어, 블로어(20)에 의해 유입되는 공기가 히터부(110), 혼합부(130) 및 반응기(150)를 순차적으로 거쳐 이동될 수 있는 구조를 가지며, 지지대(1)에 의해 지지될 수 있다. Here, the
이하, 도면의 설명에서 블로어(20)에 의해 유입되는 공기의 흐름에 따라, 히터부(110), 혼합부(130) 및 반응기(150)에서 공기가 유입되는 입구부분이 선단이 되고, 공기가 유출되는 출구부분이 후단이 될 수 있다. Hereinafter, according to the flow of air introduced by the
또한, 촉매성능 평가 시스템은 각 구간의 온도, 압력, 유량 등의 모니터링 및 제어를 위해 기설정위치에 온도센서, 압력센서 및 유량계 등을 설치할 수 있다. 이때, 온도센서 및 압력센서는 도 2의 a 내지 e의 위치에 복수 개가 설치될 수 있고, 각 위치에서 측정되는 센싱값은 분석부(190)에서 수집 및 분석하여 모니터링될 수 있다. 이때, 분석부(190)는 모니터링되는 센싱값에 따라 기설정조건이 되도록 블로워(20), 인라인 히터부(110), 주입부(120) 및 증발기(140)의 구동조건을 제어하여 각 구간의 온도, 압력, 유량 등을 제어할 수 있다.In addition, the catalyst performance evaluation system may install a temperature sensor, a pressure sensor, a flow meter, etc. at a preset position for monitoring and controlling the temperature, pressure, flow rate, etc. of each section. In this case, a plurality of temperature sensors and pressure sensors may be installed at positions a to e of FIG. 2 , and sensing values measured at each position may be collected and analyzed by the
또한, 도 3과 같이, 본 발명의 촉매성능 평가 시스템은 길이방향으로 연속 배치된 고효율의 인라인 히터부(110), 혼합부(130) 및 반응부(150)를 다단으로 병렬 설치하고 하나의 분석기(190)에 연결할 수 있어, 전체 시스템의 구조를 컴팩트화하여 구성할 수 있고 복수의 반응기(151)를 동시 가동할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the catalyst performance evaluation system of the present invention installs a high-efficiency in-
본 발명의 일 실시 예에 따른 촉매성능 평가 시스템은 발전소나 선박, 차량 등에서 배출되는 실제 배기가스와 동일한 환경을 조성하여, 실제 배기가스에 대응되는 혼합가스를 생성하고, 생성된 혼합가스를 촉매에 통과시켜 촉매의 성능을 평가할 수 있다. The catalyst performance evaluation system according to an embodiment of the present invention creates the same environment as the actual exhaust gas emitted from a power plant, ship, vehicle, etc., generates a mixed gas corresponding to the actual exhaust gas, and applies the generated mixed gas to the catalyst. The performance of the catalyst can be evaluated by passing it through.
이때, 실제 배기가스에 대응되는 혼합가스를 생성하기 위해, 본 발명의 일실 시예에 따른 촉매성능 평가 시스템은 공기공급부(10)에서 공급되는 공기를 블로워(20)를 통해 인라인 히터부(110)로 공급하고, 인라인 히터부(110)는 기설정된 고온으로 공기를 히팅할 수 있다. 여기서, 히팅된 공기는 혼합부(130)로 이동된다. At this time, in order to generate a mixed gas corresponding to the actual exhaust gas, the catalyst performance evaluation system according to an embodiment of the present invention transfers the air supplied from the
인라인 히터부(110)는 복수 개의 단위 히터로 구성되어, 내부를 통과하는 공기를 급속히 고온(500℃ 이상)으로 가열하여 고열을 발생시킬 수 있다. The
여기서, 복수 개의 단위 히터는 도 4 및 도 5와 같이 구성될 수 있다. 도 4은 단위 히터의 구성을 도시한 종단면도, 도 5는 단위 히터의 구성을 도시한 횡단면도이다.Here, the plurality of unit heaters may be configured as shown in FIGS. 4 and 5 . 4 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of the unit heater, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the unit heater.
도 4 및 도 5를 참고하면, 단위 히터는 일단에서 타단으로 개방된 형태, 예를 들면 원통형으로 이뤄진 케이스, 케이스에 대해 상대적으로 작은 직경으로 형성되어 케이스와 동축상으로 배치되는 석영(Quartz), 케이스의 일단 및 타단의 내부에 장착된 애자, 애자 외측에 각각 배치되는 서모커플(Thermocouple), 일단 및 타단의 서모커플을 연결하면서 애자에 의해 지지되어 케이스 내부에 설치되는 열선으로 구성될 수 있다.4 and 5, the unit heater has an open form from one end to the other end, for example, a cylindrical case, a quartz formed with a relatively small diameter with respect to the case and arranged coaxially with the case, An insulator mounted inside one end and the other end of the case, a thermocouple disposed on the outside of the insulator, respectively, and a hot wire supported by the insulator while connecting the thermocouples at one end and the other end and installed inside the case.
또한, 주입부(120)는 NOX가 주입되는 제1주입부(120a), SO2가 주입되는 제2주입부(120b) 및 환원제인 NH3가 주입되는 제3주입부(120c)를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 주입부(120a 내지 120c)와 병렬 연결된 질소 주입부(121)를 더 구비할 수 있다. 촉매성능평가가 완료되면, 질소주입부(121)에 N2를 주입하여 복수 개의 주입부(120)에 잔존하는 잔류가스를 제거할 수 있다. In addition, the
도 1 및 도 2를 참고하면, 인라인 히터부(110)에서 히팅된 고온의 공기는 혼합부(130)로 공급될 수 있다. 혼합부(130)는 히팅된 공기, 주입부(120)를 통해 주입되는 N0X, S02, NH3 및 증발기에서 공급되는 수증기를 혼합하여 실제 배기가스와 같은 환경의 혼합가스를 생성할 수 있다.1 and 2 , the high-temperature air heated by the in-
혼합부(130)는 인라인 히터부(110)의 후단에 설치되고, 유해가스 및 환원제를 주입하는 각각의 주입부(120: 120a 내지 120c)와 연결될 수 있다. 또한, 혼합부(130)는 증발기(140)에서 공급되는 수증기도 공급받을 수 있다.The
여기서, 유해가스는 질소산화물(NOx) 및 이산화황(S02)이 되고, 환원제는 암모니아(NH3)가 될 수 있다. Here, the harmful gas may be nitrogen oxide (NOx) and sulfur dioxide (S0 2 ), and the reducing agent may be ammonia (NH 3 ).
혼합부(140)는 각각의 주입부(120a 내지 120c)를 통해 주입되는 유해가스, 환원제, 히터부(110)에서 공급되는 기설정온도로 히팅된 공기 및 증발기(140)에서 공급되는 수증기를 혼합하여 혼합가스를 배출할 수 있다. The
혼합부(140)는 N0X, S02, NH3, 히팅된 공기 및 수증기가 고르게 혼합될 수 있도록 블레이드가 구비될 수 있다. 이때, 블레이드 후단을 45도 경사지게 형성함으로써 와류가 발생되어 N0X, S02, NH3 , 히팅된 공기 및 수증기가 골고루 잘 혼합될 수 있다. 혼합부(140)에서 혼합된 혼합가스는 반응부(150)로 이동될 수 있다.The
반응부(150)는 혼합부(140)에서 배출된 혼합가스를 촉매와 반응시켜 유해가스를 제거할 수 있으며, 반응기(151)의 좌우 실린더 구조 및 슬라이드 구조를 통해 촉매를 용이하게 탈착시킬 수 있다.The
도 6은 도 2의 반응부를 설명하기 위한 사시도이다. 도 6을 참고하면, 반응부(150)는 반응기(151), 제1연결부(160a) 및 제2연결부(160b), 제1플렉서블 관(170a) 및 제2플렉서블 관(170b), 슬라이드부(180)를 포함할 수 있다. FIG. 6 is a perspective view for explaining the reaction unit of FIG. 2 . 6, the
반응기(151)에는 촉매가 구비되며, 촉매는 하니컴형 촉매, 플레이트형 촉매 등 고정형태의 저압차 촉매가 이용될 수 있다. A catalyst is provided in the
제1연결부(160a) 및 제2연결부(160b)는 반응기(151)의 양단에 설치되며, 고정필(50)에 의해 결합될 수 있다. 구체적으로, 제1연결부(160a)는 선단이 제1플렉서블 관(170a)의 후단에 연결되고, 후단이 반응기(151)의 선단에 연결될 수 있다. 또한, 제2연결부(160b)는 선단이 반응기(151)의 후단에 연결되고, 후단이 제2플렉서블 관(170b)의 후단에 연결될 수 있다. The
도 7은 도 2의 제1연결부 및 제2연결부의 분해 사시도이다. 도 8은 도 2의 제1연결부 및 제2연결부의 이동을 설명하기 위한 도면이다. 도 6 내지 도 8을 참고하면, 제1연결부(160a) 및 제2연결부(160b)는 연결관(161), 연결관 지지부(162) 및 실린더(163)를 각각 포함할 수 있다. 한편, 제1연결부(160a) 및 제2연결부(160b)의 이동을 위해, 고정핀(50)을 해제시켜 줄 수 있다.7 is an exploded perspective view of the first connection part and the second connection part of FIG. 2 . FIG. 8 is a view for explaining the movement of the first connection part and the second connection part of FIG. 2 . 6 to 8 , the
연결관(161)은 혼합가스의 이동이 가능한 중공이 구비된 관으로, 제1플렉서블 관(170a)에서 이동된 혼합가스가 반응기(151) 및 제2플렉서블 관(170b)으로 이동할 수 있는 통로를 제공할 수 있다The
연결관 지지부(162)는 연결관(161)의 하부에 고정 결합되어, 연결관(161)을 지지할 수 있다. 또한, 연결관 지지부(162)는 실린더(163)에 결합되어 레버(164a,164b) 조작에 따라 실린더(163)의 가변에 대응되게 위치가 가변될 수 있다. The
이때, 연결관 지지부(162)는 상단에 톱니를 형성하여 상기 연결관(161)의 하부에 고정 결합되고, 하단은 상기 실린더(163)에 결합된다. 연결관 지지부(162)는 연결관(161)과 톱니 형태로 결합됨으로써, 결합시 닿는 면적을 최소화함으로써 연결관(161)을 통해 이동하는 혼합가스에 의한 열이 연결관 지지부(162)의 하부에 결합된 실린더(163)에 전달되는 것을 최소화시킬 수 있다.At this time, the connecting
실린더(163)는 피스톤부(163a), 실린더 로드부(163b), 제1고정프레임(163c) 및 제2고정프레임(163d)를 포함할 수 있다. 이때, 피스톤부(163a)은 실린더로드부(163b)가 삽입되어 이동 가능한 삽입홈(60') 및 가이드로드(62)가 삽입되어 이동을 가이드하는 중공(62)이 구비될 수 있다. The
또한, 실린더 로드부(163b)는 공간분리 프레임(61)이 연결된 실린더로드(60) 및 가이드로드(62)가 구비될 수 있다. 또한, 제1고정프레임(163c)은 연결과 지지부(162) 및 실린더 로드부(163b)를 고정 결합한다. 또한, 제2고정프레임(163d)은 피스톤부(163a) 및 지지대(1)를 고정 결합한다. In addition, the
피스톤부(163a)의 삽입홈(60')은 실린더 로드부(163b)의 공간분리 프레임(61)에 의해 두 공간으로 분리되고, 각 공간에 공급되는 에어의 유출입에 따라 실린더로드(60)의 위치가 가변되어 연결관(161), 연결관 지지부(162), 제1고정프레임(163)이 실린더로드(60)의 가변위치에 대응되게 이동될 수 있다.The insertion groove 60' of the
이때, 레버(164a,164b)는 제1연결부(160a) 및 제2연결부(160b)에 하나씩 연결되고, 실린더(163)에 에어를 공급하기 위한 에어밸브가 될 수 있다. 레버의 위치에 따라 기설정된 피스톤부(163a)의 공간에 에어가 공급됨으로써 제1연결부(160a) 및 제2연결부(160b)가 일방향 및 타방향으로 이동될 수 있다.In this case, the
도 8을 참고하면, 실린더로드(60)는 반응기(151)의 끝단 위치(P1) 및 반응기(151)와 기설정간격 이격된 위치(P2) 사이에서 연결관 지지부(162)와 연결된 연결관(161)을 이동시킬 수 있다. 이때, 도 8에서는 반응기(151)의 끝단 위치(P1)에서 반응기(151)와 기설정간격 이격된 위치(P2)로 이동된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
이때, 실린더(163)는 레버(164a, 164b)에 연결되며, 레버 조작에 따라 공기가 유입되어 실린더 로드의 위치가 가변됨으로써, 연결관 지지부(162)의 위치를 가변시킬 수 있다. 연결관 지지부(162)의 위치 가변에 따라 연결관 지지부(162)에 고정된 연결관(161)도 함께 위치가 가변된다.At this time, the
제1플렉서블 관(170a) 및 제2플렉서블 관(170b)은 혼합가스의 이동이 가능한 중공이 구비되며, 제1연결부(160a) 및 제2연결부(160b)의 위치이동에 따라 가해지는 힘(충격)을 흡수할 수 있는 플렉서블 구조로 구비될 수 있다. The first
제1플렉서블 관(170a)은 일단이 혼합부(130)의 후단에 결합되고, 타단이 제1연결부(160a)의 선단에 결합될 수 있다. 또한, 제2플렉서블 관(170b)은 일단이 제2연결부(160b)의 후단에 연결되고, 타단은 지지대(1)에 고정될 수 있다.One end of the first
슬라이드부(180)는 반응기(151)를 지지하고, 반응기(151)의 길이방향과 수직한 방향으로 슬라이딩되어 반응기(151)를 일방향으로 슬라이딩시킬 수 있다. The
도 9는 도 2의 슬라이드부의 슬라이딩 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 9를 참고하면, 슬라이드부(180)는 반응기(151)의 하부 양측에서 반응기(151)와 수직한 방향으로 연장된 지지부(181), 지지부(181)의 하부에 설치되어 지지부(181)를 지지하며 이동프레임(183)과 지지부(181)를 고정결합시키는 고정부(182), 손잡이(183a)를 구비하고 손잡이(183a)에 가해지는 힘의 방향에 따라 지지대(1)에 설치된 레일(미도시)을 따라 이동되는 이동프레임(183) 및 지지대(1)에 고정되어 이동프레임(183)의 이동을 가이드부(184)를 포함할 수 있다. FIG. 9 is a view for explaining a sliding operation of the slide unit of FIG. 2 . Referring to FIG. 9 , the
도 9의 (a)와 같이, 제1연결부(160a) 및 제2연결부(160b)가 반응기(151)의 좌우에서 이격된 후, 손잡이(183a)에 가해지는 힘의 방향(화살표)에 의해 슬라이드부(180)가 슬라이딩됨으로써 슬라이드부(180)에 결합된 반응기(151)가 일방향으로 이동된다. 도 9의 (b)와 같이, 슬라이딩된 반응기(151) 내부에 촉매를 용이하게 탈착할 수 있다. 이후, 역순으로 반응기(151)를 역방향으로 슬라이딩시키고, 실린더를 원위치로 이동시켜 고정핀(50)으로 제1연결부(160a), 제2연결부(160b)를 각각 반응기(151)와 고정결합시킬 수 있다.As shown in Figure 9 (a), after the first connection portion (160a) and the second connection portion (160b) are spaced apart from the left and right of the
한편, 반응기(151)의 전단 및 후단 즉, 반응기(151)에서의 반응 전 혼합가스가 유입된 제1연결부(160a) 및 반응기(151)에서 반응 후 혼합가스가 유입된 제2연결부(160b)에서 각각 샘플을 추출하여 분석부(190)에서 비교분석함으로써 촉매의 성능을 분석할 수 있다.On the other hand, the front and rear ends of the
암모니아(NH3)는 반응기(151)의 촉매상에서 일산화질소(NO)와 반응하여 물과 질소로 변환되고, 일산화질소(NO)와 반응하지 않은 미반응 암모니아(NH3 Slip)는 분석부(190)에서 분석하며, 이때 촉매활성이 저하될수록 미반응 암모니아(NH3 Slip)가 증가한다.Ammonia (NH 3) is converted into water and nitrogen by reacting with nitrogen monoxide (NO) on the catalyst of the
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be variations and examples.
110 : 히터부 120(120a~120c) : 복수 개의 주입부
121 : 질소 주입부 130 : 혼합부
140 : 증발기
150 : 반응기
151 : 반응기 160a : 제1연결부
160b : 제2연결부 161 : 연결관
162 : 연결관 지지부 163 : 실린더
163a : 피스톤부 163b : 실린더 로드부
163c : 제1고정프레임 163d : 제2고정프레임
164a, 164b : 레버 170a : 제플렉서블 관
170b : 제2플렉서블 관
180 : 슬라이드부
181 : 지지부 182 : 고정부
183 : 이동프레임 183a : 손잡이
184 : 가이드부
190 : 분석부110: heater unit 120 (120a ~ 120c): a plurality of injection units
121: nitrogen injection unit 130: mixing unit
140: evaporator
150: reactor
151:
160b: second connector 161: connector
162: connector support 163: cylinder
163a:
163c: first fixed
164a, 164b:
170b: second flexible tube
180: slide part
181: support 182: fixed part
183: moving
184: guide part
190: analysis unit
Claims (5)
질소산화물과 이산화황을 포함하는 유해가스 및 환원제를 주입하는 각각의 주입부(120);
상기 인라인 히터부(110)의 후단에 설치되고 상기 각각의 주입부(120)와 연결되어, 주입되는 유해가스, 환원제, 상기 기설정온도로 히팅된 공기 및 수증기를 혼합하여 혼합가스를 배출하는 혼합부(130);
상기 혼합부(130)에서 배출된 혼합가스를 촉매와 반응시켜 유해가스를 제거하는 반응부(150); 및
상기 반응부에 잔류하는 혼합가스의 성분 및 농도를 분석하여 촉매 성능을 분석하는 분석부(190);를 포함하고,
상기 인라인 히터부(110), 혼합부(130) 및 반응부(150)는 길이방향으로 연속 배치되어 연결되되, 상기 반응부(150)는 슬라이드 구조로 구비되어 내부에 상기 촉매를 탈착시키며,
상기 반응부(150)는,
상기 촉매가 구비되는 반응기(151);
상기 혼합가스의 이동이 가능한 중공이 구비된 연결관(161) 및 상기 연결관의 하부에 결합되어 상기 반응기와 이격되는 방향으로 이동 가능한 실린더(163)를 포함하고, 상기 반응기의 양단에 구비되는 제1연결부(160a) 및 제2연결부(160b);
상기 혼합가스의 이동이 가능한 중공이 구비되고 상기 실린더(163) 이동에 따라 신축되며, 상기 제1연결부(160a)와 상기 혼합부(130)의 후단 사이에 구비되는 제1플렉서블 관(170a) 및 제2연결부(160b)의 후단에 결합되는 제2플렉서블 관(170b); 및
상기 반응기(151)를 지지하고, 상기 반응기(151)의 길이방향과 수직한 방향으로 슬라이딩되는 슬라이드부(180);를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매성능 평가 시스템.
an in-line heater unit 110 for heating the incoming air to a preset temperature;
Each injection unit 120 for injecting a harmful gas and a reducing agent containing nitrogen oxide and sulfur dioxide;
A mixture installed at the rear end of the inline heater unit 110 and connected to the respective injection units 120 to mix the injected harmful gas, the reducing agent, the air heated to the preset temperature, and water vapor to discharge the mixed gas part 130;
a reaction unit 150 for removing harmful gases by reacting the mixed gas discharged from the mixing unit 130 with a catalyst; and
and an analysis unit 190 for analyzing the catalyst performance by analyzing the components and concentrations of the mixed gas remaining in the reaction unit;
The in-line heater unit 110, the mixing unit 130 and the reaction unit 150 are continuously arranged and connected in the longitudinal direction, and the reaction unit 150 is provided in a slide structure to desorb the catalyst therein,
The reaction unit 150,
a reactor 151 provided with the catalyst;
A second pipe provided at both ends of the reactor, comprising a connecting pipe 161 having a hollow in which the mixed gas can move, and a cylinder 163 coupled to a lower portion of the connecting pipe and movable in a direction spaced apart from the reactor. a first connection part 160a and a second connection part 160b;
A first flexible pipe 170a provided between the rear end of the first connecting part 160a and the mixing part 130, which is provided with a hollow in which the mixed gas can move and expands and contracts according to the movement of the cylinder 163, and a second flexible tube 170b coupled to the rear end of the second connector 160b; and
Catalyst performance evaluation system comprising a; supporting the reactor (151) and sliding in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the reactor (151).
상기 환원제는 NH3가 되며,
상기 각각의 주입부와 병렬 연결된 질소 주입부(121)를 더 포함하고,
촉매반응 후 질소 주입부에 N2를 주입하여 잔류가스를 제거하는 것을 특징으로 하는 촉매성능 평가 시스템.
According to claim 1,
The reducing agent becomes NH 3 ,
Further comprising a nitrogen injection unit 121 connected in parallel with each injection unit,
Catalyst performance evaluation system, characterized in that by injecting N 2 to the nitrogen injection part after the catalytic reaction to remove residual gas.
상기 공기를 유입시키는 블로워(20);
물을 증발시키는 증발기(140);
상기 인라인 히터부(110), 혼합부(130) 및 반응부(150)의 온도, 압력 및 유량을 각각 측정하는 온도센서, 압력센서 및 유량계;를 더 포함하고,,
상기 분석부(190)는, 측정된 구간별 온도, 압력 및 유량을 확인하여 기설정 조건으로 제어되도록 상기 블로워(20), 인라인 히터부(110), 주입부(120) 및 증발기(140)의 구동조건을 제어하는 것을 특징으로 하는 촉매성능 평가 시스템.
According to claim 1,
a blower 20 for introducing the air;
an evaporator 140 for evaporating water;
A temperature sensor, a pressure sensor, and a flow meter for measuring the temperature, pressure, and flow rate of the inline heater unit 110, the mixing unit 130 and the reaction unit 150, respectively; further comprising,
The analysis unit 190 checks the measured temperature, pressure, and flow rate for each section to control the blower 20, the inline heater unit 110, the injection unit 120 and the evaporator 140 under preset conditions. Catalyst performance evaluation system, characterized in that controlling the driving conditions.
연결관 지지부(162)는,
상단에 톱니를 형성하여 상기 연결관(161)의 하부에 고정 결합되고 하단은 상기 실린더(163)에 결합되어, 상기 연결관(161)을 통해 이동하는 혼합가스에 의한 열이 상기 연결관 지지부(162)의 하부에 결합된 실린더(163)에 전달되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 촉매성능 평가 시스템.
According to claim 1,
The connector support 162 is,
A sawtooth is formed at the upper end to be fixedly coupled to the lower part of the connecting pipe 161 and the lower end is coupled to the cylinder 163, so that heat by the mixed gas moving through the connecting pipe 161 is transferred to the connecting pipe support part ( Catalyst performance evaluation system, characterized in that it is prevented from being transmitted to the cylinder 163 coupled to the lower part of the 162).
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KR1020200048382A KR102315444B1 (en) | 2020-04-22 | 2020-04-22 | A catalytic performance test system |
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- 2020-04-22 KR KR1020200048382A patent/KR102315444B1/en active IP Right Grant
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