KR101191883B1 - Diesel vehicles exhaust gas purification device and control method thereof - Google Patents
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Abstract
본원 발명은 연료분사장치, 배기가스 정화 촉매를 코팅한 디젤산화촉매(300)와 배기가스 정화 촉매를 코팅한 디젤입자필터(400)를 구비한 디젤 차량의 배기가스 정화장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 상기 배기가스 정화장치는 엔진(100)에 연결되는 배기관(110)에 설치되어서, 배기가스 내에 연료/공기를 분사시키는 연료/공기 분사장치(200); 상기 연료/공기 분사장치(200)의 후단에 설치되어서, 상기 연료/공기 분사장치(200)에 의해 분사된 연료/공기를 통해 배기가스의 온도를 상승시키는 디젤산화촉매(300); 및 상기 디젤산화촉매(300)의 후단에 위치하여 입자상 물질을 제거하는 디젤입자 필터(400)를 포함하고, 상기 연료/공기 분사장치(200)는, 몸체를 이루고 상기 배기관(100)과 연결되는 관형태의 하우징(201); 상기 하우징(201)의 내부에서 상류측 중심에 배치되고 하류측을 향하여 연료/공기를 분사시키는 연료/공기 분사노즐(210); 및 상기 연료/공기 분사노즐(210)과 연료/공기 공급라인(220)에 의해 연결되고, 연료/공기를 공급 및 차단하는 연료/공기 공급부(240)를 포함한다.The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for a diesel vehicle having a fuel injection device, a diesel oxidation catalyst 300 coated with an exhaust gas purification catalyst, and a diesel particle filter 400 coated with an exhaust gas purification catalyst, and a control method thereof. The exhaust gas purification device is installed in the exhaust pipe 110 connected to the engine 100, and the fuel / air injector 200 injects fuel / air into the exhaust gas; A diesel oxidation catalyst 300 installed at a rear end of the fuel / air injector 200 to increase the temperature of the exhaust gas through the fuel / air injected by the fuel / air injector 200; And a diesel particle filter 400 disposed at a rear end of the diesel oxidation catalyst 300 to remove particulate matter, wherein the fuel / air injector 200 forms a body and is connected to the exhaust pipe 100. Tubular housing 201; A fuel / air injection nozzle 210 disposed at an upstream center of the housing 201 and injecting fuel / air toward a downstream side; And a fuel / air supply unit 240 connected by the fuel / air injection nozzle 210 and the fuel / air supply line 220 to supply and block the fuel / air.
Description
본 발명은 디젤배기가스 정화장치 및 그 제어방법을 제공한다. 특히, 도심운행으로 배기가스 평균 온도가 낮은 차량에 적합한 복합재생장치 구성 및 이의 운용방법을 제공한다. 상기 디젤배기가스 정화장치는, 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, 이하 DOC로 표기), 촉매가 코팅된 디젤입자상필터(Catalytic Diesel Particulate Filter, 이하 cDPF로 표기) 및 연료 분사장치를 구비한다. 이에 따라서, 장시간의 저속운전 패턴으로 배기가스의 평균온도가 낮아서 자체연속재생이 불가능한 조건의 차량에도 적용가능한 입자상 물질 제거효율이 높은 후처리 장치를 제공할 수 있다.
The present invention provides a diesel exhaust gas purification apparatus and a control method thereof. In particular, the present invention provides a composite regeneration device suitable for a vehicle having a low average temperature of exhaust gas and its operation method. The diesel exhaust gas purification apparatus includes a diesel oxidation catalyst (hereinafter referred to as DOC), a catalyst-coated diesel particulate filter (hereinafter referred to as cDPF) and a fuel injector. Accordingly, it is possible to provide a post-treatment apparatus having high particulate matter removal efficiency that can be applied to a vehicle in which the average temperature of the exhaust gas is low due to the long-term low-speed driving pattern and thus self-continuous regeneration is impossible.
최근 산업 전반에 대한 이산화탄소(CO2)배출량 규제 강화로 고연비 차량에 대한 수요가 증가되고 있는 추세이며, 이러한 이유로 디젤엔진을 사용하는 디젤 차량에 대한 수요가 증가되고 있는 추세이다. 이러한 디젤엔진의 경우, 엔진실 내에서 연료 연소시, 연료를 이론 공연비에 비해 과량의 산소 조건에 직접 분사하여 연소하기 때문에 연료의 연소 효율이 높아 연비가 우수한 반면, 입자상 물질(particulate matter, 이하 PM으로 표기) 및 질소산화물(여기서 질소산화물이라 함은 NO와 NO2를 모두 지칭하는 것으로써 이하에서는 NOx로 표기함)의 농도가 높다.Recently, the demand for high fuel consumption vehicles is increasing due to the tightening regulation of carbon dioxide (CO 2 ) emissions for the entire industry. For this reason, the demand for diesel vehicles using diesel engines is increasing. In the case of such a diesel engine, when the fuel is burned in the engine compartment, the fuel is directly injected to an oxygen condition in excess of the theoretical air-fuel ratio and combusted so that the combustion efficiency of the fuel is high and fuel efficiency is excellent, whereas particulate matter (PM) is called PM. And nitrogen oxides (here, nitrogen oxides refer to both NO and NO 2 and hereinafter referred to as NOx).
배기가스 정화장치(1000)는, 엔진(100)으로부터 배출된 배기가스에 포함되어 있는 미연소 탄화수소 및 일산화탄소는, 도 1에서 보인 바와 같이 DOC(300)상에서 산화되어 무해화되고, 입자상 물질은 cDPF(400)에 포집되어 산화된다. 상기 cDPF(400)로부터 배출되는 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물은 상기 디젤입자필터(400) 후단에서 공급된 환원제와 함께 선택적 환원촉매(500)에서 환원반응을 거쳐 질소(N2)로 환원되는 구성이 일반적이다. In the
완성차의 경우 상기 장치들을 모두 구비하고 Euro V 규제를 만족하는 차량이 출시되고 있으나, 현재 운행 중인 차량에 적용가능한 후처리 장치, 특히, Euro IV 수준의 규제 만족에 필수적인 입자상 물질(PM)을 저감하기 위한 장치 필요성이 제기 되어 많은 연구가 진행된 바 있다.In the case of finished vehicles, vehicles equipped with all the above devices and satisfying the Euro V regulations are being released. However, aftertreatment devices applicable to vehicles in operation, in particular, reducing particulate matter (PM), which is essential for satisfying the regulation of Euro IV level Many studies have been conducted because the necessity of a device for this has been raised.
상기 운행차에 적용 가능한 형태의 후처리 장치로서, 평균 배기가스 온도가 높은 원거리 이동용 대형 버스에 적용가능한 입자상 물질 제거용 cDPF는 상용화가 되었다. 그러나, 배기가스 온도가 낮은 중소형 차량과 근거리 저속 운행이 잦은 차량에 적용가능한 후처리 장치는 별도의 열원을 발생할 수 있는 복합재생 또는 강제 재생장치를 구비한 배기가스정화 장치 개발이 필요하다. As a post-treatment device of the type applicable to the driving vehicle, a cDPF for removing particulate matter applicable to a large-sized mobile bus having a high average exhaust gas temperature has been commercialized. However, the post-treatment apparatus applicable to a small and medium-sized vehicle having a low exhaust gas temperature and a vehicle having frequent short-distance low-speed driving needs to develop an exhaust gas purifying apparatus having a complex regeneration or forced regeneration device capable of generating a separate heat source.
상기 문제점을 해결하기 위해 전기히터, 버너, 플라즈마 가열기의 가열수단을 통해 배기가스를 가열하는 강제재생방식이 혼합된 형태가 제안된 바 있다. 상기 가열수단 또한 가열장치 장착에 필요한 공간 확보, 사용가능한 전력량 및 연료 소모 문제가 있어 적용 가능 차종 또한 한정적이다. In order to solve the above problems, a form in which a forced regeneration method of heating exhaust gas through heating means of an electric heater, a burner, and a plasma heater has been proposed has been proposed. The heating means also has a space required for mounting the heating device, the amount of power available and fuel consumption problems are also applicable vehicle models are limited.
따라서, 상기 열원발생 장치를 구비한 복합재생 장치에 필수적인 사항으로서, 장착성과 경제성의 만족이 필요하다. 첫째, 장착성 부분의 만족을 위해서 가열장치의 컴팩트화, 둘째, 열원발생을 위한 전원 및 연료 소모율 최소화가 필요하다.Therefore, as an essential matter for the complex regeneration device having the heat source generator, satisfaction of the mountability and economy is required. First, compactness of the heating device is required to satisfy the mountable part, and second, power and fuel consumption rate for heat generation is minimized.
본 연구진 또한, 열원 발생장치 개발을 목적으로 연구를 진행하여, 한국 특허등록 제 10-0754494호 (내연기관 배기가스 가열장치), 한국 특허 등록 제 10-0679716호 (공기 흡입형 내연기관 배기가스 가열장치), 한국 특허 등록 제10-0725265호(산화제 조절 장치를 가지는 내연기관 배기가스 가열 장치), 한국 특허 등록 제 10-0782134호 (탄화수소 개질/연소 장치용 연료 및 공기 공급장치), 한국 특허 출원 제10-2008-0045571호 (배기가스 정화 장치용 가열 장치, 그 제어 방법, 및 상기가열 장치를 포함하는 배기가스 정화 장치)를 출원한 바 있다. 그러나, 이러한 장치는 장착성을 비롯한 연료사용량 증가로 인해서 연비를 악화시키고, 가열장치의 구성 부품수가 많은 관계로 일정 생산량 이하일 때 경제성에 문제가 제기 되고 있다.The researchers also conducted research for the development of a heat source generator, and Korea Patent Registration No. 10-0754494 (Internal combustion engine exhaust gas heating device), Korea Patent Registration No. 10-0679716 (Air intake type internal combustion engine exhaust gas heating Device), Korean Patent Registration No. 10-0725265 (Exhaust gas heating device for internal combustion engine with oxidant control device), Korean Patent Registration No. 10-0782134 (Fuel and air supply device for hydrocarbon reforming / combustion device), Korean patent application No. 10-2008-0045571 (Heating device for an exhaust gas purification device, a control method thereof, and an exhaust gas purification device including the heating device) has been filed. However, such a device worsens fuel efficiency due to increased fuel consumption, such as mounting, and has a problem in economics when the production amount is below a certain amount due to the large number of components of the heating device.
따라서, 본 연구진은, 상기 문제의 근원적인 해소를 목적으로, PM 산화촉매의 활성 향상 측면에서 연구를 거듭하여, 입자상 물질의 분해 속도를 향상하였다. 이에 따라서, 가열장치 운용에 필요한 전력 및 연료 사용량을 기존 대비 70%를 줄일 수 있었다. 이는 기존 재생 주기 4시간에서 20시간으로 확대한 고활성 촉매의 개발 효과에 기인한 것이다. Therefore, in order to solve the fundamental problem of the above problem, the researchers have studied in terms of improving the activity of the PM oxidation catalyst to improve the decomposition rate of particulate matter. As a result, the amount of power and fuel used to operate the heating device can be reduced by 70%. This is due to the development effect of the high activity catalyst extended from 4 hours to 20 hours of the existing regeneration cycle.
상기 촉매는, 한국특허 출원 제10-2009-0038462호 (디젤 차량의 배출가스 저감장치용 혼합촉매와 그 제조방법), 한국특허 출원 제 10-2008-0126650 (일산화질소 분해 및 산화를 위한 2원 기능 촉매 및 이의 제조방법), 국제 특허 출원 PCT/KR2009/007422 (일산화질소 분해 및 산화를 위한 2원 기능 촉매, 이를 포함하는 배기가스 저감장치용 혼합촉매, 및 그의 제조방법)와 같다.The catalyst, Korean Patent Application No. 10-2009-0038462 (mixing catalyst for the exhaust gas reducing device of diesel vehicles and a method of manufacturing the same), Korean Patent Application No. 10-2008-0126650 (binary for nitrogen monoxide decomposition and oxidation Functional catalyst and its preparation method), and international patent application PCT / KR2009 / 007422 (a binary functional catalyst for nitrogen monoxide decomposition and oxidation, a mixed catalyst for an exhaust gas reducing device comprising the same, and a preparation method thereof).
차량에서 발생되는 입자상 물질은, 특히, 사용기간 10년 이상 경과한 운행차량은, 이의 정비 상태에 따라서 입자상 물질 발생 편차가 매우 크고, 또한, 인구의 대도시 집중화에 따라서 차량 평균운행 속도가 더욱 감소될 전망에 있다. 따라서, 구성이 간편하고 콤팩트한 열원 발생 장치 개발이 완성 되면, 본 연구진이 선 출원한 조성의 촉매와 연계 할 때, 후처리용 복합재생장치로서 활용성이 기대된다.
In the case of particulate matter generated in a vehicle, in particular, a vehicle that has been used for more than 10 years has a large variation in particulate matter generation depending on its maintenance state, and the average vehicle speed may be further reduced according to the concentration of large cities in the population. Is in the view. Therefore, when the development of a compact and compact heat source generator is completed, the present invention is expected to be utilized as a composite regeneration device for post-treatment when it is combined with a catalyst of a previously applied composition.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 고활성의 촉매를 코팅한 디젤산화촉매와 디젤입자필터로 구성된 후처리 장치의 상부에 연료 분사 장치를 구비한 디젤 차량의 배기가스 정화장치를 제공한다. 이에 따라서, 장치 구성비와 운용비가 저렴한 배기가스 후처리 장치를 제공할 수 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide an exhaust gas purification apparatus for a diesel vehicle having a fuel injection device on top of a post-treatment device composed of a diesel oxidation catalyst coated with a highly active catalyst and a diesel particle filter. do. Accordingly, it is possible to provide an exhaust gas aftertreatment device having a low device configuration ratio and an operation cost.
본 발명에 사용되는 촉매제는 본 발명자들이 개발한 것으로(한국 특허 출원 제10-2009-0038462호, 한국특허 출원 제 10-2008-0126650, 국제 특허 출원 PCT/KR2009/007422), 산화력이 우수하여 저속 운행조건에서도 PM 포집량이 매우 작기 때문에 재생 주기를 20시간 이상으로 부여할 수 있다. 특히, 본 발명에서는, 기 개발 촉매의 코팅량 변화를 통하여 재생 주기를 30시간 이상으로 향상하였기 때문에, 대부분의 운행조건에서는 가열 조건 노출 확률은 극히 낮으나, 안전장치 차원에서, 연료를 분사하여 디젤산화촉매(300)에서 열원을 발생시켜 배기가스를 가열하는 기능을 부가하였다. The catalyst used in the present invention was developed by the present inventors (Korean Patent Application No. 10-2009-0038462, Korean Patent Application No. 10-2008-0126650, International Patent Application PCT / KR2009 / 007422), and has excellent oxidation power. Even under operating conditions, since the PM collection amount is very small, it is possible to give a regeneration period of 20 hours or more. In particular, in the present invention, since the regeneration cycle is improved to 30 hours or more through the change in the coating amount of the previously developed catalyst, in most operating conditions, the probability of exposure to the heating conditions is extremely low. A heat source was generated in the
본 발명에서는 상술한 입자상 물질의 분해력이 우수한 촉매제를 코팅한 DOC/cDPF 장치의 입구측에 연료 분사 장치를 구비한다. 이로서, 대부분의 입자상 물질은 자연재생이 진행될 수 있으나, 차량의 관리 상태, 도로 조건에 따라서, 입자상 물질이 자체 분해량 이상이 포집될 때 필터를 가열하여 포집량의 증가를 방지한다.In the present invention, a fuel injection device is provided on the inlet side of the DOC / cDPF device coated with a catalyst having excellent decomposition force of the particulate matter. As a result, most of the particulate matter may be spontaneously regenerated. However, depending on the condition of the vehicle and road conditions, the particulate matter is collected by more than its own decomposition amount, thereby preventing the increase of the amount of the particulate matter.
도 2는 강제재생방식 또는 복합재생방식과 자연재생방식이 혼합된 배기가스 정화장치의 구성으로, 엔진(100)으로부터 발생되는 배기가스가 이동하는 배기관(110), 상기 배기관(110)의 배기가스 진행방향에 순차적으로 구비되는 분사수단(200), 매연에 포함된 가용성 물질(SOF, Soluble Organic Fraction) 및 분사 연료를 연소하는 디젤산화촉매(DOC, Diesel Oxidation Catalyst)(300), 및 입자상 물질을 포집하는 매연여과필터(DPF, Diesel Particulate Filter)(400)를 포함하여 구성된다.FIG. 2 is a configuration of an exhaust gas purifying apparatus in which a forced regeneration method or a combined regeneration method and a natural regeneration method are mixed. The injection means 200, which is provided in the progress direction sequentially, the soluble material (SOF, Soluble Organic Fraction) contained in the smoke and the diesel oxidation catalyst (DOC, 300) for burning the injection fuel, and particulate matter Diesel particulate filter (DPF, 400) to collect is configured to include.
본원 발명의 배기가스 정화장치는 분사된 연료를 연소하여 배기가스의 온도 승온 역할을 하는 배기가스 저감장치용 촉매가 코팅된 디젤산화촉매와 입자상물질 저감을 위한 디젤입자필터를 포함한다.Exhaust gas purifying apparatus of the present invention includes a diesel oxidation catalyst coated with a catalyst for the exhaust gas reducing device that serves to increase the temperature of the exhaust gas by burning the injected fuel and a diesel particle filter for reducing particulate matter.
또한, 상기 배기가스 정화장치는 상기 디젤산화촉매의 전단에 연료와 공기 분사장치를 포함하며, 상기 분사장치는 일측은 배기관과 연결되고 타측은 디젤산화촉매캔과 연결될 수 있도록 플랜지가 형성된 관 형태의 하우징, 상기 하우징 내부에 위치하는 연료와 공기 분사노즐, 상기 분사 노즐로 연료와 공기 공급을 제어하는 공급부를 포함한다.In addition, the exhaust gas purification device includes a fuel and air injector at the front end of the diesel oxidation catalyst, the injector has a flange-shaped tube form so that one side is connected to the exhaust pipe and the other side can be connected to the diesel oxidation catalyst can. A housing, a fuel and air injection nozzle located inside the housing, and a supply unit controlling fuel and air supply to the injection nozzle.
상기 공급부는 상기 연료공급을 위하여 연료탱크와 연결되는 연료펌프, 공기공급을 위한 공기 압축기, 상기 연료펌프와 연결되는 연료보조탱크 및 상기 공기압축기에 각각 연결되어서 공기와 연료를 혼합하는 혼합기, 연료의 공급량을 조절하기 위한 솔레노이드 밸브를 포함하며, 상기 공기압축기와 상기 연료펌프와 상기 솔레노이드 밸브 제어부(이하, ECU)에 의해 제어한다.The supply unit is a fuel pump connected to the fuel tank for supplying the fuel, an air compressor for supplying air, a fuel auxiliary tank connected to the fuel pump, and a mixer connected to the air compressor to mix air and fuel, respectively, It includes a solenoid valve for adjusting the supply amount, it is controlled by the air compressor, the fuel pump and the solenoid valve control unit (hereinafter ECU).
또한, 상기 연료/공기 공급부와 상기 연료/공기 분사장치 사이의 연료/공기 공급라인에는 유입되는 연료/공기를 예열하는 연료/공기 예열 수단이 형성될 수 있다.In addition, a fuel / air preheating means for preheating the incoming fuel / air may be formed in the fuel / air supply line between the fuel / air supply unit and the fuel / air injector.
그리고, 상기 배기가스 정화장치에서 상기 연료/공기 분사노즐을 통한 연료/공기의 분사를 제어하는 제어방법에 있어서, 배기가스 정화장치용 연료/공기 분사장치를 작동 정지시키는 분사장치 작동 정지단계, 상기 분사수단의 작동 정지가 확인된 후 제 1기준 시간이 경과되었는지 판단하는 제 1기준 시간 경과 판단단계, 제 1기준시간이 경과된 경우 상기 연료 펌프 및 공기 압축기를 구동하는 단계, 제 2기준시간이 경과되었는지 판단하는 제 2기준시간 경과 판단 단계를 포함하고, 상기 제 2기준시간이 경과된 경우 다시 배기가스 정화장치용 연료/공기 분사장치를 작동 정지시키는 분사장치 작동 정지 단계로 복귀하는 것을 특징으로 한다.And a control method of controlling the injection of fuel / air through the fuel / air injection nozzle in the exhaust gas purifier, wherein the injector stops operation of stopping the fuel / air injector for the exhaust gas purifier; A first reference time lapse determining step of determining whether a first reference time has elapsed after the operation of the injection means is confirmed; driving the fuel pump and the air compressor when the first reference time has elapsed; And a second reference time elapsed determination step of determining whether the elapsed time has elapsed, and when the second reference time elapses, returning to the injector operation stop step of stopping the fuel / air injector for the exhaust gas purification device again. do.
상기 제 1기준 시간이라 함은 연료/공기 분사를 위한 상기 배기가스 정화장치에서 배기가스 도관 내 각 부분의 온도, 압력 및 속도 등의 조건이 만족하는 것을 특징으로 하고, 상기 제 2기준 시간은 상기 배기가스 정화장치 시스템에서 상기 연료/공기 분사 후 디젤 산화 촉매와 디젤 입자 필터내의 입자상 물질이 제거되어 시스템의 압력이 낮아지는 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.The first reference time is characterized in that the conditions, such as the temperature, pressure and speed of each portion in the exhaust gas conduit in the exhaust gas purification apparatus for fuel / air injection is satisfied, the second reference time is In the exhaust gas purifier system, after the fuel / air injection, the particulate matter in the diesel oxidation catalyst and the diesel particle filter is removed to satisfy the condition that the pressure of the system is lowered.
또한, 본원 발명에서 배기가스 정화장치는 배출되는 배기가스의 온도를 승온시키는 역할을 갖기 위해서는, 상기 배기가스 저감장치용 촉매가 코팅된 디젤산화촉매 및 디젤입자필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the exhaust gas purifying apparatus in the present invention is characterized in that it comprises a diesel oxidation catalyst and a diesel particle filter coated with the catalyst for the exhaust gas reducing device to have a role of raising the temperature of the exhaust gas discharged.
또한, 상기 디젤산화촉매 및 디젤입자필터에 코팅되는 촉매는 상술한 바와 같이 본 발명인에 의해 발명된 것으로(한국 특허 출원 제10-2008-0126650호, 한국 특허 출원 제10-2009-0038462호, 국제 특허 출원 PCT/KR2009/007422), 티타니움(Ti), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 세륨(Ce)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 성분이 포함된 산화물을 지지체로 하고, 상기 지지체 위에 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 코발트(Co), 망간(Mn), 구리(Cu), 철(Fe)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 금속 또는 금속산화물의 조촉매가 담지되고, 상기 조촉매 상부에 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 은(Ag)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 금속 또는 금속산화물의 활성금속이 담지 되어, 건조 및 소성한 후 촉매 분말을 얻는 단계 및 상기 촉매 분말을 분산제와 혼합하여 슬러리화 한 후, 디젤 차량의 배출가스 저감장치용 디젤 산화 촉매 및 디젤 입자 필터에 코팅하고, 차량 적용을 위해 캐닝한 후, 이를 디젤 차량 배기가스 저감장치에 적용한다.
In addition, the catalyst coated on the diesel oxidation catalyst and the diesel particle filter is invented by the present inventors as described above (Korean Patent Application No. 10-2008-0126650, Korean Patent Application No. 10-2009-0038462, International Patent application PCT / KR2009 / 007422), titanium (Ti), zirconium (Zr), silicon (Si), aluminum (Al), an oxide containing any one or more components selected from the group of cerium (Ce) as a support, On the support is supported a promoter of any one or more metals or metal oxides selected from the group of tungsten (W), molybdenum (Mo), cobalt (Co), manganese (Mn), copper (Cu), iron (Fe), The active metal of any one or more metals or metal oxides selected from the group of platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), ruthenium (Ru), silver (Ag) is supported on the promoter, and is dried and fired. And then obtaining a catalyst powder and mixing the catalyst powder with a dispersant A library screen and then, after the coating on the emission reduction apparatus diesel oxidation catalyst and a diesel particulate filter of a diesel vehicle, and the scanning for the vehicle application, and applies it to the diesel exhaust gas reducing device.
본 발명을 통하여, 자연재생 후처리 장치의 위험요소 제거에 의해 입자상 물질 90%이상 저감 가능한, 중소형용 1종 복합장치를 제공할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 디젤 차량의 배기가스 정화장치는 장착성 확보, 연료/전기 소모율 최소화 및 장치 구성비 저가화를 이룬 후처리 복합장치를 제공할 수 있다.
Through the present invention, it is possible to provide a small and medium-sized one-type composite device capable of reducing 90% or more of particulate matter by removing risks of the natural regeneration post-treatment device. In particular, the exhaust gas purifying apparatus of the diesel vehicle according to the present invention can provide a post-treatment composite apparatus that achieves a mountability, minimizes fuel / electricity consumption rate, and lowers the device configuration cost.
도 1은 PM 및 질소산화물 정화시스템의 간략 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 배기가스 정화장치의 간략 구성도이다.
도 3은 도 2의 배기가스 정화장치에서 디젤산화촉매와 디젤입자필터가 모듈화된 간략 구성도이다.
도 4는 도 2의 배기가스 정화장치의 연료/공기 분사 노즐부의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 배기가스 정화장치의 제어방법을 나타내는 블록도이다.
도 6a는 산소 농도 및 G.H.S.V. 변화에 따른 온도별 NOx 분해 효율의 그래프이다.
도 6b는 산소 농도 및 G.H.S.V. 변화에 따른 온도별 NO2 생성 농도를 나타낸 그림이다.
도 7은 NOx 농도 변화에 따른 PM 산화반응 특성을 나타낸 그래프이다.
도 8은 시험예로서 제조예의 Pt-W/TiO2로 코팅된 디젤 산화 촉매와 디젤 입자 필터를 차량에 부착한 후 평균 운행속도가 60 km/hr에서 PM 제거 효율을 시간에 따른 PM 포집량을 나타낸 것이다. 여기서, (a)는 촉매 코팅량 50 g/L의 DOC 장착이며, (b)는 촉매 코팅량 25 g/L의 DOC 장착시 PM 포집량을 나타낸 것이다.
도 9는 시험예로서 운행 중 연료/공기 분사장치를 구동하여 Pt-W/TiO2로 코팅된 디젤 산화 촉매/디젤 입자 필터의 연료/공기 분사장치의 구동에 따른 온도 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic diagram of a PM and nitrogen oxide purification system.
2 is a simplified configuration diagram of an exhaust gas purifying apparatus according to the present invention.
3 is a simplified configuration diagram in which a diesel oxidation catalyst and a diesel particle filter are modularized in the exhaust gas purification device of FIG. 2.
4 is a configuration diagram of a fuel / air injection nozzle unit of the exhaust gas purification device of FIG. 2.
5 is a block diagram showing a control method of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention.
6A is a graph of NOx decomposition efficiency according to temperature according to oxygen concentration and GHSV change.
Figure 6b is a diagram showing the concentration of NO 2 production by temperature according to the oxygen concentration and GHSV change.
7 is a graph showing the PM oxidation reaction according to the change of NOx concentration.
FIG. 8 shows the PM removal efficiency according to the time of PM removal efficiency at an average running speed of 60 km / hr after attaching the diesel oxidation catalyst coated with Pt-W / TiO 2 and the diesel particulate filter of the preparation example to the vehicle. It is shown. Here, (a) shows DOC loading of 50 g / L of catalyst coating amount, and (b) shows PM collection amount of DOC of 25 g / L of catalyst coating amount.
FIG. 9 is a graph showing a temperature change according to driving of a fuel / air injector of a diesel oxidation catalyst / diesel particle filter coated with Pt-W / TiO 2 by driving a fuel / air injector during operation as a test example.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of the following drawings, it is determined that the same components have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings, and it is determined that they may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted.
본 발명의 실시예에 따른 디젤 차량의 배기가스 정화장치(2000)는 도 2에 도시된 바와 같이 엔진(100)에서 배출되는 배기가스 배기관(110)에 순차적으로 위치하는 연료/공기 분사장치(200)와 배기가스 정화 촉매가 코팅된 디젤산화촉매(300)와 디젤입자필터(400)를 포함하여 구성된다.Exhaust
상기 연료/공기 분사장치(200)와 상기 디젤산화촉매(300)와 디젤입자필터(400)는 상기 배기관(110)에 양측이 연결되도록 플랜지와 같은 고정부가 형성된 관형태의 하우징으로 형성될 수 있다.The fuel /
상기 배기가스 정화장치(2000)는 배기가스 배기관(110)에 양측이 연결되도록 고정부가 형성된 관형태의 하우징으로 된 연료/공기 분사 장치(200), 배기가스 정화장치용 촉매가 코팅된 디젤산화촉매(300)와 디젤입자필터(400)가 위치한다. 상기 디젤산화촉매(300) 또는 상기 디젤입자필터(400)에는 환원제 공급 장치(미도시)가 추가적으로 설치될 수 있다.The
상기 디젤산화촉매(300)와 디젤입자필터(400)는 도 3에 도시된 배기가스 정화장치(3000)와 같이, 일체로 결합하여 하나의 디젤촉매필터모듈(302)로 구성되는 것도 가능하다. 이러한 구성을 통하여, 배기가스 정화장치 시스템(3000)의 전체적인 크기를 줄일 수 있다.The
도 4를 참조하면, 상기 연료/공기 분사장치(200)는 상술한 바와 같이, 관형태의 하우징(201)을 가지며, 상기 하우징(201)의 양단부에는 상기 배기관(110)과의 연결을 위하여 체결구(202)가 형성된 플랜지(203)가 형성된다. 상기 하우징(201)의 내부에서 상류측(상기 엔진(100)에 대하여 가까운 부분) 중심에는 하류측을 향하여 연료/공기 분사노즐(210)이 위치한다. Referring to FIG. 4, the fuel /
상기 연료/공기 분사노즐(210)은 연료/공기 공급라인(220)에 연결되며, 상기 연료/공기 공급라인(220)에는 연료/공기 공급부(240)와, 상기 연료/공기 공급부(240)로부터 공급된 연료/공기를 예열하는 연료/공기 예열수단(230)이 배치된다. 상기 연료/공기 예열수단(230)으로는 상기 연료/공기 공급라인(220)을 감싸는 열교환기, 또는 상기 연료/공기 공급라인(220) 내에서 직접 연료/공기와 접촉하는 히터를 사용할 수 있다.The fuel /
상기 연료/공기 공급량은 ECU(10)에서 제어를 하며, 상기 ECU(10)는 도 2 및 도 3에 도시한 것과 같이 연료/공기 공급부(240) 내에 설치된다. 상기 연료/공기 공급부(240)는 도 2 및 도 3에 박스 형태로 도시된 바와 같이 구성될 수 있으며, 다양한 형태로 변형 가능하다. 상기 연료/공기 공급부(240)는, 연료가 저장되는 연료탱크(21)와, 상기 연료탱크(21)에 연결되어 연료를 공급하는 연료펌프(20)와, 상기 연료 펌프(20)에 연결되어서 잉여연료를 상기 연료탱크(21)로 회귀시키는 연료보조탱크(22)와, 공기공급을 위한 공기압축기(30)와, 상기 공기압축기(30) 및 상기 연료보조탱크(22)와 연결되어서 공기와 연료를 혼합하는 혼합기(mixer)(40)와, 상기 혼합기(40)에서 혼합된 연료/공기를 상기 연료공급라인(220)으로 송출하는 인젝터(50)와, 상기 인젝터(50)로부터 상기 연료/공기 공급부(240)로 연료/공기의 이동만 허용하는 체크밸브(23)를 포함하여 구성된다.The fuel / air supply amount is controlled by the
따라서, 상기 인젝터(50)로부터 송출되는 연료/공기는 상술한 바와 같이 연료/공기 공급라인(220)을 거쳐 상기 연료/공기 분사노즐(210)에 의해 상기 하우징(201) 내로 분사된다.Accordingly, the fuel / air delivered from the
상기 연료/공기 분사노즐(210)을 통해 분사된 연료/공기는 상기 디젤산화촉매(DOC)(300)에서 산화되어 배기가스 중 포함되어 있는 배기가스 온도를 승온시키고, 이러한 고온의 배기가스에 의해 상기 디젤입자필터(400) 내에 포집되어 있는 입자상 물질을 재생 저감시킬 수 있다.The fuel / air injected through the fuel /
상기 노즐(210)을 통해 분사되는 연료/공기는 도 5의 상태에 따른다. 상기 연료/공기 분사노즐(210)을 통해 분사되는 연료/공기는, 상기 ECU(10)에서 제어하며, 제어순서는 다음과 같다.Fuel / air injected through the
먼저, 시동시에는 상기 연료/공기 분사장치(200)의 작동을 정지시킨다(S101). 시동 후, 제 1기준시간이 경과하였는지를 판단하여, 상기 제 1기준시간까지 위의 연료/공기 분사장치(200)의 정지 상태를 유지한다(S102). 단계 S102에서, 제 1기준시간의 경과조건은, 상기 배기가스 정화장치 시스템(200)에서 배기가스 도관 내 각 부분에서 실측된 온도, 압력 및 속도 등이 미리 설정된 제 1기준치와 일치 여부로 판단한다.First, at start-up, the operation of the fuel /
온도를 측정하기 위해서 설치되는 온도 측정부는 상기 연료/공기 분사노즐(210)의 하류측, 상기 디젤산화촉매(300) 후단, 상기 디젤입자필터(400) 후단에 각각 온도센서가 설치되며, 특히 상기 연료/공기 분사노즐(210)의 하류 측에 설치되는 온도센서는 상기 연료/공기 분사노즐(210)로부터 10㎝ 이내로 근접시켜 배치시킨다. 압력을 측정하기 위한 압력 측정부는 상기 디젤산화촉매(300)의 전단에 설치하며, 또는 상기 디젤입자필터(400) 후단에 설치되는 압력센서를 포함한다. 상기 속도 측정은 상용제품인 GPS로부터 얻은 정보를 활용할 수 있다.The temperature measuring part installed to measure the temperature is provided with a temperature sensor downstream of the fuel /
상기 제 1기준시간의 조건이 만족되는 경우, 상기 ECU(10)에 의해 상기 연료펌프(20) 및 상기 공기압축기(30)가 구동을 개시한다(S103). 따라서, 상기 연료/공기 공급부(240)의 인젝터(50)에서 송출된 연료/공기가 상기 연료/공기 분사노즐(210)을 통해 상기 연료/공기 분사장치(200) 내로 분사되어, 배기가스 정화장치용 촉매가 코팅된 상기 디젤산화촉매(300) 후단의 온도를 승온시키고, 상기 디젤입자필터(400)로 유입되는 배기가스의 온도를 승온시켜 상기 디젤입자필터(400) 내부에 포집되어 있는 입자상 물질을 제거한다.When the condition of the first reference time is satisfied, the
그리고, 상기 디젤입자필터(400) 내부에 포집되어 있는 입자상 물질이 전부 제거되었다고 판단되는 제 2기준시간의 경과여부를 확인한다(S104). 상기 제 2기준시간은 상기 압력측정부에 의해 측정된 시스템의 압력이 정해진 제 2기준치에 도달하는 것을 조건으로 한다. 이 때, 상기 제 2기준치의 압력은 상기 연료/공기 분사장치(200)에서 연료/공기 분사 후 상기 디젤산화촉매(300)와 상기 디젤입자필터(400) 내의 입자상 물질이 재생되어서 시스템의 압력이 낮아지는 압력으로써, 상기 제 1기준치의 압력보다 낮다.Then, it is checked whether or not the second reference time determined that all the particulate matter trapped inside the
상기 제 1 기준시간에서 연료/공기 분사 시점은 배기가스 도관내의 온도, 즉 연료/공기 분사 노즐 부분과 DOC 전/후단의 온도가 230℃ 이상, 바람직하게는 250℃ 이상에서 분사하는 것을 특징으로 한다.The fuel / air injection timing at the first reference time is characterized in that the temperature in the exhaust gas conduit, that is, the temperature of the fuel / air injection nozzle portion and the front / rear of the DOC is 230 ° C. or higher, preferably 250 ° C. or higher. .
그리고, 상기 제 2 기준시간에서 연료/공기 분사 정지 시점은, 상기 디젤입자필터(400) 후단의 온도가 300~550℃, 바람직하게는 450~550℃인 것을 특징으로 한다.And, the fuel / air injection stop point at the second reference time, characterized in that the temperature of the rear end of the
상기 제 1 기준시간과 상기 제 2 기준시간에 대한 온도 범위의 적용은 도 6에서 나타낸 NO2의 생성과 연관을 갖는다. 이는 본 발명인에 의해 특허 출원된 일산화질소 분해 및 산화를 위한 2원 기능 촉매 및 이의 제조방법(대한민국 특허 출원 제 10-2008-0126650호)에서 나타낸 바와 같이, NO 직접 분해와 NO2 생성에 대한 고활성이 동시에 발현되는 2원 기능 촉매로서 효율성을 극대화 할 수 있다. 디젤 차량의 배기가스 온도 분포인 250~400℃에서 2원 기능 촉매는 질소산화물의 분해 효율성이 우수하며, 반응시간에 따른 활성 감소가 없고, 차량의 배기가스 내에 존재하는 산소, 수분 및 황에 대한 내구성도 우수하다. 일부의 NO가 NO2로 산화되어 후단의 디젤입자필터에 공급되었을 때 필터에 포집되어 있는 PM의 산화에 결정적인 역할을 한다. Application of the temperature range to the first reference time and the second reference time is associated with the production of NO 2 shown in FIG. 6. This high on, NO decomposition and NO 2 produced directly as shown in the patent the two-way function and a method of manufacturing a catalyst for decomposing nitrous oxide and Application (Republic of Korea Patent Application No. 10-2008-0126650 No.) by the present inventors The activity can be maximized as a dual function catalyst that is expressed simultaneously. At 250 ~ 400 ℃, which is the exhaust gas temperature distribution of diesel vehicles, the binary functional catalyst has excellent decomposition efficiency of nitrogen oxide, no activity decrease according to reaction time, and Excellent durability. When some of the NO is oxidized to NO 2 and supplied to the downstream diesel particle filter, it plays a decisive role in the oxidation of PM trapped in the filter.
도 6b에 나타낸바와 같이 NO2의 농도는 300℃까지 증가되다가 350℃ 이후 감소되는 것을 볼 수 있다. 특히, 입자상물질 산화는 질소산화물에 의한 기여임은, 시험예 1에 따른 도 7의 그림을 비교해 보면 자명하고, 따라서, 재생온도 조건 250℃~400℃ 온도영역에서 디젤입자필터에 포집되어 있는 PM 산화 활성을 높게 얻을 수 있다. 즉, 타 산화촉매와 다르게 온도의 증가에 비례해서 PM 산화력이 증가되는 형태가 아니며, NO2 생성량에 의해서 PM 산화속도가 결정되기 때문에 NO2 생성량이 높은 온도범위까지 가열하여 PM산화속도 향상과 동시에 연료사용량을 최소화 할 수 있다.As shown in FIG. 6B, the concentration of NO 2 is increased to 300 ° C. and then decreased after 350 ° C. FIG. Particularly, the oxidation of particulate matter is attributed to nitrogen oxide, and it is obvious when comparing the picture of FIG. 7 according to Test Example 1, and therefore, PM collected in the diesel particle filter in the regeneration temperature condition of 250 ° C. to 400 ° C. temperature range. High oxidation activity can be obtained. That is, not a form in which the other in proportion to the oxidation catalyst and the otherwise increase in the temperature increase in the PM oxidizing power, since the PM oxidation rate determined by the NO 2 production amount and heated to the NO 2 production amount with the high temperature range at the same time and improve PM oxidation rate Fuel consumption can be minimized.
상기 디젤산화촉매(300)와 상기 디젤입자필터(400)에는 배기가스 정화장치용 촉매가 코팅 된다. The
상기 디젤산화촉매(300) 및 상기 디젤입자필터(400)에 코팅된 촉매는 하기(下記)하는 제조예에 따르며, 티타니움(Ti), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 세륨(Ce)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 성분이 포함된 산화물을 지지체로 하고, 상기 지지체 위에 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 코발트(Co), 망간(Mn), 구리(Cu), 철(Fe)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 금속 또는 금속산화물의 조촉매가 담지 되고, 상기 조촉매 상부에 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 은(Ag)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 금속 또는 금속산화물의 활성금속을 담지하여, 건조 및 소성한 후 촉매 분말을 얻는 단계; 및 상기 촉매 분말을 분산제와 혼합하는 단계를 통하여 얻어진다.The catalyst coated on the
상기 디젤산화촉매(300)와 상기 디젤입자필터(400)에 코팅되어 있는 촉매는 일산화탄소 산화, 일산화질소 분해 및 일산화질소 산화반응을 통한 이산화질소 생성의 2원 기능을 지닌 질소산화물과 입자상 물질 동시 제거용 촉매로 개발된 것이다.(한국 특허 출원 제10-2008-0126650호, 제10-2009-0038462호, 및 국제 특허 출원 PCT/KR2009/007422 참조) The catalyst coated on the
상기 디젤산화촉매(300)에는 상기 촉매를 습식 밀링하여 슬러리 형태로 코팅한다. 적절한 코팅량은 10-70g/L, 바람직한 코팅량은 10~50g/L, 더욱 바람직한 코팅량은 10~30g/L이 요구된다. The
상기 코팅량은 입자상 물질 산화속도 극대화에 따른 범위이며, 제조원가 절약 부분은 부가적인 장점이다. 본원 발명에 따른 촉매제는 질소산화물 분해와 동시에 입자상 물질 산화에 필요한 매개체인 NO2의 형성을 목적으로 한다. 즉, 촉매 코팅량의 증가는 질소산화물 분해량의 증가로 나타나기 때문에 NO2의 전체 생성량이 감소된다. 따라서, 촉매 코팅량의 과도한 증가는 질소산화물 분해측면에서는 효과적이나 운행차 적용 목적(Euro IV 만족)의 경우, PM 산화속도의 감소를 초래하기 때문에 차량의 엔진 형식에 따른 대응이 필요하다.The coating amount is in the range of maximizing the oxidation rate of the particulate matter, the manufacturing cost saving part is an additional advantage. The catalyst according to the present invention aims at the formation of NO 2 , which is a medium required for the oxidation of particulate matter at the same time as nitrogen oxide decomposition. That is, since the increase in the amount of catalyst coating appears as an increase in the amount of nitrogen oxide decomposition, the total amount of NO 2 produced decreases. Therefore, excessive increase in the amount of catalyst coating is effective in terms of nitrogen oxide decomposition, but in the case of driving vehicle application purpose (satisfaction with Euro IV), the PM oxidation rate is reduced, so it is necessary to respond according to the engine type of the vehicle.
상기 내용은 시험예 3에서 명확하게 이해될 수 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이 상기 촉매 코팅량이 50g/L인 디젤산화촉매(300)의 경우(도 8 (a)참조) 60 km/hr 이하 저속 운행시 PM 포집속도 0.98 g/hr(PM 분해율 80.4%)인 반면, 촉매 코팅량이 25 g/L인 디젤산화촉매(300)를 장착한 실험결과를 보면(도 8 (b)참조) PM 포집속도가 0.5 g/hr(PM 분해율 90.0%)로 낮아지는 결과를 볼 수 있다. The above contents can be clearly understood in Test Example 3. As shown in FIG. 8, in the case of the
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 제조예 및 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
As described above, the present invention has been described with reference to preferred examples and embodiments of the present invention, but those skilled in the art can variously change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that modifications and variations can be made.
[제조예] [Manufacturing Example]
상기 디젤산화촉매(300)와 상기 디젤입자필터(400)에 코팅하기 위한 디젤 차량의 배출가스 저감장치용 촉매의 제조과정을 일예를 통하여 설명한다.The manufacturing process of the catalyst for reducing the exhaust gas of the diesel vehicle for coating on the
이산화티탄(TiO2)을 105℃에서 12시간동안 건조한 후, 상온으로 냉각하여, 조촉매로 텅스텐을 담지하였으며, 활성금속으로 백금을 담지하였다. 상기 활성 금속이 담지된 이산화티탄을 105℃에서 12시간동안 건조한 후, 550℃의 공기분위기에서 소성하여 촉매 분말(Pt-W/TiO2)을 얻었다.Titanium dioxide (TiO 2 ) was dried at 105 ° C. for 12 hours, cooled to room temperature, tungsten was supported as a promoter, and platinum was supported as an active metal. The activated metal-supported titanium dioxide was dried at 105 ° C. for 12 hours, and then calcined in an air atmosphere at 550 ° C. to obtain a catalyst powder (Pt-W / TiO 2 ).
상기 Pt-W/TiO2을 증류수와 혼합한 후 마모분쇄기(attrition mill)에서 60분 동안 습식 분쇄하여 평균입경이 100 nm 이하가 되도록 하여 본원발명의 디젤 차량의 배출가스 저감장치용 촉매 슬러리를 얻었다. 상기 증류수는 분산제로 사용하였다.
The Pt-W / TiO 2 was mixed with distilled water and wet pulverized in an attrition mill for 60 minutes to obtain an average particle diameter of 100 nm or less to obtain a catalyst slurry for the exhaust gas reducing device of the diesel vehicle of the present invention. . The distilled water was used as a dispersant.
[코팅예] [Coating example]
상기 제조예에 따른 촉매(Pt-W/TiO2)를 이용하여 상기 디젤산화촉매(300)와 상기 디젤입자필터(400)에 코팅하는 과정을 일예를 들어 설명한다.A process of coating the
본 실시예에서는, 제조예에서 제시한 촉매 슬러리를 이용하여 디젤 산화 촉매와 디젤 입자 필터를 코팅하였다.In this embodiment, the diesel oxidation catalyst and the diesel particle filter were coated using the catalyst slurry shown in Preparation Example.
먼저, 코디어라이트(Cordierite) 재질의 디젤 산화 촉매(직경 14cm, 부피 2.4L)는 단위부피(1L)당, 50g, 25g을 각각 코팅하였으며, 디젤 입자 필터(직경 14cm, 부피 5.6L)는 단위부피(1L)당, 20g을 코팅하였다.First, Cordierite diesel oxidation catalyst (14 cm in diameter and 2.4 L in volume) was coated with 50 g and 25 g per unit volume (1 L), respectively, and the diesel particle filter (14 cm in diameter and 5.6 L in volume) was used as a unit. Per volume (1 L), 20 g was coated.
다음으로, 상기 촉매 슬러리가 코팅된 디젤산화촉매와 디젤입자필터를 105℃에서 10시간 건조한 후, 550℃ 공기분위기에서 4시간 소성하였다. 이어서, 20 부피% H2/N2의 혼합기체가 흐르는 조건에서 300℃에서 2시간동안 환원하였다. 그 결과, Pt-W/TiO2로 코팅된 디젤 산화 촉매와 디젤 입자 필터를 얻었다.
Next, the catalyst slurry coated with the diesel oxidation catalyst and the diesel particle filter was dried for 10 hours at 105 ℃, and then fired for 4 hours at 550 ℃ air atmosphere. Subsequently, the mixture was reduced at 300 ° C. for 2 hours under the condition that 20% by volume of H 2 / N 2 mixed gas flowed. As a result, a diesel oxidation catalyst and a diesel particle filter coated with Pt-W / TiO 2 were obtained.
[시험예 1][Test Example 1]
상기 제조예에 따른 분말 촉매를 40/80 mesh 크기로 입상화하여 300℃ 수소 분위기에서 1시간 환원후에 질소산화물 분해력과 NO2 생성량을 측정하였다. 디젤 차량의 배기가스 조성과 비슷한 조건인 5~15% O2, 5% CO2, 300ppm NOx, N2 balance와 5% H2O, G.H.S.V.=12,500~100,000 hr-1인 조건에서 비교 실험한 것이다. 도 6에 나타낸 산소농도 및 G.H.S.V. 변화에 따는 NOx 분해효율과 NO2 생성 농도의 결과를 보면 산소 농도에 의한 활성감소보다는 G.H.S.V. 변화에 더 큰 영향을 받음을 알 수 있다. 이는 실제 운전 조건에서 배기가스 풍량 변화에 따른 촉매의 활성차이를 알 수 있다. The powder catalyst according to the Preparation Example was granulated to 40/80 mesh size, and the nitrogen oxide decomposition power and NO 2 production were measured after 1 hour reduction in a 300 ° C. hydrogen atmosphere. The experiment was conducted under the conditions similar to the exhaust gas composition of diesel vehicle, with 5 ~ 15% O 2 , 5% CO 2 , 300ppm NOx, N 2 balance and 5% H 2 O, GHSV = 12,500 ~ 100,000 hr -1 . . As a result of the NOx decomposition efficiency and NO 2 production concentration according to the oxygen concentration and the GHSV change shown in FIG. 6, it can be seen that the GHSV change is more affected than the decrease in activity caused by the oxygen concentration. This shows the difference in activity of the catalyst according to the change in the exhaust gas air flow rate under the actual operating conditions.
실험결과 도 6b에서 볼 수 있는 바와 같이, 350℃까지 NO2의 생성량은 급격하게 증가되고 이후에는 감소하는 특성을 나타냈다.
As shown in FIG. 6B, the amount of NO 2 produced increased rapidly up to 350 ° C. and then decreased.
[시험예 2][Test Example 2]
상기 제조예에 따른 분말 촉매의 PM 산화과정에서 질소산화물의 효과를 측정하였다.The effect of nitrogen oxides in the PM oxidation process of the powder catalyst according to the preparation example was measured.
상기 분말 촉매에 차량 발생 PM 10중량%을 첨가하여 5분간 몰탈 믹싱을 하고 40/80 mesh 입경으로 입상화하여 PM 산화속도를 측정하였다. 공급가스 조건은 아래와 같다.10 wt% of vehicle-generated PM was added to the powder catalyst for mortar mixing for 5 minutes, and granulated to 40/80 mesh particle size to measure PM oxidation rate. Supply gas conditions are as follows.
반응조건 1 : 산소 15%, 수분 5%, 질소산화물(NO) 0, 300, 600, 900ppm, 질소균형가스Reaction condition 1: oxygen 15%, moisture 5%, nitrogen oxides (NO) 0, 300, 600, 900ppm, nitrogen balance gas
상기 PM 산화속도는 내경 4 mm의 마이크로 반응기에서 진행하였다. 반응온도 200-400 ℃범위에서 1 ℃/min의 속도를 가열하면서 반응기에서 배출되는 CO2 농도를 가스크로마토그래피를 사용하여 5분 간격으로 분석하였다.The PM oxidation rate was performed in a micro reactor having an inner diameter of 4 mm. The CO 2 concentration discharged from the reactor was analyzed at 5 minute intervals using gas chromatography while heating at a rate of 1 ° C./min in the reaction temperature range of 200-400 ° C.
실험결과 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 질소산화물을 첨가한 반응조건의 경우 220℃부터 이산화탄소의 생성량이 증가되는 반면, 질소산화물이 첨가되지 않은 반응조건의 경우 400℃의 조건에서도 이산화탄소 생성은 미미하게 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 본 촉매에서 PM 산화반응은 질소산화물에 의한 것으로 볼 수 있다.
As shown in FIG. 7, in the reaction conditions in which nitrogen oxide is added, the amount of carbon dioxide is increased from 220 ° C., while in the reaction conditions in which nitrogen oxide is not added, carbon dioxide is not generated even at 400 ° C. Appeared. These results indicate that the PM oxidation reaction in this catalyst is caused by nitrogen oxides.
[시험예 3][Test Example 3]
상술한 제조예에서 제조한 Pt-W/TiO2로 코팅된 디젤산화촉매(50 g/L 코팅)와 디젤입자필터를 차량에 부착 가능하도록 캐닝(canning)하여, 3.0 L TCl 엔진이 장착된 차량에 부착하여 운행 속도 60 km/hr 이하의 조건에서 운행 시간당 PM의 누적량을 측정 하여 도 9에 나타내었다. Vehicle equipped with a 3.0 L TCl engine by canning the diesel oxidation catalyst coated with Pt-W / TiO 2 (50 g / L coating) and the diesel particle filter prepared in the above-described manufacturing example to be attached to the vehicle. The cumulative amount of PM per running hour was measured in a condition of 60 km / hr or less and the speed was shown in FIG. 9.
차량 운행은 2시간 단위로 4회, 13시간운행 1회 운행에 대하여 필터내 PM 포집중량 변화를 각각 측정하였다. 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이 상기 제조예에 따른 Pt-W/TiO2를 코팅한 디젤산화촉매와 디젤입자필터의 PM 제거 효율은 80.4 % 에 이른다.For vehicle operation, the PM trapping weight change in the filter was measured for 4 times of 13 hours and once of 13 hours of operation. As shown in (a) of FIG. 8, the PM removal efficiency of the diesel oxidation catalyst coated with Pt-W / TiO 2 and the diesel particle filter according to the preparation example reaches 80.4%.
즉, 본원 발명의 촉매가 코팅된 디젤 산화 촉매와 디젤 입자 필터의 PM 제거 효율이 우수하다는 것을 알 수 있다.
That is, it can be seen that the PM removal efficiency of the diesel oxidation catalyst and the diesel particle filter coated with the catalyst of the present invention is excellent.
[시험예 4][Test Example 4]
상술한 제조예에서 제조한 Pt-W/TiO2로 코팅된 디젤산화촉매(25 g/L 코팅)와 디젤입자필터를 차량에 부착 가능하도록 캐닝(canning)하여, 3.0 L TCl 엔진이 장착된 차량에 부착하여 운행 속도 60 km/hr 이하의 조건에서 운행 시간당 PM의 누적량을 측정 하여 도 8 (b)에 나타내었다. Vehicle equipped with a 3.0 L TCl engine by canning a diesel oxidation catalyst coated with Pt-W / TiO 2 (25 g / L coating) and a diesel particle filter prepared in the above-described manufacturing example to be attached to the vehicle. The cumulative amount of PM per running hour was measured in the condition of the driving speed of 60 km / hr or less, and is shown in FIG.
차량 운행은 4시간, 2시간 단위로 2회 운행에 대하여 필터내 PM 포집중량 변화를 각각 측정하였다. 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이 상기 제조예에서 제조한 Pt-W/TiO2로 코팅된 디젤 산화 촉매와 디젤 입자 필터의 PM 제거 효율은 90.0%에 이른다.For vehicle operation, the PM collection weight change in the filter was measured for two times of operation every 4 hours and 2 hours. As shown in (b) of FIG. 8, the PM removal efficiency of the diesel oxidation catalyst coated with Pt-W / TiO 2 and the diesel particulate filter prepared in Preparation Example reaches 90.0%.
즉, DOC에 촉매 코팅량에 따라서 PM 산화속도에 영향이 매우 큼을 알 수 있다. 특히, 코팅량의 감소를 통하여 PM 산화속도의 향상과 동시에 경제성을 향상 할 수 있음을 알 수 있다.
That is, it can be seen that the effect of PM oxidation rate is very large depending on the amount of catalyst coating on DOC. In particular, it can be seen that by reducing the amount of coating can improve the PM oxidation rate and economical efficiency at the same time.
[시험예 5][Test Example 5]
상기 시험예 2에 따른 조건의 차량 운행 중에, 본원 발명에 따른 연료/공기 분사장치(240)를 운용하여 디젤입자필터(400)의 가열 실험을 진행하였다. While driving the vehicle under the conditions according to the test example 2, the fuel /
DOC 입■출구 온도가 250℃ 이상의 조건에서 연료를 분사하였다. 분사량은, 필터(400) 후단의 온도범위 350-450℃로 컨트롤 하였다.Fuel was injected under conditions where the DOC inlet / outlet temperature was 250 ° C or higher. The injection quantity was controlled in the temperature range 350-450 degreeC of the rear end of the
실험결과 도 9에 나타난 바와 같이, 연료/공기 분사를 통해 디젤 산화 촉매와 디젤 입자 필터의 온도를 적절한 범위로 가열 할 수 있었다.
Experimental results, as shown in Figure 9, it was possible to heat the temperature of the diesel oxidation catalyst and diesel particle filter to the appropriate range through fuel / air injection.
10: ECU 20: 연료펌프
21: 연료탱크 22: 연료보조탱크
23: 체크밸브 30: 공기압축기
40: 혼합기 50: 인젝터
100: 엔진 110: 배기관
112: 배출관 200: 연료/공기 분사장치
201: 하우징 202: 체결구
203: 플랜지 210: 연료/공기 분사노즐
220: 연료/공기 주입관 230: 연료/공기 예열수단
240: 연료/공기 공급부 300: 디젤산화촉매(DOC)
400: 디젤입자필터(DPF) 500: 선택적 환원촉매(SCR 촉매)
1000, 2000, 3000: 배기가스 정화장치10: ECU 20: fuel pump
21: fuel tank 22: fuel auxiliary tank
23: check valve 30: air compressor
40: mixer 50: injector
100: engine 110: exhaust pipe
112: discharge line 200: fuel / air injector
201: housing 202: fastener
203: flange 210: fuel / air injection nozzle
220: fuel / air injection pipe 230: fuel / air preheating means
240: fuel / air supply unit 300: diesel oxidation catalyst (DOC)
400: diesel particulate filter (DPF) 500: selective reduction catalyst (SCR catalyst)
1000, 2000, 3000: exhaust gas purification device
Claims (9)
상기 연료/공기 분사장치(200)의 후단에 설치되어서, 상기 연료/공기 분사장치(200)에 의해 분사된 연료/공기를 통해 배기가스의 온도를 승온시키는 디젤산화촉매(300); 및
상기 디젤산화촉매(300)의 후단에 위치하여 입자상 물질을 제거하는 디젤입자 필터(400)를 포함하고,
상기 연료/공기 분사장치(200)는, 몸체를 이루고 상기 배기관(100)과 연결되는 관형태의 하우징(201);
상기 하우징(201)의 내부에서 상류측 중심에 배치되고 하류측을 향하여 연료/공기를 분사시키는 연료/공기 분사노즐(210); 및
상기 연료/공기 분사노즐(210)과 연료/공기 공급라인(220)에 의해 연결되고, 연료/공기를 공급 및 차단하는 연료/공기 공급부(240)를 포함하고,
상기 연료/공기 공급부(240)와 상기 연료/공기 분사노즐(210) 사이에는 연료/공기 예열수단(230)이 설치되며,
상기 연료/공기 공급부(240)는, 연료가 저장되는 연료탱크(21)와, 상기 연료탱크(21)에 연결되어 연료를 공급하는 연료펌프(20)와, 상기 연료 펌프(20)에 연결되어서 잉여연료를 상기 연료탱크(21)로 회귀시키는 연료보조탱크(22)와, 공기공급을 위한 공기압축기(30)와, 상기 공기압축기(30) 및 상기 연료보조탱크(22)와 연결되어서 공기와 연료를 혼합하는 혼합기(mixer)(40)와, 상기 혼합기(40)에서 혼합된 연료/공기를 상기 연료/공기 공급 라인(220)으로 송출하는 인젝터(50)와, 상기 인젝터(50)로부터 상기 연료/공기 공급부(240)로 연료/공기의 이동만 허용하는 체크밸브(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 차량의 배기가스 정화장치.
A fuel / air injector 200 installed in the exhaust pipe 110 connected to the engine 100 to inject fuel / air into the exhaust gas;
A diesel oxidation catalyst 300 installed at a rear end of the fuel / air injector 200 to increase the temperature of exhaust gas through the fuel / air injected by the fuel / air injector 200; And
Located at the rear end of the diesel oxidation catalyst 300 includes a diesel particle filter 400 for removing particulate matter,
The fuel / air injector 200 includes a tubular housing 201 that forms a body and is connected to the exhaust pipe 100;
A fuel / air injection nozzle 210 disposed at an upstream center of the housing 201 and injecting fuel / air toward a downstream side; And
It is connected by the fuel / air injection nozzle 210 and the fuel / air supply line 220, and includes a fuel / air supply unit 240 for supplying and blocking fuel / air,
A fuel / air preheating means 230 is installed between the fuel / air supply unit 240 and the fuel / air injection nozzle 210.
The fuel / air supply unit 240 is connected to the fuel tank 21 in which fuel is stored, the fuel pump 20 connected to the fuel tank 21 to supply fuel, and the fuel pump 20 A fuel auxiliary tank 22 for returning surplus fuel to the fuel tank 21, an air compressor 30 for supplying air, and an air compressor 30 and the fuel auxiliary tank 22, A mixer 40 for mixing fuel, an injector 50 for delivering the fuel / air mixed in the mixer 40 to the fuel / air supply line 220, and the injector 50 from the injector 50. And a check valve (23) allowing only the movement of fuel / air to the fuel / air supply unit (240).
단계 a) 상기 연료/공기 공급부(240)의 작동이 정지 상태인 단계;
단계 b) 상기 연료/공기 공급부(240)의 정지 상태에서 제 1기준시간의 경과를 판단하는 단계;
단계 c) 상기 제 1기준시간의 경과 후에, 상기 연료/공기 공급부(240)를 작동하여 상기 연료/공기 분사노즐(210)을 통해 연료/공기가 분사되는 단계;
단계 d) 상기 연료/공기 공급부(240)의 정지 상태에서 제 2기준시간의 경과를 판단하는 단계; 및
단계 e) 단계 d에서 제 2기준시간을 경과한 경우 단계 a로 복귀하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 정화장치의 제어방법.
In the control method for controlling the exhaust gas purification device of claim 1,
Step a) the operation of the fuel / air supply unit 240 is stopped;
Step b) determining the elapse of the first reference time in the stop state of the fuel / air supply unit 240;
Step c) after the first reference time has elapsed, operating the fuel / air supply unit 240 to inject fuel / air through the fuel / air injection nozzle 210;
Step d) determining the passage of the second reference time in the stop state of the fuel / air supply unit 240; And
Step e) returning to step a if the second reference time has elapsed in step d.
The method of claim 4, wherein the first reference time is any one of the temperature and pressure of at least one of the exhaust pipe 110, the fuel / air injection device 200, the diesel oxidation catalyst 300, and the diesel particle filter 400. And at least one of the speeds reaches the first reference value, and the second reference time determines that the pressure of the diesel oxidation catalyst 300 or the diesel particle filter 400 reaches the second reference value. A control method for an exhaust gas purification device, characterized in that.
The method of claim 4, wherein the first reference time is characterized in that at least one of the temperature of the diesel oxidation catalyst 300 and the diesel particulate filter 400 has reached 230 ° C. Control method of the exhaust gas purification device.
5. The control method according to claim 4, wherein the second reference time is determined that the temperature at the rear end of the diesel particle filter reaches a range of 300 to 550 ° C.
티타니움(Ti), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 세륨(Ce)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 성분이 포함된 산화물을 지지체로 하고, 상기 지지체 위에 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 코발트(Co), 망간(Mn), 구리(Cu), 철(Fe)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 금속 또는 금속산화물의 조촉매가 담지되고, 상기 조촉매 상부에 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 은(Ag)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 금속 또는 금속산화물의 활성금속이 담지되는 것을 특징으로 하는 질소산화물 및 입자상물질 제거용 촉매.
In the catalyst for removing nitrogen oxides and particulate matter provided in the diesel oxidation catalyst 300 and the diesel particulate filter 400 of the exhaust gas purification device of claim 1,
Titanium (Ti), zirconium (Zr), silicon (Si), aluminum (Al), cerium (Ce) is an oxide containing any one or more components selected from the group as a support, tungsten (W), molybdenum on the support (Mo), cobalt (Co), manganese (Mn), copper (Cu), a promoter of any one or more metals or metal oxides selected from the group of iron (Fe) is supported, platinum (Pt) on top of the promoter , Palladium (Pd), rhodium (Rh), ruthenium (Ru), the catalyst for removing nitrogen oxides and particulate matter, characterized in that the active metal of any one or more metals or metal oxides selected from the group of supported.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101438095B1 (en) * | 2012-10-22 | 2014-11-03 | (주)가온테크 | Injection Structure with Ultrasonic Atomization for Regenerating Diesel Particulate Filter |
WO2016013794A1 (en) * | 2014-07-22 | 2016-01-28 | 두산인프라코어 주식회사 | Device for purifying exhaust gas |
EP3559433B1 (en) * | 2017-02-10 | 2021-12-22 | Cummins Inc. | System and method for expanding flow in a waste heat recovery system |
EP3578771B1 (en) * | 2018-06-04 | 2022-02-23 | Audi AG | Motor vehicle and a method for operating a motor vehicle |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120095747A (en) | 2011-02-21 | 2012-08-29 | 한국에너지기술연구원 | Multi-functional particulate filter and exhaust gas filtering device using this |
CN108661767B (en) * | 2018-06-13 | 2023-10-10 | 江苏大学 | NTP injection regeneration DPF system based on carbon loading amount detection device and control method |
BR112021012510A2 (en) * | 2019-01-15 | 2021-09-14 | Basf Corporation | EXHAUST GASES PURIFICATION SYSTEM AND METHOD FOR THE TREATMENT OF EXHAUST GASES FROM AN ENGINE |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005061249A (en) | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Bosch Automotive Systems Corp | Exhaust emission control device |
-
2010
- 2010-07-29 KR KR1020100073376A patent/KR101191883B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005061249A (en) | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Bosch Automotive Systems Corp | Exhaust emission control device |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101438095B1 (en) * | 2012-10-22 | 2014-11-03 | (주)가온테크 | Injection Structure with Ultrasonic Atomization for Regenerating Diesel Particulate Filter |
WO2016013794A1 (en) * | 2014-07-22 | 2016-01-28 | 두산인프라코어 주식회사 | Device for purifying exhaust gas |
KR20170016445A (en) * | 2014-07-22 | 2017-02-13 | 두산인프라코어 주식회사 | Exhaust gas cleaning device |
CN106661990A (en) * | 2014-07-22 | 2017-05-10 | 斗山英维高株式会社 | Device for purifying exhaust gas |
KR102107657B1 (en) * | 2014-07-22 | 2020-05-07 | 두산인프라코어 주식회사 | Exhaust gas cleaning device |
EP3559433B1 (en) * | 2017-02-10 | 2021-12-22 | Cummins Inc. | System and method for expanding flow in a waste heat recovery system |
EP3578771B1 (en) * | 2018-06-04 | 2022-02-23 | Audi AG | Motor vehicle and a method for operating a motor vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120011526A (en) | 2012-02-08 |
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