KR101316867B1 - System for purifying exhaust gas and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배기 가스 정화 시스템 및 그 방법을 개시한다. 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 시스템은 배기 가스에 포함된 탄화 수소가 온도에 따라 흡장 및 탈착되는 탄화 수소 흡착 촉매와 상기 탄화 수소 흡착 촉매로부터 탈착된 탄화 수소를 포함하는 배기 가스를 산화환원시키는 삼원 촉매 장치 및 상기 삼원 촉매 장치로부터 배출된 암모니아가 온도에 따라 흡장 및 탈착되고, 상기 탈착된 암모니아를 이용하여 질소 산화물을 환원시키는 선택적 환원 촉매를 포함한다.The present invention discloses an exhaust gas purification system and method thereof. Exhaust gas purification system according to an embodiment of the present invention is the redox reduction of the exhaust gas containing a hydrocarbon adsorption catalyst and the hydrocarbon desorbed from the hydrocarbon adsorption catalyst in which the hydrocarbon contained in the exhaust gas is occluded and desorbed according to the temperature And a selective reduction catalyst for storing and desorbing ammonia discharged from the three-way catalyst device according to the temperature, and reducing nitrogen oxide using the desorbed ammonia.

Description

배기 가스 정화 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR PURIFYING EXHAUST GAS AND METHOD THEREOF}Exhaust gas purification system and its method {SYSTEM FOR PURIFYING EXHAUST GAS AND METHOD THEREOF}

본 발명은 배기 가스 정화 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 질소 산화물을 질소 기체로 환원시키는 선택적 환원 촉매를 포함한 배기 가스 정화 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas purification system and a method thereof, and to an exhaust gas purification system and a method including a selective reduction catalyst for reducing nitrogen oxides to nitrogen gas.

엔진에서 배출되는 유해 물질(CO, HC, NOX)을 무해한 물질(CO2, H2O, N2)로 변환시키기 위해서 삼원 촉매를 사용한 배기 가스 정화 시스템이 일반적으로 사용된다. 삼원 촉매는 엔진에 공급되는 연료와 공기와의 비율이 이론 공연비를 이룰 때, 상기 유해한 물질을 동시에 무해한 물질로 변환시킨다.Exhaust gas purification systems using three-way catalysts are generally used to convert harmful substances (CO, HC, NO X ) from the engine into harmless substances (CO 2, H 2 O, N 2 ). The three-way catalyst converts the harmful substances into harmless materials at the same time when the ratio of fuel to air supplied to the engine attains a theoretical air-fuel ratio.

그러나, 공연비가 희박해지는 희박 엔진의 경우에는 질소 산화물(NOX)의 제거율 즉, 질소 산화물(NOX)의 환원률이 낮아지게 된다. However, in the case of a lean engine in which the air-fuel ratio is lean, the removal rate of nitrogen oxides (NO X ), that is, the reduction rate of nitrogen oxides (NO X ) is lowered.

이를 해결하기 위해 일반적으로 공연비가 희박한 경우, 삼원 촉매는 배기 가스 중의 질소 산화물(NOX)로 암모니아(NH3)를 생성하고, 생성된 암모니아(NH3)를 질소 산화물(NOX)과 반응시켜 질소 기체로 환원시킨다.If in order to solve this problem, generally air-fuel ratio is lean, the three-way catalyst generates ammonia as a nitrogen oxide (NO X) in the exhaust gas (NH 3), and the generated ammonia (NH 3) to react with the nitrogen oxide (NO X) Reduced to nitrogen gas.

특히, 삼원 촉매와, 질소 산화물 흡수 환원 촉매와, 암모니아 흡착 탈질산 촉매를 배기 가스 통로에 구비한 배기 가스 정화 장치는 연료 분사를 제어하여 배기 가스 내의 질소 산화물을 제거한다. 구체적으로, 정상 운전 중에는 희박 공연비의 배기 가스가 실린더에서 배출되며, 배기 가스 중의 질소 산화물은 질소 산화물 흡수 환원 촉매에 의해 흡수된다. 질소 산화물 흡수 환원 촉매에 의해 흡수되는 질소 산화물의 양이 소정의 수준을 넘어가는 경우에는, 실린더의 폭발 행정 또는 배기 행정 중에 제어 회로가 추가적인 연료 분사를 수행하여 실린더에서 배출되는 배기 가스의 공연비를 농후 공연비로 조정한다. 실린더에서 배출되는 농후 공연비의 배기 가스는 삼원 촉매로 흘러 들어가며 배기 가스 중의 질소 산화물은 삼원 촉매에서 암모니아로 전환된다. 농후 공연비의 배기 가스가 질소 산화물 흡수 환원 촉매를 통해 흐를 때, 질소 산화물은 질소 산화물 흡수 환원 촉매에서 방출되며 배기 가스 중에서 암모니아에 의해서 질소 기체로 환원된다. In particular, an exhaust gas purification apparatus having a three-way catalyst, a nitrogen oxide absorption reduction catalyst, and an ammonia adsorption denitrification catalyst in an exhaust gas passage controls fuel injection to remove nitrogen oxides in the exhaust gas. Specifically, the exhaust gas of the lean air-fuel ratio is discharged from the cylinder during normal operation, and the nitrogen oxides in the exhaust gas are absorbed by the nitrogen oxide absorption reduction catalyst. If the amount of nitrogen oxide absorbed by the nitrogen oxide absorption reduction catalyst exceeds a predetermined level, the control circuit performs additional fuel injection during the explosion stroke or the exhaust stroke of the cylinder to enrich the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the cylinder. Adjust to the air-fuel ratio. The rich air-fuel ratio exhausted from the cylinder flows into the three-way catalyst and the nitrogen oxides in the exhaust gas are converted from the three-way catalyst to ammonia. When the rich air-fuel ratio exhaust gas flows through the nitrogen oxide absorption reduction catalyst, the nitrogen oxide is released from the nitrogen oxide absorption reduction catalyst and reduced to nitrogen gas by ammonia in the exhaust gas.

그러나, 상기 배기 가스 정화 장치는 배기 가스 내의 질소 산화물을 제거하기 위해 배기 가스 자체를 이용하기보다 엔진의 실린더 내에 추가적으로 연료를 유입시킨다.However, the exhaust gas purification device additionally introduces fuel into the cylinder of the engine rather than using the exhaust gas itself to remove nitrogen oxides in the exhaust gas.

본 발명은 배기 가스 내의 질소 산화물(NOX)를 효과적으로 제거하는 배기 가스 정화 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.The present invention provides an exhaust gas purification system and method for effectively removing nitrogen oxides (NO X ) in exhaust gas.

본 발명은 배기 가스의 탄화 수소(HC)를 이용하여 암모니아(NH3)를 생성하고 배기 가스 내의 질소 산화물(NOX)를 제거하는 배기 가스 정화 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.The present invention provides an exhaust gas purification system and method for producing ammonia (NH 3 ) using the hydrocarbon (HC) of exhaust gas and removing nitrogen oxides (NO X ) in the exhaust gas.

본 발명은 배기 가스 내의 탄화 수소(HC) 및 질소 산화물(NOX)를 효과적으로 제거하는 배기 가스 정화 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.The present invention provides an exhaust gas purification system and method for effectively removing hydrocarbon (HC) and nitrogen oxides (NO X ) in exhaust gas.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 배기 정화 장치는 배기 가스에 포함된 탄화 수소가 온도에 따라 흡장 및 탈착되는 탄화 수소 흡착 촉매와 상기 탄화 수소 흡착 촉매로부터 탈착된 탄화 수소를 포함하는 배기 가스를 산화 환원시키는 삼원 촉매 장치 및 상기 삼원 촉매 장치로부터 배출된 암모니아가 온도에 따라 흡장 및 탈착되고, 상기 탈착된 암모니아를 이용하여 질소 산화물을 환원시키는 선택적 환원 촉매를 포함한다.In order to solve the above problems, the exhaust gas purifying apparatus according to the embodiment of the present invention is a hydrocarbon adsorption catalyst and the hydrocarbon desorbed from the hydrocarbon adsorption catalyst and the hydrocarbon adsorption and desorption according to the temperature of the hydrocarbon contained in the exhaust gas And a three-way catalyst device for oxidatively reducing exhaust gas including a and an ammonia discharged from the three-way catalyst device according to a temperature, and a selective reduction catalyst for reducing nitrogen oxide using the desorbed ammonia.

또한, 상기 탄화 수소 흡착 촉매의 온도를 조절하여 상기 탄화 수소를 흡장 및 탈착시키는 제 1 조절 부재를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a first adjusting member configured to adjust the temperature of the hydrocarbon adsorption catalyst to occlude and desorb the hydrocarbon.

또한, 상기 제 1 조절 부재는 상기 탄화 수소가 흡장되도록 상기 탄화 수소 흡착 촉매의 온도를 하강시키는 제 1 냉각 부재를 포함할 수 있다.In addition, the first adjusting member may include a first cooling member for lowering the temperature of the hydrocarbon adsorption catalyst so that the hydrocarbon is occluded.

또한, 상기 제 1 냉각 부재의 냉각 매체는 오일 또는 냉각수일 수 있다.In addition, the cooling medium of the first cooling member may be oil or cooling water.

또한, 상기 제 1 조절 부재는 상기 탄화 수소가 탈착되도록 상기 탄화 수소 흡착 촉매의 온도를 상승시키는 제 1 가열 부재를 포함할 수 있다. In addition, the first control member may include a first heating member for raising the temperature of the hydrocarbon adsorption catalyst so that the hydrocarbon is desorbed.

또한, 상기 선택적 환원 촉매의 온도를 조절하여 상기 암모니아를 흡장 및 탈착시키는 제 2 조절 부재를 더 포함할 수 있다.The method may further include a second control member for adjusting the temperature of the selective reduction catalyst to occlude and desorb the ammonia.

또한, 상기 제 2 조절 부재는 상기 암모니아가 탈착되도록 상기 선택적 환원 촉매의 온도를 상승시키는 제 2 가열 부재를 포함할 수 있다.In addition, the second control member may include a second heating member for raising the temperature of the selective reduction catalyst such that the ammonia is desorbed.

또한, 상기 탄화 수소 흡착 촉매는 삼원 촉매층을 더 포함할 수 있다.In addition, the hydrocarbon adsorption catalyst may further include a three-way catalyst layer.

또한, 상기 탄화 수소 흡착 촉매의 전방에 제공되고, 엔진에서 배출되는 배기 가스를 산화환원시키는 삼원 촉매 장치를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a three-way catalyst device provided in front of the hydrocarbon adsorption catalyst and configured to redox the exhaust gas discharged from the engine.

본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 가스 정화 시스템은 배기 가스에 포함된 탄화 수소가 온도에 따라 흡장 및 탈착되는 탄화 수소 흡착 촉매와 상기 탄화 수소 흡착 촉매로부터 탈착된 탄화 수소를 포함하는 배기 가스를 산화환원시키는 삼원 촉매 장치와 상기 삼원 촉매 장치로부터 배출된 암모니아가 온도에 따라 흡장 및 탈착되고, 상기 탈착된 암모니아를 이용하여 질소 산화물을 환원시키는 선택적 환원 촉매와 상기 탄화 수소 흡착 촉매의 온도를 조절하여 상기 탄화 수소를 흡장 및 탈착시키는 제 1 조절 부재와 상기 선택적 환원 촉매의 온도를 조절하여 상기 암모니아를 흡장 및 탈착시키는 제 2 조절 부재 및 상기 제 1 조절 부재 및 상기 제 2 조절 부재를 제어하는 제어부를 포함한다.The exhaust gas purification system according to another embodiment of the present invention oxidizes an exhaust gas including a hydrocarbon adsorption catalyst in which hydrocarbons contained in exhaust gas are occluded and desorbed according to temperature, and hydrocarbons desorbed from the hydrocarbon adsorption catalyst. The three-way catalytic device for reducing and the ammonia discharged from the three-way catalyst device are occluded and desorbed according to the temperature, and the temperature of the selective reduction catalyst and the hydrocarbon adsorption catalyst for reducing nitrogen oxides by using the desorbed ammonia is adjusted. And a first regulating member that occludes and desorbs hydrocarbons, a second regulating member that absorbs and desorbs ammonia by controlling a temperature of the selective reduction catalyst, and a control part controlling the first regulating member and the second regulating member. do.

또한, 상기 제어부는 상기 선택적 환원 촉매의 전단에서 질소 산화물이 검출된 경우, 상기 제 2 조절 부재를 조절하여 상기 선택적 환원 촉매의 온도를 상기 선택적 환원 촉매의 활성 온도 이상으로 상승시킬 수 있다.In addition, when the nitrogen oxide is detected at the front end of the selective reduction catalyst, the controller may adjust the second control member to increase the temperature of the selective reduction catalyst above the active temperature of the selective reduction catalyst.

또한, 상기 제어부는 상기 선택적 환원 촉매에 흡장될 암모니아가 필요하다고 판단된 경우, 상기 제 1 조절 부재를 조절하여 상기 탄화 수소 흡착 촉매를 상기 탄화 수소가 흡장 가능한 온도로 기설정된 시간동안 유지시키고, 상기 제 1 조절 부재를 재조절하여 상기 탄화 수소 흡착 촉매를 상기 탄화 수소가 탈착 가능한 온도까지 상승시킬 수 있다.In addition, when it is determined that ammonia to be occluded in the selective reduction catalyst is required, the controller adjusts the first regulating member to maintain the hydrocarbon adsorption catalyst at a temperature at which the hydrocarbon can be occluded for a predetermined time. The first adjusting member may be readjusted to raise the hydrocarbon adsorption catalyst to a temperature at which the hydrocarbon can be desorbed.

또한, 상기 탄화 수소 흡착 촉매의 전방에 제공되고, 엔진에서 배출되는 배기 가스를 산화환원시키는 삼원 촉매 장치를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a three-way catalyst device provided in front of the hydrocarbon adsorption catalyst and configured to redox the exhaust gas discharged from the engine.

본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 가스에 포함된 탄화 수소가 온도에 따라 흡장 및 탈착되는 탄화 수소 흡착 촉매, 상기 탄화 수소 흡착 촉매로부터 탈착된 탄화 수소를 포함하는 배기 가스를 산화환원시키는 삼원 촉매, 상기 삼원 촉매로부터 배출된 암모니아가 온도에 따라 흡장 및 탈착되고, 상기 탈착된 암모니아를 이용하여 질소 산화물을 환원시키는 선택적 환원 촉매를 포함하는 배기 가스 장치를 이용한 배기 가스 정화 방법에 있어서, 상기 선택적 환원 촉매에 암모니아가 필요한 지 여부를 판단하는 단계와 상기 암모니아가 필요하다고 판단되는 경우, 상기 탄화 수소 흡착 촉매를 흡장 가능 온도로 조절하여 상기 배기 가스에 포함된 탄화 수소를 상기 탄화 수소 흡착 촉매에 기설정된 시간만큼 흡장시키고, 상기 탄화 수소 흡착 촉매의 온도를 상승시켜 흡장된 탄화 수소를 탈착시키는 단계와 상기 탈착된 탄화 수소가 상기 삼원 촉매를 거쳐 암모니아로 환원되는 단계와 상기 암모니아가 상기 선택적 환원 촉매에 흡장되는 단계와 상기 선택적 환원 촉매의 전단에서 질소 산화물이 검출되는 지 판단하는 단계와 상기 질소 산화물이 검출되는 경우에, 상기 선택적 환원 촉매의 온도를 상승시켜 상기 흡장된 암모니아를 탈착시키는 단계 및 상기 탈착된 암모니아를 이용하여 상기 질소 산화물을 환원시키는 단계를 포함한다.Hydrocarbon adsorption catalyst in which the hydrocarbon contained in the exhaust gas according to another embodiment of the present invention is occluded and desorbed according to the temperature, Three-way catalyst for redoxing the exhaust gas containing the hydrocarbon desorbed from the hydrocarbon adsorption catalyst, In the exhaust gas purification method using an exhaust gas device comprising a selective reduction catalyst for the ammonia discharged from the three-way catalyst is occluded and desorbed in accordance with the temperature, the nitrogen oxide is reduced by using the desorbed ammonia, the selective reduction catalyst Determining whether ammonia is required in the step and if it is determined that the ammonia is necessary, by adjusting the hydrocarbon adsorption catalyst to the storage possible temperature to set the hydrocarbon contained in the exhaust gas to the hydrocarbon adsorption catalyst Occlusion and the temperature of the hydrocarbon adsorption catalyst Desorbing the occluded hydrocarbon by increasing the desorbed hydrocarbon, reducing the desorbed hydrocarbon to ammonia through the three-way catalyst, occluding the ammonia in the selective reduction catalyst, and nitrogen oxide at the front end of the selective reduction catalyst. Determining whether it is detected, and when the nitrogen oxide is detected, increasing the temperature of the selective reduction catalyst to desorb the occluded ammonia, and reducing the nitrogen oxide using the desorbed ammonia. do.

본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 가스에 포함된 탄화 수소가 온도에 따라 흡장 및 탈착되는 탄화 수소 흡착 촉매, 상기 탄화 수소 흡착 촉매로부터 탈착된 탄화 수소를 포함하는 배기 가스를 산화환원시키는 삼원 촉매, 상기 삼원 촉매로부터 배출된 암모니아가 온도에 따라 흡장 및 탈착되고, 상기 탈착된 암모니아를 이용하여 질소 산화물을 환원시키는 선택적 환원 촉매를 포함하는 배기 가스 장치를 이용한 배기 가스 정화 방법에 있어서, 상기 선택적 환원 촉매에서 질소산화물을 환원시키기 위해 암모니아가 필요한 경우, 상기 탄화 수소 흡착 촉매의 온도를 조절하여 탄화 수소를 흡장 및 탈착하고, 상기 탈착된 탄화 수소에 의해 생성된 암모니아를 상기 선택적 환원 촉매에 흡장하고, 질소 산화물이 발생된 경우, 상기 선택적 환원 촉매의 온도를 활성 온도까지 상승시켜 흡장된 암모니아를 탈착시켜 질소 산화물을 환원시킨다.Hydrocarbon adsorption catalyst in which the hydrocarbon contained in the exhaust gas according to another embodiment of the present invention is occluded and desorbed according to the temperature, Three-way catalyst for redoxing the exhaust gas containing the hydrocarbon desorbed from the hydrocarbon adsorption catalyst, In the exhaust gas purification method using an exhaust gas device comprising a selective reduction catalyst for the ammonia discharged from the three-way catalyst is occluded and desorbed in accordance with the temperature, the nitrogen oxide is reduced by using the desorbed ammonia, the selective reduction catalyst When ammonia is needed to reduce the nitrogen oxides in the gas, the temperature of the hydrocarbon adsorption catalyst is adjusted to occlude and desorb hydrocarbons, and the ammonia generated by the desorbed hydrocarbons is occluded in the selective reduction catalysts, and When oxides are generated, the temperature of the selective reduction catalyst To remove the occluded ammonia is raised to the activation temperature is reduced to nitrogen oxides.

본 발명은 배기 가스 내의 질소 산화물(NOX)를 효과적으로 제거할 수 있다.The present invention can effectively remove nitrogen oxides (NO X ) in the exhaust gas.

본 발명은 배기 가스 내의 탄화 수소(HC)를 이용하여 암모니아(NH3)를 생성하고 배기 가스 내의 질소 산화물(NOX)를 제거할 수 있다.The present invention can use a hydrocarbon (HC) in the exhaust gas to generate ammonia (NH 3 ) and to remove nitrogen oxides (NO X ) in the exhaust gas.

본 발명은 배기 가스 내의 탄화 수소(HC) 및 질소 산화물(NOX)를 효과적으로 제거할 수 있다.The present invention can effectively remove hydrocarbons (HC) and nitrogen oxides (NO X ) in the exhaust gas.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 시스템을 나타낸 도면이다.1 and 2 are views showing an exhaust gas purification system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 위주로 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

이러한 실시예는 본 발명에 따른 일실시예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative of the invention, and are not intended to limit the scope of the inventions. I will do it.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 시스템을 나타낸 도면이다.1 and 2 are views showing an exhaust gas purification system according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 시스템은 엔진(10), 제 1 삼원 촉매 장치(20), 탄화 수소 흡착 촉매(30), 제 2 삼원 촉매 장치(40), 선택적 환원 촉매(50), 제 1 조절 부재(60), 제 2 조절 부재(70), 그리고 제어부(80)를 포함한다.1 and 2, an exhaust gas purification system according to an exemplary embodiment of the present invention includes an engine 10, a first three-way catalyst device 20, a hydrocarbon adsorption catalyst 30, and a second three-way catalyst device 40. ), A selective reduction catalyst 50, a first regulating member 60, a second regulating member 70, and a controller 80.

엔진(10)은 연료와 공기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다. 엔진(10)은 연료와 공기가 유입되는 다수의 기통(11)과, 기통(11) 내로 유입된 연료와 공기를 점화시키는 점화 장치를 포함한다. 엔진(10)은 흡기 매니폴드(15)에 연결되어 기통(11) 내부로 공기를 유입받으며, 연소 과정에서 발생한 배기 가스를 배기 매니폴드(17)로 유출시켜 배기 파이프(19)를 따라 차량 외부로 배출한다. The engine 10 burns fuel and air to convert chemical energy into mechanical energy. The engine 10 includes a plurality of cylinders 11 into which fuel and air are introduced, and an ignition device for igniting the fuel and air introduced into the cylinder 11. [ The engine 10 is connected to the intake manifold 15 to receive air into the cylinder 11 and to exhaust the exhaust gas generated in the combustion process to the exhaust manifold 17, .

제 1 삼원 촉매 장치(20)는 엔진(10)과 연결되는 배기 파이프(19)에 설치되어 엔진(10)으로부터 배출되는 배기 가스를 산화환원시킨다. 일반적으로 제 1 삼원 촉매 장치(20)는 배기 가스에 포함된 3 개의 유해물질(CO, HC, NOX)을 산화/환원반응에 의해 무해한 가스(CO2, H2O, N2)로 변화시킨다.The first three-way catalyst device 20 is installed in the exhaust pipe 19 connected to the engine 10 to redox the exhaust gas discharged from the engine 10. In general, the first three-way catalytic device 20 changes three harmful substances (CO, HC, NO X ) contained in the exhaust gas into harmless gases (CO 2, H 2 O, N 2 ) by oxidation / reduction reactions. Let's do it.

제 1 삼원 촉매 장치(20)는 산화환원 반응을 촉진시키는 촉매로서 백금(Pt), 팔라듐(Pd)와 로듐(Rh)을 주로 사용한다. 백금 또는 팔라듐 촉매는 주로 일산화탄소(CO)와 탄화 수소(HC)를 저감시키는 산화반응을 촉진시키고, 로듐 촉매는 질소산화물(NOX)를 저감시키는 환원 반응을 주로 담당한다. 공연비가 희박한 경우 즉, 공기가 과잉된 경우에는 제 1 삼원 촉매 장치(20)는 일산화탄소(CO)와 탄화 수소(HC)를 저감시키는 산화반응이 활발하게 일어나서 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)의 생성률이 증가되며, 공연비가 농후한 경우 즉, 연료가 과잉된 경우에는 질소산화물(NOX)를 저감시키는 환원 반응이 활발하게 일어나서 질소(N2)의 생성률이 증가된다.The first three-way catalyst device 20 mainly uses platinum (Pt), palladium (Pd) and rhodium (Rh) as catalysts for promoting redox reactions. Platinum or palladium catalysts mainly promote oxidation reactions to reduce carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC), and rhodium catalysts are mainly responsible for reduction reactions to reduce nitrogen oxides (NO X ). When the air-fuel ratio is lean, that is, when the air is excessive, the first three-way catalytic device 20 actively undergoes an oxidation reaction to reduce carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC), thereby providing water (H 2 O) and carbon dioxide (CO). 2 ) the production rate is increased, when the air-fuel ratio is rich, that is, when the fuel is excessive, a reduction reaction to reduce the nitrogen oxides (NO X ) occurs actively to increase the production rate of nitrogen (N 2 ).

탄화 수소 흡착 촉매(30)는 제 1 삼원 촉매 장치(20)의 후방의 배기 파이프에 제공된다. 탄화 수소 흡착 촉매(30)는 제올라이트를 포함하는 탄화 수소(HC)를 흡착하는 물질이 층을 이루며, 탄화 수소를 흡장 및 탈착한다. 구체적으로 탄화 수소(HC)는 상온 영역에서 탄화 수소 흡착층(32)에 흡장되고, 고온 영역, 예를 들어 약 210℃에서 흡장된 탄화 수소(HC)가 탈착된다.The hydrocarbon adsorption catalyst 30 is provided in the exhaust pipe behind the first three-way catalyst device 20. The hydrocarbon adsorption catalyst 30 forms a layer that adsorbs hydrocarbons (HC) including zeolite, and occludes and desorbs hydrocarbons. Specifically, the hydrocarbon HC is occluded in the hydrocarbon adsorption layer 32 in the normal temperature region, and the hydrocarbon HC occluded in the high temperature region, for example, about 210 ° C, is desorbed.

도 2에 도시된 것처럼, 탄화 수소 흡착 촉매(30)는 배기 가스 즉, 탄화 수소(HC), 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOX)을 산화 및 환원시키는 삼원 촉매층(34)을 포함할 수 있다. 삼원 촉매층(34)은 제 1 삼원 촉매 장치(20)와 같이 백금(Pt), 팔라듐(Pd)와 로듐(Rh)을 주로 사용한다. 탄화 수소 흡착층(32)과 삼원 촉매층(34)은 상하로 제공될 수 있다. 특히, 탄화 수소 흡착층(32)은 삼원 촉매층(34)의 하부에 제공될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.As shown in FIG. 2, the hydrocarbon adsorption catalyst 30 may include a three-way catalyst layer 34 for oxidizing and reducing exhaust gases, that is, hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NO X ). have. The three-way catalyst layer 34 mainly uses platinum (Pt), palladium (Pd) and rhodium (Rh) like the first three-way catalyst device 20. The hydrocarbon adsorption layer 32 and the three-way catalyst layer 34 may be provided up and down. In particular, the hydrocarbon adsorption layer 32 may be provided below the three-way catalyst layer 34, but is not limited thereto.

제 2 삼원 촉매 장치(40)는 탄화 수소 흡착 촉매(30)의 후방에 제공되며, 탄화 수소 흡착 촉매(30)에서 탈착된 탄화 수소를 포함한 배기 가스를 산화 및 환원시킨다. 제 2 삼원 촉매 장치(40)도 삼원 촉매층(34)와 제 1 삼원 촉매 장치(20)와 같이 백금(Pt), 팔라듐(Pd)와 로듐(Rh)을 주로 사용한다. The second three-way catalyst device 40 is provided at the rear of the hydrocarbon adsorption catalyst 30 and oxidizes and reduces the exhaust gas containing the hydrocarbon desorbed from the hydrocarbon adsorption catalyst 30. Like the three-way catalyst layer 34 and the first three-way catalyst device 20, the second three-way catalyst device 40 mainly uses platinum (Pt), palladium (Pd), and rhodium (Rh).

탄화 수소 흡착 촉매(30)의 삼원 촉매층(34)과 제 2 삼원 촉매 장치(40)는 탄화 수소 흡착 촉매(30)에서 탈착된 탄화 수소로 인해 연료가 과잉으로 공급된 상태, 즉, 공연비가 희박한 상태가 된다. 이에, 삼원 촉매층(34)과 제 2 삼원 촉매 장치(40)에서는 질소 산화물(NOX)이 환원되어 암모니아(NH3)를 생성한다.In the three-way catalyst layer 34 and the second three-way catalyst device 40 of the hydrocarbon adsorption catalyst 30, the fuel is excessively supplied due to the hydrocarbon desorbed from the hydrocarbon adsorption catalyst 30, that is, the air-fuel ratio is lean. It becomes a state. Thus, in the three-way catalyst layer 34 and the second three-way catalyst device 40, nitrogen oxides (NO X ) are reduced to generate ammonia (NH 3 ).

선택적 환원 촉매(50)는 제 2 삼원 촉매 장치(40)의 후방의 배기 파이프(19)에 제공된다. 선택적 환원 촉매(50)는 암모니아(NH3)를 이용하여 질소 산화물(NOX)을 질소 기체로 환원한다. 선택적 환원 촉매(50)는 암모니아(NH3)를 흡장 및 탈착하는 암모니아 흡착층(52)을 포함하며, 암모니아 흡착층(52)은 제올라이트(zeolite) 등을 포함하는 암모니아(NH3) 흡착 물질로 구성된다. 암모니아 흡착층(52)은 온도에 따라 암모니아(NH3)가 흡장 및 탈착된다. The selective reduction catalyst 50 is provided in the exhaust pipe 19 behind the second three way catalytic apparatus 40. The selective reduction catalyst 50 reduces nitrogen oxides (NO X ) to nitrogen gas using ammonia (NH 3 ). The selective reduction catalyst 50 includes an ammonia adsorption layer 52 that occludes and desorbs ammonia (NH 3 ), and the ammonia adsorption layer 52 is ammonia (NH 3 ) adsorption material including zeolite and the like. It is composed. The ammonia adsorption layer 52 is occluded and desorbed ammonia (NH 3 ) in accordance with the temperature.

위에서 언급한 바와 같이 탄화 수소(HC)는 탄화 수소 흡착 촉매(30)의 온도에 따라 흡장 및 탈착된다. 이에, 제 1 조절 부재(60)는 탄화 수소 흡착 촉매(30)에 직접 부착되어 이에 열을 전달하거나 흡수하여 이의 온도를 직접 조절하여 탄화 수소(HC)를 흡착 및 탈착시킨다.
제 1 조절 부재(60)는 제 1 냉각 부재(62) 및 제 1 가열 부재(64)를 포함한다. 제 1 냉각 부재(62)는 탄화 수소(HC)가 흡장되도록 탄화 수소 흡착 촉매(30)로부터 열을 흡수하여 이의 온도를 하강시키며, 탄화 수소 흡착 촉매(30)에 인접하게 제공된다.
제 1 냉각 부재(62)는 다양한 물질을 냉각 매체로 할 수 있다. 일 예에 의하면, 냉각 매체는 오일 또는 냉각수일 수 있다. 제 1 가열 부재(64)는 탄화 수소(HC)가 탈착되도록 탄화 수소 흡착 촉매(30)의 온도를 상승시키며, 탄화 수소 흡착 촉매(30)에 인접하게 제공된다.
As mentioned above, the hydrocarbon HC is occluded and desorbed according to the temperature of the hydrocarbon adsorption catalyst 30. Accordingly, the first control member 60 is directly attached to the hydrocarbon adsorption catalyst 30 to transfer or absorb heat thereto to directly control its temperature to adsorb and desorb hydrocarbon HC.
The first adjustment member 60 includes a first cooling member 62 and a first heating member 64. The first cooling member 62 absorbs heat from the hydrocarbon adsorption catalyst 30 to lower the temperature thereof so that hydrocarbon HC is occluded, and is provided adjacent to the hydrocarbon adsorption catalyst 30.
The first cooling member 62 may use various materials as the cooling medium. In one example, the cooling medium may be oil or cooling water. The first heating member 64 raises the temperature of the hydrocarbon adsorption catalyst 30 to desorb the hydrocarbon HC, and is provided adjacent to the hydrocarbon adsorption catalyst 30.

또한, 암모니아(NH3)도 선택적 환원 촉매(50)의 온도에 따라 흡장 및 탈착된다. 이에, 제 2 조절 부재(70)는 선택적 환원 촉매(50)의 온도를 조절하여 암모니아(NH3)를 흡장 및 탈착시킨다. 제 2 조절 부재(70)는 제 2 가열 부재(74)를 포함하며, 제 2 가열 부재(74)는 암모니아(NH3)가 탈착되도록 선택적 환원 촉매(50)에 직접 열을 전달하여 이의 온도를 상승시키며, 암모니아 흡착층(52)에 인접하게 제공된다.In addition, ammonia (NH 3 ) is also occluded and desorbed in accordance with the temperature of the selective reduction catalyst (50). Thus, the second control member 70 controls the temperature of the selective reduction catalyst 50 to occlude and desorb ammonia (NH 3 ). The second regulating member 70 includes a second heating member 74, and the second heating member 74 transfers heat directly to the selective reduction catalyst 50 so that ammonia (NH 3 ) can be desorbed to adjust its temperature. Is raised and provided adjacent to the ammonia adsorption layer 52.

제어부(80)는 제 1 조절 부재(60) 및 제 2 조절 부재(70)를 제어한다.The controller 80 controls the first adjusting member 60 and the second adjusting member 70.

구체적으로, 제어부(80)는 암모니아(NH3) 생성을 위해 제 1 조절 부재(60)를 제어하여 탄화 수소 흡착 촉매(30)의 온도를 조절한다. 선택적 환원 촉매(50)에 흡장될 암모니아(NH3)가 필요한 경우, 제어부(80)는 제 1 조절 부재(60)를 제어하여 탄화 수소 흡착 촉매(30)가 탄화 수소(HC)의 흡장 가능 온도를 일정 시간동안 유지되도록 하고, 제 1 조절 부재(60)를 제어하여 탄화 수소 흡착 촉매(30)가 탄화 수소(HC)의 탈착 가능 온도까지 상승하도록 한다. 이에, 탄화 수소(HC) 흡착층에는 일정 시간 동안 흡장된 탄화 수소(HC)가 탈착되고, 삼원 촉매층(34) 또는 제 2 삼원 촉매 장치(40)에서 탄화 수소(HC) 공급 과잉으로 질소 산화물(NOX)이 암모니아(NH3)로 환원된다. 이 때, 탄화 수소 흡착 촉매(30)는 탄화 수소(HC)의 흡장 가능 온도를 일정 시간동안 유지되는 데, 이는 암모니아(NH3) 생성을 위한 공연비 상태를 제공하기 위함이다. 일 예에 의하면, 일정시간은 약 100초일 수 있다. 제어부(80)는 상기 일정 시간을 미리 설정할 수 있다.Specifically, the controller 80 controls the temperature of the hydrocarbon adsorption catalyst 30 by controlling the first adjusting member 60 to generate ammonia (NH 3 ). When ammonia (NH 3 ) to be stored in the selective reduction catalyst 50 is required, the controller 80 controls the first adjusting member 60 so that the hydrocarbon adsorption catalyst 30 can store the hydrocarbon HC. Is maintained for a predetermined time, and the first control member 60 is controlled to allow the hydrocarbon adsorption catalyst 30 to rise to the detachable temperature of the hydrocarbon (HC). Accordingly, the hydrocarbon (HC) occluded for a predetermined time is desorbed to the hydrocarbon (HC) adsorption layer, and the nitrogen oxide (H) is excessively supplied from the three-way catalyst layer 34 or the second three-way catalyst device 40. NO X ) is reduced to ammonia (NH 3 ). At this time, the hydrocarbon adsorption catalyst 30 maintains the occlusion temperature of the hydrocarbon (HC) for a predetermined time, to provide an air-fuel ratio state for the production of ammonia (NH 3 ). According to one example, the predetermined time may be about 100 seconds. The controller 80 may set the predetermined time in advance.

또한, 제어부(80)는 선택적 환원 촉매(50)의 전단에 설치된 검출부로부터 질소 산화물(NOX)의 검출 상태를 수신받는다. 질소 산화물(NOX)이 검출된 경우 또는 질소 산화물(NOX)의 검출량이 일정량을 초과한 경우, 제어부(80)는 제 2 조절 부재(70)를 조절하여 선택적 환원 촉매(50)의 온도를 선택적 환원 촉매(50)의 활성 온도 이상으로 상승시킨다. 선택적 환원 촉매(50)가 활성되면 암모니아(NH3) 흡착층에 흡장된 암모니아(NH3)가 탈착되고, 탈착된 암모니아(NH3)가 질소 산화물(NOX)을 질소 기체로 환원시킨다.In addition, the control unit 80 receives a detection state of the nitrogen oxide (NO X ) from the detection unit provided in front of the selective reduction catalyst 50. When nitrogen oxide NO x is detected or when the amount of detection of the nitrogen oxide NO x exceeds a predetermined amount, the controller 80 adjusts the second adjusting member 70 to adjust the temperature of the selective reduction catalyst 50. Raise above the active temperature of the selective reduction catalyst 50. When the selective reduction catalyst 50 is active, the ammonia (NH 3) the ammonia is being desorbed, the desorption of ammonia (NH 3) (NH 3) are nitrogen oxides (NO X) occluded in the adsorbent bed is reduced to nitrogen gas.

상기에서 설명한 매연 배기 가스 정화 시스템을 이용한 재생 방법을 자세히 설명하고자 한다.It will be described in detail the regeneration method using the soot exhaust gas purification system described above.

배기 가스 정화 시스템(1)은 엔진(10)의 운전 중에 수행된다. 초기 시동시에는 엔진(10)의 온도가 낮으므로 엔진(10)에서 배출되는 배기 가스 또는 제 1 삼원 촉매 장치(20)를 거쳐 배출되는 배기 가스에 포함된 탄화 수소(HC)는 탄화 수소 흡착 촉매(30)에 흡장된다. 배기 가스의 온도 상승으로 탄화 수소 흡착 촉매(30)가 탄화 수소(HC)의 탈착 온도까지 상승한 경우, 탄화 수소(HC) 흡장층에 흡장된 탄화 수소(HC)는 탈착된다. 탈착된 탄화 수소(HC)는 삼원 촉매층(34) 및/또는 제 2 삼원 촉매 장치(40)에 공급되고, 탈착된 탄화 수소(HC)로 인해 공연비가 희박해진다. 이에, 질소 산화물(NOX)은 암모니아(NH3)로 환원된다. 암모니아(NH3)는 선택적 환원 촉매(50) 장치의 암모니아 흡장층(52)에 흡장되고, 흡장된 암모니아(NH3)가 탈착되면 질소 산화물(NOX)을 환원시킨다.The exhaust gas purification system 1 is performed during operation of the engine 10. Since the temperature of the engine 10 is low at the time of initial start-up, the hydrocarbon HC contained in the exhaust gas discharged from the engine 10 or the exhaust gas discharged through the first three-way catalyst device 20 is a hydrocarbon adsorption catalyst. It is occluded in 30. When the hydrocarbon adsorption catalyst 30 rises to the desorption temperature of the hydrocarbon HC due to the temperature rise of the exhaust gas, the hydrocarbon HC stored in the hydrocarbon storage layer is desorbed. The desorbed hydrocarbon (HC) is supplied to the three-way catalyst layer 34 and / or the second three-way catalyst device 40, and the air-fuel ratio becomes thin due to the desorbed hydrocarbon (HC). Thus, the nitrogen oxides (NO X ) are reduced to ammonia (NH 3 ). Ammonia (NH 3 ) is occluded in the ammonia storage layer (52) of the selective reduction catalyst (50) device, and when the stored ammonia (NH 3 ) is desorbed to reduce the nitrogen oxides (NOX).

차량의 주행 중, 즉, 엔진의 초기 시동 이후에 엔진의 온도가 상승하여 배기 가스에 온도가 상승한 경우, 탄화 수소 흡착 촉매(30)의 온도도 상승된다. 이에, 탄화 수소(HC)가 탄화 수소 흡착 촉매(30)에 흡장되지 못한다. 이 때, 선택적 환원 촉매(50) 장치에 사용될 암모니아(NH3)가 필요하다고 판단되는 경우, 제어부(80)는 제 1 조절 부재(60)의 제 1 냉동 부재를 제어하여 탄화 수소 흡착 촉매(30)의 온도를 탄화 수소(HC)의 흡장 가능 온도까지 감소시킨다. 일정량의 탄화 수소(HC)가 흡장된 경우, 제어부(80)는 제 1 조절 부재(60)의 제 1 가열 부재(64)를 제어하여 탄화 수소 흡착 촉매(30)의 온도를 탄화 수소(HC)의 탈착 가능 온도까지 증가시킨다. 이 때, 일정량의 탄화 수소(HC)가 탈착되고 이로 인해 질소 산화물(NOX)을 암모니아(NH3)로 환원된다.When the temperature of the engine rises while the vehicle is running, that is, after the initial start of the engine and the temperature rises in the exhaust gas, the temperature of the hydrocarbon adsorption catalyst 30 also rises. As a result, the hydrocarbon HC cannot be occluded in the hydrocarbon adsorption catalyst 30. At this time, when it is determined that ammonia (NH 3 ) to be used in the selective reduction catalyst 50 device is necessary, the controller 80 controls the first refrigeration member of the first regulating member 60 so as to adsorb the hydrocarbon adsorption catalyst 30. ) Is reduced to the temperature at which the hydrocarbon (HC) can occlude. When a certain amount of hydrocarbon HC is occluded, the controller 80 controls the first heating member 64 of the first regulating member 60 to adjust the temperature of the hydrocarbon adsorption catalyst 30 to the hydrocarbon HC. Increase to a removable temperature. At this time, a certain amount of hydrocarbon (HC) is desorbed, thereby reducing nitrogen oxide (NO X ) to ammonia (NH 3 ).

선택적 환원 촉매(50)가 활성화되지 않았거나, 질소 산화물(NOX)이 검출되지 않은 경우, 암모니아(NH3)는 선택적 환원 촉매(50)의 암모니아(NH3) 흡착층에 흡장된다. 질소 산화물(NOX)이 검출된 경우, 제어부(80)는 제 2 조절 부재(70)의 제 2 가열 장치를 이용하여 선택적 환원 촉매(50)의 온도를 상승시켜 활성화시킨다. 이 때, 흡장된 암모니아(NH3)가 탈착되고, 이로 질소 산화물(NOX)이 질소 기체로 환원된다.When the selective reduction catalyst 50 is not activated or when nitrogen oxides (NOX) are not detected, ammonia (NH 3 ) is occluded in the ammonia (NH 3 ) adsorption layer of the selective reduction catalyst 50. When nitrogen oxide NO x is detected, the controller 80 increases the temperature of the selective reduction catalyst 50 by using the second heating device of the second regulating member 70 to activate it. At this time, the occluded ammonia (NH 3 ) is desorbed, thereby reducing the nitrogen oxide (NO X ) to nitrogen gas.

상기 탄화 수소 흡착 촉매(30)에서의 탄화 수소(HC) 흡장 및 탈착 과정과 선택적 환원 촉매(50)에서의 암모니아(NH3) 흡장 및 탈착 과정은 시계열적으로 일어날 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 탄화 수소(HC) 흡장 및 탈착 과정과 암모니아(NH3) 흡장 및 탈착 과정은 동시에 각각의 촉매에서 일어날 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 차량에서 HC trap(탄화수소 흡장 촉매)는 상시 탄화수소를 흡착하고, 연료컷(fuel cut) 이후 또는 공연비(15.5)가 15.5 이상인 조건에서 질소산화물이 다량 발생하여 SCR(선택적환원촉매)에서 암모니아가 소비되므로, 암모니아 필요 시기는 연료컷 이후 또는 공연비 15.5인 조건이다.
아울러, 연료컷 이후 또는 촉매 전단의 산소 센서가 공연비 15.5 이상을 가르켜 질소산화물이 다량 생성될 조건이다.
Hydrocarbon (HC) occlusion and desorption process in the hydrocarbon adsorption catalyst 30 and ammonia (NH 3 ) occlusion and desorption process in the selective reduction catalyst 50 may occur in time series. However, the present invention is not limited thereto, and the hydrocarbon (HC) storage and desorption process and the ammonia (NH 3) storage and desorption process may occur at the same time with each catalyst.
In an embodiment of the present invention, HC trap (hydrocarbon occlusion catalyst) in a vehicle adsorbs hydrocarbon at all times, and a large amount of nitrogen oxide is generated after fuel cut or in an air-fuel ratio (15.5) of 15.5 or more, thereby reducing SCR (selective reduction). Since ammonia is consumed in the catalyst), the time required for ammonia is after the fuel cut or under an air-fuel ratio of 15.5.
In addition, the oxygen sensor after the fuel cut or the front end of the catalyst indicates an air-fuel ratio of 15.5 or more so that a large amount of nitrogen oxides are generated.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

1 배기 가스 정화 시스템
10 엔진
20 제 1 삼원 촉매 장치
30 탄화 수소 흡장 촉매
32 탄화 수소 흡장층 34 삼원 촉매층
40 제 2 삼원 촉매 장치
50 선택적 환원 촉매
60 제 1 조절 부재
62 제 1 냉각 부재 64 제 1 가열 부재
70 제 2 조절 부재
74 제 2 가열 부재
80 제어부
1 Exhaust gas purification system
10 engine
20 first three-way catalytic device
30 hydrocarbon storage catalyst
32 Hydrocarbon storage layer 34 Three-way catalyst layer
40 second ternary catalyst device
50 selective reduction catalyst
60 first adjusting member
62 First cooling member 64 First heating member
70 second adjusting member
74 second heating member
80 control unit

Claims (15)

배기 가스에 포함된 탄화 수소가 온도에 따라 흡장 및 탈착되는 탄화 수소 흡착 촉매;
상기 탄화 수소 흡착 촉매로부터 탈착된 탄화 수소를 포함하는 배기 가스를 산화환원시키는 삼원 촉매 장치;
상기 삼원 촉매 장치로부터 배출된 암모니아가 온도에 따라 흡장 및 탈착되고, 상기 탈착된 암모니아를 이용하여 질소 산화물을 환원시키는 선택적 환원 촉매; 및
상기 탄화 수소 흡착 촉매에 직접 부착되어 이에 열을 전달하거나 냉각하여 상기 탄화 수소를 흡장 및 탈착시키는 제 1 조절 부재; 를 포함하고,
상기 제 1 조절 부재는 상기 탄화 수소가 흡장되도록 상기 탄화 수소 흡착 촉매에 직접 부착되어 이에 열을 흡수하여 온도를 하강시키는 제 1 냉각 부재를 포함하고, 상기 제 1 냉각 부재의 냉각 매체가 오일 또는 냉각수인 배기 가스 정화 장치.
A hydrocarbon adsorption catalyst in which hydrocarbons contained in the exhaust gas are occluded and desorbed according to temperature;
A three-way catalyst device for redoxing the exhaust gas containing hydrocarbons desorbed from the hydrocarbon adsorption catalyst;
A selective reduction catalyst which occludes and desorbs ammonia discharged from the three-way catalytic apparatus according to temperature, and reduces nitrogen oxides using the desorbed ammonia; And
A first regulating member attached directly to the hydrocarbon adsorption catalyst to transfer or cool heat thereto to occlude and desorb the hydrocarbon; Lt; / RTI >
The first regulating member includes a first cooling member attached directly to the hydrocarbon adsorption catalyst to absorb the hydrocarbon and absorbs heat to lower the temperature, wherein the cooling medium of the first cooling member is oil or cooling water. Exhaust gas filter.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 조절 부재는
상기 탄화 수소가 탈착되도록 상기 탄화 수소 흡착 촉매의 온도를 상승시키는 제 1 가열 부재를 포함하는 배기 가스 정화 장치.
The method of claim 1,
The first adjusting member is
And a first heating member for raising the temperature of the hydrocarbon adsorption catalyst such that the hydrocarbon is desorbed.
제 1 항에 있어서,
상기 선택적 환원 촉매에 직접 부착되어 이의 온도를 조절하여 상기 암모니아를 흡장 및 탈착시키는 제 2 조절 부재를 더 포함하는 배기 가스 정화 장치.
The method of claim 1,
And a second adjusting member attached directly to the selective reduction catalyst to adjust its temperature to occlude and desorb the ammonia.
제 6 항에 있어서,
상기 제 2 조절 부재는
상기 암모니아가 탈착되도록 상기 선택적 환원 촉매의 온도를 상승시키는 제 2 가열 부재를 포함하는 배기 가스 정화 장치.
The method according to claim 6,
The second adjusting member is
And a second heating member for raising the temperature of the selective reduction catalyst to desorb the ammonia.
제 1, 5, 6, 및 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄화 수소 흡착 촉매는 삼원 촉매층을 더 포함하는 배기 가스 정화 장치.
The method according to any one of claims 1, 5, 6, and 7,
The hydrocarbon adsorption catalyst further comprises a three-way catalyst layer.
제 1, 5, 6, 및 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄화 수소 흡착 촉매의 전방에 제공되고, 엔진에서 배출되는 배기 가스를 산화환원시키는 삼원 촉매 장치를 더 포함하는 배기 가스 정화 장치.
The method according to any one of claims 1, 5, 6, and 7,
And a three-way catalyst device provided in front of the hydrocarbon adsorption catalyst and configured to redox the exhaust gas discharged from the engine.
배기 가스에 포함된 탄화 수소가 온도에 따라 흡장 및 탈착되는 탄화 수소 흡착 촉매;
상기 탄화 수소 흡착 촉매로부터 탈착된 탄화 수소를 포함하는 배기 가스를 산화환원시키는 삼원 촉매 장치;
상기 삼원 촉매 장치로부터 배출된 암모니아가 온도에 따라 흡장 및 탈착되고, 상기 탈착된 암모니아를 이용하여 질소 산화물을 환원시키는 선택적 환원 촉매;
상기 탄화 수소 흡착 촉매에 직접 부착되어 이의 온도를 조절하여 상기 탄화 수소를 흡장 및 탈착시키는 제 1 조절 부재;
상기 선택적 환원 촉매에 직접 부착되어 이의 온도를 조절하여 상기 암모니아를 흡장 및 탈착시키는 제 2 조절 부재; 및
상기 제 1 조절 부재 및 상기 제 2 조절 부재를 제어하는 제어부;
를 포함하는 배기 가스 정화 시스템.
A hydrocarbon adsorption catalyst in which hydrocarbons contained in the exhaust gas are occluded and desorbed according to temperature;
A three-way catalyst device for redoxing the exhaust gas containing hydrocarbons desorbed from the hydrocarbon adsorption catalyst;
A selective reduction catalyst which occludes and desorbs ammonia discharged from the three-way catalytic apparatus according to temperature, and reduces nitrogen oxides using the desorbed ammonia;
A first regulating member attached directly to the hydrocarbon adsorption catalyst to adjust its temperature to occlude and desorb the hydrocarbon;
A second adjusting member attached directly to the selective reduction catalyst to adjust its temperature to occlude and desorb the ammonia; And
A control unit controlling the first adjusting member and the second adjusting member;
Exhaust gas purification system comprising a.
제 10 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 선택적 환원 촉매의 전단에서 질소 산화물이 검출된 경우, 상기 제 2 조절 부재를 조절하여 상기 선택적 환원 촉매의 온도를 상기 선택적 환원 촉매의 활성 온도 이상으로 상승시키는 배기 가스 정화 시스템.
11. The method of claim 10,
The control unit
And when nitrogen oxide is detected in front of the selective reduction catalyst, adjusting the second regulating member to raise the temperature of the selective reduction catalyst to above the active temperature of the selective reduction catalyst.
제 10 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 선택적 환원 촉매에 흡장될 암모니아가 필요하다고 판단된 경우,
상기 제 1 조절 부재를 조절하여 상기 탄화 수소 흡착 촉매를 상기 탄화 수소가 흡장 가능한 온도로 기설정된 시간동안 유지시키고,
상기 제 1 조절 부재를 재조절하여 상기 탄화 수소 흡착 촉매를 상기 탄화 수소가 탈착 가능한 온도까지 상승시키는 배기 가스 정화 시스템.
11. The method of claim 10,
The control unit
When it is determined that ammonia to be occluded in the selective reduction catalyst is necessary,
Adjusting the first regulating member to maintain the hydrocarbon adsorption catalyst for a predetermined time at a temperature at which the hydrocarbon can occlude;
And regulating the first regulating member to raise the hydrocarbon adsorption catalyst to a temperature at which the hydrocarbon can be desorbed.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄화 수소 흡착 촉매의 전방에 제공되고, 엔진에서 배출되는 배기 가스를 산화환원시키는 삼원 촉매 장치를 더 포함하는 배기 가스 정화 시스템.
13. The method according to any one of claims 10 to 12,
And a three-way catalyst device provided in front of the hydrocarbon adsorption catalyst and configured to redox the exhaust gas discharged from the engine.
배기 가스에 포함된 탄화 수소가 온도에 따라 흡장 및 탈착되는 탄화 수소 흡착 촉매, 상기 탄화 수소 흡착 촉매로부터 탈착된 탄화 수소를 포함하는 배기 가스를 산화환원시키는 삼원 촉매, 상기 삼원 촉매로부터 배출된 암모니아가 온도에 따라 흡장 및 탈착되고, 상기 탈착된 암모니아를 이용하여 질소 산화물을 환원시키는 선택적 환원 촉매를 포함하는 배기 가스 장치를 이용한 배기 가스 정화 방법에 있어서,
상기 선택적 환원 촉매에 암모니아가 필요한 지 여부를 판단하는 단계;
상기 암모니아가 필요하다고 판단되는 경우, 상기 탄화 수소 흡착 촉매에 직접 열을 흡수하여 흡장 가능 온도로 냉각하여 상기 배기 가스에 포함된 탄화 수소를 상기 탄화 수소 흡착 촉매에 기설정된 시간만큼 흡장시키고, 상기 탄화 수소 흡착 촉매를 직접 가열하여 온도를 상승시켜 흡장된 탄화 수소를 탈착시키는 단계;
상기 탈착된 탄화 수소가 상기 삼원 촉매를 거쳐 암모니아로 환원되는 단계;
상기 암모니아가 상기 선택적 환원 촉매에 흡장되는 단계;
상기 선택적 환원 촉매의 전단에서 질소 산화물이 검출되는 지 판단하는 단계;
상기 질소 산화물이 검출되는 경우에, 상기 선택적 환원 촉매에 열을 직접 전달하여 이의 온도를 상승시켜 상기 흡장된 암모니아를 탈착시키는 단계; 및
상기 탈착된 암모니아를 이용하여 상기 질소 산화물을 환원시키는 단계;
를 포함하는 배기 가스 정화 방법.
A hydrocarbon adsorption catalyst in which hydrocarbons contained in the exhaust gas are occluded and desorbed according to temperature, a three-way catalyst for redox-reducing the exhaust gas containing hydrocarbons desorbed from the hydrocarbon adsorption catalyst, and ammonia discharged from the three-way catalyst In the exhaust gas purification method using an exhaust gas device comprising a selective reduction catalyst that is occluded and desorbed according to temperature and reduces nitrogen oxides using the desorbed ammonia,
Determining whether ammonia is required for the selective reduction catalyst;
When it is determined that the ammonia is necessary, the hydrocarbon is absorbed directly to the hydrocarbon adsorption catalyst and cooled to an occupable temperature to occlude hydrocarbons contained in the exhaust gas for a predetermined time in the hydrocarbon adsorption catalyst, and the carbonization Directly heating the hydrogen adsorption catalyst to increase the temperature to desorb the occluded hydrocarbon;
Reducing the desorbed hydrocarbon to ammonia via the three-way catalyst;
Occluding the ammonia in the selective reduction catalyst;
Determining whether nitrogen oxide is detected at the front end of the selective reduction catalyst;
When the nitrogen oxide is detected, directly transferring heat to the selective reduction catalyst to increase its temperature to desorb the occluded ammonia; And
Reducing the nitrogen oxides using the desorbed ammonia;
Exhaust gas purification method comprising a.
배기 가스에 포함된 탄화 수소가 온도에 따라 흡장 및 탈착되는 탄화 수소 흡착 촉매, 상기 탄화 수소 흡착 촉매로부터 탈착된 탄화 수소를 포함하는 배기 가스를 산화환원시키는 삼원 촉매, 상기 삼원 촉매로부터 배출된 암모니아가 온도에 따라 흡장 및 탈착되고, 상기 탈착된 암모니아를 이용하여 질소 산화물을 환원시키는 선택적 환원 촉매를 포함하는 배기 가스 장치를 이용한 배기 가스 정화 방법에 있어서,
상기 선택적 환원 촉매에서 질소산화물을 환원시키기 위해 암모니아가 필요한 경우, 상기 탄화 수소 흡착 촉매를 직접 가열하거나 냉각하여 온도를 조절하여 탄화 수소를 흡장 및 탈착하고, 상기 탈착된 탄화 수소에 의해 생성된 암모니아를 상기 선택적 환원 촉매에 흡장하고, 상기 선택적 환원 촉매의 전단에서 질소 산화물이 검출된 경우, 상기 선택적 환원 촉매를 직접 가열하여 온도를 활성 온도까지 상승시켜 흡장된 암모니아를 탈착시켜 질소 산화물을 환원시키는 배기 가스 정화 방법.
A hydrocarbon adsorption catalyst in which hydrocarbons contained in the exhaust gas are occluded and desorbed according to temperature, a three-way catalyst for redox-reducing the exhaust gas containing hydrocarbons desorbed from the hydrocarbon adsorption catalyst, and ammonia discharged from the three-way catalyst In the exhaust gas purification method using an exhaust gas device comprising a selective reduction catalyst that is occluded and desorbed according to temperature and reduces nitrogen oxides using the desorbed ammonia,
When ammonia is required to reduce the nitrogen oxides in the selective reduction catalyst, the hydrocarbon adsorption catalyst is directly heated or cooled to adjust the temperature to occlude and desorb the hydrocarbon, and to remove the ammonia produced by the desorbed hydrocarbon. When nitrogen oxide is occluded in the selective reduction catalyst and the nitrogen oxide is detected at the front end of the selective reduction catalyst, the selective reduction catalyst is directly heated to raise the temperature to the active temperature to desorb the occluded ammonia to reduce the nitrogen oxide. Purification method.
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