KR101334528B1 - Selective catalytic reuction system for using filter belt - Google Patents

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KR101334528B1
KR101334528B1 KR1020120066653A KR20120066653A KR101334528B1 KR 101334528 B1 KR101334528 B1 KR 101334528B1 KR 1020120066653 A KR1020120066653 A KR 1020120066653A KR 20120066653 A KR20120066653 A KR 20120066653A KR 101334528 B1 KR101334528 B1 KR 101334528B1
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이주희
황진우
김준홍
최종태
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두산엔진주식회사
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Abstract

The embodiment of the present invention relates to a selective catalyst reduction system comprising a filter belt. The selective catalyst reduction system comprises: an exhaust passage through which exhaust gas containing nitrogen oxides and sulfur oxides moves; a selective catalyst reduction reactor having a catalyst for reducing the nitrogen oxides in the exhaust gas by being connected to the exhaust passage; a reductant supplying unit spraying a reductant containing ammonia to the exhaust gas which will be induced to the selective catalyst reduction reactor by being installed on the exhaust passage; a poisoning material removal chamber connected to the exhaust passage through an opening part, and installed closely to the exhaust passage between the selective catalyst reduction reactor and reductant supplying unit; a filter belt installed to be circulated between the poisoning material removal chamber and exhaust passage through the opening part, and filtering catalyst poisoning materials generated by the reaction between the ammonia from the reductant and the sulfur oxides from the exhaust gas; multiple rollers circulating the filter belt; and a filter heater removing the catalyst poisoning materials, filtered by the filter belt, by heating a part of the filter belt being circulated in the poisoning material removal chamber.

Description

필터 벨트를 포함한 선택적 촉매 환원 시스템{SELECTIVE CATALYTIC REUCTION SYSTEM FOR USING FILTER BELT}Selective Catalytic Reduction System with Filter Belt {SELECTIVE CATALYTIC REUCTION SYSTEM FOR USING FILTER BELT}

본 발명의 실시예는 질소산화물을 저감시키는 선택적 촉매 환원 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필터 벨트(filter belt)를 포함한 선택적 촉매 환원 시스템에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a selective catalytic reduction system for reducing nitrogen oxides, and more particularly, to a selective catalytic reduction system including a filter belt.

일반적으로 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템은 디젤 엔진에서 발생된 배기 가스를 정화하여 질소산화물을 저감시키기 위한 시스템이다.In general, a selective catalytic reduction (SCR) system is a system for reducing nitrogen oxides by purifying exhaust gas generated from a diesel engine.

선택적 촉매 환원 시스템은 촉매가 내부에 설치된 반응기에 배기 가스와 환원제를 함께 통과시키면서 배기 가스에 함유된 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다.The selective catalytic reduction system reacts the nitrogen oxides contained in the exhaust gas with the reducing agent while passing the exhaust gas and the reducing agent together in the reactor equipped with the catalyst, thereby reducing the nitrogen and the water vapor.

선택적 촉매 환원 시스템은 질소산화물을 저감시키기 위한 환원제로 암모니아(NH3)를 직접 사용하거나 우레아(urea)를 가수분해시켜 사용하고 있다.The selective catalytic reduction system uses ammonia (NH 3 ) directly or a hydrolysis of urea (urea) as a reducing agent for reducing nitrogen oxides.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템은 일반적으로 섭씨 250도 내지 섭씨 400도의 활성 온도 범위를 갖는 고온 촉매를 이용하고 있다. 그런데, 선택적 촉매 환원 시스템에 의해 정화되는 배기 가스의 온도가 섭씨 250도 이하로 낮아질 경우 디젤 엔진의 연료에 함유된 황 성분에 의해 촉매가 피독되어 촉매의 활성이 지속적으로 저하되는 문제점이 있었다.Selective catalytic reduction systems also utilize high temperature catalysts, which generally have an active temperature range from 250 degrees Celsius to 400 degrees Celsius. However, when the temperature of the exhaust gas purified by the selective catalytic reduction system is lowered to 250 degrees Celsius or less, the catalyst is poisoned by the sulfur component contained in the fuel of the diesel engine, so that the activity of the catalyst is continuously decreased.

그런데, 촉매를 피독시키는 물질은 외부 열원에 의해 분해되거나 제거될 수 있다. 이에, 별도의 외부 가열 장치를 사용하여 배기 가스의 전체를 승온시켜 피독된 촉매를 재생하는 방법이 사용되고 있다.However, the material poisoning the catalyst can be decomposed or removed by an external heat source. Accordingly, a method of regenerating the poisoned catalyst by raising the entire exhaust gas by using a separate external heating device has been used.

하지만, 피독된 촉매를 재생할 수 있을 정도로 배기 가스의 전체 온도를 승온시키기 위해서는 많은 에너지가 요구되므로, 연료의 지나친 추가 소모 및 연료 연소에 따른 대기 오염 물질이 추가 발생되는 문제점이 있다.However, since a large amount of energy is required to raise the total temperature of the exhaust gas to the extent that the poisoned catalyst can be regenerated, there is a problem in that air consumption is excessive due to excessive consumption of fuel and fuel combustion.

본 발명의 실시예는 촉매 피독 물질을 사전에 제거하여 촉매의 활성을 안정적으로 유지시킬 수 있는 필터 벨트(filter belt)를 포함한 선택적 촉매 환원 시스템을 제공한다.Embodiments of the present invention provide a selective catalytic reduction system comprising a filter belt capable of stably maintaining the activity of the catalyst by removing catalyst poisoning material in advance.

본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템은 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)을 함유한 배기 가스가 이동하는 배기 유로와, 상기 배기 유로와 연결되어 상기 배기 가스의 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 촉매를 포함하는 선택적 촉매 환원 반응기와, 상기 배기 유로 상에 설치되어 상기 선택적 촉매 환원 반응기에 유입될 상기 배기 가스에 암모니아(NH3)를 함유한 환원제를 분사하는 환원제 공급부와, 상기 환원제 공급부와 상기 선택적 촉매 환원 반응기 사이의 상기 배기 유로에 인접하게 설치되며 개구부를 통해 상기 배기 유로와 연결된 피독 물질 제거 챔버와, 상기 개구부를 통해 상기 배기 유로와 상기 피독 물질 제거 챔버 사이를 순환 가능하도록 설치되며 상기 배기 가스의 황산화물과 상기 환원제의 암모니아가 반응하여 생성된 촉매 피독 물질을 걸러내는 필터 벨트(filter belt)와, 상기 필터 벨트를 순환시키는 복수의 롤러들, 그리고 상기 피독 물질 제거 챔버 내에서 순환 중인 상기 필터 벨트의 일부를 가열하여 상기 필터 벨트가 걸러낸 상기 촉매 피독 물질을 제거하는 필터 가열부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the selective catalytic reduction system includes an exhaust flow path through which an exhaust gas containing nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) move, and a nitrogen oxide (NOx) of the exhaust gas connected to the exhaust flow path. A selective catalytic reduction reactor including a catalyst for reducing a), a reducing agent supply unit installed on the exhaust passage and injecting a reducing agent containing ammonia (NH 3 ) into the exhaust gas to be introduced into the selective catalytic reduction reactor; It is installed adjacent to the exhaust passage between the reducing agent supply unit and the selective catalytic reduction reactor and can be circulated between the exhaust passage and the poisoning substance removal chamber through the opening, and through the opening And a catalyst formed by the reaction of sulfur oxides in the exhaust gas with ammonia in the reducing agent. A filter belt for filtering every poisoning material, a plurality of rollers for circulating the filter belt, and a portion of the filter belt circulating in the poisoning material removal chamber to filter the filter belt And a filter heater for removing the catalyst poisoning substance.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 피독 물질 제거 챔버에 설치되어 상기 필터 가열부에 의해 가열된 상기 필터 벨트에 유체를 분사하는 애쉬 블로워(ash blower)를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective catalytic reduction system may further include an ash blower installed in the poisoning material removal chamber to inject fluid into the filter belt heated by the filter heating unit.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 선택적 촉매 환원 반응기를 우회하여 상기 피독 물질 제거 챔버와 상기 배기 유로를 연결하는 바이패스 유로를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective catalytic reduction system may further include a bypass passage for bypassing the selective catalytic reduction reactor to connect the poisoning material removal chamber and the exhaust passage.

상기 필터 가열부는 버너 또는 히터일 수 있다.The filter heating unit may be a burner or a heater.

상기 촉매 피독 물질은 황산암모늄(Ammonium sulfate, (NH4)2SO4)과 아황산수소암모늄(Ammonium bisulfate, NH4HSO4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The catalyst poisoning substance may include one or more of ammonium sulfate (NH 4 ) 2 SO 4 ) and ammonium bisulfate (NH 4 HSO 4 ).

상기 필터 벨트는 메탈 파이버(metal fiber)로 만들어질 수 있다.The filter belt may be made of metal fiber.

상기 필터 벨트는 스테인리스강(stainless used steel, SUS)를 포함할 수 있다.The filter belt may include stainless steel (SUS).

상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 필터 가열부에 의해 상기 촉매 피독 물질이 태워지고 남은 재를 포집하는 애쉬 포집부를 더 포함할 수 있다.The selective catalytic reduction system may further include an ash collecting unit collecting the ash remaining after the catalyst poisoning material is burned by the filter heating unit.

본 발명의 실시예들에 따르면, 필터 벨트(filter belt)를 포함한 선택적 촉매 환원 시스템은 촉매 피독 물질을 사전에 제거하여 촉매의 활성을 안정적으로 유지할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the selective catalytic reduction system including a filter belt can stably remove the catalyst poisoning material to keep the activity of the catalyst stable.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 필터 벨트(filter belt)를 포함한 선택적 촉매 환원 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 필터 벨트(filter belt)를 포함한 선택적 촉매 환원 시스템을 나타낸 구성도이다.
1 is a block diagram showing a selective catalytic reduction system including a filter belt according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a selective catalytic reduction system including a filter belt according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 제2 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.In addition, in the various embodiments, elements having the same configuration are represented by the same reference symbols in the first embodiment, and in the other second embodiment, only the configurations different from those of the first embodiment are described .

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.The drawings are schematic and illustrate that they are not drawn to scale. The relative dimensions and ratios of the parts in the figures are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the figures, and any dimensions are merely illustrative and not restrictive. And to the same structure, element or component appearing in more than one drawing, the same reference numerals are used to denote similar features.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.The embodiments of the present invention specifically illustrate ideal embodiments of the present invention. As a result, various variations of the illustration are expected. Thus, the embodiment is not limited to any particular form of the depicted area, but includes modifications of the form, for example, by manufacture.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템(101)을 설명한다.Hereinafter, a selective catalytic reduction (SCR) system 101 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 반응기(30), 배기 유로(51), 환원제 공급부(37), 피독 물질 제거 챔버(45), 필터 벨트(filter belt)(41), 롤러(48), 및 필터 가열부(46)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the selective catalytic reduction system 101 according to the first embodiment of the present invention includes a selective catalytic reduction (SCR) reactor 30, an exhaust passage 51, and a reducing agent supply unit 37. ), A poisoning material removal chamber 45, a filter belt 41, a roller 48, and a filter heating portion 46.

그리고 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 애쉬 블로워(ash blower)(47) 및 바이패스 유로(58)를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective catalytic reduction system 101 according to the first embodiment of the present invention may further include an ash blower 47 and a bypass flow path 58.

배기 유로(51)는 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)을 함유한 배기 가스를 이동시키며, 선택적 촉매 환원 반응기(30)와 연결되어 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 배기 가스를 공급한다.The exhaust passage 51 moves the exhaust gas containing nitrogen oxides NOx and sulfur oxides SOx, and is connected to the selective catalytic reduction reactor 30 to supply the exhaust gas to the selective catalytic reduction reactor 30.

선택적 촉매 환원 반응기(30)는 디젤 엔진의 배기 가스를 정화하여 배기 가스에 함유된 질소산화물(NOx)을 저감시킨다. 일례로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 디젤 엔진이 배출하는 배기 가스의 질소산화물(NOx)을 저감시킬 수 있다.The selective catalytic reduction reactor 30 purifies the exhaust gas of the diesel engine to reduce the nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas. In one example, the selective catalytic reduction system 101 according to the first embodiment of the present invention can reduce the nitrogen oxides (NOx) of the exhaust gas discharged from the diesel engine.

선택적 촉매 환원 반응기(30)는 배기 가스에 함유된 질소산화물(NOx)과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다. 그리고 선택적 촉매 환원 반응기(30)는 촉매(35)를 포함한다. 구체적으로, 제올라이트(Zeolite), 바나듐(Vanadium), 및 백금(Platinum) 등과 같이 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 촉매(35)가 촉매 담체를 통해 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 내부에 설치된다. 본 발명의 제1 실시예에서는, 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 내부에 장착되는 촉매(35)로 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 내부 온도가 섭씨 300도 내지 섭씨 350도 범위 내일 때 촉매 반응이 우수한 촉매(35)가 사용될 수 있다.The selective catalytic reduction reactor 30 reacts the nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas with a reducing agent to reduce the nitrogen and water vapor. And the selective catalytic reduction reactor 30 includes a catalyst 35. Specifically, a catalyst 35 known to those skilled in the art, such as zeolite, vanadium, and platinum, is installed in the interior of the selective catalytic reduction reactor 30 through a catalyst carrier. In the first embodiment of the present invention, the catalytic reaction is performed when the internal temperature of the selective catalytic reduction reactor 30 is within the range of 300 degrees Celsius to 350 degrees Celsius with the catalyst 35 mounted inside the selective catalytic reduction reactor 30. Good catalyst 35 can be used.

또한, 선택적 촉매 환원 반응기(30)의 하우징은 일례로 스테인리스강(stainless used steel, SUS)을 소재로 만들어질 수 있다.In addition, the housing of the selective catalytic reduction reactor 30 may be made of, for example, stainless steel (stainless used steel, SUS).

환원제 공급부(37)는 배기 유로(51) 상에 설치되어 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입되기 전의 배기 가스에 암모니아(NH3)를 함유한 환원제를 분사한다. 분사된 환원제는 배기 가스와 섞여 선택적 촉매 환원 반응기(30)로 유입된다. 본 발명의 제1 실시예에서, 환원제로 암모니아(NH3)를 직접 사용하거나 우레아(urea)를 가수분해시켜 사용할 수 있다.The reducing agent supply unit 37 is installed on the exhaust passage 51 to inject a reducing agent containing ammonia (NH 3 ) into the exhaust gas before flowing into the selective catalytic reduction reactor 30. The injected reducing agent is mixed with the exhaust gas and introduced into the selective catalytic reduction reactor 30. In a first embodiment of the present invention, ammonia (NH 3 ) can be used directly as a reducing agent or hydrolyzed urea.

한편, 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만의 상대적으로 낮은 온도를 갖는 배기 가스가 유입되면, 배기 가스의 황산화물(SOx)과 환원제의 암모니아(NH3)가 반응하여 촉매 피독 물질이 생성된다. 촉매 피독 물질은 황산암모늄(Ammonium sulfate, (NH4)2SO4)과 아황산수소암모늄(Ammonium bisulfate, NH4HSO4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.On the other hand, when the exhaust gas having a relatively low temperature of 150 degrees Celsius or more and less than 250 degrees Celsius is introduced into the selective catalytic reduction reactor 30, sulfur oxides (SOx) of the exhaust gas and ammonia (NH 3 ) of the reducing agent react. Catalyst poisoning material is produced. The catalyst poisoning substance may include one or more of ammonium sulfate (NH 4 ) 2 SO 4 ) and ammonium bisulfate (NH 4 HSO 4 ).

촉매 피독 물질은 촉매(35)에 흡착되어 촉매(35)의 활성을 저하시킨다. 이러한 촉매 피독 물질은 외부 열원에 의해 분해되거나 제거될 수 있다.The catalyst poisoning substance is adsorbed onto the catalyst 35 to lower the activity of the catalyst 35. Such catalytic poisoning material may be decomposed or removed by an external heat source.

피독 물질 제거 챔버(45)는 환원제 공급부(37)와 선택적 촉매 환원 반응기(30) 사이의 배기 유로(51) 일부에 인접하게 설치된다. 피독 물질 제거 챔버(45)와 배기 유로(51)는 개구부를 통해 서로 연결된다.The poisoning material removal chamber 45 is installed adjacent to a part of the exhaust flow path 51 between the reducing agent supply 37 and the selective catalytic reduction reactor 30. The poisoning substance removal chamber 45 and the exhaust flow path 51 are connected to each other through the opening.

필터 벨트(filter belt)(41)는 일측은 배기 유로(51) 내부에 위치하고, 타측은 피독 물질 제거 챔버(45) 내부에 위치하도록 설치된다. 그리고 필터 벨트(41)는 배기 유로(51)와 피독 물질 제거 챔버(45) 사이를 순환한다. 복수의 롤러들(48)은 필터 벨트(41)를 순환시킨다.The filter belt 41 is installed such that one side is located inside the exhaust passage 51 and the other side is located inside the poisonous substance removal chamber 45. The filter belt 41 circulates between the exhaust passage 51 and the poisoning substance removal chamber 45. The plurality of rollers 48 circulates the filter belt 41.

필터 벨트(41)는 배기 유로(51)를 따라 이동하는 배기 가스의 황산화물(SOx)과 환원제의 암모니아(NH3)가 반응하여 생성된 촉매 피독 물질을 걸러낸다. 이에, 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 촉매 피독 물질이 유입되는 것을 최소화할 수 있으며, 촉매(35)가 피독되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.The filter belt 41 filters the catalyst poisoning substance generated by the reaction of sulfur oxides SOx of the exhaust gas traveling along the exhaust passage 51 with ammonia NH 3 of the reducing agent. Accordingly, the catalyst poisoning material may be minimized from flowing into the selective catalytic reduction reactor 30, and the catalyst 35 may be effectively suppressed from poisoning.

또한, 본 발명의 제1 실시예에서, 필터 벨트(41)는 메탈 파이버(metal fiber)로 형성될 수 있다. 일례로, 필터 벨트(41)는 메탈 파이버를 사용하여 메쉬 형상으로 만들어질 수 있다. 그리고 필터 벨트(41)는 스테인리스강(stainless used steel, SUS) 등과 같은 금속으로 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 필터 벨트(41)를 형성하는 메탈 파이버는 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 형상과 소재의 범위 내에서 다양하게 변경 실시될 수 있다.Further, in the first embodiment of the present invention, the filter belt 41 may be formed of metal fiber. In one example, the filter belt 41 may be made into a mesh shape using metal fibers. The filter belt 41 may be formed of a metal such as stainless used steel (SUS). However, the first embodiment of the present invention is not limited thereto, and the metal fiber forming the filter belt 41 may be variously modified within a range of shapes and materials known to those skilled in the art.

필터 가열부(46)는 피독 물질 제거 챔버(45) 내에서 순환 중인 필터 벨트(41)의 일부를 가열하여 필터 벨트(41)가 배기 유로(51)를 따라 이동하는 배기 가스로부터 걸러낸 촉매 피독 물질을 필터 벨트(41)로부터 제거한다.The filter heating unit 46 heats a part of the filter belt 41 circulating in the poisoning material removal chamber 45 so that the filter poisoning is filtered out of the exhaust gas from which the filter belt 41 moves along the exhaust flow path 51. The material is removed from the filter belt 41.

따라서, 필터 벨트(41)는 성능의 저하 없이 지속적으로 배기 유로(51)를 따라 이동하는 배기 가스로부터 촉매 피독 물질을 걸러낼 수 있다.Therefore, the filter belt 41 can filter out the catalyst poisoning substance from the exhaust gas which continuously moves along the exhaust flow path 51, without degrading performance.

구체적으로, 필터 가열부(46)는 버너 또는 히터일 수 있으며, 이외에 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 가열 방법이 사용될 수도 있다.Specifically, the filter heating unit 46 may be a burner or a heater, and various heating methods known to those skilled in the art may be used.

애쉬 블로워(ash blower)(47)는 피독 물질 제거 챔버(45)에 설치되어 필터 가열부(46)에 의해 가열된 필터 벨트(41)에 유체를 분사한다. 즉, 애쉬 블로워(47)는 필터 벨트(41)에 걸러진 촉매 피독 물질이 필터 가열부(46)에 의해 태워지고 남은 재(ASH)를 필터 벨트(41)로부터 불어낸다.An ash blower 47 is installed in the poisoning material removal chamber 45 to inject fluid into the filter belt 41 heated by the filter heating part 46. That is, the ash blower 47 causes the catalyst poisoning material filtered by the filter belt 41 to be burned by the filter heating section 46 and blows away the ash ASH remaining from the filter belt 41.

바이패스 유로(58)는 개구부를 통해 피독 물질 제거 챔버(45)로 유입된 배기 가스의 일부와 애쉬 블로워(47)에 의해 필터 벨트(41)로부터 불어내진 재(ASH)를 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 우회시켜 배출한다. 즉, 바이패스 유로(58)에 의해 재(ASH)가 역류하여 선택적 촉매 환원 반응기(30)로 유입되는 것을 방지한다.Bypass flow path 58 is a selective catalytic reduction reactor (ASH) blown from the filter belt 41 by the ash blower 47 and a portion of the exhaust gas introduced into the poisoning material removal chamber 45 through the opening ( Bypass 30) and discharge it. That is, the ash ASH is prevented from flowing back into the selective catalytic reduction reactor 30 by the bypass flow path 58.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 필터 벨트(41)를 포함한 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 촉매 피독 물질을 사전에 제거하여 선택적 촉매 환원 반응기(30) 내에 설치된 촉매(35)의 활성을 안정적으로 유지할 수 있다.By such a configuration, the selective catalytic reduction system 101 including the filter belt 41 according to the first embodiment of the present invention removes the catalyst poisoning material in advance, thereby providing a catalyst 35 installed in the selective catalytic reduction reactor 30. ) Can be stably maintained.

구체적으로, 본 발명의 제1 실시예에서는, 필터 벨트(41)가 복수의 롤러들(48)에 의해 배기 유로(51)와 피독 물질 제거 챔버(45) 사이를 순환하면서 배기 유로(51)를 따라 이동하는 배기 가스의 촉매 피독 물질을 걸러낸 후 이를 피독 물질 제거 챔버(45)에서 제거할 수 있다.Specifically, in the first embodiment of the present invention, the filter belt 41 opens the exhaust flow path 51 while circulating between the exhaust flow path 51 and the poisonous substance removal chamber 45 by the plurality of rollers 48. The catalyst poisoning material of the exhaust gas moving along can be filtered and then removed from the poisoning material removal chamber 45.

또한, 본 발명의 제1 실시예에서는, 필터 가열부(46)를 통해 필터 벨트(41)가 걸러낸 촉매 피독 물질을 바로 제거할 수 있다.In addition, in the first embodiment of the present invention, the catalyst poisoning material filtered by the filter belt 41 may be immediately removed through the filter heating unit 46.

따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 필터 벨트(41)의 필터링 성능이 저하되지 않고 지속적으로 배기 유로(51)를 따라 이동하는 배기 가스로부터 촉매 피독 물질을 걸러낼 수 있다. Therefore, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to filter out the catalyst poisoning substance from the exhaust gas continuously moving along the exhaust flow passage 51 without degrading the filtering performance of the filter belt 41.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 촉매(35)의 재생 또는 피독 억제를 위하여 배기 가스를 전체적으로 승온시킬 필요가 없으며, 필터 벨트(41)의 일부에 대한 국부적인 가열만으로 촉매 피독 물질을 제거할 수 있다. 이에, 촉매(35)의 피독을 억제함에 있어, 추가적으로 소모되는 에너지와 대기 오염 물질의 발생을 최소화할 수 있다.Further, according to the first embodiment of the present invention, it is not necessary to raise the exhaust gas as a whole for the regeneration or the poisoning suppression of the catalyst 35, and the catalyst poisoning material is removed only by local heating to a part of the filter belt 41. Can be removed. Thus, in suppressing the poisoning of the catalyst 35, it is possible to minimize the generation of additional energy consumed and air pollutants.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 필터 벨트(41)를 포함한 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템(102)을 설명한다.Hereinafter, a selective catalytic reduction (SCR) system 102 including a filter belt 41 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(102)은 필터 가열부(46)에 의해 촉매 피독 물질이 태워지고 남은 재(ASH)를 포집하는 애쉬 포집부(80)를 포함한다. 그리고 애쉬 포집부(80)는 바이패스 유로(58) 상에 설치될 수 있다.As shown in FIG. 2, in the selective catalytic reduction system 102 according to the second embodiment of the present invention, the ash trapping unit collecting the ashes remaining after the catalyst poisoning material is burned by the filter heating unit 46 is collected. And 80. In addition, the ash collecting unit 80 may be installed on the bypass flow path 58.

또한, 애쉬 포집부(80)의 구조는 도 2에 도시된 바에 한정되지 않으며, 해당 기술 분야의 종사자가 용이하게 변경 실시 할 수 있는 구조를 포함할 수 있다.In addition, the structure of the ash collecting unit 80 is not limited to that shown in Figure 2, it may include a structure that can be easily changed by those skilled in the art.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(102)은 촉매 피독 물질을 사전에 제거하여 선택적 촉매 환원 반응기(30) 내에 설치된 촉매(35)의 활성을 안정적으로 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 애쉬 포집부(80)를 통해 촉매 피독 물질이 타고 남은 재(ASH)를 별도로 분리하여 폐기할 수 있다. 따라서, 최종적으로 외부로 배출되는 배기 가스에 함유된 대기 오염 물질을 더욱 최소화할 수 있다.By such a configuration, the selective catalytic reduction system 102 according to the second embodiment of the present invention can stably maintain the activity of the catalyst 35 installed in the selective catalytic reduction reactor 30 by removing catalyst poisoning material in advance. In addition, the ash trapping unit 80 may separate and discard the ash ASH remaining on the catalyst poisoning material. Therefore, it is possible to further minimize the air pollutants contained in the exhaust gas finally discharged to the outside.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

30: 선택적 촉매 환원 반응기 35: 촉매
37: 환원제 공급부 41: 필터 벨트
45: 피독 물질 제거 챔버 46: 필터 가열부
47: 애쉬 블로워 48: 롤러
51: 배기 유로 58: 바이패스 유로
80: 애쉬 포집부
101, 102: 선택적 촉매 환원 시스템
30: Selective Catalytic Reduction Reactor 35: Catalyst
37: reducing agent supply portion 41: filter belt
45: poisoning material removal chamber 46: filter heating portion
47: ash blower 48: roller
51: exhaust flow path 58: bypass flow path
80: ash collector
101, 102: selective catalytic reduction system

Claims (8)

질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)을 함유한 배기 가스가 이동하는 배기 유로(51);
상기 배기 유로(51)와 연결되어 상기 배기 가스의 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 촉매(35)를 포함하는 선택적 촉매 환원 반응기(30);
상기 배기 유로(51) 상에 설치되어 상기 선택적 촉매 환원 반응기(30)에 유입될 상기 배기 가스에 암모니아(NH3)를 함유한 환원제를 분사하는 환원제 공급부(37);
상기 환원제 공급부(37)와 상기 선택적 촉매 환원 반응기(30) 사이의 상기 배기 유로(51)에 인접하게 설치되며 개구부를 통해 상기 배기 유로(51)와 연결된 피독 물질 제거 챔버(45);
상기 개구부를 통해 상기 배기 유로(51)와 상기 피독 물질 제거 챔버(45) 사이를 순환 가능하도록 설치되며 상기 배기 가스의 황산화물과 상기 환원제의 암모니아가 반응하여 생성된 촉매 피독 물질을 걸러내는 필터 벨트(filter belt)(41);
상기 필터 벨트(41)를 순환시키는 복수의 롤러들(48); 및
상기 피독 물질 제거 챔버(45) 내에서 순환 중인 상기 필터 벨트(41)의 일부를 가열하여 상기 필터 벨트(41)가 걸러낸 상기 촉매 피독 물질을 제거하는 필터 가열부(46)
를 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
An exhaust passage 51 through which the exhaust gas containing nitrogen oxides NOx and sulfur oxides SOx moves;
A selective catalytic reduction reactor 30 connected to the exhaust passage 51 and including a catalyst 35 for reducing nitrogen oxides (NOx) of the exhaust gas;
A reducing agent supply unit 37 installed on the exhaust passage 51 to inject a reducing agent containing ammonia (NH 3 ) into the exhaust gas to be introduced into the selective catalytic reduction reactor (30);
A poisoning material removal chamber 45 installed adjacent to the exhaust flow passage 51 between the reducing agent supply portion 37 and the selective catalytic reduction reactor 30 and connected to the exhaust flow passage 51 through an opening;
A filter belt is installed to circulate between the exhaust passage 51 and the poisoning material removal chamber 45 through the opening, and filters the catalyst poisoning material generated by the reaction between sulfur oxides of the exhaust gas and ammonia of the reducing agent. (filter belt) 41;
A plurality of rollers 48 for circulating the filter belt 41; And
A filter heating part 46 for heating a part of the filter belt 41 in circulation in the poisoning material removal chamber 45 to remove the catalyst poisoning material filtered by the filter belt 41.
Selective catalytic reduction system comprising a.
제1항에서,
상기 피독 물질 제거 챔버(45)에 설치되어 상기 필터 가열부(46)에 의해 가열된 상기 필터 벨트(41)에 유체를 분사하는 애쉬 블로워(ash blower)(47)를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
In claim 1,
Selective catalytic reduction system further comprises an ash blower (47) installed in the poisoning material removal chamber (45) to inject fluid into the filter belt (41) heated by the filter heating section (46). .
제1항에서,
상기 선택적 촉매 환원 반응기(30)를 우회하여 상기 피독 물질 제거 챔버(45)와 상기 배기 유로(51)를 연결하는 바이패스 유로(58)를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
In claim 1,
And a bypass flow passage (58) for bypassing said selective catalytic reduction reactor (30) to connect said poisoning material removal chamber (45) and said exhaust flow passage (51).
제1항에서,
상기 필터 가열부(46)는 버너 또는 히터인 선택적 촉매 환원 시스템.
In claim 1,
The filter heating unit 46 is a selective catalytic reduction system is a burner or a heater.
제1항에서,
상기 촉매 피독 물질은 황산암모늄(Ammonium sulfate, (NH4)2SO4)과 아황산수소암모늄(Ammonium bisulfate, NH4HSO4) 중 하나 이상을 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
In claim 1,
The catalytic poisoning material is a selective catalytic reduction system comprising at least one of ammonium sulfate (NH 4 ) 2 SO 4 ) and ammonium bisulfate (NH 4 HSO 4 ).
제1항에서,
상기 필터 벨트(41)는 메탈 파이버(metal fiber)로 만들어진 선택적 촉매 환원 시스템.
In claim 1,
The filter belt 41 is a selective catalytic reduction system made of metal fiber (metal fiber).
제1항에서,
상기 필터 벨트(41)는 스테인리스강(stainless used steel, SUS)를 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
In claim 1,
The filter belt 41 is a selective catalytic reduction system comprising stainless steel (Stainless used steel, SUS).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에서,
상기 필터 가열부(46)에 의해 상기 촉매 피독 물질이 태워지고 남은 재를 포집하는 애쉬 포집부(80)를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Selective catalytic reduction system further comprises an ash collecting unit (80) for collecting the ash remaining after the catalyst poisoning material is burned by the filter heating unit (46).
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