KR101377256B1 - Movable Cleaning Machine for Honeycomb SCR Catalyst - Google Patents
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Abstract
발전소 및 현장에 설치되는 탈질 설비의 촉매 모듈을 세정하는 이동식 촉매 재생 장치는,
일정 온도의 액체를 공급하기 위한 액체 공급부와, 고압의 스팀(Steam)을 공급하기 위한 스팀 공급부와, 액체와 스팀이 혼합되는 공간인 노즐 박스; 및 노즐 박스의 하부면에 형성되고 스팀의 압력으로 혼합된 액체와 스팀을 촉매 모듈로 분사하는 복수개의 제1 구멍이 형성된 노즐판을 포함하며, 노즐판의 복수개의 제1 구멍은 촉매 모듈에 형성된 복수개의 제2 구멍과 일대일로 대응되도록 촉매 모듈의 연직 상부에 위치하며, 복수개의 제2 구멍보다 같거나 작은 것을 특징으로 한다.A mobile catalyst regenerating apparatus for cleaning a catalyst module of a denitration facility installed in a power plant and a field,
A nozzle box for supplying a liquid at a predetermined temperature, a steam supply part for supplying high pressure steam, and a space in which the liquid and steam are mixed; And a nozzle plate formed on the lower surface of the nozzle box and having a plurality of first holes for injecting the mixed liquid and steam at the pressure of steam into the catalyst module, wherein the plurality of first holes of the nozzle plate are formed in the catalyst module. Located in the vertical upper portion of the catalyst module to correspond one-to-one with the plurality of second holes, it is characterized in that the same or smaller than the plurality of second holes.
Description
본 발명은 촉매 재생 장치에 관한 것으로서, 특히 액체와 고압의 스팀(Steam)을 이용한 촉매 모듈을 세정하는 이동식 촉매 재생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a catalyst regeneration device, and more particularly, to a mobile catalyst regeneration device for cleaning a catalyst module using liquid and high pressure steam.
탈질촉매는 발전소 및 현장에서 탈질 설비의 운전 시간이 경과함에 따라 비산재 등과 같은 입자상 물질의 물리적인 축적, 촉매독의 화학적인 축적, 촉매 활성의 감소 등의 문제점이 발생한다.As the operation time of the denitration facility has elapsed in the power plant and the field, the denitration catalyst has problems such as physical accumulation of particulate matter such as fly ash, chemical accumulation of catalyst poison, reduction of catalytic activity, and the like.
따라서, 탈질촉매는 탈질 설비의 성능을 원하는 수준으로 복원하기 위해 적합한 방법을 사용하여 재생해야 한다.Therefore, the denitration catalyst should be recycled using a suitable method to restore the performance of the denitration plant to a desired level.
촉매 모듈의 구조는 스틸 프레임(Steel Frame)에 세라믹, 유리섬유 재질의 허니콤을 복수개 붙여놓은 형태이며, 허니콤의 작은 구멍(직경 2-3mm)으로 NO, NO2의 유해가스와 암모니아 가스가 통과할 때 촉매(V2O5)와 NO, NO2+NH3가 반응하여 인체에 무해한 가스로 전환시킨다.The structure of the catalytic module consists of a ceramic frame and a glass fiber honeycomb attached to the steel frame. The honeycomb tiny holes (2-3 mm in diameter) contain NO, NO 2 noxious gas, and ammonia gas When passing through, the catalyst (V 2 O 5 ) reacts with NO, NO 2 + NH 3 and converts to a harmless gas.
이러한 과정에서 NO, NO2 가스와 같이 유입된 전 공정에서 발생된 먼지, 이동덕트에 생긴 부식, 촉매 룸(Room)에서 생긴 녹 등이 허니콤 구멍을 막아서 촉매의 효율 저하, 시스템의 전력 상승, 발전 효율 및 생산성 저하를 유발한다.In this process, the dust generated in the previous process such as NO and NO 2 gas, the corrosion caused in the moving duct, and the rust formed in the catalyst room block the honeycomb holes, Thereby causing power generation efficiency and lowering productivity.
도 1은 종래 기술에 따른 촉매 재생 방법을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a catalyst regeneration method according to the prior art.
촉매 재생 방법은 촉매 모듈의 표면 또는 일부에 박힌 이물질을 제거하기 위하여 촉매 모듈을 크레인에 장착하고 대형 수조에 완전히 잠기게 하여 위 아래로 흔들거나, 수조에 거품을 발생시키거나, 초음파 장치(10), 버블링 장치(20)를 이용하여 진동을 주어서 이물질을 제거했다.In the catalyst regeneration method, the catalyst module is mounted on a crane and completely immersed in a large water tank to shake up and down, to bubble in a water tank, to remove foreign substances stuck to the surface or a part of the catalyst module, , And the foreign substance was removed by applying vibration using the bubbling device (20).
기존의 촉매를 재생하는 방법은 촉매 설비에서 촉매 모듈을 분리하여 저진동 특수 차량에 탑재하여 촉매 재생 공장으로 운송하여 하역 후 재생 작업 및 포장, 차량 재탑재, 하역, 장착 등의 과정을 거쳐야 한다.The existing method of regenerating the catalyst is to separate the catalyst module from the catalyst facility and mount it in a low vibration special vehicle to transport it to the catalyst regeneration plant, and then to carry out the regeneration after the unloading, reworking, packaging, loading and unloading.
촉매 재생 공장은 촉매 모듈을 세정할 수 있는 대형 수조와, 세정된 모듈을 V2O5 수용액을 담지할 수 있는 촉매 수조가 복수개 존재해야 하고, 건조와 소정 작업을 할 수 있는 건조로, 소성로, 세정시 발생한 폐수를 처리할 수 있는 폐수 처리장과 설비, 촉매 모듈(1.5m3)을 500개 이상 보관하는 창고 등을 갖춘 큰 규모의 공장이어야 한다.The catalyst regeneration plant has a large water tank capable of cleaning the catalyst module and a plurality of catalyst water tanks capable of supporting the V 2 O 5 aqueous solution as the cleaned module, and a drying furnace, a calcining furnace, It should be a large-scale factory equipped with wastewater treatment plants and facilities capable of treating wastewater generated during cleaning, and warehouses for storing more than 500 catalyst modules (1.5 m 3 ).
촉매의 주재료는 세라믹, 유리섬유 등으로 구성되어 진동이나 충격에 매우 약한 소재이므로 작은 충격이나 진동에도 깨지기 쉽다.The main material of the catalyst is composed of ceramics and glass fiber, and it is very weak to vibration and impact, so it is easy to break even with small impact or vibration.
종래의 촉매 모듈을 재생하기 위해서는 진동, 충격의 위험성이 높은 분리, 하역, 차량 탑재의 과정을 거쳐야 하고, 이러한 재생 과정에서 촉매 모듈에 많은 손상을 입고 있다.In order to regenerate a conventional catalyst module, it is required to carry out processes of separation, unloading, and mounting of the vehicle with high risk of vibration and impact, and the catalyst module is damaged in this regeneration process.
촉매 재생 공정은 대부분 물속에서 진동과 충격, 건조 과정을 거쳐야 하므로 촉매에 진동과 충격을 주어서 촉매의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.Since the catalyst regeneration process must undergo vibration, impact, and drying process in most of the water, the catalyst is subjected to vibration and impact, thereby shortening the life of the catalyst.
발전소 및 현장에는 2-3년 주기로 촉매 모듈을 청소 또는 재생해야 한다. 500MW 1기의 발전소 터빈 촉매를 재생하기 위해서는 8톤 짜리 대형 트럭 30대가 발전소 및 현장에서 재생 공장끼지 왕복 운송해야 한다.The power plant and the site should be cleaned or regenerated with a 2-3 year cycle. In order to regenerate a 500MW plant turbine catalyst, 30 heavy trucks of 8 tons should be transported to and from the regeneration plant at the power plant and site.
따라서, 종래의 촉매 재생 방법은 필요 이상의 세정(버블링, 초음파 진동)으로 촉매 조직이 약화되어 2회 이상의 재생이 불가능하고, 대형 수조에서 버블링, 초음파 진동으로 촉매 내부에서 촉매용액(V2O5)이 대부분 빠져나와 촉매 담지 공정에서 촉매용액을 신제품의 제조만큼 많이 드는 단점이 있었다.Therefore, in the conventional catalyst regeneration method, the catalyst structure is weakened due to excessive cleaning (bubbling or ultrasonic vibration), which makes it impossible to regenerate the catalyst twice or more. In the large water bath, the catalytic solution (V 2 O 5 ) are largely out, and there is a disadvantage in that the catalyst solution is added as much as the production of the new product in the catalyst supporting step.
종래의 촉매 재생 방법은 촉매 세정시, 담지시 물이나 촉매용액의 사용량이 많아 건조 시간, 소성 시간이 길어지고 촉매 설치 장소에서 재생 공장까지 이송, 탑재의 물류 비용이 크며, 불필요한 이동과 운송이 많아서 촉매 손상의 위험성이 있었다.The conventional catalyst regeneration method has a problem that when the catalyst is washed, the amount of water or catalyst solution used is large during the catalyst washing, and the drying time and the firing time are prolonged, and the transportation cost is high, There was a risk of catalyst damage.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 냉수와 고압의 스팀의 압력을 이용하여 촉매 모듈의 구멍을 세정하는데 그 목적이 있다.In order to solve this problem, the present invention has an object to clean the holes of the catalyst module using the pressure of cold water and high pressure steam.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 발전소 및 현장에 설치되는 탈질 설비의 촉매 모듈을 세정하는 이동식 촉매 재생 장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided a mobile catalyst regeneration apparatus for cleaning a catalyst module of a denitration facility installed in a power plant and a field,
일정 온도의 액체를 공급하기 위한 액체 공급부; 고압의 스팀(Steam)을 공급하기 위한 스팀 공급부; 상기 액체와 스팀이 혼합되는 공간인 노즐 박스; 및 상기 노즐 박스의 하부면에 형성되고 상기 스팀의 압력으로 상기 혼합된 액체와 스팀을 상기 촉매 모듈로 분사하는 복수개의 제1 구멍이 형성된 노즐판을 포함하며, 상기 노즐판의 복수개의 제1 구멍은 상기 촉매 모듈에 형성된 복수개의 제2 구멍과 일대일로 대응되도록 상기 촉매 모듈의 연직 상부에 위치하며, 상기 복수개의 제2 구멍보다 같거나 작은 것을 특징으로 한다.A liquid supply unit for supplying liquid at a predetermined temperature; A steam supply unit for supplying high pressure steam; A nozzle box which is a space where the liquid and steam are mixed; And a nozzle plate formed on a lower surface of the nozzle box and having a plurality of first holes for injecting the mixed liquid and steam at the pressure of the steam to the catalyst module, wherein the plurality of first holes of the nozzle plate are formed. Is positioned in the vertical upper portion of the catalyst module so as to correspond one-to-one with a plurality of second holes formed in the catalyst module, it characterized in that the same or smaller than the plurality of second holes.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 이동식 촉매 재생 장치를 발전소, 제철소 등으로 이동이 가능하여 현장에서 촉매 재생 작업을 수행함으로써 이동 운송 과정에서 촉매의 진동, 충격을 최소화하는 효과가 있다.According to the present invention, the movable catalyst regenerator can be moved to a power plant, a steel mill or the like, and the catalyst regeneration operation is performed in the field, thereby minimizing the vibration and impact of the catalyst during the transportation process.
본 발명은 촉매 모듈의 세정시 스팀의 에어 펄싱을 전자 제어하여 연속적으로 같은 조건으로 작업할 수 있고, 진동과 충격을 최소화하는 효과가 있다.The present invention can continuously operate under the same conditions by electronically controlling the air pulsing of steam during the cleaning of the catalyst module, there is an effect of minimizing vibration and shock.
본 발명은 촉매 재생 설비를 단순화하고 촉매 재생 처리 시간을 단축하여 촉매 모듈의 설치 장소 또는 설비 내에서 짧은 시간에 촉매 모듈을 재생하는 효과가 있다.The present invention has the effect of simplifying the catalyst regeneration facility and shortening the catalyst regeneration treatment time, thereby regenerating the catalyst module in a short time within the installation site or facility of the catalyst module.
본 발명은 촉매 재생 작업시 물 사용량을 기존 공법에 비해 1/10 이하로 사용하여 물에 대한 충격을 1/10 이하로 줄이는 효과가 있다.The present invention has the effect of reducing the impact on water to 1/10 or less by using less than 1/10 of the water used in the regenerating operation of the present invention.
본 발명은 촉매 모듈의 건조 공정에서 젖은 상태에서의 건조 충격도 촤소화하여 촉매 재생 횟수를 기존의 2회에서 5회 이상으로 연장시키는 효과가 있다.The present invention has the effect of prolonging the number of times of catalyst regeneration from two times to five times or more in the drying process of the catalyst module by extinguishing the drying impact in the wet state.
본 발명은 촉매 세정시 적은 양의 냉수와 스팀만으로 세정하므로 촉매용액의 손실이 적고 촉매 보충 작업시 촉매용액을 스프레이 공법으로 촉매 모듈의 표면에 뿌려주므로 별도의 소성 공정없이 열풍 건조로 처리할 수 있는 효과가 있다.The present invention cleans the catalyst with only a small amount of cold water and steam, so there is little loss of the catalyst solution and the catalyst solution is sprayed onto the surface of the catalyst module by the spray method during the catalyst replenishment process. It works.
도 1은 종래 기술에 따른 이동식 촉매 재생 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동식 촉매 재생 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동식 촉매 재생 장치의 세정부를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스팀 공급부의 기체 배관을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액체 공급부의 액체 배관을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 노즐판과 촉매 모듈 간의 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 노즐판과 촉매 모듈 간의 모습을 나타낸 단면도이다.FIG. 1 is a view showing a conventional mobile catalyst regeneration method.
2 is a schematic view of a mobile catalyst regenerating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing in detail the cleaning unit of the mobile catalyst regeneration device according to the embodiment of the present invention.
4 is a view showing in detail the gas pipe of the steam supply unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing in detail the liquid pipe of the liquid supply unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a state between the nozzle plate and the catalyst module according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a state between a nozzle plate and a catalyst module according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동식 촉매 재생 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.2 is a view schematically showing a mobile catalyst regeneration device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 이동식 촉매 재생 장치는 냉수와 스팀(Steam)을 혼합하여 촉매 모듈(100)에 분사하는 세정부(200)와, 물, 스팀, 촉매 모듈(100)에서 분리된 오염 물질을 이송(배출)하기 위한 진공펌프(300)를 포함한다.Mobile catalyst regeneration apparatus according to an embodiment of the present invention is a
세정부(200)는 스팀 공급부(211), 액체 공급부(230), 노즐 박스(240) 및 노즐판(250)을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 세정부(200)는 스팀과 냉수를 혼합하는 영역을 설명하기 위해서 개략적으로 도시하였으며, 이하의 도 3 내지 도 5에서 상세하게 설명하기로 한다.The
스팀 공급부(211)는 일정 압력(4-5kg/cm3)의 스팀을 공급하는 스팀 탱크(213)와, 콤프레셔(Compressor)(214)의 압력 조절기로 스팀 탱크(213)의 압력을 조절하며, 제1 전자 밸브(스팀 솔레노이드 밸브, 스팀 다이아프램 밸브)(216)를 통하여 스팀의 유량을 제어하고, 스팀을 간헐적(Pulse Jet)으로 발사되도록 제어하는 제어부(220)로 이루어져 있다.The
스팀 공급부(211)는 스팀의 압력을 일정 압력까지 조절 가능하고, 스팀의 압력으로 스팀을 노즐 박스(240)로 발사한다.The
액체 공급부(230)는 일정 온도의 냉수를 공급하는 물탱크(234)와, 냉수의 압력을 조절하며 냉수의 공급량을 조절하는 제2 전자 밸브(232)와 제어부(220)를 포함한다. 여기서, 본 발명의 실시예의 물탱크(234)는 일정 온도의 냉수를 공급하는 것으로 기재되어 있지만, 이에 한정하지 않고 촉매 모듈(100)의 세정 목적에 따라 냉수에 다양한 첨가제를 포함할 수 있다.The
노즐 박스(240)는 냉수와 고압의 스팀이 혼합되는 공간으로서 물과 스팀의 반복적인 충돌이 일어나 다량의 음이온이 발생한다.The
노즐판(250)은 노즐 박스(240)의 하부면을 나타내는 것으로서, 혼합된 압스팀과 냉수가 분사되도록 수만개 이상의 미세 구멍이 관통되어 있고, 미세 구멍이 촉매 모듈(100)의 구멍과 일대일로 대응되도록 촉매 모듈(100)의 연직 상부에 위치한다.The
진공펌프(300)는 촉매 모듈(100)을 포함한 촉매 모듈 박스(102)에 연결되어 촉매 모듈(100)의 세정시 물과 스팀만으로 세정하므로 물, 스팀, 촉매 모듈(100)에서 분리된 오염 물질을 집진장치(310)로 이송하는데 필요한 진공 흡입 기능을 수행한다.The
진공펌프(300)로부터 진공 흡입으로 배출된 이물질은 집진장치(310)로 모아져 필터 프레스(312) 공정에서 물과 슬러지로 분리된다. 물과 슬러지는 모아져서 폐기물 처리업체로 위탁 처리된다.The foreign matter discharged by the vacuum suction from the
제어부(220)는 제1 전자 밸브(216)(온오프 간격)를 제어하여 스팀의 에어펄싱(Air Pulsing) 압력, 스팀의 초당 분사 횟수, 에어펄싱 속도, 에어펄싱 간격을 제어한다.The
제어부(220)는 액체 공급부(230)의 제2 전자 밸브(232)를 제어하여 냉수의 압력과 공급량을 조절하고, 스팀 공급부(211)의 제1 전자 밸브(216)의 온오프를 제어하여 스팀을 일정 압력, 속도와 간격으로 에어펄싱(Air Pulsing)한다.The
제어부(220)는 노즐 박스(240)에서 혼합된 액체와 스팀을 노즐판(250)의 구멍과 일대일로 대응되는 촉매 모듈(100)의 각각의 구멍으로 분사하도록 제어한다.The
제어부(220)는 액체 공급부(230)의 제2 전자 밸브(232)를 제어하여 일정량의 냉수를 일정 시간 동안 노즐 박스(240)에 채운 후, 스팀 공급부(211)의 제1 전자 밸브(216)을 열어서 스팀의 압력으로 냉수가 노즐판(250)의 구멍을 통해 촉매 모듈(100)의 구멍으로 분사한다. 이러한 분사 과정을 수차례 반복하면 촉매 모듈(100)의 세정이 완료된다.The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동식 촉매 재생 장치의 세정부를 상세하게 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스팀 공급부의 기체 배관을 상세하게 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액체 공급부의 액체 배관을 상세하게 나타낸 도면이다.3 is a view showing in detail the cleaning unit of the mobile catalyst regeneration device according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view showing in detail the gas piping of the steam supply unit according to an embodiment of the present invention, Figure 5 Detailed illustration of the liquid pipe of the liquid supply unit according to an embodiment of the present invention.
노즐 박스(240)는 상단부에 복수개의 기체 구멍(218a)이 뚫려있는 길이 방향의 기체 배관(218)이 관통하여 연결되어 있고, 기체 배관(218)의 하부에 복수개의 액체 구멍이 뚫려있는 길이 방향의 액체 배관(236)이 기체 배관(218)을 기준으로 노즐 박스(240)의 좌우 측면을 각각 관통하여 연결되어 있다.The
각각의 액체 배관(236)은 노즐 박스(240)의 중심을 향해 수평 방향으로 냉수를 분사하고 기체 배관(218)은 노즐 박스(240)의 하부 방향으로 방사상 형태로 스팀을 분사한다.Each
기체 배관(218)은 제1 전자 밸브(216)를 통해 스팀 탱크(213)와 연결되어 있고, 액체 배관(236)은 제2 전자 밸브(232)를 통해 물탱크(234)와 연결되어 있다.The
노즐 박스(240)는 액체 배관(236)에서 방사상 형태로 냉수가 분사되면 동시에 기체 배관(218)에서 일정 압력의 스팀을 방사상으로 분사하여 냉수와 스팀이 혼합되는 공간이다.The
노즐 박스(240)는 노즐판(250)의 복수개의 구멍을 통해 혼합된 스팀과 냉수가 분사된다.The
도 4에 도시된 바와 같이, 기체 배관(218)은 하부 일측에 일정 크기의 기체 구멍(218a)이 복수개 뚫려 있는데, 기체 구멍(218a)은 스팀의 압력이 노즐판(250) 전체에 균일하게 미치고 스팀의 분사가 방사상 형태로 이루어지도록 랜덤하게 형성된다.As shown in FIG. 4, the
도 5에 도시된 바와 같이, 액체 배관(236)은 일측에 일정 크기의 액체 구멍이 복수개 뚫려 있다. 액체 구멍은 냉수가 공급되어 머물러 있는 일정 공간의 액체 저장부(236a)와 액체 저장부(236a)의 일측에 냉수가 노즐 박스(240)로 분사되는 분사구(236b)를 형성한다.As shown in FIG. 5, the
액체 저장부(236a)는 냉수의 압력을 일정하게 유지하여 분사되도록 하는 기능을 한다. 전술한 기체 구멍(218a)은 액체 구멍의 10배 정도의 크기로 형성하고, 기체 구멍(218a)의 개수는 액체 구멍의 개수보다 적게 형성하는 것이 바람직하다.The
전술한 스팀 공급부(211)는 노즐 박스(240)의 상단부에 복수개의 기체 구멍이 뚫려있는 길이 방향의 기체 배관(218)이 노즐 박스(240)를 관통하여 연결되어 있고, 기체 배관(218)의 일측에 제1 전자 밸브(216)를 통해 스팀 탱크(213)와 연결된다.In the above-described
액체 공급부(230)는 노즐 박스(240)의 하단부에 복수개의 액체 구멍이 뚫려있는 길이 방향의 액체 배관(236)이 기체 배관(218)을 기준으로 노즐 박스(240)의 좌우 측면을 각각 관통하여 연결되어 있으며, 액체 배관(236)의 일측에 제2 전자 밸브(232)를 통해 물탱크(234)와 연결된다.The
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 노즐판과 촉매 모듈 간의 모습을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 노즐판과 촉매 모듈 간의 모습을 나타낸 단면도이다.6 is a view showing a state between the nozzle plate and the catalyst module according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a cross-sectional view showing a state between the nozzle plate and the catalyst module according to an embodiment of the present invention.
노즐판(250)은 노즐 박스(240)의 하부면으로서, 혼합된 냉수와 스팀이 분사되어 통과되는 영역이고, 일정한 배열로 정렬된 촉매 모듈(100)과 소정 거리 이격되어 설치된다.The
노즐판(250)의 구멍은 촉매 모듈(100)의 각 열마다 촉매 모듈(100)의 각각의 구멍과 일대일로 대응되도록 촉매 모듈(100)의 연직 상부에 위치하게 된다.The holes of the
세라믹, 유리섬유 재질의 허니콤 촉매는 수직 응력이 강한 반면, 수평 응력이 약해서 옆에서 충격이 오면 깨지기 쉽다.Ceramic and glass fiber Honeycomb catalysts have high vertical stresses, but they are fragile due to low horizontal stresses.
따라서, 노즐판(250)의 구멍 각도는 촉매 모듈(100)의 구멍과 수직을 이루어야 한다.Therefore, the hole angle of the
노즐판(250)은 알루미늄, 두랄루민, 스텐레스 스틸로 제작하고 두께를 5-10mm로 형성한다.The
노즐판(250)의 구멍은 촉매 모듈(100)의 구멍보다 작거나 같도록 형성하는데, 일반적으로 0.2-0.5mm로 형성하며, 촉매 모듈(100)의 구멍(대략 2-3mm)과 비교하여 1/10보다 작게 형성하는 것이 바람직하다. 노즐판(250)의 구멍 밀도는 촉매 모듈(100)의 구멍수에 따라 같거나 크도록 형성한다.The hole of the
촉매 모듈(100)을 세정하는 방법은 일례로 들면 다음과 같다.The method of cleaning the
제어부(220)는 제1 전자 밸브(216)를 열어 약 30초 간 냉수(5-60리터)를 노즐 박스(240)에 채운 후 제1 전자 밸브(216)를 잠그고, 제2 전자 밸브(232)를 열어 스팀을 일정 압력(4-5kg/cm3)으로 노즐 박스(240)에 주입하도록 제어한다. 고압의 스팀의 압력으로 냉수와 스팀이 혼합되어 노즐판(250)을 통해 촉매 모듈(100)로 분사된다. 이러한 과정을 수차례 반복하면 촉매 모듈(100)의 구멍이 세정되는 것이다. 여기서, 스팀의 압력은 촉매 모듈(100)의 구멍에 막혀 있는 오염 물질이 촉매 모듈(100)에서 빠져 나갈 수 있는 압력으로 설정한다.The
냉수와 스팀의 사용 비율은 촉매의 막힌 상태에 따라 달리할 수 있다.The rate of use of cold water and steam can vary depending on the blocked state of the catalyst.
세정부(200)는 냉수와 스팀이 반복적으로 섞어서 노즐판(250)을 통과하여 촉매 모듈(100)의 막힌 구멍을 연속적으로 뚫어내는 과정을 반복한다.The
세정부(200)는 냉수가 방사 형태로 노즐 박스(240)의 내부로 분사되면 동시에 제1 전자 밸브(216)에서 일정 압력의 스팀을 간헐적으로 분사하고 노즐판(250)의 복수개의 구멍을 통해 냉수를 발사하여 촉매의 막힌 구멍을 뚫는다.When the
종래의 촉매 재생 방법은 촉매 모듈(100)을 대형 수조에 넣어 세정 작업을 수행하여 내부의 촉매용액(V2O5)이 물에 용해되어 많은 양이 빠져 나왔기 때문에 세정된 촉매 모듈(100)이 다시 많은 양의 촉매용액을 보충해야 한다.In the conventional catalyst regeneration method, since the
그러나 본 발명의 실시예에 따른 촉매 재생 장치는 촉매 모듈(100)의 세정시 적은 양의 촉매용액이 빠져 나오기 때문에 물 대신 V2O5 용액을 액체 배관(236)을 통해 공급하여 노즐판(250)에서 균일하게 분무하고 촉매 모듈(100)의 하부에서 진공 흡입하여 촉매 모듈(100)의 내부에 균일하게 도포시킨다.However, in the catalyst regeneration apparatus according to the embodiment of the present invention, since a small amount of the catalyst solution comes out during the cleaning of the
촉매 모듈(100)에 도포되는 V2O5 용액은 제1 전자 밸브(216)의 온오프를 통해 스팀의 에어펄싱 압력, 에어펄싱 간격, 액체 공급부(230)를 통해 촉매용액의 공급량 조절, 진공펌프(300)의 진공 흡입의 속도 조절을 이용하여 촉매 모듈(100)의 상태에 따라 촉매용액의 도포량을 조절할 수 있다.V 2 O 5 solution applied to the
촉매 재생 장치는 촉매용액의 도포를 효율적으로 진행하기 위하여 촉매 모듈(100)의 건조 공정을 수행하고, 보충된 촉매용액의 활성화 상태로 유지시키기 위해 촉매 모듈(100)의 소성 공정을 수행하게 된다.The catalyst regeneration apparatus performs a drying process of the
본 발명의 실시예에 따른 이동식 촉매 재생 장치는 촉매 세정과 촉매용액 도포 공정을 수조에 담지하는 대신에 스프레이, 스팀의 에어펄싱 등으로 촉매 모듈(100)의 이물질을 제거 또는 촉매용액의 도포 공정을 수행하였기 때문에 촉매 모듈(100)의 건조 공정이 적은 에너지와 시간이 소모된다.The mobile catalyst regeneration apparatus according to the embodiment of the present invention removes foreign substances from the
본 발명의 촉매 재생 방법은 냉수와 스팀만으로 촉매 모듈(100)을 세정하므로 촉매 모듈(100)에서 촉매용액의 손실이 적고 촉매용액의 보충 작업시 촉매용액을 스프레이 공법으로 촉매 모듈(100)의 표면에 뿌려주므로 별도의 소성 공정없이 열풍 건조로 처리할 수 있다.Since the catalyst regeneration method of the present invention cleans the
촉매 모듈(100)은 촉매 세정 및 촉매용액 도포 후 건조를 스팀으로 건조하고 가열된 스팀을 진공펌프(300)를 이용하여 진공 흡입하면 빠른 시간 내에 건조할 수 있다.The
종래의 촉매 재생 방법은 수십톤에서 수백톤 규모의 대형 수조에서 이루어지므로 설비를 이동할 수 없거나 이동시 많은 비용과 공간이 필요하다.Since the conventional catalyst regeneration method is performed in a large tank of several tens to several hundreds of tons, the facility can not be moved or a lot of cost and space are required when moving.
이에 반해, 본 발명의 촉매 재생 장치는 액체 공급부(230), 스팀 공급부(211), 노즐 박스(240), 노즐판(250)의 간단한 구성을 통하여 이동이 간편하기 때문에 장소에 구분없이 탈부착이 용이하다.On the contrary, the catalyst regeneration apparatus of the present invention is easy to move through a simple configuration of the
따라서, 이동식 촉매 재생 장치는 설비 내에서 촉매 모듈(100)을 분리하지 않고 재생이 가능하고(In-site), 설비에서 분리하여 발전소, 제철소 등 현장에서 재생이 가능하다(On-site).Therefore, the mobile catalyst regenerating apparatus can be regenerated (in-site) without separating the
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus and / or method, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
100: 촉매 모듈
102: 촉매 모듈 박스
200: 세정부
211: 스팀 공급부
213: 스팀 탱크
214: 콤프레셔
216: 제1 전자 밸브
218: 기체 배관
218a: 기체 구멍
220: 제어부
230: 액체 공급부
232: 제2 전자 밸브
234: 물탱크
236: 액체 배관
236a: 액체 저장부
236b: 분사구
240: 노즐 박스
250: 노즐판
300: 진공펌프
310: 집진장치
312: 필터 프레스100: catalyst module
102: catalyst module box
200: cleaning unit
211: steam supply
213: steam tank
214: compressor
216: first solenoid valve
218: gas piping
218a: gas hole
220:
230: liquid supply
232: second solenoid valve
234: water tank
236: liquid piping
236a: liquid reservoir
236b: nozzle
240: nozzle box
250: nozzle plate
300: Vacuum pump
310: dust collector
312: filter press
Claims (11)
고압의 스팀(Steam)을 공급하기 위한 스팀 공급부;
상기 액체와 스팀이 혼합되는 공간인 노즐 박스; 및
상기 노즐 박스의 하부면에 형성되고 상기 스팀의 압력으로 상기 혼합된 액체와 스팀을 촉매 모듈로 분사하는 복수개의 제1 구멍이 형성된 노즐판을 포함하며,
상기 노즐판의 복수개의 제1 구멍은 상기 촉매 모듈에 형성된 복수개의 제2 구멍과 일대일로 대응되도록 상기 촉매 모듈의 연직 상부에 위치하며, 상기 복수개의 제2 구멍보다 같거나 작은 것인 이동식 촉매 재생 장치.A liquid supply unit for supplying liquid at a predetermined temperature;
A steam supply unit for supplying high pressure steam;
A nozzle box which is a space where the liquid and steam are mixed; And
A nozzle plate formed on a lower surface of the nozzle box and having a plurality of first holes formed therein for injecting the mixed liquid and steam at a pressure of the steam into a catalyst module,
The plurality of first holes of the nozzle plate are located vertically above the catalyst module so as to correspond one-to-one with the plurality of second holes formed in the catalyst module, and are equal to or smaller than the plurality of second holes. Device.
상기 노즐 박스는 상단부에 복수개의 기체 구멍이 뚫려있는 길이 방향의 기체 배관이 관통하여 연결되어 있고, 상기 기체 배관의 하부에 복수개의 액체 구멍이 뚫려있는 길이 방향의 액체 배관이 상기 기체 배관을 기준으로 상기 노즐 박스의 좌우 측면을 각각 관통하여 연결되어 있으며, 상기 각각의 액체 배관은 상기 노즐 박스의 중심을 향해 수평 방향으로 액체를 분사하고, 상기 기체 배관은 상기 노즐 박스의 하부 방향으로 방사상 형태로 상기 스팀을 분사하는 이동식 촉매 재생 장치.The method of claim 1,
The nozzle box is connected to a gas pipe in a longitudinal direction through which a plurality of gas holes are perforated at an upper end thereof, and a liquid pipe in a longitudinal direction in which a plurality of liquid holes are drilled under the gas pipe is based on the gas pipe. The liquid pipes are connected through the left and right sides of the nozzle box, respectively, and each of the liquid pipes injects liquid in a horizontal direction toward the center of the nozzle box, and the gas pipes are radially formed in a downward direction of the nozzle box. Portable catalyst regeneration device for injecting steam.
상기 기체 배관은 상기 스팀의 압력이 상기 노즐판에 균일하게 미치도록 방사상 형태로 복수개의 기체 구멍이 형성되어 있는 이동식 촉매 재생 장치.3. The method of claim 2,
The gas pipe is a mobile catalyst regeneration device in which a plurality of gas holes are formed in a radial shape so that the pressure of the steam uniformly reaches the nozzle plate.
상기 액체 배관은 일측에 액체가 공급되어 일정 시간 머물러 있는 일정 공간의 액체 저장부와 상기 액체 저장부의 일측에 액체가 상기 노즐 박스의 내부 공간으로 분사되는 분사구를 형성하는 이동식 촉매 재생 장치.3. The method of claim 2,
The liquid pipe is a mobile catalyst regeneration device to form a liquid reservoir in a certain space in which a liquid is supplied to one side and stays for a predetermined time and a spraying port for injection of liquid into the internal space of the nozzle box on one side of the liquid reservoir.
상기 촉매 모듈의 하부에 위치하여 상기 촉매 모듈에서 분리된 오염 물질을 집진장치로 이송하는데 필요한 진공 흡입 기능을 수행하는 진공펌프
를 더 포함하는 이동식 촉매 재생 장치.The method of claim 1,
Located in the lower portion of the catalyst module to perform a vacuum suction function required to transfer the contaminants separated from the catalyst module to the dust collector
Further comprising:
상기 촉매 모듈의 촉매용액 도포는 상기 액체 공급부에서 촉매용액을 공급하고, 상기 스팀 공급부를 이용하여 스팀을 분사하여 상기 촉매 모듈의 표면에 스프레이 공법으로 상기 노즐판에서 균일하게 분무하고, 상기 진공펌프에서 진공 흡입하여 상기 촉매 모듈의 내부에 균일하게 도포되는 이동식 촉매 재생 장치.6. The method of claim 5,
The catalyst solution coating of the catalyst module supplies the catalyst solution from the liquid supply part, sprays steam using the steam supply part, and uniformly sprays the surface of the catalyst module from the nozzle plate by the spray method, and in the vacuum pump A mobile catalyst regeneration device uniformly applied to the inside of the catalyst module by vacuum suction.
상기 스팀 공급부의 스팀의 에어펄싱(Air Pulsing) 압력, 에어펄싱 간격, 상기 액체 공급부를 통해 촉매용액의 공급량 조절, 상기 진공펌프의 진공 흡입의 속도 조절 중 하나 이상의 장치를 제어하여 상기 촉매 모듈의 상태에 따라 상기 촉매용액의 도포량을 조절하는 이동식 촉매 재생 장치.6. The method of claim 5,
The state of the catalyst module by controlling one or more of the air pulsing pressure (air pulsing) pressure of the steam supply unit, the air pulsing interval, the supply amount of the catalyst solution through the liquid supply unit, the speed control of the vacuum suction of the vacuum pump A mobile catalyst regeneration device for adjusting the coating amount of the catalyst solution according to.
상기 스팀 공급부에 형성된 제1 전자 밸브를 제어하여 상기 스팀의 에어펄싱(Air Pulsing) 압력과 초당 분사 횟수, 에어펄싱 속도, 에어펄싱 간격을 조절하여 상기 스팀을 분사하는 제어부
를 더 포함하는 이동식 촉매 재생 장치.The method of claim 1,
A control unit for controlling the first solenoid valve formed in the steam supply unit to inject the steam by adjusting the air pulsing pressure, the number of injections per second, the air pulsing speed, and the air pulsing interval
Further comprising:
상기 제어부는 상기 액체 공급부에 형성된 제2 전자 밸브를 제어하여 액체를 상기 노즐 박스에 채운 후, 상기 제1 전자 밸브를 제어하여 상기 스팀의 압력으로 액체가 상기 노즐판을 통해 상기 촉매 모듈로 분사되도록 제어하는 이동식 촉매 재생 장치.9. The method of claim 8,
The control unit controls the second solenoid valve formed in the liquid supply unit to fill the liquid in the nozzle box, and then controls the first solenoid valve so that the liquid is injected into the catalyst module through the nozzle plate at the pressure of the steam. Controlled mobile catalyst regeneration device.
상기 액체 공급부는 상기 노즐 박스의 하단부에 복수개의 액체 구멍이 뚫려있는 길이 방향의 액체 배관이 상기 노즐 박스를 관통하여 연결되어 있고, 상기 기체 배관을 기준으로 상기 노즐 박스의 좌우 측면을 각각 관통하여 연결되어 있으며 상기 액체 배관의 일측에 형성된 전자 밸브를 통해 물탱크와 연결되는 이동식 촉매 재생 장치.3. The method of claim 2,
The liquid supply part has a liquid pipe in a longitudinal direction in which a plurality of liquid holes are drilled at a lower end of the nozzle box, and is connected through the nozzle box, and is connected through left and right sides of the nozzle box based on the gas pipe. And a portable catalyst regeneration device connected to the water tank through an electromagnetic valve formed at one side of the liquid pipe.
상기 스팀 공급부는 상기 노즐 박스의 상단부에 복수개의 기체 구멍이 뚫려있는 길이 방향의 기체 배관이 상기 노즐 박스를 관통하여 연결되어 있고, 상기 기체 배관의 일측에 형성된 전자 밸브를 통해 스팀 탱크와 연결되는 이동식 촉매 재생 장치.The method of claim 1,
The steam supply unit is connected to the steam tank through the solenoid valve formed in one side of the gas pipe is connected to the longitudinal gas pipe through the nozzle box in the longitudinal direction in which a plurality of gas holes are drilled at the upper end of the nozzle box. Catalytic regeneration device.
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