KR101409154B1 - 매연탈질장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선택적 환원촉매의 재생모듈을 구비한 매연탈질장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 황피독된 선택적 환원촉매를 재생하여 사용할 수 있는 매연탈질장치에 대한 것이다.
본 발명에 따른 매연탈질장치는 반응수단과, 재생수단과, 이송수단을 포함한다. 상기 반응수단은 SCR모듈이 장착되는 트레이가 복수의 행으로 적층되고 상기 복수의 행으로 적층된 트레이가 나란하게 복수의 열로 배치될 수 있는 수용부를 구비하고, 상기 수용부에 수용된 상기 SCR모듈을 사용하여 배출가스의 녹스를 제거한다. 상기 재생수단은 상기 트레이를 수용할 수 있는 재생부를 구비하고, 상기 재생부에 수용된 트레이에 장착되어 있는 SCR모듈에 흡착된 황을 제거한다. 상기 이송수단은 상기 수용부에 수용된 트레이를 상기 재생부로 이송시키고, 상기 재생부에 있는 트레이를 상기 수용부로 이송시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 이송수단과 재생수단을 구비한 매연탈질장치를 제공함으로 인하여 반응수단에서 SCR모듈이 황피독 되어 그 성능이 저하되면 이송수단에 의하여 SCR모듈을 재생수단으로 이송시켜서 황피독을 제거할 수 있다. 그리고 황피독이 제거되면 다시 반응수단으로 이송시켜서 사용할 수 있다. 따라서 매연탈질장치의 사용으로 인하여 SCR모듈의 성능이 저하되더라도 이를 즉시 재생하여 사용할 수 있다.

Description

매연탈질장치{A smoke reduction apparatus of a exhaust gas}
본 발명은 선택적 환원촉매의 재생모듈을 구비한 매연탈질장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 황피독된 선택적 환원촉매를 재생하여 사용할 수 있는 매연탈질장치에 대한 것이다.
대기 오염물질인 녹스(NOx)는 질소와 산소의 화합물로 연소과정에서 공기 중의 질소가 고온에서 산화 되어서 발생하며 NO, NO2, NO3, N2O, N2O3, N2O4, N2O5 7종류가 있다.
특허 제10-1016791호 및 특허 제10-1057342호에 공개된 바와 같이 녹스를 정화하기 위하여 일반적으로 선택적 환원촉매인 SCR(Selective Catalytic Reduction) 장치가 많이 사용된다. 그러나 SCR 장치의 성능 및 수명은 촉매의 피독(Posion) 물질인 황에 의해 훼손된다. 즉 배기가스 중에 함유된 녹스는 SCR 모듈에서 제거되지만 황이 SCR모듈에 흡착될 경우 SCR 모듈의 성능 및 수명이 훼손된다. 그래서 일반적으로 황피독을 억제하기 위해서는 높은 배출가스의 온도 유지가 필요하지만 높은 온도의 배출가스를 유지하기 어려운 설비에 대해서는 황피독의 제거가 어렵다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 SCR모듈이 황피독되어 그 성능이 저하되면 황피독을 제거하여 사용할 수 있는 매연탈질장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 매연탈질장치는 반응수단과, 재생수단과, 이송수단을 포함한다. 상기 반응수단은 SCR모듈이 장착되는 트레이가 복수의 행으로 적층되고 상기 복수의 행으로 적층된 트레이가 나란하게 복수의 열로 배치될 수 있는 수용부를 구비하고, 상기 수용부에 수용된 상기 SCR모듈을 사용하여 배출가스의 녹스를 제거한다. 상기 재생수단은 상기 트레이를 수용할 수 있는 재생부를 구비하고, 상기 재생부에 수용된 트레이에 장착되어 있는 SCR모듈에 흡착된 황을 제거한다. 상기 이송수단은 상기 수용부에 수용된 트레이를 상기 재생부로 이송시키고, 상기 재생부에 있는 트레이를 상기 수용부로 이송시킬 수 있다.
또한, 상기의 매연탈질장치에 있어서, 상기 재생수단은 제1벽과, 제2벽과, 가열수단을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 제1벽은 상기 재생부를 구성하며, 상기 이송수단에 의하여 상기 수용부로부터 트레이가 상기 재생부로 이송될 수 있도록 개폐된다. 상기 제2벽은 상기 재생부를 구성하며, 상기 이송수단에 의하여 상기 재생부로부터 트레이가 상기 수용부로 이송될 수 있도록 개폐된다. 상기 가열수단은 SCR모듈에 흡착된 황을 제거할 수 있도록 상기 재생부 내부를 가열시킨다.
또한, 상기의 매연탈질장치에 있어서, 상기 재생수단은 팬과, 댐퍼를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 팬은 상기 재생부 내부에 설치된다. 상기 댐퍼는 상기 재생부에서 제거된 황피독 물질을 외부로 배출할 수 있도록 설치된다.
또한, 상기의 매연탈질장치에 있어서, 상기 이송수단은 제1롤러부와, 수직이동부와, 제2롤러부를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 제1롤러부는 상기 수용부에 행으로 적층된 하부의 트레이를 받쳐서 수평으로 이송시킨다. 상기 수직이동부는 상기 수용부에 수용된 트레이를 파지하여 수직으로 이송시킬 수 있다. 상기 제2롤러부는 상기 재생부에 수용된 트레이를 수평방향으로 이송시킨다. 이 경우 상기 제1롤러부로 트레이를 상기 재생부의 하부로 이동시키고, 상기 수직이동부로 상기 재생부의 하부에 위치한 열의 상부의 트레이를 수직이동시켜 상기 재생부로 이송시키고, 상기 재생부에 수용된 트레이를 상기 제2롤러부로 상기 수용부의 각각의 트레이의 열의 상부로 이송시킨다.
또한, 상기의 매연탈질장치에 있어서, 상기 제2롤러부는 트레이의 좌측을 지지하는 좌측롤러와, 트레이의 우측을 지지하는 우측롤러를 구비하며, 트레이가 상하로 이동될 수 있도록 상기 좌측롤러 및 우측롤러가 좌우로 벌어지거나 모아질 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 매연탈질장치에 있어서, 상기 수직이동부는 각각의 열의 트레이를 파지하여 수직으로 이동시킬 수 있도록 각각의 열의 트레이에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 이송수단과 재생수단을 구비한 매연탈질장치를 제공함으로 인하여 반응수단에서 SCR모듈이 황피독 되어 그 성능이 저하되면 이송수단에 의하여 SCR모듈을 재생수단으로 이송시켜서 황피독을 제거할 수 있다. 그리고 황피독이 제거되면 다시 반응수단으로 이송시켜서 사용할 수 있다. 따라서 매연탈질장치의 사용으로 인하여 SCR모듈의 성능이 저하되더라도 이를 즉시 재생하여 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 매연탈질장치의 일 실시예의 정단면도,
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 측단면도,
도 3은 도 1에 도시된 실시예의 부분확대도,
도 4 내지 도 9는 도 1 내지 도 3의 실시예의 동작을 설명하기 위한 동작의 개념도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 매연탈질장치의 일 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 매연탈질장치는 반응수단(10)과, 재생수단(20)과, 이송수단(30)을 포함한다.
반응수단(10)은 수용부(11)가 형성되며, 수용부(11)의 내부에 SCR모듈이 장착되는 트레이(1)가 수용된다. 그래서 배기가스가 반응수단(10)의 수용부(11)로 유입되어 SCR모듈에 의하여 녹스가 제거된 후 외부로 배출된다. 이때 트레이(1)는 수용부(11)의 내부에서 복수의 행으로 적층되고, 상기 적층된 복수의 행이 나란하게 복수의 열로 배치되어 수용부(11) 내부에 수용된다. 트레이(1)는 복수 개가 적층될 때 일렬로 적층되고 그 분리가 용이하게 일어나지 않도록 하기 위해서 상부에 돌기(2)가 형성되고 하부에는 다른 트레이(1)의 돌기(2)가 삽입될 수 있는 홈이 형성된다. 그래서 복수의 트레이(1)가 적층 되더라도 잘 떨어지지 않는다. 한편 반응수단(10)의 수용부(11)에 배출가스가 계속적으로 유입되면 SCR모듈에는 황이 피독되어 녹스의 제거 성능이 감소된다. 그러면 SCR모듈의 재생이 필요해진다.
재생수단(20)은 트레이(1)를 수용할 수 있는 재생부(21)를 구비하며, 재생부(21)에 장착되어 있는 SCR모듈에 흡착된 황을 제거하는 역할을 한다. 이를 위하여 재생부(21)는 수용부(11)의 내부에서 우측 열에 위치한 트레이(1)의 상부에 위치하며, 제1벽(22) 및 제2벽(24)으로 구성된다. 제1벽(22)은 이송수단(30)에 의하여 수용부(11)로부터 트레이(1)가 재생부(21)로 이송될 수 있도록 개폐가능하게 설치된다. 본 실시예의 경우 제1벽(22)은 우측 열에 위치한 트레이(1)의 상부에서 수평으로 이동가능하게 설치된다. 제1벽(22)이 수평으로 이동하기 위하여 제1벽(22)의 양단을 지지하는 이동롤러(23)가 설치되어 제1벽(22)을 수평으로 슬라이딩을 시킨다. 제2벽(24)은 이송수단(30)에 의하여 재생부(21)로부터 트레이(1)가 수용부(11)로 이송될 수 있도록 수용부(11)를 개폐가능하게 설치된다. 이를 위하여 본 실시예의 경우 제2벽(24)은 트레이(1)가 수평으로 이송되어 나갈 수 있게 상하로 이동할 수 있게 설치된다. 또한 재생수단(20)은 SCR모듈을 재생시키기 위하여 가열수단(26)과, 팬(28)과, 댐퍼(29)를 구비한다. 가열수단(26)은 재생부(21) 내부에 설치되어 재생부(21) 내부를 가열시킨다. 재생부(21) 내부가 가열수단(26)에 의하여 가열되면 SCR모듈에 흡착된 황은 제거되어 SCR모듈이 재생된다. 팬(28)은 재생부(21) 내부의 공기를 순환시킨다. 댐퍼(29)는 SCR모듈 재생시 재생부(21)에서 발생한 황피독 물질을 외부로 배출시킨다. 즉 재생시에는 제1벽(22) 및 제2벽(24)이 폐쇄되고, 가열수단(26)으로 내부를 가열시켜서 SCR모듈에 흡착된 황을 제거한 후 댐퍼(29)를 통하여 배출함으로써 황피독 물질을 제거한다.
이송수단(30)은 수용부(11)에 있는 트레이(1)를 재생부(21)로 이송시키고, 재생부(21)에 있는 트레이(1)를 수용부(11)로 이송시키는 역할을 한다.
이를 위하여 이송수단(30)은 제1롤러부(31)와, 수직이동부(33)와, 제2롤러부(35)를 구비한다. 제1롤러부(31)는 수용부(11)에 행으로 적층된 하부의 트레이(1)를 받쳐서 트레이(1)를 수평으로 이송시킨다. 즉 수용부(11)에 수용된 트레이는 제1롤러부(31)의 상부에 적치되며, 제1롤러부(31)에 의하여 수평으로 이송될 수 있다. 수직이동부(33)는 수용부에 수용된 트레이(1)를 파지하여 수직으로 이송시킬 수 있다. 즉 수직이동부(33)는 수용부에 수용된 임의의 트레이(1)를 파지하여 이를 수직으로 이동시킨다. 각각의 열에 적층된 트레이(1)를 이동시킬 수 있도록 수직이동부(33)는 각각의 트레이(1) 열에 설치된다. 수직이동부(33)가 임의의 열에 있는 임의의 행의 트레이(1)를 파지한 후 수직으로 이동하면 수직이동부(33)가 파지한 트레이(1)가 있는 행 위에 적층된 모든 트레이(1)는 함께 수직으로 이동될 수 있다. 제2롤러부(35)는 재생부(21)에 수용된 트레이(1)를 수평방향으로 이송시킨다. 즉 제2롤러부(35)는 각 열에 배치된 트레이(1)의 상부에 위치하도록 재생부(21)에서부터 수평으로 배치되어 재생부(21)에 수용된 트레이(1)를 수용부(11)로 이송시킨다. 이때 트레이(1)는 수직이동부(33)에 의하여 적층된 트레이의 각 열에서 제2롤러부(35)로 또는 제2롤러부(35)에서 수용부(11)에 수용된 트레이(1)의 각각의 열로 이송되어야 한다. 그래서 트레이(1)가 제2롤러부(35)의 상하로 자유롭게 이동할 수 있어야 한다. 이를 위하여 제2롤러부(35)는 좌측롤러(35a) 및 우측롤러(35b)로 구성되어 좌측롤러(35a) 및 우측롤러(35b)가 양쪽으로 벌어졌다가 모아질 수 있다. 좌측롤러(35a)는 트레이(1)의 일측을 받치고, 우측롤러(35b)는 트레이(1)의 타측을 받친다. 그래서 트레이(1)가 수직이동부(33)에 의하여 제2롤러부(35)의 상하로 이동할 때는 좌측롤러(35a) 및 우측롤러(35b)가 벌어져서 트레이(1)가 이동할 수 있게 하고, 트레이(1)가 상부로 이송되면 좌측롤러(35a) 및 우측롤러(35b)가 모아져서 트레이(1)를 받친다.
이하에서는 도 4 내지 도 9를 참조하여 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예의 동작에 대하여 설명한다.
도 4는 정상운전 상태의 경우로서 배기가스는 수용부(11) 내부로 유입되어 트레이(1)에 장착된 SCR모듈에 의하여 녹스가 제거되어 외부로 배출된다. 장기간 사용되면 SCR모듈에 황이 흡착되어 SCR모듈의 효율이 저하되므로 SCR모듈을 재생시킬 필요가 있다. 이 경우 도 5와 같이 제1벽(22)이 이동하여 재생부(21)를 개방시킨다. 그리고 수직이동부(33)가 우측 열의 위쪽에 있는 트레이(l)를 파지하여 수직으로 이동시킨다. 이때 제2롤러부(35)는 트레이(1)가 이동할 수 있도록 양쪽으로 벌어진 후 트레이가 이동되면 제2롤러부(35)가 원위치로 모아져서 트레이(l)를 제2롤러부(35)에 위치시킨다. 그러면 도 6과 같이 제1벽(22)을 이동시켜서 재생부(21)를 닫은 후 댐퍼(29)를 개방시키고 가열수단(26)으로 재생부(21)를 가열시켜서 트레이(l)에 장착된 SCR모듈에 흡착된 황을 제거시킨다. 트레이(l)에 창착된 SCR모듈이 재생이 되면 제1벽(22)과 제2벽(24)을 이동시켜서 모두 개방시킨다. 그리고 도 7에 도시된 바와 같이 왼쪽에서 두 번째 있는 수직이동부(33)를 사용하여 트레이(f)를 파지하여 트레이(f)를 지지하고, 왼쪽에서 세 번째 있는 수직이동부(33)를 사용하여 트레이(c)를 파지하여 들어올리며, 왼쪽에서 네 번째 있는 수직이동부(33)를 사용하여 트레이(d)를 파지하여 들어올린다. 그리고 도 8에 도시된 바와 같이 제2롤러부(35)를 사용하여 재생부(21)에 수용된 트레이(l)를 이송시키고, 제1롤러부(31)를 사용하여 트레이(b)를 이송시킨다. 트레이(b)가 이송되면 도 9에 도시된 바와 같이 왼쪽에서 세 번째 있는 수직이동부(33)를 하강시켜 트레이(c)를 제1롤러부(31)에 올리고, 왼쪽에서 두 번째 있는 수직이동부(33)를 하강시켜서 트레이(f)를 제1롤러부(31) 위에 올린다. 그리고 왼쪽에서 두 번째 있는 수직이동부(33)로 제2롤러부(31)에 있는 트레이(l)를 트레이(j) 위에 올린다. 이와 같은 방법을 사용하여 재생이 필요한 트레이를 재생부(21)로 이동시켜서 트레이(1) 내부에 장착된 SCR모듈을 재생시킨다.
1 : 트레이 2 : 돌기
10 : 반응수단 11 : 수용부
20 : 재생수단 21 : 재생부
22 : 제1벽 24 : 제2벽
26 : 가열수단 28 : 팬
29 : 댐퍼 30 : 이송수단
31 : 제1롤러부 33 : 수직이동부
35 : 제2롤러부 35a : 좌측롤러
35b : 우측롤러

Claims (6)

  1. SCR모듈이 장착되는 트레이가 복수의 행으로 적층되고 상기 복수의 행으로 적층된 트레이가 나란하게 복수의 열로 배치될 수 있는 수용부를 구비하고, 상기 수용부에 수용된 상기 SCR모듈을 사용하여 배출가스의 녹스를 제거하는 반응수단과,
    상기 트레이를 수용할 수 있는 재생부를 구비하고, 상기 재생부에 수용된 트레이에 장착되어 있는 SCR모듈에 흡착된 황을 제거하는 재생수단과,
    상기 수용부에 행으로 적층된 하부의 트레이를 받쳐서 수평으로 이송시키기 위한 제1롤러부와, 상기 수용부에 수용된 트레이를 파지하여 수직으로 이송시킬 수 있는 수직이동부와, 상기 재생부에 수용된 트레이를 수평방향으로 이송시키기 위한 제2롤러부를 구비한 이송수단을 포함하며,
    상기 제1롤러부로 트레이를 상기 재생부의 하부로 이동시키고, 상기 수직이동부로 상기 재생부의 하부에 위치한 열의 상부의 트레이를 수직이동시켜 상기 재생부로 이송시키고, 상기 재생부에 수용된 트레이를 상기 제2롤러부로 상기 수용부의 각각의 트레이의 열의 상부로 이송시키는 것을 특징으로 하는 매연탈질장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 재생수단은
    상기 재생부를 구성하며, 상기 이송수단에 의하여 상기 수용부로부터 트레이가 상기 재생부로 이송될 수 있도록 개폐되는 제1벽과,
    상기 재생부를 구성하며, 상기 이송수단에 의하여 상기 재생부로부터 트레이가 상기 수용부로 이송될 수 있도록 개폐되는 제2벽과,
    SCR모듈에 흡착된 황을 제거할 수 있도록 상기 재생부 내부를 가열시키기 위한 가열수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 매연탈질장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 재생수단은
    상기 재생부 내부에 설치된 팬과,
    상기 재생부에서 발생되는 가스를 외부로 배출할 수 있도록 설치된 댐퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 매연탈질장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2롤러부는
    트레이의 좌측을 지지하는 좌측롤러와, 트레이의 우측을 지지하는 우측롤러를 구비하며, 트레이가 상하로 이동될 수 있도록 상기 좌측롤러 및 우측롤러가 좌우로 벌어지거나 모아질 수 있는 것을 특징으로 하는 매연탈질장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 수직이동부는
    각각의 열의 트레이를 파지하여 수직으로 이동시킬 수 있도록 각각의 열의 트레이에 설치된 것을 특징으로 하는 매연탈질장치.
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