KR101445542B1 - Scr 폐촉매 재생 장치 및 그 재생 방법 - Google Patents

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KR101445542B1 KR1020140071172A KR20140071172A KR101445542B1 KR 101445542 B1 KR101445542 B1 KR 101445542B1 KR 1020140071172 A KR1020140071172 A KR 1020140071172A KR 20140071172 A KR20140071172 A KR 20140071172A KR 101445542 B1 KR101445542 B1 KR 101445542B1
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Abstract

본 발명은 SCR 폐촉매 재생에 관한 것으로, 특히 에어레이션(aeration) 처리와 수평 오실레이션(oscillation) 처리를 동시에 수행하여 SCR 폐촉매를 재생하는 SCR 폐촉매 재생 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 SCR 폐촉매를 재생하기 위한 재생용수를 담은 재생조; 상기 재생조 내에서, 상기 SCR 폐촉매를 내부 바닥면에 장착하고, 적어도 하나의 가이드 레일과 맞물리며, 수평 오실레이션(oscillation)하는 모듈; 상기 재생조의 하부에 구비되고, 상부 방향으로 기포를 발생시키는 산기관; 및 상기 모듈의 일측에 연결되고, 상기 모듈을 수평 오실레이션(oscillation)시키기 위한 동력을 제공하는 동력기; 를 포함한다.

Description

SCR 폐촉매 재생 장치 및 그 재생 방법{REGENERATING APPARATUS AND METHOD OF DEACTIVATED SCR CATALYST}
본 발명은 SCR 폐촉매 재생에 관한 것으로, 특히 에어레이션(aeration) 처리와 오실레이션(oscillation) 처리를 동시에 수행하여 SCR 폐촉매를 재생하는 SCR 폐촉매 재생 장치 및 그 재생 방법에 관한 것이다.
열 병합 발전소, 석탄화력 발전소 및 소각장 등에서 배출되는 배기가스에는 일반적으로 염산가스, 황산화물, 질소산화물 및 다이옥신류 등과 같은 유해한 물질이 다량 포함되어 있는바, 이들 유해물질 중에서 질소산화물을 특정적으로 제거하기 위한 방법으로 NH3를 환원제로 사용하는 선택적 촉매 환원법(Selective Catalytic Reduction: SCR)이 널리 적용되고 있다.
상기 SCR 탈질 공정에서 질소산화물을 제거하기 위해 설치되는 촉매는 이산화티탄(TiO2)을 담체로 하여 소량의 바나듐(V2O5) 및 텅스텐(WO3)을 첨가시켜 제조된 촉매를 사용하는바, 이러한 SCR 탈질 촉매는 SCR 탈질 공정에 사용되는 과정에서 배기가스에 포함되어 있는 다량의 불순물 및 오염물질 등에 의해 오염된다. 이러한 SCR 탈질 촉매는 시간이 지남에 따라 촉매의 활성이 감소하게 되고, 평균적으로 2 내지 3년이 경과하면 촉매의 성능이 실질적으로 저하되거나 종료된다.
따라서, 상기 폐 탈질 SCR 촉매를 재생하여 촉매의 성능을 종래의 새로운 촉매의 성능으로 복구시켜 재사용할 수 있도록 하는 탈질 SCR 폐촉매의 재생 방법이 요구되고 있으며, 이것은 향후 수입 대체 효과는 물론 자원 재활용의 관점에서도 시급히 필요한 기술이라 하겠다.
이러한 폐촉매의 재생 방법은 물리적 재생처리 방법과 화학적 재생처리 방법으로 구별되는데, 종래의 물리적 재생처리 방법은 폐촉매를 촉매 반응기로부터 탈착시켜 촉매 재제조 공장으로 운반하여 압축공기 등으로 표면에 침적된 입자상 물질 등을 불어내고, 고온 배소 공정을 통해 표면에 침적된 카본 성분 등을 연소시키는 방법 및 폐촉매를 장시간 증류수에 침지시킨 상태로 초음파로 세정하는 방법 등이 알려져 있다.
한편, 화학적 재생처리 방법은 묽은 산 또는 알칼리 수용액 혹은 이들의 혼합 용액에 의해 세정하며 보조적으로 초음파를 이용하는 방법 등이 검토되어 왔으며, 또한 상기 물리적 재생처리 방법과 화학적 재생처리 방법을 복합적으로 적용하여 재생하는 방법도 알려져 있다.
그러나 이러한 기술들은 폐촉매를 탈질 반응기에서 탈리하여 별도의 재생 처리 시설 장소로 이동하여 처리함을 전제로 하므로 운반 중에 촉매 자체의 손상 및 비용 증가가 불가피하며, 물리적인 연마 등 재생 방법은 작업이 번잡하거나, 재생 작업에 의해 탈질촉매 자체가 깨지거나 파괴되는 문제가 있다.
이에, 한국공개특허 제10-2012-0081914호는 폐촉매를 세척하기 위한 다기능 연속 세척조를 포함하는 폐촉매 재생시스템을 개시하였으나, 세정시간이 길어지며 초음파부를 포함하여 부수적 처리를 병행함으로써 세척과정이 복잡하고 운전비용이 증가하는 문제점이 있다.
특허문헌 1: 한국공개특허 제10-2012-0081914호
본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 에어레이션(aeration) 처리와 오실레이션(oscillation) 처리를 동시에 수행하여 SCR 폐촉매를 재생하기 위한, SCR 폐촉매 재생 장치 및 그 재생 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치는 SCR 폐촉매를 재생하기 위한 재생용수를 담은 재생조; 상기 재생조 내에서, 상기 SCR 폐촉매를 내부 바닥면에 장착하고, 적어도 하나의 가이드 레일과 맞물리며, 수평 오실레이션(oscillation)하는 모듈; 상기 재생조의 하부에 구비되고, 상부 방향으로 기포를 발생시키는 산기관; 및 상기 모듈의 일측에 연결되고, 상기 모듈을 수평 오실레이션(oscillation)시키기 위한 동력을 제공하는 동력기; 를 포함한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 상기 모듈은 L자 형태로 형성되고, 내부 바닥면에 중공의 에어 통로를 갖는 볼록 패턴이 일정 간격으로 다수 구비되며, 상기 SCR 폐촉매가 상기 볼록 패턴 사이에 맞물려 장착된다.
그리고 본 발명의 제2 실시 예에 따른 상기 모듈은 상기 L자 형태의 측면에 다수의 홀이 형성된다.
또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 상기 기포의 크기는 상기 산기관에 구비된 노즐의 직경, 분사압, 상기 SCR 폐촉매의 셀크기 및 상기 SCR 폐촉매의 판사이 간격 중 적어도 어느 하나에 의해 설정된다.
한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 상기 재생용수는 DI 워터(Deionized Water), 또는 상기 DI 워터에 황산(H2SO4), 암모늄바나데이트(NH4VO3) 및 암모늄파라텅스텐((NH4)2WO3)을 혼합한 수용액을 이용한다.
그리고 본 발명의 제1 실시 예에 따른 상기 재생조는 일측에 상기 재생용수를 유입하기 위한 유입부를 관통 구비하고, 하부면 일측에 사용 후의 재생용수 또는 슬러지를 배출하는 드레인부를 구비한다.
또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 상기 동력기는 유압기를 포함한다.
한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 상기 유압기는 이송축의 일측 종단이 삽입 장착되고, 상기 이송축의 타측 종단은 상기 모듈의 외측면에 장착되고, 상기 이송축은 상기 유압기에서 발생하는 상기 동력을 상기 모듈로 전달한다.
그리고 본 발명의 제1 실시 예에 따른 상기 가이드 레일은 상기 모듈의 하부면과 요철형상으로 맞물리는 제1 가이드 레일을 포함하고, 상기 모듈의 하부는 오목 요철형상이고, 상기 제1 가이드 레일의 상부는 볼록 요철형상이다.
또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 상기 제1 가이드 레일은 상기 모듈의 하부면에 두 개가 구비된다.
한편, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 상기 동력기는 리니어 모터를 포함한다.
그리고 본 발명의 제3 실시 예에 따른 상기 리니어 모터는 상기 모듈의 외측면에 장착되고, 상기 모듈의 수평 오실레이션 동작을 위한 직선왕복운동을 수행한다.
또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 상기 가이드 레일은 상기 모듈의 하부면과 맞물리는 제1 가이드 레일; 및 상기 리니어 모터의 일측면에 맞물리는 제2 가이드 레일을 포함한다.
한편, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 상기 가이드 레일은 상기 모듈의 하부면과 요철형상으로 맞물리는 두 개의 제1 가이드 레일; 및 상기 리니어 모터의 일측면에 맞물리는 한 개의 제2 가이드 레일; 을 포함한다.
그리고 본 발명의 제3 실시 예에 따른 상기 제1 가이드 레일은 오목 요철형상의 상기 모듈의 하부에 삽입되기 위해, 상부가 볼록 요철형상의 구조로 형성되고, 상기 제2 가이드 레일은 상기 리니어 모터의 일측면에 형성된 돌기의 양쪽 하부홈에 체결되기 위한 체결 구조로 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 방법은 (A) 재생조의 내부에 구비되는 모듈에 SCR 폐촉매를 장착하는 단계; (B) 유입부를 통해 상기 재생조의 내부로 재생용수를 유입시키는 단계; (C) 상기 재생조의 하부에 구비된 산기관이 기포를 발생하는 단계; 및 (D) 상기 모듈을 수평 오실레이션시키는 단계; 를 포함한다.
그리고 본 발명의 실시 예에 따른 상기 (B) 단계에서의 상기 재생용수는 DI 워터(Deionized Water), 또는 상기 DI 워터에 황산(H2SO4), 암모늄바나데이트(NH4VO3) 및 암모늄파라텅스텐((NH4)2WO3)을 혼합한 수용액을 이용한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 (C) 단계에서의 상기 기포의 크기는 상기 산기관에 구비된 노즐의 직경, 분사압, 상기 SCR 폐촉매의 셀크기 및 상기 SCR 폐촉매의 판사이 간격 중 적어도 어느 하나에 의해 설정되는 것을 특징이다.
그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 (D) 단계에서 상기 수평 오실레이션은 상기 모듈의 일측에 연결 구비된 유압기의 기동에 의해 수행된다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상기 (D) 단계에서 상기 수평 오실레이션은 상기 모듈의 일측에 연결 구비된 리니어 모터의 기동에 의해 수행된다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고, 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치는, SCR 폐촉매에 대한 에어레이션 처리와 수평 오실레이션을 동시에 수행할 수 있으므로, SCR 폐촉매를 용이하게 재생할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치는, 산기관을 이용하여 에어레이션 처리 효율을 향상시키면서, 동시에 SCR 폐촉매가 장착된 모듈을 동력기에 의해 재생 용액에서 수평 오실레이션시킴으로써 SCR 폐촉매에 부착된 불순물을 용이하게 탈리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치의 측단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치의 정단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치의 모듈을 상세하게 보여주기 위한 사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따르는 제1 가이드 레일과 모듈의 하부면이 맞물리는 형상을 보여주는 예시도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 모듈의 수평 오실레이션을 보여주기 위한 사시도.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치를 보여주는 측단면도.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치를 보여주는 정단면도.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 제2 가이드 레일이 리니어 모터를 관통하여 형성되는 것을 보여주는 예시도.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 방법을 순차적으로 보여주는 순서도.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치의 측단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치의 정단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치의 모듈을 상세하게 보여주기 위한 사시도이다.
우선, 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(100)는 재생조(101), 유입부(102), 드레인부(103), 이송축(104), 오링(O-ring)(105), 유압기(106), 제1 가이드 레일(107), 모듈(108), 볼록 패턴(109), 재생용수(130), 및 산기관(150)을 포함한다.
도 1과 같이 구성된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(100)를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 재생조(101)가 개시된다.
재생조(101)는 SCR 폐촉매(10)를 재생하기 위한 재생용수(130)를 담는 용기이다. 이와 같은 재생조(101)는 모듈(108)을 내부에 장착하고 재생용수(130)를 담을 수 있는 금속 재질의 하우징으로, 일측에 재생용수(130)를 유입하기 위한 유입부(102)를 관통 구비하고, 하부면 일측에 사용 후의 재생용수(130) 또는 슬러지를 배출하는 드레인부(103)를 구비한다.
여기서, 재생하고자 하는 SCR 폐촉매(10)는 일반적인 SCR 탈질 공정에서 사용되는 이산화티탄(TiO2)을 담체로 하여 소량의 바나듐(V2O5)과 텅스텐(WO3)을 첨가한 형태로서 예컨대, 허니컴형, 메쉬에 촉매물질을 압착하여 제작한 판형, 및 유리섬유 지지체에 촉매를 코팅한 파형 등의 형태를 포함할 수 있다.
한편, 재생조(101)의 내부에는 상술한 SCR 폐촉매(10)를 내부 바닥면에 장착하여 수평 오실레이션시키는 모듈(108)이 구비된다.
바람직하게 수평 오실레이션은 모듈(108)을 수평방향으로 전진시키고 후진시키는 동작이다. 즉, 상기 수평 오실레이션은 모듈(108)을 반복적으로 고속 전, 후진시킴으로써 진동효과를 제공할 수 있다.
이를 위해 모듈(108)의 외측면(L자형 외측면)에는 상기 수평 오실레이션 동력을 전달하는 이송축(104)의 타측 종단이 장착된다. 그리고 이송축(104)의 일측 종단은 유압기(106)에 삽입 장착된다. 따라서 이송축(104)은 유압기(106)의 기동에 의해 발생하는 동력을 모듈(108)로 전달할 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어, 유압기(106)는 유압전동장치(油壓傳動裝置)인 것이 바람직하며, 상기 유압전동장치는 직선운동과 힘을 전달하기 위해, 기름과 같은 유체의 압력을 이용하여 동력을 발생시키는 장치를 통칭한다.
따라서, 유압기(106)가 발생시키는 동력에 의해 모듈(108)은 수평 오실레이션하고, 이에 따라 모듈(108)의 내부 바닥면에 장착된 SCR 폐촉매(10)는 세척용수(130)에 의해 효과적으로 세척됨으로써 불순물들이 용이하게 탈리된다. 또한, 모듈(108)은 SCR 폐촉매(10)를 용이하게 안착시키기 위하여 L자형의 형상을 갖는 것이 바람직하다.
한편, 이송축(104)이 재생조(101)의 일측에 관통 장착되는 경우, 관통홀(미도
시)에 의해 재생용수(130)가 재생조(101) 외부로 유출되는 것을 방지하기 위하여, 관통영역에 실링(sealing) 수단이 구비되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시 예에서는 상기 실링 수단을 오링(105)으로 상정하였으나, 재생용수(130)가 외부로 유출되는 것을 방지하는 수단이라면 특별히 오링(105)에만 한정하지 않는다.
또한, 모듈(108)의 하부에는 적어도 하나 이상의 제1 가이드 레일(guide rail)(107)이 구비될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따르는 제1 가이드레일(107)은 모듈(108)의 하부면(L자형상의 하부면)과 요철형상으로 맞물린다.
즉, 도 4를 참조하면 본 발명의 제1 실시 예에 따르는 제1 가이드 레일(107)과 모듈(108)의 하부면의 맞물림을 위해 모듈(108)의 하부면은 오목 요철형상(b)으로 형성되고, 제1 가이드 레일(107)의 상부는 볼록 요철형상(a)으로 형성되는 것이 바람직하나 이는 한 예시에 불과할 뿐 요철의 형상이 반대로 이루어져도 무방하다.
이와 같이 구비되는 제1 가이드 레일(107)은 모듈(108)의 수평 오실레이션을 가이드(guide)한다. 그리고 제1 가이드 레일(107)은 모듈(108)의 하부와 서로 맞물림으로써, 수평 오실레이션 시 모듈(108)의 이탈을 방지하는 역할도 수행한다.
즉, 모듈(108)은 하부가 제1 가이드 레일(107)과 서로 맞물려 이동되는 구조체로서, 바닥면에는 중공의 에어 통로를 갖는 볼록 패턴(109)이 일정 간격으로 다수 구비한다. 이러한 모듈(108)의 바닥면은 다수의 볼록 패턴(109)에 의해 SCR 폐촉매(10)를 고정 장착할 수 있어서, 수평 오실레이션 시 SCR 폐촉매(10)가 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 모듈(108)은 볼록 패턴(109)에 형성된 에어 통로를 통해 산기관(150)에서 발생한 기포를 SCR 폐촉매(10)로 전달하고, 상기 기포에 의해 SCR 폐촉매(10)의 표면에 침적된 불순물을 분리시킬 수 있다.
이러한 모듈(108)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 이송축(105)을 중심으로 수평 오실레이션이 수행되어, SCR 폐촉매(10)를 재생 처리한다.
한편, 모듈(108)을 재생하기 위한 재생용수(130)는 DI 워터(Deionized Water)를 사용하거나, 또는 재생용수(130)는 DI 워터에 황산(H2SO4), 암모늄바나데이트(NH4VO3) 및 암모늄파라텅스텐((NH4)2WO3)을 혼합한 수용액을 사용할 수 있다.
이때, DI 워터에 혼합된 암모늄바나데이트(NH4VO3)와 암모늄파라텅스텐((NH4)2WO3)은 수명이 끝난 SCR 폐촉매(10)의 활성성분을 보충하기 위해 첨가될 수 있다. 이러한 암모늄바나데이트(NH4VO3) 및 암모늄파라텅스텐((NH4)2WO3)은 0.005M ∼ 0.1M의 농도로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 0.025M ∼ 0.05M의 농도로 사용될 수 있다.
특히, 허니컴형 SCR 촉매의 활성성분인 오산화바나듐은 1.0 중량% 미만에서 NOx 제거율이 낮아진다. 한편, 오산화바나듐은 400℃ 이상의 온도에서도 NOx 제거율이 빠르게 감소하며, 10중량%를 초과하면 SO2의 산화반응을 촉진시키기 때문에, 1.0 내지 10중량%로 담지되어야 한다. 따라서 재생용수(130)에 포함된 암모늄바나데이트(NH4VO3)의 농도가 0.1M을 초과하는 것은 바람직하지 않다.
또한, 허니컴형 SCR 촉매의 활성성분인 텅스텐도 10중량%를 넘으면 이산화황의 산화반응을 촉진할 수 있고, 고가의 성분이라 경제적인 측면에서도 암모늄파라텅스텐의 농도가 0.1M을 초과하는 것은 바람직하지 않다.
한편, 산기관(150)은 외부의 에어 펌프(미도시) 또는 블로어(미도시)에 연결되어 공급된 에어를 다수의 노즐을 통해 기포로 분사하는 기기로서, 재생조(101)의 하부에 장착되고 노즐의 직경, 에어의 분사압, SCR 폐촉매(10)의 셀크기와 간격 등에 의해 기포의 크기를 설정할 수 있다.
특히, SCR 폐촉매(10)가 허니컴 형태인 경우에 산기관(150)에서 분사되는 기포의 직경은 허니컴의 셀 크기보다 작은 것이 바람직하다. 또한, SCR 폐촉매(10)가 판형 또는 파형인 경우에 산기관(150)에서 분사되는 기포의 직경은 판사이의 간격보다 작은 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(100)는 산기관(150)을 통해 SCR 폐촉매(10)로 기포를 분사하는 에어레이션 처리를 수행함과 동시에, 유압기(106)는 발생하는 동력을 이송축(104)을 매개로 모듈(108)로 전달함으로써 모듈(108)을 고속으로 수평 왕복 운동시키는 수평 오실레이션 처리를 수행한다.
이에 따라, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(100)는 SCR 폐촉매(10)에 대한 에어레이션 처리와 수평 오실레이션 처리를 동시에 수행할 수 있으므로, SCR 폐촉매(10)에 부착된 불순물들을 용이하게 탈리하여 SCR 폐촉매(10)를 효과적으로 재생할 수 있다.
이하, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(200)에 대해 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 모듈의 수평 오실레이션을 보여주기 위한 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(200)는 모듈(108A), 이송축(104), 오링(O-ring)(105), 유압기(106), 제1 가이드 레일(107), 및 볼록 패턴(109)을 포함한다.
도 5에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(200)는 모듈(108A)의 측면에 다수의 홀(A)이 구비된다는 점에서 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(100)와 차이가 있다.
이에 따라, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SCR 페촉매 재생 장치(200)에 관한 설명이 본 발명의 제1 실시 에에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(100)의 설명과 중복되는 부분은 생략한다.
우선 도 5에 도시한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(200)의 모듈(108A)과, 도 4에 도시한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(100)의 모듈(108)을 서로 비교하여 보면, 도 5에 도시한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 모듈(108A)은 측면(L자 형의 측면)에 다수의 홀(A) 형성되어 있음을 알 수 있다.
여기서 도 5에 도시한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(200)는 모듈(108A)의 측면에 다수의 홀(A)이 형성함으로써, 재생용수(130)를 SCR 폐촉매(10)의 외부면에 보다 효과적으로 접촉시킬 수 있음을 알 수 있다. 따라서 도 4와 비교하여 보면, 도 5의 SCR 폐촉매 재생 장치(200)는 SCR 폐촉매(10)를 재생용수(130)와 보다 효율적으로 접촉시킴으로써 SCR 폐촉매(10)를 보다 효과적으로 재생할 수 있음을 알 수 있다.
한편, 도 5에 도시한 SCR 폐촉매 재생 장치(200)는 모듈(108A)의 측면에 구비된 다수의 홀(A)에 의해 수평 오실레이션 시 재생용수(130)와의 마찰을 감소시킬 수 있다. 따라서 SCR 폐촉매 재생 장치(200)는 모듈(108A)의 측면에 다수의 홀(A)이 구비함으로써, 유압기(106)는 상대적으로 적은 동력으로도 효과적으로 모듈(108A)의 수평 오실레이션을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치를 보여주는 측단면도이고, 도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치를 보여주는 정단면도이다.
우선 도 6 및 도 7을 참조하면 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(300)는 모듈(108B), 재생조(101), 유입부(102), 드레인부(103), 리니어 모터(306), 레일(307), 볼록 패턴(109), 재생용수(130), 및 산기관(150)을 포함한다.
도 6 및 도 7에 도시한 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(300)는 리니어 모터(linear motor)(306)가 모듈(108B)의 외측면에 구비되어, 리니어 모터(306)의 구동에 의해 모듈(108B)이 수평 오실레이션 처리된다는 점이 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(100, 200)와 차이가 있다.
이에 따라, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(300)에 관한 설명이 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(100, 200)의 설명과 중복되는 부분은 생략한다.
다시 도 6을 참조하면 본 발명의 제3 실시 예에 따른 모듈(108B)의 외측면(L자형태의 외측면)에는 리니어 모터(306)가 장착된다.
리니어 모터(linear motor)(306)는 기존의 회전형 모터가 회전 구동력을 발생시키는 것에 비해, 직선방향으로 미는 힘인 추력을 발생시키는 점에서 대비되지만 그 구동원리는 근본적으로 동일하다. 즉 본 발명의 제3 실시 예에 따른 리니어 모터(306)는 상기 회전형 모터에서 발생하는 회전 구동력을 직선 구동력으로 변환하기 위한 스크류, 체인, 기어 시스템과 같은 부수적인 변환장치(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다. 그리고 본 발명의 제3 실시 예에 따르는 리니어 모터(306)는 재생용수(130) 내에서 동작하는 경우를 상정한다면, 방수처리되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 리니어 모터(306)의 일측은 모듈(108B)의 외측면에 장착되고, 리니어 모터(306)의 타측은 제2 가이드 레일(307A)에 체결된다. 즉, 리니어 모터(306)는 모듈(108B)과 제2 가이드 레일(307A) 사이에 구비되되, 리니어 모터(306)는 제2 가이드 레일(307A)의 의한 가이드에 의해 수평으로 전진 또는 후진을 반복할 수 있다.
한편, 리니어 모터(306)는 제2 가이드 레일(307A)의 일측면에 체결될 수도 있고, 도 8을 참조하면, 제2 가이드 레일(307A)이 리니어 모터(306)를 관통하여 형성되는 것도 가능하다.
도 8과 같이 제2 가이드 레일(307A)이 리니어 모터(306)에 관통 형성되는 경우에는 리니어 모터(306)가 모듈(100)을 지지하는 힘을 더 공고히 할 수 있다.
여기서 제2 가이드 레일(A)이 리니어 모터(306)를 가이드 하는 기능을 수행한다면 제2 가이드 레일(A)과 리니어 모터(306)의 체결 구조에는 특별한 한정을 두지 않는 것이 바람직하다.
이와 같이 리니어 모터(306)는 제1 가이드 레일(307)과 제2 가이드 레일(307A)에 의해 모듈(100)을 지지하면서 수평으로 직선 왕복운동을 수행한다. 즉, 리니어 모터(306)는 수평방향으로 일정거리만큼의 전진과, 일정거리만큼의 후진을 고속 반복함으로써 모듈(108B)을 수평 오실레이션시킨다.
이와 같이 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(300)의 모듈(108B)은 리니어 모터(306)에 의해 수평 오실레이션 처리가 수행된다. 따라서, SCR 폐촉매 재생 장치(300)는 수평 오실레이션 처리에 의해 폐촉매(10)에 부착된 불순물을 용이하게 탈리시키고, 재생용수(130)에 SCR 폐촉매(10)를 효과적으로 세척시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 방법을 순차적으로 보여주는 순서도이다.
도 9를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 방법은 모듈(108)에 SCR 폐촉매(10)를 장착하는 단계(S110), 유입부(102)를 통해 재생조(101)의 내부로 재생용수(130)를 유입시키는 단계(S120), 재생조(101)의 하부에 구비된 산기관(150)이 기포를 발생하는 단계(S130), 및 모듈(108, 108B)을 수평 오실레이션시키는 단계(S140)를 포함한다.
도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 방법을 설명하기에 앞서, 상술한 설명과 중복되는 설명은 생략하여 본 발명의 요지를 분명하게 한다.
도 9와 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 장치(100)를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선 재생조(101)의 내부에 구비된 모듈(108)에 SCR 폐촉매(10)를 장착시킨다(S110). 상술한 바와 같이 모듈(108)은 하부면에 형성된 오목 요철형상(b)이 두 개의 제1 가이드(107)의 상부에 형성된 볼록 요철형상(a)과 맞물리고, L자 형상으로 형성된 구조체로서, 바닥면에는 도 3에 도시된 바와 같이 중공의 에어 통로를 갖는 볼록 패턴(109)이 일정 간격으로 다수 구비한다. 이러한 모듈(108)의 바닥면은 다수의 볼록 패턴(109)에 의해 SCR 폐촉매(10)를 고정 장착할 수 있어서, 수평 오실레이션 시 SCR 폐촉매(10)가 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
이후, 재생조(101)의 내부로 재생용수(130)를 유입시킨다(S120).
즉, 재생조(101)의 일측에 관통 구비된 유입부(102)를 통해 재생용수(130)를 유입시키되, SCR 폐촉매(10)가 충분히 잠기도록 유입시키는 것이 바람직하다.
재생용수(130)를 SCR 폐촉매(10)가 잠길 정도로 유입시킨 후, 산기관(150)을 기동시켜 기포를 발생시킨다(S130).
산기관(150)은 외부의 에어 펌프(미도시)와 연통되어, 공급된 에어를 다수의 노즐을 통해 기포로 분사한다.
마지막으로, 유압기(106)의 기동에 의해 발생하는 동력을 이송축(104)을 통해 모듈(108)로 전달함으로써 모듈(108)을 수평 오실레이션시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 SCR 폐촉매 재생 방법은 SCR 폐촉매(10)에 산기관(150)에 의한 에어레이션 처리와 유압기(106)에 의한 수평 에어레이션 처리를 동시에 수행함으로써, SCR 폐촉매(10)를 용이하게 재생시킨다.
여기서 본 발명의 일 실시 예에서는 SCR 폐촉매(10)를 장착하는 단계(S110)와 유입부(102)를 통해 재생조(101)의 내부로 재생용수(130)를 유입시키는 단계(S120)는 그 순서가 서로 바뀌어도 SCR 폐촉매(10)를 용이하게 재생시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 다른 실시 에에 따른 SCR 폐촉매 재생 방법은 본 발명의 일 실시에 따른 SCR 폐촉매 재생 방법과 비교하여 보면, 동력기로 유압기(106) 대신 리니어 모터(306)를 사용한다는 점에서 서로 차이가 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 방법을 설명하기에 앞서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 방법과 중복되는 설명은 생략한다.
우선, 단계 S140에서 본 발명의 다른 실시 예에 따른 SCR 폐촉매 재생 방법은 유압기(106) 대신 리니어 모터(306)의 기동시켜 장착된 모듈(108B)을 수평 오실레이션시킨다(S140).
이를 위해 본 발명의 다른 실시 에에 따른 SCR 폐촉매 재생 방법은 모듈(108B)의 하부면에 두 개의 제1 가이드 레일(307)이 맞물릴 뿐만 아니라, 리니어 모터(306)의 일측면에도 제2 가이드 레일(307A)가 구비되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 제2 가이드 레일(307A)은 리니어 모터(306)를 관통하여 구비될 수도 있는 것이 바람직하다.
제2 가이드 레일(307A)은 리니어 모터(306)의 수평 왕복 운동을 가이드한다. 따라서 리니어 모터(306)는 수평 직선 왕복운동을 고속으로 수행하고, 이에 따라 모듈(108)은 수평 오실레이션 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따르는 SCR 폐촉매 재생 방법은 SCR 폐촉매(10)에 산기관(150)에 의한 에어레이션 처리와 리니어 모터(306)에 의한 수평 에어레이션 처리를 동시에 수행함으로써, SCR 폐촉매(10)를 용이하게 재생시킨다.
여기서 본 발명의 다른 실시 예에서는 SCR 폐촉매(10)를 장착하는 단계(S110)와 유입부(102)를 통해 재생조(101)의 내부로 재생용수(130)를 유입시키는 단계(S120)는 그 순서가 서로 바뀌어도 SCR 폐촉매(10)를 용이하게 재생시킬 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시 예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.
또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100,200,300: SCR 폐촉매 재생 장치 10: SCR 폐촉매
101: 재생조 102: 유입부
103: 드레인부 104: 이송축
105: 오링 106: 유압기
107, 307: 제1 가이드 레일 108, 108A, 108B: 모듈
109: 볼록 패턴 130: 재생용수
150: 산기관 306: 리니어 모터
307A: 제2 가이드 레일 A: 홀

Claims (20)

  1. SCR 폐촉매를 재생하기 위한 재생용수를 담은 재생조;
    상기 재생조 내에서, 상기 SCR 폐촉매를 내부 바닥면에 장착하고, 적어도 하나의 가이드 레일과 맞물리며, 수평 오실레이션(oscillation)하는 모듈;
    상기 재생조의 하부에 구비되고, 상부 방향으로 기포를 발생시키는 산기관; 및
    상기 모듈의 일측에 연결되고, 상기 모듈을 수평 오실레이션(oscillation)시키기 위한 동력을 제공하는 동력기; 를 포함하며,
    상기 모듈은 L자 형태로 형성되고, 내부 바닥면에 중공의 에어 통로를 갖는 볼록 패턴이 일정 간격으로 다수 구비되며, 상기 SCR 폐촉매가 상기 볼록 패턴 사이에 맞물려 장착되며, 상기 L자 형태의 측면에 다수의 홀이 형성되며,
    상기 재생용수는 DI 워터(Deionized Water)에 황산(H2SO4), 암모늄바나데이트(NH4VO3) 및 암모늄파라텅스텐((NH4)2WO3)을 혼합한 수용액을 이용하되, 상기 암모늄바나데이트(NH4VO3) 및 상기 암모늄파라텅스텐((NH4)2WO3)은 0.005M 내지 0.1M의 농도인 SCR 폐촉매 재생 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 기포의 크기는
    상기 산기관에 구비된 노즐의 직경, 분사압, 상기 SCR 폐촉매의 셀크기 및 상기 SCR 폐촉매의 판사이 간격 중 적어도 어느 하나에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 재생조는
    일측에 상기 재생용수를 유입하기 위한 유입부를 관통 구비하고, 하부면 일측에 사용 후의 재생용수 또는 슬러지를 배출하는 드레인부를 구비하는 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 동력기는
    유압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 유압기는
    이송축의 일측 종단이 삽입 장착되고, 상기 이송축의 타측 종단은 상기 모듈의 외측면에 장착되며,
    상기 이송축은 상기 유압기에서 발생하는 상기 동력을 상기 모듈로 전달하는 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 가이드 레일은
    상기 모듈의 하부면과 요철형상으로 맞물리는 제1 가이드 레일을 포함하고,
    상기 모듈의 하부는 오목 요철형상이고, 상기 제1 가이드 레일의 상부는 볼록 요철형상인 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 제1 가이드 레일은
    상기 모듈의 하부면에 두 개가 구비되는 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 장치.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 동력기는
    리니어 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 리니어 모터는
    상기 모듈의 외측면에 장착되고, 상기 모듈의 수평 오실레이션 동작을 위한 직선왕복운동을 수행하는 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 장치.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 가이드 레일은
    상기 모듈의 하부면과 맞물리는 제1 가이드 레일; 및
    상기 리니어 모터의 일측면에 맞물리는 제2 가이드 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 가이드 레일은
    상기 모듈의 하부면과 요철형상으로 맞물리는 두 개의 제1 가이드 레일; 및
    상기 리니어 모터의 일측면에 맞물리는 한 개의 제2 가이드 레일; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 장치.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 제1 가이드 레일은
    오목 요철형상의 상기 모듈의 하부에 삽입되기 위해, 상부가 볼록 요철형상의 구조로 형성되고,
    상기 제2 가이드 레일은 상기 리니어 모터의 일측면에 형성된 돌기의 양쪽 하부홈에 체결되기 위한 체결 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 장치
  16. (A) 재생조의 내부에 구비되는 모듈에 SCR 폐촉매를 장착하는 단계;
    (B) 유입부를 통해 상기 재생조의 내부로 재생용수를 유입시키는 단계;
    (C) 상기 재생조의 하부에 구비된 산기관이 기포를 발생하는 단계; 및
    (D) 상기 모듈을 수평 오실레이션시키는 단계; 를 포함하고,
    상기 모듈은 L자 형태로 형성되고, 내부 바닥면에 중공의 에어 통로를 갖는 볼록 패턴이 일정 간격으로 다수 구비되며, 상기 SCR 폐촉매가 상기 볼록 패턴 사이에 맞물려 장착되며, 상기 L자 형태의 측면에 다수의 홀이 형성되며,
    상기 재생용수는 DI 워터(Deionized Water)에 황산(H2SO4), 암모늄바나데이트(NH4VO3) 및 암모늄파라텅스텐((NH4)2WO3)을 혼합한 수용액을 이용하되, 상기 암모늄바나데이트(NH4VO3) 및 상기 암모늄파라텅스텐((NH4)2WO3)은 0.005M 내지 0.1M의 농도인 SCR 폐촉매 재생 방법.
  17. 삭제
  18. 청구항 16에 있어서, 상기 (C) 단계에서의 상기 기포의 크기는
    상기 산기관에 구비된 노즐의 직경, 분사압, 상기 SCR 폐촉매의 셀크기 및 상기 SCR 폐촉매의 판사이 간격 중 적어도 어느 하나에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 방법.
  19. 청구항 16에 있어서, 상기 (D) 단계에서 상기 수평 오실레이션은
    상기 모듈의 일측에 연결 구비된 유압기의 기동에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 방법.
  20. 청구항 16에 있어서, 상기 (D) 단계에서 상기 수평 오실레이션은
    상기 모듈의 일측에 연결 구비된 리니어 모터의 기동에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 SCR 폐촉매 재생 방법.
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