KR101474281B1 - Application and Control Method of Aftertreatment System for Vehicle/Engine to Reduce Ammonia Slip using AOC - Google Patents

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Abstract

본 발명은 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량/엔진용 촉매정화장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가솔린과 암모니아 액상 연료를 각각 또는 혼합하여 사용되는 차량용 엔진에서 발생되는 배기가스의 암모니아 슬립을 설정조건에 따라 제 1 AOC 촉매장치와 제 2 AOC 촉매장치를 각각 또는 함께 사용하여 정화시킴으로써, 기존에 촉매 또는 SCR 촉매로 산화시키지 못하는 암모니아 슬립을 산화시키고, 상기 암모니아가 산화하면서 발생되는 NOX를 제 2 촉매장치에 의해 정화시켜 NOX가 외부로 배출되는 것을 최소화하여 배기가스 유해성분 배출기준치보다 낮아져 환경오염을 방지할 수 있는 특징이 있다.The present invention relates to a catalyst purifying apparatus and method for purifying ammonia slip using an AOC catalyst, and more particularly, to a catalyst purifying apparatus and method for purifying ammonia slip using exhaust gas The ammonia slip is oxidized by using the first AOC catalyst device and the second AOC catalyst device, respectively, or in combination, thereby oxidizing the ammonia slip that can not be oxidized by the conventional catalyst or the SCR catalyst, The NOx is purified by the second catalytic device to minimize the exhaust of NOx to the outside, which is lower than the exhaust gas harmful component emission reference value, thereby preventing environmental pollution.

Description

AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량/엔진용 촉매정화장치 및 제어방법{Application and Control Method of Aftertreatment System for Vehicle/Engine to Reduce Ammonia Slip using AOC}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a catalyst purification apparatus and method for purifying ammonia slip using an AOC catalyst,

본 발명은 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량/엔진용 촉매정화장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가솔린과 암모니아 액상 연료를 각각 또는 혼합하여 사용되는 차량용 엔진에서 발생되는 배기가스의 암모니아 슬립을 설정조건에 따라 제 1 AOC 촉매장치와 제 2 AOC 촉매장치를 각각 또는 함께 사용하여 정화시킴으로써, 기존에 촉매 또는 SCR 촉매로 산화시키지 못하는 암모니아 슬립을 산화시키고, 상기 암모니아가 산화하면서 발생되는 NOX를 제 2 촉매장치에 의해 정화시켜 NOX가 외부로 배출되는 것을 최소화하여 배기가스 유해성분 배출기준치보다 낮아져 환경오염을 방지할 수 있는 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량/엔진용 촉매정화장치 및 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a catalyst purifying apparatus and method for purifying ammonia slip using an AOC catalyst, and more particularly, to a catalyst purifying apparatus and method for purifying ammonia slip using exhaust gas The ammonia slip is oxidized by using the first AOC catalyst device and the second AOC catalyst device, respectively, or in combination, thereby oxidizing the ammonia slip that can not be oxidized by the conventional catalyst or the SCR catalyst, Catalyst for purifying the ammonia slip by using an AOC catalyst capable of preventing environmental pollution by minimizing the emission of NOx to the outside by lowering the exhaust gas harmful component emission standard value by purifying NOx by the second catalytic device A purifier and a control method.

일반적인 가솔린 차량의 엔진 후처리 장치는 엔진을 작동시 발생되는 배기가스가 외부로 배출되기 전에 1차 촉매처리, 2차 촉매처리 후 배기가스를 저감한 후에 배출된다.An engine after-treatment apparatus of a general gasoline vehicle is exhausted after exhaust gas generated during operation of the engine is exhausted after the first catalytic treatment and the second catalytic treatment before exhausting to the outside.

여기서, 상기 1차 촉매는 촉매온도가 250도 이상 되어야 배기가스 저감 능력이 제대로 나타나게 된다. 따라서 냉 시동을 포함한 시동시에 발생하는 미연가스의 정화가 빨리 진행될 수 있도록 하기 위하여 엔진에 제일 가까이 설치하는 촉매장치이다.Here, the catalyst has a catalytic temperature of 250 ° C or higher so that the exhaust gas reducing capability is properly exhibited. Therefore, it is the catalyst device that is installed closest to the engine so that the unburned gas generated at the start including the cold start can be cleaned quickly.

그리고, 상기 2차 촉매는 1차 촉매에 의해 다 정화되지 않은 배기가스를 처리하기 위하여 설치된 촉매장치이다. 마지막으로 상기 2차 촉매장치의 후단부에 설치되어 배기소음을 줄이기 위하여 소음기가 더 설치된다.And, the secondary catalyst is a catalyst device installed for treating the exhaust gas which is not purified by the primary catalyst. Finally, a silencer is installed at the rear end of the secondary catalytic device to reduce exhaust noise.

그리고, 일반적인 엔진에서 배출된 배기 가스내의 NOX를 환원시키는 요소 SCR시스템이 개발되었다. 이 요소 SCR시스템은 요소수의 가수분해로 발생된 암모니아(NH3) 와 NOX 사이의 화학 반응으로 NOX 을 질소(N2)와 물(H2O)로 전환시키는 SCR 촉매를 사용한다.An elemental SCR system for reducing NOx in the exhaust gas discharged from a general engine has been developed. This urea SCR system uses a SCR catalyst that converts NOX to nitrogen (N2) and water (H2O) by a chemical reaction between ammonia (NH3) and NOX generated by the hydrolysis of urea water.

여기서, 상기 SCR 촉매는 엔진과 머플러 사이에서 배기 가스 통로에 제공된다. 또한, 산화 촉매와 요소수를 배기 가스에 분사하기 위한 분사 밸브가 SCR 촉매의 상류측에 제공된다. 산화 촉매는 배기가스 내의 탄화수소(HC)와 일산화탄소(CO)를 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)로 산화시키며 또한 산화질소(NO)의 이산화질소(NO2)로의 산화를 촉진시킨다.Here, the SCR catalyst is provided in the exhaust gas passage between the engine and the muffler. Further, an injection valve for injecting the oxidation catalyst and the urea water into the exhaust gas is provided on the upstream side of the SCR catalyst. The oxidation catalyst oxidizes hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) in the exhaust gas to water (H2O) and carbon dioxide (CO2) and also promotes oxidation of nitrogen oxides (NO) to nitrogen dioxide (NO2).

또한 배기가스 내의 탄소와 같은 미립자 물질(PM)을 줄이기 위한 DPF(diesel particulate filter)가 엔진과 머플러 사이에서 배기 가스 통로에 제공된다. 상기 요소 SCR 시스템과 DPF 를 포함하는 배기가스 정화 장치는 엔진과 머플러 사이에서 제공되는 많은 구성 요소들을 가지며 또한 그러한 구성요소들을 차량에 설치하기 위한 큰 공간을 필요로 한다. 그러므로, 요소 SCR 시스템은 그 크기가 작아져야 하고 또한 요소수의 사용량에 대해 효율적으로 NOX 환원을 달성해야 한다.A diesel particulate filter (DPF) for reducing particulate matter (PM) such as carbon in the exhaust gas is also provided in the exhaust gas passage between the engine and the muffler. The exhaust gas purifying apparatus including the urea SCR system and the DPF has many components provided between the engine and the muffler and also requires a large space for installing such components in the vehicle. Therefore, the urea SCR system must be small in size and also achieve NO x reduction efficiently in terms of urea consumption.

그리고, 배기가스 내의 PM 을 여과하는 기능을 갖는 백금 함유 예비 촉매, 이 백금 함유 예비촉매의 하류측에 제공되는 SCR 촉매, 백금 함유 예비촉매의 상류측에 제공되어 암모니아나 요소를 공급하는 제 1 공급 장치 및 백금 함유 예비촉매와 SCR 촉매 사이에 제공되어 암모니아나 요소를 공급하는 제 2 공급 장치를 포함하는 배기가스 정화 장치가 개시되어 있다. 상기 백금 함유 예비 촉매는 약 250℃ 미만의 온도에서 환원 촉매로서 기능하고 또한 약 250℃ 이상의 온도에서는 산화 촉매로서 기능한다. SCR 촉매는 약 250℃ 이상의 온도에서 환원 촉매로서 활성화된다.A platinum-containing preliminary catalyst having a function of filtering PM in the exhaust gas, an SCR catalyst provided on the downstream side of the platinum-containing preliminary catalyst, and a first feeder provided on the upstream side of the platinum-containing preliminary catalyst to supply ammonia or urea And a second supply device provided between the apparatus and the platinum-containing preliminary catalyst and the SCR catalyst for supplying ammonia or urea. The platinum-containing pre-catalyst functions as a reduction catalyst at a temperature of less than about 250 ° C and also as an oxidation catalyst at a temperature of at least about 250 ° C. The SCR catalyst is activated as a reducing catalyst at a temperature above about 250 < 0 > C.

상기 배기 가스의 온도가 220℃∼270℃ 의 T1 에 있을 때, 암모니아 또는 요소가 제 1 공급 장치에서 공급되고, 그리고 나서 암모니아 또는 백금 함유 예비 촉매에서 요소의 가수분해로 발생된 암모니아가 배기 가스내의 NOX 를 환원시킨다. 배기 가스의 온도가 T1 을 초과하면, 암모니아 또는 요소가 제 2 공급 장치에서 공급되고, 그리고 나서 암모니아 또는 요소의 가수분해로 SCR 촉매에서 발생된 암모니아가 배기 가스내의 NOX 를 환원시킨다. 백금 함유 예비 촉매에서 암모니아의 산화는 제 2 공급 장치에서 암모니아 또는 요소를 공급함으로써 방지된다. 따라서, 상기 배기가스 정화 장치는 공급된 암모니아 또는 요소를 NOX 의 환원에 효율적으로 사용한다.When the temperature of the exhaust gas is at T1 between 220 ° C and 270 ° C, ammonia or urea is fed from the first feeder, and ammonia generated by the hydrolysis of the urea in the ammonia or platinum containing pre- NOx is reduced. If the temperature of the exhaust gas exceeds T1, ammonia or urea is fed from the second feeder, and then the ammonia generated in the SCR catalyst by the hydrolysis of ammonia or urea reduces the NOx in the exhaust gas. Oxidation of ammonia in the platinum-containing pre-catalyst is prevented by feeding ammonia or urea in the second feed unit. Therefore, the exhaust gas purifying apparatus efficiently uses the supplied ammonia or urea to reduce NOx.

그러나, 상기 배기가스 정화 장치에서 요소가 제 1 공급 장치나 제 2 공급 장치에서 공급될 때, 공급된 요소가 백금 함유 예비 촉매나 SCR 촉매에 도달하기 전에 그 백금 함유 예비 촉매 또는 SCR 촉매의 상류 측에 머무는 시간은 요소가 암모니아로 가수분해되기에 충분히 긴 시간을 확보하기 위해서는 길어야 한다. 제 1 공급 장치와 백금 함유 예비 촉매 사이의 거리와 제 2 공급 장치와 SCR 촉매 사이의 거리는 요소의 가수분해를 위해 각각 충분히 길어야 한다. 그러므로 상기 장치는 그의 길이가 증가되어야 하며 또한 장치를 작게 만드는 것이 어렵다는 문제가 있다.
However, when the element is supplied from the first supply device or the second supply device in the exhaust gas purifier, the supplied element is supplied upstream of the platinum-containing preliminary catalyst or the SCR catalyst before reaching the platinum- Should be long enough to ensure that the element is sufficiently long to be hydrolyzed to ammonia. The distance between the first feed device and the platinum-containing pre-catalyst and the distance between the second feed device and the SCR catalyst must be sufficiently long, respectively, for the hydrolysis of the elements. Therefore, there is a problem in that the device has to be increased in its length and it is also difficult to make the device small.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0025133호Korean Patent Publication No. 10-2011-0025133 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0042778호Korean Patent Publication No. 10-2012-0042778 대한민국 등록특허공보 제10-0642701호Korean Patent Publication No. 10-0642701

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,

가솔린과 암모니아 액상 연료를 각각 또는 혼합하여 사용되는 차량용 엔진에서 발생되는 배기가스의 암모니아 슬립을 설정조건에 따라 제 1 AOC 촉매장치와 제 2 AOC 촉매장치를 각각 또는 함께 사용하여 정화시킴으로써, 기존에 촉매 또는 SCR 촉매로 산화시키지 못하는 암모니아 슬립을 산화시키고, 상기 암모니아가 산화하면서 발생되는 NOX를 제 2 촉매장치에 의해 정화시켜 NOX가 외부로 배출되는 것을 최소화하여 배기가스 유해성분 배출기준치보다 낮아져 환경오염을 방지할 수 있는 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량/엔진용 촉매정화장치 및 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
The ammonia slip of the exhaust gas generated in the engine for a vehicle which is used either separately or in combination with the gasoline and the ammonia liquid fuel is purified by using the first AOC catalyst device and the second AOC catalyst device, Or the ammonia slip which can not be oxidized by the SCR catalyst is oxidized and the NOx generated during oxidation of the ammonia is purified by the second catalytic device to minimize the exhaust of NOx to the outside to lower the exhaust gas harmful component emission standard value, Which is capable of preventing ammonia slip by using an AOC catalyst capable of preventing ammonia slip.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 가솔린과 암모니아 액상 연료를 각각 또는 혼합하여 사용되는 차량용 엔진에서 발생되는 배기가스의 암모니아(NH₃) 슬립 정화장치에 있어서,In order to accomplish the above object, the present invention provides an ammonia (NH₃) slip purifier for exhaust gas generated from an engine for a vehicle, which is used in combination with gasoline and ammonia liquid fuel,

상기 차량용 엔진에서 발생되는 배기가스를 1차 정화하는 제 1 촉매장치와;A first catalyst device for purifying the exhaust gas generated in the vehicle engine;

상기 제 1 촉매장치와 근접해서 설치되어 제 1 촉매장치에서 정화된 배기가스 내의 암모니아 슬립을 AOC 산화촉매에 의해 산화시키는데, 배기가스의 온도가 설정범위 내에 있을 시, 사용되는 제 1 AOC 촉매장치와;The ammonia slip in the exhaust gas purified by the first catalytic device installed in the vicinity of the first catalytic device is oxidized by the AOC oxidation catalyst. When the temperature of the exhaust gas is within the set range, the first AOC catalytic device ;

상기 제 1 촉매장치와 연결되되, 상기 제 1 촉매장치에서 제 1 AOC 촉매장치보다 멀리(H₂) 구비되어 제 1 촉매장치에서 정화된 배기가스 내의 암모니아 슬립을 AOC 산화촉매에 의해 산화시키는데, 배기가스 온도가 설정범위 내에 있을 시에는 상기 제 1 AOC 촉매장치에서 1차 산화된 배기가스가 전달되어 2차 산화시키고, 상기 배기가스의 온도가 설정범위 이상 시에는 제 1 촉매장치에서 정화된 배기가스 내의 암모니아 슬립을 바로 산화시키는 제 2 AOC 촉매장치와;Wherein the ammonia slip in the exhaust gas purified by the first catalytic converter is oxidized by the AOC oxidation catalyst, the ammonia slip being connected to the first catalytic converter and being located at a higher temperature than the first AOC catalytic converter in the first catalytic converter, And when the temperature is within the set range, the first oxidized exhaust gas is delivered from the first AOC catalytic device to secondary oxidation, and when the temperature of the exhaust gas exceeds the set range, A second AOC catalytic device for directly oxidizing the ammonia slip;

상기 제 1 AOC 촉매장치 또는 제 2 AOC 촉매장치에서 정화된 배기가스를 2차 정화하는 제 2 촉매장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치에 관한 것이다.And a second catalytic device for secondarily purifying the exhaust gas purified in the first AOC catalytic device or the second AOC catalytic device. The catalyst purifying device for a vehicle for purifying ammonia slip using an AOC catalyst .

또한, 본 발명은 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치의 제어방법에 있어서,The present invention also provides a control method for a catalytic purifier for purifying an ammonia slip using an AOC catalyst,

엔진에서 발생된 배기가스가 제 1 촉매장치에서 1차 정화된 뒤, 차량과 배기가스의 설정조건에 따라 배기가스를 제 1 AOC 촉매장치와 제 2 AOC 촉매장치에 선택적으로 전달하는 단계(S100);(S100) selectively delivering the exhaust gas to the first AOC catalyst device and the second AOC catalyst device according to the set conditions of the vehicle and the exhaust gas after the exhaust gas generated in the engine is firstly purified by the first catalyst device, ;

상기 배기가스를 선택적으로 전달하는 단계(S100)에서, 차량의 초기시동시 또는 배기가스의 온도가 설정범위 시 제 1 솔레노이드밸브는 ON, 제 2 솔레노이드밸브는 OFF 하여 제 1 AOC 촉매장치에서 배기가스 내의 암모니아 슬립을 산화하는 단계(S200);In the step S100 of selectively transmitting the exhaust gas, when the vehicle is initially started or when the temperature of the exhaust gas is in the set range, the first solenoid valve is turned ON and the second solenoid valve is turned OFF, Oxidizing the ammonia slip in the step (S200);

상기 배기가스를 선택적으로 전달하는 단계(S100)에서, 차량의 급발진/급가속시 또는 배기가스의 온도가 설정범위 이상의 고온시 제 1 솔레노이드밸브는 OFF, 제 2 솔레노이드밸브는 ON 하여 제 2 AOC 촉매장치에서 배기가스 내의 암모니아 슬립을 산화하는 단계(S300);The first solenoid valve is turned OFF and the second solenoid valve is turned ON when the temperature of the exhaust gas is high or higher than the predetermined range, Oxidizing the ammonia slip in the exhaust gas in the apparatus (S300);

상기 제 2 AOC 촉매장치에서 산화된 배기가스가 제 2 촉매장치에서 2차 정화된 후, 소음기를 거쳐 외부로 배출되는 단계(S400);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치의 제어방법에 관한 것이다.
And a step (S400) of exhausting the oxidized exhaust gas from the second AOC catalytic device to the outside through a silencer after being secondarily purified by the second catalytic device (S400). The ammonia slip The present invention relates to a control method for a catalyst purifying apparatus for a vehicle.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량/엔진용 촉매정화장치 및 제어방법은 가솔린과 암모니아 액상 연료를 각각 또는 혼합하여 사용되는 차량용 엔진에서 발생되는 배기가스의 암모니아 슬립을 설정조건에 따라 제 1 AOC 촉매장치와 제 2 AOC 촉매장치를 각각 또는 함께 사용하여 정화시킴으로써, 기존에 촉매 또는 SCR 촉매로 산화시키지 못하는 암모니아 슬립을 산화시키고, 상기 암모니아가 산화하면서 발생되는 NOX를 제 2 촉매장치에 의해 정화시켜 NOX가 외부로 배출되는 것을 최소화하여 배기가스 유해성분 배출기준치보다 낮아져 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
As described above, the catalyst purifying apparatus and method for purifying the ammonia slip using the AOC catalyst of the present invention for a vehicle / engine can be applied to exhaust gas emitted from an engine for a vehicle, which is used by mixing gasoline and ammonia liquid fuel, The ammonia slip is oxidized by using the first AOC catalyst device and the second AOC catalyst device, respectively, or in combination, thereby oxidizing the ammonia slip that can not be oxidized by the conventional catalyst or the SCR catalyst, The NOx is purified by the second catalytic device to minimize the exhaust of NOx to the outside, which is lower than the exhaust gas harmful component emission reference value, thereby preventing environmental pollution.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치를 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a catalyst purifying apparatus for a vehicle purifying an ammonia slip using an AOC catalyst according to an embodiment of the present invention,
2 is a flowchart showing a control method of a catalyst purifying apparatus for a vehicle purifying ammonia slip using an AOC catalyst according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.The present invention has the following features in order to achieve the above object.

본 발명은 가솔린과 암모니아 액상 연료를 각각 또는 혼합하여 사용되는 차량용 엔진에서 발생되는 배기가스의 암모니아(NH₃) 슬립 정화장치에 있어서,The present invention relates to an ammonia (NH₃) slip purifier for exhaust gas generated in an engine for a vehicle which is used by mixing gasoline and ammonia liquid fuel,

상기 차량용 엔진에서 발생되는 배기가스를 1차 정화하는 제 1 촉매장치와;A first catalyst device for purifying the exhaust gas generated in the vehicle engine;

상기 제 1 촉매장치와 근접해서 설치되어 제 1 촉매장치에서 정화된 배기가스 내의 암모니아 슬립을 AOC 산화촉매에 의해 산화시키는데, 배기가스의 온도가 설정범위 내에 있을 시, 사용되는 제 1 AOC 촉매장치와;The ammonia slip in the exhaust gas purified by the first catalytic device installed in the vicinity of the first catalytic device is oxidized by the AOC oxidation catalyst. When the temperature of the exhaust gas is within the set range, the first AOC catalytic device ;

상기 제 1 촉매장치와 연결되되, 상기 제 1 촉매장치에서 제 1 AOC 촉매장치보다 멀리(H₂) 구비되어 제 1 촉매장치에서 정화된 배기가스 내의 암모니아 슬립을 AOC 산화촉매에 의해 산화시키는데, 배기가스 온도가 설정범위 내에 있을 시에는 상기 제 1 AOC 촉매장치에서 1차 산화된 배기가스가 전달되어 2차 산화시키고, 상기 배기가스의 온도가 설정범위 이상 시에는 제 1 촉매장치에서 정화된 배기가스 내의 암모니아 슬립을 바로 산화시키는 제 2 AOC 촉매장치와;Wherein the ammonia slip in the exhaust gas purified by the first catalytic converter is oxidized by the AOC oxidation catalyst, the ammonia slip being connected to the first catalytic converter and being located at a higher temperature than the first AOC catalytic converter in the first catalytic converter, And when the temperature is within the set range, the first oxidized exhaust gas is delivered from the first AOC catalytic device to secondary oxidation, and when the temperature of the exhaust gas exceeds the set range, A second AOC catalytic device for directly oxidizing the ammonia slip;

상기 제 1 AOC 촉매장치 또는 제 2 AOC 촉매장치에서 정화된 배기가스를 2차 정화하는 제 2 촉매장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And a second catalytic device for secondarily purifying the exhaust gas purified in the first AOC catalytic device or the second AOC catalytic device.

또한, 본 발명은 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치의 제어방법에 있어서,The present invention also provides a control method for a catalytic purifier for purifying an ammonia slip using an AOC catalyst,

엔진에서 발생된 배기가스가 제 1 촉매장치에서 1차 정화된 뒤, 차량과 배기가스의 설정조건에 따라 배기가스를 제 1 AOC 촉매장치와 제 2 AOC 촉매장치에 선택적으로 전달하는 단계(S100);(S100) selectively delivering the exhaust gas to the first AOC catalyst device and the second AOC catalyst device according to the set conditions of the vehicle and the exhaust gas after the exhaust gas generated in the engine is firstly purified by the first catalyst device, ;

상기 배기가스를 선택적으로 전달하는 단계(S100)에서, 차량의 초기시동시 또는 배기가스의 온도가 설정범위 시 제 1 솔레노이드밸브는 ON, 제 2 솔레노이드밸브는 OFF 하여 제 1 AOC 촉매장치에서 배기가스 내의 암모니아 슬립을 산화하는 단계(S200);In the step S100 of selectively transmitting the exhaust gas, when the vehicle is initially started or when the temperature of the exhaust gas is in the set range, the first solenoid valve is turned ON and the second solenoid valve is turned OFF, Oxidizing the ammonia slip in the step (S200);

상기 배기가스를 선택적으로 전달하는 단계(S100)에서, 차량의 급발진/급가속시 또는 배기가스의 온도가 설정범위 이상의 고온시 제 1 솔레노이드밸브는 OFF, 제 2 솔레노이드밸브는 ON 하여 제 2 AOC 촉매장치에서 배기가스 내의 암모니아 슬립을 산화하는 단계(S300);The first solenoid valve is turned OFF and the second solenoid valve is turned ON when the temperature of the exhaust gas is high or higher than the predetermined range, Oxidizing the ammonia slip in the exhaust gas in the apparatus (S300);

상기 제 2 AOC 촉매장치에서 산화된 배기가스가 제 2 촉매장치에서 2차 정화된 후, 소음기를 거쳐 외부로 배출되는 단계(S400);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
The exhaust gas oxidized in the second AOC catalytic device is secondarily purified in the second catalytic device, and then discharged to the outside through a silencer (S400).

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.The present invention having such characteristics can be more clearly described by the preferred embodiments thereof.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing in detail several embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to the details of construction and the arrangement of components shown in the following detailed description or illustrated in the drawings will be. The invention may be embodied and carried out in other embodiments and carried out in various ways. It should also be noted that the device or element orientation (e.g., "front," "back," "up," "down," "top," "bottom, Expressions and predicates used herein for terms such as "left," " right, "" lateral, " and the like are used merely to simplify the description of the present invention, Or that the element has to have a particular orientation. Also, terms such as " first "and" second "are used herein for the purpose of the description and the appended claims, and are not intended to indicate or imply their relative importance or purpose.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.FIG. 1 is a schematic view showing a catalyst purifying apparatus for a vehicle for purifying ammonia slip using an AOC catalyst according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing the purification of ammonia slip using an AOC catalyst according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is a flowchart showing a control method of a catalyst purifying apparatus for a vehicle. Fig.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치는 가솔린과 암모니아 액상 연료를 각각 또는 혼합하여 사용되는 차량용 엔진에서 발생되는 배기가스의 유해물질과 암모니아(NH₃) 슬립을 정화하는 장치로써, 제 1 촉매장치(10)와, 제 1 AOC 촉매장치(20)와, 제 2 AOC 촉매장치(30) 및 제 2 촉매장치(40)로 구성된다. 이때, 상기 구성품은 엔진(1)에 연결된 배기가스 이송관(70)에 의해 연결된다.As shown in FIG. 1, the apparatus for purifying ammonia slip using the AOC catalyst of the present invention is a device for purifying ammonia slip, which comprises a harmful substance of exhaust gas generated in a vehicle engine used for gasoline and ammonia liquid fuel, The first AOC catalyst device 20, the second AOC catalyst device 30 and the second catalyst device 40. The first catalyst device 10, the first AOC catalyst device 20, the second AOC catalyst device 30, At this time, the components are connected by an exhaust gas transfer pipe (70) connected to the engine (1).

상기 제 1 촉매장치(10)와 제 2 촉매장치(40)는 통상의 촉매제가 내포된 촉매장치로 엔진(1)에서 발생된 배기가스가 통과되면서 배기가스 내의 유해물질을 정화시키고, 상기 제 1 촉매장치(10)는 엔진(1)에서 제일 근접한 위치에 구비되며, 상기 제 2 촉매장치(40)는 엔진(1)에서 제일 먼 곳에 위치하여 마지막에 배출되는 배기가스를 한번 더 정화시킨다.The first catalytic device 10 and the second catalytic device 40 purify the harmful substances in the exhaust gas while the exhaust gas generated in the engine 1 passes through the catalytic device containing the conventional catalytic agent, The catalytic device 10 is located at a position closest to the engine 1 and the second catalytic device 40 is located farthest from the engine 1 to purify exhaust gas which is finally exhausted.

여기서, 상기 제 1 촉매장치(10)와 제 2 촉매장치(40)의 촉매제는 통상의 산화촉매, SCR촉매 등이 내포되어 있고, 이때, 상기 "SCR"은 환원제와 질소 산화물의 촉매 반응이 발생하여 질소 산화물, 즉 N2O를 N2로 환원시키는 선택적 촉매작용 환원을 의미한다. 환원제는 배출 가스 내의 탄화수소가 환원 작용제로서 기능할 수 있기 때문에 외부, 내부 또는 외부 및 내부 공급원의 조합을 통해 공급될 수 있다. 이하에 설명되는 바와 같이, SCR 촉매는 NOX와의 반응시 환원되지만 단독으로 환원촉매일 필요는 없다. 산화 반응이 일어날 수 있다.Here, the catalysts of the first catalytic device 10 and the second catalytic device 40 include ordinary oxidation catalysts, SCR catalysts, etc. At this time, the "SCR" means that the catalytic reaction of the reducing agent and the nitrogen oxides To selective catalytic reduction of nitrogen oxides, that is, N2O to N2. The reducing agent may be supplied via a combination of external, internal, or external and internal sources, as the hydrocarbons in the exhaust gas may function as a reducing agent. As described below, the SCR catalyst is reduced upon reaction with NOX, but need not be a reduction catalyst alone. Oxidation reaction may occur.

상기 제 1 AOC 촉매장치(20)는 도 1에 도시한 바와 같이, 제 1 촉매장치(10)와 근접 즉, 제 2 AOC 촉매장치(30)보다 가까운 거리(H₁)에 설치되어 제 1 촉매장치(10)에서 정화된 배기가스 내의 암모니아(NH₃) 슬립(slip)을 AOC 산화촉매에 의해 산화시키는데, 배기가스의 온도가 설정범위 내에 있을 시, 제 1 AOC 촉매장치(20)를 사용한다. 이때, 상기 AOC란 Ammonia Oxidation Catalyst의 약자로써, 암모니아 산화 촉매라는 뜻으로 암모니아를 산화시키는 촉매인 것이다.1, the first AOC catalytic device 20 is installed near the first catalytic device 10, that is, at a distance H₁ closer to the second AOC catalytic device 30, The ammonia (NH₃) slip in the exhaust gas purified in the first catalytic converter 10 is oxidized by the AOC oxidation catalyst. When the temperature of the exhaust gas is within the set range, the first AOC catalytic device 20 is used. At this time, the AOC is an abbreviation of ammonia oxidation catalyst, which means an ammonia oxidation catalyst, which is a catalyst for oxidizing ammonia.

여기서, 상기 제 1 촉매장치(10)의 배출구 측에 연결된 배기가스 이송관(70)이 분기되어 하나의 배기가스 이송관(70)은 제 1 AOC 촉매장치(20)와 연결되고, 다른 배기가스 이송관(70)은 제 2 AOC 촉매장치(30)와 연결되어 제 1 촉매장치(10)에서 정화된 배기가스가 설정조건에 따라 제 1 AOC 촉매장치(20)와 제 2 AOC 촉매장치(30)에 각각 전달된다. 이때, 설정조건에 대한 기술은 이하의 제어방법에서 상세히 설명한다.The exhaust gas transfer pipe 70 connected to the outlet of the first catalytic device 10 is branched so that one exhaust gas transfer pipe 70 is connected to the first AOC catalytic device 20, The transfer pipe 70 is connected to the second AOC catalytic device 30 so that the exhaust gas purified in the first catalytic device 10 is supplied to the first AOC catalytic device 20 and the second AOC catalytic device 30 Respectively. The description of the setting condition will be described in detail in the following control method.

그리고, 상기 제 1 AOC 촉매장치(20)의 배출구 측에 연결되는 배기가스 이송관(70)은 배기가스의 암모니아 슬립이 제 1 AOC 촉매장치(20)에서 1차 산화된 뒤, 제 2 AOC 촉매장치(30)에서 2차 산화되도록 제 2 AOC 촉매장치(30)의 입구 측 배기가스 이송관(70)에 연결된다. 이때, 상기 제 1 AOC 촉매장치(20)에 연결된 배기가스 이송관(70)은 바이패스 관 형태로 양측이 연결된다.The exhaust gas transfer pipe 70 connected to the outlet side of the first AOC catalytic device 20 is configured such that the ammonia slip of the exhaust gas is firstly oxidized in the first AOC catalytic device 20, Is connected to the inlet side exhaust gas transfer pipe (70) of the second AOC catalytic device (30) to be secondarily oxidized in the device (30). At this time, the exhaust gas transfer pipe (70) connected to the first AOC catalytic device (20) is connected to both sides in the form of a bypass pipe.

상기 제 2 AOC 촉매장치(30)는 도 1에 도시한 바와 같이, 제 1 촉매장치(10)와 배기가스 이송관(70)에 의해 연결되는데, 이때, 상기 제 1 촉매장치(10)에서 제 1 AOC 촉매장치(20)보다 멀리(H₂) 구비되어 제 1 촉매장치(10)에서 정화된 배기가스 내의 암모니아 슬립을 AOC 산화촉매에 의해 산화시키고, 이때, 배기가스의 온도가 설정범위 이상 시에 제 2 AOC 촉매장치(30)가 사용된다.1, the second AOC catalytic device 30 is connected to the first catalytic device 10 by an exhaust gas transfer pipe 70. At this time, 1 AOC catalyst device 20 so that the ammonia slip in the exhaust gas purified in the first catalytic device 10 is oxidized by the AOC oxidation catalyst. At this time, when the temperature of the exhaust gas exceeds the set range A second AOC catalytic device 30 is used.

여기서, 상기 제 2 AOC 촉매장치(30)는 제 1 AOC 촉매장치(20)와 연결된 배기가스 이송관에서 분기된 다른 배기가스 이송관(70)과 연결되어 제 1 촉매장치(10)에서 정화된 배기가스가 설정조건에 따라 제 1 AOC 촉매장치(20)와 제 2 AOC 촉매장치(30)에 각각 전달된다. 이때, 설정조건에 대한 기술은 이하의 제어방법에서 상세히 설명한다.Here, the second AOC catalytic device 30 is connected to another exhaust gas conveying pipe 70 branched from the exhaust gas conveying pipe connected to the first AOC catalytic device 20, and is purified in the first catalytic device 10 The exhaust gas is delivered to the first AOC catalytic device 20 and the second AOC catalytic device 30, respectively, in accordance with the setting conditions. The description of the setting condition will be described in detail in the following control method.

그리고, 상기 제 2 AOC 촉매장치(30)의 배출구 측에 연결된 배기가스 이송관(70)은 제 2 촉매장치(40)와 연결되어 2차까지 산화시킨 배기가스가 전달되는 것이다.The exhaust gas transfer pipe 70 connected to the outlet side of the second AOC catalytic device 30 is connected to the second catalytic device 40 so that exhaust gas oxidized up to the second order is transferred.

한편, 상기 제 1 촉매장치(10)의 배출구 측에는 배기가스가 설정조건에 따라 제 1 AOC 촉매장치(20)와 제 2 AOC 촉매장치(30)에 각각 전달되도록 배기가스 이송관(70)이 분기되어 각각 연결되는데, 상기 분기된 배기가스 이송관(70)에는 설정조건에 따라 제 1 AOC 촉매장치(20)와 제 2 AOC 촉매장치(30)에 이송되는 배기가스를 제어할 수 있도록 제 1 솔레노이드밸브(51)와 제 2 솔레노이드밸브(52)가 각각 설치된다.The exhaust gas transfer pipe 70 is connected to the outlet of the first catalytic device 10 so that the exhaust gas is delivered to the first AOC catalytic device 20 and the second AOC catalytic device 30, The branched exhaust gas transfer pipe 70 is connected to the first AOC catalytic device 20 and the second AOC catalytic device 30 by a first solenoid valve 70 so as to control the exhaust gas to be delivered to the first AOC catalytic device 20 and the second AOC catalytic device 30, A valve 51 and a second solenoid valve 52 are provided, respectively.

여기서, 상기 제 1 솔레노이드밸브(51)와 제 2 솔레노이드밸브(52)는 설정조건에 따라 배기가스 이송관(70)을 개폐하도록 제어하는 제어부(50)가 더 형성되고, 상기 제어부(50)는 도 1에서처럼, 엔진(1) 및 엔진(1)의 배출구 측에 설치된 온도센서(53)에서 신호를 전달받아 입력된 설정조건에 따라 제 1 솔레노이드밸브(51)와 제 2 솔레노이드밸브(52)를 제어하는 것이다.The first solenoid valve 51 and the second solenoid valve 52 are further provided with a control unit 50 for controlling the opening and closing of the exhaust gas transfer pipe 70 according to the set conditions, 1, the first solenoid valve 51 and the second solenoid valve 52 are connected to each other in accordance with the setting conditions received by the engine 1 and the temperature sensor 53 provided at the outlet side of the engine 1, .

한편, 상기 제 2 촉매장치(40)의 배출구 측에는 도 1에서처럼, 마지막으로 정화된 배기가스가 외부로 배출 전에 이송시, 발생하는 소음을 저감시키기 위해 소음기(60)가 더 설치된다.
1, a silencer 60 is further installed on the exhaust side of the second catalytic device 40 to reduce the noise generated when the finally purified exhaust gas is transported to the outside before being discharged.

이하에서는 상기에서 기술한 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치의 제어방법에 대해 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a control method of the catalytic purifier for purifying the ammonia slip using the AOC catalyst will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치의 제어방법은 먼저, 엔진(1)에서 발생된 배기가스가 제 1 촉매장치(10)에서 1차 정화된 뒤, 차량의 엔진(1)운동과 배기가스의 설정조건에 따라 배기가스를 제 1 AOC 촉매장치(20)와 제 2 AOC 촉매장치(30)에 선택적으로 전달한다.(S100)As shown in FIGS. 1 and 2, a method for controlling a catalytic converter purifying apparatus for purifying an ammonia slip using an AOC catalyst according to the present invention is characterized in that exhaust gas generated in the engine 1 is supplied to a first catalytic converter 10 The exhaust gas is selectively delivered to the first AOC catalytic device 20 and the second AOC catalytic device 30 according to the engine 1 motions of the vehicle and the exhaust gas setting conditions. S100)

상기 선택 중, 상기 차량의 초기시동시 또는 배기가스의 온도가 설정범위 시 제 1 솔레노이드밸브(51)는 ON 하고, 제 2 솔레노이드밸브(52)는 OFF 하여 제 1 촉매장치(10)에서 1차 정화된 배기가스를 제 1 AOC 촉매장치(20)에 전달하여 상기 제 1 AOC 촉매장치(20)에서 배기가스 내의 암모니아 슬립을 산화한다.(S200) 이때, 상기 차량의 초기시동상태일 때 배기가스의 압력이 저부하(저압)로써 배기가스의 온도가 저온인 상태를 뜻한다. 즉, 운전자가 시동 후 곧바로 출발하는 경우에는 냉각수 온도가 40도에 도달하지 못하기에 제 1 AOC 촉매장치(20)를 사용한다. 그리고, 상기 배기가스의 설정온도는 200 ~ 300℃ 범위로써, AOC 산화촉매의 열화가 발생되지 않는 온도범위이다.The first solenoid valve 51 is turned on and the second solenoid valve 52 is turned off so that the first catalyst device 10 is turned off in the first catalyst device 10, The cleaned exhaust gas is transferred to the first AOC catalytic device 20 to oxidize the ammonia slip in the exhaust gas in the first AOC catalytic device 20. S200 At this time, (Low pressure) and the temperature of the exhaust gas is low. That is, when the driver starts immediately after starting, the first AOC catalytic device 20 is used because the cooling water temperature can not reach 40 degrees. The set temperature of the exhaust gas ranges from 200 to 300 占 폚, and is a temperature range in which no deterioration of the AOC oxidation catalyst occurs.

또한, 상기 제 1 AOC 촉매장치(20)에서 암모니아 슬립을 1차 산화한 배기가스는 배기가스 이송관(70)을 따라 제 2 AOC 촉매장치(30)에 전달되어 2차 산화된 뒤, 제 2 촉매장치(40)에 전달된다.The exhaust gas obtained by firstly oxidizing the ammonia slip in the first AOC catalytic device 20 is transferred to the second AOC catalytic device 30 along the exhaust gas transfer pipe 70 to be secondarily oxidized, And is delivered to the catalyst device 40.

한편, 상기 배기가스를 선택적으로 전달하는데, 차량의 급발진/급가속시 또는 배기가스의 온도가 설정범위 이상의 고온시 제 1 솔레노이드밸브(51)는 OFF 하고, 제 2 솔레노이드밸브(52)는 ON 하여 제 1 촉매장치(10)에서 1차 정화된 배기가스를 제 2 AOC 촉매장치(30)에 전달하여 상기 제 2 AOC 촉매장치(30)에서 배기가스 내의 암모니아 슬립을 산화한다.(S300) 이때, 차량의 급발진/급가속 상태일 때, 배기가스의 압력이 고부하로써 배기가스의 온도가 고온인 상태이고, 상기 배기가스의 온도는 400℃ 이상이다. 그리고, 상기 제 2 AOC 촉매장치(30)의 사용은 냉각수 온도가 40℃ 이상이거나 스로틀 개도가 60%이상일 때 사용된다. The first solenoid valve 51 is turned off and the second solenoid valve 52 is turned on when the vehicle is suddenly accelerated or rapidly accelerated or when the temperature of the exhaust gas is higher than a predetermined range, The exhaust gas purified at the first catalytic converter 10 is transferred to the second AOC catalytic device 30 to oxidize the ammonia slip in the exhaust gas at the second AOC catalytic device 30. At this time, The temperature of the exhaust gas is high and the temperature of the exhaust gas is 400 DEG C or more. The second AOC catalytic device 30 is used when the cooling water temperature is 40 DEG C or more and the throttle opening is 60% or more.

여기서, 상기 냉각수 온도 40℃라는 것은 아이들 상태의 안정화 및 AOC가 충분히 암모니아를 산화시킬 수 있는 배기 온도인 400℃에 도달했다는 판단조건으로 제 1 촉매장치(10)를 지난 배기가스 온도가 400℃ 이상이 되면 AOC에 의한 암모니아 산화가 충분히 잘 되기 때문에 제 1 AOC 촉매장치(20)를 거치지 않고 바로 제 2 AOC 촉매장치(30)로 가게 하는 것이다.Here, the cooling water temperature of 40 ° C is a condition that the exhaust gas temperature passed through the first catalytic device 10 is 400 ° C or higher under the condition that the idle state is stabilized and the exhaust gas temperature at which the AOC sufficiently oxidizes ammonia has reached 400 ° C , The ammonia oxidation by the AOC is sufficiently performed, so that the second AOC catalyst device 30 is immediately passed without passing through the first AOC catalyst device 20.

그리고, 대부분의 가솔린 차량에서 스로틀 개도 60%는 엔진 출력 기준으로 최대출력의 70%이상을 의미하고, 그때 발생하는 배기 가스의 온도(제 1 촉매장치 후단)가 700℃를 넘을 수 있다. 이때, 배기가스 온도가 700℃가 넘으면 AOC촉매를 손상시킬 가능성이 커지기 때문에 제 1 촉매장치(10)와 가까운 제 1 AOC 촉매장치(20)의 AOC 산화촉매를 보호하기 위하여 제 1 AOC 촉매장치(20)를 건너뛰고, 상기 제 1 촉매장치(10)에서 제 1 AOC 촉매장치(20)의 설치거리(H₁)보다 먼 거리(H₂)에 설치되는 제 2 AOC 촉매장치(30)에 전달되는데, 배기가스의 온도가 고온이기에 이송과정에서 온도가 낮아져 AOC 촉매의 열화가 방지된다.Also, in most gasoline vehicles, the throttle opening degree of 60% means 70% or more of the maximum output based on the engine output, and the temperature of the exhaust gas (after the first catalytic device) at that time may exceed 700 ° C. At this time, if the exhaust gas temperature exceeds 700 ° C., there is a high possibility of damaging the AOC catalyst. Therefore, in order to protect the AOC oxidation catalyst of the first AOC catalyst device 20 close to the first catalyst device 10, 20 to the second AOC catalytic device 30 installed at a distance H2 higher than the installation distance H2 of the first AOC catalytic device 20 in the first catalytic device 10, Since the temperature of the exhaust gas is high, the temperature of the exhaust gas is lowered during the transfer process, thereby preventing deterioration of the AOC catalyst.

마지막으로 상기 제 2 AOC 촉매장치(30)에서 산화된 배기가스가 제 2 촉매장치(40)에서 2차 정화된 후, 소음기(60)를 거쳐 외부로 배출된다.(S400)
Finally, the exhaust gas oxidized in the second AOC catalytic device 30 is secondarily purified in the second catalytic device 40 and then discharged to the outside through the silencer 60. In step S400,

10 : 제 1 촉매장치 20 : 제 1 AOC 촉매장치
30 : 제 2 AOC 촉매장치 40 : 제 2 촉매장치
50 : 제어부 51 : 제 1 솔레노이드밸브
52 : 제 2 솔레노이드밸브 53 : 온도센서
60 : 소음기 70 : 배기가스 이송관
10: first catalytic device 20: first AOC catalytic device
30: second AOC catalyst device 40: second catalyst device
50: control unit 51: first solenoid valve
52: second solenoid valve 53: temperature sensor
60: silencer 70: exhaust gas conveying pipe

Claims (11)

가솔린과 암모니아 액상 연료를 각각 또는 혼합하여 사용되는 차량용 엔진에서 발생되는 배기가스의 암모니아(NH₃) 슬립 정화장치에 있어서,
상기 차량용 엔진(1)에서 발생되는 배기가스를 1차 정화하는 제 1 촉매장치(10)와;
상기 제 1 촉매장치(10)와 근접(H₁)해서 설치되어 제 1 촉매장치(10)에서 정화된 배기가스 내의 암모니아 슬립을 AOC 산화촉매에 의해 산화시키는데, 배기가스의 온도가 설정범위 내에 있을 시, 사용되는 제 1 AOC 촉매장치(20)와;
상기 제 1 촉매장치(10)와 연결되되, 상기 제 1 촉매장치(10)에서 제 1 AOC 촉매장치(20)보다 멀리(H₂) 구비되어 제 1 촉매장치(10)에서 정화된 배기가스 내의 암모니아 슬립을 AOC 산화촉매에 의해 산화시키는데, 배기가스 온도가 설정범위 내에 있을 시에는 상기 제 1 AOC 촉매장치(20)에서 1차 산화된 배기가스가 전달되어 2차 산화시키고, 상기 배기가스의 온도가 설정범위 이상 시에는 제 1 촉매장치(10)에서 정화된 배기가스 내의 암모니아 슬립을 바로 산화시키는 제 2 AOC 촉매장치(30)와;
상기 제 1 AOC 촉매장치(20) 또는 제 2 AOC 촉매장치(30)에서 정화된 배기가스를 2차 정화하는 제 2 촉매장치(40);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치.
An ammonia (NH₃) slip purifier for an exhaust gas generated from an engine for a vehicle which is used by mixing gasoline and ammonia liquid fuel, respectively,
A first catalyst device (10) for purifying the exhaust gas generated in the vehicle engine (1) first;
The ammonia slip in the exhaust gas purified by the first catalytic device 10 is oxidized by the AOC oxidation catalyst when the temperature of the exhaust gas is within the set range , A first AOC catalytic device 20 used;
The first catalytic device 10 is connected to the first catalytic device 10 and is provided at a higher position H2 than the first catalytic device 20 in the first catalytic device 10, The slip is oxidized by the AOC oxidation catalyst. When the exhaust gas temperature is within the predetermined range, the first oxidized exhaust gas is transferred from the first AOC catalytic device 20 to secondary oxidation, and the temperature of the exhaust gas A second AOC catalytic device (30) for directly oxidizing the ammonia slip in the exhaust gas purified in the first catalytic device (10) when the setting range is out of order;
A second catalytic device 40 for secondarily purifying the exhaust gas purified in the first AOC catalytic device 20 or the second AOC catalytic device 30;
Wherein the ammonia slip is purified using an AOC catalyst.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 촉매장치(10)와 제 1 AOC 촉매장치(20)와 제 2 AOC 촉매장치(30) 및 제 2 촉매장치(40)는 엔진에서부터 배기가스 이송관(70)에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치.
The method according to claim 1,
The first catalytic device 10 and the first AOC catalytic device 20 and the second AOC catalytic device 30 and the second catalytic device 40 are interconnected by the exhaust gas transfer pipe 70 from the engine A catalyst purifying apparatus for a vehicle which purifies ammonia slip using an AOC catalyst.
제 2항에 있어서,
상기 제 1 촉매장치(10)의 배출구 측에는 배기가스가 설정조건에 따라 제 1 AOC 촉매장치(20)와 제 2 AOC 촉매장치(30)에 전달되도록 배기가스 이송관(70)이 분기되어 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치.
3. The method of claim 2,
An exhaust gas transfer pipe 70 is branched and connected to the exhaust port side of the first catalytic device 10 so that the exhaust gas is transferred to the first AOC catalytic device 20 and the second AOC catalytic device 30, Wherein the ammonia slip is purified using an AOC catalyst.
제 3항에 있어서,
상기 분기된 배기가스 이송관(70)에는 설정조건에 따라 제 1 AOC 촉매장치(20)와 제 2 AOC 촉매장치(30)에 이송되는 배기가스를 제어할 수 있도록 제 1 솔레노이드밸브(51)와 제 2 솔레노이드밸브(52)가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치.
The method of claim 3,
The branched exhaust gas transfer pipe 70 is provided with a first solenoid valve 51 and a second solenoid valve 51 so as to control the exhaust gas to be transferred to the first AOC catalytic device 20 and the second AOC catalytic device 30, And a second solenoid valve (52) are provided in the exhaust passage (52), respectively, to purify the ammonia slip using the AOC catalyst.
제 4항에 있어서,
상기 제 1 솔레노이드밸브(51)와 제 2 솔레노이드밸브(52)는 설정조건에 따라 배기가스 이송관(70)을 개폐하도록 제어하는 제어부(50)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치.
5. The method of claim 4,
The first solenoid valve 51 and the second solenoid valve 52 are further provided with a control unit 50 for controlling the opening and closing of the exhaust gas transfer pipe 70 according to the set conditions. A catalyst purifying device for vehicles purifying ammonia slip.
제 3항에 있어서,
상기 제 1 AOC 촉매장치(20)와 연결된 배기가스 이송관(70)은 배기가스의 암모니아 슬립이 제 1 AOC 촉매장치(20)에서 1차 산화된 뒤, 제 2 AOC 촉매장치(30)에서 2차 산화되도록 제 2 AOC 촉매장치(30)의 입구 측 배기가스 이송관(70)에 연결되는 것을 특징으로 하는 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치.
The method of claim 3,
The exhaust gas transfer pipe 70 connected to the first AOC catalytic device 20 is configured such that the ammonia slip of the exhaust gas is firstly oxidized in the first AOC catalytic device 20 and then oxidized in the second AOC catalytic device 30 Side exhaust gas transfer pipe (70) of the second AOC catalytic device (30) so as to oxidize the ammonia slurry, the ammonia slip is purified using the AOC catalyst.
AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치의 제어방법에 있어서,
엔진(1)에서 발생된 배기가스가 제 1 촉매장치(10)에서 1차 정화된 뒤, 차량과 배기가스의 설정조건에 따라 배기가스를 제 1 AOC 촉매장치(20)와 제 2 AOC 촉매장치(30)에 선택적으로 전달하는 단계(S100);
상기 배기가스를 선택적으로 전달하는 단계(S100)에서, 차량의 초기시동시 또는 배기가스의 온도가 설정범위 시 제 1 솔레노이드밸브(51)는 ON, 제 2 솔레노이드밸브(52)는 OFF 하여 제 1 AOC 촉매장치(20)에서 배기가스 내의 암모니아 슬립을 산화하는 단계(S200);
상기 배기가스를 선택적으로 전달하는 단계(S100)에서, 차량의 급발진/급가속시 또는 배기가스의 온도가 설정범위 이상의 고온시 제 1 솔레노이드밸브(51)는 OFF, 제 2 솔레노이드밸브(52)는 ON 하여 제 2 AOC 촉매장치(30)에서 배기가스 내의 암모니아 슬립을 산화하는 단계(S300);
상기 제 2 AOC 촉매장치(30)에서 산화된 배기가스가 제 2 촉매장치(40)에서 2차 정화된 후, 소음기(60)를 거쳐 외부로 배출되는 단계(S400);를 포함하여 이루어지고,
상기 제 1 AOC 촉매장치(20)에 의해 배기가스 내의 암모니아 슬립을 산화하는 단계(S200)에서,
상기 제 1 AOC 촉매장치(20)에서 암모니아 슬립을 1차 산화한 배기가스는 제 2 AOC 촉매장치(30)에 전달되어 2차 산화된 뒤, 제 2 촉매장치(40)에 전달되는 것을 특징으로 하는 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치의 제어방법.
A method for controlling a catalytic purifier for purifying an ammonia slip using an AOC catalyst,
After the exhaust gas generated in the engine 1 is firstly purified by the first catalytic converter 10, the exhaust gas is exhausted from the first AOC catalytic device 20 and the second AOC catalytic device 20 in accordance with the setting conditions of the vehicle and the exhaust gas. (S100);
The first solenoid valve 51 is turned ON and the second solenoid valve 52 is turned OFF when the vehicle is initially started or when the temperature of the exhaust gas is within the set range in the step S100 of selectively transmitting the exhaust gas, Oxidizing the ammonia slip in the exhaust gas in the AOC catalytic device (S200);
The first solenoid valve 51 is OFF and the second solenoid valve 52 is OFF when the temperature of the exhaust gas is high or higher than the predetermined range in the step S100 of selectively transmitting the exhaust gas, (S300) by turning on the ammonia slip in the exhaust gas in the second AOC catalytic device (30);
The exhaust gas oxidized in the second AOC catalytic device 30 is secondarily purified in the second catalytic device 40 and then discharged to the outside through the silencer 60,
In the step S200 of oxidizing the ammonia slip in the exhaust gas by the first AOC catalytic device 20,
The exhaust gas obtained by first oxidizing the ammonia slip in the first AOC catalytic device 20 is transferred to the second AOC catalytic device 30 and is secondarily oxidized and then transferred to the second catalytic device 40 Wherein the ammonia slip is purified using an AOC catalyst.
제 7항에 있어서,
상기 제 1 AOC 촉매장치(20)에 의해 배기가스 내의 암모니아 슬립을 산화하는 단계(S200)에서,
상기 제 1 AOC 촉매장치(20)의 사용은 배기가스의 온도가 200 ~ 300℃일 때 사용하는 것을 특징으로 하는 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치의 제어방법.
8. The method of claim 7,
In the step S200 of oxidizing the ammonia slip in the exhaust gas by the first AOC catalytic device 20,
Wherein the first AOC catalytic device (20) is used when the temperature of the exhaust gas is 200 to 300 ° C.
제 7항에 있어서,
상기 제 2 AOC 촉매장치(30)는 제 1 촉매장치(10)에서 제 1 AOC 촉매장치(20)의 설치거리(H₁)보다 먼 거리(H₂)에 구비됨으로써, 배기가스의 온도가 고온이라도 이송과정에서 온도가 낮아져 AOC 촉매의 열화가 방지되면서 암모니아 슬립을 산화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 AOC촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량용 촉매정화장치의 제어방법.
8. The method of claim 7,
The second AOC catalytic device 30 is provided at a distance H2 higher than the installation distance H2 of the first catalytic device 20 in the first catalytic device 10 so that even if the temperature of the exhaust gas is high, Wherein the ammonia slip is oxidized while the temperature is lowered to prevent deterioration of the AOC catalyst, thereby purifying the ammonia slip using the AOC catalyst.
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