KR101560048B1 - 우레아 분해 시스템 - Google Patents

우레아 분해 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101560048B1
KR101560048B1 KR1020130116551A KR20130116551A KR101560048B1 KR 101560048 B1 KR101560048 B1 KR 101560048B1 KR 1020130116551 A KR1020130116551 A KR 1020130116551A KR 20130116551 A KR20130116551 A KR 20130116551A KR 101560048 B1 KR101560048 B1 KR 101560048B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
urea
fluid
byproduct
chamber
urea decomposition
Prior art date
Application number
KR1020130116551A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150037184A (ko
Inventor
김중호
이창희
Original Assignee
두산엔진주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 두산엔진주식회사 filed Critical 두산엔진주식회사
Priority to KR1020130116551A priority Critical patent/KR101560048B1/ko
Publication of KR20150037184A publication Critical patent/KR20150037184A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101560048B1 publication Critical patent/KR101560048B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2062—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1021—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20723—Vanadium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/50—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예는 우레아 분해 시스템에 관한 것으로, 우레아 분해 시스템은 열에너지를 갖는 유체가 전단부에서 후단부로 흐르는 우레아 분해 챔버와, 상기 우레아 분해 챔버 내부에 우레아를 분사하는 우레아 분사 노즐과, 상기 우레아 분사 노즐에서 분사된 우레아가 상기 유체가 갖는 열에너지에 의해 분해되어 암모니라(NH3)가 생성되면서 상기 우레아 분해 챔버의 내부에 퇴적된 부산물을 진공압으로 흡입하는 부산물 흡입 장치, 그리고 상기 부산물 흡입 장치가 흡입한 상기 부산물을 포함한 유체를 고체 성분과 유체 성분으로 분리하여 배출하는 부산물 분리 챔버를 포함한다.

Description

우레아 분해 시스템{UREA DECPMPOSITIN SYSTEM}
본 발명의 실시예는 우레아 분해 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기 가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위해 환원제로 사용되는 암모니아를 생성하기 위한 우레아 분해 시스템에 관한 것이다.
선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템은 디젤 엔진, 보일러, 소각기 등에서 발생된 배기 가스가 함유한 질소산화물을 저감시키기 위한 시스템이다.
선택적 촉매 환원 시스템은 촉매가 내부에 설치된 반응기에 배기 가스와 환원제를 함께 통과시키면서 배기 가스에 함유된 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다.
선택적 촉매 환원 시스템은 질소산화물을 저감시키기 위한 환원제로 우레아(urea)를 직접 분사하여 사용하거나 우레아를 분해시켜 생성된 암모니아(NH3)를 분사하여 사용하고 있다.
일반적으로, 우레아 분해 장치는 우레아 분해 챔버 내부에 우레아를 분사하고, 분사된 우레아를 우레아 분해 챔버 내부의 열에너지를 이용하여 분해함으로써 암모니아를 생성하고 있다.
이와 같이 생성된 암모니아는 배기 가스에 혼합되어 촉매를 거치면서 배기 가스에 함유된 질소산화물과 환원 반응하여 질소산화물을 감소시킨다.
그런데 우레아가 분해되는 과정에서 암모니아(NH3)와 함께 뷰렛(biuret), 시아누르산(cyanuric acid), 멜라민(melamine), 및 아멜린(ammeline) 등과 같은 부산물이 생성된다.
이러한 부산물은 우레아 분해 챔버 내부를 폐색시키거나 압력의 변화를 가져와 불량 발생의 원인이 되고 있다.
이에, 종래의 우레아 분해 시스템은 우레아 분해 챔버 내부에 부산물이 퇴적되면 가동을 중단하고 우레아 분해 챔버를 분해하여 부산물을 제거해야 하는 번거로움이 있었다.
본 발명의 실시예는 우레아가 분해되면서 발생하여 우레아 분해 챔버 내부에 퇴적되는 부산물을 실시간으로 제거할 수 있는 우레아 분해 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 우레아 분해 시스템은 열에너지를 갖는 유체가 전단부에서 후단부로 흐르는 우레아 분해 챔버와, 상기 우레아 분해 챔버 내부에 우레아를 분사하는 우레아 분사 노즐과, 상기 우레아 분사 노즐에서 분사된 우레아가 상기 유체가 갖는 열에너지에 의해 분해되어 암모니라(NH3)가 생성되면서 상기 우레아 분해 챔버의 내부에 퇴적된 부산물을 진공압으로 흡입하는 부산물 흡입 장치, 그리고 상기 부산물 흡입 장치가 흡입한 상기 부산물을 포함한 유체를 고체 성분과 유체 성분으로 분리하여 배출하는 부산물 분리 챔버를 포함한다.
상기 부산물 흡입 장치는 상기 우레아 분해 챔버의 중력 방향 바닥면에 인접하게 위치하고 벤츄리(venturi)부가 형성된 일측과 상기 부산물 분리 챔버와 연결된 타측을 갖는 부산물 흡입관과, 상기 부산물 흡입관의 상기 벤츄리부에 연결되어 상기 부산물을 흡입하기 위한 진공압이 형성되도록 압축 공기를 공급하는 공기 공급관을 포함할 수 있다.
상기 우레아 분사 노즐은 상기 우레아 분해 챔버의 전단부 방향으로 우레아를 분사할 수 있다. 그리고 상기 부산물 흡입관의 일측은 상기 우레아 분사 노즐보다 상대적으로 상기 우레라 분해 챔버의 후단부에 가깝게 설치될 수 있다.
상기 공기 공급관은 상기 우레아 분해 챔버의 내주면을 따라 감기는 열교환부과, 상기 열교환부과 상기 부산물 흡입관의 벤츄리부를 연결하는 공기 전달부를 포함할 수 있다.
상기 공기 공급관의 열교환부는 상기 우레아 분해 챔버의 내주면을 따라 270도 이상 감길 수 있다.
상기한 우레아 분해 시스템에서, 상기 부산물 분리 챔버는 선회류를 형성하여 상기 부산물을 포함한 유체를 고체 성분과 유체 성분으로 원심 분리할 수 있다.
상기 부산물 분리 챔버는 수평 단면이 원형 또는 타원형인 중공 형상의 챔버 본체와, 상기 챔버 본체의 하부에 설치된 고체 성분 배출구와, 상기 챔버 본체의 상부에 설치된 유체 성분 배출구, 그리고 상기 챔버 본체의 상부에서 상기 챔버 본체의 내측면에 접선 방향으로 형성된 유체 유입구를 포함할 수 있다.
상기 유체 유입구로 유입된 상기 부산물을 포함한 유체는 상기 챔버 본체 내측면을 따라 선회 하강하면서 원심 분리된 고체 성분을 상기 고체 성분 배출구를 통해 배출한 후, 상기 챔버 본체의 중심에서 상승하여 상기 유체 성분 배출구를 통해 배출될 수 있다.
상기 부산물을 포함한 유체에서 분리된 고체 성분은 뷰렛(biuret), 시아누르산(cyanuric acid), 멜라민(melamine), 및 아멜린(ammeline) 중 하나 이상을 포함하는 부산물과, 고형 우레아를 포함할 수 있다. 그리고 상기 부산물을 포함한 유체에서 분리된 유체 성분은 기체 상태의 암모니아와, 공기, 그리고 상기 우레아 분해 챔버 내부를 흐르는 유체를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 우레아 분해 시스템은 우레아가 분해되면서 발생하여 우레아 분해 챔버 내부에 퇴적되는 부산물을 실시간으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 분해 시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1의 우레아 분해 챔버의 폭 방향 단면도이다.
도 3은 도 1의 우레아 분해 챔버의 길이 방향 요부 단면도이다.
도 4는 도 1의 부산물 흡입관의 단면도이다.
도 5는 도 1의 부산물 분리 챔버의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 분해 시스템 (101)을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 분해 시스템(101)은 우레아를 분해하여 배기 가스가 함유한 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 환원제로 사용되는 암모니아(NH3)를 생성한다.
우레아 분해 시스템(101)에서 생성된 암모니아(NH3)는 배기 가스와 혼합되어 촉매를 거치면서 배기 가스의 질소산화물(NOx)과 환원 반응한다. 이때, 촉매는 제올라이트(Zeolite), 바나듐(Vanadium), 및 백금(Platinum) 등과 같이 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 소재로 만들어질 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 분해 시스템(101)은 우레아 분해 챔버(200), 우레아 분사 노즐(300), 부산물 흡입 장치(500), 및 부산물 분리 챔버(600)를 포함한다.
또한, 우레아 분해 시스템(101)은 믹서(mixer, 800)를 더 포함할 수 있다.
우레아 분해 챔버(200)는 우레아(urea, CO(NH2)2)를 분해하여 질소산화물(NOx)을 환원시킬 환원제로 사용되는 암모니아(NH3)를 생성한다.
본 발명의 일 실시예에서, 우레아 분해 챔버(200)는 열에너지를 갖는 유체가 전단부(201)에서 후단부(209)로 흐른다. 즉, 우레아 분해 챔버(200)의 전단부(201)와 후단부(209)에는 각각 유체가 흐를 수 있도록 개구가 형성된다.
우레아 분해 챔버(200)를 따라 흐르는 유체는 환원제로 사용되는 암모니아가 혼합될 질소산화물을 함유한 배기 가스일 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 질소산화물을 함유한 배기 가스가 아닌 공기 또는 다른 설비에서 배출된 배출 가스가 우레아 분해 챔버(200)를 따라 흐를 수도 있다.
또한, 우레아 분해 챔버(200)를 흐르는 유체는 우레아를 분해시킬 수 있는 열에너지를 갖는다.
우레아 분사 노즐(300)은 우레아 분해 챔버(200) 내부에 우레아를 분사한다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서, 우레아 분사 노즐(300)은 우레아 분해 챔버(200)의 전단부(201) 방향으로 우레아를 분사한다. 즉, 우레아 분사 노즐(300)은 우레아 분해 챔버(200) 내부에서 유체가 흐르는 방향에 역방향으로 우레아를 분사한다.
하지만, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 우레아 분사 노즐(300)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 형태로 설치될 수 있다.
우레아 분사 노즐(300)에서 분사된 우레아가 우레아 분해 챔버(200)의 내부를 흐르는 유체가 갖는 열에너지에 의해 분해되면, 암모니라(NH3)가 생성된다.
이와 같이 생성된 암모니아는 믹서(800)를 통해 우레아 분해 챔버(200)의 내부를 흐르는 유체와 혼합된다.
믹서(800)는 우레아 분해 챔버(200)의 후단부(209)와 우레아 분사 노즐(300) 사이에 설치될 수 있다.
이때, 우레아가 분해되면서 암모니아와 함께, 뷰렛(biuret), 시아누르산(cyanuric acid), 멜라민(melamine), 및 아멜린(ammeline) 중 하나 이상을 포함하는 부산물이 생성된다.
이러한 부산물은 고체 상태로 우레아 분해 챔버(200)의 내부, 특히 우레아 분해 챔버(200)의 중력 방향 바닥면에 퇴적된다.
부산물 흡입 장치(500)는 우레아 분해 챔버(200)의 내부에 퇴적된 부산물을 진공압으로 흡입하여 외부로 배출한다. 즉, 부산물 흡입 장치(500)는 부산물을 흡입하여 우레아 분해 챔버(200)에서 제거한다.
구체적으로, 부산물 흡입 장치(500)는 부산물 흡입관(400)과 공기 공급관(450)을 포함한다.
부산물 흡입관(400)은 우레아 분해 챔버(200)의 중력 방향 바닥면에 인접하게 설치된 일측과 부산물 분리 챔버(600)와 연결된 타측을 갖는다. 또한, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 부산물 흡입관(400)의 일측에는 벤츄리(venturi)부(415)가 형성된다.
또한, 벤츄리부(415)가 형성된 부산물 흡입관(400)의 일측은 우레아 분사 노즐(300)보다 상대적으로 우레라 분해 챔버(200)의 후단부(209)에 가깝게 설치될 수 있다. 이는 부산물(DP)의 퇴적이 상대적으로 가장 많이 이루어지는 위치에 부산물 흡입관(400)을 설치하기 위함이다. 하지만, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 우레아 분해 챔버(200)의 구조 및 우레아 분사 노즐(300)의 위치, 우레아 분사 노즐(300)의 분사 방향에 따라 부산물 흡입관(400)의 위치는 변경될 수 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 우레아 분해 챔버(200)의 내부에서 부산물 흡입관(400)은 유속 저항을 최소화하기 위하여 타원형으로 형성될 수 있으며, 단열 효과를 높이기 위해 내관(401)과 외관(402)을 포함하는 2중 진공관의 형태로 형성될 수 있다.
공기 공급관(450)은 부산물 흡입관(400)의 벤츄리부(415)에 연결되어 부산물(DP)을 흡입하기 위한 진공압이 형성되도록 압축 공기를 공급한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 공기 공급관(450)은, 앞서 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 우레아 분해 챔버(200)의 내주면을 따라 감기는 열교환부(452)과, 열교환부(452)과 부산물 흡입관(400)의 벤츄리부(415)를 연결하는 공기 전달부(455)를 포함할 수 있다.
즉, 공기 공급관(450)을 통해 부산물 흡입관(400)의 벤츄리(venturi)부(415)에 공급되는 압축 공기는 열교환부(452)를 거치면서 온도가 상승될 수 있다. 이때, 열교환부(452)는 압축 공기의 온도를 충분히 상승시키기 위해 우레아 분해 챔버(200)의 내주면을 따라 적어도 270도 이상 감길 수 있다. 또한, 열교환부(452)는 필요에 따라 나선형으로 360도 이상 감길수도 있다.
이와 같이, 고온의 압축 공기를 벤츄리부(415)에 공급하여 부산물 흡입관(400)에 진공압을 형성하고, 이 진공압으로 우레아 분해 챔버(200)에 퇴적된 부산물(DP)을 흡입할 수 있다.
벤츄리부(415)와 압축 공기를 이용한 진공압 형성은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 기술로 자세한 원리의 설명은 생략한다.
부산물 분리 챔버(600)는 부산물 흡입 장치(500)가 흡입한 부산물(DP)을 포함한 유체를 고체 성분과 유체 성분으로 분리하여 배출한다.
부산물(DP)을 포함한 유체는 부산물(DP) 외에 우레아 분해 챔버(200)의 내부를 흐르던 유체와 공기 공급관(450)을 통해 공급된 압축 공기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 부산물 분리 챔버(600)는 선회류를 형성하여 부산물을 포함한 유체를 고체 성분과 유체 성분으로 원심 분리한다.
여기서, 고체 성분은 뷰렛(biuret), 시아누르산(cyanuric acid), 멜라민(melamine), 및 아멜린(ammeline) 중 하나 이상을 포함하는 부산물과, 고형 우레아를 포함할 수 있다. 또한, 유체 성분은 기체 상태의 암모니아와, 공기, 그리고 우레아 분해 챔버 내부를 흐르는 유체를 포함할 수 있다.
구체적으로, 부산물 분리 챔버(600)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 수평 단면이 원형 또는 타원형인 중공 형상의 챔버 본체(610)와, 챔버 본체(610)의 하부에 설치된 고체 성분 배출구(670)와, 챔버 본체(610)의 상부에 설치된 유체 성분 배출구(680), 그리고 챔버 본체(610)의 상부에서 챔버 본체(610)의 내측면에 접선 방향으로 형성된 유체 유입구(620)를 포함할 수 있다. 또한, 챔버 본체(610)는 하단부로 갈수록 직경이 작아지는 쐐기 형상을 포함할 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 부산물 분리 챔버(600)에서, 부산물을 포함한 유체가 분리되는 동작 과정을 살펴보면, 부산물 분리 챔버(600)의 유체 유입구(620)로 유입된 부산물을 포함한 유체는 챔버 본체(610)의 내측면을 따라 선회 하강하면서 원심 분리된 고체 성분을 고체 성분 배출구(670)를 통해 배출한 후, 챔버 본체(610)의 중심에서 상승하여 유체 성분 배출구(680)를 통해 배출될 수 있다.
고체 성분 배출구(670)로 배출된 물질은 포집되어 제거되거나 재활용되고, 유체 성분 배출구(680)로 배출된 유체는 여과 장치를 거치면서 암모니아 등과 같은 환경 오염 물질을 여과한 후 외부로 배출된다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 분해 시스템(101)은 우레아가 분해되면서 발생하여 우레아 분해 챔버(200) 내부에 퇴적되는 부산물을 실시간으로 제거할 수 있다.
또한, 우레아 분해 챔버(200)로부터 제거한 부산물을 효과적으로 분리하여 처리할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
101: 우레아 분해 시스템 200: 우레아 분해 챔버
201: 전단부 209: 후단부
300: 우레아 분사 노즐 400: 부산물 흡입관
415: 벤츄리부 450: 공기 공급관
452: 열교환부 455: 공기 전달부
500: 부산물 흡입 장치 600: 부산물 분리 챔버
610: 챔버 본체 620: 유체 유입구
670: 고체 성분 배출구 680: 유체 성분 배출구
800: 믹서

Claims (9)

  1. 열에너지를 갖는 유체가 전단부에서 후단부로 흐르는 우레아 분해 챔버;
    상기 우레아 분해 챔버 내부에 우레아를 분사하는 우레아 분사 노즐;
    상기 우레아 분사 노즐에서 분사된 우레아가 상기 유체가 갖는 열에너지에 의해 분해되어 암모니아(NH3)가 생성되면서 상기 우레아 분해 챔버의 내부에 퇴적된 부산물을 진공압으로 흡입하는 부산물 흡입 장치; 및
    상기 부산물 흡입 장치가 흡입한 상기 부산물을 포함한 유체를 고체 성분과 유체 성분으로 분리하여 배출하는 부산물 분리 챔버
    를 포함하는 우레아 분해 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 부산물 흡입 장치는,
    상기 우레아 분해 챔버의 중력 방향 바닥면에 인접하게 위치하고 벤츄리(venturi)부가 형성된 일측과 상기 부산물 분리 챔버와 연결된 타측을 갖는 부산물 흡입관과;
    상기 부산물 흡입관의 상기 벤츄리부에 연결되어 상기 부산물을 흡입하기 위한 진공압이 형성되도록 압축 공기를 공급하는 공기 공급관
    을 포함하는 우레아 분해 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 우레아 분사 노즐은 상기 우레아 분해 챔버의 전단부 방향으로 우레아를 분사하며,
    상기 부산물 흡입관의 일측은 상기 우레아 분사 노즐보다 상대적으로 상기 우레아 분해 챔버의 후단부에 가깝게 설치된 우레아 분해 시스템.
  4. 제2항에서,
    상기 공기 공급관은 상기 우레아 분해 챔버의 내주면을 따라 감기는 열교환부과, 상기 열교환부과 상기 부산물 흡입관의 벤츄리부를 연결하는 공기 전달부를 포함하는 우레아 분해 시스템.
  5. 제4항에서,
    상기 공기 공급관의 열교환부는 상기 우레아 분해 챔버의 내주면을 따라 270도 이상 감기는 우레아 분해 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
    상기 부산물 분리 챔버는 선회류를 형성하여 상기 부산물을 포함한 유체를 고체 성분과 유체 성분으로 원심 분리하는 우레아 분해 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 부산물 분리 챔버는,
    수평 단면이 원형 또는 타원형인 중공 형상의 챔버 본체와;
    상기 챔버 본체의 하부에 설치된 고체 성분 배출구와;
    상기 챔버 본체의 상부에 설치된 유체 성분 배출구; 그리고
    상기 챔버 본체의 상부에서 상기 챔버 본체의 내측면에 접선 방향으로 형성된 유체 유입구
    를 포함하는 우레아 분해 시스템.
  8. 제7항에서,
    상기 유체 유입구로 유입된 상기 부산물을 포함한 유체는 상기 챔버 본체 내측면을 따라 선회 하강하면서 원심 분리된 고체 성분을 상기 고체 성분 배출구를 통해 배출한 후 상기 챔버 본체의 중심에서 상승하여 상기 유체 성분 배출구를 통해 배출되는 우레아 분해 시스템.
  9. 제6항에서,
    상기 부산물을 포함한 유체에서 분리된 고체 성분은 뷰렛(biuret), 시아누르산(cyanuric acid), 멜라민(melamine), 및 아멜린(ammeline) 중 하나 이상을 포함하는 부산물과, 고형 우레아를 포함하며,
    상기 부산물을 포함한 유체에서 분리된 유체 성분은 기체 상태의 암모니아와, 공기, 그리고 상기 우레아 분해 챔버 내부를 흐르는 유체를 포함하는 우레아 분해 시스템.
KR1020130116551A 2013-09-30 2013-09-30 우레아 분해 시스템 KR101560048B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130116551A KR101560048B1 (ko) 2013-09-30 2013-09-30 우레아 분해 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130116551A KR101560048B1 (ko) 2013-09-30 2013-09-30 우레아 분해 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150037184A KR20150037184A (ko) 2015-04-08
KR101560048B1 true KR101560048B1 (ko) 2015-10-26

Family

ID=53033194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130116551A KR101560048B1 (ko) 2013-09-30 2013-09-30 우레아 분해 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101560048B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102402308B1 (ko) * 2017-11-29 2022-05-27 에이치에스디엔진 주식회사 환원제 공급장치
KR102260325B1 (ko) * 2019-08-27 2021-06-03 세메스 주식회사 집적회로 소자 제조 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150037184A (ko) 2015-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100443399C (zh) 湿法洗涤设备和用来控制NOx排放的方法
RU2480270C2 (ru) Способ селективного каталитического восстановления nox и устройство, обеспечивающее повышенную газификацию карбамида для образования аммиаксодержащего газа
KR101864756B1 (ko) 배기가스 내 PM 및 SOx 동시 처리 장치
CN104271914A (zh) 排放物清洁模块
KR101544280B1 (ko) 미세 오존수 액적을 이용하는 배기가스 처리장치
CN105854554A (zh) 臭氧低温氧化脱硝工艺及系统
KR101560048B1 (ko) 우레아 분해 시스템
CN210302958U (zh) 一种橡胶密炼尾气处理系统
US9556773B2 (en) Multistage plate mixer
KR101643574B1 (ko) 백필터 탈진용 분사노즐
CN103291419B (zh) 一种内燃机尾气净化装置
CN210438424U (zh) 氨气发生装置
CN217746471U (zh) 一种用于烟气净化的半干法的系统
WO2018181771A1 (ja) 排ガス処理装置及び排ガス処理方法
JP6385351B2 (ja) 流動床反応器用の改良された内部サイクロン
CN113530650B (zh) 高效scr筒式混合器及采用该混合器的车辆
US20090056544A1 (en) Methods and apparatus for abating electronic device manufacturing tool effluent
CN202493322U (zh) 一种内燃机尾气净化装置
CN210217877U (zh) 高效冷却喷射器
CN214717608U (zh) 一种带有二次雾化机构的喷枪混合装置
KR100833126B1 (ko) 선택적 촉매 환원법을 통한 질소산화물의 처리 시스템
JP2015531682A5 (ko)
KR100456911B1 (ko) 반건식 세정장치를 구비한 유해가스 제거장치
KR101527718B1 (ko) 다공 노즐을 이용한 요소 분말 분사 질소산화물 정화시스템
CN102389699B (zh) 湍流循环烟气净化反应釜

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee