KR101582964B1 - 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치 - Google Patents

대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명과 관련된 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치는, 각형으로 형성된 복수의 담체모듈을 수용할 수 있게 형성된 하우징; 상기 하우징의 하부에 설치되고, 상기 복수의 담체모듈의 하단 테두리부를 지지할 수 있게 형성된 하부지지대; 상기 하우징의 상부에 설치되고, 상기 복수의 담체모듈의 상단 테두리부를 지지하며, 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈 사이의 틈을 막을 수 있게 형성된, 상부지지대; 상기 상부지지대를 상기 하우징의 내벽에 고정할 수 있게 형성된 체결유닛; 및 상기 하부지지대와 상기 상부지지대 사이의 상기 복수의 담체모듈의 꼭지점들이 접하는 격자점에서 상기 격자점의 틈을 막으며 상기 복수의 담체모듈을 지지할 수 있게 형성된 격자고정부를 포함한다.

Description

대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치{MOUNTING DEVICE FOR LARGE CATALYST REACTOR}
본 발명은 선박 등의 선택적촉매환원 시스템에 적용될 수 있는 대용량 촉매담체 반응기에서 담체를 마운팅하기 위한 장치에 관한 것이다.
배기가스에 포함된 질소산화물, 황산화물, 일산화탄소, 탄화수소 등 공해물질은 인류환경에 커다란 위협이 되고 있으며, 각국은 유해 배출가스의 규제를 강화하거나 이를 줄이기 위한 기술의 개발도 가속되고 있다.
배출량이 가장 많은 자동차분야는 배기가스가 인간이 생활하는 육상환경에 직접적인 영향을 미치므로 규제요청도 높고 처리기술도 일찍부터 진척되어 왔다. 그에 비해, 선박의 배기가스 규제는 비교적 최근에 이르러서 국제해사기구(IMO) 및 선진국을 중심으로 실질적인 대책마련이 활발한 편이다. 국제해사기구의 조선·해운산업 관련 환경규제에 대응하기 위한 녹색선박 배기가스 후처리 기술 중 질소산화물(NOx) 저감 분야에서는 성능, 안전성 및 경제성이 검증된 선택적촉매환원(SCR; Selective Catalytic Reduction)시스템이 각광받고 있다.
SCR시스템은 허니콤 구조의 촉매가 장착된 반응기를 포함하고 있으며, 촉매는 NOx와 암모니아(NH3)가 섞인 배기가스가 환원반응을 통하여 질소와 물이 생성되도록 유도한다. 촉매 담체의 재료로서는 저비용의 대량 생산이 용이한 세라믹 압출재가 고안되기도 하였으나, 얇은 두께로 제작이 가능하면서도 기계적 특성이 우수한 금속담체의 사용도 증가되고 있다.
자동차와 달리, 선박 또는 플랜트 등 초대형 엔진은 배기가스의 배출량도 급증하므로, 선택적 환원촉매시스템의 규모도 그만큼 증가하게 되어 더욱 큰 사이즈의 담체가 필요하게 된다. 제조 측면에서, 단순히 크기만을 크게 하여 대형화시킨 일체형의 담체는 이를 제작하기 위한 설비의 부족 등 제작 가능성에 문제가 있으며 촉매의 코팅도 어렵다. 이를 해결하기 위해, 촉매 담체를 모듈형태로 제작하고 이들을 조립하는 방식이 제시되기도 하였다. 이러한 모듈 형태의 제작 및 조립구조는 생산 뿐만 아니라 유지 관리나 담체의 교체면에서도 중요하게 인식된다.
대한민국 공개특허 10-2012-117630, 10-2012-117426 등은 대용량의 촉매 담체를 단위 촉매 담체 블럭 형태로 제작하고 이를 조립하는 구조를 제시하였다. 그러나, 제시된 조립부재는 인접된 단위 촉매 담체 블럭 사이를 체결하기 위한 요소 중심으로 되어 있으며, 체결의 개소가 많고 복잡할 뿐만 아니라, 단위 촉매 담체 블럭의 꼭지점 부분이 접하는 격자점에서의 밀폐 및 고정을 위한 처리구조가 없다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안한 것으로, 체결 개소를 절약할 수 있으며 조립이 용이한 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명과 관련된 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치는, 각형으로 형성된 복수의 담체모듈을 수용할 수 있게 형성된 하우징; 상기 하우징의 하부에 설치되고, 상기 복수의 담체모듈의 하단 테두리부를 지지할 수 있게 형성된 하부지지대; 상기 하우징의 상부에 설치되고, 상기 복수의 담체모듈의 상단 테두리부를 지지하며, 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈 사이의 틈을 막을 수 있게 형성된, 상부지지대; 상기 상부지지대를 상기 하우징의 내벽에 고정할 수 있게 형성된 체결유닛; 및 상기 하부지지대와 상기 상부지지대 사이의 상기 복수의 담체모듈의 꼭지점들이 접하는 격자점에서 상기 격자점의 틈을 막으며 상기 복수의 담체모듈을 지지할 수 있게 형성된 격자고정부를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 담체모듈은, 금속 재질의 평판과 파형판이 교대로 적층되어 형성되며, 촉매가 구비된 촉매담체; 및 상기 촉매담체를 감싸며 상기 촉매담체의 양 단부보다 돌출되도록 상기 촉매담체보다 긴 길이를 갖는 케이스를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 하부지지대는, 상기 하우징의 하단 테두리를 따라 배치되며, 상기 복수의 담체모듈의 최외곽을 지지하도록 편면 단차형태로 형성된 가장자리 지지체; 및 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈 사이에 배치되며, 인접된 상기 담체모듈 사이가 일정 갭을 갖도록 양면 단차형태로 형성된 중간 지지체를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 하부지지대는, 상기 중간 지지체의 교차지점에 배치되며, 상기 복수의 담체모듈이 상호 접하는 꼭지점 부분을 구속할 수 있도록 돌출되게 형성된 복수의 구속돌기를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 격자고정부는, 일단은 상기 하부지지대에 걸림되고, 타단은 상기 상부지지대에 체결되어 상기 복수의 담체모듈을 동시에 수직방향으로 가압하여 고정할 수 있게 형성된 스틱을 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 상부지지대는 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈의 양 측면의 상단이 삽입될 수 있는 평행한 한 쌍의 그루브가 형성된 복수의 제1개별지지대를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 격자고정부는, 상기 제1개별지지대마다 부분적으로 연장 형성된 연장단부를 포함하고, 상기 연장단부는 卍자 형태로 접하도록 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 하우징의 내벽에 스페이서층이 형성되고, 상기 체결유닛은 상기 상부지지대를 관통하여 상기 스페이서층의 단부면에 체결되는 볼트 형태로 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 상부지지대는 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈의 양 측면의 상단이 삽입될 수 있는 평행한 한 쌍의 그루브가 형성된 복수의 제2개별지지대를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 상부지지대는 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈의 양 측면 사이의 갭에 끼워질 수 있는 돌기부가 형성된 복수의 제3개별지지대를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제3개별지지대는 'ㄱ'자 횡단면을 갖는 제1서브지지대와 역 'ㄱ'자 횡단면 을 갖는 제2서브지지대가 조합되어 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 상부지지대는, 상기 복수의 담체모듈의 최외곽 상단이 끼워질 수 있게 형성된 끼움홈을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 각형으로 형성된 복수의 담체모듈을 수용할 수 있게 형성된 하우징; 상기 하우징의 하부에 설치되고, 상기 복수의 담체모듈의 하단 테두리부를 지지할 수 있게 형성된 하부지지대; 상기 하우징의 상부에 설치되고, 상기 복수의 담체모듈의 상단 테두리부를 지지하며, 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈 사이의 틈을 막을 수 있게 형성된, 격자 형태의 상부지지대; 상기 상부지지대를 상기 하우징의 내벽에 고정할 수 있게 형성된 체결유닛; 및 상기 하부지지대와 상기 상부지지대 사이의 상기 복수의 담체모듈의 꼭지점들이 접하는 격자점에서 상기 복수의 담체모듈을 동시에 수직방향으로 가압하여 체결할 수 있게 형성된 격자고정부재를 포함하는, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치를 제시한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 격자고정부재는 나사에 의해 체결될 수 있는 스틱 형태로 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 하부지지대에는 상기 격자고정부재의 하단부가 통과하기 위한 장공 형태의 키홈이 형성되고, 상기 격자고정부재의 단부에는 상기 키홈을 통과하여 회전에 의해 상기 키홈에 걸림될 수 있게 형성된 장방형의 걸림편가 구비될 수 있다.
삭제
본 발명과 관련된 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치에 의하면, 상부지지대를 통하여 인접된 담체모듈 사이의 틈을 막아 배기의 직접 통과를 차단하면서도 상부지지대의 조립 및 체결에 의하여 담체모듈을 한꺼번에 조립하는 것이므로 체결의 개소가 적고 그에 따라 조립이 간편하다. 또한, 상부지지대를 간단히 분리함으로써 유지나 관리 또는 담체모듈의 교체를 신속하고 용이하게 실시할 수 있다.
그리고, 본 발명과 관련된 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치에 의하면, 복수의 담체모듈의 꼭지점들이 접하는 격자점에 격자고정부를 설치함으로써, 격자점의 틈봉쇄 및 상부지지대의 조립이 간단하면서도 확실한 장점이 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 담체 마운팅 장치가 적용된 대용량 촉매담체 반응기(100)의 개략적인 측면도
도 2는 본 발명과 관련된 일 예에 따른 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(200)의 사시도
도 3은 도 2의 담체 마운팅 장치의 저면 사시도
도 4는 도 2의 담체 마운팅 장치(200)의 분해 사시도
도 5는 본 발명과 관련된 일 예에 따른 상부지지대(230)의 분해 사시도
도 6은 본 발명과 관련된 스틱(251)의 하단 걸림 구조를 설명하기 위한 저면도
도 7은 본 발명과 관련된 다른 일 예에 따른 상부지지대의 분해 상태 및 조립상태를 보인 단면도
도 8은 본 발명과 관련된 다른 일 예에 따른 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(400)의 개략적인 분해 사시도
도 9는 도 8의 상부지지대(430)의 저면 사시도
도 10은 도 8의 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(400)에 의해 조립된 상태를 보인 격자고정부(450)의 평면도
도 11은 도 8의 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(400)에 의해 조립된 상태를 보인 하부지지대(420) 부근의 횡단면도
도 12는 도 8의 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(400)에 의해 조립된 상태를 보인 체결유닛(440) 부근의 평면도
도 13은 본 발명과 관련된 다른 일 예에 따른 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(500)의 개략적인 조립 사시도
도 14는 도 13의 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(500)의 개략적인 측면도
이하, 본 발명과 관련된 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명과 관련된 담체 마운팅 장치가 적용된 대용량 촉매담체 반응기(100)의 개략적인 측면도이다.
반응기(100)는 선박이나 발전소, 소각장과 같은 대형 플랜트 등의 엔진이나 로(furnace)의 후단에 장착되어 질소산화물(NOx)과 암모니아(NH3)가 섞인 배기가스가 환원반응을 통하여 질소와 물이 생성되도록 구성되어 있다. 반응기(100)는 배기관(102) 사이에 배치되는 것으로서, 내부에 촉매를 지지하는 대용량의 담체(110)가 다단 또는 일단의 형태로 배치되어 있다. 대용량의 담체(110)는 복수의 담체모듈이 본 발명과 관련된 마운팅 장치(200)에 의하여 고정된 것으로서 상세한 구성은 도 2 이하를 중심으로 상세히 설명한다. 한편, 본 발명과 관련된 마운팅 장치(200)는 선택적 촉매환원에 적용된 것을 예시하고 있으나, 이외에도 대용량의 담체가 구비된 설비라면 다른 분야에서도 적용이 가능하다.
도 2는 본 발명과 관련된 일 예에 따른 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(200)의 사시도이고, 도 3은 도 2의 담체 마운팅 장치의 저면 사시도이며, 도 4는 도 2의 담체 마운팅 장치(200)의 분해 사시도이다.
이들 도면에 도시된 것과 같이, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(200)는 하우징(210), 하부지지대(220), 상부지지대(230), 체결유닛(240) 및 격자고정부(250)를 갖추고 있다.
하우징(210)은 사각으로 형성된 복수의 담체모듈(110')을 수용할 수 있는 사각의 금속프레임 형태로 형성되어 있다. 하우징(210)의 내벽에는 담체모듈(110')을 고정하거나 담체모듈(110')의 온도제어를 위한 스페이서층(211)이 구비될 수 있다. 담체모듈(110')은 배기가스의 유효접촉면적을 증대시킬 수 있도록 금속 재질의 평판과 파형판이 교대로 적층되어 형성되며 표면에 촉매가 구비된 촉매담체(111) 및 촉매담체(111)를 지지하는 케이스(112)로 되어 있다. 제조면에서, 사각형의 담체모듈(110')은 평판과 파형판이 평평하게 적층된 것을 예시하고 있다. 다만, 이외에도 사각 평판과 파형판이 사각형 형태로 권취되어 사각형 형태로 되는 것도 가능하다.
촉매담체(111)의 조립체 및 케이스(112)는 사각형으로 형성되어 있으며, 케이스(112)는 인접한 다른 담체모듈(110')과의 용이한 고정을 위하여 촉매담체(111)의 양 단부보다 돌출되도록 촉매담체(111)보다 긴 길이를 가질 수 있다.
하부지지대(220)는 하우징(210)의 하부에 설치되는 것으로서, 복수의 담체모듈(110')의 하단 테두리부를 지지할 수 있게 형성되어 있다. 구체적으로, 하부지지대(220)는 가장자리 지지체(221)와 중간 지지체(222)로 구성될 수 있다. 가장자리 지지체(221)는 하우징(210)의 하단 테두리를 따라 배치되어 있으며, 복수의 담체모듈(110')의 최외곽을 지지하도록 편면 단차부(221a)를 갖는다. 반면, 중간 지지체(222)는 복수의 담체모듈(110') 중 인접된 담체모듈 사이에 배치되며, 인접된 담체모듈(110') 사이가 일정 갭(g; 도 5 참조)을 갖도록 양면 단차부(222a)를 갖는다. 양면 단차부(222a) 사이에는 돌기부(222b)가 형성될 수 있다.
상부지지대(230)는 하우징(210)의 상부에 설치되는 것으로서, 복수의 담체모듈(110')의 상단 테두리부를 지지한다. 이러한 상부지지대(230)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 복수의 담체모듈(110') 중 인접된 담체모듈(110') 사이의 틈을 막을 수 있게 되어 있다. 도 5는 본 발명과 관련된 일 예에 따른 상부지지대(230)의 분해 사시도로서, 상부지지대(230)는 대략적으로 'T'자 횡단면을 갖는 세장 부재로서, 인접된 담체모듈(110')을 가압하며 담체모듈(110')을 체결하는 수평연장부(231)와, 갭(g)의 공간으로 삽입되는 돌기부(232)를 가질 수 있다. 상부지지대(230)의 바깥쪽 단부에는 체결유닛(240)과의 연결을 위한 가장자리 연장부(233)가 형성될 수 있다. 또한, 상부지지대(230)의 내측 단부에는 다른 상부지지대(230)와의 중첩을 위한 내측 연장부(234)가 형성될 수 있다. 도 5에 의하면, 내측 연장부(234)는 중첩에 의하여 상부지지대(230)들의 들뜸이 발생하지 않도록 각 상부지지대(230)에 대하여 상호 다른 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 내측 연장부(234) 대신 별도의 패드를 사용하여 동시에 상부지지대(230)를 체결하는 것도 가능하다.
체결유닛(240)은 상부지지대(230)를 하우징(210)의 내벽에 고정할 수 있게 형성된다. 이러한 체결유닛(240)은 가장자리 연장부(233)를 관통하여 스페이서층(211)의 단부면에 체결되는 볼트 형태로 형성될 수 있다.
격자고정부(250)는 하부지지대(220)와 상부지지대(230) 사이의 복수의 담체모듈(110')의 꼭지점들이 접하는 격자점에서 격자점의 틈을 막으며 복수의 담체모듈(110')을 지지하는 역할을 한다. 구체적으로, 도 3과 같이, 격자고정부(250)는 일단은 하부지지대(220)에 걸림되고, 타단은 상부지지대(230)에 체결되어 복수의 담체모듈(110')을 동시에 수직방향으로 가압하여 고정할 수 있게 형성된 스틱(251)을 구비하고 있다. 스틱(251)의 상단부는 탭이 형성될 수 있으며 너트(252)가 탭에 체결될 수 있다.
스틱(251)의 하단부는 하부지지대(220)에 고정되어 있다. 도 6은 본 발명과 관련된 스틱(251)의 하단 걸림 구조를 설명하기 위한 저면도로서, 하부지지대(220)에는 스틱(251)의 하단부가 통과하기 위한 장공 형태의 키홈(225)이 형성되어 있으며, 스틱(251)의 단부에는 키홈(225)을 통과하여 회전에 의해 키홈(225)에 걸림될 수 있게 형성된 장방형의 걸림편(253)이 구비될 수 있다. 따라서, 하부지지대(220)에 담체모듈(110')을 배치한 후 상부지지대(230)를 체결하고 스틱(251)을 회전하여 걸림시킨 후 너트(252)를 체결하면 복수의 담체모듈(110')이 한꺼번에 고정될 수 있다. 한편, 걸림편(253) 대신 하부지지대(220)의 단부에도 볼트가 체결될 수 있다.
도 2와 같이, 담체모듈(110')은 인접된 담체모듈(110')과 양측면을 관통하는 직접체결부재(260)에 의하여 체결될 수 있다. 이러한 보완적 체결구조는 복수의 담체모듈(110')의 결합력의 약화 또는 틀어짐을 최소화시킬 수 있다.
도 7은 본 발명과 관련된 다른 예에 따른 상부지지대의 분해 상태 및 조립상태를 보인 단면도이다. 본 예에서는 'T'자 단면형을 갖는 도 5의 상부지지대(230)와 달리 'ㄱ'자 횡단면을 갖는 제1서브지지대(330A)와 역 'ㄱ'자 횡단면을 갖는 제2서브지지대(330B)가 조합되어 형성되어 있다.
도 8은 본 발명과 관련된 다른 일 예에 따른 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(400)의 개략적인 분해 사시도이고, 도 9는 도 8의 상부지지대(430)의 저면 사시도이며, 도 10은 도 8의 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(400)에 의해 조립된 상태를 보인 격자고정부(450)의 평면도이고, 도 11은 도 8의 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(400)에 의해 조립된 상태를 보인 하부지지대(420) 부근의 횡단면도이며, 도 12는 도 8의 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(400)에 의해 조립된 상태를 보인 체결유닛(440) 부근의 평면도이다.
본 예에서는 상부지지대(430)가 스틱(251)과 같은 요소에 의해 연결되지는 않으며, 격자고정부(450)를 이루는 상부지지대(430)의 가장자리측 단부, 내측 단부 등의 조립 방법은 앞의 실시예와 차이가 있다. 즉, 도 9에 도시된 것과 같이, 상부지지대(430)에는 복수의 담체모듈(110') 중 인접된 담체모듈(110')의 양 측면의 상단이 삽입될 수 있는 평행한 한 쌍의 그루브(436)가 형성되어 있다. 또한, 상부지지대(430)는, 가장자리 연장부(433)와 함께 인접된 담체모듈(110')의 최외곽 상단이 각각 끼워질 수 있게 형성된 끼움홈(435)을 포함하고 있다. 이러한 끼움홈(435)은 담체모듈(110')의 설치시 담체모듈(110')의 정확한 위치 및 간격을 유지하는데 유용하다(도 12 참조).
격자고정부(450)는 상부지지대(430)마다 부분적으로 연장 형성된 연장단부(454)를 포함하고 있다. 각 연장단부(454)는 卍자 형태로 접하도록 배치되어 있다. 연장단부(454)에도 담체모듈(110')의 상단부 중 그루브(436)에 끼워지는 측면과 인접한 다른 측면이 끼워지도록 끼움홈(437)이 형성될 수 있다. 이러한 연장단부(454)에 의한 조립방법은 격자점 부근에서 상부지지대(430)의 들뜸이나 빈공간이 생성되는 것을 막고 견고한 마운팅 구조를 얻을 수 있다.
도 8과 같이, 하부지지대(420)는 중간 지지체의 교차지점에 배치되는 구속돌기(427)를 포함하고 있다. 구속돌기(427)는 사각형 형태로 배열되어 있으며, 복수의 담체모듈(110')이 상호 접하는 꼭지점 부분을 구속할 수 있도록 돌출되게 형성되어 있다. 그에 따라, 도 11과 같이, 담체모듈(110')의 케이스들(112A, 112B, 112C, 112D)은 구속돌기(427)에 의하여 벌어짐이 제한되며 구조 및 치수 면에서 안정성을 제공한다.
도 12와 같이, 상부지지대(430)의 그루브(436) 및 끼움홈(437)은 각각의 담체모듈(110')의 케이스(112A)(112B)에 맞추어져 각각 형성된 것으로서, 상부지지대(430)를 담체모듈(110')의 케이스(112A)(112B)에 대고 눌러 위치를 만춘 다음 간단히 체결유닛(440)을 통하여 고정시킬 수 있다. 다만, 본 예에서 적용된 세부 사항들은 앞서 설명된 도 1 내지 도 7의 실시예의 마운팅 장치(200)에도 적용될 수 있다.
도 13은 본 발명과 관련된 다른 일 예에 따른 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(500)의 개략적인 조립 사시도이고, 도 14는 도 13의 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치(500)의 개략적인 측면도이다.
본 예에서는, 네 개 이상의 담체모듈(110')을 일체형으로 마운팅시킨 것으로서, 조립된 복수의 담체모듈(110')는 수평으로 배열되어 있는 도 2와 딜리 수직방향으로 배열되어 있다. 이에 따라, 배기가스는 담체모듈(110')을 따라 수평으로 이동하게 된다.
담체모듈(110')의 고정을 위하여 제1고정지지대(511)와 제2고정지지대(520)가 사용되고 있다. 이들 고정지지대(511, 512)는 대략적으로 'ㄷ'자 단면을 갖는 빔부재(이외에도 단면형은 'ㄱ 또는 ㄴ' 자 형태를 가질 수 있다)를 하우징(도시되지 않음)에 용접 등의 방식으로 고정시킨 것이다. 하우징에 고정된 상태에서 담체모듈(110')의 유지관리를 위하여 담체모듈(110')의 분리가 용이하도록 제1고정지지대(511)의 어느 한 쪽은 제외될 수 있다.
담체모듈(110')을 제2고정지지대(520)에 안치한 후 이들 담체모듈(110')의 고정을 위하여, 인접하는 담체모듈(110')의 테두리부를 지지하는 복수의 측면지지대(530)가 구비되어 있으며, 측면지지대(530)의 바깥쪽 단부는 체결유닛(540)에 의하여 제1고정지지대(510)에 고정되어 있다. 복수의 담체모듈(110')의 꼭지점들이 접하는 격자점에는 격자점의 틈을 막으며 복수의 담체모듈(110')을 지지할 수 있게 형성된 격자고정부(550)가 구비되어 있다. 여기서, 측면지지대(530) 및 격자고정부(550)는 앞에서 설명한 것과 같이 여러 가지 방식으로 형성될 수 있다.
수직으로 배열된 복수의 담체모듈(110')을 지지할 수 있도록, 도 14와 같이, 담체모듈(110')의 하단에 중간지지대(570)가 추가적으로 구비될 수도 있다.
상기와 같은 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100: 반응기 110: 대용량 촉매담체
110': 담체모듈 111: 촉매담체
112: 케이스
200: 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치
210: 하우징 220: 하부지지대
230: 상부지지대 240: 체결유닛
250: 격자고정부

Claims (16)

  1. 각형으로 형성된 복수의 담체모듈을 수용할 수 있게 형성된 하우징;
    상기 하우징의 하부에 설치되고, 상기 복수의 담체모듈의 하단 테두리부를 지지할 수 있게 형성된 하부지지대;
    상기 하우징의 상부에 설치되고, 상기 복수의 담체모듈의 상단 테두리부를 지지하며, 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈 사이의 틈을 막을 수 있게 형성된, 격자 형태의 상부지지대;
    상기 상부지지대를 상기 하우징의 내벽에 고정할 수 있게 형성된 체결유닛; 및
    상기 하부지지대와 상기 상부지지대 사이의 상기 복수의 담체모듈의 꼭지점들이 접하는 격자점에서 상기 격자점의 틈을 막으며 상기 복수의 담체모듈을 지지할 수 있게 형성된 격자고정부를 포함하고,
    상기 하부지지대는,
    상기 하우징의 하단 테두리를 따라 배치되며, 상기 복수의 담체모듈의 최외곽을 지지하도록 편면 단차형태로 형성된 가장자리 지지체;
    상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈 사이에 배치되며, 인접된 상기 담체모듈 사이가 일정 갭을 갖도록 양면 단차형태로 형성된 중간 지지체; 및
    상기 중간 지지체의 교차지점에 배치되며, 상기 복수의 담체모듈이 상호 접하는 꼭지점 부분을 구속할 수 있도록 돌출되게 형성된 복수의 구속돌기를 포함하는, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 담체모듈은,
    금속 재질의 평판과 파형판이 교대로 적층되어 형성되며, 촉매가 구비된 촉매담체; 및
    상기 촉매담체를 감싸며 상기 촉매담체의 양 단부보다 돌출되도록 상기 촉매담체보다 긴 길이를 갖는 케이스를 포함하는, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 격자고정부는,
    일단은 상기 하부지지대에 걸림되고, 타단은 상기 상부지지대에 체결되어 상기 복수의 담체모듈을 동시에 수직방향으로 가압하여 고정할 수 있게 형성된 스틱을 더 포함하는, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부지지대는 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈의 양 측면의 상단이 삽입될 수 있는 평행한 한 쌍의 그루브가 형성된 복수의 제1개별지지대를 포함하는, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치.
  7. 각형으로 형성된 복수의 담체모듈을 수용할 수 있게 형성된 하우징;
    상기 하우징의 하부에 설치되고, 상기 복수의 담체모듈의 하단 테두리부를 지지할 수 있게 형성된 하부지지대;
    상기 하우징의 상부에 설치되고, 상기 복수의 담체모듈의 상단 테두리부를 지지하며, 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈 사이의 틈을 막을 수 있게 형성된, 격자 형태의 상부지지대;
    상기 상부지지대를 상기 하우징의 내벽에 고정할 수 있게 형성된 체결유닛; 및
    상기 하부지지대와 상기 상부지지대 사이의 상기 복수의 담체모듈의 꼭지점들이 접하는 격자점에서 상기 격자점의 틈을 막으며 상기 복수의 담체모듈을 지지할 수 있게 형성된 격자고정부를 포함하고,
    상기 하부지지대는,
    상기 하우징의 하단 테두리를 따라 배치되며, 상기 복수의 담체모듈의 최외곽을 지지하도록 편면 단차형태로 형성된 가장자리 지지체; 및
    상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈 사이에 배치되며, 인접된 상기 담체모듈 사이가 일정 갭을 갖도록 양면 단차형태로 형성된 중간 지지체를 포함하고,
    상기 상부지지대는 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈의 양 측면의 상단이 삽입될 수 있는 평행한 한 쌍의 그루브가 형성된 복수의 제1개별지지대를 포함하며,
    상기 격자고정부는, 상기 제1개별지지대마다 부분적으로 연장 형성된 연장단부를 포함하고,
    상기 연장단부는 卍자 형태로 접하도록 형성된, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 내벽에 스페이서층이 형성되고,
    상기 체결유닛은 상기 상부지지대를 관통하여 상기 스페이서층의 단부면에 체결되는 볼트 형태로 형성된, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부지지대는 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈의 양 측면의 상단이 삽입될 수 있는 평행한 한 쌍의 그루브가 형성된 복수의 제2개별지지대를 포함하는, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 상부지지대는 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈의 양 측면 사이의 갭에 끼워질 수 있는 돌기부가 형성된 복수의 제3개별지지대를 포함하는, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제3개별지지대는 'ㄱ'자 횡단면을 갖는 제1서브지지대와 역 'ㄱ'자 횡단면 을 갖는 제2서브지지대가 조합되어 형성된, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 상부지지대는, 상기 복수의 담체모듈의 최외곽 상단이 끼워질 수 있게 형성된 끼움홈을 더 포함하는, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치.
  13. 각형으로 형성된 복수의 담체모듈을 수용할 수 있게 형성된 하우징;
    상기 하우징의 하부에 설치되고, 상기 복수의 담체모듈의 하단 테두리부를 지지할 수 있게 형성된 하부지지대;
    상기 하우징의 상부에 설치되고, 상기 복수의 담체모듈의 상단 테두리부를 지지하며, 상기 복수의 담체모듈 중 인접된 담체모듈 사이의 틈을 막을 수 있게 형성된, 격자 형태의 상부지지대;
    상기 상부지지대를 상기 하우징의 내벽에 고정할 수 있게 형성된 체결유닛; 및
    상기 하부지지대와 상기 상부지지대 사이의 상기 복수의 담체모듈의 꼭지점들이 접하는 격자점에서 상기 복수의 담체모듈을 동시에 수직방향으로 가압하여 체결할 수 있게 형성된 격자고정부재를 포함하고,
    상기 하부지지대에는 상기 격자고정부재의 하단부가 통과하기 위한 장공 형태의 키홈이 형성되며,
    상기 격자고정부재의 단부에는 상기 키홈을 통과하여 회전에 의해 상기 키홈에 걸림될 수 있게 형성된 장방형의 걸림편가 구비된, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 격자고정부재는 나사에 의해 체결될 수 있는 스틱 형태로 형성된, 대용량 촉매담체 반응기의 담체 마운팅 장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
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