KR102076915B1 - Fluidized Catalystic Response System with Regeneration Function - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박의 배기가스에 포함된 유해물질인 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx)을 촉매 반응으로 저감시키는 유동층 촉매 반응 시스템에 관한 것으로서, 특히 황산화물(SOx)이 흡착된 촉매 입자들을 포집한 후 황산화물(SOx)을 분리시켜 재생한 후에 질소산화물(NOx)을 제거하는 촉매 입자로 재사용할 수 있게 구성한 것이다.The present invention relates to a fluidized bed catalytic reaction system for reducing nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx), which are harmful substances contained in the exhaust gas of a ship, by catalytic reaction. After collection, the sulfur oxide (SOx) is separated and regenerated and then reused as a catalyst particle for removing nitrogen oxide (NOx).
현대사회의 급속한 산업화로 말미암아 화석연료의 사용량이 증가하였고, 연소과정에서 발생되는 유해물질로 인한 대기오염이 심각하다.Due to the rapid industrialization of modern society, the consumption of fossil fuels has increased, and air pollution due to harmful substances generated in the combustion process is serious.
대기오염의 주요 원인인 유해물질은 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 미세분진(PM)이다.The main causes of air pollution are nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), and fine dust (PM).
환경보존에 대한 인식이 높아짐에 따라 배기가스의 배출규제가 엄격히 시행되고 있다. 특히, 선박 분야에서는 UN의 산하기관인 국제해사기구(IMO: INTERNATIONAL MARITIME ORGANIZATION)에서 선박으로부터 배출되는 배기가스에 함유된 NOx, SOx의 배출규제를 시행하고 있다.As awareness of environmental preservation increases, emission regulations for exhaust gases are strictly enforced. In particular, in the field of ships, the International Maritime Organization (IMO), a subsidiary of the United Nations, regulates the emission of NOx and SOx contained in exhaust gases emitted from ships.
선박의 배기가스 중 NOx를 제거하기 위한 기술로, SCR(SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION)이 대표적이다. SCR은 촉매에 암모니아 또는 요소를 주입하여 NOx를 질소와 물로 변환시키는 기술이다.SCR (SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION) is a technology for removing NOx from ship's exhaust gas. SCR is a technology that converts NOx into nitrogen and water by injecting ammonia or urea into the catalyst.
선박에서 배출되는 SOx를 제거하기 위한 기술은 습식과 건식으로 나눠지는데, 습식은 바닷물이나 알칼리 용액으로 황산화물을 제거하는 것이고, 건식은 수산화칼슘 또는 나트륨 계열의 흡수제를 사용하여 황산화물을 제거하는 것이다.Techniques for removing SOx from ships are divided into wet and dry, where wet is to remove sulfur oxides with seawater or alkaline solutions, and dry is to remove sulfur oxides using calcium hydroxide or sodium-based absorbents.
이러한 NOx와 SOx의 제거기술은 각기 개별적인 것으로, 연속적으로 제거기술을 선박에 적용하기 어려웠다.These NOx and SOx removal technologies are separate, and it was difficult to apply the removal technology to ships continuously.
설령, 개별적인 NOx와 SOx의 제거기술을 선박에 적용한다고 하더라도 NOx의 제거장치 그리고 SOx의 제거장치를 선박 내에서 구축하기 위해서는 상당한 설치공간이 필요로 하며, 그에 따라 선박 내부의 공간활용도가 낮아지는 단점이 있다.Even if individual NOx and SOx removal technologies are applied to a ship, a considerable installation space is required to build a NOx removal device and a SOx removal device in a ship, and thus the space utilization inside the ship is lowered. There is this.
또한 종래의 촉매는 NOx와 SOx의 제거 중 재생이 불가능하여 촉매 재생 시스템을 별도로 구비하고 있어야 하며, 수시로 촉매의 재생을 위해 촉매 재생 시스템을 통해 세정 작업이 진행되어야 하는 단점이 있다.In addition, the conventional catalyst cannot be regenerated during the removal of NOx and SOx, so that a catalyst regeneration system must be provided separately, and a cleaning operation must be performed through the catalyst regeneration system for regeneration of the catalyst at any time.
이와 같이 종래에는 촉매의 재생 작업이 추가적으로 진행되어야 함에 따라 NOx와 SOx의 저감 시스템을 간헐적으로 작동하여야 하는 단점이 있다.As such, in the related art, as the regeneration of the catalyst is additionally performed, there is a disadvantage in that the reduction system of NOx and SOx should be operated intermittently.
본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 선박의 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx)을 저감시키기 위한 촉매 입자들을 포집하고 이를 재생한 후 반응조로 공급함으로써, 배기가스에 포함된 유해물질을 연속적으로 제거 또는 저감할 수 있게 구성한 유동층 촉매 반응 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above, after collecting and regenerating the catalyst particles for reducing nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) contained in the exhaust gas of the ship It is an object of the present invention to provide a fluidized bed catalytic reaction system configured to continuously remove or reduce harmful substances contained in exhaust gas by supplying the reaction vessel.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선박의 엔진에서 발생한 배기가스에서 유해물질을 감소시키기 위해 촉매 입자를 이용하는 유동층 촉매 반응 시스템으로서, 내부에 촉매 입자들이 위치하며 내부로 유입된 배기가스에 포함된 유해물질을 촉매 반응 또는 흡착에 의해 감소시키는 반응조와, 반응조에서 배출되는 배기가스와 촉매 입자 중 촉매 입자를 포집하여 흡착된 유해물질을 제거하여 재생하는 재생조와, 재생된 촉매 입자를 반응조로 공급하기 위해 재생조와 반응조를 연결하는 회수 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a fluidized bed catalytic reaction system using catalyst particles to reduce harmful substances in the exhaust gas generated from the engine of the ship, the catalyst particles are located inside and included in the exhaust gas introduced into the interior Supplying the reaction vessel to reduce the harmful substances by the catalytic reaction or adsorption, the regeneration tank to collect and regenerate the harmful substances adsorbed by trapping the catalyst particles from the exhaust gas and catalyst particles discharged from the reaction tank, and supply the regenerated catalyst particles to the reaction tank Technical features are characterized in that it comprises a recovery supply pipe connecting the regeneration tank and the reaction tank.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 반응조는, 엔진에서 발생한 배기가스가 유입되도록 반응조의 하부에 형성된 배기가스 유입구와, 반응조의 내부에 위치하며 상부에는 촉매 입자들이 안착되고 하부로 유입된 배기가스가 상부로 유동하도록 구멍이 형성된 다공판과, 반응조의 내부에 위치한 촉매 입자에 환원제를 공급하도록 반응조에 연결된 환원제 공급라인과, 재생조에서 재생된 촉매 입자가 공급되도록 재생조와 연결된 회수 공급관 및, 반응조에서 유해물질이 제거된 배기가스가 배출되는 배기가스 유출구를 포함하며, 환원제 공급라인과 회수 공급관은 반응조의 내부에 고정된 다공판의 상부에 연결된다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the reaction tank, the exhaust gas inlet formed in the lower portion of the reaction vessel so that the exhaust gas generated in the engine, and located inside the reaction vessel, the catalyst particles are seated in the upper portion and the exhaust flowed into the lower portion A porous plate having a hole formed to allow gas to flow upward, a reducing agent supply line connected to the reaction vessel to supply a reducing agent to the catalyst particles located inside the reaction vessel, a recovery supply pipe connected to the regeneration tank so that the catalyst particles regenerated in the regeneration tank are supplied; It includes an exhaust gas outlet through which the exhaust gas is removed from the reaction tank is discharged, the reducing agent supply line and the recovery supply pipe is connected to the upper portion of the porous plate fixed inside the reactor.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 재생조는, 내부를 상부 구역과 하부 구역으로 구분하는 다공판과, 반응조에서 배출된 배기가스가 상부 구역의 일측으로 유입되도록 반응조와 재생조를 연결하는 제1배기관과, 제1배기관을 통해 상부 구역으로 유입된 배기가스가 배출되도록 상부 구역의 타측에 연결된 제2배기관과, 하부 구역 내부로 환원제를 공급할 수 있도록 재생조에 연결된 환원제 공급라인과, 촉매입자에서 이산화황이 제거되면서 발생한 부산물을 배출하는 배수관을 포함하며, 재생조의 하단에 회수 공급관이 연결된다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the regeneration tank is a porous plate for dividing the interior into the upper zone and the lower zone, and the agent for connecting the reaction tank and the regeneration tank so that the exhaust gas discharged from the reaction tank to one side of the upper zone A first exhaust pipe, a second exhaust pipe connected to the other side of the upper zone to discharge the exhaust gas introduced into the upper zone through the first exhaust pipe, a reducing agent supply line connected to the regeneration tank to supply a reducing agent into the lower zone, and catalyst particles It includes a drain pipe for discharging the by-product generated by the removal of sulfur dioxide, the recovery supply pipe is connected to the bottom of the regeneration tank.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제2배기관, 환원제 공급라인 및 배수관에는 촉매 입자의 통과를 차단하는 여과 필터가 장착된다.Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the second exhaust pipe, the reducing agent supply line and the drain pipe are equipped with a filtration filter to block the passage of the catalyst particles.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 환원제 공급라인에는 불활성 기체를 공급하는 불활성 기체 공급라인이 연결되어 환원제와 불활성 기체가 재생조의 하부 구역으로 유입된다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, an inert gas supply line for supplying an inert gas is connected to the reducing agent supply line so that the reducing agent and the inert gas are introduced into the lower section of the regeneration tank.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 재생조에 연결된 제1배기관, 환원제 공급라인 및 회수 공급관에는 밸브가 장착되어 유량을 조절한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the first exhaust pipe, the reducing agent supply line and the recovery supply pipe connected to the regeneration tank is equipped with a valve to adjust the flow rate.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 재생조의 하부 구역으로 유입되는 환원제와 불활성 기체에 있어 환원제 대 불활성 기체의 부피비는 3-5% 대 95-97%이다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the volume ratio of reducing agent to inert gas in the reducing agent and inert gas entering the lower zone of the regeneration tank is 3-5% to 95-97%.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 재생 기능을 갖는 유동층 촉매 반응 시스템은 배기가스와 함께 비산되는 촉매 입자들을 포집하여 재생 처리한 후 반응조로 재공급함으로써, 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx)을 연속적으로 제거할 수 있다는 장점이 있다.As described above, the fluidized bed catalytic reaction system having a regeneration function according to the present invention collects and regenerates catalyst particles scattered together with the exhaust gas, and supplies them back to the reactor, thereby providing nitrogen oxides (NOx) included in the exhaust gas and The advantage is that sulfur oxides (SOx) can be removed continuously.
또한, 본 발명에 따른 재생 기능을 갖는 유동층 촉매 반응 시스템은 촉매 입자들이 중력에 의해 재생조에 포집됨으로써 촉매 입자를 재생하기 위해 별도의 장치가 필요치 않아 유동층 촉매 반응 시스템의 부피를 감축하여 선박 내 공간활용도를 증대시키며, 더불어 반응조에 사용되는 환원제 공급라인을 재생조로 연장하여 촉매를 재생함으로써 시설비가 저렴하다는 장점이 있다.In addition, the fluidized bed catalyst reaction system having a regeneration function according to the present invention does not need a separate device for regenerating the catalyst particles by the catalyst particles are collected in the regeneration tank by gravity, thereby reducing the volume of the fluidized bed catalyst reaction system to reduce the space utilization in the vessel In addition, there is an advantage that the facility cost is low by regenerating the catalyst by extending the reducing agent supply line used in the reaction tank to the regeneration tank.
도 1은 본 발명에 따른 재생 기능을 갖는 유동층 촉매 반응 시스템을 나타낸 개념도이고,
도 2에 도시된 재생조를 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a fluidized bed catalytic reaction system having a regeneration function according to the present invention,
It is a conceptual diagram which shows the regeneration tank shown in FIG.
아래에서는 본 발명에 따른 재생 기능을 갖는 유동층 촉매 반응 시스템의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a fluidized bed catalytic reaction system having a regeneration function according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면에서, 도 1은 본 발명에 따른 재생 기능을 갖는 유동층 촉매 반응 시스템을 나타낸 개념도이고, 도 2에 도시된 재생조를 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a fluidized bed catalytic reaction system having a regeneration function according to the present invention, a conceptual diagram showing a regeneration tank shown in FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 재생 기능을 갖는 유동층 촉매 반응 시스템은 배기가스에 포함된 유해물질인 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx)이 촉매 반응하여 제거 또는 감소시키는 반응조(100), 그리고 상기 반응조(100)에서 배출되는 배기가스와 함께 유동하는 촉매 입자(110)를 포집하여 재생하는 재생조(140)를 포함하며, 재생조(140)에서 재생된 촉매 입자(110)가 반응조(100)로 유입되도록 재생조(140)와 반응조(100)를 연결하는 회수 공급관(170)이 형성된다.As shown in FIG. 1, the fluidized bed catalytic reaction system having a regeneration function includes a
아래에서는 이와 같이 구성된 재생 기능을 갖는 유동층 촉매 반응 시스템에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a fluidized bed catalytic reaction system having a regeneration function configured as described above will be described in more detail.
도 1에 도시된 바와 같이, 반응조(100)의 하단에는 엔진에서 발생한 배기가스가 유입되는 배기가스 유입구(101)가 형성되고, 반응조(100)의 내부에는 촉매 입자(110)가 안착되며 하부로 유입된 배기가스가 상부로 통과하는 다공판(103)이 고정된다.As shown in FIG. 1, an
반응조(100)의 측부에는 환원제 공급라인(120)이 연결되어 반응조(100)의 내부로 환원제인 암모니아를 공급한다.A reducing
반응조(100)의 내부에서 발생하는 촉매 반응에 의해 배기가스에 포함된 유해물질인 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx)은 제거되고, 반응조(100)의 상부에 형성된 배기가스 유출구(105)를 통해 배기된다.Nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx), which are harmful substances contained in the exhaust gas, are removed by the catalytic reaction generated inside the
한편, 반응조(100)의 배기가스 유출구(105)에서 연장된 제1배기관(107)은 재생조(140)에 연장되며, 배기가스와 함께 유동한 촉매 입자(110)는 제1배기관(107)을 통해 재생조(140)의 내부로 유입된다.Meanwhile, the
도 2에 도시된 바와 같이, 재생조(140)는 상부와 하부로 구획하는 다공판(143)이 고정되고, 다공판(143)에 의해 구획된 상부 구역(141H)의 일측에 제1배기관(107)이 연결되고 상부 구역(141H)의 타측에는 제2배기관(145)이 연결되어 배기가스를 대기 중으로 배기한다. As shown in FIG. 2, the
여기에서 제2배기관(145)이 연결된 재생조(140)의 상부 구역(141H)의 타측에는 여과필터(147)가 장착되어 배기가스에 포함된 촉매 입자(110)가 제2배기관(145)을 통해 대기 중으로 배기되는 것을 차단한다.Here, the
재생조(140)의 내부에 고정된 다공판(143)에 의해 구획된 하부 구역(141L)의 일측에는 환원제 공급라인(120)이 연결되고, 하부 구역(141L)의 내부에 환원제인 암모니아를 공급한다.A reducing
그리고 하부 구역(141L)의 타측에는 배수관(149)이 연결되며, 하부 구역(141L)에서 생성된 SO2는 배수관(149)을 통해 저장탱크(150)로 집수된다. 여기에서 환원제 공급라인(120)이 연결된 재생조(140)의 하부 구역(141L) 일측과 배수관(149)이 연결된 하부 구역(141L)의 타측에는 여과 필터(147)가 장착되어 환원제 공급라인(120)을 통해 공급되는 암모니아는 여과필터(147)를 통과해 재생조(140)의 하부 구역(141L)으로 유입되지만, 재생조(140) 내부의 촉매 입자(110)는 환원제 공급라인(120)으로 유입되지 않게 차단하며, 재생조(140)의 하부 구역 타측에 장착된 여과필터(147) 또한 재생조(140) 내부의 촉매 입자가 배수관(149)을 통해 저장탱크(150)로 유동하는 것을 차단하며 생성된 SO2만 저장탱크(150)로 배수 가능하다.A
그리고 도 2에 도시된 바와 같이 재생조(140)의 하부 구역(141L)으로 환원제인 암모니아를 공급함에 있어 불활성 기체를 추가하여 공급할 수 있도록 재생조(140)로 연장된 환원제 공급라인(120)에는 불활성기체 공급라인(130)이 연결되며, 불활성기체 저장탱크(131)에 저장된 불활성 기체를 환원제인 암모니아와 함께 재생조(140)로 공급한다.As shown in FIG. 2, the reducing
한편, 하부 구역(141L)에서 재생된 촉매 입자(110)는 회수 공급관(170)을 통해 반응조(100)의 다공판(103) 상부로 공급된다.Meanwhile, the
이와 같이 구성된 유동층 촉매 반응 시스템에 있어서 도 1에 도시된 바와 같이, 환원제 공급라인(120), 제1배기관(107) 및 회수 공급관(170)에는 밸브(V)가 장착되어 유량을 조절한다.In the fluidized bed catalytic reaction system configured as described above, as shown in FIG. 1, a valve V is mounted on the reducing
아래에서는 이와 같이 구성된 유동층 촉매 반응 시스템의 반응관계에 대해 설명한다.Hereinafter, the reaction relationship of the fluidized bed catalytic reaction system configured as described above will be described.
반응조(100) 내에 다공판(103)에 안착된 촉매 입자(110)는 환원제 공급라인(120)을 통해 공급되는 환원제인 암모니아와 반응하여 배가스 내 NOx를 질소로 환원하는 촉매 반응을 한다. 더불어 촉매 입자(110)에는 배기가스에 포함된 SOx가 흡착되어 배기가스에 포함된 SOx의 제거 기능을 갖는다.The
여기에서, 촉매는 본 발명에 따른 재생 기능을 갖는 유동층 촉매 반응 시스템에서의 재생 가능한 V2O5/AC, CuO/AC, CuO/Al2O3 등의 촉매가 사용된다.Here, catalysts such as renewable V 2 O 5 / AC, CuO / AC, CuO / Al 2 O 3, and the like in a fluidized bed catalytic reaction system having a regeneration function according to the present invention are used.
반응조(100) 내에서 사용된 촉매 입자(110)는 NOx와 SOx가 제거된 배기가스와 함께 제1배기관(107)을 따라 재생조(140)로 유동한다.The
제1배기관(107)을 따라 재생조(140)의 상부 구역(141H)으로 유입된 배기가스와 사용된 촉매 입자(110)에 있어서, 배기가스는 상부 구역(141H)의 타측에 위치한 여과필터(147)를 통과하여 제2배기관(145)으로 대기 중에 배기되지만, 촉매 입자(110)는 여과필터(147)에 걸쳐 다공판(143)에 침적되거나 다공판(143)을 통과하여 하부 구역(141L)으로 낙하한다.In the exhaust gas introduced into the
재생조(140) 내부의 압력이 제1배기관(107)의 압력보다 상대적으로 낮으며, 상부 구역(141H)과 하부 구역(141L)에 있어서 유속은 하부 구역(141L)의 유속이 상부 구역(141H)보다 느리게 된다. 따라서 제1배기관(107)을 통해 상부 구역(141H)으로 유입된 배기가스와 촉매 입자(110) 중 배기가스는 압력차에 의해 제2배기관(145)을 통해 대기 중으로 배출되고, 재생조(140)의 내부에 위치한 촉매 입자(110)는 상부에서 하부로 자유 낙하하게 된다. The pressure inside the
이때 다공판(143)이 재생조(140)의 내부를 구획함과 더불어 상부 구역(141H)과 하부 구역(141L)의 유속 차를 발생하여 상대적으로 중량의 촉매 입자(110)부터 낙하하여 하부 구역(141L)으로 유입되게 구성한 것이다.At this time, the
하부 구역(141L)으로 낙하한 촉매 입자(110)는 환원제 공급라인(120)을 통해 공급되는 암모니아와 불활성기체가 유입된다. 암모니아와 불활성기체의 부피비는 3-5% NH3 그리고 나머지인 95-97%의 불활성가스(Ar, He 등)이며, 재생조(140)의 내부온도는 200-400oC로 60분 내지 120분 동안 유지된다.The
이와 같은 조건의 재생조(140)의 내부에서 촉매 입자(110)에 흡착되어 있던 SO2는 촉매 입자(110)에서 분리되어 촉매가 재생된다. SO 2 adsorbed to the
이렇게 재생된 촉매 입자(110)는 재생조(140)의 하부에 적재되고, 적재된 촉매 입자(110)는 회수 공급관(170)을 통해 반응조(100)의 내부로 회수된다.The regenerated
한편, 재생조(140)의 내부는 가열장치(160)가 설치되어 재생조(140)의 내부온도를 200-400oC로 유지할 수 있다. 가열장치(160)는 전기저항에 의해 열을 발생하는 코일히터 또는 선박의 엔진에서 배기되는 배기가스를 반응조(100)에 유입되기 이전에 재생조를 거쳐 유입되도록 함으로써, 배기가스의 폐열을 이용하여 가열할 수 있다.On the other hand, the inside of the
한편, 도면에는 도시하지 않았으나 재생조의 하부 구역에 교반장치를 설치하여 재생이 필요한 촉매와 암모니아의 접촉 면적을 증대시켜 촉매 입자에 흡착된 SO2의 분리를 신속하게 진행시킬 수 있다.On the other hand, although not shown in the drawing, it is possible to quickly separate the SO 2 adsorbed on the catalyst particles by increasing the contact area between the catalyst and ammonia to be regenerated by installing a stirring device in the lower region of the regeneration tank.
촉매 입자(110)에서 분리된 SO2는 재생조(140)의 하부 구역(141L) 타측에 연결된 배수관(149)을 통해 저장탱크(150)에 집수된다. 이때 SO2는 황산염 또는 암모늄황산염의 형태로 수거되는데, 크게 두 가지 반응을 통하여 이루어진다.SO 2 separated from the
기체 내 수분이 충분히 존재하는 환경 하에서 재생조의 온도를 단순히 낮추는 공정으로 SO2, NH3, 수분 사이의 반응을 통하여 황산염의 형태로 제거하거나, 수분이 충분히 존재하지 않은 환경 하에서는 재생조에 해수, NaOH, Ca(OH)2 등의 물 또는 알칼리 수용액을 투입하여 고체 염의 상태로 황산염을 제거할 수 있다.This is a process that simply lowers the temperature of the regeneration tank in the presence of sufficient water in the gas, and removes it in the form of sulphate through a reaction between SO 2 , NH 3 and moisture, or in the regeneration tank in the absence of sufficient water. Sulfate can be removed in the form of a solid salt by adding water such as Ca (OH) 2 or an aqueous alkali solution.
100 : 반응조
101 : 배기가스 유입구
103, 143 : 다공판
105 : 배기가스 유출구
110 : 촉매 입자
120 : 환원제 공급라인
130 : 불활성 기체 공급라인
140 : 재생조
145 : 제2배기관
147 : 여과 필터
149 : 배수관
150 : 저장탱크
160 : 가열장치
170 : 회수 공급관100: reactor
101: exhaust gas inlet
103, 143: perforated plate
105: exhaust gas outlet
110: catalyst particles
120: reducing agent supply line
130: inert gas supply line
140: recycling tank
145: second exhaust pipe
147: Filtration Filter
149: drain pipe
150: storage tank
160: heating device
170: recovery supply pipe
Claims (7)
내부에 촉매 입자들이 위치하며 내부로 유입된 배기가스에 포함된 유해물질을 촉매 반응 또는 흡착에 의해 감소시키는 반응조와,
반응조에서 배출되는 배기가스와 촉매 입자 중 촉매 입자를 포집하여 흡착된 유해물질을 제거하여 재생하는 재생조와,
재생된 촉매 입자를 반응조로 공급하기 위해 재생조와 반응조를 연결하는 회수 공급관을 포함하며,
반응조는, 엔진에서 발생한 배기가스가 유입되도록 반응조의 하부에 형성된 배기가스 유입구와, 반응조의 내부에 위치하며 상부에는 촉매 입자들이 안착되고 하부로 유입된 배기가스가 상부로 유동하도록 구멍이 형성된 다공판과, 반응조의 내부에 위치한 촉매 입자에 환원제를 공급하도록 반응조에 연결된 환원제 공급라인과, 재생조에서 재생된 촉매 입자가 공급되도록 재생조와 연결된 회수 공급관 및, 반응조에서 유해물질이 제거된 배기가스가 배출되는 배기가스 유출구를 포함하며, 환원제 공급라인과 회수 공급관은 반응조의 내부에 고정된 다공판의 상부에 연결된 것을 특징으로 하는 유동층 촉매 반응 시스템.
A fluidized bed catalytic reaction system using catalyst particles to reduce harmful substances in exhaust gases generated from a ship's engine,
A reaction tank in which catalyst particles are located and reduce harmful substances contained in exhaust gas introduced into the catalyst by catalytic reaction or adsorption,
A regeneration tank that collects catalyst particles from exhaust gas and catalyst particles discharged from the reaction tank and removes and regenerates harmful substances adsorbed;
A recovery supply pipe connecting the regeneration tank and the reaction tank to supply the regenerated catalyst particles to the reaction tank,
The reactor includes an exhaust gas inlet formed in the lower portion of the reactor to allow the exhaust gas generated from the engine to flow therein, and a porous plate having a hole formed therein so that the catalyst particles are seated at the upper portion and the exhaust gas introduced into the lower portion flows upward. And a reducing agent supply line connected to the reaction vessel to supply a reducing agent to the catalyst particles located in the reaction tank, a recovery supply pipe connected to the regeneration tank so that the regenerated catalyst particles are supplied, and exhaust gas from which the harmful substances have been removed from the reaction tank. And an exhaust gas outlet, wherein the reducing agent supply line and the recovery supply pipe are connected to an upper portion of the porous plate fixed inside the reactor.
내부에 촉매 입자들이 위치하며 내부로 유입된 배기가스에 포함된 유해물질을 촉매 반응 또는 흡착에 의해 감소시키는 반응조와,
반응조에서 배출되는 배기가스와 촉매 입자 중 촉매 입자를 포집하여 흡착된 유해물질을 제거하여 재생하는 재생조와,
재생된 촉매 입자를 반응조로 공급하기 위해 재생조와 반응조를 연결하는 회수 공급관을 포함하며,
재생조는, 내부를 상부 구역과 하부 구역으로 구분하는 다공판과, 반응조에서 배출된 배기가스가 상부 구역의 일측으로 유입되도록 반응조와 재생조를 연결하는 제1배기관과, 제1배기관을 통해 상부 구역으로 유입된 배기가스가 배출되도록 상부 구역의 타측에 연결된 제2배기관과, 하부 구역 내부로 환원제를 공급할 수 있도록 재생조에 연결된 환원제 공급라인과, 촉매입자에서 이산화황이 제거되면서 발생한 부산물을 배출하는 배수관을 포함하며, 재생조의 하단에 회수 공급관이 연결된 것을 특징으로 하는 유동층 촉매 반응 시스템.
A fluidized bed catalytic reaction system using catalyst particles to reduce harmful substances in exhaust gases generated from a ship's engine,
A reaction tank in which catalyst particles are located and reduce harmful substances contained in exhaust gas introduced into the catalyst by catalytic reaction or adsorption,
A regeneration tank which collects catalyst particles from exhaust gas and catalyst particles discharged from the reaction tank and removes and regenerates harmful substances adsorbed thereon;
A recovery supply pipe connecting the regeneration tank and the reaction tank to supply the regenerated catalyst particles to the reaction tank,
The regeneration tank comprises a perforated plate dividing the interior into an upper zone and a lower zone, a first exhaust pipe connecting the reactor and the regeneration tank so that the exhaust gas discharged from the reaction tank flows to one side of the upper zone, and an upper zone through the first exhaust pipe. A second exhaust pipe connected to the other side of the upper section to discharge the exhaust gas introduced into the exhaust zone, a reducing agent supply line connected to the regeneration tank so as to supply a reducing agent into the lower section, and a drain pipe for discharging the by-product generated by removing sulfur dioxide from the catalyst particles. And a recovery supply pipe connected to the bottom of the regeneration tank.
제2배기관, 환원제 공급라인 및 배수관에는 촉매 입자의 통과를 차단하는 여과 필터가 장착된 것을 특징으로 하는 유동층 촉매 반응 시스템.
The method of claim 3,
Fluidized bed catalytic reaction system, characterized in that the second exhaust pipe, the reducing agent supply line and the drain pipe is equipped with a filtration filter to block the passage of the catalyst particles.
환원제 공급라인에는 불활성 기체를 공급하는 불활성 기체 공급라인이 연결되어 환원제와 불활성 기체가 재생조의 하부 구역으로 유입되는 것을 특징으로 하는 유동층 촉매 반응 시스템.
The method of claim 3,
A reducing bed supply line is connected to an inert gas supply line for supplying an inert gas so that the reducing agent and the inert gas are introduced into the lower section of the regeneration tank.
재생조에 연결된 제1배기관, 환원제 공급라인 및 회수 공급관에는 밸브가 장착되어 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 유동층 촉매 반응 시스템.
The method of claim 3,
Fluidized bed catalytic reaction system, characterized in that the first exhaust pipe connected to the regeneration tank, the reducing agent supply line and the recovery supply pipe is equipped with a valve to adjust the flow rate.
재생조의 하부 구역으로 유입되는 환원제와 불활성 기체에 있어 환원제 대 불활성 기체의 부피비는 3-5% 대 95-97%인 것을 특징으로 하는 유동층 촉매 반응 시스템.The method of claim 5,
Fluidized bed catalytic reaction system, characterized in that the volume ratio of reducing agent to inert gas in the reducing agent and inert gas entering the lower zone of the regeneration tank is 3-5% to 95-97%.
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2018
- 2018-10-17 KR KR1020180123672A patent/KR102076915B1/en active IP Right Grant
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