KR102107657B1 - 배기가스 정화 장치 - Google Patents

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Abstract

내연기관으로부터 배기가스가 배출되는 배기파이프에 순차적으로 설치되는 산화촉매장치 및 선택적환원촉매장치를 포함하는 배기가스 처리 시스템에 있어서, 배기가스 정화 장치는 산화촉매장치의 전방, 또는 산화촉매장치 및 선택적환원촉매장치 사이 중에서 적어도 하나의 위치에 장착 가능하고 배기가스가 통과하는 적어도 하나의 담체, 및 담체 표면에 코팅되며 배기가스에 포함된 불순물 또는 산화촉매장치에서 이탈된 산화물질을 포집하기 위한 워시코트 층을 포함한다.

Description

배기가스 정화 장치{EXHAUST GAS CLEANING DEVICE}
본 발명은 배기가스 정화 장치에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 선택적환원촉매장치 및 산화촉매장치의 성능을 유지하기 위한 배기가스 정화 장치에 관한 것이다.
내연기관의 배기가스 처리 시스템은 배기가스 중에 함유된 공해 물질들을 감소시키기 위해 산화촉매장치(Oxidation Catalyst, OC) 및 선택적환원촉매장치(Selective Catalyst Reduction, SCR) 등과 같은 배기가스 후처리 장치들을 구비할 수 있다.
선택적환원촉매장치의 경우, 환원제 분사 모듈에서 요소수 등을 분사하여 질소산화물(NOX)과 촉매 반응시킴으로써 질소산화물을 질소 가스와 물로 환원시킨다.
그러나, 배기가스의 온도가 올라가거나 실화(misfire)가 발생하면 산화촉매장치 내부의 귀금속이나 산화물질 등이 이탈되어 선택적환원촉매장치의 전단에 부착될 수 있다. 이로 인해, 선택적환원촉매장치의 질소산화물 전환 효율이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 산화촉매장치는 배기가스 중에 포함된 일산화탄소 및 탄화수소를 산화시킬 수 있다. 그런데, 배기가스 중에는 연료 연소과정에서 누유된 엔진 오일이 포함될 수 있으며, 저품질의 연료를 사용한 경우라면 황(S) 등의 불순물도 포함될 수 있다. 배기가스 중의 엔진 오일 및 불순물은 산화촉매에 대한 피독물질로 작용할 수 있으며, 이로 인해 산화촉매장치의 성능이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 선택적환원촉매장치의 성능을 유지하기 위한 배기가스 정화 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 산화촉매장치의 성능을 유지하기 위한 배기가스 정화 장치를 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 내연기관으로부터 배기가스가 배출되는 배기파이프에 순차적으로 설치되는 산화촉매장치 및 선택적환원촉매장치를 포함하는 배기가스 처리 시스템에 있어서, 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 정화 장치는, 상기 산화촉매장치의 전방, 또는 상기 산화촉매장치 및 상기 선택적환원촉매장치 사이 중에서 적어도 하나의 위치에 장착 가능하고 상기 배기가스가 통과하는 적어도 하나의 담체, 및 상기 담체 표면에 코팅되며 상기 배기가스에 포함된 불순물 또는 상기 산화촉매장치에서 이탈된 산화물질을 포집하기 위한 워시코트 층을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 산화물질은 Pt, Pd, Rh, Ir, Ag, Sn, 및 Ru 등일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 담체는 코디어라이트, 탄화규소, 페칼로이, NiCrAl, NiFeCrAl 등일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 담체는 허니콤 형상일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 담체는 상기 산화촉매장치와 함께 캐닝될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 담체는 배기파이프 내부에 설치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 담체는 상기 산화촉매장치와 일체로 형성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 워시코트 층은 Al2O3, SiO2, TiO2, CeO2, ZrO2, V2O5, La2O3, 제올라이트 등일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 워시코트 층은 상기 배기가스와 접촉면적을 증가시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 워시코트 층은 50 내지 60m2/g의 표면적을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 담체는 금속 섬유 구조(metal fiber structure)를 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 담체는 금속 폼(metal foam) 형상일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 불순물은 엔진 오일일 수 있다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
예시적인 실시예들에 따른 배기가스 정화 장치는 산화촉매장치로부터 이탈된 귀금속이나 산화물질 등을 포집할 수 있다. 이에 따라, 산화물질이 선택적환원촉매장치로 유입되는 것을 방지하여 선택적환원촉매장치의 성능을 유지할 수 있다.
또한, 상기 배기가스 정화 장치가 산화촉매장치보다 상류에 설치되는 경우에는, 배기가스 중에 포함된 엔진오일 등의 불순물을 포집함으로써, 산화촉매장치의 성능을 유지할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 배기가스 정화 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 산화촉매장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 B-B'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 배기가스 정화 장치를 사용하지 않은 경우 선택적환원촉매장치의 NOX 전환 효율을 나타내는 그래프이다.
도 7은 배기가스 정화 장치를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우에서의 NOX 배출량과 NOX 전환 효율을 나타내는 그래프이다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 9는 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 10은 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10의 C-C'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 12는 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12의 D-D'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 14는 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 15는 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 16은 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 17은 도 16의 E-E'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 18은 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상술한 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역 또는 부분을 다른 영역 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 부품, 영역 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 부품, 영역 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 장치의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 장치가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상술한 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 구성 요소가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 이하 실시예들은 하나 또는 복수 개를 조합하여 구성할 수도 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 배기가스 정화 장치를 나타내는 도면이다. 도 3은 도 2의 A-A'라인을 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 도 1의 산화촉매장치를 나타내는 도면이다. 도 5는 도 4의 B-B'라인을 따라 절단한 단면도이다. 도 6은 배기가스 정화 장치를 사용하지 않은 경우 선택적환원촉매장치의 NOX 전환 효율을 나타내는 그래프이다. 도 7은 배기가스 정화 장치를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우에서의 NOX 배출량과 NOX 전환 효율을 나타내는 그래프이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 배기가스 처리 시스템(10)은 배기파이프(P)에 설치되어 배기가스(F) 중의 일산화탄소 및 탄화수소를 제거하기 위한 산화촉매장치(Oxidation Catalyst, 200), 산화촉매장치(200) 하류의 배기파이프(P)에 설치되어 질소산화물(NOX)을 환원시키는 선택적환원촉매장치(Selective Catalyst Reduction, 300), 및 산화촉매장치(200)와 선택적환원촉매장치(300) 사이의 배기파이프(P)에 장착되며 산화촉매장치(200)로부터 이탈된 입자를 포집할 수 있는 배기가스 정화 장치(100)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 내연기관의 엔진(도시되지 않음)에서 배출된 배기가스(F)는 배기파이프(P)를 따라 산화촉매장치(200), 배기가스 정화 장치(100) 및 선택적환원촉매장치(300)를 차례로 거쳐 외부로 배출될 수 있다. 배기가스 정화 장치(100)는 산화촉매장치(200)의 하류에 위치하고, 선택적환원촉매장치(300)는 배기가스 정화 장치(100)의 하류에 위치할 수 있다. 이 때,'하류'에 위치하는 것은 엔진으로부터 배출되는 배기가스(F)의 흐름에서 상대적으로 외부에 더 가까이 있음을 나타낸다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 배기가스 정화 장치(100)는 제1 담체(110) 및 제1 담체(110) 상에 코팅되는 제1 워시코트 층(120)을 포함할 수 있다.
제1 담체(110)는 축방향으로 연장하는 적어도 하나의 제1 통로(112)를 가질 수 있다. 상기 엔진에서 배출된 배기가스는 제1 통로(112)를 통과하며, 이후 선택적환원촉매장치(300)를 거쳐 외부로 배출될 수 있다. 예를 들면, 제1 담체(110)는 세라믹 재질의 원재료를 압출하여 허니콤 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1 담체의 예로서는, 코디어라이트, 탄화규소, 페칼로이, NiCrAl, NiFeCrAl 등을 들 수 있다.
제1 담체(110)는 세라믹 재질로 구성되어 있어 외부 충격에 의해 깨지기 쉽다. 따라서, 외부 충격으로부터 보호하기 위하여 상대적으로 푹신푹신한 매트로 싸서 캐닝(canning)될 수 있다.
이와 다르게, 제1 담체(110)는 금속을 이용하여 다공질 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 담체는 금속 섬유(metal fiber)가 그물망처럼 엮인 금속 섬유 구조(metal fiber structure)로 형성되거나, 또는 무수히 많은 기공들을 갖는 금속 폼(metal foam) 형상으로 형성될 수 있다.
제1 워시코트 층(120)은 제1 담체(110)의 제1 통로(112) 표면에 코팅되어 산화촉매장치(200)로부터 이탈된 산화물질을 포집할 수 있다. 상기 제1 워시코트 층의 예로서는 Al2O3, SiO2, TiO2, CeO2, ZrO2, V2O5, La2O3, 제올라이트 등을 들 수 있다. 제1 워시코트 층(120)은 제1 담체(110)의 일단을 워시코트 용액에 담그고, 타단에 음압을 형성하여 줌으로써 제1 담체(110) 표면에 코팅될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 담체(110)는 선택적환원촉매장치(300)의 상류에 장착될 수 있다. 따라서, 배기가스 정화 장치(100)는 산화촉매장치(200)로부터 이탈된 산화물질의 입자를 포집하여 선택적환원촉매장치(300)로의 유입을 방지할 수 있다.
구체적으로, 배기가스의 온도가 올라가거나 실화(misfire)가 발생하면 산화촉매장치(200)는 850℃ 이상의 고온에 노출될 수 있다. 이 때, 산화촉매장치(200)로부터 산화물질이 이탈되어 배기가스(F)와 함께 하류로 배출될 수 있다. 상기 배출된 산화물질은 배기가스 정화 장치(100)의 제1 통로(112)를 통과하면서 제1 워시코트 층(120) 표면에 부착되어 제거될 수 있다. 상기 산화물질의 예로서는, Pt, Pd, Rh, Ir, Ag, Sn, Ru 등을 들 수 있다.
제1 담체(110)의 표면에 제1 워시코트 층(120)을 코팅함으로써 배기가스(F)와의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 코팅이 되지 않은 제1 담체의 단위무게당 표면적은 약 0.00643m2/g 인데 비하여, 상기 제1 워시코트 층이 코팅된 경우에는 단위무게당 표면적이 50 내지 60m2/g일 수 있다. 즉, 제1 담체(110)의 표면에 제1 워시코트 층(120)을 코팅함으로써, 배기가스(F)와 접촉하는 표면적을 약 7700배 내지 9300배 증가시킬 수 있다. 이로 인해, 산화촉매장치(200)에서 이탈한 상기 귀금속과 같은 산화물질이 배기가스 정화 장치(100)와 만날 수 있는 기회를 크게 증가시켜 선택적환원촉매장치(300)로의 유입을 방지할 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 산화촉매장치(200)는 제2 담체(210) 및 제2 담체(210) 상에 코팅되며 산화촉매를 포함하는 제2 워시코트 층(220)을 포함할 수 있다.
제2 담체(210)는 축방향으로 연장하는 적어도 하나의 제2 통로(212)를 가질 수 있다. 상기 엔진에서 배출된 배기가스는 제2 통로(212)를 통과하며, 이후 배기가스 정화 장치(100) 및 선택적환원촉매장치(300)를 차례로 거쳐 외부로 배출될 수 있다. 제2 담체(210)는 세라믹 재질의 원재료를 압출하여 허니콤 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제2 담체의 예로서는, 코디어라이트, 탄화규소, 페칼로이, NiCrAl, NiFeCrAl 등을 들 수 있다.
제2 담체(210)는 세라믹 재질로 구성되어 있어 외부 충격에 의해 깨지기 쉽다. 따라서, 외부 충격으로부터 보호하기 위하여 상대적으로 푹신푹신한 매트로 싸서 캐닝될 수 있다.
이와 다르게, 제2 담체(210)는 금속을 이용하여 다공질 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 담체는 금속 섬유(metal fiber)가 그물망처럼 엮인 금속 섬유 구조(metal fiber structure)로 형성되거나, 또는 무수히 많은 기공들을 갖는 금속 폼(metal foam) 형상으로 형성될 수 있다.
제2 워시코트 층(220)은 제2 담체(210)의 제2 통로(212) 표면에 코팅될 수 있고, 산화촉매를 포함할 수 있다. 상기 산화촉매의 예로서는, Pt, Pd, Rh, Ir, Ag, Sn, Ru 등을 들 수 있다. 제2 워시코트 층(220)은 제2 담체(210)의 일단을 워시코트 용액에 담그고, 타단에 음압을 형성하여 줌으로써 제2 담체(210) 표면에 코팅될 수 있다.
엔진(도시되지 않음)으로부터 배출된 배기가스(F)는 배기파이프(P)를 따라 산화촉매장치(200)로 유입되어 제2 담체(210)에 형성된 제2 통로들(212)을 통과할 수 있다. 이 때, 제2 워시코트 층(220)에 포함된 상기 산화촉매는 배기가스(F) 중의 일산화탄소 및 탄화수소를 이산화탄소 및 물로 산화시킬 수 있다. 산화촉매장치(200)를 통과한 배기가스(F)는 배기가스 정화 장치(100) 및 선택적환원촉매장치(300)를 차례로 거쳐 외부로 배출될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 산화촉매장치(200)는 디젤 엔진 또는 압축천연가스 엔진의 배기가스에 포함된 일산화탄소 및 탄화수소를 산화시키기 위한 산화촉매장치를 포함할 수 있다.
예를 들면, 디젤 엔진을 사용하는 내연 기관에 있어서, 배기가스 중의 유해한 일산화탄소, 탄화수소 및 용해성 유기물질(Soluble Organic Fraction)을 정화시키기 위하여 디젤 산화촉매장치(Diesel Oxidation Catalyst)를 사용할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 산화촉매장치(200)는 배기가스(F) 중의 입자상 물질을 제거하기 위한 디젤 미립자 필터(Diesel Particulate Filter)를 포함할 수 있다.
상기 디젤 미립자 필터는 축방향으로 연장하는 적어도 하나의 통로를 갖는 담체를 포함할 수 있다. 상기 담체는 세라믹 재질의 원재료를 압출하여 허니콤 형상으로 형성될 수 있다. 상기 담체의 예로서는, 코디어라이트, 탄화규소, 페칼로이 등을 들 수 있다.
상기 디젤 미립자 필터의 상기 통로들은 하나 건너 교대로 막힌 구조일 수 있다. 즉, 상류가 개방된 통로의 경우에는 하류가 막혀있고, 상류가 막힌 통로의 경우에는 하류가 개방되어 있을 수 있다. 따라서, 상기 상류가 개방된 통로로 유입된 배기가스(F)는 상기 담체에 형성되어 있는 기공을 통과하여 이웃하는 상기 하류가 개방된 통로로 흘러갈 수 있다. 이 과정에서, 배기가스(F) 중의 입자상 물질은 상기 담체를 통해 여과될 수 있다.
일정 거리를 주행한 이후에는, 상기 디젤 미립자 필터를 재생시켜줄 필요가 있다. 상기 여과된 입자상 물질에 의해 필터가 막힐 염려가 있기 때문이다. 상기 재생 과정은 상기 입자상 물질의 발화온도인 550℃ 이상으로 배기가스(F) 온도를 상승시켜 상기 입자상 물질을 연소시키거나 또는 세륨 등의 첨가제를 가하여 상기 입자상 물질의 산화 온도를 감소시키는 방식이 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예들에 있어서, 선택적환원촉매장치(300)는 환원제 분사 모듈(320) 및 적어도 하나의 선택적환원촉매장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 선택적환원촉매장치는 제1 내지 제3 선택적환원촉매장치들(312, 314, 316)을 포함할 수 있다. 상기 환원제 분사 모듈은 상기 제1 내지 제3 선택적환원촉매장치들보다 상류에 설치될 수 있다.
환원제 분사 모듈(320)은 요소수 등의 환원제를 배기파이프(P) 내에 분사할 수 있다. 엔진으로부터 배출된 배기가스(F)의 온도는 수백 ℃에 이르는 고온이므로, 배기파이프(P) 내에 분사된 상기 환원제는 곧바로 기화될 수 있다. 기화된 환원제는 배기가스(F)와 혼합되어 제1 내지 제3 선택적환원촉매장치들(312, 314, 316)로 공급될 수 있다.
제1 내지 제3 선택적환원촉매장치들(312, 314, 316)은 환원제 분사 모듈(320)보다 하류에 설치될 수 있고, 다음과 같은 반응식 1 내지 반응식 3에 의해 질소산화물(NOX)을 환원시켜 인체에 무해한 질소(N2)로 변환시킬 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112017001418309-pct00001
[반응식 2]
Figure 112017001418309-pct00002
[반응식 3]
Figure 112017001418309-pct00003
요소((NH2)2CO)는 가수 분해에 의해 암모니아(NH3)를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 상기 암모니아는 NO 및 NO2를 환원시켜, 인체에 무해한 질소(N2)로 변환시킬 수 있다.
이 때, 산화촉매장치(200)에서 이탈된 산화물질은 선택적환원촉매장치(300)의 성능을 저하시킬 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 선택적환원촉매장치(300)의 후단에 부착된 제2 및 제3 선택적환원촉매장치들(314, 316)에서는 NOX 환원 반응이 정상적으로 이루어져 NOX 전환 효율이 양의 값을 가질 수 있다. 하지만, 선택적환원촉매장치(300)의 전단에 부착된 제1 선택적환원촉매장치(312)의 경우에는 오히려 음의 NOX 전환 효율을 나타낼 수 있다. 이는 산화촉매장치(200)에서 이탈된 산화물질이 제1 선택적환원촉매장치(312)에 부착됨으로써 상기 암모니아를 NOX로 산화시키기 때문이다. 이 경우에 있어서, 상기 NOX 전환 효율은 다음과 같은 수학식 1에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112017001418309-pct00004
배기가스의 온도가 올라가거나 실화가 발생하면 산화촉매장치(200) 내부의 귀금속이나 산화물질 입자들이 이탈되어 제1 선택적환원촉매장치(312)에 부착될 수 있다. 이에 따라, 반응식 4 내지 반응식 6과 같은 반응이 일어날 수 있고, 상기 반응식 1에서 생성된 상기 암모니아는 제1 선택적환원촉매장치(312)에서 산화될 수 있다.
[반응식 4]
Figure 112017001418309-pct00005
[반응식 5]
Figure 112017001418309-pct00006
[반응식 6]
Figure 112017001418309-pct00007
상기 반응들을 통하여 NOX가 추가로 생성되고 N2O 및 온실가스 등의 제2차 생성물질들도 발생할 수 있다. 이는 환원제 분사 모듈(320)에서 공급된 상기 암모니아가 NOX를 N2로 환원시키는 환원제로 사용되지 못하고, 상기 산화물질에 의해 오히려 NOX로 산화되어 버리기 때문이다. 이로 인해 선택적환원촉매장치(300)의 NOX 전환 효율이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 정화 장치(100)는 산화물질을 포집하여 선택적환원촉매장치(300)의 성능을 향상시킬 수 있다.
배기가스 정화 장치(100)를 사용하지 않은 배기가스 처리 시스템의 경우에는, 가동 시간이 50시간일 때 배기파이프(P)를 통한 NOX 배출량이 급격히 증가하고 NOX 전환 효율은 급격히 감소된다. 이는 산화촉매장치(200)에서 이탈된 산화물질들이 선택적환원촉매장치(300)에 부착되어, 선택적환원촉매장치(300)의 성능을 저하시키기 때문이다.
이와 대조적으로, 배기가스 정화 장치(100)를 사용한 배기가스 처리 시스템의 경우에는, 가동 시간이 1000시간 지난 시점에서도 북미의 NOX 배출 기준인 0.20g/hp·hr을 만족시킬 수 있고 NOX 전환 효율도 70% 이상을 유지할 수 있다. 이는 산화촉매장치(200)에서 이탈된 산화물질들이 배기가스 정화 장치(100)에서 걸러짐으로써, 선택적환원촉매장치(300)가 NOX 환원 기능을 제대로 수행할 수 있기 때문이다.
예시적인 실시예들에 있어서, 배기가스 처리 시스템(10)은 암모니아 슬립 촉매 장치(400)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 암모니아 슬립 촉매 장치(400)는 선택적환원촉매장치(300) 하류의 배기파이프(P)에 설치되어 암모니아를 제거할 수 있다.
환원제 분사 모듈(320)에서 분사된 상기 요소에 의해 생성된 상기 암모니아는 배기가스(F) 중의 질소산화물을 환원시킬 수 있다. 이 때, 상기 질소산화물의 전환 효율을 극대화시키기 위해서 화학양론적 양보다 더 많은 양의 암모니아를 공급할 수 있다. 이로 인해, 상기 암모니아가 촉매반응을 통해 완전히 소모되지 않고 대기 중으로 방출되어 대기 오염을 유발할 수 있는데, 이를 암모니아 슬립(Ammonia slip) 현상이라 한다. 암모니아 슬립 촉매 장치(400)는 선택적환원촉매장치(300)에서 소모되지 못한 상기 암모니아를 제거함으로써 암모니아 슬립 현상을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 정화 장치(100)는 산화촉매장치(200) 및 배기파이프(P)로부터 이탈된 산화물질이 선택적환원촉매장치(300)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 선택적환원촉매장치(300)는 성능 저하 없이 NOX 환원작용을 수행할 수 있고, 배기파이프(P)로 배출되는 NOX의 양을 줄일 수 있다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다. 상기 배기가스 처리 시스템은 배기가스 정화 장치가 산화촉매장치와 함께 캐닝되는 것을 제외하고는 도 1을 참조로 설명한 배기가스 처리 시스템과 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 예시적인 실시예들에 있어서, 배기가스 처리 시스템(11)은 산화촉매장치(200)와 함께 캐닝된 배기가스 정화 장치(100)를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 담체들은 세라믹 재질로 구성되어 있어 외부 충격에 의해 깨지기 쉽다. 따라서, 외부 충격으로부터 상기 담체들을 보호하기 위하여 상대적으로 푹신푹신한 매트로 싸서 캔에 넣는 캐닝 공정을 거치게 된다. 이 때, 제1 담체(110)를 제2 담체(210) 후단에 바로 두어 한번에 캐닝할 수 있다. 이와는 다르게, 제1 담체(110)를 제2 담체(210)와 따로 각각 캐닝할 수도 있다.
도 9는 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다. 상기 배기가스 처리 시스템은 배기가스 정화 장치가 설치되는 위치를 제외하고는 도 1을 참조로 설명한 배기가스 처리 시스템과 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 예시적인 실시예들에 있어서, 배기가스 처리 시스템(12)은 산화촉매장치(200)와 선택적환원촉매장치(300)를 연결하는 배기파이프(P) 내부에 설치된 배기가스 정화 장치(100)를 포함할 수 있다.
배기가스 정화 장치(100)는 산화촉매장치(200)로부터 이탈된 산화물질을 포집함으로써, 선택적환원촉매장치(300)의 성능을 유지할 수 있다. 따라서, 배기가스 정화 장치(100)는 산화촉매장치(200)와 선택적환원촉매장치(300) 사이의 다양한 위치에 설치될 수 있다. 예를 들면, 상기 배기가스 정화 장치를 별도로 캐닝하지 않고 상기 산화촉매장치와 상기 선택적환원촉매장치를 연결하는 상기 배기파이프 내부에 설치할 수 있다.
상술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 정화 장치(100)는 산화촉매장치(200)와 선택적환원촉매장치(300) 사이의 다양한 위치에 설치될 수 있다. 즉, 배기가스 정화 장치(100)를 산화촉매장치(200)와 한번에 캐닝하거나 또는 별도로 캐닝할 수 있다. 이와 다르게, 배기가스 정화 장치(100)를 배기파이프(P) 내부에 장착할 수도 있다.
도 10은 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다. 도 11은 도 10의 C-C'라인을 따라 절단한 단면도이다. 상기 배기가스 처리 시스템은 배기가스 정화 장치가 산화촉매장치와 일체로 형성되는 것을 제외하고는 도 1을 참조로 설명한 배기가스 처리 시스템과 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 예시적인 실시예들에 있어서, 배기가스처리 시스템(13)은 산화촉매장치(200)와 일체로 형성된 배기가스 정화 장치(100)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 세라믹 재질의 원재료를 압출하여 축방향으로 연장하는 적어도 하나의 통로를 구비하도록 허니콤 형상으로 하나의 담체를 형성할 수 있다. 이어서, 상기 담체의 후단부(111)에는 제1 워시코트 층(121)을 코팅하고 상기 담체의 전단부(211)에는 제2 워시코트 층(221)을 코팅할 수 있다. 이 경우에 있어서, 제1 및 제2 워시코트 층들(121, 221)은 상기 담체의 일단을 워시코트 용액에 담갔다가 꺼내는 딥 코팅법(dip coating)에 의해 형성될 수 있다.
엔진(도시되지 않음)에서 배출된 배기가스(F)는 제2 워시코트 층(221) 및 제1 워시코트 층(121)을 차례로 통과하여 하류로 배출될 수 있다. 제2 워시코트 층(221)은 배기가스(F) 중의 일산화탄소 및 탄화수소를 이산화탄소 및 물로 산화시킬 수 있다. 제1 워시코트 층(121)은 제2 워시코트 층(221)에서 이탈된 귀금속 등의 산화물질을 포집할 수 있다.
상술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 정화 장치(100)는 산화촉매장치(200)의 후단에 제1 워시코트 층(121)을 구역 코팅하여 산화촉매장치(200)와 일체로 형성될 수 있다. 이 경우에 있어서, 제1 워시코트 층(121)은 제2 워시코트 층(221)에서 이탈된 산화물질을 포집하여 선택적환원촉매장치(300)의 성능을 유지할 수 있다.
도 12는 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다. 도 13은 도 12의 D-D'라인을 따라 절단한 단면도이다. 상기 배기가스 처리 시스템은 배기가스 정화 장치가 산화촉매장치 상류에 설치된다는 것을 제외하고는 도 1을 참조로 설명한 배기가스 처리 시스템과 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 12를 참조하면, 배기가스 처리 시스템(14)은 배기파이프(P)에 설치되어 배기가스(F) 중의 일산화탄소 및 탄화수소를 제거하기 위한 산화촉매장치(Oxidation Catalyst, 200), 산화촉매장치(200) 하류의 배기파이프(P)에 설치되어 질소산화물(NOX)을 환원시키는 선택적환원촉매장치(Selective Catalyst Reduction, 300), 및 산화촉매장치(200) 상류의 배기파이프(P)에 설치되어 불순물을 포집할 수 있는 배기가스 정화 장치(102)를 포함할 수 있다. 즉, 배기가스 정화 장치(102)는 산화촉매장치(200) 및 선택적환원촉매장치(300)보다 상류에 위치할 수 있다.
도 13을 참조하면, 배기가스 정화 장치(102)는 제3 통로(117)를 갖는 제3 담체(115) 및 제3 담체(115) 상에 코팅되는 제3 워시코트 층(125)을 포함할 수 있다. 이 경우에 있어서, 제3 담체(115) 및 제3 워시코트 층(125)은 각각 제1 담체(110) 및 제1 워시코트 층(120)과 실질적으로 동일한 형상 및 재질로 형성될 수 있다.
엔진에서 배출된 배기가스는 제3 통로(117)를 통과하며, 이후 산화촉매장치(200) 및 선택적환원촉매장치(300)를 차례로 거쳐 외부로 배출될 수 있다. 이 때, 제3 담체(115) 표면에 제3 워시코트 층(125)을 코팅함으로써 배기가스(F)와의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 이로 인해, 배기가스 중에 포함된 엔진 오일 등의 불순물이 배기가스 정화 장치(102)와 만날 수 있는 기회를 크게 증가시켜 산화촉매장치(200)로의 유입을 방지할 수 있다.
도 14는 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다. 상기 배기가스 처리 시스템은 배기가스 정화 장치가 산화촉매장치와 함께 캐닝되는 것을 제외하고는 도 12를 참조로 설명한 배기가스 처리 시스템과 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 14를 참조하면, 예시적인 실시예들에 있어서, 배기가스 처리 시스템(15)은 산화촉매장치(200) 및 산화촉매장치(200)의 상류에서 산화촉매장치(200)와 함께 캐닝된 배기가스 정화 장치(102)를 포함할 수 있다.
상기 제2 및 제3 담체들은 세라믹 재질로 구성되어 있어 외부 충격에 의해 깨지기 쉽다. 따라서, 외부 충격으로부터 상기 담체들을 보호하기 위하여 상대적으로 푹신푹신한 매트로 싸서 캔에 넣는 캐닝 공정을 거치게 된다. 이 때, 제3 담체(115)를 제2 담체(210) 전단에 바로 두어 한번에 캐닝할 수 있다.
도 15는 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다. 상기 배기가스 처리 시스템은 배기가스 정화 장치가 설치되는 위치를 제외하고는 도 12를 참조로 설명한 배기가스 처리 시스템과 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 15를 참조하면, 예시적인 실시예들에 있어서, 배기가스 처리 시스템(16)은 산화촉매장치(200) 전단의 배기파이프(P) 내부에 설치된 배기가스 정화 장치(102)를 포함할 수 있다.
배기가스 정화 장치(102)는 배기가스 중에 포함된 엔진 오일 등의 불순물을 포집함으로써, 산화촉매장치(200)의 성능을 유지할 수 있다. 따라서, 배기가스 정화 장치(102)는 산화촉매장치(200) 전단의 다양한 위치에 설치될 수 있다. 예를 들면, 상기 배기가스 정화 장치를 별도로 캐닝하지 않고 상기 산화촉매장치 전단의 상기 배기파이프 내부에 설치할 수 있다.
도 16은 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다. 도 17은 도 16의 E-E'라인을 따라 절단한 단면도이다. 상기 배기가스 처리 시스템은 배기가스 정화 장치가 산화촉매장치와 일체로 형성되는 것을 제외하고는 도 12를 참조로 설명한 배기가스 처리 시스템과 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 예시적인 실시예들에 있어서, 배기가스처리 시스템(17)은 산화촉매장치(200)와 일체로 형성된 배기가스 정화 장치(102)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 세라믹 재질의 원재료를 압출하여 축방향으로 연장하는 적어도 하나의 통로를 구비하도록 허니콤 형상으로 하나의 담체를 형성할 수 있다. 이어서, 상기 담체의 후단부(215)에는 제2 워시코트 층(222)을 코팅하고 상기 담체의 전단부(116)에는 제3 워시코트 층(126)을 코팅할 수 있다. 이 경우에 있어서, 제2 및 제3 워시코트 층들(222, 126)은 상기 담체의 일단을 워시코트 용액에 담갔다가 꺼내는 딥 코팅법(dip coating)에 의해 형성될 수 있다.
엔진(도시되지 않음)에서 배출된 배기가스(F)는 제3 워시코트 층(126) 및 제2 워시코트 층(222)을 차례로 통과하여 하류로 배출될 수 있다. 제3 워시코트 층(126)은 배기가스(F) 중에 포함된 엔진 오일 등의 불순물을 포집할 수 있다. 제2 워시코트 층(221)은 배기가스(F) 중의 일산화탄소 및 탄화수소를 이산화탄소 및 물로 산화시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 정화 장치(102)는 산화촉매장치(200) 상류의 다양한 위치에 설치될 수 있다. 즉, 배기가스 정화 장치(102)를 산화촉매장치(200)와 한번에 캐닝하거나 또는 별도로 캐닝할 수 있다. 이와 다르게, 배기가스 정화 장치(102)를 배기파이프(P) 내부에 장착할 수도 있다. 또한, 경우에 따라서는 배기가스 정화 장치(102)는 산화촉매장치(200)의 전단에 제3 워시코트 층(126)을 구역 코팅하여 산화촉매장치(200)와 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 배기가스 정화 장치(102)는 배기가스 중에 포함된 엔진 오일 등의 불순물을 제거하여 산화촉매장치(200)의 성능을 유지할 수 있다.
도 18은 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 처리 시스템을 나타내는 도면이다. 상기 배기가스 처리 시스템은 복수 개의 배기가스 정화 장치들이 산화촉매장치 상류 및 산화촉매장치와 환원촉매장치 사이에 각각 설치된다는 것을 제외하고는 도 1 및 도 12를 참조로 각각 설명한 배기가스 처리 시스템과 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 18을 참조하면, 배기가스 처리 시스템(18)은 배기파이프(P)에 설치되어 배기가스(F) 중의 일산화탄소 및 탄화수소를 제거하기 위한 산화촉매장치(Oxidation Catalyst, 200), 산화촉매장치(200) 하류의 배기파이프(P)에 설치되어 질소산화물(NOX)을 환원시키는 선택적환원촉매장치(Selective Catalyst Reduction, 300), 및 배기가스 정화 장치(104)를 포함할 수 있다. 배기가스 정화 장치(104)는 산화촉매장치(200)와 선택적환원촉매장치(300) 사이의 배기파이프(P)에 장착되는 제1 배기가스 정화 유닛(105), 및 산화촉매장치(200) 상류의 배기파이프(P)에 장착되는 제2 배기가스 정화 유닛(106)을 포함할 수 있다. 제1 배기가스 정화 유닛(105)은 도 1 내지 도 3, 도 8, 도 9 및 도 10을 참조로 설명한 배기가스 정화 장치(100)와 실질적으로 동일하거나 유사한 배기가스 정화 장치를 포함하고, 제2 배기가스 정화 유닛(106)은 도 12 내지 도 16을 참조로 설명한 배기가스 정화 장치(102)와 실질적으로 동일하거나 유사한 배기가스 정화 장치를 포함할 수 있다.
제1 배기가스 정화 유닛(105)은 산화촉매장치(200) 및 배기파이프(P)로부터 이탈된 산화물질이 선택적환원촉매장치(300)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 선택적환원촉매장치(300)는 성능 저하 없이 NOX 환원작용을 수행할 수 있고, 배기파이프(P)로 배출되는 NOX의 양을 줄일 수 있다.
이 경우에 있어서, 제1 배기가스 정화 유닛(105)은 산화촉매장치(200)와 한번에 캐닝되거나 산화촉매장치(200)와 일체로 형성될 수도 있다. 또한 경우에 따라서는 산화촉매장치(200)와 선택적환원촉매장치(300) 사이의 배기파이프(P) 내부에 장착될 수도 있다.
제2 배기가스 정화 유닛(106)은 배기가스 중에 포함된 엔진 오일, 황(S) 등의 불순물이 산화촉매장치(200)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 산화촉매장치(200)는 성능 저하 없이 배기가스(F) 중의 일산화탄소 및 탄화수소를 이산화탄소 및 물로 산화시킬 수 있다.
이 경우에 있어서, 제2 배기가스 정화 유닛(106)은 산화촉매장치(200)와 한번에 캐닝되거나 산화촉매장치(200)와 일체로 형성될 수도 있다. 또한 경우에 따라서는 산화촉매장치(200) 상류의 배기파이프(P) 내부에 장착될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 배기가스 정화 장치(104)는 배기가스 중의 불순물을 포집하여 산화촉매장치(200)의 성능 저하를 방지할 수 있고, 산화촉매장치(200) 및 배기파이프(P)로부터 이탈된 산화물질을 포집하여 선택적환원촉매장치(300)의 성능 저하를 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
F: 배기가스 P: 배기파이프
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18: 배기가스 처리 시스템
100, 102, 104: 배기가스 정화 장치 105: 제1 배기가스 정화 유닛
106: 제2 배기가스 정화 유닛 110: 제1 담체
111, 215: 담체 후단부 112: 제1 통로
115: 제3 담체 116, 211: 담체 전단부
117: 제3 통로 120, 121: 제1 워시코트 층
125, 126: 제3 워시코트 층 200: 산화촉매장치
210: 제2 담체 212: 제2 통로
220, 221, 222: 제2 워시코트 층 300: 선택적환원촉매장치
312: 제1 선택적환원촉매장치 314: 제2 선택적환원촉매장치
316: 제3 선택적환원촉매장치 320: 환원제 분사 모듈
400: 암모니아 슬립 촉매 장치

Claims (13)

  1. 내연기관으로부터 배기가스가 배출되는 배기파이프에 순차적으로 설치되는 산화촉매장치 및 선택적환원촉매장치;
    상기 산화촉매장치 및 상기 선택적환원촉매장치 사이에 장착되고, 상기 배기가스가 통과하는 적어도 하나의 담체 및 상기 담체 표면에 코팅되며 상기 산화촉매장치에서 이탈된 산화촉매물질을 포집하기 위한 워시코트 층을 포함하는 제1 배기가스 정화 유닛;
    상기 산화촉매장치의 전방에 장착되고, 상기 배기가스가 통과하는 적어도 하나의 담체 및 상기 담체 표면에 코팅되며 상기 배기가스에 포함된 오일 및 황 중에서 적어도 하나를 포함하는 불순물을 포집하기 위한 워시코트 층을 포함하는 제2 배기가스 정화 유닛; 및
    상기 선택적환원촉매장치의 상류에 설치되어 상기 배기파이프 내에 환원제를 분사하기 위한 환원제 분사 모듈을 포함하고,
    상기 산화촉매장치는 축방향으로 연장하며 상기 배기가스가 통과하는 통로를 갖는 제2 담체 및 상기 제2 담체 상에 코팅되며 산화촉매를 포함하는 제2 워시코트층을 포함하는 배기가스 처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 산화촉매물질은 Pt, Pd, Rh, Ir, Ag, Sn 또는 Ru을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 담체는 코디어라이트, 탄화규소, 페칼로이, NiCrAl 및 NiFeCrAl로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 담체는 허니콤 형상인 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 담체는 상기 산화촉매장치와 함께 캐닝되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 담체는 배기파이프 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 담체는 상기 산화촉매장치와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 워시코트 층은 Al2O3, SiO2, TiO2, CeO2, ZrO2, V2O5, La2O3 및 제올라이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 워시코트 층은 상기 배기가스와 접촉면적을 증가시키는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 워시코트 층은 50 내지 60m2/g의 표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 담체는 금속 섬유 구조(metal fiber structure)를 가지는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 담체는 금속 폼(metal foam) 형상인 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 시스템.
  13. 삭제
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