KR102118135B1 - Catalytic reactor - Google Patents
Catalytic reactor Download PDFInfo
- Publication number
- KR102118135B1 KR102118135B1 KR1020190085796A KR20190085796A KR102118135B1 KR 102118135 B1 KR102118135 B1 KR 102118135B1 KR 1020190085796 A KR1020190085796 A KR 1020190085796A KR 20190085796 A KR20190085796 A KR 20190085796A KR 102118135 B1 KR102118135 B1 KR 102118135B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- catalyst
- catalyst unit
- contact
- fluid
- unit
- Prior art date
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 280
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims abstract description 41
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 231100000676 disease causative agent Toxicity 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- F01N3/24—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 constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
- F01N3/2807—Metal other than sintered metal
- F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
- F01N3/2814—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates all sheets, plates or foils being corrugated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/652—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/6525—Molybdenum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/652—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/6527—Tungsten
-
- 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
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/02—Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
-
- 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
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/30—Honeycomb supports characterised by their structural details
- F01N2330/44—Honeycomb supports characterised by their structural details made of stacks of sheets, plates or foils that are folded in S-form
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 촉매 반응 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는 보다 높은 촉매 반응효율을 갖고 촉매 반응 과정에서 유체의 유실을 미연에 방지할 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a catalytic reaction device. More specifically, the present invention relates to an apparatus having higher catalytic reaction efficiency and preventing loss of fluid in the course of the catalytic reaction.
일반적으로 질소산화물(NOx)은 고온의 연소설비에서 공기의 과잉 공급으로 질소와 산소가 반응하여 생성되는 화합물을 총칭하는 것으로 인체에 유해한 것은 물론 산성비 또는 스모그(Smog)를 발생시켜 대기오염을 야기하는 직접적인 원인물질로 알려져 있다. 특히, 화석연료를 사용하는 자동차 등의 내연기관에서는 필연적으로 질소산화물이 생성되기 때문에 각종 규제나 법규를 통해 배기가스 중에 포함된 질소산화물 배출량을 엄격하게 통제하고 있는 실정이다.In general, nitrogen oxides (NOx) is a generic term for compounds produced by the reaction of nitrogen and oxygen due to excessive supply of air in a high-temperature combustion facility. It is known as a direct causative agent. In particular, since internal combustion engines, such as automobiles using fossil fuels, inevitably generate nitrogen oxides, they are strictly controlling the amount of nitrogen oxides contained in exhaust gas through various regulations or regulations.
특히 질소산화물에 대한 후처리 기술로는 선택적 촉매 환원법(SCR), 선택적 비촉매 환원법(SNCR), 로우 낙스 버너법(LOW-NOX BURNER) 등이 알려져 있다. 선택적 촉매 환원법의 경우 질소산화물을 촉매와 접촉시켜 질소와 물로 환원시키는 기술로서 접촉면의 성분, 방법, 표면적 등에 따라 환원 효율에 큰 차이를 나타낸다. 또한, 선택적 비촉매 환원법은 촉매 없이 환원제만 사용하는 기술이고, 로우 낙스 버너법은 가열로 내의 연소 상태를 제어하는 기술이나, 2차 오염 발생 유무, 제거 효율, 운전비 등을 고려할 때 선택적 촉매 환원법이 가장 효과적인 것으로 평가되고 있다. 이는 선행문헌 1(대한민국 공개특허 제10-2015-0128255호)과 같이 배기가스를 지그재그로 이동시키는 과정에서 제1 촉매유닛 및 제2 촉매유닛을 통해 접촉율을 극대화함으로써 보다 용이하게 촉매 반응을 일으키는 기술이 개시된 바 있다. 하지만, 선행문헌 1의 경우 촉매 반응이 순차적으로 발생해야 하기 때문에 한꺼번에 대량의 유체를 투입하기 어렵고, 유체를 투입하는 경우 이동 경로가 과도하게 길어지기 때문에 촉매 반응이 제대로 발생하기 어렵다는 문제점을 갖는다.In particular, post-treatment techniques for nitrogen oxides are known as selective catalytic reduction (SCR), selective non-catalytic reduction (SNCR), and low-nox burner (LOW-NOX BURNER). In the case of the selective catalytic reduction method, nitrogen oxide is brought into contact with the catalyst to reduce it to nitrogen and water, and it shows a great difference in reduction efficiency depending on the composition, method, and surface area of the contact surface. In addition, the selective non-catalytic reduction method is a technique using only a reducing agent without a catalyst, and the low-nax burner method is a technique for controlling the combustion state in a heating furnace, but the selective catalytic reduction method is considered in consideration of the presence or absence of secondary pollution, removal efficiency, and operating cost. It is considered the most effective. This causes catalytic reaction more easily by maximizing the contact ratio through the first catalyst unit and the second catalyst unit in the process of moving the exhaust gas to zigzag as in the prior art document 1 (Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0128255) Technology has been disclosed. However, in the case of the prior document 1, it is difficult to inject a large amount of fluid at a time because the catalytic reaction must occur sequentially, and when the fluid is added, the catalytic reaction is difficult to occur properly because the movement path is excessively long.
본 발명의 기술적 과제는 보다 높은 효율의 촉매 반응을 유도하는 것이다.The technical problem of the present invention is to induce a higher efficiency catalytic reaction.
또한, 본 발명은 내구성을 높이면서도 생산 단가를 줄여 생산성을 극대화할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a device capable of maximizing productivity while reducing production cost while increasing durability.
이를 위해 본 발명은 제1 방향으로의 면이 개구된 몸체부 및 몸체부의 내부에 위치하고 유체와 접하여 촉매 반응을 일으키는 촉매부를 포함하며, 촉매부는 제1 촉매부 및 제2 촉매부를 포함하고, 제1 촉매부 및 제2 촉매부는 미리 특정된 단면 및 패턴의 표면을 갖는 촉매 반응 장치를 제공한다.To this end, the present invention includes a body portion having a surface opened in a first direction and a catalyst portion located inside the body portion to cause a catalytic reaction in contact with a fluid, and the catalyst portion includes a first catalyst portion and a second catalyst portion, and the first The catalytic portion and the second catalytic portion provide a catalytic reaction device having a surface of a predetermined cross-section and pattern in advance.
본 발명에 따르면, 유체와의 보다 용이한 접촉을 이룰 수 있어 상기 유체에 관한 촉매 반응 성능을 현저히 높일 수 있다.According to the present invention, it is possible to achieve more easy contact with the fluid, it is possible to significantly improve the catalytic reaction performance with respect to the fluid.
또한, 본 발명에 따르면 제1 촉매부 및 제2 촉매부 간의 점 접촉 또는 면 접촉을 통해 보다 견고한 지지가 가능하고, 특정 단면 형태의 제1 촉매부 및 제2 촉매부가 구비됨으로써, 유체의 이동 간 제1 촉매부 및 제2 촉매부의 파손을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, a more robust support is possible through point contact or surface contact between the first catalyst part and the second catalyst part, and by providing the first catalyst part and the second catalyst part having a specific cross-sectional shape, the movement of the fluid is Damage to the first catalyst portion and the second catalyst portion can be prevented.
또한, 본 발명에 따른 몸체부를 통해 종래기술 대비 프레임 두께를 얇게 제작할 수 있고, 촉매 성능을 증가시켜 효율을 높일 수 있다.In addition, through the body portion according to the present invention, the frame thickness can be made thinner compared to the prior art, and the efficiency can be increased by increasing the catalyst performance.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매 반응 장치를 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 몸체부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3에 따른 몸체부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 몸체부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5에 따른 몸체부의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부의 단면도이다.
도 9는 도 7에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부가 분리된 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부가 분리된 것을 나타내는 도면이다.
도 13은 도 11에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부의 확대도이다.
도 14는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부가 분리된 것을 나타내는 도면이다.
도 16은 도 14에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부의 확대도이다.
도 17은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부를 나타내는 도면이다.
도 18은 도 17에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부가 분리된 것을 나타내는 도면이다.
도 19는 도 17에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부의 확대도이다.
도 20은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부를 나타내는 도면이다.
도 21은 도 20에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부가 분리된 것을 나타내는 도면이다.
도 22는 도 20에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부의 확대도이다.1 is a view showing the entire catalytic reaction apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a body part according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a body part according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of the body portion according to FIG. 3.
5 is a perspective view showing a body part according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of the body portion according to FIG. 5.
7 is a view showing a first catalyst unit and a second catalyst unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of the first catalyst unit and the second catalyst unit according to FIG. 7.
FIG. 9 is a view showing that the first catalyst part and the second catalyst part according to FIG. 7 are separated.
10 is a cross-sectional view of a first catalyst unit and a second catalyst unit according to another embodiment of the present invention.
11 is a view showing a first catalyst unit and a second catalyst unit according to another embodiment of the present invention.
12 is a view showing that the first catalyst portion and the second catalyst portion according to FIG. 11 are separated.
13 is an enlarged view of the first catalyst unit and the second catalyst unit according to FIG. 11.
14 is a view showing a first catalyst unit and a second catalyst unit according to another embodiment of the present invention.
15 is a view showing that the first catalyst unit and the second catalyst unit according to FIG. 14 are separated.
16 is an enlarged view of the first catalyst unit and the second catalyst unit according to FIG. 14.
17 is a view showing a first catalyst unit and a second catalyst unit according to another embodiment of the present invention.
18 is a view showing that the first catalyst unit and the second catalyst unit according to FIG. 17 are separated.
19 is an enlarged view of the first catalyst unit and the second catalyst unit according to FIG. 17.
20 is a view showing a first catalyst unit and a second catalyst unit according to another embodiment of the present invention.
21 is a view showing that the first catalyst unit and the second catalyst unit according to FIG. 20 are separated.
22 is an enlarged view of the first catalyst unit and the second catalyst unit according to FIG. 20.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains may easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments disclosed below. In addition, in order to clearly disclose the present invention in the drawings, parts not related to the present invention are omitted, and the same or similar reference numerals in the drawings indicate the same or similar components.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.The objects and effects of the present invention may be naturally understood or more apparent by the following description, and the objects and effects of the present invention are not limited only by the following description.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.The objects, features and advantages of the present invention will become more apparent through the following detailed description. In addition, in the description of the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, “제1 방향(d1)”은 몸체부(100)의 개구된 면의 방향에서 몸체부(100)의 내부를 향하는 방향으로서 몸체부(100)의 전방에서 후방을 향하는 방향을 뜻한다. 또한, “제2 방향(d2)”은 “제1 방향(d1)”과 직교하되, 몸체부(100)의 일 측면에서 타 측면을 바라보는 방향을 지칭하되, 도 1의 우상측 방향을 뜻한다. 또한, “유체”는 본 발명에 따른 촉매 반응 장치의 내부로 투입되어 후술할 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220)에 의해 촉매 반응되어 질소산화물 등의 불순성분 및 오염물질이 제거 및 환원되는 주체를 의미한다. 추가적으로, “외측 방향”은 몸체부(100)를 기준으로 외부를 향하는 방향을 뜻하고, “내측 방향”은 몸체부(100)의 외부에서 내부를 향하는 방향으로서 “외측 방향”의 반대 방향을 뜻한다.Prior to describing the present invention in detail, the “first direction (d1)” is a direction toward the inside of the
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매 반응 장치를 전체적으로 나타내는 도면이다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a view showing the entire catalytic reaction apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 촉매 반응 장치는 제1 방향(d1)으로의 면이 개구되어 유체에 대한 촉매 반응을 일으키기 위한 공간을 제공하는 몸체부(100) 및 상기 몸체부(100)의 내부에 위치하여 유체와 촉매 반응을 일으키는 촉매부(200)를 포함하며, 상기 촉매부(200)는 제1 촉매부(210) 및 상기 제1 촉매부(210)의 하측 방향에 위치하는 제2 촉매부(220)를 포함한다.Catalytic reaction apparatus according to an embodiment of the present invention is a
촉매부(200)는 유체와의 촉매 반응을 일으키기 위한 구성으로서, 티타늄(Ti), 바나듐(V), 니오븀(Nb), 지르코늄(Zr), 비스무트(Bi), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 및 팔라듐(Pd)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다.The
더욱 상세하게는 상기 촉매부(200)의 성분비(원소비)는 팔라듐(Pd) 0.1 내지 0.5 : 몰리브덴(Mo) 0.3 내지 1 : 니오븀(Nb) 2 내지 5 : 지르코늄(Zr) 0.5 내지 3 : 비스무트(Bi) 0.3 내지 2 : 텅스텐(W) 0.3 내지 1.5 : 바나듐(V) 3 내지 8 : 티타늄(Ti) 80 내지 90인 것일 수 있다.More specifically, the component ratio (element ratio) of the
본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 촉매부(200)의 성분비(원소비)는 텅스텐(W) 0.2 내지 1.7 : 철(Fe) 30 내지 86 : 크롬(Cr) 5 내지 19 : 바나듐(V) 3 내지 8 : 및 티타늄(Ti) 25 내지 90 인 것일 수 있다.The component ratio (element ratio) of the
한편, 후술하겠지만 촉매부(200)는 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220)를 포함하고, 상기 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220)는 스폿 용접 또는 브레이징(Brazing)을 통해 서로 접하도록 구비되어 몸체부(100)의 내부에 위치할 수 있다. 이는 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220)의 파손을 최소화하면서 보다 견고한 몸체부 내 거치를 가능하게 하는 효과를 갖는다. 즉, 스폿 용접 또는 브레이징을 통한 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220)의 접합 과정에서, 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220)의 강도를 유지하면서도 열응력에 따른 뒤틀림, 열변형 및 손상 등을 방지할 수 있다.Meanwhile, as will be described later, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부(100)를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing a
몸체부(100)는 유체의 촉매 반응을 위한 공간을 제공하는 구성이다. 이를 위해, 몸체부(100)는 제1 방향(d1)으로의 면이 개구되는 함체 형태로 구비된다. 상세하게, 몸체부(100)는 상면이 개구되어 후술할 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220)가 삽입될 수 있다. 몸체부(100)가 구비됨으로써, 내부에 위치한 유체가 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220)와 접하는 시간을 보다 증가시켜 촉매 성능을 극대화할 수 있다. 또한, 몸체부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220)를 고정하기 위해 표면이 매끄러운 사각 틀 형태를 가져 표면이 평평하게 구비된 판 형상으로 형성되거나, 몸체부(100)의 표면이 특정 형태로 패턴화되어 구비될 수도 있다(도 3 내지 도 6 참조).The
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 몸체부(100`)를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3에 따른 몸체부(100`)의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 몸체부(100``)를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5에 따른 몸체부(100``)의 단면도이다. 도 3 내지 도 6은 몸체부의 여러 가지 실시예를 모두 설명하기 위해 표현하는 도면으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부(100)와 본 발명의 또다른 실시예에 따른 2가지 유형의 몸체부(100`, 100``)를 순차적으로 설명한다.3 is a perspective view showing a
선술한 바와 같이, 몸체부(100`, 100``)는 표면이 특정 형태로 패턴화되어 구비될 수 있다. 상세하게, 도 3 및 도 4를 참조하면 몸체부(100`)의 표면은 제2 방향(d2)을 기준으로 바라보았을 때 물결 형상의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 상세하게, 제1 방향(d1)을 향하는 몸체부(100`)의 단면은 소정의 제1 곡률을 갖도록 라운딩 처리된 형상으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 몸체부(100`)의 내부에 위치하는 제1 촉매부(210)의 상단과 점 접촉될 수 있어 보다 견고한 제1 촉매부(210) 및 몸체부(100`) 간의 구조가 수립될 수 있다. 또한, 몸체부(100`)와 제1 촉매부(210)가 서로 면접촉하는 경우 유체가 몸체부(100`) 내부에서 촉매 반응을 일으키는데 있어 몸체부(100`) 내부에서의 체류 기간을 증가시킬 수 있어 촉매 성능을 극대화하는 효과를 갖는다.As described above, the
도 5 및 도 6을 참조하면, 몸체부(100``)의 표면은 제2 방향(d2)을 기준으로 바라볼 때 요철 형상, 사각 형상 등을 갖도록 형성될 수 있다. 상세하게, 몸체부(100``)의 표면에는 몸체부(100)의 전면에서부터 제1 방향(d1)을 따라 요철 형상 또는 사각 형상 등으로 형성되는 패턴부(101)가 몸체부(100``)의 표면으로부터 외측 방향 및 내측 방향으로 돌출 형성되어 구비될 수 있다. 즉, 몸체부(100``)의 표면에는 몸체부(100``)의 표면을 기준으로 외측 방향으로 돌출되는 패턴부(101) 및 내측 방향으로 돌출되는 패턴부(101)가 반복되는 패턴화되어 제1 방향(d1)을 향해 형성됨에 따라, 제2 방향(d2)에서의 단면은 판 형상으로 구비될 수 있다. 여기서, 몸체부(100``)의 표면으로부터 내측 방향을 향해 반복 배열되어 구비되는 패턴부(101)의 경우 몸체부(100``)의 표면의 하측 방향에 위치하는 제1 촉매부(210)의 상단과 접하거나, 이격되도록 구비될 수 있다. 몸체부(100``)와 제1 촉매부(210)의 상단이 접하는 경우 촉매 반응 과정에서 제1 촉매부(210) 및 몸체부(100) 간의 보다 견고한 고정이 가능하고, 몸체부(100``) 및 제1 촉매부(210)의 상단이 서로 이격되는 경우 제1 촉매부(210)와 몸체부(100``)의 사이에서 유체가 순환하면서 촉매 반응되기 위한 경로를 획득할 수 있어 촉매 성능을 현저히 높이는 효과를 갖는다.Referring to FIGS. 5 and 6, the surface of the
상기와 같은 몸체부(100`, 100``) 표면 구성을 통해 보다 견고한 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220)의 고정 및 촉매 성능을 현저히 높이는 효과를 갖는다. 또한, 상기와 같은 몸체부(100`, 100``)는 두께를 줄일 수 있어 경량화가 가능해지는 효과를 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부(100)와 비교했을 때, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 몸체부(100`, 100``)는 제1 방향을 향해 가해지는 외력에 대해 보다 큰 내구성을 갖는다. 따라서, 몸체부의 두께를 줄이면서도 인장 강도 등의 감소를 방지할 수 있어 몸체부의 생산에 필요한 단가를 줄일 수 있어 생산성을 극대화할 수 있다. 한편, 상기와 같이 표면이 평평하게 구비되거나 물결 형상 단면 또는 사각 단면 형상을 갖는 몸체부(100`, 100``)는 후술할 본 발명의 일 실시예 및 또다른 실시예에 모두 적용될 수 있다.Through the above-described body parts (100`, 100``) surface configuration, it has the effect of significantly fixing the catalyst and the performance of the first and second catalyst parts 210 and 220 more robust. In addition, the body portion (100`, 100``) as described above can have the effect of reducing the thickness can be reduced weight. In addition, when compared with the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 촉매부(210a) 및 제2 촉매부(220a)를 나타내는 도면이고, 도 8은 도 7에 따른 제1 촉매부(210a) 및 제2 촉매부(220a)의 단면도이며, 도 9는 도 7에 따른 제1 촉매부(210a) 및 제2 촉매부(220a)가 분리된 것을 나타내는 도면이다. 여기서, 후술할 제1 촉매부(210a)의 하측 방향에는 수평 방향으로 형성되는 판 형상의 제2 촉매부(220a)가 위치할 수 있다.7 is a view showing a
촉매부(200)는 유체와 접함으로써 촉매 반응을 일으켜, 유체 내 함유된 질소산화물 등의 불순물질 및 유해물질을 제거 및 환원하는 구성이다. 이를 위해, 촉매부(200)는 몸체부(100)의 내부에 위치하고 제1 촉매부(210a) 및 제2 촉매부(220a)로 구분된다. 또한, 제1 촉매부(210a) 및 제2 촉매부(220a)는 하나의 그룹을 이루고, 상기 그룹은 상하방향으로 복수 개 배열되어 몸체부(100) 내부에 위치한다.The
제1 촉매부(210a)는 제1 방향(d1)을 기준으로 물결 형상의 단면을 갖도록 구비된다. 상세하게, 제1 촉매부(210a)는 몸체부(100)의 전면에서 후면을 향하는 제1 방향(d1)에서 바라볼 때 파형의 단면 형상을 갖는다. 즉, 제1 촉매부(210a)는 제1 방향(d1)을 기준으로 소정의 제2 곡률을 갖고 라운딩 처리됨으로써 마루 부분 및 골 부분의 높이가 균일한 파형 단면 형상을 갖고, 상기와 같은 단면을 갖는 제1 촉매부(210a)는 제1 방향(d1)을 따라 연장되어 형성된다.The
제2 촉매부(220a)는 선술한 제1 촉매부(210a)를 지지함과 동시에 보다 높은 촉매 성능을 유도하기 위해 구성된다. 이를 위해, 제2 촉매부(220a)는 제1 촉매부(210a)의 하측 방향에 위치하고 판 형상으로 형성되며, 상면 및 하면이 상측 방향에 위치한 제1 촉매부(210a)의 하단 및 하측 방향에 배치된 또다른 제1 촉매부(210a)의 상단과 각각 접하도록 구비된다. 상세하게, 제2 촉매부(220a)의 상면은 상측 방향에 위치한 제1 촉매부(210a)의 하단인 골 부분과 접하고, 제2 촉매부(220a)의 하면은 하측 방향에 위치한 또다른 제1 촉매부(210a)의 상단인 마루 부분과 접한다. 여기서, 제1 촉매부(210a) 및 제2 촉매부(220a)는 서로 접하도록 위치하되, 점 접촉을 이루거나 면 접촉을 이루도록 배치될 수 있다. 상세하게, 제1 촉매부(210a) 및 제2 촉매부(220a)가 서로 점 접촉을 이루는 경우 상기 제1 촉매부(210a) 및 제2 촉매부(220a) 사이에 위치한 유체에게 보다 용이한 촉매 반응을 일으킬 수 있다. 또한, 제1 촉매부(210a) 및 제2 촉매부(220a)가 서로 면 접촉을 이루는 경우 보다 견고한 제1 촉매부(210a) 및 제2 촉매부(220a) 간의 고정이 가능하다.The
도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1 촉매부(210a`) 및 제2 촉매부(220a`)의 단면도이다.10 is a cross-sectional view of a
도 10에 따른 제1 촉매부(210a`)의 경우 본 발명의 일 실시예와 비교했을 때 단면 형상이 변형되어 구비된다. 상세하게, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1 촉매부(210a`)는 제1 방향(d1)을 기준으로 요철, 사다리꼴 또는 사각 형상의 단면을 갖는다. 상세하게, 제1 방향(d1)에서 바라볼 때 제1 촉매부(210a`)의 단면은 상측 방향을 향해 볼록하게 구비된 요철, 사다리꼴 또는 사각 형상을 갖음에 따라, 제1 촉매부(210a`)는 제1 방향(d1)을 기준으로 바라볼 때 단차진 형상을 갖고, 이와 같은 단면 형상을 갖는 제1 촉매부(210a`)는 제1 방향(d1)을 따라 신장 형성된다. 이를 통해, 제1 촉매부(210a`)가 유체와 접하는 면적이 증가하여 촉매 성능을 증가시킬 수 있다. 또한, 상기와 같은 제1 촉매부(210a`) 및 판 형상의 제2 촉매부(220a`)가 서로 접함으로써 보다 견고한 고정 상태를 유지함과 동시에, 유체와의 접촉 면적을 넓힐 수 있어 촉매 반응 효율을 극대화할 수 있다.In the case of the
도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1 촉매부(210a``) 및 제2 촉매부(220a``)를 나타내는 도면이고, 도 12는 도 11에 따른 제1 촉매부(210a``) 및 제2 촉매부(220a``)가 분리된 것을 나타내는 도면이며, 도 13은 도 11에 따른 제1 촉매부(210a``) 및 제2 촉매부(220a``)의 확대도이다. 11 is a view showing the
도 11 내지 도 13에 따른 제1 촉매부(210a``) 및 제2 촉매부(220a``)의 경우, 도 7 내지 도 9에 따른 제1 촉매부(210a``) 및 제2 촉매부(220a``)와 비교했을 때 제2 방향(d2)으로의 단면 형상이 상이하도록 형성된다. 상세하게, 제1 촉매부(210a``)는 제2 방향(d2)을 기준으로 물결 형상의 단면을 가질 수 있다. 상세하게, 제1 촉매부(210a``)는 제1 방향(d1)에서 바라볼 때 물결 형상의 단면을 가짐과 동시에, 제1 방향(d1)과 직교하는 제2 방향(d2)에서 바라보는 단면 또한 파형 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 촉매부(210a``)가 제1 방향(d1) 또는 제2 방향(d2)에서 바라보았을 때 일반적인 평판 형태로 구비되는 것과 비교하여 유체와 보다 많은 접촉을 이룰 수 있어 촉매 반응에 대한 효율을 극대화할 수 있고, 평판 형태의 제1 촉매부(210a``)와 비교했을 때 두께를 줄이고도 보다 견고한 형태를 유지할 수 있어 경량화가 가능하다. 한편, 도 11 내지 도 13에 따른 제1 촉매부(210a``)의 하측 방향에는 제2 촉매부(220a``)가 구비되고, 상기 제2 촉매부(220a``)의 경우 판 형상으로 구비되거나 제2 방향(d2)을 기준으로 파형의 단면을 갖도록 구비될 수 있다. 제2 촉매부(220a``)가 판 형상으로 구비되는 경우 보다 견고한 제1 촉매부(210a``) 및 제2 촉매부(220a``) 간 고정이 가능하다.
또한, 제2 촉매부(220a``)가 제2 방향(d2)을 기준으로 바라볼 때 물결 단면 형상을 갖는 경우(도 12 및 도 13 참조), 제1 촉매부(210a``) 및 제2 촉매부(220a``) 간 접촉 면적은 감소한다. 이에 대응하여, 제1 촉매부(210a``) 및 제2 촉매부(220a``)가 유체와 접할 수 있는 면적은 증가하게 된다. 따라서, 유체가 촉매 반응하기 위한 면적 및 접촉하는 시간을 증가시킬 수 있어 궁극적인 촉매 성능 증가를 유도할 수 있다.In the case of the
In addition, when the
도 14는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1 촉매부(210b) 및 제2 촉매부(220b)를 나타내는 도면이고, 도 15는 도 14에 따른 제1 촉매부(210b) 및 제2 촉매부(220b)가 분리된 것을 나타내는 도면이며, 도 16은 도 14에 따른 제1 촉매부(210b) 및 제2 촉매부(220b)의 확대도이다. 도 14 내지 도 16에서 후술할 돌륜부(201) 구성은 제1 촉매부(210b)에 한정되지 않고 제2 촉매부(220b)의 표면에도 구비되어 동일하게 채택될 수 있다. 추가적으로, 이후 후술되는 돌륜부(201), 양각부(202), 볼록부(203) 및 오목부(204) 구성은 도 7 내지 도 10에 따른 제1 촉매부(210a) 및 제2 촉매부(220a)의 표면에 구비될 수 있다. 즉, 돌륜부(201), 양각부(202), 볼록부(203) 및 오목부(204)는 제1 방향(d1)을 기준으로 바라볼 때 물결, 파형, 사각, 사다리꼴 등의 단면 형상을 갖는 제1 촉매부(210b) 및 판 형상의 제2 촉매부(220b)에 구비된다. 다만, 상기와 같은 제1 촉매부(210b) 및 제2 촉매부(220b)의 제2 방향(d2)을 기준으로 바라볼 때의 단면은 도 7 내지 도 10과 같이 판 형상으로 구비되거나, 도 11 내지 도 13과 같이 파형 형상을 갖도록 구비될 수도 있다.14 is a view showing a
도 14 내지 도 16에 따른 제1 촉매부(210b) 및 제2 촉매부(220b)는 도 7 및 도 8에서 선술한 제1 촉매부(210a) 및 제2 촉매부(220a)와, 도 10에 따른 제1 촉매부(210a`) 및 제2 촉매부(220a`)와 동일하게 제1 방향(d1)으로의 단면을 유지한 상태로 제1 방향(d1)으로 신장 형성되되, 표면에 돌륜부(201)가 더 구비될 수 있다. The
돌륜부(201)는 유체와의 보다 용이한 접촉을 위해 구비되는 구성이다. 이를 위해, 돌륜부(201)는 제1 촉매부(210b) 또는 제2 촉매부(220b)의 상면 또는 하면에 구비된다. 또한, 돌륜부(201)는 제1 촉매부(210b) 또는 제2 촉매부(220b)의 표면으로부터 반구 형상으로 음각 또는 양각 형성된다. 여기서, 돌륜부(201)의 형상은 반구 형상에 한정되지 않고 사각뿔이 음각된 형상, 삼각뿔이 음각 또는 양각 된 형상 등으로 다양하게 형성될 수 있다. 또한, 돌륜부(201)가 제1 촉매부(210b)의 상면 또는 하면에 모두 구비되는 경우, 제1 촉매부(210b)의 상단인 마루 부분 및 하단인 골 부분에는 제1 촉매부(210b)가 위치하지 않을 수 있다. 이는 제1 촉매부(210b)의 과도한 두께 감소에 따른 파손을 미연에 방지하기 위함이다. 한편, 상기와 같은 돌륜부(201)의 배치는 도 17에서 후술할 양각부(202)에도 동일하게 채택될 수 있다.The protruding
또한, 돌륜부(201)는 복수 개로 구비되되 제1 촉매부(210b) 또는 제2 촉매부(220b)의 표면으로부터 규칙적인 배열을 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우 몸체부(100) 내부의 유체로 하여금 보다 많은 면접촉을 이룰 수 있고, 몸체부(100)의 내부에 위치한 유체를 대상으로 균일한 촉매 반응을 일으킬 수 있어 질소산화물 등의 유해물질의 일괄 제거 및 환원이 가능하다. 상기와 같은 돌륜부(201)의 배치는 도 17에서 후술할 양각부(202)에도 동일하게 채택될 수 있다.In addition, a plurality of
추가적으로, 돌륜부(201)는 복수 개로 구비되되, 제1 촉매부(210b) 및 제2 촉매부(220b)의 표면 상에서 불규칙적인 패턴으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 몸체부(100)의 내부에 위치하는 유체가 제1 촉매부(210b) 및 제2 촉매부(220b)와 접하여 촉매 반응을 갖는 시간이 보다 길어지기 때문에, 보다 확실한 유체의 촉매 반응을 통한 유해물질 제거 및 환원이 가능하다. 한편, 상기와 같은 돌륜부(201)의 배치는 도 17에서 후술할 양각부(202)에도 동일하게 채택될 수 있다.In addition, a plurality of
도 17은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1 촉매부(210c) 및 제2 촉매부(220c)를 나타내는 도면이고, 도 18은 도 17에 따른 제1 촉매부(210c) 및 제2 촉매부(220c)가 분리된 것을 나타내는 도면이며, 도 19는 도 17에 따른 제1 촉매부(210c) 및 제2 촉매부(220c)의 확대도이다.17 is a view showing a
양각부(202)는 선술한 돌륜부(201)와 동일하게 촉매 반응을 극대화하기 위한 구성이다. 이를 위해 양각부(202)는 제1 촉매부(210c) 또는 제2 촉매부(220c)의 상면 또는 하면에 복수 개 구비된다. 또한, 양각부(202)는 펀치 등의 개구수단을 통해 제1 촉매부(210c) 및 제2 촉매부(220c)를 반복 개구(tanged)시킨 형상으로도 형성될 수 있다. 상세하게, 상기 개구수단이 제1 촉매부(210c) 또는 제2 촉매부(220c)의 상측 방향에서 하측 방향을 향해 힘을 가하여 반복 개구를 실시하는 경우, 양각부(202)는 제1 촉매부(210c) 또는 제2 촉매부(220c)의 하면으로부터 하측 방향으로 돌출된 형상을 갖는다. 반면, 상기 개구수단이 제1 촉매부(210c) 또는 제2 촉매부(220c)의 하측 방향에서 상측 방향을 향해 가압 및 개구를 수행하는 경우 양각부(202)는 제1 촉매부(210c) 또는 제2 촉매부(220c)의 상면으로부터 상측 방향으로 돌출되어 형성된다. 또한, 양각부(202)가 제1 촉매부(210c) 및 제2 촉매부(220c)의 상면 및 하면에 모두 구비되는 경우, 제1 촉매부(210c)의 마루 부분의 상측 방향 및 골 부분의 하측 방향에는 양각부(202)가 구비되지 않을 수도 있다. 이는 제1 촉매부(210c) 및 제2 촉매부(220c)가 상기 양각부(202)로 인해 점 접촉 또는 면 접촉되지 않는 것을 미연에 방지하기 위함이다.The embossed
보다 바람직한 실시예로서, 양각부(202)는 복수 개 구비되되 제1 촉매부(210c) 또는 제2 촉매부(220c)의 표면 상에서 규칙적인 배열을 갖도록 형성될 수 있다. 이는 몸체부(100) 내부에 위치한 유체를 대상으로 보다 균일한 촉매 반응을 유도하는 효과를 갖는다.As a more preferred embodiment, a plurality of embossed
보다 바람직한 또다른 실시예로서, 복수 개로 구비되는 양각부(202)는 제1 촉매부(210c) 또는 제2 촉매부(220c)의 표면 상에서 불규칙한 배열을 가질 수 있다. 이는 몸체부(100)의 내부에 위치한 유체가 제1 촉매부(210c) 또는 제2 촉매부(220c)와 접하는 시간을 보다 증가시켜 촉매 성능을 높이는 효과를 도출한다.As another more preferred embodiment, the embossed
도 20은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1 촉매부(210d) 및 제2 촉매부(220d)를 나타내는 도면이고, 도 21은 도 20에 따른 제1 촉매부(210d) 및 제2 촉매부(220d)가 분리된 것을 나타내는 도면이며, 도 22는 도 20에 따른 제1 촉매부(210d) 및 제2 촉매부(220d)의 확대도이다. 볼록부(203) 및 오목부(204) 구성은 제1 촉매부(210d)의 표면 뿐만 아니라 하측 방향에 위치한 제2 촉매부(220d)의 표면에도 구비될 수 있다. 볼록부(203) 및 오목부(204)는 도 14 내지 도 19에서 선술한 돌륜부(201) 및 양각부(202)와 동일한 목적으로 구비된다. 상세하게, 볼록부(203) 및 오목부(204)는 몸체부(100) 내부의 유체에 대한 촉매 성능을 높이기 위해 구비된다. 이를 위해, 볼록부(203) 및 오목부(204)는 제1 촉매부(210d) 또는 제2 촉매부(220d)의 표면 상에 구비된다. 여기서, 볼록부(203)는 제1 촉매부(210d) 또는 제2 촉매부(220d)의 상면 및 하면으로부터 상측 방향 및 하측 방향으로 돌출 형성되고, 오목부(204)는 제1 촉매부(210d) 또는 제2 촉매부(220d)의 상면 및 하면에 음각 형성된다. 추가적으로, 볼록부(203) 및 오목부(204)는 복수 개 구비되되 교대로 반복 배열되어 구비되고, 상기 볼록부(203) 및 오목부(204)는 요철 형상, 사다리꼴 형상 등으로 다양한 단면 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 촉매부(210d) 또는 제2 촉매부(220d)의 표면은 볼록부(203)의 높이 및 오목부(204)의 높이의 합 만큼의 단차가 형성되어, 바둑판 배열의 표면을 갖는다. 이를 통해, 몸체부(100)의 내부에서 제1 촉매부(210d) 또는 제2 촉매부(220d)와 접하는 유체의 계류 시간을 높여 촉매 반응을 보다 용이하게 도출할 수 있다.20 is a view showing a
본 발명의 일련의 구성을 통해, 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220) 간의 점 접촉 또는 면 접촉을 통해 보다 견고한 지지가 가능하고, 특정 단면 형태의 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220)가 구비됨으로써, 유체의 이동 간 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220)의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 몸체부(100)를 통해 종래기술 대비 프레임 두께를 얇게 제작할 수 있고, 촉매 성능을 증가시켜 효율을 높일 수 있다.Through a series of configurations of the present invention, a more robust support is possible through point contact or surface contact between the first catalyst unit 210 and the second catalyst unit 220, and the first catalyst unit 210 having a specific cross-sectional shape And by providing the second catalyst unit 220, it is possible to prevent damage to the first catalyst unit 210 and the second catalyst unit 220 between the movement of the fluid. In addition, through the
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The above-described preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art will appreciate various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. It should be regarded as belonging to the above claims.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.If a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains, various substitutions, modifications and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It is not limited by.
100: 몸체부 101: 패턴부
200: 촉매부 210: 제1 촉매부
220: 제2 촉매부 201: 돌륜부
202: 양각부 203: 볼록부
204: 오목부100: body portion 101: pattern portion
200: catalyst unit 210: first catalyst unit
220: second catalyst portion 201: protruding portion
202: embossed portion 203: convex portion
204: recess
Claims (14)
상기 몸체부(100)의 내부에 위치하고 유체와 접하여 촉매 반응을 일으키는 촉매부(200);를 포함하고,
상기 촉매부(200)는 제1 촉매부 및 상기 제1 촉매부의 상측 방향 또는 하측방향에 위치하고 상기 제1 촉매부의 상단 또는 하단과 접하는 제2 촉매부를 포함하며,
상기 제1 촉매부는 마루 및 골 부분에서 상기 제2 촉매부와 서로 점 접촉을 이룸으로써 상기 유체와의 접촉 면적을 극대화하고,
상기 제1 촉매부 및 제2 촉매부는 상기 몸체부(100)에 순차적으로 교대 배치됨에 따라 보다 견고한 지지가 가능하고,
상기 제1 촉매부는 제1 방향(d1) 및 상기 제1 방향(d1)과 직교하는 제2 방향(d2)을 기준으로 각각 물결 형상의 단면을 갖고, 상기 제2 촉매부는 상기 제2 방향(d2)을 기준으로 물결 형상의 단면을 갖음으로써, 상기 제1 촉매부 및 제2 촉매부의 사이에 상기 제2 방향(d2)을 기준으로 촉매 반응을 일으키기 위한 파형 형상의 공간이 형성되며,
상기 제1 촉매부 및 제2 촉매부와 상기 유체 간의 접촉 면적 및 접촉 시간을 증가시켜 촉매 성능을 높이는 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
A body part 100 whose face is opened in the first direction d1; And
Includes; located inside the body portion 100 and catalytic reaction 200 in contact with the fluid to cause a catalytic reaction;
The catalyst unit 200 includes a first catalyst unit and a second catalyst unit positioned in an upward or downward direction of the first catalyst unit and in contact with an upper or lower end of the first catalyst unit,
The first catalyst portion maximizes the contact area with the fluid by making point contact with the second catalyst portion at the floor and valley portions,
The first catalyst portion and the second catalyst portion can be more rigidly supported as they are alternately arranged in the body portion 100,
The first catalyst part has a wavy cross-section, respectively, based on a first direction d1 and a second direction d2 orthogonal to the first direction d1, and the second catalyst part has the second direction d2 By having a wavy cross-section based on ), a space in the shape of a wave is formed between the first catalyst part and the second catalyst part to cause a catalytic reaction based on the second direction d2,
A catalytic reaction device characterized in that it increases the catalytic performance by increasing the contact area and the contact time between the first catalyst part and the second catalyst part and the fluid.
상기 제1 촉매부 또는 제2 촉매부는.
상면 또는 하면에 상기 유체와의 접촉을 위한 복수의 돌륜부(201)가 더 구비되는 제1 촉매부(210b) 또는 제2 촉매부(220b)인 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
According to claim 1,
The first catalyst portion or the second catalyst portion.
Catalytic reaction device, characterized in that the first catalyst portion (210b) or the second catalyst portion (220b) is further provided with a plurality of protrusions 201 for contact with the fluid on the upper or lower surface.
상기 제1 촉매부 또는 제2 촉매부는,
상면 또는 하면에 상기 유체와의 접촉을 위한 복수의 양각부(202)가 돌출 형성된 제1 촉매부(210c) 또는 제2 촉매부(220c)인 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
According to claim 1,
The first catalyst portion or the second catalyst portion,
Catalytic reaction device, characterized in that the first or second catalyst portion (210c) or the second catalyst portion (220c) is formed with a plurality of embossed portion 202 for contact with the fluid on the upper or lower surface.
상기 제1 촉매부 또는 제2 촉매부는,
상면 또는 하면에 상기 유체와의 접촉을 위한 볼록부(203) 및 오목부(204)가 교대로 반복 배열되어 형성된 제1 촉매부(210d) 또는 제2 촉매부(220d)인 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
According to claim 1,
The first catalyst portion or the second catalyst portion,
Catalyst characterized in that the first or second catalyst portion 210d or second catalyst portion 220d formed by alternately repeatedly arranging convex portions 203 and concave portions 204 for contact with the fluid on the upper or lower surface Reaction device.
상기 몸체부는,
상기 제1 방향(d1)과 직교하는 제2 방향(d2)을 기준으로 표면이 물결 패턴의 단면을 갖는 것 몸체부(100`)인 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
According to claim 1,
The body portion,
Catalytic reaction device characterized in that the surface has a cross section of a wave pattern based on the second direction (d2) orthogonal to the first direction (d1) is a body portion (100').
상기 몸체부는,
표면에 요철 형상의 패턴부(101)가 상기 몸체부(100)로부터 외측 방향 또는 내측 방향으로 돌출 형성되는 몸체부(100``)인 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
According to claim 1,
The body portion,
Catalytic reaction device characterized in that the pattern portion 101 of the concave-convex shape on the surface is a body portion (100 ``) that protrudes from the body portion (100) outward or inward.
상기 제1 촉매부(210) 및 제2 촉매부(220)는 스폿 용접 또는 브레이징을 통해 서로 접하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
According to claim 1,
The first catalyst unit 210 and the second catalyst unit 220 are catalytic reaction devices, characterized in that located in contact with each other through spot welding or brazing.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190085796A KR102118135B1 (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | Catalytic reactor |
CN202080064909.7A CN114401789A (en) | 2019-07-16 | 2020-07-16 | Catalytic reaction device containing coating composition for catalyst and coating method |
PCT/KR2020/009379 WO2021010768A1 (en) | 2019-07-16 | 2020-07-16 | Catalytic reaction apparatus comprising coating composition for catalyst and coating method |
US17/627,930 US20220258135A1 (en) | 2019-07-16 | 2020-07-16 | Catalytic reaction apparatus comprising coating composition for catalyst and coating method |
JP2022503473A JP7536330B2 (en) | 2019-07-16 | 2020-07-16 | Catalytic reactor including catalytic coating composition and coating method |
EP20840027.5A EP4011491A4 (en) | 2019-07-16 | 2020-07-16 | Catalytic reaction apparatus comprising coating composition for catalyst and coating method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190085796A KR102118135B1 (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | Catalytic reactor |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200009386A Division KR20210009260A (en) | 2020-01-23 | 2020-01-23 | Catalytic reactor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102118135B1 true KR102118135B1 (en) | 2020-06-02 |
Family
ID=71090897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190085796A KR102118135B1 (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | Catalytic reactor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102118135B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210116074A (en) * | 2020-03-17 | 2021-09-27 | 이종철 | Catalytic reactor |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3099733B2 (en) * | 1996-05-09 | 2000-10-16 | 株式会社ディー・ビー・エス | Exhaust gas purifier for small engines |
JP2011050925A (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Hitachi Aic Inc | Hydrogen catalyst member |
KR20110033375A (en) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | 주식회사 아모그린텍 | Heater integrated catalyst reactor, manufacturing method thereof, and air cleaner having heating function using the same |
JP2015171711A (en) * | 2014-02-24 | 2015-10-01 | 株式会社不二越 | Hydrogen production catalyst, hydrogen production apparatus and hydrogen production process |
KR20150128255A (en) | 2014-05-09 | 2015-11-18 | (주)유이티엔지니어링 | Catalytic reactor |
-
2019
- 2019-07-16 KR KR1020190085796A patent/KR102118135B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3099733B2 (en) * | 1996-05-09 | 2000-10-16 | 株式会社ディー・ビー・エス | Exhaust gas purifier for small engines |
JP2011050925A (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Hitachi Aic Inc | Hydrogen catalyst member |
KR20110033375A (en) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | 주식회사 아모그린텍 | Heater integrated catalyst reactor, manufacturing method thereof, and air cleaner having heating function using the same |
JP2015171711A (en) * | 2014-02-24 | 2015-10-01 | 株式会社不二越 | Hydrogen production catalyst, hydrogen production apparatus and hydrogen production process |
KR20150128255A (en) | 2014-05-09 | 2015-11-18 | (주)유이티엔지니어링 | Catalytic reactor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210116074A (en) * | 2020-03-17 | 2021-09-27 | 이종철 | Catalytic reactor |
KR102345757B1 (en) | 2020-03-17 | 2021-12-31 | 주식회사 국일인토트 | Catalytic reactor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5667875A (en) | Exhaust gas cleaning metallic substrate | |
KR102118135B1 (en) | Catalytic reactor | |
US5645803A (en) | Catalyst means for the catalytic treatment of exhaust gas catalytic converter | |
US5591413A (en) | Metal carrier for a catalytic converter | |
CN112253297B (en) | Improved component frame for containing monoliths | |
JPH05301049A (en) | Metal hoenycomb carrier | |
KR101234892B1 (en) | Honeycomb body having radially differently configured connecting points | |
US5384100A (en) | Baffle assembly for catalytic converter | |
KR20210009260A (en) | Catalytic reactor | |
JP2009203921A (en) | Exhaust emission control device | |
JP5015017B2 (en) | Support structure for exhaust gas purification catalyst | |
WO2017169453A1 (en) | Catalyst carrier, method for manufacturing same, and exhaust purification device | |
KR101765768B1 (en) | A module case for the selective catalytic reduction | |
KR101308274B1 (en) | Sheet-metal layer comprising anti-diffusion structures and metallic honeycomb body comprising at least one such sheet-metal layer | |
US20080113209A1 (en) | Metal reactor cell and manufacturing method thereof | |
KR102345757B1 (en) | Catalytic reactor | |
JP7536330B2 (en) | Catalytic reactor including catalytic coating composition and coating method | |
KR102369507B1 (en) | Catalyst module manufacturing apparatus and manufacturing method and catalyst module manufactured using the method | |
KR20220152818A (en) | Catalytic reactor | |
JP4977456B2 (en) | Catalyst structure and exhaust gas purification apparatus using the catalyst structure | |
KR102394835B1 (en) | Metallic catalyst carrier | |
KR100476118B1 (en) | Process and apparatuses for producing a metal sheet with a corrugation configuration and a microstructure disposed transversely with respect thereto | |
JPH08986Y2 (en) | Metal carrier for exhaust gas purification catalyst | |
WO1993024229A1 (en) | Foraminous sheets for use in catalysis | |
JPH07171409A (en) | Nitrogen oxides removing catalyst, its production and unitization |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant |