KR102449946B1 - Scr 장치 - Google Patents

Scr 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102449946B1
KR102449946B1 KR1020180030018A KR20180030018A KR102449946B1 KR 102449946 B1 KR102449946 B1 KR 102449946B1 KR 1020180030018 A KR1020180030018 A KR 1020180030018A KR 20180030018 A KR20180030018 A KR 20180030018A KR 102449946 B1 KR102449946 B1 KR 102449946B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
scr
pipe
scr reactor
bypass
Prior art date
Application number
KR1020180030018A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190108683A (ko
Inventor
정다희
성삼경
김현수
유다나
함진기
김도윤
Original Assignee
한국조선해양 주식회사
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국조선해양 주식회사, 현대중공업 주식회사 filed Critical 한국조선해양 주식회사
Priority to KR1020180030018A priority Critical patent/KR102449946B1/ko
Publication of KR20190108683A publication Critical patent/KR20190108683A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102449946B1 publication Critical patent/KR102449946B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • 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
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • 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
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/06—By-pass systems
    • F01N2550/10—By-pass systems of catalytic converters
    • 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
    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/02—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for marine vessels or naval applications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

본 발명은 간략한 장치구조의 기반 하에 배기가스를 이용하여 SCR 반응기를 효과적으로 예열함과 함께 장치의 유지보수를 용이하게 하며, 예열 동작시 엔진의 차압 손실을 최소화할 수 있는 SCR 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 SCR 장치는 SCR 촉매가 구비된 외관과, 외관 내의 공간에 구비된 내관으로 구성되는 SCR 반응기; 상기 SCR 반응기의 내관과 연결되어, 상기 내관에 배기가스를 공급하는 배기가스 배관; 및 배기가스 배관의 일 지점에서 분기되어 SCR 반응기의 외관과 연결되고, 배기가스 배관의 배기가스를 SCR 반응기의 외관에 공급하는 바이패스 배관;을 포함하여 이루어지며, 상기 배기가스 배관과 SCR 반응기의 내관은 동일 방향으로 직선 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

SCR 장치{Apparatus for Selective Catalytic Reduction}
본 발명은 SCR 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간략한 장치구조의 기반 하에 배기가스를 이용하여 SCR 반응기를 효과적으로 예열함과 함께 장치의 유지보수를 용이하게 하며, 예열 동작시 엔진의 차압 손실을 최소화할 수 있는 SCR 장치에 관한 것이다.
선박 엔진에서 연소 후 배출되는 배기가스에는 다수의 부유성 미립자와, 질소산화물인 NOx, 황산화물인 SOx 등의 유해성 물질이 포함되어 있다. 이에, 엔진의 배기라인에는 매연여과필터(Diesel Particulate Filter), SCR(Selective Catalytic Reduction) 시스템, 스크러버(Scrubber) 등이 설치되며, 이를 통해 배기가스 내의 유해 성분을 제거한다.
이 중, SCR 시스템은 촉매(catalyst)가 내장된 SCR 반응기를 구비하고, 배기가스 내의 질소산화물을 촉매층에서 환원제(우레아, 암모니아 등)와 화학적으로 반응시켜 인체에 무해한 물과 질소로 분해한 후 배출시키도록 구성된다. 여기서, 촉매는 압출 혹은 금속성 코팅이 형성된 다공질 촉매 필터로 이루어진 것으로서, SCR 반응기 내에 한 개 또는 여러 개의 SCR 촉매가 연속 설치된다.
도 1은 종래 기술에 따른 SCR 시스템의 개략적 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, SCR 반응기(40)는 엔진 T/C(Turbo Charger)(10)의 후단으로부터 연장된 배기라인(20) 상에 설치되며, SCR 반응기(40)의 전단에서 바이패스 라인(30)이 분기된다.
엔진으로부터 발생되는 배기가스는 T/C(10)를 거쳐 배기라인(20)으로 유입되고, SCR 반응기(40)의 전/후단에 설치된 밸브(21, 22)나 바이패스 밸브(31)가 선택적으로 개폐됨을 통해, 배기가스가 SCR 반응기(40)를 경유하여 질소산화물 저감 후 배출되거나 SCR 반응기(40)를 거치지 않고 바이패스 라인(30)을 통해 곧바로 배출될 수 있다.
도 1의 SCR 시스템에서, T/C(10) 후단의 배기가스 온도는 대략 190∼300℃ 정도이고, 압력은 대기압 수준이다. T/C(10) 후단의 낮은 배기가스 온도로 인하여 저온에서 활성이 우수한 저온용 촉매를 필요로 한다.
그러나, 종래의 SCR 시스템은 SCR 반응기(40)가 설치된 배기라인(20)과 바이패스 라인(30)이 상술한 바와 같이 분기된 구조이며, 이에 따라 SCR 시스템 정지시 SCR 반응기(40) 내 온도가 상온까지 강하된다. 이에, SCR 반응기(40) 운전을 위한 예열시 많은 열원이 소모된다.
또한, SCR 반응기(40) 내부의 낮은 온도로 인해 부식을 유발하는 황산(sulfuric acid) 및 ABS(Ammonium Bisulfate)의 고착, PM(Particle Material)/수트(Soot) 및 우레아염(urea salt)의 침적 등 여러 가지 문제가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는, 별도의 추가 열원(버너 등), 수트 블로워(Soot Blower) 및 우레아를 가수분해하여 제공하기 위한 별도의 환원제 공급장치 등이 요구되는데, 이는 시스템 구성이 복잡하고 설치가 번거로운 문제점이 있다.
본 출원인은 상술한 문제점을 해결하기 위해 한국공개특허공보 제2017-49889호를 통해, 바이패스 라인과 SCR 반응기를 일체화시키고 밸브장치를 통해 배기가스의 바이패스 여부를 선택적으로 제어할 수 있는 장치를 제시한 바 있다. 또한, 본 출원인은 한국공개특허공보 제2017-49889호에 개시된 SCR 시스템을 개선하여, 한국특허출원 제2017-159309호를 통해 SCR 반응기를 내관과 외관의 조합으로 구성하고, 내관이 바이패스 배관과 연결되도록 함으로써 SCR 반응기를 효과적으로 예열함과 함께 장치의 유지보수를 용이하게 할 수 있는 SCR 장치를 개시한 바 있다.
한편, 한국공개특허공보 제2015-64052호는 SCR 촉매가 구비되는 정화 케이싱의 일측에 바이패스 경로를 구비시키는 발명을 제시하고 있으나, SCR 반응기의 부피가 커지는 단점이 있다.
한국공개특허공보 제2017-49889호 한국공개특허공보 제2015-64052호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결함과 함께 한국공개특허공보 제2017-49889호 및 한국특허출원 제2017-159309호에 개시된 발명을 개선한 것으로서, 보다 간략한 장치구조의 기반 하에 배기가스를 이용하여 SCR 반응기를 효과적으로 예열함과 함께 장치의 유지보수를 용이하게 하며, 예열 동작시 엔진의 차압 손실을 최소화할 수 있는 SCR 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 SCR 장치는 SCR 촉매가 구비된 외관과, 외관 내의 공간에 구비된 내관으로 구성되는 SCR 반응기; 상기 SCR 반응기의 내관과 연결되어, 상기 내관에 배기가스를 공급하는 배기가스 배관; 및 배기가스 배관의 일 지점에서 분기되어 SCR 반응기의 외관과 연결되고, 배기가스 배관의 배기가스를 SCR 반응기의 외관에 공급하는 바이패스 배관;을 포함하여 이루어지며, 상기 배기가스 배관과 SCR 반응기의 내관은 동일 방향으로 직선 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 바이패스 배관 내에 구비되어 바이패스 배관을 선택적으로 개방, 차단하는 바이패스 밸브; 상기 배기가스 배관 내에 구비되어 배기가스 배관을 선택적으로 개방, 차단하는 배기가스 밸브;를 더 포함하며, 상기 배기가스 밸브의 구비 위치는 바이패스 배관이 연결되는 배기가스 배관의 일 지점보다 높은 곳에 위치한다.
상기 내관과 외관은 평면 기준으로 동심원을 이루는 형태로 배치될 수 있다.
상기 배기가스 밸브를 개방시킴과 함께 바이패스 밸브를 차단시켜, 배기가스 배관의 배기가스를 SCR 반응기의 내관으로 공급하여, 외관 내부에 구비된 SCR 촉매를 예열시킬 수 있다. 또한, 상기 바이패스 밸브를 개방시킴과 함께 배기가스 밸브를 차단시켜, 배기가스 배관의 배기가스를 바이패스 배관을 거쳐 SCR 반응기의 외관으로 공급하여, 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물을 SCR 촉매 및 환원제를 통해 환원시킬 수 있다.
상기 바이패스 밸브와 배기가스 밸브를 모두 개방시키거나, 바이패스 밸브는 개방하고 배기가스 밸브를 차단하여 SCR 촉매를 재생시킬 수 있다.
본 발명에 따른 SCR 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
배기가스를 이용하여 SCR 반응기를 상시적으로 예열시킬 수 있으며, 장치 구조가 간략함에 따라 설치 및 유지보수가 용이하다. 또한, 배기가스 배관과 SCR 반응기의 내관이 동일 방향으로 직선 형태로 배치되는 구조임에 따라, 예열 동작시 엔진의 차압 손실을 최소화할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 SCR 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 장치의 구성도.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 장치의 예열 동작을 설명하기 위한 참고도.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 장치의 운전 동작을 설명하기 위한 참고도.
본 발명은 엔진 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물을 SCR 촉매를 이용하여 환원시키는 SCR 장치에 관한 것이다.
앞서, '발명의 배경이 되는 기술'에서 언급한 바와 같이, SCR 반응기는 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물이 SCR 촉매 및 환원제에 의해 질소(N2)로 환원되는 공간을 제공한다. 또한, SCR 반응기는 필요에 따라 동작된다. 즉, 질소산화물의 저감이 요구되는 경우에는 SCR 반응기가 동작되며, 질소산화물의 저감이 요구되지 않는 경우에는 SCR 반응기가 동작되지 않는다. 한편, SCR 촉매에 의한 질소산화물의 환원 반응은 일정 온도 이상에서 진행된다. 따라서, SCR 반응기가 정지된 상태에서 SCR 촉매에 의한 질소산화물의 환원 반응을 유도하기 위해서는 SCR 반응기의 승온이 요구된다.
본 발명은 SCR 반응기가 동작하지 않은 상태 즉, SCR 촉매에 의한 질소산화물의 환원 반응이 진행되지 않는 상태에서 배기가스를 이용하여 SCR 반응기를 지속적으로 예열시킴으로써 SCR 반응기의 동작시 SCR 촉매에 의한 질소산화물의 환원 반응이 효과적으로 진행되도록 하여 SCR 반응기에 대한 별도의 승온 과정이 요구되지 않는 기술을 제시한다.
또한, 본 발명은 배기가스를 이용한 SCR 반응기의 예열시 엔진의 차압 손실을 최소화할 수 있는 기술을 제시한다.
이를 구현하기 위해, 본 발명은 SCR 반응기를 동심원 형태로 배치되는 내관과 외관으로 구성하고, SCR 반응기의 내관은 배기가스 배관과 직선 형태로 연결시키고 SCR 반응기의 외관은 배기가스 배관에서 분기된 바이패스 배관과 연결되도록 하는 구성을 제시한다. SCR 촉매는 SCR 반응기의 외관에 구비되며, SCR 반응기의 중심부에 구비된 내관을 통해 예열용 배기가스가 통과되도록 함으로써 내관에 의한 SCR 반응기의 예열이 가능함과 함께 엔진의 차압 손실이 최소화된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 장치는 SCR 반응기(110)를 구비한다. 상기 SCR 반응기(110)는 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물(NOx)이 질소(N2) 등으로 환원되는 공간을 제공한다.
상기 SCR 반응기(110)는 내관(111)과 외관(112)으로 구성되며, 상기 외관(112) 내의 공간에 내관(111)이 배치되는 구조를 이룬다. 평면 기준으로 상기 내관(111)과 외관(112)은 동심원 형태로 배치되며, 상기 내관(111)의 공간과 외관(112)의 공간은 공간적으로 격리된 상태를 이룬다.
상기 외관(112)에는 SCR 촉매(113)가 구비되며, 상기 외관(112) 내에서 SCR 촉매(113) 및 환원제에 의한 질소산화물의 환원 반응이 진행된다. 상기 내관(111)에는 외관(112)의 SCR 촉매(113)를 예열하기 위한 배기가스가 통과된다.
상기 SCR 반응기(110)의 하단측은 엔진 배기가스가 이동되는 배기가스 배관(120)과 연결되는데, 구체적으로 다음과 같은 구조를 이룬다.
엔진의 배기가스 배관(120)은 SCR 반응기(110)의 내관(111)과 연결된다. 배기가스 배관(120)은 SCR 반응기(110)의 내관(111)과 동일한 방향 즉, 수직 방향으로 직선 형태로 배치되며, 플랜지 등의 연결수단을 매개로 배기가스 배관(120)과 SCR 반응기(110)의 내관(111)이 연결될 수 있다. 여기서, 배기가스 배관(120)과 SCR 반응기(110)의 내관(111)은 동일한 직경으로 설계할 수 있다.
SCR 반응기(110)의 외관(112)은 바이패스 배관(130)과 연결된다. 바이패스 배관(130)은 배기가스 배관(120)에서 분기된 배관으로서, SCR 반응기(110)의 외관(112)과 배기가스 배관(120)을 연결한다. 즉, 바이패스 배관(130)의 일단은 SCR 반응기(110)의 외관(112)과 연결되고, 바이패스 배관(130)의 다른 일단은 배기가스 배관(120)과 연결된다.
이와 같이, 엔진의 배기가스 배관(120)은 SCR 반응기(110)의 내관(111)과 연결됨과 함께 바이패스 배관(130)을 매개로 SCR 반응기(110)의 외관(112)과도 연결된다. 따라서, 배기가스 배관(120) 내의 배기가스는 SCR 반응기(110)의 내관(111) 또는 외관(112)에 선택적으로 공급될 수 있다. 배기가스의 내관(111) 또는 외관(112)의 선택적 공급을 위해, 배기가스 배관(120)의 일측에는 배기가스 배관(120)을 선택적으로 차폐하는 배기가스 밸브(121)가 구비되며 바이패스 배관(130)의 일측에는 바이패스 배관(130)을 선택적으로 차폐하는 바이패스 밸브(131)가 구비된다. 상기 배기가스 밸브(121)의 구비 위치는 바이패스 배관(130)이 연결되는 배기가스 배관(120)의 일 지점보다 높은 곳에 위치해야 한다.
이상의 구조 하에, 바이패스 밸브(131)가 차단된 상태에서 배기가스 밸브(121)를 개방시키면, 배기가스 배관(120)의 배기가스는 SCR 반응기(110)의 내관(111)으로 공급된다. 반대로, 배기가스 밸브(121)가 차단된 상태에서 바이패스 밸브(131)를 개방시키면, 배기가스 배관(120)의 배기가스는 바이패스 배관(130)으로 공급되며 최종적으로 SCR 반응기(110)의 외관(112)으로 이동된다. 참고로, 배기가스 밸브(121)와 바이패스 밸브(131)를 모두 개방하면 배기가스 배관(120)의 배기가스는 외관(112)과 내관(111)에 모두 공급되며, 배기가스 밸브(121)와 바이패스 밸브(131)를 모두 차단하면 외관(112) 및 내관(111)으로의 배기가스 공급은 차단된다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 장치의 구성에 대해 설명하였다. 상기 구성 하에 진행되는 SCR 장치의 동작 즉, SCR 반응기(110)의 예열 및 SCR 촉매(113)에 의한 질소산화물의 환원 반응에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, SCR 반응기(110)의 예열 동작에 대해 설명하기로 한다.
SCR 반응기(110)의 예열이라 함은 SCR 반응기(110)가 동작되지 않는 상태 즉, SCR 촉매(113)에 의한 질소산화물의 환원 반응이 진행되지 않는 상태가 전제되며, 이와 같은 상태에서 SCR 반응기(110)의 동작시 SCR 촉매(113)에 의한 질소산화물의 환원 반응이 원활히 진행되도록 SCR 반응기(110)의 온도를 높이는 과정을 의미한다.
SCR 반응기(110)의 예열 동작은 다음과 같이 진행된다(도 3a 참조).
엔진의 배기가스가 배기가스 배관(120)을 따라 이동되는 상태에서, 배기가스 밸브(121)는 개방시키고 바이패스 밸브(131)는 차단시킨다. 이에 따라, 배기가스 배관(120)의 배기가스는 배기가스 배관(120)과 수직 방향으로 직선 형태로 연결된 SCR 반응기(120)의 내관(111)으로 공급된다. 배기가스가 SCR 반응기(110)의 내관(111)을 따라 이동됨에 따라, 내관(111)의 배기가스 온도에 의해 외관(112) 내부의 온도가 상승되며, 이를 통해 외관(112) 내부에 구비된 SCR 촉매(113)가 예열된다.
이와 같은 SCR 촉매(113)의 예열이 진행되는 과정에서, 배기가스 배관(120)과 SCR 반응기(110)의 내관(111)이 수직 방향으로 직선 형태로 연결된 구조를 이룸에 따라, 엔진의 차압 손실이 최소화된다.
상술한 바와 같은 예열 동작에 의해 SCR 반응기(110)의 외관(112) 즉, SCR 촉매(113)가 구비된 외관(112)은 상시적으로 예열된 상태를 이룬다.
SCR 촉매(113)가 구비된 외관(112)이 예열된 상태에서, SCR 촉매(113)에 의한 질소산화물의 환원 반응 이른 바, SCR 운전 동작이 필요에 따라 진행되는데, SCR 운전은 다음과 같이 진행된다(도 3b 참조).
바이패스 밸브(131)는 개방시키고 배기가스 밸브(121)는 차단시킨다. 이에 따라, 배기가스 배관(120)의 배기가스는 바이패스 배관(130)을 거쳐 SCR 반응기(110)의 외관(112)으로 공급되며, 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물은 SCR 촉매(113) 및 환원제에 의해 질소(N2) 등으로 환원된다. 이 때, 환원제는 환원제 공급장치를 통해 배기가스 배관(120)에 공급된다.
이상, SCR 반응기(110)의 예열 동작 및 SCR 운전 동작에 대해 설명하였다. 한편, 상기 바이패스 밸브(131) 및 배기가스 밸브(121)는 선택적으로 개방, 차단되고, 상술한 SCR 반응기(110)의 예열 동작 및 SCR 운전 동작은 바이패스 밸브(131)와 배기가스 밸브(121) 중 어느 하나는 개방되고 다른 하나는 개방된 상태에서 진행되는데, 바이패스 밸브(131)와 배기가스 밸브(121)를 모두 개방하거나 모두 차단하는 동작 또한 이용 가능하다.
구체적으로, SCR 촉매(113)의 재생이 요구되는 경우, 바이패스 밸브(131)와 배기가스 밸브(121)를 모두 개방할 수 있다. 또한, SCR 장치의 유지보수가 필요하거나 SCR 장치의 비상상황에서 바이패스 밸브(131)와 배기가스 밸브(121)를 모두 개방하거나 모두 차단할 수 있다. 참고로, SCR 촉매(113)의 재생이 요구되는 경우, 상기의 밸브 동작 이외에 바이패스 밸브(131)는 개방하고 배기가스 밸브(121)만 차단할 수도 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 장치 및 그에 따른 SCR 반응기(110)의 예열 동작과 SCR 운전 동작을 설명하였다. 본 발명에 따른 SCR 장치는 내관(111)과 외관(112)으로 구성되는 SCR 반응기(110), SCR 촉매(113)가 구비된 외관(112)에 연결된 바이패스 배관(130), 내관(111)에 연결된 배기가스 배관(130), 배기가스 배관(120)과 바이패스 배관(130)을 선택적으로 개방, 차단하는 배기가스 밸브(121)와 바이패스 배관(130)으로 구성되는데, 장치 구조가 복잡하지 않음에 따라 설치 및 유지보수가 용이하다. 또한, 배기가스 배관(120)과 SCR 반응기(110)의 내관(111)이 직선 형태로 연결되는 구조임에 따라, SCR 반응기의 예열 동작시 엔진의 차압 손실을 최소화할 수 있다.
110 : SCR 반응기 111 : 내관
112 : 외관 113 : SCR 촉매
120 : 배기가스 배관 121 : 배기가스 밸브
130 : 바이패스 배관 131 : 바이패스 밸브

Claims (6)

  1. SCR 촉매가 구비된 외관과, 외관 내의 공간에 구비된 내관으로 구성되는 SCR 반응기;
    상기 SCR 반응기의 내관과 연결되어, 상기 내관에 배기가스를 공급하는 배기가스 배관; 및
    배기가스 배관의 일 지점에서 분기되어 SCR 반응기의 외관과 연결되고, 배기가스 배관의 배기가스를 SCR 반응기의 외관에 공급하는 바이패스 배관;을 포함하여 이루어지며,
    상기 배기가스 배관과 SCR 반응기의 내관은 동일 방향으로 직선 형태로 배치되며,
    상기 바이패스 배관 내에 구비되어 바이패스 배관을 선택적으로 개방, 차단하는 바이패스 밸브;
    상기 배기가스 배관 내에 구비되어 배기가스 배관을 선택적으로 개방, 차단하는 배기가스 밸브;를 더 포함하며,
    상기 배기가스 밸브의 구비 위치는 바이패스 배관이 연결되는 배기가스 배관의 일 지점보다 높은 곳에 위치하며,
    상기 배기가스 밸브를 개방시킴과 함께 바이패스 밸브를 차단시켜, 배기가스 배관의 배기가스를 SCR 반응기의 내관으로 공급하여, 외관 내부에 구비된 SCR 촉매를 예열시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 SCR 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 내관과 외관은 평면 기준으로 동심원을 이루는 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 SCR 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 바이패스 밸브를 개방시킴과 함께 배기가스 밸브를 차단시켜, 배기가스 배관의 배기가스를 바이패스 배관을 거쳐 SCR 반응기의 외관으로 공급하여, 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물을 SCR 촉매 및 환원제를 통해 환원시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 SCR 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 바이패스 밸브와 배기가스 밸브를 모두 개방시키거나, 바이패스 밸브는 개방하고 배기가스 밸브를 차단하여 SCR 촉매를 재생시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 SCR 장치.
KR1020180030018A 2018-03-15 2018-03-15 Scr 장치 KR102449946B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180030018A KR102449946B1 (ko) 2018-03-15 2018-03-15 Scr 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180030018A KR102449946B1 (ko) 2018-03-15 2018-03-15 Scr 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190108683A KR20190108683A (ko) 2019-09-25
KR102449946B1 true KR102449946B1 (ko) 2022-09-30

Family

ID=68068256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180030018A KR102449946B1 (ko) 2018-03-15 2018-03-15 Scr 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102449946B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003269149A (ja) * 2002-03-15 2003-09-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 脱硝装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6162383B2 (ja) 2012-10-09 2017-07-12 ヤンマー株式会社 排気ガス浄化装置
KR101732258B1 (ko) * 2015-06-26 2017-05-02 현대중공업 주식회사 저압 scr 시스템 및 그 제어 방법
KR101774654B1 (ko) 2015-10-29 2017-09-04 현대중공업 주식회사 밸브 장치 및 이를 이용한 scr 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003269149A (ja) * 2002-03-15 2003-09-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 脱硝装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190108683A (ko) 2019-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160109995A (ko) Scr 시스템
KR100999616B1 (ko) 배기 가스 내의 질소산화물 저감 장치
JP4605205B2 (ja) 排気浄化装置
JP2009062816A (ja) インジェクタの取付構造
JP2013189979A (ja) バイパスシステムを有するｓｃｒシステム
KR101774654B1 (ko) 밸브 장치 및 이를 이용한 scr 시스템
JP2007239486A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
KR102012101B1 (ko) Scr 장치
KR102449946B1 (ko) Scr 장치
CN114607491B (zh) 一种氧化亚氮的后处理装置、车辆后处理系统和车辆
KR101732258B1 (ko) 저압 scr 시스템 및 그 제어 방법
KR20180045465A (ko) 배기가스 후처리 시스템
KR20090064006A (ko) 배기 가스 내의 질소산화물 저감 장치
KR20170059159A (ko) 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치
CN106150622B (zh) 用于车辆的排气净化系统
KR102214866B1 (ko) Lp scr 시스템
JP2014114714A (ja) ディーゼルエンジンの排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
KR102382254B1 (ko) 디젤엔진 배기가스 후처리 시스템
KR20190135695A (ko) Scr시스템
KR20170099118A (ko) Scr 시스템
KR20220022361A (ko) Scr 시스템
KR20210105659A (ko) Scr 시스템의 scr 촉매 재생 장치
KR102063677B1 (ko) 선택적 촉매 환원 시스템을 포함한 동력 장치
JP2020041528A (ja) 排気ガス浄化システム
KR101474281B1 (ko) Ａｏｃ촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량/엔진용 촉매정화장치 및 제어방법

Legal Events

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