KR102602501B1 - 선택적 촉매 환원 반응기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선택적 촉매 환원 반응기에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응기는 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기 본체와, 상기 반응기 본체의 일측 내부에 설치된 분배 파이프와, 상기 촉매를 향해 압축공기를 분사하기 위한 복수의 분사홀을 각각 가지고 일단이 상기 분배 파이프에 연결된 복수의 분사 파이프와, 상기 반응기 본체를 관통하여 상기 분배 파이프에 연결된 압축공기 공급관, 그리고 상기 압축공기 공급관 상에 설치된 분사 제어 밸브를 포함한다.

Description

선택적 촉매 환원 반응기{REACTOR FOR SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION}
본 발명은 선택적 촉매 환원 반응기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위해 사용되는 선택적 촉매 환원 반응기에 관한 것이다.
산업화가 급속하게 진전됨에 따라 석유나 석탄과 같은 각종 화석 연료의 사용량이 증가하게 되었다. 이로 인하여 화석 연료의 연소 과정에서 배출되는 각종 유해 가스가 심각한 대기 오염을 야기하고 있다. 대표적인 예로서 스모그(Smog) 현상이나 산성비 등을 들 수 있다.
대기 오염의 주범으로는 차량 및 선박의 엔진 또는 화력 발전소나 공장 등으로부터 배출되는 배기가스의 황산화물(SOx)이나 질소산화물(NOx)이 있다.
근래에는 환경 보존에 대한 인식이 높아짐에 따라 이러한 황산화물과 질소산화물에 대한 배출규제가 도입되고 있다. 특히, 질소산화물을 저감시키기 위한 대표적인 설비로 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템이 있다. 선택적 촉매 환원 시스템은 촉매가 내부에 설치된 반응기에 배기가스와 환원제를 함께 통과시키면서 배기가스에 함유된 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다.
이러한 선택적 촉매 환원 시스템이 선박에 사용될 경우, 선박용 디젤 엔진에서 배출되는 질소산화물(NOx)의 배출량이 국제 해사 기구(International Maritime Organization)에서 규정한 엔진 국제 대기 오염 방지 3차 규제(IMO Tier-III)를 만족시킬 수 있어야 할 뿐만 아니라 선택적 촉매 환원 시스템의 운용에는 별도의 에너지가 소모되므로, 저비용 고효율의 탈질 설비와 함께 효과적인 운용 방법이 요구되고 있다.
한편, 선박의 한정된 공간으로 인하여, 선박에 사용되는 선택적 촉매 환원 시스템에는 간소화가 요구되고 있다.
또한, 환원 반응을 촉진시키기 위해 반응기 내부에 배치된 촉매에는 운전 시간이 경과하면서 이물질의 끼여 촉매의 활성이 지속적으로 저하된다. 이에, 수트 블로워(soot blower)를 사용하여 촉매를 향해 고압의 유체를 분사함으로써 촉매에 끼인 이물질을 제거하여 촉매의 활성을 유지하고 있다.
종래에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 분사 파이프(42)의 일측이 반응기(30)에 삽입되어 반응기(30) 내부에서 촉매(35)를 향해 압축공기를 분사하였다. 그리고 복수의 분사 파이프(42)에는 각각 압축공기를 분사하기 위한 복수의 분사홀(49)이 형성되어 있다.
반응기(30) 외부에서 복수의 분사 파이프(42)의 타측에는 각각 제어 밸브(47)가 설치되어 복수의 분사 파이프(42)에 공급되는 압축공기를 제어하였다.
또한, 반응기(30) 외부에서 복수의 분사 파이프(42)의 타측은 메인 파이프(41)에 연결되어 압축공기를 공급받았다. 그리고 메인 파이프(41)는 압축공기 공급관(48)과 연결되었다.
이와 같은 구성을 통해, 선택적 촉매 환원 시스템의 운전시 엔진에서 배출된 배기가스가 반응기(30)에 유입되고, 일정 시간이 경과하거나 선택적 촉매 환원 시스템의 실제 질소산화물 저감율이 목표 질소산화물 저감율에 미치지 못하면, 제어 밸브(47)가 열리면서 복수의 분사 파이프(42)의 분사홀(49)을 통해 촉매(35)를 향해 압축공기를 분사하였다. 이와 같이 분사된 압축공기는 촉매(35)에 부착된 이물질을 물리적으로 제거하였다.
그런데, 전술한 바와 같은 종래의 수트 블로워(soot blower) 구조에서는 복수의 분사 파이프(42)마다 제어 밸브(47)를 설치해야 했으므로, 초기 설치 비용이 증대될 뿐만 아니라 유지 보수에도 많은 시간과 비용이 소모되었다.
또한, 반응기(30) 외부에서 복수의 분사 파이프(42)가 하나의 메인 파이프(41)와 연결되므로, 이를 설치하고 유지 보수하기 위해 요구되는 공간이 커지는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예는 공간 활용도를 높이고 사용되는 부품을 최소화하여 설치 및 유지 보수의 용이성을 향상시킨 선택적 촉매 환원 반응기를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 반응기는 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기 본체와, 상기 반응기 본체의 일측 내부에 설치된 분배 파이프와, 상기 촉매를 향해 압축공기를 분사하기 위한 복수의 분사홀을 각각 가지고 일단이 상기 분배 파이프에 연결된 복수의 분사 파이프와, 상기 반응기 본체를 관통하여 상기 분배 파이프에 연결된 압축공기 공급관, 그리고 상기 압축공기 공급관 상에 설치된 분사 제어 밸브를 포함한다.
상기한 선택적 촉매 환원 반응기는 상기 반응기 본체의 일측 내부에 설치되어 상기 분배 파이프를 지지하는 제1 지지부와, 상기 반응기 본체의 타측 내부에 설치되어 상기 복수의 분사 파이프의 타단을 지지하는 제2 지지부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 분배 파이프에 상기 촉매를 향해 압축공기를 분사하기 위한 추가의 분사홀이 하나 이상 형성될 수 있다.
또한, 상기 분배 파이프는 상기 압축공기 공급관과 연결된 지점으로부터 멀어질수록 직경 또는 단면적이 점진적으로 증가하는 형상을 포함할 수 있다.
상기 복수의 분사 파이프는 등간격으로 배열될 수 있다.
상기 분배 파이프, 상기 복수의 분사 파이프, 및 상기 압축공기 공급관은 플랜지를 사용하여 상호 결합될 수 있다.
상기한 선택적 촉매 환원 반응기에 있어서, 상기 반응기 본체의 횡 단면은 사각형으로 형성될 수 있다.
그리고 상기 분배 파이프는 상기 반응기 본체의 횡 단면의 일측 변을 따라 직선 형상으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 분사 파이프는 상기 분배 파이프의 길이 방향에 교차하는 방향으로 연장될 수 있다.
상기한 선택적 촉매 환원 반응기에 있어서, 상기 반응기 본체의 횡 단면은 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다.
그리고 상기 분배 파이프는 상기 반응기 본체의 내측면의 형상을 따라 곡선 형상으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 분사 파이프는 상기 반응기 본체의 횡 방향으로 연장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 반응기는 공간 활용도를 높이고 사용되는 부품을 최소화하여 설치 및 유지 보수의 용이성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 선택적 촉매 환원 반응기를 나타낸 횡단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응기가 사용된 선택적 촉매 환원 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2의 선택적 촉매 환원 반응기를 나타낸 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응기를 나타낸 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응기를 나타낸 횡단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응기(101)를 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응기(101)는 동력 장치에서 배출된 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)를 저감시키기 위한 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템에 사용된다. 일례로, 동력 장치는 선박에 추진력을 공급하는 주동력원으로 사용되는 디젤 엔진일 수 있다. 또한, 디젤 엔진은 선박용 2행정 저속 디젤 엔진일 수 있다.
하지만, 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 동력 장치는 플랜트용 내연기관이거나 차량용 엔진일 수도 있다. 즉, 동력 장치로는 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 다양한 종류의 엔진이 사용될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 동력 장치에서 배출된 질소산화물(NOx)을 함유한 배기가스는 배기 유로(610)를 통해 이동한다. 즉, 배기 유로(610)는 동력 장치인 디젤 엔진의 배기구와 연결되어 디젤 엔진의 배기가스를 배출시키며 선택적 촉매 환원 반응기(101)와 연결될 수 있다.
또한, 선택적 촉매 환원 반응기(101) 보다 전방의 배기 유로(610) 또는 선택적 촉매 환원 반응기(101)의 유입구에 환원제를 분사하기 위한 환원제 분사부(710)가 설치될 수 있다. 이하, 본 명세서에서 전방이라 함은 배기가스의 이동 방향을 기준으로 상류 방향을 의미하며, 후방이라 함은 배기가스의 이동 방향을 기준으로 하류 방향을 의미한다.
환원제 분사부(710)는 환원제 공급부(780)로부터 환원제를 공급받아 이를 분사한다. 예를 들어, 환원제 분사부(710)는 우레아(urea, CO(NH2)2) 수용액을 분사할 수 있다. 후술할 촉매(350)에서 질소산화물과 직접 반응하는 환원제로는 암모니아(NH3)가 사용되지만, 암모니아 자체가 오염 물질로 보관과 운반이 용이하지 않기 때문에 안정적인 우레아 수용액을 사용하는 것이 보편적이다. 즉, 우레아 수용액은 환원제 전구체에 해당한다. 환원제 분사부(710)에서 분사된 우레아(urea, CO(NH2)2) 수용액은 배기 유로(610)를 따라 이동하면서 분해되어 암모니아(NH3)와 이소시안산(Isocyanic acid, HNCO)을 생성한다. 그리고 이소시안산(HNCO)은 다시 암모니아(NH3)와 이산화탄소(CO2)로 분해한다. 즉, 우레아를 분해시켜 질소산화물과 반응하는 환원제인 암모니아를 생성하게 된다. 또한, 도시하지는 않았으나, 우레아를 효과적으로 분해시키기 위해 배기 유로(610) 상에 분해 챔버 또는 기화기를 설치할 수도 있다.
또한, 환원제 분사부(710)는 암모니아 수용액을 분사할 수도 있다. 환원제 분사부(710)가 암모니아 수용액을 분사하면, 분사된 암모니아 수용액은 배기 유로(610)를 따라 이동하면서 기화될 수 있다.
환원제 공급부(780)는 환원제 분사부(710)가 분사할 환원제를 공급한다. 예를 들어, 엔진의 부하 변동에 따라 엔진에서 배출되는 배기가스의 배출량이 달라지는 경우, 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위해 요구되는 환원제의 양도 달라지게 된다. 이에, 환원제 공급부(780)는 엔진의 운전 조건 또는 배기가스의 배출 상황에 따라 적정량의 환원제가 공급될 수 있도록 환원제의 공급량을 조절할 수 있다. 구체적으로, 환원제 공급부(780)는 환원제 분사부(710)에 공급할 환원제를 저장하는 환원제 저장 탱크와, 환원제 저장 탱크에 저장된 환원제를 공급하기 위한 환원제 공급 펌프 모듈, 공급 유량을 측정하기 위한 유량계, 그리고 환원제를 이동시키기 위한 환원제 공급 라인 등을 포함할 수 있다. 여기서, 환원제 공급 펌프 모듈은 환원제 공급을 위한 펌프와, 펌프 설치를 위해 필요한 필터, 펌프용 압력 게이지, 펌프용 수동 밸브 등을 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 반응기(101)는 반응기 본체(300), 분배 파이프(411), 복수의 분사 파이프(420), 압축공기 공급관(480), 및 제어 밸브(470)를 포함한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응기(101)는 제1 지지부(510) 및 제2 지지부(520)를 더 포함할 수 있다.
반응기 본체(300)는 배기 유로(610)와 각각 연결되어 배기가스가 유입되는 유입구와 배기가스가 배출되는 배출구를 갖는다. 본 발명의 제1 실시예에서, 반응기 본체(300)의 횡 단면은 사각형으로 형성될 수 있다.
반응기 본체(300)의 내부에는 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 촉매(350)가 설치된다. 촉매(350)는 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx)과 환원제의 반응을 촉진시켜 질소산화물(NOx)을 질소와 수증기로 환원 처리한다. 촉매(350)는 모듈 형태로 설치될 수 있으며, 복수의 촉매 모듈이 반응기 본체(300) 내부에서 배기가스가 이동하는 방향에 교차하는 방향으로 적재되어 복수의 촉매층을 형성한다. 이러한 복수의 촉매층은 반응기 본체(300) 내부에서 배기가스가 이동하는 방향을 기준으로 이격 배열된다.
또한, 복수의 촉매 모듈은 육면체로 형성될 수 있다. 일례로, 복수의 촉매 모듈은 직육면체 또는 정육면체일 수 있다. 이와 같이 촉매 모듈을 직육면체 또는 정육면체로 형성하면, 촉매 모듈을 적재하기 용이할 뿐만 아니라 촉매 모듈의 교체 및 운반이 용이하고, 촉매 모듈에 포함된 촉매(350)의 효율을 극대화시킬 수 있다.
또한, 촉매(350)는 제올라이트(Zeolite), 바나듐(Vanadium), 및 백금(Platinum) 등과 같이 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 소재로 만들어질 수 있다. 일례로, 촉매(350)는 섭씨 200도 내지 섭씨 500도 범위 내의 활성 온도를 가질 수 있다. 여기서, 활성 온도는 촉매(350)가 피독되지 않고 안정적으로 질소산화물을 환원시킬 수 있는 온도를 말한다. 촉매(350)가 활성 온도 범위 밖에서 반응하면, 촉매(350)가 피독되면서 효율이 저하된다.
예를 들어, 섭씨 150도 이상 섭씨 250도 미만의 상대적으로 낮은 온도에서 배기가스가 함유한 질소산화물을 저감시키기 위한 환원 반응이 일어나면, 배기가스의 황산화물(SOx)과 환원제인 암모니아(NH3)가 반응하여 촉매 피독 물질이 생성된다. 구체적으로, 촉매(350)를 피독시키는 피독 물질은 황산암모늄(Ammonium sulfate, (NH4)2SO4)과 아황산수소암모늄(Ammonium bisulfate, NH4HSO4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 촉매 피독 물질은 촉매(350)에 흡착되어 촉매(350)의 활성을 저하시킨다. 촉매 피독 물질은 상대적으로 높은 온도, 즉 섭씨 350도 내지 섭씨 450도 범위 내의 온도에서 분해되므로, 반응기 본체(300)의 내부에 설치된 촉매(350)를 승온시켜 피독된 촉매(350)를 재생할 수 있다.
분배 파이프(410)는 반응기 본체(300)의 일측 내부에 설치된다. 본 발명의 제1 실시예에서는, 분배 파이프(410)가 반응기 본체(300)의 횡 단면의 일측 변을 따라 직선 형상으로 형성될 수 있다.
복수의 분사 파이프(420)는 일단이 분배 파이프(410)에 연결된다. 그리고 복수의 분사 파이프(420)는 각각 촉매(350)를 향해 압축공기를 분사하기 위한 복수의 분사홀(429)을 갖는다.
분사 파이프(420)의 분사홀(429)에서 분사된 압축공기는 촉매(350)에 끼인 이물질을 물리적으로 제거하거나 촉매 피독 물질을 분해하여 촉매(350)를 재생시킬 수도 있다. 다만, 촉매 피독 물질을 분해하기 위해서는 분사 파이프(420)의 분사홀(429)에서 분사되는 압축공기가 촉매 피독 물질의 분해 온도 이상의 온도를 가져야 한다.
또한, 복수의 분사 파이프(420)는 분배 파이프(410)의 길이 방향에 교차하는 방향으로 연장될 수 있으며, 복수의 분사 파이프(420)는 등간격으로 배열될 수 있다.
제1 지지부(510)는 반응기 본체(300)의 일측 내부에 설치되어 분배 파이프(410)를 지지할 수하는 있다. 그리고 제2 지지부(520)는 반응기 본체(300)의 타측 내부에 설치되어 복수의 분사 파이프(420)의 타단을 지지할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 분배 파이프(410)에도 촉매(350)를 향해 압축공기를 분사하기 위한 추가의 분사홀(419)이 하나 이상 형성될 수 있다.
압축공기 공급관(480)은 반응기 본체(300)를 관통하여 분배 파이프(410)에 연결된다. 이에, 압축공기 공급관(480)은 반응기 본체(300)의 외부에서 공급되는 압축공기를 분배 파이프(410)에 전달한다.
압축공기를 공급하는 압축공기 공급부(840)는 별도로 마련된 압축공기 탱크 또는 압축공기를 생성하는 펌프일 수 있으며, 엔진에 장착된 과급기가 압축공기를 공급할 수도 있다. 즉, 압축공기는 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 다양한 방법으로 공급될 수 있다.
전술한 분배 파이프(410), 복수의 분사 파이프(420), 및 압축공기 공급관(480)은 플랜지를 사용하여 상호 결합될 수 있다.
분사 제어 밸브(470)는 압축공기 공급관(480) 상에 설치되어 압축공기의 공급 여부를 제어한다. 선택적 촉매 환원 시스템의 운전시 엔진에서 배출된 배기가스가 반응기에 유입되고, 일정 시간이 경과하거나 선택적 촉매 환원 시스템의 실제 질소산화물 저감율이 목표 질소산화물 저감율에 미치지 못하면, 분사 제어 밸브(470)가 열리면서 복수의 분사 파이프(420)의 분사홀(429) 및 분배 파이프(410)의 분사홀(419)을 통해 촉매(350)를 향해 압축공기를 분사하게 된다. 또한, 경우에 따라 촉매(350)를 재생시킬 때에도 분사 제어 밸브(470)가 열릴 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응기(101)는 공간 활용도를 높이고 사용되는 부품을 최소화하여 설치 및 유지 보수의 용이성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 하나의 분사 제어 밸브(470)를 통해 복수의 분사 파이프(420)에 분배되는 압축공기를 제어할 수 있으므로, 사용되는 부품의 수를 줄이고 초기 설치 비용 및 유지 보수에 소모되는 시간을 줄일 수 있다.
또한, 분배 파이프(410)를 반응기 본체(300)의 내부에 배치함으로써, 설치 및 유지 보수에 요구되는 공간을 최소화할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응기(102)를 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응기(102)에서는, 분배 파이프(412)가 압축공기 공급관(480)과 연결된 지점으로부터 멀어질수록 직경 또는 단면적이 점진적으로 증가하는 형상을 포함한다. 이에, 복수의 분사 파이프(420)에 형성된 분사홀(429)에서 분사되는 압축공기의 유량을 균일화시킬 수 있다.
제1 실시예의 분배 파이프(411)와 같이 압축공기 공급관(480)과 연결된 지점에서 멀어지더라도 직경이 일정하게 유지된다면, 압축공기 공급관(480)과 연결된 지점으로부터 상대적으로 먼 곳에 연결된 분사 파이프(420)의 분사홀(429)에서 분사되는 압축공기는 유량이 증가될 수도 있다.
하지만, 본 발명의 제2 실시예에서는, 압축공기 공급관(480)과 연결된 지점으로부터 멀어질수록 분배 파이프(412)의 직경 또는 단면적이 점진적으로 증가하는 형상을 가지므로, 복수의 분사 파이프(420)의 분사홀(429)에서 분사되는 압축공기의 유량을 균일화시킬 수 있게 된다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응기(101)를 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응기(103)에서는, 반응기 본체(300)의 횡 단면이 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 그리고 분배 파이프(413)는 반응기 본체(300)의 내측면의 형상을 따라 곡선 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 복수의 분사 파이프(420)는 반응기 본체(300)의 횡 방향으로 연장될 수 있다.
이와 같이, 반응기 본체(300)의 횡단면이 원형 또는 타원형과 같은 다양한 형상을 갖는 경우에도, 반응기 본체(300) 내부에 분배 파이프(413)를 효과적으로 설치할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
101, 102, 103: 선택적 촉매 환원 반응기
300: 반응기 본체
350: 촉매
411, 412, 413: 분배 파이프
419: 추가의 분사홀
420: 분사 파이프
429: 분사홀
470: 분사 제어 밸브
480: 압축공기 공급관
510: 제1 지지부
520: 제2 지지부
610: 배기 유로
710: 환원제 분사부
780: 환원제 공급부
840: 압축공기 공급부

Claims (12)

  1. 질소산화물(NOx)을 저감시키기 위한 촉매가 내장된 반응기 본체;
    상기 반응기 본체의 일측 내부에 설치된 분배 파이프;
    상기 촉매를 향해 압축공기를 분사하기 위한 복수의 분사홀을 각각 가지고 일단이 상기 분배 파이프에 연결된 복수의 분사 파이프;
    상기 반응기 본체를 관통하여 상기 분배 파이프에 연결된 압축공기 공급관; 및
    상기 압축공기 공급관 상에 설치된 분사 제어 밸브
    를 포함하며,
    상기 분배 파이프는 상기 압축공기 공급관과 연결된 지점으로부터 멀어질수록 직경 또는 단면적이 점진적으로 증가하는 형상을 포함하는 선택적 촉매 환원 반응기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반응기 본체의 일측 내부에 설치되어 상기 분배 파이프를 지지하는 제1 지지부와;
    상기 반응기 본체의 타측 내부에 설치되어 상기 복수의 분사 파이프의 타단을 지지하는 제2 지지부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 반응기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분배 파이프에 상기 촉매를 향해 압축공기를 분사하기 위한 추가의 분사홀이 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 반응기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 분사 파이프는 등간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 반응기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분배 파이프, 상기 복수의 분사 파이프, 및 상기 압축공기 공급관은 플랜지를 사용하여 상호 결합된 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 반응기.
  7. 제1항 내지 제3항, 제5항, 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응기 본체의 횡 단면은 사각형으로 형성된 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 반응기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 분배 파이프는 상기 반응기 본체의 횡 단면의 일측 변을 따라 직선 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 반응기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 분사 파이프는 상기 분배 파이프의 길이 방향에 교차하는 방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 반응기.
  10. 제1항 내지 제3항, 제5항, 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응기 본체의 횡 단면은 원형 또는 타원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 반응기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 분배 파이프는 상기 반응기 본체의 내측면의 형상을 따라 곡선 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 반응기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 분사 파이프는 상기 반응기 본체의 횡 방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원 반응기.
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