KR20000028915A - 다수 가스 성분의 가스 중 순간 농도 검출용 센서 - Google Patents

다수 가스 성분의 가스 중 순간 농도 검출용 센서 Download PDF

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안드레아스 스피겔
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Abstract

산소의 순간 농도를 측정하는 제1영역, NH3의 순간 농도를 측정하는 제2영역, 및 NO의 순간농도를 측정하는 제3영역을 포함하는, 가스의 다수의 가스 성분의 순간 농도 검출용 센서.

Description

다수 가스 성분의 가스 중 순간 농도 검출용 센서 {Sensor for Detecting the Instantaneous Concentrations of a Plurality of Gas Constituents in a Gas}
본 발명은 가스의 다수 가스 성분의 순간 농도 검출을 위한 센서에 관한 것으로, 특히 배기가스 측정 및 화석 또는 생물학적 연료 또는 폐기물을 위한 소각 플랜트 또는 연소 엔진으로부터의 연소 배기가스 측정에 관한 것이다. 예를 들면, 디젤 원리에 따라 작동하는 자동차 엔진은 환경 오염을 나타내는 유해한 물질들을 포함한다. 특히, 독성이며 환경 위험 물질로서 질소 산화물은 대중적 관심의 중심에 있고, 환경 오염을 피하기 위해 연소 배기가스로부터 가능한 한 완전히 제거되어야 한다. 이러한 질소 산화물의 예로는 NO, NO2, NO3, N2O3, N2O4및 N2O5가 있다. 이들은 교과서적인 문헌으로 공지되어 있지만, NO 및 NO2가 특히 중요하다.
디젤 배기가스는, 로베르트 보쉬 (Robert Bosch GmbH)의 참고 문헌 [Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 1991, p. 513]에 따르면
NOx50 - 2500 ppm
HC 50-500 ppm C1
CO 100-2000 ppm
매연 20 - 200 mg/m3
H2O (증기) 2 - 11 부피%
O22 - 18 부피%
CO20 - 16 부피%
N2잔량
의 조성을 가질 수 있다.
HC는 탄화수소를 나타내고, H2O는 증기 형태이고, 농도는 부피 기준이다. 온도는 100 - 750℃이고, 인용되지 않은 압력은 1 내지 1.05 bar로 추정된다. SO2가 추가로 존재할 수 있다.
질소 산화물 NOx는 종종 암모니아 또는, 요소, 탄산 암모늄, 탄산수소 암모늄, 시안화 암모늄 등과 같은 암모니아 방출 물질을 사용하여 환원시킨다. 요소는 예를 들면, 30% 농도의 수용액으로, NH3는 가스 형태로 공급될 수 있다. 환원은 하기 반응식에 따라 진행된다.
4NO + 4NH3+ O2→ 4N2+6H2O
NO + NO2+2NH3→ 2N2+ 3H2O
2NO2+4NH3+ O2→ 3N2+ 6H2O
질소 산화물을 가능한 한 완전히 전환하기 위하여 동 몰 또는 보다 높은 비율의 암모니아를 첨가하는 것이 유리하다. NH3의 분자량은 17, NO2는 46, NO3는 62 및 (N2O5)/2는 54이다. 화학양론적 반응을 위해서, NOx를 기준으로 하여 약 3배 비율의 중량 또는 1배 비율의 부피의 암모니아가 필요하다. 평균 2000 ppm의 NOx가 있는 상기 조성에 대해 3% 과량의 암모니아를 가정하면, 60 ppm의 암모니아가 배기가스 중에 잔류할 것이다. 과량이 되지 않는 경우라도, 10 ppm의 신뢰도로 여전히 60 ppm을 검출하여 측정할 수 있어야 한다. 측정은 100 내지 750℃의 온도의 배기가스에서도 여전히 신뢰성 있게 작용해야 한다. 또한, 매연 또는 암모늄 염 분진이 측정을 방해하지 않아야 하며, 센서는 예를 들면 황산화물에 의한 부식에 의해 영향 받지 않아야 한다.
부정확한 측정은 배기가스 중에 존재하는 환경 오염물의 하나인 암모니아 또는 질소 산화물의 비교적 높은 과량의 위험을 유발할 수 있다. 이 두 물질은 모두 환경에 매우 불필요하다. 질소 산화물의 농도를 법적 허용 수치 이하로 감소하며 동시에 과량의 암모니아를 전혀 첨가하지 않는 시도가 이루어지고 있다.
독일 특허 A-3 721 572호에서는 엔진의 배기가스 중의 질소 산화물 (NOx)의 농도를 NOx의 선택적 촉매 접촉 환원에 대해 측정하였으며, 측정된 NOx농도에 따라 전환을 위한 촉매 NH3에 공급하였다. 엔진 하중 자료에 의해 NH3양이 적어도 75%로 조절되는 것이 달성되었고, 반면에 잔량은 배기가스 중의 측정된 NOx농도에 따라 조절되었다. 이러한 점이 엔진의 힘 및 동력, 엔진으로 부터의 조 방출물 중의 NOx농도가 빠르게 변화하는 비 정상 상태 작동의 촉매 반응 후에 NOx의 농도를 측정함으로써 지금까지 공지된 NH3공급의 둔한 조절을 개선할 것으로 기대된다. 둔한 센서가 변화를 검출하지 못하기 때문에 상이한 배기가스의 양 및 상이한 배기가스 조성에 대해 암모니아의 첨가량을 일정하게 유지하면서, 이 반응 시간을 약 1분으로 한다.
유럽 특허 B-0 447 537호는 산화 촉매의 작동에 대해서, 디옥신의 파괴를 위한 촉매 작용을 성취하기 위해서 NH3의 비율이 가능한 한 낮아야 함을 또한 개시하고 있다.
저널 ["Sensor and Actuator", B4, 1991, 530 페이지]는 시판하는 SOLIDOX-NH3시스템에 대한 응답 시간 30초를 제시한다. 여기서는 또한, 비 정상상태 작동의 적절한 조절에 대한 측정 시간이 지나치게 길다.
미국 특허 제2,310,472호는 자동차 배기가스를 촉매적으로 연소함으로써 분석하고 연소 촉매의 저항이 증가함에 따라 증가하는 온도를 측정하는 것을 개시하고 있다. 이는 휘트스톤 브리지 (Wheatstone bridge)에 의해서 수행된다. 사용된 촉매는 산화 세륨 코팅된 백금 와이어 또는 백금과 같은 촉매 물질의 필라멘트 이다. 자동차 배기가스의 촉매 접촉 NOx환원을 위한 암모니아의 첨가는 언급되지 않았다.
미국 특허 제2,583,930호는 연소가능한 가스 또는 증기를 촉매적으로 태워서 그들을 분석하는 것을 개시하고 있다. 제안된 촉매는 저항의 변화가 측정되는 백금 와이어 또는 백금/로듐 와이어이며, 휘트스톤 브리지가 역시 사용된다. 여기서의 특정한 잇점은 드리프트 (drift)를 피하는 것이다.
유럽 특허 A-0 591 240호는 암모니아 측정을 위한 센서를 개시하고 있다. 센서는 백금의 박층 또는 산화물 표면에 적용된 백금을 통해 단일 가스 성분에 대해민감하다. 연소 반응은 예를 들면, 촉매화 되고, 주요 신호는 반도체의 전기 저항이다. 반도체에 상이한 거리로 연결된 적어도 2단의 전극이 인지되는 작용에 있어서의 감소를 가능하게 한다.
미국 특허 제3,586,486호는 연소에 사용된 촉매가 두께 0.0508 mm (0.002 인치)의 백금 블랙 필름 형태의 백금인 자동차 배기가스의 분석을 개시하고 있다. 촉매 저항 부재의 저항은 온도에 의존하고, 휘트스톤 브리지를 사용하여 측정한다.
상기의 센서가 만족스럽게 작동하지 못하는 사실이 미국 특허 제4,197,089호에 의해 인지되며, 이 특허는 WO3필름을 센서로서 제안한다. 이는 소량의 백금 촉매에 의해 NH3에 대해 민감하게 된다. 백금 촉매는 WO3필름 하부의 박층 형태이다. 환원제 H2S 또는 NH3에 의해 WO3필름의 저항이 감소하고, 저항의 변화는 휘트스톤 브리지를 사용하여 측정한다.
독일 특허 A-4 117 143호는 디젤 엔진으로부터의 자동차 배기가스 중의 NH3의 비율을 분석하는 것을 개시하고 있다. NH3는 측정된 NH3의 농도로 간주되는 열의 방출로 인한 가스 온도의 상승과 함께 촉매적으로 산화된다. 촉매는 벌집형 채널 내에 위치하거나, 별법으로 가스의 하류를 취할 수 있다. 또한, 일정한 최대 하중 작동에서 NH3의 화학양론적 공급이 개시되어 있으나, 반대로 순환식 초화학양론적 첨가가 이 공보의 주제이다.
독일 특허 C-3 543 818호는 가스 중의 산소 농도를 측정하기 위한 이러한 기초 위에서의 ZrO2셀이 전기 화학적으로 어떻게 작용하는지를 기재하고 있다. 산소 농도 측정을 위한 다른 유사한 공지된 방법이 디트리히 일렉트로닉 (Dittrich Elektronik; 독일 76532 바덴바덴 반호프스트라쎄 67 소재)에서 산소 측정 셀과 함께 시판하는 지침서에 개시되어 있다.
센서의 둔화는 측정 자료가 거의 없거나 또는 비 정상상태 작동의 조절을 더욱 어렵게 만드는 지나치게 긴 측정 시간 때문에 재발하는 문제이다.
따라서, 본 발명의 목적은 측정 속도가 매우 빠르고 비 정상상태 작동 방식에서의 빠른 변화를 정확하고 즉시 기록할 수 있는 배기가스 측정용 센서를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 센서의 단면도.
도 2는 도 1의 센서의 확대도.
도 3은 본 발명에 따른 센서가 있는 촉매 시스템.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
1 : 지지판 2,12 : 전기 전도성 재료층
3,4,5 : 커버시트 6,7,8 : 챔버
9,10,11 : 반응 촉매층 14 : 가열 장치
16 : 전류 공급원
배기가스 중의 산소, 암모니아 및 질소 산화물의 순간 농도가 동시에 결정되는 센서에 의해 상당히 더 짧은 반응 시간이 수득되었다. 센서에서, 상이한 3개 영역이 제공되며, 이중 한 영역에서 산소 농도가 측정되고, 다른 두 영역에서는 NH3및 NO의 농도가, 바람직하게는 암모니아 또는 질소 산화물 및 암모니아와 산소와의 부분적인 선택 반응에서 소비되는 산소를 기준으로 하여 측정된다. 암모니아 또는 질소 산화물 연소 발열에 의한 온도 증가가 또한 가스 농도 측정에 적합한 측정 수단을 제공할 수 있다. 소량의 암모니아 농도의 측정은 본 발명에서 특히 중요하다. 예를 들면, 심각한 환경적 손실이 발생하지 않도록 암모니아의 계량이 이루어지도록 하기 위하여 연소 배기가스 중의 약 60 ppm으로 존재하는 암모니아의 농도는 측정 결과를 기준으로 하여 10 ppm 단위의 정확성으로 계속하여 측정되어야 한다.
O2, NH3및 NO의 측정 이외에도 제4영역에서 CO의 농도를 측정하는 것이 유리할 수 있다. 여기서 적합한 촉매는 예를 들면, 금이다.
특히 적합한 센서는 제1영역이 NH3와 O2와의 적어도 부분적 선택 반응을 위한 반응 촉매를 포함하고, 제2영역이 NO 및 NH3와 O2와의 적어도 부분적 선택 반응을 위한 반응 촉매를 포함하며 제3영역이 O2의 부분압을 측정하도록 고안된 것이다.
온도의 증가는 또한 반응 촉매에 대한 연소열을 측정함에 의해 암모니아의 농도와 관계 있을 수도 있으며, 이는 예를 들면, 증가된 전기 저항을 유발한다. 적합한 반응 촉매는 온도의 증가에 따라 용이하게 측정할 수 있는 방식으로 전기 저항이 증가하는 전도체로 가정할 수 있다.
공동 지지체 상의 영역들의 배치는 모든 세 영역에서 동일한 조건이 존재한다는 잇점이 있다. 이는 지지체가 산소 전도성이 되도록 고안된 경우 특히 중요하며, 영역들에서 산소의 기준 압력이 설정되는 가스 충전된 챔버들의 범위를 결정한다. 공동의 지지체의 사용은 이러한 경우에 산소 농도의 균일성을 결정한다. 이는 가스 흐름에 따라 조건이 변할 수 있기 때문이다. 그러므로 반응이 거의 실행되지 않는 촉매 반응의 개시에서 O2, NH3및 NO의 농도는 비교적 높은 반면, 촉매 반응의 종결로 갈수록 함량은 의도하는 대로 상당히 떨어진다. 본 발명에 따라, 함량은 동일한 지점에서 매우 인접하여 측정될 수 있다.
센서에 그을음이 생기는 것을 방지하고 산소 분자의 해리를 촉진하기 위해 가열 장치가 제공될 수 있다. 가열 장치는 온도가 제1 내지 제3영역에서 500 내지 900℃, 바람직하게는 700℃가 성취되는 규격의 것이 유리하다.
특히 적합한 센서는 O2가 이온의 형태로 이송될 수 있는 재료의 지지체를 가지는 구조이다. 지지체는 기준 재료의 기준층의 한면에 결합되어 있고 기준 재료의 다른 층 면 에 대해서도 유사하며, 챔버들이 배치되어 있고, 챔버는 O2가 이온의 형태로 이송될 수 있는 재료의 시트에 의해 기밀 방식으로 차폐되고 전체적으로 밀봉되며, 반응 촉매는 시트 상에 배치된다. 전류의 작용 하에서, 기준 층의 기준 재료는 지지체를 통한 챔버로의 이온 형태의 산소 이송을 유발하며 그에 따라 측정되는 가스 스트림의 부분압 구배에 비한 챔버 내의 산소의 부분압 구배에 대한 기준량을 나타낸다. O2의 부분압은 모든 세 영역에서 측정된다.
센서에는 반응 촉매 및 기준 층간의 전압을 기록하는 수단이 제공되는 것이 유리하다.
시트는 유리 접착제에 의해 유리하게 지지체에 고정된다. 유리 접착제는 높은 작동 온도에서도 산소 전도성이 아니며, 챔버를 밀봉한다.
본 발명은 또한 연소 가스 중의 질소 산화물의 환원을 위해 NH3가 공급되고, NH3공급점 이후에 적어도 촉매의 배출구 및(또는) 촉매 내에 센서가 배치되는 촉매 시스템에서 본 발명에 따른 센서의 용도에 관한 것이다. 또한, 센서는 유리하게 촉매 공급점 전 및(또는) NH3공급점 바로 전에 설치될 수도 있다. 지금까지 공지된 촉매 시스템과는 반대로, 연소 가스 중의 질소 산화물의 점 측정, 반응 즉시 측정은 미세하게 계량된 NH3의 공급을 가능하게 하여 과량의 NH3가 촉매 시스템으로부터 방출되지 않는다.
본 발명에 따른 센서 덕분에, DeNOx 촉매 후에 추가로 디옥신 전환 촉매 부분을 포함하는 다른 촉매 시스템이 성취될 수 있다. 디옥신의 전환을 위한 촉매 내의 필수 조건은 NH3의 농도가 특정 하한선 아래로 유지되는 것이다.
NH3의 공급은 본 발명에 따른 센서로부터의 측정 결과를 기준으로 하여 조절되는 것이 유리하다.
도 1은 산소, NH3및 NO의 순간 농도 검출을 위한 센서로서 적합한 3개 영역 탐침을 도시한 것이다. 여기서는 이산화 지르코늄 ZrO2인 산소 전도성 재료의 지지판 (1)로부터 출발하여 전기 전도성 재료의 층 (2)가 한 면에 배치되어 있다. 층 (2)에는 커버 시트 (3,4,5)가 그를 통해 층 (2) 상에 놓여지고, 챔버 (6,7,8) 및 센서의 제1, 제2 및 제3영역을 생성하는 홈이 있다.
반응 촉매로서 작용하는 3개의 상이한 재료로 이루어진 층 (9,10,11)은 커버시트 (3,4,5) 상에 배치된다. 반응 촉매들은 적어도 부분적으로 선택적이다. 즉, 이들은 상이한 반응의 진행을 촉진한다.
지지판 (1)의 반대면에는 전기 전도성 재료인, 예를 들어 층 (2)와 동일한 재료의 층 (12)가 배치되어 있고, 여기서 반드시 산소가 지지판을 통과할 수 있어야 함을 고려해야 한다.
이러한 이유로, 지지판 (1)의 이 면은 층 (12)에 의해 완전히 차폐되지 않는 대신 홈 (13)이 존재한다. 마지막으로, 가열 와이어 (14.1, 14.2) 등으로 도시된 가열 장치 (14)가 제공된다.
순간 농도 측정의 기초로서 전압 차를 측정하기 위하여, 층 (9,10,11) 및 시트 (3,4,5) 사이에 배치된 전도체들이 제공된다. 접지 전도체 (ground conductor), GND가 층 (2) 및 지지판 (1) 사이에 배치된다.
또한, 층 (12)로 차폐되어 있는 지지체판 (1)의 표면을 통하여 챔버 (6,7,8)을 나오는 전류의 흐름을 가능하게 하는 전류 공급원 (16)이 제공된다. 전류 흐름의 결과로서, 시간에 따라 변화하는 산소 부분압이 챔버 (6,7,8)에 형성되지만, 챔버 (6,7,8) 내에서는 항상 동일하다.
전류 공급원 (16)은 전압 U1의 전압의 상한 및 하한선이 층 (9) 및 접지 전도체 (2) 사이의 산소 측정 영역에서 교대로 성취되는 방식으로 작동된다. 가스 스트림 내의 O2부분압은 이러한 한계 값들에 도달하는 시간 차를 사용하여 결정된다. 이러한 시간 차는 배기가스 내의 O2의 농도에 의존한다. 챔버 (6) 내의 O2부분압은 그 자체로는 무의미하다. 센서의 반응 시간은 이러한 시간 간격에 의해 결정되며, 챔버 (6) 내 및 가스 스트림 중의 O2의 부분압 차이에 의존한다. 이러한 차이는 반응 시간 30 내지 40 밀리초 (millisecond)에 약 10 내지 50 mbar이다.
도 2는 도 1의 센서의 제1영역의 확대도이다. 이 확대도는 반응 촉매로서 작용하는 코팅 (9)의 재료에 따라 개별 영역들이 작용하는 방법을 보여준다. 부분압 p1으로 언급되는 챔버 (6) 내의 특정 산소 농도로 부터 출발하여, 주위 압력 P0에서 가스 스트림 중의 우세한 농도로서 측정되는 상이한 산소 부분압 p0에서 전압차 U1이 형성된다.
전압차 U1은 측정 기록기 (도시되지 않음)에 의해 연속적으로 또는 일정한 시간 간격으로 측정된다. 전류가 흐르지 않기 때문에 예를 들면 이산화 지르코늄의 시트 (3)을 통해 이송되는 물질은 없다.
챔버 (6) 내의 산소 부분압 p1은 이산화 지르코늄의 지지판을 통한 전류의 작용 하에 일반화 된, 산소 이온 재료 이송을 이용하는 펌프 전도체로서 층 (12)를 통해 펌프 전압 Up의 예비 한계 값 내에서 변화한다. 촉매로서 적절한 재료, 바람직하게는 Pt의 사용은 하기의 반응식에 따라 펌프 도체 내에서 O2분자를 O-이온으로 분열시킨다.
O2+ 2e-↔ 2O-
챔버 (6)은 지지판 (1)을 통해 산소 이온이 공급되며, 산소 이온은 챔버 및 지지판 (1)의 경계면에 도달했을 때, 그들의 전자를 다시 방출하며 산소 분자로서 챔버 (6) 내로 침투한다.
모든 챔버 (6,7,8)이 동일한 산소 농도, 즉 동일한 산소 부분압을 가지는 사실은 코팅 (9,10,11)이 상이한 산소 농도를 생성하면, 개별 영역에 대해 상이한 전압 U1, U2, U3(도 1에 도시됨)을 측정하는 것을 가능하게 한다. 이는 상이한 반응 촉매로 구성된 코팅 (9,10,11)에 의해 성취된다. 상세한 실시양태에서, 산소 함량의 측정을 위한 반응 촉매는 전자의 공급에 대해 O2분자를 산소 이온으로 분해하는 백금이다. NH3의농도를 측정하기 위해, 사용되는 반응 촉매는 은 (Ag)이다. NO의 농도를 측정하기 위해 사용되는 반응 촉매는 텅스텐 (W)이다.
따라서, 상이한, NO 및 NH3와 O2와의 적어도 부분적인 선택 반응은 제1 내지 제3영역에서 3개의 상이한 반응 촉매에 대해 실시된다. 이 점에서 측정된 산소 함량과 함께, NO 또는 NH3의 순간 농도가 화학양론적 반응식을 참고로 한 전환 반응 동안의 산소 소비량으로부터 결정된다.
O2소비량은 반응식을 참고로 한 전압 차 U1-U2또는 U1-U3으로부터 계산될 수 있으며, 그로 인해 가스 스트림 중의 NO 및 NH3의 농도가 얻어질 수 있다. 배기가스 스트림 중의 절대적인 O2부분압은 이러한 목적에 그다지 중요하지 않다.
판 (3,4,5)의 도체 층 (2)에의 기밀 결합을 위해 700℃에서도 산소를 전도하지 않는 접착제 (15)를 사용하였으며, 이 방법에 의해 판 (3,4,5)의 결합은 유사한 형태로 실행되었다. 여기서, 접착제 (15)가 약 700℃인 센서의 작동 온도에서 조차 산소를 전달하지 않아야 하는 것이 필수적이다. 적합한 접착제 (15)는 유리 분말이며, 분말 형태로 지지판 (1)에 도포된 후 가열에 의해 액화되고 개별 성분에 대해 상응하여 위치하며, 결과적으로 고화에 대해 불침투성 결합을 생성한다. 접착제 (15)는 지지판 (1)의 전체 표면에 대한 층으로서 연장될 수 있거나 또는 챔버 영역에서 비드로서만 배치될 수 있다.
전기적 가열에 의해, 센서는 500 내지 900℃, 바람직하게는 700℃의 온도 까지 가열된다. 센서는 매우 소형이기 때문에, 이러한 고온은 본질적으로 가스의 온도에 영향이 없으며, 있는 경우에도 공정에는 영향이 없다.
전도체 층 (2) 및 펌프 전도체 (12)를 위해 적합한 재료는 백금이다. O2, NH3및 NO의 측정을 위하여, O2가 지지판을 통해 챔버 (3,4,5)로 이송되어 특정 명목상 전압에 상응하는 요구되는 O2부분압이 되는 데 대한 시간을 측정한다.
3 영역 센서는 도 3에 도시된 바와 같이 DeNOx 촉매 시스템 중의 배기 가스의 순간적인 상태를 결정하기 위해 사용된다. 순간적인 상태에 대한 정보는 데녹스 (Denox) 촉매의 배출 후, NH3및 NO의 농도 또는 양을 최소화하기 위한 목적의 암모니아 공급을 결정하는 데 기여한다. 이 경우의 최소화는 NH3방출 및 NO 방출은 허용 한계 미만, 또는 특별한 경우, NO는 허용 한계 미만이고 NH3는 0임을 의미한다.
도 3에 도시된 바와 같은 4개의 센서는 촉매 시스템으로부터 배기가스의 순간 상태를 결정하기 위해 충분하다. NH3는 기상 NH3의 공급 또는 저장 용기 (33)으로부터의 암모니아 방출 물질의 공급에 의해 연소 엔진 (33)에 존재하는 배기가스 (32)에 공급된다. 첨가된 NH3가 있는 배기가스는 질소 산화물 NOx가 적어도 부분적으로 NH3와 반응하는 촉매 (34)에 입력된다. 정화된 배기가스 스트림 (35)는 촉매 (34)를 떠난다.
데녹스 촉매 (34) 후의 센서 (36)은 최종 상태에 도달했음을 나타낸다. 촉매 (34) 중의 센서 (37) (첫번째의 세번째 촉매 길이 후의 위치가 바람직함)은 여전히 0과 상당한 차이가 있는 NH3및 NO에 대한 값을 나타내고, 암모니아 공급, 그 순간에 분해하는 온도, 촉매 노화 등의 조건 하의 촉매의 작용에 대한 정보를 제공한다.
촉매 (34) 바로 전의 센서 (38)은 배기가스 및 암모니아 혼합물의 조성을 나타낸다. 연소 엔진 (31) 바로 후의 센서 (39)는 배기가스 (32)의 조성을 나타낸다. 이 위치에서, 배기가스는 여전히 암모니아를 포함하지 않는다. 센서 (39)가 여기서 암모니아를 나타내는 경우, 이는 다음의 센서에서 제거되어야 하는 배기 가스 중의단지 NH3와 유사한 성분 일 뿐일 수 있다.
요구되는 목적을 성취하기 위하여, 하기의 센서 조합이 가능하다.
a) 36,37,38,39
b) 36,37
c) 36,38
d) 37,38
e) 36
센서 36-39로부터의 신호 이외에, 가속 및 하중과 같은 엔진 설비 및 혼합 설비가 조절에 사용될 수 있다. 설명된 측정 및 조절은 모든 연소 배기가스, 특히 트럭 및 자동차의 내부 연소 엔진 및 디젤 엔진, 가스 터빈, 냉각 점화 발전소, 폐기물 소각 점화 발전소, 블록 형태 열 발전소, 특별 쓰레기 소각 플렌트 또는 터널 배기가스에 대해 사용될 수 있다. 본 발명은 특히 비정상상태 운전 또는 작동 방식에서 발생하는 것과 같은 급변 배기가스 조성에 대해 유리하다.
오염으로부터의 보호를 위해, 센서는 소결 금속 판에 의한 공지된 방법으로 가스 면으로부터의 고체 입자의 진입에 대해 보호된 파이프 내에 설치된다. 센서는 매연점 (sooting point)이상 까지 가열되기 때문에, 축합물이 센서 상에 생성되지 않는다. 센서의 고온 덕분에 임의의 다른 잔류물은 연소되고, 이는 고온 작용의 신뢰성이 확인됨을 의미한다.
3 영역 센서는 고체 전극으로서, 500-900℃의 승온에서 공지된 방법에 의해 산소를 이온 형태로 이송할 수 있는 3개의 이산화 지르코늄 셀 (ZrO2셀)로 구성된다.
3 영역 센서의 암모니아 영역은 하기와 같이 작용한다. 암모니아가 500-900℃의 온도에서 산소와 반응하는 촉매 재료의 박층이 이산화 지르코늄의 시트 (4)에 적용된다. 이 반응 촉매는 예를 들면, 은이다. 이 영역의 반응은 하기 반응식에 따라 실행된다.
4NH3+ 3O2→ 2N2+ 6H2O (은과 함께)
기저의 암모니아 농도는 그로 인해 감소된 산소 농도로부터 얻어지며, 직접 인접한 산소 센서에 비해 측정된다.
3 영역 센서 내의 질소 산화물 영역은 이산화 지르코늄의 시트 (5) 상에 예를 들어 텅스텐인 촉매적으로 활성인 재료의 박층을 포함하고, 여기서, 질소 산화물와 암모니아 및 산소와의 반응이 실행된다. 이는 하기의 반응식에 따라 실행된다.
4NO +4NH3+O2→ 4N2+ 6H2O (촉매와 함께)
예를 들면, 텅스텐 (W)과 같은 이 반응 촉매에 대한, 바로 인접한 산소 센서의 측정결과에 비한 산소의 소비량은 기저 질소 산화물 농도의 측정치이다.
언급된 2개의 반응은 여기서 예로서 Ag 및 W로 언급된 반응 촉매에 대해 선택적으로 또는 100% 까지 진행될 필요가 없다. 각각의 반응은 단지 상당히 더 넓은 범위로 진행되면 된다. 은 NH3반응 촉매에 대해, 다른 반응, 즉 NO, NH3및 O2의 반응 또한 어느 정도까지 실행될 수 있다. 또한, 여기서 부여된 NH3산화는 100%보다 다소 낮은 정도까지 실행될 수 있다. 유사하게, 텅스텐에 대한 NO, NH3및 O2의 반응은 단지 우세하게 진행될 뿐이다. 산소 센서로부터 측정된 결과와 비교하여 부족하게 측정된 산소 소비량은 계측에 의해 NH3및 NO의 농도에 대해 부여될 수 있다.
NH3센서의 반응 촉매는 Ag, Pd, Pt, Ru, Ir, In, Ni 및 TiO2와 같을 수 있다. NO 센서의 반응 촉매는 W 및 V2O5가 될 수 있다. 이러한 반응 촉매들은 박층의 형태로 이산화 지르코늄에 적용될 수 있다. 이들은 예를 들어, 산화물 또는 흡수된 산소와 함께 반응 동안 차폐되지 않은 형태일 수 있다.
3개 영역을 결합함으로서 약 1×1×1 cm로 작은 칫수의 3 영역 센서를 만들고, 산소, NH3및 NO의 가스 농도를 동시에 같은 위치에서 측정한다. 다수의 센서가 촉매 시스템 내에 배열되면, 엔진 배출구로부터 촉매 종결까지의 배기가스 스트림에 따라 배기가스 성분 O2, NH3및 NO의 농도의 구배 및 반응 경로에 대한 정보가 얻어진다. 챔버 (3,4,5)의 부피가 작을수록 측정 속도는 빨라지며 수 밀리초 (millisecond) 내지 수 십초의 범위이다. 시간에 따른 배기가스 성분의 변화는 극단적인 비정상상태 작동의 경우에 조차 그에 의해 측정될 수 있다. 암모니아 공급의 조절은 그로 인해 직접적으로 수행될 수 있다. 단일한 센서 내에서의 3 영역의 조합은 종래의 선행 기술로부터는 가능하지 않았던 새로운 기회에도 개방되어 있다.
본 발명에 따른 센서는 하기의 문제점들을 해결한다.
작은 칫수 때문에 측정 속도가 매우 빠르기 때문에, 신호가 수 밀리초 내지 수십초 내에 일반화되고 평가될 수 있다. 비정상상태 작동 방식에서의 빠른 변화는 즉시 기록된다.
3개의 가스 성분 O2, NH3및 NO는 같은 시간 및 실질적으로 같은 위치에서 측정되고, 배기가스 중의 가장 중요한 반응물을 동시에 알 수 있다.
기준량 O2가 NH3및 NO와 동일한 위치에서 항상 유사하게 측정되므로 배기가스 중 O2농도의 빠른 변화조차 부정확한 측정 결과를 생성하지는 않는다.
센서는 소형이고 밀집되어 있으므로, 이는 연소 엔진의 배기가스 배출구 및 촉매 후의 정화된 배기가스의 배출구 사이의 배기가스 경로의 많은 지점에 사용될 수 있다. 그러므로, 배기가스 경로에 따른 배기가스 내의 변화 또한 기록될 수 있다. 4개의 측정 위치가 유리할 것이다.
O2, NH3및 NO 각각에 대해 4개 측정 지점으로부터의 총 12개의 신호가 NH3공급 조절을 위한 퍼지 이론에 의해 평가될 수 있으며 그에 의해 NH3및 NO의 양을 최소화 할 수 있다.
시스템 측정의 정확도를 전체적으로 개선하기 위해, 다음의 센서에서 고려될 수 있는 예를 들면 탄화수소에 의해 흉내내어지는 NH3신호를 검출하기 위해 센서 (39)가 NH3공급 전에 설치될 수 있다. 이러한 목적을 위해 필요한 센서는 비교 센서로서 언급 될수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 산소의 순간 농도를 측정하는 제1영역, NH3의 순간 농도를 측정하는 제2영역, 및 NO의 순간 농도를 측정하는 제3영역을 포함하는, 가스 중 다수 가스 성분의 순간 농도 검출용 센서.
  2. 제1항에 있어서, CO의 순간 농도를 측정하기 위한 제4영역이 존재하는 센서.
  3. 제1항에 있어서, 제1영역이 NH3와 O2와의 적어도 부분적인 선택 반응을 위한 반응 촉매를 포함하고, 제2영역이 NO 및 NH3와 O2와의 적어도 부분적인 선택 반응을 위한 반응 촉매를 포함하고, 제3영역이 O2의 부분압을 측정하도록 고안된 센서.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 영역들이 공동의 지지체 (1) 상에 배치되어 있는 센서.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 가열 장치 (14)가 제공되는 센서.
  6. 제5항에 있어서, 가열 장치 (14)가 500 내지 900℃의 온도를 성취할 수 있는 규격의 것인 센서.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 기준 재료의 기준 층 (12)가 지지체 (1)에 결합되어 있고, 지지체 (1)이 O2가 이온의 형태로 이송될 수 있는 재료의 것이고, 기준 재료의 층 (2)가 챔버 (6,7,8)과 함께 지지체 (1)의 다른 면에 배치되어 있고, 챔버 (6,7,8)이 O2가 이온의 형태로 이송될 수 있는 재료의 시트 (3,4,5)에 의해 기밀 방식으로 차폐 및 밀봉되어 있고, 반응 촉매 (9,10,11)이 시트 (3,4,5) 상에 배치되어 있는 센서.
  8. 제7항에 있어서, 반응 촉매 (9,10,11) 및 기준 층 사이의 시간에 대한 전압을 기록하는 수단이 제공되는 센서.
  9. 제7항에 있어서, 유리 접착제 (15)가 시트 (3,4,5) 및 지지체 (1) 사이에 배치되어 있는 센서.
  10. NH3의 공급점 후에 적어도 촉매 배출구 및(또는) 촉매 내에 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 센서 (36,37)이 배치된, NH3와의 반응에 의해서 연소 가스 중의 질소 산화물을 환원시키는 촉매 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 센서 (38,39)가 촉매 공급점의 바로 전 및(또는) NH3공급점 전에 추가로 설치된 것인 촉매 시스템.
  12. 센서들로부터의 측정 결과가 NH3공급을 조절하는 데 사용되는, 제10항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따른 촉매 시스템으로부터 NH3및 NO의 배출을 최소화 하는 방법.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19810286A1 (de) * 1998-03-10 1999-09-23 Siemens Ag Mikrosensor, Verfahren zu seiner Herstellung und Verfahren zum Betreiben eines Mikrosensors
KR20030038818A (ko) * 2000-10-16 2003-05-16 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 가스의 혼합물을 분석하는 방법 및 장치
US6849239B2 (en) 2000-10-16 2005-02-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method and apparatus for analyzing mixtures of gases
WO2003008957A1 (en) * 2000-12-07 2003-01-30 Aep Emtech, Llc COMBINED OXYGEN AND NOx SENSOR
DE10102237A1 (de) * 2001-01-19 2002-08-08 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Dosierung einer Harnstofflösung
DE102006016033A1 (de) * 2006-04-05 2007-10-11 Robert Bosch Gmbh Sensorelement zur Bestimmung von verschiedenen Gasanteilen in einem Messgas
DE102006048689B4 (de) * 2006-10-10 2009-06-04 Karle & Fuhrmann Marine & Industrie Reparatur Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Stickoxidausstoßes von Verbrennungsmotoren, insbsondere Schiffsdieselmotoren
US20080110769A1 (en) * 2006-11-09 2008-05-15 Delphi Technologies Inc. Exhaust gas sensors and methods for measuring concentrations of nox and ammonia and temperatures of the sensors
DE102008006633A1 (de) * 2008-01-29 2009-07-30 Volkswagen Ag Sensor zur Konzentrationsbestimmung von im Abgas enthaltenen Bestandteilen und Verfahren zum Betreiben eines Sensors
EP2169395B1 (en) * 2008-09-29 2018-06-13 Delphi Technologies, Inc. Exhaust gas sensing system and method for determining concentrations of exhaust gas constituents
US20110048944A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Testo Ag Measuring Device for Determining NH3
WO2012057786A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Utc Fire & Security Corporation Oxygen measuring apparatuses
US10254261B2 (en) 2016-07-18 2019-04-09 Stmicroelectronics Pte Ltd Integrated air quality sensor that detects multiple gas species
US10429330B2 (en) 2016-07-18 2019-10-01 Stmicroelectronics Pte Ltd Gas analyzer that detects gases, humidity, and temperature
US10488380B2 (en) 2016-10-24 2019-11-26 Ngk Insulators, Ltd. Apparatus for measuring ammonia concentration, system for measuring ammonia concentration, system for treating exhaust gas, and method for measuring ammonia concentration
US10557812B2 (en) 2016-12-01 2020-02-11 Stmicroelectronics Pte Ltd Gas sensors

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2310472A (en) * 1940-10-12 1943-02-09 Cities Service Oil Co Gas analyzer
US2583930A (en) * 1948-12-04 1952-01-29 Factory Mutual Res Corp Gas analyzer and smoke detector
US3546486A (en) * 1967-12-15 1970-12-08 Xerox Corp Limiter circuit
US4197089A (en) * 1975-12-22 1980-04-08 Ambac Industries, Incorporated Reducing gas sensor
US4608232A (en) * 1981-07-21 1986-08-26 Hitachi, Ltd. Gas sensor
DE3543818A1 (de) * 1985-12-12 1987-06-25 Draegerwerk Ag Gassensor mit einem festelektrolyten aus tetragonalem zirkondioxid
JPH0623725B2 (ja) * 1985-12-25 1994-03-30 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサの調整法
DE3610363A1 (de) * 1986-03-27 1987-10-01 Kernforschungsz Karlsruhe Verfahren zum kontinuierlichen ueberwachen von konzentrationen von gasfoermigen bestandteilen in gasgemischen, ausgenommen o(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)
DE3610364A1 (de) * 1986-03-27 1987-10-01 Kernforschungsz Karlsruhe Verfahren zum verringern des no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-gehaltes in gasen, bei welchem dem gaststrom kontinuierlich nh(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts) zugesetzt wird
AT385915B (de) * 1986-07-30 1988-06-10 Jenbacher Werke Ag Verfahren zur katalysator-steuerung und -regelung
DE3643804A1 (de) * 1986-12-20 1988-06-30 Draegerwerk Ag Verfahren und anordnung zur bestimmung mindestens einer komponente eines pruefgases
DE3729286A1 (de) * 1987-09-02 1989-03-16 Draegerwerk Ag Messgeraet zur analyse eines gasgemisches
DE3933480A1 (de) * 1989-10-06 1991-04-18 Hagenmaier Hans Paul Verfahren zur verringerung der emission von organischen produkten unvollstaendiger verbrennung
JP3138468B2 (ja) * 1989-10-06 2001-02-26 バスフ アクチエンゲゼルシャフト 不完全燃焼の有機生成物の排出を減少させる方法
JPH03130657A (ja) * 1989-10-17 1991-06-04 Tokuyama Soda Co Ltd 酸素センサ
DE3941837C2 (de) * 1989-12-19 1994-01-13 Bosch Gmbh Robert Widerstandsmeßfühler zur Erfassung des Sauerstoffgehaltes in Gasgemischen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE4109516C2 (de) 1991-01-30 1997-08-07 Roth Technik Gmbh Vorrichtung zum kontinuierlichen Überwachen der Konzentrationen von gasförmigen Bestandteilen in Gasgemischen
GB9110797D0 (en) * 1991-05-18 1991-07-10 Atomic Energy Authority Uk Gas sensors
DE4117143C2 (de) * 1991-05-25 1995-04-20 Daimler Benz Ag Verfahren zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden in Abgasen aus Kraftfahrzeugdieselmotoren
US5372785A (en) * 1993-09-01 1994-12-13 International Business Machines Corporation Solid-state multi-stage gas detector
DE4333006C2 (de) * 1993-09-28 1996-06-13 Siemens Ag Detektor zum Nachweis von Stickstoffmonoxid NO und Ammoniak NH3
DE4334071C1 (de) * 1993-10-06 1995-02-09 Siemens Ag Verfahren zur Verminderung der Stickoxidkonzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine oder einer Verbrennungsanlage
US5397442A (en) * 1994-03-09 1995-03-14 Gas Research Institute Sensor and method for accurately measuring concentrations of oxide compounds in gas mixtures
GB2288873A (en) * 1994-04-28 1995-11-01 Univ Middlesex Serv Ltd Multi-component gas analysis apparatus
JPH0810575A (ja) * 1994-06-30 1996-01-16 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 窒素酸化物還元方法
US5521099A (en) * 1994-09-23 1996-05-28 Arizona Board Of Regents Method and apparatus for sensing combustible gases employing and oxygen-activated sensing element
DE4442272A1 (de) * 1994-11-28 1996-05-30 Roth Technik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von gasförmigen Bestandteilen in Gasgemischen
SE512866C2 (sv) * 1995-02-21 2000-05-29 Volvo Ab Anordning för analys av avgaser
US5676912A (en) * 1995-02-22 1997-10-14 Mobil Oil Corporation Process for exhaust gas NOx, CO, and hydrocarbon removal
US5788833A (en) * 1995-03-27 1998-08-04 California Institute Of Technology Sensors for detecting analytes in fluids
DE19610911A1 (de) * 1996-03-20 1997-09-25 Dittrich Elektronik J Gassensor
US5759493A (en) * 1996-04-30 1998-06-02 Arizona Instrument Corporation Apparatus for detecting a specified gas within a mixture
WO1997042495A1 (en) * 1996-05-07 1997-11-13 Sri International Solid state electrochemical cell for measuring components of a gas mixture, and related measurement method
DE19623434A1 (de) 1996-06-12 1997-12-18 Bosch Gmbh Robert Sensor zur Bestimmung der Konzentration oxidierbarer Bestandteile in einem Gasgemisch
JP4087914B2 (ja) * 1996-07-25 2008-05-21 日本碍子株式会社 脱硝システム及び脱硝方法
DE19651328B4 (de) * 1996-12-11 2007-07-26 Dittrich, Jürgen Gassensor
DE19703796C2 (de) * 1997-02-01 2000-03-23 Dornier Gmbh Sensor zum selektiven Nachweis von Ammoniak in NO¶x¶-haltigen, sauerstoffreichen Gasen
US6361754B1 (en) * 1997-03-27 2002-03-26 Clean Diesel Technologies, Inc. Reducing no emissions from an engine by on-demand generation of ammonia for selective catalytic reduction
DE19734861C2 (de) * 1997-08-12 1999-10-28 Bosch Gmbh Robert Sensorelement zur Bestimmung der Konzentration oxidierbarer Bestandteile in einem Gasgemisch
JP3566089B2 (ja) * 1997-09-09 2004-09-15 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサとそれを用いたガスセンサシステム、及びガスセンサの製造方法
DE19757112C2 (de) * 1997-09-15 2001-01-11 Heraeus Electro Nite Int Gassensor
EP1073893A4 (en) * 1998-04-14 2002-07-03 California Inst Of Techn METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE ACTIVITY OF AN ANALYT
US6244096B1 (en) * 1998-06-19 2001-06-12 California Institute Of Technology Trace level detection of analytes using artificial olfactometry
US6122909A (en) * 1998-09-29 2000-09-26 Lynntech, Inc. Catalytic reduction of emissions from internal combustion engines
US6058576A (en) * 1999-04-13 2000-05-09 Harris; Howard Edwin Jewelry clasp

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