KR20110030972A - Method for disel oxidation catalyst desulfurization - Google Patents
Method for disel oxidation catalyst desulfurization Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110030972A KR20110030972A KR1020090088660A KR20090088660A KR20110030972A KR 20110030972 A KR20110030972 A KR 20110030972A KR 1020090088660 A KR1020090088660 A KR 1020090088660A KR 20090088660 A KR20090088660 A KR 20090088660A KR 20110030972 A KR20110030972 A KR 20110030972A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- catalyst
- temperature
- desulfurization
- sulfur poisoning
- determined
- Prior art date
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
- F01N3/24—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
- F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
-
- 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
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
-
- 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
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
-
- 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
- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
-
- 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
- Y02T10/40—Engine management systems
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
Description
본 발명은 디젤 산화 촉매에 관한 것이다. 보다 상세하게는 디젤 산화 촉매에 피독된 황을 다량의 귀금속 촉매를 사용하지 않고 효과적으로 탈황시키는 디젤 산화 촉매의 탈황 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a diesel oxidation catalyst. More particularly, the present invention relates to a desulfurization method of a diesel oxidation catalyst which effectively desulfurizes poisoned sulfur in a diesel oxidation catalyst without using a large amount of precious metal catalyst.
일반적으로 엔진에서 배기 매니폴드를 통해 배출되는 배기 가스는 배기 파이프의 도중에 형성된 촉매 컨버터(Catalytic converter)로 유도되어 정화되고, 머플러를 통과하면서 소음이 감쇄된 후 테일 파이프를 통해 대기 중으로 방출된다. 상기한 촉매 컨버터는 매연여과장치(DPF, Diesel Particulate Filter)의 일종으로 배기 가스에 포함되어 있는 오염물질을 처리한다. 그리고 상기한 촉매 컨버터 내부에는 배기 가스에 포함된 입자상 물질(PM)을 포집하기 위한 촉매 담체가 형성되어 엔진에서 배출되는 각종 배기 가스를 화학적 변환과정을 통하여 정화시키게 된다.In general, the exhaust gas discharged from the engine through the exhaust manifold is guided to a catalytic converter formed in the middle of the exhaust pipe and purified, and the noise is attenuated while passing through the muffler and then released into the atmosphere through the tail pipe. The catalytic converter is a type of diesel particulate filter (DPF) to treat pollutants contained in the exhaust gas. In addition, a catalyst carrier for trapping particulate matter (PM) included in the exhaust gas is formed inside the catalytic converter to purify various exhaust gases discharged from the engine through a chemical conversion process.
상기와 같은 역할을 하는 촉매 컨버터에 적용되는 촉매형식 중의 하나로 디젤 산화 촉매(Diesel Oxidation Catalyst; DOC)가 있다. 디젤 산화 촉매는 배기 가스 내에 포함된 탄화수소(HC)와 일산화탄소(CO)를 산화시킨다. One type of catalyst applied to the catalytic converter which plays such a role is Diesel Oxidation Catalyst (DOC). Diesel oxidation catalysts oxidize the hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) contained in the exhaust gas.
한편, 연료에 포함된 황 성분은 산화 촉매의 성능을 저하시키므로, 현재 디젤 산화 촉매에는 내황성이 강한 백금(Pt)이 담체에 코팅된 산화 촉매가 주로 사용된다. 그러나, 백금은 귀금속으로서 백금만을 코팅하면 제조 원가가 상승하는 문제점이 있으며, 이에 따라 백금과 팔라듐(Pd)이 담체에 코팅된 산화 촉매를 사용하는 추세이다. On the other hand, since the sulfur component contained in the fuel lowers the performance of the oxidation catalyst, an oxidation catalyst coated with a platinum (Pt) having strong sulfur resistance is mainly used in diesel oxidation catalysts. However, platinum has a problem in that manufacturing cost increases when only platinum is coated as a precious metal, and thus, an oxidation catalyst coated with platinum and palladium (Pd) is used.
그런데 백금과 팔라듐이 함께 코팅된 촉매는 황에 의한 산화촉매의 활성이 저하되어 촉매가 열화되는 문제점이 있고, 황피독에 의한 촉매의 열화를 방지하기 위해 다량의 백금을 코팅하는 것은 제조원가가 상승하는 문제점이 있다. However, the catalyst coated with platinum and palladium has a problem in that the activity of the oxidation catalyst by sulfur is deteriorated and the catalyst is deteriorated. In order to prevent deterioration of the catalyst by sulfur poisoning, coating a large amount of platinum increases production costs. There is a problem.
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 과량의 귀금속을 사용하지 않으면서 탈황을 수행할 수 있도록 하여 황피독에 의한 촉매의 열화를 방지할 수 있는 디젤산화촉매의 탈황방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve this problem, to provide a desulfurization method of the diesel oxidation catalyst that can be desulfurized without using an excess of precious metal to prevent catalyst deterioration by sulfur poisoning. The purpose is.
본 발명은 촉매 후단의 온도를 모니터링하는 온도 모니터링 단계; 상기 모니터링된 온도와 상기 촉매 전단 온도를 비교하여 황피독 여부를 판단하는 황피독 여부 판단 단계; 및 상기 황피독 여부 판단 단계의 결과 황피독으로 판단되면 연료를 추가 공급하여 상기 촉매 전단의 온도를 상승시켜 탈황을 수행하는 탈황 단계;를 포함하는 디젤산화촉매의 탈황 방법을 제공한다.The present invention includes a temperature monitoring step of monitoring the temperature of the rear end of the catalyst; A step of determining whether or not sulfur poisoning is determined by comparing the monitored temperature with the catalyst shear temperature; And a desulfurization step of performing desulfurization by increasing the temperature of the front end of the catalyst by additionally supplying fuel when it is determined that the sulfur poisoning is determined as a result of the sulfur poisoning determination step.
상기 황피독 여부 판단 단계는, 상기 촉매 후단의 온도가 상기 촉매 전단의 온도 이하이면 황피독으로 판단할 수 있다.The step of determining whether the poisoning poison, if the temperature of the rear end of the catalyst is less than the temperature of the front end of the catalyst may be determined as sulfur poisoning.
상기 디젤산화촉매의 탈황 방법은, 상기 탈황 단계 이후에 탈황이 완료되는 시점에 촉매 후단의 온도를 모니터링하여 촉매의 활성이 복원되었는지 유무를 판단하는 촉매활성 판단 단계를 더 포함할 수 있다.The desulfurization method of the diesel oxidation catalyst may further include a catalyst activity determination step of determining whether or not the activity of the catalyst is restored by monitoring the temperature of the rear end of the catalyst at the time when desulfurization is completed after the desulfurization step.
상기 촉매활성 판단 단계는, 상기 탈황 단계 이후 모니터링된 온도가 상기 촉매 전단의 온도 이상이 되면 촉매 활성으로 판단하고, 온도 이하가 되면 촉매의 열화로 판단할 수 있다.The catalyst activity determination step may be determined as the catalytic activity when the temperature monitored after the desulfurization step is higher than the temperature of the front end of the catalyst, it may be determined that the catalyst is deteriorated.
상기 촉매 전단의 온도가 소정 온도로 상승되도록 상기 연료의 추가공급은 연료후분사 또는 2차 분사를 통해 실시되며, 상기 연료의 추가공급은 일정 시간 동안 이루어질 수 있다.The additional supply of the fuel is carried out through post-fuel injection or secondary injection so that the temperature of the front end of the catalyst is raised to a predetermined temperature, and the additional supply of the fuel may be performed for a predetermined time.
상기 온도 모니터링 단계는 산화촉매 후단부에 장착된 온도센서를 통해 온도를 모니터링하는 것일 수 있다.The temperature monitoring step may be to monitor the temperature through a temperature sensor mounted to the rear end of the oxidation catalyst.
한편, 냉각수의 온도가 기준온도 이상인지를 조사하는 단계; 상기 냉각수 온도가 기준온도 이상이 되면 사전에 작성된 모델링 데이터를 기준으로 상기 냉각수 온도 및 운전조건에 해당하는 촉매의 전단 온도를 산출하는 단계; 상기 촉매 후단의 온도를 모니터링하는 온도 모니터링 단계; 상기 모니터링된 촉매 후단의 온도와 상기 촉매의 전단 온도의 차이를 비교하여 황피독 여부를 판단하는 황피독 여부 판단 단계; 및 상기 황피독 여부 판단 단계의 결과 황피독으로 판단되면 연료를 추가 공급하여 상기 촉매 전단의 온도를 상승시켜 탈황을 수행하는 탈황 단계;를 포함하는 디젤산화촉매의 탈황 방법을 제공한다.On the other hand, the step of examining whether the temperature of the cooling water is above the reference temperature; Calculating a shear temperature of a catalyst corresponding to the coolant temperature and an operating condition based on previously prepared modeling data when the coolant temperature becomes higher than a reference temperature; A temperature monitoring step of monitoring a temperature at the rear of the catalyst; A sulfur poisoning determination step of determining whether or not sulfur poisoning is performed by comparing a difference between the temperature of the rear end of the catalyst and the shear temperature of the catalyst; And a desulfurization step of performing desulfurization by increasing the temperature of the front end of the catalyst by additionally supplying fuel when it is determined that the sulfur poisoning is determined as a result of the sulfur poisoning determination step.
상기 황피독 여부 판단 단계는 상기 촉매 후단의 온도와 상기 촉매 전단의 온도 차이값이 기설정된 제1기준치보다 작으면 황피독으로 판단할 수 있다.The determination of whether or not sulfur poisoning may be determined as sulfur poisoning when the temperature difference between the temperature of the rear end of the catalyst and the front end of the catalyst is smaller than a first predetermined reference value.
상기 디젤산화촉매의 탈황 방법은, 상기 탈황 단계 이후에 탈황이 완료되는 시점에 촉매 후단의 온도를 모니터링하여 촉매의 활성이 복원되었는지 유무를 판단하는 촉매활성 판단 단계를 더 포함할 수 있다.The desulfurization method of the diesel oxidation catalyst may further include a catalyst activity determination step of determining whether or not the activity of the catalyst is restored by monitoring the temperature of the rear end of the catalyst at the time when desulfurization is completed after the desulfurization step.
상기 촉매활성 판단 단계는, 상기 탈황 단계 이후 모니터링된 촉매 후단 온도와 상기 촉매 전단의 온도의 차이값이 기설정된 제2기준치보다 크면 촉매 활성으로 판단하고, 작게 되면 촉매의 열화로 판단할 수 있다.The catalyst activity determination step may be determined as a catalyst activity when the difference value between the monitored catalyst rear end temperature and the catalyst front end temperature after the desulfurization step is larger than a second predetermined reference value, and when the catalyst activity decreases, the catalyst deterioration.
본 발명의 디젤산화촉매의 탈황 방법에 의하면 과량의 귀금속을 사용하지 않으면서 탈황을 수행할 수 있고, 탈황후 촉매 후단의 온도를 모니터링함으로써 황피독에 의한 촉매가 활성화되었는지 열화되었는지를 판정할 수 있다.According to the desulfurization method of the diesel oxidation catalyst of the present invention, it is possible to perform desulfurization without using excess precious metal, and to determine whether the catalyst caused by sulfur poisoning is activated or deteriorated by monitoring the temperature after the catalyst after desulfurization. .
본 발명은 촉매 후단의 온도를 모니터링하는 온도 모니터링 단계; 상기 모니터링된 온도와 상기 촉매 전단의 온도를 비교하여 황피독 여부를 판단하는 황피독 여부 판단 단계; 및 상기 황피독 여부 판단 단계의 결과 황피독으로 판단되면 연료를 추가 공급하여 상기 촉매 전단의 온도를 상승시켜 탈황을 수행하는 탈황 단계;를 포함하는 디젤산화촉매의 탈황 방법을 제공한다.The present invention includes a temperature monitoring step of monitoring the temperature of the rear end of the catalyst; A step of determining whether or not sulfur poisoning is determined by comparing the monitored temperature with the temperature of the front end of the catalyst; And a desulfurization step of performing desulfurization by increasing the temperature of the front end of the catalyst by additionally supplying fuel when it is determined that the sulfur poisoning is determined as a result of the sulfur poisoning determination step.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 탈황 방법이 적용된 디젤산화촉매 장치의 배치 구성도이 고, 도 2는 본 발명의 디젤산화촉매의 탈황 방법의 일 실시예에 의한 개략적인 단계도이며, 도 3은 도 2의 단계별 세부 흐름도이고, 도 4는 황피독 여부에 따른 촉매 후단의 온도와 시간과의 그래프이다.1 is a layout diagram of a diesel oxidation catalyst apparatus to which the desulfurization method of the present invention is applied, and FIG. 2 is a schematic step diagram according to an embodiment of the desulfurization method of the diesel oxidation catalyst of the present invention, and FIG. 4 is a detailed flowchart of each step, and FIG. 4 is a graph of temperature and time of the rear end of the catalyst according to sulfur poisoning.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 디젤산화촉매의 탈황 방법이 적용되기 위한 디젤산화촉매 장치(이하, 촉매)는 엔진(10)의 후단부에 위치한 배기파이프에 연결되며, 상기 촉매(20)의 후단에는 촉매(20) 후단의 온도를 모니터링할 수 있도록 온도 측정을 위한 온도센서가 설치된다.As shown in FIG. 1, a diesel oxidation catalyst apparatus (hereinafter, a catalyst) for applying the desulfurization method of the diesel oxidation catalyst of the present invention is connected to an exhaust pipe located at the rear end of the
여기서 상기 온도센서는 열전대(30)가 사용될 수 있는데, 주지한 바와 같이 열전대(thermo couple)는 제베크효과를 이용하여 넓은 범위의 온도를 측정하기 위해 두 종류의 금속으로 만든 장치이다. 주로 발전소, 제철소 등에서 온도를 측정하기 위해 사용하는데, 내구성이 좋아 극한상황에서 많이 이용되므로 고온 분위기 상태의 촉매(20) 후단 온도를 측정하는데 유용하다. 물론, 상기 온도센서는 열전대에 제한되지 않고 다양한 센서가 사용될 수 있다.Here, the
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤산화촉매의 탈황방법은 촉매(20) 후단의 온도를 모니터링하는 온도 모니터링 단계(S10)와, 상기 모니터링된 온도와 엔진(10)에서 촉매 전단의 온도를 비교하여 황피독 여부를 판단하는 황피독 여부 판단 단계(S20)와, 상기 황피독 여부 판단 단계(S20)의 결과 황피독으로 판단되면 연료후분사(Post Injection) 또는 2차 연료분사 등, 연료의 추가 공급을 실시함으로써 상기 촉매(20) 전단의 온도를 상승시켜 탈황을 수행하는 탈황 단계(S30)와, 탈황에 따른 촉매(20)의 활성화 여부를 판단하는 촉매 활성 판단 단 계(S40)를 포함하여 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 2, the desulfurization method of the diesel oxidation catalyst according to the exemplary embodiment of the present invention includes a temperature monitoring step (S10) of monitoring a temperature of the rear end of the
도 3에 도시된 바와 같이 상기 온도 모니터링 단계(S10)는 촉매(20) 후단에 설치된 열전대(30)를 통해 촉매(20) 후단의 온도를 실시간으로 측정하여 촉매(20) 후단의 온도를 모니터링하게 된다. As shown in FIG. 3, the temperature monitoring step S10 monitors the temperature of the rear end of the
상기 황피독 여부 판단 단계(S20)는 촉매(20)가 황피독된 상태에 있는지 여부를 판단하는 단계로서, 상기 온도 모니터링 단계(S10)로부터 측정된 촉매(20) 후단의 온도와 상기 촉매(20) 전단의 온도를 비교하게 된다(S21). The sulfur poisoning determination step (S20) is a step of determining whether the
그리고 상기 촉매(20) 후단의 온도가 상기 촉매(20) 전단의 온도 이하이면 황피독으로 판단(S21)하고, 상기 촉매(20) 후단의 온도가 상기 촉매(20) 전단의 온도보다 높게 되면 황피독이 아닌 상태로 판단할 수 있다.And if the temperature of the rear end of the
여기서 상기 촉매(20)가 황피독이라고 판단되면 촉매(20)가 비활성화되어 배기가스를 산화시키는 산화능이 떨어진다. 황에 의한 촉매(20)의 비활성화는 저속 주행시(촉매가 저온인 경우) 황피독이 증가하는 경우처럼 차량 주행 조건에 따라 변화한다. If it is determined that the
일반적으로 차량의 고온 주행일 경우 열에 의해서, 저온 주행일 경우 황피독에 의해 촉매의 비활성화가 발생하여 산화능이 저하된다. 여기서 열에 의한 비활성화 현상은 비가역적이라 촉매는 열에 의해 손상(damage)를 받으면 활성이 회복되지 않지만, 황피독에 의한 비활성화 현상은 가역적이라서 고온에서 일정 시간 이상 노출시키면 촉매의 활성이 회복된다.In general, deactivation of the catalyst occurs due to heat in the case of high temperature running of the vehicle and sulfur poisoning in the case of low temperature driving, so that the oxidation capacity is reduced. Here, the heat deactivation phenomenon is irreversible, so that the catalyst does not recover activity when damaged by heat, but the deactivation phenomenon by sulfur poisoning is reversible, and the activity of the catalyst is restored when exposed at a high temperature for a predetermined time.
이처럼 황피독이 발생하면 촉매(20)의 산화능 향상을 위해 탈황을 수행할 필 요가 있는데, 본 발명의 탈황 단계(S30)는 촉매(20) 전단의 온도가 소정의 목표 온도로 상승될 수 있도록 연료후분사 또는 2차분사를 실시(S31)하여 연료를 추가 공급함으로써 비활성화된 촉매(20)를 활성 상태로 회복시켜 촉매(20)의 산화능을 향상시킨다.When sulfur poisoning is generated, it is necessary to perform desulfurization in order to improve the oxidation performance of the
한편, 본 발명에서 탈황을 위한 연료의 추가 공급의 일예로 이루어지는 연료후분사(S31)는 일정 시간 동안 이루어지는데, 예를 들어 목표 온도가 500 ℃ 이상이 된 상태로 10 분간을 유지할 수 있다. 그리고 연료후분사가 진행되는 동안 촉매(20) 전단의 온도가 설정된 목표온도 이상이 됐는지 유무를 판단한다(S32). On the other hand, the post-fuel injection (S31) is an example of the additional supply of fuel for desulfurization in the present invention is made for a predetermined time, for example, it can be maintained for 10 minutes while the target temperature is 500 ℃ or more. Then, it is determined whether or not the temperature of the front end of the
즉, 촉매(20) 전단의 온도가 설정된 목표온도에 도달되지 않으면 도달될 때까지 연료후분사를 수행하고, 목표온도 이상이면 목표 유지 시간에 도달하였는지를 판단(S33)하여 목표 유지 시간 동안 연료후분사(S31)가 이루어질 수 있도록 한다.That is, if the temperature of the front end of the
여기서 목표 유지 시간 중 초기 몇 분간은 탈황을 위해 고온을 유지하는데 사용되고, 나머지 몇 분은 촉매(20) 후단의 온도를 모니터링하여 촉매(20)의 활성화 여부를 판단하는데 사용된다. Here, the first few minutes of the target holding time is used to maintain a high temperature for desulfurization, and the remaining minutes are used to determine the activation of the
상기 탈황 단계(S30) 이후에 탈황이 완료되는 시점에 촉매(20) 후단의 온도를 모니터링하여 촉매(20)의 활성이 복원되었는 유무, 즉 비활성화되었던 촉매(20)가 활성화되었는지 열화된 상태인지를 판단하는 촉매 활성 판단 단계(S40)가 수행된다.After the desulfurization step (S30), at the time when desulfurization is completed, the temperature of the rear end of the
상기 촉매 활성 판단 단계(S40)는 도 5에 그래프에서도 나타난 바와 같이 탈황이 완료되는 시점에서 촉매(20) 후단의 온도를 모니터링하여 촉매(20)의 활성이 복원되었는지 복원되지 않았는지를 판단할 수 있다. {여기서, (1)은 촉매의 산화능이 정상적으로 유지될 때의 촉매의 후단 온도이며, (2)는 탈황단계 이후에도 산화능이 복원되지 않게되어 열화된 촉매의 후단 온도이며, (3)은 탈황단계 이후에 산화능이 복원되어 활성화가 된 촉매의 후단 온도를 의미한다.}As shown in the graph of FIG. 5, the catalyst activity determination step (S40) may monitor whether or not the activity of the
즉, 상기 촉매 활성 판단 단계(S40)는 상기 탈황 단계(S30) 이후 모니터링 된 촉매(20) 후단의 온도와 상기 촉매(2) 전단의 온도를 비교(S41)하여, 촉매(20) 후단의 온도가 엔진(10) 공급 배기가스 온도를 초과하는지 여부를 살피게 된다(S42).That is, the catalyst activity determining step S40 compares the temperature of the rear end of the
여기서 촉매(20) 후단의 온도가 상기 촉매(20) 전단의 초과하게 되면 탈황이 바람직하게 수행되어 촉매(20)가 활성화된 것으로 판정하고, 그 이하가 되면 촉매(20)가 활성화되지 않고 촉매(20)가 열화된 것으로 판정할 수 있다.Here, when the temperature of the rear end of the
이와 같이 본 발명의 디젤산화촉매의 탈황 방법에 의하면 과량의 귀금속을 사용하지 않으면서 탈황을 수행할 수 있고, 탈황후 촉매 후단의 온도를 모니터링함으로써 황피독에 의한 촉매가 활성화되었는지 열화되었는지를 판정할 수 있다.As described above, according to the desulfurization method of the diesel oxidation catalyst of the present invention, desulfurization can be carried out without using an excess of precious metal, and after desulfurization, by monitoring the temperature at the rear of the catalyst, it is possible to determine whether the catalyst caused by sulfur poisoning is activated or deteriorated. Can be.
도 5는 본 발명의 디젤산화촉매의 탈황 방법의 다른 실시예에 의한 흐름도ㅇ이고, 도 6은 촉매의 전단과 후단에 대한 온도&차속과 시간과의 그래프이며, 도 7은 도 6의 A영역에 대한 확대도이다. 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디젤산화촉매의 탈황 방법을 첨부된 도면을 참조하며 설명한다.Figure 5 is a flow chart according to another embodiment of the desulfurization method of the diesel oxidation catalyst of the present invention, Figure 6 is a graph of the temperature & vehicle speed and time for the front and rear ends of the catalyst, Figure 7 is a region A of FIG. Is an enlarged view. Hereinafter, a desulfurization method of a diesel oxidation catalyst according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
촉매가 황에 의해 피독되어 비활성화되는 정도는 배기시스템, 운전조건, 연료조건 등에 따라 달라질 수 있는데, 이러한 점을 고려하여 황피독에 대한 재생 시 점을 판단할 필요가 있다.The extent to which the catalyst is poisoned by sulfur and deactivated may vary depending on the exhaust system, operating conditions, fuel conditions, etc. In view of this, it is necessary to determine the regeneration point for sulfur poisoning.
이러한 측면에서 자동차 엔진(10)의 냉각수가 일정온도, 예를 들어 80℃ 이상인 경우에는 촉매(20)는 충분히 웜업(warm up)이 된 상태로 판단할 수 있는데, 이때 일반적으로 촉매(20) 후단의 온도가 촉매(20) 전단의 온도보다 높음을 알 수 있다.In this aspect, when the coolant of the
만약, 이처럼 냉각수가 일정온도 이상이 되었을 때 촉매(20)의 전단이 후단보다 온도가 낮은 상태가 계속된다면 촉매(20)가 산화능을 상실한 것으로 판단하여 황피독으로 진단할 수 있게 된다.If the state where the front end of the
그러므로 본 실시예에서는 촉매(20)의 황피독 여부의 판단시점을 냉각수가 일정한 기준 온도 이상이 되었을 때로 특정할 수 있게 된다.Therefore, in this embodiment, it is possible to specify when the coolant reaches a certain reference temperature or more when determining whether or not the
도 4에 도시된 바와 같이 냉각수 온도가 기준온도 이상이 되는지 유무를 판단(S101)하여 냉각수 온도가 기준온도 이상이 되면 차량의 rpm, load 등(이하, 운전조건)에 따라 촉매(20) 전단 온도를 예측하는 단계(S102)를 수행한다. 즉, 예측되는 촉매(20) 전단의 온도는 도 6 및 7에 도시된 바와 같이 상기 운전조건에 따라 모델링되어 미리 수치화된 데이터(1)일 수 있다.As shown in FIG. 4, it is determined whether the coolant temperature is equal to or higher than the reference temperature (S101). When the coolant temperature becomes higher than or equal to the reference temperature, the shear temperature of the
이렇게 촉매(20) 전단 온도가 예측이 되면, 촉매(20) 후단의 온도를 측정하게 된다. 상기 촉매(20) 후단의 온도 측정은 전술한 실시예처럼 열전대(30)에 의해 모니터링될 수 있다.When the front end of the
그리고 촉매(20) 후단의 온도는 일정 시간(t) 동안 측정된 온도의 평균값이 될 수 있고, 촉매(20) 전단의 온도는 일정 시간(t) 동안의 평균 모델링 예측값이 될 수 있다. And the temperature of the rear end of the
이어서 촉매(20) 후단의 온도와 촉매(20) 전단의 온도 차이 값을 계산하여 그 차이값이 제1기준치보다 작은지를 조사하여 황피독 여부를 판단(S120)하게 된다. 여기서 상기 제1기준치는 차량마다 다른 운전조건을 고려하여 미리 정해진 데이터일 수 있다.Subsequently, the temperature difference value between the rear end of the
만약, 상기 차이값이 기설정된 제1기준치보다 작다고 판단되면 전술한 실시예처럼 연료후분사(S130)를 실시하여 탈황에 의한 촉매(20)의 산화능 복원을 시도한다. If it is determined that the difference value is smaller than the predetermined first reference value, the after-fuel injection (S130) is performed as in the above-described embodiment, and the oxidation performance of the
이어서, 상기 연료후분사(S130) 이후에 탈황이 완료되는 시점에 촉매(20) 후단의 온도를 다시 모니터링하여 촉매(20)의 활성이 복원되었는 유무, 즉 비활성화되었던 촉매(20)가 활성화되었는지 열화된 상태인지를 판단하는 촉매활성 판단 단계가 수행된다.Subsequently, after the desulfurization is completed after the post-fuel injection (S130), the temperature of the rear end of the
상기 촉매활성 판단 단계(S140)는, 상기 탈황 단계(S130) 이후 모니터링 된 촉매(20) 후단의 온도와 상기 엔진(10)에서 공급되는 배기가스 온도의 차이값을 계산하여, 그 차이값이 기설정된 제2기준치보다 작은지 여부를 살피게 된다. 여기서, 상기 제2기준치도 차량마다 다른 운전조건을 고려하여 미리 정해진 데이터일 수 있다.The catalyst activity determination step (S140), by calculating the difference between the temperature of the
도 7에 도시된 바와 같이 도 6의 일정 영역, 즉 시간(sec)과 온도(℃) x 차속(mph) 등의 운전조건을 고려한 범위에서 서로 데이터를 비교할 수 있다.As illustrated in FIG. 7, data may be compared with each other in a certain region of FIG. 6, that is, within a range considering operation conditions such as time (sec) and temperature (° C.) x vehicle speed (mph).
여기서 차이값이 제2기준치 보다 작게 되면 탈황이 바람직하게 수행되어 촉 매(20)가 활성화된 것으로 판정(S140)하고, 초과가 되면 촉매(20)가 활성화되지 않고 산화능을 상실한 것으로 판정할 수 있다.In this case, when the difference is smaller than the second reference value, desulfurization is preferably performed to determine that the
이와 같이 본 발명의 디젤산화촉매의 탈황 방법에 의하면 과량의 귀금속을 사용하지 않으면서 탈황을 수행할 수 있고, 탈황후 촉매 후단의 온도를 모니터링함으로써 황피독에 의한 촉매가 활성화되었는지 열화되었는지를 판정할 수 있다.As described above, according to the desulfurization method of the diesel oxidation catalyst of the present invention, desulfurization can be carried out without using an excess of precious metal, and after desulfurization, by monitoring the temperature at the rear of the catalyst, it is possible to determine whether the catalyst caused by sulfur poisoning is activated or deteriorated. Can be.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 탈황 방법이 적용된 디젤산화촉매 장치의 배치 구성도.1 is a configuration diagram of a diesel oxidation catalyst apparatus to which the desulfurization method of the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 디젤산화촉매의 탈황 방법의 일 실시예에 의한 개략적인 단계도.Figure 2 is a schematic step according to an embodiment of the desulfurization method of the diesel oxidation catalyst of the present invention.
도 3은 도 2의 단계별 세부 흐름도.3 is a detailed flowchart of the step of FIG.
도 4는 황피독 여부에 따른 촉매 후단의 온도와 시간과의 그래프.4 is a graph of the temperature and time of the rear end of the catalyst according to the poisoning.
도 5는 본 발명의 디젤산화촉매의 탈황 방법의 다른 실시예에 의한 흐름도.5 is a flow chart according to another embodiment of the desulfurization method of the diesel oxidation catalyst of the present invention.
도 6은 촉매의 전단과 후단에 대한 온도&차속과 시간과의 그래프6 is a graph of temperature & vehicle speed and time for the front and rear ends of the catalyst.
도 7은 도 6의 A영역에 대한 확대도.FIG. 7 is an enlarged view of area A of FIG. 6; FIG.
<도면의 주요부분에 대한 참조부호의 설명><Description of reference numerals for main parts of the drawings>
10: 엔진 20 : 디젤산화촉매 30: 열전대10: engine 20: diesel oxidation catalyst 30: thermocouple
S10 : 온도 모니터링 단계 S20 : 황피독 여부 판단 단계S10: temperature monitoring step S20: judging whether or not sulfur poisoning
S30 : 탈황 단계 S40 : 촉매 활성 판단 단계S30 desulfurization step S40: catalytic activity determination step
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090088660A KR101097579B1 (en) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | Method for Disel Oxidation Catalyst desulfurization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090088660A KR101097579B1 (en) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | Method for Disel Oxidation Catalyst desulfurization |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110030972A true KR20110030972A (en) | 2011-03-24 |
KR101097579B1 KR101097579B1 (en) | 2011-12-22 |
Family
ID=43936336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090088660A KR101097579B1 (en) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | Method for Disel Oxidation Catalyst desulfurization |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101097579B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114961950A (en) * | 2022-05-10 | 2022-08-30 | 潍柴动力股份有限公司 | Active monitoring method, device and system for DOC sulfur poisoning |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3876903B2 (en) * | 2004-11-30 | 2007-02-07 | いすゞ自動車株式会社 | Desulfurization control method for exhaust gas purification system and exhaust gas purification system |
JP4119927B2 (en) * | 2006-06-19 | 2008-07-16 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
-
2009
- 2009-09-18 KR KR1020090088660A patent/KR101097579B1/en active IP Right Grant
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114961950A (en) * | 2022-05-10 | 2022-08-30 | 潍柴动力股份有限公司 | Active monitoring method, device and system for DOC sulfur poisoning |
CN114961950B (en) * | 2022-05-10 | 2023-12-15 | 潍柴动力股份有限公司 | Active monitoring method, device and system for DOC sulfur poisoning |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101097579B1 (en) | 2011-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6152180B2 (en) | Method for monitoring a particulate filter | |
JP4643710B2 (en) | Diagnostic method, apparatus and computer program product for at least one exhaust gas control unit | |
US9581099B1 (en) | Method for diagnosing SCR catalyst and feed gas quality in a diesel after-treatment system | |
US9194268B2 (en) | Exhaust gas treatment system including an enhanced SCR diagnostic unit | |
CN110985222B (en) | Method and system for triggering DPF passive regeneration | |
JP2001336415A (en) | Method for inspecting operability of catalyst for exhaust gas purification | |
US20130125529A1 (en) | Method for controlling regeneration within an after-treatment component of a compression-ignition engine | |
US8820048B2 (en) | System and method for detecting pollution by poisonous material for air exhauster of vehicle | |
CN113790094A (en) | Method, device, vehicle and medium for determining sulfur poisoning of aftertreatment system | |
US9084966B2 (en) | Diesel oxidation catalyst aging level determination using NOX sensor NO2 interference | |
KR101097579B1 (en) | Method for Disel Oxidation Catalyst desulfurization | |
EP4170142A1 (en) | System and method for monitoring an oxidation catalyst | |
US7670047B2 (en) | Exhaust gas temperature sensor inspecting apparatus | |
EP4155512A1 (en) | An exhaust aftertreatment subsystem | |
KR101619184B1 (en) | System for desulfurization of oxidation catalyst and method thereof | |
US11473478B1 (en) | System and method for monitoring an exhaust aftertreatment system | |
GB2551149B (en) | Reactivation control apparatus and method | |
CN114961951B (en) | Active monitoring method, device and system for DOC sulfur poisoning | |
KR20170113357A (en) | Method for monitoring of a methane oxidation catalytic converter and an exhaust aftertreatment device | |
EP1625287A1 (en) | Method of operating a catalyst which includes components for storing hydrocarbons | |
SE1650214A1 (en) | A method and a system for predicting a service need of an exhaust gas aftertreatment system | |
GB2570889A (en) | An exhaust gas treatment device and method | |
JP2020169579A (en) | Deterioration diagnosis device of exhaust emission control device | |
GB2576835A (en) | Reactivation control apparatus and method | |
KR20060072666A (en) | A diesel particulate filter regeneration system of deisel vehicle and method thereof |
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 | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141128 Year of fee payment: 4 |