KR20160048675A - Device for removal of solid contents from the smoke gas of internal combustion engine or industrial gas turbines - Google Patents

Device for removal of solid contents from the smoke gas of internal combustion engine or industrial gas turbines Download PDF

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Abstract

The present invention provides a device for removing a solid component from smoke gas of an internal combustion engine (7) or an industrial gas turbine which can be manufactured cost-efficiently. The device for removing a solid component from smoke gas of an internal combustion engine (7) or an industrial gas turbine comprises a structure having metal particles. The metal particles are connected to form a felted or a felt-like metal structure (1) and arranged on a flat substrate structure (2).

Description

내연기관 또는 산업용 가스터빈의 배연 가스로부터 고상 성분을 제거하는 장치{DEVICE FOR REMOVAL OF SOLID CONTENTS FROM THE SMOKE GAS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE OR INDUSTRIAL GAS TURBINES}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an apparatus for removing solid-phase components from flue gas of an internal combustion engine or an industrial gas turbine,

본 발명은, 청구항 제1항의 전제부에 따른 금속 입자를 갖는 구조체를 포함하는, 내연기관이나 산업용 가스터빈의 배연 가스로부터 고상 성분을 제거하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for removing solid-phase components from the flue gas of an internal combustion engine or an industrial gas turbine, including a structure having metal particles according to the preamble of claim 1.

입자 필터에 의한 내연기관의 배연 가스로부터의 고상 성분의 제거는 예를 들면 자동차 분야에 공지되어 있다. 발전소에서 배연 가스의 정화를 위해 이용되고 있는 펠티드 필터 구조체(felted filter structure) 또한 이미 알려져 있는데, 이 필터 구조체는 필터 구조체 상에 필터 케이크의 과도한 축적으로 인한 압력 손실의 증가를 피하고자 주기적으로 압축 공기에 의해 정화되고 있다. 이러한 용도로 이용되는 필터 재료는 통상 약 200 내지 250 ℃ 범위에서 내온성을 갖는 한편, 발전 기술분야에서 점점 이용이 증가되고 있는 내연기관의 배기가스 온도는 약 380 내지 400℃ 범위이이며, 발전 기술분야에서 역시 이용되고 있는 산업용 가스터빈의 배기가스 온도는 약 500 내지 600℃ 범위이다.Removal of solid-phase components from the flue gas of an internal combustion engine by means of a particle filter is known, for example, in the automotive field. A felted filter structure is also known, which is being used for purification of flue gas in a power plant, which is periodically compressed to avoid an increase in pressure loss due to excessive accumulation of filter cake on the filter structure It is being purified by air. The filter material used for this purpose generally has a temperature resistance in the range of about 200 to 250 DEG C while the exhaust gas temperature of the internal combustion engine increasingly used in the field of power generation technology is in the range of about 380 to 400 DEG C, The exhaust gas temperature of the industrial gas turbine also used is in the range of about 500 to 600 ° C.

오늘날까지 이용되고 있는 그러한 필터 구조체는 내연기관과 산업용 가스터빈의 상기한 온도 범위에 사용하기에는 적합하지 못하다. 이러한 이유로, 소결 필터 또는 금속 포옴 필터(metal foam filter) 형태의 고온 가스 여과용 필터 구조체가 역시 이미 공지되어 있지만, 그러한 필터에 의해 생성되는 압력 손실에 비한 분리 정도가 바람직하지 못하고, 그들의 제조에는 비용이 많이 든다.Such filter structures used to date are not suitable for use in the above temperature ranges of internal combustion engines and industrial gas turbines. For this reason, filter structures for high temperature gas filtration in the form of sintered filters or metal foam filters are also well known, but the degree of separation relative to the pressure losses produced by such filters is undesirable, It costs a lot.

DE 11 2008 003 152 T5를 통해, 디젤 엔진의 배기가스로부터 그을음 입자를 분리하는 데에 이용되고 있는, 길이 방향으로 배향된 금속 섬유 형태의 금속 입자를 갖는 필터가 이미 공지되어 있다.Filters with metal particles in the form of longitudinally oriented metal fibers, which are used to separate soot particles from the exhaust of diesel engines, are already known via DE 11 2008 003 152 T5.

본 발명은, 내연기관 또는 산업용 가스터빈의 배연 가스로부터 고상 성분을 제거하는 장치를 창안하되, 금속 입자를 포함하고 비용 효율적으로 제조할 수 있으며, 그 장치의 필터 표면이 배기가스의 추가적 처리를 위해 표면 처리될 수 있으며, 또한 그 장치가 발전 기술분야에 이용될 때에 현대의 엔진과 산업용 가스터빈에 대해 동시에 온도 안정성을 충족할 수 있는 그러한 장치를 창안한다는 과제에 기초한다. 또한 본 발명에 따른 장치의 표면 처리 방법 또한 창안한다.The present invention is directed to an apparatus for removing solid-phase components from the flue gas of an internal combustion engine or an industrial gas turbine, comprising a metal particle and being produced cost-effectively, the filter surface of the apparatus being used for further treatment of the exhaust gas And is based on the task of creating such a device that can simultaneously satisfy temperature stability for modern engines and industrial gas turbines when the device is used in the field of power generation technology. The method of surface treatment of the device according to the invention is also contemplated.

그러한 장치와 관련한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 청구항 제1항에 기재된 특징들 포함한다. 그 유리한 구성들이 다른 청구항들에 기재되어 있다. 이에 더하여, 본 발명은 청구항 제6항에 따른 펠티드(felted) 또는 펠트형(felt-like) 금속 구조체를 제조하는 방법 및 청구항 제7항에 따른 펠티드 또는 펠트형 금속 구조체의 표면 처리 방법을 창안한다.In order to solve the problems associated with such an apparatus, the present invention includes the features described in claim 1. Advantageous embodiments are set forth in the other claims. In addition, the invention relates to a method for producing a felted or felt-like metal structure according to claim 6 and a method for surface treatment of a felt or a felt-type metal structure according to claim 7 Creation.

본 발명은 내연기관 또는 산업용 가스터빈의 배연 가스로부터 고상 성분을 제거하는 장치로서, 금속 입자를 갖는 구조체를 포함하고, 이 금속 입자는 연결되어 펠티드 또는 펠트형 금속 구조체로 되고 편평한 기판 구조체 상에 배치되는, 제거 장치를 제공한다.The present invention relates to an apparatus for removing solid-phase components from the flue gas of an internal combustion engine or an industrial gas turbine, comprising a structure having metal particles, the metal particles being connected to a felt or felt-type metal structure, And a removal device.

여기서, 펠티드 또는 펠트형 금속 구조체란 용어는 본 발명에 따른 장치의 금속 입자가 서로에 대해 방향성이 없이 배치된 상태로 존재하고, 그 결과 그 장치에 의해 요구되는 설치 용적에 기초하여 배연 가스 여과를 위해 이용 가능한 큰 표면적을 달성함으로 의미하는 것이다. 이에 더하여, 그로 인해 금속 구조체를 형성하는 데에 요구되는 금속 입자들이 특수한 제조 공정을 이용하여 서로에 대해 정렬된 위치로 놓여질 필요가 없어, 제조비용을 감소시키고, 또한 금속 입자의 사용이 산업용 가스터빈의 배기가스 온도 범위에 그 장치가 내구성 좋게 견디게 한다는 점이 추가적으로 달성된다.Here, the term " peltied or felt-type metal structure " means that the metal particles of the device according to the present invention are present in a state in which the metal particles are not oriented relative to each other and, as a result, ≪ RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI > In addition, it is not necessary for the metal particles required to form the metal structure to be placed in an aligned position with respect to each other using a special manufacturing process, thereby reducing manufacturing costs, The exhaust gas temperature range of the exhaust gas temperature sensor of the present invention can endure the apparatus with good durability.

본 발명의 다른 개선점에 따르면, 그 금속 구조체는 비대칭적으로 설계되고 금속 입자들은 기판 구조체의 커버측에 주로 배치되게 마련된다. 공지의 필터 구조체에 있어서, 필터 플리스(filter fleece)가 2개의 커버층 사이에 배치되며, 이들 커버층은 필터 플리스를 보호하고 그 플리스로부터 재료의 제어되지 않은 누설을 방지하도록 기능한다. 본 발명에 따른 장치에 있어서는 개별 입자들의 서로 간의 큰 접착력으로 인해 펠티드 금속 구조체로부터 금속 입자의 제어되지 않은 누설이 예상되지 않기 때문에, 금속 구조체의 비대칭적 구조가 얻어지도록 기판 구조체가 단지 한쪽에만 마련된다.According to another improvement of the invention, the metal structure is designed asymmetrically and the metal particles are mainly arranged on the cover side of the substrate structure. In known filter structures, a filter fleece is disposed between the two cover layers, which functions to protect the filter fleece and to prevent uncontrolled leakage of material from the fleece. In the apparatus according to the present invention, uncontrolled leakage of metal particles from the phe- nened metal structure is not expected due to the large adhesion between the individual particles, so that the substrate structure is provided on only one side so as to obtain an asymmetric structure of the metal structure do.

따라서, 금속 구조체는 커버측에 기판 구조체를 갖는 매트 바디로서 설계될 수 있고, 이와 같이 형성된 매트 바디는 배연 가스가 스며들 수 있는 관형 섹션형 라인을 에워싸, 그 배연 가스가 매트 구조체에 반경 방향으로 유입되어 펠티드 금속 입자들 사이의 중공 공간 내에 고상 성분이 축적되게 할 수 있다. 이러한 비대칭적 구조를 통해, 중공 공간이 반경 방향 외측 방향으로 갈수록 작아져 특히 배연 가스 자체는 통과할 수 있지만 그 내에 함유된 고상 성분은 금속 구조체 내에 유지되도록 될 수 있다.Thus, the metal structure can be designed as a mat body having a substrate structure on the cover side, and the thus formed mat body encompasses a tubular section line that is permeable to flue gas, So that the solid phase component can be accumulated in the hollow space between the pellet metal particles. Through this asymmetric structure, the hollow space becomes smaller in the radially outward direction, in particular, the flue gas itself can pass through, but the solid phase component contained therein can be kept in the metal structure.

비대칭적 구조를 달성하기 위해, 본 발명의 다른 개선점에 따르면, 금속 구조체의 패킹 밀도가 기판 구조체의 방향으로 가면서 감소하도록 된다. 여기서, 패킹 밀도(packing density)는 금속 구조체의 단위 체적당 금속 입자의 개수를 의미한다. 단위 체적당 많은 수의 금속 입자는 입자들 사이에 존재하는 금속 공간이 작은 용적을 갖게 하고 배연 가스로부터의 고상 성분이 통과하기 위해 이용될 면적은 작도록 보장하는 한편, 보다 적은 수의 금속 입자는 중공 공간이 크고 이에 따라 금속 구조체에서의 고상 성분의 침투 깊이도 크도록 보장한다. 따라서, 고상 성분은 기판 구조체에서부터 시작하여 펠티드 또는 펠트형 금속 구조체 내로 들어갈 수는 있지만, 그 금속 구조체를 관통하진 못한다.In order to achieve an asymmetric structure, according to another improvement of the invention, the packing density of the metal structure is reduced in the direction of the substrate structure. Here, the packing density means the number of metal particles per unit volume of the metal structure. A large number of metal particles per unit volume ensures that the metal spaces present between the particles have a small volume and that the area used for passing solid phase components from the flue gas is small, while a smaller number of metal particles It is ensured that the hollow space is large and thus the penetration depth of the solid phase component in the metal structure is also large. Thus, the solid-phase component can not penetrate the metal structure, although it may enter the peltied or felt-type metal structure starting from the substrate structure.

본 발명의 다른 개선점에 따르면, 금속 구조체는 금속 필라멘트 및/또는 섬유를 포함하도록 마련된다. 그 필라멘트 및/또는 섬유들은 상이한 길이 및 상이한 직경을 가져, 전술한 패킹 밀도가 특정적으로 제어될 수, 다시 말해 보다 큰 직경의 필라멘트 및/또는 섬유가 예를 들어 보다 작은 직경의 필라멘트 및/또는 섬유보다 기판 구조체에 근접하도록 배치될 수 있다.According to another improvement of the invention, the metal structure is provided to include metal filaments and / or fibers. The filaments and / or fibers can have different lengths and different diameters, so that the abovementioned packing density can be controlled in particular, that is to say that the larger diameter filaments and / or fibers can, for example, have smaller diameter filaments and / And may be disposed closer to the substrate structure than the fiber.

또한, 본 발명의 다른 개선점에 따르면, 금속 구조체는 예를 들어 세라믹 또는 석영 성분을 포함한 필라멘트 및/또는 섬유일 수 있는 비금속 필라멘트 및/또는 섬유를 포함하여, 단위 체적당 금속 구조체의 질량이 마찬가지로 특정적으로 제어될 수 있도록 마련된다.Further, according to another improvement of the present invention, the metal structure includes, for example, non-metallic filaments and / or fibers which may be filaments and / or fibers including ceramic or quartz components, and the mass of the metal structure per unit volume is similarly specified So that it can be controlled as much as possible.

본 발명은 또한 금속 섬유 및/또는 필라멘트를 열 소결하는 단계를 포함하는 펠티드 또는 펠트형 금속 구조체를 제조하는 방법을 창안한다. 열 소결로 인해, 섬유 및/또는 필라멘트들은 그들이 서로 접촉하고 있는 지점에서 서로 연결된 상태로 되어, 기계적 적재 가능 구조를 생성하며, 이에 의해 필라멘트 및/또는 섬유가 그 구조체로부터 분리될 우려가 감소하여 금속 구조체의 양 커버측에 커버층을 더 이상 마련할 필요성이 없어진다.The present invention also contemplates a method of making a peltied or felt-type metal structure comprising thermally sintering the metal fibers and / or filaments. Due to thermal sintering, the fibers and / or filaments are connected to each other at points where they are in contact with each other, creating a mechanically loadable structure, thereby reducing the risk of the filaments and / or fibers being separated from the structure, It is no longer necessary to provide a cover layer on both cover sides of the structure.

또한, 상기한 방법의 다른 개선점에 따르면, 펠티드 또는 펠트형 금속 구조체 상에 갈바니 도금에 의한 코팅을 수행하거나 및/또는 물리적 기상 증착에 의해 금속 구조체에 코팅을 수행하는 표면 처리를 그 금속 구조체 상에 수행하도록 마련된다.Further, according to another improvement of the above-described method, a surface treatment for performing coating on a peltied or felt-type metal structure by galvanizing and / or coating a metal structure by physical vapor deposition is performed on the metal structure .

이로 인해, 예를 들어 그 금속 구조체가 배연 가스로부터의 입자 분리에 적합할 뿐만 아니라, 예를 들어 배연 가스 내의 질소산화물의 산화 또는 환원을 통한 배연 가스의 후처리에도 적합하도록 금속 구조체의 촉매 코팅이 달성될 수 있다.This allows the catalytic coating of the metal structure to be suitable not only for the separation of the metal structure from the flue gas, but also for the post-treatment of the flue gas, for example through oxidation or reduction of nitrogen oxides in the flue gas Can be achieved.

본 발명에 따른 방법의 다른 개선점에 따르면, 상이한 단면적을 갖는 필라멘트 및/또는 섬유들을 금속 구조체의 형성에 이용하도록 마련된다. 따라서, 예를 들면, 금속 구조체를 형성하는 데에 단면도에서 십자형 또는 사다리꼴 형상을 갖는 필라멘트 및 섬유를 이용할 수 있다. 이러한 상이한 단면적의 이용은, 섬유 및/또는 필라멘트들이 상이한 단면적으로 인해 서로에 걸려 그 자체만으로 튼튼한 구조체가 이미 달성될 수 있기 때문에 상이하게 형성된 개개의 섬유 및/또는 필라멘트들 간의 양호한 접착 연결이 그 금속 구조체가 열 소결 작업을 통해 강화되기 전에 이미 달성될 수 있다는 이점을 갖는다.According to another improvement of the method according to the invention, filaments and / or fibers having different cross-sectional areas are provided for use in forming the metal structure. Thus, for example, filaments and fibers having a cross or trapezoidal shape in cross-section can be used to form the metal structure. The use of these different cross-sectional areas is advantageous because a good adhesive connection between the individual fibers and / or filaments formed differently can be achieved by the fact that the fibers and / or filaments are hooked to each other due to their different cross- It has the advantage that the structure can already be achieved before it is strengthened through the heat sintering operation.

또한, 본 발명에 따른 방법의 다른 개선점에 따르면, 연신된 형태로부터 벗어난 형태를 갖는 섬유 및/또는 필라멘트가 이용되도록 마련된다. 따라서, 예를 들면, 코일 형상이나 코르크스크루와 유사하게 코일 형상이나 꼬인 형상의 섬유 및/또는 필라멘트가 금속 구조체를 형성하는 데에 이용된다. 이러한 구성은 개별 섬유 및/또는 필라멘트가 서로 걸려 튼튼한 구조체를 형성하도록 보장한다.Further, according to another improvement of the method according to the present invention, fibers and / or filaments having a shape deviating from the stretched form are provided. Thus, for example, coil-like or twisted fibers and / or filaments similar to coil shapes or corkscrews are used to form the metal structure. This arrangement ensures that individual fibers and / or filaments are interdigitated to form a robust structure.

또한, 본 발명에 따른 방법의 다른 개선점에 따르면, 매끈한 면의 외부 윤곽으로부터 벗어난 외부 윤곽을 갖는 섬유 및/또는 필라멘트가 금속 구조체를 형성하는 데에 이용되도록 마련된다. 이들 섬유 및/또는 필라멘트는 예를 들면 그 외부 윤곽에 비늘(scale)이 마련되거나 다공성 구조를 가질 수 있다. 이러한 구조는 그 금속 구조체의 표면이 매끈한 면의 섬유 및/또는 필라멘트로 형성된 금속 구조체의 표면과 비교해 확실히 증가하고 분리될 고상 성분이 정착될 흡착 면적을 증가시키도록 보장한다.Further, according to another improvement of the method according to the present invention, fibers and / or filaments having an outer contour deviating from the outer contour of the smooth surface are provided for use in forming the metal structure. These fibers and / or filaments may, for example, be provided with scales on their outer contour or may have a porous structure. This structure ensures that the surface of the metal structure increases in comparison with the surface of the metal structure formed of fibers and / or filaments of smooth surface and ensures that the solid phase component to be separated increases the adsorption area to be fixed.

마지막으로, 본 발명은 또한 전술한 장치를 구비하고 촉매 컨버터 장치가 결합된 내연기관으로서, 그 장치가 내연기관의 하류측 그리고 촉매 컨버터 장치의 상류측에 배치되는 것을 특징으로 하는 내연기관을 창안한다.Finally, the invention also relates to an internal combustion engine having the above-mentioned device and to which a catalytic converter device is combined, the device being arranged downstream of the internal combustion engine and upstream of the catalytic converter device .

따라서, 내연기관의 배연 가스는 배기 트랙에서의 유체적으로 제1 장치로서의 본 발명에 따른 장치로 들어가, 다량의 고상 성분을 함유한 배연 가스가 촉매 컨버터 장치로 들어가게 되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 구성은 공지의 방식으로 유체적으로 내연기관 바로 다음에 배치되는 촉매 컨버터에 비해 그 촉매 컨버터를 보다 작게 설계할 수 있도록 보장한다.Thus, the flue gas of the internal combustion engine enters the apparatus according to the present invention as a fluid first device in the exhaust track, and prevents the flue gas containing a large amount of solid-phase components from entering the catalytic converter device. This arrangement ensures that the catalytic converter can be designed to be smaller than in the case of a catalytic converter disposed fluidly downstream of the internal combustion engine in a known manner.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펠티드 금속 구조체의 부분 단면도이며,
도 2는 도 1에서의 섹션 "A"의 확대도이고,
도 3은 금속 구조체를 형성하는 상이한 섬유 및/또는 필라멘트들을 나타낸 도면이며,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 펠티드 금속 구조체의 부분 단면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 장치, 촉매 컨버터, 열교환기 및 배연 가스 추출기를 포함하는 배기 트랙이 연결된 내연기관의 구조의 개략도이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
1 is a partial cross-sectional view of a pheld metal structure according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is an enlarged view of section "A" in Fig. 1,
3 is a diagram showing different fibers and / or filaments forming a metal structure,
4 is a partial cross-sectional view of a pheld metal structure according to another embodiment of the present invention,
5 is a schematic view of the structure of an internal combustion engine to which an exhaust track including an apparatus, a catalytic converter, a heat exchanger and a flue gas extractor according to the present invention is connected.

도면에서 도 1은 본 발명에 따른 실시예에 따른 금속 구조체의 부분 단면도를 도시하며, 그 섹션 "A"는 도 2에 보다 상세하게 확대하여 도시하고 있다.In the drawings, Fig. 1 shows a partial cross-sectional view of a metal structure according to an embodiment of the invention, the section "A" being shown in greater detail in Fig.

금속 구조체(1)는 예를 들면 온도에 대해 안정한 편평한 직물일 수 있는 기판 구조체(2)를 구비한다. 이 직물은 예를 들면 보강 와이어(4) 등을 갖는 금속 메쉬일 수 있다.The metal structure 1 has, for example, a substrate structure 2 which can be a flat fabric stable against temperature. The fabric may be, for example, a metal mesh having a reinforcing wire 4 or the like.

도면에서 기판 구조체의 좌측에는 기판 구조체(2)의 방향으로 가면서 감소하는 패킹 밀도를 갖는 비대칭적 섬유 구조체 구조(3)가 배치된다. 이 패킹 밀도는 기판 구조체(2)로부터 가장 멀리 떨어진 영역에서 가장 큰데, 다시 말해 거기에 위치한 중공 공간이 가장 작도록 구성되고 그 중공 공간은 기판 구조체(2)의 방향으로 가면서 커지도록 구성된다.On the left side of the substrate structure in the figure is arranged an asymmetrical fiber structure 3 with a decreasing packing density in the direction of the substrate structure 2. [ This packing density is greatest in the region farthest from the substrate structure 2, that is, the hollow space located therein is configured to be the smallest, and the hollow space is configured to increase in the direction of the substrate structure 2.

섬유 구조체(3)는 도 2에 의해 보다 상세하게 도시한 바와 같이 펠트와 유사하게 형성된 구조를 갖는다. 이 구조는 특히 섬유들이 서로에 대해 특정하게 배향된 코스(course)를 각각 갖는 것이 아니라 랜덤하게 배치된 것을 특징으로 한다.The fibrous structure 3 has a structure formed similarly to the felt as shown in more detail in Fig. This structure is characterized in that the fibers are arranged randomly, rather than each having a course oriented specifically with respect to each other.

도 2에 확대 도시한 섹션 "A"에서는 서로에 대해 랜덤하게 연장하는 배향으로 배치된 복수의 금속 섬유(5)를 도시하고 있는데, 이들 금속 섬유는 확대 도시한 연결점(6)에서 서로 접촉하여 거기에서 열 소결 작업에 의해 서로에 고정되어, 이와 같이 형성된 섬유 구조체(3)가 후속 공정에서 예를 들면 기계적 성형 작업에 의해 추가적으로 처리, 예를 들면 압착될 수 있다. 이로 인해, 금속 구조체(1)의 패킹 밀도가 또한 제어된 방식으로 영향을 받을 수 있다.In the enlarged section "A" shown in Fig. 2, there is shown a plurality of metal fibers 5 arranged in an orientation extending randomly with respect to each other, these metal fibers being in contact with each other at an enlarged connection point 6 And the thus formed fiber structure 3 can be further processed, for example, compressed, for example, by a mechanical forming operation in a subsequent process. For this reason, the packing density of the metal structure 1 can also be influenced in a controlled manner.

이에 더하여, 섬유 구조체(3)는, 도 5에 도시한 내연기관(7)의 배연 가스로부터 고상 성분의 분리에 추가하여, 예를 들어 질소산화물의 산화 또는 환원에 의한 배연 가스의 추가적인 처리가 가능하도록 촉매 코팅에 의해 처리되어 있다.In addition to this, in addition to the separation of the solid-phase component from the flue gas of the internal combustion engine 7 shown in Fig. 5, the fiber structure 3 can further treat flue gas by oxidation or reduction of, for example, nitrogen oxides By a catalytic coating.

도 3은 본 발명에 따른 금속 구조체를 형성하는 데에 이용될 수 있는, 금속 재료로 이루어진 섬유 및/또는 필라멘트의 복수의 가능한 구성을 도시하고 있다.Figure 3 shows a plurality of possible configurations of fibers and / or filaments made of a metallic material, which can be used to form the metal structure according to the present invention.

용이하게 알 수 있는 바와 같이, 필라멘트(8)는 매끈한 외부 윤곽을 갖고 길게 연장하는 형태를 가지며 원형 디스크의 단면 형상으로 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 코일과 유사한 형상을 갖고 단면도에서 편평하게 형성된 필라멘트(9) 또한 이용될 수 있다.As can be readily appreciated, the filaments 8 may have a cross-sectional shape of a circular disk with a smooth outward contour and a long extension. Alternatively or additionally, a filament 9 having a coil-like shape and flattened in cross-section can also be used.

마찬가지로, 대안적으로 또는 추가로, 평면도에서 지그재그 형상으로 형성되고 단면도에서 십자형으로 이루어진 필라멘트(10) 또한 이용될 수 있다. 마지막으로, 도 3에서는 또한 서로 꼬인 상태로 존재하고 단면도에서 다이아몬드 형상으로 이루어지며 마찬가지로 금속 구조체를 형성하는 섬유 및/필라멘트의 기타 모든 형태에 대해 추가적으로 또는 대안적으로 이용될 수 있는, 다른 실시예의 필라멘트(11)를 도시하고 있다.Likewise, or alternatively, filaments 10, which are formed in a zigzag shape in a plan view and are cross-shaped in cross-section, may also be used. Finally, in Fig. 3, filaments of another embodiment, which are also twisted together and which are diamond-shaped in cross-section and which can additionally or alternatively be used for all other forms of fibers and / FIG.

도면에서의 도 4는, 내연기관(7)의 배연 가스로부터 고상 성분을 제거하는 필터 구조체(12)를 형성하도록, 기판 구조체(2) 및 그 상에 배치된 섬유 구조체(3)를 구비하고 그 섬유 구조체가 지그재그 형상으로 형성된 복수의 필라멘트(10)를 갖고 있는 금속 구조체(1)의 다른 실시예를 도시하고 있다. 필라멘트(10)에 추가하여, 도 4에 따른 실시예는 길이가 길게 연장하고 매끈한 외면으로 이루어지며 기판 구조체(2)의 보강 구조로서 기능하는 필라멘트(8)를 더 포함한다. 마지막으로, 도 4에서는, 외면에 비늘(14)이 마련되어 큰 표면을 갖고, 금속 구조체(1)를 형성하는 데에 도 3에 도시한 모든 섬유 형태에 대해 대안적으로 또는 추가적으로 이용될 수 있으며, 그 비늘(14)로 인해 배연 가스로부터 고상 성분을 분리시키고 촉매에 의해 효과적으로 코팅된 표면을 형성하는 큰 외면을 갖는, 금속 재료의 다른 필라멘트(13)를 도시하고 있다.4 in the drawing has a substrate structure 2 and a fiber structure 3 disposed thereon to form a filter structure 12 for removing solid-phase components from the flue gas of the internal combustion engine 7, FIG. 2 shows another embodiment of the metal structure 1 having a plurality of filaments 10 in which the fiber structure is formed in a zigzag shape. In addition to the filament 10, the embodiment according to FIG. 4 further comprises a filament 8, which is elongated in length and made of a smooth outer surface, and which functions as a reinforcing structure of the substrate structure 2. Finally, in FIG. 4, scales 14 are provided on the outer surface to have a large surface and can alternatively or additionally be used for all the fiber shapes shown in FIG. 3 to form the metal structure 1, And another filament 13 of metallic material having its large outer surface separating the solid phase component from the flue gas by its scale 14 and forming a surface that is effectively coated by the catalyst.

도면에서 도 5는 내연기관(7)의 개략도를 도시하는 것으로서, 그 내연기관의 바로 하류측에 내연기관(7)의 배연 가스를 탈황 처리하는 기능도 동시에 하는 배기가스 필터(15)가 마련된다. 이 경우에, 탈황 처리는 예를 들면 재생에 필요한 활성화 온도를 달성하는 데에 이용 가능한 탄화수소를 배연 가스 내에 생성하기 위해 내연기관의 적어도 하나의 작동 실린더에서 연료 분사의 개시를 일시적으로 전치시키는(pre-positioning) 것과 같은 내연기관 내에서 또는 내연기관 하류에서의 조치를 통해 달성할 수 있다. 이 경우, 기타 조치 또한 가능하다.5 shows a schematic view of the internal combustion engine 7 and an exhaust gas filter 15 functioning to desulfurize the flue gas of the internal combustion engine 7 is provided immediately downstream of the internal combustion engine 7 . In this case, the desulfurization treatment is carried out, for example, to temporarily displace the initiation of fuel injection in at least one working cylinder of the internal combustion engine to produce hydrocarbons usable in achieving the activation temperature necessary for regeneration in the flue gas -positioning within the internal combustion engine or downstream of the internal combustion engine. In this case, other measures are also possible.

배기가스 필터(15)의 하류에는, 배연 가스의 추가적 처리를 위한 촉매 컨버터가 배치되고, 이에 후속하여 열교환기(17)가 마련되며, 이 열교환기를 통해 예를 들어 연료를 예열하거나 건물을 난방하는 데에 이용하도록 하도록 배연 가스 내에 함유된 열에너지를 추출할 수 있다. 마지막으로, 배연 가스는 배연 가스 추출기(8)를 통해 배기 트랙을 빠져나간다. 배연 가스가 배기가스 필터(15)에서 미리 탈황 처리될 수 있다는 점에서, 배연 가스가 미리 탈황 처리되어 이슬점에 도달시에 황산 부식에 대한 우려가 더 이상 존재하지 않기 때문에, 배연 가스는 공지의 시스템의 경우에 비해 후속 열교환기(17)에서 실질적으로 더 강력한 열 추출기에 노출될 수 있다.Downstream of the exhaust gas filter 15, there is arranged a catalytic converter for further treatment of the flue gas, followed by a heat exchanger 17, through which the fuel is preheated or the building is heated So that the thermal energy contained in the flue gas can be extracted. Finally, the flue gas exits the exhaust track through the flue gas extractor 8. Since the flue gas can be desulfurized in advance in the exhaust gas filter 15, there is no concern about sulfuric acid corrosion when the flue gas is subjected to the desulfurization treatment in advance and reaches the dew point, Can be exposed to a substantially more powerful heat extractor in the subsequent heat exchanger (17) than in the case of the heat exchanger (17).

고상 성분도 배기가스 필터(15)에서 배연 가스로부터 미리 추출된다는 점에서, 촉매 컨버터 및 열교환기가 배연 가스 내의 고체 입자에 의해 막힐 우려가 더 이상 없기 때문에, 그 촉매 컨버터(16)뿐만 아니라 열 교환기(17)를 공지의 시스템의 경우에 비해 실질적으로 더 작게 형성할 수 있다.Since the catalytic converter and the heat exchanger are no longer likely to be clogged by the solid particles in the flue gas in that the solid phase component is previously extracted from the flue gas in the exhaust gas filter 15, ) Can be formed to be substantially smaller than in the case of the known system.

예를 들면 비늘, 침출(leaching)을 통한 다공성 표면의 형성과 같은 금속 필라멘트의 특정 표면 구조로 인해, 금속 구조체의 유효 표면이 현저히 확대될 수 있고, 이에 의해 입자의 접착을 개선시킨다.Due to the specific surface structure of the metal filaments, e.g. scales, the formation of porous surfaces through leaching, the effective surface of the metal structure can be significantly enlarged, thereby improving the adhesion of the particles.

금속 필라멘트는 촉매에 의해 코팅되어 고상 성분의 제거와 배연 가스의 산화를 동시에 수행할 수 있도록 될 수 있다. 예를 들어 웨이브 형상을 형성하도록 금속 필라멘트를 소성 변형시킴으로써, 그 금속 구조체의 기계적 특성 및 분리에 관한 특성을 개선시킬 수 있다. 게다가, 금속 구조체는 그 형성 후에 예를 들어 패킹 밀도에 영향을 미치도록 기계적 성형을 위해 추가적으로 재가공될 수 있다. 열 소결 공정을 통해 금속 구조체의 기계적 강도가 개선될 수 있으며, 상이한 두께 및 상이한 형상을 갖는 섬유 및/또는 필라멘트의 조합을 통해 한편으로는 금속 구조체의 강도에 영향을 줄 수 있고 다른 한편으로는 패킹 밀도도 조절할 수 있다. 마지막으로, 예를 들어 그 금속 구조체로 형성된 필터 구조체의 질량을 감소시키도록 금속 구조체를 형성하기 위해 금속 필라멘트 및/또는 섬유와 비금속 필라멘트 및/또는 섬유를 조합할 수도 있다.The metal filament may be coated with a catalyst so as to simultaneously remove the solid-phase component and oxidize the flue gas. For example, by plastic-deforming the metal filament to form a wave shape, the mechanical properties and the separation characteristics of the metal structure can be improved. In addition, the metal structure may be further reworked for mechanical shaping so as to affect, for example, the packing density after its formation. The mechanical strength of the metal structure can be improved through the thermal sintering process, and the combination of fibers and / or filaments having different thicknesses and different shapes can affect the strength of the metal structure on the one hand, The density can also be adjusted. Finally, metal filaments and / or fibers and non-metallic filaments and / or fibers may be combined to form a metal structure, for example, to reduce the mass of the filter structure formed of the metal structure.

보다 상세하게 설명하지 않은 본 발명의 특징들에 대해서는 각 도면을 참조함으로써 명백해질 것이다.The features of the present invention which are not described in detail will be apparent by referring to the drawings.

1: 금속 구조체
2: 기판 구조체
3: 섬유 구조체 구조, 섬유 구조체
4: 보강 와이어
5: 금속 섬유
6: 연결점
7: 내연기관
8: 섬유, 필라멘트
9: 섬유, 필라멘트
10: 섬유, 필라멘트
11: 섬유, 필라멘트
12: 필터 구조체
13: 섬유, 필라멘트
14: 비늘
15: 배기가스 필터
16: 촉매 컨버터
17: 열교환기
18: 배연 가스 추출기1: metal structure
2: substrate structure
3: Fiber structure, fiber structure
4: reinforcing wire
5: Metal fiber
6: Connection point
7: Internal combustion engine
8: Fiber, filament
9: Fiber, filament
10: fiber, filament
11: Fiber, filament
12: Filter structure
13: Fiber, filament
14: Scales
15: Exhaust gas filter
16: catalytic converter
17: Heat exchanger
18: Flue gas extractor

Claims (11)

내연기관(7) 또는 산업용 가스터빈의 배연 가스로부터 고상 성분을 제거하는 장치로서,
금속 입자들을 갖는 구조체를 포함하는 배연 가스로부터의 고상 성분 제거 장치에 있어서,
상기 금속 입자들은 연결되어 펠티드 또는 펠트형 금속 구조체(1)로 되고 편평한 기판 구조체(2) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 배연 가스로부터의 고상 성분 제거 장치.An apparatus for removing solid-phase components from the flue gas of an internal combustion engine (7) or an industrial gas turbine,
An apparatus for removing solid phase components from a flue gas comprising a structure having metal particles,
Characterized in that the metal particles are connected to form a pelt or felt-like metal structure (1) and are arranged on a flat substrate structure (2). 제1항에 있어서, 상기 금속 구조체(1)는 비대칭적으로 설계되고 상기 금속 입자들은 상기 기판 구조체(2)의 커버측에 주로 배치되게 마련되는 것을 특징으로 하는 배연 가스로부터의 고상 성분 제거 장치.2. An apparatus as claimed in claim 1, characterized in that the metal structure (1) is designed asymmetrically and the metal particles are mainly arranged on the cover side of the substrate structure (2). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 구조체(1)의 패킹 밀도는 상기 기판 구조체(2)의 방향으로 가면서 감소하는 것을 특징으로 하는 배연 가스로부터의 고상 성분 제거 장치.3. An apparatus as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the packing density of the metal structure (1) decreases in the direction of the substrate structure (2). 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 구조체(1)는 금속 필라멘트(8, 9, 10, 11, 13) 및/또는 섬유(8, 9, 10, 11, 13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배연 가스로부터 고상 성분 제거 장치.The metal structure according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the metal structure (1) comprises metal filaments (8,9,10,11,13) and / or fibers (8,9,10,11,13) And removing the solid-phase component from the flue gas. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 구조체는 비금속 필라멘트 및/또는 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 배연 가스로부터의 고상 성분 제거 장치.The apparatus for removing solid phase components from a flue gas according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal structure comprises non-metallic filaments and / or fibers. 펠티드 또는 펠트형 금속 구조체를 제조하는 방법에 있어서,
금속 섬유(8, 9, 10, 11, 13) 및/또는 필라멘트(8, 9, 10, 11, 13)를 열 소결하는 단계를 특징으로 하는 금속 구조체의 제조 방법.A method of making a felt or felt-type metal structure,
And thermally sintering the metal fibers (8, 9, 10, 11, 13) and / or the filaments (8, 9, 10, 11, 13). 제6항에 있어서, 상기 펠티드 또는 펠트형 금속 구조체(1)의 표면 처리를 위해,
- 갈바니 도금에 의해 상기 금속 구조체(1)에 코팅을 도포하는 단계
- 물리적 기상 증착에 의해 상기 금속 구조체(1)에 코팅을 도포하는 단계
중 적어도 하나의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 구조체의 제조 방법.7. The method of claim 6, wherein for surface treatment of the felt or the felt-like metal structure (1)
- applying a coating to the metal structure (1) by galvanic plating
- applying a coating to the metal structure (1) by physical vapor deposition
The method comprising the steps of: 제6항 또는 제7항에 있어서, 상이한 단면적을 갖는 섬유(8, 9, 10, 11, 13) 및/또는 필라멘트(8, 9, 10, 11, 13)들을 이용하는 것을 특징으로 하는 금속 구조체의 제조 방법.The metal structure according to claim 6 or 7, characterized in that fibers (8, 9, 10, 11, 13) and / or filaments (8, 9, 10, 11, 13) having different cross- Gt; 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 연신된 형태로부터 벗어난 형태를 갖는 섬유(8, 9, 10, 11, 13) 및/또는 필라멘트(8, 9, 10, 11, 13)들을 이용하는 것을 특징으로 하는 금속 구조체의 제조 방법.Method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that fibers (8, 9, 10, 11, 13) and / or filaments (8, 9, 10, 11, 13) Wherein the metal structure is formed of a metal. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 매끈한 면의 외부 윤곽으로부터 벗어난 외부 윤곽을 갖는 섬유(8, 9, 10, 11, 13) 및/또는 필라멘트(8, 9, 10, 11, 13)를 이용하는 것을 특징으로 하는 금속 구조체의 제조 방법.10. Method according to any one of claims 6 to 9, characterized in that the fibers (8, 9, 10, 11, 13) and / or filaments (8, 9, 10, 11, 13). ≪ / RTI > 내연기관(7)으로서,
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 제거 장치와 상기 내연기관(7)에 결합된 촉매 컨버터 장치(15)를 구비하는 내연기관에 있어서,
상기 제거 장치는 상기 내연기관(7)의 하류측 그리고 상기 촉매 컨버터 장치(15)의 상류측에 배치되는 것을 특징으로 하는 내연기관.As the internal combustion engine 7,
6. An internal combustion engine comprising a removing device according to any one of claims 1 to 5 and a catalytic converter device (15) coupled to the internal combustion engine (7)
Characterized in that the removal device is arranged on the downstream side of the internal combustion engine (7) and on the upstream side of the catalytic converter device (15).
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6402741B2 (en) 2016-04-28 2018-10-10 トヨタ自動車株式会社 Filter and exhaust gas purification system for internal combustion engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4535588A (en) * 1979-06-12 1985-08-20 Nippon Soken, Inc. Carbon particulates cleaning device for diesel engine
JP3770998B2 (en) * 1997-03-31 2006-04-26 新東工業株式会社 Gas processing equipment
JP5455004B2 (en) * 2006-02-28 2014-03-26 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Highly active catalyst system with low pressure drop using catalytically active gold
KR20140052956A (en) * 2011-02-04 2014-05-07 엔테그리스, 아이엔씨. Porous metal body of sintered metal powders and metal fibers

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5618016A (en) * 1979-07-20 1981-02-20 Nippon Soken Inc Cleaner for fine grain of carbon
DE3623786A1 (en) * 1985-11-13 1987-05-14 Man Technologie Gmbh METHOD FOR PRODUCING SOOT FILTERS
JPH0730106Y2 (en) * 1989-05-30 1995-07-12 東京製綱株式会社 High temperature dust collection filter
US6152978A (en) * 1996-02-02 2000-11-28 Pall Corporation Soot filter
JP3434117B2 (en) * 1996-03-29 2003-08-04 住友電気工業株式会社 Particulate trap for diesel engine
JP3847887B2 (en) * 1997-03-31 2006-11-22 新東工業株式会社 Exhaust gas purification catalyst-carrying filter and manufacturing method thereof
WO1998042963A1 (en) * 1997-03-25 1998-10-01 Nippon Oil Co., Ltd. Exhaust emission control catalyst, exhaust emission control catalyst manufacturing method, exhaust emission control filter, exhaust emission control filter manufacturing method, and exhaust emission control apparatus
US6329625B1 (en) * 1998-10-05 2001-12-11 Usf Filtration & Separations Group, Inc. Method of making a seal
JP2002097924A (en) * 2000-09-27 2002-04-05 Isuzu Ceramics Res Inst Co Ltd Diesel particulate filter with deodorizing function
JP2002115526A (en) * 2000-10-12 2002-04-19 Isuzu Ceramics Res Inst Co Ltd Diesel particulate filter unit with filter service life sensing function
PT1341630E (en) * 2000-12-13 2009-05-05 Bekaert Sa Nv Production of short metal fibers
FI118418B (en) * 2003-04-17 2007-11-15 Ecocat Oy Aluminum-rounded catalytic converter for cleaning of gas leaks
DE102009008297A1 (en) * 2009-02-10 2010-08-12 Mann + Hummel Gmbh Ceramic filter element with structural elements and method of manufacture
DE102006001387A1 (en) * 2006-01-11 2007-07-12 Robert Bosch Gmbh Filter device for diesel internal-combustion engine, has walls limiting inlet channels and provided with coating of fiber-containing material, where size of area limited in inlet channels of coating is equal to size of area limited by walls
DE102006061693A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Robert Bosch Gmbh Exhaust gas after-treatment arrangement for diesel internal-combustion engine, has coating that limits flow channels for exhaust gas to be treated, where part of channels are opened at inflow surface, and are opened at outflow surface
WO2009010408A1 (en) * 2007-07-16 2009-01-22 Nv Bekaert Sa A filter medium
WO2009055452A2 (en) * 2007-10-24 2009-04-30 Mott Corporation Sintered fiber filter
KR100985489B1 (en) 2007-11-22 2010-10-06 존슨매티카탈리스트코리아 주식회사 Metal Fiber Filter for Purifying Diesel Engine Exhaust Gas Having Slot Type By-Passing Part and Exhaust Gas Purifying System
JP6069820B2 (en) * 2011-09-27 2017-02-01 いすゞ自動車株式会社 Exhaust purification system for internal combustion engine, internal combustion engine, and exhaust purification method for internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4535588A (en) * 1979-06-12 1985-08-20 Nippon Soken, Inc. Carbon particulates cleaning device for diesel engine
JP3770998B2 (en) * 1997-03-31 2006-04-26 新東工業株式会社 Gas processing equipment
JP5455004B2 (en) * 2006-02-28 2014-03-26 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Highly active catalyst system with low pressure drop using catalytically active gold
KR20140052956A (en) * 2011-02-04 2014-05-07 엔테그리스, 아이엔씨. Porous metal body of sintered metal powders and metal fibers

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