KR20160102691A - Scr 시스템의 scr 촉매 재생 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SCR 촉매에 ABS가 달라붙어 SCR 반응기 내 배압이 기설정된 값 이상이 되면, 촉매 주변 온도를 ABS 제거 가능한 온도 이상으로 올려 SCR 촉매에 달라붙은 ABS를 제거할 수 있도록 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 배기 가스 내의 유해 성분을 제거하는 SCR 촉매가 설치된 SCR 반응기; 상기 SCR 반응기 내에 설치되어 압력을 측정하는 압력 측정 수단; 상기 SCR 반응기 내에 설치되어 온도를 측정하는 온도 측정 수단; 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 상승시키는 히팅 수단; 및 상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 압력이 기설정 값 이상이면, 상기 히팅 수단을 제어하여 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS(Ammonium Bisulfate:NH4HSO4)의 기화 온도 이상으로 상승시키는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명은 촉매 주변 온도를 ABS 제거 가능한 온도 이상으로 올려 ABS를 기화시켜 SCR 촉매에 달라붙은 ABS를 제거함으로써, SCR 촉매의 성능을 향상시키고, 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

Description

SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REGENERATING CATALYST OF SCR SYSTEM}
본 발명은 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 SCR 촉매에 ABS(Ammonium Bisulfate:NH4HSO4)가 달라붙어 SCR 반응기 내 배압이 기설정된 값 이상이 되면, 촉매 주변 온도를 ABS 제거 가능한 온도 이상으로 올려 SCR 촉매에 달라붙은 ABS를 제거할 수 있도록 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박에는 선박을 추진시키기 위해 프로펠러를 구동하는 메인 엔진과 선박에 탑재된 각종 장비나 의장품 등에 전원을 공급하기 위한 다수의 발전용 엔진 등이 설치되어 운영되고 있다.
이러한 선박 엔진에서 연소 후 배출되는 배기 가스에는 다수의 부유성 미립자와 질소 산화물인 NOx, 황산화물인 SOx 등의 유해성 물질이 포함되어 있다.
따라서 엔진의 배기 라인에는 매연 여과 장치(DPF:Diesel Particulate Filter), 선택적 촉매 환원 장치(SCR:Selective Catalytic Reduction), 스크러버(Scrubber, SOx 제거) 등을 설치하여 배기 가스 내의 유해 성분을 제거하고 있다.
이 중에서 SCR 시스템은 배기 가스 내의 질소 산화물(NOx)을 촉매(Catalyst) 층에서 암모니아(NH3), 우레아(Urea) 등의 환원제와의 화학적 반응을 통해 인체에 무해한 물과 질소로 분해한 후 배출시키는 장치이다.
여기서 SCR 촉매(Catalyst)는 압출 혹은 금속성 코팅이 형성된 다공질 촉매 필터로 이루어진 것으로서, 배기 라인에 설치된 SCR 반응기 내에 한 개 또는 두 개가 연속 설치되어 배기 가스 내의 유해 성분을 제거하게 된다.
한편 SCR 시스템이 배기 가스 내의 질소 산화물(NOx)을 제거할 때 ABS(Ammonium Bisulfate:NH4HSO4)와 같은 부산물이 생성되는데, ABS는 특정 온도(예를 들어, 340도) 이상에서는 기체 상태가 되지만, 특정 온도 이하에서는 액체 상태가 된다.
이 액체 상태의 ABS가 SCR 촉매에 달라붙게 되면, 다공질 촉매가 막히게 되어 배압이 높아지고, SCR 촉매 표면의 활성점을 덮어버려 SCR 촉매의 성능이 저하되는 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제10-2014-0041098호(공개일 2014.04.04.)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, SCR 반응기 내 배압을 측정하여 배압이 기설정된 값 이상이 되면, SCR 촉매에 ABS가 달라붙은 것으로 판단하여, 촉매 주변 온도를 ABS 제거 가능한 온도 이상으로 올려 SCR 촉매에 달라붙은 ABS를 제거할 수 있도록 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치는, 배기 가스 내의 유해 성분을 제거하는 SCR 촉매가 설치된 SCR 반응기; 상기 SCR 반응기 내에 설치되어 압력을 측정하는 압력 측정 수단; 상기 SCR 반응기 내에 설치되어 온도를 측정하는 온도 측정 수단; 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 상승시키는 히팅 수단; 및 상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 압력이 기설정 값 이상이면, 상기 히팅 수단을 제어하여 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS(Ammonium Bisulfate:NH4HSO4)의 기화 온도 이상으로 상승시키는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
한편 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법은, SCR 시스템이 구동을 시작하게 되면, 제어부가 압력 측정 수단을 통해 SCR 반응기 내의 압력을 측정하는 압력 측정 과정; 상기 제어부가 상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 압력이 기설정 값 이상인지를 판단하는 과정; 및 상기 판단결과 상기 압력이 기설정 값 이상이면, 상기 제어부가 히팅 수단을 제어하여 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거하는 ABS 제거 과정;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
한편 본 발명의 다른 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법은, SCR 시스템이 구동을 시작하게 되면, 제어부가 ABS 제거 주기를 카운팅하는 타이머를 구동시키는 과정; 기설정된 ABS 제거 주기가 도래했는지 판단하는 과정; 및 상기 판단결과 ABS 제거 주기가 도래했으면, 상기 제어부가 기설정된 시간 동안 히팅 수단을 제어하여 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거하는 ABS 제거 과정;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
한편 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법은, SCR 시스템이 구동을 시작하게 되면, 제어부가 ABS 제거 주기를 카운팅하는 타이머를 구동시키는 한편, 압력 측정 수단을 통해 SCR 반응기 내의 압력을 측정하는 압력 측정 과정; 상기 제어부가 상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 압력이 기설정 값 이상인지를 판단하는 과정; 및 상기 판단결과 상기 압력이 기설정 값 이상이면, 상기 제어부가 히팅 수단을 제어하여 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거하는 ABS 제거 과정;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법에 따르면, 촉매 주변 온도를 ABS 제거 가능한 온도 이상으로 올려 ABS를 기화시켜 SCR 촉매에 달라붙은 ABS를 제거함으로써, SCR 촉매의 성능을 향상시키고, 수명을 연장시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 촉매 재생 장치를 포함하는 SCR 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법을 설명하기 위한 처리도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법을 설명하기 위한 처리도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법을 설명하기 위한 처리도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 촉매 재생 장치를 포함하는 SCR 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 1에서, SCR 반응기(10)는 배기 가스 내의 유해 성분을 제거하는 SCR 촉매(15)가 설치된다.
환원제 주입기(20)는 제어부(90)의 제어하에, SCR 반응기(10)로 유입되는 배기 가스에 환원제를 분사하여 주입한다.
혼합기(30)는 배기 가스 라인(40)을 통해 유입되는 배기 가스와 환원제 주입기(20)에 의해 분사 주입되는 환원제를 혼합하여 SCR 반응기(10)로 공급한다.
배기 가스 라인(40)은 주기 엔진(미도시)의 배기 가스를 SCR 반응기(10)로 유도한다.
밸브(45)는 배기 가스 라인(40) 상에 설치되며, 제어부(90)의 제어하에 개폐된다.
바이패스(By-Pass) 라인(50)은 버너, 히터 등의 작동에 이용되는 보조 기기 엔진(미도시)(이하, '보기 엔진'이라 한다)에서 배출되는 고온의 배기 가스를 SCR 반응기(10)로 유도한다.
바이패스 밸브(55)는 바이패스 라인(50) 상에 설치되며, 제어부(90)의 제어하에 개폐된다.
압력 측정 수단(60)은 SCR 반응기(10) 내에 설치되어 압력을 측정하고, 측정된 압력을 제어부(90)로 인가한다.
전술한 압력 측정 수단(60)은 SCR 반응기(10) 내에 구비된 SCR 촉매(15)의 전단과 후단에 설치되어 각각의 압력을 측정하고, 측정된 두 압력의 차를 측정하여 제어부(90)로 인가하는 차압계(PDT:Pressure Differential Transmitter)로 구현될 수 있다.
온도 측정 수단(70)은 SCR 반응기(10) 내에 설치되어 온도를 측정하고, 측정된 온도를 제어부(90)로 인가한다. 전술한 온도 측정 수단(70)은 SCR 촉매(15)의 전단과 후단 등에 설치될 수 있다.
히팅 수단(80)은 제어부(90)의 제어하에 동작하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 상승시킨다.
전술한 히팅 수단(80)은 SCR 촉매(15)의 테두리(Casing), SCR 촉매(15)의 조립 후 연결부, SCR 반응기(10)의 외면 중에서 어느 한 곳에 설치될 수 있다.
또한 히팅 수단(80)은 히팅 코일, 히팅 자켓 등으로 구현될 수 있다.
또한 히팅 수단(80)은 열풍기(미도시)로 구현될 수 있으며, 열풍기(미도시)에 의해 가열된 공기는 바이패스 라인(50)을 통해 SCR 반응기(10)로 유도된다.
제어부(90)는 SCR 시스템의 구동에 따라 배기 가스 내의 질소 산화물(NOx)을 제거하는 중에 압력 측정 수단(60)을 통해 측정된 압력이 인가되면, 측정된 압력이 제1설정값 이상인지를 확인한다.
측정된 압력을 확인한 결과 측정된 압력이 제1설정값 이상이면, ABS가 SCR 촉매(15)에 달라붙어 다공질의 SCR 촉매(15)가 막혀 배압이 높아진 것으로 판단하고, SCR 촉매(15)에 달라붙은 ABS를 제거하기 위해 히팅 수단(80)을 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS가 기화되어 날아 갈 수 있는 특정 온도(이하, 'ABS의 기화 온도'라 한다)(예를 들어, 340도) 이상으로 상승시킨다.
이때 제어부(90)는 측정된 압력이 제1설정 값 이상이면, 환원제 주입기(20)의 동작을 제어하여 환원제 주입을 정지시킨 후, 히팅 수단(80)을 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시키는 것이 바람직하다.
또한 제어부(90)는 측정된 압력이 제1설정 값 이상이면, 바이패스 밸브(55)가 개방되도록 제어하여, 보기 엔진(미도시)에서 배출되는 고온의 배기 가스를 이용하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
이때 제어부(90)는 측정된 압력이 제1설정 값 이상이면, 환원제 주입기(20)의 동작을 제어하여 환원제 주입을 정지시킨 후, 바이패스 밸브(55)가 개방되도록 제어하여, 보기 엔진(미도시)에서 배출되는 고온의 배기 가스를 이용하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시키는 것이 바람직하다.
또한 제어부(90)는 측정된 압력이 제1설정 값 이상이면, 히팅 수단(80)과 바이패스 밸브(55)를 모두 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
이때 제어부(90)는 측정된 압력이 제1설정 값 이상이면, 환원제 주입기(20)의 동작을 제어하여 환원제 주입을 정지시킨 후, 히팅 수단(80)과 바이패스 밸브(55)를 모두 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시키는 것이 바람직하다.
또한 제어부(90)는 측정된 압력이 제1설정 값 이상이면, 열풍기(미도시)와 바이패스 밸브(55)를 제어하여 열풍기(미도시)에 의해 가열된 공기를 SCR 반응기(10)로 유입시켜 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
이때 제어부(90)는 측정된 압력이 제1설정 값 이상이면, 환원제 주입기(20)의 동작을 제어하여 환원제 주입을 정지시킨 후, 열풍기(미도시)와 바이패스 밸브(55)를 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시키는 것이 바람직하다.
앞서 설명한 바와 같이 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 때, 제어부(90)는 히팅 수단(80)과 바이패스 밸브(55) 중에서 적어도 어느 하나를 기설정된 시간 동안만 제어하거나, 측정된 압력이 제2설정 값 이하가 될 때까지 제어할 수 있다(제1설정 값>제2설정 값).
한편 제어부(90)는 압력 측정 수단(60)을 통해 측정된 압력에 상관없이 주기적으로 히팅 수단(80)과 바이패스 밸브(55) 중에서 적어도 어느 하나를 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수 있다.
이때 제어부(90)는 기설정된 시간 동안만 히팅 수단(80)과 바이패스 밸브(55) 중에서 적어도 어느 하나를 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
우선 SCR 시스템이 구동을 시작하여 배기 가스 내의 질소 산화물(NOx) 제거를 수행하게 되면, 제어부(90)는 SCR 반응기(10) 내에 설치된 압력 측정 수단(60)을 이용하여 압력을 실시간 측정한다(S10).
상기한 과정 S10에서 압력 측정 수단(60)은 SCR 촉매(15)의 전단과 후단의 압력을 각각 측정한 후, 측정된 두 압력의 차를 측정하여 이를 제어부(90)로 인가하는 것이 바람직하다.
상기한 과정 S10을 통해 압력 측정 수단(60)을 이용하여 압력을 측정한 제어부(90)는 상기한 과정 S10에서 측정된 압력이 제1설정 값 이상인지를 판단한다(S12).
상기한 과정 S12의 판단결과 상기한 과정 S10에서 측정된 압력이 제1설정 값 이상이면, 제어부(90)는 배기 가스 내의 질소 산화물(NOx)을 제거할 때 부산물로 생성되는 ABS가 액체 상태로 SCR 촉매(15)에 달라붙어 다공질의 SCR 촉매(15)가 막혀 배압이 높아진 것으로 판단한다.
이에 따라 제어부(90)는 측정된 압력이 제1설정 값 이상이면, 환원제 주입기(20)의 동작을 제어하여 환원제 주입을 정지시키고(S14), 히팅 수단(80)을 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거한다(S16).
상기한 과정 S16을 통해 제어부(90)가 히팅 수단(80)을 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시키게 되면, 액체 상태로 SCR 촉매(15)에 달라붙어 있는 ABS가 기화되면서 SCR 촉매(15)에서 떨어지게 되고, 이렇게 SCR 촉매(15)에서 떨어진 ABS는 정화된 가스의 흐름을 따라 SCR 반응기(10) 밖으로 배출되게 된다.
이때 제어부(90)는 환원제 주입을 정지시키는 과정 S14를 수행하지 않고, 바로 과정 S16으로 진행하여 히팅 수단(80)을 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거할 수도 있다.
또한 상기한 과정 S16에서 제어부(90)는 보기 엔진(미도시)에서 배출되는 고온의 배기 가스를 이용하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승키기 위해 바이패스 밸브(55)가 개방되도록 제어하여, SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
또한 상기한 과정 S16에서 제어부(90)는 히팅 수단(80)과 바이패스 밸브(55)를 모두 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
또한 상기한 과정 S16에서 제어부(90)는 열풍기(미도시)와 바이패스 밸브(55)를 제어하여 열풍기(미도시)에 의해 가열된 공기를 SCR 반응기(10)로 유입시켜 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
이후 제어부(90)는 압력 측정 수단(60)을 통해 측정되는 압력을 확인하여 측정되는 압력이 제2설정 값(제1설정 값>제2설정 값) 이하인지를 판단한다(S18).
상기한 과정 S18의 판단결과 측정된 압력이 제2설정 값 이하인 경우에는 SCR 촉매(15)의 주변 온도 제어를 종료하고(S20), 상기한 과정 S10으로 진행한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
우선 SCR 시스템이 구동을 시작하여 배기 가스 내의 질소 산화물(NOx) 제거를 수행하게 되면, 제어부(90)는 ABS 제거 주기를 카운팅하는 타이머를 구동시킨다(S30).
이후 제어부(90)는 기설정된 ABS 제거 주기가 도래했는지 판단한다(S32).
상기한 과정 S32의 판단결과 ABS 제거 주기가 도래했으면, 제어부(90)는 환원제 주입기(20)의 동작을 제어하여 환원제 주입을 정지시키고(S34), 기설정된 시간 동안 히팅 수단(80)을 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거한다(S36).
이때 제어부(90)는 환원제 주입을 정지시키는 과정 S34를 수행하지 않고, 바로 과정 S36으로 진행하여 히팅 수단(80)을 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거할 수도 있다.
또한 상기한 과정 S36에서 제어부(90)는 보기 엔진(미도시)에서 배출되는 고온의 배기 가스를 이용하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승키기 위해 바이패스 밸브(55)가 개방되도록 제어하여, SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
또한 상기한 과정 S36에서 제어부(90)는 히팅 수단(80)과 바이패스 밸브(55)를 모두 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
또한 상기한 과정 S36에서 제어부(90)는 열풍기(미도시)와 바이패스 밸브(55)를 제어하여 열풍기(미도시)에 의해 가열된 공기를 SCR 반응기(10)로 유입시켜 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
우선 SCR 시스템이 구동을 시작하여 배기 가스 내의 질소 산화물(NOx) 제거를 수행하게 되면, 제어부(90)는 ABS 제거 주기를 카운팅하는 타이머를 구동시키는 한편, SCR 반응기(10) 내에 설치된 압력 측정 수단(60)을 이용하여 압력을 실시간 측정한다(S40).
상기한 과정 S40에서 압력 측정 수단(60)은 SCR 촉매(15)의 전단과 후단의 압력을 각각 측정한 후, 측정된 두 압력의 차를 측정하여 이를 제어부(90)로 인가하는 것이 바람직하다.
상기한 과정 S40을 통해 압력 측정 수단(60)을 이용하여 압력을 측정한 제어부(90)는 상기한 과정 S40에서 측정된 압력이 제1설정 값 이상인지를 판단한다(S42).
상기한 과정 S42의 판단결과 상기한 과정 S40에서 측정된 압력이 제1설정 값 이상이면, 제어부(90)는 환원제 주입기(20)의 동작을 제어하여 환원제 주입을 정지시키고(S44), 히팅 수단(80)을 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거한다(S46).
이때 제어부(90)는 환원제 주입을 정지시키는 과정 S44를 수행하지 않고, 바로 과정 S46으로 진행하여 히팅 수단(80)을 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거할 수도 있다.
또한 상기한 과정 S46에서 제어부(90)는 보기 엔진(미도시)에서 배출되는 고온의 배기 가스를 이용하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승키기 위해 바이패스 밸브(55)가 개방되도록 제어하여, SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
또한 상기한 과정 S46에서 제어부(90)는 히팅 수단(80)과 바이패스 밸브(55)를 모두 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
또한 상기한 과정 S46에서 제어부(90)는 열풍기(미도시)와 바이패스 밸브(55)를 제어하여 열풍기(미도시)에 의해 가열된 공기를 SCR 반응기(10)로 유입시켜 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
이후 제어부(90)는 압력 측정 수단(60)을 통해 측정되는 압력을 확인하여 측정되는 압력이 제2설정 값(제1설정 값>제2설정 값) 이하인지를 판단한다(S48).
상기한 과정 S48의 판단결과 측정된 압력이 제2설정 값 이하인 경우에는 SCR 촉매(15)의 주변 온도 제어를 종료하고(S50), 상기한 과정 S40으로 진행한다.
한편 상기한 과정 S42의 판단결과 상기한 과정 S40에서 측정된 압력이 제1설정 값 이상이 아니면, 기설정된 ABS 제거 주기가 도래했는지 판단한다(S52).
상기한 과정 S52의 판단결과 ABS 제거 주기가 도래했으면, 제어부(90)는 환원제 주입기(20)의 동작을 제어하여 환원제 주입을 정지시키고(S54), 기설정된 시간 동안 히팅 수단(80)을 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거한다(S56).
이때 제어부(90)는 환원제 주입을 정지시키는 과정 S54를 수행하지 않고, 바로 과정 S56으로 진행하여 히팅 수단(80)을 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거할 수도 있다.
또한 상기한 과정 S56에서 제어부(90)는 보기 엔진(미도시)에서 배출되는 고온의 배기 가스를 이용하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승키기 위해 바이패스 밸브(55)가 개방되도록 제어하여, SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
또한 상기한 과정 S56에서 제어부(90)는 히팅 수단(80)과 바이패스 밸브(55)를 모두 제어하여 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
또한 상기한 과정 S56에서 제어부(90)는 열풍기(미도시)와 바이패스 밸브(55)를 제어하여 열풍기(미도시)에 의해 가열된 공기를 SCR 반응기(10)로 유입시켜 SCR 촉매(15)의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시킬 수도 있다.
본 발명의 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10. SCR 반응기, 15. SCR 촉매,
20. 환원제 주입기, 30. 혼합기,
40. 배기 가스 라인, 45. 밸브,
50. 바이패스 라인, 55. 바이패스 밸브,
60. 압력 측정 수단, 70. 온도 측정 수단,
80. 히팅 수단, 90. 제어부

Claims (18)

  1. 배기 가스 내의 유해 성분을 제거하는 SCR 촉매가 설치된 SCR 반응기;
    상기 SCR 반응기 내에 설치되어 압력을 측정하는 압력 측정 수단;
    상기 SCR 반응기 내에 설치되어 온도를 측정하는 온도 측정 수단;
    상기 SCR 촉매의 주변 온도를 상승시키는 히팅 수단; 및
    상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 압력이 기설정 값 이상이면, 상기 히팅 수단을 제어하여 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS(Ammonium Bisulfate:NH4HSO4)의 기화 온도 이상으로 상승시키는 제어부;를 포함하여 이루어지는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 압력이 기설정 값 이상이면, 환원제 주입을 정지시킨 후, 상기 히팅 수단을 제어하여 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 압력 측정 수단은,
    상기 SCR 촉매의 전단과 후단에 설치되어 각각의 압력을 측정하고, 측정된 두 압력의 차를 측정하는 차압계(PDT:Pressure Differential Transmitter)로 구현되는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 히팅 수단은,
    상기 SCR 촉매의 테두리(Casing), 상기 SCR 촉매의 조립 후 연결부, 상기 SCR 반응기의 외면 중에서 어느 한 곳에 설치되는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 보기 엔진의 배기 가스를 상기 SCR 반응기로 유도하는 바이패스 라인 상에 설치되는 바이패스 밸브;를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 압력이 기설정 값 이상이면, 상기 히팅 수단과 상기 바이패스 밸브 중에서 적어도 어느 하나를 제어하여 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 압력이 기설정 값 이상이면, 환원제 주입을 정지시킨 후, 상기 히팅 수단과 상기 바이패스 밸브 중에서 적어도 어느 하나를 제어하여 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 히팅 수단이 열풍기로 구현되는 경우, 상기 열풍기에 의해 가열된 공기를 상기 SCR 반응기로 유도하는 바이패스 라인 상에 설치되는 바이패스 밸브;를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 압력이 기설정 값 이상이면, 상기 열풍기와 상기 바이패스 밸브를 제어하여 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 압력에 상관없이 주기적으로 상기 히팅 수단을 제어하여 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 장치.
  9. SCR 시스템이 구동을 시작하게 되면, 제어부가 압력 측정 수단을 통해 SCR 반응기 내의 압력을 측정하는 압력 측정 과정;
    상기 제어부가 상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 압력이 기설정 값 이상인지를 판단하는 과정; 및
    상기 판단결과 상기 압력이 기설정 값 이상이면, 상기 제어부가 히팅 수단을 제어하여 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거하는 ABS 제거 과정;을 포함하여 이루어지는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법.
  10. SCR 시스템이 구동을 시작하게 되면, 제어부가 ABS 제거 주기를 카운팅하는 타이머를 구동시키는 과정;
    기설정된 ABS 제거 주기가 도래했는지 판단하는 과정; 및
    상기 판단결과 ABS 제거 주기가 도래했으면, 상기 제어부가 기설정된 시간 동안 히팅 수단을 제어하여 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거하는 ABS 제거 과정;을 포함하여 이루어지는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법.
  11. SCR 시스템이 구동을 시작하게 되면, 제어부가 ABS 제거 주기를 카운팅하는 타이머를 구동시키는 한편, 압력 측정 수단을 통해 SCR 반응기 내의 압력을 측정하는 압력 측정 과정;
    상기 제어부가 상기 압력 측정 수단을 통해 측정된 상기 압력이 기설정 값 이상인지를 판단하는 과정; 및
    상기 판단결과 상기 압력이 기설정 값 이상이면, 상기 제어부가 히팅 수단을 제어하여 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거하는 ABS 제거 과정;을 포함하여 이루어지는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 판단결과 상기 압력이 기설정 값 이상이 아닌 경우, ABS 제거 주기가 도래했는지 판단하는 과정; 및
    상기 판단결과 ABS 제거 주기가 도래했으면, 상기 ABS 제거 과정을 수행하는 과정;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법.
  13. 제 9항 또는 제 11항에 있어서, 상기 압력 측정 과정은,
    상기 압력 측정 수단이 SCR 촉매의 전단과 후단의 압력을 각각 측정하는 과정; 및
    상기 압력 측정 수단이 상기 측정된 두 압력의 차를 측정하는 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법.
  14. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 ABS 제거 과정은,
    상기 제어부가 환원제 주입을 정지시킨 후, 히팅 수단을 제어하여 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거하는 과정인 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법.
  15. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 ABS 제거 과정은,
    상기 제어부가 상기 히팅 수단과 보기 엔진의 배기 가스를 SCR 반응기로 유도하는 바이패스 라인 상에 설치되는 바이패스 밸브 중에서 적어도 어느 하나를 제어하여 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거하는 과정인 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법.
  16. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 ABS 제거 과정은,
    상기 제어부가 환원제 주입을 정지시킨 후, 상기 히팅 수단과 보기 엔진의 배기 가스를 SCR 반응기로 유도하는 바이패스 라인 상에 설치되는 바이패스 밸브 중에서 적어도 어느 하나를 제어하여 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거하는 과정인 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법.
  17. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 ABS 제거 과정은,
    상기 제어부가 상기 히팅 수단으로 구현된 열풍기와 상기 열풍기에 의해 가열된 공기를 SCR 반응기로 유도하는 바이패스 라인 상에 설치되는 바이패스 밸브를 제어하여 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거하는 과정인 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법.
  18. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 ABS 제거 과정은,
    상기 판단결과 상기 압력이 기설정 값 이상이면, 상기 제어부가 환원제 주입을 정지시킨 후, 상기 히팅 수단으로 구현된 열풍기와 상기 열풍기에 의해 가열된 공기를 SCR 반응기로 유도하는 바이패스 라인 상에 설치되는 바이패스 밸브를 제어하여 상기 SCR 촉매의 주변 온도를 ABS의 기화 온도 이상으로 상승시켜 ABS를 제거하는 과정인 것을 특징으로 하는 SCR 시스템의 SCR 촉매 재생 방법.
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