KR20170093291A - 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대용량 배기가스 처리가 요구되는 촉매 반응기에 적용할 수 있도록 대용량 구조로 조립 가능하면서 셀형성체를 구성하는 평판과 파판을 브레이징하지 않고 적층하여 캔 내부에 고정시킴에 의해 보다 저렴하게 제조할 수 있는 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈에 관한 것이다.
상기 촉매 담체 블록은 입구와 출구를 갖는 사각형 튜브 형상으로 이루어진 캔; 표면에 촉매가 코팅된 파판 및 평판이 교대로 적층되어 다수의 중공형 셀이 형성되고 상기 캔에 삽입된 셀형성체; 및 상기 캔으로부터 셀형성체가 이탈하는 것을 방지하기 위해 캔의 입구 및 출구에 구비된 복수의 고정바;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈{CATALYST SUPPORT MODULE FOR MASS CATALYTIC REACTOR}
본 발명은 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대용량 촉매 반응기에 적용할 수 있도록 대용량 구조로 조립 가능하면서 셀형성체를 구성하는 평판과 파판을 브레이징하지 않고 적층하여 고정시킴에 의해 보다 저렴하게 제조할 수 있는 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈에 관한 것이다.
배기가스에 포함된 질소산화물, 황산화물, 일산화탄소, 탄화수소 등 공해물질은 인류환경에 커다란 위협이 되고 있으며, 각국은 유해 배출가스의 규제를 강화하거나 이를 줄이기 위한 기술의 개발도 가속되고 있다.
배출량이 가장 많은 자동차분야는 배기가스가 인간이 생활하는 육상환경에 직접적인 영향을 미치므로 규제요청도 높고 처리기술도 일찍부터 진척되어 왔다. 그에 비해, 선박의 배기가스 규제는 비교적 최근에 이르러서 국제해사기구(IMO) 및 선진국을 중심으로 실질적인 대책마련이 활발한 편이다.
국제해사기구(IMO)에서는, 1973년에 선박으로부터의 해양오염방지에 관한 국제협약으로서, 국제해양오염방지협약(the International Convention for the Prevention of Pollution from Ships: MARPOL)을 채택하였다. 여기서는 질소 산화물(NOx)을 2011년부터 시작되는 부속서 Ⅱ(Tier Ⅱ)에서 현행 대비 20%를 저감하고, 2016년부터 시작되는 부속서 Ⅲ(Tier Ⅲ)에서 80%를 저감하는 선박 엔진 배출 질소 산화물 규제 프로그램에 대해 언급하고 있다. 이로 인해, 대형 엔진을 사용하는 대형 선박 업계에서는 배기가스 중에 포함된 질소 산화물 등을 정화하기 위한 대용량 촉매 컨버터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
국제해사기구의 조선·해운산업 관련 환경규제에 대응하기 위한 녹색선박 배기가스 후처리 기술 중 질소산화물(NOx) 저감 분야에서는 성능, 안전성 및 경제성이 검증된 선택적 촉매환원(SCR; Selective Catalytic Reduction)시스템이 각광받고 있다.
SCR시스템은 허니콤 구조의 촉매 담체가 장착된 반응기를 포함하고 있으며, 촉매 담체는 NOx와 암모니아(NH3)가 섞인 배기가스가 환원반응을 통하여 질소와 물이 생성되도록 유도한다. 촉매 담체의 재료로서는 저비용의 대량 생산이 용이한 세라믹 압출재가 고안되기도 하였으나, 얇은 두께로 제작이 가능하면서도 기계적 특성이 우수한 금속 담체의 사용도 증가되고 있다.
자동차와 달리, 선박 또는 플랜트 등 초대형 엔진은 배기가스의 배출량도 급증하므로, 선택적 촉매환원 시스템의 규모도 그만큼 증가하게 되어 더욱 큰 사이즈의 담체가 필요하다. 제조 측면에서, 단순히 크기만을 크게 하여 대형화시킨 일체형의 촉매 담체는 이를 제작하기 위한 설비의 부족 등 제작 가능성에 문제가 있으며 촉매의 코팅도 어렵다.
이를 해결하기 위해, 촉매 담체를 모듈 형태로 제작하고 이들을 조립하는 방식이 제시되기도 하였다. 이러한 모듈 형태의 제작 및 조립구조는 생산뿐 아니라 유지 관리나 담체의 교체면에서도 중요하게 인식된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0117426호(특허문헌 1) 등은 대용량의 촉매 담체를 단위 촉매 담체 블럭 형태로 제작하고 이를 조립하는 구조이나, 조립부재가 인접된 단위 촉매 담체 블럭 사이를 체결하기 위한 요소 중심으로 되어 있으며, 체결의 개소가 많고 복잡한 구조를 가지고 있다.
또한, 특허문헌 1의 단위 촉매 담체 블록에는 표면에 촉매가 코팅된 금속 박판 재질의 파판 및 평판으로부터 제작된 파판/평판 조립체에 의해 다수의 중공형 셀이 형성된 셀형성체가 셀형성체의 형상에 대응하는 다각형 구조로서 셀형성체를 수용하여 삽입하기 위한 지지체를 포함하고 있다.
더욱이, 표면에 촉매가 코팅된 금속 박판 재질의 파판 및 평판으로부터 제작된 파판/평판 조립체를 사용하여 구현되는 종래의 금속 담체는 파탄과 평판을 브레이징(brazing), 웰딩(welding), 솔더링(soldering), 확산접합(diffusion bonding) 등의 접합(joining) 방법으로 일체화한 파판/평판 조립체를 사용하기 때문에 생산성이 떨어지고, 가격 경쟁력 확보가 어려운 문제가 있다.
자동차나 가전용 촉매 반응기에 사용되는 금속 담체 모듈은 파탄과 평판을 접합시키지 않고 이를 적층하여 고정시키는 경우, 작동 중인 엔진이나 모터 등에서 발생된 진동에 공명하여 소음을 발생시키는 요인이 되므로 적용하기 어려우나, 대형 선박이나 발전설비 등인 경우는 이러한 소음이 문제가 되지 않는다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0064358호(특허문헌 2)에는 대용량 촉매 담체를 형성하기 위한 권취형 금속 담체는, 평판과 파형판이 교대로 배치되도록 일 축을 중심으로 권취시킨 형태로 형성되며, 상기 평판과 파형판은 매 권취마다 다각형 단면을 갖도록 형성된 다각 권취부 및 상기 다각 권취부의 중심에 삽입되며, 권취된 형태로 형성된 심부를 포함한다.
상기 특허문헌 2의 권취형 금속 담체는 외부 캔이나 하우징을 생략하고 평판과 파형판을 다각형으로 권취한 상태로 고정시킴에 의해 담체 무게 절감, 용접 비용 절감, 작업성 향상을 도모하고 있다.
그러나, 특허문헌 2의 금속 담체는 권취형 구조를 가지며, 심부를 별도로 제작하여 조립하는 방식이므로 생산성 향상에 한계가 있다.
한편, 상기 자동차나 가전 또는 발전소, 소각장과 같은 대형 플랜트에서 배출되는 배기가스는 질소산화물 이외에 황산화물, 일산화탄소, 탄화수소 등 공해물질을 포함하고 있다.
대용량 촉매 반응기는 금속 담체에 코팅되는 촉매에 따라 질소산화물(NOx)을 저감하기 위한 선택적 촉매환원(SCR)시스템에 적용될 수 있고, Pt/Rh, Pd/Rh 또는 Pt/Pd/Rh계의 삼원 촉매(three way catalyst)를 사용하는 경우 자동차에서 배기가스에 포함된 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx) 및 탄화수소(HC)계 화합물과 동시에 반응하여 이들 화합물을 제거하기 위한 배기가스 촉매 컨버터에 적용될 수 있으며, 연료전지의 개질기에 사용되어 탄화수소의 화학적 반응(chemical reaction)을 유도하는 촉매 반응기(Catalytic Reactor) 등에도 적용될 수 있다.
: 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0117426호 : 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0064358호
따라서, 본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 대형 선박, 발전소, 소각장과 같은 대형 플랜트 등과 같은 대용량 배기가스 처리가 요구되는 촉매 반응기에 적용할 수 있도록 단위 담체 모듈(블록)을 효과적으로 대용량 구조로 조립 가능하면서 보다 저렴하게 제조할 수 있는 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 금속 박판으로 이루어진 파판과 평판을 브레이징하여 일체화된 파판/평판 조립체를 형성하지 않고 파판과 평판을 교대로 적층한 상태로 캔 내부에 조립함에 의해 제조 공정이 단순하며 제조비용의 절감이 가능한 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 캔의 일측은 셀형성체의 이탈을 방지하는 제1 및 제2 연장부를 일체로 형성하고, 캔의 타측은 셀형성체를 캔 내부에 삽입한 후 오버행 영역에 고정바를 설치하여 셀형성체를 고정함에 의해 조립 공정이 단순하여 생산성이 높은 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 본 발명의 촉매 담체 블록은 입구와 출구를 갖는 사각형 튜브 형상으로 이루어진 캔; 표면에 촉매가 코팅된 파판 및 평판이 교대로 적층되어 다수의 중공형 셀이 형성되고 상기 캔에 삽입된 셀형성체; 및 상기 캔으로부터 셀형성체가 이탈하는 것을 방지하기 위해 캔의 입구 및 출구에 설치된 복수의 고정바;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 캔의 입구와 출구에는 각각 오버행 영역이 마련되도록 상기 셀형성체는 캔의 길이보다 짧게 설정되며, 상기 고정바는 캔의 입구와 출구의 양측 내주면에 각각 고정설치되어 셀형성체를 고정할 수 있다.
상기 고정바는 캔에 체결부재를 사용하여 고정되거나, 캔에 브레이징, 웰딩, 솔더링, 확산접합 중 하나의 방법으로 접합될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명의 촉매 담체 블록은 표면에 촉매가 코팅된 파판 및 평판이 교대로 적층되어 다수의 중공형 셀이 형성된 셀형성체; 상기 셀형성체가 내부에 삽입되며 입구와 출구를 갖는 사각형 튜브 형상으로 이루어진 캔; 상기 캔의 출구로부터 양측면이 연장되어 셀형성체의 이탈을 방지하는 제1 및 제2 연장부; 및 상기 캔으로부터 셀형성체가 이탈하는 것을 방지하기 위해 캔의 입구에 설치된 제1 및 제2 고정바;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 캔의 입구에는 오버행 영역이 마련되도록 상기 셀형성체는 캔의 길이보다 짧게 설정되며, 상기 제1 및 제2 연장부는 캔의 양측면으로부터 직각으로 절곡되어 연장될 수 있다.
상기 셀성형체의 파판과 평판은, 금속 박판에 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 은, 코발트, 니켈, 구리, 망간 및 세륨으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 또는 바나디아(V2O5), 이산화티탄(TiO2), 산화텅스텐 중 하나의 금속 산화물이 코팅될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 대형 선박, 플랜트 물, 발전설비 등과 같은 대용량 배기가스 처리가 요구되는 촉매 반응기에 적용할 수 있도록 단위 담체 모듈(블록)을 효과적으로 대용량 구조로 조립 가능하면서 보다 저렴하게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 금속 박판으로 이루어진 파판과 평판을 브레이징하여 일체화된 파판/평판 조립체를 형성하지 않고 파판과 평판을 교대로 적층한 상태로 조립함에 의해 제조 공정이 단순하며 제조비용의 절감이 가능하다.
본 발명에서는 캔의 일측은 셀형성체의 이탈을 방지하는 제1 및 제2 연장부를 일체로 형성하고, 캔의 타측은 셀형성체를 캔 내부에 삽입한 후 오버행 영역에 고정바를 설치하여 셀형성체를 고정함에 의해 조립 공정이 단순하여 생산성이 높은 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 촉매 담체 모듈을 이용하여 조립된 대용량 촉매 담체를 나타내는 개략 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈을 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉매 담체 모듈에 대한 일부 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈을 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈을 제조하는 방법을 설명하는 공정도이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈의 길이방향 단면도,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 촉매 담체 모듈용 캔의 전개도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.
대용량 촉매 반응기는 대형 선박이나 발전소, 소각장과 같은 대형 플랜트 등의 엔진이나 로(furnace)의 후단에 장착되어 질소 산화물(NOx)과 암모니아(NH3)가 섞인 배기가스가 환원반응을 통하여 질소와 물이 생성되도록 구성된다.
도 1을 참조하면, 대용량 촉매 담체는 다수의 촉매 담체 모듈(블록)(1~6)을 좌우 및 상하 방향으로 적층하여 구성된다. 다수의 촉매 담체 모듈(1~6)은 대용량 촉매 반응기를 구성하기 위해 시스템 조립시에 인접한 촉매 담체 모듈과 도시되지 않은 조립 구조물을 이용하여 고정될 수 있다.
다수의 촉매 담체 모듈(블록)은 다단 구조로 쉽게 조립 가능하도록 단면이 다각형 형상, 바람직하게는 정사각형 또는 직사각형으로 제작한 후, 다수의 촉매 담체 모듈을 용이하게 조립하여 대용량 촉매 반응기를 구성한다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈(10)은 사각형 튜브 형상으로 이루어진 캔 또는 하우징(11)의 내부에 교대로 적층되어 셀형성체(16)를 구성하는 다수의 평판(14)과 파판(15)이 삽입되어 있다.
상기 평판(14)과 파판(15)은 교대로 적층되면서 배기가스가 통과하는 길이방향으로 평행한 다수의 셀(17)을 형성한다.
상기 평판(14)과 파판(15), 즉 셀형성체(16)의 길이는 캔(11)의 길이보다 작게 형성되며, 도 3과 같이 캔(11)의 입구와 출구에 각각 오버행 구역(18)을 갖는다. 상기 오버행 구역(18)은 촉매 담체 모듈(10)을 상호 조립할 때 이용될 수 있도록 설정한 것이다.
캔(11)의 입구와 출구에 구비된 오버행 구역(18)에는 캔(11)의 내부에 삽입된 셀형성체(16)를 고정시키도록 각각 캔(11)의 양측면 내측벽에 한쌍의 고정바(12,13)를 밀착시킨 상태로 캔(11)에 고정된다.
즉, 고정바(12,13)의 내측면이 셀형성체(16)와 밀착된 상태에서 고정바(12,13)와 캔(11)의 접촉부에 접합을 실시하여 고정시킨다. 상기 접합(joining) 방법으로는 예를 들어, 브레이징(brazing), 웰딩(welding), 솔더링(soldering), 확산접합(diffusion bonding) 중 하나의 방법을 선택할 수 있다.
상기한 제1실시예와 같이, 캔(11)의 입구와 출구에 구비된 오버행 구역(18)에 각각 한쌍의 고정바(12,13)가 고정설치되어 캔(11) 내부에 삽입된 셀형성체(16)를 고정하게 되면, 종래에 평판(14)과 파판(15)을 일체화시키기 위한 브레이징 공정을 생략할 수 있게 되어 생산성 향상과 제조비용 절감이 가능하다.
도 4에는 본 발명의 제2실시예에 따른 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈이 도시되어 있다.
제2실시예의 촉매 담체 모듈은 한쌍의 고정바(12,13)를 캔(11)의 양측면 수직벽에 고정시키는 방법에서 차이가 있고 다른 부분은 제1실시예와 동일하다. 따라서, 제1실시예와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부재번호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
제2실시예에서는 한쌍의 고정바(12,13)를 캔(11)의 양측면 내측벽에 고정시킬 때, 브레이징이나 용접 대신에 고정바(12,13)의 상부와 하부에 예를 들어, 볼트와 너트, 리벳, 고정 스크류 등의 체결부재(21)를 사용하여 캔(11)의 양측면에 고정시킨다.
한쌍의 고정바(12,13)와 캔(11)의 양측면에는 체결부재(21)가 통과하도록 관통구멍이 형성되어 있다.
제2실시예와 같이 한쌍의 고정바(12,13)를 체결부재(21)를 사용하여 캔(11)의 양측 내측면에 고정시키면 제1실시예와 동일하게 캔(11) 내부에 삽입된 셀형성체(16)를 간단하게 고정할 수 있게 된다.
제2실시예는 제1실시예와 동일하게 캔(11)의 입구와 출구에 구비된 오버행 구역(18)에 한쌍의 고정바(12,13)가 고정설치되어 캔(11) 내부의 셀형성체(16)를 고정함에 따라, 종래에 평판(14)과 파판(15)을 일체화시키기 위한 브레이징 공정을 생략할 수 있게 되어 생산성 향상과 제조비용 절감이 가능하다.
상기 제1 및 제2 실시예의 촉매 담체 모듈은 다수의 평판(14)과 파판(15)이 교대로 적층되어 셀형성체(16)를 형성하면서 평판(14)과 파판(15) 사이에 다수의 중공형 셀(17)이 길이방향으로 형성되며, 중공형 셀(17)은 파판(15)의 형상에 따라 파형, 반구형, 허니컴, 삼각형, 사각형 등의 다양한 형태 중의 하나로 이루어지게 된다.
평판(14)과 파판(15)은 FeCrAl와 같은 내열성 금속 박판 또는 스테인리스 스틸 등과 같은 금속 재질에 의해 형성될 수 있다.
파판(15)은 평판(14)을 코로게이션(corrugation) 처리하여 성형되며, 필요에 따라 셀(17) 사이에 배기가스의 유동이 이루어질 수 있도록 관통구멍이 형성될 수도 있다.
파판(15)과 평판(14)의 표면에는 촉매층이 코팅되어 유입된 배기가스에 포함된 질소 산화물 등을 저감시킨다. 파판(112)과 평판(113)은 20~100㎛ 두께의 금속 박판에 촉매금속으로서, 예를 들면, 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 은(은나노 포함), 코발트, 니켈, 구리, 망간 및 세륨으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 또는 바나디아(V2O5), 이산화티탄(TiO2), 산화텅스텐과 같이 금속 산화물을 사용할 수 있다.
촉매 담체 모듈의 셀형성체(16)는 촉매금속의 종류에 따라 예를 들어, 200~600℃로 촉매 활성온도가 설정된다.
도 5는 본 발명에 따른 금속담체의 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.
먼저, 금속 박판으로 이루어지고 표면에는 촉매가 코팅되어 있는 평판(14)과 파판(15)을 연속공정에 의해 일정한 길이로 컷팅한 후, 미리 설정한 수만큼 평판(14)과 파판(15)을 교대로 적층하여 셀형성체(16)를 형성한다(S11). 평판(14)과 파판(15)은 캔(11)의 길이보다 짧게 설정된다.
이어서, 셀형성체(16)를 사각형 튜브 형태의 캔(11)에 삽입한다(S12).
그 후, 셀형성체(16)가 삽입된 캔(11)의 양단부에 형성된 오버행 영역(18)에 한쌍의 고정바(12,13)를 용접 등의 방법으로 고정하거나, 볼트/너트와 같은 체결부재(21)를 사용하여 고정바(12,13)를 캔(11)의 내벽면에 고정시킨다(S13).
도 6에는 본 발명의 제3실시예에 따른 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈의 길이방향 단면도, 도 7에는 제3실시예의 촉매 담체 모듈에 사용되는 캔의 전개도가 도시되어 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 대용량 촉매 반응기용 촉매 담체 모듈(30)은 셀형성체(6)가 삽입되는 캔(31)이 일측 입구(35)에는 오버행 영역(18)이 형성되나, 반대측 출구(36)에는 양측면에 캔으로부터 연장된 제1 및 제2 연장부(33,34)가 직각으로 절곡되어 있다.
제3실시예에 따른 캔(31)은 도 7의 전개도와 같이, 사각형 튜브의 4면을 이루는 측면부(32a-32d)와 2측면부로부터 직각으로 연장된 제1 및 제2 연장부(33,34)를 포함하고 있다. 따라서, 전개도를 조립하여 사각형 튜브를 형성하는 경우, 마주보는 2개면은 제1 및 제2 연장부(33,34)가 돌출되어 있으며, 제1 및 제2 연장부(33,34)를 측면부(32b,32d)에 직각으로 절곡한다.
촉매 담체 모듈(30)을 조립할 때, 먼저 오버행 영역(18)이 형성된 입구(35)로 평판(14)과 파판(15)이 교대로 적층된 셀형성체(16)를 삽입하고, 입구(35)의 양측면에 고정바(12,13)를 캔(11)의 내벽면에 고정시키면 조립이 완성된다.
상기한 제3실시예는 일측에 고정바(12,13)를 고정시키는 공정을 생략하고 캔(31)을 형성하는 공정에서 제1 및 제2 연장부(33,34)를 함께 성형하면 공정을 단출할 수 있게 된다.
또한, 상기 제3실시예의 캔(31)은 출구측이 제1 및 제2 연장부(33,34)에 의해 삽입되는 셀형성체(16)의 이탈을 방지할 수 있으므로 캔(31)에 셀형성체(16)를 삽입하는 공정이 쉽게 처리될 수 있고 자동화도 용이하게 적용될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 실시예에서 고정바(12,13)가 일측 입구에 2개를 사용하여 설치하는 것을 예시하였으나, 3측면 또는 4개 측면에 모두 설치하는 것도 가능하다.
상기한 실시예 설명에서는 촉매 담체 모듈이 대용량 촉매 반응기에 사용하는 것을 예시하였으나, 본원발명은 금속 박판으로 이루어진 파판과 평판을 브레이징하여 일체화된 파판/평판 조립체를 형성하지 않고 파판과 평판을 교대로 적층한 상태로 캔 내부에 조립하여 구성되는 촉매 담체 모듈을 사용하는 것이라면 대용량 촉매 반응기에 한정되지 않고 어떤 반응기에도 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 대형 선박, 발전소, 소각장과 같은 대형 플랜트 등에 사용되는 대용량 촉매 반응기의 촉매 담체 모듈에 적용할 수 있다.
1-6,10,30: 촉매 담체 모듈 11,31: 캔
12,13: 고정바 14: 평판
15: 파판 16: 셀형성체
17: 셀 18: 오버행 영역
21: 체결부재 32a-32d: 측면부
33,34: 연장부 35: 입구
36: 출구

Claims (7)

  1. 입구와 출구를 갖는 사각형 튜브 형상으로 이루어진 캔;
    표면에 촉매가 코팅된 파판 및 평판이 교대로 적층되어 다수의 중공형 셀이 형성되고 상기 캔에 삽입된 셀형성체; 및
    상기 캔으로부터 셀형성체가 이탈하는 것을 방지하기 위해 캔의 입구 및 출구에 설치된 복수의 고정바;
    를 포함하는 촉매 담체 블록.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캔의 입구와 출구에는 각각 오버행 영역이 마련되도록 상기 셀형성체는 캔의 길이보다 짧게 설정되며,
    상기 고정바는 캔의 입구와 출구의 양측 내주면에 각각 고정설치되어 셀형성체를 고정하는 촉매 담체 블록.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정바는 캔에 체결부재를 사용하여 고정되는 촉매 담체 블록.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정바는 캔에 브레이징, 웰딩, 솔더링, 확산접합 중 하나의 방법으로 접합되는 촉매 담체 블록.
  5. 표면에 촉매가 코팅된 파판 및 평판이 교대로 적층되어 다수의 중공형 셀이 형성된 셀형성체;
    상기 셀형성체가 내부에 삽입되며 입구와 출구를 갖는 사각형 튜브 형상으로 이루어진 캔;
    상기 캔의 출구로부터 양측면이 연장되어 셀형성체의 이탈을 방지하는 제1 및 제2 연장부; 및
    상기 캔으로부터 셀형성체가 이탈하는 것을 방지하기 위해 캔의 입구에 설치된 제1 및 제2 고정바;를 포함하는 촉매 담체 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 캔의 입구에는 오버행 영역이 마련되도록 상기 셀형성체는 캔의 길이보다 짧게 설정되며,
    상기 제1 및 제2 연장부는 캔의 양측면으로부터 직각으로 절곡되어 연장된 촉매 담체 모듈.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 셀성형체의 파판과 평판은, 금속 박판에 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 은, 코발트, 니켈, 구리, 망간 및 세륨으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 또는 바나디아(V2O5), 이산화티탄(TiO2), 산화텅스텐 중 하나의 금속 산화물이 코팅된 촉매 담체 모듈.
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