KR20220011147A - 모듈화된 촉매 변환기 및 촉매 변환기의 효율을 향상시키는 방법 - Google Patents

모듈화된 촉매 변환기 및 촉매 변환기의 효율을 향상시키는 방법 Download PDF

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Abstract

촉매 변환기 모듈 어셈블리(30)는 가스(E)가 연속적인 촉매 변환기 모듈들(11, 12, … 1n)을 통해 공급될 수 있도록 직렬로 배치된 복수의 촉매 변환기 모듈들(11, 12, … 1n)을 포함한다. 각각의 촉매 변환기 모듈(1)은 가스(E)와 유체 접촉하도록 배치되고 구성된 하나 이상의 촉매 변환기 부재(2a)를 갖는 촉매 변환기(2), 촉매 변환기(2)에 인접하여 상류에 배치된 열 발생기(3)을 포함한다. 열 발생기(3) 및 촉매 변환기(2)는 유체 연통하도록 배치되고 연결 수단(6)에 의해 상호 연결되어 단일 장치를 형성한다. 본 발명은 가스가 촉매 변환기(2) 또는 촉매 변환기 부재(2a)에 노출되기 직전에 실질적으로 즉식 열 발생기를 지나 흐르는 가스(E)를 가열할 수 있고, 이로써 촉매 변환기의 효율이 향상된다. 본 발명은 배기 가스에서 메탄, 일산화탄소 또는 질소 산화물과 같은 미연소 탄화수소를 정화하는 데 특히 유용하다.

Description

모듈화된 촉매 변환기 및 촉매 변환기의 효율을 향상시키는 방법
본 발명은 공정 플랜트, 내연 기관, 가스 터빈, 보일러 등과 같은 다양한 산업 공정들로부터의 배기 가스 또는 매연, 특히 미량의 메탄을 함유하는 가스의 열처리에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 모듈-기반 촉매 변환기 및 외부 소스로부터 특별한 방식으로 전기 에너지를 인가함으로써 촉매 변환기의 효율을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
천연 가스(NG), 바이오 가스(BG) 등과 같은 다양한 에너지 가스들은 주요 에너지-운반 성분으로 메탄(CH4)을 포함한다. 메탄-기반 연료는 오염이 적은 연소 특성과 유리한 낮은 탄소 함량(생산된 에너지 단위당 낮은 CO2 배출량)으로 인해 다양한 유형의 연소 기계에서 점점 더 인기를 얻고 있다.
그러나, 메탄은 매우 안정적인 가스이기 때문에 발화하기도 어렵고 완전히 연소하기도 어렵다. 또한, 현대식 연소 기계는 효율성을 높이고 질소 산화물(NOx)(주로 온도 문제임)의 형성을 제한하기 위해 대부분 높은 공기 과잉("희박 연소")으로 작동한다. 이러한 상대적으로 차가운 연소는 모든 (안정된) 메탄 연료를 완전히 연소시키는 데 어려울 수 있으므로 소량의 부분 연소 또는 미연소 탄화수소(UHC), 특히 메탄이 배기 가스와 함께 대기로 방출될 수 있다.
최근 몇 년동안 지구 온난화에 대한 우려와 다양한 가스들의 "온실 효과"에 대한 인식과 함께 이러한 "메탄 슬립(methan slip)"은 일반적으로 아주 작지만 우려가 커지고 있다. 이것은 현재 CO2보다 28배 더 높은 것으로 추정되는 메탄의 매우 강한 온실 효과 때문이다. 따라서, 모든 유형의 메탄 배출, 특히 연소 기계의 배기 가스에서 배출되는 메탄은 규제 기관과 일반 사회에서 빠르게 심각한 관심을 받고 있다.
이러한 "메탄 슬립"을 제거하기 위한 효율적인 유형의 메탄 촉매 개발이 수년 동안 진행되어 왔다. 그러나, 현대 가스 연소 개념의 낮은 배기 가스 온도와 산화되기 위한 메탄의 안정성의 조합은 지금까지 연소 기계에 실제 사용하기 위한 성공적이거나 효율적인 유형의 메탄 배기 촉매로 이어지지 않았다.
이것은 메탄을 함유한 "환기 가스(ventilation gases)"나 "매연(fumes)"의 산업 처리에서 더 큰 문제이다. 이들은 보통 중간 또는 주변 온도이기 때문이다.
따라서, 대부분의 배기 가스 정화 장치의 효율은 가스 온도에 따라 달라진다. 촉매 변환기는 촉매가 배기 가스와 반응하기 시작하기 위해 특정 최소 온도가 필요하다. 필터, 스크러버 등과 같은 가스 정화 장치의 정화 효율도 배기 가스 온도에 따라 달라진다. 선행 기술 시스템의 한 가지 문제는 배기 가스 온도가 너무 낮아 정화 효율이 저하된다는 점이다. 본 발명의 본질적인 목적은 배기 온도가 낮은 적용에서 가스 정화 장치(즉, 촉매 변환기)의 효율(성능)을 개선하는 것이다.
선행 기술은 내연 기관용 배기 가스 제어 시스템을 설명하는 JPH09100715A를 포함한다. 이 시스템은 배기 통로의 일부를 우회하는 분기(branch) 통로를 포함한다. 배기 전환 밸브는 컨트롤러에 의해 전환되고 전기 가열형 촉매가 도통될 때, 배기 통로는 컨트롤러에 의해 차단되고 배기 가스는 분기 통로를 통해 흐르게 된다. 그런 다음 발전기에서 얻은 전력이 전기 가열식 촉매에 공급된다. 따라서, 내연 기관의 시동 불량 및 배터리의 열화가 방지된다. 이 엔진에 있어서, 배기 통로의 중간에 발전기가 구비되어 상기 통로를 흐르는 배기 가스 흐름에 의해 전력을 발생시키고, 전기적으로 가열된 촉매가 활성화되면 발전기에서 얻은 전력이 전기적으로 가열된다. 그리고, 발전기는 전기적으로 가열된 촉매에 연결된다.
선행 기술은 또한 US8992843B2를 포함하며, 이는 한정된 영역, 예를 들어, 차량 터널, 주차장 또는 그 안에서 차량이 운행되는 기타 제한된 구역을 위한 촉매 변환기를 개시한다. 컨버터는 선택적 촉매 환원에 의해 내연 기관 배기 부산물을 촉매한다. 촉매 반응에 필요한 열은 컨버터와 함께 설치된 전기 히터에 의해 제공되며, 컨버터는 열을 유지하기 위해 단열된다. 촉매 변환기는 하우징 내에 배치되고 촉매 변환기 요소에 인접하게 배치된 적어도 하나의 전기 가열 요소를 포함하고, 전기 가열 요소는 실질적으로 하우징의 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장된다. 가열 요소는 바람직하게는 촉매 변환기 요소에 바로 인접하고, 가열 요소의 가열 효율을 최대화하기 위해 단열재 및 촉매 변환기 요소가 있는 세라믹 쉘로 둘러싸여 있다. 가열 요소에 대한 전력은 임의의 적절한 통상적인 수단에 의해 제공될 수 있다.
선행 기술은 또한 촉매 변환기의 상류에 배치된 전기 구동식 리본 히터를 개시하는 JPH051525A를 포함한다. 어셈블리는 내연 기관의 배기 통로나 바이패스에 설치되고 리본 히터에 전원이 공급되어 촉매를 활성화 온도까지 가열한다.
특히 UHC, 특히 메탄을 함유하는 가스가 대기로 배출되는 시스템에서, 그리고 자동차, 트럭 및 항해 선박의 엔진실과 같은 제한된 공간에서 사용하기 위해 선행 기술보다 더 효율적이고 컴팩트한 촉매 변환기를 제공할 필요가 있다.
본 발명은 주요 청구항들에 기재되고 특징화되어 있는 반면, 종속항들은 본 발명의 다른 특징들을 기술한다.
따라서, 가스가 연속적인 촉매 변환기 모듈들을 통해 공급되고 단계적으로 처리될 수 있도록 직렬로 배열된 복수의 촉매 변환기 모듈들을 특징으로 하는 촉매 변환기 모듈 어셈블리가 제공된다. 촉매 변환기 모듈은 처리될 가스와 유체 접촉하도록 배치되고 구성된 하나 이상의 촉매 변환기 부재를 갖는 촉매 변환기를 포함하고, 촉매 변환기 모듈은 촉매 변환기에 인접하여 상류에 배치된 열 발생기를 더 포함하고, 열 발생기 및 촉매 변환기는 유체 연통으로 배치되고 연결 수단에 의해 상호 연결되어 단일 장치(모듈)를 형성한다.
일 실시예에서, 열 발생기는 촉매 변환기의 상류에 거리를 두고 배치되고 가스 반응 구역은 열 발생기 내의 적어도 하나의 가열 부재와 하나 이상의 촉매 변환기 부재 사이에 정의된다. 상기 거리는 0일 수 있으며, 이 경우 열 발생기와 촉매 변환기는 공통 유닛(메쉬)으로서 서로 바로 인접하게 배치된다. 연결 수단은 클램프 어셈블리일 수 있다.
일 실시예에서, 열 발생기 및 촉매 변환기는 스크린형 설계이다. 촉매 변환기 모듈은 단열 도관 내부에 배치되는 것이 바람직하다. 열 발생기는 하나 이상의 가열 부재를 포함할 수 있다. 열 발생기는 하나 이상의 터뷸레이터(turbulator)를 포함할 수 있다.
촉매 변환기 모듈들은 다른 촉매 물질을 가질 수 있다.
또한, 열기관의 배기 가스를 처리하기 위한 정화 어셈블리가 제공되며, 열 기관의 배기 가스 도관에 유체 연결되고 배기 가스를 수용하도록 배치된 배기 가스 터빈을 특징으로 하고, 본 발명에 따른 촉매 변환기 어셈블리는 배기 가스를 수용하고 가스를 가열 및 처리하도록 구성된다. 정화 어셈블리는 배기 가스 터빈에 의해 구동되는 발전기를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 촉매 변환기 어셈블리는 배기 가스 터빈의 상류에 배치된다. 촉매 변환기 어셈블리는 또한 또는 추가적으로 배기 가스 터빈의 하류에 배치될 수 있다. 열 기관은 내연 기관일 수 있다.
또한, 열기관의 배기 가스를 처리하기 위한 정화 어셈블리가 제공되며, 열 기관의 배기 가스 도관에 유체 연결되고 배기 가스를 수용하도록 배치된 배기 가스 터빈을 특징으로 하고, 본 발명에 따른 촉매 변환기 어셈블리는 배기 가스를 수용하고 가스를 가열 및 처리하도록 구성된다. 정화 어셈블리는 배기 가스 터빈에 의해 구동되는 발전기를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 촉매 변환기 어셈블리는 배기 가스 터빈의 상류에 배치된다. 촉매 변환기 어셈블리는 또한 또는 추가적으로 배기 가스 터빈의 하류에 배치될 수 있다. 열 기관은 내연 기관일 수 있다.
또한, 촉매 변환기의 효율을 향상시키는 방법이 제공되며, 이 방법은 촉매 변환기 또는 촉매 변환기 부재(2a)의 상류에 거리를 두고 국부적인 열 발생기를 제공하는 단계, 가스가 촉매 변환기 또는 촉매에 노출되기 전에 실질적으로 즉시 열 발생기를 지나 흐르는 가스를 가열하기 위해 열 발생기에 전원을 공급하는 단계, 촉매 변환기 모듈(1)을 통해 흐를 때 처리될 가스의 열 입력 및 촉매 접촉 구역을 최적화하는 단계를 특징으로 한다. 거리는 0일 수 있으며, 이 경우 열 발생기와 촉매 변환기는 공통 유닛으로서 서로 바로 인접하게 배치된다..
가스가 연속적인 촉매 변환기 모듈들을 통과할 때 가스가 반복적인 가열 및 정화 단계를 거치는 것을 특징으로 하는 가스를 처리하는 방법이 또한 제공된다. 시스템 작동 조건에 따라 온도 프로파일을 영구적으로 또는 일시적으로 최적화하는 방식으로 열이 생성될 수 있다.
이 발명은 다양한 유형의 메탄 연소 기계들에 대한 포괄적인 참여와 "메탄 슬립" 문제 및 효율적인 메탄 배기 촉매의 개발에 대한 심층적인 연구의 결과이다. 이것은 필요한 에너지의 양을 제한하기 위해 배기 스트림의 임의의 메탄에 대해 특히 유리한 산화 조건을 생성하기 위해 새로운 방식으로 적용되는 추가의 에너지로서 전기 가열이 사용되는 새롭고 독창적인 접근 방식으로 이어졌다. 이 새로운 개념은 다른 유형의 산화 배기 촉매들에도 적용될 수 있다.
본 발명은 조합으로 국부적인 고온 반응 구역을 생성하는 촉매 변환기에 노출되기 직전에 가스의 온도를 증가시키기 위해 촉매 변환기에 가깝게 배치된 국부적인 열 발생기를 포함한다.
본 발명은 배기 가스 또는 환기 가스 스트림에서 메탄, 일산화탄소 등과 같은 비연소 탄화수소를 처리(정화)하는 데 특히 유용하다.
본 발명의 이러한 특징들 및 기타 특징들은 첨부된 개략도들을 참조하여 비제한적인 예로서 제공된 본 발명의 실시예에 대한 하기 설명으로부터 명확해질 것이며, 여기서:
도 1은 촉매 변환기 유닛과 조합된 열 발생기의 전형적인 배치를 도시하는, 본 발명에 따른 촉매 변환기 모듈의 실시예의 개략적인 단면도이다;
도 2는 단일 패키지로서, 하나의 하류에 다른 하나가 배치된 본 발명에 따른 촉매 변환기 모듈들의 어레이를 개략적으로 도시하는 사시도이다;
도 3은 도 1에 대응하는 개략적인 단면도이지만, 난류-유도(turbulence-inducing) 열 발생기를 갖는 실시예를 도시한다;
도 4는 본 발명의 대안적인 실시예를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 촉매 변환 모듈은 촉매 변환 부재들과 가열 부재들이 하나의 유닛으로 결합되는 유닛을 포함하고,촉매 변환 부재들과 가열 부재들이 공통 메쉬 구조를 형성한다; 그리고,
도 5는 내연 기관과 관련하여 사용되는 본 발명에 따른 촉매 변환기 모듈을 포함하는 시스템을 도시하는 도면이다.
다음 설명은 "수평", "수직", "측면", "앞 뒤로", "위아래로", "위", "아래", "내부", "외부", "앞", "뒤" 등 와 같은 용어를 사용할 수 있다. 이들 용어는 일반적으로 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 통상적인 사용과 관련된 뷰 및 방향을 지칭한다. 이 용어는 독자의 편의를 위해서만 사용되며 제한적이지 않는다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 촉매 변환기 모듈(1)은 예시된 실시예에서 촉매 변환기(2) 및 촉매 변환기(2)의 상류 및 짧은 거리에 배치된 열 발생기(3)를 포함한다. 열 발생기(3)는 저항 와이어 형태의 하나 이상의 가열 부재(3a) 및 전원(도시되지 않음)에 연결된 전원 케이블(8)을 갖는 전기 구동식 열 발생기로 예시되어 있다. 가열 부재(3a)는 전기적으로 절연된 하우징(4)에 배치된다. 가열 부재(3a)는 임의의 유형의 전기 가열 소스(예를 들어, PTC(positive temperature coefficient) 소자 또는 저항 와이어)일 수 있음을 이해해야 한다.
촉매 변환기(2)는 복수의 촉매 변환기 부재들(2a)을 포함하며, 이러한 부재 자체는 당업계에 공지되어 있다. 이러한 촉매 변환기 부재들은 프레임(5)에 배치되어 촉매 변환기를 통해 흐르는 가스에 노출된다. 참조 문자 A는 촉매 변환기 부재(2a)와 가열 부재(3a) 사이의 중심 간 거리를 나타내고 촉매 변환기 모듈(1) 내의 가스 반응 구역(A)을 정의한다.
열 발생기(3)는 촉매 변환기(2)에 인접하고 그 상류의 거리(X)에 배치되고, 여기서 클램프 어셈블리의 형태로 연결 수단(6)에 의해 촉매 변환기(2)에 연결된다. 도시되지는 않았지만, 연결 수단(6)은 볼트, 접착제 및/또는 임의의 다른 접합 수단을 포함할 수 있고 도시된 클램프 어셈블리에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 열 발생기(3) 및 촉매 변환기(2)는 바람직한 실시예에서 둘 다 스크린형 설계일 수 있지만, 다른 설계도 생각할 수 있다. 거리(X)는 현재 사용 중인 어플리케이션에 따라 치수가 지정될 수 있으며, 0에서 수 센티미터 범위일 수 있다. 열 발생기(3)와 촉매 변환기(2)의 결합된 효과는 함께 다양한 매개변수(반응 구역(A)의 크기가 중요함)에 따라 정화 반응을 생성한다. 스페이서 요소로 정의될 수 있는 거리(X)는 열 발생기와 촉매 변환기가 올바른 거리를 유지하도록 하고, 거리(X)를 변경함으로써 반응 구역(A)의 확장이 최적화될 수 있다.
촉매 변환기 모듈(1)은 단열 덕트일 수 있는 도관(7) 내부에 배치된다. 도시되지는 않았지만, 도관(7)과 촉매 변환기 모듈(1)은 원형 단면 또는 직사각형 단면을 가질 수 있다. 본 발명은 단면 형상에 제한되지 않는다. 따라서, 복수의 촉매 변환기 모듈들(11, 12, … 1n)은 정화 효과를 향상시키기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 어레이(어셈블리)(30)에서 하나의 하류에 다른 하나가 배치될 수 있다. 하나 이상의 개별 촉매 변환기 모듈(1n)은 청소 또는 검사 목적, 교체 등을 위해 제거될 수 있다. 또한, 어레이(어셈블리)(30)는 어플리케이션에 따라 상이한 특성(예를 들어, 촉매 물질)을 갖는 촉매 변환기 모듈을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같은 촉매 변환기 모듈(1)의 "적층(stacking)"은 주어진 배기 처리 공정(들)에 대한 온도, 체류 시간, 유동 조건, 촉매 물질 등과 같은 중요한 반응 매개변수들의 최적화를 가능하게 할 수 있다. 배기 가스는 연속적인 촉매 변환기 모듈들(11, 12, … 1n )을 통과할 때 반복적인 가열 및 정화 단계를 거친다.
사용시, 처리되지 않은 배기 가스(E)는 촉매 변환기(2)의 촉매 변환기 부재(2a)와 바로 접촉하기 전에 매우 제한된 축방향 거리의 구역에서 높은 국부적 온도에 노출되는 열 발생기(3)로 진입한다. 도 1의 화살표 C는 처리된 가스를 나타낸다.
열 발생기(3)에 공급되는 전기 에너지는 일정량일 수도 있고, 적절한 유닛(미도시)에서 능동적으로 제어될 수도 있다. 후자의 경우, 일반적으로 촉매 내부 및/또는 하류의 피드백 센서가 전기 컨트롤러에 신호를 다시 제공하는 폐루프 제어 시스템으로 배치된다. 전기 컨트롤러는 또한 시스템 작동 조건에 따라 다양한 전기 히터 부재(3)를 개별적으로 다르게 제어할 수 있다. 이러한 방식으로 사전 설정된 배출 값까지 능동적인 배기 정화를 달성할 수 있고 시스템을 안전하게 보호할 수 있다.
주어진 촉매 변환기 모듈(1)의 정화 효과는 열 발생기(3)와 촉매 변환기(2)가 배기 스트림(E)에 갖는 조합된 효과에 의해 생성된다. 에너지 소비, 크기 등과 관련하여 이 효과를 최적화하기 위해 모듈 내에서 열 발생기 및 촉매 변환기를 배치하는 다양한 방법이 가능할 수 있다.
도 3은 하나 이상의 가열 부재(3b)가 난류(turbulence) 발생기로서 기능하도록 형상화 및 배치된 열 발생기(3)의 다른 실시예를 도시한다. 도시되지는 않았지만, 열 발생기는 가열 부재 및 난류 발생기를 또한 별도의 부재로서 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 난류 발생기는 반응 구역 A를 통해 흐르는 가스에 영향을 미치므로 특정 어플리케이션에서 향상된 정화 효율에 기여한다. 난류 발생기는 또한 사용 시 촉매 변환기에 축적되는 경향이 있는 입자, 산화물 등을 제거하는 데 기여할 것이다.
도 4는 복수의 촉매 변환기 부재들(2a) 및 가열 부재들(3b)이 길쭉한 부재들로서 형상화되고 공통 스크린(메쉬)을 형성하도록 상호 연결된 촉매 변환기 모듈(1')의 다른 실시예를 도시한다.
도 5는 열 기관(10)(예를 들어, 내연 기관)으로부터의 배기 가스를 처리하기 위해 정화 어셈블리(20)에 배치된 본 발명의 촉매 변환기 어셈블리(30)의 적용을 도시한다. 정화 어셈블리(20)는 열 기관(10)의 배기 가스 도관(예를 들어, 매니폴드)(11)에 유체 연결되고 배기 가스(E)를 수용하도록 배치된 배기 가스 터빈(21)을 포함한다. 배기 가스 터빈(21)은 그 자체가 당업계에 공지된 방식으로 샤프트(27)를 통해 발전기(24)를 구동한다. 배기 가스는 촉매 변환기 어셈블리(30)로 공급되고, 이는 상술한 바와 같이 가스를 가열 및 정화한다. 전력은 전력선(25)을 통해 촉매 변환기 어셈블리(30)에 공급된다. 참조 번호 26은 외부 전원을 나타낸다. 점선으로 그려진 상자는 발전기(24) 및 촉매 변환기 어셈블리(30)에 대한 대안적인 배치를 나타낸다. 배기 가스 터빈(21)은 또한 입구 매니폴드(23)에 유체 연결되는 입구 컴프레서(22)를 구동할 수 있다.
배기 가스 터빈(21) 및 발전기(24)는 바람직하게는 배기 터보차저의 일부일 수 있고, 터보차저 및 촉매 변환기 어셈블리(30)는 배기 정화 어셈블리(20)를 구성하는 적절한 방식으로 배치될 수 있다.

Claims (16)

  1. 가스(E)가 연속적인 촉매 변환기 모듈들(11, 12, … 1n)을 통해 공급되고 단계적으로 처리될 수 있도록 직렬로 배치된 복수의 촉매 변환기 모듈들(11, 12, … 1n)을 특징으로 하는, 촉매 변환기 모듈 어셈블리(30).
  2. 제1항에 있어서, 촉매 변환기 모듈(1)은,
    - 처리될 가스(E)와 유체 접촉하도록 배치된 하나 이상의 촉매 변환기 부재(2a)를 갖는 촉매 변환기(2), 및
    - 상기 촉매 변환기(2)에 인접하여 상류에 배치된 전기 동력식 열 발생기(3);를 포함하고,
    여기서, 상기 열 발생기(3) 및 상기 촉매 변환기(2)는 유체 연통하도록 배치되고 연결 수단(6)에 의해 상호 연결되어 단일 장치(모듈)를 형성하는, 촉매 변환기 모듈 어셈블리(30).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열 발생기(3)는 상기 촉매 변환기(2)의 상류에 거리(X)로 배치되고, 가스 반응 구역(A)은 상기 열 발생기의 적어도 하나의 가열 부재(3a)와 상기 하나 이상의 촉매 변환기 부재(2a) 사이에 정의되는, 촉매 변환기 모듈 어셈블리.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 발생기(3) 및 상기 촉매 변환기(2)는 스크린형 설계를 포함하는, 촉매 변환기 모듈 어셈블리.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 그것이 단열 도관(7) 내부에 배치되는, 촉매 변환기 모듈 어셈블리.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 발생기(3)는 하나 이상의 가열 부재(3a)를 포함하는, 촉매 변환기 모듈 어셈블리.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 열 발생기(3)는 하나 이상의 터뷸레이터(3b)를 포함하는, 촉매 변환기 모듈 어셈블리.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촉매 변환기 모듈들(11, 12, … 1n) 은 상이한 촉매 재료를 갖는, 촉매 변환기 모듈 어셈블리.
  9. 열 기관(10)으로부터의 배기 가스를 처리하기 위한 정화 어셈블리(20)에 있어서,
    - 상기 열 기관(10)의 배기 가스 도관(11)에 유체 연결되고 배기 가스(E)를 수용하도록 배치된 배기 가스 터빈(21),
    - 상기 배기 가스(E)를 수용하고 가스를 가열 및 처리하도록 구성된 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 촉매 변환기 어셈블리(30)를 특징으로 하는, 정화 어셈블리.
  10. 제9항에 있어서, 상기 배기 가스 터빈(21)에 의해 구동되는 발전기(24)를 더 포함하는, 정화 어셈블리.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 촉매 변환기 어셈블리(30)는 상기 배기 가스 터빈(21)의 상류에 배치되는, 정화 어셈블리.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 촉매 변환기 어셈블리(30)는 상기 배기 가스 터빈(21)의 하류에 배치되는, 정화 어셈블리.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 기관(10)은 내연 기관인, 정화 어셈블리.
  14. 국부적인 열 발생기(3)를 촉매 변환기(2) 또는 촉매 변환기 부재(2a)의 상류에 거리(X)를 두고 제공하는 단계, 그리고 가스가 촉매 변환기(2) 또는 촉매 변환기 부재(2a)에 노출되기 전에 실질적으로 즉시 열 발생기를 지나 흐르는 가스(E)를 가열하기 위해 상기 열 발생기에 전원을 공급하는 단계, 그리고 촉매 변환기 모듈(1)을 통해 흐를 때 처리되는 상기 가스의 열 입력 및 촉매 접촉 구역을 최적화하는 단계를 특징으로 하는, 촉매 변환기(2)의 효율을 향상시키는 방법.
  15. 가스가 연속적인 촉매 변환기 모듈들(11, 12, … 1n )을 통과할 때 반복적인 가열(3) 및 정화(2) 단계를 거치는 것을 특징으로 하는, 가스(E)를 처리하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 열(3)은 시스템 작동 조건에 따라 영구적으로 또는 일시적으로 온도 프로파일을 최적화하는 방식으로 생성되는, 가스(E)를 처리하는 방법.
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