KR102164367B1 - Selective Catalytic Reduction System for Energy Savings During the Catalyst Regeneration - Google Patents

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Abstract

본 발명은 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리를 진행함에 따라 SCR 반응기에 생성되는 암모늄 이황산염에 기인한 SCR 반응기의 촉매의 오염을 제거하여 SCR 반응기의 촉매를 재생하는 경우에, 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하여 제거하기 위하여 SCR 반응기에 유입시킨 가열된 유체의 흐름을 제한하여서 SCR 반응기로부터 외부로 배출되는 열에너지의 손실을 감소시킴으로써 촉매 재생시에 에너지 소비를 절감한다.The present invention relates to an SCR system for energy saving during catalyst regeneration.
The present invention regenerates the catalyst of the SCR reactor by removing contamination of the catalyst of the SCR reactor due to ammonium disulfate generated in the SCR reactor as the exhaust gas purification treatment to remove nitrogen oxides from engine exhaust gas is performed by the SCR reactor. In this case, by limiting the flow of the heated fluid introduced into the SCR reactor in order to decompose and remove the ammonium disulfate of the catalyst, the loss of heat energy discharged to the outside from the SCR reactor is reduced, thereby reducing energy consumption during catalyst regeneration.

Description

촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템{Selective Catalytic Reduction System for Energy Savings During the Catalyst Regeneration}SCR system for energy savings during catalyst regeneration {Selective Catalytic Reduction System for Energy Savings During the Catalyst Regeneration}

본 발명은 선박에 설치된 엔진의 구동시에 생성되는 엔진 배기가스의 질소산화물(NOx)을 제거하는 SCR 시스템에 관한 것으로, 특히 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리를 진행함에 따라 SCR 반응기에 생성되는 암모늄 이황산염(Ammonium Bisulfate)에 기인한 SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 SCR 반응기의 촉매를 재생하는 경우에, 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하여 제거하기 위하여 SCR 반응기에 유입시킨 가열된 유체의 흐름을 제한하여서 SCR 반응기로부터 외부로 배출되는 열에너지의 손실을 감소시킴으로써 촉매 재생시에 에너지 소비를 절감하도록 하는 SCR 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an SCR system for removing nitrogen oxides (NOx) from engine exhaust gas generated when an engine installed on a ship is driven. In particular, an exhaust gas purification treatment is performed to remove nitrogen oxides from engine exhaust gas by an SCR reactor. In the case of regenerating the catalyst of the SCR reactor by removing contamination of the SCR reactor catalyst caused by ammonium bisulfate generated in the SCR reactor, it is introduced into the SCR reactor to decompose and remove the ammonium disulfate of the catalyst. The present invention relates to an SCR system for reducing energy consumption during catalyst regeneration by limiting the flow of the heated fluid and reducing the loss of heat energy discharged from the SCR reactor to the outside.

일반적으로 선박에 사용되는 디젤 엔진에서 배출되는 배기가스 중 질소산화물과 황산화물은 국제연합(UN)의 산하기관인 IMO(International Maritime Organization, 국제 해사기구)로부터 배출규제를 받고 있는 대표적인 대기 오염물질들이다.In general, nitrogen oxides and sulfur oxides among the exhaust gases emitted from diesel engines used in ships are representative air pollutants that are subject to emission regulations from the International Maritime Organization (IMO), an affiliate of the United Nations (UN).

질소산화물은 NO, NO2, NO3, N2O, N2O3, N2O4, N2O5를 통칭하지만 대부분의 질소산화물은 NO와 NO2이다. 황산화물은 석탄과 석유와 같은 연료에 포함된 황성분이 연소과정에서 산화된 것으로 주로 SO2이다.Nitrogen oxides are collectively referred to as NO, NO 2 , NO 3 , N 2 O, N 2 O 3 , N 2 O 4 , and N 2 O 5 , but most nitrogen oxides are NO and NO 2 . Sulfur oxide is mainly SO 2 as sulfur components contained in fuels such as coal and petroleum are oxidized during combustion.

질소산화물은, 고온 영역에서 공기 중 질소와 산소가 반응하여 생성되는 Thermal NOx, 연료에서 발생되는 탄화수소가 공기 중의 질소와 반응하여 생성되는 Prompt NOx, 연료에 포함된 질소성분이 연소과정에서 산화되어 생성되는 Fuel NOx로 구분된다.Nitrogen oxides are produced by thermal NOx produced by reacting nitrogen and oxygen in the air in a high temperature range, Prompt NOx produced by reacting hydrocarbons generated from fuel with nitrogen in the air, and nitrogen components contained in the fuel oxidized during combustion. It is divided into fuel NOx.

화석연료의 연소반응으로 생성된 질소산화물을 제거하기 위하여 SCR 시스템이 이용되고 있다. SCR 시스템은 환원제와 섞인 배기가스를 SCR 반응기에 설치된 촉매층으로 통과시켜 질소산화물을 질소(N2)와 물(H2O)로 환원시키는데, 암모니아 (NH3)를 환원제로 사용한다.SCR systems are used to remove nitrogen oxides generated by the combustion reaction of fossil fuels. The SCR system reduces nitrogen oxides to nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O) by passing the exhaust gas mixed with the reducing agent through the catalyst layer installed in the SCR reactor, and ammonia (NH 3 ) is used as the reducing agent.

특히, SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 SCR 시스템에서는 엔진 배기가스를 SCR 반응기에 인가함과 아울러 우레아 분해 챔버에 의하여 우레아를 암모니아로 분해하여 해당 암모니아를 환원제로서 SCR 반응기에 인가함으로써, SCR 반응기에서 암모니아를 환원제로 사용하여 엔진 배기가스의 질소산화물을 질소(N2)와 물(H2O)로 환원시켜서 정화하여 배출한다.In particular, in the SCR system that removes nitrogen oxides from engine exhaust gas by the SCR reactor, the engine exhaust gas is applied to the SCR reactor and urea is decomposed into ammonia by the urea decomposition chamber, and the ammonia is applied to the SCR reactor as a reducing agent. , Using ammonia as a reducing agent in the SCR reactor, nitrogen oxides of engine exhaust gas are reduced to nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O), and then purified and discharged.

상술한 SCR 시스템에서는 SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 정화 처리를 반복적으로 진행하는 경우 연료에 존재하는 황산화물과 환원제인 암모니아가 반응함에 기인하여 SCR 반응기 내에 암모늄 이황산염(Ammonium Bisulfate)이 생성되어 SCR 반응기의 촉매가 오염되므로 SCR 반응기의 촉매에 의해 엔진 배기가스의 정화 처리를 안정적으로 진행할 수 없게 되며, 엔진 배기가스의 안정적인 정화 처리를 위해서는 주기적으로 SCR 반응기 촉매에 누적된 암모늄 이황산염을 제거하여서 SCR 반응기의 촉매를 재생할 필요가 있다.In the above-described SCR system, when the purification treatment to remove nitrogen oxides from engine exhaust gas is repeatedly performed by the SCR reactor, ammonium bisulfate in the SCR reactor is caused by the reaction between sulfur oxides present in the fuel and ammonia as a reducing agent. ) Is generated and contaminates the catalyst of the SCR reactor, so it is impossible to stably purify the engine exhaust gas by the catalyst of the SCR reactor.For stable purification of engine exhaust gas, ammonium disulfide accumulated in the catalyst of the SCR reactor periodically It is necessary to regenerate the catalyst of the SCR reactor by removing the acid salt.

종래에 SCR 시스템에서 SCR 반응기의 촉매를 재생하는 경우의 처리과정을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A treatment process in the case of regenerating a catalyst of an SCR reactor in a conventional SCR system will be described with reference to FIG. 1 as follows.

SCR 반응기(10)의 내부에 구비되어 있는 촉매에 누적되어 있는 암모늄 이황산염을 제거하여 촉매를 재생하고자 하는 경우, 밸브(V11)를 개방함과 아울러 밸브(V12)를 폐쇄하여 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 배기관(P11)을 통해 외부에 배출하는 상태에서, 밸브(V13)와 밸브(V14)를 개방하여, 엔진으로부터의 배기가스를 밸브(V13)를 통해 가열기(40)에 유입시켜 해당 배기가스를 가열기(40)에 의해 가열하여서 해당 가열된 배기가스를 우레아 분해 챔버(30)와 혼합기(20)를 경유하여 SCR 반응기(10)에 유입시킨다.When the catalyst is to be regenerated by removing the ammonium disulfate accumulated in the catalyst provided in the SCR reactor 10, the exhaust discharged from the engine is opened by opening the valve V11 and closing the valve V12. In a state in which gas is discharged to the outside through the exhaust pipe P11, the valve V13 and the valve V14 are opened, and exhaust gas from the engine is introduced into the heater 40 through the valve V13, Is heated by the heater 40, and the heated exhaust gas is introduced into the SCR reactor 10 via the urea decomposition chamber 30 and the mixer 20.

이에, SCR 반응기(10)의 촉매는 가열된 배기가스의 열에 의해 가열되어서 암모늄 이황산염의 분해 가능한 온도 이상으로 가열되며, 그로 인하여 촉매에 누적되어 있는 암모늄 이황산염이 분해되어서 밸브(V14)를 통해 외부에 배출된다.Accordingly, the catalyst of the SCR reactor 10 is heated by the heat of the heated exhaust gas to be heated to a temperature higher than the decomposable temperature of ammonium disulfate, thereby decomposing the ammonium disulfate accumulated in the catalyst and passing through the valve V14. It is discharged to the outside.

이상과 같은 종래의 SCR 시스템에서는 가열기(40)에 의해 가열된 배기가스를 일정한 유속으로 SCR 반응기(10)에 지속적으로 유입시켜서 해당 가열된 배기가스를 촉매에 일정 유속으로 통과시켜 촉매를 가열함으로써 암모늄 이황산염을 분해하여 외부로 배출하므로, 촉매의 암모늄 이황산염 제거시에 지속적으로 가열기(40)에 의해 가열해야 되어 촉매 재생시의 에너지 손실이 많은 문제점이 있다.In the conventional SCR system as described above, the exhaust gas heated by the heater 40 is continuously introduced into the SCR reactor 10 at a constant flow rate, and the heated exhaust gas is passed through the catalyst at a constant flow rate to heat the catalyst. Since the disulfate is decomposed and discharged to the outside, there is a problem in that the catalyst must be continuously heated by the heater 40 when ammonium disulfate is removed, resulting in a lot of energy loss during catalyst regeneration.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리를 진행함에 따라 SCR 반응기에 생성되는 암모늄 이황산염에 기인한 SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 SCR 반응기의 촉매를 재생하는 경우에, 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하여 제거하기 위하여 SCR 반응기에 유입시킨 가열된 유체의 흐름을 제한하여서 SCR 반응기로부터 외부로 배출되는 열에너지의 손실을 감소시킴으로써 촉매 재생시에 에너지 소비를 절감하도록 하는 SCR 시스템을 제공함에 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the problems of the prior art as described above, and is caused by ammonium disulfate produced in the SCR reactor as the exhaust gas purification treatment to remove nitrogen oxides from engine exhaust gas is performed by the SCR reactor. In the case of regenerating the catalyst of the SCR reactor by removing contamination of one SCR reactor catalyst, the flow of the heated fluid introduced into the SCR reactor is restricted to decompose and remove the ammonium disulfate of the catalyst and discharged from the SCR reactor to the outside. An object of the present invention is to provide an SCR system to reduce energy consumption during catalyst regeneration by reducing thermal energy loss.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제1 실시예에 따른 본 발명은, 엔진 터보차저의 전단으로부터 EGB(Exhaust Gas Bypass valve)를 경유하여 가열기에 인가되는 배기가스의 흐름을 제어기의 제어에 따라 통제하는 밸브와; 상기 밸브를 통해 유입되는 배기가스를 제어기의 제어에 따라 가열하여 SCR 반응기 측으로 인가하여 촉매 재생을 위한 열기를 공급하는 가열기와; 상기 밸브와 가열기를 제어하여 촉매 재생 운전을 제어하되, 상기 밸브를 개방하여 상기 EGB로부터의 배기가스를 가열기에 의해 가열시켜 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하되 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 상기 밸브를 폐쇄하여 EGB로부터 가열기로의 배기가스 유입을 차단시켜 SCR 반응기 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제한 후, 상기 밸브를 개방하여 EGB로부터 밸브를 통해 가열기에 인가되는 배기가스를 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 제공한다.The present invention according to the first embodiment for achieving the above object controls the flow of exhaust gas applied to the heater from the front end of the engine turbocharger via the exhaust gas bypass valve (EGB) according to the control of the controller A valve; A heater for supplying heat for catalyst regeneration by heating the exhaust gas flowing through the valve under the control of a controller and applying it to the SCR reactor; The valve and heater are controlled to control the catalyst regeneration operation, but by opening the valve, the exhaust gas from the EGB is heated by a heater and introduced into the SCR reactor to decompose the ammonium disulfate of the SCR reactor catalyst, but the ammonium disulfide of the catalyst When the acid salt is decomposed, the valve is closed to block the inflow of exhaust gas from the EGB to the heater to prevent heat inside the SCR reactor from being discharged to the outside, and then open the valve and applied to the heater through the valve from the EGB. It provides an SCR system for energy saving during catalyst regeneration, comprising a controller for controlling exhaust gas to flow into the SCR reactor to discharge the decomposed ammonium disulfate of the SCR reactor to the outside.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제2 실시예에 따른 본 발명은, 엔진 터보차저의 전단으로부터 EGB를 경유하여 가열기에 인가되는 배기가스의 흐름을 제어기의 제어에 따라 통제하는 제1 밸브와; 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관을 경유하여 혼합기에 인가되는 배기가스의 흐름을 제어기의 제어에 따라 통제하는 제2 밸브와; 상기 제1 밸브를 통해 유입되는 배기가스를 제어기의 제어에 따라 가열하여 SCR 반응기 측으로 인가하여 촉매 재생을 위한 열기를 공급하는 가열기와; 상기 제1 및 제2 밸브와 가열기를 제어하여 촉매 재생 운전을 제어하되, 상기 제1 밸브를 개방함과 아울러 제2 밸브를 폐쇄하여 상기 EGB로부터 제1 밸브를 통해 인가되는 배기가스를 가열기에 의해 가열시켜 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하되 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 상기 제1 밸브를 폐쇄하여 EGB로부터 가열기로의 배기가스 유입을 차단시켜 SCR 반응기 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제한 후, 상기 제2 밸브를 개방하여 배기관으로부터의 배기가스를 혼합기를 통해 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 제공한다.The present invention according to a second embodiment for achieving the above object includes a first valve for controlling the flow of exhaust gas applied to the heater from the front end of the engine turbocharger via the EGB according to the control of the controller; A second valve for controlling a flow of exhaust gas applied to the mixer from a rear end of the engine turbocharger via an exhaust pipe according to the control of the controller; A heater for supplying heat for catalyst regeneration by heating the exhaust gas flowing through the first valve under control of a controller and applying it to the SCR reactor; The catalyst regeneration operation is controlled by controlling the first and second valves and the heater, and the exhaust gas applied through the first valve from the EGB is removed by a heater by opening the first valve and closing the second valve. When heated to flow into the SCR reactor to decompose the ammonium disulfate of the SCR reactor catalyst, but when the ammonium disulfate of the catalyst is decomposed, the first valve is closed to block the inflow of exhaust gas from the EGB to the heater to prevent heat inside the SCR reactor. After controlling not to be discharged to the outside, the second valve is opened and the exhaust gas from the exhaust pipe is introduced into the SCR reactor through a mixer to include a controller controlling to discharge the decomposed ammonium disulfate of the SCR reactor to the outside. It provides an SCR system for energy saving during regeneration of the catalyst.

그리고, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제3 실시예에 따른 본 발명은, 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관을 경유하여 가열기에 인가되는 배기가스의 흐름을 제어기의 제어에 따라 통제하는 제1 밸브와; 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관을 경유하여 혼합기에 인가되는 배기가스의 흐름을 제어기의 제어에 따라 통제하는 제2 밸브와; 상기 제1 밸브를 통해 유입되는 배기가스를 제어기의 제어에 따라 가열하여 SCR 반응기 측으로 인가하여 촉매 재생을 위한 열기를 공급하는 가열기와; 상기 제1 및 제2 밸브와 가열기를 제어하여 촉매 재생 운전을 제어하되, 상기 제1 밸브를 개방함과 아울러 제2 밸브를 폐쇄하여 상기 배기관으로부터 제1 밸브를 통해 인가되는 배기가스를 가열기에 의해 가열시켜 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하되 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 상기 제1 밸브를 폐쇄하여 배기관으로부터 가열기로의 배기가스 유입을 차단시켜 SCR 반응기 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제한 후, 상기 제2 밸브를 개방하여 배기관으로부터의 배기가스를 혼합기를 통해 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 제공한다.In addition, the present invention according to a third embodiment for achieving the above object is a first valve for controlling the flow of exhaust gas applied to the heater from the rear end of the engine turbocharger via the exhaust pipe according to the control of the controller. Wow; A second valve for controlling a flow of exhaust gas applied to the mixer from a rear end of the engine turbocharger via an exhaust pipe according to the control of the controller; A heater for supplying heat for catalyst regeneration by heating the exhaust gas flowing through the first valve under control of a controller and applying it to the SCR reactor; The catalyst regeneration operation is controlled by controlling the first and second valves and the heater, and the exhaust gas applied through the first valve from the exhaust pipe is discharged by a heater by opening the first valve and closing the second valve. When heated to flow into the SCR reactor to decompose the ammonium disulfate of the SCR reactor catalyst, but when the ammonium disulfate of the catalyst is decomposed, the first valve is closed to block the inflow of exhaust gas from the exhaust pipe to the heater, thereby preventing heat inside the SCR reactor After controlling not to be discharged to the outside, the second valve is opened and the exhaust gas from the exhaust pipe is introduced into the SCR reactor through a mixer to include a controller controlling to discharge the decomposed ammonium disulfate of the SCR reactor to the outside. It provides an SCR system for energy saving during regeneration of the catalyst.

또한, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제4 실시예에 따른 본 발명은, 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관을 경유하여 가열기에 인가되는 배기가스의 흐름을 제어기의 제어에 따라 통제하는 밸브와; 상기 밸브를 통해 유입되는 배기가스를 제어기의 제어에 따라 가열하여 SCR 반응기 측으로 인가하여 촉매 재생을 위한 열기를 공급하는 가열기와; 상기 밸브와 가열기를 제어하여 촉매 재생 운전을 제어하되, 상기 밸브를 개방하여 상기 배기관으로부터의 배기가스를 가열기에 의해 가열시켜 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하되 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 상기 밸브를 폐쇄하여 배기관으로부터 가열기로의 배기가스 유입을 차단시켜 SCR 반응기 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제한 후, 상기 밸브를 개방하여 배기관으로부터 밸브를 통해 가열기에 인가되는 배기가스를 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 제공한다.In addition, the present invention according to a fourth embodiment for achieving the above object includes a valve for controlling the flow of exhaust gas applied to a heater from a rear end of an engine turbocharger via an exhaust pipe according to the control of a controller; A heater for supplying heat for catalyst regeneration by heating the exhaust gas flowing through the valve under the control of a controller and applying it to the SCR reactor; The valve and the heater are controlled to control the catalyst regeneration operation, but by opening the valve, the exhaust gas from the exhaust pipe is heated by a heater and introduced into the SCR reactor to decompose the ammonium disulfate of the SCR reactor catalyst, but the ammonium disulfide of the catalyst. When the acid salt is decomposed, the valve is closed to block the inflow of exhaust gas from the exhaust pipe to the heater to prevent heat inside the SCR reactor from being discharged to the outside, and then open the valve and applied to the heater through the valve from the exhaust pipe. It provides an SCR system for energy saving during catalyst regeneration, comprising a controller for controlling exhaust gas to flow into the SCR reactor to discharge the decomposed ammonium disulfate of the SCR reactor to the outside.

본 발명에 의하면, SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리를 진행함에 따라 SCR 반응기에 생성되는 암모늄 이황산염에 기인한 SCR 반응기 촉매의 오염을 제거하여 SCR 반응기의 촉매를 재생하는 경우에, 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하여 제거하기 위하여 SCR 반응기에 유입시킨 가열된 유체의 흐름을 제한하여서 SCR 반응기로부터 외부로 배출되는 열에너지의 손실을 감소시킴으로써 촉매 재생시에 에너지 소비를 절감하게 된다.According to the present invention, the SCR reactor catalyst is removed by removing contamination of the SCR reactor catalyst due to ammonium disulfate generated in the SCR reactor as the exhaust gas purification treatment to remove nitrogen oxides from engine exhaust gas is performed. In the case of regeneration, by limiting the flow of the heated fluid introduced into the SCR reactor to decompose and remove the ammonium disulfate of the catalyst, it reduces the loss of heat energy discharged to the outside from the SCR reactor, thereby reducing energy consumption during catalyst regeneration. do.

도 1은 종래의 SCR 시스템을 도시한 도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 예시한 도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 예시한 도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 예시한 도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템을 예시한 도이다.1 is a diagram showing a conventional SCR system.
2 is a diagram illustrating an SCR system for energy saving during catalyst regeneration according to the first embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an SCR system for energy saving during catalyst regeneration according to a second embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an SCR system for energy saving during catalyst regeneration according to a third embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an SCR system for energy saving during catalyst regeneration according to a fourth embodiment of the present invention.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 하나의 실시예로서 설명하는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is described as an embodiment, by which the technical idea of the present invention and its core configuration and operation are not limited.

본 발명의 제1 실시예에 따른 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템(100)은 도 2에 예시된 바와 같이 SCR 반응기(110), 혼합기(120), 우레아 분해 챔버(130), 가열기(140), 제어기(150) 및 밸브(V111~V114)를 포함하여 이루어진다.The SCR system 100 for energy saving during catalyst regeneration according to the first embodiment of the present invention includes an SCR reactor 110, a mixer 120, a urea decomposition chamber 130, and a heater 140 as illustrated in FIG. 2. ), a controller 150 and valves V111 to V114.

혼합기(120)는 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하기 위한 배기가스 정화 처리시에 엔진 터보차저의 후단으로부터 인가되는 배기가스와 우레아 분해 챔버(130)로부터 인가되는 환원제인 암모니아를 혼합하여 SCR 반응기(110)에 인가하기 위한 것으로, 배기관(P111)으로부터 밸브(V112)를 통해 인가되는 배기가스와 우레아 분해 챔버(130)로부터 인가되는 암모니아를 혼합하여서 SCR 반응기(110)에 인가하여 SCR 반응기(110)의 촉매를 통과시킴으로써 SCR 반응기(110)에서 암모니아를 환원제로 사용하여 배기가스의 질소산화물을 제거케 한다.The mixer 120 mixes the exhaust gas applied from the rear end of the engine turbocharger and ammonia, which is a reducing agent applied from the urea decomposition chamber 130, during the exhaust gas purification treatment for removing nitrogen oxides from the engine exhaust gas. 110), the exhaust gas applied through the valve V112 from the exhaust pipe P111 and ammonia applied from the urea decomposition chamber 130 are mixed and applied to the SCR reactor 110, and the SCR reactor 110 By passing the catalyst of, ammonia is used as a reducing agent in the SCR reactor 110 to remove nitrogen oxides of the exhaust gas.

우레아 분해 챔버(130)는 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하기 위한 배기가스 정화 처리시에 가열기(140)로부터 인가되는 열에 의해 우레아 수용액을 분해하여 얻어지는 암모니아를 혼합기(120)에 인가한다.The urea decomposition chamber 130 applies ammonia obtained by decomposing the urea aqueous solution by heat applied from the heater 140 to the mixer 120 during the exhaust gas purification treatment for removing nitrogen oxides from the engine exhaust gas.

가열기(140)는 SCR 반응기(110)에 의한 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리시에 엔진 터보차저의 전단으로부터 배기가스 바이패스 밸브(Exhaust Gas Bypass valve; EGB)를 경유하여 인가되는 배기가스를 에너지를 이용하여 가열시켜 우레아 분해 챔버(130)에 인가하여서 우레아 분해 챔버(130)에 우레아 분해용 열원으로서 제공한다.The heater 140 is applied via an exhaust gas bypass valve (EGB) from the front end of the engine turbocharger during the exhaust gas purification treatment to remove nitrogen oxides from the engine exhaust gas by the SCR reactor 110 The resulting exhaust gas is heated using energy and applied to the urea decomposition chamber 130 to provide the urea decomposition chamber 130 as a heat source for urea decomposition.

상술한 바와 같은 기능을 하여 SCR 반응기(110)의 촉매에 의해 배기가스의 질소산화물을 제거하는 SCR 시스템(100)은 촉매에 의한 질소산화물의 제거에 의해 생성되는 암모늄 이황산염을 제거하기 위한 촉매 재생 처리를 진행하는 경우에, 엔진 터보차저의 전단으로부터 EGB를 경유하여 밸브(V113)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(140)에 의해 가열시켜 우레아 분해 챔버(130)와 혼합기(120)를 경유하여 SCR 반응기(110)에 유입시켜서 SCR 반응기(110)의 암모늄 이황산염을 분해하되 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 가열기(140)로의 배기가스 유입을 차단하여 SCR 반응기(110) 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제하여서 촉매 재생시의 에너지 손실을 감소시키고, 엔진 터보차저의 전단으로부터 EGB를 경유하여 밸브(V113)를 통해 가열기(140)에 인가되는 배기가스를 우레아 분해 챔버(130)와 혼합기(120)를 통해 SCR 반응기(110)에 유입시켜서 SCR 반응기(110)의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출하도록 구현된다.The SCR system 100 for removing nitrogen oxides of exhaust gas by the catalyst of the SCR reactor 110 by performing the functions as described above is a catalyst regeneration for removing ammonium disulfate produced by the removal of nitrogen oxides by a catalyst. In the case of processing, the exhaust gas applied through the valve V113 from the front end of the engine turbocharger via the EGB is heated by the heater 140 to pass through the urea decomposition chamber 130 and the mixer 120. When the ammonium disulfate of the SCR reactor 110 is decomposed by flowing into the SCR reactor 110, the inflow of exhaust gas to the heater 140 is blocked when the ammonium disulfate of the catalyst is decomposed. The exhaust gas applied to the heater 140 through the valve V113 via the EGB from the front end of the engine turbocharger is transferred to the urea decomposition chamber 130 and the mixer ( 120) is introduced into the SCR reactor 110 to discharge the decomposed ammonium disulfate of the SCR reactor 110 to the outside.

가열기(140)는 SCR 반응기(110)에 구비된 촉매의 암모늄 이황산염을 제거하기 위한 촉매 재생 처리시에 엔진 터보차저의 전단으로부터 EGB를 경유하여 밸브(V113)를 통해 인가되는 배기가스를 에너지를 사용하여 가열시켜 우레아 분해 챔버(130)와 혼합기(120)를 경유하여 SCR 반응기(110)에 인가함으로써 SCR 반응기(110)에 암모늄 이황산염을 분해하기 위한 열원을 공급한다.The heater 140 converts the exhaust gas applied through the valve V113 via the EGB from the front end of the engine turbocharger during the catalyst regeneration treatment to remove the ammonium disulfate of the catalyst provided in the SCR reactor 110. The heat source for decomposing ammonium disulfate is supplied to the SCR reactor 110 by heating and applying it to the SCR reactor 110 via the urea decomposition chamber 130 and the mixer 120.

우레아 분해 챔버(130)는 SCR 반응기(110)에 의한 배기가스 정화 처리시에 가열기(140)로부터 공급된 열원에 의해 우레아 수용액을 분해하여 암모니아로 전환하는 역할을 수행하지만, 촉매 재생 처리시에는 가열기(140)로부터 인가되는 가열된 배기가스를 혼합기(120)에 전달하는 통로 역할만을 한다.The urea decomposition chamber 130 serves to decompose the urea aqueous solution by the heat source supplied from the heater 140 during the exhaust gas purification treatment by the SCR reactor 110 and convert it to ammonia, but during the catalyst regeneration treatment, the heater It serves only as a passage through which the heated exhaust gas applied from 140 is transmitted to the mixer 120.

또한, 혼합기(120)는 SCR 반응기(110)에 의한 배기가스 정화 처리시에 밸브(V112)를 통해 인가되는 배기가스와 우레아 분해 챔버(130)로부터 인가되는 암모니아를 혼합하는 역할을 수행하지만, 촉매 재생 처리시에는 우레아 분해 챔버(130)로부터 인가되는 가열된 배기가스를 SCR 반응기(110)에 전달하는 통로 역할만을 한다.In addition, the mixer 120 plays a role of mixing the exhaust gas applied through the valve V112 and ammonia applied from the urea decomposition chamber 130 during the exhaust gas purification treatment by the SCR reactor 110, but the catalyst During the regeneration treatment, the heated exhaust gas applied from the urea decomposition chamber 130 serves only as a passage for transferring the heated exhaust gas to the SCR reactor 110.

제어기(150)는 SCR 시스템(100)의 운전을 제어하되 밸브(V111~V114)와 가열기(140)의 작동을 제어하여서 SCR 시스템(100)의 촉매 재생 운전을 제어한다.The controller 150 controls the operation of the SCR system 100 but controls the operation of the valves V111 to V114 and the heater 140 to control the catalyst regeneration operation of the SCR system 100.

제어기(150)는 SCR 반응기(110)에 구비된 촉매의 암모늄 이황산염을 제거하는 촉매 재생 처리시에, 밸브(V111)를 개방함과 아울러 밸브(V112)를 폐쇄하여 엔진 터보차저의 후단으로부터 배출되는 배기가스를 배기관(P11)을 통해 외부에 배출하는 상태에서, 밸브(V113)와 밸브(V114)를 개방하여, 엔진 터보차저의 전단으로부터 EGB를 경유하여 밸브(V113)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(140)에 의해 가열하여서 해당 가열된 배기가스를 우레아 분해 챔버(130)와 혼합기(120)를 경유하여 SCR 반응기(110)에 유입시킨다.The controller 150 is discharged from the rear end of the engine turbocharger by opening the valve V111 and closing the valve V112 during the catalyst regeneration treatment to remove ammonium disulfate from the catalyst provided in the SCR reactor 110. Exhaust gas applied through the valve V113 via the EGB from the front end of the engine turbocharger by opening the valve V113 and the valve V114 in a state where the exhaust gas is discharged to the outside through the exhaust pipe P11 Is heated by the heater 140, and the heated exhaust gas is introduced into the SCR reactor 110 via the urea decomposition chamber 130 and the mixer 120.

이와 같이 제어기(150)는 SCR 반응기(110)에 가열된 배기가스를 유입시킴으로써 SCR 반응기(110) 내부의 온도를 암모늄 이황산염이 분해되는 온도 이상으로 가열하고서, 밸브(V113)를 패쇄하여 가열기(140) 내의 유체 흐름을 차단시켜 SCR 반응기(110) 내부의 열기가 밸브(V114)를 통해 외부로 유출되지 않게 통제하되, 암모늄 이황산염의 분해 가능 시간 동안 유체의 흐름을 차단하거나, 온도센서(도면에 도시하지 않음)에 의해 SCR 반응기(110)의 내부 온도를 감시하여 SCR 반응기 내부 온도가 암모늄 이황산염의 분해 가능 온도로부터 설정 온도 이하로 저하될 때까지 유체의 흐름을 차단한다.In this way, the controller 150 heats the temperature inside the SCR reactor 110 above the temperature at which ammonium disulfate is decomposed by introducing the heated exhaust gas into the SCR reactor 110, and closes the valve V113 to a heater ( 140) to block the fluid flow in the SCR reactor 110 so that the heat inside the SCR reactor 110 does not flow out to the outside through the valve (V114), but block the flow of the fluid during the decomposition time of ammonium disulfate, or a temperature sensor (drawing (Not shown in FIG. 1) to monitor the internal temperature of the SCR reactor 110 to block the flow of the fluid until the internal temperature of the SCR reactor decreases from the decomposable temperature of ammonium disulfate to below the set temperature.

그 후에, 제어기(150)는 SCR 반응기(110) 내부의 분해된 암모늄 이황산염을 밸브(V114)를 통해 외부로 배출하되, 밸브(V113)를 개방하여 엔진 터보차저의 전단으로부터 EGB를 경유하여 밸브(V113)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(140), 우레아 분해 챔버(130) 및 혼합기(120)를 통해 SCR 반응기(110)에 유입시켜서 SCR 반응기(110) 내부의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출한다.After that, the controller 150 discharges the decomposed ammonium disulfate inside the SCR reactor 110 to the outside through the valve V114, but opens the valve V113 to the valve via the EGB from the front end of the engine turbocharger. The exhaust gas applied through (V113) is introduced into the SCR reactor 110 through the heater 140, the urea decomposition chamber 130, and the mixer 120, and the decomposed ammonium disulfate inside the SCR reactor 110 is externally To discharge.

이상과 같은 제1 실시예에 의한 SCR 시스템(100)은 엔진 터보차저의 전단으로부터 EGB를 경유하여 밸브(V113)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(140)에 의해 가열시켜 우레아 분해 챔버(130)와 혼합기(120)를 경유하여 SCR 반응기(110)에 유입시켜서 SCR 반응기(110)의 내부를 가열하여 SCR 반응기(110) 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 가열기(140)로의 배기가스 유입을 차단하여 SCR 반응기(110) 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제하여서 촉매 재생시의 에너지 손실을 감소시킬 수 있다.The SCR system 100 according to the first embodiment as described above heats the exhaust gas applied through the valve V113 from the front end of the engine turbocharger via the EGB by the heater 140 to heat the urea decomposition chamber 130. When the inside of the SCR reactor 110 is heated by entering the SCR reactor 110 via the and mixer 120 to decompose the ammonium disulfate of the SCR reactor 110 catalyst, the inflow of exhaust gas to the heater 140 is blocked. Thus, it is possible to reduce energy loss during catalyst regeneration by controlling the heat inside the SCR reactor 110 not to be discharged to the outside.

본 발명의 제2 실시예에 의한 SCR 시스템(200)은 도 3에 예시된 바와 같이 SCR 반응기(210), 혼합기(220), 우레아 분해 챔버(230), 가열기(240), 제어기(250) 및 밸브(V211~V214)를 포함하여 이루어진다.The SCR system 200 according to the second embodiment of the present invention is an SCR reactor 210, a mixer 220, a urea decomposition chamber 230, a heater 240, a controller 250, and It consists of including valves (V211 to V214).

SCR 시스템(200)은 SCR 반응기(210)의 촉매에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리는 SCR 시스템(100)과 마찬가지로 진행하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.In the SCR system 200, the exhaust gas purification treatment of removing nitrogen oxides from engine exhaust gas by the catalyst of the SCR reactor 210 proceeds in the same manner as the SCR system 100, so a description thereof will be omitted.

SCR 시스템(200)은 촉매에 의한 질소산화물의 제거에 의해 생성되는 암모늄 이황산염을 제거하기 위한 촉매 재생 처리를 진행하는 경우에, 엔진 터보차저의 전단으로부터 EGB를 경유하여 밸브(V213)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(240)에 의해 가열시켜 우레아 분해 챔버(230)와 혼합기(220)를 경유하여 SCR 반응기(210)에 유입시켜서 SCR 반응기(210)의 내부를 가열하여 SCR 반응기(210) 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하되 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 가열기(240)로의 배기가스 유입을 차단하여 SCR 반응기(210) 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제하여서 촉매 재생시의 에너지 손실을 감소시키고, 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P211)을 경유하여 밸브(V212)를 통해 혼합기(220)에 인가되는 배기가스를 SCR 반응기(210)에 유입시켜서 SCR 반응기(210)의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출하도록 구현된다.The SCR system 200 is applied through the valve V213 via the EGB from the front end of the engine turbocharger when performing catalyst regeneration treatment to remove ammonium disulfate generated by the removal of nitrogen oxides by the catalyst. The exhaust gas is heated by the heater 240 and introduced into the SCR reactor 210 via the urea decomposition chamber 230 and the mixer 220 to heat the inside of the SCR reactor 210 to heat the SCR reactor 210 catalyst. When the ammonium disulfate of the catalyst is decomposed but the ammonium disulfate of the catalyst is decomposed, the inflow of exhaust gas to the heater 240 is blocked so that the heat inside the SCR reactor 210 is not discharged to the outside, thereby reducing energy loss during catalyst regeneration. And, through the exhaust pipe (P211) from the rear end of the engine turbocharger, the exhaust gas applied to the mixer 220 through the valve V212 is introduced into the SCR reactor 210, and the decomposed ammonium disulfate of the SCR reactor 210 Is implemented to discharge to the outside.

가열기(240)는 SCR 반응기(210)에 구비된 촉매의 암모늄 이황산염을 제거하기 위한 촉매 재생 처리시에 엔진 터보차저의 전단으로부터 EGB를 경유하여 밸브(V213)를 통해 인가되는 배기가스를 에너지를 사용하여 가열시켜 우레아 분해 챔버(230)와 혼합기(220)를 경유하여 SCR 반응기(210)에 인가함으로써 SCR 반응기(210)에 암모늄 이황산염을 분해하기 위한 열원을 공급한다.The heater 240 uses the exhaust gas applied through the valve V213 via the EGB from the front end of the engine turbocharger during the catalyst regeneration treatment to remove the ammonium disulfate of the catalyst provided in the SCR reactor 210. The heat source for decomposing ammonium disulfate is supplied to the SCR reactor 210 by heating and applying it to the SCR reactor 210 via the urea decomposition chamber 230 and the mixer 220.

우레아 분해 챔버(230)는 SCR 반응기(210)에 의한 배기가스 정화 처리시에 가열기(240)로부터 공급된 열원에 의해 우레아 수용액을 분해하여 암모니아로 전환하는 역할을 수행하지만, 촉매 재생 처리시에는 가열기(240)로부터 인가되는 가열된 배기가스를 혼합기(220)에 전달하는 통로 역할만을 한다.The urea decomposition chamber 230 serves to decompose the urea aqueous solution by the heat source supplied from the heater 240 during the exhaust gas purification treatment by the SCR reactor 210 and convert it into ammonia, but in the case of catalyst regeneration treatment, a heater It serves only as a passage for transferring the heated exhaust gas applied from the mixer 220 to the mixer 220.

또한, 혼합기(220)는 SCR 반응기(210)에 의한 배기가스 정화 처리시에 밸브(V212)를 통해 인가되는 배기가스와 우레아 분해 챔버(230)로부터 인가되는 암모니아를 혼합하는 역할을 수행하지만, 촉매 재생 처리시에는 우레아 분해 챔버(230)로부터 인가되는 가열된 배기가스를 SCR 반응기(210)에 전달하는 통로 역할만을 한다.In addition, the mixer 220 plays a role of mixing the exhaust gas applied through the valve V212 and ammonia applied from the urea decomposition chamber 230 during the exhaust gas purification treatment by the SCR reactor 210, but the catalyst During the regeneration treatment, the heated exhaust gas applied from the urea decomposition chamber 230 serves only as a passage for transferring the heated exhaust gas to the SCR reactor 210.

제어기(250)는 SCR 시스템(200)의 운전을 제어하되 밸브(V211~V214)와 가열기(240)의 작동을 제어하여서 SCR 시스템(200)의 촉매 재생 운전을 제어한다.The controller 250 controls the operation of the SCR system 200 but controls the operation of the valves V211 to V214 and the heater 240 to control the catalyst regeneration operation of the SCR system 200.

제어기(250)는 SCR 반응기(210)에 구비된 촉매의 암모늄 이황산염을 제거하는 촉매 재생 처리시에, 밸브(V211)를 개방함과 아울러 밸브(V212)를 폐쇄하여 엔진 터보차저의 후단으로부터 배출되는 배기가스를 배기관(P211)을 통해 외부에 배출하는 상태에서, 밸브(V213)와 밸브(V214)를 개방하여, 엔진 터보차저의 전단으로부터 EGB를 경유하여 밸브(V213)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(240)에 의해 가열하여서 해당 가열된 배기가스를 우레아 분해 챔버(230)와 혼합기(220)를 경유하여 SCR 반응기(210)에 유입시킨다.The controller 250 is discharged from the rear end of the engine turbocharger by opening the valve V211 and closing the valve V212 during the catalyst regeneration treatment to remove the ammonium disulfate of the catalyst provided in the SCR reactor 210 Exhaust gas applied through the valve V213 via the EGB from the front end of the engine turbocharger by opening the valve V213 and the valve V214 in a state in which exhaust gas is discharged to the outside through the exhaust pipe P211 Is heated by the heater 240, and the heated exhaust gas is introduced into the SCR reactor 210 via the urea decomposition chamber 230 and the mixer 220.

이와 같이 제어기(250)는 SCR 반응기(210)에 가열된 배기가스를 유입시킴으로써 SCR 반응기(210) 내부의 온도를 암모늄 이황산염이 분해되는 온도 이상으로 가열하고서, 밸브(V213)를 패쇄하여 가열기(240) 내의 유체 흐름을 차단시켜 SCR 반응기(210) 내부의 열기가 밸브(V214)를 통해 외부로 유출되지 않게 통제하되, 암모늄 이황산염의 분해 가능 시간 동안 유체의 흐름을 차단하거나, 온도센서(도면에 도시하지 않음)에 의해 SCR 반응기(210)의 내부 온도를 감시하여 SCR 반응기 내부 온도가 암모늄 이황산염의 분해 가능 온도로부터 설정 온도 이하로 저하될 때까지 유체의 흐름을 차단한다.In this way, the controller 250 heats the temperature inside the SCR reactor 210 above the temperature at which ammonium disulfate is decomposed by introducing the heated exhaust gas into the SCR reactor 210, and closes the valve V213 to a heater ( 240) to block the fluid flow in the SCR reactor 210 so that the heat inside the SCR reactor 210 does not flow out through the valve (V214), but blocks the flow of the fluid during the decomposition time of ammonium disulfate, or a temperature sensor (drawing (Not shown in FIG. 2 ), the internal temperature of the SCR reactor 210 is monitored to block the flow of fluid until the internal temperature of the SCR reactor decreases from the decomposable temperature of ammonium disulfate to below the set temperature.

그 후에, 제어기(250)는 SCR 반응기(210) 내부의 분해된 암모늄 이황산염을 밸브(V214)를 통해 외부로 배출하되, 밸브(V212)를 개방하여 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P211)을 경유하여 밸브(V212)를 통해 인가되는 배기가스를 혼합기(220)를 통해 SCR 반응기(210)에 유입시켜서 SCR 반응기(210) 내부의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출한다.After that, the controller 250 discharges the decomposed ammonium disulfate inside the SCR reactor 210 to the outside through the valve V214, but opens the valve V212 to open the exhaust pipe P211 from the rear end of the engine turbocharger. The exhaust gas applied through the valve V212 via the passage is introduced into the SCR reactor 210 through the mixer 220 to discharge the decomposed ammonium disulfate inside the SCR reactor 210 to the outside.

이상과 같은 제2 실시예에 의한 SCR 시스템(200)은 엔진 터보차저의 전단으로부터 EGB를 경유하여 밸브(V213)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(240)에 의해 가열시켜 우레아 분해 챔버(230)와 혼합기(220)를 경유하여 SCR 반응기(210)에 유입시켜서 SCR 반응기(210)의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 가열기(240)로의 배기가스 유입을 차단하여 SCR 반응기(210) 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제하여서 촉매 재생시의 에너지 손실을 감소시킬 수 있다. 아울러, SCR 시스템(200)은 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P211)을 통해 밸브(V212)에 인가되는 배기가스를 혼합기(220)를 경유하여 SCR 반응기(210)에 유입시킴으로써 SCR 반응기(210) 내부의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출한다.The SCR system 200 according to the second embodiment as described above heats the exhaust gas applied through the valve V213 from the front end of the engine turbocharger via the EGB by the heater 240 to heat the urea decomposition chamber 230. When the ammonium disulfate of the SCR reactor 210 is decomposed by being introduced into the SCR reactor 210 via the mixer 220 and the exhaust gas inflow to the heater 240 is blocked, the heat inside the SCR reactor 210 is It is possible to reduce the energy loss during catalyst regeneration by controlling not to be discharged into the furnace. In addition, the SCR system 200 introduces the exhaust gas applied to the valve V212 from the rear end of the engine turbocharger through the exhaust pipe P211 through the mixer 220 to the SCR reactor 210, thereby the SCR reactor 210 It discharges the internally decomposed ammonium disulfate to the outside.

본 발명의 제3 실시예에 의한 SCR 시스템(300)은 도 4에 예시된 바와 같이 SCR 반응기(310), 혼합기(320), 우레아 분해 챔버(330), 가열기(340), 제어기(350) 및 밸브(V311~V314)를 포함하여 이루어진다.The SCR system 300 according to the third embodiment of the present invention is an SCR reactor 310, a mixer 320, a urea decomposition chamber 330, a heater 340, a controller 350, and It consists of including valves (V311 to V314).

SCR 시스템(300)은 SCR 반응기(310)의 촉매에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리는 상술한 SCR 시스템(100)과 마찬가지로 진행하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.In the SCR system 300, the exhaust gas purification treatment of removing nitrogen oxides from engine exhaust gas by the catalyst of the SCR reactor 310 proceeds in the same manner as the SCR system 100 described above, and thus a description thereof will be omitted.

SCR 시스템(300)은 촉매에 의한 질소산화물의 제거에 의해 생성되는 암모늄 이황산염을 제거하기 위한 촉매 재생 처리를 진행하는 경우에, 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P311)을 경유하여 밸브(V313)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(340)에 의해 가열시켜 우레아 분해 챔버(330)와 혼합기(320)를 경유하여 SCR 반응기(310)에 유입시켜서 SCR 반응기(310)의 내부를 가열하여 SCR 반응기(310) 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하되 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 가열기(340)로의 배기가스 유입을 차단하여 SCR 반응기(310) 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제하여서 촉매 재생시의 에너지 손실을 감소시키고, 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P311)을 경유하여 밸브(V312)를 통해 인가되는 배기가스를 혼합기(320)를 경유하여 SCR 반응기(310)에 유입시켜서 SCR 반응기(310)의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출하도록 구현된다.The SCR system 300 is a valve V313 via an exhaust pipe P311 from the rear end of the engine turbocharger when performing a catalyst regeneration treatment for removing ammonium disulfate generated by the removal of nitrogen oxides by a catalyst. The exhaust gas applied through is heated by the heater 340 and introduced into the SCR reactor 310 via the urea decomposition chamber 330 and the mixer 320 to heat the inside of the SCR reactor 310 to heat the SCR reactor ( 310) When the catalyst's ammonium disulfate is decomposed, but the catalyst's ammonium disulfate is decomposed, the inflow of exhaust gas to the heater 340 is blocked so that the heat inside the SCR reactor 310 is not discharged to the outside. To reduce the loss, the exhaust gas applied through the valve V312 via the exhaust pipe P311 from the rear end of the engine turbocharger is introduced into the SCR reactor 310 via the mixer 320, It is implemented to discharge the decomposed ammonium disulfate to the outside.

가열기(340)는 SCR 반응기(310)에 구비된 촉매의 암모늄 이황산염을 제거하기 위한 촉매 재생 처리시에 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P311)을 경유하여 밸브(V313)를 통해 인가되는 배기가스를 에너지를 사용하여 가열시켜 우레아 분해 챔버(330)와 혼합기(320)를 경유하여 SCR 반응기(310)에 인가함으로써 SCR 반응기(310)에 암모늄 이황산염을 분해하기 위한 열원을 공급한다.The heater 340 is exhaust gas applied through the valve V313 from the rear end of the engine turbocharger via the exhaust pipe P311 during the catalyst regeneration treatment for removing ammonium disulfate from the catalyst provided in the SCR reactor 310 By heating using energy and applying it to the SCR reactor 310 via the urea decomposition chamber 330 and the mixer 320, a heat source for decomposing ammonium disulfate is supplied to the SCR reactor 310.

우레아 분해 챔버(330)는 SCR 반응기(310)에 의한 배기가스 정화 처리시에 가열기(340)로부터 공급된 열원에 의해 우레아 수용액을 분해하여 암모니아로 전환하는 역할을 수행하지만, 촉매 재생 처리시에는 가열기(340)로부터 인가되는 가열된 배기가스를 혼합기(320)에 전달하는 통로 역할만을 한다.The urea decomposition chamber 330 serves to decompose the urea aqueous solution by a heat source supplied from the heater 340 and convert it to ammonia during the exhaust gas purification treatment by the SCR reactor 310, but in the case of catalyst regeneration treatment, a heater It serves only as a passage through which the heated exhaust gas applied from the 340 is transmitted to the mixer 320.

또한, 혼합기(320)는 SCR 반응기(310)에 의한 배기가스 정화 처리시에 밸브(V312)를 통해 인가되는 배기가스와 우레아 분해 챔버(330)로부터 인가되는 암모니아를 혼합하는 역할을 수행하지만, 촉매 재생 처리시에는 우레아 분해 챔버(330)로부터 인가되는 가열된 배기가스를 SCR 반응기(310)에 전달하는 통로 역할만을 한다.In addition, the mixer 320 performs a role of mixing the exhaust gas applied through the valve V312 and ammonia applied from the urea decomposition chamber 330 during the exhaust gas purification treatment by the SCR reactor 310, but the catalyst During the regeneration treatment, the heated exhaust gas applied from the urea decomposition chamber 330 serves only as a passage for transferring the heated exhaust gas to the SCR reactor 310.

제어기(350)는 SCR 시스템(300)의 운전을 제어하되 밸브(V311~V314)와 가열기(340)의 작동을 제어하여서 SCR 시스템(300)의 촉매 재생 운전을 제어한다.The controller 350 controls the operation of the SCR system 300 but controls the operation of the valves V311 to V314 and the heater 340 to control the catalyst regeneration operation of the SCR system 300.

제어기(350)는 SCR 반응기(310)에 구비된 촉매의 암모늄 이황산염을 제거하는 촉매 재생 처리시에, 밸브(V311)를 개방함과 아울러 밸브(V312)를 폐쇄하여 엔진 터보차저의 후단으로부터 배출되는 배기가스를 배기관(P311)을 통해 외부에 배출하는 상태에서, 밸브(V313)와 밸브(V314)를 개방하여, 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P311)을 경유하여 밸브(V313)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(340)에 의해 가열하여서 해당 가열된 배기가스를 우레아 분해 챔버(330)와 혼합기(320)를 경유하여 SCR 반응기(310)에 유입시킨다.The controller 350 is discharged from the rear end of the engine turbocharger by opening the valve V311 and closing the valve V312 during the catalyst regeneration treatment for removing ammonium disulfate from the catalyst provided in the SCR reactor 310 In a state in which exhaust gas is discharged to the outside through the exhaust pipe P311, the valve V313 and the valve V314 are opened, and applied through the valve V313 via the exhaust pipe P311 from the rear end of the engine turbocharger. The exhaust gas to be heated is heated by the heater 340 and the heated exhaust gas is introduced into the SCR reactor 310 via the urea decomposition chamber 330 and the mixer 320.

이와 같이 제어기(350)는 SCR 반응기(310)에 가열된 배기가스를 유입시킴으로써 SCR 반응기(310) 내부의 온도를 암모늄 이황산염이 분해되는 온도 이상으로 가열하고서, 밸브(V313)를 패쇄하여 가열기(340) 내의 유체 흐름을 차단시켜 SCR 반응기(310) 내부의 열기가 밸브(V314)를 통해 외부로 유출되지 않게 통제하되, 암모늄 이황산염의 분해 가능 시간 동안 유체의 흐름을 차단하거나, 온도센서(도면에 도시하지 않음)에 의해 SCR 반응기(310)의 내부 온도를 감시하여 SCR 반응기 내부 온도가 암모늄 이황산염의 분해 가능 온도로부터 설정 온도 이하로 저하될 때까지 유체의 흐름을 차단한다.In this way, the controller 350 heats the temperature inside the SCR reactor 310 above the temperature at which the ammonium disulfate is decomposed by introducing the heated exhaust gas into the SCR reactor 310, and closes the valve V313 to a heater ( 340) to block the flow of the fluid inside the SCR reactor 310 so that the heat inside the SCR reactor 310 does not flow out through the valve (V314), but blocks the flow of the fluid during the decomposition time of ammonium disulfate, or a temperature sensor (drawing (Not shown in FIG. 2 ), the internal temperature of the SCR reactor 310 is monitored to block the flow of the fluid until the internal temperature of the SCR reactor is lowered from the decomposable temperature of ammonium disulfate to below the set temperature.

그 후에, 제어기(350)는 SCR 반응기(310) 내부의 분해된 암모늄 이황산염을 밸브(V314)를 통해 외부로 배출하되, 밸브(V312)를 개방하여 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P311)을 경유하여 밸브(V312)를 통해 인가되는 배기가스를 혼합기(320)를 경유하여 SCR 반응기(310)에 유입시켜서 SCR 반응기(310) 내부의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출한다.After that, the controller 350 discharges the decomposed ammonium disulfate inside the SCR reactor 310 to the outside through the valve V314, but opens the valve V312 to open the exhaust pipe P311 from the rear end of the engine turbocharger. The exhaust gas applied through the valve V312 via the passage is introduced into the SCR reactor 310 via the mixer 320 to discharge the decomposed ammonium disulfate inside the SCR reactor 310 to the outside.

이상과 같은 제3 실시예에 의한 SCR 시스템(300)은 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P311)을 경유하여 밸브(V313)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(340)에 의해 가열시켜 우레아 분해 챔버(330)와 혼합기(320)를 경유하여 SCR 반응기(310)에 유입시켜서 SCR 반응기(310)의 내부를 가열하여 SCR 반응기(310) 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 가열기(340)로의 배기가스 유입을 차단하여 SCR 반응기(310) 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제하여서 촉매 재생시의 에너지 손실을 감소시킬 수 있다. 아울러, SCR 시스템(300)은 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P311)을 통해 밸브(V312)에 인가되는 배기가스를 혼합기(320)를 경유하여 SCR 반응기(310)에 유입시킴으로써 SCR 반응기(310) 내부의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출한다.The SCR system 300 according to the third embodiment as described above heats the exhaust gas applied through the valve V313 from the rear end of the engine turbocharger via the exhaust pipe P311, by the heater 340 to heat the urea decomposition chamber. Exhaust gas to the heater 340 when the inside of the SCR reactor 310 is heated to decompose the ammonium disulfate of the SCR reactor 310 catalyst by entering the SCR reactor 310 via the 330 and the mixer 320 By blocking the inflow, heat inside the SCR reactor 310 is controlled not to be discharged to the outside, thereby reducing energy loss during catalyst regeneration. In addition, the SCR system 300 introduces the exhaust gas applied to the valve V312 from the rear end of the engine turbocharger through the exhaust pipe P311 through the mixer 320 to the SCR reactor 310, thereby introducing the SCR reactor 310. It discharges the internally decomposed ammonium disulfate to the outside.

본 발명의 제4 실시예에 의한 SCR 시스템(400)은 도 5에 예시된 바와 같이 SCR 반응기(410), 혼합기(420), 우레아 분해 챔버(430), 가열기(440), 제어기(450) 및 밸브(V411~V414)를 포함하여 이루어진다.The SCR system 400 according to the fourth embodiment of the present invention is an SCR reactor 410, a mixer 420, a urea decomposition chamber 430, a heater 440, a controller 450, and It comprises valves (V411 to V414).

SCR 시스템(400)은 SCR 반응기(410)의 촉매에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리는 상술한 SCR 시스템(100)과 마찬가지로 진행하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.In the SCR system 400, the exhaust gas purification treatment of removing nitrogen oxides from engine exhaust gas by the catalyst of the SCR reactor 410 proceeds in the same manner as the SCR system 100 described above, and thus a description thereof will be omitted.

SCR 시스템(400)은 촉매에 의한 질소산화물의 제거에 의해 생성되는 암모늄 이황산염을 제거하기 위한 촉매 재생 처리를 진행하는 경우에, 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P411)을 경유하여 밸브(V413)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(440)에 의해 가열시켜 우레아 분해 챔버(430)와 혼합기(420)를 경유하여 SCR 반응기(410)에 유입시켜서 SCR 반응기(410)의 암모늄 이황산염을 분해하되 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 가열기(440)로의 배기가스 유입을 차단하여 SCR 반응기(410) 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제하여서 촉매 재생시의 에너지 손실을 감소시키고, 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P411)을 경유하여 밸브(V413)를 통해 가열기(440)에 인가되는 배기가스를 우레아 분해 챔버(430)와 혼합기(420)를 경유하여 SCR 반응기(410)에 유입시켜서 SCR 반응기(410)의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출하도록 구현된다.The SCR system 400 is a valve V413 via the exhaust pipe P411 from the rear end of the engine turbocharger when performing a catalyst regeneration treatment for removing ammonium disulfate produced by the removal of nitrogen oxides by a catalyst. The exhaust gas applied through is heated by a heater 440 and introduced into the SCR reactor 410 via the urea decomposition chamber 430 and the mixer 420 to decompose the ammonium disulfate of the SCR reactor 410, but the catalyst When the ammonium disulfate of is decomposed, the inflow of exhaust gas to the heater 440 is blocked so that the heat inside the SCR reactor 410 is not discharged to the outside, thereby reducing energy loss during catalyst regeneration and from the rear end of the engine turbocharger. The exhaust gas applied to the heater 440 through the valve V413 via the exhaust pipe P411 is introduced into the SCR reactor 410 through the urea decomposition chamber 430 and the mixer 420, and the SCR reactor 410 It is implemented to discharge the decomposed ammonium disulfate of to the outside.

가열기(440)는 SCR 반응기(410)에 구비된 촉매의 암모늄 이황산염을 제거하기 위한 촉매 재생 처리시에 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P411)을 경유하여 밸브(V413)를 통해 인가되는 배기가스를 에너지를 사용하여 가열시켜 우레아 분해 챔버(430)와 혼합기(420)를 경유하여 SCR 반응기(410)에 인가함으로써 SCR 반응기(410)에 암모늄 이황산염을 분해하기 위한 열원을 공급한다.The heater 440 is the exhaust gas applied through the valve V413 from the rear end of the engine turbocharger through the exhaust pipe P411 during the catalyst regeneration treatment for removing ammonium disulfate of the catalyst provided in the SCR reactor 410 By heating using energy and applying it to the SCR reactor 410 through the urea decomposition chamber 430 and the mixer 420, a heat source for decomposing ammonium disulfate is supplied to the SCR reactor 410.

우레아 분해 챔버(430)는 SCR 반응기(410)에 의한 배기가스 정화 처리시에 가열기(440)로부터 공급된 열원에 의해 우레아 수용액을 분해하여 암모니아로 전환하는 역할을 수행하지만, 촉매 재생 처리시에는 가열기(440)로부터 인가되는 가열된 배기가스를 혼합기(420)에 전달하는 통로 역할만을 한다.The urea decomposition chamber 430 serves to decompose the urea aqueous solution by the heat source supplied from the heater 440 and convert it to ammonia during the exhaust gas purification treatment by the SCR reactor 410, but during the catalyst regeneration treatment, a heater It serves only as a passage for transferring the heated exhaust gas applied from the 440 to the mixer 420.

또한, 혼합기(420)는 SCR 반응기(410)에 의한 배기가스 정화 처리시에 밸브(V412)를 통해 인가되는 배기가스와 우레아 분해 챔버(430)로부터 인가되는 암모니아를 혼합하는 역할을 수행하지만, 촉매 재생 처리시에는 우레아 분해 챔버(430)로부터 인가되는 가열된 배기가스를 SCR 반응기(410)에 전달하는 통로 역할만을 한다.In addition, the mixer 420 plays a role of mixing the exhaust gas applied through the valve V412 and ammonia applied from the urea decomposition chamber 430 during the exhaust gas purification treatment by the SCR reactor 410, but the catalyst During the regeneration treatment, the heated exhaust gas applied from the urea decomposition chamber 430 only serves as a passage for transferring the heated exhaust gas to the SCR reactor 410.

제어기(450)는 SCR 시스템(400)의 운전을 제어하되 밸브(V411~V414)와 가열기(440)의 작동을 제어하여서 SCR 시스템(400)의 촉매 재생 운전을 제어한다.The controller 450 controls the operation of the SCR system 400 but controls the operation of the valves V411 to V414 and the heater 440 to control the catalyst regeneration operation of the SCR system 400.

제어기(450)는 SCR 반응기(410)에 구비된 촉매의 암모늄 이황산염을 제거하는 촉매 재생 처리시에, 밸브(V411)를 개방함과 아울러 밸브(V412)를 폐쇄하여 엔진 터보차저의 후단으로부터 배출되는 배기가스를 배기관(P411)을 통해 외부에 배출하는 상태에서, 밸브(V413)와 밸브(V414)를 개방하여, 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P411)을 경유하여 밸브(V413)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(440)에 의해 가열하여서 해당 가열된 배기가스를 우레아 분해 챔버(430)와 혼합기(420)를 경유하여 SCR 반응기(410)에 유입시킨다.The controller 450 is discharged from the rear end of the engine turbocharger by opening the valve V411 and closing the valve V412 during the catalyst regeneration treatment to remove ammonium disulfate from the catalyst provided in the SCR reactor 410 In a state in which the exhaust gas is discharged to the outside through the exhaust pipe P411, the valve V413 and the valve V414 are opened, and applied through the valve V413 via the exhaust pipe P411 from the rear end of the engine turbocharger. The exhaust gas to be heated is heated by the heater 440 and the heated exhaust gas is introduced into the SCR reactor 410 via the urea decomposition chamber 430 and the mixer 420.

이와 같이 제어기(450)는 SCR 반응기(410)에 가열된 배기가스를 유입시킴으로써 SCR 반응기(410) 내부의 온도를 암모늄 이황산염이 분해되는 온도 이상으로 가열하고서, 밸브(V413)를 패쇄하여 가열기(440) 내의 유체 흐름을 차단시켜 SCR 반응기(410) 내부의 열기가 밸브(V414)를 통해 외부로 유출되지 않게 통제하되, 암모늄 이황산염의 분해 가능 시간 동안 유체의 흐름을 차단하거나, 온도센서(도면에 도시하지 않음)에 의해 SCR 반응기(410)의 내부 온도를 감시하여 SCR 반응기 내부 온도가 암모늄 이황산염의 분해 가능 온도로부터 설정 온도 이하로 저하될 때까지 유체의 흐름을 차단한다.In this way, the controller 450 heats the temperature inside the SCR reactor 410 above the temperature at which ammonium disulfate is decomposed by introducing the heated exhaust gas into the SCR reactor 410, and closes the valve V413 to a heater ( 440) to block the fluid flow in the SCR reactor 410 so that the heat inside the SCR reactor 410 does not flow out to the outside through the valve (V414), but block the flow of fluid during the decomposition time of ammonium disulfate, or a temperature sensor (drawing (Not shown in FIG. 1) monitors the internal temperature of the SCR reactor 410 to block the flow of the fluid until the internal temperature of the SCR reactor decreases from the decomposable temperature of ammonium disulfate to below the set temperature.

그 후에, 제어기(450)는 SCR 반응기(410) 내부의 분해된 암모늄 이황산염을 밸브(V414)를 통해 외부로 배출하되, 밸브(V413)를 개방하여 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P411)을 경유하여 밸브(V413)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(440), 우레아 분해 챔버(430) 및 혼합기(420)를 경유하여 SCR 반응기(410)에 유입시켜서 SCR 반응기(410) 내부의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출한다.After that, the controller 450 discharges the decomposed ammonium disulfate inside the SCR reactor 410 to the outside through the valve V414, but opens the valve V413 to open the exhaust pipe P411 from the rear end of the engine turbocharger. The decomposed ammonium in the SCR reactor 410 by introducing the exhaust gas applied through the valve V413 via the heater 440, the urea decomposition chamber 430, and the mixer 420 into the SCR reactor 410 Discharge the disulfate to the outside.

이상과 같은 제4 실시예에 의한 SCR 시스템(400)은 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P411)을 경유하여 밸브(V413)를 통해 인가되는 배기가스를 가열기(440)에 의해 가열시켜 우레아 분해 챔버(430)와 혼합기(420)를 경유하여 SCR 반응기(410)에 유입시켜서 SCR 반응기(410)의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 가열기(440)로의 배기가스 유입을 차단하여 SCR 반응기(410) 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제하여서 촉매 재생시의 에너지 손실을 감소시킬 수 있다. 아울러, SCR 시스템(400)은 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관(P411)을 통해 밸브(V413)에 인가되는 배기가스를 가열기(440), 우레아 분해 챔버(430) 및 혼합기(420)를 경유하여 SCR 반응기(410)에 유입시킴으로써 SCR 반응기(410) 내부의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출한다.The SCR system 400 according to the fourth embodiment as described above heats the exhaust gas applied through the valve V413 from the rear end of the engine turbocharger through the exhaust pipe P411 by the heater 440 to heat the urea decomposition chamber. When the ammonium disulfate of the SCR reactor 410 is decomposed by entering the SCR reactor 410 via the 430 and the mixer 420, the inflow of the exhaust gas to the heater 440 is blocked to prevent the inside of the SCR reactor 410. The energy loss during catalyst regeneration can be reduced by controlling the heat to not be released to the outside. In addition, the SCR system 400 uses the exhaust gas applied to the valve V413 from the rear end of the engine turbocharger through the exhaust pipe P411 through the heater 440, the urea decomposition chamber 430, and the mixer 420. By flowing into the reactor 410, the decomposed ammonium disulfate inside the SCR reactor 410 is discharged to the outside.

본 발명은 상술한 설명에 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변경하여 실시할 수 있을 것이며, 그러한 변경 실시는 본 발명의 기술적 범위에 해당된다고 할 것이다.The present invention is not limited to the above description, and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains may implement the present invention by modifying it in various forms within the scope not departing from the spirit of the present invention. It will be possible, and the implementation of such changes will be said to fall within the technical scope of the present invention.

본 발명은 선박에서 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거함에 기인하여 생성되는 SCR 반응기 촉매의 암모늄 이황산염을 분해 제거하여 SCR 반응기의 촉매를 재생하는 경우에 매우 유용하게 적용할 수 있을 것이다. 본 발명에 의하면, SCR 반응기에 의해 엔진 배기가스의 질소산화물을 제거하는 배기가스 정화 처리를 진행함에 따라 SCR 반응기에 생성되는 암모늄 이황산염에 기인한 SCR 반응기의 촉매의 오염을 제거하여 SCR 반응기의 촉매를 재생하는 경우에, 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하여 제거하기 위하여 SCR 반응기에 유입시킨 가열된 유체의 흐름을 제한하여서 SCR 반응기로부터 외부로 배출되는 열에너지의 손실을 감소시킴으로써 촉매 재생시에 에너지 소비를 절감하게 된다.The present invention may be very usefully applied in the case of regenerating the catalyst of the SCR reactor by decomposing and removing ammonium disulfate of the SCR reactor catalyst generated by removing nitrogen oxides of engine exhaust gas from the ship. According to the present invention, the catalyst of the SCR reactor is removed by removing contamination of the catalyst of the SCR reactor due to ammonium disulfate generated in the SCR reactor as the exhaust gas purification treatment to remove nitrogen oxides of the engine exhaust gas is performed by the SCR reactor. In the case of regeneration, energy consumption during catalyst regeneration is reduced by limiting the flow of heated fluid introduced into the SCR reactor in order to decompose and remove ammonium disulfate in the catalyst, thereby reducing the loss of heat energy discharged from the SCR reactor to the outside. Is done.

100, 200, 300, 400; SCR 시스템
110, 210, 310, 410; SCR 반응기
120, 220, 320, 420; 혼합기
130, 230, 330, 430; 우레아 분해 챔버
140, 240, 340, 440; 가열기
150, 250, 350, 450; 제어기
V111~V114, V211~V214, V311~V314, V411~V414: 밸브
P111, P211, P311, P411; 배기관100, 200, 300, 400; SCR system
110, 210, 310, 410; SCR reactor
120, 220, 320, 420; Mixer
130, 230, 330, 430; Urea digestion chamber
140, 240, 340, 440; Burner
150, 250, 350, 450; Controller
V111 to V114, V211 to V214, V311 to V314, V411 to V414: valve
P111, P211, P311, P411; vent pipe

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 엔진 터보차저의 전단으로부터 EGB(Exhaust Gas Bypass valve)를 경유하여 가열기에 인가되는 배기가스의 흐름을 제어기의 제어에 따라 통제하는 제1 밸브와;
엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관을 경유하여 혼합기에 인가되는 배기가스의 흐름을 제어기의 제어에 따라 통제하는 제2 밸브와;
상기 제1 밸브를 통해 유입되는 배기가스를 제어기의 제어에 따라 가열하여 SCR 반응기 측으로 인가하여 촉매 재생을 위한 열기를 공급하는 가열기와;
상기 제1 및 제2 밸브와 가열기를 제어하여 촉매 재생 운전을 제어하되, 상기 제1 밸브를 개방함과 아울러 제2 밸브를 폐쇄하여 상기 EGB로부터 제1 밸브를 통해 인가되는 배기가스를 가열기에 의해 가열시켜 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하되 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 상기 제1 밸브를 폐쇄하여 EGB로부터 가열기로의 배기가스 유입을 차단시켜 SCR 반응기 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제한 후, 상기 제2 밸브를 개방하여 배기관으로부터의 배기가스를 혼합기를 통해 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.
A first valve for controlling the flow of exhaust gas applied to the heater from the front end of the engine turbocharger via an exhaust gas bypass valve (EGB) according to the control of the controller;
A second valve for controlling a flow of exhaust gas applied to the mixer from a rear end of the engine turbocharger via an exhaust pipe according to the control of the controller;
A heater for supplying heat for catalyst regeneration by heating the exhaust gas flowing through the first valve under control of a controller and applying it to the SCR reactor;
The catalyst regeneration operation is controlled by controlling the first and second valves and the heater, and the exhaust gas applied through the first valve from the EGB is removed by a heater by opening the first valve and closing the second valve. When heated to flow into the SCR reactor to decompose the ammonium disulfate of the SCR reactor catalyst, but when the ammonium disulfate of the catalyst is decomposed, the first valve is closed to block the inflow of exhaust gas from the EGB to the heater to prevent heat inside the SCR reactor. After controlling not to be discharged to the outside, the second valve is opened and the exhaust gas from the exhaust pipe is introduced into the SCR reactor through a mixer to include a controller controlling to discharge the decomposed ammonium disulfate of the SCR reactor to the outside. SCR system for energy saving during catalyst regeneration.
 제4항에 있어서,
상기 제어기는 EGB로부터 가열기로의 배기가스 유입을 차단시켜 SCR 반응기 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 하는 경우, 암모늄 이황산염의 분해 가능 시간 동안 배기가스의 흐름을 차단하는 것을 특징으로 하는 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.
The method of claim 4,
When the controller blocks the inflow of exhaust gas from the EGB to the heater so that the heat inside the SCR reactor is not discharged to the outside, the catalyst regeneration, characterized in that it blocks the flow of the exhaust gas during the decomposition time of ammonium disulfate. SCR system for energy saving.
 제4항에 있어서,
상기 제어기는 EGB로부터 가열기로의 배기가스 유입을 차단시켜 SCR 반응기 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 하는 경우, SCR 반응기 내부 온도가 암모늄 이황산염의 분해 가능 온도로부터 설정 온도 이하로 저하될 때까지 배기가스의 흐름을 차단하는 것을 특징으로 하는 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.
The method of claim 4,
When the controller blocks the inflow of exhaust gas from the EGB to the heater so that the heat inside the SCR reactor is not discharged to the outside, it is exhausted until the temperature inside the SCR reactor decreases from the decomposable temperature of ammonium disulfate to below the set temperature. SCR system for energy saving during catalyst regeneration, characterized in that blocking the flow of gas.
 엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관을 경유하여 가열기에 인가되는 배기가스의 흐름을 제어기의 제어에 따라 통제하는 제1 밸브와;
엔진 터보차저의 후단으로부터 배기관을 경유하여 혼합기에 인가되는 배기가스의 흐름을 제어기의 제어에 따라 통제하는 제2 밸브와;
상기 제1 밸브를 통해 유입되는 배기가스를 제어기의 제어에 따라 가열하여 SCR 반응기 측으로 인가하여 촉매 재생을 위한 열기를 공급하는 가열기와;
상기 제1 및 제2 밸브와 가열기를 제어하여 촉매 재생 운전을 제어하되, 상기 제1 밸브를 개방함과 아울러 제2 밸브를 폐쇄하여 상기 배기관으로부터 제1 밸브를 통해 인가되는 배기가스를 가열기에 의해 가열시켜 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하되 촉매의 암모늄 이황산염을 분해하는 때에 상기 제1 밸브를 폐쇄하여 배기관으로부터 가열기로의 배기가스 유입을 차단시켜 SCR 반응기 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 통제한 후, 상기 제2 밸브를 개방하여 배기관으로부터의 배기가스를 혼합기를 통해 SCR 반응기에 유입시켜서 SCR 반응기의 분해된 암모늄 이황산염을 외부로 배출하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.
A first valve for controlling a flow of exhaust gas applied to the heater from a rear end of the engine turbocharger via an exhaust pipe according to the control of the controller;
A second valve for controlling a flow of exhaust gas applied to the mixer from a rear end of the engine turbocharger via an exhaust pipe according to the control of the controller;
A heater for supplying heat for catalyst regeneration by heating the exhaust gas flowing through the first valve under control of a controller and applying it to the SCR reactor;
The catalyst regeneration operation is controlled by controlling the first and second valves and the heater, and the exhaust gas applied through the first valve from the exhaust pipe is discharged by a heater by opening the first valve and closing the second valve. When heated to flow into the SCR reactor to decompose the ammonium disulfate of the SCR reactor catalyst, but when the ammonium disulfate of the catalyst is decomposed, the first valve is closed to block the inflow of exhaust gas from the exhaust pipe to the heater, thereby preventing heat inside the SCR reactor. After controlling not to be discharged to the outside, the second valve is opened and the exhaust gas from the exhaust pipe is introduced into the SCR reactor through a mixer to include a controller controlling to discharge the decomposed ammonium disulfate of the SCR reactor to the outside. SCR system for energy saving during catalyst regeneration.
 제7항에 있어서,
상기 제어기는 배기관으로부터 가열기로의 배기가스 유입을 차단시켜 SCR 반응기 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 하는 경우, 암모늄 이황산염의 분해 가능 시간 동안 배기가스의 흐름을 차단하는 것을 특징으로 하는 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.
The method of claim 7,
When the controller blocks the inflow of exhaust gas from the exhaust pipe to the heater so that the heat inside the SCR reactor is not discharged to the outside, the catalyst regeneration, characterized in that it blocks the flow of the exhaust gas during the decomposition time of ammonium disulfate. SCR system for energy saving.
 제7항에 있어서,
상기 제어기는 배기관으로부터 가열기로의 배기가스 유입을 차단시켜 SCR 반응기 내부의 열기가 외부로 배출되지 않게 하는 경우, SCR 반응기 내부 온도가 암모늄 이황산염의 분해 가능 온도로부터 설정 온도 이하로 저하될 때까지 배기가스의 흐름을 차단하는 것을 특징으로 하는 촉매 재생시 에너지 절감을 위한 SCR 시스템.
The method of claim 7,
When the controller blocks the inflow of exhaust gas from the exhaust pipe to the heater so that the heat inside the SCR reactor is not discharged to the outside, it exhausts until the temperature inside the SCR reactor decreases from the decomposable temperature of ammonium disulfate to below the set temperature. SCR system for energy saving during catalyst regeneration, characterized in that blocking the flow of gas.
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