KR20140003132U - Urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reuction - Google Patents

Urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reuction Download PDF

Info

Publication number
KR20140003132U
KR20140003132U KR2020120010584U KR20120010584U KR20140003132U KR 20140003132 U KR20140003132 U KR 20140003132U KR 2020120010584 U KR2020120010584 U KR 2020120010584U KR 20120010584 U KR20120010584 U KR 20120010584U KR 20140003132 U KR20140003132 U KR 20140003132U
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
urea
hydrolysis
heat transfer
transfer plate
porous heat
Prior art date
Application number
KR2020120010584U
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR200474568Y1 (en
Inventor
김종훈
Original Assignee
두산엔진주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 두산엔진주식회사 filed Critical 두산엔진주식회사
Priority to KR2020120010584U priority Critical patent/KR200474568Y1/en
Publication of KR20140003132U publication Critical patent/KR20140003132U/en
Application granted granted Critical
Publication of KR200474568Y1 publication Critical patent/KR200474568Y1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2062—Ammonia
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/40—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a hydrolysis catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

본 고안의 실시예는 우레아를 가수분해시켜 암모니아를 생성하는 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치에 관한 것으로, 본 고안의 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치는 유체가 유입되는 유입구와, 가수분해 반응이 일어나 생성된 상기 암모니아가 상기 유체와 혼합되어 배출되는 배출구를 갖는 가수분해 챔버와, 상기 가수분해 챔버의 상기 배출구보다 상기 유입구에 상대적으로 가까이 설치되어 상기 우레아를 분사하는 우레아 분사 노즐과, 상기 우레아 분사 노즐과 상기 배출구 사이의 상기 가수분해 챔버 내부에 설치되며 복수의 구멍들이 형성된 다공 전열판, 그리고 상기 다공 전열판에 전기를 공급하는 전극부를 포함한다.An embodiment of the present invention relates to a urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reduction reaction in which urea is hydrolyzed to produce ammonia. In the urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reduction reaction according to an embodiment of the present invention, A hydrolysis chamber having a discharge port through which a hydrolysis reaction occurs and the generated ammonia is mixed with the fluid to be discharged; and a urea injection valve disposed relatively closer to the inlet than the discharge port of the hydrolysis chamber, A porous heat transfer plate disposed inside the hydrolysis chamber between the urea injection nozzle and the discharge port and having a plurality of holes, and an electrode unit for supplying electricity to the porous heat transfer plate.

Figure P2020120010584
Figure P2020120010584

Description

선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치{UREA HYDROLYSIS APPARATUS FOR SELECTIVE CATALYTIC REUCTION}[0001] UREA HYDROLYSIS APPARATUS FOR SELECTIVE CATALYTIC REUCTION [0002]

본 고안의 실시예는 우레아 가수 분해 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a urea hydrolysis apparatus, and more particularly, to a urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reduction reaction.

일반적으로 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템은 디젤 엔진 등에서 발생된 배기 가스를 정화하여 대기 중으로 배출되는 배기 가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 시스템이다.In general, a selective catalytic reduction (SCR) system is a system for purifying exhaust gas generated from a diesel engine or the like to reduce nitrogen oxides contained in exhaust gas discharged into the atmosphere.

선택적 촉매 환원 시스템은 촉매가 내부에 설치된 반응기에 배기 가스와 환원제를 함께 통과시키면서 배기 가스에 함유된 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다.The selective catalytic reduction system reacts the nitrogen oxides contained in the exhaust gas with the reducing agent while passing the exhaust gas and the reducing agent together in the reactor equipped with the catalyst, thereby reducing the nitrogen and the water vapor.

그리고 선택적 촉매 환원 시스템은 질소산화물을 저감시키기 위한 환원제로 주로 우레아(urea)를 가수분해시켜 사용하고 있다. 우레아는 가수분해 챔버 내부에 분사되어 암모니아(NH3)로 가수분해된다. 그리고 우레아가 가수분해되어 생성된 암모니아는 가수분해 챔버에 유입된 유체와 혼합된 후 촉매를 향해 분사된다.The selective catalytic reduction system is mainly used as a reducing agent for reducing nitrogen oxides by hydrolyzing urea. Urea is injected into the hydrolysis chamber and hydrolyzed to ammonia (NH 3 ). The ammonia produced by the hydrolysis of urea is mixed with the fluid introduced into the hydrolysis chamber and then injected toward the catalyst.

이때, 가수분해의 효율을 향상시키기 위해 가수분해 챔버에 유입되는 유체의 온도를 가수분해 반응 온도까지 상승시켜야 했다. 따라서, 유체의 온도를 상승시키기 위해 별도의 히터 또는 버너를 사용해야 할 뿐만 아니라 유체를 높은 온도로 상승시키기 위해 필요 이상으로 많은 에너지가 소모되는 문제점이 있다.  At this time, in order to improve the hydrolysis efficiency, the temperature of the fluid flowing into the hydrolysis chamber had to be increased to the hydrolysis reaction temperature. Therefore, there is a problem that not only a separate heater or a burner is required to raise the temperature of the fluid but also more energy is consumed than necessary to raise the fluid to a high temperature.

본 고안의 실시예는 선택적 촉매 환원 반응에 사용되는 환원제를 효과적으로 생성할 수 있는 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reduction reaction capable of effectively producing a reducing agent used in a selective catalytic reduction reaction.

본 고안의 실시예에 따르면, 우레아(urea, CO(NH2)2)를 가수분해시켜 암모니아(NH3)를 생성하는 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치는 유체가 유입되는 유입구와, 가수분해 반응이 일어나 생성된 상기 암모니아가 상기 유체와 혼합되어 배출되는 배출구를 갖는 가수분해 챔버와, 상기 가수분해 챔버의 상기 배출구보다 상기 유입구에 상대적으로 가까이 설치되어 상기 우레아를 분사하는 우레아 분사 노즐과, 상기 우레아 분사 노즐과 상기 배출구 사이의 상기 가수분해 챔버 내부에 설치되며 복수의 구멍들이 형성된 다공 전열판, 그리고 상기 다공 전열판에 전기를 공급하는 전극부를 포함한다.According to the embodiment of the present invention, a urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reduction reaction in which ammonia (NH 3 ) is produced by hydrolyzing urea (CO (NH 2 ) 2 ) is characterized by comprising an inlet through which a fluid flows, A hydrolysis chamber having an outlet through which the generated ammonia is mixed with the fluid and is discharged; a urea injection nozzle disposed relatively closer to the inlet than the outlet of the hydrolysis chamber to inject the urea, A porous heat transfer plate disposed inside the hydrolysis chamber between the urea injection nozzle and the discharge port and having a plurality of holes, and an electrode unit for supplying electricity to the porous heat transfer plate.

상기 우레아 분사 노즐은 상기 우레아가 상기 다공 전열판과 접촉 가능하도록 상기 다공 전열판을 향해 상기 우레아를 분사할 수 있다.The urea injection nozzle may inject the urea toward the porous heat transfer plate so that the urea can contact the porous heat transfer plate.

상기 다공 전열판은 섭씨 300도 내지 섭씨 500도 범위 내의 온도로 가열될 수 있다.The porous heat transfer plate may be heated to a temperature in the range of 300 degrees Celsius to 500 degrees Celsius.

상기 가수분해 장치는 상기 가수분해 챔버에서 생성된 상기 암모니아가 혼합된 상기 유체를 분사하는 환원제 분사부와, 상기 가수분해 챔버의 상기 배출구와 상기 환원제 분사부를 연결하는 환원제 공급 유로를 더 포함할 수 있다.The hydrolysis apparatus may further include a reducing agent injecting unit injecting the fluid mixed with the ammonia generated in the hydrolysis chamber and a reducing agent supplying flow channel connecting the outlet of the hydrolysis chamber and the reducing agent injecting unit .

상기 가수분해 챔버의 상기 유입구로 상기 유체를 공급하는 블로워를 더 포함할 수 있다.And a blower for supplying the fluid to the inlet of the hydrolysis chamber.

상기 블로워가 상기 가수분해 챔버에 공급하는 상기 유체를 승온시키는 보조 히터를 더 포함할 수 있다.And an auxiliary heater for raising the temperature of the fluid supplied to the hydrolysis chamber by the blower.

상기 우레아 분사 노즐에 공급할 상기 우레아를 저장하는 우레아 저장부를 더 포함할 수 있다.And a urea storage unit for storing the urea to be supplied to the urea injection nozzle.

상기한 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치에서, 상기 다공 전열판에 형성된 상기 복수의 구멍들은 상기 우레아 분사 노즐로부터 분사된 상기 우레아와 상기 가수분해 챔버의 유입구로 유입된 유체를 혼합시킬 수 있다.In the urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reduction, the plurality of holes formed in the porous heat transfer plate may mix the urea injected from the urea injection nozzle and the fluid introduced into the inlet of the hydrolysis chamber.

상기 다공 전열판의 상기 복수의 구멍들은 방사형으로 배열될 수 있다.The plurality of holes of the porous heat transfer plate may be radially arranged.

상기 다공 전열판의 상기 복수의 구멍들은 격자 패턴으로 배열될 수 있다.The plurality of holes of the porous heat transfer plate may be arranged in a lattice pattern.

상기 다공 전열판의 상기 복수의 구멍들은 슬릿 패턴으로 배열될 수 있다.The plurality of holes of the porous heat transfer plate may be arranged in a slit pattern.

본 고안의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치는 선택적 촉매 환원 반응에 사용되는 환원제를 효과적으로 생성할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the urea hydrolysis apparatus for the selective catalytic reduction reaction can effectively produce the reducing agent used in the selective catalytic reduction reaction.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치의 다공 전열판을 나타낸 정면도이다.
도 3 및 도 5는 본 고안의 일 실시예의 변형예에 따른 다공 전열판들의 정면도이다.1 is a block diagram of a urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reduction according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view showing a porous heat transfer plate of the urea hydrolysis apparatus for the selective catalytic reduction reaction of FIG.
3 and 5 are front views of porous heat transfer plates according to a modification of the embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안의 실시예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.The drawings are schematic and illustrate that they are not drawn to scale. The relative dimensions and ratios of the parts in the figures are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the figures, and any dimensions are merely illustrative and not restrictive. And to the same structure, element or component appearing in more than one drawing, the same reference numerals are used to denote similar features.

본 고안의 실시예는 본 고안의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.The embodiments of the present invention specifically illustrate ideal embodiments of the present invention. As a result, various variations of the illustration are expected. Thus, the embodiment is not limited to any particular form of the depicted area, but includes modifications of the form, for example, by manufacture.

이하, 도 1을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 반응용 우레아 가수분해 장치(101)를 설명한다.Hereinafter, a urea hydrolysis apparatus 101 for a selective catalytic reduction (SCR) reaction according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치(101)는 가수분해 챔버(40), 우레아 분사 노즐(47), 다공 전열판(43), 및 전극부(44)를 포함한다.1, the urea hydrolysis apparatus 101 for selective catalytic reduction according to one embodiment of the present invention includes a hydrolysis chamber 40, a urea injection nozzle 47, a porous heat transfer plate 43, And an electrode portion 44.

또한, 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치(101)는 환원제 분사부(51), 환원제 공급 유로(52), 블로워(60), 및 우레아 저장부(48)를 더 포함할 수 있다.The urea hydrolysis apparatus 101 for selective catalytic reduction reaction may further include a reducing agent spraying unit 51, a reducing agent supply passage 52, a blower 60, and a urea storage unit 48.

가수분해 챔버(40)는 우레아(urea, CO(NH2)2)를 가수분해시켜 암모니아(NH3)를 생성한다. 구체적으로, 우레아(urea, CO(NH2)2)가 가수분해 챔버(40)에서 가수분해되면서, 암모니아(NH3)와 이소시안산(Isocyanic acid, HNCO)이 생성된다. 그리고 이소시안산(HNCO)은 다시 암모니아(NH3)와 이산화탄소(CO2)로 분해된다. 즉, 우레아(urea, CO(NH2)2)는 최종적으로 대부분 암모니아(NH3)로 분해되며, 암모니아(NH3)는 선택적 촉매 환원 반응의 환원제로 사용된다. 암모니아(NH3)는 유체와 혼합된 후 이동하여 분사된다.Hydrolysis chamber (40) urea (urea, CO (NH 2) 2) was hydrolyzed to produce ammonia (NH 3). Specifically, ammonia (NH 3 ) and isocyanic acid (HNCO) are produced while urea (CO (NH 2 ) 2 ) is hydrolyzed in the hydrolysis chamber 40. And isocyanate (HNCO) is decomposed again into ammonia (NH 3 ) and carbon dioxide (CO 2 ). That is, urea (CO (NH 2 ) 2 ) is finally decomposed mostly into ammonia (NH 3 ), and ammonia (NH 3 ) is used as a reducing agent for selective catalytic reduction. Ammonia (NH 3) is injected by moving after being mixed with the fluid.

본 고안의 일 실시예에서, 가수분해 챔버(40)는 유입구와 배출구를 갖는다. 가수분해 챔버(40)의 유입구로는 유체가 유입되고, 배출구로는 가수분해 반응이 일어나 생성된 암모니아(NH3)가 유체와 혼합되어 배출된다.In one embodiment of the present invention, the hydrolysis chamber 40 has an inlet and an outlet. A fluid is introduced into the inlet of the hydrolysis chamber 40, and a hydrolysis reaction occurs at the outlet of the hydrolysis chamber 40. The generated ammonia (NH 3 ) is mixed with the fluid and discharged.

우레아 분사 노즐(47)은 가수분해 챔버(40) 내부에 우레아를 분사한다. 우레아 분사 노즐(47)은 가수분해 챔버(40)의 배출구보다 유입구에 상대적으로 가까이 설치된다. 그리고 우레아 분사 노즐(47)은 가수분해 챔버(40)의 배출구 방향으로 우레아를 분사한다.The urea injection nozzle 47 injects urea into the hydrolysis chamber 40. The urea injection nozzle 47 is installed relatively close to the inlet of the hydrolysis chamber 40 than the outlet of the hydrolysis chamber 40. The urea injection nozzle 47 injects the urea toward the discharge port of the hydrolysis chamber 40.

우레아 분사 노즐(47)에서 분사된 우레아는 가수분해 챔버(40)에서 가수분해되면서 가수분해 챔버(40)의 유입구로 유입된 유체와 혼합된다.The urea injected from the urea injection nozzle 47 is mixed with the fluid introduced into the inlet of the hydrolysis chamber 40 while being hydrolyzed in the hydrolysis chamber 40.

우레아 저장부(48)는 우레아 분사 노즐(47)에 공급할 우레아를 저장한다. 또한, 본 고안의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치(101)는 우레아 분사 노즐(47)에 우레아와 함께 공급할 압축 공기 또는 물을 저장하는 보조 저장부(49)를 더 포함할 수 있다.The urea storage part (48) stores the urea to be supplied to the urea injection nozzle (47). The urea hydrolysis apparatus 101 for selective catalytic reduction according to an embodiment of the present invention further includes an auxiliary storage unit 49 for storing compressed air or water to be supplied together with urea to the urea injection nozzle 47 can do.

블로워(60)는 가수분해 챔버(40)에 유체를 공급한다. 일례로, 블로워(60)는 외부 공기를 가수분해 챔버(40)에 공급할 수 있다. 하지만, 본 고안의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 블로워(60)는 엔진에서 배출된 배기 가스의 일부를 가수분해 챔버(40)에 공급할 수도 있다.The blower (60) supplies fluid to the hydrolysis chamber (40). In one example, the blower 60 may supply external air to the hydrolysis chamber 40. However, the embodiment of the present invention is not limited thereto, and the blower 60 may supply a part of the exhaust gas discharged from the engine to the hydrolysis chamber 40.

다공 전열판(43)은 우레아 분사 노즐(47)과 배출구 사이의 가수분해 챔버(40) 내부에 설치된다. 이때, 다공 전열판(43)은 우레아 분사 노즐(47)에서 분사된 우레아가 접촉 가능한 위치에 설치된다. 그리고 전극부(44)는 다공 전열판(43)에 전기를 공급한다. 전극부(44)로부터 전기를 공급받은 다공 전열판(43)은 상대적으로 고온인 섭씨 300도 내지 섭씨 500도 범위 내의 온도로 가열된다.The porous heat transfer plate 43 is installed inside the hydrolysis chamber 40 between the urea injection nozzle 47 and the discharge port. At this time, the porous heat transfer plate 43 is installed at a position where the urea injected from the urea injection nozzle 47 can contact. The electrode section 44 supplies electricity to the porous heat transfer plate 43. The porous heat transfer plate 43 supplied with electricity from the electrode portion 44 is heated to a temperature within a relatively high temperature range of 300 to 500 degrees Celsius.

이에, 우레아 분사 노즐(47)에서 분사된 우레아는 다공 전열판(43)과 직접 접촉하여 열에너지를 전달받게 되고, 효과적으로 가수분해될 수 있다. 즉, 다공 전열판(43)은 가수분해 챔버(40) 내부의 온도를 상승시키기도 하지만, 우레아와 직접 접촉하여 효과적으로 열에너지를 전달한다.Therefore, the urea injected from the urea injection nozzle 47 directly contacts with the porous heat transfer plate 43 to receive heat energy, and can be hydrolyzed effectively. That is, although the porous heat transfer plate 43 raises the temperature inside the hydrolysis chamber 40, it directly contacts the urea and effectively transfers the heat energy.

또한, 다공 전열판(43)에 형성된 복수의 구멍들(438)은 우레아 분사 노즐(47)로부터 분사된 우레아와 가수분해 챔버(40)의 유입구로 유입된 유체를 효과적으로 혼합시킬 수 있다.The plurality of holes 438 formed in the porous heat transfer plate 43 can effectively mix the urea injected from the urea injection nozzle 47 and the fluid introduced into the inlet of the hydrolysis chamber 40.

즉, 다공 전열판(43)은 우레아에 열에너지를 전달하여 가수분해를 촉진시키는 역할 뿐만 아니라, 우레아를 유체와 효과적으로 혼합시키는 역할도 함께 수행한다.That is, the porous heat transfer plate 43 not only plays the role of promoting hydrolysis by transmitting heat energy to the urea, but also plays a role of effectively mixing the urea with the fluid.

다공 전열판(43)의 복수의 구멍들(438)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 격자 패턴으로 배열될 수 있다.The plurality of holes 438 of the porous heat transfer plate 43 may be arranged in a lattice pattern as shown in Fig.

또한, 도 2에서는 구멍(438)의 형상을 원형으로 도시하나, 본 고안의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 구멍(438)은 다각형 또는 타원형일 수도 있다.2, the shape of the hole 438 is shown as a circle, but the embodiment of the present invention is not limited thereto. That is, the holes 438 may be polygonal or elliptical.

또한, 본 고안의 일 실시예의 변형예에 따르면, 다공 전열판(43)의 복수의 구멍들(438)은 도 3에 도시한 바와 같이, 방사형으로 배열될 수 있다.Further, according to a modification of the embodiment of the present invention, the plurality of holes 438 of the porous heat transfer plate 43 can be radially arranged, as shown in Fig.

또한, 본 고안의 일 실시예의 다른 변형예에 따르면, 다공 전열판(43)의 복수의 구멍들(438)은 도 4에 도시한 바와 같이, 슬릿 패턴으로 배열될 수 있다.Further, according to another modification of the embodiment of the present invention, the plurality of holes 438 of the porous heat transfer plate 43 may be arranged in a slit pattern, as shown in Fig.

한편, 본 고안의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치(101)는, 앞서 도 1에 도시한 바와 같이, 보조 히터(70)를 더 포함할 수 있다. 보조 히터(70)는 블로워(60)와 가수분해 챔버(40) 사이의 유로 상에 설치될 수 있다. 보조 히터(70)는 블로워(60)가 가수분해 챔버(40)에 공급하는 유체가 환경적 요인 등에 의하여 상대적으로 낮은 온도를 가질 경우, 가수분해 챔버(40)에 유입될 유체를 소정의 온도로 승온시킨다.The urea hydrolysis apparatus 101 for selective catalytic reduction according to an embodiment of the present invention may further include an auxiliary heater 70 as shown in FIG. The auxiliary heater 70 may be installed on the flow path between the blower 60 and the hydrolysis chamber 40. The auxiliary heater 70 is a means for supplying the fluid to be introduced into the hydrolysis chamber 40 to a predetermined temperature when the fluid supplied to the hydrolysis chamber 40 by the blower 60 has a relatively low temperature due to environmental factors, Lt; / RTI >

일례로, 계절적으로 겨울이거나 선박이 극한 지역을 운항할 경우, 블로워(60)가 가수분해 챔버(40)에 공급하는 외부 공기가 영하의 온도를 가질 수 있다. 이때에는, 다공 전열판(43)만으로 우레아 분사 노즐(47)에서 분사된 우레아를 충분히 가수분해시키기 용이하지 않다. 이에, 보조 히터(70)를 보조적인 승온 수단으로 사용할 수 있다. 이때, 보조 히터(70)는 보조적인 역할을 수행할 뿐이므로, 보조 히터(70)가 유체의 온도를 가수분해 가능한 반응 온도까지 승온시키는 것은 아니다. 따라서, 보조 히터(70)를 가동하더라도 에너지가 불필요하게 과다 소모되는 것은 최소화할 수 있다.For example, when seasonally winter or when a ship is operating in an extreme region, the external air supplied by the blower 60 to the hydrolysis chamber 40 may have a sub-zero temperature. At this time, it is not easy to sufficiently hydrolyze the urea injected from the urea injection nozzle 47 by only the porous heat transfer plate 43. Therefore, the auxiliary heater 70 can be used as an auxiliary heating means. At this time, since the auxiliary heater 70 only plays an auxiliary role, the auxiliary heater 70 does not raise the temperature of the fluid to the reaction temperature capable of hydrolysis. Therefore, unnecessary excessive consumption of energy even when the auxiliary heater 70 is operated can be minimized.

환원제 분사부(51)는 우레아가 가수분해 챔버(40)에서 가수분해되어 생성된 암모니아(NH3)가 혼합된 유체를 선택적 촉매 환원 반응을 통해 엔진에서 배출된 배기 가스의 질소산화물을 저감시키는 반응기(30) 내부 또는 반응기(30)에 유입될 배기 가스 중에 분사된다. 그리고 환원제 공급 유로(52)는 가수분해 챔버(40)와 환원제 분사부(51)를 연결한다.The reducing agent injecting section 51 is a reactor in which the urea is mixed with ammonia (NH 3 ) generated by hydrolysis in the hydrolysis chamber 40 and a reactor for reducing the nitrogen oxide of the exhaust gas discharged from the engine through the selective catalytic reduction reaction (30) or into the exhaust gas to be introduced into the reactor (30). The reducing agent supply passage 52 connects the hydrolysis chamber 40 and the reducing agent spraying section 51.

반응기(30)는 엔진(10)의 배기 가스에 함유된 질소산화물을 본 고안의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치(101)를 통해 생성된 환원제와 반응시켜 질소와 수증기로 환원 처리한다. 여기서, 엔진(10)은 통상적으로 선박 또는 플랜트의 주동력원으로 사용되는 저속 디젤 엔진일 수 있으며, 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 디젤 엔진(10)이 사용될 수 있다.The reactor 30 reacts the nitrogen oxides contained in the exhaust gas of the engine 10 with a reducing agent generated through the urea hydrolysis apparatus 101 for selective catalytic reduction according to an embodiment of the present invention, Reduction process. Here, the engine 10 may be a low speed diesel engine, which is typically used as a main power source of a ship or a plant, and various diesel engines 10 known to those skilled in the art may be used.

그리고 반응기(30) 내부에는 촉매(35)가 배치된다. 촉매(35)로는 제올라이트(Zeolite), 바나듐(Vanadium), 및 백금(Platinum) 등과 같이 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 소재가 사용될 수 있다. 주로 섭씨 300도 내지 섭씨 350도 범위 내일 때 활성도가 우수한 촉매(35)가 사용될 수 있다.A catalyst 35 is disposed in the reactor 30. As the catalyst 35, various materials known to those skilled in the art such as zeolite, vanadium, and platinum can be used. A catalyst 35 having an excellent activity can be used when the temperature is in the range of about 300 degrees centigrade to about 350 degrees centigrade.

이와 같은 구성에 의하여, 본 고안의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치(101)는 선택적 촉매 환원 반응에 사용되는 환원제를 효과적으로 생성할 수 있다. 구체적으로, 본 고안의 일 실시예에서는, 다공 전열판(43)을 사용하여 우레아를 가수분해시키는데 소모되는 에너지를 최소화할 수 있다.With this configuration, the urea hydrolysis apparatus 101 for the selective catalytic reduction reaction according to an embodiment of the present invention can effectively generate the reducing agent used in the selective catalytic reduction reaction. Specifically, in one embodiment of the present invention, the energy consumed in hydrolyzing urea using the porous heat transfer plate 43 can be minimized.

또한, 본 고안의 일 실시예에 따르면, 다공 전열판(43)이 우레아를 가수분해시킬 뿐만 아니라 분사된 우레아 또는 가수분해된 암모니아와 유체를 효과적으로 혼합시킬 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the porous heat transfer plate 43 not only hydrolyzes the urea but also effectively mixes the fluid with the injected urea or hydrolyzed ammonia.

또한, 본 고안의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치(101)는 환경적인 변화에 효과적으로 대응할 수 있는 보조 히터(70)를 포함한다.In addition, the urea hydrolysis apparatus 101 for the selective catalytic reduction reaction according to an embodiment of the present invention includes an auxiliary heater 70 that can effectively cope with environmental changes.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 고안의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the present invention being indicated by the appended claims, And all changes or modifications that come within the spirit and scope of the appended claims are intended to be embraced within their scope.

30: 반응기 35: 촉매
40: 가수분해 챔버 43: 다공 전열판
44: 전극부 47: 우레아 분사 노즐
48: 우레아 저장부 49: 보조 저장부
51: 환원제 분사부 52: 환원제 공급 유로
60: 블로워 70: 보조 히터
101: 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치30: Reactor 35: Catalyst
40: hydrolysis chamber 43: porous heat transfer plate
44: electrode part 47: urea injection nozzle
48: urea storage part 49: auxiliary storage part
51: reducing agent spraying part 52: reducing agent supplying flow path
60: blower 70: auxiliary heater
101: urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reduction reaction

Claims (11)

우레아(urea, CO(NH2)2)를 가수분해시켜 암모니아(NH3)를 생성하는 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치에 있어서,
유체가 유입되는 유입구와, 가수분해 반응이 일어나 생성된 상기 암모니아가 상기 유체와 혼합되어 배출되는 배출구를 갖는 가수분해 챔버;
상기 가수분해 챔버의 상기 배출구보다 상기 유입구에 상대적으로 가까이 설치되어 상기 우레아를 분사하는 우레아 분사 노즐;
상기 우레아 분사 노즐과 상기 배출구 사이의 상기 가수분해 챔버 내부에 설치되며 복수의 구멍들이 형성된 다공 전열판; 및
상기 다공 전열판에 전기를 공급하는 전극부
를 포함하는 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치.A urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reduction reaction in which urea (CO (NH 2 ) 2 ) is hydrolyzed to produce ammonia (NH 3 )
A hydrolysis chamber having an inlet through which the fluid flows and an outlet through which the ammonia generated by hydrolysis reaction is mixed with the fluid to be discharged;
A urea injection nozzle disposed relatively closer to the inlet than the outlet of the hydrolysis chamber to inject the urea;
A porous heat transfer plate disposed inside the hydrolysis chamber between the urea injection nozzle and the discharge port and having a plurality of holes; And
An electrode portion for supplying electricity to the porous heat transfer plate
Wherein the urea hydrolysis apparatus is a urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reduction reaction. 제1항에서,
상기 우레아 분사 노즐은 상기 우레아가 상기 다공 전열판과 접촉 가능하도록 상기 다공 전열판을 향해 상기 우레아를 분사하는 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치.The method of claim 1,
Wherein the urea injection nozzle injects the urea toward the porous heat transfer plate so that the urea can be in contact with the porous heat transfer plate. 제1항에서,
상기 다공 전열판은 섭씨 300도 내지 섭씨 500도 범위 내의 온도로 가열되는 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치.The method of claim 1,
Wherein the porous heat transfer plate is heated to a temperature within a range of from about 300 DEG C to about 500 DEG C, and a urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reduction reaction. 제1항에서,
상기 가수분해 장치는 상기 가수분해 챔버에서 생성된 상기 암모니아가 혼합된 상기 유체를 분사하는 환원제 분사부와, 상기 가수분해 챔버의 상기 배출구와 상기 환원제 분사부를 연결하는 환원제 공급 유로를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치.The method of claim 1,
Wherein the hydrolysis apparatus further comprises a reducing agent injecting section for injecting the fluid mixed with the ammonia produced in the hydrolysis chamber and a reducing agent supply flow passage for connecting the outlet of the hydrolysis chamber and the reducing agent injecting section, Urea hydrolysis apparatus for reduction reaction. 제1항에서,
상기 가수분해 챔버의 상기 유입구로 상기 유체를 공급하는 블로워를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치.The method of claim 1,
Further comprising a blower for supplying the fluid to the inlet of the hydrolysis chamber. 제5항에서,
상기 블로워가 상기 가수분해 챔버에 공급하는 상기 유체를 승온시키는 보조 히터를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치.The method of claim 5,
Further comprising an auxiliary heater for raising the temperature of the fluid supplied by the blower to the hydrolysis chamber. 제1항에서,
상기 우레아 분사 노즐에 공급할 상기 우레아를 저장하는 우레아 저장부를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치.The method of claim 1,
Further comprising a urea reservoir for storing the urea to be supplied to the urea injection nozzle. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에서,
상기 다공 전열판에 형성된 상기 복수의 구멍들은 상기 우레아 분사 노즐로부터 분사된 상기 우레아와 상기 가수분해 챔버의 유입구로 유입된 유체를 혼합시키는 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the plurality of holes formed in the porous heat transfer plate mix the urea injected from the urea injection nozzle with the fluid introduced into the inlet of the hydrolysis chamber. 제8항에서,
상기 다공 전열판의 상기 복수의 구멍들은 방사형으로 배열된 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치.9. The method of claim 8,
And the plurality of holes of the porous heat transfer plate are arranged in a radial manner. 제8항에서,
상기 다공 전열판의 상기 복수의 구멍들은 격자 패턴으로 배열된 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치.9. The method of claim 8,
And the plurality of holes of the porous heat transfer plate are arranged in a lattice pattern. 제8항에서,
상기 다공 전열판의 상기 복수의 구멍들은 슬릿 패턴으로 배열된 선택적 촉매 환원 반응용 우레아 가수분해 장치.9. The method of claim 8,
And the plurality of holes of the porous heat transfer plate are arranged in a slit pattern.
KR2020120010584U 2012-11-19 2012-11-19 Urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reuction KR200474568Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020120010584U KR200474568Y1 (en) 2012-11-19 2012-11-19 Urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reuction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020120010584U KR200474568Y1 (en) 2012-11-19 2012-11-19 Urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reuction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140003132U true KR20140003132U (en) 2014-05-28
KR200474568Y1 KR200474568Y1 (en) 2014-09-26

Family

ID=52000007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020120010584U KR200474568Y1 (en) 2012-11-19 2012-11-19 Urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reuction

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200474568Y1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170045994A (en) * 2015-10-20 2017-04-28 현대중공업 주식회사 Apparatus for Energy Saving Ammonia Generation in SCR System
KR20180003040U (en) 2017-04-12 2018-10-22 안만수 Changing glasses

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006167576A (en) 2004-12-15 2006-06-29 Babcock Hitachi Kk Exhaust gas cleaning apparatus for heat engines and its manufacturing method
DE102006023147A1 (en) * 2006-05-16 2008-01-10 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Method and device for providing a gaseous substance mixture
JP2008267269A (en) 2007-04-20 2008-11-06 Hitachi High-Technologies Corp Exhaust treatment device for engine
JP5468732B2 (en) 2007-09-27 2014-04-09 国立大学法人豊橋技術科学大学 Urea reformer and exhaust gas purifier equipped with the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170045994A (en) * 2015-10-20 2017-04-28 현대중공업 주식회사 Apparatus for Energy Saving Ammonia Generation in SCR System
KR20180003040U (en) 2017-04-12 2018-10-22 안만수 Changing glasses

Also Published As

Publication number Publication date
KR200474568Y1 (en) 2014-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9482130B2 (en) Selective catalytic reduction and catalytic regeneration system
KR101417296B1 (en) Power plant for ship with selective catalytic reuction system for internal combustion engine
US9381466B2 (en) Exhaust gas purification system
US8997463B2 (en) Reductant delivery unit for automotive selective catalytic reduction with reducing agent heating
CN205714373U (en) Exhaust aftertreatment mixing arrangement
CN105339619A (en) Reducing agent pyrolysis system for selective catalytic reduction apparatus
KR101367024B1 (en) Urea hydrolysis apparatus using fuel cell and selective catalytic reuction system with the same
KR101185413B1 (en) Nox emission purification system using solid ammonium salt and selective catalytic reduction catalyst
CN101994553A (en) Method for urea injection control
CN103912348A (en) Electric heating ammonium bicarbonate dry ammonium preparation and measured spraying system
KR101497831B1 (en) Power plant with selective catalytic reuction system
KR101677797B1 (en) Power plant with selective catalytic reuction system
KR200474568Y1 (en) Urea hydrolysis apparatus for selective catalytic reuction
CN203342651U (en) Urea pyrolysis and SCR (selective catalytic reduction) flue gas denitrification device
JP2013124642A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP5915927B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
CN109891064A (en) Exhausted gas post-processing system
CN103511040A (en) System for preparing ammonia through ammonium bicarbonate according to dry method and conducting injection in measured mode and for engine SCR
CN203525562U (en) Selective non-catalytic reduction (SNCR) denitration device
KR101461289B1 (en) Selective catalytic reduction reactor with improved structure
KR20090084055A (en) The reduction agent injection system for increasing nh3 evolution in sncr process
KR20140048714A (en) Urea pretreatment apparatus
KR101579687B1 (en) Power plant with selective catalytic reuction system
CN201843667U (en) Atomization injection device for nitric oxide purification reducing agent for tail gas of diesel engine
KR20160104367A (en) Power plant with selective catalytic reuction system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
REGI Registration of establishment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170914

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190917

Year of fee payment: 6