암모니아 저감장치 및 암모니아 제거방법
Ammonia reduction device and ammonia removal method
특허 요약
암모니아 엔진의 배기가스를 공급받는 제1 배관; 상기 제1 배관과 연결되어 상기 배기가스가 주입되며 제1 촉매가 수용된 제1 반응기; 상기 제1 반응기를 통과한 배기가스가 통과하는 제2 촉매가 수용된 제2 반응기; 상기 제 1반응기와 상기 제2 반응기 사이를 연결하는 제2 배관; 상기 제2 반응기를 통과한 배기가스가 배출되는 제3 배관; 상기 제1 배관을 통과하는 배기가스의 농도를 측정하는 제1 농도센서; 상기 제2 배관을 통과하는 배기가스의 농도를 측정하는 제2 농도센서; 및 상기 제1 농도센서와 상기 제2 농도센서에서 측정한 암모니아와 질소산화물의 농도에 따라 상기 제1 반응기 및 상기 제2 반응기 중 적어도 하나를 통과시키는 제어부를 포함하는 암모니아 저감장치는 배기가스 내에 암모니아와 NOx의 비율을 기초로 최적의 촉매를 이용하여 암모니아를 효과적으로 제거하면서 질소산화물이 발생하는 것을 최소화 할 수 있다.
청구항
번호청구항
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암모니아 엔진의 배기가스를 공급받는 제1 배관;상기 제1 배관과 연결되어 상기 배기가스가 주입되며 제1 촉매가 수용된 제1 반응기; 상기 제1 반응기를 통과한 배기가스가 통과하는 제2 촉매가 수용된 제2 반응기;상기 제1 반응기와 상기 제2 반응기 사이를 연결하는 제2 배관;상기 제2 반응기를 통과한 배기가스가 배출되는 제3 배관;상기 제1 배관을 통과하는 배기가스의 농도를 측정하는 제1 농도센서;상기 제2 배관을 통과하는 배기가스의 농도를 측정하는 제2 농도센서; 및상기 제1 농도센서와 상기 제2 농도센서에서 측정한 암모니아와 질소산화물의 농도에 따라 상기 제1 반응기 및 상기 제2 반응기 중 적어도 하나를 통과시키는 제어부를 포함하는 암모니아 저감장치.

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제1항에 있어서, 상기 제1 반응기의 전단에 위치하며 상기 배기가스에 요소(urea)를 공급하는 노즐을 포함하는 농도조절 챔버를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 농도센서에서 상기 배기가스의 질소산화물이 상기 암모니아가 많은 경우 상기 농도조절 챔버를 통과하는 배기가스에 요소를 공급하도록 상기 노즐을 제어하는 것을 특징으로 하는 암모니아 저감장치.

3

제2항에 있어서, 상기 요소는 상기 질소산화물과 상기 암모니아의 농도가 유사해질 때까지 공급하는 것을 특징으로 하는암모니아 저감장치.

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제1항에 있어서, 상기 제1 촉매는 구리/제올라이트(Cu/Zsm-5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 저감장치.

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제1항에 있어서, 상기 제1 반응기는 250℃ 이상 500℃ 미만의 환경에서 상기 제1 촉매와 배기가스를 반응시키는 것을 특징으로 하는 암모니아 저감장치.

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제1항에 있어서, 상기 제어부는,상기 제2 농도센서에서 측정한 암모니아 농도가 제1 기준농도 이상인 경우 상기 제2 반응기로 배기가스를 공급하고, 상기 제1 기준농도 미만인 경우 상기 제3 배관으로 공급하도록 상기 제2 배관에 위치하는 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 암모니아 저감장치.

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제1항에 있어서, 상기 제어부는,상기 제1 농도센서에서 상기 배기가스 내에 질소산화물의 농도가 제2 기준농도 미만인 경우 상기 제1 반응기를 통과하지 않고 상기 제2 반응기로 공급하는 도록 상기 제1 배관에 위치하는 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는암모니아 저감장치.

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제1항에 있어서, 상기 제2 촉매는 백금/모더나이트(Pt/modenite)를 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 저감장치.

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제1항에 있어서, 상기 제2 반응기는 250℃ 이상 500℃미만의 환경에서 구동하는 것을 특징으로 하는암모니아 저감장치.

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암모니아 엔진에서 배출되는 배기가스를 공급하는 단계;상기 배기가스를 제1 촉매에 통과시키는 제1 촉매반응 단계;상기 제1 촉매를 통과한 상기 배기가스 내의 암모니아 농도를 측정하는 암모니아 농도 측정단계;상기 배기가스 내의 암모니아 농도가 제1 기준농도 이상인 경우 제2 촉매를 통과시키는 제2 촉매반응 단계; 및상기 배기가스 내의 암모니아 농도가 상기 제1 기준농도 미만인 경우 또는 상기 제2 촉매반응 단계를 수행한 이후 상기 배기가스를 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 제거방법.

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제10항에 있어서, 상기 제1 촉매반응 단계 이전에 상기 공급된 배기가스의 암모니아 및 질소산화물의 농도를 측정하는 사전농도 측정단계; 및 상기 암모니아의 농도가 상기 질소산화물의 농도보다 큰 경우 상기 배기가스에 요소를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는암모니아 제거방법.

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제11항에 있어서, 상기 요소를 공급하는 단계는 상기 배기가스 내에 암모니아 및 질소산화물의 농도가 유사해질 때까지 수행하는 것을 특징으로 하는암모니아 제거방법.

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제10항에 있어서, 상기 제1 촉매반응 단계 이전에 상기 공급된 배기가스의 암모니아 및 질소산화물의 농도를 측정하는 사전농도 측정단계를 더 포함하고, 상기 사전농도 측정단계에서 상기 배기가스 내에 질소산화물의 농도가 제2 기준농도를 이하인 경우 상기 제1 촉매반응 단계를 생략하고 바로 제2 촉매반응 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는암모니아 제거방법.

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제10항에 있어서, 상기 제1 촉매는 구리/제올라이트(Cu/Zsm-5)를 포함하고, 상기 제1 촉매반응 단계는 250℃ 이상 500℃ 미만의 환경에서 수행되는 것을 특징으로 하는 암모니아 제거방법.

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제10항에 있어서, 상기 제2 촉매는 백금/모더나이트(Pt/modenite)를 포함하고, 상기 제2 촉매반응 단계는 250℃ 이상 500℃ 미만의 환경에서 수행되는 것을 특징으로 하는 암모니아 제거방법.