KR102160271B1 - Regenerating device of polluted co oxidation catalyst - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 비활성화된 CO산화촉매를 설비에 설치된 상태(in-situ)로 재생하여 CO산화촉매의 성능을 유지하고, 설비의 장시간 운전을 가능하게 하는 오염된 CO산화촉매의 재생 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 오염된 CO산화촉매의 재생 장치는, 가연성 물질, 유기 물질, 무기 물질 및 질소산화물이 포함된 배기가스를 유통시키는 관체, 상기 관체에 설치되어 상기 가연성 물질을 제거하는 CO산화 촉매를 내장하는 CO산화 촉매부, 상기 CO산화 촉매부의 전단에서 상기 관체에 설치되는 덕트버너, 및 상기 덕트버너의 농후연소(rich burn) 또는 연소 후에 연료를 추가 공급하여, 수소가 포함된 기체 스트림을 상기 CO산화 촉매부에 공급하여 비활성화 된 CO산화 촉매의 재생온도를 낮추는 재생온도 저감부를 포함한다.It is an object of the present invention to provide an apparatus for regenerating a contaminated CO oxidation catalyst that maintains the performance of the CO oxidation catalyst by regenerating the deactivated CO oxidation catalyst in an installed state (in-situ) in a facility, and enables long-term operation of the facility. Is to do. The apparatus for regenerating a contaminated CO oxidation catalyst according to an embodiment of the present invention includes a pipe for circulating exhaust gas containing combustible substances, organic substances, inorganic substances and nitrogen oxides, and installed in the pipe to remove the combustible substances. A CO oxidation catalyst unit containing a CO oxidation catalyst, a duct burner installed in the tube body at a front end of the CO oxidation catalyst unit, and a fuel additionally supplied after rich burn or combustion of the duct burner to contain hydrogen. And a regeneration temperature reduction unit supplying a gas stream to the CO oxidation catalyst unit to lower the regeneration temperature of the deactivated CO oxidation catalyst.

Description

오염된 CO산화촉매의 재생 장치 {REGENERATING DEVICE OF POLLUTED CO OXIDATION CATALYST}Regeneration device of contaminated CO oxidization catalyst {REGENERATING DEVICE OF POLLUTED CO OXIDATION CATALYST}

본 발명은 오염된 CO산화촉매의 재생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가연성 물질(일례, CO, HC), 유기 물질, 및 무기 물질(일례, S, F계 화합물)이 포함된 배기가스에 대하여, 가연성 물질을 CO산화촉매에서 산화촉매반응으로 제거할 때, 가연성 물질, 유기 물질 및 무기 물질로 인하여 CO산화촉매가 비활성화(피독) 되는데, 비활성화 된 CO산화촉매를 재생하는, 오염된 CO산화촉매의 재생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for regenerating a contaminated CO oxidation catalyst, and more particularly, to exhaust gas containing combustible substances (for example, CO, HC), organic substances, and inorganic substances (for example, S, F-based compounds). On the other hand, when combustible substances are removed from the CO oxidation catalyst by an oxidation catalytic reaction, the CO oxidation catalyst is deactivated (poisoned) due to combustible substances, organic substances and inorganic substances, and contaminated CO oxidation that regenerates the deactivated CO oxidation catalyst. It relates to a catalyst regeneration device.

예를 들면, 제철소의 소결로에서 배출되는 배기가스에는 질소산화물(NOx) 및 다양한 오염물질이 포함되어 있다. NOx를 제거하기 위하여, 선택적환원 촉매(SCR)가 설치되어 환원반응을 일으키며, 이를 위하여 SCR은 270℃ 이상의 온도 조건을 필요로 한다.For example, the exhaust gas discharged from the sintering furnace of a steel mill contains nitrogen oxides (NOx) and various pollutants. In order to remove NOx, a selective reduction catalyst (SCR) is installed to cause a reduction reaction, and for this, SCR requires a temperature condition of 270°C or higher.

그러나 열교환기를 경유한 배기가스의 온도는 200~220℃ 정도로 낮아지므로 환원반응을 일으키기 위한 270℃보다 낮다. 따라서 환원반응을 위하여 추가로 열을 공급하여 배기가스의 온도를 상승시켜야 한다.However, since the temperature of the exhaust gas passing through the heat exchanger is lowered to about 200 to 220°C, it is lower than 270°C to cause a reduction reaction. Therefore, the temperature of the exhaust gas must be increased by supplying additional heat for the reduction reaction.

추가적인 열 공급을 위하여, 덕트버너(duct burner)가 열교환기와 선택적환원 촉매(SCR) 사이에 설치되어, 배기가스에 열을 공급한다. 그런데 배기가스 중에는 7000~12000ppm 수준의 높은 일산화탄소(CO) 농도가 존재한다. CO를 산화시켜서 CO2로 전환할 경우, 덕트버너를 운전하지 않고도 60~100℃정도의 승온이 가능하다.For additional heat supply, a duct burner is installed between the heat exchanger and the selective reduction catalyst (SCR) to supply heat to the exhaust gas. However, there is a high carbon monoxide (CO) concentration of 7000 to 12000 ppm in exhaust gas. In the case of converting to CO 2 by oxidizing CO, it is possible to increase the temperature of about 60~100℃ without operating the duct burner.

이를 위하여, 선택적환원 촉매(SCR)의 후단(또는 조건에 따라 전단)에 CO산화촉매가 설치된다. CO산화촉매는 배기가스 중의 CO를 산화시켜 배기가스의 온도를 상승시킨다. 이 경우, 덕트버너에 소요되는 연료비용이 절감되고, CO2 배출량이 감소되며, 유해한 CO가 제거될 수 있다.To this end, a CO oxidation catalyst is installed at the rear end (or front end depending on conditions) of the selective reduction catalyst (SCR). The CO oxidation catalyst increases the temperature of the exhaust gas by oxidizing CO in the exhaust gas. In this case, fuel costs for the duct burner are reduced, CO 2 emissions are reduced, and harmful CO can be removed.

그러나 CO산화촉매를 설치할 경우, 배기가스 내의 오염물질에 의하여 CO산화촉매가 매우 급속히 비활성화(피독) 된다. 따라서 CO산화촉매의 산화성능이 저감되고, 설비의 장시간 운전이 불가능하게 된다.However, when a CO oxidation catalyst is installed, the CO oxidation catalyst is very rapidly deactivated (poisoned) by pollutants in the exhaust gas. Accordingly, the oxidation performance of the CO oxidation catalyst is reduced, and the operation of the facility for a long time becomes impossible.

본 발명의 목적은 비활성화(피독) 된 CO산화촉매를 설비에 설치된 상태(in-situ)로 재생하여 CO산화촉매의 성능을 유지하고, 설비의 장시간 운전을 가능하게 하는 오염된 CO산화촉매의 재생 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to regenerate the deactivated (poisoned) CO oxidation catalyst in the installed state (in-situ) to maintain the performance of the CO oxidation catalyst, and to regenerate the contaminated CO oxidation catalyst to enable long-term operation of the facility. To provide a device.

본 발명의 일 실시예에 따른 오염된 CO산화촉매의 재생 장치는, 가연성 물질, 유기 물질, 무기 물질 및 질소산화물이 포함된 배기가스를 유통시키는 관체, 상기 관체에 설치되어 상기 가연성 물질을 제거하는 CO산화 촉매를 내장하는 CO산화 촉매부, 상기 CO산화 촉매부의 전단에서 상기 관체에 설치되는 덕트버너, 및 상기 덕트버너의 농후연소(rich burn) 또는 연소 후에 연료를 추가 공급하여, 수소가 포함된 기체 스트림을 상기 CO산화 촉매부에 공급하여 비활성화 된 CO산화 촉매의 재생온도를 낮추는 재생온도 저감부를 포함한다.The apparatus for regenerating a contaminated CO oxidation catalyst according to an embodiment of the present invention includes a pipe for circulating exhaust gas containing combustible substances, organic substances, inorganic substances and nitrogen oxides, and installed in the pipe to remove the combustible substances. A CO oxidation catalyst unit containing a CO oxidation catalyst, a duct burner installed in the tube body at a front end of the CO oxidation catalyst unit, and a fuel additionally supplied after rich burn or combustion of the duct burner to contain hydrogen. And a regeneration temperature reduction unit supplying a gas stream to the CO oxidation catalyst unit to lower the regeneration temperature of the deactivated CO oxidation catalyst.

상기 재생온도 저감부는 상기 덕트버너에 설치되어 플라즈마 반응으로 플라즈마 파일럿 화염을 형성하는 플라즈마 파일럿 버너를 포함할 수 있다.The regeneration temperature reducing unit may include a plasma pilot burner installed in the duct burner to form a plasma pilot flame through a plasma reaction.

상기 덕트버너는 상기 플라즈마 파일럿 버너의 상기 플라즈마 파일럿 화염으로 농후연소(rich burn)를 구현하여 수소가 포함된 기체 스트림과 함께 메인 화염을 형성할 수 있다.The duct burner may implement rich burn with the plasma pilot flame of the plasma pilot burner to form a main flame together with a gas stream containing hydrogen.

상기 플라즈마 파일럿 버너는 상기 덕트버너의 헤드에 설치되어, 공급되는 공기와 연료를 농후연소(rich burn)시켜, 상기 플라즈마 파일럿 화염을 형성할 수 있다.The plasma pilot burner may be installed on the head of the duct burner and rich burn the supplied air and fuel to form the plasma pilot flame.

상기 플라즈마 파일럿 버너는 복수로 구비되어 상기 덕트버너의 헤드에서 원주 방향을 따라 등간격으로 설치되어, 공급되는 공기와 연료를 연소시켜, 상기 플라즈마 파일럿 화염을 형성할 수 있다.The plasma pilot burner may be provided in plural and installed at equal intervals along the circumferential direction from the head of the duct burner to burn the supplied air and fuel to form the plasma pilot flame.

상기 덕트버너는 상기 관체에 연결되어 배기가스를 유입하는 유입구와 수소가 포함된 기체 스트림을 상기 CO산화 촉매부 측으로 토출하는 토출구를 구비하는 하우징, 및 상기 하우징에 연결되어 연료와 공기를 각각 공급하는 연료공급구와 공기공급구를 구비하는 헤드를 포함할 수 있다.The duct burner is connected to the tube body and has a housing having an inlet for introducing exhaust gas and an outlet for discharging a gas stream containing hydrogen toward the CO oxidation catalyst unit, and a housing connected to the housing to supply fuel and air, respectively. It may include a head having a fuel supply port and an air supply port.

상기 플라즈마 파일럿 버너는 상기 연료공급구 및 상기 공기공급구 측에서 이격된 확장부를 형성하고 반대측에서 축소된 연장부를 형성하며 전기적으로 접지되는 접지전극, 및 상기 접지전극의 내부로 삽입되어 방전갭을 형성하며 구동전압이 인가되는 구동전극을 포함할 수 있다.The plasma pilot burner forms an extension part spaced apart from the fuel supply port and the air supply port side, forms a reduced extension part from the opposite side, and is electrically grounded, and is inserted into the inside of the ground electrode to form a discharge gap. And a driving electrode to which a driving voltage is applied.

상기 연료공급구는 상기 헤드의 중심에 형성되고, 상기 공기공급구는 복수로 형성되어 상기 연료공급구의 외주에 등간격으로 배치될 수 있다.The fuel supply port may be formed at the center of the head, and a plurality of air supply ports may be formed at equal intervals on the outer periphery of the fuel supply port.

상기 접지전극은 상기 헤드의 직경 방향에서 상기 연료공급구 및 상기 공기공급구에 걸쳐 형성되고 상기 헤드의 원주 방향을 따라 연속적으로 이어질 수 있다.The ground electrode may be formed across the fuel supply port and the air supply port in the radial direction of the head, and may be continuously connected along the circumferential direction of the head.

상기 재생온도 저감부는 상기 덕트버너에 공급되는 연료를 상기 덕트버너의 연소 후 추가로 공급하도록 상기 CO산화 촉매부의 전단에서 상기 관체에 연결되는 추가라인을 포함할 수 있다.The regeneration temperature reducing unit may include an additional line connected to the pipe body at a front end of the CO oxidation catalyst unit to additionally supply fuel supplied to the duct burner after combustion of the duct burner.

본 발명의 일 실시예에 따른 오염된 CO산화촉매의 재생 장치는, 상기 CO산화 촉매부의 전단 또는 후단에서 상기 관체에 설치되어 질소산화물을 환원시키는 선택적환원 촉매(SCR)를 내장하는 선택적환원 촉매부를 더 포함할 수 있다.In the apparatus for regenerating contaminated CO oxidation catalyst according to an embodiment of the present invention, a selective reduction catalyst unit including a selective reduction catalyst (SCR) installed in the tube body at the front or rear end of the CO oxidation catalyst unit to reduce nitrogen oxides It may contain more.

상기 추가라인은 상기 선택적환원 촉매부의 전단에서 상기 관체에 더 연결될 수 있다.The additional line may be further connected to the tube body at the front end of the selective reduction catalyst part.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 오염된 CO산화촉매의 재생 장치는 재생온도 저감부를 구비하여(덕트버너의 연료농후(fuel rich) 조건으로 운전(농후연소(rich burn)) 또는 덕트버너의 연소 후에 연료를 추가 공급하여), 수소가 포함된 기체 스트림을 CO산화 촉매부에 공급하므로 비활성화 된 CO산화 촉매의 재생온도를 낮출 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, the apparatus for regenerating the contaminated CO oxidation catalyst includes a regeneration temperature reduction unit (operated under a fuel rich condition of the duct burner (rich burn) or a duct burner. By supplying additional fuel after combustion), a gas stream containing hydrogen is supplied to the CO oxidation catalyst unit, so that the regeneration temperature of the deactivated CO oxidation catalyst can be lowered.

따라서 일 실시예는 비활성화(피독) 된 CO산화촉매를 설비(보다 구체적으로, CO산화 촉매부 및 관체)에 설치된 상태(in-situ)로 재생할 수 있고, 이로 인하여, 지속적으로 CO산화촉매의 성능을 유지할 수 있으며, 설비의 장시간 운전을 가능하게 한다.Therefore, one embodiment can regenerate the deactivated (poisoned) CO oxidation catalyst in a state (in-situ) installed in the facility (more specifically, the CO oxidation catalyst part and the tube), and thus, the performance of the CO oxidation catalyst continuously Can be maintained, and long-term operation of the facility is possible.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 오염된 CO산화촉매의 재생 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 덕트버너에 플라즈마 파일럿 버너를 설치한 구성도이다.
도 3은 도 2의 덕트버너와 플라즈마 파일럿 버너의 배치 관계(플라즈마 파일럿 화염)를 구체적으로 도시한 상태도이다.
도 4는 도 3의 덕트버너와 플라즈마 파일럿 버너의 배치 관계를 도시한 측면도이다.
도 5는 도 2의 덕트버너와 플라즈마 파일럿 버너의 다른 배치 관계(플라즈마 파일럿 화염)를 구체적으로 도시한 상태도이다.
도 6은 도 5의 덕트버너와 플라즈마 파일럿 버너의 배치 관계를 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 오염된 CO산화촉매의 재생 장치에 적용되는 덕트버너에서 플라즈마 파일럿 버너의 상세도이다.
도 8은 도 7의 플라즈마 파일럿 버너에서 아크 형성 공간의 측면도이다.
도 9는 도 7의 아크 형성 공간의 전방에 파일럿 화염이 형성된 작동 상세도이다.
도 10은 도 9의 아크 형성 공간의 전방에서 파일럿 화염이 형성된 측면도이다.
도 11은 도 10의 파일럿 화염 후 아크 형성 공간의 전방, 즉 덕트버너에서 메인 화염이 형성된 작동 상태도이다.
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 오염된 CO산화촉매의 재생 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of an apparatus for regenerating a contaminated CO oxidation catalyst according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a plasma pilot burner installed in the duct burner of FIG. 1.
3 is a state diagram specifically showing an arrangement relationship (plasma pilot flame) of the duct burner of FIG. 2 and the plasma pilot burner.
4 is a side view showing an arrangement relationship between the duct burner of FIG. 3 and the plasma pilot burner.
5 is a state diagram specifically showing another arrangement relationship (plasma pilot flame) of the duct burner of FIG. 2 and the plasma pilot burner.
6 is a side view showing an arrangement relationship between the duct burner of FIG. 5 and the plasma pilot burner.
7 is a detailed view of a plasma pilot burner in a duct burner applied to the apparatus for regenerating a contaminated CO oxidation catalyst according to a second embodiment of the present invention.
8 is a side view of an arc formation space in the plasma pilot burner of FIG. 7.
9 is a detailed view of an operation in which a pilot flame is formed in front of the arc formation space of FIG. 7.
10 is a side view of a pilot flame formed in front of the arc formation space of FIG. 9.
FIG. 11 is a diagram illustrating an operation state in which a main flame is formed in a duct burner in front of an arc forming space after the pilot flame of FIG.
12 is a block diagram of an apparatus for regenerating a contaminated CO oxidation catalyst according to a third embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 오염된 CO산화촉매의 재생 장치의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 제1실시예은 제철소의 소결로(미도시)에 연결되는 관체(10)에 적용되는 오염된 CO산화촉매의 재생 장치(1)를 예시한다.1 is a block diagram of an apparatus for regenerating a contaminated CO oxidation catalyst according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the first embodiment illustrates an apparatus 1 for regenerating a contaminated CO oxidation catalyst applied to a tube 10 connected to a sintering furnace (not shown) of a steel mill.

관체(10)는 소결로에서 배출되는 가연성 물질, 유기 물질, 무기 물질 및 질소산화물이 포함된 배기가스를 유통시키면서, 산화촉매반응으로 가연성 물질을 제거하여 굴뚝(S)으로 내보낼 수 있도록 구성된다. 이를 위하여, 굴뚝(S)의 입구에서 팬(F)이 관체(10)에 설치된다.The tube 10 is configured to pass exhaust gas including combustible substances, organic substances, inorganic substances, and nitrogen oxides discharged from the sintering furnace, while removing combustible substances through an oxidation catalytic reaction and sending them out to the chimney (S). To this end, a fan (F) is installed in the pipe body (10) at the entrance of the chimney (S).

백필터(bag filter)(11)는 소결로 측에서 관체(10)에 설치되어, 팬(F)의 구동에 따라 소결로에서 배출되는 배기가스에 포함된 파티클을 필터링 하여 내보내게 된다. 열교환기(12)는 백필터(11) 이후에서 관체(10)에 설치된다.The bag filter 11 is installed in the tube body 10 from the sintering furnace side, and filters particles contained in the exhaust gas discharged from the sintering furnace according to the driving of the fan F to be discharged. The heat exchanger 12 is installed in the tube body 10 after the bag filter 11.

더 구체적으로 보면, 열교환기(12)는 산화촉매반응 전후의 관체(13, 14)에 설치되어, 산화촉매반응 이후 배기가스의 높은 온도를 이용하여, 산화촉매반응 이전 배기가스의 낮은 온도를 높인다.More specifically, the heat exchanger 12 is installed in the tubes 13 and 14 before and after the oxidation catalytic reaction, and increases the low temperature of the exhaust gas before the oxidation catalytic reaction by using the high temperature of the exhaust gas after the oxidation catalytic reaction. .

CO산화 촉매는 400℃ 이상의 고온조건에서 재생되며, 재생 분위기에 수소가 포함되어 있으면 CO산화 촉매의 재생 온도는 더 낮아질 수 있다. 즉 400℃ 이상의 고온 조건 또는 수소가 포함된 경우 330℃ 이상의 온도 조건에서 CO산화 촉매가 재생된다.The CO oxidation catalyst is regenerated under high temperature conditions of 400°C or higher, and if hydrogen is included in the regeneration atmosphere, the regeneration temperature of the CO oxidation catalyst may be lowered. That is, the CO oxidation catalyst is regenerated under a high temperature condition of 400°C or higher or a temperature condition of 330°C or higher when hydrogen is included.

이를 위하여, 소결공정의 정수 기간에 배기가스가 없는 조건에서는 종래의 덕트버너를 운전해서 400℃ 이상의 고온 연소 후, 가스를 CO산화촉매로 공급해야 한다.To this end, under the condition that there is no exhaust gas during the purification period of the sintering process, the conventional duct burner is operated to burn at a high temperature of 400°C or higher, and then the gas is supplied to the CO oxidation catalyst.

제1실시예는 기존의 덕트버너를 연료 농후(fuel rich) 조건으로 운전(농후 연소(rich burn))하여, 수소를 포함한 고온의 기체 스트림을 생성하게 한다. 일반적인 덕트버너는 안정적인 화염을 유지하지 어렵지만, 제1실시예는 덕트버너(30)는 재생온도 저감부(40)를 구비하여 연료 농후(fuel rich) 조건으로 덕트버너(30)를 운전(농후 연소(rich burn))함으로써, 덕트버너(30)의 생성물에 수소가 포함되게 한다.In the first embodiment, a conventional duct burner is operated under a fuel rich condition (rich burn) to generate a high temperature gas stream including hydrogen. Although it is difficult to maintain a stable flame in a general duct burner, in the first embodiment, the duct burner 30 includes a regeneration temperature reduction unit 40 to operate the duct burner 30 in a fuel rich condition (rich combustion By (rich burn), hydrogen is included in the product of the duct burner 30.

도 2는 도 1의 덕트버너에 플라즈마 파일럿 버너를 설치한 구성도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 오염된 CO산화촉매의 재생 장치(1)는 배기가스를 배출하는 관체(10)에 설치되어 CO산화 촉매를 내장하는 CO산화 촉매부(20), CO산화 촉매부(20)의 전단에서 관체(10)에 설치되는 덕트버너(30), 및 비활성화(피독) 된 CO산화 촉매의 재생온도를 낮추는 재생온도 저감부(40)를 포함한다.FIG. 2 is a block diagram of a plasma pilot burner installed in the duct burner of FIG. 1. Referring to Figures 1 and 2, the regeneration device 1 of the contaminated CO oxidation catalyst is installed in the tube 10 for discharging exhaust gas, the CO oxidation catalyst unit 20 containing the CO oxidation catalyst, the CO oxidation catalyst It includes a duct burner 30 installed in the tube 10 at the front end of the unit 20, and a regeneration temperature reduction unit 40 for lowering the regeneration temperature of the deactivated (poisoned) CO oxidation catalyst.

CO산화 촉매부(20)는 내장된 CO산화 촉매의 산화촉매반응으로 배기가스에 포함된 가연성 물질을 제거한다. 재생온도 저감부(40)는 덕트버너(30)의 연소 또는 연소 후에 연료를 공급하여, 수소가 포함된 고온의 기체 스트림을 CO산화 촉매부(20)에 공급하도록 구성된다. 따라서 재생온도 저감부(40)는 CO산화 촉매의 재생 온도를 낮추면서 경제적인 CO산화 촉매의 재생을 가능하게 한다.The CO oxidation catalyst unit 20 removes combustible substances contained in exhaust gas through an oxidation catalytic reaction of the built-in CO oxidation catalyst. The regeneration temperature reduction unit 40 is configured to supply fuel after combustion or combustion of the duct burner 30 to supply a high temperature gas stream containing hydrogen to the CO oxidation catalyst unit 20. Therefore, the regeneration temperature reduction unit 40 enables economical regeneration of the CO oxidation catalyst while lowering the regeneration temperature of the CO oxidation catalyst.

일례로써, 재생온도 저감부(40)는 덕트버너(30)에 설치되는 플라즈마 파일럿 버너(41)를 포함하며, 플라즈마 파일럿 버너(41)는 플라즈마 반응으로 플라즈마 파일럿 화염(PF1)을 형성할 수 있다.As an example, the regeneration temperature reduction unit 40 includes a plasma pilot burner 41 installed in the duct burner 30, and the plasma pilot burner 41 may form a plasma pilot flame PF1 through a plasma reaction. .

덕트버너(30)는 플라즈마 파일럿 버너(41)의 플라즈마 파일럿 화염(PF1)(도 9 참조)에 의한 점화 및 플라즈마 파일럿 화염(PF1)의 연료 농후(fuel rich)로 인하여, 종래의 덕트버너에 비하여, 농후연소(rich burn)를 구현할 수 있다.The duct burner 30 is ignited by the plasma pilot flame PF1 (see Fig. 9) of the plasma pilot burner 41 and the fuel rich of the plasma pilot flame PF1, compared to the conventional duct burner. , Rich burn can be implemented.

덕트버너(30)는 농후연소로 인하여 수소가 포함된 기체 스트림과 함께 메인 화염(MF)(도 11 참조)을 형성할 수 있다. 플라즈마 파일럿 버너(41)에서 형성되는 플라즈마 파일럿 화염(PF1)의 연료 농후(fuel rich)로 인한 농후연소(rich burn)로부터 공급되는 수소는 덕트버너(30)의 점화와 더불어 메인 화염(MF)을 안정시킬 수 있다.The duct burner 30 may form a main flame (MF) (see FIG. 11) with a gas stream containing hydrogen due to rich combustion. Hydrogen supplied from the rich burn due to the fuel rich of the plasma pilot flame PF1 formed in the plasma pilot burner 41 ignites the main flame MF with the ignition of the duct burner 30. It can be stabilized.

즉 플라즈마 파일럿 버너(41)는 연료와 공기를 당량비보다 농후한 연료 농후(fuel rich)로 운전되어 농후연소(fuel rich)를 구현하게 되면, 공기가 부족하여 수소가 생성되어, 일부 수소가 포함된 연소 생성물을 공급할 수 있다.That is, when the plasma pilot burner 41 is operated in fuel rich, which is richer than the equivalent ratio of fuel and air, to realize fuel rich, hydrogen is generated due to insufficient air, which contains some hydrogen. Combustion products can be supplied.

도 3은 도 2의 덕트버너와 플라즈마 파일럿 버너의 배치 관계(플라즈마 파일럿 화염)를 구체적으로 도시한 상태도이고, 도 4는 도 3의 덕트버너와 플라즈마 파일럿 버너의 배치 관계를 도시한 측면도이다.FIG. 3 is a state diagram specifically showing the arrangement relationship (plasma pilot flame) of the duct burner of FIG. 2 and the plasma pilot burner, and FIG. 4 is a side view showing the arrangement relationship between the duct burner and the plasma pilot burner of FIG. 3.

도 3 및 도 4를 참조하면, 플라즈마 파일럿 버너(41)는 하나로 구성되어 덕트버너(30)의 헤드(31)의 일측에 설치된다. 따라서 플라즈마 파일럿 버너(41)는 공급되는 공기와 연료를 농후연소시켜, 플라즈마 파일럿 화염(PF1)을 형성한다.3 and 4, the plasma pilot burner 41 is configured as one and installed on one side of the head 31 of the duct burner 30. Therefore, the plasma pilot burner 41 thickly burns the supplied air and fuel to form a plasma pilot flame PF1.

도 5는 도 2의 덕트버너와 플라즈마 파일럿 버너의 다른 배치 관계(플라즈마 파일럿 화염)를 구체적으로 도시한 상태도이고, 도 6은 도 5의 덕트버너와 플라즈마 파일럿 버너의 배치 관계를 도시한 측면도이다.5 is a state diagram specifically showing another arrangement relationship (plasma pilot flame) of the duct burner of FIG. 2 and the plasma pilot burner, and FIG. 6 is a side view showing the arrangement relationship between the duct burner and the plasma pilot burner of FIG.

도 5 및 도 6을 참조하면, 플라즈마 파일럿 버너(42)는 복수로 구비되어 덕트버너(230)의 헤드(231)에서 원주 방향을 따라 등간격으로 설치된다. 따라서 복수의 플라즈마 파일럿 버너(42)는 공급되는 공기와 연료를 농후연소시켜, 플라즈마 파일럿 화염(PF2)을 형성한다.5 and 6, a plurality of plasma pilot burners 42 are provided and are installed at equal intervals along the circumferential direction in the head 231 of the duct burner 230. Accordingly, the plurality of plasma pilot burners 42 enrich the supplied air and fuel to form a plasma pilot flame PF2.

하나의 플라즈마 파일럿 버너(41)을 구비한 덕트버너(30)에 비하여, 복수의 플라즈마 파일럿 버너(42)를 구비한 덕트버너(230)는 원주 방향에서 더 균일한 플라즈마 파일럿 화염(PF2)을 형성할 수 있다.Compared to the duct burner 30 with one plasma pilot burner 41, the duct burner 230 with a plurality of plasma pilot burners 42 forms a more uniform plasma pilot flame PF2 in the circumferential direction. can do.

덕트버너(230)는 플라즈마 파일럿 버너(241)의 플라즈마 파일럿 화염(PF2)으로 당량비보다 공기가 부족한 농후연소(rich burn)를 구현하여, 수소가 포함된 기체 스트림과 함께 메인 화염(MF)을 형성할 수 있다.The duct burner 230 is a plasma pilot flame (PF2) of the plasma pilot burner 241 to implement rich burn, which is less air than the equivalent ratio, to form a main flame (MF) with a gas stream containing hydrogen. can do.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 오염된 CO산화촉매의 재생 장치에 적용되는 덕트버너에서 플라즈마 파일럿 버너의 상세도이고, 도 8은 도 7의 플라즈마 파일럿 버너에서 아크 형성 공간의 측면도이다.7 is a detailed view of a plasma pilot burner in a duct burner applied to the apparatus for regenerating a contaminated CO oxidation catalyst according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a side view of an arc formation space in the plasma pilot burner of FIG. .

도 7 및 도 8을 참조하면, 덕트버너(330)는 플라즈마 파일럿 화염(PF3) 및 메인 화염(MF)을 형성하는 하우징(331) 및 헤드(332)를 포함한다. 하우징(331)은 관체(10)에 연결되어 배기가스를 유입하는 유입구(333)와 수소가 포함된 기체 스트림을 CO산화 촉매부(20) 측으로 토출하는 토출구(334)를 구비한다. 7 and 8, the duct burner 330 includes a housing 331 and a head 332 forming a plasma pilot flame PF3 and a main flame MF. The housing 331 is connected to the pipe body 10 and includes an inlet 333 through which exhaust gas is introduced and a discharge port 334 through which a gas stream containing hydrogen is discharged to the CO oxidation catalyst unit 20 side.

헤드(332)는 하우징(331)에 연결되어 연료와 공기를 각각 공급하는 연료공급구(335)와 공기공급구(336)를 구비한다. 일례로써, 헤드(332)는 배기가스의 흐름이 용이하도록 토출구(334)의 반대측에 구비될 수 있다.The head 332 is connected to the housing 331 and includes a fuel supply port 335 and an air supply port 336 respectively supplying fuel and air. As an example, the head 332 may be provided on the opposite side of the discharge port 334 to facilitate the flow of exhaust gas.

플라즈마 파일럿 버너(241)는 공급되는 공기 및 연료를 방전기체로 하여 플라즈마 반응을 일으키는 접지전극(242)과 구동전극(243)을 포함한다. 접지전극(242)은 연료공급구(335) 및 공기공급구(336) 측에서 확장부(421)를 형성하고 확장부(421)의 반대측에서 축소된 연장부(422)를 형성하며 전기적으로 접지된다. The plasma pilot burner 241 includes a ground electrode 242 and a driving electrode 243 that generate a plasma reaction using supplied air and fuel as discharge gases. The ground electrode 242 forms an extension part 421 at the side of the fuel supply port 335 and the air supply port 336, and forms a reduced extension part 422 at the opposite side of the extension part 421, and is electrically grounded. do.

확장부(421) 및 연장부(422)는 이중관 구조로 형성되어 이중관의 내부에 아크를 형성하는 아크 형성 공간(AS)을 설정한다. 구동전극(243)은 접지전극(242)의 일측 내부로 삽입되어, 서로의 사이에 방전갭(미도시)을 형성하며, 플라즈마 방전을 위한 구동전압(HV)이 인가된다.The extension part 421 and the extension part 422 are formed in a double tube structure to set an arc forming space AS that forms an arc in the double tube. The driving electrode 243 is inserted into one side of the ground electrode 242 to form a discharge gap (not shown) therebetween, and a driving voltage HV for plasma discharge is applied.

연료공급구(335)는 헤드(332)의 중심에 형성되고, 공기공급구(336)는 복수로 형성되어 연료공급구(335)의 외주에 등간격으로 배치된다. 따라서 공기공급구(336)로 공급되는 공기는 연료공급구(335)로 공급되는 연료에 균일하게 혼합될 수 있다.The fuel supply port 335 is formed at the center of the head 332, and the air supply port 336 is formed in plural and disposed at equal intervals on the outer periphery of the fuel supply port 335. Therefore, air supplied to the air supply port 336 may be uniformly mixed with the fuel supplied to the fuel supply port 335.

도 9는 도 7의 아크 형성 공간의 전방에 파일럿 화염이 형성된 작동 상세도이고, 도 10은 도 9의 아크 형성 공간의 전방에서 파일럿 화염이 형성된 측면도이다.9 is a detailed view of an operation in which a pilot flame is formed in front of the arc forming space of FIG. 7, and FIG. 10 is a side view of a pilot flame formed in front of the arc forming space of FIG. 9.

도 9 및 도 10을 참조하면, 접지전극(242)은 헤드(332)의 직경 방향에서 연료공급구(335) 및 공기공급구(336)에 걸쳐 형성된다. 따라서 접지전극(242)은 공기공급구(336)로 공급되는 일부 공기와 연료공급구(335)로 공급되는 일부 연료를 확장부(421)를 통하여 혼합 흡입하여, 플라즈마 방전으로 형성되는 플라즈마 파일럿 화염(PF3)을 하우징(331) 내부로 공급할 수 있다.9 and 10, the ground electrode 242 is formed across the fuel supply port 335 and the air supply port 336 in the radial direction of the head 332. Therefore, the ground electrode 242 mixes and inhales some air supplied to the air supply port 336 and some fuel supplied to the fuel supply port 335 through the expansion unit 421, thereby forming a plasma pilot flame formed by plasma discharge. (PF3) may be supplied into the housing 331.

또한, 접지전극(242)은 헤드(332)의 원주 방향을 따라 연속적으로 이어지므로 공기공급구(336)로 공급되는 공기의 일부와 연료공급구(335)로 공급되는 연료의 일부를 혼합 흡입하여, 형성되는 플라즈마 파일럿 화염(PF3)을 원주 방향을 따라 균일하게 공급할 수 있다.In addition, since the ground electrode 242 is continuously connected along the circumferential direction of the head 332, a part of the air supplied to the air supply port 336 and a part of the fuel supplied to the fuel supply port 335 are mixed and sucked. , It is possible to uniformly supply the formed plasma pilot flame PF3 along the circumferential direction.

플라즈마 파일럿 화염(PF3)은 접지전극(242)의 확장부(421) 및 연장부(422)로 설정되는 아크 형성 공간(AS)을 경유하여 하우징(331)의 내부로 분출된다. 접지전극(242)에 설정되는 아크 형성 공간(AS)은 공기의 일부와 연료의 일부를 혼합하여 회전하면서 유입되는 공간을 형성한다. 플라즈마 파일럿 화염(PF3)은 하우징(331)의 내부에 메인 화염(MF)을 위하여 점화 작용한다.The plasma pilot flame PF3 is ejected into the housing 331 through the arc forming space AS set as the extended portion 421 and the extended portion 422 of the ground electrode 242. The arc forming space AS set in the ground electrode 242 forms a space that is introduced while rotating by mixing part of air and part of fuel. The plasma pilot flame PF3 ignites for the main flame MF inside the housing 331.

도 11은 도 10의 파일럿 화염 후 아크 형성 공간의 전방, 즉 덕트버너에서 메인 화염이 형성된 작동 상태도이다. 도 11을 참조하면, 연료공급구(335)로 공급되는 연료는 접지전극(242)의 중심 및 외곽으로 공급되고, 공기공급구(336)로 공급되는 공기는 접지전극(242)의 중심 및 외곽으로 공급되어, 플라즈마 파일럿 화염(PF3)에 의하여 하우징(331) 내부에 메인 화염(MF)을 형성한다.FIG. 11 is a diagram illustrating an operation state in which a main flame is formed in a duct burner in front of an arc forming space after the pilot flame of FIG. 10. Referring to FIG. 11, fuel supplied to the fuel supply port 335 is supplied to the center and the outside of the ground electrode 242, and air supplied to the air supply port 336 is the center and the outside of the ground electrode 242. The main flame MF is formed inside the housing 331 by the plasma pilot flame PF3.

즉 아크 형성 공간(AS)은 환형의 플라즈마 파일럿 화염(PF1)을 형성하고, 이때, 플라즈마 파일럿 화염(PF1)은 연료 농후 조건으로 농후연소하면서, 수소가 포함된 파일럿 생성물을 하우징(331)의 내부로 공급하여, 메인 화염(MF)을 안정시킬 수 있다.That is, the arc formation space AS forms an annular plasma pilot flame PF1, and at this time, the plasma pilot flame PF1 is enriched in fuel-rich conditions, and the pilot product containing hydrogen is stored inside the housing 331. By supplying to, it is possible to stabilize the main flame (MF).

도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 오염된 CO산화촉매의 재생 장치의 구성도이다. 도 12를 참조하면, 제3실시예의 오염된 CO산화촉매의 재생 장치(3)에서, 재생온도 저감부(240)는 CO산화 촉매부(20)의 전단에서 관체(10)에 연결되는 추가라인(15)을 포함한다.12 is a block diagram of an apparatus for regenerating a contaminated CO oxidation catalyst according to a third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 12, in the regeneration device 3 of the contaminated CO oxidation catalyst 3 of the third embodiment, the regeneration temperature reduction unit 240 is an additional line connected to the tube 10 at the front end of the CO oxidation catalyst unit 20 It includes (15).

추가라인(15)은 덕트버너(30)에 공급되는 연료를 덕트버너(30)의 연소 이후에 추가로 공급한다. 즉 제철소, 통상의 소결로의 경우, 덕트버너(30)에 공급되는 연료는 주로 코크스 공정에서 발생하는 COG(coke oven gas)와 제강 공정에서 발생하는 LDG(linz donawitz gas)이다. COG는 주 조성이 수소 55~60%이며, LDG는 수소를 1~2% 정도 포함한다. The additional line 15 additionally supplies fuel supplied to the duct burner 30 after combustion of the duct burner 30. That is, in the case of a steel mill or a conventional sintering furnace, the fuel supplied to the duct burner 30 is mainly COG (coke oven gas) generated in the coke process and linz donawitz gas (LDG) generated in the steelmaking process. The main composition of COG is 55-60% of hydrogen, and LDG contains about 1-2% of hydrogen.

이 경우, 추가라인(15)은 덕트버너(30)에 공급하는 연료라인에 추가되어 수소가 포함된 생성물을 만들어 낼 수 있게 한다. 분기된 추가라인(15)으로 공급되는 연료는 CO산화 촉매부(20)의 전단에서 관체(10)에 연결되어 고온의 기체 스트림(stream)에 공급되어, 수소가 포함되는 기체 스트림을 형성하여 CO산화 촉매부(20)의 공급하여 CO산화 촉매의 재생 온도를 낮춘다. In this case, the additional line 15 is added to the fuel line supplied to the duct burner 30 so that a product containing hydrogen can be produced. The fuel supplied to the branched additional line 15 is connected to the tube 10 at the front end of the CO oxidation catalyst unit 20 and supplied to a high-temperature gas stream, thereby forming a gas stream containing hydrogen. The oxidation catalyst unit 20 is supplied to lower the regeneration temperature of the CO oxidation catalyst.

이 경우, 기존의 덕트버너(30)가 그대로 이용될 수 있고, 이와 동시에 수소가 포함된 기체 스트림을 CO산화 촉매부(20)에 공급하므로 CO산화 촉매가 효과적으로 재생될 수 있다.In this case, the existing duct burner 30 can be used as it is, and at the same time, since the gas stream containing hydrogen is supplied to the CO oxidation catalyst unit 20, the CO oxidation catalyst can be effectively regenerated.

오염된 CO산화촉매의 재생 장치(3)는 CO산화 촉매부(20)의 전단 또는 후단에서 관체(10)에 설치되는 선택적환원 촉매부(60)를 더 포함한다. 선택적환원 촉매부(60)는 배기가스에 포함된 질소산화물을 환원시킨다.The contaminated CO oxidation catalyst regeneration device 3 further includes a selective reduction catalyst unit 60 installed in the tube 10 at the front or rear end of the CO oxidation catalyst unit 20. The selective reduction catalyst unit 60 reduces nitrogen oxides contained in exhaust gas.

이 경우, 추가라인(15)으로 공급된 연료는 선택적환원 촉매부(60)의 전단에서 관체(10)에 더 연결되어 고온의 기체 스트림에 공급되어, 수소가 포함되는 기체 스트림을 선택적환원 촉매부(60)에 공급하여, 선택적환원 촉매(SCR)가 작동할 수 있도록 승온시킨다.In this case, the fuel supplied to the additional line 15 is further connected to the tube 10 at the front end of the selective reduction catalyst unit 60 and supplied to the high-temperature gas stream, thereby reducing the gas stream containing hydrogen to the selective reduction catalyst unit. By supplying to 60, the temperature is raised so that the selective reduction catalyst (SCR) can operate.

이 경우, 기존의 덕트버너(30)가 그대로 이용될 수 있고, 이와 동시에 수소가 포함된 기체 스트림을 선택적환원 촉매부(60)에 공급하여, CO산화 촉매부(20)를 설치하는 경우, 덕트버너(30)를 운전하지 않고도 선택적환원 촉매를 운전할 수 있는 온도로 승온시킬 수 있다.In this case, the existing duct burner 30 may be used as it is, and at the same time, when a gas stream containing hydrogen is supplied to the selective reduction catalyst unit 60 to install the CO oxidation catalyst unit 20, the duct It is possible to raise the temperature to a temperature capable of operating the selective reduction catalyst without operating the burner 30.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although a preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto, and it is possible to implement various modifications within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings. It is natural to fall within the scope of the invention.

1, 3: CO산화촉매의 재생 장치 10: 관체
11: 백필터(bag filter) 12: 열교환기
13, 14: 전후의 관체 15: 추가라인
20: CO산화 촉매부 30, 230: 덕트버너
31, 231, 332: 헤드 40, 240: 재생온도 저감부
41, 42, 241: 플라즈마 파일럿 버너 60: 선택적환원 촉매부
242: 접지전극 243: 구동전극
331: 하우징 333: 유입구
334: 토출구 335: 연료공급구
336: 공기공급구 421: 확장부
422: 연장부 AS: 아크 형성 공간
F: 팬 HV: 구동전압
MF: 메인 화염 PF1, PF2, PF3: 플라즈마 파일럿 화염
S: 굴뚝1, 3: CO oxidation catalyst regeneration device 10: tube
11: bag filter 12: heat exchanger
13, 14: front and rear tube 15: additional line
20: CO oxidation catalyst part 30, 230: duct burner
31, 231, 332: head 40, 240: regeneration temperature reduction unit
41, 42, 241: plasma pilot burner 60: selective reduction catalyst unit
242: ground electrode 243: driving electrode
331: housing 333: inlet
334: discharge port 335: fuel supply port
336: air supply port 421: extension
422: extension part AS: arc formation space
F: fan HV: drive voltage
MF: main flame PF1, PF2, PF3: plasma pilot flame
S: chimney

Claims (12)

가연성 물질, 유기 물질, 무기 물질 및 질소산화물이 포함된 배기가스를 유통시키는 관체;
상기 관체에 설치되어 상기 가연성 물질을 제거하는 CO산화 촉매를 내장하는 CO산화 촉매부;
상기 CO산화 촉매부의 전단에서 상기 관체에 설치되는 덕트버너; 및
상기 덕트버너에 설치되는 플라즈마 파일럿 버너의 플라즈마 반응으로 형성되는 플라즈마 파일럿 화염에 의하여, 공급되는 연료와 공기를 당량비보다 농후한 연료 농후(fuel rich)로 운전하는 농후연소(rich burn)를 통하여 수소가 포함된 기체 스트림을 생산하는 제1과정 및 상기 농후연소 후에 연료를 추가로 공급하여 수소가 포함된 기체 스트림을 생산하는 제2과정 중 한 과정으로 생산한 수소가 포함된 기체 스트림을 상기 CO산화 촉매부에 공급하여 비활성화 된 CO산화 촉매의 재생온도를 낮추는 재생온도 저감부
를 포함하며,
상기 플라즈마 파일럿 버너는
복수로 구비되는
오염된 CO산화촉매의 재생 장치.A pipe for circulating exhaust gas containing combustible substances, organic substances, inorganic substances and nitrogen oxides;
A CO oxidation catalyst unit installed in the tube body and containing a CO oxidation catalyst for removing the combustible material;
A duct burner installed in the pipe body at the front end of the CO oxidation catalyst unit; And
By the plasma pilot flame formed by the plasma reaction of the plasma pilot burner installed in the duct burner, the supplied fuel and air are driven by a fuel rich richer than the equivalent ratio. A gas stream containing hydrogen produced as one of the first process of producing the contained gas stream and the second process of producing a gas stream containing hydrogen by additionally supplying fuel after the rich combustion is used as the CO oxidation catalyst Regeneration temperature reduction section that lowers the regeneration temperature of the deactivated CO oxidation catalyst by supplying it to the section
Including,
The plasma pilot burner is
Plural
Regeneration device of contaminated CO oxidation catalyst. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 덕트버너는
상기 플라즈마 파일럿 버너의 상기 플라즈마 파일럿 화염으로 농후연소를 구현하여 수소가 포함된 기체 스트림과 함께 메인 화염을 형성하는
오염된 CO산화촉매의 재생 장치.The method of claim 1,
The duct burner is
Implementing rich combustion with the plasma pilot flame of the plasma pilot burner to form a main flame with a gas stream containing hydrogen
Regeneration device of contaminated CO oxidation catalyst. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 파일럿 버너는
상기 덕트버너의 헤드에 설치되어, 상기 플라즈마 파일럿 화염을 형성하는
오염된 CO산화촉매의 재생 장치.The method of claim 1,
The plasma pilot burner is
It is installed on the head of the duct burner, forming the plasma pilot flame
Regeneration device of contaminated CO oxidation catalyst. 가연성 물질, 유기 물질, 무기 물질 및 질소산화물이 포함된 배기가스를 유통시키는 관체;
상기 관체에 설치되어 상기 가연성 물질을 제거하는 CO산화 촉매를 내장하는 CO산화 촉매부;
상기 CO산화 촉매부의 전단에서 상기 관체에 설치되는 덕트버너; 및
상기 덕트버너에 설치되는 플라즈마 파일럿 버너의 플라즈마 반응으로 형성되는 플라즈마 파일럿 화염에 의하여, 공급되는 연료와 공기를 당량비보다 농후한 연료 농후(fuel rich)로 운전하는 농후연소(rich burn)를 통하여 수소가 포함된 기체 스트림을 생산하는 제1과정 및 상기 농후연소 후에 연료를 추가로 공급하여 수소가 포함된 기체 스트림을 생산하는 제2과정 중 한 과정으로 생산한 수소가 포함된 기체 스트림을 상기 CO산화 촉매부에 공급하여 비활성화 된 CO산화 촉매의 재생온도를 낮추는 재생온도 저감부
를 포함하며,
상기 플라즈마 파일럿 버너는
복수로 구비되어 상기 덕트버너의 헤드에서 원주 방향을 따라 등간격으로 설치되어, 공급되는 공기와 연료를 연소시켜, 상기 플라즈마 파일럿 화염을 형성하는
오염된 CO산화촉매의 재생 장치.A pipe for circulating exhaust gas containing combustible substances, organic substances, inorganic substances and nitrogen oxides;
A CO oxidation catalyst unit installed in the tube body and containing a CO oxidation catalyst for removing the combustible material;
A duct burner installed in the pipe body at the front end of the CO oxidation catalyst unit; And
By the plasma pilot flame formed by the plasma reaction of the plasma pilot burner installed in the duct burner, the supplied fuel and air are driven by a fuel rich richer than the equivalent ratio. A gas stream containing hydrogen produced as one of the first process of producing the contained gas stream and the second process of producing a gas stream containing hydrogen by additionally supplying fuel after the rich combustion is used as the CO oxidation catalyst Regeneration temperature reduction section that lowers the regeneration temperature of the deactivated CO oxidation catalyst by supplying it to the section
Including,
The plasma pilot burner is
It is provided in plural and is installed at equal intervals along the circumferential direction from the head of the duct burner to combust supplied air and fuel to form the plasma pilot flame.
Regeneration device of contaminated CO oxidation catalyst. 제5항에 있어서,
상기 덕트버너는
상기 관체에 연결되어 배기가스를 유입하는 유입구와 수소가 포함된 기체 스트림을 상기 CO산화 촉매부 측으로 토출하는 토출구를 구비하는 하우징, 및
상기 하우징에 연결되어 연료와 공기를 각각 공급하는 연료공급구와 공기공급구를 구비하는 헤드
를 포함하는 오염된 CO산화촉매의 재생 장치.The method of claim 5,
The duct burner is
A housing connected to the pipe body and having an inlet port for introducing exhaust gas and an outlet port for discharging a gas stream containing hydrogen toward the CO oxidation catalyst unit, and
A head connected to the housing and having a fuel supply port and an air supply port respectively supplying fuel and air
Contaminated CO oxidation catalyst regeneration device comprising a. 가연성 물질, 유기 물질, 무기 물질 및 질소산화물이 포함된 배기가스를 유통시키는 관체;
상기 관체에 설치되어 상기 가연성 물질을 제거하는 CO산화 촉매를 내장하는 CO산화 촉매부;
상기 CO산화 촉매부의 전단에서 상기 관체에 설치되는 덕트버너; 및
상기 덕트버너에 설치되는 플라즈마 파일럿 버너의 플라즈마 반응으로 형성되는 플라즈마 파일럿 화염에 의하여, 공급되는 연료와 공기를 당량비보다 농후한 연료 농후(fuel rich)로 운전하는 농후연소(rich burn)를 통하여 수소가 포함된 기체 스트림을 생산하는 제1과정 및 상기 농후연소 후에 연료를 추가로 공급하여 수소가 포함된 기체 스트림을 생산하는 제2과정 중 한 과정으로 생산한 수소가 포함된 기체 스트림을 상기 CO산화 촉매부에 공급하여 비활성화 된 CO산화 촉매의 재생온도를 낮추는 재생온도 저감부
를 포함하며,
상기 덕트버너는
상기 관체에 연결되어 배기가스를 유입하는 유입구와 수소가 포함된 기체 스트림을 상기 CO산화 촉매부 측으로 토출하는 토출구를 구비하는 하우징, 및
상기 하우징에 연결되어 연료와 공기를 각각 공급하는 연료공급구와 공기공급구를 구비하는 헤드
를 포함하며,
상기 플라즈마 파일럿 버너는
상기 연료공급구 및 상기 공기공급구 측에서 이격된 확장부를 형성하고 반대측에서 축소된 연장부를 형성하며 전기적으로 접지되는 접지전극, 및
상기 접지전극의 내부로 삽입되어 방전갭을 형성하며 구동전압이 인가되는 구동전극
을 포함하는 오염된 CO산화촉매의 재생 장치.A pipe for circulating exhaust gas containing combustible substances, organic substances, inorganic substances and nitrogen oxides;
A CO oxidation catalyst unit installed in the tube body and containing a CO oxidation catalyst for removing the combustible material;
A duct burner installed in the pipe body at the front end of the CO oxidation catalyst unit; And
By the plasma pilot flame formed by the plasma reaction of the plasma pilot burner installed in the duct burner, the supplied fuel and air are driven by a fuel rich richer than the equivalent ratio. A gas stream containing hydrogen produced as one of the first process of producing the contained gas stream and the second process of producing a gas stream containing hydrogen by additionally supplying fuel after the rich combustion is used as the CO oxidation catalyst Regeneration temperature reduction section that lowers the regeneration temperature of the deactivated CO oxidation catalyst by supplying it to the section
Including,
The duct burner is
A housing connected to the pipe body and having an inlet port for introducing exhaust gas and an outlet port for discharging a gas stream containing hydrogen toward the CO oxidation catalyst unit, and
A head connected to the housing and having a fuel supply port and an air supply port respectively supplying fuel and air
Including,
The plasma pilot burner is
A ground electrode that forms an extension part spaced apart from the fuel supply port and the air supply port side, forms a reduced extension part from the opposite side, and is electrically grounded, and
A driving electrode inserted into the ground electrode to form a discharge gap and to which a driving voltage is applied
Contaminated CO oxidation catalyst regeneration apparatus comprising a. 제7항에 있어서,
상기 연료공급구는 상기 헤드의 중심에 형성되고,
상기 공기공급구는 복수로 형성되어 상기 연료공급구의 외주에 등간격으로 배치되는 오염된 CO산화촉매의 재생 장치.The method of claim 7,
The fuel supply port is formed in the center of the head,
The air supply port is formed in plural and is disposed at equal intervals on the outer periphery of the fuel supply port. 제8항에 있어서,
상기 접지전극은
상기 헤드의 직경 방향에서 상기 연료공급구 및 상기 공기공급구에 걸쳐 형성되고 상기 헤드의 원주 방향을 따라 연속적으로 이어지는
오염된 CO산화촉매의 재생 장치.The method of claim 8,
The ground electrode is
It is formed across the fuel supply port and the air supply port in the radial direction of the head and continuously continues along the circumferential direction of the head.
Regeneration device of contaminated CO oxidation catalyst. 가연성 물질, 유기 물질, 무기 물질 및 질소산화물이 포함된 배기가스를 유통시키는 관체;
상기 관체에 설치되어 상기 가연성 물질을 제거하는 CO산화 촉매를 내장하는 CO산화 촉매부;
상기 CO산화 촉매부의 전단에서 상기 관체에 설치되는 덕트버너; 및
상기 덕트버너에 설치되는 플라즈마 파일럿 버너의 플라즈마 반응으로 형성되는 플라즈마 파일럿 화염에 의하여, 공급되는 연료와 공기를 당량비보다 농후한 연료 농후(fuel rich)로 운전하는 농후연소(rich burn)를 통하여 수소가 포함된 기체 스트림을 생산하는 제1과정 및 상기 농후연소 후에 연료를 추가로 공급하여 수소가 포함된 기체 스트림을 생산하는 제2과정 중 한 과정으로 생산한 수소가 포함된 기체 스트림을 상기 CO산화 촉매부에 공급하여 비활성화 된 CO산화 촉매의 재생온도를 낮추는 재생온도 저감부
를 포함하며
상기 재생온도 저감부는
상기 덕트버너에 공급되는 연료를 상기 덕트버너의 연소 후 추가로 공급하도록 상기 CO산화 촉매부의 전단에서 상기 관체에 연결되는 추가라인
을 포함하는 오염된 CO산화촉매의 재생 장치.A pipe for circulating exhaust gas containing combustible substances, organic substances, inorganic substances and nitrogen oxides;
A CO oxidation catalyst unit installed in the tube body and containing a CO oxidation catalyst for removing the combustible material;
A duct burner installed in the pipe body at the front end of the CO oxidation catalyst unit; And
By the plasma pilot flame formed by the plasma reaction of the plasma pilot burner installed in the duct burner, the supplied fuel and air are driven by a fuel rich richer than the equivalent ratio. A gas stream containing hydrogen produced as one of the first process of producing the contained gas stream and the second process of producing a gas stream containing hydrogen by additionally supplying fuel after the rich combustion is used as the CO oxidation catalyst Regeneration temperature reduction section that lowers the regeneration temperature of the deactivated CO oxidation catalyst by supplying it to the section
Including
The regeneration temperature reduction unit
An additional line connected to the pipe body at the front end of the CO oxidation catalyst part to additionally supply fuel supplied to the duct burner after combustion of the duct burner
Contaminated CO oxidation catalyst regeneration apparatus comprising a. 제10항에 있어서,
상기 CO산화 촉매부의 전단 또는 후단에서 상기 관체에 설치되어 질소산화물을 환원시키는 선택적환원 촉매(SCR)를 내장하는 선택적환원 촉매부
를 더 포함하는 오염된 CO산화촉매의 재생 장치.The method of claim 10,
Selective reduction catalyst unit installed in the tube at the front or rear end of the CO oxidation catalyst unit to contain a selective reduction catalyst (SCR) for reducing nitrogen oxides
Regeneration device of the polluted CO oxidation catalyst further comprising a. 제11항에 있어서,
상기 추가라인은
상기 선택적환원 촉매부의 전단에서 상기 관체에 더 연결되는 오염된 CO산화촉매의 재생 장치.The method of claim 11,
The additional line is
An apparatus for regenerating contaminated CO oxidation catalyst further connected to the tube body at the front end of the selective reduction catalyst unit.
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