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입자화를 위한 화학 반응 조건에 따라 혼합비와 온도가 조절된 황산화물과 질소산화물 및 암모니아를 포함하는 배기가스를 유입 받은 후 반응시켜 입자화된 황산염과 질산염을 포함하는 1차 반응 전구물질과 배기가스를 배출하는 제1 반응부;상기 제1 반응부의 하류 측에 설치되어 상기 1차 반응 배기가스에 잔류하는 황산화물과 질소산화물에 따라 혼합비와 온도가 조절된 잔류된 황산화물과 질소산화물 및 암모니아를 포함하는 1차 반응 배기가스를 유입 받은 후 반응시켜 입자화된 황산염과 질산염을 포함하는 2차 반응 배기가스를 배출하는 제2 반응부;상기 배기가스 또는 상기 1차 반응 배기가스의 온도를 측정한 후 반응 온도로 예열하기 위한 예열 정보를 생성하여 상기 제1 반응부 또는 상기 제2 반응부로 출력하는 온도제어부; 및상기 배기가스, 상기 1차 반응 배기가스의 황산화물과 질소산화물 또는 암모니아 중 하나 이상의 농도를 측정한 후, 상기 입자화를 위한 혼합비를 산출하여 상기 제1 반응부 또는 상기 제2 반응부로 출력하는 가스측정부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 시스템
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제1항에 있어서, 상기 제1 반응부는,상기 배기가스의 상기 제1 반응부로의 유입을 제어하는 유입가스제어기;상기 유입가스제어기의 하류 측에 설치되어 상기 온도제어부로부터 입력된 예열 정보에 따라 유입된 배기가스를 예열하는 제1 예열기;상기 제1 예열기와 상기 제1 반응기의 사이를 연결하는 배기가스관부에 접속되어, 상기 가스측정부에서 입력된 상기 혼합비에 따라, 황산화물, 질소산화물 또는 암모니아 가스의 혼합비를 조절하는 제1 가스농도제어기; 및온도와 혼합비가 조절된 상기 배기가스를 유입 받은 후 입자화 반응을 수행한 후 황산염과 질산염 입자를 포함하는 1차 반응 배기가스를 배출하는 제1 반응기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 시스템
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제1항에 있어서, 상기 제2 반응부는,상기 온도제어부로부터 입력된 예열 정보에 따라 상기 1차 반응 배기가스를 예열하는 제2 예열기;상기 제1 반응기와 상기 제2 반응기의 사이를 연결하는 배기가스관부에 접속되어, 상기 가스측정부에서 입력된 상기 혼합비에 따라, 황산화물, 질소산화물 또는 암모니아 가스의 혼합비를 조절하는 제2 가스농도제어기; 및상기 황산화물과 질소산화물 및 암모니아의 혼합비가 조절된 상기 1차 반응 배기가스를 유입 받은 후 입자화 반응시켜 황산염과 질산염 입자를 포함하는 2차 반응 배기가스를 배출하는 제2 반응기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 시스템
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제1항에 있어서, 상기 온도제어부는,상기 제1 반응부의 상류 측과 하류 측 및 상기 제2 반응부의 하류 측에 각각 설치되는 온도센서들; 및상기 온도센서들의 측정 온도 값을 수신 한 후, 상기 배기가스, 상기 1차 반응 배기가스의 상기 예열 정보를 생성하여, 상기 제1 반응부 또는 제2 반응부로 선택적으로 출력하는 온도조절기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 시스템
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제1항에 있어서, 상기 예열 정보는,상기 배기가스 또는 상기 1차 반응 배기가스의 온도를 100 ℃ 내지 220 ℃가 되도록 예열하는 정보인 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 시스템
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제1항에 있어서, 상기 가스측정부는,상기 1차 반응 배기가스 또는 상기 2차 반응 배기가스에 포함되는 암모니아의 농도를 측정하는 암모니아 측정기;상기 1차 반응 배기가스 또는 상기 2차 반응 배기가스에 포함되는 황산화물의 농도를 측정하는 황산화물 측정기; 및상기 1차 반응 배기가스 또는 상기 2차 반응 배기가스에 포함되는 질소산화물의 농도를 측정하는 질소산화물 측정기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 시스템
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제1항에 있어서, 상기 가스측정부는,상기 측정된 암모니아, 황산화물 및 질소산화물의 농도를 기초로 하여, 상기 배기가스 및 상기 1차 반응 배기가스의 입자화를 위한 황산화물과 질소산화물 및 암모니아의 혼합비를 생성하여 상기 제1 반응부 또는 상기 제2 반응부로 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 시스템
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제1항에 있어서, 상기 혼합비 중 상기 황산화물과 상기 질소산화물의 혼합비는,6 : 1 내지 9 : 1 몰비의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 시스템
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9
제1항에 있어서, 상기 혼합비 중 상기 암모니아와 황산화물의 몰비는,2 : 1 내지 2
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10
제1항에 있어서상기 제1 반응부의 상류 측에 설치되어 상기 제1 반응부로 유입되는 배기가스의 이물질을 제거하는 배기가스 필터; 및상기 제2 반응부의 하류 측에 설치되어 상기 2차 반응 배기가스에 포함되는 황산염과 질산염 입자를 포집하는 입자포집 필터;를 포함하는 필터부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 시스템
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11
유입가스 제어기와 제1 예열기와 제1 가스농도제어기 및 제1 반응기를 구비한 제1 반응부; 제2 예열기와 제2 가스농도제어기 및 제2 반응기를 구비한 제2 반응부; 온도제어부; 및 가스측정부;를 포함하는 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 시스템에 의해 수행되는 배기가스의 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 방법에 있어서,상기 온도제어부 및 상기 가스측정부가 상기 배기가스의 온도와 황산화물 및 질소산화물의 농도를 측정한 후, 입자화 반응을 위한 상기 황산화물, 질소산화물 또는 암모니아 사이의 제1 혼합비와 제1 예열 정보를 생성하여 상기 제1 반응부로 출력하는 제1 혼합비 및 예열 정보 출력 단계;상기 제1 반응부가 상기 제1 혼합비와 상기 제1 예열 정보에 따라, 상기 배기 가스의 황산화물, 질소산화물 및 암모니아 사이의 혼합비와 온도를 조절하는 1차 입자화 반응조건 구현 단계;상기 제1 반응부가 상기 1차 입자화 반응조건으로 조절된 상기 배기가스를 상기 제1 반응기로 주입하여 황산화물 및 질소산화물에 대한 1차 입자화가 수행된 1차 반응 배기가스를 배출하는 1차 입자화 반응 단계;상기 온도제어부 및 상기 가스측정부가 상기 제1 반응부의 하류 측에서 상기 1차 반응 배기가스의 온도와 황산화물 및 질소산화물의 농도를 측정한 후, 황산화물, 질소산화물 및 암모니아의 입자화 반응을 위한 제2 혼합비와 제2 예열 정보를 생성하여 상기 제2 반응부로 출력하는 제2 혼합비 및 예열 정보 출력 단계;상기 제2 반응부가 상기 제2 혼합비와 상기 제2 예열 정보에 따라 상기 1차 반응 배기가스의 황산화물, 질소산화물 및 암모니아 사이의 혼합비와 온도를 재 조절하는 2차 입자화 반응조건 구현 단계; 및상기 2차 입자화 반응조건 구현 단계에 의해 재 조절된 1차 반응 배기 가스를 제2 반응기로 주입하여 2차 입자화를 수행한 후, 황산염과 질산염 입자를 포함하는 2차 반응 배기가스를 배출하는 2차 입자화 반응 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 방법
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제11항에 있어서, 상기 예열 정보는,상기 배기가스 또는 상기 1차 반응 배기가스의 온도를 100 ℃ 내지 220 ℃가 되도록 예열하는 정보인 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 방법
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제11항에 있어서, 상기 혼합비 중 상기 황산화물과 상기 질소산화물의 혼합비는,6 : 1 내지 9 : 1 몰비의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 방법
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제11항에 있어서, 상기 혼합비 중 상기 암모니아와 황산화물의 몰비는,2 : 1 내지 2
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제11항에 있어서,상기 2차 입자화 반응 단계의 수행 후에 2차 반응 배기가스 내에 잔류하는 황산화물 및 질소산화물 농도를 측정하여, 상기 제1 혼합비 및 예열 정보 출력 단계와 상기 제2 혼합비 및 예열 정보를 상기 2차 반응 배기가스 내에 황산화물, 질소산화물 및 암모니아가 잔류하지 않는 값으로 보정하도록 하는 피드백 보정 단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 방법
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제11항에 있어서,상기 제2 반응부의 하류 측에 설치되어 상기 2차 반응 배기가스의 황산염 및 질산염 입자를 제거하는 입자포집 필터로 상기 제2 반응부에서 배출되는 2차 반응 배기가스에 포함되는 황산염과 질산염 입자들을 포집하는 입자포집단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 황산화물 및 질소산화물 전구물질 입자화 방법
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