산업과 문명이 발달하면서 화석연료의 사용이 늘어나고 이에 따른 대기오염이 급증하면서 대기오염 문제가 전 세계적인 주요 관심사가 되었다. 대기환경 오염중에서도 자동차에 의한 대기오염문제는 더욱더 심각하여 이미 자동차에서 배출되는 배출가스에 대한 규제를 엄격히 강화하고 있다.
우리 나라의 경우 휘발유 자동차에 대해서는 선진국수준의 배출가스 방지기술 수준을 갖게 되었으나 디젤엔진에 대해서는 아직까지 그 방지기술 수준이 선진국에 비해 많이 뒤떨어져 있으며 특히 우리 나라는 선진국에 비해 디젤엔진 보유 비율이 높아 이로 인한 ...
산업과 문명이 발달하면서 화석연료의 사용이 늘어나고 이에 따른 대기오염이 급증하면서 대기오염 문제가 전 세계적인 주요 관심사가 되었다. 대기환경 오염중에서도 자동차에 의한 대기오염문제는 더욱더 심각하여 이미 자동차에서 배출되는 배출가스에 대한 규제를 엄격히 강화하고 있다.
우리 나라의 경우 휘발유 자동차에 대해서는 선진국수준의 배출가스 방지기술 수준을 갖게 되었으나 디젤엔진에 대해서는 아직까지 그 방지기술 수준이 선진국에 비해 많이 뒤떨어져 있으며 특히 우리 나라는 선진국에 비해 디젤엔진 보유 비율이 높아 이로 인한 질소산화물 및 미세먼지가 대기환경 및 인체에 미치는 영향은 매우 크므로 이에 대한 대책이 요구되고 있는 실정이며 갈수록 강화되어지는 배출가스기준을 만족시키기 위한 배출가스 저감방안으로는 연료개선, 엔진개량, 후처리기술등이 있다.
이에 후처리기술 중 디젤산화촉매기술은 구조가 간단하고 내구성이 우수하며 경제성이 높아 차세대 배출가스 방지기술로서 실용화가능성이 우수한 것으로 평가되고 있다.
이에 본 연구에서는 향후 사용증가가 예상되는 소형디젤엔진에 적합한 산화촉매의 개발을 위한 가장 큰 영향을 갖는 촉매조성에 따른 배출가스 정화특성을 평가함으로써 디젤후처리창치로서의 타당성을 제시하고자 하였으며 그 결과는 다음과 같다.
1. 촉매의 차량부착 위치가 장치 성능에 미치는 영향을 알아보기 위해 두 지점을 선정하여 측정한 결과, 각 운전조건에서의 차량 속도별로 위치에 따른 온도 차이를 확인 할 수 있었고, 최적위치로는 저온 활성을 좀 더 빨리 가능하게하는 한 지점을 확인하였다.
2. 귀금속 함량에 따른 산화촉매 배출가스 정화율을 평가한 결과, 일산화탄소(CO)와 탄화수소(HC)는 귀금속 함량이 높을수록 정화 효율이 높아진다는 사실을 알 수 있었고, 입자상물질(PM)의 경우 53∼59%의 최고 저감율을 보였다. 이는 제일 먼저 언급한 촉매가 정화 가능한 용해성유기물(SOF) 성분에 대해 100% 정화가 되었고, 황산염은 장착전 3%였으나 장착후 7∼11%로 나타나 입자상물질(PM)의 저감율을 저하시키는 원인임을 알 수 있었다.
3. 입자상물질(PM)에 대한 귀금속량 변화별 비교 시험 결과 함량이 낮은 실험촉매가 가장 높은 정화율을 보였는데 이는 황산화물이 온도가 높을수록 그리고 귀금속량이 많을수록 급격한 활성으로 입자상물질(PM)의 총량을 오히려 높이는 원인이 됨을 알 수 있었다. 특히, 배출가스온도가 350℃를 초과하는 높은 차속 구간에서 황산화물의 급격한 증가에 기인함을 알 수 있었다.
4. 산화촉매 장착에 의한 규제물질의 저감율은 탄화수소(HC),일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx),입자상물질(PM)에 대해 각각 약 84∼93%, 35∼75%, 3∼5%, 53∼59%의 저감을 나타내었으며 이에 디젤산화촉매 장착에 의한 대기오염물질의 저감 및 대기질 개선효과가 클 것으로 사료되었다.
산업과 문명이 발달하면서 화석연료의 사용이 늘어나고 이에 따른 대기오염이 급증하면서 대기오염 문제가 전 세계적인 주요 관심사가 되었다. 대기환경 오염중에서도 자동차에 의한 대기오염문제는 더욱더 심각하여 이미 자동차에서 배출되는 배출가스에 대한 규제를 엄격히 강화하고 있다.
우리 나라의 경우 휘발유 자동차에 대해서는 선진국수준의 배출가스 방지기술 수준을 갖게 되었으나 디젤엔진에 대해서는 아직까지 그 방지기술 수준이 선진국에 비해 많이 뒤떨어져 있으며 특히 우리 나라는 선진국에 비해 디젤엔진 보유 비율이 높아 이로 인한 질소산화물 및 미세먼지가 대기환경 및 인체에 미치는 영향은 매우 크므로 이에 대한 대책이 요구되고 있는 실정이며 갈수록 강화되어지는 배출가스기준을 만족시키기 위한 배출가스 저감방안으로는 연료개선, 엔진개량, 후처리기술등이 있다.
이에 후처리기술 중 디젤산화촉매기술은 구조가 간단하고 내구성이 우수하며 경제성이 높아 차세대 배출가스 방지기술로서 실용화가능성이 우수한 것으로 평가되고 있다.
이에 본 연구에서는 향후 사용증가가 예상되는 소형디젤엔진에 적합한 산화촉매의 개발을 위한 가장 큰 영향을 갖는 촉매조성에 따른 배출가스 정화특성을 평가함으로써 디젤후처리창치로서의 타당성을 제시하고자 하였으며 그 결과는 다음과 같다.
1. 촉매의 차량부착 위치가 장치 성능에 미치는 영향을 알아보기 위해 두 지점을 선정하여 측정한 결과, 각 운전조건에서의 차량 속도별로 위치에 따른 온도 차이를 확인 할 수 있었고, 최적위치로는 저온 활성을 좀 더 빨리 가능하게하는 한 지점을 확인하였다.
2. 귀금속 함량에 따른 산화촉매 배출가스 정화율을 평가한 결과, 일산화탄소(CO)와 탄화수소(HC)는 귀금속 함량이 높을수록 정화 효율이 높아진다는 사실을 알 수 있었고, 입자상물질(PM)의 경우 53∼59%의 최고 저감율을 보였다. 이는 제일 먼저 언급한 촉매가 정화 가능한 용해성유기물(SOF) 성분에 대해 100% 정화가 되었고, 황산염은 장착전 3%였으나 장착후 7∼11%로 나타나 입자상물질(PM)의 저감율을 저하시키는 원인임을 알 수 있었다.
3. 입자상물질(PM)에 대한 귀금속량 변화별 비교 시험 결과 함량이 낮은 실험촉매가 가장 높은 정화율을 보였는데 이는 황산화물이 온도가 높을수록 그리고 귀금속량이 많을수록 급격한 활성으로 입자상물질(PM)의 총량을 오히려 높이는 원인이 됨을 알 수 있었다. 특히, 배출가스온도가 350℃를 초과하는 높은 차속 구간에서 황산화물의 급격한 증가에 기인함을 알 수 있었다.
4. 산화촉매 장착에 의한 규제물질의 저감율은 탄화수소(HC),일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx),입자상물질(PM)에 대해 각각 약 84∼93%, 35∼75%, 3∼5%, 53∼59%의 저감을 나타내었으며 이에 디젤산화촉매 장착에 의한 대기오염물질의 저감 및 대기질 개선효과가 클 것으로 사료되었다.
As the industry is developed and the society is civilized which calls for increased use of the fossil fuel the resultant atmospheric pollution has become a major concern worldwide. The pollution caused by the motor vehicles is the one which worsens the atmospheric pollution most which leads to tight...
As the industry is developed and the society is civilized which calls for increased use of the fossil fuel the resultant atmospheric pollution has become a major concern worldwide. The pollution caused by the motor vehicles is the one which worsens the atmospheric pollution most which leads to tighter control of exhaust emission of vehicles.
In Korea, the level of technology relating to the exhaust emission of petrol fueled vehicles has reached the level of world class, however, the technology for emission control for diesel engine vehicles is far behind the level of advanced countries, and the higher rate of diesel engine population is influencing the environment and human beings seriously due to the resultant NOx and particles. Therefore, it is requested to develop a countermeasure against it. Improving the quality of fuel, improving the performance of engines and post treatment technology are the ones which can reduce the exhaust emission to meet the emission standards which are getting more stringent.
Among the post treatment technology, diesel oxidation catalyst is simple in structure, durable, and cost efficient, and thus it is evaluated as the one which can be practically utilized for the next generation.
The purpose of this study is to evaluate the emission control characteristics depending on the formation of the catalyst which influences most for the development of the oxidation catalyst suitable for small sized diesel engines, and to suggest feasibility of it for a post treatment measure. The results are as follows:
1. Two points have been selected in order to check if the location of the catalyst affects the result, and measurement has been made. It was learned that temperature varies by the location depending on the vehicle speed for respective driving conditions, and the optimum point which enables early activation in colder temperature have been found.
2. The purge rate of the oxidation catalyst depending on the contents of precious metals have been evaluated. It was learned that the purge efficiency for CO and HC increases as the contents of precious metals increase, and the particluate matter(PM) has dropped as much as 53∼59%. Here we can learn that the aforementioned catalyst has purged the SOF contents completely, and it caused the sulfur chloride purged from 3% (before installation) to 7∼11% (after installation) dropping the rate of PM.
3. The comparison test for the different contents of the precious metals in terms of PM showed that the low content test catalyst recorded highest purge rate, by which it can be learned that sulfur oxide is sharply activated as the temperature of sulfur oxide is higher and the content of precious metals is greater causing the total amount of PM increased. Particularly this phenomenon is noticeable at a high vehicle speed where the temperature of exhaust gas exceeds 350℃.
4. The reduction rates caused by installation of the oxidation catalyst were 84-93%, 35-75%, 3-5%, and 53-59% for HC, CO, NOx and PM respectively, and therefore, diesel oxidation catalyst will playa great role in reducing the pollutants and improving the air quality.
As the industry is developed and the society is civilized which calls for increased use of the fossil fuel the resultant atmospheric pollution has become a major concern worldwide. The pollution caused by the motor vehicles is the one which worsens the atmospheric pollution most which leads to tighter control of exhaust emission of vehicles.
In Korea, the level of technology relating to the exhaust emission of petrol fueled vehicles has reached the level of world class, however, the technology for emission control for diesel engine vehicles is far behind the level of advanced countries, and the higher rate of diesel engine population is influencing the environment and human beings seriously due to the resultant NOx and particles. Therefore, it is requested to develop a countermeasure against it. Improving the quality of fuel, improving the performance of engines and post treatment technology are the ones which can reduce the exhaust emission to meet the emission standards which are getting more stringent.
Among the post treatment technology, diesel oxidation catalyst is simple in structure, durable, and cost efficient, and thus it is evaluated as the one which can be practically utilized for the next generation.
The purpose of this study is to evaluate the emission control characteristics depending on the formation of the catalyst which influences most for the development of the oxidation catalyst suitable for small sized diesel engines, and to suggest feasibility of it for a post treatment measure. The results are as follows:
1. Two points have been selected in order to check if the location of the catalyst affects the result, and measurement has been made. It was learned that temperature varies by the location depending on the vehicle speed for respective driving conditions, and the optimum point which enables early activation in colder temperature have been found.
2. The purge rate of the oxidation catalyst depending on the contents of precious metals have been evaluated. It was learned that the purge efficiency for CO and HC increases as the contents of precious metals increase, and the particluate matter(PM) has dropped as much as 53∼59%. Here we can learn that the aforementioned catalyst has purged the SOF contents completely, and it caused the sulfur chloride purged from 3% (before installation) to 7∼11% (after installation) dropping the rate of PM.
3. The comparison test for the different contents of the precious metals in terms of PM showed that the low content test catalyst recorded highest purge rate, by which it can be learned that sulfur oxide is sharply activated as the temperature of sulfur oxide is higher and the content of precious metals is greater causing the total amount of PM increased. Particularly this phenomenon is noticeable at a high vehicle speed where the temperature of exhaust gas exceeds 350℃.
4. The reduction rates caused by installation of the oxidation catalyst were 84-93%, 35-75%, 3-5%, and 53-59% for HC, CO, NOx and PM respectively, and therefore, diesel oxidation catalyst will playa great role in reducing the pollutants and improving the air quality.
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