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질소산화물의 선택적 환원 제거시 염화수소기체가 촉매에 미치는 영향
The Effect of HCl Gas on Selective Catalytic Reduction of Nitrogen Oxide 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.22 no.4, 2000년, pp.609 - 617  

정진우 (코오롱엔지니어링(주) 환경기술연구소) ,  최광호 (코오롱엔지니어링(주) 환경기술연구소) ,  성희제 (포항공과대학교 화학공학과) ,  채호정 (포항공과대학교 화학공학과) ,  남인식 (포항공과대학교 화학공학과)

초록
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본 연구에서는 소각로용 SCR(Selective Catalytic Reduction) 촉매개발의 일환으로, 소각로 배기가스 중에 다량 함유되어 있는 염화수소 (HCl) 기체가 촉매활성에 미치는 영향에 관하여 고찰하였다. 연구에 사용된 촉매는 상용 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매와 구리이온이 교환된 모더나이트형 제올라이트, CuHM 촉매로 실험은 수분의 유무에 따라 건조가스 조건과 습윤가스 조건으로 나누어 수행하였다. 건조가스 조건에서는 염화수소농도가 증가함에 따라 CuHM 촉매의 NO 제거활성이 가역적으로 증가하는 반면 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매는 비가역적으로 저하되는 상반되는 결과를 보였다. 그리고 수분이 포함된 습윤가스 조건에서는 CuHM와 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매 모두 비가역적으로 활성이 감소됨이 관찰되었으나, 상대적으로 CuHM이 보다 안정적인 활성을 나타내었다. 이러한 활성변화는 $NH_3$ TPD(Temperature Programmed Desorption) 탈착곡선의 증가, 감소로부터 HCl에 따른 일시적인 산량 증가 또는 영구적인 산점의 변화와 관계됨을 알 수 있었다. 그리고 BETICP 분석을 통하여 염화수소기체에 의한 촉매의 표면적과 $Cu^{{+}{+}}$$V_2O_5$ 함유량의 변화를 관찰하였다. 이상의 연구결과로부터 HCl과 같은 산가스를 함유하고 있는 배기가스 중의 질소산화물을 제거할 경우 CuHM 촉매에 대한 선택적 촉매 환원공정의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

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This study is aimed at investigating an effect of HCl gas on selective reduction of NOx over a CuHM and $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ catalyst. SCR process is the most effective method to remove NOx, but catalyst can be deactivated by the acidic gas such as HCl gas which is also included in flue ga...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 소각 배기가스와 유사한 조건에서 염화수소에 대한 영향을 배기가스 중 수분의 유무에 따른 영향을 살펴보았으며, 또한 그때의 촉매특성 변화를 고찰하였다.
  • 본 연구에서는 폐기물 소각 처리시 다량 발생하는 HC1 기 체가 선택적 촉매환원 (Selective Catalytic Reduction. SCR) 공정에서 촉매에 미치는 영향을 기존 SCR 촉매인 타이타니아를 담체로 한 바나디아 촉매와 NOx 제거 활성이 우수한 구리이온 교환된 제올라이트 촉매에 대하여 알아보고 소각 배기가스 중의 질소산화물을 안정적으로 처리하는 내구성이 우수한 SCR 촉매를 개발하고자 하였다.
  • 소각로에서 배출되는 질소산화물의 제거를 위하여 CuHM 촉매와 V2C>5-WO3/TiO2 촉매와의 제거 활성을 소각 배기가스와 유사한 조건에서 염화수소에 대한 영향을 고찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
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