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Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

HC-SCR was conducted using Fe/ZSM5 catalyst coated over 200 cpi cordierite in the conditions of atomspheric pressure and $200^{\circ}C-500^{\circ}C$. Among the tested hydrocarbon reductants, isobutane (i-$C_4H_{10}$) showed the highest de-$NO_x$ yield of 69% at ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구의 목표는 Fig. 1에 도시된 바와 같이 저온 플라즈마 연료개질장치를 이용하여 디젤을 개질가스로 전환시 발생 가능한 여러 경질탄화수소(light hydrocarbon)를 엔진 배기가스에 연속 주입하여 HC-SCR 촉매 반응의 환원 성능에 미치는 영향을 보기 위하여 촉매 합성방법의 영향, 환원제 종류의 영향, 환원제 농도의 영향 등을 파악해보고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
NH3계 SCR 기술의 단점은 무엇인가? 주로 고정 오염원에서 발생되는 연소가스의 탈질을 위하여 사용되는 NH3계 SCR(selective catalytic reduction) 기술은 90%에 가까운 탈질 효율이 가능한 장점이 있으나, 부식성이 강한 NH3의 특성상 취급시 NH3 유출 위험성과, 이에 대한 대처 방법에서 어려움이 크며1,2), 특히 오염원이 자동차와 같은 이동 오염원인 경우 환원제인 NH3를 별도로 싣고 다녀야 하므로 자동차 배기가스 탈질을 위하여 이 기술을 적용하기는 어려운 것으로 판단된다.
NH3계 SCR 기술의 장점은 무엇인가? 주로 고정 오염원에서 발생되는 연소가스의 탈질을 위하여 사용되는 NH3계 SCR(selective catalytic reduction) 기술은 90%에 가까운 탈질 효율이 가능한 장점이 있으나, 부식성이 강한 NH3의 특성상 취급시 NH3 유출 위험성과, 이에 대한 대처 방법에서 어려움이 크며1,2), 특히 오염원이 자동차와 같은 이동 오염원인 경우 환원제인 NH3를 별도로 싣고 다녀야 하므로 자동차 배기가스 탈질을 위하여 이 기술을 적용하기는 어려운 것으로 판단된다.
NOx 분해 반응기구와 유기 성분 표면 중간체 반응 기구의 메카니즘은 어떠한가? 첫 번째 반응기구에서는 탄화수소와 NOx가 반응하여 R-NOx 또는 CxHyNyOz로 표시되는 중간체가 생성되며 이 중간체는 N2 분자를 직접 생성하거나, isocyanate기, ammonia, oxyme기, nitrile기, azo 또는 azoxy 화합물, amine 또는 amide 화합물, nitrosonium 화합물, oximate 등의 또 다른 중간체의 생성을 거쳐 N2 분자를 생성한다. 두 번째 반응기구에서는 O2와 NOx가 환원제로서 작용하여 산소결핍 화합물 CxHyOz를 중간체로 생성하며 이 중간체로부터 다른 중간체를 생성한 후 N2가 생성된다.
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참고문헌 (15)

  1. J. H. Lee, J .W. Park, S. S .Kim, S. J. Yoo and J. G. Kim ,"Kinetics of hydrogen rich ethanol as reductant for HC-SCR over $Al_{2}O_{3}$ supported Ag catalyst", Trans. Korean Hydrogen and New Energy Soc., Vol. 21, I. 6, 2010, pp 519-525 

  2. J. G. Kim, M. J. Lee, H. M. Lee, J. Y. Jeon, S. S. Kim and S. S. Yoo, "Study of efficiency of hydrogen rich biodiesel as reductant for HC-SCR over $Al_{2}O_{3}$ supported Ag catalyst", Trans. Korean Hydrogen and New Energy Soc., Vol. 20, No. 3, 2009, pp 232-237 

  3. 이헌주 외, 산업자원부 전력연구 개발사업 1차년도 연구보고서, R-2004- 0-096, 2005. 

  4. Chen, H.-Y., Sachtler, W.M.H., "Activity and durability of Fe/ZSM-5 catalysts for lean burn NOx reduction in the presence of water vapor", Catal. Today, Vol. 42, 1998, pp. 73-83. 

  5. A.A. Battison, J.H. Bitter and D.C. Koningsberger, "Reactivity of binuclear Fe complexes exchanged Fe/ZSM5 studied by XAFS, 2. SCR of NO with isobutane", J.Catal., 1,15, 2003, pp. 163-177. 

  6. Feng, X. and Hall, W.K., "FeZSM-5: A durable SCR Catalyst for $NO_{x}$ removal from combustion Streams", J. Catal., Vol. 166, 1997, pp. 368-376. 

  7. Kogel, M., Sandoval, V.H., Schwieger, W., Tissler, A., and Turek, T., Catal. Lett. Vol. 51, 1998, pp. 23-25. 

  8. Lobree, L.J., H. Wang, I.-C., Reimer, J.A., and Bell, A.T., "Investigations of the State of Fe in H-ZSM-5", J. Catal., Vol. 186, 1999, pp. 242-253. 

  9. M. Rauscher, K. Kesore, R. Monnig, W. Schwieger, A. Ti?ler, and T. Turek, "Preparation of a highly active Fe-ZSM-5 catalyst through solid-state ion exchange for the catalytic decomposition of $N_{2}O$ ", Appl. Catal. A: General, Vol. 184, 1999, pp. 249-256. 

  10. El-Malki, E.-M., R. A. van Santen, and W. M. H. Sachtler, "Active Sites in Fe/MFI Catalysts for $NO_{x}$ Reduction and Oscillating $N_{2}O$ Decomposition", J. Catal., Vol. 196, 2000, pp. 212-223. 

  11. Timur, V. Voskoboinikov, Hai-Ying Chen, Volfgang M.H. Sachter, "On the nature of active sites in Fe/ZSM-5 catalysts for $NO_{x}$ abatement", Appl. Catal. B: Environmental, Vol. 19, pp. 279-287 (2998). 

  12. O. Gorce, F. Baudin, C. Thomas, P. Da Costa, G. D-Mariadassou, "On the role of organic nitrogencontaining species as intermediates in the hydrocarbon- assisted SCR of $NO_{x}$ ", Appl. Catal. B: Environmental, Vol. 54, 2004, pp. 69-84. 

  13. Xiang Wang, Hai-Ying Chen, and Wolfgang, M. H. Sachtler, J. Catal., Vol. 197, pp. 281-291 (2001). 

  14. H. Y. Chen, T. Voskoboinikov, and W. M. H. Sachtler, J. Catal., Vol. 180, 1998, pp. 171-183. 

  15. X. Wang, H-Y. Chen, Wolfgang M. H. Sachtler, "Mechanism of the selective reduction of $NO_{x}$ over Co/MFI", J. Catal., Vol. 197, 2001, pp. 281-291. 

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