초록 ▼

본 연구의 최종연도의 주요 연구내용 및 범위는 다음과 같다.
1 . EtOH - S CR 촉매의 개발
본 연구의 최종년도에서는 EtOH- SCR 설비의 탈질성능을 개선하기 위해 bench scale 실험장치에서 성능실험과 실험결과를 토대로 도심 내 발전설비 현장적용 실증 실험장치의 설치 및 실증실험을 수행하고 실험결과를 토대로 상용화용 촉매배열 및 개선된 환원제 주입 시스템 기술을 확보하고자 하였으며, 주요연구내용 및 범위는 다음과 같다.
● 촉매변화 및 배열에 따른 탈질성능 개선
- 촉매별 NO oxidati

본 연구의 최종연도의 주요 연구내용 및 범위는 다음과 같다.
1 . EtOH - S CR 촉매의 개발
본 연구의 최종년도에서는 EtOH- SCR 설비의 탈질성능을 개선하기 위해 bench scale 실험장치에서 성능실험과 실험결과를 토대로 도심 내 발전설비 현장적용 실증 실험장치의 설치 및 실증실험을 수행하고 실험결과를 토대로 상용화용 촉매배열 및 개선된 환원제 주입 시스템 기술을 확보하고자 하였으며, 주요연구내용 및 범위는 다음과 같다.
● 촉매변화 및 배열에 따른 탈질성능 개선
- 촉매별 NO oxidation 성능분석
- 촉매별 탈질성능 분석
- 촉매의 전처리 방법에 따른 탈질성능 분석
● 환원제의 주입 시스템의 변경에 따른 탈질성능 개선
- Single injection에 따른 탈질성능 분석
- Multi injection에 따른 탈질성능 분석
● 실증실험 및 최적 운전조건 도출
- 촉매별 탈질성능 분석
- 환원제 주입 시스템 변경에 따른 탈질성능 분석
- 촉매배열 및 운전조건의 최적화
- 부생성물의 저감추이에 대한 특성 분석
2 . EtOH - RS CR 장치의 개발
본 연구의 최종년도에는 2,000 $Nm^{3}$/ hr 급 pilot test unit를 일반적인 by - pass 형식의 duct 형 반응장치를 제작하기 보다는 배기가스 자체의 열을 회수하면서 탈질성능을 발휘하고자 기존의 열회수 방식 (열교환기, Bed type RCO)과 SCR 형식을 결합한 single can type RSCR (Regenerative and selective catalytic reduction )을 개발하여 에너지 회수의 극대화하고 탈질성능을 확보하고자 하였으며, 주요연구내용 및 범위는 다음과 같다.
● Pilot 실험장치 설계 및 설치
- 실증장치 상세설계 및 설치
- 시운전 및 문제점 보완
● Pilot 실험장치 실험 및 운전조건 도출
- 배가스 조성 ($O_{2}$ , $H_{2}O$, $SO_{2}$ ) 변화에 따른 탈질성능 분석
- 공간속도 변화에 따른 탈질성능 분석
- EtOH/NOx mole r atio 변화에 따른 탈질성능 분석
- 축열재의 축열성능 특성 분석
3 . 개발촉매 양산을 위한 생산규격 확립
본 연구의 최종년도에는 1차년도의 연구 결과를 토대로, 개발된 성형 및 코팅 촉매의 대량 생산 line의 규격화를 이루고자 하였다. 이에 원활한 생산품의 생산능력을 확보하기 위하여 원료의 수급, 코팅 및 성형촉매의 양산기술과 생산시설 등을 제품의 기획, 계획, 생산설계 및 설비, 생산으로 구분하여 규격화를 이루고자 하였으며, 주요연구내용 및 범위는 다음과 같다.
● 공정별 생산조건 확립
- 상용촉매 size인 150 x 150 x 100 mm
- 생산량 100 cps/ day
● 생산규격화 확립을 위한 QA & QC 기준 마련
● 성형 및 코팅촉매의 제품 제시

Abstract ▼

The content and scope of this study are as follows :
1. EtOH- SCR Catalyst development
The final year of this study contain s in stallation of pilot equipment and it's performance tests based on the results of 1st year's bench scale tests using bench test apparatus. The items of this study and

The content and scope of this study are as follows :
1. EtOH- SCR Catalyst development
The final year of this study contain s in stallation of pilot equipment and it's performance tests based on the results of 1st year's bench scale tests using bench test apparatus. The items of this study and scope are as follows :
● Improvement of reduction efficiency based on types of catalyst and arrangement.
- Analysis of NO oxidation with respect to the type of catalyst
- Analy sis of NOx reduction performance with respect to the type of catalyst
- Analysis of NOx reduction performance using pre- treatment method of catalyst
● Improvement of reduction efficiency by modifying reducing agent njection system
- Analysis of reduction performance by Single injection method
- Analysis of reduction performance by Multiple injection method
● Pilot test and Optimum operating paramete s
- Analysis of NOx reduction performance with respect to the type of catalyst
- Improvement of reduction efficiency by modifying reducing agent injection system
- Optimization of operating condition and catalyst arrangement
- Analysis of characteristics of by - product's reduction
2. EtOH- SCR equipment development
This study is focusing on NOx reduction system development using regenerative heat media for maximum heat recovery without or less energy requirement for system operation. The regener ative heat media technology is selected due to it's maximum heat recovery capability. This system consists of SCR equipment and regenerative heat media in one compact unit which is so called Regenerative and Selective Catalytic Reduction (RSCR). The capacity of RSCR pilot equipment will be 2,000 $Nm^{3}$/ hr . T he following s are content s of study and scope of development :
● Pilot test equipment design and installation
- Pilot test equipment basic & detail engineering and construction
- Start - up and problem solving
● Pilot test and optimum operation
- Analysis of NOx reduction with respect to Exhaust gas composition (($O_{2}$ , $H_{2}O$, $SO_{2}$)
- Analysis of NOx reduction with r espect to Space Velocity
- Analysis fo NOx reduction with r espect to EtOH/NOx mole ratio
- Analy sis of characteristics for regenerative heat media and it's performance
3. Production specification for developed catalyst mass production
The specification of catalyst production is developed for catalyst mass production. This final year of study for related technology and procedure are based on the results of the first year's study. The specification for the mass production contains raw material supply, incoming Q.C, Coating technology, extrusion technology. In addition, the production management technique is also developed such as production planning, scheduling, design and engineering, production facility and equipment maintenance.
The scop and content s of development are as follows :
● Define Production condition s with respect to Process
- Commercialized catalyst size: 150 x 150 x 100 mm
- Production capacity : 100 pcs/ day
● QA and QC procedure for Quality production specification
● Coating and Extrusion catalyst production

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 제출서 ... 3
• 자체평가의견서 ... 4
• 기술개발성과 확약서 ... 6
• 연구결과 활용계획서 ... 7
• 보고서 초록 ... 11
• 제출문 ... 14
• 요약문 ... 15
• SUMMARY ... 20
• CONTENTS ... 26
• 목차 ... 30
• 표목차 ... 37
• 그림목차 ... 33
• 제1장 서론 ... 40
• 제1절 연구개발의 목적 ... 40
• 1. EtOH- SCR 촉매의 개발 ... 40
• 2. EtOH- RSCR 장치의 개발 ... 40
• 3. 개발촉매 양산을 위한 생산규격 확립 ... 41
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 41
• 1. EtOH- SCR 촉매의 개발 ... 41
• 2. EtOH- RSCR 장치의 개발 ... 42
• 3. 개발촉매 양산을 위한 생산규격 확립 ... 43
• 제3절 연구개발의 범위 ... 43
• 1. EtOH- SCR 촉매의 개발 ... 44
• 2. EtOH- RSCR 장치의 개발 ... 44
• 3. 개발촉매 양산을 위한 생산규격 확립 ... 45
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 45
• 제1절 탈질 기술개발 현황 ... 45
• 1. 질소산화물의 배출 ... 45
• 2. 질소산화물의 제거기술 ... 46
• 제2절 SCR 기술개발 현황 ... 47
• 1. NH3 - SCR 기술 ... 47
• 2. NH3 - SCR 촉매 ... 48
• 3. NH3 - SCR 반응원리 ... 49
• 4. NH3 - SCR 설비의 현황 ... 50
• 제3절 HC- SCR 기술개발 현황 ... 53
• 1. HC- SCR 기술 ... 53
• 2. HC- SCR 촉매 ... 54
• 가. Cu 이온교환 제올라이트 ... 54
• 나. 고체산염기 촉매 ... 55
• 다. 귀금속 촉매 ... 56
• 라. 촉매간의 성능비교 ... 56
• 3. HC- SCR 반응특성 ... 59
• 4. HC- SCR 설비의 현황 ... 61
• 제4절 EtOH- SCR 기술개발 현황 ... 63
• 1. EtOH- SCR 기술 ... 64
• 가. 개요 ... 64
• 나. 특징 ... 64
• 2. EtOH- SCR 설비 ... 65
• 가. 설비의 구성 ... 65
• 나. 작동원리 ... 66
• 다. 문제점 ... 68
• 제5절 EtOH- RSCR 기술개발 형황 ... 68
• 1. Rotary Wing Type RTO & RCO ... 68
• 2. RSCR 개발 ... 72
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 75
• 제1절 EtOH- SCR 설비의 성능개선 ... 75
• 1. 촉매성능의 개선 ... 75
• 가. 개요 ... 75
• 나. 실험장치 ... 77
• 다. 실험방법 ... 82
• 라. 실험내용 ... 88
• 마. 결과 및 고찰 ... 91
• 바. 결론 ... 134
• 2. EtOH - SCR system의 개선 ... 139
• 가. 개요 ... 139
• 나. 실험장치 ... 140
• 다. 실험방법 ... 146
• 라. 실험내용 ... 148
• 마. 결과 및 고찰 ... 151
• 바. 결론 ... 158
• 3. 현장적용 EtOH- SCR 성능실험 ... 159
• 가. 개요 ... 159
• 나. 실증 발전설비의 조건 ... 160
• 다. 실험장치 ... 160
• 라. 실험방법 ... 166
• 마. 실험내용 ... 170
• 바. 결과 및 고찰 ... 175
• 사. 결론 ... 210
• 제2절 RSCR 시스템 설계 기법 ... 215
• 1. Reductant Injection 설계 ... 216
• 2. Delivery System 구성 및 Engineering Specification ... 217
• 3. Instrument and Control ... 220
• 4. Engineering Specification 도출 ... 221
• 5. Flow Distribution 관련 설계기법 ... 228
• 제3절 Pilot 장치 설계 및 제작 ... 233
• 1. Total Engineering 기법 ... 233
• 2. Pilot 장치 설계 및 제작 ... 233
• 제4절 Pilot test 설비 및 성능시험 ... 242
• 1. 개요 ... 243
• 2. 장치의 구성 ... 244
• 3. 시험운전 ... 249
• 4. Pilot Test 실험내용 ... 251
• 5. 결과 및 고찰 ... 255
• 제5절 개발촉매의 생산부문 ... 263
• 1. 코팅촉매 제조기술 개발 ... 263
• 가. 제품기획 ... 263
• 나. 제품계획 ... 264
• 다. 제품생산설계 및 설비 ... 266
• 라. 제품생산 ... 275
• 2. Comb - cat 촉매 제조기술 개발 ... 297
• 가. 제품기획 ... 297
• 나. 제품계획 ... 297
• 다. 제품생산설계 및 설비 ... 298
• 라. 제품 생산의뢰 및 계획 ... 309
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 311
• 제1절 연구개발 목표 및 목표달성도 ... 311
• 1. EtOH- SCR Process 개발의 목표 및 목표달성도 ... 311
• 가. 연구개발의 목표 ... 311
• 나. 목표 달성도 ... 311
• 제2절 연구개발품의 대외기여도 ... 320
• 1. EtOH- SCR Process 개발의 대외기여도 ... 320
• 가. 기술발전 기여도 ... 320
• 나. 경제적 기여도 ... 323
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 327
• 제1절 EtOH- SCR system의 활용계획 ... 327
• 제2절 EtOH- SCR system의 활용계획 ... 328
• 참고문헌 ... 329
• 부 록 ... 335
• 1. EtOH- SCR Bench Scale 실험장치 도면 ... 336
• 2. EtOH- RSCR Pilot Scale 실험장치 도면 ... 343
• 위탁과제 최종보고서 ... 349
• 1. 한국기계연구원 위탁분 최종보고서 ... 350
• 2. 한서대학교 위탁분 최종보고서 ... 439