초록 ▼

연구의 목적 및 내용
디젤 입자상물질 필터(DPF)에 NOx 저감용 LNT 촉매와 SCR 촉매를 각각 코팅하여 2단으로 일체화함으로써 한 케이스 내부에 구성, 전단에 CDPF/LNT 촉매, 후단에 DPF/SCR 촉매를 위치시켜 배기후처리장치를 단순화함으로 차량의 장착성을 향상시고, 전단의 CDPF/LNT는 NOx와 PM을 동시에 저감시키고, 후단의 DPF/SCR은 전단의 LNT 촉매의 재생 과정에서 생성된 NH₃을 환원제로 하여 추가적인 요소수 분사없이 NOx를 더욱 저감시킨다. 그리고 전단에 필터링 되지

연구의 목적 및 내용
디젤 입자상물질 필터(DPF)에 NOx 저감용 LNT 촉매와 SCR 촉매를 각각 코팅하여 2단으로 일체화함으로써 한 케이스 내부에 구성, 전단에 CDPF/LNT 촉매, 후단에 DPF/SCR 촉매를 위치시켜 배기후처리장치를 단순화함으로 차량의 장착성을 향상시고, 전단의 CDPF/LNT는 NOx와 PM을 동시에 저감시키고, 후단의 DPF/SCR은 전단의 LNT 촉매의 재생 과정에서 생성된 NH₃을 환원제로 하여 추가적인 요소수 분사없이 NOx를 더욱 저감시킨다. 그리고 전단에 필터링 되지 못한 잔여 PM을 DPF/SCR에 의해 더욱 저감시킨다. 이 시스템을 통해서 종래 후처리시스템에 비해 시스템 비용절감과 동시에 EURO Ⅵ의 PM과 NOx 배출가스 규제치를 만족시키는 하이브리드 촉매를 개발하는 것이다.
연구결과
하이브리드 촉매는 DPF에 de-NOx를 위한 LNT와 SCR 촉매를 각각 코팅하여 두 브릭을 한 케이스 내부에 구성, 전단에 CDPF/LNT 촉매, 후단에 DPF/SCR 촉매를 위치시킨다.
전단의 CDPF/LNT는 NOx와 PM을 동시에 저감시키고, 후단의 DPF/SCR는 전단의 LNT 촉매의 재생 과정에서 생성된 NH₃을 환원제로 하여 NOx를 더욱 저감시킨다. 그리고 전단에 필터링 되지 못한 잔여 PM을 Non-PGM 기술에 의해 더욱 저감시킨다.
◇1차년도
- DPF 담체(SiC, AT, AC)의 종류에 따른 최적의 Low PGM 촉매 개발
- CDPF와 LNT 촉매를 일체화한 PM과 NOx 동시 저감용 촉매 개발
- DPF와 SCR 촉매를 일체화한 PM과 NOx 동시 저감용 촉매 개발
- CDPF/LNT와 DPF/SCR 하이브리드 촉매의 최적 체적비 도출 및 시스템 최적화
◇2차년도
- 하이브리드 촉매의 열적, 화학적 내구가 de-NOx 및 de-PM 성능에 미치는 영향 평가
- CDPF/LNT+DPF/SCR 복합시스템의 열적 내구에 미치는 영향 평가
◇3차년도
- 엔진 운전조건에 따른 하이브리드 촉매의 de-NOx, de-PM 특성 파악
- PM 및 NOx 동시저감 하이브리드 디젤 배기후처리장치의 시스템 최적화
연구결과의 활용계획
- 하이브리드 촉매 사용에 따라 배기후처리장치의 구조 단순화 및 차량 장착성 향상으로 생산성 및 연비 향상
- 귀금속 함량을 줄여 촉매의 생산 비용 절감
- LNT 촉매에 환원제 공급에 의한 NOx 저감 시 생성되는 NH₃을 후단의 SCR 촉매의 환원제로 사용함으로써 NOx 정화효율 향상과 NH₃ 슬립 최소화
- 하이브리드 촉매 시스템 기술을 촉매회사에 기술이전하여 국가 기술력 강화템 기술을 촉매회사에 기술이전하여 국가 기술력 강화

Abstract ▼

Purpose&contents
The final research goal : The objective of this study is development of a hybrid catalytic system that is composed to DPF(Diesel Particulate Matter) with Low PGM coated LNT and Non-PGM coated SCR catalysts regarding de-NOx and de-PM performance to meet EURO Ⅵ emission standard

Purpose&contents
The final research goal : The objective of this study is development of a hybrid catalytic system that is composed to DPF(Diesel Particulate Matter) with Low PGM coated LNT and Non-PGM coated SCR catalysts regarding de-NOx and de-PM performance to meet EURO Ⅵ emission standard
The annual research goal :
1st years: Development of CDPF/LNT and DPF/SCR hybrid catalytic system for simultaneous reduction of PM and NOx
2nd years: Evaluation of durability of hybrid catalysts and effects of ash materials
3rd years: Evaluation of the CDPF/LNT and DPF/SCR hybrid system, and optimization of the hybrid after-treatment system by engine test
Result
The hybrid catalytic system is composed of the combined 2-way CDPF/LNT and DPF/SCR catalysts in a single can, which has a front CDPF/LNT and then followed by DPF/SCR. Simultaneous reduction system of NOx and PM will be achieved at the front CDPF/LNT catalyst, and residual NOx and PM will be more reduced in the rear SCR/DPF catalyst by NH₃ generated on the CDPF/LNT and Non-PGM technology Contents of 1st years
- Development of Low PGM CDPF/LNT catalyst using 3 types of DPF substrates(SiC, AC, AT)
- Development of an after-treatment device to simultaneous reduction of PM and NOx by integrating the CDPF and the LNT
- Development of a hybrid catalyst to simultaneous reduction of PM and NOx by integrating the DPF and the SCR catalyst
- Selection of an optimal volume ratio between CDPF/LNT and DPF/SCR catalysts and optimization of a hybrid catalytic system
Contents of 2nd years
- Evaluation of the effect of thermal and chemical deactivation on de-NOx and de-PM performance of the hybrid catalytic system
- Evaluation of the effect of ash material on the thermal durability of the combined system of CDPF/LNT and DPF/SCR Contents of 3rd years
- Evaluation of de-NOx and de-PM characteristics of the hybrid catalytic system according to various engine operating conditions
- Optimization of a hybrid after-treatment system
Expected Contribution
- Improvement of productivity and mileage, simplifying the structure of an after-treatment system using the hybrid catalytic system
- Improvement of productivity by reducing the precious metal content of catalyst
- Improvement of NOx conversion of the hybrid system using as a reductant NH₃ generated from LNT for SCR, and minimization of NH₃ slip from the system
- Increasing national competitiveness about the hybrid catalytic system in the catalyst manufacturing company by transfer of technology

목차 Contents

• 핵심연구사업 최종보고서(평가용) ... 1
• 목 차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 6
• 한글요약문 ... 6
• SUMMARY ... 8
• 연구내용 및 결과 ... 9
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 9
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 15
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 77
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 85
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 85
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 87
• 8. 참고문헌 ... 88
• 9. 연구성과 ... 89
• 10. 기타사항 ... 94
• 끝페이지 ... 97