KR100502852B1 - Cr·W·Ba·TiO2 CATALYST AND METHOD FOR THE REMOVAL OF DIOXINS - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다이옥신 제거용 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매 및 이를 이용한 다이옥신의 제거방법에 관한 것으로, 타이타니아 담지체상에 촉매의 총중량을 기준으로 크롬이 1 내지 30 중량%, 텅스텐이 1 내지 40 중량%, 및 바륨이 1 내지 10 중량% 담지된 다이옥신 제거용 촉매 및 150 ℃ 이상의 산화분위기 하에서 상기 촉매를 다이옥신이 함유된 폐가스와 반응시키는 것을 특징으로 하는 다이옥신 제거방법을 제공된다.The present invention relates to a chromium-tungsten-barium-titanium catalyst for dioxin removal and a method for removing dioxin using the same. %, And a dioxin removal catalyst loaded with 1 to 10% by weight of barium, and a dioxin removal method comprising reacting the catalyst with a waste gas containing dioxins under an oxidation atmosphere of 150 ° C. or higher.
본 발명의 다이옥신 제거용 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매를 사용함으로써 폐가스에 함유된 다이옥신을 보다 효율적으로 제거할 수 있다.By using the chromium-tungsten-barium-titania catalyst for dioxin removal of this invention, the dioxins contained in waste gas can be removed more efficiently.
Description
[발명이 속하는 기술분야][TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION]
본 발명은 다이옥신 제거용 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매 및 이를 이용한 다이옥신 제거방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이타니아 담지체상에 크롬, 텅스텐, 및 바륨 산화물이 담지되어 있는 촉매 및 상기 촉매를 이용하여 폐가스에 함유된 다이옥신을 제거하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a chromium-tungsten-barium-titania catalyst for dioxin removal and a dioxin removal method using the same, and more particularly, to a catalyst in which chromium, tungsten, and barium oxide are supported on a titania support, and the catalyst. The present invention relates to a method for removing dioxins contained in waste gas.
[종래기술][Private Technology]
다이옥신은 75종의 이성질체가 있는 다이옥신류(Polychlorinated Dibenzo-p-Dioxins, PCDDs)와 135종의 이성질체를 가지는 퓨란류(Polychlorinated Dibenzo Furans, PCDFs)를 총칭하여 표현하는 어휘인데, 이들 물질은 염소의 치환 개수나 위치에 따라 서로 다른 성질을 갖지만 보통 다이옥신으로 총칭된다. 다이옥신은 지용성이 높고 물에 잘 녹지 않아서 미생물 분해가 어려운 매우 안정한 상태이며, 자연계에서는 거의 분해되지 않기 때문에 그 독성이 실질적으로 거의 영구적이다. 따라서 다이옥신은 심각한 환경 오염원으로 알려져 있다.Dioxin is a generic term for 75 kinds of polychlorinated Dibenzo-p-Dioxins (PCDDs) and 135 kinds of isomers (Polychlorinated Dibenzo Furans, PCDFs). Although they have different properties depending on their number and location, they are commonly referred to as dioxins. Dioxin is a very stable condition that is difficult to break down microorganisms because it is highly soluble and insoluble in water, and its toxicity is practically almost permanent since it is hardly decomposed in nature. Dioxins are therefore known as serious environmental pollutants.
상기에서 언급된 210가지의 다이옥신 이성질체들은 모두 비슷한 물리적 화학적 성질을 지니고 있지만 그 독성에 있어서는 각기 차이를 나타내고 있다. 이들 중에서도 가장 독성이 큰 것으로 알려져 있는 화합물은 염소 치환 개수가 4개인 2,3,7,8-TCDD로서, 다이옥신의 위해성을 평가하기 위해서 몇몇 나라에서는 가장 독성이 큰 2,3,7,8-TCDD를 기준으로 여러 종류의 다이옥신에 대해서 상대적인 독성을 구하고 그 값을 TEF(Toxicity Equivalency Factors)로 정하고 있다. 이를 이용하여 다이옥신류의 농도를 계산식 1과 같이 독성등가값(Toxic Equivalents : TEQ)의 개념으로 표시하는 것이 일반적이다.The 210 dioxin isomers mentioned above all have similar physical and chemical properties but differ in their toxicity. Among these, the most toxic compound is 2,3,7,8-TCDD with four chlorine substitutions, and in some countries the most toxic 2,3,7,8- is used to assess the risk of dioxins. Relative toxicity for various types of dioxins is calculated based on TCDD and its value is set as TOF (Toxicity Equivalency Factors). Using this, it is common to express the concentration of dioxins in the concept of Toxic Equivalents (TEQ) as shown in Equation 1.
[계산식 1][Calculation 1]
TEQ = ∑(농도 × TEF)TEQ = ∑ (density × TEF)
다이옥신의 주오염원은 각 나라마다 양상이 다르겠지만 크게 화학물질제조, 소각고정, 열공정 등으로 구분할 수 있다. 다이옥신은 염소 유기 화학제품의 생산 및 사용 중에 부산물로 생성 가능하며, 이러한 염소 유기 화학 제품에는 다이옥신이 함유될 수 있다. 또한 소각을 포함한 모든 열공정은 클로로페놀과 그 유도체들의 중요한 생성원이 되며 이것이 곧 다이옥신의 발생을 유도할 수 있다.Dioxin's main source of pollution varies from country to country, but can be broadly divided into chemical manufacturing, incineration, and thermal processes. Dioxins can be produced as by-products during the production and use of chlorine organic chemicals, which may contain dioxins. In addition, all thermal processes, including incineration, are important sources of chlorophenol and its derivatives, which can lead to the generation of dioxins.
따라서 소각로 등의 폐가스에 함유되어 배출되는 다이옥신을 제거하기 위한 여러 가지 방법들이 개발되어 왔다. 그중 대표적인 방법이 활성탄과 같은 흡착제로 다이옥신을 흡착하여 제거하는 방법과 촉매에 의한 산화방법에 의해 다이옥신을 분해하여 제거하는 방법이다. 활성탄을 이용한 흡착법은 많이 사용되고 있는 방법이지만 폐가스에 함유된 물과 같은 다른 성분들에 의해 흡착능력이 크게 영향을 받으며, 사용이 끝난 후 다이옥신을 포함하고 있는 흡착제를 처리해야 하는 문제점이 있다. 따라서 촉매를 이용한 산화공정이 다이옥신 제거방법으로 주목되어 왔다.Therefore, various methods have been developed to remove dioxins contained in waste gases such as incinerators. Representative methods include adsorption and removal of dioxins with an adsorbent such as activated carbon, and decomposition and removal of dioxins by oxidation by a catalyst. Adsorption using activated carbon is a widely used method, but the adsorption capacity is greatly influenced by other components such as water contained in waste gas, and there is a problem in that an adsorbent containing dioxins must be treated after use. Therefore, the oxidation process using a catalyst has been attracting attention as a dioxin removal method.
촉매를 이용한 다이옥신의 완전 분해 방법은 다이옥신을 함유한 가스를 촉매층에 흘려보내 폐가스에 같이 존재하는 산소와의 산화반응에 의해 다이옥신을 CO2와 H2O, 및 HCl 또는 Cl2로 분해시켜 제거하는 방법이다.The complete decomposition method of dioxins using a catalyst is to remove dioxins into CO 2 and H 2 O, and HCl or Cl 2 by oxidizing a gas containing dioxins to the catalyst layer and oxidizing with oxygen present in the waste gas. Way.
상기와 같이 촉매를 이용한 다이옥신 제거방법에 있어서, 폐가스에 극미량으로 존재하는 다이옥신을 분석하는 방법은 매우 어렵기 때문에 대부분의 경우 일차적으로 적절한 촉매선정을 위해 클로로벤젠(chlorobenzene)이나 클로로페 (chloro phenol), 퍼클로로에틸렌(perchloroethylene)과 같이 다이옥신과 구조가 유사하거나 분해하기 어려운 모사반응물을 이용하여 실험실에서 테스트한 다음, 이를 실제 다이옥신 함유 가스에 적용하는 것이 일반적이다. 예를 들어, 공지문헌인 "Chemosphere, Vol.19, No.1-6, pp.361-366, 1989"에서도 클로로벤젠의 분해에 우수한 성능을 보이는 타이타니아에 Pt를 담지한 촉매가 다이옥신의 제거에도 우수한 효과를 나타냄을 보여주고 있으며, 클로로벤젠이 다이옥신보다 더 분해하기 어려운 것으로 개시되어 있다.In the dioxin removal method using a catalyst as described above, it is very difficult to analyze the dioxin present in the trace gas in the waste gas, so in most cases, chlorobenzene or chloro phenol for the first time to select an appropriate catalyst. For example, it is common to test in a laboratory using simulated reactants that are similar in structure to dioxins or difficult to decompose, such as perchloroethylene, and then apply them to actual dioxins-containing gases. For example, in the well-known document "Chemosphere, Vol. 19, No. 1-6, pp. 361-366, 1989", a catalyst supporting Pt in titania, which shows excellent performance in the decomposition of chlorobenzene, is also used for the removal of dioxins. It has been shown to show good effects, and it is disclosed that chlorobenzene is more difficult to decompose than dioxins.
촉매를 사용한 산화방법에 의해 다이옥신을 제거하는데 사용되는 촉매로는 일반적으로 암모니아와 같은 환원제를 이용하여 폐가스 중의 질소산화물(NOx)을 제거하는데 사용되는 V2O5-WO3-TiO2 촉매가 많이 사용되고 있다. 공지문헌인 "Chemosphere, Vol.26, No.12, pp.2167-2172, 1993"에서는 NOx 제거에 사용되는 촉매인 V2O5-WO3-TiO2 촉매를 사용하여 200 내지 350 ℃ 범위에서 다이옥신을 제거할 수 있다고 개시되어 있다. 또한 일본 특허 제 95-95750호에서도 V2O5-WO3-TiO 2로 이루어진 촉매를 사용하여 200 내지 250 ℃ 범위에서 다이옥신을 제거한다고 개시되어 있다.The catalysts used to remove dioxins by the oxidation method using catalysts generally include many V 2 O 5 -WO 3 -TiO 2 catalysts used to remove NOx in the waste gas by using a reducing agent such as ammonia. It is used. The publication "Chemosphere, Vol. 26, No. 12, pp. 2167-2172, 1993" uses a V 2 O 5 -WO 3 -TiO 2 catalyst, which is a catalyst used for NOx removal, in the range of 200 to 350 ° C. It is disclosed that dioxins can be removed. Japanese Patent No. 95-95750 also discloses the removal of dioxins in the range of 200 to 250 ° C using a catalyst consisting of V 2 O 5 -WO 3 -TiO 2 .
한편, 미국 특허 제 5,254,794호에서는 TiO2, SiO2, ZrO2 등으로 이루어진 담체에 Pt와 같은 귀금속을 담지한 촉매를 사용하여 다이옥신을 제거한다고 개시되어 있다. 그리고, 일본특허 제 95-163877호와 유럽특허 제 0,645,172,A1에서는 SiO2-B2O3-Al2O3 등으로 이루어진 담체에 Pt와 Au와 같은 두 가지 금속을 담지한 촉매를 사용하고 있는데, V2O5-WO3-TiO2 촉매나 TiO2에 Pt를 담지한 촉매보다 훨씬 성능이 우수한 것으로 주장하고 있다.On the other hand, US Patent No. 5,254,794 discloses the removal of dioxins using a catalyst carrying a precious metal such as Pt on a carrier made of TiO 2 , SiO 2 , ZrO 2 , and the like. In addition, Japanese Patent No. 95-163877 and European Patent No. 0,645,172, A1 use catalysts supporting two metals such as Pt and Au on a carrier made of SiO 2 -B 2 O 3 -Al 2 O 3 . It is claimed that it is much better than the V 2 O 5 -WO 3 -TiO 2 catalyst or the catalyst supporting Pt on TiO 2 .
이에 본 발명은 종래의 V2O5-WO3-TiO2계 촉매나 귀금속 담지 촉매에 비해 보다 가격이 저렴하며, 다이옥신 제거에 우수한 성능을 나타내는 타이타니아 담지체에 크롬, 텅스텐, 및 바륨이 담지된 촉매를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention is cheaper than conventional V 2 O 5 -WO 3 -TiO 2 catalyst or precious metal supported catalyst, and chromium, tungsten, and barium are supported on a titania support that shows excellent performance in removing dioxins. It is an object to provide a catalyst.
또한 본 발명은 타이타니아 담지체에 크롬, 텅스텐, 및 바륨이 담지된 촉매를 사용하여 폐가스 등에 함유되어 있는 다이옥신을 효과적으로 제거하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a method for effectively removing dioxins contained in waste gas and the like using a catalyst in which chromium, tungsten, and barium are supported on a titania support.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 타이타니아 담지체상에 촉매의 총중량을 기준으로 크롬이 1 내지 30 중량%, 텅스텐이 1 내지 40 중량%, 바륨이 1 내지 10 중량% 담지된 다이옥신 제거용 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is based on the total weight of the catalyst on the titania support 1 to 30% by weight of chromium, 1 to 40% by weight of tungsten, 1 to 10% by weight of barium dioxin removal chromium- Provided is a tungsten-barium-titania catalyst.
또한 본 발명은 150 ℃ 이상 온도의 산화분위기 하에서 상기 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매와 다이옥신이 함유된 폐가스를 반응시키는 것을 특징으로 하는 다이옥신 제거방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a dioxin removal method characterized in that the waste gas containing the chromium-tungsten-barium-titania catalyst and dioxin in a oxidizing atmosphere of 150 ℃ or more.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명자는 폐가스 중의 다이옥신을 제거하는 방법에 대하여 연구하던 중 타이타니아 담지체 상에 크롬, 텅스텐, 및 바륨을 담지시킨 촉매를 사용할 경우 저렴하게 촉매를 제조할 수 있으며, 다이옥신의 제거효율도 매우 우수함을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.The inventors of the present invention have been studying the method of removing dioxins in the waste gas, and when using a catalyst in which chromium, tungsten, and barium are supported on the titania carrier, the catalyst can be manufactured at low cost, and the removal efficiency of dioxins is also excellent. Discovered and completed the present invention.
본 발명의 다이옥신을 제거하기 위한 촉매는 타이타니아 담지체 상에 촉매의 총중량을 기준으로 크롬이 1 내지 30 중량%, 텅스텐이 1 내지 40 중량%, 바륨이 1 내지 10 중량% 담지된 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매인 것을 특징으로 한다.The catalyst for removing dioxin of the present invention is chromium-tungsten-supported with 1 to 30% by weight of chromium, 1 to 40% by weight of tungsten and 1 to 10% by weight of barium based on the total weight of the catalyst on the titania support. It is characterized by a barium-titania catalyst.
본 발명의 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매에 있어서 크롬 또는 텅스텐 또는 바륨의 함량이 상기 하한치보다 작은 경우는 크롬 또는 텅스텐 또는 바륨의 담지효과가 적어 촉매활성이 저조하며, 반면에 크롬 또는 텅스텐 또는 바륨의 함량이 상기 상한치를 초과하는 경우에는 크롬 또는 텅스텐또는 바륨의 함량이 너무 많아 촉매 표면에 잘 분산되지 않기 때문에 촉매활성이 오히려 떨어진다. 바람직하기로는 상기 텅스텐의 함량이 10 내지 30 중량%인 것이 좋다.In the chromium-tungsten-barium-titania catalyst of the present invention, when the content of chromium, tungsten or barium is smaller than the lower limit, the supporting effect of chromium, tungsten or barium is low, and thus the catalytic activity is low, whereas chromium, tungsten or barium If the content exceeds the upper limit, the catalytic activity is rather poor because the content of chromium, tungsten or barium is too high to disperse well on the surface of the catalyst. Preferably the content of the tungsten is 10 to 30% by weight.
상기 촉매를 다이옥신 제거에 사용하는 경우 촉매의 형태는 특별히 제한되는 것은 아니다. 즉, 미세한 분말 혹은 펠렛 형태로 사용할 수 있으며, 촉매를 필터나 허니콤형 반응기에 코팅하거나 직접 허니콤형 반응기로 성형하여 사용할 수도 있다.When the catalyst is used for dioxin removal, the form of the catalyst is not particularly limited. That is, it may be used in the form of fine powder or pellets, and the catalyst may be coated on a filter or a honeycomb reactor or directly molded into a honeycomb reactor.
상기 촉매의 제조는 촉매제조의 통상적인 방법을 통하여 제조된다. 예를 들면, 허니콤 형태로 촉매를 제조할 경우 타이타니아를 직접 허니콤형 반응기로 사출성형하거나 또는 허니콤형 반응기에 타이타니아를 코팅하고, 이를 크롬, 텅스텐, 바륨을 혼합하여 녹인 용액에 담그거나 각각의 용액에 차례로 담근 후 꺼내고 건조하여 크롬, 텅스텐, 바륨이 타이타니아 표면에 담지되도록하여 촉매를 제조한다. 분말이나 펠렛 형태로 제조하는 경우도 상기와 유사한 방법으로 제조할 수 있음은 물론이다.The preparation of the catalyst is made through conventional methods of catalyst preparation. For example, when preparing a catalyst in the form of honeycomb, it is directly injection-molded into a honeycomb-type reactor or coated with a honeycomb-type reactor, which is immersed in a solution in which chromium, tungsten and barium are mixed and dissolved in each solution. The catalyst is prepared by soaking in turn, then taken out and dried to allow chromium, tungsten and barium to be supported on the surface of titania. In the case of manufacturing in the form of powder or pellets can be prepared in a similar manner as above.
또한 본 발명은 150 ℃ 이상의 온도의 산화분위기 하에서 상기 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매와 다이옥신이 함유된 폐가스를 반응시키는 것을 특징으로 하는 다이옥신 제거방법을 제공한다. In another aspect, the present invention provides a dioxin removal method characterized in that the waste gas containing the chromium-tungsten-barium-titania catalyst and dioxin react under an oxidation atmosphere at a temperature of 150 ℃ or more.
본 발명의 다이옥신 제거방법에서 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매와 다이옥신이 함유된 폐가스의 반응은 150 ℃ 이상의 산화분위기 하에서 이루지는 바, 150 ℃ 이하의 온도에서는 상기 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매의 활성이 떨어져 다이옥신 제거효율이 떨어진다. 바람직하기로는 상기 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매와 다이옥신이 함유된 폐가스의 반응온도는 200 내지 450 ℃인 것이 좋다. The reaction of the chromium-tungsten-barium-titanium catalyst with the dioxin-containing waste gas in the dioxins removal method of the present invention is performed under an oxidation atmosphere of 150 ° C. or higher. Deactivation decreases dioxin removal efficiency. Preferably, the reaction temperature of the chromium-tungsten-barium-titania catalyst and the waste gas containing dioxins is 200 to 450 ° C.
폐가스 중에 포함되어 있는 다이옥신은 본 발명의 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매와 반응함으로써 하기식 1 또는 2와 같은 산화반응에 의해 분해되어 제거된다.Dioxins contained in the waste gas are decomposed and removed by an oxidation reaction such as the following Formula 1 or 2 by reacting with the chromium-tungsten-barium-titania catalyst of the present invention.
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2][Formula 2]
이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples of the present invention will be described. However, the following examples are intended to illustrate the invention and the present invention is not limited to the following examples.
[실시예 1] 다이옥신 제거용 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매 제조Example 1 Preparation of Chromium-Tungsten-Barium-Titania Catalyst for Dioxin Removal
담체인 분말형태의 타이타니아에 물을 첨가한 후 여기에 바인더로 콜로이드 형태의 실리카를 타이타니아 중량의 약 10 %정도가 되도록 첨가하여 슬러리 용액을 제조하였다. 상기 슬러리 용액을 잘 혼합하면서 여기에 코디어라이트(cordierite) 재질의 허니콤형 반응기를 담근 후 꺼내서 타이타니아가 허니컴 표면에 코팅되도록 하고, 이를 건조기에서 건조하였다. 이렇게 타이타니아가 코팅된 허니콤 반응기를 물에 용해된 H2WO4 용액에 담근 후 꺼내어 건조함으로써 텅스텐이 촉매표면에 담지되도록 하였고, 약 450 ℃ 공기중에서 소성하였다. 담지된 텅스텐의 양은 텅스텐 용액의 농도 및 담그는 횟수를 조절하였다. 또한 텅스텐이 담지된 허니컴 반응기를 다시 Cr(NO3)3·9H2O 용액에 담근 후 꺼내어 크롬이 담지되도록 하였다. 이렇게 텅스텐과 크롬이 담지된 촉매는 다시 Ba(CH3CO2)2 용액에 담그어 바륨이 촉매표면에 담지되도록 하였고, 약 450 ℃에서 공기중에서 소성하여 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매를 제조하였다.Water was added to powdered titania, which is a carrier, and then a colloidal silica was added as a binder to about 10% of the weight of titania to prepare a slurry solution. While mixing the slurry solution, the honeycomb reactor made of cordierite was immersed therein and then taken out so that the titania is coated on the honeycomb surface, and dried in a dryer. The honeycomb reactor coated with titania was immersed in a H 2 WO 4 solution dissolved in water, and then taken out and dried to allow tungsten to be supported on the surface of the catalyst and calcined in air at about 450 ° C. The amount of tungsten supported adjusted the concentration of tungsten solution and the number of soaks. In addition, the tungsten-supported honeycomb reactor was again immersed in Cr (NO 3 ) 3 .9H 2 O solution, and then taken out so that chromium was supported. The tungsten and chromium supported catalyst was immersed in Ba (CH 3 CO 2 ) 2 solution so that barium was supported on the catalyst surface. The catalyst was calcined in air at about 450 ° C. to prepare a chromium-tungsten-barium-titanium catalyst.
[실시예 2] 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매를 이용한 퍼클로로에틸렌 제거Example 2 Perchlorethylene Removal Using Chromium-Tungsten-Barium-Titania Catalyst
상기 실시예 1에서 제조한 촉매를 사용하여 다이옥신과 구조는 유사하나 분해하기는 더 어려운 퍼클로로에틸렌을 모사반응물로 사용하여 제거율을 측정하였다. 제거율 측정은 연속 흐름식 반응기를 사용하여 퍼클로로에틸렌의 농도를 30 ppm으로 하고, 반응온도 250 ℃, 공기속도(유량/촉매반응기 부피) 3,000 hr-1에서 실시하였고, 그 결과는 하기 표 1에 나타내였다.Using the catalyst prepared in Example 1, the removal rate was measured using perchlorethylene, which is similar in structure to dioxins but more difficult to decompose, as a simulated reactant. The removal rate was measured using a continuous flow reactor at a concentration of 30 ppm perchlorethylene at a reaction temperature of 250 ° C. and an air velocity (flow rate / catalytic reactor volume) of 3,000 hr −1 , and the results are shown in Table 1 below. Indicated.
[표 1]TABLE 1
[실시예 3]Example 3
실시예 1에서 제조한 촉매를 사용하여 폐가스내에 존재하는 다이옥신의 제거효과를 측정하였다. 사용한 촉매의 크롬 함량은 20 중량%, 텅스텐 함량은 10 중량%, 바륨 함량은 5 중량%이었다. 다이옥신 제거율 시험은 소각로에서 배출되는 폐가스를 이용하여 실시하였으며, 펌프를 사용하여 다이옥신이 함유된 폐가스를 촉매로 통과시킨 후 제거효율을 측정하였다. 폐가스에 포함된 다이옥신의 농도 측정은 대기오염 공정시험법에 따라 폐가스를 채집하고, 정제와 농축과정을 거친 후 고분해능 가스크로마토그래피/질량분석기(GC/MS)를 이용하여 분석하였다. 260 ℃, 공간속도(가스유량/촉매반응기 부피) 1,900 hr-1에서 다이옥신 제거율 시험을 실시하여 촉매반응기 전단(유입구)과 후단(배출구)에서 각 물질의 농도를 측정하였다.The removal effect of dioxins present in the waste gas was measured using the catalyst prepared in Example 1. The chromium content of the used catalyst was 20% by weight, the tungsten content was 10% by weight, and the barium content was 5% by weight. Dioxin removal rate test was performed using the waste gas discharged from the incinerator, and the removal efficiency was measured after passing the waste gas containing dioxin through the catalyst using a pump. The concentration of dioxin contained in the waste gas was analyzed by using a high resolution gas chromatography / mass spectrometer (GC / MS) after collecting waste gas, purifying and concentrating according to the air pollution process test method. Dioxin removal rate tests were conducted at 260 ° C. and space velocity (gas flow rate / catalytic reactor volume) at 1,900 hr −1 to determine the concentration of each material at the front (inlet) and rear (outlet) of the catalytic reactor.
분석결과 촉매반응기 전단의 농도는 5.07 ngTEQ/Nm3 이었으며, 후단의 농도는 0.48 ngTEQ/Nm3으로 총 90%의 다이옥신이 분해된 것으로 나타났다. 상기 다이옥신 분해율은 통상의 다이옥신 제거용 촉매를 사용하였을 경우의 다이옥신 제거율인 70%에 비하여 월등히 높은 수치이다.As a result, the concentration of the front end of the catalytic reactor was 5.07 ngTEQ / Nm 3 , and the concentration of the rear end was 0.48 ngTEQ / Nm 3 . The dioxin decomposition rate is much higher than 70%, which is the dioxin removal rate when a conventional dioxin removal catalyst is used.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매는 저렴한 비용으로 제조할 수 있으며, 본 발명의 크롬-텅스텐-바륨-타이타니아 촉매를 이용함으로써 폐가스 등에 함유된 다이옥신을 보다 효율적으로 제거할 수 있다.As described above, the chromium-tungsten-barium-titania catalyst of the present invention can be produced at low cost, and the chromium-tungsten-barium-titania catalyst of the present invention can be used to more efficiently remove dioxins contained in waste gases. can do.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100808755B1 (en) | 2006-11-07 | 2008-02-29 | 김문찬 | Dioxin Reduction Catalyst and Catalyzed Bag Filter Fabric and Preparation Method The Same |
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- 2000-08-24 KR KR10-2000-0049303A patent/KR100502852B1/en not_active IP Right Cessation
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| KR20020016144A (en) | 2002-03-04 |
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