KR101606218B1 - 철 화합물의 영향을 억제한 배기 가스 정화 촉매 - Google Patents
철 화합물의 영향을 억제한 배기 가스 정화 촉매 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 촉매 중의 Fe 성분이 내외의 원인에 의해, 시간 경과에 따라 증가하는 SO2 산화의 상승을 억제할 수 있는 촉매를 제공하고, 고S탄 등의 Fe 성분을 대량으로 포함하는 연료의 배기 가스 중에서도, 장시간, 낮은 SO2 산화율로 운전할 수 있는 배기 가스 정화용 촉매 및 그 제조법을 제공하는 것을 과제로 한다. 상기 과제는 산화티탄을 주성분으로 하고, 이것에 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 원소의 산화물을 활성 성분으로서 포함하는 배기 가스 정화 촉매에 있어서, 하기의 식으로 표시되는 촉매 활성 성분에 대한 인(P)의 원자비가 0보다 크고 1.0 이하가 되도록, 인산 또는 수용성의 인산 화합물을 함유하는 배기 가스 정화용 촉매를 사용하는 것으로 해결된다.
P／촉매 활성 성분(원자비)＝P 몰(mol)수／(W 몰수＋Mo 몰수＋V 몰수)
P／촉매 활성 성분(원자비)＝P 몰(mol)수／(W 몰수＋Mo 몰수＋V 몰수)
Description
본 발명은 배기 가스 정화 촉매에 관하여, 특히 석탄 배기 가스 중에 포함되는 질소산화물(COx)의 암모니아 환원이나 원소 형태 수은(Hg)의 산화에 사용되는 촉매가, Fe 화합물의 증가에 의해 SO2 산화 활성이 시간의 경과에 따라 증가하는 것을 억제하고, 장시간 배기 가스에 포함되는 SO2가 SO3로 되는 산화 활성을 매우 낮은 레벨로 유지할 수 있는 촉매, 및 그 제조법에 관한 것이다.
산화티탄을 주성분으로 하는 암모니아 환원법 탈질 촉매(denitration catalyst)는 활성이 높고 내구성이 우수하기 때문에, 국내외에서 보일러 등의 배연 처리에 널리 사용되며, 탈질 촉매의 주류가 되어 있다(특허문헌 1).
최근에는, 에너지 수요가 급증하여, 유황분이 높은 석탄(고S탄: high S coal)이 연료로 사용하게 되고, 이에 따라, 탈질 촉매의 SO2 산화 활성에 의해 SO2의 일부가 SO3로 산화되고, 연돌에서 SO3에 의한 백연(visible stack plumes)이 발생하거나, 탈질 장치 후류 기기에서 부식이 일어나는 등, SO3를 원인으로 하는 문제가 증가하고 있다. 이 때문에, SO2 산화 활성이 가장 낮은 탈질 촉매로의 요구가 높아지고 있으며, 촉매 조성이 수정된 촉매(특허문헌 2) 또는 촉매 성분의 농도에 분포를 갖는 촉매(특허문헌 3)가 알려져 있다.
탈질 촉매의 SO2 산화 활성점에 있어서는, 촉매 성분이 본래 갖고 있는 SO2 산화 활성점과, 연소재(燃燒灰: combustion ash) 중에 포함되는 Fe 성분이 촉매에 부착하거나, 또는 금속 기판을 사용하는 촉매에서는 기판 부식에 따른 Fe 성분이 촉매 중으로 이동하는 것 등 때문에 새롭게 형성되는 SO2 활성점이 있다. 특히, 후자의 이유에 의하여, 촉매 중에 SO2 활성점이 형성되는 정도가 크면, 촉매의 SO2 산화 활성의 급증을 초래하게 된다. 특히, 미국 등에서 산출되는 고S탄의 연소재 중에는 20∼30wt％라는 고농도의 Fe2O3가 포함되어 있기 때문에, 이러한 고S탄의 연소 배기 가스의 처리에 있어서는 촉매로의 Fe2O3의 부착에 의한 SO2 산화 활성의 상승을 억제할 필요가 있다.
상기 종래 기술에 있어서는 촉매 성분 본래의 SO2 산화율을 낮게 억제할 수 있으므로, 촉매의 초기의 SO2 산화율은 충분히 낮은 것을 얻을 수 있지만, 후자의 후발적인 Fe 성분의 증가에 의한 촉매의 SO2 산화율의 상승을 억제한다는 관점에 대해서는 충분히 고려되고 있지 않아, 촉매의 시간 경과에 따른 SO2 산화율의 상승은 여전히 크고, 개선해야할 점이 남아있다.
본 발명의 과제는 상기 종래 기술이 갖고 있는 문제점을 감안하여, 탈질 촉매 중의 Fe 성분이 내외의 원인에 의해, 시간 경과에 따라 증가하는 SO2 산화의 상승을 억제할 수 있는 촉매를 제공하고, 고S탄 등의 Fe 성분을 대량으로 포함하는 연료의 배기 가스 중에서도, 장시간, 낮은 SO2 산화율로 운전할 수 있는 배기 가스 정화용 촉매 및 그 제조법을 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본원에서 특허 청구되는 발명은 하기와 같다.
(1) 산화티탄을 주성분으로 하고, 이것에 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물을 활성 성분으로서 포함하는 배기 가스 정화 촉매에 있어서, 하기의 식으로 표시되는 촉매 활성 성분에 대한 인(P)의 원자비가 0보다 크고 1.0 이하가 되도록 인산 또는 수용성의 인산 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
P／촉매 활성 성분(원자비)＝P 몰(mol)수／(W 몰수＋Mo 몰수＋V 몰수)
(2) (1)에 기재된 촉매가 금속 기판에 담지(support)되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
(3) (1) 또는 (2)에 기재된 촉매를 질소 산화물 및 Fe 성분 함유 재(ash)를 포함하는 배기 가스의 정화에 사용하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 방법.
(4) 산화티탄에 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물 또는 해당하는 옥소산염을 첨가한 후, 물을 가하여 혼련(kneading)하고 나서, 건조, 소성(燒成)하는 촉매의 제조 방법에 있어서, 상기 산화물 또는 그 옥소산염에 하기의 식에서의 P／촉매 활성 성분(원자비)이 0보다 크고 1.0 이하가 되도록, 추가로 인산 또는 수용성 인산 화합물을 첨가해서 반응시키는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
P／촉매 활성 성분(원자비)＝P 몰수／(W 몰수＋Mo 몰수＋V 몰수)
(5) 산화티탄에 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 또는 바나듐(V)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물 혹은 그 옥소산염을 첨가한 후, 물을 가해서 혼련하고 나서, 건조, 소성한 다음, 미리 별도로 조제한 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물 혹은 옥소산염에, 하기의 식에서의 P／촉매 활성 성분(원자비)이 0보다 크고 1.0 이하가 되도록, 인산 또는 수용성 인산 화합물을 첨가 및 반응시켜서 얻은 용액을 함침(含浸)시키는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
P／촉매 활성 성분(원자비)＝P 몰수／(W 몰수＋Mo 몰수＋V 몰수)
본 발명에 의하면, 촉매 중의 활성 성분과 P의 원자비를 상기 범위로 함으로써, 피처리 가스 중의 재(ash)에 포함되는 Fe 성분의 부착에 따른 촉매의 SO2 산화 활성점의 형성이 억제되어, 장기간 낮은 SO2 산화율을 유지할 수 있다. 특히, 금속 기판을 사용한 촉매로서는 가혹한 조건하에서 사용될 경우에 발생하는 Fe 성분을 포함하는 부식 생성물에 의해 SO2의 활성점이 형성되는 것이 방지되어, 담체(擔體: carrier)로서 금속 기판을 사용한 촉매에 있어서도, 장기간 낮은 SO2 산화율을 유지할 수 있다.
본 발명의 촉매는 높은 탈질 성능과 Hg 산화 성능을 가질 뿐만 아니라, SO2 산화율이 낮기 때문에, 미국 등에서 사용되는 고S탄 보일러의 배기 가스를 탈질할 때에 사용하면, SO3의 발생을 낮게 억제할 수 있다. 또는 재 등에 포함되는 Fe 성분이 촉매 중에 이동하여도, SO2 산화율이 상승하기 어렵기 때문에, Fe 성분을 대량으로 함유하는 고S탄 배기 가스에 적용하여도, SO2 산화에 의한 SO3에 기인하는 자연(紫煙: purple smoke)의 발생 등의 문제를 없앨 수 있다.
본 발명자들은 Fe 성분에 의한 촉매의 SO2 산화율의 상승에 대해 열심히 연구한 결과, SO2 산화율의 상승은 하기의 (1)∼(4)의 과정을 거쳐서 일어나는 것을 찾아냈다.
(1) 촉매 표면에 산화철 등의 Fe 성분이 부착되거나, 금속 기판과 촉매 성분의 계면에서 금속 기판이 부식하지만, 이 단계에서는 SO2 산화율의 상승은 일어나지 않는다. (2) 배기 가스 중의 SOx에 의해 촉매의 Fe 성분이 황산염화 된다. (3) 이 황산염이 연소로(燃燒爐)가 기동을 정지할 때의 흡습 시에 용해되고, Fe 이온으로서 촉매 내면으로 이동한다. (4) 이동한 Fe 이온이 산화티탄에 흡착되어 SO2 산화 활성점을 형성한다.
본 발명자들은 상기 4개의 과정 중, (4)의 SO2 산화 활성점의 형성을 막을 수 있으면, SO2 산화율의 상승을 효과적으로 방지할 수 있을 것으로 생각하고, 그 수단으로서 촉매 중에 인 화합물(phosphorus compound)을 존재시키고, Fe 성분을 인 화합물과 반응시켜서 불용성의 인산철로 바꿈으로써, SO2 산화율의 상승을 방지한 것이다.
본 발명에 있어서, 촉매 활성 성분의 일부가 인산／인산 화합물(phosphoric acid/phosphoric acid compound)과 반응한 혼합체로서 존재하고 있으며, Fe 이온과 인산-활성성분(phosphoric acid/active component) 복합체는 정성적으로는 다음과 같이 반응하는 것으로 생각된다.
Fe 이온＋P2O5－WO3 복합체 → FePO4＋WO3 (식 1)
Fe 이온＋P2O5－MoO3 복합체 → FePO4＋MoO3 (식 2)
Fe 이온＋P2O5－V2WO5 복합체 → FePO4＋V2O5 (식 3)
이들의 반응에 의하여, Fe 이온이 불용성의 인산철을 생성하여 TiO2로 흡착이 억제되고, SO2 산화율의 상승이 방지된다. 그 뿐만 아니라, 본 발명에서는 FePO4의 생성에 따라, 활성 성분인 WO3, MoO3, V2O5 등이 생성하기 때문에, 탈질 활성이나 Hg 산화 활성을 높게 유지하는 효과도 기대할 수 있다.
본 발명의 촉매를 얻기 위해서는 촉매 중의 P／활성 성분 원자비를 0.2보다 크고 1.0 이하로 선정하는 것이 중요하다. P는 활성 성분과 반응해서 탈질 활성을 저하시키기 때문에, 지나지게 많으면 탈질 활성이 저하될 경향이 있다. Fe 성분의 부착에 의한 SO2 산화율의 상승 억제와 탈질 활성을 양립시키기 위해서는 P／활성 성분 원자비를 0.2보다 크고 0.5 이하로 선정하는 것이 바람직하다.
촉매 조제에 사용되는 원료는 해당하는 성분의 산화물, 염류, 어느 것이든 사용 가능하지만, P 화합물이 Mo 또는 W 화합물, 및 V 화합물과 반응할 필요가 있으며, 해당하는 화합물의 가용성 염류, 예를 들면 해당하는 원소의 옥소산(oxo acid) 또는 그 암모늄 염류를 사용하고, 이들을 산화티탄과 함께 물의 존재하에서 혼합하면 좋은 결과를 쉽게 얻을 수 있다. 인산／인산 화합물(P 화합물)은 상술한 바와 같이 촉매 조정 과정에서 직접 첨가할 수 있지만, 활성 성분으로서 첨가하는 W, Mo, V 화합물과는 별도로, 미리 인산／P 화합물을 반응시킨 화합물(복합체) 또는 그 용액을 촉매 원료의 혼련(kneading) 과정에서 첨가하거나, 또는 촉매를 형성한 후에 함침(immerse)하는 방법 등을 채용할 수 있다. 후자의 방법은 촉매 활성으로의 P의 영향을 제어하기 쉬우므로 바람직하다. 수용성의 인산 화합물로서는 인산이수소암모늄(ammonium dihydrogen phosphate), 인산수소이암모늄(diammonium hydrogen phosphate)을 들 수 있다.
본 발명의 촉매를 사용하여, 질소산화물과 원소 형태의 수은(금속 수은)을 포함하는 배기 가스의 정화를 하기 위해서는 암모늄과 같은 환원제를 주입하고, 공지의 방법에 의해 촉매와 접촉 반응시키면 된다.
[실시예]
이하 구체적인 예를 사용해서 본 발명을 상세하게 설명한다.
(실시예 1)
산화티탄(이사하라 산업사 제품, 비표면적 290㎡/g) 900g, 몰리브덴산 암모늄 107g, 메타바나딘산 암모늄 28.3g, 85％인산 68.3g, 실리카졸(닛산 화학사 제품, 상품명 OS졸) 404g, 및 물 50g을 니이더(kneader)에 넣어 60분 혼련하고, 그 후에 실리카알루미나계 세라믹섬유(도시바 파인플렉스사 제품) 151g을 서서히 첨가하면서 30분간 혼련하고, 수분 27중량％의 촉매 페이스트를 얻었다. 얻은 페이스트를 두께 0.2mm의 SUS430제 강판을 메탈라스(metal-lath) 가공한 두께 0.7mm의 기재(基材) 위에 놓고, 이것을 2개의 폴리에틸렌 시트에 끼워서 한 쌍의 가압 롤러를 통과시켜, 메탈라스 기재의 그물눈(mesh)을 매우도록 도포하였다. 이것을 공기 건조한 후, 500℃로 2시간 소성해서 본 발명의 촉매를 얻었다. 본 촉매의 조성은 Ti／Mo／V＝93／5／2 (원자비) 이며, P／(Mo＋V)＝0.5 (원자비) 이다.
(실시예 2)
실시예 1의 촉매에서 사용한 몰리브덴산 암모늄을 같은 몰의 메타텅스텐산 암모늄(ammonium metatungstate)으로 바꾸고, 다른 것은 똑같은 방법으로 본 발명의 촉매를 얻었다. 본 촉매의 조성은 Ti／W／V＝93／5／2 (원자비) 이며, P／(W＋V)＝0.5 (원자비) 이다.
(비교예 1 및 2)
실시예 1 및 2에 있어서, 인산의 첨가를 하지 않은 것 외에는 똑같은 방법으로 촉매를 조정하였다.
(실시예 4∼7)
산화티탄(이사하라 산업사 제품, 비표면적 290㎡/g) 900g, 몰리브덴산 암모늄 113g, 메타바나딘산 암모늄 105g, 및 85％ 인산을 각각 18g, 53g(실시예 4), 88g(실시예 5), 124g(실시예 6), 177g(실시예 7), 실리카졸(닛산 화학사 제품, OS졸) 404g을 니이더에 넣어 60분 혼련하고, 그 후에 실리카알루미나계 세라믹섬유(도시바 파인플렉스사 제품) 151g을 서서히 첨가하면서 30분간 혼련해서 수분 27중량％의 촉매 페이스트를 얻었다. 얻은 페이스트를 두께 0.2mm의 SUS430제 강판을 메탈라스 가공한 두께 0.7mm의 기재 위에 놓고, 이것을 2개의 폴리에틸렌 시트에 끼워서 한 쌍의 가압 롤러를 통과시켜, 메탈라스 기재의 그물눈을 매우도록 도포하였다. 이것을 공기 건조한 후, 500℃로 2시간 소성해서 본 발명의 촉매를 얻었다. 본 촉매의 조성은 Ti／Mo／V는 실시예 3∼7에 대해 각각 88／5／7, 또한 P／(Mo＋V) (원자비) 는 실시예 4∼7에 대해 각각 0.3, 0.5, 0.7, 1.0이다.
(비교예 3)
실시예 3에 있어서, 인산／인산 화합물의 첨가를 하지 않는 것 외에는 똑같은 방법으로 촉매를 조제하였다.
(실시예 8)
산화티탄(이사하라 산업사 제품, 비표면적 290㎡/g) 900g, 몰리브덴산 암모늄 113g, 메타바나딘산 암모늄 42.9g, 인산이수소암모늄 110g, 실리카졸(닛산 화학사 제품, OS졸) 404g, 및 물 50g을 니이더에 넣어 60분 혼련하고, 그 후에 실리카알루미나계 세라믹섬유(도시바 파인플렉스사 제품) 151g을 서서히 첨가하면서 30분간 혼련하고, 수분 27중량％의 촉매 페이스트를 얻었다. 얻은 페이스트를 두께 0.2mm의 SUS430제 강판을 메탈라스 가공한 두께 0.7mm의 기재 위에 놓고, 이것을 2개의 폴리에틸렌 시트에 끼워서 한 쌍의 가압 롤러를 통과시켜, 메탈라스 기재의 그물눈을 매우도록 도포하였다. 이것을 공기 건조한 후, 500℃로 2시간 소성해서 본 발명의 촉매를 얻었다. 본 촉매의 조성은 Ti／Mo／V＝93／5／3 (원자비) 이며, P／(Mo＋V)＝0.4 (원자비) 이다.
(실시예 9)
산화티탄(이사하라 산업사 제품, 비표면적 290㎡/g) 900g, 삼산화몰리브덴 88g, 메타바나딘산 암모늄 42.9g, 인산이수소암모늄 110g, 실리카졸(닛산 화학사 제품, OS졸) 404g, 및 물 50g을 니이더에 넣어 60분 혼련하고, 그 후에 실리카알루미나계 세라믹섬유(도시바 파인플렉스사 제품) 151g을 서서히 첨가하면서 30분간 혼련해서 수분 27％의 촉매 페이스트를 얻었다. 얻은 페이스트를 두께 0.2mm의 SUS430제 강판을 메탈라스 가공한 두께 0.7mm의 기재 위에 놓고, 이것을 2개의 폴리에틸렌 시트에 끼워서 한 쌍의 가압 롤러를 통과시켜, 메탈라스 기재의 그물눈을 매우도록 도포하였다. 이것을 공기 건조한 후, 500℃로 2시간 소성해서 촉매를 얻었다. 본 촉매의 조성은 Ti／Mo／V＝93／5／3 (원자비) 이며, P／(Mo＋V)＝0.4 (원자비) 이다.
(비교예 4 및 5)
실시예 8 및 9에 있어서, 인산이수소암모늄의 첨가를 하지 않은 것 외에는 똑같은 방법으로 촉매를 조제하였다.
(실시예 10)
메타바나딘산 암모늄 42.9g을 물 100ml에 분산시켜, 거기에 85％인산 45g을 첨가해서 양자를 반응시키고, 적색의 슬러리(slurry) 형상물을 얻었다.
이것과 별도로, 산화티탄(이사하라 산업사 제품, 비표면적 290㎡/g) 900g, 몰리브덴산 암모늄 117g, 메타바나딘산 암모늄 103g, 실리카졸(닛산 화학사 제품, OS졸) 404g을 니이더에 넣어 30분 혼련해서 페이스트를 얻었다. 이것에 상기의 적색 슬러리를 첨가하여, 추가로 30분 혼련하고, 그 후에 실리카알루미나계 세라믹섬유(도시바 파인플렉스사 제품) 151g을 서서히 첨가하면서 30분간 혼련하여, 수분 27중량％의 촉매 페이스트를 얻었다. 얻은 페이스트를 두께 0.2mm의 SUS430제 강판을 메탈라스 가공한 두께 0.7mm의 기재 위에 놓고, 이것을 2개의 폴리에틸렌 시트에 끼워서 한 쌍의 가압 롤러를 통과시켜, 메탈라스 기재의 그물눈을 매우도록 도포하여, 본 발명의 촉매를 얻었다. 본 촉매의 조성은 Ti／Mo／V＝83／5／10 (원자비) 이며, P／(Mo＋V)＝0.2 (원자비) 이다.
(실시예 11)
산화티탄(이사하라 산업사 제품, 비표면적 290㎡/g) 900g, 메타바나딘산 암모늄 105g, 실리카졸(닛산 화학사 제품, OS졸) 404g을 니이더에 넣어 60분 혼련하고, 그 후에 실리카알루미나계 세라믹섬유(도시바 파인플렉스사 제품) 151g을 서서히 첨가하면서 30분간 혼련해서 수분 27중량％의 촉매 페이스트를 얻었다. 얻은 페이스트를 두께 0.2mm의 SUS430제 강판을 메탈라스 가공한 두께 0.7mm의 기재 위에 놓고, 이것을 2개의 폴리에틸렌 시트에 끼워 한 쌍의 가압 롤러를 통과시켜, 메탈라스 기재의 그물눈을 매우도록 도포하였다. 이것을 공기 건조한 후, 500℃로 2시간 소성해서 본 발명의 촉매를 얻었다.
이것과 별도로, 몰리브덴산 암모늄 112g을 물 200ml에 분산시켜, 그것에 85％인산 89g을 첨가해서 양자를 반응시킨 용액을 조제하였다. 이 용액에 상기에서 얻은 촉매를 침지(浸漬)한 후, 액을 제거하여, 실온에서 공기 건조하고, 추가로 350℃로 1시간 소성하며, 본 발명의 촉매를 얻었다. 본 촉매의 조성은 Ti／Mo／V＝88／5／7 (원자비) 이며, P／(Mo＋V)＝0.5 (원자비) 이다.
(사용예 1)
실시예 1 내지 11, 및 비교예 1 내지 5로 얻은 촉매를 각각 100mm×20mm의 직사각형으로 자르고, 표 1의 조건으로 촉매와 접촉시켜, 각 촉매의 탈질 성능과 Hg 산화율을 측정하고, 또한 표 2의 가스 조건으로 촉매와 접촉시켜, 각 촉매의 SO2 산화 성능을 측정하며, 그 초기 활성을 조사하였다.
한편, 고S탄으로 알려져 있는 역청탄의 연소재(미국 동부에서 생산된 Fe2O3 함유량 26wt％)를 볼 밀(ball mill)로 200 매시 패스(mesh pass) 95％ 이상이 되도록 분쇄하여, 모의 재(simulated ash)를 조제하였다. 본 모의 재를 바트(vat)에 빈틈없이 깔고, 이 위에 상기 실시예 1 내지 11과, 비교예 1 내지 5의 촉매를 놓고, 또한 그 위에서 모의 재가 약 1mm의 두께가 되도록 뿌렸다. 이 용기를 SO2가 500ppm, 수증기 10％, 나머지는 공기량이 되도록 분위기를 조정한 소성로(燒成爐) 내에 놓고, 400℃로 50시간 유지하였다. 그 후, 35℃, 상대 습도 100％의 조건하에서 100시간 유지하고, 재 중의 Fe 성분을 강제적으로 촉매 속으로 이동시켰다. 형광 X선 분석의 결과, 상기 시험에 의해 촉매 표면의 Fe2O3 농도는 평균으로 2.6wt％, 촉매 성분 전체에 대한 Fe2O3는 평균으로 0.38wt％까지 증가하고 있었다.
Fe 이동 시험 후의 촉매에 대하여, Fe 성분 부착에 의한 SO2 산화율의 상승을 조사하기 위하여, 표 2의 조건으로 각 촉매의 SO2 산화율을 측정하고, 이들의 시험 결과를 초기 성능과 함께 표 3에 정리해서 표시하였다.
표 3의 결과로부터, 본 발명의 촉매는 비교예 촉매와 비교해서, 높은 탈질율과 Hg 산화율을 가지면서, 매우 낮은 SO2 산화율을 갖는 촉매인 것을 알 수 있다. 또한, Fe 성분을 강제적으로 부착시키는 시험에서는 비교예 촉매는 SO2 산화율이 현저하게 상승한 것에 대하여, 본 발명의 촉매에서는 SO2 산화율의 상승은 얼마되지 않고, Fe 성분 부착에 강한 촉매인 것을 알게 되었다.
Claims (5)
- 고S탄분 보일러 배기 가스 중의 질소산화물의 환원을 하는, 촉매 활성 성분이 철 성분을 포함하는 금속제 기판에 담지되어 있는 배기 가스 정화용 촉매로써, 산화티탄에, 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물을 촉매 활성 성분으로서 포함하고, 추가로 하기의 식으로 표시되는 촉매 활성 성분에 대한 인(P)의 원자비가 0.2 이상, 1.0 이하가 되도록 인산 또는 수용성의 인산 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
P／촉매 활성 성분(원자비)＝P 몰(mol)수／(W 몰수＋Mo 몰수＋V 몰수) - 청구항 1에 기재된 촉매를 질소산화물 및 철 성분 함유 재(ash)를 포함하는 배기 가스의 정화에 사용하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 방법.
- 청구항 1의 배기 가스 정화용 촉매를 제조하는 방법으로서,
산화티탄에, 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물 또는 해당하는 옥소산염을 첨가한 후, 물을 가하여 혼련(kneading)하고 나서, 건조, 소성하여 얻어진 촉매를, 철 성분을 포함하는 금속제 기판에 담지(support)시키는 촉매의 제조 방법으로써, 상기 산화물 또는 그 옥소산염에, 하기의 식에서의 P／촉매 활성 성분(원자비)이 0.2 이상, 1.0 이하가 되도록, 추가로 인산 또는 수용성 인산 화합물을 첨가해서 반응시키는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
P／촉매 활성 성분(원자비)＝P 몰수／(W 몰수＋Mo 몰수＋V 몰수) - 청구항 1의 배기 가스 정화용 촉매를 제조하는 방법으로서,
산화티탄에, 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 또는 바나듐(V)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물 혹은 그 옥소산염을 첨가한 후, 물을 가해서 혼련하고 나서, 건조, 소성하여 얻어진 촉매를, 철 성분을 포함하는 금속제 기판에 담지시킨 후, 미리 별도로 조제한 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물 혹은 옥소산염에, 하기의 식에서의 P／촉매 활성 성분(원자비)이 0.2 이상 1.0 이하가 되도록, 인산 또는 수용성 인산 화합물을 첨가 및 반응시켜서 얻은 용액을 함침(含浸)시키는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
P／촉매 활성 성분(원자비)＝P 몰수／(W 몰수＋Mo 몰수＋V 몰수)
- 삭제
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