KR102243904B1 - 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치 및 저감방법 - Google Patents

일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치 및 저감방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102243904B1
KR102243904B1 KR1020190075336A KR20190075336A KR102243904B1 KR 102243904 B1 KR102243904 B1 KR 102243904B1 KR 1020190075336 A KR1020190075336 A KR 1020190075336A KR 20190075336 A KR20190075336 A KR 20190075336A KR 102243904 B1 KR102243904 B1 KR 102243904B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbon monoxide
based catalyst
nitrogen oxide
iridium
catalyst
Prior art date
Application number
KR1020190075336A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210000370A (ko
Inventor
허일정
유영우
Original Assignee
한국화학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국화학연구원 filed Critical 한국화학연구원
Priority to KR1020190075336A priority Critical patent/KR102243904B1/ko
Publication of KR20210000370A publication Critical patent/KR20210000370A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102243904B1 publication Critical patent/KR102243904B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/468—Iridium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/462—Ruthenium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201—Impregnation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1026—Ruthenium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1028—Iridium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/05—Adding substances to exhaust gases the substance being carbon monoxide

Abstract

본 발명의 목적은 내연기관의 내부 온도가 상승 후 하강하는 과정에서 질소산화물 저감성능이 저하되는 문제를 해결하기 위함이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 내연기관의 운전 중 촉매를 별도로 재생할 필요가 없도록 하기 위함이다.
본 발명에 따른 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매는 배기가스 내 일산화탄소(CO)를 환원제로 하여 질소산화물(NOx)를 환원시키는 촉매로서, 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기하에서 소성한 뒤, 일산화탄소 기체를 통과시키는 것을 특징으로 한다.

Description

일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치 및 저감방법{IR-BASED CATALYST IMPROVED IN NITROGEN OXIDE REDUCTION PERFORMANCE BY CARBON MONOXIDE TREATMENT, NITROGEN OXIDE REDUCTION APPARATUS AND REDUCTION METHOD IMPROVED IN NITROGEN OXIDE REDUCTION PERFORMANCE BY CARBON MONOXIDE TREATMENT}
본 발명은 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치 및 저감방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내연기관의 내부 온도가 상승 후 하강하는 과정에서 질소산화물 저감성능이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치 및 저감방법에 관한 것이다.
질소산화물은 자동차와 같은 이동원 또는 사업계, 발전설비 등과 같은 고정원 등에서 주로 발생하며 동식물의 건강과 생활환경에 많은 영향을 미치게 된다. 질소산화물은 NO, NO2, N2O, N2O4 등의 형태로 존재하며, 가장 큰 피해는 광화학 스모그의 생성에 관한 것으로 햇빛의 존재 하에 탄화수소와 반응하여 광화학적 산화물을 생성시킨다.
또한, 질소산화물은 시정장애, 온실효과뿐만 아니라 산성비의 원인이 되는 질산과 질산염으로 전환되어 산성비의 약 40 % 정도가 질산에 의한 것으로 추정되고 있다. 이 밖에도 헤모글로빈에서 O2에 대하여 20,000 배나 강력한 흡착성능을 가지고 있어 농도가 높아지면 큰 위해를 끼칠 수 있는 물질로 알려져 있어, 이의 저감을 위한 노력이 시급히 요청되고 있다.
이처럼 도시 대기오염의 주원인인 질소산화물의 배출을 줄이기 위하여 많은 나라에서 법적규제가 이루어지고 있으며, 이와 같은 규제를 만족하기 위하여 다양한 질소산화물 저감 방법들이 사용되고 있다. 질소산화물을 저감을 위한 대부분은 실공정에서 있어서 선택적촉매환원법은 전세계의 고정원에서 발생하는 질소산화물의 제거에 있어 널리 사용되어 왔으며, 효율과 선택성 그리고 경제성도 우수한 것으로 알려져 있다.
선택적촉매환원법(selective catalytic reduction, SCR)은 디젤엔진, 보일러, 소각기 등에서 발생된 배기가스를 정화하여 배기가스에 함유된 질소산화물을 저감시키기 위한 발명이다. 이러한 선택적촉매환원법은 촉매가 내부에 설치된 반응기에 배기가스와 환원제를 함께 통과시키면서, 배기가스에 함유된 질소산화물을 환원제와 반응시켜 질소와 수증기로 환원처리한다.
선택적촉매환원법은 질소산화물을 저감시키기 위한 환원제로 우레아(urea)나 암모니아(NH3)를 사용하고 있다. 즉, 우레아가 가수분해되어 생성된 암모니아가 질소산화물을 저감시키기 위한 환원제로 사용된다. 그러나 우레아나 암모니아를 사용하는 선택적촉매환원법은 암모니아의 사용 및 저장과 관련된 안정성 문제, 황산화물과의 반응에 의한 촉매의 피독문제, 그리고 넓은 설치 공간의 필요성 등의 문제점이 있다. 따라서 암모니아를 사용하지 않고 다른 환원제를 사용하여 선택적촉매환원법을 수행하는 공정에 대한 필요성이 지속적으로 제기되고 있다.
이와 같은 문제를 극복하기 위한 방안으로 최근 일산화탄소가 효과적인 환원제가 될 수 있음이 밝혀졌다. 일산화탄소를 환원제로 이용한 SCR 기술(이하, CO-SCR)은 1976년 Tauster와 Murrell에 의해 처음으로 보고되었다. 그들은 0.1% Ir/Al2O3를 테스트하여 높은 NO 전환율을 얻었으며, 이 촉매는 NO와 O2의 반응보다 CO와의 반응을 더 우세하게 만드는 역할을 한다.
본 발명자들에 의해 개시된 대한민국 특허공개 제2019-0050345호는 배기가스 내에 포함된 일산화탄소(CO)를 환원제로 활용하여 질소산화물을 환원시키는 Ir계 촉매에 의하면, 배기가스 내에 존재하는 일산화탄소를 환원제로 사용하여 별도의 환원제의 도입 없이 질소산화물을 환원시킬 수 있으며 175 ℃ 이상의 중, 고온에서 질소산화물 저감촉매의 활성이 떨어지는 문제점을 해결할 수 있는 것을 알 수 있다.
그러나, 상기 Ir계 촉매는 내연기관의 온도가 상승한 뒤 다시 하강하는 과정에서 질소산화물 저감성능이 저하되는 문제점이 발견되어, 이에 본 발명자들은 이를 해결하고자 본 발명을 완성하였다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0089348호(2013.08.12. 공개)
본 발명의 목적은 내연기관의 내부 온도가 상승 후 하강하는 과정에서 질소산화물 저감성능이 저하되는 문제를 해결하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은 내연기관의 운전 중 촉매를 별도로 재생할 필요가 없도록 하기 위함이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 배기가스 내 일산화탄소(CO)를 환원제로 하여 질소산화물(NOx)를 환원시키는 촉매로서, 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기하에서 소성한 뒤, 일산화탄소 기체를 통과시키는 것을 특징으로 하는 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매를 제공한다.
상기 이리듐은 상기 지지체 100 중량부에 대하여 0.1~10 중량부로 담지될 수 있다.
상기 루테늄은 상기 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지될 수 있다.
상기 일산화탄소 기체를 300 내지 800 ℃의 온도에서 통과시킬 수 있다.
상기 일산화탄소 기체의 농도는 0.01 내지 10 %일 수 있다.
상기 지지체는 산화알루미늄, 지르코니아, 티타니아, 실리카, 제올라이트, 세리아 및 세리아 계열 다성분 화합물로 이루어진 군 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 배기가스가 유입 및 배출되도록 유입구와 배출구가 형성된 하우징; 상기 유입구와 상기 배출구 사이에 배치되며, 상기 유입구를 통과한 배기가스 내의 질소산화물을 환원시키는 Ir계 촉매; 및 상기 하우징의 일 측면과 연결되며, 배기가스를 유입시켜 개질반응을 통해 생성된 일산화탄소(CO) 기체를 상기 하우징 내의 상기 Ir계 촉매로 분사하는 개질장치;를 포함하는 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치를 제공한다.
상기 Ir계 촉매는 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기 하에서 소성하여 제조될 수 있다.
상기 일산화탄소 기체를 300 내지 800 ℃의 온도에서 통과시킬 수 있다.
상기 일산화탄소 기체의 농도는 0.01 내지 10 %일 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 (a) 하우징 내로 배기가스를 주입하는 단계; (b) 질소산화물(NOx)의 환원을 위해 상기 하우징 내에 일산화탄소(CO)를 주입하여 질소산화물(NOx)을 N2로 환원시키는 단계; (c) 상기 배기가스를 Ir계 촉매와 접촉시키는 단계; 및 (d) 상기 Ir계 촉매에 일산화탄소(CO) 기체를 통과시켜 질소산화물 환원 성능을 향상시키는 단계;를 포함하는 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감방법을 제공한다.
상기 (d) 단계에서, 상기 일산화탄소 기체를 0.01 내지 10 %의 농도로 300 내지 800 ℃의 온도에서 통과시킬 수 있다.
본 발명에 따른 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매를 이용하면, 내연기관의 내부 온도가 상승 후 하강하는 과정에서 촉매가 피독되어 질소산화물 저감성능이 저하되는 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매를 이용한 질소산화물 저감장치 및 저감방법을 이용하면, 배기가스 내에 포함된 일산화탄소를 환원제로 사용할 수 있으므로 장치가 단순해지며 경제적인 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따라 Ir계 촉매에 일산화탄소 처리를 하기 전의 질소산화물 저감성능을 비교한 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따라 Ir계 촉매에 일산화탄소 처리를 한 후의 질소산화물 저감성능을 비교한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감방법의 공정순서도이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매
본 발명에 따른 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매는 배기가스 내 일산화탄소(CO)를 환원제로 하여 질소산화물(NOx)을 환원시키는 촉매로서, 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기 하에서 소성한 뒤, 일산화탄소 기체를 통과시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매는 SCR에 사용될 수 있다. SCR은 선택적환원촉매(Selective Catalytic Reduction)로 육상 플랜트, 선박 및 자동차 운전 중 발생하는 배기가스 중의 질소산화물을 제거하기 위한 기술이다. 즉, 선박 엔진이나 보일러, 또는 육상 플랜트의 보일러나 소각로에서 발생하는 배기가스 중의 질소산화물 저감을 위해 SCR을 사용한다. SCR은 선택적촉매환원법을 이용한 질소산화물 저감 시스템의 하나로서, 촉매에 배기가스와 환원제를 동시에 통과시키면서 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원되도록 구성된다.
일반적으로 SCR은 질소산화물 저감을 위한 환원제로 암모니아(NH3) 또는 암모니아를 제공하는 우레아를 이용하며, 200 ℃ 내지 400 ℃의 활성 온도 범위를 갖는 촉매를 이용한다.
그러나 본 발명에 따른 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매는 배기가스 내의 일산화탄소(CO)를 환원제로 사용하여 질소산화물을 제거한다. 내연기관의 배기가스는 질소산화물 외에도 탄화수소, 일산화탄소, 이산화탄소, 수소, 질소, 산소, 황산화물, 및 물을 포함할 수 있기 때문에 배기가스 내의 일산화탄소를 환원제로 사용하여 질소산화물을 제거할 수 있다.
환원제로 배기가스 내의 일산화탄소를 사용하면 종래 우레아를 저장하기 위한 용기, 및 분사장치 등의 부수적인 시스템이 필요하지 않아 내연기관 내의 공간을 활용할 수 있으며, 추가적 비용이 들지 않아 경제적인 장점이 있다. 또한 질소산화물 저감과 동시에 배기가스 내의 일산화탄소를 제거할 수 있는 장점도 있다.
본 발명에 따라 제거되는 질소산화물의 예로는 일산화질소, 이산화질소, 3산화이질소, 4산화이질소, 일산화이질소, 및 그들의 혼합물을 들 수 있다. 바람직하게는 일산화질소, 이산화질소, 일산화이질소이다. 본 발명에 의해 처리될 수 있는 배기가스의 질소산화물 농도는 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매는 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여, 습윤 공기 하에서 소성하고 일산화탄소 기체를 통과시켜 제조할 수 있다.
이리듐(Iridium)은 원자번호 77번의 원소로 원소기호는 Ir인 전이금속이다. 이리듐은 단단하나 연성이 적고 쉽게 부서져 가공하기 어렵다. 덩어리는 은백색이나, 분말은 검정색이다.
상기 이리듐의 담지량은 적절한 범위로 하는 것이 바람직하나, 질소산화물 제거효율을 높이기 위한 목적을 충분히 달성하기 위해 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지될 수 있다.
이리듐이 0.1 중량부 미만으로 담지되면 촉매의 활성이 확보되지 않으며 10 중량부를 초과하여 담지하면 촉매의 활성의 향상도가 미미하고 경제적으로 바람직하지 못하기 때문에 상기한 범위가 바람직하다.
본 발명에 따른 Ir계 촉매를 제조하는데 유용한 이리듐 화합물은 수용성이거나 부분적으로 수용성 화합물로 쉽게 전환될 수 있고, 지지체에 침적시킬 수 있는 임의의 화합물일 수 있다. 예를 들면 금속 상태의 이리듐, 이리듐염, 산화물 등이 바람직하나 여기에 한정되는 것은 아니다.
상기 이리듐염으로는 할로겐화 이리듐이 일반적으로 사용된다. 상기 할로겐화 이리듐은 더 구체적으로는 IrI3, IrBr3, IrCl3, IrI3·4H2O 및 IrBr3·4H2O 등을 사용할 수 있으며, IrCl3를 사용하는 것이 바람직하다.
루테늄(Ruthenium)은 원자번호 44번의 원소로 주기율표의 중앙에 위치하는 전이금속으로 백금족 금속의 하나이다.
상기 루테늄의 담지량은 적절한 범위로 담지할 수 있으나, 중, 고온에서의 질소산화물의 제거효율을 높이기 위하여 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지되는 것이 바람직하다.
상기 루테늄 담지량 0.1 중량부는 촉매의 활성을 확보하기 위한 최적의 담지량이며, 상기 루테늄 담지량 10 중량부는 이를 초과해도 촉매의 활성이 미미하고 경제적으로 바람직하지 못하므로 상기 범위가 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매를 제조하는데 유용한 루테늄 화합물은 수용성이거나 부분적으로 수용성 화합물로 쉽게 전환될 수 있고, 지지체에 침적시킬 수 있는 임의의 화합물일 수 있다.
상기 루테늄 화합물의 예로서는 RuCl3, Ru(NO)(NO3)3가 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, RuCl3를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매는 루테늄 및 이리듐 외에 다른 귀금속을 추가로 담지할 수 있다.
추가적으로 담지될 수 있는 상기 귀금속 성분은 백금, 로듐, 팔라듐, 및 은으로 이루어진 군 중에 선택되는 하나 이상일 수 있다. 상기 귀금속 중에 바람직한 것은 백금, 로듐, 및 은이다.
이 경우 상기 지지체 100 중량부에 대해 백금이 0.1~10 중량부인 것이 바람직하며, 로듐과 은 역시 상기 지지체 100 중량부에 대해 각각 0.1~10 중량부인 것이 바람직하다.
상기 담지량이 0.1 중량부 미만이면, 추가적 귀금속 담지의 효과가 발현되지 않으며, 10 중량부를 초과하면 주성분인 루테늄 및 이리듐의 특성을 저하시킬 수 있으므로 상기한 범위가 바람직하다. 또한, 상기 추가적 귀금속은 이리듐 및 루테늄에 대하여 백금, 로듐, 및 은 중 2종 이상의 귀금속을 추가적으로 담지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매는 지지체에 1차적으로 루테늄이 담지된 다음 2차적으로 이리듐이 담지될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매는 이리듐이 루테늄보다 먼저 담지되는 것을 방지하기 위하여 루테늄과 이리듐을 동시에 담지하는 것이 바람직하다.
상기 지지체에 이리듐이 먼저 담지된 후 루테늄이 담지되는 경우, 이리듐과 지지체의 강한 상호작용으로 인하여 이리듐과 루테늄이 개별적으로 존재하게 되어 이리듐과 루테늄의 시너지 효과를 기대할 수 없기 때문이다.
따라서, 상기 지지체에 루테늄을 먼저 담지한 후 이리듐을 담지하는 경우 상기 지지체와 이리듐의 강한 상호작용을 방지할 수 있고, 이리듐과 루테늄이 가까이 존재하여 성능이 증진하는 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매는 지지체로 산화알루미늄, 지르코니아, 티타니아, 실리카, 제올라이트, 세리아 및 세리아 계열 다성분 화합물로 이루어진 군 중 선택되는 하나를 사용할 수 있다. 이때, 지지체로 산화알루미늄을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 산화알루미늄을 모노리스화 하여 이리듐 및 루테늄 혼합물 용액에 담지하여 촉매층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 지지체는 모노리스 상에서 루테늄층 및 이리듐층을 순차적으로 포함할 수 있으며, 상기 루테늄층은 지지체 외부 표면 및 내부 기공 상에 담지될 수 있고, 상기 루테늄층 상부에 이리듐층이 적층되어 형성될 수 있다.
상기 산화알루미늄은 일반적으로 알루미나로 불리며, 무색 또는 백색으로 물에는 녹지 않는 물질이다. α 알루미나는 바이어법의 생성물로 녹는점은 199~202 ℃인 물질이며, β 알루미나는 고온(1,500 ℃)에서 안정된 형태이다. γ 알루미나는 수화물 또는 α 수화알루미나를 가열 탈수하고, 나아가 900 ℃로 유지하면 얻어지는 것으로, 1,000 ℃ 이상으로 하면 α 알루미나로 전이하는 특성을 가지고 있다.
상기 산화알루미늄은 높은 비표면적과 승온된 온도에서의 소성에 대한 양호한 내열성으로 촉매의 지지체로 사용하기에 바람직하다. 상기 산화알루미늄의 비표면적은 5 이상인 것, 구체적으로는 50 이상인 것, 더 구체적으로는 100 m2/g 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 산화알루미늄의 비표면적이 5 미만인 경우 촉매의 활성이 떨어지는 단점이 있어 상기한 범위가 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매는 습윤한 공기하에서 300~800 ℃의 온도로 1~10 시간 동안 소성될 수 있다.
상기 소성은 수소, 아르곤, 및 공기 정압 하에서 수행될 수 있으나, 바람직하게는 습윤 공기하에 수행되는 것이 바람직하다. 수소 분위기에서 소성을 수행할 경우 촉매구조가 상이해지고, 이리듐 및 루테늄 혼합물의 구성성분의 제거가 용이하지 않아 습윤 공기 하에서 소성을 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 Ir계 촉매에 일산화탄소 기체를 통과시켜 질소산화물 저감성능을 향상시킬 수 있다.
상기 일산화탄소 기체는 300 내지 800 ℃의 온도에서 통과시킬 수 있다. 300 ℃ 미만의 온도에서는 Ir계 촉매가 활성화되지 않으며, 800 ℃를 초과하는 경우는 촉매 활성성분의 소결(sintering) 현상에 의해 촉매성분의 비표면적을 감소시켜 촉매활성을 저하시키는 문제가 발생하며, Ir계 촉매가 충분히 활성화되어 에너지 과다로 인해 경제적으로 바람직하지 않는바, 상기 범위 내의 온도에서 통과시키는 것이 바람직하다.
상기 일산화탄소 기체는 0.01 내지 10 %의 농도로 통과시킬 수 있다. 0.01 % 미만의 농도에서는 낮은 일산화탄소 기체 농도로 촉매가 활성화되지 않으며, 10 %를 초과하는 경우는 과도한 일산화탄소 농도로 인해 비경제적이므로 상기 범위의 농도로 통과시키는 것이 바람직하다.
이 때, 외부에서 일산화탄소 기체를 주입하거나 외부에서 연료를 개질하여 일산화탄소 기체를 상기 Ir계 촉매에 통과시킬 수 있으나, 연료를 개질하여 일산화탄소 기체를 주입하는 것이 바람직하다.
한편, 연료를 개질하여 일산화탄소 기체를 주입하는 경우 개질장치를 이용할 수 있다. 상기 개질장치를 이용하는 경우 연료와 공기를 유입하고 전원을 공급하여 연료와 공기의 혼합기체를 연소하고, 개질반응시켜 일산화탄소 기체를 주된 성분으로 하는 합성기체를 생산하여 상기 Ir계 촉매에 통과시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 Ir계 촉매에 일산화탄소 처리를 하기 전의 질소산화물 저감성능을 비교한 그래프이고, 도 2는 본 발명에 따라 Ir계 촉매에 일산화탄소 처리를 한 후의 질소산화물 저감성능을 비교한 그래프이다.
도 1을 참조하면, 종래의 Ir계 촉매는 200 °C의 온도에서는 질소산화물 저감율이 100 %이나 온도가 300 °C로 올라간 후 다시 200 °C로 내려오는 과정에서 저감율이 6 %로 떨어지는 문제점이 있었다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따라 Ir계 촉매에 배기가스를 통과시키면서, 일산화탄소 기체를 통과시키는 경우 질소산화물 저감율이 떨어지는 문제를 해결할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 일산화탄소 기체가 0.7 % 농도로 투입되는 경우 5 분의 경과 후에도 질소산화물의 저감율이 회복되지 않았으나, 온도를 300 ℃로 상승시키는 경우에는 95 %로 저감율이 상승하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명에 따라 외부에서 연료를 개질하여 일산화탄소 기체를 하우징 내의 촉매로 투입하는 경우, 내연기관의 운전 중 촉매의 성능저하를 회복하기 위해 별도로 촉매를 재생할 필요가 없어 전체적인 질소산화물 저감공정이 매우 간편해지는 장점이 있다.
일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치의 개략도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 본 발명은 하우징(10), Ir계 촉매(30), 개질장치(50)를 포함하는 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치를 제공한다. 상기 하우징(10)은 배기가스가 유입 및 배출되도록 유입구와 배출구가 형성되고, Ir계 촉매(30)는 상기 유입구와 상기 배출구 사이에 배치되며, 상기 유입구를 통과한 배기가스 내의 질소산화물을 환원시킨다. 개질장치(50)는 상기 하우징(10)의 일 측면과 연결되어 연료의 개질반응을 통해 생성된 일산화탄소(CO) 기체를 상기 하우징(10) 내의 상기 촉매(30)로 분사한다.
상기 하우징(10)의 유입구로 엔진의 연소에 의해 발생된 배기가스가 유입된다.
상기 배기가스는 내연기관의 엔진 연소에 의해 발생한다. 상기 내연기관은 자동차, 선박, 산업기계, 발전소, 소각로 또는 보일러일 수 있다.
상기 배기가스는 질소산화물, 탄화수소, 일산화탄소, 이산화탄소, 수소, 질소, 산소, 황 산화물, 입자상물질, 및 물을 포함할 수 있다.
유입구로 유입된 배기가스 내의 질소산화물은 상기 하우징(10) 내부에서 환원 과정을 거쳐 질소(N2), 이산화탄소(CO2), 및 물(H2O)로 환원된다. 이때 환원된 질소 및 이산화탄소는 하우징(10)의 배출구를 통해 배출된다.
본 발명에 따라 제거되는 질소산화물의 예로는 일산화질소, 이산화질소, 3산화이질소, 4산화이질소, 일산화이질소, 및 그들의 혼합물을 들 수 있다. 바람직하게는 일산화질소, 이산화질소, 일산화이질소이다. 본 발명에 의해 처리될 수 있는 배기가스의 질소 산화물 농도는 한정되지 않는다.
Ir계 촉매(30)는 상기 하우징(10)의 유입구와 배출구 사이에 배치되며, 상기 유입구를 통과한 배기가스 내의 질소산화물을 환원시킨다.
상기 Ir계 촉매(30)는 SCR에 사용될 수 있다. SCR은 선택적환원촉매(Selective Catalytic Reduction)로 육상 플랜트, 선박 및 자동차 운전 중 발생하는 배기가스 중의 질소산화물을 제거하기 위한 기술이다. 즉, 선박 엔진이나 보일러, 또는 육상 플랜트의 보일러나 소각로에서 발생하는 배기가스 중의 질소산화물 저감을 위해 SCR을 사용한다. SCR은 선택적촉매환원법을 이용한 질소산화물 저감 시스템의 하나로서, 촉매에 배기가스와 환원제를 동시에 통과시키면서 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원되도록 구성된다.
일반적으로 SCR은 질소산화물 저감을 위한 환원제로 암모니아(NH3) 또는 암모니아를 제공하는 우레아를 이용하며, 200 ℃ 내지 400 ℃의 활성 온도 범위를 갖는 촉매를 이용한다.
그러나 본 발명에 따른 Ir계 촉매(30)는 배기가스 내의 일산화탄소(CO)를 환원제로 사용하여 질소산화물을 제거한다. 내연기관의 배기가스는 질소산화물 외에도 탄화수소, 일산화탄소, 이산화탄소, 수소, 질소, 산소, 황산화물, 및 물을 포함할 수 있기 때문에 배기가스 내의 일산화탄소를 환원제로 사용하여 질소산화물을 제거할 수 있다.
환원제로 배기가스 내의 일산화탄소를 사용하면 종래 우레아를 저장하기 위한 용기, 및 분사장치 등의 부수적인 시스템이 필요하지 않아 내연기관 내의 공간을 활용할 수 있으며, 추가적 비용이 들지 않아 경제적인 장점이 있다. 또한 질소산화물 저감과 동시에 배기가스 내의 일산화탄소를 제거할 수 있는 장점도 있다.
환원제로 배기가스 내의 일산화탄소를 사용하면 종래 우레아를 저장하기 위한 용기, 및 분사장치 등의 부수적인 시스템이 필요하지 않아 내연기관 내의 공간을 활용할 수 있으며, 추가적 비용이 들지 않아 경제적인 장점이 있다. 또한 질소산화물 저감과 동시에 배기가스 내의 일산화탄소를 제거할 수 있는 장점도 있다.
상기 Ir계 촉매(30)는 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기 하에서 소성하여 제조될 수 있다.
상기 이리듐의 담지량은 적절한 범위로 하는 것이 바람직하나, 질소산화물 제거효율을 높이기 위한 목적을 충분히 달성하기 위해 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지될 수 있다.
이리듐이 0.1 중량부 미만으로 담지되면 촉매의 활성이 확보되지 않으며 10 중량부를 초과하여 담지하면 촉매의 활성의 향상도가 미미하고 경제적으로 바람직하지 못하기 때문에 상기한 범위가 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매(30)를 제조하는데 유용한 이리듐 화합물은 수용성이거나 부분적으로 수용성 화합물로 쉽게 전환될 수 있고, 지지체에 침적시킬 수 있는 임의의 화합물일 수 있다. 예를 들면 금속 상태의 이리듐, 이리듐염, 산화물 등이 바람직하나 여기에 한정되는 것은 아니다.
상기 이리듐염으로는 할로겐화 이리듐이 일반적으로 사용된다. 상기 할로겐화 이리듐은 더 구체적으로는 IrI3, IrBr3, IrCl3, IrI3·4H2O 및 IrBr3·4H2O 등을 사용할 수 있으며, IrCl3를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 루테늄의 담지량은 적절한 범위로 담지할 수 있으나, 중, 고온에서의 질소산화물의 제거효율을 높이기 위해 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지되는 것이 바람직하다.
상기 루테늄 담지량 0.1 중량부는 촉매의 활성을 확보하기 위한 최적의 담지량이며, 상기 루테늄 담지량 10 중량부는 이를 초과해도 촉매의 활성이 미미하고 경제적으로 바람직하지 못하므로 상기 범위가 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매(30)를 제조하는데 유용한 루테늄 화합물은 수용성이거나 부분적으로 수용성 화합물로 쉽게 전환될 수 있고, 지지체에 침적시킬 수 있는 임의의 화합물일 수 있다.
상기 루테늄 화합물의 예로서는 RuCl3, Ru(NO)(NO3)3가 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, RuCl3를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매(30)는 루테늄 및 이리듐 외에 다른 귀금속을 추가로 담지할 수 있다.
추가적으로 담지될 수 있는 상기 귀금속 성분은 백금, 로듐, 팔라듐, 및 은으로 이루어진 군 중에 선택되는 하나 이상일 수 있다. 상기 귀금속 중에 바람직한 것은 백금, 로듐, 및 은이다.
이 경우 상기 지지체 100 중량부에 대해 백금이 0.1~10 중량부인 것이 바람직하며, 로듐과 은 역시 상기 지지체 100 중량부에 대해 각각 0.1~10 중량부인 것이 바람직하다.
상기 담지량이 0.1 중량부 미만이면, 추가적 귀금속 담지의 효과가 발현되지 않으며, 10 중량부를 초과하면 주성분인 루테늄 및 이리듐의 특성을 저하시킬 수 있으므로 상기한 범위가 바람직하다. 또한, 상기 추가적 귀금속은 이리듐 및 루테늄에 대하여 백금, 로듐, 및 은 중 2종 이상의 귀금속을 추가적으로 담지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매(30)는 지지체에 1차적으로 루테늄이 담지된 다음 2차적으로 이리듐이 담지될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매(30)는 이리듐이 루테늄보다 먼저 담지되는 것을 방지하기 위하여 루테늄과 이리듐을 동시에 담지하는 것이 바람직하다.
상기 지지체에 이리듐이 먼저 담지된 후 루테늄이 담지되는 경우, 이리듐과 지지체의 강한 상호작용으로 인하여 이리듐과 루테늄이 개별적으로 존재하게 되어 이리듐과 루테늄의 시너지 효과를 기대할 수 없기 때문이다.
따라서, 상기 지지체에 루테늄을 먼저 담지한 후 이리듐을 담지하는 경우 상기 지지체와 이리듐의 강한 상호작용을 방지할 수 있고, 이리듐과 루테늄이 가까이 존재하여 성능이 증진하는 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매(30)는 지지체로 산화알루미늄, 지르코니아, 티타니아, 실리카, 제올라이트, 세리아 및 세리아 계열 다성분 화합물로 이루어진 군 중 선택되는 하나를 사용할 수 있다. 이때, 지지체로 산화알루미늄을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 산화알루미늄을 모노리스화 하여 이리듐 및 루테늄 혼합물 용액에 담지하여 촉매층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 지지체는 모노리스 상에서 루테늄층 및 이리듐층을 순차적으로 포함할 수 있으며, 상기 루테늄층은 지지체 외부 표면 및 내부 기공 상에 담지될 수 있고, 상기 루테늄층 상부에 이리듐층이 적층되어 형성될 수 있다.
상기 산화알루미늄은 일반적으로 알루미나로 불리며, 무색 또는 백색으로 물에는 녹지 않는 물질이다. α 알루미나는 바이어법의 생성물로 녹는점은 199~202 ℃인 물질이며, β 알루미나는 고온(1,500 ℃)에서 안정된 형태이다. γ 알루미나는 수화물 또는 α 수화알루미나를 가열 탈수하고, 나아가 900 ℃로 유지하면 얻어지는 것으로, 1,000 ℃ 이상으로 하면 α 알루미나로 전이하는 특성을 가지고 있다.
상기 산화알루미늄은 높은 비표면적과 승온된 온도에서의 소성에 대한 양호한 내열성으로 촉매의 지지체로 사용하기에 바람직하다.
상기 산화알루미늄의 비표면적은 5 이상인 것, 구체적으로는 50 이상인 것, 더 구체적으로는 100 m2/g 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 산화알루미늄의 비표면적이 5 미만인 경우 촉매의 활성이 떨어지는 단점이 있어 상기한 범위가 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매(30)는 습윤한 공기하에서 300~800 ℃의 온도로 1~10 시간 동안 소성될 수 있다.
상기 소성은 수소, 아르곤, 및 공기 정압 하에서 수행될 수 있으나, 바람직하게는 습윤 공기하에 수행되는 것이 바람직하다.
수소 분위기에서 소성을 수행할 경우 촉매구조가 상이해지고, 이리듐 및 루테늄 혼합물의 구성성분의 제거가 용이하지 않아 습윤 공기 하에서 소성을 수행하는 것이 바람직하다.
상기 Ir계 촉매(30)에는 일산화탄소 기체를 통과시켜 질소산화물 저감성능을 향상시킬 수 있다. 이 때, 외부에서 일산화탄소 기체를 주입하거나, 외부에서 연료를 개질하여 일산화탄소 기체를 상기 Ir계 촉매(30)에 통과시킬 수 있으나, 연료를 개질하여 일산화탄소 기체를 주입하는 것이 바람직하다.
상기 일산화탄소 기체는 300 내지 800 ℃의 온도에서 통과시킬 수 있다. 300 ℃ 미만의 온도에서는 Ir계 촉매가 활성화되지 않으며, 800 ℃를 초과하는 경우는 촉매 활성성분의 소결(sintering) 현상에 의해 촉매성분의 비표면적을 감소시켜 촉매활성을 저하시키는 문제가 발생하며, Ir계 촉매가 충분히 활성화되어 에너지 과다로 인해 경제적으로 바람직하지 않는바, 상기 범위 내의 온도에서 통과시키는 것이 바람직하다.
상기 일산화탄소 기체는 0.01 내지 10 %의 농도로 통과시킬 수 있다. 0.01 % 미만의 농도에서는 낮은 일산화탄소 기체 농도로 촉매가 활성화되지 않으며, 10 %를 초과하는 경우는 과도한 일산화탄소 농도로 인해 비경제적이므로 상기 범위의 농도로 통과시키는 것이 바람직하다.
한편, 연료를 개질하여 일산화탄소 기체를 주입하는 경우 개질장치(50)를 이용할 수 있다. 상기 개질장치(50)를 이용하는 경우 연료와 공기를 유입하고 전원을 공급하여 연료와 공기의 혼합기체를 연소하고, 개질반응시켜 일산화탄소 기체를 주된 성분으로 하는 합성기체를 생산하여 상기 Ir계 촉매(30)에 통과시킬 수 있다.
상기 개질장치(50)는 상기 하우징(10)의 일 측면과 연결되며, 배기가스를 유입시켜 개질반응을 통해 생성된 일산화탄소 기체를 상기 하우징(10) 내의 상기 Ir계 촉매(30)로 분사한다.
상기 개질장치(50)는 화학적으로 일산화탄소(CO)를 함유한 일반적인 연료(LPG, LNG, 메탄, 석탄가스, 메탄올 등)를 공급받아 일산화탄소로 변환시킬 수 있는 장치이면 충분하다.
도 1을 참조하면, 종래의 Ir계 촉매는 200 °C의 온도에서는 질소산화물 저감율이 100 %이나 온도가 300 °C로 올라간 후 다시 200 °C로 내려오는 과정에서 저감율이 6 %로 떨어지는 문제점이 있었다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따라 Ir계 촉매에 배기가스를 통과시키면서, 일산화탄소 기체를 통과시키는 경우 질소산화물 저감율이 떨어지는 문제를 해결할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 일산화탄소 기체가 0.7 % 농도로 투입되는 경우 5 분의 경과 후에도 질소산화물의 저감율이 회복되지 않았으나, 온도를 300 ℃로 상승시키는 경우에는 95 %로 저감율이 상승하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명에 따라 외부에서 연료를 개질하여 일산화탄소 기체를 하우징 내의 촉매로 투입하는 경우, 내연기관의 운전 중 촉매의 성능저하를 회복하기 위해 별도로 촉매를 재생할 필요가 없어 전체적인 질소산화물 저감공정이 매우 간편해지는 장점이 있다.
일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감방법
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감방법의 공정순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명은 (a) 하우징 내로 배기가스를 주입하는 단계; (b) 질소산화물(NOx)의 환원을 위해 상기 하우징 내에 일산화탄소(CO)를 주입하여 질소산화물(NOx)을 N2로 환원시키는 단계; (c) 상기 배기가스를 Ir계 촉매와 접촉시키는 단계; 및 (d) 상기 Ir계 촉매에 일산화탄소(CO) 기체를 통과시켜 질소산화물 환원 성능을 향상시키는 단계;를 포함하는 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감방법을 제공한다.
먼저, 하우징 내로 배기가스를 주입한다(S10).
하우징은 배기가스가 유입 및 배출되도록 유입구와 배출구를 형성할 수 있다. 상기 하우징의 유입구로는 엔진의 연소에 의해 발생한 배기가스가 유입되며, 상기 하우징의 배출구로는 배기가스 내 포함된 질소산화물이 N2로 환원되어 배출된다.
상기 배기가스는 내연기관의 엔진 연소에 의해 발생한다. 상기 내연기관은 자동차, 선박, 산업기계, 발전소, 소각로 또는 보일러일 수 있다.
상기 배기가스는 질소산화물, 탄화수소, 이산화탄소, 일산화탄소, 수소, 질소, 산소, 황산화물, 입자상 물질, 및 물을 포함할 수 있다.
유입구로 유입된 배기가스 내의 질소산화물은 하우징 내부에서 환원되어 질소(N2), 이산화탄소(CO2), 및 물(H2O)로 환원된다. 이때, 환원된 질소 및 이산화탄소는 하우징의 배출구를 통해 배출된다.
본 발명에 따라 제거되는 질소산화물의 예로는 일산화질소, 이산화질소, 3산화이질소, 4산화이질소, 일산화이질소, 및 그들의 혼합물을 들 수 있다. 바람직하게는 일산화질소, 이산화질소, 일산화이질소이다. 본 발명에 의해 처리될 수 있는 배출 가스의 질소 산화물 농도는 한정되지 않는다.
다음으로, 배기가스 내에 포함된 질소산화물(NOx)의 환원을 위해 하우징 내에 일산화탄소(CO)를 주입하여 질소산화물(NOx)을 N2로 환원시킨다(S20).
본 발명에 따른 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감방법은 질소산화물의 환원을 위해 외부에서 일산화탄소를 주입하거나, 배기가스 내에 포함된 일산화탄소를 활용할 수 있으나, 배기가스 내에 포함된 일산화탄소를 환원제로 활용하는 것이 바람직하다.
내연기관의 배기가스는 질소산화물 외에도 탄화수소, 일산화탄소, 이산화탄소, 수소, 질소, 산소, 황산화물 및 물을 포함할 수 있다. 따라서 환원제로 배기가스 내의 일산화탄소를 사용하면 종래 우레아를 저장하기 위한 용기, 및 분사 장치 등의 부수적인 시스템이 필요하지 않아 내연기관 내의 공간을 활용할 수 있으며 추가적 비용이 들지 않아 경제적인 장점이 있다. 또한, 질소산화물 저감과 동시에 배기가스 내 일산화탄소를 제거할 수 있다는 장점도 있다.
다음으로, 배기가스를 Ir계 촉매와 접촉시킨다(S30).
상기 Ir계 촉매는 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기 하에서 소성하여 제조될 수 있다.
상기 이리듐의 담지량은 적절한 범위로 하는 것이 바람직하나, 질소산화물 제거효율을 높이기 위한 목적을 충분히 달성하기 위해 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지될 수 있다.
이리듐이 0.1 중량부 미만으로 담지되면 촉매의 활성이 확보되지 않으며 10 중량부를 초과하여 담지하면 촉매의 활성의 향상도가 미미하고 경제적으로 바람직하지 못하기 때문에 상기한 범위가 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매를 제조하는데 유용한 이리듐 화합물은 수용성이거나 부분적으로 수용성 화합물로 쉽게 전환될 수 있고, 지지체에 침적시킬 수 있는 임의의 화합물일 수 있다. 예를 들면 금속 상태의 이리듐, 이리듐염, 산화물 등이 바람직하나 여기에 한정되는 것은 아니다.
상기 이리듐염으로는 할로겐화 이리듐이 일반적으로 사용된다. 상기 할로겐화 이리듐은 더 구체적으로는 IrI3, IrBr3, IrCl3, IrI3·4H2O 및 IrBr3·4H2O 등을 사용할 수 있으며, IrCl3를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 루테늄의 담지량은 적절한 범위로 담지할 수 있으나, 중, 고온에서의 질소산화물의 제거효율을 높이기 위해 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지되는 것이 바람직하다.
상기 루테늄 담지량 0.1 중량부는 촉매의 활성을 확보하기 위한 최적의 담지량이며, 상기 루테늄 담지량 10 중량부는 이를 초과해도 촉매의 활성이 미미하고 경제적으로 바람직하지 못하므로 상기 범위가 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매를 제조하는데 유용한 루테늄 화합물은 수용성이거나 부분적으로 수용성 화합물로 쉽게 전환될 수 있고, 지지체에 침적시킬 수 있는 임의의 화합물일 수 있다.
상기 루테늄 화합물의 예로서는 RuCl3, Ru(NO)(NO3)3가 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, RuCl3를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매는 루테늄 및 이리듐 외에 다른 귀금속을 추가로 담지할 수 있다.
추가적으로 담지될 수 있는 상기 귀금속 성분은 백금, 로듐, 팔라듐, 및 은으로 이루어진 군 중에 선택되는 하나 이상일 수 있다. 상기 귀금속 중에 바람직한 것은 백금, 로듐, 및 은이다.
이 경우 상기 지지체 100 중량부에 대해 백금이 0.1~10 중량부인 것이 바람직하며, 로듐과 은 역시 상기 지지체 100 중량부에 대해 각각 0.1~10 중량부인 것이 바람직하다.
상기 담지량이 0.1 중량부 미만이면, 추가적 귀금속 담지의 효과가 발현되지 않으며, 10 중량부를 초과하면 주성분인 루테늄 및 이리듐의 특성을 저하시킬 수 있으므로 상기한 범위가 바람직하다. 또한, 상기 추가적 귀금속은 이리듐 및 루테늄에 대하여 백금, 로듐, 및 은 중 2종 이상의 귀금속을 추가적으로 담지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매는 지지체에 1차적으로 루테늄이 담지된 다음 2차적으로 이리듐이 담지될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매는 이리듐이 루테늄보다 먼저 담지되는 것을 방지하기 위하여 루테늄과 이리듐을 동시에 담지하는 것이 바람직하다.
상기 지지체에 이리듐이 먼저 담지된 후 루테늄이 담지되는 경우, 이리듐과 지지체의 강한 상호작용으로 인하여 이리듐과 루테늄이 개별적으로 존재하게 되어 이리듐과 루테늄의 시너지 효과를 기대할 수 없기 때문이다.
따라서, 상기 지지체에 루테늄을 먼저 담지한 후 이리듐을 담지하는 경우 상기 지지체와 이리듐의 강한 상호작용을 방지할 수 있고, 이리듐과 루테늄이 가까이 존재하여 성능이 증진하는 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매는 지지체로 산화알루미늄, 지르코니아, 티타니아, 실리카, 제올라이트, 세리아 및 세리아 계열 다성분 화합물로 이루어진 군 중 선택되는 하나를 사용할 수 있다. 이때, 지지체로 산화알루미늄을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 산화알루미늄을 모노리스화 하여 이리듐 및 루테늄 혼합물 용액에 담지하여 촉매층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 지지체는 모노리스 상에서 루테늄층 및 이리듐층을 순차적으로 포함할 수 있으며, 상기 루테늄층은 지지체 외부 표면 및 내부 기공 상에 담지될 수 있고, 상기 루테늄층 상부에 이리듐층이 적층되어 형성될 수 있다.
상기 산화알루미늄은 일반적으로 알루미나로 불리며, 무색 또는 백색으로 물에는 녹지 않는 물질이다. α 알루미나는 바이어법의 생성물로 녹는점은 199~202 ℃인 물질이며, β 알루미나는 고온(1,500 ℃)에서 안정된 형태이다. γ 알루미나는 수화물 또는 α 수화알루미나를 가열 탈수하고, 나아가 900 ℃로 유지하면 얻어지는 것으로, 1,000 ℃ 이상으로 하면 α 알루미나로 전이하는 특성을 가지고 있다.
상기 산화알루미늄은 높은 비표면적과 승온된 온도에서의 소성에 대한 양호한 내열성으로 촉매의 지지체로 사용하기에 바람직하다.
상기 산화알루미늄의 비표면적은 5 이상인 것, 구체적으로는 50 이상인 것, 더 구체적으로는 100 m2/g 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 산화알루미늄의 비표면적이 5 미만인 경우 촉매의 활성이 떨어지는 단점이 있어 상기한 범위가 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Ir계 촉매는 습윤한 공기하에서 300~800 ℃의 온도로 1~10 시간 동안 소성될 수 있다.
상기 소성은 수소, 아르곤, 및 공기 정압 하에서 수행될 수 있으나, 바람직하게는 습윤 공기하에 수행되는 것이 바람직하다.
수소 분위기에서 소성을 수행할 경우 촉매구조가 상이해지고, 이리듐 및 루테늄 혼합물의 구성성분의 제거가 용이하지 않아 습윤 공기 하에서 소성을 수행하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 상기 Ir계 촉매에 일산화탄소(CO) 기체를 통과시켜 질소산화물 환원 성능을 향상시킨다(S40).
Ir계 촉매에는 일산화탄소 기체를 통과시켜 질소산화물 저감성능을 향상시킬 수 있다. 이 때, 외부에서 일산화탄소 기체를 주입하거나, 외부에서 연료를 개질하여 일산화탄소 기체를 상기 Ir계 촉매에 통과시킬 수 있으나, 연료를 개질하여 일산화탄소 기체를 주입하는 것이 바람직하다.
상기 일산화탄소 기체는 300 내지 800 ℃의 온도에서 통과시킬 수 있다. 300 ℃ 미만의 온도에서는 Ir계 촉매가 활성화되지 않으며, 800 ℃를 초과하는 경우는 촉매 활성성분의 소결(sintering) 현상에 의해 촉매성분의 비표면적을 감소시켜 촉매활성을 저하시키는 문제가 발생하며, Ir계 촉매가 충분히 활성화되어 에너지 과다로 인해 경제적으로 바람직하지 않는바, 상기 범위 내의 온도에서 통과시키는 것이 바람직하다.
상기 일산화탄소 기체는 0.01 내지 10 %의 농도로 통과시킬 수 있다. 0.01 % 미만의 농도에서는 낮은 일산화탄소 기체 농도로 촉매가 활성화되지 않으며, 10 %를 초과하는 경우는 과도한 일산화탄소 농도로 인해 비경제적이므로 상기 범위의 농도로 통과시키는 것이 바람직하다.
한편, 연료를 개질하여 일산화탄소 기체를 주입하는 경우 개질장치를 이용할 수 있다. 상기 개질장치를 이용하는 경우 연료와 공기를 유입하고 전원을 공급하여 연료와 공기의 혼합기체를 연소하고, 개질반응시켜 일산화탄소 기체를 주된 성분으로 하는 합성기체를 생산하여 상기 Ir계 촉매에 통과시킬 수 있다.
상기 개질장치는 상기 하우징의 일 측면과 연결되며, 배기가스를 유입시켜 개질반응을 통해 생성된 일산화탄소 기체를 상기 하우징 내의 상기 Ir계 촉매로 분사한다.
상기 개질장치는 화학적으로 일산화탄소(CO)를 함유한 일반적인 연료(LPG, LNG, 메탄, 석탄가스, 메탄올 등)를 공급받아 일산화탄소로 변환시킬 수 있는 장치이면 충분하다.
도 1을 참조하면, 종래의 Ir계 촉매는 200 °C의 온도에서는 질소산화물 저감율이 100 %이나 온도가 300 °C로 올라간 후 다시 200 °C로 내려오는 과정에서 저감율이 6 %로 떨어지는 문제점이 있었다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따라 Ir계 촉매에 배기가스를 통과시키면서, 일산화탄소 기체를 통과시키는 경우 질소산화물 저감율이 떨어지는 문제를 해결할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 일산화탄소 기체가 0.7 % 농도로 투입되는 경우 5 분의 경과 후에도 질소산화물의 저감율이 회복되지 않았으나, 온도를 300 ℃로 상승시키는 경우에는 95 %로 저감율이 상승하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명에 따라 외부에서 연료를 개질하여 일산화탄소 기체를 하우징 내의 촉매로 투입하는 경우, 내연기관의 운전 중 촉매의 성능저하를 회복하기 위해 별도로 촉매를 재생할 필요가 없어 전체적인 질소산화물 저감공정이 매우 간편해지는 장점이 있다.
실시예
이하, 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 다만, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: Ir계 촉매( IrRu / Al 2 O 3 )의 제조
먼저, IrCl3 시료 0.190 g과 RuCl3 시료 0.193 g을 동시에 물에 용해시킨 뒤, 5 g의 γ-산화알루미늄에 담지시킨 후, 이것을 100 ℃에서 12 시간 동안 건조시켰다. 건조 후 시료를 습윤 공기하에서 500 ℃의 온도로 4 시간 동안 소성시켰으며, 산화알루미늄에 이리듐-루테늄이 담지된 IrRu/Al2O3 촉매를 제조하였다.
실험예 1: 질소산화물 제거성능 확인
상기 실시예 1에 의해 제조된 Ir계 촉매의 질소산화물 제거성능을 질소산화물(NO) 50 ppm, 일산화탄소(CO) 0.7 %, 산소(O2) 5 %, N2 balanced의 피드 가스를 공급하고 200 ℃ 및 GHSV 200,000 h-1의 조건에서 측정하였다.
도 1은 본 발명에 따라 Ir계 촉매에 CO 처리를 하기 전 후의 질소산화물 저감성능을 비교한 그래프이다.
도 1을 참조하면, 200 ℃의 온도에서 피드 가스가 공급되고 얼마 지나지 않아 Ir계 촉매에 의해 질소산화물이 100 % 제거된 것을 확인할 수 있었다. 300 ℃로 온도를 올려 1.5 시간 동안 촉매의 비활성화 조건을 유지시켜준 후, 다시 온도를 200 ℃로 내려준 경우 Ir계 촉매에 의한 질소산화물 전환율은 6 %로 급격히 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
그러나 도 2를 참조하면 300 ℃에서 촉매 비활성화 과정 후, 동일 온도에서 0.7% 농도의 CO 기체를 5 분 동안 Ir계 촉매에 통과시키고, 다시 온도를 200 ℃로 내려 피드 가스를 공급한 경우 질소산화물 전환율이 95 %로 회복된 것을 확인할 수 있었다.
이를 통해 본 발명에 따른 CO 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매를 이용한 질소산화물 저감장치 및 저감방법을 사용하면, 내연기관의 내부 온도가 상승 후 하강하는 과정에서 촉매가 피독되어 질소산화물 저감성능이 저하되는 문제점을 해결할 수 있음 확인하였다.
또한, 본 발명에 따르면 외부에서 연료를 개질하여 CO 기체를 하우징 내의 촉매로 투입함으로써 내연기관의 운전 중 촉매의 성능저하를 회복하기 위해 별도로 촉매를 재생할 필요가 없어 전체적인 질소산화물 저감공정이 매우 간편해지는 장점이 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치 및 저감방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 하우징
30 : Ir계 촉매
50 : 개질장치

Claims (12)

  1. 배기가스 내 일산화탄소(CO)를 환원제로 하여 질소산화물(NOx)를 환원시키는 Ir계 촉매로서,
    지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기하에서 소성하여 제조되고,
    피독된 Ir계 촉매에 일산화탄소 기체를 0.7 내지 10 부피%의 농도로 300 내지 800 ℃의 온도에서 통과시켜 질소산화물 저감성능을 회복시키는 것을 특징으로 하는,
    Ir계 촉매.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이리듐은
    상기 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지된 것을 특징으로 하는,
    Ir계 촉매.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 루테늄은
    상기 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지된 것을 특징으로 하는,
    Ir계 촉매.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지체는 산화알루미늄, 지르코니아, 티타니아, 실리카, 제올라이트, 세리아 및 세리아 계열 다성분 화합물로 이루어진 군 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
    Ir계 촉매.
  7. 배기가스가 유입 및 배출되도록 유입구와 배출구가 형성된 하우징;
    상기 유입구와 상기 배출구 사이에 배치되며, 상기 유입구를 통과한 배기가스 내의 일산화탄소(CO)를 환원제로 하여 질소산화물을 환원시키는 Ir계 촉매; 및
    상기 하우징의 일 측면과 연결되며, 개질반응을 통해 생성된 일산화탄소(CO) 기체를 피독된 Ir계 촉매로 분사하는 개질장치; 를 포함하고,
    상기 Ir계 촉매는 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기 하에서 소성하여 제조되고,
    상기 개질장치에서 분사된 일산화탄소(CO) 기체를 0.7 내지 10 부피%의 농도로 300 내지 800 ℃의 온도에서 피독된 Ir계 촉매에 통과시켜 질소산화물 저감성능을 회복시키는 것을 특징으로 하는,
    질소산화물 저감장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. (a) 하우징 내로 배기가스를 주입하는 단계;
    (b) 상기 배기가스를 Ir계 촉매와 접촉시키는 단계;
    (c) 상기 배기가스 내 일산화탄소(CO)를 환원제로 하여 질소산화물(NOx)을 N2로 환원시키는 단계; 및
    (d) 피독된 Ir계 촉매에 일산화탄소(CO) 기체를 0.7 내지 10 부피%의 농도로 300 내지 800 ℃의 온도에서 통과시켜 질소산화물 저감성능을 회복시키는 단계;를 포함하고,
    상기 (a) 내지 (c) 단계는 순차적으로 진행되고, (d) 단계는 Ir계 촉매가 피독되었을 때 진행되며,
    상기 Ir계 촉매는 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기 하에서 소성하여 제조되는 것을 특징으로 하는,
    질소산화물 저감방법.
  12. 삭제
KR1020190075336A 2019-06-25 2019-06-25 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치 및 저감방법 KR102243904B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190075336A KR102243904B1 (ko) 2019-06-25 2019-06-25 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치 및 저감방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190075336A KR102243904B1 (ko) 2019-06-25 2019-06-25 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치 및 저감방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210000370A KR20210000370A (ko) 2021-01-05
KR102243904B1 true KR102243904B1 (ko) 2021-04-23

Family

ID=74140674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190075336A KR102243904B1 (ko) 2019-06-25 2019-06-25 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치 및 저감방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102243904B1 (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101005742B1 (ko) * 2008-12-17 2011-01-06 한국기계연구원 개질가스를 이용한 질소산화물 저감장치 및 방법
KR20130089348A (ko) 2012-02-02 2013-08-12 희성촉매 주식회사 내구성이 개선된 질소산화물 환원제거용 촉매
KR102051861B1 (ko) * 2017-11-03 2019-12-04 한국화학연구원 Ir계 deNOx 촉매 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210000370A (ko) 2021-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2505686C2 (ru) Каталитическая система регулирования выбросов для двигателя внутреннего сгорания, работающего на природном газе
KR102051861B1 (ko) Ir계 deNOx 촉매 및 그 제조방법
KR20110010720A (ko) Ｐｄ―ａｕ-합금 촉매를 포함하는 린번 내부 연소 엔진용 배기 시스템
Nejar et al. Potassium–copper and potassium–cobalt catalysts supported on alumina for simultaneous NOx and soot removal from simulated diesel engine exhaust
WO2009057961A2 (en) A catalyst for treating exhaust gas of diesel lng dual fuel vehicles
KR102390017B1 (ko) 저온 메탄 산화 반응용 촉매
KR102243904B1 (ko) 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, 일산화탄소 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치 및 저감방법
KR102243898B1 (ko) H2 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, H2 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매를 이용한 질소산화물 저감장치 및 저감방법
US20100075842A1 (en) Potassium oxide-incorporated alumina catalysts with enhanced storage capacities of nitrogen oxide and a producing method therefor
KR102223431B1 (ko) 수소기체 및 산소기체 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, 수소기체 및 산소기체 처리에 의해 성능이 향상된 질소산화물 저감장치 및 저감방법
KR102305781B1 (ko) 메탄 산화 촉매 재생 시스템 및 이를 포함하는 메탄 산화 반응 장치
JP4704964B2 (ja) ＮＯｘ浄化システム及びＮＯｘ浄化方法
KR102243907B1 (ko) 일산화탄소 및 수소기체 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 Ir계 촉매, 일산화탄소 및 수소기체 처리에 의해 질소산화물 저감성능이 향상된 질소산화물 저감장치 및 저감방법
KR20190132326A (ko) Ir계 deNOx 촉매 및 그 제조방법
KR20200002120A (ko) NOx 저감 성능이 향상된 deNOx 촉매, 그 제조방법 및 NOx 저감방법
KR102382083B1 (ko) 염기 용액을 이용한 무기물 내의 염소 제거 방법 및 이 방법으로 제조된 질소산화물 선택적 환원용 촉매
KR102255628B1 (ko) SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매 및 그의 제조방법, SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템
KR102528565B1 (ko) 잔류염소 제거방법 및 그 방법에 의한 질소산화물 저감용 촉매
KR100909989B1 (ko) 디젤 또는 린번 엔진 배기가스 질소산화물 제거용ＤｅＮＯｘ 복합촉매
NL2002711C2 (nl) Werkwijze voor het zuiveren van rookgassen van een gasmotor.
KR100892520B1 (ko) 루테늄과 칼륨이 함유된 ＮＯｘ 흡장-환원 촉매
JP4014266B2 (ja) メタン含有排ガスの浄化触媒および該触媒を使用する排ガス中のメタンの浄化方法
JPH0568855A (ja) 気体中の窒素酸化物の除去方法
Eguchi et al. Catalytically Promoted NO x Sorption by ZrO 2-Based Oxides
WO1995024258A1 (fr) Procede d'elimination d'oxyde azote

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant