KR102255628B1 - Denox catalyst improved in performance by so2 treatment and method for producing the same, denox system improved in performance by so2 treatment - Google Patents

Denox catalyst improved in performance by so2 treatment and method for producing the same, denox system improved in performance by so2 treatment Download PDF

Info

Publication number
KR102255628B1
KR102255628B1 KR1020190042822A KR20190042822A KR102255628B1 KR 102255628 B1 KR102255628 B1 KR 102255628B1 KR 1020190042822 A KR1020190042822 A KR 1020190042822A KR 20190042822 A KR20190042822 A KR 20190042822A KR 102255628 B1 KR102255628 B1 KR 102255628B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
iridium
ruthenium
support
catalyst
denox
Prior art date
Application number
KR1020190042822A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200120811A (en
Inventor
유영우
허일정
이진희
김수민
박지훈
장태선
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 KR1020190042822A priority Critical patent/KR102255628B1/en
Publication of KR20200120811A publication Critical patent/KR20200120811A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102255628B1 publication Critical patent/KR102255628B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409Nitrogen oxides
    • B01D53/9413Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/462Ruthenium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/468Iridium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08Heat treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust 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
    • F01N3/18Exhaust 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
    • F01N3/20Exhaust 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
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/10Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102Platinum group metals
    • B01D2255/1026Ruthenium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/10Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102Platinum group metals
    • B01D2255/1028Iridium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/05Adding substances to exhaust gases the substance being carbon monoxide
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

본 발명의 목적은 SO2 처리에 의해 중, 고온에서의 질소산화물 저감 성능이 향상된 deNOx 촉매와 그 제조방법을 제공하기 위함이다. 또한 본 발명은 질소산화물 저감과 동시에 내연기관에서 발생하는 배기가스 내의 일산화탄소를 저감하기 위함이다.
본 발명에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매는 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기 하에서 소성한 뒤, SO2 기체를 통과시키는 것을 특징으로 한다.
An object of the present invention is to provide a deNOx catalyst having improved nitrogen oxide reduction performance at medium and high temperatures by SO 2 treatment and a method for producing the same. In addition, the present invention is to reduce nitrogen oxides and at the same time reduce carbon monoxide in exhaust gas generated from an internal combustion engine.
The deNOx catalyst having improved performance by the SO 2 treatment according to the present invention is characterized in that it is calcined in humid air by supporting ruthenium and iridium on a support, and then passing the SO 2 gas.

Description

SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매 및 그의 제조방법, SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템{DENOX CATALYST IMPROVED IN PERFORMANCE BY SO2 TREATMENT AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME, DENOX SYSTEM IMPROVED IN PERFORMANCE BY SO2 TREATMENT}DeNOx catalyst with improved performance by SO2 treatment and its manufacturing method, deNOx system with improved performance by SO2 treatment {DENOX CATALYST IMPROVED IN PERFORMANCE BY SO2 TREATMENT AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME, DENOX SYSTEM IMPROVED IN PERFORMANCE BY SO2 TREATMENT}

본 발명은 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매 및 그의 제조방법, SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중, 고온에서 질소산화물 저감성능이 뛰어나고, 질소산화물과 일산화탄소를 동시에 저감시킬 수 있는 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매 및 그의 제조방법, SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a deNOx catalyst with improved performance by SO 2 treatment and a method for producing the same, and to a deNOx system with improved performance by SO 2 treatment, and more particularly, excellent in reducing nitrogen oxides at medium and high temperatures, and The present invention relates to a deNOx catalyst with improved performance by SO 2 treatment capable of simultaneously reducing carbon monoxide, a method for producing the same, and a deNOx system with improved performance by SO 2 treatment.

질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)은 산성비, 호흡기 질환 및 광화학스모그의 주요 원인으로 알려져 있는 대표적인 대기오염물질이며 환경 문제에 대한 관심의 고조로 국외뿐 아니라 국내에서도 그 법적 규제가 점점 강화되고 있는 물질이다. 황산화물과 질소산화물은 연소 후의 배기가스에서 많이 배출되고 있으며, 자동차, 항공기, 선박, 화력발전소, 화학공업 및 대규모 산업설비 등 다양한 분야에서 발생한다. Nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) are representative air pollutants known to be the main causes of acid rain, respiratory diseases and photochemical smog. It is a substance. Sulfur oxides and nitrogen oxides are largely discharged from exhaust gas after combustion, and are generated in various fields such as automobiles, aircraft, ships, thermal power plants, chemical industries, and large-scale industrial facilities.

황산화물(SOx)은 화력발전소, 제철소, 중소형 보일러 등 주로 석탄이나 중유를 연소시키는 설비에서 배출되고 있다. 배기가스로부터 황산화물을 제거하기 위한 배연탈황기술(Fuel Gas Desulfurization, FGD)로는 습식 석회-석고법, 활성탄 공정, 건식 혹은 반건식 흡수제 이용기술 등 다수의 기술이 실용화되어 가동 중에 있다.Sulfur oxides (SOx) are mainly emitted from facilities that burn coal or heavy oil, such as thermal power plants, steel mills, and small and medium-sized boilers. As a flue gas desulfurization (FGD) technology for removing sulfur oxides from exhaust gas, a number of technologies such as wet lime-gypsum method, activated carbon process, dry or semi-dry absorbent use technology have been put into practice and are in operation.

질소산화물(NOx)은 질소와 산소가 반응하여 생성되는 환경 오염 물질로, 석유, 석탄, 및 천연가스와 같은 화석연료나 기타 바이오매스(biomass)가 연소할 때 대기 중에 존재하는 질소가 고온에서 산소와 반응하여 생성되거나 또는 화석연료의 분자 내에 존재하는 질소 성분과의 연소에 의해 발생되기도 한다. 이러한 연소 반응에서 초기 생성물은 일산화질소(NO) 형태이거나 아니면 이산화질소(NO2) 형태가 대부분으로, 이들 질소산화물을 합쳐서 NOx로 총칭한다. 특히, 이들 NOx 중에서 NO는 전체 질소산화물 배출량의 90 ~ 95 %를 차지하며 연소 연료나 연소조건에 따라 그 배출량은 약간 변화하는 것으로 알려져 있다. Nitrogen oxide (NOx) is an environmental pollutant produced by the reaction of nitrogen and oxygen. When fossil fuels such as petroleum, coal, and natural gas or other biomass are combusted, nitrogen in the atmosphere is oxygenated at high temperatures. It is produced by reacting with or by combustion with nitrogen components present in the molecules of fossil fuels. In this combustion reaction, the initial product is either in the form of nitrogen monoxide (NO) or in the form of nitrogen dioxide (NO 2 ), and these nitrogen oxides are collectively referred to as NOx. In particular, among these NOx, NO accounts for 90 to 95% of the total nitrogen oxide emissions, and it is known that the emissions slightly change depending on the combustion fuel or combustion conditions.

이러한 질소산화물은 비전자쌍(unpaired electron)을 가진 화합물로서 대기 중의 수증기(혹은 수분)와 결합하여 산성비를 유발하며, 태양 복사 에너지를 흡수하는 성질이 있어 지구 온난화를 초래하는 하나의 요인이 되기도 한다. 또한, 연소에 의해 생성된 일산화질소가 대기 중에 방출되면, 인체에 유해한 이산화질소로 산화된다. 생성된 이산화질소는 생물체의 호흡곤란을 유도하는 독성을 가지고 있으며 대기 중으로 방출되면 광화학적 반응이 일어나 2차 오염물질인 오존 생성하는 대표적인 대기오염 및 공해물질로 잘 알려져 있다. 따라서, 대기오염 및 지구 온난화의 관점에서 대기 중으로 방출되는 질소산화물의 저감 방안의 마련은 대단히 중요한 문제이다.These nitrogen oxides are compounds with unpaired electrons, which combine with water vapor (or moisture) in the atmosphere to induce acid rain, and have the property of absorbing solar radiation energy, which causes global warming. In addition, when nitrogen monoxide produced by combustion is released into the atmosphere, it is oxidized to nitrogen dioxide, which is harmful to the human body. The generated nitrogen dioxide is well known as a representative air pollutant and pollutant that generates ozone, a secondary pollutant, through a photochemical reaction when released into the atmosphere, and when released into the atmosphere. Therefore, from the viewpoint of air pollution and global warming, it is a very important issue to prepare a plan to reduce nitrogen oxides emitted into the atmosphere.

한편, 해상에서 운항되고 있는 대부분의 선박은 연료비 절감과 운전비용을 고려하여 디젤 발전기를 사용해왔다. 하지만 이들 장치 또한 다른 내연기관과 동일하게 연소 후 배출되는 배기가스에 주요 대기 오염 물질인 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 이산화탄소(CO2) 등을 포함하고 있으며, 이들은 각 대기오염 물질 총량의 약 4~9 %, 10~15 %, 2~3 %를 차지하고 있다.Meanwhile, most ships operating at sea have used diesel generators in consideration of fuel cost reduction and operation cost. However, these devices also contain nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), and carbon dioxide (CO 2 ), which are major air pollutants, in the exhaust gas emitted after combustion, like other internal combustion engines. It accounts for about 4~9%, 10~15%, and 2~3% of the total amount.

이에 따라 국제해사기구인 IMO(International Marine Organization)에서는 선박 배출가스 물질을 규제하기 위해 Marpol Annex VI 규약에 따라 질소산화물과 황산화물에 대한 환경 규제를 강화하고 있다. 이와 같은 규제에 대응하기 위해 최근 배기가스 재순환 장치, 탈황장치, 선택적 촉매 환원제와 같은 후처리 장치를 적용하거나, 친환경 연료인 천연가스를 연료로 하는 이중 연료 발전기를 사용하고 있다. Accordingly, the International Marine Organization (IMO), an international maritime organization, is reinforcing environmental regulations on nitrogen oxides and sulfur oxides in accordance with Marpol Annex VI regulations in order to regulate ship emissions. In order to cope with such regulations, recently, a post-treatment device such as an exhaust gas recirculation device, a desulfurization device, and a selective catalytic reducing agent is applied, or a dual fuel generator using natural gas, which is an eco-friendly fuel, is used.

질소산화물의 제거방법 중 하나인 선택적 촉매 환원법(SCR)은 촉매 중에 배기가스와 환원제를 동시에 통과시키면서 NOx를 환원제와 반응시키고, 이를 질소와 수증기로 환원처리하도록 한다. 종래의 SCR 시스템은 우레아 공급장치로 인해 SCR 시스템의 전체 크기가 증대되고, 상대적으로 협소한 선박에 일반적인 집진기를 포함하는 종래 SCR 시스템을 적용하는 것은 선박의 사용 공간을 감소시킨다는 단점이 있었다. 또한, SCR 시스템은 선박의 조건을 고려하여 설계되어야 하는데, 집진기는 이러한 SCR 시스템의 전체적인 설계를 어렵게 하는 원인이 될 수 있다. Selective catalytic reduction (SCR), one of the methods of removing nitrogen oxides, reacts NOx with a reducing agent while simultaneously passing exhaust gas and a reducing agent through the catalyst, and reducing it with nitrogen and water vapor. The conventional SCR system has a disadvantage in that the overall size of the SCR system is increased due to the urea supply device, and the application of the conventional SCR system including a general dust collector to a relatively narrow ship reduces the space used for the ship. In addition, the SCR system must be designed in consideration of the conditions of the ship, and the dust collector may cause difficulty in the overall design of the SCR system.

종래 선박의 SCR 시스템은 환원제로 우레아 또는 NH3를 사용하고 있었으며, 이러한 우레아는 액체 상태로 선택적 환원 촉매에 공급되어야 하기 때문에 저장용기 및 분사장치에 부수적인 시스템이 필요하였다. 또한, 기존의 액체 우레아 시스템은 액체를 분사하고 배기가스에서 나오는 열에 의하여 우레아를 기화시켜야 하기 때문에 배출가스 온도가 200 ℃ 이하의 조건에서 분사되는 경우 우레아가 기화되지 않고 고체 암모늄으로 생성되는 문제가 있어왔다.Conventional ship SCR systems used urea or NH 3 as a reducing agent, and since such urea must be supplied to the selective reduction catalyst in a liquid state, an auxiliary system was required for the storage container and the injection device. In addition, since the existing liquid urea system injects a liquid and vaporizes urea by heat from the exhaust gas, there is a problem that urea is not vaporized but is produced as solid ammonium when the exhaust gas temperature is injected under conditions of 200 ℃ or lower. come.

또한, 질소산화물을 저감하기 위한 종래의 촉매는 175 ℃ 이상의 중, 고온에서 질소산화물 환원능력이 떨어지는 문제점이 있어왔다. 이에 본 발명자들은 중, 고온에서 질소산화물을 효과적으로 저감시킬 수 있는 방안을 찾고자 본 발명을 완성하였다.In addition, conventional catalysts for reducing nitrogen oxides have a problem in that their ability to reduce nitrogen oxides is deteriorated at medium and high temperatures of 175°C or higher. Accordingly, the present inventors completed the present invention to find a way to effectively reduce nitrogen oxides at medium and high temperatures.

대한민국 등록특허 제10-1798713호 (2017.01.25.)Korean Patent Registration No. 10-1798713 (2017.01.25.)

본 발명의 목적은 중, 고온에서의 질소산화물 저감 성능이 향상된 deNOx 촉매 및 그 제조방법을 제공하기 위함이다.An object of the present invention is to provide a deNOx catalyst having improved nitrogen oxide reduction performance at medium and high temperatures and a method for producing the same.

본 발명의 다른 목적은 질소산화물 저감과 동시에 내연기관에서 발생하는 배기가스 내의 일산화탄소(CO)를 저감하기 위함이다.Another object of the present invention is to reduce nitrogen oxides and at the same time reduce carbon monoxide (CO) in exhaust gas generated from an internal combustion engine.

본 발명의 또 다른 목적은 배기가스 내에 존재하는 일산화탄소(CO)를 환원제로 사용하여 별도의 환원제 도입 없이 질소산화물을 저감하기 위함이다. Another object of the present invention is to reduce nitrogen oxides without introducing a separate reducing agent by using carbon monoxide (CO) present in exhaust gas as a reducing agent.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 배기가스 내 일산화탄소(CO)를 환원제로 하여 질소산화물(NOx)을 환원시키는 촉매로서, 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기 하에서 소성한 뒤, SO2 기체를 통과시키는 것을 특징으로 하는 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is a catalyst for reducing nitrogen oxides (NOx) using carbon monoxide (CO) in exhaust gas as a reducing agent, supporting ruthenium and iridium on a support and calcined under humid air, and then SO 2 gas It provides a deNOx catalyst with improved performance by SO 2 treatment, characterized in that passing through.

상기 이리듐은 상기 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지될 수 있다.The iridium may be supported in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the support.

상기 루테늄은 상기 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지될 수 있다.The ruthenium may be supported in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the support.

상기 소성은 습윤한 공기하에서 300~800 ℃의 온도로 1~10 시간 동안 수행될 수 있다.The sintering may be performed for 1 to 10 hours at a temperature of 300 to 800 °C in moist air.

상기 SO2 기체를 0.001 내지 10 vol.%의 농도로 통과시킬 수 있다.The SO 2 gas may be passed at a concentration of 0.001 to 10 vol.%.

상기 지지체는 산화알루미늄, 지르코니아, 티타니아, 실리카, 제올라이트, 세리아 및 세리아 계열 다성분 화합물로 이루어진 군 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.The support may be any one selected from the group consisting of aluminum oxide, zirconia, titania, silica, zeolite, ceria, and ceria-based multi-component compounds.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 (a) 루테늄 및 이리듐 혼합물을 제조하는 단계; (b) 지지체에 상기 루테늄 및 이리듐 혼합물을 담지하는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 루테늄 및 이리듐이 담지된 지지체를 소성하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계의 소성된 지지체에 SO2 기체를 통과시키는 단계;를 포함하는 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention to achieve the above object (a) the steps of preparing a mixture of ruthenium and iridium; (b) supporting the ruthenium and iridium mixture on a support; (c) firing the support on which the ruthenium and iridium of the step (b) are supported; Provides a process for the preparation of a deNOx catalyst is enhanced by the SO 2 treatment including a; and (d) passing the SO 2 gas in the fired support of step (c).

상기 (c) 단계의 지지체는 산화알루미늄, 지르코니아, 티타니아, 실리카, 제올라이트, 세리아 및 세리아 계열 다성분 화합물로 이루어진 군 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.The support in step (c) may be any one selected from the group consisting of aluminum oxide, zirconia, titania, silica, zeolite, ceria, and ceria-based multi-component compounds.

상기 (c) 단계의 소성은 습윤한 공기하에서 300~800 ℃의 온도로 1~10 시간 동안 수행될 수 있다.The sintering of step (c) may be performed for 1 to 10 hours at a temperature of 300 to 800 °C in moist air.

상기 (d) 단계에서 상기 SO2 기체를 0.001 내지 10 vol.%의 농도로 통과시킬 수 있다.In the step (d), the SO 2 gas may be passed at a concentration of 0.001 to 10 vol.%.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 (e) 하우징 내로 배기가스가 주입되는 단계; (f) 질소산화물(NOx)의 환원을 위해 상기 하우징 내에 일산화탄소(CO)를 주입하여 질소산화물(NOx)을 N2로 환원시키는 단계; (g) 상기 배기가스를 이리듐 및 루테늄 복합촉매와 접촉시키는 단계; 및 (h) 상기 복합촉매에 SO2 기체를 통과시켜 질소산화물 환원 성능을 향상시키는 단계;를 포함하는 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템을 제공한다.In addition, the present invention to achieve the above object (e) the step of injecting the exhaust gas into the housing; (f) reducing nitrogen oxides (NOx) to N 2 by injecting carbon monoxide (CO) into the housing for reduction of nitrogen oxides (NOx); (g) contacting the exhaust gas with an iridium and ruthenium complex catalyst; And (h) passing SO 2 gas through the complex catalyst to improve nitrogen oxide reduction performance; and SO 2 treatment provides a deNOx system with improved performance.

상기 (h) 단계에서, 상기 SO2 기체를 0.001 내지 10 vol.%의 농도로 통과시킬 수 있다.In the step (h), the SO 2 gas may be passed at a concentration of 0.001 to 10 vol.%.

본 발명에 의한 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매 및 그의 제조방법을 이용하면, 175 ℃ 이상의 중, 고온에서 질소산화물 저감촉매의 활성이 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다. Using the deNOx catalyst having improved performance by SO 2 treatment according to the present invention and a method for producing the same, it is possible to solve the problem that the activity of the catalyst for reducing nitrogen oxides decreases at medium and high temperatures of 175°C or higher.

또한, 본 발명에 의한 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템을 이용하면, 배기가스 내에 포함된 SO2와 CO를 통해 질소산화물 저감 성능을 향상시킬 수 있으며, 배기가스 내의 일산화탄소를 활용하여 장치가 단순해지며 경제적인 장점이 있다. In addition, if the deNOx system with improved performance by the SO 2 treatment according to the present invention is used, the nitrogen oxide reduction performance can be improved through SO 2 and CO contained in the exhaust gas, and the device can use carbon monoxide in the exhaust gas. It is simple and has an economic advantage.

도 1은 본 발명에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템의 공정순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매를 사용한 경우 시간에 따른 NO, NO2, SO2 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예 1 및 실시예 2, 비교예 1에 의해 제조된 deNOx 촉매의 질소산화물 제거성능을 온도별로 비교한 그래프이다.
1 is a process flow chart showing a method of manufacturing a deNOx catalyst with improved performance by treatment with SO 2 according to the present invention.
2 is a process flow diagram of a deNOx system with improved performance by SO 2 treatment according to the present invention.
3 shows NO, NO 2, and NO over time when using the deNOx catalyst with improved performance by the SO 2 treatment according to the present invention. Of SO 2 It is a graph showing the change in concentration.
4 is a graph comparing the nitrogen oxide removal performance of deNOx catalysts prepared according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 by temperature.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In the following description, it should be noted that only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted without distracting the gist of the present invention.

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. The terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to a conventional or dictionary meaning, and the inventor is appropriate as a concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention on the basis of the principle that it can be defined as such.

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.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of application It should be understood that there may be variations and variations.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

SOSO 22 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매 DeNOx catalyst with improved performance by treatment

본 발명에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매는 배기가스 내 일산화탄소(CO)를 환원제로 하여 질소산화물(NOx)을 환원시키는 촉매로서, 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기 하에서 소성한 뒤, SO2 기체를 통과시키는 것을 특징으로 한다. The deNOx catalyst with improved performance by the SO 2 treatment according to the present invention is a catalyst that reduces nitrogen oxides (NOx) using carbon monoxide (CO) in exhaust gas as a reducing agent, and is calcined in moist air by supporting ruthenium and iridium on a support. Afterwards, it is characterized in that the SO 2 gas is passed.

본 발명에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매는 SCR에 사용될 수 있다. SCR은 선택적 환원촉매(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 발생되는 배기가스 중의 질소산화물 저감을 위해 SCR을 사용한다. SCR은 선택적 촉매 환원법을 이용한 질소산화물 저감 시스템의 하나로서, 촉매에 배기가스와 환원제를 동시에 통과시키면서 질소산화물과 환원제를 반응시켜 질소와 수증기로 환원되도록 구성된다.The deNOx catalyst with improved performance by the SO 2 treatment according to the present invention can be used for SCR. SCR is a technology for removing nitrogen oxides in exhaust gas generated during operation of onshore plants, ships and automobiles with selective catalytic reduction. That is, SCR is used to reduce nitrogen oxides in exhaust gas generated from ship engines or boilers, or from boilers or incinerators of onshore plants. SCR is one of the nitrogen oxide reduction systems using the selective catalytic reduction method, and is configured to react with the nitrogen oxide and the reducing agent while simultaneously passing the exhaust gas and the reducing agent through the catalyst to reduce it to nitrogen and water vapor.

일반적으로, SCR은 질소산화물 저감을 위한 환원제로 암모니아(NH3) 또는 암모니아를 제공하는 우레아를 이용하며, 200 ℃ 내지 400 ℃의 활성 온도 범위를 갖는 촉매를 이용한다. In general, SCR uses ammonia (NH 3 ) or urea to provide ammonia as a reducing agent for reducing nitrogen oxides, and uses a catalyst having an active temperature range of 200°C to 400°C.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 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. However, the deNOx catalyst with improved performance by SO 2 treatment according to an embodiment of the present invention uses carbon monoxide (CO) in exhaust gas as a reducing agent to remove nitrogen oxides. Since the exhaust gas of the internal combustion engine may contain hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, nitrogen, oxygen, sulfur oxides, and water in addition to nitrogen oxides, nitrogen oxides can be removed by using carbon monoxide in the exhaust gas as a reducing agent.

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 있는 장점도 있다. When carbon monoxide in the exhaust gas is used as a reducing agent, there is no need for an auxiliary system such as a container for storing urea and an injection device in the related art, so that the space in the internal combustion engine can be utilized, and there is no additional cost, which is economical. In addition, there is an advantage of reducing nitrogen oxides and simultaneously removing carbon monoxide in exhaust gas.

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.Examples of nitrogen oxides removed according to the present invention include nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, dinitrogen trioxide, dinitrogen tetraoxide, dinitrogen monoxide, and mixtures thereof. Preferably, they are nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, and dinitrogen monoxide. The nitrogen oxide concentration in the exhaust gas that can be treated by the present invention is not limited.

본 발명의 일 실시예에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매는 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여, 습윤 공기하에서 소성하고, SO2 기체를 통과시켜 제조될 수 있다. The deNOx catalyst having improved performance by the SO 2 treatment according to an embodiment of the present invention may be prepared by supporting ruthenium and iridium on a support, sintering in moist air, and passing SO 2 gas.

이리듐(Iridium)은 원자번호 77번의 원소로, 원소기호는 Ir인 전이금속이다. 이리듐은 단단하나 연성이 적고 쉽게 부서져 가공하기가 어렵다. 덩어리는 은백색이나, 분말은 검정색이다.Iridium is an element with an atomic number of 77 and an element symbol of Ir, a transition metal. Iridium is hard, but has little ductility and is difficult to process because it breaks easily. The lump is silvery white, but the powder is black.

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.The amount of iridium supported is preferably in an appropriate range, but may be supported in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the support in order to sufficiently achieve the purpose of increasing the nitrogen oxide removal efficiency.

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.If iridium is supported in an amount of less than 0.1 parts by weight, the activity of the catalyst is not secured, and if it is supported in an amount exceeding 10 parts by weight, the degree of improvement in the activity of the catalyst is insignificant and economically unfavorable, so the above range is preferable.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 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.The iridium compound useful for preparing the deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention may be any compound that can be easily converted into a water-soluble or partially water-soluble compound, and can be deposited on a support. For example, iridium in a metallic state, an iridium salt, an oxide, etc. are preferable, but are not limited thereto.

상기 이리듐염으로는 할로겐화 이리듐이 일반적으로 사용된다. 상기 할로겐화 이리듐은 더 구체적으로 IrI3, IrBr3, IrCl3, IrI3·4H2O 및 IrBr3·4H2O 등을 사용할 수 있으며, IrCl3를 사용하는 것이 바람직하다.As the iridium salt, iridium halide is generally used. More specifically, the iridium halide may be IrI 3 , IrBr 3 , IrCl 3 , IrI 3 ·4H 2 O and IrBr 3 ·4H 2 O, and it is preferable to use IrCl 3.

루테늄(Ruthenium)은 원자번호 44번의 원소로 주기율표의 중앙에 위치하는 전이금속으로 백금족 금속의 하나이다. Ruthenium is an element with atomic number 44 and is a transition metal located in the center of the periodic table and is one of the platinum group metals.

상기 루테늄의 담지량은 적절한 범위로 담지할 수 있으나, 중, 고온에서 질소산화물의 제거효율을 높이기 위한 목적을 충분히 발휘시키기 위해서 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지되는 것이 바람직하다.The amount of ruthenium may be supported in an appropriate range, but in order to sufficiently exhibit the purpose of increasing the removal efficiency of nitrogen oxides at medium and high temperatures, it is preferably supported in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the support.

상기 루테늄 담지량 0.1 중량부는 촉매의 활성을 확보하기 위한 최적의 담지량이며, 상기 루테늄 담지량 10 중량부는 이를 초과해도 촉매의 활성의 향상이 미미하고, 경제적으로 바람직하지 못하므로 상기 범위가 바람직하다. 0.1 part by weight of the ruthenium supported amount is an optimal amount for securing the activity of the catalyst, and even if the amount exceeded 10 parts by weight, the improvement of the activity of the catalyst is insignificant and economically unfavorable, so the above range is preferable.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 촉매를 제조하는데 유용한 루테늄 화합물은 수용성이거나 부분적으로 수용성 화합물로 쉽게 전환될 수 있고, 지지체에 침적시킬 수 있는 임의의 화합물일 수 있다.The ruthenium compound useful for preparing the deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention may be any compound that can be easily converted into a water-soluble or partially water-soluble compound, and can be deposited on a support.

상기 루테늄 화합물의 예로서는 RuCl3, Ru(NO)(NO3)3가 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, RuCl3를 사용하는 것이 바람직하다.Examples of the ruthenium compound include RuCl 3 and Ru(NO)(NO 3 ) 3 , but are not limited thereto, and it is preferable to use RuCl 3.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 촉매는 루테늄 및 이리듐 외에 다른 귀금속을 추가로 담지할 수 있다. The deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention may additionally support other noble metals in addition to ruthenium and iridium.

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. The noble metal component that may be additionally supported may be at least one selected from the group consisting of platinum, rhodium, palladium, and silver. Among the noble metals, platinum, rhodium, and silver are preferred.

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. In this case, platinum is preferably 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the support, and rhodium and silver are also preferably 0.1 to 10 parts by weight, respectively, based on 100 parts by weight of the support.

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.If the supported amount is less than 0.1 parts by weight, the effect of supporting additional precious metals is not exhibited, and when the amount exceeds 10 parts by weight, the properties of ruthenium and iridium, which are the main components, may be deteriorated, so the above range is preferable. In addition, the additional noble metal may additionally support two or more noble metals of platinum, rhodium, and silver with respect to iridium and ruthenium.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 촉매는 지지체에 1차적으로 루테늄이 담지된 다음 2차적으로 이리듐이 담지될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 촉매는 이리듐이 루테늄보다 먼저 담지되는 것을 방지하기 위하여 루테늄과 이리듐을 동시에 담지하는 것이 바람직하다.In the deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention, ruthenium may be primarily supported on a support and then iridium may be secondarily supported. In addition, it is preferable that the deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention simultaneously supports ruthenium and iridium in order to prevent iridium from being supported earlier than ruthenium.

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. This is because when iridium is first supported on the support and then ruthenium is supported, iridium and ruthenium exist separately due to the strong interaction between iridium and the support, so that a synergy effect between iridium and ruthenium cannot be expected.

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.Therefore, when ruthenium is first supported on the support and then iridium is supported, a strong interaction between the support and iridium can be prevented, and iridium and ruthenium are present close to each other, thereby improving performance.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 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.The deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention may use one selected from the group consisting of aluminum oxide, zirconia, titania, silica, zeolite, ceria, and ceria-based multi-component compounds as a support. At this time, it is preferable to use aluminum oxide as a support, and the aluminum oxide may be monolithized and supported in a mixture solution of iridium and ruthenium to form a catalyst layer.

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.In addition, the support may sequentially include a ruthenium layer and an iridium layer on a monolith, the ruthenium layer may be supported on the outer surface and inner pores of the support, and may be formed by stacking an iridium layer on the ruthenium layer. have.

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.The aluminum oxide is generally called alumina, and is a colorless or white material that is insoluble in water. α alumina is a product of the Bayer method and has a melting point of 199 to 202 °C, and β alumina is in a stable form at high temperatures (1,500 °C). γ alumina is obtained by heating and dehydrating a hydrate or α hydrated alumina and further maintaining it at 900°C, and has a property of transitioning to α alumina when the temperature is 1,000°C or higher.

상기 산화알루미늄은 높은 비표면적과 승온된 온도에서의 소성에 대한 양호한 내열성으로 촉매의 지지체로 사용하기에 바람직하다.The aluminum oxide is preferred for use as a support for a catalyst because of its high specific surface area and good heat resistance against firing at elevated temperatures.

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. It is preferable to use the aluminum oxide having a specific surface area of 5 or more, specifically 50 or more, and more specifically 100 m 2 /g or more. When the specific surface area of the aluminum oxide is less than 5, there is a disadvantage that the activity of the catalyst is deteriorated, and the above range is preferable.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 촉매는 습윤한 공기하에서 300~800 ℃의 온도로 1~10 시간 동안 소성될 수 있다.The deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention may be calcined for 1 to 10 hours at a temperature of 300 to 800° C. in moist air.

상기 범위 내의 온도에서 소성해야 175 ℃ 이상의 온도에서 질소산화물의 제거효율을 높일 수 있다. 또한 800 ℃를 초과하여 소성하는 경우 촉매성분이 휘발될 수 있으며, 소결(sintering)에 의해 촉매 활성점이 감소하여 촉매의 성능이 감소될 수 있다. 또한 고온에 따른 에너지 소비가 크다는 문제점이 발생할 수 있어 상기한 범위가 바람직하다.Firing at a temperature within the above range can increase the removal efficiency of nitrogen oxides at a temperature of 175° C. or higher. In addition, when firing exceeding 800° C., the catalyst component may be volatilized, and the active point of the catalyst may decrease due to sintering, thereby reducing the performance of the catalyst. In addition, the above-described range is preferable because a problem of high energy consumption due to high temperature may occur.

상기 소성은 수소, 아르곤, 및 공기 정압하에서 수행될 수 있으나, 바람직하게는 습윤 공기하에 수행되는 것이 바람직하다. The sintering may be carried out under hydrogen, argon, and positive air pressure, but it is preferably carried out under humid air.

수소 분위기에서 소성을 수행할 경우 촉매구조가 상이해지고, 이리듐 및 루테늄 혼합물의 구성성분의 제거가 용이하지 않아 습윤 공기하에서 소성을 수행하는 것이 바람직하다.When firing is performed in a hydrogen atmosphere, the catalyst structure is different, and it is not easy to remove the constituents of the iridium and ruthenium mixture, so it is preferable to perform the firing in humid air.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 시스템은 이리듐 및 루테늄 복합촉매에 외부에서 SO2 기체를 주입하거나, 배출가스 내에 포함된 SO2 성분을 활용할 수 있으나, 배출가스 내에 포함된 SO2 성분을 활용하는 것이 바람직하다.DeNOx system according to an embodiment of the present invention is injected into the SO 2 gas from the outside of the iridium and ruthenium complex catalyst, or to take advantage of a SO 2 component contained in the exhaust gas. However, to take advantage of a SO 2 component contained in the exhaust gas It is desirable.

종래의 이리듐 및 루테늄 복합촉매는 저온에서만 활성을 유지하고, 중, 고온에서는 활성이 떨어지는 문제점이 있었다.Conventional iridium and ruthenium complex catalysts maintain activity only at low temperatures, and there is a problem in that activity is inferior at medium and high temperatures.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따라 배기가스를 이리듐 및 루테늄 복합촉매에 통과시키면서, SO2 기체를 통과시키는 경우 중, 고온에서의 질소산화물 저감 성능이 향상될 수 있다.However, in the case of passing the exhaust gas through the iridium and ruthenium complex catalyst and passing the SO 2 gas according to an embodiment of the present invention, the nitrogen oxide reduction performance at a high temperature may be improved.

또한, 배기가스 내에는 질소산화물뿐만 아니라 SO2 성분도 포함되어 있기 때문에 배기가스 내의 SO2 성분을 활용할 수 있어 SO2 기체를 저장하기 위한 용기, 및 분사 장치 등의 부수적인 시스템이 필요하지 않아 내연기관 내의 공간을 활용할 수 있으며 추가적 비용이 들지 않아 경제적인 장점이 있다.In addition, since the exhaust gas contains not only nitrogen oxides but also SO 2 components, it is possible to utilize the SO 2 component in the exhaust gas, so that an internal combustion engine does not require an auxiliary system such as a container for storing SO 2 gas and an injection device. It has an economic advantage because it can utilize the space inside and does not incur additional costs.

상기 SO2 기체의 농도는 0.001 내지 10 vol.%의 농도로 통과시키는 것이 바람직하다. It is preferable to pass the SO 2 gas at a concentration of 0.001 to 10 vol.%.

SOSO 22 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매의 제조방법 Method for producing deNOx catalyst with improved performance by treatment

본 발명의 다른 측면에 의하면, 본 발명은 (a) 루테늄 및 이리듐 혼합물을 제조하는 단계; (b) 지지체에 상기 루테늄 및 이리듐 혼합물을 담지하는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 루테늄 및 이리듐이 담지된 지지체를 소성하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계의 소성된 지지체에 SO2 기체를 통과시키는 단계;를 포함하는 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매의 제조방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, the present invention comprises the steps of: (a) preparing a mixture of ruthenium and iridium; (b) supporting the ruthenium and iridium mixture on a support; (c) firing the support on which the ruthenium and iridium of the step (b) are supported; Provides a process for the preparation of a deNOx catalyst is enhanced by the SO 2 treatment including a; and (d) passing the SO 2 gas in the fired support of step (c).

도 1은 본 발명에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.1 is a process flow chart showing a method of manufacturing a deNOx catalyst with improved performance by treatment with SO 2 according to the present invention.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매의 제조방법을 단계별로 상세히 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a deNOx catalyst having improved performance by treatment with SO 2 according to an embodiment of the present invention will be described in detail step by step with reference to FIG. 1.

먼저, 루테늄 및 이리듐 혼합물을 제조한다(S10).First, a mixture of ruthenium and iridium is prepared (S10).

상기 루테늄 및 이리듐 금속을 지지체에 담지하기 위해, 상기 루테늄 및 이리듐 금속화합물을 함유한 용액을 준비한다.In order to support the ruthenium and iridium metal on the support, a solution containing the ruthenium and iridium metal compound is prepared.

용매로서는 물, 물을 주성분으로 하는 수계 용매나 알코올, 에테르 등의 다양한 유기용매를 사용할 수 있으나, 상기 루테늄 및 이리듐 금속화합물의 용해도가 큰 점에서 물 또는 물을 주성분으로 하는 수계 용매를 사용하는 것이 바람직하다.As the solvent, an aqueous solvent containing water or water as a main component, or various organic solvents such as alcohol and ether may be used, but since the solubility of the ruthenium and iridium metal compounds is large, it is preferable to use water or an aqueous solvent containing water as the main component. desirable.

상기 루테늄 및 이리듐 혼합물을 제조하기 위한, 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.For preparing the ruthenium and iridium mixture, the iridium compound may be any compound that can be water-soluble or partially converted into a water-soluble compound, and can be deposited on a support. For example, iridium in a metallic state, an iridium salt, an oxide, etc. are preferable, but are not limited thereto.

상기 이리듐염으로는 할로겐화 이리듐이 일반적으로 사용된다. 상기 할로겐화 이리듐은 더 구체적으로 IrI3, IrBr3, IrCl3, IrI3·4H2O 및 IrBr3·4H2O 등을 사용할 수 있으며, IrCl3를 사용하는 것이 바람직하다.As the iridium salt, iridium halide is generally used. More specifically, the iridium halide may be IrI 3 , IrBr 3 , IrCl 3 , IrI 3 ·4H 2 O and IrBr 3 ·4H 2 O, and it is preferable to use IrCl 3.

상기 루테늄 및 이리듐 혼합물을 제조하기 위한, 루테늄 화합물은 수용성이거나 부분적으로 수용성 화합물로 쉽게 전환될 수 있고, 지지체에 침적시킬 수 있는 임의의 화합물일 수 있다.For preparing the ruthenium and iridium mixture, the ruthenium compound may be any compound that can be water-soluble or partially converted into a water-soluble compound and can be deposited on a support.

상기 루테늄 화합물의 예로서는 RuCl3, Ru(NO)(NO3)3가 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, RuCl3를 사용하는 것이 바람직하다.Examples of the ruthenium compound include RuCl 3 and Ru(NO)(NO 3 ) 3 , but are not limited thereto, and it is preferable to use RuCl 3.

다음으로, 지지체에 루테늄 및 이리듐 혼합물을 담지한다(S20).Next, a mixture of ruthenium and iridium is supported on the support (S20).

상기 지지체는 산화알루미늄, 지르코니아, 티타니아, 실리카, 제올라이트, 세리아 및 세리아 계열 다성분 화합물로 이루어진 군 중 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.As the support, any one selected from the group consisting of aluminum oxide, zirconia, titania, silica, zeolite, ceria and ceria series multi-component compounds may be used.

상기 지지체에는 1차적으로 루테늄이 담지된 다음 2차적으로 이리듐이 담지될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 촉매는 이리듐이 루테늄보다 먼저 담지되는 것을 방지하기 위하여 루테늄과 이리듐을 동시에 담지하는 것이 바람직하다.Ruthenium may be primarily supported on the support, and then iridium may be secondarily supported on the support. In addition, it is preferable that the deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention simultaneously supports ruthenium and iridium in order to prevent iridium from being supported earlier than ruthenium.

상기 루테늄 및 이리듐 혼합물을 동시에 지지체에 담지하는 이유는 상기 지지체에 이리듐이 먼저 담지되는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 상기 지지체에 이리듐이 먼저 담지되면 이리듐과 지지체의 강한 상호 작용으로 인하여 이리듐 및 루테늄의 시너지 효과를 기대할 수 없기 때문이다. 또한, 상기 루테늄과 이리듐이 지지체에 담지되었을 때, 루테늄과 이리듐이 가까이 존재해야만 175 ℃ 이상에서의 질소산화물 제거성능 증진효과를 기대할 수 있다. The reason why the ruthenium and iridium mixture are simultaneously supported on the support is to prevent iridium from being first supported on the support. That is, if iridium is first supported on the support, a synergistic effect of iridium and ruthenium cannot be expected due to a strong interaction between iridium and the support. In addition, when the ruthenium and iridium are supported on the support, the effect of improving the nitrogen oxide removal performance at 175° C. or higher can be expected only when the ruthenium and iridium are present in close proximity.

다음으로, 루테늄 및 이리듐이 담지된 지지체를 소성한다(S30).Next, the support on which ruthenium and iridium are supported is fired (S30).

상기 소성단계는 습윤 공기하에서 300~800 ℃의 온도로 1~10 시간 동안 수행될 수 있다. The firing step may be performed for 1 to 10 hours at a temperature of 300 to 800 °C in humid air.

상기 범위 내의 온도에서 소성해야 175 ℃ 이상의 온도에서 질소산화물의 제거효율을 높일 수 있다. 또한 800 ℃를 초과하여 소성하는 경우 촉매성분이 휘발될 수 있으며, 소결(sintering)에 의해 촉매 활성점이 감소하여 촉매의 성능이 감소될 수 있다. 또한 고온에 따른 에너지 소비가 크다는 문제점이 발생할 수 있어 상기한 범위가 바람직하다.Firing at a temperature within the above range can increase the removal efficiency of nitrogen oxides at a temperature of 175° C. or higher. In addition, when firing exceeding 800° C., the catalyst component may be volatilized, and the active point of the catalyst may decrease due to sintering, thereby reducing the performance of the catalyst. In addition, the above-described range is preferable because a problem of high energy consumption due to high temperature may occur.

상기 소성은 수소, 아르곤, 및 공기 정압하에서 수행될 수 있으나, 바람직하게는 습윤 공기하에 수행되는 것이 바람직하다. The sintering may be carried out under hydrogen, argon, and positive air pressure, but it is preferably carried out under humid air.

수소 분위기에서 소성을 수행할 경우 촉매구조가 상이해지고, 이리듐 및 루테늄 혼합물의 구성성분의 제거가 용이하지 않아 습윤 공기하에서 소성을 수행하는 것이 바람직하다.When firing is performed in a hydrogen atmosphere, the catalyst structure is different, and it is not easy to remove the constituents of the iridium and ruthenium mixture, so it is preferable to perform the firing in humid air.

마지막으로, 소성된 지지체를 SO2 기체에 통과시킨다(S40).Finally, the fired support is passed through the SO 2 gas (S40).

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 시스템은 이리듐 및 루테늄 복합촉매에 외부에서 SO2 기체를 주입하거나, 배출가스 내에 포함된 SO2 성분을 활용할 수 있으나, 배출가스 내에 포함된 SO2 성분을 활용하는 것이 바람직하다.DeNOx system according to an embodiment of the present invention is injected into the SO 2 gas from the outside of the iridium and ruthenium complex catalyst, or to take advantage of a SO 2 component contained in the exhaust gas. However, to take advantage of a SO 2 component contained in the exhaust gas It is desirable.

종래의 이리듐 및 루테늄 복합촉매는 저온에서만 활성을 유지하고, 중, 고온에서는 활성이 떨어지는 문제점이 있었다.Conventional iridium and ruthenium complex catalysts maintain activity only at low temperatures, and there is a problem in that activity is inferior at medium and high temperatures.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따라 배기가스를 이리듐 및 루테늄 복합촉매에 통과시키면서, SO2 기체를 통과시키는 경우 중, 고온에서의 질소산화물 저감 성능이 향상될 수 있다.However, in the case of passing the exhaust gas through the iridium and ruthenium complex catalyst and passing the SO 2 gas according to an embodiment of the present invention, the nitrogen oxide reduction performance at a high temperature may be improved.

또한, 배기가스 내에는 질소산화물뿐만 아니라 SO2 성분도 포함되어 있기 때문에 배기가스 내의 SO2 성분을 활용할 수 있어 SO2 기체를 저장하기 위한 용기, 및 분사 장치 등의 부수적인 시스템이 필요하지 않아 내연기관 내의 공간을 활용할 수 있으며 추가적 비용이 들지 않아 경제적인 장점이 있다. In addition, since the exhaust gas contains not only nitrogen oxides but also SO 2 components, it is possible to utilize the SO 2 component in the exhaust gas, so that an internal combustion engine does not require an auxiliary system such as a container for storing SO 2 gas and an injection device. It has an economic advantage because it can utilize the space inside and does not require additional cost.

SOSO 22 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템 DeNOx system with improved performance by processing

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 본 발명은 (e) 하우징 내로 배기가스가 주입되는 단계; (f) 질소산화물(NOx)의 환원을 위해 상기 하우징 내에 일산화탄소(CO)를 주입하여 질소산화물(NOx)을 N2로 환원시키는 단계; (g) 상기 배기가스를 이리듐 및 루테늄 복합촉매와 접촉시키는 단계; 및 (h) 상기 복합촉매에 SO2 기체를 통과시켜 질소산화물 환원 성능을 향상시키는 단계를 포함하는 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention comprises the steps of: (e) injecting exhaust gas into the housing; (f) reducing nitrogen oxides (NOx) to N 2 by injecting carbon monoxide (CO) into the housing for reduction of nitrogen oxides (NOx); (g) contacting the exhaust gas with an iridium and ruthenium complex catalyst; And (h) the performance by the SO 2 treatment, which was passed through the SO 2 gas to the catalytic composite comprising the step of improving the NOx reduction performance provides improved deNOx system.

도 2는 본 발명에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템의 공정순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매를 사용한 경우 시간에 따른 NO, NO2, 및 SO2의 농도 변화를 나타낸 그래프이다.2 is a flow chart of a process flow diagram of a deNOx system with improved performance by SO 2 treatment according to the present invention, and FIG. 3 is a NO, NO 2 over time when using a deNOx catalyst with improved performance by SO 2 treatment according to the present invention, And a graph showing the change in the concentration of SO 2.

이하, 도 2 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템을 상세히 설명한다.Hereinafter, a deNOx system with improved performance by SO 2 processing according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 3.

먼저, 하우징 내로 배기가스를 주입한다(S100). First, exhaust gas is injected into the housing (S100).

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. The housing may have an inlet and an outlet so that exhaust gas is introduced and discharged. Exhaust gas generated by combustion of the engine is introduced through the inlet of the housing, and nitrogen oxide contained in the exhaust gas is reduced to N 2 and discharged through the outlet of the housing.

상기 배기가스는 내연기관의 엔진 연소에 의해 발생한다. 상기 내연기관은 자동차, 선박, 산업기계, 발전소, 소각로 또는 보일러일 수 있다.The exhaust gas is generated by engine combustion of an internal combustion engine. The internal combustion engine may be an automobile, a ship, an industrial machine, a power plant, an incinerator, or a boiler.

상기 배기가스는 질소산화물, 탄화수소, 이산화탄소, 일산화탄소, 수소, 질소, 산소, 황산화물, 입자상 물질, 및 물을 포함할 수 있다.The exhaust gas may include nitrogen oxide, hydrocarbon, carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen, nitrogen, oxygen, sulfur oxide, particulate matter, and water.

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.Nitrogen oxides in the exhaust gas introduced through the inlet are reduced inside the housing and are reduced to nitrogen (N 2 ), carbon dioxide (CO 2 ), and water (H 2 O). At this time, the reduced nitrogen and carbon dioxide are discharged through the outlet of the housing.

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.Examples of nitrogen oxides removed according to the present invention include nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, dinitrogen trioxide, dinitrogen tetraoxide, dinitrogen monoxide, and mixtures thereof. Preferably, they are nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, and dinitrogen monoxide. The nitrogen oxide concentration of the exhaust gas that can be treated by the present invention is not limited.

다음으로, 질소산화물의 환원을 위해 하우징 내에 일산화탄소를 주입한다(S200).Next, carbon monoxide is injected into the housing to reduce nitrogen oxides (S200).

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 시스템은 질소산화물의 환원을 위해 외부에서 일산화탄소를 주입하거나, 배출가스 내에 포함된 일산화탄소를 활용할 수 있으나, 배출가스 내에 포함된 일산화탄소를 환원제로 활용하는 것이 바람직하다.In the deNOx system according to an embodiment of the present invention, carbon monoxide may be injected from the outside for reduction of nitrogen oxide or carbon monoxide contained in the exhaust gas may be used, but it is preferable to use carbon monoxide contained in the exhaust gas as a reducing agent.

내연기관의 배출가스는 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. The exhaust gas of the internal combustion engine may include hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, nitrogen, oxygen, sulfur oxides, and water in addition to nitrogen oxides. Therefore, when carbon monoxide in the exhaust gas is used as a reducing agent, there is no need for an auxiliary system such as a container for storing urea and an injection device in the related art, so that the space in the internal combustion engine can be utilized, and there is no additional cost, so there is an economic advantage. In addition, there is an advantage in that carbon monoxide in exhaust gas can be removed at the same time as reducing nitrogen oxides.

다음으로, 배기가스를 이리듐 및 루테늄 복합촉매와 접촉시킨다(S300).Next, the exhaust gas is brought into contact with the iridium and ruthenium complex catalyst (S300).

상기 이리듐 및 루테늄 복합촉매는 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여, 습윤 공기하에서 소성하고, SO2 기체를 통과시켜 제조될 수 있다.The iridium and ruthenium composite catalyst may be prepared by supporting ruthenium and iridium on a support, sintering in moist air, and passing SO 2 gas.

이리듐(Iridium)은 원자번호 77번의 원소로, 원소기호는 Ir인 전이금속이다. 이리듐은 단단하나 연성이 적고 쉽게 부서져 가공하기가 어렵다. 덩어리는 은백색이나, 분말은 검정색이다.Iridium is an element with an atomic number of 77 and an element symbol of Ir, a transition metal. Iridium is hard, but has little ductility and is difficult to process because it breaks easily. The lump is silvery white, but the powder is black.

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.The amount of iridium supported is preferably in an appropriate range, but may be supported in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the support in order to sufficiently achieve the purpose of increasing the nitrogen oxide removal efficiency.

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.If iridium is supported in an amount of less than 0.1 parts by weight, the activity of the catalyst is not secured, and if it is supported in an amount exceeding 10 parts by weight, the degree of improvement in the activity of the catalyst is insignificant and economically unfavorable, so the above range is preferable.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 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.The iridium compound useful for preparing the deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention may be any compound that can be easily converted into a water-soluble or partially water-soluble compound, and can be deposited on a support. For example, iridium in a metallic state, an iridium salt, an oxide, etc. are preferable, but are not limited thereto.

상기 이리듐염으로는 할로겐화 이리듐이 일반적으로 사용된다. 상기 할로겐화 이리듐은 더 구체적으로 IrI3, IrBr3, IrCl3, IrI3·4H2O 및 IrBr3·4H2O 등을 사용할 수 있으며, IrCl3를 사용하는 것이 바람직하다.As the iridium salt, iridium halide is generally used. More specifically, the iridium halide may be IrI 3 , IrBr 3 , IrCl 3 , IrI 3 ·4H 2 O and IrBr 3 ·4H 2 O, and it is preferable to use IrCl 3.

루테늄(Ruthenium)은 원자번호 44번의 원소로 주기율표의 중앙에 위치하는 전이금속으로 백금족 금속의 하나이다. Ruthenium is an element with atomic number 44 and is a transition metal located in the center of the periodic table and is one of the platinum group metals.

상기 루테늄의 담지량은 적절한 범위로 담지할 수 있으나, 중, 고온에서 질소산화물의 제거효율을 높이기 위한 목적을 충분히 발휘시키기 위해서 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지되는 것이 바람직하다.The amount of ruthenium may be supported in an appropriate range, but in order to sufficiently exhibit the purpose of increasing the removal efficiency of nitrogen oxides at medium and high temperatures, it is preferably supported in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the support.

상기 루테늄 담지량 0.1 중량부는 촉매의 활성을 확보하기 위한 최적의 담지량이며, 상기 루테늄 담지량 10 중량부는 이를 초과해도 촉매의 활성의 향상이 미미하고, 경제적으로 바람직하지 못하므로 상기 범위가 바람직하다. 0.1 part by weight of the ruthenium supported amount is an optimal amount for securing the activity of the catalyst, and even if the amount exceeded 10 parts by weight, the improvement of the activity of the catalyst is insignificant and economically unfavorable, so the above range is preferable.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 촉매를 제조하는데 유용한 루테늄 화합물은 수용성이거나 부분적으로 수용성 화합물로 쉽게 전환될 수 있고, 지지체에 침적시킬 수 있는 임의의 화합물일 수 있다.The ruthenium compound useful for preparing the deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention may be any compound that can be easily converted into a water-soluble or partially water-soluble compound, and can be deposited on a support.

상기 루테늄 화합물의 예로서는 RuCl3, Ru(NO)(NO3)3가 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, RuCl3를 사용하는 것이 바람직하다.Examples of the ruthenium compound include RuCl 3 and Ru(NO)(NO 3 ) 3 , but are not limited thereto, and it is preferable to use RuCl 3.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 촉매는 루테늄 및 이리듐 외에 다른 귀금속을 추가로 담지할 수 있다. The deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention may additionally support other noble metals in addition to ruthenium and iridium.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 촉매는 루테늄 및 이리듐 외에 다른 귀금속을 추가로 담지할 수 있다. The deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention may additionally support other noble metals in addition to ruthenium and iridium.

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. The noble metal component that may be additionally supported may be at least one selected from the group consisting of platinum, rhodium, palladium, and silver. Among the noble metals, platinum, rhodium, and silver are preferred.

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. In this case, platinum is preferably 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the support, and rhodium and silver are also preferably 0.1 to 10 parts by weight, respectively, based on 100 parts by weight of the support.

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.If the supported amount is less than 0.1 parts by weight, the effect of supporting additional noble metals is not exhibited, and when the amount exceeds 10 parts by weight, the properties of ruthenium and iridium, which are main components, may be deteriorated, so the above range is preferable. In addition, the additional noble metal may additionally support two or more noble metals of platinum, rhodium, and silver with respect to iridium and ruthenium.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 촉매는 지지체에 1차적으로 루테늄이 담지된 다음 2차적으로 이리듐이 담지될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 촉매는 이리듐이 루테늄보다 먼저 담지되는 것을 방지하기 위하여 루테늄과 이리듐을 동시에 담지할 수 있다.In the deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention, ruthenium may be primarily supported on a support and then iridium may be secondarily supported. In addition, the deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention may simultaneously support ruthenium and iridium in order to prevent iridium from being supported earlier than ruthenium.

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. This is because when iridium is first supported on the support and then ruthenium is supported, iridium and ruthenium exist separately due to the strong interaction between iridium and the support, so that a synergy effect between iridium and ruthenium cannot be expected.

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.Therefore, when ruthenium is first supported on the support and then iridium is supported, a strong interaction between the support and iridium can be prevented, and iridium and ruthenium are present close to each other, thereby improving performance.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 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.The deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention may use one selected from the group consisting of aluminum oxide, zirconia, titania, silica, zeolite, ceria, and ceria-based multi-component compounds as a support. At this time, it is preferable to use aluminum oxide as a support, and the aluminum oxide may be monolithized and supported in a mixture solution of iridium and ruthenium to form a catalyst layer.

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.In addition, the support may sequentially include a ruthenium layer and an iridium layer on a monolith, the ruthenium layer may be supported on the outer surface and inner pores of the support, and may be formed by stacking an iridium layer on the ruthenium layer. have.

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.The aluminum oxide is generally called alumina, and is a colorless or white material that is insoluble in water. α alumina is a product of the Bayer method and has a melting point of 199 to 202 °C, and β alumina is in a stable form at high temperatures (1,500 °C). γ alumina is obtained by heating and dehydrating a hydrate or α hydrated alumina and further maintaining it at 900°C, and has a property of transitioning to α alumina when the temperature is 1,000°C.

상기 산화알루미늄은 높은 비표면적과 승온된 온도에서의 소성에 대한 양호한 내열성으로 촉매의 지지체로 사용하기에 바람직하다.The aluminum oxide is preferred for use as a support for a catalyst because of its high specific surface area and good heat resistance against firing at elevated temperatures.

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. It is preferable to use the aluminum oxide having a specific surface area of 5 or more, specifically 50 or more, and more specifically 100 m 2 /g or more. When the specific surface area of the aluminum oxide is less than 5, there is a disadvantage that the activity of the catalyst is deteriorated, and the above range is preferable.

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 촉매는 습윤한 공기하에서 300~800 ℃의 온도로 1~10 시간 동안 소성될 수 있다.The deNOx catalyst according to an embodiment of the present invention may be calcined for 1 to 10 hours at a temperature of 300 to 800° C. in moist air.

상기 범위 내의 온도에서 소성해야 175 ℃ 이상의 온도에서 질소산화물의 제거효율을 높일 수 있다. 또한 800 ℃를 초과하여 소성하는 경우 촉매성분이 휘발될 수 있으며, 소결(sintering)에 의해 촉매 활성점이 감소하여 촉매의 성능이 감소될 수 있다. 또한 고온에 따른 에너지 소비가 크다는 문제점이 발생할 수 있어 상기한 범위가 바람직하다.Firing at a temperature within the above range can increase the removal efficiency of nitrogen oxides at a temperature of 175°C or higher. In addition, when firing exceeding 800° C., the catalyst component may be volatilized, and the active point of the catalyst may decrease due to sintering, thereby reducing the performance of the catalyst. In addition, the above-described range is preferable because there may be a problem that energy consumption is large due to high temperature.

상기 소성은 수소, 아르곤, 및 공기 정압하에서 수행될 수 있으나, 바람직하게는 습윤 공기하에 수행되는 것이 바람직하다. The sintering may be carried out under hydrogen, argon, and positive air pressure, but it is preferably carried out under humid air.

수소 분위기에서 소성을 수행할 경우 촉매구조가 상이해지고, 이리듐 및 루테늄 혼합물의 구성성분의 제거가 용이하지 않아 습윤 공기하에서 소성을 수행하는 것이 바람직하다.When firing is performed in a hydrogen atmosphere, the catalyst structure is different, and it is not easy to remove the constituents of the iridium and ruthenium mixture, so it is preferable to perform the firing in humid air.

마지막으로, 이리듐 및 루테늄 복합촉매에 SO2 기체를 통과시킨다(S400). Finally, the SO 2 gas is passed through the iridium and ruthenium complex catalyst (S400).

본 발명의 일 실시예에 따른 deNOx 시스템은 이리듐 및 루테늄 복합촉매에 외부에서 SO2 기체를 주입하거나, 배출가스 내에 포함된 SO2 성분을 활용할 수 있으나, 배출가스 내에 포함된 SO2 성분을 활용하는 것이 바람직하다. DeNOx system according to an embodiment of the present invention is injected into the SO 2 gas from the outside of the iridium and ruthenium complex catalyst, or to take advantage of a SO 2 component contained in the exhaust gas. However, to take advantage of a SO 2 component contained in the exhaust gas It is desirable.

상기 SO2 기체는 0.001 내지 10 vol.%의 농도로 통과시킬 수 있다.The SO 2 gas may be passed at a concentration of 0.001 to 10 vol.%.

종래의 이리듐 및 루테늄 복합촉매는 저온에서만 활성을 유지하고, 중, 고온에서는 활성이 떨어지는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따라 배기가스를 이리듐 및 루테늄 복합촉매에 통과시키면서, SO2 기체를 통과시키는 경우 촉매의 질소산화물 저감 성능이 향상되는 효과가 있다.Conventional iridium and ruthenium complex catalysts maintain activity only at low temperatures, and there is a problem in that activity is inferior at medium and high temperatures. However, according to an embodiment of the present invention, when the exhaust gas is passed through the iridium and ruthenium complex catalyst and the SO 2 gas is passed, the nitrogen oxide reduction performance of the catalyst is improved.

도 3을 참조하면, SO2 기체 주입에 따라 SO2 기체의 농도가 증가하는 구간에서는 NO 및 NO2의 농도가 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 촉매에 SO2 기체를 통과시킨 후, SO2의 농도가 다시 감소하는 경우에는 NO 및 NO2의 농도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이처럼 본 발명에 따라 촉매에 SO2 기체를 통과시키는 경우 질소산화물 저감 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. Referring to Figure 3, SO 2 in the period in which the concentration of SO 2 gas increases as the gas injection was able to confirm that reducing the concentration of NO and NO 2, was passed through the SO 2 gas to the catalyst, the concentration of SO 2 When is again decreased, it was confirmed that the concentration of NO and NO 2 increased. As described above, it was confirmed that the nitrogen oxide reduction performance was improved when the SO 2 gas was passed through the catalyst according to the present invention.

이에 따르면, 배기가스 내에는 질소산화물뿐만 아니라 SO2 성분도 포함되어 있기 때문에 배기가스 내의 SO2 성분을 활용할 수 있어 SO2 기체를 저장하기 위한 용기, 및 분사 장치 등의 부수적인 시스템이 필요하지 않아 내연기관 내의 공간을 활용할 수 있으며 추가적 비용이 들지 않아 경제적인 장점이 있다. According to this, since the exhaust gas contains not only nitrogen oxides but also SO 2 components, it is possible to utilize the SO 2 component in the exhaust gas, thereby eliminating the need for ancillary systems such as a container for storing SO 2 gas and an injection device. It is possible to utilize the space in the institution and has an economic advantage as there is no additional cost.

실시예Example

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.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples and experimental examples. However, the following Examples and Experimental Examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited thereto.

비교예 1: IrRu/AlComparative Example 1: IrRu/Al 22 OO 33 촉매의 제조 Preparation of catalyst

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.First, 0.190 g of IrCl 3 sample and 0.193 g of RuCl 3 sample were simultaneously dissolved in water, and then immersed in 5 g of γ-aluminum oxide, and then dried at 100° C. for 12 hours. After drying, the sample was calcined for 4 hours at a temperature of 500° C. in humid air, and an IrRu/Al 2 O 3 catalyst in which iridium-ruthenium was supported on aluminum oxide was prepared.

실시예 1: IrRu/AlExample 1: IrRu/Al 22 OO 33 촉매에 20 ppm의 SO 20 ppm SO in the catalyst 22 기체 처리 Gas treatment

상기 비교예 1에서 제조된 IrRu/Al2O3 촉매에 20 ppm의 SO2 기체를 통과시켰다.In the IrRu/Al 2 O 3 catalyst prepared in Comparative Example 1 20 ppm of SO 2 gas was passed.

실시예 2: IrRu/AlExample 2: IrRu/Al 22 OO 33 촉매에 100 ppm의 SO 100 ppm SO in the catalyst 22 기체 처리 Gas treatment

상기 비교예 1에서 제조된 IrRu/Al2O3 촉매에 100 ppm의 SO2 기체를 통과시켰다.In the IrRu/Al 2 O 3 catalyst prepared in Comparative Example 1, 100 ppm of SO 2 gas was passed.

실험예 1: 질소산화물 제거성능 확인Experimental Example 1: Confirmation of nitrogen oxide removal performance

실시예 1 및 실시예 2, 비교예 1에 의해 제조된 촉매를 아래와 같은 조건 하에서 질소산화물 제거 성능을 측정하였다.The catalysts prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were measured for nitrogen oxide removal performance under the following conditions.

질소산화물(NO): 50 ppmNitrogen oxide (NO): 50 ppm

CO: 0.7 %CO: 0.7%

O2: 5 % 및 N2 balanced 및 GHSV 200,000 h-1의 조건으로 측정하여 그 실험결과를 도 5에 나타내었다.O2: 5% and N 2 balanced and GHSV was measured under the conditions of 200,000 h -1 and the experimental results are shown in FIG. 5.

<평가><Evaluation>

도 4는 실시예 1 및 2, 비교예 1의 질소산화물 제거성능을 온도별로 비교한 그래프이다.4 is a graph comparing the nitrogen oxide removal performance of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 by temperature.

그 결과, 도 4에서 보는 바와 같이, 비교예 1에 의해 제조된 촉매는 150 ℃에서 175 ℃로 온도가 상승하는 동안, 질소산화물 전환율이 증가하여, 175 ℃에서는 질소산화물 전환율이 90 %에 달한다. 그러나 온도가 175 ℃ 이상인 경우, 점점 질소산화물 전환율이 감소하여 250 ℃의 온도 이상에서부터는 30 % 대의 낮은 전환율을 가지는 것을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in FIG. 4, the catalyst prepared by Comparative Example 1 increases the nitrogen oxide conversion rate while the temperature increases from 150° C. to 175° C., and the nitrogen oxide conversion rate reaches 90% at 175° C. However, when the temperature was higher than 175 ℃, it was confirmed that the conversion ratio of nitrogen oxides gradually decreased, and the conversion ratio was as low as 30% from the temperature higher than 250 ℃.

그러나 실시예 1 및 실시예 2에 의해 제조된 촉매는 175 ℃ 이상의 온도에서도 높은 질소산화물 전환율을 유지하며 300 ℃에서도 50 % 이상의 전환율을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.However, it was confirmed that the catalysts prepared according to Examples 1 and 2 maintained a high nitrogen oxide conversion rate even at a temperature of 175°C or higher and exhibited a conversion rate of 50% or more even at 300°C.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라 배기가스를 이리듐 및 루테늄 복합촉매에 통과시키면서, SO2 기체를 통과시키는 경우 중, 고온에서의 질소산화물 저감 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있다.Accordingly, it can be seen that the nitrogen oxide reduction performance at a high temperature is improved when the exhaust gas is passed through the iridium and ruthenium composite catalyst and the SO 2 gas is passed through according to an embodiment of the present invention.

배기가스 내에는 질소산화물뿐만 아니라 SO2 성분도 포함되어 있기 때문에 배기가스 내의 SO2 성분을 활용할 수 있어 SO2 기체를 저장하기 위한 용기, 및 분사 장치 등의 부수적인 시스템이 필요하지 않아 내연기관 내의 공간을 활용할 수 있으며 추가적 비용이 들지 않아 경제적인 장점이 있다.Since the exhaust gas contains not only nitrogen oxides but also SO 2 components, it is possible to utilize the SO 2 component in the exhaust gas, so there is no need for an auxiliary system such as a container for storing SO 2 gas and an injection device. It can be used and has an economic advantage as there is no additional cost.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매 및 그의 제조방법, SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다. So far, specific examples of a deNOx catalyst having improved performance by SO 2 treatment according to an embodiment of the present invention, a method for producing the same, and a deNOx system having improved performance by SO 2 treatment have been described, but within the scope of the present invention It is obvious that various implementation modifications are possible within the limit that does not deviate.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be defined by being limited to the described embodiments, and should be defined by the claims and equivalents as well as the claims to be described later.

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.That is, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not limiting, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modified forms derived from the equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (12)

배기가스 내 일산화탄소(CO)를 환원제로 하여 질소산화물(NOx)을 환원시키는 촉매로서,
지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기 하에서 소성한 뒤, SO2 기체를 0.002 초과 0.01 vol.% 이하의 농도로 통과시키며,
상기 지지체는 산화알루미늄, 지르코니아, 티타니아, 제올라이트, 세리아 및 세리아 계열 다성분 화합물로 이루어진 군 중 선택되는 하나이며,
상기 SO2 기체를 통과시킨 후에 상기 SO2 기체의 공급을 중단하여도 deNOx 성능이 유지되는 것을 특징으로 하는 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매.
As a catalyst for reducing nitrogen oxides (NOx) using carbon monoxide (CO) in exhaust gas as a reducing agent,
After supporting ruthenium and iridium on a support and firing in moist air, SO 2 gas is passed through at a concentration of more than 0.002 and not more than 0.01 vol.%,
The support is one selected from the group consisting of aluminum oxide, zirconia, titania, zeolite, ceria and ceria series multi-component compounds,
After passing through the SO 2 gas is also enhanced by stopping the supply of the SO 2 gas by the SO 2 treatment, characterized in that the deNOx performance maintained deNOx catalyst.
제1항에 있어서,
상기 이리듐은
상기 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지된 것을 특징으로 하는 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매.
The method of claim 1,
The iridium is
DeNOx catalyst with improved performance by SO 2 treatment, characterized in that supported by 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the support.
제1항에 있어서,
상기 루테늄은
상기 지지체 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 담지된 것을 특징으로 하는 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매.
The method of claim 1,
The ruthenium is
DeNOx catalyst with improved performance by SO 2 treatment, characterized in that supported by 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the support.
제1항에 있어서,
상기 소성은
습윤한 공기 하에서 300~800 ℃의 온도로 1~10 시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매.
The method of claim 1,
The firing is
DeNOx catalyst with improved performance by SO 2 treatment, characterized in that it is performed for 1 to 10 hours at a temperature of 300 to 800 °C in moist air.
삭제delete 삭제delete (a) 루테늄 및 이리듐 혼합물을 제조하는 단계;
(b) 지지체에 상기 루테늄 및 이리듐 혼합물을 담지하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계의 루테늄 및 이리듐이 담지된 지지체를 소성하는 단계; 및
(d) 상기 (c) 단계의 소성된 지지체에 SO2 기체를 0.002 초과 0.01 vol.% 이하의 농도로 통과시키는 단계;를 포함하며,
상기 (c) 단계 이후에 상기 SO2 기체의 공급을 중단하여도 deNOx 성능이 유지되며,
상기 (c) 단계의 지지체는 산화알루미늄, 지르코니아, 티타니아, 제올라이트, 세리아 및 세리아 계열 다성분 화합물로 이루어진 군 중 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매의 제조방법.
(a) preparing a mixture of ruthenium and iridium;
(b) supporting the ruthenium and iridium mixture on a support;
(c) firing the support on which the ruthenium and iridium of the step (b) are supported; And
(d) passing SO 2 gas at a concentration of more than 0.002 and not more than 0.01 vol.% through the calcined support of step (c); including,
Even if the supply of the SO 2 gas is stopped after the step (c), the deNOx performance is maintained,
(C) the support of the step is process for producing a deNOx catalyst is enhanced by the SO 2 treatment, characterized in that one selected from the group is aluminum oxide, zirconia, titania, zeolite, ceria, and ceria series consisting of component compounds.
삭제delete 제7항에 있어서,
상기 (c) 단계의 소성은
습윤한 공기 하에서 300~800 ℃의 온도로 1~10 시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매의 제조방법.
The method of claim 7,
The firing of step (c) is
A method for producing a deNOx catalyst having improved performance by SO 2 treatment, characterized in that it is carried out for 1 to 10 hours at a temperature of 300 to 800° C. in moist air.
삭제delete (e) 하우징 내로 배기가스가 주입되는 단계;
(f) 질소산화물(NOx)의 환원을 위해 상기 하우징 내에 일산화탄소(CO)를 주입하여 질소산화물(NOx)을 N2로 환원시키는 단계;
(g) 상기 배기가스를 이리듐 및 루테늄 복합촉매와 접촉시키는 단계; 및
(h) 상기 복합촉매에 SO2 기체를 0.002 초과 0.01 vol.% 이하의 농도로 통과시켜 질소산화물 환원 성능을 향상시키는 단계;를 포함하며,
상기 (h) 단계 이후에 상기 SO2 기체의 공급을 중단하여도 deNOx 성능이 유지되며,
상기 (h) 단계의 복합촉매는 지지체에 루테늄 및 이리듐을 담지하여 습윤 공기 하에서 소성한 것이고,
상기 지지체는 산화알루미늄, 지르코니아, 티타니아, 제올라이트, 세리아 및 세리아 계열 다성분 화합물로 이루어진 군 중 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템.
(e) injecting exhaust gas into the housing;
(f) reducing nitrogen oxides (NOx) to N 2 by injecting carbon monoxide (CO) into the housing for reduction of nitrogen oxides (NOx);
(g) contacting the exhaust gas with an iridium and ruthenium complex catalyst; And
(h) improving the nitrogen oxide reduction performance by passing SO 2 gas through the complex catalyst at a concentration of more than 0.002 and not more than 0.01 vol.%; including,
Even if the supply of the SO 2 gas is stopped after the step (h), the deNOx performance is maintained,
The complex catalyst of step (h) is calcined under humid air by supporting ruthenium and iridium on a support,
The support is one selected from the group consisting of aluminum oxide, zirconia, titania, zeolite, ceria and ceria-based multi-component compounds. DeNOx system with improved performance by SO 2 treatment.
삭제delete
KR1020190042822A 2019-04-12 2019-04-12 Denox catalyst improved in performance by so2 treatment and method for producing the same, denox system improved in performance by so2 treatment KR102255628B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190042822A KR102255628B1 (en) 2019-04-12 2019-04-12 Denox catalyst improved in performance by so2 treatment and method for producing the same, denox system improved in performance by so2 treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190042822A KR102255628B1 (en) 2019-04-12 2019-04-12 Denox catalyst improved in performance by so2 treatment and method for producing the same, denox system improved in performance by so2 treatment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200120811A KR20200120811A (en) 2020-10-22
KR102255628B1 true KR102255628B1 (en) 2021-05-26

Family

ID=73035559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190042822A KR102255628B1 (en) 2019-04-12 2019-04-12 Denox catalyst improved in performance by so2 treatment and method for producing the same, denox system improved in performance by so2 treatment

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102255628B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006272240A (en) 2005-03-30 2006-10-12 Tsukishima Kikai Co Ltd Nitrous oxide removal method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5459965B2 (en) * 2008-02-05 2014-04-02 メタウォーター株式会社 Method for removing N2O in exhaust gas
KR101798713B1 (en) 2015-07-15 2017-11-16 현대중공업 주식회사 SCR Catalyst for Nitrogen Oxide Removal and Manufacturing method thereof
KR102051857B1 (en) * 2017-09-29 2019-12-04 한국화학연구원 High performance nitrogen oxide reduction catalyst and method for producing the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006272240A (en) 2005-03-30 2006-10-12 Tsukishima Kikai Co Ltd Nitrous oxide removal method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
APPLIED CATALYSIS B: ENVIRONMENTAL
JOURNAL OF CATALYSIS 197

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200120811A (en) 2020-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8409518B2 (en) Sulfur tolerant perovskite supported catalysts
JP5354903B2 (en) Catalyst and nitrogen oxide reduction method
WO2007138874A1 (en) NOx REDUCTION CATALYST, NOx REDUCTION CATALYST SYSTEM, AND METHOD FOR REDUCING NOx
US20120042631A1 (en) Catalyst materials for ammonia oxidation in lean-burn engine exhaust
BRPI0717470A2 (en) METHOD AND SYSTEM FOR REDUCING NITROGEN OXIDES IN A POOR GAS CURRENT UNDERSTANDING NITRIC OXIDE, INNER COMBUSTION ENGINE, AND DIESEL ENGINE.
KR20140027062A (en) Selective reduction catalyst, and exhaust gas purification device and exhaust gas purification method using same
Granger Challenges and breakthroughs in post-combustion catalysis: how to match future stringent regulations
JP2009165904A (en) Exhaust gas purifier
CN102240543A (en) CeO2-ZrO2 based SCR (selective catalytic reduction) catalyst used for denitration and preparation thereof
JP2006289211A (en) Ammonia oxidation catalyst
Li et al. Research on the catalytic oxidation of Hg0 by modified SCR catalysts
KR102255628B1 (en) Denox catalyst improved in performance by so2 treatment and method for producing the same, denox system improved in performance by so2 treatment
JP3267862B2 (en) Diesel engine exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification method using the same
KR20200002120A (en) deNOx catalyst with improved NOx reduction performance, method of manufacturing the same and NOx abatement method
KR102243907B1 (en) Ir-based catalyst improved in nox reduction performance by the carbon monoxide and hydrogen gas treatment, nox reduction apparatus and reduction method improved in performance by treatment of carbon monoxide and hydrogen gas
KR102223431B1 (en) Ir-based catalyst improved in nox reduction performance by the hydrogen gas and oxygen gas treatment, nox reduction apparatus and reduction method improved in performance by treatment of hydrogen gas and oxygen gas
JP4877574B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JPH11342337A (en) Catalyst b and method for removal of nitrogen oxides by decomposition
KR102243904B1 (en) 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
KR102243898B1 (en) IR-BASED CATALYST IMPROVED IN NOx REDUCTION PERFORMANCE BY H2 TREATMENT, NOx REDUCTION APPARATUS AND REDUCTION METHOD USING IR-BASED CATALYST IMPROVED IN NOx REDUCTION PERFORMANCE BY H2 TREATMENT
US20230191386A1 (en) Compressed natural gas combustion and exhaust system
JP4087659B2 (en) Method of manufacturing denitration catalyst, denitration catalyst, and denitration system
JPH11128688A (en) Purification of waste gas
JP6325042B2 (en) Exhaust gas purification device for heat engine
JP4494068B2 (en) Catalyst for oxidation removal of methane in exhaust gas and exhaust gas purification method

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant