KR19990024504A - 디젤엔진용 배출가스 정화장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디젤엔진용 배출가스 정화장치에 관한 것으로 특히 디젤엔진의 배출가스 후처리를 위해 1차연소실에서 전기히터에 의해 연소망을 가열하여 매연과 미연탄화수소를 연소시키고 2차로 촉매가 도포된 허니콤을 통과시켜 NOx를 제거하며, 미연탄화수소와 입자상물질, 일산화탄소를 산화시켜 입자의 침전 및 주기적인 청소없이 연속적으로 사용가능하며, 낮은 온도에서 탄화수소와 입자상물질, NOx 그리고 일산화탄소에 대해 높은 전화율을 가지며, 백금족금속과 첨가제인 Ni와 란탄계금속 및 기타 활성 금속을 알루미나와 제올라이트, 이트리아에 담지시켜 형성된 금속담지 내화성 무기산화물 및 희토류산화물과, CeO2와 La2O3에 Ni를 포함하고, Fe, Cu, V, Cr, Co중 선택된 1개 이상의 원소를 함유하는 활성유지물을 담지시키고 건조시켜 소성시킨후 보올밀로 수성 슬러리를 만들어 모노리스 구조를 갖는 허니콤에 피복하고 이 피복 담체를 소성한 것을 사용하는 디젤엔진용 배출가스 정화장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 디젤엔진용 배출가스 정화장치에 관한 것으로 특히 미연소 탄화수소와 입자상물질들을 1차 연소실에서 전기히터의 열선과 이 열선에 의해 가열된 연소망에 의하여 연소시키며 금속산화물이 피복된 허니콤에서 입구부에 NOx를 제거하는 촉매를 도포하여 질소산화물을 제거하며, 출구부에 산화촉매를 도포하여 2차산화시키고 여기에서 일산화탄소를 이산화탄소로 산화시키거나 허니콤 전체에 NOx제거 촉매와 산화촉매를 골고루 분산도포하여 사용하는 디젤엔진 배출가스 정화장치에 관한 것이다.
종래에는 여과재만을 사용하여 여과된 입자상물질을 가열선이나 버너 등으로 재연소 하는 방법을 사용하였다. 이 방법은 여과재 전후에 압력 센서를 적용하여 일정 압력 이상이 되면 버너 등으로 가열하고 송풍기로 공기를 공급하여 여과재에 퇴적된 입자상물질들을 태워버리는 방법이다. 그러나 이러한 방법은 일시에 미연탄화수소나 입자상물질들을 태움으로 인하여 온도가 급격히 상승하여 여과재의 수명을 단축시킨다. 그리고 여과재를 재생하는 동안 디젤엔진에서 나오는 배출가스를 제2의 여과재로 여과하거나 바이-패스(by-pass) 해야 하는 등 비효율적이며, 센서등 장치비가 많이드는 단점이 있다.
또한 종래에는 세라믹여과제(허니콤)에 귀금속을 함유하는 촉매를 코팅시켜 탄화수소와 일산화탄소의 산화 및 NOx의 환원을 꾀하였으며, 촉매에 있어서는 사용량이 미량으로 한정된 귀금속을 유효하게 사용하여 활성알루미나 등의 고표면적 내화성 무기산화물상에 귀금속을 고분산으로 담지시키려고 노력하였다.
그러나 귀금속을 고분산으로 담지시킨 촉매는 초기활성은 높으나 세라믹여과재에 포집된 입자상물질을 연소시켜 재생하는 과정에서 고온산화분위기와 같은 엄격한 조건에 놓이면 귀금속의 입자성장 및 소결(sintering) 담체물질과 귀금속 및 조촉매들과의 반응이 일어나기 쉬우므로 활성의 내구성에 문제가 있다.
그리하여 지르코니아 촉매의 비표면적등 물성안정을 위하여 알루미나 및 지르코니아를 함유하는 피복층을 담체로 형성시킨 후 귀금속을 담지하는 방법은 일본특공소 57-29215호 및 동특개소 57-153737호에 제안되어 있다.
그러나 이들 방법은 귀금속이 대부분 알루미나에 고분산되므로 상기한 원인에 의해서 활성감소가 일어난다. 그리고 귀금속과 고온산화분위기에서 상호작용하지 않는 담체물질로서 지르코니아(미국특허 제 4233189호) 또는 알파알루미나(미국특허 제 41720407호)가 본 분야에서 제안되었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적과제는, 극한 조건하에서 사용되어도 뛰어난 내구성을 가지며 유해성분에 대하여 저온에서 높은 정화능력을 갖는 디젤엔진용 배출가스 정화장치를 제공함에 있다.
본 발명의 기술적과제는, 백금족금속과 첨가제인 Ni와 란탄계금속 및 기타활성 금속을 알루미나와 제올라이트, 이트리아에 담지시켜 형성된 금속담지 내화성 무기산화물 및 희토류산화물과 CeO2와 La2O3에 Ni를 포함하고, Fe, Cu, V, Cr, Co중 선택된 1개 이상의 원소를 함침시킨 조성물을 모노리스 구조를 갖는 허니콤에 피복하고 이 피복 담체를 소성한 것을 디젤엔진용 배출가스 정화장치에 사용함으로서 달성된다.
도 1은 본 발명의 디젤엔진용 배출가스 정화장치를 보인 개략도
도 2는 본 발명의 전기히터와 연소망을 보인 사시도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 1차연소실11 : 열선
12 : 지지대20 : 2차 촉매산화처리부
21 : 허니콤30 : 연소망
본 발명의 디젤엔진용 배출가스 정화장치는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 엔진 측과 연결되어 산화되기 힘든 입자상물질과 탄화수소를 연소시켜주는 1차연소실(10)과, 금속산화물이 피복된 허니콤(21)이 설치되어 200~450℃의 낮은 온도에서 입자상물질과 탄화수소를 산화시켜주는 2차 촉매산화처리부(20)로 구성된다.
상기 1차연소실(10)에는 지지대(12)에 지지되어 동심원을 이루는 열선(11)과 조밀한 연소망(30)이 교대로 설치되어있으며, 연소망(30)은 열선(11)에 의해 발열됨으로서 연소망(30)을 통과하는 입자상물질과 탄화수소가 연소된다.
즉, 산화 힘든 디젤엔진 배출가스중 입자상물질과 탄화수소가 1차 연소실(10)에서 연소망(30)을 통과하면서 연소됨으로서, 200℃~450℃의 낮은 온도의 2차촉매산화처리부(20)인 금속산화물이 피복된 허니콤(21)내에서 미연소 입자상물질과 탄화수소를 완전히 산화시켜 줄 수 있게 될 뿐만 아니라 허니콤(21)에 입자상물질침전 및 주기적인 청소없이 연속적으로 사용이 가능하게 되는 것이다.
열선(11)의 전원은 디젤엔진 시동시 사용되는 축전지가 사용되며, 열선(11)으로는 니크롬선, 칸탈선, 금속복합열선을 그대로 사용하거나 세라믹코팅 하여 사용하며, 연소망(30)은 30~800 메쉬의 스텐레스스틸을 하나 이상 연결하여 사용하나 더 적합하게는 100~400 메쉬 크기의 와이어 메쉬를 열선(11)에 의해 발열하도록 사용한다. 지지대(12)는 세라믹 또는 운모판 등을 사용한다.
본 발명의 2차 촉매산화처리부(20)에는, 금속산화물 피복에 사용되는 활성성분으로는 미세하게 분할된 알루미늄산화물, 제올라이트, 이트리아 및 그들이 혼합물상에 부착된 백금그룹금속과 첨가제 Ni 및 Li, Na, K, Cs, Rb, Fr 중에서 선택된 원소를 하나 이상 함유하는 촉매 조성물을 허니콤(21)에 도포하여 사용하며, CeO2와 La2O3에 Ni를 포함하고, Fe, Cu, V, Cr, Co중 선택된 1개 이상의 원소를 함침시킨후 이 조성물을 허니콤(21)에 도포하여 사용한다.
백금족화합물과 첨가제로서는 백금(A)와 팔라듐(B), 니켈(C)과 Li, Na, K, Cs, Rb, Fr중에서 선택된 하나의 원소(D)로 구성되며 백금과 팔라듐, 니켈 및 (D) 물질의 구성비율은 (A):(B)=1:1.5~1.5:1, (C)/ ((A)+(B))=0.005~0.20, (C):(D)=0.5:1~1:0.1의 비를 가지며 이들 금속은 내화성 무기화합물과 희토류산화물에 담지된다.
백금족 금속이 이 비를 초과하거나 백금 또는 팔라듐중의 원소로만 사용하거나, (C)와 (D)의 물질을 비율대로 사용하지 않을 경우 입자상물질과 HC(탄화수소), C0의 산화전화율이 떨어지며 Pt와 Pd간의 상승효과를 얻기 힘들다. 만약 0.10을 넘어서는 범위에서는 산화전화율이 오래 지속하지 못하는 단점이 있으며 0.005보다 작은 경우에는 산화전화율이 낮아지고 Pt와 Pd간의 상승효과를 얻기 힘든 단점이 있다.
백금족 금속산화물과 첨가제가 내화성 무기화합물과 희토류산화물에 담지되는데 이 비율은 0.1~0중량%로 0.1중량%보다 작을 경우 원하는 활성을 얻기 힘들고 3중량%보다 높은 경우 금속 입자끼리의 입자성장이 촉진되어 활설 저하의 원인이 된다.
내화성 무기산화물과 희토류산화물로는 제올라이트, 이트리아를 사용하는데, 알루미나와 다른산화물의 무게비가 99:1에서 50:50인 상태로 제올라이트, 이트리아와 함께 알루미나의 혼합물이 미세하게 분할된 유지물로서 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 사용되는 백금족금속에 사용되는 백금과 팔라듐 원으로서는 염화백금산, 디니트로디아민백금, 백금설페이드 착염, 백금테트라민클로라이드, 염화팔라듐, 질산팔라듐 등이 바람직하다.
첨가제로 사용되는 니켈은 염화니켈과 질산니켈 등을 사용한다.
본 발명에서 사용되는 제올라이트 Si/Alㅣ의 비가 1~500이며, 이트리아 등의 사용량은 내화성 무기산화물 조성의 0.5~95중량% 이어도 가능하지만 바람직하게는 1~50중량%를 사용함으로서 충분한 발명의 효과가 발휘 될 수 있다.
이와 같이 얻어진 백금족 금속과 첨가제 및 란탄계 조촉매를 희토류산화물 또는 내화성무기 산화물에 담지시켜 110℃이상에서 6시간이상 건조시킨 후 300~650℃에서 소성시킨다.
소성된 백금족 금속과 첨가제 담지희토류 산화물, 내화성 무기산화물을 보올밀 등을 사용하여 수성슬러지로 만들고 일체 구조를 갖는 허니콤 담체에 워시코오팅하고, 그후 건조하여 필요에 따라 소성하여 완성 촉매를 만든다. 소성은 110~650℃에서 바람직하게는 250~600℃의 온도에서 1~10시간, 바람직하게는 1~4시간동안 행해진다.
제올라이트 중에서 LaY-Zeolite, NaY-Zeolite, ZSM-5,HY-Zeolite, CoY-Zeolite, NaX-Zeolite, HX-Zeolite등을 사용하며, 제올라이트가 강한 산성을 유지하여 탄화수소와 입자성물질을 크래킹시키기 위하여 Pd 와 Pt를 사용하며 첨가제로서 Ni를 사용하는 것외에 Li, Na, K, Cs, Rb, Fr중에서 선택된 원소를 하나 이상 함유하는 방법으로, 알루미나는 담체의 역할도 하지만 워시코팅시 허니콤에 잘부착되게 하기 위한 용도로도 사용한다.
또한 질소산화물을 환원시키며 탄화수소와 일산화탄소의 산화를 촉진하기 위해 CeO2와 La2O3에 Ni를 포함하고 Cu, Fe, V, Cr, Co중에서 선택된 원소를 하나 이상 함유하며 함유량은 CeO2와 La2O3에 각각 선택된 원소와 Ce, La와의 몰비를 0.2:1~1:1이 되게 하여 함침시킨다.
CeO2또는 La2O3중 하나의 산화물에 금속을 담지시키는 것 보다 CeO2와 La2O3의 비를 1:5~5:1로 사용하여 이들 두산화물에 Ni를 포함한 하나 이상의 금속을 함침시키는 것이 질소산화물을 제거하는데 우수한 성능을 보여준다.
이들 화합물은 금속담지 내화성 무기산화물 희토류산화물에 대하여 0.1~20중량%로 하며 바람직하게는 0.5~10중량%를 사용함으로써 충분한 발명효과가 발휘된다.
본 발명에서 사용되는 모노리스구조를 갖는 허니콤은 코오데라이트, 뮬라이트, 모더나이트, 스피넬, α-알루미나, β-알루미나, 지르코니아, 티타니아, 인산티탄, 알루미늄티타네이트, 페라이트, 알루미노실리케이트, 규산마그네슘 등을 재료로 하는 담체가 바람직하며, 특히 코오데라이트(cordieritie)가 특히 디젤 내연기관용으로 바람직하다.
상기 활성유지물은 30~400g/d㎥(촉매용적) 적합하게는 70~250g/d㎥(촉매용적)의 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 배출가스 정화촉매 및 장치이다.
이렇게 얻어진 제품은 디젤자동차 및 선박, 기관차, 산업용 내연기관 등에 사용될 수 있으며 특히 배압이 걸리지 않아 항공기에도 사용이 가능하다.
다음에 실시예에 의하여 본 발명을 더 상세히 설명하는데 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것이 아님은 더 말할 나위 없다.
실시예 1에서 17까지 비교예 1에서 19까지 디젤엔진 배출가스 정화촉매 및 장치의 엔진 내구주행후에 있어서의 정화능을 조사하였다. 내구엔진은 시판되는 4기통 디젤엔진, 2476cc, 압축비 21:1, 최대토오크/엔진속도=20.0Kgm/2000rpm, 최대출력/엔진속도=85ps/4200rpm을 사용하였고, 디젤엔진 배출가스 정화촉매 및 장치의 온도가 정상운전에서 450℃로 되는 조건에서 100시간 촉매정화재를 에이징하였다. SV=약 15만 hr-1에서 TPM(총입자상물질), HC(탄화수소), VO(휘발성 organic fraction), CO, NOx를 조사하였으며 신품시와 에이징후 50% 전환율을 조사하여 낮은 온도에서의 정화능과 전환율 지속성능을 측정하였다.
표 1에 촉매처리된 허니콤의 구성 성분을 나타내었고, 표 2에 디젤엔진 배출가스 정화촉매 및 장치의 성능을 나타내었다.
실시예 [1]
비표면적 70㎡/g, 평균입경 0.5μm을 갖는 티타니아 10g과 비표면적 550㎡/g인 NaY-제올라이트 10g과 비표면적 210㎡/g인 γ-Al2O3160g을 팔라듐 1.5g을 함유하는 염화팔라듐수용액과 백금 1.5g을 함유하는 염화백금수용액 및 니켈 0.2g을 함유하는 염화니켈과 Na 0.1g을 함유하는 수산화나트륨수용액에 함침하고, 120℃에서 12시간 동안 건조후 600℃에서 2시간동안 소성시켜 산화촉매용 분체를 얻었다. 산화세륨분체 3g과 산화란타늄 분체 3g에 Ni 0.4g과 Fe 0.4g을 담지시켜 120℃에서 12시간동안 건조후 600℃에서 2시간 소성시켜 NOx 제거용 분체를 얻었으며, 보올밀에 의하여 20시간동안 습식분쇄 함으로써 각각의 수성슬러리를 조제하였다. 단면적 1평방인치당 약 400개의 가스유통셀을 갖는 외경 144㎜ 길이 150㎜의 코오데라이트제 모노리스 담체를 입구는 NOx제거용 슬러리에, 출구부는 산화촉매용 상기 슬러리에 침지하고 취출하여 셀내의 과잉슬러리를 압축공기에 의하여 블로잉하고, 그후 120℃에서 12시간 건조하고 다시 600℃에서 2시간 소성하여 촉매처리된 허니콤을 얻었으며 1차연소실(10)에 도 1 및 도2에 도시된 바와 같이 열선(11) 및 연소망(30)과 설치하여 사용되는 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [2]
표 1의 (D) 성분이 K 0.1g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엘진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [3]
표 1의 (D) 성분이 Li 0.1g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [4]
표 1의 (D) 성분이 Cs 0.1g이 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [5]
표 1의 (D) 성분이 Fr 0.1g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [6]
표 1의 (D) 성분이 Rb 0.1g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [7]
표 1의 (E) 성분이 HX 제올라이트 10g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [8]
표 1의 (E) 성분이 NaY 제올라이트(Si/AL=5) 10g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [9]
표 1의 (E) 성분이 NaX 제올라이트 10g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [10]
표 1의 (E) 성분이 HZSM-5(Si/Al=80) 10g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진 배출가스 정화장치이다.
실시예 [11]
표 1의 (E) 성분이 NaZSM-5(Si/Al=80) 10g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 장치이다.
실시예 [12]
표 1의 (E) 성분이 LaY 제올라이트(Si/Al=5) 10g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [13]
표 1의 (E) 성분이 이트리아 10g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [14]
표 1의 (J) 성분이 Cr 0.4g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [15]
표 1의 (J) 성분이 Co 0.4g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [16]
표 1의 (J) 성분이 LaY 제올라이트(Si/Al=5) 10g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
실시예 [17]
표 1의 (J) 성분이 V 0.4g인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [1]
표 1의 (D) 성분으로 아무것도 첨가되지 않는것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [2]
표 1의 (C) 성분으로 아무것도 첨가되지 않는것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [3]
표 1의 (C)와 (D) 성분으로 각각 아무것도 첨가되지 않는것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [4]
표 1의 (A) 성분으로 Pd 3g을 사용하고, (B), (C), (D) 성분으로 각각 아무것도 첨가되지 않는것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [5]
표 1의 (B) 성분으로 Pd 3g을 사용하고, (A), (C), (D) 성분으로 각각 아무것도 첨가되지 않는것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [6]
표 1의 (E) 성분으로 아것도 첨가되지 않는것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [7]
표 1의 (A) 성분으로 Pd 5g, (B) 성분으로 Pt 5g, (C) 성분으로 Ni 2g, (D) 성분으로 Na 1g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [8]
표 1의 (A) 성분으로 Pd 0.05g, (B) 성분으로 Pt 0.05g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [9]
표 1의 (A) 성분으로 Pd 1.5g, (B) 성분으로 Pt 0.5g 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [10]
표 1의 (C) 성분으로 Ni 1.0g 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [11]
표 1의 (C) 성분으로 Ni 1.0g, (D) 성분으로 Na 0.001g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [12]
표 1의 (A), (B), (C), (D) 성분으로 각각 아무것도 첨가되지 않는것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [13]
표 1의 (G), (H), (I), (J) 성분으로 각각 아무것도 첨가되지 않는것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [14]
표 1의 (H) 성분으로 각각 아무것도 첨가되지 않는것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [15]
표 1의 (G) 성분으로 각각 아무것도 첨가되지 않는것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [16]
표 1의 (I) 성분으로 각각 아무것도 첨가되지 않는것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [17]
표 1의 (J) 성분으로 각각 아무것도 첨가되지 않는것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [18]
표 1의 (I) 성분으로 Ni 0.01g, (J) 성분으로 Fe 0.01g 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
비교예 [19]
표 1의 (I) 성분으로 Ni 7g, (J) 성분으로 Fe 7g 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 디젤엔진용 배출가스 정화장치이다.
[표 1. 촉매처리된 허니콤의 구성성분]
[표 2. 디젤엔진 배출가스 정화촉매 및 장치의 성능]
본 발명은 백금족금속과 첨가제인 Ni와 란탄계금속 및 기타 활성 금속을 알루미나와 제올라이트, 이트리아에 담지시켜 형성된 금속담지 내화성 무기산화물 및 희토류산화물과 CeO2와 La2O3에 Ni를 포함하고 Fe, Cu, V, Cr, Co중 선택된 1개 이상의 원소를 함침시킨 조성물을 모노리스 구조를 갖는 허니콤에 피복하고 이 피복 담체를 소성한 것을 디젤엔진용 배출가스 정화장치에 사용함으로서 극한 조건하에서 사용되어도 뛰어난 내구성을 가지며 유해성분에 대하여 저온에서 높은 정화능력을 갖도록 한 것이다.
Claims (8)
- 엔진 측과 연결되어 산화되기 힘든 입자상물질과 탄화수소를 연소시켜 주는 1차연소실(10)과, 금속산화물이 피복된 허니콤(21)이 설치되어 200~450℃의 낮은 온도에서 입자상물질과 탄화수소를 산화시켜주는 2차 촉매산화처리부(20)로 구성된 것에 있어서, 상기 허니콤(21)이, 백금족금속과 첨가제인 Ni와 란탄계금속 및 기타 활성 알루미나와 제올라이트, 이트리아 담지시켜 형성된 금속담지 내화성 무기산화물 및 희토류산화물과, CeO2와 La2O3에 Ni를 포함하고, Fe, Cu, V, Cr, Co중 선택된 1개 이상의 원소를 함유하는 활성유지물을 담지시키고 건조시켜 소성시킨후 보올밀로 수성 슬러리를 만들어 모노리스 구조를 갖는 허니콤에 피복하고 이 피복 담체를 소성함을 특징으로 하는 디젤엔진용 배출가스 정화장치.
- 제1항에 있어서, 백금족화합물과 첨가제로서는 백금(A)와 팔라듐(B), 니켈(C) 그리고 Li, Na, K, Cs, Rb, Fr 중에서 선택된 하나의 원소(D)로 구성도며 백금과 팔라듐, 니켈 및 (D) 물질의 구성비율은 (A):(B)=1:1.5~1.5:1, (C)/ ((A)+(B))=0.005~0.20, (C):(D)=0.5:1~1:0.1의 비를 가지며 백금족 금속산화물과 첨가제가 내화성 무기화합물과 희토류산화물에 0.1~3중량% 되게 담지된 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 배출가스 정화장치.
- 제1항에 있어서, 질소산화물을 제거하는 촉매로 CeO2와 La2O3에 Ni를 포함하고 Cu, Fe, V, Cr, Co중에서 선택된 원소를 하나 이상 함유하며, CeO2와 La2O3의 비는 1:5~5:1로 유지하며, CeO2와 La2O3에 각각 선택원소와 Ce, La와의 몰비를 0.2:1~1:1이 되게 하여 함침시키며, 이들 화합물을 금속담지 내화성 무기산화물과 희토류산화물에 대하여 0.1~20중량%로 하며, 바람직하게는 0.5~10중량%를 사용하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 배출가스 정화장치.
- 제1항에 있어서, 내화성 무기산화물과 희토류산화물로는 제올라이트, 이트리아를 사용하며, 알루미나와 다른 산화물의 무게비가 99:1에서 50:50인 상태로 제올라이트, 이트리아와 함께 알루미나의 혼합물이 미세하게 분할된 유지물로서 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 배출가스 정화장치.
- 제4항에 있어서, 제올라이트 Si/Al의 비가 1~500이며, 이트리아 등의 사용량은 내화성 무기산화물 조성의 0.5~95중량% 바람직하게는 1~50중량%를 사용하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 배출가스 정화장치.
- 제1항에 있어서, 금속산화물과 첨가제를 희토류산화물 또는 내화성무기 산화물에 담지시켜 110℃이상에서 6시간이상 건조시킨 후 110~650℃이상에서 1~10시간소성시키며, 소성된 금속과 첨가제 담지희토류 산화물, 내화성 무기산화물을 보올밀을 사용하여 수성슬러지로 만들고 일체 구조를 갖는허니콤 담체에 워시코오팅한 후 건조하고 소성하여 완성된 촉매담지 허니콤을 만드는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 배출가스 정화장치.
- 제1항에 있어서, 상기 활성유지물으나 30~400g/d㎥(촉매용적), 적합하게는 70~250g/d㎥(촉매용적)의 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 배출가스 정화장치.
- 제1항에 있어서, 허니콤 담체는 코오데라이트, 모더나이트, 뮬라이트, α-알루미나, β-알루미나, 알루미노실리케이트, 스피넬, 규산마그네슘을 재료로 하며, 바람직하게는 코오데라이트인 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 배출가스 정화장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970045635A KR100212911B1 (ko) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 디젤엔진용 배출가스 정화장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR100544693B1 (ko) * | 2003-12-31 | 2006-01-23 | 주식회사 효성 | 휘발성 유기 화합물 및 일산화탄소 제거용 촉매 조성물 및이를 이용한 휘발성 유기 화합물의 산화제거 방법 |
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