KR20010043862A - 디젤 엔진 배기 가스 정화 방법 - Google Patents

디젤 엔진 배기 가스 정화 방법 Download PDF

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빌란트 마테스
클라우스 벤츨라브스키
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Abstract

디젤 엔진 배기 가스 정화 방법에 있어서, 상기 배기 가스가 (중량 중량 %) 70-95 중량 % 의 TiO2, 2-10 중량 % 의 WO3및/또는 MoO3, 0.1-5 중량 % 의 V2O5, 0.1-8 중량 % 의 Ca0, 0.1-8 중량 % 의 Al2O3, 0.1-5 중량 % 의 B2O3및 0.1-10 중량 % 의 SiO2를 포함하는 활성 물질을 가진 촉매 컨버터를 통해 안내되고, 흐름 방향으로 볼 때, 상기 촉매 컨버터의 위쪽에 질소 산화물을 환원시키는 환원제가 계량되어 첨가된다.

Description

디젤 엔진 배기 가스 정화 방법 {METHOD FOR CLEANING DIESEL ENGINE EXHAUST GAS}
디젤 연료의 연소시, 공지된 바와 같이 다수의 상이한 유해 물질 및 탄화수소가 농축된 카본 블랙 입자(이하 입자로 약칭함)가 발생하고, 상기 유해 물질은 특수한 작용을 하는 활성 물질 및 분리된 입자 필터를 가진 적합한 촉매 컨버터에 의해 제거되거나, 또는 적어도 감소된다. SCR-촉매 컨버터를 사용할 경우 환원제를 배기 가스 흐름에 계량하여 첨가할 수 있게 하는 장치가 필요하다. 유럽 특허 제 0 341 832 호에는 예컨대 디젤 엔진 배기 가스용 정화 방법이 공지되고, 여기서는 백금 함유 촉매 컨버터를 가진 장치가 입자를 필터링 시키는 장치와 조합된다. 또한 오염 물질을 저온 범위에서는 흡착시키고, 상승된 온도에서는 다시 탈착시키는 흡착기가 빈번하게 사용된다.
본 발명은 디젤 엔진 배기 가스 정화 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 장치 기술면에서 간단한 디젤 엔진 배기 가스 정화 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 제 1 항의 특징을 가진 방법에 의해 달성된다.
70-95 중량 % 의 TiO2, 2-10 중량 % 의 WO3및/또는 MoO3, 0.1-5 중량 % 의 V2O5, 0.1-8 중량 % 의 Ca0, 0.1-8 중량 % 의 Al2O3, 0.1-5 중량 % 의 B2O3및 0.1-10 중량 % 의 SiO2를 포함하는 활성 물질을 사용할 경우, 동시에 질소 산화물, 탄화수소 및 입자가 감소될 수 있는 것을 볼 수 있다. 따라서 분리된 입자 필터 시스템 또는 입자를 줄이기 위한 1차측 조치가 절감될 수 있는 단일 촉매 방법이 이용된다.
장치 기술적 비용 및 요구되는 장치 공간 측면에서 상기 방법의 장점은 분명하다. 이 경우 언급된 정화 방법은 통상적인 방법으로 실행된다. 따라서 예컨대 SCR 방법에 따라 질소 산화물을 환원시키기 위해, 본 발명에 따른 촉매 컨버터 앞에서 질소 함유 환원제가 배기 가스 흐름 내에 분사된다. 환원제의 바람직한 양은 특성 필드 제어 장치 또는 센서 조절 장치에 의해 통상적으로 엔진 및 엔진 배기 가스 데이터로부터 결정된다. 이 경우 통상적인 NOX, NH3-, HC-, CO-, O2-, 온도- 또는 기타 센서 사용된다. 바람직하게 그 활성 물질이 40 - 150 ㎡/g 의 BET 표면을 가진 촉매 컨버터가 사용된다. -Hg 침투법에 따라 측정된- 공극 부피는 바람직하게 200 - 600 ㎡/g 이다. 모노 또는 폴리 모드의 공극 반경 분포는 공극 반경의 빈도 최대치가 5 - 10000 nm 범위에 놓이도록 선택된다. TiO2변성체로서 바람직하게 애너테이스 변성체가 사용된다.
본 발명에 따른 방법으로 사용할 수 있는 촉매 컨버터를 제조하기 위해, TiO2는 나머지 산화물, 또는 200 - 800 ℃ 의 하소에 의해 산화물로 전환될 수 있는 산화물의 임시 결합물과 혼합되고, 균질화된다. 상기 혼합은 분쇄 또는 반죽 작용을 받고, 통상적인 세라믹 처리에 따라 완전한 촉매 컨버터로 가공되거나 또는 비활성 지지체가 통상적인 방법에 따라 코팅된다. 두 경우에서 마지막으로 실온과 100 ℃ 사이의 온도에서는 건조가 이루어지고, 200 - 800 ℃ 에서는 하고가 이루어진다. 이러한 방식으로 얻어진 촉매 컨버터 형상은 예컨대 하니콤 촉매 컨버터-완전 압출 성형물이고, 코팅된 금속 격자 또는 -박막, 코팅된 비활성- 또는 방화 세라믹 지지체이다.
12 1 행정 공간 및 315 KW 전력을 가진 디젤 엔진에 있어서, (중량 중량 %) 75 중량 % 의 TiO2, 8 중량 % 의 WO3, 3 중량 % 의 V2O5, 8 중량 % 의 SiO2, 1.5 중량 % 의 Al2O3, 2 중량 % 의 Ca0, 및 0.5 중량 % 의 B2O3로 이루어진 활성 물질을 가진 63 리터 촉매 컨버터가 테스트된다. 엔진 시험대에서 ECE-R.49 에 따른 테스트 사이클에서 측정이 이루어진다. 이 경우 질소 산화물은 76 %, 탄화수소는 87 % 및 입자는 50 % 정도 변환된다.

Claims (5)

  1. 디젤 엔진 배기 가스 정화 방법에 있어서,
    배기 가스가
    70-95 중량 % 의 TiO2,
    2-10 중량 % 의 WO3및/또는 MoO3,
    0.1-5 중량 % 의 V2O5,
    0.1-8 중량 % 의 Ca0,
    0.1-8 중량 % 의 Al2O3,
    0.1-5 중량 % 의 B2O3및
    0.1-10 중량 % 의 SiO2로 이루어진 활성 물질을 가진 촉매 컨버터를 통해 안내되고, 흐름 방향으로 볼 때, 상기 촉매 컨버터의 위쪽에 질소 산화물의 환원에 적합한 환원제가 계량되어 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    40 - 150 ㎡/g 의 BET 표면을 갖는 활성 물질이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    -Hg 침투법에 따라 측정된- 200 - 600 ㎡/g 의 공극 부피를 가진 활성 물질이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 - 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모노 또는 폴리 모드의 공극 반경 분포를 가진 활성 물질이 사용되고, 공극 반경 빈도의 최대치가 5 - 10000 nm 범위에 놓이는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 - 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    TiO2가 애너테이스 변성에 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
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