KR20010057456A - 팔라듐-백금/타이타니아 촉매 및 이를 이용한 탄화수소제거방법 - Google Patents

팔라듐-백금/타이타니아 촉매 및 이를 이용한 탄화수소제거방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010057456A
KR20010057456A KR1019990060897A KR19990060897A KR20010057456A KR 20010057456 A KR20010057456 A KR 20010057456A KR 1019990060897 A KR1019990060897 A KR 1019990060897A KR 19990060897 A KR19990060897 A KR 19990060897A KR 20010057456 A KR20010057456 A KR 20010057456A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalyst
platinum
palladium
titania
flue gas
Prior art date
Application number
KR1019990060897A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100435438B1 (ko
Inventor
송재활
고동준
Original Assignee
이구택
포항종합제철 주식회사
신현준
재단법인 포항산업과학연구원
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 이구택, 포항종합제철 주식회사, 신현준, 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 이구택
Priority to KR10-1999-0060897A priority Critical patent/KR100435438B1/ko
Publication of KR20010057456A publication Critical patent/KR20010057456A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100435438B1 publication Critical patent/KR100435438B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/864—Removing carbon monoxide or hydrocarbons

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

탄화수소제거에 사용되는 팔라듐-백금/타이타니아 (Pd-Pt/TiO2)촉매 및 이를 이용한 탄화수소제거방법으로, 타이타니아에 팔라듐 0.2-10wt% 및 백금 0.01-5wt%이 담지된 팔라듐-백금/타이타니아 촉매 및 상기 촉매상에서 수분, 황화합물 및 탄화수소를 포함하는 혼합배가스를 250∼300℃의 반응온도에서 산화시킴으로써 혼합가스중에서 탄화수소를 제거하는 방법이 제공된다. 상기 촉매를 사용함으로써 물 및 황산화물등의 혼합배가스로부터 탄화수소를 보다 낮은 온도에서 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

팔라듐-백금/타이타니아 촉매 및 이를 이용한 탄화수소 제거방법{PALLADIUM-PLATINUM/TITANIA CATALYST AND A METHOD FOR REMOVING HYDROCARBON BY USING THE CATALYST}
본 발명은 탄화수소제거용 촉매 및 이를 이용한 탄화수소제거방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 탄화수소제거에 사용되는 팔라듐-백금/타이타니아 (Pd-Pt/TiO2)촉매 및 이를 이용한 탄화수소제거방법에 관한 것이다.
탄화수소를 제거하기 위한 촉매로는 백금등의 귀금속류와 금속 산화물등이 활성이 뛰어나다고 알려져 있다. 예를들어 EP 602865에 따르면 세리아(CeO2)에 백금, 팔라듐, 로듐 및 금을 함침한 촉매를 이용하여 탄화수소와 일산화탄소를 산화시켜 이산화탄소와 물로 전환하여 제거하고 있으며, Appl. Catal. B: Environmental, 3, pp. 283-294, 1994에 의하면 알루미나(Al2O3)에 백금과 팔라듐을 담지한 촉매를 이용하여 자동차 배가스로부터 탄화수소를 제거하고 있다.
일반적으로 배가스는 물과 황산화물을 포함하고 있으며 이들은 촉매를 비활성화시키는 촉매독으로 작용한다. 예를들어 Appl. Catal. B: Environmental, 4, pp 105-140, 1994에 의하면 자동차 배가스 정화용 촉매로 사용되는 알루미나에 담지한 백금, 팔라듐, 로듐등의 촉매가 황산화물을 포함하지 않는 기체에서는 일산화탄소를 약 225-250℃에서부터 제거할 수 있지만, 황산화물을 20ppm포함할 경우 289-320℃이상이 되어야 일산화탄소를 제거할 수 있는 것으로 보고하고 있다.
이에 본 발명의 목적은 물 및 황산화물을 함유하는 혼합배가스에서 탄화수소를 제거하는 촉매를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 물 및 황산화물을 함유하는 혼합배가스에서 탄화수소를 보다 낮은 온도에서 제거하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일견지에 의하면,
수분, 황화합물 및 탄화수소를 함유하는 혼합배가스중의 탄화수소 제거용 촉매로서, 타이타니아에 팔라듐 0.2-10wt% 및 백금 0.01-5wt%로 담지된 팔라듐-백금/타이타니아 촉매가 제공된다.
본 발명의 다른 견지에 의하면,
상기 본 발명에 의한 팔라듐-백금/타이타니아 촉매상에서 수분, 황화합물 및 탄화수소를 함유하는 혼합배가스를 250∼300℃의 반응온도에서 산화시킴으로써 혼합가스중에서 탄화수소를 제거하는 방법이 제공된다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 물 및 황산화물을 함유하는 혼합배가스에서 탄화수소를 제거하는데 사용되는 촉매는 백금-팔라듐/타이타니아 촉매로서 이는 다음과 같이 제조된다.
즉, 일정량의 팔라듐 전구체와 백금전구체 수용액에 타이타니아를 첨가하고 충분히 교반하여 타이타니아에 팔라듐 및 백금을 함침시킨 후 건조시킨 다음 소성함으로써 제조된다.
이 때 팔라듐 및 백금은 촉매제조후 타이타니아에 팔라듐이 0.2-10wt% 그리고 백금이 0.01-5wt%로 담지되도록 하는 것이 바람직하다.
타이타니아에 담지된 팔라듐 및 백금의 양이 하한치에 이르지 못하는 경우, 보다 낮은 온도에서의 물 및 황산화물을 함유하는 배가스로부터의 탄화수소제거효과가 충분하지 않고 상기 상한치보다 많은 양으로 타이타니아에 팔라듐 및 배금을 담지하더라도 상한치를 담지것보다 우수한 효과를 나타내지 않음으로, 타이타니아에 팔라듐은 0.2-10wt% 그리고 백금은 0.01-5wt%의 양으로 담지하는 것이 바람직하다.
한편, 타이타니아에 팔라듐 및 백금을 담지한후 소성은 최고 500℃에서 행하는 것이 바람직하다. 소성온도가 500℃이상되는 경우에는 타이타니아 표면상의 금속성분이 뭉쳐져 합금을 형성함으로 촉매활성이 저하되므로 바람직하지 않은 것이다.
이와 같이 제조된 팔라듐-백금/타이타니아 촉매상에서 물 및 황산화물을 함유하는 혼합배가스를 반응시켜 탄화수소를 제거한다.
상기 본 발명의 백금-팔라듐/타이타니아 촉매는 황화합물보다 탄화수소에 대한 촉매활성이 우수하여 250∼500℃의 보다 낮은 온도에서 혼합배가스를 산화시킴으로써 혼합배가스중의 탄화수소가 물과 이산화탄소로 전환되어 탄화수소가 제거된다.
산화는 혼합배가스중의 산소와의 반응에 의해 진행될 수 있으며, 별도의 산소를 첨가하여 반응시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 촉매를 사용함으로써 혼합배가스중의 탄화수소를 산화시켜 제거하기 위한 반응온도가 250℃로 낮아지며 또한 촉매독으로 작용하는 수분 및 황산화물존재하에서도 촉매활성이 유지된다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
하기 실시예에서 모든 실험은 0.3vol%의 프로필렌을 사용하였고, 프로필렌의 산화반응에 필요한 산소는 공기에서 얻었으며, 프로필렌의 전환율은 방응기 후단의 반응생성가스를 가스크로마토그래피로 분석하여 미반응 프로필렌의 양으로부터 구하였다.
분석결과 프로필렌의 감소에 따라 이산화탄소의 증가를 볼수 있었으며, 부산물은검출되지 않았다. 공간속도는 반응가스량을 [L/hr]을 촉매량[kg]으로 나눈 값이며 [L/kg/hr]이다.
실시예 1-4
담지된 팔라듐이 0.5wt% 그리고 백금이 0.03wt%가 되도록 일정량의 팔라듐전구체(PdCl2)와 백금전구체(H2PtCl2·H2O)를 용해한 수용액에 타이타니아(TiO2)를 가하고 충분히 교반하면서 함침시킨 다음 건조후 500℃로 4시간동안 소성하여 팔라듐 및 백금이 담지된 타이타니아를 제조하였다.
상기 촉매상에서 반응온도를 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 변화시켜가면서 온도별로 0.3vol% 프로필렌과 2.3vol%수분, 50ppm이산화황 및 공기로 이루어진 혼합가스를 산화반응시켰으며, 혼합배가스중 프로필렌의 제거효율을 하기 표 1에 나타내었다.
촉매량 대비 반응가스량, 즉 공간속도는 360,000l/kg/hr였다.
반응온도 (℃) 프로필렌 제거율(%)
실시예 1실시예 2실시예 3실시예 4 260300400500 95100100100
실시예 5-10
타이타니아에 담지되는 팔라듐 및 백금의 조성을 하기 표 2와 같이 변화시킨 것을 제외하고 기타 다른 조건을 상기 실시예 1과 같이 하여 혼합가스중 프로필렌의 제거율을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
조성(wt%) 프로필렌 제거율(%)
팔라듐 백금
실시예 5실시예 6실시예 7실시예 8실시예 9실시예 10 0.21.010.00.50.50.5 0.030.030.030.010.55.0 9710010094100100
상기 표 2에서 알수 있듯이, 타이타니아에 팔라듐 및 백금을 본 발명의 범위로 담지하는 경우, 우수한 프로필렌 제거효율을 나타내었다.
팔라듐 및 백금이 담지된 타이타니아 촉매는 탄화수소에 대하여 우수한 촉매활성율을 나타내며 상기 촉매를 사용함으로써 물 및 황산화물을 함유하는 혼합배가스로부터 탄화수소를 보다 낮은 반응온도에서 효과적으로 제거할 수 있다.

Claims (2)

  1. 수분, 황화합물 및 탄화수소등을 함유하는 혼합배가스중의 탄화수소 제거용 촉매로서 타이타니아에 팔라듐 0.2-10wt% 및 백금 0.01-5wt%가 담지된 팔라듐-백금/타이타니아 촉매.
  2. 청구항 1의 팔라듐-백금/타이타니아 촉매상에서 수분, 황화합물 및 탄화수소등을 포함하는 혼합배가스를 250∼300℃의 반응온도에서 산화시켜 혼합배가스중에서 탄화수소를 제거하는 방법.
KR10-1999-0060897A 1999-12-23 1999-12-23 팔라듐-백금/타이타니아 촉매 및 이를 이용한 탄화수소제거방법 KR100435438B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1999-0060897A KR100435438B1 (ko) 1999-12-23 1999-12-23 팔라듐-백금/타이타니아 촉매 및 이를 이용한 탄화수소제거방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1999-0060897A KR100435438B1 (ko) 1999-12-23 1999-12-23 팔라듐-백금/타이타니아 촉매 및 이를 이용한 탄화수소제거방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010057456A true KR20010057456A (ko) 2001-07-04
KR100435438B1 KR100435438B1 (ko) 2004-06-10

Family

ID=19628578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-0060897A KR100435438B1 (ko) 1999-12-23 1999-12-23 팔라듐-백금/타이타니아 촉매 및 이를 이용한 탄화수소제거방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100435438B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101724076B1 (ko) 2016-07-07 2017-04-07 라온위즈기술 주식회사 사용자 서버를 이용한 html 제어 시스템 및 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6050489B2 (ja) * 1978-11-08 1985-11-08 株式会社日立製作所 硫黄化合物含有排ガス浄化用触媒
JPS58122043A (ja) * 1982-01-13 1983-07-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 酸化触媒体
JP2821033B2 (ja) * 1991-01-07 1998-11-05 株式会社日本触媒 ディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒
CA2080651A1 (en) * 1991-10-17 1993-04-18 Petrus Franciscus Van Grinsven Catalyst and process for the catalytic partial oxidation of hydrocarbons
JP3831444B2 (ja) * 1995-03-08 2006-10-11 三菱化学株式会社 水素の選択的酸化触媒、水素の選択的酸化方法、及び炭化水素の脱水素方法
JP3270295B2 (ja) * 1995-06-09 2002-04-02 東京瓦斯株式会社 排ガス中の未燃炭化水素用酸化触媒及びその除去方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101724076B1 (ko) 2016-07-07 2017-04-07 라온위즈기술 주식회사 사용자 서버를 이용한 html 제어 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100435438B1 (ko) 2004-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Centi et al. Catalytic decomposition of N2O over noble and transition metal containing oxides and zeolites. Role of some variables on reactivity
de Oliveira et al. Highly selective propene epoxidation with hydrogen/oxygen mixtures over titania-supported silver catalysts
EP0591232B1 (en) Oxidation catalyst resistant to sulfation
US20040028589A1 (en) Catalyst for destruction of co, voc, and halogenated organic emissions
NO853038L (no) Katalysator til fjerning av nitrogenoksyder fra avgasser.
EP0208434A1 (en) Process for removing nitrogen oxides and carbon monoxide simultaneously
KR20110036311A (ko) 술폰산기를 도입한 중형기공 실리카에 팔라듐을 담지한 촉매 제조방법 및 상기 촉매를 이용한 과산화수소 제조방법
US7033558B2 (en) Method for eliminating traces of hydrocarbons from gas streams
KR100435438B1 (ko) 팔라듐-백금/타이타니아 촉매 및 이를 이용한 탄화수소제거방법
EP2045008A2 (en) Catalyst
Kung et al. Selective reduction of NOx by propene over Au/γ-Al2O3 catalysts
Haneda et al. Additive Effect of Silver on the Catalytic Activity of TiO2–ZrO2 for the Selective Reduction of NO with Propene, 2-Propanol, and Acetone
EP1455925B1 (en) An exhaust treatment and filtration system for molten carbonate fuel cells
KR100544693B1 (ko) 휘발성 유기 화합물 및 일산화탄소 제거용 촉매 조성물 및이를 이용한 휘발성 유기 화합물의 산화제거 방법
Schilke et al. Influence of titania on zirconia promoted Cu/SiO 2 catalysts for methanol synthesis from CO/H 2 and CO 2/H 2
JP3985119B2 (ja) 排ガス浄化用触媒および排ガス浄化方法
KR100418717B1 (ko) 선택적, 비선택적 촉매환원에 의한 질소산화물 제거기술에사용되는 촉매 및 제조방법
KR100270084B1 (ko) 저압력차 촉매 반응기를 이용한 일산화탄소 제거방법 및 이에 사용되는 촉매
JP2921517B2 (ja) 窒素酸化物分解触媒
KR100537787B1 (ko) 저온산화 활성이 우수한 촉매 및 제조방법
JPH09155190A (ja) 排ガス中の窒素酸化物除去用触媒、その製造方法およびこれを用いた排ガス中の窒素酸化物除去方法
Alikina et al. IR spectroscopic studies of surface compounds in the reduction of no by CO on supported Pt, Pd and Rh catalysts
KR100407166B1 (ko) 일산화탄소, 휘발성유기화합물 및 할로겐화유기화합물제거 산화촉매 및 제조방법
JP3131630B2 (ja) ディーゼルエンジン排ガス中のカーボン微粒子酸化除去方法及びそれに用いる触媒
KR100651785B1 (ko) 일산화탄소 제거용 산화 촉매 및 이를 이용한 일산화탄소제거 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130527

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140530

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150601

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160602

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee