KR20030015236A - 원료의 촉매 변환을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

원료의 촉매 변환을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기류(A) 내에 포함되어 있은 원료를 변환하는 방법에 관한 것이다. 이 방법에 따르면, 기류(A)가 반응 챔버(2)에 공급되어 원료(NO)가 촉매적 활성 물질(K, KU)의 작용에 노출된다. 반응 챔버(2)에는 상기 가스흐름(A)과 함께 촉매적 활성 물질(K; KU)인 물질(S), 또는 촉매적 활성 물질(K; KU)을 생성시킬 수 있는 물질(S)이 공급된다. 상기 물질(S)은 바람직하게는 연료(B)와 혼합되며, 상기 연료가 연소되면 가스흐름(A) 내에 함유된 원료(NO)가 배기가스로서 생성된다. 비활성화된 촉매 모듈(3)의 재생을 위한 방법에서는 새로운 촉매적 활성 물질(KU)이거나, 새로운 촉매적 활성 물질을 함유하거나, 그러한 촉매적 활성 물질이 분리될 수 있는 물질(S)로 상기 촉매 모듈(3)이 침지된다. 이 두 가지 방법은 특히 선택적 촉매 환원의 원리에 따라 배기가스(A) 내 질소 산화물(NO)의 분해를 위해 사용될 수 있다. 또한 본 발명은 촉매적 활성 물질인 물질(S) 또는 연소시 촉매적 활성 물질(KU)을 발생시키는 물질(S)을 함유하는 연료(B)에 대해서도 기술하고 있다.

Description

원료의 촉매 변환을 위한 장치 및 방법{METHOD AND DEVICE FOR THE CATALYTIC CONVERSION OF A SUBSTANCE}
화석 연료의 산화적 연소시 연소가스 또는 배기가스 내에는 환경을 오염시키는 (유해)물질이 발생한다. 예컨대 폐기물 소각 시설, 공장, 용융로 또는 난방 시설에서 발생하는 연소가스 내에는 예컨대 NO나 NO2와 같은 질소 산화물이 함유되어 있다. 자동차의 내연 기관 내 디젤 연료 또는 다른 연료의 연소시에도 배기가스 흐름 또는 그에 상응하는 유체 흐름이 발생한다.
바람직하지 않은 질소 산화물을 변환하기 위해, "선택적 촉매 환원(SCR)"이라는 명칭으로 알려져 있는 방법이 예컨대 1996년 Siemens AG의 제품 안내서 내 주문번호 A96001-U11-A294-V1으로, 또는 독일 특허공개공보 제 DE 24 58 888호에 공지되어 있다.
상기 방법에서는 질소 산화물에 암모니아가 첨가됨으로써 상기 질소 산화물이 무해 질소 및 수증기로 촉매 변환된다. 이를 위해 연소가스 또는 배기가스가 300 내지 500℃의 온도에서 촉매 변환기를 통해 흐르거나 촉매 모듈의 옆을 지나흐른다. 촉매 모듈은 세라믹 매트릭스 또는 촉매적 활성 물질이 도포되어 있는 세라믹 촉매 기판으로 구성되며, 상기 촉매적 활성 물질은 질소 산화물이 질소와 수증기로 변환되는 것을 야기하거나 촉진한다. 그러한 촉매적 활성 물질은 예컨대 티탄, 바나듐 및/또는 텅스텐 및/또는 몰리브덴의 산화물이다.
SCR-촉매 변환기는 작동이 진행되면서 배기가스의 원료에 따라 비활성화된다. 비활성화의 원인은 예컨대 화학적 측면에서 설명된다. 즉, 촉매적 활성 물질이 SCR 프로세스에 관여할 수 없는 화합물로 형성되기 때문이다. 또한 작동이 진행되면서 관류하는 배기가스 흐름에 의해 촉매적 활성 물질이 촉매 모듈로부터 운반되는 것도 원인이 될 수 있다. 이는 특히 촉매적 활성 물질이 배기가스 내에 함유된 할로겐과 함께 휘발성 금속-할로겐-화합에 관여하는 경우에 발생한다.
지금까지는 추가의 촉매 변환기 또는 촉매 모듈을 증설함으로써 SCR-촉매 변환기의 비활성화를 보상하였다. 이러한 방법은 비용이 많이 든다. 자동차 분야에서 SCR을 수행하는 경우, 기술적으로 매우 높은 비용이 든다. 발전소 분야에 사용하려면 발전소의 가동을 중단하여야 한다.
그 결과 촉매적 활성 물질의 비활성화에 대응하기 위해 다른 조치의 필요가 대두되고 있다.
본 발명은 촉매 변환기 분야에 속하는 것으로서, 가스 흐름 내 원료의 변환 방법, 특히 암모니아와 혼합된 배기가스 흐름 내 질소 산화물을 선택적 촉매 환원 원리에 따라 물과 질소로 촉매 변환하기 위한 방법에 관한 것이며, 이 때 상기 가스 흐름이 반응 챔버에 공급되어 그 원료가 촉매적 활성 물질의 작용에 노출된다.
또한 본 발명은, 촉매적 활성 물질의 증착에 의해 촉매 기판 내에 또는 촉매 기판 위에 생성된, 적어도 부분적으로 비활성화된 촉매 모듈의 재생, 특히 배기가스 내 질소 산화물의 분해를 위해 선택적 촉매 환원 원리에 따라 작용하는 촉매 모듈의 재생을 위한 방법에도 관련된다.
그 밖에도 본 발명은 연소 프로세스에서 연소되는 연료에 관련된다.
또한 본 발명은 특히 공장의 연소 시설이나 자동차의 내연 기관을 위한 제 1 타입 배기가스 처리 장치에 관한 것으로서, 이 장치에서는 연소시 발생하는 배기가스 흐름이 그에 함유된 유해 물질의 변환을 위해, 유해 물질의 촉매 변환을 촉진하는 촉매적 활성 물질의 증착에 의해 촉매 기판 내 또는 촉매 기판 위에 형성되는 촉매 모듈을 통해 흐르고, 이 때 특히 배기가스 흐름 내에 함유된 질소 산화물은 선택적 촉매 환원 원리에 따라 변환될 수 있다.
또한 본 발명은 특히 공장의 연소 시설이나 자동차의 내연 기관을 위한 제 2 타입 배기가스 처리 장치에 관한 것으로서, 이 장치에서는 연소시 발생하는 배기가스 흐름이 그에 함유된 유해 물질의 변환을 위해, 유해 물질의 촉매 변환을 촉진하는 촉매적 활성 물질의 증착에 의해 촉매 기판 내 또는 촉매 기판 위에 형성되는 촉매 모듈을 통해 흐르고, 이 때 특히 배기가스 흐름 내에 함유된 질소 산화물은 선택적 촉매 환원 원리에 따라 변환될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배기가스 처리 장치의 제 1 실시예를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 수행에 관련된 제 2 실시예를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법에 관련된 제 3 실시예를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법에 관련된 제 4 실시예를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법에 관련된 제 5 실시예를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명에 따른 방법 및 장치에 관련된 제 6 실시예를 나타낸 도이다.
도 7은 제 2 실시예에 따른 방법에 의해 얻어진 제 1 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 제 2 실시예에 다른 방법에 의해 얻어진 제 2 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 목적은 그러한 문제를 해결하기 위한 방법, 장치 및 원료를 제공하는 것이다.
상기 목적은 도입부에서 처음 언급한, 본 발명에 따른 방법과 관련하여 촉매적 활성 물질인 물질 또는 촉매적 활성 물질을 생성할 수 있는 물질이 가스 흐름과 함께 반응 챔버에 공급됨으로써 달성된다.
바람직하게는 상기 물질이 연속적으로 추가된다. 그러나 비연속적인 첨가도 가능하다.
상기 방법을 수행하는 경우 촉매 모듈이 반드시 필요하지는 않다. 배기가스 내 유해 물질의 촉매 변환은 반응 챔버에 물질의 형태로 공급되는 촉매적 활성 물질에 의해서만 이루어질 수 있다. 이러한 촉매적 활성 물질은 연속적으로 또는 비연속적으로 공급될 수 있다.
한 바람직한 실시예에 따라 가스 흐름이 특히 반응 챔버 내에 배치된 촉매 기판을 통해 흐르거나, 그러한 촉매 기판 옆을 지나가게 된다.
바람직하게는 상기 물질이 유동 방향으로 촉매 기판의 앞에서 가스 흐름에 첨가된다.
특히 상기 물질은 가스 흐름에 첨가될 때 균일하게 분산 또는 분무된다.
바람직하게는 상기 물질이 연료에 혼합되어 있거나 추후에 혼합되며, 상기 연료의 연소시 가스 흐름 내에 함유된 원료가 연소가스로서 생성된다.
특히 바람직하게는 물질의 촉매 변환을 촉진하는 촉매적 활성 물질이 촉매 모듈을 형성하는 방식으로 촉매 기판 내에 함침되거나 촉매 기판 위에 침착된다. 즉, 촉매 모듈은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 이전에 별도의 제조 프로세스에서 예컨대 촉매적 활성 물질의 증착에 의해 제조된다.
그러한 촉매 모듈이 완전히 또는 부분적으로 비활성화되는 경우, 위 방법을이용하면 상기 촉매 모듈의 준 원위치 재생(quasi in situ regeneration)이 가능하다. 즉, 활성 재생동안 촉매 모듈의 작동을 반드시 정지시킬 필요가 없다. 다시 말해 발전소의 가동을 필수적으로 중단시킬 필요는 없다. 새로운 촉매 모듈 또는 사용하지 않은 촉매 모듈의 경우, 상기 방법을 사용하면 처음부터 미리 비활성화를 막을 수 있다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 가스 흐름과 함께 공급되거나 상기 가스 흐름 내 물질로부터 생성되는 촉매적 활성 물질은 촉매 모듈의 제조시 함침 또는 침착되었던 촉매적 활성 물질과 동일한 것이다. 그로 인해 촉매 모듈이 매우 효율적인 방식으로 재생된다.
또한 상기 가스 흐름에 첨가된 또는 상기 가스흐름 내에서 생성된 촉매 물질 자체가 촉매 작용을 하기 때문에, 촉매 모듈이 재생되지 않는 경우라도 촉매 효과의 증대가 가능할 수 있다.
재생 효과의 증대를 위해, 촉매 모듈 앞에서 가스 흐름에 첨가된 촉매적 활성 물질 또는 가스 흐름 내 물질로부터 생성된 촉매적 활성 물질은 촉매 모듈 상에 침착되는 특성을 갖고 있다.
가스 흐름의 촉매적 활성 물질이 촉매 기판 내에 함침되거나 촉매 기판 위에 침착됨으로써 촉매 모듈이 형성되는 것도 매우 바람직하다.
이 방법을 사용하면 매우 바람직한 방식으로 가스 흐름 내에 비활성(촉매작용을 하지 않는) 촉매 기판을 삽입하는 것이 가능하다. 그렇게 되면 촉매 모듈은 가스 흐름 내 물질로부터 생성된 또는 상기 물질에 함유된 촉매적 활성 물질의 증착 또는 함침에 의해 점차적으로 형성된다.
촉매 모듈은 특히 다음과 같은 단계로 제조된다.:
a) 가스 흐름에 촉매적 활성 물질인 물질, 또는 촉매적 활성 물질을 함유한 물질, 또는 촉매적 활성 물질이 분리될 수 있는 물질이 혼합된다.
b) 이어서 상기 가스 흐름이 촉매 기판을 통과하거나 촉매 기판의 옆을 지나 흐른다.
c) 상기 촉매적 활성 물질이 촉매 기판 위에 침착되거나 촉매 기판 내에 함침됨으로써 촉매 모듈이 형성된다.
방법과 관련한 목적은 도입부에 언급한, 본 발명에 따른 두 번째 방법에 있어서, 촉매 모듈이 촉매적 활성 물질인 물질, 또는 촉매적 활성 물질을 함유한 물질, 또는 촉매적 활성 물질이 분리될 수 있는 물질로 침지됨으로써 달성된다.
즉, 상기 촉매 모듈이 장시간 작동된 후, 예컨대 촉매 모듈의 촉매 기판 내에 또는 촉매 기판 위에 촉매적 활성 물질이 새로 주입 또는 도포된다.
특히 가스 흐름 내 물질의 촉매적 활성 물질은 제조 과정에서 이미 형성된 촉매적 활성 물질 사이에 함침되거나 그러한 촉매적 활성 물질 위에 침착된다.
가스 흐름 내 물질의 촉매적 활성 물질이 촉매 모듈의 제조시에 함침 또는 침착되었던 촉매적 활성 물질과 동일한 경우 특히 유리하다.
매우 바람직한 한 실시예에 따르면 상기 물질은 촉매 변환기의 작동 중에 촉매 모듈에 공급된다. 이와 같은 방식의 온라인(online)-작동은, 재생 작업을 위해 촉매 모듈의 작동을 중단시킬 필요가 없기 때문에 촉매의 영향을 받는 프로세스가중단되지 않아도 된다는 특별한 장점을 갖는다.
바람직하게는 상기 물질이 원료의 변환을 촉진하기 위한 촉매 모듈에 공급되는 원료와 혼합된다. 즉, 작동에 적합하게 촉매 모듈에 공급되는 원료에 상기 물질이 혼합되기 때문에, 바람직하게 촉매 모듈을 위한 별도의 원료 흐름이 필요하지 않다.
촉매 모듈의 침지를 위해 상기 물질이 바람직하게 수증기 상태 또는 기체 상태로 존재한다.
한 바람직한 변형예에 따르면 상기 물질이 연료에 혼합되어 있거나 추후에 혼합되며, 상기 연료의 연소시 원료의 변환을 촉진하기 위한 촉매 모듈에 공급되는 원료가 배기가스로서 발생한다.
언급한 모든 방법에서 바람직하게는 촉매적 활성 물질이 바나듐, 티탄, 텅스텐, 철 및/또는 몰리브덴 중 하나의 원소의 원자를 갖고 있으며, 상기 촉매적 활성 물질은 특히 상기 금속들 중 하나의 산화물이다. 위 원소들의 혼합물도 가능하다.
원료에 관련된 목적은 본 발명에 따라 촉매적 활성 물질인 물질 또는 연소시 촉매적 활성 물질을 발생시키는 물질을 함유하거나 그러한 물질이 첨가되는, 연소 프로세스에서의 연소 공정을 위한 연료에 의해 달성된다. 즉, 상기 연료가 특히 촉매적 활성 물질을 함유하고 있거나, 상기 연료에 촉매적 활성 물질이 첨가된다.
그러한 연료는 특히 본 발명에 따른 방법을 수행하는데 적합하다. 더 정확히 말하면, 명백하게 연료가 사용되는 실시예의 경우에 특히 적합하다. 이와 관련하여 언급한 장점들은 상기 연료의 경우에도 유사하게 적용된다.
바람직하게는 연료 내 물질 함량이 연료 1 kg당 100 mg 내지 200 mg이다.
특히 연료 내 촉매적 활성 물질의 함량은 연료 l kg당 50 mg내지 100 mg이다.
물질, 특히 촉매적 활성 물질은 바람직하게는 연료 내에 용해된 상태 또는 분산된 상태로 함유되어 있거나, 상기 연료에 가용 상태 또는 분산 가능 상태로 첨가된다.
상기 촉매적 활성 물질은 바람직하게는 연소시 발생하는 유해 물질의 변환을 촉진하는데 적합하다.
매우 바람직한 한 실시예에 따르면, 상기 촉매적 활성 물질은 연소시 발생하는 배기가스 내에 함유되어 있은 질소 산화물을 선택적 촉매 환원 원리에 따라 변환하는 특성을 갖고 있다.
연료의 또 다른 바람직한 형성예에 따르면, 상기 촉매적 활성 물질은 바나듐, 티탄, 텅스텐, 철, 몰리브덴 중 적어도 하나의 원소 또는 상기 원소들의 혼합물을 함유한다.
장치에 관련된 목적은 도입부에서 언급한, 본 발명에 따른 제 1 타입 배기가스 처리 장치와 관련하여, 유동 방향으로 볼 때 촉매 모듈 앞에서 촉매적 활성 물질이거나, 촉매적 활성 물질을 함유하거나, 또는 촉매적 활성 물질이 분리될 수 있는 물질을 배기가스에 공급할 수 있는 주입 장치에 의해 달성된다.
바람직하게는 상기 주입 장치가 상기 물질을 수용하기 위한 저장 용기를 갖는다.
장치에 관련된 목적은 도입부에서 언급한, 본 발명에 따른 제 2 타입 배기가스 처리 장치와 관련하여, 촉매적 활성 물질이거나, 촉매적 활성 물질을 함유하거나, 또는 촉매적 활성 물질이 분리될 수 있는 물질을 연료에 공급할 수 있는 공급 장치에 의해 달성된다.
전술한 두 가지 타입의 배기가스 처리 장치는 특히 본 발명에 따른, 최초에 언급한 방법을 수행하는데 적합하다. 그와 관련하여 언급한 장점들은 상기 배기가스 장치들의 경우에도 유사하게 적용된다.
바람직하게는 상기 공급 장치가 상기 물질을 수용하기 위한 보관 용기를 갖는다.
하기에는 본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 6 개의 실시예가 도 1 내지 도 6을 참고로 더 자세히 설명된다.
도 1에는 반응 챔버(2)가 내부에 형성되어 있는 파이프(1)가 도시되어 있다. 반응 챔버(2) 내에는 3 개의 촉매 모듈(3)을 포함하는 촉매변환장치가 배치되어 있다. 상기 촉매 모듈(3)을 통해 유체 또는 배기가스나 연소가스인 가스(A)가 유동 방향(5)으로 흐른다. 배기가스(A)는 임의의 물질 또는 유해 물질, 더 정확히 말해 질소 산화물(NO (NOx))을 함유하고 있다. 선택적 촉매 환원(SCR) 원리에 따라 질소 산화물을 감소시키기 위해, 유해 물질(NO)을 함유한 상기 가스(A)에 파이프(1) 내로 통하는 제 1 공급관(7)을 통해 환원제로서 암모니아(NH (NH3))를 공급한다. 질소 산화물(NO)은 첨가된 암모니아(NH)와 함께 반응 챔버(2) 내에 있는 촉매 모듈(3)에 도달한다. 거기서 질소 산화물(NO)이 질소(N2)와 수증기(H2O)로 변환됨으로써 상기 촉매 모듈(3)을 거쳐 배출되는 가스 흐름은 급격히 감소된 질소 산화물 함량을 갖는다.
배기가스(A)는 예컨대 가스, 오일 또는 석탄을 원료로 하여 가동되는 발전소의 연소 설비에서 발생한다. 촉매 모듈(3)은 촉매적 활성 물질(K)로서 특히 산화물 형태의 바나듐, 몰리브덴, 텅스텐 및/또는 티탄을 갖고 있다. 350℃ 내지 450℃의 바람직한 온도 범위 내에서 SCR 공법에 사용되는 촉매적 활성 물질(K)이 고선택적으로(highly selective) 작용함에 따라, 바람직하지 않은 부반응이 충분히 방지된다.
촉매 모듈(3)은 장시간 작동된 후에 부분적으로 또는 완전히 비활성화될 수 있다. 비활성화의 가능 원인으로는 촉매적 활성 물질(K)에 미치는 먼지의 영향 또는 예컨대 배기가스(A)에 함유된 할로겐의 화학적 화합물의 영향을 들 수 있다.
비활성 촉매 모듈(3)의 원위치 재생(in situ-regeneration)을 위해 유동 방향으로 촉매 모듈(3)의 앞에서 배기가스(A)에 새로운 촉매적 활성 물질(KU)이 주입 장치(8)에 의해 공급된다. 촉매적 활성 물질(KU) 대신 예컨대 배기가스(A) 내에서 처음으로 촉매적 활성 물질(KU)을 생성시키는 물질(S)이 주입 장치(8)에 의해 공급될 수도 있다. 첨가되거나 생성되는 촉매적 활성 물질 (KU)은 촉매 모듈(3) 내에 이미 존재하는 또는 원래 존재했던 촉매적 활성 물질 (K)과 동일한 것이거나, 촉매적 활성 물질 (K)과 유사한 조성을 갖는다.
주입 장치(8)는 상기 물질(S) 또는 촉매적 활성 물질(KU)의 수용을 위한 저장 용기(11)를 갖고 있다. 이 저장 용기(11)로부터 시작되는 제 2 공급관(9)은 배기가스(A)가 흐르는 파이프(1)로 통한다. 상기 제 2 공급관(9)의 배출구는 상기 물질(S) 또는 촉매적 활성 물질(KU)이 파이프(1) 내에 유입될 때 분산되거나 분무되도록 형성된다.
파이프(1), 촉매 모듈(3) 및 제 1 공급관(7)은 주입 장치(8)와 함께 배기가스 처리 장치(13)를 형성하며, 이 배기가스 처리 장치(13)는 발전소의 연소 설비의 경우에는 고정되어 사용되고, 자동차의 내연기관의 경우에는 이동 가능하도록 사용될 수 있다.
도 2에 도시된, 본 발명에 따른 방법의 제 2 실시예는 물질(S) 또는 새로운 촉매적 활성 물질(KU)이 연소시 연소실(15) 내에 최초로 배기가스(A)를 발생시키는 연료(B)에 혼합된다는 점에서 제 1 실시예와 차이가 있다. 도시된 실시예에서는 물질(S) 또는 촉매적 활성 물질(KU)이 용해된 상태 또는 분산된 상태로 첨가되는 연료(B)가 연료관(17)을 통해 연소실(15)에 공급된다. 탱크(21)로부터 연료(B)를 공급하기 위해 펌프(19)가 존재한다. 연료(B)에는 물질(S) 또는 촉매적 활성 물질(KU)이 연료 1 kg당 10 mg 내지 200 mg의 비율로 함유되어 있다.
연소실(15)에서는 연료(B)가 연소되고, 이 때 질소 산화물이 함유된 배기가스(A)가 발생한다. 예컨대 연소실(15)에서는 물질(S)로부터 새로운 촉매적 활성 물질(KU)이 생성될 수도 있다. 연소실(15)로부터 배출된 배기가스(A)는 질소 산화물(NO) 및 새로운 촉매적 활성 물질(KU)과 함께 파이프(1)를 통해 반응 챔버(2) 내 촉매 모듈(3)에 도달한다. 제 1 실시예에서와 같이 유동 방향으로 볼 때 촉매 모듈(3)의 앞에서 제 1 공급관(7)을 통해 암모니아(NH)가 혼합된다.
물질(S) 또는 촉매적 활성 물질(KU)이 공급된 연료(B)가 더 오랫동안 연소됨으로써 촉매 모듈(3)이 재생된다.
이러한 재생은 도 7에 도시된 제 1 측정 결과로부터 명백히 알 수 있다. 본 발명의 기초가 되는 실험에서 제련소의 연료(B)에 바나듐(V)과 철(Fe)의 혼합물로서 촉매적 활성 물질(KU)이 첨가되었다. 연료 1 kg당 102 mg의 바나듐 및 252 mg의 철이 첨가되었다. 연료(B)의 연소시 표준(정상) 습도 상태에서(獨: i.N.feucht) 150,000 m3/h의 부피 유속을 갖는 배기가스 흐름이 발생하였다. 배기가스(A) 또는 배기가스 내 바나듐 함량은 316 ppm이었다. 이 때, 1.31 kg/m3의 배기가스 습도를 기본으로 하였다. 촉매 모듈(3)의 작동 온도는 370℃였다. 아래 표에는 연료(B)의 연소가 시작되는 시점에서의 바나듐 함량(V2O5)(바나듐 산화물(V2O5)의 함량) 및 약 6000 시간 후 바나듐 함량, 즉 각각 촉매 모듈(3)의 유입측과 유출측에서의 바나듐 함량이 제시되어 있다.:
t = 0 h t = 6000 h
유입측 유출측
제 1 위치 제 2 위치 제 1 위치 제 2 위치
V2O5 0.45% 0.93% 1.78% 1.2% 1.31%
도 7의 그래프에서 좌측 좌표에는 촉매 모듈(3) 내 바나듐 함량(V2O5)이 %로 기입되어 있다. 가로좌표에는 시간(t)이 시간(h) 단위로 기입되어 있다.
부분적으로 비활성화된 촉매 모듈(3) 내 바나듐 함량(V2O5)이 재생 조치 초기(t = 0h)에는 약 0.4%에 달하였다. 작동 6000 시간 후 바나듐 함량(V2O5)은 RFA(Roentgenfluoreszenzanalyse, X선 형광 분석법)에 의해 측정되었으며, 이 때 먼저 먼지층이 제거되었다.
위 그래프에서는 바나듐 함량(V2O5)이 약 1.3%까지 증가된 것을 볼 수 있다. 결과적으로 처음에 약 41.5 m/h였던 질소 산화물 고유의 촉매 모듈 촉매 활성(K-NOx)은 작동 6,000 시간 후 약 48.5 m/h까지 상승하였다(우측 좌표).
도 8에는 SO2에서 SO3로의 산화 반응에 있어서 산화율(K-SOx)이 우측 좌표에 기입되어 있다. 산화율은 6,000 시간동안 관찰한 결과 처음 200 m/h에서 약 550m/h까지 증가하였다.
도 3에 도시된 제 3 실시예는 우선, 물질(S) 또는 새로운 촉매적 활성 물질(KU)이 탱크(21) 내에 있는 연료(B)에 미리 혼합되지 않고, 연료(B)가 상기 탱크(21)로부터 공급된 후에 별도의 용기(25)로부터 상기 연료(B)에 혼합된다는 점에서 도 2에 도시된 제 2 실시예와 차이가 있다. 도시된 예에서는 물질(S) 또는 촉매적 활성 물질(KU)이 용기(25)로부터 공급관(27)을 통해 연료관(17)에 공급됨으로써, 상기 연료(B)가 상기 물질(S) 또는 촉매적 활성 물질(KU)과 혼합되어 - 도 2의 실시예에서처럼- 연소실(15)에 도달된다. 연소실(15)로의 연료 공급에 있어서 이러한 변형은 도 2의 실시예에서도 구현될 수 있다. 상기 용기(25)와 공급관(27)은 공급 장치(28)를 형성한다.
도 3의 실시예는 또한, 촉매 모듈(3)이 없다는 점에서 도 3의 실시예와 구별된다. 본 실시예에서는 연소시 발생하는 배기가스 흐름(A) 내 질소 산화물(NO)의 촉매 변환이 오로지 연료(B)에 첨가된 촉매적 활성 물질(KU)이, 특히 반응 챔버(2) 내에서, 질소 산화물(NO)에 미치는 영향에 의해서만 일어난다.
도 4에 도시된, 본 발명에 따른 방법의 제 4 실시예는 적어도 부분적으로 비활성화된 촉매 모듈(3)의 재생에 사용된다. 도시된 실시예에서는 재생 작업이 탈 원위치(ex-situ) 방식으로, 즉 촉매 모듈(3)이 원료(NO)의 촉매 변환을 위해 사용되지 않는 상태에서 행해진다. 이를 위해 비활성화된 촉매 모듈(3)이 반응 챔버(2) 내에 배치되고, 상기 촉매 모듈(3)은 새로운 촉매적 활성 물질(KU)이거나 새로운 촉매적 활성 물질(KU)을 함유하는 물질(S) 또는 그러한 촉매적 활성물질(KU)이 분리될 수 있는 물질(S)로 침지된다. 이 경우 새로운 촉매적 활성 물질(KU)은 촉매 기판(31) 내에 함침되거나 촉매 기판(31) 위에 침착되고, 상기 촉매 기판 내에 또는 상기 촉매 기판 위에는 촉매 모듈(3)의 제조시에 이미 촉매적 활성 물질(K)이 함침 또는 침착되었었다. 촉매 모듈(3)은 이와 같은 방식으로 재생된다.
도 5에 도시된 제 5 실시예는 먼저 비활성 촉매 기판(33)에서부터 출발한다. 이 촉매 기판(33)에 예컨대 연료의 연소시 발생하는 가스 흐름 또는 배기가스 흐름(A)이 공급된다. 가스 흐름(A)에는 도 2 또는 도 3과 유사한 방식(도 5에는 명백하게 도시되어 있지 않음)으로 또는 파이프(1)로 통하는 분기관(29)을 통해 촉매적 활성 물질(K)이거나, 촉매적 활성 물질(K)을 함유하거나, 촉매적 활성 물질(K)을 생성시킬 수 있는 물질(S)이 첨가된다. 즉, 도 5에 도시된 실시예에 따르면 비활성 촉매 기판(3)이 배기가스(A)가 관류하는 파이프(1) 내에 삽입됨으로써 촉매 모듈(3)이 제조된다.
도 6에 제 6 실시예로서 도시된 배기가스 처리 장치(41)는 도 3에 도시된 제 3 실시예와 마찬가지로 공급 장치(28)를 구비하고 있다. 그러나 도 3과 달리 도 6에 도시된 실시예에서는, 도 2의 실시예에서처럼, 촉매 기판(31) 내 또는 촉매 기판(31) 위에 촉매적 활성 물질(K)이 함침 또는 침착됨으로써 제조되었던 촉매 모듈들(3)이 반응 챔버(2) 내에 위치하고 있다. 즉, 도 6에 도시된 실시예에서는 촉매 모듈(3)이 공급 장치(28)를 통해 첨가된 새로운 촉매적 활성 물질(KU)에 의해 또는 물질(S)에 의해 "원위치(in situ) 상태" 또는 "온라인(online)" 상태로 재생된다.
유동 방향(5)으로 촉매 모듈(3)의 후방에는 분리 장치(49)가 연결되고, 이 분리 장치(49)에서는 촉매 모듈(3)의 재생에 불필요한 촉매적 활성 물질(KU), 즉 촉매 모듈(3)을 통과한 후의 배기가스 흐름(A)에 여전히 남아있는 촉매적 활성 물질이 분리된다. 상기 분리 장치(49)로부터 재순환관(51)이 - 경우에 따라 도시되지 않은 농축 장치를 거쳐 - 공급 장치(28)에 연결된다. 이러한 방식으로 공급된, 그러나 불필요한 촉매적 활성 물질(KU)은 연료(B)에 공급되기 위해 재생되어 사용될 수 있다. 그로 인해 촉매적 활성 물질(KU)에 드는 비용이 현저히 절감된다.

Claims (25)

  1. 가스 흐름(A) 내 원료(NO)를 변환하기 위한 방법, 특히 선택적 촉매 환원의 원리에 따라 암모니아(NH)와 혼합된 배기가스 흐름 내 질소 산화물의 촉매 변환을 위한 방법으로서, 상기 가스 흐름(A)이 반응 챔버(2)에 공급되어 원료(NO)가 촉매적 활성 물질(K, KU)의 작용에 노출되는 원료(NO) 변환 방법에 있어서,
    상기 가스 흐름(A)과 함께 반응 챔버(2)에 촉매적 활성 물질(K; KU)인 물질(S) 또는 촉매적 활성 물질(K; KU)을 생성시킬 수 있는 물질(S)이 공급되는(도 1, 2, 3, 5, 6) 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가스 흐름(A)은 특히 반응 챔버(2) 내에 배치된 촉매 기판(31; 33)을 통해 흐르거나, 그러한 촉매 기판(31; 33) 옆을 지나 흐르는 것을 특징으로 하는 원료 변환 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 물질(S)은 유동 방향(5)으로 촉매 기판(31; 33)의 앞에서 가스 흐름(A)에 첨가되는(도 1 및 도 5) 것을 특징으로 하는 원료 변환 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 물질(S)은 가스 흐름(A)에 첨가될 때 균일하게 분산되거나 분무되는 것을 특징으로 하는 원료 변환 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물질(S)은 연료(B)에 혼합되어 있거나 추후에 혼합되며, 상기 연료(B)의 연소시 가스 흐름(A) 내에 함유되어 있은 원료(NO)가 배기가스로서 발생하는(도 2 또는 도 3, 6) 것을 특징으로 하는 원료 변환 방법.
  6. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촉매 기판(31) 내에 또는 상기 촉매 기판(31) 위에 원료(NO)의 촉매 변환을 촉진하는 촉매적 활성 물질(K)이 촉매 모듈(3)을 형성하도록 함침 또는 침착되는(도 1, 도 2) 것을 특징으로 하는 원료 변환 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가스 흐름(A)과 함께 공급되거나 상기 물질(S)로부터 생성되는 촉매적 활성 물질(KU)은 촉매 모듈(3)의 제조시 함침 또는 침착되었던 촉매적 활성 물질(K)과 동일한 것임을 특징으로 하는 원료 변환 방법.
  8. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 흐름(A)의 촉매적 활성 물질(K)이 촉매 기판(33) 내에 함침되거나촉매 기판(33) 위에 침착됨으로써 촉매 모듈(3)이 형성되는(도 5) 것을 특징으로 하는 원료 변환 방법.
  9. 촉매적 활성 물질(K)의 증착에 의해 촉매 기판(31) 내에 또는 촉매 기판(31) 위에 제조된, 적어도 부분적으로 비활성화된 촉매 모듈(3)을 재생하기 위한 방법, 특히 배기가스(A) 내 질소 산화물(NO)을 제거하기 위한 선택적 촉매 환원 원리에 따라 작동하는 촉매 모듈(3)을 재생하기 위한 방법에 있어서,
    상기 촉매 모듈(3)은 촉매적 활성 물질(KU)인 물질(S), 또는 촉매적 활성 물질(KU)을 함유한 물질(S), 또는 촉매적 활성 물질(KU)이 분리될 수 있는 물질(S)로 침지되는(도 1, 2, 4) 것을 특징으로 하는 촉매 모듈 재생 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 물질(S)의 촉매적 활성 물질(KU)은 제조 과정에서 이미 생성되었던 촉매적 활성 물질(K) 사이에 함침되거나 및/또는 그러한 촉매적 활성 물질(K) 위에 침착되는 것을 특징으로 하는 촉매 모듈 재생 방법.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 물질(S)의 촉매적 활성 물질은 촉매 모듈(3)의 제조시 함침 또는 침착되었던 촉매적 활성 물질(K)과 동일한 것임을 특징으로 하는 촉매 모듈 재생 방법.
  12. 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물질(S)은 촉매 변환기의 작동 중에 촉매 모듈(3)에 공급되는 것을 특징으로 하는 촉매 모듈 재생 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 물질(S)은 원료(NO)의 변환을 촉진하기 위한 촉매 모듈(3)에 공급되는 원료(NO)와 혼합되는 것을 특징으로 하는 촉매 모듈 재생 방법.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 물질(S)은 연료(B)에 혼합되어 있거나 추후에 혼합되며, 상기 연료(B)의 연소시 원료(NO)의 변환을 촉진하기 위한 촉매 모듈(3)에 공급되는 원료(NO)가 배기가스로서 발생하는 것을 특징으로 하는 촉매 모듈 재생 방법.
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촉매적 활성 물질(K, KU)은 바나듐, 티탄, 텅스텐, 철 및/또는 몰리브덴 중 하나의 원소의 원자를 갖고 있으며, 상기 촉매적 활성 물질(K, KU)은 특히 상기 금속들 중 하나의 산화물인 것을 특징으로 하는 촉매 모듈 재생 방법.
  16. 촉매적 활성 물질(KU)인 물질(S) 또는 연소시 촉매적 활성 물질(KU)을 발생시키는 물질(S)을 함유하고 있거나 그러한 물질(S)이 첨가되는, 연소 프로세스에서의 연소 공정을 위한, 특히 제 5항 또는 제 14항에 따른 방법을 수행하기 위한 연료.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 연료(B)의 물질 함량은 연료 1 kg당 10 mg 내지 200 mg의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 연료(B).
  18. 제 16항 또는 제 17항에 있어서,
    상기 물질(S)은 용해된 상태 또는 분산된 상태로 함유되어 있거나, 가용 상태 또는 분산 가능 상태로 첨가되는 것을 특징으로 하는 연료(B).
  19. 제 16항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촉매적 활성 물질(KU)은 연소시 발생하는 유해 물질(NO)의 변환을 촉진하는 특성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 연료(B).
  20. 제 16항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촉매적 활성 물질(KU)은 연소시 발생하는 배기가스 내에 함유되어 있은 질소 산화물을 선택적 촉매 환원 원리에 따라 변환하는 특성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 연료(B).
  21. 제 16항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촉매적 활성 물질(KU)은 바나듐, 티탄, 텅스텐, 철, 몰리브덴 중 적어도 하나의 원소 또는 이들의 혼합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 원료(B).
  22. 발전소의 연소 설비 또는 자동차의 내연기관을 위한 배기가스 처리 장치(13)로서, 연소시 발생하는 배기가스 흐름(A)이 그에 함유되어 있는 유해 물질(NO)의 변환을 위해 촉매 모듈(3)을 통해 흐르고, 이 촉매 모듈(3)은 유해 물질(NO)의 촉매 변환을 촉진하는 촉매적 활성 물질(K)의 증착에 의해 촉매 기판(31) 위에 또는 촉매 기판(31) 내에 제조되며, 특히 배기가스 흐름(A) 내에 함유된 질소 산화물은 선택적 촉매 환원 원리에 따라 변환될 수 있는 배기가스 처리 장치(13)에 있어서,
    유동 방향으로 볼 때 상기 촉매 모듈(3) 앞에서 상기 배기가스 내에 촉매적 활성 물질(KU)이거나, 촉매적 활성 물질(KU)을 함유하거나, 또는 촉매적 활성 물질(KU)이 분리될 수 있는 물질(S)을 공급할 수 있는 주입 장치(8)를 포함하는 것(도 1)을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치(13).
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 주입 장치(8)는 상기 물질(S)을 수용하기 위한 저장 용기(1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치(13).
  24. 발전소의 연소 설비 또는 자동차의 내연기관을 위한 배기가스 처리 장치(41)로서, 연소시 발생하는 배기가스 흐름(A)이 그에 함유되어 있는 유해 물질(NO)의 변환을 위해 촉매 모듈(3)을 통해 흐르고, 이 촉매 모듈(3)은 유해 물질(NO)의 촉매 변환을 촉진하는 촉매적 활성 물질(K)의 증착에 의해 촉매 기판(31) 위에 또는 촉매 기판(31) 내에 제조되며, 특히 배기가스 흐름(A) 내에 함유된 질소 산화물이 선택적 촉매 환원 원리에 따라 변환될 수 있는 배기가스 처리 장치(41)에 있어서,
    상기 연료(B)에 촉매적 활성 물질(KU)이거나, 촉매적 활성 물질(KU)을 함유하거나, 또는 촉매적 활성 물질(KU)이 분리될 수 있는 물질(S)을 첨가할 수 있는 공급 장치(43)를 포함하는 것(도 6)을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치(41).
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 공급 장치(28)는 상기 물질(S)을 수용하기 위한 저장 용기(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치(41).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100879922B1 (ko) * 2006-01-31 2009-01-23 롬 앤드 하아스 컴패니 재생된 혼합 금속 산화물 촉매

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2614616C (en) * 2005-07-08 2016-10-18 Phyre Technologies, Inc. Catalytic reactive component reduction system and methods for the use thereof
US7707824B2 (en) * 2007-04-10 2010-05-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Excess NH3 storage control for SCR catalysts
US8048818B2 (en) * 2008-03-26 2011-11-01 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. In-situ regeneration of a catalyst masked by calcium sulfate
DE102008046381B4 (de) * 2008-09-09 2011-12-22 Man Truck & Bus Ag Verfahren zur Verminderung von Stickoxiden im Abgasstrom von Brennkraftmaschinen
FR3043570B1 (fr) 2015-11-13 2020-08-07 Ifp Energies Now Fluide pour la depollution des moteurs thermiques et modes de preparation desdits fluides par emulsification

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3168368A (en) * 1960-04-27 1965-02-02 Air Prod & Chem Method of treating exhaust gases of internal combustion engines
US5322671A (en) * 1992-02-25 1994-06-21 Blue Planet Technologies Co., L.P. Catalytic vessel
US5308810A (en) * 1992-12-28 1994-05-03 Atlantic Richfield Company Method for treating contaminated catalyst
US5519149A (en) * 1994-10-28 1996-05-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Vapor phase catalytic oxidation of N-butane to maleic anhydride incorporating in situ catalyst calcination/activation
DE19507219C1 (de) * 1995-03-02 1996-05-15 Daimler Benz Ag Verfahren und Vorrichtung zum Nachbeschichten einer deaktivierten Katalysatorbeschichtung bei einem Katalysator
WO1997028358A1 (en) * 1996-01-31 1997-08-07 Clean Diesel Technologies, Inc. Method and apparatus for reducing harmful emissions from a diesel engine by post combustion catalyst injection
DE19800873C2 (de) * 1998-01-13 2000-03-02 Erc Emissions Reduzierungs Con Katalysatorlösung und deren Verwendung sowie Verfahren zur Reduzierung der Emission von Schadstoffen bei Verbrennungen und thermischen Prozessen
GB2333048B (en) * 1998-01-13 2002-03-20 Hugh F Collins A rejuvenating and/or cleaning agent
US6395665B2 (en) * 1998-07-24 2002-05-28 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Methods for the regeneration of a denitration catalyst

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100879922B1 (ko) * 2006-01-31 2009-01-23 롬 앤드 하아스 컴패니 재생된 혼합 금속 산화물 촉매

Also Published As

Publication number Publication date
EP1296751A1 (de) 2003-04-02
CN1240467C (zh) 2006-02-08
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