KR20190011260A - 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템 - Google Patents
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Abstract
CO를 환원제로 이용하여 탈질할 때에, NO전화율을 향상시킬 수 있고, 배기가스 중의 CO를 산화할 때에, CO산화율을 향상시킬 수 있는 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템을 제공한다. CO를 환원제로 하여 소결로로부터의 배기가스를 처리하기 위한 배기가스 처리 촉매이며, 금속 산화물 또는 금속 황산화물인 담체와, 상기 담체에 담지된 이리듐을 적어도 포함하는 활성 금속을 포함하고, 상기 촉매의 비표면적이 100m2/g 이하이며, 또한 상기 촉매 중의 이리듐의 결정자 직경을 10nm 이상 25nm 이하로 한다.
Description
본 발명은, 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템에 관한 것으로, 특히, 소결로에서 발생한 배기가스 중의 일산화탄소(CO)를 환원제 또한 가열용 연료로서 이용하는 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템에 관한 것이다. 본 출원은, 2016년 7월 29일에 출원된 일본 출원 제2016-150470호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 모든 기재 내용을 원용한다.
종래부터, 제철 플랜트 등의 소결로로부터 발생한 배기가스의 처리 방법으로서, 암모니아(NH3)를 환원제로 이용하여 탈질 촉매상에서 일산화 질소(NO)를 환원 탈질하는 기술이 알려져 있다. 또, 암모니아를 환원제로 하여 탈질하는 경우, 암모니아를 첨가하기 위한 설비나, 탈질의 반응 온도를 높이기 위한 가열용 연료를 별도 사용할 필요가 있다. 이로 인하여, CO를 환원제 또한 가열용 연료로 하는 탈질 방법이 이용되어 오고 있다. 또, CO의 산화에 의한 발열량을 이용하여, 상기 가열용 연료의 저감을 도모하는 방법도 이용되어 오고 있다.
이러한 탈질 방법에 이용하는 촉매로서는, 탄화 규소(SiC)로 이루어지는 저(低)비표면적의 담체에, 이리듐(Ir), 칼륨(K) 및 주석(Sn)을 분산 담지시켜, 그 이리듐의 결정자 직경을 2~100nm의 범위로 하는 촉매가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 또, CO의 산화에 의한 발열량을 이용하는 촉매로서는, 이산화 타이타늄(TiO2)과 이산화 지르코늄(ZrO2)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단독 산화물 또는 이들의 복합 산화물인 담체에 백금(Pt)을 담지시킨 촉매가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2).
그러나, 상기한 예에서는, CO를 환원제로 이용하여 배기가스를 탈질하는 경우, 하기 식 (i) 및 (ii)에 나타내는 바와 같이, CO에 의하여 NO를 질소(N2)로 전화(轉化)하는 CO탈질 반응과, CO가 CO2로 산화하는 CO산화 반응이 선택적으로 진행되기 때문에, 소망하는 NO전화율을 얻을 수 없다는 문제가 있다. 또, 촉매를 이용하여 배기가스 중의 CO를 산화하는 경우, 소망하는 CO산화율을 얻을 수 없다는 문제가 있다.
[화학식 1]
본 발명은, 상기 사정에 비추어, CO를 환원제로 이용하여 탈질할 때에, NO전화율을 향상시킬 수 있고, 배기가스 중의 CO를 산화할 때에, CO산화율을 향상시킬 수 있는 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 창의 검토한 끝에, 금속 산화물 또는 금속 황산화물의 담체에 이리듐을 담지시켜 촉매화한 배기가스 처리 촉매의 비표면적과 상기 촉매 중의 이리듐의 결정자 직경을 소정의 값으로 하면, NO전화율, CO산화율 등의 촉매의 성능을 향상시킬 수 있는 것을 발견하여, 본 발명에 이르렀다.
본 발명은, 적어도 일 측면에 있어서 배기가스 처리 촉매이다. 본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매는, CO를 환원제로서 소결로로부터의 배기가스를 처리하기 위한 촉매이며, 금속 산화물 또는 금속 황산화물인 담체와 상기 담체에 담지된 이리듐을 적어도 포함하는 활성 금속을 포함하고, 상기 촉매의 비표면적이 100m2/g 이하이며, 또한 상기 촉매 중의 이리듐의 결정자 직경을 10nm 이상 25nm 이하로 하고 있다.
또, 상기 촉매 중의 이리듐의 결정자 직경은, 10nm 이상 23nm 이하인 것이 바람직하다.
또, 본 발명은, 다른 일 측면에 있어서 배기가스 처리 촉매의 제조 방법이다. 본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매의 제조 방법은, 상기 배기가스 처리 촉매의 제조 방법이며, 상기 담체에 이리듐을 함침 담지시키는 함침 담지 공정과, 상기 이리듐을 담지한 담체를 소성하는 소성 공정과, 상기 소성 후에 환원성 가스 분위기에서 가열하여 활성화시키는 활성화 공정을 포함하고, 상기 함침 담지 공정에서의 담체의 비표면적을 100m2/g 이하로 하고 있다.
또, 본 발명은, 다른 일 측면에 있어서 배기가스 처리 시스템이다. 본 발명에 관한 배기가스 처리 시스템은, CO를 환원제로 하여 소결로로부터의 배기가스를 탈질하기 위한 배기가스 처리 시스템이고, 상기 배기가스 처리 촉매를 구비한 탈질 장치와, 상기 탈질 장치의 전류(前流)에 마련되며, 상기 배기가스를 기동 시에 소정의 온도까지 가열하는 가열 장치와, 상기 탈질 장치 및 가열 장치의 전류 및 후류(後流)에 마련되고, 상기 배기가스를 매체에 의하여 가열함과 함께, 상기 탈질 장치로부터 유입된 배기가스의 열을 상기 매체에 의하여 회수하는 가열 및 열 회수 장치를 구비한다. 또한, 가열 장치는 덕트 버너를 상정하고 있고, 그 연료는, 동일한 제철소로부터 배출된 COG(Cokes Oven Gas)이다.
또한, 본 발명은 다른 일 측면에 있어서 배기가스 처리 시스템이다. 상기 시스템은, CO를 산화한 발열량을 탈질 장치의 열원으로서 이용하기 위한 배기가스 처리 시스템이며, 탈질 촉매를 구비한 탈질 장치와, 상기 탈질 장치의 전류에 마련되고, 상기 배기가스를 기동 시에 소정의 온도까지 가열하는 가열 장치와, 상기 탈질 장치의 후류에 마련된 상기 배기가스 처리 촉매와, 상기 탈질 장치 및 가열 장치의 전류 및 후류에 마련되며, 상기 배기가스를 매체에 의하여 가열함과 함께, 상기 탈질 장치로부터 유입된 배기가스의 열을 상기 매체에 의하여 회수하는 가열 및 열 회수 장치를 구비한다.
본 발명에 의하면, CO를 환원제로 이용하여 탈질할 때에, NO전화율을 향상시킬 수 있고, 배기가스 중의 CO를 산화할 때에, CO산화율을 향상시킬 수 있는 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템이 제공된다.
도 1은, 본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매의 제조 방법의 제1 실시형태를 나타내는 플로우도이다.
도 2는, 본 발명에 관한 배기가스 처리 시스템의 제1 실시형태에 대하여, 그 구성을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 3은, 본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템에 대하여, 시험예의 촉매층 입구 온도에 대한 CO산화율 및 NO전화율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템에 대하여, 비교예의 촉매층 입구 온도에 대한 CO산화율 및 NO전화율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템에 대하여, 시험예와 비교예의 이리듐의 결정자 직경과 최대 NO전화율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은, 본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템에 대하여, 시험예와 비교예의 이리듐의 결정자 직경과 CO산화율과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는, 본 발명에 관한 배기가스 처리 시스템의 제1 실시형태에 대하여, 그 구성을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 3은, 본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템에 대하여, 시험예의 촉매층 입구 온도에 대한 CO산화율 및 NO전화율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템에 대하여, 비교예의 촉매층 입구 온도에 대한 CO산화율 및 NO전화율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템에 대하여, 시험예와 비교예의 이리듐의 결정자 직경과 최대 NO전화율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은, 본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템에 대하여, 시험예와 비교예의 이리듐의 결정자 직경과 CO산화율과의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템의 실시형태에 대하여, 도를 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은, 이하에 설명하는 실시형태에 의하여 한정되는 것은 아니다.
1. 제1 실시형태
1.1. 배기가스 처리 촉매
본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매의 제1 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 관한 배기가스 처리 촉매는, 제철소의 소결로에 의하여 연소되어 발생한 배기가스(이하, 소결로 배기가스라고도 함) 중의 CO를 환원제 또한 가열용 연료로서 이용하기 위한 탈질 촉매이며, 담체와, 활성 금속으로서 이리듐(Ir)을 포함한다.
배기가스 처리 촉매의 처리의 대상인 소결로 배기가스 중에는, 환원성 가스인 CO가 4000~20000ppm의 고농도로 포함되어 있다. 따라서, 소결로 배기가스 중의 CO를 탈질 반응의 환원제로서 이용하면서, 또한 탈질 반응에 기여하지 않는 CO는 산화 연소시킨다. 이로써, 연소로 배기가스의 가열에 CO를 이용하는 탈질 방법이 가능하게 되어, 환원제 및 연료 비용을 큰 폭으로 저감시킬 수 있다. 소결로 배기가스 중의 CO농도로서는, 6000ppm 이상이 바람직하다. 6000ppm 이상이면, 연소로 배기가스 중의 CO를 효율적으로 활용하여, NO전화율을 향상시킬 수 있다.
배기가스 처리 촉매의 담체는, 금속 이리듐을 활성 금속으로서 담지할 수 있고, 그 비표면적이 100m2/g 이하인 담체 원료이면 된다. 담체 원료로서는, 금속 산화물 또는 금속 황산화물을 들 수 있다. 금속 산화물로서는, 타이타늄(Ti), 규소(Si), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr) 및 세륨(Ce)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속의 산화물 또는 복합 산화물이 바람직하고, 이산화 타이타늄(TiO2) 또는 이산화 규소(SiO2)가 더 바람직하다. 금속 황산화물로서는, 황산 바륨(BaSO4), 황산 칼슘(CaSO4) 또는 황산 스트론튬(SrSO4)이 바람직하다.
배기가스 처리 촉매의 비표면적은, 금속 이리듐을 담지할 수 있는 면적이면 된다. 보다 구체적으로는, 배기가스 처리 촉매의 비표면적은, 그 하한값을 0.5m2/g 이상으로 할 수 있고, 12m2/g 이상이 바람직하다. 배기가스 처리 촉매의 비표면적이 0.5m2/g 미만이면, 탈질 성능이 현저히 저하될 우려가 있다. 또, 배기가스 처리 촉매의 비표면적은, 그 상한값이 100m2/g 이하인 것이 바람직하고, 90m2/g 이하가 보다 바람직하며, 20m2/g 이하가 더 바람직하다. 배기가스 처리 촉매의 비표면적은, 예를 들면 BET법에 의하여 계산한 BET 비표면적이다.
배기가스 처리 촉매 중의 금속 이리듐의 결정자 직경은, 그 하한값이 10nm 이상인 것이 바람직하다. 또, 촉매 중의 금속 이리듐의 결정자 직경은, 그 상한값이 30nm 이하인 것이 바람직하고, 25nm 이하가 보다 바람직하며, 23nm 이하가 더 바람직하다. 또, 촉매 중의 금속 이리듐의 결정자 직경은, 12nm 이상 23nm 이하인 것이 특히 바람직하다. 금속 이리듐의 결정자 직경이 30nm를 초과하면, 탈질 반응 자체의 반응성이 저하될 우려가 있다. 담체의 금속 이리듐의 담지량은, 금속 이리듐의 결정자 직경이 상기 범위 내이면 되고, 예를 들면, 담체에 대하여 0.25~2중량%로 할 수 있다.
이상과 같이, 배기가스 처리 촉매의 비표면적을 소정의 범위 내로 하고, 또한 배기가스 처리 촉매 중의 금속 이리듐의 결정자 직경을 소정의 범위 내로 함으로써, CO를 환원제로 이용하여 탈질할 때에, NO전화율을 60% 이상으로 할 수 있다.
1.2. 배기가스 처리 촉매의 제조 방법
이상의 구성을 갖는 배기가스 처리 촉매의 제조 방법의 실시형태에 대하여 설명한다. 도 1에, 본 실시형태에 관한 배기가스 처리 촉매의 제조 방법을 플로우도로 나타낸다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법은, 함침 담지 공정과, 소성 공정(제1 및 제2 소성 공정)과, 활성화 공정을 적어도 포함한다.
먼저, 함침 담지 공정으로서, 소정의 비표면적을 갖는 담체에, 이리듐 원소를 적어도 함유하는 이리듐 수용액을 함침함으로써, 담체의 표면에 이리듐 화합물을 함침 담지한다(S1). 담체의 비표면적은, 예를 들면 BET법에 의하여 계산한 BET 비표면적이다.
함침 담지 공정에서는, 담체의 비표면적의 상한값은, 담체가 이리듐을 함침 담지할 수 있는 범위이면 되고, 100m2/g 이하가 바람직하고, 80m2/g 이하가 보다 바람직하며, 22m2/g 이하가 더 바람직하다. 또, 담체의 비표면적의 하한값은, 담체가 이리듐을 함침 담지할 수 있는 범위이면 되고, 0.5m2/g 이상으로 할 수 있으며, 12m2/g 이상인 것이 바람직하고, 14m2/g 이상이 보다 바람직하다. 담체의 비표면적이 0.5m2/g 미만이면, 탈질 성능이 현저히 저하될 우려가 있다. 담체의 비표면적이 상기 범위 내이면, 이리듐의 결정자 직경을 적합하게 성장시켜, CO를 환원제로 이용하여 탈질할 때의 NO전화율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 담체를 소정의 온도와 시간으로 처리하여, 담체 중의 수분을 증발시켜, 건고(乾固)한다(S2). 건고한 담체를 공기중에서 소정의 온도 및 시간으로 건조하여(S3), 이리듐 화합물을 담지한 촉매를 얻는다. 담체를 증발 건고할 때의 온도 및 시간은, 담체를 건고할 수 있는 온도 및 시간이면 되고, 예를 들면 140℃의 온도에서 3시간으로 할 수 있다. 또, 건고한 담체를 건조하는 온도 및 시간은, 담체를 충분히 건조할 수 있는 온도 및 시간이면 되고, 예를 들면 110℃의 온도에서 12시간으로 할 수 있다.
함침 담지 공정에서 이용하는 이리듐 수용액은, 침지에 의하여 담체에 이리듐을 함침 담지할 수 있는 수용액이면 되고, 예를 들면, 염화 이리듐(III) 용액(H3IrCl6), 염화 이리듐(II) 용액(H2IrCl6), 염화 이리듐(III)산 나트륨 용액(Na3IrCl6), 염화 이리듐(II)산 나트륨 용액(Na2IrCl6), 헥사브로모이리듐(III)나트륨 용액(Na2IrBr6), 헥사암민이리듐(III)클로라이드 용액(Ir(NH3)6Cl3), 헥사암민이리듐(III) 수산염 용액(Ir(NH3)6(OH)3), 헥사암민이리듐(III) 질산염 용액(Ir(NH3)6(NO3)3) 등을 들 수 있다. 이들 중, 실용적으로는, 염화 이리듐(II) 용액이 바람직하다.
함침 담지 공정에서 이용하는 촉매의 담체는, 상술한 본 실시형태에 관한 탈질 촉매의 담체를 적합하게 채용할 수 있다.
제1 소성 공정에서는, 건조한 담체를 소정의 온도와 시간으로 가열함으로써, 담체의 표면상의 이리듐 염을 분해하여 산화하고, 산화 이리듐을 활성 금속으로서 담지한 분말 형상의 촉매를 얻는다(S4).
제1 소성 공정에서의 소성 온도는, 예를 들면, 400℃ 이상 1000℃ 이하로 할 수 있고, 500℃ 이상 800℃ 이하가 바람직하다. 또, 소성 공정에서의 소성 시간은, 3시간 이상 8시간 이하가 바람직하다. 또, 제1 소성 공정에서의 승온 속도는, 소성 시간과 소성 온도에 따라서도 변화하지만, 예를 들면 100℃/h로 할 수 있다. 제1 소성 공정에서의 온도, 시간 및/또는 승온 속도가 상기 범위 내이면, 탈질 촉매 중의 이리듐의 결정자 직경을 적합하게 성장시켜, CO를 환원제로 이용하여 탈질할 때의 NO전화율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 습식 볼 밀 용기 내에서 분말의 촉매에 물(H2O)을 첨가하고, 소정의 조건으로 분쇄하여, 워시코트용 슬러리를 얻는다(S5). 습식 볼 밀에 의한 분쇄 조건은, 예를 들면 실온에서 8시간, 100rpm의 회전수로 할 수 있다.
다음으로, 슬러리를 교반기가 부설되어 있는 다른 용기로 옮겨, 허니콤 형상의 모놀리스 기재를 슬러리에 침지하여 워시코트하고, 필요에 따라 여분의 슬러리를 날려 버린 후, 소정의 온도와 시간으로 건조한다(S6). 모놀리스 기재로서는, 코디에라이트 등의 세라믹스제, 산화 타이타늄제 등의 모놀리스 기재를 들 수 있다. 코트량은, 예를 들면 100g/m2 이하로 할 수 있다. 건조 공정에서의 건조 온도 및 시간은, 담체를 충분히 건조할 수 있는 온도 및 시간이면 되고, 예를 들면, 120℃의 온도에서 2시간으로 할 수 있다.
제2 소성 공정에서는, 허니콤 형상의 촉매를 소정의 온도와 시간으로 가열하여 소성한다(S7). 제2 소성 공정에서의 소성 온도는, 예를 들면, 400℃ 이상 1000℃ 이하로 할 수 있고, 500℃ 이상 800℃ 이하가 바람직하다. 소성 공정에서의 소성 시간은, 3시간 이상 8시간 이하가 바람직하다. 또, 제2 소성 공정에서의 승온 속도는, 소성 시간과 소성 온도에 따라서도 변화하지만, 예를 들면 100℃/h로 할 수 있다.
활성화 공정에서는, 이리듐을 담지한 촉매를 환원성 가스로 소정의 온도 및 시간 가열함으로써, 촉매 중의 산화 이리듐을 환원하여 금속의 이리듐으로 하고, 이리듐의 결정자 직경을 소정의 범위로 한 촉매를 얻는다(S8).
활성화 공정의 온도는, 예를 들면, 400℃ 이상 1000℃ 이하로 할 수 있고, 500℃ 이상 800℃ 이하가 바람직하다. 또, 활성화 공정의 시간은, 예를 들면, 0.5시간 이상 50시간 이하로 할 수 있다. 활성화 공정에서의 온도 및/또는 시간이 상기의 범위이면, 탈질 촉매 중의 이리듐의 결정자를 적합하게 성장시켜, CO를 환원제로 이용하여 탈질할 때의 NO전화율을 향상시킬 수 있다.
활성화 공정에서 이용하는 환원성 가스로서는, 수소(H2), 일산화탄소(CO), 그들의 혼합 가스, 탄화 수소류 등의 가스를 들 수 있다. 이들 중, 환원성 가스로서는, 환원성 강도로의 관점으로부터, 수소, 일산화탄소 또는 그들의 혼합 가스가 바람직하다. 활성화 공정에서의 환원성 가스의 농도는, 예를 들면, 환원성 가스를 수소로 하는 경우, 환원성 가스의 농도는 4체적% 이하이며, 환원성 가스를 일산화탄소로 하는 경우, 환원성 가스의 농도는 12.5체적% 이하이다. 또, 환원성 가스를 수소와 일산화탄소의 혼합 가스로 하는 경우는, 혼합 비율에 응하여 르 샤틀리에의 원리에 따라, 공업적으로 안전률을 더 곱한 농도 이하이다. 예를 들면, 하기 식에 나타내는 바와 같이, 혼합 가스의 농도 L(체적%)의 상한값은, 수소의 체적%n과, 일산화탄소의 체적%m과, 안전률 k(0.2~0.8)의 값으로부터 산출한다. 또, 환원 가스 중의 상기 이외의 성분으로서는, 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 불활성 성분을 들 수 있다.
[수학식 1]
이리듐의 결정자 직경은, X선 회절법, XPS법, EXAFS법, TEM법 등으로 측정할 수 있다. 예를 들면, 이리듐의 결정자 직경은, X선 회절법에 의하여 얻어진 회절 피크에 있어서의 반값폭으로부터 셰러의 식을 이용하여 산출할 수 있다.
1.3. 배기가스 처리 시스템
이상의 제조 방법에 의하여 제조한 배기가스 처리 촉매를 적용한 배기가스 처리 시스템의 실시형태에 대하여, 도 2를 이용하여 설명한다. 본 실시형태에 관한 배기가스 처리 시스템은, 소결로 배기가스 중의 CO를 환원제 또한 가열용 연료로서 이용하는 시스템이다. 본 실시형태에 관한 배기가스 처리 시스템에 대해서도, 상술한 본 실시형태에 관한 배기가스 처리 촉매와 동일한 소결로 배기가스를 탈질의 대상으로서 적합하게 채용할 수 있다. 또한, 본 명세서 중, 연소로 배기가스를, 배기가스라고도 호칭한다. 또, 시스템 내의 배기가스의 유통 방향을 기준으로 하여 전류, 후류와 같이 표현한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 탈질 시스템은, 가열 및 열 회수 장치(10)과, 가열 장치(20)과, 탈질 장치(30)을 적어도 구비한다.
가열 및 열 회수 장치(10)은, 가열 장치(20)의 배기가스 흐름의 전류 또한 탈질 장치(30)의 후류에 마련된 GGH(가스 가스 히터)이다. 가열 및 열 회수 장치(10)은, 적어도 1개의 열 교환기와 내부를 순환하는 열 매체를 구비하고, 소결로로부터의 배기가스를 물 등의 열 매체와 열 교환함으로써 가열함과 함께, 탈질 장치(30)을 통과한 배기가스를 상기 매체에 의하여 열 회수하도록 구성되어 있다. 또, 가열 및 열 회수 장치(10)은, 열 회수한 배기가스를 굴뚝 등의 후류로 보내도록 구성되어 있다.
가열 및 열 회수 장치(10)의 전류에는, 도시하지 않는 집진기 및/또는 탈황 장치를 마련할 수 있다. 집진기는, 기존의 플랜트에 설치한 전기 집진기(EP: Electrostatic Precipitator) 또는 백 필터이다. 집진기는, 전기 집진기 또는 백 필터에 의하여 배기가스 중의 매진(煤塵)을 포집하도록 구성되어 있다. 또, 탈황 장치는, 적합하게는 집진기의 후류에 마련되고, 기존의 플랜트에 설치한 배연 탈황 장치(FGD: Flue-Gas Desulfurization)이다. 배연 탈황 장치는, 건식 또는 습식의 탈황 장치이다. 건식의 탈황 장치이면, 탈황 장치는, 백 필터로 포집하기 전에, 탈황제로서 소석회(Ca(OH)2)나 중조(NaHCO3)를 배기가스에 대하여 분무하고, 백 필터의 표면 퇴적층에서 SO2를 흡수하여 탈황하도록 구성되어 있다. 습식의 탈황 장치이면, 탈황 장치는, 배기가스 중에 잔존 또는 환원한 SO2를, 석회석(CaCO3)을 물에 현탁시켜 형성한 석회 슬러리와 접촉시킴으로써 흡수 제거하도록 구성되어 있다. 또, SO2를 흡수한 석회 슬러리를, 도시하지 않는 공기 공급 라인으로부터 공급한 공기에 의하여 산화 처리하여 석고 슬러리(CaSO4·2H2O)로 하고, 석고의 형태로 포획 제거하도록 구성되어 있다. 집진기 및/또는 탈황 장치를 거친 배기가스의 온도는, 가열 및 열 회수 장치(10)의 전류에서 예를 들면 160℃ 정도이다.
가열 장치(20)은, 가열 및 열 회수 장치(10)의 후류, 또한 탈질 장치(30)의 전류에 마련된, 예를 들면 덕트 버너이다. 가열 장치(20)은, 동일한 제철소로부터 배출된 COG(Cokes Oven Gas)를 연료로 하여, 배기가스를, 그 배기가스 중의 CO를 가열용 연료 또한 환원제로서 이용하여 적합하게 탈질할 수 있는 200~270℃까지 가열하고, 탈질 장치(30)에 보내도록 구성되어 있다.
탈질 장치(30)은, 가열 장치(20)의 후류, 또한 가열 및 열 회수 장치(10)의 전류에 마련되어 있다. 탈질 장치(30)은, 고정 바닥식, 이동 바닥식, 유동 바닥식 등의 탈질 장치이다. 탈질 장치(30)은, 그 내부에 본 명세서에 기재된 촉매를 구비하여 배기가스 중의 CO를 환원제로 하여 배기가스를 탈질하도록 구성되어 있다.
본 실시형태에 관한 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템에 의하면, 배기가스 처리 촉매를 탈질 촉매로서 이용한 배기가스의 탈질 처리 시에, CO탈질 반응을 촉진하고, NO전화율을 향상시킬 수 있다.
2. 제2 실시형태
2. 1. 배기가스 처리 촉매
본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매의 제2 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 관한 배기가스 처리 촉매는, 제철소의 소결로에 의하여 연소하여 발생한 배기가스 중의 CO를 산화하고, 그 발열량을 탈질의 열원으로서 이용하기 위한 촉매(이후, CO산화 촉매라고도 함)이다. 본 실시형태에 관한 CO산화 촉매는, 제1 실시형태와 비교하여, 금속 이리듐의 결정자 직경의 범위에 있어서 주로 상이하다.
배기가스 처리 탈질 촉매 중의 금속 이리듐의 결정자 직경은, 그 하한값이 10nm 이상인 것이 바람직하다. 또, 촉매 중의 금속 이리듐의 결정자 직경은, 그 상한값이 23nm 이하가 바람직하다. 또, 촉매 중의 금속 이리듐의 결정자 직경은, 12nm 이상 23nm 이하인 것이 특히 바람직하다. 금속 이리듐의 결정자 직경이 23nm를 초과하면, 반응 자체의 반응성이 저하될 우려가 있다. 담체의 금속 이리듐의 담지량은, 금속 이리듐의 결정자 직경이 상기 범위 내이면 되고, 예를 들면, 담체에 대하여 0. 25~2중량%로 할 수 있다.
이상과 같이, 배기가스 처리 촉매의 비표면적을 소정의 범위 내로 하고, 또한 배기가스 처리 촉매 중의 금속 이리듐의 결정자 직경을 소정의 범위 내로 함으로써, 배기가스 중의 CO를 산화할 때에, CO산화율을 80% 이상으로 할 수 있다.
2.2. 배기가스 처리 촉매의 제조 방법
이상의 구성을 갖는 배기가스 처리 촉매의 제조 방법의 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 배기가스 처리 촉매의 제조 방법은, 제1 실시형태와 동일하게, 활성화 공정의 온도 조건이 주로 상이하다. 활성화 공정의 온도는, 예를 들면, 400℃ 이상 1000℃ 이하로 할 수 있고, 500℃ 이상 600℃ 이하가 바람직하다. 또, 활성화 공정의 시간은, 예를 들면, 0.5시간 이상 50시간 이하로 할 수 있다. 활성화 공정에서의 온도 및/또는 시간이 상기의 범위이면, 탈질 촉매 중의 이리듐의 결정자를 적합하게 성장시켜, 배기가스 중의 CO를 산화할 때의 CO산화율을 향상시킬 수 있다.
2.3. 배기가스 처리 시스템
이상의 제조 방법에 의하여 제조한 배기가스 처리 촉매를 적용한 배기가스 처리 시스템의 제2 실시형태에 대하여, 도 2를 참조하여 설명한다. 본 실시형태에 관한 배기가스 처리 시스템은, 소결로 배기가스 중의 CO를 산화시켜, 탈질 등의 열원으로서 이용하는 시스템이다. 본 실시형태에 관한 배기가스 처리 시스템은, 도 2에 나타내는 탈질 장치(30)의 후류에, 도시하지 않는 CO산화 촉매부를 구비하는 점에 있어서 제1 실시형태와 주로 상이하다. 탈질 장치(30)은, 제1 실시형태와 동일하게, 가열 장치(20)의 후류, 또한 가열 및 열 회수 장치(10)의 전류에 마련되어 있다. 탈질 장치(30)은, 고정 바닥식, 이동 바닥식, 유동 바닥식 등의 탈질 장치이다. 탈질 장치(30)은, 그 내부에 탈질 촉매를 구비하여 배기가스를 탈질하도록 구성되어 있다.
CO산화 촉매부는, 그 내부에 제2 실시형태의 배기가스 처리 촉매를 구비하고, 탈질 장치(30)의 후류에 위치하며, 배기가스 중의 CO를 산화하도록 구성되어 있다.
본 실시형태에 관한 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템에 의하면, 배기가스 처리 촉매를 CO산화 촉매로서 이용하여 배기가스 중의 CO를 산화할 때에, CO산화 반응을 촉진하여, CO산화율을 향상시킬 수 있다.
[실시예]
이하, 시험예와 비교예에 의하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템은, 이하의 기재에 의하여 한정되지 않는다.
1. 배기가스 처리 촉매의 조제 I
[시험예 1]
시험예 1에서는, 그 비표면적이 80m2/g인 이산화 규소(SiO2)를 촉매의 담체로서 이용했다. 함침 담지 공정으로서, 이 담체 99.5g를 농도 8.6×10-2중량%의 염화 이리듐(II) 용액 5.8g에 함침하고, 140℃에서 3시간 증발 건고한 후, 공기중에서 110℃로 하룻밤 건조했다.
다음으로, 제1 소성 공정으로서, 건조한 촉매를 소성로 내에서 800℃에서 5시간 소성하여, 분말을 얻었다. 얻어진 분말 20질량%에 대하여, 물 80질량%에 더하고, 습식 볼 밀로 100rpm으로 8시간 분쇄하여 워시코트용 슬러리를 조제했다. 이 슬러리에 산화 타이타늄(TiO2)제의 허니콤 형상의 모놀리스 기재(7.4mm 피치, 벽 두께 1.15mm)를 침지하여 워시코트하고, 120℃에서 건조했다. 코트량은, 기재의 표면적 1m2당 100g으로 했다.
다음으로, 제2 소성 공정으로서, 건조 후의 촉매를 소성로 내에서 500℃에서 5시간 소성했다.
다음으로, 활성화 공정으로서, 소성한 촉매를, 환원성 가스로서 3체적%의 농도의 수소(H2)를 이용하여 600℃에서 1시간, 산화 이리듐을 환원하여 활성화 했다. 활성화 후의 촉매를 시험예 1의 배기가스 처리 촉매로서 이용했다.
[비교예 1]
비교예 1에서는, 그 비표면적이 300m2/g인 이산화 규소를 담체로서 이용한 것 이외에는, 시험예 1과 동일하게 조제한 촉매를 이용했다.
2. 배기가스 처리 성능의 측정 I
레버러토리 스케일로, 시험예 1 및 비교예 1의 탈질 성능과 CO산화능을 측정했다. 먼저, 시험예 및 비교예의 탈질 성능과 CO산화능에 대하여, 관식 유통 반응 시험 장치를 이용하여 하기 표 1에 나타내는 성상의 가스로 측정했다. 도 3에, 시험 장치의 촉매층 입구 온도에 대한 시험예 1의 CO산화율 및 NO전화율을 나타내고, 도 4에, 시험 장치의 촉매층 입구 온도에 대한 비교예 1의 CO산화율 및 NO전화율을 나타낸다. NO전화율(%)은, (입구의 NO농도-출구의 NO농도)/입구의 NO농도로부터 산출했다. CO산화율(%)은, (입구의 CO농도-출구의 CO농도)/입구의 CO농도로부터 산출했다. 표 중, NO, CO, SO2, O2, CO2의 값은, 드라이 베이스(by Volume Dry)로 했다. 또한, 표 중 AV는 면적 속도(가스 유량/탈질 촉매에서의 모든 접촉 면적)를 나타내고, AV의 단위는, Nm3/m2·h이다.
[표 1]
도 3에 나타내는 바와 같이, 시험예 1의 NO전화율은, 입구 온도가 250℃ 부근까지는 촉매층 입구 온도의 증가와 함께 증가하고, 360℃까지는 감소했다. 이것은, NO전화율이 최대가 되는 촉매층 입구 온도(도 3에서는, 250℃ 부근)까지는, 탈질 반응이 우선으로 진행되지만, 그 이상의 촉매층 입구 온도에서는 CO산화 반응이 우선으로 진행되기 때문에, 결과적으로 NO의 최대 전화율(최대 NO전화율)이 저하된다고 추측할 수 있다. 시험예 1의 최대 NO전화율은, 입구 온도를 250℃로 한 경우이며, 60% 이상이었다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 비교예 1의 NO전화율은, 입구 온도가 270℃ 부근까지는 촉매층 입구 온도의 증가와 함께 증가하고, 360℃까지는 감소했다. 이것은, NO전화율이 최대가 되는 촉매층 입구 온도(도 4에서는, 270℃ 부근)까지는, 탈질 반응이 우선으로 진행되지만, 그 이상의 촉매층 입구 온도에서는 CO산화 반응이 우선으로 진행되기 때문에, 결과적으로 최대 NO전화율이 저하된다고 추측할 수 있다. 비교예 1의 최대 NO전화율은, 입구 온도를 270℃로 한 경우이며, 50% 이하였다.
결과로부터, 비표면적이 80m2/g인 담체를 이용한 시험예 1은, 비표면적이 300m2/g인 담체를 이용한 비교예 1보다, 최대 NO전화율을 10% 이상 향상시킬 수 있었다.
3. 배기가스 처리 촉매의 조제 II
[시험예 2~8]
시험예 2에서는, 그 비표면적이 21.3m2/g인 이산화 타이타늄(TiO2)을 담체로서 이용한 것 이외에는, 시험예 1과 동일하게 조제한 촉매를 이용했다. 시험예 3에서는, 그 비표면적이 14.2m2/g인 이산화 타이타늄을 담체로서 이용하고 활성화 공정의 온도를 500℃로 한 것 이외에는, 시험예 1과 동일하게 조제한 촉매를 이용했다. 시험예 4에서는, 시험예 3의 담체를 이용한 것 이외에는, 시험예 1과 동일하게 조제한 촉매를 이용했다. 시험예 5에서는, 시험예 3의 담체를 이용하고 활성화 공정의 온도 및 시간을 600℃에서 20시간으로 한 것 이외에는, 시험예 1과 동일하게 조제한 촉매를 이용했다. 시험예 6에서는, 시험예 3의 담체를 이용하고 활성화 공정의 온도 및 시간을 600℃에서 50시간으로 한 것 이외에는, 시험예 1과 동일하게 조제한 촉매를 이용했다. 시험예 7에서는, 시험예 3의 담체를 이용하고 활성화 공정의 온도 및 시간을 800℃에서 20시간으로 한 것 이외에는, 시험예 1과 동일하게 조제한 촉매를 이용했다. 시험예 8에서는, 그 비표면적이 100m2/g인 이산화 타이타늄을 담체로서 이용한 것 이외에는, 시험예 1과 동일하게 조제한 촉매를 이용했다.
[비교예 2]
비교예 2에서는, 시험예 8과 동일한 담체를 이용하여, 활성화 공정의 온도 및 시간을 800℃에서 50시간으로 한 것 이외에는, 시험예 1과 동일하게 조제한 촉매를 이용했다.
4. 배기가스 처리 성능의 측정 II
계속해서, 시험예 2~8 및 비교예 2의 촉매의 탈질 성능과 CO산화능에 대하여, 시험예 1 및 비교예 1과 동일하게 측정했다. 시험예 2~8 및 비교예 2에 대하여, NO전화율이 최대가 되는 촉매층 입구 온도는, 시험예 1 및 비교예 1과 동일하게, 250~270℃의 범위였다.
5. 결정자 직경의 측정
계속해서, 시험예 1~8 및 비교예 1~2에 대하여, 촉매 중의 금속 이리듐의 결정자 직경을, 분말 X선 회절 장치를 이용한 X선 회절법(X선원: Cu Kα1)으로 [111]면의 회절 피크의 회절각과 반값폭으로부터, 하기 식에 나타내는 셰러의 식을 이용하여 산출했다. 하기 식에서, D는 결정자 직경을 나타내고, K는 상수(0.9), λ는 X선원의 파장(Cu의 경우, 1.5405Å), β는 회절 피크 반값폭(라디안), θ는 회절각을 나타낸다.
[수학식 2]
5. 탈질 성능의 측정
시험예 1~8 및 비교예 1~2를 탈질 촉매로서 이용한 경우의 탈질 성능을 측정했다. 하기 표 2에, 시험예 1~8 및 비교예 1~2에 대하여, 담체의 조성, 함침 담지 공정에서의 담체의 비표면적, 촉매화 후의 탈질 촉매의 비표면적, 활성화 공정의 조건, 금속 이리듐의 결정자 직경 및 최대 NO전화율을 나타낸다. 도 5에, 비교예 1~8 및 비교예 1~2에 대하여, 탈질 촉매 중의 금속 이리듐의 결정자 직경에 대한 최대 NO전화율과의 관계를 나타낸다.
[표 2]
표 2 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 시험예 1~8 및 비교예 1~2의 촉매에 대하여, 촉매의 비표면적이 88.6m2/g이고, 촉매의 결정자 직경이 11.0nm인 시험예 1에서는, 최대 NO전화율이 64%였다. 촉매의 비표면적이 19.4m2/g이고, 촉매의 결정자 직경이 13.5nm인 시험예 2에서는, 최대 NO전화율이 71%였다. 촉매의 비표면적이 12.7m2/g이고, 촉매의 결정자 직경이 각각 12.0nm, 17.3nm, 22.8nm, 21.6nm 및 23.1nm인 시험예 3~7에서는, 최대 NO전화율이 각각 70%, 65%, 65%, 68% 및 62%였다. 또, 촉매의 비표면적이 68.3m2/g이고, 촉매의 결정자 직경이 24.6nm인 시험예 8에서는, 최대 NO전화율이 60%였다. 한편, 촉매의 비표면적이 280m2/g이며, 촉매의 결정자 직경이 5.5nm인 비교예 1에서는, 최대 NO전화율이 49%였다. 또, 촉매의 비표면적이 68.3m2/g이며, 촉매의 결정자 직경이 27.0nm인 비교예 2에서는, 최대 NO전화율이 51%였다.
결과로부터, 최대 NO전화율을 60% 이상으로 하기 위해서는, 촉매의 비표면적의 상한값을 100m2/g 이하로 하는 것을 확정했다. 또, 시험예 1의 결과로부터, 촉매의 비표면적의 상한값을 90m2/g 이하로 하는 것이 적합한 것을 확정했다. 또한, 시험예 2~7과 비교예 2의 결과로부터, 촉매의 비표면적의 상한값이 68m2/g 이하이면, 최대 NO전화율을 62% 이상으로 할 수 있는 것을 확인했다. 또, 시험예 3~7의 결과로부터, 촉매의 비표면적의 하한값은, 12m2/g 이상이 적합한 것을 확인했다.
결과로부터, 최대 NO전화율을 60% 이상으로 하기 위해서는, 촉매의 결정자 직경을 10nm 이상 25nm 이하로 하는 것을 확정했다. 또, 시험예 1~6의 결과로부터, 촉매의 결정자 직경을 10nm 이상 23nm 이하로 함으로써, 최대 NO전화율을 64% 이상으로 할 수 있는 것을 확인했다. 또한 시험예 2~6의 결과로부터, 촉매의 결정자 직경을 12nm 이상 23nm 이하로 함으로써, 최대 NO전화율을 65% 이상으로 할 수 있는 것을 확인했다.
또, 표 2에 나타내는 바와 같이, 시험예 1~8 및 비교예 1~2의 제조 방법에 대하여, 함침 담지 공정에서의 담체의 비표면적을 80m2/g으로 한 시험예 1에서는, 최대 NO전화율이 64%였다. 담체의 비표면적을 21.3m2/g으로 한 시험예 2에서는, 최대 NO전화율이 71%였다. 담체의 비표면적을 14.2m2/g으로 한 시험예 3~7에서는, 최대 NO전화율이 62~70%였다. 또, 담체의 비표면적을 100m2/g으로 한 시험예 8에서는, 최대 NO전화율이 60%였다. 한편, 담체의 비표면적을 300m2/g으로 한 비교예 1에서는, 최대 NO전화율이 49%였다. 또, 담체의 비표면적을 100m2/g으로 한 비교예 2에서는, 최대 NO전화율이 51%였다. 또, 촉매화에 의한 효과로서, 담체의 비표면적은, 촉매화하면 저하되는 경향이 있었다.
결과로부터, 최대 NO전화율을 60% 이상으로 하기 위해서, 함침 담지 공정에서의 담체의 비표면적의 상한값은, 100m2/g 이하로 하는 것을 확정했다. 또, 시험예 1~7의 결과로부터, 함침 담지 공정에서의 담체의 비표면적의 상한값은 80m2/g 이하로 함으로써, 최대 NO전화율을 62% 이상으로 할 수 있는 것을 확인했다. 또, 함침 담지 공정에서의 담체의 비표면적의 하한값은, 시험예 3~7의 결과로부터 14m2/g 이상이 적합한 것을 확인했다.
또, 결과로부터, 활성화 공정의 조건으로서는, 활성화 온도가 500℃ 이상 800℃ 이하이며, 활성화 시간이 1시간 이상 50시간 이하인 것이 적합함을 확인했다. 또, 함침 담지 공정에서의 담체로서는, TiO2 및/또는 SiO2를 적합하게 채용할 수 있는 것을 확인했다.
6. CO산화능의 측정
시험예 1~8 및 비교예 1~2를 CO산화 촉매로서 이용한 경우의 CO산화능을 측정했다. 시험예 1~8 및 비교예 1~2에 대하여, 담체의 조성, 함침 담지 공정에서의 담체의 비표면적, 촉매화 후의 촉매의 비표면적, 활성화 공정의 조건, 금속 이리듐의 결정자 직경 및 촉매층 입구 온도가 260℃인 경우의 CO산화율을 나타낸다. 도 6에, 시험예 1~8 및 비교예 1~2에 대하여, 촉매층 입구 온도가 약 260℃인 경우의, 촉매 중의 금속 이리듐의 결정자 직경에 대한 CO산화율과의 관계를 나타낸다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 촉매의 결정자 직경이 11.0nm인 시험예 1에서는, CO산화율이 80% 이상이었다. 또, 촉매의 결정자 직경이 각각 13.5nm, 12.0nm, 17.3nm, 22.8nm 및 21.6nm인 시험예 2~6에서는, CO산화율이 85% 이상이었다. 한편, 촉매의 결정자 직경이 각각 23.1nm 및 24.6nm인 시험예 7 및 8에서는, CO산화율이 10% 정도였다. 또, 촉매의 결정자 직경이 5.5nm인 비교예 1에서는, CO산화율이 20% 정도였다. 또, 촉매의 결정자 직경이 27.0nm인 비교예 2에서는, CO산화율이 10% 정도였다.
결과로부터, CO산화율을 80% 이상으로 하기 위해서는, 촉매의 결정자 직경을 10nm 이상 23nm 이하로 하는 것을 확정했다. 또, 시험예 2~6의 결과로부터, 촉매의 결정자 직경을 12nm 이상 23nm 이하로 함으로써, CO산화율을 85% 이상으로 할 수 있는 것을 확인했다.
또, 시험예 1~6의 결과로부터, 활성화 공정의 조건으로서는, 활성화 온도가 500℃ 이상 600℃ 이하이며, 활성화 시간이 0.5시간 이상 50시간 이하인 것이 적합함을 확인했다. 또, 함침 담지 공정에서의 담체로서는, TiO2 및/또는 SiO2를 적합하게 채용할 수 있는 것을 확인했다.
산업상 이용 가능성
본 발명에 관한 배기가스 처리 촉매, 배기가스 처리 촉매의 제조 방법 및 배기가스 처리 시스템에 의하면, CO를 환원제로서 이용하여 탈질할 때에, NO의 전화율을 향상시킬 수 있다. 또, 배기가스 중의 CO를 산화할 때에, CO산화율을 향상시킬 수 있다.
10 가열 및 열 회수 장치
20 가열 장치
30 탈질 장치
20 가열 장치
30 탈질 장치
Claims (8)
- CO를 환원제로 하여 소결로로부터의 배기가스를 처리하기 위한 배기가스 처리 촉매이며,
금속 산화물 또는 금속 황산화물인 담체와,
상기 담체에 담지된 이리듐을 적어도 포함하는 활성 금속을 포함하고,
상기 촉매의 비표면적이 100m2/g 이하이며, 또한 상기 촉매 중의 이리듐의 결정자 직경이 10nm 이상 25nm 이하인 배기가스 처리 촉매. - 청구항 1에 있어서,
상기 촉매 중의 이리듐의 결정자 직경이 10nm 이상 23nm 이하인 배기가스 처리 촉매. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 금속 산화물이, 타이타늄, 규소, 알루미늄, 지르코늄, 및 세륨으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속의 산화물 또는 복합 산화물이며, 상기 금속 황산화물이, 황산 바륨, 황산 칼슘 또는 황산 스트론튬인 배기가스 처리 촉매. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 배기가스 처리 촉매의 제조 방법으로서,
상기 담체에 이리듐을 함침 담지시키는 함침 담지 공정과,
상기 이리듐을 담지한 담체를 소성하는 소성 공정과,
상기 소성 후에 환원성 가스 분위기에서 가열하여 활성화시키는 활성화 공정을 포함하고,
상기 함침 담지 공정에서의 담체의 비표면적을 100m2/g 이하로 하는 배기가스 처리 촉매의 제조 방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 소성 공정에서는, 소성 온도를 400℃ 이상 1000℃ 이하로 하고, 소성 시간을 5시간 이상 8시간 이하로 하는 배기가스 처리 촉매의 제조 방법. - 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 활성화 공정에서는, 가열 온도를 400℃ 이상 1000℃ 이하로 하고, 가열 시간을 0.5시간 이상 50시간 이하로 하며, 환원성 가스를 수소, 일산화탄소 또는 이들의 혼합 가스로 하는 배기가스 처리 촉매의 제조 방법. - CO를 환원제로 하여 소결로로부터의 배기가스를 탈질하기 위한 배기가스 처리 시스템으로서,
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 배기가스 처리 촉매를 구비한 탈질 장치와,
상기 탈질 장치의 전류에 마련되고, 상기 배기가스를 기동 시에 소정의 온도까지 가열하는 가열 장치와,
상기 탈질 장치 및 가열 장치의 전류 및 후류에 마련되며, 상기 배기가스를 매체에 의하여 가열함과 함께, 상기 탈질 장치로부터 유입된 배기가스의 열을 상기 매체에 의하여 회수하는 가열 및 열 회수 장치를 구비하는 배기가스 처리 시스템. - CO를 산화한 발열량을 탈질 장치의 열원으로서 이용하기 위한 배기가스 처리 시스템으로서,
탈질 촉매를 구비한 탈질 장치와,
상기 탈질 장치의 전류에 마련되고, 상기 배기가스를 기동 시에 소정의 온도까지 가열하는 가열 장치와,
상기 탈질 장치의 후류에 마련되며, 청구항 2 또는 3에 기재된 배기가스 처리 촉매를 구비한 CO산화 촉매부와,
상기 탈질 장치, 가열 장치 및 CO산화 촉매부의 전류 및 후류에 마련되고, 상기 배기가스를 매체에 의하여 가열함과 함께, 상기 탈질 장치로부터 유입된 배기가스의 열을 상기 매체에 의하여 회수하는 가열 및 열 회수 장치를 구비하는 배기가스 처리 시스템.
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