KR20230074361A - DeNOx CATALYST LOADED WITH POROUS FLAKE MgO AND METHOD FOR PREPARATION OF THE SAME - Google Patents

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KR20230074361A
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전명표
울라 마흐붑
서민채
김정유
김종만
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Abstract

본 발명은 암모니아 선택적 환원법에 의한 질소산화물 제거용 탈질촉매 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다공판상체(porous flake) 형태의 마그네슘산화물 분산 슬러리를 티타니아계 촉매에 담지하여 제조되는, 다공판상체 마그네슘산화물이 담지된 티타니아계 탈질촉매 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 탈질촉매는 내알칼리성 탈질 특성이 향상됨으로써, 알칼리 금속의 피독 문제를 해결할 수 있다.The present invention relates to a denitrification catalyst for removing nitrogen oxides by an ammonia selective reduction method and a method for producing the same, and more particularly, to a magnesium oxide dispersion slurry in the form of a porous plate, which is prepared by supporting a titania-based catalyst. It relates to a titania-based denitrification catalyst supported with platelet magnesium oxide and a method for preparing the same. The denitrification catalyst of the present invention can solve the problem of alkali metal poisoning by improving alkali resistance to denitrification.

Description

다공판상체 마그네슘산화물이 담지된 탈질촉매 및 그의 제조 방법{DeNOx CATALYST LOADED WITH POROUS FLAKE MgO AND METHOD FOR PREPARATION OF THE SAME}Denitrification catalyst supported with porous plate-like magnesium oxide and method for producing the same

본 발명은 암모니아 선택적 환원법에 의한 질소산화물 제거용 탈질촉매 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다공판상체(porous flake) 형태의 마그네슘산화물 분산 슬러리를 티타니아계 촉매에 담지하여 제조되는, 다공판상체 마그네슘산화물이 담지된 티타니아계 탈질촉매 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 탈질촉매는 내알칼리성이 향상됨으로써, 알칼리 금속의 피독 문제를 해결할 수 있다.The present invention relates to a denitrification catalyst for removing nitrogen oxides by an ammonia selective reduction method and a method for producing the same, and more particularly, to a magnesium oxide dispersion slurry in the form of a porous plate, which is prepared by supporting a titania-based catalyst. It relates to a titania-based denitrification catalyst supported with platelet magnesium oxide and a method for preparing the same. The denitrification catalyst of the present invention can solve the problem of alkali metal poisoning by improving alkali resistance.

에너지 소비가 증가함에 따라, 화력발전소, 산업용 보일러, 폐기물 소각설비, 석유화학 플랜트 등을 통해 화석연료의 사용량이 증가하고, 이에 따라 화석연료의 연소에 의해 여러 가지 유해한 배출가스가 생성됨으로 인해 대기오염이 문제가 되고 있다. 이러한 연소 배출가스 중 대표적인 오염물질인 질소산화물(NOx)은 인체에 유해할 뿐 아니라 광화학 스모그 생성, 산성비 등의 환경오염의 주요 원인이 된다. As energy consumption increases, the use of fossil fuels increases through thermal power plants, industrial boilers, waste incineration facilities, petrochemical plants, etc. As a result, various harmful exhaust gases are generated by burning fossil fuels, resulting in air pollution. This is becoming a problem. Nitrogen oxide (NOx), a typical pollutant among these combustion exhaust gases, is not only harmful to the human body, but also a major cause of environmental pollution such as photochemical smog and acid rain.

이러한 질소산화물의 제거를 위한 종래 기술로서 선택적 촉매환원법(Selective Catalytic Reduction; SCR)이 가장 널리 사용되고 있다. 선택적 촉매환원법은 암모니아를 환원제로 사용하여, 이를 NOx와 혼합하여 촉매층을 통과시킴으로써 질소와 수증기 형태로 제거하는 탈질 방법으로서, 여기서 촉매로는 바나듐/티타니아 촉매가 주로 사용된다.As a prior art for removing these nitrogen oxides, Selective Catalytic Reduction (SCR) is the most widely used. The selective catalytic reduction method is a denitration method using ammonia as a reducing agent, mixing it with NOx and passing it through a catalyst layer to remove nitrogen and water vapor in the form of nitrogen and water vapor. Here, a vanadium/titania catalyst is mainly used as a catalyst.

그러나, 선택적 촉매환원법에 사용되는 탈질촉매의 경우, 바이오매스의 연소 과정 중 고온에서 칼륨 화합물의 분해와 그에 따른 응축에 의해 생성되는 칼륨 나노입자에 의해 촉매 피독이 발생하는 문제가 있다.However, in the case of the denitrification catalyst used in the selective catalytic reduction method, there is a problem in that the catalyst is poisoned by potassium nanoparticles generated by decomposition and condensation of potassium compounds at high temperatures during the combustion of biomass.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 선택적 촉매환원법에 사용되는 촉매의 개선에 관한 여러 기술들이 개발되어 왔다. 그 중, 촉매에 활성금속을 코팅하는 기술들로서, 예를 들어, 국제특허출원 PCT/EP10/70087에는 촉매 표면에 1∼100㎛ 두께로 워시코팅(wash-coating)하여 촉매 성능을 개선시키는 기술을 개시하고 있고, 미국특허 제4,152,296호에는 촉매에 Al-O와 MgO를 코팅하여 고온에서 루테늄산화물의 형성을 개선하는 기술을 개시하고 있다.In order to solve the above problems, various techniques for improving the catalyst used in the selective catalytic reduction method have been developed. Among them, as technologies for coating an active metal on a catalyst, for example, international patent application PCT/EP10/70087 describes a technology for improving catalyst performance by wash-coating the catalyst surface to a thickness of 1 to 100 μm. U.S. Patent No. 4,152,296 discloses a technique for improving the formation of ruthenium oxide at a high temperature by coating Al-O and MgO on a catalyst.

그러나, 상기 특허들은 촉매에 워시코팅하거나 추가 코팅 금속물질을 포함시켜 촉매 제조 공정을 변경하는 것을 개시하고 있을 뿐, 촉매에 담지되는 마그네슘산화물의 함량을 조정하고, 특히 다공판상형 MgO 소재를 담지함으로써 탈질 효율을 개선할 수 있다는 기술사상에 대해서는 전혀 시사하고 있지 않다.However, the above patents only disclose changing the catalyst manufacturing process by including wash coating or additional coating metal material on the catalyst, adjusting the content of magnesium oxide supported on the catalyst, and especially denitrifying by supporting porous plate-shaped MgO material. There is no hint at all about the technological idea that efficiency can be improved.

[특허문헌 1] 국제특허출원 PCT/EP10/70087[Patent Document 1] International Patent Application PCT/EP10/70087 [특허문헌 2] 미국특허 제3,990,998호[Patent Document 2] US Patent No. 3,990,998 [특허문헌 3] 국내공개특허 제10-2010-0084463호[Patent Document 3] Domestic Patent Publication No. 10-2010-0084463 [특허문헌 4] 국내공개특허 제10-2013-0125377호[Patent Document 4] Domestic Patent Publication No. 10-2013-0125377 [특허문헌 5] 국내공개특허 제10-2014-0035323호[Patent Document 5] Domestic Patent Publication No. 10-2014-0035323

본 발명은 탈질촉매, 특히 대형 연소기관에서 운영되는 NH3-SCR 탈질 공정에 적합하게 응용될 수 있는 탈질촉매를 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 발명은 다공판상체 형태의 마그네슘산화물을 포함함으로써 촉매 피독시에도 높은 탈질효율을 나타내는 내알칼리성 탈질촉매를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a denitration catalyst that can be suitably applied to an NH 3 -SCR denitration process operated in a large combustion engine. In particular, an object of the present invention is to provide an alkali-resistant NOx removal catalyst that exhibits high NOx removal efficiency even when the catalyst is poisoned by including magnesium oxide in the form of a porous plate.

또한, 본 발명은 상기 내알칼리성 탈질촉매의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a method for preparing the alkali-resistant denitrification catalyst.

본 발명에 따른 탈질촉매는, 티타니아계 담체 및 상기 티타니아계 담체에 담지된 다공판상체 마그네슘산화물 및 활성금속화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.The denitration catalyst according to the present invention is characterized by comprising a titania-based support, porous plate-like magnesium oxide supported on the titania-based support, and an active metal compound.

본 발명의 탈질촉매에 있어서, 상기 다공판상체 마그네슘산화물은 상기 탈질촉매의 전체 중량 대비 0.1~2.0중량%의 함량으로 포함될 수 있다.In the denitration catalyst of the present invention, the porous plate-like magnesium oxide may be included in an amount of 0.1 to 2.0% by weight based on the total weight of the denitration catalyst.

상기 다공판상체 마그네슘산화물의 입자 크기는 20~5000nm일 수 있다.The particle size of the porous plate-like magnesium oxide may be 20 to 5000 nm.

본 발명의 탈질촉매에 있어서, 상기 티타니아계 담체는 아나타제상 티타니아(TiO2) 담체일 수 있다.In the denitration catalyst of the present invention, the titania-based support may be an anatase-phase titania (TiO 2 ) support.

본 발명의 탈질촉매에 있어서, 상기 활성금속화합물은 상기 탈질촉매의 전체 중량 대비 0.1~10.0중량%의 함량으로 포함될 수 있다.In the denitration catalyst of the present invention, the active metal compound may be included in an amount of 0.1 to 10.0% by weight based on the total weight of the denitration catalyst.

상기 활성금속산화물은 텅스텐산화물, 망간산화물, 세륨산화물, 몰리브덴산화물 및 바나듐산화물로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. The active metal oxide may be at least one selected from tungsten oxide, manganese oxide, cerium oxide, molybdenum oxide, and vanadium oxide.

본 발명에 따른 탈질촉매의 제조 방법은, 다음의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 한다:The method for preparing a denitration catalyst according to the present invention is characterized by comprising the following steps:

1) 아나타제상 티타니아계 담체를 준비하는 단계;1) preparing an anatase-phase titania-based carrier;

2) 다공판상체 마그네슘산화물을 제조하는 단계;2) preparing porous plate-like magnesium oxide;

3) 상기 1) 단계의 티타니아계 담체에 마그네슘수산화물 및 상기 2) 단계의 다공판상체 마그네슘산화물 중 적어도 1종 및 활성금속화합물을 담지하는 단계;3) supporting at least one of magnesium hydroxide and porous plate-like magnesium oxide in step 2) and an active metal compound on the titania-based carrier in step 1);

4) 상기 3) 단계의 결과물을 소성하여, 다공판상체 마그네슘산화물이 담지된 탈질촉매를 제조하는 단계.4) Calcining the product of step 3) to prepare a denitration catalyst supported with porous plate-like magnesium oxide.

본 발명의 탈질촉매의 제조 방법에 있어서, 상기 1) 단계는 티타늄 전구체 화합물과 증류수를 혼합 후 가수분해한 다음 고액분리, 수세 및 중화하는 것을 포함할 수 있다.In the method for preparing the denitration catalyst of the present invention, step 1) may include mixing the titanium precursor compound and distilled water, followed by hydrolysis, followed by solid-liquid separation, washing with water, and neutralization.

상기 티타늄 전구체화합물은 TiOSO4, TiOCl2, TiCl4, 및 Ti{OCH(CH3)2}4로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.The titanium precursor compound may be at least one selected from TiOSO 4 , TiOCl 2 , TiCl 4 , and Ti{OCH(CH 3 ) 2 } 4 .

상기 가수분해는 70~100℃에서 5~48시간 동안 수행될 수 있다.The hydrolysis may be performed at 70 to 100 ° C for 5 to 48 hours.

상기 중화는 pH 7~8로 조정함으로써 수행될 수 있다.The neutralization may be performed by adjusting the pH to 7-8.

상기 1) 단계는, 상기 중화 후에 얻어진 티타니아계 담체에 텅스텐산화물, 망간산화물, 세륨산화물, 몰리브덴산화물 및 바나듐산화물로부터 선택되는 1종 이상의 활성금속화합물을 담지하는 것을 더 포함할 수 있다.Step 1) may further include supporting at least one active metal compound selected from tungsten oxide, manganese oxide, cerium oxide, molybdenum oxide, and vanadium oxide on the titania-based carrier obtained after the neutralization.

본 발명의 탈질촉매의 제조 방법에 있어서, 상기 2) 단계에서 상기 다공판상체 마그네슘산화물은 마그네슘수산화물을 소성함으로써 분말 형태로 제조될 수 있다. 상기 소성은 400~700℃에서 1~10시간 수행될 수 있다.In the production method of the denitration catalyst of the present invention, in step 2), the porous plate-like magnesium oxide may be prepared in powder form by calcining magnesium hydroxide. The firing may be performed at 400 to 700 ° C for 1 to 10 hours.

본 발명의 탈질촉매의 제조 방법에 있어서, 상기 3) 단계는 마그네슘수산화물 및 상기 2) 단계의 다공판상체 마그네슘산화물 중 적어도 1종의 슬러리 및 활성금속화합물 담지용 액상 전구체를 상기 티타니아계 담체의 슬러리에 첨가하고, 함침 처리하여 수행될 수 있다.In the method for preparing the denitration catalyst of the present invention, in step 3), a slurry of at least one of magnesium hydroxide and porous plate-like magnesium oxide of step 2) and a liquid precursor for carrying an active metal compound are mixed with the slurry of the titania-based carrier It can be added to and impregnated.

상기 함침 처리는 회전감압증류기에서 150~200mmbar, 80~100℃의 조건 하에 수행될 수 있다.The impregnation treatment may be performed under conditions of 150 to 200 mmbar and 80 to 100° C. in a rotary vacuum distillation machine.

본 발명의 탈질촉매의 제조 방법에 있어서, 상기 3) 단계는, 상기 티타니아계 담체에 추가로 규소산화물(SiO2)을 담지하는 것을 더 포함할 수 있다.In the method for preparing the denitration catalyst of the present invention, step 3) may further include supporting silicon oxide (SiO 2 ) on the titania-based carrier.

본 발명의 탈질촉매의 제조 방법에 있어서, 상기 4) 단계에서의 소성은 400~600℃에서 1~10시간 수행될 수 있다.In the manufacturing method of the denitration catalyst of the present invention, the firing in step 4) may be performed at 400 to 600 ° C. for 1 to 10 hours.

본 발명에 따른 NH3-SCR(Selective Catalytic Reduction)용 탈질촉매는 기존 화력발전소에서 바이오매스 화력발전소로 바뀌면서 알칼리 금속류, 플라이애쉬(Fly ash), 이물질 등으로 인한 촉매 피독을 개선함으로써 우드펠렛을 사용하는 화력발전소에서 높은 탈질성능을 보이는 이점이 있다.The denitrification catalyst for NH 3 -SCR (Selective Catalytic Reduction) according to the present invention uses wood pellets by improving catalyst poisoning caused by alkali metals, fly ash, and foreign substances while changing from an existing thermal power plant to a biomass thermal power plant. It has the advantage of showing high denitrification performance in thermal power plants.

또한, 본 발명에 따른 탈질촉매의 제조방법에 의하면, 다공판상체 마그네슘산화물을 촉매에 담지함으로써, 그리고 다공판상체 마그네슘산화물의 담지량을 제어함으로써 내알칼리성이 향상되어 촉매 피독 성능이 개선된 탈질촉매를 제조할 수 있다. In addition, according to the method for preparing a denitration catalyst according to the present invention, a denitration catalyst with improved catalyst poisoning performance due to improved alkali resistance by supporting porous plate-like magnesium oxide on the catalyst and controlling the loading amount of porous plate-like magnesium oxide can be manufactured

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈질촉매의 제조공정의 순서도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 마그네슘수산화물을 600℃에서 소성하여 제조된 다공판상체 마그네슘산화물의 TEM 사진이다.
도 3은 소성 전의 기공이 없는 판상체 마그네슘수산화물의 TEM 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 탈질촉매의 탈질효율과 칼륨 피독 후의 탈질효율을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 5는 비교예 1에 따른 탈질촉매의 탈질효율과 칼륨 피독 후의 탈질효율을 비교하여 나타낸 그래프이다.
1 is a flowchart of a manufacturing process of a denitration catalyst according to an embodiment of the present invention.
2 is a TEM photograph of porous plate-like magnesium oxide prepared by calcining magnesium hydroxide at 600° C. according to an embodiment of the present invention.
3 is a TEM photograph of plate-like magnesium hydroxide without pores before firing.
4 is a graph showing a comparison between the denitrification efficiency of the denitration catalyst according to Example 1 of the present invention and the denitration efficiency after potassium poisoning.
5 is a graph showing the comparison between the denitrification efficiency of the denitration catalyst according to Comparative Example 1 and the denitrification efficiency after potassium poisoning.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.The advantages and features of the present invention, and how to achieve them, will become clear with reference to the detailed description of the embodiments below. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한, 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless specifically defined explicitly.

이하, 본 발명에 따른 탈질촉매 및 그의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a denitrification catalyst and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 탈질촉매는, 티타니아계 담체와, 상기 티타니아계 담체에 담지된 다공판상체 마그네슘산화물 및 활성금속화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.The denitration catalyst according to the present invention is characterized by comprising a titania-based support, porous plate-like magnesium oxide and an active metal compound supported on the titania-based support.

본 발명에 따른 탈질촉매는 바이오매스 화력발전소 등의 대형 연소기관에서 발생되는 NOx를 제거하기 위한 NH3-SCR 공정에 주로 사용될 수 있다. The denitrification catalyst according to the present invention can be mainly used in the NH 3 -SCR process for removing NOx generated from large combustion engines such as biomass-fired power plants.

바이오매스 화력 발전소에서 사용되는 우드펠렛은 알칼리 금속, 플라이애쉬(Fly ash), 이물질 등으로 인해 촉매를 피독시키는데, 본 발명에 따른 탈질촉매는 다공판상체 마그네슘산화물이 담지됨으로써, 피독시 V2O5WO3/TiO2 촉매에 비하여 높은 탈질 활성을 나타내므로, 상기한 종래 촉매의 문제점을 해결할 수 있는 효과를 갖는다. Wood pellets used in biomass thermal power plants poison catalysts due to alkali metals, fly ash, foreign substances, etc., and the denitration catalyst according to the present invention is supported by porous plate-shaped magnesium oxide, thereby reducing V 2 O when poisoned. 5 WO 3 /TiO 2 It exhibits higher denitrification activity than the catalyst, so it has the effect of solving the above-mentioned problems of the conventional catalyst.

본 발명의 탈질촉매에 있어서, 상기 다공판상체 마그네슘산화물은 상기 탈질촉매의 전체 중량 대비 0.1~2.0중량%, 바람직하게는 0.5~1.5중량%의 함량으로 포함될 수 있는데, 상기 함량 범위 미만이면 다공판상체 마그네슘산화물의 담지에 의한 효과가 미흡하고, 상기 함량 범위를 초과하면 필요 이상의 높은 마그네슘산화물의 함량으로 인해 촉매 표면의 활성면적이 감소하여 탈질성능의 저하를 초래할 수도 있으므로 바람직하지 않다.In the denitration catalyst of the present invention, the porous plate-shaped magnesium oxide may be included in an amount of 0.1 to 2.0% by weight, preferably 0.5 to 1.5% by weight, based on the total weight of the denitration catalyst. The effect of supporting the upper magnesium oxide is insufficient, and if the content exceeds the above range, the active area of the catalyst surface may decrease due to the content of magnesium oxide higher than necessary, which may cause deterioration in denitrification performance, which is not preferable.

상기 다공판상체 마그네슘산화물의 입자 크기는 20~5000nm, 바람직하게는 20~500nm일 수 있는데, 상기 범위를 벗어나면 담체의 활성공간에 충분히 담지되지 못하거나 활성면적을 충분히 형성하지 못하고, 고온에서 탈질 운전 시 촉매의 암모니아 산화반응이 촉진되어 바람직하지 않다. 상기한 입자 크기는 TEM 전자현미경으로 관찰한 판상체의 폭과 길이의 평균값을 의미한다. 상기 다공판상체들이 뭉쳐진 입자를 약한 밀링 및 분산 후에 입도분석기로 관찰하면 100~6000nm의 입자 크기로 관찰된다. 상기 다공판상체의 두께는 1~10nm 정도일 수 있다. The particle size of the porous plate-like magnesium oxide may be 20 to 5000 nm, preferably 20 to 500 nm. If it is out of the above range, it cannot be sufficiently supported in the active space of the carrier or cannot sufficiently form an active area, and denitration at high temperature During operation, the ammonia oxidation reaction of the catalyst is accelerated, which is undesirable. The above particle size means the average value of the width and length of the plate-like body observed with a TEM electron microscope. When the particles in which the porous plate-like bodies are agglomerated are observed with a particle size analyzer after mild milling and dispersion, a particle size of 100 to 6000 nm is observed. The thickness of the porous plate-like body may be about 1 to 10 nm.

본 발명의 탈질촉매에 있어서, 상기 티타니아계 담체는 아나타제상을 가지는 것이 바람직하다. 티타니아(TiO2)는 일반적으로 브루카이트(brookite), 루타일(rutile), 아나타제(anatase)의 3가지 결정구조를 가지는데, 아나타제상의 결정상을 갖는 티타니아는 황화합물과 쉽게 반응하지 않는 화학적 안정성을 갖고, 다른 상에 비해 촉매 활성이 더 우수하다. In the denitrification catalyst of the present invention, the titania-based support preferably has an anatase phase. Titania (TiO 2 ) generally has three crystal structures: brookite, rutile, and anatase. , which has better catalytic activity compared to other phases.

본 발명의 탈질촉매에 있어서, 상기 활성금속화합물은 상기 탈질촉매의 전체 중량 대비 0.1~10.0중량%, 특히 1~3중량%의 함량으로 담지되는 것이 바람직한데, 담지량이 0.1중량% 미만인 경우는 활성금속화합물의 담지에 따른 효과가 미흡하고, 10.0중량%를 초과하면 촉매의 상용화를 위한 비용이 증가하게 되어 경제성이 저하되므로 바람직하지 않다. In the denitration catalyst of the present invention, the active metal compound is preferably supported in an amount of 0.1 to 10.0% by weight, particularly 1 to 3% by weight, based on the total weight of the denitration catalyst. The effect of the support of the metal compound is insufficient, and if it exceeds 10.0% by weight, the cost for commercialization of the catalyst increases, which is undesirable because economical efficiency decreases.

상기 활성금속산화물은 텅스텐산화물, 망간산화물, 세륨산화물, 몰리브덴산화물 및 바나듐산화물로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이들에 제한되지는 않으며, 특히 텅스텐산화물 및 바나듐산화물이 바람직하다.The active metal oxide may be at least one selected from tungsten oxide, manganese oxide, cerium oxide, molybdenum oxide and vanadium oxide, but is not limited thereto, and tungsten oxide and vanadium oxide are particularly preferred.

본 발명에 따른 탈질촉매의 제조 방법은, 다음의 단계들을 포함할 수 있다.The method for preparing a denitration catalyst according to the present invention may include the following steps.

1) 아나타제상 티타니아 담체를 제조하는 단계;1) preparing an anatase-phase titania support;

2) 다공판상체 마그네슘산화물을 제조하는 단계;2) preparing porous plate-like magnesium oxide;

3) 상기 1) 단계의 티타니아계 담체에 마그네슘수산화물 및 상기 2) 단계의 다공판상체 마그네슘산화물 중 적어도 1종 및 활성금속화합물을 담지하는 단계;3) supporting at least one of magnesium hydroxide and porous plate-like magnesium oxide in step 2) and an active metal compound on the titania-based carrier in step 1);

4) 상기 3) 단계의 결과물을 소성하여, 다공판상체 마그네슘산화물이 담지된 탈질촉매를 제조하는 단계.4) Calcining the product of step 3) to prepare a denitration catalyst supported with porous plate-like magnesium oxide.

본 발명의 탈질촉매의 제조 방법에 있어서, 상기 1) 단계는 티타늄 전구체 화합물과 증류수를 혼합 후 가수분해한 다음 고액분리, 수세 및 중화하는 것을 포함할 수 있다.In the method for preparing the denitration catalyst of the present invention, step 1) may include mixing the titanium precursor compound and distilled water, followed by hydrolysis, followed by solid-liquid separation, washing with water, and neutralization.

상기 티타늄 전구체화합물은 티타닐설페이트(TiOSO4), 티타늄옥시클로라이드(TiOCl2), 티타늄테트라클로라이드(TiCl4), 티타늄이소프로폭사이드(Ti{OCH(CH3)2}4; TTIP) 등으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이들에 제한되는 것은 아니며, 특히 TiOSO4가 바람직하다. The titanium precursor compound is obtained from titanyl sulfate (TiOSO 4 ), titanium oxychloride (TiOCl 2 ), titanium tetrachloride (TiCl 4 ), titanium isopropoxide (Ti{OCH(CH 3 ) 2 } 4 ; TTIP), and the like. It may be one or more selected, but is not limited thereto, and TiOSO 4 is particularly preferred.

상기 가수분해는 효과적인 가수분해의 진행을 위하여 70~100℃에서 10~20시간, 바람직하게는 90~100℃에서 15~18시간 동안 수행될 수 있다.The hydrolysis may be carried out at 70 to 100 ° C for 10 to 20 hours, preferably at 90 to 100 ° C for 15 to 18 hours for effective hydrolysis.

상기 중화는 암모니아수와 같은 염기성 화합물의 첨가에 의해 pH 7~8로 조정함으로써 수행될 수 있으며, 이와 같은 중화 처리는 이후에 활성금속화합물의 효과적인 담지를 위한 것이기도 하다.The neutralization may be performed by adjusting the pH to 7-8 by adding a basic compound such as ammonia water, and such neutralization treatment is also for effective support of the active metal compound thereafter.

본 발명의 탈질촉매의 제조 방법에 있어서, 상기 2) 단계에서 다공판상체 마그네슘산화물의 제조는 마그네슘수산화물을 소성함으로써 수행될 수 있다. 이때, 상기 소성은 400~700℃, 바람직하게는 500~600℃에서 1~10시간, 바람직하게는 2∼5시간 수행될 수 있다.In the production method of the denitration catalyst of the present invention, the production of porous plate-like magnesium oxide in step 2) may be performed by calcining magnesium hydroxide. At this time, the firing may be performed at 400 to 700 ° C, preferably 500 to 600 ° C for 1 to 10 hours, preferably 2 to 5 hours.

본 발명의 탈질촉매의 제조 방법에 있어서, 상기 3) 단계는 마그네슘수산화물 및 상기 2) 단계의 다공판상체 마그네슘산화물 중 적어도 1종의 슬러리 및 활성금속화합물의 액상 전구체를 상기 티타니아계 담체의 슬러리에 첨가하고, 함침 처리하여 수행될 수 있다. In the method for preparing the denitration catalyst of the present invention, in step 3), a slurry of at least one of magnesium hydroxide and porous plate-like magnesium oxide of step 2) and a liquid precursor of an active metal compound are added to the slurry of the titania-based carrier. It can be performed by adding and impregnating.

상기 함침 처리는 효과적인 함침을 위하여 회전감압증류기에서 150~200mmbar, 바람직하게는 150~180mmbar, 가장 바람직하게는 170mmbar로, 80~100℃, 바람직하게는 90℃의 조건 하에 수행될 수 있다.The impregnation treatment may be carried out at 150 to 200 mmbar, preferably 150 to 180 mmbar, most preferably 170 mmbar, and 80 to 100 ° C., preferably 90 ° C., in a rotary vacuum distillation chamber for effective impregnation.

상기 3) 단계에서 담지된 활성금속화합물은 촉매의 활성온도와 산점의 확장, 소결 및 상전이 억제 등의 역할을 한다. The active metal compound supported in the step 3) serves to expand the active temperature of the catalyst and acid sites, and inhibit sintering and phase transition.

상기 3) 단계에서, 상기 마그네슘수산화물 및 다공판상체 마그네슘산화물 중 적어도 1종 및 활성금속화합물의 담지 순서에는 특별히 제한이 없다.In the step 3), the order in which at least one of the magnesium hydroxide and the porous plate-like magnesium oxide and the active metal compound are loaded is not particularly limited.

본 발명의 탈질촉매의 제조 방법에 있어서, 상기 4) 단계에서의 소성은 400~600℃, 바람직하게는 500~580℃에서 1~10시간, 바람직하게는 3~4시간 수행될 수 있다.In the method for preparing the denitration catalyst of the present invention, the firing in step 4) may be performed at 400 to 600 ° C, preferably 500 to 580 ° C for 1 to 10 hours, preferably 3 to 4 hours.

이하, 본 발명에 따른 다공판상체 형태의 마그네슘산화물이 담지된 탈질촉매의 제조를 위한 실시예 및 무정형 탈질촉매의 제조를 위한 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명은 하기 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples for preparing a denitration catalyst carrying porous plate-shaped magnesium oxide and comparative examples for preparing an amorphous denitration catalyst according to the present invention. are not limited by

실시예 1Example 1

도 1에 나타낸 탈질촉매의 제조 공정에 따라, 하기와 같이 다공판상체 MgO가 담지된 탈질촉매를 제조하였다. According to the manufacturing process of the denitration catalyst shown in FIG. 1, a denitration catalyst supported with porous plate-shaped MgO was prepared as follows.

황산티타닐(TiOSO4) 분말을 증류수와 혼합한 후 100℃에서 16시간 동안 가수분해하여 100~150g/L의 아나타제 티타니아(TiO2) 슬러리(TiO2 졸)를 제조하였다. 고속원심분리기를 이용하여 TiO2 슬러리와 용매를 분리하였고, 슬러리 내 황산성분 제거를 위해 증류수를 첨가한 후 진탕기로 혼합 후 고속원심분리로 다시 고액분리를 시키고, 총 2회 세척하였다. 세척이 종료된 슬러리에 증류수를 첨가하고, 암모니아수를 첨가하여 pH 7~8이 되도록 중화하여 TiO2 졸을 제조하였다.Titanyl sulfate (TiOSO 4 ) The powder was mixed with distilled water and hydrolyzed at 100° C. for 16 hours to prepare 100-150 g/L of anatase titania (TiO 2 ) slurry (TiO 2 sol). The TiO 2 slurry and the solvent were separated using a high-speed centrifuge, distilled water was added to remove the sulfuric acid component in the slurry, mixed with a shaker, solid-liquid separation was performed again by high-speed centrifugation, and the mixture was washed twice in total. Distilled water was added to the washed slurry, and ammonia water was added to neutralize the slurry to pH 7-8 to prepare a TiO 2 sol.

상기 TiO2 졸에 대해 텅스텐산화물(WO3)이 2중량%가 되도록 텅스텐 전구체((NH4)6W12O39·XH2O(Ammonium meta tungstate))와 NH4VO3을 증류수 200ml에 용해시킨 후 C2H2O4를 첨가한 용액과 마그네슘수산화물(Mg(OH)2)을 600℃에서 4시간 소성하여 수득된 평균입자크기 200nm의 다공판상체 MgO의 슬러리를 TiO2 중량 대비 1중량%가 되도록 TiO2 졸과 혼합하여 2시간 동안 교반하여, MgO-V2O5WO3/TiO2 소재를 제조하였다. 교반이 완료된 MgO-V2O5WO3/TiO2 슬러리는 감압증류하여 용매를 증발시켜 분말을 제조하고, 500℃에서 4시간 동안 소성하여, 다공판상체 MgO가 담지된 MgO-V2O5WO3/TiO2 탈질촉매를 제조하였다.A tungsten precursor ((NH 4 ) 6 W 12 O 39 X H 2 O (Ammonium meta tungstate)) and NH 4 VO 3 were added to 200 ml of distilled water so that tungsten oxide (WO 3 ) was 2% by weight relative to the TiO 2 sol. After dissolving, the solution to which C 2 H 2 O 4 was added and magnesium hydroxide (Mg(OH) 2 ) were calcined at 600 ° C for 4 hours. It was mixed with TiO 2 sol to a weight % and stirred for 2 hours to prepare a MgO-V 2 O 5 WO 3 /TiO 2 material. The stirred MgO-V 2 O 5 WO 3 /TiO 2 slurry was distilled under reduced pressure to evaporate the solvent to prepare a powder, calcined at 500 ° C for 4 hours, and porous plate MgO supported MgO-V 2 O 5 A WO 3 /TiO 2 denitrification catalyst was prepared.

본 실시예에서 사용된 다공판상체 마그네슘산화물의 TEM 사진을 도 2에 나타내고, 상기 다공판상체 마그네슘산화물의 제조에 사용된 소성 전의 마그네슘수산화물의 TEM 사진을 도 3에 나타내었다.A TEM photograph of the porous plate-like magnesium oxide used in this example is shown in FIG. 2, and a TEM photograph of the magnesium hydroxide used in the preparation of the porous plate-like magnesium oxide before firing is shown in FIG.

그리고, 본 실시예에서 제조된 다공판상체 마그네슘산화물이 담지된 탈질촉매의 칼륨 피독 전후에 따른 탈질촉매의 탈질효율을 비교한 그래프를 도 4에 나타내었다.In addition, FIG. 4 shows a graph comparing the denitrification efficiency of the denitration catalyst before and after potassium poisoning of the denitration catalyst supported on the porous plate-like magnesium oxide prepared in this example.

실시예 2Example 2

실시예 1의 촉매 제조 단계에서, 마그네슘수산화물을 600℃에서 4시간 소성하여 수득된 평균입자크기 200nm의 다공판상체 MgO 대신에 마그네슘수산화물을 500℃에서 4시간 소성하여 수득된 평균입자크기 200nm의 다공판상체 MgO를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 다공판상체 MgO가 담지된 MgO-V2O5WO3/TiO2 탈질촉매를 제조하였다. In the catalyst preparation step of Example 1, instead of the porous plate-like MgO having an average particle size of 200 nm obtained by calcining magnesium hydroxide at 600 ° C. for 4 hours, magnesium hydroxide with an average particle size of 200 nm obtained by calcining magnesium hydroxide at 500 ° C. for 4 hours A MgO-V 2 O 5 WO 3 /TiO 2 denitration catalyst supported with porous plate-like MgO was prepared in the same manner as in Example 1, except that plate-like MgO was used.

실시예 3Example 3

실시예 1의 촉매 제조 단계에서, 마그네슘수산화물을 600℃에서 4시간 소성하여 수득된 평균입자크기 200nm의 다공판상체 MgO 대신에 마그네슘수산화물을 700℃에서 4시간 소성하여 수득된 평균입자크기 200nm의 다공판상체 MgO를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 다공판상체 MgO가 담지된 MgO-V2O5WO3/TiO2 탈질촉매를 제조하였다. In the catalyst preparation step of Example 1, instead of porous plate-like MgO having an average particle size of 200 nm obtained by calcining magnesium hydroxide at 600 ° C. for 4 hours, magnesium hydroxide with an average particle size of 200 nm obtained by calcining magnesium hydroxide at 700 ° C. for 4 hours A MgO-V 2 O 5 WO 3 /TiO 2 denitration catalyst supported with porous plate-like MgO was prepared in the same manner as in Example 1, except that plate-like MgO was used.

실시예 4 Example 4

실시예 1의 촉매 제조 단계에서, 다공판상체 MgO의 슬러리를 TiO2 중량 대비 1.5중량%가 되도록 TiO2 졸과 혼합하여 담지한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 다공판상체 MgO가 담지된 MgO-V2O5WO3/TiO2 탈질촉매를 제조하였다. In the catalyst preparation step of Example 1, porous plate MgO was prepared in the same manner as in Example 1, except that the slurry of porous plate MgO was mixed with TiO 2 sol so that the slurry was 1.5% by weight relative to the weight of TiO 2 and supported. A supported MgO-V 2 O 5 WO 3 /TiO 2 denitrification catalyst was prepared.

실시예 5Example 5

실시예 1의 촉매 제조 단계에서, 판상체 Mg(OH2)의 슬러리를 600℃에서 4시간 소성하여 수득된 평균입자크기가 50nm 이하인 다공판상체 MgO를 사용하고, MgO-V2O5WO3/TiO2 슬러리로부터 제조된 분말을 600℃에서 4시간 동안 소성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 다공판상체 MgO가 담지된 MgO-V2O5WO3/TiO2 탈질촉매를 제조하였다. In the catalyst preparation step of Example 1, porous plate-like MgO having an average particle size of 50 nm or less obtained by calcining a slurry of plate-like Mg(OH 2 ) at 600 °C for 4 hours was used, and MgO-V 2 O 5 WO 3 /TiO 2 MgO-V 2 O 5 WO 3 /TiO 2 Denitration catalyst carrying porous plate-like MgO in the same manner as in Example 1, except that the powder prepared from the slurry was calcined at 600 ° C for 4 hours. was manufactured.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 1에서, 다공판상체 MgO를 담지하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 분말 상태의 V2O5WO3/TiO2 탈질촉매를 제조하였다.In Example 1, a powdered V 2 O 5 WO 3 /TiO 2 denitration catalyst was prepared in the same manner as in Example 1, except that the porous plate-like MgO was not supported.

본 비교예에서 제조된 탈질촉매의 칼륨 피독 전후에 따른 탈질촉매의 탈질효율을 비교한 그래프를 도 5에 나타내었다.FIG. 5 shows a graph comparing the denitrification efficiency of the denitration catalyst prepared in this comparative example before and after potassium poisoning.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 1에서, 평균입자크기 200nm의 다공판상체 MgO 슬러리를 TiO2 중량 대비 2.5중량%가 되도록 TiO2 졸과 혼합하여 담지한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 다공판상체 MgO가 담지된 MgO-V2O5WO3/TiO2 탈질촉매를 제조하였다. In Example 1, porous plate MgO slurry having an average particle size of 200 nm was carried out in the same manner as in Example 1, except that the TiO 2 sol was mixed and supported so as to be 2.5% by weight relative to the weight of TiO 2 . A supported MgO-V 2 O 5 WO 3 /TiO 2 denitrification catalyst was prepared.

비교예 3Comparative Example 3

실시예 1에서, 평균입자크기 200nm의 다공판상체 MgO 슬러리를 것을 TiO2 중량 대비 4.0중량%가 되도록 TiO2 졸과 혼합하여 담지한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 다공판상체 MgO가 담지된 MgO-V2O5WO3/TiO2 탈질촉매를 제조하였다. In Example 1, except that the porous plate-like MgO slurry having an average particle size of 200 nm was mixed with the TiO 2 sol to be 4.0% by weight relative to the weight of TiO 2 and supported, the porous plate was obtained in the same manner as in Example 1. A MgO-V 2 O 5 WO 3 /TiO 2 denitration catalyst loaded with MgO was prepared.

비교예 4Comparative Example 4

실시예 1에서, 다공판상체 MgO 대신에 1중량%의 산화지르코늄(ZrO2)을 TiO2 졸에 혼합하여 담지한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 지르코늄이 담지된 Zr-V2O5WO3/TiO2 탈질촉매를 제조하였다.In Example 1, zirconium-supported Zr-V was carried out in the same manner as in Example 1, except that 1% by weight of zirconium oxide (ZrO 2 ) was mixed and supported in TiO 2 sol instead of porous plate-like MgO. 2 O 5 WO 3 /TiO 2 A denitrification catalyst was prepared.

비교예 5Comparative Example 5

비교예 1에서, 다공판상체 MgO 대신에 1중량%의 감마-알루미나(γ-Al2O3)를 TiO2 졸에 혼합하여 담지한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 알루미늄이 담지된 Al-V2O5WO3/TiO2 탈질촉매를 제조하였다.In Comparative Example 1, aluminum was obtained in the same manner as in Example 1, except that 1 wt% of gamma-alumina (γ-Al 2 O 3 ) was mixed and supported in the TiO 2 sol instead of porous plate-like MgO. A supported Al-V 2 O 5 WO 3 /TiO 2 denitrification catalyst was prepared.

[특성평가] [Characteristic evaluation]

1. 다공판상체 마그네슘산화물의 특성 평가1. Characteristic evaluation of porous plate-like magnesium oxide

마그네슘수산화물을 600℃에서 4시간 소성하여 제조된 다공판상체 마그네슘산화물의 TEM 사진을 도 2에 나타내고, 소성 전의 기공이 없는 판상체 마그네슘수산화물의 TEM 사진을 도 3에 나타내었다.2 shows a TEM photograph of porous plate-like magnesium oxide prepared by calcining magnesium hydroxide at 600° C. for 4 hours, and FIG.

2. 탈질촉매의 특성 평가2. Characteristic evaluation of denitrification catalyst

상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5에서 제조된 탈질촉매들의 탈질특성을 하기와 같이 평가하였다. The denitration properties of the denitration catalysts prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 It was evaluated as follows.

밸런스가스로 N2가스를 사용하였고, NOx, NH3가스의 농도를 300ppm으로 고정하고, NOx와 NH3 반응 비율은 1:1로 하였다. 반응 가스 내 산소 농도는 5vol%로 주입하였고, 반응기내 가스 유량은 300cc/min로 유지하였다. NOx를 제거하기 위한 촉매고정층은 공간속도 60,000(hr-1)로 유지하였고, 공간속도에 맞게 촉매량을 조절하여 세라믹울을 사용하여 파우더 고정층을 형성하였다. 평가방법은 반응기상에 촉매를 장착한 후 N2, O2, NO, NH3 가스를 흘려주어 예상되는 농도가 일정해질 때까지 안정화하고. NOx 제거 효율은 25℃에서 500℃까지 5℃/min의 승온속도로 NOx 농도 변화를 관찰하였다. N 2 gas was used as a balance gas, the concentrations of NOx and NH 3 gas were fixed at 300 ppm, and the reaction ratio between NOx and NH 3 was set to 1:1. The oxygen concentration in the reaction gas was injected at 5 vol%, and the gas flow rate in the reactor was maintained at 300 cc/min. The catalyst fixing layer for removing NOx was maintained at a space velocity of 60,000 (hr -1 ), and a powder fixing layer was formed using ceramic wool by adjusting the catalyst amount according to the space velocity. The evaluation method is to stabilize the catalyst until the expected concentration is constant by flowing N 2 , O 2 , NO, NH 3 gas after installing the catalyst on the reactor. As for the NOx removal efficiency, the NOx concentration change was observed at a heating rate of 5°C/min from 25°C to 500°C.

실시예 및 비교예에 따른 탈질촉매들의 탈질특성의 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The evaluation results of the NOx removal characteristics of the NOx removal catalysts according to Examples and Comparative Examples are shown in Table 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

주): 1) 탈질전환율: 380℃에서의 탈질 효율을 의미함. Note): 1) Denitration conversion rate: Means the denitrification efficiency at 380℃.

K2%, K3%: 촉매를 각각 칼륨(K) 2중량% 및 3중량%로 피독시켜, 25∼500℃까지 탈질 효율을 측정한 결과, 380℃에서의 탈질 효율을 의미함. K2%, K3%: As a result of poisoning the catalyst with 2% by weight and 3% by weight of potassium (K), and measuring the denitrification efficiency from 25 to 500 ° C, it means the denitrification efficiency at 380 ° C.

2) 실시예 5에서 사용된 Mg(OH)2는 실시예 1∼4의 200nm급의 평균입자크기에 비해 50nm 이하의 입자크기를 지님.2) Mg(OH) 2 used in Example 5 has a particle size of 50 nm or less compared to the average particle size of 200 nm in Examples 1 to 4.

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예들에서 제조된 다공판상체 형태의 마그네슘산화물이 담지된 V2O5WO3/TiO2 탈질촉매는 비교예들에서 제조된 탈질촉매에 비하여, 탈질전환율이 높은 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 실시예들에서 제조된 다공판상체 마그네슘산화물이 담지된 V2O5WO3/TiO2 탈질촉매는 칼륨을 피독한 경우에 비교예들에 비해 탈질전환율이 현저히 높은 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, the V 2 O 5 WO 3 /TiO 2 denitrification catalysts supported with magnesium oxide in the form of porous plates prepared in Examples according to the present invention are superior to the denitration catalysts prepared in Comparative Examples. , it can be seen that the denitrification conversion rate is high. In addition, it can be confirmed that the V 2 O 5 WO 3 /TiO 2 denitrification catalysts supported with porous plate-like magnesium oxide prepared in Examples according to the present invention have significantly higher denitrification conversion rates than those of Comparative Examples when potassium is poisoned. can

상기의 결과로 확인된 바와 같이, 본 발명에 따른 탈질촉매는 내알칼리성 탈질촉매로서, 바이오매스 화력발전소에서 운영되는 NH3-SCR 탈질 공정에 있어 알칼리 금속에 의한 피독 내성이 우수함으로써 촉매활성점을 더 오래 유지할 수 있어 경제성을 향상시킬 수 있다.As confirmed by the above results, the denitrification catalyst according to the present invention is an alkali-resistant denitrification catalyst, and has excellent resistance to poisoning by alkali metals in the NH 3 -SCR denitrification process operated in a biomass thermal power plant, thereby reducing the catalytically active point. It can be maintained for a longer time, which can improve economic efficiency.

Claims (15)

티타니아계 담체와, 상기 티타니아계 담체에 담지된 다공판상체 마그네슘산화물 및 활성금속화합물을 포함하는 탈질촉매.A denitration catalyst comprising a titania-based support, porous plate-like magnesium oxide and an active metal compound supported on the titania-based support. 제1항에 있어서, 상기 다공판상체 마그네슘산화물은 상기 탈질촉매의 전체 중량 대비 0.1~2.0중량%의 함량으로 포함되는 탈질촉매.The denitration catalyst according to claim 1, wherein the porous plate-shaped magnesium oxide is included in an amount of 0.1 to 2.0% by weight based on the total weight of the denitration catalyst. 제1항에 있어서, 상기 마그네슘산화물은 마그네슘수산화물을 소성하여 수득되는 마그네슘산화물(MgO)인 탈질촉매.The denitration catalyst according to claim 1, wherein the magnesium oxide is magnesium oxide (MgO) obtained by calcining magnesium hydroxide. 제1항에 있어서, 상기 다공판상체 마그네슘산화물의 평균입자크기는 20~5000nm인 탈질촉매.The denitration catalyst according to claim 1, wherein the porous plate-like magnesium oxide has an average particle size of 20 to 5000 nm. 제1항에 있어서, 상기 티타니아계 담체는 아나타제상 티타니아(TiO2) 담체인 탈질촉매. The denitration catalyst according to claim 1, wherein the titania-based support is an anatase-phase titania (TiO 2 ) support. 제1항에 있어서, 상기 활성금속화합물은 상기 탈질촉매의 전체 중량 대비 0.1~10.0중량%의 함량으로 포함되는 탈질촉매.The denitration catalyst according to claim 1, wherein the active metal compound is included in an amount of 0.1 to 10.0% by weight based on the total weight of the denitration catalyst. 제1항에 있어서, 상기 활성금속산화물은 텅스텐산화물, 망간산화물, 세륨산화물, 몰리브덴산화물 및 바나듐산화물로부터 선택되는 1종 이상인 탈질촉매. The denitration catalyst according to claim 1, wherein the active metal oxide is at least one selected from tungsten oxide, manganese oxide, cerium oxide, molybdenum oxide and vanadium oxide. 다음의 단계들을 포함하는, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 탈질촉매의 제조 방법:
1) 아나타제상 티타니아계 담체를 준비하는 단계;
2) 다공판상체 마그네슘산화물을 제조하는 단계;
3) 상기 1) 단계의 티타니아계 담체에 마그네슘수산화물 및 상기 2) 단계의 다공판상체 마그네슘산화물 중 적어도 1종 및 활성금속화합물을 담지하는 단계;
4) 상기 3) 단계의 결과물을 소성하여, 다공판상체 마그네슘산화물이 담지된 탈질촉매를 제조하는 단계.
A method for preparing the NOx removal catalyst according to any one of claims 1 to 7, comprising the following steps:
1) preparing an anatase-phase titania-based carrier;
2) preparing porous plate-like magnesium oxide;
3) supporting at least one of magnesium hydroxide and porous plate-like magnesium oxide in step 2) and an active metal compound on the titania-based carrier in step 1);
4) Calcining the product of step 3) to prepare a denitration catalyst supported with porous plate-like magnesium oxide.
제8항에 있어서, 상기 1) 단계는 티타늄 전구체 화합물과 증류수를 혼합 후 가수분해한 다음 고액분리, 수세 및 중화하는 것을 포함하는 탈질촉매의 제조 방법.The method of claim 8, wherein the step 1) comprises mixing the titanium precursor compound with distilled water, hydrolyzing it, followed by solid-liquid separation, washing with water, and neutralization. 제9항에 있어서, 상기 티타늄 전구체 화합물은 TiOSO4, TiOCl2, TiCl4, 및 Ti{OCH(CH3)2}4로부터 선택되는 1종 이상인 탈질촉매의 제조 방법.The method of claim 9, wherein the titanium precursor compound is at least one selected from TiOSO 4 , TiOCl 2 , TiCl 4 , and Ti{OCH(CH 3 ) 2 } 4 . 제9항에 있어서, 상기 가수분해는 70~100℃에서 5~48시간 동안 수행되고, 상기 중화는 pH 7~8로 조정함으로써 수행되는 탈질촉매의 제조 방법.The method of claim 9, wherein the hydrolysis is performed at 70 to 100° C. for 5 to 48 hours, and the neutralization is performed by adjusting the pH to 7 to 8. 제8항에 있어서, 상기 2) 단계에서 다공판상체 마그네슘산화물의 제조는 마그네슘수산화물을 400~700℃에서 1~10시간 소성함으로써 수행되는 탈질촉매의 제조 방법.[Claim 9] The method according to claim 8, wherein in step 2), the porous plate-like magnesium oxide is prepared by calcining magnesium hydroxide at 400 to 700 °C for 1 to 10 hours. 제8항에 있어서, 상기 3) 단계는 마그네슘수산화물 및 상기 2) 단계의 다공판상체 마그네슘산화물 중 적어도 1종의 슬러리와 활성금속화합물 담지용 액상 전구체를 상기 티타니아계 담체의 슬러리에 첨가하고, 함침 처리하여 수행되는 탈질촉매의 제조 방법.The method of claim 8, wherein step 3) adds a slurry of at least one of magnesium hydroxide and porous plate-like magnesium oxide of step 2) and a liquid precursor for supporting an active metal compound to the slurry of the titania-based carrier, followed by impregnation. A method for producing a denitration catalyst performed by treatment. 제13항에 있어서, 상기 함침 처리는 회전감압증류기에서 150~200mmbar, 80~100℃의 조건 하에 수행되는 탈질촉매의 제조 방법.The method of claim 13, wherein the impregnation treatment is performed in a rotary vacuum distillation machine at 150 to 200 mmbar and 80 to 100 ° C. 제8항에 있어서, 상기 4) 단계에서의 소성은 400~600℃에서 1~10시간 수행되는 탈질촉매의 제조 방법.The method of claim 8, wherein the firing in step 4) is performed at 400 to 600° C. for 1 to 10 hours.
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