KR920019401A - 촉매 반응장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음

Description

촉매 반응장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 예정 패턴으로 촉매와 접촉하는 부분들로 나누어지고 다수의 셀(cell)을 갖는 대표적인 기재 단위장치(substrate unit)의 개략도.
제2a도는 번갈은 열들이 예정 패턴으로 촉매와 접촉하는 열들로 배열된 다수의 셀을 갖는 또 다른 대표적인 기재 단위 장치의 개략도. 제2b도는 제2a도의 확대도.
제3도는 두 개의 단위 장치가 순서적인 촉매 반응을 위한 순서대로 배열되어 있는 본 발명의 촉매 장치의 대표적인 배열을 보여주는 개략도.

Claims (46)

  1. a) NOx, CO 및 탄화수소를 포함하며 1이상의 산화환원비를 갖는 연소 공정으로부터의 배기가스를 입구 단부와 출구 단부 및 입구 단부에서 출구 단부까지 뻗어 있는 다수의 개방 단부 셀을 포함하는 제1촉매 단위 장치에 운반하고, b) 상기의 배기가스를 제1촉매 단위장치에 통과시켜 배기가스중의 NOx의 일부분을 암모니아로 환원시켜서 변성된 가스 혼합물을 얻고, c) 변성된 가스 혼합물만을 입구 단부와 출구 단부 및 입구 단부에서 출구 단부까지 뻗어 있는 다수의 개방 단부 셀을 포함하는 제2단위 장치에 운반하고, d) 변성된 가스 혼합물을 상기의 제2단위 장치에 통과시켜서 암모니아가 나머지 NOx와 반응하는 제2단계 반응을 실시하여 전환된 가스 혼합물을 얻고, e) 전환된 가스 혼합물을 주위 대기로 운반하는 것을 포함하며, 이때 상기의 단계 a)에서의 셀을 일부분은 제1단계 촉매와 접촉하는 제1단계 기재이며, 제1단계 기재와 제1단계 촉매는 제1촉매 단계를 형성하며, 제1단계 촉매는 귀금속 및 지지체로 이루어지지만 로듐은 없으며, 상기의 제2단위 장치는 제2단계 촉매와 접촉하는 제2단계 기재이며, 제2단계 기재와 제2단계 촉매는 제2촉매 단계를 형성하며, 상기의 제1 및 제2 단계를 통해 배기가스와 통과함으로써 NOx, CO 및 탄화수소가 무해 생성물로 전환되는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 무해 생성물로 전환하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 환원제 대 산화제의 비가 약 1.1 내지 2.0인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 제1단계 촉매의 귀금속이 플리티늄, 팔라듐 및 이들의 결합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 귀금속이 제1단계 촉매의 중량에 기초하여 약 0.1중량% 내지 약 5중량%의 수준으로 존재하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 수성 가스 이동 성분이 제1단계 촉매의 일부분으로서 존재하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기의 제1단계 촉매가 플라티늄, 세륨 산화물 및 알루미늄 산화물의 결합물, 필라듐, 세륨 산화물 및 알루미늄 산화물의 결합물 및 플라티늄, 팔라듐, 세륨 산화물 및 알루미늄 산화물의 결합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1단계 촉매가 약 0.8 내지 약 2.0중량%의 귀금숙. 약 25중량%내지 약 40중량%의 세리아 및 그 나머지 중량%의 알루미나로 본질적으로 구성되는 방법.
  8. 제 6항에 있어서 , 상기의 제 1단계 촉매가 약 0.01내지 약 5중략%의 귀금속, 약 20내지 약 50중량%의 세리아, 및 그 나머지 중량%의 알루미나로 본질적으로 구성되는 방법
  9. 제9항에 있어서, 보조 촉매가 분자체인 방법.
  10. 제9항에 있어서, 보조 촉매가 분자체인 방법.
  11. 제1항에 있어서, 제2단계 촉매가 한가지 이상의 금속을 갖는 분자체인 방법.
  12. 제11항에 있어서, 금속이 21에서 30의 원자 번호를 갖는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 금속이 22에서 29의 원자 번호를 갖는 방법.
  14. 제11항에 있어서, 금속이 39에서 42의 원자 번호를 갖는 방법.
  15. 제11항에 있어서, 금속이 44에서 47 원자 번호를 갖는 방법.
  16. 제11항에 있어서, 분자체가 모르데나이트, 펜타실 구조 제올라이트, 포우저사이트 및 이들의 결합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 금속이 Pt, Pd, Co, Cr, Ni, Fe, Cu, Mn, V, Mo, W, La, Ru, Re, Ir 및 이들의 결합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 방법.
  18. 제11항에 있어서, 제2단계 촉매가 철 제올라이트, 구리 제올라이트 및 이들의 결합물로 이루어진 그룹에서 선택된 금속-제올라이트 성분을 포함하는 방법.
  19. 제1항에 있어서, 단위 장치가 세라믹, 유리, 유리 세라믹, 금속, 금속 산화물, 분자체 및 이들의 결합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 물질로 구성되는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 단위 장치가 허니콤 구조를 갖는 방법.
  21. 제1항에 있어서, 제1단계 촉매와 접촉하지 않는 제1단위 장치의 셀의 부분이 촉매작용을 받지 않는 방법.
  22. 제1항에 있어서, 상기의 제1단계 촉매 보유 셀이 셀의 나머지 부분과 번갈아 있는 열의 패턴으로 배열되는 방법.
  23. 제1항에 있어서, 제1단계 촉매 보유 셀이 셀의 나머지 부분과 번갈아 있는 약 4반절의 패턴으로 배열되는 방법.
  24. a) 입구 단부와 출구 단부 및 입구 단부에서 출구 단부까지 뻗어 있는 다수의 개방 단부 셀을 포함하며, |배기 가스가 입구 단부로부터 출구 단부까지 통과하는 제1촉매 단위장치, b) 배기 가스중의 NOx의 일부분의|환원을 수행하여 암모니아를 생성함으로써 변성된 가스 혼합물이 얻어지는 제1단위 장치의 입구 단부에 배기 가스를 운반하며, 제1단위 장치의 입구 단부에 연결되어 있는 제1도관, c) 입구 단부와 출구 단부 및 입구 단부에서 출구 단부까지 뻗어 있는 다수의 개방 단부 셀을 포함하는 제2촉매 단위장치, d) 한 단부가 제1단위 장치의 출구단부에 연결되어 있고 다른 단부가 제2단위장치의 입구 단부에 연결되어 있는 제2도관을 포함하며, 이때 상기의 제1단위 장치에서의 셀의 일부분은 제1단계 촉매와 접촉하는 제1단계 기재이며, 제1단계 촉매와 제1단계 기재는 제1촉매 단계를 형성하며, 제1단계 촉매는 귀금속과 지지체로 이루어지고 로듐은 없으며, 상기의 제2단위 장치는제2단계 촉매와 접촉하는 제2단계 기재이며, 제2단계 기재와 제2단계 촉매는 제2촉매 단계를 형성하며, 제2단계 반응을 실시하기 위해 변성된 가스 혼합물만을 상기의 제2단위 장치에 운반하기 위한 제2도관은 제1 및 제2단위장치에만 연결되며, 제2단계 반응에서 암모니아가 나머지 NOx와 반응함으로써 전환된 가스 혼합물이 생성되며, 제1 및 제2단계를 통해 배기 가스가 통과함으로써 NOx, CO 및 탄화수소가 무해 생성물로 전환되며, 또한 상기의 제2단위 장치의 입구 단부는 제2도관의 다른 단부에만 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스를 무해 생성물로 전환하기에 적당한 장치.
  25. 제24항에 있어서, 전환된 가스 혼합물을 주위 대기로 운분하기 위한 배출 도관의 제2단위 장치의 출구 단부에 연결되어 있는 장치.
  26. 제24항에 있어서, 제1단계 귀금속이 플라티늄, 팔라듐 및 이들의 결합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 장치.
  27. 제26항에 있어서, 귀금속이 제1단계 촉매에 기초하여 약 0.01중량% 내지 약 5중량%의 수준으로 존재하는 장치 방법.
  28. 제24항에 있어서, 수성 가스 이동 성분이 제1단계 촉매의 일부로서 존재하는 장치.
  29. 제24항에 있어서, 제1단계 촉매가 플라티늄, 세륨 산화물 및 알루미늄 산화물의 결합물, 팔라듐, 세륨 산화물및 알루미늄 산화물의 결합물 및 플라티늄, 팔라듐, 세륨 산화물 및 알루미늄 산화물의 결합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 장치.
  30. 제24항에 있어서, 제1단계 촉매가 약 0.8 내지 약 2.0중량%의 귀금속, 약 25 내지 약 40중량%의 세리아 및 그나머지 중량%의 알루미나로 본질적으로 구성되는 장치.
  31. 제24항에 있어서, 제1단계 촉매가 약 0.01 내지 약 5중량%의 귀금속, 약 20 내지 약 50중량%의 세리아 및 그 나머지 중량%의 알루미나로 본질적으로 구성되는 장치.
  32. 제24항에 있어서, 제1단계 촉매에 의해 암모니아로 전환되지 않는 배기가스의 일부분은 제1단위 장치의 셀의 나머지 부분과 접촉하며, 셀의 상기의 나머지 부분은 탄화수소를 제거하기 위한 보조촉매이며, 상기 보조촉매는 로듐이 없는 장치.
  33. 제32항에 있어서, 보조 촉매가 분자체인 장치.
  34. 제2단계 촉매가 한가지 이상의 금속을 갖는 분자체인 장치.
  35. 제34항에 있어서, 금속이 21에서 30의 원자 번호를 갖는 장치.
  36. 제34항에 있어서, 금속이 22에서 29의 원자 번호를 갖는 장치.
  37. 제34항에 있어서, 금속이 39에서 42의 원자 번호를 갖는 장치.
  38. 제34항에 있어서, 금속이 44에서 47의 원자 번호를 갖는 장치.
  39. 제34항에 있어서, 분자체가 모르데나이트, 펜타실 구조 제올라이트, 포우저사이트 및 이들의 결합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 장치.
  40. 제39항에 있어서, 금속이 Pt, Pd, Co, Cr, Ni, Fe, Cu, Mn, V, Mo, W, La, Ru, Re, Ir 및 이들의 결합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 장치.
  41. 제34항에 있어서, 제2단계 촉매가 철 제올라이트, 구리 제올라이트 및 이들의 결합물로 이루어진 그룹에서 선택된 금속-제올라이트 성분을 포함하는 장치.
  42. 제24항에 있어서, 단위 장치가 세라믹, 유리, 유리 세라믹, 금속, 금속 산화물, 분자체 및 이들의 결합물로 이루어진 그룹에서 선택된 재료로 구성하는 장치.
  43. 제42항에 있어서, 단위 장치가 허니콤 구조를 갖는 장치.
  44. 제24항에 있어서, 제1단계 촉매와 접촉하지 않는 상기의 단위장치의 셀 부분이 촉매작용을 받지 않는 장치.
  45. 제24항에 있어서, 제1단계 촉매 접촉 셀이 셀의 나머지 부분과 번갈아 있는 열의 패턴으로 배열되는 장치.
  46. 제 24항에 있어서 , 제 1단계 촉매 접촉 셀이 셀의 나머지 부분과 번갈아 있는 약 4반절의 패턴으로 배열되는정치
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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