WO2013187633A1 - 고성능 scr 촉매 시스템 - Google Patents

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WO2013187633A1
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scr catalyst
scr
sof
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catalytically active
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PCT/KR2013/005003
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한현식
김은석
안능균
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희성촉매 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a high performance SCR catalyst structure, and more particularly, in an SCR catalyst system that can be applied in a ship engine exhaust gas treatment for discharging a large amount of soluble organic matter (SOF, Soluble Organic Fraction),
  • a catalyst module is attached to the rear end of an engine, and subsequently, an SCR catalyst module is mounted downstream so that a high performance SCR catalyst system can efficiently remove nitrogen oxides.
  • SCR selective catalytic reduction
  • Increasing ship environmental regulations are using selective catalytic reduction (SCR) systems to control nitrogen oxides emitted from ship diesel engines.
  • SCR systems are used to reduce NOx emissions from marine engines.
  • ammonia is injected into the exhaust gas stream through which the catalyst passes through the mounting path. Ammonia is converted into water and nitrogen by reducing a large amount of nitrogen oxides from the exhaust gas. Since the denitrogen oxide catalyst used in the SCR system is expensive, it is desirable to be able to control the stoichiometry of the exhaust gas / ammonia / catalyst reaction.
  • Catalytically active substances such as denitrogen oxides are supported on a carrier of refractory inorganic material or metal material.
  • the catalyst used in the SCR system can be roughly divided into an extruded SCR catalyst and a coated SCR catalyst according to the production method, and includes a catalytically active material and a carrier, and is usually manufactured in a honeycomb structure to prevent the exhaust gas pressure drop.
  • Such SCR catalysts are usually mounted at the rear of a ship engine.
  • the SCR catalyst when the SCR catalyst is installed at the rear of the engine with a turbocharger, the SCR activity is not guaranteed to about 230 degrees at which the temperature of the catalyst inlet does not reach the optimum temperature of SCR catalysis, and carbon, sulfate, water, etc. emitted from the ship diesel engine
  • the SOF component which is a viscous liquid mixture of, accumulates on the surface of the SCR catalyst, not only the activity of the SCR catalyst is reduced, but also a blockage of the honeycomb carrier channel occurs when an excessive amount of SOF is introduced into the catalyst.
  • the present invention is proposed to solve the problems of the SCR catalyst system applied in the treatment of marine diesel engines, particularly turbocharged engine exhaust gas, and a catalyst module for removing SOF components is attached to the rear of the engine, and subsequently the SCR catalyst is downstream.
  • the present invention relates to a high performance SCR catalyst system equipped with a module that can efficiently remove nitrogen oxides.
  • the present invention is to solve the problems of the SCR catalyst system applied to the marine diesel engine, particularly turbocharged engine exhaust gas treatment, high-performance SCR catalyst composed of an SCR module integrally formed on the SCR catalyst material SOF removal catalyst component It's about the system.
  • Catalytically active material for removing the SOF component in the SCR catalyst system according to the present invention is ceria; Or ceria composite oxide; Or it is a mixture containing cera, silica, zirconia and / or alumina oxide may be included to improve the binding force and carrier adhesion of the catalytically active material.
  • the catalytically active material for removing the SOF component may be deposited inside the carrier or applied to the inner wall of the carrier.
  • the ceria composite oxide is an oxide composite containing ceria and may have 10 to 20 parts by weight of ceria.
  • the carrier is formed in a honeycomb structure, cordierite, silicon carbide, cordierite- ⁇ -alumina, silicon nitride, zircon mullite, spodumene, alumina-silica -Magnesia, zirconium silicate, silicate, magnesium silicate, zircon, petarite, ⁇ -alumina, aluminosilicate and the like, preferably made of cordierite.
  • the SCR catalyst module may be sequentially installed downstream of the SOF removal module.
  • the catalytically active material deposited or coated in the carrier is a vanadium-based, zeolite-based or non-metal with titanium oxide (TiO 2 ), tungsten oxide (WO 3 ), or molybdenum oxide (MoO 3 ) added to vanadium (base metal) oxide, but is not limited thereto.
  • the SOF removal catalyst active material may be stacked on the SCR catalyst layer, and thus the SCR catalyst module is accompanied by SOF removal activity.
  • the SCR catalyst system according to the present invention is applied to a marine diesel engine, especially a turbocharged engine rear end, and decomposes the SOF component at a relatively low temperature of 200 ° C. or lower, so that the SOF component, which is a tacky liquid mixture, accumulates on the surface of the SCR catalyst to activate the SCR catalyst. And the problem of clogging the honeycomb carrier channel due to the tackiness of the SOF component.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an SCR catalyst system and a SCR catalyst system implemented by the present invention applied to a conventional marine engine diesel.
  • Figure 2 is a graph of the results of evaluation of soluble organic material (SOF) removal performance of the SOF removal catalyst and the conventional oxidation catalyst according to the present invention.
  • the present invention relates to a high performance SCR catalyst system for removing nitrogen oxides emitted from a diesel engine, which is attached to a catalyst module for removing SOF components at the rear end of an engine and subsequently mounted with an SCR catalyst module applied to a ship.
  • the term 'downstream' refers to the direction of exhaust gas flow relative to the engine.
  • 'Module' refers to the minimum unit for performing a function, for example 'SCR catalyst module' means to perform the SCR function to remove nitrogen oxides emitted from the diesel engine It means a catalyst device, and the term "SOF removal module” means a module for removing SOF components, which are tacky liquid mixtures such as carbon, sulfate, and water discharged from a diesel engine.
  • the module consists of a carrier and a catalytically active material, and the catalytically active material may be coated on the carrier inner wall or deposited inside the carrier.
  • the carrier is preferably configured in a honeycomb form so that the pressure drop is minimized while exhaust gases exiting the ship diesel engine pass through one or more catalyst modules.
  • Honeycomb or honeycomb-shaped structures are obvious to those skilled in the art, but outlined, have parallel gas flow passages extending at the carrier inlet front or outlet back, which passages open at the front and rear, and at the gas inlet front. It has open passageways, ie channels, which are substantially straight paths to the discharge backside, which are formed by thin inner walls.
  • SCR catalyst and SOF removal catalyst carrier is made of a ceramic material, cordierite, silicon carbide, cordierite- ⁇ -alumina, silicon nitride, alumina-silica-magnesia, zircon silicate, silicate, magnesium silicate, zircon , Petarite, ⁇ -alumina, aluminosilicate and the like, preferably made of cordierite.
  • the catalytically active material is deposited in the pores or coated on the inner wall depending on the carrier porosity.
  • the SCR catalytically active material may be a vanadium-based, zeolite-based or base metal oxide in which titanium oxide (TiO 2 ), tungsten oxide (WO 3 ), or molybdenum oxide (MoO 3 ) is added to vanadium, but is not limited thereto. Do not.
  • the SOF removal catalytically active material is an oxide composite including 10 to 20 parts by weight of ceria, and may include silica, zirconia, and / or alumina oxide in order to enhance binding and carrier adhesion of the catalytically active material.
  • the oxide composite when ceria is applied in an amount of 10 parts by weight or less, SOF component decomposition is not sufficient, and a channel blockage phenomenon occurs in the downstream SCR catalyst module, and when added in an amount of 20 parts by weight or more, the SOF component heat of decomposition is excessive.
  • the SCR catalyst module may exceed the optimum function temperature.
  • SOF component removal catalyst or SCR catalyst module manufacturing method according to the present invention is not different from the conventional SCR catalyst manufacturing method, briefly described, all catalysts by quantifying the catalytically active slurry that can be formed in a thick coating layer on the inner wall of the carrier
  • the ceramic carrier is immersed in the slurry and calcined so that the active material is coated on the inner wall of the carrier.
  • the quantitative coating method of the catalytically active substance can be achieved by Korean Patent Application No. 10-2011-0098682 (catalytic support quantitative coating apparatus and method) filed on Sep. 29, 2011 by the present applicant, and the preceding application is Included by reference.
  • the present invention may be composed of an SCR module in which the SOF removal catalytically active material is integrally formed on the SCR catalytically active material layer.
  • the present invention confirmed that the oxide composite containing ceria efficiently removes soluble organic substances (SOF) contained in a large amount of diesel engine exhaust gas.
  • SOF is a component that can not only block the channels formed in the SCR catalyst module due to the adhesive property, but also ultimately reduce the SCR catalytic activity.
  • Figure 2 is a graph of the SOF removal performance evaluation measurement results of the SOF removal catalyst and the conventional oxidation catalyst according to the present invention.
  • oxide composites denoted OSC
  • Silica, zirconia and alumina remove SOF components at lower temperatures compared to typical oxidation catalysts (Pt / Al2O3).
  • Figure 2 is a differential scanning calorimetry (DSC), after applying the lubricant and carbon powder to replace the SOF to the target catalysts, the temperature was increased from room temperature to 900 °C and the air flow rate was performed at 400cc / min. As can be seen in FIG. 2, the OSC component generates heat at 200 ° C. or lower while the typical oxidation catalyst decomposes the SOF component only at 300 ° C.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • an oxide composite containing ceria and consisting of silica, zirconia and alumina is applied to a marine diesel engine, especially a turbocharged engine rear end, to decompose the SOF component at a relatively low temperature so that the SOF component, which is a tacky liquid mixture, accumulates on the surface of the SCR catalyst.
  • the problem of reducing the catalytic activity and clogging of the honeycomb carrier channel due to the stickiness of the SOF component can be solved. Due to this decomposition exotherm, the SCR catalyst is rapidly raised to an optimum temperature of 300-450 ° C. in the case of the Vanadium (V 2 O 5 ) series and 350-600 ° C.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of the SCR catalyst system and the SCR catalyst system implemented by the present invention applied to the conventional marine engine diesel.
  • the SCR catalyst system according to the present invention is a catalyst module for removing the SOF component is attached to the rear end of the engine, in particular the turbocharger engine, the SCR catalyst module is mounted downstream downstream to efficiently nitrogen oxide Can be removed, as opposed to conventional SCR catalyst systems.
  • the object of the present invention is not achieved only by these multiple modules.
  • the SOF removal catalyst component described above is integral to the above-described SCR catalyst material. Can be formed.
  • the integrated SCR catalyst module can be mounted directly on the engine bottom. The manner of manufacturing the integrated catalyst module is apparent to those skilled in the art.

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Abstract

본 발명은 선박디젤엔진 특히 터보차져부착엔진 배기가스 처리에 있어서 적용되는 SCR 촉매 시스템의 문제점을 해결하기 위하여, SOF 성분을 제거하는 촉매 모듈이 엔진 후단에 부착되고, 연이어 하류에 SCR 촉매 모듈이 장착되어 질소산화물을 효율적으로 제거할 수 있는 고성능 SCR 촉매 시스템에 관한 것이고, 200℃ 이하의 비교적 저온에서 SOF 성분을 분해시킴으로써, 점착성 액상 혼합물인 SOF 성분이 SCR 촉매 표면에 누적되어 SCR 촉매 활성을 감소시키고 SOF 성분의 점착성으로 인하여 벌집형 담체 채널이 막히는 문제점을 해결할 수 있다.

Description

고성능 SCR 촉매 시스템
본 발명은 고성능 SCR 촉매 구조체에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 용해성유기물질 (SOF, Soluble Organic Fraction)을 대량 배출하는 선박엔진 배기가스 처리에 있어서 적용될 수 있는 SCR 촉매 시스템에 있어서, SOF 성분을 제거하는 촉매 모듈이 엔진 후단에 부착되고, 연이어 하류에 SCR 촉매 모듈이 장착되어 질소산화물을 효율적으로 제거할 수 있는 고성능 SCR 촉매 시스템에 관한 것이다.
선박 환경 규제 강화로 선박디젤엔진으로부터 방출되는 질소산화물 제어를 위한 선택적 촉매환원(SCR; selective catalytic reduction) 시스템이 활용되고 있다. SCR 시스템은 선박엔진으로부터의 질소산화물 배출 감소에 활용된다. 상기 시스템에서 암모니아는 촉매가 장착 경로를 통과하는 배기가스흐름에 분사된다. 암모니아는 배기가스로부터 다량의 질소산화물을 환원시켜 물과 질소로 전환하게 된다. SCR 시스템에 이용된 탈질소산화물 촉매는 고가이므로, 배기가스/암모니아/촉매반응의 화학양론을 제어할 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 탈질소산화물과 같은 촉매활성물질은 내화 무기재료 또는 금속재질의 담체에 지지된다. SCR 시스템에 사용되는 촉매는 제조방법에 따라 압출형 SCR 촉매 및 코팅형 SCR 촉매로 대분될 수 있고, 촉매활성물질 및 담체를 포함하며 배기가스 압력강하를 방지하기 위하여 통상 벌집형 구조로 제작된다. 이러한 SCR 촉매는 통상 선박엔진 후단에 장착되고 있다.
최근 선박엔진 연비 개선을 위하여 연비측면에서 가장 우수한 터보차져부착 엔진이 선박에 적용되는 경우가 증가되고 있다. 이 경우 터보차져부착 엔진 후단에 SCR 촉매를 장착하는 경우, 촉매 입구의 온도가 SCR 촉매 작용 최적 온도에 미치지 못하는 230도 정도로 SCR 활성이 보장되지 않으며, 선박디젤엔진에서 방출되는 탄소, 황산염, 물 등의 점착성 액상 혼합물인 SOF 성분이 SCR 촉매 표면에 누적되는 경우 SCR 촉매 활성이 감소될 뿐 아니라 과량의 SOF가 촉매로 유입되는 경우 벌집형 담체 채널이 막히는 현상이 발생하고 있다.
본 발명은 선박디젤엔진 특히 터보차져부착엔진 배기가스 처리에 있어서 적용되는 SCR 촉매 시스템의 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로, SOF 성분을 제거하는 촉매 모듈이 엔진 후단에 부착되고, 연이어 하류에 SCR 촉매 모듈이 장착되어 질소산화물을 효율적으로 제거할 수 있는 고성능 SCR 촉매 시스템에 관한 것이다.
또한 본 발명은 선박디젤엔진 특히 터보차져부착엔진 배기가스 처리에 있어서 적용되는 SCR 촉매 시스템의 문제점을 해결하기 위하여, SOF 제거 촉매성분이 SCR 촉매물질 상층에 일체로 형성된 SCR 모듈로 구성되는 고성능 SCR 촉매 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 SCR 촉매시스템에서 SOF 성분을 제거하기 위한 촉매활성물질은 세리아; 또는 세리아 복합산화물; 또는 세라아를 포함하는 혼합물이며, 촉매활성물질의 결속력 및 담체 부착력 증진을 위하여 실리카, 지르코니아 및/또는 알루미나 산화물이 포함될 수 있다. SOF 성분 제거를 위한 촉매활성물질은 담체 내부에 침적되거나, 담체 내벽에 도포될 수 있다. 상기 세리아 복합산화물은 세리아를 함유한 산화물복합체이며 10 내지 20 중량부의 세리아를 가질 수 있다.
비제한적으로, 본 발명에 의한 SOF 성분 제거 모듈에 있어서, 담체는 벌집형 구조로 형성되며, 코디어라이트, 탄화규소, 코디어라이트-α-알루미나, 질화규소, 지르콘 뮬라이트, 스포듀민, 알루미나-실리카-마그네시아, 규산 지르콘, 규선석, 규산 마그네슘, 지르콘, 페타라이트, α-알루미나, 알루미노실리케이트 등으로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 코디어라이트로 이루어진다.
한편, 본 발명에 의한 SCR 촉매시스템에서 SOF 제거 모듈 하류에는 SCR 촉매모듈이 연이어 장착될 수 있다. SCR 촉매모듈에 있어서, 담체 내부에 침적되거나 도포되는 촉매활성물질은 티타늄산화물(TiO2), 텅스텐산화물(WO3), 또는 몰리브덴산화물(MoO3)이 바나듐에 첨가된 바나듐계열, 제올라이트 계열 또는 비금속 (base metal)산화물일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한 본 발명에 의한 고성능 SCR 촉매시스템에서 SOF 제거 촉매활성물질은 SCR 촉매 상층에 적층될 수 있고 이에 따라 SCR 촉매 모듈은 SOF 제거활성기능이 동반된다.
본 발명에 의한 SCR 촉매시스템은, 선박디젤엔진 특히 터보차져부착 엔진 후단에 적용되어 200℃ 이하의 비교적 저온에서 SOF 성분을 분해시킴으로써, 점착성 액상 혼합물인 SOF 성분이 SCR 촉매 표면에 누적되어 SCR 촉매 활성을 감소시키고 SOF 성분의 점착성으로 인하여 벌집형 담체 채널이 막히는 문제점을 해결할 수 있는 것이다.
도 1은 종래 선박엔진디젤에 적용되는 SCR 촉매시스템 및 본 발명에 의해 구현되는 SCR 촉매시스템 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 SOF 제거촉매 및 통상적인 산화촉매의 용해성 유기물질 (SOF) 제거 성능 평가 측정 결과 그래프이다.
본 발명은 SOF 성분을 제거하는 촉매 모듈이 엔진 후단에 부착되고, 연이어 하류에 SCR 촉매 모듈이 장착되어 선박 등에 적용되는 디젤엔진에서 방출되는 질소산화물을 제거하기 위한 고성능 SCR 촉매 시스템에 관한 것이다.
본원에서 사용되는 용어인 '하류'라 함은, 엔진을 기준으로 배기가스 흐름 방향을 언급하는 것이다. '모듈'이라 함은 하나의 기능을 수행하기 위한 최소 단위의 장치를 의미하는 것으로, 예를들면 'SCR 촉매모듈'이라 함은 디젤엔진에서 배출되는 질소산화물을 제거하기 위하여 SCR 기능을 수행하기 위한 촉매장치를 의미하는 것이고, 'SOF 제거모듈'이라 함은 디젤엔진에서 배출되는 탄소, 황산염, 물 등의 점착성 액상 혼합물인 SOF 성분을 제거하기 위한 모듈을 의미하는 것이다. 모듈은 담체 및 촉매활성물질로 구성되며, 촉매활성물질은 담체 내벽에 코팅되거나 담체 내부에 침적될 수 있다.
선박디젤엔진에서 배출되는 배기가스가 하나 또는 그 이상의 촉매모듈들을 경유하면서 압력강하가 최소화되도록 담체는 바람직하게는 벌집형 형태로서 구성된다. 벌집형 또는 허니컴 형태의 구조는 본 분야의 당업자에게 명백하지만 개략적으로 기술하면, 담체 유입 전면 또는 배출 후면에서 연장되는 병렬 가스 유동 통로를 가지고, 상기 통로는 전면 및 후면에 개방되어, 가스 유입 전면에서 배출 후면까지 실질적으로 직선 경로인 개방 통로, 즉 채널을 가지고, 이들 채널은 얇은 내벽에 의해 형성된다.
본 발명에 의한 SCR 촉매 및 SOF 제거촉매 담체는 세라믹 재질로 이루어지며, 코디어라이트, 탄화규소, 코디어라이트-α-알루미나, 질화규소, 알루미나-실리카-마그네시아, 규산 지르콘, 규선석, 규산 마그네슘, 지르콘, 페타라이트, α-알루미나, 알루미노실리케이트 등으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 코디어라이트로 이루어진다. 촉매활성물질은 담체 다공도에 따라 공극들에 침적되거나 내벽에 코팅된다. SCR 촉매활성물질은 티타늄산화물(TiO2), 텅스텐산화물(WO3), 또는 몰리브덴산화물(MoO3)이 바나듐에 첨가된 바나듐계열, 제올라이트 계열 또는 비금속 (base metal)산화물일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 한편 SOF 제거 촉매활성물질은 10 내지 20 중량부의 세리아를 포함하는 산화물 복합체이며, 촉매활성물질의 결속력 및 담체 부착력 증진을 위하여 실리카, 지르코니아 및/또는 알루미나 산화물이 포함될 수 있다. 상기 산화물 복합체에 있어서, 세리아가 10 중량부 이하로 적용되면 SOF 성분 분해가 충분하지 않아 하류의 SCR 촉매모듈의 채널 막힘 현상이 발생하고, 20 중량부 이상으로 첨가되면 SOF 성분 분해열이 과다하여 하류의 SCR 촉매모듈 최적 기능 온도를 초과할 수 있다.
본 발명에 의한 SOF 성분 제거용 촉매 또는 SCR 촉매 모듈 제조방법은, 종래 SCR 촉매제조방법과 다르지 않고, 간략하게 기술하면, 담체 내벽에 후박하게 코팅층이 형성될 수 있는 촉매활성 슬러리를 정량하여 모든 촉매활성물질이 담체 내벽에 코팅되도록 세라믹 담체를 슬러리에 침지한 후 소성하는 것이다. 촉매활성물질의 정량 코팅방법은 본 출원인에 의해 2011-09-29 출원된 대한민국 특허출원번호 제10-2011-0098682호 (촉매지지체 정량 코팅장치 및 방법)에 의해 달성될 수 있으며, 상기 선출원은 본원에 참조로 포함된다.
한편, 상기와 같은 복수의 모듈들로 SCR 촉매 시스템을 구성하는 것 외에도, 본 발명은 SOF 제거 촉매활성물질이 SCR 촉매활성물질 상층에 일체로 형성된 SCR 모듈로도 구성될 수 있는 것이다.
이하 본 발명에 의한 SCR 촉매시스템을 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명은 세리아가 포함된 산화물 복합체가 디젤엔진 배기가스에 다량 함유된 용해성 유기물질 (SOF)를 효율적으로 제거한다는 사실을 확인하였다. SOF는 점착 특성이 있어 SCR 촉매모듈에 형성된 채널들을 막을 수 있을 뿐 아니라 궁극적으로는 SCR 촉매활성을 저하시킬 수 있는 성분이다. 도 2는 본 발명에 의한 SOF 제거촉매 및 통상적인 산화촉매의 SOF 제거 성능 평가 측정 결과 그래프이다. 놀랍게도 15% 중량부의 세리아를 포함하고 실리카, 지르코니아 및 알루미나로 이루어진 산화물 복합체 (OSC로 표기됨)는 전형적인 산화촉매 (Pt/Al2O3)와 비교하여 낮은 온도에서 SOF 성분을 제거하고 있다. 도 2는 시차 주사 열량측정기 (DSC)로, 대상 촉매들에 SOF를 대체하여 윤활유 및 탄소분말을 도포한 후, 실온에서 900℃까지 온도를 증가시키고 공기 유동속도는 400cc/분으로 수행되었다. 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이 OSC 성분은 200℃ 이하에서 발열되는 반면 전형적인 산화촉매는 300℃에 이르러서야 SOF 성분을 분해하였다. 따라서 세리아를 포함하고 실리카, 지르코니아 및 알루미나로 이루어진 산화물 복합체는 선박디젤엔진 특히 터보차져부착 엔진 후단에 적용되어 비교적 저온에서 SOF 성분을 분해시킴으로써, 점착성 액상 혼합물인 SOF 성분이 SCR 촉매 표면에 누적되어 SCR 촉매 활성을 감소시키고 SOF 성분의 점착성으로 인하여 벌집형 담체 채널이 막히는 문제점을 해결할 수 있는 것이다. 이러한 분해 발열로 인하여 SCR 촉매가 Vanadium (V2O5) 계열인 경우 최적 온도인 300-450℃, 제올라이트 계열인 경우 최적 온도인 350-600℃로 신속하게 상승되어 최적 기능이 수행될 수 있는 것이다. 도 1은 종래 선박엔진디젤에 적용되는 SCR 촉매시스템 및 본 발명에 의해 구현되는 SCR 촉매시스템 개략 구성도를 도시한 것이다. 도 1에서 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 SCR 촉매시스템은 SOF 성분을 제거하는 촉매 모듈이 엔진 특히 터보차져엔진 후단에 부착되고, 연이어 하류에 SCR 촉매 모듈이 장착되어 질소산화물을 효율적으로 제거할 수 있고, 이는 종래 SCR 촉매 시스템과 대비된다. 그러나 이러한 다중 모듈들에 의해서만 본 발명의 목적이 달성되는 것은 아니다. 도면에 도시되지 않았지만, 본 발명은 선박디젤엔진 특히 터보차져부착엔진 배기가스 처리에 있어서 적용되는 SCR 촉매 시스템의 문제점을 해결하기 위하여, 상기된 SOF 제거 촉매성분이 상기된 SCR 촉매물질 상층에 일체로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 일체화된 SCR 촉매모듈이 엔진 하단에 직접 장착될 수 있는 것이다. 일체화된 촉매모듈을 제조하는 방식은 당업자에게 자명하다.

Claims (7)

  1. 디젤엔진 배기가스 처리를 위한 SCR 촉매시스템에 있어서, SOF 성분을 제거하는 촉매활성물질을 가지는 SOF 제거 촉매모듈이 디젤엔진 후단에 부착되고, 연이어 하류에 SCR 촉매활성물질을 가지는 SCR 촉매모듈이 장착되어 질소산화물을 효율적으로 제거할 수 있는 고성능 SCR 촉매 시스템.
  2. 디젤엔진 배기가스 처리를 위한 SCR 촉매시스템에 있어서, SOF 성분 제거 촉매활성성분이 SCR 촉매활성물질 상층에 형성된 2중의 촉매 층들을 포함하는 SCR 촉매모듈로 구성되는 고성능 SCR 촉매 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, SOF 성분을 제거하기 위한 촉매활성물질은 세리아; 세리아 복합산화물; 또는 세리아를 포함하는 혼합물인 것을 특징으로 하는, 고성능 SCR 촉매 시스템.
  4. 제3항에 있어서, SOF 성분을 제거하기 위한 촉매활성물질의 결속력 및 담체 부착력 증진을 위하여 실리카, 지르코니아 또는 알루미나 산화물이 포함될 수 있는 것을 특징으로 하는, 고성능 SCR 촉매 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, SCR 촉매활성물질은 티타늄산화물(TiO2), 텅스텐산화물(WO3), 또는 몰리브덴산화물(MoO3)이 바나듐에 첨가된 바나듐계열, 제올라이트 계열 및 비금속 (base metal)산화물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 고성능 SCR 촉매 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, SOF 성분 제거 촉매활성물질 또는 SCR 촉매활성물질은 벌집형 담체 내벽에 도포되는 것을 특징으로 하는, 고성능 SCR 촉매 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 담체는 코디어라이트, 탄화규소, 코디어라이트-α-알루미나, 질화규소, 지르콘 뮬라이트, 스포듀민, 알루미나-실리카-마그네시아, 규산 지르콘, 규선석, 규산 마그네슘, 지르콘, 페타라이트, 또는 α-알루미나, 알루미노실리케이트로 구성되는 것을 특징으로 하는, 고성능 SCR 촉매 시스템.
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