Characterization of V/TiO2 Catalysts for Selective Reduction

The present work studied the selective catalytic reduction (SCR) of NO to $N_2$ by $NH_3$ over $V/TiO_2$ focusing on NOx control for the stationary sources. The SCR process depends mainly on the catalyst performance. The reaction characteristics of SCR with $V/TiO_2$ catalysts were closely examined at low and high temperature. In addition, adsorption and desorption characteristics of the reactants on the catalyst surface were investigated with ammonia. Seven different $TiO_2$ supports containing the same loading of vanadia were packed in a fixed bed reactor respectively. The interaction between $TiO_2$ and vanadia would form various non-stoichiometric vanadium oxides, and showed different reaction activities. There were optimum calcination temperatures for each samples, indicating different reactivity. It was finally found from the $NH_3-TPD$ test that the SCR activity was nothing to do with $NH_3$ adsorption amount.

V/TiO2 촉매의 선택적 촉매 환원 반응특성 연구

고정원에서 발생되는 질소산화물을 $V/TiO_2$ 촉매하에서 암모니아를 이용하여 질소로 제거하는 선택적 촉매 환원법에 대하여 연구하였다. 이러한 SCR 공정은 촉매의 성능이 전체 공정의 성능을 좌우한다. 본 연구에서는 $V/TiO_2$ 촉매들의 저온 및 고온에서의 SCR 반응 특성을 조사하고 촉매상에서의 암모니아 거동을 통한 반응물의 흡 탈착 특성을 파악하였다. 실험은 고정층 반응기에서 수행하였으며, 촉매는 7종의 $TiO_2$에 동일한 양의 바나듐을 담지하였다. 실험결과 각각의 $TiO_2$와 바나듐간의 상호작용에 의해 비화학양론적인 바나듐 산화물들이 다르게 생성되기 때문에 $TiO_2$에 따라 다양한 반응활성을 나타내는 것을 확인하였다. 또한 각 촉매에 대하여 각각 최적의 소성온도가 존재하였으며 촉매의 활성도 각각 다르게 나타났다. 또한 촉매의 $NH_3-TPD$ 실험 결과 SCR 활성과 흡착된 $NH_3$의 양과는 직접적으로 일치하지 않았다.