• 사물인터넷융복합논문지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.75-80
• /
• 2021

NOx의 배출저감 방법으로 선박용 디젤엔진의 최적화만으로는 배기가스의 NOx 배출량 제한을 만족시킬 수 없기 때문에 반드시 배기가스를 후처리하여 NOx를 저감할 수 있는 방안이 요구된다. 본 연구에서는 현재 개발 중에 있는 선박용 SCR 촉매 유닛 일체형 덕트용 오일 버너 시스템에서 요소수를 NH3로 효과적으로 변환하기 위한 이류체 노즐과 믹싱 챔버 덕트에 관한 설계 타당성 여부를 속도분포 및 온도분포에 대한 전산열유동 해석을 통해 검토하고자 한다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.137-145
• /
• 2009

The steady-state kinetics of the selective catalytic reduction (SCR) of $NO_X$ with $NH_3$ has been investigated over a commercial ${V_2}{O_5}/TiO_2$ catalyst. In order to account for the influence of transport effects the kinetics are coupled with a fully transient two-phase 1D+1D monolith channel model. The Langmuir-Hinshelwood (L-H) mechanism is adopted to describe the steady-state kinetic behavior of the ${V_2}{O_5}/TiO_2$ catalyst. The reaction rate expressions are based on previously reported papers and are modified to fit the experimental data. The steady-state chemical reaction scheme used in the present mathematical model has been validated extensively with experimental data of selective $NO_X$ reduction efficiency for a wide range of inlet conditions such as space velocity, oxygen concentrations, water concentration, and $NO_2/NO$ ratio. The parametric investigations are performed to examine how the $NH_3$ slip from a SCR $DeNO_X$ catalyst and the conversion of $NO_X$ are affected by the reaction temperature, $NH_3/NO_X$ feed ratio, and space velocity for feed gas compositions with $NO_2/NO_X$ ratios of 0 and 0.5.

• 공업화학
• /
• 제32권1호
• /
• pp.35-41
• /
• 2021

NH3-SCR에서 상용촉매로 사용되고 있는 VWTi (VOx/WO3-TiO2)는 300~400 ℃에서 우수한 탈질성능을 나타내지만 300℃ 이하 저온에서는 효율이 저하되는 문제가 있다. 저온 탈질효율을 높이기 위하여 promoter를 첨가한 촉매 연구는 꾸준히 진행되고 있으나 촉매의 저온 탈질효율 증진원인과 촉매특성에 관한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 VWTi에 Sb(antimony)를 첨가함으로써 300 ℃ 이하의 NH3-SCR 반응에서 탈질 성능이 10% 이상 증진되는 것을 확인하였고, 이 때 외부확산/내부확산에 의한 영향을 배제하고자 공간속도와 촉매입자 크기를 제어하였다. 또한 Sb의 첨가 유·무에 따른 촉매특성을 BET, TEM/EDS, O2-TPD, H2-TPR, DRIFTs 분석을 수행하여 고찰하였다. Sb의 첨가는 촉매의 표면 흡착 산소 종을 증가시켰으며, 이에 따라 저온에서 촉매의 산화·환원(redox) 특성이 증진되어 우수한 탈질성능을 나타내는 것으로 판단되었다.

• 청정기술
• /
• 제23권1호
• /
• pp.64-72
• /
• 2017

본 연구에서는, $150{\sim}400^{\circ}C$ 영역에서 $NO_x$를 제어하기 위한 ball mill 기법을 사용한 선택적 환원촉매(SCR)의 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들의 구조적 특성 및 산화가 특성을 확인하기 위하여 XRD, BET, XPS 분석을 수행하였다. 다양한 ball mill 기법에 의해 제조된 촉매는 $250^{\circ}C$ 이하의 온도구간에서의 활성의 차이를 보였다. 이중 가장 우수한 탈질효율을 갖는 촉매를 기준으로, ball mill 시간이 3시간일 때 가장 높은 활성을 나타내었다. XPS 분석 결과, vanadium의 비 화학양론종의 존재 및 원자 수 증가가 활성증진에 유리하게 작용한 것으로 나타났다. 또한 $O_2$ on-off 실험을 통해 격자산소량의 양과 탈질 효율과의 상관관계를 나타내었고, 이는 서로 비례관계에 있음을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
• /
• pp.368-375
• /
• 2010

To alleviate NOx emission, a variety of approaches has been applied. In marine diesels, the application of SCR systems has been considered an effective exhaust aftertreatment method for NOx emission control. Most current SCR systems use a various catalyst for the reaction of ammonia with NOx to form nitrogen and water. In theory, it is possible to achieve 100% NOx if the NH3-to-NOx ratio is 1:1. However, the reaction has a limited non-uniformity of the exhaust gas flow and ammonia concentration distribution. Therefore it is necessary to investigate the optimum flow conditions. In order to achieve uniform flow at monolith front face, we are equipped with a various mixed device. In this paper, it is presented that the mixed devices play an important role improvement of flow patterns and particle distributions of NH3 by numerical simulation.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.9-16
• /
• 2010

To alleviate NOx emission, a variety of approaches has been applied. In marine diesels, the application of SCR systems has been considered an effective exhaust aftertreatment method for NOx emission control. Most current SCR systems use a various catalyst for the reaction of ammonia with NOx to form nitrogen and water. In theory, it is possible to achieve 100% NOx if the $NH_3$-to-NOx ratio is 1:1. However, the reaction has a limited non-uniformity of the exhaust gas flow and ammonia concentration distribution. Therefore, it is necessary to investigate the optimum flow conditions. In order to achieve uniform flow at monolith front face, we are equipped with a various mixed devices. In this paper, it is presented that the mixed devices play an important role improvement of flow patterns and particle distributions of $NH_3$ by numerical simulation.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2002년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.187-191
• /
• 2002

The exhaust gas from electric power stations, incinerators and industrial boilers contains considerable amount of harmful nitric oxide which causes air pollution. Selective catalytic reduction system with ammonia as a reductant(NH$_{3}$ SCR) have been applied to remove NOx since 1970. it is widely accepted that the NH$_{3}$ SCR process is the best method for the removal of NOx. In this paper the design of SCR reactor based on the NOx displacement is considered and the design program of SCR reactor is developed. The newly developed design program for de-NOx system maybe used in practice.

• 동력기계공학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.18-23
• /
• 2016

As diesel engines have high power and good fuel economy on top of less $CO_2$ emissions, their market shares are increasing not only in commercial vehicles but also in passenger cars. LNT, urea-SCR and combination of them have been developed for after-treatment of the exhaust gas to reduce NOx on diesel vehicles. The aim of this study is to investigate the $NH_3$ generation characteristics of LNT catalyst downstream. It was found from the experiments of the LNT catalyst that $H_2$ was useful as a reductant in SCR catalyst because it can enhance the de-NOx performance and improve $NH_3$ selectivity. The $NH_3$ generation of the LNT, when hydrothermally aged at $900^{\circ}C$ for 18 hr, increased to about 90ppm at $300^{\circ}C$ due to Pt sintering and Ba agglomeration. LNT catalyst was most sulfur poisoning at $500^{\circ}C$. The $NH_3$ slip increased due to the reduction of residence time according to SV increase.

• 공업화학
• /
• 제23권2호
• /
• pp.190-194
• /
• 2012

다양한 상용 $TiO_2$ 담체를 이용한 10 wt%의 Mn계 촉매를 습윤함침법으로 제조하여 $NH_3$에 의한 NO의 저온 선택적 촉매환원법(SCR) 반응 특성을 연구하였다. 촉매의 특성은 BET, XRD, XPS 그리고 TPR과 같은 물리화학적 분석을 통해 수행되었다. MnOx/$TiO_2$ 촉매의 MnOx 표면밀도는 비표면적에 영향을 받는다. 고분산된 망간산화물에 의한 낮은 MnOx surface density로 저온 SCR 활성이 증가하고 망간산화물의 $MnO_2$에서 $Mn_2O_3$로 환원되는 온도가 감소되었다. 우수한 SCR활성을 위해서는 망간산화물을 높은 비표면적을 가진 $TiO_2$에 담지되어야 하고 고분산된 비정질종이 존재해야 한다.

• 청정기술
• /
• 제9권2호
• /
• pp.71-79
• /
• 2003

화력발전소에서 배출되는 질소산화물 제어를 위한 선택적 촉매 환원 공정은 안정적이며 고효율 설계가 가능하여 범용적으로 사용되고 있는 기술이다. 선택적 촉매 환원 공정의 최적 설계를 위해서는 촉매 특성에 따른 설계기술이 정립되어야 하며, 다양한 조건에 대한 설계경험이 필요하다. 본 연구에서는 SCR 공정의 설계자료 도출을 위해 설계/제작된 $1,000Nm^3/hr$급 SCR 파일럿 플랜트를 이용하여 반응온도, $NH_3/NO$ 몰비, 공간속도, 선속도 및 압력손실 등의 설계변수에 대한 성능실험을 수행하고, 도출된 실험 결과를 통한 설계과정을 기술하였다.