• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제23권4호
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• pp.462-472
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• 1999

De-NOx facility using Selective Catalytic Reduction method is the most widely applied one that removes NOx from flue gas emitted from combustion facility such as boiler for power generation engine incinerator etc. Reductant $NH_3\;or\;NH_4OH$ is sprayed into flue gas to convert NOx into $H_2O$ and $N_2.$ Good mixing between flue gas and $NH_3$ is the most important factor to increase reduction in catalytic layer and to reduce unreacted NH3 slip. Therefore the development of mixer device for mixing effect is one of the important part for SCR facility. Objectives of this study are to investigate the relation between flow and concentration field by observation at the wake of delta-wing type mixer. At the first stage qualitative measurement of flow field is conducted by flow visualization using laser light sheet in lab. scale wind tunnel. Also we have conducted the quantitative analysis by comparing flow field measurement using LDV with numerical simulation. On the basis of qualitative and quantitative analysis we investigate the dis-tribution of flow and concentration in flow model facility. The results of an experimental and compu-tational examination of the vortex structures shed from delta wing type vortex generator having $40^{\circ}$ angle of attack are presented, The effects of vortex structure on the gas mixing is discussed, too.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제18권E1호
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• pp.29-36
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• 2002

The selective catalytic reduction (SCR) reaction of promoter catalysts was investigated in this study. A pure anatase type of TiO$_2$ was used as support. Activation measurement of prepared catalysts was practiced on a fixed reactor packing by the glass bead after filling up catalysts in 1/4 inch stainless tube. The reaction temperature was measured by K-type thermocouple and catalyst was heated by electric furnace. The standard compositions of the simulated flue gas mixture in this study were as follows: NO 1,780ppm, NH$_3$1,780ppm, $O_2$1% and $N_2$ as balance gas. In this study, gas analyzer was used to measure the outgassing gas. Catalyst bed was handled for 1hr at 45$0^{\circ}C$, and the reactivity of the various catalyst was determined in a wide temperature range. Conversion of NH$_3$/NO ratio and of $O_2$ concentration was practiced at 1,1.5 and 2, respectively. The respective space velocity were as follows . 10,000, 15,000 and 17,000 hr-1. It was found that the maximum conversion temperature range was in a 5$0^{\circ}C$. It was also found toi be very sensitive at space velocity, $O_2$ concentration, and NH$_3$/NO ratio. We also noticed that the maximum conversion temperature of (W, Mo, Sn) -V$_2$O$_{5}$/TiO$_2$ catalysts was broad. Specially WO$_3$-V$_2$O$_{5}$TiO$_2$2 catalyst appeared nearly 100% conversion at not only above 30$0^{\circ}C$ ut also below 25$0^{\circ}C$. At over 30$0^{\circ}C$, NH$_3$ oxidation decreased with decrease of surface excess oxygen. In addition, WO$_3$-V$_2$O$_{5}$TiO$_2$ catalyst did not appear to affect space velocity, $O_2$ concentration, and NH$_3$/NO ratio.ratio.

• 공업화학
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• 제7권4호
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• pp.670-678
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• 1996

방사성 폐기물 소각로의 배기가스 중에 포함되어 있는 NOx를 제거하기 위하여 선택적 촉매 환원법에 활용되는 촉매들의 특성을 조사하였다. 촉매는 $V_2O_5$, $MoO_3$, 그리고 $SnO_2$를 하니컴 형태의 $TiO_2$ 담체에 담지시켜 제조하였으며 촉매의 종류, 반응온도, feed의 조성, $NH_3$/NO 몰비의 영향 등이 반응특성에 미치는 영향을 실험실 규모의 반응기에서 조사하였다. 10% $V_2O_5/TiO_2$ 촉매가 $350^{\circ}C$에서 94.4%의 높은 $NO{\rightarrow}N_2$ 전환율을 보였으며 열적 안정성이 좋은 $MoO_3$의 첨가는 높은 전환율을 보이는 온도범위를 확장시켜 주었다.

• 한국분무공학회지
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• 제20권1호
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• pp.20-27
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• 2015

Urea-SCR which is one of the aftertreatment technologies for reducing the NOx emission is widely used. An experimental study was performed to investigate urea decomposition under various thermo-fluid conditions, with different temperatures and velocities of inflow gas, and urea solution quantities. 40 wt. % aqueous urea solutions were used in this study. The inflow gas conditions were similar to the exhaust conditions of a large marine engine. The spray performance of urea solution injector was identical under all experimental conditions. The conversion efficiency of $NH_3$ was larger than that of HNCO under all experimental conditions, unlike for the theoretical thermolysis reaction.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.320-322
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• 2011

저온에서의 탈질능력이 우수한 망간계 촉매를 바탕으로 수소-TPR 장치를 사용하여 저온에서의 활성을 파악하였다. 상기 결과를 바탕으로 주요 공정조건인 반응온도, 유속, 수분함량, 주입물 농도, 주입가스 중 수분함량 등에 대한 탈질능의 변화를 조사하였다. 실험결과 망간계 촉매의 경우 반응온도가 증가할수록 탈질능력은 감소하였으며 수분함량에 대해서도 탈질효율이 크게 영향을 받음을 알 수 있었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제20권3호
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• pp.291-302
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• 2004

The CuO/$3AL_2O_3{\cdot}2SiO_2$ catalyst impregnated ceramic candle filters for nitrogen oxides removal were prepared by porous mullite($3AL_2O_3{\cdot}2SiO_2$) support and CuO catalyst deposited on this support to achieve uniformly dispersed CuO deposition, which are impregnated into the pores of available alumino-silicate ceramic candle filter. The CuO/3$AL_2O_3{\cdot}2SiO_2$ catalyst impregnated ceramic candle filters were characterized by XRD, BET, air permeability, pore size, SEM and catalytic tests in the reduction of NOx by NH$_3$. The observed effects of CuO/3$AL_2O_3{\cdot}2SiO_2$ impregnated ceramic candle filters in SCR reaction are as follows : (1) when the content of CuO catalyst increased further, activity of NO increased. (2) NO conversion at first increased with temperature and then decreased at high temperatures (above 40$0^{\circ}C$), possibly due to the occurrence of the ammonia oxidation reaction. (3) In pilot plant test for 3 months, NO conversion was greater than 90%.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.473-478
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• 2008

망간황화물이 NO의 선택적 촉매 환원에 미치는 영향을 반응성 및 속도론적평가와 TPR(Temperature Programmed Reduction), TGA분석을 통하여 고찰하였다. 망간산화물은 $200^{\circ}C$ 이하의 저온에서 우수한 질소산화물 전환을 보였으나, 망간황화물의 경우 황화정도에 따라 질소산화물 전환은 고온으로 전이하였다. 또한 질소산화물 전환율도 황화정도에 따라 감소하였다. TPR 실험결과 망간산화물들은 $160^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 환원이 시작되었으나 망간황화물은 $280^{\circ}C$ 이상의 온도에서 환원이 시작되었다. TPR 실험을 통한 환원 시작온도는 촉매의SCR 시작 온도와 관련이 있는 것으로 판단된다. 망간황화물의 활성화에너지는 다른 촉매에 비해 낮게 나타났으나 pre-exponential 상수 크기가 다른 촉매에 비해 1/1000배 만큼 작아 NO에 대한 활성이 낮게 나타났다. 천연망간광석은 함유된 다양한 금속산화물의 영향으로 순수한 망간산화물보다 낮은 온도에서 재생되었다.

• 청정기술
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• 제22권3호
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• pp.141-153
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• 2016

화력발전소, 소결공정, 소각장 등과 같은 수많은 배출원들은 배연탈질시스템을 적용하는데 V₂O₅/TiO₂계 모노리스 촉매상에서 NH₃를 환원제로 사용하는 선택적촉매환원 기술이 대표적이다. 현장에서 설치·운영되는 모든 탈질시스템은 예외없이 운전시간에 따른 촉매비활성화를 수반하므로 이에 효과적이고 경제적으로 대처할 수 있는 탈질성능 유지와 촉매관리를 위한 체제와 전략이 요구된다. 본 논고에서는 이들에 관한 구체적인 전략수립과 이에 기반한 탈질시스템 운영방법을 살펴보고, 신촉매 또는 재생촉매의 추가나 대체를 통한 탈질성능 관리와 경제성을 고려한 탈질촉매 재생기술을 다루고자 한다.

• 한국환경과학회지
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• 제15권4호
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• pp.333-340
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• 2006

A (5 wt.%)Mn-(1 wt.%)$V_{2}O_{5}/TiO_{2}$ catalyst were prepared by co-precipitation method and used for low-temperature selective catalytic reduction (SCR) of $NO_x$ with ammonia in the presence of oxygen. The properties of the catalysts were studied by X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction (TPR) and scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). The experimental results showed that (5 wt.%)Mn-(1 wt.%)$V_{2}O_{5}/TiO_{2}$ catalyst yielded 81% NO conversion at temperature as low as $150^{\circ}C$ and a space velocity of $2,400\;h^{-1}$. Crystalline phase of $Mn_{2}O_3$ was present at ${\ge}\;15%$ Mn on $V_{2}O_{5}/TiO_{2}$. XRD confirmed the presence of manganese oxide ($Mn_{2}O_{3}$) at $2{\theta}=32.978^{\circ}(222)$. The XRD patterns presented of (5 wt.%)Mn-(1 wt.%)$V_{2}O_{5}/TiO_{2}$ did not show intense or sharp peaks for manganese oxides and vanadia oxides. The TPR profiles of (5 wt.%)Mn-(1 wt.%)$V_{2}O_{5}/TiO_{2}$ catalyst showed main reduction peat of a maximum at $595^{\circ}C$.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권6호
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• pp.751-758
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• 2020

선박용 디젤엔진의 NOx 환원제로 액체 우레아를 사용하는 SCR 기술이 널리 사용되고 있다. 하지만 액체 우레아 대신에 고체상의 암모늄 카바메이트를 NOx 환원제로 사용하면 저온 NOx 저감율 및 암모니아 저장용량 측면 등에서 다양한 장점이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 암모늄 카바메이트를 EA, FTIR, XRD 방법으로 분석하여 순도를 관리하는 방법을 제시하고자 하였으며, 다양한 온도와 압력 조건에 암모늄 카바메이트가 노출되었을 때의 물질 변화 특성을 고찰하고자 하였다. 본 연구를 통하여 암모늄 카바메이트의 순도를 EA 분석을 통해 효과적으로 관리 할 수 있음을 알 수 있었으며, 선박용 디젤엔진의 SCR 시스템에 적용될 것으로 예상되는 열분해 온도 조건에서 가열과 냉각을 반복한 암모늄 카바메이트에 대한 FTIR 분석결과, 물질 특성은 변화하지 않는 것을 확인하였다. 또한, 대기 중에 장기간 노출된 암모늄 카바메이트는 암모늄 카보네이트로 물질 변화함을 알 수 있었다.