• Title/Summary/Keyword: 혼합촉매

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A Study on the Characteristic of Conversion Efficiency for Three-way Catalyst in Hydrogen-Natural Gas Blend Fueled Engine (수소-천연가스 혼합연료 엔진의 삼원촉매 전환효율 특성 연구)

  • Park, Cheol-Woong;Yi, Ui-Hyung;Kim, Chang-Gi;Lee, Janghee
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.20 no.6
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    • pp.23-30
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    • 2016
  • The conventional natural gas engine realized lean combustion for the improved efficiency. However, in order to cope with exhaust gas regulations enforced gradually, the interest has shifted at the stoichiometric mixture combustion system. The stoichiometric mixture combustion method has the advantage of a three-way catalyst utilization whose purification efficiency is high, but the problem of thermal durability and the fuel economy remains as a challenge. Hydrogen-natural gas blend fuel (HCNG) can increase the rate of exhaust gas recirculation (EGR) because the hydrogen increases burning speed and lean flammability limit. The increase in the EGR rate can have a positive impact on heat resistance of the engine due to the decreased combustion temperature, and further can increase the compression ratio for efficient combustion. In this study, to minimize the exhaust emission developed HCNG engine with stoichiometric combustion method, developed three-way catalyst was applied to evaluate the conversion characteristics. The tests were carried out during the steady state and transient operating conditions, and the results were compared for both the conventional and proto-three-way catalyst of HCNG engine for city buses.

Conversion of CO2 and CH4 through Hybrid Reactor Composed of Plasma and Catalyst at Atmospheric Pressure (상압 플라즈마-촉매 하이브리드 반응기를 통한 CO2와 CH4의 전환처리)

  • Kim, Tae Kyung;Nguyen, Duc Ba;Lee, Won Gyu
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.25 no.5
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    • pp.497-502
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    • 2014
  • The conversion reaction of methane and carbon dioxide at an atmospheric pressure plasma reactor filled with Ni-$Al_2O_3$ and Ni-$MgAl_2O_4$ catalyst was performed. Effects of various process parameters such as the applied electric power, reaction gas flow rate, reactor temperature, mixing ratio of reactants and the presence of the catalyst on the reaction between methane and carbon dioxide were analyzed. From the analysis of the contribution of the catalyst in the reaction step, even if the temperature raised to $400^{\circ}C$, there was no spontaneous catalytic conversion of methane and carbon dioxide without plasma discharges. When the catalysts for the conversion of methane and carbon dioxide would be adopted to the plasma reactor, the careful selection of suitable catalysts and process parameters should be essential.

Liquefation Characteristics of Polypropylene by Low-Temperature Pyrolysis by using Co and Mo Dispersed Catalysts under time and loading variations (Co 및 Mo 분산촉매 반응시간과 농도 변화에 따른 PP의 저온열분해 액화특성)

  • Park, Jun-Gyu;Lee, Bong-Hee
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.32 no.2
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    • pp.281-289
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    • 2015
  • This study investigated the conversion of oil products from polypropylene by using dispersed Co and Mo catalyst on reaction time and concentration change for knowledging liquefation characteristics at low-temperature (425, 450 and $475^{\circ}C$) pyrolysis in a batch reactor. The reaction time was set in 20~80 minutes and the oil products formed during pyrolysis were classfied into gas, gasoline, kero, diesel and heavy oil according to the domestic specification of petroleum products. The pyrolysis conversion rate was showed as Mo catalyst > Co catalyst > Thermal in all reaction time at reaction temperature $450^{\circ}C$. The conversion rate and yields of the pyrolysis products were the most height when Co and Mo Catalyst ratio was 50:50.

Fabrication of an Electrochemical Cell using a Lanthanum Stannate Pyrochlore Catalyst and its Characterization of NOx Gas Decomposition (Lanthanum Stannate Pyrochlore 촉매를 이용한 전기화학 촉매 셀의 제조 및 NOx 분해 특성 분석)

  • Park, Saro-Han;Moon, Joo-Ho
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.39 no.10
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    • pp.988-993
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    • 2002
  • Electrochemical cells for decomposing $NO_x$ were fabricated using a hydrothermally synthesized lanthanum stannate pyrochlore catalyst. Thick film of the catalyst on the YSZ electrolyte disk was produced by screen-printing a paste consisted of $La_2Sn_2O_7$ and YSZ powders. Direct current was applied to the electrochemical cell to promote an electrochemical catalytic decomposition of $NO_x$. $NO_x$ decomposition behavior of the rectant gas mixture ($NO_x$ 0.1%, $O_2$ 2%) was investigated at 700${\circ}C$ under atmosphere pressure using on-line gas chromatography and $NO_x$ analyzer. It was observed that microstructure of the catalyst layer significantly influences the electrocatalystic decomposition of $NO_x$.

Characterization of CO Oxidatation Using the Cu, Mn impregated zeolit 13X catalyst (Cu, Mn 함침 제올라이트13X 촉매의 CO 산화 전환 반응특성)

  • Jung, Eui-Min;Kim, Dae-Kyung;Lee, Joo-Bo;Peng, Mei Mei;Song, Sung-Hwa;Moon, Mi-Mi;Jeon, Lee-Seul;Ahn, Seon-Hee;Jang, Hyun-Tae
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.30-32
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    • 2012
  • 본 연구에서는 Cu, Mn을 함침 시킨 상용 제올라이트13X 촉매에 CO 산화 전환 반응에 영향을 연구하였다. 촉매 제조는 담지량별로 Cu, Mn을 서로 다른 비율로 물리 혼합하여 상용 제올라이트에 담지하였다. 함침방법은 과잉용액 함침법을 사용하였고, 건조 후 공기분위기에서 소성하여 산화물 형태로 담지하였다. 기본적인 촉매 특성은 X-선 회절분석, 질소흡탈착 등온곡선을 이용하여 기공크기, 기공부피, 비표면적을 구하였으며, FT-IR, 주사현미경, $NH_3$-TPD/TPR, EDX로 특성을 분석하였다. 촉매 산화반응 실험은 고정층 반응기에서 수행하였으며, 외경1/4 inch(내경 4 mm)석영관에 촉매를 중진하고 Gas Chromatograph로 배출가스를 측정하여 Cu-Mn 제올라이트 촉매의 일산화탄소 산화반응을 연구하였다. 일산화탄소 농도, 온도 및 공간속도, Cu-Mn 함량 비율에 따른 산화반응 실험을 수행하여 최적 산화조건과 촉매를 도출하였다.

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Effect of Ni on Pt/$Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ catalysts for water gas shift reaction (WGS 반응용 Pt/$Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ 촉매에 Ni 첨가에 따른 영향)

  • Jeong, Dae-Woon;Kim, Ki-Sun;Eum, Ic-Hwan;Lee, Sung-Hun;Koo, Kee-Young;Yoon, Wang-Lai;Roh, Hyun-Seog
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.11a
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    • pp.232-232
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    • 2009
  • 최근 WGS반응용 Pt 촉매의 성능 향상을 위한 다양한 담체 및 조촉매(Promotor) 개발에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 선행 연구결과, 입방(Cubic)구조를 가지는 $Ce_{0.8}Zr_{0.2}O_2$ 담체는 정방 입계(Tetragonal)구조를 가지는 $Ce_{0.2}Zr_{0.8}O_2$ 담체 또는 혼합산화물(Mixed oxide)구조를 가지는 $Ce_{0.5}Zr_{0.5}O_2$ 담체 보다 높은 활성과 안전성을 가진다. 이것은 촉매의 성능 향상이 Ce-$ZrO_2$의 결정구조에 의존한다는 것을 나타낸다. 따라서 WGS 반응에서 Ce/Zr 비에 따라 변화된 담체 특성이 Pt 촉매의 활성에 영향이 있을 것으로 예상되며 실험결과 1% Pt/$CeO_2$ 촉매가 가장 높은 활성을 나타내었다. 따라서 Pt/Ce-$ZrO_2$ 촉매의 성능 향상을 위해 Ce-$ZrO_2$ 담체에 조촉매인 Ni을 첨가하여 촉매적 활성을 비교하여 보았다. 촉매는 2%의 Pt과 15%의 Ni로 고정하였고 Ce/Zr 비를 제조변수로 하였다. 제조된 모든 담체는 공침법(Co-precipitation)을 사용하여 제조하였으며 $500^{\circ}C$에서 6시간 소성하였다. Pt 촉매는 함침법 (Incipient wetness impregnation)으로 담지 시켰다. 2% Pt/Ce-$ZrO_2$ 촉매와 2% Pt/15% Ni-Ce-$ZrO_2$ 촉매는 저온영역($200^{\circ}{\sim}320^{\circ}C$)에서 비슷한 CO 전환율을 나타내었으나 고온영역($360^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$)에서는 2% Pt/15% Ni-Ce-$ZrO_2$ 촉매가 더 높은 CO의 전환율을 나타내었다. 이것은 Ni의 영향으로 고온에서 부반응인 메탄화 반응(Methanation reaction)이 생긴 것으로 판단되어 메탄($CH_4$)의 선택도를 살펴본 결과 2% Pt/15% Ni-Ce-$ZrO_2$ 촉매가 고온영역($360^{\circ}{\sim}400^{\circ}C$)에서 급격하게 증가하는 것으로 나타나 메탄화 반응이 일어난 사실을 증명한다.

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Encapsulation of an 2-methyl Imidazole Curing Accelerator for the Extended Pot Life of Anisotropic Conductive Pastes (ACPs) (이방 도전성 페이스트의 상온 보관성 향상을 위한 Imidazole 경화 촉매제의 Encapsulation)

  • Kim, Ju-Hyung;Kim, Jun-Ki;Hyun, Chang-Yong;Lee, Jong-Hyun
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.17 no.4
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    • pp.41-48
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    • 2010
  • To improve the pot life of one-part in-house anisotropic conductive paste (ACP) formulations, 2-methyl imidazole curing accelerator powders were encapsulated with five agents. Through measuring the melting point of the five agents using DSC, it was confirmed that a encapsulation process with liquid-state agents is possible. Viscosity of ACP formulations containing the encapsulated imidazole powders was measured as a function of storage time from viscosity measurements. As a result, pot life of the formulations containing imidazole powders encapsulated with stearic acid and carnauba wax was improved, and these formulations indicated similar curing behaviors to a basic formulation containing rare imidazole. However, the bondlines made of these formulations exhibited low average shear strength values of about 37% level in comparison with the basic formulation.

Physicochemical Properties of MnO2 Catalyst Prepared via Hydrothermal Process and its Application for CO Oxidation (수열방법으로 합성된 이산화망간의 물리화학적 특성과 일산화탄소 산화반응)

  • Lee, Young-Ho;Jeon, Su A;Park, Sang-Jun;Youn, Hyun Ki;Shin, Chae-Ho
    • Clean Technology
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    • v.21 no.4
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    • pp.248-256
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    • 2015
  • MnO2 was prepared by a hydrothermal process method in the range of 120-200 ℃ and 0.5-5 h, calcined at 300 ℃ after induction of precipitation using KMnO4 and MnCl2・4H2O, and its catalytic activity was compared for CO oxidation. The catalysts were characterized using by X-ray diffraction, N2-sorption, scanning electron microscopy, and temperature programmed reduction of H2 or CO. The crystalline structure of pure α-MnO2 or hybrid α/β-MnO2 was controlled by the preparation conditions. The pure α-MnO2 showed better catalytic activity and thermal stability than hybrid α/β-MnO2. Especially, α-MnO2 prepared at 150 ℃ for 1 h has the highest specific surface area 214 m2 g-1, reducibility and labile lattice oxygen species analyzed by H2, CO-TPR, respectively. It also showed the best CO oxidation activity in both conditions of temperature programmed and isothermal reaction. The results came from the physicochemical properties of catalysts like the crystalline structure, specific surface area, reducibility and lattice oxygen species, and which are correlated with catalytic performance.

산화철 폐촉매를 사용한 NiZn-페라이트웨 합성 및 자기적 특성

  • Park, Sang-Il;Hwang, Yeon;Lee, Hyo-Sook
    • Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.26-26
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    • 2003
  • 산업 폐기물로서 전량 매립되고 있는 styrene monomer (SM) 공정에서 발생되는 산화철 폐촉매를 사용하여 NiZn-페라이트를 합성하였고, 그 자기적 특성을 조사하였다. 평균입경 0.5㎛로 미분쇄된 산화철 폐촉매에 NiO 및 ZnO를 혼합하여 900℃에서 하소한후 1230℃에서 5시간 동안 소결하여 스핀넬형 페라이트 소결체를 얻었다. Ni/sub x/Zn/ub 1-x/Fe₂O₄(x=0.36, 0.50, 0.66) 및 (Ni/sub 0.5/Zn/sub 0.5/)/sub 1-y/Fe/sub 2+y/O₄(y=-0.02, 0, 0.02) 조성에 대하여 초투자율을 측정하였다. S-parameter를 측정하여 반사 감쇄량을 계산하였다. Ni/sub 0.5/Zn/sub 0.5/fe₂O₄ 조성의 경우 밀도 5.38 g/㎤ kHz에서의 초투자율이 59인 특성을 얻었다. 산화철 폐촉매를 이용하여 X-band 주파수 영역에서 높은 전자파 흡수능을 갖는 전파흡수체를 제조할 수 있음을 확인하였다. Ni/sub 0.5/Zn/sub 0.5/Fe₂O₄ 조성에 대하여 1100℃에서 하소한 분말을 사용하여 실리콘 고무에 복합시킨 후 전파흡수능을 측정하였다. 폐촉매에는 산화철 이외에 CeO₂가 주된 첨가물로 함유되어 있어서 페라이트의 합성 후에도 2차상으로서 존재하였다. 출발 원료인 산화철 폐촉매에 존재하는 K₂O 및 CeO₂를 제거하기 위하여 산처리와 분산제를 이용한 CeO₂ 분리과정을 행하였다. 정제된 산화철 폐촉매에 NiO 및 ZnO를 혼합하여 900℃에서 하소하여 스핀넬형 페라이트를 합성하고 1325℃에서 5시간 소결하였다. 위와 마찬가지로 Ni/sub x/Zn/sub 1-x/Fe₂O₄(x=0.36, 0.50, 0.66)과 (Ni/sub 0.5/Zn/sub 0.5/)/sub 1-y/Fe/sub 2+y/O₄(y=-0.02, 0, 0.02) 조성에 대하여 자기적 특성을 조사하였다.화된 중성자빔으로 측정하였다 BPC-Si를 구부려 슬랩의 곡률반경을 변화시키면서 단색기-시료-검출기가 평행파 반평행배치일 때 Cu(111), (200), (220), (311), (331), (420)면의 회절선을 측정하여 각 조건에서 분해능과 강도를 평가하였다.료의 가시적 변화를 통해 illumination angle 1.25mrad(Dose rate : 334 × 10³ e/sup -//sec·n㎡)일 경우 약 3초 이내에 비정질화가 시작됨을 알 수 있었고 이는 약 1 × 10/sup 6/ e/sup -//sec·n㎡ 의 전자선량에 해당되며 이를 기준으로 각각의 illumination angle에 대한 임계전자선량을 평가할 수 있었다. 실질적으로 Cibbsite와 같은 무기수화물의 직접가열실험 시 전자빔 조사에 의해 야기되는 상전이 영향을 배제하고 실험을 수행하려면 illumination angle 0.2mrad (Dose rate : 8000 e/sup -//sec·n㎡)이하로 관찰하고 기록되어야 함을 본 자료로부터 알 수 있었다.운동횟수에 의한 영향으로써 운동시간을 1일 6시간으로 설정하여, 운동횟수를 결정하기 위하여 오전, 오후에 각 3시간씩 운동시키는 방법과 오전부터 6시간동안 운동시키는 두 방법을 이용하여 품질을 비교하였다. 각 조건에 따라 운동시킨 참돔의 수분함량을 나타낸 것으로, 2회(오전 3시간, 오후 3시간)에 나누어서 운동시키기 위한 육의 수분함량은 73.37±2.02%를 나타냈으며, 1회(6시간 운동)운동시키기 위한 육은 71.74±1.66%을 나타내었다. 각각의 운동조건에서 양식된 참돔은 사육초기에는 큰 변화가 없었으나, 사육 5일 이후에는 수분함량이 증가하여 15일에는 76.40±0.14, 75.62±0.98%의 수분함량을 2회와 1회 운동시킨 참돔의 육에서 각각 나타났다. 운동횟수에 따른 지질함량은 2회 운동시킨 참돔은 5.83±2.08, 1회 운

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Numerical Study on the Application of High Temperature Catalytic Combustion to a Gas Turbine (고온촉매연소의 가스터빈 적용에 관한 수치적 연구)

  • Kim, Hyung-Man;Jeun, Ho-Sig;Jang, Seok-Yong
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.06d
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    • pp.989-994
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    • 2001
  • Numerical simulations of high temperature catalytic combustion have been performed for the application to a gas turbine combustor. Dependences of inlet temperature and pressure on the distributions of temperature and species concentrations were investigated using plug flow model with detailed homogeneous and heterogeneous chemistries of methane-air mixtures. Honeycomb typecombustor deposited with Pt catalyst of 100mm in length and 26mm in diameter is used. The results show that rapid increase of temperature profile occurs earlier with the increase of inlet temperature and the decrease of inlet pressure. The condition which catalytic combustion is stabilized exists at certain range of inlet temperature and pressure. The state of catalytic combustion is also confirmed by the distributions of species concentration.

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