• 한국재료학회지
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• 제12권2호
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• pp.129-134
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• 2002

The optimum condition for fabricating cordierite disc type filter element was deduced. Cordierite monolith was used as starting material for filter element because it has many advantages such as high thermal shock resistance and good catalytic activity compared with $TiO_2$and SiC. The contents of organic additives and foaming agent were optimized to control the porosity and mechanical strength of cordierite filter. Among the required properties to be adopted as filter elements, the pressure drop and NOx removal efficiency were investigated depending on processing variables. It was found that pressure drop depends on particle size distribution of cordierite monolith and organic additives added as forming agent. The pressure drop at 5cm/sec of face velocity was in the range of 15~655mm$H_2O$ at room temperature. The NOx removal efficiency of catalytic filter with $V_2O_5$ as catalyst was over 85% at $450^{\circ}C$.

• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.307-314
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• 2018

본 연구에서는 NMO (Natural Manganese Ore), $MnO_2$, $Mn_2O_3$ 촉매를 산소 존재 하에 저온에서 $NH_3$를 환원제로 이용하여 질소산화물(NOx)을 제거하는 선택적 촉매 환원법에 사용되었다. NMO의 경우, 안정성 실험에서 질소산화물 전환율이 423 K에서 100시간 후에도 변하지 않는 것을 확인하였다. 동력학 실험의 경우, 열 및 물질전달이 영향을 주지 않는 영역에서 수행하였다. 정상상태에서의 반응속도 연구는 저온 SCR반응에서 암모니아에 대하여 0차이고 일산화질소에 대해서는 0.41 ~ 0.57차였으며 산소에 대해서는 0.13 ~ 0.26차인 것을 확인하였다. 온도가 증가할 때, 암모니아와 산소 농도의 결과에 따라 반응차수가 감소함을 확인하였다. 촉매 표면에 해리흡착 된 암모니아와 가스상 일산화질소(E-R 모델)와의 반응 및 흡착 된 일산화질소(L-H 모델)와의 반응을 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권2호
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• pp.668-675
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• 2019

대기오염물질 중 미세먼지는 심각한 사회적 환경문제로 인식되고 있다. 미세먼지의 원인 물질 중 하나인 질소산화물(NOx)은 석탄화력발전소의 연소공정에서 주로 발생하므로 효율적인 NOx 제거가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 선택적 촉매 환원법(Selective Catalytic Reduction, SCR)을 이용한 NOx 제거에서 $TiO_2$ 광촉매의 NO 제거효율을 연구하였다. NO 제거효율을 평가하기 위해 발열제가 내장된 $Al_2O_3$ 기판 표면에 $TiO_2$ 촉매와 인산염의 접착 바인더를 혼합하여 도포한 후 제조된 기판을 열처리하면서 실험을 수행하였다. 온도에 따른 촉매의 NO 제거효율을 평가하였고, 촉매의 물리화학적 특성을 위하여 XRD, SEM, TG-DTA, BET 분석을 수행하였다. NOx 제거 효율은 시간에 따른 온도변화($250^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$)로 20분에서 제거효율은 58.7%~65.9%이며, 30분에서 63.7%~66.0%로 나타났다. 질소산화물 제거용 SCR로 사용되는 $TiO_2$는 $300^{\circ}C$가 제거효율이 가장 효율적인 것으로 판단된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.150-155
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• 2012

Lean NOx Trap (LNT) catalysts are capable of reducing exhaust NOx emissions from diesel engines. LNT stores NOx in lean condition and exhausts N2 by reducing NOx in rich condition. NOx reduction characteristic of LNT catalysts using throttle position sensor and fuel injection timing control for light-duty diesel engine was investigated. In contrast to SCR system, LNT catalyst uses diesel fuel in resuctant. Also if the concentration of reductant is exceeded, excessive amount of reductant will slip throughout LNT and cause another emission problem. Thus LNT regeneration with precise engine control established that can make higher NOx conversion efficiency and lower fuel penalty, prevent another emission problem. NOx and reductant concentration were measured by the NOx sensor and Mexa7100D equipped inlet and outlet of catalyst. As a result of engine test, regeneration strategy has reached high of 77.8% NOx conversion efficiency according to engine operation condition. Moreover, we have proved that it is possible to use regeneration strategy of LNT within 5% fuel penalty.

• 한국환경보건학회지
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• 제31권4호
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• pp.332-339
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• 2005

The environmental regulations in the world has been reinforced and many nations has devoted themselves to the development of cost-effective technology. Selective catalyst reduction(SCR) and selective non-catalyst reduction (SNCR) processes are mainly used to treat nitrogen oxidants generated from fossil-fuel combustion. One of these typical technologies for reduction of do-NOx is SNCR process has increased continuously because of the low cost for building and maintenance. Nevertheless the researches on the application to real scale plant by the reductant like Urea are rarely studied. In this paper, an experimental investigations were performed on the SNCR process in the industrial waste incineration plant. With no reducing agent, the concentration of NOx stayed in around 180 ppm $(O_2\;12\%)$ with the exhausting temperature of $950^{\circ}C$ and changed within the range of 20 ppm to remain relatively consistent. When $10\;wt\%)$ of a solution was added, the efficiency of denitrification reached above $61.4\%$ with the NSR of 2.0 and the exhausting temperature of $950^{\circ}C.$ When the concentration of the urea solution was set to $10\;wt\%$ and the sprinkling to four nozzles, the reaction temperature was reduced to about $50~100^{\circ}C$ with a mixture of $10\;wt\%\;CH_3OH\;and\;5wt\%\;Na_2CO_3$ in $40\;wt\%$ of the solution. The NOx removal efficiency increased to $78.4\%,$ achieving a broader and expansive range of reaction temperatures than the addition of an unmixed pure solution.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7433-7438
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• 2015

암모니아를 환원제로 사용하는 선택적 촉매 환원법에서 $V_2O_5/TiO_2$ 촉매를 사용하여 황산화물에 대한 비활성화 특성을 연구하였다. 반응온도와 황산화물 농도를 변경시키면서 촉매의 활성변화를 측정하였다. 촉매의 활성은 황산화물의 농도와 반응시간이 증가할수록 감소하였다. 또한 황산화물에 대한 촉매의 활성감소 정도는 반응온도 $250{\sim}300^{\circ}C$의 범위에서 반응온도가 증가할수록 크게 감소하였다. BET, XRD, SEM, TPD분석을 통해 비활성화된 촉매의 물리화학적인 특성을 조사하였다. 분석결과, 비활성화현상은 황산화물이 존재하는 상태에서 미반응 암모니아, 수분 등이 반응하여 황산암모늄이 생성되기 때문이다. 황산암모늄은 촉매의 기공을 막으며 활성물질에 침적된다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2007년도 제34회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.98-103
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• 2007

The number of vehicles employing diesel engines is rapidly rising. Accompanying this trend, application of an after-treatment system is strictly required as a result of reinforced exhaust regulations. The Diesel Particulate Filter (DPF) system is considered as the most efficient method to reduce particulate matter (PM), but the improvement of a regeneration performance at any engine operation point presents a considerable challenge by itself. Temperature, gas compostion and flow rate of exhaust gas are important parameters in DPF evaluation, especially regeneration process. Engine dynamometer and degment tester are generally used in DPF evaluation so far. But these test method couldn't reveal the effect of various parameters on real DPF, such as O2 concentration, amount of soot and exhaust gas temperature. This research has studied the possibility using dump combustor that used to take an approach lean premixed combustion in gas turbine for a DPF power and optimized. It is possible that utilize the system as DOC (Diesel Oxidation Catalyst) and SCR(Selective Catalytic Reduction) assessments test as well as DPF evaluation

• 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.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권3호
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• pp.201-205
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• 2012

The effects of various manganese precursors for the low-temperature selective catalytic reduction (SCR) of $NO_x$ were investigated in terms of structural, morphological, and physico-chemical analyses. $MnO_x/TiO_2$ catalysts were prepared from three different precursors, manganese nitrate, manganese acetate(II), and manganese acetate(III), by the sol-gel method. The manganese acetate(III)-$MnO_x/TiO_2$ catalyst tended to suppress the phase transition from the anatase structure to the rutile or the brookite after calcination at $500^{\circ}C$ for 2 h. It also had a high specific surface area, which was caused by a smaller particle size and more uniform distribution than the others. The change of catalytic acid sites was confirmed by Raman and FT-IR spectroscopy and the manganese acetate(III)-$MnO_x/TiO_2$ had the strongest Lewis acid sites among them. The highest de-NOx efficiency and structural stability were achieved by using the manganese cetate(III) as a precursor, because of its high specific surface area, a large amount of anatase $TiO_2$, and the strong catalytic acidity.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권6호
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• pp.320-324
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• 2013

$CeO_2$의 첨가가 $CeO_2-TiO_2$계 SCR촉매 활성에 미치는 영향을 구조적, 형상학적, 물리화학적 분석을 통해 규명하였다. 순수한 $TiO_2$ 분말과 10, 20, 30 wt%의 $CeO_2$를 첨가한 $CeO_2-TiO_2$ 분말을 졸겔법으로 합성한 결과, 분말 모두 $TiO_2$의 아나타제 (anatase)상을 나타내었고 $CeO_2$를 첨가할수록 $TiO_2$ 표면에 결정성이 낮은 $CeO_2$가 분산되어 피크강도가 낮아짐을 확인하였다. 순수한 $TiO_2$의 비표면적이 $60.6306m^2/g$인데 반해 $CeO_2-TiO_2$의 비표면적은 30 wt%의 $CeO_2$를 첨가한 경우 $116.2791m^2/g$으로 비표면적이 증가하였고 따라서 첨가된 $CeO_2$가 $TiO_2$의 응집을 억제한 것으로 예상된다. $NO_x$ 제거효율은 30 wt% $CeO_2-TiO_2$ 촉매가 $300^{\circ}C$에서 98 %로 다른 분말보다 높은 효율을 나타내는데 이는 FT-IR을 이용하여 촉매의 산점 변화를 확인한 결과 30 wt% $CeO_2-TiO_2$ 분말의 경우가 다른 분말들에 비해 산점이 상대적으로 많았기 때문이다. 따라서 졸겔법으로 합성한 SCR용 $CeO_2-TiO_2$계 촉매에서 $CeO_2$의 첨가는 $TiO_2$의 입성장을 억제하여 비표면적을 증가시키고 $Br{\Phi}nsted$ 및 Lewis 산점을 증가시킴으로써 촉매 효율을 향상시켰다고 판단된다.