• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권1호
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• pp.89-94
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• 2011

하이브리드 SNCR-SCR 공정의 질소산화물 저감특성을 파일럿 규모의 흐름반응기를 이용하여 고찰하였다. SNCR 공정의 질소산화물 저감효율은 $970^{\circ}C$에서 80% 수준이었으며 하이브리드 SNCR-SCR 공정은 NSR = 2.0, $940{^{\circ}C}$에서 92%의 저감율을 보였다. SNCR 단일 공정과 비교할 때, 하이브리드 SNCR-SCR 공정은 $940^{\circ}C$보다 낮은 저온영역에서 보다 효과적이었다. 암모니아 유출농도는 비교적 높은 공간속도조건에서 1 ppm 이하로 유지되었으며 요구되는 촉매양은 SCR 단일공정과 비교할 때 2/3 수준으로 감소하였다. 질소산화물 저감을 위한 하이브리드 SNCR-SCR 공정의 주요인자는 SNCR 공정에 분사되는 요소용액의 질소산화물에 대한 선택도와 생성되는 암모니아 농도로 조사되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제12권9호
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• pp.997-1004
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• 2003

The objective of this research was to test whether, under controlled laboratory conditions, hybrid SNCR/SCR process improves N $O_{x}$ removal efficiency in comparison with the SNCR only. The hybrid process is a combination of a redesigned existing SNCR with a new downstream SCR. N $O_{x}$ reduction experiments using a hybrid SNCR/SCR process have been conducted in simple NO/N $H_3$/ $O_2$ gas mixtures. Total gas flow rate was kept constant 4 liter/min throughout the SNCR and SCR reactors, where initial N $O_{x}$ concentration was 500 ppm in the presence of 5% or 15% $O_2$. Commercial catalysts, $V_2$ $O_{5}$ -W $O_3$-S $O_4$/Ti $O_2$, were used for SCR N $O_{x}$ reduction. The residence time and space velocity were around 1.67 seconds and 2,400 $h^{-1}$ or 6000 $h^{-1}$ in SNCR and SCR reactors, respectively. N $O_{x}$ reduction of the hybrid system was always higher than could be achieved by SNCR alone at a given value of N $H_{3SLIP}$. Optimization of the hybrid system performance requires maximizing N $O_{x}$ removal in the SNCR process. An analysis based on the hybrid system performance in this lab-scale work indicates that a equipment with N $O_{xi}$ =500 ppm will achieve a total N $O_{x}$ removal of about 90 percent with N $H_{3SLIP}$ $\leq$ 5 ppm only if the SNCR N $O_{x}$ reduction is at least 60 percent. A hybrid SNCR/SCR process has shown about 26∼37% more N $O_{x}$ reduction than a SNCR unit process in which a lower temperature of 85$0^{\circ}C$ turned out to be more effective.be more effective.

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.658-663
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• 2011

SNCR-SCR hybrid system은 SNCR에서 NOx를 제거한 뒤, SCR로 NOx를 추가 제거하는 시스템으로 NOx 제거 효율을 향상시키는 경제적인 시스템이다. 본 연구에서는 SNCR-SCR hybrid system에서 운전 변수가 질소산화물 저감 효율에 미치는 영향을 고찰하였다. SNCR을 optimum temperature ($900{\sim}950^{\circ}C$)보다 낮은 온도에서 운전할 경우, 추가적인 암모니아 주입 없이도 $NH_3$ slip을 이용한 NO의 추가적인 제거의 효과가 있었으나 $NH_3$ slip이 높은 것으로 나타났다. 그러나 그 이상의 온도에서는 고온에 의한 암모니아의 분해로 SCR에 의한 추가 제거의 효과를 얻지 못했다. 따라서 SNCR 공정을 optimum temperature에서 운전하는 것이 NO 제거 효율과 $NH_3$ slip 농도를 고찰하였을 때 가장 적절하였으며, $SR_{RES}$가 적정 수준으로 유지되도록 NSR을 조절하는 것이 중요한 운전 변수인 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제12권1호
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• pp.47-54
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• 2003

This paper have examined the optimum combination of SNCR and SCR by varying SNCR injection temperature and NSR ratio along with SCR space velocity. NOx reduction experiments using a SNCR/SCR combined process have been conducted in simple NO/NH$_3$/O$_2$ gas mixtures. Total gas flow rate was kept constant 4 liter/min throughout the SNCR and SCR reactors, where initial NOx concentration was 500 ppm in the presence of 5% O$_2$. Commercial catalyst, sulfated V$_2$O$\_$5/-WO$_3$/TiO$_2$, was used for SCR NOx reduction. The residence time and space velocity were around 1.67 sec, 2,400 h$\^$-1/ and 6,000 h$\^$-1/ in the SNCR and SCR reactors, respectively. SNCR NOx reduction effectively occurred in a temperature window of 900-950$^{\circ}C$. About 88% NOx reduction was achieved with an optimum temperature of 950$^{\circ}C$ and NSR=1.5. SCR NOx reduction using commercial V$_2$O$\_$5/-WO$_3$-SO$_4$/TiO$_2$ catalyst occurred in a temperature window of 200-450$^{\circ}C$ 80-98% NOxreduction was possible with SV=2400 h$\^$-1/ and a molar ratio of 1.0-2.0. A SNCR/SCR(SV=6000 h$\^$-1/) combined process has shown same NOx reduction compared with a stand-alone SCR(SV=2400 h$\^$-1/) unit process of 98% NOx reduction. The NH$_3$-based chemical could routinely achieve SNCR/SCR combined process total NOx reductions of 98% with less than 5 ppm NH$_3$ slip at NSR ranging from about 1.5 to 2.0, SNCR temperature of 900$^{\circ}C$-950$^{\circ}C$, and SCR space velocity of 6000 h$\^$-1/. Particularly, more than 98% NOx reduction was possible using the combined process under the conditions of T$\_$SNCR/=950$^{\circ}C$, T$\_$SCR/=350$^{\circ}C$, 5% O$_2$, SV=6000 h$\^$-1/ and NH$_3$/NOx=1.5. A catalyst volume was about three times reduced by SNCR/SCR combined process compared with SCR process under the same controlled conditions.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.111-118
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• 2009

Hybrid SNCR/SCR 공정개발을 위해 $1,000\;Nm^3/hr$ 용량의 실증 플랜트를 제작하였다. 1단계로 SNCR의 최적운전 조건을 규명하기위해 환원제의 당량비(NSR, 0.5~5.0), 반응온도($850{\sim}1,100^{\circ}C$), 노즐형태(벽노즐, 관통노즐), 노즐위치를 변수로 SNCR 실험하였다. 벽노즐은 NSR 2.5에서 87%까지 NOx 저감효율이 급증하고 이후 증가 폭이 둔화되었다. 관통노즐 상향분사와 비교해, 적용 가능한 반응온도 범위도 적었다. 관통노즐 상향은 NSR 1.5에서 77%까지 NOx 저감효율이 급증되는 현상을 보였다. 그러나 관통노즐 하향은 NOx 저감효과가 없을 뿐만 아니라 오히려 NOx 발생이 증가하였다. 관통노즐에서 환원제를 상향분사했을 때, NSR 0.5~1.5 범위에서 NOx 저감효율은 50~75%로 나타났고, $890{\sim}1,000^{\circ}C$ 범위의 반응온도변화에도 NOx 저감효율의 증감없이 일정한 효율을 보였다. Urea 5% 용액을 NSR 1.2 에서 관통노즐로 상향 분사했을 때 이며, 이때 200 ppm의 NOx가 약 60 ppm으로 저감되고, 미반응 $NH_3$는 50~100 ppm이었다. 이 조건에서 SNCR 후단의 SCR에 추가적인 $NH_3$ 공급 없이도 90 % 이상의 NOx 저감효율이 기대된다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.229-232
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• 2000

산업 현장에서 연소 과정중 발생되는 NOx를 제거하기 위한 방법으로 현재 연구 및 상업 화 대상에서 가장 널리 사용되고 있는 것이 SCR(Selective Catalytic Reduction)과 SNCR((Selective non-catalytic reduction)이다. 그러나, SCR의 경우 높은 장치비와 유지비 가 소요되어, 최근에는 로 내에 요소용액을 직접 분사하여 NOx를 질소와 수증기로 환원시켜 제거하는 방법인 SNCR에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다.(중략)

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2001년도 가을 학술발표회 발표논문집
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• pp.26-27
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• 2001

SNCR 기술을 이용한 NOx 저감은 반응온도 850～$1100^{\circ}C$에서 효과적이였으며, 몰비($NH_3$/NOx), $O_2$ 농도에 상당히 영향을 받고 있었다. 최적온도 $950^{\circ}C$, 몰비 1.5에서 약65%의 NOx 제거효율을 얻을 수 있으며, 온도구배가 없고 $O_2$ 농도가 2～4%로 낮아질 경우 더 높은 제거효율이 기대된다. SCR 기술에 의한 NOx 저감을 위해 $V_3$$O_{5}$/-$WO_3$/$TiO_2$ 상용촉매를 사용하였으며, 반응 온도는 200～$500^{\circ}C$ 범위로 확인되었으며, 약 84%의 NOx 제거효율이 몰비 1.5 에서 얻어졌다. $O_2$ 농도가 21%로 높아짐에 따라 상당히 효율이 떨어짐이 밝혀졌다. SNCR/SCR combined 시스템은 몰비=2.0, $T_{SNCR}$/=$850^{\circ}C$, $T_{SCR}$ /=$350^{\circ}C$ 반응조건에서는 약 93%의 NOx 저감효율을 보여주어 SNCR, SCR 단위기술보다 더 효과적이었다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.453-454
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• 2004

• Environmental Engineering Research
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• 제8권1호
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• pp.31-40
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• 2003

• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.286-292
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• 2005

본 연구는 향후 산업적으로 질소산화물 규제가 중요한 문제로 대두될 만한 산업용 보일러를 대상으로 수행하였다. 일반적으로 SNCR 방법의 산업용 보일러로의 적용은 혼합을 위한 충분한 체류시간을 제공하지 못한다는 점에서 적합하지 않은 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 SNCR 장치의 산업용 보일러 적용가능성을 조사하기 위한 것이다. 구체적으로 연료로 중유를 사용하는 시간당 스팀 발생량 40톤 규모의 산업용 보일러를 연구 대상으로 하였다. 사업용 보일러의 수치 해석을 위한 3-D 직교좌표계 프로그램에는 난류 유동, 난류 연소반응, NOx의 생성과 환원제와의 반응을 통한 소멸반응 등을 포함하고 있다. 또한 개발된 코드에는 Lagrangian 방법에 의한 입자궤적 프로그램이 포함되어 있고, 주입구에서 접선방향으로의 선회효과를 계산에 의해 고려하였다. 선회버너 효과를 고려한 결과 단화염이 생성되었으며 NOx 환원반응에 적합한 온도 영역의 증가로 인해 NOx 제거효율도 향상되었다. 실험결과와의 비교를 통하여 프로그램을 검증하였으며, 계산결과 혼합용 공기 주입을 통한 환원제와의 혼합 향상을 통해서 SNCR 방법의 산업용 보일러 적용가능성을 확인하였다.