• Title/Summary/Keyword: Selective Catalytic Reduction

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패키지형 소형 SCR 시스템 내 $NH_3$ 농도분포 제어를 위한 AIG의 배치에 관한 전산해석적 연구 (Numerical Study on the Arrangement of AIG for Determining the $NH_3$ Concentration Distribution in the Package Type of Small Scale SCR System)

  • 박선미;장혁상;조동
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.368-377
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    • 2011
  • 소규모의 대기오염 배출원으로부터 질소산화물을 저감하는 방법으로 제안된 패키지형 SCR (selective catalytic reduction) 시스템 내에서 암모니아 농도제어에 관한 연구가 시행되었다. SCR 시스템의 효율은 촉매층의 효율적인 활용에 좌우되며 촉매층의 효율적인 사용은 시스템에 유입되는 배기가스의 유동균일도와 암모니아 농도의 균일도에 의해 좌우된다. 본 연구에서는 주어진 최적의 유동조건에서 SCR 시스템 내에 배치된 AIG 형상과 분사 유량 조정에 따른 암모니아 농도분포를 평가하였다. 기본 유동조건에서 분사구의 각도에 따른 전산해석 결과, 배가스 유동에 대해 동류방향($0^{\circ}$)으로 암모니아를 분사한 경우의 농도분포의 RMS(%) 수치는 약 95.3%, 대향방향인 $120^{\circ}$의 각도를 가지는 경우 90.1%로 파악되어 대향방향으로의 분사가 더 효율적인 것으로 파악되었다. 유동박리영역에서 벗어나도록 분사구의 위치를 변경하고 기초계산에서의 속도분포와 농도분포를 기준으로 환원제 유량을 조정한 결과 RMS(%) 수치를 최대 62.8%까지 하강시키는 효과를 가져왔다. AIG 형상 및 배치구조에 혼합증진의 효과를 정리하였다.

SCR 촉매와 AOC 촉매에서 환원제 분사에 따른 $NO_x$ 저감효율과 $NH_3$ 변환효율에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on $NO_x$ Reduction Efficiency and $NH_3$ Conversion Efficiency under Various Conditions of Reductant Injection on SCR and AOC)

  • 동윤희;최정황;조용석;이성욱;이승호;오상기;박현대
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.85-90
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    • 2010
  • As the environmental regulation of vehicle emission is strengthened, investigations for $NO_x$ and PM reduction strategies are popularly conducted. Two current available technologies for continuous $NO_x$ reduction onboard diesel vehicles are Selective Catalytic Reduction (SCR) using aqueous urea and lean $NO_x$ trap (LNT) catalysts. The experiments were conducted to investigate the $NO_x$ reduction performance of SCR system which can control the ratio of $NO/NO_2$, temperature and SV(space velocity), and the model gas was used which is similar to a diesel exhaust gas. The maximum reduction efficiency is indicated when the $NO:NO_2$ ratio is 1:1 and the SV is 30,000 $h^{-1}$ in $300^{\circ}C$. Generally, ammonia slip from SCR reactors are rooted to incomplete conversion of $NH_3$ over the SCR. In this research, slip was occurred in 6cases (except low SV and $NO:NO_2$ ratio is 1:1) after SCR. Among 6 case of slip occurrence, the maximum conversion efficiency is observed when SV is 60,000 $h^{-1}$ in $400^{\circ}C$.

Pt/TiO2 촉매의 물리화학적 특성이 NH3-SCO 반응활성에 미치는 영향 (The Selective Catalytic Oxidation of Ammonia: Effect of Physicochemical Properties on Pt/TiO2)

  • 신중훈;김동호;홍성창
    • 공업화학
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    • 제28권3호
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    • pp.279-285
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    • 2017
  • 본 연구에서는 $200{\sim}350^{\circ}C$의 범위에서 $NH_3$를 제어하기 위한 선택적 촉매 산화법(SCO)의 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들의 물리화학적 특성을 확인하기 위하여 XRD, XPS 분석을 수행하였다. 열처리 조건에 따른 촉매의 반응활성은 수소로 환원시킨 촉매가 소성한 촉매보다 우수한 활성을 나타냈으며, XPS 분석을 통하여 환원촉매의 산화가 비율은 주로 $Pt^{2+}$$Pt^0$가 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 환원온도에 따른 $Pt/TiO_2$ 촉매의 반응활성을 비교해본 결과 $700^{\circ}C$에서 환원한 촉매가 가장 우수한 $NH_3$ 전환율을 나타냈으나, $N_2$로의 전환율은 $600^{\circ}C$에서 환원한 촉매가 가장 우수한 것을 확인하였다.

공정조건에 따른 NH3-SCR용 촉매의 질소산화물 제거특성 (NOx Removal of NH3-SCR Catalysts with Operating Conditions)

  • 박광희;차왕석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.5610-5614
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    • 2012
  • 암모니아를 환원제로 사용하는 선택적촉매환원법(Selective Catalytic Reduction, SCR)에서 촉매의 다양한 공정조건에서의 질소산화물 전환특성을 조사하였다. $H_2$-TPR을 통해 Mn, Cu가 포함된 탈질촉매의 경우 저온에서의 산소사용능력으로 우수함을 확인할 수 있었다. 탈질촉매 #1의 경우 반응온도가 증가함에 따라 탈질효율이 감소하나 탈질촉매 #2의 경우 반응온도가 증가함에 따라 탈질효율이 증가하다가 일정하였다. 이러한 현상은 두 촉매의 $NH_3$ 산화능력의 차이에 의한 것이다.

후처리장치 성능 평가를 위한 Dump Combustor의 활용 (The Application of Dump Combustor for Evaluation of After-Treatment System)

  • 남연우;이원남;오광철;이춘범
    • 한국연소학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.16-23
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    • 2007
  • Employing an after-treatment system has almost become a mandatory requirement for Diesel vehicles, which results from a reinforced exhaust regulations as the number of vehicles powered by a Diesel engine increases. The Diesel Particulate Filter (DPF) system is considered as one of the most efficient method to reduce particulate matter (PM); however, the improvement of a regeneration performance at any engine operation point presents a considerable challenge by itself. Temperature, gas composition and flow rate of exhaust gas are important parameters in DPF evaluation processes, especially during a regeneration process. Engine dynamometer and segment tester are generally used in DPF evaluation so far. These test methods, however, could not completely evaluate the effect of various parameters on real DPF, such as oxygen concentration, amount of soot and exhaust gas temperatures. The evaluation of DPF systems using a dump combustor has been verified experimentally and this dump combustor system is likely to be appropriate for the DOC (Diesel Oxidation Catalyst) and SCR (Selective Catalytic Reduction) assessments test, too.

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500 PS급 선박 SCR 반응기에서 디퓨저 각도와 면적비에 따른 유동균일도 수치해석 (Numerical Analysis on Flow Uniformity According to Area Ratio and Diffuser Angle in an SCR Reactor of a 500 PS-Class Ship)

  • 성홍석;박인성;장현;박창대;김현규;정경열;서정세
    • 한국생산제조학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.394-399
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    • 2015
  • Because flow uniformity affects the life cycle and performance of the catalyst, it is an important design factor for selective catalytic reduction (SCR) systems. We examined how the diffuser angle and the area ratio of the inlet of the SCR reactor to the front of the catalyst affect flow uniformity. For the numerical analysis, we used STAR-CCM+, a common CFD software program. Analysis results showed that the larger the area ratio was, the less the flow uniformity was, and that the longer the diffuser length was, the greater the flow uniformity was. When the area ratio was greater than 1:5, the flow uniformity appeared very similar at the front of the catalyst. As a result, the spread time of the exhaust gas increased and the flow velocity decreased.