• 한국환경과학회지
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• 제11권6호
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• pp.577-582
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• 2002

Selective catalytic reduction and selective non-catalytic reduction processes are mainly used to treat nitrogen oxidants generated from fossil-fuel combustion. Especially, the selective non-catalytic reduction process can be operated more economical and designed more simply than the selective catalytic reduction. For this reason, many researchers carried out to increase the removal efficiency of nitrogen oxidants in the condition of low oxygen concentration by using the selective non-catalytic reduction process. However, this study was flue gas contained high oxygen concentration of 20(v/v%) with ammonia as a reducing agent. Moreover, it carried out experiment with many factors that are reaction temperature, retention time, initial NO concentration, NSR(normalized stoichiometric ratio). It was determined optimal operating conditions to improve NO removal efficiency with SNCR process. The De-NOx efficiency was increased with NSR, initial NO concentration and retention time increasement. This study has NO removal efficiency over 80% in the high oxygen concentration as well as low oxygen concentration. The injection of reducing agent may be considered for SNCR process and facility operation in 850$\^{C}$ of optimal condition.

• 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.

• 분석과학
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• 제18권2호
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• pp.139-146
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• 2005

본 연구에서는 자동차의 배출가스중에 포함된 NO를 비선택적 촉매환원법으로 환원시켜 제거하기 위하여 Ag의 함량을 여러 가지로 달리하여 ${\gamma}-Al_2O_3$에 담지한 촉매를 제조하였고, 제조한 촉매에 대하여 온도, 산소농도, 아황산가스농도의 변화에 따른 $NO_x$의 전환율에 대하여 연구하였다. 또한 제조한 촉매의 물성분석을 통하여 촉매의 상태와 $NO_x$의 전환율과의 관계를 알아보았다. 제조한 각각의 촉매에 대하여 반응조건을 여러 가지로 달리하여 반응실험을 한 결과 $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매는 Ag의 함량이 2 wt%일 때, 그리고 반응온도가 약 $450^{\circ}C$일 때 가장 높은 $NO_x$ 전환율을 나타냈다. 반응실험 전 후의 촉매에 대하여 X-ray Diffraction (XRD), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Temperature Programmed Reduction (TPR), Ultraviolet-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis DRS)등의 분석 결과와 반응실험 결과를 비교하여 볼 때 Ag의 산화상태가 잘 유지되지 못하여 고온에서는 $NO_x$ 전환율이 낮아지는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제16권3호
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• pp.328-336
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• 2005

본 연구에서는 배출가스 중에 포함된 NO를 비선택적 촉매환원법으로 환원시켜 제거하기 위하여 Ag와 V의 함량을 여러 가지로 달리하여 ${\gamma}-Al_2O_3$에 담지한 촉매를 제조하였고, 제조한 촉매에 대하여 온도, 산소농도, 아황산가스농도의 변화에 따른 $NO_x$의 전환율에 대하여 연구하였다. 또한 제조한 촉매의 물성분석을 통하여 촉매의 상태와 $NO_x$의 전환율과의 관계를 알아보았다. $AgV/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 경우에는 고온에서는 $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매보다 낮은 $NO_x$ 전환율을 나타내는 반면에 저온에서는$Ag/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매보다 높은 $NO_x$ 전환율을 나타내었고, 반응가스 중에 $SO_2$가 함유되어 있어도 $NO_x$의 전환율이 낮아지지 않았다. 반응실험 전 후의 촉매에 대하여 X-ray Diffraction, X-ray Photo electron Spectroscopy, Temperature Programmed Reduction, Ultraviolet-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy 등의 분석결과와 반응실험 결과를 비교하여 볼 때 V가 포함됨으로 인하여 Ag의 산화상태가 잘 유지되지 못하여 고온에서는 $NO_x$ 전환율이 낮아지며, $300^{\circ}C$ 이하의 저온에서는 V의 촉매작용으로 인하여 $NO_x$ 전환율이 높아진 것으로 나타났다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.165-172
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• 2008

Urea-SCR, the selective catalytic reduction using urea as reducing agent, has been investigated for about 10 years in detail and today is a well established technique for deNOx of stationary diesel engines. In the case of the SCR-catalyst a non-uniform velocity and $NH_3$ profile will cause an inhomogeneous conversion of the reducing agent $NH_3$, resulting in a local breakthrough of $NH_3$ or increasing NOx emissions. Therefore, this work investigates the effect of flow and $NH_3$ non-uniformities on the deNOx performance and $NH_3$ slip in a Urea-SCR exhaust system. From the results of this study, it is found that flow and $NH_3$ distribution within SCR monolith is strongly related with deNOx performance of SCR catalyst. It is also found that multi-hole injector shows better $NH_3$ uniformity at the face of SCR monolith face than one hole injector.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.512-518
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• 2008

고정원에서 발생되는 질소산화물을 $V/TiO_2$ 촉매하에서 암모니아를 이용하여 질소로 제거하는 선택적 촉매 환원법에 대하여 연구하였다. 이러한 SCR 공정은 촉매의 성능이 전체 공정의 성능을 좌우한다. 본 연구에서는 $V/TiO_2$ 촉매들의 저온 및 고온에서의 SCR 반응 특성을 조사하고 촉매상에서의 암모니아 거동을 통한 반응물의 흡 탈착 특성을 파악하였다. 실험은 고정층 반응기에서 수행하였으며, 촉매는 7종의 $TiO_2$에 동일한 양의 바나듐을 담지하였다. 실험결과 각각의 $TiO_2$와 바나듐간의 상호작용에 의해 비화학양론적인 바나듐 산화물들이 다르게 생성되기 때문에 $TiO_2$에 따라 다양한 반응활성을 나타내는 것을 확인하였다. 또한 각 촉매에 대하여 각각 최적의 소성온도가 존재하였으며 촉매의 활성도 각각 다르게 나타났다. 또한 촉매의 $NH_3-TPD$ 실험 결과 SCR 활성과 흡착된 $NH_3$의 양과는 직접적으로 일치하지 않았다.

• 공업화학
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• 제31권6호
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• pp.646-652
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• 2020

본 연구는 200~500 ℃ 영역에서 NOx를 제어하기 위한 NH3-SCR 실험을 수행하였다. V/Sb/TiO2 조성의 촉매에서 Sb/TiO2의 소성온도를 다르게 하여 반응활성 실험을 진행하였다. 그 결과 Sb/TiO2의 소성온도가 600 ℃일 때, 가장 효율이 우수하였으며, 특히 반응온도 250 ℃에서 NOx 전환율이 80% 가까이 나오는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같이 다른 소성온도로 제조하였을 때 활성증진의 원인을 도출하기 위하여 H2-TPR, XRD, BET, Raman, XPS 분석을 진행하였다. 그 결과 활성이 우수하였던 Sb/TiO2의 소성온도를 600 ℃로 제조하였을 때, VSbO4가 생성되는 것을 확인하였으며, 이 종이 생성됨으로써 V의 비 화학양론종이 증가하여 V/Sb/TiO2의 NOx 전환율이 우수한 것으로 판단된다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.368-375
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• 2010

To alleviate NOx emission, a variety of approaches has been applied. In marine diesels, the application of SCR systems has been considered an effective exhaust aftertreatment method for NOx emission control. Most current SCR systems use a various catalyst for the reaction of ammonia with NOx to form nitrogen and water. In theory, it is possible to achieve 100% NOx if the NH3-to-NOx ratio is 1:1. However, the reaction has a limited non-uniformity of the exhaust gas flow and ammonia concentration distribution. Therefore it is necessary to investigate the optimum flow conditions. In order to achieve uniform flow at monolith front face, we are equipped with a various mixed device. In this paper, it is presented that the mixed devices play an important role improvement of flow patterns and particle distributions of NH3 by numerical simulation.

• 한국전산유체공학회지
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• 제15권4호
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• pp.9-16
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• 2010

To alleviate NOx emission, a variety of approaches has been applied. In marine diesels, the application of SCR systems has been considered an effective exhaust aftertreatment method for NOx emission control. Most current SCR systems use a various catalyst for the reaction of ammonia with NOx to form nitrogen and water. In theory, it is possible to achieve 100% NOx if the $NH_3$-to-NOx ratio is 1:1. However, the reaction has a limited non-uniformity of the exhaust gas flow and ammonia concentration distribution. Therefore, it is necessary to investigate the optimum flow conditions. In order to achieve uniform flow at monolith front face, we are equipped with a various mixed devices. In this paper, it is presented that the mixed devices play an important role improvement of flow patterns and particle distributions of $NH_3$ by numerical simulation.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.64-72
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• 2017

본 연구에서는, $150{\sim}400^{\circ}C$ 영역에서 $NO_x$를 제어하기 위한 ball mill 기법을 사용한 선택적 환원촉매(SCR)의 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들의 구조적 특성 및 산화가 특성을 확인하기 위하여 XRD, BET, XPS 분석을 수행하였다. 다양한 ball mill 기법에 의해 제조된 촉매는 $250^{\circ}C$ 이하의 온도구간에서의 활성의 차이를 보였다. 이중 가장 우수한 탈질효율을 갖는 촉매를 기준으로, ball mill 시간이 3시간일 때 가장 높은 활성을 나타내었다. XPS 분석 결과, vanadium의 비 화학양론종의 존재 및 원자 수 증가가 활성증진에 유리하게 작용한 것으로 나타났다. 또한 $O_2$ on-off 실험을 통해 격자산소량의 양과 탈질 효율과의 상관관계를 나타내었고, 이는 서로 비례관계에 있음을 확인하였다.