V/TiO2 촉매의 제조조건에 따른 SCR 반응활성 및 SO2 내구성 증진에 대한 연구

이승현; 서정욱; 변상근; 홍성창; Seung Hyun Lee; Jeong Uk Seo; Sang Geun Byeon; Sung Chang Hong

Clean Technology, Vol.22, No.2, 114-121, June, 2016

DOI10.7464/ksct.2016.22.2.114 Export Citation

V/TiO2 촉매의 제조조건에 따른 SCR 반응활성 및 SO2 내구성 증진에 대한 연구

SCR Reaction Activity and SO2 Durability Enhancement in Accordance with Manufacturing Conditions of the V/TiO2 Catalysts

이승현, 서정욱¹, 변상근², 홍성창^{3, †}

경기대학교 일반대학원 환경에너지공학과, 16227 경기 수원시 영통구 이의동 산 94
¹대영씨엔이(주), 25440 강원 강릉시 사천면 과학단지로 202-25
²순천대학교 화학공학과, 57922 전남 순천시 중앙로 255
³경기대학교 환경에너지공학과, 16227 경기 수원시 영통구 이의동 산 94

Seung Hyun Lee, Jeong Uk Seo¹, Sang Geun Byeon², and Sung Chang Hong^{3, †}

Department of Environmental Energy Engineering, Graduate school, Kyonggi University, 94 San, Iui-dong, Youngtong-gu, Suwon-si, Gyeonggi, 16227, Korea
¹Dae young C&E, 202-25 Gwahakdanji-ro, Sacheon-myeon, Gangneung-si, Gangwon, 25440, Korea
²Department of Chemical Engineering, Sunchon National University, 255 Jungang-ro, Suncheon-si, Jeonnam, 57922, Korea
³Department of Environmental Energy Engineering, Kyonggi University, 94 San, Iui-dong, Youngtong-gu, Suwon-si, Gyeonggi 16227, Korea

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초록

본 연구에서는, 연소로에서 발생하는 질소산화물을 제거하기 위한 V/TiO2 촉매의 제조조건에 따른 SCR 반응활성 및 SO2 내구성 증진 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들은 XPS, Raman, H2-TPR, SO2-TPD를 이용하여 특성분석을 수행하였다. 촉매활성 및 SO2 내구성을 고려하였을 때 바나듐 함량은 2 wt%가 최적이었다. 텅스텐을 promotor로 첨가하였을 경우, 저온에서의 환원능력의 증진과 SO2 흡착량 감소로 인하여 우수한 반응활성과 SO2 내구성을 나타내었다. 또한 촉매 제조 시 바나듐 용액의 pH가 낮아질수록 촉매표면에 형성되는 바나듐이 고분산되어 표면 crystalline V2O5 종의 형성을 억제하였고, 이로 인해 우수한 반응활성을 나타내었다. CO에 대한 내구성도 우수하여 CO가 발생하는 연소로에서도 사용가능 함을 확인하였다.

In this studies, SCR reaction activity and SO2 durability enhancement study on manufacturing conditions of the V/TiO2 catalyst was carried out for the removal of nitrogen oxides generated in the combustion furnace. The catalysts are characterized by XPS, Raman, H2-TPR and SO2-TPD. When the vanadium was contained of 2 wt%, it showed excellent SO2 durability and catalytic activity. and When the tungsten is added as a promotor, the enhancement of reducing ability at a low temperature and reduction of SO2 adsorption capacity improved the reaction activity and SO2 durability. V/W/TiO2 are prepared by the lower pH of vanadium solution, vanadium was highly dispersed on the surface and inhibited the formation of crystalline V2O5. in addition, it was confirmed that this catalyst can be used as excellent resistance to high concentration of CO in the combustion furnace.

Keywords:NH3-SCR;SO2;Manufacturing condition

[References]

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[2] Panagiotou GD, Petsi T, Bourikas K, Kordulis C, Lycourghiotis A, J. Catal., 262(2), 266 (2009)

[3] Petsi T, Panagiotou GD, Garoufalis CS, Kordulis C, Stathi P, Chem.-Eur. J., 15, 13090 (2009)

[4] Wachs IE, Catal. Today, 27(3-4), 437 (1996)

[5] Giakoumelou L, Fountzoula C, Kordulis C, Boghosian S, J. Catal., 239(1), 1 (2006)

[6] Xu WHH, Yu Y, J. Phys. Chem. C, 113, 4426 (2009)

[7] Bae SU, “Nitric Oxides Removal by Reducing Agents and Additives in the Selective Non-catalytic Reduction (SNCR) Process,” MS Thesis, KAIST, Daejeon (2005).