초록 |
고온건식 탈황공정의 재생탑에서 유출되는 미량의 산소와 스팀을 함유한 재생가스가 직접 황 회수 공정(DSRP, direct sulfur recovery process)으로 유입되면, 재생가스 중에 함유된 SO2의 환원을 위한 촉매활성이 급격히 저하된다. 유입된 미량의 산소와 스팀은 SO2의 재산화와 촉매 비활성화의 원인이 되기 때문인데, SO2의 재산화와 촉매 비활성화를 방지하기 위하여 선행연구에서 개발된 Cu-Sn-Zr계 촉매에 귀금속 촉매를 0.5 wt%정도 담지하여 촉매활성을 비교하였다. 귀금속 전구체는 함침법을 이용하여 Cu-Sn-Zr계 촉매에 담지하였고, 600 oC의 온도에서 4 h 동안 소성하였다.고정층 촉매반응기에서 SO2환원반응은 산소(4 vol%), 스팀(10 mol%)이 함유된 SO2를 반응가스로 사용하였으며, 반응온도(300~450 oC), 반응압력(20 bar), 공간속도(10,000 ml/g-cat•h), [CO]/([SO2]+[O2])=2의 몰 비 조건에서 실험이 수행 되었다. 촉매 반응성 실험 결과 귀금속이 담지된 Cu-Sn-Zr계 촉매를 사용했을 때 400 oC에서 SO2 전화율이 98 %, 황 수율이 90 %정도로 유지되었으며, 귀금속이 담지되지 않은 촉매와 비교하여 높은 촉매 활성을 나타내었다. 이는 귀금속 촉매가 CO산화반응에 의한 산소를 소모시켜 촉매 비활성화를 방지하기 때문인 것으로 판단된다. |