| 초록 |
본 연구에서는 물리적 고체 혼합법으로 SnO2+ZrO2 촉매를 제조하여 직접황회수공정(Direct sulfur recovery process)에 적용하여 선행 연구에서의 침전법(공침법)으로 제조된 Sn-Zr계 촉매의 성능 및 반응특성을 비교하였다. SnO2+ZrO2 촉매를 제조하기 위해 전구물질로 Tin chloride pentahydrate (SnCl4·5H2O, Aldrich)와 Zirconly nitrate hydrate (ZrO(NO3)2·6H2O, Aldrich)가 사용되었으며, 전구물질 수용액에 암모니아수를 첨가하여 pH 9-10정도에서 각각 침전을 생성시켰다. 이를 여과 및 세척한 후 150 ℃에서 24 h동안 건조, 600 ℃에서 4 h동안 소성하여 분말상태의 SnO2와 ZrO2를 각각 얻었다. 제조된 SnO2와 ZrO2를 Sn/Zr 몰비가 2/1이 되도록 물리적으로 혼합하였다. SO2 환원반응은 SnO2와 ZrO2, 그리고 SnO2+ZrO2(Sn/Zr=2/1)를 반응압력이 각각 상압과 20 atm인 조건에서 조사되었다. 전반적으로 상압조건보다 고압조건에서 COS의 생성량이 급감하여 황 회수율이 증가된 경향을 보였다. 또한, 고압조건에서의 SnO2+ZrO2(Sn/Zr=2/1)는 같은 조건에서의 ZrO2의 환원반응보다 비교적 낮은 활성온도를 가졌고, SnO2를 적용한 경우보다 높은 활성을 나타내어 SnO2와 ZrO2를 개별적으로 적용한 경우보다 황 회수율이 높았다. 하지만, 공침법으로 제조된 Sn-Zr계 촉매보다 촉매 활성이 낮고, COS 생성을 제어하기 어려움을 확인할 수 있었다.
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