• 제목/요약/키워드: $H_2$ SCR

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배출가스의 질소산화물과 이산화황 동시 저감 기술 (Various Technologies for Simultaneous Removal of NOx and SO2 from Flue Gas)

  • 박현우;엄성현
    • 공업화학
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    • 제28권6호
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    • pp.607-618
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    • 2017
  • 석탄화력발전소를 포함한 다양한 산업설비에서 유해 대기오염물질이 배출되고 있으며, 이러한 오염물질은 인체 건강과 자연 생태계에 영향을 준다. 특히, 질소산화물($NO_x$)와 이산화황($SO_2$)은 인체 건강에 악영향을 주는 미세먼지($PM_{2.5}$) 형성에 원인물질로 알려져 있다. 이러한 $NO_x$$SO_2$ 배출을 저감하기 위해서 선택적 촉매 환원(SCR)과 습식 탈황 공정(WFGD)으로 결합된 혼합 시스템이 사용되고 있으나, 높은 설치비용 및 운전비용을 필요로 하며, 유지보수의 문제점, 기술적인 한계점을 가지고 있다. 최근에 이러한 혼합 시스템을 대체하기 위한 $NO_x$, $SO_2$ 동시 저감 기술이 연구되고 있으며, 제안된 기술들은 흡수, 고도 산화(AOPs), 저온 플라즈마(NTP), 전자 빔(EB) 등이 있다. 이러한 기술들은 강한 수용성 산화제 및 산화력을 가진 화학활성종에 의한 $NO_x$, $SO_2$$HNO_3$, $H2SO_4$ 형태로의 산화 반응, 기-액 계면에서 $HNO_3$$H2SO_4$ 흡수 반응, 화학 첨가제에 의한 중화 반응을 기본으로 하고 있다. 본 논문에서는 각각의 동시 저감공정에 대한 기술적인 특징과 대용량 처리 공정 응용을 위한 향후 전망을 정리하였다.

Mn-V2O5/TiO2 촉매의 NH3에 의한 NO의 저온 선택적 촉매환원 (Low-Temperature Selective Catalytic Reduction of No with NH3 over Mn-V2O5/TiO2)

  • 최상기;최성우
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.333-340
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    • 2006
  • A (5 wt.%)Mn-(1 wt.%)$V_{2}O_{5}/TiO_{2}$ catalyst were prepared by co-precipitation method and used for low-temperature selective catalytic reduction (SCR) of $NO_x$ with ammonia in the presence of oxygen. The properties of the catalysts were studied by X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction (TPR) and scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). The experimental results showed that (5 wt.%)Mn-(1 wt.%)$V_{2}O_{5}/TiO_{2}$ catalyst yielded 81% NO conversion at temperature as low as $150^{\circ}C$ and a space velocity of $2,400\;h^{-1}$. Crystalline phase of $Mn_{2}O_3$ was present at ${\ge}\;15%$ Mn on $V_{2}O_{5}/TiO_{2}$. XRD confirmed the presence of manganese oxide ($Mn_{2}O_{3}$) at $2{\theta}=32.978^{\circ}(222)$. The XRD patterns presented of (5 wt.%)Mn-(1 wt.%)$V_{2}O_{5}/TiO_{2}$ did not show intense or sharp peaks for manganese oxides and vanadia oxides. The TPR profiles of (5 wt.%)Mn-(1 wt.%)$V_{2}O_{5}/TiO_{2}$ catalyst showed main reduction peat of a maximum at $595^{\circ}C$.

신기능을 고려한 $H_2$-receptor antagonist의 용량, 용법 및 투여경로의 적절성 및 약사자문의 수용성 (Evaluation of Pharmacist Intervention Program for Dosage Adjustment and IV-to-PO Conversion for $H_2$-Receptor Antagonist)

  • 황보영;오정미
    • 한국의료질향상학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.230-240
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    • 2002
  • Background : The purpose of this study was to develop, implement and evaluate the pharmacist intervention program designed to identify and correctly adjust the dosage of $H_2$-receptor antagonists ($H_2RA$) in renally impaired patients and promote timely conversion of $H_2RA$ from IV to PO therapy. Methods : The study population consisted of renally impaired patients who received $H_2RA$ therapy from April 9 to May 8, 2001 at Hallym Medical Center. Each morning a specifically developed software program identified patients with serum creatinine (Scr) greater than 1.2 mg/dl or age greater than 65 years. The pharmacist, then screened the pharmacy profiles of the identified patients to determine if the patient was on $H_2RA$. For these patients on $H_2RA$ with renal impairement the creatinine clearance (CrCl) was calculated using Cockroft & Gault equation. The pharmacist determined the proper dosage for each identified patients based on the calculated CrCl and the oral dosage that would be appropriate for whom IV therapy was no longer indicated. Result : A total of 149 cases (101 patients) were monitored during the study period. The dosage was inappropriately prescribed for renal function in 61 of 149 cases (41%), and of those, pharmacist made recommendations for 58 cases of which 33 cases (57%) were accepted by the physicians. The administration route of H2RA was inappropriately used as IV in 22 of 53 cases (42%), and pharmacist made recommendations for those 22 cases of which 15 cases (68%) were accepted. Conclusion : Monitoring of patients with renal dysfunction by a pharmacist improved the dosing of $H_2RA$ and a dosing program of patients with renal impairment would be of benefit to other clinicians and institutions seeking to optimize patient care.

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분말형 MnOx와 V2O2/TiO2 촉매를 이용한 저온영역의 백필터 공정에서 질소산화물 제거 특성 (Characterization of NOx Reduction on Filter Bag Support System at Low Temperature using Powder Type MnOx and V2O2/TiO2 Catalysts)

  • 김병환;김정헌;강필선;유승관
    • 한국대기환경학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • In this study, the selective catalytic reduction of $NO_x$ with ammonia was carried out in a filter bag support reactor. The experiments were performed by powder type $MnO_x$ and $V_2O_5$/$TiO_2$ catalyst at low temperature between 130 and $250^{\circ}C$. Also, the effect of $SO_2$ and $H_2O$ on the NO conversion was investigated under our test conditions. The powder type catalysts were analyzed by X-ray photoelectron spectrum (XPS), X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy (SEM) and thermal gravimetric analysis (TGA). It was observed that NO removal efficiency of the powder type $V_2O_5$/$TiO_2$ catalyst was 85% at low temperature($200^{\circ}C$) under presence of oxygen and that of $MnO_x$ was 50% at the same condition. The powder type $V_2O_5$/$TiO_2$ catalyst, in conclusion, was found to be available for SCR reaction in a filter bag support system.

WO3 첨가에 의한 TiO2계 SCR 촉매의 상전이 및 입자성장이 고온안정성에 미치는 영향 (Effects of anatase-rutile phase transition and grain growth with WO3 on thermal stability for TiO2 SCR catalyst)

  • 윤상현;김장훈;신병길;박삼식;신동우;이희수
    • 한국결정성장학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.181-186
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    • 2011
  • $WO_3$ 첨가가 $TiO_2$계 SCR 촉매의 고온안정성에 미치는 영향을 구조적, 형상학적 분석을 통해 규명하였다. 순수한 $TiO_2$시편과 10 wt%의 $WO_3$를 첨가한 $WO_3-TiO_2$ 시편을 제조하여 $800^{\circ}C$에서 5시간 동안 열적 스트레스를 인가하였다. FT-IR을 이용하여 촉매의 산점 변화를 확언한 결과 $WO_3-TiO_2$ 시편의 경우가 순수한 $TiO_2$ 시편에 비해 열적 열화로 인한 산점의 감소가 상대적으로 적었다. 반면 $WO_3-TiO_2$$TiO_2$의 anatase에 서 rutile로의 상전이 정도는 각각 28.4%와 22.9%로 오히려 $WO_3-TiO_2$ 시편에서 rutile 상이 더 많이 증가한 것을 확인하였다. 형상학적 분석 결과 $WO_3-TiO_2$ 시편은 고온에서 $TiO_2$에 고용되어 있던 amorphous 상태의 $WO_3$$TiO_2$ 입자 표면에 석출되며 결정화가 일어나게 되고 이로 인해 촉매의 입자성장을 억제함을 확인하였다. 따라서 SCR용 $TiO_2$ 촉매에 첨가된 $WO_3$는 anatase에서 rutile로의 상전이를 촉진시켜 고온에서의 촉매 활성을 저하시킬 수 있지만, 입성장 억제에 대한 영향이 커 결과적으로 고온안정성을 향상시킴을 확인하였다.

NOx제거용 MnOx-TiO2 계 저온형SCR 촉매의 Mn전구체에 따른 영향 (Effects of Manganese Precursors on MnOx/TiO2 for Low-Temperature SCR of NOx)

  • 김장훈;신병길;윤상현;이희수;임형미;정영근
    • 대한금속재료학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.201-205
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    • 2012
  • The effects of various manganese precursors for the low-temperature selective catalytic reduction (SCR) of $NO_x$ were investigated in terms of structural, morphological, and physico-chemical analyses. $MnO_x/TiO_2$ catalysts were prepared from three different precursors, manganese nitrate, manganese acetate(II), and manganese acetate(III), by the sol-gel method. The manganese acetate(III)-$MnO_x/TiO_2$ catalyst tended to suppress the phase transition from the anatase structure to the rutile or the brookite after calcination at $500^{\circ}C$ for 2 h. It also had a high specific surface area, which was caused by a smaller particle size and more uniform distribution than the others. The change of catalytic acid sites was confirmed by Raman and FT-IR spectroscopy and the manganese acetate(III)-$MnO_x/TiO_2$ had the strongest Lewis acid sites among them. The highest de-NOx efficiency and structural stability were achieved by using the manganese cetate(III) as a precursor, because of its high specific surface area, a large amount of anatase $TiO_2$, and the strong catalytic acidity.

소각장 SCR 공정에서 사용되는 상용 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매의 재제조에 관한 연구 (Remanufacturing of Commercial $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ Catalyst used in the SCR Process of Incinerator)

  • 윤관구;유만식;임종선;김태원;박해경
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권9호
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    • pp.970-977
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    • 2005
  • 소각장 off gas에 장기간 노출이 되어 활성이 저하된 상용 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매를 대상으로 증류수 및 산성용액에 의한 초음파 세척과 촉매환성성분인 $V_2O_5$, $WO_3$의 재함침을 수행하여 촉매를 재제조 하였다. 촉매의 특성 분석을 통해 재제조된 촉매의 물성변화를 확인하였고 질소산화물(NOx) 전환반응 실험을 수행하여 촉매활성변화를 고찰하였다. 본 연구에서 적용된 실험조건에서 증류수 초음파 세척을 통해 재제조된 촉매의 경우 촉매의 NOx 전환활성이 fresh 촉매의 NOx 전환활성의 $66{\sim}93%$ 수준까지 회복되었고 초음파 세척시간이 3분 이상이 되었을 때 최대의 촉매활성을 나타내었다. 산성용액 초음파세척에 의해 재제조된 촉매의 경우 촉매의 NOx 전환활성이 fresh 촉매의 NOx 전환활성의 $81{\sim}97%$ 수준까지 회복되었고 질산 및 황산용액 모두 용액의 pH가 5이였을 때 최대의 활성을 나타내었다. 촉매활성성분인 $V_2O_5$, $WO_3$ 재함침에 의해 재제조된 촉매의 경우 촉매의 NOx 전환활성이 fresh 촉매의 NOx 전환활성의 $87{\sim}100%$ 수준까지 회복되었고 재함침된 $V_2O_5$의 양이 1 wt % 이상이었을 때 최대의 활성을 나타내었다. 특히 이 경우 저온 온도영역인 $150^{\circ}C$에서 촉매의 환성이 fresh 촉매의 NOx 전환활성의 97% 수준까지 회복되는 것을 알 수 있었다.

NOx 제거용 WO3-TiO2 계 SCR 촉매 제조 및 열적열화거동연구 (Preparation and Thermal Degradation Behavior of WO3-TiO2 Catalyst for Selective Catalytic Reduction of NOx)

  • 신병길;김장훈;윤상현;이희수;신동우;민화식
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권8호
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    • pp.596-600
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    • 2011
  • Thermal degradation behavior of a $WO_3-TiO_2$ monolithic catalyst was investigated in terms of structural, morphological, and physico-chemical analyses. The catalyst with 4 wt.% $WO_3$ contents were prepared by a wet-impregnation method, and a durability test of the catalysts were performed in a temperature range between $400^{\circ}C$ and $800^{\circ}C$ for 3 h. An increase of thermal stress decreased the specific surface area, which was caused by grain growth and agglomeration of the catalyst particles. The phase transition from anatase to rutile occurred at around $800^{\circ}C$ and a decrease in the Brønsted acid sites was confirmed by structural analysis and physico-chemical analysis. A change in Brønsted acidity can affect to the catalytic efficiency; therefore, the thermal degradation behavior of the $WO_3-TiO_2$ catalyst could be explained by the transition to a stable rutile phase of $TiO_2$ and the decrease of specific surface area in the SCR catalyst.

SMPS 방식의 고반복 펄스형 $CO_2$레이저의 출력특성 최적화 (The Optimization of Output Characteristics with High Repetition Rate Pulsed $CO_2$ Laser Using SMPS)

  • 이동훈;정현주;김도완;김휘영;김희제;조정수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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    • pp.2192-2194
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    • 1999
  • In this study, We have accomplished a new approach to develope a cheap and compact pulsed $CO_2$ laser system. We used a fast SCR as switching device instead of a thyatron in the pulsed power supply. Using the Pulse transformer, energy in the condenser is tranferred to the secondary, electrodes of discharge tube, from the primary. An axial and water cooled type was adopted as the laser cavity. The laser performance characteristics as various parameters, such as gas pressure and pulse repetition rate, have been investigated. As a result, the maxium laser output was 12.3[W] at a pulse repetition rate of 120[pps] and a filling pressure of 12[Torr].

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계면활성제 수용액에 의해 재생된 활성탄 촉매의 탈질 성능 ($DeNO_{x}$ Performance of Activated Carbon Catalysts Regenerated by Surfactant Solution)

  • 박혜민;박영권;전종기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.739-744
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    • 2011
  • 선택적환원 반응용 활성탄 촉매는 액정디스플레이 제조 공정에서 배출되는 붕소를 포함하는 배가스 중의 $NO_x$를 제거하는데 사용되는데, 붕소가 촉매의 세공을 막거나 활성점에 침적되어 촉매 비활성화가 발생하게 된다. 폐촉매는 다양한 계면활성제를 포함하는 수용액 중에서의 세정, 건조 및 소성에 의해 재생이 가능하였다. 세정 과정의 조건, 계면 활성제 종류, 소성 조건 등을 변화시키면서 재생 전과 후의 폐촉매의 물리화학적 성능 비교를 위하여 질소 흡착 실험, ICP에 의한 원소 분석을 수행하였다. 암모니아를 사용하는 선택적환원 반응은 고정층 촉매 반응기를 사용하여 $120^{\circ}C$에서 수행하였다. $90^{\circ}C$의 수용액에서 비이온 계면활성제를 사용하여 세정하고, 질소 분위기에서 $550^{\circ}C$에서 소성하여 재생한 활성탄 촉매는 붕소가 가장 많이 제거되어 신규 활성탄과 유사한 수준의 표면적과 $NO_x$ 제거 효율을 회복하였다.