• 제목/요약/키워드: Low-temperature SCR

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저압 SCR을 위한 디젤발전기 배기가스 온도 변화 (Temperature Variation of Exhaust Gas in Diesel Generator for Low Pressure SCR)

  • 홍철현;이창민;이상득
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.355-362
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    • 2021
  • L.P SCR의 촉매 반응을 위해 선박의 발전기용 4행정 디젤엔진의 배기가스 온도를 높게 설계 할 수밖에 없었다. 본 연구의 목적은 밸브개폐시기와 연료분사시기를 조정을 통한 배기가스의 온도 감소가 L.P SCR의 운전조건을 만족시키고 고온으로 인한 발전기 엔진의 사고를 예방하기 위함이었다. 배기가스 온도를 하강시키기 위해 캠샤프트의 각도를 조정하고 연료분사펌프의 Shim을 추가하였다. 그 결과 최대폭발압력은 12.8 bar 증가하였고 터보차저 출구온도 평균값은 13.3 ℃ 하강하였다. 터보차저 출구에서 SCR 입구까지의 열손실을 감안하더라도 L.P SCR 운전조건인 SCR 챔버 입구 온도인 290 ℃를 만족하였다. 배기가스 온도 하강을 통해 디젤발전기의 안전운전이 가능하게 한 연구였다.

Low Temperature Performance and Compressive Strength Characteristics of an Extruded Homogeneous SCR

  • Seo, Choong-Kil;Oh, Kwang-Chul;Kim, Shin-Han
    • 동력기계공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.30-35
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    • 2015
  • The purpose of this study is to identify the low temperature performance and strength characteristics of V-based extruded homogeneous SCR. The extruded catalyst and the coated catalyst showed 50% and 27% of NOx conversion performance respectively at about $210^{\circ}C$ of catalyst temperature, so the extruded SCR was higher in de-NOx performance than the coated SCR especially at a low temperature zone. The compressive strength of the Enhanced Extrusion #1, in which the content of promoters such as silica, clay, glass fiber and binder was optimized, was a 120% improvement compared to the Extrusion#1 catalyst, higher than the coated SCR.

저온 플라즈마 및 암모니아 선택적 환원공정을 활용한 저온 탈질공정의 특성(I) (Characteristics of Low Temperature De-NOx Process with Non-thermal Plasma and NH3 Selective Catalytic Reduction (I))

  • 이재옥;송영훈
    • 공업화학
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    • 제17권4호
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    • pp.409-413
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    • 2006
  • $150{\sim}200^{\circ}C$의 저온조건에 적용하기 위한 탈질공정으로서 저온 플라즈마 및 암모니아 SCR 공정을 복합시킨 탈질공정에 대한 실험적인 연구가 수행되었다. 실험결과 저온조건에서 일반적인 SCR 반응에 비해 매우 빠른 반응속도를 갖는 fast SCR 반응의 가능성을 확인할 수 있었으며, 효과적인 fast SCR 반응을 위해서는 SCR 반응기에 투입되는 $NO_{2}/NO_{x}$의 비가 0.3~0.5 범위에 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서는 저온운전에 따른 암모늄염의 발생문제, 배기가스에 포함되어 있는 탄화수소가 공정에 미치는 영향, 유사한 공정과의 운전전력 비교 등 해당기술을 활용하기 위해 기본적으로 필요한 자료를 제공하고 있다.

Vanadium계 촉매의 NH3-SCR 저온 활성 영향 연구 (A Study on the Effect of Low-Temperature Activity on Vanadium Catalysts)

  • 여종현;홍성창
    • 청정기술
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    • 제26권4호
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    • pp.321-328
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    • 2020
  • 본 실험은 상용 촉매인 V/W/TiO2와 V/Mo/TiO2 촉매를 비교하여 SCR 반응에서 저온 활성에 미치는 영향 연구를 진행하였다. NH3-SCR 반응에서의 중요한 영향을 미치는 NH3 산점과 산소의 영향을 확인하기 위해 NH3-TPD, DRIFT, H2-TPR 분석과 O2-on/off 실험을 진행하였다. 반응 활성이 높은 온도인 250 ℃와 활성 저하가 크게 나타나는 180 ℃에서 반응 활성에 미치는 영향을 분석하였다. 250 ℃에서는 SCR 반응에 참여하는 NH3 중, B산점과 L산점이 반응에 참여하는 것을 확인할 수 있었으며, 기상의 산소가 반응에 참여하여 재산화 영향에 크게 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 180 ℃에서는 B산점의 영향이 저하되고, 기상의 산소에 의한 재산화의 영향이 적어 활성이 저하되는 것으로 판단된다.

배연탈질을 위한 저온 SCR 기술 도입에 따른 시나리오별 경제성 분석 (A Study on the Economic Analysis of Low-Temperature SCR Technology for NOx Reduction by Scenarios)

  • 홍성준;이유아;정순관
    • 에너지공학
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    • 제29권2호
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    • pp.10-22
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    • 2020
  • 미세먼지 문제 해결에 대한 국민적 요구가 높아짐에 따라 정부에서는 강도 높은 미세먼지 관련 대책을 발표하고 있다. 그래서 최근에 미세먼지의 전구체 중에서 질소산화물을 제거하기 위한 배연탈질기술로서 선택적 촉매환원법(SCR)이 주목받고 있다. 본 연구에서는 미세먼지 관련 정부정책과 시장 및 기술개발 현황을 조사하고, SCR 기술이 산업체에 적용되는 경우를 Case별로 구분하여 시나리오별 경제성 분석을 실시하였다. 시나리오별 경제성 분석의 결과는 NPV로 산출하였으며, 탈질설비가 구축되어 있지 않은 기업(Case 1)이 일반 SCR 기술을 신규로 도입하는 경우(Scenario 1-1)와 저온 SCR 기술을 신규로 도입하는 경우(Scenario 1-2)를 분석하였다. 그리고 탈질설비가 이미 구축되어 있는 기업(Case 2)이 일반 SCR 기술을 그대로 사용하는 경우(Scenario 2-1)와 저온 SCR 기술로 대체하는 경우(Scenario 2-2)로 구분하여 분석하였으며, 모든 시나리오별 NPV 결과를 바탕으로 비교 분석을 실시하였다.

다양한 상용 $TiO_2$ 담체를 이용한 $Mn/TiO_2$ 촉매의 저온 SCR 반응 특성 연구 (A Study on Characterization for Low Temperature SCR Reaction by $Mn/TiO_2$ Catalysts with Using a Various Commercial $TiO_2$ Support)

  • 권동욱;최현진;박광희;홍성창
    • 공업화학
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    • 제23권2호
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    • pp.190-194
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    • 2012
  • 다양한 상용 $TiO_2$ 담체를 이용한 10 wt%의 Mn계 촉매를 습윤함침법으로 제조하여 $NH_3$에 의한 NO의 저온 선택적 촉매환원법(SCR) 반응 특성을 연구하였다. 촉매의 특성은 BET, XRD, XPS 그리고 TPR과 같은 물리화학적 분석을 통해 수행되었다. MnOx/$TiO_2$ 촉매의 MnOx 표면밀도는 비표면적에 영향을 받는다. 고분산된 망간산화물에 의한 낮은 MnOx surface density로 저온 SCR 활성이 증가하고 망간산화물의 $MnO_2$에서 $Mn_2O_3$로 환원되는 온도가 감소되었다. 우수한 SCR활성을 위해서는 망간산화물을 높은 비표면적을 가진 $TiO_2$에 담지되어야 하고 고분산된 비정질종이 존재해야 한다.

Thermal Stability of $MnOx-WO_3-TiO_2$ Catalysts Prepared by the Sol-gel Method for Low-temperature Selective Catalytic Reduction

  • 신병길;이희수
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.28.2-28.2
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    • 2011
  • The selective catalytic reduction (SCR) of NOx by $NH_3$ is well known as one of the most convenient, efficient, and economical method to prevent NOx emission in flue gas from stationary sources. The degradation of the reactivity is the obstacle for its real application, since high concentrations of sulfur dioxide and thermal factor would deactivate the catalyst. It is necessary to develop high stability of catalysts for low-temperature SCR. Among the transition metal oxides, $WO_3$ is known to exhibit high SCR activity and good thermal stability. The $MnOx-WO_3-TiO_2$ catalysts prepared by sol-gel method with various $WO_3$ contents were investigated for low-temperature SCR. These catalysts were observed in terms of micro-structure and spectroscopy analyses. The $WO_3$ catalyst as a promoter is used to enhance the thermal stability of catalyst since it increases the phase transition temperature of $TiO_2$ support. It was found that the addition of tungsten oxides not only maintained the temperature window of NO conversion but also increased the acid sites of catalyst.

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냉간 시동 조건에서의 SCR 경유자동차의 NOx 전환 효율 (NOx Conversion Efficiency of SCR Diesel Vehicle Under Cold Start Condition)

  • 이동인;유영수;박준홍;전문수;차준표
    • 한국분무공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.244-253
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    • 2018
  • Recently, The ministry of Environment in korea have introduced Euro-6d temp which was strengthened at the same time as Europe. Small Light-duty passenger vehicles need the SCR system of after-treatment to meet enhanced emission regulations. However, SCR system has a low conversion efficiency in a low temperature less than 200 degree. In this study, the NOx conversion efficiency of SCR system was analyzed by installing a NOx sensors and a temperature sensors in a diesel vehicle. Also, in order to analyze the effect of the cold-start, the test was performed on the same RDE route and compared with the test of hot-start. As a result, SCR system has characteristics of low conversion efficiency under cold-start conditions.

Effects of Different Precursors on the Surface Mn Species Over $MnO_x/TiO_2$ for Low-temperature SCR of NOx with $NH_3$

  • Kim, Jang-Hoon;Yoon, Sang-Hyun;Lee, Hee-Soo
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.29.1-29.1
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    • 2011
  • The selective catalytic reduction (SCR) of $MnO_x$ with $NH_3$ is an effective method for the removal of $MnO_x$ from stationary system. The typical catalyst for this method is $V_2O_5-WO_3(MoO_3)/TiO_2$, caused by the high activity and stability. However, This catalyst is active within $300{\sim}400^{\circ}C$ and occurs the pore plugging from the deposition of ammonium sulfate salts on the catalysts surface. It needs to locate the SCR unit after the desulfurizer and electrostatic precipitator without reheating of the flue gas as well as deposition of dust on the catalyst. The manganese oxides supported on titania catalysts have attracted interest because of its high SCR activity at low temperature. The catalytic activity of $MnO_x/TiO_2$ SCR catalyst with different manganese precursors have investigated for low-temperature SCR in terms of structural, morphological, and physico-chemical analyses. The $MnO_x/TiO_2$ were prepared from three different precursors such as manganese nitrate, manganese acetate (II), and manganese acetate (III) by the sol-gel method and then it calcinated at $500^{\circ}C$ for 2 hr. The structural analysis was carried out to identify the phase transition and the change intensity of catalytic activity by various manganese precursors was analyzed by FT-IR and Raman spectroscopy. These different precursors also led to various surface Mn concentrations indicated by SEM. The Mn acetate (III) tends to be more suppressive the crystalline phase (rutile), and it has not only smaller particle size, but also better distributed than the others. It was confirmed that the catalytic activity of MA (III)-$MnO_x/TiO_2$ was the highest among them.

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SNCR-SCR 하이브리드 시스템의 질소산화물 제거 특성 (Nitrogen Oxides Removal Characteristics of SNCR-SCR Hybrid System)

  • 차진선;박성훈;전종기;박영권
    • 공업화학
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    • 제22권6호
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    • pp.658-663
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    • 2011
  • SNCR-SCR hybrid system은 SNCR에서 NOx를 제거한 뒤, SCR로 NOx를 추가 제거하는 시스템으로 NOx 제거 효율을 향상시키는 경제적인 시스템이다. 본 연구에서는 SNCR-SCR hybrid system에서 운전 변수가 질소산화물 저감 효율에 미치는 영향을 고찰하였다. SNCR을 optimum temperature ($900{\sim}950^{\circ}C$)보다 낮은 온도에서 운전할 경우, 추가적인 암모니아 주입 없이도 $NH_3$ slip을 이용한 NO의 추가적인 제거의 효과가 있었으나 $NH_3$ slip이 높은 것으로 나타났다. 그러나 그 이상의 온도에서는 고온에 의한 암모니아의 분해로 SCR에 의한 추가 제거의 효과를 얻지 못했다. 따라서 SNCR 공정을 optimum temperature에서 운전하는 것이 NO 제거 효율과 $NH_3$ slip 농도를 고찰하였을 때 가장 적절하였으며, $SR_{RES}$가 적정 수준으로 유지되도록 NSR을 조절하는 것이 중요한 운전 변수인 것으로 나타났다.