• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.714-720
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• 2011

Ethanol was used as reducing agent to remove $NO_x$ exhaust from the stationary source. Pre-treatment with sulfuric acid over $Ag/Al_2O_3$ catalyst was dedicated to overcome the $SO_2$ poisoning effect. The $NO_x$ reduction experiment was performed under the simulated condition of power plant The increased surface area with higher CPSI devoted to increase de-$NO_x$ yield. De-$NO_x$ yield of the $NO_x$ exhaust containing 20 ppm of $SO_2$ increased after acid treatment with 0.7% $H_2SO_4$ over 4.0% $Ag/Al_2O_3$, where the increased dispersion of Ag found from the results of XRD and XPS was the dominant factor for the increased de-$NO_x$ yield. However, the reason for the decreased de-$NO_x$ yield with the acid treatment of higher concentration (1.0% and 2.0%) of $H_2SO_4$ was found to be due to the formation of $Ag_2SO_4$ crystallites found from XRD result. Acid-treated $Ag/Al_2O_3$ catalyst showed maximum de-$NO_x$ yield at higher temperature than non-treated $Ag/Al_2O_3$ catalyst did.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.2015-2020
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• 2009

상압, $200^{\circ}C - 500^{\circ}C$ 조건에서 연소후 배기가스중의 질소산화물 감소 연구가 금속 담지 ZSM-5 촉매에서 수행되었다. 제조된 촉매의 특성은 XRD, SEM, EDX, ICP, ITR 분석 장치를 사용하여 분석하였다. EDX와 ICP 결과로부터 전이 금속이 촉매 표면에 분산된 것을 확인하였다. 금속 담지 ZSM-5 촉매중 Fe/ZSM-5가 최대 NOx 제거율을 보이는 온도 범위($380^{\circ}C-400^{\circ}C$)는 ITR 결과의 최대 환원 속도를 나타내는 온도 $400^{\circ}C$와 일치하므로, 환원 속도가 HC-SCR 반응 속도를 조절하는 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.308-311
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• 2011

하수슬러지 촤에 MnOx를 담지한 촉매를 사용하여 $NH_3$를 환원제로 하는 선택적 촉매 환원반응의 반응 메커니즘 분석을 수행하였다. XRD 분석 결과 활성 Mn phase는 $Mn_3O_4$인 것으로 여겨졌다. 또한 $150^{\circ}C$ 이하에서는 흡착반응이 주요한 질소산화물 저감 메커니즘으로 작동하였으나, $100{\sim}150^{\circ}C$에서는 환원반응도 질소산화물 저감에 관여하는 것으로 보여졌다. 실험결과에 기초하여 활성 촤와 여기에 MnOx를 담지한 촤에서의 반응속도상수를 비교하였다. MnOx 담지촤는 높은 충돌계수와 낮은 활성화 에너지에 기인하여 높은 반응속도 상수와 높은 NOx 제거 효율을 나타내었다. 두 가지 촤 모두 본 실험 조건하에서 활성화 에너지는 상대적으로 낮았다(10~12 kJ/mol).

• 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.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.105-111
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• 2012

본 연구에서는 저온에서 질소산화물 저감효율이 뛰어난 것으로 알려진 망간전구체의 종류에 따른 영향을 고찰하기 위해 초임계수열법으로 합성한 세리아($CeO_2$)와 지르코니아($ZrO_2$)를 담체로 하여 저온 SCR 공정에서의 온도에 따른 활성변화를 비교 분석하였다. Manganese acetate (MA)와 Manganese nitrate (MN), 두 종류 망간전구체의 농도를 영향인자로 고려하여 촉매의 활성변화를 고찰하였다. 활성화된 시료의 특성은 $N_2$ adsorption-desorption, TGA, XRD, XPS를 통해 분석하였고 질소산화물 저감효율을 측정하기 위해 NOx 분석기를 이용하여 De-NOx 실험을 수행하였다. 제조방법에 따라 합성한 촉매의 질소산화물 저감 효율을 분석한 결과 Manganese acetate (MA)를 활성물질로 사용한 촉매가 Manganese nitrate (MN)을 사용한 촉매에 비해 전체적인 온도 영역에서 우수한 질소산화물 저감효율을 보였다. 이는 특성분석 결과를 통해 알 수 있듯이 Manganese acetate (MA)의 주성분인 $Mn_2O_3$가 Manganese nitrate (MN)의 주성분인 $MnO_2$에 비해 높은 산소 이동도를 갖고 담체와의 강한 상호작용을 형성하는 것에 기인한 것으로 보인다.

• 열처리공학회지
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• 제37권4호
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• pp.155-162
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• 2024

SCr420H steel which is commonly utilized for automotive components requires the carburizing heat treatment process. Abnormal grain growth during this treatment significantly affects the mechanical properties of the steel parts. Consequently, a process designed to prevent abnormal grain growth at certain elevated temperatures is essential. For enhanced grain refinement, we considered the addition of Nb in SCr420H steel. The experimental condition of the carburizing heat treatment involved reheating the steel sample to temperatures between 940℃ and 1080℃. Using scanning electron microscopy, we examined the microstructure of specimens treated with the secondary solution, revealing an organization of bainite and ferrite. Transmission electron microscopy was utilized to determine the type, shape, and size of the carbonitrides, showing a high fraction of AlN at the secondary solution treatment temperature of approximately 1050℃ and of (Nb,Ti)(C,N) around 1200℃. AlN particles measured about 100 nm and (Nb,Ti)(C,N) about 50 nm. Optical microscopy was utilized to assess grain size variations at different secondary solution treatment temperatures. It is noted that the temperature at which abnormal grain coarsening occurred rose with increasing secondary solution treatment temperatures, indicating a greater influence of (Nb,Ti)(C,N) with higher heat treatment temperatures. This research provides reference data for preventing abnormal grain growth in Nb-added low alloy steels undergoing carburizing heat treatment.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.332-340
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• 2021

최근 사업장 질소산화물(NOx) 배출허용기준 강화(2019년 1월 적용)에 따라 다량 배출사업장에서 배출되는 질소산화물을 배출허용기준 이하로 만족하기 위한 노력이 필요하다. 대표적인 질소산화물 저감 방법으로 선택적 촉매 환원법(selective catalytic reduction, SCR)을 주로 사용하고 있으며, 일반적으로 세라믹 허니컴(ceramic honeycomb) 촉매를 사용하고 있다. 본 연구에서는 높은 열적 안정성과 기계적 강도를 가지는 금속지지체 탈질 코팅촉매를 적용하여 제철소에서 배출되는 질소산화물를 저감하기 위한 연구를 수행하였다. 금속지지체 코팅촉매는 최적화된 촉매슬러리(catalyst slurry) 코팅방법을 통해 제조하였고, 내마모 시험과 굽힙 시험을 통해 코팅된 촉매가 균일하고 강건하게 부착되어 있음을 확인하였다. 금속지지체가 가지는 우수한 열전도 특성으로 인해 저온영역(200 ~ 250 ℃)에서 세라믹 허니컴 촉매보다도 우수한 탈질효율을 보였다. 또한 경제적인 촉매 설계를 위해 금속지지체 표면 상에 코팅되는 촉매의 최적 코팅량을 확인하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 제철소 배기가스 모사환경에서 상용급 금속지지체 코팅촉매에 대한 준파일럿 탈질 성능평가를 수행하였고, 저온영역(220 ℃)에서도 배출허용기준치(60 ppm 이하)을 만족하는 우수한 성능을 나타내었다. 따라서 물리화학적 특성이 우수한 금속지지체 코팅촉매가 최소량의 촉매 사용으로도 우수한 탈질 성능을 나타내었으며, 넓은 비표면적을 가지는 고밀도 금속지지체 적용을 통해 배연 탈질 촉매 반응기의 콤팩트화 및 소형화가 가능하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 본 연구에서 사용된 금속지지체 코팅촉매는 제철소뿐만 아니라 화력발전, 소각장, 선박, 건설기계 등 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 새로운 형태의 촉매가 될 것이다.

• 한국대기환경학회지
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• 제14권5호
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• pp.455-464
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• 1998

Removal teals of Soxmox were performed using low density ceramic filters doped with various catalysts. Disc type (50 mmO.Dx10 mmt) low density ceramic filters were doped with three different catalysts such as Cu to remove SOx and NOx, and Mn and Co to remove NOx. The air permeabilities and specific surface areas were 40~50cc/min.cm2.cmH2O and 4.1~8.88 m2/g, respectively. Also, the peak pore sizes of catalyst support were 3~5nm. Tests were focused to search optimum operating temperatures for different catalysts. It was found that as the CuO content increases, SOx removal efficiency was increased. NOx removal efficiencies for Mn, Cu and Co, were 85% at 30$0^{\circ}C$, 90% at 40$0^{\circ}C$ and 90% at 45$0^{\circ}C$, respectively.

• 한국분무공학회지
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• 제11권1호
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• pp.30-38
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• 2006

High temperature furnaces such as power plant and incinerator contribute considerable part of NOx generation and face urgent demand of De-NOx system. Reducing agent is injected into the flue gas flow to activate do-NOx system. Almost SCR system adopt vaporized ammonia injection system. Vaporizer, dilution system and additional space are needed to gasify and inject ammonia. Liquid spray injection system can simplify and economize post-treatment system of flue gas. In this study, mixing caused by gas or liquid injection of reducing agent into flue gas duct was investigated experimentally. Carbonated water was used as tracer and simulated agent and mixing of liquid spray in a duct flow was studied. To achieve that, the angle of attack of static mixer is simulated and $CO_2$ concentration is measured.

• 한국분무공학회지
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• 제20권1호
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• pp.20-27
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• 2015

Urea-SCR which is one of the aftertreatment technologies for reducing the NOx emission is widely used. An experimental study was performed to investigate urea decomposition under various thermo-fluid conditions, with different temperatures and velocities of inflow gas, and urea solution quantities. 40 wt. % aqueous urea solutions were used in this study. The inflow gas conditions were similar to the exhaust conditions of a large marine engine. The spray performance of urea solution injector was identical under all experimental conditions. The conversion efficiency of $NH_3$ was larger than that of HNCO under all experimental conditions, unlike for the theoretical thermolysis reaction.