• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.73-82
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• 2012

The main and side reactions of the three selective catalytic reduction (SCR) reactions with ammonia over a vanadium-based catalyst have been investigated using synthetic gas mixtures in the temperature range of $170{\sim}590^{\circ}C$. The three SCR reactions are standard SCR with pure NO, fast SCR with an equimolar mixture of NO and $NO_2$, and $NO_2$ SCR with pure $NO_2$. Vanadium based catalyst has no significant activity in NO oxidation to $NO_2$, while it has high activity for $NO_2$ decomposition at high temperatures. The selective catalytic oxidation of ammonia and the formation of nitrous oxide compete with the SCR reactions at the high temperatures. Water strongly inhibits the selective catalytic oxidation of ammonia and the formation of nitrous oxide, thus increasing the selectivity of the SCR reactions. However, the presence of water inhibits the SCR activity, most pronounced at low temperatures. In this study, the experimental results are analyzed by means of a dynamic one-dimensional isothermal heterogeneous plug-flow reactor (PFR) model according to the Eley-Rideal mechanism.

• 한국분말재료학회지
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• 제18권2호
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• pp.159-167
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• 2011

The influence of sulfate on the selective catalytic reduction of $NO_x$ on the Ag/$Al_2O_3$ catalyst was studied when $CH_4$ was used as a reducing agent. Various preparation methods influenced differently on the $deNO_x$ activity. Among the methods, cogelation precipitation gave best activity. When sulfates were formed on the surfaces of samples prepared by impregnated and deposition precipitation, $deNO_x$ activity was enhanced as long as suitable forming condition is satisfied. The major sulfate formed in Ag/$Al_2O_3$ catalyst was the aluminum sulfate and it seems that this sulfate acted as a promoter. When Mg was added to the Ag/$Al_2O_3$ catalyst it promoted $deNO_x$ activity at high temperature. Intentionally added sulfate also enhanced $deNO_x$ activity, when their amount was confined less than 3 wt%.

• 공업화학
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• 제28권3호
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• pp.279-285
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• 2017

본 연구에서는 $200{\sim}350^{\circ}C$의 범위에서 $NH_3$를 제어하기 위한 선택적 촉매 산화법(SCO)의 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들의 물리화학적 특성을 확인하기 위하여 XRD, XPS 분석을 수행하였다. 열처리 조건에 따른 촉매의 반응활성은 수소로 환원시킨 촉매가 소성한 촉매보다 우수한 활성을 나타냈으며, XPS 분석을 통하여 환원촉매의 산화가 비율은 주로 $Pt^{2+}$와 $Pt^0$가 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 환원온도에 따른 $Pt/TiO_2$ 촉매의 반응활성을 비교해본 결과 $700^{\circ}C$에서 환원한 촉매가 가장 우수한 $NH_3$ 전환율을 나타냈으나, $N_2$로의 전환율은 $600^{\circ}C$에서 환원한 촉매가 가장 우수한 것을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제19권4호
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• pp.376-381
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• 2008

화력 발전소에서 발생되는 질소산화물(NOx)을 제거하기 위하여 환원제로써 $NH_3$를 이용한 선택적 촉매환원법(Selective Catalytic Reduction: SCR)에 사용되는 $V/TiO_2$ 촉매의 활성저하에 관하여 연구하였다. 장기간 배기가스에 노출된 촉매(Used-cat)의 활성과 비표면적이 상당히 감소되었다. 촉매의 특성분석은 XRD, FT-IR, FE-SEM, IC/ICP 등을 이용하여 수행하였다. 분석결과 배기가스에 노출되지 않은 사용 전 촉매(Fresh-cat)와 사용 후 촉매(Used-cat) 두 촉매 모두 $TiO_2$의 결정구조는 변하지 않았다. 그러나, FT-IR, FE-SEM, IC/ICP에 의한 촉매의 특성분석결과 사용 후 촉매(Used-cat) 표면에 $(NH_4)HSO_4$가 침적이 되었음을 확인하였다. 또한, $SO_2$에 대한 내구성이 우수한 촉매일수록 표면에 형성되는 황산염($SO_4^{-2}$)이 적게 형성됨을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제24권6호
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• pp.599-604
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• 2013

본 연구는 공침법으로 Ti가 첨가된 Mn-Cu 혼합산화물을 이용하여 $200^{\circ}C$ 이하의 저온 영역에서의 $NH_3$-SCR 반응특성에 관한 것이다. 제조된 촉매들은 BET, XRD, XPS, TPD를 이용하여 각각의 물리/화학적 특성을 분석하였다. Mn-Cu 혼합산화물은 매우 큰 비표면적과 저온에서의 높은 SCR 효율을 나타내었으며, Ti가 첨가된 경우 상대적으로 높은 SCR 효율과 $N_2$ 선택도를 나타내었다. 이러한 결과는 Ti가 첨가됨에 따라 화학 흡착된 산소종($Me-O_{ads}$)이 증가하여 NO가 $NO_2$로의 산화가 촉진되고, $Mn^{3+}$와 같은 $NH_3$의 흡착점의 수가 증가되었기 때문이다.

• 청정기술
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• 제18권4호
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• pp.410-418
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• 2012

선택적 촉매환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템에서 사용되는 환원제의 효용성을 극대화하기 위해 적용되는 암모니아주입관(ammonia injection gun, AIG) 성능은 유량의 분배, 공기분배다기관(air distribution manifold, ADM)의 배치 그리고 노즐의 배열 및 형상 등에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 전산유체역학(computational fluid dynamics, CFD) 기법을 이용하여 AIG 성능의 지표가 되는 토출 유량 균일도를 통계적인 수치로 표현하여 관련된 설계인자들과 SCR 시스템의 성능 사이의 상관관계를 평가하고자 하였다. 관내 유동에서 일어나는 유체역학적인 현상의 영향으로 AIG에 대한 공급유량이 증가할 때 각 노즐에서의 토출 유량의 균일도는 감소하는 해석결과를 얻었으며 헤더로부터 가까울수록 분지관으로의 유량분배율이 낮아짐과 동시에 헤더에 가까운 노즐일수록 토출유량이 적어지는 현상을 파악하였다. 각 분지관에 대해 유입 면적대비 노즐의 총 면적비가 0.5 미만일 때 토출 유량의 균일도와 분지관의 유량분배가 매우 균일해지는 것으로 파악되었다.

• 공업화학
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• 제19권1호
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• pp.80-85
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• 2008

촉매와 필터가 결합된 촉매필터는 먼지와 가스상 물질을 동시에 제거할 수 있으며 이로 인해 운영비와 설치공간의 감소가 가능한 다기능 반응시스템으로 다양한 환경분야에 적용이 가능하다. 본 연구는 실험실 규모 반응시스템에서 촉매필터를 이용한 먼지와 할로겐 휘발성 유기화합물(halogenated volatile organic compound, 1,2-dichlorobenzene) 제거 연구를 수행하였다. 촉매필터는 저온활성이 우수한 매그린사의 $WO_3-V_2O_5/TiO_2$ 촉매와 $250^{\circ}C$ 이하에서 사용 가능한 P-84를 이용하여 제조하였다. 온도, 면속도, 먼지농도와 같은 다양한 변수조절을 통한 촉매필터의 촉매활성과 먼지제거 효율을 평가하였다. 촉매활성은 온도와 촉매 담지량에 따라 증가하였다. 먼지제거효율은 면속도에 가장 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 시간에 따른 필터의 차압변화 평가 결과 virgin 필터의 경우 탈진간격은 급격한 감소를 보였으며, 잔류압력감소는 거의 변하지 않았다. 촉매필터의 경우 전단에 고착된 나노섬유의 미끄럼 특성에 의하여 차압증가폭이 낮게 나타났다. 촉매필터는 1 m/min, $210^{\circ}C$에서 99.98% 이상의 탈진효율과 90% 이상의 1,2-DCB 제거 효율을 나타냈다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권8호
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• pp.1322-1328
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• 2007

The catalytic activity of poly[(2,2'-bipyridine)copper(II)-μ4-oxalato] coated on a glassy carbon electrode (GCE) for O2 electroreduction is examined using cyclic voltammetry and rotating disk electrode techniques. The cyclic voltammograms show that O2 is electroreduced on pBpCuOx-coated GCE surfaces at a peak potential of ? 0.25 V in pH 4.7 acetate buffer media. The electroreduction of O2 on pBpCuOx-coated GCE occurs at 450 mV more positive potential than that found at a bare GCE. The catalytic activity originates from Cu(II) coordinated by bipyridine in the complexes and the polymer type Cu-complex films exhibit an enhanced stability compared to monomeric Cu-complexes during the O2 electroreduction. The rotating disk electrode measurements reveal that the electroreduction of O2 on pBpCuOx-coated GCE is a four-electron process. Kinetic parameters for O2 reduction on pBpCuOx-coated GCE are obtained from rotating disk experiments and compared with those on bare glassy carbon electrode surfaces.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.3096-3101
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• 2008

Selective Catalytic Reduction (SCR) technology is well-known to be effective for the reduction of NOx emission. So car manufacturers has adopted Ures-SCR system to be satisfied with emission regulation. This paper discusses the effective of $NH_3/NOx$ ratio and SCR catalyst temperature in the $NH_3$-SCR reactor on DeNOx performance. So it is shown the characteristic of NOx conversion and ammonia slip using the $NH_3$ instead of Urea-Solution. From the result of this study, it is found to optimize $NH_3/NOx$ ratio to have the best case of high NOx conversion and low ammonia slip at variable SCR catalyst temperatures. Lastly, it is also found the characteristics of NOx conversion and ammonia slip with compared with Urea.

• 한국가시화정보학회지
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• 제19권1호
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• pp.62-67
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• 2021

Selective catalytic reduction(SCR) is an exhaust gas reduction device to remove nitro oxides (NOx). SCR operation of ship can be controlled through valves for minimizing economic loss from SCR. Valve in SCR-high pressure (HP) system is directly connected to engine exhaust and operates in high temperature and high pressure. Long-term thermal deformation induced by engine heat weakens the sealing of the valve, which can lead to unexpected failures during ship sailing. In order to prevent the unexpected failures due to long-term valve thermal deformation, a failure prediction system using autoregressive integrated moving average (ARIMA) was proposed. Based on the heating experiment, virtual data mimicking temperature range around the SCR-HP valve were produced. By detecting abnormal temperature rise and fall based on the short-term ARIMA prediction, an algorithm determines whether present temperature data is required for failure prediction. The signal processed by the data collection algorithm was interpolated for the failure prediction. By comparing mean average error (MAE) and root mean square error (RMSE), ARIMA model and suitable prediction instant were determined.