금속염화물이 담지된 V₂O₅-WO₃/TiO₂ 계 SCR 촉매에 의한 수은 및 NO 동시 제거

HCl에 의한 원소수은의 염화수은으로의 산화반응에 대한 열역학적 검토 결과 수십 ppm 수준의 HCl이 존재하는 경우에SCR 반응 온도범위에서 원소수은의 염화수은으로의 전환은 100% 가능한 것으로 확인하였다. SCR공정 운전 온도범위에서 Cu, Fe, Mn의 염화물이 담지된 V2O5-WO3/TiO2 촉매가 우수한 NO 제거 활성을 보였다. NH3-TPD 측정결과 NH3의 흡착강도를 나타내는 탈착온도가 높은 촉매가 우수한 NO 제거활성을 나타내었다. 반응가스에 HCl을 공급할 경우 원소수은의산화반응이 촉진되는 결과를 얻을 수 있었다...

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Published inClean Technology, 23(2) Vol. 23; no. 2; pp. 172 - 180
Main Author 함성원(Sung-Won Ham)
Format Journal Article
LanguageKorean
Published 한국청정기술학회 01.06.2017
Subjects
화학공학
염화수소
V₂O?-WO₃/TiO₂ 촉매
수은 산화
Metal chloride-loaded SCR catalyst
V₂O?-WO₃/TiO₂ catalyst
금속염화물담지 SCR 촉매
Mercury oxidation
NO removal by SCR
Hydrogen chloride
SCR에 의한 NO 제거
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ISSN1598-9712
2288-0690

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Summary:HCl에 의한 원소수은의 염화수은으로의 산화반응에 대한 열역학적 검토 결과 수십 ppm 수준의 HCl이 존재하는 경우에SCR 반응 온도범위에서 원소수은의 염화수은으로의 전환은 100% 가능한 것으로 확인하였다. SCR공정 운전 온도범위에서 Cu, Fe, Mn의 염화물이 담지된 V2O5-WO3/TiO2 촉매가 우수한 NO 제거 활성을 보였다. NH3-TPD 측정결과 NH3의 흡착강도를 나타내는 탈착온도가 높은 촉매가 우수한 NO 제거활성을 나타내었다. 반응가스에 HCl을 공급할 경우 원소수은의산화반응이 촉진되는 결과를 얻을 수 있었다. 그러나, NO와 함께 NH3가 존재하는 SCR반응 조건에서는 촉매표면에 강하게흡착되는 NH3에 의해 촉매표면에 HCl의 흡착이 방해를 받기 때문에 HCl에 의한 원소수은의 염화수은으로의 산화반응 활성이 억제되는 것으로 나타났다. SCR반응 조건에서 금속염화물이 담지된 V2O5-WO3/TiO2 촉매가 금속염화물이 담지되지않은 V2O5-WO3/TiO2 촉매에 비해 우수한 수은 산화활성을 보이는데 이는 촉매 표면에 존재하는 금속염화물의 염소기가 수은 산화반응에 참여하여 활성을 증가시키기 때문으로 판단된다. Thermodynamic evaluation indicates that nearly 100% conversion of elemental mercury to oxidized mercury can be attained by HCl of several tens of ppm level at the temperature window of SCR reaction. Cu-, Fe-, Mn-chloride loaded V2O5- WO3/TiO2 catalysts revealed good NO removal activity at the operating temperature window of SCR process. The catalysts with high desorption temperature indicating adsorption strength of NH3 revealed higher NO removal activity. The HCl fed to the reaction gases promoted the oxidation of mercury. However, the activity for the oxidation of elemental mercury to oxidized mercury by HCl was suppressed by NH3 inhibiting the adsorption of HCl to catalyst surface under SCR reaction condition containing NH3 for NO removal. Metal chloride loaded V2O5-WO3/TiO2 catalysts showed much higher activity for mercury oxidation than V2O5-WO3/TiO2 catalyst without metal chloride under SCR reaction condition. This is primarily attributed to the participation of chloride in metal chloride on the catalyst surface promoting the oxidation of elemental mercury. KCI Citation Count: 0
ISSN:1598-9712
2288-0690