KCI등재
NaClO₂(s)와 탄소 분산형 촉매를 이용한 저온에서의 NOx 및 SO₂ 동시 제거 = Simultaneous Removal of NOx and SO₂ through the Combination of Sodium Chlorite Powder and Carbon-based Catalyst at Low Temperature
저자
변영철(Young Chul Byun) ; 이기만(Ki Man Lee) ; 고동준(Dong Jun Koh) ; 신동남(Dong Nam Shin)
발행기관
학술지명
대한환경공학회지(Journal of Korean Society of Environmental Engineers)
권호사항
발행연도
2011
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
39-46(8쪽)
제공처
소장기관
250~400°C 범위에서 NOx 제거를 위해 운영되는 선택적 촉매 환원법의 반응 온도를 200°C 이하로 낮추기 위해서는 NO를 NO₂로 산화시키는 전처리 공정을 필요로 한다. 이번 연구에서는 분말 NaClO₂(s)를 이용하여 NO를 NO₂로 산화시킨 후, 탄소 분산형 촉매를 이용한 저온에서의 NOx, SO₂ 동시 제거에 관한 실험실 규모 실험과 제철소 소결 공장에서 실제 배기가스를 이용하는 bench 규모 실험을 진행하였다. 실험실 규모 실험에서는 반응기에 NaClO₂(s) (2.4~3.6 g)를 충진 하여 NOx 200 ppm, SO₂ 75 ppm, H₂O 10%, O₂ 15%의 모사가스(2.6 L/min)를 통과시켰으며, NaClO₂(s)와 반응 후의 모사가스를 탄소 분산형 촉매가 충진 된 반응기(공간 속도 = 2,000 hr-1)로 주입하였다. bench 규모 실험에서는 50 Nm3/hr의 배기가스 유량에 screw feeder로 NaClO₂(s) 분말을 주입하여 NO를 NO₂로 산화 시킨 후, 1,000 hr-1 탄소 분산형 촉매를 통과하여 NOx 제거 가능성을 확인하였다. 실험실 규모와 bench 규모 실험 모두 SO₂를 측정하며 NOx, SO₂ 동시 제거 가능성을 확인하였다. 그 결과 실험실 규모와 bench 규모실험 모두 NaClO₂(s)에 의하여 NO가 NO₂로 산화되었고, 이를 결합한 탄소 분산형 촉매에서 90% 이상의 NOx, SO₂ 제거 효율을 나타내는 것을 확인하였다. 이상의 실험 결과로부터 NaClO₂(s)와 탄소 분산형 촉매의 결합은 저온에서 NOx와 SO₂를 동시에 제거할 수 있음을 알 수 있었다.
더보기NO oxidation is an important prerequisite step to assist the selective catalytic reduction (SCR) at low temperatures (<200°C). Therefore, we conducted the lab- and bench-scales experiments appling the sodium chlorite powder (NaClO₂(s)) for the oxidation of NO to NO₂ and the carbon-based catalyst for the reduction of NOx and SO₂; the lab- and bench-scales experiments were conducted in laboratory and iron-ore sintering plant, respectively. In the lab-scale experiment, known concentrations of NOx (200 ppm), SO₂ (75 ppm), H₂O (10%) and NH₃ (400 ppm) in 2.6 L/min were introduced into a packed-bed reactor containing NaClO₂(s), then gases produced by the reaction with NaClO₂(s) were fed into the carbon-based catalyst (space velocity = 2,000 hr-1) at 130°C. In the bench-scale experiment, flue gases of 50 Nm3/hr containing 120 ppm NO and 150 ppm SO₂ were taken out from the duct of iron-ore sintering plant, then introduced into the flow reactor; NaClO₂(s) were injected into the flow reactor using a screw feeder. Gases produced by the reaction with NaClO₂(s) were introduced into the carbon-based catalyst (space velocity = 1,000 hr-1). Results have shown that, in both lab- and bench-scales experiments, NO was oxidized to NO₂ by NaClO₂(s). In addition, above 90% of NOx and SO₂ removal were obtained at the carbon-based catalyst. These results lead us to suggest that the combination of NaClO₂(s) with the carbon-based catalyst has the potential to achieve the simultaneous removal of NOx and SO₂ at low temperature (<200°C).
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