KR100335479B1 - 배기가스 중의 저급 탄화수소를 제거하기 위한 방법 - Google Patents

배기가스 중의 저급 탄화수소를 제거하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

배기가스로부터 저급 탄화수소를 제거하기 위한 방법으로서, 산화크롬 함유 담체 위에 지지된 로듐의 산화물을 함유하는 촉매 위로 배기가스를 통과시키는 단계; 및 정제된 배기가스를 회수하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

Description

배기가스 중의 저급 탄화수소를 제거하기 위한 방법
본 발명은 산화크롬 함유 담체 위에 지지된 로듐으로 이루어지는 촉매의 존재하에서 촉매산화에 의해 배기가스 중의 저급 탄화수소를 제거하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 산화크롬 함유 담체 위에 지지된 로듐으로 이루어지는, 내황성을 갖는 촉매의 존재하에서 촉매산화에 의해, 특히 황화합물을 함유하는 배기가스 중의 저급 탄화수소를 제거하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 배기가스로부터 저급 탄화수소를 제거하기 위한 방법을 제공하는데, 이 방법은 산화크롬 함유 담체 Cr2O3/Al2O3위에 지지된 로듐의 산화물을 함유하는 촉매 위로 배기가스를 통과시키는 단계; 및 정제된 배기가스를 회수하는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법은 특히 희박연소 가스엔진으로부터 나오는 황 함유 배기가스 중의 탄화수소의 촉매산화에 유용하다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 담체는 본 분야에서 사용되는 어떠한 종래의 형태일 수 있다. 바람직하게는, 담체는 선택적으로 실리카 섬유로 강화된 단일체(monolithic) 구조를 갖는다.
Cr 2 O 3 /Al 2 O 3 위에 지지된 로듐 촉매의 제조
실리카 섬유로 강화된 그리고 평방 인치당 350개의 셀을 갖는 알루미나의 단일체 담체를, 10%(v/v)의 질산크롬수용액에 두 번 담금으로써 질산크롬으로 함침시켰다. 그리고나서, 함침된 담체를 건조하고 질산크롬을 공기 중에서 두 시간 동안 가열함으로써 산화시켰다. 그렇게 제조된 Cr2O3함유 담체를, 6 g/l 촉매부피에 해당하는 RhCl3·2H2O의 수용액으로 담체표면을 세공포화시킴으로써 로듐으로 함침시켰다. 그렇게 제조된 촉매를 최종적으로 520℃에서 소성하였다. 최종 촉매를 분석하여 금속을 기준으로 계산한 결과는 13%의 Cr 및 3%의 Rh의 함량을 보였다.
실시예 1
황산화물 함유 배기가스로부터 메탄을 제거하는데 있어서의 상기 제조된 촉매의 활성 테스트
10%의 H2O, 5%의 CO2, 8%의 O2, 1500 ppm의 CH4, 400 ppm의 CO, 150 ppm의 NMHC(메탄이외의 탄화수소) 및 0.1 ppm의 SO2를 함유하고 나머지 부분은 질소인, 1MW 캐터필러 가스엔진에서 나오는 배기가스가 10,000 h-1의 NHSV에서 상기한 바와 같이 제조된 촉매를 서로 다른 온도에서 통과하도록 하였다. 유출가스에서의 CO 및 탄화수소의 전환율을 흐름 상에서 서로 다른 시간에 측정하였다. 상기 조건 및 이로써 얻어진 결과는 아래의 표 1에 요약되어 있다.
작동시간 h 유입온도 ℃ CO 전환율 % HC 전환율 %
3 438 99 92
23 439 100 87
120 420 95 77
실시예 2
황 함유 배기가스와의 접촉에 의한 촉매의 내황테스트
실험실 규모의 테스트에서, 실시예 1과 동일한 촉매를, 1500 ppm의 CH4, 10%의 H2O, 공기 및 SO2로 이루어지는 배기가스에서 여러 농도의 SO2의 메탄 산화 활성에 대해 테스트하였다.
가스가 12500 h-1의 NHSV에서 450℃의 유입온도로 촉매를 통과하도록 하였다.
이 테스트에 의해 얻어진 결과는 아래의 표 2에 요약되어 있다.
작동시간 h SO2[ppm] CH4전환율 [%]
10 1 55
60 1 55
61 8 39
73 8 37
80 30 28
100 30 28
102 0 54
150 0 68
상기 결과로부터 명백한 바와 같이, 촉매의 황 피독은 가역적이다.
종래의 형태를 갖는 단일체 담체를 사용하면서도 황화합물을 함유하는 배기가스 중의 저급 탄화수소를 제거할 수 있다.

Claims (4)

  1. 배기가스로부터 저급 탄화수소를 제거하기 위한 방법으로서, 산화크롬함유 담체 Cr2O3/Al2O3위에 지지된 로듐의 산화물을 함유하는 촉매 위로 배기가스를 통과시키는 단계 및 정제된 배기가스를 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 담체는 단일체 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 단일체 구조는 실리카를 함유하는 섬유로 강화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 배기가스는 휘발성 황화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1019980042810A 1997-10-13 1998-10-13 배기가스 중의 저급 탄화수소를 제거하기 위한 방법 KR100335479B1 (ko)

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