KR20180077235A - 연도 가스 및 배기 가스 중의 질소 산화물을 제거하기 위한 허니컴 촉매 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
복수의 플로우 쓰루 채널을 구성하기 위해 서로의 위에 적층된(stacked) 복수의 파형 시트(corrugated sheet)로 구성되는 바나듐 산화물계 허니컴 SCR 촉매로서, 상기 파형 시트에는, 내부 코어층, 및 SCR 촉매 조성물을 함유하는 최외층이 제공되는, 허니컴 SCR 촉매.
Description
본 발명은, 배기 가스, 및 가스 터빈 및 발전소를 포함하는 고정형 연도 가스 공급원으로부터의 연도 가스로부터 질소 산화물인 NOx를 제거하는 것에 관한 것이다.
본 발명은 특히, 천연 가스, 석탄 또는 오일과 같은 화석 연료의 연소에서의 고정형 공급원에서 형성되는 연도 가스의 질소 산화물의 제거에 사용하기 위한 허니컴(honeycomb) 형상의 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매에 관한 것이다.
SCR 방법에 의해 고정형 공급원으로부터 질소 산화물을 제거하기 위한 방법이 당해 기술 분야에 널리 공지되어 있다.
상기 SCR 방법에서, 연도 가스 중 NOx의 함량은, 하기 반응식에 따라, 촉매의 존재하에 일반적으로는 암모니아인 환원제를 사용하여 유리 질소로 전환시킴으로써 제거될 수 있거나 상당히 감소될 수 있다.
4NO+4NH3+O2-4N2+6H2O
NO+NO2+2NH3-2N2+3H2O
고정형 공급원으로부터의 연도 가스 정화에 사용되는 가장 일반적인 SCR 촉매 조성물은 산화 바나듐계이다.
높은 황산염 배출을 피하기 위해, 황 함량이 높은 연료에 대한 노출의 위험이 존재하는 경우 바나듐계 SCR 촉매가 특히 바람직하다. 바나듐계 SCR 촉매의 이점은, 이러한 촉매가 비교적 낮은 황 산화 활성도를 가지며, 이는 연도 가스를 함유하는 황 산화물의 정화에 사용되는 경우 특히 중요하다.
바나듐계 SCR 촉매의 촉매적 활성 성분은 티타니아에 지지된 오산화바나듐 및 삼산화텅스텐으로 구성된다. 고정형 공급원으로부터의 가스 정화에서 사용하기 위해, 상기 촉매가 모노리스 기판 상에 워시코팅되며(washcoated), 상기 기판은, 복수의 평행한 플로우 쓰루 채널(flow through channel)을 갖는 허니컴 구조를 형성하는, 일반적으로 세라믹 재료의 적층된(stacked) 파형(corrugated) 시트 또는 부직 유리 섬유들의 적층된 파형 시트로 구성된다.
낮은 황 산화 활성도를 가지고 있더라도, 바나듐계 촉매는 실제로 SO2를 SO3로 산화시킨다. SO3는 NH3와 반응하여 이황산암모늄을 형성하고, 이것은 촉매 및 다운스트림 장비의 오염 및 폐색을 야기할 수 있다.
SCR 반응은, 일반적인 SCR 반응 조건에서의 촉매 벽 내로의 NO 및 NH3 확산보다 더 빠른 것이 널리 공지되어 있다. NO 제거는 주로 모노리스의 비표면적에 따른다. 이는 모노리스의 벽 두께의 감소가 상기 모노리스의 활성도에 큰 규모로 부정적으로 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다. 이론적으로는, 활성도의 관점에서, 상업적인 SCR 모노리스의 벽 두께의 단 20%의 벽 두께를 갖는 SCR 촉매는 일반적인 높은 분진 조건(dust condition)에서 동일한 활성도를 가질것이다. 그러나, 이러한 촉매는 부식 및 기계적 불안정성을 겪을 것이다.
한편, SO2 산화 반응은 촉매 벽에서의 SO2의 확산보다 훨씬 더 느리다. 이는 전체 촉매 벽이 SO2의 SO3로의 산화에 기여한다는 것을 의미한다. 바나디아가 이러한 바람직하지 않은 반응의 활성 자리인 경우, 원치 않는 환원을 최소화하기 위해 촉매에 로딩되는 바나디아의 양을 감소시키는 것이 일반적이다. 그러나, 이는 또한 SCR 반응 속도를 보다 적은 정도로 감소시키는 효과를 갖는다.
SO2의 SO3로의 전환을 감소시키는 대안적이고 보다 효과적인 방식은 촉매벽의 두께를 감소시키는 것일 수 있다. 그러나, 벽 두께의 감소시, 감소된 벽 두께는 허니컴 구조의 충분한 안정성을 여전히 유지해야만 한다. 상기 과제는 불활성 클레이 재료의 내부 코어층을 갖는 기판의 벽을 제공하는 본 발명에 의해 해결된다.
따라서, 본 발명은,
복수의 플로우 쓰루 채널을 형성하기 위해 서로의 위에 적층된 복수의 파형 시트로 구성되는 허니컴 SCR 촉매로서,
각각의 파형 시트는, 각각의 파형 시트의 양측에서 클레이 재료(clay material)로 코팅된 얽힌(entangled) 부직 섬유를 포함하는 내부 코어층, 및 상기 내부 코어층의 양측에서 지지되는 최외층을 포함하며, 상기 최외층은 SCR 촉매 조성물을 포함하고, 상기 내부 코어층은 상기 채널 벽 두께의 50 내지 95%를 이루는, 허니컴 SCR 촉매를 제공한다.
본 발명에 따른 촉매는, 내부 클레이 코어층으로 인해 모노리스 벽의 전체 두께가 보존되기 때문에 적어도 통상적인 모노리스만큼 양호한 구조 안정성을 보인다는 이점을 갖는다.
본 발명은 모노리스의 단위 용적당 촉매 로딩을 감소시켜 감소된 SO2 산화를 야기한다. 동시에, 상기 감소된 절대 촉매량은 외부층의 바나디아 함량을 증가시키고, 따라서 촉매적 최외층의 NO 환원 활성도를 최대화한다.
추가의 이점은, 내부 코어의 외부층이, 촉매 구조에 기계적 안정성을 제공하는 동시에 낮은 SO2 산화를 제공한다는 것이다. 상기 외부층은 표면의 균열의 추가적인 건조를 방지한다. 이는 또한, 입자들이 높은 충돌각으로 상기 구조에 충돌하는 마멸 지점들이 제거되는 점에서, 상기 구조의 내부식마모성 및 기계적 안정성을 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 촉매의 구체적인 특징은 다음 중 어느 하나 또는 이들의 조합이다:
상기 부직 섬유가 유리 섬유이고;
상기 내부 코어층이 규조토를 추가로 포함하고;
상기 내부 코어층이 0.6 내지 1.2mm의 층 두께를 갖고;
상기 최외층이 0.05 내지 0.6mm의 층 두께를 갖고;
상기 SCR 촉매 조성물이 티타니아 및 오산화바나듐을 포함하고;
상기 SCR 촉매 조성물이 티타니아, 오산화바나듐 및 텅스텐의 산화물을 포함하고;
상기 최외층 중의 오산화바나듐의 양이 중량당 1 내지 5%이고;
상기 SCR 촉매가 각각의 파형 시트 상에 배열되는 라이너(liner)를 추가로 포함한다.
본 발명의 추가의 양태는 복수의 플로우 쓰루 채널을 갖는 허니컴 SCR 촉매의 제조방법으로서, 상기 방법은,
(a) 얽힌 부직 섬유들의 시트들을 제공하는 단계;
(b) 상기 시트들을 파형화(corrugating)하는 단계;
(c) 단계 (b)에서 얻어진 상기 파형 시트들을 적층시켜 허니컴 구조 기판을 형성하는 단계;
(d) 상기 허니컴 구조 기판의 상기 파형 시트들을 클레이 재료로 코팅하여 상기 각각의 파형 시트의 내부 코어층을 얻고, 상기 허니컴 구조 기판을 건조시키고/건조시키거나 소성하는 단계;
(e) 상기 허니컴 구조 기판의 상기 각각의 파형 시트의 내부 코어층의 각측(each side)을, SCR 촉매 조성물 또는 이의 전구체를 포함하는 촉매 코트 층으로 코팅하는 단계; 및
(f) 단계 (e)의 상기 코팅된 허니컴 구조 기판을 소성하여 상기 허니컴 SCR 촉매를 얻는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 구체적인 특징은 다음 중 어느 하나 또는 이들의 조합이다:
단계 (b)에서 얻은 각각의 파형 시트가, 적층에 앞서 라이너로 라이닝되며(lined);
상기 부직 섬유가 유리 섬유이며;
상기 내부 코어 재료가 규조토를 추가로 포함하며;
상기 촉매 코트 층이 0.05 내지 0.3mm의 층 두께를 가지며;
상기 내부 코어층이 0.6 내지 1.2mm의 층 두께를 가지며;
상기 SCR 촉매 조성물이 티타니아 및 바나듐의 산화물을 포함하며;
상기 바나듐의 산화물이 상기 최외층의 중량당 1 내지 5%의 양으로 적용되는 오산화바나듐이며;
상기 SCR 촉매 조성물이 텅스텐의 산화물을 추가로 포함하며;
모든 특징 및 측면에서, 상기 클레이 재료는 카올린 그룹, 수성 알루미나 규산염, 아염소산염 그룹, 납석(pyrophillite) 그룹, 벤토나이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.
도 1은, 0.7mm의 내부 코어층 두께 및 상기 코어층의 각측에 0.15mm의 촉매 외부층 두께를 갖는 본 발명에 따른 허니컴 SCR 촉매의 SO2 산화 활성도에 대한 DeNOx 활성도의 비를, 파형 유리섬유 종이에 지지되는 풀(full) 촉매 층을 갖는 공지된 허니컴 SCR 촉매와 비교하여 도시한다. 둘 다의 비는 풀 촉매 층의 값에 대해 정규화되었다. SO2 산화 활성도에 대한 DeNOx 활성도의 비가 높은 것이 이상적이다.
도 1로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따른 불활성 내부 코어 촉매는 상기 풀 촉매 층과 비교하여 DeNOx:SO2 산화 활성도의 측면에서 약 58% 더 높다/더 우수하다.
Claims (20)
- 복수의 플로우 쓰루 채널(flow through channel)을 구성하기 위해 서로의 위에 적층된(stacked) 복수의 파형 시트(corrugated sheet)로 구성되는 허니컴(honeycomb) SCR 촉매로서, 각각의 파형 시트는, 각각의 파형 시트의 양측에서 클레이 재료(clay material)로 코팅된 얽힌(entangled) 부직 섬유를 포함하는 내부 코어층, 및 상기 내부 코어층의 양측에서 지지되는 최외층을 포함하며, 상기 최외층은 SCR 촉매 조성물을 포함하고, 상기 내부 코어층은 상기 채널 벽 두께의 50 내지 95%를 이루는, 허니컴 SCR 촉매.
- 제1항에 있어서, 상기 부직 섬유가 유리 섬유인, 허니컴 SCR 촉매.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내부 코어 재료가 규조토를 추가로 포함하는, 허니컴 SCR 촉매.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 최외층이 0.05 내지 0.6mm의 층 두께를 갖는, 허니컴 SCR 촉매.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 코어층이 0.6 내지 1.2mm의 층 두께를 갖는, 허니컴 SCR 촉매.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SCR 촉매 조성물이 티타니아 및 바나듐의 산화물을 포함하는, 허니컴 SCR 촉매.
- 제6항에 있어서, 상기 바나듐의 산화물이 중량당 1 내지 5%의 양의 오산화바나듐인, 허니컴 SCR 촉매.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 텅스텐의 산화물을 추가로 포함하는, 허니컴 SCR 촉매.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 파형 시트 상에 배열되는 라이너(liner)를 추가로 포함하는, 허니컴 SCR 촉매.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 코어층이 규조토를 추가로 포함하는, 허니컴 SCR 촉매.
- 복수의 플로우 쓰루 채널을 갖는 허니컴 SCR 촉매의 제조방법으로서, 상기 방법은,
(a) 얽힌 부직 섬유들의 시트들을 제공하는 단계;
(b) 상기 시트들을 파형화(corrugating)하는 단계;
(c) 단계 (b)에서 얻어진 상기 파형 시트들을 적층시켜 허니컴 구조 기판을 형성하는 단계;
(d) 상기 허니컴 구조 기판의 상기 파형 시트들을 클레이 재료로 코팅하여 상기 각각의 파형 시트의 내부 코어층을 얻고, 상기 허니컴 구조 기판을 건조시키고/건조시키거나 소성하는 단계;
(e) 상기 허니컴 구조 기판의 상기 각각의 파형 시트의 내부 코어층의 각측(each side)을, SCR 촉매 조성물 또는 이의 전구체를 포함하는 촉매 코트 층으로 코팅하는 단계;
(f) 단계 (e)의 상기 허니컴 구조 기판을 소성하여 상기 허니컴 SCR 촉매를 얻는 단계를 포함하는, 허니컴 SCR 촉매의 제조방법. - 제11항에 있어서, 단계 (b)에서 얻은 각각의 파형 시트가, 적층에 앞서 라이너로 라이닝되는(lined), 허니컴 SCR 촉매의 제조방법.
- 제11항에 있어서, 상기 라이너가 클레이 재료로 코팅되는, 허니컴 SCR 촉매의 제조방법.
- 제11항 또는 제13항에 있어서, 상기 부직 섬유가 유리 섬유인, 허니컴 SCR 촉매의 제조방법.
- 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클레이 재료가 규조토를 추가로 포함하는, 허니컴 SCR 촉매의 제조방법.
- 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촉매 코트 층이 0.05 내지 0.6mm의 층 두께를 갖는, 허니컴 SCR 촉매의 제조방법.
- 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 코어층이 0.6 내지 1.2mm의 층 두께를 갖는, 허니컴 SCR 촉매의 제조방법.
- 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SCR 촉매 조성물이 티타니아 및 바나듐의 산화물을 포함하는, 허니컴 SCR 촉매의 제조방법.
- 제18항에 있어서, 상기 바나듐의 산화물이 중량당 1 내지 5%의 양으로 적용되는 오산화바나듐인, 허니컴 SCR 촉매의 제조방법.
- 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 SCR 촉매 조성물이 텅스텐의 산화물을 추가로 포함하는, 허니컴 SCR 촉매의 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
| EP3730210A1 (en) * | 2019-04-26 | 2020-10-28 | Umicore Ag & Co. Kg | Catalyst ceramic candle filter for combined particulate removal and the selective catalytic reduction (scr) of nitrogen-oxides |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005118775A (ja) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Haldor Topsoe As | 触媒担持材料、それから製造された触媒及び煙道ガスの処理方法 |
| KR100589513B1 (ko) * | 2005-11-29 | 2006-06-14 | 대영씨엔이(주) | 질소산화물 제거를 위한 선택적 촉매환원반응용 촉매를이용한 코팅제 조성물, 그 선택적 촉매환원반응용 촉매모듈 소자, 및 그 선택적 촉매환원반응용 촉매 모듈 |
Family Cites Families (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3104194A (en) * | 1962-01-30 | 1963-09-17 | Adam T Zahorski | Panel structure |
| US4280926A (en) | 1978-09-12 | 1981-07-28 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd. | Method for producing a catalyst and a carrier therefor |
| KR920005089B1 (ko) * | 1988-07-06 | 1992-06-26 | 우스이 고꾸사이 산교 가부시끼가이샤 | 배기가스 정화용 촉매를 담지하기 위한 금속제 담지모체(擔持母體)와 그의 제조방법 |
| JPH0619793Y2 (ja) * | 1988-11-30 | 1994-05-25 | 臼井国際産業株式会社 | 排気ガス浄化装置 |
| JPH0619792Y2 (ja) * | 1988-12-16 | 1994-05-25 | 臼井国際産業株式会社 | 排気ガス浄化装置 |
| US5104627A (en) * | 1988-12-19 | 1992-04-14 | Usui Kokusai Sangyo Kabushiki Kaisha | Exhaust gas cleaning apparatus |
| US5198403A (en) | 1989-02-28 | 1993-03-30 | Degussa Ag | Process for producing a catalyst for selective reduction of nitrous oxides with ammonia |
| DE3906136C1 (ko) * | 1989-02-28 | 1990-08-09 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De | |
| JPH0733875Y2 (ja) * | 1989-05-08 | 1995-08-02 | 臼井国際産業株式会社 | 排気ガス浄化装置 |
| DE4200995C2 (de) | 1991-01-21 | 2002-02-14 | Seibu Giken Fukuoka Kk | Verfahren zur Herstellung eines wabenförmigen Gasadsorptionselements oder eines wabenförmigen Katalysatorträgers |
| JP2509478B2 (ja) * | 1991-05-09 | 1996-06-19 | 昭和飛行機工業株式会社 | ハニカム構造体およびその製造方法 |
| US5153167A (en) * | 1991-05-22 | 1992-10-06 | Nippon Steel Corporation | Honeycomb catalyst carrier |
| US5554342A (en) * | 1991-12-20 | 1996-09-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrical heating type catalytic device |
| JP3336035B2 (ja) * | 1992-04-27 | 2002-10-21 | 臼井国際産業株式会社 | 金属製ハニカム担体 |
| DE59302286D1 (de) * | 1992-07-14 | 1996-05-23 | Emitec Emissionstechnologie | Metallischer wabenkörper aus verschlungenen blechlagen und verfahren zu seiner herstellung |
| JPH0699077A (ja) * | 1992-09-17 | 1994-04-12 | Nippon Muki Co Ltd | 積層コルゲート触媒担体 |
| ATE158845T1 (de) * | 1993-05-25 | 1997-10-15 | Grace W R & Co | Kombinierter, elektrisch heizbarer umwandler |
| DE4411302C1 (de) * | 1994-03-31 | 1995-10-19 | Degussa | Verfahren zur Herstellung eines beschichteten, monolithischen Trägerkatalysators |
| US5431886A (en) * | 1994-04-08 | 1995-07-11 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Combined electrically heatable converter |
| JPH08158863A (ja) * | 1994-12-02 | 1996-06-18 | Usui Internatl Ind Co Ltd | メタルハニカム体 |
| US5846495A (en) * | 1995-07-12 | 1998-12-08 | Engelhard Corporation | Structure for converter body |
| US6602477B2 (en) * | 1996-08-05 | 2003-08-05 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha, Ltd. | Metal honeycomb structure |
| JP2001137713A (ja) * | 1999-11-12 | 2001-05-22 | Nichias Corp | ハニカム構造体 |
| JP3790089B2 (ja) * | 2000-05-15 | 2006-06-28 | 昭和飛行機工業株式会社 | 排気ガス浄化装置用の触媒担体、およびその製造方法 |
| US6644535B2 (en) * | 2001-05-18 | 2003-11-11 | Massachusetts Institute Of Technology | Truss core sandwich panels and methods for making same |
| WO2004018851A1 (de) * | 2002-08-02 | 2004-03-04 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Metallische lage mit bereichen unterschiedlicher materialdicke, verfahren zur herstellung einer solchen metallischen lage und zumindest teilweise aus solchen metallischen lagen hergestellter wabenkörper |
| US6946013B2 (en) * | 2002-10-28 | 2005-09-20 | Geo2 Technologies, Inc. | Ceramic exhaust filter |
| JP4226884B2 (ja) * | 2002-12-11 | 2009-02-18 | カルソニックカンセイ株式会社 | 金属製触媒担体 |
| JP2004275852A (ja) | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排煙脱硝触媒及びその製造方法 |
| FI118418B (fi) * | 2003-04-17 | 2007-11-15 | Ecocat Oy | Alumiinioksidipohjainen katalyytti poistekaasujen puhdistukseen |
| JP4758071B2 (ja) * | 2003-11-25 | 2011-08-24 | バブコック日立株式会社 | Ｐｍ含有排ガス浄化用フィルタ、該排ガスの浄化方法および浄化装置 |
| DE102004001947A1 (de) * | 2004-01-13 | 2005-08-04 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Wabenkörper aus Lagen mit Umstülpungen und Lagen mit Gegenstrukturen |
| CN101036884A (zh) * | 2007-04-19 | 2007-09-19 | 德清县三龙催化剂有限公司 | 一种用于火电厂烟气scr脱硝中的钛基催化剂及制备方法 |
| WO2008155856A1 (ja) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | Ibiden Co., Ltd. | ハニカム構造体、及び、ハニカム構造体の製造方法 |
| US8671693B2 (en) * | 2008-01-11 | 2014-03-18 | George C. P. Straza | Thermally conductive structure |
| JP6106458B2 (ja) * | 2013-02-26 | 2017-03-29 | 本田技研工業株式会社 | 排気ガス用触媒装置 |
| US10598068B2 (en) * | 2015-12-21 | 2020-03-24 | Emissol, Llc | Catalytic converters having non-linear flow channels |
-
2016
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005118775A (ja) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Haldor Topsoe As | 触媒担持材料、それから製造された触媒及び煙道ガスの処理方法 |
| KR100589513B1 (ko) * | 2005-11-29 | 2006-06-14 | 대영씨엔이(주) | 질소산화물 제거를 위한 선택적 촉매환원반응용 촉매를이용한 코팅제 조성물, 그 선택적 촉매환원반응용 촉매모듈 소자, 및 그 선택적 촉매환원반응용 촉매 모듈 |
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