H₂-SCR의 귀금속 Pt와 Pd를 이용한 유해 가스 저감 특성

서충길

doi:10.9726/kspse.2023.27.6.030

주제분류

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저널정보

한국동력기계공학회
동력시스템공학회지 학술저널
동력시스템공학회지 제27권 제6호
2023.12 30 - 37 (8page)
DOI : 10.9726/kspse.2023.27.6.030

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서충길 (호원대학교)

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이 연구는 H₂-SCR 촉매의 상용화를 위한 기초연구로, H₂-SCR에서 가장 중요한 역할을 담당하는 주촉매(Pt, Pd) 종류와 담지량에 따른 유해 가스 저감 특성을 파악하는 것이다. 지지체 TiO₂ 기반에 0.5Pt보다 0.5Pd가 담지된 H₂-SCR이 저온에서 활성이 좋았다. 두 종류 귀금속이 담지된 0.5Pt-0.5Pd/TiO₂ H₂-SCR은 75℃ 저온에서 22%, 100℃에서 46%의 NOx 전환율을 나타냈고, 저온에서 NOx/CO 저감 성능 향상과 윈도우 폭이 확대되었다. 이는 유해가스 NOx와 CO에 대한 흡착과 반응 및 탈착의 반응속도(reaction rate)가 빨라졌기 때문이다. 0.25Pt-0.25Pd/TiO₂ H₂-SCR은 100℃ 이하 온도에서 38%의 가장 낮은 NOx 저감 성능을 나타냈다. 귀금속 담지량이 가장 많은 0.75Pt-0.75Pd/TiO₂ H₂-SCR이 De-NOx/CO 성능이 가장 높았고, window 또한 넓게 확대되었으며, 저온으로 이동하는 경향을 나타냈다. De-NOx/CO 성능이 높은 0.75Pt-0.75Pd/TiO₂ H₂-SCR은 O₂ 소모율 또한 증가하였고, Pt와 Pd가 담지량이 많기 때문에 유해 가스 저감에 더 많은 양의 O₂가 소모되었다.

This study is fundamental research for the commercialization of H₂-SCR and aims to identify the harmful gas reduction characteristics according to the types and amount of main catalyst (Pt, Pd), which play the most important role in H₂-SCR catalysts. H₂-SCR with 0.5Pd loaded the support TiO₂ was more active at low temperature than 0.5Pt. The 0.5Pt-0.5Pd/TiO₂ H₂-SCR loaded with two types of precious metals showed a NOx conversion rate of 22% at a low temperature of 75℃ and 46% at 100℃, and the NOx/CO reduction performance was improved and the window width was expanded at low temperature. The reason for this is that the reaction rate of adsorption, reaction, and desorption for harmful gases NOx and CO has become faster. 0.25Pt-0.25Pd/TiO₂ H₂-SCR showed the lowest NOx reduction performance of 38% at temperatures below 100℃. The 0.75Pt-0.75Pd/TiO₂ H₂-SCR, which contained the largest loading amount of precious metals, had the highest De-NOx/CO performance, its window was also widened, and it showed a tendency to move to low temperatures. The 0.75Pt-0.75Pd/TiO₂ H₂-SCR with high De-NOx/CO performance also increased the O₂ consumption ratio. Since the amount of Pt and Pd was large, a greater amount of O₂ was consumed to reduce harmful gases.

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