Parallel Passage Reactor(PPR)를 이용한 NOx의 선택적 제거

최훈; 함성원; 남인식; 김영걸; 심재호; 하백현

HWAHAK KONGHAK, Vol.34, No.1, 91-98, February, 1996

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Parallel Passage Reactor(PPR)를 이용한 NOx의 선택적 제거

NO Reduction with Ammonia Using Parallel Passage Reactor(PPR)

최훈, 함성원, 남인식, 김영걸, 심재호, 하백현

초록

고정원에서 발생하는 NO_x를 제거하기 위하여 암모니아를 환원제로 하는 SCR(Selective Catalytic Reduction) 반응에 이용할 반응기의 설계에서 낮은 압력차를 가지면서 높은 활성과 선택성을 갖는 PPR(Parallel Passage Reactor)을 사용하여 촉매의 종류, 접착제, 촉매의 크기, 반응기의 길이, 유량, PPR 사이의 간격 등의 여러 인자가 활성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 촉매의 종류에 따라서 활성은 구리이온을 함유하는 천연 제올라이트 및 합성 제올라이트 등의 촉매들에서 반응조건에 따라 거의 90%까지 NO를 제거할 수 있었다. PPR 제작을 위한 촉매의 접착제로 사용된 국내산 내열페인트는 고온에서도 지속적으로 촉매와의 좋은 접착력을 유지하였으며 촉매 반응에 별다른 영향을 주지 않는 것으로 확인되었다. PPR에서 촉매입자의 크기가 감소할수록 활성이 좋았고 반응기의 길이가 증가함에 따라 NO의 제거율이 증가하며, 유량과 PPR 사이의 간격이 감소함에 따라 NO의 제거율이 증가함을 관찰하였다. 본 연구에서 유도된 반응기의 수학적 모델은 실험결과와 잘 일치함을 보여주었고, 고정층 반응기의 실험결과로부터 PPR의 결과를 유추할 수 있는 방법론을 제시하였다.

PPR(Parallel Passage Reactor)design for the SCR of NO_x from stationary sources using NH₃ as a reduc-tant was investigated. The effect of process variables such as catalyst composition, adhesive, catalyst size, reactor length, flow rate and reactor gap size was examined on the catalytic activity. About 90% of NO conversion was achieved for both natural and synthetic zeolites containing cupric ions. Heat-resisting paint(Korea Chemical Co.) used as an adhesive, showed good adhesion even under high reaction temperature up to 450℃. A mathematical model derived in this study well describes experimental observations, and a simple methodology deducing the results of PPR from the experimental results of packed bed reactor was presented.

Keywords:NO_x;PPR;Low Pressure Drop Reactor;Natural Zeolite;Mordenite;SCR

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