포스터발표 1: 유동층 : P-177 ; 저온 고활성 탈질촉매 (V2O5-WO3-MnO2/TiO2) 및 SO2가 Fast SCR 반응 특성에 미치는 영향

최근 낮은 온도에서도 높은 NOx 제거효율을 보이는 탈질촉매 및 공정에 대한 연구가 활발히 진행 중이며 fast SCR (Selective Catalytic Reduction: 선택적 촉매 환원법)은 탈질공정 전 단계에 산화촉매를 이용하여 배가스 중 NO를 일부분 NO2로 산화시킴으로써 200℃의 낮은 온도에서도 90%이상의 높은 탈질효율을 보이는 공정이다. 본 연구에서는 환원제로 ammonia를 사용하여 V2O5-WO3-MnO2/TiO2 촉매 상에서의 fast SCR 반응 특성 및 SO2가 fast SCR 반응에서 미치는 영향을 결정하였다. 혼합기체 내에 NO만이 포함된 기존의 SCR 반응은 250℃ 부근에서 100%에 가까운 탈질효율을 보인 반면, 혼합기체 내에 NO2/NOx = 0.5인 fast SCR 반응에서는 반응온도 180℃에서 100%에 가까운 탈질효율을 보였다. 본 연구에서는 공간속도, NO2/NOx 비율, 초기 NOx 농도, 산소 농도, 수분의 영향 등 다양한 반응조건에 따른 fast SCR 반응을 기존의 SCR 반응과 비교실험하였다. 높은 반응온도에서는 SCR 반응의 부반응인 ammonia 산화반응으로의 선택도가 증가하여 탈질효율이 감소하며 N2O가 생성된다. 수분이 없는 조건에서 ammonia는 250℃부터 산화되기 시작했으며 300℃ 이상에서 N2O가 생성이 되었다. Fast SCR 반응에서 혼합기체내에 SO2가 존재하면 280℃ 이하의 반응온도에서는 SO2가 없을 때와 별다른 차이가 없었지만 280℃이상에서는 SO2로 인해 350℃까지 100%의 탈질효율이 유지되는 것을 확인하였다.