Selective Catalytic Reduction (SCR) Technology Trends for the Nitrogen Oxide Removal of Exhaust Gas

전 세계적으로 환경문제 해결 및 환경규제 강화에 발맞추어 질소산화물(NOx)을 저감하기 위한 다양한 기술 개발 역시 가속화될 것으로 판단된다. 이 가운데 선택적촉매환원법(Selective Catalytic Reduction; SCR)은 대기오염물 질의 하나인 NOx의 제거를 위해 암모니아를 환원제로 이용하여 무해한 N2 및 H2O로 전환하는 기술로서 높은 탈질효 율을 나타내고, 운전 및 유지보수 용이 등 여러 장점으로 인해 현재까지 개발된 기술 중 NOx를 저감시키는 가장 대표 적인 기술로서 세계적으로 이미 상용화되어 다양한 플랜트에 가동 중에 있다. 최근 전 세계적으로 강화된 NOx 배출 규제로 인해 SCR 기술은 주목받고 있다. NH3-SCR에 사용되는 촉매는 바나듐 및 텅스텐산화물뿐만 아니라 망간 및 세륨산화물과 제올라이트 계열 촉매들이 대표적이다. 한편, 촉매 비활성화 문제에 있어, 배기가스 중의 SO3는 NH3와 반응하여 황산암모늄염(NH4HSO3)을 형성시켜 이는 촉매 비활성화의 원인이 되며, SCR 설비 후단 열교환기 등에 침 적되어 부식현상으로 이어진다. 황성분에 의한 촉매의 비활성화를 억제하기 위해서는 SO2의 SO3로의 산화율을 억제 시키고 촉매 표면에 SO2의 흡착에 대한 반응을 제어해야 한다. SO2에 의한 비활성화 이외에도 고온 노출에 의한 열과 배기가스에 포함된 알칼리 금속에 의한 활성저하가 있다. 이러한 SCR 촉매의 비활성화는 최적 공정 조합 설계 기술 및 경제성을 고려한 촉매 재생 기술을 적용해야 한다. 따라서, NOx 배출에 있어 강화되는 법규에 만족하기 위해서는 NOx를 저감하기 위한 촉매기술의 개발이 필요하다.