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엔진 배출가스에서 NOx 환원을 위한 이원금속 촉매

전문가 제언: ○ 이 발명은 탄화수소 환원제를 사용하여 높은 연비의 엔진 배기가스에서 NOx 환원에 사용되는 새로운 이원 금속촉매의 구성과 이의 사용 방법을 소개하고 있다. 높은 연비의 엔진에서는 비교적 높은 함량의 산소와 질소산화물(NOx)의 함유한 고온의 배기가스를 생산한다. 이로써 높은 산소농도에서 NOx 제거가 문제가 된다. 높은 연비의 엔진 연료의 경제성과 환경 개선 두 관점에서 이원금속 촉매가 관심의 대상이다.

○ US 6,957,528 등 다수 미국 특허에서는 높은 연비의 엔진에서부터 NOx의 선택적 촉매 환원 반응(SRC)으로 배기가스에 오존과 비-열 플라스마-개질의 디젤 연료 성분을 첨가하는 간단한 방법을 소개하였다. 대기 공기를 적절한 비-열 플라스마 발생기를 통과하여 발생시킨 오존을 NO를 NO2의 산화를 위한 배기가스 흐름에 첨가하는 이 방법은 시설이 간단하여 경제적이나 이원금속 촉매의 운전 조건과 비교 효율의 규명이 필요하다.

○ 알루미늄 지지된 은(Ag) 또는 BaY 입자의 전단-흐름 촉매를 함유하고, 그리고 적절한 CuCoY 조성 입자의 후단-흐름 층으로 구성되는 이중 층 반응기는 고 산소 배기가스 흐름에서 NOx의 제거에 특히 효과적이다. 고온, 고 산소 및 고 NOx 함유의 배기가스에서 NOx 제거는 기술적으로 쉽지 않기 때문에 고 활성의 선택적 촉매의 선택과 촉매운전 조건이 기술의 핵심으로 업계에서 각 기술의 특성을 참고한 효율적 촉매 개발이 필요하다.

○ 일산화질소(NO)와 이산화질소(NO2)를 포함하는 엔진으로부터의 배기가스 중의 NOx는 뜨거운 배기가스의 높은 산소의 농도 때문에 질소로 환원하기가 매우 어렵다. 디젤 연료의 선택적 촉매 환원법(SCR)이 최근의 기술 경향이나 디젤 배기가스에서 NOx의 전환(SCR)공정에도 효율 측면에서 더 개선이 필요하다. 에너지 비용이 높고 좁은 우리나라에서 엔진 효율을 극대화하고 공해물질을 감소시킬 수 있는 공정의 연구가 요구된다.

저자: GM Global Technology OP. INC.
자료유형: 특허정보