KR102079475B1 - 다이옥신 제거용 scr 촉매 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 흡착성능이 뛰어나고 반응성이 좋은 다이옥신 제거용 SCR 촉매를 제조하는 방법에 대한 것이다.
본 발명에 따른 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법은 주원료 제조단계와, 무기바인더 제조단계와, 혼합물단계와, 물투입단계와, 활성물질 투입단계와, 첨가제 투입단계와, 암모니아 혼합단계와, 유리섬유 투입단계와, 슬러지단계와, 반죽단계와, 혼련단계와, 압출성형단계와, 건조단계 및 소성단계를 포함한다. 상기 주원료 제조단계는 알루미나(Al2O3) 10 ~ 40 중량%와, 타이타니아(TiO2) 60 ~ 80 중량%와, 몰리브덴 0.1 ~ 3 중량%와, 텅스텐 1 ~ 10 중량%를 혼합하여 주원료를 만든다. 상기 무기바인더 제조단계는 상기 주원료 대비 실리카졸 2 ~ 7 중량%에 상기 실리카졸 대비 실리카파우더 5 ~ 20 중량%를 용해시킨다. 상기 혼합물단계는 상기 무기바인더를 상기 주원료에 투입하여 10 ~ 30분간 혼합하여 혼합물은 만든다. 상기 물투입단계는 상기 혼합물에 물을 상기 주원료 대비 20 ~ 40중량%를 투입한다. 상기 활성물질 투입단계는 암모늄메타바나데이트(NH4VO3) 및 바나듐 옥사이드(V2O5)에서 하나 이상 선택된 상기 주원료 대비 1 ~ 5 중량%를 용매인 주원료 대비 1 ~ 5 중량%의 모노에탄올아민(Monoethanolamine)에 녹여 상기 물 투입된 혼합물에 투입한다. 상기 첨가제 투입단계는 상기 주원료 대비 셀룰로스 결합제 1 ~ 3중량%, 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol)과 프로필렌글리콜(Propylene glycol)과 폴리에틸렌옥사이드(Poly Ethylene Oxide)에서 하나 선택된 주원료 대비 1 ~ 2.5중량%, 글리세린(Glycerin)과 스테아린산(Stearic Acid)과 스테아릴알코올(Stearyl Alcohol)에서 하나 이상 선택된 주원료 대비 1 ~ 2.5중량%의 첨가제를 상기 활성물질이 투입된 혼합물에 투입한다. 상기 암모니아 혼합단계는 상기 주원료 대비 암모니아수 3 ~ 5 중량%를 상기 첨가제가 투입된 혼합물에 투입하여 60 ~ 120분 가량 혼합한다. 상기 유리섬유 투입단계는 상기 암모니아수가 혼합된 혼합물에 주원료 대비 유리섬유 5 ~ 15중량%를 투입한다. 상기 슬러지단계는 상기 유리섬유가 투입된 상기 혼합물에 상기 주원료 대비 물을 10 ~ 20중량% 투입하여 30 ~ 90분간 혼합하여 슬러지화시킨다. 상기 반죽단계는 상기 슬러지를 함수율 17 ~ 33%로 조절하여 반죽으로 만든다. 상기 혼련단계는 상기 반죽을 혼련시킨다. 상기 압출성형 단계는 상기 혼련된 반죽을 압출성형하여 압출성형체로 만든다. 상기 건조단계는 상기 압출성형체를 건조시킨다. 상기 소성단계는 상기 건조된 압출성형체를 소성시킨다.
본 발명에 따른 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법은 주원료 제조단계와, 무기바인더 제조단계와, 혼합물단계와, 물투입단계와, 활성물질 투입단계와, 첨가제 투입단계와, 암모니아 혼합단계와, 유리섬유 투입단계와, 슬러지단계와, 반죽단계와, 혼련단계와, 압출성형단계와, 건조단계 및 소성단계를 포함한다. 상기 주원료 제조단계는 알루미나(Al2O3) 10 ~ 40 중량%와, 타이타니아(TiO2) 60 ~ 80 중량%와, 몰리브덴 0.1 ~ 3 중량%와, 텅스텐 1 ~ 10 중량%를 혼합하여 주원료를 만든다. 상기 무기바인더 제조단계는 상기 주원료 대비 실리카졸 2 ~ 7 중량%에 상기 실리카졸 대비 실리카파우더 5 ~ 20 중량%를 용해시킨다. 상기 혼합물단계는 상기 무기바인더를 상기 주원료에 투입하여 10 ~ 30분간 혼합하여 혼합물은 만든다. 상기 물투입단계는 상기 혼합물에 물을 상기 주원료 대비 20 ~ 40중량%를 투입한다. 상기 활성물질 투입단계는 암모늄메타바나데이트(NH4VO3) 및 바나듐 옥사이드(V2O5)에서 하나 이상 선택된 상기 주원료 대비 1 ~ 5 중량%를 용매인 주원료 대비 1 ~ 5 중량%의 모노에탄올아민(Monoethanolamine)에 녹여 상기 물 투입된 혼합물에 투입한다. 상기 첨가제 투입단계는 상기 주원료 대비 셀룰로스 결합제 1 ~ 3중량%, 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol)과 프로필렌글리콜(Propylene glycol)과 폴리에틸렌옥사이드(Poly Ethylene Oxide)에서 하나 선택된 주원료 대비 1 ~ 2.5중량%, 글리세린(Glycerin)과 스테아린산(Stearic Acid)과 스테아릴알코올(Stearyl Alcohol)에서 하나 이상 선택된 주원료 대비 1 ~ 2.5중량%의 첨가제를 상기 활성물질이 투입된 혼합물에 투입한다. 상기 암모니아 혼합단계는 상기 주원료 대비 암모니아수 3 ~ 5 중량%를 상기 첨가제가 투입된 혼합물에 투입하여 60 ~ 120분 가량 혼합한다. 상기 유리섬유 투입단계는 상기 암모니아수가 혼합된 혼합물에 주원료 대비 유리섬유 5 ~ 15중량%를 투입한다. 상기 슬러지단계는 상기 유리섬유가 투입된 상기 혼합물에 상기 주원료 대비 물을 10 ~ 20중량% 투입하여 30 ~ 90분간 혼합하여 슬러지화시킨다. 상기 반죽단계는 상기 슬러지를 함수율 17 ~ 33%로 조절하여 반죽으로 만든다. 상기 혼련단계는 상기 반죽을 혼련시킨다. 상기 압출성형 단계는 상기 혼련된 반죽을 압출성형하여 압출성형체로 만든다. 상기 건조단계는 상기 압출성형체를 건조시킨다. 상기 소성단계는 상기 건조된 압출성형체를 소성시킨다.
Description
본 발명은 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 흡착성능이 뛰어나고 반응성이 좋은 다이옥신 제거용 SCR 촉매를 제조하는 방법에 대한 것이다.
산업폐기물, 도시 폐기물, 철강제조 플랜트, 금속정련 공정과 같은 연소 설비로부터 생성된 배기가스는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 염소 이외에도 다이옥신, PCB, 클로로페놀과 같은 독성 유기 염화물의 약간 량을 함유하고 있다.
특히, 각종 암과 기형아 출산의 원인이 되는 맹독성 물질로 알려져 있는 다이옥신은 쓰레기 소각장 및 자원회수시설과 같은 소각로에서 도시폐기물과 의료폐기물 등 다이옥신 전구물질을 함유한 화학폐기물의 소각시 주로 발생한다. 다이옥신으로 통칭되는 화합물은 염소원자로 치환된 2개의 벤젠고리가 2개의 산소로 연결된 다이옥신계 화합물(PCDD;Polychlorinated Dibenzo-p-Dioxin)과 1개의 산소원자로 연결된 퓨란계 (PCDF;Polychlorinated Dibenzo Furan)의 2종류로 나뉘어진다. 다이옥신은 치환된 염소원자의 위치와 수에 따라 다이옥신계는 75개, 퓨란계는 135개의 이성체를 가지며, 총 210개의 다이옥신 화합물이 존재한다. 이중, 인체 및 환경에 미치는 독성과 잔류성이 매우 큰 다이옥신 종류는 2,3,7,8-TCDD로 알려져 있다. 다이옥신은 상당히 안정한 비수용성 물질이고 그 독성은 계속 존재하기 때문에 환경 오염을 야기하는 가장 문제시되는 화학물질로 여겨지고 있다. 소각 및 열공정시 다이옥신류의 생성은 온도, 염소농도(HCl, Cl2), 산소 및 일산화탄소 농도에 크게 좌우되는 것으로 보고되고 있는데, 드 누보(De novo) 합성반응에 의한 다이옥신의 생성최적온도는 약 250∼450℃이며, 600℃이상의 온도에서는 다이옥신이 분해된다.
소각로에서 발생되는 다이옥신을 제어하기 위한 기술로는 사전처리기술과 사후처리기술로 구분될 수 있으며, 사전처리 기술은 폐기물의 사전분리, 연소기 구조변경, 연소조건 최적화를 통하여 다이옥신을 저감하는 기술이나, 다이옥신의 생성을 완전히 제어하는 것은 실제로 불가능하다. 따라서, 다이옥신을 효율적으로 제어하기 위해서는 사전처리기술의 개발과 더불어 합성된 다이옥신을 효율적으로 제거할 수 있는 후처리 기술이 요구된다.
후처리 기술로는 촉매산화분해와, 열소각 및 분해 및 흡착분리기술이 있다.
촉매산화분해방법은 배가스를 촉매와 접촉시켜 다이옥신을 CO2, H2O, HCl 등의 물질로 분해하는 기술이다. 열소각 및 분해기술은 배가스를 1000℃ 이상의 고온으로 재가열하여 다이옥신을 분해하는 기술이지만 막대한 에너지 비용과 장치비용이 필요함 분해 후 냉각과정에서 다이옥신이 재합성된다는 문제점이 있다. 흡착분리기술은 배가스를 흡착제와 접촉시켜 흡착제거하는 방법이지만 흡착제 재생과 폐흡착제 처리에 따른 2차오염물질을 유발한다는 문제점이 있다. 따라서 촉매산화분해방법이 최근에 가장 많은 연구가 진행되고 있는 기술이다.
종래의 다이옥신을 분해하기 위하여 촉매를 제조하는 공정은 건식 혼합기에 고상의 원료를 투입한 후 일정시간 혼합하여 수분 및 기타 첨가제를 투입하였다. 그리고 건식 혼합된 원료를 습식 혼합기에 투입하여 일정시간 추가 혼합하여, 표준운영절차에 따라 수분 및 기타 첨가제를 투입하고 일정시간 혼합 후 인출하였다.
종래의 제조방법으로 촉매를 제조할 경우 일정량의 수분 첨가로 인해 원료 내에 포함된 함수량에 따라서 반죽의 불균일성이 발생하였다. 반죽의 불균일성으로 인해 촉매의 균열이 발생할 뿐만 아니라 성형성이 떨어져서 생산성이 저하된다는 문제점이 있었다.
또한, 반죽을 균일하게 하기 위한 혼련 공정에 추가 작업 인원이 필요하여 비용이 증가된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 함수율을 일정하게 조절함으로써 반죽의 균일성을 확보하여 촉매의 균열을 방지하고 성형성을 증가시킬 수 있는 촉매의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법은 주원료 제조단계와, 무기바인더 제조단계와, 혼합물단계와, 물투입단계와, 활성물질 투입단계와, 첨가제 투입단계와, 암모니아 혼합단계와, 유리섬유 투입단계와, 슬러지단계와, 반죽단계와, 혼련단계와, 압출성형단계와, 건조단계 및 소성단계를 포함한다. 상기 주원료 제조단계는 알루미나(Al2O3) 10 ~ 40 중량%와, 타이타니아(TiO2) 60 ~ 80 중량%와, 몰리브덴 0.1 ~ 3 중량%와, 텅스텐 1 ~ 10 중량%를 혼합하여 주원료를 만든다. 상기 무기바인더 제조단계는 상기 주원료 대비 실리카졸 2 ~ 7 중량%에 상기 실리카졸 대비 실리카파우더 5 ~ 20 중량%를 용해시킨다. 상기 혼합물단계는 상기 무기바인더를 상기 주원료에 투입하여 10 ~ 30분간 혼합하여 혼합물을 만든다. 상기 물투입단계는 상기 혼합물에 물을 상기 주원료 대비 20 ~ 40중량%를 투입한다. 상기 활성물질 투입단계는 암모늄메타바나데이트(NH4VO3) 및 바나듐 옥사이드(V2O5)에서 하나 이상 선택된 상기 주원료 대비 1 ~ 5 중량%를 용매인 주원료 대비 1 ~ 5 중량%의 모노에탄올아민(Monoethanolamine)에 녹여 상기 물 투입된 혼합물에 투입한다. 상기 첨가제 투입단계는 상기 주원료 대비 셀룰로스 결합제 1 ~ 3중량%, 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol)과 프로필렌글리콜(Propylene glycol)과 폴리에틸렌옥사이드(Poly Ethylene Oxide)에서 하나 선택된 주원료 대비 1 ~ 2.5중량%, 글리세린(Glycerin)과 스테아린산(Stearic Acid)과 스테아릴알코올(Stearyl Alcohol)에서 하나 이상 선택된 주원료 대비 1 ~ 2.5중량%의 첨가제를 상기 활성물질이 투입된 혼합물에 투입한다. 상기 암모니아 혼합단계는 상기 주원료 대비 암모니아수 3 ~ 5 중량%를 상기 첨가제가 투입된 혼합물에 투입하여 60 ~ 120분 가량 혼합한다. 상기 유리섬유 투입단계는 상기 암모니아수가 혼합된 혼합물에 주원료 대비 유리섬유 5 ~ 15중량%를 투입한다. 상기 슬러지단계는 상기 유리섬유가 투입된 상기 혼합물에 상기 주원료 대비 물을 10 ~ 20중량% 투입하여 30 ~ 90분간 혼합하여 슬러지화시킨다. 상기 반죽단계는 상기 슬러지를 함수율 17 ~ 33%로 조절하여 반죽으로 만든다. 상기 혼련단계는 상기 반죽을 혼련시킨다. 상기 압출성형 단계는 상기 혼련된 반죽을 압출성형하여 압출성형체로 만든다. 상기 건조단계는 상기 압출성형체를 건조시킨다. 상기 소성단계는 상기 건조된 압출성형체를 소성시킨다.
또한, 상기의 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법에 있어서, 상기 무기바인더 제조단계의 경우 상기 실리카졸은 실리카 함량이 10 ~ 30%이며, 상기 실리카 파우더는 입도 3 ~ 7 마이크로 미터의 크기를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법에 있어서, 상기 혼련단계에서 혼련된 반죽을 격자 크기 1 ~ 3 밀리미터의 스테인리스 메쉬망을 통과시켜 상기 반죽 내부의 이물질을 제거하는 필터링 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법에 있어서, 상기 건조단계는 마이크로웨이브를 사용하여 상기 압출성형체를 섭씨 50 ~ 110도에서 24 ~ 72시간 건조시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법에 있어서, 상기 소성단계는 상기 건조된 압출성형체를 섭씨 400 ~ 550도에서 3 ~ 7시간 소성시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 경우 알루미나와 타이타니아의 파우더를 사용함으로 인하여 촉매가 바이모달(bimodal) 구조를 가짐으로써 흡착능력을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면 조촉매 역할을 하는 몰리브덴, 텅스텐을 첨가함으로 인하여 활성금속이 함침된 최적의 촉매를 제공할 수 있어서 저온, 중온, 고온대역에서 다이옥신 제거능력이 우수하다.
또한, 본 발명에 의하면, 함수율을 일정하게 조절함으로써 반죽의 균일성을 확보할 수 있다. 이로 인하여 촉매의 균열방지 및 성형성을 증가시켜 생산성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법의 일 실시예의 개념도이다.
도 1을 참조하여 본 발명에 따른 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법의 일 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법은 주원료 제조단계(S11)와, 무기바인더 제조단계(S13)와, 혼합물단계(S15)와, 물투입단계(S17)와, 활성물질 투입단계(S19)와, 첨가제 투입단계(S21)와, 암모니아 혼합단계(S23)와, 유리섬유 투입단계(S25)와, 슬러지단계(S27)와, 반죽단계(S29)와, 혼련단계(S31)와, 필터링단계(S33)와, 압출성형단계(S35)와, 건조단계(S37) 및 소성단계(S39)를 포함한다.
촉매를 제조하기 위하여 혼합기에 고상의 원료를 투입한다. 고상의 원료는 SCR 촉매의 촉매체의 골격으로 사용되는 담체의 기본적인 원료이며, 활성물질을 담지하고 높은 표면적을 제공해 반응 면적을 높이는 역할을 한다. 이때 고상의 원료는 주원료와 무기바인더로 구성된다.
주원료 제조단계(S11)는 혼합기에 주원료를 투입하는 단계를 말한다. 주원료는 알루미나(Al2O3) 10 ~ 40 중량%와, 타이타니아(TiO2) 60 ~ 80 중량%와, 몰리브덴 0.1 ~ 3 중량%와, 텅스텐 1 ~ 10 중량%를 혼합하여 주원료를 만든다. 그래서 주원료는 타이타니아와 알루미나의 이중 담체로 구성된다. 이중 담체 중 타이타니아는 아나타아제 형태의 결정구조로서 비표면적이 60 ~ 120㎡/g이고, 기공 크기는 140 ~ 190Å의 물성을 가지고, 알루미나는 감마 알루미나(r-Al203) 형태에 비표면적이 120 ~ 190㎡/g이고, 기공 크기가 100 ~ 140Å의 물성을 가진 원료가 사용된다. 몰리브덴과, 텅스텐은 타이타니아와 알루미나의 이중 담체에 담지되어 조촉매 역할을 한다.
무기바인더 제조단계(S13)는 주원료 대비 실리카졸 2 ~ 7 중량%에 상기 실리카졸 대비 실리카 파우더 5 ~ 20중량%를 용해시킨다. 무기 바인더는 촉매 담체의 강도를 증가시키기 위한 실리카(SiO2)이며, 실리카 함량이 10 ~ 30%인 실리카 졸(Silica Sol)의 주원료 대비 2 ~ 7 중량%에 입도 3 ~ 7 ㎛를 가지는 미세한 크기의 실리카 파우더의 실리카 졸 대비 5 ~ 20중량%를 용해시킨다.
혼합물단계(S15)는 무기바인더를 주원료가 투입된 혼합기에 투입하여 10 ~ 30분간 혼합하여 혼합물을 만든다.
물투입단계(S17)는 혼합물이 만들어진 혼합기에 물을 주원료 대비 20 ~ 40중량%를 투입한다.
활성물질 투입단계(S19)는 SCR 촉매의 활성물질인 바나듐을 투입하는데 바나듐 전구체인 암모늄메타바나데이트(NH4VO3) 및 바나듐 옥사이드(V2O5)에서 하나 이상 선택하여 주원료 대비 1 ~ 5 중량%를 용매인 주원료 대비 1 ~ 5 중량%의 모노에탄올아민(Monoethanolamine)에 녹여 혼합기에 투입한다.
첨가제 투입단계(S21)는 기타 첨가제로 SCR 촉매를 압출성형하는데 용이하도록 세라믹 원료 분말끼리 결합시켜주는 용도인 유기바인더인 셀룰로스 결합제(Cellulose binder)를 주원료 대비 1 ~ 3중량%를, SCR 촉매를 압출성형 하는데 용이하도록 가소성을 성형체에 부여하기 위한 가소제로 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol)과 프로필렌글리콜(Propylene glycol)과 폴리에틸렌옥사이드(Poly Ethylene Oxide)에서 하나 선택하여 주원료 대비 1 ~ 2.5중량%를, SCR 촉매의 부드러운 압출성형이 가능하도록 반죽에 윤활성을 부여하는 윤활제로 글리세린(Glycerin)과 스테아린산(Stearic Acid)과 스테아릴알코올(Stearyl Alcohol)에서 하나 이상 선택하여 주원료 대비 1 ~ 2.5중량%를 상기 활성물질이 투입된 혼합물에 투입한다.
암모니아 혼합단계(S23)는 혼합물의 PH(산도)를 조절하기 위해서 PH조절제로 암모니아(NH3) 함량이 20 ~ 30%인 암모니아수를 주원료 대비 3 ~ 5 중량%를 첨가제가 투입된 혼합기에 투입하여 60 ~ 120분 가량 혼합한다.
유리섬유 투입단계(S25)는 암모니아수가 혼합된 혼합물에 SCR 촉매 담체의 뼈대 역할을 하여 성형체의 형상을 그대로 유지시켜 주는 충진제로 입도 3 ~ 10 ㎛를 가지는 유리섬유를 주원료 대비 5 ~ 15중량%를 투입한다.
슬러지단계(S27)는 상기 혼합물에 주원료 대비 물을 10 ~ 20중량% 투입하여 30 ~ 90분간 혼합시켜 유리섬유가 투입된 혼합물을 슬러지화시킨다.
반죽단계(S29)는 슬러지를 함수율 17 ~ 33%로 조절하여 반죽으로 만든다. 슬러지를 원하는 함수율로 만들기 위하여 먼저 스팀을 이용하여 15~50분 가량 히팅한다. 그리고 히팅을 가한 후 혼합반죽 내부의 열기를 제거하기 위하여 혼합기의 덮개를 개방하여 함수율이 17 ~ 33%가 될 때까지 냉각시킨다. 최종적으로 냉각된 혼합반죽의 함수율이 17 ~ 33%이면 혼합기에서 압출성형용 반죽을 인출한다.
혼련단계(S31)는 혼합기에서 인출한 반죽을 혼련기(Kneader)를 통하여 혼련시킨다.
필터링 단계(S33)는 혼련단계(S31)에서 혼련된 반죽을 격자 크기 1 ~ 3㎜의 스테인리스 메쉬망을 통과시켜 반죽 내부의 이물질을 제거한다.
압출성형단계(S35)는 필터링되어 이물질이 제거된 반죽을 진공 압출기에 투입하여 허니컴 모양의 압출성형체로 만든다.
건조단계(S37)는 촉매체인 압출성형체를 건조시킨다. 압출성형단계(S35)에서 만들어진 압출성형체를 열풍, 항온 항습, 마이크로웨이브를 사용하여 섭씨 50 ~ 110도에서 24 ~ 72시간 건조시킨다. 이는 촉매체의 제조시에 사용된 물을 제거하는 공정이며, 이 방법의 조합으로 균열이 없는 건조지지체를 제조할 수 있다.
소성단계(S39)는 건조된 촉매체를 소성시키기 위하여 열처리를 한다. 보통 섭씨 400 ~ 550도에서 3 ~ 7 시간 소성시킨다. 이는 촉매체의 골격으로 사용된 이중 담체인 타이타니아와 알루미나의 기공구조 및 비표면적을 최적화시키며, 담체에 담지된 활성물질인 바나듐과 조촉매 역할을 하는 몰리브덴, 텅스텐 등을 산화물 형태로 결정화시켜 촉매의 활성을 최적화시킨다. 압출성형체로 제조된 지지체는 소성단계(S39)에서 유기바인더가 타버려 없어진다.
본 실시예의 경우 원료 및 첨가제의 균일한 혼합을 확보하고 함수율을 일정하게 조절함으로써 반죽의 균일성을 확보할 수 있다. 그리고 촉매의 균열 방지 및 성형성의 증대로 생산성을 높일 수 있다. 그리고 알루미나와 타이타니아의 복합 담체를 사용함으로 인하여 매크로와 마이크로 포어(Pore) 조합의 bi-modal pore 구조를 가질 수 있다.
Claims (5)
- 알루미나(Al2O3) 10 ~ 40 중량%와, 타이타니아(TiO2) 60 ~ 80 중량%와, 몰리브덴 0.1 ~ 3 중량%와, 텅스텐 1 ~ 10 중량%를 혼합하여 주원료를 만드는 주원료 제조단계와,
상기 주원료 대비 실리카졸 2 ~ 7 중량%에 상기 실리카졸 대비 실리카파우더 5 ~ 20 중량%를 용해시키는 무기바인더 제조단계와,
상기 무기바인더를 상기 주원료에 투입하여 10 ~ 30분간 혼합하여 혼합물을 만드는 혼합물단계와,
상기 혼합물에 물을 상기 주원료 대비 20 ~ 40중량%를 투입하는 물투입단계와,
암모늄메타바나데이트(NH4VO3) 및 바나듐 옥사이드(V2O5)에서 하나 이상 선택된 상기 주원료 대비 1 ~ 5 중량%를 용매인 주원료 대비 1 ~ 5 중량%의 모노에탄올아민(Monoethanolamine)에 녹여 상기 물 투입된 혼합물에 투입하는 활성물질 투입단계와,
상기 주원료 대비 셀룰로스 결합제 1 ~ 3중량%, 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol)과 프로필렌글리콜(Propylene glycol)과 폴리에틸렌옥사이드(Poly Ethylene Oxide)에서 하나 선택된 주원료 대비 1 ~ 2.5중량%, 글리세린(Glycerin)과 스테아린산(Stearic Acid)과 스테아릴알코올(Stearyl Alcohol)에서 하나 이상 선택된 주원료 대비 1 ~ 2.5중량%의 첨가제를 상기 활성물질이 투입된 혼합물에 투입하는 첨가제 투입단계와,
상기 주원료 대비 암모니아수 3 ~ 5 중량%를 상기 첨가제가 투입된 혼합물에 투입하여 60 ~ 120분 가량 혼합하는 암모니아 혼합단계와,
상기 암모니아수가 혼합된 혼합물에 주원료 대비 유리섬유 5 ~ 15중량%를 투입하는 유리섬유 투입단계와,
상기 유리섬유가 투입된 상기 혼합물에 상기 주원료 대비 물을 10 ~ 20중량% 투입하여 30 ~ 90분간 혼합하여 슬러지화시키는 슬러지단계와,
상기 슬러지를 함수율 17 ~ 33%로 조절하여 반죽으로 만드는 반죽단계와,
상기 반죽을 혼련시키는 혼련단계와,
상기 혼련된 반죽을 압출성형하여 압출성형체로 만드는 압출성형 단계와,
상기 압출성형체를 건조시키는 건조단계와,
상기 건조된 압출성형체를 소성시키는 소성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법. - 제1항에 있어서, 상기 무기바인더 제조단계에 있어서,
상기 실리카졸은 실리카 함량이 10 ~ 30%이며, 상기 실리카 파우더는 입도 3 ~ 7 마이크로 미터의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법. - 제2항에 있어서,
상기 혼련단계에서 혼련된 반죽을 격자 크기 1 ~ 3 밀리미터의 스테인리스 메쉬망을 통과시켜 상기 반죽 내부의 이물질을 제거하는 필터링 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법. - 제3항에 있어서,
상기 건조단계는 마이크로웨이브를 사용하여 상기 압출성형체를 섭씨 50 ~ 110도에서 24 ~ 72시간 건조시키는 것을 특징으로 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법. - 제4항에 있어서,
상기 소성단계는 상기 건조된 압출성형체를 섭씨 400 ~ 550도에서 3 ~ 7시간 소성시키는 것을 특징으로 하는 다이옥신 제거용 SCR 촉매 제조방법.
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