KR20010100208A - Complex Catalysts Used For Removing Aromatic Halogen Compounds and Phenol Compounds Among Flue Gases and Method For Preparing The Sames - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소각로 등 각종 연소시설로부터 배출되는 배기가스중에 포함된 다이옥신 등과 같은 방향족 할로겐화합물 등을 제거하는 하는데 사용되는 복합 촉매 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 담지체 물질 40-99.5중량에 금속염 또는 금속산화물 0.5-60중량(산화물 환산 중량비임)가 담지된 소성 촉매; 및 상기 소성 촉매 100 중량부에 대하여 4-400 중량부의 양으로 상기 소성 촉매에 담지되어 있는 알칼리금속 및/또는 알칼리토금속을 포함하는, 배기가스 중에 포함된 방향족 할로겐화합물 등을 제거하는데 사용되는 복합 촉매를 제공한다. 본 발명은 복합촉매를 알칼리 흡수탑, 제진장치 또는 제진장치 전단에 분말 형태로 분사하여 투입함으로써 고가의 촉매탑 및 부대 설비를 설치하지 않고서도 배기가스 중에 포함된 방향족 할로겐화합물을 높은 에너지 효율로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 동시에 페놀류 및 황산화물 등을 제거할 수 있다. 또한, 본 발명의 복합 촉매를 사용함으로써 토양 등으로부터 방향족 할로겐 화합물 등의 유해물질을 제거할 수 있다.The present invention relates to a composite catalyst used to remove aromatic halogen compounds such as dioxins and the like contained in exhaust gases discharged from various combustion facilities such as incinerators, and a method of manufacturing the same. The present invention provides a calcination catalyst in which a metal salt or a metal oxide 0.5-60 weight (in terms of oxide weight ratio) is supported on 40-99.5 weight of a support material; And an aromatic halogen compound contained in the exhaust gas, including alkali metal and / or alkaline earth metal supported on the calcining catalyst in an amount of 4-400 parts by weight based on 100 parts by weight of the calcining catalyst. To provide. The present invention removes the aromatic halogen compound contained in the exhaust gas with high energy efficiency without installing expensive catalyst tower and additional equipment by injecting the composite catalyst into the alkali absorption tower, the vibration isolator, or the front of the vibration isolator in powder form. In addition to this, phenols and sulfur oxides can be removed. In addition, by using the composite catalyst of the present invention, harmful substances such as aromatic halogen compounds can be removed from the soil and the like.
Description
본 발명은 배기가스 중에 포함된 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물을제거하는데 사용되는 복합 촉매 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 보일러, 발전소, 소각로등 각종 연소시설로부터 배출되는 배기가스 중에 포함된 다이옥신류를 포함한 방향족 할로겐화합물, 페놀류 화합물, 황산화물과 같은 산성물질 등을 제거하는 하는데 사용되는 복합 촉매 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 복합촉매는 배기가스 뿐만 아니라 오염된 토양 및 오염된 폐기물 중에 포함된 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물, 페놀류 화합물, 황산화물과 같은 산성물질을 제거하는데에도 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은 상기의 복합 촉매를 사용하여 배기가스, 오염된 토양 또는 오염된 폐기물 중에 포함된 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물, 페놀류 화합물, 황산화물과 같은 산성물질 등을 제거하는 방법을 포함한다.The present invention relates to a complex catalyst used to remove an aromatic halogen compound such as dioxins contained in the exhaust gas, and a method for producing the same. Specifically, the present invention relates to dioxins contained in exhaust gases emitted from various combustion facilities such as boilers, power plants, and incinerators. The present invention relates to a composite catalyst used to remove an aromatic halogen compound, a phenol compound, an acidic substance such as sulfur oxide, and the like, and a method for producing the same. The composite catalyst of the present invention can be used to remove not only exhaust gases but also acidic substances such as aromatic halogen compounds such as dioxins, phenol compounds, and sulfur oxides contained in contaminated soil and contaminated waste. In addition, the present invention includes a method for removing an aromatic halogen compound, such as dioxin, phenolic compounds, sulfuric acid, such as sulfur oxides contained in the exhaust gas, contaminated soil or contaminated waste using the complex catalyst.
각종 연소시설로부터 배출되는 배기가스 중에 포함된 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물을 제거하기 위한 종래의 기술의 하나는 일반적으로 바나듐, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄 등의 전이금속 물질을 제올라이트 등에 반응시켜 제조한 촉매를 내구성이 강한 벌집(Honeycomb)형 코디에라이트(Cordierite)등의 기질에 결합 시켜 촉매탑에 여러단으로 적재하거나 입자상으로 만들어 촉매탑에 충진하는 것이다.One conventional technique for removing aromatic halogen compounds such as dioxins contained in exhaust gases emitted from various combustion facilities is generally a catalyst prepared by reacting a transition metal material such as vanadium, tungsten, molybdenum, titanium, or the like with zeolite. It is bonded to a substrate such as a honeycomb-type cordierite, which is durable, and loaded into the catalyst column in multiple stages or granulated to fill the catalyst tower.
도 1은 이러한 촉매탑을 사용하여 다이옥신을 처리하는 연소시설의 개념도를 나타낸 것이다. 일반적으로, 배기가스 중에는 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물뿐만 아니라 질소산화물도 포함되어 있으므로, 촉매탑에 의하여 질소산화물과 다이옥신을 함께 제거하기 위해서 질소산화물을 환원시킬 수 있는 촉매와 다이옥신을분해시킬 수 있는 촉매를 별도의 촉매탑으로 설치하거나 또는 하나의 촉매탑에 연속적으로 설치한다. 도 1은 암모니아 또는 암모니아수를 환원제로 사용하여 고온으로 가열된 촉매에 분사하여 질소산화물만을 선택적으로 환원시켜 질소가스로 변환시키는 이른바, 선택적 촉매 환원법(selective catalytic reduction method; SCR)에 따른 공정 및 촉매분해법에 의하여 다이옥신을 분해시키는 공정을 동시에 수행하고 있음을 보여준다.1 shows a conceptual diagram of a combustion facility for treating dioxins using such a catalyst tower. In general, since the exhaust gas contains not only aromatic halogen compounds such as dioxins but also nitrogen oxides, catalysts capable of decomposing nitrogen oxides and dioxins and catalysts capable of decomposing dioxins to remove nitrogen oxides and dioxins by means of a catalyst tower. It is installed as a separate catalyst tower or continuously installed in one catalyst tower. 1 is a process according to the so-called selective catalytic reduction method (SCR) and catalytic decomposition in which ammonia or ammonia water is injected into a catalyst heated to a high temperature using a reducing agent to selectively reduce only nitrogen oxides to convert to nitrogen gas. It is shown that the process of decomposing dioxins is simultaneously performed.
도 1에서 보는 바와 같이, 먼저 연소실에서 배출되는 배기가스는 황산화물을 제거하기 위한 장치인 알칼리 흡수탑을 통과하게 된다. 이 때, 알칼리 흡수탑에는 소석회 등의 알칼리 물질이 투여된다. 알칼리 흡수탑을 거친 배기가스는 이어서 제진장치 또는 집진장치를 통과하면서 배기가스 중에 혼합되어 있는 먼지와 같은 입자들이 제거된다. 통상적으로 상기의 촉매탑에 사용되는 벌집형 코디에라이트는 내구성이 강하도록 설계되어 있으나 그것의 설계 및 제조에는 많은 비용이 소요되므로 최대한의 수명을 보장받기 위해서는 먼지 등에 의한 마모를 방지할 필요가 있다. 따라서, 배기가스중의 먼지 등은 촉매탑에 들어가기 전에 제진장치 또는 집진장치에 의하여 제거되는 것이 일반적이다.As shown in FIG. 1, first, the exhaust gas discharged from the combustion chamber passes through an alkali absorption tower, which is a device for removing sulfur oxides. At this time, an alkali substance such as slaked lime is administered to the alkali absorption tower. The exhaust gas passing through the alkali absorption tower is then passed through a dust removal device or dust collector to remove particles such as dust mixed in the exhaust gas. Typically, the honeycomb cordierite used in the catalyst tower is designed to be durable, but its design and manufacture are expensive, so it is necessary to prevent abrasion due to dust or the like in order to ensure maximum life. . Therefore, dust or the like in the exhaust gas is generally removed by a vibration suppression apparatus or a dust collector before entering the catalyst tower.
다음으로 제진장치 또는 집진장치를 통과한 배기가스는 촉매탑을 통과하면서 배기가스중의 질소산화물이 질소로 환원된다. 이 때, 촉매탑에는 질소산화물을 환원시킬 수 있는 환원제로서 통상적으로 암모니아 또는 암모니아수가 분사된다. 또한, 질소산화물이 촉매탑의 촉매와 환원제에 의하여 환원되기 위해서는 높은 반응온도가 필요하므로 촉매탑의 입구쪽에는 예열장치가 설치되어 있다. 질소산화물을환원시키기 위한 반응온도는 210℃ 이상이어야 하며, 통상적으로 250~350℃의 온도에서 반응이 수행된다. 일반적으로 질소산화물을 제거하기 위한 촉매탑에서 질소산화물이 질소로 환원되지만 그외 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물 등은 이 촉매탑에서 제거되지 않는다. 따라서, 다이옥신을 제거하기 위해서, 상기의 촉매탑과는 별도로 또는 동일한 촉매탑에 다이옥신을 분해시키는데 적합한 촉매를 상기의 촉매탑과는 별도로 또는 동일한 촉매탑에 연속적으로 설치한다. 일반적으로 다이옥신의 분해반응도 또한 높은 반응온도를 요구한다.Next, the exhaust gas passing through the vibration damper or dust collector is passed through the catalyst tower to reduce nitrogen oxides in the exhaust gas to nitrogen. At this time, ammonia or ammonia water is usually injected into the catalyst tower as a reducing agent capable of reducing nitrogen oxides. In addition, since a high reaction temperature is required for nitrogen oxide to be reduced by the catalyst and the reducing agent of the catalyst tower, a preheating device is installed at the inlet side of the catalyst tower. The reaction temperature for reducing the nitrogen oxides should be 210 ° C. or higher, and the reaction is usually carried out at a temperature of 250 ° C. to 350 ° C. In general, nitrogen oxides are reduced to nitrogen in a catalyst tower for removing nitrogen oxides, but other aromatic halogen compounds such as dioxins are not removed from the catalyst tower. Therefore, in order to remove dioxin, a catalyst suitable for decomposing dioxin separately from the above-described catalyst tower or in the same catalyst tower is continuously installed separately from or in the same catalyst tower. In general, the decomposition reaction of dioxins also requires a high reaction temperature.
한편, 촉매탑에서 분사되는 암모니아와 같은 환원제는 대기로 배출되어서는 안 되는 오염물질이므로 질소산화물을 환원시키기 위한 필요량 이상의 과잉량을 분사해서는 않된다. 이를 위하여, 대기로 배출되는 배기가스중에 암모니아의 양을 검출할 수 있는 장치를 배출구에 설치하고 또한 검출된 암모니아의 양을 모니터링하면서 촉매탑에서 분사되는 암모니아의 양을 조절하여야 한다. 또한, 과잉의 암모니아가 분사되어 대기중으로 암모니아가 배출되는 것에 대비하여 암모니아를 제거하기 위한 별도의 설비를 설치할 필요가 있다.On the other hand, the reducing agent such as ammonia injected from the catalyst tower is a pollutant that should not be discharged to the atmosphere and should not be injected in excess of the amount necessary to reduce the nitrogen oxides. To this end, an apparatus for detecting the amount of ammonia in the exhaust gas discharged to the atmosphere should be installed at the outlet, and the amount of ammonia injected from the catalyst tower should be controlled while monitoring the amount of ammonia detected. In addition, it is necessary to install a separate facility for removing ammonia in preparation for excess ammonia is injected and ammonia is released into the atmosphere.
2개의 별도의 촉매탑 또는 2개의 서로다른 촉매를 포함하는 촉매탑을 통과함에 의하여 배기가스 중에 포함된 질소산화물은 질소로 환원되고, 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물 등은 촉매탑에서 제거되지만, 상기의 촉매탑에 의하여도 다이옥신이 제거되기 어려우므로 다이옥신을 완전히 제거하기 위하여 일반적으로 배기가스를 추가적으로 활성탄 흡착탑에 통과시킨다. 상기의 촉매탑에 의하여 다이옥신을 충분히 제거할 수 있다고 하더라도, 다이옥신이 매우 맹독성이므로 이러한 추가적 활성탄 흡착탑은 대기중으로의 다이옥신의 방출을 확실하게 방지하기 위한 것이기도 하다. 실제로, 상기의 촉매탑은 질소산화물만을 제거하기 위한 구조로 설계하고, 다이옥신의 제거는 활성탄 흡착탑 만으로 달성하는 것이 보통이다. 이것은 아래에서 설명하는 바와 같이, 촉매탑의 설계 및 제조에 많은 비용이 소요되고 또한, 질소산화물을 제거하기 위한 촉매와 다이옥신을 제거하기 위한 촉매를 동일한 촉매탑에 구현하는 경우에는 추가적 어려움이 존재하기 때문이다.Nitrogen oxides contained in the exhaust gas are reduced to nitrogen by passing through two separate catalyst towers or catalyst towers including two different catalysts, and aromatic halogen compounds such as dioxins are removed from the catalyst tower. Since dioxins are difficult to remove even by the catalyst tower, exhaust gas is generally passed through an activated carbon adsorption tower to completely remove dioxins. Although the dioxin can be sufficiently removed by the above catalyst tower, since the dioxin is very toxic, this additional activated carbon adsorption tower is also used to reliably prevent the release of dioxin into the atmosphere. In fact, the catalyst tower is designed to remove only nitrogen oxides, and the removal of dioxins is usually achieved only by activated carbon adsorption towers. As described below, it is expensive to design and manufacture a catalyst tower, and additional difficulties exist when implementing a catalyst for removing nitrogen oxides and a catalyst for removing dioxins in the same catalyst tower. Because.
질소산화물 및 방향족 할로겐 화합물의 제거를 위한 상기와 같은 촉매탑의 사용에는 다음과 같은 여러 문제점이 있다. 즉,The use of such a catalyst tower for the removal of nitrogen oxides and aromatic halogen compounds has several problems as follows. In other words,
먼저, 내구성이 강한 벌집형 코디에라이트의 설계 및 제조에 많은 비용이 소요된다. 즉, 촉매탑의 설치에 많은 투자비가 소요된다.First, it is expensive to design and manufacture a durable honeycomb cordierite. That is, a large investment cost is required for the installation of the catalyst tower.
둘째, 질소산화물의 환원반응 및 다이옥신의 분해반응에 요구되는 반응온도가 210℃ 이상, 통상적으로는 250~350℃ 정도이므로 촉매탑의 입구측에 배기가스를 예열하기 위한 설비가 필요하며 또한 높은 온도의 요구로 인한 많은 에너지가 소비된다.Second, since the reaction temperature required for the reduction reaction of nitrogen oxides and the decomposition reaction of dioxins is 210 ° C. or higher, typically 250 ° C. to 350 ° C., a facility for preheating the exhaust gas at the inlet side of the catalyst tower is required. Due to the demands, much energy is consumed.
세째, 촉매탑에는 질소산화물을 환원시키기 위한 환원제로서 암모니아가 분사되므로 암모니아의 저장 및 관리에 따른 부담이 크다.Third, ammonia is injected into the catalyst tower as a reducing agent for reducing nitrogen oxides, so the burden of storing and managing ammonia is high.
넷째, 대기중에 배출되는 암모니아의 배출량을 검출하기 위한 장치 및 이를 모니터링하기 위한 장치가 추가적으로 필요하며, 또한 과잉 또는 미반응 암모니아 가스를 제거하기 위한 별도의 보완설비가 필요하다.Fourth, an apparatus for detecting the emission of ammonia discharged to the atmosphere and an apparatus for monitoring the discharge of the ammonia are additionally required, and a separate supplementary equipment for removing excess or unreacted ammonia gas is needed.
다섯째, 촉매탑에 입자상 촉매를 충진하여 사용하는 경우 배기가스의 압력손실이 매우 크다는 문제점이 있다.Fifth, there is a problem in that the pressure loss of the exhaust gas is very large when the particulate catalyst is packed in the catalyst tower.
여섯째, 벌집형의 촉매를 적층하여 사용하는 경우 먼지 등에 의해 벌집구조가 파괴되어 촉매의 수명이 저하될 수 있다.Sixth, in the case of stacking a honeycomb catalyst, the honeycomb structure may be destroyed by dust or the like, and the life of the catalyst may be reduced.
일곱째, 서로 상이한 촉매를 별도의 촉매탑에 설치하거나 동일한 촉매탑에 연속적으로 설치해야 하므로 촉매탑의 구조가 복잡해지고 촉매탑의 설계가 더욱 복잡해진다.Seventh, since different catalysts must be installed in separate catalyst towers or continuously installed in the same catalyst tower, the structure of the catalyst tower becomes complicated and the design of the catalyst tower becomes more complicated.
한편, 도 2는 배기가스중에 포함된 질소산화물 및 다이옥신을 제거하기 위한 종래의 방법의 하나로서 선택적 무촉매환원법(selective non-catalytic reduction method; SNCR)을 사용하여 질소산화물을 제거하기 위한 연소시설의 개념도를 보여준다. 여기에서는, 다이옥신을 제거하기 위한 특별한 장치는 없으며, 활성탑 흡수탑에 의하여 다이옥신을 흡수할 뿐이다. 도 2에서 보는 바와 같이, 선택적 무촉매환원법은 연소실 내의 연소부위에 질소산화물을 환원시키는 환원제인 암모니아 또는 우레아 용액을 직접 분사하여 질소 산화물을 환원하는 것이다. 이것은 도 1의 선택적 촉매환원법과 비교하면, 촉매탑을 사용하지 않을 뿐만 아니라 촉매를 전혀 사용하지 않고 연소실에 암모니아를 직접 분사하여 연소실의 고온을 이용하여 배기가스 중의 질소산화물을 환원시키는 점에 차이가 있다. 또한, 활성탑 흡수탑을 제외하고는 다이옥신을 제거하기 위한 별도의 장치가 없다는 차이가 있다. 그러나, 이러한 선택적 무촉매환원법은 다음과 같은 문제점이 있다.On the other hand, Figure 2 is a conventional method for removing nitrogen oxides and dioxins contained in the exhaust gas of the combustion facility for removing nitrogen oxides using a selective non-catalytic reduction method (SNCR) Show the conceptual diagram. There is no special device for dioxin removal here, it only absorbs dioxin by the active tower absorption tower. As shown in FIG. 2, the selective non-catalytic reduction method directly injects ammonia or urea solution, which is a reducing agent for reducing nitrogen oxides, into a combustion site in a combustion chamber to reduce nitrogen oxides. Compared to the selective catalytic reduction method of FIG. 1, the difference in not only using a catalyst tower but also using no catalyst at all is directly injecting ammonia into the combustion chamber to reduce nitrogen oxides in the exhaust gas using the high temperature of the combustion chamber. have. In addition, there is a difference that there is no separate device for removing dioxins except the active tower absorption tower. However, this selective non-catalytic reduction method has the following problems.
첫째, 고온조건을 얻기 위하여 직접 연소실 속에 분사하여야 하므로 분사시설의 운전 및 연소조건의 유지에 어려움이 있다.First, since it must be injected directly into the combustion chamber to obtain a high temperature condition, there is a difficulty in the operation of the injection facility and maintenance of the combustion conditions.
둘째, 질소산화물의 제거율에 한계가 있다 (대체로 60가 한계선임).Second, there is a limit to the removal rate of nitrogen oxides (typically 60 is the limit line).
또한, 상기 선택적 촉매환원법과 동일한 문제점으로서,In addition, as the same problem as the selective catalytic reduction method,
셋째, 연소실에는 질소산화물을 환원시키기 위한 환원제로서 암모니아가 사용되므로 암모니아의 저장 및 관리가 필요하다.Third, since ammonia is used as a reducing agent for reducing nitrogen oxide in the combustion chamber, storage and management of ammonia is necessary.
넷째, 대기중에 배출되는 암모니아의 배출량을 검출하기 위한 장치 및 이를 모니터링하기 위한 장치가 추가적으로 필요하며, 또한 과잉 또는 미반응 암모니아 가스를 제거하기 위한 별도의 보완설비가 필요하다.Fourth, an apparatus for detecting the emission of ammonia discharged to the atmosphere and an apparatus for monitoring the discharge of the ammonia are additionally required, and a separate supplementary equipment for removing excess or unreacted ammonia gas is needed.
다섯째, 연소실에서의 암모니아의 환원반응에 의하여 질소산화물의 제거를 달성할 수 있으나, 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물 등을 제거할 수는 없으므로 이것을 제거하기 위한 활성탄 흡착탑과 같은 추가의 장치가 필요하다.Fifth, removal of nitrogen oxides can be achieved by the reduction reaction of ammonia in the combustion chamber, but it is not possible to remove aromatic halogen compounds such as dioxins and the like, and thus additional apparatuses such as activated carbon adsorption towers are required to remove them.
여섯째, 활성탄 흡착탑에 의하여 다이옥신을 흡착하는 경우에는 다이옥신이 분해되어 무해한 물질로 변하는 것이 아니라 단지 다이옥신이 활성탄에 흡착되어 있는 것이므로, 궁극적으로는 폐활성탄에 흡착된 다이옥신을 유기용매 등으로 추출한 후 다이옥신을 분해시키거나, 폐활성탄 그 자체에서 다이옥신을 분해시켜야 한다. 이 때, 까다로운 추가적 공정이 더 소요될 뿐만 아니라 추가적 공정에 의해서도 다이옥신을 완전히 분해하기 어렵고, 유기용매로 추출하는 경우 유기용매에 의해 2차 오염이 발생할 우려가 있는 등의 문제가 있다.Sixth, when dioxin is adsorbed by activated carbon adsorption column, dioxin is not decomposed and changed into a harmless substance, but only dioxin is adsorbed on activated carbon. Or dioxins in the waste activated carbon itself. At this time, it is difficult to completely dismantle dioxin even by the additional process that is difficult and additional process, and there is a problem that secondary contamination may occur by the organic solvent when extracted with the organic solvent.
한편, 분말 또는 입자상의 오염된 폐기물 또는 토양 중에 잔류하는 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물을 제거하는 기술은 세계적으로도 출발단계에 있는기술로서 글리코화 할로겐 제거법 및 염기-촉매분해법이 있다.On the other hand, techniques for removing aromatic halogen compounds, such as dioxins, remaining in powdered or particulate contaminated waste or soil, are among the world's starting stages, including glycogenated halogen removal and base-catalytic decomposition.
도 3은 글리코화 할로겐 제거법에 의하여 분말 또는 입자상의 오염된 폐기물 또는 토양 중에 잔류하는 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물을 제거하는 방법의 개념도를 보여준다. 도 3에서 보는 바와 같이, 글리코화 할로겐제거법은 알칼리금속의 염기와 폴리에틸렌글리콜(과잉의 폴리에틸렌글리콜은 용매로 작용)이 결합한 APEG(Alkaline Polyethyleneglycol)제를 반응기에서 오염된 입자상 또는 분말상의 폐기물 또는 토양과 혼합하여 200℃이상의 온도로 4시간 이상 가열하는 것이다. 이 때, 반응에 의하여 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물의 할로겐원소는 알칼리금속과 반응하여 무해한 염기로 변화되고 폴리에틸렌글리콜이 할로겐원소 대신 방향족 할로겐 화합물과 결합하여 상대적으로 독성이 낮은 물질로 변화된다. 반응이 완료되면, 반응에 의하여 발생된 증기는 응축기에서 물과 가스로 분리된다. 응축기에서 분리된 가스에는 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물의 분해물이 포함되어 있을 수 있다. 이 중 유해한 물질이 있을 수 있으므로 대기로 배출하기 전에 활성탄에 의하여 이러한 유해한 물질을 흡착시키는 것이 일반적이다. 또한, APEG제와 폐기물 또는 토양의 혼합물은 용매분리장치로 이송되고 여기에서 분리된 용매는 다시 반응에 사용하기 위하여 재순환된다. 정화된 폐기물 또는 토양은 세척기로 옮겨지고 여기에서 물로 세척된다. 이 때, 공급되는 물로는 응축기에서 분리된 물이 사용될 수 있고, 부족한 경우 외부에서 보충될 수 있다. 이어서, 정화되고 세척된 폐기물 또는 토양은 탈수장치로 옮겨져서 탈수되어 정화과정을 완료하게 된다. 그러나, 이 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.FIG. 3 shows a conceptual diagram of a method for removing aromatic halogen compounds such as dioxins remaining in powdered or particulate contaminated waste or soil by glycogenated halogen removal. As shown in FIG. 3, the glycogenated halogen removal method includes an APEG (Alkaline Polyethyleneglycol) agent in which an alkali metal base and polyethylene glycol (excess polyethylene glycol acts as a solvent) are combined with particulate or powdery waste or soil contaminated in a reactor. The mixture is heated at a temperature of 200 ° C. or more for 4 hours or more. At this time, the halogen element of an aromatic halogen compound such as dioxin is converted into a harmless base by reaction with an alkali metal, and polyethylene glycol is combined with an aromatic halogen compound instead of a halogen element to change into a relatively low toxic substance by the reaction. When the reaction is completed, the steam generated by the reaction is separated into water and gas in the condenser. The gas separated from the condenser may contain decomposition products of aromatic halogen compounds such as dioxins. Since there may be harmful substances, it is common to adsorb these harmful substances by activated carbon before discharge into the atmosphere. In addition, the mixture of APEG and waste or soil is transferred to a solvent separator where the solvent separated is recycled for use in the reaction. The purified waste or soil is transferred to a washer where it is washed with water. In this case, the water supplied may be water separated from a condenser, and may be replenished externally when it is insufficient. The purified or washed waste or soil is then transferred to a dehydration apparatus and dehydrated to complete the purification process. However, this method has the following problems.
첫째, 용매분리장치에서 APEG제와 정화된 폐기물 또는 토양을 분리하지만 정화된 폐기물 또는 토양에는 점성을 갖는 APEG제가 흡착되어 있어 이것을 제거하기 위하여 정화된 폐기물 또는 토양을 다량의 물로 세척할 때 또다른 오염이 유발된다. 둘째, APEG제를 재순환시키는 처리과정, 반응기에서 발생하는 증기에서 응축기에 의하여 물을 제거하고 증기를 활성탄에 통과시켜 정화하는 처리과정, 세척 및 탈수과정 등 처리과정이 복잡하고 이 처리과정에 많은 비용이 든다.First, the APEG agent is separated from the purified waste or soil in the solvent separation device, but the purified waste or soil is adsorbed with a viscous APEG agent, which is another contamination when washing the purified waste or soil with a large amount of water to remove it. This is caused. Second, the process of recycling APEG agent, the process of removing water from condenser from steam generated in the reactor and purifying the steam by passing it through activated carbon, washing and dehydration process are complicated and expensive for this process. This costs
도 4은 염기-촉매 분해법에 의하여 분말 또는 입자상의 오염된 폐기물 또는 토양 중에 잔류하는 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물을 제거하는 방법의 개념도를 보여준다. 도 4에서 보는 바와 같이, 염기-촉매 분해법은 탄산나트륨과 오염된 토양 또는 입상의 폐기물을 1:10(중량비)으로 반응기에 혼합하여 400℃이상으로 가열한다. 반응이 완료되면, 정화된 입상의 물질 또는 토양을 얻게된다. 또한, 방향족 할로겐 화합물은 증기의 형태로 반응기로부터 배출되는데, 배출된 증기를 응축기에 의하여 액체상태로 농축시키고, 이것을 400℃ 이상의 반응기에서 강염기등의 할로겐 제거제로 처리하여 방향족 할로겐 화합물에 치환된 할로겐 원소를 제거함으로써 할로겐 원소가 치환되지 않은 무해한 화합물 형태로 변화시킨다. 그러나, 이 방법은 글리코화 할로겐제거법에 비해 폐수등의 문제를 해결하였으나 다음과 같은 문제점이 있다.4 shows a conceptual diagram of a method for removing aromatic halogen compounds such as dioxins remaining in powdered or particulate contaminated waste or soil by base-catalytic decomposition. As shown in FIG. 4, the base-catalyst decomposition method mixes sodium carbonate and contaminated soil or granular waste in a reactor at 1:10 (weight ratio) and heats it to 400 ° C. or more. When the reaction is complete, a purified granular material or soil is obtained. In addition, the aromatic halogen compound is discharged from the reactor in the form of steam, and the discharged steam is concentrated in a liquid state by a condenser, and this is treated with a halogen remover such as a strong base in a reactor at 400 ° C. or higher to replace the halogen element with an aromatic halogen compound. By removing the halogen element into a harmless compound form which is not substituted. However, this method solves problems such as waste water compared to the glycogenated halogen removal method, but has the following problems.
첫째, 높은 온도에서 처리하여야 하므로 많은 에너지비용이 들어간다. 둘째, 많은 양의 약품(탄산나트륨, 할로겐 제거제로 사용되는 강염기 등)이 필요하고, 특히, 사용된 강염기에 대한 후처리 공정이 더 요구되며, 이 과정은 다른 오염의 원인이 될 수 있다.First, it requires a lot of energy costs because it has to be processed at high temperatures. Second, a large amount of chemicals (sodium carbonate, strong bases used as halogen removers, etc.) are required, and in particular, further post-treatment processes for the used strong bases are required, which can cause other contamination.
본 발명의 목적은 내구성이 강한 벌집형 코디에라이트가 적재된 촉매탑과 같이 높은 설비비가 소요되는 장비가 필요하지 않으며, 연소에 의하여 배출되는 배기가스로부터 방향족 할로겐 화합물을 제거하는데 사용되는 복합 촉매 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is a complex catalyst used to remove aromatic halogen compounds from exhaust gases emitted by combustion, without the need for equipment that requires high equipment costs, such as a catalyst tower loaded with a durable honeycomb cordierite It is to provide a manufacturing method.
또한, 본 발명의 목적은 적용되는 반응온도가 높지 않아 별도의 예열 장치가 필요없고 반응에 소요되는 에너지 비용이 적은, 연소에 의하여 배출되는 배기가스로부터 방향족 할로겐 화합물을 제거하는데 사용되는 복합 촉매 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is a complex catalyst used to remove aromatic halogen compounds from exhaust gases emitted by combustion, which does not require a separate preheating device because the reaction temperature is not high, and the energy cost required for the reaction is low. It is to provide a manufacturing method.
또한, 본 발명의 목적은 배기가스중에 포함된 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 페놀류 화합물 및 황산화물도 제거할 수 있는 복합 촉매 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a composite catalyst capable of removing not only aromatic halogen compounds such as dioxins contained in exhaust gas, but also phenol compounds and sulfur oxides, and a method for producing the same.
또한, 본 발명의 목적은 상기의 장점들에 더하여, 2차 오염을 유발할 수 있는 용매를 사용하지 않고 첨가되는 약품의 사용량이 적으면서도 방향족 할로겐 화합물, 페놀류 화합물 및 황산화물의 분해효율이 우수한, 오염된 토양 또는 오염된 폐기물에 잔류하는 상기 물질들을 제거하는데 사용되는 복합 촉매 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, the object of the present invention, in addition to the above advantages, the amount of chemicals added without the use of a solvent that can cause secondary pollution, but also excellent in the decomposition efficiency of aromatic halogen compounds, phenol compounds and sulfur oxides, pollution The present invention provides a composite catalyst and a method for producing the same, which are used to remove the substances remaining in waste soil or contaminated waste.
또한, 본 발명의 목적은 오염된 토양 또는 오염된 폐기물로부터 방향족 할로겐 화합물 등을 제거하는 잇점뿐만 아니라 오염된 토양에 대해 적용하거나 또는 오염된 폐기물에 대해 적용하여 얻은 정화된 폐기물 또는 토양을 땅에 매립하는 경우, 어떠한 다른 오염 또는 폐해를 미치지 않는 복합 촉매 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 촉매는 사용후 땅에 매립하면, 금속 수산화물 및 금속산화물 또는 복합 금속염 산화물 형태를 띠고 그 사용량은 정화되는 토양 등에 비하여 매우 적은 양이므로 사용된 본 발명의 촉매를 포함하는 정화된 토양 등을 땅에 매립하더라도 환경적 영향이 거의 없다. 오히려, 일반적으로 토양의 산성화 경향을 고려하면 금속 수산화물의 염기성으로 인하여 토양의 산성화 방지에 약간이나마 도움이 될 수도 있을 것이다.It is also an object of the present invention to bury the purified waste or soil obtained by applying to contaminated soil or applying to contaminated waste as well as the benefit of removing aromatic halogen compounds from contaminated soil or contaminated waste. If so, to provide a composite catalyst and a method for producing the same that does not cause any other contamination or harmful. When the catalyst of the present invention is buried in the ground after use, it takes the form of metal hydroxide and metal oxide or complex metal salt oxide and its amount is very small compared to the soil to be purified. Landfilling has little environmental impact. Rather, in general, considering the tendency of acidification of the soil, the basicity of the metal hydroxide may be slightly helpful in preventing the acidification of the soil.
또한, 본 발명의 목적은 상기의 복합 촉매를 사용함으로써 상기의 장점을 가지는 배기가스중에 포함된 방향족 할로겐 화합물, 페놀류 화합물 및 황산화물을 제거하는 방법 및 오염된 토양 또는 오염된 폐기물 중에 잔류하는 상기의 물질들을 제거하는 방법을 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to remove the aromatic halogen compounds, phenol compounds and sulfur oxides contained in the exhaust gas having the above-mentioned advantages by using the complex catalyst and the above-mentioned residues remaining in contaminated soil or contaminated waste. It is to provide a method for removing substances.
도 1은 배기가스 중에 포함된 다이옥신 등을 제거하는 종래의 방법의 하나로서, 촉매탑 및 알칼리흡수탑을 사용하여 질소산화물, 다이옥신과 같은 방향족 할로겐화합물 및 황산화물을 처리하는 연소시설의 개념도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram of a combustion facility for treating an aromatic halogen compound such as nitrogen oxides, dioxins, and sulfur oxides by using a catalyst tower and an alkali absorption tower as a conventional method of removing dioxins and the like contained in exhaust gas.
도 2는 배기가스 중에 포함된 다이옥신 등을 제거하는 종래의 방법의 하나로서, 무촉매환원법, 알칼리흡수탑 및 활성탄을 사용하여 질소산화물, 황산화물 및 다이옥신과 같은 방향족 할로겐화합물을 처리하는 연소시설의 개념도이다.Figure 2 is a conventional method for removing dioxin and the like contained in the exhaust gas, using a non-catalyst reduction method, an alkali absorption tower and activated carbon, a combustion facility for treating aromatic halogen compounds such as nitrogen oxides, sulfur oxides and dioxins Conceptual diagram.
도 3은 오염된 토양 또는 오염된 폐기물 중에 포함된 다이옥신 등을 제거하는 종래의 방법의 하나로서, 글리코화 할로겐 분해법의 개념도를 나타낸 것이다.FIG. 3 is a conceptual diagram of a glycogenated halogen decomposition method as one of the conventional methods for removing dioxins and the like contained in contaminated soil or contaminated waste.
도 4는 오염된 토양 또는 오염된 폐기물 중에 포함된 다이옥신 등을 제거하는 종래의 방법의 하나로서, 염기-촉매 분해법의 개념도를 나타낸 것이다.4 is a conceptual diagram of a base-catalyst decomposition method as one of the conventional methods for removing dioxins and the like contained in contaminated soil or contaminated waste.
도 5는 본 발명의 한 실시예로서, 본 발명의 복합촉매를 이용하여 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물 및 황산화물을 처리하는 연소시설의 개념도이다.5 is a conceptual diagram of a combustion facility for treating an aromatic halogen compound such as dioxins and sulfur oxides by using the composite catalyst of the present invention as an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, 본 발명의 복합촉매를 이용하여 오염된 토양 및 입자상 또는 분말상 폐기물 중에 포함된 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물을 처리하는 과정의 개념도이다.FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a process of treating an aromatic halogen compound such as dioxins contained in contaminated soil and particulate or powdery waste using the composite catalyst of the present invention as another embodiment of the present invention.
도 7은 배기가스 중에 포함된 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물에 대한 본 발명의 복합촉매의 제거능력을 측정하기 위한 실험에서 본 발명의 복합촉매와 방향족 할로겐 화합물을 포함하는 가스를 반응시키는데 사용된 반응관을 나타낸 것이다.FIG. 7 is a reaction tube used to react a gas containing an aromatic halogen compound with the complex catalyst of the present invention in an experiment for measuring the ability to remove the complex catalyst of the present invention with respect to an aromatic halogen compound such as dioxins contained in exhaust gas. It is shown.
도 8은 배기가스 중에 포함된 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물에 대한 본 발명의 복합촉매의 제거능력을 측정하기 위한 실험에서 본 발명의 복합촉매와 방향족 할로겐 화합물을 포함하는 가스를 반응시키는데 사용된 반응기를 나타낸 것이다.8 is a reactor used for reacting a gas containing an aromatic halogen compound with the complex catalyst of the present invention in an experiment for measuring the ability to remove the complex catalyst of the present invention with respect to an aromatic halogen compound such as dioxins contained in exhaust gas. It is shown.
도 9는 오염된 토양 또는 오염된 폐기물 중에 포함된 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물에 대한 본 발명의 복합촉매의 제거능력을 측정하기 위한 실험에서 본 발명의 복합촉매와 방향족 할로겐 화합물을 포함하는 오염된 토양 또는 오염된 폐기물을 반응시키는데 사용된 반응기를 나타낸다.9 is a contaminated soil containing the composite catalyst of the present invention and an aromatic halogen compound in an experiment for measuring the removal ability of the composite catalyst of the present invention for an aromatic halogen compound such as dioxins contained in contaminated soil or contaminated waste. Or a reactor used to react contaminated waste.
본 발명은 담지체 물질 40-99.5중량에 금속염 또는 금속산화물 0.5∼60중량(산화물 환산 중량비임)가 담지된 소성 촉매; 및 상기 소성 촉매 100 중량부에 대하여 4-400 중량부의 양으로 상기 소성 촉매에 담지되어 있는 알칼리금속 및/또는 알칼리토금속을 포함하는, 배기가스, 토양 또는 오염물 중에 포함 또는 잔류된 할로겐화 유기물을 분해, 제거하는데 사용되는 복합 촉매를 제공한다.The present invention provides a calcination catalyst in which a metal salt or a metal oxide of 0.5 to 60 weight (oxide equivalent weight ratio) is supported on 40 to 99.5 weight of a support material; And decomposing halogenated organic matter contained or remaining in exhaust gas, soil or contaminants, including alkali metal and / or alkaline earth metal supported on the calcining catalyst in an amount of 4-400 parts by weight based on 100 parts by weight of the calcining catalyst, It provides a composite catalyst used to remove.
또한, 본 발명은 담지체 물질 40-99.5 중량에 금속, 금속염 또는 금속산화물 0.5-60 중량(산화물 환산 중량비임)를 담지시키는 단계; 상기 금속, 금속염 또는 금속산화물이 담지된 담지체 물질을 소성하여 소성 촉매를 제조하는 단계; 및 상기 소성 촉매에 상기 소성 촉매의 100 중량부에 대하여 4-400 중량부의 양으로 알칼리금속 및/또는 알칼리토금속을 용융, 담지시켜서 복합 촉매를 제조하는 단계를 포함하는 배기가스, 토양 또는 오염물 중에 포함 또는 잔류된 할로겐화 유기물을 분해, 제거하는데 사용되는 복합 촉매의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of supporting a weight of the metal material, metal salt or metal oxide 0.5-60 (in terms of oxide equivalent weight) to 40-99.5 weight of the support material; Calcining the support material on which the metal, metal salt or metal oxide is supported to prepare a calcining catalyst; And melting and supporting an alkali metal and / or an alkaline earth metal in an amount of 4-400 parts by weight based on 100 parts by weight of the calcining catalyst, to prepare the complex catalyst in the exhaust gas, soil, or contaminant. Or it provides a method for producing a composite catalyst used to decompose, remove the residual halogenated organic material.
또한, 본 발명은 연소실에서의 연소에 의하여 발생하는 배기가스를 알칼리 흡수탑 및/또는 집진장치에 공급하는 단계; 및 상기의 복합 촉매를 100-500℃의 온도 범위에 있는 상기 집진장치 또는 상기 집진장치 전단 또는 상기 알칼리 흡수탑에 분말 상태로 분사하여 배기가스중에 포함된 할로겐화 유기물을 분해, 제거하는 단계를 포함하는 배기가스중에 포함된 할로겐화 유기물을 제거하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of supplying the exhaust gas generated by the combustion in the combustion chamber to the alkali absorption tower and / or dust collector; And decomposing and removing the halogenated organic material contained in the exhaust gas by spraying the complex catalyst in a powder state to the dust collector or the front of the dust collector or the alkali absorption tower in a temperature range of 100-500 ° C. It provides a method for removing the halogenated organic matter contained in the exhaust gas.
또한, 본 발명은 입자상 또는 분말상의 오염물 또는 오염된 토양과 상기의 분말상 또는 입자상 복합 촉매를 반응기에 투입하는 단계; 상기 반응 혼합물을 100-500℃의 온도 범위에서 반응시키는 단계; 상기 반응기로부터 정화된 상기 오염물 또는 토양을 회수하는 단계; 및 상기 반응에 의하여 발생하는 반응 생성 가스를 상기 반응기로부터 배출하는 단계를 포함하는 오염물 또는 토양 중에 포함된 할로겐화 유기물을 제거하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of adding a particulate or powdered contaminants or contaminated soil and the powdered or particulate composite catalyst to the reactor; Reacting the reaction mixture in a temperature range of 100-500 ° C .; Recovering the contaminant or soil purified from the reactor; And it provides a method for removing the halogenated organic matter contained in the contaminants or soil comprising the step of discharging the reaction product gas generated by the reaction from the reactor.
본 명세서에서 언급되는 소성촉매는 연소에 의하여 배출되는 배기가스 중 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물, 페놀류 화합물 및 황산화물을 제거하기 위하여 사용되는 촉매로서, 담지체 물질에 금속, 금속염 또는 금속산화물을 담지하고 소성하여 얻어지는 촉매를 말한다.The calcination catalyst mentioned in the present specification is a catalyst used to remove aromatic halogen compounds such as dioxins, phenol compounds and sulfur oxides in exhaust gases emitted by combustion, and supports a metal, metal salt or metal oxide on a carrier material. The catalyst obtained by baking.
본 명세서에서 언급되는 복합촉매는 상기에서 언급한 소성촉매에 알칼리금속 및/또는 알칼리토금속을 담지시킨 촉매를 말한다.The complex catalyst referred to herein refers to a catalyst in which an alkali metal and / or an alkaline earth metal are supported on the above-mentioned calcining catalyst.
본 명세서에서 언급되는 방향족 할로겐 화합물은 디클로로벤젠, 트리클로로벤젠, 특히 다이옥신과 같이 방향족 고리에 할로겐 원소가 하나 이상 치환된 화합물을 통칭하는 것으로 이해할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 방향족 할로겐 화합물이라고 언급하고 있더라도 이것은 예시적인 것으로서, 배기가스, 오염된 토양 또는 오염된 폐기물에 포함된 방향족 할로겐 화합물 뿐만 아니라 지방족 할로겐 화합물이 포함될 수 있는 조건에서 지방족 할로겐 화합물을 배제하는 의미로 이해해서는 안된다.An aromatic halogen compound referred to herein may be understood as collectively referring to a compound in which one or more halogen elements are substituted in an aromatic ring, such as dichlorobenzene, trichlorobenzene, especially dioxins. In addition, although referred to herein as an aromatic halogen compound, it is exemplary and excludes aliphatic halogen compounds under conditions that may include aliphatic halogen compounds as well as aromatic halogen compounds contained in exhaust gas, contaminated soil or contaminated waste. It should not be understood as meaning.
본 명세서(특허청구범위 포함)에서 언급되는 할로겐 화합물은 방향족 할로겐 화합물 및 지방족 할로겐 화합물을 포함하며, 치환기로서 할로겐 원소를 가지는 유기 화합물을 의미한다.Halogen compounds referred to in the present specification (including claims) refer to organic compounds including aromatic halogen compounds and aliphatic halogen compounds and having halogen elements as substituents.
본 발명자는 별도로 고가의 설치비와 운영비가 요구되는 촉매탑을 사용하지 않고, 기존 배기가스 처리설비에 공통적으로 설치되어 있는 최소한의 공정을 이용하여 효율이 높으면서도 저렴한 비용으로 배기가스중의 질소산화물을 환원하는 방법을 모색하던 중, 거의 모든 연소 시설의 배기가스 처리시설에 황산화물 제거를 위한 알카리 흡수 설비와 미세입자 제거를 위한 집진설비가 있다는 점에 착안하여, 본 발명의 복합촉매를 제조하였다. 또한, 이것을 분말로 배기가스중에 분사하고 반응 완료된 촉매 분말을 집진설비로 포집하는 간단한 방법으로 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물, 페놀류 화합물 및 황산화물을 효율적으로 제거할 수 있는 기술을 개발하였다.The present inventors do not use a catalyst tower which requires a high installation cost and an operation cost separately, and use nitrogen oxides in the exhaust gas with high efficiency and low cost by using a minimum process commonly installed in the existing exhaust gas treatment facility. While searching for a reducing method, the composite catalyst of the present invention was prepared in consideration of the fact that there are alkali absorption facilities for removing sulfur oxides and dust collecting facilities for removing fine particles in exhaust gas treatment facilities of almost all combustion facilities. In addition, a simple method of spraying this into the exhaust gas as a powder and collecting the reaction catalyst powder into a dust collector has developed a technology capable of efficiently removing aromatic halogen compounds such as dioxins, phenol compounds and sulfur oxides.
본 발명에서는 먼저 담지체 물질 40.0%에 0.5%의 금속염 또는 금속산화물, 특히, 전이금속, 알칼리금속, 알칼리토금속, 또는 3B족원소 물질의 염 또는 산화물을 담지시킨 후, 300℃ - 1100℃에서 소성하여 소성 촉매를 제조한다. 그리고 이 소성촉매에 대하여 알칼리금속 또는 알칼리토금속을 4- 400중량혼합한 후 29℃-900℃에서 알칼리금속 및 알칼리토금속을 용융시켜서 담지체 또는 혼합체를 만들어 분말을 포함한 입상 복합촉매를 제조한다. 상기의 촉매에 상온에서 액상 또는 고상인 소수성 물질 예를 들어, 오일, 왁스, 동식물성 유지 또는 탄소수 9이상의 탄화수소류 1종 이상을 복합촉매에 대하여 5 - 200 중량 첨가한 후 교반하여 복합촉매에 코팅시켜서 코팅 복합촉매 분말을 제조한다.In the present invention, 40.0% of the support material is first supported with 0.5% of metal salts or metal oxides, in particular, salts or oxides of transition metals, alkali metals, alkaline earth metals, or group 3B element materials, and then calcined at 300 ° C-1100 ° C. To prepare a calcined catalyst. Then, an alkali metal or alkaline earth metal is mixed with 4-400 weight of the calcined catalyst and the alkali metal and alkaline earth metal are melted at 29 ° C.-900 ° C. to prepare a carrier or mixture to prepare a granular composite catalyst including powder. Hydrophobic substances that are liquid or solid at room temperature, such as oils, waxes, animal or vegetable oils or hydrocarbons having 9 or more carbon atoms, are added to the catalysts at 5 to 200 parts by weight with respect to the composite catalyst, followed by stirring to coat the composite catalyst. To prepare a coated composite catalyst powder.
상기한 방법에 의하여 촉매를 제조함에 있어서, 담지체 물질은 구체적으로는 천연 또는 인공의 제올라이트, 천연 또는 인공의 벤토나이트, 활성 알루미나, 점토, 활성탄, 활성실리카, 이산화티탄, 탄산칼슘중 각각의 단독 또는 혼합물을 포함한다.In preparing the catalyst by the above-described method, the support material is specifically or each of natural or artificial zeolite, natural or artificial bentonite, activated alumina, clay, activated carbon, activated silica, titanium dioxide, calcium carbonate, or Mixtures.
또한, 전이금속, 알칼리금속, 알칼리토금속, 또는 3B족 원소의 염 또는 산화물은 구체적으로는 Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Ga, Mo, W, Rh, Pd, Pt, Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Al의 염, 또는 산화물 중에서 하나 또는 그 이상이 선택될 수 있다. 이들 물질은 염의 형태로 투입될 수 있으나 투입후, 소성과정을 거침에 따라 이와 같은 산화물 또는 산화물염으로 변화되며, 따라서 위에서 표기한 금속의 조성비는 본 발명의 제조법에서의 소성후 산화물 형태를 이루었을 때의 질량으로 환산한 경우의 조성비를 말한다. 이들 전이금속, 알칼리금속 또는 알칼리토금속 물질의 염, 또는 산화물을 담지시킴에 있어서 구체적으로는 이들 물질을 이온상태의 용액, 또는 산화물이나 염의 콜로이드나 슬러리로서 담지시킨다.Further, salts or oxides of transition metals, alkali metals, alkaline earth metals, or group 3B elements are specifically Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Ga, Mo, W One or more may be selected from salts of Rh, Pd, Pt, Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, or oxides. These materials may be added in the form of salts, but after the addition, they are converted into such oxides or oxide salts through the calcination process, and thus the composition ratio of the metals described above may be in the form of oxides after firing in the preparation method of the present invention. We say composition ratio in case of conversion to mass of time. In supporting salts or oxides of these transition metals, alkali metals or alkaline earth metal materials, specifically, these materials are supported as ionic solutions or as colloids or slurries of oxides or salts.
본 발명의 복합촉매에 있어서, 전이금속, 알칼리, 알칼리토금속의 염, 또는 산화물은 촉매작용에서 중심적 역할을 하는 물질로서 일반적으로 적게 넣을 수록 활성이 감소되어 산화물형태로 환산하였을 경우의 중량비로서 0.5이하만을 담지한 복합촉매의 경우는 그 활성이 매우 낮게 된다. 반면에 많이 넣을 수록 활성이 증진되나, 30이상 담지할 경우는 그 이하의 양을 사용하는 경우에 비해 활성의 증진을 크지 않다.In the complex catalyst of the present invention, salts or oxides of transition metals, alkalis and alkaline earth metals play a central role in catalysis. Generally, the lower the amount, the lower the activity and the lower the weight ratio in the form of oxide. In the case of the composite catalyst carrying only bay, the activity becomes very low. On the other hand, the more the activity is increased, but when it is supported more than 30, the increase in activity is not large compared to the case of using less than that amount.
본 발명에서 사용되는 알칼리 금속, 또는 알칼리 토금속은 구체적으로는 Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba 중 하나, 또는 두종이상으로서 구성할 수 있다.The alkali metal or alkaline earth metal used in the present invention may be specifically composed of one of Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, or two or more thereof.
이 알칼리금속 및 알칼리토금속을 소성물에 투입하여 담지시킴에 있어서 구체적으로는 각 금속의 용융점 이상에서 용융 시키면서 단독 또는 혼합으로 구성하여 소성촉매에 담지 시키거나 복합체를 만든다. 이 때 반응 분위기는 물이 함유되지 않는 미반응성의 질소, 아르곤, 헬륨등을 반응기내에 주입하면서 혼합하는 것이 알칼리 또는 알칼리토금속이 물과 반응할 가능성을 없앨 수 있으나 일반 대기조건에서의 반응도 가능하다. 이때 이들 금속이 소성물의 중량에 대하여 4이하로 떨어질 때는 반응 성능이 매우 약해지며 400이상일 때는 금속을 소성촉매에 제대로 분산시킬 수 없기 때문에 미세한 입자가 아니라 덩어리가 형성되어, 배기 가스에 분사시켜 다이옥신류등의 방향족 할로겐화합물을 분해시킬 때 이들 유해 물질과 반응하는 접촉 면적이 별로 증가하지 않거나 줄어들 수 있으므로 분해능력이 크게 증가되지 않는다.In the case where the alkali metal and the alkaline earth metal are added to the calcined product to be supported, specifically, a single or mixed composition may be supported on the calcining catalyst or the composite may be melted at a melting point or higher of each metal. At this time, the reaction atmosphere may be mixed while injecting unreacted nitrogen, argon, helium, and the like, which does not contain water, to eliminate the possibility of alkali or alkaline earth metal reacting with water, but the reaction may be performed under normal atmospheric conditions. At this time, when these metals fall below 4 with respect to the weight of the fired product, the reaction performance is very weak. When the metals are 400 or more, the metals cannot be dispersed properly in the firing catalyst, so agglomerates are formed instead of fine particles. When decomposing aromatic halogen compounds, such as the contact area that reacts with these harmful substances may not increase or decrease much, so the decomposition capacity does not increase significantly.
본 발명에 의한 코팅 복합촉매를 제조함에 있어서 상온에서 액상 또는 고상인 소수성 물질, 예를 들어, 오일, 왁스, 동식물성 유지 또는 탄소수 9이상의 탄화수소류 등으로 코팅하는 것이 반드시 필수적인 것은 아니나 이와 같이 코팅하는 경우 촉매의 활성을 장기간 유지하는 데 있어서 잇점이 있다. 이와 같은 목적으로 상기 물질을 투입하는 데 있어서 그 양은 임의로 정할 수 있다. 그러나 복합촉매분말의 입경에 따라 차이는 있으나 복합촉매 분말에 대하여 대체로 5 중량이하를 투입할 경우 제대로 코팅이 이루어 지지 않아 충분한 효과를 얻을 수 없고, 200이상을 투입할 경우 그 이하의 양을 투입하는 경우와 같은 정도의 효과밖에 볼 수 없다.In the preparation of the coating composite catalyst according to the present invention, it is not necessary to coat liquid or solid hydrophobic materials such as oils, waxes, animal or vegetable oils or hydrocarbons having 9 or more carbon atoms at room temperature. In this case, there is an advantage in maintaining the activity of the catalyst for a long time. The amount of the substance can be arbitrarily determined for the purpose of adding the substance for this purpose. However, although there are differences depending on the particle size of the composite catalyst powder, when the total weight of the composite catalyst powder is generally 5 wt. Or less, the coating is not properly achieved, and when the 200 or more is added, the amount less than that is added. Only the same effect as the case can be seen.
본 발명에 의한 복합촉매분말을 코팅함에 있어서 사용되는 소수성 물질은 소수성 물질이면 어느것이나 사용이 가능하지만 보다 효과적으로 목적을 달성하기 위해서는 보관시 외기와 촉매분말의 접촉을 효과적으로 차단하면서도 공정적용시 쉽게 제거될 수 있어야 한다. 따라서 상온에서 휘발성을 보이지 않으면서도, 적용온도에서는 쉽게 액화, 또는 기화되는 물질이 가장 적합하다고 할 수 있다.The hydrophobic material used in coating the composite catalyst powder according to the present invention can be used as long as it is a hydrophobic material, but in order to effectively achieve the purpose, it is easily removed during the process application while effectively blocking the contact between the outside and the catalyst powder during storage. It should be possible. Therefore, it can be said that a material which is easily liquefied or vaporized at the application temperature without showing volatility at room temperature.
본 발명에 의한 복합촉매분말을 코팅함에 있어서 사용되는 소수성 물질은 상온 또는 저온에서 액상의 물질과 고상의 물질이 모두 사용가능하나 각기 유리한 점과 불리한 점이 있다. 액상의 물질을 사용할 경우 상온에서도 고르게 도포하는 것이 가능하고, 코팅과정도 간단하나, 고상의 물질에 비해 제조 후 보관중에 휘발되는 문제점이 있고, 고상의 물질을 사용할 경우에는 휘발되는 문제는 없지만 코팅시 온도를 올려 고상 코팅물질을 용융 시켜서 사용해야 하며, 적용시에는 고상물질의 용융점 이산에서 사용해야 한다.Hydrophobic materials used in coating the composite catalyst powder according to the present invention can be used both liquid and solid materials at room temperature or low temperature, but there are advantages and disadvantages. When using a liquid material, it is possible to apply evenly at room temperature, and the coating process is simple, but there is a problem that volatilization during storage after manufacturing, compared to the solid material, there is no problem of volatilization when using a solid material, It should be used to melt the solid coating material by raising the temperature, and in application it should be used to disperse the melting point of the solid material.
상기 방법에 의하여 제조된 복합촉매 분말은 배기가스 및 토양 또는 폐기물 등에 함유되어 대기 및 토양 오염을 유발시키는 다이옥신 등의 방향족 할로겐 화합물 및 페놀류 화합물을 효과적으로 분해 시킬 뿐만아니라, 배기가스 중의 황산화물 및 기타 산성의 오염물질을 제거시킴과 동시에 중금속 물질도 제거 시키는 다기능성 소재이다.The composite catalyst powder prepared by the above method not only effectively decomposes aromatic halogen compounds and phenol compounds such as dioxins contained in exhaust gas and soil or waste, but also causes air and soil pollution, as well as sulfur oxides and other acids in the exhaust gas. It is a multifunctional material that removes heavy metals and removes pollutants.
이제, 본 발명의 복합 촉매를 사용하여 배기가스, 오염된 토양 또는 폐기물 중에 포함된 방향족 할로겐 화합물을 제거하는 방법을 도면을 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 한 실시예로서, 본 발명의 복합촉매를 이용하여 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물 및 황산화물을 처리하는 연소시설의 개념도이다. 도 5에서 보는 바와 같이, 연소실에서 발생된 배기가스는 알칼리 흡수탑, 제진장치 및 활성탄 흡수탑을 차례로 거쳐서 대기중으로 배출된다. 이 때, 본 발명의 복합 촉매는 알칼리 흡수탑, 제진 장치의 전단 또는 제진장치로 분사된다. 제진장치로는 백필터(bag filter), 사이클론, 전기집진기 등을 사용할 수 있다.Now, a method for removing aromatic halogen compounds contained in exhaust gas, polluted soil or waste using the composite catalyst of the present invention will be described with reference to the drawings. 5 is a conceptual diagram of a combustion facility for treating an aromatic halogen compound such as dioxins and sulfur oxides by using the composite catalyst of the present invention as an embodiment of the present invention. As shown in Figure 5, the exhaust gas generated in the combustion chamber is discharged to the atmosphere through the alkali absorption tower, the vibration damper and the activated carbon absorption tower in sequence. At this time, the composite catalyst of the present invention is injected into the alkali absorption tower, the front end of the vibration suppression apparatus or the vibration suppression apparatus. As a vibration damper, a bag filter, a cyclone, an electrostatic precipitator, or the like may be used.
본 발명의 복합촉매가 알칼리 흡수탑 내로 분사되는 경우, 본 발명의 복합촉매는 배기가스가 알칼리 흡수탑 내에 형성하는 난류를 따라 유동하면서 배기가스 중의 방향족 할로겐 화합물과 접촉하여 이것을 분해시킨다.When the composite catalyst of the present invention is injected into the alkali absorption tower, the composite catalyst of the present invention contacts and decomposes the aromatic halogen compound in the exhaust gas while the exhaust gas flows along the turbulence formed in the alkali absorption tower.
제진장치로서 백필터를 사용하는 경우, 본 발명의 복합촉매는 백필터의 전단에 분사될 수 있다. 이 경우, 분사된 본 발명의 복합촉매는 배기가스와 함께 이동하다 백필터에 포획된 상태로 머무르게 되며, 이동중 또는 백필터에 포획된 후에 접촉하는 배기가스 중의 방향족 할로겐 화합물과 반응하게 된다.In the case of using the bag filter as the vibration damping device, the composite catalyst of the present invention can be injected at the front end of the bag filter. In this case, the injected complex catalyst of the present invention moves together with the exhaust gas and remains trapped in the bag filter, and reacts with the aromatic halogen compound in the exhaust gas which is in contact during the movement or after being captured by the bag filter.
제진장치로서 사이클론을 사용하는 경우, 본 발명의 복합촉매는 사이클론으로 분사될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 복합촉매는 배기가스가 사이클론 내에 형성한 난류를 따라 유동하면서 배기가스 중의 방향족 할로겐 화합물과 접촉하여 이것을 분해한다고 판단된다.When using a cyclone as a vibration damping device, the composite catalyst of the present invention can be injected into the cyclone. In this case, it is determined that the composite catalyst of the present invention contacts the aromatic halogen compound in the exhaust gas and decomposes it while the exhaust gas flows along the turbulence formed in the cyclone.
제진장치로서 전기집진기를 사용하는 경우, 본 발명의 복합촉매는 전기 집진기 전단에 분사될 수 있다. 이 경우, 분사된 본 발명의 복합촉매는 배기가스와 함께 이동하다가 전기집진기에 포획된 상태로 머무르게 되며, 이동중 또는 전기집진기에 포획된 후에 접촉하는 배기가스 중의 방향족 할로겐 화합물과 반응하게 된다.In the case of using an electrostatic precipitator as the vibration suppression apparatus, the composite catalyst of the present invention may be injected in front of the electrostatic precipitator. In this case, the injected complex catalyst of the present invention moves with the exhaust gas and remains trapped in the electrostatic precipitator, and reacts with the aromatic halogen compound in the exhaust gas which is in contact with the electrostatic precipitator during transport or after being captured by the electrostatic precipitator.
이와 같이 본 발명은 복합촉매를 알칼리 흡수탑, 제진장치 또는 제진장치 전단에 분말 형태로 분사하여 투입함으로써 고가의 촉매탑 및 부대 설비를 설치하지않고서도 배기가스중에 포함된 방향족 할로겐 화합물을 제거할 수 있다. 방향족 할로겐 화합물 뿐만 아니라 본 발명의 복합촉매는 황산화물 등의 산성 오염물질 및 중금속을 제거할 수 있다.As described above, the present invention can remove the aromatic halogen compound contained in the exhaust gas without installing expensive catalyst tower and additional equipment by injecting the composite catalyst into the alkali absorption tower, the vibration isolator, or the front of the vibration isolator in powder form. have. The complex catalyst of the present invention as well as the aromatic halogen compound can remove acidic contaminants such as sulfur oxides and heavy metals.
본 발명의 복합촉매는 120℃이하에서도 활성을 보이며, 140℃이하의 온도에서도 우수한 활성을 보여 배기가스에 포함되어 대기 오염을 유발시키는 방향족 할로겐 화합물을 효과적으로 제거시킬 수 있다. 이는 현재 개발된 촉매들중 가장 우수한 것도 현장적용시 250℃이상을 요구하는 것에 비추어 110℃이상 적용온도를 낮춘 것으로, 실질적으로 방향족 할로겐 화합물 제거를 위해 배기가스를 가열할 필요성을 없앴다. 이것은 에너지 효율면에서 획기적인 것이라 할 수 있다.The composite catalyst of the present invention exhibits activity even at 120 ° C. or lower, and shows excellent activity even at a temperature of 140 ° C. or lower, thereby effectively removing the aromatic halogen compound contained in the exhaust gas causing air pollution. This is the best of the currently developed catalysts lowered the application temperature above 110 ℃ in view of requiring more than 250 ℃ in the field application, substantially eliminating the need to heat the exhaust gas to remove the aromatic halogen compounds. This is a breakthrough in energy efficiency.
따라서, 본 발명의 복합촉매를 사용하여 배기가스중에 포함된 방향족 할로겐 화합물 등을 제거하는 방법은 종래 촉매탑을 이용하는 방법에서의 방향족 할로겐 화합물 제거율 이상의 효율성을 가지면서도 우수한 에너지 효율성을 보여준다.Therefore, the method of removing the aromatic halogen compound and the like contained in the exhaust gas using the composite catalyst of the present invention shows excellent energy efficiency while having an efficiency higher than the aromatic halogen compound removal rate in the conventional method using a catalyst tower.
본 발명의 복합촉매 분말을 사용하여 방향족 할로겐 화합물 등을 제거함에 있어서, 본 발명의 복합촉매 분말에 포함된 알칼리금속 및 알칼리토금속은 배기가스 및 촉매자체에 흡수된 물과 반응하여 수소 가스를 발생 시키며, 이 수소는 담지체에 결합된 전이금속, 알칼리, 알칼리 토금속 물질의 단독 또는 혼합으로 구성된 금속산화물에 의해 분해되어 라디칼 또는 이온 또는 그 복합체가 생기며 이것이 다이옥신류등의 할로겐화유기물을 분해할 뿐만아니라 황산화물과도 반응하는 것으로 판단된다. 또한 상기 촉매 분말에 포함된 알칼리금속 및 알칼리토금속은 황산화물등의 산성가스와 강하게 반응하기 때문에 이들 물질도 동시에 제거 시키는 특성을보인다. 또한, 본 발명의 복합촉매 분말은 배기가스 중에 포함된 중금속 등의 오염무질을 흡착함으로써 제거한다.In removing the aromatic halogen compound and the like by using the composite catalyst powder of the present invention, the alkali metal and alkaline earth metal included in the composite catalyst powder of the present invention react with the exhaust gas and water absorbed by the catalyst itself to generate hydrogen gas. This hydrogen is decomposed by a metal oxide composed of a single or a mixture of transition metals, alkalis and alkaline earth metals bonded to the support to form radicals or ions or complexes thereof, which not only decomposes halogenated organics such as dioxins, but also sulfuric acid. It is also believed to react with cargo. In addition, the alkali metal and alkaline earth metal contained in the catalyst powder reacts strongly with acidic gases such as sulfur oxides, so that these substances are simultaneously removed. In addition, the composite catalyst powder of the present invention is removed by adsorbing contaminants such as heavy metals contained in the exhaust gas.
본 발명의 복합촉매 분말에 의하여 배기가스를 처리함에 있어서 반응부위의 온도는 80℃ 이상이면 제거효과가 나타나며, 촉매의 조성에 따라서는 상온에 가까운 40℃이하에서도 어느정도의 효과를 보인다. 그러나 투입양 및 효과를 비교할 때 기존의 기술에 비해 좋은 결과를 얻기 위해서는 110℃이상의 온도를 필요로 한다. 또한 온도가 너무 높을 경우는 촉매의 활성이 시간에 따라 급속히 저하하므로 500℃이하, 더 좋게는 350℃이하의 온도를 요구한다.In the treatment of the exhaust gas by the composite catalyst powder of the present invention, the reaction site exhibits a removal effect when the temperature of the reaction site is 80 ° C. or more, and a certain effect even under 40 ° C. close to room temperature depending on the composition of the catalyst. However, when comparing input amounts and effects, a temperature of 110 ° C. or more is required to obtain good results compared to existing technologies. In addition, when the temperature is too high, the activity of the catalyst rapidly decreases with time, so a temperature of 500 ° C. or less and more preferably 350 ° C. or less is required.
다음으로, 오염된 토양 또는 폐기물로부터 방향족 할로겐 화합물을 제거하는 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, 본 발명의 복합촉매를 이용하여 오염된 토양 및 입자상 또는 분말상 폐기물 중에 포함된 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물을 처리하는 과정의 개념도를 보여준다.Next, a method for removing an aromatic halogen compound from contaminated soil or waste will be described with reference to the drawings. FIG. 6 shows a conceptual diagram of a process of treating aromatic halogen compounds, such as dioxins, contained in contaminated soil and particulate or powdery waste using the composite catalyst of the present invention as another embodiment of the present invention.
도 6에서 보는 바와 같이, 오염된 토양 또는 폐기물을 본 발명의 복합 촉매 분말과 혼합하여 반응기에서 반응시킨다. 이 때, 반응온도는 상기에서와 같은 이유로 110~500℃의 범위가 바람직하다. 그러나, 폐기물 중에 포함된 방향족 할로겐 화합물은 폐기물에 흡착된 상태로 존재하므로 이것을 본 발명의 복합촉매와 접촉시켜 반응시키기 위해서는 이것을 휘발시킬 수 있는 온도조건이 필요하다. 제거하고자 하는 방향족 할로겐 화합물의 끓는점 이하에서도 이것이 휘발될 수 있으나 그 양은 매우 적으므로 결과적으로 반응시간이 길어져야 한다. 따라서, 반응을 효율적으로수행하기 위해서는 제거하고자 하는 방향족 할로겐 화합물의 끓는점 이상에서 반응을 수행하는 것이 바람직하며, 반응을 그 보다 낮은 온도에서 수행하고자 하는 경우에는 반응압력을 상압보다 낮게 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 반응에 있어서 가열하는 시간은 입상물질의 오염정도에 따라 다르나 오래 가열할수록 더욱 좋은 효과를 볼 수 있으며, 대체로 할로겐화유기물질을 충분히 제거하기 위해서는 방향족 할로겐 화합물이 충분히 휘발될 수 있는 조건에서 30분 이상의 가열시간이 요구된다. 또한 가열과 동시에 지속적인 교반이 이루어 질 경우 더욱 좋은 효과를 볼 수 있다.As shown in Figure 6, contaminated soil or waste is mixed with the composite catalyst powder of the present invention and reacted in a reactor. At this time, the reaction temperature is preferably in the range of 110 ~ 500 ℃ for the same reason as above. However, since the aromatic halogen compound contained in the waste exists in an adsorbed state in the waste, in order to react it by contact with the complex catalyst of the present invention, a temperature condition capable of volatilizing it is required. It can be volatilized below the boiling point of the aromatic halogen compound to be removed, but the amount is so small that the reaction time must be long. Therefore, in order to efficiently carry out the reaction, it is preferable to perform the reaction above the boiling point of the aromatic halogen compound to be removed, and when the reaction is to be performed at a lower temperature, it is preferable to set the reaction pressure lower than the normal pressure. . In addition, the heating time in the reaction depends on the degree of contamination of the granular material, but the longer the heating is, the better the effect is. In general, in order to sufficiently remove the halogenated organic material, the aromatic halogen compound is sufficiently volatilized under conditions of 30 A heating time of at least minutes is required. In addition, it is possible to obtain a better effect when continuous stirring is performed at the same time as heating.
반응기에서 반응이 완료되면, 정화된 폐기물을 얻고 또한 반응에 의하여 발생하는 증기를 대기로 방출할 수 있다.When the reaction is completed in the reactor, the purified waste can be obtained and the vapor generated by the reaction can be released to the atmosphere.
한편, 반응기로부터 방출되는 증기에는 방향족 할로겐 화합물의 분해물이 포함되며, 반응이 완전히 진행되지 못한 경우에는 분해되지 않은 방향족 할로겐 화합물 그 자체가 포함될 수도 있다. 방향족 할로겐 화합물이 분해될 때, 그 분해물은 환경적으로 완전히 무해한 것 뿐만 아니라 불완전 분해물이 존재할 수 있다. 이 불완전 분해물은 원래의 방향족 할로겐 화합물보다는 독성이 적지만 아직도 환경적으로 유해한 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 유해물질이 대기로 방출되는 것을 방지하기 위하여 추가적인 공정을 수행할 수 있다.On the other hand, the vapor discharged from the reactor includes a decomposition product of the aromatic halogen compound, and when the reaction is not fully progressed, may include the aromatic halogen compound itself is not decomposed. When an aromatic halogen compound is decomposed, the decomposition products are not only completely harmless to the environment, but also incomplete decomposition products may be present. This incomplete digest is less toxic than the original aromatic halogen compound but can still contain environmentally harmful substances. Therefore, additional processes can be carried out to prevent the release of these harmful substances into the atmosphere.
추가적인 공정은 도 6에서 보는 바와 같이, 상기에서 언급한 배기가스를 처리하는 공정과 유사하게 처리될 수 있다. 즉, 예를 들어, 반응기로부터 방출된 증기를 백필터와 같은 집진장치를 통과시킨 후 대기로 배출함에 있어서, 백필터 전단에 본 발명의 복합촉매 분말을 분사하여 방출된 증기를 본 발명의 복합촉매 분말과 반응시켜서 추가적인 분해반응이 일어나도록 한다(방법1).The additional process may be similar to the process of treating the exhaust gas mentioned above, as shown in FIG. 6. That is, for example, in discharging the vapor discharged from the reactor to the atmosphere after passing through a dust collector such as a bag filter, the composite catalyst powder of the present invention by spraying the composite catalyst powder of the present invention in front of the bag filter to the composite catalyst of the present invention React with powder to cause further decomposition reactions (Method 1).
또한, 추가적인 공정으로서, 반응기로부터 방출된 증기를 본 발명의 복합촉매가 충진된 반응관 또는 반응탑을 통과시킨 후 대기로 배출한다(방법2). 이 때, 추가적인 반응관 또는 반응탑에 충진된 본 발명의 복합촉매에 의하여 추가적인 분해반응이 일어난다.In addition, as an additional process, the steam discharged from the reactor is discharged to the atmosphere after passing through the reaction tube or the reaction column filled with the complex catalyst of the present invention (method 2). At this time, an additional decomposition reaction occurs by the complex catalyst of the present invention filled in an additional reaction tube or reaction tower.
도 6에서는 추가적인 공정으로서 본 발명의 복합촉매를 사용하는 것을 도시하고 있으나, 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물을 분해하는 것으로 알려진 다른 촉매, 예를 들어 전술한 바와 같은 벌집형 코디에라이트 형태로 구성한 촉매탑을 사용할 수도 있다.Figure 6 shows the use of the complex catalyst of the present invention as an additional process, but other catalysts known to decompose aromatic halogen compounds such as dioxins, for example catalyst towers constructed in the form of honeycomb cordierite as described above. You can also use
여기에서는 오염된 토양 또는 폐기물에서 방향족 할로겐 화합물을 제거하는 것에 대하여만 설명하였으나 상기에서 설명한 바와 같이, 황산화물과 같은 산성물질, 페놀류 화합물 및 중금속 물질도 함께 제거될 수 있다.Only the removal of aromatic halogen compounds from contaminated soil or waste is described here, but as described above, acidic substances such as sulfur oxides, phenolic compounds and heavy metal materials may also be removed.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명의 구체적인 예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 구체적인 예를 보여주기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 실시예에 의하여 한정되는 것으로 이해되어서는 안된다.Hereinafter, specific examples of the present invention will be presented through examples. However, the following examples are only intended to show specific examples of the present invention, it should not be understood that the scope of the present invention is limited by the examples.
실시예 1Example 1
천연의 제올라이트(왕표화학 CLINOPTILOLITE) 1.460g과 염화제1철의 4수화물 0.927g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 800℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 Li 0.3g을 투입하고 200℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상 복합촉매를 얻었다. 이 촉매에 파라핀(남영유화,135P) 1.84g을 80℃의 반응기에 넣고 지속적으로 교반하면서 코팅하였다.1.460 g of natural zeolite (Wangyo Chemical CLINOPTILOLITE) and an aqueous solution of 0.927 g of ferrous chloride tetrahydrate were sufficiently mixed and dried at 110 ° C. for 2 hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 800 ° C for 30 minutes. 0.3 g of Li was added to the fired product and mixed in a state of heating at 200 ° C to obtain a granular composite catalyst containing powder. In this catalyst, 1.84 g of paraffin (Namyoung Emulsification, 135P) was placed in a reactor at 80 ° C. and coated with continuous stirring.
이 코팅 복합촉매에서 입도 100mesh이하의 분말 50mg을 분취하여 직경 125um의 입상 실리카 분말 850mg과 혼합하였다. 이를 도 7에 도시한 바와 같은 반응관 내에 충진하고, 일정한 온도를 유지하면서 질소산화물및 할로겐화유기물을 포함한 가스를 분당 100ml의 유속으로 통과시켜 황산화물의 환원능력 및 할로겐화유기물의 제거능력을 측정하였다.50 mg of powder having a particle size of 100 mesh or less was aliquoted from the coated composite catalyst and mixed with 850 mg of granular silica powder having a diameter of 125 μm. This was filled in a reaction tube as shown in FIG. 7, while maintaining a constant temperature, a gas containing nitrogen oxides and halogenated organics was passed at a flow rate of 100 ml / min to measure the ability to reduce sulfur oxides and remove halogenated organics.
상기한 황산화물 및 할로겐화유기물을 포함한 가스는 NO 400ppm, SO2600ppm, 할로겐화유기물 0.1 ng/ml, O2질량비로서 4, H2O 7를 포함하는 헬륨가스이며 반응관의 온도는 130℃로 유지하였다. 상기 할로겐화 유기물은 다이옥신 유사체로서 널리 사용되는 디클로로벤젠과 클로로페놀을 1:1로 혼합한 물질을 사용하였다.The gas containing sulfur oxide and halogenated organic matter is NO 400ppm, SO 2 600ppm, halogenated organic 0.1 ng / ml, helium gas containing 4, H 2 O 7 as O 2 mass ratio and the temperature of the reaction tube is maintained at 130 ℃ It was. The halogenated organic material used was a 1: 1 mixture of dichlorobenzene and chlorophenol, which are widely used as dioxin analogues.
황산화물의 제거능력을 측정하기 위하여서는 촉매를 통과한 가스 200㎕를 분취하여 열 전도도 감지기가 부착된 기체 크로마토그래피 시스템을 이용하여 할로겐화유기물 농도를 측정한 후, 다음 식에 의해 제거능력을 산출하였다.In order to measure the ability to remove sulfur oxides, 200 μl of gas that had passed through the catalyst was aliquoted, and the halogenated organic concentration was measured using a gas chromatography system equipped with a thermal conductivity detector. .
황산화물 제거율() = (입구 SO2농도 - 출구SO2농도)/(입구 SO2농도) X 100 ()Sulfur oxide removal rate () = (inlet SO 2 concentration-outlet SO 2 concentration) / (inlet SO 2 concentration) X 100 ()
할로겐화유기물의 제거능력을 측정하기 위해서는 촉매를 통과한 가스 200㎕를 분취하여 전자포획감지기가 부착된 기체 크로마토그래피 시스템을 이용하여 방향족 할로겐 화합물 농도를 측정한 후, 다음 식에 의해 제거능력을 산출하였다.In order to measure the ability to remove halogenated organic matter, 200 μl of gas that had passed through the catalyst was collected and the concentration of aromatic halogen compounds was measured using a gas chromatography system equipped with an electron trap detector. .
할로겐화유기물 제거율() = (처리전 할로겐화유기물 농도 - 처리후 할로겐화유기물 농도)/(처리전 할로겐화유기물 농도) X 100 ()Halogenated organic removal rate () = (Halogenated organic concentration before treatment-Halogenated organic concentration after treatment) / (Halogenated organic concentration before treatment) X 100 ()
결과를 표 1에 표시하였다.The results are shown in Table 1.
실시예 2Example 2
카오린(대명)과 활성탄(삼천리 SG100)의 3:1 혼합물 1.4g과 염화제일철의 4수화물과 삼염화티타니움을 9:10으로 혼합한 혼합물 1.094g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 500℃에서 10분간 소성하였다. 이 소성물에 Mg와 Na의 1:1혼합물 1.9g을 투입하고 질소분위기에서 680℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다. 이 촉매에 왁스(남영유화 4호) 2.34g을 80℃의 반응기에 넣고 지속적으로 교반하면서 코팅하였다.1.4 g of a 3: 1 mixture of kaolin (Daeming) and activated carbon (Samcheonli SG100) and 1.094 g of a mixture of ferrous chloride tetrahydrate and titanium trichloride 9:10 were thoroughly mixed and dried at 110 ° C. for 2 hours. It was. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 500 ° C for 10 minutes. 1.9 g of a 1: 1 mixture of Mg and Na was added to the calcined product and mixed under a nitrogen atmosphere heated at 680 ° C. to obtain a granular catalyst including powder. 2.34 g of wax (Namyoung Emulsification No. 4) was added to the catalyst, and the mixture was stirred with constant stirring at 80 ° C. and coated.
상기 시료를 실시예 1과 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 145℃로 하였으며 그 결과를 표1에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 145 ° C. and the results are shown in Table 1.
실시예 3Example 3
활성알루미나와 탄산칼슘(한국오미야)의 3:1 혼합물 1.9g과 염화구리(II)와 염화코발트(II)의 6수화물을 6:5로 혼합한 혼합물 0.156g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 550℃에서 20분간 소성하였다. 이 소성물에 Ca 4.0g을 투입하고 헬륨분위기에서 850℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상 촉매를 얻었다. 이 촉매에 등유 1.2g을 투입하여 교반하여 코팅하였다.A mixture of 1.9 g of 3: 1 mixture of activated alumina and calcium carbonate (Omiya Korea) and 0.156 g of a mixture of 6: 5 of hexahydrate of copper (II) chloride and cobalt (II) chloride was mixed well at 110 ° C. Dried at 2 h. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 550 ° C. for 20 minutes. 4.0 g of Ca was added to the calcined product, and mixed in a state of heating at 850 ° C. in a helium atmosphere to obtain a granular catalyst including powder. 1.2 g of kerosene was added to the catalyst, followed by stirring and coating.
상기 시료를 실시예 1과 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 160℃로 하였으며 그 결과를 표1에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 160 ° C. and the results are shown in Table 1.
실시예 4Example 4
제올라이트(제올라이트Y)와 탄산칼슘(한국오미야)의 3:1혼합물 1.96g과 염화아연과 염화제일철의 4수화물 1:1의 혼합물 0.068g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 600℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 Li 3.6g을 투입하고 200℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다. 이 촉매에 야자경화유(日소와) 3.92g을 투입하여 지속적으로 교반하면서 코팅하였다.An aqueous solution of 1.96 g of a 3: 1 mixture of zeolite (zeolite Y) and calcium carbonate (Omiya Korea) and a mixture of 0.068 g of a mixture of zinc chloride and tetrahydrate 1: 1 of zinc chloride was sufficiently mixed and dried at 110 ° C. for 2 hours. . The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 600 ° C for 30 minutes. 3.6 g of Li was added to this calcined product, and it mixed in the state heated at 200 degreeC, and obtained the granular catalyst containing powder. 3.92 g of palm hardened oil (Japanese sowawa) was added to the catalyst, followed by coating with continuous stirring.
상기 시료를 실시예 1과 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 180℃로 하였으며 그 결과를 표1에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 180 ° C. and the results are shown in Table 1.
실시예 5Example 5
이산화티탄 1.840g과 몰리브데늄옥시디클로라이드의 1수화물과 소디움메타바나데이트의 4.5:2의 혼합물 0.232g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 800℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 K와 Ca의 1:2혼합물 3g을 투입하고 헬륨분위기에서 850℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다. 이 촉매에 등유 2.5g을 투입하여 지속적으로 교반하여 코팅하였다.An aqueous solution of 0.232 g of a mixture of 1.840 g of titanium dioxide, a monohydrate of molybdenum oxydichloride, and a 4.5: 2 mixture of sodium metavanadate was sufficiently mixed and dried at 110 ° C. for 2 hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 800 ° C for 30 minutes. 3 g of a 1: 2 mixture of K and Ca was added to the calcined product, and mixed in a state of being heated at 850 ° C. in a helium atmosphere to obtain a granular catalyst including powder. 2.5 g of kerosene was added to the catalyst and the mixture was continuously stirred and coated.
상기 시료를 실시예 1과 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 180℃로 하였으며 그 결과를 표1에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 180 ° C. and the results are shown in Table 1.
실시예 6Example 6
카오린(대명)과 천연의 제올라이트(왕표화학 CLINOPTILOLITE)의 1:1 혼합물 1.780g과 황산망간(II)의 7수화물과 헥사아민로듐클로라이드의 2.2:1 혼합물 0.536g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 900℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 Sr 5.4g을 투입하고 질소분위기에서 780℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다. 이 촉매에 왁스(남영유화 4호) 8.9g을 80℃의 반응기에 넣고 지속적으로 교반하면서 코팅하였다.110 ° C after mixing 1.780 g of a 1: 1 mixture of kaolin (Daemyung) and natural zeolite (Kwangyop Chemical CLINOPTILOLITE) and 0.536 g of a 2.2: 1 mixture of heptahydrate and hexaamine rhodium chloride of manganese sulfate (II) Dried at 2 h. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 900 ° C for 30 minutes. 5.4 g of Sr was added to the calcined product, and the mixture was mixed in a nitrogen atmosphere heated at 780 ° C. to obtain a granular catalyst including powder. 8.9 g of wax (Namyoung Emulsification No. 4) was added to the catalyst, and the mixture was stirred while stirring at 80 ° C.
상기 시료를 실시예 1과 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 110℃로 하였으며 그 결과를 표1에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 110 ° C. and the results are shown in Table 1.
실시예 7Example 7
천연의 벤토나이트(와이오밍 BEH Natural) 1.5g과 염화팔라듐(II)과 사염화백금의 5수화물 1.5:2의 혼합물 0.832g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 900℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 Mg과 Li를 2:1로 하여 2.4g을 투입하고 질소분위기에서 680℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다. 이 촉매에 파라핀(남영유화 135P) 3.08g을 80℃의 반응기에 넣고 지속적으로 교반하면서 코팅하였다.1.5 g of natural bentonite (BEH Natural, Wyoming), and 0.832 g of a mixture of 1.5: 2 pentahydrate of palladium (II) chloride and platinum tetrachloride were sufficiently mixed and then dried at 110 ° C. for 2 hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 900 ° C for 30 minutes. 2.4 g of Mg and Li were added to this calcined product and mixed in the state heated at 680 degreeC by nitrogen atmosphere, and the granular catalyst containing powder was obtained. 3.08 g of paraffin (Namyoung Emulsification 135P) was added to the catalyst and coated with constant stirring at 80 ° C.
상기 시료를 실시예 1과 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 210℃로 하였으며 그 결과를 표1에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 210 ° C. and the results are shown in Table 1.
실시예 8Example 8
벤토나이트(와이오밍 HYG2000)와 이산화티탄의 5:1 혼합물 1.24g과 염화크롬(II)과 염화칼슘을 5:2로 혼합한 혼합물 1.41g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 800℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 Mg 1.5g을 투입하고 질소분위기에서 680℃로 가열한 상태에서 혼합하여 입상의 촉매를 얻었다.An aqueous solution of 1.24 g of a 5: 1 mixture of bentonite (Wyoming HYG2000) and titanium dioxide and a mixture of 1.41 g of chromium (II) chloride and calcium chloride 5: 2 was sufficiently mixed and dried at 110 ° C. for 2 hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 800 ° C for 30 minutes. 1.5 g of Mg was added to the calcined product, and the mixture was mixed in a nitrogen atmosphere heated at 680 ° C to obtain a granular catalyst.
위 시료를 실시예 1과 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 250℃로 하였으며 그 결과를 표1에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 250 ° C. and the results are shown in Table 1.
실시예 9Example 9
벤토나이트(와이오밍 HYG2000)와 활성실리카의 1:1 혼합물 1.740g과 사염화백금의 5수화물 0.489g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 600℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 Mg 2.8g을 투입하고 질소분위기에서 680℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다. 이 촉매에 왁스(남영유화 4호) 2.88g을 80℃의 반응기에 넣고 지속적으로 교반하면서 코팅하였다.An aqueous solution of 1.740 g of a 1: 1 mixture of bentonite (Wyoming HYG2000) and activated silica and 0.489 g of platinum tetrachloride was sufficiently mixed and dried at 110 ° C. for 2 hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 600 ° C for 30 minutes. Mg 2.8g was added to this calcined product, and it mixed in the state heated at 680 degreeC by nitrogen atmosphere, and obtained the granular catalyst containing powder. 2.88 g of wax (Namyoung Emulsification No. 4) was added to the catalyst, and the resultant was coated with constant stirring.
상기 시료를 실시예 1과 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응관을 사용하지 않고 분당 0.1g의 복합촉매분말을 도 8과 같은 반응기내에 분사하였으며, 반응온도를 200℃로 하였으며 그 결과를 표 1에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 1 except that a composite catalyst powder of 0.1 g per minute was injected into the reactor as shown in FIG. 8 without using a reaction tube, and the reaction temperature was 200 ° C. The results are shown in Table 1 below. Marked on.
실시예 10Example 10
활성알루미나와 활성탄(삼천리 SG100)의 3:1 혼합물 1.7g과 염화구리(II) 0.507g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 500℃에서 10분간 소성하였다. 이 소성물에 Na 1.2g을 투입하고 110℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다. 이 촉매에 파라핀(남영유화 135P) 4g을 80℃의 반응기에 넣고 지속적으로 교반하면서 코팅하였다.1.7 g of a 3: 1 mixture of activated alumina and activated carbon (Samchully SG100) and an aqueous solution of 0.507 g of copper (II) chloride were sufficiently mixed and dried at 110 ° C. for 2 hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 500 ° C for 10 minutes. 1.2 g of Na was added to the calcined product and mixed in a state of heating to 110 ° C. to obtain a granular catalyst containing powder. 4 g of paraffin (Namyoung Emulsification 135P) was added to the catalyst and coated with a continuous stirring at 80 ° C.
위 시료를 실시예 9와 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 150℃로 하였으며 그 결과를 표1에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 9 except that the reaction temperature was 150 ° C. and the results are shown in Table 1.
실시예 11Example 11
활성실리케이트와 활성알루미나의 7:1 혼합물 1.66g과 삼염화티타니움 0.656g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 550℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 Li와 Na의 2:1혼합물 2.1g을 투입하고 200℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다. 이 촉매에 왁스(남영유화 4호) 2.34g을 80℃의 반응기에 넣고 지속적으로 교반하면서 건조시켜 코팅하였다.1.66 g of a 7: 1 mixture of active silicate and activated alumina and 0.656 g of titanium trichloride were sufficiently mixed and then dried at 110 ° C. for 2 hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 550 ° C. for 30 minutes. 2.1 g of a 2: 1 mixture of Li and Na was added to the calcined product, and the mixture was heated and heated at 200 ° C. to obtain a granular catalyst containing powder. 2.34 g of wax (Namyoung Emulsification No. 4) was added to the catalyst, and the resultant was dried and coated with constant stirring at 80 ° C.
위 시료를 실시예 9와 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 220℃로 하였으며 그 결과를 표1에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 9 except that the reaction temperature was 220 ° C. and the results are shown in Table 1.
실시예 12Example 12
제올라이트(제올라이트Y)와 이산화티탄의 3:1 혼합물 1.6g과 염화니켈(II)의 6수화물과 사염화백금 5수화물을 4.4:1로 혼합한 혼합물 1.353g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 900℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 Mg 1g을 투입하고 질소분위기에서 680℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다. 이 촉매에 등유 1.2g을 투입하여 지속적으로 교반하면서 코팅하였다.1.6 g of a 3: 1 mixture of zeolite (zeolite Y) and titanium dioxide, a mixture of 1.353 g of nickel (II) hexahydrate and platinum tetrachloride pentahydrate (4.4: 1) were thoroughly mixed, followed by 2 Dried for hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 900 ° C for 30 minutes. 1 g of Mg was added to the calcined product and mixed under a nitrogen atmosphere heated at 680 ° C. to obtain a granular catalyst including powder. 1.2 g of kerosene was added to the catalyst and coated with continuous stirring.
위 시료를 실시예 9와 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 270℃로 하였으며 그 결과를 표1에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 9 except that the reaction temperature was 270 ° C. and the results are shown in Table 1.
실시예 13Example 13
벤토나이트(와이오밍 HYG2000) 0.94g과 삼염화타니움(II)과 염화마그네슘을 5:4로 혼합한 혼합물 2.27g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 800℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 Ba 2g을 투입하고 질소분위기에서 740℃로 가열한 상태에서 혼합하여 입상의 촉매를 얻었다.0.94 g of bentonite (WH HYG2000), an aqueous solution of 2.27 g of a mixture of titanium trichloride (II), and magnesium chloride at 5: 4 were sufficiently mixed, and then dried at 110 ° C. for 2 hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 800 ° C for 30 minutes. Ba 2g was added to the calcined product and mixed under a nitrogen atmosphere heated at 740 ° C. to obtain a granular catalyst.
위 시료를 실시예 9와 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 310℃로 하였으며 그 결과를 표1에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 9 except that the reaction temperature was 310 ° C. and the results are shown in Table 1.
*상기 표에서 trace는 1 ppt(part per trillion; 1조분의 1을 의미함)의 측정 한계치를 가지는 측정장치로 측정된 것으로서 1 ppt 또는 그 이하의 값을 의미한다.* In the above table, the trace is measured by a measuring device having a measurement limit of 1 ppt (part per trillion), which means 1 ppt or less.
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 복합촉매 분말의 사용에 의하여 할로겐화유기물 및 황산화물의 제거가 효과적으로 이루어졌음을 알 수 있으며, 특히, 110℃ 정도의 낮은 온도에서도 상기 물질들의 제거가 효과적으로 수행되었다.As shown in Table 1, it can be seen that the removal of halogenated organic matter and sulfur oxide was effectively performed by the use of the composite catalyst powder of the present invention, in particular, the removal of the substances even at a low temperature of about 110 ℃ It became.
실시예 14Example 14
천연의 제올라이트(왕표화학 CLINOPTILOLITE) 1.460g과 염화제1철의 4수화물 0.927g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 600℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 Li 0.3g을 투입하고 200℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다. 이 촉매를 대기중에 1개월간 방치한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 활성을 시험하였다.1.460 g of natural zeolite (Wangyo Chemical CLINOPTILOLITE) and an aqueous solution of 0.927 g of ferrous chloride tetrahydrate were sufficiently mixed and dried at 110 ° C. for 2 hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 600 ° C for 30 minutes. 0.3 g of Li was added to this fired product and mixed in the state heated at 200 degreeC, and the granular catalyst containing powder was obtained. After leaving the catalyst in the air for 1 month, the activity was tested in the same manner as in Example 1.
또한 위와 동일하게 제조한 촉매에 파라핀(남영유화 135P) 1.84g을 80℃의 반응기에 넣고 지속적으로 교반하면서 코팅한 후 대기중에 1개월간 방치한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 활성을 시험하였다.In addition, 1.84 g of paraffin (Namyoung Emulsification 135P) was added to the prepared catalyst in a reactor at 80 ° C., and then coated with continuous stirring to stand for 1 month in the air, and then tested for activity in the same manner as in Example 1.
위 두 결과를 비교하여 표 2에 표시하였다.Table 2 compares the two results.
실시예 15Example 15
카오린(대명)과 활성탄(삼천리 SG100)의 3:1 혼합물 1.4g과 염화제일철의 4수화물과 삼염화티타니움을 9:10으로 혼합한 혼합물 1.094g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 500℃에서 10분간 소성하였다. 이 소성물에 Mg와 Na의 1:1혼합물 1.9g을 투입하고 질소분위기에서 680℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다.1.4 g of a 3: 1 mixture of kaolin (Daeming) and activated carbon (Samcheonli SG100) and 1.094 g of a mixture of ferrous chloride tetrahydrate and titanium trichloride 9:10 were thoroughly mixed and dried at 110 ° C. for 2 hours. It was. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 500 ° C for 10 minutes. 1.9 g of a 1: 1 mixture of Mg and Na was added to the calcined product and mixed under a nitrogen atmosphere heated at 680 ° C. to obtain a granular catalyst including powder.
이 촉매를 대기중에 1개월간 방치한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 활성을시험하되 반응온도를 145℃로 하였다.After leaving the catalyst in the air for 1 month, the activity was tested in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 145 ° C.
또한 위와 동일하게 제조한 촉매에 왁스(남영유화 4호) 2.34g을 80℃의 반응기에 넣고 지속적으로 교반하면서 코팅한 후 대기중에 1개월간 방치한 후 위와 동일한 방법으로 활성을 시험하였다.In addition, 2.34 g of wax (Namyoung Emulsification No. 4) was added to a catalyst prepared in the same manner as above, and then coated with a continuous stirring at 80 ° C., and then left to stand in air for 1 month.
위 두 결과를 비교하여 표 2에 표시하였다.Table 2 compares the two results.
실시예 16Example 16
활성알루미나와 탄산칼슘(한국오미야)의 3:1 혼합물 1.9g과 염화구리(II)와 염화코발트(II)의 6수화물을 6:5로 혼합한 혼합물 0.156g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 550℃에서 20분간 소성하였다. 이 소성물에 Ca 4.0g을 투입하고 헬륨분위기에서 850℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다.A mixture of 1.9 g of 3: 1 mixture of activated alumina and calcium carbonate (Omiya Korea) and 0.156 g of a mixture of 6: 5 of hexahydrate of copper (II) chloride and cobalt (II) chloride was mixed well at 110 ° C. Dried at 2 h. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 550 ° C. for 20 minutes. Ca 4.0g was added to the calcined product, mixed in a state of heating at 850 ° C. in a helium atmosphere to obtain a granular catalyst including powder.
이 촉매를 폴리에틸렌 봉지에 담아 밀봉하여 1개월간 방치한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 활성을 시험하되 반응온도를 160℃로 하였다.The catalyst was packed in a polyethylene bag, sealed, and left to stand for one month, after which the activity was tested in the same manner as in Example 1, but the reaction temperature was 160 ° C.
또한 위와 동일하게 제조한 촉매에 등유 1.2g을 투입하여 교반하여 코팅한 후 폴리에틸렌 봉지에 담아 밀봉하여 1개월간 방치한 후 위와 동일한 방법으로 활성을 시험하였다.In addition, 1.2g of kerosene was added to the catalyst prepared in the same manner as above, stirred, coated, sealed in a polyethylene bag, and left to stand for one month, and then tested for activity in the same manner as above.
위 두 결과를 비교하여 표 2에 표시하였다.Table 2 compares the two results.
실시예 17Example 17
제올라이트(제올라이트Y)와 탄산칼슘(한국오미야)의 3:1혼합물 1.96g과 염화아연과 염화제일철의 4수화물 1:1의 혼합물 0.068g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 600℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 Li 3.6g을 투입하고 200℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다.An aqueous solution of 1.96 g of a 3: 1 mixture of zeolite (zeolite Y) and calcium carbonate (Omiya Korea) and a mixture of 0.068 g of a mixture of zinc chloride and tetrahydrate 1: 1 of zinc chloride was sufficiently mixed and dried at 110 ° C. for 2 hours. . The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 600 ° C for 30 minutes. 3.6 g of Li was added to this calcined product, and it mixed in the state heated at 200 degreeC, and obtained the granular catalyst containing powder.
이 입상의 촉매를 대기중에 1개월간 방치한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 활성을 시험하되 반응온도를 180℃로 하였다.After leaving the granular catalyst in the air for 1 month, the activity was tested in the same manner as in Example 1, but the reaction temperature was 180 ° C.
또한 위와 동일하게 제조한 촉매에 야자경화유(日 소와) 3.92g을 헥산에 용해시킨 용액을 투입하여 지속적으로 교반하면서 코팅한 후 대기중에 1개월간 방치한 후 위와 동일한 방법으로 활성을 시험하였다.In addition, a solution prepared by dissolving 3.92 g of palm hardened oil (Japanese sowawa) in hexane was added to the catalyst prepared in the same manner as above, followed by coating with constant stirring.
위 두 결과를 비교하여 표 2에 표시하였다.Table 2 compares the two results.
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 복합 촉매 분말을 소수성 물질로 코팅한 경우에는 1개월 방치한 후에도 촉매 활성의 저하는 크지 않았으나 본 발명의 복합 촉매 분말을 소수성 물질로 코팅하지 않고 1개월 방치한 후에는 촉매 활성의 저하가 매우 심각하였다. 이것은 본 발명의 복합 촉매 분말에 포함된 알칼리금속 또는 알칼리토금속이 대기중의 수분과 반응하여 금속 수화물 또는 산화물로 변하지 촉매의 활성을 발휘할 수 없는 상태로 된 것에 기인하는 것으로 보인다. 반면에, 소수성 물질로 코팅된 본 발명의 복합촉매 분말에서는 소수성 물질의 코팅이 대기중의 수분과 본 발명의 복합촉매 분말에 포함된 알칼리금속 또는 알칼리토금속이 접촉하는 것을 방지하여 상기의 금속이 원래 상태대로 유지될 수 있도록 함으로써 촉매의 활성을 유지시키는 것으로 보인다.As shown in Table 2, when the composite catalyst powder of the present invention was coated with a hydrophobic material, the catalyst activity was not significantly reduced even after 1 month of standing, but the composite catalyst powder of the present invention was left without coating with a hydrophobic material for 1 month. After this, the degradation of the catalytic activity was very serious. This is believed to be due to the fact that the alkali metal or alkaline earth metal contained in the composite catalyst powder of the present invention cannot react with the water in the atmosphere to become a metal hydrate or an oxide so that the catalyst cannot exhibit its activity. On the other hand, in the composite catalyst powder of the present invention coated with a hydrophobic material, the coating of the hydrophobic material prevents the contact between moisture in the atmosphere and the alkali metal or alkaline earth metal contained in the composite catalyst powder of the present invention. It appears to maintain the activity of the catalyst by allowing it to remain as it is.
실시예 18Example 18
제올라이트(제올라이트Y) 1.680g과 염화니켈(II)의 6수화물과 염화마그네슘을 15.8:1로 혼합한 혼합물 1.266g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 900℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 Sr 1.05g과 Li 0.55g을 투입하고 질소분위기에서 780℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다.An aqueous solution of 1.266 g of a mixture of 1.680 g of zeolite (zeolite Y), hexahydrate of nickel (II) chloride, and magnesium chloride in 15.8: 1 was sufficiently mixed, and then dried at 110 ° C. for 2 hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 900 ° C for 30 minutes. Sr 1.05g and 0.55g of Li were added to the calcined product and mixed under a nitrogen atmosphere heated at 780 ° C. to obtain a granular catalyst including powder.
할로겐화 유기물 0.5mg을 흡착시킨 점토 1kg에 상기 촉매 200mg을 혼합하여 도9에 나타낸 바와 같은 반응기에 넣고 상기 촉매 300mg과 직경 120㎛의 유리구슬 800mg을 혼합하여 배기라인 상의 반응관에 충진한 후, 160℃를 유지하면서 2시간동안 교반하여 반응시킨 후 할로겐화유기물의 제거능력을 측정하였다. 이 반응에서 할로겐화 유기물은 다이옥신 유사체로서 널리 사용되는 디클로로벤젠과 클로로페놀을 1:1로 혼합한 물질을 사용하였으며, 이 물질 0.5mg을 헥산용액 200ml에 희석하여 점토중에 주입하면서 교반하여 흡착시킨 후, 80℃에서 30분간 건조시킨 점토를사용하였다.200 mg of the catalyst was mixed with 1 kg of clay adsorbed with 0.5 mg of halogenated organic matter, placed in a reactor as shown in FIG. 9, and 300 mg of the catalyst and 800 mg of glass beads of diameter were filled into a reaction tube on an exhaust line. After the reaction was carried out for 2 hours while maintaining the ℃ was measured the ability to remove the halogenated organic matter. In this reaction, a halogenated organic substance was used as a dioxin analogue, a mixture of dichlorobenzene and chlorophenol, which is widely used in a 1: 1 ratio. 0.5 mg of this substance was diluted in 200 ml of hexane solution, injected into clay, stirred and adsorbed, Clay dried at 80 ° C. for 30 minutes was used.
할로겐화유기물의 제거능력을 측정하기 위해서는 반응후 점토 2g을 분취하여 디클로로메탄을 추출용매로 사용하여 속슬렛법으로 추출하였다. 추출한 용액을 0.5ml로 농축한 후 여기에서 10㎕를 분취하여 전자포획감지기가 부착된 가스크로마토그래피 시스템에 주입하여 잔류 할로겐화유기물의 양을 측정하였다. 그리고 이 측정값을 표준시료를 이용하여 작성된 검정선에 대입하여 정량하였다.In order to measure the ability to remove the halogenated organic matter, 2 g of clay was aliquoted after the reaction, and extracted with Soxhlet using dichloromethane as an extraction solvent. The extracted solution was concentrated to 0.5 ml, and then 10 µl was aliquoted and injected into the gas chromatography system equipped with an electron trap detector to measure the amount of residual halogenated organic matter. This measurement was then quantified by substituting the calibration curve prepared using a standard sample.
할로겐화유기물 제거율() = (처리전 할로겐화유기물 농도 - 처리후 할로겐화유기물 농도)/(처리전 할로겐화유기물 농도) X 100 ()Halogenated organic removal rate () = (Halogenated organic concentration before treatment-Halogenated organic concentration after treatment) / (Halogenated organic concentration before treatment) X 100 ()
결과를 표 3에 표시하였다.The results are shown in Table 3.
실시예 19Example 19
활성실리케이트와 이산화티탄의 3:1 혼합물 1.760g과 염화제일철의 4수화물과 염화칼슘을 12:1로 혼합한 혼합물 0.416g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 500℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 K 1.8g을 투입하고 70℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다. 이 촉매에 왁스(남영유화 4호) 2.9g을 80℃의 반응기에 넣고 지속적으로 교반하면서 코팅하였다.1.760 g of 3: 1 mixture of activated silicate and titanium dioxide, 0.416 g of a mixture of ferrous chloride tetrahydrate and calcium chloride 12: 1 were sufficiently mixed and then dried at 110 ° C. for 2 hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 500 ° C for 30 minutes. 1.8 g of K was added to the calcined product, and the mixture was mixed at a temperature of 70 ° C. to obtain a granular catalyst containing powder. 2.9 g of wax (Namyoung Emulsification No. 4) was added to the catalyst in a reactor at 80 ° C. and coated with continuous stirring.
위 시료를 실시예 18과 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 130℃ 로 하였으며 그 결과를 표3에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 18 except that the reaction temperature was 130 ° C. and the results are shown in Table 3.
실시예 20Example 20
천연의 제올라이트(왕표화학 CLINOPTILOLITE)와 활성탄(삼천리 SG100)의 3:1 혼합물 1.80g과 소디움메타바나데이트 0.0.268g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 500℃에서 10분간 소성하였다. 이 소성물에 Na 2.2g을 투입하고 110℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다.1.80 g of a 3: 1 mixture of natural zeolite (Wangyo Chemical CLINOPTILOLITE) and activated carbon (Samcheonli SG100) and 0.0.268 g of sodium metavanadate were sufficiently mixed and then dried at 110 ° C. for 2 hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 500 ° C for 10 minutes. 2.2 g of Na was added to the calcined product, and the mixture was mixed at a temperature of 110 ° C. to obtain a granular catalyst containing powder.
위 시료를 실시예 18과 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 150℃ 로 하였으며 그 결과를 표3에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 18 except that the reaction temperature was 150 ° C. and the results are shown in Table 3.
실시예 21Example 21
활성실리케이트 1.620g과 염화제일철의 4수화물 0.653g의 수용액을 충분히 혼합한 후 110℃에서 2시간동안 건조하였다. 이 혼합물을 전기로에 넣어 서서히 온도를 올려 550℃에서 30분간 소성하였다. 이 소성물에 Li 1.4g을 투입하고 190℃로 가열한 상태에서 혼합하여 분말을 포함한 입상의 촉매를 얻었다. 이 촉매에 파라핀(남영유화 135P) 2.8g을 80℃의 반응기에 넣고 지속적으로 교반하면서 코팅하였다.An aqueous solution of 1.620 g of activated silicate and 0.653 g of ferrous chloride tetrahydrate was sufficiently mixed and dried at 110 ° C. for 2 hours. The mixture was placed in an electric furnace, gradually heated up, and calcined at 550 ° C. for 30 minutes. 1.4 g of Li was added to this fired product and mixed in the state heated at 190 degreeC, and the granular catalyst containing powder was obtained. 2.8 g of paraffin (Namyoung Emulsification 135P) was added to this catalyst and coated with constant stirring.
위 시료를 실시예 18과 동일한 방법으로 활성을 시험하되 다만 반응온도를 210℃ 로 하였으며 그 결과를 표3에 표시하였다.The sample was tested for activity in the same manner as in Example 18 except that the reaction temperature was 210 ° C. and the results are shown in Table 3.
*상기 표에서 trace는 1 ppt(part per trillion; 1조분의 1을 의미함)의 측정 한계치를 가지는 측정장치로 측정된 것으로서 1 ppt 또는 그 이하의 값을 의미한다.* In the above table, the trace is measured by a measuring device having a measurement limit of 1 ppt (part per trillion), which means 1 ppt or less.
상기 표 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 복합촉매는 오염된 토양에 잔류하는 할로겐화유기물을 제거하는데 있어서도 우수한 성능을 가짐을 알 수 있다.As shown in Table 3, it can be seen that the composite catalyst of the present invention has excellent performance in removing halogenated organic matter remaining in contaminated soil.
종래의 방법에 의하여 배기가스로부터 다이옥신과 같은 방향족 할로겐 화합물을 제거하고자 할 경우 별도의 설비를 필요로 하지만, 본 발명의 복합촉매를 이용하여 배기가스중 방향족 할로겐 화합물을 제거하는 방법은 제진장치, 제진장치 전단 또는 알칼리 흡수법에 의한 황산화물 제거장치에 본 발명의 복합촉매를 분말로 분사, 투입하므로 다음과 같은 잇점이 있다.In order to remove aromatic halogen compounds such as dioxins from exhaust gases by conventional methods, a separate facility is required.However, a method of removing aromatic halogen compounds from exhaust gases using a complex catalyst of the present invention is a vibration suppression apparatus or a vibration suppression method. Since the composite catalyst of the present invention is injected into a powder and injected into the sulfur oxide removal device by the front end of the device or the alkali absorption method, the following advantages are obtained.
첫째, 공정이 크게 간단해진다.First, the process is greatly simplified.
둘째, 설치비가 크게 절감된다.Second, installation costs are greatly reduced.
종래의 방법에 의하여 다이옥신을 제거하고자 할 경우 배기가스의 온도가 적어도 250℃이상이어야 하나 본 발명에 명시된 방법을 이용할 경우 140℃이하에서도 수행되므로 다음과 같은 잇점이 있다.When the dioxins are to be removed by the conventional method, the temperature of the exhaust gas should be at least 250 ° C. or more, but it is also performed at 140 ° C. or less when using the method specified in the present invention.
셋째, 배기가스의 예열이 불필요하므로 에너지비용이 크게 절감된다.Third, energy costs are greatly reduced because preheating of the exhaust gas is not necessary.
넷째, 활성탄에 의하여 다이옥신을 흡착하는 경우에는 흡착된 다이옥신을 처리하는 과정에서 유발되는 2차 오염의 문제가 발생할 수 있으나 본 발명에서는 다이옥신을 분해함으로써 그럴 염려가 없다.Fourth, in the case of adsorbing dioxin by activated carbon, there may be a problem of secondary pollution caused in the process of adsorbed dioxin, but in the present invention, there is no fear by decomposing dioxin.
또한, 오염된 토양 또는 폐기물을 처리하는 종래의 방법에 비해서도 본 발명은 상기에서 언급한 잇점을 가진다.In addition, the present invention has the advantages mentioned above as compared to conventional methods of treating contaminated soil or waste.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010088779A (en) * | 2000-03-21 | 2001-09-28 | 최용실 | It is used to help rid odors. |
KR20020043946A (en) * | 2000-12-05 | 2002-06-12 | 이근석 | Oxidation catalyzer, method for fabricating the same, method for recycling the same, and method for treating waste water using the same |
KR100703630B1 (en) * | 2007-01-08 | 2007-04-09 | 포아센산업 주식회사 | A composite catalyst for removal of dioxin, and a method for preparation of the same |
KR100808755B1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-02-29 | 김문찬 | Dioxin Reduction Catalyst and Catalyzed Bag Filter Fabric and Preparation Method The Same |
CN113877565A (en) * | 2021-09-04 | 2022-01-04 | 同济大学移动源后处理研究院 | Preparation method of non-noble metal CDPF catalyst based on sodium metavanadate |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980064414A (en) * | 1996-12-27 | 1998-10-07 | 아이다겐지 | Catalyst for removing organic halogen compound, preparation method thereof and method for removing organic halogen compound |
US5922926A (en) * | 1997-05-27 | 1999-07-13 | Mainstream Engineering Corporation | Method and system for the destruction of hetero-atom organics using transition-alkaline-rare earth metal alloys |
JP2000015106A (en) * | 1998-07-01 | 2000-01-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Catalyst for treatment of waste gas, treatment of waste gas and treating apparatus |
KR20000073037A (en) * | 1999-05-04 | 2000-12-05 | 토다 고교 가부시끼가이샤 | Iron compound catalyst for inhibiting generation of dioxin and incineration process of municipal solid waste using the same |
-
2000
- 2000-03-16 KR KR1020000013359A patent/KR20010100208A/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980064414A (en) * | 1996-12-27 | 1998-10-07 | 아이다겐지 | Catalyst for removing organic halogen compound, preparation method thereof and method for removing organic halogen compound |
US5922926A (en) * | 1997-05-27 | 1999-07-13 | Mainstream Engineering Corporation | Method and system for the destruction of hetero-atom organics using transition-alkaline-rare earth metal alloys |
JP2000015106A (en) * | 1998-07-01 | 2000-01-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Catalyst for treatment of waste gas, treatment of waste gas and treating apparatus |
KR20000073037A (en) * | 1999-05-04 | 2000-12-05 | 토다 고교 가부시끼가이샤 | Iron compound catalyst for inhibiting generation of dioxin and incineration process of municipal solid waste using the same |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010088779A (en) * | 2000-03-21 | 2001-09-28 | 최용실 | It is used to help rid odors. |
KR20020043946A (en) * | 2000-12-05 | 2002-06-12 | 이근석 | Oxidation catalyzer, method for fabricating the same, method for recycling the same, and method for treating waste water using the same |
KR100808755B1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-02-29 | 김문찬 | Dioxin Reduction Catalyst and Catalyzed Bag Filter Fabric and Preparation Method The Same |
KR100703630B1 (en) * | 2007-01-08 | 2007-04-09 | 포아센산업 주식회사 | A composite catalyst for removal of dioxin, and a method for preparation of the same |
CN113877565A (en) * | 2021-09-04 | 2022-01-04 | 同济大学移动源后处理研究院 | Preparation method of non-noble metal CDPF catalyst based on sodium metavanadate |
CN113877565B (en) * | 2021-09-04 | 2024-04-19 | 移动源特种纤维(河南)有限公司 | Preparation method of non-noble metal CDPF catalyst based on sodium metavanadate |
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