(57)【要約】【課題】  固定排出源及び移動排出源の燃焼過程で排出される排ガスに含まれている窒素酸化物を除去するための触媒と、アルミナ担体に銀を担持させた触媒を排ガスの移動経路に設置し、前記設置された触媒の前端に還元剤を噴射することにより、排ガスに含まれている窒素酸化物を除去する装置及びその方法を提供する。【解決手段】  本発明は、ガスまたは軽油、灯油及びバイオディーゼル油などの液体油を燃料とする固定排出源及び移動排出源の燃焼過程で排出される排ガスに含まれる窒素酸化物を効果的に低減するための方法に関するものであり、さらに詳しくは、アルミナ担体に銀を担持させた触媒を排ガスの移動経路に設置した後、前記設置された触媒の前端に還元剤を噴射して窒素酸化物を処理する装置及び方法に関するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミナ担体に銀が担持されていることを特徴とする窒素酸化物低減用触媒。
【請求項２】
窒素酸化物の低減用触媒をさらに黄酸処理したことを特徴とする請求項１記載の窒素酸化物低減用触媒。
【請求項３】
前記黄酸処理は、窒素酸化物の低減用触媒を０．０１ないし１Ｍ黄酸水溶液に含浸させた後、乾燥及び焼成する方法、または二酸化硫黄を前記窒素酸化物低減用触媒に持続的に流す方法であることを特徴とする請求項２記載の窒素酸化物低減用触媒。
【請求項４】
前記窒素酸化物がＮＯｘ、またはＮ２Ｏであることを特徴とする請求項１、請求項２及び請求項３記載のうち、どれか一つの窒素酸化物低減用触媒。
【請求項５】
アルミナが０．０５ないし０．３ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１、請求項２及び請求項３記載のうち、どれか一つの窒素酸化物低減用触媒。
【請求項６】
銀がアルミナを基準として０．１ないし１０重量％を含むことを特徴とする請求項１、請求項２及び請求項３記載のうち、どれか一つの窒素酸化物低減用触媒。
【請求項７】
前記アルミナが無結晶系、ガンマ型、テータ型、エタ型、またはこれらの混合形態を有することを含む請求項１、請求項２及び請求項３記載のうち、どれか一つの窒素酸化物低減用触媒。
【請求項８】
前記銀が還元状態の銀、酸化銀、塩化銀、硝酸銀、硫酸銀、またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項１、請求項２及び請求項３記載のうち、どれか一つの窒素酸化物低減用触媒。
【請求項９】
前記触媒が金属板、バックフィルター、セラミックフィルター、セラミックハニカム及びセラミックコーディアライトハニカムで構成されているグループの中で選択されたどれか一つの構造物上に担持されたことを特徴とする請求項１、請求項２及び請求項３記載のうち、どれか一つの窒素酸化物低減用触媒。
【請求項１０】
前記触媒が球、ペレット及びハニカムで構成されているグループの中でどれか一つに成型加工されることを特徴とする請求項１、請求項２及び請求項３記載のうち、どれか一つの窒素酸化物低減用触媒。
【請求項１１】
排ガスが流入される配管２、前記配管２に連結設置され、前記配管２に流入された排ガスに空気及び還元剤を噴射する少なくとも一つ以上のノズル８及び前記ノズル８の後方に少なくとも一つ以上備えられて、還元剤が噴射された排ガスに存在する窒素酸化物を低減する少なくとも一つ以上の窒素酸化物低減用触媒層１０を含む反応機４、前記ノズル８から噴射される還元剤が蓄えられている貯蔵タンク１４、前記貯蔵タンク１４とノズル８との間に連結設置され前記貯蔵タンク１４に蓄えられた還元剤をノズル８に移送する注入ポンプ１２、前記ノズル８に連結設置され、空気を供給する空気ポンプ１６及び前記触媒層１０を通過し処理された排ガスが排出される排出口６を含む窒素酸化物処理装置。
【請求項１２】
前記窒素酸化物低減用触媒層１０が請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８及び請求項９による触媒を含むことを特徴とする請求項１１記載の窒素酸化物処理装置。
【請求項１３】
前記ノズル８が少なくとも一つ以上連結設置され、管１８を一つの端にして少なくとも一つ以上の端が反応機４内部に設置され、各端の後端に触媒層１０を設置して前記端を通じて空気及び還元剤が排ガスに噴射されるようにしたことを特徴とする請求項１１記載の窒素酸化物処理装置。
【請求項１４】
前記窒素酸化物がＮＯｘ、またはＮ２Ｏであることを特徴とする請求項１１、請求項１２及び請求項１３記載のうち、どれか一つの窒素酸化物処理装置。
【請求項１５】
前記管１８の一側に位置して各々の管１８内部を通過して流れる流体の流れを調節できるようにしたバルブ２２、前記排ガスの移動経路を提供する配管２、反応機４及び排出口６に少なくとも一つ以上が備えられて流れる排ガスの窒素酸化物の濃度を測定する窒素酸化物測定センサー２４及び前記窒素酸化物測定センサー２４とバルブ２２に連結設置され、前記窒素酸化物測定センサー２４から入力される窒素酸化物の濃度測定値を根拠バルブ２２の開閉率を調節する手段２０がさらに備えられたことを特徴とする請求項１１、請求項１２及び請求項１３記載のうち、どれか一つの窒素酸化物処理装置。
【請求項１６】
前記還元剤が不飽和炭化水素、不均一系炭化水素、またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項１１、請求項１２及び請求項１３記載のうち、どれか一つの排ガス処理装置。
【請求項１７】
請求項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５及び請求項１６による窒素酸化物処理装置を利用した窒素酸化物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスまたは軽油、灯油及びバイオディーゼル油などの液体油を燃料とする固定排出源及び移動排出源の燃焼過程で排出される排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ、Ｎ２Ｏ）を低減させて処理する方法に関する。さらに詳しく説明すると、アルミナ担体に銀を担持させた触媒を排ガスの移動経路に設けた後、前記設けられた触媒の前端に還元剤を噴射して窒素酸化物を処理する装置及び方法（Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｏｆ  Ｎｉｔｒｏｇｅｎ  Ｏｘｉｄｅｓ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｕｓｅ  Ｔｈｅｒｅｏｆ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定排出源及び移動排出源の燃焼過程で発生される排ガスに含まれた窒素化合物は、燃料の種類及び運転条件によって大きく異なる。このような窒素酸化物を低減するための従来の方法は、還元剤を利用して触媒上で窒素酸化物を窒素と水に転換させ処理する選択的触媒還元反応（ＳＣＲ、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）が使用されている。この時、前記選択的触媒還元反応に使用される還元剤としては、触媒反応性及び選択性が高いアンモニアが広く使用されている。
【０００３】
このような一例として、ティタ二ア担体にバナジウム及びタングステンなどの活性物質を担持させたハニカム構造の触媒を利用して排ガスで排出される窒素酸化物を選択的に処理するＮＨ３−ＳＣＲ法が開示されている。（特許文献１参照）
しかし、前述の還元剤として使用されるアンモニアは、大変有毒なガスであり大気に流出する場合、深刻な環境汚染を招くため窒素酸化物よりも遥かに低い排出基準値（５ｐｐｍ以下）が要求されている。
【０００４】
前述の理由により、現場では分析器を利用して排ガスに含まれている窒素酸化物の量を測定した後、その測定された量に該当するアンモニアを排ガスに注入して窒素酸化物を処理しているが、これは排出される窒素酸化物の濃度が流動的に変化する工程では使うことが困難であり、窒素酸化物を分析した後、アンモニアを供給する場合は工程上の時間遅滞（Ｔｉｍｅ  Ｌａｇ）現象が発生し、窒素酸化物と未反応されたアンモニアが触媒層の後端へ排出される現象である「アンモニアスリップ（Ｓｌｉｐ）」が発生するという問題点などがある。
【０００５】
前述の問題点を克服するためにアンモニア／窒素酸化物のモル比を１以下に調節して前記アンモニアスリップを最小化を計っているが、未だに前述の問題点が克服されてない。
【０００６】
一方、最近になって建物及び遊楽施設が大型化とされ、安定的な電力を供給するために自家発電システムを自体建物内部に設置し、電力消費の増加に応じて前述の自家発電システムを可動している。
【０００７】
ゆえに、前記自家発電システムから排出される窒素酸化物を低減するため還元剤としてアンモニアを使うが、前記アンモニアを使用する場合、使われるアンモニアの漏出による大型事故が誘発される可能性が常に共存するため前記アンモニアの使用は非常に制限的だといえる。
【０００８】
最近、ＮＨ３−ＳＣＲ法の問題点を改善するために炭化水素を還元剤として利用するＨＣ−ＳＣＲ（Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  ＳＣＲ）法が提案される。
【０００９】
このような一例として、米国特許第５，９９３，７６４号はプロパンを還元剤として利用するＨＣ−ＳＣＲが開示されているが除去活性が低く現在実用されていない。（特許文献２参照）
そして、エタノールを還元剤として利用し銀触媒上で窒素酸化物を窒素に転換させて除去するエタノール−ＳＣＲ法が開示されており、これは他の炭化水素還元剤よりも高い活性を示すため商用化段階に至っている。（特許文献３及び特許文献４参照）
【特許文献１】米国特許第５，０２４，９８１号明細書
【特許文献２】米国特許第５，９９３，７６４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，８２４，６２１号明細書
【特許文献４】米国特許第６，２８４，２１１Ｂ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、固定排出源及び移動排出源の燃焼過程で排出される排ガスに含まれている窒素酸化物を処理するための触媒を提供する。
【００１１】
本発明は、固定排出源及び移動排出源の燃焼過程で排出される排ガスに含まれている窒素酸化物を低減するためにアルミナ担体に銀を担持させた触媒を排ガスの移動経路に設置した後、前記設置された触媒の前端で還元剤を噴射することにより、排ガスに含まれている窒素酸化物を処理する装置を提供する。
【００１２】
また、本発明は、固定排出源及び移動排出源の燃焼過程で排出される排ガスに含まれている窒素酸化物を処理するための方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
一つの観点で、本発明は、アルミナ担体に銀が担持されていることを特徴とする窒素酸化物低減用の触媒を提供する。
【００１４】
他の観点で、本発明は、排ガスが流入される配管２、前記配管２に連結設置されて前記配管２に流入された排ガスに空気及び還元剤を噴射する、少なくとも一つ以上のノズル８及び前記ノズル８の後方に、少なくとも一つ以上備えられて還元剤が噴射された排ガスに存在する窒素酸化物を低減する、少なくとも一つ以上の窒素酸化物低減用の触媒層１０を含む反応機４、前記ノズル８から噴射される還元剤が蓄えられている貯蔵タンク１４、前記貯蔵タンク１４とノズル８との間に連結設置されて前記貯蔵タンク１４に蓄えられた還元剤をノズル８に移送する注入ポンプ１２、前記ノズル８に連結設置されて空気を供給する空気ポンプ１６及び前記触媒層１０を通過し処理された排ガスが排出される排出口６を含む窒素酸化物処理装置を提供する。
【００１５】
また、他の観点で、固定排出源または移動排出源の燃焼工程で発生する窒素酸化物を含む排ガスに還元剤を噴射し、還元剤が噴射された排ガスを触媒層に通過させ窒素酸化物を処理する排ガス処理方法を提供する。
【００１６】
ここで、本発明による窒素酸化物は通常の排ガスに含まれている物質、例えば、ＮＯ、ＮＯ２などのＮＯｘ及びＮ２Ｏを意味し、前記「低減」とは排ガスに含まれている窒素酸化物の量を減少させる意味として通常的に窒素酸化物を除去する意味で解析されることができる。
【００１７】
本発明による窒素酸化物低減用の触媒は、アルミナ担体に銀が担持された触媒（Ａｇ／Ａｌ２Ｏ３）を意味するものであり、さらに前記アルミナ担体に銀が担持された触媒を硫酸処理した後に使用することもできる。この時、前記アルミナ担体に銀が担持された触媒を硫酸処理することで本発明による窒素酸化物低減用の触媒は硫酸塩を含む触媒（Ａｇ／Ａｌ２Ｏ３−ＳＯ４２−）の形態で製造される。
【００１８】
一方、前記アルミナ担体は、窒素酸化物の容易な処理のために無結晶型、ガンマ型、テータ型、またはエタ型の結晶構造を有することが望ましく、使用様態は前述の結晶構造を有するアルミナ担体をハニカム（ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ）成型体、望ましくはコーディアライト（Ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ）ハニカム成型体にコーティングさせて使用し、その使用量は全体触媒の含量基準として０．０５ないし０．３ｇ／ｃｍ３であることが望ましい。この時、前記アルミナ担体の含量が０．０５ｇ／ｃｍ３未満である場合は触媒の性能が著しく減少し、０．３ｇ／ｃｍ３を超えた場合は触媒性能がそれ以上増加しなくなる。この時、前記触媒がコーティングされたハニカム成型体として窒素酸化物の処理装置に設置される場合、本発明では、これを “触媒層”と称する。
【００１９】
本発明で銀として使用可能な物質は、還元状態の銀（Ａｇ０）、酸化銀（ＡｇＯ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、硝酸銀（ＡｇＮＯ３）、硫酸銀（Ａｇ２ＳＯ４）、またはこれらの混合物を使用することができ、その使用量はアルミナ担体の重量基準として１ないし１０重量％を使用することが望ましい。これは、前記銀の含量が１重量％未満である場合は触媒の性能が著しく減少し、１０重量％を超える場合は触媒の性能がそれ以上増加しなくなるためである。
【００２０】
一方、本発明による窒素酸化物の低減用触媒は、必要によって硫酸０．０１ないし１Ｍ水溶液に含浸させ窒素酸化物の低減用触媒を硫酸処理して硫酸塩を含む触媒（Ａｇ／Ａｌ２Ｏ３−ＳＯ４２−）形体で使用することができる。
【００２１】
この時、前記アルミナ担体に銀が担持された触媒を０．０１ないし１Ｍ硫酸水溶液に含浸させ窒素酸化物の低減用触媒として使用する場合、窒素酸化物の低減性能が一部の温度領域、例えば、２５０ないし５００℃の温度領域で著しく増加し、二酸化硫黄などに対する耐被毒性が向上する。
【００２２】
また、本発明によるアルミナ担体に銀が担持された触媒を硫酸処理する方法として前述の硫酸水溶液に前記触媒を担持する方法以外に、二酸化硫黄を前記触媒に持続的に流す方法を使用することができる。この時、前記二酸化硫黄を用いた処理方法は、前記硫酸水溶液を用いた硫酸処理方法により製造される触媒と類似の効果を得ることができる。
【００２３】
従って、本発明で意味する「硫酸処理」とは、硫酸水溶液に触媒を担持させるか、または二酸化硫黄を持続的に触媒に流すことを意味する。
【００２４】
一方、本発明による「触媒」とは、前述のアルミナ担体に銀が担持されたものを称することであるが、前記アルミナ担体に銀が担持された触媒はハニカム成型体に担持されて使われるため、前記触媒が担持されたハニカム成型体を本発明では触媒として理解することができる。
【００２５】
一方、本発明による触媒は、当業界で通常的に使われている方法で製造されるが、本発明による窒素酸化物の低減用触媒を製造する方法を以下のように説明する。
【００２６】
ここで、本発明による窒素酸化物の低減用触媒は、ハニカム成型体にコーティングして使用することが望ましいので、本発明の容易な説明のために前記ハニカム成型体にコーティングされた触媒を含め製造方法について説明する。
【００２７】
本発明による窒素酸化物の低減用触媒の製造方法は、イオン交換水にアルミナをゆっくり添加しながら強く撹拌して均一なスラリーを製造した後、前記スラリーをハニカム成型体、望ましいくはコーディアライトハニカム成型体、さらに望ましくは１５×１５×１０ｃｍの大きさ、２００ｃｅｌｌｓ／ｉｎ２（８４×８４ｃｅｌｌｓ）のセル密度を有するコーディアライトハニカム成型体にコーティングして約２４時間常温で乾燥させる段階と、
前記乾燥されたハニカム成型体を約１２０℃で約４時間乾燥させた後、１分当り約１０℃ずつ昇温させて５００ないし７００℃で約２時間焼成する段階と、
前記焼成が終了したハニカム成型体を、例えば、塩化銀（ＡｇＣｌ）、硝酸銀（ＡｇＮＯ３）、硫酸銀（Ａｇ２ＳＯ４）、またはこれらの混合物水溶液に含浸した後、約２４時間常温で乾燥させる段階と、
前記乾燥されたハニカム成型体を約１２０℃で約４時間乾燥させた後、１分当り約１０℃ずつ昇温させて５００ないし７００℃で約２時間焼成する段階と、を含む。
【００２８】
ここで、必要によって前記製造された窒素酸化物の低減用触媒を０．０１ないし１Ｍ硫酸水溶液などの酸溶液に含浸した後、約２４時間常温で乾燥させ、前記乾燥した触媒を約１２０℃で約４時間乾燥させた後、１分当り約１０℃ずつ昇温させて５００ないし７００℃で約２時間焼成して硫酸処理した本発明による窒素酸化物の低減用触媒を製造することができる。
【００２９】
本発明による窒素酸化物処理装置において、前記排ガスは固定排出源及び／または移動排出源、望ましくはガスまたは軽油を燃料とする固定及び移動排出源の燃焼工程で発生する排ガスを称するものであり、石炭を燃料として使用する場合、発生する排ガスと比べて二酸化硫黄などの硫黄酸化物の含量が低い。
【００３０】
一方、本発明による還元剤は、空気と共にノズルから排ガスに噴射されて前記排ガスに存在する窒素酸化物を窒素と水に還元させるが、その使用量は通常的に前記排ガスに含まれている窒素酸化物に対するモル比を少なくとも０．１以上になるようにする。
【００３１】
ここで、前記還元剤は、窒素酸化物を窒素に還元させることができる物質であればどれを使用しても差し支えないが、代表的に使用可能な物質は不飽和炭化水素、非均質系炭化水素などの炭化水素類があり、望ましくはエタノールがよい。
【００３２】
一方、前記空気は、ノズルから噴射される還元剤が排ガスに広い範囲で噴射されるようにするものとして、前記還元剤と反応性がない不活性気体であればどの気体であれ前記空気を代替して使用することができるが価格及び収得の容易性などを考慮すると、前記空気を前述の還元剤と一緒に使用することが望ましい。
【００３３】
以下、添付の図面を参照して本発明による窒素酸化物の処理装置を詳しく説明する。
【００３４】
図１は、本発明による窒素酸化物の処理装置の構成を示す構成図であり、図２は、本発明による窒素酸化物処理装置の他の様態を示す構成図であり、ここでは一緒に説明をする。
【００３５】
図１及び図２に示されたように、本発明による窒素酸化物の処理装置は、固定排出源及び移動排出源、望ましくはガスまたは軽油、灯油及びバイオディーゼル油などの液体油を燃料とする固定排出源及び移動排出源の燃焼工程で発生する窒素酸化物を含む排ガスが流入される配管２、前記配管２に連結設置され前記配管２から流入された排ガスに空気及び還元剤を噴射する少なくとも一つ以上のノズル８及び前記ノズル８の後方に少なくとも一つ以上備えられて還元剤が噴射された排ガスに残存する窒素酸化物を低減する窒素酸化物の低減用触媒層１０が含まれた反応機４、前記ノズル８から噴射される還元剤が蓄えられた貯蔵タンク１４、前記貯蔵タンク１４とノズル８との間に連結設置されて前記貯蔵タンク１４に蓄えられた還元剤をノズル８に移送する注入ポンプ１２、前記ノズル８に連結設置して空気を供給する空気ポンプ１６及び前記反応機４の触媒層１０を通過し処理された排ガスが排出される排出口６で構成されている。
【００３６】
ここで、前記流入される排ガスに含まれている窒素酸化物を還元させるための部分として、ノズル８及び触媒層１０などが設置される場所を、本発明では反応機４として定義する。
【００３７】
この時、前記反応機４に設置される前記ノズル８及び触媒層１０は、窒素酸化物を含む排ガスが流入される方向に対してノズル８が触媒層１０の前端に設置されて一つのペアを成すようになり、前記ノズル８及び触媒層１０が少なくとも一つ以上設置される場合にはノズル８及び触媒層１０が順に設置された一つのペアが繰り返し設置される。
【００３８】
本発明による配管２は、固定排出源及び移動排出源の燃焼工程で発生する窒素酸化物が含まれている排ガスが流入されるように、その一側が固定排出源または移動排出源と連結設置されており、その他側では前記窒素酸化物を含む排ガスの窒素酸化物を還元させる反応機４及び処理された排ガスが排出される排出口６が順に連結設置されている。
【００３９】
本発明によるノズル８は、前記反応機４の内部に設置されて空気と還元剤を、前記反応機４を通過する窒素酸化物が含まれた排ガスに噴射するためのものであり、前記目的を達成させられるものであればどんな形態で設置しても差し支えないが、望ましいのは、前記反応機４内部一側に１段または多段で設置して、前記反応機４に沿って流入される２００ないし５００℃の窒素酸化物を含む排ガスに空気と還元剤を容易に噴射できるようにするのがよい。
【００４０】
ここで、１段とは一つの管１８に多数の穴を備えた後、前記多数の穴にノズル８を締結して構成させたものを意味し、前記１段を少なくとも一つ以上備えたものを多段という。
【００４１】
一方、前述の多段は、エタノールなどの炭化水素類還元剤を反応機４に噴射させる場合、還元剤自身の酸化により噴射された還元剤の容量に対し実際反応に使われた還元剤の量を算出して噴射される還元剤の量が適当量で使用されたのかを判断でき、同じ量の還元剤を基準として１段で排ガスを処理するのに比べて高い窒素酸化物の低減率(除去率)を示す効果がある。
【００４２】
本発明による窒素酸化物の処理装置は、必要によって前記管１８の内部を通過して流れる流体の流れを調節できるように、前記管１８の一側にバルブ２２を備え、前記配管２、反応機４及び排出口６を通過する排ガスの窒素酸化物濃度を測定する窒素酸化物測定センサー２４を少なくとも一つ以上備え、前記窒素酸化物測定センサー２４とバルブ２２に連結設置し前記窒素酸化物測定センサー２４から入力される窒素酸化物の濃度測定値を基にしてバルブ２２の開閉率を調節する手段２０をさらに備えることができる。
【００４３】
この時、前記窒素酸化物測定センサー２４は、前記配管２、反応機４及び排出口６を流れる排ガスの窒素酸化物濃度を容易に測定できる位置であれば前記配管２、反応機４及び排出口６内部のどの部分に設置しても差し支えない。
【００４４】
一方、本発明による窒素酸化物処理装置は、必要によって、ノズル８及び前記ノズル８が連結設置されている管１８の外周面を断熱材で処理して２００ないし５００℃で排出される排ガスの温度により還元剤があらかじめ燃焼されるのを防ぐことができる。また、前記高熱からノズル８及び管１８の内部に流れる還元剤をより効率的に保護するために、前記断熱材を使用すること以外に管１８及び／またはノズル８の内部に空気が移動できる移動経路を備えた後、前記空気が移動できる移動経路に外部の冷たい空気を移動させて高温の排ガスから還元剤が燃焼されるのを防ぐことができる。
【００４５】
以上のように説明した前記ノズル８は、空気と還元剤を噴射するためのものであり、その一側には外部から空気を給され圧縮する空気ポンプ１６が連結設置されていて還元剤を給されるようにした注入ポンプ８及び前記還元剤が蓄えられている貯蔵タンク６が順に連結設置され、前記注入ポンプ８を動力源として前記貯蔵タンク６に蓄えられている還元剤をノズル８に移送させる。
【００４６】
この時、前記空気ポンプ１６は圧縮空気を前記還元剤と共にノズル８に移送させ前記還元剤を高圧で噴射させることによって窒素酸化物を含む排ガスと還元剤が互いに容易に混合されるようにする。
【００４７】
前述したような構成を有する本発明による窒素酸化物処理装置の作動方法を調べてみると次のようである。
【００４８】
ガスまたは軽油、灯油及びバイオディーゼル油などの液体油を燃料とする固定排出源及び移動排出源の燃焼工程で窒素酸化物を含む排ガスが発生すると、前記排ガスは配管２を通過してノズル８及び触媒層１０が備えられた反応機４に移送される。
【００４９】
その後、貯蔵タンク６に満たされている還元剤を、注入ポンプ８を利用してノズル８に移送させ、同時に空気ポンプ１６を利用して外部から流入された圧縮空気をノズル８に移送させる。
【００５０】
その後、前記反応機４の内部に備えられたノズル８に移送された空気及び還元剤は、前記反応機４を通過し流れる窒素酸化物を含む排ガスに噴射される。
【００５１】
その後、前記還元剤が噴射された排ガスは、前記ノズル８の後方に設置されている触媒層１０を通過し前記排ガスに含まれている窒素酸化物が窒素に還元されて低減される。
【００５２】
その後、前記窒素酸化物が低減された排ガスは、前記反応機４の終端部に連結設置された排出口６を通過して外部に排出される。
【００５３】
ここで、前記空気ポンプ１６から圧縮された圧縮空気は、前記還元剤と共にノズル８に移送されて前記還元剤を高圧で噴射させ窒素酸化物を含む排ガスと還元剤が互いに容易に混合されるようにする。
【００５４】
一方、本発明による窒素酸化物処理装置は、その一側に排ガスに含まれた窒素酸化物の濃度を測定することができる窒素酸化物測定センサー２４を備え、前記窒素酸化物測定センサー２４から測定された窒素酸化物の濃度測定値を根拠にバルブ２２の開閉率を調節する手段２０を備え、さらに効率的に排ガスを処理することができる。
【００５５】
まず、装置の構成は配管２の内部に多数のノズル８が設置されている管１８を少なくとも一つ以上備えた後、前記管１８を注入ポンプ１０及び空気ポンプ８に連結設置し、前記配管２、反応機４及び排出口６の内部に窒素酸化物測定センサー２０を少なくとも一つ以上設置する。
【００５６】
ここで、前記それぞれの管１８の一側には開閉率の調節が可能なバルブ２２がそなえられていて、前記バルブ２２及び窒素酸化物測定センサー２０は調節手段２０に連結設置される。
【００５７】
ガスまたは軽油、灯油及びバイオディーゼル油などの液体油を燃料とする固定排出源及び移動排出源の燃焼工程で窒素酸化物を含む排ガスが発生すると、前記排ガスは多数のノズル８が備えられた管１８が設置されている反応機４に移送される。
【００５８】
この時、前記配管２、反応機４及び排出口６の内部に備えられた窒素酸化物測定センサー２０は前記排ガスに含まれている窒素酸化物の濃度を測定した後、その測定値を調節手段２０に送信する。
【００５９】
その後、前記調節手段２０は、前記窒素酸化物測定センサー２０から受信される窒素酸化物の濃度測定値を根拠に前記触媒層１０の窒素酸化物低減率を算定して被毒された触媒層１０の前端に設置されている管１８のバルブ２２の開閉率を増加させ被毒されてない触媒層１０の前端に備えられたノズル８が設置された管１８の開閉率を減少させる。
【００６０】
その後、貯蔵タンク６に満たされている還元剤を、注入ポンプ８を利用して前記バルブ２２が開放された管１８に移送させ、同時に空気ポンプ１６を利用して外部の空気を前記還元剤と共にバルブ２２が開放された管１８に移送させる。
【００６１】
その後、前記反応機４の内部に備えられたバルブ２２が開放された管１８に移送された空気及び還元剤は前記管１８に設置されているノズル８を通過して反応機４内部を通過する窒素酸化物が含まれた排ガスに噴射される。
【００６２】
その後、前記還元剤が噴射された排ガスは、前記ノズル８の後方に備えられた触媒層１０を通過し前記排ガスに含まれた窒素酸化物が窒素に還元され処理される。
【００６３】
その後、前記窒素に転化されて処理された排ガスは、前記反応機４の終端部に連結設置された排出口６を通過して外部に排出するようになる。ここで、前記空気ポンプ１６で圧縮された圧縮空気は、前記還元剤と共にノズル８に移送されて排ガスと還元剤が互いに容易に混合されるようにする。
【発明の効果】
【００６４】
本発明は、前述したようにガスまたは軽油、灯油及びバイオディーゼル油などの液体油を燃料とする固定排出源及び移動排出源の排ガスの条件によって触媒の製造方法を異なるようにし、還元剤を多段に噴射して窒素酸化物を触媒上に窒素と水に転換させて低減させることができる効果がある。
【００６５】
また、本発明は、従来のＨＣ−ＳＣＲの限界として知られ、還元剤であるエタノールの酸化による窒素酸化物の低い処理効率を増加させる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
以下で実施例を通じて本発明を具体的に説明する。但し、下記の実施例は一途に本発明を具体的に説明するためのものであって、これらの実施例により本発明の範囲を限定するのではない。
（実施例１）
触媒層の製造。
【００６７】
脱イオン交換水にアルミナ［Ｓｐｈｅｒａｌｉｔｅ  ５５７，Ｅｘｘｏｎｓ，フランス］をゆっくり添加しながら強く撹拌して均一なスラリーを製造した。
【００６８】
その後、前記製造されたスラリーを１５×１５×１０ｃｍの大きさ、２００ｃｅｌｌｓ／ｉｎ２（８４×８４ｃｅｌｌｓ）のセル密度のコーディアライトハニカム成型体［Ｆａｃｋｔｏｐ  ｋｏｃａｔ、中国］にアルミナ／ハニカム成型体の比が０．１１１ｇ／ｃｍ３になるようにコーティングして２４時間常温で乾燥させた。
【００６９】
その後、前記乾燥されたハニカム成型体［Ｆａｃｋｔｏｐ  ｋｏｃａｔ、中国］を１２０℃で４時間乾燥させた後、１分当り１０℃ずつ昇温して６００℃で２時間焼成した。
【００７０】
その後、前記アルミナがコーティングされたハニカム成型体を硝酸銀（ＡｇＮＯ３）［Ｈａｎｇｙｅｏｌ  Ｇｏｌｄ，韓国］水溶液に含浸させ銀がアルミナの重量対比２．１重量％に含浸されるようにして２４時間常温で乾燥させた。
【００７１】
その後、前記乾燥物を１２０℃で４時間乾燥させた後、１分当り１０℃ずつ昇温させ６００℃で２時間焼成して本発明による硫酸処理された触媒層を製造した。
（実施例２）
触媒層の製造。
【００７２】
実施例１と同じ方法で実施するが、アルミナ／ハニカム成型体の比が０．１１１ｇ／ｃｍ３になるようにコーティングする代わりに０．１２３ｇ／ｃｍ３になるようにコーティングしたうえ、銀がアルミナの重量対比２．１重量％で含浸させるようにする代わりに５．０重量％で含浸させるようにした。
（実施例３）
触媒層の製造。
【００７３】
実施例１と同じ方法で実施するが、アルミナ／ハニカム成型体の比が０．１１１ｇ／ｃｍ３になるようにコーティングする代わりに０．１４９ｇ／ｃｍ３になるようにコーティングしたうえ、銀はアルミナの重量対比２．１重量％で含浸するようにする代わりに６．０重量％で含浸するようにした。
（実施例４）
硫酸処理された触媒層の製造。
【００７４】
実施例２によって製造された触媒層を０．１Ｍ硫酸［硫酸、Ｄｕｋ−ｓａｎ薬品工業、韓国］水溶液に含浸させた後、２４時間常温で乾燥させた。
【００７５】
その後、１２０℃で４時間乾燥させた後、１分当り１０℃ずつ昇温して５００℃で２時間焼成して硫酸処理された触媒層を製造した。
【００７６】
その結果、製造された触媒層のアルミナ／ハニカムの比は０．１２３ｇ／ｃｍ３であり、銀の含量はアルミナの重量対比５．０重量％であり、硫酸塩（ＳＯ４２−）の含量はアルミナの重量対比１重量％であった。
（実施例５）
硫酸処理された触媒層の製造。
【００７７】
実施例４と同じ方法で実施するが、０．１Ｍ硫酸水溶液の代わりに０．２１Ｍ硫酸水溶液を使用した。
【００７８】
その結果、製造された触媒層のアルミナ／ハニカムの比は０．１２３ｇ／ｃｍ３であり、銀の含量はアルミナの重量対比５．０重量％であり、硫酸塩（ＳＯ４２−）の含量はアルミナの重量対比２重量％であった。
（実施例６）
硫酸処理された触媒層の製造。
【００７９】
実施例４と同じ方法で実施するが、０．１Ｍ硫酸水溶液の代わりに０．４２Ｍ硫酸水溶液を使用した。
【００８０】
その結果、製造された触媒層のアルミナ／ハニカムの比は０．１２３ｇ／ｃｍ３であり、銀の含量はアルミナの重量対比５．０重量％であり、硫酸塩（ＳＯ４２−）の含量はアルミナの重量対比４重量％であった。
（実施例７）
図１に示されたように、ＳＵＳ３０４で製作した高さ１５ｃｍ、幅１５ｃｍ、長さ１００ｃｍの直４角形反応機［Ｇｉｂｏ、韓国］を製作した後、前記反応機の内部前端一側に多数のノズル［ＴＮ０５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］が備えられた管を設置した。
【００８１】
その後、前記多数のノズル［ＴＮ０５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］が備えられた管の後端に実施例１によって製造された触媒層を設置した。
【００８２】
その後、貯蔵タンクに還元剤としてエタノール［Ｄｕｋ−ｓａｎ薬品工業、韓国］を満たした後、前記貯蔵タンクを注入ポンプ［Ｍ９３０、ＹｏｕｎｇＬｉｎ、韓国］に連結設置し、前記注入ポンプ［Ｍ９３０、ＹｏｕｎｇＬｉｎ、韓国］をノズル［ＴＮ０５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］が設置された管に連結設置した。
【００８３】
その後、前記ノズル［ＴＮ０５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］が備えられた管を高圧の空気を供給する空気ポンプ［ＨＰ２．５、エアバンクコンプレッサー、韓国］に連結設置した。
【００８４】
その後、ボイラー［ジェウロイヤルスチームボイラー、ジェウエナジー、韓国］のＬＰＧバーナー［Ｅｇ０２．９Ｒ、エルコ、ドイツ］から排出される排ガス及び別途の一酸化窒素［マトソン、米国］を前記反応機前端に注入したうえ、質量流速制御機［Ｆ−２０１Ｃ−ＦＡＣ−２２−Ｖ、Ｂｒｏｎｃｈｏｓｔ、オランダ］を利用して流量を調節した。
【００８５】
前記反応機に注入される排ガスの流量及び組成を表１に示した。
【００８６】
【表１】
2004330191.tif 000003
【００８７】
一方、前記反応機に流入される排ガスが配管を通過すると同時に前記空気ポンプ［ＨＰ２．５、エアバンクコンプレッサー、韓国］及び注入ポンプ［Ｍ９３０、ＹｏｕｎｇＬｉｎ、韓国］を利用して高圧の空気とエタノール［Ｄｕｋ−ｓａｎ薬品工業、韓国］をノズル［ＴＮ０５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］に供給して配管を通過する排ガスに前記高圧の空気とエタノール［Ｄｕｋ−ｓａｎ薬品工業、韓国］を噴射した。
【００８８】
この時、反応機に注入されるエタノール／窒素酸化物のモル比は１になるように調節されたうえ、前記反応機内部にＫ型熱伝帯を備え反応機の温度を測定した。
【００８９】
一方、反応条件として温度は１００ないし５５０℃であり、空間速度は２０，０００ｈ−１にして実験を実施した。
【００９０】
ここで、前記空間速度は下記の数学式１で計算した。
【００９１】
【数１】
2004330191.tif 000004
【００９２】
また、触媒反応前後の排ガス濃度は、携帯型窒素酸化物分析器［ＭＫ２、ユーロトロン、イタリア］を利用して分析したうえ、各触媒上での窒素酸化物低減効率は下記の数学式２で計算した。
【００９３】
【数２】
2004330191.tif 000005
【００９４】
その結果を図３に示した。
（実施例８）
実施例７と同じ方法で実施するが、実施例１によって製造された触媒層の代わりに実施例２によって製造された触媒層を使用した。
【００９５】
その結果を図３に示した。
（実施例９）
実施例７と同じ方法で実施するが、実施例１によって製造された触媒層の代わりに実施例５によって製造された触媒層を使用した。
【００９６】
その結果を図３に示した。
【００９７】
図３に示されたように、実施例７と実施例８とを比較してみるとアルミナコーティング量及び銀含浸量の変化により窒素酸化物の低減活性温度領域が変化することがわかた。そして、実施例７と実施例９とを比較してみると触媒を硫酸処理することにより窒素酸化物の低減活性温度領域が高温領域に移動することがわかた。
（実施例１０）
実施例７と同じ方法で実施するが、ボイラー［ジェウロイヤルスチームボイラー、ジェウエナジー、韓国］のＬＰＧバーナー［ＥｇＯ２．９Ｒ、エルコ、ドイツ］の代わりに軽油バーナー［ＯＭ−１、オリンピア、韓国］を使用し、反応機に注入されるエタノール／窒素酸化物のモル比は２になるように調節し、反応温度は２００ないし５５０℃、空間速度は２０，０００ｈ−１であった。
【００９８】
ゆえに、反応機に流入される排ガスの流量及び組成を表２に示した。
【００９９】
【表２】
2004330191.tif 000006
【０１００】
その結果を図４に示した。
（実施例１１）
実施例７と同じ方法で実施するが、実施例１によって製造された触媒層の代わりに実施例２によって製造された触媒層を使用し、ボイラー［ジェウロイヤルスチームボイラー、ジェウエナジー、韓国］のＬＰＧバーナー［ＥｇＯ２．９Ｒ、エルコ、ドイツ］の代わりに軽油バーナー［ＯＭ−１、オリンピア、韓国］を使用し、反応機に注入されるエタノール／窒素酸化物のモル比は２になるように調節し、反応温度は２００ないし５５０℃、空間速度は２０，０００ｈ−１であった。
【０１０１】
従って、反応機に流入されるガスの組成を表２に示し、その結果を図４に示した。
（実施例１２）
実施例７と同じ方法で実施するが、実施例１によって製造された触媒層の代わりに実施例３によって製造された触媒層を使用し、ボイラー［ジェウロイヤルスチームボイラー、ジェウエナジー、韓国］のＬＰＧバーナー［ＥｇＯ２．９Ｒ、エルコ、ドイツ］の代わりに軽油バーナー［ＯＭ−１、オリンピア、韓国］を使用し、反応機に注入されるエタノール／窒素酸化物のモル比は２に成るように調節し、反応温度は２００ないし５５０℃、空間速度は２０，０００ｈ−１であった。
【０１０２】
ゆえに、反応機に流入されるガスの組成を表２に示し、その結果を図４に示した。
（実施例１３）
実施例７と同じ方法で実施するが、ボイラー［ジェウロイヤルスチームボイラー、ジェウエナジー、韓国］のＬＰＧバーナー［ＥｇＯ２．９Ｒ、エルコ、ドイツ］の代わりにＬＮＧ９０％＋軽油１０％を燃料として使用する内燃発電機関［５．６ＭＷ、１４ＰＣ２．５ＶＤＦ、新潟、日本］を使用し、排ガスの組成及び濃度は発電機の起動後に安全化された状態である混合モード（ＬＮＧ９０％＋軽油１０％）上で空間速度は２０、０００ｈ−１になるように流量を調節し、エタノール／窒素酸化物のモル比は２で、反応温度は４５０℃に固定した。
【０１０３】
反応機に流入される排ガスの流量及び組成を表３に示し、その結果を図５に示した。
【０１０４】
【表３】
2004330191.tif 000007
【０１０５】
（実施例１４）
実施例７と同じ方法で実施するが、実施例１によって製造された触媒層の代わりに実施例４によって製造された触媒層を使用し、ボイラー［ジェウロイヤルスチームボイラー、ジェウエナジー、韓国］のＬＰＧバーナー［ＥｇＯ２．９Ｒ、エルコ、ドイツ］の代わりにＬＮＧ９０％＋軽油１０％を燃料として使用する内燃発電機関［５．６ＭＷ、１４ＰＣ２．５ＶＤＦ、新潟、日本］を使用し、排ガスの組成及び濃度は発電機の起動後に安全化された状態である混合モード（ＬＮＧ９０％＋軽油１０％）上で空間速度は２０、０００ｈ−１になるように流量を調節し、エタノール／窒素酸化物のモル比は２で、反応温度は４５０℃に固定した。
【０１０６】
反応機に流入される排ガスの組成を表３に示し、その結果を図５に示した。
（実施例１５）
実施例７と同じ方法で実施するが、実施例１によって製造された触媒層の代わりに実施例５によって製造された触媒層を使用し、ボイラー［ジェウロイヤルスチームボイラー、ジェウエナジー、韓国］のＬＰＧバーナー［ＥｇＯ２．９Ｒ、エルコ、ドイツ］の代わりにＬＮＧ９０％＋軽油１０％を燃料として使用する内燃発電機関［５．６ＭＷ、１４ＰＣ２．５ＶＤＦ、新潟、日本］を使用し、排ガスの組成及び濃度は発電機の起動後に安全化された状態である混合モード（ＬＮＧ９０％＋軽油１０％）上で空間速度は２０、０００ｈ−１になるよう流量を調節し、エタノール／窒素酸化物のモル比は２で、反応温度は４５０℃に固定した。
【０１０７】
反応機に流入される排ガスの組成を表３に示し、その結果を図５に示した。
（実施例１６）
実施例７と同じ方法で実施するが、実施例１によって製造された触媒層の代わりに実施例６によって製造された触媒層を使用し、ボイラー［ジェウロイヤルスチームボイラー、ジェウエナジー、韓国］のＬＰＧバーナー［ＥｇＯ２．９Ｒ、エルコ、ドイツ］の代わりにＬＮＧ９０％＋軽油１０％を燃料として使用する内燃発電機関［５．６ＭＷ、１４ＰＣ２．５ＶＤＦ、新潟、日本］を使用し、排ガスの組成及び濃度は発電機の起動後に安全化された状態である混合モード（ＬＮＧ９０％＋軽油１０％）上で空間速度は２０、０００ｈ−１になるように流量を調節し、エタノール／窒素酸化物のモル比は２で、反応温度は４５０℃に固定した。
【０１０８】
反応機に流入される排ガスの組成を表３に示し、その結果を図５に示した。
【０１０９】
図５に示されたように、触媒に対する硫酸処理量の変化による混合燃料（ＬＮＧ９０％＋軽油１０％）を利用する排出源の排ガスの中に含有された窒素酸化物低減効率の変化を観察することができたが、その結果、実施例４及び実施例５で製造した触媒が窒素酸化物の低減効率が高かったことがわかり、実施例４、実施例５及び実施例６によって製造された触媒が実施例２によって製造された触媒を硫酸処理することによってアルミナ担体で銀の分散度を増加させる効果により窒素酸化物に対する低減活性が増加することを示した。
（実施例１７）
実施例７と同じ方法で実施するが、実施例１によって製造された触媒層の代わりに実施例２によって製造された触媒層を使用し、ボイラー［ジェウロイヤルスチームボイラー、ジェウエナジー、韓国］のＬＰＧバーナー［ＥｇＯ２．９Ｒ、エルコ、ドイツ］の代わりにＬＮＧ９０％＋軽油１０％を燃料として使用する内燃発電機関［５．６ＭＷ、１４ＰＣ２．５ＶＤＦ、新潟、日本］を使用し、排ガスの組成及び濃度は発電機の起動後に安全化された状態である混合モード（ＬＮＧ９０％＋軽油１０％）上で空間速度は２０、０００ｈ−１になるように流量を調節し、エタノール／窒素酸化物のモル比は２で、反応温度は２００ないし５５０℃であった。
【０１１０】
反応機に流入される排ガスの組成を表３に示し、その結果を図６に示した。
（実施例１８）
実施例７と同じ方法で実施するが、実施例１によって製造された触媒層の代わりに実施例４によって製造された触媒層を使用し、ボイラー［ジェウロイヤルスチームボイラー、ジェウエナジー、韓国］のＬＰＧバーナー［ＥｇＯ２．９Ｒ、エルコ、ドイツ］の代わりに初期には軽油１００％を使用するが、起動後の安全化段階でＬＮＧ９０％＋軽油１０％を燃料として使用する内燃発電機関［５．６ＭＷ、１４ＰＣ２．５ＶＤＦ、新潟、日本］を使用し、排ガスの組成及び濃度は発電機の起動後に安全化された状態である混合モード（ＬＮＧ９０％＋軽油１０％）上で空間速度は２０、０００ｈ−１になるように流量を調節し、エタノール／窒素酸化物のモル比は２で、反応温度は２００ないし５５０℃であった。
【０１１１】
反応機に流入される排ガスの組成を表３に示し、その結果を図６及び図７に示した。
【０１１２】
図６に示されたように、実施例１７が実施例１８に比べて２５０ないし４５０℃の温度領域で窒素酸化物の低減効率が高かった。これは実施例２によって製造された触媒に比べて硫酸処理した触媒（実施例４）がすべての温度領域で窒素酸化物の低減効率が高いことを示すものである。
（実施例１９）
実施例７とおなじ方法で実施するが、実施例１によって製造された触媒層の代わりに実施例２によって製造された触媒層を使用しボイラー［ジェウロイヤルスチームボイラー、ジェウエナジー、韓国］のＬＰＧバーナー［ＥｇＯ２．９Ｒ、エルコ、ドイツ］の代わりにＬＮＧ９０％＋軽油１０％を燃料として使用する内燃発電機関［５．６ＭＷ、１４ＰＣ２．５ＶＤＦ、新潟、日本］を使用する場合に発生する排ガスを実験対象ガスとし、排ガスの組成及び濃度は発電機の起動後に安全化された状態である混合モード（ＬＮＧ９０％＋軽油１０％）上で空間速度は２０、０００ｈ−１になるように流量を調節し、エタノール／窒素酸化物のモル比は１で、反応温度は２００ないし５５０℃であった。
【０１１３】
反応機に流入される排ガスの組成を表３に示し、その結果を図７に示した。
【０１１４】
図７に示されたように、実施例１９が実施例１８に比べて２５０ないし５００℃の温度領域で窒素酸化物の低減効率が高く示されたことがわかる。これはエタノール／窒素酸化物のモル比が増加するにつれて窒素酸化物の低減効率も高くなることを示している。
（実施例２０）
図１に示されたように、ＳＵＳ３０４で製作した高さ１５ｃｍ、幅１５ｃｍ、長さ１００ｃｍの長方形反応機［Ｇｉｂｏ、韓国］を製作した後、前記反応機の内部前端一側に多数のノズル［ＴＮＯ５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］が備えられた管を設置した。
【０１１５】
その後、前記多数のノズル［ＴＮＯ５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］が備えられた管の後端に実施例２によって製造された触媒層を設置した後、前述の管及び触媒層を一組にしてその後端に同一な管及び触媒層一組をさらに設置した。
【０１１６】
その後、貯蔵タンクに還元剤としてエタノール［Ｄｕｋ−ｓａｎ薬品工業、韓国］を満たした後、前記貯蔵タンクを注入ポンプ［Ｍ９３０、ＹｏｕｎｇＬｉｎ、韓国］に連結設置し、前記注入ポンプ［Ｍ９３０、ＹｏｕｎｇＬｉｎ、韓国］をノズル［ＴＮＯ５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］が設置された各々の管に連結設置した。
【０１１７】
その後、前記ノズル［ＴＮＯ５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］が備えられた管を高圧の空気を供給する空気ポンプ［ＨＰ２．５、エアーバンクコンプレッサー、韓国］に連結設置した。
【０１１８】
その後、ＬＮＧ９０％＋軽油１０％を燃料として使用する内燃発電機関［５．６ＭＷ、１４ＰＣ２．５ＶＤＦ、新潟、日本］で排出される排ガス及び別途の一酸化窒素［マトソン、米国］を前記反応機前端に注入し、質量流速制御機［Ｆ−２０１Ｃ−ＦＡＣ−２２−Ｖ、Ｂｒｏｎｃｈｏｓｔ、オランダ］を利用して流量を調節した。
【０１１９】
反応機に流入されるガスの組成及び濃度は表３で示し、反応温度は２００ないし５００℃であり、空間速度は２０，０００ｈ−１になるように流量を調節した。
【０１２０】
この時、各触媒層の前端に備えられた多数のノズル［ＴＮＯ５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］が備えられた各管で噴射されるエタノール／窒素酸化物のモル比は各々０．５であり、測定方法は実施例７と同じである。
【０１２１】
その結果を図８に示した。
（実施例２１）
実施例２０と同じ方法で実施例するが、エタノール／窒素酸化物のモル比が各々０．５である代わりに１とした。
【０１２２】
その結果を図８に示した。
（実施例２２）
実施例２０と同じ方法で実施するが、前記内燃発電機関［５．６ＭＷ、１４ＰＣ２．５ＶＤＦ、新潟、日本］の燃料であるＬＮＧ９０％＋軽油１０％の混合物の代わりに軽油１００％を燃料として使用した。この時、反応機に流入される排ガスの流量及び組成は表４に示し、その結果を図９に示した。
【０１２３】
【表４】
2004330191.tif 000008
【０１２４】
図９に示されたように実施例２１及び実施例２２は、両方とも３００ないし４５０℃の温度領域で良好な窒素酸化物の低減効率を示した。
（実施例２３）
Ｎ２Ｏ 発生率
図１に示されたように、ＳＵＳ３０４で製作した高さ１５ｃｍ、幅１５ｃｍ、長さ１００ｃｍの長方形反応機［Ｇｉｂｏ、韓国］を製作した後、前記反応機の内部前端一側に多数のノズル［ＴＮＯ５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］が備えられた管を設置した。
【０１２５】
その後、前記多数のノズル［ＴＮＯ５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］が備えられた管の後端に実施例２によって製造された触媒層を設置した。
【０１２６】
その後、貯蔵タンクに還元剤としてエタノール［Ｄｕｋ−ｓａｎ薬品工業、韓国］を満たした後、前記貯蔵タンクを注入ポンプ［Ｍ９３０、ＹｏｕｎｇＬｉｎ、韓国］に連結設置し、前記注入ポンプ［Ｍ９３０、ＹｏｕｎｇＬｉｎ、韓国］をノズル［ＴＮＯ５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］が設置された各々の管に連結設置した。
【０１２７】
その後、前記ノズル［ＴＮＯ５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］が備えられた管を高圧の空気を供給する空気ポンプ［ＨＰ２．５、エアーバンクコンプレッサー、韓国］に連結設置した。
【０１２８】
その後、ボイラー［JAEWOO  LOYALスチームボイラー、JAEWOO  ENERGY、韓国］の軽油バーナー［OM-1、OLYMPIA、韓国］で排出される排ガス及び別途の一酸化窒素［マトソン、米国］を前記反応機前端に注入し、質量流速制御機［Ｆ−２０１Ｃ−ＦＡＣ−２２−Ｖ、Ｂｒｏｎｃｈｏｓｔ、オランダ］を利用して流量を調節した。
【０１２９】
前記反応機に流入される排ガスの流量及び組成を表５で示した。
【０１３０】
【表５】
2004330191.tif 000009
【０１３１】
一方、前記反応機に流入される排ガスが配管を通過すると同時に前記空気ポンプ［ＨＰ２．５、エアーバンクコンプレッサー、韓国］及び注入ポンプ［Ｍ９３０、ＹｏｕｎｇＬｉｎ、韓国］を利用して高圧の空気とエタノール［Ｄｕｋ−ｓａｎ薬品工業、韓国］をノズル［ＴＮＯ５０−ＳＲＷ、トータルノズル、韓国］で供給して配管を通過する排ガスに前記高圧の空気とエタノール［Ｄｕｋ−ｓａｎ薬品工業、韓国］を噴射した。
【０１３２】
この時、反応機に注入されるエタノール/窒素酸化物のモル比は２になるように調節し、反応条件として温度は２００ないし５５０℃であり、空間速度は２０，０００ｈ−１にして実験を遂行し、実施例７の数学式２を通じ窒素酸化物の中Ｎ２Ｏの発生率を測定した。
【０１３３】
また、前記Ｎ２Ｏ 発生率は下記の数学式３で計算した。
【０１３４】
【数３】
2004330191.tif 000010
【０１３５】
その結果を図１０に示した。
（実施例２４）
実施例２３と同一な方法で実施するが、実施例２によって製造された触媒層の代わりに実施例４によって製造された触媒層を使用した。
【０１３６】
その結果を図１０に示した。
（実施例２５）
実施例２３と同一な方法で実施するが、実施例２によって製造された触媒層の代わりに実施例５によって製造された触媒層を使用した。
【０１３７】
その結果を図１０に示した。
（実施例２６）
実施例２３と同一な方法で実施するが、実施例２によって製造された触媒層の代わりに実施例６によって製造された触媒層を使用した。
【０１３８】
その結果を図１０に示した。
【０１３９】
図１０に示されたように、硫酸処理した触媒層を利用した実施例２４乃至実施例２６が硫酸処理しなかった触媒層を利用した実施例２３に比べて２００ないし５５０℃の温度領域でＮ２Ｏの発生率が低いことで現れた。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明による窒素酸化物処理装置を示す構成図である。
【図２】本発明による窒素酸化物処理装置の他の様態を示す構成図である。
【図３】二酸化硫黄を含まない排ガスの温度領域別、窒素酸化物の転換率を示す図である。
【図４】二酸化硫黄を含む排ガスの温度領域別、窒素酸化物の転換率を示す図である。
【図５】硫酸処理された触媒による窒素酸化物の転換率を示す図である。
【図６】硫酸処理の有無しによる窒素酸化物の転換率を示す図である。
【図７】エタノールの１段噴射の時、エタノール／窒素酸化物のモル比による窒素酸化物の転換率を示す図である。
【図８】エタノールの２段噴射の時、エタノール／窒素酸化物のモル比による窒素酸化物転換率を示す図である。
【図９】エタノールの２段噴射の時、固定排出源の使用燃料による窒素酸化物の転換率を示す図である。
【図１０】エタノールの２段噴射の時、固定排出源の使用燃料によるＮ２Ｏの発生率を示す図である。
【符号の説明】
【０１４１】
２    配管
４    反応機
６    排出口
８    ノズル
１０  触媒
１２  注入ポンプ
１４  貯蔵タンク
１６  空気ポンプ
１８  管
２０  調節手段
２２  バルブ
２４  窒素酸化物測定センサー
【図１】
2004330191.tif 000011
【図２】
2004330191.tif 000012
【図３】
2004330191.tif 000013
【図４】
2004330191.tif 000014
【図５】
2004330191.tif 000015
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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