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- 저자 : 정민기 ( Min-gie Jung ) (검색결과 5 건)
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바이오가스 열병합 발전에서 발생하는 NOx 제거를 위한 텅스텐 함량에 따른 NH₃-SCR 바나듐계 촉매 연구
정민기(Min Gie Jung),홍성창(Sung Chang Hong) 한국청정기술학회 2021 청정기술 Vol.27 No.4
본 연구에서는 바이오가스를 이용하는 열병합 발전에서 배출되는 질소산화물을 환원제인 암모니아와 촉매를 이용하여 제거하는 선택적촉매환원법(selective catalytic reduction, SCR)에 있어서 다양한 배가스 특성에 대한 바나듐 촉매 연구를 수행하였다. 연구에 사용한 촉매는 상용촉매인 V/W/TiO₂를 사용하였으며 다양한 운전조건에서 텅스텐 함량에 따라 영향을 확인하였다. NH₃-SCR 실험 결과 380 ~ 450 ℃에서 95% 이상의 탈질 성능을 확인하였으며 SO₂ 내구성 실험 및 TGA 분석을 통해 미량의 SO₂에 대한 촉매의 내구성을 확인하였다. 또한 H₂-TPR 분석결과 텅스텐 함량이 높을수록 우수한 산화・환원(redox) 특성을 확인할 수 있었다. 이에 따라 열병합 발전에서 배출되는 미량의 일산화탄소에 대한 산화실험을 수행하였으며 역시 우수한 일산화탄소의 산화력을 확인할 수 있었다. NH₃-DRIFTs 분석에서는 텅스텐 함량이 높을수록 Bronsted/Lewis acid sites 모두 증가하였으며 텅스텐을 촉매에 첨가 시 우수한 열적 내구성을 갖는 것으로 확인되었다. 따라서 다양한 운전조건에 따른 실험 결과, 텅스텐 함량이 높은 촉매가 바이오가스를 이용하는 열병합 발전에 적용하기 바람직하다고 판단된다. In this study, a vanadium catalyst study was conducted on the various characteristics of the exhaust gas in the Selective-Catalytic-Reduction (SCR) method in which nitrogen oxides emitted from cogeneration using biogas are removed by using ammonia as a reducing agent and a catalyst. V/W/TiO₂, a commercial catalyst, was used as the catalyst in this study, and the effect was confirmed according to the tungsten content under various operating conditions. As a result of the NH₃-SCR experiment, the denitrification performance was confirmed at 380 ~ 450 ℃ more than 95%, and durability to trace amounts of SO₂ was confirmed through the SO₂ durability experiment and TGA analysis. As a result of H₂-TPR analysis, the higher the tungsten content, the better the redox properties. Accordingly, enhanced oxidizing properties were confirmed in the oxidation test for a trace amount of carbon monoxide emitted from the cogeneration. In NH₃-DRIFTs analysis, it was confirmed that the higher the tungsten content, the higher both the Bronsted/Lewis acid sites and the better the thermal durability when tungsten is added to the catalyst. Based on the experiments under various operating conditions, it is considered that a catalyst with a high tungsten content is suitable to be applied to cogeneration using biogas.
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NH<sub>3</sub>-SCR에서 Sb 첨가에 따른 V/W/TiO<sub>2</sub> 촉매의 Phosphorous 피독 영향 연구
정민기 ( Min Gie Jung ),신중훈 ( Jung Hun Shin ),이연진 ( Yeon Jin Lee ),홍성창 ( Sung Chang Hong ) 한국공업화학회 2021 공업화학 Vol.32 No.5
본 연구는 대기 중 대표적인 미세먼지 2차 유발물질인 질소산화물 제어에 있어 암모니아를 환원제로 사용하는 선택적 촉매 환원법(Selective Catalytic Reduction; SCR)을 이용한 연구를 수행하였다. NH<sub>3</sub>-SCR 실험은 상용촉매인 V/W/TiO<sub>2</sub>와 Sb를 첨가한 V/W-Sb/TiO<sub>2</sub> 촉매를 사용하였으며 phosphorous에 의한 내피독성을 확인하였다. NH<sub>3</sub>-SCR 실험 결과, Sb의 첨가는 P에 대한 내구성을 갖는 것으로 확인되었다. 또한 이에 대한 원인을 확인하기 위하여 BET, XPS, H<sub>2</sub>-TPR, NH<sub>3</sub>-TPD, FT-IR 분석을 통해 물리·화학적 특성을 비교분석하였다. 분석 결과 V/W/TiO<sub>2</sub> 촉매에 Sb 첨가 시 P가 첨가됨에 따라 SbPO<sub>4</sub> 결합을 형성하고 VOPO<sub>4</sub>의 생성을 억제하였으며, P 첨가 전 촉매의 redox 특성을 유지함으로써 P에 대한 내피독성을 확인하였다. A study using selective catalytic reduction (SCR) was conducted in conjunction with ammonia as a reducing agent for controlling nitrogen oxides, a typical secondary inducer of fine dust in the atmosphere. For NH<sub>3</sub>-SCR experiments, a commercial catalyst of V/W/TiO<sub>2</sub> only and also V/W-Sb/TiO<sub>2</sub> catalyst with Sb were used, and phosphorous durability was confirmed. As a result of NH<sub>3</sub>-SCR experiments, it was confirmed that the addition of Sb to V/W/TiO<sub>2</sub> had durability against phosphorous. In addition, the physical and chemical properties were comparatively analyzed through BET, XPS, H<sub>2</sub>-TPR, NH<sub>3</sub>-TPD, and FT-IR analysis. From the anaylsis results, when Sb was added to V/W/TiO<sub>2</sub> catalyst, P was also added resulting in the formation of SbPO<sub>4</sub> and the generation of VOPO<sub>4</sub> was suppressed. The phosphorous durability was confirmed by maintaining the redox characteristics of the catalyst before P was added.
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바이오연료 연소 시 발생하는 알칼리 금속이 NH3-SCR 반응에 미치는 영향 연구
정민기(Min Gie Jung),홍성창(Sung Chang Hong),권동욱(Dong Wook Kwon) 유기성자원학회 2022 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.추계
유기성 폐기물 시장의 활성화 일환으로 유기성 폐기물을 자원화하여 연료로 활용 가능하다. 특히 바이오연료의 경우 연소과정에서 질소산화물 및 알칼리 금속이 배출된다. 바이오연료 발전설비의연소 과정에서 발생하는 질소산화물 저감 방법 중 가장 효율적이고 경제적인 처리 방법은 선택적촉매 환원법으로 알려져 있다. 하지만 알칼리 금속에 의한 탈질촉매 피독으로 인한 성능 저하 문제가발생한다. 따라서, 본 연구에서는 유기성 폐기물을 자원화하여 연료로 사용하는데 있어 바이오연료연소시 배가스에 포함된 알칼리 금속(Na, K)이 선택적 촉매 환원법에 있어서 촉매 반응에 미치는영향을 연구하였다. 촉매는 상용촉매로 널리 사용되고 있는 바나듐-텅스텐-티타니아 촉매를 사용하였으며 알칼리 금속에 의한 활성 저하 원인을 규명하고자 물리⋅화학적 특성 분석을 수행하였다.
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악취가스 및 휘발성 유기 화합물 산화를 위한 백금계 촉매의 코팅 방법에 관한 연구
신중훈 ( Jung Hun Shin ),정민기 ( Min Gie Jung ),홍성창 ( Sung Chang Hong ) 한국공업화학회 2021 공업화학 Vol.32 No.5
본 연구에서는 악취가스 및 휘발성 유기 화합물을 산화 제거하기 위한 백금/티타니아를 허니컴 및 메탈폼 담체에 코팅하는 방법을 확인하였다. 다양한 방법 중 파우더 코팅과 나노 코팅에 대한 비교를 수행하였다. SEM/EDX (Scanning Electron Microscopy/Energy Dispersive X-ray spectroscopy) 분석은 허니컴 및 메탈폼의 표면 상태 및 노출된 백금 성분비를 조사하는데 사용되었다. 또한, 촉매 코팅 방법에 따른 톨루엔, 트리메틸아민, 아이소프로필 알코올의 제거 성능을 비교하였다. In this study, different methods to coat honeycomb and metal foam substrate with platinum/titania for removing odor gases and volatile organic compounds were investigated. Among them, the powder coating and the nano coating were compared. Scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDX) analysis was used to investigate the surface conditions and exposed platinum composition ratios on honeycomb and metal foam. Also, the catalytic oxidation performance of toluene, trimethylamine and isopropyl alcohol was compared according to the coating method.
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졸겔법으로 합성된 Me-TiO<sub>2</sub>-sol의 광촉매 산화반응을 이용한 실내오염물질 제거활성 연구
안석현 ( Suk-hyun Ahn ),정민기 ( Min-gie Jung ),정진도 ( Jin-do Chung ) 한국환경기술학회 2020 한국환경기술학회지 Vol.21 No.6
In this study, a TiO<sub>2</sub>-sol photocatalytic study was conducted to remove CO, HCHO, and CH<sub>3</sub>CHO corresponding to various indoor pollutants. After coating on the inner surface of pyrex tube of various prepared TiO<sub>2</sub>-sol photocatalysts, the coating property was confirmed through FE-SEM analysis, and excellent removal performance was confirmed in uniform coating properties of TiO<sub>2</sub> particles. However, the studied TiO<sub>2</sub>-sol photocatalyst has very low reaction activity to CO and HCHO, and can be solved through calcination/reduction heat treatment process by adding a noble metal Pt to solve this. Particularly, it was confirmed that the Pt/TiO<sub>2</sub>-sol photocatalyst increased the formation and dispersion of the surface Pt<sup>0</sup> species through a reduction process, thereby improving the removal performance of CO, HCHO, and CH<sub>3</sub>CHO.
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