1) 촉매 (CATALYST)
열역학적으로 어떠한 화학반응을 일으킬만한 물질계 안에 비교적 소량이 존재하고, 자신은 전혀 변화하지 않으며 (변화했다 해도 반응과 화학양론적인 관계를 갖지 않음) 또한 반응 속도를 변화시키거나 또는 가능한 몇 개의 반응 중 하나를 선택적으로 진행시켜서 생성물의 종류를 바꾸는 역할을 하는 모든 물질을 말한다. 촉매는 반응속도를 바꾸는 것 뿐으로 평형상태에서는 영향을 주지 않는다.
2) 액상촉매 산화법 (THE LIQUID PHASE CATALYSTIC OXIDATION PROCESS)
악취 또는 황화수소를 액상에서 용해하여 촉매의 산화·환원반응으로 악취 가스 성분을 제거한다.
1) 취기강도가 대단히 높은 황화수소(H₂S)의 제거 효율을 99% 실현한다.
2) 촉매는 악취가스와 O₂에 의해 산화↔환원 반응을 순간적으로 반복한다.
따라서, 촉매는 반영구적으로 사용할수 있어 경제적이며, 유지관리가 용이하다.
3) 황화수소(H₂S)가 % 단위의 높은 농도에서도 촉매는 매우 안전하며, 99% 이상의 효율로 완벽하게 처리한다.
4) 장치가 비교적 간단하고 부지 소요 면적이 적으며, 2차 공해를 유발하지 않는다.
5) 기존 충전(스크러버)탑 시설을 그대로 활용 가능하며 시설 이전 시 재사용 가능하다.
1) 방법
악취가스를 액상에서 용해하여 촉매의 산화 환원반응으로 악취는S⁰, H₂O, H₂, CO₂로 산화시키고 촉매는 공기중의 O₂에 의하여 동시 환원되어 또다시 순환되며, 악취를 산화시키므로 촉매의 수명은 반영구적이고, 제2차 폐기물 및 폐수, 대기 공해를 유발치 않고 가동되는 악취제거 방법이다.
2) 악취가스의 산화 반응식
| GAS 종류 | 탈취반응식 |
| 황화수소(H₂S) | 2H₂S+O₂ catalyst 2H₂O+2S |
| 멜캅탄(R-SH) | CH₃SH + 2O₂ catalyst CO₂ + 2H₂O + S |
| 메틸에틸게론(MEX) | CH₃COC₂H₅ + 11/2 O₂ catalyst 4CO₂ + 4H₂O |
| 포름알데히드(HCHO) | HCHO + O₂ catalyst CO₂ + H₂O |
| 암모니아(NH₃) | 4NH₃ + 3O₂ catalyst 2N₂ + 6H₂O |
| 아민(R-NH₂) | 2CH₃NH₂ + 9/2 O₂ catalyst 2CO₂ + N₂ + 5H₂O |
3) 촉매의 산화·환원 메커니즘
* 악취 가스의 산화 과정 악취 발생원 가스는 액상 촉매에 의해 가스 자체는 산화되어 완전 제거되며 이때 Fe⁺³-ch 촉매로 환원 된다.
* 촉매의 재생과정 (Fe⁺²ch-4)-2 + 4H₃O⁺ + O₂ ——— (Fe³⁺ch-4)-1 + 6H₂O
Fe+2 – ch로 환원된 촉매는 O₂에 의해 Fe+3 – ch로 산화되어 반응이 진행하는 동안 촉매 자체는 산화 환원 반응이 순간적으로 진행된다.
* 반응물인 가스류는 산화에 의해서 H₂O, N₂, CO₂로 전환되므로 비가역 반응이며,
3) 촉매의 산화·환원 메커니즘
* 악취 가스의 산화 과정 악취 발생원 가스는 액상 촉매에 의해 가스 자체는 산화되어 완전 제거되며 이때 Fe⁺³-ch 촉매로 환원 된다.
* 촉매의 재생과정 (Fe⁺²ch-4)-2 + 4H₃O⁺ + O₂ ——— (Fe³⁺ch-4)-1 + 6H₂O
Fe+2 – ch로 환원된 촉매는 O₂에 의해 Fe+3 – ch로 산화되어 반응이 진행하는 동안 촉매 자체는 산화 환원 반응이 순간적으로 진행된다.
* 반응물인 가스류는 산화에 의해서 H₂O, N₂, CO₂로 전환되므로 비가역 반응이며,
촉매는 Fe+3 – ch Fe+2 – ch 이므로 가역 반응이다.
Fe+2 + H₂O₂ ⇌ Fe+3 + OH⁻ + OH 이므로 가역 반응이다.
RH(유기물) + OH → R·H₂O
1) 물리적 상태 : 액체상태이나 장시간 방치시 바닥에 침전물이 침전한다.
2) 냄새(ODOR) : 무취
3) 색깔(COLOR) : PH에 따라 적갈색 액체 또는 황갈색 액체
4) PH : 7.5 ∼ 9
5) 비점(BOILING POINT) : 105℃
6) 증기압(VAP, PRESS ) : 물과 비슷
7) 밀도(DENSITY) : 물과 비슷
8) 비중(SPECIFIC GRAVITY : 1.03 ∼ 1.05
9) 운전농도(Fe 농도): 2,000~3,000ppm
1) 촉매는 액상 철킬레이트 용액이 1년에 10∼15% 정도 소모되고, 송풍압에 의한 디미스터로의 손실이 10∼15%의 손실을 가져와 매년 25∼30% 보충량이 필요하다.
2) 가동이 정상화되면 분기별로 촉매 SAMPLE을 추출, 성분을 분석하여 촉매가 정상인지 여부를 확인하여, 악취 제거시설 가동에 만전을 기할수 있도록 한다.
