A Study on catalyst-coated ceramic filter for diesel engine exhaust-gas treatment

디젤엔진 배가스 처리를 위한 세라믹 필터 촉매코팅에 관한 연구

Modified dip-coating method 8.3 times shorten in solution volume-coated and 83.3 times in coating time than existing dip-coating method. Coating weight increased nearly 2~3 times. So modified dip-coating method is evaluated that it is economic and has a efficiency. When we make an experiment in coated $LaCoO_3$ on ceramic monolith in modified dip-coating method which use 2 coating applications with relative viscosity $0.006202kg{\cdot}m/sec$, it showed a superior reaction at 88.56mg per ceramic unit gram in NO-CO reaction(optimum coating amount). When we make an experiment in the same size of ceramic filter cell with different conditions 100, 200cell per square inch, the result in low temperature($200^{\circ}C{\sim}350^{\circ}C$), 200cell3 per square inch is 6~23% higher in NO reduction and 11% in CO oxidation than 100cell per square inch. It is because the more the number of cells in the ceramic filter increase, the more catalytic surface area is expanded.

본 연구는 디젤엔진에서 배출되는 NOx환원용 촉매로서 산화반응에서 우수한 활성을 나타내고 있는 페롭스카이트상의 $LaCoO_3$을 sol-gel 공정을 이용하여 촉매코팅용액을 제조한 후, 이를 기존의 dip-coating방법보다 코팅시간, 코팅량, NO-CO 산화 환원 반응에 있어서 경제적이고 효율적인 modified dip-coating방법을 이용하여 촉매코팅필터를 제조하고 이를 후처리장치에 부착함으로써 디젤엔진에서 배출되는 배가스를 효과적으로 제거시키고자 한다. 실험결과, modified dip-coating방법이 기존의 dip-coating방법에 비해서 코팅에 소요되는 용액량이 8.3배 코팅시간 83.3배 단축되었으며, 코팅량은 2~3배정도 커지고, NO-CO 산화 환원 반응성도 1.1~1.8배 가량 증가하였다. 그리고 코팅점도는 $0.006202kg{\cdot}m/sec$을 이용하여 코팅횟수 2회, 코팅량은 88.56mg/g에서 우수한 반응을 보였다. 또한 세라믹 필터의 셀수에 있어서는 200 CPSI가 적절함을 확인할 수 있다.