ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
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The Catalytic Reduction of Sulfur Dioxide to Elemental Sulfur over Supported Cobalt Catalysts
Abstract
The reduction of SO2by CO over supported cobalt catalysts was investigated within the temperature range of 350∼550℃, initial SO2concentration of 1000∼10000 ppm, CO/SO2molar ratio of 1.0∼3.0 and space velocity of 5000∼15000 h-1. Several types of supports such as γ-Al2O3, TiO2were tested. The SO2conversion and selectivity to elemental sulfur were investigated using a differential fixed bed reactor at atmospheric pressure. The catalyst prepared by wet impregration of 5 wt % cobalt on γ-Al2O3showed SO2conversion higher than 90% and COS yield lower than 6% at temperature above 400℃. The optimum CO/SO2molar ratio was investigated as 2.0. At higher CO/SO2molar ratio, the SO2conversion became higher but the main product was COS. The effect of SO2concentration and space velocity over SO2conversion and COS yield was not appreciable in the experimental range. The activated cobalt phase was detected as CoS2and the CoS2phase unchanged even after reaction
연구논문 : 담지 코발트 촉매를 이용한 SO2 의 원소황으로의 환원반응 특성
초록
Υ-Al2O3, TiO2와 SiO2에 코발트를 함침시켜 촉매를 제조하고, 고정층 미분반응기에서 CO에 의한 SO2환원반응 특성을 조사하였다. 이때 온도는 350∼550℃ 영역에서, SO2농도를 1000∼10000 ppm, CO/SO2몰비를 1.0∼3.0, 공간속도를 5000∼15000 h-1의 영역에서 사용하였으며 대기압하에서 실행하였다. Υ-Al2O3와 TiO2는 코발트 담체로 우수한 특성을 보였으며, 5 wt %코발트를 Υ-Al2O3에 함침시켜 얻은 촉매로 400 ℃이상의 온도에서 90% 이상의 높은 SO2전환율과 6% 이하의 낮은 COS수율을 얻을 수 있었다. CO/SO2의 최적몰비는 양론비인 2.0으로 나타났으며, 몰비가 3.0으로 증가하면 SO2전환율은 증가하였으나 대부분의 반응생성물이 COS로 나타났다. 실험영역의 SO2농도와 공간속도의 변화는 SO2전환율과 반응선택성에 큰 영향을 미치지 않았다. 코발트는 활성화된 이후에 CoS2상태로 존재하였으며 반응후에도 상변화는 관찰되지 않