소규모의 대기오염 배출원으로부터 질소산화물을 저감하는 방법으로 제안된 패키지형 SCR (selective catalytic reduction) 시스템 내에서 암모니아 농도제어에 관한 연구가 시행되었다. SCR 시스템의 효율은 촉매층의 효율적인 활용에 좌우되며 촉매층의 효율적인 사용은 시스템에 유입되는 배기가스의 유동균일도와 암모니아 농도의 균일도에 의해 좌우된다. 본 연구에서는 주어진 최적의 유동조건에서 SCR 시스템 내에 배치된 AIG 형상과 분사 유량 조정에 따른 암모니아 농도분포를 평가하였다. 기본 유동조건에서 분사구의 각도에 따른 전산해석 결과, 배가스 유동에 대해 동류방향($0^{circ}$)으로 암모니아를 분사한 경우의 농도분포의 RMS(%) 수치는 약 95.3%, 대향방향인 $120^{circ}$의 각도를 가지는 경우 90.1%로 파악되어 대향방향으로의 분사가 더 효율적인 것으로 파악되었다. 유동박리영역에서 벗어나도록 분사구의 위치를 변경하고 기초계산에서의 속도분포와 농도분포를 기준으로 환원제 유량을 조정한 결과 RMS(%) 수치를 최대 62.8%까지 하강시키는 효과를 가져왔다. AIG 형상 및 배치구조에 혼합증진의 효과를 정리하였다.
A package type of SCR (selective catalytic reduction) system that was proposed for removing the $NO_x$ found in flue gas from the small scale of air pollution sources was evaluated. The efficiency of the SCR system is determined by the proper utilization of catalytic media installed inside of the system, and the proper distribution of flow velocity and $NH_3$ concentration in the flue gas is a crucial factor for using the catalytic media. In this study, the distributions of $NH_3$ concentration were estimated under the various arrays and shapes of AIG at the given gas flow condition. The value of RMS (%) in $NH_3$ concentration is 95.3% at co-current flow (at $0^{circ}$) injection but it is 90.1% at the condition of counter-current flow (at $120^{circ}$) condition, which implies the counter-current injection is more favorable. By rearranging the $NH_3$ injection flow rates based on the distribution of velocity and $NH_3$ distribution in basic calculation, the value of RMS (%) in $NH_3$ concentration was reduced to 62.8%. The enhanced effect of $NH_3$ mixing by the combined effect of arrays and shapes are complied in the study.
