벤젠에 대한 활성탄 및 제올라이트 13X를 충진한 흡착탑에서 탈착 특성

Characteristics of Desorption for Benzene in Activated Carbon and Zeolite 13X Packed Bed

  • 강성원 (홍익대학교 화학공학과) ;
  • 서성섭 (홍익대학교 화학공학과) ;
  • 민병훈 (수원대학교 화학공학과)
  • Kang, Sung-Won (Department of Chemical Engineering, Hongik University) ;
  • Suh, Sung-Sup (Department of Chemical Engineering, Hongik University) ;
  • Min, Byung-Hoon (Department of Chemical Engineering, University of Suwon)
  • 투고 : 2006.01.26
  • 심사 : 2006.03.27
  • 발행 : 2006.04.10

초록

활성탄과 제올라이트 13X를 충진시킨 흡착탑에 흡착질인 벤젠을 포화 흡착시킨 후 여러 가지 탈착 방법에 대한 효율을 살펴보았다. 뜨거운 수증기에 의한 탈착, 세정 기체에 의한 탈착, 진공에 의한 탈착 등을 실험하였고, 그 결과 뜨거운 수증기에 의한 탈착이 가장 좋은 탈착 방법으로 판단되었다. 또한 뜨거운 수증기는 흡착탑 내의 온도를 상승시키면서 탈착을 야기시키고 수증기 탈착 과정 이후에는 건조 공정이 수반되어야만 효율이 높아짐을 알 수 있었다. 건조 공정이 수반되지 않을 경우는 수증기가 추후에 흡착을 방해하는 결과를 초래하였다. 진공에 의한 탈착은 효과가 매우 적은 것으로 나타났는데 이로부터 벤젠의 경우에 압력 변화에 의한 탈착 보다는 온도 변화에 의한 탈착이 더 효과적인 것으로 판단되었다. 세정 기체에 의한 탈착에서는 진공 탈착과 함께 이루어질 때 좋은 탈착 성능이 나타남을 알 수 있었다.

Various desorption methods were investigated for an activated carbon and zeolite 13X packed bed after benzene adsorption. Desorption experiments using hot steam, purge gas, and evacuation were performed. As a result, the desorption with hot steam showed the best performance. Hot steam makes the temperature in the adsorption column increase and gives arise to the desorption. Drying process should be accompanied to increase the efficiency because steam vapor prevents the adsorption later. The vacuum desorption showed poor performance and it reveals that temperature swing operation is more effective than pressure swing operation. In the purge gas desorption, good performance was achieved using evacuation.

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과제정보

연구 과제 주관 기관 : 환경청정기술연구센터

참고문헌

  1. J. H. Yun, D. K. Choi, and S. H. Kim, AIChE J., 45, 751 (1999) https://doi.org/10.1002/aic.690450410
  2. Minister of Environment, Environmental Statistics Yearbook, Minister of Environment, Seoul (2003)
  3. N. De Never, Air Pollution Control Engineering, McGraw-Hill, New York (1995)
  4. S. Y. Kim, A Study on the Source Charaterization of Volatile Organic Compounds from Major Emission Sources, MS.E thesis, Konkuk Univ., Seoul (1998)
  5. J. H. Yun, Multicomponent Adsorption of VOCs and thermal Regeneration of Fixed Beds, Ph.D.Dissertation, Korea Univ., Seoul, Korea (1999)
  6. Y. Takeuchi, I. Hayato, N. Miyata, S. Asano, and M. Harada, Sep. Technol., 5, 23 (1995) https://doi.org/10.1016/0956-9618(94)00101-W
  7. S. W. Kang, B. H. Min, and S. S. Suh, J. Korean Oil Chemists' Soc., 19, 108 (2002)
  8. J. A. Ritter and R. T. Yang, Chem. Eng. Commun., 108, 289 (1991) https://doi.org/10.1080/00986449108910963
  9. D. M. Ruthven, Principles of Adsorption and Adsorption Process, Wiley, New York (1984)
  10. R. T. Yang, Gas Separation by Adsorption Process, Butterworth, Boston (1987)
  11. K. S. Hwang, D. K. Choi, S. Y. Gong, and S. Y. Cho, Chem. Eng. Sci., 52, 1111 (1997) https://doi.org/10.1016/S0009-2509(96)00470-8
  12. D. M. Ruthven, S. Farooq, and K. S. Knaebel, Pressure Swing Adsorption, VCH, New York (1993)
  13. P. C. Wankat, Equilibrium Staged Separations, Prentice-Hall, New Jersey (1988)
  14. P. C. Wankat, Rate-Controlled Separations, Elsevier Applied Science, London (1990)
  15. J. H. Yun, Nonideal Behavior of Solvent Vapor Mixtures in Fixed-Bed Adsorber, MS.E thesis, Chonnam National Univ., Gwangjoo, Korea (1996)
  16. J. H. Yun, H. C. Park, and H. Moon, Korean J. Chem. Eng., 13, 246 (1996) https://doi.org/10.1007/BF02705946
  17. R. C. Reid, J. M. Prausnitz, and B. E. Poling, The Properties of Gases and Liquids, 4th ed., McGraw-Hill, New York (1988)