A Study on the Characterizations of Silica-Ceramic Paper Dehumidifiers Impregnated with Zeolites

제올라이트가 도포된 실리카-세라믹 제습제의 특성

The dehumidifiers were prepared by the impregnation of the zeolites such as MCM 48, USY, beta on the silica ceramic paper. Their capacities for $H_2O$ absorption and regeneration of the bed were tested in a fixed bed reactor system. The $H_2O$ absorption capacities of the dehumidifiers impregnated with the zeolites were $1.5{\sim}2$ times higher than those without the zeolites. Especially, the humidifier using MCM 48 and colloidal silica showed an excellent capacity (42.1g $H_2O/g$ absorbent). It was found that the $H_2O$ absorption capacities of the dehumidifiers were improved because the amount of silica gel, the main component in absorbing $H_2O$, increased due to the large surface area and pore volume of the zeolites. In addition, $H_2O$ was easily desorbed from the dehumidifiers with zeolites at $80^{\circ}C$ of regeneration temperature and the desorption amount of $H_2O$ was the same as that absorbed. It was confirmed that the $H_2O$ absorption capacities of the dehumidifiers impregnated with zeolite were maintained without deactivation through the repeated cyclic experiments.

MCM 48, USY, beta 등과 같은 제올라이트를 세라믹종이에 실리카와 함께 도포하여 제습소자를 제조하였고, $H_2O$ 흡수 및 재생에 대한 평가를 고정층반응기에서 실시하였다. 제올라이트가 도포된 제습소자의 $H_2O$ 흡수력은 제올라이트가 도포되지 않은 제습소자보다 약 $1.5{\sim}2$배 가량 높은 것을 볼 수 있었다. 특히 콜로이드 실리카와 MCM 48을 도포한 제습소자는 약 42.1g $H_2O/g$ absorbent의 매우 우수한 제습 능력을 보여 주었다. 이러한 결과는 넓은 비표면적과 큰 기공부피를 가지고 있는 제올라이트에 의해 $H_2O$를 흡수할 수 있는 실리카 겔이 함침될 수 있는 공간이 증가하고 이에 따른 $H_2O$의 흡수량도 증가하는 것으로 판단된다. 또한 제올라이트가 도포된 제습소자는 $80^{\circ}C$의 재생 온도에서도 쉽게 $H_2O$가 탈착되고, 이 때 탈착된 $H_2O$의 양은 제습소자가 흡수한 $H_2O$의 양과 동일하였다. 반복순환실험을 통한 $H_2O$의 흡수력 감소는 발견되지 않았고 초기 흡수력이 유지되었다.