제올라이트가 도포된 실리카-세라믹 제습제의 특성

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

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.

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.