Changes of Adsorption Properties of Woody Charcoals Prepared by Different Carbonizing Temperature

This research was performed to evaluate adsorption behavior of woody charcoals obtained from wood powder, fiber and bark of spruce (Abies sibirica Ledeb). The wood materials were carbonized at various temperatures for 1 hour using experimental rotary kiln without any inert gas. The adsorption capacity of iodine and toluene, specific surface area and removal efficiency of acetic acid and ammonia gas of those charcoals were measured. The higher was the temperature for carbonization, the lower yields of charcoals were. Ash content of bark charcoal was higher than that of wood powder charcoal or fiber charcoal. Elemental analysis of woody charcoal revealed that the content of carbon was gradually lincreased as carbonization temperature was higher. When carbonization temperature was higher, adsorption capacity of woody charcoals for iodine was much improved. Wood powder charcoal and fiber charcoal were more effective for iodine adsorption rather than bark charcoal. Capacity of toluene adsorption was the highest in the charcoal of $600^{\circ}C$. Charcoals produced at high temperature efficiently removed acetic acid gas, while charcoals carbonized at low temperature such as $400^{\circ}C$ were proper to remove ammonia gas. This difference may be explained that the acidity of charcoals depends on the carbonization temperature: charcoals of low temperature indicate acidic property, while those of high temperature turned to alkaline.

탄화온도 차이에 의한 목질탄화물의 흡착성 변화

북양젓나무(Abies sibirica Ledeb)의 목분, 목섬유, 수피를 탄화하여 획득한 목탄의 물성과 흡착특성을 탄화온도별로 조사하였다. 전체적으로 탄화온도가 상승할수록 탄화수율은 감소하였다. 목탄의 탄소함량은 탄화온도의 상승과 함께 증가하였으나, 수소나 산소의 함량은 감소하였다. 수피탄화물은 목분 또는 목섬유 탄화물과 비교하여 탄화수율이 높게 나타났으며, 수피탄화물 내 회분함량도 상당히 높았다. 목질탄화물의 요오드흡착능은 탄화온도가 높을수록 향상되었으며, 목분이나 섬유 탄화물이 수피탄화물보다 상대적으로 높았다. 기상의 톨루엔에 대한 흡착능은 목탄 종류에 관계없이 $600^{\circ}C$에서 탄화하였을 경우 가장 높게 나타났으며, 이러한 결과는 $600^{\circ}C$에서 생산한 목탄이 비표면적과 총세공용적이 가장 크다는 사실로 쉽게 설명되어진다. 초산가스제거율은 고온탄화물일수록 크고, 암모니아 가스 제거율은 $400^{\circ}C$와 같은 저온에서 탄화한 탄화물이 높은 경향을 나타내었다. 이는 고온탄화물일수록 알칼리성을 나타내는 반면 저온탄화물은 산성을 나타내는 것에 기인하는 것으로 보인다. 따라서 목탄의 pH가 산 또는 염기성 가스 흡착능력에 큰 영향을 주는 것으로 생각된다.