• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4675-4681
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• 2014

본 연구는 흡착제 Zeolite 3A와 DETOX에 대하여 $H_2S$의 유입농도와 흡착온도를 공정변수로 하여 포화시간, 흡착량, 흡착속도 등의 $H_2S$ 흡착 제거특성을 평가하기 위하여 수행되었다. $H_2S$의 유입질량유속이 증가함에 따라 Zeolite 3A의 흡착용량은 증가되었으나 포화시간은 감소되었다. 한편 DETOX의 흡착용량과 포화시간은 $H_2S$의 유입질량유속의 증가에 따라 감소되었다. 흡착온도가 상승함에 따라 Zeolite 3A의 흡착용량과 포화시간은 감소한 반면에, DETOX에 대한 이들 값은 증가하였다. DETOX의 $H_2S$흡착용량은 Zeolite 3A의 2.5~16.4배 정도 높게 나타났다. 이는 흡착에서 활성화에너지장벽을 넘어설 충돌빈도는 흡착온도가 증가함에 따라 증가한 것에 기인한 것으로 해석된다. Zeolite 3A와 DETOX에 대하여 $H_2S$의 흡착속도는 $H_2S$의 유입질량유속과 흡착온도가 증가함에 따라 증가하였다. $H_2S$의 흡착속도는 Zeolite 3A가 DETOX의 4배로 나타났다. DETOX는 Zeolite 3A에 비하여 온도 308~318K에서 포화시간은 더욱 길어지고 흡착용량은 더욱 커진다. 바이오가스 중의 $H_2S$제거에 있어서 DETOX는 Zeolite 3A에 비하여 유리한 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.527-534
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• 2012

FCC 연료가스로부터 에틸렌 회수를 위한 흡착공정을 개발을 위하여 활성탄(AC)과 탄소분자체(CMS)로 충진된 흡착탑의 흡착 동특성을 비교하였다. FCC 연료가스로는 6성분($CH_4/C_2H_4/C_2H_6/C_3H_6/N_2/H_2$,32:15:14:2:12:25 vol.%) 혼합가스를 이용하였으며, 흡착탑의 흡착 및 탈착파과 실험을 실시하였다. 활성탄 흡착탑의 경우 파과는 $H_2$ < $N_2$ < $CH_4$ < $C_2H_4$ < $C_2H_6$ 순서로 나왔으며, CMS 흡착탑의 경우는 $H_2$< $CH_4$ < $N_2$ < $C_2H_6$ < $C_2H_4$ 순서를 보였다. CMS 흡착탑은 활성탄 흡착탑보다 성능이 나쁘나, 속도분리의 특성으로 $CH_4$와 $N_2$뿐만 아니라 활성탄에서 제거하기 어려운 $C_2H_6$ 이상의 성분들을 흡착단계에서 제거할 수 있다. 흡착탑의 재생은 감압과정만으로는 두 흡착제 충진탑에서 충분히 재생되기 어려우며, 진공재생이 필요하다. 따라서 CMS를 이용하는 흡착공정은 전처리 공정으로 설계하고, 활성탄을 이용하는 흡착공정을 주요 분리기로 설계하는 압력진공순환식 흡착공정(PVSA)이 에틸렌 회수에 제안될 수 있다.

• 청정기술
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• 제23권3호
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• pp.286-293
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• 2017

본 연구는 악취가스 물질(바이오가스의 불순물)의 하나인 $H_2S$를 제거하기 위한 흡착제의 성능을 향상시키기 위해 수행하였다. 기본 담체로서 4가지 물질($Fe_2O_3$, $Ca(OH)_2$, 분말 활성탄, $Al(OH)_3)$을 혼합 사용하여 pellet 형태의 흡착제를 제조하였다. 또한, 4가지 물질의 $H_2S$ 흡착에 미치는 영향을 평가한 결과, $Fe_2O_3$와 분말활성탄은 $H_2S$ 흡착성능이 각각 1.5, 2배로 증가하는 것으로 나타났으며 $Ca(OH)_2$와 $Al(OH)_2$는 $H_2S$ 흡착성능에는 영향이 없는 것으로 나타났다. 또한 4가지 물질을 기본혼합 담체로 한 후, 활성물질로 KI, KOH, $K_2CO_3$를 선정하여 각각 5 wt% 첨가한 후에 $H_2S$ 흡착성능을 시험한 결과 $K_2CO_3$를 첨가한 흡착제가 가장 성능이 우수한 것으로 나타났다. 또한 $K_2CO_3$를 5 ~ 30 wt%까지 변화시키면서 흡착성능을 확인한 결과, $K_2CO_3$ 함량이 20 wt%까지는 함량과 비례하여 $H_2S$ 흡착성능이 증가하는 것을 확인할 수 있었으나 30 wt%에서는 $H_2S$ 흡착성능 급격히 떨어지는 것을 확인하였다. 또한 $K_2CO_3$ 첨가 함량에 따른 $H_2S$ 흡착성능을 바탕으로 Thomas model을 이용하여 모델링을 실시한 결과에서도 $K_2CO_3$ 함량이 20 wt%까지는 실험값과 모사값이 잘 일치하고 있음을 보여주었다. 이러한 결과들을 바탕으로, 본 연구에서 확인된 활성물질의 종류와 활성물질의 함량을 흡착제 제조에 이용한다면 $H_2S$ 흡착제의 흡착성능 개선뿐만 아니라 흡착제의 사용수명 증대를 기대할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제11권2호
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• pp.173-180
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• 1996

S. CereVlSWe를 이용하여 Pb 이온의 흡착 능력을 조사하였다. 살아있는 S. CereVlSWe 및 멸균된 S. cereVlswe 보다 건조분쇄 된 S. cerevisiae가 Pb 흡착 능력이 가장 좋았다. 통일의 중금속 농도에서 중금 속 단위 흡착량은 미생물 농도가 높아짐에 감소하였다. 살아있는 S. cereVlsiae의 흡착 능력 순서는 Pb > >Cu> Cd = Co>Cr > Zn = Ni순이었다. 중금속 흡 착에서 0.1 M NaOH로 24시간 전처리하여 흡착량을 1.5배 증가시킬 수 있었다. 0.1 M HCl 및 0.1 M $H_2S_O4$ 로 Pb이온을 효과적으로 탈착시킬 수 있었다. Pb 이온의 흡착평형은 Freundlich 흡착등온식과 Langmuir 흡착등온식으로 설명할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제25권3호
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• pp.189-197
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• 2019

본 연구에서는 대표 악취물질로 분류되는 황화수소(hydrogen sulfide, $H_2S$)를 처리하기 위해 3원계의 금속이온 물질이 담지된 활성탄의 제조조건 최적화에 대한 연구를 수행하였다. $H_2S$ 흡착성능 증진을 위한 금속이온 물질로는 $H_2S$ 흡착성능 증진 물질인 KI를 기반으로 Li 및 Fe 또는 3원계(K, Li, Fe)로 조합 시 성능 증진을 확인하였으며, 이는 XRD 분석을 통해 각 활성 물질의 $H_2S$와의 반응 또한 결합에 의한 것으로 판단하였다. 흡착제의 열처리시 질소를 이용한 경우 공기에 비교하여 흡착 성능이 약 3배 이상 증가하였다. 최적 흡착제의 최대 흡착량 상수($q_m$)값은 97.07로써 기존 K 기반 첨착활성탄 대비 6배의 흡착성능이 나타났으며, 물질전달속도와 흡착속도 간 평형에 의해 객관적인 흡착량($0.3g\;g^{-1}$ 이상)이 확보됨을 확인하였다. 입자 크기에 따른 흡착제 성능 차이를 확인한 결과, 성능의 구배는 존재하나 시약급 활성탄 입자 크기를 가지는 활성탄의 개질 시에도 성능 증진이 뚜렷함을 확인하였다. 상대습도가 비교적 높은 60, 100%에서도 흡착성능이 존재함을 확인하였으며, 이를 통해 스크러버 후단과 같은 습도가 높은 실 공정에도 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1132-1138
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• 2008

수슬러지의 열분해를 통해 생성된 char를 이용하여 황화수소(H$_2$S), 메틸머캡탄(CH$_3$SH) 복합악취를 제거하기 위한 흡착제를 제조하여 흡착특성을 살펴보았다. 고정층 반응기 실험에서 최적의 L/D ratio는 1.0이었으며, 온도의 증가에 따라 파과점과 흡착능이 증가되었다. H$_2$S와 CH$_3$SH의 동시흡착 특성은 단일흡착 실험보다 파과점에 도달하는 시간과 흡착량이 증가하였고, 동일 조건에서 CH$_3$SH이 H$_2$S보다 높은 유효확산계수 값을 가지므로 빠른 흡착속도로 인한 흡착능의 증가를 보였다. 또한 하수슬러지로부터 제조된 탄화물은 상업용 활성탄과 비교하여 H$_2$S 77%, CH$_3$SH 80%의 성능으로 혼합 악취성가스 제거가 가능할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.879-886
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• 2000

본 연구에서는 NaOH로 첨착(함침)시킨 활성탄의 $H_2S$ 흡착특성을 고찰하였다. 첨착시약으로 사용된 NaOH용액의 농도는 1~8 N이며, 활성탄의 입자크기는 $8{\times}30$ mesh가 적용되었다. 실험결과, 첨착율이 0.87~5.8% 범위내에서 증가될수록 BET 표면적은 $1050m^2/g$에서 $783m^2/g$로 감소되며, 표면산도는 0.541 meq/g-AC에서 0 meq/g-AC으로 감소하고, pH는 9.56에서 10.86으로 증가하는 것으로 밝혀졌다. 또한 NaOH로 첨착시킨 활성탄의 $H_2S$ 평형흡착능은 흡착온도와 $H_2S$ 가스농도에 비례함을 보였으며, 흡착온도가 $45^{\circ}C$일 때 17.87~30.34 mg/g-AC 범위의 $H_2S$ 평형흡착능을 보임으로써 비첨착활성탄에 비해 2~3배 높은 수준을 나타냄을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.718-722
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• 2012

하수슬러지를 탄화 및 활성처리하여 흡착제를 제조하였으며, 이를 이용한 황화수소 흡착특성을 고찰하였다. 제조된 흡착제에 대한 BET 및 SEM 분석, 요오드 흡착능측정 등의 물성분석을 실시하였으며, 황화수소를 대상으로 연속식의 고정흡착층을 이용한 파과특성을 고찰하였다. 실험변수로는 흡착온도($25{\sim}45^{\circ}C$), 가스유량(0.1~2.0 liter/min), 가스농도(50~200 ppm), 형상비(L/D)(3~9) 등이 적용되었다. 실험결과, 하수슬러지는 탄화 및 활성화과정을 통해 커다란 성능향상이 이뤄짐을 알 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제15권3호
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• pp.229-240
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• 1972

토성에 따라 합리적인 PCP시용량을 결정하고 아울러 어독해의 추정으로 무어독 처리방법을 강구하기위한 기초자료를 얻고자 물리 화학적 성질을 달리하는 수종의 충북지방 답토양을 시료로 하여 PCP의 흡착관계를 살펴본바 그 결과는 다음과 같다 1. 토양의 점토함량, 전질소, 유기물, CEC, 치환성염기, 인산흡수계수등과 PCP 흡착과의 사이에는 正의 상관이, pH와는 부(負)의 상관을 보여 주었으나 모두 유의성은 인정되지 않았다. 그러나 점토함량, $H^+$, Mg 및 CEC와 PCP흡착과는 비교적 큰값을 보여주어 주목할만한 일이었다. 2. 토성별로 PCP흡착은 식토>양로>사질양토의 순이었다. 3. $H_2O_2$처리 토양에서의 PCP흡착은 현저하게 저하하지만 그 줄어든 비율은 부식의 함량에 비례하지는 않았다. 4. 치환성 염기처리토양에서의 PCP흡착은 $H^+$-토양>$K^+$-토양>$Na^+$-토양> $Ca^{++}$-토양>$Mg^{++}$-토양의 순이었다. 5. PCP의 흡착관계를 Langmuir's adsorption isotherm과 Freundlicr's adsorption isotherm으로 표현가능하며 이로서 PCP의 최대 흡착량과 결합 energy 및 흡착층(吸着層)의 길이를 산출할수 있었다. 6. 토성별로 PCP 최대흡착량을 보면 식양토는 213.13mg/100gr, 양토는 $97.28{\sim}121.59mg/100gr$, 사양토는 $32.93{\sim}91.74mg/100gr$ 이 었다. 7. 무어독처리를 위한 한계시용량의 혼합토층의 깊이는 진천토양이 0.88cm로 가장 얕은 그리고 내산리 사질양토는 4.29cm로 가장 깊은 혼합시용을 요한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.771-777
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• 2017

Carbon nano tubes (CNTs)를 흡착제로 사용하여 회분식 실험을 통해 염료 Eosin Y의 흡착특성을 조사하였다. 본 연구에 사용된 CNTs는 비표면적이 $106.9m^2/g$, 기공부피는 $1.806cm^3/g$, 기공직경은 $163.2{\AA}$이었다. CNTs를 이용한 Eosin Y의 흡착실험은 흡착시간, 초기 pH (2~10), 염료 농도(100, 150 및 200 mg/L), 흡착제의 양(0.05~1.0 g)과 온도(293, 313 및 333 K)를 변수로 사용하여 수행하였다. 흡착은 pH와 온도가 낮을수록 잘 이루어졌으며, Langmuir 모델식에 잘 적용되었다. 또한 흡착반응은 유사 2차 속도식에 잘 적용되었으며, 온도가 증가함에 따라 흡착량이 감소하였다. 입자 내 확산 모델 결과는 흡착 과정에서 막확산과 입자확산이 동시에 일어나는 것을 시사해 주었다. 열역학적 해석에 의하면 CNTs에 의한 염료 Eosin Y의 흡착은 자발적이고 흡열특성을 보였다.