• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.29-33
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• 2019

탄소 nanotube, nanofiber 및 powder를 사용하여 아세틸렌 흡착실험을 수행한 결과 탄소 nanotube가 최적의 흡착성분을 보였다. 이를 지지체로 하여 Pd 농도 0~5%, 흡착온도 $30{\sim}80^{\circ}C$ 및 $C_2H_2/CO_2$의 비 3~10의 범위에서 3-요인, 3-수준의 Box-Behnken Design(BBD)으로 15개의 실험 조건을 설계했다. 이를 바탕으로 2차 다항식 회귀분석으로 운전조건에 따른 흡착량 예측식을 도출하였다. ANOVA 분석의 F-value 측정에 따라 흡착온도가 가장 큰 영향지수를 보였고 $C_2H_2/CO_2$의 비는 가장 작은 영향지수 보이는 것으로 나타났다. 하지만 주요인자 간의 교호작용은 거의 없는 것으로 분석되었다. 흡착량 최적화 분석에서 Pd 농도 3.0%, 흡착온도 $47^{\circ}C$ 및 $C_2H_2/CO_2=10$인 조건에서 22.0 mmol/g이 흡착되는 것으로 계산되었고 실제 실험치에 95.9%의 정확도를 보였다.

• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.224-229
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• 2011

입상활성탄에 대한 erythrosine의 흡착특성을 초기농도, 접촉시간 및 흡착온도를 변수로 하여 회분식실험을 통하여 조사하였다. Erythrosine에 대한 흡착동력학적 연구는 298 K에서 초기농도가 100, 250, 500 mg/L인 에리스로신 수용액에 대해 수행하였다. 흡착공정은 유사이차속도식에 잘 맞았으며 유사이차속도상수(k2)는 에리스로신의 초기농도가 높을수록 감소하였다. 에리스로신의 평형흡착관계는 298~318 K의 온도범위에서 Freundlich 등온식이 잘 적용되었다. 흡착자유에너지변화(${\Delta}G^o$), 엔탈피변화(${\Delta}H^o$), 엔트로피변화(${\Delta}S^o$)를 계산하여 본 결과, 표준자유에너지 변화량이 -3.72~-9.62 kJ/mol로 자발적인 공정임을 알았다. 엔탈피변화량이 양의 값을 나타내어 활성탄에 대한 에리스로신 염료의 흡착이 흡열반응임을 알 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권2호
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• pp.21-29
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• 2008

오염물질이 토양에 흡착 또는 탈착하는 성질은 지하계에서 오염물질의 이동과 거동에 큰영향을 미친다. 아트라진을 대상으로 광주지역 7가지 토양을 이용하여 흡착 및 탈착특성을 조사하였다. 토양의 유기탄소함량 (organic carbon content)은 $0.42{\sim}2.82%$의 범위였으며, 아트라진의 토양분배계수 ($K_d$)는 $0.48{\sim}3.26\;l/kg$의 범위였다. 경방 토양과 용동토양을 제외한 나머지 토양들은 유기탄소함량이 증가함에 따라 $K_d$ 값은 증가하였다. Three site desortpion model을 이용하여 평형 탈착분율, 비평형 탈착분율, 비탈착 분율 그리고 탈착속도계수를 구하였다. 실험한 모든 토양에서 아트라진의 비탈착 분율이 산출되었고, 다단탈착 실험에서도 탈착되지 않는 아트라진이 토양에 존재하였다. 다단 탈착 실험에서 흡착 등온선과 탈착 등온선이 일치하지 않는 이력현상이 나타났다.

• 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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• 제44권5호
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• pp.460-467
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• 2006

Zeolite 5A 촉매에서 $H_2$, CO, $CO_2$에 대한 단성분 및 혼합성분의 흡착평형 실험을 정적부피법에 의해 수행하였다. 실험 데이타는 온도범위 293.15 K, 303.15 K, 313.15 K이고, 압력범위는 25 atm까지로 하여 얻었다. 각각의 파라미터들은 단성분 실험을 통해 얻었고, 이를 통해 혼합성분의 흡착 평형을 예측하였으며 실험값과 비교하였다. Zeolite 5A 에서의 $H_2/CO_2$, $CO/CO_2$ 혼합가스의 흡착평형 실험 결과는 Langmuir isotherm, Langmuir-Freundlich isotherm and Dual-Site Langmuir isotherm을 이용해 예측하였다. 그 결과 Dual-Site Langmuir isotherm모델이 가장 유사한 예측을 하는 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.430-436
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• 2013

본 연구에서는 국내에서 대표적으로 버려지는 폐벌목 중 잣나무에서 만든 활성탄을 이용하여 벤젠에 대한 정지(static)흡착 실험을 수행하였다. 7.999 kPa에 이르는 압력 범위 내에서 온도 조건을 변화시켜 가며 303.15, 318.15, 333.15 K에서 흡착실험을 진행하였다. 등온흡착곡선은 Langmuir 등온흡착식, Freundlich 등온흡착식, Toth 등온흡착식을 적용하여 비교하였다. 벤젠의 흡착량(q)을 측정한 결과 Langmuir 등온흡착식과 Toth 등온흡착식으로 적용한 등온흡착곡선의 정확도가 높은 것으로 나타났다. 그리고 Langmuir 등온흡착식의 $q_{max}$ 값을 이용하여 흡착제의 흡착량을 비교하였다. 또한, 폐벌목 활성탄과 상용활성탄의 세공 발달 여부를 비교하기 위해 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM) 사진을 관찰하였다. SEM 사진 관찰 결과, 폐벌목 활성탄이 국내 외 상용활성탄(DARCO A.C., SPG-100 A.C.)에 비해 세공발달 정도가 우수하며, 벤젠흡착량(q)이 높은 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 통해 폐벌목 활성탄의 상용화 가능성을 검증할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권1호
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• pp.32-39
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• 2000

하수 오니에 의한 Cd 의 흡착반응을 조사하기 위하여, Cd의 처리농도 (5, 10, 15, 20, 25 및 $50{\mu}g\;Cd\;ml^{-1}$를 달리하여 흡착실험을 수행하였으며, 반응시간 (흡착 반응 후 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 4.5, 6.6, 8.5, 12.5, 24.5 및 48.5 h) 별로 Cd 의 농도를 구하여 흡착반응의 속도상수를 계산하였다. 모든 처리 농도에서 처음 반응시간 30분 이내에 처리 한 Cd의 약 95% 가 흡착되었다. 초기의 빠른 1단계 Cd 흡착반응 후에는 1차 가역 반응식으로 기술할 수 있는 1단계 반응보다는 느린 2단계의 Cd 흡착 반응이 일어났다. 1차 가역 반응식으로 기술할 수 있는 2단계의 Cd 흡착 반응의 속도상수는 $-0.137{\sim}-0.521h^{-1}$의 범위로서 Cd처리 농도가 증가할수록 속도상수는 감소하였다. 흡착 반응에서 평형에 도달하는 시간 (약 6-24 h) 이나, 평형에서의 Cd 의 흡착량 (약 $276-2720{\mu}g\;g^{-1}$) 또는 흡착되지 않고 용액에 남아있는 Cd의 농도 (약 $60-400{\mu}g\;L^{-1}$) 도 Cd 의 처리 농도에 의하여 결정되었다. 즉 Cd 의 처리 농도가 증가할수록 평형에 도달하는 시간, 흡착량 및 평형 농도는 증가하였다. 하수 오니에 의하여 흡착된 Cd 의 일부는 시간이 경과함에 따라 하수 오니로 부터 방출되었으나 그 양은 전체 Cd 흡착량에 비하면 매우 적었다.

• 청정기술
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• 제26권3호
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• pp.186-195
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• 2020

활성탄에 의한 Acid black(AB)과 Quinoline yellow(QY)의 등온흡착과 속도실험을 염료의 초기농도, 접촉 시간, 온도 및 pH를 흡착변수로 수행하여 등온흡착과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 조사하였다. 흡착평형자료는 Freundlich 등온흡착식에 잘 맞았으며, 계산된 Freundlich 분리계수 값으로부터 활성탄이 AB와 QY를 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 알았다. 속도실험 데이터는 흡착공정은 유사 이차 반응속도식이 오차율 10% 이내로 잘 맞았다. 입자 내 확산식에 대한 결과는 두단계의 직선으로 구분되었다. 입자내 확산을 나타내는 두 번째 직선의 기울기가 경계층 확산의 기울기보다 작아서 입자 내 확산이 속도지배단계인 것을 확인하였다. 열역학 실험으로부터 AB와 QY의 활성화 에너지는 각각 19.87 kJ mol^-1, 14.17 kJ mol^-1였고 물리흡착공정(5 ~ 40 kJ mol^-1)에 해당하였다. 활성탄에 의한 AB와 QY의 흡착반응의 자유에너지 변화는 298 ~ 318 K 범위에서 모두 음의 수치를 나타냈기 때문에 흡착반응이 자발적이었으며 온도가 증가할수록 자유에너지 값이 감소하였기 때문에 자발성이 더 높아졌다. pH 변화실험 결과, 활성탄에 의한 AB와 QY는 해리하여 발생한 음이온의 영향으로 pH 3에서 가장 높은 흡착제거율을 나타냈으며, 흡착메카니즘은 정전기적 인력이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권8호
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• pp.930-937
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• 2007

본 연구에서는 소나무 종류인 Pinus densiflora로부터 채취한 수피를 이용하여 수용액으로부터 구리 제거를 위한 회분식 흡착 실험을 수행하였다. 구리 흡착에 수피의 화학적 처리가 미치는 효과를 알아보기 위해 1 N 수산화나트륨(NaOH)과 1 N 염산(HCl)을 이용하여 전처리하였다. 구리 농도가 100 mg/L이고 pH가 $3\sim6$인 수용액에서 수산화나트륨(NaOH)을 이용한 수피의 화학적 전처리는 구리의 흡착량을 $139\sim184%$ 정도 증가시키는 효과를 나타냈으나, 염산(HCl)을 이용한 수피의 전처리는 구리의 흡착량을 $37\sim42%$ 정도 감소시키는 효과를 나타냈다. 대체적으로 수피에 의한 구리 흡착은 pH $5\sim6$에서 최대 흡착량을 나타내기는 하였으나, 주어진 pH 범위내에서 수용액의 pH가 구리 흡착에 미치는 효과는 크지 않았다. 수피의 구리 흡착은 유사 2차 동역학 모델로 설명이 가능하였으며, 수산화나트륨(NaOH)으로 전처리한 수피의 경우 초기 농도가 100 mg/L에서 2배로 증가함에 따라 유사 2차 동역학 모델식으로부터 계산된 흡착량$(q_e)$은 6.58 mg/g에서 12.77 mg/g로 증가한 반면에 속도 상수$(k_2)$는 0.284 g/mg/min에서 0.014 g/mg/min으로 감소하였다. 수피의 구리 흡착특성은 Langmuir와 Freundlich 등온식에 의해 모두 잘 표현되는 것으로 나타났다. 수피에 존재하는 카르복실산(carboxylic acid, RCOOH)이 구리 이온의 흡착에 관여하는 것이 확인되었으며, 특히 수산화나트륨을 이용하여 전처리한 수피에서 나타나는 구리의 높은 흡착효율은 수피에 존재한 에스테르(ester) 화합물과 카르복실산(carboxylic acid) 화합물이 가수분해되어 생성된 카르복실산 염(sodium carboxylate) 때문인 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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• pp.397-399
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• 2008

흡착식 건조공정에서 가장 중요한 부분은 건조에 활용되는 용해제(Desiccant) 라고 할 수 있다. 그러나 국내에서 흡착식 건조기에 사용되는 대부분의 용해제는 수입에 의존하고 있는 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 흡착식 제습 설비의 제작 능력을 기초로 하여 용해제의 자체 개발을 통하여 안정적인 기술력의 확보로 국내에서 친 환경적이며 무동력으로 사용할 수 있는 용해성 흡습제에 관한 연구를 진행하고자 한다. 이를 위해 알칼리성 흡수제를 합성하기 위하여 KCl, NaCl 그리고 $CaCl_2$ 등의 물질을 질량비로 일정비율이 되도록 수용액에 용해시켜 교반속도가 유지되는 회분식 반응기에서 일정시간 동안 반응 시킨 후 일정온도 범위에서 일정시간동안 건조시켜 시료를 제조 하여 흡습제의 조습특성을 분석하였다.