• 제목/요약/키워드: Adsorption Column

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이온교환 칼럼 충진비의 변화가 도금폐수 중 니켈이온 흡착에 미치는 영향 (Effect of Packing Density of ion-Exchange on the Nickel Adsorption Column in Electroplating Rinse Water)

  • 황택성;이진혁
    • 폴리머
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    • 제26권5호
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    • pp.551-558
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    • 2002
  • 술폰산형 섬유이온교환체를 이용하여 도금 폐수 중 니켈 이온 분리를 위해 각각의 조건에 따른 니켈 이온에 대한 흡착 특성을 관찰하였다. 술폰산형 섬유이온교환체의 함수율은 술폰화도 극성이 클수록 크게 나타났으며 이온교환용량은 술폰화도가 증가함에 따라 증가하였으며 술폰화도 16%에서 3.38 meq/g로 높게 나타났다. 니켈이온의 흡착은 pH 변화에 따라 크게 변화하지 않았고 모든 흡착은 10분 이내에 약 7.5 mg/min의 흡착속도로 매우 빠르게 평형에 도달하였다. 재생 시 흡착용량은 7회까지 3.15 meq/g으로 거의 100% 가까이 탈착되었으며 그 이상에서는 2.01 meq/g으로 약간 감소하는 것으로 보아 본 연구에 사용한 이온교환체는 내구성에 문제가 없는 것으로 판단되었다. 한편 흡착평형 시간은 L/D의 값이 증가함에 따라 선형적으로 증가하였으며, 최대 흡착용량은 각각 2.71∼3.01 meq/g으로 약간 증가하였고 L/D의 변화에 크게 영향이 없는 것으로 보아 L/D<2로 흡착칼럼의 설계가 가능할 것으로 사료되었다. 또한 이온교환 섬유의 충전비가 일정할 때 pH 변화에 따른 니켈 이온의 흡착량은 산성 pH에서는 큰 변화가 없는 것으로 보아 도금수세액의 pH가 산성인 점을 고려할 때 pH 5 이하가 적합한 것으로 판단되었다.

망간산화물이 코팅된 활성탄의 납 흡착특성에 관한 칼럼 실험 (Adsorption Characteristics of Pb(II) by Manganese Oxide Coated Activated Carbon in Fixed Bed Column Study)

  • 이명은;이채영;정재우
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권8호
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    • pp.39-44
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    • 2014
  • 초임계 조건에서 제조된 망간산화물이 코팅된 활성탄($Mn_3O_4$/AC)에 의한 납 흡착특성을 규명하기 위해 칼럼실험을 통해 파과특성에 미치는 운전변수의 영향에 관해 실험하였다. 활성탄에 망간산화물을 코팅시킴으로써 물질전달대와 평형흡착량은 대략 2.8배 증가하는 것으로 나타났다. 흡착층 높이의 증가는 수용액이 흡착대에 체류하는 시간을 증가시켜 파과시간, 물질전달대와 평형흡착량을 증가시키는 것으로 나타났다. 칼럼으로 공급되는 유량이 증가함에 따라 수용액으로부터 흡착제로 납이 빠르게 전달되어 접촉되므로 파과시간과 물질전달대가 감소하였다. 유량 증가는 흡착대에서 납의 체류시간을 감소시켜 흡착경계면에서의 확산현상을 감소시키므로 평형흡착량을 감소시키는 것으로 나타났다. 칼럼으로 유입되는 납 농도가 증가하면 흡착제로 전달되는 납의 양이 증가하여 물질전달이 빠르게 완료되므로 파과시간과 물질전달대가 감소하는 것으로 나타났다.

Adsorption Characteristics of Heavy Metals by Various Forest Humic Substances

  • Ahn, Sye-Hee;Koo, Bon-Wook;Choi, In-Gyu
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제31권6호
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    • pp.73-82
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    • 2003
  • Various forest humic substances were collected at different climate regions with different forest types, and adsorption of heavy metals such as Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Cr(III) were characteristically conducted to obtain optimal adsorption conditions and to evaluate the removal efficiency of heavy metals by each forest humic substance. The adsorption isotherms for Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Cr(III) conformed to Langmuir's equation. In the stirred reactor, the removal efficiencies of Cu(II), Zn(II) and Cd(II) by forest humic substances were more than 90% but that of Cr(III) was less than 60%. The adsorption capacities of heavy metals in the stirred reactor were considerably varied depending on the type of forest humic substances. Among humic substances, the one from deciduous forest at subtropical region showed the highest removal efficiency for Cu(II). There was no significant difference in removal efficiency by each heavy metal depending on reaction temperature ranged from 20 to 50oC except for Cr(III), and the adsorptions of Cu(II), Zn(II) and Cd(II) were occurred rapidly in the incipient stage within 10 min, while Cr(III) needed more reaction time to be adsorbed. The stirred and packed bed column reactors showed similar adsorption characteristics of heavy metals by humic substances, but the removal efficiency was considerably higher in the packed bed column reactor than in the stirred reactor. Therefore, in actual operation process, a continuous packed bed column reactor was more economical.

활성탄입경(活性炭粒徑)이 Trihalomethane의 흡착(吸着)에 미치는 영향(影響) (Effects of Particle Size on Adsorption of Trihalomethane by Activated Carbon)

  • 정태학;최상일
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.25-33
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    • 1984
  • 활성탄(活性炭)의 입경변화(粒徑變化)가 trihalomethane의 흡착(吸着)에 미치는 영향(影響)에 관하여 실험적(實驗的)으로 연구(硏究)하였다. 실험(實驗)에 사용(使用)된 활성탄(活性炭)은 평균입경(平均粒徑)이 0.73mm에서 2.03mm까지의 4종류(種類)이었으며 이들에 대하여 물리적(物理的) 특성(特性)을 조사(調査)하고 trihalomethanedml 흡착능력(吸着能力)을 등온흡착실험(等溫吸着實驗)과 micro-column 실험(實驗)을 통해 밝혀냈다. 입경(粒徑)의 증가(增加)에 따라 비표면적(比表面積)이 감소(減少)하였고 활성탄(活性炭) 내부공극(內部空隙)의 반경(半徑)이 크게 증가(增加)하였다. 또한 큰 입자(粒子)의 경우에는 공극(空隙)의 크기가 넓게 분포(分布)하였다. Trihalomethane의 흡착(吸着)은 Freundlich 공식(公式)에 의해 잘 표현(表現)되었고 입경증가(粒徑增加)에 따라 흡착능력(吸着能力)의 감소(減少)가 뚜렷하게 나타났다. Micro-column 실험결과(實驗結果)와 모형(模型)의 Simulation으로부터 물질도달계수(物質導達係數)와 내부표면광산계수(內部表面壙散係數)를 산정(算定)하였다. 입경변화(粒徑變化)에 따른 계수(係數)의 변화(變化)는 무시(無視)할 수 있었으며 입경변화(粒徑變化)에 따른 효율(効率)의 차이(差異)는 주로 흡착능력(吸着能力)의 차이(差異)에서 오는 결과(結果)로 판단(判斷)된다.

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비소와 철 동시제거를 위한 Fe-GAC와 GAC로 충진된 컬럼 (Column filled with Fe-GAC and GAC to remove both As(V) and Fe(III))

  • 이용수;도시현;홍성호
    • 상하수도학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.87-97
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    • 2016
  • First of all, Fe or/and Mn immobilized granular activated carbons (Fe-GAC, Mn-GAC, (Fe, Mn)-GAC) were synthesized and tested to remove arsenate (As(V)). The results in batch test indicated that Fe-GAC removed As(V) effectively, even though the surface area of Fe-GAC was reduced largely. Moreover, adsorption isotherm test indicated that the experimental data fit well with Langmuir model and the maximum adsorption capacity ($q_{max}$) of Fe-GAC for As(V) was $3.49mg\;g^{-1}$, which was higher than GAC ($2.24mg\;g^{-1}$). In column test, the simulated water, which consisted of As(V), Fe(III), Mn(II) and Ca(II) in tap water, was used. Fe-GAC column with 1 hr of pre-washing time treated As(V) effectively while GAC column removed Fe(III) better than Fe-GAC column. Moreover, the increasing pre-washing time from 1 to 9 hour in Fe-GAC column enhanced Fe(III) removal with little negative impact of As(V) removal. Mostly, the column filled with Fe-GAC and GAC (i.e. the mass ratio of Fe-GAC:GAC = 2:8) showed the higher treatability of both As(V) and Fe(III), even it operated with 1 hr pre-washing time.

흡착공정을 이용한 프레온-12와 공기혼합가스의 분리 (Separation of Freon-12 and Air Mixture by Adsorption Process)

  • 강석호;이태진;안희관;김윤갑
    • 한국대기환경학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.101-106
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    • 1993
  • In order to separate the Freon-12 and air mixture$(CF_2Cl_2/Air=0.1/99.9 vol.%)$ by pressure swing adsorption (PSA), the breakthrough curve was experimentally observed in a fixed bed adsorption column. A single adsorber was packed with various adsorbents such as, the activated carbon(S-AC, W-AC) and the molecular sieve(MS-5A, MS-13X). The order of appearance of breakthrough curve is MS-5A > MS-13X > W-AC > S-AC. The activated carbon was found to be more effective adsorbent for separating Freon-12 from the mixture than the molecular sieve was. From the experimental data obtained by the separation of Freon-12 gas out of the air stream in the steady-state PSA process cycle, whose size is the same one of column used for the breakthrough curve observation, it has been confirmed that Freon-rich gas could be obtained from the purge step of PSA and Freon-free air could be obtained from the adsorption step of PSA cycle.

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섬유상활성탄(纖維狀活性炭)에 의한 유기화합물(有機化合物)의 흡착특성(吸着特性)(II) (Adsorption Characteristics of Organic Compounds on the Activated Carbon Fiber(II))

  • 손진언;이시원
    • Elastomers and Composites
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    • 제24권2호
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    • pp.105-109
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    • 1989
  • ACF을 이용한 컬럼흡착에서 유기물의 액상흡착을 크로마토그래피에 의하여 측정하였다. 박테리아가 없는 상태에서의 텍스트로스의 흡착평형상수 Ka는 $72.5cm^3/g$이었으며 박테리아 공존상에서의 Ka값은 $87.9cm^3/g$을 나타내였다. 이것은 ACF상(床)의 박테리아의 존재가 유기물의 흡착평형상수 증가에 기여함을 알 수 있었다. 축방향혼합확산계수 Ez는 박테리아의 유무에 의존하지 않았다.

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인제거용 흡착제로서 밀스케일로부터 선별된 마그네타이트 적용 연구 (A study on the application of mill scale-derived magnetite particles for adsorptive removal of phosphate from wastewater)

  • 김윤중;엘라;최영균
    • 상하수도학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.281-287
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    • 2017
  • Mill scale, an iron waste, was used to separate magnetite particles for the adsorption of phosphate from aqueous solution. Mill scale has a layered structure composed of wustite (FeO), magnetite ($Fe_3O_4$), and hematite ($Fe_2O_3$). Because magnetite shows the highest magnetic property among these iron oxides, it can be easily separated from the crushed mill scale particles. Several techniques were employed to characterize the separated particles. Mill scale-derived magnetite particles exhibited a strong uptake affinity to phosphate in a wide pH range of 3-7, with the maximum adsorptive removal of 100%, at the dosage of 1 g/L, pH 3-5. Langmuir isotherm model well described the equilibrium data, exhibiting maximum adsorption capacities for phosphate up to 4.95 and 8.79 mg/g at 298 and 308 K, respectively. From continuous operation of the packed-bed column reactor operated with different EBCT (empty bed contact time) and adsorbent particle size, the breakthrough of phosphate started after 8-22 days of operation. After regeneration of the column reactor with 0.1N NaOH solution, 95-98% of adsorbed phosphate could be detached from the column reactor.

스코리아/활성탄의 혼합 충전탑에서의 중금속 및 유기물의 흡착 거동 (Adsorption Behavior of Heavy Metals and Organics in the Mixed Packed Column of Scoria/Activated Carbon)

  • 김승건;문수형;이호원
    • 공업화학
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    • 제32권1호
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    • pp.97-101
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    • 2021
  • 스코리아와 활성탄의 혼합 충전탑에서 중금속과 유기물의 흡착 특성, 스코리아의 물리화학적 특성과 관능기를 조사하였다. 스코리아의 혼합비율이 증가할수록 카드뮴, 니켈, 크롬, 납 이온의 평균제거율은 증가하였으나, 벤젠과 톨루엔의 평균 제거율은 감소하였다. 스코리아와 활성탄의 혼합 충전탑은 중금속과 유기물의 동시 제거에 효과적으로 사용될 수 있었다. 스코리아는 Si-H와 Si-O 작용기를 갖고 있으며, 이중 Si-O 관능기가 중금속의 흡착에 크게 기여함을 확인할 수 있었다.

Adsorption Characteristics of As(V) onto Cationic Surfactant-Modified Activated Carbon

  • Choi, Hyun-Doc;Park, Sung-Woo;Ryu, Byung-Gon;Cho, Jung-Min;Kim, Kyung-Jo;Baek, Ki-Tae
    • Environmental Engineering Research
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    • 제14권3호
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    • pp.153-157
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    • 2009
  • Arsenic at abandoned mine sites has adversely affected human health in Korea. In this study, the feasibility of using cationic surfactant-modified activated carbon (MAC) to remove As(V) was evaluated in terms of adsorption kinetics, adsorption isotherms, and column experiments. The adsorption of As(V) onto MAC was satisfactorily simulated by the pseudo-second-order kinetics model and Langmuir isotherm model. In column experiments, the breakthrough point of AC was 28 bed volumes (BV), while that of MAC increased to 300 BV. The modification of AC using cationic surfactant increased the sorption rate and sorption capacity with regard to As(V). As a result, MAC is a promising adsorbent for treating As(V) in aqueous streams.