• 제목/요약/키워드: Gas Adsorption

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Physical Adsorption of Nitrogen Gas on BN, Alumina, and Silica-Gel Powders

  • Cho, Hyun-Woo;Kim, Jung-Soo;Yoo, Eun-Ah;Ahn, Woon-Sun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제9권4호
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    • pp.244-248
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    • 1988
  • Multilayer adsorption isotherms of nitrogen on hexagonal boron nitride, ${\gamma}$-alumina, and silica-gel powders are determined at the liquid nitrogen temperature using a gravimetric adsorption apparatus. The volume (V) of the adsorbed gas are plotted against the statistical thickness(t) of the adsorbed layer, and the t-method area are calculated from the slope of these V-t plots to compare with the BET area. A number of universal adsorption isotherms and the Frenkel-Halsey-Hill equation are used one after another in calculating the statistical thickness. The appropriateness of the FHH equation as an universal adsorption isotherm is discussed finally.

유연한 구조체를 가지는 제올라이트에서 메탄과 이산화탄소의 흡착 특성 (Adsorption Characteristics of Methane and Carbon Dioxide in Zeolite with Flexible Framework)

  • 서양곤
    • 청정기술
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    • 제30권3호
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    • pp.248-257
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    • 2024
  • 제올라이트는 기체 혼합물로부터 흡착을 기반으로 하는 이산화탄소 분리에 흡착제로써 사용할 수 있는 미세기공 재료 중 하나이다. 본 연구에서는 LTA-4A, FAU-13X 그리고 FAU-NaY에 대해 273, 298 그리고 323 K에서 30 bar까지 몬테카를로 방법을 이용하여 메탄과 이산화탄소의 순수한 기체의 흡착 등온선과 혼합물의 선택도를 계산하였다. 또한 제올라이트에서 메탄과 이산화탄소의 분리에 구조체의 유연성에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 사용한 제올라이트에는 메탄보다 이산화탄소가 유리하게 흡착하였다. FAU-13X가 가장 높은 흡착 능력을 나타내었다. 그러나 메탄에 대한 이산화탄소의 선택도는 LTA-4A가 보다 높았다. 견고한 구조체가 유연한 구조체 보다 흡착능력이 높았다. 구조체 유연성의 영향은 FAU 제올라이트는 적었으나 선택도에 대한 영향은 큰 것으로 나타났다.

Isotherm for $Ni-O_2$ Adsorption System

  • Kyoung-Hee Ham;Woon-Sun Ahn
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제11권3호
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    • pp.231-235
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    • 1990
  • The activation energy of dissociative adsorption of oxygen on polycrystalline nickel surface is calculated from adsorption isotherms obtained using X-ray photoelectron spectroscopy. Negative value of this activation energy (-5.9 kJ/mol) indicates that the adsorption takes place through an undissociated precursor state. An adsorption energy for this precursor state is calculated assuming the precursor state as a moleculary physisorbed state ($E_{ad}$ = -7.9 kJ/mol). Finally, an adsorption isotherm equation is derived as a function of the gas exposure, which agrees with the experimental isotherms reasonably good.

금속산화물을 이용한 유동층반응기에서 배연탈황특성 (The Characteristics of Desulfurization using Metal Oxides in a Fluidized Bed Reactor)

  • 박태성;홍성창
    • 공업화학
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    • 제9권2호
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    • pp.278-285
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    • 1998
  • 배출가스중의 $SO_2$ 제거를 위하여 다양한 금속산화물로 구성된 천연망간광석, 철광석, $CuO/{\gamma}-A1_2O_3$ 등을 흡착제로 사용하여 고정층반응기에서 흡착용량실험을 하였다. 또한 흡착제중 흡착용량이 떨어지는 철광석을 제외한 두 가지 흡착제를 이용하여 유동층반응기에서 유속, 온도, 입자크기 등의 조업조건에 따른 $SO_2$ 흡착실험을 수행하였다. 모든 흡착제에서 온도가 증가할수록 흡착량이 증가하는 화학흡착반응을 보였고 유동층반응기에서 $U_o/U_{mf}$$U_o-U_{mf}$와 같은 유속조건에 따라 입자 크기에 따른 흡착량의 변화가 다르게 나타났으며 유동층반응기 성능식으로부터 반응속도상수를 얻었다. 이 실험을 통하여 천연망간광석이 유동층반응기에서 $SO_2$ 흡착제로의 사용가능성을 확인할 수 있었다.

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금속이온이 담지 된 제올라이트를 이용한 도시가스 내 부취제 제거 (Desulfurization of Sulfur Compounds in City-gas using Metal Salt Impregnated Zeolite)

  • 송헌일;고창현;김재창;김종남
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권2호
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    • pp.143-148
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    • 2007
  • 도시가스를 원료로 수소를 제조하여 연료전지에 활용할 경우에 도시가스에 포함된 황화합물이 개질기의 촉매와 연료전지의 전극에 독으로 작용하므로 금속이온이 담지 된 $\beta$-제올라이트(BEA)로 황화합물 흡착 제거를 수행하였다. 담지 된 금속염의 농도, 종류에 따라 파과흡착량이 달라졌으며, $AgNO_3$이 담지 된 흡착제가 실험에 사용된 흡착제 중 가장 높은 파과흡착량을 나타내었다(41.1 mg/g). 그러나 $Ni(NO_3)_2$, $Fe(NO_3)_3$, $Co(NO_3)_2$와 같은 금속염이 담지 된 BEA도 $AgNO_3/BEA$와 비교할 수준의 황화합물 흡착량을 나타냈다. $AgNO_3/BEA$ 흡착제 특성 분석과 온도 영향성 실험 및 X선 광전자 분광기(x-ray photoelectron spectroscopy, XPS) 분석을 통하여 흡착제와 황화합물 사이에 작용하는 힘은 금속이온과 황화합물간의 화학적 상호작용보다 물리적 상호작용이 우세한 것으로 나타났다.

핫멜트 Web spray법을 이용한 고기능성 복합 화학필터의 제조 및 흡착특성 (Preparation of High Performance Hybrid Chemical Filter using Hot Melt Adhesive by Web Spray and Their Adsorption Properties)

  • 최용재;신경섭;황택성
    • 접착 및 계면
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    • 제10권3호
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    • pp.141-147
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    • 2009
  • 본 연구는 web spray 분사방식으로 핫멜트 접착제를 이용하여 high performance hybrid chemical filter (HPHCF)를 제조하였다. HPHCF은 이온교환 수지와 PP 부직포를 사용하였고, HPHCF의 제조 시 최적 조건은 핫멜트의 온도는 $170^{\circ}C$에서 분사압력은 50 psi일 때 최적의 제조 조건을 나타내었다. 제조된 HPHCF의 특성 및 암모니아 흡착성능을 측정하였다. HPHCF 이온교환용량은 수지 부착량이 증가함에 따라 증가하였으며 단일 수지와 이온교환섬유의 이온교환용량보다 크게 나타났다. 또한 암모니아의 제거율은 HPHCF의 충진 밀도가 증가할수록 증가하였으며 흡착 파과시간은 13 min으로 단일 섬유나 수지에 비해 길게 나타났고 최대 암모니아 흡착량은 98%이었다. 또한 암모니아 흡착 파과시간은 유량 및 농도가 증가함에 따라 빠르게 진행되었다.

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백필터를 활용한 흡착/촉매 통합공정 시스템의 반응기 내 유동특성 및 체류시간에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis on Flow Characteristics in the Reactor of an Integrated Adsorption/Catalysis Process with Bag Filters)

  • 최청렬;구윤서
    • 한국대기환경학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.203-213
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    • 2007
  • Numerical analysis has been performed to understand flow characteristics in the reactor with bag filters in an integrated adsorption/catalytic process which can treat dioxin and $NO_{x}$ together. Computational fluid dynamics technique was employed with Euler-Lagrangian model to consider flue gas and activated carbon particles simultaneously, so that residence time of flue gas and activated carbon particle could be obtained from the numerical analysis directly. The numerical analysis has been performed with different three particle sizes and compared each flow characteristics with particle's size. Fundamental flow patterns of flue gas and activated carbon particles, pressure distribution, residence time of flue gas and activated carbon particles, and distribution of activated carbon have been obtained from the numerical analysis. Flow patterns of flue gas and activated carbon particles in the reactor were very complicated and they moved along very various paths. Therefore, their residence time in the reactor was also various. The results obtained would be effectively used to estimate the removal efficiency in the reactor once the residence time is combined with the reaction equation.

Piperazine으로 함침된 활성탄의 이산화탄소 흡착 특성 (Adsorption Characteristic of Carbon Dioxide on Activated Carbon Impregnated with Piperazine)

  • 최성우
    • 한국환경과학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.847-853
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    • 2013
  • Functionalized adsorbent has been synthesized by piperazine(Pz) on activated carbon. Quantitative estimations of $CO_2$ were undertaken using gas chromatography with GC/TCD and the prepared adsorbents were characterized by BET surface area and FT-IR. It was also studied effect of various parameters such as piperazine loadings and adsorption temperature. The specific surface area decreased from $1212.0m^2/g$ to $969.8m^2/g$ by impregnation and FT-IR revealed a N-H functional group at about $1400cm^{-1}$ to $1700cm^{-1}$. The $CO_2$ adsorption capacity at $20^{\circ}C$ and $50{\sim}100^{\circ}C$ was as follow: AC > Pz(10)-AC> Pz(30)-AC> Pz(50)-AC at $20^{\circ}C$ and Pz(10)-AC > AC > Pz(30)-AC> Pz(50)-AC at $50{\sim}100^{\circ}C$. Therefore, for high temperature flue gas condition, the Pz(10)-AC showed the highest adsorption capacity due to physical adsorption and chemical adsorption by amino-group content. The results suggest that activated carbon impregnated with Pz is an effective adsorbent for $CO_2$ capture from real flue gases above $50^{\circ}C$.

탄화온도 차이에 의한 목질탄화물의 흡착성 변화 (Changes of Adsorption Properties of Woody Charcoals Prepared by Different Carbonizing Temperature)

  • 조태수;안병준;최돈하
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제33권3호통권131호
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    • pp.45-52
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    • 2005
  • 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.

Aminated Poly(ether sulfone)의 합성과 NO 가스의 흡착특성 (Synthesis of Aminated Poly(ether sulfone) as Anion Exchanger and its NO Gas Adsorption)

  • 손원근;박수길
    • 공업화학
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    • 제10권6호
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    • pp.857-862
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    • 1999
  • 아민화된 poly(ether sulfone)(APES)는 poly(ether sulfone)(PES)를 질산과 황산(촉매)의 혼산으로 니트로화한 poly(ether sulfone)(NPES)를 아민화하여 제조되었다. FT-IR의 분석 결과 1537과 $1351cm^{-1}$에서 $NO_2$의 비대칭 신축진동과 대칭 신축진동에 의한 흡수피크로 니트로화가 되었음이 확인되었다. 또한 NPES의 아민화는 $NO_2$에 의한 흡수피크가 사라지고 3470과 $3374cm^{-1}$에서 $NH_2$기에 의한 비대칭 신축진동과 대칭 신축진동의 흡수피크로 확인되었다. PES(5 g; 21.55 mmol.)에 대한 니트로화의 최적 조건은 반응시간 12시간, 반응온도 $120^{\circ}C$, 질산의 농도 28.00 mmol. 황산의 농도 52.00 mmol. 이었다. APES의 원소분석결과 반복단위당 0.89개의 아민기가 도입되었다. 실리카겔이나 활성탄소보다 흡착속도는 느리나 NO에 대한 흡착능이 우수하였고, 화학적인 흡착속도는 물리적 흡착속도보다 느리며, 화학적 흡착량이 물리적 흡착량 보다 높은 것을 알 수 있었다.

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