• 제목/요약/키워드: Synthetic zeolite

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제올라이트별 산소포화농도 측정 실험 (Measurement of Oxygen Saturation Concentration by Zeolite)

  • 박성식;김광환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.617-622
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    • 2018
  • 인간의 생명 유지에 가장 필수적인 것은 공기이지만, 산업의 발달 인구의 증가 등으로 도시의 공기는 매연과 유해가스 등으로 오염되고 있다. 이런 이유 등으로 최근 환경문제 중 대기오염에 대한 문제가 크게 다루어지고 있다. 공기청정기와 함께 쾌적한 실내공기를 제공할 수 있는 또 하나의 기기는 산소발생기이다. 산소발생기의 주 원리는 합성 제올라이트를 이용하여 공기로부터 산소를 분리하는 데에 있다. 다양한 합성 제올라이트들은 그들이 갖고 있는 특성을 이용하여 실생활에 유용하게 적용되어지고 있다. 이런 제올라이트의 특성 중 질소를 흡착하는 성질을 이용하여 대기 중의 질소를 흡착 시킨 뒤 산소만을 발생시켜 산소발생기에 적용시킬 수 있다. 그리하여 우리는 5가지 종류의 천연제올라이트와 LTA 제올라이트, 3A, 4A, 5A(크기가 다른 두 가지)를 사용하여 각각의 질소흡착정도를 알아보고자 하였다. PSA 방식을 사용하여 질소흡착정도가 높을수록 산소포화농도가 높게 나오는 원리를 통해 5A(양이온이 칼슘으로 보충된 LTA제올라이트) 제올라이트의 질소흡착정도가 평균 6% 증가하여 가장 크다는 것을 알 수 있었고 또한 제올라이트의 크기에도 많은 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

합성 제올라이트를 이용한 pH에 따른 Cu와 Zn 이온의 흡착특성 (Cu and Zn Ions Adsorption Properties at Various pH with a Synthetic Zeolite)

  • 이창한
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.805-813
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    • 2012
  • The removal property of Cu and Zn ions by chemical precipitation and adsorption using zeolite(Z-C1) prepared from coal fly ash(CFA) were evaluated in this study. Adsorption kinetic and equilibrium mechanisms described to analyze parameters and correlation factors with Lagergen $1^{st}$ and $2^{nd}$ order model and Langmuir and Freundlich model. Analysis of adsorption kinetics data revealed that the pseudo $2^{nd}$ order kinetics mechanism was predominant. The equilibrium data in pH 3 - 5 were able to be fitted well to a Langmuir model, by which the maximum adsorption capacities($q_{max}$) were determined at 124.9 - 140.1 mg $Cu^{2+}/g$ and 153.2 - 166.9 mg $Zn^{2+}/g$, respectively. We found that Z-C1 has a potential application as absorbents in metal ion recovery with low pH.

제주 스코리아로부터 합성한 제올라이트 물질에 의한 암모니아성 질소의 흡착 특성 (Adsorption Characteristics of Ammonia-Nitrogen by Zeolitic Materials Synthesized from Jeju Scoria)

  • 이창한;현성수;감상규
    • 한국환경과학회지
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    • 제29권12호
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    • pp.1261-1274
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    • 2020
  • The characteristics of ammonia-nitrogen (NH4+-N) adsorption by a zeolitic material synthesized from Jeju scoria using the fusion and hydrothermal method was studied. The synthetic zeolitic material (Z-SA) was identified as a Na-A zeolite by X-ray diffraction, X-ray fluorescence analysis and scanning electron microscopy images. The adsorption of NH4+-N using Jeju scoria and different types of zeolite such as the Z-SA, natural zeolite, and commercial pure zeolite (Na-A zeolite, Z-CS) was compared. The equilibrium of NH4+-N adsorption was reached within 30 min for Z-SA and Z-CS, and after 60 min for Jeju scoria and natural zeolite. The adsorption capacity of NH4+-N increased with approaching to neutral when pH was in the range of 3-7, but decreased above 7. The removal efficiency of NH4+-N increased with increasing Z-SA dosage, however, its adsorption capacity decreased. For initial NH4+-N concentrations of 10-200 mg/L at pH 7, the adsorption rate of NH4+-N was well described by the pseudo second-order kinetic model than the pseudo first-order kinetic model. The adsorption isotherm was well fitted by the Langmuir model. The maximum uptake of NH4+-N obtained from the Langmuir model decreased in the order of Z-CS (46.8 mg/g) > Z-SA (31.3 mg/g) > natural zeolite (5.6 mg/g) > Jeju scoria (0.2 mg/g).

화학처리에 의한 천연 Zeolite의 Gas 분리 (Gas Separations of Natural Zeolite by Chemical Treatments)

  • 임굉
    • 자연과학논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.67-75
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    • 1992
  • 결정성 aluminosilicate 광물의 일종인 천연 zeolite는 광물학적 특성과 화학적 표면활성으로 인하여 다방면의 공업화학적 이용가치가 매우 높고 광물중 특히 가장 높은 양이온교환능을 가지고 있어 기체분자에 대한 선택적 흡착력이 큰 molecular sieve로써 흡착분리제로는 물론, 건조제, 흡습제, 이온교환체, 촉매, 증량제 그리고 폐수처리제, 경수의 연화제등으로 이용도가 날로 증가하고 있다. 국내산 천연 zeolite를 IN HCL용액과 NaCl용액으로 화학처리하여 다공성을 증가시켜 column충전제로 사용한 결과, 혼합기체 Ar, $N_2$ CO및 $CH_4$의 분리특성에 관해서 HCL용액으로 처리한 mordenite 시료는 활성화온도가 $300^{\circ}C$일 경우, CO와 $CH_4$의 분리는 곤란하나 $350^{\circ}C$에서는 분리가 용이하였고 NaCl용액으로 처리한 시료는 미처리한 것과 거의 유사하였다. Ar과 $N_2$와의 분리에는 산 또는 알칼리로 화학처리한 시료에도 별로 효과가 없었으나 HCL용액과 NaCl용액을 연속적으로 처리한 천연 zeolite는 합성 zeolite의 특성에 견줄만한 정도로 기체분리효과와 HETP값을 보여주었다. 한편 시료의 화학처리에 의한 Ar과 CO의 흡착열의 변화는 극성기체인 CO의 경우, 별로 변화가 없지만 무극성기체인 Ar은 영향을 받기가 용이하였다. 또한 carrier gas He의 유속이 대략 20~30ml min범위일때 최소의 HETP값을 가지며 column의 효능이 좋았다.

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Simultaneous dry-sorption of heavy metals by porous adsorbents during sludge composting

  • Ozdemir, Saim;Turp, Sinan Mehmet;Oz, Nurtac
    • Environmental Engineering Research
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    • 제25권2호
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    • pp.258-265
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    • 2020
  • Heavy metal removal by using porous mineral adsorbents bears a great potential to decontaminate sludge compost, and natural zeolite (NZ), artificial zeolite (AZ), and expanded perlite (EP) seem to be possible candidates for this purpose. A composting experiment was conducted to compare the efficiency of those adsorbents for removal of iron (Fe), manganese (Mn), chromium (Cr), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni), and lead (Pb) from sewage sludge compost with no adsorbent amendment. For this purpose, 10 g of NZ and AZ and 5 g of EP was filled in a small bag made from non-biodegradable synthetic textile and was separately mixed in composting piles. The bags were separated from compost samples at the end of the experiment. AZ and NZ exhibited different reduction potentials depending on the type of heavy metal. AZ significantly reduced Cr (43.7%), Mn (35.8%), and Fe (29.9%), while NZ more efficiently reduced Cu (24.5%), Ni (22.2%), Zn (22.1%), and Pb (21.2%). The removal efficiency of EP was smaller than both AZ and NZ. The results of this simultaneous composting and metal removing study suggest that AZ and NZ can efficiently bind metal during composting process.

A Test of Relative Removal Properties of Various Offensive Odors by Zeolite

  • Adelodun, Adedeji A.;Vellingiri, Kowsalya;Jeon, Byong-Hun;Oh, Jong-Min;Kumar, Sandeep;Kim, Ki-Hyun
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제11권1호
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    • pp.15-28
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    • 2017
  • The adsorptive removal properties of synthetic A4 zeolite were investigated against a total of 16 offensive odors consisting of reduced sulfur compounds (RSCs), nitrogenous compounds (NCs), volatile fatty acids (VFAs), and phenols/indoles (PnI). Removal of these odors was measured using a laboratory-scale impinger-based adsorption setup containing 25 g of the zeolite bed (flow rate of $100mL\;min^{-1}$). The high est and lowest breakthrough (%) values were shown for PnIs and RSCs, respectively, and the maximum and minimum adsorption capacity (${\mu}g\;g^{-1}$) of the zeolite was observed for the RSCs (range of 0.77-3.4) and PnIs (0.06-0.104), respectively. As a result of sorptive removal by zeolite, a reduction in odor strength, measured as odor intensity (OI), was recorded from the minimum of approximately 0.7 OI units (indole [from 2.4 to 1.6]), skatole [2.2 to 1.4], and p-cresol [5.1 to 4.4]) to the maximum of approximately 4 OI units (methanethiol [11.4 to 7.5], n-valeric acid [10.4 to 6.5], i-butyric acid [7.9 to 4.4], and propionic acid [7.2 to 3.7]). Likewise, when removal was examined in terms of odor activity value (OAV), the extent of reduction was significant (i.e., 1000-fold) in the increasing order of amy acetate, i-butyric acid, phenol, propionic acid, and ammonia.

인공 제올라이트에 의한 폐수중 중금속 흡착 (Sorption of Heavy Metals from the Wastewater by the Artificial Zeolite)

  • 이덕배;이경보;이상복;한상수;헨미 테루오
    • 한국토양비료학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.61-66
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    • 1998
  • 화력발전소에서 대량 발생되고 있는 폐석탄재를 이용하여 환경보전형 신규자재를 개발하여 활용하고자 폐석탄재를 알카리액으로 가열처리하여 인공제올라이트를 제조한 뒤 폐수중 중금속 제거량을 분석한 결과는 다음과 같다. 유연탄재와 3.5 N NaOH 액을 1:8 (w/v) 비율로 넣고 $100{\pm}3^{\circ}C$ 조건에서 24시간 교반 가열 처리하면 양이온치환용량은 $299cmol^+\;kg^{-1}$로 유연탄재보다 59.8배 향상되었으며, 0.1N HCI 가용성 성분중 Zn을 제외한 Cu, Pb, Cd, Ni, Cr 와 같은 유해중금속 함량이 현저히 낮아졌다. 인공제올라이트의 중금속 흡착양상은 폐수와의 진탕온도가 높거나, 또는 진탕 시간이 길어질수록, 중금속의 제거량이 증가하는 것으로 보아 화학적 흡착양상을 나타냈다. 인공제올라이트 g당 폐수중 중금속 제거량을 보면 아연은 123.5mg, 구리는 164.7mg, 카드늄은 184.4mg, 납은 350.6mg을 각각 제거하여 천연제올라이트나 활성탄 보다 3~5배 많은 양을 흡착 제거하였다.

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Two Head Vacuum Pump를 이용한 차랑용 산소 발생기 개발 (Development of Oxygen Generator for Vehicle with Two Head Vaccum Pump)

  • 주남규;백규열;차진석;이준배;김남호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.114-119
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    • 2004
  • 차량이라는 특수한 장소에 적용되는 산소 발생 장치는 소형/경량화 및 소음, 충격, 발열에 대한 문제점을 무시할 수 없다. 이러한 문제점을 해결할 방법으로 BLDC를 이용하여 모터의 발열을 줄이고 합성 제올라이트 NaX형을 사용한 베드로 소형에서도 고농도의 산소를 발생시킬 수 있게 하였다. 또한, 합성 제올라이트 NaX형의 특성으로 인한 질소의 강제 탈착을 진공펌프 한 대로 사용하기 위하여 Two Head 진공펌프 Pump Type을 개발하여 소비 전력을 줄이고 소형/경량화 및 저소음, 충격/발열 문제를 해결할 수 있었다.

Biological Treatment of Nutrients and Heavy Metals in Synthetic Wastewater Using a Carrier Attached to Rhodobacter blasticus

  • Kim, Deok-Won;Park, Ji-Su;Oh, Eun-Ji;Yoo, Jin;Kim, Deok-Hyeon;Chung, Keun-Yook
    • 공업화학
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    • 제33권6호
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    • pp.666-674
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    • 2022
  • The removal efficiencies of nutrients (N and P) and heavy metals (Cu and Ni) by Rhodobacter blasticus and R. blasticus attached to polysulfone carriers, alginate carriers, PVA carriers, and PVA + zeolite carriers in synthetic wastewater were compared. In the comparison of the nutrient removal efficiency based on varying concentrations (100, 200, 500, and 1000 mg/L), R. blasticus + polysulfone carrier treatment showed removal efficiencies of 98.9~99.84% for N and 96.92~99.21% for P. The R. blasticus + alginate carrier treatment showed removal efficiencies of 88.04~97.1% for N and 90.33~97.13% for P. The R. blasticus + PVA carrier treatment showed removal efficiencies of 18.53~44.25% for N and 14.93~43.63% for P. The R. blasticus + PVA + zeolite carrier treatment showed removal efficiencies of 26.65~64.33% for N and 23.44~64.05% for P. In addition, at the minimum inhibitory concentration of heavy metals, R. blasticus (dead cells) + polysulfone carrier treatment showed removal efficiencies of 7.77% for Cu and 12.19% for Ni. Rhodobacter blasticus (dead cells) + alginate carrier treatment showed removal efficiencies of 25.83% for Cu and 31.12% for Ni.