• 제목/요약/키워드: adsorption and desorption

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폐닥나무의 입도제어에 따른 흡·방습 특성 분석 (Analysis for Water Vapour Adsorption and Desorption Performance of Waste Paper-Mulberry according to Particle Size Control)

  • 조기식;김태연;서성관;이오규;추용식
    • 자원리싸이클링
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    • 제29권2호
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    • pp.8-17
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    • 2020
  • 본 연구에서는 분쇄 가공된 폐닥나무의 친환경 조습 제품에 대한 적용 가능성을 확인하기 위해 인피섬유와 폐닥나무 분쇄 펠렛의 흡·방습 성능 측정을 진행하였다. 폐닥나무 분말은 710-355㎛, 355-100㎛, 100-45㎛ 및 45㎛ 미만의 입도별로 분류하여 사용하였다. 분말의 비표면적은 입자 크기가 710㎛부터 45㎛미만으로 감소할수록 1.02㎡/g에서 1.35㎡/g로 증가하는 경향을 나타내었다. 흡·방습량은 355-100㎛, 710-355㎛, 100-45㎛, 45㎛미만 및 인피섬유의 순으로 감소하였으며, 각각 141.1g/㎡, 147.1g/㎡, 135.7g/㎡, 129g/㎡의 흡습 및 117.2g/㎡, 123.6g/㎡, 110.2g/㎡, 93.3g/㎡의 방습 성능이 확인되었다. 폐닥나무 분말의 흡습 및 방습 성능은 닥나무 인피섬유 보다 우수하였으며, 이는 펠렛 내부 기공의 분포와 섬유 손상에 기인한 것으로 사료되었다.

표면 개질된 활성탄소 섬유의 Propylamine 탈착과 XPS 분석 (Thermal Desorption of Propylamine and XPS Analysis on Surface Modified Activated Carbon Fibers)

  • 김병구;양범호
    • 한국연초학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.59-67
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    • 2005
  • Activated carbon fiber (ACF) was surface modified by nitric acid to improve the adsorption efficiency of the propylamine. The adsorption amount of propylamine of the modified ACF increased $17\%$ more than that of as-received ACF. Desorption of propylamine from the propylamine saturated ACF was occurred in two steps, the first step started arround $50^{\circ}C$ showing the desorption of physically adsorbed propylamine and the second step started at $200^{\circ}C$ showing the decomposition of chemically adsorbed propylamine. Total desorption amount of propylamine from the modified ACF was larger than that of the as-received ACF because of increased functional groups. The oxygen and nitrogen contents on the modified ACF increased by 1.5 and 3 times compared with the as-received ACF. A part of propylamine adsorbed on ACF formed pyridine-like or pyrrolic structures with 2 carbons exposed on the surface of the ACF. It was found that propylamine reacted with strong or weak acidic functional groups such as -COOH or -OH existed on ACF surface.

활성탄을 충전한 흡착탑에서 벤젠 회수를 위한 세정공정의 연구 (A Study on Cleaning Process for Benzene Recovery in Activated Carbon Bed)

  • 강성원;민병훈;서성섭
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.108-116
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    • 2002
  • Experimental Study was carried out for benzene desorption by purge gas or evacuation in an activated carbon bed. As purge gas flow rate increased, desorption rate increased due to the higher interstitial linear gas velocity. For various purge gas flow rates, desoption curves almost got together if they were plotted against dimensionless time. At a higher flow rate, mass transfer zone became narrower. Temperature drop in the bed was more fast and severe at higher flow rates and higher outer temperature. It was found out that desorption was almost completed when the temperature in the drop of the bed returned to the initial temperature before temperature drop. Desorption by vacuum purge was completed in shorter time than desorption by purge gas. Countercurrent purge was more effective than cocurrent purge.

활성탄과 제올라이트 13X 충진탑을 사용한 TSA 공정에서 조업조건이 벤젠의 흡착 및 탈착에 미치는 영향 (Effects of Operating Conditions on Adsorption and Desorption of Benzene in TSA Process Using Activated Carbon and Zeolite 13X)

  • 정민영;서성섭
    • 공업화학
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    • 제29권5호
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    • pp.594-603
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    • 2018
  • 본 연구는 VOC 제거 기술인 TSA 공정에서 제올라이트 13X와 활성탄이 채워진 두 종류의 탑을 사용하여 원료농도, 질소 유량, 수증기 유량, 탑 온도 등 조업조건의 영향을 분석하였다. 본 연구의 TSA 사이클은 흡착단계, 수증기 탈착단계, 건조 및 냉각단계로 구성되었다. 2% 벤젠 농도에서 제올라이트 13X와 활성탄의 사이클 당 전체 흡착량은 각각 4.44 g과 3.65 g으로 활성탄보다 충전밀도가 큰 제올라이트 13X가 더 많은 양의 벤젠을 흡착할 수 있었다. 수증기 탈착의 결과에서 수증기 유량을 증가시키고 탑의 외부 가열로 온도를 높이면 탈착시간이 짧아지고 배출되는 벤젠의 농도가 높아지는 것으로 나타났다. 2% 벤젠 농도에서 수증기 유량을 75 g/hr로 증가시키면 탈착시간이 1 hr에서 최대 33 min까지 단축되어 상대적으로 건조 및 냉각단계의 시간이 늘어나 수증기 제거와 탑 냉각을 충분히 진행할 수 있었다. 탑 온도를 높이면 탈착량이 증가하나 $150^{\circ}C$ 이상에서는 에너지소비는 증가하는 반면 탈착량은 거의 일정했다. 연속 사이클 조업에서 재생단계 완료 시 잔존하게 되는 벤젠의 비율이 늘어나면 흡착제 working capacity 감소의 원인이 될 수 있다. 제올라이트 13X를 이용해 연속 사이클 공정실험을 수행한 결과 탑 내부에 잔존하는 벤젠의 비율이 4번째 사이클 이후 일정한 값으로 유지되었다.

복합재료 섬유흡착제를 이용한 해수로부터 우라늄 분리에 관한 연구(2)(흡-탈착 특성) (Studies on the Separation of Uranium from Seawater by Composite Fiber Adsorbents(2)(Characterization of Adsorption-Desorption))

  • 황택성;박정기;홍성권;신현택;노영창
    • 한국재료학회지
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    • 제6권8호
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    • pp.761-767
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    • 1996
  • 아미드옥심기와 복합재료 섬유흡착제를 제조하였고 해수로부터 우라늄이온의 분리 특성을 조사하였다. 흡착량은 흡착시간이 증가함에 따라 증가하였고 An:TEGMA:DVB의 몰비가 1:0.1:0.003인 수지가 pH 8 부근에서 최대 흡착능을 나타내었다. 또한 흡착량은 CFA에 첨가한 흡착제의 양이 증가함에 따라 증가하였으며 1시간 까지 선형적으로 증가하였고, $25^{\circ}C$에서 최대흡착량을 나타내었다. 한편 Ca, Mg 이온은 흡-탈착 cycle이 반복될수록 증가하였으며 그양은 각각 0.3, 0.9mmole/g-Ads로 우라늄 이온의 그것보다 매우 낮았다. 흡착된 우라늄 이온의 탈착은 흡착제의 종류에 관계없이 약 30분 이내에 거의 100% 탈착되었다.

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키틴 기반 흡착제 PEI-chitin을 이용한 반응성염료의 제거 (Removal of Reactive Dyes using Chitin-based Adsorbent PEI-chitin)

  • 김경민;왕쭈오;원성욱
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권2호
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    • pp.232-238
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    • 2019
  • 산업폐수 속의 대표적인 색도유발물질인 염료를 효과적으로 제거하기 위한 생체흡착제로 폴리에틸렌이민을 키틴에 가교결합한 PEI-chitin을 개발하였다. 대표적인 반응성염료인 Reactive Orange 16 (RO16)을 모델염료로 사용하였고, RO16에 대한 PEI-chitin의 흡/탈착 능력을 평가하기 위해 pH의 영향, 등온흡착, 흡착속도론, 탈착 실험을 수행하였다. 그 결과, Langmuir 식에 의해 산출된 최대흡착량은 pH 2에서 266.3 mg/g이었고, 흡착평형에 도달하는 시간은 50 mg/L에서는 약 20분, 100 mg/L에서는 약 60분 그리고 200 mg/L에서는 약 240분으로 평가되었다. 탈착실험은 암모니아/에탄올 혼합용액, NaOH, $NaHCO_3$, $Na_2CO_3$를 용리액으로 이용하여 평가하였으며, 암모니아/에탄올 혼합용액에서 75.24%로 가장 높은 탈착율을 보였다.

미분층반응기에서 양이온 교환수지에 의한 카드뮴(II)의 제거 (Removal of Cd(II) by Cation Exchange Resin in Differential Bed Reactor)

  • 김종태;정재관
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.1193-1203
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    • 2000
  • 본 연구는 흡착에 의한 Cd(II)의 제거를 위하여 일본 Diaion사에서 제조되고 있는 강산성양이온 교환수지(SK1B)를 흡착제로 사용하여 흡착평형실험, 탈착실험 및 흡착속도실험을 수행하였다. 흡착평형실험에서는 흡착능에 미치는 pH와 온도의 영향을 알아보았고 흡착등온식을 산출하였으며, 탈착실험에서는 재생회수에 대한 수지의 재생율의 변화에 대해서 알아보았다. 흡착속도실험에서는 수지를 미분층 반응기에 채워 유량별로 초기제거속도를 구하여 경막저항이 최소가 되는 최적유량을 구하였으며, 이 최적유량에서 흡착속도실험을 수행하여 총괄흡착속도식을 구하였다. 용액의 pH를 변화(2~7)시켜 제조하여 수지를 투여한 결과 pH가 증가할수록 흡착능이 증가하였으며 pH 6 이상에서는 흡착능이 일정한 경향을 나타내었다. 흡착능에 미치는 온도의 영향은 $10{\sim}50^{\circ}C$ 범위에서 온도가 증가할수록 흡착능도 증가함을 알 수 있었다. 회분식실험을 통해 얻은 자료를 각 흡착등온식에 적용해 본 결과 본 실험의 농도 영역(5~15ppm)에서는 Freundlich 흡착등온식과 Sips 흡착등온식이 Langmuir 흡착등온식보다 더 %편차가 적었다. 탈착제로서 0.01~2N 농도의 HCl 수용액을 사용할 경우에는 탈착제의 농도가 진할수록 흡착제의 재생율이 높았으며 재생 반복회수가 늘어날수록 재생율이 약간씩 감소하였다. 미분층 반응기를 이용한 연속공정실험($25{\pm}5^{\circ}C$)에서 경막확산저항이 최소가 되는 최적유량 $564m{\ell}/min$에서 수행한 수지에 대한 Cd(II) 수용액의 총괄흡착속도식은 다음과 같이 표현될 수 있다. $r=1.3785C_{fc}^{1.2421}-2.0907{\times}10^{0.0746C_i}\;q_e^{0.0121C_i-0.0301}$

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Surface Structures and Thermal Desorption Behaviors of Cyclopentanethiol Self-Assembled Monolayers on Au(111)

  • Kang, Hun-Gu;Kim, You-Young;Park, Tae-Sun;Park, Joon-B.;Ito, Eisuke;Hara, Masahiko;Noh, Jae-Geun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권4호
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    • pp.1253-1257
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    • 2011
  • The surface structures, adsorption conditions, and thermal desorption behaviors of cyclopentanethiol (CPT) self-assembled monolayers (SAMs) on Au(111) were investigated by scanning tunneling microscopy (STM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and thermal desorption spectroscopy (TDS). STM imaging revealed that although the adsorption of CPT on Au(111) at room temperature generates disordered SAMs, CPT molecules at $50^{\circ}C$ formed well-ordered SAMs with a $(2{\surd}3{\times}{\surd}5)R41^{\circ}$ packing structure. XPS measurements showed that CPT SAMs at room temperature were formed via chemical reactions between the sulfur atoms and gold surfaces. TDS measurements showed two dominant TD peaks for the decomposed fragments ($C_5H_9^+$, m/e = 69) generated via C-S bond cleavage and the parent molecular species ($C_5H_9SH^+$, m/e = 102) derived from a recombination of the chemisorbed thiolates and hydrogen atoms near 440 K. Interestingly, dimerization of sulfur atoms in n-alkanethiol SAMs usually occurs during thermal desorption and the same reaction did not happen for CPT SAMs, which may be due to the steric hindrance of cyclic rings of the CPT molecules. In this study, we demonstrated that the alicyclic ring of organic thiols strongly affected the surface structure and thermal desorption behavior of SAMs, thus providing a good method for controlling chemical and physical properties of organic thiol SAMs.

괭생이모자반, Sargassum horneri를 이용한 Pb 흡착 및 탈착 (Biosorption and Desorption of Pb by using Sargassum horneri)

  • 서근학;안갑환;김병진;조진구;진형주;홍용기
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.333-337
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    • 1999
  • 우리나라 인근 해역에서 가장 쉽게 채취할 수 있는 해조류중의 하나인 S. horneri을 이용한 Pb 의 생체흡착 실험을 수행하였다. 흡착 평형에는 15분 안에 도달하였으며, 평형흡착량은 185.5mg Pb/g biomass 이었다. pH가 감소할수록 Pb는 흡착량이 현저히 감소하였다. 또한 Pb 흡착시에 Ca 및 Mg가 500mg/L 존재하여도 Ca 및 Mg 등의 경금속은 전혀 흡착되지 않고 Pb만을 선택적으로 제거하는 것이 가능하였으나, 고농도로 존재하는 경금속들이 inhibotor 작용을 하여 Pb의 흡착량은 다소 감소하였다. Pb흡착 및 탈착 과정을 6회 반복한 결과, HCl 및 $HNO_3$ 이용한 경우에 흡착된 Pb의 회수 및 S. horneri의 재생에 있어 매우 효과적인 것으로 나타났다.

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The adsorption-desorption behavior of strontium ions with an impregnated resin containing di (2-ethylhexyl) phosphoric acid in aqueous solutions

  • Kalal, Hossein Sid;Khanchi, Ali Reza;Nejatlabbaf, Mojtaba;Almasian, Mohammad Reza;Saberyan, Kamal;Taghiof, Mohammad
    • Advances in environmental research
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    • 제6권4호
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    • pp.301-315
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    • 2017
  • An Amberlite XAD-4 resin impregnated with di(2-ethylhexyl)phosphoric acid was prepared and its adsorption-desorption behaviors with Sr(II) ions under various conditions was examined. The resin was characterized by fourier transform infrared and thermal analysis techniques. The effects contact time, temperature, pH, interfering ions and eluants were studied. Results showed that adsorption of Sr (II) well fitted with pseudo-second-order kinetic model. The equilibrium adsorption data of Sr (II) on the impregnated resin were analyzed by Jossens, Weber-van Vliet, Redlich-Peterson and Fritz-Schlunder models to find out desirable equilibrium condition. Among them, the Fritz-Schlunder model best fitted to the experimental data. The maximum sorption capacity of impregnated resin amounted to 0.45 mg/ g at pH 8.0 and $20^{\circ}C$.