• 제목/요약/키워드: ammonia adsorption

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NH3 and H2S Removal Characteristics on Spherical Carbons: Synergistic Effect between Activated Carbon and Zeolite Composites

  • Ye, Shu;Oh, Won-Chun
    • 한국재료학회지
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    • 제26권12호
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    • pp.726-732
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    • 2016
  • In this study, we used activated carbon(AC) as a carbon source, along with zeolite, to prepare spherical carbons using sucrose, starch and phenolic resin(PR) as binder material. The physicochemical characteristics of the three samples(AZ4P, AZ6P and AZ8P) were examined by BET, XRD, SEM, EDX, $H_2S/NH_3$ gas adsorption, compressive strength and ignition test techniques. Through comparative analysis of the compressive strength and ignition test results the AZ8P sample was found to have the best hardness and the highest temperature resistance capacity. After activation, the AZ8P sample had the best $H_2S$ adsorption capacity, and AZ6P was the most suitable for the adsorption of ammonia.

Solid SCR용 암모니아 저장물질인 Magnesium Ammine Chloride의 합성방법 및 물질특성 연구 (A Study on Synthetic Method and Material Characteristics of Magnesium Ammine Chloride as Ammonia Transport Materials for Solid SCR)

  • 신종국;윤천석;김홍석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권11호
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    • pp.843-851
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    • 2015
  • 질소산화물 저감에 사용하는 solid SCR용 고체상 암모늄 저장물질의 하나인 magnesium ammine chloride에 대한 실험실 규모에서의 제조방법과 제조한 물질의 분석연구를 수행하였다. 기저물질인 염화마그네슘에 암모니아 가스를 흡착하기 위한 실험조건의 도출을 위하여, Van't Hoff Plot으로 평형압 선도를 계산하였고, 간이반응기를 제작한 후, magnesium ammine chloride를 제조하였다. DA, IC, FT-IR, XRD, SDT 등으로 제조한 시료의 성분을 분석하였고, 제조한 시료에 수분이 존재한다는 것을 알 수 있었다. 암모니아 가스 흡착률을 증대하기 위하여 수분 제거에 적절한 새로운 실험방법을 제안하였고, 제안한 방법을 적용한 결과, 암모니아 가스의 흡착률이 대략 100%에 도달하였다.

정수처리에서 암모니아성질소 제거를 위한 제올라이트 여과 (Zeolite Filtration for Ammonium Nitrogen Removal in Drinking Water Treatment)

  • 김우항;김충환
    • 한국환경과학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.281-286
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    • 2003
  • This study was conducted to evaluate the feasibility of ammonia removal by zeolite adsorption in drinking water treatment. In generally, drinking water treatment process is conducted coagulation/flocculation, sedimentation, sand filtration and disinfection. We tested feasibility with two method, one is powdered zeolite dosing to coagulation tank and the other is to substitute granular zeolite for sand of sand filter. In powdered zeolite test, raw water is used tap water with putting of 2 mg/l of NH$_4$$\^$+/-N. Filtration of granular zeolite was conducted with 80 cm of effective column high and 120 m/d of flow rate. At above 100 mg/1 of zeolite dosage, ammonia concentration was decreased below 0.5 mg/l of NH$_4$$\^$+/-N in powdered zeolite test. But, turbidity was increased to 30 NTU by powdered zeolite dosage. That turbidity was scarcely decreased in generally coagulant using condition in drinking water treatment. In granular zeolite test, ammonia was not detected in treated water until 8 days. This result suggest that using of granular zeolite in sand filter could be removal ammonia in winter. But we need regeneration at zeolite filtration for ammonia removal. So, it is to make clear that zeolite regeneration ability was compared KCl with NaCl. The result reveal that KCl was more excellent than NaCl. Optimum regeneration concentration of KCl was revealed 100 mM. Regeneration efficient was not increased at pH range 10∼12.5.

효소 고정화막의 응용에 대한 총설 (Zeolite Based Membrane for Removal of Ammonium: A Review)

  • 이주엽;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제32권3호
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    • pp.173-180
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    • 2022
  • 음용수 속 암모니아의 존재는 인간의 건강에 매우 해롭다. 농작물에서의 비료 사용, 산업 폐수, 화석 연료의 연소와 같은 활동으로 인해 가용성 암모니아는 지하수를 오염시킨다. 물에 존재하는 암모니아 농도가 낮더라도 해양생물 등의 수생환경을 훼손한다. 막 기술은 암모니아를 물로부터 효과적으로 제거하기 위한 매우 중요한 과정이다. 평평한 시트 막, 막 접촉기, 그리고 막 증류법은 암모니아를 제거하여 물을 정화하는 데 사용되는 방법들 중 하나이다. 막 접촉기는 막 증류법과는 달리 상변화 없이 액체와 가스 간의 또는 액체와 액체간의 질량 전달을 통해 암모니아를 제거하는 효율적인 공정이다. 다만 이 방법은 pH가 매우 높아 암모니아 제거에 비용이 많이 든다. 제올라이트는 우수한 이온 교환 능력을 가지고 있는데, 이는 암모니아와의 상호작용을 향상시켜 폐수로부터 흡착하는 능력을 향상시킨다. 제올라이트를 함유한 혼합 매트릭스 막은 암모니아 흡착 및 폐수로부터의 분리 효율을 향상시킨다. 이 리뷰에서는 위에서 소개된 내용이 자세히 논의될 것이다.

악취가스 제어를 위한 Bio-filter 담체의 특성 비교 (Characteristics of Bio-filter Support Media for the Odor Control)

  • 이혜성;추덕성;정준오
    • 한국환경보건학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.101-107
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    • 2008
  • Bio-filtration utilizes microorganisms fixed to a porous medium to metabolize pollutants present in an air stream. The microorganisms grow in a bio-film on the surface of a medium or are suspended in the water phase surrounding the medium particles. Therefore, bio-filter support media play one of the most important key roles in bio-filtration of gas phase pollutants. To characterize and select the appropriate support media, gas adsorption capacity and microorganism immobilization were investigated in lab-scale experiments for the selected target support media which were compost I (compost from lab-scale process), compost II (compost from municipal facility), bark, wood chip, orchid stone and vermiculite. As odor materials, ammonia and trimethylamine were utilized. From the result of experiments, bark was superior to any other support media tested in adsorption capacity as much as 12.5 mg ammonia per 1 g bark. In trimethylamine adsorption, bark and wood chip showed a remarkable results of 21.1 and 14.1 mg/g respectively. On the other hand, microorganism fixation test determined by the count of nitrogen oxidizing microbes population, the compost II and wood chips showed the best results. Considering the characteristics of materials and the operating condition of the bio-filter, bark, wood chip, and compost II are applicable to the support media of bio-filter when they are appropriately blended on the basis of studying the media pH, packing porosity and moisture contents.

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.

망간촉매하에서 암모니아의 선택적 산화반응 (Selective Catalytic Oxidation of Ammonia in the Presence of Manganese Catalysts)

  • 장현태;박윤국;고용식;차왕석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권3호
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    • pp.498-505
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    • 2008
  • 천연망간광석과 천연망간광석에 금속산화물을 $Al_2O_3$$TiO_2$에 담지한 촉매을 이용하여 저온 선택적 산화 반응에 대하여 연구하였다. 망간계 금속산화물은 낮은 온도에서 우수한 암모니아 전환율을 나타내었다. NMO 존재하의 저온에서의 $O_2$$NH_3$의 흡착 활성화에너지는 각각 10.5와 22.7 kcal/mol 임을 밝혔다. 망간광석에 미량의 Ag를 함침함으로써 활성온도를 크게 낮출 수 있었다. 티타니아 담체의 경우 저온활성이 우수하게 나타나는 특성을 보였다. 또한 구리와 망간을 사용하면 망간을 단독으로 사용한 경우보다는 저온의 활성이 우수하게 나타난다. 망간이 5 wt.% 이상에서는 동일한 전환율을 나타내고 있으며, 저온 활성이 15 wt.%까지 약간 증가함을 알 수 있으며, 20 wt.%에서는 오히려 감소하는 것으로 나타나 있다. 황산화물의 피독실험 결과 본 연구에서는 최종적으로 망간에 조촉매의 첨가에 의한 내피독성의 향상은 공정의 복잡성과 비용면에서 망간의 단독 사용보다 낮게 나타났다.

휘발성 유기화합물 제거를 위한 제강슬래그로 제조된 세라믹 여재의 흡착효율 (The adsorption efficiency of ceramic filter media prepared with the steel-making slag for the removal of VOCs)

  • 신준호;김태희;박경봉
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.153-157
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    • 2010
  • 본 연구에서는 제강슬래그의 재활용 범위를 확대하기 위하여 제강슬래그를 접촉여재로 활용한 유기화합물의 흡 착성능을 평가하였다. 또한 표면에 미세한 기공을 가지고 있어 흡착여재와 여과필터로 많은 연구가 되어온 규조토를 제강 슬래그와 혼합하여 세라믹 여재를 만들고 유기화합물 흡착 특성을 평가하였다. 유기화합물로는 아세틸알데히드, 포름알데히드, 암모니아 기체를 사용하였으며, 각각 80%, 96%, 85%의 흡착 효율을 나타내었다. 사용된 모든 기체에 대해서 80% 이상의 흡착효율을 나타내어 흡착여제로의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

질소 및 인에 대한 흡착특성이 다른 여재를 사용한 지하흐름형 인공습지 효율 평가 (Performance Evaluation of Subsurface-flow Wetland with Media Possessing Different Adsorption Capacities for Nitrogen and Phosphorus)

  • 서준원;장형석;강기훈
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.155-160
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    • 2007
  • Constructed wetland has been widely used for the treatment of sewage, stormwater runoff, industrial wastewater, agricultural runoff, acid mine drainage and landfill leachate. For the removal of nitrogen and phosphorus, uptake by plants and adsorption to media material are the major processes, and, therefore, the selection of media with specific adsorption capacity is the critical factor for the optimal design of wetland along with the selection of appropriate plant species. In this study, two media materials (loess bead and mixed media) possessing different adsorption characteristics for ammonium and phosphate were selected, and their adsorption characteristics were evaluated. In addition, the performance of subsurface-flow wetland systems employing these media was evaluated in both batch and continuous flow systems. With LB medium, beter phosphorus removal was observed, while better ammonia removal was obtained with MM medium. In addition, enhanced removal efficiencies were observed in the wetland systems employing both media and aquatic plants, mainly due to the better environment for microbial growth. As a result, appropriate selection or combination of media with respect to the inflow water quality maybe important factors for the successful design and operation of wetland systems.

Cupric Ion Species in Cu(II)-Exchanged Mesoporous MCM-41 Gallosilicate Determined by Electron Spin Resonance Studies

  • Kim, Jeong-Yeon;Yu, Jong-Sung
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.126-140
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    • 1997
  • Mesoporous MCM-41 gallosilicate material was synthesized through shifting through shifting gallosilicate polymer equilibrium towards a MCM-41 phase by addition of acid. The location of Cu(II) exchanged into MCM-41 and its interaction with various adsorbate molecules were investigated by electron spin responance and electron spin echo modulation spectroscopies. It was found that in the fresh hydrated material, Cu(II) is octahedrally coordinated to six water molecules. This species is located in a cylindrical channel and rotates rapidly at room temperature. Evacuation at room temperature removes three of these water molecules, leaving the Cu (II) coordinated to three water molecules and anchored to oxygens in the channel wall. Dehydration at 45$0^{\circ}C$ produces one Cu (II) species located in the inner surface of a channel as evidenced by broadening of its ESR lines by oxygen. Adsorption of polar molecules such as water, methanol and ammonia on dehydrated CuNa-MCM-41 gallosilicate material causes changes in the ESR spectrum of Cu (II), indicating the complex formation with these adsorbates. Cu (II) forms a complex with six molecules of methanol as evidenced by an isotropic room temperature ESR signal and ESEM data like upon water adsorption. Cu(II) also forms a complex containing four molecules of ammonia based on resolved nitrogen superhyperfine interaction.

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