산화제 제조시 초기 과정에서 $Fe_3O_4$ 가 피복되었고 2 단계에서는 $Fe_3O_4$ 보다 첨착능이 우수한 것으로 알려져 있는 $Fe_3O_4$가 생성되었다. 산화제 폐염삼 30g/l에 5Cu mg/l를 첨가하여 20분간 반응하였을 경우 구리이온 제거효율은 74.8%이었다. 연속실험에서 최종 배출수중의 구리농도가 1mg/l이하를 파괴점으로 보았을 때 파괴점 도달시간은 23시간이었고 흡착용량은 0.87$\cdot$Cu/g$\cdot$IOCS이었다.
본 연구에서는 방사선 중합방법으로 아민화 PONF-g-GMA 이온교환 섬유를 합성하였다. 또한 핫멜트 web spray 접착방식으로 이들과 비드 수지를 결합시켜 복합 이온교환 섬유를 제조하고 이들의 바나듐 흡착특성을 확인하였다. 복합 이온교환 섬유의 이온교환 용량은 비드보다는 낮았으며, 단일 이온교환 섬유보다는 높게 나타났으며 최대 4.18 meq/g로 나타났다. 또한, 복합 이온교환 섬유의 바나듐 흡착 파과평형은 550분으로 비드 이온교환 수지보다 빠르게 진행되었고, 섬유상 이온교환체보다는 느리게 진행되었다. 한편, 바나듐의 흡착파과 시간은 pH가 낮아짐에 따라 파과가 빠르게 진행되었으며, 바나듐 농도가 증가함에 따라 흡착 평형에 도달하는 시간은 400분 전후에서 나타났다.
본 연구는 활성탄으로 충전된 고정층 흡착탑에서 휘발성유기화합물(VOCs), 벤젠과 톨루엔의 흡착특성을 조사하였다. 흡착질인 benzene과 toluene의 흡착강도는 두 흡착질의 평형흡착능 차이에 의한 것이며, 흡착제와의 흡착강도가 비교적 작은 benzene이 non-key component로 작용하여 이성분에 대한 고정 흡착층의 파과특성에서 roll up 현상을 나타냈다. 또한 동일한 농도조건에서 이성분의 각 성분에 대한 파과곡선과 단일성분계에 대한 파과곡선의 특성을 비교해 보았을 때, key component인 toluene의 양론파과시간은 차이가 거의 없지만, non-key component 인 benzene의 양론파과시간은 단일성분에서의 200분에서 70분으로 상당히 일찍 나타났다. 이성분 흡착질의 파과특성에서 non-key component인 benzene의 roll up 현상의 정도는 혼합가스의 농도와 고정 흡착층의 형상비에 비례하며, 혼합가스 유속에 반비례함을 알 수 있었다. 특히, key component의 몰분율이 클수록 roll up 현상이 크게 나타남을 알 수 있었다.
The surface properties of activated carbon modified by acids and base were studied. The influence of the surface chemistry on the adsorption of benzene and acetone vapor on modified activated carbons has been investigated The modified activated carbons were obtained by treatment with acetic acid ($CH_3COOH$), nitric acid ($HNO_3$) and sodium hydroxide (NaOH). The modified activated carbons had similar porosity but different surface chemistry and adsorption characteristics. The total surface acidity (sum of functional groups) of activated carbon (AC-AN) treated by nitric acid was 2.6 times larger than that of activated carbon (AC) before the acid treatment. Especially, carboxyl group was much developed by nitric acid treatment. The benzene equilibrium adsorption capacity of AC-AN decreased 20% more than that of AC. However, the acetone equilibrium adsorption capacity of AC-AN increased 20% more than that of AC because of the large increase of carboxyl group and acidity.
Zeolite 4A was synthesized by fusion method from coal fly ash discharged at the thermal power plants. The synthesized zeolite(FAZ) was characterized through particle size analyzer, XRD, XRF and SEM. $N_2$ adsorption-desorption measurement was used to examine surface and pore structures. The adsorption experiments were carried out under dynamic conditions of trace $SO_2$ in $N_2$ to investigate $SO_2$ adsorption capacity of FAZ. The experiments were conducted to characterize the breakthrough characteristics of $SO_2$ in a fixed bed under different operating conditions including temperature(50-$125^{\circ}C$), concentration of $SO_2$(3000-10000 ppm) and FAZ with 4 kinds of commercial zeolite. The adsorption capacity of FAZ was 53.84 $mgSO_2/g$ adsorbent, larger than that of the same type commercial zeolite(WK4A).
A zeolite material (ZCH) was synthesized from coal fly ash in an HD thermal power plant using a fusion/hydrothermal method. ZCH with high crystallinity could be synthesized at the NaOH/CFA ratio of 0.9. Ion-exchanged ZCH adsorbents for ammonia removal were prepared by ion-exchanging various cation (Cu2+, Co2+, Fe3+, and Mn2+) on the ZCH. They were used to evaluate the ammonia adsorption breakthrough curves and adsorption capacities. The ammonia adsorption capacities of the ZCH and ion-exchanged ZCHs were high in the order of Mn-ZCH > Cu-ZCH ≅ Co-ZCH > Fe-ZCH > ZCH according to NH3-TPD measurements. Mn-ZCH ion-exchanged with Mn has more Brønsted acid sites than other adsorbents. The ion-exchanged Cu2+, Co2+, Fe3+, or Mn2+ ions uniformly distributed on the surface or in the pores of the ZCH, and the number of acidic sites increased on the alumina sites to form the crystal structure of zeolite material. Therefore, when the ion-exchanged ZCH was used, the adsorption capacity for ammonia gas increased.
본 논문은 배연가스로부터 이산화탄소를 흡착 회수하기 위한 허니컴 흡착소자 및 공정에 관한 것이다. 세라믹섬유와 Na-X를 주원료로 제올라이트 종이를 제조하였다. 제올라이트 종이의 이산화탄소 흡착능을 향상시키기 위해서 $Li^+$, $Ca^{2+}$, $K^+$ 이온교환 및 추가적인 표면코팅을 실시하여 그 특성을 분석하였다. $Li^+$ 이온교환 방법은 이산화탄소 흡착능을 가장 많이 증가시켰지만 공정적용이 가능할 만큼의 흡착능 변화를 보이지 않았다. 반면 Na-X의 추가적인 표면코팅은 이산화탄소 흡착능을 증가시키는 효율적인 방법이었다. 제올라이트 종이를 성형하여 만든 허니컴형 흡착소자에 대한 이산화탄소 흡착파과 특성을 분석하였으며, 이의 결과로서 회전식 이산화탄소 흡착 농축공정의 적용 예를 보여주었다.
Park, Geun-Il;Kim, In-Tae;Lee, Jae-Kwang;Ryu, Seung-Kon;Kim, Joo-Hyung
Carbon letters
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제2권1호
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pp.9-14
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2001
Adsorption and desorption characteristics of methyl iodide at high temperature conditions up to $250^{\circ}C$ by TEDA-impregnated activated carbon, which is used for radioiodine retention in nuclear facility, was experimentally evaluated. In the range of temperature from $30^{\circ}C$ to $250^{\circ}C$, the adsorption capacity of base activated carbon decreased sharply with increasing temperature but that of TEDA-impregnated activated carbon showed higher value even at high temperature ranges. Especially, the desorption amount of methyl iodide on TEDA-impregnated carbon represented lower value than that on unimpregnated carbon. The breakthrough curves of methyl iodide in the fixed bed packed with base carbon and TEDA-impregnated activated carbon at high temperature were compared. TEDA-impregnated activated carbon would be applicable to adsorption process up to $150^{\circ}C$ for the removal of radioiodine in a nuclear facility.
Park, Geun-Il;Kim, In-Tae;Song, Kee-Chan;Kim, Kwang-Wook;Kim, Joon-Hyung;Yoo, Jae-Hyung
대한전자공학회:학술대회논문집
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대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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pp.307-312
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2001
Adsorption capacities of toxic heavy metal ions using as-received carbon(AC), single and double surface-modified activated carbon(OAC and DSMC) in wide pH ranges are extensively evaluated. Physical and chemical properties of surface-modified activated carbons are evaluated through BET analysis, surface acidity and oxides measurements. Based oil tile adsorption isotherms of Pb, Cd and Cr ions by AC, OAC and DSMC, the adsorption amount on DSMC was obviously higher than that on the other carbons. Breakthrough behaviors of ternary metal ions in a column packed with three kinds of carbon were also characterized with respect to the variations of the influent pH and concentration. The adsorption capacity of DSMC in a fixed bed stood a favorable comparison with that of as-received carbon.
활성탄은 산업분야에서 촉매로도 사용되고 용제 회수, 가스 분리, 그리고 악취제거 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 본 연구에서는 입상활성탄에서 CTC(Carbon Tetrachloride, $CCl_4$)의 흡착능에 따른 잔존수분의 영향을 연구하였다. 고정층 흡착탑에서 CTC의 입구농도, 유속변화에 따른 파과곡선과 흡착량의 변화 및 활성탄의 잔존수분 탈착특성도 함께 연구하였다. 활성탄의 잔존수분량은 0에서 20%(w/w)범위에 있었으며, 모든 실험은 298.15 K에서 수행하였으며 활성탄에 대한 사염화탄소의 흡착평형실험결과는 Langmuir등온식으로 잘 묘사되었다. 활성탄의 잔존 수분량이 증가함에 따라 $CCl_4$의 흡착량은 감소하였으며 사염화탄소의 흡착에 따른 잔존수분의 탈착은 지수적으로 감소되었고, LDF(linear driving force)모델을 이용하여 파과곡선을 잘 모사할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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