• 제목/요약/키워드: sorbents

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Sorption behavior of slightly reduced, three-dimensionally macroporous graphene oxides for physical loading of oils and organic solvents

  • Park, Ho Seok;Kang, Sung Oong
    • Carbon letters
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    • 제18권
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    • pp.24-29
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    • 2016
  • High pollutant-loading capacities (up to 319 times its own weight) are achieved by three-dimensional (3D) macroporous, slightly reduced graphene oxide (srGO) sorbents, which are prepared through ice-templating and consecutive thermal reduction. The reduction of the srGO is readily controlled by heating time under a mild condition (at 1 10−2 Torr and 200℃). The saturated sorption capacity of the hydrophilic srGO sorbent (thermally reduced for 1 h) could not be improved further even though the samples were reduced for 10 h to achieve the hydrophobic surface. The large meso- and macroporosity of the srGO sorbent, which is achieved by removing the residual water and the hydroxyl groups, is crucial for achieving the enhanced capacity. In particular, a systematic study on absorption parameters indicates that the open porosity of the 3D srGO sorbents significantly contributes to the physical loading of oils and organic solvents on the hydrophilic surface. Therefore, this study provides insight into the absorption behavior of highly macroporous graphene-based macrostructures and hence paves the way to development of promising next-generation sorbents for removal of oils and organic solvent pollutants.

연속공정에서 고체흡수제의 입자분석을 통한 재생반응기 주입 수분량에 따른 CO2 회수효율 영향 분석 (Analysis of CO2 Capture Efficiency in Relation to the Inlet Moisture Content of the Regenerator in the Continuous Process by using Sorbent Analysis)

  • 이도영;김기찬;박영철;한문희;이창근
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.654-658
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    • 2012
  • 본 연구에서는 두 개의 기포유동층반응기로 구성된 연속공정에서 고체 흡수제의 입자분석을 이용하여 재생반응기 유동화 기체로 사용된 수분 주입량에 따른 H2O 전처리 효과에 대해 규명하였다. 또한 재생반응기의 고체 배출 구조를 underflow 형태에서 overflow 형태로 수정하여 $CO_2$ 회수효율을 비교 분석하였다. 재생반응기의 유동화 기체로 사용된 수분의 주입량에 따른 고체흡수제의 전처리 효과를 알아보기 위하여 각각의 조업변수에서 포집된 고체입자를 XRD(X-ray Diffraction), SEM (Scanning Electron Microscope), TGA 분석을 수행하였다. XRD 분석을 이용한 결과 재생반응기의 유동화 기체로 주입된 수분에 의해 $K_2CO_3{\cdot}1.5H_2O$의 입자구조가 형성됨을 확인하였으며 TGA 분석에서는 재생반응기로 주입된 수분량에 따라$K_2CO_3{\cdot}1.5H_2O$의 입자구조가 증가하는 경향성을 나타냈다. 재생반응기 내부에서 형성된 $K_2CO_3{\cdot}1.5H_2O$의 입자구조는 흡수반응 시 $CO_2$와의 반응성을 증가시켜 $CO_2$ 회수효율이 향상되는 전처리 효과를 나타내었다. 또한 재생반응기 고체 배출 구조를 underflow 형태에서 overflow 형태로 수정하여 $CO_2$ 회수효율을 비교 분석한 결과 약 3~8% 증가함을 확인하였다.

회분식 유동층반응기에서 세 종류 아연계 탈황제의 석탄가스 환원도, 수분함량, 황화수소함량에 따른 반응성 평가 (Analysis of Reactivity of Zn-Based Desulfurization Sorbents for Reducing Power, Water Vapor Content and H2S Content of the Coal Gas in a Batch-Type Fluidized-Bed Reactor)

  • 박영철;조성호;손재익;이창근
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권6호
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    • pp.710-714
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    • 2009
  • 본 연구에서는 석탄가스의 환원도와 석탄가스에 함유된 $H_2O/H_2S$ 농도변화에 따른 세 가지 종류의 아연계 탈황제의 반응성능을 회분식 유동층반응기에서 분석하였다. 가스화에서 생성되는 가스의 조성은 환원도가 각각 다른 KRW(Kellogg-Rust-Westinghouse) 공기이용 가스 조성, Shell 산소이용 가스 조성, 고등기술연구원의 가스 조성을 기준으로 모사가스를 이용하여 입구의 $H_2O$$H_2S$ 농도를 변화시켜 실험을 수행하였다. $H_2O$의 농도는 5부터 30%까지 $H_2S$의 농도는 0.5에서 2%로 변화시켜 탈황성능을 분석하였다. 실험 결과 $H_2O$의 농도가 증가할수록 탈황성능이 감소하고 입구의 $H_2S$ 농도가 증가할수록 탈황반응기 후단의 $H_2S$ 농도 역시 증가하였다. 모든 조건에서 환원도에 따른 탈황성능 변화는 없었으며 탈황성능은 최저 99.5%로 건식탈황제를 이용하여 99% 이상의 $H_2S$ 제거 성능을 보이는 것을 확인하였다.

황화수소 제거를 위한 칼슘계 고온탈황제의 황화반응속도에 관한 연구 (Kinetic study of high-temperature removal of $H_2S$ by Ca-based sorbents)

  • 김영식;전지환
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 1998년도 봄 학술발표회 프로그램
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    • pp.144-153
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    • 1998
  • Sorbents of calcined limestone and oyster particles having a diameter of about 0.63mm were exposed to simulate fuel gases containing 5000ppmv H2S for temperatures ranging from 600 to 800C in a TGA. The reaction between CaO and H2S proceds via an unreacted shrinking core mechanism. The sulfidation rate is likely to be controlled primarily by countercurrent diffusion through the product layer of calcium sulfide(CaS) formed. The kinetics of the sorption of H2S by CaO is sensitive to the reaction temperature and particle size, and the reaction rate of oyster was faster than the calcined limestone.

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수소스테이션을 위한 Cu/ZnO 계 탈황제 (Cu/ZnO sorbents for the hydrogen station)

  • 전기원;배종욱;강석환;윤영식;김명준
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.344-347
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    • 2006
  • 탄화수소 연료(LNG, LPG)를 개질하여 수소를 제조하는 연료 처리 공정 중, 탈황 기술은 촉매의 활성저하 및 전극의 피독을 방지하기 위한 필수 기술이다. 본 연구에서는 도시가스 및 액화석유 가스용 부취제로 사용되는 유기 황화합물(,DMS, THT, TBM)을 제거하기 위한 탈황제로서 Cu/ZnO계 흡착제를 개발하였다. 공침법을 이용하여 흡착제를 제조하여 각 부취제별로 상온 및 고온에서의 흡착탈황 성능을 조사하였으며 또한, 이의 특성분석을 행하였다. $Cu/ZnO/Al_2O_3$ 탈황제는 메탄으로부터 고온에서 TH, DMS, TBM+THT 등의 황화합물들을 매우 효과적으로 제거할 수 있었다. 특히, TBM+THT의 혼합가스에서 TBM에 대해 선택적인 흡착을 보였다. THT 흡착에서 흡착온도가 $300^{\circ}C$ 이상에서는, 흡착과정 동안 황의 상호작용으로 인해 금속황화물이 생성되었다.

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Preparation of Novel Sorbents for Gas-phase Mercury Removal

  • Lee, Si-Hyun;Rhim, Young-Jun;Park, Young-Ok
    • Carbon letters
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    • 제3권4호
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    • pp.187-191
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    • 2002
  • In the present research, we prepared the activated carbon (AC) sorbents to remove gas-phase mercury. The mercury adsorption of virgin AC, chemically treated AC and fly ash was performed. Sulfur impregnated and sulfuric acid impregnated ACs were used as the chemically treated ACs. A simulated flue gas was made of SOx, NOx and mercury vapor in nitrogen balance. A reduced mercury adsorption capacity was obtained with the simulated gas as compared with that containing only mercury vapor in nitrogen. With the simulated gas, the sulfuric acid treated AC showed the highest performance, but it might have the problem of corrosion due to the emission of sulfuric acid. It was also found that the high sulfur impregnated AC also released a portion of sulfur at $140^{\circ}C$. Thus, it was concluded that the low sulfur impregnated AC was suitable for the treatment of flue gas in terms of stability and efficiency.

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