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SCOPUS
알칼리금속염으로 처리된 활성탄에 대한 CO2 의 흡착특성
Adsorption Characteristics of CO2 on Activated Carbons Treated with Alkali - metal Salts
유동관 , 김성현 ( Dong Kwan Ryu , Sung Hyun Kim )
공업화학 vol. 9 iss. 2 286-293(8pages)
UCI I410-ECN-0102-2009-570-007339394

연소배가스로부터 CO₂를 선택적으로 분리하기 위한 활성탄 흡착공정 사용시 흡착능 향상을 위하여 CO₂와 친화력이 있는 화합물을 함침시키는 방법과 KOH를 함침시킨 후 고온에서 열처리하므로서 활성화시키는 방법이 사용되었다. 알칼리금속, 알칼리토금속, 또는 전이금속의 염화물을 함침시킨 활성탄에 대한 CO₂의 흡착량을 측정한 결과 함침 전의 활성탄의 흡착량보다 적었다. 이것은 함침되는 물질이 CO₂에 대한 친화력이 없이 단지 활성탄의 미세기공만 막는 결과임을 알 수 있었다. 알칼리금속수산화물 중 KOH를 함침시킨 활성탄에 대한 CO₂의 파과실험 결과 유입되는 기체에 수분이 있을 경우 흡착량이 증가했는데 이것은 KOH가 CO₂를 흡수하는 성질 때문이었다. 그러나 이 흡착제에 함침된 KOH가 CO_2와 반응하여K₂CO₃로 변함에 따라 재현성이 없음을 알 수 있었다. KOH를 함침시킨후 800℃에서 열처리하여 활성화시킨 활성탄의 경우 함침된 KOH의 양이 증가할수록 CO₂의 흡착량이 증가했으며 KOH와 활성탄의 무게비(KOH/Activated-Carbon)가 4일 때 최대였다. 이 흡착제에 대해 온도별로 측정된 CO₂의 흡착량으로부터 Clausius-Clapeyron식을 이용하여 등량흡착열을 구했다. 그리고 고정층 파과실험을 통해 CO₂농도와 유속에 따른 파과특성을 살펴보았다.

Two methods were used to enhance the adsorption capacity of activated carbons. One is to impregnate activated carbons with chemical compounds which have a good affinity for CO₂. The other is to activate by heat-treating after impregnation with KOH on activated carbons(AC). The chemical compounds impregnated on AC were alkali metal, alkaline earth metal, and transition metal chlorides. The adsorption capacity of CO₂ on AC impregnated with these metals was less than that of pure AC. These compounds have not the chemical affinity for CO₂ and obstruct the micropore of AC. The experiment of breakthrough for CO₂ on AC impregnated with KOH showed the increase of the adsorbed amount of CO₂ in influent gases containing water vapor. This means that KOH adsorbes CO₂ gas. However, the adsorbents impregnated with KOH had not the reproducibility because of the production of K₂CO₃ by the reaction of KOH with CO₂. The amount of CO₂ adsorbed on the heat-treated AC at 800℃ increased with the amount of impregnation. The adsorption capacity of CO₂ was the largest when the ratio of weight of KOH to AC equal to 4. The isosteric heat of adsorption was calculated by the equation of Clausius-Clapeyron from adsorption capacity data of CO₂ for the temperature change. In addition, the characteristics of CO₂ breakthough curve were surveyed for the change of flow rate and concentration.

[자료제공 : 네이버학술정보]
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