활성탄 흡착칼럼의 농도변화곡선 추정

An Estimation of Breakthrough Curve of Activated Carbon Adsorption Column

입상 및 분말 활성탄에 대한 페놀의 흡착평형실험을 $25{\pm}1^{\circ}C$에서 행하였으며 그 결과를 Freundlich isotherm으로 나타내었다. 흡착속도 실험은 회분식 흡착법으로 입자외부 물질이동저항이 무시되는 조건하에서 행하였으며, 실험결과는 LDF 흡착속도상수를 구하기 위하여 Miller의 방법으로 해석하였다. 고정층 흡착칼럼에서 페놀-활성탄계의 흡착실험을 행하였다. 흡착칼럼실험은 온도를 $25{\pm}1^{\circ}C$로 일정하게 유지하면서, 흡착대의 길이는 추산한 흡착대 길이보다 크게 하여 정형농도분포가 이루어지도록 하였다. 그리고 각기 다른 두 가지 공탑유속의 경우에 대해 실험하였다. LDF 모델식의 흡착속도계수는 흡착율에 따라 변화되며, 이 가변성 흡착속도계수를 사용하여 정형 농도변화곡선을 추정한 결과 일정 평균치를 사용한 경우보다 실험결과와 더 일치하였다.

Adsorption equilibrium experiments for the phenol on granular activated carbon(16~25 mesh) and powder activated carbon(325 mesh) were carried out at $25{\pm}1^{\circ}C$ and the results were expressed with Freundlich isotherm. Adsorption rate experiments were executed in batch adsorption system under the condition that can be neglecting mass transfer resistance at the external surface of the particle. The results were analysed with the Miller's method to evaluate the linear driving force(LDF) adsorption rate constant. Fixed bed adsorption experiments were performed by adopting different flow rates in the activated carbon-phenol system at $25{\pm}1^{\circ}C$. The theoretical breakthrough curves were estimated with the simple constant pattern solution. The adsorption rate constant of LDF model was not a fixed value but variable with adsorption amount. The experimental results were better agreed with the estimation of breakthrough curve using the variable adsorption rate constant than the results estimated using the average fixed adsorption rate constant.