• 한국환경과학회지
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• 제16권10호
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• pp.1197-1202
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• 2007

Adsorption experiments of binary mixed gases composed of acetone/methylethylketone (MEK), MEK/benzene, MEK/toluene, and benzene/toluene were carried out on activated carbon fixed-bed. The variations of equilibrium adsorption capacity according to type and fraction of binary gas were investigated. In case of binary gases composed of acetone/MEK and benzene/toluene, equilibrium adsorption capacities of MEK and toluene were increased according to the increase of fraction of MEK and toluene, but equilibrium adsorption capacities of acetone and benzene were decreased. In case of binary gases composed of MEK/benzene and MEK/toluene, equilibrium adsorption capacities of benzene and toluene were increased according to the increase of fraction of benzene and toluene, but equilibrium adsorption capacities of MEK was decreased.

• 한국환경과학회지
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• 제15권7호
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• pp.695-699
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• 2006

This study is to investigate the relationship between pore structures of activated carbons and adsorption characteristics of toluene vapor using dynamic adsorption method. The surface areas of below $10{\AA}$ in the pore diameter of activated carbons used in this experiment were in the range of 72 -93 % of total cumulative surface area and the toluene vapor equilibrium adsorption capacities were in the range of 350 - 390mg/g. Activated carbons having larger toluene adsorption capacity than the compared activated carbons had relatively pores in the pore diameter range of $7-10{\AA}$. Linear relationship between equilibrium adsorption capacity and cumulative sur- face area was in the diameter range of over $7{\AA}$. It was thought that toluene vapor was relatively well adsorbed on surfaces of pores of over $7{\AA}$.

• 대한환경공학회지
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• 제27권8호
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• pp.807-812
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• 2005

연속식 흡착장치를 사용하여 산처리로 세공구조를 변화시킨 Zeolite 5A의 toluene vapor 평형흡착량과 흡착제의 세공직경에 따른 표면적과의 상관관계를 고찰하였다. 산처리에 의해 미세세공이 형성되기도 하지만 기존 미세세공의 직경이 점차 확대되었으며, 산의 농도가 높을수록 미세세공이 중간세공 이상으로의 변화가 많았다. 산처리한 Zeolite 5A의 toluene vapor 평형흡착량은 $15{\sim}\;mg/g70$ 사이였고 산처리에 의해 평형흡착량이 약 5배까지 증가하였으며, toluene vapor는 주로 직경 $15\;{\AA}$ 이상의 세공 표면적에 비교적 잘 흡착되는 것으로 판단되었다. Toluene vapor 평형흡착량과 총 누적표면적(total cumulative surface area)은 상관관계가 없었으며, 직경 $15\;{\AA}$ 이상의 누적표면적과는 가장 높은 상관관계(0.997)를 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권6호
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• pp.519-524
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• 2003

Porous carbon with high surface area and pore volume was prepared by a reverse replication process and its toluene equilibrium adsorption behavior was investigated. The preparation process of the porous carbon was composed of fellowing sub-processes in series: synthesis and template preparation of silica gel, impregnation and polymerization of DVB monomer in silica template, carbonization of DVB polymer in a silica-polymer composite, and HF-assisted selective etching of silica in carbon-silica composite. The prepared porous carbon was nano porous and had ultrahigh specific surface area (2007 ㎡/g) and large pore volume (3.07 ㎤/g). The nanoporous carbon showed rapid toluene adsorption rate and good toluene adsorption capacity, compared with a commercial Y-type zeolite. In the present study, a reverse replication process to prepare nanoporous carbons will be introduced and its application potential as a gas adsorbent will be discussed.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.37-45
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• 2005

Adsorption equilibrium data of pure solvent vapors (n-Hexane, Toluene, MEK) as well as their binary mixtures on activated carbon (sorbonorit $B_4$) were experimentally determined in the range of 293.2~323.2 K and beyond saturated vapor pressure corresponding to experimental temperature. Langmuir, Freundlich, LRC, W-VSM, FH-VSM were estimated for the predication of single component as well as binary mixtuer systems. The isosteric heat of adsorption at infinite dilution of pure n-hexane, toluene, MEK on activated carbon were 45.18, 25.85, 34.62 Kcal/mol, respectively, also, n-hexane-toluene binary adsorption of activated carbon formed an azeotrope at 293.2 K and total pressure 5.1~10.3 mmHg.

• 한국대기환경학회지
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• 제15권6호
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• pp.805-812
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• 1999

Adsorption characteristics of volatile organic compounds(VOCs) by activated carbon fiber(ACF) were investigated using a continuous system for benzene, toluene, xylene(BTX) generation. Studied characteristics for adsorption were equilibrium capacity, accumulative adsorption, and breakthrough curve. Operating variables were adsorption temperature(25~45$^{\circ}C$) and partial pressure(1.2~12 mmHg) of BTX. The experimental results show that the adsorption equilibrium capacity increases with increasing partial pressure of BTX and decreases with increasing temperature. It was also found that the break point was decreased with increasing partial pressure, temperature and gas flow rate due to an effect of mass transfer of adsorbate.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.2898-2903
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• 2011

휘발성 유기화합물인 저 농도의 MEK와 톨루엔을 사용하여 고정층 반응기에서 활성탄소섬유의 흡착 및 탈착특성을 조사하였다. 활성탄소섬유의 성능은 평형흡수량, 평형에 도달하는 시간, 그리고 탈착효율로 파악하였다. 다양한 실험을 통해 흡착공정에 있어 중요한 공정변수인 유입가스농도, 유량, 수분함량, 흡착제 주입량에 대한 영향을 연구하였다. 흡착층의 온도, 유량 그리고 유입가스농도가 증가할수록 파과시간이 감소하였다. 그리고 흡착제의 충전높이가 증가할수록 파과시간은 길어짐을 알 수 있었다. MEK와 톨루엔으로 흡착된 활성탄소섬유는 일정속도 가열과정을 통해 만족스럽게 재생되었으며 두 휘발성 유기화합물 중 MEK가 $150^{\circ}C$이하의 온도에서 훨씬 손쉽게 재생됨을 알 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.309-309
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• 2000

The main objective of this study is to understand the regeneration step of the PTSA(Pressure and thermal swing adsorption) process below the atmospheric pressure by rigorous dynamic simulation. This target process is to recover toluene using activated carbon as an adsorbent. To do this, the dynamic simulations for the regeneration step are performed at 360, 490, 590mmHg and at high temperature after the simulation of the adsorption step at latm and 298K. A mathematical model was developed to simulate the column dynamics of the adsorption systems. This model is based on non-equilibrium, non-isothermal and non-adiabatic conditions, and axial dispersion and heat conduction are also considered. Heat transfer resistances are considered in gas-solid, gas-column wall and column wall-outside air. The LDF(Linear Driving Force) approximation model describes the mass transfer rate between the gas and solid phase. This study shows that the recovery of toluene by PTSA is more preferable than that by general TSA.

• 청정기술
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• 제7권2호
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• pp.133-140
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• 2001

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.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권3호
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• pp.358-367
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• 2019

본 연구에서는 활성탄과 제올라이트 13X에 대한 벤젠, 톨루엔 및 자일렌 증기의 기체 흡착평형과 입자내부의 확산 특성을 조사하였다. 압력 범위 0.01~0.07 bar 사이에서 흡착온도를 각각 293.15 K, 303.15 K, 313.15 K로 변화시키면서 정적흡착실험을 수행하였다. 흡착평형은 Langmuir, Freundlich 및 Toth 흡착등온식을 적용하여 해석하였다. 그 결과 표준편차는 Langmuir 식과 Toth 식에서 낮았으며, Freundlich 식에서 표준편차가 가장 컸다. Langmuir 상수를 Arrhenius 식의 형태로 표현하여 구한 흡착에너지는 5.26~31.0 kJ/mol 정도로 물리흡착의 특성을 나타냈다. 흡착제에 따른 흡착질의 최대 흡착량은 활성탄의 경우 벤젠, 톨루엔, 자일렌으로 갈수록 최대 흡착량이 감소했으며, 제올라이트 13X의 경우 활성탄과는 반대로 최대 흡착량이 자일렌에서 가장 크고 벤젠에서 가장 작게 나타났다. 벤젠, 톨루엔 및 자일렌 증기의 유효확산계수는 약 $10^{-5}{\sim}10^{-4}cm^2/s$ 정도로 나타났으며, 압력이 증가함에 따라 값이 작아지고 온도가 증가함에 따라 값이 커지는 경향을 보였다. 온도와 압력의 변화에 따른 유효확산계수의 변화는 활성탄보다 제올라이트 13X에서 민감하게 나타났다. 따라서 압력 변동이 급격하게 발생하는 흡착공정에서 제올라이트 13X를 사용할 경우 정밀한 동적거동 예측을 위해서는 확산계수를 압력에 대한 함수로 표현하는 것이 필요하다.