• 제목/요약/키워드: breakthrough compounds

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도시생활폐기물 소각장에서 배출되는 이산화탄소 포집용 건식 흡착제 연구 (Characterization of dry sorbents for $CO_2$ separation from MSW incineration flue gas)

  • 김병순;이주열;김신도
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.318-324
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    • 2010
  • In this study, commercial pellet type sorbents for the collection of $CO_2$ from a local municipal waste incinerator were prepared and characterized in terms of adsorption efficiency by varying the operating conditions of a field process. The concentration of $CO_2$ in the flue gas ranged from 8 to 10%, which entered the test packed bed. As a result of this experiment, the sorbent procured from A-company, which is mainly composed of calcium compounds, showed the highest adsorption efficiency. The regeneration efficiency was fairly low, however. It also was found that based on adsorption breakthrough time, the relatively low flow rate of 10 LPM into the bed allowed higher collection efficiency. The higher flow rate of 40 LPM, on the other hand, tended to decrease the retention of the adsorption.

LED구동 $TiO_2$ 코팅 활성탄소 펠렛 제조 및 VOCs 제거 특성 (The Preparation of $TiO_2$ Coated Activated Carbon Pellets Driven by LED and Removal Characteristics of VOCs)

  • 김예솔;김도영;정민정;김민일;이영석
    • 공업화학
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    • 제24권3호
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    • pp.314-319
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    • 2013
  • 본 연구에서는 휘발성 유기화합물 제거특성을 향상시키고자 졸겔법 및 urea의 고상 열처리법을 이용하여 질소가 도핑된 $TiO_2$ ($N-TiO_2$) 코팅 활성탄소 펠렛을 제조하였다. 또한 이 활성탄소 펠렛의 가시광 활성능 평가를 위하여 light emitting diods (LED)를 조사하였고, gas chromatography를 이용하여 벤젠가스 제거능을 측정하였다. Titanium tetra isopropoxide 함량이 증가함에 따라 활성탄소 펠렛 표면에 $TiO_2$ 코팅량이 증가되고, 비표면적이 감소됨을 SEM 및 BET 결과를 통해 각각 확인하였다. 벤젠가스 제거 결과, ACP10의 벤젠가스에 대한 파과점 도달시간이 ACP에 비하여 약 2배정도 증가되었다. 이는 활성탄소 펠렛의 표면에 코팅된 $N-TiO_2$가 LED 광원 조사 하에서 더 효과적으로 벤젠가스를 분해하였기 때문으로 판단된다.

고도 정수처리장에서의 과불화합물 거동 (Behavior of perfluorinated compounds in advanced water treatment plant)

  • 임채승;김형준;한개희;김호;황윤빈;김극태
    • 상하수도학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.323-334
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    • 2020
  • Adsorption by granule activated carbon(GAC) is recognized as an efficient method for the removal of perfluorinated compounds(PFCs) in water, while the poor regeneration and exchange cycles of granule active carbon make it difficult to sustain adsorption capacity for PFCs. In this study, the behavior of PFCs in the effluent of wastewater treatment plant (S), the raw water and the effluents of drinking water treatment plants (M1 and M2) located in Nakdong river waegwan watershed was monitored. Optimal regeneration and exchange cycles was also investigated in drinking water treatment plants and lab-scale adsorption tower for stable PFCs removal. The mean effluent concentration of PFCs was 0.044 0.04 PFHxS g/L, 0.000 0.00 PFOS g/L, 0.037 0.011 PFOA g/L, for S wastewater treatment plant, 0.023 0.073 PFHxS g/L, 0.000 0.00 PFOS g/L, 0.013 0.008 PFOA g/L for M1 drinking water treatment plant and 0.023 0.073 PFHxS g/L, 0.000 0.01 PFOS g/L, 0.011 0.009 PFOA g/L for M2 drinking water treatment plant. The adsorption breakthrough behaviors of PFCs in GAC of drinking water treatment plant and lab-scale adsorption tower indicated that reactivating carbon 3 times per year suggested to achieve and maintain good removal of PFASs. Considering the results of mass balance, the adsorption amount of PFCs was improved by using GAC with high-specific surface area (2,500㎡/g), so that the regeneration cycle might be increased from 4 months to 10 months even if powdered activated carbon(PAC) could be alternatives. This study provides useful insights into the removal of PFCs in drinking water treatment plant.

탄소흡착제에 의한 삼성분계 휘발성 유기화합물의 흡착특성 (Adsorption Characteristics of Three-components Volatile Organic Compounds on Activated Carbonaceous Adsorbents)

  • 손미숙;김상도;우광재;박희재;서만철;이시훈;유승곤
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권6호
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    • pp.669-675
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    • 2006
  • 본 연구에서는 휘발성 유기화합물 중 산업공정에서 사용빈도가 가장 높은 방향족류의 toluene, 케톤류의 MEK, 알코올류의 IPA에 의한 삼성분계 휘발성 유기화합물의 탄소계 흡착제에 대한 흡착특성 실험을 수행하였다. 입상 활성탄, 활성탄소섬유를 이용한 단일흡착제와 입상 활성탄과 활성탄소섬유를 동시에 적용한 조합흡착제를 사용하여 흡착성능과 흡착량을 비교 분석하였다. 실험용 흡착장치를 사용하여 단일성분 및 삼성분계 휘발성 유기화합물에 대한 흡착파과 실험을 수행하였으며, 각 경우에 대해 흡착량과 흡착성능을 비교하였다. 입상 활성탄은 toluene의 단일흡착 시 높은 흡착성능을 보였으나, IPA, MEK의 단일성분과 삼성분계 흡착실험에서는 상대적으로 낮은 성능을 보였다. 활성탄소섬유와 조합흡착제는 단일성분 흡착결과에서 모두 우수한 흡착성능을 보였으나, 삼성분계 흡착의 경우에는 흡착제의 경제성과 흡착효율을 고려하였을 때 입상 활성탄과 활성탄소섬유를 동시에 적용한 조합흡착제가 흡착제로서 가장 적합함을 확인할 수 있었다.

폐타이어 열분해에 의한 카본블랙을 이용한 황화수소와 암모니아 제거를 위한 흡착제 개발 (Development of Adsorbents for Removal of Hydrogen Sulfide and Ammonia Using Carbon Black from Pyrolysis of Waste Tires)

  • 서양곤;김창준;김대혁
    • 청정기술
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    • 제21권2호
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    • pp.108-116
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    • 2015
  • 황화수소와 암모니아는 많은 하수처리장과 산업 플랜트로부터의 배출가스에서 발견되어질 수 있는 가장 흔한 악취성분이다. 이들 유해물질들은 인간에게 건강 문제를 일으키고 촉매에 악영향을 미치기 때문에 생활환경과 산업 현장에서의 제거는 매우 중요하다. 본 연구에서는 황화수소와 암모니아에 대한 우수한 흡착능력을 가지는 흡착제를 개발하기 위하여 폐타이어의 열분해 생성물인 카본블랙을 이용하였다. 카본블랙, 금속산화물과 산 또는 염기를 혼합하여 펠렛형 흡착제를 제조하였고, 상온상압에서 고정층 흡착탑의 파과곡선을 이용하여 황화수소와 암모니아에 대한 흡착성능을 평가하였다. 카본블랙, 산화철(III)과 수산화나트륨 혼합물로 제조된 흡착제가 황화수소에 대한 가장 우수한 작업능력을 나타내었다. 암모니아에 대해서는 카본블랙, 산화구리(II), 염산의 혼합물로 제조된 흡착제가 우수한 작업능력을 보였다.

철 프탈로시아닌 유도체에 의한 아민 및 황 화합물의 흡착 (Adsorption of Amine and Sulfur Compounds by Iron Phthalocyanine Derivatives)

  • 이정세;박진도;이학성
    • 한국대기환경학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.575-584
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    • 2007
  • The adsorption capability of iron phthalocyanine derivatives were investigated by means of X-ray diffractometor (XRD), IR (infrared) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and temperature programmed desorption (TPD). According to TPD results, iron phthalocyanine derivatives showed two desorption peaks at low temperature ($100{\sim}150^{\circ}C$) and high temperature ($350{\sim}400^{\circ}C$) indicating that there were two kinds of acidities. Tetracarboxylic iron phthalocyanine (Fe-TCPC) have a stronger desorption peak (chemical adsorption) at the high temperature and a weaker desorption peak (physical adsorption) at the low temperature than iron phthalocyanine (Fe-PC). The specific surface areas of Fe-TCPC and Fe-PC were $26.46\;m^2/g\;and\;11.77\;m^2/g$, respectively. The pore volumes of Fe-TCPC and Fe-PC were $0.14\;cm^3/g\;and\;0.06\;cm^3/g$, respectively. The adsorption capability of triethyl amine calculated by breakthrough curve at 220 ppm of equilibrium concentration was 29.2 mmoL/g for Fe-TCPC and 0.8 mmoL/g for Fe-PC. The removal efficiency of dimethyl sulfide of Fe-TCPC and Fe-PC in batch experiment of 225 ppm of initial concentration were 44.9% and 28.9%, respectively. The removal efficiency of trimethyl amine of Fe-TCPC and Fe-PC in batch experiment of 118 ppm of initial concentration were approximately 100.0% and 33.9%, respectively.

The Effects of Flow Velocity on the Adsorption Characteristics of Organic Phosphorus Compounds

  • Kim, Chul-Sung;Lim, Jong-Sun;Baeg, Seung-Jae;Byun, Yong-Gwan
    • Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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    • 제14권E호
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    • pp.19-25
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    • 1998
  • 동적흡착방법을 사용하여 유사구조를 가진 DMMP와 IMPE의 흡착특성을 연구하였다. 유입농도를 4mg/I로 고정한 후 활성탄이 충진되어진 흡착 컬럼을 통과한 유출농도가 4.0$\times$$10^{-5}$mg/I에 다다를 때까지를 파과 시간으로 설정하였으며 여러 유속에서 동일한 방법을 사용하여 파과시간의 변화를 파악하였다. IMPF와 DMMP 증기에 대한 파과시간을 충진된 활성탄의 함수로 도시하여 활성탄의 동적흡착용량, 흡착속도상수 및 임계베드중량을 구하였다. 흡착속도상수의 경우 DMMP가 IMPF보다 높은 값을 나타낸 반면 임계버드중량은 반대의 결과가 나타났다. 동적흡착용량의 경우 과거 발표되어진 자료와 다르게 유속의 변화에 영향을 받는 것으로 나타났으며 본 연구에서는 실험결과에 적절한 수학적인 방정식을 제안하여 유속의 흡착용량과의 관계식을 유도하였다. 동일한 조건하에서 DMMP에 대한 파과시간이 IMPF보다 긴 것으로 나타났으며 두 파괴시간의 상호관계는 아래의 식으로 나타내어질 수 있는 것으로 밝혀졌다. Tb(IMPE) = 0.9825 $\times$ Tb(DMMP)-15.368

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GAC를 이용한 RSTA에서 Phenol과 4-Nitrophenol의 이성분계 경쟁흡착 (Competitive Adsorption for Binary Mixture of 4-Nitrophenol and Phenol on RSTA using GAC)

  • 이승목;김대현
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.723-731
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    • 2000
  • 유해유기화합물질 처리시 처리효율을 증대시키기 위하여, 본 연구에서는 GAC를 이용한 RSTA에서 phenol과 4-nitrophenol 의 경쟁흡착을 연구하였다. 이성분계 흡착등온시 phenol은 Freundlich 흡착동온식 적용이 불가능하였다. 그리고 활성탄 주입량이 적어짐에 따라 또 흡착질의 농도가 증가함에 따라 두 성분간의 경쟁흡착은 심화되었다. RSTA를 이용한 연속식 실힘에서는 유입유량이 감소할수록 두 성분간의 경쟁흡착성향은 증가하는 것으로 나타났다. 수축 각 변화에 따른 경쟁흡착실험에서는 수축각이 커질수록 파과시간이 증가하였으며, 활성탄 충전층 수를 변화시킨 실험에서는 충전층 수를 증가시킴에 따라 각 성분의 흡착효율 및 phenol에 대한 4-nitrophenol 경쟁흡착능은 증가하였다. RSTA에서의 이러한 성능 증대는 유체의 정제와 분리에 적용할 수 있을 것이다.

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유무기 융복합 흡착제의 아세트알데하이드 제거 성능 평가 (Evaluation of acetaldehyde removal performance of a hybrid adsorbent consisting of organic and inorganic materials)

  • 안해영;이윤경;송지현
    • 실내환경 및 냄새 학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.372-380
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    • 2018
  • To abate the problem of odor from restaurants, a hybrid adsorbent consisting of organic and inorganic materials was developed and evaluated using acetaldehyde as a model compound was deveioped and evaluated. Powders of activated carbon, bentonite, and calcium hydroxide were mixed and calcinated to form adsorbent structure. The surface area of the hybrid adsorbent was smaller than that of high-quality activated carbon, but its microscopic image showed that contours and pores were developed on its surface. To determine its adsorption capacity, both batch isotherm and continuous flow column experiments were performed, and these results were compared with those using commercially available activated carbon. The isotherm tests showed that the hybrid adsorbent had a capacity 40 times higher than that of the activated carbon. In addition, the column experiments revealed that breakthrough time of the hybrid adsorbent was 2.5 times longer than that of the activated carbon. These experimental results were fitted to numerical simulations by using a homogeneous surface diffusion model (HSDM); the model estimated that the hybrid adsorbent might be able to remove acetaldehyde at a concentration of 40 ppm for a 5-month period. Since various odor compounds are commonly emitted as a mixture when meat is barbecued, it is necessary to conduct a series of experiments and HSDM simulations under various conditions to obtain design parameters for a full-scale device using the hybrid adsorbent.

소형챔버를 이용한 건축자재 오염물질 방출시험방법 평가 (Evaluation of sampling and analytical method for emission experiment of pollutants in building materials using small chamber)

  • 이석조;장성기;김미현;이홍석;임준호;장미;서수연
    • 분석과학
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    • 제18권4호
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    • pp.344-354
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    • 2005
  • 최근 들어 실내공기질 악화의 주 오염원인 건축자재에 대한 관심이 고조되면서 건축자재 오염물질 방출시험 자료 구축이 중요하게 됨에 따라, 신뢰성 있는 자료 확보를 위해 건축자재 방출시험 정도 관리에 대한 필요성이 대두되었다. 이에 본 연구는 건축자재 방출시험 성능에 대한 정도관리를 위해 총 휘발성 유기화합물과 포름알데히드에 대하여 기기분석 재현성, 회수율, 검출한계, 중복 및 반복채취 재현성, 파과용량 평가 등을 실시하였다. 기기분석 및 시료채취에 대한 재현성은 20~30% 이내의 양호한 결과를 보였으며, 회수율은 80% 이상으로 나타났으며, 파과 역시 일어나지 않아 소형챔버법에 의한 성능은 전반적으로 만족할 만한 수준을 보였다. 따라서, 소형챔버를 이용한 건축자재 오염물질 방출시험방법은 신뢰성있는 자료를 제공해 줄 수 있을 것으로 판단된다.