국 문 요 약
폴리스타이렌 - 디비닐벤젠 (공중합체)를
이용한 구형 활성탄소의 제조와 NOx 흡착성능 평가
논문 제출자 : 소 정 아
지 도 교 수 : 이 철 우
반도체 클린룸에서 NOX 를 저감하기 위한 흡착제로써 구형 활성탄소를 제조하여 흡착 성능 실험을 하였다. 기존의 ...
국 문 요 약
폴리스타이렌 - 디비닐벤젠 (공중합체)를
이용한 구형 활성탄소의 제조와 NOx 흡착성능 평가
논문 제출자 : 소 정 아
지 도 교 수 : 이 철 우
반도체 클린룸에서 NOX 를 저감하기 위한 흡착제로써 구형 활성탄소를 제조하여 흡착 성능 실험을 하였다. 기존의 활성탄이 갖고 있던 특성을 갖고, 형태를 구형화한 구형 활성탄소의 제조에 있어 성능 효율성을 향상시키고자 함침안정화처리를 추가하여, 생산성, 성능, 효율, 내구성을 증가시킨 폴리스타이렌 - 디비닐벤젠 고분자 공중합수지를 이용하여 산화처리 후 500 ℃ 에서 탄화시켜 구형탄소를 제조하고 이를 수증기 활성화하여 구형 활성탄소를 제조하였다. 이렇게 제조된 구형 활성탄소는 비교 대상으로 섬유상 활성탄소(Carbon fiber), 조립 활성탄소(assembly activated carbon)와 함께 건식, 습식 조건하에서 NOX 흡착 제거 성능을 실험하였다. 비교된 활성탄소 중 상대적으로 흡착제거 성능이 좋은 조립 활성탄소를 구형 활성탄소와 함께 공간속도를 변화시켜 NO2 흡착제거 실험을 하였고 NH3 가스가 존재하는 조건에 따라 실험 비교하였다. 그 결과 NO2 제거 실험에서 건식, 습식, NH3 가스가 존재하는 반응 조건에서 모두 구형 활성탄소가 조립 활성탄소보다 더 나은 제거 효율을 유지함을 보였다. NO2 습식 반응 조건 실험에서 건식 반응 조건보다 80 % 효율 유지 시간이 증가되었으며 이는 부가된 수분이 NO2 와 결합하여 형성된 HNO2 및 HNO3 의 효과로 탄소 기지와 NO2 사이의 반응을 촉진 시키기 때문이다[1]. 또한 비표면적이 다른 구형 활성탄소들의 NO2 흡착 실험을 한 결과 비표면적이 증가할수록 흡착성능이 증가하는 것을 알 수 있었다. NO 제거 실험에서 조립 활성탄소가 구형 활성탄소보다 활발하게 NO 를 독성이 강한 NO2 로 산화시켰고 습식 조건에서는 두 활성탄소에서 모두 NO 가 NO2 로 산화하는 반응은 나타나지 않았다. 이는 기존의 연구[2]에서 수분의 존재가 NO 의 전환율을 감소시킨다는 결과와 일치한다.
국 문 요 약
폴리스타이렌 - 디비닐벤젠 (공중합체)를
이용한 구형 활성탄소의 제조와 NOx 흡착성능 평가
논문 제출자 : 소 정 아
지 도 교 수 : 이 철 우
반도체 클린룸에서 NOX 를 저감하기 위한 흡착제로써 구형 활성탄소를 제조하여 흡착 성능 실험을 하였다. 기존의 활성탄이 갖고 있던 특성을 갖고, 형태를 구형화한 구형 활성탄소의 제조에 있어 성능 효율성을 향상시키고자 함침안정화처리를 추가하여, 생산성, 성능, 효율, 내구성을 증가시킨 폴리스타이렌 - 디비닐벤젠 고분자 공중합수지를 이용하여 산화처리 후 500 ℃ 에서 탄화시켜 구형탄소를 제조하고 이를 수증기 활성화하여 구형 활성탄소를 제조하였다. 이렇게 제조된 구형 활성탄소는 비교 대상으로 섬유상 활성탄소(Carbon fiber), 조립 활성탄소(assembly activated carbon)와 함께 건식, 습식 조건하에서 NOX 흡착 제거 성능을 실험하였다. 비교된 활성탄소 중 상대적으로 흡착제거 성능이 좋은 조립 활성탄소를 구형 활성탄소와 함께 공간속도를 변화시켜 NO2 흡착제거 실험을 하였고 NH3 가스가 존재하는 조건에 따라 실험 비교하였다. 그 결과 NO2 제거 실험에서 건식, 습식, NH3 가스가 존재하는 반응 조건에서 모두 구형 활성탄소가 조립 활성탄소보다 더 나은 제거 효율을 유지함을 보였다. NO2 습식 반응 조건 실험에서 건식 반응 조건보다 80 % 효율 유지 시간이 증가되었으며 이는 부가된 수분이 NO2 와 결합하여 형성된 HNO2 및 HNO3 의 효과로 탄소 기지와 NO2 사이의 반응을 촉진 시키기 때문이다[1]. 또한 비표면적이 다른 구형 활성탄소들의 NO2 흡착 실험을 한 결과 비표면적이 증가할수록 흡착성능이 증가하는 것을 알 수 있었다. NO 제거 실험에서 조립 활성탄소가 구형 활성탄소보다 활발하게 NO 를 독성이 강한 NO2 로 산화시켰고 습식 조건에서는 두 활성탄소에서 모두 NO 가 NO2 로 산화하는 반응은 나타나지 않았다. 이는 기존의 연구[2]에서 수분의 존재가 NO 의 전환율을 감소시킨다는 결과와 일치한다.
ABSTRACT
Evaluation of NOx adsorption performance using
polystyrene - divinylbenzene (copolymer) based
spherical activated carbon
Jung A So
Dept. of Chemical Engineering
Graduate School of Industry
Hanbat National University
Advisor: Prof. Chul Woo Lee
To reduce NOx in the clean room for a semicon...
ABSTRACT
Evaluation of NOx adsorption performance using
polystyrene - divinylbenzene (copolymer) based
spherical activated carbon
Jung A So
Dept. of Chemical Engineering
Graduate School of Industry
Hanbat National University
Advisor: Prof. Chul Woo Lee
To reduce NOx in the clean room for a semiconductor, we tested absorption of these gases using spherical activated-carbon as an absorbent. To increase the effectiveness of spherical activated-carbon keeping the existing properties of activated-carbon, we added a stabilization step for impregnation and produced spherical activated-carbon which were formed by steam activation from carbonized after oxidization of polystyrene and polyvinylbenzene copolymers with increased productivity, quality, efficiency and durability at 500 ℃. As the comparative subject, the spherical activated-carbon produced through such process was used in the experiment to test its performance of NOx absorption along with the fiber carbon and the assembly activated carbon under dry and wet conditions. Spherical activated-carbon and assembly activated-carbon were used as a control and then, we tested the absorbance of NOx under dry and wet conditions. Assembly activated-carbon which was relatively effective than others was examined a NO2 absorbance test changing a space velocity and depending of a presence of NH3 gas. Spherical activated-carbon showed more effective elimination of NO2 under both in dry and wet conditions and in presence of NH3 than assembly activated-carbon did. Efficiency duration of NO2 under wet condition was increased about 80% than that of under dry condition and this might be a result from accelerated reactions between NO2 and HNO2 or HNO3 formed by NO2 and moisture. Then, we checked NO2 absorption dependent on specific surface area, and found that the absorption was proportionally increased to the area. Assembly activated-carbon oxidized NO to NO2 than spherical activated-carbon did in the elimination of NO under dry condition but there was no significant difference between assembly and spherical activated-carbon in eliminating NO under wet condition. This result was well correlated with a previous report that showed the reduced conversion rate of NO in presence of moisture.
ABSTRACT
Evaluation of NOx adsorption performance using
polystyrene - divinylbenzene (copolymer) based
spherical activated carbon
Jung A So
Dept. of Chemical Engineering
Graduate School of Industry
Hanbat National University
Advisor: Prof. Chul Woo Lee
To reduce NOx in the clean room for a semiconductor, we tested absorption of these gases using spherical activated-carbon as an absorbent. To increase the effectiveness of spherical activated-carbon keeping the existing properties of activated-carbon, we added a stabilization step for impregnation and produced spherical activated-carbon which were formed by steam activation from carbonized after oxidization of polystyrene and polyvinylbenzene copolymers with increased productivity, quality, efficiency and durability at 500 ℃. As the comparative subject, the spherical activated-carbon produced through such process was used in the experiment to test its performance of NOx absorption along with the fiber carbon and the assembly activated carbon under dry and wet conditions. Spherical activated-carbon and assembly activated-carbon were used as a control and then, we tested the absorbance of NOx under dry and wet conditions. Assembly activated-carbon which was relatively effective than others was examined a NO2 absorbance test changing a space velocity and depending of a presence of NH3 gas. Spherical activated-carbon showed more effective elimination of NO2 under both in dry and wet conditions and in presence of NH3 than assembly activated-carbon did. Efficiency duration of NO2 under wet condition was increased about 80% than that of under dry condition and this might be a result from accelerated reactions between NO2 and HNO2 or HNO3 formed by NO2 and moisture. Then, we checked NO2 absorption dependent on specific surface area, and found that the absorption was proportionally increased to the area. Assembly activated-carbon oxidized NO to NO2 than spherical activated-carbon did in the elimination of NO under dry condition but there was no significant difference between assembly and spherical activated-carbon in eliminating NO under wet condition. This result was well correlated with a previous report that showed the reduced conversion rate of NO in presence of moisture.
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