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문제 정의
- 본 연구에서는 기체상의 아황산가스가 주어진 반응조건에서 망간단괴 입자로 구성된 고정층을 통과하는 과정에서의 흡착을 주된 반응형식으로 설정하고 이 과정에서 망간단괴 입자의 크기, 아황산가스의 유량, 타 흡착제 및 반응온도의 영향 등 여러 변수들에 대한 영향을 검토하였다.
- 이에 본 연구에서는 망간단괴를 흡착제로 활용하고자 하는데 대한 기존의 연구 결과들을 바탕으로 하여 기체상 오염물 가운데 환경 및 인체에 미치는 영향이 큰 아황산가스의 망간단괴에 대한 흡착성을 검토하여 망간단괴의 흡착제로서의 활용성을 향상시킴과 동시에 아황산가스의 효과적 흡착처리에 대한 기초 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 기체상의 아황산가스가 주어진 반응조건에서 망간단괴 입자로 구성된 고정층을 통과하는 과정에서의 흡착을 주된 반응형식으로 설정하고 이 과정에서 망간단괴 입자의 크기, 아황산가스의 유량, 타 흡착제 및 반응온도의 영향 등 여러 변수들에 대한 영향을 검토하였다.
제안 방법
- 5. 타흡착제의 영향을 살펴보고자 석회석을 이용하여 아황산가스의 흡착량을 조사하였다. 그 결과 망간단괴에 비해 석회석에 대한 단위 g당 흡착되는 아황산가스의 양이 작았으며 석회석의 혼합은 망간단괴에 대한 아황산가스의 흡착량 향상에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 조사되었다.
- 살펴보았다. l~1.4mm 의 석회석과 망간단괴를 이용하여 10cm 흡착 칼럼의 아랫부분 5cm 에 석회석을 넣고 그 윗부분 5cm 에는 망간단괴를 넣어 유량을 50 ml/min로 하여 흡착실험을 하였다. 이와 반대로 칼럼의 아랫부분에 망간단괴를 넣고 윗부분에 석회석을 넣어 실험을 수행하였다.
- 모든 실험에서 흡착 칼럼 유출부의 아황산가스 농도는 시간에 따른 pH 변화를 통해 분석하였다. pH 측정을 위해 비커에 3 차 증류수 50 ml 를 넣고 반응시간에 따른 증류수의 pH 변화를 측정하였다. 또한 흡착칼럼을 통해 배출되는 아황산가스가 증류수에 용해되어 생성되는 SO420 농도를 Ion Chromatography(Waters)를 이용하여 분석하였다.
- 망간단괴 시료의 .광물학적 규명과 주구성물질의 종류를 알아보기 위하여 XRD를 사용하여 분석하였다. Fig.
- 본 연구에서 타 흡착제의 영향을 알아보고자 사용한 석회석은 다공성을 가지고 있어 SO?와 6에 노출되면 홉착제 입자의 내부와 외부 표면에 생성물인 3。4를 만든다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서 타흡착제로 사용한 석회석이 아황산가스의 흡착으로 인해 CaSC>4를 생성하는지 관찰하기 위하여 125~250呻 크기의 석회석을 흡착 칼럼에충진시키고 아황산가스의 유량을 lOOml/min으로 하여 10분간 흡착반응을 시킨 후 XRD (X-Ray diffraction, Bruker D-8)를 이용하여 분석하였다. 그 결과 CaCQ; 에 대한 XRD의 스펙트럼은 20=29.
- 이와 반대로 칼럼의 아랫부분에 망간단괴를 넣고 윗부분에 석회석을 넣어 실험을 수행하였다. 또한 망간단괴와 석회석을 교대로 4층 또는 8층으로 충진한 후 각각의 흡착량을 구하였다. Table 6에서 알 수 있는 바와 같이 망간단괴는 석회석보다 흡착량이 월등함으로 관찰되었고 흡착 제로 석회석을 혼합했을 때보다 망간단괴를 단독으로 사용했을 때 흡착량^ 증가하는 것으로 조사되었다.
- pH 측정을 위해 비커에 3 차 증류수 50 ml 를 넣고 반응시간에 따른 증류수의 pH 변화를 측정하였다. 또한 흡착칼럼을 통해 배출되는 아황산가스가 증류수에 용해되어 생성되는 SO420 농도를 Ion Chromatography(Waters)를 이용하여 분석하였다. 아황산가스의 흡습성으로 인해 흡착 칼럼과 연결관에 수분이 발생하여 이를 제거하기 위해 질소 가스를 흘려보내 연결관의 수분을 건조시킨 후 그 다음 실험을 진행하였다.
- 망간단괴 입자 크기에 따른 영향을 알아보고자, 아황산가스 유량을 50ml/min 로 일정하게 유지시킨 상태에서 망간단괴를 0.25~0.6mm, 0.6~1 mm, 그리고 1~1.4 mm로 다양하게 변화시키면서 홉착실험을 수행하였다. Fig.
- 2(a)에서 보이는 바와 같이 일반적인 육상광물과는 달리 눈에 띄는 peak를 나타내지 않았으며 망간 산화물인 Todorokite 와 Bimessite 그리고 실리콘 산화물인 Quartz 및 칼슘 알루미늄 산화물인 Anorthite로 판명되는 약한 peak 만이 나타나는 것으로 파악되었다. 망간단괴를 구성하는 유가 금속에는 여러 가지가 있으나 이 중 MnC)2가 가장 많이 차지하며 망간단괴에 아황산가스가 흡착되면 MnC>2가 MnSQ의 형태를 띄는지 알아보기 위해 아황산가스로 홉착시킨 망간단괴와 이 망간단괴를 증류수로 세척하여 건조한 시료를 X-선 회절 스펙트럼을 측정하였다. Abou-El-Sherbini의 연구결과에 의하면 반응온도 300-400。(2에서 8-MnC(2는 황과 반응하여 p- M11SO4 를 생성하고 0-M血;의 X선 회절 스펙트럼이 20=32와 20=43 에서 나타나는 것을 알 수 있다.
- 망간단괴에 대한 아황산가스의 흡착 현상이 물리적 또는 화학적인지 살펴보기 위하여 흡착 전후 망간단괴 표면의 변화를 알아보고자 125~250|im의 망간단괴를 흡착칼럼에 넣고 아황산가스 유량을 100 ml/min 으로하여 17분간 흡착을 시켰다. 아황산가스가 흡착된 망간단괴 중 일부를 취하여 200 ml 3차 증류수로 그리고 나머지 일부는 메탄올에 넣고 2시간 교반한 후 여과하여 건조기에서 건조한 다음 EPMA(Electron Probe Micro Analyzer, JEOL, DS-8900R)와 XRD(X-Ray diffraction, Philips XPert)를 이용하여 분석하였다.
- 망간단괴와 석회석을 다양한 방법으로 혼합하여 흡착 특성을 살펴보았다. l~1.
- 아황산가스의 유량은 50-150 ml/min 으로 조정하여 유량이 흡착에 미치는 영향을 살펴보았다. 모든 실험에서 흡착 칼럼 유출부의 아황산가스 농도는 시간에 따른 pH 변화를 통해 분석하였다. pH 측정을 위해 비커에 3 차 증류수 50 ml 를 넣고 반응시간에 따른 증류수의 pH 변화를 측정하였다.
- 6 mm 로 하고 유량을 50ml/min 로 고정시킨 후 온도는 30。(2와 60℃S. 변화시켜가며 실험을 수행하였다. 홉 착 반응의 온도는 전구를 이용하여 조절하였는데 흡착 칼럼 주위에 전구를 켜 놓고 약 1시간 방치 후 온도가 60。0로 일정하게 유지되는 것을 확인 후 흡착실험을 수행하였다.
- 본 연구에서는 망간단괴를 흡착제로 이용하여 아황산가스의 홉착실험을 수행하였으며 다음과 같은 결론을 도출하였다.
- 17분간 흡착을 시켰다. 아황산가스가 흡착된 망간단괴 중 일부를 취하여 200 ml 3차 증류수로 그리고 나머지 일부는 메탄올에 넣고 2시간 교반한 후 여과하여 건조기에서 건조한 다음 EPMA(Electron Probe Micro Analyzer, JEOL, DS-8900R)와 XRD(X-Ray diffraction, Philips XPert)를 이용하여 분석하였다.
- 2cm, 높이 20cm 인 원통형 pyrex 유리관으로 제작하였으며, 칼럼 하단에 유리솜을 l~2cm 정도 넣고 다양한 크기의 망간단괴를 충전시키고 아황산가스를 반응기의 하부로 일정한 유량으로 유입시켰다. 아황산가스의 유량은 50-150 ml/min 으로 조정하여 유량이 흡착에 미치는 영향을 살펴보았다. 모든 실험에서 흡착 칼럼 유출부의 아황산가스 농도는 시간에 따른 pH 변화를 통해 분석하였다.
- 아황산가스의 유량의 영향을 살펴보기 위하여 망간단괴의 입자 크기를 0.25~0.6 mm로 일정하게 하고, 유량을 lOOml/min와 150ml/min으로 조정하여 실험을 수행하였다. Fig.
- 또한 흡착칼럼을 통해 배출되는 아황산가스가 증류수에 용해되어 생성되는 SO420 농도를 Ion Chromatography(Waters)를 이용하여 분석하였다. 아황산가스의 흡습성으로 인해 흡착 칼럼과 연결관에 수분이 발생하여 이를 제거하기 위해 질소 가스를 흘려보내 연결관의 수분을 건조시킨 후 그 다음 실험을 진행하였다. 흡착반응 시 흡착 칼럼 안에서 열이 발생하므로 전구를 이용하여 칼럼 밖의 온도를 높여 주었다.
- 흡착반응 시 흡착 칼럼 안에서 열이 발생하므로 전구를 이용하여 칼럼 밖의 온도를 높여 주었다. 이 때 반응기의 온도는 30℃ 이었으며 온도에 따른 영향을 알아보기 위한 실험에서는 전구의 개수를 늘려가며 온도를 조절하여 실험을 수행하였다.
- 5 g을 30 ml 증류수에서 1시간 30분 교반 후 여과하여 건조한 다음, 이를 P2O5 를 흡습제로 한 진공데시케이터 내에서 4시간 이상 진공펌프로 공기를 뽑아내어 건조시켰다. 이렇게 처리된 시료의 무게를 측정한 다음 이 시료에 Ethylene Glycol Monoethyl Ether를 첨가하여 충분히 적시게 한 후 P2O5 를 Ca%로 대체한 진공데시케이터 내에서 계속 진공 건조시키며 시간에 따른 그 무게 변화를 측정하였다. 흡착제와 Ethylene Glycol Monoethyl Ether 혼합물의 무게 변화가 더 이상 관찰되지 않을 때까지 진공시킨 후 다음 식(1)에 의거해 흡착제의 비표면적을 산정하였다“)
- 4mm 의 석회석과 망간단괴를 이용하여 10cm 흡착 칼럼의 아랫부분 5cm 에 석회석을 넣고 그 윗부분 5cm 에는 망간단괴를 넣어 유량을 50 ml/min로 하여 흡착실험을 하였다. 이와 반대로 칼럼의 아랫부분에 망간단괴를 넣고 윗부분에 석회석을 넣어 실험을 수행하였다. 또한 망간단괴와 석회석을 교대로 4층 또는 8층으로 충진한 후 각각의 흡착량을 구하였다.
- 아황산가스의 흡습성으로 인해 흡착 칼럼과 연결관에 수분이 발생하여 이를 제거하기 위해 질소 가스를 흘려보내 연결관의 수분을 건조시킨 후 그 다음 실험을 진행하였다. 흡착반응 시 흡착 칼럼 안에서 열이 발생하므로 전구를 이용하여 칼럼 밖의 온도를 높여 주었다. 이 때 반응기의 온도는 30℃ 이었으며 온도에 따른 영향을 알아보기 위한 실험에서는 전구의 개수를 늘려가며 온도를 조절하여 실험을 수행하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 실험장치는 Fig. 1과 같으며 흡착칼럼은 직경 1.2cm, 높이 20cm 인 원통형 pyrex 유리관으로 제작하였으며, 칼럼 하단에 유리솜을 l~2cm 정도 넣고 다양한 크기의 망간단괴를 충전시키고 아황산가스를 반응기의 하부로 일정한 유량으로 유입시켰다. 아황산가스의 유량은 50-150 ml/min 으로 조정하여 유량이 흡착에 미치는 영향을 살펴보았다.
- 본 연구에서 사용한 흡착제는 태평양 클라리온-클리퍼톤 지역의 심해저(수심 4, 500~5,000 m)에서 채취한 망간단괴로 이를 0.125~1.4mm 로 분쇄하여 사용하였다. 입자 크기에 대한 영향을 살펴보기 위하여 흡착제를 미국표준 체로 체거름하여 0.
- 4mm 로 분쇄하여 사용하였다. 입자 크기에 대한 영향을 살펴보기 위하여 흡착제를 미국표준 체로 체거름하여 0.25-0.6 mm, 0.6-1 mm 그리고의 입도별로 준비하였다. 흡착 가스는 98% 순도의 아황산가스를 희석하지 않고 그대로 사용하였으며 유량계를 이용하여 유량을 조절하여 안정을 취한 후일 정한 유량으로 흡착 칼럼에 유입시켰다.
- 흡착 가스는 98% 순도의 아황산가스를 희석하지 않고 그대로 사용하였으며 유량계를 이용하여 유량을 조절하여 안정을 취한 후일 정한 유량으로 흡착 칼럼에 유입시켰다. 타 흡착제의영향을 알아보기 위하여 사용한 석회석은 광진산업(주) 에서 입수하여 사용하였으며 이의 화학적 조성 및 입도는 Table 1 과 같다.
이론/모형
- 일반적으로 비표면적이 클수록 흡착제의 흡착능은 커지게 된다. 1~ 1.4 mm 와 2~4mm 범위의 입자를 준비하여 이의 비표면적을 EGME 흡착법에 의해 측정하였다. 그 결과 Table 2에서 알 수 있는 바와 같이 본 연구에서 흡착제로서 검토한 망간단괴의 비 표면적은 약 22L5m2/g 정도의 수치로 상당히 높으며 흡착제로서의 활용 가능성을 보여주는 것으로 생각된다.
성능/효과
- 1. EGME 흡착법에 의해 망간단괴의 비표면적을 측정한 결과 약 221.5 m2/g 정도의 수치를 보였으며 이는 흡착제로서의 활용 가능성을 보여주는 것으로 판단되었다. 또한 흡착제의 입자 크기가 증가할수록 비표 면적이 감소하는 것으로 나타났으며, 아황산가스로 흡착시키기 전에 비해 흡착시켰을 경우 비표면적이 감소하는 것으로 나타났다.
- 3. 망간단괴 X-선 회절 스펙트럼을 통해 망간 산화물인 Todorokite와 Bimessite 그리고 실리콘 산화물인 Quartz 및 칼슘 알루미늄 산화물인 Anorthite 로 판명되는 약한 peak만이 나타나는 것으로 파악되었다. 아황산가스로 흡착시킨 후 망간단괴의 X-선 회절 스펙트럼은 약간의 변화를 나타냈으며 MrEO4 로 판명되는 약한 피크를 확인할 수 있었다.
- 6. 반응온도가 증가할수록 같은 반응시간동안 망간단괴에 흡착된 아황산가스의 양은 작았으며 온도가 높을수록 흡착되는 속도가 느리며 총 반응시간동안 망간단괴에 흡착된 아황산가스의 양은 온도가 증가함에 따라 증가함을 보였다.
- 나누어 유량을 50ml/min으로 고정하여 실험을 하였다. Fig. 7에서 알 수 있는 바와 같이 석회석의 입자 크기가 클수록 파과점이 뚜렷하지 않으며 수 초 안에 평형 흡착에 도달하는 것으로 관찰되었으며, 흡착량은 0.71-1 mm 와 1-1.4 mm 각각 0.0370 g/g 및 0.0266 g/g 으로석회석의 입자 크기가 증가함에 따라 흡착랴^ 감소하는 것으로 조사되었다.
- 따라서 본 연구에서 타흡착제로 사용한 석회석이 아황산가스의 흡착으로 인해 CaSC>4를 생성하는지 관찰하기 위하여 125~250呻 크기의 석회석을 흡착 칼럼에충진시키고 아황산가스의 유량을 lOOml/min으로 하여 10분간 흡착반응을 시킨 후 XRD (X-Ray diffraction, Bruker D-8)를 이용하여 분석하였다. 그 결과 CaCQ; 에 대한 XRD의 스펙트럼은 20=29.6 에서 주 피크가 나타나고 20=23.2, 39.6, 43.4, 47.6, 48.6, 57.6, 65.8 등에서 잔 피크가 나타나는 것으로 관찰되었다(Fig.
- 4 mm 와 2~4mm 범위의 입자를 준비하여 이의 비표면적을 EGME 흡착법에 의해 측정하였다. 그 결과 Table 2에서 알 수 있는 바와 같이 본 연구에서 흡착제로서 검토한 망간단괴의 비 표면적은 약 22L5m2/g 정도의 수치로 상당히 높으며 흡착제로서의 활용 가능성을 보여주는 것으로 생각된다. 또한 흡착제의 입자 크기가 증가할수록 비표면적이 감소하는 것으로 관찰되었으며 아황산가스로 흡착시키기 전에 비해 아황산가스로 흡착된 망간단괴의 비 표면적은 감소하는 것으로 조사되었다.
- 타흡착제의 영향을 살펴보고자 석회석을 이용하여 아황산가스의 흡착량을 조사하였다. 그 결과 망간단괴에 비해 석회석에 대한 단위 g당 흡착되는 아황산가스의 양이 작았으며 석회석의 혼합은 망간단괴에 대한 아황산가스의 흡착량 향상에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 조사되었다.
- 일반적으로 홉착제의 입자 크기가 감소할수록 단위 g당 표면적 즉 흡착제의 비표면적이 증가하기 때문에 흡착질을 흡착할 수 있는 면적이 증가하여 흡착질의 흡착량과 파과시간은 증가하는 것으로 알려져 있다. 그러나 본연구결과에서는 Table 4에서 알 수 있는 바와 같이 망간단괴에 대한 아황산가스의 흡착량은 흡착제의 크기가 0.6시 mm 일 경우 흡착능이 가장 좋은 것으로 나타났다. 이는 홉착제의 크기가 너무 작으면 기공도 아주 작아 오히려 흡착량이 감소하여 이와 같은 중간 범위에서 흡착효율이 가장 좋은 것으로 사료되었다.
- 峪」6) 아황산가스가 MnO2 또는 CaO와 반응하여 생성되는 MnSQ, 그리고 CaSO4 는 모두 반응온도가 높을 때 생성되는 것을 알 수 있다. 따라서 본 연구에서는 비교적 낮은 온도에서 흡착반응을 수행하였기에 MnSO4 또는 CaSQ, 의 생성이 이루어지지 않거나 그 정도가 미흡할 것이라 사료된다.
- Table 6에서 알 수 있는 바와 같이 망간단괴는 석회석보다 흡착량이 월등함으로 관찰되었고 흡착 제로 석회석을 혼합했을 때보다 망간단괴를 단독으로 사용했을 때 흡착량^ 증가하는 것으로 조사되었다. 따라서 석회석의 첨가로 인한 흡착효율의 개선에 대한 효과는 그다지 크지 않은 것으로 나타났다.
- 아황산가스는 물에 용해되어 황산이 생성되기도 한다(H2O+SO2+I/2O2 H2SO4). 따라서 흡착 칼럼을 통해 배출되는 아황산가스가 증류수에 용해되어 생성되는 SC/-의 농도를 이온 크로마토그래피를 이용하여 분석 한 결과 증류수의 pH가 4.5 와 4.02 일 경우 SO42- 의 농도는 각각 3 ppm 과 7 ppm 으로 조사되었다. 즉, 이것은 흡착반응이 진행됨에 따라 흡착 칼럼을 통해 배출되는 아황산가스의 농도가 증가하여 증류수에 용해되는 아황산가스의 양이 증가하기 때문이다.
- 6~lmm 일 때 가장 좋은 것으로 관찰되었다. 또한 아황산가스의 유량이 증가할수록 흡착량은 감소하는 것으로 나타났다.
- 5 m2/g 정도의 수치를 보였으며 이는 흡착제로서의 활용 가능성을 보여주는 것으로 판단되었다. 또한 흡착제의 입자 크기가 증가할수록 비표 면적이 감소하는 것으로 나타났으며, 아황산가스로 흡착시키기 전에 비해 흡착시켰을 경우 비표면적이 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 흡착된 망간단괴를 증류수로 세척한 후 건조하여 측정하였을 경우 비표면적이 아황산가스로 흡착시키기 전과 비슷한 수치를 가지는 것으로 조사되었다.
- 그 결과 Table 2에서 알 수 있는 바와 같이 본 연구에서 흡착제로서 검토한 망간단괴의 비 표면적은 약 22L5m2/g 정도의 수치로 상당히 높으며 흡착제로서의 활용 가능성을 보여주는 것으로 생각된다. 또한 흡착제의 입자 크기가 증가할수록 비표면적이 감소하는 것으로 관찰되었으며 아황산가스로 흡착시키기 전에 비해 아황산가스로 흡착된 망간단괴의 비 표면적은 감소하는 것으로 조사되었다. 이는 망간단괴에 아황산가스가 흡착되어 EGME가 흡착될 수 있는 site가 감소하였기 때문이라 생각된다.
- 72%에서 흡착시킨 후 15%로 증가함을 알 수 있었다. 아황산가스로 홉착시킨망간단괴를 증류수와 메탄올로 세척하여 건조한 시료를 EPMA를 측정한 결과, S 의 함량은 각각 14.7% 및 13.1%로 아황산가스를 흡착시킨 후에 비해 작은 값을 나타내었는데 이는 증류수 및 메탄올에 의해 일부의 SO2가 용해되었기 때문이라 사료된다.
- 망간단괴의 화학조성을 살펴보기 위하여 EPMA 분석을 하였으며 그 결과 Mn。] 58%로 가장 많이 차지하고 있었고 그 외에도 Fe; Al 등 여러가지 중금속이 포함되어 있었다. 아황산가스로 흡착시킨 후 S의 함량은 15.4%로 증가하였으며 아황산가스로 흡착된 망간단괴를 증류수 또는 메탄올로 세척한 후 S의 함량은 각각 14.7% 및 13.1%로 다소 감소하는 것으로 관찰되었다.
- 망간단괴 X-선 회절 스펙트럼을 통해 망간 산화물인 Todorokite와 Bimessite 그리고 실리콘 산화물인 Quartz 및 칼슘 알루미늄 산화물인 Anorthite 로 판명되는 약한 peak만이 나타나는 것으로 파악되었다. 아황산가스로 흡착시킨 후 망간단괴의 X-선 회절 스펙트럼은 약간의 변화를 나타냈으며 MrEO4 로 판명되는 약한 피크를 확인할 수 있었다. 그러나 본 실험조건에서는 반응온도가 비교적 낮기 때문에 MnS04 의 생성이 미흡하게 일어날 것이라고 판단되었다.
- 9%정도 함유되어 있었다. 이번 연구에서 흡착질로 사용할 대상인 S 는 0.72%로 소량 함유되어 있었으며 아황산가스로 흡착시키기 전 0.72%에서 흡착시킨 후 15%로 증가함을 알 수 있었다. 아황산가스로 홉착시킨망간단괴를 증류수와 메탄올로 세척하여 건조한 시료를 EPMA를 측정한 결과, S 의 함량은 각각 14.
- 있었다. 즉, 망간단괴에 아황산가스가 흡착되어짐에 따라 망간단괴의 색이 연해지는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 흡착반응 중 반응기에서 열이 발생함을 관찰하였는데, 이는 다음 식과 같이 아황산가스의 수화반응이 발열반응을 통해 일어나는 결과로 인한 현상이라 판단되었다: H2O(/) + SO2(g)^ H2SO3(Z) AH = -26.
- 3에서 보이는 바와 같이 일치하는 것으로 나타났다. 즉, 본 연구조건에서 석회석에 대한 아황산가스의 흡착은 CaSC>4의 생성을 야기시키지 않는다는 것을 알 수 있었다. 강등에 의하면 반응온도 900。(3에서 SO? 와 황화반응된 석회석의 XRD 스펙트럼을 반응시간에 따라 분석한 결과 반응시간이 증가할수록 CaSO4 의 주 피크가 증가하고 CaO 의 주 피크가 감소함을 관찰하였으며 이는 반응시간이 증가할수록 석회석 내의 CaO 가 아황산가스와 반응하여 CaSQ 를생성하기 때문이라고 하였다.
- 흡착실험 과정에서 흡착 칼럼 내의 망간단괴에 아황산가스가 흡착되는 과정을 육안으로 확인할 수 있었다. 즉, 망간단괴에 아황산가스가 흡착되어짐에 따라 망간단괴의 색이 연해지는 것을 관찰할 수 있었다.
- .흡착제의 입자 크기에 따른 영향을 조사한 결과, 입자의 크기가 증가할수록 파과시간은 감소하나 같은 시간 동안 망간단괴에 대한 아황산가스의 흡착량은 본연구조건에서 흡착제의 크기가 0.6~lmm 일 때 가장 좋은 것으로 관찰되었다. 또한 아황산가스의 유량이 증가할수록 흡착량은 감소하는 것으로 나타났다.
후속연구
- 따라서 망간단괴를 흡착제로 활용하여 아황산가스를 처리하고자 하는 방안은 환경과 건강에 대한 관심이 그 어느 때보다 높은 사회적 분위기에서 그 필요성이 제고될 수 있는 연구라고 할 수 있다. 이러한 점들을 고려할 때 앞서 언급한 바와 같이 흡착제로서의 활용 가능성이 크고 차후 광물자원의 확보 차원에서 점차 그 채굴량이 향상될 것으로 예상되는 망간단괴를 흡착제로 하여 아황산가스를 흡착 처리하고자 하는 방안은 현실적으로 상당한 의미가 있는 공정이라고 간주될 수 있으며 차후 채굴 과정의 개발 및 장비의 발달로 망간단괴 채굴에 대한 경제성이 확보될 경우, 아황산가스의 흡착처리에 대한 망간단괴의 흡착제로서의 활용은 경제적으로도 경쟁력이 있는 공정으로 제시될 가능성이 있을 것으로 사료된다.
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