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문제 정의
- 따라서 이들 중 . 소형 사업장용으로 적합한 흡착효율이 높은 소형 VOCs제거장치의 개발이 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 본 연구는 소형 연속회분식 제올라이트제 하니컴 흡착장치를 개발하기 위한 기본자료를 마련하고 아울러 그 자료를 대용량용 연속 회전식 로-터형 흡착장치의 국산화에 활용할 수 있도록 하기 위해 수행되었으며, Si/Al 비가 80 인 HY-형 제올라이트로 소수성인 200cells/in2-제올라이트제 하니컴을 성형하고 그 하니컴을 균열 없이 건조 시킬 수 있는 건조조건과 건조방법을 결정하였고 제조된 하니컴의 benzene, o-xylene, 그리고 MEK 에 대한 흡착성능과 benzene과 MEK로 포화된 하니컴을 질소가스로 탈착시켰을 때의 탈착성능을 측정, 평가하였다.
제안 방법
- 또한 질소가스도입관 (SS304 튜브: l/8'Wxl70 mm1")의 끝에는 15mm의 발포망을 연결하여 도입된 질소가스가 양호하게 분산되도록 하였다. 흡 .
- (하니 컴 금형)을 성형하여 실험을 수행하였다.
- 5 cm-하니 컴에 benzene과 MEK를 각각 2,000 ppm 이 되도록 한 시료가스를 통과시켜 포화시키고 두 가지 탈착온도 (150℃, 180℃)와 4가지 탈착가스유속 (2, 1.5, l, 0.2L/min)을 실험변수로 하여 탈착 곡선을 작성하였으며 (그림 8), 이 탈착곡선으로부터 탈착율을 산출하였고 그 결과는 표2와 같다
- 5 ~ 3kg/cm2)과 실험유량으로 조절하였고 가열/냉각기를 통과한 후 증발관으로 도입되도록 하였다. 가열/냉각기는 시료VOCs의 증발율이 온도에 예민하기 때문에 질소가스의 가열온도는 미리 설정한 실험온도로 자동조절되도록 하였으며, VOCs 증발 관도 내부와 외벽을 전열선으로 감아 가열될 수 있도록 하였고 역시 자동온도조절시스템을 설치하여 실험 중 시료VOCs의 온도가 설정온도로 유지되도록 하였다.
- 두 가지 하니컴의 길이 (5 cm, 7 cm) 별로 세 가지 시료 VOCs (벤젠, o-xylene, MEK)에 대해 3가지 시료 가스의 농도(1,000, 1,500, 2,000 ppm)와 3가지 시료 가스 유량 (l, 2, 3L/min)을 실험변수로 하여 측정한 흡착 (파과)곡선들 (전동환, 2005)중 1 L/min과 3 L/min일 때의 흡착곡선은 각각 그림 7-(A), (B), (C) 와같고, 측정한 모든 흡착곡선들로부터 산출한 흡착량과 흡착용량(adsorption capacity), 그리고 흡착곡선의파과시간은 관련연구(전동환, 2005)를 참고로 하여 정리하였다.
- 또한 본 연구의 건조실험은 일반건조기 (Jeio Tech. Co.: Model No 600M)를 사용하였는데, 내부습도조절이 용이하지 않기 때문에 주변공기의 습도를 조절하는 대신 다양한 수분 및 첨가제의 양과 건조 방법을 사용하여 균열이 발생하지 않는 조건과 건조 방법을 결정하였고, 건조 소성후 제조된 허니컴에 대하여 압축강고를 측정하였다.
- 사용된 시료VOCs로는 특급시 약 (GR)으로 benzene (MW/bp=78/80.1℃, 99.5%), o-xylene (MW/bp = 106/144℃: 98.5%), 그리고 MEK (MW/bp=72/80℃, 99.0%) 등 3가지를 사용하였고, 소수성 HY-형 제올라이트제 200cells/in2-하니컴의 흡착성능측정은 5 cm (19.5 ~21g)와 7 cm (26.2~28.2 g) 등 두 가지 하니 컴의 길이별로 1,000, 1,500, 그리고 2,000ppm 등 3 가지 초기농도와 1 L/min (6 cm/sec), 2 L/min (12.27 cm/sec), 그리고 3 L/min (18.4 cm/sec) 3가지 시료 가스 유속을 실험변수로 하였으며, 흡착탑 출구에서 일정 간격으로 연속해서 농도를 측정하여 파과곡선 (breakthrough curve)을 작성한 후 파과시간 (breakthrough time)과 흡착용량 (adsorption capacity), 그리고 흡착효율(주입량에 대한 흡착된 양의 비)을 산출하였다.
- 탈착 성능실험은 benzene과 MEK에 대해 수행하였으며, 이것들의 농도를 2,000 ppm 이 되도록 한 시료가스를 2L/ min으로 5 cm-하니 컴 에 통과시 켜 포화시 킨 후 탈착 (질소)가스로 탈착시켰다. 실험변수는 탈착온도와 탈착 가스 유량으로 하였고 탈착온도는 연속 회전식 로러형 흡착장치에서 재생부와 냉각부의 경 계지점에서온도가 현저히 낮아지고 그로 인해 끓는점이 높은 VOCs가 재생부에서 효과적으로 탈착되지 않고 흡착제표면에 농축되어 점도가 높은 mist를 형성하기 때문에 높게 (150- 180℃)하며 (Chang et al., 2003), 또한 회분식 흡착탑에서도 별도로 가열해주지 않은 한 출구에서는 유입구보다 온도가 낮아지고, 대부분의 배출가스에는 고비점의 VOCs도 포함되기 때문에 150℃와 180℃ 등 두 가지 온도로 하였고 탈착 가스 유량은 2, 1.5, 1, 그리고 0.2L/min 등 4가지로 하였으며, 흡 . 탈착탑의 출구에서 탈착가스 중의 시료 VOCs (benzene, MEK)의 농도를 측정하여 탈착 곡선을 작성하고 탈착된 양과 탈착율(흡착량에 대한 탈착된 양의 비)를 산출하였다.
- 이는 수분함유율만을 조절하는 것만으로는 건조 시의 균열발생을 억제할 수 없음을 의미하는 것이며, 따라서 물의 양과 함께 첨가제들의 양을 동시에 조절하여 추가실험을 수행하였고, 이 추가실험에서는 물의 양을 다시 0.4854 g/g . 제올라이트로 하고 첨가제의 양을 모두 약간씩 줄여 벤토나이트, 메틸셀루로즈, 폴리비닐알콜, 그리고 글리세린을 각각 0.
- 4126 g/g . 제올라이트(40C)로 한 결과 온전한 하니컴이 성형되었고, 이 하니컴을 DW25/24-DR105/24, DR10C/HR-105/24, DR20C/ HR-105/24, DW@DES24.5/24-DR 105/24, 그리고 DW@ATM/24-DR105/24 등 5가지 방법으로 건조시켰다. 그 결과 표면에서의 수분이 단계적으로 증발함으로써 수분의 증발이 완만한 속도로 이루어지도록 하기 위해 건조온도인 105℃까지 각각 10℃/hr와 20℃/hr로 승온되도록 한 DR10C/HR-105/24와 DR20C/HR-105/24를 포함하여 5가지 건조방법들 모두 균열발생상태가 40B로 성형한 하니컴의 건조 결과와 크게 다르지 않았고 소성 후 강도가 약해지는 현상도 유사하였으며, 특히 DW@ATM/24-DR105/24 의 경우 하니컴의 내 .
- 5340 g/g . 제올라이트(40E)로 하였고 성형된 하니컴을 DW25/24-DR105/24, DW@DES24.5/24-DR105/24, DR 105/24, DW@ATM/24-DR105/24, SPR-DW25/24-DRl05/24, 그리고 SPR-DW@ATM/24-DR105/24 등 6가지 방법으로 건조하였다. 그 결과 앞의 4가지 건조방법에서는 균열의 정도가 현저히 감소하였고, 특히 외벽에 물을 살수한 나중의 2가지 건조방법에서는 하니컴 내부가 양호하였다.
- 8333 g/g . 제올라이트로 증가시키고 벤토나이트의 양을 다소 줄였으며 대신 배토가 더욱 부드러워지도록 하기 위해 글리셀린의 양을 증가 시켜 벤토나이트, 메틸셀루로즈, 폴리비닐알콜, 그리고 글리세 린의 양을 각각 0.0872, 0.0252, 0.0500, 그리고 0.0069 g/g . 제올라이트씩으로 한 (200A) 결과 앞에서와 같이 배토가닥들이 서로 결합하지 않았다.
- 1454 g/g . 제올라이트로 하고 다른 3가지 첨가제의 양을 약간씩 증가시켜 각각 0.0364, 0.0818, 그리고 0.0345 g/g . 제올라이트씩 (200B)으로한 결과 하니컴이 성형되었다.
- 5000g/g . 제올라이트로 하고 벤토나이트, 메틸셀루로즈 폴리비닐알콜, 그리고 글리세린의 양을 각각 제올라이트 1 g 당 0.0600, 0.0150, 0.0336, 그리고 0.0063 g으로 하였다(100A). 그 결과 처음 압출시 40 cells/iif-하니컴처럼 초기 압출 때 배토가닥들이 결합되지 않아 하니컴 이 성형되지 않았고(그림 5) 수차반복한 후에야 성형되었으며, 성형된 하니컴이 다소 굽은 상태였다.
- 5000 g/g . 제올라이트로 하고 벤토나이트, 메틸셀루로즈, 폴리비닐알콜, 그리고 글리세린의 양을 각각 약간씩 달리하여 제올라이트 1 g 당 0.0900, 0.0225, 0.0500, 그리고 0.0215 g(100B)과 0.0600, 0.0225, 0.0500, 0.0063 g (100C)의 두 가지와 물이 양을 그보다 조금씩 더 줄인 0.4670과 0.4650 g/g . 제올라이트로 하고 이 두 가지 물의 양에 대해 다른 4가지 성분들은 각각 0.
- 4650 g/g . 제올라이트로 하고 이 두 가지 물의 양에 대해 다른 4가지 성분들은 각각 0.0873, 0.0218, 0.0490, 0.0069 g (100D)오+ 0.4650, 0.0900, 0, 0225, 0.0500, 0.0063 g씩 (100E)으로 하여 실험하였다. 그 결과 100B의 경우에도 100A처럼 진공압출성형공정 초기에는 제올라이트 배토 가닥들의 결합되지 않았고 수차반복 후에야하니컴이 성형되었으며, 건조 후 외벽표면에 역시 균열이 발생하였다.
- 4854 g/g . 제올라이트로 하고 첨가제의 양을 모두 약간씩 줄여 벤토나이트, 메틸셀루로즈, 폴리비닐알콜, 그리고 글리세린을 각각 0.1092, 0.0272, 0.0612, 그리고 0.0258 g/g - 제올라이트로 하였으며 (40F), 건조는 40E에서의 6가지 건조방법 외에 MWOMOMin, MW030S/M/40Min, T1SU-DW25/ 24-DR105/24, TISU-SPR-DW25/24-DR105/24, WIRE-DW25/24-DR105/24 등 5가지 방법을 추가하였다. 그결과 DW25/24-DR105/24, DR105/24, TISU-SPR-DW@ATM/24-DR 105/24, 그리고 WIRE-DW25/24-DR105/24 등에서는 외벽은 물론이고 셀의 벽에도 균열이 발생하였으며, MWO/40Miri와 MWO30S/M/ 40Min에 의해 건조된 하니컴은 손으로 건드리기만 하여도 쉽게 부서질 만큼 강도가 매우 약하였고 DW@ATM/24-DR 105/24와 TISU-SPR-DW@ATM /24-DR105/24에서는 하니컴의 형태가 양호하게 유지되었으며 DW@DES24.
- 탈착 성능실험은 benzene과 MEK에 대해 수행하였으며, 이것들의 농도를 2,000 ppm 이 되도록 한 시료가스를 2L/ min으로 5 cm-하니 컴 에 통과시 켜 포화시 킨 후 탈착 (질소)가스로 탈착시켰다. 실험변수는 탈착온도와 탈착 가스 유량으로 하였고 탈착온도는 연속 회전식 로러형 흡착장치에서 재생부와 냉각부의 경 계지점에서온도가 현저히 낮아지고 그로 인해 끓는점이 높은 VOCs가 재생부에서 효과적으로 탈착되지 않고 흡착제표면에 농축되어 점도가 높은 mist를 형성하기 때문에 높게 (150- 180℃)하며 (Chang et al.
- 흡 . 탈착 탑의 내경 (36.5mm)은 하니컴의 직경과 동일하고 길이는 최소한 3가지 길이 이상의 하니컴을 충전할 수 있도록 충분히 길게 (400 mm) 하였으며, 흡착온도는 증발 관의 온도와 동일한 온도조절시스템을 설치하여 설 정온도로 자동조절될 수 있도록 하였다.
- 2L/min 등 4가지로 하였으며, 흡 . 탈착탑의 출구에서 탈착가스 중의 시료 VOCs (benzene, MEK)의 농도를 측정하여 탈착 곡선을 작성하고 탈착된 양과 탈착율(흡착량에 대한 탈착된 양의 비)를 산출하였다. 분석과 산출방법은 흡착성능실험에서와 동일하게 하였다.
대상 데이터
- 2) 본 연구에서 사용한 진공압출토련기에서 벤토나이트, 메 틸셀룰로오스, 폴리 비 닐알코올, 글리 세 린, 그리고 물의 양을 각각 0.0873, 0.0218, 0.0419, 0.0138, 그리고 1.2600 g/g . 제올라이트로 하고 건조기에서 105℃로 24시간 동안 건조한 후 505℃에서 5시간 동안 소성하였을 때 양호한 하니컴이 제조되었다.
- 5 mm ( (주)에 이 텍 솔루션)으로금형은 그림 1과 같다. 사용된 성형기는 진공 압출 토련기 (TSM-100H 인영정밀 (주); Power: 220V/20Hz/ 3P. Main motor: 3.
- 5 mm'1' x 400 mmL)-GC 분석기-분석자료저장/기록용 컴퓨터 등으로 구성하였다. 시료VOCs의 수송가스로는 실린더질소(순도 99.9%)를 사용하였으며 실린더 출구의 정 압기 와 질량유량조절기 (MFC: Sierra Instrument Inc., SIERRA 810 Series)<H] 의해 각각 실험압력 (1.5 ~ 3kg/cm2)과 실험유량으로 조절하였고 가열/냉각기를 통과한 후 증발관으로 도입되도록 하였다. 가열/냉각기는 시료VOCs의 증발율이 온도에 예민하기 때문에 질소가스의 가열온도는 미리 설정한 실험온도로 자동조절되도록 하였으며, VOCs 증발 관도 내부와 외벽을 전열선으로 감아 가열될 수 있도록 하였고 역시 자동온도조절시스템을 설치하여 실험 중 시료VOCs의 온도가 설정온도로 유지되도록 하였다.
- 실험은 국내산 4A-형 제올라이트(Zeobuilder Co.; 표 1)를 사용하였는데, 소요되는 제올라이트의 양을 절감하기 위해 40 cells/in?과 lOO cells/in? (하니 컴 금형)을 성형하여 실험을 수행하였다.
- 2600 g/g . 제올라이트로 하여 (200C) 하니 컴을 성형하고 DR105/24에 의해 건조한 후 소성하여 매우 양호한 하니 컴을 제조하였다(그림 6). 이 하니 컴의 강도는 건조 후에는 약 6.
- 2000g/g . 제올라이트로 하였다(40A). 그러나 반죽할 때 물이 다소 부족한 면이 있어 배토를 제조한 후 하니컴을 성형하기 위해 진공압출토련기에 통과시켰을 때 배토가닥들이 서로 결합되지 않아 하니 컴이 성형되지 않았다(그림 5).
- 0344 g/g . 제올라이트로 하였다(40B). 그러나 40B는 배토가 다소 물렁물렁하였고, 진공 압출 토련기를 통과한 후 배토가닥들이 결합하여 하니 컴의 형상이 이루어지기는 하였으나 외벽이 형성되지 않아 온전한 하니컴이 성형되지 않았으며 그것을 DR105/24에 의해 건조시켰을 때 전체에 심한 균열이 발생하였다.
데이터처리
- 흡착탑에서 배출되는 시료가스 중의 시료VOC의 농도는 흡 . 탈착 탑 출구에서 GC분석기 (Acme 6000 M: 영 린사)에 의해 2 분 간격으로 분석하였고, 분석된 농도는 미리 작성한검량선에 적용하여 농도 (ppm)로 변환시켜 컴퓨터에 저장한 후 흡착(파과)곡선을 작성하고, 흡착된 양과 흡착용량 (adsorption capacity)을 SIGMA PLOT Program에 의해 ¥>96%의 신뢰도로 산출하였다.
이론/모형
- 탈착방법은 장치가 비교적 간단하고 운전이 용이하며, 특히 하니컴을 재생시킨 탈착가스를 연료로 사용할 수 있어 경제적으로 유리한 온도가열식 재생 방법 (temperature swing regeneration method)# 채택하고 탈착가스로는 질소가스를 시용하였다. 탈착 성능실험은 benzene과 MEK에 대해 수행하였으며, 이것들의 농도를 2,000 ppm 이 되도록 한 시료가스를 2L/ min으로 5 cm-하니 컴 에 통과시 켜 포화시 킨 후 탈착 (질소)가스로 탈착시켰다.
성능/효과
- 1) 수분의 양만을 조절하는 것만으로 진공 압출 토련기에서의 하니컴의 성형이 가능 하지만 건조과정에서 균열이 발생하지 않도록 하기 위해서는 수분의 양과 결합제, 유활제, 그리고 가소제 등 첨가제의 양을 함께 조절하여야 한다.
- 3) 5 cm와 7 cm-하니 컴의 benzene과 MEK에 대한 흡착용량은 실험한 모든 유량에서 7 cm-하니 컴 이 5 cm-하니컴 보다 크지만 o-xylene에 대한 흡착용량은 그와 반대였다. 따라서 o-xylene처럼 비극성이고 분자량이 큰 물질을 함유하였을 경우에는 하니컴의 길이 결정에 유념할 것이 요구된다.
- 그러나 Oxylenee 분자량이 benzene과 MEK보다 커서 흡착속도가 빠르기 때문에 benzene고} MEK보다 빨리 포화된 후 계속 시료가스에 노출되었을 때에는 다시 탈착되는 것이 원인이었을 것으로 추측되고, 따라서 o-xylene과 같이 분자량이 큰 성분을 함유한 가스를 처리할 경우에는 하니컴의 길이선정에 유념하여야 할 것이다. 3가지 시료VOC의 흡착용량 별로는 Oxylene에 대한 흡착용량이 benzene에 대한 흡착용량보다 크고 MEK는 3가지 중 분자량이 가장 작지만 흡착용량이 가장 크다. 이는 비극성이거나 비극성에 가까운 benzene과 o-xylenee 물리흡착의 일반적인 특성대로 등온흡착에서 “분자량이 큰 물질의 흡착용량이 작은 물질의 흡착용량보다 큰 것”을 나타낸 것이며, MEK는 극성물질이어서 극성이 흡착에 크게 기여한 것이다(Van Bekkum et al.
- 4) Benzene, o-xylene, 그리고 MEK의 흡착율은 농도가 1,000 ppm 인 경우를 제외하고는 대부분의 경우 90~96%로서, 98%인 연속 회전식 로-터형 흡착장치보다는 낮지만 중소형 사업장에서 사용하기에는 충분할 정도로 높은 효율이다.
- 5) Benzene과 MEK의 탈착율이 모두 180℃에서의탈착율이 150℃에서의 탈착율보다 질소가스의 유량에 따라 1.3 ~ 13.8% 높고 유량별로는 benzenee 두 온도에서 모두 1.0 L/min부터 80% 이상이며, MEK는 150℃에서는 0.2와 1.0 L/min일 때 80% 이하이고 1.5와 2.0 L/min는 90% 이상이며 180℃에서는 0.2 L/min일 때는 80%보다 낮지만 1.0 L/min부터는 90% 이상이었다. 따라서 대부분의 경우 생산시 설에서 배출되는 폐가스에는 분자량이 다양하고 극성물질과 비극성인 성분들이 모두 함유되기 때문에 질소를 탈착가스로 사용할 경우 탈착온도와 탈착 가스 유량은 각각 180℃와 1.
- 건조방법으로서 DW@DES24.5/24-DR 105/24와 MW030S/M/20Min을 실험한 결과 DW@DES24.5/ 24-DR105/24에 의해 건조시킨 하니컴은 역시 외벽에 가느다란 균열이 발생하였고 강도도 실톱으로 절단할 때 부스러지지 않을 정도로 비교적 강하였다. 그러나 MW030S/M/20Min에 의해 건조시킨 하니 컴은 40cells/in2-하니컴에서 처럼 하니컴의 형태는 변하지 않았으나 처리 후 강도가 매우 약하여 전자랜지에서의 처리는 건조방법으로서 적절하지 않음이 다시 한번 확인되었다.
- 0063 g씩 (100E)으로 하여 실험하였다. 그 결과 100B의 경우에도 100A처럼 진공압출성형공정 초기에는 제올라이트 배토 가닥들의 결합되지 않았고 수차반복 후에야하니컴이 성형되었으며, 건조 후 외벽표면에 역시 균열이 발생하였다. 100C는 메틸셀루로즈와 폴리비닐알콜, 그리고 물의 첨가량을 100B와 동일하게 하고 벤토나이트와 글리세린의 양은 100A와 동일하게 한 것이며 초기부터 성형상태가 양호하였으나 건조 후 역시 외벽에 가느다란 균열이 발생하였다.
- 0063 g으로 하였다(100A). 그 결과 처음 압출시 40 cells/iif-하니컴처럼 초기 압출 때 배토가닥들이 결합되지 않아 하니컴 이 성형되지 않았고(그림 5) 수차반복한 후에야 성형되었으며, 성형된 하니컴이 다소 굽은 상태였다.
- 5/24-DR 105/24, 그리고 DW@ATM/24-DR105/24 등 5가지 방법으로 건조시켰다. 그 결과 표면에서의 수분이 단계적으로 증발함으로써 수분의 증발이 완만한 속도로 이루어지도록 하기 위해 건조온도인 105℃까지 각각 10℃/hr와 20℃/hr로 승온되도록 한 DR10C/HR-105/24와 DR20C/HR-105/24를 포함하여 5가지 건조방법들 모두 균열발생상태가 40B로 성형한 하니컴의 건조 결과와 크게 다르지 않았고 소성 후 강도가 약해지는 현상도 유사하였으며, 특히 DW@ATM/24-DR105/24 의 경우 하니컴의 내 . 외부가 모두 갈라짐이 심하여 건조온도를 점진적으로 상승시키거나 실온대기에서 먼저 표면수를 제거하는 방법이 모두 효과적이지 않은 것으로 나타났다.
- 0258 g/g - 제올라이트로 하였으며 (40F), 건조는 40E에서의 6가지 건조방법 외에 MWOMOMin, MW030S/M/40Min, T1SU-DW25/ 24-DR105/24, TISU-SPR-DW25/24-DR105/24, WIRE-DW25/24-DR105/24 등 5가지 방법을 추가하였다. 그결과 DW25/24-DR105/24, DR105/24, TISU-SPR-DW@ATM/24-DR 105/24, 그리고 WIRE-DW25/24-DR105/24 등에서는 외벽은 물론이고 셀의 벽에도 균열이 발생하였으며, MWO/40Miri와 MWO30S/M/ 40Min에 의해 건조된 하니컴은 손으로 건드리기만 하여도 쉽게 부서질 만큼 강도가 매우 약하였고 DW@ATM/24-DR 105/24와 TISU-SPR-DW@ATM /24-DR105/24에서는 하니컴의 형태가 양호하게 유지되었으며 DW@DES24.5/24-DRl05/24에서는 표면에 가느다란 균열만 발생하였다. 그림 4는 DW@DES 24.
- 0 L/min로 하면 비극성 인 benzene고} 극성 인 MEK가 모두 85% 이상 탈착될 수 있어 운전조건으로 적합하다. 그러나 0.2 L/min에서는 두 가지 물질 모두 탈착효율은 80% 이하로 낮지만, benzenee 탈착공정 개 시 후 약 4분 후부터 28분까지 24분 동안 농도가 40, 000 ppm 이상이고 MEK 는 약 8분 동안 50, 000 ppm 이상을 유지하여 연료로서의 가치가 충분하므로(George Seoeler e al., 1981) 연료절감을 위해 이 탈착가스를 탈착탑으로 주입되는 탈착(질소)가스의 예열용 연료로 사용하고자 할 때에는 0.2L/min도 가능할 것으로 사료된다.
- 2600g으로 하고 105℃로 24시간 동안 건조한 후 505℃에서 5시간 동안 소성하면 균열이 없는 양호한 소수성 HY-형 제올라이트제 200cell/irf-하니컴 이 제조될 수 있다. 단 소성 후의 압축강도는 소성 시 유기결합제가 소각되어 제거되면서 무기 결합제와 제올라이트와의 결합구조가 치밀해질수록 커지고 그 정도는 소결이 일어나기 전까지 온도가 높아질수록 증가하므로 소성온도를 증가시키므로써 압축 가도를 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.
- 약해졌다. 따라서 벤토나이트의 양을 줄여 200A와 동일하게 하고 다른 첨가제들과 물의 양을 약간씩 줄여 4가지 첨가제의 양을 각각 0.0218, 0.0491, 0.1380, 그리고 1.2600 g/g . 제올라이트로 하여 (200C) 하니 컴을 성형하고 DR105/24에 의해 건조한 후 소성하여 매우 양호한 하니 컴을 제조하였다(그림 6).
- 이와 같이 두 물질에 대한 탈착곡선의 형태가 다른 것은 benzene 은 비극성이어서 제올라이트입자와의 결합강도가 약해 초기에 많은 양이 일시에 탈착되고 극성물질인 MEK는 결합강도가 강하여 초기에도 많은 양이 탈착되지 못하고 서서히 탈착되기 때문으로 추측된다. 또한 탈착효율은 표2에 나타난 바와 같이 benzene 은 0.2, 1.0, 1.5, 그리고 2.0 L/min 등 4가지 탈착 가스 유량에서의 농도가 0에 접근하기 위한 급변 점까지의 탈착효율이 150℃와 180℃에서 각각 76.0, 82.8, 87.3, 그리고 92.1%와 77.5, 86.1, 90.7, 그리고 93.8% 로서 180℃에서의 탈착율이 150℃에서의 탈착효율보다 높고, 각 온도별로 4가지 유량에서의 탈착효율은 150℃에서는 1.5 L/min 이상에서 85% 이상이며 ]80℃에서는 l.OL/min 이상에서 85% 이상이며 1.
- 또한 파과점까지의 흡착효율은 o-xylenee 모든 경우에 1,000 ppm과 1,500 ppm에서 82 ~ 88% 이고 benzene과 MEK는 1,000ppm인 때에 최하 87%이며, 3가지 시료VOCs 모두 나머지 경우에는 90~96%로 비교적 높다. 이와 같은 흡착용량은 benzene의 경우 고온 증기와 무기산으로 알루미늄을 제거하여 Si/Al 비를 5.
- 그 결과 표면에서의 수분이 단계적으로 증발함으로써 수분의 증발이 완만한 속도로 이루어지도록 하기 위해 건조온도인 105℃까지 각각 10℃/hr와 20℃/hr로 승온되도록 한 DR10C/HR-105/24와 DR20C/HR-105/24를 포함하여 5가지 건조방법들 모두 균열발생상태가 40B로 성형한 하니컴의 건조 결과와 크게 다르지 않았고 소성 후 강도가 약해지는 현상도 유사하였으며, 특히 DW@ATM/24-DR105/24 의 경우 하니컴의 내 . 외부가 모두 갈라짐이 심하여 건조온도를 점진적으로 상승시키거나 실온대기에서 먼저 표면수를 제거하는 방법이 모두 효과적이지 않은 것으로 나타났다. 그림 3은 이 5가지 중 DW25/ 24-DR105/24에서 건조한 후(upper)와 DR20C/HR-105/24에 의해 건조한 후 소성한 하니컴의 형태 (lower)이다.
- 이들 실험결과에 의하면 3가지 시료VOCs의 흡착 곡선의 형태는 7cm-하니컴의 o-xylene과 MEK에 대한 흡착곡선이 평탄하지 못한 것을 제외하고는 일반적인 흡착공정의 흡착곡선의 형태를 타나내고 있으며, 5cm와 7cm-하니컴에서 시료가스의 유량이 1, 2, 그리고 3 L/min 일 때의 평균흡착용량은 benzene °] 각각 0.05272, 007000, 0.05711 고} 0.058010.07061, 0.06867 이고 o-xylenee 0.10785, 0.16882, 0.18754와 0.10636, 0.12986, 0.15886이며 MEK는 0.11278, 0.12847, 0.10999와 0.00865, 0.15684, 0.16549 g/g . 제올라이트로서 benzene과 MEK에 대해서는 모든 유량에서 7 cm-하니 컴 이 5 cm-하니 컴의 흡착용량보다 크지만, o-xylene에 대해서는 5 cm-하니컴의 흡착용량이 7 cm-하니 컴의 흡착용량보다 크다.
- 이상의 실험결과에 의하면 첨가제들의 양을 고정시키고 물의 양을 0.4126부터 0.5340g/g . 제올라이트까지 점차 증가시킴에 따라 성형된 하니컴의 형태가 양호해지고 건조 후의 균열상태도 점차 감소하였지만 0.
- 100C는 메틸셀루로즈와 폴리비닐알콜, 그리고 물의 첨가량을 100B와 동일하게 하고 벤토나이트와 글리세린의 양은 100A와 동일하게 한 것이며 초기부터 성형상태가 양호하였으나 건조 후 역시 외벽에 가느다란 균열이 발생하였다. 이와 같은 3가지 조성에 대한 실험결과에 따라 다시 메틸셀루로즈 폴리비닐알콜, 그리고 글리셀린은 100C와 동일하게 하고 벤토나이트의 양을 30%정도 증가시켰으며 대신 물의 양은 다소 감소시킨 (100D) 결과 압출성형상태가 다소 향상되었고 건조 후의 균열도 현저하게 감소하였으며 소성 후의 형태도 100A나 100B 보다는 양호해졌다.
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