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문제 정의
- 본 연구에서는 효율적인 VOC의 흡착 방법 및 에너지 회수방 안 수립을 위한 기초 연구의 일환으로 2008년도에 실시된 시화/ 반월공단의 전수조사를 바탕으로 흡착탑을 사용하는 업체에서 수거한 폐활성탄에 흡착된 VOC의 탈착특성을 분석하였대1-6]. 폐활성탄의 탈착특성 자료를 바탕으로 활성화에너지와 반응 차수를 구하기 위해 Freeman-Carroll법을 사용하여 반응특성 을 분석하였다.
- 본 연구에서는 효율적인 VOC의 흡착 방법 및 에너지 회수방 안 수립을 위한 기초 연구의 일환으로 2008년도에 실시된 시화/ 반월공단의 전수조사를 바탕으로 흡착탑을 사용하는 업체에서 수거한 폐활성탄에 흡착된 VOC의 탈착특성을 분석하였대1-6]. 폐활성탄의 탈착특성 자료를 바탕으로 활성화에너지와 반응 차수를 구하기 위해 Freeman-Carroll법을 사용하여 반응특성 을 분석하였다.
제안 방법
- 원활한 THC 분석을 위해 두 개의 포 집 탱크 중 한 개 (Figure 1의 mixing tank)에 포집된 VOC를 분석하였다. microFID를 이용하기 위해서는 가스 중 산소의 농 도가 10%이상 필요하기 때문에 100 mL/min의 산소를 계속 흘 려주면서 THC 분석을 수행하였다. 측정은 1분에 한번씩 하였 으며 대표적인 VOC인 톨루엔을 측정 기준물질로 이용하였다.
- 원활한 THC 분석을 위해 두 개의 포 집 탱크 중 한 개 (Figure 1의 mixing tank)에 포집된 VOC를 분석하였다. microFID를 이용하기 위해서는 가스 중 산소의 농 도가 10%이상 필요하기 때문에 100 mL/min의 산소를 계속 흘 려주면서 THC 분석을 수행하였다. 측정은 1분에 한번씩 하였 으며 대표적인 VOC인 톨루엔을 측정 기준물질로 이용하였다.
- 폐활성탄의 탈착특성 자료를 바탕으로 활성화에너지와 반응 차수를 구하기 위해 Freeman-Carroll법을 사용하여 반응특성 을 분석하였다. 또한 폐활성탄의 에너지 회수 가능성을 조사 하기 위해 THC(Total hydrocarbon)를 이용하여 폐활성탄의 열량특성을 평가하였다.
- 폐활성탄의 탈착특성 자료를 바탕으로 활성화에너지와 반응 차수를 구하기 위해 Freeman-Carroll법을 사용하여 반응특성 을 분석하였다. 또한 폐활성탄의 에너지 회수 가능성을 조사 하기 위해 THC(Total hydrocarbon)를 이용하여 폐활성탄의 열량특성을 평가하였다.
- 의 microFID(Flame Ionization Detector)를 이 용한 THC 분석기를 사용하였으며 Figure 1에 THC 분석기를 이용한 실 험장치의 모식도를 나타내었다. 실험하고자 하는 활성탄 시료 10 g을 유리관에 넣고 진공펌프를 이용하여 포집탱크와 혼합 탱크를 진공상태로 만든 후, 가열로의 온도를 VOC가 탈착되 는 온도인 513 휴까지 올려 활성탄에 흡착된 VOC를 두 개의 포집탱크에 포집하였다. 원활한 THC 분석을 위해 두 개의 포 집 탱크 중 한 개 (Figure 1의 mixing tank)에 포집된 VOC를 분석하였다.
- 의 microFID(Flame Ionization Detector)를 이 용한 THC 분석기를 사용하였으며 Figure 1에 THC 분석기를 이용한 실 험장치의 모식도를 나타내었다. 실험하고자 하는 활성탄 시료 10 g을 유리관에 넣고 진공펌프를 이용하여 포집탱크와 혼합 탱크를 진공상태로 만든 후, 가열로의 온도를 VOC가 탈착되 는 온도인 513 휴까지 올려 활성탄에 흡착된 VOC를 두 개의 포집탱크에 포집하였다. 원활한 THC 분석을 위해 두 개의 포 집 탱크 중 한 개 (Figure 1의 mixing tank)에 포집된 VOC를 분석하였다.
- 실험하고자 하는 활성탄 시료 10 g을 유리관에 넣고 진공펌프를 이용하여 포집탱크와 혼합 탱크를 진공상태로 만든 후, 가열로의 온도를 VOC가 탈착되 는 온도인 513 휴까지 올려 활성탄에 흡착된 VOC를 두 개의 포집탱크에 포집하였다. 원활한 THC 분석을 위해 두 개의 포 집 탱크 중 한 개 (Figure 1의 mixing tank)에 포집된 VOC를 분석하였다. microFID를 이용하기 위해서는 가스 중 산소의 농 도가 10%이상 필요하기 때문에 100 mL/min의 산소를 계속 흘 려주면서 THC 분석을 수행하였다.
- 실험하고자 하는 활성탄 시료 10 g을 유리관에 넣고 진공펌프를 이용하여 포집탱크와 혼합 탱크를 진공상태로 만든 후, 가열로의 온도를 VOC가 탈착되 는 온도인 513 휴까지 올려 활성탄에 흡착된 VOC를 두 개의 포집탱크에 포집하였다. 원활한 THC 분석을 위해 두 개의 포 집 탱크 중 한 개 (Figure 1의 mixing tank)에 포집된 VOC를 분석하였다. microFID를 이용하기 위해서는 가스 중 산소의 농 도가 10%이상 필요하기 때문에 100 mL/min의 산소를 계속 흘 려주면서 THC 분석을 수행하였다.
대상 데이터
- 이들 업체 중 활성탄 흡착탑 사용이 많은 업체들을 분류하여 총 18개 업종 54개 업체를 선정하여 폐활성탄을 수 거하였다. 본 연구에서는 54개 업체 중 에너지 회수 가능성이 높을 것으로 예상되는 3개 업종 즉, 인쇄업종, 합성수지 및 기 타 플라스틱물질 제조업종, 의약용 약제품 제조업종 별로 3개 업체씩 총 9개 업체를 선택하여 실험을 실시하였다. 9개 업체 에서 수거한 폐활성탄의 사용기간과 요오드가는 Table 1에 나 타낸 바와 같다.
- 이들 업체 중 활성탄 흡착탑 사용이 많은 업체들을 분류하여 총 18개 업종 54개 업체를 선정하여 폐활성탄을 수 거하였다. 본 연구에서는 54개 업체 중 에너지 회수 가능성이 높을 것으로 예상되는 3개 업종 즉, 인쇄업종, 합성수지 및 기 타 플라스틱물질 제조업종, 의약용 약제품 제조업종 별로 3개 업체씩 총 9개 업체를 선택하여 실험을 실시하였다. 9개 업체 에서 수거한 폐활성탄의 사용기간과 요오드가는 Table 1에 나 타낸 바와 같다.
- 2008년도에 실시한 시화/반월공단의 전수조사 결과에 따르 면 610개 업체에서 총 1058기의 활성탄 흡착탑이 사용되고 있다[7]. 이들 업체 중 활성탄 흡착탑 사용이 많은 업체들을 분류하여 총 18개 업종 54개 업체를 선정하여 폐활성탄을 수 거하였다. 본 연구에서는 54개 업체 중 에너지 회수 가능성이 높을 것으로 예상되는 3개 업종 즉, 인쇄업종, 합성수지 및 기 타 플라스틱물질 제조업종, 의약용 약제품 제조업종 별로 3개 업체씩 총 9개 업체를 선택하여 실험을 실시하였다.
- 2008년도에 실시한 시화/반월공단의 전수조사 결과에 따르 면 610개 업체에서 총 1058기의 활성탄 흡착탑이 사용되고 있다[7]. 이들 업체 중 활성탄 흡착탑 사용이 많은 업체들을 분류하여 총 18개 업종 54개 업체를 선정하여 폐활성탄을 수 거하였다. 본 연구에서는 54개 업체 중 에너지 회수 가능성이 높을 것으로 예상되는 3개 업종 즉, 인쇄업종, 합성수지 및 기 타 플라스틱물질 제조업종, 의약용 약제품 제조업종 별로 3개 업체씩 총 9개 업체를 선택하여 실험을 실시하였다.
- microFID를 이용하기 위해서는 가스 중 산소의 농 도가 10%이상 필요하기 때문에 100 mL/min의 산소를 계속 흘 려주면서 THC 분석을 수행하였다. 측정은 1분에 한번씩 하였 으며 대표적인 VOC인 톨루엔을 측정 기준물질로 이용하였다.
- microFID를 이용하기 위해서는 가스 중 산소의 농 도가 10%이상 필요하기 때문에 100 mL/min의 산소를 계속 흘 려주면서 THC 분석을 수행하였다. 측정은 1분에 한번씩 하였 으며 대표적인 VOC인 톨루엔을 측정 기준물질로 이용하였다.
이론/모형
- 본 연구에서는 효율적인 VOC의 흡착 방법 및 에너지 회수방 안 수립을 위한 기초 연구의 일환으로 2008년도에 실시된 시화/ 반월공단의 전수조사를 바탕으로 흡착탑을 사용하는 업체에서 수거한 폐활성탄에 흡착된 VOC의 탈착특성을 분석하였대1-6]. 폐활성탄의 탈착특성 자료를 바탕으로 활성화에너지와 반응 차수를 구하기 위해 Freeman-Carroll법을 사용하여 반응특성 을 분석하였다. 또한 폐활성탄의 에너지 회수 가능성을 조사 하기 위해 THC(Total hydrocarbon)를 이용하여 폐활성탄의 열량특성을 평가하였다.
- 본 연구에서는 효율적인 VOC의 흡착 방법 및 에너지 회수방 안 수립을 위한 기초 연구의 일환으로 2008년도에 실시된 시화/ 반월공단의 전수조사를 바탕으로 흡착탑을 사용하는 업체에서 수거한 폐활성탄에 흡착된 VOC의 탈착특성을 분석하였대1-6]. 폐활성탄의 탈착특성 자료를 바탕으로 활성화에너지와 반응 차수를 구하기 위해 Freeman-Carroll법을 사용하여 반응특성 을 분석하였다. 또한 폐활성탄의 에너지 회수 가능성을 조사 하기 위해 THC(Total hydrocarbon)를 이용하여 폐활성탄의 열량특성을 평가하였다.
- 활성탄의 탈착특성을 알아보기 위해 TA Instruments사의 TGA-2050을 사용하였다. 예비실험을 통하여 513 호까지 승온했을 때와 623K까지 승온했을 때의 결과가 동일한 것을 알 수 있었다.
성능/효과
- 1) 폐활성탄의 탈착특성은 업체별로 차이를 보였으며 폐활성 탄에 흡착된 물질은 6-27% 정도였다. 폐활성탄 탈착특성 은 동일 업종 내에서도 많은 차이를 나타냈다.
- 1) 폐활성탄의 탈착특성은 업체별로 차이를 보였으며 폐활성 탄에 흡착된 물질은 6-27% 정도였다. 폐활성탄 탈착특성 은 동일 업종 내에서도 많은 차이를 나타냈다.
- 2) 9개 업체를 대상으로 Freeman-Carroll법을 이용하여 계산 한 탈착반응의 활성화에너지는 6.8-26.4 kj/mol이었으며 반응차수는 0.1~0.8이었다.
- 2) 9개 업체를 대상으로 Freeman-Carroll법을 이용하여 계산 한 탈착반응의 활성화에너지는 6.8-26.4 kj/mol이었으며 반응차수는 0.1~0.8이었다.
- 3) 폐활성탄에서 탈착된 VOC의 평균 경유 상당량은 인쇄업 종의 경우 탈착량이 작음에도 불구하고 0.95 L/ton으로 가 장 높았으며 폐활성탄으로부터 에너지 회수 가능성이 가장 높은 업종이 인쇄업종임을 알 수 있었다.
- 3) 폐활성탄에서 탈착된 VOC의 평균 경유 상당량은 인쇄업 종의 경우 탈착량이 작음에도 불구하고 0.95 L/ton으로 가 장 높았으며 폐활성탄으로부터 에너지 회수 가능성이 가장 높은 업종이 인쇄업종임을 알 수 있었다.
- 05 Uton으로 매우 낮았다. 이 두 업종의 평균 탈착량 또한 각각 13%, 18 % 임에도 불구하고 평균 경유 상당량은 각각 0.15, 0.30 Uton으로 인쇄업종에 비해 상당히 낮았다. 이와 같은 결과는 인쇄업종에서 주로 사용되고 있는 물질이 열량이 높은 방향족 화합물이기 때문인 것으로 추정된다.
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