초록 ▼

활성탄은 입자내 공극이 잘발달된 무정형 탄소로써 흡착성및 촉매성이 뛰어나 식품공업을 비롯한 광범위한 산업영역에서 사용되고 있으며, 특히 최근들어 대기 및 수질 오염 등의 환경 공해 문제가 심각해짐에 따라 폐수, 정수처리 및 배기가스 흡착등에의 수요가 증대되고 있다. 현재 국내생산 규모는 보잘것 없으며 부가가치가 높은 고품위 활성탄은 수입품에 의존하고 있는 실정이다. 또한, 본연구의 수탁업체인 삼천리산업주식회사에서 1980년 이후 호주로부터 성형 갈탄을 매년 15,00톤 이상 수입하여 공간 난방연료로 재활용 할 수 있는 방안이 요구되

활성탄은 입자내 공극이 잘발달된 무정형 탄소로써 흡착성및 촉매성이 뛰어나 식품공업을 비롯한 광범위한 산업영역에서 사용되고 있으며, 특히 최근들어 대기 및 수질 오염 등의 환경 공해 문제가 심각해짐에 따라 폐수, 정수처리 및 배기가스 흡착등에의 수요가 증대되고 있다. 현재 국내생산 규모는 보잘것 없으며 부가가치가 높은 고품위 활성탄은 수입품에 의존하고 있는 실정이다. 또한, 본연구의 수탁업체인 삼천리산업주식회사에서 1980년 이후 호주로부터 성형 갈탄을 매년 15,00톤 이상 수입하여 공간 난방연료로 재활용 할 수 있는 방안이 요구되고 있다. 한편 미국이나 일본을 비롯한 선진국의 경우 각종 석탄및 석탄 폐기물등을 원료로 한 활성탄의 제조와 응용에 관한 연구가 비교적 활발한 편이나 국내에서는 학계에서 단편적으로 수행되어 있을뿐 종합적이고도 체계적인 연구가 되지 못하여 이에 대한 기초 자료가 정립되어 있지 못한 실정이다. 따라서 본 연구를 통하여 연료산업에서 회수된 부산물로부터 고품질의 활성탄을 제조하고 원가절감및 수입대체 효과를 거둠으로써 국내 화성탄 공업을 육성하고, 활성탄 제조 응용 분야의 개발로 관련 산업의 육성에 도움을 주고자 한다. 광범위한 문헌조사를 바탕으로 본 연구의 수행을 위한 기초자료를 정리하고 이로부터 소규모의 기존 실험장치를 이용하여 예비실험을 수행한 후 BENCH SCALE 규모의 실험장치 및 소요기기를 설게. 제작하여 설치하였다. 설치된 실험장치의 시운전을 거쳐 원료의 전처리방법 및 활성화에서의 조업조건을 구하였다. 제조된 활성탄의 물성은 표준화된 공업시험규격에 따라 측정하고 국내 기존 제품 및 외국 수입제품의 물성치와 비교 분석하였다. 실험결과를 토대로 하여 제조공정도를 작성하고 기초 공장설계를 거쳐 본 공장의 경제성을 검토하였다. 본 연구로부터 결정된 최적조건하에서 제조된 활성탄은 국내 기존제품에 비해 입자성과 기상. 액상 흡착력 등 제반 물성면에서 전반적으로 월등하였으며, 외국 수입품과 비교해도 모든 물성이 전혀 뒤지지 않음으로써 상품화의 가능성이 충분하여 경제성 검토 결과 본 제조공정의 경제성은 매우 높은 것으로 나타났다.

목차 Contents

• 제1장. 서론...12
• 제1절. 활성탄 제조원료...13
• 제2절. 활성탄 제조방법...15
• 1. 탄화...15
• 2. 활성화...15
• 제3절. 활성탄 제조장치...18
• 제4절. 활성탄의 물성분석...22
• 제5절. 활성탄의 재생 및 활용분야...24
• 1. 활성탄의 재생...24
• 2. 활성탄의 활용분야...25
• 제2장. 실험...28
• 제1절. 예비실험...28
• 제2절. 활성탄 제조실험...30
• 1. 원료 전처리...34
• 2. 탄화...34
• 3. 활성화...35
• 제3절. 분석실험...38
• 1. 일반적인 특성...38
• 2. 액상 흡착 특성...45
• 3. 세공구조의 특성...51
• 제3장. 결과 및 고찰...62
• 제1절. 조업조건의 변화에 따른 제품의 영향...62
• 1. 인산법의 경우...62
• 2. 황산법의 경우...70
• 제2절. 활성화 시간에 따른 수율변화치로부터 반응속도 상수계산...73
• 제3절. 수율변화량과 비표면적 및 Methylene Blue 흡착력과의 관계식...75
• 제4절. 제품의 물성분석...77
• 1. Mercury Porosimetry...79
• 2. X선 회절분석...82
• 3. 전자현미경 관찰...83
• 4. ABS흡착력...85
• 제4장. 경제성 검토...88
• 제1절. 국내 활성탄 시장 조사...88
• 제2절. 공정개요...91
• 제5장. 결론...94
• 제6장. 참고문헌...96
• 부록...101
• 1. 실험 Data...101
• 2. 장치설계...112
• 3. 중간시험단계(Pilot Plant)연구계획...118