흡착에 의한 시설

흡착에 의한 시설




활성탄 흡착 원리
분자층으로 구성된 고체의 미세공 표면에서 화학적결합, 또는 미세공에 물리적 충진현상으로 인하여 기체의 분자 및 원자에 대한 강한 흡착력을 이용하여 오염된 기체를 제거하는 방법이다. 반데르발스 힘으로 물리흡착, 이온결합, 공유결합력으로 화학흡착이 일어난다. 그러나 활성탄 흡착에서는 물리흡착과 화학흡착이 존재한다고 본다. 기상흡착에는 가역적인 물리흡착이 많고, 액상흡착은 비가역적 화학흡착이 많이 일어난다. 흡착탑의 효율은 흡착제와 오염가스의 접촉시간의 조절등과 같은 설계인자와 선택된 흡착제의 종류등에 의해 다양해질 수 있다.

구 분
물리적 흡착
화학적 흡착
결합
Vander Walls 인력에 의한 약한 결합
자유전자의 재배열에 의한 강한 이온결합 또는 공유결합
흡착열
적음(2~10㎉/gmol) 응축열과 같은 정도
큼(10~30㎉/gmol) 반응열과 같은 정도
흡착속도
Activation이 존재하지 않으므로 빠름
활성화에너지가 필요하며 느림
흡착질
임계온도 이하의 모든 기체를 흡착하는 비 선택성(다중흡착)
화학반응성이 있는 피흡착질만 선택성(단일흡착)
가역성
항상 가역적(약 150℃에서 탈착용이)
가역 또는 비가역적 (800℃이상에서 탈착용이)
온도 의존성
온도가 높을수록 흡착량 감소
온도상승에 따라 흡착량이 증가하다가 감소

 

 

특징
비표면적과 친화력이 크면 클수록 흡착의 효과는 커진다.
흡착제(고체)는 다공성이며 모세관이 많을수록 흡착에 필요한 고체의 계면은 증가한다.
흡착재생을 반복하여 계속 사용할 수 있다.(자체 생산하여 1~3년 수명유지)

 

흡착제
흡착제 선정시 고려사항 : 흡착효율, 재생률이 우수, 수명, 내산성, 부식성, 습분에 견고, 압력손실이 적고 장치내에서 충분한 체류시간,불순물함유량 적은 것, 폐기물 처리시 유해성 낮은 것