Search / Korean Journal of Chemical Engineering
HWAHAK KONGHAK,
Vol.19, No.5, 349-354, 1981
천연 제올라이트의 질소 및 산소흡착 특성
Adsorption Characteristics of Nitrogen and Oxygen on Natural Zeolite
산처리하거나 양이온을 교환한 국내산 mordenite형 천연 제올라이트에 대한 질소와 산소의 흡착특성을 10 ℃ 및 20 ℃, 50∼700 torr 범위에서 조사하였다. 산처리하면 세공내 용적은 증가되었으나 질소의 흡착량은 감소되었다. Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+ 이온으로 제올라이트의 양이온을 교환하면 이온 크기가 커지는 순으로 질소가 많이 흡착되었다. Li+, Na+ 이온을 교환시켰을 때에도 이온 크기가 큰 Na+ 이온이 교환된 시료의 질소 흡착량이 컸으나 K+이온이 교환되었을 때에는 질소의 흡착량이 오히려 적어졌는데, 이는 양이온 교환에 의해 세공내 용적이 적어진데 기인하는 것으로 생각되었다. Na+이온 교환시 분리정수가 8.9, 질소 흡착량 7.4 ml/g(PN2=610 torr)으로서 질소를 흡착 제거하는 산소 농축제로서 가장 좋은 특성을 보여 주었다.
The adsorption characteristics of nitrogen and oxygen on acid-treated and cation-exchanged Korean natural zeolite(mordenite type) was investigated. Pore volume of natural zeolite increased, whereas adsorption amount of nitrogen decreased with the treatment of acid. When metal ion of natural zeolite was exchanged with Mg2+, Ca2+, Sr2+, and Ba2+, the adsorption amount of nitrogen increased with increasing cation size. Although a similar tendency was observed in alkali metal ion exchange, i.e., the Na+-exchanged natural zeolite adsorbed more nitrogen than the Li+-exchanged, the K+-exchanged resulted in decrease of nitrogen adsorption due to large decrease in pore volume. With a separation factor of 8.9 and adsorption amount of 7.4 ml/g nitrogen(at PN2=610 torr), the Na+-exchanged natural zeolite brought a good result as an adsorbent to be used in separation of nitrogen and oxygen.