Issue
HWAHAK KONGHAK,
Vol.37, No.5, 782-788, 1999
알칼리 금속화합물을 이용한 석유코크스의 활성화와 SO2 흡착특성: 수분영향
Activation of Petroleum Coke by Alkali Metal Compounds and SO2 Adsorption Characteristics: Moisture Effect
석유코크스를 알칼리 금속화합물로 활성화하였으며 제조된 SO2 흡착특성을 고찰하였다. 활성화과정에서 황 및 회분이 95% 이상 제거되고, 수소가 95%의 순도로 생성되는 것과 입자크기가 작아지는 특성을 보였다. 저온(30oC)에서 활성탄의 SO2 흡착능력은 활성탄소섬유에 대해 보고된 결과와는 달리 수분에 따라 증가하지 않았다. 활성탄소섬유에 비해 흡착점의 수가 적고, 흡.탈착속도가 느린 활성탄은 수분함량이 포화농도보다 클 경우 탄소체 표면에서 수분의 응축으로 인해 SO2 흡착능력이 감소될 수 있다는 것을 확인하였으며 활성탄을 이용한 SO2 흡착은 수분함량에 따라 적정온도가 선택되어져야 함을 알 수 있었다. 실험결과 수분 10%는 100oC, 수분 4%는 30oC가 적정 흡착조건임을 알 수 있었다. 알칼리 처리한 석유코크스 활성탄은 다양한 기공크기와 표면의 친수성 기능그룹으로 상용활성탄보다 우수한 SO2 흡착성능을 보였으며 산화와 열처리와 같은 전치리 과정 없이 200 mgSO2/gAC/6 hr의 흡착능력을 보였다.
Activation of petroleum cokes by alkali metal compounds and SO2 adsorption characteristics were investigated. Near complete removal(>95%) of sulfur and ash, hydrogen evolution of purity more than 95%, and reductions of particle size were major features of alkali activation. Adsorption capacities of activated carbons at low temperatures (30℃) were not increased with moisture contents, and this is opposites results reported with the activaed carbon fiber. It was found that the moisture contents above saturation level cause condensation on pore surfaces of activated carbons due to the smaller number of free sites and lower adsorption/desorption rates than the activated carbon fiber, and also found that the optimum adsorption temperatures must be selected with moisture contents. Typical results showed that 100℃ for the 10% moisture, and 30℃ for the 4% moisture were optimum conditions respectively. Alkali activated carbon from petroleum cokes showed larger SO2 adsorption capacity than the conventional activated carbon due to its wide ranges of pore size and its hydrophilic surface functional groups. SO2 adsorption capacity was about 200 mgSO2/gAC/6 hr without pretreatment such as oxidation and thermal treatment.