KR20060036866A - 알데히드계 가스 제거용 흡착제 및 이의 제조 방법 - Google Patents

알데히드계 가스 제거용 흡착제 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가정 및 산업현장에 발생하는 포름알데히드, 아세트알데히드, 노네날알데히드 및 기타 유기알데히드(R-CHO) 가스를 제거할 목적으로 유기 및 무기 지지체에 아미노산계 유기화합물을 함침 및 건식 첨착 처리하여 이를 유효성분으로 하는 흡착제 및 이의 제조 방법에 관한 것을 특징으로 한다.
글리신, 알라닌, 리신, 세린, 알데히드계 가스, 함침, 건식첨착, 화학흡착제

Description

알데히드계 가스 제거용 흡착제 및 이의 제조 방법{ADSORBENT FOR ALDEHYDES AND MAKING METHOD}
도.1은 화학흡착제 제조 공정도를 도시한 것이다.
도.2는 실시예에 따른 포름알데히드 흡착성능을 도시한 것이다.
도.3은 실시예에 따른 아세트알데히드 흡착성능을 도시한 것이다.
본 발명은 석탄계, 야자계, 목탄계(피치계) 및 고분자수지 물질을 탄화 활성화하여 얻은 유기물 지지체와 실리카, 알루미나, 제올라이트 등의 무기 지지체에 아미노산계 유기화합물을 함침 및 건식 첨착을 통해 가정 및 산업현장에서 발생하는 아세트알데히드, 포름알데히드, 노네날알데히드(노인취) 및 기타 유기알데히드(R-CHO) 가스를 제거하는데 효과적인 화학흡착제 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
종래는 유해가스를 제거하기 위해 목재 야자각, 석탄, 피치, 셀룰로오스 섬유 및 화학섬유를 원료로 불활성가스로 처리하고 제조되는 일반활성탄을 사용하고 있다. 이에 관한 특허들이 많이 보고 되고 있다. 이들 특허에 사용하고 있는 활성 탄은 비교적 넓은 비표면적과 미세 세공이 잘 발달되어 있어 다양한 유기가스에 사용하기에 적절하지만 단순한 물리흡착의 문제(흡착과 탈착의 순환)를 가지고 있으며, 악취가스 중에 알데히드계 가스에 대한 흡착성능이 낮은 문제점이 있다.
상기 일반활성탄이 가지고 있는 물리흡착의 문제점을 해결하고 유해가스 제거 성능을 향상시킨 제품으로 화학반응을 이용한 화학흡착제 특허들이 다수 존재하나 알데히드류 가스를 효과적으로 제거하기에는 아직 성능이 부족한 문제가 있다.
본 발명은 석탄계, 야자계, 목탄계(피치계) 및 고분자수지 물질을 탄화 활성화하여 얻은 지지체와 실리카, 알루미나, 제올라이트 등의 무기 지지체에 아미노산계 유기화합물을 첨착하여 화학흡착제를 제조하여 상기 문제를 해결하고 알데히드계 악취 및 유해가스를 제거하는데 우수하고 탈취 필터 여재로 사용하기 적합한 흡착제를 제공하는데 있다.
상기 언급한 문제를 해결하기 위해서 석탄계, 야자계, 목탄계(피치계) 및 고분자수지 물질을 탄화 활성화하여 얻은 지지체와 실리카, 알루미나, 제올라이트 등의 무기 지지체에 아미노산계 유기화합물을 함침 및 건식첨착을 통해 화학흡착제를 제조한다.
지지체는 형상이 분말, 판상형, 원통형 및 구형이며, 메쉬, 허니컴, 우레탄품 등에 부착 또는 충진하여 사용하는데 적절하다.
아미노산계 유기화합물은 한 분자내에 아미노기(-NH2)와 카르복시기(-COOH) 를 함께 가지고 있으며 카르복시기 대신 술폰기(SO3H)를 가지는 화합물을 포함한다. 그 종류로는 글리신, 베타 알라닌, 알파 알라닌, 리신 그리고 세린 등이 있다.
화학흡착제를 얻기 위한 공정을 도.1을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
1단계 지지체를 10-90도 범위에서 산처리 및 수세처리 하는 세척공정, 2단계 건조된 지지체를 아미노산계 유기화합물이 용해되어 있는 수용액에 투입하여 함침하는 함침공정, 3단계 함침완료 후 수용액과 지지체를 분리하기 위한 탈수공정, 4단계; 탈수된 여재를 건조하는 건조공정으로 구성된다.
상기 공정 중에 함침공정은 수용액을 지지체 위에서 스프레이 분사하여 도포하는 건식 첨착공정으로 대체하여 화학흡착제를 가공이 가능하다.
상기 1단계에서 산세처리를 하지 않으면 기존 지지체에 잔류하고 있는 알카리 성분에 의한 첨착 방해현상이 일어나는 원인이 됨으로 세척공정을 거쳐야 한다.
2단계에서는 약품 수용액내에서 적어도 1시간이상 함침하여야 하며, 온도는 약품의 특성에 따라 15-90도가 적당하다.
3단계는 지지체의 강도를 고려하여 탈수시간을 30분 이내로 하고, 회전수는 30Hz를 넘지 않아야 한다.
4단계, 첨착된 약품의 물성을 고려하여 탈수된 여재를 온도 100-150도로 건조하여야 한다.
지지체에 상기 언급한 아미노산계 유기화합물을 처리하여 흡착성능 평가 장치에서 포름알데히드와 아세트알데히드의 흡착성능을 평가하였다.
이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 기술하였으며, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1)
포름알데히드 화학흡착제의 제조
상기 언급한 지지체에 글리신 수용액으로 약 1시간에서 24시간 정도 함침 시킨 후에 100도에서 건조하여 화학흡착제를 제조하였다. 글리신의 담지된 양은 지지체 중량의 0.1-20wt% 범위이다. 성능을 평가하기 위해서 고정층 반응기에 제조된 화학흡착제를 충진하고 포름알데히드 가스를 흘려서 흡착성능을 측정하였다. (도.2 참조)
실시예 2)
아세트알데히드 화학흡착제의 제조
상기 언급한 지지체에 베타 알라닌 수용액으로 약 1시간에서 24시간 정도 함침 시킨 후에 120도에서 건조하여 화학흡착제를 제조하였다. 베타 알라닌의 담지된 양은 지지체 중량의 0.1-20wt% 범위이다. 성능을 평가하기 위해서 고정층 반응기에 제조된 화학흡착제를 충진하고 아세트알데히드 가스를 흘려서 흡착성능을 측정하였다. (도.3 참조)
이와 같이 본 발명에 의해 제조된 화학흡착제는 알데히드류 가스 제거에 뛰어난 성능을 보이며, 다양한 형태로 제조가 가능하기 때문에 공조기용 필터 소재 및 건축 내장재까지 사용이 가능한 화학흡착제를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 석탄계, 야자계, 목탄계(피치계) 및 고분자수지 물질을 탄화 활성화하여 얻은 유기물 지지체와 실리카, 알루미나, 제올라이트 등의 무기 지지체에 아미노산계 유기화합물을 함침 및 건식첨착을 통해 알데히드계 가스에 우수한 흡착성능을 갖는 화학흡착제 제조방법
  2. 상기 1항에 있어서 아미노산계 유기화합물은 한 분자내에 아미노기(-NH2)와 카르복시기(-COOH)를 함께 가지고 있으며, 카르복시기 대신 술폰기(-SO3H)를 가지는 화합물을 포함한다. 그 종류로는 글리신, 베타 알라닌, 알파 알라닌, 리신 그리고 세린이 있다.
  3. 상기 1항의 알데히드계 가스의 종류는 아세트알데히드, 포름알데히드, 노네날알데히드 등의 유기화합물을 의미한다.
  4. 상기 1항에 있어서 화학흡착제 제조공정은 함침과 건식첨착이며, 첨착온도는 15-90도이며, 건조온도는 80-150도이고 화학약품이 담지되는 양은 지지체 중량의 0.1-20wt% 범위이다.
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