KR0165968B1 - 냉장고용 탈취제의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고용 탈취제를 제조함에 있어서, (1) 마그네슘옥사이드, 실리카겔, 탈크로 이루어진 담지체를 준비하고, (2) 상기 담지체를 귀금속 수용액에 함침한후 소성 및 환원처리하여 귀금속을 담지체 표면에 담지시키고, (3) 이를 다시 아민 수용액에 함침후 열처리하여 얻는 것으로, 특히 염기성가스에 대해 높은 흡착력을 가지며 황화수소, 머캅탄에 대해서도 훌륭한 흡착력을 가지는 냉장고용 탈취제의 제조방법이다.

Description

냉장고용 탈취제의 제조방법

본 발명은 탈취 기능의 수명이 길고 특히 암모니아, 알킬아민등의 염기성 가스에 대해서 높은 흡착력을 가지며 또한 냉장고의 구조를 크게 변화시키지 않고 간단히 장착할 수 있는 새로운 냉장고용 탈취제를 제공함에 있다.

종래, 냉장고등의 악취를 제거하는 방법으로는 활성탄등의 흡착제를 이용하여 냉장고 내부의 공기에 포함된 악취성분을 흡착 제거하도록 한 것, 혹은 오죤 발생기 및 촉매를 준비해서 오죤 발생기에서 발생한 오죤을 냉장고 내부 공기속의 악취성분과 반응시켜 그 악취성분을 산화분해해서 제거하고 잔여오죤은 촉매에 의해 분해 제거하도록 한 것이 있었다.

그렇지만, 전술한 것 중에 전자의 것은 흡착제에 의해 악취성분을 흡착만 하는 것이기 때문에, 흡착제의 흡착용량에는 한계가 있고 암모니아, 알킬아민등 염기성 가스에 대해서는 흡착력이 현저히 떨어지는 단점이 있다.

한편, 후자의 것은 오죤 발생기외에 인체에 유해한 오죤의 잔여분을 분해하기 위한 촉매가 필요하기 때문에 전체적인 구조가 복잡하고 소비전력 또한 증가하게 되며 장착시 냉장고 내의 유효 부피 증가를 유발하게 된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 신규한 냉장고용 탈취제의 제조방법을 제공하려는 것이다. 본 발명은 특히 염기성 가스로 기인하는 악취를 제거하기 위하여 귀금속이 담지된 탈취촉매를 아민 수용액에 함침하는데 특징이 있다.

즉, 본 발명은 (1) 악취를 발생시키는 황화수소, 메틸머캅탄등의 황화합물과 알킬아민등 염기성 가스를 흡착할 수 있는 담지체를 마그네슘옥사이드를 주축으로 실리카 겔, 알루미늄옥사이드, 탈크, 산화철 등의 원료를 배합사용하여 다양한 프로세스를 거쳐 준비하는 공정과 (2) 제조된 담지체를 귀금속 수용액에 함침후 소성, 환원 프로세스를 거쳐 귀금속 촉매가 담지체 표면에 균일하게 도포된 탈취제를 얻는 공정, 및 (3) 상기 탈취제를 아민 수용액에 함침후 건조 및 열처리 단계를 거쳐 최종 탈취제를 수득하는 공정으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 상기 제(1)공정은 실리카 겔, 탈크, 마그네슘옥사이드 등을 적정비로 평량하되 마그네슘옥사이드는 10 내지 30중량%로 반드시 포함시켜야 한다. 이때 마그네슘옥사이드가 10중량%이하로 포함되면 염기성 가스에 대한 흡착력이 저하되고 30중량%이상 포함되면 머캅토등의 산성가스에 대한 흡착력이 저하되므로 10 내지 30중량%로 포함될 때 아민가스에 대한 흡착력이 가장 좋다.

이들 혼합물에 중합도 500인 1-5중량%의 폴리비닐알코올을 주입후 볼밀로 2-24시간 교반한다. 이어서 담지체의 밀도, 강도, 기공율등의 물성을 조절하기 위하여 컨벡션 오븐에서 100-200℃로 2-24시간 건조한다. 건조물은 차기공정에서 귀금속 촉매의 함침 두께를 균일하게 하기 위하여 과립 제조기를 사용하여 과립화 한다. 이어서 과립화물을 프레스상에서 성형 압력 300kg/cm²으로 성형한후 대기중에서 300-800℃로 소결한다. 이렇게 하여 수득되는 담지체는 비표면적이 150-330m²/g, 부피밀도가 0.6-0.9g/cm³, 평균입자반경이 180-400Å이다.

본원 발명의 제(2)공정은 준비된 담지체를 귀금속 촉매 수용액에 함침 처리하는 공정으로 대표적으로는 백금 수용액을 사용하며 구체적으로는 테트라아민프라티늄(Ⅱ) 크로라이드 하이드레이트, 크로로 플라티닉산을 들 수 있다. 제조된 담지체를 0.01-0.05mol의 백금 수용액에 15-100초간 함침처리후 건조하여 소성하고 이를 다시 수소가스로 환원처리하는 공정이다. 이와같이 촉매 처리된 담지체는 실사용과정에서 200-300℃의 열을 가함으로서 흡착된 악취를 산화분해시켜 재생되는 기능을 갖는다.

본원 발명에서 제(3)공정은 상기와 같이 제조된 탈취제가 특히 염기성 가스에 대해서 높은 흡착력을 갖게 하기 위하여 아민 수용액에 함침·열처리하는 공정으로써, 먼저 탈취제를 아민 수용액에 함침하면 담지체와 아민은 화학적인 결합을 유지하고 있다가 이를 고온 열처리하면 다시 탈착되면서 탈착된 아민의 위치가 비어있게 된다. 이와 같이 생성된 아민의 위치에는 염기성 가스가 쉽게 흡착하게 되어 탈취제는 염기성 가스에 대하여 높은 흡착력을 가지게 된다. 이때 사용된 아민 수용액으로는 대표적인 것으로 트리메틸아민, 트리에틸아민과 암모니아수를 들 수 있으며, 상기한 아민처리공정은 필요에 따라 수회 반복처리하는 것이 보다 바람직하다.

이와 같이 하여 수득되는 본 발명의 냉장고용 탈취제는 황화합물에 기인하는 냄새는 물론 염기성 가스에 기인하는 냄새까지 제거하는 기능을 갖을 뿐만 아니라 용량이 간단하여 설치사용이 쉽고 전력소비등의 불이익이 없는 장점을 갖는다.

이하 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1]

(1) 담지체 제조공정

원료분말 1kg을 준비하되 실리카 겔 47.04중량%, 탈크 25중량%, 마그네슘옥사이드 27.96중량%의 조성으로 하여 알루미나 자-르(Jar)에 넣고 중합도가 500인 3중량%인 폴리비닐알코올 수용액 5ℓ를 주입하고 2시간 교반한다. 교반이 끝난 혼합물은 컨벡션오븐에서 수분함량을 적절히 조절하면서 건조한다. 이어서 #40메쉬 시브를 통과한 분말을 과립제조기로 과립화한 후 성형압력 300kg/cm²으로 5.5×1.83×0.6mm 크기의 담지체를 제조한다. 제조된 담지체는 500℃ 4시간 열처리 함으로써 바인더 수지를 제거하여 다공성의 담지체를 얻는다.

(2) 촉매처리 공정

준비된 담지체는 0.03mol의 테트라 아민프라티늄(Ⅲ) 크로라이드 하이드레이트 수용액에 50초간 함침후 오븐에서 120℃, 2시간 열처리함으로써 수분을 충분히 제거한다. 이어서 공기 분위기하에서 400℃로 열처리하여 백금산화물을 담지체 위에 분포시켰다. 다음으로 수소 가스 분위기하에서 400℃로 백금 산화물을 환원시켜 순수한 백금 분말이 담지체상에 균일하게 도포된 탈취제를 얻었다.

(3) 아민 수용액 함침 및 열처리 공정

완성된 탈취제를 트리에틸아민 수용액에 2분간 함침후 오븐에서 110℃로 1시간 열처리하여 최종적으로 완성된 탈취제를 얻었다.

상기와 같은 방법으로 완성된 탈취제의 비표면적은 230m²/g, 부피밀도 0.8g/cm³, 기공율 70%, 흡수율 80%, 평균입자반경 250Å의 물성을 나타내었다.

이것을 하기의 평가법에 따라 평가시험을 하고 그 결과를 표 1,2에 정리하였다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일하나 (3)공정에서 아민 수용액으로써 암모니아 수용액을 사용하여 탈취제를 준비하고 하기 평가법에 따라 평가하여 그 결과를 표 1,2에 정리하였다.

[실시예 3]

실시예 1과 동일하나 (3)공정을 3회 교대 반복처리하였다.

[비교예 1]

실시예 1과 동일하나 (1)공정에서 마그네슘옥사이드를 원료분발 1kg에 대하여 22중량%로 주입하고 (3)공정은 실시하지 않았다.

하기 평가법에 의거 평가하고 표 1,2에 그 결과를 정리하였다.

[비교예 2]

다공질 촉매 담지체가 아닌 활성탄을 탈취제로 사용하여 하기 평가법 1에 의거 평가하고 표 1,2에 그 결과를 정리하였다.

(평가법 1)

5ℓ 플라스크에 100ppm의 트리메틸아민가스나 암모니아가스를 주입후 제조된 탈취제를 각각 주입하여 20분 간격으로 주사기로 샘플을 채취하여 그 감소량을 가스 크로마토 그래피로 측정하였다.

(평가법 2)

평가법 1과 동일하나 머캅탄가스와 황화수소가스를 사용하였다.

(평가법 3)

600ℓ 냉장고의 내부공기가 순환하는 순환로 중에 제조된 탈취제를 각각 장착후 100ppm의 트리메틸아민가스나 암모니아가스를 주입하여 20분 간격으로 주사기로 샘플을 채취하여 감소량을 가스 크로마토그래피로 측정하였다.

(평가법 4)

평가법 3과 동일하나 머캅탄가스와 황화수소가스를 사용하였다.

상기 표 1과 2에서 보듯이 본 발명으로 제조된 탈취제는 비교예 1이나 비교예 2와 비교하여 염기성 가스에 대해 뛰어난 흡착력을 보일뿐만 아니라 황화수소나 머캅탄에 대해서도 훌륭한 흡착력을 보임을 알 수 있다.

Claims (2)

1. 냉장고용 탈취제를 제조함에 있어서, (1) 마그네슘옥사이드, 실리카겔, 탈크로 이루어진 담지체를 준비하고, (2) 상기 담지체를 귀금속 수용액에 함침한후 소성 및 환원처리하여 귀금속을 담지체 표면에 담지시키고, (3) 이를 다시 아민 수용액에 함침후 열처리하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 탈취제의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 마그네슘옥사이드, 실리카겔, 탈크로 이루어진 담지체를 비표면적이 150 내지 330m²/g이고 부피밀도 0.6 내지 0.9g/cm³이며 평균입자반경이 180 내지 400Å인 것을 특징으로 하는 냉장고용 탈취제의 제조방법.