KR100653431B1 - Chemical Filters Using Metallic compounds and Preparation Method Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기 중의 각종 화학물질, 특히 반도체 클린룸에 도입되는 외기에 포함된 암모니아, 산성가스 등의 기상 물질을 제거하기 위한 케미컬 필터에 관한 것으로서, 금속산화물, 금속수산화물, 금속염 또는 이들의 혼합물을 포함하는 금속화합물 10 내지 99중량%; 및 유기 결합제, 무기결합제 또는 이들의 혼합물 1 내지 90중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터용 흡착제를 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical filter for removing gaseous substances such as ammonia and acid gas contained in various chemicals in the air, in particular, outside air introduced into a semiconductor clean room, and includes a metal oxide, a metal hydroxide, a metal salt, or a mixture thereof. 10 to 99% by weight of a metal compound comprising; And it provides an adsorbent for a chemical filter comprising an organic binder, an inorganic binder or 1 to 90% by weight thereof.
본 발명에 따르면, 금속산화물, 금속수산화물, 금속염 또는 이들의 혼합물을 포함하는 금속화합물을 이용하여 케미컬 필터용 흡착제를 제조함으로써 금속성분과 유해 가스의 강한 화학 결합력에 의해 흡착된 가스의 탈리없이 유해가스의 제거효율 및 케미컬 필터의 수명을 증가시키는 효과가 있다. According to the present invention, by producing a chemical filter adsorbent using a metal compound comprising a metal oxide, a metal hydroxide, a metal salt or a mixture thereof, noxious gas without desorption of the adsorbed gas by the strong chemical bonding force of the metal component and the noxious gas This has the effect of increasing the removal efficiency and life of the chemical filter.
금속화합물, 성형, 케미컬 필터, 이중형 사다리꼴 Metal compound, molding, chemical filter, double trapezoid
Description
도 1은 본 발명에 따른 케미컬 필터용 흡착제의 제조방법을 나타내는 도,1 is a view showing a manufacturing method of an adsorbent for a chemical filter according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 실시예 1에 따라 제조된 테블렛 형태의 케미컬 필터용 흡착제를 나타내는 도,Figure 2 is a view showing an adsorbent for a chemical filter of the tablet form prepared according to Example 1 according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 케미컬 필터를 나타내는 사시도,3 is a perspective view showing a chemical filter according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 케미컬 필터를 나타내는 구성도,4 is a block diagram showing a chemical filter according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 케미컬 필터의 흡착층 지지체를 나타내는 구성도, 5 is a block diagram showing an adsorption layer support of a chemical filter according to the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 케미컬 필터를 나타내는 단면도,6 is a cross-sectional view showing a chemical filter according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 케미컬 필터의 가이드 플레이트를 나타내는 사시도,7 is a perspective view showing a guide plate of the chemical filter according to the present invention,
도 8은 본 발명에 따른 케미컬 필터를 이용한 황산화물의 제거효율을 나타내는 도,8 is a view showing the removal efficiency of sulfur oxides using the chemical filter according to the present invention,
도 9는 본 발명에 따른 케미컬 필터를 이용한 암모니아 제거효율을 나타내는 도,9 is a view showing the ammonia removal efficiency using the chemical filter according to the present invention,
도 10은 본 발명에 따른 케미컬 필터를 이용한 포름알데히드 제거효율을 나타내는 도,10 is a view showing the formaldehyde removal efficiency using the chemical filter according to the present invention,
도 11은 본 발명에 따른 케미컬 필터를 이용한 오존 제거효율을 나타내는 도,11 is a view showing the ozone removal efficiency using the chemical filter according to the present invention,
도 12는 본 발명에 따른 테블렛 형태를 갖는 흡착제가 충전된 이중형 사다리꼴 케미컬 필터의 차압실험 결과를 나타내는 도이다.12 is a view showing the results of a differential pressure test of a double trapezoidal chemical filter filled with an adsorbent having a tablet form according to the present invention.
<도면 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawing>
2 : 프레임 2' : 상부 프레임, 하부 프레임2: frame 2 ': upper frame, lower frame
2" : 측면 프레임 4 : 흡착층2 ": side frame 4: adsorption layer
6 : 흡착층 지지체 8 : 가이드 플레이트6: adsorption layer support 8: guide plate
10 : 가이드라인 12 : 제 1 메쉬망10: guideline 12: first mesh network
14 : 부직포 16 : 제 2 메쉬망14
본 발명은 공기 중의 화학물질을 여과 제거하기 위한 케미컬 필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체, 정밀전자부품, 의약품 및 식품 제조공장의 클린룸으로 유입되는 기상 물질, 일반 산업분야의 공조기 및 실내 공기 정화기로 유입되는 공기 중의 유해 가스를 여과 제거하기 위한 금속화합물을 포함하는 흡착제와 이를 이용한 케미컬 필터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 제조 공정이나 정밀제품 또는 전자제품 제조공정은 일반적으로 오염 물질들이 배제된 클린룸 내에서 제조되는 바, 이러한 클린룸의 오염정도는 제조되는 제품의 생산 수율에 직결되는 중요한 요소로 작용하고 있다.Semiconductor manufacturing processes, precision products or electronics manufacturing processes are generally manufactured in clean rooms without contaminants, and the degree of contamination of these clean rooms is an important factor directly affecting the yield of the manufactured products.
더욱이, 최근의 반도체 장치는 고집적화되고 있고, 이러한 반도체 장치를 제조하기 위한 웨이퍼의 구경 또한 증가하고 있는 바, 상기 웨이퍼의 불량을 방지하고 생산 수율을 높이기 위해서는 불량품 원인 물질인 Cl2, HCl, NOx, SOx, H2S 등의 산성가스, 기상으로 존재하는 NH3, NMP, 트리메틸아민 등의 염기성 가스 및 휘발성 유기금속화합물(VOCs)이 미립자 상태로 공기 중에 존재하여 클린룸으로 유입되는 것을 차단하여야 한다.In addition, recent semiconductor devices have been highly integrated, and the diameter of wafers for manufacturing such semiconductor devices has also increased, so that in order to prevent defects of the wafers and increase production yields, Cl 2 , HCl, NO x, Acidic gases such as SOx and H 2 S, basic gases such as NH 3 , NMP, and trimethylamine, which exist in the gas phase, and volatile organometallic compounds (VOCs) should be present in the air in the form of particulates to block the inflow into the clean room. .
이에, 전술한 문제점을 극복하기 위하여 상기 산성가스, 염기성 가스 및 휘발성 유기금속화합물 등의 오염물질을 제거하기 위한 다양한 방법이 사용되고 있는 바, 대표적이 방법으로서 오염물질의 농도가 ppb까지의 저농도일 경우 클린룸 내에 설치된 케미컬 필터를 이용하여 오염물질을 제거하는 방법이 있다.Thus, various methods for removing contaminants such as the acid gas, basic gas, and volatile organometallic compounds have been used to overcome the above-mentioned problems. As a representative method, when the concentration of the contaminants is low, up to ppb. There is a method of removing contaminants using a chemical filter installed in a clean room.
한편, 유해가스에 포함되어 있는 물질 중 산성가스 및 염기성가스 등의 오염물질을 제거하기 위해 주로 사용하고 있는 활성탄 및 첨착 활성탄의 경우 충격 및 마모에 의한 분진이 발생하는 2차 오염의 문제가 있고, 활성탄과 대상 가스의 화학적 결합보다는 물리적 결합을 위주로 흡착반응하는 바, 상기 활성탄과 가스의 결합력이 약하다는 단점으로 인하여 고농도의 가스가 활성탄이 충전된 케미컬 필터로 유입되면 유입가스와 활성탄 기공 내의 농도차이에 의해 활성탄 기공 내로 가스가 흡착되지만, 저농도 또는 일반 공기가 유입되면 활성탄 기공 내의 가스 농도가 유입되는 공기의 가스 농도보다 높게 되므로 활성탄 기공 내에 흡착된 가스가 탈리(outgasing)되어 오히려 케미컬 필터를 통과한 공기 내에 오염물의 농도가 증가하는 문제점이 있다.On the other hand, activated carbon and impregnated activated carbon, which are mainly used to remove contaminants such as acid gas and basic gas among the substances contained in the harmful gas, has a problem of secondary pollution in which dust is generated by impact and abrasion. The adsorption reaction is based on physical bonding rather than chemical bonding between activated carbon and the target gas. Due to the weakness of the binding strength between the activated carbon and the gas, when a high concentration of gas enters the chemical filter filled with activated carbon, the difference in concentration in the inlet gas and the activated carbon pores Gas is adsorbed into the pores of activated carbon, but when a low concentration or general air is introduced, the gas concentration in the activated carbon pores is higher than the gas concentration of the air to be introduced, so the gas adsorbed in the activated carbon pores is degassed and passes through the chemical filter. There is a problem that the concentration of contaminants in the air increases.
여기서, 상기 첨착활성탄은 활성탄에 KOH, KMnO4, H3PO4 등의 산성 및 알칼리성 화학물질을 첨착한 것 또는 Fe(NO3)2, Cu(NO3)2, Mn(NO3) 등의 금속염을 첨착한 후 300℃ 이상의 온도에서 소성하여 활성탄 기공 내에 Fe2O3, CuO, MnO2 등의 금속화합물이 첨착되도록 한 것을 의미하는 것으로, 예를 들면 KOH 10g을 증류수에 용해시킨 후 이 용액을 활성탄과 접촉시켜 활성탄 기공내로 상기 용액을 흡수시키고, 용액이 흡수된 상기 활성탄을 건조시켜 증류수를 증발시켜 활성탄 기공 내에 KOH만이 남도록 하여 첨착활성탄을 제조하는 바, 이와 같이 제조된 첨착활성탄을 구체적으로 KOH 10% 첨착활성탄이라 한다.Here, the impregnated activated carbon is obtained by impregnating acidic and alkaline chemicals such as KOH, KMnO 4 , H 3 PO 4 on activated carbon, or Fe (NO 3 ) 2 , Cu (NO 3 ) 2 , Mn (NO 3 ), and the like. This means that metal compounds such as Fe 2 O 3 , CuO, and MnO 2 are deposited in the pores of activated carbon by impregnating metal salts and calcining at a temperature of 300 ° C. or higher. For example, after dissolving 10 g of KOH in distilled water, the solution The adsorbed activated carbon was prepared by contacting activated carbon with the activated carbon to absorb the solution into the activated carbon pores, drying the activated carbon absorbed by the solution, and distilled water to evaporate distilled water so that only KOH remains in the activated carbon pores. It is called
이와 같은 첨착활성탄은 산·알칼리 물질 또는 금속염을 활성탄에 첨착하여 유해가스를 물리·화학적 결합으로 제거하는 것으로서, 첨착물질의 양이 일정 수준을 초과하면 활성탄의 비표면적 감소로 인해 흡착성능이 함께 감소하여 상기 활성탄에 첨착할 수 있는 오염물질의 양에 한계가 있고, 첨착물질이 유해가스의 화학적 결합을 유도하지만 활성탄 자체의 물리적 결합이 화학적 결합보다 우세하므로 고농도의 유해가스 제거에는 효과를 보이나 유해가스 농도가 저농도일 경우에는 충분한 성능을 발휘할 수 없다는 문제점이 있다.Such impregnated activated carbon removes harmful gases by physical and chemical bonding by attaching acid, alkaline substances or metal salts to activated carbon. When the amount of the impregnated substance exceeds a certain level, the adsorption performance decreases due to the reduction of specific surface area of the activated carbon. There is a limit to the amount of pollutants that can be attached to the activated carbon, and the impregnated substances induce chemical bonding of harmful gases, but the physical bonding of the activated carbon itself is superior to chemical bonding, so it is effective to remove harmful gases in high concentrations, but harmful gases If the concentration is low, there is a problem that can not exhibit sufficient performance.
특히, 산·알칼리를 첨착한 첨착활성탄의 경우 산-염기 중화반응에 의해 유해가스를 제거하게 되는데, 상기 산-염기 중화반응에 따라 H+ 및 OH-의 이온이 활성을 갖기 위해 일정량의 수분을 함유하고 있어야 하지만, 건조한 공기가 첨착활성탄에 지속적으로 공급하게 되면, 상기 활성탄 내의 수분이 증발되어 첨착활성탄의 활성이 급속히 감소하게 되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 첨착된 활성성분과 오염물질 간의 산·알카리 중화반응으로 활성탄의 기공 및 표면에 염이 생성되어 반응시간이 증가할수록 필터의 성능이 감소하고 압력손실이 증가되는 문제점 등이 있다. In particular, in the case of impregnated activated carbon impregnated with acid and alkali, harmful gases are removed by an acid-base neutralization reaction, and according to the acid-base neutralization reaction, H + and OH − ions have a certain amount of water to be active. However, if the dry air is continuously supplied to the impregnated activated carbon, there is a problem that the water in the activated carbon is evaporated and the activity of the impregnated activated carbon is rapidly decreased, as well as the acid and alkali between the impregnated active component and the contaminant. As the salt is generated in the pores and the surface of the activated carbon by the neutralization reaction, the performance of the filter decreases and the pressure loss increases as the reaction time increases.
이러한 첨착 활성탄으로 인하여 발생되는 흡착성능의 저하, 마모에 의한 분진발생 및 압력손실 등의 문제점을 극복하기 위하여 최근에는 작은 입자 형태인 이온교환수지 및 활성탄소 섬유 등을 이용한 새로운 케미컬 필터가 제시되고 있다.Recently, new chemical filters using small particles such as ion exchange resins and activated carbon fibers have been proposed in order to overcome problems such as deterioration in adsorption performance, dust generation and pressure loss due to impregnated activated carbon. .
이러한 일례로서 대한민국 특허출원 제2002-0072666호에는 이온교환수지를 사용하여 굴곡형 케미컬 구조 형태로 제작된 케미컬 필터가 개시되어 있는 바, 상기 이온교환수지를 이용한 케미컬 필터는 극성가스와 이온교환 할 수 있도록 화학 처리한 양이온 교환수지 또는 음이온 교환수지를 금속 망체에 부착시켜 연속 기공에 의해 충분한 가스흐름을 확보하여 압력손실 감소 및 제거효율 상승의 효과를 기대할 수 있다. For example, Korean Patent Application No. 2002-0072666 discloses a chemical filter manufactured in the form of a curved chemical structure using an ion exchange resin, and the chemical filter using the ion exchange resin can be ion exchanged with a polar gas. The chemically treated cation exchange resin or anion exchange resin can be attached to the metal mesh to secure sufficient gas flow through continuous pores, thereby reducing the pressure loss and increasing the removal efficiency.
그러나 이온교환 수지를 이용한 케미컬 필터는 우수한 유해가스 제거효율을 갖기 위해 이온교환수지 자체의 흡착성능 뿐만 아니라 이온교환수지가 금속 망체에 균일하게 분포되어야만 하지만, 상기 이온교환수지를 충전하는 지지체의 두께가 수 밀리미터(mm) 이상으로 매우 얇기 때문에 이온교환수지를 이용한 케미컬 필터를 제조하는 것이 곤란하다는 문제점이 있다.However, the chemical filter using the ion exchange resin has to be uniformly distributed in the metal mesh as well as the adsorption performance of the ion exchange resin itself in order to have excellent harmful gas removal efficiency, the thickness of the support for filling the ion exchange resin There is a problem in that it is difficult to manufacture a chemical filter using an ion exchange resin because it is very thin, over several millimeters (mm).
또한 전술한 이온교환수지를 이용한 케미컬 필터의 다른 문제점으로는 이온교환수지를 지지체에 부착시키기 위해 폴리비닐아세테이트(PVA), 에틸비닐아세테이트(EVA), 우레탄, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 우레탄 등의 접착제를 사용하는 바, 상기 접착제가 이온교환수지에 코팅됨에 따라 이온교환수지와 유해가스의 접촉을 차단하게 되고, 상기 이온교환수지를 지지체에 접착시키거나, 이온교환수지가 접착된 메쉬망을 필터 케이스에 고정시키기 위해 사용하는 접착제가 유기금속화합물로 이루어져있으므로, 상기 접착제의 사용에 따라 접착제로부터 휘발성 가스 성분이 배출되는 문제점 등이 있다.In addition, another problem of the chemical filter using the above-described ion exchange resin is an adhesive such as polyvinyl acetate (PVA), ethyl vinyl acetate (EVA), urethane, polypropylene, polyethylene, urethane, etc. to attach the ion exchange resin to the support. As the adhesive is coated on the ion exchange resin, it blocks the contact between the ion exchange resin and the noxious gas, adheres the ion exchange resin to the support, or attaches the mesh network to which the ion exchange resin is adhered. Since the adhesive used for fixing is made of an organometallic compound, there is a problem in that volatile gas components are discharged from the adhesive according to the use of the adhesive.
또한, 상기 이온교환수지를 이용한 케미컬 필터는 볼(ball) 형태의 이온교환수지가 금속 망체에 균일하게 분포하지 않으면, 이온교환수지가 상대적으로 적게 충전된 쪽으로 유입공기의 흐르게 되어 이온교환수지의 흡착성능이 급격히 감소되는 문제점이 발생할 수 있고, 상기 이온교환수지를 이용한 필터의 운반 및 설치시 진동이나 물리적인 충격에 의해 지지체로부터 흡착제가 탈리되어 유해가스를 흡착할 수 있는 흡착제의 양이 감소되고 이로 인해 흡착제가 탈리된 부분으로 유입가스의 흐름이 치우치게 되어 이온교환수지를 이용한 케미컬 필터의 유해가스 제거효율이 감소되는 문제점 등이 있다. In addition, in the chemical filter using the ion exchange resin, if the ball-type ion exchange resin is not uniformly distributed in the metal mesh, the inflow air flows to the side where the ion exchange resin is filled relatively, so that the adsorption of the ion exchange resin is carried out. There may be a problem that the performance is sharply reduced, and the amount of adsorbent that can adsorb harmful gas is reduced by desorbing the adsorbent from the support by vibration or physical impact during transport and installation of the filter using the ion exchange resin. Due to this, the flow of inflow gas to the part from which the adsorbent is detached is biased, and thus there is a problem that the harmful gas removal efficiency of the chemical filter using the ion exchange resin is reduced.
이온교환수지 외에 유해가스 제거 활성을 갖는 금속산화물 분말을 금속 또는 세라믹 지지체에 부착하여 제조된 필터, 일례로 대한민국 특허출원 제2004-007440 에는 금속산화물을 이용한 계층화된 필터가 개시되어 있는 바, 상기 금속산화물을 이용한 필터는 금속산화물을 함유한 현탁액을 지지체에 습식 분말 분사하여 현탁액을 부착한 후 용제를 기화시키고 뒤따르는 소결공정을 통해 금속산화물을 지지체에 부착시킨 것으로 유해가스 제거 활성이 우수한 금속산화물을 이용하므로 제거효율의 상승을 기대할 수 있다.A filter manufactured by attaching a metal oxide powder having a toxic gas removal activity in addition to an ion exchange resin to a metal or ceramic support, for example, Korean Patent Application No. 2004-007440 discloses a layered filter using a metal oxide. The filter using oxide is a wet powder spray of a suspension containing a metal oxide on the support to attach the suspension, vaporize the solvent, and attach the metal oxide to the support through the sintering process. As a result, the removal efficiency can be expected to increase.
그러나 상기 금속산화물을 습식 분말 분사 방식으로 지지체에 부착시켜 제조한 필터는 비교적 풍량이 작고 필터에 가해지는 물리적인 충격이 작은 조건에서는 효과적이나, 반도체 및 정밀전자 제조를 위한 클린룸에 도입되는 대용량의 풍량과 진동 및 물리적 충격이 있는 조건에서는 시간이 지남에 따라 금속산화물 분말의 탈리가 발생하는 문제점이 있다. 또한, 지지체에 부착 시 금속화합물의 양이 일정량을 초과하면 금속산화물의 탈리가 심해지고 압력손실이 급격히 증가하므로 지지체에 부착할 수 있는 금속산화물의 양이 극히 제한적이기 때문에, 금속산화물 분말을 직접 성형하는 것과 비교하면 금속산화물을 지지체에 부착시키는 방식은 유해가스를 흡착할 수 있는 금속산화물의 양이 적기 때문에 필터 수명이 짧은 단점이 있다. However, the filter manufactured by attaching the metal oxide to the support by a wet powder spray method is effective in a relatively small air volume and a small physical impact applied to the filter. Under conditions of air volume, vibration, and physical shock, there is a problem in that desorption of the metal oxide powder occurs over time. In addition, when the amount of the metal compound exceeds a certain amount when attached to the support, metal oxide desorption is severe and the pressure loss increases rapidly. Therefore, the amount of metal oxide that can be attached to the support is extremely limited. Therefore, the metal oxide powder is directly formed. Compared to the method of attaching the metal oxide to the support has a short filter life because the amount of the metal oxide that can adsorb the harmful gas is short.
본 발명은 전술한 문제점을 극복하기 위하여 도출된 것으로서, 금속화합물의 금속성분과 유해가스와의 화학 결합력에 의해 저농도에서도 우수한 유해가스 제거효율을 보이고 유해가스의 탈리 문제를 해결할 수 있도록 금속화합물, 금속수산화물, 금속염 또는 이들의 혼합물 및 유기결합제, 무기결합제 또는 이들의 혼합물을 포함하는 케미컬 필터용 흡착제를 제공하는 것에 기술적 과제가 있다.The present invention was derived to overcome the above-mentioned problems, the metal compound, the metal compound so as to solve the problem of desorption of harmful gases and excellent removal efficiency of harmful gases at low concentrations by the chemical bonding strength of the metal components and harmful gases of the metal compounds There is a technical problem to provide a chemical filter adsorbent comprising a hydroxide, a metal salt or a mixture thereof and an organic binder, an inorganic binder or a mixture thereof.
또한, 본 발명은 상기 케미컬 필터용 흡착제를 첨착 및 지지체에 도포하는 방식 외에 볼, 펠렛, 테블렛 등의 형태로 성형하여 케미컬 필터에 충전함으로써 유해가스 제거능력이 있는 활성 성분의 양을 극대화하여 제거효율 및 필터 수명을 향상시키고, 흡착제를 다양한 크기와 형태로 성형하여 압력손실을 줄임과 동시에 물리적 충격에 의한 흡착제의 마모 및 분진발생 문제를 해결하고, 2차오염의 우려가 있는 접착제를 사용하는 것 대신에 흡착제를 필터 내부에 충전하는 것을 포함하는 케미컬 필터를 제공하는 것에 기술적 과제가 있다.In addition, the present invention in addition to the method of applying the adsorbent for the chemical filter to the adhesive and the support is molded in the form of balls, pellets, tablets, etc. by filling the chemical filter to maximize the amount of the active ingredient with the ability to remove harmful gases removed Improve the efficiency and filter life, reduce the pressure loss by molding the adsorbent in various sizes and shapes, solve the problem of wear and dust generation of the adsorbent by physical impact, and use the adhesive which may cause secondary pollution Instead, there is a technical problem to provide a chemical filter comprising filling the adsorbent inside the filter.
한 가지 관점에서, 본 발명은 금속산화물, 금속수산화물, 금속염 또는 이들의 혼합물을 포함하는 금속화합물 10 내지 99중량% 및 유기 결합제, 무기결합제 또는 이들의 혼합물 1 내지 90중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터용 흡착제를 제공한다.In one aspect, the present invention is characterized in that it comprises 10 to 99% by weight of a metal compound comprising a metal oxide, a metal hydroxide, a metal salt or a mixture thereof and 1 to 90% by weight of an organic binder, an inorganic binder or a mixture thereof. It provides a chemical filter adsorbent.
다른 관점에서, 본 발명은 사다리꼴 지그 형상의 구조를 갖고 그 내부에 케미컬 필터용 흡착제가 충전되어 있는 흡착층 지지체; 상기 흡착층 지지체의 상단과 하단에 체결되어 상기 흡착층 지지체가 사다리꼴 지그 형상의 구조를 갖도록 하는 두개를 한 쌍으로 하는 가이드 플레이트; 상기 한 쌍의 가이드 플레이트가 각각 삽입되어 안착되는 상부 프레임과 하부 프레임; 및 상기 상부 프레임과 하부 프레임에 연결 설치되는 두개 이상의 측면 프레임을 포함하는 케미컬 필터를 제공한다.In another aspect, the present invention provides an adsorption layer support having a trapezoidal jig structure and filled with an adsorbent for a chemical filter therein; Two pairs of guide plates fastened to the upper and lower ends of the adsorption layer support such that the adsorption layer support has a trapezoidal jig-shaped structure; An upper frame and a lower frame to which the pair of guide plates are respectively inserted and seated; And it provides a chemical filter comprising two or more side frames connected to the upper frame and the lower frame.
본 발명에 따른 케미컬 필터용 흡착제는 반도체, 정밀전자부품, 의약품 및 식품 제조 등의 제조공정 중에서 발생되는 기상의 유해가스, 석유화학, 제철, 제강, 발전소 등의 일반 산업용 공장 등에서 발생하는 기상의 유해가스 및 각종 건축물 또는 산업분야의 공조 시스템 및 공기청정기 등으로 유입되는 기상의 유해가스를 제거하기 위해 사용되는 케미컬 필터에 적용되기 위한 것으로서, 이러한 목적을 달성할 수 있는 흡착제라면 어떠한 것이라도 상기 흡착제에 해당된다.Chemical filter adsorbent according to the present invention is harmful to the gas phase generated in general industrial plants such as gaseous harmful gases, petrochemicals, steelmaking, steelmaking, power plants, etc. generated during the manufacturing process of semiconductors, precision electronic components, pharmaceuticals and food manufacturing It is intended to be applied to the chemical filter used to remove gas and harmful gases in the gaseous phase introduced into the air-conditioning system and various air-conditioning systems of various buildings or industrial fields, and any adsorbent that can achieve this purpose may be applied to the adsorbent. Yes.
한편, 본 발명에 따른 케미컬 필터용 흡착제를 구성하는 금속화합물은 금속산화물, 금속수산화물, 금속염 등을 단독 또는 혼합하여 구성할 수 있는 바, 특정적으로 상기 금속산화물, 금속수산화물, 금속염을 구성하는 물질을 적어도 두개 이상 혼합하여 이루어진 금속화합물을 "복합 금속화합물"이라 지칭하기로 한다. 이때, 상기 복합 금속화합물은 금속화합물에 포함된다. On the other hand, the metal compound constituting the adsorbent for the chemical filter according to the present invention can be composed of a metal oxide, a metal hydroxide, a metal salt, or the like alone or mixed, specifically the material constituting the metal oxide, metal hydroxide, metal salt The metal compound formed by mixing at least two is referred to as "composite metal compound". In this case, the complex metal compound is included in the metal compound.
본 발명에 따른 금속화합물을 구성하는 물질은 당업계에서 통상적으로 사용하는 금속화합물이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 Fe2O3, Fe3O4, CuO, MnO2, SrO, SrO2, CaO, 제올라이트 등의 금속산화물, FeO(OH), Sr(OH)2, Ca(OH)2 등의 금속수산화물, FeSO4, CuSO4, SrCO3, CaCO3 등의 금속염으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 전체 케미컬 필터용 흡착제 중량당 10 내지 99중량%를 사용하는 것이 좋다.The material constituting the metal compound according to the present invention may be any metal compound commonly used in the art, but preferably Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , CuO, MnO 2 , SrO, SrO 2 , metal oxides such as CaO, zeolite, metal hydroxides such as FeO (OH), Sr (OH) 2 , Ca (OH) 2 , and metal salts such as FeSO 4 , CuSO 4 , SrCO 3 , CaCO 3 and the like. It is preferable to use the material, and the amount of the use is preferably 10 to 99% by weight per weight of the adsorbent for the chemical filter.
또한, 본 발명에 따른 금속화합물은 필요에 따라 활성탄을 혼합하여 사용할 수 있는 바, 이러한 경우 금속화합물 및 유·무기 결합제와 활성탄의 혼합비는 전 체 금속화합물 및 유·무기 결합제와 활성탄 혼합물 중량당 금속화합물 및 유·무기 결합제 10 내지 90중량%, 활성탄 10 내지 90중량%를 사용하는 것이 좋다.In addition, the metal compound according to the present invention can be used by mixing the activated carbon as necessary, in this case, the mixing ratio of the metal compound and the organic-inorganic binder and activated carbon is the metal per weight of the total metal compound and the mixture of the organic-inorganic binder and activated carbon It is preferable to use 10 to 90% by weight of the compound, an organic-inorganic binder, and 10 to 90% by weight of activated carbon.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 금속화합물은 전술한 Fe2O3, Fe3O4, CuO, MnO2, SrO, SrO2, CaO, 제올라이트 등의 금속산화물, FeO(OH), Sr(OH)2, Ca(OH)2 등의 금속수산화물, FeSO4, CuSO4, SrCO3, CaCO3 등의 금속염 등의 금속화합물을 적어도 두개 이상 혼합한 혼합물로 구성된 것으로서, 특정적으로 50:50의 중량비를 갖는 철화합물 및 스트론튬의 혼합물, 80:20의 중량비를 갖는 구리화합물 및 철화합물의 혼합물 또는 60:40의 중량비를 갖는 제올라이트 및 망간산화물의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 전체 케미컬 필터용 흡착제 중량당 10 내지 99중량%를 사용하는 것이 좋다.In a particular embodiment, the metal compound according to the present invention is a metal oxide such as Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , CuO, MnO 2 , SrO, SrO 2 , CaO, zeolite, FeO (OH), Sr (OH) 2 , a mixture of at least two metal compounds such as metal hydroxides such as Ca (OH) 2 , and metal salts such as FeSO 4 , CuSO 4 , SrCO 3 , and CaCO 3 , and has a specific weight ratio of 50:50. It is preferable to use a mixture of iron compound and strontium having a weight, a mixture of copper compound and iron compound having a weight ratio of 80:20, or a mixture of zeolite and manganese oxide having a weight ratio of 60:40, and the amount of the adsorbent for the entire chemical filter is used. It is preferable to use 10 to 99% by weight per weight.
이때, 상기 철화합물 및 스트론튬의 혼합물은 특정적으로 유해가스에 포함되어 있는 Cl2, HCl, NOx, SOx, HF, H2S 등의 산성가스를 제거하는데 우수한 효과를 나타내고, 구리화합물 및 철화합물의 혼합물은 유해가스에 포함되어 있는 NH3, NMP, 트리메틸아민 등의 염기성가스를 제거하는데 보다 우수한 효과를 나타내며, 상기 제올라이트, 바람직하게는 세공크기 1.3mm를 갖는 13X형 제올라이트 및 망간산화물의 혼합물은 유해가스에 포함되어 있는 포름알데히드, 벤젠, 자일렌, 톨루엔, 초산, 클로로포름, O3 가스 등의 휘발성유기화합물을 제거하는데 보다 우수한 효과를 나타낸다. 그러나 상기 복합 금속화합물의 혼합비는 처리하고자 하는 대상가스에 대하여 활성을 갖는 금속화합물을 혼합한 것으로서, 전술한 혼합비는 당업자가 허용할 수 있는 범위 내에서 변경 가능하다.At this time, the mixture of the iron compound and strontium shows an excellent effect to remove the acid gas, such as Cl 2 , HCl, NOx, SOx, HF, H 2 S specifically contained in the harmful gas, copper compound and iron compound The mixture of has a better effect in removing basic gases such as NH 3 , NMP, trimethylamine, etc. contained in the harmful gas, the mixture of zeolite, 13X zeolite having a pore size of 1.3mm and manganese oxide It has a better effect in removing volatile organic compounds such as formaldehyde, benzene, xylene, toluene, acetic acid, chloroform and O 3 gas contained in harmful gases. However, the mixing ratio of the composite metal compound is a mixture of a metal compound having activity with respect to the target gas to be treated, and the above mixing ratio can be changed within a range acceptable to those skilled in the art.
본 발명에 따른 결합제는 금속화합물과 혼합되어 금속화합물 간의 결합력을 증가시키기 위한 것으로서, 당업계에서 통상적으로 사용할 수 있는 결합제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 메틸셀룰로오스(methyl cellulose), 덱스트린(dextrin), 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol), 흑연(graphite) 등의 유기 결합제 및/또는 알루미나졸(alumina sol), 콜로이달실리카(colloidal silica), 에어로졸(aerosol), 벤토나이트(bentonite) 등의 무기 결합제를 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 전체 흡착제 중량대비 1 내지 90중량%를 사용하는 것이 좋다.The binder according to the present invention is to be mixed with the metal compound to increase the binding force between the metal compound, any of the binders commonly used in the art can be used, but preferably methyl cellulose (methyl cellulose), dextrin organic binders such as dextrin, poly vinyl alcohol, graphite, and / or alumina sol, colloidal silica, aerosol, bentonite, and the like. It is preferable to use an inorganic binder, and the amount of the inorganic binder may be 1 to 90% by weight based on the total weight of the adsorbent.
한편, 전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 케미컬 필터용 흡착제의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the manufacturing method of the chemical filter adsorbent according to the present invention having the above-described configuration is as follows.
먼저 전체 흡착제 중량대비 Fe2O3, Fe3O4, CuO, MnO2, SrO, SrO2, CaO, 제올라이트 등의 금속산화물, FeO(OH), Sr(OH)2, Ca(OH)2 등의 금속수산화물, FeSO4, CuSO4, SrCO3, CaCO3 등의 금속염 등의 금속화합물 단독 또는 이들로부터 선택된 적어도 2종 이상의 금속화합물 10 내지 99중량%와 유기 결합제 및/또는 무기 결합제 1 내지 90중량%를 전체 흡착제 중량에 대하여 1 내지 20중량%의 초순수 증류수를 상온에서 혼합한 후 교반하여 혼합물을 제조한다.First, metal oxides such as Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , CuO, MnO 2 , SrO, SrO 2 , CaO, zeolite, FeO (OH), Sr (OH) 2 , Ca (OH) 2, etc. Metal compounds such as metal hydroxides, metal salts such as FeSO 4 , CuSO 4 , SrCO 3 and CaCO 3 alone or 10 to 99% by weight of at least two or more metal compounds selected from them, and organic binders and / or
그 다음, 상기 혼합물을 약 100℃의 온도로 유지되는 건조로에서 1 내지 2시간 동안 바람직하게는 1시간 30분 동안 건조시킨 후 상온에서 약 4시간 동안 숙성시킨다.The mixture is then dried in a drying furnace maintained at a temperature of about 100 ° C. for 1-2 hours, preferably 1
그 다음, 상기 건조된 혼합물을 사용용도 및 방법에 따라 원하는 모양, 예를 들면 파쇄형(granular), 볼(ball), 펠렛(pellet) 또는 테블렛(tablet) 형태 등으로 성형하여 흡착제를 제조한다.The dried mixture is then shaped into a desired shape, such as granular, ball, pellet or tablet, depending on the application and method of use to prepare the adsorbent. .
여기서, 제조되는 케미컬 필터용 흡착제의 형태는 파쇄형(granular), 볼, 펠렛 또는 테블렛(tablet) 형태 등 어떠한 형태로 제조되어도 무방하지만, 흡착제 표면 마모가 없고, 유해가스와의 유효접촉 면적을 증가시켜 흡착성능을 향상시킬 수 있는 테블렛 형태로 이루어지는 것이 좋으며, 바람직하게는 3 내지 8mm의 입경을 갖는 테블렛 형태가 좋다.Here, the form of the chemical filter adsorbent may be manufactured in any form, such as granular, ball, pellet or tablet form, but there is no surface wear of the adsorbent and effective contact area with harmful gas. It is preferable that the tablet is formed in the form of a tablet which can increase the adsorption performance by increasing, and preferably, the tablet has a particle size of 3 to 8 mm.
또한, 상기 건조된 혼합물의 성형방법은 당업계에서 통상적으로 사용하는 성형방법이라면 어떤 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 압출성형하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 타정기를 이용하여 혼합물을 타정하는 것이 좋다.In addition, the molding method of the dried mixture may be used as long as it is a molding method commonly used in the art, but preferably extrusion molding, and more preferably tableting the mixture using a tableting machine good.
한편, 전술한 과정을 통하여 제조되는 흡착제는 흡착제를 지지체에 도포하기 위해 2차오염 발생 우려가 있는 접착제를 사용하지 않고 별도의 케이스에 충전하여 케미컬 필터를 제조하는 바, 상기 케미컬 필터는 거시적인 관점에서 케미컬 필터의 외관을 구성하는 프레임과, 상기 프레임의 내부에 구비되어 흡착제가 충전되는 흡착층 지지체, 상기 흡착층 지지체의 형태를 결정하는 가이드 플레이트로 구성된다.On the other hand, the adsorbent prepared through the above-described process to prepare a chemical filter by filling in a separate case without using an adhesive that may cause secondary pollution to apply the adsorbent to the support bar, the chemical filter is a macroscopic view It consists of a frame constituting the appearance of the chemical filter, the adsorption layer support provided in the inside of the frame is filled with the adsorbent, guide plate for determining the shape of the adsorption layer support.
이하 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 케미컬 필터에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 하기의 설명은 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 하기 설명에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the chemical filter will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following description is only for describing the present invention in detail and does not limit the scope of the present invention by the following description.
도 3은 본 발명에 따른 케미컬 필터를 나타내는 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 케미컬 필터를 나타내는 구성도, 도 5는 본 발명에 따른 케미컬 필터의 흡착층 지지체를 나타내는 구성도, 도 6은 본 발명에 따른 케미컬 필터를 나타내는 단면도, 도 7은 본 발명에 따른 케미컬 필터의 가이드 플레이트를 나타내는 사시도로서 함께 설명한다.Figure 3 is a perspective view showing a chemical filter according to the present invention, Figure 4 is a block diagram showing a chemical filter according to the present invention, Figure 5 is a block diagram showing an adsorption layer support of the chemical filter according to the present invention, Figure 6 is a present invention Sectional drawing which shows the chemical filter which concerns on FIG. 7 is demonstrated together as a perspective view which shows the guide plate of the chemical filter which concerns on this invention.
도 3 내지 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 케미컬 필터는 거시적인 관점에서 사각형을 갖는 케미컬 필터의 외관을 구성하는 프레임(2)과, 상기 프레임(2)의 내부에 구비되어 흡착제가 충전되는 흡착층 지지체(6) 및 상기 흡착층 지지체(6)를 사다리꼴 지그 형태로 유지시키는 가이드 플레이트(8)로 구성되어 있다.As shown in FIGS. 3 to 7, the chemical filter according to the present invention includes a
여기서, 상기 케미컬 필터를 구성하는 프레임(2), 메쉬망(12, 16) 및 가이드 플레이트(8) 등의 재질은 처리하고자 하는 대상가스 중에 포함된 산성가스 등에 대한 부식방지를 위해 비철 금속제를 사용하는 것이 좋다.Here, the material of the frame (2), the mesh net (12, 16) and the guide plate (8) constituting the chemical filter is made of non-ferrous metals for corrosion protection against acid gas contained in the target gas to be treated. Good to do.
한편, 본 발명에 따른 프레임(2)은 케미컬 필터의 외관을 구성하는 것으로서, 케미컬 필터가 사각형을 갖도록 구성되며, 상기 케미컬 필터의 분해·조립이 용이하도록 상·하부 프레임(2')과 측면 프레임(2")으로 구성된다.On the other hand, the
이때, 상기 상·하부 프레임(2')은 그 내부에 가이드 플레이트(8)가 삽입되 어 안착될 수 있는 공간이 구비되어 있다.In this case, the upper and lower frames 2 'are provided with a space in which the
본 발명에 따른 흡착층 지지체(6)는 처리하고자 하는 대상가스가 통과하며 처리대상물질이 흡착제거 되도록 하는 것으로서, 상기 흡착층 지지체(6)의 내부에 케미컬 필터용 흡착제가 충전될 수 있는 장소를 제공하기 위하여 상기 흡착제의 크기보다 작은 크기의 직경을 갖는 제 1 메쉬망(12)을 일정간격으로 이격되도록 한 쌍을 설치하여 공간을 확보하고, 확보된 상기 공간에 케미컬 필터용 흡착제를 충전하여 흡착층(4)을 형성시키고, 상기 흡착제가 충전된 흡착층(4)으로부터 발생되는 흡착제 분말 및 분진이 외부로 배출되지 않도록 상기 한 쌍의 제 1 메쉬망(12)의 외부표면에 각각 부직포(14)를 설치하고, 상기 부직포(14)가 설치된 외부표면으로 제 2 메쉬망(16)을 연결설치하여 상기 부직포(14)를 지지하도록 구성한다.The
여기서, 상기 제 2 메쉬망(16)의 메쉬(mesh) 직경은 제 1 메쉬망(12)의 메쉬직경보다 큰 것이 좋다.Here, the mesh diameter of the
한편, 전술한 구성으로 이루어진 흡착층 지지체(6)의 형태는 상기 흡착제가 충전된 흡착층(4)을 기준으로 양면에 순차적으로 형성된 제 1 메쉬망(12), 부직포(14) 및 제 2 메쉬망(16)이 사다리꼴 지그 형태로 형성되어 있으며, 상기 사다리꼴 지그 형태는 상기 제 1 메쉬망(12), 부직포(14) 및 제 2 메쉬망(16)의 상부 및 하부에 체결되는 사다리꼴 지그 형상의 가이드라인(10)을 갖는 가이드 플레이트(8)에 의하여 형성된다.On the other hand, the shape of the
상기 가이드 플레이트(8)는 전술한 바와 같이, 흡착층 지지체(6)의 형태를 형성 및 유지하기 위한 것으로서, 두개의 가이드 플레이트(8)를 한 쌍으로 하여 흡 착층 지지체(6)의 상부 및 하부의 양면에 설치되며, 상기 흡착층 지지체(6)와 접촉하는 일측은 사다리꼴 지그 형상을 갖는 가이드라인(10)이 구비되어 있으며, 상기 두개를 하나의 쌍으로 하는 가이드 플레이트(8)에 형성된 각각의 가이드라인(10)은 사다리꼴의 형상이 서로 맞대응되도록 형성된다.As described above, the
여기서, 상기 가이드라인(10)을 갖는 가이드 플레이트(8)는 프레임(2)을 구성하는 상부 프레임(2') 및 하부 프레임(2')의 내측에 안착되어 고정되도록 함으로써, 상기 흡착층 지지체(6)가 프레임(2)에 체결되어 고정되도록 한다.Here, the
한편, 본 발명에 따른 케미컬 필터는 상기 흡착층 지지체(6) 및 가이드 플레이트(8)를 상부 및 하부 프레임(2')에 연결설치한 후 최종적으로 측면 프레임(2")을 상부 및 하부 프레임(2')에 제트벤딩(Z bending) 형태의 철판으로 연결 설치하여 체결하는 바, 상기 제트벤딩 형태는 필터 프레임의 물리적 강도 및 안정성을 높이기 위한 것으로 'Z' 형태로 굴곡된 철판을 의미한다. Meanwhile, in the chemical filter according to the present invention, the
이와 같이, 본 발명에 따른 제트벤딩으로 프레임(2)을 고정시키는 것은 평평한 철판 또는 'ㄱ'자 형태로 굴곡된 형태로 마무리된 프레임 보다 물리적 충격에 대한 강도 및 안정성이 우수하여 상기 케미컬 필터로 유입되는 강한 가스흐름에서도 케미컬 필터의 골격을 그대로 유지할 수 있는 장점이 있으며, 종래에 사용되던 접착제 예를 들면, 우레탄, 에폭시 화학약품 등의 사용없이 프레임(2)을 고정함으로써 접착제에 의해 발생되는 휘발성 가스 등의 2차 오염원의 생성을 억제할 수 있도록 한다.As such, fixing the
한편, 본 발명에 따른 케미컬 필터는 처리하고자 하는 대상가스의 이동경로 에 단독으로 설치되어 사용될 수 있지만, 필요에 따라 복수개를 트레이 형태로 설치하여 사용할 수도 있다.On the other hand, the chemical filter according to the present invention may be installed and used alone in the movement path of the target gas to be treated, it may be used by installing a plurality in the form of a tray if necessary.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention in detail and are not intended to limit the scope of the present invention by these examples.
<실시예 1><Example 1>
흡착제의 제조Preparation of Adsorbent
철화합물(FeO(OH), Fe2O3)[코캣, 대한민국] 180g, 스트론튬화합물(Sr(OH)2)[내외상사, 대한민국] 100g, 칼슘화합물(Ca(OH)2) 80g, 구리화합물(CuSO4)[상록화학, 대한민국] 180g, 망간산화물(MnO2)[내외상사, 대한민국] 180g 및 제올라이트[내외상사, 대한민국] 180g을 포함하는 유해가스 활성물질과 메틸셀룰로오스[삼성정밀화학, 대한민국] 40g, 알루미나졸[내외상사, 대한민국] 50g 및 흑연[내외상사, 대한민국] 10g을 포함하는 유·무기 결합제를 상온에서 교반기를 사용하여 초순수 증류수 40g과 혼합하였다.Iron compound (FeO (OH), Fe 2 O 3 ) [Cocat, Korea] 180g, Strontium compound (Sr (OH) 2 ) [Internal and external trading company, Korea] 100g, Calcium compound (Ca (OH) 2 ) 80g, Copper compound (CuSO 4 ) [Evergreen Chemical, Korea] 180g, Manganese Oxide (MnO 2 ) [Internal & External Business, Korea] 180g and Zeolite [Internal & External Business, Korea] ] An organic / inorganic binder containing 40 g, 50 g of alumina sol [internal and external superior, South Korea] and 10 g of graphite [internal and external superior, South Korea] was mixed with 40 g of ultrapure distilled water using a stirrer at room temperature.
그 다음, 상기 혼합물을 건조로(Drying Oven)[대주과학, 대한민국]에서 약 100℃의 온도로 약 1시간 30분 간 건조시킨 후 약 4시간 동안 자연 숙성시켰다.Then, the mixture was dried in a drying oven (Daeju Science, Korea) at a temperature of about 100 ° C. for about 1 hour and 30 minutes and then naturally aged for about 4 hours.
그 다음, 상기 자연 숙성이 종료된 후 테블렛 형태 흡착제의 성형성을 향상 시키기 위해 초기 입자크기 보다 훨씬 큰 16 내지 20 메쉬 입자 형태로 과립화 작업을 수행하였다.Then, the granulation was performed in the form of 16 to 20 mesh particles larger than the initial particle size in order to improve the formability of the tablet form adsorbent after the natural ripening is finished.
그 다음, 상기 과립화된 흡착제를 35 내지 46pin 구조를 가진 타정기[세종파마텍, 대한민국]를 이용하여 3 내지 8mm 입경을 가진 테블렛 형태의 흡착제로 성형한 후 건조로에서 120℃ 온도 조건에서 약 3시간 정도 건조시켜 최종적인 케미컬 필터용 흡착제를 제조하였다.Then, the granulated adsorbent was formed into a tablet-type adsorbent having a particle size of 3 to 8 mm using a tableting machine having a 35 to 46 pin structure [Sejong Pharmatech, Korea], and then dried for about 3 hours at 120 ° C. in a drying furnace. It was dried to a degree to prepare an adsorbent for the final chemical filter.
그 결과, 도 2로 제조된 케미컬 필터용 흡착제를 나타냈다.As a result, the adsorbent for chemical filters produced in FIG. 2 was shown.
<실시예 2><Example 2>
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 유해가스 활성물질 및 유·무기 결합제 대신 철화합물(FeO(OH),Fe2O3)[코캣, 대한민국], 스트론튬화합물(Sr(OH)2)[내외상사, 대한민국], 메틸셀룰로오스[삼성정밀화학, 대한민국]를 중량비 45:45:10 비율로 혼합한 혼합물을 사용하였다.Implemented in the same manner as in Example 1, but instead of the harmful gas active material and organic and inorganic binders, iron compounds (FeO (OH), Fe 2 O 3 ) [Cocat, Korea], Strontium compounds (Sr (OH) 2 ) Corporation, South Korea], a mixture of methyl cellulose [Samsung Fine Chemical, South Korea] in a weight ratio of 45:45:10 ratio was used.
<실시예 3><Example 3>
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 유해가스 활성물질 및 유·무기 결합제 대신 구리화합물(CuSO4)[상록화학, 대한민국], 철화합물(FeO(OH),FeSO4)[코캣, 대한민국], 메틸셀룰로오스[삼성정밀화학, 대한민국]를 중량비 70:20:10의 비율로 혼합한 혼합물을 사용하였다.The same method as in Example 1, except that instead of the harmful gas active material and organic and inorganic binders, copper compounds (CuSO 4 ) [evergreen chemistry, Korea], iron compounds (FeO (OH), FeSO 4 ) [Cocat, Korea], A mixture of methyl cellulose [Samsung Fine Chemical, South Korea] at a weight ratio of 70:20:10 was used.
<실시예 4><Example 4>
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 유해가스 활성물질 및 유·무기 결합제 대신 제올라이트[내외상사, 대한민국], 망간산화물[내외상사, 대한민국], 에어로졸[내외상사, 대한민국], 흑연[내외상사, 대한민국]을 중량비 60:30:8:2의 비율로 혼합한 혼합물을 사용하였다.The same method as in Example 1, except that instead of harmful gas active substances and organic and inorganic binders zeolite [internal and external superiors, Korea], manganese oxide [internal and external superiors, Korea], aerosol [internal and external superiors, Korea], graphite [internal and external superiors, Korea] was used as a mixture of the ratio of weight ratio 60: 30: 8: 2.
<실시예 5>Example 5
케미컬필터의 제조Manufacture of chemical filter
0.85mm(20mesh) 직경을 갖는 3640× 560× 0.2mm 크기의 메쉬망[대보, 대한민국] 한 쌍과 메쉬망과 동일한 크기의 부직포[대보, 대한민국]를 메쉬망 양면에 연결설치한 후 이를 사다리꼴 지그 형상을 갖는 한 쌍의 가이드 플레이트 사이에 연결설치하였다.A pair of 3640 × 560 × 0.2mm mesh nets (Daebo, Korea) with a diameter of 0.85mm (20mesh) and a nonwoven fabric [Daebo, Korea] of the same size as the mesh net are installed on both sides of the mesh net and then trapezoidal jig It was connected between a pair of guide plates having a shape.
그 다음, 상기 0.85mm(20mesh)의 직경을 갖는 3640× 560× 02mm 크기의 메쉬망[대보, 대한민국]의 내부에 실시예 1에 따라 제조된 케미컬 필터용 흡착제를 3.2L 충전시켜 흡착층 지지체를 구성하였다.Next, 3.2L of an adsorbent for a chemical filter manufactured according to Example 1 was filled into a 3640 × 560 × 02mm mesh mesh having a diameter of 0.85mm (20mesh), Daebo, Korea. Configured.
그 다음, 상기 흡착층 지지체의 상부와 하부에 구비된 가이드 플레이트를 각각 1164× 18mm 크기의 상부 및 하부 프레임[우경산업, 대한민국]의 내부에 안착시켜 고정시켰다.Then, the guide plates provided on the upper and lower portions of the adsorption layer support were fixed to the inside of the upper and lower frames [Wookyung Industry, Korea] of size 1164 × 18mm, respectively.
그 다음, 상기 상부와 하부 프레임을 좌측 및 우측 프레임에 제트벤딩하여 고정시켜 1200× 600× 80mm 크기의 케미컬 필터를 제조하였다. Then, the upper and lower frames were jet-bent fixed to the left and right frames to prepare a 1200 × 600 × 80 mm chemical filter.
여기서, 상기 케미컬 필터를 구성하는 프레임, 메쉬망, 가이드 플레이트의 재질은 비철금속제인 알루미늄을 사용하였다.Here, the material of the frame, the mesh net, the guide plate constituting the chemical filter used aluminum made of non-ferrous metal.
<비교실시예 1>Comparative Example 1
조립활성탄에 화학물질을 첨착한 첨착활성탄의 제조. Preparation of Impregnated Activated Carbon Impregnated with Granulated Activated Carbon.
먼저 지름 4mm, 길이 1 내지 2mm, 펠렛 형태의 조립활성탄[삼천리활성탄, 대한민국] 1kg의 5wt%에 해당하는 50g의 수산화칼슘(KOH)[덕산약품, 내외상사]을 증류수 500ml에 용해시켜 첨착용액을 제조하였다.First, 50 g of calcium hydroxide (KOH) [Duksan Pharmaceutical, Internal & External Corporation] corresponding to 5 wt% of 1 kg of diameter 4mm, length 1-2 mm, and pelletized granular activated carbon [Samcheonli activated carbon, Korea] is dissolved in 500ml of distilled water. Prepared.
그 다음, 제조된 상기 첨착용액 500ml를 뷰렛을 이용하여 조립활성탄 lkg에 적하하여 침전용액이 활성탄 내부로 흡수되도록 하였다. 이때, 상기 침전용액의 적하 시, 첨착용액이 활성탄 내부로 균일하게 흡수되도록 활성탄을 교반하였다. Then, 500 ml of the prepared impregnated solution was added dropwise to lkg of granulated activated carbon using a burette to allow the precipitated solution to be absorbed into the activated carbon. At this time, the activated carbon was stirred so that the impregnated solution was uniformly absorbed into the activated carbon when the precipitation solution was dropped.
그 다음, 첨착용액을 흡수한 활성탄에 존재하는 첨착용액이 활성탄 표면 및 활성탄의 기공 내부로 균일하게 흡수되도록 약 3시간 정도 방치 한 후 약 150℃ 온도에서 건조시켜 활성탄 내부에 존재하는 수분을 제거하였다. Then, the impregnated solution present in the activated carbon absorbing the impregnated solution is left for about 3 hours to be uniformly absorbed into the surface of the activated carbon and the pores of the activated carbon, and then dried at a temperature of about 150 ° C. to remove moisture present in the activated carbon Removed.
<비교실시예 2>Comparative Example 2
비교실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 비교실시예 1에 따른 수산화칼슘(KOH) 50g 대신 인산(H3PO4)[덕산약품, 대한민국] 50g을 사용하였다.In the same manner as in Comparative Example 1, 50g of phosphoric acid (H 3 PO 4 ) [Duksan Pharm. Korea] was used instead of 50g of calcium hydroxide (KOH) according to Comparative Example 1.
<비교실시예 3>Comparative Example 3
비교실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 비교실시예 1에 따른 수산화칼슘(KOH) 50g 대신 과망간산칼륨(KMnO4)[덕산약품, 대한민국] 50g을 사용하였다. In the same manner as in Comparative Example 1, 50g of potassium permanganate (KMnO 4 ) [Duksan Pharmaceutical Co., Ltd. Korea] was used instead of 50g of calcium hydroxide (KOH) according to Comparative Example 1.
실 험Experiment
흡착제의 압축강도Compressive strength of adsorbent
본 발명에 따른 실시예 1 및 비교실시예 1에 따라 제조한 흡착제의 강도를 측정하기 위해 압축강도 측정기[Model 1308, AIKOH, 일본]를 이용하여 압축강도를 측정하였다.In order to measure the strength of the adsorbents prepared according to Example 1 and Comparative Example 1 according to the present invention, the compressive strength was measured using a compressive strength meter [Model 1308, AIKOH, Japan].
그 결과를 표 1에 나타냈다. The results are shown in Table 1.
표 1에 나타낸 바와 같이, 비교실시예 1에 따른 압출성형에 의한 펠렛 형태의 흡착제보다 실시예 1에 따른 타정에 의한 테블렛 형태의 흡착제의 강도가 우수하므로 진동 및 물리적 충격에 의한 흡착제의 마모 및 분진발생의 문제를 해결할 수 있었다. As shown in Table 1, since the strength of the tablet-type adsorbent by tableting according to Example 1 was superior to that of the pellet-form adsorbent by extrusion molding according to Comparative Example 1, The problem of dust generation could be solved.
산성가스 흡착성능Acid gas adsorption performance
실시예 2에 따라 제조된 흡착제 및 비교실시예 1에 따라 제조된 흡착제를 10 내지 14 메쉬(mesh) 크기로 파쇄하여 서로 대향되는 타측에 유입구와 유출구를 갖는 직경 36mm, 높이 200mm의 유리반응기의 내부에 100cm3를 각각 충전하였다. The inside of the glass reactor having a diameter of 36 mm and a height of 200 mm having an inlet and an outlet on the other side facing each other by crushing the adsorbent prepared according to Example 2 and the adsorbent prepared according to Comparative Example 1 to 10 to 14 mesh sizes. 100 cm 3 was charged respectively.
그 다음, 유입가스로서 1vol% 농도의 염소(Cl2), 염화수소(HCl), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 황화수소(H2S) 및 0.01vol%(100ppm)의 불화수소(HF)를 상기 각각의 흡착반응기의 내부로 유입시켰다.Then, as an inlet gas, chlorine (Cl 2 ), hydrogen chloride (HCl), nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), hydrogen sulfide (H 2 S) and 0.01 vol% (100 ppm) of hydrogen fluoride at a concentration of 1 vol% HF) was introduced into each of the above adsorption reactors.
여기서, 유입가스의 온도는 20 내지 25℃, 선속도는 98cm/min, 공간속도는 600hr-1 이었다. Here, the temperature of the inlet gas is 20 to 25 ℃, linear velocity is 98cm / min, space velocity is 600hr-OneIt was.
그 다음, 흡착반응기의 유출구로 유출되는 산성가스의 농도를 검지관[Gastech, 일본]으로 측정하였다. 이때, 누출되는 산성가스의 농도가 10ppm인 시점을 파과시점으로 하였다. Then, the concentration of acid gas flowing out of the outlet of the adsorption reactor was measured by a detection tube [Gastech, Japan]. At this time, the time when the concentration of the leaking acid gas was 10ppm was set as the breakthrough point.
그 결과를 표 2에 나타냈다.The results are shown in Table 2.
표 2에 나타낸 바와 같이, 비교실시예 2에 따른 염기성물질을 첨착한 활성탄보다 실시예 2에 따른 금속화합물을 조성으로 갖는 흡착제의 산성가스 흡착용량이 우수하므로 금속화합물로 제조한 흡착제를 충전한 케미컬 필터의 수명이 더 긴 것으로 나타났다.As shown in Table 2, the acid gas adsorption capacity of the adsorbent having the metal compound according to Example 2 was higher than that of the activated carbon impregnated with the basic material according to Comparative Example 2. The filter's life was shown to be longer.
염기성가스 흡착성능Basic Gas Adsorption Performance
실시예 3에 따라 제조된 흡착제 및 비교실시예 2에 따라 제조된 흡착제를 10 내지 14 메쉬(mesh) 크기로 파쇄하여 흡착반응기에 100cm3를 각각 충전하였다.The adsorbent prepared according to Example 3 and the adsorbent prepared according to Comparative Example 2 were crushed into 10 to 14 mesh sizes to charge 100 cm 3 to the adsorption reactor, respectively.
그 다음, 0.3 내지 1.2mm 볼(ball) 형태의 -SO3 -(sulfonate)를 교환기로 갖는 강산성 양이온교환수지[삼양사, 한국]를 또 다른 흡착반응기에 100cm3를 충전하였다.Then, 0.3 to 1.2mm ball (ball) in the form of -SO 3 - of a 100cm 3 (sulfonate) a strong acid cation exchange resin having a heat exchanger [Samyang Corporation, Korea] was charged to another reactor adsorption.
그 다음, 유입가스로서 0.5vol%농도의 암모니아(NH3), NMP(N-methyl-2-pyrolidone), 트리메틸아민(TMA)을 상기 각각의 흡착반응기의 내부로 유입시켰다. 여기서, 유입가스의 온도는 20 내지 25℃, 선속도는 98cm/min, 공간속도는 600hr-1 이었다.Then, 0.5 vol% of ammonia (NH 3 ), NMP (N-methyl-2-pyrolidone), and trimethylamine (TMA) were introduced into the respective adsorption reactors as inflow gases. Here, the temperature of the inlet gas was 20 to 25 ° C., the linear velocity was 98 cm / min, and the space velocity was 600 hr −1 .
그 다음, 흡착반응기의 유출구로 유출되는 염기성가스의 농도를 검지관[Gastech, 일본]으로 측정하였다. 이때, 누출되는 염기성가스의 농도가 20ppm인 시점을 파과시점으로 하였다.Then, the concentration of basic gas flowing out of the outlet of the adsorption reactor was measured by a detection tube [Gastech, Japan]. At this time, the time when the concentration of the leaking basic gas was 20 ppm was set as the breakthrough time.
그 결과를 표 3에 나타냈다.The results are shown in Table 3.
표 3에 나타낸 바와 같이, 강산성 이온교환수지 및 산성물질을 첨착한 활성탄(비교실시예 3 및 이온교환수지)보다 실시예 3의 금속화합물을 조성으로 갖는 흡착제의 염기성가스 흡착용량이 우수하므로 금속화합물로 제조한 흡착제를 충전한 케미컬 필터의 수명이 더 긴 것으로 나타났다.As shown in Table 3, the metal compound is superior to the adsorption capacity of the basic gas of the adsorbent having the metal compound of Example 3 as the composition of the strongly acidic ion exchange resin and the activated carbon impregnated with an acidic substance (Comparative Example 3 and ion exchange resin). The chemical filter filled with the adsorbent prepared by the polymer was found to have a longer life.
휘발성 유기금속화합물 및 오존의 흡착성능Adsorption Performance of Volatile Organometallic Compounds and Ozone
실시예 4에 따라 제조된 흡착제 및 비교실시예 3에 따라 제조된 흡착제를 10 내지 14 메쉬(mesh) 크기로 파쇄하여 흡착반응기에 100cm3를 각각 충전하였다. The adsorbent prepared according to Example 4 and the adsorbent prepared according to Comparative Example 3 were broken into 10 to 14 mesh sizes to charge 100 cm 3 to the adsorption reactor, respectively.
그 다음, 유입가스로서 0.1vol%농도의 포름알데히드(HCHO), 아세트알데히드(CH3CHO), 벤젠(benzene), 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene), 초산(CH3COOH), 클로로포름(CH3Cl) 등의 휘발성유기금속화합물(VOC)과 0.04vol%(400ppm)의 오존(O3)을 상기 각각의 흡착반응기의 내부로 유입시켰다.Then, as an inlet gas, formaldehyde (HCHO), acetaldehyde (CH 3 CHO), benzene, toluene, xylene, acetic acid (CH 3 COOH), and chloroform (0.1 vol%) were used. Volatile organic metal compounds (VOC) such as CH 3 Cl) and 0.04 vol% (400 ppm) of ozone (O 3 ) were introduced into the respective adsorption reactors.
여기서, 유입가스의 온도는 20 내지 25℃, 선속도는 98cm/min, 공간속도는 600hr-1 이었다. Here, the temperature of the inlet gas is 20 to 25 ℃, linear velocity is 98cm / min, space velocity is 600hr-OneIt was.
그 다음, 흡착반응기의 유출구로 유출되는 휘발성 유기금속화합물 및 오존가스의 농도를 검지관[Gastech, 일본]으로 측정하였다. 이때, 누출되는 휘발성 유기금속화합물의 농도가 50ppm, 오존가스의 농도가 3ppm인 시점을 파과시점으로 하였다. Then, the concentrations of volatile organometallic compounds and ozone gas flowing out to the outlet of the adsorption reactor were measured by a detection tube [Gastech, Japan]. At this time, the time when the concentration of the leaked volatile organometallic compound is 50ppm, the concentration of ozone gas is 3ppm as the breakthrough point.
그 결과를 표 4에 나타냈다.The results are shown in Table 4.
표 4에 나타낸 바와 같이, 산화력이 강한 KMnO4를 첨착한 활성탄과 금속화합물을 조성으로 갖는 흡착제의 VOCs 및 오존 흡착용량은 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 같은 크기가 큰 분자는 비교실시예 3에 따른 활성탄의 흡착성능이 좋지만, 알데히드, 초산 및 오존 등의 경우 실시예 4에 따른 금속화합물의 흡착성능이 우수한 것으로 나타났다. 특히, VOCs 및 오존의 경우 산성, 염기성 가스와 달리 첨착활성탄의 흡착성능은 무첨착활성탄(화학물질을 첨착시키지 않은 일반활성탄)의 흡착성능보다 감소하므로, 금속화합물이 첨착활성탄 보다 VOCs 및 오존의 제거에 있어서는 더욱 효과적이라는 것을 알 수 있었다.As shown in Table 4, the VOCs and ozone adsorption capacities of the adsorbents having activated carbon and metal compounds impregnated with KMnO 4 having strong oxidizing power were shown in Comparative Example 3 for larger molecules such as benzene, toluene, and xylene. The adsorption performance of activated carbon was good, but in the case of aldehyde, acetic acid and ozone, the adsorption performance of the metal compound according to Example 4 was excellent. In particular, in the case of VOCs and ozone, unlike acid and basic gases, the adsorption performance of impregnated activated carbon is lower than that of non-impregnated activated carbon (general activated carbon without chemicals). Was found to be more effective.
더욱이 상기 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 일부 휘발성유기금속화합물에 대하여 비교실시예 3이 실시예 4의 성능 보다 좋은 것으로 나타났으나, 상기 실시예 4에 따른 금속화합물의 흡착성능이 비교실시예 3에 따른 활성탄과 비교하여 크게 낮은 것은 아니므로 상기 언급한 특정 휘발성유기금속화합물을 처리하기 위해서는 본원 발명에 따른 케미컬용 흡착제에 활성탄을 혼합하는 것을 고려해 볼 수 있음을 나타낸다. Moreover, although Comparative Example 3 was found to be better than that of Example 4 with respect to some volatile organic metal compounds such as benzene, toluene, and xylene, the adsorption performance of the metal compound according to Example 4 was comparative Example 3 Compared to the activated carbon according to the present invention is not significantly lower, in order to treat the above-mentioned specific volatile organic metal compound indicates that the mixture of activated carbon in the chemical adsorbent according to the present invention can be considered.
케미컬 필터의 황산화물 제거효율 Sulfur oxide removal efficiency of chemical filter
실시예 5에 따라 제조된 케미컬 필터에 실시예 2 및 비교실시예 1에 따라 제조된 흡착제를 각각 설치한 후 상기 각각의 케미컬 필터에 황산화물을 유입시켜 케미컬 필터의 황산화물(SO2) 제거효율을 확인하였다. After installing the adsorbents prepared in Example 2 and Comparative Example 1 in the chemical filter prepared according to Example 5, sulfur oxides were introduced into each chemical filter to remove sulfur oxides (SO 2 ) of the chemical filter. It was confirmed.
여기서, 케미컬 필터의 두께는 40mm로 하였고, 황산화물(SO2)[성강특수가스, 대한민국]의 농도는 20ppm이었으며, 황산화물을 포함한 유입가스의 온도는 20 내지 25℃, 상대습도는 40 내지 50%, 선속도는 0.2m/s였다. Here, the thickness of the chemical filter was 40mm, the concentration of sulfur oxide (SO 2 ) [Seonggang Special Gas, South Korea] was 20ppm, the temperature of the inlet gas containing sulfur oxide is 20 to 25 ℃,
한편, 케미컬 필터를 통과한 가스의 농도는 FT-IR[MIDAC,이탈리아]를 이용하여 측정하였다. On the other hand, the concentration of the gas passing through the chemical filter was measured using FT-IR [MIDAC, Italy].
그 결과를 도 8에 나타냈다.The result is shown in FIG.
케미컬 필터의 암모니아 제거효율 Ammonia Removal Efficiency of Chemical Filter
상기 케미컬 필터의 황산화물 제거효율 실험과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 2 및 비교실시예 1에 따른 흡착제 대신 실시예 3 및 비교실시예 2에 따른 흡착제를 사용하였고, 황산화물을 포함한 유입가스 대신 암모니아[성강특수가스, 대한민국]를 유입시켜 케미컬 필터의 암모니아(NH3) 제거효율을 측정하였다. 여기서, 암모니아의 농도는 20ppm으로 하였다. The chemical filter was carried out in the same manner as the sulfur oxide removal efficiency experiment, but instead of the adsorbents according to Example 2 and Comparative Example 1 used the adsorbents according to Example 3 and Comparative Example 2, instead of the inlet gas containing sulfur oxides Ammonia [Seongkang Special Gas, Korea] was introduced to measure the ammonia (NH3) removal efficiency of the chemical filter. Here, the concentration of ammonia was 20 ppm.
그 결과를 도 9에 나타냈다.The result is shown in FIG.
케미컬 필터의 포름알데히드 제거효율 Formaldehyde Removal Efficiency of Chemical Filters
상기 케미컬 필터의 황산화물 제거효율 실험과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 2 및 비교실시예 1에 따른 흡착제 대신 실시예 4 및 비교실시예 3에 따른 흡착제를 사용하였고, 황산화물을 포함한 유입가스 대신 포름알데히드[덕산약품, 대한민국]를 유입시켜 케미컬 필터의 포름알데히드 제거효율을 측정하였다. 여기서, 포름알데히드의 농도는 20ppm으로 하였다. In the same manner as the sulfur oxide removal efficiency experiment of the chemical filter, but instead of the adsorbents according to Example 2 and Comparative Example 1 used the adsorbents according to Example 4 and Comparative Example 3, instead of the inlet gas containing sulfur oxides Formaldehyde [Duksan Chemical, Korea] was introduced to measure the formaldehyde removal efficiency of the chemical filter. Here, the concentration of formaldehyde was 20 ppm.
그 결과를 도 10에 나타냈다.The result is shown in FIG.
케미컬 필터의 오존 제거효율Ozone removal efficiency of chemical filter
상기 케미컬 필터의 황산화물 제거효율 실험과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 2 및 비교실시예 1에 따른 흡착제 대신 실시예 4 및 비교실시예 3에 따른 흡착제를 사용하였고, 황산화물을 포함한 유입가스 대신 오존[성강특수가스, 대한민국]를 유입시켜 케미컬 필터의 오존 제거효율을 측정하였다. 여기서, 오존의 농도는 20ppm으로 하였다. In the same manner as the sulfur oxide removal efficiency experiment of the chemical filter, but instead of the adsorbents according to Example 2 and Comparative Example 1 used the adsorbents according to Example 4 and Comparative Example 3, instead of the inlet gas containing sulfur oxides The ozone removal efficiency of the chemical filter was measured by introducing ozone [Seongkang Special Gas, Korea]. Here, the concentration of ozone was 20 ppm.
그 결과를 도 11에 나타냈다.The result is shown in FIG.
케미컬 필터의 압력손실 측정Pressure loss measurement of chemical filter
실시예 5와 동일한 방법으로 제조하되 압력손실 실험장치에 장착할 수 있도록 600× 440× 40mm 의 크기로 제조된 케미컬 필터에 실시예 1 및 비교실시예 1에 따라 제조된 흡착제를 각각 설치한 뒤 상기 케미컬 필터에 공기를 유입시켜 유입공기의 선속도 변화에 따른 케미컬 필터의 압력손실(차압)을 확인하였다. 흡착제를 설치한 케미컬 필터를 가로 610mm, 세로 450mm, 길이 1000mm의 아크릴 사각기둥으로 제조한 압력손실 실험 장치에 장착한 후, 실험 장치 유입구로 공기를 주입하여 케미컬 필터 전후단의 차압을 측정하였다. 유입공기의 선속도는 0.2내지 1.0m/s로 하였고 압력손실 측정은 차압변환기[Differential pressure transmitter, 울파기술, 대한민국]를 이용하였다. Manufactured in the same manner as in Example 5, but installed in the chemical filter of 600 × 440 × 40mm size so that it can be mounted on the pressure loss experiment apparatus installed in each of the adsorbents prepared according to Example 1 and Comparative Example 1 By introducing air into the chemical filter, the pressure loss (differential pressure) of the chemical filter according to the linear velocity of the inlet air was confirmed. The chemical filter with the adsorbent was mounted on a pressure loss test apparatus manufactured by an acrylic square column of 610 mm in width, 450 mm in length, and 1000 mm in length, and then air was injected into the test apparatus inlet to measure the differential pressure at the front and rear ends of the chemical filter. The linear velocity of the inlet air was 0.2 to 1.0m / s, and the pressure loss was measured using a differential pressure transmitter (Differential pressure transmitter, Ulfa technology, Korea).
그 결과를 도 12에 나타냈다.The result is shown in FIG.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the appended claims and their equivalents, rather than the detailed description, are included in the scope of the present invention.
본 발명은 금속산화물, 금속수산화물, 금속염 또는 이들의 혼합물을 이용하여 케미컬 필터용 흡착제를 제조함으로써 금속화합물과 유해 가스의 강한 화학 결합력에 의해 흡착된 가스의 탈리없이 유해가스의 제거효율 및 케미컬 필터의 수명을 증가시키는 효과가 있다. The present invention provides a chemical filter adsorbent using metal oxides, metal hydroxides, metal salts, or mixtures thereof to remove harmful gases without desorbing gases adsorbed by strong chemical bonding force of metal compounds and harmful gases, and It has the effect of increasing the lifespan.
또한, 본 발명에 따른 케미컬 필터용 흡착제를 볼, 펠렛 또는 테블렛 형태로 제조함으로써 케미컬 필터에 충전되는 유해가스 제거 활성 성분의 양을 극대화하여 제거효율을 향상시키고 선속도 변화에 따른 압력손실을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 종래의 흡착제 마모로 인하여 발생되는 입자상 물질을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, by manufacturing the adsorbent for the chemical filter according to the present invention in the form of a ball, pellet or tablet to maximize the amount of harmful gas removal active ingredients charged in the chemical filter to improve the removal efficiency and reduce the pressure loss due to the linear velocity change Not only can it reduce the particulate matter caused by conventional adsorbent wear.
또한, 본 발명에 따른 케미컬 필터용 흡착제를 이용하여 케미컬 필터를 제조할 경우 별도로 접착제를 사용하지 않으므로 상기 접착제에 의하여 발생되는 휘발성 가스로 인한 2차 오염물질의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다. In addition, when the chemical filter is manufactured using the adsorbent for the chemical filter according to the present invention, since an adhesive is not used separately, there is an effect of preventing the generation of secondary pollutants due to the volatile gas generated by the adhesive.
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