KR102146628B1 - Adsorbent for removing acidic gas and Method for preparing the same - Google Patents

Adsorbent for removing acidic gas and Method for preparing the same Download PDF

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김지은
윤등기
김동휘
김효섭
안재용
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing an adsorbent, which forms a carrier having a mesoporous pore in a micro-sized pore bonding structure by forcibly inducing pores by adding a surfactant in a state in which natural zeolite, having a small specific surface area and thus having a low value, is dissolved in an aqueous alkali solution, and by inducing bonding with activated carbon powder, thereby capable of increasing pores and a specific surface area to increase acidic gas removal efficiency, as well as increasing economic feasibility and the strength of the manufactured adsorbent.

Description

산성 가스 제거용 흡착제 및 이의 제조방법{Adsorbent for removing acidic gas and Method for preparing the same}Adsorbent for removing acidic gas and method for preparing the same {Adsorbent for removing acidic gas and method for preparing the same}

본 발명은 비표면적이 작아 가치가 떨어지는 천연 제올라이트를 알칼리 수용액에 녹인 상태에서 계면활성제를 넣어 강제적으로 기공이 생기도록 유도하고 활성탄 분말과 결합하도록 하여 마이크로 크기의 기공 결합구조에서 메조포러스한 기공을 가지는 담체를 형성하므로, 기공 및 비표면적을 크게 하여 산성 가스 제거 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 경제성을 도모할 수 있고 제조된 흡착제의 강도를 크게 할 수 있는 흡착제의 제조방법에 대한 것이다.The present invention has a mesoporous pore in a micro-sized pore-bonded structure by forcibly inducing pores by adding a surfactant in a state in which natural zeolite, which has a small specific surface area, and having a low value in an aqueous alkali solution, is forcibly formed. The present invention relates to a method of manufacturing an adsorbent capable of increasing the pores and specific surface area, thereby improving the acidic gas removal efficiency by forming a carrier, as well as achieving economic efficiency and increasing the strength of the prepared adsorbent.

반도체 제조공정 등 여러 전자 제품 제조공정에서는 다양한 종류의 산성 가스가 배출되게 되는데, 상기 산성 가스를 그대로 대기 중에 배출할 경우 인체에 해로울 뿐만 아니라 환경오염을 유발하게 된다. 따라서, 하기의 특허문헌처럼 흡착제를 사용한 정제장치 등을 이용하여 산성가스를 제공하고 있다.In various electronic product manufacturing processes such as semiconductor manufacturing processes, various types of acid gases are discharged. When the acid gas is discharged into the atmosphere as it is, it is harmful to the human body and causes environmental pollution. Therefore, as in the following patent document, an acidic gas is provided using a purification apparatus using an adsorbent.

<특허문헌><Patent Literature>

특허공보 제10-1395275호(2014. 05. 08. 등록) "폐가스의 정제방법 및 정제장치"Patent Publication No. 10-1395275 (registered on May 08, 2014) "Waste gas purification method and purification device"

하지만, 종래의 흡착제는 경제성을 도모하면서도 효과적으로 HCl, Cl2 등의 산성 가스를 처리하지 못하는 문제가 있다.However, conventional adsorbents have a problem in that they do not effectively treat acidic gases such as HCl and Cl2 while promoting economic efficiency.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,The present invention was devised to solve the above problems,

본 발명은 비표면적이 작아 가치가 떨어지는 천연 제올라이트를 알칼리 수용액에 녹인 상태에서 계면활성제를 넣어 강제적으로 기공이 생기도록 유도하고 활성탄 분말과 결합하도록 하여 마이크로 크기의 기공 결합구조에서 메조포러스한 기공을 가지는 담체를 형성하므로, 기공 및 비표면적을 크게 하여 산성 가스 제거 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 경제성을 도모할 수 있고 제조된 흡착제의 강도를 크게 할 수 있는 흡착제의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has a mesoporous pore in a micro-sized pore-bonded structure by forcibly inducing pores by adding a surfactant in a state in which natural zeolite, which has a small specific surface area of low value, is dissolved in an aqueous alkali solution. The purpose of this is to provide a method for manufacturing an adsorbent capable of increasing the porosity and specific surface area, thereby improving the acidic gas removal efficiency, as well as promoting economic efficiency and increasing the strength of the prepared adsorbent. have.

또한, 본 발명은 충분한 바인더 작용이 일어나도록 하여 제조된 흡착제의 강도를 크게 할 수 있고, 알칼리 금속의 분산성을 향상시키고 반응과정에서 산성가스에 대해 추가적인 이온화가 이루어지독 하며 열을 효과적으로 분산시켜, 산성 가스 제거 효율이 향상된 흡착제의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, the present invention can increase the strength of the prepared adsorbent by allowing sufficient binder action to occur, improve the dispersibility of alkali metals, and perform additional ionization for acidic gas in the reaction process, and effectively disperse heat, An object thereof is to provide a method of manufacturing an adsorbent with improved acid gas removal efficiency.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.The present invention is implemented by an embodiment having the following configuration in order to achieve the above object.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡착제의 제조방법은 염기성금속 염화물 및 담체를 혼합하여 담체 혼합물을 형성하는 담체혼합물형성단계와, 상기 담체 혼합물을 알칼리 수용액에 혼합하여 담체 용액을 형성하는 담체용액형성단계와, 상기 담체 용액을 계면활성제 용액에 투입하고 반응시켜 혼합용액을 형성하는 혼합용액형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a method for preparing an adsorbent according to the present invention includes a step of forming a carrier mixture by mixing a basic metal chloride and a carrier to form a carrier mixture, and mixing the carrier mixture with an aqueous alkali solution to form a carrier solution. And a mixed solution forming step of forming a mixed solution by adding and reacting the carrier solution into a surfactant solution.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡착제의 제조방법에 있어서 상기 담체는 활성탄 및 천연 제올라이트가 사용되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the method for preparing an adsorbent according to the present invention, activated carbon and natural zeolite are used as the carrier.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡착제의 제조방법에 있어서 상기 염기성금속 염화물은 염화아연, 염화마그네슘 및 염화칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며, 상기 활성탄은 상기 염기성금속 염화물 100중량부당 80 내지 120중량부가 사용되며, 상기 천연 제올라이트는 상기 염기성금속 염화물 100중량부당 80 내지 120중량부가 사용되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the method for preparing an adsorbent according to the present invention, the basic metal chloride is at least one selected from the group consisting of zinc chloride, magnesium chloride, and calcium chloride, and the activated carbon is the basic metal. 80 to 120 parts by weight per 100 parts by weight of chloride is used, and the natural zeolite is characterized in that 80 to 120 parts by weight per 100 parts by weight of the basic metal chloride are used.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡착제의 제조방법에 있어서 상기 염기성금속 염화물은 염화마그네슘 1g당 염화아연 8 내지 10g이 혼합된 혼합물이 사용되며, 상기 담체용액형성단계에서는 산화철이 추가로 혼합된 알칼리 수용액이 사용되고, 상기 산화철은 상기 염기성금속 염화물 100중량부 15 내지 25중량부가 사용되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the method for preparing the adsorbent according to the present invention, a mixture of 8 to 10 g of zinc chloride per 1 g of magnesium chloride is used as the basic metal chloride, and in the step of forming the carrier solution, iron oxide is used. An additionally mixed aqueous alkali solution is used, and the iron oxide is characterized in that 100 parts by weight of the basic metal chloride and 15 to 25 parts by weight are used.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡착제의 제조방법에 있어서 상기 혼합용액형성단계는 상기 담체 용액을 계면활성제 용액에 투입하고 80 내지 120℃의 온도에서 2 내지 4시간 동안 반응시켜 혼합용액을 형성하고, 상기 계면활성제 용액은, 염기성금속 염화물 100중량부당 1800 내지 2500중량부가 사용되며, 증류수 1L당 계면활성제 80 내지 120g이 혼합되어 형성되며, 상기 계면활성제는 TTAB, DTAB, CTAB, Tween-20, Tween-40 및 Tween-80으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the step of forming the mixed solution in the method for preparing an adsorbent according to the present invention, the carrier solution is added to a surfactant solution and reacted at a temperature of 80 to 120°C for 2 to 4 hours. To form a mixed solution, the surfactant solution is formed by mixing 1800 to 2500 parts by weight per 100 parts by weight of basic metal chloride, 80 to 120 g of surfactant per 1 liter of distilled water, and the surfactant is TTAB, DTAB, CTAB, It is characterized in that any one or more selected from the group consisting of Tween-20, Tween-40 and Tween-80 is used.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡착제의 제조방법에 있어서 상기 혼합용액형성단계에서는 담체 용액을 한 방울씩 계면활성제 용액에 투입하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the mixing solution forming step in the method for preparing the adsorbent according to the present invention, the carrier solution is added dropwise to the surfactant solution.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡착제의 제조방법은 상기 혼합용액에 초산 용액을 투입하여 pH를 9 내지 10으로 조절하고 80 내지 120℃의 온도에서 2 내지 4시간 동안 반응시켜 걸쭉한 상태의 겔화된 건조물을 얻는 pH조절단계와, 상기 건조물에 산화아연 및 탄산칼슘 수용액을 혼합하여 반죽을 형성하는 반죽형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the method for preparing an adsorbent according to the present invention, by adding an acetic acid solution to the mixed solution, adjusting the pH to 9 to 10 and reacting at a temperature of 80 to 120°C for 2 to 4 hours. It characterized in that it comprises a pH adjustment step of obtaining a thickened gelled dried product, and a dough forming step of forming a dough by mixing the dried product with an aqueous solution of zinc oxide and calcium carbonate.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡착제의 제조방법에 있어서 상기 산화아연은 상기 염기성 금속 염화물 100중량부당 80 내지 120중량부가 사용되며, 상기 탄산칼슘 수용액은, 상기 염기성 금속염화물 100중량부당 50 내지 200중량부가 사용되며, 2 내지 3 몰농도를 가지는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the method for preparing the adsorbent according to the present invention, the zinc oxide is used in an amount of 80 to 120 parts by weight per 100 parts by weight of the basic metal chloride, and the aqueous calcium carbonate solution is 100 parts by weight of the basic metal chloride. 50 to 200 parts by weight are used per part by weight, and it is characterized in that it has a 2 to 3 molar concentration.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡착제의 제조방법에 있어서 상기 반죽형성단계에서, 산화아연과 함께 탄산수소아연이 추가로 혼합되며,상기 탄산수소아연은 염기성 금속 염화물 100중량부당 30 내지 50중량부가 사용되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the dough forming step in the preparation method of the adsorbent according to the present invention, zinc hydrogen carbonate is additionally mixed with zinc oxide, and the zinc hydrogen carbonate is 30 per 100 parts by weight of basic metal chloride. It is characterized in that to 50 parts by weight are used.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡착제의 제조방법에 있어서 상기 반죽형성단계에서, 상기 탄산칼슘 수용액에 나노 다이아몬드가 추가로 혼합되며, 상기 나노 다이아몬드는 염기성 금속 염화물 100중량부에 대하여 1 내지 3중량부가 사용되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the dough forming step in the method for preparing an adsorbent according to the present invention, nanodiamonds are additionally mixed with the calcium carbonate aqueous solution, and the nanodiamonds are added to 100 parts by weight of basic metal chloride. It is characterized in that 1 to 3 parts by weight are used.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡착제는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the adsorbent according to the present invention is characterized in that it is prepared by the method of any one of claims 1 to 10.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡착제는 산성 가스를 제거하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the adsorbent according to the present invention is characterized in that it removes acidic gases.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention can obtain the following effects by the configuration, combination, and use relationship that will be described below with the present embodiment.

본 발명은 비표면적이 작아 가치가 떨어지는 천연 제올라이트를 알칼리 수용액에 녹인 상태에서 계면활성제를 넣어 강제적으로 기공이 생기도록 유도하고 활성탄 분말과 결합하도록 하여 마이크로 크기의 기공 결합구조에서 메조포러스한 기공을 가지는 담체를 형성하므로, 기공 및 비표면적을 크게 하여 산성 가스 제거 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention has a mesoporous pore in a micro-sized pore-bonded structure by forcibly inducing pores by adding a surfactant in a state in which natural zeolite, which has a small specific surface area, and having a low value in an aqueous alkali solution, is forcibly formed. Since the carrier is formed, the pores and specific surface area can be increased to improve the acidic gas removal efficiency, as well as economical efficiency.

또한, 본 발명은 충분한 바인더 작용이 일어나도록 하여 제조된 흡착제의 강도를 크게 할 수 있고, 알칼리 금속의 분산성을 향상시키고 반응과정에서 산성가스에 대해 추가적인 이온화가 이루어지독 하며 열을 효과적으로 분산시켜, 산성 가스 제거 효율이 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can increase the strength of the prepared adsorbent by allowing sufficient binder action to occur, improve the dispersibility of alkali metals, and perform additional ionization for acidic gas in the reaction process, and effectively disperse heat, There is an effect that the acid gas removal efficiency can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착제의 SEM 이미지.1 is a SEM image of an adsorbent according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 산성 가스 제거용 흡착제 및 이의 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대해 상세한 설명은 생략한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Hereinafter, an adsorbent for removing an acidic gas and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Unless otherwise defined, all terms in this specification are the same as the general meaning of the terms understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, and in case of conflict with the meaning of terms used herein, In accordance with the definitions used in the specification. In addition, detailed descriptions of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

본 발명의 일 실시예에 따른 산성 가스 제거용 흡착제의 제조방법을 도 1을 참조하여 설명하면, 상기 산성 가스 제거용 흡착제의 제조방법은 염기성 금속염화물 및 담체를 혼합하여 담체 혼합물을 형성하는 담체혼합물형성단계와, 상기 담체 혼합물을 알칼리 수용액을 혼합하여 담체 용액을 형성하는 담체용액형성단계와, 상기 담체 용액을 계면활성제 용액에 투입하고 반응시켜 혼합용액을 형성하는 혼합용액형성단계와, 상기 혼합용액에 초산 용액을 투입하여 pH를 9 내지 10으로 조절하고 건조하여 건조물을 얻는 pH조절단계와, 상기 건조물에 산화아연 및 탄산칼슘 수용액을 혼합하여 반죽을 형성하는 반죽형성단계와, 상기 반죽을 성형한 후 건조하여 흡착제를 형성하는 건조단계 등을 포함한다. 상기 제조방법에 의해 제조된 흡착제는 산성 가스를 제거하게 되는데, 상기 산성 가스에는 활로겐화 수소(HF, HCl, HBr 등), 활로겐 가스(Cl2, F2, ClF3 등) 포함한다.Referring to FIG. 1, a method of preparing an adsorbent for removing acidic gas according to an embodiment of the present invention is described with reference to FIG. 1, wherein the method of preparing the adsorbent for removing acidic gas is a carrier mixture in which a basic metal chloride and a carrier are mixed to form a carrier mixture. A forming step, a carrier solution forming step of mixing the carrier mixture with an aqueous alkali solution to form a carrier solution, a mixed solution forming step of adding the carrier solution to a surfactant solution and reacting to form a mixed solution, and the mixed solution A pH adjustment step of adjusting the pH to 9 to 10 by adding an acetic acid solution and drying to obtain a dried product, a dough forming step of forming a dough by mixing an aqueous zinc oxide and calcium carbonate solution with the dried product, and molding the dough And then drying to form an adsorbent. The adsorbent prepared by the above manufacturing method removes the acidic gas, and the acidic gas includes hydrogen chloride (HF, HCl, HBr, etc.), and a lubricant gas (Cl 2 , F 2 , ClF 3, etc.).

상기 담체혼합물형성단계는 염기성 금속염화물 및 담체를 혼합하여 담체 혼합물을 형성하는 단계이다. 상기 염기성 금속염화물은 분말의 형태로 사용될 수 있으며, 평균직경이 0.5 내지 200㎛를 가지는 것이 바람직하다. 상기 염기성 금속염화물은 염화아연, 염화마그네슘 및 염화칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되는 것이 바람직하며, 염화마그네슘 1g당 염화아연 8 내지 10g이 혼합 사용되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 담체는 분말의 형태로 사용될 수 있으며, 석탄계 활성탄 및 제올라이트가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 석탄계 활성탄은 상기 염기성 금속염화물 100중량부당 80 내지 120중량부가 사용되며, 0.1 ~ 0.4cm3/g의 총기공부피를 가지고, 2 ~ 10nm의 평균기공크기를 가지며, 100 ~ 400m2/g의 비표면적을 가지는 것이 바람직하다. 상기 제올라이트는 천연 제올라이트가 사용될 수 있으며, 상기 염기성 금속염화물 100중량부당 80 내지 120중량부가 사용되고, 0.1 ~ 0.5cm3/g의 총기공부피를 가지며, 2~20nm의 평균기공크기를 가지고, 100 ~ 150m2/g의 비표면적을 가지는 것이 바람직하다.The step of forming a carrier mixture is a step of forming a carrier mixture by mixing a basic metal chloride and a carrier. The basic metal chloride may be used in the form of a powder, and preferably has an average diameter of 0.5 to 200 μm. The basic metal chloride is preferably at least one selected from the group consisting of zinc chloride, magnesium chloride, and calcium chloride, and more preferably, 8 to 10 g of zinc chloride per 1 g of magnesium chloride are used in combination. The carrier may be used in the form of a powder, and coal-based activated carbon and zeolite are preferably used. The coal-based activated carbon is used in an amount of 80 to 120 parts by weight per 100 parts by weight of the basic metal chloride, has a total pore volume of 0.1 to 0.4 cm 3 /g, has an average pore size of 2 to 10 nm, and has an average pore size of 100 to 400 m 2 /g. It is desirable to have a specific surface area. The zeolite may be a natural zeolite, 80 to 120 parts by weight per 100 parts by weight of the basic metal chloride is used, has a total pore volume of 0.1 to 0.5 cm 3 /g, has an average pore size of 2 to 20 nm, and 100 to It is preferred to have a specific surface area of 150 m 2 /g.

상기 담체용액형성단계는 상기 담체 혼합물을 알칼리 수용액을 혼합하여 담체 용액을 형성하는 단계로, 상기 알칼리 수용액은 염기성 금속염화물 100중량부당 2000 내지 3000중량부가 사용되며, 증류수 1L당 수산화나트륨 200 내지 600g이 혼합되어 형성되는 것이 바람직하다.The carrier solution forming step is a step of forming a carrier solution by mixing the carrier mixture with an aqueous alkali solution, and the alkali aqueous solution is used in an amount of 2000 to 3000 parts by weight per 100 parts by weight of a basic metal chloride, and 200 to 600 g sodium hydroxide per 1 liter of distilled water. It is preferably formed by mixing.

상기 혼합용액형성단계는 상기 담체 용액을 계면활성제 용액에 투입하고 80 내지 120℃의 온도에서 2 내지 4시간 동안 반응시켜 혼합용액을 형성하는 단계로, 상기 계면활성제 용액은 염기성 금속염화물 100중량부당 1800 내지 2500중량부가 사용되며, 증류수 1L당 계면활성제 80 내지 120g이 혼합되어 형성되는 것이 바람직하며, 계면활성제는 TTAB(tetradecyl trimethyl ammonium bromide), DTAB(dodecyl trimethyl ammonium bromide), CTAB(cetyl trimethyl ammonium bromide), Tween-20(polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate), Tween-40(polyoxyethylene (40) sorbitan monopalmitate) 및 Tween-80(polyoxyethylene (80) sorbitan monooleate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 이용될 수 있다. 상기 담체 용액과 계면활성제 용액을 한꺼번에 혼합하는 경우 담체의 골결구조가 망가져 균일하게 재배열이 이루어지 않아 염기성 금속들이 분산되지 않아 신터링 현상이 초래되어 흡착 성능을 저하시킬 수 있으므로, 상기 혼합용액형성단계에서는 담체 용액을 한 방울씩(drop by drop) 계면활성제 용액에 투입하게 된다. 상기 담체의 비표면적이 크면 클수록, 물리흡착의 효율이 증대되고, 염기성 금속의 적재량이 많아져 화학흡착 효율이 증대되어, 산성 가스가 더욱 효과적으로 제거되게 되는데, 상기 흡착제의 제조방법은 비표면적이 작아 가치가 떨어지는 천연 제올라이트를 알칼리 수용액에 녹인 상태에서 계면활성제를 넣어 강제적으로 기공이 생기도록 유도하고 활성탄 분말과 결합하도록 하여 마이크로 크기의 기공 결합구조에서 메조포러스한 기공을 가지는(즉, 발달된 기공을 가지는) 담체를 형성하여, 기공 및 비표면적을 크게 할 수 있다. 한편, 담체로 활성탄만을 이용하는 경우 제조된 흡착제의 강도가 떨어지게 되는데, 상기 흡착제의 제조방법은 천연 제올라이트를 알칼리 수용액에 녹인 상태에서 계면활성제를 넣어 강제적으로 기공이 생기도록 유도하고 활성탄 분말과 결합하도록 담체를 형성하므로, 제조된 흡착제의 비표면적을 크게 할뿐만 아니라 강도도 증가시킬 수 있게 된다. 상기 혼합용액형성단계에서 산화철이 추가로 혼합된 알칼리 수용액을 사용하는 경우, 염기성 금속(아연, 마그네슘, 칼슘 등)의 담체 내에 분산성을 더욱 크게 하여 산성 가스 제거 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 산화철은 염기성 금속염화물 100중량부 15 내지 25중량부가 사용되는 것이 바람직하다.The mixed solution forming step is a step of forming a mixed solution by adding the carrier solution to a surfactant solution and reacting at a temperature of 80 to 120°C for 2 to 4 hours, and the surfactant solution is 1800 per 100 parts by weight of a basic metal chloride. To 2500 parts by weight, and preferably formed by mixing 80 to 120 g of surfactant per 1 L of distilled water, and the surfactant is TTAB (tetradecyl trimethyl ammonium bromide), DTAB (dodecyl trimethyl ammonium bromide), CTAB (cetyl trimethyl ammonium bromide) , Tween-20 (polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate), Tween-40 (polyoxyethylene (40) sorbitan monopalmitate), and Tween-80 (polyoxyethylene (80) sorbitan monooleate) Any one or more selected from the group consisting of may be used. When the carrier solution and the surfactant solution are mixed at the same time, the bone grain structure of the carrier is damaged and rearrangement is not performed uniformly, so that basic metals are not dispersed, resulting in a sintering phenomenon, which may degrade the adsorption performance, thus forming the mixed solution. In the step, the carrier solution is added drop by drop to the surfactant solution. The larger the specific surface area of the carrier, the higher the efficiency of physical adsorption, the greater the loading amount of the basic metal, thereby increasing the chemical adsorption efficiency, and thus the acidic gas is more effectively removed.The method of manufacturing the adsorbent has a smaller specific surface area. In a state of dissolving a low-value natural zeolite in an aqueous alkali solution, a surfactant is added to forcibly induce pores to be formed, and to bind with the activated carbon powder, thereby having mesoporous pores in a micro-sized pore-binding structure (i.e., developed pores). Eggplant) by forming a carrier, it is possible to increase the pores and specific surface area. On the other hand, when only activated carbon is used as a carrier, the strength of the prepared adsorbent decreases.In the method of preparing the adsorbent, a surfactant is added in a state in which natural zeolite is dissolved in an aqueous alkali solution to forcibly induce pores to be formed, and to bind with the activated carbon powder. As a result, it is possible to increase the strength as well as increase the specific surface area of the prepared adsorbent. In the case of using an aqueous alkali solution in which iron oxide is additionally mixed in the mixed solution forming step, the acidic gas removal efficiency can be further improved by further increasing dispersibility in the carrier of the basic metal (zinc, magnesium, calcium, etc.). The iron oxide is preferably used in an amount of 15 to 25 parts by weight of 100 parts by weight of a basic metal chloride.

상기 pH조절단계는 상기 혼합용액에 초산 용액을 투입하여 pH를 9 내지 10으로 조절하고 80 내지 120℃의 온도에서 2 내지 4시간 동안 반응시켜 걸쭉한 상태의 겔화된 건조물을 얻는 단계이다. 상기 건조물의 pH가 9보다 작은 경우 산성 가스 제거 효율이 떨어지며 10보다 큰 경우 강알칼리에 의해 담체의 골격구조가 무너져 흡착제의 성능이 저하되게 된다.The pH adjusting step is a step of adding an acetic acid solution to the mixed solution to adjust the pH to 9 to 10 and reacting at a temperature of 80 to 120°C for 2 to 4 hours to obtain a thick gelled dried product. When the pH of the dried product is less than 9, the acidic gas removal efficiency decreases, and when the pH of the dried product is greater than 10, the skeleton structure of the carrier is collapsed by strong alkali, and the performance of the adsorbent decreases.

상기 반죽형성단계는 상기 건조물에 산화아연 및 탄산칼슘 수용액을 혼합하여 반죽을 형성하는 단계로, 상기 산화아연은 바인더의 역할을 수행하며, 상기 염기성 금속염화물 100중량부당 80 내지 120중량부가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 탄산칼슘 수용액이 사용됨으로 인해 흡착제의 강도를 증가시켜, 상기 탄산칼슘 수용액은 상기 염기성 금속염화물 100중량부당 50 내지 200중량부가 사용되며, 2 내지 3 몰농도를 가지는 것이 바람직하다. 상기 반죽형성단계에서, 탄산수소아연(Zn(HCO3)2)을 추가로 사용하는 경우 반응과정에서 생성된 수분에 의해 할로겐화수소 및 활로겐가스가 추가적인 이온화가 이루어지며, 탄산칼슘 수용액에 나노 다이아몬드가 추가로 혼합되는 경우 반응 과정에서 열을 효과적으로 분산시켜(흡착제는 고온의 산성 가스와 반응하고 흡착 과정을 발열 반응이므로, 흡착제에서 온도가 균일하지 않는 경우 흡착반응 효율이 떨어지고 흡착제가 손상될 수 있음), 산성가스 제거 효율을 향상시키게 된다. 상기 탄산수소아연은 염기성 금속 염화물 100중량부당 30 내지 50중량부가 사용되는 것이 바람직하며, 상기 나노다이아몬드는 흡착제의 열전도율을 높여 전체에 걸쳐 균일한 온도를 가지도록 하며, 염기성 금속 염화물 100중량부에 대하여 1 내지 3중량부가 사용되는 것이 바람직하다.The dough forming step is a step of forming a dough by mixing an aqueous solution of zinc oxide and calcium carbonate with the dried product, wherein the zinc oxide serves as a binder, and 80 to 120 parts by weight per 100 parts by weight of the basic metal chloride are used. desirable. Since the calcium carbonate aqueous solution is used, the strength of the adsorbent is increased, so that the calcium carbonate aqueous solution is used in an amount of 50 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the basic metal chloride, and preferably has 2 to 3 molar concentration. In the dough forming step, when zinc hydrogen carbonate (Zn(HCO 3 ) 2 ) is additionally used, hydrogen halide and activator gas are additionally ionized by moisture generated in the reaction process, and nanodiamonds are added to the calcium carbonate aqueous solution. When is further mixed, heat is effectively dispersed during the reaction process (the adsorbent reacts with a high-temperature acid gas and the adsorption process is exothermic, so if the temperature in the adsorbent is not uniform, the adsorption reaction efficiency decreases and the adsorbent may be damaged. ), improves acid gas removal efficiency. The zinc hydrogen carbonate is preferably used in an amount of 30 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the basic metal chloride, and the nanodiamond increases the thermal conductivity of the adsorbent so that it has a uniform temperature throughout, and based on 100 parts by weight of the basic metal chloride. It is preferred that 1 to 3 parts by weight are used.

상기 건조단계는 상기 반죽을 성형한 후 건조하여 흡착제를 형성하는 단계로, 예컨대 압출성형기를 이용하여 펠릿 형태로 흡착제를 제조할 수 있으며, 회전성형기를 이용하여 구형 형태로 흡착제를 제조할 수 있다.The drying step is a step of forming an adsorbent by molding and drying the dough to form an adsorbent. For example, an adsorbent may be prepared in a pellet form using an extrusion molding machine, and an adsorbent may be prepared in a spherical shape using a rotary molding machine.

본 발명의 다른 실시예는 상기 흡착제의 제조방법에 의해 제조된 흡착제에 대한 것이다.Another embodiment of the present invention relates to an adsorbent prepared by the method for producing the adsorbent.

이하, 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 하지만, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these are only for describing the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예 1> 흡착제의 제조<Example 1> Preparation of adsorbent

1. 실시예 11. Example 1

(1) 염기성 금속염화물(ZnCl2·6H2O 45g 및 MgCl2·6H2O 5g) 50g, 석탄계 활성탄 50g 및 천연 제올라이트 50g을 혼합하여 담체 혼합물을 준비하고, 수산화나트륨 400g을 증류수 1000ml에 녹여 알칼리 수용액을 준비하고, 상기 담체 혼합물과 알칼리 수용액을 혼합 후 1시간 동안 교반하여 담체 용액을 준비하였다.(1) A carrier mixture was prepared by mixing 50 g of basic metal chloride (45 g of ZnCl 2 ·6H 2 O and 5 g of MgCl 2 ·6H 2 O), 50 g of coal-based activated carbon and 50 g of natural zeolite, and 400 g of sodium hydroxide was dissolved in 1000 ml of distilled water and alkali. An aqueous solution was prepared, and the carrier mixture and an aqueous alkali solution were mixed and stirred for 1 hour to prepare a carrier solution.

(2) CTAB 100g을 증류수 1000ml에 혼합 교반하여 계면활성제 용액을 얻고, 상기 담체 용액을 한 방울씩(drop by drop) 계면활성제 용액에 투입한 후 1시간 동안 교반하고 100℃ 오븐에서 3시간 반응시키고, 초산 용액을 투입해 pH가 10이 되도록 한 후 100℃ 오븐에서 3시간 반응시켰다. 이후, 바인더로 산화아연 50g을 추가하고 2.5mol 농도의 탄산칼슘 수용액을 혼합하여 반죽을 형성하고, 상기 반죽을 회전성형기를 이용하여 구형 형태로 성형한 후 100℃에서 건조하여 흡착제를 형성하였다.(2) 100 g of CTAB was mixed and stirred in 1000 ml of distilled water to obtain a surfactant solution, and the carrier solution was added drop by drop to the surfactant solution, stirred for 1 hour, and reacted in an oven at 100° C. for 3 hours. After adding an acetic acid solution to a pH of 10, it was reacted in an oven at 100° C. for 3 hours. Thereafter, 50 g of zinc oxide was added as a binder, and an aqueous calcium carbonate solution having a concentration of 2.5 mol was mixed to form a dough, and the dough was molded into a spherical shape using a rotary molding machine, and dried at 100° C. to form an adsorbent.

2. 실시예 22. Example 2

CTAB 대신에 TTAB가 사용된 것을 제외하고는 다른 조건을 실시예 1의 1과 동일하게 하여 흡착제를 형성하였다.An adsorbent was formed in the same manner as in Example 1 except that TTAB was used instead of CTAB.

3. 실시예 33. Example 3

계면활성제 용액 대신에 증류수 1100ml가 사용된 것을 제외하고는 다른 조건을 실시예 1의 1과 동일하게 하여 흡착제를 형성하였다.An adsorbent was formed in the same manner as in Example 1 except that 1100 ml of distilled water was used instead of the surfactant solution.

4. 실시예 44. Example 4

알칼리 수용액 대신에 증류수 1400ml가 사용된 것을 제외하고는 다른 조건을 실시예 1의 1과 동일하게 하여 흡착제를 형성하였다.An adsorbent was formed in the same manner as in Example 1 except that 1400 ml of distilled water was used instead of the aqueous alkali solution.

5. 실시예 55. Example 5

담체 용액을 한 방울씩 계면활성제 용액에 투입하지 않고, 담체 용액 전체를 한꺼번에 계면활성제 용액에 투입한 것을 제외하고는 다른 조건을 실시예 1의 1과 동일하게 하여 흡착제를 형성하였다.The adsorbent was formed in the same manner as in Example 1 except that the carrier solution was not added dropwise to the surfactant solution and the entire carrier solution was added to the surfactant solution at once.

6. 실시예 66. Example 6

ZnCl2·6H2O 45g 및 MgCl2·6H2O 5g 대신에 ZnCl2·6H2O 50g이 사용된 것을 제외하고는 다른 조건을 실시예 1의 1과 동일하게 하여 흡착제를 형성하였다. 2 · 6H 2 O 45g and ZnCl 2 · 6H 2 O 5g instead of MgCl 2 · 6H 2 O 50g The ZnCl were formed and the adsorbent in the same manner as one of Example 1, except that the other conditions used in the.

7. 실시예 77. Example 7

ZnCl2·6H2O 대신에 CaCl2·2H2O이 사용된 것을 제외하고는 다른 조건을 실시예 1의 1과 동일하게 하여 흡착제를 형성하였다.Except that CaCl 2 ·2H 2 O was used instead of ZnCl 2 ·6H 2 O, an adsorbent was formed under the same conditions as in Example 1 1.

8. 실시예 88. Example 8

탄산칼슘 수용액 대신에 동일 양의 증류수가 사용된 것을 제외하고는 다른 조건을 실시예 1의 1과 동일하게 하여 흡착제를 형성하였다.An adsorbent was formed in the same manner as in Example 1 except that the same amount of distilled water was used instead of the aqueous calcium carbonate solution.

9. 실시예 99. Example 9

알칼리 수용액에 10g의 산화철이 추가로 사용된 것을 제외하고는 다른 조건을 실시예 1의 1과 동일하게 하여 흡착제를 형성하였다.An adsorbent was formed in the same manner as in Example 1 except that 10 g of iron oxide was additionally used in the aqueous alkali solution.

10. 실시예 1010. Example 10

산화아연 50g가 함께 탄산수소아연 20g이 추가로 사용된 것을 제외하고는 다른 조건을 실시예 1의 9와 동일하게 하여 흡착제를 형성하였다.Except that 50 g of zinc oxide and 20 g of zinc hydrogen carbonate were additionally used, an adsorbent was formed in the same manner as 9 of Example 1.

11. 실시예 1111. Example 11

탄산칼슘 수용액에 나노 다이아몬드(PL-D-G01 사용) 1g이 추가로 사용된 것을 제외하고는 다른 조건을 실시예 1의 10과 동일하게 하여 흡착제를 형성하였다.An adsorbent was formed in the same manner as in Example 1, except that 1 g of nano diamonds (using PL-D-G01) was additionally used in the calcium carbonate aqueous solution.

<실시예 2> 물리적 특성 확인<Example 2> Physical properties confirmation

1. 실시예 1의 1 내지 5 및 11에서 제조된 흡착체를 BET 장치(비표면적 분석장치)를 사용하여 비표면적(m2/g)을 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다. 또한, 실시예의 1의 1 및 3에서 제조된 흡착체를 SEM으로 측정하여, 그 결과를 도 1에 나타내었다(도 1의 (a)는 실시예 1의 1에서 제조된 흡착제의 SEM 이미지이고, 도 1의 (b)는 실시예 1의 3에서 제조된 흡착제의 SEM 이미지임).1. The specific surface area (m 2 /g) of the adsorbents prepared in Example 1 1 to 5 and 11 was measured using a BET apparatus (specific surface area analyzer), and the results are shown in Table 1. In addition, the adsorbents prepared in Example 1 1 and 3 were measured by SEM, and the results are shown in Fig. 1 (Fig. 1A is an SEM image of the adsorbent prepared in Example 1, Figure 1 (b) is a SEM image of the adsorbent prepared in Example 1 3).

2. 표 1을 보면, 실시예 1의 1, 2 및 11에서 제조된 흡착제에 비해서 실시예 1의 3 내지 5에서 제조된 흡착제의 비표면적이 현저하게 작음을 확인할 수 있어, 계면활성제를 사용하지 않거나, 담체 용액 형성시 알칼리 수용액을 사용하지 않거나, 담체 용액과 계면활성제 용액을 한꺼번에 혼합하는 경우, 제조된 흡착제의 비표면적이 작음을 알 수 있고, 실시예 1의 1 및 2에서 제조된 흡착제에 비해서 실시예 1의 11에서 제조된 흡착제의 비표면적이 작으나 차이가 얼마 나지 않아, 메조포러스한 기공을 형성한 후 특정 기능을 부여하기 위해 첨가된 첨가물에 의해 미표적에 미치는 영향이 적음을 알 수 있다. 또한, 그림 1을 보면 실시예 1의 1에서 제조된 흡착제는 메조포러스한 기공(기공 직경 3.53nm임)을 가지는데 반해, 실시예 1의 3에서 제조된 흡착제는 표면적이 매끄러운 것을 확인할 수 있어, 실시예 1의 1에서 제조된 흡착제는 메조포러스한 기공 구조를 가져 비표면적이 증가되었음을 알 수 있다.2. Looking at Table 1, it can be seen that the specific surface area of the adsorbents prepared in Example 1 3 to 5 was significantly smaller than that of the adsorbents prepared in Example 1, 2 and 11, and no surfactant was used. Or, when the alkali aqueous solution is not used when the carrier solution is formed, or when the carrier solution and the surfactant solution are mixed together, it can be seen that the specific surface area of the prepared adsorbent is small, and in the adsorbents prepared in Example 1 1 and 2 In comparison, the specific surface area of the adsorbent prepared in Example 1 11 was small, but there was little difference, so it was found that the effect on the untargeted by the additive added to impart a specific function after the formation of mesoporous pores was small. have. In addition, looking at Figure 1, the adsorbent prepared in Example 1 1 has mesoporous pores (pore diameter of 3.53 nm), whereas the adsorbent prepared in Example 1 3 has a smooth surface area. It can be seen that the adsorbent prepared in Example 1 of 1 had a mesoporous pore structure and thus increased specific surface area.

실시예1의1Example 1-1 실시예1의2Example 1-2 실시예1의3Example 1-3 실시예1의4Example 1-4 실시예1의5Example 1-5 실시예1의11Example 1-11 비표면적(m2/g)Specific surface area (m 2 /g) 512512 498498 110110 190190 200200 459459

<실시예 3> 산가스 처리 효율 평가<Example 3> Acid gas treatment efficiency evaluation

1. 흡착 제거 실험은 내경이 25mm이고 높이가 80mm인 유리 재질의 원통형 반응기에 실시예 1의 1 내지 11에서 준비된 흡착제 각각 20ml를 넣고 진행하였다. 염화수소(HCl) 표준가스(998umol/mol N2 Balance로 제조됨)를 유량 1LPM로 일정하게 유지하여 연속적으로 흘려 주었으며, 반응 후 흘러나온 가스는 FT-IR(MIDAC, 대한민국)을 통해 분석하였고, 가스의 농도가 10ppm에 이를 때 파괴시점으로 보고, 흡착제 1L당 제거된 HCl가스 양을 흡착성능으로 평가하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다. 또한, 염소(Cl2) 표준가스(1,012umol/mol N2 Balance로 제조됨)를 유량 5LPM로 일정하게 유지하여 연속적으로 흘려 주었으며, 반응 후 흘러나온 가스는 테들러백에 포집하여 검지관(가스텍, 일본)으로 측정하였고, 포집된 가스의 농도가 10ppm에 이를 때를 파괴시점으로 보고, 흡착제 1L당 제거된 Cl2 양을 흡착성능으로 평가하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다.1. The adsorption removal experiment was carried out by putting 20 ml of each of the adsorbents prepared in Examples 1 to 11 in a cylindrical reactor made of glass having an inner diameter of 25 mm and a height of 80 mm. Hydrogen chloride (HCl) standard gas (manufactured with 998umol/mol N 2 Balance) was continuously flowed by maintaining a constant flow rate of 1LPM, and the gas flowing out after the reaction was analyzed through FT-IR (MIDAC, Korea). When the concentration of reached 10 ppm, it was reported as the time of destruction, and the amount of HCl gas removed per 1 L of adsorbent was evaluated as adsorption performance, and the results are shown in Table 2. In addition, chlorine (Cl 2 ) standard gas (manufactured with 1,012 umol/mol N 2 Balance) was kept constant at a flow rate of 5 LPM, and the gas flowed out after the reaction was collected in a Tedler bag and a detection tube (gas Tec, Japan), and when the concentration of the collected gas reaches 10 ppm, the time of destruction was reported, and the amount of Cl 2 removed per 1 L of adsorbent was evaluated as adsorption performance, and the results are shown in Table 2.

2. 표 2를 보면, 실시예 2에서 확인한 바와 같이 비표면적이 작은 실시예 1의 1의 3 내지 5에서 제조된 흡착제는 산성 가스 제거 효율이 떨어짐을 알 수 있고, 실시예 1의 1에서 제조된 흡착제는 실시예 1의 6 및 7에서 제조된 흡착제에 비해 산성 가스 제거 효율이 좋음을 확인할 수 있어 Ca보다 Zn이 산성가스 제거효율이 좋고 Zn 단독으로 사용된 경우보다 Mg이 첨가되는 경우 조촉매의 역활을 수행하여 산성가스 제거 효율을 향상시킴을 알 수 있다. 또한, 실시예 1의 9 내지 11에서 제조된 흡착제는 실시예 1의 1에서 제조된 흡착제 비해 산성 가스 제거 효율이 좋은데, 이는 산화철이 사용된 경우 알칼리 금속의 분산성을 향상시키고, 탄산수소아연이 사용된 경우 반응과정에서 생성된 수분에 의해 할로겐화수소 및 활로겐가스가 추가적인 이온화가 이루어지며, 나노다이아몬드가 사용된 경우 열을 효과적으로 분산시켜, 산성가스 제거 효율을 향상시키게 된다.2. Looking at Table 2, as confirmed in Example 2, it can be seen that the adsorbents prepared in 3 to 5 of 1 of Example 1 with a small specific surface area have low acid gas removal efficiency, and are prepared in Example 1 of 1 The resulting adsorbent can be confirmed to have better acid gas removal efficiency than the adsorbents prepared in Example 1 6 and 7, so that Zn has better acid gas removal efficiency than Ca, and when Mg is added than when Zn alone is used, the cocatalyst It can be seen that it improves the acid gas removal efficiency by performing the role of In addition, the adsorbents prepared in Example 1 9 to 11 have better acid gas removal efficiency than the adsorbent prepared in Example 1 1, which improves the dispersibility of alkali metals when iron oxide is used, and zinc hydrogen carbonate is used. In this case, the hydrogen halide and the lubricant gas are further ionized by the moisture generated in the reaction process, and when nanodiamonds are used, heat is effectively dispersed, thereby improving the acid gas removal efficiency.

실시예 Example HCl 흡착HCl adsorption Cl2 흡착Cl 2 adsorption 파괴시간(min)Breaking time (min) 흡착량(L/L)Adsorption amount (L/L) 파괴시간(min)Breaking time (min) 흡착량(L/L)Adsorption amount (L/L) 1One 180180 4444 115115 2929 22 175175 4646 119119 2626 33 5050 1515 2525 1212 44 7070 2323 3333 1515 55 6868 2525 3131 1414 66 150150 3838 9999 2323 77 171171 4141 105105 2424 88 175175 4242 110110 2626 99 220220 5353 133133 3535 1010 309309 7979 200200 4141 1111 400400 9898 270270 5353

<실시예 4> 압축강도의 평가<Example 4> Evaluation of compressive strength

1. 실시예 1의 1 및 8에서 제조된 흡착제에 대하여 압축강도(Kgf)를 측정하였다. 실시예 1의 1에서 제조된 흡착제의 압축강도는 6.4이고, 실시예 1의 1에서 제조된 흡착제의 압축강도는 2.7이었다.1. The compressive strength (Kgf) was measured for the adsorbents prepared in Example 1 1 and 8. The compressive strength of the adsorbent prepared in Example 1 1 was 6.4, and the compressive strength of the adsorbent prepared in Example 1 1 was 2.7.

2. 실시예 1의 1에서 제조된 흡착제는 실시예 1의 8에서 제조된 흡착제에 비해 압축강도가 큰 것을 확인할 수 있어, 탄산칼슘 수용액이 사용된 경우 충분한 바인더 작용이 일어나 흡착제의 강도를 향상시킴을 알 수 있다.2. It can be seen that the adsorbent prepared in Example 1 of 1 has a higher compressive strength than the adsorbent prepared in Example 1 of 8, so when a calcium carbonate aqueous solution is used, sufficient binder action occurs to improve the strength of the adsorbent. Can be seen.

이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above, the applicant has described the preferred embodiments of the present invention, but such embodiments are only one embodiment embodying the technical idea of the present invention, and any change or modification of the present invention as long as the technical idea of the present invention is implemented. It should be construed as falling within the scope.

Claims (12)

염기성 금속염화물 및 담체를 혼합하여 담체 혼합물을 형성하는 담체혼합물형성단계와, 상기 담체 혼합물을 알칼리 수용액에 혼합하여 담체 용액을 형성하는 담체용액형성단계와, 상기 담체 용액을 계면활성제 용액에 투입하고 반응시켜 혼합용액을 형성하는 혼합용액형성단계와, 상기 혼합용액에 초산 용액을 투입하여 pH를 9 내지 10으로 조절하고 80 내지 120℃의 온도에서 2 내지 4시간 동안 반응시켜 걸쭉한 상태의 겔화된 건조물을 얻는 pH조절단계와, 상기 건조물에 산화아연 및 탄산칼슘 수용액을 혼합하여 반죽을 형성하는 반죽형성단계를 포함하며,
상기 담체는 활성탄 및 천연 제올라이트가 사용되고, 상기 활성탄은 상기 염기성 금속염화물 100중량부당 80 내지 120중량부가 사용되며, 상기 천연 제올라이트는 상기 염기성 금속염화물 100중량부당 80 내지 120중량부가 사용되고,
상기 담체용액형성단계에서는 산화철이 추가로 혼합된 알칼리 수용액이 사용되고, 상기 산화철은 상기 염기성 금속염화물 100중량부당 15 내지 25중량부가 사용되며,
상기 반죽형성단계에서, 산화아연과 함께 탄산수소아연이 추가로 혼합되며, 상기 탄산칼슘 수용액에 나노 다이아몬드가 추가로 혼합되고,
상기 산화아연은 상기 염기성 금속염화물 100중량부당 80 내지 120중량부가 사용되며, 상기 탄산칼슘 수용액은 상기 염기성 금속염화물 100중량부당 50 내지 200중량부가 사용되고, 상기 탄산수소아연은 상기 염기성 금속염화물 100중량부당 30 내지 50중량부가 사용되며, 상기 나노 다이아몬드는 상기 염기성 금속염화물 100중량부당 1 내지 3중량부가 사용되는 것을 특징으로 하는 흡착제의 제조방법.
A carrier mixture formation step of mixing a basic metal chloride and a carrier to form a carrier mixture, a carrier solution formation step of mixing the carrier mixture with an aqueous alkali solution to form a carrier solution, and adding the carrier solution to a surfactant solution and reacting A mixed solution forming step of forming a mixed solution, and an acetic acid solution is added to the mixed solution to adjust the pH to 9 to 10 and react at a temperature of 80 to 120°C for 2 to 4 hours to obtain a thick gelled dried product. A pH control step to be obtained, and a dough forming step of forming a dough by mixing an aqueous zinc oxide and calcium carbonate solution with the dried product,
Activated carbon and natural zeolite are used as the carrier, 80 to 120 parts by weight of the activated carbon are used per 100 parts by weight of the basic metal chloride, and 80 to 120 parts by weight of the natural zeolite are used per 100 parts by weight of the basic metal chloride,
In the step of forming the carrier solution, an alkaline aqueous solution further mixed with iron oxide is used, and the iron oxide is used in an amount of 15 to 25 parts by weight per 100 parts by weight of the basic metal chloride,
In the dough forming step, zinc hydrogen carbonate is additionally mixed with zinc oxide, and nanodiamonds are further mixed with the calcium carbonate aqueous solution,
The zinc oxide is used at 80 to 120 parts by weight per 100 parts by weight of the basic metal chloride, the calcium carbonate aqueous solution is used at 50 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the basic metal chloride, and the zinc hydrogen carbonate is used per 100 parts by weight of the basic metal chloride. 30 to 50 parts by weight is used, and the nano-diamond is 1 to 3 parts by weight per 100 parts by weight of the basic metal chloride.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 염기성 금속염화물은 염화아연, 염화마그네슘 및 염화칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되는 것을 특징으로 하는 흡착제의 제조방법.
The method of claim 1,
The basic metal chloride is a method for producing an adsorbent, characterized in that at least one selected from the group consisting of zinc chloride, magnesium chloride, and calcium chloride is used.
제3항에 있어서,
상기 염기성 금속염화물은 염화마그네슘 1g당 염화아연 8 내지 10g이 혼합된 혼합물이 사용되는 것을 특징으로 하는 흡착제의 제조방법.
The method of claim 3,
The basic metal chloride is a method for producing an adsorbent, characterized in that a mixture of 8 to 10 g of zinc chloride per 1 g of magnesium chloride is used.
제4항에 있어서,
상기 혼합용액형성단계는 상기 담체 용액을 계면활성제 용액에 투입하고 80 내지 120℃의 온도에서 2 내지 4시간 동안 반응시켜 혼합용액을 형성하고,
상기 계면활성제 용액은, 염기성 금속염화물 100중량부당 1800 내지 2500중량부가 사용되며, 증류수 1L당 계면활성제 80 내지 120g이 혼합되어 형성되며,
상기 계면활성제는 TTAB, DTAB, CTAB, Tween-20, Tween-40 및 Tween-80으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되는 것을 특징으로 하는 흡착제의 제조방법.
The method of claim 4,
In the mixed solution forming step, the carrier solution is added to a surfactant solution and reacted at a temperature of 80 to 120° C. for 2 to 4 hours to form a mixed solution,
The surfactant solution is formed by mixing 1800 to 2500 parts by weight per 100 parts by weight of basic metal chloride, and 80 to 120 g of surfactant per 1 liter of distilled water,
The surfactant is a method of producing an adsorbent, characterized in that at least one selected from the group consisting of TTAB, DTAB, CTAB, Tween-20, Tween-40 and Tween-80 is used.
제5항에 있어서,
상기 혼합용액형성단계에서는 담체 용액을 한 방울씩 계면활성제 용액에 투입하는 것을 특징으로 하는 흡착제의 제조방법.
The method of claim 5,
In the mixed solution forming step, the carrier solution is added drop by drop to the surfactant solution.
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