KR102570663B1 - 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법 - Google Patents

산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

석유계 피치를 H2O2를 이용하여 산화 안정화 처리하고, 원 팟(one-pot) 방식으로 H2O2를 이용하여 물리적인 스팀 활성화를 실시하는 것에 의해, 공정 시간 단축 및 공정 효율 향상 효과를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 석유계 피치를 활용함에 따라 환경문제를 해소할 수 있는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법에 대하여 개시한다.

Description

산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법 {MANUFACTURING METHOD OF POROUS ACTIVATED CARBON USING OXIDATION STABILIZATION AND STEAM ACTIVATION}
본 발명은 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 석유계 피치를 H2O2를 이용하여 산화 안정화 처리하고, 원 팟(one-pot) 방식으로 H2O2를 이용하여 물리적인 스팀 활성화를 실시하는 것에 의해, 공정 시간 단축 및 공정 효율 향상 효과를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 석유계 피치를 활용함에 따라 환경문제를 해소할 수 있는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 절삭유(cutting fluid, 切削油)는 금속재료를 절삭 가공할 경우, 절삭 공구부를 냉각시키고 윤활하게 해서 공구의 수명을 연장하거나 다듬질 면을 깨끗이 하기 위해 사용하는 윤활유이다.
자동차 및 철강산업에서는 절삭유의 성상 변화 및 부패 등의 요인으로 불가피하게 정기적으로 오염 절삭유를 배출하고 있다. 폐절삭유는 물과 매우 잘 섞여 있는 고농도 에멀전 상태(90 ~ 95wt%의 물과 5 ~ 10wt%의 절삭유)를 유지하고 있으며, 이러한 에멀전 상태의 고농도 폐수의 경우 전량 외부 폐수 또는 폐기물 처리 업체에 위탁 처리하고 있다.
폐절삭유의 톤당 외부 위탁 처리비용은 대략 15 ~ 20만원 수준이며, 생산원가의 인상요인으로 기업에 경제적 및 환경적 부담이 되고 있다. 폐절삭유 처리공정 또는 처리효율을 높이기 위해서는 유수 분리필터, 부유 오일흡착제, 활성탄흡착 등을 이용한 용수 재활용 및 배출량 감소가 필요한 실정이다.
석유계 잔사유 기반의 피치(Pitch)를 원료로 하여 제조된 활성탄은 가격 경쟁력이 뛰어나고, 상용 활성탄보다 우수한 물성을 지닌다. 또한, 피치는 일정 온도 이상에서 연화되는 특성이 있기에 다양한 형태로 성형할 수 있으며, 분자량 조절을 통하여 기공특성 또한 조절이 가능하다는 장점이 있다.
다공성 흡착소재 제조용 피치가 가져야 할 일반적인 물성으로는 높은 피치 제조수율, 탄화수율(Coking value), 우수한 활성화 수율 및 성형공정에 적절한 연화점 등이 있다. 특히, 수처리용 활성탄소 제조 시, 피치의 기본적인 물성 외에도 활성탄의 비표면적, 중기공율, 요오드 흡착력 및 성형체 경도(Hardness) 등의 물성이 추가적으로 요구된다.
일반적으로, 다공성 재료는 체적의 15 ~ 95% 정도가 기공(pore)으로 구성된 재료로 기존의 재료가 가지지 못하는 새로운 특성이 있는 혹은 부여할 수 있는 재료이다. 대표적인 다공성 흡착소재로는 활성탄소(activated carbon : 활성탄)가 있다. 활성탄은 미세세공이 잘 발달된 무정형 탄소의 집합체로서, 활성화 과정에서 분자크기 정도의 미세세공이 잘 형성되어 큰 내부 표면적을 갖는다. 아울러, 활성탄은 표면에 존재하는 탄소 원자의 관능기가 주위의 액체 또는 기체에 인력을 가하여 피흡착질의 분자를 흡착하는 성질이 있다.
따라서, 뛰어난 흡착특성을 바탕으로 활성탄은 주로 흡착제로서 공기 정화, 물의 정제, 청정, 악취나 유독가스의 제거, 가스 분리, 용매의 회수 등 다양한 분야에 사용되고 있다.
활성탄의 우수한 흡착능력이 알려지면서 산업 및 생활 전반에 특수기능성 활성탄에 대한 수요가 점점 증가하고 있으며, 또한 환경규제 강화로 인하여 효율이 우수하고 수명이 긴 활성탄의 개발이 요구되고 있다.
이러한 활성탄의 원료로 가장 많이 사용되는 것은 야자각계 물질로, 이는 수입 의존성이 높아 세계 경제 시장에 크게 영향을 받으므로 가격 변동이 심하다. 또한, 값싼 중국 상품들의 등장으로 국내 활성탄은 가격 경쟁력을 잃고 있다. 따라서, 국내에서 생산되는 원료를 활용한 활성탄 제조기술 개발이 요구되고 있다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0046231호(2013.05.07. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 흑액을 원료로 한 다공성 활성탄 및 그 제조 방법이 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 석유계 피치를 H2O2를 이용하여 산화 안정화 처리하고, 원 팟(one-pot) 방식으로 H2O2를 이용하여 물리적인 스팀 활성화를 실시하는 것에 의해, 공정 시간 단축 및 공정 효율 향상 효과를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 석유계 피치를 활용함에 따라 환경문제를 해소할 수 있는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법은 (a) 석유계 피치를 준비하는 단계; (b) 상기 석유계 피치에 H2O2를 증기 상태로 공급하면서, 150 ~ 350℃ 조건으로 산화 안정화 처리하는 단계; (c) 상기 산화 안정화 처리된 석유계 피치에 H2O2를 증기 상태로 공급하면서, 800 ~ 1,000℃ 조건으로 활성화 처리하는 단계; 및 (d) 상기 활성화 처리된 결과물을 냉각하여 다공성 활성탄을 수득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계에서, 상기 석유계 피치는 석유화학산업에서 불가피하게 발생되는 잔사유(residual oil) 유래 피치인 것이 바람직하다.
상기 석유계 피치는 100 ~ 300℃의 연화점을 갖는 것을 이용한다.
상기 (b) 단계에서, 상기 산화 안정화 처리는 Ar, He 및 N2 중 1종 이상을 포함하는 비활성 가스가 공급되는 비활성 분위기에서 실시한다.
상기 비활성 가스는 100 ~ 700cc/min의 속도로 공급한다.
상기 (b) 단계에서, 상기 산화 안정화 처리는 150 ~ 350℃ 조건으로 10 ~ 30분 동안 실시한다.
상기 (b) 단계에서, 상기 H2O2는 끓는점 이상으로 가열하여 증기(steam) 상태로 공급하되, 50 ~ 500cc/min의 속도로 공급한다.
상기 (c) 단계에서, 상기 활성화 처리는 산화 안정화 처리시 사용한 반응기와 동일한 반응기 내에서 원 팟(one-pot) 방식으로 실시한다.
상기 (c) 단계에서, 상기 활성화 처리는 2 ~ 10℃/min의 속도로 800 ~ 1,000℃의 온도까지 승온시킨 후, 800 ~ 1,000℃에서 5 ~ 60분 동안 실시한다.
상기 (c) 단계에서, 상기 H2O2는 끓는점 이상으로 가열하여 증기(steam) 상태로 공급하되, 50 ~ 500cc/min의 속도로 공급한다.
상기 (d) 단계에서, 상기 냉각은 5 ~ 20℃/min의 속도로 실시한다.
상기 (d) 단계 이후, 상기 다공성 활성탄은 1,500 ~ 3,500 m2/g의 비표면적을 갖는다.
본 발명에 따른 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법은 석유계 피치를 H2O2를 이용하여 산화 안정화 처리하고, 원 팟(one-pot) 방식으로 H2O2를 이용하여 물리적인 스팀 활성화를 실시하는 것에 의해, 공정 시간 단축 및 공정 효율 향상 효과를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, H2O2를 이용한 산화 안정화를 통해 15 ~ 25 at.%의 다량의 산소관능기가 도입될 수 있게 된다.
이 결과, 본 발명에 따른 방법에 의해 제조되는 다공성 활성탄은 상용 활성탄에 비해 높은 1,500 ~ 3,500 m2/g의 비표면적을 가진다.
아울러, 본 발명에 따른 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법은 석유화학산업에서 불가피하게 발생하는 석유계 부산물인 잔사유 유래 피치를 원료 물질로 활용하는 것에 의해, 저비용으로 활성탄 제조가 가능할 뿐만 아니라, 환경 오염 문제를 미연에 해소할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.
도 2는 실시예 1 및 비교예 1에 따른 안정화 처리된 피치에 대한 표면 원소 분석 결과를 나타낸 그래프.
도 3은 실시예 1 및 비교예 1에 따른 안정화 처리된 피치를 이용하여 제조된 활성탄에 대한 질소 흡-탈착 실험 결과를 나타낸 그래프.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법은 석유계 피치 준비 단계(S10), 산화 안정화 처리 단계(S20), 활성화 처리 단계(S30) 및 냉각 단계(S40)를 포함한다.
석유계 피치 준비
석유계 피치 준비 단계(S10)에서는 석유계 피치를 준비한다.
여기서, 석유계 피치는 석유화학산업에서 불가피하게 발생되는 잔사유(residual oil) 유래 피치인 것이 바람직하다. 아울러, 석유계 피치는 100 ~ 300℃의 연화점을 갖는 것을 이용하는 것이 보다 바람직하다.
이와 같이, 본 발명에서는 석유화학산업에서 불가피하게 발생하는 석유계 부산물인 잔사유 유래 피치를 원료 물질로 활용하는 것에 의해, 저비용으로 활성탄 제조가 가능할 뿐만 아니라, 환경 오염 문제를 미연에 해소할 수 있게 된다.
산화 안정화 처리
산화 안정화 처리 단계(S20)에서는 석유계 피치에 H2O2(과산화수소수)를 증기 상태로 공급하면서, 150 ~ 350℃ 조건으로 산화 안정화 처리한다.
본 단계에서, 산화 안정화 처리는 Ar, He 및 N2 중 1종 이상을 포함하는 비활성 가스가 공급되는 비활성 분위기에서 실시된다. 이러한 비활성 가스는 100 ~ 700cc/min의 속도로 공급하는 것이 바람직하다.
이때, H2O2는 끓는점 이상으로 가열하여 증기(steam) 상태로 공급하되, 50 ~ 500cc/min의 속도로 공급하는 것이 바람직한데, 이는 석유계 피치와의 반응도를 높여 석유계 피치의 표면에 산소 관능기가 쉽게 도입되도록 유도하기 위함이다.
본 발명에서와 같이, 산화 안정화 처리시 산화력을 갖는 H2O2를 사용하게 되면, 공기(air)를 사용할 때 보다, 안정화 처리 시간을 현저히 단축시킬 수 있으며, 안정화 처리 단계(S20) 이후에 실시되는 활성화 처리 단계(S30)에서도 동일한 소스인 H2O2를 사용하는 것에 의해 원 팟(one pot) 방식으로 공정 진행이 가능하여 공정의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 단계에서, 산화 안정화 처리는 150 ~ 350℃ 조건으로 10 ~ 30분 동안 실시하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 200 ~ 300℃ 조건으로 15 ~ 25분 동안 실시하는 것이 좋다. 산화 안정화 처리 온도가 150℃ 미만이거나, 산화 안정화 처리 시간이 10분 미만일 경우에는 석유계 피치와의 반응도가 좋지 못하여 표면에 산소 관능기가 충분히 도입되지 못할 우려가 있다. 반대로, 산화 안정화 처리 온도가 350℃를 초과하거나, 산화 안정화 처리 시간이 30분을 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용 및 시간만을 증가시킬 우려가 있으므로, 경제성 측면에서 바람직하지 못하다.
활성화 처리
활성화 처리 단계(S30)에서는 산화 안정화 처리된 석유계 피치에 H2O2를 증기 상태로 공급하면서, 800 ~ 1,000℃ 조건으로 활성화 처리한다.
본 단계에서, 활성화 처리는 산화 안정화 처리시 사용한 반응기와 동일한 반응기 내에서 원 스팟으로 실시하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 석유계 피치를 H2O2를 이용하여 산화 안정화 처리한 후, H2O2를 이용한 물리적인 스팀 활성화를 원 팟(one-pot) 방식으로 진행하게 되면, 산화 안정화 처리된 석유계 피치를 별도의 반응기로 옮기는 과정 등이 불필요하므로 공정 시간 단축 및 공정 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
이를 위해, 활성화 처리는, 산화 안정화 처리와 마찬가지로, Ar, He 및 N2 중 1종 이상을 포함하는 비활성 가스가 공급되는 비활성 분위기에서 실시된다. 이때, 비활성 가스는 100 ~ 700cc/min의 속도로 공급하는 것이 바람직하다.
이때, H2O2는 끓는점 이상으로 가열하여 증기(steam) 상태로 공급하되, 50 ~ 500cc/min의 속도로 공급하는 것이 바람직하다.
이러한 활성화 처리는 2 ~ 10℃/min의 속도로 800 ~ 1,000℃의 온도까지 승온시킨 후, 800 ~ 1,000℃에서 5 ~ 60분 동안 실시하는 것이 바람직하다. 활성화 처리 온도가 800℃ 미만이거나, 활성화 처리 시간이 5분 미만일 경우에는 충분한 활성화 처리가 이루어지지 못하여 충분한 기공 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 활성화 처리 온도가 1,000℃를 초과하거나, 활성화 처리 시간이 60분을 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용 및 시간만을 증가시킬 우려가 있으므로, 경제성 측면에서 바람직하지 못하다.
냉각
냉각 단계(S130)에서는 활성화 처리된 결과물을 냉각하여 다공성 활성탄을 수득한다.
본 단계에서, 냉각은 5 ~ 20℃/min의 속도로 상온(-10 ~ 40℃)까지 냉각을 실시하는 것이 바람직하다.
이상으로, 본 발명의 실시예에 따른 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법이 종료될 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법은 석유계 피치를 H2O2를 이용하여 산화 안정화 처리하고, 원 팟(one-pot) 방식으로 H2O2를 이용하여 물리적인 스팀 활성화를 실시하는 것에 의해, 공정 시간 단축 및 공정 효율 향상 효과를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, H2O2를 이용한 산화 안정화를 통해 15 ~ 25 at.%의 다량의 산소관능기가 도입될 수 있게 된다.
이 결과, 본 발명에 따른 방법에 의해 제조되는 다공성 활성탄은 상용 활성탄에 비해 높은 1,500 ~ 3,500 m2/g의 비표면적을 가진다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법은 석유화학산업에서 불가피하게 발생하는 석유계 부산물인 잔사유 유래 피치를 원료 물질로 활용하는 것에 의해, 저비용으로 활성탄 제조가 가능할 뿐만 아니라, 환경 오염 문제를 미연에 해소할 수 있게 된다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 시료 제조
실시예 1
원료물질로 연화점 200℃의 석유계 피치 2g을 도가니에 담은 후, 도가니를 반응기(쿼츠관)에 투입한 후 열처리기에 위치시켰다. 이때, 관형로의 왼쪽은 배출구로 증류수를 담아 가스가 빠져 나오는지 여부를 확인하였다.
다음으로, 10℃/min의 승온속도로 250℃까지 가열한 후, 250℃에서 20분 동안 H2O2 스팀(steam)을 300cc/min의 유량으로 흘려주어 석유계 피치의 표면에 산소 관능기가 결합되도록 안정화 처리를 실시하였다.
다음으로, N2 및 Ar을 300cc/min의 속도로 공급하여 비활성 분위기를 유지시킨 상태에서, 10℃/min의 승온속도로 900℃까지 가열한 후, 900℃에서 20분 동안 H2O2 스팀(steam)을 300cc/min의 유량으로 흘려주어 석유계 피치에 기공을 부여하는 활성화 처리를 실시하였다.
다음으로, 10℃/min의 속도로 상온까지 냉각하여 다공성 활성탄을 수득하였다.
비교예 1
원료물질로 연화점 200℃의 석유계 피치 2g을 도가니에 담은 후, 도가니를 반응기(쿼츠관)에 투입한 후 열처리기에 위치시켰다. 이때, 관형로의 왼쪽은 배출구로 증류수를 담아 가스가 빠져 나오는지 여부를 확인하였다.
다음으로, 10℃/min의 승온속도로 250℃까지 가열한 후, 250℃에서 12시간 동안 공기(air)를 300cc/min의 유량으로 흘려주어 석유계 피치의 표면에 산소 관능기가 결합되도록 안정화 처리를 실시하였다.
다음으로, N2 및 Ar을 300cc/min의 속도로 공급하여 비활성 분위기를 유지시킨 상태에서, 10℃/min의 승온속도로 900℃까지 가열한 후, 900℃에서 20분 동안 수증기(H2O)를 300cc/min의 유량으로 흘려주어 석유계 피치에 기공을 부여하는 활성화 처리를 실시하였다.
다음으로, 10℃/min의 속도로 상온까지 냉각하여 다공성 활성탄을 수득하였다.
2. XPS 분석
표 1은 실시예 1 및 비교예 1에 따른 안정화 처리된 피치에 대한 표면 원소 분석(XPS) 결과를 나타낸 것이고, 도 2는 실시예 1 및 비교예 1에 따른 안정화 처리된 피치에 대한 표면 원소 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
[표 1]
표 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, XPS 분석 결과에서 알 수 있듯이, H2O2를 이용하여 안정화 처리가 실시된 실시예 1에 따른 피치가, 비교예 1에 따른 안정화 처리된 피치에 비하여, 표면 산소 함량이 높게 측정된 것을 확인할 수 있다.
3. 물성 평가
도 3은 실시예 1 및 비교예 1에 따른 안정화 처리된 피치를 이용하여 제조된 활성탄에 대한 질소 흡-탈착 실험 결과를 나타낸 그래프이다. 이때, 활성탄의 기공 구조를 확인하고자 가스 분석기(Belsorp-Mini II, BEL, Japan)를 사용하였고, 질소 흡-탈착 등온선으로부터 BET 방법(Brunauer-Emmett-Teller method)을 이용하여 비표면적과 기공사이즈 분포도를 얻었다.
도 3에 도시된 바와 같이, H2O2를 이용하여 안정화 처리 후 활성화 처리를 실시한 실시예 1에 따라 제조된 활성탄이, 공기(air)로 안정화 처리한 후 활성화 처리를 실시한 비교예 1에 따라 제조된 활성탄에 비하여, 질소 흡착량이 상당히 증가한 것을 확인할 수 있다.
위의 실험 결과를 토대로 알 수 있듯이, 실시예 1의 경우에는 안정화 처리 단계에서 산화력을 갖는 H2O2를 사용함에 따라, 공기(air)를 이용하여 안정화 처리를 실시한 비교예 1에 비해 안정화 시간을 현저히 단축시킬 수 있으며, 활성화 처리 단계에서도 동일한 소스를 사용함에 따라 공정의 효율성을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
S10 : 석유계 피치 준비 단계
S20 : 산화 안정화 처리 단계
S30 : 활성화 처리 단계
S40 : 냉각 단계

Claims (12)

  1. (a) 석유계 피치를 준비하는 단계;
    (b) 상기 석유계 피치에 H2O2를 증기 상태로 공급하면서, 150 ~ 350℃ 조건으로 산화 안정화 처리하는 단계;
    (c) 상기 산화 안정화 처리된 석유계 피치에 H2O2를 증기 상태로 공급하면서, 800 ~ 1,000℃ 조건으로 활성화 처리하는 단계; 및
    (d) 상기 활성화 처리된 결과물을 냉각하여 다공성 활성탄을 수득하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 석유계 피치는
    석유화학산업에서 불가피하게 발생되는 잔사유(residual oil) 유래 피치인 것을 특징으로 하는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 석유계 피치는
    100 ~ 300℃의 연화점을 갖는 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 산화 안정화 처리는
    Ar, He 및 N2 중 1종 이상을 포함하는 비활성 가스가 공급되는 비활성 분위기에서 실시하는 것을 특징으로 하는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 비활성 가스는
    100 ~ 700cc/min의 속도로 공급하는 것을 특징으로 하는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 산화 안정화 처리는
    150 ~ 350℃ 조건으로 10 ~ 30분 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 H2O2는
    끓는점 이상으로 가열하여 증기(steam) 상태로 공급하되,
    50 ~ 500cc/min의 속도로 공급하는 것을 특징으로 하는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 활성화 처리는 산화 안정화 처리시 사용한 반응기와 동일한 반응기 내에서 원 팟(one-pot) 방식으로 실시하는 것을 특징으로 하는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 활성화 처리는
    2 ~ 10℃/min의 속도로 800 ~ 1,000℃의 온도까지 승온시킨 후, 800 ~ 1,000℃에서 5 ~ 60분 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 H2O2는
    끓는점 이상으로 가열하여 증기(steam) 상태로 공급하되,
    50 ~ 500cc/min의 속도로 공급하는 것을 특징으로 하는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서,
    상기 냉각은
    5 ~ 20℃/min의 속도로 실시하는 것을 특징으로 하는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계 이후,
    상기 다공성 활성탄은
    1,500 ~ 3,500 m2/g의 비표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법.
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