KR102671784B1 - 케미컬 필터의 재사용 방법 - Google Patents

케미컬 필터의 재사용 방법 Download PDF

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    • B01J20/3458—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the gas phase

Abstract

본 발명의 실시예들에 따른 케미컬 필터의 재사용 방법은 일부가 파과된 케미컬 필터에 산성 가스를 투입하여 케미컬 필터를 90 % 이상 파과시키는 단계 및 케미컬 필터에 공기를 주입하여 물리적으로 흡착된 산성 가스를 제거하는 단계를 포함한다. 파과된 필터를 재사용하여 환경 오염을 예방하고 비용을 절감할 수 있다.

Description

케미컬 필터의 재사용 방법{METHOD OF REUSING CHEMICAL FILTER}
본 발명은 케미컬 필터의 재사용 방법에 관한 것이다.
산업 현장 또는 생활 지역에서는 산성 가스, 암모니아 가스 등의 유해 가스를 정화하기 위해 케미컬 필터(chemical filter)를 설치 및 운용할 수 있다. 예를 들면, 산성 가스를 제거하기 위해 케미컬 필터를 사용할 수 있다.
그러나, 상기 케미컬 필터는 일부 파과 후 폐기 처리될 수 있으며, 이 경우 환경 문제 및 폐기 비용이 발생할 수 있다.
이에 따라, 열처리를 통해 케미컬 필터에 흡착된 물질을 탈착 후 재사용하는 방법이 고려될 수 있다. 그러나, 이 경우 필터 내 구성의 변형 및 경도 저하가 발생하며, 탈착된 기체의 후처리가 요구될 수 있다.
따라서, 상술한 문제를 해결하면서도 케미컬 필터를 재사용할 수 있는 방법의 연구가 필요한 실정이다.
예를 들면, 대한민국등록특허공보 제10-2068184호에는 탄소계 코어 및 흡착성 쉘을 포함하는 흡착제가 개시되어 있으나, 파과된 필터를 재사용하는 방법에 대해서는 언급하지 않는다.
대한민국등록특허공보 제10-2068184호
본 발명의 일 목적은 환경 오염이 방지되고 경제성이 제고된 케미컬 필터의 재사용 방법를 제공하는 것이다.
1. 활성탄을 포함하고 일부가 파과된 케미컬 필터에 산성 가스를 투입하여 상기 케미컬 필터를 90 % 이상 파과시키는 단계, 및 상기 케미컬 필터에 공기를 주입하여 상기 케미컬 필터에 물리적으로 흡착된 산성 가스를 제거하는 단계를 포함하는, 케미컬 필터의 재사용 방법.
2. 위 1에 있어서, 상기 케미컬 필터는 투기성 몸체; 및 상기 투기성 몸체 상에 형성되며 알칼리 화합물이 담지된 상기 활성탄을 포함하는 흡착층을 포함하는, 케미컬 필터의 재사용 방법.
3. 위 2에 있어서, 상기 알칼리 화합물은 NaOH 및 KOH 중 적어도 하나를 포함하는, 케미컬 필터의 재사용 방법.
4. 위 2에 있어서, 상기 파과는 상기 알칼리 화합물이 알칼리 염으로 전환되어 수행되는, 케미컬 필터의 재사용 방법.
5. 위 4에 있어서, 상기 알칼리 염은 NaHSO4, Na2SO4, KHSO4 및 K2SO4로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 케미컬 필터의 재사용 방법.
6. 위 2에 있어서, 상기 활성탄은 야자계 활성탄, 석탄계 활성탄 및 목탄계 활성탄 중 적어도 하나를 포함하는, 케미컬 필터의 재사용 방법.
7. 위 2에 있어서, 상기 활성탄에 담지된 상기 알칼리 화합물의 함량은 상기 활성탄 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부인, 케미컬 필터의 재사용 방법.
8. 위 1에 있어서, 상기 산성 가스는 SO2 가스, NO2 가스 및 Cl2 가스 중 적어도 하나를 포함하는, 케미컬 필터의 재사용 방법.
9. 위 1에 있어서, 상기 물리적으로 흡착된 산성 가스가 제거된 케미컬 필터는 암모니아 가스 정화용 케미컬 필터인, 케미컬 필터의 재사용 방법.
10. 위 1에 있어서, 상기 일부가 파과된 케미컬 필터는 60 내지 80 % 파과된, 케미컬 필터의 재사용 방법.
예시적인 실시예들에 있어서, 일부가 파과된 케미컬 필터에 산성 가스를 투입하여 90 % 이상 파과시킨 후, 공기를 주입하여 물리적으로 흡착된 산성 가스를 제거하여 케미컬 필터를 재사용할 수 있다.
이 경우, 제1 흡착 대상 물질(예를 들면, 산성 가스)을 흡착하여 파과된 케미컬 필터가 상기 제1 흡착 대상 물질과 상이한 제2 흡착 대상 물질(예를 들면, 암모니아 가스) 정화용 케미컬 필터로 재사용될 수 있다. 이에 따라, 하나의 케미컬 필터를 재사용하여 두 종류의 흡착 대상 물질을 제거할 수 있다.
따라서, 케미컬 필터의 폐기로 인한 환경 오염을 방지하고 경제성을 개선할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 케미컬 필터의 재사용 방법을 나타내는 개략적인 흐름도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 케미컬 필터의 구조를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3 및 도 4는 실시예들에 따른 케미컬 필터의 재사용 방법을 개략적으로 나타낸 공정도들이다.
본 발명의 실시예들은 일부 파과된 케미컬 필터의 재사용 방법을 제공한다. 상기 재사용 방법에 따라 케미컬 필터 사용 시의 환경 오염을 방지하고 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 케미컬 필터의 재사용 방법을 나타내는 개략적인 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 일부 파과된 케미컬 필터에 산성 가스를 투입하여 케미컬 필터를 90 % 이상 파과시킬 수 있다(예를 들면, 단계 S10).
본 명세서에서 사용되는 용어 "파과"는 제거 대상 가스에 대하여 필터 내부의 흡착층이 포화 상태가 되어 흡수 능력을 상실하는 것을 의미할 수 있고, 파과의 정도는 최초 케미컬 필터 성능 대비 백분율로 표시할 수 있다.
예를 들면, 최초 케미컬 필터가 사용 중 제1 흡착 대상 물질에 의해 일부 파과된 후 회수될 수 있다. 예를 들면, 케미컬 필터는 50 % 이상 파과된 후 회수될 수 있고, 바람직하게는 60 내지 80 % 파과된 후 회수될 수 있다. 이 경우, 케미컬 필터의 제1 흡착 대상 물질을 충분히 흡착한 후 회수되어 사용 효율 및 경제성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 흡착 대상 물질은 산성 가스일 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 흡착 대상 물질은 SO2 가스, NO2 가스 및 Cl2 가스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, 후술할 알칼리성 물질과 제1 흡착 대상 물질이 반응하여 알칼리 염을 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 알칼리 염이 제2 흡착 대상 물질의 흡착점으로 제공될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "흡착점"은 흡착 대상 물질이 흡착되는 물질을 의미할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 파과는 케미컬 필터에 포함된 후술할 알칼리 화합물이 산성 가스와 반응하여 알칼리 염으로 전환되어 수행될 수 있다.
예를 들면, 제1 흡착 대상 물질 및/또는 산성 가스가 SO2이고, 알칼리 화합물이 KOH인 경우, 하기 화학식 1로 표시되는 반응에 따라 알칼리 화합물이 알칼리 염으로 전환될 수 있다.
[화학식 1]
SO2 + 2H2O → 2H2SO4
H2SO4 + KOH → KHSO4(salt) + H2O
예를 들면, 케미컬 필터에 주입된 고농도 산성 가스가 케미컬 필터에 화학적으로 흡착되지 않고 물리적으로 흡착될 수 있다. 이 경우, 물리적으로 흡착된 산성 가스는 후술할 제2 흡착 대상 물질의 흡착점으로 제공되지 않을 수 있다. 이에 따라, 재사용되는 케미컬 필터의 흡착 성능이 저하될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 산성 가스의 투입은 0.05 내지 0.4 m/s의 유속으로 30 내지 600 분간 진행될 수 있다. 예를 들면, 상기 산성 가스의 투입은 닫힌 루프(closed-loop) 형태의 순환 시스템을 통해 수행될 수 있다. 이 경우, 케미컬 필터가 90 % 이상 충분히 파과될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 90 % 이상 파과된 케미컬 필터에 공기를 주입하여 물리적으로 흡착된 산성 가스를 제거할 수 있다(예를 들면, 단계 S20).
이 경우, 필터에 제1 흡착 대상 물질이 잔류하였다가 정화되지 않고 방출되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 재사용 필터의 안정성 및 구동 신뢰성이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 공기 주입은 0.05 내지 0.4 m/s의 유속으로 30 내지 600 분간 진행될 수 있다. 예를 들면, 상기 공기 주입은 공기를 케미컬 필터에 퍼지(purge)하는 형태로 수행될 수 있다. 이에 따라, 케미컬 필터에 물리적으로 흡착된 산성 가스가 충분히 제거될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 물리적으로 흡착된 산성 가스가 제거된 케미컬 필터는 상기 제1 흡착 대상 물질과 상이한 제2 흡착 대상 물질 정화용 케미컬 필터로 제공될 수 있다. 이에 따라, 하나의 케미컬 필터를 재사용하여 두 종류의 흡착 대상 물질을 제거할 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 흡착 대상 물질은 암모니아(NH3) 가스일 수 있다.
예를 들면, 상술한 알칼리 화합물 및 산성 가스의 반응으로부터 형성된 알칼리 염이 제2 흡착 대상 물질의 흡착점으로 제공될 수 있다.
예를 들면, 화학식 1로 표시되는 반응에 따라 형성된 알칼리 염이 하기 화학식 2로 표시되는 반응에 따라 암모니아 가스를 흡착 및 제거할 수 있다.
[화학식 2]
NH3 + H2O → NH4OH
NH4OH + KHSO4(salt) → K(NH4)SO4(salt) + H20
상술한 바와 같이, 제1 흡착 대상 물질을 흡착/제거하여 파과된 케미컬 필터를 단계 S10 및 단계 S20을 거쳐 제2 흡착 대상 물질의 제거를 위한 케미컬 필터로 사용할 수 있다. 이에 따라, 별도의 필터 폐기 비용 및 환경 오염 발생을 방지할 수 있다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 케미컬 필터의 구조를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 케미컬 필터(100)는 투기성 몸체(110) 및 흡착층(120)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 투기성 몸체(110)는 기체 투과성을 갖는 소재를 포함할 수 있다.
예를 들면, 산성 가스, 암모니아 가스 등의 유해 가스가 투기성 몸체(110)를 통과하여, 흡착층(120)에 흡수 또는 흡착될 수 있다. 이 경우, 투기성 몸체(110)는 유해 가스를 통과시키며 흡착층(120)을 고정할 수 있다.
예를 들면, 투기성 몸체(110)의 표면은 주름진 형상을 포함할 수 있다. 이 경우, 투기성 몸체(110)의 표면적이 증가하여 흡착층(120)과의 밀착성이 개선될 수 있다. 이에 따라, 케미컬 필터(100)의 기계적 안정성이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 투기성 몸체(110)는 부직포를 포함할 수 있다. 이 경우, 부직포의 우수한 투기성 및 지지 성능에 의해 케미컬 필터(100)의 내구성 및 흡착 성능이 향상될 수 있다.
예를 들면, 상기 활성탄은 반데르발스 결합을 통해 상기 유해 가스를 물리적으로 흡착할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 활성탄의 평균 입경(D50)은 약 0.25 내지 3.35 mm일 수 있다. 상기 입경 범위에서 유해 가스에 대한 제거 효율이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 활성탄의 비표면적은 약 1,000 내지 3,000 m2/g일 수 있다. 예를 들면, 활성탄의 비표면적이 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 활성탄에 의한 상기 유해 가스의 흡착 효율이 보다 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 활성탄은 입자 내부에 기공을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 활성탄에 포함된 기공의 크기는 약 5 내지 20 Å 일 수 있다. 예를 들면, 활성탄의 기공의 크기가 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 활성탄에 의한 유해 가스의 흡착 효율이 보다 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 활성탄은 야자계 활성탄, 석탄계 활성탄, 목탄계 활성탄 등을 포함할 수 있다. 상기 활성탄은 입상, 구형 또는 펠렛 형상일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 흡착층(120)은 투기성 몸체(110) 상에 형성되며 알칼리 화합물이 담지된 활성탄을 포함할 수 있다.
예를 들면, 케미컬 필터(100)는 활성탄을 통해 유해 가스를 물리적으로 흡착/제거할 수 있고, 상기 활성탄에 담지된 알칼리 화합물을 통해 유해 가스(예를 들면, 산성 가스)를 화학적으로 흡착/제거할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 알칼리 화합물은 NaOH 및 KOH 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 투기성 몸체(110)에 상기 알칼리 화합물이 담지된 활성탄을 흡착 및 코팅 시켜 흡착층(120)을 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 알칼리 화합물이 담지된 활성탄은 용매에 분산되어 투기성 몸체(110) 상에 도포될 수 있으며, 상기 용매가 제거될 경우 상기 흡착제가 상기 투기성 소재 상에 흡착 및 코팅될 수 있다.
예를 들면, 투기성 몸체(110)상에 용융된 접착제를 도포한 후, 상기 용융된 접착제 상에 상기 인산계 화합물이 담지된 활성탄을 도포하여 흡착층(120)이 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 접착제의 용융점은 약 40 내지 140℃일 수 있다.
예를 들면, 상기 접착체는 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리이소프로필렌 및 스테렌-이소프로필렌 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, 흡착층(120)의 내구성 및 밀착력이 보다 향상되어, 케미컬 필터(100)의 기계적 안정성이 향상될 수 있다.
상술한 바와 같이, 알칼리 화합물이 제1 흡착 대상 물질 및/또는 산성 가스와 반응하여 알칼리 염으로 전환되며 케미컬 필터가 파과될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 알칼리 염은 NaHSO4, Na2SO4, KHSO4 및 K2SO4로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 알칼리 염은 예를 들면, 제2 흡착 대상 물질(예를 들면, 암모니아 가스)의 흡착점으로 제공되어 제2 흡착 대상 물질을 흡착/제거할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 활성탄에 담지된 알칼리 화합물의 함량은 활성탄 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부일 수 있다. 이 경우, 제1 흡착 대상 물질 및 산성 가스를 충분히 흡착하면서 필터 수명 특성을 우수하게 유지할 수 있다. 이에 따라, 충분한 알칼리 염이 형성되어 제2 흡착 대상 물질에 대한 우수한 흡착 능력을 구현하면서 케미컬 필터의 사용 수명을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예 및 비교예들을 포함하는 실험예를 제시하나, 이는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예 1 내지 3, 5 및 6
부직포 상에 폴리프로필렌 공중합체를 용융시켜 도포하였다. 상기 용융된 폴리프로필렌 공중합체 상에 KOH가 하기 표 1에 표시된 함량만큼 담지된 활성탄을 도포하였다. 이후, KOH가 담지된 활성탄이 도포된 부직포를 냉각시켜 상기 부직포 상에 흡착층을 형성하여 케미컬 필터를 제조하였다.
상기 케미컬 필터가 60 내지 80 % 파과될 때까지 SO2 가스에 노출시켜 샘플들을 제조하였다.
제조예 4
활성탄에 KOH를 담지하지 않은 것을 제외하고, 제조예 1과 동일하게 샘플을 제조하였다.
제조예 7
활성탄 대신 음이온 교환수지를 사용하고 알칼리 화합물을 담지하지 않은 것을 제외하고, 제조예 1과 동일하게 샘플을 제조하였다.
제조예 8 및 9
KOH 대신 H3PO4를 하기 표 1에 표시된 함량만큼 활성탄에 담지한 것을 제외하고, 제조예 1과 동일하게 샘플들을 제조하였다.
구분 담지체 담지 물질 담지 물질 함량
제조예 1 활성탄 KOH 5
제조예 2 활성탄 KOH 10
제조예 3 활성탄 KOH 15
제조예 4 활성탄 - -
제조예 5 활성탄 KOH 3
제조예 6 활성탄 KOH 20
제조예 7 음이온 교환수지 - -
제조예 8 활성탄 H3PO4 10
제조예 9 활성탄 H3PO4 70
실시예 1
도 3 및 도 4는 실시예들에 따른 케미컬 필터의 재사용 방법을 개략적으로 나타낸 공정도들이다. 구체적으로, 도 3은 상술한 제조예에 따른 샘플에 산성 가스를 투입하여 케미컬 필터를 90 % 이상 파과시키는 단계를 개략적으로 나타낸 공정도이고, 도 4는 케미컬 필터에 공기를 주입하여 물리적으로 흡착된 산성 가스를 제거하는 단계를 개략적으로 나타낸 공정도이다.
상술한 제조예 1에 따라 제조된 샘플을 케미컬 필터 챔버에 설치하였다. 이후, 도 3에 도시된 바와 같이, SO2 가스를 주입하고 케미컬 필터 챔버 후단의 SO2 분석기에서 SO2 농도 변화가 없을 때까지 순환(이하, SO2 처리)시켜 샘플을 파과시켰다.
이후, 도 4에 도시된 바와 같이, 케미컬 필터 챔버에 공기를 주입하며 상기 SO2 분석기에서 SO2가 분석되지 않을 때까지 퍼지하여 케미컬 필터에 물리적으로 흡착된 SO2 가스를 제거(이하, 공기 처리)하여 케미컬 필터를 재사용하였다.
실시예 2
제조예 1이 아닌 제조예 2에 따라 제조된 샘플을 케미컬 필터 챔버에 설치한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 케미컬 필터를 재사용하였다.
실시예 3
제조예 1이 아닌 제조예 3에 따라 제조된 샘플을 케미컬 필터 챔버에 설치한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 케미컬 필터를 재사용하였다.
실시예 4
제조예 1이 아닌 제조예 4에 따라 제조된 샘플을 케미컬 필터 챔버에 설치한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 케미컬 필터를 재사용하였다.
실시예 5
제조예 1이 아닌 제조예 5에 따라 제조된 샘플을 케미컬 필터 챔버에 설치한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 케미컬 필터를 재사용하였다.
실시예 6
제조예 1이 아닌 제조예 6에 따라 제조된 샘플을 케미컬 필터 챔버에 설치한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 케미컬 필터를 재사용하였다.
비교예 1
상술한 제조예 1에 따른 샘플에 상기 SO2 처리 또는 상기 공기 처리하지 않고 방치하였다.
비교예 2
상술한 제조예 2에 따른 샘플에 상기 SO2 처리 또는 상기 공기 처리하지 않고 방치하였다.
비교예 3
상술한 제조예 3에 따른 샘플에 상기 SO2 처리 또는 상기 공기 처리하지 않고 방치하였다.
비교예 4
상술한 제조예 4에 따른 샘플에 상기 SO2 처리 또는 상기 공기 처리하지 않고 방치하였다.
비교예 5
상술한 제조예 7에 따른 샘플에 상기 SO2 처리 또는 상기 공기 처리하지 않고 방치하였다.
비교예 6
상술한 제조예 7에 따른 샘플에 상기 SO2 처리를 수행하고 공기 처리는 수행하지 않았다.
비교예 7
상술한 제조예 8에 따른 샘플에 상기 SO2 처리 또는 상기 공기 처리하지 않고 방치하였다.
비교예 8
상술한 제조예 9에 따른 샘플에 상기 SO2 처리 또는 상기 공기 처리하지 않고 방치하였다.
비교예 9
상술한 제조예 1에 따른 샘플에 상기 SO2 처리를 수행하고 공기 처리는 수행하지 않았다.
실험예
(1) SO 2 제거 성능 평가
상술한 실시예 및 비교예들에 따른 샘플 케미컬 필터에 SO2 가스가 통과하기 시작할 때부터 파과되어 제거 효율이 80 %가 되는 시간(파과 시간)을 측정하였다.
구체적으로, 20 cc 흡착제를 포함하는 상기 케미컬 필터에 22±2 ℃, 상대습도 45±5 % 조건 하에서 농도가 40 ppm인 SO2 가스를 0.3 m/s의 유속으로 투입하면서 파과 시간을 측정하였다.
(2) NH 3 제거 성능 평가
상술한 실시예 및 비교예들에 따른 샘플 케미컬 필터에 NH3 가스가 통과하기 시작할 때부터 파과되어 제거 효율이 80 %가 되는 시간(파과 시간)을 측정하였다.
구체적으로, 15 cc 흡착제를 포함하는 상기 케미컬 필터에 22±2 ℃, 상대습도 45±5 % 조건 하에서 농도가 60 ppm인 암모니아(NH3) 가스를 0.3 m/s의 유속으로 투입하면서 파과 시간을 측정하였다.
(3) SO2 처리 여부 및 공기 처리 여부
상술한 실시예 및 비교예에서 SO2 처리 및 공기 처리 여부를 표시하였다.
Ο: SO2(또는 공기) 처리함
Χ: SO2(또는 공기) 처리하지 않음.
평가 결과는 아래 표 2에 나타낸다.
구분 담지 성분 SO2 처리 여부 공기 처리 여부 80 % 파과 시간(분)
SO2 NH3
실시예 1 KOH 5 % Ο Ο - 309
실시예 2 KOH 10 % Ο Ο - 188
실시예 3 KOH 15 % Ο Ο - 60
실시예 4 - Ο Ο - 172
실시예 5 KOH 3 % Ο Ο - 250
실시예 6 KOH 20 % Ο Ο - 30
비교예 1 KOH 5 % Χ Χ 92 0
비교예 2 KOH 10 % Χ Χ 160 0
비교예 3 KOH 15 % Χ Χ 195 0
비교예 4 - Χ Χ 50 0
비교예 5 -
(음이온 교환수지)		 Χ Χ 350 0
비교예 6 -(음이온 교환수지) Ο Χ 0 0
비교예 7 H3PO4 10 % Χ Χ 0 40
비교예 8 H3PO4 70 % Χ Χ 0 145
위 표 2를 참조하면, 산성 가스에 의해 일부 파과된 케미컬 필터에 SO2 처리 및 공기 처리를 수행하여 케미컬 필터가 재사용된 본원 실시예들은 비교예 1 내지 6이 전혀 흡착하지 못하는 제2 흡착 대상 물질(암모니아 가스)에 대한 흡착 성능이 우수하였다.
또한, 상기 실시예들에 따른 케미컬 필터는 산성 물질 흡착 없이 암모니아 제거만을 위한 케미컬 필터인 비교예 7 및 8보다도 우수한 암모니아 제거 성능이 구현되었다.
다만, 담지된 알칼리 화합물의 함량이 5 % 미만인 실시예 5는 흡착점이 부족하여 다른 실시예들에 비해 흡착 성능이 상대적으로 저하되었다.
또한, 담지된 알칼리 화합물의 함량이 15 %를 초과하는 실시예 6은 케미컬 필터의 수명이 상대적으로 저하되었다.
SO2 처리 후 공기 처리하지 않은 비교예 9의 경우, 정화되지 않고 물리 흡착되었던 SO2가 일부 방출되었다.
예시적인 실시예들에 따르면, 산성 물질에 의해 파과된 케미컬 필터를 SO2 처리 및 공기 처리를 수행하여 암모니아 제거용 필터로 재사용할 수 있다. 이에 따라, 환경 오염 방지 및 비용 절감이 구현될 수 있다.
100: 케미컬 필터 110: 투기성 몸체
120: 흡착층

Claims (10)

  1. 활성탄을 포함하고 산성 가스가 흡착되어 일부가 파과된 케미컬 필터에 산성 가스를 투입하여 상기 케미컬 필터를 90 % 이상 파과시키는 단계; 및
    상기 케미컬 필터에 공기를 주입하여 상기 케미컬 필터에 물리적으로 흡착된 산성 가스를 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 물리적으로 흡착된 산성 가스가 제거된 케미컬 필터는 암모니아 가스 정화용 케미컬 필터인, 케미컬 필터의 재사용 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 케미컬 필터는
    투기성 몸체; 및
    상기 투기성 몸체 상에 형성되며, 알칼리 화합물이 담지된 상기 활성탄을 포함하는 흡착층을 포함하는, 케미컬 필터의 재사용 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 알칼리 화합물은 NaOH 및 KOH 중 적어도 하나를 포함하는, 케미컬 필터의 재사용 방법.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 파과는 상기 알칼리 화합물이 알칼리 염으로 전환되어 수행되는, 케미컬 필터의 재사용 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 알칼리 염은 NaHSO4, Na2SO4, KHSO4 및 K2SO4로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 케미컬 필터의 재사용 방법.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 활성탄은 야자계 활성탄, 석탄계 활성탄 및 목탄계 활성탄 중 적어도 하나를 포함하는, 케미컬 필터의 재사용 방법.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 활성탄에 담지된 상기 알칼리 화합물의 함량은 상기 활성탄 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부인, 케미컬 필터의 재사용 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 산성 가스는 SO2 가스, NO2 가스 및 Cl2 가스 중 적어도 하나를 포함하는, 케미컬 필터의 재사용 방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 일부가 파과된 케미컬 필터는 60 내지 80 % 파과된, 케미컬 필터의 재사용 방법.
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