KR19990078941A - 요오드화칼륨을함침시킨활성탄소를이용한메틸메르캅탄의제거방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업환경 및 생활환경에서 발생하여 불쾌한 냄새를 느끼게 하는 메틸메르캅탄을 제거하기 위한 첨착방법에 관한 것으로 활성탄소(activated carbon : 이하 AC라 칭함)에 요오드화칼륨(KI)을 첨착하여 화학적 흡착기능을 부가시킴으로써 적은 양으로도 메틸메르캅탄을 효과적으로 제거할 수 있는 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 메틸메르캅탄 제거방법에서는 일정량의 활성탄소를 오븐에서 건조시키고, 일정량의 요오드화칼륨을 증류수로 용해시키며, 건조된 활성탄소와 용해된 요오드화 칼륨을 혼합한 후 소정의 온도에서 소정의 시간동안 첨착시킨다. 첨착된 활성탄소를 오븐에 넣고 건조시킨 후, 이것을 이용하여 메틸메르캅탄을 제거시킨다.

Description

요오드화칼륨을 함침시킨 활성탄소를 이용한 메틸메르캅탄의 제거방법{Removing method of methyl mercaptan by using impregnated activated carbon with potassium iodide}

본 발명은 각종 공장, 폐·하수 처리장, 분뇨 처리장, 동물축사, 슬러지 처리장, 쓰레기 처리시설의 침출수 처리장, 생활환경 등에서 악취를 발생시키는 유황화합물 중 메틸메르캅탄(CH₃SH) 악취성분을 제거하기 위한 것으로, 혐오시설로 불리우는 환경시설 및 생활환경에서 발생되는 악취물질 중 메틸메르캅탄을 효과적으로 제거할 수 있는 첨착활성탄소의 제조 방법에 관한 것이다.

법적으로 규제하고 있는 악취물질은 8가지 종류가 있으며 그 중 메틸메르캅탄은 저분자량의 극성물질로서 분뇨처리장, 축산·수산 가공업 등에서 발생되며 자극적인 유황냄새가 난다. 이와 같은 냄새는 적은 농도에서도 악취를 발생시키며 그 자극이 매우 심하다.

이 물질을 제거를 위한 종래의 기술로는 연소법, 토양탈취법, 흡착법 등을 이용하여 악취물질을 제거하거나 희석하는 방법이 있으나, 주로 흡착법을 많이 사용하고 있으며 흡착제로는 활성탄소를 사용하고 있다. 그러나 일반 활성탄소로는 메틸메르캅탄과 같은 극성물질에 대하여는 물리흡착이 어려워 처리효율이 낮고, 일반활성탄소 이외에 Fe₂O₃계를 함유한 활성탄소를 사용하고 있으나, 흡착용량이 낮아 흡착제의 교체주기가 짧은 단점이 있다.

첨착활성탄소는 활성탄소의 표면에 요오드화칼륨을 첨착하여 화학적 흡착기능을 부여한 것으로써 일반 활성탄소로는 제거하기 어려운 극성 물질인 메틸메르캅탄의 흡착용량을 증가시켜 작은 시설용량으로 처리효율을 높일 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 기존의 흡착 여과제로 사용되던 활성탄소에 가열상태에서 요오드화 칼륨(KI)를 첨착하여 화학적 흡착기능을 부가시킴으로써 악취물질 중 메틸메르캅탄의 흡착능력을 배가시켜서 적은 양으로도 효과적으로 제거할 수 있는 방법을 제공하려는 것이다.

본 발명은 기존의 활성탄소에 함유되어 있는 수분을 제거하기 위하여 105℃의 오븐에서 24시간 건조시키고, 일정량의 요오드화칼륨을 증류수로 용해시키며, 건조된 활성탄소와 용해된 요오드화칼륨을 혼합한 후 소정의 시간동안 소정의 온도에서 첨착시킨다. 첨착된 활성탄소를 105℃의 오븐에 넣고 24시간 이상 건조시킨 후, 이것을 이용하여 메틸메르캅탄을 제거시킨다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

일정량의 활성탄소를 건조시키는 단계(S1);

일정량의 요오드화칼륨을 용해시키는 단계(S2);

건조된 활성탄소와 용해된 요오드화칼륨을 혼합한 후 소정의 온도에서 소정의 시간동안 첨착시키는 단계(S3);

요오드화칼륨이 첨착된 활성탄소를 건조시키는 단계(S4); 그리고

요오드화칼륨이 첨착 건조된 활성탄소를 이용하여 메틸메르캅탄을 제거하는 단계(S5)를 포함하는 제거방법을 제공한다.

위에서 언급한 바와 같은 본 발명에 따른 메틸메르캅탄의 제거방법에 의하면, 활성탄소에 요오드화칼륨을 첨착시킨 것을 흡착제로 사용함으로써, 악취물질 중의 하나인 메틸메르캅탄을 효과적으로 제거시킨다. 본 발명은 Van der Waals 결합에 의한 물리흡착에 의하여 메틸메르캅탄을 제거하는 것이 아니라 요오드화 칼륨에 의하여 화학흡착이 이루어지는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 메틸메르캅탄의 제거방법에 대하여 설명한다.

실시 예

먼저, 활성탄소 5g을 105℃의 오븐에서 24시간 이상 건조시킨다. 다음에는, 증류수 200㎖에 5.71g의 요오드화칼륨(KI)을 교반기에서 녹인다. 그런 후에, 비이커에 건조된 활성탄소를 넣고, KI를 녹인 증류수를 부어준다. 1시간동안 온도를 100℃로 유지하여 첨착시킨후, 진공펌프를 이용하여 수분을 제거한다. 첨착된 활성탄소를 오븐에 넣고, 105℃에서 24시간이상 건조시킨다. 건조된 활성탄소를 반응관에 넣고 농도를 맞춘 메틸메르캅탄을 통과시킨다. 반응관을 통과한 가스의 농도는 GC(Gas Chromatograph; FPD)를 이용하여 확인한다.

결과 및 고찰

본 발명의 실시 예에 따라서 활성탄소의 표면에 요오드화칼륨을 첨착시켜서 메틸메르캅탄에 대한 흡착능력을 시험한 결과를 다음표 1에 나타내었으며, 이때 메틸메르캅탄의 주입농도는 300ppm이었다.

표에서 보는 바와같이 오오드화칼륨을 첨착한 활성탄소의 흡착성능은 일반활성탄소 및 종래의 첨착활성탄소에 비하여 월등히 우수한 결과를 보여주고 있어, 이를 사용할 경우 기존에 비하여 수명이 길어져 흡착제 교체 주기를 길게 하여줄 수 있으며, 이에 따른 비용절감효과를 가져올 수 있다.

표 1

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 메틸메르캅탄의 제거방법에 의하면, 종래에는 활성탄소에 Fe계 등 금속계 물질을 중심으로 첨착시킨 것을 흡착제로 사용함으로써 메틸메르캅탄을 약 88mg/gAC의 흡착 능력을 보이고 있으나, 본 발명에서는 활성탄소에 요오드화칼륨을 100℃에서 첨착한 것을 흡착제로 사용하여 메틸메르캅탄의 흡착능력이 433mg/gAC 이상의 월등히 우수한 효율을 나타낸다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 일정량의 활성탄소를 건조시키는 단계(S1);

   일정량의 요오드화칼륨을 용해시키는 단계(S2);

   건조된 활성탄소와 용해된 요오드화칼륨을 혼합한 후 소정의 온도에서 소정의 시간동안 첨착시키는 단계(S3);

   요오드화칼륨이 첨착된 활성탄소를 건조시키는 단계(S4); 그리고

   요오드화칼륨이 첨착 건조된 활성탄소를 이용하여 메틸메르캅탄을 제거하는 단계(S5)를 포함하는 메틸메르캅탄 제거방법.