KR20000049532A - 황화수소와 메틸메르캅탄 등 유황계 악취의 제거를 위한요오드산칼륨(ｋｉｏ3)을 첨착시킨 활성탄 및활성탄소섬유의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입상, 허니컴상 혹은 기타 형상으로 성형된 활성탄(activated carbon : 이하 AC라 칭함) 또는 활성탄소섬유(activated carbon fiber : 이하 ACF라 칭함)에 요오드산칼륨(KIO₃)을 첨착하여 황화수소와 메틸메르캅탄 등 유황계 악취를 촉매 분해, 흡착시킬 수 있는 첨착 AC와 ACF의 제조방법에 관한 것으로, KIO₃를 첨착하여 화학적 흡착기능을 부가시킴으로써 효율적으로 이들을 제거할 수 있는 방법이 개시된다. 본 발명에서는 경제적인 면과 기능적인 면을 동시에 만족시킬 수 있는 KIO₃를 AC와 ACF에 첨착시켜 황화수소와 메틸메르캅탄 등 유황계 악취를 효율적으로 제거시킨다. 유황계 악취의 대표적인 물질은 황화수소와 메틸메르캅탄이며, 이들을 제거하기 위하여 일정량의 AC 또는 ACF를 건조시키고, 이를 KIO₃가 일정량 용해된 용액 속에 함침시킨 후 소정의 온도에서 소정의 시간동안 첨착시킨다. 첨착된 AC 또는 ACF를 건조기에 넣고 건조시킨 후 이를 이용하여 황화수소와 메틸메르캅탄 등 유황계 악취를 제거시킨다.

Description

황화수소와 메틸메르캅탄 등 유황계 악취의 제거를 위한 요오드산칼륨(ＫＩＯ3)을 첨착시킨 활성탄 및 활성탄소섬유의 제조방법{Preparing method of impregnated activated carbon and activated carbon fiber with KIO3 for the removal of sulfureous odors as H2S and CH3SH.}

본 발명은 정유공장, 펄프공장, 쓰레기 처리장, 폐·하수 처리장, 축산·수산 가공업 그리고 생활환경 등에서 발생하는 황화수소(H₂S)와 메틸메르캅탄(CH₃SH) 등 유황계 악취를 제거하기 위한 것으로, 대기오염물질 중 악취물질인 이들의 효과적인 제거를 위하여 요오드산칼륨(KIO₃)을 첨착시킨 AC 또는 ACF를 제조하는 방법에 관한 것이다.

대기 중 악취물질은 아주 적은 농도에서도 악취를 느끼게하고, 그 자극이 매우 심하며, 기상의 상태에 따라 악취발생 공장 뿐만 아니라 주변의 주거지역까지 확산되어 민원의 대상이 되고 있다. 그리고 유황계 악취의 대표적인 물질은 황화수소와 메틸메르캅탄이다. 이러한 악취물질을 흡착제거하기 위하여 일반 AC 및 ACF를 사용할 경우는 황화수소와 메틸메르캅탄 등 유황계 악취의 제거효율이 낮기 때문에 일반 AC 및 ACF에 화학물질을 첨착하여 제거효율을 증가시키는 기술이 이용되고 있다.

이 분야의 종래 기술로는 활성탄에 가성소다, 탄산나트륨 또는 Fe₂O₃가 첨가된 첨착활성탄을 황화수소와 메틸메르캅탄 등을 제거하는데 이용하고 있다. 그러나 이들 첨착활성탄은 흡착용량이 적어 효율이 낮은 단점이 있으며, 요오드화칼륨(KI)을 첨착하는 경우는 효율은 높으나, 첨착물질의 가격이 높아 제조비용이 많이 드는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 기존의 흡착 여과제로 사용되는 AC 및 ACF에 요오드산칼륨(KIO₃)을 첨착하여 화학적 흡착기능을 부가시킴으로써 악취성분의 흡착능력을 배가시켜서 적은 량으로도 황화수소와 메틸메르캅탄 등 유황계 악취를 효과적으로 제거할 뿐만 아니라 경제적인 면에서도 우수한 방법을 제공하려는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

일정량의 활성탄 또는 활성탄소섬유를 건조시키는 단계(S1);

일정량의 요오드산칼륨(KIO₃)을 일정온도에서 용해시키는 단계(S2);

건조된 활성탄 또는 활성탄소섬유를 용해된 요오드산칼륨(KIO₃)에 혼합한 후 소정의 시간동안 소정의 온도에서 첨착시키는 단계(S3);

첨착된 활성탄 또는 활성탄소섬유를 건조시키는 단계(S4); 그리고

건조된 첨착 활성탄 또는 활성탄소섬유를 이용하여 유황계 악취를 제거하는 단계(S5)를 포함하는 황화수소 및 메틸메르캅탄 등 유황계 악취의 제거방법을 제공한다.

상기 악취성분은 황화수소(H₂S)와 메틸메르캅탄(CH₃SH) 등 유황계 악취이다.

위에서 언급한 바와 같은 본 발명에 따른 황화수소와 메틸메르캅탄 등 유황계 악취의 제거방법에 의하면, AC 또는 ACF에 KIO₃를 첨착시킨 것을 흡착제로 사용함으로써, 산성 악취성분의 주종인 황화수소와 메틸메르캅탄 둥 유황계 악취를 효과적으로 제거시킨다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 황화수소와 메틸메르캅탄 등 유황계 악취의 제거방법에 대하여 설명한다.

실시 예

1. 활성탄(AC)5g을 105℃의 오븐에서 24시간 이상 건조시킨 다음, 증류수 200㎖에 16.3g KIO₃를 교반기에서 녹인다. 그런 후에, 비이커에 건조된 AC를 넣고, KIO₃를 녹인 용액을 부어준다. 1시간동안 첨착시킨 후, 진공펌프를 이용하여 수분을 제거하고, 첨착된 AC를 오븐에 넣어 24시간이상 건조시킨다. 건조된 AC를 반응관에 넣고 일정농도의 황화수소와 메틸메르캅탄 가스를 이용하여 실험을 실시한다. 반응관을 통과한 가스의 농도는 GC(Gas Chromatograph; FPD)를 이용하여 확인한다.

2. 활성탄소섬유(ACF)1.5g 을 105℃의 오븐에서 24시간 이상 건조시킨다. 다음에는, 증류수 300㎖에 4.8g KIO₃를 교반기에서 녹인다. 그런 후에, 비이커에 건조된 ACF를 넣고, KIO₃를 녹인 용액을 부어준다. 1시간동안 첨착시킨 후, 진공펌프를 이용하여 수분을 제거시키고 첨착된 ACF를 오븐에 넣고, 24시간이상 건조시킨다. 건조된 ACF를 반응관에 넣고 일정농도의 황화수소와 메틸메르캅탄 가스를 이용하여 실험을 실시하며, 반응관을 통과한 가스의 농도는 GC(Gas Chromatograph; FPD)를 이용하여 확인한다.

결과 및 고찰

본 발명의 실시 예에 따라서 AC와 ACF의 표면에 KIO₃를 첨착시켜서 AC의 흡착능력을 시험한 결과를 하기 표 1에 나타내었고, ACF의 흡착능력을 시험한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

이때, 황화수소의 주입농도는 100ppm이었고, 메틸메르캅탄의 주입농도는 300ppm이었으며, 표에서 보는 바와 같이 KIO₃첨착한 경우 일반 AC 및 ACF에 비하여 월등히 우수한 결과를 보여주고 있으며, KI를 제외한 종래의 첨착 흡착제보다도 높은 효율을 나타내고 있어 이를 사용할 경우 효율적임을 알 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 황화수소와 메틸메르캅탄 등 유황계 악취의 제거방법에 의하면, 종래에는 활성탄에 Fe₂O₃및 Na₂CO₃를 첨착시킨 것을 흡착제로 사용함으로써 본 발명의 KIO₃를 첨착한 경우에 비하여 제거효율이 월등히 낮았다.

한편, 첨착 활성탄으로 황화수소를 제거하는 경우 KI를 첨착한 경우가 본 발명의 KIO₃를 첨착한 활성탄에 비하여 흡착용량이 크게 나타나고 있다. 그러나, 첨착물질인 KI에 비하여 KIO₃가 가격이 30%이상 저렴한 점을 감안할 때 KI에 비하여 KIO₃가 효과적임을 알 수 있을 것이다.

또한, 활성탄소섬유의 경우는 황화수소와 메틸메르캅탄 모두에 있어 흡착용량이 KIO₃를 첨착하는 경우 크게 나타나 제거효율과 경제적인 면을 동시에 만족시킴을 알 수 있을 것이다.

위에서 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 (2)

1. 일정량의 활성탄 또는 활성탄소섬유를 건조시키는 단계(S1);

   일정량의 요오드산칼륨(KIO₃)을 일정온도에서 용해시키는 단계(S2);

   건조된 활성탄 또는 활성탄소섬유를 용해된 요오드산칼륨(KIO₃)에 혼합한 후 소정의 시간동안 소정의 온도에서 첨착시키는 단계(S3);

   첨착된 활성탄 또는 활성탄소섬유를 건조시키는 단계(S4);

   건조된 첨착 활성탄 또는 활성탄소섬유를 이용하여 유황계 악취를 제거하는 단계(S5)를 포함하는 황화수소 및 메틸메르캅탄 등 유황계 악취의 제거방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유황계 악취물질이 황화수소 또는 메틸메르캅탄 인 것을 특징으로 하는 황화수소와 메틸메르캅탄의 제거방법.