KR20000053782A - 이산화탄소 고정화 제거 필터 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 불균일 고체 염기성 촉매를 사용하여 기상중 이산화탄소를 탄산염으로 고정화시켜 제거하는 화학적 방법을 기본으로 한 이산화탄소 제거필터의 제조방법에 관한 것이다.
Description
[발명의 이용분야]
본 발명은 기상 중에 함유되어 있는 이산화탄소를 화학적 반응에 의하여 고정화 제거하는데 사용된다.
[발명의 배경]
현재 이산화탄소를 기상 중에서 제거하기 위하여 초임계수 방법을 적용하여 고정화 처리하고 있으나 이에는 특수장치와 비용이 소요된다. 따라서 일반 산업현장에서는 이러한 장치를 설치하여 가동하기에는 많은 어려움이 따르고 있다.
그러나 본 발명에 의한 필터를 설치하게 되면 적은 비용으로 효율적으로 이산화탄소를 고정화시켜 제거할 수 있으므로 각 산업현장에 저렴한 비용으로 널리 보급하여 사용될 수 있다.
이산화탄소는 안정한 화합물로써 종래의 물리적인 필터로써는 제거가 불가능하여 공조기시스템, 클린룸 시스템, 산업현장의 실내 뿐 아니라 배출가스에서도 무방비 상태로 배출되고 있는 상황이다. 따라서 이러한 결과로 지구의 온난화 현상에 크게 작용하고 있는 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 2단계로 나누어 기술적 과제를 해결하고자 하였다.
첫째는 이산화탄소는 산성기체로써 고체염기성촉매와 접촉할 경우 탄산염으로 화학적 반응을 하므로 이의 염기성 필터를 적용하였으며, 둘째는 수용액 상태에서 이산화탄소의 탄산염으로의 전환율이 높기 때문에 활성탄을 친수성으로 개질한 친수성 활성탄 필터를 적용하여 이를 다중 필터로 만든 것이다.
이산화탄소는 고체염기성촉매와 접촉할 경우 다음과 같이 화학반응을 일으키게 된다.
이상의 반응과 같이 이산화탄소는 염기성 촉매와 반응하여 고정화되므로 본 발명에서는 수산화리듐, 수산화마그네슘 또는 산화마그네슘, 수산화칼슘 또는 산화칼슘, 수산화알미늄등과 같은 염기성 물질과 이산화탄소의 전환 효율을 높이기 위하여 활성화 촉매로써 니켈을 사용하였다.
그리고 이와 같은 변환 효율을 높이기 위하여 비표면적이 넓은 다공성 활성탄을 사용하였다. 그러나 활성탄 자체는 무극성으로써 소수성 성질을 가지고 있으므로 수분의 흡수율이 낮아서 이산화탄소의 고정화에 필요한 수분을 충분히 공급하여주지 못하는 단점을 가지게된다. 따라서 본 발명에서는 활성탄을 친수성으로 개질하고 반응활동을 제공하기 위하여 염화구리수용액을 사용하여 300∼450℃로 처리하여 활성탄의 표면 및 또는 세공경에 담지시켜 필터를 제조하였다.
[조제 실시예]
1. 고체 염기성 촉매 제조방법
수산화리듐 7∼12wt% 수용액을 제조하여 이를 100mol 기준으로 하여 수산화마그네슘 또는 산화마그네슘, 수산화칼슘 또는 산화칼슘을 60∼100mol wt%, 수산화알미늄을 60∼100mol wt%로 혼합하고 이에 활성화 촉매로써 니켈을 5∼10mol wt% 혼합하여 상온에서 6∼12시간 교반 혼합한다. 혼합이 완료된 Gel 상태의 용액에 바인더로써 수용성 실란을 120∼150mol wt% 혼합하여 10∼12시간 교반 혼합한다. 혼합이 완료된 조성물을 금속 메쉬상에 코팅하여 300∼450℃로 6∼12시간 가열처리하여 불균일 고체 염기성 촉매를 형성시킨다.
2. 개질 활성탄 제조방법
염화구리 또는 염화마그네슘 5% 수용액 100g에 활성탄 75g을 투입하여 상온에서 6∼12시간 교반 혼합한다.
충분히 혼합 상태에서 바인더로써 수용성 실란을 100∼150g 혼합하여 10∼12시간 교반혼합한다. 혼합이 완료된 조성물을 금속 메쉬상에 코팅하여 300∼450℃로 6∼12시간 가열처리하여 개질된 친수성 활성탄 코팅을 형성시킨다.
이상으로 살펴본 바와 같이 불균일 고체 염기성 촉매 메쉬상과 개질 친수성 활성탄 메쉬상을 다단계로 중첩하여 필터 뱅크를 만들 경우 고가의 초임계수 제조장치를 설치하여 사용할 수 없을 경우 저렴한 비용으로 산업현장에서 효과적으로 이산화탄소 제거 필터로 사용할 수 있으며 본 발명의 또 다른 효과는 자원의 재활용면에서 필터의 재생이 용이하다.
Claims (2)
- 이산화탄소 제거 필터 제조방법에 있어서(1) 수산화리듐, 수산화마그네슘 또는 산화마그네슘, 수산화 칼슘 또는 산화칼슘, 수산화알미늄, 니켈을 조성물로 하는 고체 염기성 촉매(2) 활성탄의 친수성 개질제로서 염화구리 또는 염화마그네슘을 사용한 활성탄 조성물
- 이를 이용한 장치에 있어서는(1) 고체 염기성 촉매 및 개질 친수성 활성탄을 코팅한 금속 메쉬상(2) 이를 이용한 이산화탄소 제거 필터
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011025209A2 (ko) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | 극동환경화학 주식회사 | 연소시 발생되는 이산화탄소를 제거하기 위한 조성물 |
| KR101147563B1 (ko) * | 2010-04-21 | 2012-05-21 | 한국에너지기술연구원 | 이산화탄소 포집 효율 향상을 위한 생체촉매 고정화 방법 |
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2000
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| WO2011025209A2 (ko) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | 극동환경화학 주식회사 | 연소시 발생되는 이산화탄소를 제거하기 위한 조성물 |
| WO2011025209A3 (ko) * | 2009-08-24 | 2011-08-25 | 극동환경화학 주식회사 | 연소시 발생되는 이산화탄소를 제거하기 위한 조성물 |
| KR101147563B1 (ko) * | 2010-04-21 | 2012-05-21 | 한국에너지기술연구원 | 이산화탄소 포집 효율 향상을 위한 생체촉매 고정화 방법 |
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