ㆍ활성탄소정의
 ㆍ세공과흡착
 ㆍ대기응용
 ㆍ수질응용
 ㆍ교체주기산출
 ㆍ제품선정시 고려사항
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
     제품선정시 고려사항
 
 
ㆍ세공특성
 
세공구조에서 전술한바와 같이 야자계/석탄계/목질계 활성탄소의 평균세공의 분포가 다르기때문에, 피흡착질의 분자크기를 고려한 세공을 보유한 활성탄소의 선택이 매우 중요하다고 할 수 있다.
 
 
흡착특성
 

대기배출시설이나 수처리 시설에서 활성탄소를 적용시, 필요한 활성탄소의 계산은 처리하려고 하는 가스/용수등의 피흡착질 농도를 고려하여 활성탄소의 투입량을 산정하게 되며, 이 때 각 피흡착질별로의 활성탄소의 흡착량(단위중량 활성탄소당 피흡착질의 포화흡착량)을 기준으로 하게 된다.

임의 피흡착질을 기준으로 활성탄소의 흡착량을 구하는 것은 매번 해야 하는 실험치이기 때문에, 현실적으로 불가하도고 볼 수 있다.

또한 산업전반에 쓰이고 있는 용제류들 모두를 활성탄소가 동일한 효율로 흡착할 수 있는 것은 아니다.

때문에 임의의 피흡착질이 활성탄소에 흡착되는 정도를 흡착친화도라는 개념을 적용하여 흡착의 좋고 안좋음을 4단계로 구분하여 적용하는 경우가 일반적이며, 아래에 그 구분을 보여주고 있다.

매우 양호 :  / 양호 :  →  자료실 참조

첨착활성탄소의 사용 → 자료실 참조

 
 
ㆍ흡착열 - 휘발분, 탄화정도
 

활성탄의 가스 흡착량은 흡착될 가스의 비점, 분자량, 농도, 압력, 온도 등의 함수이며, 이러한 흡착은 기본적으로 물리적 흡착이며, 이 물리적 흡착은 탄소표면과 피합착질과의 운동에너지로부터 열에너지로의 변환이 되는데 이를 흡착열이라 한다.

이러한 흡착열로 인하여 고농도 유기용제를 처리하는 시설에서 간혹 화재사고가 발생하기도 한다.

다만, 활성탄소의 흡착열로만으로는 발화가 된다고는 어렵다. 배출가스의 온도가 높고, 가스 유입 농도가 높을 때 국부적인 축열이 일어나서 화재가 발생되는 것으로 알려져 있으며, 특히 야간이나 아침에 자주 발생한다. 이는 국부적으로 고농도로 유기용제가 응축되고 축열된 지점에 야간이나 아침에 외부와의 기압차이로 인해 공기유입이 급속히 될 때 산소와의 급격한 접촉이 고농도로 농축된 지점에 발화가 시작되어 활성탄에 화재가 발생하는 것으로 보고되기도 한다.

 
이러한 화재를 방지하기 위한 대책은 다음과 같다.
♦ 탄화가 덜된 일부 활성탄소에는 휘발분이 충분히 제거되지 않아 축열로 인해 더 낮은 온도에서도 화재 발생 가능성이 높으므로, 충분히 검증된 활성탄소를 사용한다.
♦ 야자계는 발화점이 150ºC 정도이고, 석탄계는 420ºC 정도이므로 발화점이 높은 석탄계 활성탄소를 사용한다.
♦ Deadzone에서는 특히 축열이 되기 쉬우므로 공극이 일정한 성형탄을 사용한다.
♦ 활성탄소의 비표면적이 높을수록 흡착열이 더 많아지기 때문에 적절한 성능의 활성탄소를 선택하도록 한다.
♦ 유입가스의 온도가 80도 이상일 경우에는 스크러버나 살수장치를 고려하여 온도를 낮추도록 한다.
♦ 운전 정지시 유입가스를 온도가 낮은 공기로 전환시켜 20~30분정도 공회전 시켜 축열을 식히도록 한다.
♦ 유입가스의 선속을 0.2m/s 이하로 하는 것인데 이는 장비의 대형화 우려가 있다.
 
 
ㆍ압력손실
 

많은 경우의 산업현장에서 흡착시설을 설치하여 가동중이나 작업장의 공기가 순환이 안되어 작업이 힘들다고 얘기하는 곳이 많다. 대기배출시설을 작동하는 작업장에서는 배출가스가 대기중으로 바로 배출되지 않도록 조치하여야 하나, 이러한 이유로 인해, 창문등을 모두 개방하고 작업하는 경우가 많다.

창문을 모두 열어놓고 작업 할 경우 작업장에 음압이 형성되지 않아 일부 공간에서는 더더욱 고농도의 배출가스가 체류하는 문제도 발생하기도 한다.

대기용 4*8Mesh 제품과 직경4mm 성형탄의 압력손실 차이는 30%정도라고 한다. 이러한 현장에서는 공극률이 일정한 성형활성탄소를 사용하여 송풍기의 압력손실을 줄이는 것도 한 방법이 될 수 있다.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
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