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subject 활성탄의 제조 공정2006/03/27
수처리에서 활성탄은 중요한 여과재며 빈번하게 사용되고 있다.

활성탄의 제조 공정은 원료의 전처리공정, 탄화공정, 활성화공정 및 제품의 후처리공정으로 구분할 수 있는데, 가장 중요한 공정은 탄화 공정과 활성화 공정이라고 볼 수 있다.

탄화공정은 유기질 원료를 약 500℃ 정도로 가열하면 탈수, 탈산 등의 분해가 일어나서 표면 산소결합이 끊어지며 표면 산소가 물, 일산화탄소, 이산화탄소 등의 형태로 방출되고 휘발분은 거의 제거되는 공정으로 고정탄소가 많이 남게된다. 활성화공정은 800∼1,000℃의 온도 범위에서 일어나는 탄소의 산화반응으로 탄화물의 표면을 침식시켜 탄화물의 미세공 구조를 발달시키는 공정이며 GAS(수증기, 이산화탄소, 공기 등 산화성 GAS) 활성화법과 약품(염화아연, 인산, 황산 등 각종 탈수성 무기 약품) 활성화법으로 구분되는데 주로 가스 활성화법이 널리 사용되고 있다. 그 이유는 장치부식, 2차 환경오염 및 제조공정의 복잡성 등의 약품 활성화법이 지닌 단점 때문이다.

일반적으로 가스활성화법에서 사용되는 수증기와 탄소의 반응 기구는 다음과 같다.

C  +  H2O  ◀---▶    C(H2O)

C(H2O)        ---▶    H2  +  C(O) – 31.14kcal/gmol

C(O)           ---▶    CO

제조시 활성탄의 흡착력에 영향을 주는 요인은 활성화 기체의 화학적 성질과 농도, 반응온도, 활성화 시간, 원료에 함유된 무기성분의 양과 종류 등이다.


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