청첩장 알바의 앙심

• 고체와 액체, 고체와 기체, 액체와 액체 및 기체와 액체계면에서 기체 또는 액체 혼합물 중의 목적 성분을 제3의 물질을 사용하여 분리하는 조작
• 기상 흡착은 탈습, 악취 제거, 가스 중의 유용 성분의 회수 등에 이용
• 액상 흡착은 탄화수소의 분리, 용액의 탈색, 물의 정화 등에 이용
• 탄소 흡착은 환기 장치에 순환하는 공기로부터 H2S, CS2 및 냄새나는 화합물들을 제거하는 데 이용

(1) 흡착제(adsorbent)

• 흡착에서 제3인 물질인 고체
• 공업적으로 사용되는 흡착제는 다공성으로서 내부 표면적이 대단히 크고, 흡착성이 좋은 고체를 사용
• 일반적으로 사용되는 흡착제는 활성 백토, 활성 알루미나, 활성탄, 실리카겔, 골탄, 합성 수지
• 활성 백토(activated clay)
• 점토를 산처리하여 얻은 흡착제
• 분말상과 입자상으로 시판
• 윤활유와 유지류의 탈색, 정제, 석유류분의 탈색 혹은 탈수, 용제의 정제 등에 사용
• 활성알루미나(Activated alumina)
• 알루미나 수화물을 가열 탈수하여 얻은 중간 알루미나
• 수분에 대한 흡착력이 강하기 때문에 주로 기체와 액체의 건조용으로 많이 사용
• 활성탄(active carbon)
• 형상에 따라 분말과 입상탄으로 나누며 입상탄에도 성형탄과 파쇄탄으로 분류
• 미세공 구조가 고도로 발달하고 있기 때문에 우수한 흡착능을 가지고 있어 상하수도 처리, 정제, 기체의 흡착 등에 사용
• 실리카겔(silica gel)
• 구상, 파쇄상, 성형품, 분말상 등의 4종류로 시판
• 탈수, 석유유분의 분리 등에 사용
• 제올라이트(zeolite)
• 분자 진동 작용을 가지는 특징으로 3, 4, 5, 9, 10°A의 균일한 세공을 가지고 있다.
• 화학 공업에서 각 종 원료 가스, 액체의 탈수, n-파라핀의 분리 등에 사용
• 합성수지(synthetic resin)
• 거대 망상구조를 가지는 수지로서 비극성에서 고극성을 가지는 여러 종류가 있다.
• 폐수처리, 단백질 분리, 과산화수소의 정제 등에 사용

	활성백토	활성알루미나	골탄	활성탄	실리카겔	제올라이트	합성수지
진밀도 (g/cm3)	2.4~2.6	3.0~3.3	2.8	1.9~2.2	2.1~2.3	2.0~2.5	1.0~1.4
겉보기밀도 (g/cm3)	0.8~1.2	0.8~1.9	1.5	0.7~1.0	0.7~1.3	0.9~1.3	0.6~0.7
충전밀도 (g/cm3)	0.45~0.56	0.49~1.00	0.64~0.80	0.35~0.55	0.45~0.85	0.60~0.75	-
공간율	0.40~0.55	0.40~0.50	0.45~0.55	0.33~0.55	0.40~0.50	0.30~0.40	-
비표면적 (m2/g)	100~350	95~350	90~120	500~1,300	300~830	400~750	20~800
세공용적 (cm2/g)	0.6~0.8	0.3~0.8	0.3	0.5~1.4	0.3~1.2	0.4~0.6	0.6~1.0
평균세공경 (oA)	80~200	40~120	100~200	20~50	10~140	-	40~450
비열 (cal/g℃)	0.20	0.21~0.24	0.24	0.20~0.25	0.22	0.19	-
열전도도 (kcal/mh℃)	0.085	0.12	0.012	0.12~0.17	0.12	0.042	-

(2) 흡착 방식과 장치

• 흡착 방식에는 흡착제와 유체 사이의 접촉시키는 방법에 따라 회분 조작과 연속 조작으로 분류
• 흡착 장치는 고정식과 교반식이 일반적으로 많이 사용.

1) 고정식 흡착 장치(fixed-bed adsorber)

• 입상의 흡착제를 충전한 층에 기체나 액체를 통과시켜 흡착시는 방법
• 흡착제가 포화되면 충전되어 있는대로 탈착 재생하여 다시 사용
• 재생은 뜨거운 불활성기체로 행하지만 용매가 물과 섞이지 않는 경우에는 수증기가 일반적으로 더 좋다.

그림 Ⅳ-26 고정식 기상 흡착 장치

 2) 교반식 흡착 장치(stirred-tank adsorber)

• 교반 탱크에 원료와 흡착제를 넣고 교반하면서 흡착하는 방식
• 흡착이 끝나면 흡착제와 용액을 필터 프레스(filter press) 또는 진공 여과기로 분리

그림 Ⅳ-27 교반식 흡착 장치

 

2017년 새해 동기부여 동영상

 

Ⅲ. 물질 전달

  01. 증류

     1. 증류의 원리

     2. 증류 방법

     3. 정류

     4. 정류의 물질 수지

  02. 추출

     1. 추출의 원리

     2. 액-액 추출 장치

     3. 고-액 추출 장치

  03. 흡수와 흡착 및 습도 조절

    1. 흡수

    2. 흡착

    3. 습도 조절

  04. 고체의 건조

    1. 건조의 원리

    2. 건조 장치

    3. 건조 조작

 05. 기타의 분리 및 정제

    1. 이온 교환 수지

    2. 결정화

 

    단원 학습 정리

    단원 종합 문제