[대기] 유해가스 처리기술 : 흡수법, 흡착법

Q. 다음 중 유해가스를 처리하기 위한 흡수액의 구비요건 중 틀린 것은?

① 용해도가 높아야 한다.

② 휘발성이 커야 한다.

③ 점성이 비교적 작아야 한다.

④ 화학적으로 안정 되어야 한다.

 

답: 2번 

 

 

Q . 가스 중 특정성분을 고체 흡착제에 흡착시켜 분리 제거하는 방법에 대한 설명으로서 가장거리가 먼 것은?

① 활성화에너지가 필요하며 흡착열도 비교적 큰 화학적 흡착은 비가역적이다

② 입자들 간의 반데르발스 인력을 주로 이용하는 흡착법은 물리적 흡착이라 하며, 이는 비교적 흡착속도도 빠르다.

③ 물리적 흡착은 흡착열이 비교적 작지만, 온도와의 상관관계를 살펴보면, 온도가 낮을수록 흡착량이 감소하는 경향을 나타낸다.

④ 임계온도이하의 모든 기체를 흡착하기 때문에 물질적 흡착은 비선택성 흡착이라 한다.

 

답: 3번 

 

Q. 흡착에 의한 유해가스의 처리에 있어 파과점을 지나 돌파현상이 발생하면 어떻게 되는가?

① 배출가스의 양이 갑자기 감소한다.

② 배출가스의 양이 갑자기 증가한다.

③ 배출가스중 오염물질 농도가 갑자기 감소한다.

④ 배출가스중 오염물질 농도가 갑자기 증가한다.

 

답: 4번 

 

Q. 화학적 흡착 및 물리적 흡착에 관한 내용과 가장 거리가 먼 것은?

① 물리적 흡착은 주로 반 데르 발스힘에 의한 것이다.

② 화학적 흡착은 여러 분자층에서 흡착이 가능하다.

③ 물리적흡착은 가스중의 분자간 상호인력보다 고체 표면과의 인력이 크게 되는 때에 일어난다

④ 화학적 흡착의 결합력은 물리적 흡착의 결합력 보다 크며 비가역적이다.

 

답: 2번 

 

Q. 화학적 흡착에 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

① 대부분의 흡착제가 고체이다.

② 여러층의 흡착층이 가능하다.

③ 흡착제의 재생성이 낮다.

④ 흡착열이 물리적 흡착에 비하여 높다.

 

답: 2번 

 

Q. 가스상 물질의 처리에 관한 설명으로 틀린 것은?

① 흡착에 의한 처리 시 흡착장치에서 파과점에 도달하기 전에 공정을 중단하고 재생과정을 거쳐야한다.

② 가열연소(간접연소)에 의한 처리를 하기 위해서는 가스 내에 가연성성분이 충분하여 자체로서 연소가 지속가능하여야 한다.

③ 염소, 불소화합물등은 일반적으로 수세에 의한 처리로 높은 효율을 얻을 수 있다.

④ 흡수 처리 시 흡수탑에서 흡수액에 비하여 가스량이 너무 많을 경우 상부익류(flooding)현상이 발생한다.

 

답: 2번 

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● 흡착

 

- 공기나 다른 기체 중에 함유된 습기를 제거하는 것 외에도 산업공정에서 배출되는 악취나 오염물질들을 제거하는데 유효하며 공기나 다른 기체로부터 유용한 용매의 증기를 회수할 수 있는 유해가스 처리기술

 

① 물리적흡착, 반데르발스 흡착

 

- 기체분자와 흡착제 간에는 물리적인 결합력으로 결합되어 있다

- 물리적 흡착반응은 발열반응이고, 반데르발스 흡착은 온도가 증가하거나 압력이 감소하면 약해지므로 흡착제를 재생할 때 이 원리를 이용한다, 가역반응

- 흡착이 다중층으로 일어나며 반응온도가 낮다

- 흡착물질은 임계온도 이상에서는 더 이상 흡착되지 않는다

- 임계온도이하의 모든 기체를 흡착하기 때문에 물질적 흡착은 비선택성 흡착이라 한다.

 

② 화학적 흡착

 

- 활성화에너지가 필요하며 흡착열도 비교적 큰 화학적 흡착은 비가역적이다

- 흡착이 단일층으로 일어남

- 반응온도가 높고 흡착제가 화학적 촉매역할을 하기 때문에 반응시간이 짧다

 

③ 흡착제

- 활성탄 흡착제가 가장 많이 사용된다

- 흡착제가 파괴점에 이를수록 제거 효율이 떨어진다

-> 떨어진다면 배출가스 중 오염물질 농도가 갑자기 증가하게 된다

- 비극성 고형 흡착제는 탄화수소와 같은 비극성 가스 물질 흡착에 주로 이용된다

- 암모니아 가스는 극성흡착제를 이용하여 제거하는 것이 비극성 흡착제를 이용하는 것보다 효과적이다

 

○ 활성탄 흡착제

- 분자량이 클수록, 불포화유기물이 존재할수록, 방향족 고리수가 많을수록, 용해도가 낮은 물질일수록 흡착이 잘된다

 

④ Freundlich 등온흡착식

- 흡착제의 단위질량당 흡착되는 물질의 질량을 정의하는데 사용

- x / m = k x C ^(1/n) 으로 나타낼 수 있고 x/m은 흡착제의 단위질량당 흡착되는 물질의 양, k와 n은 실험으로 얻어지는 상수, C는 흡착되는 물질의 용액 중 평형농도를 나타낸다

- 어떤 물질을 흡착공정에 의해 제거하려 할 때 필요한 흡착제의 양을 산정하는데 도움이 된다