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제올라이트 A를 이용하여 이소프렌에서 아세틸렌 제거를 위한 선택적 흡착공정 개발
전경진 ( Kyung Jin Jun ),안병성 ( Byoung Sung Ahn ),유계상 ( Kye Sang Yoo ) 한국공업화학회 2010 공업화학 Vol.21 No.5
본 연구는 이소프렌에서 아세틸렌 불순물을 선택적으로 제거하기 위한 효과적인 흡착제의 개발이다. 흡착제로 기공의 크기가 4 Å에서 5 Å인 제올라이트를 이용하여 아세틸렌을 흡착하여 제거하는데 기공의 크기가 미치는 영향을 살펴보았다. 제올라이트 A의 기공크기는 Na와 Ca의 조성을 변화하여 조절하였다. 특히 아세틸렌의 주성분인 2-methyl-1-butyne-3-yen (IPA)와 2-butyne의 동역학적 지름의 차이 때문에 흡착제의 기공 크기는 흡착효과에 지대한 영향을 미치게 된다. 기공의 크기가 5 Å인 흡착제는 2-butyne의 높은 흡착력을 보였으나 IPA에는 낮은 흡착력을 보였다. 흡착등온선의 경우 개선된 Langmuir 모델이 2-butyne 흡착에 대해서 가장 좋은 fitting을 보였다. 이외에도 최적의 재생 조건을 찾기 위한 실험을 수행하였고 300℃에서 12 h 동안 재생하였을 때 매우 효과적이었다. This study focused on the development of effective adsorbent to remove acetylenes for the purification of isoprene. The adsorbents with various pore sizes from 4 Å to 5 Å were prepared to investigate the effect of pore size on selective adsorption of acetylene as an impurity. The pore size of zeolite A was adjusted by ion-exchange between Na and Ca ions. The pore size of adsorbents has affected the removal of acetylenes selectively because of the kinetic diameter of acetylenes, such as 2-methyl-1-butyne-3-yen (IPA) and 2-butyne. In a batch adsorption experiment, 5A zeolite with pore size of 5 Å showed the highest removal capacity of 2-butyne. However, IPA was hardly removed from isoprene by the A-type zeolites. For the adsorption isotherm, modified Langmuir model was well fitted with 2-butyne adsorption. Moreover, the regeneration of adsorbent was carried out to determine optimum method. The adsorbent heated for 12 h at 300 ℃ was regenerated significantly.
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