활성탄에서의 황산과 당의 흡착거동

Abstract

바이오 에탄올 생산공정에서, 바이오 매스로부터 당(포도당, 목당 등)을 얻기 위하여 가수분해 후 남아있는 황산의 영향으로 인하여 에탄올의 회수율이 떨어지는 문제점이 있다. 본 실험은 활성탄을 흡착제로 사용하여 황산과 당의 분리 경향을 분석하여, 연속 분리 공정에 적용되는 각 물질의 흡착상수 측정을 목적으로 하였다. 당과 황산의 흡착상수를 측정하기 이전에 Pulse test를 통한 각 물질의 체류 시간을 계산하여 이를 바탕으로 Frontal 실험에 사용될 step time를 예측하였다. 또한 컬럼 내의 체류 시간은 황산, 포도당, 목당 순으로 시간이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 황산을 사용하여 컬럼의 총 공극률 값을 얻었으며, 문헌에 나와있는 흡착제 자체 공극률을 통하여 흡착제 사이의 공극률을 구하였다. Pulse test를 통해 값을 사용하여 Frontal 실험을 통하여 각 물질의 흡착상수를 측정한 결과 Langmuir 형태의 흡착 경향이 나타나는 것을 알 수 있었다.