흡수제와 흡착제를 이용한 저농도 CO2 및 VOCS 제거 기술

Abstract

기후변화를 야기하는 CO2와 VOCS의 처리기술은 퍼센트(%) 수준의 산업체 배출가스에 초점이 맞추어져 왔다. 이에 본 논문에서는 지하상가, 지하도, 실내공간 등에 적용이 가능한 ppm 수준의 CO2와 VOCS을 흡수제와 흡착제를 이용해 처리하는 기술을 개발하였다. 알카놀아민과 650 ppm의 CO2 흡수 실험에서는 MEA 농도가 1 wt%, 2 wt%, 3 wt% 증가 시 CO2 흡수량은 0.34 mol-CO2/mol-absorbent, 0.32 mol-CO2/mol- absorbent, 0.30 mol-CO2/mol-absorbent로 감소하였고, AMP 농도가 1 wt%, 2 wt%, 3 wt% 증가 시 CO2 흡수량은 0.32 mol-CO2/mol-absorbent, 0.30 mol-CO2 /mol-absorbent, 0.28 mol-CO2/mol-absorbent로 감소하였다. 혼합흡수제의 경우 MEA 0.5 wt%와 AMP 0.5 wt%을 혼합했을 때 0.52 mol-CO2/mol-absorbent로 최대치를 나타냈다. 알카놀아민을 이용한 벤젠, 톨루엔 흡수 실험에서는 흡수량이 미비하였다. 제올라이트 5A, 13X, 활성탄소섬유 그리고 활성탄을 이용한 CO2 흡착량은 CO2 700 ppm에서 각각 21 mg-CO2/g-adsorbent, 12 mg-CO2/g-adsorbent, 18 mg- CO2/g-adsorbent, 6 mg-CO2/g-adsorbent으로 나타났으며, 열재생 반복실험 결과에서 제올라이트 5A가 가장 우수한 흡착 성능을 보여주었다. 또한, 흡착제의 저농도 VOC 흡착 특성 결과 활성탄소섬유가 50 ppm 벤젠의 경우 71 mg- benzene/g-adsorbent 그리고 10 ppm 톨루엔의 경우 21 mg-toluene/g-adsorbent로 제올라이트 5A, 제올라이트 13X 그리고 활성탄에 비해 흡착성능이 가장 높은 것으로 나타났다.