제1장. 활성탄 일반

1. 활성탄이란

활성탄(Activated Carbon)은 야자각, 목재류, 갈탄, 무연탄, 유연탄 등의 탄소질을 원료로 제조되는 미세세공이 잘 발달된 무정형 탄소의 집합체로서, 활성화 과정을 통해 분자 크기 정도의 미세세공이 형성되어 큰 내부표면적을 갖는 흡착제이다. 활성탄은 1g당 1000□ 이상의 큰 내부 표면적을 갖으며 이 내부표면에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체 또는 기체에 인력을 가하여 피흡착질의 분자를 흡착하는 성질이 있다.

2. 활성탄의 분류

2-1. 물리적 현상에 의한 분류 : 분말상, 파쇄상, 조립상, 섬유상 등

2-2. 원료에 의한 분류

□ 식물질 : 야자각, 목재, 톱밥, 목탄 등

□ 석탄질 : 유연탄, 무연탄, 갈탄, 이탄 등

□ 석유질 : 석유잔사, 황산 슬러지, 오일카본 등

Copyright(c) Samchully Activated Carbon Co., Ltd. 2001

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Copyright(c) Samchully Activated Carbon Co., Ltd. 2001

□ 기  타 : 펄프폐액, 합성수지 폐재, 유기질 폐기물 등

2-3. 활성화 방법에 의한 분류

□ 가스활성화법 : 각종 산화성가스(수증기, 이산화탄소, 공기등)에 의해 800□1100□ 정도의 고온가스활성화 반응으로 부활되고 흡착성능은 산화성 가스의 화학적성질과 농도, 반응온도, 부활시간, 원료에 포함되어 있는 양과 종류등에 의해서 결정되며 크게 회전로(Rotary Kiln)와 다단로(Multiple Hearth Furnace)를 이용 제조된다.

□ 약품활성화법 : 탈수성의 염류 및 염화칼슘, 염화마그네슘, 염화아연, 인산, 황산등의 산을 사용하여 약품처리하는 부활법으로 제조공정의 복잡성, 장치부식, 2차오염 및 경제성등으로 주로 가스활성화법인 수증기부활법이 널리 이용되고 있다.

□ 기타 약품.가스 병용 활성화법 - 특정의 용도에 대한 활성탄의 세공구조를 변화시켜 흡착성능의 다양화를 꾀하는 목적에서 이 방법이 사용되고 있다.

구분	다단로(Multiple Hearth Furnace)	회전로(Rotary Kiln)
온도유지	여러개의 Burner로써 임의의 반응영역에서 온도유지 가능	단1개의 Burner로 열을 공급 온도유지 불가
체류시간	여러개의 Stage로 형성, 충분히 체류(3□6시간)시킬 수 있어 흡착능이 큰 제품생산 가능	체류시간이 짧음(2□3시간)
수증기공급	반응영역에서 일정하게 분산됨	입구에서만 공급 되므로 불일정
입도분포	입도분포에 관계없이 체류시간을 동일하게 유지가능	입도에 반비례하여 큰 입자가 빨리 배출되므로 체류시간 불일정
품질	온도제어 및 충분한 체류시간으로 균일한 품질생산	온도제어 불가능으로 균일품질 생산 불가
기타	고품위 생산설비로 적합	고품위 생산설비로 부적합

[표 1] 다단로와 회전로의 특징 비교