| 초록 |
공업 및 의료용으로 사용되는 산소를 대량으로 생산하기 위하여 PSA나 VSA 공정을사용한다. 이 공정에 사용되는 질소흡착제는 고순도 산소의 생성과 에너지 절감 등의 전체적인 공정 효율에 지대한 영향을 미치므로 이에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있다. 예전의 질소흡착제로 NaX 제올라이트가 사용되었지만 근래에 들어서는 저함량 실리카 X 제올라이트(Low silica X)가 새롭게 주목받고 있다. 이 제올라이트가 예전에 질소흡착제로 사용된 X 또는 A 제올라이트와 비교해 뛰어난 성능을 보이는 이유는 기존의 X 제올라이트보다단위 cell당 양이온의 수가 많아 질소흡착과의 상호작용이 긴밀하게 일어날 뿐만 아니라 세공의 크기도 X 제올라이트와 같은 크기를 가지므로 흡착질과의 접촉이 유리하기 때문이다활성화 온도가 올라갈수록 질소의 탈착량이 증가함을 볼 수가 있다. 따라서 질소흡착량을최대한으로 끌어올리기 위해서는 제올라이트의 내부에 존재하는 수분이나 불순물이 최소량을 갖도록 하여 흡착질과 양이온간의 상호작용이 최대한으로 일어날 수 있도록 해야 한다.Fig. 4.는 양이온의 종류에 따라 탈착되는 질소와 산소의 양을 나타낸 것으로 질소와 산소모두 양이온 전하밀도의 크기가 커짐에 따라 탈착되는 양이 증가함을 알 수 있다. 이를 통해 질소와 산소가 제올라이트의 양이온자리에서 흡착됨을 알 수 있으며 양이온의 종류가 질소 흡·탈착의 중요한 인자가 됨을 알 수 있다 따라서 양이온이 흡착질을 끌어들이는 능력이 강할수록 그 흡착제의 흡착능력은 증가하게 된다. 또한 질소가 산소보다 탈착량이 많은것을 알 수 있다. 이는 질소의 사극자에 의한 전기장의 세기가 산소의 그것보다 커 양이온과의 상호작용의 세기가 강하기 때문이다.
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