| 초록 |
석탄의 용매추출에서는 유기용매와 석탄을 혼합, 가열하여 석탄에 포함된 유기성분을 용매가 녹여낸다. 용매와 석탄유기성분의 혼합용액을 ‘추출액’, 나머지 고형분을 ‘잔탄’ 이라 한다. 본 연구에서는 추출액에서 석탄으로부터 용해된 유기성분을 회수하는 과정으로써 기존의 추출액을 바로 건조시키는 처리법과는 달리 제 3성분(용매)에 추출액을 섞어 용해도 차이를 이용하여 무회분탄을 침전시키는 방식을 사용하였다. 침전된 무회분탄은 고/액 분리하고, 오븐으로 건조하였다. 추출 실험에는 아역청탄과 비극성용매인 1-methylnaphthalene(1-MN), 침전을 위한 용매로는 휘발유, 에탄올, 헥산을 각각 사용하였다. 석탄의 물성변화를 확인하기 위해 공업분석, 원소분석, 발열량분석, BET분석을 실시하였고, SEM분석을 통해 형상을 확인하였다. 헥산을 침전용매로 사용하여 얻어진 무회분탄의 BET값은 4.78 m2/g로 단순히 건조했을 경우의 0.06 m2/g보다 높았다. 에탄올, 헥산을 각각 침전용매로 사용하여 제조한 무회분탄의 발열량은 기존 건조방식으로 제조한 것에 비해 약 1000 kcal/kg 정도 낮았다. 이는 에탄올, 헥산을 침전용매로 사용하여 제조한 무회분탄은 침전과정에서 추출용매인 1-MN이 침전용매에 녹으면서 석탄의 유기성분과 1-MN이 효과적으로 분리되지만, 기존방식으로 건조했을 경우 석탄의 유기성분에서 1-MN이 완전히 분리되지 못하고 잔존해 있기 때문에 석탄의 발열량을 높였을 것으로 사료된다. |
