KR101192382B1 - Low level CO2 absorbent manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저온에서 고온까지 3단계로 나누어서 각 단계에서의 온도에서 일정시간동안 소성시킨 LiOH를 밀링(milling)하여 분말로 만드는 단계를 거치고, 제올라이트(zeolite)를 180℃ 이상에서 건조시켜 불순물과 수분을 제거한 후 분말로 만드는 단계를 거쳐서, 바인더(Polyvinyl alcohol)와 알루미나(alumina)를 분말 상태로 만드는 단계를 거쳐서, LiOH를 중량%로 50내지 70%로 주입하고, 제올라이트를 30내지 20중량%로 주입하며, 바인더를 13내지 7중량%로 주입하고, 알루미나를 7내지 3중량%로 주입하는 단계를 거쳐서 물과 함께 혼합 반죽하여 펠렛(pellet) 형태로 만드는 단계를 거치고, 80℃ 정도에서 24시간 정도 건조시키는 단계를 거쳐서 제조되는 이산화탄소 흡착제 제조방법에 관한 것이다. The present invention is divided into three stages from low temperature to high temperature, the step of milling LiOH calcined for a certain time at the temperature in each step into a powder, and drying the zeolite at 180 ℃ or more to impurity and moisture After removing the powder to form the powder, the binder (Polyvinyl alcohol) and alumina (alumina) through the powder to the step, LiOH in 50% to 70% by weight, zeolite 30 to 20% by weight Injecting, binder to 13 to 7% by weight, and alumina to 7 to 3% by weight of the step of mixing and mixing with water to form a pellet (pellet), and at 80 ℃ about 24 hours It relates to a method for producing a carbon dioxide adsorbent prepared through the step of drying to a degree.
Description
본 발명은 저온에서 고온까지 3단계로 나누어 각 단계에서의 온도에서 일정시간동안 소성시킨 LiOH를 밀링(milling)하여 분말로 만드는 단계를 거치고, 제올라이트(zeolite)를 180℃ 이상에서 건조시켜 불순물과 수분을 제거한 후 분말로 만드는 단계를 거쳐서, 바인더(Polyvinyl alcohol)와 알루미나(alumina)를 분말 상태로 만드는 단계를 거쳐서, LiOH를 중량%로 50내지 70%로 주입하고, 제올라이트를 30내지 20중량%로 주입하며, 바인더를 13내지 7중량%로 주입하고, 알루미나를 7내지 3중량%로 주입하는 단계를 거쳐서 물과 함께 혼합 반죽하여 펠렛(pellet) 형태로 만드는 단계를 거치고, 70내지 100℃ 에서 20내지 30시간 건조시키는 단계를 거쳐서 제조되는 저농도 이산화탄소 흡착제 제조방법에 관한 것이다. The present invention is divided into three stages from low temperature to high temperature, the step of milling LiOH calcined for a certain time at the temperature in each step to make a powder, drying the zeolite at 180 ℃ or more to impurity and moisture After removing the powder to form the powder, the binder (Polyvinyl alcohol) and alumina (alumina) through the powder to the step, LiOH in 50% to 70% by weight, zeolite 30 to 20% by weight Injecting, binder to 13 to 7% by weight, alumina to 7 to 3% by weight through the step of mixing and mixing with water to form a pellet (pellet), 70 to 100 ℃ 20 It relates to a method for producing a low concentration carbon dioxide adsorbent prepared through a drying step to 30 hours.
종래에 주로 사용된 이산화탄소 흡착제는 이산화탄소와의 반응을 촉진시키기 위한 금속 반응촉매제를 일정 농도의 액체로 제조한 후, 제올라이트, 활성탄, 알루미나 등의 담체의 표면에 담지시켜 소성하여 제작하는 방법을 사용하였으나, 흡착율 및 흡착의 지속성이 낮을 뿐만 아니라 내구성이 떨어져 자주 교환하여야 하는 문제점이 있다.Conventionally, the carbon dioxide adsorbent used in the prior art was prepared by preparing a metal reaction catalyst for promoting the reaction with carbon dioxide in a liquid of a certain concentration, and then supporting it on the surface of a carrier such as zeolite, activated carbon, alumina, etc. In addition, the adsorption rate and the durability of the adsorption are low, there is a problem that the durability is often replaced.
본 발명을 해결하려는 과제는 LiOH를 저온에서 고온까지 3단계로 나누어서 소성시켜 LiOH 결정이 손상되지 아니하도록 제조하여 장시간 사용하더라도 이산화탄소의 흡착효율이 지속적으로 유지되도록 하는데 있다. The problem to be solved by the present invention is to prepare LiOH crystals in three stages from low temperature to high temperature so that LiOH crystals are not damaged, so that the adsorption efficiency of carbon dioxide is maintained continuously.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 LiOH의 소성단계를 3 단계로 하여 흡착효율을 높이고 내구성을 향상시킴과 동시에 조성물의 종류를 최적화하고, LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나의 혼합비율을 최적화하여 흡착효율을 높이고 내구성을 크게 향상시키는데 있다. Another problem to be solved by the present invention is to improve the adsorption efficiency and durability by three steps of the calcination step of LiOH while optimizing the type of the composition, and the adsorption efficiency by optimizing the mixing ratio of LiOH, zeolite, binder and alumina To increase the durability and significantly.
본 발명 과제의 해결 수단은 저온에서 고온까지 3단계로 나누어서 각각의 단계에서 일정시간 동안 소성시킨 LiOH를 밀링(milling)하여 분말로 만드는 단계를 거치고, 제올라이트(zeolite)를 180℃ 이상에서 건조시켜 불순물과 수분을 제거한 후 분말로 만드는 단계를 거쳐서, 바인더(Polyvinyl alcohol) 및 알루미나(alumina)를 분말 상태로 만드는 단계를 거쳐서, 상기 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나를 일정 비율로 주입하는 단계를 거쳐서 물과 함께 일정시간 교반하여 혼합 반죽한 후, 펠렛(pellet) 형태로 만드는 단계를 거치고, 일정 온도에서 일정시간 건조시키는 단계를 거쳐서 제조되는 저농도 이산화탄소 흡착제 제조방법을 제공하는 것이다.The solution of the present invention is divided into three stages from low temperature to high temperature to go through the step of milling the LiOH calcined for a certain time in each step into a powder, and drying the zeolite at 180 ℃ or more impurities After removing the moisture and water to make a powder, through the step of making a binder (Polyvinyl alcohol) and alumina (alumina) in a powder state, the step of injecting the LiOH, zeolite, binder and alumina at a predetermined ratio After stirring together for a predetermined time, the mixture is passed through the step of making a pellet (pellet) form, and to provide a method for producing a low concentration carbon dioxide adsorbent prepared by drying at a certain temperature for a certain time.
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 LiOH를 소성시키는 단계에서, 제1 단계는 70내지 90℃에서, 제 2단계는 130내지 170℃에서 및 제 3단계는 420내지 480℃에서 유지하되, 각각의 온도에서 2내지 5 시간동안 소성시켜 소성 단계에서 LiOH 결정의 손상을 방지하여 이산화탄소의 흡착효율을 향상시키고 내구성을 증가시킨 후 밀링(milling)하여 분말로 만드는 단계를 거치고, 조성물은 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나로 하되, LiOH를 50내지 70중량%로 주입하고, 제올라이트를 30내지 20중량%로 주입하며, 바인더를 13내지 7중량%로 주입하고, 알루미나를 7내지 3중량%로 주입하는 단계를 거쳐서 물과 함께 일정시간 교반하여 혼합 반죽하여 펠렛(pellet) 형태로 제조하는 단계를 거치고, 제조된 펠렛을 70내지 100℃에서 20내지 30시간 건조시키는 단계를 거쳐서 제조된 내구성과 흡착효율이 향상된 저농도 이산화탄소 흡착제 제조방법을 제공하는 것이다.In another aspect of the present invention, in the step of calcining LiOH, the first step is maintained at 70 to 90 ℃, the second step is 130 to 170 ℃ and the third step is maintained at 420 to 480 ℃, respectively By firing at a temperature of 2 to 5 hours to prevent damage to the LiOH crystals in the sintering step to improve the adsorption efficiency of carbon dioxide and to increase the durability, and then milling to form a powder, the composition is LiOH, zeolite, Injecting a binder and alumina, 50 to 70% by weight of LiOH, 30 to 20% by weight of zeolite, 13 to 7% by weight of the binder, 7 to 3% by weight of alumina After mixing with water for a predetermined time through the mixing and kneading the step of producing into a pellet (pellet) form, and the manufactured pellet through the step of drying 20 to 30 hours at 70 to 100 ℃ It is to provide a method for producing a low concentration carbon dioxide adsorbent with improved composition and adsorption efficiency.
본 발명은 LiOH를 저온에서 고온까지 3단계로 나누어서 소성시켜 LiOH 결정이 손상되지 아니하도록 제조하여 장시간 사용하더라도 이산화탄소의 흡착효율을 지속적으로 유지하는 유리한 효과가 있다. The present invention has a beneficial effect of maintaining the adsorption efficiency of carbon dioxide continuously even if used for a long time by manufacturing LiOH by dividing the LiOH in three steps from low temperature to high temperature so as not to damage the LiOH crystal.
본 발명의 또 다른 효과는 LiOH의 소성단계를 3 단계로 하여 흡착효율을 높이고 내구성을 향상시킴과 동시에 조성물의 종류를 최적화하고, LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나의 혼합비율을 최적화하여 흡착효율을 높이고 내구성을 크게 향상시키는데 있다. Another effect of the present invention is to increase the adsorption efficiency and durability by improving the adsorption efficiency and durability by three steps of the baking step of LiOH, and to increase the adsorption efficiency by optimizing the mixing ratio of LiOH, zeolite, binder and alumina. The durability is greatly improved.
도 1은 본 발명에 따른 이산화탄소 흡착제 제조방법의 흐름도를 도시한 것이다.
도 2내지 도 4는 본 발명에 따른 이산화탄소 흡착제 제조방법에서 다른 조건들은 동일하게 하고, LiOH 등의 조성물의 조성비에 따른 이산화탄소 흡착효율 및 내구성을 도시한 그래프이다.
도 5내지 도 9는 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나 각각을 중량%로 60: 25: 10: 5의 비율로 조성하고, 펠렛의 건조온도에 따른 이산화탄소 흡착효율 및 내구성을 도시한 그래프이다.1 shows a flowchart of a method for preparing a carbon dioxide adsorbent according to the present invention.
2 to 4 is a graph showing the carbon dioxide adsorption efficiency and durability according to the composition ratio of the composition, such as LiOH in the other conditions in the carbon dioxide adsorbent manufacturing method according to the present invention.
5 to 9 are LiOH, zeolite, binder, and alumina, respectively, in a ratio of 60: 25: 10: 5 by weight, and a graph showing carbon dioxide adsorption efficiency and durability according to drying temperature of pellets.
본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 살펴본다. 본 발명에 따른 저농도 이산화탄소 흡착제 제조방법은 저온에서 고온까지 3단계로 나누어서 각각의 단계에서 일정시간 동안 소성시킨 LiOH를 밀링(milling)하여 분말로 만드는 단계를 거치고, 제올라이트(zeolite)를 180℃ 이상에서 건조시켜 불순물과 수분을 제거한 후 분말로 만드는 단계를 거쳐서, 바인더(Polyvinyl alcohol) 및 알루미나(alumina)를 분말 상태로 준비하는 단계를 거쳐서, 상기 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나를 일정 비율로 주입하는 단계를 거쳐서 상온의 물과 함께 일정시간 교반 혼합하여 펠렛(pellet) 형태로 만드는 단계를 거치고, 일정 온도에서 일정시간 건조시키는 단계로 이루어져 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The method for preparing a low concentration carbon dioxide adsorbent according to the present invention is divided into three stages from low temperature to high temperature, and then subjected to a step of milling LiOH calcined for a predetermined time in each step to form a powder, and zeolite at 180 ° C. or more. After drying to remove impurities and water into a powder, and preparing a binder (Polyvinyl alcohol) and alumina (alumina) in a powder state, the step of injecting the LiOH, zeolite, binder and alumina in a predetermined ratio Stirring and mixing with water at room temperature for a certain time through a step of making a pellet (pellet) form, and consists of a step of drying at a constant temperature for a certain time.
보다 구체적으로, 본 발명의 기술적 구성은 LiOH를 소성시키는 단계에서, 제1 단계는 70내지 90℃에서, 제 2단계는 130내지 170℃에서 및 제 3단계는 420내지 480℃에서 소성시키되, 각각의 온도에서 2내지 5 시간동안 소성시켜 LiOH 결정의 손상을 방지하여 이산화탄소의 흡착효율을 향상시키고, 내구성을 증가시킨 후 밀링(milling)하여 분말로 만드는 단계를 거치고, 조성물은 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나로 하되, LiOH를 50내지 70중량%로 주입하고, 제올라이트를 30내지 20중량%로 주입하며, 바인더를 13내지 7중량%로 주입하고, 알루미나를 7내지 3중량%로 주입하는 단계를 거쳐서 상온의 물과 함께 일정시간 교반하여 혼합 반죽하여 펠렛(pellet) 형태로 만드는 단계를 거치고, 70내지 100℃에서 20내지 30시간 건조시키는 단계를 거쳐서 이루어진다. 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.More specifically, the technical configuration of the present invention in the step of calcining LiOH, the first step is fired at 70 to 90 ℃, the second step is 130 to 170 ℃ and the third step is fired at 420 to 480 ℃, respectively By firing at a temperature of 2 to 5 hours to prevent damage to the LiOH crystals to improve the adsorption efficiency of carbon dioxide, increase the durability and then milling to form a powder, the composition is LiOH, zeolite, binder and Into alumina, 50 to 70% by weight of LiOH, 30 to 20% by weight of zeolite, 13 to 7% by weight of the binder, and alumina at 7 to 3% by weight Stirring with water at room temperature for a certain time, mixing and kneading to form a pellet (pellet) form, and made through a step of drying 20 to 30 hours at 70 to 100 ℃. A specific embodiment according to the present invention will be described.
<실시 예> <Examples>
본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 구체적으로 살펴본다. 도 1은 본 발명에 따른 이산화탄소 흡착제 제조방법의 흐름도를 도시한 것이다. Specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 shows a flowchart of a method for preparing a carbon dioxide adsorbent according to the present invention.
도 1에 따라 본 발명의 기술적 구성을 살펴본다. 본 발명의 이산화탄소 흡착제 제조방법은 저온에서 고온까지 3단계로 나누어서 저온, 중온 및 고온으로 각각의 단계를 거쳐서 각 단계에서 일정시간 동안 소성시키므로 소성 단계에서 LiOH 결정의 손상을 방지하므로 이산화탄소의 흡착효율을 증가시키고, 이산화탄소 흡착제의 내구성을 향상시킬 수 있도록 구성되어 있다.Referring to Figure 1 looks at the technical configuration of the present invention. The carbon dioxide adsorbent manufacturing method of the present invention is divided into three stages from low temperature to high temperature, and then calcined for a predetermined time at each step through low temperature, medium temperature, and high temperature, thereby preventing damage to LiOH crystals in the firing step, thereby improving the adsorption efficiency of carbon dioxide. And increase the durability of the carbon dioxide adsorbent.
3단계를 거쳐서 소성시켜 제조된 LiOH 를 밀링(milling)하여 분말로 만드는 단계를 거친다. The LiOH produced by calcination in three steps is milled to form a powder.
다음은 제올라이트(zeolite)를 180℃ 온도 이상에서 완전히 건조시켜 불순물과 수분을 제거한 후 분말로 만드는 단계를 거친다. Next, the zeolite is completely dried at a temperature of 180 ° C. or higher to remove impurities and water and then powdered.
다음은 분말 상태의 바인더(Polyvinyl alcohol)를 준비하는 단계를 거친다.Next, a powder binder (polyvinyl alcohol) is prepared.
다음은 분말상태의 알루미나(alumina)를 준비하는 단계를 거친다.Next, a step of preparing powdered alumina (alumina) is performed.
상기 분말상태의 바인더와 알루미나를 준비하는 단계는 하나의 단계로 할 수 있다. Preparing the powder binder and alumina may be one step.
다음은 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나를 일정 비율로 주입하고, 물과 함께 20 분내지 1시간 동안 분당 20 rpm이상으로 교반하여 혼합 반죽한 후, 펠렛(pellet) 형태로 제조하는 단계를 거친다.Next, LiOH, zeolite, binder and alumina are injected at a predetermined ratio, and mixed and kneaded by stirring at 20 rpm or more for 20 minutes to 1 hour with water, followed by a step of preparing into pellets.
다음은 일정 온도에서 일정시간 건조시키는 단계로 이루어져 이산화탄소 흡착제의 제조가 완료된다.Next, a step of drying at a constant temperature is completed, the production of the carbon dioxide adsorbent is completed.
보다 구체적으로, 상기 LiOH를 소성시키는 단계는 크게 3단계로 나누어진다.More specifically, the step of firing the LiOH is largely divided into three steps.
제1 단계는 저온인 70내지 90℃ 온도에서 2내지 5 시간동안 소성시키고, 제 2단계는 중온인 130내지 170℃ 온도에서 2내지 5 시간동안 소성시키며, 제 3단계는 고온인 420내지 480℃ 온도에서 소성시켜 2내지 5 시간동안 유지하여 저온, 중온 및 고온의 단계로 서서히 온도를 높이면서 소성시키므로 LiOH 결정의 손상을 방지할 수 있도록 구성되어 있다. The first step is to bake for 2 to 5 hours at a low temperature of 70 to 90 ℃ temperature, the second step is to bake for 2 to 5 hours at a medium temperature of 130 to 170 ℃ temperature, the third step is a high temperature 420 to 480 ℃ Firing at the temperature is maintained for 2 to 5 hours to bake while gradually raising the temperature in the steps of low temperature, medium temperature and high temperature to prevent damage to LiOH crystals.
이는 본 발명을 위하여 실험 연구 결과 현저한 효과가 있었다. This had a significant effect as a result of experimental research for the present invention.
상기한 바와 같이 LiOH를 제조할 경우에 이산화탄소의 제거 효율이 크게 향상되고, 내구성을 크게 증가시킬 수 있다. As described above, when preparing LiOH, the removal efficiency of carbon dioxide may be greatly improved, and durability may be greatly increased.
제올라이트의 경우에는 180℃ 온도이상에서 1시간 이상을 건조시켜 불순물과 수분을 최대한 깨끗하게 제거한다. In the case of zeolite, at least one hour is dried at a temperature higher than 180 ℃ to remove impurities and water as clean as possible.
본 발명에 따른 이산화탄소 흡착제의 조성물은 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나로 구성되어 있다. The composition of the carbon dioxide adsorbent according to the present invention consists of LiOH, zeolite, binder and alumina.
앞서 기술한 방법으로 제조된 LiOH는 분말 상태로 50내지 70중량%로 교반기에 주입하고, 제올라이트를 30내지 20중량%로 주입하며, 바인더를 13내지 7중량%로 주입하고, 알루미나를 7내지 3중량%로 주입하는 단계를 거쳐서 물과 함께 일정시간 교반기로 20 rpm 이상으로 교반하여 혼합 반죽한 후, 펠렛(pellet) 형태로 제조하는 단계를 거치고, 70내지 100℃에서 20내지 30시간 건조시키는 단계를 거쳐서 이루어진다. LiOH prepared by the above-described method is injected into the stirrer at 50 to 70% by weight in powder form, 30 to 20% by weight of zeolite, 13 to 7% by weight of binder, and 7 to 3 alumina. After the step of injecting by weight% by mixing with water and stirring at a constant stirrer at 20 rpm or more for a predetermined time, after the step of preparing into a pellet (pellet) form, drying at 70 to 100 ℃ 20 to 30 hours Is done through.
다음은 구체적인 실험결과에 대하여 살펴본다.Next, we will look at the specific experimental results.
조성물의 조성비의 변화에 따른 이산화탄소의 흡착효율을 살펴본다. Look at the adsorption efficiency of carbon dioxide according to the composition ratio of the composition.
도 2는 본 발명에 따른 이산화탄소 흡착제의 조성물의 조성비를 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나 각각을 중량%로 50: 30: 15: 5의 비율로 조성 혼합하여 교반 후 펠렛으로 제조한 후, 80℃에서 24시간 건조하는 과정을 거쳐서 이루어진 것이다.2 is a composition ratio of the composition of the carbon dioxide adsorbent according to the present invention by mixing the composition of LiOH, zeolite, binder and alumina in a weight ratio of 50: 30: 15: 5 in a ratio of 50: 30, and then prepared as a pellet after stirring, at 80 ℃ It was made through a 24 hour drying process.
도 3은 본 발명에 따른 이산화탄소 흡착제의 조성물의 조성비를 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나 각각을 중량%로 60: 25: 10: 5의 비율로 조성 혼합하여 교반 후 펠렛으로 제조한 후, 80℃에서 24시간 건조하는 과정을 거쳐서 이루어진 것이다. Figure 3 is a composition ratio of the composition of the carbon dioxide adsorbent according to the present invention by mixing the composition of LiOH, zeolite, binder and alumina in a weight ratio of 60: 25: 10: 5 by a mixture after stirring to prepare a pellet, at 80 ℃ It was made through a 24 hour drying process.
도 4는 본 발명에 따른 이산화탄소 흡착제의 조성물의 조성비를 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나 각각을 중량%로 70: 20: 5: 5의 비율로 조성 혼합하여 교반 후 펠렛으로 제조한 후, 80℃에서 24시간 건조하는 과정을 거쳐서 이루어진 것이다. Figure 4 is a composition ratio of the composition of the carbon dioxide adsorbent according to the present invention by mixing the composition ratio of LiOH, zeolite, binder and alumina in a weight ratio of 70: 20: 5: 5 to prepare a pellet after stirring, at 80 ℃ It was made through a 24 hour drying process.
도 2내지 도 4 중에서 도 3의 경우는 300 시간 동안 지속적으로 이산화탄소 흡착효율이 도 2와 도 4의 경우와 비교하여 높음을 알 수 있다. 2 to 4, it can be seen that in the case of FIG. 3, the carbon dioxide adsorption efficiency is higher than that of FIGS. 2 and 4 continuously for 300 hours.
다음은 펠렛의 건조 온도의 변화에 따른 이산화탄소의 흡착효율을 살펴본다.Next, look at the adsorption efficiency of carbon dioxide according to the drying temperature of the pellet.
도 5는 본 발명에 따른 이산화탄소 흡착제의 조성물의 조성비를 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나 각각을 중량%로 60: 25: 10: 5의 비율로 조성하여 펠렛을 제조하고, 제조된 펠렛의 건조 온도를 40℃로 하여 건조시켰을 경우에 이산화탄소 흡착제의 흡착효율을 도시한 것이다. 5 is a composition ratio of the composition of the carbon dioxide adsorbent according to the present invention in a ratio of 60: 25: 10: 5 by weight of LiOH, zeolite, binder and alumina, respectively, to prepare a pellet, the drying temperature of the prepared pellet The adsorption efficiency of a carbon dioxide adsorbent is shown when dried at 40 ° C.
도 6은 이산화탄소 흡착제의 조성물의 조성비를 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나 각각을 중량%로 60: 25: 10: 5의 비율로 조성하여 펠렛을 제조하고, 제조된 펠렛의 건조 온도를 50℃로 하여 건조시켰을 경우에 이산화탄소 흡착제의 흡착효율을 도시한 것이다. 6 is a composition ratio of the composition of the carbon dioxide adsorbent by weight ratio of LiOH, zeolite, binder and alumina in a ratio of 60: 25: 10: 5 by weight to prepare a pellet, the drying temperature of the prepared pellets to 50 ℃ When dried, the adsorption efficiency of the carbon dioxide adsorbent is shown.
도 7은 이산화탄소 흡착제의 조성물의 조성비를 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나 각각을 중량%로 60: 25: 10: 5의 비율로 조성하여 펠렛을 제조하고, 제조된 펠렛의 건조 온도를 60℃로 하여 건조시켰을 경우에 이산화탄소 흡착제의 흡착효율을 도시한 것이다. 7 is a composition ratio of the composition of the carbon dioxide adsorbent LiOH, zeolite, binder and alumina in a weight ratio of 60: 25: 10: 5 to prepare a pellet, the drying temperature of the prepared pellet to 60 ℃ When dried, the adsorption efficiency of the carbon dioxide adsorbent is shown.
도 8은 이산화탄소 흡착제의 조성물의 조성비를 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나 각각을 중량%로 60: 25: 10: 5의 비율로 조성하여 펠렛을 제조하고, 제조된 펠렛의 건조 온도를 70℃로 하여 건조시켰을 경우에 이산화탄소 흡착제의 흡착효율을 도시한 것이다. 8 is a composition ratio of the composition of the carbon dioxide adsorbent LiOH, zeolite, binder and alumina in a weight ratio of 60: 25: 10: 5 to prepare a pellet, the drying temperature of the prepared pellet to 70 ℃ When dried, the adsorption efficiency of the carbon dioxide adsorbent is shown.
도 9는 이산화탄소 흡착제의 조성물의 조성비를 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나 각각을 중량%로 60: 25: 10: 5의 비율로 조성하여 펠렛을 제조하고, 제조된 펠렛의 건조 온도를 80℃로 하여 24 시간동안 건조시켰을 경우에 이산화탄소 흡착제의 흡착효율을 도시한 것이다. 9 is a composition ratio of the composition of the carbon dioxide adsorbent by weight ratio of LiOH, zeolite, binder, and alumina in a ratio of 60: 25: 10: 5 in a ratio of 60: 25: 10: 5 to prepare pellets, and the drying temperature of the prepared pellets is 80 ℃ The adsorption efficiency of the carbon dioxide adsorbent is shown when dried for 24 hours.
도5내지 도9의 경우를 살펴보면, 도 9의 경우는 도3의 조건과 동일하며, 조건은 이산화탄소 흡착제의 조성물의 조성비를 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나 각각을 중량%로 60: 25: 10: 5의 비율로 조성하여 펠렛을 제조하고, 제조된 펠렛의 건조 온도를 80℃로 하여 24시간 건조시켰을 경우에 이산화탄소 흡착제의 흡착효율을 도시한 것이며, 이때의 이산화탄소 흡착 효율이 가장 우수함을 알 수 있다. 5 to 9, the case of FIG. 9 is the same as that of FIG. 3, wherein the composition ratio of the composition of the carbon dioxide adsorbent is 60% by weight of LiOH, zeolite, binder, and alumina in a weight ratio of 60: 25: 10: It is shown that the adsorption efficiency of the carbon dioxide adsorbent when the pellet is prepared by the composition at a ratio of 5 and dried for 24 hours at 80 ° C., and the carbon dioxide adsorption efficiency is excellent. .
종합적으로 도 2내지 도 9의 결과를 살펴보면, 이산화탄소 흡착제의 조성물의 조성비를 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나 각각을 중량%로 60: 25: 10: 5의 비율로 조성하여 펠렛을 제조하고, 제조된 펠렛의 건조 온도를 80℃ 이상으로 하여 건조시켰을 경우에 이산화탄소 흡착제의 흡착효율이 떨어짐을 확인할 수 있었다.2 to 9, the composition of the carbon dioxide adsorbent composition of LiOH, zeolite, binder and alumina in a weight ratio of 60: 25: 10: 5 to prepare a pellet, and prepared It was confirmed that the adsorption efficiency of the carbon dioxide adsorbent was lowered when the pellet was dried at a drying temperature of 80 ° C. or higher.
본 발명은 저온에서 고온까지 3단계로 나누어서 각 단계에서의 온도에서 일정시간동안 소성시킨 LiOH를 밀링(milling)하여 분말로 만드는 단계를 거치고, 제올라이트(zeolite)를 180℃ 이상에서 건조시켜 불순물과 수분을 제거한 후 분말로 만드는 단계를 거쳐서, 바인더(Polyvinyl alcohol)와 알루미나(alumina)를 분말 상태로 만드는 단계를 거쳐서, LiOH를 중량%로 50내지 70%로 주입하고, 제올라이트를 30내지 20중량%로 주입하며, 바인더를 13내지 7중량%로 주입하고, 알루미나를 7내지 3중량%로 주입하는 단계를 거쳐서 물과 함께 혼합 반죽하여 펠렛(pellet) 형태로 만드는 단계를 거치고, 80℃ 정도에서 24시간 정도 건조시키는 단계를 거쳐서 제조되는 이산화탄소 흡착제 제조방법을 제공하여 이산화탄소의 흡착효율을 향상시키고 내구성이 증가시킬 수 있으므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.The present invention is divided into three stages from low temperature to high temperature, the step of milling LiOH calcined for a certain time at the temperature in each step into a powder, and drying the zeolite at 180 ℃ or more to impurity and moisture After removing the powder to form the powder, the binder (Polyvinyl alcohol) and alumina (alumina) through the powder to the step, LiOH in 50% to 70% by weight, zeolite 30 to 20% by weight Injecting, binder to 13 to 7% by weight, and alumina to 7 to 3% by weight of the step of mixing and mixing with water to form a pellet (pellet), and at 80 ℃ about 24 hours It is possible to improve the adsorption efficiency of carbon dioxide and increase its durability by providing a method for producing carbon dioxide adsorbent, which is manufactured through the drying step. The potential for very high.
Claims (5)
LiOH를 저온과 고온으로 나누어서 각각의 단계에서 일정시간 동안 소성시켜서 밀링하여 분말로 만드는 단계;
제올라이트를 건조시켜 불순물과 수분을 제거한 후 분말로 만드는 단계;
분말 상태의 바인더 및 알루미나를 준비하는 단계;
상기 분말상태의 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나를 일정 비율로 주입하는 단계;
물과 함께 일정시간 교반 혼합하여 펠렛 형태로 만드는 단계; 및
상기 제조된 펠렛을 일정 온도에서 일정시간 건조시키는 단계를 거쳐서 이루어진 이산화탄소 흡착제 제조방법.In the method for producing a carbon dioxide adsorbent,
Dividing LiOH into a low temperature and a high temperature, firing for a predetermined time in each step, and milling the powder into powder;
Drying the zeolite to remove impurities and water to form a powder;
Preparing a binder and alumina in a powder state;
Injecting the powdered LiOH, zeolite, binder and alumina at a predetermined ratio;
Stirring the mixture with water for a predetermined time to form a pellet; And
Method of producing a carbon dioxide adsorbent made through the step of drying the prepared pellets at a certain temperature for a certain time.
소성 시에 LiOH 결정의 손상을 방지하기 위하여 LiOH를 저온과 고온으로 나누어서 소성시켜 분말로 만드는 단계는 3 단계로 이루어지되,
제 1단계는 70내지 90℃ 온도에서 2내지 5 시간동안 소성시키고,
제 2단계는 130내지 170℃ 온도에서 2내지 5 시간동안 소성시키며,
제 3단계는 420내지 480℃ 온도에서 2내지 5 시간동안 소성시켜 저온, 중온 및 고온의 단계로 서서히 온도를 높이면서 소성시키므로 이산화탄소 흡착효율을 향상시키고 내구성을 증가시킴을 특징으로 하는 이산화탄소 흡착제 제조방법.The method according to claim 1,
In order to prevent the damage of LiOH crystal during firing, LiOH is divided into low temperature and high temperature and fired to make powder.
The first stage is calcined at 70 to 90 ° C. for 2 to 5 hours,
The second stage is calcined at 130 to 170 ° C. for 2 to 5 hours,
The third step is to bake at a temperature of 420 to 480 ℃ for 2 to 5 hours to gradually burn the temperature in the steps of low temperature, medium temperature and high temperature, thereby improving the carbon dioxide adsorption efficiency and increase durability. .
상기 LiOH, 제올라이트, 바인더 및 알루미나를 일정 비율로 주입하는 단계에서는 LiOH는 분말 상태로 50내지 70중량%로 주입하고, 제올라이트를 30내지 20중량%로 주입하며, 바인더를 13내지 7중량%로 주입하고, 알루미나를 7내지 3중량%로 주입하여 조성함을 특징으로 하는 이산화탄소 흡착제 제조방법.The method according to claim 1 or 2,
In the step of injecting the LiOH, zeolite, binder and alumina at a predetermined ratio, LiOH is injected in a powder state at 50 to 70 wt%, zeolite is injected at 30 to 20 wt%, and binder is injected at 13 to 7 wt% And injecting alumina at 7 to 3% by weight to prepare a carbon dioxide adsorbent.
상기 제올라이트를 건조시켜 불순물과 수분을 제거하는 단계에서는 180℃ 이상에서 1시간이상 건조시킴을 특징으로 하는 이산화탄소 흡착제 제조방법.The method according to claim 3,
In the step of drying the zeolite to remove impurities and water, the method of producing a carbon dioxide adsorbent, characterized in that the drying for at least 1 hour at 180 ℃ or more.
상기 펠렛을 일정 온도에서 일정시간 건조시키는 단계에서는 70내지 90℃에서 20내지 30시간 건조시킴을 특징으로 하는 이산화탄소 흡착제 제조방법.The method according to claim 3,
In the step of drying the pellets at a predetermined temperature for a predetermined time, the carbon dioxide adsorbent manufacturing method characterized in that the drying for 20 to 30 hours at 70 to 90 ℃.
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