To investigate performance of fixed bed sorption of a mixture of phenol and para-nitrophenol by polymeric resins, many experimental studies have been performed on fixed bed system.
The effects of particle sizes and flow rates on adsorption capacity and breakthrough curves of binary components were investigated.
Simplified mathematical description of fixed bed multicompenent sorption was established on the basis of lumping technique for solid diffusion resistance and method to determine maximum concentration of less-adsorbable component was presented and it was estimated effectively on the basis of constant pattern.
In case of sorption by Amberlite XAD-4, adsorption capacity and breakthrough curves were not significantly affected by particle size. While in case of sorption by Amberlite IR-45, adsorption capacity was increased when the particle size was reduced. In both cases, adsorption capacity was higher at low flow rate than at high flow rate. It was shown that the effluent concentration of less-adsorbable component rises above the inlet concentration at a certain time. The breakthrough curves increased sharper at low rate than at high flow rate.
고분자수지 (Amberlite XAD-4 와 Amberlite IR-45)를 이용하여 유기오염물인 페놀과 파라니트로페놀의 이성분계의 고정층액상흡착성능을 조사하기 위하여 많은 실험 연구가 행해졌다. 그리고 이러한 이성분계의 흡착량과 breakthrough 곡선에 유속과 입자크기가 미치는 영향에 대하여 조사하였다.
breakthrough Curve의 일정형태개념과 입자내부확산저항에 대한 lumping technique에 의해 다성분고정층흡착계에 대한 단순화된 수학적모델을 설정하고, 이러한 수학적 모델에 의해 흡착력이 낮은 성분의 최대농도를 산출하는 방법을 제시하고, 최대농도를 효과적으로 산출하였다.
Amberlite XAD-4에 의한 오염물의 흡착의 경우, 흡착량과 breakthrough 곡선이 수지입자크기에 의해 거의 영향을 받지 않았다. 반면 Amberlite IR-45에 의한 흡착의 경우 흡착량은, 수지입자 크기가 감소함에 따라 증가하였다. 위의 두 고분자수지에 대해 모두 흡착량은 높은 유속보다 낮은 유속에서 높았다.
흡착력이 낮은 성분의 출구농도가 일정시간후에는 입구농도보다도 더 높은 농도가 배출되었다. breakthrough 곡선은 높은 유속에서 보다 낮은 유속에서 급격히 증가한 형태를 보였다.
흡착력이 적은 성분의 최대무차원농도는 이론적으로 계산될때 Amberlite XAD-4에 대해서는 1.21 이고 Amberlite IR-45에 대해서는 1.24였으며, 실험결과와 잘 일치하였다.