A Study on the Perstraction Process Using Microporous Hollow Fiber -The Characteristics of Perstraction Using PP and Hollow Fiber-

다공성 실관막을 이용한 투과추출 공정에 관한 연구 -PP 및 PTFE실관막을 이용한 에탄올의 투과추출 특성에 관한 연구-

  • 정원 (연세대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 황의윤 (연세대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 이호원 (제주대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 김우식 (연세대학교 공과대학 화학공학과)
  • Published : 1991.12.01

Abstract

The perstraction of ethanol and acetic acid were performed for three systems of xylene-acetic acid-water, MIBK-ethanol-water, and TBP-ethanol-water, The operating variables were pressure difference between aqueous and organic phase, and superfial velocities of aqueous and organic phases. The tortuosities of PP hollow fiber membrane of Celgard X10-400 and PTFE hollow fober membrane of Tex TA001 were found to be 1.82 and 1.43 respectively, They were obtained from mass tranfer coeffidents in membrane phase for xylene-acetic acid-water systems. The permeation flux and overall mass transfer coefficient for MIBK-ethanol-water system are larger than those for TBP-ethanol-water system. This tendency is magnified with increasing the superficial velocity of organic phase. Overall mass transfer coefficient($K_o$) increases nonlinearly with the increase of superficial velocity of organic phase($V_{or}$), and the relationship between $K_o$ and $V_{or}$ is that $K_o {\propto} V_{or}^{-0.35}$. For ethanol perstraetion using the hollow fiber membrane of Gore Tex TA001, the mass transfer in membrane phase is the rate-limiting step.

PP 및 PTFE 실관막을 이용하여 xylene-HAc(acetic acid)-water계, MIBK-ethanol-water계 및 TBP-ethanol-water계에서의 압력차 변화, 수용상 및 유기상 유속 변화에 따른 아세트산 및 에탄올의 투과추출 실험을 행하였다. xylene-HAc-water계에서 구한 막상에서의 물질전달계수로 부터 실관막의 굴곡률을 구할 수 있었는바, PP 재질의 Celgard X10-400 및 PTFE 재질의 Tex TA001실관막의 굴곡률은 각각 1.82 및 1.43이었다. 에탄올의 투과추출시 투과 flux 및 총괄물질전달계수는 추출 용매로서 MIBK를 사용한 경우가 TBP를 사용한 경우보다 큰 것으로 나타났으며 이러한 경향은 유기상 유속이 증가함에 따라 뚜렷이 나타났다. 또한 총괄물질전달계수는 유기상 유속의 증가에 따라 비선형적으로 증가하였는 바, 이들 사이에 $K_o {\propto} V_{or}^{-0.35}$인 관계가 있음을 확인하였다. 에탄올의 투과추출에 있어서 Gore Tex TA001실관막을 사용한 경우 율속단계는 막상에서의 물질전달이었다.

Keywords

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