Abstract
The effects of interactions between permeant molecules or permeant and membrane material have been investigated on the permeation behavior of permeants in pervaporation of water/alcohol mix¬tures. A poly(vinyl alcohol) (PVA) membrane crosslinked with glutaraldehyde was employed in this study. A homologous series of alcohols in aqueous solution were used as feed. The pervaporation experiments were carried out with feed having 70-97 wt.% of alcohol contents and at various feed temperatures. In a high alcohol content above 92 wt.%, the permeation rate was increased in the order of interaction strength between alcohol and water in feed. However, in a low alcohol content below 90 wt.%, the tendency of the permeation rate was found to be opposite. These observations were discussed in terms of changes in interaction between permeant/permeant or permeant/membrane in varying feed composition and feed temperature.
투과증발 공정을 이용한 알코올/물 혼합물의 분리 시 투과성분/투과성분, 투과성분/막간의 상호인력이 전체적인 투과거동에 어떠한 영향을 미치는지 연구하였다. 사용한 막은 poly(vinyl alcohol)을 glutaraldehyde 로 가교한 막을 사용하였다. 일련의 알코올은 분자량 크기 순서대로 methanol, ethanol, 1-propanol, 1-butanol을 사용하였으며, 조성은 70~97 wt% , 온도는 30, 40, 5$0^{\circ}C$로 변화시키면서 실험하였다. 투과속도는 알코올 함량이 높은 영역에서는 methanol 수용액이 가장 높았으며 ethanol, 1-propanol, 1-butanol 수용액 순으로 감소하였다. 그러나 물의 함량이 어느 정도 높아지면 이런 현상은 완전히 역전되어 1-butanol 수용액의 투과속도가 가장 높으며 1-propanol, ethanol, methanol 수용액 순으로 투과속도 크기를 보였다. 이러한 현상을 공급액의 조성에 따른 막과 투과성분간의 상호인력, 투과성분과 투과성분간의 상호인력 등의 영향의 관점에서 분석하였다.