• Title/Summary/Keyword: 투과막증류

Search Result 46, Processing Time 0.024 seconds

Synthesis and $CO_2$ Separation Characteristics of ZSM-5 Zeolite Composite Membranes (ZSM-5 제올라이트 복합분리막의 제조 및 $CO_2$ 분리 특성)

  • 현상훈;송재권;김준학
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
    • /
    • 1997.04b
    • /
    • pp.29-29
    • /
    • 1997
  • ZSM-5계 제올라이트는 직경이 약 6${\AA}$인 균일한 3차원 채널 형태의 기공을 형성하므로 이를 이용한 기체 분리막은 분자체가름(molecular sieving)이나 미세기공확산(micropore diffusion) 및 표면확산(surface diffusion) 메커니즘에 의해 최근 지구 온난화의 주범으로 지목되고 있는 CO$_2$ 기체에 대해 높은 분리 효율을 기대할 수 있으므로 ZSM-5 복합분리막의 제조 및 기체 투과 특성과 CO$_2$ 분리 특성에 대해 연구하였으며 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 콜로이달 실리카 졸에 질산 알루미늄, 수산화 나트륨 및 TPABr을 첨가한 혼합졸과 물유리를 증류수로 희석한 후 TPBr을 첨가한 용액을 각각 150~180${\AA}$의 온도 범위의 오토클레이브에서 수열 처리하여 ZSM-5와 실리카라이트를 합성하였다. 합성 제올라이트의 결정 구조는 사방정이었으나 450${\AA}$에서 하소하였을 때에는 단사정으로 전이됨과 동시에 채널 속을 채우고 있던 TPABr이 제거되면서 제올라이트의 3차원 채널 형태의 기공 구조가 생성되었다. 제올라이트 결정의 형상과 크기는 실리카 공급원과 반응용액/졸의 농도에 따라 매우 민감하게 변화되었다. 하소 제올라이트의 비표면적은 약 360 m$^2$/g 이었다. 합성 제올라이트의 표면은 소수성인 반면에 높은 CO$_2$ 흡착능을 갖고 있어서 CO$_2$ 분리용 막의 재료로써 적합하였다.

  • PDF

Synthesis of n-nitrilotris(methylene) Phosphonic Acid Potassium Salt as a Draw Solute in Forward Osmosis Process (정삼투 분리막 공정 적용을 위한 n-nitrilotris(methylene) Phosphonic Acid Potassium Salt 유도용질의 합성)

  • Lee, Hye-Jin;Choi, Jin-Il;Kwon, Sei;Kim, In-Chul
    • Membrane Journal
    • /
    • v.28 no.5
    • /
    • pp.368-377
    • /
    • 2018
  • The n-nitrilotris(methylene) phosphonic acid (NTPA) potassium salt was synthesized as a draw solute for forward osmosis. NTPA-4K, NTPA-5K and NTPA-6K were synthesized by varying the content of KOH added to NTPA and confirmed by $^1H$-NMR and $^{13}C$-NMR. The osmotic pressure, viscosity, water flux and reverse salt flux were measured to characterize the draw solute. In the forward osmosis process when distilled water was used as a feed solution and 0.5 M of NTPA-4K, NTPA-5K and NTPA-6K were used as a draw solution, the water flux was 35.8, 38.8 and 42.2 LMH, the reverse salt flux was 5.4, 6.9 and 7.4 gMH, respectively. It was confirmed that the water flux was lower than the conventional NaCl draw solution, but the reverse salt flux was much lower. In order to recover the diluted draw solution, nanofiltration was conducted. The results showed that the draw solute could be retained by above 90%.

Olefin Separation Membranes Based on PEO/PDMS-g-POEM Blends Containing AgBF4/Al(NO3)3 Mixed Salts (AgBF4/Al(NO3)3 혼합염이 포함된 PEO/PDMS-g-POEM 블렌드 기반의 올레핀 분리막)

  • Kim, Sang Jin;Jung, Jung Pyu;Park, Cheol Hun;Kim, Jong Hak
    • Membrane Journal
    • /
    • v.25 no.6
    • /
    • pp.496-502
    • /
    • 2015
  • Facilitated transport is one of the possible solutions to simultaneously improve permeability and selectivity, which is challenging in conventional polymer-based membranes. Olefin/paraffin separation using facilitated transport membrane has received much attention as an alternative solution to the conventional distillation process. Herein, we report olefin separation composite membranes based on the polymer blends containing $AgBF_4/Al(NO_3)_3$ mixed salts. Free radical polymerization process was used to synthesize an amphiphilic graft copolymer of poly(dimethyl siloxane)-graft- poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate (PDMS-g-POEM). In addition, poly(ethylene oxide) (PEO) was introduced to the PDMS-g-POEM graft copolymer to form polymer blends with various ratios. The propylene/propane mixed-gas selectivity and permeance reached up to 5.6 and 10.05 GPU, respectively, when the PEO loading was 70 wt% in polymer blend. The improvement of olefin separation performance was attributed to the olefin facilitating silver ions as well as the highly permeable blend matrix. The stabilization of silver ions in the composite membrane was achieved through the introduction of $Al(NO_3)_3$ which suppressed the reduction of silver ions to silver particles.

Permeation Flux of Ester Compounds through Hydrophobic Membrane by Pervaporation (투과증발에 의한 Ester 성분의 소수성막의 투과플럭스)

  • Song, Kun-Ho;Lee, Kwang-Rae
    • Membrane Journal
    • /
    • v.26 no.3
    • /
    • pp.197-204
    • /
    • 2016
  • The objective of this work was to investigate the performance of pervaporation process for recovery of ester compounds from model aqueous solutions and how the fluxes of esters and water were affected by changes in feed concentration and temperature. The flux of ethyl acetate (EA), propyl acetate (PA), ethyl propionate (EP), butyl acetate (BA), and ethyl butyrate (EB) increased with an increase in feed concentration from 0.15 wt% to 0.60 wt%, and increased with temperature change from $30^{\circ}C$ to $50^{\circ}C$. The flux of esters (EA, PA, EP, BA, and EB) was in order of (EA) < (PA, EP) < (BA, EB). This result meant that the flux strongly depended on affinity between esters and membrane surface; EA is the least hydrophobic because it has one hydrophobic function group ($-CH_2-$), (PA, EP) have two ($-CH_2-$), and (BA, EB) are the most hydrophobic because these have three ($-CH_2-$). As well as such an influence of hydrophobicity of ester molecules on ester flux, the influence of hydrophobicity of membrane surface on ester flux needs further investigation. With increase in temperature, water flux of aqueous EA, PA, EP, BA, and EB solution increased. However, water flux of aqueous ester solutions did not change appreciably with increase in concentration. This experimental results may be used as fundamental data for pervaporation (PV) to improve the aroma recovery process as an alternative to thermal evaporation and distillation processes.

Polysiloxaneimide memebrane for the removal of volatile organics from water by pervaporation (물속의 VOC제거를 위한 Polysiloxaneimide 막 제조 및 투과특성 연구)

  • 장연희;김정훈;이수복;이희우
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
    • /
    • 1998.10a
    • /
    • pp.70-72
    • /
    • 1998
  • 1. 서론 : 최근에 폐수나 지하수 및 음용수에 존재하는 휘발성 유기화합물(Volatile Prganic Compound, VOC)는 심각한 환경오염이 주범이 되고 있다. 이러한 문제를 해결하는 방법으로 흡착, 증류, air stripping 등의 여러 가지 분리기술이 제시되어 왔다. 그러나 전통적인 방법들은 분리된 오염물질이 제2의 상으로 전이된다는 점에서 또 다른 분리공정을 필요로 하는 단점을 지니고 있다. 이에 반해 투과증발공정은 추가적인 분리과정이 없이 효율적으로 오염된 물속의 유기용매를 제거한다는 점에서 많은 관심을 모으고 있다. 이미 알려진 이러한 VOC 제거에는 소수성이면서 고무상인 고분자가 우수한 특성을 가지는 것으로 밝혀졌고 그 중에서 실록산계 고분자가 아주 효과적인 것으로 알려져 있다. 그러나 이러한 실록산계 고분자는 기계적 강도가 약하여 필름의 박막형성능력이 떨어지는 것으로 알려져 있어 이러한 단점을 보완하기 위해 가교구조의 도입이나 공중합체의 구조를 도입하는 연구가 많이 수행되어 왔다. 이러한 연구의 한 방법으로 실록산-아미드공중합체를 이용하여 투과증발에 적용한 연구는 수행되어 왔다. 이들의 제막방법으로 주로 실록산다이아민/방향족다이아민의 비를 달리하거나 실록산다이아민의 분자량의 변화를 달리하면서 실록산-이미드 블록 또는 그래프트중합체를 제조하는 방법을 사용하였다. 이 실험에서는 주로 실록산-이미드의 비율이 낮아지면 유기용매의 선택성에서 물의 선택성으로 바뀌는 percolation point가 관찰되며 이것은 실록산-이미드의 비율이 낮을수록 물속의 유기용매의 제거에 유리하다는 것을 보여준다. 이에 따라 실록산다이아민과 다이안하이드라이드만을 사용한 실록산이미드막이 추천되나 여기에 대한 투과특성연구는 전혀 이루어지지 않았다.정육점이었고 백화점과 재래닭 사육장에서 직접구입도 하고 있었다. 구입 동기는 가족들이 좋아하고 영양가를 생각한다가 62%였으며 구입정보는 주위사람의 권유로 구입하고 있었다. $\bigcirc$ 구입할 때 중점적으로 살펴보는 사항은 신선도와 순수재래종 여부, 위생상태였다. 한편 소비자가 언제나 구입할 수 없다는 의견이 85.2%나 되어 원활한 공급과 시장조성이 아직 정착되지 않고 있었다. $\bigcirc$ 현재 유통되고 있는 재래종닭은 소비자 대부분이 잡종으로 인식하고 있었으며, 재래종과 일반육계와의 구별은 깃털색, 피부색, 정강이색등 외관상으로 구별하고 있었다. 체중에 대한 반응은 너무 작다는 의견이었고, 식품으로의 인식도는 비교적 고급식품으로 인식하고 있다. $\bigcirc$ 재래종닭고기의 브랜드화에 대한 견해는 젊고 소득이 높은 계층에서 브랜드화의 필요성을 강조하고 있다. $\bigcirc$ 재래종달걀의 소비형태는 대부분의 소비자가 좋아하였으나 아직 먹어보지 못한 응답자가 많았다. 재래종달걀의 맛에 대해서는 고소하고 독특하여 차별성을 느끼고 있었다. $\bigcirc$ 재래종달걀의 구입장소는 계란판매점(축협.농협), 슈퍼, 백화점, 재래닭 사육 농장등 다양하였으며 포장단위는 10개를 가장 선호하였고, 포장재료는 종이, 플라스틱, 짚의 순으로 좋아하였다. $\bigcirc$ 달걀의 가격은 200원정도를 적정하다고 하였으며, 크기는 (평균 52g)는 가장 적당하다고 인식하고 있으며, 난각색은 대부분의 응답자가 갈색을 선호하였다. $\bigcirc$ 재래종달걀의 구입시 애로사항은 믿을수 없고, 구입장소를 몰라서, 값

  • PDF

Material and Heat Balances of Bioethanol Production Process by Concentrated Acid Saccharification Process from Lignocellulosic Biomass (목질계 Biomass로부터 강산 당화 공정에 의한 Bioethanol 생산 공정의 물질 및 열수지)

  • Kim, Hee-Young;Lee, Eui-Soo;Kim, Won-Seok;Suh, Dong-Jin;Ahn, Byoung-Sung
    • Clean Technology
    • /
    • v.17 no.2
    • /
    • pp.156-165
    • /
    • 2011
  • The process for bioethanol production from lignocellulosic biomass was studied through process simulation using PRO/II. Process integration was conducted with concentrated acid pretreatment, hydrolysis process, SMB (simulated moving bed chromatography) process and pervaporation process. Energy consumption could be minimized by the heat recovery process. In addition, material and energy balance were calculated based on the results from the simulation and literature data. A net production yield of 4.07 kg-biomass and energy consumption value of 3,572 kcal per 1 kg ethanol were calculated, which is indicating that 26% yield increase and 30% energy saving compared to the bioethanol production process with dilute-acid hydrolysis (SRI report). In order to make it possible, sugar conversion yield of cellulose and hemi-cellulose is to be reached up to 90% and fermentation of xylose needs to be developed. In order to reduce the energy consumption up to 30%, the concentration of acid solution after being separated by 5MB should exceed 20%. If acid/sugar separation by SMB process is to be practical, the bioethanol process designed in this study can be commercially feasible.