• 제목/요약/키워드: Hollow-fiber Membrane

검색결과 425건 처리시간 0.03초

PREPARATION OF POLY(ETHYLENE-CO-VINYL ALCOHOL) MEMBRANE VIA THERMALLY INDUCED PHASE SEPARATION

  • Matsuyama, Hideto;Shang, Mengxian;Teramoto, Masaaki
    • 한국막학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국막학회 2004년도 Proceedings of the second conference of aseanian membrane society
    • /
    • pp.74-77
    • /
    • 2004
  • Porous membranes were prepared via thermally induced phase separation (TIPS) of (ethylene-co-vinyl alcohol) (EVOH)/glycerol mixtures. The liquid-liquid (L-L) phase boundaries are shifted to higher temperature when the ethylene contents in EVOH increase. Moreover, the kinetic study proved that the growth of droplets formed by the general liquid-liquid (L-L) phase separation obeyed a power-law scaling relationship in the later stage of spinodal decomposition (SD). A new phase separation mechanism was presented, in which the L-L phase separation could be resulted from the crystallization. The hollow fiber membranes were prepared. The membranes showed asymmetric structures with skin layer near the outer surface, the larger pores just below the skin layer and the smaller pores near the inner surface. The effect of ethylene content (EC) in EVOH, cooling water bath temperature and take-up speed on membrane performance was investigated.

  • PDF

Hydrocarbon/$N_2$ 혼합물의 분리를 위한 PEI-PDMS 중공사 복합막의 기체 투과 특성 (Gas Permeation Properties of Hydrocarbon/$N_2$ Mixture through PEI-PDMS Hollow Fiber Composite Membranes)

  • 이충섭;조은혜;하성용;임지원
    • 멤브레인
    • /
    • 제22권4호
    • /
    • pp.251-257
    • /
    • 2012
  • n-Pentane의 분리 및 회수를 위해 분리막의 제조가 용이하고 유기용매에 대한 내용매성이 있는 polyetherimide (PEI)를 지지체로 poly (dimethyl siloxane) (PDMS)를 코팅하여 중공사 복합막을 제조하였다. 제조된 기체 분리막의 특성을 알아보기 위하여 n-Pentane과 질소를 이용하여 공급농도와 stage cut의 변화에 따른 n-pentane과 질소의 투과도, permeate, retentate의 농도, 농축도, 회수율을 측정하였다. n-pentane과 질소의 투과도는 각각 2485.3, 9.9 GPU를 나타내었고, stage cut이 감소하고 공급농도가 증가할수록 투과측의 n-pentane 농도는 증가하는 경향을 나타내었다. 반면 회수효율의 경우에는 stage cut이 증가할수록 공급농도가 감소할수록 증가하는 경향을 나타내었다.

금속/세라믹 중공사형 복합 한외여과막의 제조 (Preparation of Metal/Ceramic Composite Ultrafiltration Hollow Fiber Membranes)

  • 김인철;정보름;이동욱;박주영;권자영;이규호
    • 멤브레인
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.47-53
    • /
    • 2009
  • 본 연구의 목적은 금속 중공사형 필터에 무기 입자를 코팅하여 금속/세라믹 복합 한외여과막을 제조하는 것이다. 직경이 2.0 mm이며 기공 크기가 $2{\sim}8{\mu}m$ 범위를 갖는 니켈 중공사 필터에 급냉건조법과 침지-건조법으로 실리카 졸과 티타니아 졸을 코팅하여 금속쎄라믹 복합 한외여과막을 제조하였다. SEM과 PMI 결과로부터 기공 크기가 50 nm 수준을 갖는 것을 확인하였다. 기공 크기는 입자 크기, 소성시간 및 온도에 따라 차이를 보였다.

PVDF/플라즈마 막접촉기를 이용한 이산화탄소의 흡수에 관한 연구 (A Study on the Absorption of Carbon Dioxide using PVDF/Plasma Membrane Contactor)

  • 최승학;;오세중
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제43권1호
    • /
    • pp.161-169
    • /
    • 2005
  • PVDF(polyvinylidenefluoride)중공사막 접촉기를 이용한 이산화탄소의 흡수에 관한 수치모사 및 실험을 수행하였다. 흡수제로는 물 또는 모노에탄올아민(monoethanolamine, MEA) 수용액을 사용하였다. 수치모사결과, 막접촉기에서의 이산화탄소의 농도분포는 MEA 수용액을 흡수제로 사용하였을 경우가 물을 흡수제로 사용하였을 경우보다 흡수제 공급속도의 영향을 덜 받았으며, 이산화탄소의 흡수속도 및 물질전달계수는 MEA의 농도가 증가할수록 증가하였다. 실험을 통하여 얻은 이산화탄소의 물질전달계수를 수치모사결과 및 이론치와 비교한 결과, 물을 흡수제로 사용하였을 경우 물질전달계수는 실험값과 수치모사결과, 이론값이 모두 잘 일치하였다. 반면에 MEA 수용액을 흡수제로 사용하였을 경우에는 수치모사결과와 이론값은 잘 일치하였으나, 실험값은 플라즈마로 처리한 경우와 처리하지 않은 경우 모두 수치모사 결과보다 낮은 값을 나타내었다. 그러나 막접촉기에 사용된 중공사막의 내구성은 플라즈마로 처리시킨 막이 플라즈마처리를 수행하지 않은 막보다 우수하였다.

역충격형 중공사모듈의 동특성 연구 (Dynamic Characterization of Backpulsing Hollow Fiber Module System)

  • 노수홍;박상현;장진호
    • 멤브레인
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.14-21
    • /
    • 2001
  • 막오염을 줄이기 위해 고빈도 역충격 시스템을 적용한 새로운 분리막 모듈을 연구하였다. 폴리아크릴로니트릴(Polyacrilonitrile) 재질의 외경 1.4mm, 내경 0.9mm, 분획분자량 50,000인 한외여과막과 라텍스(latex)용액을 사용하여 실험하였다. 역충격을 중공사막에 적용했을 때 제안된 모델식에 의한 이론치와 실험치를 비교 분석하였고, 역충격을 적용했을 때와 하지 않았을 때의 경우를 비교하였다. 이론치를 계산하기 위해 비저항 계수(specific cake resistance), 케익성장시간상수(time constant for cake growth), 확산계수(diffusion coefficient), 그리고 4가지 오염모델의 속도상수를 구하였다. 고빈도의 역충격을 가한 모듈의 투과율은 역충격이 없을 때의 투과율보다 약 40∼120%가 증가하였고 모델을 이용한 예상값과 1∼14% 내의 오차 범위를 나타냈다. 최적 역충격 세기는 20∼40%의 범위에서 20%였고 최적 역충격 빈도수는 0.67∼3Hz 범위에서 2Hz로 나타났다.

  • PDF

가교제 종류가 PVA-PAN 복합 중공사 분리막의 초산 탈수 거동에 미치는 영향 (Effects of Cross-linking Agents on the Acetic Acid Dehydration Behaviors of PVA-PAN Composite Hollow Fiber Membranes)

  • 강수연;김지선;조은혜;임지원
    • 멤브레인
    • /
    • 제24권4호
    • /
    • pp.311-316
    • /
    • 2014
  • 고농도의 초산수용액을 분리 농축하기 위해 polyacrylonitrile (PAN) 중공사 복합막을 제조한 후 투과증발 분리실험을 통해 제조된 복합막의 분리성능을 확인하였다. 제조된 중공사 복합막의 코팅여부를 알아보고자 SEM 사진을 측정하였으며 코팅두께가 $3.85{\mu}m$로 균일하게 코팅된 것을 확인할 수 있었다. 또한 막의 투과성능평가 실험을 수행한 결과 가교제의 농도와 가교온도가 증가함에 따라 투과도는 감소하고 선택도는 증가하는 경향을 나타내었고, 대표적인 결과로 가교제인 glutaraldehyde 농도 13 wt%, 가교온도 $140^{\circ}C$에서 투과도 $250g/m^2{\cdot}hr$, 선택도 13의 결과를 얻을 수 있었으며, 또 다른 가교제로서 poly (acrylic acid) 농도 9 wt%, 가교온도 $140^{\circ}C$일 때 투과도 $330g/m^2{\cdot}hr$, 선택도 9의 값을 얻을 수 있었다.

중공사형 나노복합막 제조를 이용한 수용액으로부터 저분자량의 염료 분리 연구 (Separation of Low Molecular Weight of Dye from Aqueous Solution Using the Prepared Nano-composite Hollow Fiber Membranes)

  • 박철오;이성재;임지원
    • 멤브레인
    • /
    • 제28권3호
    • /
    • pp.180-186
    • /
    • 2018
  • Polyvinylidene fluoride (PVDF)의 중공사막 표면에 2번 딥코팅하여 layer-by-layer 방식으로 나노복합막을 제조하였다. 1차 코팅에서 poly(vinylsulfonic acid)(PVSA)와 Poly(styrene sulfonic acid)(PSSA)의 농도, 이온세기(Ionic strength, IS) 등을 변화시키며 막을 제조하였으며, 2차 코팅 용액으로는 Poly(ethyleneimine) 10,000 ppm I.S = 0.3으로 고정하였다. 막의 특성평가를 위해 각각의 100 ppm NaCl, $CaSO_4$, $MgCl_2$, 그리고 25 ppm Methyl Orange (MO) 공급액에 대한 막의 투과도와 염배제율을 측정하였다. 코팅용액의 코팅 물질의 농도가 올라갈수록 염배제율이 상승하였으며, 본 실험 조건에서 PVSA보다는 PSSA를 이용하여 제조한 중공사막이 염배제율이 높은 것을 확인하였다. 대표적으로 PSSA 30,000 ppm I.S = 1.0에서 중 공사막을 제조하였을 때 25 ppm MO용액의 투과도 1.848 LMH, 염배제율 76.3%로 가장 높은 값을 나타내었다.

응집·한외여과 조합공정에서 플럭스와 선속도가 막오염에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on Membrane Fouling by Flux and Linear Velocity in Coagulation/Ultrafiltration Membrane System)

  • 문성용;이상협;김승현;윤조희
    • 상하수도학회지
    • /
    • 제19권4호
    • /
    • pp.429-436
    • /
    • 2005
  • A coagulation/ultrafiltration membrane hybrid system was operated to treat river water with capacity of $0.06m^3/d$. The impact on membrane fouling by flux and linear velocity was investigated. It is known that pressure increase is proportional to flux increase. However, pressure increase was much faster than theoretical value in the pilot plant test. So it was suggested that flux was on important factor in ultrafiltration of continuous operation. Membrane fouling was decreased when linear velocity was increased. This phenomenon was found more obviously without coagulation. With the combination of coagulation and sedimentation, membrane fouling was not reduced conspicuously. Big particles formed during coagulation and sedimentation were destroyed by feed and circulation pumping, which resulted in little effect on membrane fouling reduction. The degree of destruction was similar at various linear velocities. In this study, the hollow fiber membrane was used and the system was operated in pressure type module. In case of the system used in this study, membrane fouling has been affected lightly by linear velocity variation when coagulation pretreatment was applied.

The effect of thermodynamic stability of casting solution on the membrane inversion process morphology and permeation properties in phase inversion process

  • Kim, Jeong-Hoon;Lee, Kew-Ho
    • 한국막학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국막학회 1995년도 춘계 총회 및 학술발표회
    • /
    • pp.26-27
    • /
    • 1995
  • Most of synthetic polymeric membranes used in ultrafiltration, reverse osmosis and microfiltration processes are prepared by phase inversion(or phase separation) technique. In this technique, a homogeneous polymer solution is cast into thin film or hollow fiber shape and then immersed into a nonsolvent coagulant bath. The exchange of solvent and nonsolvent across the interface between casting solution and coagu!ant can make the casting solution phase-separate and form a membrane with a symmetric or asymmetric structure. Because of importance of this technique in membrane field, many investigations have been dedicated to elucidate the mechanism of membrane formation by phase inversion technique.[1-10] These investigation have suggested that the structure formation and permeation properties of phase inversion membrane depend on the variables such as the nature and content of casting solution and coagulant, temperature of casting solution and coagulant, and the diffusional exchange rate of solvent and nonsolvent etc. which can be related to the thermodynamic and kinetic properties of the casting system. The variables such as the nature and content of casting solution can also be the important factor affecting the structure formation and permeation property of the phase inversion membrane.

  • PDF

가수분해된 PAN 중공사 PVA 복합막을 이용한 물-에탄올 계의 투과증발 분리 (Hydrolyzed PAN Hollow Fiber PVA Composite Membrane for Pervaporation Separation of Water-ethanol Mixtures)

  • 강수연;김소연;정성일;서창희;박헌휘;임지원
    • 멤브레인
    • /
    • 제23권4호
    • /
    • pp.283-289
    • /
    • 2013
  • Poly(vinyl alcohol) (PVA)에 대하여 가교제로써 glutaraldehyde (GA), maleic anhydride (MA)를 이용하여 제조한 코팅용액을 알칼리로 가수분해 시킨 poly acrylonitrile (PAN) 중공사 막표면에 코팅하여 막을 제조하였다. 제조된 막의 투과특성평가를 위해서 물/에탄올 혼합액에 대한 투과증발 실험을 수행하였다. $60^{\circ}C$의 90 wt%의 물/에탄올 혼합액에 대하여 반응온도 및 가교제의 농도변화에 따른 투과도 및 선택도를 측정하였다. 일반적으로 반응온도, 가교제 농도가 증가할 경우 투과도는 낮아지고, 선택도는 증가하는 경향을 보여주었다. 가교제로 GA의 대표적 결과는 반응온도 $120^{\circ}C$, GA 11 wt%로 투과도는 $165g/m^2hr$ 선택도는 81이고, MA는 반응온도 $120^{\circ}C$, MA 11 wt%로 투과도는 $174g/m^2hr$ 선택도는 73의 결과를 얻을 수 있었다.