• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.34-35
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• 1995

The unique feature of pervaporation is the mass transfer from a liquid phase to a vapor phase through a non-porous polymeric membrane. When a liquid mixture is brought into contact with a membrane at one side, it is sorbed into the membrane. Due to a driving force applied across the membrane, the sotbed liquid molecules permeate through the membrane and evaporate at the downstream side of the membrane. In pervaporation the permeated species are usually removed from the downstream side under a relatively low vapor pressure, for example by evacuation with a vacuum pump. As far as this condition is fulfilled, the evaporation step can be considered to be much faster than sorption or diffusion. Hence evaporation does not contribute to permselectivity. Therefore the separation by pervaporation results from the differences in the preferential sorption of the individual components of a mixture into the membrane together with the diffusion rates through the membrane. This postulation implies that both sorption and diffusion phenomena have to be accounted for to understand the physico-chemical nature of the pervaporation separation process.

• 멤브레인
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• 제12권4호
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• pp.193-206
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• 2002

투과증발법은 공비혼합물 등의 분리하기 어려운 액체혼합물을 효과적으로 분리하기 위한 분리법으로 각광을 받아오고 있는 막분리공정 중의 하나이다. 수용액의 탈수에 초점을 맞추어서 발전을 거듭해온 투과 증발막의 개발은 에탄을 탈수막과 이소프로판을 탈수막의 상용화에 성공하였으며, 현재 여러 분야에서 응용이 되고 있는 공정이다. 특히 최근에 와서 석유화학공정과 휘발성유기화합물의 분리에 유용한 효과적인 막재료와 공정의 개발이 이루어지고 있다. 투과증발분리막과 공정의 발전과 그 응용분야에 관하여 서술하여 보고자 한다.

• 멤브레인
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• 제9권1호
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• pp.51-62
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• 1999

본 연구는 투과증발법을 이용한 미량의 휘발성 유기용제 회수에 관한 것으로서 polydimethylsiloxane (PDMS) 균질막을 이용하여 혼합물의 농도, 막의 두께에 따른 투과 특성을 살펴보고, 이에 따라 용해-확산 모델을 이용하여 해석하였다. PDMS 균질막을 통한 MEK , 톨루엔 혼합수용액의 투과실험에서 각 물질의 선택도는 공급액의 농도와 다른 물질의 농도에 상관없이 일정한 값을 나타내었으며, 투과유량도 공급액 농도와 선형의 비례관계을 보였다. 따라서 본 연구에서 각 물질간의 간섭효과는 나타나지 않았다. 균질막의 두께를 변화시키며 행한 투과 실험에서 막 두께에 다른 선택도의 변화는 관철되지 않았다. 이에 따라서 용해-확산모델을 이용하여 각 물질의 PDMS막에 대한 투과계수를 구하였다. 막의 기능성과 실용성을 향상시키기 위한 복합막을 제조하여 행한 투과 실험을 한 결과 PEG 처리한 부직포위에 PDMS를 도포한 막이 선택도나 용질투과유량면에서 가장 우수한 성능을 보였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1991년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.1-3
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• 1991

A novel membrane separation process for the separation of liquid mixture is Pervaporation. The term, 'pervaporation', is a combination of permeation and evaporation, and was first introduced by kober[1] in 1917. In this technique, the liquid mixture in feed is in contact with one side of a dense non-porous membrane and after diffusing through the membrane is removed from the downstream side in the vapor phase, but is usually condensed afterwards to obtain a permeate in liquid from.

• Korean Membrane Journal
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• 제6권1호
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• pp.55-60
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• 2004

In recent years, an increasing interest in membrane technology has been observed in chemical and environmental industry. Membrane technology has advantages of low cost, energy saving and environmental clean technology comparing to conventional separation processes. Pervaporation is one of new advanced membrane technology applied for separation of azeotropic mixtures, aqueous organic mixtures, organic solvent and petrochemical mixtures. Sodium alginate composite membranes were prepared for the enhancement of long-term stability of pervaporation performance of water-ethanol mixture using pervaporation. Sodium alginate membranes were crosslinked with CaCl$_2$ and coated with polyelectrolyte chitosan to protect washing out of calcium ions from the polymer. The surface structures of PAN and hydrolysed PAN membrane were confirmed by ATR Fourier transform infrared (FT-IR). A field emission scanning electron microscopy (FE-SEM; Jeol 6340F) operated at 15 kV. Concentration profiles for Ca in the membrane surface and membrane cross-section were taken by an energy dispersive X-ray (EDX) analyser (Jeol) attached to the field emission scanning electron microscopy (Jeol 6340F). Pervaporation experiments were done with several operation run times to investigate long-term stability of the membranes.

• KSBB Journal
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• 제15권4호
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• pp.380-387
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• 2000

An extractive fermentation process using pervaporation was studied in a 7 liter fermentor. Pervaporation was performed using a silicone membrane module and a low-acid-producing strain Clostridium acetobutylicu, B18 was used to produce butanol. In batch culture without pervaporation pH 5.5 and initial glucose concentration of 60 g/L resulted in the highest butanol productivity (0.216 g/L$.$h) with butanol yield of 0.261 Butanol flux through the membrane was best at 2.0 L/min-tubing of air flow rate In batch and fed-batch fermentation glucose consumption rate increased by 1.3 times with pervaporation.

• 멤브레인
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• 제12권4호
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• pp.226-239
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• 2002

유기용매의 탈수화 공정의 거동을 예측할 수 있는 투과증발 판틀형 모듈에 대한 전산모사 모델을 확립하였는데 이는 공정의 분석 및 최적화의 도구로 사용할 수 있다. 확립한 모델은 물질, 열 및 농도 수지식으로 이루어졌으며 유한요소법의 수치해석을 사용하여 각 투과 특성들은 계산하였다. 본 전산모사에서는 모듈내 각 두개의 막 사이에 있는 단일 공급유로를 기본 미분단위부피로 사용함으로써 계산과정을 단순화하초 계산시간을 단축할 수가 있었다. 또한 모델식에 각 파라메타들을 실제 공정에서 직접 구하여 사용함으로써 공정모사의 정확성을 얻을 수가 있었다. 모사모델의 타당성을 화인하기 위해서 에탄올/물 혼합물을 모델 혼합물로 선정하여 상업 투과막인 $AzeoSep^{TM}$-2002를 통한 투과실험을 행하여 각 투과 특성들을 얻었으며 얻은 이들 값들과 모사 모델식으로부터 계산된 값들과 비교한 결과 서로 잘 일치함을 보여 본 모사모델의 타당성을 입증하였다. 또한 모사모델을 사용하여 연속식 및 회분식 투과공정에서의 에탄을 탈수 공정을 모사하였는데 모사 결과들은 공정 분석 및 최적화를 위한 기본자료로 활용할 수 있다. 본 연구에서는 모사결과를 토대로 회분식 공정과 연속식 공정을 비교 분석하였다.

• 멤브레인
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• 제14권3호
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• pp.258-262
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• 2004

Trifluoroethyl methacrylate (TFEMA)는 발수발유용 특수도료나 광섬유의 외관에 중요하게 쓰여지는 코팅제에 쓰여지는 산업적으로 중요한 단량체로, 주로 산촉매 하에 trifluoro ethanol (TFEA)와 methacrylic acid (MA)의 에스테르화 반응에 의해 제조된다. 이러한 TFEMA의 제조에 투과증발막의 적용가능성을 알아보기 위한 선행연구로서, 상용화된 폴리비닐알콜계 투과증발막(GFT Membrane $Pervap^{\circledR}1005$)을 대상으로 반응물의 하나인 trifluoroethanol (TFEA)을 대상으로 온도와 농도의 변화에 따른 투과증발실험을 실시하였다. 투과증발실험 결과 TFEA 농도가 90에서 99 wt%로 높아질수록 투과용액 내의 물의 감소에 기인한 전체투과량은 감소하였다. TFEA/물 선택도는 95 wt% TFEA 농도까지는 높아지는 경향을 보였지만 97 wt%부터 감소하여 99 wt%에서는 급격히 감소하였다. 운전온도가 상승함에 따라 투과도의 증가와 더불어, 선택도도 증가하는 경향을 보였다. 적용된 TFEA 농도와 운전온도의 범위에서 GFT막은 물에 대한 우수한 투과도와 선택성을 보였다. 이러한 TFEA/물 혼합용액에 대한 높은 탈수성능은 GFT 투과증발막이 TFEMA의 에스테르화 막반응기에 적용될 수 있음을 확인시켜 주었다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.377-382
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• 2023

본 연구는 PEBAX/PVDF 복합막을 제조하고 에탄올/물 혼합액에 대한 투과증발 성능을 평가하였다. 또한 PVDF 지지체 표면에 ZIF-8 층을 형성하여 복합막의 투과증발 성능을 향상시키고자 하였고, PEBAX 선택층 두께에 따른 성능 비교를 통해 최적의 막을 선정하였다. 제작된 복합막을 물과 에탄올이 95/5 중량비로 혼합된 공급액에 대하여 투과증발 실험을 수행하였다. 그 결과 ZIF-8 충이 형성된 PVDF 지지체를 사용한 복합막의 경우 플럭스 1.98 kg/m²h, 분리 계수 3.88로 일반 PVDF 지지체를 사용한 복합막보다 투과량과 선택도가 모두 높은 값을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제17권1호
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• pp.1-13
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• 2007

분리막을 이용한 투과증발공정은 에너지 소모가 적고 설치비와 운영비면에서 우수한 효과를 볼 수 있기 때문에 증류공정을 대신할 수 있는 공정으로 주목받고 있다. 특히 석유화학공정은 공정 중에 에너지 소모가 크고, 많은 화합물들이 공비혼합물을 이루고, 새로운 공정을 설치하기 위해서는 작은 공간을 필요로 하기 때문에 투과증발공정은 증류공정을 대체할 수 있는 매우 유력한 후보이다. 벤젠/시클로헥산을 포함하는 방향족 화합물의 분리, 올레핀/파라핀 분리, 자일렌 이성질체의 분리, 반응성 단량체의 회수, 가솔린으로부터 황 화합물의 제거 등에 투과증발공정을 응용하는 많은 연구가 이루어졌으며, 상용화가 되고 있다.