• 멤브레인
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• 제9권4호
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• pp.215-220
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• 1999

고농도의 초산수용액(80 wt% 이상)을 분리 농축하기 위하여 내용매성이 우수하며 고온에서의 내열성을 가지는 폴리이미드 비대칭막을 만들어 막의 특성을 검토하고 물-초산 계의 투과증발 분리성능을 고찰하였다. 제막은 폴리아믹산의 상전이용액으로 톨루엔을 사용한 것이 가장 좋은 상태의 막을 얻을수 있었다. 열처리에 의한 imide화는 373, 473573 K에서 각각 1시간씩 연속적으로 처리하는 것이 가장 효과적이었다 막은 물-초산 계의 투과증발 분리에 의한 열내구성 및 화학적 안정성이 우수하였다 폴리이미드막의 투과증발 분리특성은 80 wt% 초산수용액 계에서 분리계수는 180 투과유속은 0.5kg/$m^2$hr을 얻을 수 있었다.

• Korean Membrane Journal
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• 제7권1호
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• pp.51-57
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• 2005

Pervaporation with a membrane is one of the economic technologies for separation of liquid mixtures including organic/water mixtures. The ZSM-5 membrane was used fur pervaporation of dichloromethane, 1,2-dichloroethane and trans-1,2-dichloroethylene from their aqueous solutions since its physical property shows very hydrophobic. ZSM-5 crystals were hydrothermally grown and deposited on the inside of a porous sintered stainless steel tube by the secondary growth method. Fluxes of dichlorinated organic compounds were observed to be $50{\~}429\;g/m^2/h$ while separation factors were $15{\~}320$ depending on a mole fraction of a dichlorinated organic compound in a feed solution ranged from 0.0001 to 0.001 mole fraction and the operation temperature between $25^{\circ}C\;and\;35^{\circ}C$.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.92-93
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• 1996

PVA membrane was widely used in the dehydration pervaporation process. PVA membrane showed remakable selectivity towed water and an excellent film-forming polymer, with a good resistance to orgamic solvents but it has poor stability in aqueous mixtures. Generally the PVA is manufactured by the hydrolysis reaction from poly vinyl acetate(PVAc) and so the degree of PVA hydrolysis is a major parameter for properties of PVA membrane such as the crystallinity and polarity.

• 멤브레인
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• 제1권1호
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• pp.34-43
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• 1991

물에 대해 수착선택성이 높은 아세트산 셀룰로오스 치밀막(CA막)과 에탄올에 대해 수착선택성이 높은 실리콘 고무막(SR막)을 통한 물(1)/에탄올(2) 이성분 혼합액의 투과증발에 있어서 막의 친화성과 최적 조업조건의 관계를 조사하였다. CA막과 SR막을 제조하여, 이들 막에서의 수착량, 수착선택도, 투과증발 분리도 및 투과증발 속도를 실험으로 구하고 서로 비교하였다. 하류압력의 영향을 Thompson다이아그램을 써서 분석하였고, 공급액 농도와 조업 온도 변화에 따른 수착 및 투과증발 특성을 활동도 계수, 가소화 효과, 활성화에너지 등으로 설명할 수 있었다. CA막을 사용한 물의 분리의 경우에는 물에 대한 투과증발 분리도 ($[\alpha^2_1]_{PV}$) 및 투과증발 속도 모두 하류압력이 낮고, 공급액의 농도가 중간 정도이고, 온도가 높은 조업조건이 유리하였다. 그러나 SR막을 사용한 에탄올의 분리의 경우에는 에탄올에 대한 투과증발 분리도 ($[\alpha^2_1]_{PV}$) 는 하류압력이 높을수록, 공급액 중의 에탄올 농도가 낮을수록, 조업온도가 낮을수록 증가하였지만, 투과증발 속도는 반대의 경향을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제19권3호
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• pp.212-221
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• 2009

본 연구는 PVDF/PDMS 복합막을 제조하여 부탄올을 농축을 위한 투과증발특성에 대해 알아보았다. 또한 복합막의 제조 방법에 따른 투과특성을 알아보기 위해 지지층의 PVDF 농도변화와 활성층의 경화조건에 따라 투과증발 최적막을 선정하였다. 이 막을 사용하여 공급액의 농도, 온도 및 순환 유속을 변화시켜 부탄올의 투과특성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 그 결과 공급액의 농도, 온도, 순환 유속이 증가할 경우 부탄올의 플럭스와 투과 농도가 증가함을 확인하였으며 상용막인 GKSS사의 PVDF/POMS 복합막과 비교한 결과 부탄올 투과 플럭스, 투과 농도, 선택도 등 모두 높은 값을 나타내었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 심포지움시리즈 Jan-96 투과증발막과 응용
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• pp.1-23
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• 1996

투과증발(Pervaporation)이란 어원적으로 "permeation"과 "evaporation"의 합성어인데 액체혼합물이 치밀한 비다공질막을 통해 이동하는 동안 증기화되면서 분리되는 막분리 공정이다. 이 공정에서 막 한쪽면은 액체공급액과 접하고 있고 다른 한쪽면은 낮은 투과물의 증기압과 접하고 있는데 낮은 증기압은 진공(vacuum pervaporation)을 가하거나 혹은 불활성의 담체가스(sweep gas pervaporation)를 흐르게 하므로써 얻을 수 있다. 이때 막 내부에 트과증발막공정의 추진력인 화학 포텐셜(chemical potential) 구배가 발생하여 막을 통한 물질투과가 이루어지는데 각 투과성분의 투과속도는 투과성분과 막재료간의 물리화학적 인력에 의해 결정된다.의 물리화학적 인력에 의해 결정된다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권5호
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• pp.353-360
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• 2019

ZSM-5 membrane was prepared on tubular macroporous ${\alpha}$-alumina support using a different synthesis route. The effects of organic template agent and Si/Al ratio of the synthesis gel on morphology, structure, and separation performance of the ZSM-5 membrane used for dehydration of isopropanol were investigated. High water perm-selectivity ZSM-5 membrane with a thickness of about $3.0{\mu}m$ and a low Si/Al ratio of 10.1 was successfully prepared from organotemplate-free synthesis gel with a molar composition of $SiO_2$ : $0.050Al_2O_3$ : $0.21Na_2O$ : NaF : $51.6H_2O$ at $175^{\circ}C$ for 24 h. The ZSM-5 membrane exhibited high pervaporation performance with a flux of $3.92kg/(m^2{\cdot}h)$ and corresponding separation factor of higher than 10,000 for dehydration of 90 wt.% isopropanol/water mixture at $75^{\circ}C$.

• Korean Membrane Journal
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• 제2권1호
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• pp.36-47
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• 2000

This paper deals with the separation of MTBE-methanol mixtures using crosslinked Poly(vinyl alcohol)(PVA) membranes with sulfur-succinic acid(SSA) as a crosslinking agent by pervaporation and vapor permeation technique. The operating temperatures, methanol concentration in feed mixtures, and SSA concentrations in PVA membranes were varied to investigate the separation performance of PVA/SSA membranes and the optimum separation characteristics by pervaporation and vapor permeation. And also, for PVA/SSA membranes, the swelling measurements were carried out to study the transport phenomena. The swelling measurements were carried out for pure MTBE and methanol, and MTBE/methanol=90/10, 80/20 mixtures using PVA/SSA membranes with varying SSA compositions. There are two factors of the membrane network and the hydrogen bonding. In pervaporation separation was also carried out for MTBE/methanol=90/10, 80/20 mixtures at various temperatures. The sulfuric acid group in SSA took an important role in the membrane performance. The crosslinking effect might be over the hydrogen bonding effect due to the sulfuric acid group at 3 and 5% SSA membranes, and this two factors act vice versa on 7% SSA membrane. In this case, the 5% SSA membrane shows the highest separation factor of 2,095 with the flux of 12.79g/㎡$.$hr for MTBE/methanol=80/20 mixtures at 30$^{\circ}C$ which this mixtures show near the azeotopic composition. Compared to pervaporation, vapor permeation showed less flux and similar separation factor. In this case, the flux decreased significantly because of compact structure and the effect of hydrogen bonding. In vapor permeation, density or concentration of methanol in vaporous feed is lower than that of methanol in liquid feed, as a result, the hydrogen bonding portion between the solvent and the hydroxyl group in PVA is reduced in vapor permeation. In this case, the 7% SSA membranes shows the highest separation factor of 2,187 with the flux of 4.84g/㎡$.$hr for MTBE/methanol=80/20 mixtures at 30$^{\circ}C$.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권2호
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• pp.243-248
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• 2005

분리막 투과증발은 증류에 비하여 낮은 에너지를 요구하기 때문에 물/유기물 혼합물의 분리에 이용될 수 있으며 공비 혼합물이나 이성질체의 분리에 선호되는 방법이다. 제올라이트 분리막은 고분자 분리막에 비하여 열적, 기계적, 화학적 안정성이 우수하며 NaA 제올라이트 분리막은 큰 친수성을 나타내므로 물/유기물 혼합물로부터 효율적인 물 분리에 적합하다. 본 연구에서는 NaA 제올라이트 분리막을 이용한 투과증발 막분리 공정을 이용하여 물/에탄올 혼합물에서 선택적으로 물을 분리하고자 하였다. 에탄올의 공급 농도가 증가함에 따라 총투과플럭스는 감소하였으며 선택도는 증가한 후 높은 에탄올 농도에서 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 실험 온도의 증가에 따라 총투과플럭스는 증가하였으며 선택도 또한 증가하였지만 높은 에탄올 농도에서는 감소하였다. 160시간 이상의 장기간 실험을 통하여 총투과플럭스와 선택도가 안정적으로 일정함을 확인할 수 있었다. 또한, 본 연구를 통하여 얻어진 NaA 제올라이트 분리막은 증류 및 PVA 계열 고분자 분리막보다 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제2권1호
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• pp.36-36
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• 1992

This paper deals with the separation of MTBE-methanol mixtures using crosslinked Poly(vinyl alcohol)(PVA) membranes with sulfur-succinic acid(SSA) as a crosslinking agent by pervaporation and vapor permeation technique. The operating temperatures, methanol concentration in feed mixtures, and SSA concentrations in PVA membranes were varied to investigate the separation performance of PVA/SSA membranes and the optimum separation characteristics by pervaporation and vapor permeation. And also, for PVA/SSA membranes, the swelling measurements were carried out to study the transport phenomena. The swelling measurements were carried out for pure MTBE and methanol, and MTBE/methanol=90/10, 80/20 mixtures using PVA/SSA membranes with varying SSA compositions. There are two factors of the membrane network and the hydrogen bonding. In pervaporation separation was also carried out for MTBE/methanol=90/10, 80/20 mixtures at various temperatures. The sulfuric acid group in SSA took an important role in the membrane performance. The crosslinking effect might be over the hydrogen bonding effect due to the sulfuric acid group at 3 and 5% SSA membranes, and this two factors act vice versa on 7% SSA membrane. In this case, the 5% SSA membrane shows the highest separation factor of 2,095 with the flux of 12.79g/㎡·hr for MTBE/methanol=80/20 mixtures at 30℃ which this mixtures show near the azeotopic composition. Compared to pervaporation, vapor permeation showed less flux and similar separation factor. In this case, the flux decreased significantly because of compact structure and the effect of hydrogen bonding. In vapor permeation, density or concentration of methanol in vaporous feed is lower than that of methanol in liquid feed, as a result, the hydrogen bonding portion between the solvent and the hydroxyl group in PVA is reduced in vapor permeation. In this case, the 7% SSA membranes shows the highest separation factor of 2,187 with the flux of 4.84g/㎡·hr for MTBE/methanol=80/20 mixtures at 30℃.