• Title/Summary/Keyword: Separation technology

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기체분리용 고분자 멤브레인의 최근 개발 동향 (A Numerical Analysis of Direct Contact Membrane Distillation for Hollow Fiber Membrane)

  • 김태헌;정종채;박종만;우창화
    • 멤브레인
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    • 제20권4호
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    • pp.267-277
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    • 2010
  • 가스분리막을 이용한 분리공정은 기존의 분리공정을 대체할 공정으로서 수십 년간 발전이 되어 왔다. 특히 분리막 공정은 가스분리에 있어서 기존공정에 비해서 에너지 소모가 적고 설치에 필요한 공간이 간소하며, 스케일업이 간단한 장점이 있다. 최근에는 기체분리막 공정은 질소발생장치, 수소발생장치, 막제습기, 선박이나 항공기용 불활성기체충진장치, 천연가스 정제, 바이오가스 정제, 연료전지분야에서 널리 사용이 되고 있으며, 향후에는 이산화탄소의 분리에도 강력한 대체공정으로 사용이 될 수 있다. 이러한 가스분리막 공정을 좀 더 널리 보급하기 위해서는 로베슨 플롯의 한계를 넘어설 수 있는 새로운 소재의 개발이 절실하며, 이러한 한계를 돌파하기 위하여 많은 연구자와 회사들이 카도그룹이나 스피로 구조를 가지는 고분자나 PIMs 같은 소재의 개발에 박차를 가하고 있다.

고추의 동시탈종(同時脫種) 건조방법(乾燥方法)의 개발(開發)에 관한 연구(硏究) -제1보 고추씨의 분리방법(分離方法)과 운동량(運動量)의 분석(分析)- (Development of a Simultaneous Seed Separation and Drying Method of Red Pepper -Part I. Red Pepper Seed Separation Methods and Their Momentum Analysis-)

  • 전재근;박상기
    • 한국식품과학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.61-67
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    • 1977
  • 고추씨를 분리(分離)하는 방법(方法)으로 자유낙하(自由落下), 상하진탕, 회전사(回轉篩)를 이용(利用)하는 방법(方法)과 그 기구(機構)에 관(關)하여 연구(硏究)한 결과(結果) 씨의 분리(分離)는 고추에 가(加)해 주는 충격량(衝擊量)으로 설명(說明)할 수있었으며, 이를 운동량(運動量)의 크기로 분석(分析)하였다. 씨의 분리(分離)에 기여(寄與)하는 운동량(運動量)의 영향은 속도(速度)를 얻은 방법(方法)에 따라 상이(相異)하였다. 한편 동일속도하(同一速度下)에서 운동량(運動量)의 씨분리효과(分離?果)를 산출(算出)하였으며, 자유낙하(自由落下), 상하진탕 및 회전사방법(回轉篩方法)에서 각각(各各) $2.50{\times}10^{-6}$, $2.09{\times}10^{-6}$$3.94{\times}10^{-8}$의 값을 보였다. 고추씨의 분리속도(分離速度)의 변화율(變化率)은 고추의 건조속도(乾燥速度)의 변화율(變化率)과 유사한 경시적(經時的) 변화양상(變化樣相)을 갖고 있었다.

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MIL-100(Fe)를 함유한 혼합기질막(mixed-matrix membranes, MMMs)의 제조 및 기체 투과 특성 연구 (Preparation and Characterization of Mixed-matrix Membranes Containing MIL-100(Fe) for Gas Separation)

  • 송혜림;남승은;황영규;장종산;이우황;박유인
    • 멤브레인
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    • 제23권6호
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    • pp.432-438
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    • 2013
  • 본 연구에서는 metal organic frameworks (MOFs)의 한 종류인 MIL-100(Fe)을 이용하여 혼합기질막(mixed matrix membranes, MMMs)을 제조하였다. MIL-100(Fe)의 함량을 고분자 대비 0~30 wt%까지 변화시키면서 첨가된 MOF의 함량에 따른 기체의 투과 특성을 살펴보았다. $H_2$, $CO_2$, $O_2$, $N_2$, $CH_4$의 기체 투과도는 MIL-100(Fe) 첨가량이 증가함에 따라 투과도가 증가하는 경향을 보여주었으며, 상대적으로 큰 입자크기를 가진 $SF_6$의 투과도는 MIL-100(Fe)의 첨가량이 증가함에 따라 투과도가 감소하였다. 이상 선택도는 $N_2/SF_6$의 경우 폴리이미드막 대비 약 40% 증가하였으며, 이를 통해 $N_2/SF_6$ 분리에 적합한 분리막임을 확인할 수 있었다.

셀룰로오스 아세테이트 중공사 분리막을 이용한 바이오가스 분리에 대한 향류 흐름 모델의 적용성 (Suitability of Counter-current Model for Biogas Separation Processes using Cellulose Acetate Hollow Fiber Membrane)

  • 정상철;권기욱;전미진;전용우
    • 유기물자원화
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    • 제28권4호
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    • pp.43-52
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    • 2020
  • 멤브레인을 이용한 기체 분리 기술이 발전함에 따라 분리 과정을 설명하기 위해 다양한 수학적 모델을 개발하고 적용해 왔다. 본 연구에서는 셀룰로오스 아세테이트(CA) 중공사 분리막을 제조하여 실험에 사용하였다. 메탄, 질소, 산소 및 이산화탄소 순수가스를 이용하여 투과도를 측정하고, 향류 흐름 모델(Counter-current model)을 적용하여 실험데이터와 비교/해석하였다. CA 막에 대한 이산화탄소와 메탄의 투과도는 각각 25.82 GPU와 0.65 GPU로 나타났다. CO2/CH4 선택도는 39.7이었다. 순수가스 테스트 후 세 가지 모의 혼합가스에 대한 분리 테스트를 수행하였으며, 다양한 stage-cut 조건에서 투과된 가스의 농도를 측정하였다. 실험으로 얻은 데이터를 향류 흐름 모델로 비교한 결과 상당히 일치하는 것으로 나타났으며, CA 멤브레인 모듈을 사용한 바이오가스 분리를 수학적 모델로 구현할 수 있었다. 또한 유한차분법(FDM)을 적용하여 멤브레인에서 바이오가스의 분리 거동을 유추할 수 있었다. 향후 향류 흐름 모델은 바이오가스 분리 공정을 위한 모델로서 활용 가능할 것으로 기대된다.

Pervaporation Separation of Water from Aqueous TFEA Solution by NaY Zeolite Membrane

  • Jeon, Hyun-Soo;Ahn, Hyo-Seong;Lee, Young-Jin;Song, In-Ho;Lee, Hyer-Yeon;Lee, Yong-Taek;Park, In-Jun;Lee, Soo-Bok
    • Korean Membrane Journal
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    • 제8권1호
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    • pp.31-35
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    • 2006
  • Pervaporation of water/2,2,2-trifluoroethanol (TFEA) mixtures was performed using a NaY zeolite membrane which was prepared by a hydrothermal synthesis. Pervaporation with a zeolite membrane is one of the economic separation technologies for liquid mixtures including organic/water solutions. The effects of a TFEA feed concentration and a temperature were studied on the permeation flux and the separation factor. Not only the water flux increased significantly with the increase of the operating temperature, but also the TFEA flux through the NaY zeolite membrane rapidly increased with the increase of the temperature at the feed concentration below 0.8 mole fraction of TFEA.

에어로졸 증착법[aerosol depostion method]에 의한 $Ba[Ce_{0.9}Y_{0.1}]O_{3-\delta}$ - Ni 수소분리막 제조 ($Ba[Ce_{0.9}Y_{0.1}]O_{3-\delta}$ - Ni Composite Membrane for Hydrogen Separation by Aerosol Deposition Method)

  • 박영수;변명섭;최진섭;김진호;황광택
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.117-122
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    • 2010
  • BCY($Ba(Ce_{0.9}Y_{0.1})O_{3-\delta}$) oxide, shows high protonic conductivity at high temperatures, and are referred to as hydrogen separation membrane. For high efficiency of hydrogen separation ($H_2$ flux and selectivity) and low fabrication cost, ultimate thin and dense BCY-Ni layer have to be coated on a porous substrate such as $ZrO_2$. Aerosol depostion (AD) process is a novel technique to grow ceramic film with high density and nano-crystal structure at room-temperature, and would be applied to the fabrication process of AD integration ceramic layer effectively. XRD and SEM measurements were conducted in order to analyze the characteristics of BCY-Ni membrane fabricated by AD process.

ZIF-11을 이용한 수소 동위원소 분리 (Hydrogen Isotope Separation by using Zeolitic lmidazolate Frameworks (ZIF-11))

  • 이슬지;오현철
    • 한국재료학회지
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    • 제30권12호
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    • pp.655-659
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    • 2020
  • Hydrogen isotopes (i.e. deuterium and tritium) are supplied to the tokamak in the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) fuel cycle. One important part of the ITER fuel cycle is the recycling of unused fuel back to the tokamak, as almost 99 % of fuel is unburned during fusion reaction. For this, cryogenic distillation has been used in the isotope separation system (ISS) of ITER, but this technique tends to be energy-intensive and to have low selectivity (typically below 1.5 at 24 K). Recently, efficient isotope separation by porous materials has been reported in the so-called quantum sieving process. Hence, in this study, hydrogen isotope adsorption behavior is studied using chemically stable ZIF-11. At low temperature (40 K ~ 70 K), the adsorption increases and the sorption hysteresis becomes stronger as the temperature increases to 70K. Molar ratio of deuterium to hydrogen based on the isotherms shows the highest (max. 14) ratio at 50 K, confirming the possibility of use as a potential isotope separation material.

발사 후 은닉형 배꼽연결기 분리장치에 관한 연구 (A Study on the Hidden Type Separation Device for Missile Umbilical Connector)

  • 안수홍
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.598-606
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    • 2013
  • After the missile is launched, the umbilical connector should be separated from it without any physical interference. The umbilical separation device, for this purpose, was developed by means of new concept. Using the investigation of various methods to separate the umbilical connector, a suitable method was selected and a corresponding device was designed and manufactured. To ensure the performance of the developed device, numerical analysis and performance test were conducted and correction was followed. The umbilical separation device was applied to real system operation test and its operation performance was tested. In consequence, several problems were founded, however, good results were generally obtained.