• 제목/요약/키워드: butanol separation

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PVDF/PDMS 복합막의 제조와 투과증발을 이용한 n-부탄올/물 혼합물의 분리 (Preparation of PVDF/PDMS Composite Membrane and Separation of n-butanol/water Mixtures by Pervaporation)

  • 이용택;지기용;전은주;김노원
    • 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.

원판틀형 역삼투 시스템의 투과성능 (Separation Performance of Disc Plate and Frame Type Reverse Osmosis System)

  • 노상호;이종일;김영채;배성렬;정건용
    • 멤브레인
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    • 제10권3호
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    • pp.155-162
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    • 2000
  • 공급수가 원판틀형 모듈에 잘 분포될 수 있는 역삼투형 하우징(HY)을 개발하여 설계 제작하였으며 상용화된 Rochem(RC)시스템과 투과성능을 비교하였다. 자체 개발한 HY시스템은 RC시스템에 비하여 투과유속이 약간 떨어지는 반면, NaCl 배제율은 전반적으로 높았다 원판틀형 모듈인 type A, B, C에 대한 투과유속 및 배제율을 NaCl, sucrose 및 butanol 수용액으로 측정하였다. NaCl 및 sucrose의 경우, type C, A, B의 순으로 투과성능이 우수하였으나 butanol의 경우는 type B, C, A 순이었다. Type A에 대한 type C의 butanol 투과유속은 농도가 감소할수록 그리고 28 bar 범위내에서 운전압력이 증가할수록 향상되었다.

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Pervaporative Butanol Fermentation Using a New Bacterial Strain

  • Park, Chang-Ho
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제1권1호
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    • pp.1-8
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    • 1996
  • Fermentation processes for the production of butanol had an economic importance in the first part of this century. Today butanol is commercially produced from the Oxo reaction of propylene because relatively low priced propylene during the cracking of petroleum. Efforts have been made during the past decade or two to improve the productivity of butanol fermentation processes. It includes strain improvements, continuous fermentation processes, cell immobilization and simultaneous product separation. This review introduces a new butanol fermentation process using pervaporative product separation and a new bacterial strain producing less amount of organic acids. This review also compares the new process with chemical processes. This kind of new fermentation process may be able to compete with the chemical synthesis of butanol and revitalize the butanol fermentation process.

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Acetone-Butanol-Ethanol (ABE) Production in Fermentation of Enzymatically Hydrolyzed Cassava Flour by Clostridium beijerinckii BA101 and Solvent Separation

  • Lepiz-Aguilar, Leonardo;Rodriguez-Rodriguez, Carlos E.;Arias, Maria Laura;Lutz, Giselle
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제23권8호
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    • pp.1092-1098
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    • 2013
  • Cassava constitutes an abundant substrate in tropical regions. The production of butanol in ABE fermentation by Clostridium beijerinckii BA101 using cassava flour (CF) was scaled-up to bioreactor level (5 L). Optimized fermentation conditions were applied; that is, $40^{\circ}C$, 60 g/l CF, and enzymatic pretreatment of the substrate. The batch fermentation profile presented an acidogenic phase for the first 24 h and a solventogenic phase afterwards. An average of 37.01 g/l ABE was produced after 83 h, with a productivity of 0.446 g/l/h. Butanol production was 25.71 g/l with a productivity of 0.310 g/l/h, high or similar to analogous batch processes described for other substrates. Solvent separation by different combinations of fractioned and azeotropic distillation and liquid-liquid separation were assessed to evaluate energetic and economic costs in downstream processing. Results suggest that the use of cassava as a substrate in ABE fermentation could be a cost-effective way of producing butanol in tropical regions.

부탄올 분리용 투과증발 복합막 제조 (Preparation of Pervaporation Composite Membranes for Butanol Separation)

  • 김성수;김현영
    • 멤브레인
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    • 제19권1호
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    • pp.54-62
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    • 2009
  • 부탄올을 투과증발 공정으로 분리하기 위하여 복합공정에 의하여 투과증발막을 제조하였다. 상업용 poly(dime-thylsiloxane) (PDMS) 막을 plasma 처리시키거나, polysulfone, poly(ether imide) 막을 지지체로 사용하여 plasma 처리 및 PDMS 코팅의 복합공정을 적용하였다. 헥산계열과 실란계열 유기 화합물을 사용하여 PDMS막을 plasma 처리하였을 경우 막 표면의 소수성을 증가시켜서 부탄을 선택도가 12.56까지 향상되었다. 반면에 투과량은 막 표면의 소수성 증대와 free volume의 변화로 인해 $1.15kg/m^2{\cdot}hr$까지 감소되어 선택도와 반대의 성향을 나타내었다. 막의 소수성이 증가함에 따라 접촉각과 상대적 sorption 비가 증가하였고, 부탄을 선택도도 향상되었다. PDMS 코팅 용액에서 prepolymer의 함량이 높을수록 부탄올 선택도가 증가하였다. PDMS 코팅과 plasma 처리 공정의 순서에 따른 영향을 조사하였다. 부탄올과 노르말 헥산으로 plasma 처리할 경우 plasma처리, PDMS 코팅 순으로 제조된 막의 분리 성능이 우수하였고 hexamethyldisilane과 hex-amethyldisilazane을 사용한 경우에는 역순으로 제조된 막의 분리 성능이 더 우수한 것으로 나타났다.

Determination of the optical isomers of ethambutol (myambutol) and 2-amino-1-butanol by gas-liquid chromatography

  • Kim, Ye-Sook;Youm, Jeong-Rok;Park, Man-Ki;Paik, Nam-Ho
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제4권1호
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    • pp.1-8
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    • 1981
  • Our need for a convenient method of analytical estimation of the precise optical purity of d-2 aminobutanol (d-2AB) and d-ethambutol has prompted us to examine in detail the preparation and G. L. C. separation of the N-TFA-L-prolyl derivatives of their optical isomers (d-and l-2AB, d-, meso-and l-ethambutol). Silicon OV-1 columns were used for the G. L. C. separation.

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PDMS-Zeolite 복합막을 이용한 부탄올 투과증발 (Pervaporation of Butanol from their Aqueous Solution using a PDMS-Zeolite Composite Membrane)

  • 공창인;조문희;이용택
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.816-822
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    • 2011
  • 투과증발법은 투과 측의 진공 유지에 필요한 전력만을 소비하기 때문에 에너지 저감 기술이며, 공비증류와 같이 제 3의 보조 화학 물질을 사용하지 않기 때문에 환경 친화 기술로 알려져 있다. 본 연구에서는 수열 합성을 통해 Silicalite-1을 합성하고 이를 PDMS 고분자에 적절한 양을 첨가하여 PDMS-zeolite 복합막을 제조하였다. 제조한 분리막을 이용하여 n-부탄올 수용액으로부터 n-부탄올을 분리하였다. 공급 수용액의 농도 변화 및 첨가한 제올라이트의 양 변화에 따른 투과증발 특성을 관찰하였다. 부탄올 농도가 매우 낮은 0.001 몰분율이 포함된 1,000 $cm^3$ 수용액을 용기로 공급하였다. 투과측의 압력을 약 0.2~0.3 torr로 유지하였다. n-부탄올의 투과플럭스는 공급된 n-부탄올의 농도가 0.015 몰분율인 실험조건에서 복합막 내의 Silicalite-1의 첨가량이 0 wt%에서 10 wt%로 증가함에 따라 14.5에서 186.3 g/$m^2$/hr로 크게 증가하였다. 이는 제올라이트 입자가 지닌 미세공 구조와 강력한 소수성으로 인하여 분리막의 분자 선택성이 4.8에서 11.8로 상당히 개선되었음을 의미한다. 이러한 결과로 투과된 투과물 내의 n-부탄올의 농도가 0.07 몰분율에서 0.15 몰분율로 상당히 증가함을 알 수 있었다. 이렇게 합성된 복합막을 n-부탄올 농도가 0.015 몰분율 이하의 상당히 낮은 발효액으로부터 분리 회수하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

1-Butanol / 물 혼합액의 PEI/PDMS 복합막 모듈을 이용한 투과증발 파일럿 분리특성 (Study on the Pervaporation Seperation of Aqueous 1-Butanol Mixture Using Composite PEI/PDMS Membrane)

  • 천봉수;이충섭;하성용;임지원
    • 멤브레인
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    • 제25권4호
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    • pp.352-357
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    • 2015
  • 1-부탄올/물의 투과증발 분리특성을 알아보기 위해 (주)에어레인사에서 개발한 PEI 중공사막에 PDMS로 코팅한 복합막 모듈을 이용하여 랩테스트와 파일럿테스트를 실시하였다. 공급액으로는 물과 1-부탄올을 각각 99 : 1로 혼합하여 사용하였다. 실험 결과로 $30^{\circ}C$에서 투과도 $132.7g/m^2hr$, 선택도 23.4로 높은 선택도를, $50^{\circ}C$에서 투과도 $505.1g/m^2hr$, 선택도 5.1로 높은 투과도를 얻을 수 있었으며 일본의 나가셉사에서 개발한 지지체가 없는 PDMS 막 모듈과 비교했을 때 (주)에어레인사에서 개발한 복합막 모듈이 약 $10{\sim}20g/m^2hr$의 높은 투과도를 나타내었다. 테스트를 진행한 복합막 모듈의 내구성을 알아보기 위하여 약 35일간의 장기테스트를 진행하였고 그 결과 약 $510{\sim}520g/m^2hr$의 투과도와 20~25의 선택도로 초기 측정량과 큰 차이가 없음을 나타내었다.

크로마토그래프법에 의한 $Hippuran^{131}$-I의 순도시험 (Purity Test of $Hippuran^{131}$I by Chromatography)

  • 김순옥
    • 약학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.110-114
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    • 1977
  • The purified .omicron.-iodobenzoic acid-$^{131}$ I, sodium iodide-$^{131}$I and mixtures of those compounds were applied to radio paper or radio thin layer chromatography to select the developing solvents with useful separation efficiency. The separation efficiencies were checked by radiochromatogram sacnnings. It has been found that the two dimensional radio paper chromatogrphy using the solvent systems of 8% phenol and butanol-glacial acid-water (4:1:1 v/v) and the radio thin layer chromatography using alumina gel plate and butanol- glacial acetic acid- water (4:1:1 v/v) are both efficient. In this method, the Rf value of .omicron.-iodobenzoic acid-$^{131}$ I and the unbound $^{131}$ I is 0.48, 0.85 and 0.15, respectively.

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정온하에서 Ethanol/3-methyl-1-butanol계의 기-액평형치 추산 (The Prediction of Vapor-Liquid Equilibrium Data for Ethanol/3-methyl-1-butanol System at Constant Temperature)

  • 이준만;박영해
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.2055-2061
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    • 2013
  • 청정대체 에너지로 관심이 고조되고 있는 바이오 에탄올의 경제적 생산은 고유가 시대에 있어 매우 중요하다. 분리공정에서 성공적인 정류탑의 설계에는 정확한 기-액 평형치가 이용된다. 2성분 Ethanol/3-methyl-1-butanol 계에 대하여 정온하 즉 50, 55, 60, 65, 70, 75 및 $80^{\circ}C$에서 2성분 기-액평형측정치를 측정하고, 그 측정치를 이용하여 기액평형치를 추산하는 추산식을 이끌어 내었다. 측정치와 추산치를 비교 검토한 결과 ${\pm}0.0005$, ${\pm}0.0022$의 범위 내에서 잘 일치함을 확인하였다.