• 제목/요약/키워드: hollow fiber module

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침지형 막모듈에서 중공사 분산에 따른 여과특성 (Filtration Characteristics according to Hollow Fiber Dispersion in Submerged Membrane Module)

  • 이재인;신춘환
    • 한국환경과학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.173-176
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    • 2000
  • This study was carried out to investigate the filtration characteristics of membrane modules according to hollow fiber dispersion for direct solid-liquid separation of activated sludge. 2 bundle, 4 bundle, and 10 bundle, and 10 bundle module used in this experiment according to hollow fiber dispersion was manufactured at laboratory and permeate flux and transmembrane pressure(TMP) of each module were observed under a suction pressure of 0.5kgf/c$m^2$. As the hollow fibers were dispersed, permeate flux was increased and TMP was decreased. Permeate flux and TMP of each module was 15.0 $\ell$/$m^2$.h and 31.8 cmHg for 2 bundle, 16.0 $\ell$/$m^2$ .h and 17.4 cmHg for 4 bundle, and 20.4 $\ell$/m2 .h and 31.8 cmHg for 10 bundle. In conclusion, the membrane fouling is expected to be decrease by maintaining lower TMP with hollow fiber dispersion.

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고온 고압용 상업적 규모의 중공사 투과증발 막시스템 개발 (Development of Commercial-scaled Pervaporation Hollow Fiber Membrane System for High Pressure and High Temperature Applications)

  • 염충균;강경록;김주열;안효성;권건오
    • 멤브레인
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    • 제23권4호
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    • pp.257-266
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    • 2013
  • 본 연구에서는 고온에서 유기용매를 정제할 수 있는 고온, 고압에서 안정한 상업화 규모의 고효율 중공사 투과증발막, 막모듈 개발, 상업 규모의 막분리 장치시스템 개발을 수행하였는데 구성 요소기술은 1) 고온 고압 하에서 사용할 수 있는 브레이드 강화 중공사 막제조, 2) 중공사 막모듈 제조, 3) 막 탈수, 정제장치 시스템 설계 및 제작기술등을 개발하였다. 개발 중 공사 투과증발막은 독일의 슐츠막 보다 막 안정성과 막 성능이 우수하였으며, 막면적 4.6 $m^2$의 고효율 상업적 규모의 중공사막모듈을 개발하였고, 200 L/hr 이상의 처리용량의 Pilot 규모의 투과증발 막장치 시스템을 개발하였다. 기존 평막 혹은 중공사막에서 모듈에서 볼 수 있었던 모듈내부에 공급액의 dead volume형성, 공급액의 채널링 현상들을 제거하기 위해서 본 개발 중공사막과 막모듈의 특징은 고온, 고압의 유기용매를 중공사막 내부로 공급되어 흐르도록 설계되어 있어 막분리 효율이 우수하며 특히 기존의 막제품의 대비 막모듈 가격이 저렴하고, 막성능 및 치수안정성이 우수하다. 또한 공급액의 열손실 적어 에너지 효율이 우수할 뿐 아니라 막모듈 내에 중공사막 사이의 간격이 일정하여 가해주는 진공이 균일하게 각 중공사막의 투과부 표면에 전달될 수 있기 때문에 투과된 투과물을 막 표면으로부터 효과적으로 제거할 수 있으므로 투과속도 또한 우수하다.

실관막모듈에 의한 중금속염 혼합용액으로부터 Cr(VI) 분리 (Separation of Cr(VI) from Heavy Metal Salts Mixed Solution by using Hollow Fiber Module)

  • 최대웅
    • 한국환경보건학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.107-112
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    • 2001
  • This work reports the application of a hollow fiber module(HFM) for Cr(VI) extraction from heavy metal salts mixed solution by using microporous hydrophobic hollow fiber module. In HFM configuration, the organic extraction used for the extraction of Cr(VI) was di-(2-ethyl hexyl) phosphoric acid(D2EHPA) diluted with n-heptane. The study of HFM includes the influence of hydrodynamic and chemical condition, i.e., the flow rate of feed solution, the time of reactive extraction, the concentration of feed solution, and the pH of aqueous phase solutions. Several experiments with synthetic solution of different mixed components system of Cr(VI) solutions established optimum condition to achieve a clean separation of Cr(VI). It was possible to separate Cr(VI) in the presence of metal salts mixed solution, such as Zn(II), Ni(II), Cu(II), and Cd(II) using the HFM technique.

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PVDF 중공사막을 이용한 진공 막 증류 모듈의 공급수 조건에 따른 열성능 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Characteristic of Thermal Performance according to Feed Water Conditions to of Vacuum Membrane Distillation Module using PVDF Hollow Fiber)

  • 주홍진;곽희열
    • 상하수도학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.339-346
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    • 2017
  • In this study, thermal performance test of VMD module was performed, prior to the construction of the demonstration plant using the vacuum membrane distillation (VMD) module of the capacity of $400m^3/day$ and to the commercialization of the VMD module. For the thermal performance test, the experimental equipment of capacity of $2m^3/day$ was constructed. The permeate flux test and thermal performance test according to feed water conditions such as temperature and flow rate were conducted. The VMD module used in the study was manufactured by ECONITY Co., LTD with PVDF hollow fiber membrane. As a result, the Performance Ratio (PR) of the VMD module showed the maximum value of 0.904 under the condition of feed water temperature of $75^{\circ}C$ and flow rate of $8m^3/h$. PR value of the VMD module using PVDF hollow fiber membrane showed linearly increasing relationship with feed water temperature and flow rate. Also, The permeate flux of the VMD module was analyzed to have maximum value of 18.25 LMH and the salt rejection was 99.99%.

중공사형 질소 분리막 모듈의 최적 선정과 유량특성에 관한 연구 (A Study on Flow Rate Properties and Optimal Selection of Nitrogen Membrane Module of Hollow Fiber Type)

  • 김종도;이상수;김전하
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권6호
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    • pp.915-922
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    • 2008
  • The gas separation technology using membrane is widely used to refine various gases in many industry fields and recently is being applying in $CO_2$ recovery technology. In the gas and chemical tanker. nitrogen generators for inerting, purging and padding are on board and most of them have membrane modules of hollow fiber type with long life and vibration resisting properties. Because a membrane module is a key component accounting for 50% of total manufacturing cost of nitrogen generator, adequate selection for it is an important problem. In this paper, the flow performance coefficient based on dimension and specification data of membrane module was relatively selected to compare nitrogen generating capacity of module and various performance tests about the selected PARKER ST6010 membrane module were conducted. As a result, the useful coefficient and basic data in selecting a membrane module were achieved.

Flow-Dependent Friction Loss in an Implantable Artificial Lung

  • Lee, Sam-Cheol
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제16권11호
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    • pp.1470-1476
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    • 2002
  • The goal of this work is to design and build an implantable artificial lung that can be inserted as a whole into a large vein in the body with the least effect on cardiovascular hemodynamics. The experimental results demonstrate that the pressure drop is not entirely related to viscosity effects. The friction factor decreases with an increase in the number of tied-hollow fibers at a constant Reynolds number A uniform flow pattern without stagnation is observed at all numbers of tied hollow fibers tested. The tied hollow fiber module, built in this study with 3 cm of outer diameter of module. 380 m of outer diameter of tied hollow fiber, and 700 number of tied hollow fiber with length of 60 cm, which shows a pressure drop of 13-16 mmHg, satisfies the required pressure drop qualifying 15 mmHg as an intravascular artificial lung.

Microfiltration Helical Module들에서 Hollow Fiber의 Diameter과 Curvature 및 Turn수의 변화에 따른 성능변화에 관한 연구 (The Effect of the Variation of Hollow Fiber Diameter and Curvature and Turn Number on Performance for Microfiltration Helical Modules)

  • 이광현
    • 멤브레인
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    • 제7권2호
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    • pp.84-94
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    • 1997
  • Hollow fiber의 diameter와 curvature 및 turn수 등의 변화에 따른 첫번째 모듈 set와 두번째 모듈 set 사이의 성능비교가 이루어졌다. 모든 실험들은 같은 transmembrane pressure와 막면적당 에너지 소모하에서 수행되었다. 첫번째 모듈 set에 대해서 Dean vortices에 의한 농도분극과 막오염현상의 감소시키는 효과가 매우 작음을 알 수 있었다. 두번째 모듈 set에 대해서 115%의 투과 flux 향상값 (투과 flux 증분 ${\times}100$/선형 모듈의 투과 flux)을 보였다. 이로부터 두번째 모듈 set가 yeast suspension에 의한 농도분극과 막오염현상의 감소에 훨씬 효과적임을 알 수 있었다.

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페놀수지 생산공정에서 배출되는 반응성 폐수처리를 위한 중공사막 모듈 투과증발 공정모사 (Simulation of Pervaporation Process Through Hollow Fiber Module for Treatment of Reactive Waste Stream from a Phenolic Resin Manufacturing Process)

  • C. K Yeom;F. U. Baig
    • 멤브레인
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    • 제13권4호
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    • pp.257-267
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    • 2003
  • 반응성 페놀수지 폐액을 처리하기 위해 중공사막 모듈을 이용한 투과증발 막 탈수공정을 연구하였다. 이 공정의 거동을 예측하기 위한 모사모델을 확립하였고 여기에 사용되는 중요 기본 파라메타들을 평판형 막을 사용하여 직접 구하여 사용함으로써 공정모사의 정확성을 얻을 수가 있었다. 이들을 모사치와 중공사 투과증발 막으로 부터 직접 측정한 각 투과특성들을 비교한 결과 서로 잘 일치함을 보여 본 모사모델의 타당성을 입증하였다. 사용된 중공사막은 중공사 안쪽에 활성층이 도포되어 있으며 공급액은 중공사 내부로 공급하였다. 공급액의 막내에서의 흐름속도에 따라 온도분포가 결정되며 이에 따라 막 투과특성이 달라짐을 모사결과로부터 얻을 수가 있었다. 공급액 온도증가는 막을 통한 탈수 투과 속도를 증가시킬 뿐 아니라 반응속도 증가로 인하여 물 생성속도도 증가시킴으로써 공급액 저장조 내의 수분 함량은 이들 상반된 공정들에 의해 결정이 됨을 보였다. 투과압력이 공급액 증기압보다 훨씬 작은 범위에서 증가할 경우 투과추진력인 공급액과 투과부의 투과물 활성도비 감소가 크지 않아 투과특성을 약간 저하시킨다. 그러나 투과압력이 공급액의 증기압에 접근할 경우 활성도비 감소가 현저하게 일어나 투과특성저하가 급격히 일어난다.

공압시스템 제습용 중공사막 모듈의 하우징 형태에 따른 제습효율 특성 연구 (A Study on Dehumidification Characteristics of Housing with Shape for Pneumatic System)

  • 정은아;이기윤;윤소남
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제16권2호
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    • pp.66-71
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    • 2019
  • In this study, flow analysis and dehumidification experiments were performed on hollow fiber membrane module to confirm the dehumidification characteristics for its different configurations. The CFD for the three different models was conducted using $30^{\circ}C$ temperature and 30%RH inlet humidity for quantitative analysis. Each model has different shape parameters i.e. the number of baffles. Comparison between flow analysis results and dehumidification experiment results revealed a percentage error of about 5%. The difference in relative humidity between the inlet and outlet for each model was calculated using flow analysis data. It was established that the difference in relative humidity of the inlet and outlet for the refined model with three baffles was highest among the three modeled modules of hollow fiber membrane module, i.e. around 9%.

전산유체역학을 이용한 공압시스템용 제습장치의 형상 개선에 관한 연구 (A Study on Shape Improvement of Dehumidifier for Pneumatic System using Computational Fluid Dynamics)

  • 정은아;윤소남;이기윤
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제16권2호
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    • pp.51-58
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    • 2019
  • In this study, flow analysis and dehumidification experiment were conducted on hollow fiber membrane module to determine the dehumidification characteristics of its various configurations. A quantitative analysis of the CFD for four different models with a temperature of $30^{\circ}C$ and 30%RH inlet humidity was conducted. Each model has different shape parameters i.e. the number of hollow fiber membranes and the presence or absence of baffles. After comparison between the flow analysis results and dehumidification experiment results, the percentage error was found to be approximately 2%. The moisture removal rate for each model was calculated using flow analysis data. It was found that the moisture removal rate of refined model with three baffles and eight hollow fiber membranes was highest among the four modeled modules of hollow fiber membrane one, i.e. about 60%.