Membrane for the Separation of Hydrogen

수소분리 회수용 기체분리막

  • 김병식 (동국대학교 화학공학과)
  • Published : 1994.03.01

Abstract

수소는 여러 기체중에서 분자의 크기가 가장 작고, 막에 의한 분리가 쉬워 기체 막분리 공정 중에서 제일 먼저 개발 상업화되었다. 기체분리막의 발전역사를 살펴보면 1965년 Du Pont사가 polyethylene-terephthalate(PET) 중공사 기체분리 장치를 만든 것이 최초이다. 그러나 이 장치는 시판되지 않았다. 1979년 Monsanto사가 다공성 polysulfone 중공사에 polydimthylsiloxane계 고분자를 박막형태로 도포한 복합막을 개발하여 이것을 이용한 공업적 규모의 수소분리장치(Prism separator)를 개발하였는데 이 장치가 널리 퍼지게 되었다. 이 분리막은 현재 석유화학 및 석유정제공업 플렌드 폐가스로부터 수소회수, Oxo합성 기체중의 $CO/H_2$ 몰비 조절 등의 분야에서 사용되고 있다. 고분자 분리막 공정의 세계 시장 규모가 내년에는 20억~30억불로 추산되며 그 중 기체분리막 공정만 5억불에 달할 것으로 추정하고 있다. 본 논문에서는 수소 분리 회수용 고분자 기체막을 중심으로 분자설계, 공정현황 및 최근 연구동향 등을 살펴보고자 한다.

Keywords

References

  1. U.S.Pat., 3172741 J.E.Jolley
  2. U.S.Pat., 3198335 W.D.Lewis;S.A.Rogers
  3. U.S.Pat., 4180553
  4. U.S.Pat.,4181675
  5. U.S.Pat.,4264338
  6. 特開昭 54-72778;54-88317;54-130484
  7. Diffusion in and Through Polymers W.R.Vieth
  8. Membrane Science and Technology Y.Osada;T.Nakagawa
  9. 高分子加工 v.34 中村 明日丸
  10. Separation Sci. Techn. v.15 J.M.S.Henis;M.K.Tripodi
  11. J.Memb.Sci. v.8 J.M.S.Henis;M.K.Tripodi
  12. 分離技術 v.15 自由利勝
  13. ACS Symp.Ser. Material Science of Synthetic Membranes R.T.Chern;W.J.Koros;H.B.Hopfenberg;V.T.Stannett;D.R.Lloyd(ed.)
  14. 特開公 60-51525 Monsanto Co.
  15. J. Membrane Sci. v.27 K.V.Peinnemann
  16. 高分子 v.35 中村 明日丸
  17. Chem. Eng. Prog. Stookey,D.J.Patton;G.L.Malcolm
  18. Oil and Gas J. v.37 T.R.Tomlinson;A.J.Finn
  19. J. Memb. Sci. v.56 J.M.Mohr;D.R.Paul;I.Pinnau;W.J.Koros
  20. J. Memb. Sci. v.55 J.M.Mohr;D.R.Paul;T.E.Mlsna;R.J.Lagow
  21. J.Memb.Sci. v.53 W.Liu;T.Chen;J.XU
  22. J. Memb. Sci. v.53 O.M.Ekiner;G.Vassilatos
  23. 高分子論文集 v.47 田中;喜多;岡本
  24. J. Memb. Sci. v.49 S.A.Stern;R.Vaidyanathan;J.R.Pratt
  25. J. Memb. Sci. v.48 Y.Chen;T.Miyano;A.Fouda;T.Matsuura
  26. J. Memb. Sci. v.47 田中;喜多;岡本
  27. Polymer v.31 Y.Nagase;A.Naruse;K.Matsui
  28. Polym. J. v.20 Y.Sakaguchi;M.Tokai;H.Kawada;Y.Kato
  29. Synth. Polym. Memb. S.G.Durgaryan;N.K.Fladkova;V.G.Filippova
  30. J. Appl. Polym. Sci. v.34 J.Feldman;I.W.Shim;M.Orchin
  31. U.S.S.R.Pat., 698914 A.I.Livshits(et al.)
  32. Ger. Offen. Pat., 2823521 R.Linkohr
  33. Ger. Offen. Pat., 3211193 B.Friedrich(et al.)
  34. J. Less-Common Met. v.97 G.Adachi;H.Nagdi;J.Shiokawa
  35. 日本化學會誌 v.12 長本英俊;井上博愛
  36. 特開昭 53-130284 パプコツク日立
  37. 特開昭 58-146422 Mithubishi Cement
  38. 窯業協會年會集 井川博行(et al.)