Applied Chemistry for Engineering (공업화학)

The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry (한국공업화학회)
권호 표지

Separation of Hydrocarbon Mixture Using (O/W)/O Emulsion Liquid Membrane

(O/W)/O 에멀젼형 액막을 이용한 탄화수소 혼합물의 분리

  • Jeong, M.C. (Dept. of Chem. Eng., and Bioproducts Research Center, Yonsei University) ;
  • Park, H.Y. (Dept. of Chem. Eng., and Bioproducts Research Center, Yonsei University) ;
  • Oh, J.T. (Dept. of Chem. Eng., University of Delaware) ;
  • Kim, J.K. (Dept. of Chem. Engineering, Konyang University) ;
  • Shin, M.H. (Korea University of Technology and Education) ;
  • Kim, W.S. (Dept. of Chem. Eng., and Bioproducts Research Center, Yonsei University)
  • 정민조 (연세대학교 화학공학과) ;
  • 박함용 (연세대학교 화학공학과) ;
  • 오준택 (미국 Delaware대학교 화학공학과) ;
  • 김종국 (건양대학교 화학공학과) ;
  • 신명훈 (한국기술교육대학교) ;
  • 김우식 (연세대학교 화학공학과)
  • Received : 1997.04.24
  • Accepted : 1997.08.25
  • Published : 1997.10.10
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Abstract

The separation of benzene-cyclohexane mixture using (O/W)/O emulsion liquid membrane was studied. The operating parameters which can affect the selectivity, benzene yield, and emulsion size distribution were examined and determined by the batch type operation. The unsteady state and steady state extraction behavior in continuous pulse stirred reactor(CPSR) were verified. The optimum conditions for benzene selectivity and yield in batch operation were as follows; emulsion mixing intensity 4000 rpm, Tween 80 concentration 0.4%, volume ratio of membrane phase to internal phase 0.75, volume ratio of dispersed phase to continuous phase 0.5, and permeation time 10 minutes, As impeller speed increased and the microdrop holdup decreased, the Sauter mean diameter decreased. Turbulence damping parameter of modified Calabrease correlation considering microdrop holdup was 2.28. The optimum conditions of continuous operation were as follows; agitation speed 300 rpm, pulse frequence 2 times/sec, flow rate of continuous phase 30ml/min, and flow rate of emulsion phase 12.0ml/min.

(O/W)/O 에멀젼형 액막을 이용하여 비점이 비슷한 벤젠-싸이클로헥산 혼합물을 분리하였다. 액막 제조 조건이 선택도, 회수율 및 에멀젼 액적의 크기에 주는 영향을 고찰하였으며, 다단 맥동 추출탑을 이용한 연속 추출 실험을 통하여 비정상상태와 정상상태에서의 추출거동을 검토하였다. 추출실험결과 유화 교반 속도 4000rpm, Tween 80 농도 0.4%, 내유상에 대한 막상의 부피비 0.75, 연속상에 대한 분산상의 부피비 0.5, 투과시간10 분에서 선택도 및 벤젠의 회수율이 가장 좋았다. 에멀젼 액적의 크기 분포 측정 결과, 교반속도가 커질수록 또는 분산상의 microdrop holdup이 작을수록 분산상 액적의 평균크기가 작았으며, 분산상 microdrop holdup의 영향을 고려한 modified Calabrese의 식을 적용한 결과 turbulence damping constant의 값은 2.28이었다. 연속 추출 실험 결과 탑내 교반속도 300 rpm, 맥동 횟수 2 times/sec, 연속상 유속 30ml/min, 에멀젼상 유속 12.0ml/min에서 가장 좋은 추출 효과를 얻을 수 있었다.

Keywords

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