Abstract
Pervaporation separation of methyl tert-butyl ether (MTBE) and methanol (MeOH) mixture, of which the former compound is well known as the octane booster was carried out. Poly(vinyl alcohol) (PVA) membranes crosslinked with poly(acrylic acid) which have been successfully applied on the water-alcohol mixtures were used in this study. The PVA/PAA ratio in the crosslinked membranes was 95/5, 90/10, 85/15, 80/20, and 75/25 by weight. The operating temperatures were 30, 40, and 50$\circ$C, and the compositions of MTBE and MeOH to be separated were 95/5, 90/10, and 80/20 (MTBE/MeOH) solutions. PVA/PAA=85/15 membrane showed the separation factor $\alpha_{MeOH/MTBE}$=4000 and the permeation rate of 10.1 g/m$^2$hr for MTBE/MeOH=80/20 solution at 50$\circ$. When the same membrane was used, the separation factor and permeation rate for MTBE/MeOH=90/10 solution at 40$\circ$C were $\alpha_{MeOH/MTBE}$=6000 and 8.5 g/m$^2$hr, respectively. Also, the hydrophilic/hydrophobic balance of the membranes would take an important role in the relationships between the membranes and separation performances in terms of the flux and the separation factor.
옥탄가상승제 및 대기오염 저감물질로 잘 알려진 메틸터셔리부틸에테르(MTBE)를 투과증발분리 공정을 이용하여 메탄올로 부터 분리하는 실험을 수행하였다. 물과 알코올계에 성공적으로 적용된 바 있는 폴리비닐알코올(PVA)과 폴리아크릴산(PAA)이 서로 가교된 막을 이용하여 폴리아크릴산의 양을 폴리비닐알코올에 대하여 5,10,15,20,25 wt% 변경하면서 조업온도 30,40,50$\circ$C, 공급혼합물액의 조성 메탄올 5,10,20 wt%에 대하여 투과증발 실험을 수행하였다. 공급액온도 50$\circ$C의 MTBE/MeOH=80/20 용액에 대하여 PVA/PAA=85/15 막을 사용하였을 때 투과도 10.1 g/m$^2$hr 및 선택도 약 4000을 얻었다. 또한 공급액온도 40$\circ$C의 MTBE/MeOH=90/10 용액에 대하여 같은 막을 사용했을 경우 투과도 8.5 g/m$^2$hr 및 선택도 약 6000의 우수한 결과를 얻었다. 또한 사용된 막과 투과도 및 선택도와의 관계에는 막의 hydrophilic/hydrophobic balance가 현재의 MTBE/MeOH 계의 분리에 중요한 역할을 하고 있다는 것을 알 수 있었다.
