Abstract
The NaA zeolite membrane was synthesized on the surface of a porous ${\alpha}$-alumina support from the reaction solution composed of 1Si : 1Na : 4Na $6H_{2}O$. The pervaporation performance of the synthesized NaA zeolite membrane was investigated for the iso-propyl alcohol (IPA) aqueous solution according to the different feed concentration and the different operating temperature. The total flux decreases by increasing the feed IPA concentration and increases by increasing the temperature. The total flux was about $4.0{\times}10^3g/m^2\;hr\;at\;60^{\circ}C$ and 0.6 mole fraction of IPA and the separation factor was $1.8{\times}10^7\;at\;60^{\circ}C$ and 0.8 mole fraction of IPA. The separation performance of water through the NaA membrane was found to be superior to that obtainable with a distillation process just by comparison of the vapor-liquid equilibrium data.
[ ${\alpha}$ ]-알루미나 튜브 지지체의 내부에 1Si : 1Na : 4Na : $6H_{2}O$의 비율로 제조한 합성 용액을 사용하여 수열합성법으로 NaA 제올라이트 분리막을 제조하였다. 합성된 제올라이트 분리막을 이용하여 iso-propyl alcohol (IPA)/물 혼합물의 조성비와 조업 온도 변화에 따른 선택도와 투과도의 변화를 알아보기 위한 투과증발 실험을 수행하였다. 총투과도는 공급 측 IPA의 농도가 증가함에 따라 감소하였고, 온도가 상승함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 총투과도는 $60^{\circ}C$에서 공급물의 IPA농도가 0.6 몰분율일 때 $4.0{\times}10^3g/m^2\;hr$로 가장 높은 값을 보였다. 선택도는 IPA의 몰비가 0.8까지 증가하는 경향을 보였고 0.9 이상에서 감소하는 경향을 나타내었다 선택도는 $60^{\circ}C$, 0.8 몰분율에서 $1.8{\times}10^7$의 값으로 최고치를 나타내었다. NaA 제올라이트 분리막을 이용한 투과증발은 기존의 증류공정과 비교 시 훨씬 우수한 선택적 물 분리 성능을 나타내었다.
