• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 2004.03a
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• pp.61-75
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• 2004

최근, 분리막의 응용에서 가장 활발하게 연구되고 있는 것이 반응과 분리를 동시에 수행하는 분리막 반응기(막 반응기)이다. 분리박 반응기 (membrane reactor)는 분리박과 반응기를 결합하여 분리와 반응의 단위공정을 하나로 결합하여 전체공정을 단순화하고 반응 효율을 높이고자 하는 새로운 기술이다. 반응과 분리를 동시에 수행할 수 있는 막 반응기를 도입하면, 생성물이 분리막을 이용하여 선택적으로 제거함으로서, 열역학적 평형을 뛰어넘는 전환율과 부반응물(by-product) 억제에 의한 반응 효율을 향상시킨다. (중략)

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1992.10a
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• pp.43-44
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• 1992

촉매막반응기란 반응기와 분리막이 동시에 하나의 과정으로 결합된 unit로, 촉매막반응기를 사용할 경우 가역 반응에서 막을 통한 생성물의 선택적 제거는 화학 평형이동을 유발시켜 열역학적으로 얻을수 있는 평형 전환율보다 높은 전환유을 얻을 수 있다. 본 연구는 이러한 촉매막반응기의 성능에 대한 실험적 연구로, 산 촉매하에서 일어나는 MTBE 분해반응을 12-텅스토인산 촉매상에서 수행하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.10a
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• pp.53-60
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• 1997

1. 서론 : 촉매막기술은 반응과 분리공정을 동시에 하나의 장치에서 수행할 수 있기 때문에 한 개의 공정을 줄일 수 있는 효과적인 에너지 절약형 기술이다. 생성물중의 적어도 하나가 선택적으로 막을 통해 투과되기 때문에 가역반응의 경우에는 비가역반응에 가까운 거동을 보이게 된다[1-5]. 본 연구는 12-텅스토인산($H_3PW_{12}O_{40}$)를 촉매로 사용하고 막반응시를 비활성촉매막반응기(IMRCF, Inert membrane reactor with catalyst in the feed side)형태, 막으로는 PSF(Polysulfone), PPO(Polyphenylene Oxide)를 사용하여 MTBE(Methyl tert-butyl ether)분해반응을 모사하였다. 막반응기에서 생성된 생성물을 선택적으로 분리해냄으로 인하여 전환율은 고정층보다 증가하였는데 반응온도가 증가할수록, 반응물의 분압은 낮을수록 증가하였다. 반응온도가 높아짐에 따라 막반응기에서의 전환율은 고정층반응에서 나타나는 전환율과의 차이가 줄어드는 것을 볼 수 있었다. 위와같은 결과에 따라서 MTBE 반응물의 분해로 생성되는Isobutene의 수율이 90$\circ$C 이상의 반응온도에서 촉매/반응물비에 대한 최적조건이 나타나는 것을 알 수 있었다.

• Clean Technology
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• v.19 no.4
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• pp.379-387
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• 2013

Ethanol steam reforming reaction considered as a clean hydrogen production method is introduced in this paper. Reactivity and reaction rate equation of ethanol steam reforming reaction using various catalysts, reaction temperature, and molar ratio of ethanol and water will be discussed. In addition to introducing a membrane reactor combining a reactor and a separator, the effect of the use of a membrane reactor on an ethanol conversion and hydrogen yield will be compared to those from a conventional packed-bed reactor.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.8 no.3 s.24
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• pp.16-23
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• 2004

A membrane reactor concept, which combines the typical characteristics of chemical reaction with separation process, has been analyzed and simulated in this study. The advantages of the use of a membrane reactor include chemical equilibrium shift towards higher reactant conversion and purer product than the traditional reactors. A membrane reactor model which incorporates a catalytic reaction zone and a separation membrane is proposed. The water-gas shift reaction to produce hydrogen was chosen as a model reaction to be investigated. The membrane reactor is divided into smaller parts by number of n and each part (named cell), which contains both reaction and product separation function is modeled. One of the membrane outlet streams is connected to the next cell, which is repeated up to the last cell. The simulation results can be used for various purposes including decision of optimum operating condition and membrane reactor design.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.04a
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• pp.49-50
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• 1994

상호 불용성인 용매에 녹아있는 반응물들 간의 반응은 각 물질이 상 경계면을 뛰어 넘기가 어려워 매우 느린 속도로 진행된다. 그러나 상호 불용성인 비균질계에 상이동 촉매라는 제 3의 물질을 첨가하면 반응은 급격히 향상된다[1, 2]. 따라서 본 연구에서는 클로로벤젠 상의 브로모 옥탄이 TBABr(Tetra Butyl Ammonium Bromide) 이온 촉매의 존재 하에 수용액상의 요오드 이온과 반응하는 평판형 막반응기를 대상으로 수치모사를 수행하여 그 결과를 Stanley와 Quinn[3]의 실험값 및 수치모사치와 비교하였으며, 막 반응기의 모듈 선택, 설계 및 운영, scale-up시 고려되어야 할 사항들을 탐색연구하여 보았다.

• Membrane Journal
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• v.8 no.3
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• pp.170-176
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• 1998

A study on the bioconversion of soluble starch to cyclodextrin(CD) homologue by CGTase was performed in the membrane-enzyme reactor equipped with a dead-end type membrane module. in the batch reactor, the total conversion of soluble starch to CD homologue was decreased rapidly from a maximum value of 45 % with increasing reaction time due to the product inhibition and breakdown of CD homologue to the reducing sugars. However, in the membrane-enzyme reactor, the total conversion of soluble starch was maintained at a constant value of 35 % throughout the reaction, since the membrane(MWCO = 10,000) promptly separated CD homologue from the reaction mixture. After the macdon for 24 hr in the membrane-enzyme reactor using a 10 % soluble starch solution, the cumulative production amount of CD homologue was about 3.7 kg/m$^2$ at the operating pressure of 2 atm.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.20 no.6
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• pp.95-101
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• 2016

For a natural gas steam reforming, comparative studies of the performance in a conventional packed-bed reactor and a membrane reactor, a new conceptual reactor consisting of a reactor with series of hydrogen separation membranes, have been performed. Based on experimental kinetics reported by Xu and Froment, a process simulation model was developed with Aspen $HYSYS^{(R)}$, a commercial process simulator, and effects of various operating conditions like temperature, $H_2$ permeance, and Ar sweep gas flow rate on the performance in a membrane reactor were investigated in terms of reactant conversion and $H_2$ yield enhancement showing improved $H_2$ yield and methane conversion in a membrane reactor. In addition, a preliminary cost estimation focusing on natural gas consumption to supply heat required for the system was carried out and feasibility of possible cost savings in a membrane reactor was assessed with a cost saving of 10.94% in a membrane reactor.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1993.04a
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• pp.39-40
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• 1993

부분 산화반응에 주촉매로 사용되는 바나듐($V_2O_5$)을 담체 내부에 코팅하기위한 방법과 조건을 찾고, 제도된 바나듐막의 구조적 전자적 특성과 투과도 특성을 알아보며 이 바나듐막을 코팅한 막반응기를 이용하여 탄화수소의 부분 산화반응을 수행하여 그 반응특성을 알아보았다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.5 no.6
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• pp.911-916
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• 1994

Hollow fiber membrane has been successfully developed as an artificial kidney device in the 1970's. In the early 1970's animal cells were introduced into a hollow fiber membrane cartridge and well propagated in the cartridge. Since then, hollow fiber membrane was utilized as a bioreactor in order to immobilize enzymes as well as to culture microbial cells and plant cells. In this review, the present status and the prospect of hollow fiber membrane bioreactor are investigated in view of cell density and product productivity.