• 제목/요약/키워드: Gas separation membrane

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기체분리용 고분자 멤브레인의 최근 개발 동향 (A Numerical Analysis of Direct Contact Membrane Distillation for Hollow Fiber Membrane)

  • 김태헌;정종채;박종만;우창화
    • 멤브레인
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    • 제20권4호
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    • pp.267-277
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    • 2010
  • 가스분리막을 이용한 분리공정은 기존의 분리공정을 대체할 공정으로서 수십 년간 발전이 되어 왔다. 특히 분리막 공정은 가스분리에 있어서 기존공정에 비해서 에너지 소모가 적고 설치에 필요한 공간이 간소하며, 스케일업이 간단한 장점이 있다. 최근에는 기체분리막 공정은 질소발생장치, 수소발생장치, 막제습기, 선박이나 항공기용 불활성기체충진장치, 천연가스 정제, 바이오가스 정제, 연료전지분야에서 널리 사용이 되고 있으며, 향후에는 이산화탄소의 분리에도 강력한 대체공정으로 사용이 될 수 있다. 이러한 가스분리막 공정을 좀 더 널리 보급하기 위해서는 로베슨 플롯의 한계를 넘어설 수 있는 새로운 소재의 개발이 절실하며, 이러한 한계를 돌파하기 위하여 많은 연구자와 회사들이 카도그룹이나 스피로 구조를 가지는 고분자나 PIMs 같은 소재의 개발에 박차를 가하고 있다.

Separation of Hydrogen-Nitrogen Gas Mixture by PTMSP/PDMS-PEI Composite Membrane

  • Lee, Hyun-Kyung;Kang, Tae-Beom
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 Proceedings of the second conference of aseanian membrane society
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    • pp.148-151
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    • 2004
  • The development of the gas separation processes using polymeric membranes has attracted a great deal of interest during the last two decades. Membrane in this application has to offer an excellent thermal stability, chemical/solvent resistance, and mechanical strength under operating conditions.(omitted)

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온실기체 분리회수를 위한 막분리기술 연구 동향 (Research Trend of Membrane Technology for Separation of Carbon Dioxide from Flue Gas)

  • 김정훈;임지원;이수복
    • 멤브레인
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    • 제12권3호
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    • pp.121-142
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    • 2002
  • 본 총설에서는 지구온실기체인 배가스내의 이산화탄소의 분리기술중 가장 잠재성이 큰 막분리기술에 관해 기술하였다. 고분자막에 대한 기체투과(용해확산)이론과 이산화탄소/질소의 물리적인 특성을 배경으로, 많은 문헌에서 발표된 고분자소재의 투과데이터를 분석하고 이를 통해 고분자막의 물리화학적인 구조와 이산화탄소/질소의 투과선택성의 상관관계를 설명하였다. 상업적으로 기체분리에 가장 널리 사용되는 중공사막모듈의 및 분리막공정의 동향에 대해 소개하였다. 마지막으로 국내외에서 발표된 이산화탄소/질소 분리막에 대한 현재까지의 연구동향과 앞으로의 전망에 대해 기술하였다.

DME 합성을 위한 고압 유휴가스 분리용 Membrane 시스템 개발 (Development of High Pressure Membrane-Based Associated Gas Separation System for DME Synthesis)

  • 김학은;배명원;이상진;하성용;이충섭;모용기
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.45-53
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    • 2015
  • The objective of this study is to develop a gas pro-treatment system for DME synthesis, wherein this system separates $CO_2$ from Flaring gas as Membrane, in order to save raw material ($CH_4$) cost of DME. In this study, hollow fiber membrane is developed, which is able to separate high-pressure gas, supported by polysulfone and coated with amorphous fluorinated polymer. Throughout the evaluation of the membrane's separation characteristics, the membrane is applied to this system. The membrane is designed by 2 stages for over 90% removal rate of $CO_2$ and over 90% recovery rate of $CH_4$. The bench scale of pro-treatment system is developed as $25Nm^3/hr$.

세라믹 멤브레인의 나노구조 제어 및 응용 (Control of Nano-Structure of Ceramic Membrane and Its Application)

  • 이혜련;서봉국;최용진
    • 멤브레인
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    • 제22권2호
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    • pp.77-94
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    • 2012
  • 내열성, 용매 저항성의 특징을 갖는 다공성 세라믹 소재를 이용한 무기 멤브레인이 기체분리(수소 분리, 이산화탄소 분리 등), 액체 분리(수처리, 폐수처리, 유기용매 분리 등) 등 여러 가지 분야로 그 응용이 확대되고 있다. 본 논문에서는 다공성 세라믹 멤브레인의 소재, 제조 방법에 따른 멤브레인의 구조 제어 및 성능 평가에 관한 연구를 소개하고, 멤브레인의 세공 크기에 따른 구조, 멤브레인의 특성을 이용한 여러 가지 기체 분리 및 액체 분리에 관한 연구 동향을 정리하였다.

이산화탄소 분리를 위한 폴리에틸렌글리콜계 폴리이미드 공중합체 비대칭 평판형 분리막의 제조 및 기체 투과 특성평가 (Characterization and Preparation of PEG-Polyimide Copolymer Asymmetric Flat Sheet Membranes for Carbon Dioxide Separation)

  • 박정호;김득주;남상용
    • 멤브레인
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    • 제25권6호
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    • pp.547-557
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    • 2015
  • 본 연구에서는 높은 이산화탄소 분리성능을 가지는 폴리이미드의 제조를 위해 2,2-bis(3,4-carboxylphenyl) hexafluoropropane과 두종류의 아민인 2,3,5,6-tetramethyl-1,4-phenylenediamine, Poly(ethylene glycol) bis(3-aminopropyl) terminated을 이용하여 합성을 진행하였다. 합성된 고분자를 비용매 상전이법으로 비대칭 분리막을 제조하기 위하여 고분자의 용해도 지수 추정 값과 비용매 상전이 계수 측정을 통해 용매를 선정하였고, 고분자 용액 점도 측정을 통해 분리막 제조를 위한 도프용액 중의 고분자의 함량을 결정하여 질산리튬을 첨가제로 사용하여 최종적으로 분리막을 제조하였다. 제조된 평판형 비대칭 분리막은 전자주사현미경(SEM)을 통해 질산리튬과 휘발성 용매 함량에 변화에 따른 모폴로지의 변화를 확인하였으며, 이의 변화에 따른 기체 투과도 변화를 확인하였다. 분리막 제조를 위한 도프용액 중의 휘발성 용매 함량이 작을수록 선택도 변화가 없으면서 이산화탄소 투과도가 증가하는 것을 확인하였다.

Molecularly engineered switchable photo-responsive membrane in gas separation for environmental protection

  • Rosli, Aishah;Low, Siew Chun
    • Environmental Engineering Research
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    • 제25권4호
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    • pp.447-461
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    • 2020
  • In recent years, stimuli-responsive materials have garnered interest due to their ability to change properties when exposed to external stimuli, making it useful for various applications including gas separation. Light is a very attractive trigger for responsive materials due to its speedy and non-invasive nature as well as the potential to reduce energy costs significantly. Even though light is deemed as an appealing stimulus for the development of stimuli-responsive materials, this avenue has yet to be extensively researched, as evidenced by the fewer works done on the photo-responsive membranes. Of these, there are even less research done on photo-responsive materials for the purpose of gas separation, thus, we have collected the examples that answer both these criteria in this review. This review covers the utilisation of photo-responsive materials specifically for gas separation purposes. Photo-chromic units, their integration into gas separation systems, mechanism and research that have been done on the topic so far are discussed.

PTMSP-Silica-PEI 복합막에 의한 수소-질소 혼합기체 분리 (Separation of Hydrogen-Nitrogen Gas Mixture by PTMSP-Silica-PEI Composite Membranes)

  • 이현경;최윤정
    • 멤브레인
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    • 제14권4호
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    • pp.304-311
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    • 2004
  • PTMSP-PEI 복합막과 PTMSP-Silica-PEI 복합막을 제조하고, 막의 특성을 FT-IR, GPC, SEM 등을 사용하여 조사하였다. PTMSP-Silica-PEI 복합막은 silica의 함량이 23∼60 wt%로 증가하면서 입자의 크기는 점차 작아지고 입자의 분포는 균일하게 되었다. PTMSP-PEI 복합막과 PTMSP-Silica-PEI 복합막에 의한 $H_2$/$N_2$ 혼합기체분리는 $25^{\circ}C$, $\Delta$P 5 psi∼30 psi 범위에서 조사되었다. PTMSP-PEI 복합막과 PTMSP-Silica-PEI 복합막들의 수소에 대한 분리인자($\alpha$, $\beta$, (equation omitted)) 값은 투과셀의 압력이 증가할수록 그리고 silica의 함량이 증가할수록 증가하였다. $25^{\circ}C$, $\Delta$P 30 psi에서 PTMSP-PEI 복합막의 수소에 대한 $\alpha$, $\beta$, (equation omitted) 값은 2.28, 1.58, 1.44이고 silica 60 wt%인 PTMSP-Silica-PEI 복합막의 수소에 대한 $\alpha$, $\beta$, (equation omitted) 값은 3.34, 1.95, 1.72 이었다.