• Membrane Journal
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• v.22 no.1
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• pp.46-53
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• 2012

Low-temperature carbon dioxide stripping by a vacuum membrane stripping technology was studied as a substitute for the stripping process in a conventional aqueous amine process. Composite membranes with $5{\mu}m$ thickness of PDMS (polydimethylsiloxane) dense layer on a PE (polyethylene) support layer were prepared by a casting method and used as a membrane contactor for $CO_2$ stripping. Aqueous amine solutions of 30 wt% MEA (monoethanolamine) were used as absorbents. $CO_2$ flux was examined under various operating conditions by varying the vacuum pressure (60~360 mmHg (abs.)), stripping temperature ($25{\sim}80^{\circ}C$), $CO_2$ loading (0.5~0.7). $CO_2$ stripping flux increased with increasing temperature and $CO_2$ loading as well as decreasing vacuum pressure. PDMS-PE composite membrane has stability for vacuum stripping process compared with PTFE porous membrane.

• Membrane Journal
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• v.30 no.6
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• pp.443-449
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• 2020

In this study, CO2 separation experiment was performed on a CH4/CO2 mixed gas using a ceramic hollow fiber membrane contactor module (HFMC). In order to fabricate high-durability HFMC, a high-durability hollow fiber membrane was prepared and evaluated. HFMC was fabricated using the prepared hollow fiber membrane, and the experiment used a mixture of CH4/CO2 (30% CO2, CH4 balance) and monoethanolamine (MEA). During HFMC operation, the effect of gas and absorbent pressure on the CO2 removal efficiency was evaluated. The CO2 removal efficiency increased as the gas pressure increased, and the CO2 absorption flux also showed a tendency to increase with the liquid flow rate. In addition, when the CO2 absorption rate was less than 40%, LTS-1, a counter-current form where the absorbent enters from the bottom, has higher CO2 removal performance than LTS-2, a countercurrent form in which the absorbent enters from the top. and when the absorption rate was 40% or higher, LTS-2 had higher performance than LTS-1.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.10a
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• pp.50-52
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• 1998

1. 서론 : 오래전부터 기체를 액상에 분산시킴으로써 물질 전달 속도를 증가시킴과 동시에 기-액간의 접촉면적을 넓히려는 연구 즉, 기-액간의 접촉 경계면을 통하여 이루어지는 기체흡수에 관한 연구가 다각적으로 이루어져 왔다. 그러나, 기존의 흡수장치에서는 기-액간의 접촉면적을 정확히 계산할 수 없고, 기체에 의한 액체의 범람이나 편류현상등이 발생하여 액체나 기체의 유속에 제한을 주는 등 기술적인 문제점을 가지고 있다. 따라서 이러한 기존 흡수공정들의 문제점을 극복하기 위하여 최근에 제안된 것이 막을 이용하여 기체와 흡수제인 액체의 접촉을 인위적으로 제어할 수 있는 중공사막 접촉기이다. 본 연구에서는 수용성 흡수제가 흡수모듈과 탈착모듈을 순환하는 순환식 중공사막 접촉기를 이용하여 혼합기체(N$_2$/CO$_2$ = 80/20)로부터 이산화탄소를 선택적으로 분리.회수하고자 하였으며, 또한 흡수제의 농도, 유속변화, 그리고 진공식 탈착모듈에서 압력변화에 따른 기체투과 특성을 고찰함으로써 운전조건의 최적화와 그 응용 가능성을 제시하고자 하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• v.7 no.4
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• pp.297-311
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• 2016

Modeling and simulation of air humidification by hollow fiber membrane contactors are investigated in the current study. A computational fluid dynamic model was developed by solving the k-epsilon turbulence 2D Navier-Stokes equations as well as mass conservation equations for steady-state conditions in membrane contactors. Finite element method is used for the study of the air humidification under different operating conditions, with a focus on the humidity density, total mass transfer flux and velocity field. There has been good agreement between simulation results and experimental data obtained from literature. It is found that the enhancement of air stream decreases the outlet humidity from 0.392 to 0.340 (module 1) and from 0.467 to 0.337 (module 2). The results also indicated that there has been an increase in air velocity in the narrow space of shell side compared with air velocity wide space of shell side. Also, irregular arrangement has lower dead zones than regular arrangement which leads to higher water flux.

• Membrane Journal
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• v.32 no.3
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• pp.173-180
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• 2022

Presence of ammonia in drinking water is very toxic to human health. Soluble ammonia contaminates ground water due to activities such as the use of fertilizer in crop, industrial effluents and burning of fossil fuel. Even low concentration of ammonia present in water will damage aqua environment such as marine organism. Membrane technology is an important process to remove ammonia from effectively from water. Flat sheet membrane, membrane contactor and membrane distillation are some of the methods used for water purification from ammonia. Membrane contractor is an efficient process in which ammonia is removed through liquid-gas or liquid-liquid mass transfer without change of phase unlike membrane distillation. However, the cost of ammonia removal in this method is high due to maintenance of very high pH. Zeolite has excellent ion exchange ability that enhances its ability to interact with ammonia and adsorb from wastewater. Mixed matrix membranes containing zeolite enhance the efficiency of ammonia adsorption and separation from wastewater. In this review the above discussed issues are summarized in detail.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.10a
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• pp.61-64
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• 1997

1. 서론 : 적절한 이산화탄소의 분리는 지구온난화의 가속현상을 늦출 수 있을 뿐만 아니라 각종 탄화수소가스의 원료로 분리 정제된 이산화탄소를 재이용할 수 있으므로 경제적으로 매우 중요하다. 이산화탄소 분리에 사용되던 기존 공정들의 단점을 보완할 수 있는 대체방안으로 최근에 개발되기 시작한 것이 소수성의 다공성 고분자 분리막(hydrophobic porous ploymeric membrane) 방법인데, 이는 모듈의 유효 막 표면적이 상대적으로 크고 기체와 액체의 흐름을 독립적으로 제어할 수 있으므로 범람 등의 현상이 없으나 막 자체의 저항이 비교적 큰 단점을 가지고 있다. Qi와 Cussler는 이러한 특성을 가지는 중공사막 모듈에서의 기-액 흐름에 대한 물질전달 상관관계식을 얻었으며[1], Karoor 등은 여러 가지 중공사막 모듈을 사용하여 순수물과 diethanolamine(DEA) 등의 흡수제에 대한 이산화탄소의 물질전달 거동을 수치모델과 실험을 통하여 고찰하였다[3]. 또한 중공사막 접촉기의 실제적 응용에 대하여 Matsumoto 등은 화력발전소에서 발생하는 연소가스 내의 이산화탄소 흠수에 대한 연구를 수행하였다[4]. 본 연구에서는 중공사막 접촉장치를 사용하여 흡수제를 순수물과 탄산칼륨($K_2CO_3$)을 사용했을 경우의 이산화탄소의 분리 거동을 수치모델과 실험을 통하여 고찰하였다. 수치모델의 경우 이전까지의 연구가 반응이 없는 경우나 반응식을 간략화시킨 경우에 한정되었는데 비하여, 반으이 있는 경우 각각의 반응물질들의 거동을 고려한 반응식을 유도하여 해를 구하고자 하녔다.