• 제목/요약/키워드: Membrane distillation

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Production of Water for Injection by Membrane Process

  • Murakami, Daikichiro
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1996년도 제4회 하계분리막 Workshop (초순수 제조와 막분리 공정)
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    • pp.177-189
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    • 1996
  • Raverase osmosis or ultrafiltration systems have generally been regarded as hard to validate about WFI production. Though the Japanese and US Pharmacopoeias have allowed distillation and RO to be applied to WFI production process, only water stills, especially multiple effects have practically been employed for parenteral water production. On the other hand, the latest analysis has shown that even distillate contains such volatile organic matters as trihalomethanes and traces of heavy metals at a little higher concentration than supposed. The JP requires TOC to be monitored in WFI process based on RO or UF systems to control the concentration below 300ppb, but very few monographs or papers have so far been published about the concentrations of organic volatile matters in distillate. (See table 1-1) Therefore, this paper proposes a new applicable WFI systems based on the result of purified water analysis with some membranes used in the process. A well combined membrane system with other units could be expected to provide less amount of impurities in membrane-treated water than in distillate.

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PTFE 막의 표면 개질 방법 (Surface Modification of Poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) Membranes)

  • 장준규;윤채원;박호범
    • 멤브레인
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    • 제33권1호
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    • pp.1-12
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    • 2023
  • 본 총설은 소수성 불소수지계 분리막의 표면 개질에 대한 개론으로 다양한 표면 개질 방법 및 그 연구 결과를 중점적으로 서술하였다. PTFE로 대표되는 불소수지계 고분자 분리막은 막 증류, 유수 분리, 기체 분리를 포함한 다양한 막 분리 공정에서 사용되어왔다. PTFE 막은 내화학성, 내열성, 높은 기계적 강도와 같은 뛰어난 물성에도 불구하고 소수성 표면 특성으로 인해 기술 적용의 확장에 제한적이다. 친수성 향상을 위해 습식 화학법, 친수성 고분자 코팅, 플라즈마 처리, 조사, 원자층 증착과 같은 다양한 PTFE 표면 개질 방법을 이용하며 이를 통해 불소수지계 분리막의 응용분야가 확장될 수 있다.

생활폐수로부터 암모니아 분리를 위한 통합형 막증류 시스템 (Integrated membrane distillation process for separation of ammonia from domestic waste water)

  • 최영권;박윤경
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.338-338
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    • 2022
  • 2050년까지 탄소중립 사회구현을 위한 방안을 모색하기 위한 논의가 활발히 이루어지고 있으며, 이에 수소도시 실현을 통한 화석연료와 탄소배출을 줄이는 방법들이 주목받고 있다. 그린수소가스의 생산 및 운송, 저장과 가스형태의 수소를 액화 수소로 압축시키는데 드는 막대한 에너지가 소비되는 문제점에 대한 대안책으로 암모니아를 캐리어로 이용하여 운송 및 저장하고 수소를 생산하는 방식이 널리 이용되고 있으며, 효율 향상을 위한 추가 연구들이 진행되고 있다. 또한, 중국에 대한 우리나라의 요소수 수입 의존도가 높음에 따라 요소수 주요성분인 암모니아와 탄산가스를 합성한 요소수 생산 방식에 대한 연구가 이루어지고 있다. 하지만, 현재 산업계에서 석탄과 같은 석유자원에서부터 암모니아를 추출하는 방식이 가장 널리 적용되고 있다. 이와 같은 암모니아 생산에 대한 석유자원 의존도를 낮추기 위한 방안에 대한 도출 및 연구가 필요한 실정이다. 이와 같은 상황에 맞춰 본 연구에서는 생활하수로부터 암모니아를 추출하는 방법으로서 통합형 막증류 시스템에 연구하고자 한다. 분뇨, 음식물 폐기물 침출수 등 유기성 폐기물의 수집, 운송 및 처리에서 발생되는 생활하수에는 암모니아성 질소 및 탄소가 다량 포함되어 있어 이를 추출하여 순수한 암모니아 생산에 대해 석유자원을 대체할 수 있는 대안으로서의 효용성을 갖고 있다. 하지만, 이와같은 생활하수는 암모니아성 질소 이외 성분들이 고농도로 포함되어 있어 암모니아 생산에 대한 원료만을 선택적으로 분리하는데 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 생활하수에서 암모니아를 선택적으로 분리하는 방법으로서 막증류(Membrane Distillation, MD) 기반의 통합 암모니아 분리기술을 개발하고 이에 대한 적용 가능성과 효율 향상에 대해 평가 하였다. 또한, 암모니아와 탄산가스 합성을 통한 요소수 생산 방법에 대한 연구를 진행하였다.

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Application of Membranes for Organic Liquid or Vapor Separation and Design of Plasma-Graft Filling-Polymerized Membranes

  • Yamaguchi, Takeo;Nakao, Shin-ichi
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.34-39
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    • 1996
  • There is much recent interests in applying membrane separation technologies, especially for organic liquid and vapor separation or removing dissolved organics from water. Pervaporation separation can separate azeotropic mixtures and mixtures close to boiling point, and it has a potential for energy saving process instead of distillation. Removal of chlorinated oraganics from water is other measure application for pervaporation separation. Contaminated pollutant must be removed from water, and a pervaporation can effectively remove the pollutant. Air pollution by organic vapor recently became serious enviromncntal problem, and removing organic vapor from air is important application of the membrane technology.

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Membrane Processes for Energy Saving in Japan

  • Nakao, Shin-ichi
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1994년도 제2회 하계분리막 Workshop
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    • pp.45-58
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    • 1994
  • Over the last 20 years, membrane separation processes, such as reverse osmosis, ultrafiltration and microfiltration, have been widely adopted by different industries. Commercial uses of membrane have displaced conventional separation processes, such as distillation, evaporation, precoat filter and so on. Membrane separation processes are often more capital and energy efficient when compared with conventional separation processes. Membrane devices and systems are almost always compact and modular. These are the well-known advantages of membrane separation processes. The disadvantage of the membrane process is that the process does not have scale merit and thus the membrane process is suitable for the small and middle size applications. Energy saving is, of course, the biggest advantage of the membrane process, and in many industries the membrane processes are employed because of this reason. Membrane process has other big advantage. In many applications membrane processes provide much higher quality of product than conventional processes. The example is ultrapure water production by membrane processes in semiconductor industry. Conventional technologies never offer such good quality of pure water. If you can obtain both energy saving and higher quality of product at the same time by membrane processes, this is the best application of membrane processes. One example is the concentration of orange juice by membrane, which has already been commercialized in Japan. Comparing with the conventional vacuum evaporation process, juice concentrated by the membrane process has much better taste and flavor and the energy consumption in the membrane process is much less than the evaporation process. In this paper, first membrane separation technology will be classified and then Japanese membrane manufacturers and new modules and devices under development in Japan will be introduced. Fourth energy saving in membrane process will be discussed and finally practical applications of membrane processes in Japan will be shown.

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Recovery of Ammonium Salt from Nitrate-Containing Water by Iron Nanoparticles and Membrane Contactor

  • Hwang, Yu-Hoon;Kim, Do-Gun;Ahn, Yong-Tae;Moon, Chung-Man;Shin, Hang-Sik
    • Environmental Engineering Research
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    • 제17권2호
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    • pp.111-116
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    • 2012
  • This study investigates the complete removal of nitrate and the recovery of valuable ammonium salt by the combination of nanoscale zero-valent iron (NZVI) and a membrane contactor system. The NZVI used for the experiments was prepared by chemical reduction without a stabilizing agent. The main end-product of nitrate reduction by NZVI was ammonia, and the solution pH was stably maintained around 10.5. Effective removal of ammonia was possible with the polytetrafluoroethylene membrane contactor system in all tested conditions. Among the various operation parameters including influent pH, concentration, temperature, and contact time, contact time and solution pH showed significant effects on the ammonia removal mechanism. Also, the osmotic distillation phenomena that deteriorate the mass transfer efficiency could be minimized by pre-heating the influent wastewater. The ammonia removal rate could be maximized by optimizing operation conditions and changing the membrane configuration. The combination of NZVI and the membrane contactor system could be a solution for nitrate removal and the recovery of valuable products.

석유화학공업에서의 투과증발막의 응용 (Application of Pervaporation Membrane Process in Petrochemical Industry)

  • 남상용
    • 멤브레인
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    • 제17권1호
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    • pp.1-13
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    • 2007
  • 분리막을 이용한 투과증발공정은 에너지 소모가 적고 설치비와 운영비면에서 우수한 효과를 볼 수 있기 때문에 증류공정을 대신할 수 있는 공정으로 주목받고 있다. 특히 석유화학공정은 공정 중에 에너지 소모가 크고, 많은 화합물들이 공비혼합물을 이루고, 새로운 공정을 설치하기 위해서는 작은 공간을 필요로 하기 때문에 투과증발공정은 증류공정을 대체할 수 있는 매우 유력한 후보이다. 벤젠/시클로헥산을 포함하는 방향족 화합물의 분리, 올레핀/파라핀 분리, 자일렌 이성질체의 분리, 반응성 단량체의 회수, 가솔린으로부터 황 화합물의 제거 등에 투과증발공정을 응용하는 많은 연구가 이루어졌으며, 상용화가 되고 있다.

Silicalite-1 분리막을 이용한 수용액으로부터 케톤의 투과증발 분리 (Pervaporation of Ketone from Water Using Silicalite-1 Membrane)

  • 이용택;오윤진;안효성;이혜련
    • 멤브레인
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    • 제13권4호
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    • pp.229-238
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    • 2003
  • 투과 증발은 막을 근거로 한 에너지 절약형 분리공정으로서 전통적인 증류 분리공정과 비교하여 높은 선택도를 나타내기 때문에 액상 혼합물 분리에 대체 공정으로서 주목받고 있다. 투과 증발에 이용되는 분리막으로서 제올라이트 분리막은 고분자 분리막보다 열적, 기계적, 화학적 안정성이 우수하며 특히 silicalite-1 분리막은 큰 소수성을 나타내기 때문에 유기화합물을 수용액으로부터 효과적으로 분리할 수 있다. 본 연구에서는 silicalite-1 분리막을 이용한 투과 증발 실험을 통하여 케톤계 휘발성 유기화합물을 분리하였다. 아세톤과 MEK의 공급 농도가 증가함에 따라 아세톤과 MEK의 투과 플럭스는 증가하였으며 선택도는 감소함을 관찰할 수 있었다.

Insight into Complexation of Olefin with Silver Ions Dissolved in Poly(n-butyl methacrylate)

  • Dongkyun Ko;Lee, Kyung-Min;Lee, Kwi-Jong;Kang, Yong-Soo
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 Proceedings of the second conference of aseanian membrane society
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    • pp.136-139
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    • 2004
  • Olefin/paraffin separation by the facilitated transport membrane using silver salts as carriers has been considered as a promising alternative to the conventional energy intensive distillation process. The basis for the separation is the ability of silver ions to react reversibly with olefin forming silver-olefin complexes.(omitted)

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PERFLUORO POLYMER MEMBRANES

  • Arcella, Vincenzo;Ghielmi, Alessandro;Vaccarono, Paola;Tommasi, Giulio
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
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    • pp.51-55
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    • 2003
  • Membranes made with perfluorinated polymers are of particular interest due to the unique features demonstrated by these materials. Both highly hydrophobic and hydrophilic membranes have been developed from appropriate perfluoropolymers, which were in turn obtained by copolymerization of TFE with special monomers available at the industrial scale. Highly hydrophobic membranes obtained from the glassy copolymers of TFE and 2,2,4 trifluoro-5 trifluoromethoxy-1,3 dioxole (Hyflo $n^{ }$ AD) show properties which make them particularly suited for use in the field of gas-liquid contactors and membrane distillation. Hydrophylic highly conductive proton exchange membranes obtained from the copolymer of TFE and a short-side-chain (SSC) perfluorosulfonylfluoridevinylether (Hyflo $n^{ }$ Ion) find interesting application in the field of fuel cells, especially in view of the current tendency to move to high temperature operation.n.

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