• 제목/요약/키워드: Oxygen enrichment membrane

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Polycarbonate/Metal Salt 막의 산소분리특성에 미치는 비용매와 금속염 농도의 영향 (Effect of Nonsolvent and Metal Salt Concentration on Oxygen Separation Performances of Polycarbonate/Metal Salt Membrane)

  • 서상훈;이우태
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.61-69
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    • 2001
  • Polycarbonate(PC) membranes for oxygen enrichment from air were prepared by the wet phase inversion method. In order to improve oxygen separation performances of the PC membrane, the effect of the added ethanol(nonsolvent) and $CuCl_2$(metal salt) concentration in the casting solution on morphology, oxygen permeability ami $O_2/N_2$ separation factor of the membrane was studied. In addition, tensile strength and elongation at break of the membrane were investigated. An asymmetric membrane with a dense top layer and a porous sublayer was obtained. The thickness of the dense top layer decreased with increasing amount of nonsolvent additive. Compared with pure PC membrane without additive(metal salt), the oxygen permeability and $O_2/N_2$ separation factor of the $PC/CuCl_2$ membrane are significantly improved. The oxygen permeability and $O_2/N_2$ separation factor is $5.25{\times}10^{-9}cm^3(STP){\cdot}cm/cm^2{\cdot}sec{\cdot}cmHg$ and 4.5, respectively. This improvement might be due to good interaction between metal salt and oxygen.

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질산은을 산소 캐리어로 하는 CA막의 제조 (Preparation of Cellulose Acetate Containing Silver Nitrate as Oxygen Carrier)

  • 안필성;이우태
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.83-90
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    • 1999
  • A cellulose acetate membrane containing silver nitrate was prepared by gelatinizing in water at $2^{\circ}C$ after evaporating solvent from the casting solution on a glass plate. Permeation experiments for oxygen and nitrogen were conducted in the ranges of temperature, $5-40^{\circ}C$ and pressure difference, $1-5kg/cm^2$ in order to investigate the effects of temperature and pressure difference on permeation characteristics of the membrane. When the evaporation time was increased, the permeability of oxygen decreased but the separation factor of oxygen against nitrogen increased since a more dense layer was formed on the membrane surface. When the silver nitrate was added, the permeation flux was doubled and the separation factor was improved from 3.0 to 3.3. This implies that silver nitrate acts as an oxygen carrier in the membrane.

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비대칭 Polysulfone계(PS/PES/PPS)막 제조시 물리적 인자의 영향 및 기체투과 특성 (Physical Properties and Permeation Characteristics of Polysulfone group(PS/PES/PPS) membrane for Gas Permeation)

  • 박영해
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.77-85
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    • 2001
  • This paper was to investigate the preparation of polysulfone(PS), polyethersulfone(PES) and polyphenylsulfone(PPS) membrane. The thermal property of PPS was higher than that of others. From the result of SEM, the concentration of polymer was found to have a significant effect on the structure of membrane, and the structure of membrane made of PES is found to have regular micell form of asymmetry. Permeability and selectivity for oxygen and nitrogen gas in the air were analyzed by GC. Permeabilities of the membrane made of PES for oxygen and nitrogen in air, 1.5 and $0.7(x10^9[cm^3(STP)cm/cm^2seccmHg]) $, respectively was higher than that of others. and Selectivity of the membrane made of PPS for oxygen to nitrogen gas in air was 2.9.

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Novel Polypyrrole composite membrane with high gas selectivity and permeability

  • Son, Won-Il;Kim, Byoung-Sik;Hong, Jae-Min
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.147-152
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    • 2004
  • Gas separation membrane technology is useful for a variety of applications [1, 2]. such as hydrogen recovery from reactor purge gas, nitrogen and oxygen enrichment, water vapor removal from air, stripping of carbon dioxide from natural gas. etc. Although membrane separations are attractive because of low energy costs and simple operation, low permeabilities and/or selectivity often limit membrane applications [3, 4].(omitted)

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폴리수폰 중공사막에 의한 산소농축 및 공정변수의 영향 (Enrichment of Oxygen and process engineering aspects using polysulfone hollowfiber membrane)

  • 조정식;김종수;이광래
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.65-66
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    • 1997
  • 1. 서론 : 현재의 막분리 기술로는 단 단계 분리공정(single-stage separation)으로 약 40%의 산소농축공기(oxygen-enriched air)를 얻을 수 밖에 없지만 심냉법(cryogenic techniques)보다는 에너지 소비율이 적으며, 공정이 비교적 간단하기 때문에 용도에 따라 순 산소를 꼭 필요로 하지 않는 제철소, 발전소 등의 연소분야, 호흡기 환자를 위한 의료분야, 생물공학이나 항공기 분야 등에 편리하게 이용될 수 있다. 이와 같이 용도가 다양한 산소를 분리막을 이용하여 보다 편리하고 값싸게 얻기 위해서는 산소와 질소의 막투과에 대한 새로운 지식을 얻고 막투과가 기체의 어떤 성질에 지배되고 있는가를 조사할 필요가 있다. 본 연구에서는 고무상 고분자막(rubbery polymer membrane)에 대한 산소/질소의 수착특성과 순수한 기체의 투과율(permeation rate)을 기초로 하여 혼합기체의 투과율, 분리인자(separation factor), 막분리 공정변수에 의한 중공사 분리막에서의 기체분리특성에 대하여 연구하였다.

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Preparation and characterization of $C-SiO_2$ membranes modified by oxidation and their gas separation properties

  • Han, Sang-Hoon;Kim, Youn-Kook;Park, Ho-Bum;Lee, Young-Moo
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.180-183
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    • 2004
  • Gas separation membranes are now used in a wide variety of application areas as oxygen enrichment, hydrogen recovery, acid gas treatment, and natural gas dehydration etc [1]. Since polymeric membranes offer attractive properties for gas separation application, they have been variously studied [2-4].(omitted)

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고에너지 전자선을 조사한 피부의 세포막모델에서 공기 중의 O2-N2 혼합기체의 분리투과 특성 (Separation Permeation Characteristics of N2-O2 Gas in Air at Cell Membrane Model of Skin which Irradiated by High Energy Electron)

  • 고인호;여진동
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.261-270
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    • 2019
  • 본 논문에서는 고에너지 전자선(6MeV)을 조사한 피부의 세포막 모델에서 공기의 주요 구성성분인 $N_2-O_2$ 혼합기체가 압력차에 따른 투과도차의 변화를 나타내고 결국 $N_2-O_2$ 분리투과성의 변화로 나타내어 기체분자가 분리 전달되는 특성을 연구하였다. 이 실험에 사용한 재료로 피부의 세포막 모델은 polydimethyl siloxane (PDMS)분말을 polysulfone과 결합시킨 비다공성 복합막, 압축공기와 순도 99.9%인 산소, 질소기체통, 산소분석기(LC-700H, Japan), soap-bubble flow meter, wet-test meter, pressure regulator, back-pressure regulator, permeation cell, Linac 전자선 조사기 등을 사용하였다. 실험방법으로는 $N_2-O_2$ 기체투과 장치를 이용하여 피부세포막모델의 온도는 $36.5^{\circ}C$로 고정한 후에 기체의 온도도 $15^{\circ}C$로 고정하고 조작압력법위를 $1{\sim}6kg_f/cm^2$로 하며 각각 $1kg_f/cm^2$ 단위로 측정하였다. 방사선을 조사한 피부의 고분자막(세포막모델)에서 공기를 구성한 $N_2-O_2$ 혼합기체의 분자가 압력차에 따른 투과도차가 발생하여 피부세포에 비정상적으로 전달되는 과정을 실험을 한 결과 아래와 같은 결론을 추론하게 되었다. 피부의 고분자 막(세포막모델)에서 $N_2-O_2$ 혼합기체의 투과분리특성의 변화에 대하여 알아본 결과 방사선을 조사하지 않은 때 질소와 산소의 투과도 변화는 각각 $1.19{\times}10-4{\sim}2.43{\times}10^{-4}$$1.72{\times}10^{-4}{\sim}2.6{\times}10^{-4}[cm^3(STP)/cm^2{\cdot}sec{\cdot}cmHg]$이며 방사선조사로 질소와 산소의 투과도 변화는 각각 $0.19{\times}10^{-4}{\sim}0.56{\times}10^{-4}$$0.41{\times}10-4{\sim}0.76{\times}10^{-4}[cm^3(STP)/cm^2{\cdot}sec{\cdot}cmHg]$이며 4~10배 정도 낮아짐을 알 수가 있었고 방사선을 조사하지 않은 때 질소에 대한 산소의 이상분리인자 ${\alpha}^*$의 값은 1.32~0.42로 나타내었으며 방사선조사로 질소에 대한 산소의 이상분리인자 ${\alpha}^*$의 값은 0.237~0.125이며 4~5배 정도 낮아짐을 나타내었다. 또한, 압력차가 $1{\sim}6kg_f/cm^2$로 증가함에 따라서 작업변수인 cut가 0에 접근할수록 투과도상의 산소부화도는 증가하지만 반면에 압력비 Pr이 0에 가까워질수록 투과도상의 산소부화도는 방사선조사로 4~19배 정도 감소하였다. 방사선의 조사 유 무에 관계없이 압력차가 $1{\sim}6kg_f/cm^2$ 로 증가함에 따라서 질소, 산소 및 공기의 투과도는 증가하였지만 질소에 대한 산소의 선택성은 감소하였다.