• 멤브레인
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• 제9권1호
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• pp.51-62
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• 1999

본 연구는 투과증발법을 이용한 미량의 휘발성 유기용제 회수에 관한 것으로서 polydimethylsiloxane (PDMS) 균질막을 이용하여 혼합물의 농도, 막의 두께에 따른 투과 특성을 살펴보고, 이에 따라 용해-확산 모델을 이용하여 해석하였다. PDMS 균질막을 통한 MEK , 톨루엔 혼합수용액의 투과실험에서 각 물질의 선택도는 공급액의 농도와 다른 물질의 농도에 상관없이 일정한 값을 나타내었으며, 투과유량도 공급액 농도와 선형의 비례관계을 보였다. 따라서 본 연구에서 각 물질간의 간섭효과는 나타나지 않았다. 균질막의 두께를 변화시키며 행한 투과 실험에서 막 두께에 다른 선택도의 변화는 관철되지 않았다. 이에 따라서 용해-확산모델을 이용하여 각 물질의 PDMS막에 대한 투과계수를 구하였다. 막의 기능성과 실용성을 향상시키기 위한 복합막을 제조하여 행한 투과 실험을 한 결과 PEG 처리한 부직포위에 PDMS를 도포한 막이 선택도나 용질투과유량면에서 가장 우수한 성능을 보였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2005년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.133-147
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• 2005

In order to investigate applicability for 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate (TFEMA) produced by esterification of 2,2,2-trifluoroethanol(TFEA) and methacrylic acid(MA) using pervaporation membrane, poly(vinyl alcohol) (PVA) composite membranes were prepared with glutaraldehyde(GA) onto porous polyethersulfone(PES) support. The degree of crosslinking and thickness of PVA coating layer were analyzed by swelling test and SEM(scanning electron microscopy), respectively. Pervaporation test was done with two feed mixures; TFEA/water, MA/water. The pervaporation data were obtained as a function of content of crosslinking agent, feed composition, and operating temperature, respectively. In case of TFEA-water(90/10 wt%) feed mixture at $80^{\circ}C$, the optimized membrane showed the high permeation flux of 1.5 $kg/m^2hr$ and separation factor of 320. In case of MA-water(90/10 wt%) feed mixture, the membranealso showed high permeation flux of 2.3 $kg/m^2hr$ and separation factor of 740 in same conditions.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1991년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.1-3
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• 1991

A novel membrane separation process for the separation of liquid mixture is Pervaporation. The term, 'pervaporation', is a combination of permeation and evaporation, and was first introduced by kober[1] in 1917. In this technique, the liquid mixture in feed is in contact with one side of a dense non-porous membrane and after diffusing through the membrane is removed from the downstream side in the vapor phase, but is usually condensed afterwards to obtain a permeate in liquid from.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 심포지움시리즈 Jan-96 투과증발막과 응용
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• pp.1-23
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• 1996

투과증발(Pervaporation)이란 어원적으로 "permeation"과 "evaporation"의 합성어인데 액체혼합물이 치밀한 비다공질막을 통해 이동하는 동안 증기화되면서 분리되는 막분리 공정이다. 이 공정에서 막 한쪽면은 액체공급액과 접하고 있고 다른 한쪽면은 낮은 투과물의 증기압과 접하고 있는데 낮은 증기압은 진공(vacuum pervaporation)을 가하거나 혹은 불활성의 담체가스(sweep gas pervaporation)를 흐르게 하므로써 얻을 수 있다. 이때 막 내부에 트과증발막공정의 추진력인 화학 포텐셜(chemical potential) 구배가 발생하여 막을 통한 물질투과가 이루어지는데 각 투과성분의 투과속도는 투과성분과 막재료간의 물리화학적 인력에 의해 결정된다.의 물리화학적 인력에 의해 결정된다.

• 산업기술연구
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• 제22권A호
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• pp.249-254
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• 2002

The surface of tube-type alumina substrate was modified with a silane coupling agent in order to modify the membrane surface with hydrophobicity. Contact angle of water drops on modified membrane was greater than $90^{\circ}$. The modified membrane was tested in pervaporation and vapor permeation for the recovery of menthol from dilute menthol/water mixture. With increasing menthol concentration in the feed at $45^{\circ}C$, permeation rate of menthol in pervaporation and vapor permeation increased from $0.039(g/m^2hr)$ to $0144(g/m^2hr)$ and from. $0.077(g/m^2hr)$ to $0.297(g/m^2hr)$ respectively. When feed concentration is 0.005(g/L) at $45^{\circ}C$, separation factor for menthol in pervaporation and vapor permeation is 20,7 and 40.5 respectively.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
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• pp.77-80
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• 2003

Hydrocarbon-hydrocarbon separations are one of the most important processes in petroleum refining. Distillation process has been used for separating hydrocarbons, but this conventional process is very energy consuming. Pervaporation separation through polymeric membranes is an emerging process alternative to distillation because of energy savings, compact system installation, reduced capital investment, and other performance attributes. In hydrocarbon separations, polymeric membranes are easily swollen by hydrocarbons and can lose mechanical strength. Chemically robust membranes are needed for the separation of hydrocarbons. In this study, the blend membrane was applied to separate benzene and cyclohexane. This is a model system for aliphatic and aromatic separation. Cyclohexane is also physically very similar to benzene and as a result of the very closing boiling points (0.6$^{\circ}C$), benzene and cyclohexane form an azetrope. Thus the system provides a good model for azeotrope breaking by pervaporation. The semi-quantitative thermodynamic model predicts that the calculated selectivity increases with increasing Hydrin contents in the blend membranes. Pervaporation experiments utilizing various operating temperatures and feed concentrations with different blend membranes are compared with the result from semi-quantitative thermodynamic calculations.

• 멤브레인
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• 제12권4호
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• pp.226-239
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• 2002

유기용매의 탈수화 공정의 거동을 예측할 수 있는 투과증발 판틀형 모듈에 대한 전산모사 모델을 확립하였는데 이는 공정의 분석 및 최적화의 도구로 사용할 수 있다. 확립한 모델은 물질, 열 및 농도 수지식으로 이루어졌으며 유한요소법의 수치해석을 사용하여 각 투과 특성들은 계산하였다. 본 전산모사에서는 모듈내 각 두개의 막 사이에 있는 단일 공급유로를 기본 미분단위부피로 사용함으로써 계산과정을 단순화하초 계산시간을 단축할 수가 있었다. 또한 모델식에 각 파라메타들을 실제 공정에서 직접 구하여 사용함으로써 공정모사의 정확성을 얻을 수가 있었다. 모사모델의 타당성을 화인하기 위해서 에탄올/물 혼합물을 모델 혼합물로 선정하여 상업 투과막인 $AzeoSep^{TM}$-2002를 통한 투과실험을 행하여 각 투과 특성들을 얻었으며 얻은 이들 값들과 모사 모델식으로부터 계산된 값들과 비교한 결과 서로 잘 일치함을 보여 본 모사모델의 타당성을 입증하였다. 또한 모사모델을 사용하여 연속식 및 회분식 투과공정에서의 에탄을 탈수 공정을 모사하였는데 모사 결과들은 공정 분석 및 최적화를 위한 기본자료로 활용할 수 있다. 본 연구에서는 모사결과를 토대로 회분식 공정과 연속식 공정을 비교 분석하였다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.369-376
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• 2023

본 연구에서는 에너지 소모가 큰 기존 진공 증류 공정의 대안으로 친환경이면서 에너지 효율적인 투과증발 분리공정을 이용하여 1,2 hexane diol/water (1,2 HDO/water) 혼합물에서 물을 분리하는 데 적용되었다. 사용한 분리막은 glutaraldehyde (GA)로 가교된 PVA를 알루미나 중공사 막(Al-HF) 내부에 코팅하여 사용하였다. 1,2 HDO/water 투과증발 분리공정에서는 PVA/GA 비율, 경화 온도 및 투과증발 분리공정 운전 조건에 대한 막의 최적화를 연구하였다. 장기 안정성 시험에서 PVA/GA (몰 비율 = 0.08, 경화 온도 = 80℃) 로 코팅된 Al-HF 막이 공정온도 40℃에서 1.90~2.16 kg/m²h 범위의 투과도를 보였으며, 투과용액의 수분 함량은 99.5% (separation factor = 68) 이상이었다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.377-382
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• 2023

본 연구는 PEBAX/PVDF 복합막을 제조하고 에탄올/물 혼합액에 대한 투과증발 성능을 평가하였다. 또한 PVDF 지지체 표면에 ZIF-8 층을 형성하여 복합막의 투과증발 성능을 향상시키고자 하였고, PEBAX 선택층 두께에 따른 성능 비교를 통해 최적의 막을 선정하였다. 제작된 복합막을 물과 에탄올이 95/5 중량비로 혼합된 공급액에 대하여 투과증발 실험을 수행하였다. 그 결과 ZIF-8 충이 형성된 PVDF 지지체를 사용한 복합막의 경우 플럭스 1.98 kg/m²h, 분리 계수 3.88로 일반 PVDF 지지체를 사용한 복합막보다 투과량과 선택도가 모두 높은 값을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제10권7호
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• pp.1041-1045
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• 1999

세 가지 종류의 방향족 다이안하이드라이드(6FDA, BTDA, PMDA)와 polydimethylsiloxane(SIDA, 평균 분자량 800)을 단독 다이아민으로 하여 축중합반응에 의하여 폴리실록산이미드(PSI) 막을 제조하였다. 이들은 모두 실록산 30~40 wt % 함유하고 있는 고무상의 고분자로서 낮은 밀도, 높은 비자유부피, 그리고 낮은 표면에너지를 가지고 있었다. 제조된 PSI막을 0.05 wt %의 4가지 혼합용매(ethyl acetate, methylene chloride, trichloroethylene, toluene)에 대해 투과증발 특성을 알아본 결과 이들은 유기용매의 소수성 경향이 증가할수록 높은 선택도와 투과도를 보였다.