• 제목/요약/키워드: separation of water-ethanol mixture.

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과당.포도당 혼합물로 부터 과당의 분리에 따른 염과 유기용매의 영향 (Effects of Solvents and Salts on the Separation of Fructose from Glucose-Fructose Mixture)

  • 장진호;장호남
    • 한국식품과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.70-76
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    • 1983
  • 과당과 포도당의 혼합물로부터 과당의 분리에 관한 염과 용매의 영향을 이들 두 당의 용해도 차를 이용한 결정화 방법에 의해서 조사하였다. 결정화 방법은 이들 두 당의 혼합용액에 알콜과 $CaCl_2$, NaCl을 첨가하여 실행하였다. 에틸알콜이 메틸알콜, iso-프로판올 및 n-부탄올보다 분리에 더 좋은 용매라는 것을 알았으며, 알콜용액에 NaCl을 첨가하면 $CaCl_2$를 첨가하는 경우와 소금을 첨가하지 않은 경우보다 더 낳은 결과를 가져온다는 것을 알았다. 이 경우에 있어서 분리하려는 feed 용액에서의 과당과 포도당의 비율이 1 : 1 이었는데 feed 용액에서의 두 당의 조성비를 변화시킨 결과 더 좋지 않은 분리 결과를 가져왔다. 결론적으로 과당의 가장 좋은 분리는 20% 물과 40% 과당, 40% 포도당으로 이루어진 feed 용액에 NaCl과 에틸알콜을 첨가함으로써 결정화시키려는 용액에서의 각 성분이 에틸알콜 36ml, 물 4ml, 과당 8gm, 포도당 8gm, NaCl 0.25gm과 같은 조성을 이룰 때 얻어졌다.

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가솔린의 첨가물질이 가소홀에 미치는 영향에 관한 연구 (The Effect of Additives on the Gasohol)

  • 이진휘;이일우
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.374-378
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    • 2011
  • The studied results of the gasohol, which is the mixture of gasoline and ethanol, were investigated for the promotion of applications on commercially by gasoline vehicle referring to octane number, minimum water contents be involved, and separation inhibitors for protecting phase separation etc. especially for the E10 and E20. The results showed that octane number will be revised by higher value as the ethanol is added more, and it's more effect in case of be added as a mixture than individually when inhibition agents is added for the inhibition of separation. and it's reasonable for the water contents of less than 1% by comparing with experimental results and in view of regulations of various countries.

NaA 제올라이트 분리막의 물/에탄올 투과증발 특성 (Pervaporation Characteristics of NaA Zeolite Membrane for Water/Ethanol Mixture)

  • 안효성;이혜련;이용택
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권2호
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    • pp.243-248
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    • 2005
  • 분리막 투과증발은 증류에 비하여 낮은 에너지를 요구하기 때문에 물/유기물 혼합물의 분리에 이용될 수 있으며 공비 혼합물이나 이성질체의 분리에 선호되는 방법이다. 제올라이트 분리막은 고분자 분리막에 비하여 열적, 기계적, 화학적 안정성이 우수하며 NaA 제올라이트 분리막은 큰 친수성을 나타내므로 물/유기물 혼합물로부터 효율적인 물 분리에 적합하다. 본 연구에서는 NaA 제올라이트 분리막을 이용한 투과증발 막분리 공정을 이용하여 물/에탄올 혼합물에서 선택적으로 물을 분리하고자 하였다. 에탄올의 공급 농도가 증가함에 따라 총투과플럭스는 감소하였으며 선택도는 증가한 후 높은 에탄올 농도에서 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 실험 온도의 증가에 따라 총투과플럭스는 증가하였으며 선택도 또한 증가하였지만 높은 에탄올 농도에서는 감소하였다. 160시간 이상의 장기간 실험을 통하여 총투과플럭스와 선택도가 안정적으로 일정함을 확인할 수 있었다. 또한, 본 연구를 통하여 얻어진 NaA 제올라이트 분리막은 증류 및 PVA 계열 고분자 분리막보다 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다.

물/유기용매 분리를 위한 증류-투과증발막 혼성공정의 최적화 (Optimization of Distillation-Pervaporation Membrane Hybrid Process for Separation of Water/Organic Solvent Mixtures)

  • 양정인;한명완
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권1호
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    • pp.29-41
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    • 2018
  • 공비점이 존재하거나 상대휘발도 차이가 적은 2성분 혼합물은 단일 증류탑으로 분리하기 어렵다. 이때 혼합물에서 분리가 어려운 영역을 투과증발막을 사용하여 분리하면 효율적인 공정을 설계할 수 있다. 본 연구에서는 물-유기용매 혼합물을 분리하기 위한 증류-투과증발막 혼성공정을 제시하고, 물-초산 혼합물과 물-에탄올 혼합물의 분리공정을 각각 모사하였다. 증류탑 상부 흐름이 친수성 막을 통과하여 물을 높은 순도로 분리하는 공정을 모사하였다. 실험과 문헌에서 얻은 친수성 막의 투과도를 토대로 막 모델을 만들어 막 면적을 계산하였다. 제시한 공정의 최적화를 위해, 목적함수를 연간 총 비용으로 정하고 주요 설계 변수들을 최적화 변수로 하여 최적화 문제를 구성하였다. 또한, 혼성공정의 각 최적화 변수의 변화에 따른 목적함수 값의 변화 추세를 나타내고 최적화 변수를 최적점에 가까운 값으로 쉽게 추측할 수 있는 방법을 제안하였다.

가교키토산 복합막을 통한 알콜수용액의 탈수 III. 화학가교시 지지체, 중화에 의한 효과와 이온가교시 활성층두께 변화에 의한 효과 (Dehydration of Alcohol Solutions Through Crosslinked Chitosan Composite Membranes III. Effects of Substrate, Neutralization and Active Layer Thickness on Pervaporation of Water/Ethanol Mixture)

  • 이영무;남상용;유제강;류경옥
    • 멤브레인
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    • 제6권4호
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    • pp.250-257
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    • 1996
  • 글루탈알데히드와 황산을 이용하여 가교된 키토산 복합막을 제조하였다. 제조된 복합막은 글루탈알데히드와 황산용액을 이용하여 표면말을 선택적으로 가교하엿다. 제조된 키토산 막에서의 키토산과 아세트산간의 착체형성의 영향을 관찰하기 위하여 수산화나트륨으로 중화하여 성능을 비교하였다. 황산으로 표면을 가교한 경우 코팅된 활성층의 투과증발에 대한 영향을 관찰하였다. 글루탈알데히드로 가교된 키토산복합막은 지지체의 종류를 변화시키면서 투과증발성능을 비교하였다. 지지체의 순수투과성능이 증가할수록 투과유량은 비슷한 값들을 유지하였으며, 선택도는 증가하다가 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 수산화나트륨으로 키토산을 중화시킨 경우에는 선택도는 감소하였고 투과유량은 유지되는 경향을 나타내었다. 황산을 이용하여 표면을 이온가교시킨 경우 키토산 복합막은 활성충우ㅏ 두께가 증가할수록 가교시간이 증가하여야 최적의 가교조건을 나타내었다.

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에탄올 수용액의 투과증발에 있어서 막의 친화성과 최적 조업조건의 관계 (The Relationship between Affinity of Membrane and Optimum Operation Conditions in the Pervaporation of Aqueous Ethanol)

  • 전종기;명완재;임선기
    • 멤브레인
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    • 제1권1호
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    • pp.34-43
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    • 1991
  • 물에 대해 수착선택성이 높은 아세트산 셀룰로오스 치밀막(CA막)과 에탄올에 대해 수착선택성이 높은 실리콘 고무막(SR막)을 통한 물(1)/에탄올(2) 이성분 혼합액의 투과증발에 있어서 막의 친화성과 최적 조업조건의 관계를 조사하였다. CA막과 SR막을 제조하여, 이들 막에서의 수착량, 수착선택도, 투과증발 분리도 및 투과증발 속도를 실험으로 구하고 서로 비교하였다. 하류압력의 영향을 Thompson다이아그램을 써서 분석하였고, 공급액 농도와 조업 온도 변화에 따른 수착 및 투과증발 특성을 활동도 계수, 가소화 효과, 활성화에너지 등으로 설명할 수 있었다. CA막을 사용한 물의 분리의 경우에는 물에 대한 투과증발 분리도 ($[\alpha^2_1]_{PV}$) 및 투과증발 속도 모두 하류압력이 낮고, 공급액의 농도가 중간 정도이고, 온도가 높은 조업조건이 유리하였다. 그러나 SR막을 사용한 에탄올의 분리의 경우에는 에탄올에 대한 투과증발 분리도 ($[\alpha^2_1]_{PV}$) 는 하류압력이 높을수록, 공급액 중의 에탄올 농도가 낮을수록, 조업온도가 낮을수록 증가하였지만, 투과증발 속도는 반대의 경향을 나타내었다.

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PVA/PSSA_MA/TEOS 막을 이용한 물/에탄올 계의 투과증발 분리 (Pervaporation Separation of Water-Ethanol Mixture Using Crosslinked PVA/PSSA_MA/TEOS Hybrid Membranes)

  • 임지원;이병성;김대훈;윤석원;임현수;문고영;남상용
    • 멤브레인
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    • 제18권1호
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    • pp.44-52
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    • 2008
  • 본 연구는 poly(vinyl alcohol) (PVA)와 가교제 poly(styrene sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA_MA)을 이용하여 제조된 막에 tetraethylorthosilicate (TEOS)를 도입하여 물-에탄올 계에 대한 투과증발 실험을 다양한 가교온도별($120{\sim}140^{\circ}C$), 조업온도별($25{\sim}70^{\circ}C$)로 수행하였다. TEOS의 함량은 PVA 대비 3, 5, 7 wt%를 사용하였으며, 원액의 조성은 무게비로 물 10, 20, 30 및 50%에 대하여 조사하였다. 물 에탄올 = 10 : 90 조성, 조업온도 $50^{\circ}C$에서 선택도 1730과 투과도 $16.3g/m^2{\cdot}hr$를 PVA/7 wt% PSSA_MA/5 wt% TEOS 막이 보여 주었다.

친수성 제올라이트 분리막의 물/에탄올 투과증발 특성 (Pervaporation Characteristics of Water/Ethanol Mixture through Hydrophilic Zeolite Membranes)

  • 안효성;이혜련;이용택
    • 공업화학
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    • 제16권1호
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    • pp.61-67
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    • 2005
  • 고분자 분리막에 비하여 열적, 기계적, 화학적 안정성이 우수한 친수성 NaA 및 NaY 제올라이트 분리막을 투과증발 막분리 공정에 적용하여 물/에탄올 혼합물에서 선택적으로 물을 분리하고자 하였다. 공급되는 에탄올의 농도 변화 및 투과증발 실험 온도의 변화가 투과플럭스와 물 선택도에 미치는 영향을 고찰하였다. NaA 제올라이트 분리막은 투과증발 실험 결과 NaY 제올라이트 분리막에 비해 동일 실험 조건에서 물의 투과 선택도는 1000배 이상 우수하나 물 투과플럭스는 상대적으로 작아 약 1/2 정도였다.

PVA/PSSA-MA 이온교환막을 이용한 물/에탄올 계의 투과증발분리 (Pervaporation Separation of Water/Ethanol Mixture Using PVA/PSSA-MA Ion Exchange Membranes)

  • 임지원;조현일;서무영;김대훈;박인철;남상용
    • 멤브레인
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    • 제16권3호
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    • pp.235-239
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    • 2006
  • 본 연구는 poly(vinyl alcohol) (PVA)와 가교제 poly(strene sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA-MA)을 이용하여 제조된 막을 물/에탄올 계에 대한 투과증발 실험을 25, 35 및 45$^{\circ}C$에서 수행하였다. 가교제의 함량은 7, 9, 11 wt.%를 사용하였으며, 원액의 조성은 무게비로 물 50, 20, 10 및 공비점인 4.4%에 대하여 조사하였다. 일반적인 투과증발 결과와 마찬가지로 가교제 함량의 증가 및 조업온도 증가에 따라 투과도 및 선택도에 대한 대표적 경향을 보여 주었다. 물 : 에탄올 = 10 : 90 조성에서 그리고 $45^{\circ}C$에서 선택도 12003와 투과도 $58.92g/m^2{\cdot}hr$를 PSSA-MA 11 wt%의 막이 보여 주었다.

에틸아세테이트 생산 공정의 탈수를 위한 NaY 제올라이트 분리막 투과증발 (NaY Zeolite Membrane Pervaporation for Dehydration from Ethylacetate Manufacturing Process)

  • 안효성;이혜련;이용택
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권3호
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    • pp.366-370
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    • 2005
  • 에틸아세테이트를 생산하는 에스테르화 공정에서 부산물로 생성되는 물을 NaY 제올라이트 분리막 투과증발을 이용하여 선택적으로 분리하고자 하였다. 에스테르 반응 분리 공정에서 나타날 수 있는 이성분계 혼합물 및 삼성분계 혼합물로부터 물을 분리하였으며 공급되는 유기물의 농도 및 투과증발 실험 온도의 변화가 투과플럭스와 물 선택도에 미치는 영향을 고찰하였다. 물/에틸아세테이트 혼합물의 투과증발 결과 실험 농도 및 온도에 따라 NaY 제올라이트 분리막은 $930-5,000g/m^2/hr$의 총투과플럭스와 3,700-8,000의 물 선택도를 나타내었다. 물/에탄올/에틸아세테이트 삼중공비물의 경우 $1,300-3,900g/m^2/hr$의 총투과플럭스와 530-1,600의 물 선택도를 나타내었다. 본 연구를 통하여 합성된 NaY 제올라이트 분리막은 물에 대해 매우 높은 선택도와 투과플럭스를 나타내므로 에스테르화 반응 공정에 분리막 투과증발 공정을 적용할 수 있을 것으로 판단된다.