• 제목/요약/키워드: water permeance

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Hypochlorite treatment of polyamide membrane for improved reverse osmosis performance

  • Shao, P.;Kurth, C.J.
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제4권1호
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    • pp.69-81
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    • 2013
  • The pH-dependent inter-conversion of the three free chlorine species ($Cl_2$, HOCl, OCl-) present in the aqueous hypochlorite solution was theoretically investigated. Each species was found overwhelmingly present in a characteristic pH range. Hypochlorite treatment of the polyamide membrane was carried out over these pH ranges and various membrane responses were observed. As pH is less than 8, membrane tends to be N-chlorinated by $Cl_2$ and HOCl, and N-chlorinated membrane showed reduced water permeance and salt rejection. As pH rises to 10-12, $OCl^-$ appears to be the dominating chlorine species. Membrane hydrolysis was found to well interpret the improved water permeance and salt rejection. When the pH is between 8-10, both N-chlorination and hydrolysis contribute to the response of the membrane, and the treated membrane showed improved salt rejection but reduced water permeation. Excessive hydrolysis occurred while the membrane was treated at pH 13 for the much stronger alkalinity.

투습성에 따른 단열재의 단열성능평가 및 고찰 (The estimation on the insulation performance of thermal insulation materials according to water vapor permeance)

  • 김석현;박종일;이민우;홍진관
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1012-1018
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    • 2006
  • In this study, the insulation performance of thermal insulation materials such as glass wool, polyetylene and flexible lastomeric foam according to water vapor permeance was estimated by using experimental correlation equation. The results showed the conductivity increment of flexible lastomeric foam which has very low-permeability (${\le}0.15[ng/{\cdot}s{\cdot}Pa]\;or\;{\mu}{\ge}1,000$) is about 50% lower than that of glass wool with the lapse of ten years. The conclusion is that moisture inevitably accumulated in permeable Insulations reduces insulation performance and also accelerates surface condensation in the case of cold water system.

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막반응기에서의 수성가스전이반응의 성능 분석 (Performance Analysis of Water Gas Shift Reaction in a Membrane Reactor)

  • 임한권
    • 공업화학
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    • 제25권2호
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    • pp.204-208
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    • 2014
  • 본 연구는 1차원 반응기 모델을 이용한 수치 시뮬레이션을 통해 수소투과량, 수소선택도, 사용된 촉매의 양, 급송흐름에서의 $H_2O/CO$ 조성비 및 Ar sweep gas가 막반응기(membrane reactor)에서의 수성가스전이반응의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 막반응기에서 평형상태보다 향상된 수소수율을 얻기 위해선 적어도 100 이상의 수소선택도를 가져야 함이 관찰되었으며, 수소투과량이 계속 증가될 경우에는 수소수율의 증가폭이 점차 감소됨이 보였다. 낮은 수소투과량의 경우에는 촉매량이 증가할수록 초기엔 증가된 CO 전환율을 보이다가 점차 그 증가폭이 감소되었으며, 높은 수소투과량의 경우에는 촉매의 양과 무관하게 높은 CO 전환율이 관찰되었다. 급송흐름에서의 $H_2O/CO$ 조성비가 1.5 이상인 경우엔 수소투과량이 막반응기에서의 CO 전환율에 미치는 영향이 미미하였고, 막반응기에서 평형상태보다 향상된 CO 전환율을 얻기 위해선 적어도 $6.7{\times}10^{-6}mol\;s^{-1}$ 의 Ar 몰유속이 필요함이 밝혀졌다.

투수성 GFRP 보강 복합체 개발 및 투수성에 대한 연구 (A Study on the Development and Performance Evaluation of Permeable GFRP Strengthening Panel for RC Structure)

  • 조병완;강석원;박철;김장욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.65-73
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    • 2013
  • 최근 콘크리트 구조물의 보강방법으로 FRP (Fiber Reinforced Polymer)를 이용한 외부부착보강공법이 많이 활용되고 있다. FRP 외부 부착보강은 중량에 비하여 높은 강도 및 강성, 우수한 내구성과 시공성 등 여러 가지 장점을 가지는 공법이다. 그러나 외부부착보강은 구조물이 투수성이 낮은 보강재로 밀폐되고 수분이 외부로 배출되지 못함으로 인하여, 장기적인 구조물의 손상을 발생시키는 문제점이 있다. 본 연구에서는 계면의 수분을 적절하게 배출할 수 있는 GFRP 보강재를 개발하고 투수성능을 측정하는데 주목적을 두고 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 기존에 많이 사용되고 있는 보강공법을 투수가능한 구조로 변형하고 GFRP 함량을 변수로 보강재의 투수과정을 모사하는 실내 투수시험을 수행하여 보강재의 투수계수를 측정하였다. 또한 보강재의 투수과정에 대한 수치해석을 수행하여 측정된 투수계수 값을 이론적으로 검증하고자 하였다. 그 결과 섬유 함량중 75%의 섬유 함량에서 가장 많은 0.5129 $g/h\;m^2$의 수분이 배출되었으며, 인장강도 역시 75%였을 때 최대인장강도인 4,76.6MPa를 나타내어 75% 유리섬유 함량의 COSREM GP패널이 통기성 및 구조적으로 가장 우수한 것으로 나타났다.

중공사 고분자 분리막을 통한 단일기체($SF_6$, $N_2$, $O_2$, $CF_4$) 투과플럭스의 온도와 압력에 따른 변화특성 (Variation of Single Gas ($SF_6$, $N_2$, $O_2$, $CF_4$) Permeance through Hollow Fiber Polymeric Membranes Depending on Temperature and Pressure)

  • 이민우;이순재;김한별;김성현;이상협
    • 멤브레인
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    • 제22권1호
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    • pp.23-34
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    • 2012
  • 중공사 고분자 분리막을 이용한 SF6를 분리 농축을 위한 운전조건을 결정하기 위해서는, 온도와 압력이 투과특성에 미치는 영향에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 온도와 압력이 부과된 조건에서 단일기체 투과실험을 수행하여, 중공사 고분자 분리막(PSF, PC, PI)을 통한 기체($N_2$, $O_2$, $SF_6$, $CF_4$)의 투과특성을 연구하였다. 실험결과, 기체의 투과플럭스는 온도와 압력의 증가에 따라 일반적으로 증가하는 것으로 나타났으나, 분리막에 따른 투과플럭스의 차이가 관찰되었으며, 온도, 압력에 따른 투과플럭스 변화율은 기체의 특성(분자크기)에 따라 다른 것으로 나타났다. 온도 압력에 대한 투과플럭스를 3차원적으로 표현했을 때, 투과플럭스는 근사적인 평면 위에서 변화하는 것으로 관측되었다. 온도와 압력에 의한 투과플럭스 변화를 열역학적으로 분석하였으며, 투과플럭스 예측을 위한 경험적 모델로 평면특성의 1차 다항식 모델과 곡면 특성을 가진 2차 다항식 모델을 제안하였다. 그 결과 두 경험적 모델 모두 관측자료에 대한 높은 적합도를 보여 적용가능성을 확인하였다.

우드세라믹을 첨가한 기능성 한지가 실내습도 조절에 미치는 영향 (Effect of Functional Hanji Using Wood Ceramics on Indoor Humidity Control)

  • 임현아;오승원;강진하
    • 펄프종이기술
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    • 제38권2호
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    • pp.35-42
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    • 2006
  • This study was carried out to develop a new application field of traditional Hanji and obtain the basic data for producing functional Hanji using sawdust ceramics and rice-husk ceramics as an architectural material. The results measuring water vapor permeance and water vapor absorption for using window materials and wallpapers are as follows. Hanji wallpaper has good things in controlling indoor space comfortably. Particularly, ability of controlling humidity of Hanji wallpaper affects indoor space comfort and human health. In the case indoor humidity is higher than outdoor humidity, according to the addition of ceramics, Hanji wallpapers maintain the humidity by retaining water vapor molecules in the pores of ceramics. Thus the Hanji wallpapers with ceramics, in particular rice-husk ceramics, make it superior to non-ceramics Hanji wallpapers in maintaining the humidity indoors.

표면개질 실리카막을 이용한 $CO_2$선택투과분리 ($CO_2$ Separation Using Surface Modified Silica Membrane)

  • 김성수;최현교;박홍채;김태옥;서봉국
    • 한국환경과학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.311-318
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    • 2000
  • To improve $CO_2$pemselectivity, a modified silica membrane was prepared by chemical vapor deposition with tetraethoxysilane(TEOS)-ethanol-water, and TEOS-ethanol-water-HCI solution at 300-$600^{\circ}C$. The silica was effectively deposited in the mesopores of a ${\gamma}$-alumina film coated on a porous $\alpha$-alumina tube by evacuating the reactants through the porous wall. In this membrane, $CO_2$interacts, to some extent, with the pore wall, and $CO_2$/$N_2$selectivity then exceeds the value of the Knudsen diffusion mechanism, while the membrane derived from TEOS alone has no $CO_2$selectivity. The silica membrane prepared from TEOS-ethanol-water-HCI solution showed that $CO_2$permeance was $2.5$\times$10^{-7}mol/s^{-1}.m^{-2}.Pa^{-1} at 30{\circ}C$ and $CO_2$/$N_2$selectivity was approximately 3. The $CO_2$permeance and selectivity was improved by enlarging the surface diffusion with modification of chemical affinity of the silica pores.

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Feasibility Study of Employing a Catalytic Membrane Reactor for a Pressurized CO2 and Purified H2 Production in a Water Gas Shift Reaction

  • Lim, Hankwon
    • 청정기술
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    • 제20권4호
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    • pp.425-432
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    • 2014
  • 이 논문은 촉매막반응기(catalytic membrane reactor)에서의 중요한 두 요소인 수소선택도와 수소투과량 및 Ar sweep 유량과 압력이 수성가스전이반응의 성능에 미치는 영향에 대하여 1차원 반응기모델과 반응속도식에 근거한 연구결과를 나타내고 있다. 연소전 이산화탄소 포집의 한 방법으로서, 촉매막반응기를 사용하여 원통부분에서는 고압/고농도의 이산화탄소를 관부분에서는 고순도의 수소를 동시에 얻을 수 있는지에 대한 가능성을 검토하였다. 또한, 고농도의 이산화탄소와 고순도의 수소를 동시에 얻기 위해 필요한 수소투과량, 수소선택도, Ar sweep 유량 및 압력에 대한 지침을 나타내었다. 그 결과 $1{\times}10^{-8}molm^{-2}s^{-1}Pa^{-1}$의 수소투과량과 10000의 수소선택도를 가진 막을 장착한 촉매막반응기에서는 8 atm의 압력과 $6.7{\times}10^{-4}mols^{-1}$의 Ar sweep 유량의 조건하에서 약 90%의 농도를 가진 이산화탄소와 100%의 순도를 가진 수소가 동시에 얻어짐이 밝혀졌다.

A Pd Doped PVDF Hollow Fibre for the Dissolved Oxygen Removal Process

  • Batbieri G.;Brunetti A.;Scura F.;Lentini F.;Agostino R G.;Kim, M.J.;Formoso V.;Drioli E.;Lee, K.H.
    • Korean Membrane Journal
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    • 제8권1호
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    • pp.1-12
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    • 2006
  • In semiconductor industries, dissolved oxygen is one of the most undesirable contaminants of ultrapure water. A method for dissolved oxygen removal (DOR) consists in the use of polymeric hollow fibres, loaded with a catalyst and fed with a reducing agent such as hydrogen. In this work, PVDF hollow fibres loaded with Pd were characterized by means of perporometry, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray (EDX). The hollow fibre analyzed shows a five-layer structure with remarkable morphological differences. An estimation of pore diameters and their distribution was performed giving a mean pore diameter of 100 nm. The permeance and selectivity of the fibres were measured using $H_2,\;N_2,\;O_2$ as single gases, at different operating conditions. An $H_2$ permeance of $37 mmol/m^2s$ was measured and $H_2/O_2$ and $H_2/N_2$ selectivities of ca. 3 were obtained. $H_2$ permeance was 1/3 when a water stream flows in the shell side. Catalytic fibrebehaviour was simulated using a mathematical model for a loop membrane reactor, considering only $O_2$ and $H_2$ diffusive transport inside the membrane and their catalytic reaction. Dimensionless parameters such as the Thiele modulus are employed to describe the system behaviour. The model agrees well with the experimental reaction data.

Silica막 반응기를 이용한 Dimethyl Ether 합성에 관한 연구 (Study on Synthesis of Dimethyl Ether Using Silica Membrane Reactor)

  • 서봉국;윤민영;이규호
    • 멤브레인
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    • 제15권4호
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    • pp.330-337
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    • 2005
  • [ $250^{\circ}C$의 고온에서 수증기 선택 투과 특성을 가지는 silica 막을 메탄을 탈수에 의한 dimethyl ether (DME) 합성 반응에 분리막 반응기로 적용하였다. Silica 전구체로서 tetraethoxysilane (TEOS)을 이용하여 초음파 분무 열분해 및 기상화학 증착법(CVD)법 등에 의해 다공성 스테인레스 스틸(SUS)에 silica 막을 합성하였다. CVD법에 의해 합성한 silica막의 수증기 투과도 및 메탄올에 대한 분리계수 상관관계 trade-off 선이 열분해 silica 막보다 높이 존재하였다. 수증기 투과도가 $1.2\times10^{-7}\;mol\;{\cdot}\;m^{-2}\;{\cdot}\;S^{-1}\;{\cdot}\;Pa^{-1}$ 이상이고, 메탄올에 대한 분리계수가 10 이상의 성능을 가지는 분리막 반응기에 대해서 기존 반응기 대비 $20\%$ 이상 메탄을 전환율이 향상되었다. 고온 수증기 선택성 silica 막이 메탄을 탈수 반응에 의해 생성되는 수증기를 제거함으로서 촉매 활성 저하를 억제하여 반응 전환율을 개선시키는 막 반응기로서의 효과를 확인할 수 있었다.