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폴리설폰 중공사막을 이용한 연소 배기가스 중 이산화탄소 분리에 관한 연구
김성천(Seong Cheon Kim),전정현(Jeong Hyeon Chun),전영남(Young Nam Chun) 大韓環境工學會 2014 대한환경공학회지 Vol.36 No.2
본 연구에서는 폴리설폰 중공사막을 이용하여 화석연료 연소에서 배출되는 온실가스 중 CO₂의 회수에 관한 연구를 실시하였다. 고농도의 CO₂를 회수하기 위한 막분리 공정에 대한 선행연구이다. 혼합가스 분리거동 관찰을 위하여 이산화탄소가 10% 함유된 배기가스를 사용하였다. 압력, 온도, 주입가스 조성, 다단 막 변화를 주어 스테이지 컷에 따른 분리 성능을 조사하였다. 압력과 온도가 증가 할수록 투과측에 CO₂ 농도와 회수율이 증가하였다. 주입 가스 조성 변화 시 CO₂의 함량이 높을 경우 회수율 및 분리 효율이 높아졌다. 3단 분리막 시스템을 이용시 CO₂ 농도 95% 이상, 회수율 90% 이상 보였으며 1단분리막 보다 분리율이 향상되었다. In this research, polysulfone hollow fiber membrane was used to recover CO₂ which is one of greenhouse gases from flue gas stream being emitted after the combustion of fossil fuels. The prerequisite requirement is to design the membrane process producing high-purity CO₂ from flue gas. For separation of CO₂, a membrane module and flue gas containing 10% carbon dioxide was used. The effects of operating conditions such as pressure, temperature, feed gas composition and multi-stage membrane on separation performance were examined at various stage cuts. Higher operating pressure and temperature increased carbon dioxide concentration and recovery ratio in permeate. Recovery ratio and separation efficiency increased if a higher content of CO₂ injection gas composition. Three-stage membrane system was producing a 95% CO₂ with 90% recovery from flue gas. The separation efficiency of three-stage membrane system was higher than one-stage system.