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PEI/PEBAX 복합 중공사 막을 이용한 수분 제거에 관한 연구
박천동,형찬희,김기홍,최원길,이형근,박영성 한국막학회 2013 멤브레인 Vol.23 No.2
본 연구에서는 복합 중공사 막을 이용하여 가스 중 수분(water vapor)의 제거에 관한 연구를 수행하였다. 막 소 재로는 PEI (Polyetherimide)를 사용하였고 건/습식 상전이 법을 이용하여 중공사 형태로 제조한 후, 표면에 PEBAX (Polyether block amides) 3533또는 PEBAX1657를 코팅하여 복합 중공사막을 제조하였다. 제조된 중공사 막에 대한 SEM 관찰을 통하 여 외부 표면에 치밀한 선택층과 망상구조의 하부로 이루어진 비대칭 구조임을 확인하였다. 막의 수분 투과특성을 확인하기 위하여 수분활성도(Water activity), 온도와 압력 변화에 따른 수분과 N2의 투과도를 측정하였다. PEBAX3533을 코팅한 복합 중공사 막의 수분 투과도는 운전 조건에 따라 385.6∼727.3 GPU, 수분/N2 선택도는 61.7∼118.5의 값을 나타내었다. PEBAX1657 코팅의 경우, 수분 투과도는 204.1∼562.1 GPU, 수분/N2 선택도는 85.3∼175.4의 값을 나타내었다. 막의 수분 제거율은 PEBAX3533 코팅한 경우에 90%를 나타내었다. In this research, PEI/PEBAX composite hollow fiber membrane was used for the removal of water vapor from gases. PEI (Polyetherimide) substrate membrane was spinned by dry-wet phase inversion method and coated with PEBAX (Polyether block amides) 3533 and PEBAX1657. Fabricated fibers typically had an asymmetric structure of a dense top layer supported by a sponge-like substructure through scanning electron microscopy (SEM). H2O/N2 mixture gas was used to compare the performance of separation according to temperature, pressure and water activity. The results of PEBAX3533 and PEBAX1657 composite membranes respectively showed H2O/N2 selectivity of 61.7∼118.5 and 85.3∼ 175.4 according to operating conditions. PEBAX3533 composite hollow fiber membranes module showed the water vapor removal of 90%.
이형근,최원길,박영성 大田大學校 環境問題硏究所 1997 환경문제연구소 논문집 Vol.2 No.-
Recently the more stringent emission standards of government promulgate the incentive for developing the technology capable of simultaneous removal of SO₂ and NOx from flue gas. This study was to develope an enhanced absorbent in reactivity and adsorption ability for removing SO₂and NOx from flue gas. The characteristics of spray drying absorption(SDA) process and status of SDA process were studied, as well as analysis of properties of absorbent and its manufacturing method. CaO, MgO, and NaHCO₃were selected as a alkali reagent, and they were mixed with fly ash(FA) or activated carbon powder(AC) and their the reactivity and adsorption ability toward SO₂and NOx were greatly enhanced through got water curing process. Among the highest. The surface area of MgO mixed with FA(30%) was greater than NaHCO₃, but the SO₂and NOx removal performance of MgO mixed with FA(30%) was much lower than that of NaHCO₃. The removal quantity of SO₂and NOx per mole of NaHCO₃mixed with FA(30%) was 2.7 mole, this meant that the effect of physical adsorption was greater than chemical reaction between absorbent and acid gases.
Mg(OH)$_2$를 이용한 습식탈황에서 폐슬러리 산화반응특성 연구
박영성,이은덕,김근범,이형근 한국에너지학회 2000 에너지공학 Vol.9 No.2
Mg(OH)$_2$를 흡수제로 이용한 습식탈황에서 페슬러리에 대한 산화반응 특성을 고려하였다. SO3-2 전환율 (MgSO3 폐슬러리의 산화반응 전환율) 과 산소의 물질전달특성을 고찰하기 위해 회분식 및 연속식 실험을 수행하였따. 3리터 용량을 갖는 직사각형모양의 아크릴 반응기에서 공기/슬러리 공급비(20-60) , 수리학적 체류시간(HRT)(1-3hr), SO3-2 유입농도(1000-3000ppm)등의 변화조건에서 실험이 행하여졌다. 실험결과 SO3-2 전환율은 공기공급량과 체류시간에 비례하여 증가하였다. 또한 슬러리 공급에 대한 최적공기공급비 0.02ι/(ι.ppm)에서 MgSO3 폐슬러리는 90%이상 산화되었다.
폴리이미드 중공사막을 이용한 H2S/CH4 투과거동에 관한 연구
이형근,안영모,김대훈,조항대,서용석,박영성 한국막학회 2009 멤브레인 Vol.19 No.4
폴리이미드는 유리상 고분자로서 높은 화학적 저항성과 열적 안정성을 지니고 있으며, 기계적 물성이 거의 변하지 않는다. 본 연구에서는 황화수소와 메탄의 투과특성을 알아보기 위하여 폴리이미드 중공사막을 건/습식 상전이 공정에 의하여 제조하였고, 제조된 중공사막의 구조 및 실리콘 코팅 전/후의 황화수소와 메탄의 투과특성에 대하여 알아보았다. 압력이 증가함에 따라 황화수소의 투과도는 가소화 현상으로 인해 증가하였고, 황화수소와 메탄의 선택도 역시 증가하는 것으로 나타났다. 실험에 사용된 세 종류의 막 가운데 KSM03b의 투과도와 KSM03d의 선택도가 가장 높은 것으로 나타났다. air gap이 증가 할수록 투과도는 감소하지만 선택도는 증가하였다. 또한 실리콘 코팅 후 투과도는 감소하였지만, 선택도는 증가하였고 7기압에서 KSM03d의 선택도는 275이었다. Polyimide which is the glassy polymer has high chemical resistance, thermal stability and high mechanical property. In this study, the polyimide hollow fiber membranes were prepared by the dry-jet wet phase inversion in order to investigate the permeation porperties of the H2S and CH4. The morphology of prepared hollow fiber membranes and their permeation behaviors of H2S and CH4 before and after silicon coating were evaluated. The permeance of H2S and H2S/CH4 selectivity increased due to plasticization with increasing the feed pressure. The permeance of KSM03b and selectivity of KSM03d were highest among the three type membranes used this experiments. The permeance decreased but the H2S/CH4 selectivity increased with increasing the air gap. The permeance reduced after silicon coating. However, the selectivity increased and the selectivity of KSM03d was 275 at 7 atm.