中空絲膜 모듈에 의한 Co(II)와 Na의 分離에 관한 硏究 = (A) Study on the Extarction of Co(II) and Na by Hollow Fiber Reactor

국문 초록 (Abstract)

산업의 發達과 도시 인구 集中現狀으로 産業廢水와 생활하수가 강으로 유입되고, 새로운 합성물질의 사용으로 인한 水資源의 汚染이 사회적인 문제로 대두되었다. 그래서 이를 해결하기 위해서 배출수의 법적 기준이 강화되고, 배출수의 총량규제가 실시됨으로써 더욱 고도정수처리 방법이 요구되고 있다는 점, 장치면적이 작은 처리공정이 요구된다는 점, 시설의 복잡화와 일손 부족으로 유지 관리가 용이하고 안정된 수질을 얻을 수 있는 처리 공정이 요구되고 있다는 점 등 때문에 膜分離工程이 주목을 받고 있다.
그래서 우리의 水資源 문제를 고려하여 廢水處理에 대한 전체적인 인식변화, 즉 청정기술(Clean Technology)의 이해를 돕고 국내의 分離膜과 分離膜 적용 system의 연구개발이 활성화되고 分離膜 시장이 크게 성장 할것으로 기대된다.
이상과 같은 기초연구 이외에도 각종의 추출담체를 개발하여 이를 이용한 각종의 금속 이온의 추출과 물질전달 속도의 연구및 다공성 폴리에틸렌 실관막 모듈 내에서 총괄물질전달계수를 구하는 실험식의 제안 등이 있다. 그러나 실관막을 이용한 금속이온의 分離에 관한 자료가 아직 까지는 크게 부족한 실정이다.
이에따라 본 연구에서는 폴리에틸렌 실관막 모듈내에서 Co^(2+)와 Na^(+)을 분리하고자, HCl의 농도변화에서 추출담체로는 Di-2-ethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexylester(EHPNA), Dodecyl-1,1,3,3,5,5-hexa-methylhexyl amine(LA-2), Tri-n-octylphosphineoxide(TOPO)를, 또한 수용액중에 첨가된 NaCl, MgCl_(2) 및 C_(8)H_(17)OH의 농도변화가 추출에 미치는 영향을 각각 실험조사하여 실관막이 가지고 있는 특성에 따라 실관막 모듈내에서의 물질전달 과정에서 總括物質傅達計數를 구하여, 실관막을 이용한 금속 抽出分離 조작 기술에 대한 기초 자료를 제시하고자 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

By use of hydrophobic hollow fiber membrane module, this study examines the value of Kw(overall mass transfer coefficient) on the Co(Ⅱ) & Na, and used Di-2-ethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester(EHPNA), Dodecyl- 1,1,3,3,5,5-hexa-methyl hexylamine(LA-2), as extractant. We also shown the effect of additive(CI^(-), C_(8)H_(17)OH) and mixed extractant (Tri-n-octylphosphineoxide(TOPO)).
From these experiments and discussions, we have the results as follows.
1. In case of Co^(2+) & Na^(+), LA-2 separated well by increased concentration of HCl and EHPNA decreased.
2. LA-2 shown better separation ratio at compare EHPNA with LA-2 and the distribution ratio of Co^(2+) is better than Na^(+).
3. The effect of Kw vs. count ion(C1^(-)) was shown that Kw increased by increased concentration of Cl^(-), in effect of C_(8)H_(17)OH was weaker Na^(+) than Co^(2+).
4. In case of TOPO as mixed extractant, the separation ratio was increased by a small amount of TOPO.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅲ
• Ⅰ. 序論 = 1
• Ⅱ. 理論 = 5
• 1. 반응 메카니즘 = 5
• 2. 총괄물질전달계수 = 8
• Ⅲ. 實驗 = 10
• 1. 실험 장치 = 10
• 2. 실험 방법 = 15
• 가. 평형 실험 = 18
• 나. 추출 실험 = 18
• Ⅳ. 結果 및 考察 = 19
• 1. Co(Ⅱ)의 분리 = 19
• 가. 농도감쇄비 = 19
• 나. 총괄물질전달계수 = 27
• 2. Na의 분리 = 31
• 가. 농도감쇄비 = 31
• 나. 총괄물질전달계수 = 38
• 3. 총괄물질전달계수의 비교 = 43
• Ⅴ. 結論 = 48
• Nomenclature = 50
• References = 51
• ABSTRACT = 54