[논문]고분자 기체 분리막 기술 동향

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표 7에 상업화되어 있는 각사의 상품을 막소재, module 사양 등을 비교하여 나타내었다. 최초의 modulee 중공사막이었지만, 금후에는 나권형막이 증가할 것으로 예측된다.

기체 분리막 공정에서 흔히 사용되는 모델이 용해 확산 모델이다. 균일한 비다공성 막에서의 기체 투과 기구는 고압측 막 계면에 기체 분자가 용해하고, 용해한 기체 분자가 막내부의 자유 부피를 통해서 확산하여 저압 측의 반대계면에서 탈리되는 용해 확산모델(solution—diffusion model) 이 적용된다. 용해 확산 모델은 기체 분자가 막으로 용해하는 과정과 막내부로 확산하는 과정으로 이원화하여 구분할 수 있다.
막 양측계면의 논도 C1, C2는 계면의 기체 분압 p1, p2에 Henry 법칙을 적용하여 구할 수 있다. 즉,

PSF에 있어서 두 phenyl 고리의 치환기 R이 같고 연결쇄 X를 변화시켰을때 - CH2- < C(CH3)2- < C(CF3)2- 순으로 투과계수가 증가하는 반면 투과선택도는 크게 감소하지 않는다. 또 두 phenyl 고리의 연결쇄 XI 같게 하고 phenyl 고리의 -H를 -CH3로 전환하였을때 투과계수는 크게 증가하는데, 특히 연결쇄 X가 -C(CF3)2-일때 투과계수는 5배 이상 증가하면서도 선택도의 감소는 매우 작았다. PC에서 phenyl 고리의 치환기 R를 변화시킬 경우 Br < H < Cl < ch3 순으로 투과계수는 증가하는 것으로 보고되었다.
산소부화막 및 장치를 일반연소용 (boiler용) 으로 사용할 경우, 열을 뺏어가는 질소가 상대적으로 적어지므로 화염온도가 .상승되고 피가열 물질과의 온도차가 커지므로 전열속도가 향상되고, 배기 가스량이 감소되어 결과적으로 폐열 손실량이 감소된다. 이에 따라 연료에너지(석유, 천연가스, 석탄 등)의 소요량이 감소되는 잇점이 있다.

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