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DME 플랜트 $CO_2$흡수탑 대체용 고분자 분리막 모듈
Polymeric Membrane Modules for Substituting the $CO_2$ Absorption Column in the DME Plant Process 원문보기

멤브레인 = Membrane Journal, v.22 no.2, 2012년, pp.142 - 154  

정종태 (한국가스공사 연구개발원) ,  이충섭 ((주)에어레인) ,  고형철 ((주)에어레인) ,  하성용 ((주)에어레인) ,  남상용 (경상대학교 나노신소재공학과 공학연구원) ,  조원준 (한국가스공사 연구개발원) ,  백영순 (한국가스공사 연구개발원)

초록
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DME 제조공정에서 발생하는 혼합가스 중 $CO_2$를 제거하기 위해서 $H_2$ 투과도보다 $CO_2$투과도가 우수한 고무상 고분자를 분리소재로 선정하여 복합막을 제조하고 $CO_2/H_2$의 분리성능을 검증하여 보았다. 지지체 중공사막 소재로 PEI를 이용하여 지지체 중공사막을 제조하였으며, 제조된 지지체 중공사막의 기체투과도를 각 가스별로 측정하여 PDMS의 경우는 $CO_2$ 투과도 300 GPU 이상, $CO_2/H_2$의 선택도가 4.3 이상, PEBAX를 사용한 경우 $CO_2$ 투과도 120 GPU 이상 $CO_2/H_2$의 선택도가 5 이상인 복합 중공사를 제조하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to remove $CO_2$ from the DME plant process, we investigated the composite membrane with rubbery polymers as the separation layer and its separation performance of $CO_2$ and $H_2$. Hollow fiber membranes for supporting layer were prepared by solution spinni...

주제어

#separation membrane   #hollow fiber   #rubbery polymer   #dimethylether   # $CO_2$  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
분리막 공정기술은 어떤 공정인가? 분리막 공정기술은 여러 분리기술 중 분리를 필요로 하는 혼합물을 상전이 없이 분리될 수 있기 때문에 대표적인 에너지 절약 공정이고, 기존 공정의 흡수법이나 흡착법보다도 설치비용 및 운전비용이 저렴하여 친환경적인 공정으로 평가되고 있다. 분리막을 이용한 기체 분리 연구는 1970년대 말부터 연구되어 졌으며 선진국에서는 현재 산소, 수소, 이산화탄소 분리기술이 실용화 되었다.
중공사 방사를 위한 시스템 중 방사노즐의 구조와 역할은? 기어펌프는 일정 속도로 도프용액을 이송시켜주는 역할을 하며 보어 펌프는 일정속도로 보어용액을 이송시켜주는 역할을 한다. 중공사용 방사노즐은 보통 이중노즐로 되어 있으며 중공사의 기본적인 디멘젼을 결정한다. 도프용액과 보어용액이 노즐을 거쳐 방사조로 방사가 되면 도프용액의 상분리가 진행되어 중공사가 형성되며 중공사 내부에 남아있는 용매를 제거하기 위해 세정조로 이동한다.
분리막 공정기술은 어떻게 평가되는가? 분리막 공정기술은 여러 분리기술 중 분리를 필요로 하는 혼합물을 상전이 없이 분리될 수 있기 때문에 대표적인 에너지 절약 공정이고, 기존 공정의 흡수법이나 흡착법보다도 설치비용 및 운전비용이 저렴하여 친환경적인 공정으로 평가되고 있다. 분리막을 이용한 기체 분리 연구는 1970년대 말부터 연구되어 졌으며 선진국에서는 현재 산소, 수소, 이산화탄소 분리기술이 실용화 되었다.
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참고문헌 (11)

  1. C. Hendriks, "Carbon dioxide removal from coal fired power plant", p. 53 Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (1994). 

  2. D. L. Ellig, J. B. Althouse, and F. P. McCandless, "Concentration of methane from mixtures with carbon dioxide by permeation through polymeric films", J. Membr. Sci., 6, 259 (1980). 

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  3. H. Koh, S. Y. Ha, S. M. Woo, S. Y. Nam, B. S. Lee, C. S. Lee, and W. M. Choi, "Separation and purification of biogas by hollow fiber gas separation membrane module", Membrane Journal, 21(2), 177, (2011). 

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  4. V. I. Bondar, B. Freeman, and I. Pinnau, "Gas transport properties of poly (ether-b-amide) segmented block copolymers", J. Polym. Sci., Part B: Polym. Physics, 38, 2051 (2000). 

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  5. Silicon and its application, Toshiba Silicon Co., (1992). 

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  9. Y. B. Lee, H. B. Park, J. K. Shim, and Y. M. Lee, "Synthesis and characterization of polyamide -imide-branched siloxane and its gas-separation", J. Appl. Polym. Sci., 74, 65 (1999). 

  10. S. W. Yoon, B. S. Lee, B. S. Lee, S. I. Cheong, and J. W. Rhim, "Gas permeation properties of sulfonated 6FDA-based polyimide membranes", Membrane Journal, 19, 237 (2009). 

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  11. D. Y. Oh and S. Y. Nam, "Developemental trend of polyimide membranes for gas separation", Membrane Journal, 21, 307 (2011). 

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