초록 ▼

- 투과 증발 용 silicalite-1 제올라이트 분리막 합성 및 개발.
- 분리막을 이용한 투과 증발 기술 개발.
- 제올라이트 막에 의한 모델 혼합 수용액 중의 케톤계 유기화합물(VOC)의 선택도 및 플럭스 등 분리 성능 평가.
- 장시간 연속 투과 증발 실험에 따른 제올라이트 막의 분리 성능 평가.
- 튜브형 제올라이트 분리막 합성 장치 설계 및 제작.
- MFI 구조의 나노 기공을 갖는 Silicalite-1 제올라이트의 수열 합성.
- 지지체로 α-알루미나 튜브와 SUS 소결 튜브를 사용하

- 투과 증발 용 silicalite-1 제올라이트 분리막 합성 및 개발.
- 분리막을 이용한 투과 증발 기술 개발.
- 제올라이트 막에 의한 모델 혼합 수용액 중의 케톤계 유기화합물(VOC)의 선택도 및 플럭스 등 분리 성능 평가.
- 장시간 연속 투과 증발 실험에 따른 제올라이트 막의 분리 성능 평가.
- 튜브형 제올라이트 분리막 합성 장치 설계 및 제작.
- MFI 구조의 나노 기공을 갖는 Silicalite-1 제올라이트의 수열 합성.
- 지지체로 α-알루미나 튜브와 SUS 소결 튜브를 사용하여 튜브의 안쪽에 제올라이트 분리층 형성.
- 합성된 제올라이트의 구조 파악 및 균일한 도포 평가.
- 제조된 제올라이트 분리막의 결함 시험.
- 튜브형 제올라이트 분리막 투과 증발 장치 설계 및 제작.
- 아세톤/물, MEK/물 혼합물에 대한 투과 증발 기술 개발.
- 케톤계 유기화합물 수용액으로부터의 유기화합물의 선택도 및 플럭스 도출.
- MEK/물 혼합물에 대한 장기 투과 증발 실험
- 튜브형 제올라이트 분리막 합성 장치 설계 및 제작.
- 튜브형 제올라이트 분리막 결함 시험 장치 설계 및 제작.
- 튜브형 제올라이트 투과 증발 실험 장치 설계 및 설치.
- 튜브형 Silicalite-1 제올라이트 분리막 합성 조건 확립.
- 제올라이트 분리막 결함 시험 방법 확보.
- 투과 증발 실험 방법 개발 및 확립.
- 아세톤/물 혼합물 투과 증발 실험 결과 : 선택도 40∼200, 총플럭스 200∼330 g/$m^2{\cdot}hr$, 아세톤 플럭스 60∼300g/$m^2{\cdot}hr$.
- MEK/물 혼합물 투과 증발 실험 결과 : 선택도 30∼135, 총플럭스 80∼150 g/$m^2{\cdot}hr$, MEK 플럭스 50∼120g/$m^2{\cdot}hr$.
- 지지체로 SUS 소결 튜브를 사용하는 것이 α-알루미나 튜브를 사용하는 것보다 투과 증발 성능이 우수함을 관찰.
- 40 wt.% 아세톤, 5 wt.% MEK 이하의 농도에서 silicalite-1 분리막의 분리성능이 기존의 증발 공정 보다 우수함을 확인함.
- MEK 장기 투과 증발 실험 결과 총플럭스는 평균 150g/$m^2{\cdot}hr$, MEK 플럭스 평균 120g/$m^2{\cdot}hr$, 투과물에서의 MEK 농도 80wt.%로 비교적 일정하게 유지됨을 관찰.

Abstract ▼

- Synthesis of silicalite-1 zeolite membrane for pervaporation of VOC.
- Development of pervaporation technique using zeolite membrane.
- Analysis of separation performance by zeolite membrane for ketone/water model mixture in terms of selectivity and flux.
- Long term pervaporation experim

- Synthesis of silicalite-1 zeolite membrane for pervaporation of VOC.
- Development of pervaporation technique using zeolite membrane.
- Analysis of separation performance by zeolite membrane for ketone/water model mixture in terms of selectivity and flux.
- Long term pervaporation experiment for separation of VOC by zeolite membrane.
- Design and construction of synthesis apparatus for tubular zeolite membrane.
- Hydrothermal synthesis of silicalite-1 zeolite that is composed of nano pores.
- Formation of zeolite layer on inside wall of α-alumina tubes or sintered SUS tubes.
- Investigation on structure and uniformity of synthesized silicalite-1 layer.
- Defect test on synthesized silicalite-1 zeolite membrane.
- Design and construction of pervaporation equipments including tubular zeolite membrane.
- Pervaporation of acetone/water or MEK/water mixtures by a zeolite membrane.
- Analysis of selectivities and fluxes for ketone compounds.
- Long term pervaporation for MEK/water mixture using a zeolite membrane system.
- Design and manufacturing of synthesis apparatus for tubular zeolite membranes.
- Design and construction of defect test equipments.
- Design and construction of pervaporation equipments for tubular zeolite membrane.
- Establishment of a synthesis method for a tubular silicalite-1 zeolite membrane.
- Development of a defect test method on a zeolite membrane.
- Development of a pervaporation method using tubular zeolite membrane.
- Results of aceton/water pervaporation experiments : selectivity 40∼200, total flux 200∼330 g/$m^2{\cdot}hr$, acetone flux 60∼300 g/$m^2{\cdot}hr$.
- Results of MEK/water pervaporation experiments : selectivity 30∼135, total flux 80∼150 g/$m^2{\cdot}hr$, MEK flux 50∼120 g/$m^2{\cdot}hr$.
- Sintered SUS tube is turned out to be more effective than α-alumina tube as a support for synthesis of silicalite-1 zeolite membrane.
- Pervaporation is found to be a superior process to an evaporation process when a feed concentration of VOC is lower than 40 wt.% of acetone and 5wt.% of MEK.
- Total flux and MEK flux were maintained as about 150g/$m^2{\cdot}hr$ and 120g/$m^2{\cdot}hr$, respectively, for a long term pervaporation experiment on a MEK/water mixture.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문 ...3
• 1. 국문요약문 ...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문 ...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2. 영문요약문 ...5
• Ⅲ. 연구내용 ...6
• 1. 서론 ...6
• 2. 연구방법 및 이론 ...7
• 3. 결과 및 고찰 ...12
• 4. 결론 ...19
• 5. 인용문헌 ...20