본 연구에서는 hollow fiber 막모듈을 통한 순수 CH4, CO2 기체와 CH4/CO2혼합기체의 투과 특성을 살펴 보고, 이를 모사값과 비교하여 보았다. 순수 기체의 투고율은 온도에 따라 Arrhenius type으로 증가하였으며, 활성화에너지는 CO2는 6.61kJ/mol, CH4는 25.26kJ/mol로 나타났다. 혼합기체의 투과에 있어서 투과부의 유량과 CO2 조성, 그리고 배제부의 CH4조성은 cut의 증가에 따라 증가하였다. 분리인자는 5~20atm의 압력과 cut이 20으로 고정된 상태에서 20~40의 범위에 있었으며, 압력이 증가하고 온도가 감소할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 실험결과와 모사결과는 투과부 유량과 CO2조성의 경우 8% 이내에서, 배제부의 CH4조성의 경우 15% 이내에서 일치하였다.

In this study, permeation characteristics of pure CH4, CO2and CH4/CO2gas mixture were examined by permeation experiments through hollow fiber membrane module and experimental results were compared with simulation results. Permeation rate of pure gas increased with increaseing temperature in Arrhenius type. Activation energy was 6.61 kJ/mol for CO2 and 25.26 kJ/mol for CH4. In the permeation experiment of gas mixture, permeate flow rate and CO2 concentration in permeate decreased and CH4 concentration in reject increased with the increase of cut. Separation factor was in the range of 20~40 at 5~20 atm and 20% cut and it increased with pressure and against temperature Experimental values corresponded to numerical values with the deviation of 8% in permeate flow rate and CO2 concentration in permeate and 15% in CO2 concentration in reject.

• 김진수
• 안준수
• 이승무