논문 상세보기
13X 제올라이트 흡착제 충진에 의한 Na형 Faujasite 제올라이트 분리막의 CO2/N2 선택도 및 CO2 투과도 동시 증가 현상 KCI 등재
A Simultaneous Improvement in CO2 Flux and CO2/N2 Separation Factor of Sodium-type FAU Zeolite Membranes through 13X Zeolite Beads Embedding
- 언어ENG
- URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/244568
분리층 두께가 5 μm이며 Si/Al 몰비가 1.5인 Na형 faujasite 제올라이트 분리막을 이차성장 공정에 의하여 제조하였고, 투과부에 13X 제올라이트 흡착제 충진 전후의 진공모드에서의 CO2/N2 분리거동을 CO2/N2 몰비가 1인 혼합기체에 대하여 30℃에서 평가하였다. 충진된 13X 제올라이트 흡착제는 CO2 투과도와 CO2/N2 선택도를 동시에 증진시켰다. 이 현상은 13X 제올라이트 흡착제 충진이 다공성 α-알루미나 지지체의 기공채널을 통한 CO2 탈출을 증진시킴으로써 faujasite 제올라이트/α-알루미나 상계면에서의 CO2 탈착을 증진시켰기 때문으로 설명되었다. 본 논문으로부터 흡착제와 분리막의 혼성화는 일반적으로 보여지는 선택도와 투과도의 역비례 관계를 획기적으로 개선할 방법임이 확인되었다.
Sodium type faujasite(FAU) zeolite membranes with a thickness of 5 μm and a Si/Al molar ratio of 1.5 were prepared by the secondary growth process. The CO2/N2 separation in the vacuum mode was investigated at 30℃ for an equimolar CO2-N2 mixed gas before and after embedding 13X zeolite beads in the permeate side. The embedded 13X zeolite beads improved both CO2 permeance and CO2/N2 separation factor, simultaneously. The phenomenon was explained by an increment in the CO2 desorption rate at the FAU zeolite/α-Al2O3 phase boundary due to an enhanced CO2 escaping through the pore channels of the α-Al2O3 support layer. In the present paper, it will be emphasized that a hybridization of a membrane with an adsorbent can provide a key to break through the trade-off between permeance and separation factor, generally shown in a membrane separation.
