알코올의 탈수를 위하여 에너지 다소비 공정인 증류 공정을 투과증발 막 공정으로 대체하려는 연구가 많이 진행 되어져 왔다. 대표적인 투과증발 막인 PDMS 분리막에 대한 시간의존적 분리 거동은 분리 메카니즘의 이해에 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 50 wt% 에탄올-물 혼합용액에 대하여 50°C에서 막면적 1194 cm2인 PDMS/PSF 분리막 모듈의 시간의 존적인 투과증발 분리 거동을 고찰하였다. 총 유속과 에탄올/물 분리계수는 투과증발 시간이 증가함에 따라서 초기에 증가하 다가 다시 감소하였다. 초기 분리성능의 증가는 건조한 PDMS 분리막에 에탄올이 용해되는데 시간이 걸리기 때문이며, 후기 분리성능의 감소는 주입 탱크의 에탄올 농도가 시간에 따라서 감소하기 때문에 나타나는 현상이었다. 따라서 본 연구로부터 PDMS 분리막을 통한 에탄올의 투과는 용해-확산 메카니즘에 의해 발생된다는 것이 재확인되었다.

Many studies on pervaporation (PV) for the separation of dilute alcohols as an alternative to conventional energy-intensive technique of distillation have been conducted earlier. The pervaporation transition behavior of ethanol-water mixtures through the PDMS/PSF membrane is important, in order to understand the mechanism of diffusion process. Therefore, in the present work, transient PV behavior for 50 wt% EtOH/H2O mixture at 50°C was investigated by using 1194 cm2 PDMS/PSF hollow fiber membrane modules. The overall total flux and the separation factor of all the membrane modules increased initially and then gradually decreased with respect to PV time. The initial increase can be attributed to fact that membrane fibers were dry and it took time to dissolve into the membrane surface, but the subsequent decrease is due to the depletion of ethanol concentration in the feed. Therefore, it was confirmed that the ethanol permeation through a PDMS membrane is governed by the solution-diffusion mechanism.

요 약
Abstract
1. Introduction1
2. Experimental
    2.1. PDMS hollow fiber membrane modules
    2.2. Characterizations
    2.3. Pervaporation studies
3. Results and Discussion
    3.1. PDMS/PSF hollow fiber membrane
    3.2. Pervaporation performance of PDMS/PSFmembrane modules
4. Conclusion
Reference

• 무하메드 주나이드 아마르(충남대학교 에너지과학기술대학원 에너지과학기술학과) | Muhammad Junaid Ammar (Graduate School of Energy Science and Technology, Chungnam National University, Daejeon 34134, Republic of Korea)
• 데비프리얀카 아레팔리(충남대학교 에너지과학기술대학원 에너지과학기술학과) | Devipriyanka Arepalli (Graduate School of Energy Science and Technology, Chungnam National University, Daejeon 34134, Republic of Korea)
• 김민지(충남대학교 에너지과학기술대학원 에너지과학기술학과) | Min-Zy Kim (Graduate School of Energy Science and Technology, Chungnam National University, Daejeon 34134, Republic of Korea)
• 하성용(에어레인(주)) | Seong Yong Ha (Airrane Co. Ltd., 151-5, Gwahaksaneop 4-ro, Heungdeok-gu, Cheongju-si, 28212, Republic of Korea)
• 조철희(충남대학교 에너지과학기술대학원 에너지과학기술학과) | Churl Hee Cho (Graduate School of Energy Science and Technology, Chungnam National University, Daejeon 34134, Republic of Korea) Corresponding author