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본 연구에서는 중공사형 지지체막을 폴리술폰(polysulfone, PSf) 고분자를 이용하여 비용매 상분리법(non solvent induced phase separation, NIPS)에 의해 제조하였다. 제조된 중공사 지지체막을 PDMS와 Pebax를 코팅하여 중공사형 복합막 을 제조하고 CO2, H2, O2 그리고 N2에 대한 순수 투과도(permeance)와 선택도를 측정하였다. 제조된 복합막 모듈 중에서 선 택도(CO2/H2)가 가장 높은 모듈을 선정하여 모사가스를 사용하여 스테이지컷(stage cut, SC)의 변화에 따라 분리성능을 측정 하였다. 이때 사용된 모사가스는 PSA에서 버려지는 off gas의 농도인 CO2 70% : H2 30%인 것을 사용하였다. 1단 실험에서 는 H2 농도 약 60%, H2 회수율 12%의 값을 얻을 수 있었다. 낮은 H2 농도와 회수율을 극복하기 위해 2단 직렬 테스트를 수 행하였으며, 이를 통해 H2 농도 약 70%, H2 회수율 70%를 달성할 수 있었으며, 이를 통해 CO2/H2 분리에 대하여 분리 공정 구성을 도출할 수 있었다.
In this study, a hollow fiber support membrane was prepared by a non-solvent induced phase separation (NIPS) method using a polysulfone (PSf). The prepared hollow fiber support membrane was coated with PDMS and Pebax to prepare a hollow fiber composite membrane. The prepared composite membrane was measured for permeance and selectivity for pure CO2, H2, O2 and N2. Gas separation performance of the module having the highest selectivity (CO2/H2) among the prepared composite membrane modules was measured according to the change in stage cut using simulated gas. The composition of the simulated gas used at this time was 70% CO2 and 30% H2. In the 1 stage experiment, it was possible to obtain values of about 60% of H2 concentration and 12% of H2 recovery. In order to overcome the low H2 concentration and recovery, 2 stage serial test was performed, and through this, it was possible to achieve 70% H2 concentration and 70% recovery. Through this, it was possible to derive a separation process configuration for CO2/H2 separation.
Abstract
1. 서 론
2. 실 험
2.1. 실험 재료 및 시약
2.2. 중공사 분리막의 제조
3. 실험 결과 및 고찰
3.1. 중공사형 복합막의 순수기체 투과도
3.2. 모사가스를 이용한 중공사형 복합막 모듈의기체분리 특성 평가
4. 결 론
감 사
Reference
