논문 상세보기

신조성의 Ti-기반 합금 수소분리막의 설계 및 수소투과 성능 KCI 등재

Fabrication and Hydrogen Separation Performance of Newly Created Ti-Based Alloy Membrane

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/432959
구독 기관 인증 시 무료 이용이 가능합니다. 4,000원
멤브레인 (Membrane Journal)
한국막학회 (The Membrane Society Of Korea)
초록

본 실험에서는 Ti를 기반으로 한 평판 수소 분리막을 설계하여 제조하였다. 새로운 조성의 Ti를 베이스로 한 수소 분 리막을 찾기 위하여 여러 합금들의 물리화학적 특성과 수소투과도 사이의 상관관계에 대해 조사하였다. 이를 바탕으로 신조성의 합금막 2종(Ti14.2Zr66.4Ni12.6Cu6.8 (70 μm), Ti17.3Zr62.7Ni20 (80 μm))을 설계 및 제조하였다. 제조된 평판 수소 분리막은 300~500°C, 1~4 bar의 조건에서 혼합 가스(H2, N2), sweep 가스(Ar)를 이용하여 수소 투과 실험을 진행하였다. Ti14.2Zr66.4Ni12.6Cu6.8 합금 막은 500°C, 4bar에서 최대 16.35 mL/cm2min의 flux를 가지며, Ti17.3Zr62.7Ni20 합금막은 450°C, 4 bar에서 최대 10.28 mL/ cm2min의 flux를 가진다.

In this experiment, a Ti-based flat hydrogen separation membrane was designed and manufactured. In order to find a Ti-based hydrogen separation membrane of a new composition, the correlation between the physical-chemical properties and hydrogen permeability of various alloys was investigated. Based on this, two types of new alloy films (Ti14.2Zr66.4Ni12.6Cu6.8 (70 μm), Ti17.3Zr62.7Ni20 (80 μm)) was designed and manufactured. The manufactured flat hydrogen separation membrane was tested for hydrogen permeation using mixed gas (H2, N2) and sweep gas (Ar) at 300~500°C and 1~4 bar. The Ti14.2Zr66.4Ni12.6Cu6.8 alloy film has a maximum flux of 16.35 mL/cm2min at 500°C and 4 bar, and the Ti17.3Zr62.7Ni20 alloy film has a maximum flux of 10.28 mL/cm2min at 450°C and 4 bar.

목차
1. 서 론
2. 실 험
    2.1. Ti-based 금속 합금막의 설계
    2.2. 기체 투과 메커니즘 및 Sievert’s law
    2.3. 합금막의 제조 및 수소 투과 장치
3. 실험결과 및 고찰
    3.1. Ti14.2Zr66.4Ni12.6Cu6.8 분리막의 기체투과 성능
    3.2. Ti17.3Zr62.7Ni20 분리막의 기체투과 성능
    3.3. 장기운전테스트
4. 결 론
Reference
저자
  • 고민영(동국대학교 화공생물공학과) | Min Yeong Ko (Department of Chemical and Biochemical Engineering, Dongguk University, Seoul 04620, Republic of Korea)
  • 신민창(동국대학교 화공생물공학과) | Min Chang Shin (Department of Chemical and Biochemical Engineering, Dongguk University, Seoul 04620, Republic of Korea)
  • 장학룡(동국대학교 화공생물공학과) | Xuelong Zhuang (Department of Chemical and Biochemical Engineering, Dongguk University, Seoul 04620, Republic of Korea)
  • 황재연(동국대학교 화공생물공학과) | Jae Yeon Hwang (Department of Chemical and Biochemical Engineering, Dongguk University, Seoul 04620, Republic of Korea)
  • 한성우(동국대학교 화공생물공학과) | Sung Woo Han (Department of Chemical and Biochemical Engineering, Dongguk University, Seoul 04620, Republic of Korea)
  • 김시은(동국대학교 화공생물공학과) | Si Eun Kim (Department of Chemical and Biochemical Engineering, Dongguk University, Seoul 04620, Republic of Korea)
  • 박정훈(동국대학교 화공생물공학과) | Jung Hoon Park (Department of Chemical and Biochemical Engineering, Dongguk University, Seoul 04620, Republic of Korea) Corresponding author