화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 1998년 가을 (10/23 ~ 10/24, 조선대학교)
권호 4권 2호, p.2617
발표분야 분리기술
제목 VOC 제거를 위한 관형 Zeolite/α-Al2O3 막의 제조 및 특성화
초록 수년간 VOC 의 회수 혹은 배출 관리를 위한 기술은 소각, 흡수, 흡착, 응축에만 국
한되어 왔다. 하지만, 95% 이상의 높은 제거율을 요구하는 VOC 는 대체로 dilute stream내에 존재하며 그 생성 속도는 주어진 산업적 조건에서 위치와 시간에 따라 크게 변화하기때문에 높은 효율과 다양한 변화에 대응하는 융통성을 필요로한다. 이러한 몇가지 요구사항을 만족시킬 수 있는 공정이 최근 새롭게 등장하고 있는 유기화합물의 선택적 투과막에기초한 막분리 기술이다. 막분리 공정은 종래의 분리 공정에 비해 에너지 소모가 적고 분리공정이 단순하면서도 높은 분리효율을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 다른 대기 오염 기술과의 조합이 용이하기 때문에 hybrid 의 가능성도 살필 수 있다.현재 일반적으로 사용되는 대부분의 막소재는 고분자로서, 소재의 다양화와 성형의 용이성,그리고 우수한 투과도와 광범위한 응용 등의 장점이 있지만, 열적, 기계적, 화학적 안정성이 낮으며, 세척에 의한 재생성이 용이하지 않다는 단점이 있다. 특히, 열적, 화학적 안정성의 저하는 연소가스의 정화, 생성가스의 포집 등의 고온 분리 공정에 불리하며, 부식이나 침식에 의해 사용기간이 단축된다. 따라서, 이러한 단점을 보완할 수 있는 최근 연구되는 분야가 세라믹 막이다. 세라믹 막은 높은 내열성과 내구성, 기계적 성질 등으로 인해 고온 고압에서도 막의 미세구조가 변형 또는 파괴되지 않기 때문에 고온의 VOC 제거 및 회수 공정에는 가장 적절한 막으로 적용될 수 있다. 그러나, 고분자 막에 비하여 성형이 어렵고 투과도를 향상시켜야 한다는 점과 깨지기 쉽다는 점 등의 단점이 있다. 이러한 점에서 복합화에 의한 성능개선은 막분리법의 VOC제거 영역 및 조건을 크게 개선시킬 여지가 있다.본 연구는 VOC 제거 및 회수를 위한 막 분리 공정에 사용될 복합막의 개발을 그 목표로한다. 실험을 통해 VOC 에 대한 기존의 세라믹 막에 대한 특성을 평가하고, 폴리이미드복합막, 유기/세라믹, 무기/세라믹 복합화의 개념을 도입하여 막재료의 검토를 행하고 석유화학 공정의 VOC 효과적 분리시스템을 구축하고 성능 평가를 행하여 공정에 가장 효과적인 세라믹 복합막을 개발하고자 하였다.
저자 김현종, 정경택, 설용건, 김용우
소속 연세대
키워드 ceramic membrane; zeolite; N2/benzene separation
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