결정입자 도포가 제올라이트 막 구조 및 분리성능에 미치는 영향

서지정보

· 발행기관 : 한국막학회
· 수록지 정보 : 멤브레인 / 18권 / 3호
· 저자명 : 이용택, 정헌규, 정동재, 윤미혜, 안효성

초록

제올라이트 분리막을 형성시키기 위하여 결정핵으로 작용할 수 있는 동일한 제올라이트 입자들을 다공성 지지체 위에 균일하게 도포하는 기술을 개발하고자 하였다. 제올라이트 입자들을 수용액에 분산시킨 다음 이 수용액을 튜브형 다공성 세라믹 지지체에 일정 유속으로 공급하고, 세라믹 지지체의 반대편에 진공을 유지하여 일부 수용액이 지지체를 통과하면서 동시에 제올라이트 입자들을 지지체 표면에 도포하였다. 수용액 상에 분산된 제올라이트의 농도, 도포시간 그리고 분산 수용액의 공급속도 등이 결정핵 도포량에 미치는 영향을 고찰하였다. 공급유속이 100 mL/min, 도포시간이 4분인 경우 농도가 0.01 wt%에서 0.3 wt%로 증가할수록 도포량이 0.0019 g에서 0.0208 g으로 증가하였다. 농도가 0.01 wt%, 공급유속이 100 mL/min인 경우 도포시간이 1분에서 4분으로 증가하는 경우 도포량이 0.0004 g에서 0.0019 g으로 증가함을 알 수 있었다. 또한 농도가 0.3 wt%이고, 도포시간이 1분일 때 유속이 100 mL/min에서 300 mL/min으로 빨라진 경우 도포량이 0.002 g에서 0.01 g으로 증가함을 알 수 있었다. 그러나 도포량이 증가할수록 제올라이트 분리막을 통한 물과 에탄올의 총투과속도는 감소함을 확인할 수 있었다.

영어초록

A novel technology for homogeneous deposition of zeolite particles on a porous support was developed so that those particles played a seeding role for the growth of zeolite crystals. After the particles were dispersed in water, the aqueous solution was 134 through the bore of a porous tubular support. By keeping the other side of the support in a vacuum, the aqueous solution passed through the pores of the support, leading the particles to be homogeneously deposited on the support. The amount of the deposited particles was investigated by changing the following operating parameters: a particle concentration in the solution, a time for deposition, and the feeding rate of the solution. The amount of the deposited particles increased from 0.0019 g to 0.0208 g as the concentration of the particles was changed from 0.01 wt% to 0.3 wt%, while the feeding rate and the deposition time were kept to 100 mL/min and 4 min, respectively. As the deposition time was varied from 1 min to 4 min, the deposition amount increased from 0.0004g to 0.0019g at the typical condition of the rest parameters. Also, it was observed that the deposited weight increased from 0.0029 g to 0.01 g as the feeding rate increased from 100 mL/min to 300 mL/min. However, the total permeance of water and ethanol decreased through the zeolite membrane as the deposited weight increased.

참고자료

· 없음