온도가 막분리 투과성능에 미치는 영향 (The Effect of Feed Temperature On Permeate Flux During Membrane Separation)

서지정보

· 발행기관 : 한국해양환경·에너지학회
· 수록지 정보 : 한국해양환경•에너지학회지 / 17권 / 1호 / 13 ~ 19페이지
· 저자명 : 김광수, 문덕수, 김현주, 이승원, 지호, 정현지, 원혜정

초록

막분리법에 의한 해수 담수화시 공급 원수 온도는 막성능에 영향을 미친다. 특히 폐열원을 이용하여 분리막 투과량을 증대시키고자 하는 경우에는 고온의 공급 원수가 분리막 성능에 미치는 영향을 정확히 분석하여 적용하는 것이 필요하다. 온도에 의한 막투과 성능 분석을 위해 10 oC에서 60 oC까지 공급 해수 온도를 변화시키면서 실험을 실시하였다. 온도가 상승하면서 투과량이 증가하는 경향을 물의 점성 변화와 막의 변화로 나누어서 분석하였다. NF 막에서는 온도에 따른 물의 점성 변화로 투과량 변화를 예측할 수 있었으나 RO막의 경우는 물의 점성변화로 예측한 투과량과 실험에 의한 투과량은 60 oC에서 30%정도 차이가 나타났다. 이는 RO막이 원수 온도가 상승함에 따라 막의 수축이 일어나 공극의 크기가 8%정도 감소함에 기인하는 것으로 추정된다. 따라서 막분리식 해수 담수화에서 투과량을 증대시키기 위한 온도 상승은 막변형이 일어나지 않는 범위 내에서 효과적으로 수행하여야 할 것이다.

영어초록

The feed temperature has an effect on the performance during desalination of seawater by membrane separation. When the permeate flux intends to increase using the waste heat, it is necessary to analyze the effect of feed temperature precisely on the membrane performance. The experiments were carried out to investigate the performance of membranes by varying the seawater temperature from 10 oC to 60 oC. The increase of permeate flux with increase of feed temperature was interpreted as the change of water viscosity and the membrane itself. While the increase of permeate flux could be predicted by the viscosity change in case of nanoflitration membrane, there exists 30% difference between the experiment data and the prediction by the viscosity change in case of reverse osmosis (RO) membrane, which seems to be due to 8% decrease of the pore size in 60caused by the contraction of membrane with the increase of temperature. Therefore, the desalination of seawater should be carried out within the range that the elevation of temperature does not cause the alteration of membrane itself even for the purpose of increasing the permeate flux.

참고자료

· 없음