역삼투막을 이용한 막분리

소개

에너지 소비가 적은 역 삼투막을 이용해 무기물(NaCl, CaCl2)을 분리하는 실험을 통해 농도, 온도, 압력에 따른 분리공정을 이해하고 장치의 조작방법을 습득하는 것이 본 실험의 목적이다.

목차

※ 요 약
1. 서 론
2. 이 론
3. 실험장치및 방법
4. 실험결과
5. 실험결과에 대한 고찰
6. 결 론
7. 인용문헌
8. 부 록

본문내용

※ 역 삼투막 (Reverse Osmosis Membrane)
농도차가 있는 용액을 반투막으로 분리해 놓으면 일정한 시간이 경과한 뒤 저 농도 용액의 물이 고농도 용액 쪽으로 이동하여 수위차가 발생한다. 이러한 현상을 삼투현상이라 하고, 이 때 발생하는 수위차를 삼투압이라 한다. 반면에 다시 고농도 용액에 삼투압 이상의 압력을 가하면 저 농도 용액 쪽으로 물이 이동하게 된다. 이러한 현상을 역 삼투현상이라 하며 이 때 사용하는 반투막을 역 삼투막이라고 한다. 역 삼투현상을 이용하여 물질을 분리하는 과정은 역 삼투막의 물리·화학적 특성, 분리대상 물질의 물리·화학적 특성, 압력차를 추진력으로 하는 세 가지의 조합에 의하여 이루어진다. 일반적으로 역 삼투막은 유기화합물보다 무기화합물을, 비전해질보다 전해질을 더 잘 분리시킨다. 전해질 중에서도 하전이 높고, 이온반지름이나 분자의 크기가 클수록 분리가 더 잘 된다. 역 삼투막이 여과할 수 있는 영역은 입자성 물질은 물론, 입자의 크기가 가장 작은 1㎚ 이하의 이온성 물질까지도 제거할 수 있다. 전자산업의 급속한 발달에 따라 환경오염이 초래되고 공업용수의 수요가 급속히 늘어나고 있다. 이를 막기 위하여 폐수를 재활용하는 폐수 무방류를 추진하고 있다. 여기에 사용되는 방법이 역 삼투막을 이용하는 방법이다. 이외에 바닷물을 담수화하는 데에도 이 방법을 사용한다. 서로 다른 농도의 용액이 반투막을 사이에 두고 분리되어 있다면, 물은 농도의 평형을 유지하기 위하여 반투막을 통과하게 된다. 즉 저 농도의 물이 고농도 쪽으로 이동하고 이때 상대적으로 고농도에 많은 물량이 생성되어 압력이 발생하는데 이를 삼투압이라 한다. 역 삼투란 이러한 삼투현상을 인위적인 압력을 가하여 역으로 진행시켜 고농도의 물 분자를 도리어 저 농도의 지역으로 이동시킴으로 순수한 물만을 생성하게 되는 것이다. 이때 발생하는 역 삼투 압력 이상의 압력을 가압 하여야지 물이 생성됨으로 상업용 역 삼투막은 주로 150 - 1200psi의 고압에서 운전되며, 정수기에 적용되는 소형 막의 경우도 65psi(약 5㎏/㎠)로 운전이 되어야 최적의 정수성능을 발휘할 수 있다.
1. 전원을 220V 10A상당의 배선으로 연결된 콘센트에 연결한다.
2. Feed Tank에 온도를 20로 맞춘 순수를 약 50리터 정도로 채운다.
(이 시점에서 순수 투과 Flux를 구한다.)
3. Feed Tank와 Low pressure pump를 연결되어 있는지 확인한다.
4. 모든 밸브를 Maximum으로 열어 놓는다.
5. Feed Tank의 콕크가 열려 있는지 확인한다.
6. Low pressure pump의 S/W를 올려준다.
7. Feed Tank의 물이 원활이 순환 되는가 확인한다.
8. Micro-Filter Housing의 공기가 모두 배출되도록 Low pressure pump를 가동한다.
9.유량계를 보아 공기방울이 제거 되었나 확인하고, Feed Bypass밸브를 닫아주면서 High-pressure pump의 S/W를 올려 High-pressure pump를 가동한다.
(주의: Procon Pump가 공회전을 해서는 절대로 안 된다.)
10. Membrane Out 밸브를 조절하여 Data표에 있는 압력으로 막 분리기(Membrane)에
공급하도록 한다.

참고자료

· 레포트 목차에 인용문헌에 나와있습니다^^