논문실적
| 초순수용 Membrane Contactor 국산화 개발 |
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학술지명 막학회 2021 춘계 학술발표 특별센션
저자 권병수
발표일 2021-04-29
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본 연구에서는 고순도 공업용수 공정에서 국산 Membrane contactor 공정을 개발하여 평가하였다. 고순도 공업용수용 Membrane degassing(MDG) 공정으로 Membrane contactor을 주로 사용하고 있으며, 사용되는 제품은 3M 의 Liqui-celTM 제품이며, 국산 MDG막은 화학공정 중 CO2 가스 공정에 사용되는 중공사막을 개선하여 모듈을 개발하였다. 초순수 공정의 최종 용존산소 관리 수준은 1㎍/L 이하이며, 국산막에 대한 용존산소 제거 효율을 평가하여 외산막과 성능을 비교 평가하였다. 첫 번째로 국내 MDG 중공사막의 평가결과 진공도와 질소가스량의 조건에 다라 Liqui-celTM 막의 경우 용존산소가 3.8 ~ 4.9 ㎎/L 이며, 국내 중공사막의 경우 3.4 ~ 4.8 ㎎/L 이다. 중공사막의 평가결과 국내 중공사막의 제거효율이 더 좋았다. 이는 막의 기공과 균일도에 의해 효율차이가 발생한 것이다. 두 번째로 국산 MDG 모듈 적용 결과 인입 DO 농도가 10 ㎍/L 이하일 경우 생산수 DO가 0 ㎍/L 수준으로 3M막과 비교하여 차이가 없었으나, 인입 DO 농도, 진공도, 질소가스, 공급압력을 변경한 결과 DO제거율이 61 ~ 65 % 수준으로 낮아졌다. 막의 패킹효율, 막의 두께, 기공의 사이즈에 의해 효율차이가 발생한 것이다. MDG 중공사막에 대한 평가에서는 국산막의 제거효율이 더 좋았으며, 모듈을 구성하여 평가하면 효율이 낮아짐을 알 수 있었으며, 이는 모듈 구성이 집약도와 막의 저항이 증가함으로 제거효율이 낮아진다. 이를 극복하기 위해서는 막의 기공 크기를 감소시키고, 막의 두께를 감소시켜 용존산소 제거효율을 높여야 한다. |
