PRO막 성능개선을 위한 지지체 친수화
Hydrophilization of the Support to Improve the Performance of Pressure Retarded Osmosis Membranes
- 주제(키워드) 도움말 PRO membrane
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 구기갑
- 발행년도 2014
- 학위수여년월 2014. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000053335
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약 도움말
PRO (Pressure Retarded Osmosis) 공정은 염농도차에 의해서 발생하는 삼투압을 활용하여 발전을 하는 방식으로 강물과 바다가 만나는 많은 장소에서 환경 친화적 소수력 발전이 가능하며 설치가 가능한 신재생에너지 기술로 많은 주목을 받고 있다. 본 연구의 목적은 지지체의 친수화가 압력지연삼투(Pressure retarded osmosis, PRO)막의 투과특성에 미치는 영향에 대해서 알아보고자 하였다. 소수성 지지체인 폴리에스테르를 친수성 고분자인 셀룰로오스 용액을 사용하여 친수화도를 조절하였다. 지지체의 친수화 특성만을 파악하기 위해서 지지층 없이 동일한 활성층을 사용하여 PRO 막 투과 특성을 비교하였다. 사용된 활성층은 1,4-dioxane과 cellulose tri-acetate(CTA, 13 wt%)를 이용하여 제조하였으며, 5 kgf/cm2 압력하에서 행한 PRO 성능 평가의 경우 투과도가 친수화된 지지체를 사용한 경우와 친수화되지 않은 경우에 각각 1.2 L/m2hr와 0.8 L/m2hr로 친수화된 지지체를 사용할 경우 약 50% 투과량이 증가되는 특성을 보였다. 그러나 셀룰로오스 농도에 따른 지지체의 친수화도 증가가 투과량 증가를 가져오지는 않았다. 이는 지지체를 친수화 하기 위해 사용된 셀룰로오스의 농도가 증가함에 따라 지지체의 기공이 막히는 현상에 기인한 것으로 보인다. 이러한 결과를 통해 정삼투공정에서 투과유량을 높이기 위해서는 지지체로서 친수성 소재를 사용하여 분리막을 제조함과 동시에 지지체 기공을 유지하는 것이 중요함을 확인하였다.
more초록/요약 도움말
A PRO(Pressure Retarded Osmosis), which can generate the electric power by osmotic pressure occurred by difference in salt concentrations of feed solution and draw solution, has increasingly been studied as the one of the renewable energy technologies. This paper studied the hydrophilizing effect of support on the performance of pressure retarded osmosis (PRO). The hydrophilicity of hydrophobic polyester support has been controlled with cellulose solutions. In order to study the only effect of hydrophilizing of support on the performance of PRO membrane which compose of active layer and support in absence of support layer was used. The active layer has been made by casting of cellulose tri-acetate (CTA, 13 wt%) solution and combined with the hydrophilized support. The results showed that water fluxes of hydrophobic and hydrophilize support of PRO membrane were measured 0.8 L/m2hr and 1.2 L/m2hr, respectively. However, water fluxes of hydrophilized membranes did not increase with cellulose concentration. It is because the porosity of supports decreases as the cellulose concentration increases. The results showed that water fluxes of PRO membranes used hydrophobic and hydrophilic supports were because the porosity of supports decreases as under 5 Kgf/cm2 pressure. This result was due to the dense of support porosity with the cellulose concentrations. Thus, to increase the performance of PRO membranes, the hydrophilicity and the porosity of support were important.
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