바이오 에탄올 생산을 위한 Membrane-Aided Distillation에 의한 물-에탄올 분리공정에 관한 연구

정헌; 최용석; 양대륙; 주오심; 정광덕

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정헌 (고려대학교) 최용석 (고려대학교) 양대륙 (고려대학교) 주오심 (한국과학기술연구원) 정광덕 (한국과학기술연구원)

저널정보: 한국청정기술학회 청정기술 청정기술 제14권 제2호

발행연도: 2008.6

수록면: 129 - 135 (7page)

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이축연신 나이론 막을 사용한 단일투과증발막 셀을 이용하여 공급액의 온도 및 농도에 따른 투과실험식을 구하고, 투과증발막 모듈을 사용하여 이 실험식의 적합성 및 투과시 소요되는 소비에너지를 산출하였다. 투과증발막 모듈을 이용해서 투과측의 압력이 2 ㎜Hg와 20 ㎜Hg의 경우 공급액의 에탄올 농도 90 wt%를 99.5 wt%로 농축시키는 경우, 투과측압력이 2 ㎜Hg일 때가 20 ㎜Hg일 때에 비해 동일조건의 에탄올 농축을 위한 막의 면적이 증가하였다. 각 압력의 조건에서 나이론 막을 이용한 membrane-aided distillation의 모사를 한 막의 투과속도 및 선택성에 대한 실험식을 도출하고 이를 이용하여 10 wt%의 에탄올 수용액을 99.5 wt%로 농축하는 membrane-aided distillation공정의 소비에너지를 구하였다. 그 결과 막의 투과량이 과다한 경우 다시 증류탑에서 재 농축을 해야하므로 막에 의한 에너지소비 절감효과가 상쇄될 수 있음을 보여주었다. 따라서 이 공정에 의해 에탄올을 농축하는 경우 효과적으로 에너지를 절약하기 위해서는 막의 선택성이 매우 중요하다는 것을 보여주었다.

#투과증발막 #막분리 #에탄올-물 분리기술 #투과막증류 #Membrane #Pervaporation #Water-ethanol separation #Membrane-aided distillation

참고문헌 (18)

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1. [학술지(정기간행물)] - Quintero, J. A / 2008 / “Fuel Ethanol Production from Sugarcane and Corn: Comparative Analysis for a Colombian Case,” / Energy 33 (3) : 385 ~ 399

2. [학술지(정기간행물)] - Chang, M. C / 2007 / “Harnessing Energy from Plant Biomass,” / Curr. Opin. Chem. Biol 11 (6) : 677 ~ 684

3. [학술지(정기간행물)] - Lavigne, A / 2007 / “Evaluating Fuel Ethanol Feedstocks from Energy Policy Perspectives: A Comparative Energy Assessment of Corn and Corn Stover,” / Energ. Policy 35 (11) : 5918 ~ 5930

4. [학술지(정기간행물)] - Namboodiri, V. V / 2007 / “High Permeability Membranes for the Dehydration of Low Water Content Ethanol by Pervaporation,” / J. Membr. Sci 306 (1-2) : 209 ~ 215

5. [학술지(정기간행물)] - Verhoef, A / 2008 / “Performance of a Nanofiltration Membrane for Removal of Ethanol from Aqueous Solutions by Pervaporation,” / Sep. Purif. Tech 60 (1) : 54 ~ 63

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