Abstract
The recovery of trace volatile organic components from water by pervaporation was investigated. Permeation experiments through homogeneous polydimethylsiloxane(PDMS) membrane was carried out and the effect of feed concentrations and membrane thicknesses on the permeation characteristics were investigated. A solution-diffusion model is used to describe the pervaporation transport mechanism. In homogeneous PDMS membrane it appeared that the selectivities of MEK and toluene are constant, and that organic flux has a linear relationship with feed concentration. These results indicate that the coupling effects between organics were negligible. The selectivity of PDMS membranes is invariant with respect to the membrane thickness. The intrinsic membrane permeability of organic components determined by using a solution-diffusion model. Comparing with various composite type membrane, the membrane using PEG treated nonwoven fabric as sublayer showed the best performance in VOC recovery by pervaporation.
본 연구는 투과증발법을 이용한 미량의 휘발성 유기용제 회수에 관한 것으로서 polydimethylsiloxane (PDMS) 균질막을 이용하여 혼합물의 농도, 막의 두께에 따른 투과 특성을 살펴보고, 이에 따라 용해-확산 모델을 이용하여 해석하였다. PDMS 균질막을 통한 MEK , 톨루엔 혼합수용액의 투과실험에서 각 물질의 선택도는 공급액의 농도와 다른 물질의 농도에 상관없이 일정한 값을 나타내었으며, 투과유량도 공급액 농도와 선형의 비례관계을 보였다. 따라서 본 연구에서 각 물질간의 간섭효과는 나타나지 않았다. 균질막의 두께를 변화시키며 행한 투과 실험에서 막 두께에 다른 선택도의 변화는 관철되지 않았다. 이에 따라서 용해-확산모델을 이용하여 각 물질의 PDMS막에 대한 투과계수를 구하였다. 막의 기능성과 실용성을 향상시키기 위한 복합막을 제조하여 행한 투과 실험을 한 결과 PEG 처리한 부직포위에 PDMS를 도포한 막이 선택도나 용질투과유량면에서 가장 우수한 성능을 보였다.
