1. Title & Journal

Journal: JMS-13-436

Title: Effect of feed spacer induced membrane deformation on the performance of pressure retarded osmosis (PRO): Implications for PRO process operation

                                      

2. Background of authors

Authors: Qianhong She, Dianxun Hou, Junxian Liu, Kang Hai Tan, Chuyang Y. Tang

Corresponding author: Chuyang Y. Tang

Information: 난양공대 교수, SMTC 소속

 

3. Summary

 본 논문은 PRO feed spacer가 PRO deformation 및 PRO 성능에 미치는 영향을 분석하였다. Feed spacer geometry의 영향을 보기 위해 opening size가 다른 3개의 spacer(opening size 다른 GE spacer 2개와 RO permeate carrier)가 사용되었다. 실험결과, membrane deformation은 spacer opening size의 제곱에 비례하여 발생하며, 그 결과 PRO 플럭스 감소뿐 아니라 hydraulic pressure loss에도 영향을 주는 것으로 나타났다. (Hydraulic pressure loss는 결국 PRO 에너지 소비량에 영향을

 본 연구에서는 membrane property인 A, B, B/A 값을 구하기 위해 PRO test cell을 이용하는 modified RO method 방법이 사용되었다. Spacer opening이 크면 A값과 water flux가 높아지지만, 압력이 증가함에 따라 B값과 B/A값도 급증한다. Spacer opening size가 작을 경우 가장 variation이 작은 A, B 값을 얻었으며, applied pressure 증가에 따른 플럭스 감소가 가장 느린 것으로 나타났다. 따라서, feed spacer opening size가 작을수록 PRO 성능(플럭스, net power output)이 더 향상된다.

 

4. Originality & Creativity

PRO의 deformed membrane의 특성을 반영하기 위해 PRO test cell을 이용하는 내용은 Yu Chang Kim and Menachem Elimelech (ES&T, 2012)에서 먼저 소개되었으나, 해석 결과가 다르다는 점이 새롭다. 그 논문에서는 shadow effect 때문에 spacer opening size가 클수록 더 효과가 좋다고 하였는데, 본 논문에서는 shadow effect 보다 membrane deformation의 영향이 더 크기 때문에 size가 작을수록 더 PRO 성능이 좋다고 분석하였다.

 

5. Contact

Jihye Kim (Integrated program)

Environmental Systems Engineering Lab.
Department of Environmental Science & Engineering
Gwangju Institute Science and Technology
1 Oryong-dong Buk-gu Gwangju, 500-712, Korea

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