1. Title & Journal

 

Systematic approach for draw solute selection and optimal system design for forward osmosis desalination

 

2. Background of author

 

Tae-woo Kim(a), Young Kim(b), Choamun Yun(c), Hong Jang(a), Woohyun Kim(a), Sunwon Park(a,*)

 

a Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology, 373-1 Guseong-dong, Yuseong-gu, Deajeon, 305-701, South Korea

b Korea Institute of Machinery and Materials, Daejeon, South Korea

c Fuel Cell System Development Team, Corporate R&D Institute, Doosan Heavy Industries & Construction, Deajeon, South Korea

 

3. Summary

 본 논문은 최적의 draw solution과 정삼투공정을 위한 최적의 시스템을 제안하는 데 목적을 두고 있다.

 본 연구팀은 OLI stream analyzer를 통하여 4가지의 기준을 세워 4,058가지의 시약 중 가장 최적화된 용액 7가지를 선택하였다.

  

 선택된 7가지의 용액을 통하여 4가지의 case study를 실행하였다.

1)     작은 규모, 보통 흐름가 (Normal stream price)

2)     큰 규모, 보통 흐름가 (Normal stream price)

3)     작은 규모, 낮은 흐름가 (Low stream price)

4)     큰 규모, 낮은 흐름가 (Low stream price)

 

작은 규모와 큰 규모에서의 보통 흐름가에서의 최적화된 용액은 2-Butanone으로, 가장 낮은 가격($/ton)을 보였다. 또한 보통 흐름가격에서는 작은 규모와 큰 규모에서의 용액의 순위가 같게 나왔지만, 작은 규모보다는 큰 규모에서 생산량에 따른 가격이 더 감소되는 현상을 보였다. 반면, 낮은 흐름가에서 가장 최적화된 용액은 Ammonium Hydroxide로, 작은 규모와 큰 규모에서 같은결과를 보였다. 이 같은 이유는 Ammonium Hydroxide 용액의 solubility가 높기 때문이다. 하지만, 규모에 상관없이 같은 순위 결과를 보였던 보통 흐름가 조건과는 달리, 낮은 흐름가에서는 규모에 따라 최적화되는 용액의 순서가 바뀌는 현상을 보였다. 이는 투자비용이 중요한 요인이기 때문이다.

 

 

4. Originality & Creativity

 이 논문은 최적화된 draw solution을 정의하는 새로운 기준을 제시하였고, 정삼투 공정의 투자비용에 대한 계산 기준과 정삼투 공정에 따른 비용 절감에 대한 새로운 방법을 제시하였다.

 

5. Reviewer contact: 심예영 (yyshim@gist.ac.kr)