1. Title & Journal

 

Title : Optimization of commercial net spacers in spiral wound membrane modules

 

Journal : Journal of Membrane Science (208), 2002, 289-302

 

2. Background of author

F. Li*, W. Meindersma, A. B. de Hann, T. Reith

 

Department of Chemical Engineering, University of Twente, P.O. Box 217, 7500 AE Enschede, The Netherlands

 

3. Summary

 

본 연구는 나권형 막 모듈 (Spiral wound membrane module)에 사용되는 상용 그물형 스페이서 (Net spacer)를 전산유체역학 (Computational fluid dynamics, CFD)를 이용한 최적화에 관한 연구를 진행하였다. 스페이서는 나권형 막 모듈에서 지지 역할을 할 뿐 아니라 채널 내 유체흐름 변동을 유발, 질랑이전계수(Mass transfer coefficient)를 증가시켜 채널 내 Mixing을 유발하여 공정 성능 향상을 유도할 수 있다. 그러나 이와 동시에 채널 내 유체 흐름 저항을 발생시키는 단점이 있다. 본 연구는 상용 스페이서의 질랑이전계수와 에너지 소비량 측면에서의 최적화 연구를 진행하였다. 연구 결과 질량이전계수 증가와 함께 에너지 소비량이 증가하는 특성을 확인되었다. 최종적으로 넓은 에너지소비 범위에서 높은 질량이전계수를 보여주는 스페이서 형상을 제시하였다.

 

4. Originality & Application

 

• 나권형 막 모듈에 사용되는 스페이서의 최적화를 진행하였다
• 스페이서의 구조를 결정하는 여러 변수들을 동시에 고려, 최적화 기법을 적용하였다
• 채널 내 유동 흐름 뿐만 아니라 막 공정 성능을 동시에 모사하여 공정성능 최적화 연구에 적용 가능하다.

 

5. Reviewer contact : 서장원 (sjwon629@gist.ac.kr)