DAILY PAPER REVIEW

0130_JMS_Effect of applied pressure on performance of PTFE membrane in DCMD

 

 

1.Title &Authors

?Title 
: Effect of applied pressure on performance of PTFE membrane in DCMD
?Authors
: Jianhua Zhang, Jun-DeLi, StephenGray*

2.Background of authors
 : 주 저자는 Jianhua Zhang로서호주, 멜버른에 위치한 빅토리아대의 지속가능성 및 혁신연구소에 속해 있습니다. 


3.Summary

?이 논문은 MD가 질량전달과 열전달이 동시에 발생된다는 점을 바탕으로, 막이 압축가능할때, 막의 공극과 열저항력의 압력이 변하며, 이는 막의 성능에 영향을 미칠 것이라는 가정을 두었습니다.

?이를 증명하기 위하여dcmd의 실험시 막의 양쪽에 절대압력을 동일하여 제어하였으며, 유량은 변화를 주었으며, hollow fibre와 평막모듈을 모두 실험하였습니다. 그 결과, Hollow fibre막은 딱딱한 구조로써 실험압력(1-50kpa)의 범위 안에서 변화되지 않았습니다. 반면 활성층이 PTFE로 구성된 압축된 평막모듈에서는 일정범위 이상의 압력이 고려되었습니다. 압축된 막 양쪽에 압력이 적용되었을 시, 활성층 의 부피가 원래보다 작아지는 현상을 보였으며, 실험된 압력 범위내에서 활성층이 압축될을 때 활성층의 공극률과 두께가 감소됨을 보였습니다. 이 결과는 막의 열저항력의 감소로 이어지며, 막을 통한 열전도 손실 증가를 나타내었습니다.

?또한 막 공극밖으로 나가는 공기가 없다고 가정을 했을시, 공극안의 공기압은 공극률의 감소 때문에 증가함을 보이며, 질량전달 저항력의 증가로 나타나게 됩니다.

?투과수량에 영향의 미치는 압력의 효과를 보기 위해 다른 속도와 온도가 고려되었으며, 평막의 경우, 일정한 유입온도와 유량에서 압력을 1~45kPa로 증가시켰을 시 15-39%정도의 투과수량 감소를 보였습니다. 평막에서 최적의 평균 질량전달계수는 25kPa일 대 나타남을 보였으나, 앞에서 언급한 것처럼 모든 실험에서 막의 열전도성 증가 때문에 압력의 증가는 투과수량의 감소로 이어짐을 확인하였습니다. 반면에 비압축가능한 hollow fibre 모듈에서는 크게 눈에뛸만한 투과수량을 변화를 보이지 않았습니다.

4.Originality & Application

이 논문은 비압축가능한  hollow  fibre막과 압축가능한 PTFE막을 이용하여 막성능에 적용된 압력의 영향에 대하여 다루었습니다. Hollow fibre막과 반대로 평막모듈은 막의 압축정도에 따라서 투과수량, 열전도성, 온도분극계수 등의 차이를 보였습니다. 이 같은 실험결과를 참고로 하여 실제 모델링에 적용시 막의 특성을 좀 더 반영한다면 좀 더 상세히 적용할 수 있을 것 같습니다.

5. Reviewer contact : 한진미(jmhan@gist.ac.kr)

첨부 (1)
20110130.pdf
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