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표목차
목차
제1장 동력학적 여과공정 21
제1절 개발의 배경 및 목적 21
제2절 동력학적 여과공정의 종류 25
제3절 RDM 개발의 배경 및 목적 27
1. RDM 개발의 배경 27
2. 경계층 저항모델(The Resistance in-Series Model) 28
3. 동력학적 여과기의 투과 모델 30
제2장 오일 emulsion 처리 33
제1절 오일 emulsion의 특성 33
1. 오일 emulsion의 형태 및 형성과 파괴 33
2. 수용성 유제의 종류와 성상 38
3. 국내 수용성 절삭유의 사용 및 폐유처리 44
4. 일반적인 오일 폐수 처리 공정 48
5. 일반적인 수용성폐유의 처리방법 및 문제점 52
제2절 막분리를 이용한 오일 emulsion 처리 61
1. 막분리공정의 특징 및 응용 61
2. 막분리 공정의 오일 emulsion 처리 64
제3장 RDM 모듈 개발 66
제1절 회전막 제조 66
1. 원형판막 66
2. 8각판막 67
제2절 모듈 제작 73
제3절 2축 RDM의 최적화 79
제4장 실험방법 및 재료 81
제1절 분획분자량(MWCO) 81
1. 회분식 실험장치 81
2. 분획분자량(MWCO) 측정 82
제2절 순수투과율 83
제3절 Oil emulsion 분리 84
제5장 실험결과 및 고찰 85
제1절 분리막의 분획분자량 85
제2절 1축 RDM의 투과 특성 86
1. 순수투과율 86
2. Oil emulsion 분리 88
3. 1축 RDM에서 투과모델의 해석 91
제3절 2축 RDM의 투과 특성 102
1. 순수투과율 102
2. Oil emulsion 분리 102
3. 2축 RDM에서 투과모델의 해석 107
4. 회전판막 간격에 따른 투과율의 변화 119
제4절 RDM의 Oil emulsion 분리특성 모델링 121
1. 회전 속도에 의한 영향 121
2. 운전 압력에 의한 영향 122
3. Oil emulsion 농도에 의한 영향 122
제5절 Oil emulsion의 농축 공정 127
제6절 RDM 공정 설계 및 경제성 평가 129
1. RDM 공정 설계 129
2. 경제성 평가 130
제6장 결론 134
Table 1. Definition and type of membrane fouling 23
Table 2. Performance decline factors of membrane module 24
Table 3. Analysis method of fouled membrane modules 25
Table 4. Biodegradation of Base oil. 40
Table 5. Composition of undiluted solution of water soluble cutting oil. 42
Table 6. Ingredient of water-soluble lubricants. 43
Table 7. Characteristics of cutting oil waste water. 44
Table 8. A domestic demand of water soluble cutting oil (By year) 46
Table 9. General methods of waste oil treatment. 53
Table 10. General trend of coagulation treatment of water-soluble cutting oil. 54
Table 11. Effect of particle diameter on the settling time. 55
Table 12. General treatment methods depend on suspension particle size. 59
Table 13. Classification of membrane separation processes. 63
Table 14. Condition and Device of PEG Analysis 82
Table 15. Condition of Pure Water Flux Test 84
Table 16. Condition of RH-32 Oil Solution Test 84
Table 17. Rejection of The Membrane for PEG Analysed with GPC 85
Table 18. Coefficients of γ according to eqn.(23) for RH-32 oil in one-shaft RDM 93
Table 19. Coefficients of β according to eqn.(24) for RH-32 oil in one-shaft RDM 94
Table 20. Coefficients of α according to eqn.(17) for RH-32 oil in one-shaft RDM 94
Table 21. Coefficients of γ according to eqn.(31) for RH-32 oil in two-shaft RDM 110
Table 22. Coefficients of β according to eqn.(24) for RH-32 oil in two-shaft RDM 110
Table 23. Coefficients of α according to eqn.(28) for RH-32 oil in two-shaft RDM 111
Table 24. Capital Cost for manufacture of RDM 131
Table 25. Operating Cost for maintenance of RDM 132
Table 26. 기존 처리와 RDM을 이용한 처리의 비용 비교 133
Fig.1. Chemical stabilization of emulsion by surfactant. 34
Fig.2. Stabilized water-in-oil emulsion. 35
Fig.3. particle size distribution of oil emulsion(RH-32). 36
Fig.4. The action of Cationic emulsion breaker in neutralizing surface charges on a colloidal oil droplet in oily wastewater. 37
Fig.5. Biodegradation of base oil. 41
Fig.6. The survey of present waste oil treatment method［28］. 47
Fig.7. A schematic flow diagram of general waste oil treatment. 58
Fig.8. Separation ranges of the membrane processes. 64
Fig.9. A schematic diagram of Horn & Nest. 70
Fig.10. A schematic diagram of ultrasonic processor. 71
Fig.11. A schematic diagram of octagon rotary disc membrane. 72
Fig.12. A schematic diagram of one-shaft RDM process. 74
Fig.13. A cross-section diagram of two-shaft RDM housing. 77
Fig.14. A schematic diagram of two-shaft RDM process. 78
Fig.15. A schematic structure of two-shaft RDM housing. 80
Fig.16. Structure of Amicon batch cell 81
Fig.17. Effect of rotating speed on pure water flux in one-shaft RDM at 1 kgf(이미지참조)／㎠ pressure. 87
Fig.18. Effect of rotating speed on flux for oil emulsion in one-shaft RDM at 1 kgf(이미지참조)／㎠ pressure. 89
Fig.19. Effects of operating pressure on flux for 5% oil emulsion in one-shaft RDM at 300rpm (ωr＝2.33m／s). 90
Fig.20. Pressure drop versus square of the angular velocity (ωr) in one-shaft RDM. 96
Fig.21. A correlation between Φ and ωr in one-shaft RDM. 97
Fig.22. A correlation between Φ and CB(이미지참조) in one-shaft RDM. 98
Fig.23. A correlation between Φ and (CB)β(ωr)γ(이미지참조) in one-shaft RDM. 99
Fig.24. Effect of rotating speed on flux based on calculations by eqn.(25). 100
Fig.25. Effect of actual transmembrane pressure on flux based on calculations by eqn.(25). 101
Fig.26. Effect of rotating speed on pure water flux in two-shaft RDM at 1 kgf(이미지참조)／㎠ pressure. 104
Fig.27. Effect of rotating speed on flux for oil emulsion in two-shaft RDM at 1 kgf(이미지참조)／㎠ pressure. 105
Fig.28. Effects of operating pressure on flux for 5% oil emulsion in two-shaft RDM at 300rpm (ωr＝2.56m／s). 106
Fig.29. Pressure drop versus square of the angular velocity (ωr) in two-shaft RDM. 113
Fig.30. A correlation between Φ and ω r in two-shaft RDM. 114
Fig.31. A correlation between Φ and CB(이미지참조) in two-shaft RDM. 115
Fig.32. A correlation between Φ and (CB)β(ωr)γ(이미지참조) in two-shaft RDM. 116
Fig.33. Effect of rotating speed on flux based on calculations by eqn.(32). 117
Fig.34. Effect of actual transmembrane pressure on flux based on calculations by eqn.(32). 118
Fig.35. Effect of disc gap on permeate flux of 5% oil emulsion with rotating speeds in two-shaft RDM. 120
Fig.36. Effect of rotating speed on flux based on calculations by eqn.(33). 123
Fig.37. Effect of actual transmembrane pressure on flux based on calculations by eqn.(33). 124
Fig.38. Effect of bulk concentration on flux based on calculations by eqn.(33). 125
Fig.39. Effect of rotating speed on Rg／Rt(이미지참조). 126
Fig.40. Effect of concentration on flux based on calculations in one-shaft RDM by eqn.(33). 127
Fig.41. Effect of concentration on flux based on calculations in two-shaft RDM by eqn.(33). 128
Fig.42. A schematic of RDM concentration system 129
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