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본 연구에서는 혼합 자일렌에서 에틸벤젠을 분리하기 위하여 제올라이트 분리막을 이용하였다. 마이크로웨이브 합성 온도에 변화를 주어 제조한 TS-1 제올라이트 결정을 알루미나 튜브에 성장시키기 위해 3-chloropropyltrimethoxysilane를 코팅 후 TS-1 nano seed를 안착시키고 마이크로웨이브 합성법을 이용한 2차 성장을 통해 3∼4 μm의 두께를 가지는 얇은 TS-1 제올라이트 분리막을 제조하였다. 제조한 분리막을 이용하여 에틸벤젠/메타자일렌/파라자일렌이 혼합된 혼합 자일렌으로부터 에틸벤젠을 분리하였다. 마이크로웨이브 합성 온도가 증가할수록 제올라이트 결정의 크기가 비례하여 증가하였다. 또한 반응기의 온도가 200°C에서 가장 높은 투과 플럭스와 선택도를 가졌다. 가장 좋은 에틸벤젠 분리 성능을 보인 분리막은 마이크로웨이브 합성 온도가 170°C인 분리막이고 선택도 값은 2.64였다(에틸벤젠 투과 플럭스 : 1703.0 mol/m²·s·Pa).

In this study, separation of ethylbenzene from mixed xylene was performed by using TS-1 zeolite membrane. TS-1 zeolite membranes were prepared by microwave synthesis and changing the reaction temperature. MFI-type TS-1membranes are synthesized on alumina tubes by functional coating using 3-chloropropyltrimethoxysilane (3CP-TMS). On top surface of interlayer, nano TS-1 crystals were seeded. To form interlayer, microwave-assisted growth of TS-1 zeolite was carried out and thin zeolite layers were produced. All of the prepared membranes are tested to separate ethylbenzene from mixed xylene at different operating temperatures. TS-1 membrane with zeolite seed synthesized at 170°C compared to 120, 140°C shows the best ethylbenzene separation at the operation temperature of 200°C from ternary mixed xylene containing certain composition of ethylbenzene/p-xylene/m-xylene. (separation factor : 2.64, ethylbenzene flux : 1703.0 mol/m²·s·Pa).

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
세라믹 멤브레인의 나노구조 제어 및 응용 이혜련, 서봉국, 최용진 pp.77-94

분리막/다공 전극형 전기분해 조합공정을 이용한 하·폐수의 고도처리 최용진, 이광현 pp.95-103

Preparation and Characterization of Chemically Stable PVDF-HFP Asymmetric Microfiltration(MF) Membranes 이연이, 제갈종건 pp.104-112

YBaCo2O5+δ 세라믹 분리막의 산소투과 특성 표대웅, 김종표, 박정훈 pp.113-119

마이크로웨이브로 제조된 TS-1 Membrane을 이용한 혼합 자일렌에서의 에틸벤젠 고순도화 전유권, 이기천, 주영환, 최성환, 서영종, 설용건 pp.120-127

Hydroxy Polyimide 막의 제조와 이산화탄소 투과 특성 우승문, 최종진, 남상용 pp.128-134

세라믹 정밀여과막 공정을 위한 최적 응집조건 임재림, 이경혁, 이영주, 박종율 pp.135-141

DME 플랜트 CO2흡수탑 대체용 고분자 분리막 모듈 정종태, 이충섭, 고형철, 하성용, 남상용, 조원준, 백영순 pp.142-154

참고문헌 (24건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

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번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 Isobaric Vapor-Liquid Equilibria of Ethylbenzene + m-Xylene and Ethylbenzene + o-Xylene Systems at 6.66 and 26.66 kPa 네이버 미소장
2 Scale-up for chromatographic separation of p-xylene and ethylbenzene 네이버 미소장
3 Economical p-Xylene and Ethylbenzene Separated from Mixed Xylene 네이버 미소장
4 Adsorption and Separation of Xylene Isomers and Ethylbenzene on Two Zn-Terephthalate Metal-Organic Frameworks 네이버 미소장
5 Organics/water separation by pervaporation with a zeolite membrane 네이버 미소장
6 김건중, 나세종, “다공성 제올라이트 멤브레인의 합성 및 알코올/물 분리에의 응용”, 멤브레인, 9(2),97 (1999). 미소장
7 H. Ahn, H. Lee, and Y. Lee, “Pervaporation characteristics of NaA zeolite membrane for water/ ethanol mixture”, Korean Chem. Eng. Res., 43(2), 243 (2005). 미소장
8 소수성 ZSM-5 제올라이트 분리막을 이용한 n-부탄올/물 혼합물의 투과증발 소장
9 Preparation of ZSM-5 zeolite film and its formation mechanism 네이버 미소장
10 조철희, 여정구, 안영수, 한문희, 김용하, 현상훈,“Na형 Faujasite 제올라이트 분리막 형성 및 CO2/N2 분리”, 멤브레인, 17(3), 254 (2007). 미소장
11 M. Taramasso, G. Perego, and B. Notari, “Preparation of porous crystalline synthetic material comprised of silicon and titanium oxides”, US Patent 4,410,501 (1983). 미소장
12 A new method for the synthesis of TS-1 monolithic zeolite 네이버 미소장
13 A. Esposito, C. Neri, and F. Buonomo, “Process for oxidizing alcohols to aldehydes and/or ketones”, US Patent 4,480,135 (1984). 미소장
14 Why are some titanium silicalite-1 samples active and others not? 네이버 미소장
15 Preparation of extruded catalysts based on TS-1 zeolite for their application in propylene epoxidation 네이버 미소장
16 Permeation of Aromatic Hydrocarbon Vapors through Silicalite-Zeolite Membranes 네이버 미소장
17 Separation of p-xylene from multicomponent vapor mixtures using tubular MFI zeolite mmbranes 네이버 미소장
18 Siliceous ZSM-5 Membranes by Secondary Growth of b-Oriented Seed Layers 네이버 미소장
19 Y. Lu, R. Ganguli, C. A. Drewien, M. T. Anderson, C. J. Brinker, W. Gong, Y. Guo, H. Soyez, B. Dunn, M. H. Huang, and J. I. Zink, “Continuous formation of supported cubic and hexagonal mesoporous films by sol-gel dip-coating”, Nature, 389, 364 (1997). 미소장
20 박상언, 장종산, 노현석, 정광순, “제올라이트 막의제조 및 응용”, 멤브레인, 8(4), 177 (1998) 미소장
21 S. E. Park, J. S. Chang, Y. K. Hwang, D. S. Kim, S. H. Jhung, and J. S. Hwang, “Supramolecular interactions and morphology control in microwave synthesis of nanoporous materials”, Catalysis Surveys from Asia, 8, 91 (2004). 미소장
22 Microwave-assisted hydrothermal synthesis of nanozeolites with controllable size 네이버 미소장
23 Single gas permeation of thin zeolite (MFI) membranes: theory and analysis of experimental observations 네이버 미소장
24 Separation of Xylene Isomer Vapors with Oriented MFI Membranes Made by Seeded Growth 네이버 미소장

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