KR20020013036A - Gas separation membraines for dehumidifying module - Google Patents

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KR20020013036A
KR20020013036A KR1020000046378A KR20000046378A KR20020013036A KR 20020013036 A KR20020013036 A KR 20020013036A KR 1020000046378 A KR1020000046378 A KR 1020000046378A KR 20000046378 A KR20000046378 A KR 20000046378A KR 20020013036 A KR20020013036 A KR 20020013036A
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이재근
김미정
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이재근
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Abstract

PURPOSE: A membrane filter for dehumidifying membrane module is provided, which does not need any recycling of dry air to the system by using bundle of hollow polymer membrane wrapped with hydrophilic porous polymer sheet, so that waste of dry air is prevented, thus enabling continuous dehumidifying. The dehumidifying efficiency exhibits zero % of relative humidity at -40 deg.C. CONSTITUTION: The membrane filter comprises a bundle of hollow polymer thread membrane(100) and a porous polymer sheet. The bundle of hollow polymer membrane(100) that is made of polyimide, polysulfone and polyacrylonitrile and has selective permeability to at least gas mixture or moisture in wet air to separate gas of a fixed amount is wrapped with a hydrophilic porous polymer sheet(200) that is made of polyvinylalcohol, polyacrylonitrile, polypyrrolidone, polyethyleneimine and polybutylacrylate and has porosity of 40-99% and pore size of 10-10000μm.

Description

제습막 모듈용 막필터구조 및 이를 이용한 제습막모듈{GAS SEPARATION MEMBRAINES FOR DEHUMIDIFYING MODULE}Membrane filter structure for dehumidification membrane module and dehumidification membrane module using the same {GAS SEPARATION MEMBRAINES FOR DEHUMIDIFYING MODULE}

본 발명은 습공기 또는 기체혼합물중의 수분을 제거하기 위한 제습막모듈용 막필터구조 및 이를 이용한 제습막모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a membrane filter structure for a dehumidification membrane module for removing moisture in a humid air or gas mixture and a dehumidification membrane module using the same.

화학공정 등의 일반 산업 공정 등에서 공기, 천연가스, 기타 다른 유기 용매로부터 수증기의 분리는 많은 관심을 가져왔다. 특히 여러 약품, 케미칼 등의 저장이나 기계, 전자, 화학, 기타 여러 공정에서 수분을 제거 또는 조절할 필요성이 점차 증대되고 있으며 일상 생활에서도 제습을 위한 장치 등이 보편적으로 사용되고 있다.In general industrial processes such as chemical processes, the separation of water vapor from air, natural gas and other organic solvents has attracted much attention. In particular, the necessity of removing or controlling moisture in storage, machinery, electronics, chemistry, and other processes of various chemicals, chemicals, etc. is gradually increasing, and devices for dehumidification are commonly used in daily life.

현재 수증기를 제거하기 위하여 여러 방법이 사용되고 있는데 그 첫째로는 실리카겔 등의 분자체(Molecular Sieve)와 같은 흡습제 등을 이용하는 방법이 있고 둘째로는 압축이나 냉각 등 열역학적인 사이클을 이용하여 기체 속의 수증기를 제거하는 방법이 있다.Currently, various methods are used to remove water vapor. Firstly, there is a method of using a hygroscopic agent such as molecular sieve such as silica gel, and secondly, water vapor in a gas using a thermodynamic cycle such as compression or cooling. There is a way to remove it.

그러나 전자의 방법에 있어서 사용된 흡습제를 재생 또는 처분해야 할 필요성이 있으므로 연속적인 제습이 불가능하고 후자의 방법에 있어서는 많은 양의 에너지가 소비되고 낮은 습도까지 제습이 불가능하다는 단점이 있다.However, since there is a need to regenerate or dispose of the absorbent used in the former method, continuous dehumidification is impossible and the latter method consumes a large amount of energy and dehumidification to low humidity is impossible.

근래 개발된 방법중 하나가 막을 이용한 수증기의 제거인데 이는 막 자체가 수분을 포함한 기체 혼합물 중에서 수증기에 대하여 보다 우수한 선택투과도를 가짐으로서 가능하게 되며 연속적으로 제습이 가능하다는 장점을 지니고 있어 많은 연구개발이 진행되고 있는 실정이다.One of the recently developed methods is the removal of water vapor using the membrane, which is made possible by the membrane itself having better permeability to water vapor in the gas mixture containing water, which has the advantage of being able to continuously dehumidify. It's going on.

막을 이용한 제습에 관한 공지의 기술에 있어서 미국특허 제 4,783,201에서는 미국특허 제 4,871,494에서 개시된 막을 이용하여 수증기를 포함한 혼합기체 중 수분을 제거하는 실험을 수행하였다. 상기의 막을 제조는 폴리술폰 고분자, 루이스 산, 염기복합체 및 용매로 구성된 고분자 용액을 캐스팅, 또는 방사를 이용하여 평막 또는 중공사막을 제조한 것으로 되어 있다. 상기 특허 4,783,201에서 제습막은 코팅하지 않은, 막 표면 가까이에 graded density skin을 갖고 동시에 막 전체에서 거대기공이 없는 비대칭 구조의 막을 사용하였으며 중공(porosity)을 조절하여 산소/질소 선택도가 1.05내지 2.0인 막을 사용함을 언급하고 있다. 또한 막 표면의 중공을 감소시키기 위하여 메탄올(methanol), 이소펜탄(isopentane), 실리콘오일(silicon oil)등의 액체를 접촉한 뒤 건조(drying), 어닐링(annealing) 등의 후처리 공정을 적용하여 제습막의 성능을 향상시킨다고 개시하고 있고 막 표면에 응축된 수분을 제거하기 위하여 건조기체의 일부를 모듈의 투과부로 유입시키는 재유입공정을 개시하고 있다. 그러나, 상기의 특허에 있어서 제습성능은 최대 - 13.5oC의 이슬점 온도를 나타내고 있는 바 그리 우수하지 못하고 7기압의 고압을 사용하고 있으며 성능의 개선을 위해 후처리 공정을 적용한 문제점 등이 있다.In a known technique related to membrane dehumidification, U.S. Patent No. 4,783,201 was used to remove water in a mixed gas including water vapor using a membrane disclosed in U.S. Patent No. 4,871,494. The membrane is prepared by casting or spinning a polymer solution composed of a polysulfone polymer, a Lewis acid, a base complex, and a solvent to prepare a flat membrane or a hollow fiber membrane. In Patent No. 4,783,201, the dehumidification membrane is a non-coated, graded density skin near the surface of the membrane, and at the same time, a membrane having an asymmetric structure without macropores throughout the membrane is used, and the oxygen / nitrogen selectivity is 1.05 to 2.0 by adjusting the porosity. Mentions the use of membranes. In addition, in order to reduce the hollow on the surface of the membrane, a liquid such as methanol, isopentane, silicon oil, etc. is contacted and then a post-treatment process such as drying and annealing is applied. It discloses to improve the performance of the dehumidification membrane and discloses a reflowing process in which a part of the dry body is introduced into the permeation part of the module in order to remove moisture condensed on the membrane surface. However, in the above patent, the dehumidification performance shows a dew point temperature of -13.5 ° C., which is not very good, and uses a high pressure of 7 atmospheres, and there is a problem of applying a post-treatment process to improve performance.

또 하나의 예로서 미국특허 제5,002,590 및 5,108,464에서는 중공사막 내부에 계면중합을 이용, 코팅공정이 적용된 제습막을 개시하였다. 상기의 특허에서 코팅액은 친수성 고분자, 예를들면 2개체의 반응성 종인 아민(amine)과 알코올(alcohol) 또는 아실할라이드(acyl halide)와 이소시아네이트(isocyanate)를 중공사막 내부표면에 계면중합을 이용, 코팅하여 제습막을 제조하였고 막의 지지체로는 PVDF, Polyimide, Polyethersulfone, Polysulfone, 다공성 유리 등이 포함된다고 하였다. 그러나 지지체 자체의 구조, 모양 등에 관한 설명이 없고 이슬점 온도 - 40oC까지의 우수한 제습능력을 나타내기 위해 투과부에 진공펌프를 설치하였다는 단점이 있으며 상기 특허 역시 막 표면에 응축된 수분을 제거하기 위하여 “SWEEP ”이라고 명명된 건조기체의 일부를 모듈의 일측면으로 재공급하여 사용하였다.As another example, US Pat. Nos. 5,002,590 and 5,108,464 disclose dehumidification membranes to which a coating process is applied using interfacial polymerization inside a hollow fiber membrane. In the above patent, the coating liquid is coated with a hydrophilic polymer such as two reactive species, amine and alcohol, or acyl halide and isocyanate, using interfacial polymerization on the inner surface of the hollow fiber membrane. The dehumidification membrane was prepared, and the support of the membrane included PVDF, Polyimide, Polyethersulfone, Polysulfone, porous glass, and the like. However, there is no description on the structure, shape, etc. of the support itself, and there is a disadvantage in that a vacuum pump is installed in the permeation part to show excellent dehumidification ability up to a dew point temperature of -40 o C. The patent also removes water condensed on the membrane surface. For this purpose, a part of the dryer named “SWEEP” was used by resupply to one side of the module.

미국특허 제4,718,921에서는 수분을 함유한 기체로부터 수증기를 제거하기 위한 방법을 개시하고 있는데 상기의 특허에서는 방향족 이미드 고분자(aromatic imide polymer)를 막의 재질로 사용하였고 수분을 함유한 기체를 막 모듈의 투과부로 유입하고 다른 종류의 N2, Ar, Ne 등의 건조한 기체를 막모듈 즉 중공사 내부로 유입하여 중공사막 표면에 응축된 수분을 제거하고 막 표면에 작용하는 수증기에 대한 분압을 유지시킴으로서 계속적인 제습이 가능하도록 하였다. 그러나 상기의 특허 역시 임의의 건조한 기체를 퍼지함으로 인하여 새로운 공정이 추가된다는 단점이 있으며 제습성능이 그리 우수하지 못하다.U.S. Patent No. 4,718,921 discloses a method for removing water vapor from a water-containing gas. In the above patent, an aromatic imide polymer is used as a membrane material, and the water-containing gas is used as a permeation part of the membrane module. And other types of dry gases such as N 2 , Ar, Ne, etc. into the membrane module, ie hollow fiber, to remove the water condensed on the surface of the hollow fiber membrane and to maintain partial pressure on water vapor acting on the membrane surface. Dehumidification was possible. However, the above patent also has the disadvantage of adding a new process by purging any dry gas and the dehumidification performance is not very good.

미국특허 제5,525,143 및 유럽특허 0709123A1에서는 모듈내부의 에폭시층 내부에 튜브를 삽입, 제습된 기체의 양에 관계없이 일정한 양만큼 제습기체의 일부를 역으로 상기의 튜브를 통하여 흐르게 함으로서 막 표면에 응축된 수분을 제거하기 위한 내용을 개시하였다. 상기의 특허에서 사용한 막은 구체적인 언급이 없으나 실리콘 코팅된 막을 실시예를 통하여 나타냈다. 또한 이와 유사한 특허로서 미국특허5,605,564에서는 막 모듈의 외부에 일정한 압력/밸브 조합장치를 부착, 제습된 공기의 일부가 공급공기의 압력 및 건조기체의 유량에 관계없이 일정한 양만큼 모듈의 투과부로 유입되도록 하는 특허를 개시하였다.U.S. Patent No. 5,525,143 and European Patent 0709123A1 condense the membrane surface by inserting a tube into the epoxy layer inside the module and allowing a part of the dehumidifying gas to flow through the tube in reverse, regardless of the amount of dehumidified gas. Disclosed is a content for removing water. The film used in the above patent is not specifically mentioned, but the silicon coated film is shown through the examples. In a similar patent, U.S. Patent 5,605,564 attaches a constant pressure / valve combination to the outside of the membrane module so that a part of the dehumidified air flows into the permeate of the module by a certain amount, regardless of the pressure of the supply air and the flow rate of the dryer. A patent is disclosed.

이에 본 발명은 종래의 기술과는 다른 기체혼합물 또는 공기중의 수분을 제거하기 위한 제습막 모듈용 막필터구조 및 이를 이용한 제습막모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a dehumidifying membrane module membrane filter structure for removing moisture in the gas mixture or air, and a dehumidifying membrane module using the same.

본 발명의 막필터구조는 고분자 중공사막을 친수성인 고분자물질로 들로싸는 형태로서 수분제거성능이 아주 우수하고 이를 채용한 제습막모듈은 응축된 수분을 제거하기 위해 종래의 기술에서 흔히 사용하는 건조공기의 일부를 모듈의 일측단으로 재유입하는 공정을 요구하지 않아 제습기체를 보다 효율적으로 이용함과 동시에 연속적인 제습이 가능하다는 장점을 제공한다.The membrane filter structure of the present invention is a form in which a polymer hollow fiber membrane is enclosed with a hydrophilic polymer material, and has a very good water removal performance, and the dehumidification membrane module employing the same is used in the conventional art to remove condensed water. It does not require the process of re-introducing a part of air to one end of the module, which provides the advantage that the dehumidification gas can be used more efficiently and continuous dehumidification is possible.

다른 한편 본 발명은 (중공사)막 표면으로부터 투과되는 수분을 다량 함유한 기체가 상기 친수성 물질의 쉬트를 통과하고 이에 일정량 수분이 습윤공기 배출부로 제거됨으로 말미암아 적절한 범위내에서도 이 배출부의 습윤기체를 이용할 수 있는 부가적인 장점을 제공한다.On the other hand, the present invention utilizes the wet gas of the discharge part even within an appropriate range because a gas containing a large amount of moisture permeated from the surface of the (hollow fiber) passes through the sheet of the hydrophilic material and a certain amount of moisture is removed to the wet air discharge part. It provides additional advantages.

도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 제습막 모듈용 막필터구조를 개략적으로 나타내는 단면도 및 측면도1A and 1B are cross-sectional views and side views schematically showing a membrane filter structure for a dehumidification membrane module according to the present invention.

도 2는 본 발명의 막필터구조를 채용한 제습막 모듈의 일실시예Figure 2 is an embodiment of a dehumidification membrane module employing the membrane filter structure of the present invention

도 3은 도 2의 다른 실시예3 is another embodiment of FIG.

도 4는 종래의 제습막 모듈를 나타내는 개략도4 is a schematic view showing a conventional dehumidification membrane module

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *Description of the main parts of the drawing

1, 10 : 습공기 유입구 2, 20 : 습윤공기 배출구1, 10: wet air inlet 2, 20: wet air outlet

3 : 건조공기 유입구 4, 40 : 제 1조절밸브3: dry air inlet 4, 40: first control valve

5 : 제 2조절밸브 6, 60 : 건조공기 유출구5: 2nd control valve 6, 60: dry air outlet

15, 150 : 제습막 모듈 100 : 고분자 중공사막15, 150: dehumidification membrane module 100: polymer hollow fiber membrane

200 : 친수성 고분자 쉬트200: hydrophilic polymer sheet

300 : 막필터(고분자 중공사막 다발/친수성 고분자 쉬트)300: membrane filter (polymer hollow fiber membrane bundle / hydrophilic polymer sheet)

상기와 같은 본 발명의 제습막 모듈용 막필터구조는 막 내외부의 수분의 분압차에 의해 기체혼합물 또는 습공기중의 수분을 막외부로 배출하는 제습막모듈용 막필터구조에 있어서, 적어도 기체혼합물 또는 습공기중 수분에 대해 선택적인 투과성을 가지는 일정량의 기체분리용 고분자 중공사막 다발을 친수성이면서 다공성인 고분자쉬트로 둘러 싸는 것을 특징으로 한다.The membrane filter structure for a dehumidifying membrane module of the present invention as described above is a membrane filter structure for a dehumidifying membrane module for discharging moisture in a gas mixture or wet air to the outside of the membrane by a partial pressure difference between moisture inside and outside the membrane. A certain amount of gas-separated polymer hollow fiber membrane bundles having selective permeability to moisture in wet air are surrounded by a hydrophilic and porous polymer sheet.

나아가, 상기의 막필터는 평막 또는 튜블러형태의 쉬트로서 고분자 중공사막 다발을 둘러싸는 구조로서 친수성 고분자쉬트는 그 중공의 크기가 10 ∼ 10,000 ㎛, 바람직하게는 30 ∼ 6,000 ㎛ 이고, 중공도(Porosity)는 40 ∼ 99%, 바람직하게는 70 ∼ 98%인 것을 포함한다.Further, the membrane filter is a flat membrane or tubular sheet structure that surrounds the bundle of polymer hollow fiber membranes, and the hydrophilic polymer sheet has a hollow size of 10 to 10,000 µm, preferably 30 to 6,000 µm, Porosity) includes 40 to 99%, preferably 70 to 98%.

본 발명의 친수성 고분자쉬트는 폴리비닐알콜, 폴리아크릴로니트릴, 폴리피롤리돈, 폴리에틸렌이민 및 폴리부틸아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나를 포함한다.The hydrophilic polymer sheet of the present invention includes one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polypyrrolidone, polyethyleneimine and polybutyl acrylate.

또한 상기 막필터(고분자 중공사다발/친수성 고분자쉬트)의 단위 묶음은 중공사막의 수가 100 ∼ 2,000가닥인 것을 포함한다.In addition, the unit bundle of the membrane filter (polymer hollow fiber bundle / hydrophilic polymer sheet) includes the number of the hollow fiber membrane is 100 to 2,000 strands.

다른 견지에서 본 발명은 상기의 막필터구조를 채용한 바람직한 수분제거능을 가지는 제습막모듈을 제공한다. 이와 같은 본 발명의 제습막 모듈은 기체혼합물 또는 습공기중의 수분을 투과할 수 있는 상기 기재의 막필터(고분자 중공사다발/친수성 고분자쉬트);와 적어도 상기 기재의 막필터를 한 개 이상 포함하고 있으며 유체의 입출구가 구비된 하우징;과 막필터로 압축공기를 공급하는 압축공기공급수단; 과 하우징으로부터 유출되는 건조공기의 유량을 조절하기 위한 유량조절밸브를 포함하는 것을 특징을 하며 하우징으로부터 유출되는 건조공기의 일부는 막필터내로 순환하지 않고 바로 습윤공기 배출부로 유출되는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention provides a dehumidifying membrane module having a desirable water removal ability employing the membrane filter structure. Such a dehumidifying membrane module of the present invention comprises a membrane filter (polymer hollow fiber bundle / hydrophilic polymer sheet) of the substrate capable of permeating moisture in a gas mixture or wet air; and at least one membrane filter of the substrate. A housing having a fluid inlet and outlet; compressed air supply means for supplying compressed air to the membrane filter; And a flow control valve for controlling the flow rate of the dry air flowing out of the housing, and a part of the dry air flowing out of the housing flows directly into the wet air outlet without circulating into the membrane filter.

본 발명의 중공사막은 통상의 방법으로 제조될 수 있는 것으로 특별히 제한하지는 않지만 본 발명자에 의해 개시된 대한민국 공개특허 97-033000, 특허원 97-27692 또는 본 발명자에 의해 2000년 8월 3일자로 출원되어 귀원에 계류중인 특허원 2000-44959호 의거하여 제조될 수 있으며, 구성 재질로는 폴리이미드, 폴리술폰 또는 폴리아크릴로나이트릴을 포함하며 본 발명에서 더욱 바람직하게는 폴리술폰이다.The hollow fiber membrane of the present invention may be prepared by a conventional method, but is not particularly limited, and is filed on August 3, 2000 by Korean Patent Publication No. 97-033000, Patent Application No. 97-27692, or the inventor of the present invention. It can be prepared according to the patent pending No. 2000-44959 pending in the source, the constituent material includes polyimide, polysulfone or polyacrylonitrile and more preferably polysulfone in the present invention.

실제로 제습막모듈내에서 막필터는 일정량의 중공사 다발을 친수성 물질로 구성된 쉬트 형태의 평막 또는 튜블러막으로 둘러싸게 한 뒤 이러한 형태의 중공사막다발/친수성 고분자쉬트 묶음을 여러개로 구성하고 하우징내에 삽입된다. 상기 중공사막다발/친수성 고분자쉬트 묶음내의 중공사막의 수는 통상 100 - 2,000가닥의 중공사막으로 구성된다. 더욱 바람직하게는 상기 쉬트내의 중공사막이 쉬트와 최대한 접촉하도록 구성하는 것이 바람직하며 중공사막다발/친수성 고분자쉬트 묶음을 하우징내에 최대로 삽입하도록 하는 것이 더더욱 유리하다. 그러나 본 발명에 있어서 상기 묶음내의 중공사수 및 하우징내에 삽입하는 중공사막다발/친수성 고분자쉬트 묶음수를 구체적으로 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 친수성 물질로 구성된 쉬트의 사용은 막 사이의 간격이 최소가 되도록 하여 막의 팩킹밀도를 증가시키고 중공사막의 분포 역시 균일하게 유지함과 동시에 쉬트의 친수성 성질로 인하여 중공사막표면에 응축된 수분의 제거가 더욱 더 용이하게 되어 수분이 계속해서 막을 투과하도록 하는 추진력을 유지하게 하는 특징을 제공한다.Indeed, in the dehumidification membrane module, the membrane filter surrounds a certain amount of hollow fiber bundles with a sheet-like flat or tubular membrane made of hydrophilic material, and then constructs a bundle of hollow fiber membrane bundles / hydrophilic polymer sheets of this type in a housing. Is inserted. The number of hollow fiber membranes in the bundle of hollow fiber membranes / hydrophilic polymer sheets is usually composed of 100-2,000 strands of hollow fiber membranes. More preferably, the hollow fiber membrane in the sheet is preferably configured to contact the sheet as much as possible, and it is even more advantageous to maximize the insertion of the bundle of the hollow fiber membrane / hydrophilic polymer sheet into the housing. However, the present invention does not specifically limit the number of hollow fiber membrane bundles / hydrophilic polymer sheet bundles inserted into the housing and the hollow fiber membranes inserted in the housing. The use of the sheet made of the hydrophilic material of the present invention increases the packing density of the membrane by minimizing the spacing between the membranes, and maintains the distribution of the hollow fiber membranes uniformly, and at the same time, due to the hydrophilic nature of the sheet, Removal is made even easier to provide features that maintain the driving force to allow moisture to continue to permeate the membrane.

제습막모듈내의 막필터의 제조에 있어서 팩킹밀도는 막사이의 간격이 최소가 되도록 팩킹되는 것이 바람직하며 하우징내에 삽입시 팩킹밀도는 하우징 단면적에대해 중공사가 차지하는 면적의 비로서 최소 0.85에서 0.98이 되도록 하는 것이 유리하다. 본 발은 기체 혼합물 또는 공기중의 수분을 제거하기 위한 공정에 있어서 상기의 막필터의 수 및 배열을 본 발명에 한정하지 않는다.In the manufacture of the membrane filter in the dehumidification membrane module, the packing density is preferably packed so that the gap between the membranes is minimal, and when inserted into the housing, the packing density is a ratio of the area occupied by the hollow fiber with respect to the housing cross-sectional area so as to be at least 0.85 to 0.98. It is advantageous to. The present invention does not limit the number and arrangement of the membrane filters in the present invention in a process for removing water in the gas mixture or air.

본 발명에 사용된 친수성 물질은 합성 고분자 물질이고 형태상 평막 또는 튜블러막이며 일정량의 중공사막을 에워쌀 수 있는 물질이면 충분하며 그 형태를 본 발명에 한정하지 않는다. 상기의 친수성 물질로 구성된 막은 기체흐름에 대한 저항을 최소화하기 위하여 평균 중공(pore)의 크기는 10 - 10,000 마이크로미터, 중공도(porosity)는 44 - 99%의 다공성 구조의 쉬트를 사용하는 것이 바람직하며 보다 유리하게는 30 - 6,000 마이크로미터의 중공크기, 70 - 90%의 중공도(porosity)가 유리하다. 상기의 고분자 물질로는 폴리비닐알콜, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리피롤리돈, 폴리에틸렌이민 또는 폴리부틸아크릴레이트 등이 사용되며 바람직하게는 폴리비닐알콜이다.The hydrophilic material used in the present invention may be a synthetic polymer material, a flat membrane or tubular membrane in shape, and a material capable of enclosing a certain amount of hollow fiber membrane, and the shape thereof is not limited to the present invention. In order to minimize the resistance to gas flow, the membrane composed of the hydrophilic material preferably has a sheet having a porous structure of 10 to 10,000 micrometers and a porosity of 44 to 99%. And more advantageously a hollow size of 30-6,000 micrometers and a porosity of 70-90%. As the polymer material, polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polypyrrolidone, polyethyleneimine, polybutyl acrylate, or the like is used, and preferably polyvinyl alcohol.

이하 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 제습막 모듈용 막필터구조를 개략적으로 나타내는 단면도 및 측면도이고1A and 1B are cross-sectional views and side views schematically illustrating a membrane filter structure for a dehumidification membrane module according to the present invention.

도 2는 본 발명의 막필터구조를 채용한 제습막 모듈의 일실시예 이고2 is an embodiment of a dehumidification membrane module employing the membrane filter structure of the present invention.

도 3은 도 2의 다른 실시예이며3 is another embodiment of FIG.

도 4는 종래의 제습막 모듈를 나타내는 개략도 이다.4 is a schematic view showing a conventional dehumidification membrane module.

도 1a 및 1b에 나타나 있듯이 본 발명의 제습막 모듈용 막필터구조는 고분자 중공사다발을 친수성 고분자물질로 둘러 싸는 형태이다.As shown in Figure 1a and 1b is a membrane filter structure for a dehumidification membrane module of the present invention is a form surrounding the polymer hollow fiber bundle with a hydrophilic polymer material.

본 발명은 중공사막 다발을 친수성 고분자물질로 둘러싸는 형태를 제시함으로써 같은 조건에서의 동일한 중공사막에 비해 제습성능이 향상된 것을 발견한 것에 근거한 것이므로 상기의 친수성 고분자물질이 중공사 다발을 싸는 형태는 특별히 한정의 대상이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 다만 본 발명자들의 실험에 의하면 동일한 개수로 구성되는 중공사막다발일경우 각 중공사막과 이를 둘러 싸는 친수성 고분자물질의 접촉면적이 클수록 목적하는 제습성능은 향상되는 것으로 확인 되었다. 즉 예를들면, 100개의 중공사막으로 구성되는 중공사막다발을 한데 묶어 이를 친수성고분자물질로 둘러 싸는 것보다는 상기 100개의 중공사막다발을 n개씩 (100/n)개의 다발로 할 때 n이 커질수록 제습성능은 향상된다.The present invention is based on the finding that the dehumidification performance is improved compared to the same hollow fiber membrane under the same conditions by presenting a form surrounding the hollow fiber membrane bundle with a hydrophilic polymer material. It should be understood that it is not the subject of limitation. However, according to the experiments of the present inventors, it was confirmed that the larger the contact area between the hollow fiber membranes and the hydrophilic polymer material surrounding the hollow fiber membrane bundles having the same number, the higher the desired dehumidification performance. For example, rather than tying a bundle of hollow fiber membranes composed of 100 hollow fiber membranes and enclosing them with hydrophilic polymers, n becomes larger when n (100 / n) bundles of 100 hollow fiber membrane bundles are provided. Dehumidification performance is improved.

도 4는 종래의 제습막모듈의 개략도를 도시한 것으로 동 도면은 종래의 기술인 대한민국 특허공개 1997-81175호에서 개시한 제습막모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다. 동 도면을 참조하여 제습공정을 살펴보면 수분을 함유한 기체가 제습막모듈(15)의 습공기유입부(1)로 공급되고 기체가 중공사막표면과 접촉해감에 따라 수분은 빠르게 막을 투과함과 동시에 모듈의 일측단에 위치한 건조공기유출부(6)로건조한 기체(즉 제습된 기체)를 배출하게 된다. 이때 막을 투과한, 수분을 다량 함유한 습윤한 기체는 습윤공기배출부(2)를 통하여 대기중으로 방출된다. 또한 상기 습윤공기배출부(2)의 전단에 제 1조절밸브(4)를 설치하여 습윤공기배출부(2)로부터 배출되는 기체의 유량을 조절함으로서 제습성능을 유지하고, 제 1조절밸브(4)의 타측단에 위치한 제 2조절밸브(5)를 조절하여 습윤공기배출부(2)로부터 배출되는 건조기체의 일부를 모듈의 건조공기유입부(3)로 유입되도록 하여 막표면에 생성된 수분을 제거한 뒤 상기 습윤공기배출부(2)를 통하여 대기중으로 방출되도록 구성된다. 이러한 공정은 건조기체의 일부가 모듈내로 재유입됨으로서 효율이 크게 떨어진다는 단점을 가진다. 아울러 상기 공급기체의 흐름방향과 모듈의 습윤공기배출부(2)로 재유입되는 기체의 흐름방향이 서로 반대인 향류식 (countercurrent) 흐름을 사용하는 특징을 가진다.4 is a schematic view of a conventional dehumidification membrane module, which is a view schematically showing a dehumidification membrane module disclosed in Korean Patent Publication No. 1997-81175. Referring to the dehumidification process with reference to the drawings, the moisture-containing gas is supplied to the humid air inlet 1 of the dehumidification membrane module 15, and as the gas comes into contact with the surface of the hollow fiber membrane, the moisture quickly permeates the membrane and simultaneously the module. The dry air (6) is discharged to the dry air outlet (6) located at one end of the. At this time, the wet gas containing a large amount of moisture, which has permeated the membrane, is discharged into the atmosphere through the wet air discharge unit 2. In addition, by installing a first control valve 4 in front of the wet air discharge unit 2 to adjust the flow rate of the gas discharged from the wet air discharge unit 2 to maintain the dehumidification performance, the first control valve (4) Moisture generated on the surface of the membrane by adjusting a second control valve (5) located at the other end of the side) so that a part of the dry body discharged from the wet air discharge unit (2) flows into the dry air inlet unit (3) of the module. After the removal is configured to be discharged into the atmosphere through the wet air discharge (2). This process has the disadvantage that the efficiency is greatly reduced as part of the dry gas is re-introduced into the module. In addition, the flow direction of the feed gas and the flow direction of the gas flowing back into the wet air discharge unit 2 of the module is characterized by using a countercurrent (countercurrent) flow.

이상과 같은 종래의 기술과는 다르게 본 출원에서 개시되고 청구하는 발명은 도 2, 3에 나타낸 바와 같이 종래의 제 2조절밸브(5)를 통하여 건조공기유출부(2)로부터 배출되는 건조기체의 일부를 건조공기유입부(3)로 재유입하는 공정을 요구하지 않는 다는 것에 특징이 있다. 즉 막필터의 일측단에 있는 수분을 함유하는 기체혼합물 또는 공기를 습공기유입부(10)로 공급하고 막필터의 일측단에 건조공기유출부(20)가 설치되어 제습기체를 배출하도록 구성된다. 한편으로 건조공기유출부(20) 전단에 제 1조절밸브(40)가 부착되어 제습성능을 조절하게 되는 것이다. 따라서 본 발명은 종래의 기술에서 사용된 건조기체를 모듈내부로 재유입하지 않도록 함으로서 건조기체를 보다 효율적으로 이용함과 동시에 연속적인 제습이 가능하다는 장점을 제공한다. 한편으로 본 발명은 막표면으로부터 투과, 배출되는 수분을 다량 함유한 기체가 친수성 물질의 쉬트를 통과하고 이에 일정량 수분이 제거됨으로 말미암아 적절한 범위내에서도 습윤공기배출부(60)의 기체를 이용할 수 있는 부가적인 장점을 제공한다.Unlike the prior art as described above, the invention disclosed and claimed in the present application is a method of drying a dry air discharged from the dry air outlet 2 through the conventional second control valve 5 as shown in FIGS. It is characterized in that it does not require a step of reflowing a part into the dry air inlet 3. That is, the gas mixture or air containing moisture at one end of the membrane filter is supplied to the wet air inlet 10, and the dry air outlet 20 is installed at one end of the membrane filter to discharge the dehumidifying gas. On the other hand, the first control valve 40 is attached to the front end of the dry air outlet 20 to control the dehumidification performance. Accordingly, the present invention provides an advantage that the desiccant used in the prior art is not re-introduced into the module, and thus the desiccant can be continuously dehumidified while using the desiccant more efficiently. On the other hand, according to the present invention, since the gas containing a large amount of water permeated and discharged from the membrane surface passes through a sheet of hydrophilic material and a certain amount of water is removed, the gas of the wet air discharge unit 60 can be used within an appropriate range. It provides a merit.

본 발명의 장점 및 여러효과는 이하 실시예를 통해 보다 더 명확해 질것이다.Advantages and effects of the present invention will become more apparent from the following examples.

(비교예)(Comparative Example)

사용한 중공사막은 폴리술폰으로부터 제조된 막으로서 대한민국 공개특허97-033000에 의거하여 제조한 것을 사용하였다. 상기의 중공사막 300가닥을 관 형태의 하우징내에 삽입하고 관의 양말단 부분에 있어서 중공사이외의 공간을 에폭시로 포팅한 뒤 막 필터를 제조하였다. 제습성능의 측정은 도 2에 의한 공정에 의거하여 측정하였으며 수분을 함유한 기체로서 압축공기를 사용하였다. 도 2를 참고로 하여 대기온도 22oC, 이슬점 온도 0oC(상대습도 23%), 압력 5Kg/cm2의 공기가 막필터의 공급부(10)로 공급되고 막필터의 일측면에 위치한 건조공기유출부(60)로 배출되는 과정에 있어서 일측면의 상단에 위치한 제1조절밸브(40)를 조절하여 배출유량을 감소시킴으로써 제습성능을 조절할 수 있다. 이슬점 온도 및 상대습도의 측정은 TH550(Dickson사) 이슬점 및 상대습도 측정기를 사용하여 측정하였으며 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.The hollow fiber membrane used was prepared according to Korean Patent Laid-Open Publication No. 97-033000 as a membrane produced from polysulfone. The hollow fiber membrane 300 strands were inserted into the tube-shaped housing, and the membrane filter was prepared after potting the space between the hollows with epoxy at the sock end portion of the tube. Dehumidification performance was measured based on the process shown in FIG. 2 and compressed air was used as a gas containing moisture. Referring to FIG. 2, air having an air temperature of 22 o C, a dew point temperature of 0 o C (relative humidity of 23%), and a pressure of 5 kg / cm 2 is supplied to the supply portion 10 of the membrane filter and is placed on one side of the membrane filter. In the process of being discharged to the air outlet 60, the dehumidification performance can be adjusted by reducing the discharge flow rate by adjusting the first control valve 40 located at the top of one side. Dew point temperature and relative humidity were measured using a TH550 (Dickson) dew point and relative humidity meter, and the results are shown in Table 1 below.

표 1.Table 1.

비교예Comparative example 배출유량(l/min)Discharge flow rate (l / min) 배출유체의 이슬점(oC)/ 상대습도(%)Dew point ( o C) / relative humidity (%) of the discharge fluid 제습유량(l/min)Dehumidification flow rate (l / min) 제습유체의 이슬점(oC)/ 상대습도(%)Dew point of dehumidifying fluid ( o C) / relative humidity (%) 1One 6666 -2oC /21%-2 o C / 21% 55 -17oC /8%-17 o C / 8%

* 배출유량 및 배출유체: 습윤공기유출부(20)에서의 유량 및 유체(이하동일)* Discharge flow rate and discharge fluid: flow rate and fluid in the wet air outlet (20) (the same)

* 제습유량 및 제습유체: 건조공기유출부(60)에서의 유량 및 유체(이하동일)* Dehumidification flow rate and dehumidification fluid: flow rate and fluid in the dry air outlet 60 (the same)

상기의 표1의 결과는 막필터내에 친수성 고분자 물질로 구성된 쉬트를 삽입하지 않은 경우이다. 측정에 있어서 도 2에 의거하여 막 필터의 공급부(10)로 습윤공기를 공급하고 제습부(60)로 배출되는 건조기체 유량을 5 l/min, 배출유량을 66 l/min로 고정하여 측정한 결과이며 건조공기의 일부를 모듈의 타측단으로 재유입하는 공정이 없는 경우이다.The result of Table 1 above is a case where a sheet made of a hydrophilic polymer material is not inserted into the membrane filter. In the measurement, the wet air was supplied to the supply unit 10 of the membrane filter based on FIG. 2 and the dry gas flow rate discharged to the dehumidification unit 60 was fixed at 5 l / min and the discharge flow rate was set at 66 l / min. The result is that there is no process to reflow some of the dry air into the other end of the module.

(실시예 1, 2)(Examples 1 and 2)

상기의 비교에에서 사용한 중공사막 300가닥을 친수성 고분자 쉬트로 둘러싼 것으로 1묶음, 3묶음을 준비한 뒤 이를 각각 관 형태의 하우징내에 삽입하고 관의 양말단 부분에 있어서 중공사이외의 공간을 에폭시로 포팅하였다. 고분자 쉬트로서 폴리비닐알콜 재질의 쉬트를 사용하였으며 제습성능의 측정은 도 3에 도시한 장치로 하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.300 bundles of hollow fiber membranes used in the above comparison were surrounded by a hydrophilic polymer sheet, and then 1 bundle and 3 bundles were prepared and inserted into the tube-shaped housing, respectively, and the space between the hollows was ported with epoxy at the sock end of the tube. . As a polymer sheet, a sheet made of polyvinyl alcohol was used, and the dehumidification performance was measured using the apparatus shown in FIG. 3.

표 2.Table 2.

실시예Example 배출유량(l/min)Discharge flow rate (l / min) 배출유체의 이슬점(oC)/ 상대습도(%)Dew point ( o C) / relative humidity (%) of the discharge fluid 제습유량(l/min)Dehumidification flow rate (l / min) 제습유체의이슬점(oC)/상대습도(%)Dew point of dehumidifying fluid ( o C) / relative humidity (%) 묶음수Bundle 1One 6666 -18oC /7%-18 o C / 7% 55 -40oC /0%-40 o C / 0% 33 22 6666 -14oC /10%-14 o C / 10% 55 -34oC /1%-34 o C / 1% 1One

상기 표 2의 결과에서 나타난 바와 같이 고분자 중공사다발/친수성 고분자쉬트 묶음을 삽입한 경우 제습부(건조공기 유출부(60))의 이슬점 온도는 비교예의 결과에 비하여 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있으며 묶음수를 증가시킬수록 쉬트와 수분과의 접촉이 용이해짐에 따라 제습성능이 향상됨을 알 수 있다. 또한 배출부(습윤공기유출부(20))의 이슬점 온도 역시 쉬트를 삽입하지 않은 경우에 비하여 상당히 낮은 수분을 가진 기체를 배출함을 알 수 있으며 이러한 경향은 묶음수를 증가시켰을 경우에도 동일한 경향을 나타낸다.As shown in the results of Table 2, when the polymer hollow fiber bundle / hydrophilic polymer sheet bundle is inserted, the dew point temperature of the dehumidifying part (dry air outlet 60) shows excellent performance compared to the result of the comparative example. It can be seen that as the number of bundles is increased, the dehumidification performance is improved as the sheet is easily contacted with moisture. In addition, the dew point temperature of the discharge part (wet air outlet part 20) is also discharged with a gas having a significantly lower moisture than when the sheet is not inserted, and this tendency is the same even if the number of bundles is increased Indicates.

(실시예 3, 4, 5, 6)(Examples 3, 4, 5, 6)

하기의 실시예 3, 4, 5, 6은 여러 가지 고분자로 이루어진 쉬트를 사용한 경우의 제습성능을 측정한 결과이다. 중공사다발/친수성 고분자쉬트 묶음수는 3개로 하였고 제습성능의 측정은 도2의 공정에 따라 수행되었다.Examples 3, 4, 5, and 6 below are results of measuring dehumidification performance in the case of using a sheet made of various polymers. The number of bundles of hollow fiber bundles / hydrophilic polymer sheets was 3, and the dehumidification performance was measured according to the process of FIG. 2.

표 3.Table 3.

실시예Example 배출유량(l/min)Discharge flow rate (l / min) 배출유체의이슬점(oC)/ 상대습도(%)Dew point of discharge fluid ( o C) / relative humidity (%) 제습유량(l/min)Dehumidification flow rate (l / min) 제습유체의이슬점(oC)/ 상대습도(%)Dew point of dehumidifying fluid ( o C) / relative humidity (%) 친수성쉬트Hydrophilic Sheet 33 6666 -18oC /7%-18 o C / 7% 55 -40oC /0%-40 o C / 0% 폴리비닐알콜Polyvinyl alcohol 44 6666 -14oC /10%-14 o C / 10% 55 -34oC /1%-34 o C / 1% 폴리아크릴노나이트릴Polyacrylonitrile 55 6666 -15oC /9%-15 o C / 9% 55 -38oC /0%-38 o C / 0% 폴리에틸렌이민Polyethyleneimine 66 6666 -17oC /8%-17 o C / 8% 55 -38oC /0%-38 o C / 0% 폴리비닐피롤리돈Polyvinylpyrrolidone

상기의 결과로부터 폴리비닐알콜 다공성 쉬트를 삽입한 경우, 가장 우수한 제습성능을 나타냄을 알 수 있으며 상기 사용된 쉬트 모두 쉬트를 삽입하지 않은 경우에 비하여 상당히 우수한 제습성능을 나타냄을 알 수 있다.From the above results, it can be seen that when the polyvinyl alcohol porous sheet is inserted, it exhibits the best dehumidification performance, and all of the used sheets exhibit significantly superior dehumidification performance than when the sheet is not inserted.

(실시예 7)(Example 7)

하기의 실시예 7은 친수성 고분자 쉬트/중공사막 다발 묶음 수를 3 묶음으로, 위 실시예에서 사용한 동일한 막 재질을 사용하고 고분자 쉬트로서는 폴리비닐알콜을 사용한 경우이다. 제습성능의 측정은 도 3에 의한 측정조건을 이용한 경우이다.Example 7 below is a case in which the number of bundles of hydrophilic polymer sheet / hollow fiber membrane bundle is 3, using the same membrane material used in the above example, and using polyvinyl alcohol as the polymer sheet. Dehumidification performance is measured using the measurement conditions shown in FIG.

표 4.Table 4.

실시예Example 배출유량(l/min)Discharge flow rate (l / min) 배출유체의 이슬점(oC)/상대습도(%)Dew point ( o C) / relative humidity (%) of the discharge fluid 제습유량(l/min)Dehumidification flow rate (l / min) 제습유량의이슬점(oC)/ 상대습도(%)Dew point of dehumidification flow rate ( o C) / relative humidity (%) 77 6666 -14oC /10%-14 o C / 10% 55 -38oC /0%-38 o C / 0%

상기 표 4의 실시예 7의 결과와 표 2 및 3의 결과를 비교해 볼 때 제습성능은 유사하나 배출유체(20)의 이슬점 온도가 도 2에 의거한 제습공정에 비하여 다소 높음을 알 수 있다.When the results of Example 7 of Table 4 and the results of Tables 2 and 3 are compared, it can be seen that the dehumidification performance is similar, but the dew point temperature of the discharge fluid 20 is somewhat higher than that of the dehumidification process based on FIG. 2.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 종래의 기술과는 다른 방법, 공정 및 장치를 이용하여 기체 혼합물 또는 공기중의 수분제거 성능이 매우 우수함을 알 수 있으며 공정상 건조기체의 재유입을 요구하지 않음으로서 건조기체의 효율을 보다 향상시킬 수 있음은 물론이고 배출부(60)로부터 배출되는 기체 역시 수분을 함유한 공급기체의 수분보다 더욱 낮은 수분을 함유한 기체를 배출함으로서 부가적인 용도를 제공할 수 있다.As described above, the present invention uses a method, a process, and a device different from the conventional art, and shows that the water removal performance in the gas mixture or the air is very excellent, and does not require the reflow of the dry gas in the process. Not only can the efficiency of the dry gas be further improved, but also the gas discharged from the discharge part 60 can provide additional uses by discharging the gas containing moisture lower than that of the water-containing feed gas. .

Claims (7)

막 내외부의 수분의 분압차에 의해 기체혼합물 또는 습공기중의 수분을 막외부로 배출하는 제습막모듈용 막필터구조에 있어서,In the membrane filter structure for the dehumidification membrane module for discharging moisture in the gas mixture or wet air to the outside of the membrane by the partial pressure difference of the moisture inside and outside the membrane, 적어도 기체혼합물 또는 습공기중 수분에 대해 선택적인 투과성을 가지는 일정량의 기체분리용 고분자 중공사막 다발을 친수성이면서 다공성인 고분자쉬트로 둘러 싸는 것을 특징으로 하는 제습막모듈용 막필터구조.A membrane filter structure for a dehumidifying membrane module, characterized by enclosing a certain amount of the gas separation polymer hollow fiber membrane bundle having a selective permeability to moisture in the gas mixture or wet air with a hydrophilic and porous polymer sheet. 제 1항에 있어서, 상기 고분자 중공사막다발은 폴리이미드, 폴리술폰 또는 폴리아크릴로나이트릴로부터 제조된 것임을 특징으로하는 제습막모듈용 막필터구조.The membrane filter structure for a dehumidification membrane module according to claim 1, wherein the polymer hollow fiber membrane bundle is made of polyimide, polysulfone or polyacrylonitrile. 제 1항에 있어서, 상기 고분자 중공사막 다발을 둘러싸는 친수성 고분자쉬트는 그 중공의 크기가 10 ∼ 10,000 ㎛, 바람직하게는 30 ∼ 6,000 ㎛ 이고, 중공도(Porosity)는 40 ∼ 99%, 바람직하게는 70 ∼ 98%인 것을 특징으로 하는 제습막모듈용 막필터구조.The hydrophilic polymer sheet surrounding the polymer hollow fiber membrane bundle has a hollow size of 10 to 10,000 µm, preferably 30 to 6,000 µm, and a porosity of 40 to 99%. Membrane filter structure for a dehumidification membrane module, characterized in that 70 to 98%. 제 1항에 있어서, 상기 친수성 고분자쉬트는 폴리비닐알콜, 폴리아크릴로니트릴, 폴리피롤리돈, 폴리에틸렌이민 및 폴리부틸아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나인 것임을 특징으로 하는 제습막모듈용 막필터 구조. The membrane filter structure as claimed in claim 1, wherein the hydrophilic polymer sheet is one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polypyrrolidone, polyethyleneimine, and polybutyl acrylate . 제 1항에 있어서, 상기 막필터(고분자 중공사다발/친수성 고분자쉬트)의 단위 묶음은 중공사막의 수가 100 ∼ 2,000가닥인 것을 특징으로 하는 제습막모듈용 막필터구조.The membrane filter structure for a dehumidification membrane module according to claim 1, wherein the unit bundle of the membrane filter (polymer hollow fiber bundle / hydrophilic polymer sheet) has a number of hollow fiber membranes of 100 to 2,000 strands. 기체혼합물 또는 습공기중의 수분을 투과할 수 있는 청구항 1항 내지 청구항 5항중 어느 한 항에 기재된 막필터(고분자 중공사다발/친수성 고분자쉬트)(300);The membrane filter (polymer hollow fiber bundle / hydrophilic polymer sheet) according to any one of claims 1 to 5, which can permeate moisture in a gas mixture or wet air; 적어도 상기 막필터(300)를 한 개 이상 포함하고 있으며 유체의 입출구가 구비된 하우징(150);A housing 150 including at least one membrane filter 300 and provided with a fluid inlet and outlet; 상기 막필터(300)로 압축공기를 공급하는 압축공기공급수단;Compressed air supply means for supplying compressed air to the membrane filter 300; 상기 하우징(300)으로부터 유출되는 건조공기의 유량을 조절하기 위한 유량조절밸브(40)를 포함하며,It includes a flow control valve 40 for adjusting the flow rate of the dry air flowing out of the housing 300, 상기 하우징(150)으로부터 유출되는 건조공기의 일부가 상기 하우징(150)내로 순환하지 않고 바로 습윤공기 배출부(60)로 유출되는 것을 특징으로 하는 제습막모듈.A part of the dry air flowing out of the housing (150) is dehumidified membrane module, characterized in that flows directly to the wet air outlet (60) without circulating into the housing (150). 6항에 있어서, 상기 막필터(300)의 상기 하우징(150)내에서의 팩킹밀도는 상기 하우징(150) 단면적에 대한 고분자 중공사막 다발의 단면적의 비로서 0.85이상 0.98이하인 것을 특징으로 하는 제습막모듈The dehumidification membrane of claim 6, wherein the packing density of the membrane filter 300 in the housing 150 is 0.85 or more and 0.98 or less as a ratio of the cross-sectional area of the polymer hollow fiber membrane bundle to the housing 150 cross-sectional area. module
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