WO2015142011A1 - 교차흐름 멤브레인 테스트 셀 및 이를 구비한 멤브레인 테스트 장치 - Google Patents

교차흐름 멤브레인 테스트 셀 및 이를 구비한 멤브레인 테스트 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2015142011A1
WO2015142011A1 PCT/KR2015/002524 KR2015002524W WO2015142011A1 WO 2015142011 A1 WO2015142011 A1 WO 2015142011A1 KR 2015002524 W KR2015002524 W KR 2015002524W WO 2015142011 A1 WO2015142011 A1 WO 2015142011A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solution channel
feed solution
draw solution
test cell
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2015/002524
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김유창
박상진
박인섭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
Original Assignee
Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Korea Institute of Machinery and Materials KIMM filed Critical Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
Publication of WO2015142011A1 publication Critical patent/WO2015142011A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/10—Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks

Definitions

  • the present invention relates to a crossflow membrane test cell, and more particularly, to a crossflow membrane test cell and a membrane ' test apparatus having the same for evaluating the performance and characteristics of a semipermeable membrane.
  • PRO Pressure Retarded Osmosis
  • 'PRO' is a power generation technology that uses the salinity difference (or osmotic pressure difference) of two solutions, and is a low concentration feed solution.
  • F0 forward osmosis
  • PRO power generation requires power densities of 5 W / m 2 and above.
  • Most recent PRO research has focused on developing semi-permeable membranes to increase power density.
  • the semi-permeable membrane used in the PRO process is a composite membrane composed of a thin film and a porous sheet to increase water permeability. It is manufactured in the form and must withstand the water pressure required for the PRO process (approximately 12 to 13 bar when using sea water and river water).
  • the source of water applicable to the PRO process is not limited to seawater and river water, and the Dead Sea where the concentrated water (approximately 65, 000 to 70, 000 mg / L) or salt concentration from the seawater desalination plant is much higher than seawater.
  • high salt water 100, 000 mg / L
  • salt lake may be used as the draw solution.
  • concentrated or high brine is considered a draw solution, the water pressure that can be applied to the semipermeable membrane is significantly higher.
  • the crossflow membrane test cell was used for the water flux of semipermeable membranes produced during the PRO experiment (driving the pressure difference between the two solutions less than the osmotic pressure difference) and in the forward osmosis experiment (driving the pressure difference between the two solutions).
  • Water permeability and salt permeability of the semi-permeable membrane produced during the reverse osmosis (R0) experiment (driving the pressure difference between the two solutions more than the osmotic pressure difference) in a laboratory scale.
  • the feed solution is flowed on one side of the semi-permeable membrane cut to a certain size, the draw solution is poured on the opposite side, and in the reverse osmosis experiment, only the feed solution is used.
  • the semipermeable membrane In conventional crossflow membrane test cells for evaluating the performance and properties of semipermeable membranes, the semipermeable membrane is easily deformed when pressure is applied to the inlet and outlet portions of the feed solution channel, and the size of the inlet and outlet is reduced to prevent deformation. Many efforts have been made to modify the shape of the inlet and outlet into slits, or insert porous plates into the inlet and outlet. However, even if the inlet and the outlet are deformed, various problems have been reported, such as the semipermeable membrane is deformed at high pressure and a large resistance is generated in the flow of the feed solution by the porous plate.
  • the present invention is a cross-flow membrane test cell for evaluating the performance and characteristics of a semipermeable membrane, the high pressure applied to the semipermeable membrane for evaluation (pressure lower than the osmotic pressure difference between the two solutions in the PRO experiment, two solutions in the R0 experiment
  • a crossflow membrane test cell and a membrane test and apparatus having the same can be provided to facilitate the performance and characteristics evaluation of the semipermeable membrane.
  • Cross-flow membrane test cell according to an embodiment of the present invention, the first body in contact with one surface of the semi-permeable membrane to form a feed solution channel, the second body in contact with the opposite surface of the semi-permeable membrane to form a draw solution channel, And a plurality of sealing members respectively surrounding the feed solution channel and the draw solution channel.
  • the inlet and outlet portions of the draw solution channel are positioned off the inlet and outlet portions of the feed solution channel.
  • Feed solution channel and draw solution channel may be formed to extend along a first direction, and both ends are connected to respective inlet and outlet can be the input-output part "according to the first direction.
  • the length of the draw solution channel may be less than the length of the feed solution channel, and the inlet and outlet portions of the draw solution channel may be spaced apart from the inlet and outlet portions of the feed solution channel towards the center of the crossflow membrane test cell.
  • the width of the feed solution channel may be equal to or greater than the width of the draw solution channel.
  • the plurality of sealing members may include a first sealing member surrounding the feed solution channel and a second sealing member surrounding the draw solution channel, the second sealing member being located inside the inlet and outlet portions of the feed solution channel. can do.
  • the feed solution channel may be elongated along the first ' direction, and both ends along the crab 1 direction may be connected to the first inlet and the first outlet to become the inlet and outlet portions.
  • the draw solution channel may be elongated along a second direction crossing the first direction, and both ends of the crab may be connected to the second inlet and the second outlet to become inlet and outlet portions.
  • the inlet and outlet portions of the feed solution channel can be located spaced apart from the draw solution channel without overlapping the draw solution channel.
  • the spacer may further include two spacers inserted into the draw solution channel.
  • the first spacer may be formed in a denser structure than the second spacer.
  • the first spacer may be formed of a tricot fabric member, and the geo spacers may be formed of a mesh type member.
  • the crossflow membrane test cell may further include a pressing member for applying pressure to the first body and the second body to tightly fix the semipermeable membrane between the giant U body and the second body.
  • the feed solution is a low concentration and low pressure solution
  • the draw solution is a high concentration and high pressure solution
  • the crossflow membrane test cell may be for evaluating the pressure delayed osmosis (PRO) performance and characteristics of the semipermeable membrane.
  • Cross-flow membrane test apparatus is the cross-flow membrane test cell, the feed solution circulation and the cross-flow membrane for circulating the feed solution of low concentration and low pressure to the feed solution channel of the cross-flow membrane test cell It may include a draw solution circuit for circulating the draw solution of high concentration and high pressure to the draw solution channel of the test cell.
  • the feed solution circulation unit may include a feed solution supply pipe in which the low pressure pump is installed, and the draw solution circulation unit may include a draw solution supply pipe in which a first supply pipe in which the low pressure pump is installed and a second supply pipe in which the high pressure pump is installed are connected in parallel.
  • the crossflow membrane test apparatus can be used for forward osmosis experiments, reverse osmosis experiments and pressure delayed osmosis experiments.
  • the PRO performance water flux and power density
  • R0 reverse osmosis
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a crab 1 and a second body of the crossflow membrane test cell shown in FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view of the feed solution channel, the draw solution channel and the sealing member shown in FIG.
  • FIG. 4 and 5 are cross-sectional views of the cross-flow membrane test cell cut in the line ⁇ - ⁇ and ⁇ - ⁇ of FIG. 1, respectively.
  • FIG. 6 is an enlarged photograph of a first spacer composed of a tricot fabric member.
  • FIG. 7 is an enlarged photograph of a second spacer composed of a mesh type member.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a test cell of a comparative example in which a feed solution channel and a draw solution channel are formed in the same size.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view illustrating a portion C of FIG. 8.
  • FIG. 10 is a plan view of a feed solution channel, a draw solution channel, and a sealing member in a crossflow membrane test cell according to a second embodiment of the present invention.
  • 11 and 12 are cross-sectional views of the test cell cut along the m-m and ⁇ - ⁇ lines of FIG. 10, respectively.
  • FIG. 13 is a plan view of a feed solution channel, a draw solution channel, and a sealing member in a crossflow membrane test cell according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram of a cross-flow membrane test apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a graph illustrating the water permeability and salt permeability test results of the semipermeable membrane using the crossflow membrane test apparatus of FIG. 14.
  • FIG. 16 is a graph illustrating a pressure delay osmosis performance test result of the semipermeable membrane using the crossflow membrane test apparatus of FIG. 14.
  • 17 is a photograph of the semi-permeable membrane after the actual experiment using the cross-flow membrane test apparatus of FIG.
  • test cell 1 is a perspective view of a crossflow membrane test cell (hereinafter referred to as “test cell 1 ”) according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded view of a crab 1 and a second body of the test cell shown in FIG. Perspective view.
  • FIG. 3 is a plan view of the feed solution channel, the draw solution channel and the sealing member shown in FIG. 2, and
  • FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views of the test cell cut along the lines I-I and ⁇ - ⁇ of FIG. 1, respectively. .
  • the test cell 100 of the crab embodiment 1 is in contact with one surface of the semipermeable membrane 10 and forms a feed solution channel 20 and a semipermeable membrane 10.
  • a second body 42 in contact with the opposite surface of the draw solution channel 30 and a sealing member 51 for preventing leakage of the feed solution and the draw solution introduced into the crab 1 and crab bodies 41 and 42, respectively. ⁇ 52).
  • test cell 100 applies pressure to the first body 41 and the second body 42 to tightly fix the semi-permeable membrane 10 between the first body 41 and the second body 42. It may further include a pressing member (60).
  • the test cell 100 of the first embodiment may be a test cell for evaluating the pressure delayed osmosis (PRO) performance (water flux and power density) and characteristics (water permeability and salt permeability, etc.) of the semipermeable membrane 10.
  • PRO pressure delayed osmosis
  • the test cell 100 of the present embodiment is not limited to the above-mentioned uses, and can be easily used for performance and characteristics evaluation of the semipermeable membrane 10 used in other osmosis processes (forward osmosis process and reverse osmosis process).
  • the first and crab bodies 41 and 42 have a roughly rectangular parallelepiped shape and may be made of metal, engineering plastic, or the like.
  • the first and crab bodies (41, 42) have a flat inner surface in contact with the semipermeable membrane (10), and the semipermeable membrane (10) to be used in the experiment has the same size as the inner surface of the crab 1 and crab 2 bodies (41, 42). Can be cut.
  • the U body 41 forms a concave feed solution channel 20 in the center of the inner surface.
  • the feed solution channel 20 has an approximately rectangular parallelepiped shape having a length in the first direction and a width in the second direction, with both ends in the longitudinal direction (the first direction) passing through the vertical opening 25. 21 and crab 1 outlet 22, respectively.
  • the feed solution is introduced into the feed solution channel 20 through the crab inlet 21 as a low concentration solution and in contact with the semipermeable membrane 10.
  • the second body 42 forms a concave draw solution channel 30 in the center of the inner surface.
  • the draw solution channel 30 is also formed in an approximately rectangular parallelepiped shape having a length in the first direction and a width in the crab 2 direction, with both ends in the longitudinal direction (first direction) passing through the vertical opening 35. Respectively connected to the inlet 31 and the second out 3 ⁇ 4 32.
  • the draw solution is introduced into the draw solution channel 30 through the second inlet 31 as a high concentration solution and in contact with the semipermeable membrane 10.
  • the crab first inlet 21 is located on the same side as the second inlet 31 and the first outlet 22 is located on the same side as the giant 12 outlet 32.
  • the feed solution and the draw solution flow in the same direction on each side of the semipermeable membrane 10. If the semipermeable membrane 10 is for the PRO process, the draw solution pressure during the test is higher than the feed solution pressure and the pressure difference is operated lower than the osmotic pressure difference between the two solutions.
  • the test cell 100 includes a first spacer 26 inserted into the feed solution channel 20 and a second spacer 36 inserted into the draw solution channel 30.
  • the first spacer 26 and the second spacer 36 may be formed with the same area as the feed solution channel 20 and the draw solution channel 30, respectively.
  • the depth of each of the feed solution channel 20 and the draw solution channel 30 may vary depending on the thickness of each of the first and second spacers 26 and 36.
  • the first and second spacers 26 and 36 may be filled in several sheets in consideration of the depths of the feed solution channel 20 and the draw solution channel 30.
  • the first and second spacers 26 and 36 serve to support the semipermeable membrane 10.
  • the semi-permeable membrane 10 does not stick to the wall of the feed solution channel 20 so that the flow of the feed solution is not disturbed. That is, the solution flows through the internal pores of the spacers 26, 36, and creates turbulence when the feed solution and the draw solution flow, so that the surface and bulk concentrations of the semipermeable membrane 10 and the surface of the semipermeable membrane are It enjoys polarization between the concentrations of the distant parts and the function of maintaining the osmotic pressure difference.
  • the crab 1 spacer 26 may be composed of a densely woven tricoat fabric member.
  • 6 shows an enlarged photograph of a Crab 1 spacer composed of a tricot fabric member.
  • the second spacer 36 may be composed of a net type member that is coarser than the first spacer 26.
  • 7 is an enlarged photograph of a second spacer composed of a net type member.
  • the first spacer 26 Since the draw solution is subjected to a predetermined pressure during the testing of the semipermeable membrane 10, the first spacer 26 must be formed in a compact structure so as not to deform the semipermeable membrane 10. 36) it can 'be not limited to the examples shown in Figs. 6 and 7, made up of various members with different types of pores.
  • the draw solution channel 30 has the same width as the feed solution channel 20 (FIG. 5), but is formed to be less than the feed solution channel 20 (FIG. 4).
  • the draw solution channel 30 overlaps the feed solution channel 20 along the width direction, and the whole thereof overlaps the feed solution channel 20 along the length direction.
  • both ends of the draw solution channel 30 along the longitudinal direction are positioned spaced apart from both ends of the feed solution channel 20 along the longitudinal direction toward the center of the test cell 100. That is, the draw solution channel 30 and the inlet and outlet portions are located out of position with the inlet and outlet portions of the feed solution channel 20.
  • the inlet and outlet portions mean portions connected to the inlet and the outlet, respectively.
  • the sealing members 51 and 52 open the feed solution channel 20 at the inner surface of the first body 41.
  • the enclosing first sealing member 51 and the second sealing member 52 surrounding the draw solution channel 30 on the inner surface of the second body 42 are included.
  • the first and crab sealing members 51 and 52 are rubber O-rings, and are in close contact with the semipermeable membrane 10 to prevent leakage of the feed solution and the draw solution.
  • the second sealing member 52 Since the pressurized draw solution is introduced into the draw solution channel 30, the second sealing member 52 is positioned close to the draw solution channel 30, and the second layer of the second sealing member is formed along the circumferential direction of the draw solution channel 30. 52 may be arranged to enhance the sealing function. At this time, the second sealing member 52 is located inward of the inlet and outlet portions of the feed solution channel 20 so that the semi-permeable membrane 10 by the second sealing member 52 is at the inlet and outlet portions of the feed solution channel 20. ) Do not cause deformation.
  • the first sealing member 51 is disposed relatively far from the feed solution channel 20 so as to surround both the feed solution channel 20 and the two-ply second sealing member 52. Can be arranged.
  • the U-sealing member 51 may be positioned close to the feed solution channel 20 along the width direction to enhance the sealing function.
  • the position and the number of the first and second sealing members 51 and 52 are not limited to the illustrated example.
  • the first and second bodies 41 and 42 and the semipermeable membrane 10 may be integrally assembled by the pressing member 60.
  • the pressing member 60 has a plurality of bolts 61, one end of which is fixed to the second body 42 and penetrates the second body 42 and the first body 41, from the outside of the first body 41. It may include a plurality of nuts 62 fastened to the plurality of bolts 61, respectively. Adjust the degree of pressurization of the low U and crab 2 bodies (41, 42) according to the tightness of the nut (62).
  • the pressing member 60 may be made of a mechanical configuration other than the bolt nut assembly.
  • a feed solution is introduced into the feed solution channel 20 through the first inlet 21 and a draw solution pressurized into the draw solution channel 30 through the crab 2 inlet 31.
  • the solvent (water) of the fed feed solution moves through the semipermeable membrane (10) to the draw solution by the osmotic pressure difference, and the water flux of the semipermeable membrane (10) is gradually increased while the pressure of the draw solution is gradually increased. Flow rate per unit area) is measured.
  • the high pressure draw solution strongly pushes the semipermeable membrane 10 at the portion where the draw solution channel 30 and the goose solution channel 20 face each other.
  • the draw solution is applied to the semipermeable membrane 10. The direction of pushing is shown by a white arrow.
  • the semi-permeable membrane 10 at the inlet and outlet portions of the draw solution channel 30 It is firmly supported by the first spacer 26 and the crab body 1.
  • the semi-permeable membrane 10 does not deform or tear even under strong pressure conditions applied to the draw solution.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a test cell of a comparative example in which a feed solution channel and a draw solution channel are formed in the same length
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view illustrating part C of FIG. 8.
  • the same reference numerals are used for the same members as the test cell of the first embodiment.
  • the first inlet 21 and the second inlet 31 are connected to the feed solution channel 20 and the draw solution channel 30 at the same point, respectively.
  • the first outlet 22 and the second outlet 32 are also connected to the feed solution channel 20 and the draw solution channel 30 at the same point, respectively.
  • the semipermeable membrane 10 is supported only by the first spacer 26.
  • the first spacer 26 itself cannot support a strong pressure, and the first spacer 26 is also easily deformed by the pressure.
  • the semi-permeable membrane 10 is easily deformed and broken at the inlet and outlet portions of the draw solution channel 30 by the pressure of the draw solution, in particular a condition lower than the hydraulic pressure applied to the PRO process. Also, the semi-permeable membrane 10 is easily deformed and broken.
  • the semipermeable membrane 10 is firmly supported by the first body 41 at the inlet and outlet portions of the draw solution channel 30. , Even if the pressure of the draw solution is set higher than the water pressure applied in the PRO process, the semi-permeable membrane 10 does not deform or break. As a result the number of semipermeable membranes (10) under various pressure conditions Flux can be measured smoothly.
  • FIGS. 11 and 12 are based on the m- ⁇ and ⁇ - ⁇ lines of FIG. 10, respectively.
  • the test cell 200 according to the second embodiment of the crab 2 is embodied as described above except that the feed solution channel 201 and the draw solution channel 301 are formed long in a direction crossing each other.
  • the configuration is similar to the example.
  • the same reference numerals are used for the same members as those of the first embodiment, and the following will mainly describe different configurations from the first embodiment.
  • the feed solution channel 201 is elongated along the first direction, and both ends of the crab 1 direction are connected to the crab inlet 21 and the first outlet 22 through the vertical opening 25, respectively, so that the inlet and the outlet are Part.
  • the draw solution channel 301 is elongated along a second direction that intersects (eg, is orthogonal) with the first direction and both ends of the second inlet 31 and the crab in the crab two directions through the vertical opening 35. It is connected to two outlets 32, respectively, and forms an inlet and an outlet part.
  • the inlet and outlet portions of the draw solution channel 301 do not overlap with the feed solution channel 201 and are positioned to the outside of the feed solution channel 201. In other words, the inlet and outlet portions of the draw solution channel 301 are spaced apart from the feed solution channel 201 toward the outside of the test cell 200. Thus, the inlet and outlet portions of the draw solution channel 301 are deviated from each other at right angles with the inlet and outlet portions of the feed solution channel 201.
  • the feed solution channel 201 and the draw solution channel 301 may have the same length and width, and the feed solution and the draw solution may cross each other during the test process as the two channels 201 and 301 are configured to be orthogonal to each other. Flow in the direction. At the intersection where the two channels 201, 301 face each other, the solvent (water) of the feed solution passes through the semipermeable membrane 10 to the pressurized draw solution, while gradually increasing the pressure of the draw solution, The number flux of 10) is measured.
  • the inlet and the outlet portions of the two channels 201 and 301 are alternately disposed to be translucent. The membrane 10 is deformed or It can prevent tearing.
  • FIG. 13 is a plan view of a feed solution channel, a draw solution channel, and a sealing member in a test cell according to the third embodiment of the present invention.
  • the test cell 300 of the crab 3 embodiment has the same configuration as the first embodiment described above except that the width of the feed solution channel 202 is greater than the width of the draw solution channel 302.
  • the same reference numerals are used for the same members as those of the first embodiment, and the following will mainly describe different configurations from the first embodiment.
  • the feed solution channel 202 is formed larger than the draw solution channel 302 in both width and length, with the draw solution channel 302 entirely overlapping the feed solution channel 202.
  • the second sealing member 52 surrounding the draw solution channel 302 also overlaps the feed solution channel 202, and the first sealing member 51 surrounds the feed solution channel 202. Since the test cell 300 of the third embodiment is effective for increasing the flow rate of the feed solution, the test cell 300 of the third embodiment can perform the characteristic experiment of the semipermeable membrane 10 while changing the flow rate of the feed solution. have.
  • the effective area of the semipermeable membrane 10 in which the osmotic action occurs is equal to the area of the draw solution channels 30 and 302 in which the two solutions are in contact with the semipermeable membrane 10.
  • the effective area of the semipermeable membrane 10 is equal to the area of the portion where the feed solution channel 201 and the draw solution channel 301 intersect (overlap).
  • the semipermeable membrane 10 at the inlet / outlet portion of the draw solution channels 30, 301, 302 is firmly supported by a rigid first body 41 and an inserted first spacer 26. Therefore, no deformation or breakage occurs under large force.
  • ' 1 test apparatus' is a block diagram of a cross-flow membrane test apparatus (hereinafter referred to as ' 1 test apparatus') according to an embodiment of the present invention.
  • the test apparatus 400 includes any one of the test cells 100, 200, and 300, and the test cells 100, 200, and 300.
  • a feed solution circulator 70 for circulating the feed solution to a feed solution channel of the draw solution
  • a draw solution circulator 80 for circulating the draw solution to the draw solution channels of the test cells 100, 200, 300.
  • the feed solution circulation section 70 includes a feed solution tank 71 and a feed solution tank 71.
  • Feed solution supply pipe 72 connecting the crab 1 inlet of the test cells 100, 200, 300, and feed solution discharge pipe connecting the crab 1 outlet of the test cells 100, 200, 300 and the feed solution tank 71 (73).
  • a low pressure pump 74 and a pressure gauge 75 may be installed in the feed solution supply pipe 72, and a flow meter 76 may be installed in the feed solution discharge pipe 73.
  • the draw solution circulation section 80 includes a draw solution tank 81, a draw solution supply pipe 82 connecting the draw solution tank 81 and the crab two inlets of the test cells (100, 200, 300), and a test cell ( And a draw solution discharge pipe (83) connecting the draw outlet tanks (81) to the second outlets (100, 200, 300).
  • the first supply pipe 821 provided with the low pressure pump 831 and the second supply pipe 822 provided with the high pressure pump 832 are connected in parallel to constitute a draw solution supply pipe 82, and the first supply pipe 821 and 2
  • a pressure gauge 84 and a ball valve 851 may be installed in each of the supply pipes 822.
  • a recovery pipe may be connected to the second supply pipe 822, and a needle valve 852 may be installed in the recovery pipe.
  • a ball valve 853 and a back pressure valve 854 may be installed in parallel on the draw solution discharge pipe 83, and a flowmeter 86 may also be installed.
  • the temperature controller 87 is connected to the draw solution tank 81 to control the temperature of the draw solution, and the feed solution supply line 72 controls the temperature of the feed solution via the draw solution tank 81. Can fit in. All mechanical parts of the test device 400 are electrically connected to the control unit 90 and operate by the output signal of the control unit 90.
  • FIG. 15 is a graph showing the results of water and salt permeability experiments of the semipermeable membrane using the test apparatus of FIG. 14.
  • the test cell used for the experiment is a test cell according to the first embodiment.
  • Figure 15 (a) is a pure water is introduced into the draw solution channel to measure the water permeability for the semi-permeable membrane for PRO process, while measuring the water flux while reducing the pressure of the pure water injected into the draw solution channel from 5.5 bar to 37.5 bar The results of obtaining water permeability are shown.
  • FIG. 15 (b) shows that 2,000 mg / L sodium chloride (NaCl) solution is added to the draw solution channel to measure salt permeability for the semi-permeable membrane for PRO process, and the pressure of the sodium chloride solution added to the draw solution channel is 5.5 The water flux and the salt removal rate were measured while raising from bar to 37.5 bar to show the result of salt permeability.
  • NaCl sodium chloride
  • FIG. 16 is a graph illustrating a test result of PRO performance of a semipermeable membrane using the test apparatus of FIG. 14.
  • the test cell used for the experiment is a test cell according to the first embodiment. '
  • FIG. 17 is a photograph of a semipermeable membrane after an actual experiment using the test apparatus of FIG. 14.
  • the test cell used for the experiment is a test cell according to the first embodiment.
  • the pressure of the draw solution up to 60 bar or more does not cause deformation or breakage of the semi-permeable membrane, it is possible to perform the performance and characteristics of the semi-permeable membrane smoothly.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

반투과성 멤브레인의 성능 및 특성 평가를 위한 교차흐름 멤브레인 테스트 셀 및 이를 구비한 멤브레인 테스트 장치를 제공한다. 교차흐름 멤브레인 테스트 셀은 피드 용액 채널을 형성하는 제1 바디와, 드로우 용액 채널을 형성하는 제2 바디와, 피드 용액 채널과 드로우 용액 채널을 각각 둘러싸는 복수의 실링부재를 포함한다. 드로우 용액 채널의 입구 및 출구 부분은 피드 용액 채널의 입구 및 출구 부분과 어긋나게 위치하여 반투과성 멤브레인의 변형을 방지한다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
교차흐름 멤브레인 테스트 샐 및 이를 구비한 멤브레인 테스트 장치 【기술분야】
본 발명은 교차흐름 멤브레인 테스트 셀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반투과성 멤브레인의 성능 및 특성 평가를 위한 교차흐름 멤브레인 테스트 셀 및 이를 구비한 멤브레인 '테스트 장치에 관한 것이다. 【배경기술】
압력지연삼투 (PRO, Pressure Retarded Osmosis) (이하, 'PRO'라 한다)기술은 두 용액의 염분농도 차이 (또는 삼투압 차이)를 이용한 발전 기술로서, 저농도의 피드 용액 (feed solution, 처리할 대상 용액)과 고농도의 드로우 용액 (draw solution) 사이에 반투과성 멤브레인을 배치하여 피드 용액에서 물을 얻는 정삼투 (F0, Forward Osmosis)식 수처리 공정의 기본 원리와 맥락을 같이 하지만， 드로우 용액 측에 삼투압 차이보다 작은 압력을 가하여 에너지 변환을 하는 것이 특징이다.
통상의 PRO 공정은 피드 용액으로 담수를 이용하고， 드로우 용액으로 해수를 이용한다. PRO 공정에서 전처리 과정을 거친 피드 용액의 용매 (물)는 삼투압 차에 의해 반투과성 멤브레인을 통과해 가압된 드로우 용액으로 이동하며 이때 드로우 용액 측의 증가된 유량과 압력을 이용하여 터빈을 회전시켜 에너지를 생산한다. 즉 반투과성 멤브레인에서는 두 용액 사이의 염분구배 (화학적 ) 에너지가 수력학적 (운동) 에너지로 변환되고， 터빈에서는 수력학적 에너지가 전기 에너지로 변환된다. 이론적으로 두 용액의 압력 차이가 삼투압 차이의 절반일 때 반투과성 멤브레인에서 가장 큰 전력밀도를 얻을 수 있다.
PRO 발전이 상업적으로 실현 가능하려면 5 W/m2 이상의 전력밀도를 구현해야 하며， 최근 대부분의 PRO 연구는 전력밀도를 높이기 위한 반투과성 멤브레인 개발에 초점이 맞추어져 있다. PRO 공정에 사용되는 반투과성 멤브레인은 수 투과도를 높이기 위해 박막과 다공성 시트로 구성된 복합막의 형태로 제작되고， PRO 공정에 필요한 수압 (바닷물과 강물을 이용하는 경우 대략 12 내지 13 bar 내외)에 견디는 내구성을 가져야 한다.
그러나 PRO공정에 적용이 가능한 수원 (水源)은 바닷물과 강물에 한정되지 않으며， 해수담수화 플랜트에서 배출되는 농축수 (대략 65 , 000 내지 70 , 000 mg/L) 또는 염분농도가 바닷물보다 훨씬 큰 사해나 솔트레이크 등의 고염수 ( 100 , 000 mg/L) 등이 드로우 용액으로 적용될 수 있다. 농축수 또는 고염수 등이 드로우 용액으로 고려될 경우 반투과성 멤브레인에 가할 수 있는 수압은 상당히 높아진다.
교차흐름 멤브레인 테스트 셀은 PRO 실험 (두 용액 사이의 압력 차이를 삼투압 차이보다 작게 운전)과 정삼투 실험 (두 용액 사이의 압력 차이가 없게 운전) 시 제작된 반투과성 멤브레인의 수 플럭스 (water f lux , 단위 면적당 투과된 유량)를 측정하거나， 역삼투 (Reverse Osmos i s , R0) 실험 (두 용액 사이의 압력 차이를 삼투압 차이보다 3게 운전) 시 제작된 반투과성 멤브레인의 수 투과도와 염 투과도 등을 실험실 스케일에서 측정하기 위한 것이다. PRO 실험과 정삼투 실험에서는 일정 크기로 절단된 반투과성 멤브레인의 일측에 피드 용액을 흘리고， 반대측에 드로우 용액을 홀리며, 역삼투 실험에서는 드로우 용액이 사용되지 않고 피드 용액만 사용한다.
반투과성 멤브레인의 성능 및 특성을 평가하기 위한 통상의 교차흐름 멤브레인 테스트 셀에서는 피드 용액 채널의 입구 및 출구 부분에 압력이 가해질 때 반투과성 멤브레인이 쉽게 변형되며, 변형올 방지하기 위해 입구 및 출구의 크기를 줄이거나, 입구 및 출구의 모양을 슬릿 (s l i t )과 같은 모양으로 변형하거나, 입구 및 출구에 다공성 판을 삽입하는 등 여러 노력이 있어왔다. 그러나 입구 및 출구를 변형하여도 여전히 고압에서 반투과성 멤브레인이 변형되고, 다공성 판에 의해 피드 용액의 유동에 큰 저항이 발생하는 등 여러 문제가 보고되고 있다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
본 발명은 반투과성 멤브레인의 성능 및 특성 평가를 위한 교차흐름 멤브레인 테스트 셀에 있어서， 평가를 위해 반투과성 멤브레인에 가해지는 높은 압력 (PRO 실험 시 두 용액 간의 삼투압 차이보다 낮은 압력 , R0 실험 시 두 용액 간의 삼투압 차이보다 높은 압력)에서도 반투과성 멤브레인이 변형되거나 파손되지 않도록 함으로써 반투과성 멤브레인의 성능 및 특성 평가를 원활하게 수행할 수 있는 교차흐름 멤브레인 테스트 샐 및 이를 구비한 멤브레인 테스트 · 장치를 제공하고자 한다.
【기술적 해결방법】
본 발명의 일 실시예에 따른 교차흐름 멤브레인 테스트 셀은， 반투과성 멤브레인의 일면과 접하며 피드 용액 채널을 형성하는 제 1 바디와， 반투과성 멤브레인의 반대면과 접하며 드로우 용액 채널올 형성하는 제 2바디와， 피드 용액 채널과 드로우 용액 채널을 각각 둘러싸는 복수의 실링부재를 포함한다. 드로우 용액 채널의 입구 및 출구 부분은 피드 용액 채널의 입구 및 출구 부분과 어긋나게 위치한다.
피드 용액 채널과 드로우 용액 채널은 제 1 방향을 따라 길게 형성될 수 있고， 제 1 방향에 따른 양단이 각자의 인렛 및 아웃렛에 연결되어 입구 및 출구 부분이 될 수' 있다.
드로우 용액 채널의 길이는 피드 용액 채널의 길이보다 작을 수 있고, 드로우 용액 채널의 입구 및 출구 부분은 피드 용액 채널의 입구 및 출구 부분으로부터 교차흐름 멤브레인 테스트 셀의 중앙을 향해 이격되어 위치할 수 있다. 피드 용액 채널의 폭은 드로우 용액 채널의 폭과 같거나 드로우 용액 채널의 폭보다 클 수 있다.
복수의 실링부재는 피드 용액 채널을 둘러싸는 제 1 실링부재와， 드로우 용액 채널을 둘러싸는 제 2 실링부재를 포함할 수 있으며， 제 2 실링부재는 피드 용액 채널의 입구 및 출구 부분의 안쪽에 위치할 수 있다.
다른 한편으로， 피드 용액 채널은 제 1 '방향을 따라 길게 형성될 수 있고, 게 1 방향에 따른 양단이 제 1 인렛 및 제 1 아웃렛에 연결되어 입구 및 출구 부분이 될 수 있다. 드로우 용액 채널은 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 따라 길게 형성될 수 있고, 게 2방향에 따른 양단이 제 2인렛 및 제 2아웃렛에 연결되어 입구 및 출구 부분이 될 수 있다. 피드 용액 채널의 입구 및 출구 부분은 드로우 용액 채널과 중첩되지 않고 드로우 용액 채널과 이격되어 위치할 수 있다ᅳ
교차흐름 멤브레인 테스트 셀은 피드 용액 채널에 삽입되는 게 1 스페이서와，드로우 용액 채널에 삽입되는 게 2스페이서를 더 포함할 수 있다. 제 1 스페이서는 제 2 스페이서보다 조밀한 구조로 형성될 수 있다. 제 1 스페이서는 트리코트 직물 부재로 형성될 수 있고， 거 12 스페이서는 그물 타입 부재로 형성될 수 있다.
교차흐름 멤브레인 테스트 셀은 제 1 바디와 제 2 바디에 압력을 가하여 거 U 바디와 제 2 바디 사이에 반투과성 멤브레인을 강하게 밀착 고정시키는 가압 부재를 더 포함할 수 있다. '
피드 용액은 저농도 및 저압의 용액이고， 드로우 용액은 고농도 및 고압의 용액이며 ,교차흐름 멤브레인 테스트 셀은 반투과성 멤브레인의 압력지연삼투 (PRO , Pressure Ret arded Osmos i s ) 성능 및 특성 평가용일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 교차흐름 멤브레인 테스트 장치는 전술한 교차흐름 멤브레인 테스트 셀과， 교차흐름 멤브레인 테스트 셀의 피드 용액 채널로 저농도 및 저압의 피드 용액을 순환시키는 피드 용액 순환부와 교차흐름 멤브레인 테스트 셀의 드로우 용액 채널로 고농도 및 고압의 드로우 용액을 순환시키는 드로우 용액 순환부를 포함할 수 있다.
피드 용액 순환부는 저압 펌프가 설치된 피드 용액 공급관을 포함할 수 있고， 드로우 용액 순환부는 저압 펌프가 설치된 제 1 공급관과 고압 펌프가 설치된 제 2 공급관이 병렬로 연결된 드로우 용액 공급관을 포함할 수 있다. 교차흐름 멤브레인 테스트 장치는 정삼투 실험과 역삼투 실험 및 압력지연삼투 실험에 이용될 수 있다.
【유리한 효과】
본 실시예들에 따르면， 드로우 용액의 압력을 최대 60bar 이상까지 높여도 반투과성 멤브레인의 변형이나 파손이 발생하지 않는다. 따라서 PRO 공정에 적용되는 압력 조건보다 높은 압력 조건에서도 반투과성 멤브레인의 PRO 성능 (수 플럭스와 전력밀도)을 측정할 수 있으며, 반투과성 멤브레인의 특성인 수 투과도와 염 투과도 등을 역삼투 (R0) 실험을 통해 용이하게 측정할 수 있어 반투과성 멤브레인의 성능 및 특성 평가를 원활하게 수행할 수 있다.
【도면의 간단한 설명】 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 교차흐름 멤브레인 테스트 셀의 도 2는 도 1에 도시한 교차흐름 멤브레인 테스트 셀 중 게 1 및 제 2 바디의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 피드 용액 채널과 드로우 용액 채널 및 실링부재의 평면도이다.
도 4와 도 5는 각각 도 1의 Ι - Ι선과 Π - Π선을 기준으로 절개한 교차흐름 멤브레인 테스트 셀의 단면도이다.
도 6은 트리코 직물 부재로 구성된 제 1 스페이서의 확대 사진이다.
도 7은 그물 타입 부재로 구성된 제 2 스페이서의 확대 사진이다.
도 8은 피드 용액 채널과 드로우 용액 채널이 같은 크기로 형성된 비교예의 테스트 셀을 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 8의 C 부분을 나타낸 확대 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 교차흐름 멤브레인 테스트 셀 중 피드 용액 채널과 드로우 용액 채널 및 실링부재의 평면도이다.
도 11과 도 12는 각각 도 10의 m-m선과 ιν-ιν선을 기준으로 절개한 테스트 셀의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 교차흐름 멤브레인 테스트 셀 중 피드 용액 채널과 드로우 용액 채널 및 실링부재의 평면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차흐름 멤브레인 테스트 장치의 구성도이다.
도 15는 도 14의 교차흐름 멤브레인 테스트 장치를 이용한 반투과성 멤브레인의 수 투과도 및 염 투과도 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 16은 도 14의 교차흐름 멤브레인 테스트 장치를 이용한 반투과성 멤브레인의 압력지연삼투 성능 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 17은 도 14의 교차흐름 멤브레인 테스트 장치를 이용한 실제 실험 후 반투과성 멤브레인을 촬영한 사진이다.
- 부호의 설명 - 100 , 200 , 300： 교차흐름 멤브레인 테스트 셀
10： 반투과성 멤브레인 20 : 피드 용액 채널 26 : 제 1 스페이서 30： 드로우 용액 채널
36： 제 2 스페이서 41， 42： 제 1 바디 , 제 2 바디
51 , 52： 제 1 실링부재， 제 2 실링부재 60： 가압부재
400： 교차흐름 멤브레인 테스트 장치 70： 피드 용액 순환부
80： 드로우 용액 순환부 90： 제어부
【발명의 실시를 위한 최선의 형태】
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상와 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 교차흐름 멤브레인 테스트 샐 (이하， '테스트 셀1이라 한다)의 사시도이고， 도 2는 도 1에 도시한 테스트 셀 중 게 1및 제 2 바디의 분해 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시한 피드 용액 채널과 드로우 용액 채널 및 실링부재의 평면도이고， 도 4와 도 5는 각각 도 1의 I - I선과 Π - Π선을 기준으로 절개한 테스트 셀의 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참고하면， 게 1 실시예의 테스트 셀 ( 100)은 반투과성 멤브레인 ( 10)의 일면과 접하며 피드 용액 채널 (20)을 형성하는 제 1 바디 (41)와, 반투과성 멤브레인 ( 10)의 반대면과 접하며 드로우 용액 채널 (30)을 형성하는 제 2 바디 (42)와， 게 1 및 게 2 바디 (41 , 42)에 각각 투입된 피드 용액과 드로우 용액의 누설을 방지하는 실링부재 (51ᅳ 52)를 포함한다.
또한, 테스트 샐 ( 100)은 제 1바디 (41)와 제 2바디 (42)에 압력을 가하여 제 1 바디 (41)와 제 2 바디 (42) 사이에 반투과성 멤브레인 ( 10)올 강하게 밀착 고정시키는 가압부재 (60)를 더 포함할 수 있다.
제 1 실시예의 테스트 샐 ( 100)은 반투과성 멤브레인 ( 10)의 압력지연삼투 (PRO) 성능 (수 플럭와 전력밀도) 및 특성 (수 투과도 및 염 투과도 등) 평가를 위한 테스트 셀일 수 있다. 그러나 본 실시예의 테스트 셀 ( 100)은 전술한 용도에 한정되지 않으며 , 다른 삼투 공정 (정삼투 공정 및 역삼투 공정 )에 사용되는 반투과성 멤브레인 ( 10)의 성능 및 특성 평가에도 용이하게 이용될 수 있다. 제 1 및 게 2 바디 (41 , 42)는 대략적인 직육면체 형상으로서 금속이나 엔지니어링 플라스틱 등으로 제작될 수 있다. 제 1및 게 2바디 (41， 42)는 반투과성 멤브레인 ( 10)과 접하는 평평한 내면을 가지며， 실험에 사용될 반투과성 멤브레인 ( 10)은 게 1 및 게 2 바디 (41， 42)의 내면과 같은 크기로 절단될 수 있다. 거 U 바디 (41)는 내면 중앙에 오목한 피드 용액 채널 (20)을 형성한다. 피드 용액 채널 (20)은 제 1 방향에 따른 길이와 제 2 방향에 따른 폭올 갖는 대략적인 직육면체 형상으로 이루어지며， 길이 방향 (제 1 방향)에 따른 양단이 수직 개구 (25)를 통해 게 1 인렛 (21)과 게 1 아웃렛 (22)에 각각 연결된다. 피드 용액은 저농도 용액으로서 게 1인렛 (21)을 통해 피드 용액 채널 (20)에 투입되어 반투과성 멤브레인 ( 10)과 접촉한다.
제 2 바디 (42)는 내면 중앙에 오목한 드로우 용액 채널 (30)을 형성한다. 드로우 용액 채널 (30) 또한 제 1 방향에 따른 길이와 게 2 방향에 따른 폭을 갖는 대략적인 직육면체 형상으로 이루어지고, 길이 방향 (제 1 방향)에 따른 양단이 수직 개구 (35)를 통해 제 2 인렛 (31)과 제 2 아웃 ¾ (32)에 각각 연결된다. 드로우 용액은 고농도 용액으로서 제 2인렛 (31)을 통해 드로우 용액 채널 (30)에 투입되어 반투과성 멤브레인 ( 10)과 접촉한다.
게 1인렛 (21)은 제 2인렛 (31)과 같은 측에 위치하고， 제 1아웃렛 (22)은 거 12 아웃렛 (32)과 같은 측에 위치한다. 따라서 반투과성 멤브레인 ( 10)의 테스트 과정에서 피드 용액과 드로우 용액은 반투과성 멤브레인 ( 10)의 양측에서 서로 같은 방향으로 흐르게 된다. 반투과성 멤브레인 ( 10)이 PRO공정용인 경우， 테스트 과정에서 드로우 용액의 압력은 피드 용액의 압력보다 높으며 그 압력 차는 두 용액의 삼투압 차이보다는 낮게 운전한다.
테스트 셀 ( 100)은 피드 용액 채널 (20)에 삽입되는 게 1 스페이서 (26)와, 드로우 용액 채널 (30)에 삽입되는 제 2 스페이서 (36)를 포함한다. 제 1 스페이서 (26)와 제 2 스페이서 (36)는 각각 피드 용액 채널 (20) 및 드로우 용액 채널 (30)과 같은 면적으로 형성될 수 있다. 피드 용액 채널 (20)과 드로우 용액 채널 (30)각각의 깊이는 제 1스페이서 (26)및 게 2스페이서 (36)각각의 두께에 따라 변할 수 있다. 다른 한편으로， 피드 용액 채널 (20) 및 드로우 용액 채널 (30)의 깊이를 고려하여 제 1 및 제 2 스페이서 (26， 36)를 여러장 채울 수도 있다.
게 1 및 제 2 스페이서 (26， 36)는 반투과성 멤브레인 ( 10)을 지지하는 기능을 하며， 이와 더불어 드로우 용액 측에 압력이 가해질 경우 반투과성 멤브레인 ( 10)이 피드 용액 채널 (20)의 벽에 들러붙지 않도록 하여 피드 용액의 흐름이 방해되지 않도록 한다. 즉， 스페이서 (26 , 36)의 내부 기공을 통해 용액이 흐르며, 피드 용액과 드로우 용액이 흐를 때 난류를 생성하여 반투과성 멤브레인 ( 10)의 표면농도와 벌크농도 (bulk convent rat ion , 반투과성 멤브레인의 표면에서 멀리 떨어져 있는 부분의 농도)사이의 분극 현상을 즐여 삼투압 차이를 유지하는 기능을 한다.
게 1 스페이서 (26)는 촘촘하게 직조된 트리코트 직물 부재로 구성될 수 있다. 도 6에 트리코트 직물 부재로 구성된 게 1 스페이서의 확대 사진을 나타내었다. 제 2 스페이서 (36)는 제 1 스페이서 (26)보다 성긴 그물 (net ) 타입의 부재로 구성될 수 있다. 도 7에 그물 타입 부재로 구성된 제 2 스페이서의 확대 사진을 나타내었다.
반투과성 멤브레인 ( 10)의 테스트 과정에서 드로우 용액에는 소정의 압력이 가해지므로 제 1 스페이서 (26)는 조밀한 구조로 형성되어야 반투과성 멤브레인 ( 10)을 변형시키지 않는다.제 1및 제 2스페이서 (26， 36)는 도 6및 도 7에 도시한 예시로 한정되지 않으며， 다른 형태의 기공을 가지는 다양한 부재로 구성될'수 있다.
도 4와 도 5을 참고하면, 반투과성 멤브레인 ( 10)을 사이에 두고 위치하는 피드 용액 채널 (20)과 드로우 용액 채널 (30)은 비대칭 형상으로서， 드로우 용액 채널 (30)이 피드 용액 채널 (20)보다 작게 형성된다. 게 1 실시예에서 드로우 용액 채널 (30)은 피드 용액 채널 (20)과 같은 폭을 가지나 (도 5)， 피드 용액 채널 (20)보다 작은 길이로 형성된다 (도 4) .
드로우 용액 채널 (30)은 폭 방향을 따라 피드 용액 채널 (20)과 중첩되고, 길이 방향을 따라 그 전체가 피드 용액 채널 (20)과 중첩된다. 따라서 길이 방향에 따른 드로우 용액 채널 (30)의 양측 단부는 길이 방향에 따른 피드 용액 채널 (20)의 양측 단부로부터 테스트 셀 ( 100)의 중앙을 향해 이격되어 위치한다. 즉 드로우 용액 채널 (30)와 입구 및 출구 부분은 피드 용액 채널 (20)의 입구 및 출구 부분과 어긋나게 위치한다. 여기서， 입구 및 출구 부분은 인렛 및 아웃렛과 각각 연결되는 부분을 의미한다.
실링부재 (51， 52)는 제 1 바디 (41)의 내면에서 피드 용액 채널 (20)을 둘러싸는 제 1 실링부재 (51)와， 제 2 바디 (42)의 내면에서 드로우 용액 채널 (30)을 둘러싸는 제 2 실링부재 (52)를 포함한다. 제 1 및 게 2 실링부재 (51， 52)는 고무 소재의 오-링이며， 반투과성 멤브레인 ( 10)에 밀착되어 피드 용액과 드로우 용액의 누설을 방지한다.
드로우 용액 채널 (30)에는 가압된 드로우 용액이 투입되므로 제 2 실링부재 (52)는 드로우 용액 채널 (30)에 가깝게 위치하고， 드로우 용액 채널 (30)의 둘레 방향올 따라 두 겹의 제 2 실링부재 (52)가 배치되어 밀폐 기능을 강화시킬 수 있다. 이때 제 2 실링부재 (52)는 피드 용액 채널 (20)의 입구 및 출구 부분보다 안쪽에 위치하여 피드 용액 채널 (20)의 입구 및 출구 부분에서 제 2 실링부재 (52)에 의한 반투과성 멤브레인 ( 10)의 변형이 생기지 않도록 한다.
피드 용액은 압력이 크게 가해지지 않기 때문에 제 1 실링부재 (51)는 피드 용액 채널 (20)로부터 비교적 멀리 배치되어 피드 용액 채널 (20) 및 두 겹의 제 2 실링부재 (52)를 모두 둘러싸도록 배치될 수 있다. 물론 도 3과 다르게 거 U 실링부재 (51)는 피드 용액 채널 (20)과 폭 방향을 따라 가깝게 위치하여 밀폐 기능을 강화시킬 수도 있다. 제 1및 제 2실링부재 (51 , 52)의 위치와 개수는 도시한 예로 한정되지 않는다.
제 1 및 제 2 바디 (41， 42)와 반투과성 멤브레인 ( 10)은 가압부재 (60)에 의해 일체로 조립될 수 있다. 가압부재 (60)는 일단이 제 2 바디 (42)에 고정되고 제 2 바디 (42)와 제 1바디 (41)를 관통하는 복수의 볼트 (61)와， 제 1바디 (41)의 외측에서 복수의 볼트 (61)에 각각 체결되는 복수의 너트 (62)를 포함할 수 있다. 너트 (62)의 조임 정도에 따라 저 U 및 게 2 바디 (41， 42)의 가압 정도를 조절한다 .
볼트 (61)의 일단은 제 1 바디 (41)에 고정될 수 있고, 너트 (62)는 제 2 바디 (42)의 외측에서 볼트 (61)에 체결될 수도 있다. 가압부재 (60)는 볼트ᅳ너트 조립체 이외의 다른 기계적 구성으로 이루어질 수도 있다.
도 4를 참고하면, 테스트 과정에서 제 1 인렛 (21)을 통해 피드 용액 채널 (20)로 피드 용액이 투입되고， 게 2 인렛 (31)을 통해 드로우 용액 채널 (30)로 가압된 드로우 용액이 투입된다. 투입된 피드 용액의 용매 (물)는 삼투압 차에 의해 반투과성 멤브레인 ( 10)을 통과해 드로우 용액으로 이동하게 되며, 드로우 용액의 압력을 점진적으로 증가시키면서 반투과성 멤브레인 ( 10)의 수 플럭스 (water f l ux , 단위 면적당 투과된 유량)를 측정한다. 전술한 테스트 과정에서 높은 압력의 드로우 용액은 드로우 용액 채널 (30)과 괴드 용액 채널 (20)이 마주하는 부분에서 반투과성 멤브레인 ( 10)을 강하게 밀게 된다.도 4에서 드로우 용액이 반투과성 멤브레인 ( 10)을 미는 방향을 흰색 화살표로 도시하였다.
제 1 실시예의 테스트 셀 ( 100)에서 드로우 용액 채널 (30)의 길이는 피드 용액 채널 (20)의 길이보다 작으므로， 드로우 용액 채널 (30)의 입구 부분과 출구 부분에서 반투과성 멤브레인 ( 10)은 제 1 스페이서 (26)와 게 1 바디 (41)에 의해 견고하게 지지된다. 따라서 반투과성 멤브레인 (10)은 드로우 용액이 가하는 강한 압력 조건에서도 변형되거나 찢어지지 않는다.
도 8은 피드 용액 채널과 드로우 용액 채널이 같은 길이로 형성된 비교예의 테스트 샐을 나타낸 단면도이고， 도 9는 도 8의 C 부분을 나타낸 확대 단면도이다. 편의상 거ᅵ1 실시예의 테스트 셀과 같은 부재에 대해서는 같은 도면 부호를 사용한다.
도 8과 도 9를 참고하면, 비교예의 테스트 샐 ( 110)에서 제 1 인렛 (21)과 제 2 인렛 (31)은 같은 지점에서 피드 용액 채널 (20) 및 드로우 용액 채널 (30)에 각각 연결되고， 제 1 아웃렛 (22)과 제 2 아웃렛 (32) 또한 같은 지점에서 피드 용액 채널 (20) 및 드로우 용액 채널 (30)에 각각 연결된다.
반투과성 멤브레인 ( 10)에 강한 압력이 미치는 드로우 용액 채널 (30)의 입구 부분과 출구 부분 각각에서 반투과성 멤브레인 ( 10)은 제 1 스페이서 (26)에 의해서만 지지된다. 제 1 스페이서 (26) 자체로는 강한 압력을 지지할 수 없고， 제 1 스페이서 (26)도 압력에 의해 쉽게 변형된다.
따라서 비교예의 테스트 샐 ( 110)에서는 드로우 용액의 압력에 의해 드로우 용액 채널 (30)의 입구 부분과 출구 부분에서 반투과성 멤브레인 ( 10)이 쉽게 변형 및 파손되며, 특히 PRO 공정에 적용되는 수압보다 낮은 조건에서도 반투과성 멤브레인 ( 10)이 쉽게 변형 및 파손되는 결과를 보이고 있다.
그러나 도 4에 도시한 바와 같이， 계 1 실시예의 테스트 셀 ( 100)에서는 드로우 용액 채널 (30)의 입구 부분과 출구 부분에서 반투과성 멤브레인 ( 10)이 제 1 바디 (41)에 의해 견고하게 지지되므로， 드로우 용액의 압력을 PRO 공정에 적용되는 수압보다 높게 설정하여도 반투과성 멤브레인 ( 10)이 변형되거나 파손되지 않는다. 그 결과 다양한 압력 조건에서 반투과성 멤브레인 ( 10)의 수 플럭스를 원활하게 측정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 테스트 셀 중 피드 용액 채널과 드로우 용액 채널 및 실링부재의 평면도이고, 도 11과 도 12는 각각 도 10의 m-ιπ선과 ιν-ιν선을 기준으로 절개한 테스트 셀의 단면도이다.
도 10 내지 도 12를 참고하면, 게 2 실시예의 테스트 셀 (200)은 피드 용액 채널 (201)과 드로우 용액 채널 (301)이 서로 교차하는 방향을 따라 길게 형성되는 것을 제외하고 전술한 게 1 실시예와 유사한 구성으로 이루어진다. 제 1 실시예와 같은 부재에 대해서는 같은 도면 부호를 사용 하며， 아래에서는 제 1 실시예와 다른 구성에 대해 주로 설명한다.
피드 용액 채널 (201)은 제 1 방향을 따라 길게 형성되고, 게 1 방향에 따른 양단이 수직 개구 (25)를 통해 게 1 인렛 (21) 및 제 1 아웃렛 (22)에 각각 연결되어 입구 및 출구 부분을 이룬다. 드로우 용액 채널 (301)은 제 1방향과 교차하는 (예를 들어 직교하는) 제 2 방향을 따라 길게 형성되고 게 2 방향에 따른 양단이 수직 개구 (35)를 통해 제 2 인렛 (31) 및 게 2 아웃렛 (32)에 각각 연결되어 입구 및 출구 부분올 이룬다.
이때 드로우 용액 채널 (301)의 입구 및 출구 부분은 피드 용액 채널 (201)과 중첩되지 않으며， 피드 용액 채널 (201)의 외측에 대웅하여 위치한다. 즉 드로우 용액 채널 (301)의 입구 및 출구 부분은 피드 용액 채널 (201)로부터 테스트 샐 (200)의 외측을 향해 이격되어 위치한다. 따라서 드로우 용액 채널 (301)의 입구 및 출구 부분은 피드 용액 채널 (201)의 입구 및 출구 부분과 서로 직교하는 상태로 어긋나게 위치한다.
피드 용액 채널 (201)과 드로우 용액 채널 (301)은 같은 길이와 같은 폭을 가질 수 있으며， 두 채널 (201， 301)이 서로 직교하도록 구성됨에 따라 테스트 과정에서 피드 용액과 드로우 용액은 서로 교차하는 방향으로 흐른다. 두 채널 (201， 301)이 서로 마주하는 교차 부분에서 피드 용액의 용매 (물)는 반투과성 멤브레인 (10)올 통과해 가압된 드로우 용액으로 이동하고, 드로우 용액의 압력을 점진적으로 증가시키면서 반투과성 멤브레인 (10)의 수 플럭스를 측정하게 된다. 계 2 실시예에서는 드로우 용액 채널 (301)과 피드 용액 채널 (201)이 같은 크기를 가지면서도 길이 방향을 서로 교차시킴에 따라 두 채널 (201 , 301)의 입구 및 출구 부분을 서로 어긋나게 배치하여 반투과성 멤브레인 (10)이 변형되거나 찢어지는 것을 방지할 수 있다.
도 13은 본 발명의 게 3 실시예에 따른 테스트 셀 중 피드 용액 채널과 드로우 용액 채널 및 실링부재의 평면도이다.
도 13을 참고하면, 게 3 실시예의 테스트 셀 (300)은 피드 용액 채널 (202)의 폭이 드로우 용액 채널 (302)의 폭보다 큰 것을 제외하고 전술한 제 1 실시예와 같은 구성으로 이루어진다. 제 1실시예와 같은 부재에 대해서는 같은 도면 부호를 사용하며， 아래에서는 제 1 실시예와 다른 구성에 대해 주로 설명한다.
피드 용액 채널 (202)은 폭과 길이 모두에서 드로우 용액 채널 (302)보다 크게 형성되며， 드로우 용액 채널 (302)은 그 전체가 피드 용액 채널 (202)과 중첩된다. 드로우 용액 채널 (302)을 둘러싸는 제 2 실링부재 (52) 또한 피드 용액 채널, (202)과 중첩되고， 제 1 실링부재 (51)는 피드 용액 채널 (202)을 둘러싼다. 제 3 실시예의 테스트 셀 (300)은 피드 용액의 유량을 증가시키는데 효과적이므로, 게 3 실시예의 테스트 셀 (300)을 이용하면 피드 용액의 유량을 변화시키면서 반투과성 멤브레인 ( 10)의 특성 실험을 진행할 수 있다.
전술한 제 1 실시예 및 계 3 실시예에서 삼투압 작용이 일어나는 반투과성 멤브레인 ( 10)의 유효 면적은 두 용액이 반투과성 멤브레인 ( 10)을 통해 접하고 있는 드로우 용액 채널 (30 , 302)의 면적과 동일하며, 제 2 실시예에서 반투과성 멤브레인 ( 10)의 유효 면적은 피드 용액 채널 (201)과 드로우 용액 채널 (301)이 교차하는 (겹치는) 부분의 면적과 동일하다. 전술한 세가지 실시예 모두에서 드로우 용액 채널 (30， 301 , 302)의 입 /출구 부분에서 반투과성 멤브레인 ( 10)은 단단한 제 1 바디 (41)와 삽입된 제 1 스페이서 (26)에 의해 견고하게 지지되므로 큰 - 힘을 받더라도 변형이나 파손이 발생하지 않는다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차흐름 멤브레인 테스트 장치 (이하， 1테스트 장치'라 한다)의 구성도이다.
도 14를 참고하면， 본 실시예의 테스트 장치 (400)는 전술한 게 1 실시예 내지 게 3 실시예 중 어느 하나의 테스트 셀 ( 100 , 200 , 300)과， 테스트 셀 ( 100 , 200 , 300)의 피드 용액 채널로 피드 용액을 순환시키는 피드 용액 순환부 (70)와, 테스트 샐 ( 100 , 200 , 300)의 드로우 용액 채널로 드로우 용액을 순환시키는 드로우 용액 순환부 (80)를 포함한다.
피드 용액 순환부 (70)는 피드 용액 탱크 (71)와， 피드 용액 탱크 (71)와 테스트 셀 ( 100 , 200 , 300)의 게 1 인렛을 연결하는 피드 용액 공급관 (72)과， 테스트 셀 (100 , 200 , 300)의 게 1 아웃렛과 피드 용액 탱크 (71)를 연결하는 피드 용액 배출관 (73)을 포함한다. 피드 용액 공급관 (72)에는 저압 펌프 (74)와 압력 게이지 (75)가 설치될 수 있고, 피드 용액 배출관 (73)에는 유량계 (76)가 설치될 수 있다. '
드로우 용액 순환부 (80)는 드로우 용액 탱크 (81)와, 드로우 용액 탱크 (81)와 테스트 샐 ( 100 , 200 , 300)의 게 2 인렛을 연결하는 드로우 용액 공급관 (82)과， 테스트 셀 ( 100 , 200 , 300)의 제 2 아웃렛과 드로우 용액 탱크 (81)를 연결하는 드로우 용액 배출관 (83)을 포함한다.
저압 펌프 (831)가 설치된 제 1 공급관 (821)과 고압 펌프 (832)가 설치된 제 2 공급관 (822)이 병렬로 연결되어 드로우 용액 공급관 (82)을 구성하며, 제 1 공급관 (821)과 2 공급관 (822) 각각에 압력계 (84)와 볼 밸브 (851)가 설치될 수 있다. 저압 펌프 (831)를 설치함에 따라 피드 용액과 드로우 용액 간에 압력 차이가 없는 정삼투 (FO)조건에서의 실험도 가능하다. 제 2공급관 (822)에 회수관이 연결되고， 회수관에 니들 밸브 (852)가 설치될 수 있다. 드로우 용액 배출관 (83) 상에 볼 밸브 (853)와 배압 밸브 (854)가 병렬로 설치될 수 있고， 유량계 (86)도 설치될 수 있다.
.드로우 용액 탱크 (81)에 온도 조절기 (87)가 연결 설치되어 드로우 용액의 온도를 제어하며， 피드 용액 공급관 (72)이 드로우 용액 탱크 (81)를 경유하여 피드 용액의 온도를 드로우 용액의 온도에 맞출 수 있다. 테스트 장치 (400)의 모든 기계 부품들은 제어부 (90)와 전기적으로 연결되어 제어부 (90)의 출력 신호에 의해 작동한다.
전술한 구성의 테스트 장치 (400)에서는 피드 용액과 드로우 용액 간의 압력 차이가 없는 정삼투 (FO) 실험과， 피드 용액과 드로우 용액 간의 압력 차이가 삼투압 차이보다 큰 역삼투 (R0) 실험과, 피드 용액과 드로우 용액 간의 압력 차이가 삼투압 차이보다 작은 압력지연삼투 (PRO) 실험이 모두 가능하다. 정삼투 실험의 경우 두 용액을 순환시키기 위해 두 개의 저압 펌프 (74， 831)를 사용하며, PRO 실험의 경우 저압 펌프 (74)와 고압 펌프 (832)를 사용하여 운전한다. 역삼투 실험의 경우 피드 용액 채널에는 순수를 사용하여 순환시키고 드로우 용액 채널에는 순수 또는 일정한 농도의 염화나트륨 용액을 고압 펌프 (832)를 사용하여 운전한다.
도 15는 도 14의 테스트 장치를 이용한 반투과성 멤브레인의 수 투과도 및 염 투과도 실험 결과를 나타낸 그래프이다. 실험에 사용된 테스트 셀은 계 1 실시예에 따른 테스트 셀이다.
도 15의 (a)는 PRO 공정용 반투과성 멤브레인에 대하여 수 투과도를 측정하기 위하여 순수를 드로우 용액 채널에 투입하고， 드로우 용액 채널에 투입된 순수의 압력을 5.5 bar에서 37.5 bar까지 을리면서 수 플럭스를 측정하여 수 투과도를 얻은 결과를 나타낸다.
도 15의 (b)는 PRO 공정용 반투과성 멤브레인에 대하여 염 투과도를 측정하기 위하여 2，000 mg/L 염화나트륨 (NaCl ) 용액을 드로우 용액 채널에 투입하고， 드로우 용액 채널에 투입된 염화나트륨 용액의 압력을 5.5 bar에서 37.5 bar까지 올리면서 수 플럭스와 염 제거율을 측정하여 염 투과도를 얻은 결과를 나타낸다.
도 16은 도 14의 테스트 장치를 이용한 반투과성 멤브레인의 PRO 성능 실험 결과를 나타낸 그래프이다. 실험에 사용된 테스트 셀은 제 1 실시예에 따른 테스트 샐이다. '
도 16의 (a)는 순수를 피드 용액 채널에 투입하고， 35, 000 mg/L(0.6M) 염화나트륨 용액을 드로우 용액 채널에 투입하고， 드로우 용액 채널에 투입된 염화나트륨 용액의 압력을 3.5 bar에서 21.5 bar까지 을리면서 수 플럭스를 측정한 결과를 나타내며, (b)는 (a)와 동일한 조건에서 전력밀도를 측정한 결과를 나타낸다.
도 16의 (c )는 순수를 피드 용액 채널에 투입하고， 70 , 000 mg/L( 1.2M) 염화나트륨 용액을 드로우 용액 채널에 투입하고， 드로우 용액 채널에 투입된 염화나트륨 용액의 압력을 3.5 bar에서 39.5 bar까지 올리면서 수 플럭스를 측정한 결과를 나타내며， (d)는 (c)와 동일한 조건에서 전력밀도를 측정한 결과를 나타낸다.
도 16의 (e)는 순수를 피드 용액 채널에 투입하고， 116 , 880 mg/L(2M) 염화나트륨 용액올 드로우 용액 채널에 투입하고， 드로우 용액 채널에 투입된 염화나트륨 용액의 압력을 4.5 bar에서 54.5 bar까지 올리면서 수 플럭스를 측정한 결과를 나타내며， ( f )는 (c)와 동일한 조건에서 전력밀도를 측정한 결과를 나타낸다.
도 17은 도 14의 테스트 장치를 이용한 실제 실험 후 반투과성 멤브레인을 촬영한 사진이다. 실험에 사용된 테스트 셀은 제 1 실시예에 따른 테스트 셀이다.
도 17을 참고하면， 반투과성 멤브레인 중 피드 용액 채널의 거 U 스페이서와 접하는 부분에서 제 1 스페이서에 의해 눌린 자국이 남긴 하지만 반투과성 멤브레인 전체에서 변형이나 파손이 없는 것을 확인할 수 있다.
전술한 비교예의 테스트 셀의 경우 10 bar 이상의 압력에서 반투과성 멤브레인의 변형 및 파손에 의해 반투과성 멤브레인의 특성 (수 투과도 및 염 투과도 등)과 PRO성능 (수 플럭스 및 전력밀도) 측정이 불가능하나， 제 1실시예의 테스트 셀의 경우 60 bar 이상의 압력 조건에서도 반투과성 멤브레인의 변형이 없으므로 반투과성 멤브레인의 특성과 PRO 성능을 원활하게 측정할 수 있다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만， 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
【산업상 이용가능성】
본 발명의 일 실시예에 따르면， 드로우 용액의 압력을 최대 60bar 이상까지 높여도 반투과성 멤브레인의 변형이나 파손이 발생하지 않기 때문에， 반투과성 멤브레인의 성능 및 특성 평가를 원활하게 수행할 수 있다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
반투과성 멤브레인의 일면과 접하며 피드 용액 채널을 형성하는 제 1 바디; 상기 반투과성 멤브레인의 반대면과 접하며 드로우 용액 채널을 형성하는 제 2 바디 ; 및
상기 피드 용액 채널과 상기 드로우 용액 채널을 각각 둘러싸는 복수의 실링부재를 포함하고，
상기 드로우 용액 채널의 입구 및 출구 부분은 상기 피드 용액 채널의 입구 및 출구 부분과 어긋나게 위치하는 교차흐름 멤브레인 테스트 셀.
【청구항 2】
거 U항에 있어서，
상기 피드 용액 채널과 상기 드로우 용액 채널은 게 1 방향을 따라 길게 형성되고， 상기 계 1 방향에 따른 양단이 각자의 인렛 및 아웃렛에 연결되어 상기 입구 및 출구 부분이 되는 교차흐름 멤브레인 테스트 셀.
【청구항 3】
거 12항에 있어서,
상기 드로우 용액 채널의 길이는 상기 피드 용액 채널의 길이보다 작고, 상기 드로우 용액 채널의 입구 및 출구 부분은 상기 피드 용액 채널의 입구 및 출구 부분으로부터 상기 교차흐름 멤브레인 테스트 셀의 중앙을 향해 이격되어 위치하는 교차흐름 멤브레인 테스트 샐.
【청구항 4】
제 3항에 있어서， ,
상기 피드 용액 채널의 폭은 상기 드로우 용액 채널의 폭과 같거나 상기 드로우 용액 채널의 폭보다 큰 교차흐름 멤브레인 테스트 셀.
【청구항 5]
제 3항에 있어서 상기 복수의 실링부재는 상기 피드 용액 채널을 둘러싸는 제 1 실링부재와， 상기 드로우 용액 채널을 둘러싸는 제 2 실링부재를 포함하며，
상기 게 2 실링부재는 상기 피드 용액 채널의 입구 및 출구 부분의 안쪽에 위치하는 교차흐름 멤브레인 테스트 셀.
【청구항 6】
저 U항에 있어서，
상기 피드 용액 채널은 제 1 방향을 따라 길게 형성되고， 상기 제 1 방향에 따른 양단이 게 1 인렛 및 제 1아웃렛에 연결되어 상기 입구 및 출구 부분이 되며, 상기 드로우 용액 채널은 상기 제 1 방향과 교차하는 게 2 방향을 따라 길게 형성되고， 상기 제 2 방향에 따른 양단이 게 2 인렛 및 제 2 아웃렛에 연결되어 상기 입구 및 출구 부분이 되는 교차흐름 멤브레인 테스트 셀.
【청구항 7】
게 6항에 있어서，
상기 피드 용액 채널의 입구 및 출구 부분은 상기 드로우 용액 채널과 중첩되지 않고 상기 드로우 용액 채널과 이격되어 위치하는 교차흐름 멤브레인 테스트 셀.
【청구항 8】
제 1항에 있어서ᅳ
상기 피드 용액 채널에 삽입되는 제 1 스페이서; 및
상기 드로우 용액 채널에 삽입되는 제 2 스페이서를 더 포함하며， 상기 제 1 스페이서는 상기 제 2 스페이서보다 조밀한 구조로 형성되는 교차흐름 멤브레인 테스트 샐.
【청구항 9]
제 8항에 있어서,
상기 제 1스페이서는 트리코트 직물 부재로 형성되고， 게 2스페이서는 그물 타입 부재로 형성되는 교차흐름 멤브레인 테스트 셀.
【청구항 10】
제 1항에 있어서，
상기 제 1바디와 상기 제 2바디에 압력을 가하여 상기 제 1바디와 상기 저 12 바디 사이에 상기 반투과성 멤브레인을 강하게 밀착 고정시키는 가압 부재를 더 포함하는 교차흐름 멤브레인 테스트 셀.
【청구항 11】
게 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피드 용액은 저농도 및 저압의 용액이고， 상기 드로우 용액은 고농도 및 고압의 용액이며，
상기 교차흐름 멤브레인 테스트 셀은 상기 반투과성 멤브레인의 압력지연삼투 (PRO , Pressure Retarded Osmos i s ) 성능 및 특성 평가용인 교차흐름 . 멤브레인 테스트 셀.
【청구항 12】
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 교차흐름 멤브레인 테스트 셀; 상기 교차흐름 멤브레인 테스트 셀의 피드 용액 채널로 저농도 및 저압의 • 피드 용액을 순환시키는 피드 용액 순환부; 및
상기 교차흐름 멤브레인 테스트 셀의 드로우 용액 채널로 고농도 및 고압의 드로우 용액을 순환시키는 드로우 용액 순환부
를 포함하는 교차흐름 멤브레인 테스트 장치 .
【청구항 13]
제 12항에 있어서,
상기 피드 용액 순환부는 저압 핍프가 설치된 피드 용액 공급관을 포함하고，
상기 드로우 용액 순환부는 저압 펌프가 설치된 게 1 공급관과 고압 펌프가 설치된 제 2 공급관이 병렬로 연결된 드로우 용액 공급관올 포함하며,
정삼투 실험과 역삼투 실험 및 압력지연삼투 실험이 가능한 교차흐름 테스트 장치 .
PCT/KR2015/002524 2014-03-17 2015-03-16 교차흐름 멤브레인 테스트 셀 및 이를 구비한 멤브레인 테스트 장치 Ceased WO2015142011A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0030928 2014-03-17
KR1020140030928A KR101450213B1 (ko) 2014-03-17 2014-03-17 교차흐름 멤브레인 테스트 셀 및 이를 구비한 멤브레인 테스트 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015142011A1 true WO2015142011A1 (ko) 2015-09-24

Family

ID=51997526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/002524 Ceased WO2015142011A1 (ko) 2014-03-17 2015-03-16 교차흐름 멤브레인 테스트 셀 및 이를 구비한 멤브레인 테스트 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101450213B1 (ko)
WO (1) WO2015142011A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114632425A (zh) * 2020-12-16 2022-06-17 三达膜科技（厦门）有限公司 一种膜元件流道隔网检测装置及其应用
CN118681412A (zh) * 2024-08-23 2024-09-24 山东津潍海润特种分离设备有限公司 一种中空纤维膜丝测试装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102238929B1 (ko) 2020-09-01 2021-04-12 주식회사 알이디 멤브레인 테스트 장치
CN116585893B (zh) * 2023-07-17 2023-10-10 华能平凉发电有限责任公司 一种高效拆装反渗透膜的检测装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11137973A (ja) * 1997-11-07 1999-05-25 Nitto Denko Corp 分離膜評価装置
KR20080091244A (ko) * 2006-01-24 2008-10-09 더 리전트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 역삼투막 모니터링 방법 및 시스템
KR20090052145A (ko) * 2007-11-20 2009-05-25 주식회사 코오롱 중공사막의 파울링 테스트장치 및 테스트방법
KR20130098025A (ko) * 2012-02-27 2013-09-04 고려대학교 산학협력단 정삼투막의 성능 평가 방법 및 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6017459A (en) 1993-03-08 2000-01-25 Nalco Chemical Company Apparatus and method for the monitoring of membrane deposition
US7186331B2 (en) 2001-03-06 2007-03-06 Sasol Technology (Pty) Limited Monitoring unit for monitoring the condition of a semi-permeable membrane

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11137973A (ja) * 1997-11-07 1999-05-25 Nitto Denko Corp 分離膜評価装置
KR20080091244A (ko) * 2006-01-24 2008-10-09 더 리전트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 역삼투막 모니터링 방법 및 시스템
KR20090052145A (ko) * 2007-11-20 2009-05-25 주식회사 코오롱 중공사막의 파울링 테스트장치 및 테스트방법
KR20130098025A (ko) * 2012-02-27 2013-09-04 고려대학교 산학협력단 정삼투막의 성능 평가 방법 및 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114632425A (zh) * 2020-12-16 2022-06-17 三达膜科技（厦门）有限公司 一种膜元件流道隔网检测装置及其应用
CN118681412A (zh) * 2024-08-23 2024-09-24 山东津潍海润特种分离设备有限公司 一种中空纤维膜丝测试装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101450213B1 (ko) 2014-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8317992B2 (en) Modular apparatus for a saltwater desalinating system, and method for using same
US9169138B2 (en) Apparatus for compression of a stack and for a water treatment system
Kwon et al. Brine recovery using reverse electrodialysis in membrane-based desalination processes
JP5848184B2 (ja) 海水淡水化システムおよびエネルギー交換チャンバー
WO2015142011A1 (ko) 교차흐름 멤브레인 테스트 셀 및 이를 구비한 멤브레인 테스트 장치
KR102074257B1 (ko) 원통형 역전기투석 발전장치
KR101564921B1 (ko) 금속섬유를 포함하는 담수화용 전기투석 장치
US10155201B2 (en) Disposable membrane stacks
US12017183B2 (en) Sub-block sealing for electrochemical separation devices
CN103466753B (zh) 反渗透海水淡化及浓缩海水的方法
CN102921303A (zh) 一种表面带密封线的电渗析隔板
KR101626210B1 (ko) 담수 및 에너지 생산 장치
CA2792516C (en) Apparatus for compression of a stack and for a water treatment system
US12268993B2 (en) Electrodialysis device for the desalination of water for oil and gas applications
KR20170119690A (ko) 유체 유동 프로세스에 기초한 멤브레인에서 오염 감소 방법 및 그런 방법을 수행할 수 있는 장치
NL2011331C2 (en) Device and method for performing an ion-exchange process.
AU2012241178B2 (en) Apparatus for compression of a stack and for a water treatment system
KR101656569B1 (ko) 에너지 생산 장치
CN212174543U (zh) 一种电渗析隔板
Holt et al. Pressure dependency of the membrane structure parameter and implication in pressure retarded osmosis (PRO)
US3394072A (en) Multiple chamber desalinator
KR102325185B1 (ko) 수상/수중형 염분차 발전장치
RU2804768C1 (ru) Электробаромембранный аппарат рулонного типа
Turek et al. The required membrane length in electrodialytic desalination of river water
Al–Hemiri et al. POWER GENERATION FROM “PRO” PROCESS USING FLAT SHEET TFC–ULP KOCH MEMBRANES

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15764716

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15764716

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1