1. 개요
막탈기(MDG, Membrane Degasifier)란 최근 개발된 기체 분리막을 이용한 탈기 방법입니다. 기체 분리막은 Teflon 계열이나 실리콘 고무 계열의 물을 통하지 않는 고분자막이고 투과측을 진공으로 하는 것에 의해 액속의 용존 gas를 제거할 수 있습니다. 일반적으로 부식성이 강한 용존산소제거에 탁월한 성능을 가지고 있으며, 초순수 공정에 많이 적용됩니다.
2. 구성 및 공정
[MDG 시스템 설치 예]
투과측은 통상 진공 pump에 의해 배기되며 막을 투과한 산소 gas가 함께 배기됩니다. 한편 막면에 있어서는 용존산소의 농도가 저하되기 때문에 한층 농도차가 생겨 물속의 용존산소는 막면에 확산되어 제거 작용이 연속적으로 이루어집니다. 따라서 진공 pump를 사용하는 경우 원리적으로는 진공 탈기의 한 방법이라고 할 수 있으며, 이 방식의 성능은 분리막을 이용한 탈기 방법으로 pH 영향이 적습니다.
물과 접촉하는 gas층의 산소 분압이 낮을수록 물측의 용존산소 농도를 저하시키는 것이 가능합니다. 즉, 진공도를 올릴수록 도달 산소농도가 낮아집니다 아울러 산소 분압을 내리는 방법으로서 배기측에 고순도의 질소 gas를 공급하는 것도 가능합니다. 또한, 기체 분리막을 짜넣은 module 내의 통액량 즉 물의 체류시간에 의해 도달 용존산소의 농도가 변화합니다. 따라서 소정의 목표에 대해 진공도 및 처리수량의 관계에서 가장 경제적인 조건을 설정하는 것이 중요합니다.
3. 적 용
- 탈기는 넓은 의미에서는 물속의 용존 gas 성분을 제거하는 것이나, 이 중에서 특히 용존 산소(Dissolved Oxygen)는 부식성이 있고 그 정도는 같은 양의 탄산 gas에 비해 5 ~ 10배나 높아 오래전부터 제거의 대상이 되어 왔습니다.
- 초순수의 경우 이온 교환 수지의 산화에 의한 노후가 발생, 수지의 수명이 짧아짐, 배관이나 장치 내에서 Bacteria의 번식에 영향을 주는 것 등에서 용존산소 제거의 필요성이 대두되어 왔습니다.
- 최근에는 반도체 소자의 제조 공정에 있어서 직접 Device 성능에 악영향을 주는 것이 지적되고, 점차 고성능ㆍ합리적인 용존산소 제거법이 필요 불가결하게 되어왔습니다.
4. 특징 및 장점
- 막 탈기 방식의 특징으로는 원수 pH 조건에 의해서는 탄산 gas의 제거가 일부 가능합니다. 탄산 gas는 pH에 의해 용해하는 형태가 다릅니다. 즉, pH가 5 이하에서는 대부분이 분자 탄산으로 용해되어 있기 때문에 탈기시에 pH를 저하시키므로서 탄산 gas의 제거가 가능해지고, 진공도 10 Torr, 원수 pH 5.0의 조건 하에서는 탄산 gas를 약 90% 제거 가능한것으로 알려져 있습니다.
- 소요부지 및 설비가 타 공법에 비하여 매우 콤팩트함
- 단시간내에 정상운전이 가능
- 공정 설계 및 확장이 간단(모듈화된 설계)
- 운전 및 장치가 간단하여 자동화가 쉬움
- 유입수의 충격부하(Shock Loading)때도 처리수의 수질에 큰 변화가 없음
- 적용범위가 넓음
글
0 개의 댓글:
댓글 쓰기