막증류(Membrane Distillation, MD)는 소수성 미세다공성 분리막을 이용한 열 구동형 분리 공정입니다.
고온의 공급수 측에서 증발한 물은 수증기 상태로 분리막의 기공을 통과한 뒤 저온 측에서 응축되며, 염류·미네랄 등 비휘발성 물질은 공급수 측에 그대로 남습니다.
분리막을 통과할 수 있는 것은 수증기뿐이므로, MD는 공급수의 염도와 관계없이 매우 높은 순도의 물을 생산할 수 있습니다.
Innoflow Technologies는 기존 AGMD 구조를 기반으로 Waste Heat 활용, Vacuum-Assisted Vapor Transfer 및 External Condensation을 결합한 AGMD System을 개발하고 있습니다.
기존 AGMD Module 내부의 응축 기능을 외부로 분리하여, 멤브레인을 통과한 수증기와 Air Gap 내 공기를 감압 상태로 외부 응축기로 이동시킵니다.
외부 응축기에서는 수증기를 응축하여 생산수를 회수하고, 응축 후 건조·냉각된 공기는 다시 Air Gap으로 순환시킬 수 있도록 구성합니다.
이를 통해 Membrane Stack과 Condensation System을 기능적으로 분리하여 Stack 구조를 단순화하고, 외부에서 응축열 회수 및 열관리 최적화가 가능한 시스템 구성을 지향합니다.
산업공정의 폐열 또는 저온 열원을 이용하여 Feed를 가열합니다.
가열된 Feed와 투과측 사이의 증기압 차이에 의해 물이 멤브레인 표면에서 증발합니다.
생성된 수증기는 소수성 멤브레인의 기공을 통과하며 염류 및 대부분의 비휘발성 물질은 Feed 측에 잔류합니다.
Air Gap에 적용된 제어된 감압으로 비응축성 가스에 의한 물질전달 저항을 감소시키고 수증기를 외부 응축기로 이동시킵니다.
수증기는 Stack 외부의 Condenser에서 냉각·응축되어 고순도 생산수로 회수됩니다.
응축 과정에서 발생하는 열을 회수하여 Feed 예열 등에 재사용할 수 있으며, 시스템 구성에 따라 냉각된 공기를 Air Gap으로 재순환할 수 있습니다.
비교적 낮은 온도의 열원으로 운전할 수 있어 산업공정 폐열, 저온 스팀, 열수 및 기타 Low-Grade Heat와 연계할 수 있습니다.
삼투압에 직접적으로 제한되는 압력구동 막공정과 달리 증기압 차이를 구동력으로 사용하므로 고염도 Brine 및 산업폐수 농축에 적용할 수 있습니다.
멤브레인이 젖지 않은 정상 운전조건에서는 염류 및 대부분의 비휘발성 물질에 대해 매우 높은 제거 성능을 구현할 수 있습니다.
Air Gap의 비응축성 가스를 제어함으로써 기존 AGMD의 주요 저항 중 하나인 Air Gap Mass Transfer Resistance를 감소시킬 수 있습니다.
응축 기능을 Stack 외부로 분리하여 Condenser의 용량, 냉각조건 및 운전조건을 독립적으로 최적화할 수 있습니다.
외부 응축 과정에서 회수되는 수증기의 잠열을 Feed Heating에 재활용할 수 있어 Heat Pump 및 열회수 시스템과의 연계가 용이합니다.
Membrane Stack과 External Condenser를 모듈화하여 처리용량에 따라 Stack 및 Condenser를 확장할 수 있는 구조로 설계할 수 있습니다.
