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분리막을 포함하는 셀을 복수로 포함하는 분리막 시스템에 있어서,상기 분리막 시스템에 CO2 및 탄화수소 가스를 포함하는 혼합 가스를 투입하는 단계(단계 1);상기 투입된 혼합 가스 중 분리막을 통과하는 성분의 속도를 계산하는 단계(단계 2);상기 분리막의 양 측면의 가스 흐름을 나타내기 위해 사용된 셀 순서에 따른 물질 수지를 계산하는 단계(단계 3);상기 단계 2에서 분리막을 통과하는 투과물 측면 압력 강하를 계산하는 단계(단계 4);상기 혼합 가스의 점도를 계산하는 단계(단계 5);Newton-Raphson 방법을 이용하여 상기 단계 2내지 5의 상수를 계산하여 CO2 제거율 및 탄화수소 가스의 회수율을 계산하여 분리막 시스템의 성능을 측정하는 단계(단계 6);상기 분리막 시스템의 수익성을 계산하는 단계(단계 7); 및반응 표면 방법론(response surface methodology)을 이용하여 상기 복수의 분리막의 면적 비율을 변화시켜 가며 상기 분리막 시스템의 성능 및 분리막 시스템의 수익성을 계산하는 단계(단계 8);를 포함하는분리막 시스템의 성능 및 수익성 평가 방법
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제1항에 있어서,상기 단계 2의 투입된 혼합 가스 중 분리막을 통과하는 성분의 속도를 계산하는 것은 하기 식 1을 통하여 수행되는 것인, 분리막 시스템의 성능 및 수익성 평가 방법:[식 1](상기 식 1에서 Ji는 분리막을 통과하는 성분 i의 속도, Am은 두 개의 셀을 연결하는 막의 효율적인 표면 면적, Pτ 및 Pp는 잔류물 및 투과물 압력, xi 및 yi는 잔류물 및 투과물의 몰분율임)
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제1항에 있어서,상기 단계 3의 상기 분리막의 양 측면의 가스 흐름을 나타내기 위해 사용된 셀 순서에 따른 물질 수지를 계산하는 것은 하기 식 2 내지 5를 통하여 수행되는 것인, 분리막 시스템의 성능 및 수익성 평가 방법:[식 2][식 3][식 4][식 5](상기 식 2 내지 5에서 Cn은 상이한 가스 성분의 수이고, xi,j 및 yi,n는 j 및 n으로 라벨링된 인접한 셀에서 성분 i의 잔류물 및 투과물의 몰분율이고, Vr 및 Vp는 잔류물 및 투과물의 부피이고, Sr 및 Sp는 잔류물 및 투과물 흐름 각각의 면에 있는 셀의 수이고, Ji,j,n은 j 및 n으로 라벨링된 인접 셀 사이의 막을 가로지르는 체적 유량으로 하기 식 1에 의해 계산되고, Fr,j는 셀 j에서 셀 j+1로 전달되는 전체 표준 체적 유량이고, Fp,n은 셀 n에서 n-1로 이동하는 표준 체적 유량이고, Fr,j-1 및 xi,j-1은 유속 및 공급의 조성으로 나타나는 Fr,feed 및 xi,feed에 의해 대체될 수 있고, Fp,n+1 및 yi,n+1은 0으로 설정됨[식 1](상기 식 1에서 Ji는 분리막을 통과하는 성분 i의 속도, Am은 두 개의 셀을 연결하는 막의 효율적인 표면 면적, Pτ 및 Pp는 잔류물 및 투과물 압력, xi 및 yi는 잔류물 및 투과물의 몰분율임))
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제1항에 있어서,상기 단계 2에서 분리막을 통과하는 투과물 측면 압력 강하를 계산하는 것은 하기 식 6으로 수행되는 것인, 분리막 시스템의 성능 및 수익성 평가 방법:[식 6](상기 식 6에서 ΔPn은 투과물 측면 압력 강하, μn은 n 번째 셀의 가스 점도, L은 막의 유효 길이, d는 섬유의 내부 직경, Fp,n은 셀 n에서 셀 n-1로 이동하는 표준 체적 유량, Sp는 투과물 흐름 면에 있는 셀의 수임)
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제1항에 있어서,상기 단계 5의 혼합 가스의 점도를 계산하는 것은 하기 식 7 및 식 8로 수행되는 것인, 분리막 시스템의 성능 및 수익성 평가 방법:[식 7][식 8](상기 식 7 및 8에서 Cn은 혼합물의 기체 종의 수, xα는 성분 α의 몰분율, μα는 시스템 온도 및 압력에서 순수 성분 α의 점도, Mα는 성분 α의 분자량, 동일한 방식으로 아래 첨자 β는 성분 β를 의미함)
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제1항에 있어서,상기 단계 7의 분리막 시스템의 수익성을 계산하는 것은 하기 식 9로 수행되는 것인, 분리막 시스템의 성능 및 수익성 평가 방법:[식 9]ROI(%) = 순수익 / 투자 비용 x 100(상기 식 9에서 ROI는 투자자본수익률이고, 순수익은 가스 수익에서 가스 공정 비용 및 총 플랜트 투자 비용을 뺀 값임)
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제1항에 있어서,상기 복수의 분리막이 3 개 이상일 경우 면적 비율을 변화시키는 것은 임의의 2 개의 분리막의 면적 비율을 고정시키고 면적 비율을 변화시키는 것인, 분리막 시스템의 성능 및 수익성 평가 방법
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제1항에 있어서,상기 분리막을 통과하는 성분은 CO2인 것인, 분리막 시스템의 성능 및 수익성 평가 방법
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제1항에 있어서,상기 분리막 시스템은 각각의 분리막을 기준으로 투과물 측 흐름 및 잔류물 측 흐름을 포함하며, 상기 복수의 분리막은 직렬 또는 병렬의 형태로 연결되어 있는 것인, 분리막 시스템의 성능 및 수익성 평가 방법
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분리막 시스템에 있어서,상기 분리막 시스템은 분리막 복합부와 분리막 시스템의 성능 및 수익성을 평가하는 측정부를 포함하고,상기 분리막 복합부는 분리막을 포함하는 복수의 셀을 포함하고,상기 분리막은 CO2 및 탄화수소 가스를 포함하는 혼합 가스 중 임의의 가스를 분리하는 것이고,상기 분리막 시스템의 성능 및 수익성을 평가하는 측정부는 복수의 분리막의 면적비율을 각각 변화시켜가며 반응 표면 방법론(response surface methodology, RSM)을 이용하여 상기 분리막 시스템의 성능 및 수익성을 평가하는 것인, 분리막 시스템
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