KR0151937B1 - 폐액처리용 다중효용단관식 증발방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

공장폐액을 하나의 밀폐된 증발관체 및 관체덮개로 구성된 일체의 일관된 시스템으로 처리하도록 하고 동시에 이 증발관의 관체내에 제1효용, 제2효용 등 다중효용으로서의 기능과 응축기능등을 수행하도록 한 다중효용단관식 증발방법 및 장치.

Description

폐액처리용 다중효용단관식 증발방법 및 장치

제1도는 본 발명상의 시스템을 개략적으로 나타낸 공정흐름도이다.

제2도는 본 발명상의 다중효용 증발장치의개략 설명도이다.

제3도는 제2도의 추가설명도이다.

제4도는 제2도의 증발장치내에 다공판을 배열한 상태를 나타낸 설명도이다.

제5도는 종래의 각각 독립된 증발장치들이 병렬되어 연결된 것을 보여주는 개략 상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 증발장치 7 : 증기출구공

E₁: 제1효용 2 : 관체

8,8' : 관체덮개장치 E₂: 제2효용

4 : 증발실 9,9' : 관체덮개 칸막이 공간부

E₃: 제3효용 5 : 전열관

22 : 다공판 J : 이젝터

L : 공장폐액(원액) 6 : 칸막이판

29 : 응축기 S : 가열증기

본 발명은 하나의 일체로 된 관체와 이 관체의 양단부를 연접시키도록 관체덮개장치를 구성하므로써 하나의 일관된 흐름으로 공장폐액을 가열증발시키고 이 증발되어 나온 증기에 의해 증발관내의 수용액을 가열증발시키도록 한 다중효용 단관식 증발방법 및 장치(多重效用 蒸發裝置)에 관한 것이다.

일반적으로 다중효용 증발장치는 각 효용(效用)은 각각 독립된 증발기들이 상호연결되어 구성되고, 압력이 높은 증발기에서 수용액으로 증발된 증기가 압력이 낮은 증발기로 이동되고 열교환기(熱交換機)의 전열면에 의하여 전열(傳熱) 압력이 낮게 유지되는 수용액을 가열 증발시키도록 되어있다.

그러나, 종래의 증발장치에는 제 5도에서 보는 바와 같이 각 효용마다 독립된 증발관이 관으로 연결되어 구성되는 다중효용 증발장치로 되어있어 먼저 각각의 증발관이 저온의 외기와 접한다는 문제에 봉착되고, 증발장치전체의 표면적이 넓게 되므로 가열손실이 커서 열효율이 낮게 되며 두번째는 장치의 구성 부품과 재료를 다수 필요로 하게되어 제작설치비가 상승된다고 하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 종래 기술상의 제 문제점을 해소하고, 열효율이 좋으며 제작비가 일층 절감되는 각 증발관을 일체로 구성한 다중효용 증발장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 문제해결을 위하여 본 발명은 전열관내에서 증발된 증기를 응축하고 관외로 증발시키도록 한 방식을 채용한 장치를 제공하기 위하여 1개의 일체로 된 관체의 내부를 칸막이로 구획지어 복수개의 증발관을 구성하고, 각각의 증발관내에 전열관을 수평으로 하여 각 증발관과 같은 방향으로 설하고, 이들 전열관의 관단을 이들 전열관과 직각으로 면접시켜 관체의 관단을 이 칸막이판으로 수직방향으로 고정하며, 이 칸막이판에는 각 증발관부마다 전열관으로부터 높은 위치에 증기출구공을 설한다. 상기 칸막이판의, 각 증발실마다 구성하고 관체 덮개장치로 덮도록 한 구성으로 하였다. 또한 이 관체덮개장치에는 상기 증기출구공으로부터 다음의 차효용증발관(次效用蒸發管)의 전열관내에 증기가 유입될 수 있는 통로를 구성하는 칸막이를 설하여 본 발명상의 장치를 구한다.

다시 말해서 본원 명세서에 첨부된 첨부도면 제1도의 제반공정을 제2도에서 보는 바의 증발관체(2) 및 관체덮개 (8) (8')에 의해 모두 수행할 수 있도록 압축구성한 것으로, 증발관체내에 제1효용, 제2효용,제 3효용상의 기능과 응축 기능이 일체의 관체로 한꺼번에 이루어 지도록 한 것이다.

따라서 제2도에서 볼수 있는 바와 같이 증발 관체 내에는 상기 제1∼제3효용 및 응축장치가 포함구성되고, 그 관체 표면상에 다수의 유입관, 유출관이 구성되며 , 또한 양관체 덮개 장치는 상기 관체 내에 다수 구성되어 있는 각 효용상의 집적된 관군(管群) 등의 입출구를 원활히 하기위한 공간을 별도의 입체적인 칸막이로 구성하여 전체적으로 유체의 흐름을 원활히 하도록 구성된다.

본 발명상의 구성을 보다 구체적이고 상세히 설명하기 위하여 도면을 참조하여 일 실시예로 설명한다.

제1도는 본 발명상의 다중효용단관식 증발시스템 설명도이다.

제2도는 본 발명상의 일 실시예로서의 증발장치 사시도이다.

제1,2도에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명상의 다중효용 증발장치 (1)는 크게 나누어 1개의 큰 관체 (2)와 이 관체 (2)속을 칸막이판 (6)으로 구획하여서 구성한 여러개의 증발실 (4), 그리고 이 관체의 양단에 설한 칸막이판 (6) (6) 및 이 칸막이판사이의 공간부 (3), 또한 이 칸막이판 (6) (6)에 설하고 그 단부 (5)(5)(…)에 증기등 유체가 통과하도록 구멍을 설한 다수의 전열관(傳熱管)(5)등으로 구성된다.

상기 전열관 (5)은 로울확관 (Roll 확관) 등의 방법으로 그 양단이 칸막이판(6)에 고정된다.

상기 칸막이판 (6) (6) 상부에는 각 증발실 (4)마다 각 증발실 (4)의 전열관(5)보다 높은 위치에 증기출기공 (7) (7)을 설한다.

칸막이판 (6) (6) 의 관체 (2)의 반대면을 제2도에서 보는 바와 같이 다른 관체덮개장치 (8) (8')로 덮는데, 이 다른 관체 덮개장치 (8) (8')에는 각 효용 (E₁) (E₂) (E₃)에 대응되는 칸막이공간부 (9) (9')를 형성한다.

제2도에는 알기쉽게 설명하기 위하여 가운데 부분인 관체 (2)의 양단에 칸막이판 (6) (6)을 그리고 이를 부호로 표시하였으나 실제로는 제1도에서 보는 바와 같이 다수의 칸막이판을 갖고 있다. 이 칸막이판 (6) (6) 의 양측면에는 입체로 구성되어 독립적인 공간을 갖는 공간부 (3)가 있어 이 공간부 (3)의 상부로부터는 증기가, 공간부 (3)의 하부에는 증기가 응결되어 생긴 증류수가 고여 이 공간부하부에 형성한 각 드레인 (D1, D2…)을 통해 배수되고 이 배수되어 모인 증류수가 응축기에 연결된 증류수유입관 (34)을 통해 최종 배출되도록 구성되어 있다.

한편, 다중효용의 작동에 필요한 용액순환펌프 (20), 배관 (21)을 제1도 및 제2도에서와 같이 각 증발관마다 설하며, 용액을 전열관 (5)에 산포하기 위한 다공판(多孔板)(22)을 수평으로 상하 일정간격을 띄게 적층하여 설치한다.

제1도의 시스템에는 좌측에 폐액등의 원액을 받아들이는 원액입구 (23), 그리고 별도의 공급라인을 통해 공급되는 가열증기입구 (24), 장치내의 기체를 배기시키기 위한 진공펌프 (25), 냉각된 증기가 물로되어 이를 배수시키기위한 증류수펌프 (26), 증기를 응축하기 위한 냉각수 입구 (27), 및 냉각수 배출을 위한 냉각수 출구 (28)가 구비된다.

상기 공간부 (3)는 제2도에서 구획된 공간부 C1, C2… 등으로 나누어진다. 또한 이들 구획된 공간부는 같은 관체덮개 장치내에서 축차적으로 연통되도록, 칸막이 구획 되어 형성 되는 바, 제2도에서 도시된 바와 같이 이젝터(J)를 통해 공급되는 가열증기 (S)는 좌측에 도시되어 있는 관체덮개 장치 (8') 내에서 각 증발실에 대응되도록 칸막이에 의해 구획된 칸막이 공간부 (9')의 구획된 공간부 C₁을 통해 화살표→ 방향으로 제1효용(E₁)의 전열관 (5)으로 들어가도록 구성되고, 수평으로 길게 다수의 군을 이루어 뻗어있는 제1효용 (E₁)의 전열관 (5) (5) (5)(…)을 통해 증발증기와 더불어 제2도의 우측에 도시되어 있는 또 다른 관체덮개 장치 (8)의 칸막이 공간 C₂를 돌아 제2효용 (E₂)의 C₃공간부로 들어간 다음, 제2효용의 전열관(5)(5)(…)을 통해 화살표 ← 방향으로 나와서 관체덮개장치 (8')의 C₄공간부로 들어간다.

이 C₄공간부에 들어간 증기는 다시 같은 관체덮개장치 (8')에 구성되어 있는 공간부 C₅로 들어가서 제 3효용 (E₃)으로 들어가서 역시 다른 관체덮개장치(8) 내에 형성되어 있는 구획공간부 C₆로 들어가고 다시 돌아나와 관체덮개장치(8)의 우측상부에 공간을 이루어 구획되어 형성되어 있는 칸막이공간부 C₇으로 돌아들어가서 응축기 (29) 로 향하며 이 응축기 (29) 의 다수의 관안에서 및 양단부 공간 C₇, C₈에 머물면서 응축되도록 상기 공간부 (3) 와 전열관(5)등이 구성배치되어 있다.

상기 응축기 (29) 에는 냉각수를 흐르게 하여 증기를 응축시키도록 응축기 (Condenser) 내에 전열관 (29)을 제2도에서와 같이 다수 수평으로 설치고정한다. 그외에도 다중효용의 작동에는 액면제어기, 온도제어기, 데미스터 (Demister), 자동수동밸브등을 설치하나 본원 발명사항이 아닌데다 너무도 기본적인 것이므로 여기에서는 도시를 생략한다.

한편, 공장폐액은 각 증발실 (4) 내의 하부의 원액입구 (23)를 통하여 폐액, 즉 원액 (L)을 공급하여 이를 채우고, 순환펌프 (20)를 가동시켜 제1효용(E₁)의 증발실 상부에 설치한 스프레이장치 (22)에 의하여 원액순환펌프 (20)에 의하여 펌핑된 원액 (L) 이 전열관 (5)의 외면으로 스프레이되어 용액을 증발시킨다. 여기에서 증발된 증기는 전열관 (5) 보다 상방으로 흐르고, 그 후 증기출구공 (7)을 통해, 다른 관체덮개장치 (8) 내에 들어간다.

한편, 외부에 별도로 설치한 가열증기 공급장치로부터 가열증기가 이젝터 (J)를 통하여 관체덮개장치 (8')의 가열증기입구 (24)를 통하여 관체덮개장치 (8') 의 제1효용증발실의 공간부 (9') 로 들어가서 다수의 전열관 (5) 속으로 흘러 제2도에 의해 다른 관체 (8) 내의 칸막이 (9)를 따라서 제2 효용증발관내의 전열관(5)의 안으로 유입된다. 이 증기는 관내에서 응축하고, 전열관외로 산포된 용액을 증발시키며, 상기 제1효용과 동일하게 작동한다. 증기중에 혼입된 응축되지 않는 공기등의 가스는 추기공 (抽氣孔) (30)을 통해 차(次) 효용으로 흐르게 된다.

가열증기로 가열된 열은 각 효용에서 순차용액을 증발시키는 역할을 한 후, 응축기 (Condenser)에서 냉각수로 옮겨 배출된다.

응축수는 제1효용으로부터 순차하위효용으로 흐르고, 응축기 (29)에 모인후 증류수펌프로 증류수배출관 (35)을 통해 밖으로 취출되는 것이다.

상술한 본 발명상의 방법 및 장치에 의하여 식품, 금속 등 제분야의 공장에서 나오는 폐액은 분류되어 재활용되거나 폐기처리함에 있어 보다 간편하게, 보다 효율적으로 좁은 공간이용면에서도 매우 편리하고 또한 현저한 설치비감소와 운전비절약을 가져올 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 전열관내에서 응축되고, 관외로 증발하도록 한 폐액의 다중효용 증발방법에 있어서, 다중효용 증발을 밀폐되고 일체로 되어있는 관체와 이 관체의 양단부에 각각 형성되는 관체덮개장치에 의하여 하나의 일관된 흐름으로 하고, 공장폐액을 가열증발시키고 이 증발되어 나온 증기에 의하여 증발관 내의 수용액을 가열증발시키므로써 에너지 손실 및 증발손실을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 폐액의 다중효용 증발방법.
2. 전열관내에서 응축되고 관외로 증발하도록 한 폐용액의 다중효용 증발장치에 있어서, 하나의 일체로 된 관체를 그 내부를 구획지어 복수개의 증발실을 구성하고, 각각의 증발실내에는 다수의 전열관을 수평으로 하여, 각 증발실과 같은 방향으로 설하고, 이들 전열관의 관단을 이들 전열관과 직각으로 상기 1개의 관체의 양단을 막도록 설한 칸막이판으로 고정하며, 또한 이 칸막이판으로 구획되는 각 증발실의 상부에는 전열관보다 높은 위치에 증기출구공을 설하며, 상기 증기출구공으로부터 이 다음의 효용증발관(次效用蒸發管)의 전열관내에 증기가 유입될 수 있도록 통로를 구비한 관체덮개장치를 상기 관체의 양단부에 설치하도록 한 것을 특징으로 하는 다중효용 증발장치 (多重效用 蒸發裝置).