KR100753357B1 - Manufacturing Method and Equipment of Dietary Sulfur - Google Patents

Manufacturing Method and Equipment of Dietary Sulfur Download PDF

Info

Publication number
KR100753357B1
KR100753357B1 KR1020050122547A KR20050122547A KR100753357B1 KR 100753357 B1 KR100753357 B1 KR 100753357B1 KR 1020050122547 A KR1020050122547 A KR 1020050122547A KR 20050122547 A KR20050122547 A KR 20050122547A KR 100753357 B1 KR100753357 B1 KR 100753357B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ozone
hydrogen peroxide
primary
cooling
oxidation
Prior art date
Application number
KR1020050122547A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060001906A (en
Inventor
이윤익
박종철
이영석
Original Assignee
(주)케어메딕스
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 (주)케어메딕스 filed Critical (주)케어메딕스
Priority to KR1020050122547A priority Critical patent/KR100753357B1/en
Publication of KR20060001906A publication Critical patent/KR20060001906A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100753357B1 publication Critical patent/KR100753357B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02Preparation of sulfur; Purification
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/16Inorganic salts, minerals or trace elements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2250/00Food ingredients
    • A23V2250/15Inorganic Compounds
    • A23V2250/156Mineral combination
    • A23V2250/1624Sulphur

Abstract

나무로 펄프를 만드는 제지공정 중 발생하는 섬유질, 셀룰로오스 및 세미 셀룰로오스를 제거하고 남는 섬유질의 결합제 역할을 하는 리그닌성분을 화학적 반응을 통해 식물에서 유래한 식이 황을 제조하기 위한 것으로, 리그노설포네이트가 함유된 물질을 85℃ 이상에서 과산화수소에 의한 산화를 행하는 1차 산화과정과, 1차 산화된 물질을 60℃ 이하로 냉각시키는 냉각과정, 중성영역의 pH로 조정하는 pH조정과정과, pH 조정된 물질을 오존을 통한 산화를 행하는 2차 산화과정과, 2차 산화된 물질을 0∼15℃로 냉각하여 결정화시키는 결정화과정을 포함하는 식이 황 제조방법을 제공한다.It is for producing plant-derived dietary sulfur through chemical reaction of lignin component which removes fiber, cellulose and semi cellulose generated during the papermaking process of making pulp out of wood and acts as a binder of remaining fiber. The primary oxidation process for oxidizing the contained material by hydrogen peroxide above 85 ℃, the cooling process for cooling the primary oxidized material below 60 ℃, the pH adjustment process for adjusting to pH of neutral zone, and the pH adjustment Provided is a method for producing dietary sulfur comprising a secondary oxidation process of oxidizing a substance through ozone and a crystallization process of cooling the secondary oxidized substance to 0 to 15 ° C. for crystallization.

식이 황, 리그닌, 리그노설포네이트, 제지공정, 부산물, 섬유질, 산화반응, 과산화수소, 오존 Dietary sulfur, lignin, lignosulfonate, papermaking process, by-products, fiber, oxidation, hydrogen peroxide, ozone

Description

식이 황 제조방법 및 제조장치 {Manufacturing Method and Equipment of Dietary Sulfur}Manufacturing Method and Equipment of Dietary Sulfur {Manufacturing Method and Equipment of Dietary Sulfur}

도 1은 본 발명에 따른 식이 황 제조장치의 일실시예를 나타내는 블럭도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of a dietary sulfur production apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 식이 황 제조장치의 일실시예에 있어서 반응온도를 변화시키면서 1차 산화장치로부터 얻은 중간 생성물의 함량을 가스크로마토그래피에 의한 정량분석한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the results of quantitative analysis by gas chromatography the content of the intermediate product obtained from the primary oxidizer while changing the reaction temperature in one embodiment of the dietary sulfur production apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 식이 황 제조장치의 일실시예에 있어서 pH 변화에 따른 오존에 의한 2차 산화반응의 효율을 측정한 그래프이다.Figure 3 is a graph measuring the efficiency of the secondary oxidation reaction by ozone in accordance with the pH change in one embodiment of the dietary sulfur production apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 식이 황 제조장치의 일실시예에 있어서 반응온도를 변화시키면서 오존에 의한 2차 산화반응의 효율을 측정한 그래프이다.Figure 4 is a graph measuring the efficiency of the secondary oxidation reaction by ozone while changing the reaction temperature in one embodiment of the dietary sulfur production apparatus according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 식이 황 제조장치의 일실시예에 있어서 오존의 공급량을 변화시키면서 오존에 의한 2차 산화반응의 효율을 측정한 그래프이다.5 is a graph measuring the efficiency of the secondary oxidation reaction by ozone while changing the supply amount of ozone in one embodiment of the dietary sulfur production apparatus according to the present invention.

본 발명은 식이 황 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제지공정의 부산물로부터 과산화수소에 의한 1차 산화과정, 냉각 과정, 중성영역의 pH로 조정, 오존을 통한 2차 산화과정, 냉각하여 결정화시키는 과정을 통하여 식이 황을 효과적으로 분리하는 것이 가능한 식이 황 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and a manufacturing apparatus for dietary sulfur, and more particularly, to the primary oxidation process by hydrogen peroxide from the by-products of the papermaking process, the cooling process, adjusting the pH of the neutral zone, the secondary oxidation process through ozone, cooling The present invention relates to a method for producing dietary sulfur and an apparatus capable of effectively separating dietary sulfur through crystallization.

일반적으로 제지공정 중에 발생하는 부산물인 리그노설포네이트(Lignosulfonate)는 식물에서 유래 되는 식이 황의 주원료로 알려져 있다.In general, Lignosulfonate, a by-product generated during the papermaking process, is known as the main raw material of dietary sulfur derived from plants.

상기 식이 황의 인체 유용성을 살펴보면, 황은 칼슘과 인에 이어서 우리 몸에서 세번째로 풍부한 미네랄이며, 성인은 약 140g의 황을 우리 몸에 가지고 있고, 그중 거의 절반 가량의 황이 근육, 피부, 뼈에 존재한다. 또한, 동물은 결정 유기황을 섭취함으로서 황이 함유된 필수 아미노산인 메티오닌(methionine)과 시스테인(cysteine) 등을 생산한다. 시스테인(cysteine)은 황(-S-S-)결합(bond)을 가지고 있으며, 단백질의 3차구조를 결정하여 단백질의 생물학적 활성 및 성질을 결정하는 물질이다. 이와 같은 결정 유기황(methylsulfonylmethane)의 단백질 3차구조 결정은 세포막의 투과성을 향상시키고, 영양분의 흡수를 돕고 노폐물을 제거한다. 그리고 관절에서의 독성물질 배출 및 영양분의 공급은 관절 건강에 도움을 준다. 연골에서는 황 함유 프로테오그리칸(proteoglycan)인 글루코사민과 콘드리친이 콜라겐과 합쳐져 연골에 유연성을 준다. 유기황의 공급이 연골의 성분인 황을 함유하는 글루코사민 및 콘드로이친의 생성에 주요 역할을 하며 염증에 대항하는 효과를 가짐으로서 관절건강에 도움을 준다.Looking at the human usefulness of dietary sulfur, sulfur is the third most abundant mineral in our body after calcium and phosphorus, and adults have about 140g of sulfur in our body, and nearly half of it is present in muscle, skin and bone. . Animals also consume crystalline organic sulfur to produce methionine and cysteine, which are sulfur-containing essential amino acids. Cysteine has a sulfur (-S-S-) bond and is a substance that determines the protein's biological structure and properties by determining the tertiary structure of the protein. The protein tertiary structure of crystalline organic sulfur (methylsulfonylmethane) improves the permeability of the cell membrane, aids in the absorption of nutrients and removes waste. In addition, the release of toxic substances and the supply of nutrients in the joints contribute to joint health. In cartilage, glucosamine and chondrin, sulfur-containing proteoglycans, combine with collagen to give cartilage flexibility. The supply of organic sulfur plays a major role in the production of glucosamine and chondroitin containing sulfur, which is a component of cartilage, and helps joint health by having an effect against inflammation.

따라서 제지공정 중에 발생하는 부산물로부터 인체에 유용한 식이 황을 효과 적으로 분리하는 것은 매우 유용한 기술이다.Therefore, it is a very useful technique to effectively separate dietary sulfur which is useful for human body from by-products generated during the papermaking process.

그러나 제지공정 중에 발생하는 부산물인 리그노설포네이트를 식이 황으로 제조하기 위해 처리하는 방법으로 지금까지 몇 가지 제안되어 있지만, 설비 구성상의 문제 때문에 실현되지 못하고 있거나 처리 비용이 많이 소요된다.However, some methods have been proposed to treat lignosulfonate, a by-product generated during the papermaking process, for the production of dietary sulfur.

일반적으로 사용되는 방법으로는 (1)고온, 고압하에서 산화처리로 부산물을 분해하는 방법, (2)알카리성 조건하에서의 자외선조사에 의하여 부산물을 분해하는 방법, (3)과산화수소를 첨가하여 부산물을 산화처리하는 방법 등이 알려져 있다.Commonly used methods include (1) decomposition of by-products by oxidation treatment under high temperature and high pressure, (2) decomposition of by-products by ultraviolet irradiation under alkaline conditions, and (3) oxidation of by-products by addition of hydrogen peroxide. And the like are known.

그러나, 상기 (1)의 방법으로 부산물을 산화처리하는 데에는 설비 제작의 어려움과 고온 및 고압의 위험성이 내재되는 문제가 있다. 또, 상기 (2)의 방법에서는 자외선조사에 의한 산화처리는 고 비용과 처리속도가 오히려 늦어 식이 황의 생산 효율이 좋은 것은 아니라는 문제가 있다. 그리고 상기 (3)의 방법은 일반적인 산화공정으로 사용되는 방법으로 식이 황의 정제 즉, 증류과정과 정제과정을 여러번 되풀이해야 하는 공정상의 문제점을 안고 있다.However, the oxidation of the by-products by the method of (1) has a problem inherent in the difficulty of manufacturing the equipment and the risk of high temperature and high pressure. In addition, in the method (2), the oxidation treatment by ultraviolet irradiation has a problem that the production efficiency of dietary sulfur is not good because the cost and processing speed are rather slow. In addition, the method of (3) has a problem in the process of repeating the purification of dietary sulfur, that is, distillation and purification several times as a method used as a general oxidation process.

본 발명은 리그노설포네이트로부터 식이 황을 효과적으로 분리하여 제조할 수 있도록 과산화수소에 의한 1차 산화과정, 냉각과정, 중성영역의 pH로 조정하는 과정, 오존을 통한 2차 산화과정, 냉각하여 결정화시키는 과정으로 이루어지는 저비용과 고생산효율의 식이 황 제조방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.The present invention is a primary oxidation process by hydrogen peroxide, cooling process, adjusting to the pH of the neutral region, secondary oxidation process through ozone, cooling to crystallize so as to effectively separate the dietary sulfur from lignosulfonate It is an object of the present invention to provide a low-cost and high-efficiency dietary sulfur production method.

그리고 본 발명의 다른 목적은 인체에 유용한 식이 황을 리그노설퍼네이트로부터 효과적으로 분리하여 제조할 수 있는 식이 황 제조장치를 제공하기 위한 것이 다.And another object of the present invention is to provide a dietary sulfur production apparatus that can be produced by effectively separating the dietary sulfur useful in the human body from lignosulfonate.

본 발명이 제안하는 식이 황 제조방법은 리그노설포네이트가 함유된 물질을 85℃ 이상에서 과산화수소에 의한 산화를 행하는 1차 산화과정과, 1차 산화된 물질을 60℃ 이하로 냉각시키는 냉각과정, 중성영역의 pH로 조정하는 pH조정과정과, pH 조정된 물질을 오존을 통한 산화를 행하는 2차 산화과정과, 2차 산화된 물질을 0∼15℃로 냉각하여 결정화시키는 결정화과정을 포함하여 이루어진다.The method for producing dietary sulfur proposed by the present invention includes a first oxidation process for oxidizing lignosulfonate-containing material by hydrogen peroxide at 85 ° C. or higher, a cooling step for cooling the primary oxidized material to 60 ° C. or lower, PH adjustment process for adjusting the pH of the neutral region, secondary oxidation process for oxidizing the pH adjusted material through ozone, and crystallization process for crystallizing the secondary oxidized material by cooling it to 0-15 占 폚. .

상기에서 리그노설포네이트가 함유된 물질로는 나무로 펄프로 만드는 제지공정 중에 발생하는 섬유질, 셀룰로오스 및 세미 셀룰로오스를 제거하고 남는 섬유질의 결합제 역할을 하는 리그닌 성분 등이 사용 가능하다.The lignosulfonate-containing material may be used as a lignin component that serves as a binder of the remaining fibers to remove the fibers, cellulose and semi-cellulose generated during the papermaking process made of wood pulp.

상기와 같이 리그닌 성분에 대하여 과산화수소에 의한 1차 산화과정과 최적의 pH조건하에서 오존첨가에 의해 2차 산화과정을 행하게 되면, 충분하고 신속하게, 효율좋고 저렴하게 식이 황을 생산하는 것이 가능하다.As described above, when the first oxidation process by hydrogen peroxide and the second oxidation process by ozone addition are performed under optimal pH conditions, it is possible to produce dietary sulfur sufficiently and quickly and efficiently and inexpensively.

또 상기 2차 산화과정에서는 오존의 용해를 촉진하기 위하여 탈기(脫氣)를 행하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 탈기를 행하면, 2차 산화과정 중의 용존 산소 등이 저감되기 때문에, 첨가되는 오존은 효율이 좋고 신속하게 용해되어, 오존첨가에 의한 산화과정의 효율이 한층 더 높아진다.In the secondary oxidation process, it is preferable to perform degassing to promote the dissolution of ozone. When degassing as described above, dissolved oxygen and the like during the secondary oxidation process are reduced, so that the added ozone is efficiently and quickly dissolved, and the efficiency of the oxidation process by ozone addition is further increased.

그리고 상기 2차 산화과정에서 미리 알고있는 첨가 오존농도하에서 배기되는 배기 오존농도를 측정하면, 배기 오존농도의 변화로부터 산화반응의 종점을 판단하는 것이 가능하다. 즉 처리대상이 되는 물질의 대부분이 산화처리되면, 첨가되는 오존의 소비량이 거의 없어지고, 배기되는 오존가스의 농도도 거의 일정하게 되어 그 농도변화로부터 산화반응이 실질적으로 종료했는 지의 여부를 확인할 수 있으며, 오존첨가를 정지하여 오존의 사용량을 절약하는 것이 가능하다.By measuring the exhaust ozone concentration exhausted under the known addition ozone concentration in the secondary oxidation process, it is possible to determine the end point of the oxidation reaction from the change of the exhaust ozone concentration. That is, when most of the substances to be treated are oxidized, the consumption of ozone to be added is almost eliminated, and the concentration of the exhausted ozone gas becomes almost constant, and it is possible to confirm whether or not the oxidation reaction has been substantially terminated from the change in concentration. In addition, it is possible to save the amount of ozone by stopping the addition of ozone.

상기 1차 산화과정에서는 온도를 85℃ 이상으로 유지하는 것이 과산화수소에 의한 산화반응이 원활하게 이루어지므로 바람직하다.Maintaining the temperature above 85 ° C. in the primary oxidation process is preferable because the oxidation reaction by hydrogen peroxide is smoothly performed.

상기 1차 산화과정에서의 온도는 대략 110℃ 이내로 유지하는 것이 온도를 유지하기 위한 에너지의 소비와 산화반응의 원활 등의 측면에서 유리하다.Maintaining the temperature in the primary oxidation process within about 110 ° C. is advantageous in terms of energy consumption and smooth oxidation reaction for maintaining the temperature.

상기 1차 산화과정에서 사용하는 과산화수소는 대략 30∼80% 정도 범위의 용액으로 사용한다.Hydrogen peroxide used in the primary oxidation process is used as a solution in the range of about 30 to 80%.

상기에서 과산화수소 용액의 농도가 지나치게 묽으면 산화반응이 완전하게 이루어지는 데 많은 시간이 소요되고, 지나치게 진하면 과도하게 산화반응이 발생하거나 일부의 과산화수소가 산화반응에 참여하지 못하여 낭비된다는 문제가 있다.If the concentration of the hydrogen peroxide solution is too thin, it takes a long time to complete the oxidation reaction, if too thick there is a problem that excessive oxidation occurs or some of the hydrogen peroxide is not involved in the oxidation reaction is wasted.

그리고 1차 산화과정에서 리그노설포네이트를 산화처리하기 위하여 필요한 과산화수소의 이론적 요구량은 화학양론적 몰비에 따라 결정된다.And the theoretical requirement of hydrogen peroxide to oxidize lignosulfonate in the first oxidation process is determined by stoichiometric molar ratio.

즉 과산화수소의 산화반응(2H2O2→2H2O+O2)에 의하여 발생하는 산소의 양 1몰당 과산화수소가 2몰이 필요하므로, 100mg/L의 리그노설포네이트를 산화처리하기 위해서는 과산화수소가 212.5mg/L가 필요하다.That is, hydrogen peroxide is required to oxidize 100 mg / L lignosulfonate because the amount of hydrogen peroxide is required per 1 mole of oxygen generated by the oxidation reaction of hydrogen peroxide (2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 ). mg / L is required.

따라서 1차 산화과정에서 투입하는 과산화수소의 양은 산화처리하기 위한 리그노설포네이트의 양에 따라 결정되며, 과산화수소의 농도에 따라 투입되는 과산화수소 용액의 양이 결정된다. 예를 들면 과산화수소 50% 용액을 사용하는 경우에는 산화처리하기 위한 리그노설포네이트의 부피:과산화수소 용액의 부피를 대략 1:4 정도로 설정하여 투입하게 된다.Therefore, the amount of hydrogen peroxide added during the first oxidation process is determined by the amount of lignosulfonate for oxidation treatment, and the amount of hydrogen peroxide solution is determined by the concentration of hydrogen peroxide. For example, when a 50% hydrogen peroxide solution is used, the volume of the lignosulfonate for the oxidation treatment: the volume of the hydrogen peroxide solution is set at about 1: 4.

상기 냉각과정에서는 1차 산화과정에서 85℃ 이상으로 유지된 온도를 60℃ 이하로 냉각시키는 것에 의하여 리그노설포네이트의 산화로 발생한 식이 황을 일부 석출시키는 것이 가능하다.In the cooling process, it is possible to precipitate some of the dietary sulfur generated by oxidation of lignosulfonate by cooling the temperature maintained at 85 ° C. or higher in the first oxidation process to 60 ° C. or lower.

상기에서 냉각온도가 지나치게 낮게 설정되면, 2차 산화가 원활하게 이루어지지 않는다. 따라서 상기 냉각과정에서의 냉각온도는 대략 25℃ 이상으로 설정하는 것이 2차 산화가 효과적으로 이루어지므로 바람직하다.If the cooling temperature is set too low in the above, secondary oxidation is not performed smoothly. Therefore, the cooling temperature in the cooling process is preferably set to about 25 ℃ or more because the secondary oxidation is effective.

상기 pH보정과정에서는 수산화나트륨(NaOH) 등의 알칼리나 황산(H2SO4) 등의 산을 사용하여 인위적인 방법으로 pH를 중성영역(예를 들면 pH 6.9∼7.1 범위의 중성영역)으로 보정한다.In the pH correction process, the pH is adjusted to a neutral region (for example, a neutral region of pH 6.9 to 7.1) using an artificial method such as sodium hydroxide (NaOH) or an acid such as sulfuric acid (H 2 SO 4 ). .

상기와 같이 2차 산화과정으로 투입되기 전에 중성영역으로 pH를 보정하게 되면, 2차 산화과정에서 반응효율이 크게 향상된다.As described above, if pH is corrected to the neutral region before being introduced into the secondary oxidation process, the reaction efficiency is greatly improved during the secondary oxidation process.

상기 2차 산화과정에서는 오존 첨가량에 비례하여 산화반응이 진행되므로 오존의 용해성을 향상시킬 수 있도록, 용존산소 등의 탈기를 행하는 것이 바람직하다.In the secondary oxidation process, since the oxidation reaction proceeds in proportion to the amount of ozone added, it is preferable to perform degassing of dissolved oxygen or the like to improve the solubility of ozone.

그리고 2차 산화과정에서 일정량의 오존을 계속하여 주입하는 경우 배기되는 배기 오존의 양도 증가하며, 실질적으로 산화반응의 종점에 가까워지면 배기 오존의 양이 증가하는 속도가 저하되고, 점차 멈추게 된다. 따라서 불필요한 오존의 첨가를 중지하는 것이 가능하여 적정한 오존 사용이 가능하게 된다.In the case of continuously injecting a certain amount of ozone in the secondary oxidation process, the amount of exhaust ozone that is exhausted also increases, and the rate at which the amount of exhaust ozone increases is substantially lowered and gradually stops as the end point of the oxidation reaction approaches. Therefore, it is possible to stop the addition of unnecessary ozone, thereby enabling proper use of ozone.

상기 결정화과정에서 2차 산화가 완료된 물질을 대략 0∼15℃ 정도로 냉각하 게 되면, 식이 황이 석출되어 얻어진다.When the second oxidation is completed in the crystallization process is cooled to about 0 ~ 15 ℃, dietary sulfur is precipitated is obtained.

그리고 본 발명의 식이 황 제조방법은 리그노설포네이트가 함유된 물질을 85℃ 이상에서 과산화수소에 의한 1차 산화를 행하고, 1차 산화된 물질을 0∼15℃로 냉각하여 결정화시킨 후 원심분리하고, 그 여액을 85℃ 이상에서 과산화수소에 의한 1차 산화와 0∼15℃로 냉각하여 결정화시키는 과정을 반복하는 것으로 이루어지는 것도 가능하다.In the method for producing dietary sulfur of the present invention, the lignosulfonate-containing material is subjected to primary oxidation with hydrogen peroxide at 85 ° C. or higher, and the primary oxidized material is cooled to 0 to 15 ° C. for crystallization, followed by centrifugation. It is also possible to repeat the process of filtrating the filtrate at 85 ° C. or higher by primary oxidation with hydrogen peroxide and cooling to 0 to 15 ° C. for crystallization.

또 본 발명의 식이 황 제조방법은 리그노설포네이트가 함유된 물질을 pH 6.9∼7.1 범위내 중성영역의 pH로 조정하고, pH 조정된 물질을 오존을 통한 산화를 행하고, 산화된 물질을 0∼15℃로 냉각하여 결정화시키는 과정으로 이루어지는 것도 가능하다.In addition, the method for preparing dietary sulfur of the present invention adjusts the material containing lignosulfonate to the pH of the neutral region in the range of pH 6.9 to 7.1, oxidizes the pH-adjusted material through ozone, and oxidizes the oxidized material to 0 to It is also possible to comprise a process of crystallizing by cooling to 15 ℃.

그리고 본 발명의 식이 황 제조장치는 제지공정 중에 발생하는 리그노설포네이트가 함유된 부산물을 생산 처리하는 분리장치와, 상기 분리장치에서 공급되는 부산물을 저장하는 저장탱크와, 과산화수소를 공급하는 과산화수소공급장치와, 상기 저장탱크에 연결되어 부산물을 공급받고 일정 온도로 반응온도가 유지되며 과산화수소공급장치로부터 과산화수소가 공급되어 1차 산화반응이 이루어지는 1차 산화장치와, 상기 1차 산화장치에 연결되고 배출되는 1차 산화반응을 행한 물질의 pH를 보정하는 pH보정장치와, 오존을 발생하여 공급하는 오존공급장치와, 상기 pH보정장치에 연결되고 pH가 보정된 물질이 공급되고 상기 오존공급장치로부터 오존이 공급되어 2차 산화반응이 이루어지는 2차 산화장치를 포함하여 이루어진다.In addition, the dietary sulfur production apparatus of the present invention is a separation device for producing and processing the by-product containing lignosulfonate generated during the papermaking process, a storage tank for storing the by-product supplied from the separation device, hydrogen peroxide supply for supplying hydrogen peroxide A primary oxidizer connected to the apparatus and the storage tank to receive a by-product, maintain a reaction temperature at a constant temperature, and supply a hydrogen peroxide from a hydrogen peroxide supply device to perform a primary oxidation reaction, and discharged to the primary oxidizer. A pH correction device for correcting the pH of the substance subjected to the first oxidation reaction, an ozone supply device for generating and supplying ozone, and a pH-corrected material connected to the pH correction device and supplied with ozone from the ozone supply device. And a secondary oxidation device in which the secondary oxidation reaction is supplied.

다음으로 본 발명에 따른 식이 황 제조장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a preferred embodiment of a dietary sulfur production apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

먼저 본 발명에 따른 식이 황 제조장치의 일실시예는 도 1에 나타낸 바와 같이, 분리장치(2)와, 저장탱크(4)와, 과산화수소공급장치(14)와, 1차 산화장치(10)와, pH보정장치(20)와, 오존공급장치(42)와, 2차 산화장치(40) 등을 포함한다.First, an embodiment of the dietary sulfur production apparatus according to the present invention, as shown in Figure 1, the separation device 2, the storage tank 4, the hydrogen peroxide supply device 14, the primary oxidizer 10 And a pH correction device 20, an ozone supply device 42, a secondary oxidation device 40, and the like.

상기 분리장치(2)는 제지공정중의 발생하는 리그노설포네이트가 함유된 부산물을 생산, 처리한다.The separator 2 produces and processes by-products containing lignosulfonate generated during the papermaking process.

상기 분리장치(2)에서 생산, 처리된 부산물은 펌프(3)를 통하여 상기 저장탱크(4)로 보내진다.By-products produced and processed in the separator 2 are sent to the storage tank 4 through a pump 3.

상기 저장탱크(4)의 상부에는 필요에 따라 개방되어 발생된 가스를 배출하는 배기관(5)이 설치된다.An exhaust pipe 5 is installed above the storage tank 4 to discharge gas generated by opening as needed.

상기 저장탱크(4)에 저장된 부산물은 이송라인을 거쳐서 펌프(8)를 통하여 상기 1차 산화장치(10)로 보내진다.By-products stored in the storage tank 4 are sent to the primary oxidizer 10 via a pump 8 via a transfer line.

상기 1차 산화장치(10)에는 온도를 85℃ 이상으로 유지하기 위하여 열을 공급하는 가열장치(18)가 연결 설치된다.The primary oxidizer 10 is connected to the heating device 18 for supplying heat to maintain the temperature above 85 ℃.

상기 가열장치(18)는 예를 들면, 고온의 스팀을 공급하는 스팀공급장치로 구성되는 것도 가능하고, 고온의 물을 공급하는 열수공급장치로 구성되는 것도 가능하다.For example, the heating device 18 may be configured as a steam supply device for supplying hot steam, or may be configured as a hot water supply device for supplying hot water.

또 상기 1차 산화장치(10)에는 스팀이나 열수를 배출하기 위한 열배출장치(19)가 설치된다.In addition, the primary oxidizer 10 is provided with a heat discharge device 19 for discharging steam or hot water.

상기 과산화수소공급장치(14)는 상기 1차 산화장치(10)에 과산화수소 또는 과산화수소 용액을 공급하도록 연결 설치된다. The hydrogen peroxide supply device 14 is installed to supply hydrogen peroxide or a hydrogen peroxide solution to the primary oxidizer 10.

그리고 상기 1차 산화장치(10)에는 산화반응으로 발생된 산소를 배출시키는 산소배기관(16)이 연결 설치된다.And the primary oxidizer 10 is connected to the oxygen exhaust pipe 16 for discharging the oxygen generated by the oxidation reaction.

상기 1차 산화장치(10)에서 1차 산화반응으로 생성된 중간 생성물은 펌프(15)를 통하여 상기 2차 산화장치(40)로 공급된다.The intermediate product produced by the primary oxidation reaction in the primary oxidizer 10 is supplied to the secondary oxidizer 40 through the pump 15.

상기에서 1차 산화장치(10)로부터 2차 산화장치(40)로 공급되는 중간 생성물에 함유된 이물질을 제거하기 위하여 이송라인에는 여과장치(22)를 설치한다.In order to remove the foreign matter contained in the intermediate product supplied to the secondary oxidizer 40 from the primary oxidizer 10, a filtration device 22 is installed in the transfer line.

그리고 상기 1차 산화장치(10)로부터 2차 산화장치(40)로 공급되는 중간 생성물의 pH를 중성영역으로 조정(최적의 pH로 조정)하기 위하여 H2SO4 등의 산이나 NaOH 등의 알칼리를 공급하는 pH보정장치(20)가 이송라인에 연결 설치된다. 상기에서 중성영역은 pH 6.9∼7.1 범위를 의미한다.In order to adjust the pH of the intermediate product supplied from the primary oxidizer 10 to the secondary oxidizer 40 to the neutral region (adjust to the optimal pH), an acid such as H 2 SO 4 or an alkali such as NaOH PH correction device 20 for supplying the is installed connected to the transfer line. Neutral region in the above means a range of pH 6.9 ~ 7.1.

상기 2차 산화장치(40)는 세로길이의 반응탑으로 이루어지고, 그 하부에는 오존공급장치(42)가 연결 설치된다.The secondary oxidizer 40 is composed of a vertical reaction column, the lower portion is connected to the ozone supply device 42.

상기 오존공급장치(42)에는 건조공기를 공급하는 공기공급관(43)이 연결된다.The ozone supply device 42 is connected to an air supply pipe 43 for supplying dry air.

상기 오존공급장치(42)는 공급되는 건조공기로부터 오존을 생성하여 상기 2차 산화장치(40)로 공급한다.The ozone supply device 42 generates ozone from the supplied dry air and supplies it to the secondary oxidizer 40.

상기 2차 산화장치(40)에는 상기 오존공급장치(42)로부터 공급된 오존 중에 반응에 참여하지 않은 여분의 오존을 배출하기 위한 오존배기장치(46)가 연결 설치된다.The secondary oxidizer 40 is provided with an ozone exhaust device 46 for discharging excess ozone that does not participate in the reaction in the ozone supplied from the ozone supply device 42.

상기 오존배기장치(46)에는 배기되는 오존의 농도를 측정하는 오존농도측정장치(도면에 나타내지 않음)가 연결 설치된다.The ozone exhaust device 46 is connected to an ozone concentration measuring device (not shown) for measuring the concentration of ozone to be exhausted.

그리고 상기 오존배기장치(46)는 용존산소 등을 탈기하는 탈기장치로도 사용하는 것이 가능하다.The ozone exhaust device 46 can also be used as a degassing device for degassing dissolved oxygen or the like.

상기 2차 산화장치(40)에는 냉각을 행하기 위한 냉각수를 공급하는 냉각장치(44)가 연결 설치된다.The secondary oxidizer 40 is connected to a cooling device 44 for supplying cooling water for cooling.

상기 냉각장치(44)에서는 상기 2차 산화장치(40)의 2차 산화반응이 완료된 경우 냉각수를 공급하여 2차 산화장치(40)의 온도를 15℃ 이하로 냉각시킨다.In the cooling device 44, when the secondary oxidation reaction of the secondary oxidation device 40 is completed, cooling water is supplied to cool the temperature of the secondary oxidation device 40 to 15 ° C. or less.

또 상기 2차 산화장치(40)에는 공급된 냉각수를 배출하기 위한 냉각수배출장치(15)가 연결된다.In addition, the secondary oxidizer 40 is connected to the cooling water discharge device 15 for discharging the supplied cooling water.

상기 냉각수배출장치(15)에는 상기 오존배기장치(46)를 연결하여 냉각수와 배기 오존을 함께 배출하도록 구성하는 것도 가능하다.The ozone exhaust device 46 may be connected to the cooling water discharge device 15 to discharge the cooling water and the exhaust ozone together.

본 실시예에서는 상기와 같은 장치의 일련의 작동을 수동, 자동의 어느 쪽으로도 제어가 가능하도록 구성할 수 있다.In the present embodiment, a series of operations of the above apparatus can be configured to be controlled either manually or automatically.

상기에서 자동제어를 위하여 제어장치(50)를 설치하는 것도 가능하다.It is also possible to install the control device 50 for the automatic control in the above.

상기 제어장치(50)에는 오존배기장치(46)에 설치되는 오존농도 측정장치, pH보정장치(20)로부터의 신호, 필요에 따라 각 장치의 운전조건 설정값 등이 입력되고, 상기 가열장치(18), 각 운전 펌프(3), (8), (15), pH보정장치(20), 오존공급장치(42) 등의 제어신호가 출력된다.The control device 50 is input to the ozone concentration measuring device installed in the ozone exhaust device 46, the signal from the pH correction device 20, the operating condition set value of each device, if necessary, the heating device ( 18), control signals of the operation pumps 3, 8, 15, pH correction device 20, ozone supply device 42, and the like are output.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 식이 황 제조장치의 일실시예를 사용하여 식이 황을 제조하는 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the process of producing dietary sulfur using one embodiment of the dietary sulfur production apparatus according to the present invention configured as described above are as follows.

본 발명에 있어서 기본적인 기술가치는 나무로 펄프를 만드는 제지공정중 발 생하는 섬유질, 셀룰로오스 및 세미 셀룰로오스를 제거하고 남은 섬유질의 결합제 역할을 하는 리그닌성분을 화학적 반응을 통해 식물에서 유래된 식이 황을 제조하는 것에 있다. 특히 최적의 반응 온도와 반응 조건으로 조정하여 제일 효율이 좋은 처리를 가능하도록 함과 동시에 바람직하게는 각각의 산화과정의 최적 온도 설정, 작업의 종결점의 인지 및 생산된 식물 유래 식이 황의 순도를 짧은 작업 시간으로 향상시키는 등을 조합시키는 것도 가능하도록 하는 데에 있다.In the present invention, the basic technical value is to remove the fiber, cellulose and semi-cellulose produced during the paper making process of wood pulp, and to produce dietary sulfur derived from plants through chemical reaction of the lignin component that acts as a binder of the remaining fibers. It is in doing it. In particular, the optimum reaction temperature and reaction conditions are adjusted to allow for the most efficient treatment, while at the same time setting the optimum temperature for each oxidation process, recognizing the end point of the operation and reducing the purity of the plant-derived dietary sulfur. The purpose of the present invention is to enable a combination of improvements such as work time.

먼저 제지공장을 통하여 섬유질성분과 분리된 부산물을 공급받아 1차 산화장치(10)에서의 과산화수소의 농도, 반응물의 부피비, 최적의 반응온도 등과 냉각수공급장치(44)를 통한 냉각 온도의 설정, 최적의 pH조건 및 2차 산화장치(40)에서의 공급 오존의 농도, 반응온도의 설정 등에 대한 실험을 행하였다.First, by supplying the byproduct separated from the fibrous component through the paper mill, the concentration of hydrogen peroxide in the primary oxidizer 10, the volume ratio of the reactants, the optimum reaction temperature and the setting of the cooling temperature through the cooling water supply device 44, optimum The pH conditions, the concentration of the supplied ozone in the secondary oxidizer 40, the setting of the reaction temperature, and the like were carried out.

상기 1차 산화장치(10)는 용량 15리터용 파일롯장치로 구성하고, 가열장치(18)로는 열수공급장치를 설치하여 최대 설정온도 95℃의 열수를 순환장치를 설치하여 지속적으로 공급하여 순환시켰다.The primary oxidizer 10 is composed of a pilot device for a capacity of 15 liters, and a hot water supply device is installed as a heating device 18 to continuously supply and circulate hot water having a maximum set temperature of 95 ° C. by providing a circulation device. .

또한, 과산화수소공급장치(14)를 설치하고, 발생된 산소를 배기할 수 있는 산소배기관(16)도 설치한다.In addition, a hydrogen peroxide supply device 14 is provided, and an oxygen exhaust pipe 16 capable of exhausting the generated oxygen is also provided.

상기 1차 산화장치(10)에서 1차 산화 처리된 중간 생성물의 pH보정은 인위적인 방법으로 실시하였다.PH correction of the intermediate product subjected to the primary oxidation treatment in the primary oxidizer 10 was performed by an artificial method.

상기 2차 산화장치(40)는 높이 2.0m, 용량 10리터의 반응탑을 사용한다.The secondary oxidizer 40 uses a reaction tower having a height of 2.0 m and a capacity of 10 liters.

상기 2차 산화장치(40)에는 5℃까지 온도를 냉각할 수 있는 냉각장치(44)를 설치하고, 과잉의 오존과 반응 산소를 배출할 수 있도록 오존배기장치(46)를 설치 했다.The secondary oxidizer 40 was provided with a cooling device 44 capable of cooling the temperature to 5 ° C, and an ozone exhaust device 46 was installed to discharge excess ozone and reactive oxygen.

상기에서 오존은 오존공급장치(42)에 의하여 건조공기로부터 생성시켜 미리 정한 일정유량으로 2차 산화장치(40)의 아래로부터 공급한다.In the above, ozone is generated from the dry air by the ozone supply device 42 and supplied from below the secondary oxidizer 40 at a predetermined constant flow rate.

상기 2차 산화장치(40)에서 처리하여야 하는 중간 생성물은 상부로부터 아랫방향으로 펌프(15)로 순환시키면서 상기 오존공급장치(42)를 통하여 아래로부터 공급되는 오존과 접촉시켰다. The intermediate product to be treated in the secondary oxidizer 40 was contacted with ozone supplied from below through the ozone supply device 42 while circulating from the top to the pump 15 in the downward direction.

먼저 1차 산화장치(10)에서 과산화수소의 적정 농도, 부산물과 과산화수소의 반응 부피비, 반응 온도 등을 통해 1차 산화과정의 반응조건을 확인하고, 1차 산화반응후의 냉각과정은 25℃, 40℃, 60℃로 나누어 냉각온도를 설정하였다.First, the reaction conditions of the primary oxidation process are confirmed through the proper concentration of hydrogen peroxide, the reaction volume ratio of by-products and hydrogen peroxide, and the reaction temperature in the primary oxidizer 10. The cooling process after the primary oxidation reaction is 25 ° C. and 40 ° C. The temperature was set at 60 ° C. to set the cooling temperature.

그리고 pH의 보정은 NaOH 또는 H2SO4를 사용하여 인위적인 방법으로 보정을 실시하고, 2차 산화장치(40)로 공급되는 오존의 유입량을 서서히 증가시켜 오존의 유입량에 따른 단위시간당 식이 황의 생산량을 산출하였다.The pH correction is performed by artificially using NaOH or H 2 SO 4 , and gradually increases the amount of ozone supplied to the secondary oxidizer 40 to reduce the amount of dietary sulfur produced per unit time according to the amount of ozone. Calculated.

상기에서 과산화수소는 50% 용액으로 사용하고, 리그노설포네이트를 산화처리하기 위한 과산화수소의 이론적 요구량은 처리하고자 하는 리그노설포네이트의 농도와 관련된 화학양론적 몰비에 따라 결정하였다.Hydrogen peroxide was used as the 50% solution, and the theoretical requirement of hydrogen peroxide for oxidation treatment of lignosulfonate was determined according to the stoichiometric molar ratio related to the concentration of lignosulfonate to be treated.

즉 산화반응(2H2O2→2H2O+O2)에서 리그노설포네이트의 산화에 필요한 산소의 양 1몰당 2몰의 과산화수소가 필요하다고 할 경우, 100mg/L의 리그노설포네이트를 제거하기 위하여 필요한 과산화수소의 요구량은 212.5mg/L로 계산된다.In other words, in the oxidation reaction (2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 ), if 2 moles of hydrogen peroxide is required per mole of oxygen required for the oxidation of lignosulfonate, 100 mg / L of lignosulfonate is removed. The amount of hydrogen peroxide required to achieve this is calculated to be 212.5 mg / L.

위의 이론적 요구량을 바탕으로 부산물과 과산화수소의 반응 부피비를 산정 하면, 부산물:과산화수소 50%용액의 반응 부피비는 대략 1:4로 설정되고, 반응시간은 동일한 반응 시간에 대한 반응온도에 따른 부산물의 분해상태를 1차 산화과정의 효율로 정하여 중간생성물인 액상 식이 황의 함량을 조사하여 도 2에 나타낸다.Based on the above theoretical requirements, the reaction volume ratio of by-product and hydrogen peroxide can be estimated.The reaction volume ratio of by-product: hydrogen peroxide 50% solution is set to approximately 1: 4, and the reaction time is decomposed by the reaction temperature for the same reaction time. The state is determined as the efficiency of the first oxidation process, and the content of the liquid dietary sulfur, which is an intermediate, is shown in FIG. 2.

상기 1차 산화반응에서 생성되는 중간 생성물의 분석을 위한 가스크로마토그래피의 분석 조건은 다음과 같이 설정한다.Analysis conditions of gas chromatography for the analysis of the intermediate product produced in the first oxidation reaction is set as follows.

컬럼 : HP 19395A Column: HP 19395A

주입부온도 : 125℃Injection part temperature: 125 ℃

컬럼온도 : 210℃Column temperature: 210 ℃

검출기온도 : 250℃Detector temperature: 250 ℃

캐리어가스 및 유량 : 헬름, 10ml/minCarrier gas and flow rate: Helm, 10ml / min

주입량 : 3mlInjection volume: 3ml

검출기 : FPD(Flame photometric detecor)Detector: Flame photometric detecor (FPD)

도 2로부터 확인되는 바와 같이, 1차 산화장치(10)의 반응온도가 높을수록 생성되는 액상 식이 황의 함량이 증가하며, 충분한 효율로 액상 식이 황을 제조하기 위해서는 대략 90℃ 정도로 유지하는 것이 바람직하다.As can be seen from Figure 2, the higher the reaction temperature of the primary oxidizer 10, the content of the resulting liquid diet sulfur increases, it is preferable to maintain about 90 ℃ to produce liquid diet sulfur with sufficient efficiency .

그리고 도 3에는 2차 산화반응 과정에서 일정량의 오존 유입하에서 pH의 변화에 따른 중간 생성물의 분해 정도를 나타낸다.3 shows the degree of decomposition of the intermediate product according to the change of pH under a certain amount of ozone inflow during the secondary oxidation reaction.

도 3으로부터 확인되는 바와 같이, 중간 생성물의 분해는 중성영역에서 행하는 편이 반응효율이 훨씬 높은 것으로 확인되었다. 즉 알카리성 조건인 pH9.5 이상에서는 중성에서의 처리에 비해 수율이 많이 떨어졌다. 이러한 최적의 pH조건하 에서 중간 생성물을 산화처리하는 것에 의하여 실질적으로 필요한 최소한의 오존첨가량을 사용하여, 목표로 하는 산화처리를 행하는 것이 가능하다.As confirmed from FIG. 3, the decomposition of the intermediate product was found to be much higher in the reaction efficiency in the neutral region. In other words, the yield was much lower than alkaline treatment at pH9.5 or higher. By oxidizing the intermediate product under such optimum pH conditions, it is possible to carry out the targeted oxidation treatment using the minimum amount of ozone substantially required.

도 4에는 오존에 의한 2차 산화과정에서 일정량의 오존 유입과 적정 pH에서 바람직한 반응온도를 나타낸다. 즉 반응온도에 따른 중간 생성물의 처리특성은 25℃ 이상의 반응온도에서 효율이 크게 개선되고, 특히 40℃ 이상에서 반응하였을 때 상온에 비하여 오존 유입량의 절감 효과가 큼을 확인하였다. 반면에 반응온도가 70℃로 60℃ 이상으로 되는 경우에는 오존 유입량의 절감효과가 감소함을 확인하였다.Figure 4 shows the desired reaction temperature at a certain amount of ozone inflow and a proper pH in the secondary oxidation process by ozone. In other words, the treatment characteristics of the intermediate product according to the reaction temperature was significantly improved the efficiency at the reaction temperature of 25 ℃ or more, especially when the reaction at 40 ℃ or more it was confirmed that the effect of reducing the ozone inflow is greater than the room temperature. On the other hand, when the reaction temperature is more than 60 ℃ to 70 ℃ it was confirmed that the reduction effect of the ozone inflow reduced.

따라서 1차 산화장치(10)로부터 2차 산화장치(40)로 공급되는 중간 생성물의 온도는 60℃ 이하로 냉각하는 것이 바람직하고, 대략 25℃ 이상으로 유지하는 것이 바람직하다.Therefore, the temperature of the intermediate product supplied from the primary oxidizer 10 to the secondary oxidizer 40 is preferably cooled to 60 ° C. or lower, and preferably maintained at approximately 25 ° C. or higher.

도 5에는 최종적인 오존 첨가량에 따른 수율을 알아보기 위하여 오존 첨가량을 단계적으로 증가시켜 반응시킨 후 5℃로 냉각하여 결정화를 유도한 결과를 나타낸다.Figure 5 shows the result of inducing crystallization by cooling to 5 ℃ after the reaction by increasing the ozone addition step by step in order to determine the yield according to the final ozone addition amount.

도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 기본적으로 오존첨가량에 비례하여 산화반응이 효과적으로 진행된다. 따라서 오존의 용해성을 올리는 것이 산화과정의 효율을 높이므로, 오존의 용해를 촉진하기 위하여는 용존산소 등의 탈기를 행하는 것이 유효하다.As can be seen in Figure 5, basically the oxidation reaction proceeds effectively in proportion to the amount of ozone added. Therefore, increasing the solubility of ozone increases the efficiency of the oxidation process, and therefore, it is effective to perform degassing of dissolved oxygen or the like to promote the dissolution of ozone.

그리고, 오존에 의한 2차 산화과정은 일정량의 오존을 계속하여 주입하는 경우, 배기된 배기 오존의 양도 증가하며, 실질적으로 산화반응의 종점에 가까워지면 그 증가도 실질적으로 멈춘다. 따라서, 그 이상 여분의 오존의 첨가를 정지하는 것이 가능하게 되어 이러한 면에서도 적정 오존사용이 가능하게 된다.In the secondary oxidation process by ozone, the amount of exhaust ozone exhausted also increases when a certain amount of ozone is continuously injected, and the increase substantially stops when the end point of the oxidation reaction is approached. Therefore, it is possible to stop the addition of excess ozone further, so that proper ozone use is possible in this respect.

상기 2차 산화장치(40)에 의한 최종 생성물인 식이 황의 분석을 위한 가스크로마토그래피의 분석 조건은 다음과 같다.Analysis conditions of gas chromatography for the analysis of dietary sulfur, which is the final product by the secondary oxidizer 40 is as follows.

컬럼 : BP-20 colume(HP) Column: BP-20 colume (HP)

주입부온도 : 160℃Injection part temperature: 160 ℃

컬럼온도 : 230℃Column Temperature: 230 ℃

검출기온도 : 250℃Detector temperature: 250 ℃

캐리어가스 및 유량 : 헬름, 30ml/minCarrier gas and flow rate: Helm, 30ml / min

주입량 : 3mlInjection volume: 3ml

검출기 : FPD(Flame photometric detecor)Detector: Flame photometric detecor (FPD)

도 5에는 위와 같은 조건으로 식이 황의 결정을 분석하여 나타낸 것이다.Figure 5 shows the analysis of the crystallization of dietary sulfur under the above conditions.

상기에서는 본 발명에 따른 식이 황 제조방법 및 제조장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.In the above description of the preferred embodiment of the method for producing dietary sulfur and the manufacturing apparatus according to the present invention, the present invention is not limited to this, but the present invention is not limited to the claims and the detailed description of the invention and the various modifications carried out within the scope of the accompanying drawings. It is possible and this also belongs to the scope of the present invention.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 식이 황 제조방법 및 제조장치에 의하면, 과산화수소에 의한 1차 산화과정과 오존을 통한 2차 산화과정을 행하며 pH를 적정하게 유지하므로, 적은 오존량으로 매우 효율이 좋게 목표로 하는 산화처리를 행할 수 있으며, 우수한 처리성능이 얻어진다.According to the dietary sulfur production method and apparatus according to the present invention made as described above, the first oxidation process by hydrogen peroxide and the second oxidation process through ozone to maintain the pH appropriately, very efficiently with a small amount of ozone The oxidation treatment can be carried out to obtain an excellent treatment performance.

그리고 본 발명에 따른 식이 황 제조방법 및 제조장치에 의하면, 산업폐기물로 버려지는 제지공정 중에 발생하는 부산물의 일부를 활용하여 식이 황을 제조하는 것이 가능하므로, 환경오염의 방지와 자연보호에 매우 효과적이며, 자원의 재활용에도 효과적이다.In addition, according to the method and manufacturing apparatus for dietary sulfur according to the present invention, it is possible to manufacture dietary sulfur by using a part of the by-products generated during the papermaking process that is discarded as industrial waste, it is very effective in preventing environmental pollution and protecting nature It is also effective in recycling resources.

본 발명에 따른 식이 황 제조방법 및 제조장치에 의하면, 고온 및 고압의 조건을 채택하지 않으므로, 안전하다는 장점이 있다.According to the dietary sulfur production method and apparatus according to the present invention, since the conditions of high temperature and high pressure are not adopted, there is an advantage that it is safe.

본 발명에 따른 식이 황 제조방법 및 제조장치에 의하면, 1차 산화과정과 2차 산화과정을 통하여 효과적으로 리그노설포네이트로부터 식이 황을 얻는 것이 가능하므로, 저비용으로 생산성이 높게 실현하는 것이 가능하고, 현실적으로 실현이 가능한 기술을 제공하는 것이 가능하다.According to the method and manufacturing apparatus for dietary sulfur according to the present invention, it is possible to effectively obtain dietary sulfur from the lignosulfonate through the first and second oxidation processes, it is possible to realize high productivity at low cost, It is possible to provide a technology that is practically feasible.

Claims (11)

리그노설포네이트가 함유된 물질을 85℃ 이상에서 과산화수소에 의한 산화를 행하는 1차 산화과정과,A primary oxidation process for oxidizing lignosulfonate-containing material by hydrogen peroxide at 85 ° C. or higher, 1차 산화된 물질을 25∼60℃로 냉각시키는 냉각과정과,A cooling process of cooling the primary oxidized material to 25 to 60 ° C., pH 6.9∼7.1 범위인 중성영역의 pH로 조정하는 pH조정과정과,pH adjustment process to adjust the pH of the neutral region in the range of pH 6.9 ~ 7.1, pH 조정된 물질을 오존을 통한 산화를 행하는 2차 산화과정과,a secondary oxidation process for oxidizing the pH adjusted material through ozone, 2차 산화된 물질을 0∼15℃로 냉각하여 결정화시키는 결정화과정을 포함하는 식이 황 제조방법.A method for producing dietary sulfur comprising a crystallization process in which the secondary oxidized material is cooled to 0 to 15 ° C. for crystallization. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 1차 산화과정에서 사용하는 과산화수소는 30∼80% 범위의 용액으로 사용하고,Hydrogen peroxide used in the first oxidation process is used as a solution in the range of 30 to 80%, 상기 과산화수소의 사용양은 산화처리하기 위한 리그노설포네이트 양의 1.5∼2.5배의 범위에서 설정하는 식이 황 제조방법.The use amount of the hydrogen peroxide is set in the range of 1.5 to 2.5 times the amount of lignosulfonate for oxidation treatment. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 냉각과정에서는 냉각온도를 25℃ 이상으로 설정하는 식이 황 제조방법.Dietary sulfur production method for setting the cooling temperature to 25 ℃ or more in the cooling process. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 리그노설포네이트가 함유된 물질을 85℃ 이상에서 과산화수소에 의한 1차 산화를 행하고, 1차 산화된 물질을 0∼15℃로 냉각하여 결정화시킨 후 원심분리하고, 그 여액을 85℃ 이상에서 과산화수소에 의한 1차 산화와 0∼15℃로 냉각하여 결정화시키는 과정을 반복하는 것으로 이루어지는 식이 황 제조방법.The material containing lignosulfonate is subjected to primary oxidation by hydrogen peroxide at 85 ° C. or higher, and the primary oxidized material is cooled to 0 to 15 ° C. for crystallization and centrifuged, and the filtrate is hydrogen peroxide at 85 ° C. or higher. A process for producing dietary sulfur comprising repeating a process of primary oxidation by and cooling to 0 to 15 ° C. for crystallization. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 리그노설포네이트가 함유된 물질을 중성영역의 pH 6.9∼7.1로 조정하고, pH 조정된 물질을 오존을 통한 산화를 행하고, 산화된 물질을 0∼15℃로 냉각하여 결정화시키는 과정으로 이루어지는 식이 황 제조방법.Dietary sulfur consisting of adjusting the material containing lignosulfonate to pH 6.9 to 7.1 in the neutral region, oxidizing the pH adjusted material through ozone, and cooling the oxidized material to 0 to 15 ° C. Manufacturing method. 제지공정 중에 발생하는 리그노설포네이트가 함유된 부산물을 생산 처리하는 분리장치와,Separation device for producing and processing byproducts containing lignosulfonate generated during the papermaking process, 상기 분리장치에서 공급되는 부산물을 저장하는 저장탱크와,A storage tank for storing the by-product supplied from the separator, 과산화수소를 공급하는 과산화수소공급장치와,A hydrogen peroxide supply device for supplying hydrogen peroxide, 상기 저장탱크에 연결되어 부산물을 공급받고 일정 온도로 반응온도가 유지되며 과산화수소공급장치로부터 과산화수소가 공급되어 1차 산화반응이 이루어지는 1차 산화장치와,A primary oxidizer connected to the storage tank to receive a by-product, maintain a reaction temperature at a predetermined temperature, and supply a hydrogen peroxide from a hydrogen peroxide supply device to perform a primary oxidation reaction; 상기 1차 산화장치에 연결되고 배출되는 1차 산화반응을 행한 물질의 pH를 보정하는 pH보정장치와,A pH correction device for correcting the pH of the material subjected to the primary oxidation reaction which is connected to the primary oxidizer and discharged; 오존을 발생하여 공급하는 오존공급장치와,An ozone supply device for generating and supplying ozone; 상기 pH보정장치에 연결되고 pH가 보정된 물질이 공급되고 상기 오존공급장치로부터 오존이 공급되어 2차 산화반응이 이루어지는 2차 산화장치를 포함하는 식이 황 제조장치.And a secondary oxidation device connected to the pH correction device and supplied with a pH-corrected material and supplied with ozone from the ozone supply device to perform a secondary oxidation reaction. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 1차 산화장치에는 온도를 85℃ 이상으로 유지하기 위하여 열을 공급하는 가열장치가 연결 설치되는 식이 황 제조장치.Dietary sulfur production apparatus is connected to the heating device for supplying heat to maintain the temperature in the primary oxidizer above 85 ℃. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 1차 산화장치에는 산화반응으로 발생된 산소를 배출시키는 산소배기관이 연결 설치되는 식이 황 제조장치.Dietary sulfur production apparatus is connected to the oxygen exhaust pipe for discharging the oxygen generated by the oxidation reaction in the primary oxidizer. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 1차 산화장치로부터 2차 산화장치로 공급되는 중간 생성물에 함유된 이물질을 제거하기 위하여 이송라인에는 여과장치를 설치하는 식이 황 제조장치.Dietary sulfur production apparatus for installing a filtration device in the transfer line to remove foreign matter contained in the intermediate product supplied from the primary oxidizer to the secondary oxidizer. 청구항 7에 있어서,The method according to claim 7, 상기 2차 산화장치에는 상기 오존공급장치로부터 공급된 오존 중에 반응에 참여하지 않은 여분의 오존을 배출하기 위한 오존배기장치가 연결 설치되고,The secondary oxidizer is provided with an ozone exhaust device for discharging excess ozone that does not participate in the reaction in the ozone supplied from the ozone supply device, 상기 오존배기장치에는 배기되는 오존의 농도를 측정하는 오존농도측정장치 가 연결 설치되고,The ozone exhaust device is connected to the ozone concentration measuring device for measuring the concentration of ozone is exhausted, 상기 2차 산화장치에는 냉각을 행하기 위한 냉각수를 공급하는 냉각장치가 연결 설치되고,The secondary oxidizer is connected to the cooling device for supplying cooling water for cooling, 상기 2차 산화장치에는 공급된 냉각수를 배출하기 위한 냉각수배출장치가 연결되는 식이 황 제조장치.Dietary sulfur production apparatus is connected to the secondary oxidizer is a cooling water discharge device for discharging the supplied cooling water. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 오존배기장치에 설치되는 오존농도 측정장치, pH보정장치로부터의 신호, 각 장치의 운전조건 설정값이 입력되고, 상기 가열장치, pH보정장치, 오존공급장치의 제어신호가 출력되는 제어장치가 더 포함되는 식이 황 제조장치.The control device for inputting the ozone concentration measuring device installed in the ozone exhaust device, the signal from the pH correction device, the operating condition setting value of each device, and the control signal of the heating device, pH correction device, ozone supply device is outputted Dietary sulfur manufacturing apparatus further included.
KR1020050122547A 2005-12-13 2005-12-13 Manufacturing Method and Equipment of Dietary Sulfur KR100753357B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050122547A KR100753357B1 (en) 2005-12-13 2005-12-13 Manufacturing Method and Equipment of Dietary Sulfur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050122547A KR100753357B1 (en) 2005-12-13 2005-12-13 Manufacturing Method and Equipment of Dietary Sulfur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060001906A KR20060001906A (en) 2006-01-06
KR100753357B1 true KR100753357B1 (en) 2007-08-30

Family

ID=37104958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050122547A KR100753357B1 (en) 2005-12-13 2005-12-13 Manufacturing Method and Equipment of Dietary Sulfur

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100753357B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4181652A (en) 1976-06-18 1980-01-01 American Can Company Ozonated lignosulfonates
KR970026972A (en) * 1995-11-15 1997-06-24 우덕창 High Strength Cement Using Low Grade Limestone
KR19990028871A (en) * 1995-07-22 1999-04-15 제라인트 리이스 Processing method of elastic material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4181652A (en) 1976-06-18 1980-01-01 American Can Company Ozonated lignosulfonates
KR19990028871A (en) * 1995-07-22 1999-04-15 제라인트 리이스 Processing method of elastic material
KR970026972A (en) * 1995-11-15 1997-06-24 우덕창 High Strength Cement Using Low Grade Limestone

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060001906A (en) 2006-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105732440A (en) Method of fully recycling mother liquid to produce taurine
CN105060545A (en) System and method for softening treatment of desulfurization wastewater of coal-fired power plant
RU2009131715A (en) METHODS FOR PRODUCING ETHYLENE OXIDE AND ETHYLENE GLYCOL
CN102730743A (en) Method for producing tribasic copper chloride
TWI684643B (en) A process for the biological conversion of bisulphide into elemental sulphur
RU2005103732A (en) METHODINE PRODUCTION METHOD
CN105366754B (en) A kind of processing method of ammonia nitrogen waste water
CN104944398B (en) Glyphosate mother solution recoverying and utilizing method
CN108328839B (en) Sodium-alkali flue gas desulfurization wastewater treatment system and use method
KR100753357B1 (en) Manufacturing Method and Equipment of Dietary Sulfur
CN104788577A (en) Method for recycling secondary steam generated in corn starch wet milling production process
CN111807332B (en) High-efficiency method and device for preparing sulfuric acid from coking plant desulfurization waste liquid
CN111450673A (en) Desulfurization equipment and desulfurization method for recovering sulfur element into acid solution
CN113087266A (en) Control method suitable for zero discharge of sintering pellet desulfurization and denitrification acid making wastewater
CN113461222B (en) Industrial wastewater enhanced oxidation treatment method
EP1866240A1 (en) Process and apparatus for the production of sulphur oxides
CN115536124B (en) Quality and efficiency improving method for ammonium sulfate product produced by using flue gas desulfurization wastewater by adopting ammonia-acid method
CN101353337B (en) Vitamin c clean production method
CN215102208U (en) Catalytic wet oxidation system for treating high-concentration wastewater
CN210340600U (en) System for treating waste alkali generated by ethylene cracking by combining oxidation and brine crystallization technology
JP4555813B2 (en) Hydrothermal gasification wastewater treatment method
JP2004275895A (en) Method for treating exhaust gas from sulfuric acid manufacturing process
CN107311379A (en) A kind of diaphragm produces the handling process of waste water
CN108128921A (en) A kind of sewage disposal containing sodium thiocarbonate and resource recovery device and its method
JP2001115382A (en) Method for producing bleached kraft pulp

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee