KR101124824B1 - Method and apparatus for separating acetic acid from water - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방향족 디카르복실산 제조 시 용매로 사용되는 아세트산과 반응 부산물인 물이 섞인 혼합물을 공융점 이하로 냉각시켜 물결정과 아세트산결정을 각각 생성시킨 후 밀도차에 의해 물과 아세트산을 분리하는 방법 및 이를 위한 분리장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명의 분리방법은 물과 아세트산이 섞인 혼합물을 적은 에너지를 사용하면서도 효과적으로 분리할 수 있다.The present invention is to produce a water crystal and acetic acid crystals by cooling the mixture of acetic acid used as a solvent in the preparation of aromatic dicarboxylic acid and water as a reaction by-product below the eutectic point to separate the water and acetic acid by the density difference It relates to a method and a separation device therefor. The separation method of the present invention can effectively separate a mixture of water and acetic acid while using less energy.

테레프탈산, 아세트산, 분리, 탈수탑, 결정화, 분리탑 Terephthalic Acid, Acetic Acid, Separation, Dehydration Tower, Crystallization, Separation Tower

Description

물과 아세트산의 분리방법 및 분리장치{METHOD AND APPARATUS FOR SEPARATING ACETIC ACID FROM WATER}Separation method of water and acetic acid and apparatus {METHOD AND APPARATUS FOR SEPARATING ACETIC ACID FROM WATER}

본 발명은 물과 아세트산을 분리하는 방법 및 이에 사용되는 분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for separating water and acetic acid and a separator used therein.

방향족 디카르복실산은 다양한 제품의 원료로 사용되는 화합물로서 구체적으로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에스테르 섬유, 포장 및 용기용 폴리에스테르 필름의 주 원료로 사용된다.Aromatic dicarboxylic acid is a compound used as a raw material for a variety of products, specifically used as the main raw material of polyethylene terephthalate (PET), polyester fibers, polyester film for packaging and containers.

이러한 방향족 디카르복실산은 파라자일렌의 산화반응에 의해서 생성될 수 있는데, 상기 산화반응은 일반적으로 아세트산을 용매로 사용하고 코발트(Co), 망간(Mn), 브롬(Br) 등을 촉매로 사용하며, 반응 과정에서 물이 부산물로 생성된다. 따라서, 반응기 내의 물 농도를 일정하게 유지하기 위해서는 생성된 물을 제거하여야 하는데, 이때, 생성된 물은 상기 산화반응에서 발생된 에너지를 이용하여 기화된 후 콘덴서(condenser)를 거쳐 응축되어 반응기 외부로 배출됨에 따라 제거할 수 있다.The aromatic dicarboxylic acid can be produced by the oxidation reaction of para xylene, which is generally used acetic acid as a solvent and cobalt (Co), manganese (Mn), bromine (Br) and the like as a catalyst In the process, water is produced as a by-product. Therefore, in order to maintain a constant concentration of water in the reactor, the produced water must be removed. At this time, the generated water is vaporized using the energy generated in the oxidation reaction and then condensed through a condenser to the outside of the reactor. Can be removed as it is discharged.

그런데, 물과 아세트산은 비등점 차이가 20℃ 미만이고 잘 혼합되는 특성이 있어 물이 기화 및 응축과정을 거칠 경우 아세트산 또한 함께 기화 및 응축되어 응축물 중 물만을 별도로 분리하여 반응기 외부로 배출시키기는 어렵다. 따라서, 배출된 응축물 중 아세트산만을 회수하여 재사용하기 위해서 탈수탑(脫水塔)이라고 불리우는 증류탑을 이용해 물과 아세트산의 분리를 수행하고 있다.However, water and acetic acid have a boiling point difference of less than 20 ° C. and are well mixed. When water undergoes vaporization and condensation, acetic acid is also vaporized and condensed together, and it is difficult to separate water only from the condensate and discharge it out of the reactor. . Therefore, in order to recover and reuse only acetic acid in the discharged condensate, water and acetic acid are separated using a distillation column called a dehydration tower.

그러나, 상기한 바와 같이 물과 아세트산은 비등점 차이가 크지 않기 때문에 증류탑으로 분리하기 위해서는 많은 에너지가 필요할 뿐만 아니라 설비적으로도 증류탑의 단수가 매우 많아져 투자비가 크게 증가하는 문제점이 있다.However, as described above, since water and acetic acid do not have a large difference in boiling point, the separation of the distillation column requires not only a large amount of energy but also a large number of stages of the distillation column.

따라서, 상기한 문제점을 보완하고자 물과 공비혼합물(azeotrope)을 형성하는 공비제(entrainer)를 투입하여 아세트산과 공비혼합물의 비등점 차이를 크게 함으로써 분리에 필요한 에너지를 감소시키고 증류탑의 단수를 줄이는 공비증류법(azeotropic distillation) 기술이 제안되었으나 공비증류법을 사용하는 경우에도 공비혼합물의 비등점을 하강시키는데 한계가 있어 여전히 많은 에너지가 소모되고 있다. 또한, 증류탑 상부로 배출되는 공비혼합물을 다시 물과 공비제로 분리하여 공비제만 회수하기 위해서는 디캔터(decanter)와 같은 추가 설비가 요구되고, 공정조건의 잦은 변화 등으로 인해 정확한 분리가 이루어지지 않아 공비제의 손실이 많은 문제점도 있다.Therefore, the azeotropic distillation method reduces the energy required for separation and reduces the number of stages of the distillation column by introducing an azeotrope which forms an azeotrope with water to increase the difference between boiling points of the acetic acid and azeotropes. Although azeotropic distillation techniques have been proposed, even azeotropic distillation techniques have limited limitations in lowering the boiling point of azeotrope, which still consumes a lot of energy. In addition, in order to separate the azeotrope that is discharged to the top of the distillation column with water and azeotropic agents to recover only the azeotropic agent, additional equipment such as a decanter is required, and due to frequent changes in process conditions, the azeotrope is not precisely formed. There is also a problem with a lot of loss.

한편, 최근에는 물과 유기물의 분리를 위해 에너지가 소모되지 않는 멤브레인(membrane)과 같은 막(膜) 기술이 제안되고 있으며, 이에 따라 물과 아세트산의 분리에도 멤브레인을 적용시키고 있다. 그러나, 이러한 막 기술은 물과 아세트산의 비율에 따라 공정조건을 조절해야 하는 번거로움이 있고, 설비 수명에 있어서도 한 계가 있다.On the other hand, in recent years, a membrane technology such as a membrane (membrane) that is not consumed for the separation of water and organic matter has been proposed, accordingly the membrane is applied to the separation of water and acetic acid. However, such a membrane technique is cumbersome to adjust the process conditions according to the ratio of water and acetic acid, and there is a limit in the life of the plant.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 적은 에너지를 사용하여 효율적으로 물과 아세트산을 분리하고, 분리된 물과 아세트산을 고순도로 회수할 수 있는 물과 아세트산의 분리방법 및 분리장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, to provide a separation method and a separation device of water and acetic acid that can efficiently separate the water and acetic acid using a low energy, and recover the separated water and acetic acid in high purity For that purpose.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 a) 물과 아세트산의 혼합물을 결정조에 공급하는 단계; b) 상기 결정조를 상기 혼합물의 공융 온도 이하로 하강시켜 상기 물과 상기 아세트산을 각각 분리 결정화시키는 단계; c) 상기 결정조에서 결정화된 물결정, 아세트산결정 및 물과 아세트산 혼합액을 함유하는 결정 슬러리를 분리탑으로 이송시키는 단계; 및 d) 상기 분리탑에서 상기 결정 슬러리 내의 밀도차에 의해 상기 물결정과 상기 아세트산결정을 각각 상기 분리탑의 상부와 하부로 분리하는 단계를 포함하는 물과 아세트산의 분리방법을 제공한다.The present invention to solve the above problems is a) supplying a mixture of water and acetic acid to the crystal bath; b) lowering said crystal bath below the eutectic temperature of said mixture to separately crystallize said water and said acetic acid; c) transferring the crystallized slurry containing water crystallization, acetic acid crystallization and water and an acetic acid mixture liquid crystallized in the crystal bath to a separation column; And d) separating the water crystals and the acetic acid crystals into the upper and lower portions of the separation column, respectively, by the difference in density in the crystal slurry in the separation column.

또한, 본 발명은 물과 아세트산이 혼합된 혼합물을 공융 온도 이하로 조절하여 상기 물과 상기 아세트산을 각각 분리 결정화시키는 결정조; 상기 결정조에서 결정화된 물결정과 아세트산결정을 밀도차에 의해 각각 상부와 하부로 분리하는 분리탑; 및 상기 결정조에서 배출되는 상기 물결정, 상기 아세트산결정 및 물과 아세트산의 혼합액을 함유하는 결정 슬러리를 상기 분리탑으로 이송시키는 이송라인을 포함하는 물과 아세트산의 분리장치를 제공한다.The present invention also provides a crystal bath for controlling the mixture of water and acetic acid below the eutectic temperature to separate and crystallize the water and the acetic acid; A separation tower separating the water crystallized and the acetic acid crystallized in the crystal tank into upper and lower portions by density differences, respectively; And a transfer line for transferring the water slurry, the acetic acid crystal, and a crystal slurry containing a mixture of water and acetic acid discharged from the crystal bath to the separation tower.

본 발명의 물과 아세트산의 분리방법 및 분리장치는 공융 결정화(eutectic crystallization)를 통해 물과 아세트산을 분리하기 때문에 기존 증류탑을 이용하여 물과 아세트산을 분리할 때 소모되었던 에너지의 20% 이하 정도만 사용하여도 물과 아세트산을 효율적으로 분리할 수 있으며, 범용 재질 사용 및 설비 단순화에 의해 투자비 또한 감소되어 경제적으로 우수한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 분리탑에서 불순물 제거과정(스웨팅 작업)을 거쳐 물결정과 아세트산결정을 회수하기 때문에 고순도의 물과 아세트산을 수득할 수 있다.Since the separation method of water and acetic acid of the present invention and the separation device separates water and acetic acid through eutectic crystallization, only 20% or less of energy consumed when separating water and acetic acid using a conventional distillation column is used. In addition, water and acetic acid can be efficiently separated, and investment costs are also reduced by using general materials and simplifying equipment, thereby achieving economically superior effects. In addition, since the water crystal and acetic acid crystals are recovered through the impurity removal process (sweat operation) in the separation column, high purity water and acetic acid can be obtained.

이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

<물과 아세트산의 분리방법><Separation method of water and acetic acid>

본 발명의 물과 아세트산의 분리방법은 결정조의 과포화도를 조절하고 분리탑에서 밀도차에 의해 물결정과 아세트산결정을 분리하는 것으로, 이러한 분리과정을 도1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The separation method of water and acetic acid of the present invention controls the degree of supersaturation of the crystal bath and separates the water crystals and the acetic acid crystals by the difference in density in the separation column. This separation process will be described with reference to FIG. 1.

a) 단계 : 결정조에 물과 아세트산의 혼합물 공급a) step: feeding a mixture of water and acetic acid to the crystal bath

물과 아세트산이 혼합된 혼합물을 분리하기 위해 결정조에 공급한다. 이때, 혼합물은 방향족 디카르복실산 제조시 생성된 부산물인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않고 물과 아세트산의 혼합물이라면 어떻게 생성된 것이든 무방하다. The mixture of water and acetic acid is fed to a crystal bath to separate. In this case, the mixture is preferably a by-product produced during the production of aromatic dicarboxylic acid, but is not limited thereto, and any mixture of water and acetic acid may be produced.

한편, 도2는 물과 아세트산 혼합물의 상태도를 나타낸 것으로, 물과 아세트 산은 공융 혼합물을 이루어 후술되는 공융 온도인 -26.7℃까지 냉각시키면 물과 아세트산 중 한가지 물질만 결정화된다. 즉, 혼합물 내의 아세트산 농도가 공융 온도에서의 농도인 60중량%를 초과할 경우 -26.7℃까지는 아세트산만 결정화되고 물은 액체 상태로 존재하게 되며, 아세트산 농도가 60중량% 미만일 경우 -26.7℃까지는 물만 결정화되고 아세트산은 액체 상태로 존재하는 것이다. 그리고, 물과 아세트산의 혼합물을 공융 온도인 -26.7℃ 이하로 냉각시키면 물과 아세트산은 모두 결정화되어 각각 결정상태로 존재하게 된다.On the other hand, Figure 2 shows a state diagram of the mixture of water and acetic acid, water and acetic acid is a eutectic mixture and when cooled to the below-mentioned eutectic temperature -26.7 ℃ only one substance of water and acetic acid is crystallized. That is, if the acetic acid concentration in the mixture exceeds 60% by weight at the eutectic temperature, only acetic acid is crystallized up to -26.7 ° C and water is in a liquid state, and only water is up to -26.7 ° C when the acetic acid concentration is less than 60% by weight. Crystallized and acetic acid is present in the liquid state. When the mixture of water and acetic acid is cooled to below -26.7 ° C, which is a eutectic temperature, both water and acetic acid crystallize and exist in a crystalline state.

따라서, 공급되는 혼합물 내의 아세트산 농도에 따라 결정조에서 이루어지는 결정화의 순서 및 온도, 결정 생성량 등이 달라질 수 있으므로, 아세트산이 적절한 농도로 혼합되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 혼합물 내의 바람직한 아세트산 농도는 혼합물 전체 중량 100을 기준으로 60 ~ 80중량부, 더욱 바람직하게는 70중량부로 하는 것이 좋다. 참고적으로 상기 농도는 상기 혼합물에 혼합된 아세트산의 함유량 비율을 의미한다.Therefore, since the order and temperature of crystallization in the crystal bath, the crystal formation amount, etc. may vary according to the acetic acid concentration in the mixture to be supplied, acetic acid is preferably mixed at an appropriate concentration. At this time, the preferred acetic acid concentration in the mixture is 60 to 80 parts by weight, more preferably 70 parts by weight based on the total weight of the mixture 100. For reference, the concentration refers to the content ratio of acetic acid mixed in the mixture.

또한, 상기 결정조에 공급되는 혼합물의 온도는 물과 아세트산이 액체상태로 유지될 수 있는 온도면 충분하지만, 아세트산의 농도가 물의 농도보다 높은 것을 감안할 경우 도2의 상태도에서 볼 수 있듯이 아세트산의 녹는점인 16.6℃ 이상의 수준으로 유지되는 것이 바람직하다.In addition, the temperature of the mixture supplied to the crystal bath is sufficient to maintain the temperature of water and acetic acid, but considering that the concentration of acetic acid is higher than the concentration of water as shown in the state diagram of Figure 2 melting point of acetic acid Preference is given to maintaining at a level of at least 16.6 ° C.

b) 단계 : 물과 아세트산의 결정화b) step: crystallization of water and acetic acid

물과 아세트산의 혼합물이 결정조로 공급되면 결정조의 온도를 상기 혼합물 의 공융 온도 이하로 하강시켜 물과 아세트산을 각각 결정화시킨다. 여기서, 공융 온도란 공융 혼합물이 녹는 최저 온도를 말하는 것으로 혼합된 물질 각각의 녹는점보다 낮다. 따라서, 결정조의 온도를 상기 혼합물의 공융 온도 이하로 하강시키면 혼합물에 함유된 물과 아세트산은 각각 분리 결정화된다. 이때, 결정조의 온도(냉각온도)는 물과 아세트산 혼합물의 공융 온도인 -26.7℃ 이하로 조절하기만 하면 되나 너무 낮게 조절하면 과도하게 결정이 생성되어 회수되는 물결정과 아세트산결정의 순도를 떨어뜨릴 수 있고, 온도 조절에 사용되는 에너지가 낭비될 수 있으므로 -26.7 ~ -36℃로 조절하는 것이 바람직하다.When a mixture of water and acetic acid is fed to a crystal bath, the temperature of the crystal bath is lowered below the eutectic temperature of the mixture to crystallize water and acetic acid, respectively. Here, the eutectic temperature refers to the lowest temperature at which the eutectic mixture melts, which is lower than the melting point of each of the mixed materials. Therefore, when the temperature of the crystal bath is lowered below the eutectic temperature of the mixture, the water and acetic acid contained in the mixture are separately crystallized. At this time, the temperature of the crystal bath (cooling temperature) may be adjusted to be below -26.7 ° C, which is a eutectic temperature of the water and acetic acid mixture, but if it is set too low, excessive crystals are generated to reduce the purity of the water and acetic acid crystals recovered. It is preferable to adjust to -26.7 ~ -36 ℃ because it can be wasted, the energy used for temperature control.

또한, 상기 결정조에서 물과 아세트산을 결정화시키는 시간 및 속도에 따라서도 분리된 물결정과 아세트산결정의 회수율 및 순도에 영향을 미치게 되므로 결정화시키는 시간(냉각시간)은 0.5 ~ 3시간으로, 결정화시키는 속도(냉각속도)는 0.1 ~ 5℃/분으로 하는 것이 바람직하다.In addition, the crystallization time (cooling time) is 0.5 to 3 hours because it affects the recovery and purity of the separated water and acetic acid crystals depending on the time and speed of crystallizing water and acetic acid in the crystal bath. The speed (cooling rate) is preferably 0.1 to 5 ° C / minute.

즉, 상기한 결정조의 온도, 결정화 시간 및 결정화 속도는 결정조의 과포화도를 조절하는 조절인자로 과포화도가 클 경우에는 결정핵 생성속도 및 결정성장속도가 빨라져 결정의 회수율은 높지만 물과 아세트산이 섞여서 결정화가 일어날 수 있어 분리된 결정의 순도가 떨어지게 되며, 반대로 과포화도가 낮을 경우에는 결정핵 생성속도 및 결정성장속도가 느려져 분리하였을 경우 순도는 높아지나 회수율이 떨어지기 때문에 상기와 같은 조절인자를 상기한 범위로 조절하는 것이 바람직한 것이다.In other words, the crystallization temperature, crystallization time and crystallization rate are the controlling factors for controlling the supersaturation of the crystallization tank. When the supersaturation is high, the crystallization rate and crystal growth rate are high, and the recovery rate of the crystallization is high. Purity of the separated crystals may be lowered. On the contrary, when the supersaturation is low, the rate of crystal nucleation and crystal growth is slowed down, and when separated, the purity is increased but the recovery rate is lowered. It is desirable to adjust.

한편, 상기한 과포화도 조절인자를 조절하여 결정조에서 물과 아세트산을 결 정화시킬 경우 결정조에 공급된 물과 아세트산의 혼합물은 추후 분리탑으로 이송될 수 있도록 유동성이 있는 결정 슬러리를 이루게 된다. 즉, 물과 아세트산의 혼합물은 결정조에서 결정화됨에 따라 물결정, 아세트산결정, 물과 아세트산이 액체상태로 혼합된 혼합액으로 구성되는 결정 슬러리로 존재하게 되는 것이다. 여기서, 결정조에 존재하는 결정 슬러리에 함유되는 물결정과 아세트산결정의 양은 결정 슬러리 전체 중량 100을 기준으로 30 ~ 80중량부인 것이 바람직하며, 그 중에서도 60중량부인 것이 좋다. 결정 슬러리에 포함되는 물결정과 아세트산결정의 양이 30중량부 미만이면 물결정과 아세트산결정의 회수율이 낮아지며, 80중량부를 초과하면 유동성이 저하되어 결정 슬러리가 분리탑으로 원활히 이송되지 못하여 결정의 회수율 및 순도가 떨어지기 때문이다.On the other hand, when the water and acetic acid is purified in the crystal bath by adjusting the supersaturation control factor described above, the mixture of water and acetic acid supplied to the crystal bath forms a crystalline slurry that can be transferred to the separation tower later. That is, as the mixture of water and acetic acid crystallizes in a crystal bath, water crystals, acetic acid crystals, and crystalline slurries are composed of a mixed liquid in which water and acetic acid are mixed in a liquid state. Here, the amount of water crystals and acetic acid crystals contained in the crystal slurry present in the crystal bath is preferably 30 to 80 parts by weight based on the total weight of the crystal slurry 100, and particularly preferably 60 parts by weight. If the amount of water crystals and acetic acid crystals contained in the crystal slurry is less than 30 parts by weight, the recovery rate of water crystals and acetic acid crystals is lowered. If the amount of water crystals and acetic acid crystals is more than 80 parts by weight, the fluidity is lowered, so that the crystal slurry cannot be smoothly transferred to the separation tower, thereby recovering the crystals. And the purity falls.

c) 단계 : 결정 슬러리를 분리탑으로 이송c) step: transfer the crystal slurry to the separation column

상기 결정조에서 결정화된 물결정과 아세트산결정을 함유하는 결정 슬러리를 분리탑으로 이송시킨다. 이때, 결정조의 결정화능력(냉각용량)이 부족하여 생성되는 물결정과 아세트산결정의 양이 적을 경우 추가적으로 결정화시키기 위해 결정조에서 배출되는 결정 슬러리 중 일부를 분리탑으로 이송시키지 않고 열교환과정을 거쳐 결정조로 다시 공급할 수도 있다.The crystal slurry containing the crystallized water crystals and acetic acid crystals in the crystal bath is transferred to the separation column. At this time, if the crystallization capacity (cooling capacity) of the crystallization tank is insufficient, the amount of water and acetic acid crystals produced is small, and the crystallization is carried out through heat exchange without transferring some of the crystal slurry discharged from the crystallization column to the crystallizer for further crystallization. Can also be fed back into the tank.

d) 단계 : 분리탑에서 물결정과 아세트산결정 분리d) step: water crystal and acetic acid crystal separation in separation column

분리탑의 온도를 조절하고, 분리탑에 공급된 결정 슬러리 내의 밀도차에 의 해 결정 슬러리 내에 포함된 물결정은 분리탑의 상부로 이동시키고 아세트산결정은 분리탑의 하부로 이동시켜 물결정과 아세트산결정을 분리한다.The temperature of the separation column is controlled, and the water crystals contained in the crystal slurry are moved to the upper part of the separation column and the acetic acid crystals are moved to the lower part of the separation column by the density difference in the crystal slurry supplied to the separation column. Separate the crystals.

즉, 분리탑은 결정 슬러리에 포함된 물결정과 아세트산결정을 분리하기 위해 결정조보다 높은 온도로 조절(결정조의 온도로 조절되면 분리탑 내에서 결정화가 이루어지므로)되는데, 이때, 분리탑으로 이송된 결정 슬러리는 상기에서 설명한 바와 같이 물결정(얼음), 아세트산결정, 물과 아세트산이 액체상태로 혼합된 혼합액으로 구성된다. 여기서, 물결정보다는 혼합액의 밀도가 크고, 혼합액보다는 아세트산결정의 밀도가 커 물결정은 부력에 의해 혼합액에서 뜸에 따라 분리탑의 상부로 이동하게 되고, 아세트산은 중력에 의해 혼합액에서 가라앉아 분리탑의 하부로 이동함에 따라 물결정과 아세트산결정은 분리되는 것이다.That is, the separation tower is controlled to a temperature higher than the crystal bath to separate the water and acetic acid crystals contained in the crystal slurry (since the crystallization is carried out in the separation column when controlled to the temperature of the crystal bath), the transfer to the separation tower As described above, the crystalline slurry is composed of a water crystal (ice), an acetic acid crystal, a mixed liquid in which water and acetic acid are mixed in a liquid state. Here, the density of the mixed liquid is greater than that of the water crystal, and the density of the acetic acid crystal is greater than that of the mixed liquid, so that the water crystal moves to the upper part of the separation column as it floats in the mixed liquid by buoyancy, and the acetic acid sinks in the mixed liquid by gravity and separates the separation column. Water crystals and acetic acid crystals separate as they move to the bottom of.

이러한 분리탑의 온도는 결정 슬러리에 포함된 물결정과 아세트산결정을 각각 분리하기 위해 결정조의 온도보다는 높고 물과 아세트산 혼합물의 공융 온도보다는 높지 않은 수준인 -26.7 ~ -28℃로 조절되는 것이 바람직하다. 이때, 상기한 분리탑의 온도는 구체적으로 물결정과 아세트산결정이 분리되기 시작하는 영역인 분리탑 중심부의 온도로 정의될 수 있다.The temperature of the separation column is preferably controlled at -26.7 ~ -28 ℃, which is higher than the temperature of the crystal bath and not higher than the eutectic temperature of the water and acetic acid mixture to separate the water and acetic acid crystals contained in the crystal slurry, respectively. . In this case, the temperature of the separation tower may be specifically defined as the temperature of the center of the separation tower, which is a region where water crystals and acetic acid crystals start to separate.

또한, 분리탑에서 물결정과 아세트산결정을 분리하는 시간(분리탑의 운전시간)이 너무 짧으면 물결정과 아세트산결정이 충분히 분리되지 않아 결정의 회수율이 떨어질 수 있으며, 반대로 너무 길면 분리탑에서도 결정화가 진행될 수 있고 운전효율 또한 떨어지기 때문에 분리시간은 1 ~ 5시간으로 조절하는 것이 바람직하다.In addition, if the time for separating the water and acetic acid crystals in the separation tower (operation time of the separation tower) is too short, the water and acetic acid crystals are not sufficiently separated, the recovery rate of the crystal may be reduced, if too long, the crystallization in the separation tower The separation time is preferably adjusted to 1 to 5 hours because it can proceed and the operating efficiency is also reduced.

한편, 분리탑에 존재하는 물결정과 아세트산결정의 양에 따라서도 결정의 회수율 및 순도가 달라질 수 있다. 따라서, 분리탑에 존재하는 물결정과 아세트산결정의 양은 분리탑 내에 존재하는 결정 슬러리 전체 중량 100을 기준으로 3 ~ 20중량부인 것이 바람직하며, 구체적으로는 3 ~ 10중량부인 것이 좋다. 이때, 분리탑에 존재하는 물결정과 아세트산결정의 양은 결정조에서 배출되는 결정 슬러리에 함유되는 결정의 양에 따라 달라질 수 있지만, 분리탑의 사이즈 및 분리탑의 온도를 조절하여 존재하는 결정의 양을 조절할 수도 있다.Meanwhile, the recovery and purity of the crystals may also vary depending on the amount of water crystals and acetic acid crystals present in the separation column. Therefore, the amount of water crystals and acetic acid crystals present in the separation column is preferably 3 to 20 parts by weight, specifically 3 to 10 parts by weight based on the total weight of the crystal slurry present in the separation column. At this time, the amount of water crystals and acetic acid crystals present in the separation column may vary depending on the amount of crystals contained in the crystal slurry discharged from the crystal bath, but the amount of crystals present by adjusting the size of the separation column and the temperature of the separation column. You can also adjust

여기서, 분리탑에서 분리되지 않고 배출되는 액체상태의 물과 아세트산 혼합액은 결정조로 다시 공급되어 재결정화 및 재분리과정을 통해 물결정과 아세트산결정으로 회수하게 된다. 이러한 재순환과정은 하기 불순물 제거단계가 이루어진 후 수행될 수도 있다.Here, the liquid water and acetic acid mixed liquid discharged without separation in the separation column is supplied back to the crystal bath and recovered as water crystals and acetic acid crystals through recrystallization and reseparation. This recycling process may be performed after the following impurity removal step.

e) 단계 : 분리된 물결정과 아세트산결정에서 불순물 제거e) step: removing impurities from the separated water and acetic acid crystals

상기한 본 발명의 물과 아세트산의 분리방법은 물결정과 아세트산결정을 고순도로 회수하기 위해 분리탑의 상부 및 하부로 각각 분리된 물결정과 아세트산결정에 존재하는 불순물을 제거하는 과정(스웨팅(sweating))을 더 포함할 수 있다.The separation method of water and acetic acid of the present invention is a process of removing impurities present in the water and acetic acid crystals separated into the upper and lower portions of the separation column, respectively, in order to recover the water and acetic acid crystals with high purity. sweating)).

분리탑의 상부로 분리된 물결정의 표면에는 아세트산을 포함하는 불순물이 존재할 수 있으며, 이는 하부로 분리된 아세트산결정의 표면도 마찬가지다. 따라서, 본 발명은 분리탑의 상부 및 하부를 각각 물과 아세트산의 녹는점 부근의 온도로 조절함에 따라 물결정과 아세트산결정 표면에 존재하는 불순물을 제거할 수 있 다.Impurities including acetic acid may be present on the surface of the water crystal separated in the upper part of the separation column, as is the surface of the acetic acid crystal separated in the lower part. Therefore, the present invention can remove impurities present in the water crystal and acetic acid crystal surface by adjusting the upper and lower portions of the separation column to the temperature near the melting point of water and acetic acid, respectively.

여기서, 물과 아세트산 각각의 녹는점을 기준으로, 분리탑 상부 및 하부의 온도가 녹는점보다 너무 높으면 불순물은 완전히 제거할 수 있지만 회수되는 결정크기가 너무 작아 회수율이 떨어지게 되고, 녹는점보다 너무 낮으면 불순물이 제대로 제거되지 않아 결정을 고순도로 회수하기 어려워지므로 분리탑의 상부는 0 ~ 5℃의 온도범위로, 분리탑의 하부는 16.6 ~ 25℃의 온도범위로 조절하는 것이 바람직하다.Here, based on the melting point of each of the water and acetic acid, if the temperature of the top and bottom of the separation column is too high than the melting point, impurities can be removed completely, but the recovery size is too small, the recovery rate is too low, too low than the melting point If the impurities are not properly removed, it is difficult to recover the crystal with high purity, so it is preferable to adjust the upper part of the separation tower to a temperature range of 0 to 5 ° C. and the lower part of the separation tower to a temperature range of 16.6 to 25 ° C.

한편, 불순물을 완전히 제거하면서도 회수율을 높이기 위해 불순물을 제거한 후 회수되는 물결정과 아세트산결정 각각의 결정무게는 분리탑에서 분리된 결정무게의 70~80%인 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the weight of each of the water crystals and the acetic acid crystals recovered after the impurities are removed to increase the recovery rate while completely removing the impurities is 70 to 80% of the crystal weight separated from the separation column.

<물과 아세트산의 분리장치><Separation device of water and acetic acid>

본 발명에 따른 물과 아세트산의 분리장치는 결정조, 분리탑, 이송라인을 포함한다. 여기서, 도3은 본 발명의 분리장치의 구성을 도시한 것으로, 도3을 참조하여 본 발명의 분리장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Separation device of water and acetic acid according to the present invention includes a crystal bath, separation tower, transfer line. 3 shows the configuration of the separation device of the present invention. Referring to FIG. 3, the separation device of the present invention will be described in detail as follows.

결정조(100)는 물과 아세트산이 혼합된 혼합물을 공융 온도 이하로 조절하여 물과 아세트산을 각각 분리 결정화시킨다. 이러한 결정조(100)는 상기 혼합물에 포함된 물과 아세트산을 각각 결정화시키기 위해 공융 온도 이하의 온도로만 운전하면 되나 운전효율을 높이고 생성되는 결정의 양을 적절히 조절하기 위해 -26.7 ~ -36℃로 운전되는 것이 바람직하다.The crystal bath 100 controls the mixture of water and acetic acid below the eutectic temperature to separate and crystallize water and acetic acid, respectively. The crystal bath 100 may be operated only at a temperature below the eutectic temperature in order to crystallize the water and acetic acid contained in the mixture, respectively, but at -26.7 to -36 ° C to increase the operating efficiency and appropriately control the amount of crystals produced. It is preferable to operate.

한편, 상기와 같이 결정조(100)의 온도를 조절하기 위해 결정조(100) 외부에는 냉동기 또는 냉각 자켓(Jacket)이 마련되어 냉매가 결정조 외부를 직접 순환하거나 냉매에 의해 냉각된 제3의 물질이 자켓을 순환하도록 구성할 수도 있다.Meanwhile, in order to control the temperature of the crystal bath 100 as described above, a freezer or a cooling jacket is provided outside the crystal bath 100 so that the refrigerant circulates directly outside the crystal bath or is cooled by the refrigerant. You can also configure this jacket to cycle.

여기서, 상기한 냉동기 또는 냉각 자켓에 의해 결정조(100)가 상기 혼합물의 공융 온도 이하로 조절됨에 따라 물과 아세트산은 각각 분리 결정화되는데, 이때, 결정조(100) 벽면이 냉매와 접촉하고 있으므로 결정은 주로 벽면에 축적되어 생성된다. 따라서, 벽면에 생성된 결정을 결정조(100) 내부로 이동시켜 결정의 성장을 도모하기 위해서 결정조(100) 내에는 생성된 결정을 긁어내는 스크레이퍼(Scraper, 110)를 마련할 수 있다.Here, as the crystal bath 100 is controlled to below the eutectic temperature of the mixture by the above-mentioned freezer or cooling jacket, water and acetic acid are separately crystallized. In this case, since the wall of the crystal bath 100 is in contact with the refrigerant, Is mainly produced by accumulation on walls. Therefore, in order to promote the growth of the crystal by moving the crystal generated on the wall inside the crystal tank 100, a scraper 110 for scraping the generated crystal can be provided.

이때, 스크레이퍼(110)의 회전속도는 결정의 회수율 및 순도에 영향을 미칠 수 있으므로 5 ~ 50rpm으로 운전되는 것이 바람직하다. 결정조(100)의 결정화가 빠르게 진행되어 결정 성장속도가 빠를 경우 스크레이퍼(110)가 느린 속도로 결정을 긁어내면 회수율이 떨어지게 되고 반면에 결정화가 느리게 진행되어 결정 성장속도가 느린 경우 스크레이퍼(110)가 빠른 속도로 결정을 긁어내면 분리되는 결정의 순도가 낮아지기 때문이다.At this time, the rotational speed of the scraper 110 may affect the recovery and purity of the crystal is preferably operated at 5 ~ 50rpm. When the crystallization of the crystal bath 100 proceeds rapidly and the crystal growth rate is fast, the scraper 110 scrapes the crystal at a slow rate, and the recovery rate decreases. On the other hand, when the crystallization progresses slowly and the crystal growth rate is slow, the scraper 110. This is because scraping the crystal at a high speed lowers the purity of the separated crystal.

또한, 결정조(100) 외부에는 열교환기(120)를 마련하여 결정조(100)의 냉각 용량이 부족할 경우 추가적인 냉각에너지를 공급받을 수 있도록 할 수 있다. In addition, a heat exchanger 120 may be provided outside the crystal bath 100 so that additional cooling energy may be supplied when the cooling capacity of the crystal bath 100 is insufficient.

분리탑(200)은 결정조(100)에서 결정화된 물결정과 아세트산결정을 밀도차에 의해 각각 상부와 하부로 이동시켜 분리한다. 즉, 분리탑(200)은 결정조(100)보다 높은 온도로 운전되어 후술되는 이송라인(300)을 통해 이송된 물결정과 아세트산결정을 포함하는 결정 슬러리 내의 밀도차에 의해 물결정과 아세트산결정을 분리하는 것이다. 이때, 분리탑(200)의 온도는 결정조(100)의 온도보다는 높고 혼합물의 공융 온도보다는 높지 않은 수준으로 조절되기만 하면 되나 공정효율을 고려하여 -26.7 ~ -28℃로 조절되는 것이 바람직하다.Separation tower 200 separates the water crystal and acetic acid crystallized in the crystal tank 100 by moving to the upper and lower, respectively, by the density difference. That is, the separation tower 200 is operated at a higher temperature than the crystal bath 100 and the water crystal and acetic acid crystal due to the density difference in the crystal slurry including the water crystal and the acetic acid crystal transferred through the transfer line 300 to be described later. To separate. At this time, the temperature of the separation tower 200 may be adjusted to a level higher than the temperature of the crystal bath 100 and not higher than the eutectic temperature of the mixture, but is preferably adjusted to -26.7 to -28 ° C in consideration of process efficiency.

이러한 분리탑(200)은 온도를 조절하여 고순도로 결정을 분리 및 회수하기 위해 물결정 저장부(210), 아세트산결정 저장부(220), 공존부(230), 온도조절부(240)를 포함하는데, 이에 대한 상세한 설명은 다음과 같다.The separation tower 200 includes a water crystal storage unit 210, acetic acid crystal storage unit 220, coexistence unit 230, temperature control unit 240 to control the temperature to separate and recover the crystal with high purity This is described in detail below.

물결정 저장부(210)는 분리탑(200)의 상부에 마련되어 분리된 물결정을 저장한다. 즉, 상기에서 설명한 바와 같이 결정 슬러리 내의 혼합액보다 밀도가 낮은 물결정은 부력에 의해 분리탑(200)의 상부로 이동하게 되는데, 물결정 저장부(210)는 이렇게 이동한 물결정을 저장하는 것이다.The water crystal storage unit 210 is provided on the separation tower 200 to store the separated water crystals. That is, as described above, the water crystal having a lower density than the mixed liquid in the crystal slurry moves to the upper portion of the separation tower 200 by buoyancy, and the water crystal storage unit 210 stores the moved water crystal. .

여기서, 물결정 저장부(210)에 저장된 물결정의 표면에는 불순물이 존재할 수 있는데, 이러한 불순물을 제거하기 위해 물결정 저장부(210)는 0 ~ 5℃ 범위의 온도로 유지되는 것이 바람직하다. 물결정 저장부(210)의 온도가 너무 높으면 결정의 회수율이 떨어지기 때문이다. 또한, 상기와 같은 온도범위를 유지하면서 불순물을 제거할 경우 결정의 회수율 및 순도를 고려하여 불순물이 제거된 후 회수되는 물결정의 무게는 분리되었을 당시 결정무게의 70~80%가 되도록 하는 것이 바람직하다.Here, impurities may exist on the surface of the water crystal stored in the water crystal storage unit 210. In order to remove such impurities, the water crystal storage unit 210 is preferably maintained at a temperature in the range of 0 ~ 5 ℃. This is because if the temperature of the water crystal storage 210 is too high, the recovery rate of the crystal decreases. In addition, when the impurities are removed while maintaining the temperature range as described above, the weight of the water crystals recovered after the impurities are removed in consideration of the recovery and purity of the crystals is preferably 70 to 80% of the crystal weight at the time of separation. .

아세트산결정 저장부(220)는 분리탑(200)의 하부에 마련되어 분리된 아세트 산결정을 저장한다. 즉, 상기에서 설명한 바와 같이 결정 슬러리 내의 혼합액보다 밀도가 높은 아세트산결정은 중력에 의해 분리탑(200)의 하부로 이동하게 되는데, 아세트산결정 저장부(220)는 이렇게 이동한 아세트산결정을 저장하는 것이다.The acetic acid crystal storage unit 220 is provided under the separation column 200 to store the separated acetic acid crystals. That is, as described above, the acetic acid crystal having a higher density than the mixed liquid in the crystal slurry is moved to the lower part of the separation column 200 by gravity, and the acetic acid crystal storage unit 220 stores the acetic acid crystal thus moved. .

여기서, 아세트산결정 저장부(220)에 저장된 아세트산결정 표면 또한 불순물이 존재할 수 있으며, 이러한 불순물을 제거하기 위해 아세트산결정 저장부(220) 또한 16.6 ~ 25℃ 범위의 온도로 유지되는 것이 바람직하다. 아세트산결정 저장부(220)의 온도 또한 너무 높으면 결정의 회수율이 떨어지기 때문이다. 또한, 상기와 같은 온도범위를 유지하면서 불순물을 제거할 경우 결정의 회수율 및 순도를 고려하여 불순물이 제거된 후 회수되는 아세트산결정의 무게는 분리되었을 당시 결정무게의 70~80%가 되도록 하는 것이 바람직하다.Here, an acetic acid crystal surface stored in the acetic acid crystal storage unit 220 may also have impurities, and in order to remove such impurities, the acetic acid crystal storage unit 220 may also be maintained at a temperature in the range of 16.6 to 25 ° C. This is because if the temperature of the acetic acid crystal storage unit 220 is too high, the recovery rate of the crystal decreases. In addition, when the impurities are removed while maintaining the temperature range as described above, it is preferable that the weight of the acetic acid crystals recovered after the impurities are removed in consideration of the recovery and purity of the crystals is 70 to 80% of the crystal weight at the time of separation. Do.

공존부(230)는 분리탑(200)의 중심부에 마련되고, 결정 슬러리 내의 밀도차에 의해 물결정과 아세트산결정이 각각 분리탑의 상부와 하부로 이동을 시작하는 곳이며, 물결정과 아세트산결정이 이동됨에 따라 결정 슬러리에 함유된 물과 아세트산이 액체상태로 공존하는 곳이다. 이러한 공존부(230)는 결정 슬러리의 결정화를 억제하면서도 물결정과 아세트산결정이 분리될 수 있도록 -26.7 ~ -28℃ 범위의 온도로 유지되는 것이 바람직하다.Coexistence unit 230 is provided in the center of the separation tower 200, where the water and acetic acid crystals start to move to the upper and lower portions of the separation column due to the density difference in the crystal slurry, respectively, the water and acetic acid crystals This is where the acetic acid and the water contained in the crystal slurry coexist in the liquid state. The coexistence unit 230 is preferably maintained at a temperature in the range of -26.7 ~ -28 ℃ so that the water and acetic acid crystals can be separated while suppressing the crystallization of the crystal slurry.

온도조절부(240)는 상기 물결정 저장부(210), 아세트산결정 저장부(220) 및 공존부(230)의 온도를 조절한다. 이때, 각각의 구역에 맞게 온도를 조절하기 위해 물결정 저장부(210)와 아세트산결정 저장부(220)는 온열기 또는 가열기 등이 적용되고, 공존부(230)는 상기 결정조(100)의 외부에 사용된 냉동기 또는 냉각 자켓 등 이 적용될 수 있다.The temperature controller 240 adjusts the temperature of the water crystal storage 210, the acetic acid crystal storage 220 and the coexistence 230. At this time, the water crystal storage unit 210 and the acetic acid crystal storage unit 220 is a heater or heater is applied to adjust the temperature according to each zone, the coexistence unit 230 is the outside of the crystal bath 100 The freezer or cooling jacket used in the present invention may be applied.

한편, 상기한 분리탑(200)은 높이/직경의 비율이 1 ~ 10인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 분리탑(200)의 높이/직경의 비율이 1 미만일 경우에는 분리탑(200) 내에 존재하는 결정 슬러리가 밀도차에 의해 분리될 수 있는 간격이 크지 않아 물결정과 아세트산결정의 분리가 제대로 이루어지지 않으며, 10을 초과할 경우에는 분리공간이 충분하여 물결정과 아세트산결정의 분리는 잘 이루어지지만 투자비가 상승하여 경제성이 떨어지기 때문이다.On the other hand, the separation tower 200 is preferably used that the ratio of height / diameter is 1 ~ 10. When the ratio of height / diameter of the separation tower 200 is less than 1, the separation of water crystals and acetic acid crystals may not be properly performed because the interval in which the crystal slurry existing in the separation tower 200 may be separated by a density difference is not large. If it exceeds 10, the separation space is sufficient, so that the water crystal and acetic acid crystal separation is good, but the investment cost rises and economic efficiency is low.

또한, 상기한 분리탑(200) 내에는 물결정과 아세트산결정이 응집되지 않고 분리된 입자형태로 존재하도록 하기 위해서 교반기(250)가 마련될 수 있다.In addition, the agitator 250 may be provided in the separation tower 200 so that the water crystal and the acetic acid crystal do not aggregate and exist in the form of particles.

이송라인(300)은 결정조(100)에서 배출되는 물결정과 아세트산결정을 함유하는 결정 슬러리를 분리탑(200)으로 이송시키기 위해 마련된다.The transfer line 300 is provided to transfer a crystal slurry containing water crystals and acetic acid crystals discharged from the crystal tank 100 to the separation tower 200.

이와 같은 본 발명의 분리장치는 회분식 또는 연속식으로 운전될 수 있는데, 이때, 물과 아세트산의 혼합물을 분리하기 위해 결정화 및 분리과정이 각각 독립된 공간인 결정조와 분리탑으로 나누어져 수행됨에 따라 공정온도(결정화온도, 분리탑온도), 생성되는 결정비율 등을 결정화 및 분리과정에 맞게 효율적으로 조절할 수 있어 물과 아세트산의 회수율 및 순도를 높일 수 있다.Such a separation apparatus of the present invention can be operated in a batch or continuous manner, in which the crystallization and separation process is separated into a separate tank and a separation column to separate the mixture of water and acetic acid, respectively, the process temperature (Crystallization temperature, separation tower temperature) and the ratio of crystallization produced can be efficiently adjusted according to the crystallization and separation process, it is possible to increase the recovery rate and purity of water and acetic acid.

이상에서 설명한 본 발명의 물과 아세트산의 분리방법 및 분리장치는 종래의 증류탑을 이용하여 물과 아세트산을 분리했을 때 소비되었던 에너지의 20% 이하 수준만을 사용하여도 물과 아세트산을 효율적으로 분리할 수 있다. 즉, 종래의 증류탑을 이용하여 물과 아세트산을 분리하기 위해서는 물의 기화열만큼 열량을 Reboiler에서 공급해주어야 하고 그 양이 540kcal/kg인 반면 본 발명에서는 물과 아세트산을 결정화시키기 위해 냉각수단(냉동기 또는 냉각자켓)을 사용하며, 이러한 냉각수단은 물의 응고열인 76kcal/kg과 아세트산의 응고열인 47kcal/kg을 합한 123kcal/kg의 60% 정도만 공급되면 가동되기 때문에 에너지를 대폭 절감할 수 있는 것이다. 또한, 본 발명은 결정조와 분리탑의 구성으로만 이루어져 설비가 단순하고 범용 재질을 사용하여 투자비가 감소됨에 따라 결과적으로 경제적인 효율을 높일 수 있다.The above-described method and apparatus for separating water and acetic acid of the present invention can efficiently separate water and acetic acid using only 20% or less of energy consumed when water and acetic acid are separated using a conventional distillation column. have. That is, in order to separate water and acetic acid using a conventional distillation column, the amount of heat must be supplied from Reboiler as much as the heat of vaporization of water and the amount thereof is 540 kcal / kg, whereas in the present invention, a cooling means (chiller or cooling jacket) is used to crystallize water and acetic acid. This cooling means can significantly save energy because only 60% of 123 kcal / kg of water, which is the coagulation heat of water and 76 kcal / kg of acetic acid, is supplied. In addition, the present invention consists of only the configuration of the crystal tank and the separation tower is simple and the equipment can be increased as a result of the investment cost is reduced by using a general-purpose material, resulting in economic efficiency.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are only preferred embodiments of the present invention and the present invention is not limited to the following examples.

[실시예 1] 결정화온도에 따른 물과 아세트산 농도 측정Example 1 Measurement of Water and Acetic Acid Concentration According to Crystallization Temperature

스크레이퍼가 18rpm으로 회전하는 결정조(내경 10cm, 높이 10cm)에 아세트산 농도가 60중량부인 물과 아세트산의 혼합물을 공급하고 다양한 결정화온도(냉각온도)에서 각각 3시간(냉각시간)씩 혼합물을 결정화시킨 후 분리탑(내경 10cm, 높이 40cm)으로 이송시켜 분리탑 상부에서 물과 아세트산의 혼합액(Liquid) 및 결 정(Solid)을 회수하여 각각에 포함된 물과 아세트산의 농도를 측정하였고, 그 결과를 표1에 나타내었다.A mixture of water and acetic acid having an acetic acid concentration of 60 parts by weight was supplied to a crystal bath (inner diameter of 10 cm and height of 10 cm) with a scraper rotating at 18 rpm, and the mixture was crystallized for 3 hours (cooling time) at various crystallization temperatures (cooling temperatures). Then, the mixture was transferred to a separation column (inner diameter of 10 cm and height of 40 cm) to recover a liquid and a crystal of water and acetic acid from the upper part of the separation tower, and the concentrations of water and acetic acid contained in each were measured. Table 1 shows.

[표 1][Table 1]

결정화온도(℃)Crystallization temperature (℃) -31.5-31.5 -31.0-31.0 -30.0-30.0 -29.7-29.7 -29.5-29.5 -28.8-28.8 -28.5-28.5 Liquid(중량부)Liquid 아세트산농도Acetic acid concentration 53.753.7 51.451.4 48.648.6 45.045.0 41.241.2 42.442.4 41.441.4 물농도Water concentration 46.346.3 48.648.6 51.451.4 5555 58.858.8 57.657.6 58.658.6 Solid(중량부)Solid (part by weight) 아세트산농도Acetic acid concentration 40.140.1 41.641.6 26.226.2 32.732.7 24.024.0 23.723.7 23.623.6 물농도Water concentration 59.959.9 58.458.4 73.873.8 67.367.3 7676 76.376.3 76.476.4

표1을 참조하면 결정화온도가 낮을수록 분리탑 상부에서의 아세트산결정(Solid)과 아세트산(Liquid)의 농도가 상승하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 결정화온도에 따라 과포화도가 증가되어 물결정이 존재하는 분리탑의 상부에 아세트산이 혼입될 수 있음을 나타내는 것이다.Referring to Table 1, it was found that the lower the crystallization temperature, the higher the concentration of acetic acid crystals (Solid) and acetic acid (Liquid) in the separation column. These results indicate that the degree of supersaturation increases with the crystallization temperature, so that acetic acid may be incorporated in the upper part of the separation column in which the water crystal is present.

[실시예 2] 결정화시간에 따른 물과 아세트산의 농도 측정Example 2 Measurement of Water and Acetic Acid Concentration According to Crystallization Time

실시예 1과 동일한 분리장치 및 혼합물을 사용하고, 결정화온도를 -28℃로 고정시켜 결정화시간에 따른 분리탑 상부에서의 물과 아세트산의 혼합액(Liquid) 및 결정(Solid)을 회수하여 각각에 포함된 물과 아세트산의 농도를 측정하였고, 그 결과를 표2에 나타내었다.The same separation apparatus and mixture as in Example 1 were used, and the crystallization temperature was fixed at -28 ° C., whereby a liquid and a solid mixture of water and acetic acid in the upper part of the separation column according to the crystallization time were recovered and included in each. The concentration of acetic acid and acetic acid was measured, and the results are shown in Table 2.

[표 2]TABLE 2

결정화시간(hr)Crystallization time (hr) 22 33 44 55 66 88 Liquid(중량부)Liquid 아세트산농도Acetic acid concentration 36.536.5 27.927.9 32.332.3 27.927.9 20.220.2 20.820.8 물농도Water concentration 63.563.5 72.172.1 67.767.7 72.172.1 79.879.8 79.279.2 Solid(중량부)Solid (part by weight) 아세트산농도Acetic acid concentration 29.829.8 22.822.8 24.324.3 19.019.0 10.210.2 19.519.5 물농도Water concentration 70.270.2 77.277.2 75.775.7 81.081.0 89.889.8 80.580.5

표2를 참조하면 결정화시간이 증가할수록 분리탑 상부에서의 아세트산결정(Solid)과 아세트산(Liquid)의 농도가 감소하여 물결정에 대한 순도가 증가하는 것을 알 수 있었다. 그러나, 3시간을 넘어설 경우에는 물결정의 순도가 오히려 감소하였고, 8시간이 될 경우에도 6시간에 비해서 순도가 감소하였다. 이러한 결과는 결정화시간이 증가함에 따라 생성되는 결정비율이 증가하여 아세트산결정이 분리탑의 상부로 이동하여 물결정의 순도를 떨어뜨리는 것으로, 이에 따라, 결정조에서의 결정화시간은 3시간을 넘지 않는 것이 바람직한 것을 확인할 수 있었다.Referring to Table 2, it can be seen that as the crystallization time increases, the concentration of acetic acid crystals (Solid) and acetic acid (Liquid) in the top of the separation column decreases to increase the purity of the water crystals. However, after 3 hours, the purity of water crystals decreased, and even at 8 hours, the purity decreased compared to 6 hours. These results indicate that as the crystallization time increases, the rate of crystallization increases, so that the acetic acid crystals move to the top of the separation column to decrease the purity of the water crystals. Therefore, the crystallization time in the crystal bath does not exceed 3 hours. The preferable thing was confirmed.

[실시예 3] 분리탑 위치에 따른 물과 아세트산의 농도 측정Example 3 Measurement of Water and Acetic Acid Concentration According to Separation Column Location

실시예 1과 동일한 분리장치 및 혼합물을 사용하고, 결정화온도는 -28℃로, 결정화시간은 3시간으로 하여 분리탑 위치에 따른 물과 아세트산의 혼합액(Liquid) 및 결정(Solid)을 회수하여 각각에 포함된 물과 아세트산의 농도를 측정하였고, 그 결과를 표3에 나타내었다.The same separation apparatus and mixture as in Example 1 were used, and the crystallization temperature was -28 ° C and the crystallization time was 3 hours, thereby recovering a liquid and a solid solution of water and acetic acid according to the separation column position. The concentrations of water and acetic acid contained in were measured, and the results are shown in Table 3.

[표 3][Table 3]

분리탑 바닥에서부터 높이(cm)Height (cm) from bottom of divider 1010 2020 3030 4040 Liquid(중량부)Liquid 아세트산농도Acetic acid concentration 5252 5050 3232 1717 물농도Water concentration 4848 5050 6868 8383 Solid(중량부)Solid (part by weight) 아세트산농도Acetic acid concentration 8787 6565 4747 1010 물농도Water concentration 2323 3535 5353 9090

표3을 참조하면 분리탑의 상부에서는 물결정(Solid) 및 물(Liquid)의 농도가 높고, 분리탑의 하부에서는 아세트산결정(Solid) 및 아세트산(Liquid)의 농도가 높음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 물과 아세트산의 혼합물이 결정화된 후 분리탑의 상부와 하부로 각각 분리되었음을 확인할 수 있는 것이다.Referring to Table 3, it was confirmed that the concentration of water crystal (Solid) and water (Liquid) is high in the upper part of the separation column, the concentration of acetic acid crystal (Solid) and acetic acid (Liquid) is high in the lower part of the separation column. This result confirms that the mixture of water and acetic acid is separated into the upper and lower portions of the separation column after crystallization.

[실시예 4] 냉각온도와 불순물제거(Sweating) 온도와의 관계Example 4 Relation between Cooling Temperature and Sweating Temperature

실시예 1과 동일한 분리장치를 사용하여, 아세트산 농도가 50중량부인 물과 아세트산 혼합물은 -28.7℃에서 3시간 동안 결정화시키고, 아세트산 농도가 60중량부인 물과 아세트산의 혼합물은 -29.5℃에서 결정화시킨 후 각각 분리탑에 공급하였다. 분리탑에 공급된 후 분리탑 상부로 분리된 물결정을 다양한 온도에서 불순물을 제거한 후 물결정에 포함된 아세트산 농도를 측정하였고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.Using the same separator as in Example 1, the water and acetic acid mixture having an acetic acid concentration of 50 parts by weight was crystallized at -28.7 ° C for 3 hours, and the mixture of water and acetic acid having an acetic acid concentration of 60 parts by weight was crystallized at -29.5 ° C. After each supply to the separation tower. The water crystals supplied to the separation tower and then separated into the upper part of the separation column were removed impurities at various temperatures, and the acetic acid concentration included in the water crystals was measured. The results are shown in Table 4 below.

[표 4][Table 4]

혼합물에 포함된
아세트산 농도(중량부)
Contained in the mixture
Acetic acid concentration (part by weight)
결정화온도
(℃)
Crystallization temperature
(℃)
측정농도
(중량부)
Concentration
(Parts by weight)
Sweating 온도(℃)Sweating temperature (℃)
-15-15 -10-10 -5-5 00 33 5050 -28.7-28.7 아세트산농도Acetic acid concentration 19.819.8 26.926.9 15.915.9 6.16.1 1.01.0 물농도Water concentration 80.280.2 73.173.1 84.184.1 93.993.9 99.099.0 6060 -29.5-29.5 아세트산농도Acetic acid concentration 59.459.4 48.248.2 31.731.7 19.719.7 3.53.5 물농도Water concentration 40.640.6 51.851.8 68.368.3 80.380.3 96.596.5

표4를 참조하면, 물결정의 Sweating 온도가 높아짐에 따라 결정의 순도가 상승한다는 것을 알 수 있으며, 이때, 결정화온도가 -28.7℃인 경우가 -29.5℃인 경우보다 결정화 및 분리가 잘 이루어져 같은 온도에서 불순물을 제거하더라도 상대적으로 결정의 순도가 더 높다는 것을 알 수 있었다. 또한, 물결정의 순도는 0℃ 이상에서 불순물을 제거할 경우 순도가 더 높아지는 것을 확인할 수 있었다.Referring to Table 4, it can be seen that the purity of the crystal increases as the sweating temperature of the water crystal increases. At this time, when the crystallization temperature is -28.7 ° C, the crystallization and separation are better than the case where the crystallization temperature is -29.5 ° C. Even though impurities were removed from, it was found that the purity of crystals was relatively higher. In addition, the purity of the water crystal was confirmed that the higher the purity when removing impurities at 0 ℃ or more.

[실시예 5] 결정화온도와 불순물제거 온도에 따른 회수율 측정Example 5 Measurement of Recovery Rate According to Crystallization Temperature and Impurity Removal Temperature

실시예1과 동일한 분리장치 및 혼합물을 사용하여 다양한 결정화온도에서 각각 3시간씩 결정화시킨 후 분리탑의 상부에 존재하는 물결정을 회수하여 무게를 측정하였다. 이후 무게를 측정한 물결정의 온도를 단계적으로 올려 불순물을 제거한 후 물결정의 무게를 측정하였고, 불순물이 제거되기 전 물결정의 무게와 비교하여 감소된 무게변화율을 표5에 나타내었다.Using the same separator and mixture as in Example 1, each crystallized at various crystallization temperatures for 3 hours, and then recovered the water crystals present in the upper part of the separation column to measure the weight. Then, the weight of the water crystal was measured and the impurities were removed in order to increase the temperature of the water crystal, and the weight of the water crystal was measured. Compared to the weight of the water crystal before the impurity was removed, the reduced weight change rate is shown in Table 5.

[표 5]TABLE 5

결정화온도(℃)Crystallization temperature (℃) Sweating 온도(℃)Sweating temperature (℃) -15-15 -10-10 -5-5 00 33 -28.0-28.0 100100 8383 5959 2424 00 -28.7-28.7 100100 9292 8080 5959 00 -29.0-29.0 100100 7070 00 00 00 -29.5-29.5 100100 6868 4545 2626 00 -30.5-30.5 100100 6969 4747 3131 00

표5를 참조하면, Sweating 온도가 상승함에 따라 회수되는 물결정의 양은 감소하고 있으나, 결정화온도가 -28.7℃에서 생성된 결정은 결정화 및 분리가 잘 이루어져 Sweating 온도가 높아지더라도 회수되는 물결정(Sweating 온도가 0℃일 때)의 무게변화가 크지 않음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 적절한 결정화온도를 선택하여 우선적으로 결정을 올바르게 성장시키고 분리한 후 불순물을 제거해주어야 회수율이 감소하지 않으면서도 고순도의 결정을 얻을 수 있음을 확인할 수 있는 것이다.Referring to Table 5, as the sweating temperature increases, the amount of recovered water crystals decreases, but the crystallized temperature crystallized at -28.7 ° C crystallizes and separates well, so the water crystals recovered even when the sweating temperature increases. (When 0 ° C.), the change in weight was not large. These results indicate that by selecting the appropriate crystallization temperature, firstly growing and separating the crystals correctly and removing the impurities, crystals of high purity can be obtained without reducing the recovery rate.

[실시예 6] 결정화온도와 스크레이퍼 회전속도와의 관계Example 6 Relationship between Crystallization Temperature and Scraper Rotational Speed

실시예 1과 동일한 분리장치 및 혼합물을 사용하고, 결정화온도를 다양하게 변화시켜 각각 3시간 동안 결정화시켰다. 이때, 결정조 내의 스크레이퍼의 회전속도는 18rpm으로 고정하였다. 이후 분리탑으로 이동시켜 결정을 분리하고, 상부에서 회수한 물결정을 다양한 온도에서 불순물 제거한 후 결정내의 물과 아세트산 농도를 각각 측정하였으며, 그 결과를 표6에 나타내었다.The same separators and mixtures as in Example 1 were used, and the crystallization temperatures were varied for crystallization for 3 hours each. At this time, the rotation speed of the scraper in the crystal bath was fixed at 18 rpm. Thereafter, the crystals were separated by moving to a separation column, and water and acetic acid concentrations in the crystals were measured after removing the water crystals recovered therefrom at various temperatures, and the results are shown in Table 6.

[표 6]TABLE 6

결정화온도(℃)Crystallization temperature (℃) 측정농도
(중량부)
Concentration
(Parts by weight)
Sweating 온도(℃)Sweating temperature (℃)
-15-15 -10-10 -5-5 00 33 -28.5-28.5 아세트산농도Acetic acid concentration 37.337.3 26.926.9 16.016.0 6.16.1 0.980.98 물농도Water concentration 62.762.7 73.173.1 84.084.0 93.993.9 99.0299.02 -29.0-29.0 아세트산농도Acetic acid concentration 36.636.6 32.332.3 14.614.6 3.453.45 -- 물농도Water concentration 63.463.4 67.767.7 85.485.4 96.5596.55 -- -30.0-30.0 아세트산농도Acetic acid concentration 48.848.8 47.647.6 40.940.9 26.026.0 -- 물농도Water concentration 51.251.2 52.452.4 59.159.1 74.074.0 --

표6을 참조하면 스크레이퍼의 회전속도가 18rpm일 경우에는 결정화온도를 -28.5℃로 조절하는 것이 결정화 및 분리가 잘 이루어진다는 것을 알 수 있으며, 결정화온도를 하강시킬수록 물결정의 순도가 감소함을 알 수 있었다. 이러한 결과는 결정화온도를 낮출수록 스크레이퍼의 회전속도를 증가시켜야 함을 확인할 수 있는 것이다. 결정화온도가 낮을수록 결정조의 벽면에는 더 많은 결정이 생성되고 이를 빠르게 긁어내주어야 결정의 성장을 올바르게 시킬 수 있고 회수율을 확보할 수 있기 때문이다.Referring to Table 6, it can be seen that when the rotational speed of the scraper is 18rpm, the crystallization temperature is adjusted to -28.5 ° C to facilitate crystallization and separation, and the purity of the water crystal decreases as the crystallization temperature is lowered. Could. These results confirm that the lower the crystallization temperature should increase the rotational speed of the scraper. This is because the lower the crystallization temperature, the more crystals are formed on the walls of the crystal bath, and the more quickly scraped it out, the better the crystal growth and the better the recovery rate.

[실시예 7] 결정화온도 및 시간에 따른 결정 비율 측정Example 7 Crystallization Ratio Measurement According to Crystallization Temperature and Time

실시예 1과 동일한 분리장치 및 혼합물을 사용하고 결정화온도를 다양하게 변화시켜 결정화시간에 따른 분리탑 내에 존재하는 결정비율(결정슬러리 내에 함유되는 물결정과 아세트산결정의 양)를 측정하였고 그 결과를 하기 표7에 나타내었다.By using the same separation apparatus and mixture as in Example 1 and varying the crystallization temperature, the crystal ratio (the amount of water crystal and acetic acid crystal contained in the crystal slurry) was measured according to the crystallization time. It is shown in Table 7 below.

[표 7]TABLE 7

결정화온도(℃)Crystallization temperature (℃) 분리탑 내의 결정비율(중량부)Crystal ratio in the separation column (parts by weight) 1시간 후1 hour later 2시간 후2 hours later 3시간 후3 hours later 4시간 후4 hours later 5시간 후5 hours later -28.5-28.5 -- 33 77 -- -- -29.5-29.5 99 1212 1616 1919 -- -30.5-30.5 -- -- 1717 1919 2121 -31.5-31.5 -- -- 1818 2020 --

표7을 참조하면, 분리탑 내의 결정비율은 결정화온도가 상승함에 따라 감소하며, 결정화시간이 길어짐에 따라 증가하는 것을 알 수 있었다.Referring to Table 7, it can be seen that the crystal ratio in the separation column decreases with increasing crystallization temperature and increases with increasing crystallization time.

[실시예 8] 결정화온도 및 시간에 따른 결정 입자 크기 측정Example 8 Measurement of Crystal Particle Size According to Crystallization Temperature and Time

실시예 1과 동일한 분리장치 및 혼합물을 사용하고 결정화온도 및 결정화시간을 변화시켜 분리탑의 상부 및 하부로 분리된 물결정과 아세트산결정의 크기(㎛)를 측정하였고, 그 결과를 표8에 나타내었다.The same separation apparatus and mixture as in Example 1 were used, and the crystallization temperature and crystallization time were changed to measure the size (μm) of the water crystals and the acetic acid crystals separated into the upper and lower portions of the separation column, and the results are shown in Table 8. It was.

[표 8][Table 8]

결정화온도(℃)Crystallization temperature (℃) 위치location 결정화시간Crystallization time 1 시간1 hours 2 시간2 hours 3 시간3 hours 4 시간4 hours 5 시간5 hours -30.0-30.0 상부(물결정 크기)Top (water crystal size) -- 64.8064.80 106.73106.73 83.8683.86 76.2476.24 -30.5-30.5 상부(물결정 크기)Top (water crystal size) 95.3095.30 104.19104.19 -- -- -- 하부(아세트산결정 크기)Lower part (acetic acid crystal size) -- -- 114.36114.36 135.32135.32 242242 -31.0-31.0 상부(물결정 크기)Top (water crystal size) 53.3753.37 -- 68.2568.25 129.67129.67 122.84122.84 하부(아세트산결정 크기)Lower part (acetic acid crystal size) -- -- -- 307.11307.11 78.4878.48 -31.5-31.5 상부(물결정 크기)Top (water crystal size) -- 68.6168.61 85.7785.77 53.3753.37 38.1238.12 하부(아세트산결정 크기)Lower part (acetic acid crystal size) -- -- 190.59190.59 185.77185.77 -- -32.0-32.0 상부(물결정 크기)Top (water crystal size) 88.7288.72 119.43119.43 -- -- -- 하부(아세트산결정 크기)Lower part (acetic acid crystal size) -- 272.98272.98 270.62270.62 -- --

표8을 참조하면, 결정 입자 크기는 결정화온도에는 거의 영향을 받지 않지만 결정화시간이 길어짐에 따라 입자의 크기가 커지는 것을 확인할 수 있었다. 이때, 결정화시간이 4시간 또는 5시간을 경과한 후에는 결정 입자 크기가 오히려 감소하는 것으로 보아 결정화시간은 상기에서 언급한 바와 같이 3시간을 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.Referring to Table 8, the crystal grain size was hardly affected by the crystallization temperature, but it was confirmed that the grain size increases as the crystallization time increases. At this time, since the crystal grain size is rather reduced after the crystallization time passes 4 hours or 5 hours, the crystallization time is preferably not more than 3 hours as mentioned above.

[실시예 9] 결정 비율과 결정순도의 관계Example 9 Relationship between Crystal Ratio and Crystal Purity

실시예 1과 동일한 분리장치 및 혼합물을 사용하여 결정조에서 -32℃로 결정화시키고, 분리탑으로 이송시켜 분리탑의 온도를 -27℃로 상승시켜 결정비율을 감소시키면서 분리탑의 상부와 하부에 존재하는 결정의 아세트산 농도를 2회 측정하였고, 그 결과를 하기 표9에 나타내었다.Using the same separator and mixture as in Example 1, crystallization was carried out at -32 ° C in a crystal bath and transferred to the separation tower to raise the temperature of the separation tower to -27 ° C, reducing the crystal ratio at the top and bottom of the separation tower. The acetic acid concentration of the crystals present was measured twice, and the results are shown in Table 9 below.

[표 9]TABLE 9

횟수Number of times 위치location 결정비율(중량부)Crystal ratio (part by weight) 50중량부50 parts by weight 35중량부35 parts by weight 15중량부15 parts by weight 7중량부7 parts by weight 3중량부3 parts by weight 1회1 time 상부Top 3737 3232 2929 2727 2525 하부bottom 6262 6262 6363 6868 7676 2회Episode 2 상부Top 3232 3333 2929 2323 2222 하부bottom 6363 6464 6868 7272 7878

표9를 참조하면, 분리탑 내의 결정비율이 높을 경우에는(50중량부) 아세트산결정과 물결정이 분리될 수 있는 공간이 부족하여 분리가 잘 이루어지지 않음에 따라 결정비율이 낮은 경우보다(3중량부) 분리탑 상부에서의 아세트산 농도가 높은 것을 확인할 수 있었다. 한편, 분리탑 내의 결정비율이 10중량부 이하일 때 분리탑 상부에서는 아세트산 농도가 20% 내외로 감소하고 하부에서는 아세트산 농도가 80% 내외로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 점은 분리탑 내의 결정비율을 10중량부 이하로 하는 것이 가장 바람직함을 확인할 수 있는 것이다.Referring to Table 9, when the ratio of crystals in the separation column is high (50 parts by weight), there is not enough space to separate the acetic acid crystals and water crystals. (Part by weight) of acetic acid at the top of the separation column was found to be high. On the other hand, when the crystal ratio in the separation column is 10 parts by weight or less, the concentration of acetic acid in the upper part of the separation tower was reduced to around 20% and the acetic acid concentration in the lower portion was confirmed to increase to about 80%. This point confirms that it is most preferable to set the crystal ratio in the separation column to 10 parts by weight or less.

도1은 본 발명의 물과 아세트산의 분리방법을 연속공정으로 나타낸 흐름도이다.1 is a flow chart showing a separation process of water and acetic acid of the present invention in a continuous process.

도2는 물과 아세트산 혼합물의 공융 결정화 원리를 설명하기 위한 상태도이다.2 is a state diagram for explaining the principle of eutectic crystallization of water and acetic acid mixture.

도3은 본 발명에 따른 물과 아세트산의 분리장치에 대한 구성도이다.3 is a block diagram of an apparatus for separating water and acetic acid according to the present invention.

<도면부호의 간략한 설명><Brief Description of Drawings>

100 : 결정조100: crystal

200 : 분리탑200: separation tower

300 : 이송라인300: transfer line

Claims (18)

a) 물과 아세트산의 혼합물로서, 아세트산 농도가 혼합물 전체 중량 100을 기준으로 50 내지 80 중량부인 혼합물을 결정조에 공급하는 단계;a) feeding to a crystal bath a mixture of water and acetic acid, the mixture having an acetic acid concentration of 50 to 80 parts by weight, based on the total weight of the mixture 100; b) 상기 결정조를 상기 혼합물의 공융 온도 이하로 하강시켜 상기 물과 상기 아세트산을 각각 분리 결정화시키는 단계;b) lowering said crystal bath below the eutectic temperature of said mixture to separately crystallize said water and said acetic acid; c) 상기 결정조에서 결정화된 물결정, 아세트산결정 및 물과 아세트산 혼합액을 함유하는 결정 슬러리를 분리탑으로 이송시키는 단계; 및c) transferring the crystallized slurry containing water crystallization, acetic acid crystallization and water and an acetic acid mixture liquid crystallized in the crystal bath to a separation column; And d) 상기 분리탑에서 상기 결정 슬러리 내의 밀도차에 의해 상기 물결정과 상기 아세트산결정을 각각 상기 분리탑의 상부와 하부로 분리하는 단계를 포함하는 물과 아세트산의 분리방법.d) separating the water crystal and the acetic acid crystal into the upper and lower portions of the separation column, respectively, by the difference in density in the crystal slurry in the separation column. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 b) 단계의 결정조 온도는 -26.7 ~ -36℃로 조절하는 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리방법.The crystal bath temperature of step b) is -26.7 ~ -36 ℃ separation method of water and acetic acid, characterized in that it is adjusted. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 b) 단계의 결정조에서 상기 혼합물을 결정화시키는 시간은 0.5 ~ 3시간으로 조절하는 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리방법.Separating method of water and acetic acid, characterized in that the time to crystallize the mixture in the crystal bath of step b) is adjusted to 0.5 to 3 hours. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 b) 단계의 결정조에서 상기 혼합물을 결정화시키는 속도는 0.1 ~ 5℃/분로 조절하는 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리방법.Separating method of water and acetic acid, characterized in that the rate of crystallization of the mixture in the crystal bath of step b) is adjusted to 0.1 ~ 5 ℃ / min. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 b) 단계의 결정조 내에서 생성되는 상기 물결정과 상기 아세트산결정의 양은 상기 결정조 내에 존재하는 상기 결정 슬러리 전체 중량 100을 기준으로 30 ~ 80중량부인 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리방법.The amount of the water crystal and the acetic acid crystal produced in the crystal bath of step b) is 30 to 80 parts by weight based on the total weight of 100 of the crystal slurry present in the crystal bath. . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 d) 단계의 분리탑 온도는 -26.7 ~ -28℃로 조절되는 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리방법.The separation tower temperature of step d) is -26.7 ~ -28 ℃ characterized in that the separation method of water and acetic acid. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분리탑에서 상기 물결정과 상기 아세트산결정을 분리시키는 시간은 1 ~ 5시간으로 조절하는 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리방법.Separating method of water and acetic acid, characterized in that the time for separating the water crystals and the acetic acid crystals in the separation column is adjusted to 1 to 5 hours. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 d) 단계의 분리탑 내에 존재하는 상기 물결정과 상기 아세트산결정의 양은 상기 분리탑 내에 존재하는 상기 결정 슬러리 전체 중량 100을 기준으로 3 ~ 20중량부인 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리방법.The amount of the water crystal and the acetic acid crystal present in the separation column of step d) is 3 to 20 parts by weight based on the total weight 100 of the crystal slurry present in the separation column. 제1항에 있어서,The method of claim 1, e) 상기 분리탑 상부의 온도를 상기 물의 녹는점 부근인 0 ~ 5℃로 조절하고, 상기 분리탑 하부의 온도를 상기 아세트산의 녹는점 부근인 16.6 ~ 25℃로 조절하여 상기 물결정과 상기 아세트산에 존재하는 불순물을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리방법.e) The temperature of the separation column is adjusted to 0 ~ 5 ℃ near the melting point of the water, the temperature of the bottom of the separation column is adjusted to 16.6 ~ 25 ℃ near the melting point of the acetic acid to the water crystal and the acetic acid Separation method of water and acetic acid, characterized in that it further comprises the step of removing impurities present in. 제1항 또는 제9항에 있어서,The method according to claim 1 or 9, 상기 분리탑에서 외부로 배출되는 물과 아세트산의 혼합액을 상기 결정조로 다시 공급하여 재결정화 및 재분리시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리방법.And re-crystallizing and re-separating the mixed solution of water and acetic acid discharged to the outside from the separation tower to the crystal bath. 물과 아세트산이 혼합된 혼합물로서, 아세트산 농도가 혼합물 전체 중량 100을 기준으로 50 내지 80 중량부인 혼합물을 공융 온도 이하로 조절하여 상기 물과 상기 아세트산을 각각 분리 결정화시키는 결정조;A mixture of water and acetic acid, the crystal bath for separating and crystallizing the water and the acetic acid, respectively, by adjusting the mixture having an acetic acid concentration of 50 to 80 parts by weight based on the total weight of the mixture to below the eutectic temperature; 상기 결정조에서 결정화된 물결정과 아세트산결정을 밀도차에 의해 각각 상부와 하부로 분리하는 분리탑; 및A separation tower separating the water crystallized and the acetic acid crystallized in the crystal tank into upper and lower portions by density differences, respectively; And 상기 결정조에서 배출되는 상기 물결정, 상기 아세트산결정 및 물과 아세트산의 혼합액을 함유하는 결정 슬러리를 상기 분리탑으로 이송시키는 이송라인을 포함하는 물과 아세트산의 분리장치.And a transfer line for transferring the crystal slurry containing the water crystal, the acetic acid crystal and the mixed liquid of water and acetic acid discharged from the crystal bath to the separation tower. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 결정조의 온도는 -26.7 ~ -36℃인 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리장치.Separation device of water and acetic acid, characterized in that the temperature of the crystal bath is -26.7 ~ -36 ℃. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 결정조에는 결정화된 상기 물결정과 상기 아세트산결정을 긁어내기 위한 스크레이퍼(scraper)가 마련된 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리장치.And a scraper for scraping the crystallized water crystals and the acetic acid crystals into the crystal bath. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 스크레이퍼의 회전속도는 5 ~ 50rpm인 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리장치.Separation device of water and acetic acid, characterized in that the rotational speed of the scraper is 5 ~ 50rpm. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 분리탑의 온도는 -26.7 ~ -28℃인 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리장치.Separation device of water and acetic acid, characterized in that the temperature of the separation column is -26.7 ~ -28 ℃. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 분리탑은,The separation tower, 상기 분리탑 상부에 마련되어 상기 물결정을 저장하는 물결정 저장부;A water crystal storage unit disposed above the separation column to store the water crystal; 상기 분리탑 하부에 마련되어 상기 아세트산결정을 저장하는 아세트산결정 저장부;An acetic acid crystal storage unit provided below the separation column to store the acetic acid crystals; 상기 분리탑 중심부에 마련되어 상기 결정 슬러리에 함유된 상기 물과 상기 아세트산이 액체상태로 공존하는 공존부; 및A coexistence unit provided at a center of the separation tower, wherein the water and acetic acid coexist in a liquid state in the crystal slurry; And 상기 물결정 저장부, 상기 아세트산결정 저장부, 상기 공존부의 온도를 각각 조절하는 온도조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리장치.Separation device for water and acetic acid, characterized in that it comprises a temperature control unit for adjusting the temperature of the water crystal storage unit, the acetic acid crystal storage unit, the coexistence unit. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 물결정 저장부의 온도는 0 ~ 5℃이고, 상기 아세트산결정 저장부의 온도는 16.6 ~ 25℃이며, 상기 공존부는 -26.7 ~ -28℃인 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리장치.The temperature of the water crystal storage unit is 0 ~ 5 ℃, the temperature of the acetic acid crystal storage unit is 16.6 ~ 25 ℃, the coexistence unit is -26.7 ~ -28 ℃ characterized in that the separation device of water and acetic acid. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 분리탑의 높이/직경의 비율은 1 ~ 10인 것을 특징으로 하는 물과 아세트산의 분리장치.Separation device of water and acetic acid, characterized in that the ratio of the height / diameter of the separation column is 1 ~ 10.
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