KR101487107B1 - Pervaporation system using organic-inorganic composite membranes for dehydration of glycol ether - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 글리콜 에테르 탈수용 유-무기 복합막을 이용한 투과증발 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 물-글리콜 에테르의 공비조성 발생여부와 무관하게 적용 가능하며, 막의 안정성이 우수하고, 고농축된 글리콜 에테르의 수득이 가능한 글리콜 에테르 탈수용 유-무기 복합막을 포함하는 투과증발 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a pervaporation system using an organic-inorganic composite membrane for the dehydration of glycol ethers, and more particularly, to a pervaporation system using glycol ether which is excellent in stability of a membrane and has high concentration of glycol ether And a pervaporation system comprising an organic-inorganic composite membrane for glycol ether dewatering which is obtainable.
글리콜 에테르류는 제약, 염료, 페인트, 코팅제, 세척액, 고성능 공업용 용매 등 여러 용도에 널리 쓰이고 있다.Glycol ethers are widely used in a variety of applications including pharmaceuticals, dyes, paints, coatings, cleaning solutions, and high performance industrial solvents.
글리콜 에테르류는 친수성 작용기인 히드록시기(-OH)가 존재하기 때문에 물에 대한 친화력이 좋은 편이다. 그러므로 개방계(open system)에서 사용시 필연적으로 대기 중의 수분을 흡수하기 때문에 탈수공정을 거쳐야 재사용이 가능하다. 특히, 고성능 공업용 용매로 사용되는 프로필렌 계열의 글리콜 에테르들은 고가이기 때문에 별도의 환경친화적 및 경제적으로 재이용하는 기술이 필수적으로 요구되고 있다.Glycol ethers have a good affinity for water due to the presence of a hydrophilic functional group, hydroxyl group (-OH). Therefore, it is inevitable to absorb moisture in the air when used in an open system, so that it can be reused after a dehydration process. Particularly, propylene glycol ethers used as high-performance industrial solvents are expensive, so that technologies for reusing them environmentally and economically are indispensably required.
종래에는 일반적으로 증류 공정이 사용되었으나, 대부분의 글리콜 에테르류는 공비점을 형성하므로 싸이클로 헥산이나 벤젠 등의 유해물질을 분리용 첨가제로 사용해야 하며, 또 이들 첨가제를 분리하는 공정을 수반하게 된다. 이로 인해 많은 에너지가 소모되어 높은 운전비용은 물론, 장치도 비대해지며 회수율도 떨어지게 되는 단점이 있었다. Conventionally, a distillation process is generally used. However, since most glycol ethers form an azeotropic point, harmful substances such as cyclohexane and benzene must be used as additives for separation, and a step of separating these additives is also required. As a result, there is a disadvantage in that a large amount of energy is consumed and high operating costs as well as equipment become uneven and the recovery rate lowers.
일반적으로 공비점을 형성하거나, 열 변성이 일어나기 쉬운 혼합물의 분리에 고분자 막을 이용한 투과증발법이 상업적으로 적합한 것으로 알려져 있다. 투과증발법은 막 분리기술의 한 종류로서 액체혼합물을 분리막의 공급측에 공급하고 분리대상물질이 분리막의 선택적 투과특성에 의하여 회수되는 기술이다. 즉, 막 소재 물질과 분리대상 분자들 사이의 상호작용에 의해 분리가 이루어지기 때문에 혼합물 중의 특성성분에 대한 선택도가 높은 비다공성 고분자 복합막이 주로 사용된다. It is generally known that a pervaporation method using a polymer membrane is commercially suitable for forming an azeotropic point or separating a mixture in which thermal denaturation tends to occur. Pervaporation is a technique in which a liquid mixture is supplied to a supply side of a separation membrane as a kind of membrane separation technique, and the separation target substance is recovered by selective permeation characteristics of the separation membrane. That is, a non-porous polymer composite membrane having high selectivity to a characteristic component in the mixture is mainly used because separation is performed by interaction between the membrane material and the molecules to be separated.
분리막의 선택적 투과특성과 투과속도는 막의 자체의 특성에 의하여 좌우되고, 막분리의 동력은 진공연결에 의하여 유지되는 감압(보통 2~20 torr)에 의한 분리막 전후의 압력차에 의하여 유도된다. 상기와 같은 투과증발 탈수공정에서는 분리막 소재로 친수성 고분자인 폴리비닐알코올 (Poly(vinyl alcohol), PVA)을 소재로 하는 분리막을 주로 사용하고 있다. 친수성 고분자 분리막은 물/유기물 혼합물의 투과증발공정에서 높은 선택도를 나타내며, 제막성이 뛰어나고 고분자 사슬에 히드록시기(-OH)가 있어 화학적 가교가 용이하며 특성 개질이 용이하다. The selective permeability and permeation rate of the membrane depend on the membrane's own properties and the power of the membrane separation is induced by the pressure difference before and after the membrane due to the reduced pressure (usually 2 to 20 torr) maintained by the vacuum connection. In the above-mentioned pervaporation and dehydration process, a separation membrane made of polyvinyl alcohol (polyvinyl alcohol, PVA) as a hydrophilic polymer is mainly used as a separation membrane material. Hydrophilic polymer membranes exhibit high selectivity in the pervaporation process of water / organic compounds, excellent membrane formability, and hydroxyl groups (-OH) in the polymer chain, facilitating chemical crosslinking and facilitating property modification.
하지만 폴리비닐알코올은 농도나 온도 같은 조업조건의 변화에 의해서 큰 영향을 받으며, 열적, 화학적, 기계적으로 안정하지 못한 단점을 가지고 있다. 일례로 기존의 상용 고분자막은 일반적으로 50℃ 이상이 되면 팽윤 현상이 발생하면서 선택성이 낮아진다.However, polyvinyl alcohol has a disadvantage that it is greatly affected by changes in operating conditions such as concentration and temperature, and is not thermally, chemically, and mechanically stable. For example, conventional commercial polymer membranes generally exhibit a swelling phenomenon at a temperature of 50 ° C or higher, resulting in lower selectivity.
또한 고분자 사슬간의 인력이 커서 치밀한 구조를 가지며 이로 인하여 비교적 높은 결정성을 갖기 때문에 가교 반응 후 유기용매에 대한 안정성은 우수하나 투과도가 낮은 단점을 가지고 있다. In addition, since the graft between polymer chains has a large structure and has a relatively high crystallinity, it has a disadvantage in that the stability against organic solvents after crosslinking reaction is excellent but the permeability is low.
특히, 글리콜 에테르류 탈수의 경우, 상용화 투과증발 공정이 적용된 예는 찾아볼 수 없으며, 학술 문헌에서도 투과증발에 의한 탈수는 거의 알려진 바 없다. 상기와 같은 용제의 재사용 공정의 특성상 수분함량이 높기 때문에 처리대상 용매에서 수분함량이 높아지면 고분자막의 팽윤현상(Swelling Effect)으로 막 자체의 안정성 및 물리적 강도가 약화되는 문제점 때문에 상용화되지 못하고 있다.
In particular, in the case of glycol ether dehydration, no commercialized pervaporation process has been found, and in the academic literature, dehydration by pervaporation is hardly known. Due to the high water content of the solvent, the swelling effect of the polymer membrane may lead to a decrease in the stability and physical strength of the polymer membrane.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고, 수분함량이 높은 글리콜 에테르 수용액을 고순도로 탈수하기 위하여, 특정의 구성을 갖는 글리콜 에테르 탈수용 유-무기 복합막을 포함하는 투과증발 시스템을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
The present invention provides a pervaporation system comprising an organic-inorganic composite membrane for the dehydration of glycol ether having a specific constitution in order to solve the above problems and dehydrate a glycol ether aqueous solution having a high water content with high purity. .
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 투과증발 시스템은 원료를 저장하는 원료탱크(1); 상기 원료탱크(1)로부터 원료를 이송하는 펌프(3); 상기 펌프(3)를 통해 이송되는 원료의 이물질 제거를 위한 전처리필터(4); 상기 전처리필터(4)를 통과한 원료의 투과증발이 일어나는 막 모듈(5); 상기 막 모듈(5)에서 투과되어 배출된 수증기를 액체로 응축하는 응축기(6); 시스템 내의 진공 상태를 유지하여 주는 진공 펌프(7); 상기 응축기(6)에 의해 응축된 수득물을 수집하는 콜렉터(8); 및 상기 원료탱크(1)와 막 모듈(5)을 연결하는 순환라인(10)을 포함하며, 상기 막 모듈(5)은 가교화된 베이스 수지 매트릭스 내 분산된 건식 실리카를 포함하는 글리콜 에테르 탈수용 유-무기 복합막을 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a pervaporation system comprising: a raw material tank for storing a raw material; A
본 발명의 투과증발 시스템을 글리콜에테르의 탈수에 이용하는 경우, 기존의 증류공정에 비하여 에너지 비용을 낮출 수 있고, 글리콜 에테르와 물의 공비조성 발생여부와 관계 없이 적용할 수 있다. When the pervaporation system of the present invention is used for the dehydration of glycol ether, it is possible to lower the energy cost as compared with the conventional distillation process, and can be applied irrespective of whether azeotropic composition of glycol ether and water is generated or not.
본 발명의 적용한 글리콜 에테르의 투과증발 시스템에 의하면, 증류 공정에 비해 운전 온도가 낮기 때문에 시료의 열변성 가능성이 적으며, 막의 열적 안정성이 우수하여 투과증발공정에서는 높은 온도인 90℃에서도 운전이 가능하다. 또한 투과 속도와 선택도로 대변되는 막의 선택적 분리능이 뛰어나기 때문에 적은 수의 막모듈로도 원하는 제품을 얻을 수 있으며 그에 따라 공정의 크기도 줄어드는 효과가 있다.According to the pervaporation system of the glycol ether applied by the present invention, since the operation temperature is lower than that of the distillation step, the possibility of thermal denaturation of the sample is low and the thermal stability of the membrane is excellent. Do. In addition, since the permeation rate and selective separation of the membrane corresponding to the selection path are excellent, the desired product can be obtained even with a small number of membrane modules, thereby reducing the size of the process.
또한 막의 수분에 대한 안정성이 우수하므로 50중량% 정도로 수분 함량이 높아도 팽윤 현상이 심하지 않아 글리콜 에테르의 탈수가 가능하다.Also, since the membrane has excellent stability against moisture, even if the water content is as high as about 50% by weight, the swelling phenomenon is not so severe, and glycol ether can be dehydrated.
아울러 일?벅인 투과증발공정의 조건(최대 50℃ 온도, 최대 15% 수분함량)과는 달리 가혹 조건(최대 80℃, 수분함량 50% 이상)에서도 안정적인 운전이 가능하다.
In addition, it is stable operation even under severe conditions (maximum 80 ℃, moisture content 50% or more), unlike the condition of the pervaporation process (maximum 50 ℃ temperature, maximum 15% moisture content).
도 1은 본 발명의 글리콜 에테르 탈수용 유-무기 복합막을 포함하는 투과증발 시스템이다.1 is a pervaporation system comprising the organic-inorganic composite membrane for the glycol ether dehydration of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 및 이를 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving it, will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투과증발 시스템에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a pervaporation system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 일실시예에 의한 투과증발 시스템은 원료를 저장하는 원료탱크(1); 상기 원료탱크(1)로부터 원료를 이송하는 펌프(3); 상기 펌프(3)를 통해 이송되는 원료의 이물질 제거를 위한 전처리필터(4); 상기 전처리필터(4)를 통과한 원료의 투과증발이 일어나는 막 모듈(5); 상기 막 모듈(5)에서 투과되어 배출된 수증기를 액체로 응축하는 응축기(6); 시스템 내의 진공 상태를 유지하여 주는 진공 펌프(7); 상기 응축기(6)에 의해 응축된 수득물을 수집하는 콜렉터(8); 및 상기 원료탱크(1)와 막 모듈(5)을 연결하는 순환라인(10)을 포함하며, 상기 막 모듈(5)은 가교화된 베이스 수지 매트릭스 내 분산된 건식 실리카를 포함하는 글리콜 에테르 탈수용 유-무기 복합막을 포함하는 것을 특징으로 한다.A pervaporation system according to an embodiment of the present invention includes a raw material tank (1) for storing a raw material; A
상기 원료탱크(1)는 탈수의 대상이 되는 원료가 저장되는 공간으로서, 50~90℃의 일정온도를 유지하기 위하여 스팀이 공급되거나, 그 외부에 밴딩 히터(2)가 더 설치될 수 있다.The
상기 펌프(3)는 상기 원료 탱크(1)에 저장되어 있는 원료를 끌어내는 역할을 한다. The
상기 펌프(3)에 의하여 상기 원료 탱크(1)로부터 끌어내어진 원료는, 전처리 필터(4)로 이송된다. The raw material drawn out from the
상기 전처리 필터(4)는 원료가 원활한 투과증발공정을 거칠 수 있도록 원료에 포함되어 있는 이물질을 제거하는 역할을 한다.The
상기 전처리 필터(4)를 통과한 원료는 막 모듈(5)을 통과하여 투과증발이 일어나게 된다.The raw material having passed through the pretreatment filter (4) passes through the membrane module (5) and pervaporation occurs.
본 발명에 있어서, 상기 막 모듈(5)은 가교화된 베이스 수지 매트릭스 내 분산된 건식 실리카를 포함하는 유-무기 복합막을 포함할 수 있으며, 상기 가교화된 베이스 수지는 폴리비닐알코올일 수 있다.
In the present invention, the
폴리비닐알코올은 제막성이 뛰어나고 고분자 사슬에 히드록시기(-OH)가 있어 화학적 가교가 용이하며 특성 개질이 용이하나, 고분자 사슬간의 인력이 커서 치밀한 구조를 가지며 이로 인하여 비교적 높은 결정성을 갖기 때문에 가교 반응 후 유기용매에 대한 안정성은 우수하나 투과도가 낮은 단점을 가지고 있다. 또한 글리콜 에테르의 탈수공정에 이용할 경우 폴리비닐알코올 막의 팽윤현상으로 인해 막 자체의 안정성 및 물리적 강도가 약화되는 문제가 있다.Polyvinyl alcohol is excellent in film forming property and has a hydroxyl group (-OH) in a polymer chain, which facilitates chemical cross-linking and facilitates property modification. However, since the attraction between polymer chains is large and has a dense structure, The stability to organic solvents is excellent but the permeability is low. Further, when used in the dehydration process of the glycol ether, there is a problem that stability and physical strength of the membrane itself are weakened due to swelling of the polyvinyl alcohol membrane.
그러나, 본 발명의 투과증발 시스템에 사용되는 유-무기 복합막은 가교화된 폴리비닐알코올 매트릭스 내 건식 실리카를 분산시킴으로써 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있게 된다.However, the organic-inorganic composite membrane used in the pervaporation system of the present invention can solve the above problems by dispersing the dry silica in the cross-linked polyvinyl alcohol matrix.
즉, 본 발명의 투과증발 시스템에 사용되는 막 모듈(5)로서 유-무기 복합막은 그 베이스 수지인 폴리비닐알코올이 가교 구조를 가질 수 있는바, 이로써 폴리비닐알코올 막의 안정성이 부여되고, 건식 실리카가 해당 가교 망상 구조내 안착되어 막의 성능이 일정하게 유지된다.That is, as the
상기 폴리비닐알코올의 중량평균분자량은 20,000~200,000이고, 구체적으로는 100,000~150,000일 수 있다. 상기 폴리비닐알코올의 검화도는 50~100%, 더욱 구체적으로는 90~99%일 수 있다. 폴리비닐알코올의 중량평균분자량이 20,000미만일 경우에는 점도가 너무 낮고, 200,000을 초과하는 경우에는 점도가 너무 높아지는 문제가 있다. 검화도는 분자 내 히드록시기를 갖는 정도를 의미하는데, 본 발명의 폴리비닐알코올의 검화도가 50% 미만일 경우 막의 결정성이 떨어지는 문제가 있다.
The weight average molecular weight of the polyvinyl alcohol may be 20,000 to 200,000, and may be 100,000 to 150,000. The saponification degree of the polyvinyl alcohol may be 50 to 100%, more specifically 90 to 99%. When the weight average molecular weight of the polyvinyl alcohol is less than 20,000, the viscosity is too low. When the weight average molecular weight exceeds 200,000, the viscosity becomes too high. The degree of saponification means the degree of having a hydroxyl group in the molecule. When the degree of saponification of the polyvinyl alcohol of the present invention is less than 50%, the crystallinity of the film deteriorates.
또한 본 발명의 투과증발 시스템에 사용되는 막 모듈(5)로서 유-무기 복합막은 50℃이상의 온도에서도 팽윤 현상이 거의 없어 좋은 선택도를 유지한다. 본 발명의 투과증발 시스템 운전시 상기 막 모듈(5)의 온도 조건은 40~90℃에서 탈수를 수행하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며, 50~80℃에서 탈수를 수행하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니고, 특히 80℃에서 탈수를 수행하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
Also, as the
상기 유-무기 복합막을 구성하는 상기 건식 실리카는 가교된 폴리비닐알코올의 매트릭스 내 포함되는 것으로서, 막의 안정성을 부여하고, 글리콜 에테르에 대한 막 선택도를 일정하게 유지하되 글리콜 에테르의 투과도도 높이는 역할을 한다. 상기 건식 실리카의 함량은 상기 가교화된 베이스 수지, 즉 폴리비닐알코올 대비 5~20중량%일 수 있다. 건식 실리카의 함량이 5중량% 미만이면 막의 내구성이 떨어지고, 글리콜 에테르의 투과도도 낮다진다는 문제점이 있다. 건식 실리카의 함량이 20중량%를 초과하는 경우, 글리콜 에테르의 선택도가 낮아지는 문제가 있다. 한편, 상기 건식 실리카의 1차 입자 크기는 7~40nm일 수 있다. The dry silica constituting the organic-inorganic composite membrane is contained in a matrix of cross-linked polyvinyl alcohol. It plays a role of imparting stability of the membrane and maintaining the membrane selectivity to the glycol ether constant while increasing the permeability of the glycol ether do. The content of the dry silica may be 5 to 20% by weight based on the cross-linked base resin, that is, polyvinyl alcohol. If the content of the dry silica is less than 5% by weight, the durability of the membrane deteriorates and the permeability of the glycol ether becomes low. When the content of the dry silica exceeds 20% by weight, there is a problem that the selectivity of the glycol ether is lowered. On the other hand, the primary particle size of the dry silica may be 7 to 40 nm.
본 발명의 투과증발 시스템 내에서 탈수의 대상이 되는 상기 글리콜 에테르는 에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌 글리콜 모노프로필에테르, 에틸렌 글리콜 모노이소프로필에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸에테르, 에틸렌 글리콜 모노페닐에테르, 에틸렌 글리콜 모노벤질에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노-n-부틸에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌 글리콜 모노에틸에테르 중 선택된 1종 이상일 수 있으며, 물과 공비점을 형성하여 일반적인 증류법에 의하여 탈수하기 어려운 글리콜 에테르류에 속하는 것이라면 제한이 없다.
The glycol ether which is subject to dehydration in the pervaporation system of the present invention is selected from the group consisting of ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol At least one selected from monophenyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether And it is not limited as long as it belongs to a glycol ether which forms water and an azeotropic point and is difficult to be dehydrated by a general distillation method.
상기 탈수 대상인 수용액 상태의 글리콜 에테르의 농도는 50중량% 이상일 수 있다. 본 발명의 투과증발 시스템은 분별 내지 증류가 까다로운 공비점 형성 수용액에 대해서도 탈수 공정을 적용할 수 있다. 사용된 글리콜에테르류의 농도는 50중량% 이상으로 물과 공비조성을 형성하고 있는 것들도 있어 일반적인 증류방법으로는 회수가 불가능하다. 본 발명에서는 글리콜에테르를 99.9중량%이상 농축할 수 있는바, 일반적인 투과증발에 의한 탈수의 범위를 초과하므로 막의 구조적 안정성이 매우 중요하다.The concentration of the glycol ether in the aqueous solution state to be dehydrated may be 50% by weight or more. The pervaporation system of the present invention can also apply a dehydration process to an azeotropic point forming aqueous solution which is difficult to fractionate or distill. The concentration of the glycol ether used is not less than 50% by weight, and some of them form an azeotropic composition with water, so that it is impossible to recover by a general distillation method. In the present invention, the glycol ether can be concentrated at 99.9% by weight or more, and the structural stability of the membrane is very important because it exceeds the range of dehydration by general pervaporation.
한편, 상기 유-무기 복합막의 두께는 80~120㎛일 수 있는데, 상기 두께는 탈수 대상인 글리콜 에테르 수용액의 농도에 따라 적절히 조절할 수 있다.On the other hand, the thickness of the organic-inorganic composite film may be 80 to 120 탆, and the thickness may be appropriately adjusted according to the concentration of the glycol ether aqueous solution to be dewatered.
본 발명의 투과증발 시스템에 의하여 탈수된 글리콜 에테르의 농도는 99.9중량% 이상으로, 본 발명의 투과증발 시스템에 사용되는 글리콜 에테르의 탈수용 유-무기 복합막은 그 투과도 및 선택도가 매우 우수하다.
The concentration of glycol ether dehydrated by the pervaporation system of the present invention is 99.9% by weight or more. The organic-inorganic hybrid membrane for dehydration of glycol ether used in the pervaporation system of the present invention has excellent permeability and selectivity.
본 발명의 투과증발 시스템에 있어서 상기 막 모듈(5)은 평막형, 나권형, 중공사막형 중 선택된 1 형태일 수 있다. In the pervaporation system of the present invention, the membrane module (5) may be one of a flat membrane type, a bare wire type, and a hollow fiber membrane type.
막 모듈(5)은 막을 실제 공정에 적용하기 위하여 만든 틀로써, 형태는 평막형, 나권형, 중공사막형 모듈로 구분된다. Membrane module (5) is a mold made to apply the membrane to the actual process, and its shape is classified into flat membrane type, bare wire type and hollow fiber membrane type module.
평막형은 중공사막과 비교하여 비표면적이 작아 나권형 모듈의 형태로 제작하여 유효면적을 늘리는 것이 바람직하다.It is preferable that the flat membrane type has a smaller specific surface area than that of the hollow fiber membrane and is manufactured in the form of a wound module to increase the effective area.
나권형은 입구가 한쪽인 봉투와 같은 형태의 평막 사이에 생산수가 흐를 수 있는 공간을 두었으며, 막과 막 사이에는 메쉬 스페이스를 두어 원수가 흐를 수 있도록 한 구조이다. 막과 막의 표면 사이에 폴리프로필렌 등의 메쉬 스페이서를 삽입하여 와류를 증대시켜 물질전달을 촉진시키고 농도 분극을 감소시킨다. 공급수가 각각의 모듈을 지나는 동안 분극 현상이 점차 증가하여 압력이 저하되고, 구동력이 감소하는 원인이 된다. 즉 모듈은 2장의 평막 사이에 통수가 가능한 지지체를 넣고 막의 외면에는 그물형태의 스페이서를 적층시킨 후 롤케이크 형태로 말아서 만든다. 모듈 유입부에서 유체에 압력을 가하게 되면 유입수는 모듈을 통과하면서 막에서 분리된 순수한 물은 중앙의 수집관으로 이동하게 되고, 막에서 배제된 유입수는 모듈의 반대쪽 끝에서 농축수가 되어 빠져나간다. 공급수가 각각의 모듈을 지나는 동안 분극 현상이 점차로 증가하고 압력저하를 가져와 분리 구동력을 감소시키는 원인이 된다. 실제 공정에서 사용하는 경우에는 모듈을 압력 베셀에 2~6개를 직렬로 연결하여 사용한다.The cowl has a space where production water can flow between flat membranes of the same shape as an envelope on one side, and a mesh space is provided between the membrane and the membrane so that raw water can flow. A mesh spacer, such as polypropylene, is inserted between the membrane and the surface of the membrane to increase vortex to promote mass transfer and reduce concentration polarization. As the feed water passes through each module, the polarization phenomenon gradually increases, causing the pressure to drop and the driving force to decrease. That is, the module is formed by putting a water-permeable support between two flat membranes, laminating a net-shaped spacer on the outer surface of the membrane, and rolling it into a roll cake form. When pressure is applied to the fluid at the module inlet, the inflow water passes through the module and pure water separated from the membrane is moved to the central collecting tube, and the inflow water exiting the membrane is condensed at the opposite end of the module. As the feed water passes through each module, the polarization phenomenon gradually increases and causes a pressure drop, which causes a decrease in the separation driving force. In case of using in actual process, 2 ~ 6 modules are connected in series to pressure vessel.
중공사막형은 사람의 머리카락보다 직경이 작은 매우 미세하고 속이 빈 섬유성 실을 수천에서 수만개씩 배열시킨 형태이다. 다른 모듈에 비해 부피당 막 표면적이 가장 넓으며, 투과방식에 따라 내압식과 외압식으로 분류된다. 중공사막은 표면 위에 0.1~1㎛의 매우 얇은 비다공성 외층을 갖는 반면, 외층 아래는 상대적으로 두꺼운 20~30㎛의 다공성 층이 존재한다. 외경과 내경의 비가 2:1 정도 되는 중공사막은 높은 운전압력을 견딜 정도의 강도를 갖기 때문에 다른 시스템과 비교하여 극도로 빽빽하게 주어진 부피를 채울 수 있다. 소규모의 역삼투압장치에서는 관형의 외압식 모듈을 사용하는 것이 가장 바람직하며, 대형화할수록 단위 용적당 투과량이 큰 중공사막형을 사용하는 것이 바람직하다.
Hollow fiber membranes are very fine and hollow fibrous threads smaller in diameter than human hair and are arranged in thousands to tens of thousands. Compared with other modules, the membrane surface area per volume is the widest, and classified according to permeation type and pressure type. The hollow fiber membrane has a very thin non-porous outer layer of 0.1 to 1 탆 on the surface, while a relatively thick porous layer of 20 to 30 탆 is present below the outer layer. The hollow fiber membrane, which has a ratio of outer diameter to inner diameter of about 2: 1, has a strength enough to withstand high operating pressures, so that it can fill an extremely dense given volume compared to other systems. In the case of a small scale reverse osmosis device, it is most preferable to use a tubular external pressure type module, and it is preferable to use a hollow fiber membrane type which has a larger permeation amount per unit size as the size of the module increases.
상기 막 모듈(5)을 통과하여 나온 수증기는 응축기(6)를 통과하면서 응축된다. 상기 응축기(6) 내부 온도는 -5~25℃일 수 있고, 더욱 바람직하게는 0~5℃일 때 글리콜 에테르의 농도를 99.9중량% 수준까지 올릴 수 있다.The water vapor passing through the membrane module (5) is condensed while passing through the condenser (6). The internal temperature of the
응축된 결과물의 농도를 유지하기 위하여 본 발명의 투과증발 시스템은 진공 상태를 유지하여야 하는바, 상기 진공펌프(7)가 해당 역할을 수행한다. 이 때, 상기 진공펌프(7)에 의해 유지되는 시스템 내 압력은 2~20Torr일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 5~15Torr일 때 글리콜 에테르의 농도를 99.9중량% 수준까지 올릴 수 있다.In order to maintain the concentration of the condensed result, the pervaporation system of the present invention must maintain a vacuum state, so that the
글리콜 에테르의 최종 농도를 결정 짓는 응축기(6)와 진공 펌프(7)의 운전 조건은 농축시키고자 하는 물질과 물의 혼합비율에 따른 끓는 점, 상평형 그래프 등의 물리화학적 성질을 파악하고 있어야 원하는 목적에 따라 조절할 수 있다.
The operating conditions of the condenser (6) and the vacuum pump (7), which determine the final concentration of the glycol ether, must be determined by understanding the physicochemical properties such as the boiling point and the phase equilibrium graph according to the mixing ratio of the substance and water to be concentrated, . ≪ / RTI >
응축기(6)를 통해 응축된 수증기는 콜렉터(8)에 수집된다. 본 발명의 투과증발 시스템에 있어서, 도 1에 나타낸 바와 같이 콜렉터(8, 9)는 복수개 일 수 있다. 콜렉터가 복수개일 경우, 콜렉터는 하나씩 개방하여 사용할 수 있으며, 하나의 콜렉터가 일정량 이상 채워지면, 다른 나머지 콜렉터에 수집되도록 흐름을 바꾸어준다. 각 콜렉터 전단과 후단에 있는 밸브를 통해 투과증발 시스템의 진공을 유지한 상태에서 수증기의 배출이 가능하게 된다.
The water vapor condensed through the condenser (6) is collected in the collector (8). In the pervaporation system of the present invention, as shown in Fig. 1, a plurality of
본 발명의 투과증발 시스템은, 상기 원료탱크(1)와 막 모듈(5)을 연결하는 순환라인(10) 상에 순환밸브(11)를 더 포함할 수 있다. 순환밸브(11)는 본 발명의 시스템에 의하여 원하는 농도의 글리콜 에테르를 얻기 위해, 순환라인(10)을 통해 원료를 순환시키며 조절하기 위한 구성이다.The pervaporation system of the present invention may further include a
즉, 막 모듈(5)을 통과하여 탈수된 글리콜 에테르의 농도가 원하는 농도에 도달하지 못하였을 경우, 순환라인(10)과 연결되어 있는 순환밸브(11)를 열고, 최종 제품(글리콜 에테르)으로 수거되는 라인과 연결된 수거밸브(12)를 닫으면, 계속적으로 원료가 순환라인(10)을 통해 순환하면서 막 모듈(5)을 통과하게 되므로 원하는 농도까지 피농축액을 농축시킬 수 있게 된다. 피농축액이 원하는 농도에 도달하게 되면 순환라인(10)과 연결된 순환밸브(11)를 닫고, 최종 제품으로 수거되는 라인으로 수거밸브(12)를 열어 원하는 농도의 제품, 즉 글리콜 에테르를 얻고 투과증발 공정을 마치게 된다.
That is, when the concentration of the glycol ether dehydrated through the
본 발명의 투과증발 시스템은 기존 투과증발 공정과는 달리 높은 수분함량(50% 이상)을 가진 유기혼합물에 넓은 탈수 범위(50~90%)를 적용시킬 수 있고, 높은 온도(80℃)에서도 안정적인 운전이 가능하다.
The pervaporation system of the present invention can apply a wide dehydration range (50 to 90%) to an organic mixture having a high moisture content (50% or more) unlike the conventional pervaporation process, Operation is possible.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 이에 대비되는 비교예를 통해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention and comparative examples thereof.
실시예Example
1 One
(1) 막의 제조(1) Preparation of membrane
중량평균분자량 20,000, 검화도 98%인 100g의 폴리비닐알코올을 90℃의 증류수에 넣어 교반하면서 용해하여 10중량% 수용액상태의 제1용액을 제조하였다. 100 g of polyvinyl alcohol having a weight average molecular weight of 20,000 and a degree of saponification of 98% was dissolved in distilled water at 90 캜 while stirring to prepare a first solution in a 10% by weight aqueous solution state.
다음으로 건식 실리카를 증류수에 0~20g 투입하여 고르게 분산이 되도록 충분히 교반하여 제2용액을 제조하였다. Next, 0 to 20 g of dry silica was added to distilled water, and sufficiently stirred so as to be evenly dispersed to prepare a second solution.
다음으로 상기 제1용액과 제2용액을 혼합하여 혼합액 중 건식 실리카의 농도가 폴리비닐알코올의 5중량%가 되도록 조절하여 투입하고, 혼합액을 연속 교반하면서 서냉하여 완전한 균일상을 얻을 때까지 24시간 교반하였다. 이때 아주 미세한 기포가 발생하게 되는데, 교반과정에서 용액 내 기포가 제거되도록 충분히 교반하여 주었다. 교반이 끝난 용액을 여과한 후, 유리판 상에서 제막하여 상온에서 24시간 이상 건조함으로써 막을 형성하였다.Next, the first solution and the second solution were mixed and adjusted so that the concentration of dry silica in the mixed solution was 5 wt% of polyvinyl alcohol. The mixed solution was gradually cooled while continuously stirring, Lt; / RTI > At this time, very fine bubbles were generated, and the mixture was sufficiently stirred to remove bubbles in the solution during stirring. The stirred solution was filtered, and then formed on a glass plate and dried at room temperature for 24 hours or more to form a film.
다음으로 상기 완전히 건조된 막을 아세톤/글루탈알데히드(22부피%)/염산(0.2부피%) 혼합용액이 담긴 수조에서 3시간 동안 가교 반응을 진행하였다. 가교 반응이 끝난 후, 증류수로 수차례 세척하여 막을 완성하였다.
Next, the completely dried membrane was subjected to a crosslinking reaction in a water bath containing a mixed solution of acetone / glutaraldehyde (22 vol%) / hydrochloric acid (0.2 vol%) for 3 hours. After the crosslinking reaction, the membrane was washed several times with distilled water to complete the membrane.
(2) 실험조건 (2) Experimental conditions
사용된 글리콜 에테르류의 초기 농도는 50중량%였으며, 99중량%까지 농축되었다. 이 때 상기 글리콜 에테르류 중에는 물과 공비 조건을 형성하고 있는 것들도 있어 일반적인 증류방법으로는 회수가 불가능하다. 또한 일반적인 투과증발 탈수의 범위를 초과하므로 막의 구조적 안정성이 매우 중요하다. 상기 방법으로 제조된 막(FS/PVA)은 지름 5 cm(유효 면적 19.6 cm2)의 원형으로 잘라 본 발명의 막 모듈로서 사용하였고, 공급물로서 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 수용액을 적용하였고 압력은 ~ 5 torr, 유량은 1 L/min, 공급액 온도는 80℃, 응축기 온도는 5℃로 맞추어 실험하였다.
The initial concentration of the glycol ethers used was 50% by weight and was concentrated to 99% by weight. At this time, some of the glycol ethers form an azeotropic condition with water, so that it is impossible to recover them by a general distillation method. In addition, the structural stability of the membrane is very important because it exceeds the range of general pervaporation dehydration. The membrane (FS / PVA) prepared by the above method was cut into a circular shape having a diameter of 5 cm (effective area 19.6 cm 2 ), used as a membrane module of the present invention, and an aqueous solution of propylene glycol monomethyl ether was used as a feed. 5 torr, flow rate of 1 L / min, feed liquid temperature of 80 ℃, and condenser temperature of 5 ℃.
실시예Example
2 2
막의 제조에서 혼합액 중 건식 실리카의 농도가 폴리비닐알코올의 10중량%가 되도록 조절하고, 다른 조건은 실시예 1과 동일하게 하여 막을 완성하였다. 실험 조건도 동일하였다.
The membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that the concentration of dry silica in the mixed liquid was 10% by weight of polyvinyl alcohol in the production of the membrane. The experimental conditions were the same.
실시예Example
3 3
막의 제조에서 혼합액 중 건식 실리카의 농도가 폴리비닐알코올의 15중량%가 되도록 조절하고, 다른 조건은 실시예 1과 동일하게 하여 막을 완성하였다. 실험 조건도 동일하였다.
The membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that the concentration of dry silica in the mixed solution was adjusted to 15 wt% of the polyvinyl alcohol in the production of the membrane. The experimental conditions were the same.
실시예Example
4 4
막의 제조에서 혼합액 중 건식 실리카의 농도가 폴리비닐알코올의 20중량%가 되도록 조절하고, 다른 조건은 실시예 1과 동일하게 하여 막을 완성하였다. 실험 조건도 동일하였다.
The membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that the concentration of dry silica in the mixed liquid was 20 wt% of the polyvinyl alcohol in the production of the membrane. The experimental conditions were the same.
실시예Example
5 5
막의 제조에서 혼합액 중 건식 실리카의 농도가 폴리비닐알코올의 10중량%가 되도록 조절하고, 다른 조건은 실시예 1과 동일하게 하여 막을 완성하였다. 실험 조건에 있어서, 공급물은 에틸렌 글리콜 모노에틸에테르 수용액으로 하였다.
The membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that the concentration of dry silica in the mixed liquid was 10% by weight of polyvinyl alcohol in the production of the membrane. In the experimental conditions, the feed was an aqueous solution of ethylene glycol monoethyl ether.
실시예Example
6 6
막의 제조에서 혼합액 중 건식 실리카의 농도가 폴리비닐알코올의 10중량%가 되도록 조절하고, 다른 조건은 실시예 1과 동일하게 하여 막을 완성하였다. 실험 조건에 있어서, 공급물은 에틸렌 글리콜 모노페닐에테르 수용액으로 하였다.
The membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that the concentration of dry silica in the mixed liquid was 10% by weight of polyvinyl alcohol in the production of the membrane. In the experimental conditions, the feed was an aqueous solution of ethylene glycol monophenyl ether.
비교예Comparative Example
1 One
(1) 막의 제조(1) Preparation of membrane
중량평균분자량 20,000, 검화도 98%인 100g의 폴리비닐알코올을 90℃의 증류수에 넣어 교반하면서 용해하여 10중량% 수용액상태의 용액을 제조하였다. 100 g of polyvinyl alcohol having a weight average molecular weight of 20,000 and a degree of saponification of 98% was dissolved in distilled water at 90 占 폚 while stirring to prepare a solution in a 10 wt% aqueous solution.
상기 용액을 여과한 후, 유리판 상에서 제막하여 상온에서 24시간 이상 건조함으로써 폴리비닐알코올막을 형성하였다.The solution was filtered, then formed on a glass plate, and dried at room temperature for 24 hours or more to form a polyvinyl alcohol film.
다음으로 상기 완전히 건조된 막을 아세톤/글루탈알데히드(22부피%)/염산(0.2부피%) 혼합용액이 담긴 수조에서 3시간 동안 가교 반응을 진행하였다. 가교 반응이 끝난 후, 증류수로 수차례 세척하여 막을 완성하였다.
Next, the completely dried membrane was subjected to a crosslinking reaction in a water bath containing a mixed solution of acetone / glutaraldehyde (22 vol%) / hydrochloric acid (0.2 vol%) for 3 hours. After the crosslinking reaction, the membrane was washed several times with distilled water to complete the membrane.
(2) 실험조건 (2) Experimental conditions
상기 방법으로 제조된 막(PVA)은 지름 5 cm(유효 면적 19.6 cm2)의 원형으로 잘라 사용하였고, 공급물로서 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 수용액의 압력은 ~ 5 torr, 유량은 1 L/min, 공급액 온도는 80℃로 맞추어 실험하였다.
The film (PVA) produced by the above method was used to cut in a circle with a diameter of 5 cm (effective area of 19.6 cm 2), a feed of propylene glycol monomethyl pressure of the ether solution was ~ 5 torr, the flow rate is 1 L / min, The feed liquid temperature was set at 80 ° C.
비교예Comparative Example
2 2
독일의 sulzer 사에서 제조, 상업적 판매를 하고 있는 Pervap 2200을 사용하여 실시예 1과 동일한 실험조건으로 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 수용액을 대상으로 실험하였다.
Propylene glycol monomethyl ether aqueous solution was tested under the same experimental conditions as in Example 1 using Pervap 2200, which is manufactured and sold by sulzer of Germany.
비교예Comparative Example 3 3
독일의 sulzer 사에서 제조, 상업적 판매를 하고 있는 Pervap 2201을 사용하여 실시예 1과 동일한 실험조건으로 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 수용액을 대상으로 실험하였다.
A propylene glycol monomethyl ether aqueous solution was tested under the same experimental conditions as in Example 1 using Pervap 2201, which is manufactured and commercialized by sulzer of Germany.
투과증발 시스템 성능평가Pervaporation system performance evaluation
투과증발 시스템 성능평가의 결과로 막의 선택도(α)와 투과도(J)를 하기 표 1에 기재하였고 각각의 정의는 다음과 같다.As a result of the performance evaluation of the pervaporation system, the selectivity (α) and the permeability (J) of the membrane are shown in the following Table 1, respectively.
α = [(물투과물/글리콜 에테르 투과물)/(물원료/글리콜 에테르원료)]α = [(water permeate / glycol ether permeate) / (water raw material / glycol ether raw material)]
여기에서 모든 성분은 농도이다.
All components here are concentrations.
J = Q/A J = Q / A
여기에서 Q는 투과속도(kg/hr)이고 A는 막면적(m2)이다.
Where Q is the permeation rate (kg / hr) and A is the membrane area (m 2 ).
본 발명의 실시예에 따른 유-무기 복합막을 비교하면 투과도는 건식 실리카 함량에 따라 증가하였다. 반면, 선택도는 건식실리카 함량이 증가함에 따라 10%까지 증가 추세 후 감소하는 추세가 뚜렷하였다. 따라서 막의 성능관점에서 폴리비닐알코올 대비 건식 실리카 10중량%의 혼합용액으로 제조된 복합막이 선택도와 투과도가 좋은 균형을 이루는 최적 혼합비율로 정해졌다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 유-무기 복합막을 상업화된 Pervap 2200막 및 Pervap 2201막과 비교하면, 최대 6 ~ 17배 정도의 선택도를 나타냈으며 투과도 역시 더 우수했다. 따라서, 본 발명의 유-무기 복합막이 적용된 투과증발 시스템은 글리콜 에테르류의 탈수에 사용하기 적합함을 알 수 있었다.
In comparison with the organic-inorganic composite membrane according to the embodiment of the present invention, the permeability increased with the dry silica content. On the other hand, the selectivity showed a tendency to decrease by 10% as the dry silica content increased. Therefore, from the viewpoint of membrane performance, the composite membrane prepared from the mixed solution of 10 wt% of dry silica with respect to polyvinyl alcohol was determined as the optimum mixing ratio in which the selectivity and the permeability were balanced well. In addition, when comparing the organic-inorganic composite membrane according to the present invention with commercial Pervap 2200 membrane and Pervap 2201 membrane, selectivity of about 6 to 17 times was shown and permeability was also better. Therefore, it was found that the pervaporation system to which the organic-inorganic composite membrane of the present invention is applied is suitable for dehydration of glycol ethers.
즉, 상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 유-무기 복합막을 적용한 투과증발시스템은 비교예 대비 분리 성능이 우수하였음을 확인할 수 있었다.
That is, as can be seen from Table 1, it was confirmed that the pervaporation system using the organic-inorganic composite membrane of the present invention was superior in the separation performance as compared with the comparative example.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.
Claims (13)
상기 원료탱크(1)로부터 원료를 이송하는 펌프(3);
상기 펌프(3)를 통해 이송되는 원료의 이물질 제거를 위한 전처리필터(4);
상기 전처리필터(4)를 통과한 원료의 투과증발이 일어나는 막 모듈(5);
상기 막 모듈(5)에서 투과되어 배출된 수증기를 액체로 응축하는 응축기(6);
시스템 내의 진공 상태를 유지하여 주는 진공 펌프(7);
상기 응축기(6)에 의해 응축된 수득물을 수집하는 콜렉터(8); 및
상기 원료탱크(1)와 막 모듈(5)을 연결하는 순환라인(10);
을 포함하며,
상기 막 모듈(5)은 가교화된 베이스 수지 매트릭스 내 분산된 건식 실리카를 포함하는 글리콜 에테르 탈수용 유-무기 복합막을 포함하는 것을 특징으로 하는 투과증발 시스템.
A raw material tank (1) for storing a raw material;
A pump 3 for transferring the raw material from the raw material tank 1;
A pretreatment filter 4 for removing foreign substances from the raw material conveyed through the pump 3;
A membrane module (5) in which permeation of the raw material through the pretreatment filter (4) takes place;
A condenser (6) for condensing the water vapor permeated and discharged from the membrane module (5) into a liquid;
A vacuum pump 7 for maintaining a vacuum state in the system;
A collector (8) for collecting the condensed product by said condenser (6); And
A circulation line (10) connecting the raw material tank (1) and the membrane module (5);
/ RTI >
Wherein the membrane module (5) comprises an organic-inorganic composite membrane for the glycol ether dehydration comprising dry silica dispersed in a crosslinked base resin matrix.
상기 가교화된 베이스 수지는 폴리비닐알코올인 것을 특징으로 하는 투과증발 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the cross-linked base resin is polyvinyl alcohol.
상기 폴리비닐알코올의 중량평균분자량은 20,000~200,000이고, 검화도는 50~100%인 것을 특징으로 하는 투과증발 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the polyvinyl alcohol has a weight average molecular weight of 20,000 to 200,000 and a degree of saponification of 50 to 100%.
상기 건식 실리카의 함량은 상기 가교화된 베이스 수지 대비 5~20중량%인 것을 특징으로 하는 투과증발 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the content of the dry silica is 5 to 20% by weight based on the cross-linked base resin.
상기 건식 실리카의 1차 입자 크기는 7~40nm인 것을 특징으로 하는 투과증발 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the dry silica has a primary particle size of from 7 to 40 nm.
상기 글리콜 에테르는 에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌 글리콜 모노프로필에테르, 에틸렌 글리콜 모노이소프로필에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸에테르, 에틸렌 글리콜 모노페닐에테르, 에틸렌 글리몰 모노벤질에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노-n-부틸에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌 글리콜 모노에틸에테르 중 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 투과증발 시스템.
The method according to claim 1,
The glycol ether is selected from the group consisting of ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, And at least one selected from the group consisting of glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether.
상기 탈수 대상인 수용액 상태의 글리콜 에테르의 농도는 50중량% 이상인 것을 특징으로 하는 투과증발 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the concentration of the glycol ether in the aqueous solution state to be dehydrated is 50 wt% or more.
상기 유-무기 복합막을 통과함으로써 탈수된 글리콜 에테르의 농도는 99.9중량% 이상인 것을 특징으로 하는 투과증발 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the concentration of the dehydrated glycol ether by passing through the organic-inorganic composite membrane is 99.9 wt% or more.
상기 유-무기 복합막의 두께는 80~120㎛인 것을 특징으로 하는 투과증발 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the organic-inorganic composite membrane has a thickness of 80 to 120 占 퐉.
상기 막 모듈은 평막형, 나권형, 중공사막형 중 선택된 1 형태인 것을 특징으로 하는 투과증발 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the membrane module is one selected from the group consisting of a flat membrane type, a bare wire type, and a hollow fiber membrane type.
상기 원료탱크(1)의 외부에 밴딩히터(2)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투과증발 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising a banding heater (2) outside the raw material tank (1).
상기 원료탱크(1)와 막 모듈(5)을 연결하는 순환라인(10) 상에 순환밸브(11) 또는 수거밸브(12)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투과증발 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising a circulation valve (11) or a collection valve (12) on a circulation line (10) connecting the raw material tank (1) and the membrane module (5).
상기 응축기(6)의 온도는 0~5℃, 진공 펌프(7)의 진공도는 2~20Torr인 것을 특징으로 하는 투과증발 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature of the condenser (6) is 0 to 5 DEG C and the vacuum of the vacuum pump (7) is 2 to 20 Torr.
Priority Applications (2)
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