KR101587123B1 - 이젝터를 이용한 med와 vmd의 하이브리드 해수 담수화장치 - Google Patents

이젝터를 이용한 med와 vmd의 하이브리드 해수 담수화장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101587123B1
KR101587123B1 KR1020140064283A KR20140064283A KR101587123B1 KR 101587123 B1 KR101587123 B1 KR 101587123B1 KR 1020140064283 A KR1020140064283 A KR 1020140064283A KR 20140064283 A KR20140064283 A KR 20140064283A KR 101587123 B1 KR101587123 B1 KR 101587123B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
seawater
unit
vmd
med
ejector
Prior art date
Application number
KR1020140064283A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150137167A (ko
Inventor
곽희열
윤응상
주문창
주홍진
양용우
Original Assignee
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국에너지기술연구원 filed Critical 한국에너지기술연구원
Priority to KR1020140064283A priority Critical patent/KR101587123B1/ko
Publication of KR20150137167A publication Critical patent/KR20150137167A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101587123B1 publication Critical patent/KR101587123B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/16Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using waste heat from other processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/26Multiple-effect evaporating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/36Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/447Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by membrane distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08Seawater, e.g. for desalination
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination

Abstract

본 발명은 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해수 담수화에 MED(Multi-Effect Distillation)와 VMD(Vacuum Membrane Distillation)를 상호간 접목시켜 사용하되, 이러한 MED와 VMD의 내부 진공상태가 동일한 단일의 이젝터에 의해 해결되도록 장치를 구성함과 동시에, 동일한 해수가 MED와 VMD를 순차적으로 거치며 담수화되도록 하여, MED의 폐열이 VMD에서 사용될 수 있도록 하여, 해수담수화 효율을 상승시킨 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치에 관한 것이다.

Description

이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치{Freshwater Apparatus of Seawater of MED and VMD Hybrid Type using Ejector}
본 발명은 MED부(Multi-Effect Distillation)와 VMD부(Vacuum Membrane Distillation)가 동일한 이젝터를 통해 진공상태로 구동되도록 하면서, 같은 해수를 유입하여 담수화하도록 한, 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치에 관한 것이다.
일반적으로 해수로부터 담수를 분리하는 공정은 에너지원에 따라 크게 열에너지, 기계/전기에너지, 재생에너지 시스템으로 구분되며, 담수 제조 방식에 따라서는 다단증류법(Multi stage flash, MSF), 다중효용 증발법(Multi-Effect Evaporation, MED), 역삼투압공정(Reverse osmosis, RO)이 존재하며, 근래에 들어서는 잠열로 인한 에너지 손실이 큰 열에너지 기반의 담수화 공정보다는 막 분리를 이용하여 담수를 얻어내는 방법이 연구되고 있다.
이중 다중효용 증발법의 다단 담수기는, 배출되는 배열을 재이용하도록 설계됨으로써, 증기 소비를 줄이고, 가열에너지를 줄일 수 있도록 한 것인데, 담수기의 규모에 따라 다단의 담수기를 만들게 될 경우, 각 단의 수가 많아짐에 따른 담수 생산량의 증대에 비해, 시동성과 효율대비 경제성에는 문제가 있었다.
막 분리를 이용한 해수담수화 공정은 위에서 언급한 역삼투압공정(RO), 열에너지 기반의 증류법의 특성과 막 분리법의 특성이 혼합된 막 증류법(Membrane distillation, MD), 정삼투압 공정(Forward osmosis, FO)의 방법 등이 있다.
하지만 역삼투압 공정의 단점으로는 분리를 위해 삼투압보다 큰 고압이 필요하며, 이를 위해 에너지 수준이 높은 전기에너지를 사용한다는 것이다. 이에 따라 역삼투압이 아닌 삼투압을 이용하는 정삼투압 공정이 고안되었다.
해수담수화를 위한 정삼투압 공정은 해수와 해수보다 높은 농도의 유도용액 사이의 농도차이에 의해 운용되며, 해수의 물이 유도용액(draw solution)으로 흘러 해수의 농도는 높아지고 유도용액의 농도는 낮아지게된다. 이 낮은 농도의 유도용액은 또다시 분리과정을 거쳐 유도용액과 담수로 나눠진다. 따라서 정삼투압 공정은 2개의 부분공정으로 이루어져 있으며, 해수와 유도용액이 만나는 공정을 막 공정(membrane process)이라 하며, 유도용액과 담수를 생산하는 공정을 유도용액 회수공정(draw solution recovery system)이라고 한다.
유도용액 회수공정으로 사용되는 방법은 주로 다단증류법, 역삼투압공정, 증류탑을 사용하는 방법과 더불어, VMD(vacuum membrane distillation, VMD)을 사용한 방법이 있다.
막 증류법은 열에너지를 사용한다는 점에서 다단증류법이나, 증류탑을 사용하는 공정과 다르지 않지만, 증기압의 압력 차이에 의한 분리가 일어난다는 관점에서 보았을 때, 액체의 온도를 끓는점까지 올리지 않아도 된다는 장점이 있다. 이것은 곧 낮은 온도에서 조업이 가능하다는 것을 의미하며, 태양, 지열, 재생에너지 등 다양한 열원의 사용이 가능하다는 것을 의미한다.
이에, 이들의 방법들을 다양하게 효율적으로 사용하는 해수 담수화장치의 개발이 대두되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 해수 담수화를 위해, MED부(Multi-Effect Distillation)와 VMD부(Vacuum Membrane Distillation)를 함께 사용하면서, 동일한 이젝터 하나만을 이용하여 MED부의 내부를 진공으로 만들어 해수의 증발이 촉진되도록 함과 동시에, VMD부의 내부의 고온증기 배출을 위한 진공상태 형성이 함께 해결되도록 하고, 이러한 MED부와 VMD부가 같은 해수를 유입하여 담수화하도록 하여, 해수담수화 효율을 상승시킨 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 해결하기 위한 수단으로서, 전단에서 발생된 해수의 고온증기를 열원으로 이용하여, 연속적으로 해수를 담수화하는 다단구조의 MED부(Multi-Effect Distillation, 10); 상기 MED부(10)에서 사용된 해수를 고압증기로 배출 및 응축하여 담수화하는 VMD부(Vacuum Membrane Distillation, 20); 상기 MED부(10) 및 VMD부(20)에서 고온증기 응축에 사용된 저온해수를 배출하면서, MED부(10) 및 VMD부(20)가 동시에 진공상태가 되도록 하는 이젝터부(Ejector, 30); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 MED(Multi-Effect Distillation)와 VMD(Vacuum Membrane Distillation)가 접목되어, 하나의 해수 담수화장치로 사용되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하나의 동일한 이젝터만을 이용하여 MED와 VMD 모두의 진공상태에 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 MED와 VMD가 동일한 해수(취수)를 담수화하며, 이는 MED의 폐열을 VMD에서 사용하게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치를 나타낸 일실시예의 구성도.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이러한 본 발명에 따른 일실시예를 살펴보면, 전단에서 발생된 해수의 고온증기를 열원으로 이용하여, 연속적으로 해수를 담수화하는 다단구조의 MED부(Multi-Effect Distillation, 10); 상기 MED부(10)에서 사용된 해수를 고압증기로 배출 및 응축하여 담수화하는 VMD부(Vacuum Membrane Distillation, 20); 상기 MED부(10) 및 VMD부(20)에서 고온증기 응축에 사용된 저온해수를 배출하면서, MED부(10) 및 VMD부(20)가 동시에 진공상태가 되도록 하는 이젝터부(Ejector, 30); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 MED부(10)는 가열원을 통해 내부에 살수되는 해수를 가열하여 고온증기를 배출하는 증기 발생부(11); 상기 증기 발생부(11)의 고온증기를 열원으로 이용하여, 내부의 해수를 증발시켜 담수화하는 다수의 다중 효용 증발부(12); 저온해수를 이용하여 다중 효용 증발부(12)의 고온증기를 냉각시키는 MED 응축부(14); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 VMD부(20)는 내부로 유입되는 고온해수를 고온증기로 배출하는 VMD 본체(21); 상기 VMD 본체(21)에서 사용후 배출되는 고온해수를, 상기 MED부(10)에서 고온증기를 냉각시킨 저온해수와 열교환시켜 응축시킴으로써 담수화하는 VMD 응축부(22); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 다중 효용 증발부(12) 또는 VMD 응축부(22)에는 담수를 저장하여 배출하는 담수통이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 MED부(10)와 VMD부(20)를 순차적으로 거치며 고온증기를 응축시킨 저온해수는, 상기 이젝터부(30)를 구동하기 위한 구동원이 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이젝터로 유입되는 저온해수는 일부가 분기되어, MED부(10) 내에 살수되어 응축용으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이젝터부(30)는 저온해수를 배출시 내부에 발생되는 부압을 통해, 상기 MED부(10)에서 사용한 후 남은 해수를 동시에 흡입배출함으로써, MED부(10) 내부가 진공상태가 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이젝터부(30)는 저온해수를 배출시 내부에 발생되는 부압을 통해, 상기 VMD부(20)에서 응축된 후 남은 고온증기가 동시에 흡입배출함으로써, VMD부(20) 내부가 진공상태가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이젝터부(30)는 상기 MED부(10) 및 VMD부(20)에서 고온증기 응축에 사용된 해수, 상기 MED부(10)에서 사용한 후 남은 해수, 상기 VMD부(20)에서 응축된 후 남은 고온증기를, VMD부(20)에 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 VMD부(20)는 상기 이젝터부(30)에서 배출되는 해수가 유입되되, 상기 해수는 열원공급원(24)을 거쳐 가열되어 유입되는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치를 상세히 설명하도록 한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치는 MED부(Multi-Effect Distillation, 10), VMD부(Vacuum Membrane Distillation, 20), 이젝터부(Ejector, 30)를 포함한다.
상기 MED부(Multi-Effect Distillation, 10)는 증발부를 다수개 설치하여, 전단의 증발부에서 배출되는 고온증기의 열(배열)을 후단의 증발부에서 열원으로 사용하여, 연속적으로 해수를 담수화하는 장치로서, 증기 발생부(11), 다수의 다중 효용 증발부(12), MED 응축부(14)를 포함한다.
상기 증기 발생부(11)는 MED부(10)에서 최초 고온증기를 발생시키는 곳으로, 이러한 증기 발생부(11)에서는 별도의 열원(ex: 태양열, 보일러, 히터 등)을 이용하여, 내부에 살수되는 해수(이때 살수되는 해수는, 후술될 MED부(10)의 MED 응축부(14)에서 응축에 사용된 후, VMD부(20)의 VMD 응축부(22)에서 응축에 사용된 후, 이젝터부(30)의 구동원으로 사용되는 해수 중 일부가 분기되어 공급된 것이다. 이는 후술될 다수의 다중 효용 증발부(12)에 살수되는 해수 또한 이와 동일한 해수이다.)를 증발시킴으로써, 내부에서 발생되는 고온증기는 후술될 다수의 다중 효용 증발부(12) 내에 배출되고, 응축된 해수는 내부 하단에 낙하되어 저장된다.
상기 다수의 다중 효용 증발부(12)는 전술된 증기 발생부(11)의 후단에 연속적으로 다수개 설치되는 것으로, 상기 증기 발생부(11)와 달리, 다중 효용 증발부(12)에서는 내부에 살수되는 해수를 증발시키기 위한 열원이, 전단에서 배출된 고온증기가 되는 것이다. 즉, 상기 증기 발생부(11)에서 배출된 고온증기는 별도의 이동관(S1)을 통해 다중 효용 증발부(12) 내에 삽입되고, 이에 다중 효용 증발부(12) 내로 살수되는 해수에 의해, 이동관(S1) 내부에서는 고온증기가 응축되면서 외부로는 고온증기가 발생되는 것이다.
이에, 다중 효용 증발부(12)는 이동관(S1) 단부가 연통되는 MED 담수통(13)을 다중 효용 증발부(12) 외부에 설치하여, 상기 MED 담수통(13)에 담수(고온증기의 응축수)가 저장되도록 하고, 다중 효용 증발부(12) 내에 살수된 해수는, 고온증기가 유동되는 이동관(S1)에 의해 고온증기가 되어, 후단의 또 다른 다중 효용 증발부(12)에 또 다른 이동관(S1)을 통해 이동하게 되어 열원으로 사용되며, 응축된 해수는 다중 효용 증발부(12) 하단에 낙하되어 저장된다.
즉, 다수의 다중 효용 증발부(12)가 상기와 같이, 내부에 해수를 살수하되, 이렇게 살수되는 해수가, 이동관(S1)을 통해 전단에서부터 이동되는 고온증기라는 열원에 의해 증발되어 후단의 또 다른 고온증기라는 열원을 공급하는 것이고, 이동관(S1)을 통해 이동되는 고온증기는 살수되는 해수에 의해 응축되어 담수화되는 것이다.
상기 MED 응축부(14)는 MED부(10)의 마지막 단에 설치되는 것으로, 다수의 다중 효용 증발부(12)를 거친 후, 마지막 다중 효용 증발부(12)에서 이동되는 고온증기를 이동관 없이 바로 유입되도록 한 것이다. 상기 MED 응축부(14)에는 전술된 증기 발생부(11), 다수의 다중 효용 증발부(12)와 달리 해수가 살수되지 않는 않고, 별도의 저온해수(또는 상온해수)가 공급관(W1)을 통해 내부를 관통하여 지나가도록 설치함으로써, 상기 저온해수에 의해 내부에 유입된 고온증기는 응축되어 낙되어 내부에 담수로 저장되는 것이다.
상기의 다수의 다중 효용 증발부(12)의 MED 담수통(13)에 있는 담수와, 후술될 VMD부(20)의 VMD 응축부(22)에서 발생된 담수는 함께 외부로 배출되어 담수로 활용된다.
상기 VMD부(Vacuum Membrane Distillation, 20)는 펌프를 통해 내부가 진공상태에 가까운 압력을 유지하여, 고온해수가 내부를 길이방향으로 유동하면서 고온증기 형태로 배출되도록 한 후, 이를 응축하여 해수를 담수화하는 것이다. (이러한 VMD부(Vacuum Membrane Distillation, 20)는 내부에 다수의 멤브레인 가닥이 길이방향으로 일체로 형성되어, 각 멤브레인 가닥 내부로 고온해수가 유입된 후, 반투과망 형태를 가지는 상기 멤브레인 가닥 외부에 증기상태로 배출되는 것이다.) 이를 위한 VMD부(20)는 VMD 본체(21), VMD 응축부(22)를 포함한다.
상기 VMD 본체(21)는 일단에서 내부로 해수(고온해수)가 유입되고(이때의 해수는 후술될 이젝터부(30)에서 배출된 해수가 공급된다.), 이러한 고온해수는 VMD 본체(21) 내에서 고온증기로 배출되며, 고온증기로 배출되지 못한 나머지 고온해수는 타단을 통해 외부로 배출되는 것이다.
상기 VMD 응축부(22)는 전술된 VMD 본체(21)의 고온증기 배출부와 연결되어. 고온증기가 별도의 이동관(S2)을 통해 내부에 유입되도록 하되, 전술된 MED부(10)의 MED 응축부(14)에서 고온증기의 응축에 사용된 저온해수의 공급관(W1) 또한 VMD 응축부(22) 내부를 관통되도록 하여, 고온증기가 상기 저온해수와 열교환되면서 응축되어, VMD 응축부(22)의 외부에 별도로 설치된 VMD 담수통(23)에 저장되도록 한다.
상기 이젝터부(Ejector, 30)는 전술된 MED부(10)(더욱 자세히는 MED부(10)에서 고온증기 응축에 사용되고 남은 해수가 저장되어 있는, 증기 발생부(11), 다수의 다중 효용 증발부(12)와 연결되어 있다) 내부와 연결되고 있고, 또한 VMD부(20)의 고온증기가 배출되는 이동관(S2)과도 연결(더욱 자세히는 VMD 본체(21) 및 VMD 응축기와 연결되어 있는 VMD 담수통(23))되어 있다.
또한, 전술된 VMD부(20)의 VMD 응축부(22)에서 고온증기를 응축에 사용된 해수(이 해수는 최초 MED부(10)의 MED 응축부(14)에 공급될때는 저온이였지만, MED 응축부(14) 및 VMD부(20)의 응축부(14)를 거치면서 고온증기와 열교환되면서, 온도가 상승된 상태이다.)를 구동원으로 하여, 상기 해수를 외부로 분사하는 것이며, 이 중 일부(ex: 해수의 10% 정도)는 전술된 바와 같이, MED부(10)의 증기 발생부(11), 다수의 다중 효용 증발부(12) 내에 살수되어, 고온증기가 이동되는 이동관(S1)을 응축하는 담수화 및 후단 다중 효용 증발부(12)에 열원으로 사용되는 고온증기로 배출되도록 한다.
이에, 상기 이젝터부(30)가 MED 응축부(14) 및 VMD 응축부(22)를 거친 상기 공급관(W1) 내 해수를 외부로 분사하게 되면, 분사 시 이젝터부(30) 내부에서는 부압이 발생하게 되면서, 상기 MED부(10) 및 VMD부(20)에서 고온증기 응축에 사용된 공급관(W1) 내 해수 뿐만 아니라, 상기 MED부(10)에서 사용한 후 남은 해수, 상기 VMD부(20)에서 응축된 후 남은 고온증기를 모두 동시에 흡입하여 함께 배출하게 되는 것이다. 즉, 이러한 이젝터부(30)의 흡입에 의해, MED부(10)와 VMD부(20) 내부가 진공이 되는 것이다.
이렇게 이젝터부(30)를 통해 배출된 해수와 증기는 전술된 VMD부(20)에 공급되어지는데, 상기 이젝터부(30)는 사전설정온도(ex: 70℃)에서 고온증기를 배출하므로, 이렇게 이젝터부(30)를 통해 배출되어 공급되어지는 해수의 온도가 사전설정온도 이하(VMD부(20)에서 고온증기를 배출하지 못하는 온도)인 경우 별도의 열원공급원(ex: 태양열, 보일러, 히터 등, 24)을 거쳐 사전설정온도까지 가열된 상태로 공급되어질 수도 있음이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: MED부 11: 증기 발생부
12: 다중 효용 증발부 13: MED 담수통
14: MED 응축부 20: VMD부
21: VMD 본체 22: VMD 응축부
23: VMD 담수통 24: 열원공급원
30: 이젝터부
S1, S2: 이동관 W1: 공급관

Claims (10)

  1. 전단에서 발생된 해수의 고온증기를 열원으로 이용하여, 연속적으로 해수를 담수화하는 다단구조의 MED부(Multi-Effect Distillation, 10);
    상기 MED부(10)에서 사용된 해수를 고압증기로 배출 및 응축하여 담수화하는 VMD부(Vacuum Membrane Distillation, 20);
    상기 MED부(10) 및 VMD부(20)에서 고온증기 응축에 사용된 저온해수를 배출하면서, MED부(10) 및 VMD부(20)가 동시에 진공상태가 되도록 하는 이젝터부(Ejector, 30);를 포함하여 이루어지며,
    상기 MED부(10)와 VMD부(20)를 순차적으로 거치며 고온증기를 응축시킨 저온해수는, 상기 이젝터부(30)를 구동하기 위한 구동원이 되며, 상기 이젝터부(30)로 유입되는 저온해수는 일부가 분기되어, MED부(10) 내에 살수되어 응축용으로 사용되며,
    상기 이젝터부(30)는 MED부(10) 및 VMD부(20)에서 고온증기 응축에 사용된 해수, 상기 MED부(10)에서 사용한 후 남은 해수, 상기 VMD부(20)에서 응축된 후 남은 고온증기를, VMD부(20)에 공급하는 것을 특징으로 하는 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 MED부(10)는
    가열원을 통해 내부에 살수되는 해수를 가열하여 고온증기를 배출하는 증기 발생부(11);
    상기 증기 발생부(11)의 고온증기를 열원으로 이용하여, 내부의 해수를 증발시켜 담수화하는 다수의 다중 효용 증발부(12);
    저온해수를 이용하여 다중 효용 증발부(12)의 고온증기를 냉각시키는 MED 응축부(14);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 VMD부(20)는
    내부로 유입되는 고온해수를 고온증기로 배출하는 VMD 본체(21);
    상기 VMD 본체(21)에서 사용후 배출되는 고온해수를, 상기 MED부(10)에서 고온증기를 냉각시킨 저온해수와 열교환시켜 응축시킴으로써 담수화하는 VMD 응축부(22);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 다수의 다중 효용 증발부(12) 또는 VMD 응축부(22)에는
    담수를 저장하여 배출하는 담수통이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 이젝터부(30)는
    저온해수를 배출시 내부에 발생되는 부압을 통해,
    상기 MED부(10)에서 사용한 후 남은 해수를 동시에 흡입배출함으로써, MED부(10) 내부가 진공상태가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 이젝터부(30)는
    저온해수를 배출시 내부에 발생되는 부압을 통해,
    상기 VMD부(20)에서 응축된 후 남은 고온증기가 동시에 흡입배출함으로써, VMD부(20) 내부가 진공상태가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 VMD부(20)는
    상기 이젝터부(30)에서 배출되는 해수가 유입되되,
    상기 해수는 열원공급원(24)을 거쳐 가열되어 유입되는 것을 특징으로 하는 이젝터를 이용한 MED와 VMD의 하이브리드 해수 담수화장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020140064283A 2014-05-28 2014-05-28 이젝터를 이용한 med와 vmd의 하이브리드 해수 담수화장치 KR101587123B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140064283A KR101587123B1 (ko) 2014-05-28 2014-05-28 이젝터를 이용한 med와 vmd의 하이브리드 해수 담수화장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140064283A KR101587123B1 (ko) 2014-05-28 2014-05-28 이젝터를 이용한 med와 vmd의 하이브리드 해수 담수화장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150137167A KR20150137167A (ko) 2015-12-09
KR101587123B1 true KR101587123B1 (ko) 2016-02-22

Family

ID=54873135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140064283A KR101587123B1 (ko) 2014-05-28 2014-05-28 이젝터를 이용한 med와 vmd의 하이브리드 해수 담수화장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101587123B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180129083A (ko) 2017-05-25 2018-12-05 두산중공업 주식회사 온수를 활용하는 증발식 담수장치, 이를 사용한 증발식 담수 방법 및 증발식 담수 시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10239770B2 (en) 2016-04-29 2019-03-26 Kookmin University Industry Academy Cooperation Foundation Multi-stage submerged membrane distillation water treatment apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3854084B2 (ja) 2001-03-01 2006-12-06 株式会社荏原製作所 真空蒸発式淡水化装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101186167B1 (ko) * 2010-11-05 2012-10-02 한국에너지기술연구원 태양열 다단 및 다중효용 증발식 해수 담수화장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3854084B2 (ja) 2001-03-01 2006-12-06 株式会社荏原製作所 真空蒸発式淡水化装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AICHE JOURNAL,VOLUME 43, ISSUE 2, PAGES 398-408, FEBRUARY 1997
DESALINATION VOLUME 115, ISSUE 1, MARCH 1998, PAGES 71-81

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180129083A (ko) 2017-05-25 2018-12-05 두산중공업 주식회사 온수를 활용하는 증발식 담수장치, 이를 사용한 증발식 담수 방법 및 증발식 담수 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150137167A (ko) 2015-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102557168B (zh) 热管式低温多效海水淡化系统及工艺流程
CN103387308B (zh) 多效膜蒸馏‐多级闪蒸海水淡化系统
JP6333573B2 (ja) 造水装置及び造水方法
KR101852709B1 (ko) 선박용의 진공막 증류식 조수 장치
KR101186167B1 (ko) 태양열 다단 및 다중효용 증발식 해수 담수화장치
US10099154B2 (en) Multi-effects desalination system
JP6289413B2 (ja) 発電・海水淡水化方法およびシステム
US9309129B1 (en) Multi-effects desalination system
RU2015129480A (ru) Способ и устройство для рециркуляции воды
CN201587871U (zh) 多级真空蒸馏海水淡化装置
KR101683602B1 (ko) 증발식 해수담수화 시스템을 이용한 해양발전장치
CN102329035B (zh) 淡水收集供应系统
US9790103B2 (en) Hydrogen-powered desalination plant
KR101587123B1 (ko) 이젝터를 이용한 med와 vmd의 하이브리드 해수 담수화장치
CN103342397B (zh) 一种节能低温多效蒸馏海水淡化的方法
KR101323160B1 (ko) 선박용 수직형 다단 조수기
KR101672852B1 (ko) 2중 열원을 이용한 해수담수화 시스템
CN202542898U (zh) 热管式低温多效海水淡化系统
KR101974014B1 (ko) 온수를 활용하는 증발식 담수장치, 이를 사용한 증발식 담수 방법 및 증발식 담수 시스템
CN103304089B (zh) 一种热量多效利用的多级闪蒸海水淡化装置
CN103086451A (zh) 一种混合流程多效蒸发海水淡化装置
KR101500627B1 (ko) 액막 해수 공급구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치
CN104944485A (zh) 一种蒸馏法海水淡化系统及其淡化方法
CN104261500B (zh) 一种斯特林热泵多级蒸馏海水淡化装置
KR101567655B1 (ko) Tvc-med의 비응축가스 벤팅구조

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181211

Year of fee payment: 4