KR101913901B1 - Hollow fiber distillation system - Google Patents

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Abstract

증류 시스템이 제공된다. 상기 증류 시스템은, 처리수가 유입되는 내부 공간 내에, 제1 방향으로 연장하는 제1 중공사막(hollow fiber)를 포함하는 제1 중공사막 모듈, 상기 처리수로부터 상기 제1 중공사막 내로 유입된 증기를 수용하는 제1 수용 모듈, 상기 제1 수용 모듈 내의 증기가 응축되는 제1 분리막, 및 상기 제1 중공사막 모듈로부터 상기 처리수를 전달받아, 상기 제1 수용 모듈 내의 증기가 응축되는 과정에서 발생되는 잠열(latent heat)을 상기 제1 분리막으로부터 전달받아 상기 처리수의 온도를 증가시키고, 상기 처리수가 유입되는 내부 공간 내에 상기 제1 방향으로 연장하는 제2 중공사막을 포함하는 제2 중공사막 모듈을 포함할 수 있다.A distillation system is provided. The distillation system includes a first hollow fiber membrane module including a first hollow fiber membrane extending in a first direction in an inner space into which the process water flows, A first separation module for condensing the steam in the first reception module, and a second separation module for receiving the treated water from the first hollow fiber membrane module and generating steam in the process of condensing the vapor in the first reception module A second hollow fiber membrane module including a second hollow fiber membrane that receives latent heat from the first separation membrane and increases the temperature of the treated water and extends in the first direction in an inner space into which the treated water flows, .

Figure R1020160007391
Figure R1020160007391

Description

증류 시스템{Hollow fiber distillation system}Hollow fiber distillation system

본 발명은 증류 시스템에 관련된 것으로, 보다 상세하게는, 중공사막 내로 유입된 증기가 응축하는 과정에서 발생된 잠열을 용이하게 회수할 수 있는 증류 시스템에 관련된 것이다. The present invention relates to a distillation system, and more particularly, to a distillation system capable of easily recovering latent heat generated during condensation of steam introduced into a hollow fiber membrane.

전 세계적인 인구 증가와 산업의 발달로 인한 오염의 확산으로 2025년이 되면 거의 모든 국가들이 용수 부족을 겪게 되며 그 중 절반의 국가들은 물자원 확보의 심각한 위기를 맞을 것으로 예상된다. 최근의 지구온난화와 맞물린 이상기후현상은 수자원 확보의 불확실성을 더욱 가중시키고 있다. 따라서 기후변화에 대비한 지속적이고 안정적인 물 공급을 위해 수자원 관리의 패러다임이 급격히 변하고 잇는데 특히 미국, 호수, 싱가포르, 유럽 등의 주요 선진국들은 심각한 지역적, 시간적 물 공급의 불균형문제를 해결하고자 다양한 수자원의 개발과 통합을 시도하고 있으며, 구체적으로 물의 재이용 및 해수담수화를 통해 지속 가능한 수자원 확보를 위해 노력하고 있다.With the global population growth and the proliferation of industrial pollution, almost all countries will experience water shortages by 2025, with half of them expected to face a serious crisis of water security. The recent extreme climatic phenomena associated with global warming are adding to the uncertainty of securing water resources. Therefore, the paradigm of water resource management is rapidly changing for continuous and stable water supply in preparation for climate change. Especially developed countries such as USA, Lake, Singapore, and Europe have developed various water resources to solve the imbalance of regional and temporal water supply. And is trying to secure sustainable water resources through concrete reuse and desalination of seawater.

예를 들어, 대한민국 특허공개공보 10-2013-0125446(출원번호 10-2012-0048952)에는, 막 증류 분리막 모듈에 포함된 냉수 공급 탱크로부터 유출된 처리수에 의해 터빈을 회전시키면서 전기 에너지를 생산하는 발전기를 포함하는 압력 지연식 막증류를 이용한 발전 겸용 정수화 장치가 개시되어 있다. For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0125446 (Application No. 10-2012-0048952) discloses a method for producing electric energy while rotating a turbine by treated water flowing out from a cold water supply tank included in a membrane distillation separation membrane module There is disclosed a power generating and water purification apparatus using a pressure delayed membrane distillation including a generator.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 고효율의 증류 시스템을 제공하는 데 있다. A technical problem to be solved by the present invention is to provide a highly efficient distillation system.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 잠열 회수율이 향상된 증류 시스템을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a distillation system with improved latent heat recovery.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 담수화율이 향상된 증류 시스템을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a distillation system with improved desalination rate.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 제조 비용이 감소된 증류 시스템을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a distillation system with reduced manufacturing costs.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다. The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 증류 시스템을 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a distillation system.

일 실시 예에 따르면, 상기 증류 시스템은, 처리수가 유입되는 내부 공간 내에, 제1 방향으로 연장하는 제1 중공사막(hollow fiber)를 포함하는 제1 중공사막 모듈, 상기 처리수로부터 상기 제1 중공사막 내로 유입된 증기를 수용하는 제1 수용 모듈, 상기 제1 수용 모듈 내의 증기가 응축되는 제1 분리막, 및 상기 제1 중공사막 모듈로부터 상기 처리수를 전달받고, 상기 제1 수용 모듈 내의 증기가 응축되는 과정에서 발생되는 잠열(latent heat)을 상기 제1 분리막으로부터 전달받아 상기 처리수의 온도를 증가시키고, 상기 처리수가 유입되는 내부 공간 내에 상기 제1 방향으로 연장하는 제2 중공사막을 포함하는 제2 중공사막 모듈을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the distillation system comprises a first hollow fiber membrane module including a first hollow fiber membrane extending in a first direction in an inner space into which the process water flows, A first receiving module for receiving steam introduced into the desert, a first separator for condensing steam in the first receiving module, and a second separator for receiving the treated water from the first hollow fiber membrane module, And a second hollow fiber membrane extending in the first direction in the inner space into which the process water is introduced, wherein the second hollow fiber membrane receives the latent heat generated during condensation from the first separation membrane and increases the temperature of the process water, And a second hollow fiber membrane module.

일 실시 예에 따르면, 상기 증류 시스템은, 상기 처리수로부터 상기 제2 중공사막 내로 유입된 증기를 수용하는 제2 수용 모듈, 상기 제2 수용 모듈 내의 증기가 응축되는 제2 분리막, 및 상기 제2 중공사막 모듈로부터 상기 처리수를 전달받아, 상기 제2 수용 모듈 내의 증기가 응축되는 과정에서 발생되는 잠열을 상기 제2 분리막으로부터 전달받아 상기 처리수의 온도를 증가시키고, 상기 처리수가 유입되는 내부 공간 내에 상기 제1 방향으로 연장하는 제3 중공사막을 포함하는 제3 중공사막 모듈을 더 포함할 수 있다. According to one embodiment, the distillation system may further comprise a second receiving module for receiving the vapor introduced into the second hollow fiber membrane from the treated water, a second separator for condensing the vapor in the second receiving module, Receiving the treated water from the hollow fiber membrane module and receiving the latent heat generated in the process of condensing the steam in the second receiving module from the second separation membrane to increase the temperature of the treated water, And a third hollow fiber membrane extending in the first direction within the first hollow fiber membrane module.

일 실시 예에 따르면, 제1 중공사막 모듈의 내부 공간의 바닥면은 상기 처리수가 유입되는 유입구를 포함하고, 상기 제1 중공사막 모듈의 내부 공간의 상부면은 상기 처리수가 유출되는 유출구를 포함하고, 상기 제1 중공사막은, 상기 제1 증류부의 내부 공간의 상기 바닥면 및 상기 상부면과 평행한 방향으로 연장될 수 있다. According to an embodiment, the bottom surface of the inner space of the first hollow fiber membrane module includes an inlet through which the process water flows, and an upper surface of the inner space of the first hollow fiber membrane module includes an outlet through which the process water flows , The first hollow fiber membrane may extend in a direction parallel to the bottom surface and the upper surface of the inner space of the first distillation unit.

일 실시 예에 따르면, 상기 증류 시스템은, 상기 제1 중공사막 모듈 및 상기 제1 수용 모듈의 아래에 배치되고, 상기 제1 분리막에서 응축된 상기 응축수가 수집되는 그루브(groove)를 갖는 제1 수집 모듈을 더 포함할 수 있다. According to one embodiment, the distillation system comprises a first hollow fiber membrane module disposed below the first hollow fiber membrane module and the first receiving module and having a groove in which the condensed water condensed in the first separating membrane is collected, Module. ≪ / RTI >

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 수집 모듈은, 상기 제1 중공사막 모듈의 상기 유입구와 연통하는 홀(hole)을 포함하고, 상기 증류 시스템은, 상기 제1 중공사막 모듈의 상기 유입구 및 상기 제1 수집 모듈의 상기 홀과 연통하는 홀을 갖고, 상기 제1 중공사막 모듈 및 상기 제1 수집 모듈의 아래에 배치된 제1 하부 모듈, 및 상기 제1 중공사막 모듈의 상기 유출구와 연통하는 홀을 갖고, 상기 제1 중공사막 모듈 및 상기 제1 수집 모듈의 상부에 배치된 제1 상부 모듈을 더 포함할 수 있다. According to one embodiment, the first collecting module includes a hole communicating with the inlet of the first hollow fiber membrane module, and the distillation system is connected to the inlet of the first hollow fiber membrane module, 1 collection module having a hole communicating with the hole, a first lower module disposed below the first hollow fiber membrane module and the first collection module, and a hole communicating with the outlet of the first hollow fiber membrane module And a first upper module disposed above the first hollow fiber membrane module and the first collection module.

일 실시 예에 따르면, 상기 처리수는, 상기 제1 하부 모듈의 상기 홀, 상기 제1 수집 모듈의 상기 홀, 및 상기 제1 중공사막 모듈의 상기 유입구를 차례로 통과하여, 상기 제1 중공사막 모듈의 상기 내부 공간으로 제공되고, 상기 제1 중공사막 모듈의 상기 유출구 및 상기 제1 상부 모듈의 상기 홀을 차례로 통과하여, 상기 제2 중공사막 모듈의 상기 내부 공간으로 제공될 수 있다. According to one embodiment, the process water passes through the holes of the first bottom module, the holes of the first collecting module, and the inlet of the first hollow fiber membrane module in order, And may be provided to the inner space of the second hollow fiber membrane module by passing through the outlets of the first hollow fiber membrane module and the holes of the first upper module in order.

일 실시 예에 따르면, 상기 처리수는, 상기 제1 중공사막 모듈의 상기 내부 공간 내에 중력의 반대 방향으로 유입되고, 상기 제2 중공사막 모듈의 상기 내부 공간 내에 중력 방향으로 유입되고, 상기 제2 중공사막 모듈은, 상기 제2 중공사막 모듈의 상기 내부 공간을 배기하는 배기홀을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the treated water flows into the internal space of the first hollow fiber membrane module in the opposite direction of gravity and flows in the gravity direction into the internal space of the second hollow fiber membrane module, The hollow fiber membrane module may include an exhaust hole for exhausting the internal space of the second hollow fiber membrane module.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 수용 모듈은, 상기 제1 분리막에서 응축된 상기 응축수를 상기 제1 수집 모듈의 그루브로 가이드(guide)하는 복수의 홀(hole)을 갖는 바닥면을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the first receiving module may include a bottom surface having a plurality of holes that guide the condensed water condensed in the first separating membrane to a groove of the first collecting module. have.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 중공사막 모듈, 상기 제1 수용 모듈, 및 상기 제1 수집 모듈은 일체(one body)로 구성될 수 있다. According to one embodiment, the first hollow fiber membrane module, the first accommodation module, and the first acquisition module may be one body.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 중공사막 모듈 및 상기 제2 중공사막 모듈 중에서 어느 하나는, 내부 공간을 배기하는 배기부를 더 포함할 수 있다. According to an exemplary embodiment, any one of the first hollow fiber membrane module and the second hollow fiber membrane module may further include an exhaust unit for exhausting an inner space.

일 실시 예에 따르면, 상기 증류 시스템은, 제1 방향으로 연장하는 중공사막을 포함하고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 적층(laterally stacked)된 복수의 증류 모듈을 포함하되, 처리수는, 복수의 상기 증류 모듈을, 상기 제2 방향으로 차례로 통과하고, 상기 처리수로부터 상기 중공사막으로 유입된 증기가 응축되는 과정에서 발생된 잠열은, 복수의 상기 증류 모듈 중에서, 상기 제2 방향으로 인접한 증류 모듈로 전달될 수 있다. According to one embodiment, the distillation system includes a plurality of distillation modules laterally stacked in a second direction that intersects the first direction, the hollow fiber membrane extending in a first direction, Is characterized in that a plurality of the distillation modules sequentially pass in the second direction and the latent heat generated in the course of condensation of the steam flowing into the hollow fiber membrane from the treated water flows in the second direction To the adjacent distillation module.

일 실시 예에 따르면, 상기 처리수로부터 상기 중공사막으로 유입된 증기가 응축되는 과정에서 발생된 잠열에 의해, 상기 제2 방향으로 인접한 증류 모듈 내의 상기 처리수는 재가열될 수 있다. According to one embodiment, by the latent heat generated during condensation of the vapor introduced into the hollow fiber membrane from the treated water, the treated water in the distillation module adjacent in the second direction can be reheated.

일 실시 예에 따르면, 상기 중공사막으로 유입된 증기가 응축된 응축수는, 상기 제1 방향으로 이동되어 수집될 수 있다. According to an embodiment, the condensed water condensed in the vapor introduced into the hollow fiber membrane may be collected and collected in the first direction.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 증류 시스템을 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a distillation system.

일 실시 예에 따르면, 상기 증류 시스템은, 제1 온도를 갖는 처리수가 유입되고, 상기 처리수로부터 증기를 생산하는 제1 증류부, 상기 제1 증류부로부터 증기를 전달받아 응축수를 생산하는 제1 응축 및 잠열 전달부, 상기 제1 증류부로부터 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도의 상기 처리수가 유입되고, 상기 제1 응축 및 잠열 전달부에서 상기 응축수가 생상되는 과정에서 발생된 잠열을 전달받아 상기 처리수의 온도를 상기 제2 온도보다 높은 제3 온도를 갖도록 가열하고, 상기 제3 온도를 갖는 상기 처리수로부터 증기를 생산하는 제2 증류부, 및 상기 제2 증류부로부터 증기를 전달받아 응축수를 생산하는 제2 응축 및 잠열 전달부를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the distillation system comprises a first distillation unit into which process water having a first temperature is introduced and which produces steam from the process water, a first distillation unit that receives steam from the first distillation unit and produces condensed water, The treated water having a second temperature lower than the first temperature is introduced from the first distillation unit and the latent heat generated in the process of generating the condensed water in the first condensation and latent heat transfer unit is received A second distillation section for heating the treated water to have a third temperature higher than the second temperature and producing steam from the treated water having the third temperature and a second distillation section for receiving the steam from the second distillation section And a second condensing and latent heat transfer portion for producing condensed water.

일 실시 예에 따르면, 상기 제3 온도는 상기 제1 온도보다 낮을 수 있다. According to one embodiment, the third temperature may be lower than the first temperature.

본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템은, 처리수가 유입되고 제1 중공사막을 갖는 제1 중공사막 모듈, 상기 처리수로부터 상기 제1 중공사막 내로 유입된 증기가 응축되는 제1 분리막, 및 상기 제1 중공사막 모듈로부터 상기 처리수를 전달받아, 상기 제1 분리막에서 증기가 응축되는 과정에서 발생되는 잠열을 전달받아 상기 처리수를 가열시키고, 가열된 상기 처리수로부터 증기가 유입되는 제2 중공사막 모듈을 갖는 제2 중공사막 모듈을 포함할 수 있다. 증기가 응축되는 과정에서 발생된 잠열이 다시 상기 처리수를 가열시켜, 잠열이 용이하게 회수될 수 있다. 이로 인해, 열 효율 및 담수화 효율이 향상된 증류 시스템이 제공될 수 있다. A distillation system according to an embodiment of the present invention includes a first hollow fiber membrane module into which treated water flows and having a first hollow fiber membrane, a first separation membrane that condenses the vapor introduced into the first hollow fiber membrane from the treatment water, A first hollow fiber membrane module that receives the treated water from the hollow fiber membrane module, receives the latent heat generated in the process of condensing the steam in the first separation membrane, heats the treated water, And a second hollow fiber membrane module having a module. The latent heat generated in the process of condensing the steam heats the treated water again, and the latent heat can be easily recovered. As a result, a distillation system with improved heat efficiency and desalination efficiency can be provided.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템의 잠열 회수 원리를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템에 포함된 제1 타입 중공사막 모듈을 설명하기 위한 사시도들이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템에 포함된 제2 타입 중공 파이어 모듈을 설명하기 위한 사시도들이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템에 포함된 제1 타입 중공사막 모듈을 설명하기 위한 사시도들이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템에 포함된 제2 타입 중공 파이어 모듈을 설명하기 위한 사시도들이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템의 처리수의 흐름, 응축수의 흐름, 증기의 흐름, 및 잠열의 전달 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템의 처리수의 흐름, 응축수의 흐름, 증기의 흐름, 및 잠열의 전달 과정을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템에 의해 생산된 응축수의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템을 포함하는 증류 시스템 설비를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a block diagram for explaining the principle of latent heat recovery in a distillation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a distillation system according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are perspective views illustrating a first type hollow fiber membrane module included in a distillation system according to an embodiment of the present invention.
6 to 8 are perspective views illustrating a second type hollow fire module included in a distillation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a distillation system according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are perspective views illustrating a first type hollow fiber membrane module included in a distillation system according to an embodiment of the present invention.
6 to 8 are perspective views illustrating a second type hollow fire module included in a distillation system according to an embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram for explaining the flow of treated water, the flow of condensed water, the flow of steam, and the transfer of latent heat in the distillation system according to the embodiment of the present invention.
10 is an exploded perspective view for explaining the flow of treated water, the flow of condensed water, the flow of steam, and the transfer of latent heat in the distillation system according to the embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining the flow of condensed water produced by the distillation system according to the embodiment of the present invention.
12 is a view for explaining a distillation system facility including a distillation system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on another element, or a third element may be interposed therebetween. Further, in the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective explanation of the technical content.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Also, while the terms first, second, third, etc. in the various embodiments of the present disclosure are used to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. Thus, what is referred to as a first component in any one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and exemplified herein also includes its complementary embodiment. Also, in this specification, 'and / or' are used to include at least one of the front and rear components.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다. The singular forms "a", "an", and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. It is also to be understood that the terms such as " comprises "or" having "are intended to specify the presence of stated features, integers, Should not be understood to exclude the presence or addition of one or more other elements, elements, or combinations thereof. Also, in this specification, the term "connection " is used to include both indirectly connecting and directly connecting a plurality of components.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템의 잠열 회수 원리를 설명하기 위한 블록도이다. 1 is a block diagram for explaining the principle of latent heat recovery in a distillation system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템(10)은 제1 내지 제4 증류부들(12, 14, 16, 18), 및 제1 내지 제3 응축 및 잠열 전달부들(22, 24, 26)을 포함할 수 있다. 1, a distillation system 10 according to an embodiment of the present invention includes first to fourth distillation units 12, 14, 16, 18, and first to third condensing and latent heat transmission units 22, 24, 26).

상기 제1 증류부(12)로 제1 온도를 갖는 처리수(30)가 유입될 수 있다. 상기 제1 증류부(12)는 상기 제1 온도를 갖는 상기 처리수(30)로부터 증기(V)를 생산할 수 있다. The treatment water 30 having the first temperature may be introduced into the first distillation unit 12. The first distillation section 12 can produce the steam V from the treated water 30 having the first temperature.

상기 제1 증류부(12)에서 생산된 상기 증기(V)는 상기 제1 응축 및 잠열 전달부(22)로 전달될 수 있다. 상기 제1 응축 및 잠열 전달부(22)는 상기 제1 증류부(12)로부터 생산된 상기 증기(V)를 전달받아, 응축수를 생산할 수 있다. The steam (V) produced in the first distillation section (12) can be transferred to the first condensation and latent heat transfer section (22). The first condensing and latent heat transfer part 22 may receive the steam V generated from the first distillation part 12 to produce condensed water.

상기 제2 증류부(14)는 상기 제1 증류부(12)로부터 상기 처리수(30)를 전달받을 수 있다. 상술된 바와 같이, 상기 제1 증류부(12)에서 상기 처리수(30)로부터 상기 증기(V)가 생산되어, 상기 제2 증류부(14)로 유입되는 상기 처리수(30)는 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도를 가질 수 있다. 상기 제2 증류부(14)는, 상기 제1 응축 및 잠열 전달부(22)에서 상기 응축수가 생산되는 과정에서 발생된 잠열(latent heat, LH)을 전달 받을 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 증류부(14)에서 상기 제2 온도를 갖는 상기 처리수(30)는 상기 제2 온도보다 높은 제3 온도를 갖도록 가열될 수 있다. 상기 제2 증류부(14)는 상기 제3 온도를 갖는 상기 처리수(30)로부터 증기(V)를 생산할 수 있다. The second distillation unit 14 may receive the treated water 30 from the first distillation unit 12. As described above, the steam (V) is produced from the treated water (30) in the first distillation section (12) and the treated water (30) introduced into the second distillation section (14) 1 < / RTI > temperature. The second distillation unit 14 may receive latent heat (LH) generated during the production of the condensed water in the first condensation and latent heat transmission unit 22. [ Thus, in the second distillation section 14, the treated water 30 having the second temperature can be heated to have a third temperature higher than the second temperature. The second distillation section 14 can produce the steam V from the treated water 30 having the third temperature.

상기 제2 증류부(14)에서 생산된 상기 증기(V)는 상기 제2 응축 및 잠열 전달부(24)로 전달될 수 있다. 상기 제2 응축 및 잠열 전달부(24)는 상기 제2 증류부(22)로부터 생산된 상기 증기(V)를 전달받아, 응축수를 생산할 수 있다. The steam (V) produced in the second distillation unit (14) may be transferred to the second condensation and latent heat transmission unit (24). The second condensation and latent heat transfer unit 24 may receive the steam V generated from the second distillation unit 22 to produce condensed water.

상기 제3 증류부(16)는 상기 제2 증류부(14)로부터 상기 제3 온도보다 낮은 제4 온도를 갖는 상기 처리수(30)를 전달받을 수 있다. 또한, 상술된 바와 같이, 상기 제2 응축 및 잠열 전달부(24)로부터 상기 응축수가 생산되는 과정에서 발생된 잠열(LH)을 전달받아, 상기 제4 온도를 갖는 상기 처리수(30)를 제5 온도를 갖도록 가열시키고, 상기 제5 온도를 갖는 상기 처리수(30)로부터 증기(V)를 생산할 수 있다. The third distillation unit 16 may receive the treatment water 30 having a fourth temperature lower than the third temperature from the second distillation unit 14. [ In addition, as described above, when receiving the latent heat (LH) generated in the process of producing the condensed water from the second condensation and latent heat transmission portion (24), the treated water (30) 5, and produce steam (V) from the treated water (30) having the fifth temperature.

상기 제3 증류부(16)에서 생산된 상기 증기(V)는 상기 제3 응축 및 잠열 전달부(26)로 전달되어, 상기 제3 응축 및 잠열 전달부(26)는 응축수를 생산할 수 있다. The steam V produced in the third distillation unit 16 may be transferred to the third condensation and latent heat transfer unit 26 and the third condensation and latent heat transfer unit 26 may produce condensed water.

또한, 상기 제4 증류부(18)는 상기 제3 증류부(16)로부터 상기 제5 온도보다 낮은 제6 온도를 갖는 상기 처리수(30)를 전달받을 수 있다. 또한, 상술된 바와 같이, 상기 제3 응축 및 잠열 전달부(26)로부터 상기 응축수가 생산되는 과정에서 발생된 잠열(LH)을 전달받아, 상기 제6 온도를 갖는 상기 처리수(30)를 제7 온도를 갖도록 가열시키고, 상기 제7 온도를 갖는 상기 처리수(30)로부터 증기(V)를 생산할 수 있다. The fourth distillation unit 18 may receive the treatment water 30 having a sixth temperature lower than the fifth temperature from the third distillation unit 16. [ In addition, as described above, when receiving the latent heat LH generated in the process of producing the condensed water from the third condensation and latent heat transmission portion 26, the treated water 30 having the sixth temperature 7, and produce steam (V) from the treated water (30) having the seventh temperature.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 내지 제4 증류부들(12, 14, 16, 18)이 제공되고, 상기 처리수(30)가 상기 제1 내지 제4 증류부들을(12, 14, 16, 18) 차례로 통과하면서 상기 증기(V)가 생산되고, 상기 증기(V)가 응축되어 응축수(예를 들어, 담수)가 생산될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 증류부들(12, 14, 16, 18)에서 생산된 상기 증기(V)가 응축되어 응축수가 생산되는 과정에서 발생된 상기 잠열(LH)이 낭비되지 않고, 상기 처리수(30)가 흐르는 방향으로 다음 단계에 위치한 증류부로 전달되어, 상기 처리수(30)가 상기 잠열(LH)에 의해 재가열될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 내지 제4 증류부들(12, 14, 16, 18)이 재가열된 상기 처리수(30)로부터 용이하게 상기 증기(V)를 생산할 수 있고, 이로 인해, 담수화 효율 및 에너지 효율이 향상된 증류 시스템이 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the first to fourth distillation units 12, 14, 16 and 18 are provided, and the process water 30 is supplied to the first to fourth distillation units 12, 14, 16, 18), the steam (V) is produced, and the steam (V) is condensed to produce condensed water (for example, fresh water). The latent heat LH generated in the process of condensing the steam V produced by the first to fourth distillation units 12, 14, 16 and 18 is not wasted, 30 to the distillation section located at the next stage in the flow direction, and the treated water 30 can be reheated by the latent heat LH. Accordingly, the first to fourth distillation units 12, 14, 16, and 18 can easily produce the steam V from the reheated treated water 30, whereby the desalination efficiency and the energy efficiency This improved distillation system can be provided.

도 1에서 증류부가 4개 제공되고, 응축 및 잠열 전달부가 3개 제공되는 것으로 설명 및 도시 되었으나, 이에 한정되지 않고, 2~3개의 증류부, 5개 이상의 증류부, 1~2개의 응축 및 잠열 전달부, 4개 이상의 응축 및 잠열 전달부가 제공될 수 있는 것은 당업자에게 자명하다.It is described and illustrated in FIG. 1 that four distillation sections are provided and three condensation and latent heat transfer sections are provided. However, the present invention is not limited thereto and may be applied to two or three distillation sections, five or more distillation sections, It is apparent to those skilled in the art that the delivery portion, four or more condensation and latent heat transfer portions may be provided.

일 실시 예에 따르면, 도 1을 참조하여 설명된 증류 시스템은, 중공사막을 포함하는 중공사막 증류 시스템에 적용될 수 있다. 이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 도 1을 참조하여 설명된 증류 시스템의 잠열 회수 원리가 적용된 증류 시스템이 보다 상세하게 설명된다. According to one embodiment, the distillation system described with reference to FIG. 1 can be applied to a hollow fiber membrane distillation system including a hollow fiber membrane. 2 to 6, a distillation system to which the latent heat recovery principle of the distillation system described with reference to FIG. 1 is applied will be described in more detail.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템을 설명하기 위한 사시도이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템에 포함된 제1 타입 중공사막 모듈을 설명하기 위한 사시도들이고, 도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템에 포함된 제2 타입 중공 파이어 모듈을 설명하기 위한 사시도들이다. FIG. 2 is a perspective view for explaining a distillation system according to an embodiment of the present invention, FIGS. 3 to 5 are perspective views illustrating a first type hollow fiber membrane module included in a distillation system according to an embodiment of the present invention, 6 to 8 are perspective views illustrating a second type hollow fire module included in a distillation system according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템은, 제1 내지 제5 증류 모듈들(distillation module, 110~150), 및 제1 내지 제4 분리막들(separator, 210~240)을 포함할 수 있다.2 to 8, a distillation system according to an embodiment of the present invention includes first to fifth distillation modules 110 to 150, first to fourth separators 210 to 210, 240).

상기 제1 내지 제5 증류 모듈들(110~150)은 도1 에 도시된 것과 같이, 옆으로 적층(laterally stacked)될 수 있다. 또는, 다른 실시 예에 따르면, 도 1에 도시된 것과 달리, 상기 제1 내지 제5 증류 모듈들(110~150)은 수직으로 적층(vertically stacked)될 수 있다. The first to fifth distillation modules 110 to 150 may be laterally stacked, as shown in FIG. Alternatively, according to another embodiment, unlike the one shown in FIG. 1, the first to fifth distillation modules 110 to 150 may be vertically stacked.

상기 제1 내지 제5 증류 모듈들(110~150)은, 서로 동일한 형태의 제1 내지 제5 중공사막 모듈들(hollow fiber module, 110a~150a), 제1 내지 제5 수용 모듈들(accommodation module, 110b~150b), 제1 내지 제5 수집 모듈들(collect module, 110c~150c), 제1 내지 제5 상부 모듈들(110U~150U), 및 제1 내지 제5 하부 모듈들(110L~150L)을 각각 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 후술되는 배기부를 제외하고, 상기 제1 내지 제5 증류 모듈들(110~150)은 서로 동일한 형태 및 구성을 가질 수 있다. 상기 제1 내지 제5 증류 모듈들(110~150)의 구체적이 구성이 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명된다. 설명의 중복을 피하기 위해, 상기 제1 증류 모듈(110)의 형태가 대표적으로 설명된다. The first to fifth distillation modules 110 to 150 may include first to fifth hollow fiber modules 110a to 150a, first to fifth accommodation modules First through fifth collect modules 110c through 150c, first through fifth upper modules 110U through 150U and first through fifth lower modules 110L through 150L Respectively. More specifically, the first to fifth distillation modules 110 to 150 may have the same configuration and configuration, except for the exhaust section described later. Specific configurations of the first to fifth distillation modules 110 to 150 will be described with reference to Figs. 3 to 5. Fig. In order to avoid duplication of description, the shape of the first distillation module 110 is exemplarily described.

상기 제1 증류 모듈(110)은, 복수의 중공사막(112)를 갖는 제1 중공사막 모듈(110a), 상기 제1 중공사막 모듈(110a)의 일 측에 배치된 제1 수용 모듈(110b), 상기 제1 중공사막 모듈(110a), 상기 제1 수용 모듈(110b)의 하부에 배치된 제1 수집 모듈(110c), 및 상기 제1 수집 모듈(110c)의 하부에 배치된 제1 하부 모듈(110L), 및 상기 제1 중공사막 모듈(110a)과 상기 제1 수용 모듈(110b) 상에 배치된 제1 상부 모듈(110U)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 중공사막 모듈(110a), 상기 수용 모듈(110b), 상기 수집 모듈(110c), 상기 제1 하부 모듈(110L), 및 상기 제1 상부 모듈(110U)은 일체(one body)를 이룰 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 방향으로, 상기 제1 중공사막 모듈(110a), 상기 제1 수용 모듈(110b), 상기 제1 수집 모듈(110c), 및 상기 제1 하부 모듈(110L), 및 상기 제1 상부 모듈(110U)은 서로 동일한 길이를 가질 수 있다. The first distillation module 110 includes a first hollow fiber membrane module 110a having a plurality of hollow fiber membranes 112, a first receiving module 110b disposed on one side of the first hollow fiber membrane module 110a, A first collecting module 110c disposed below the first receiving module 110b and a second collecting module 110c disposed below the first collecting module 110c, A first hollow fiber membrane module 110L and a first upper module 110U disposed on the first hollow fiber membrane module 110a and the first receiving module 110b. According to one embodiment, the first hollow fiber membrane module 110a, the receiving module 110b, the collecting module 110c, the first lower module 110L, and the first upper module 110U are integrally formed (one body). According to one embodiment, in the first direction, the first hollow fiber membrane module 110a, the first receiving module 110b, the first collecting module 110c, and the first lower module 110L, And the first upper module 110U may have the same length.

상기 제1 하부 모듈(110L)은 처리수가 유입되는 홀(112L)을 포함할 수 있다. 상기 홀(112L)은 상기 제1 방향에 직각인 제2 방향으로 연장하고 상기 제1 수집 모듈(110c)을 향하여 위로(제1 방향 및 제2 방향에 수직한 제3 방향) 연장할 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1 하부 모듈(110L)의 상기 홀(112L)은 "┛" 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 하부 모듈(110L)의 상기 홀(112L)은 상기 제1 수집 모듈(110c)의 홀(112c)과 연통될 수 있다. 또는, 도면에 도시된 바와 달리, 상기 제1 하부 모듈(110L)의 상기 홀(112L)은 상기 제3 방향으로 상기 제1 하부 모듈(110L)을 관통하여, 상기 제1 수집 모듈(110c)과 연통될 수 있다. The first lower module 110L may include a hole 112L into which the process water is introduced. The hole 112L may extend in a second direction perpendicular to the first direction and extend upward (a third direction perpendicular to the first direction and the second direction) toward the first collecting module 110c. In other words, the hole 112L of the first lower module 110L may have a shape of ".". The hole 112L of the first lower module 110L may communicate with the hole 112c of the first collecting module 110c. Alternatively, unlike the drawing, the hole 112L of the first lower module 110L passes through the first lower module 110L in the third direction, and the first collecting module 110c, Can be communicated.

상기 제1 중공사막 모듈(110a)은, 처리수가 상기 제1 중공사막 모듈(110a)의 내부 공간(inner space)으로 유입되는 유입구(114a), 상기 제1 중공사막 모듈(110a)의 내부 공간 내에서 제1 방향으로 연장하는 상기 복수의 제1 중공사막(hollow fiber, 112), 및 상기 처리수가 상기 제1 중공사막 모듈(110a)의 내부 공간으로부터 유출되는 유출구(112a)를 포함할 수 있다. The first hollow fiber membrane module 110a includes an inlet 114a through which process water flows into an inner space of the first hollow fiber membrane module 110a, The first hollow fiber membrane 112 extending in the first direction in the first hollow fiber membrane module 110a and an outlet 112a through which the treated water flows out of the internal space of the first hollow fiber membrane module 110a.

상기 유입구(114a)는, 상기 제1 증류 모듈(110)의 하부에 배치된 상기 제1 하부 모듈(110L)의 상기 홀(112L), 및 상기 제1 수집 모듈(110c)의 상기 홀(112c)과 연통하여, 상기 제1 중공사막 모듈(110a)의 상기 내부 공간에 연결될 수 있다. 상기 유입구(114a)를 통해서, 상기 처리수가 상기 제1 중공사막 모듈(110a)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 처리수는 해수일 수 있다. The inlet 114a may be defined by the hole 112L of the first lower module 110L and the hole 112c of the first collecting module 110c disposed below the first distillation module 110, And may be connected to the inner space of the first hollow fiber membrane module 110a. The treated water can be introduced into the inner space of the first hollow fiber membrane module 110a through the inlet 114a. According to one embodiment, the treated water may be seawater.

상기 복수의 제1 중공사막(115)는, 상기 제1 방향으로 나란히 연장될 수 있다. 다시 말하면, 상기 복수의 제1 중공사막(115)는 서로 평행할 수 있다. 상기 복수의 제1 중공사막(115)의 양단은 개방(open)될 수 있다. 이에 따라, 상기 유입구(114a)를 통해서 유입된 상기 처리수로부터 상기 제1 중공사막(115) 내로 증기가 유입되는 경우, 상기 제1 중공사막(115) 내의 상기 증기는 개방된 상기 제1 중공사막(115)의 양단을 통해, 상기 제1 수용 모듈(110b)로 전달될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 중공사막(115)는, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), PP(폴리프로필렌), PVDF(폴리비닐리덴플로우라이드), PE(폴리에틸렌) 등과 같은 고분자 막으로 형성될 수 있다.The plurality of first hollow fiber membranes 115 may extend in parallel in the first direction. In other words, the plurality of first hollow fiber membranes 115 may be parallel to each other. Both ends of the plurality of first hollow fiber membranes 115 may be open. Accordingly, when steam flows into the first hollow fiber membrane 115 from the treated water flowing through the inlet 114a, the steam in the first hollow fiber membrane 115 flows into the first hollow fiber membrane 115, Can be transmitted to the first receiving module 110b through both ends of the first receiving module 115. According to one embodiment, the first hollow fiber membrane 115 is formed of a polymer membrane such as PTFE (polytetrafluoroethylene), PP (polypropylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), PE (polyethylene) .

상기 유입구(114a)를 통해 유입된 상기 처리수는, 상기 제1 중공사막 모듈(110a)의 내부공간을 채우고, 상기 유출구(112a)를 통해, 상기 제1 상부 모듈(110U)의 홀(112U)로 유입될 수 있다. The treated water flowing through the inlet 114a fills the inner space of the first hollow fiber membrane module 110a and flows into the hole 112U of the first upper module 110U through the outlet 112a, Lt; / RTI >

상기 제1 상부 모듈(110U)의 상기 홀(112U)은 상기 제3 방향으로 연장하고, 상기 제2 증류 모듈(120)을 향하여 상기 제2 방향으로 연장될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1 상부 모듈(110U)의 상기 홀(112U)은 "┌" 형상을 가질 수 있다. The hole 112U of the first upper module 110U may extend in the third direction and may extend in the second direction toward the second distillation module 120. [ In other words, the hole 112U of the first upper module 110U may have a shape of "H".

상기 제1 수집 모듈(110c)은 상기 제1 중공사막 모듈(110a) 및 상기 제1 수용 모듈(110b)을 지지할 수 있다. 상기 제1 수집 모듈(100c)은 상기 복수의 제1 중공사막(115)가 연장하는 상기 제1 방향과 교차하는 상기 제2 방향으로 연장하는 그루브(GR)를 포함할 수 있다. The first collecting module 110c may support the first hollow fiber membrane module 110a and the first receiving module 110b. The first collecting module 100c may include a groove GR extending in the second direction intersecting with the first direction in which the plurality of first hollow fiber membranes 115 extend.

상기 제1 중공사막(115) 내로 유입된 상기 증기가 상기 중공사막(115)의 개방된 양단을 통해 상기 제1 수용 모듈(110b)로 전달되어, 상기 제1 수용 모듈(110b)은 상기 증기를 수용할 수 있다. 상기 수용 모듈(110b)은 상기 제1 수집 모듈(100c)과 연결된 복수의 홀(112b)을 포함할 수 있다. The steam introduced into the first hollow fiber membrane 115 is transferred to the first receiving module 110b through both open ends of the hollow fiber membrane 115 so that the first receiving module 110b Can be accommodated. The receiving module 110b may include a plurality of holes 112b connected to the first collecting module 100c.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 중공사막 모듈(110a), 상기 제1 수용 모듈(110b), 및 상기 제1 수집 모듈(110c)의 양단(상기 제1 방향으로)에 챔버 및 개스킷이 장착될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 중공사막(115) 내의 상기 증기가, 외부로 유출되지 않고, 상기 제1 수용 모듈(110b) 내부로 용이하게 전달될 수 있다. According to one embodiment, chambers and gaskets are mounted at both ends (in the first direction) of the first hollow fiber membrane module 110a, the first receiving module 110b, and the first collecting module 110c . Accordingly, the steam in the first hollow fiber membrane 115 can be easily transferred into the first receiving module 110b without flowing out to the outside.

상기 제1 내지 제5 증류 모듈들(110~150)은, 상술된 바와 같이, 서로 동일한 서로 동일한 형태의 상기 제1 내지 제5 중공사막 모듈들(110a~150a), 상기 제1 내지 제5 수용 모듈들(110b~150b), 상기 제1 내지 제5 수집 모듈들(110c~150c), 상기 제1 내지 제5 상부 모듈들(110U~150U), 및 상기 제1 내지 제5 하부 모듈들(110L~150L)을 포함하되, 제1 타입 증류 모듈 및 제2 타입 증류 모듈로 분류될 수 있다. 도 9 내지 도 11을 참조하여 후술되는 바와 같이, 아래에서 위로(중력의 반대 방향을) 처리수가 증류 모듈의 내부 공간으로 유입되는 상기 제1 증류 모듈(110), 상기 제3 증류 모듈(130), 및 상기 제5 증류 모듈(150)은 상기 제1 타입 증류 모듈로 분류되고, 위에서 아래로(중력 방향으로) 처리수가 증류 모듈의 내부 공간으로 유입되는 제2 증류 모듈(120), 및 제4 증류 모듈(140)은 상기 제2 타입 증류 모듈로 분류될 수 있다. As described above, the first to fifth distillation modules 110 to 150 include the first to fifth hollow fiber membrane modules 110a to 150a, which are identical to each other, Modules 110b to 150b, the first to fifth collecting modules 110c to 150c, the first to fifth upper modules 110U to 150U, and the first to fifth lower modules 110L To 150L), which can be classified as a first type distillation module and a second type distillation module. The first distillation module 110, the third distillation module 130, and the third distillation module 130, in which process water flows upwardly (in the opposite direction of gravity) into the inner space of the distillation module, as described later with reference to FIGS. 9 to 11, , And the fifth distillation module (150) is classified as the first type distillation module and includes a second distillation module (120) in which process water flows into the inner space of the distillation module from top to bottom (in the gravity direction) The distillation module 140 may be classified as the second type distillation module.

상기 제1 타입 증류 모듈에 해당되는 상기 제1 증류 모듈(110), 상기 제3 증류 모듈(130), 및 상기 제4 증류 모듈(150)은, 도 3 내지 도 5에 도시 및 이를 참조하여 설명된 것과 같이, 중공사막 모듈, 수용 모듈, 수집 모듈, 하부 모듈, 및 상부 모듈을 포함할 수 있다. The first distillation module 110, the third distillation module 130, and the fourth distillation module 150 corresponding to the first type distillation module are illustrated in FIGS. 3 through 5 A receiving module, a collecting module, a lower module, and an upper module, as is known in the art.

상기 제2 타입 증류 모듈에 해당되는 상기 제2 증류 모듈(120), 및 상기 제4 증류 모듈(140)이 구성이 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명된다. 설명의 중복을 피하기 위해, 상기 제2 증류 모듈(120)의 형태가 대표적으로 설명된다. The configuration of the second distillation module 120 and the fourth distillation module 140 corresponding to the second type distillation module will be described with reference to FIG. 6 to FIG. In order to avoid duplication of description, the shape of the second distillation module 120 is exemplarily described.

도 6 내지 도 8에 도시된 것과 같이,상기 제2 증류 모듈(120)은, 제2 중공사막 모듈(120a), 제2 수용 모듈(120b), 제2 수집 모듈(120c), 제2 하부 모듈(120L), 및 제2 상부 모듈(120U)을 포함할 수 있다. 6 to 8, the second distillation module 120 includes a second hollow fiber membrane module 120a, a second receiving module 120b, a second collecting module 120c, A first upper module 120L, and a second upper module 120U.

상기 제2 상부 모듈(120U)은 상기 제1 증류 모듈(110)로부터 처리수가 유입되는 홀(122U)을 포함할 수 있다. 상기 홀(122U)은 상기 제2 방향으로 연장하고 상기 제2 중공사막 모듈(120a)을 향하여 아래로연장할 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1 상부 모듈(120U)의 상기 홀(122U)은 "┓" 형상을 가질 수 있다. The second upper module 120U may include a hole 122U into which the process water is introduced from the first distillation module 110. [ The hole 122U may extend in the second direction and extend downward toward the second hollow fiber membrane module 120a. In other words, the hole 122U of the first upper module 120U may have a shape of ".".

상기 제2 상부 모듈(120U)은 상기 제2 상부 모듈(120U)을 관통하여, 상기 제2 중공사막 모듈(120a)의 내부 공간과 연결된 배기홀(126a)과 연통되는 배기홀(126U)을 포함할 수 있다. The second upper module 120U includes an exhaust hole 126U penetrating the second upper module 120U and communicating with the exhaust hole 126a connected to the inner space of the second hollow fiber membrane module 120a can do.

상기 제2 중공사막 모듈(120a)은, 상기 처리수가 상기 제2 상부 모듈(120U)로부터 상기 제2 중공사막 모듈(120a)의 내부 공간으로 유입되는 유입구(122a), 상기 제2 중공사막 모듈(120a)의 내부 공간 내에서 상기 제1 방향으로 연장하는 상기 복수의 제2 중공사막(hollow fiber, 125), 및 상기 처리수가 상기 제2 중공사막 모듈(120a)의 내부 공간으로부터 유출되는 유출구(124a)를 포함할 수 있다. The second hollow fiber membrane module 120a includes an inlet 122a through which the treated water flows into the inner space of the second hollow fiber membrane module 120a from the second upper module 120U, 120a extending in the first direction within the inner space of the first hollow fiber membrane module 120a, and a plurality of second hollow fibers 125 extending in the first direction within the inner space of the second hollow fiber membrane module 120a, ).

상기 유출구(124a)는, 상기 제2 증류 모듈(120)의 하부에 배치된 상기 제2 수집 모듈(120c)의 상기 홀(122c), 및 상기 제2 하부 모듈(120L)의 홀(122L)과 연통하여, 상기 제3 증류 모듈(130)로 전달될 수 있다. 상기 제2 하부 모듈(120L)의 상기 홀(122L)은 "└" 형상을 가질 수 있다. The outlet 124a is connected to the hole 122c of the second collecting module 120c disposed below the second distillation module 120 and the hole 122L of the second lower module 120L May be communicated to the third distillation module (130). The hole 122L of the second lower module 120L may have a "?" Shape.

상술된 바와 같이, 상기 제2 타입 증류 모듈은, 상기 중공사막 모듈(120a)의 내부 공간을 배기하는 배기홀(126a, 126U)를 더 포함할 수 있다. 상기 배기홀(126a, 126U)의 일단은, 상기 중공사막 모듈(120a)의 내부 공간과 연결되고, 상기 배기홀(126a, 126U)의 타단은 외부와 연결되어, 처리수가 상기 중공사막 모듈(120a)의 내부 공간을 채우는 동안, 상기 중공사막 모듈(120a)의 내부 공간 내의 공기를 외부로 배출할 수 있다. 이에 따라, 중력 방향으로 처리수가 상기 중공사막 모듈(120a)의 내부 공간 내로 공급되더라도, 처리수가 상기 중공사막 모듈(120a)의 내부 공간을 용이하게 채울 수 있다. As described above, the second type distillation module may further include exhaust holes 126a and 126U for exhausting the inner space of the hollow fiber membrane module 120a. One end of each of the exhaust holes 126a and 126U is connected to the inner space of the hollow fiber membrane module 120a and the other end of the exhaust holes 126a and 126U is connected to the outside, The air in the inner space of the hollow fiber membrane module 120a can be discharged to the outside. Accordingly, even if the process water is supplied into the inner space of the hollow fiber membrane module 120a in the gravity direction, the inner space of the hollow fiber membrane module 120a can easily be filled with the process water.

상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)은, 상기 제1 내지 제4 증류 모듈들(110~140) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)에 인접한 상기 제1 내지 제4 수용 모듈(110b~140b)의 일 측면들은 개방될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1 내지 제4 수용 모듈(110b~140b) 내의 증기는 상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)과 직접적으로 접촉(directly contact)될 수 있도록, 상기 제1 내지 제4 수용 모듈(110b~140b)의 상기 일 측면들은 상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)과 각각 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 내지 제4 수용 모듈(110b~140b) 내의 증기가 상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)에서 용이하게 응축될 수 있다. The first to fourth separation membranes 210 to 240 may be disposed between the first to fourth distillation modules 110 to 140. One side of the first to fourth receiving modules 110b to 140b adjacent to the first to fourth separation membranes 210 to 240 may be opened. In other words, the vapors in the first to fourth receiving modules 110b to 140b may be directly contacted with the first to fourth separators 210 to 240, The one side surfaces of the receiving modules 110b to 140b may be coupled to the first to fourth separation membranes 210 to 240, respectively. Accordingly, the vapors in the first to fourth receiving modules 110b to 140b can be easily condensed in the first to fourth separating membranes 210 to 240.

상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)에 인접한 상기 제2 내지 제5 중공사막 모듈(120a~150a)의 일 측면들은 개방될 수 있다. 다시 말하면, 제2 내지 제5 상기 중공사막 모듈(120a~150a)의 내부 공간 내의 처리수는, 상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)에 직접적으로 접촉될 수 있도록, 상기 제2 내지 제5 중공사막 모듈(120a~150a)의 상기 일 측면들은 상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)과 각각 결합될 수 있다. 이에 따라, 후술되는 바와 같이, 상기 수용 모듈(110b~150b) 내의 증기가 상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)에서 응축되는 과정에서 발생된 잠열(latent heat)이 용이하게 상기 처리수로 전달될 수 있다. One side of the second through fifth hollow fiber membrane modules 120a through 150a adjacent to the first through fourth separation membranes 210 through 240 may be opened. In other words, the treated water in the inner space of the second to fifth hollow fiber membrane modules 120a to 150a is directly contacted to the first to fourth separation membranes 210 to 240, The one side surfaces of the fifth hollow fiber membrane modules 120a to 150a may be coupled to the first to fourth separation membranes 210 to 240, respectively. Accordingly, as described later, latent heat generated in the process of condensing the vapor in the receiving modules 110b to 150b in the first to fourth separating membranes 210 to 240 can be easily performed, Lt; / RTI >

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)은, 금속 호일(foil)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)은, 알루미늄 호일, 스테인리스 스틸 호일, 마그네슘 합금 호일 등으로 형성될 수 있다. According to one embodiment, the first to fourth separation membranes 210 to 240 may be formed of a metal foil. For example, the first to fourth separation membranes 210 to 240 may be formed of aluminum foil, stainless steel foil, magnesium alloy foil, or the like.

상술된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 내지 제5 증류 모듈들(110~150)은 서로 동일한 형태의 중공사막 모듈, 수용 모듈 및 수집 모듈을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 서로 동일한 형태를 갖는 증류 모듈들을 이용하여 제조 비용 및 제조 공정이 간소화된 다단 증류 시스템이 제공될 수 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, the first to fifth distillation modules 110 to 150 may include the same type of hollow fiber membrane module, the receiving module, and the collecting module. In other words, a multi-stage distillation system in which manufacturing costs and manufacturing processes are simplified by using distillation modules having the same shape as each other can be provided.

이하, 상술된 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템 내의 처리수의 흐름, 응축수의 흐름, 증기의 흐름, 및 잠열 전달 과정이 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명된다. Hereinafter, the flow of treated water, the flow of condensed water, the flow of steam, and the latent heat transfer process in the distillation system according to the above-described embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 9 to 11. Fig.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템의 처리수의 흐름, 응축수의 흐름, 증기의 흐름, 및 잠열의 전달 과정을 설명하기 위한 개념도이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템의 처리수의 흐름, 응축수의 흐름, 증기의 흐름, 및 잠열의 전달 과정을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템에 의해 생산된 응축수의 흐름을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 9 is a conceptual view for explaining the flow of treated water, the flow of condensed water, the flow of steam, and the transfer of latent heat in the distillation system according to the embodiment of the present invention. FIG. 11 is an exploded perspective view for explaining the flow of treated water, the flow of condensed water, the flow of vapor, and the transfer of latent heat, and FIG. 11 is a view for explaining the flow of condensed water produced by the distillation system according to the embodiment of the present invention FIG.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 제1 증류 모듈(110)의 제1 중공사막 모듈(110a)로 처리수(160)가 유입될 수 있다. 상기 처리수(160)는 상기 제1 중공사막 모듈(110a)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. Referring to FIGS. 9 to 11, the treatment water 160 may be introduced into the first hollow fiber membrane module 110a of the first distillation module 110. The treated water 160 may be introduced into the inner space of the first hollow fiber membrane module 110a.

일 실시 예에 따르면, 상기 처리수(160)는 열원(예를 들어, 증기)에 의해 온도가 상승된 상태에서 상기 제1 증류 모듈(110)로 유입될 수 있다. 또는, 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 중공사막 모듈(110a)의 내부 공간으로 유입된 상기 처리수(160)는 열원으로부터 열을 전달받아 가열될 수 있다. According to one embodiment, the treated water 160 may be introduced into the first distillation module 110 in a state where the temperature is raised by a heat source (for example, steam). Alternatively, according to another embodiment, the treated water 160 flowing into the inner space of the first hollow fiber membrane module 110a may be heated by receiving heat from the heat source.

상기 처리수(160)로부터 상기 제1 중공사막 모듈(110a)의 중공사막 내부로 증기가 유입될 수 있다. 상기 제1 중공사막 모듈(110a)의 상기 중공사막 내부로 유입된 증기(V)는 개방된 상기 중공사막의 양단으로부터, 상기 제1 수용 모듈(110b)로 전달될 수 있다. 상기 제1 수용 모듈(110b)로 전달된 상기 증기(V)는 상기 제1 분리막(210)에서 응축되어, 응축수(W)가 생성될 수 있다. 상기 응축수(W)는 도 3을 참조하여 설명된 홀(112b)을 통해, 상기 제1 수집 모듈(110c)의 그루브(도 3에서 GR) 내에 수집될 수 있다. Steam can be introduced into the hollow fiber membrane of the first hollow fiber membrane module 110a from the treated water 160. [ The steam (V) introduced into the hollow fiber membrane of the first hollow fiber membrane module 110a can be transferred from the both ends of the opened hollow fiber membrane to the first receiving module 110b. The vapor (V) delivered to the first receiving module (110b) may be condensed in the first separating membrane (210) to generate condensed water (W). The condensate W may be collected in the grooves (GR in FIG. 3) of the first collection module 110c through the holes 112b described with reference to FIG.

상기 제1 중공사막 모듈(110a)의 내부 공간으로 유입된 상기 처리수(160)는, 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 제2 증류 모듈(120)의 제2 중공사막 모듈(120a)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 또한, 상기 제1 분리막(210)에서 상기 증기(V)가 응축되어 응축수가 되는 과정에서 잠열(LH)이 발생될 수 있다. 상기 제1 분리막(210)은 개방된 상기 제2 중공사막 모듈(120a)의 일 측면과 직접적으로 접촉 및 결합될 수 있고, 이에 따라, 상기 제1 분리막(210)에서 발생된 상기 잠열(LH)이 상기 제2 중공사막 모듈(120a)의 내부 공간 내의 상기 처리수(160)로 전달되고, 상기 처리수(160)는 재가열될 수 있다. 이에 따라, 재가열된 상기 처리수(160)로부터 상기 제2 중공사막 모듈(120a) 내의 중공사막으로 증기가 용이하게 유입될 수 있다. 3 to 5, the treatment water 160 flowing into the inner space of the first hollow fiber membrane module 110a flows into the second hollow fiber membrane module 110a of the second distillation module 120, And may be introduced into the inner space of the heat exchanger 120a. Further, a latent heat (LH) may be generated in the process of condensing the vapor (V) in the first separation membrane 210 to be condensed water. The first separation membrane 210 can be directly contacted with and coupled to one side of the opened second hollow fiber membrane module 120a so that the latent heat LH generated in the first separation membrane 210, Is transferred to the treatment water (160) in the inner space of the second hollow fiber membrane module (120a), and the treatment water (160) can be reheated. Accordingly, steam can easily flow from the reheated treated water 160 into the hollow fiber membrane in the second hollow fiber membrane module 120a.

상기 제2 중공사막 모듈(120a)의 상기 중공사막 내부로 유입된 증기(V)는 상기 제2 수용 모듈(120b)로 전달될 수 있다. 상기 제2 수용 모듈(120b)로 전달된 상기 증기(V)는 상기 제2 분리막(220)에서 응축되어, 응축수(W)가 생성될 수 있다. 상기 응축수(W)는 상기 제2 수집 모듈(120c)의 그루브 내에 수집될 수 있다.The steam (V) introduced into the hollow fiber membrane of the second hollow fiber membrane module 120a may be transmitted to the second receiving module 120b. The vapor (V) delivered to the second receiving module 120b may be condensed in the second separating membrane 220 to generate condensed water (W). The condensed water W may be collected in the groove of the second collection module 120c.

상기 제2 중공사막 모듈(120a)의 내부 공간으로 유입된 상기 처리수(160)는, 상기 제3 증류 모듈(130)의 제3 중공사막 모듈(130a)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 또한, 상기 제2 분리막(220)에서 상기 증기(V)가 응축되어 응축수가 되는 과정에서 발생된 잠열(LH)이 상기 제3 중공사막 모듈(130a)의 내부 공간 내의 상기 처리수(160)로 전달되고, 상기 처리수(160)는 재가열될 수 있다. 이에 따라, 재가열된 상기 처리수(160)로부터 상기 제3 중공사막 모듈(130a) 내의 중공사막으로 증기가 용이하게 유입될 수 있다. The treated water 160 flowing into the inner space of the second hollow fiber membrane module 120a may be introduced into the inner space of the third hollow fiber membrane module 130a of the third distillation module 130. The latent heat LH generated in the process of condensing the vapor V in the second separation membrane 220 into condensed water is supplied to the treatment water 160 in the inner space of the third hollow fiber membrane module 130a And the process water 160 can be reheated. Accordingly, steam can easily flow from the reheated treated water 160 into the hollow fiber membrane in the third hollow fiber membrane module 130a.

상기 제3 중공사막 모듈(130a)의 상기 중공사막 내부로 유입된 증기(V)는 상기 제3 수용 모듈(130b)로 전달될 수 있다. 상기 제3 수용 모듈(130b)로 전달된 상기 증기(V)는 상기 제3 분리막(230)에서 응축되어, 응축수(W)가 생성될 수 있다. 상기 응축수(W)는 상기 제3 수집 모듈(130c)의 그루브 내에 수집될 수 있다.The steam (V) introduced into the hollow fiber membrane of the third hollow fiber membrane module 130a may be transferred to the third receiving module 130b. The steam V delivered to the third receiving module 130b may be condensed in the third separating membrane 230 to generate condensed water W. [ The condensed water W may be collected in the groove of the third collection module 130c.

상기 제3 중공사막 모듈(130a)의 내부 공간으로 유입된 상기 처리수(160)는, 상기 제4 증류 모듈(140)의 제4 중공사막 모듈(140a)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 또한, 상기 제3 분리막(230)에서 상기 증기(V)가 응축되어 응축수가 되는 과정에서 발생된 잠열(LH)이 상기 제4 중공사막 모듈(140a)의 내부 공간 내의 상기 처리수(160)로 전달되고, 상기 처리수(140)는 재가열될 수 있다. 이에 따라, 재가열된 상기 처리수(160)로부터 상기 제4 중공사막 모듈(140a) 내의 중공사막으로 증기가 용이하게 유입될 수 있다. The treated water 160 flowing into the inner space of the third hollow fiber membrane module 130a may be introduced into the inner space of the fourth hollow fiber membrane module 140a of the fourth distillation module 140. [ The latent heat LH generated in the process of condensing the vapor V in the third separation membrane 230 into condensed water is supplied to the treatment water 160 in the inner space of the fourth hollow fiber membrane module 140a And the treatment water 140 can be reheated. Accordingly, steam can easily flow from the reheated treated water 160 into the hollow fiber membrane in the fourth hollow fiber membrane module 140a.

상기 제4 중공사막 모듈(140a)의 상기 중공사막 내부로 유입된 증기(V)는 상기 제4 수용 모듈(140b)로 전달될 수 있다. 상기 제4 수용 모듈(140b)로 전달된 상기 증기(V)는 상기 제4 분리막(240)에서 응축되어, 응축수(W)가 생성될 수 있다. 상기 응축수(W)는 상기 제4 수집 모듈(140c)의 그루브 내에 수집될 수 있다.The steam V introduced into the hollow fiber membrane of the fourth hollow fiber membrane module 140a may be transferred to the fourth receiving module 140b. The vapor (V) delivered to the fourth receiving module (140b) may be condensed in the fourth separating membrane (240) to generate condensed water (W). The condensed water W may be collected in the groove of the fourth collection module 140c.

상기 제4 중공사막 모듈(140a)의 내부 공간으로 유입된 상기 처리수(160)는, 상기 제5 증류 모듈(150)의 제5 중공사막 모듈(150a)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 또한, 상기 제4 분리막(240)에서 상기 증기(V)가 응축되어 응축수가 되는 과정에서 발생된 잠열(LH)이 상기 제5 중공사막 모듈(150a)의 내부 공간 내의 상기 처리수(160)로 전달되고, 상기 처리수(140)는 재가열될 수 있다. 이에 따라, 재가열된 상기 처리수(160)로부터 상기 제5 중공사막 모듈(150a) 내의 중공사막으로 증기가 용이하게 유입될 수 있다. The treated water 160 flowing into the inner space of the fourth hollow fiber membrane module 140a may be introduced into the inner space of the fifth hollow fiber membrane module 150a of the fifth distillation module 150. The latent heat LH generated in the process of condensing the steam V in the fourth separation membrane 240 to be condensed water is supplied to the treatment water 160 in the inner space of the fifth hollow fiber membrane module 150a And the treatment water 140 can be reheated. Accordingly, steam can easily flow from the reheated treated water 160 into the hollow fiber membrane in the fifth hollow fiber membrane module 150a.

상기 제5 중공사막 모듈(150a)의 상기 중공사막 내부로 유입된 증기(V)는 상기 제5 수용 모듈(150b)로 전달될 수 있다. 상기 제5 수용 모듈(150b)로 전달된 상기 증기(V)는 콘덴서 등으로 전달될 수 잇다. The steam (V) introduced into the hollow fiber membrane of the fifth hollow fiber membrane module 150a may be transferred to the fifth receiving module 150b. The steam V delivered to the fifth receiving module 150b may be delivered to a condenser or the like.

상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)은 상기 제1 내지 제5 수집 모듈(110c~150c)의 그루브에 대응되는 위치에, 제1 내지 제4 관통 홀들(212H~242H)을 각각 가질 수 있다. 상기 제1 내지 제5 증류 모듈(110~150)의 제1 내지 제5 수집 모듈(110c~150c)의 그루브 내에 수집된 상기 응축수(W)는, 도 10에 도시된 것과 같이, 상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)의 제1 내지 제4 관통 홀들(212H~242H)을 통과하여, 상기 제1 방향으로 이동되어 수집될 수 있다. The first to fourth separation membranes 210 to 240 may have first through fourth through holes 212H to 242H at positions corresponding to the grooves of the first to fifth collection modules 110c to 150c, . The condensed water W collected in the grooves of the first to fifth collecting modules 110c to 150c of the first to fifth distillation modules 110 to 150 is collected in the first to fifth collecting modules 110c to 150c, Passes through the first to fourth through holes 212H to 242H of the fourth separation membranes 210 to 240, and is moved in the first direction and collected.

상술된 바와 같이, 상기 제1 내지 제5 증류 모듈들(110~150) 내로 유입되는 상기 처리수(160)의 온도가 서로 다르고, 이로 인해 상기 제1 내지 제5 증류 모듈들(110~150)로부터 생산되는 상기 증기(V)의 양이 다르고, 상기 증기(V)로부터 생산되는 상기 응축수(W)의 양이 다를 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 내지 제5 수집 모듈(110c~150c)의 그루브 내의 압력이 서로 다를 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 서로 다른 압력을 갖는 상기 제1 내지 제5 수집 모듈(110c~150c)의 그루브 내에 수용된 상기 응축수(W)가 상기 제1 방향으로 용이하게 흐를 수 있도록, 상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)의 상기 제1 내지 제4 관통 홀들(212H~242H)의 크기가 점차적으로 작아질 수 있다. As described above, the temperatures of the treated water 160 flowing into the first to fifth distillation modules 110 to 150 are different from each other. As a result, the first to fifth distillation modules 110 to 150, And the amount of the condensed water W produced from the steam V may be different. Accordingly, the pressures in the grooves of the first to fifth collection modules 110c to 150c may be different from each other. According to the embodiment of the present invention, in order to allow the condensed water W accommodated in the grooves of the first to fifth collection modules 110c to 150c having different pressures to flow easily in the first direction, The sizes of the first to fourth through holes 212H to 242H of the first to fourth separation membranes 210 to 240 may be gradually reduced.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 중공사막은 상기 제1 방향으로 연장하고, 상기 제1 내지 제5 증류 모듈들(110~150)은 상기 제1 방향과 교차하는 상기 제2 방향(으로 적층될 수 있다. 상기 처리수(160)는 상기 제2 방향으로, 상기 제1 내지 제5 증류 모듈들(110~150)을 차례로 통과하면서, 상기 제1 내지 제5 증류 모듈들(110~150) 내의 중공사막으로 증기를 공급할 수 있다. 이에 따라, 공정이 진행될수록 상기 처리수(160)의 온도가 감소될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the hollow fiber membrane may extend in the first direction, and the first to fifth distillation modules 110 to 150 may be stacked in the second direction intersecting the first direction The treatment water 160 passes through the first to fifth distillation modules 110 to 150 in the second direction in order, and flows into the first to fifth distillation modules 110 to 150 The temperature of the process water 160 can be reduced as the process proceeds.

하지만, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상술된 바와 같이, 상기 처리수(160)로부터 상기 중공사막 내로 유입된 증기가 상기 제1 내지 제4 분리막들(210~240)에서 응축되는 과정에서 발생되는 잠열(LH)이, 상기 제2 방향, 다시 말하면, 상기 처리수(160)가 흐르는 방향으로 인접한 증류 모듈로 전달될 수 있다. 이에 따라, 상기 잠열(LH)에 의해 상기 제2 방향으로 인접한 증류 모듈 내의 상기 처리수(160)가 재가열되어, 상기 잠열(LH)이 낭비되지 않고 회수 될 수 있으며, 이로 인해, 상기 처리수(160)로부터 상기 중공사막 내로 증기가 용이하게 유입되어, 열 효율 및 담수화 효율이 향상된 증류 시스템이 제공될 수 있다. However, according to the embodiment of the present invention, as described above, the steam introduced into the hollow fiber membrane from the treated water 160 is condensed in the first to fourth separation membranes 210 to 240 The latent heat LH can be transferred to the distillation module adjacent to the second direction, that is, in the direction in which the process water 160 flows. Accordingly, the treated water 160 in the distillation module adjacent to the second direction is reheated by the latent heat LH, so that the latent heat LH can be recovered without being wasted, 160 can easily flow into the hollow fiber membrane to improve the heat efficiency and desalination efficiency.

이하, 상술된 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템이 적용된 증류 시스템 설비가 설명된다. Hereinafter, the distillation system equipment to which the distillation system according to the embodiment of the present invention described above is applied will be described.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 증류 시스템을 포함하는 증류 시스템 설비를 설명하기 위한 도면이다. 12 is a view for explaining a distillation system facility including a distillation system according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 증류 시스템 설비(1000)는, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 증류 모듈들(510~560) 및 분리막들(515~555)을 포함하는 증류 시스템, TVC(700, thermal vapor compressor), pre heater(750), 및 condenser(800)를 포함할 수 있다. Referring to Figure 12, a distillation system facility 1000 includes a plurality of distillation systems 1000, including distillation modules 510 to 560 and separators 515 to 555, according to embodiments of the present invention described with reference to Figures 1-11 A distillation system, a thermal vapor compressor (TVC) 700, a preheater 750, and a condenser 800.

상기 TVC(700)로 유입된 소스 증기(710)는 상기 pre heater(750)으로 전달될 수 있다. 상기 pre heater(750)는 상기 condenser(800)로부터 처리수(605)를 공급받고, 상기 증류 시스템으로부터 처리수(610)를 공급받아, 상기 소스 증기(710)를 이용하여 가열된 상기 처리수(610)를 생산할 수 있다. The source vapor 710 flowing into the TVC 700 may be delivered to the preheater 750. The preheater 750 receives the treatment water 605 from the condenser 800 and receives the treatment water 610 from the distillation system to remove the treatment water heated by the source steam 710 610).

상기 pre heater(750)에서 가열된 상기 처리수(610)는 상기 증류 시스템으로 전달되어, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 제1 증류 모듈(510) 내지 상기 제6 증류 모듈(560)로 유입되면서 증기를 생성하고, 생성된 증기는 상기 분리막들(515~555)에서 응축되어 응축수(620)가 생성될 수 있다. The treated water 610 heated in the preheater 750 is transferred to the distillation system and is introduced into the first distillation module 510 to the sixth distillation module 510, The condensed water 620 is condensed in the separation membranes 515 to 555, so that the condensed water 620 can be generated.

상기 증류 시스템의 마지막 증류 공정을 수행하는 상기 제6 증류 모듈(560)에서 잔존된 상기 처리수(610)는 상술된 바와 같이 상기 pre heater(750)으로 유입되고, 잔존된 증기(630)는 상기 condenser(630) 및 상기 TVC(700)로 유입될 수 있다. The treated water 610 remaining in the sixth distillation module 560 performing the final distillation process of the distillation system is introduced into the preheater 750 as described above, the condenser 630 and the TVC 700. [

상기 condenser(630)는 외부로부터 원수(600)를 전달받고, 상기 증류 시스템으로부터 증기(630)를 전달받으며, 이 과정에서 생성된 응축수를 상기 증류 시스템에서 생성된 상기 응축수(620)와 함께 외부로 공급할 수 있다. The condenser 630 receives the raw water 600 from the outside, receives the steam 630 from the distillation system, and conveys the condensed water generated in the process to the outside together with the condensed water 620 generated in the distillation system Can supply.

본 발명의 실시 예에 따른 증류 모듈들(510~560) 및 분리막들(515~555)을 포함하는 증류 시스템은, 상기 처리수(610)가 증류되어 생성된 상기 증기(630)가 응축되는 과정에서 생성된 잠열이 다시 상기 처리수(610)를 가열하는데 사용될 수 있다. 이에 따라, 열 효율 및 증류 효율이 향상된 증류 시스템이 제공될 수 있다. The distillation system including the distillation modules 510 to 560 and the separation membranes 515 to 555 according to the embodiment of the present invention may be configured such that the steam 630 generated by distilling the treated water 610 is condensed May again be used to heat the treatment water 610. Thereby, a distillation system with improved heat efficiency and distillation efficiency can be provided.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will also be appreciated that many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

10: 증류 시스템
12~18: 제1 내지 제4 증류부
22~26: 제1 내지 제3 응축 및 잠열 전달부
110~150: 제1 내지 제5 증류 모듈
110a~150a: 제1 내지 제5 중공사막 모듈
110b~150b: 제1 내지 제5 수용 모듈
110c~150c: 제1 내지 제5 수집 모듈
110L~150L: 제1 내지 제 5 하부 모듈
110U~150U: 제1 내지 제5 상부 모듈
115: 중공사막
160: 처리수
210~240: 제1 내지 제4 분리막
GR: 그루브
LH: 잠열
V: 증기
W: 응축수10: Distillation system
12 to 18: First to fourth distillation sections
22 to 26: first to third condensing and latent heat transfer parts
110 to 150: first to fifth distillation modules
110a to 150a: first to fifth hollow fiber membrane modules
110b to 150b: first to fifth accommodation modules
110c to 150c: first to fifth collecting modules
110L to 150L: first to fifth lower modules
110U to 150U: first to fifth upper modules
115: hollow fiber membrane
160: Processed water
210 to 240: First to fourth separators
GR: Groove
LH: latent heat
V: steam
W: Condensate

Claims (14)

처리수가 유입되는 내부 공간 내에, 제1 방향으로 연장하는 제1 중공사막(hollow fiber)를 포함하는 제1 중공사막 모듈;
상기 처리수로부터 상기 제1 중공사막 내로 유입된 증기를 수용하는 제1 수용 모듈;
상기 제1 수용 모듈 내의 증기가 응축되는 제1 분리막;
상기 제1 중공사막 모듈 및 상기 제1 수용 모듈의 아래에 배치되고, 상기 제1 분리막에서 응축된 응축수가 수집되는 그루브(groove)를 갖는 제1 수집 모듈; 및
상기 제1 중공사막 모듈로부터 상기 처리수를 전달받아, 상기 제1 수용 모듈 내의 증기가 응축되는 과정에서 발생되는 잠열(latent heat)을 상기 제1 분리막으로부터 전달받아 상기 처리수의 온도를 증가시키고, 상기 처리수가 유입되는 내부 공간 내에 상기 제1 방향으로 연장하는 제2 중공사막을 포함하는 제2 중공사막 모듈을 포함하는 증류 시스템.
A first hollow fiber membrane module including a first hollow fiber membrane extending in a first direction in an inner space into which the treatment water flows;
A first receiving module for receiving the steam introduced into the first hollow fiber membrane from the treated water;
A first separation membrane in which the vapor in the first receiving module is condensed;
A first collection module disposed below the first hollow fiber membrane module and the first receiving module and having a groove in which condensed condensed water in the first separating membrane is collected; And
A first hollow fiber membrane module that receives the treated water from the first hollow fiber membrane module and receives latent heat generated during condensation of steam in the first receiving module from the first separation membrane to increase the temperature of the treated water, And a second hollow fiber membrane module extending in the first direction in the inner space into which the process water flows.
제1 항에 있어서,
상기 처리수로부터 상기 제2 중공사막 내로 유입된 증기를 수용하는 제2 수용 모듈;
상기 제2 수용 모듈 내의 증기가 응축되는 제2 분리막; 및
상기 제2 중공사막 모듈로부터 상기 처리수를 전달받아, 상기 제2 수용 모듈 내의 증기가 응축되는 과정에서 발생되는 잠열을 상기 제2 분리막으로부터 전달받아 상기 처리수의 온도를 증가시키고, 상기 처리수가 유입되는 내부 공간 내에 상기 제1 방향으로 연장하는 제3 중공사막을 포함하는 제3 중공사막 모듈을 더 포함하는 증류 시스템.
The method according to claim 1,
A second receiving module for receiving the steam introduced into the second hollow fiber membrane from the treated water;
A second separation membrane in which the vapor in the second receiving module is condensed; And
Receiving the treated water from the second hollow fiber membrane module, receiving latent heat generated during condensation of steam in the second receiving module from the second separation membrane to increase the temperature of the treated water, Further comprising a third hollow fiber membrane module extending in the first direction within the inner space.
제1 항에 있어서,
제1 중공사막 모듈의 내부 공간의 바닥면은 상기 처리수가 유입되는 유입구를 포함하고,
상기 제1 중공사막 모듈의 내부 공간의 상부면은 상기 처리수가 유출되는 유출구를 포함하고,
상기 제1 중공사막은, 상기 제1 중공사막 모듈의 내부 공간의 상기 바닥면 및 상기 상부면과 평행한 방향으로 연장되는 것을 포함하는 증류 시스템.
The method according to claim 1,
The bottom surface of the inner space of the first hollow fiber membrane module includes an inlet through which the treated water flows,
Wherein an upper surface of the inner space of the first hollow fiber membrane module includes an outlet through which the treated water flows,
Wherein the first hollow fiber membrane extends in a direction parallel to the bottom surface and the top surface of the inner space of the first hollow fiber membrane module.
삭제delete 제3 항에 있어서,
상기 제1 수집 모듈은, 상기 제1 중공사막 모듈의 상기 유입구와 연통하는 홀(hole)을 포함하고,
상기 제1 중공사막 모듈의 상기 유입구 및 상기 제1 수집 모듈의 상기 홀과 연통하는 홀을 갖고, 상기 제1 중공사막 모듈 및 상기 제1 수집 모듈의 아래에 배치된 제1 하부 모듈; 및
상기 제1 중공사막 모듈의 상기 유출구와 연통하는 홀을 갖고, 상기 제1 중공사막 모듈 및 상기 제1 수집 모듈의 상부에 배치된 제1 상부 모듈을 더 포함하는 증류 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the first collecting module includes a hole communicating with the inlet of the first hollow fiber membrane module,
A first lower module disposed below the first hollow fiber membrane module and the first collection module, the first lower module having a hole communicating with the inlet of the first hollow fiber membrane module and the hole of the first collection module; And
Further comprising a first upper module having a hole communicating with said outlet of said first hollow fiber membrane module and disposed above said first hollow fiber membrane module and said first collection module.
제5 항에 있어서,
상기 처리수는, 상기 제1 하부 모듈의 상기 홀, 상기 제1 수집 모듈의 상기 홀, 및 상기 제1 중공사막 모듈의 상기 유입구를 차례로 통과하여, 상기 제1 중공사막 모듈의 상기 내부 공간으로 제공되고,
상기 제1 중공사막 모듈의 상기 유출구 및 상기 제1 상부 모듈의 상기 홀을 차례로 통과하여, 상기 제2 중공사막 모듈의 상기 내부 공간으로 제공되는 것을 포함하는 증류 시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein the treated water is passed through the hole of the first lower module, the hole of the first collecting module, and the inlet of the first hollow fiber membrane module in order to provide the inner space of the first hollow fiber membrane module And,
The outlet of the first hollow fiber membrane module and the hole of the first upper module, and is provided to the inner space of the second hollow fiber membrane module.
제6 항에 있어서,
상기 처리수는, 상기 제1 중공사막 모듈의 상기 내부 공간 내에 중력의 반대 방향으로 유입되고, 상기 제2 중공사막 모듈의 상기 내부 공간 내에 중력 방향으로 유입되고,
상기 제2 중공사막 모듈은, 상기 제2 중공사막 모듈의 상기 내부 공간을 배기하는 배기홀을 포함하는 증류 시스템.
The method according to claim 6,
The treated water flows into the internal space of the first hollow fiber membrane module in the direction opposite to gravity and flows in the gravity direction into the internal space of the second hollow fiber membrane module,
Wherein the second hollow fiber membrane module includes an exhaust hole for exhausting the inner space of the second hollow fiber membrane module.
제1 항에 있어서,
상기 제1 수용 모듈은, 상기 제1 분리막에서 응축된 상기 응축수를 상기 제1 수집 모듈의 그루브로 가이드(guide)하는 복수의 홀(hole)을 갖는 바닥면을 포함하는 증류 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the first receiving module comprises a bottom surface having a plurality of holes for guiding the condensed water condensed in the first separating membrane to a groove of the first collecting module.
제8 항에 있어서,
상기 제1 중공사막 모듈, 상기 제1 수용 모듈, 및 상기 제1 수집 모듈은 일체(one body)로 구성되는 것을 포함하는 증류 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the first hollow fiber membrane module, the first receiving module, and the first collecting module comprise one body.
제1 방향으로 연장하는 중공사막을 포함하고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 적층(laterally stacked)된 복수의 증류 모듈을 포함하되,
처리수는, 복수의 상기 증류 모듈을, 상기 제2 방향으로 차례로 통과하고,
상기 처리수로부터 상기 중공사막으로 유입된 증기가 응축되는 과정에서 발생된 잠열은, 복수의 상기 증류 모듈 중에서, 상기 제2 방향으로 인접한 증류 모듈로 전달되고,
상기 중공사막으로 유입된 증기가 응축된 응축수는, 상기 제1 방향으로 이동되어 복수의 상기 증류 모듈 각각의 하부에 배치된 그루브를 갖는 수집 모듈에 수집되는 것을 포함하는 증류 시스템.
A plurality of distillation modules including a hollow fiber membrane extending in a first direction and laterally stacked in a second direction intersecting the first direction,
The treated water sequentially passes a plurality of the distillation modules in the second direction,
The latent heat generated in the process of condensing the vapor introduced into the hollow fiber membrane from the treated water is transferred to the distillation module adjacent in the second direction among the plurality of the distillation modules,
Wherein the condensed water condensed with the vapor introduced into the hollow fiber membrane is collected in a collection module having a groove disposed in a lower portion of each of the plurality of the distillation modules while being moved in the first direction.
제10 항에 있어서,
상기 처리수로부터 상기 중공사막으로 유입된 증기가 응축되는 과정에서 발생된 잠열에 의해, 상기 제2 방향으로 인접한 증류 모듈 내의 상기 처리수는 재가열되는 것을 포함하는 증류 시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the treatment water in the distillation module adjacent to the distillation module in the second direction is reheated by the latent heat generated during condensation of the vapor introduced into the hollow fiber membrane from the treated water.
삭제delete 제1 온도를 갖는 처리수가 유입되고, 상기 처리수로부터 증기를 생산하는 제1 증류부;
상기 제1 증류부로부터 증기를 전달받아 응축수를 생산하는 제1 응축 및 잠열 전달부;
상기 제1 증류부로부터 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도의 상기 처리수가 유입되고, 상기 제1 응축 및 잠열 전달부에서 상기 응축수가 생성되는 과정에서 발생된 잠열을 전달받아 상기 처리수의 온도를 상기 제2 온도보다 높은 제3 온도를 갖도록 가열하고, 상기 제3 온도를 갖는 상기 처리수로부터 증기를 생산하는 제2 증류부;
상기 제2 증류부로부터 증기를 전달받아 응축수를 생산하는 제2 응축 및 잠열 전달부; 및
상기 제1 응축 및 잠열 전달부와 상기 제2 응축 및 잠열 전달부는 상기 응축수가 수집되는 그루브가 형성된 수집부를 포함하는 증류 시스템.
A first distillation unit into which process water having a first temperature is introduced and which produces steam from the process water;
A first condensing and latent heat transfer unit for receiving steam from the first distillation unit to produce condensed water;
The process water having a second temperature lower than the first temperature is introduced from the first distillation section and the latent heat generated in the process of generating the condensed water at the first condensation and latent heat transmission section is received, A second distillation section that heats the treated water to have a third temperature higher than the second temperature and produces steam from the treated water having the third temperature;
A second condensing and latent heat transfer unit for receiving steam from the second distillation unit to produce condensed water; And
Wherein the first condensing and latent heat transfer part and the second condensing and latent heat transfer part comprise a grooved collecting part for collecting the condensed water.
제13 항에 있어서,
상기 제3 온도는 상기 제1 온도보다 낮은 것을 포함하는 증류 시스템. 14. The method of claim 13,
Wherein the third temperature is lower than the first temperature.
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