KR101918275B1 - Hybrid system making fresh water and salt from sea water - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하이브리드 해수담수화 및 소금생산시스템에 관한 것으로서, 해수를 담수화시키는 시스템에 있어서, 해수에 압력을 가해 역삼투압방식으로 담수를 1차 생산하는 역삼투압생산부; 상기 역삼투압생산부에서 발생한 농축 해수에 해수를 혼합하여 적정압력과 유량을 가지는 저온의 농축 해수를 공급하는 압력부스터; 상기 압력부스터로부터 공급된 저온의 농축 해수가 통과하는 제 1 응축실과, 제 1 가열기에서 가열된 청수와 상기 제 1 응축실을 통과한 농축 해수 간에 열교환시키는 제 1 열교환기와, 상기 제 1 열교환기에서 가열된 고온의 농축 해수가 공급되어 수증기를 발생시키고 발생된 수증기를 상기 제 1 응축실로 전달하는 제 1 증발실로 이루어져, 상기 제 1 응축실에서 수증기를 응축시켜 담수를 2차 생산하는 제 1 저압증발생산부; 상기 압력부스터로부터 공급된 저온의 농축 해수가 통과하는 제 2 응축실과, 제 2 가열기에서 가열된 청수와 상기 제 2 응축실을 통과한 농축 해수 간에 열교환시키는 제 2 열교환기와, 상기 제 2 열교환기에서 가열된 고온의 농축 해수가 공급되어 수증기를 발생시키고 발생된 수증기를 상기 제 2 응축실로 전달하는 제 2 증발실로 이루어져, 상기 제 2 응축실에서 수증기를 응축시켜 담수를 3차 생산하는 제 2 저압증발생산부; 상기 역삼투압생산부, 제 1 저압증발생산부, 제 2 저압증발생산부에서 생산된 담수가 집수되는 담수집수부; 상기 제 1 저압증발생산부, 제 2 저압증발생산부에서 발생하는 농축 해수로부터 소금을 생산하는 소금생산부;를 포함한다.The present invention relates to a hybrid seawater desalination and salt production system, and more particularly, to a system for desalination of seawater, comprising: a reverse osmosis pressure producing unit for firstly producing fresh water by applying reverse osmosis to sea water; A pressure booster for mixing the seawater into the concentrated seawater generated by the reverse osmosis pressure producing unit and supplying low temperature concentrated seawater having an appropriate pressure and flow rate; A first heat exchanger for exchanging heat between the concentrated condensed water supplied from the pressure booster and the concentrated condensed seawater heated by the first heater and the concentrated seawater passing through the first condenser chamber; And a first evaporation chamber for supplying heated high-temperature concentrated seawater to generate steam and deliver generated steam to the first condensation chamber, wherein the first low-pressure evaporation chamber for condensing water vapor in the first condensation chamber to produce fresh water secondarily, Production Department; A second heat exchanger for exchanging heat between the second condensing chamber through which the low temperature concentrated seawater supplied from the pressure booster passes and the concentrated seawater heated by the second heater and passing through the second condensing chamber; And a second evaporation chamber for supplying heated high-temperature concentrated seawater to generate steam and deliver generated steam to the second condensation chamber, wherein the second low-pressure evaporation chamber for condensing water vapor in the second condensation chamber to produce fresh water Production Department; A fresh water collection unit for collecting fresh water produced by the reverse osmosis production unit, the first low pressure evaporation production unit, and the second low pressure evaporation production unit; And a salt production unit for producing salt from the concentrated seawater generated in the first low pressure evaporation production unit and the second low pressure evaporation production unit.
Description
본 발명은 해수담수화 및 소금생산시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 역삼투압 방식과 저압증발 방식을 직렬로 함께 연결하여 해수를 담수화하고, 대량의 소금을 쉽게 생산할 수 있는 하이브리드 해수담수화 및 소금생산시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a seawater desalination and salt production system, and more particularly, to a desalination and salt production system using a hybrid seawater desalination and salt production system capable of desalinating seawater by connecting a reverse osmosis system and a low pressure evaporation system in series, .
연간 강수량이 매우 적거나 건기가 긴 해안 지역, 섬, 사막 등 이용할 수 있는 담수가 부족한 지역에서는 풍부한 해수를 담수화하여 사용할 수밖에 없는 상황이 발생한다. 특히, 최근에는 지구 온난화 등에 의한 영향으로 사막화가 급속히 확산되고 가용할 수 있는 담수가 부족한 지역이 많아지고 있다. 특히, 열대지방의 수개월 지속되는 건기 시 식수 부족현상이 심각하다. 이에 따라 해수를 담수화할 수 있는 해수 담수화 장치가 개발되어 사용되고 있다.In areas where annual precipitation is very low or where there is a lack of fresh water available in coastal areas, islands, and deserts with long dry seasons, abundant seawater desalination is inevitable. In recent years, desertification has spread rapidly due to global warming and the like, and there are many regions where there is not enough fresh water available. In particular, shortage of dry water in the dry season lasting several months in the tropics is serious. Accordingly, a seawater desalination device capable of desalinating seawater has been developed and used.
해수로부터 담수를 제조하는 방법으로는 고온 증발법, 진공 저온 증발법, 역삼투압법, 냉동법, 전기분해법 등이 사용되는데, 진공 저압 증발법은 해수에 열원을 공급한 후 압력을 진공 상태로 낮추어 낮은 온도에서 증발하는 저압증발에 의해 담수를 생산하는 방법이고, 역삼투압법은 역삼투막에 고압력 50∼70bar의 압력으로 해수를 가압하여 담수를 생산하는 방법이다. 그리고 냉동법은 해수를 빙점(-1.8℃)이하로 냉각시키면 해수 중의 염분은 얼음의 성장 계면에서 배제되면서 얼음의 결정체가 석출되고 얼음 결정이 결정표면과 결정 사이에 있는 농축된 해수 중의 염분을 분리세정해서 해수를 담수화하는 방법이고, 전기분해법은 두 전극 사이에 교대로 배치된 양이온 교환막과 음이온 교환막으로 해수를 흘려보냄으로써 해수 중의 이온을 분리 제거하는 방식이다.As a method for producing fresh water from seawater, a high temperature evaporation method, a vacuum low temperature evaporation method, a reverse osmosis method, a freezing method, an electrolysis method and the like are used. In vacuum low pressure evaporation method, The reverse osmosis method is a method of producing fresh water by pressurizing the seawater at a high pressure of 50 to 70 bar at the reverse osmosis membrane. When the seawater is cooled below the freezing point (-1.8 ℃), the salinity in the seawater is excluded from the growth interface of the ice, and the crystals of the ice are precipitated and the salt in the concentrated seawater where the ice crystal is between the crystal surface and the crystal is separated And the electrolysis method is a method of separating and removing ions in seawater by flowing seawater through a cation exchange membrane and an anion exchange membrane alternately disposed between two electrodes.
상술한 각종 담수화 방식에 의해 해수를 담수화하는 선행기술들이 다수 공개되어 있다. 그러나 종래의 각 해수담수화 방식들은 단점을 가지고 있다. There are a number of prior art techniques for desalinating seawater by the various desalination methods described above. However, each of the conventional seawater desalination methods has disadvantages.
종래의 고온 증발법은 해수에 열을 가하여 증발시켜야 하므로 많은 에너지가 소비되는 문제가 있고, 저압 증발법은 해수 가열이 증발기 내부에서 이루어져 성능을 유지하는 유지보수가 일반적으로 어려우며, 역삼투압법의 경우에도 고압펌프를 사용하기 때문에 많은 에너지가 소모되고 고압이라는 단점이 있다. 그리고 해수를 담수화하는 과정 중에 발생하는 고농도의 염분이 포함된 해수(brine)을 처리하기 위해서는 해수 오염이나 토양 오염, 어민들의 생활 터전인 해안지역의 생태계 파괴 등의 문제를 수반하게 되며, 전기공급이 어려운 지역은 해수담수화 시설을 운전하기 어렵다. 뿐만 아니라, 현재 소금을 생산하는 염전의 경우 여러 가지 환경적인 요인 때문에 1년 내내 지속적으로 소금을 생산할 수 없는 실정이고 인력을 구하기도 어려우며 여름 짧은 기간에 인력을 구해 소금을 생산해야 한다. 예를 들어, 여름의 장미 기간처럼 비가 오거나 비가 오다가 안오다가 하면 소금생산은 거의 중단되고 소금의 품질에도 문제가 된다.Conventional high temperature evaporation method requires a large amount of energy to be evaporated by applying heat to seawater. In the low pressure evaporation method, maintenance of maintaining performance is generally difficult because seawater heating is performed inside the evaporator. In the reverse osmosis method Also, since the high-pressure pump is used, a lot of energy is consumed and there is a drawback that the pressure is high. Treatment of brines containing high concentrations of saline during the desalination process is accompanied by problems such as seawater pollution, soil contamination, and destruction of ecosystems in coastal areas, where fishermen live. It is difficult to operate seawater desalination facilities in difficult areas. In addition, in the case of salt production, current salt production can not be continuously produced throughout the year due to various environmental factors, it is difficult to obtain manpower, and it is necessary to produce manpower in a short period of time to produce salt. For example, if it does not rain or rain like summer roses, salt production is almost stopped and the quality of the salt is also a problem.
이러한 기본적인 문제뿐 아니라 실제 해수담수화 시설 운전시 내부에 설치된 장비나 부품들은 유지관리보수에 있어 매우 불편한 점이 많았다. 왜냐하면, 해수에 포함된 성분들이 증발하는 과정에서 스케일(scale) 상태로 되어 고착되기 때문에 주기적으로 교환하거나 스케일 제거를 위해 세척해야 하는데, 이를 위해 시설 전체를 분해하거나 운전을 중단해야 하는 문제들이 있었다.In addition to these basic problems, equipment and parts installed inside the actual seawater desalination plant were very inconvenient for maintenance and repair. Because the components contained in the seawater are in a scale state during the process of evaporation, they must be periodically exchanged or cleaned for scale removal. To solve this problem, there has been a problem that the entire facility must be disassembled or discontinued.
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 역삼투압 방식과 저압증발 방식이 융합되어 대량의 해수를 효율적으로 담수화하고 대량의 소금을 1년 내내 지속적으로 생산할 수 있는 하이브리드 해수담수화 및 소금생산시스템을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to provide a hybrid seawater capable of efficiently desalting a large amount of seawater and continuously producing a large amount of salt throughout the year, Desalination and salt production system.
그리고 역삼투압 방식에서 버릴 수 밖에 없는 에너지를 저압 저온 증발방식에서 진공 및 응축에 필요한 냉각수로 재활용하는 하이브리드 해수담수화 및 소금생산시스템을 제공하는 것이다.And to provide a hybrid seawater desalination and salt production system that recycles energy that can not but be abandoned in the reverse osmosis system as cooling water required for vacuum and condensation in a low pressure low temperature evaporation system.
또 내부에 설치되어 유지보수가 어려운 디미스터와 열교환기의 구조 및 위치를 개선하여 교체, 수리가 손쉽고 지속적인 시스템의 운전이 가능한 하이브리드 해수담수화 및 소금생산시스템을 제공하는 것이다.It is also intended to provide a hybrid seawater desalination and salt production system that can be easily replaced and repaired by continuously improving the structure and position of the demister and heat exchanger installed therein and difficult to maintain.
또한, 물이 부족한 지역에서 자연에너지인 태양빛으로 발전하여 전기를 공급하고 태양열로 해수를 가열할 수 있는 친환경적인 하이브리드 해수담수화 및 소금생산시스템을 제공하는 것이다.In addition, it provides an eco - friendly hybrid seawater desalination and salt production system that can generate solar electricity, supply electricity, and heat seawater with solar heat in areas where water is scarce.
상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 하이브리드 해수담수화 및 소금생산시스템은 해수를 담수화시키는 시스템에 있어서, 해수에 압력을 가해 역삼투압방식으로 담수를 1차 생산하는 역삼투압생산부; 상기 역삼투압생산부에서 발생한 농축 해수에 해수를 혼합하여 적정압력과 유량을 가지는 저온의 농축 해수를 공급하는 압력부스터; 상기 압력부스터로부터 공급된 저온의 농축 해수가 통과하는 제 1 응축실과, 제 1 가열기에서 가열된 청수와 상기 제 1 응축실을 통과한 농축 해수 간에 열교환시키는 제 1 열교환기와, 상기 제 1 열교환기에서 가열된 고온의 농축 해수가 공급되어 수증기를 발생시키고 발생된 수증기를 상기 제 1 응축실로 전달하는 제 1 증발실로 이루어져, 상기 제 1 응축실에서 수증기를 응축시켜 담수를 2차 생산하는 제 1 저압증발생산부; 상기 압력부스터로부터 공급된 저온의 농축 해수가 통과하는 제 2 응축실과, 제 2 가열기에서 가열된 청수와 상기 제 2 응축실을 통과한 농축 해수 간에 열교환시키는 제 2 열교환기와, 상기 제 2 열교환기에서 가열된 고온의 농축 해수가 공급되어 수증기를 발생시키고 발생된 수증기를 상기 제 2 응축실로 전달하는 제 2 증발실로 이루어져, 상기 제 2 응축실에서 수증기를 응축시켜 담수를 3차 생산하는 제 2 저압증발생산부; 상기 역삼투압생산부, 제 1 저압증발생산부, 제 2 저압증발생산부에서 생산된 담수가 집수되는 담수집수부; 상기 제 1 저압증발생산부, 제 2 저압증발생산부에서 발생하는 농축 해수로부터 소금을 생산하는 소금생산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, there is provided a system for desalination of seawater, comprising: a reverse osmosis pressure producing unit for producing fresh water by reverse osmosis by applying pressure to seawater; A pressure booster for mixing the seawater into the concentrated seawater generated by the reverse osmosis pressure producing unit and supplying low temperature concentrated seawater having an appropriate pressure and flow rate; A first heat exchanger for exchanging heat between the concentrated condensed water supplied from the pressure booster and the concentrated condensed seawater heated by the first heater and the concentrated seawater passing through the first condenser chamber; And a first evaporation chamber for supplying heated high-temperature concentrated seawater to generate steam and deliver generated steam to the first condensation chamber, wherein the first low-pressure evaporation chamber for condensing water vapor in the first condensation chamber to produce fresh water secondarily, Production Department; A second heat exchanger for exchanging heat between the second condensing chamber through which the low temperature concentrated seawater supplied from the pressure booster passes and the concentrated seawater heated by the second heater and passing through the second condensing chamber; And a second evaporation chamber for supplying heated high-temperature concentrated seawater to generate steam and deliver generated steam to the second condensation chamber, wherein the second low-pressure evaporation chamber for condensing water vapor in the second condensation chamber to produce fresh water Production Department; A fresh water collection unit for collecting fresh water produced by the reverse osmosis production unit, the first low pressure evaporation production unit, and the second low pressure evaporation production unit; And a salt production unit for producing salt from the concentrated seawater generated in the first low pressure evaporation production unit and the second low pressure evaporation production unit.
여기서, 상기 제 1 응축실 또는 제 2 응축실의 입구 측에는 벤추리관 형상을 가지고 상기 압력부스터로부터 공급되는 혼합농축 해수가 통과하는 제 1 이젝터 또는 제 2 이젝터가 구비되고, 상기 제 1 이젝터 또는 제 2 이젝터에서 분기된 분기관이 상기 제 1 응축실 또는 제 2 응축실 내부의 진공유도관과 연결되어, 상기 제 1 응축실 또는 제 2 응축실 내부의 압력을 강하시킬 수 있다.Here, a first ejector or a second ejector, which has a venturi tube shape and through which mixed concentrated sea water supplied from the pressure booster passes, is provided at the inlet side of the first condensing chamber or the second condensing chamber, The branch pipe branching from the ejector is connected to the vacuum induction pipe in the first condensing chamber or the second condensing chamber so that the pressure inside the first condensing chamber or the second condensing chamber can be lowered.
그리고 상기 제 1 응축실과 제 1 증발실 사이 또는 제 2 응축실과 제 2 증발실 사이에는 수증기가 통과할 수 있는 채널이 형성되고, 상기 채널 상에는 수증기는 통과시키지만 염분은 걸러주도록 눈(mesh)이 형성된 판 형상의 디미스터가 하나 이상 구비될 수 있다.A channel through which water vapor can pass is formed between the first condensing chamber and the first evaporation chamber or between the second condensing chamber and the second evaporation chamber, and a mesh is formed on the channel so as to pass water vapor, At least one plate-shaped demister may be provided.
또 상기 채널 상에는 외측으로 개구된 형상의 교체구가 형성되고, 상기 교체구 내부 양측면에는 상기 디미스터를 끼워 장착할 수 있는 슬라이딩홈 또는 안착시킬 수 있는 걸림턱이 형성될 수 있다.In addition, the channel may be formed with a replacement opening that is open to the outside, and both sides of the replacement opening may be formed with a sliding groove for mounting the demister, or a locking protrusion that can be seated.
이때 상기 디미스터는 다수개의 홀이 형성된 다공지지판과, 상기 다공지지판에 부착된 스텐망으로 이루어질 수 있다.At this time, the demister may be composed of a multi-hole fingerboard having a plurality of holes and a stunnet attached to the multi-hole fingerboard.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 역삼투압 방식과 저압증발 방식을 함께 사용하는 융합방식으로 여러 단계를 거쳐 대량의 해수를 담수화하므로 담수화 효율이 높고 생산성이 향상되는 효과가 있으며, 기간이나 계절에 구애받지 않고 지속적으로 대량의 소금을 생산할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention having the above-described configuration, since a large amount of seawater is desalinated through various stages by a fusion method using reverse osmosis and low-pressure evaporation methods, the desalination efficiency is improved and productivity is improved. It is advantageous to continuously produce a large amount of salt without any restriction.
그리고 역삼투압 방식에서 버려지는 에너지를 저압증발방식에서 진공 및 응축에 필요한 냉각수로 재활용할 수 있는 융합방식이므로 에너지가 모두 절감된다.In addition, since energy dissipated in the reverse osmosis system can be recycled as low-pressure evaporation system and cooling water required for vacuum and condensation, energy is saved.
또 외부에서 교체 가능한 디미스터 구조를 가지므로 교체하거나 분리하여 세척 후 재사용할 수 있어 유지관리보수에 유리하다.In addition, it has a demister structure that can be replaced from the outside, so it can be replaced and detached, washed and reused, which is advantageous for maintenance and repair.
또한, 종래 증발실 내부에 장착된 열교환기를 외부로 분리함으로써 열교환기의 유지관리보수가 용이하고, 중단없이 지속적인 운전이 가능하여 생산량이 증가한다.Also, by separating the heat exchanger installed inside the evaporator chamber from the outside, the maintenance and repair of the heat exchanger can be easily performed, and continuous operation without interruption can be achieved, thereby increasing the production amount.
뿐만 아니라, 물이 부족한 지역에서 자연에너지인 태양빛으로 발전하여 전기를 공급하고 태양열로 해수를 가열하는 방식이어서 친환경적이다.In addition, it is eco-friendly because it generates solar energy as natural energy in a region where water is scarce, supplies electricity, and seawater is heated by solar heat.
그리고 현실적으로 기존 염전에 설치하여 지속적으로 대량의 소금을 생산할 수 있는 기술이므로 산업성이 뛰어나다.And it is industrially excellent because it is a technology that can be continuously installed in a conventional salt tank and continuously produce a large amount of salt.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 하이브리드 해수담수화 및 소금생산시스템을 나타내는 계통도.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 제 1 저압증발생산부의 주요부를 나타내는 구조도.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 채널과 디미스터의 내부 구조를 나타내는 절개사시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic diagram illustrating a hybrid seawater desalination and salt production system in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a structural view showing the main part of the first low-pressure evaporation production section of the present invention shown in FIG. 1; FIG.
3 is an exploded perspective view showing the internal structure of the channel and demister of the present invention shown in FIG. 2;
이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.For a better understanding of the present invention, the description with reference to the drawings is not intended to limit the scope of the present invention. In the following description, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.
본 발명에서 '농축 해수(brine water)'는 일반 해수를 담수화하는 과정에서 발생하는 부산물로 상대적으로 염도가 높아진 해수를 의미한다.In the present invention, 'concentrated water' refers to seawater whose relative salinity is increased as a by-product generated in the process of desalinating general seawater.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 하이브리드 해수담수화 및 소금생산시스템을 나타내는 계통도이다.1 is a schematic diagram illustrating a hybrid seawater desalination and salt production system in accordance with an embodiment of the present invention.
본 발명은 해수로부터 담수(식수)를 생산하고 동시에 대량의 소금을 생산할 수 있는 시스템에 관한 것으로, 도시한 바를 참조할 때 크게 역삼투압생산부(200), 압력부스터(300), 제 1 저압증발생산부(400), 제 2 저압증발생산부(500), 담수집수부(600), 소금생산부(700)를 포함한다.The present invention relates to a system capable of producing fresh water (drinking water) from seawater and simultaneously producing a large amount of salt. Referring to the drawings, the reverse osmosis
먼저, 상기 역삼투압생산부(200)에 대해 설명한다.First, the reverse osmosis
상기 역삼투압생산부(200)는 해수를 공급받아 역삼투압 방식으로 담수를 생산하는 공정을 수행한다.The reverse osmosis
상기 역삼투압생산부(200)로의 해수 공급은 바다로부터 해수를 펌핑하는 인테이크 펌프(110)와, 상기 인테이크 펌프(110)에서 펌핑된 해수를 저장하는 해수저장탱크(120)로 구성되는 해수공급부(100)로부터 이루어진다. 이때, 상기 해수저장탱크(120) 및 본 발명에서 해수가 이송되는 배관은 부식에 강한 재질을 사용하거나 내부에 부식방지 코팅을 하는 것이 바람직하고, 외부와의 열교환을 차단하도록 단열처리를 할 수 있다.The seawater supply to the reverse osmosis
그리고 해수는 전처리여과기(220)를 거쳐 역삼투압생산부(200)로 공급된다. 상기 전처리여과기(220)는 멤브레인 필터(230)의 수명과 성능유지를 위해 미세한 모래, 미생물, 고형물질 등을 사전에 제거하며 물리적 방법과 전기 살균방법을 주로 병행하여 이용하며 선택적으로 필요할 경우 화학적 방법도 병행하여 전처리한다.The seawater is supplied to the reverse osmosis
전처리된 해수는 전처리 설비 전단의 저압펌프와 후단의 고압펌프를 구동시켜 고압의 해수를 멤브레인 필터(230)로 통과시킴으로써 약 20 ~ 30% 정도의 담수를 1차적으로 생산하여 담수를 저장하는 담수집수부(600)로 전달한다. 참고로, 상기 고압펌프(240)의 토출압력은 약 60bar이다.The pretreated seawater drives the low pressure pump at the front end of the pretreatment facility and the high pressure pump at the downstream end to pass the high pressure seawater to the
그리고 상기 역삼투압생산부(200)에서 담수화되지 못한 잔여 해수, 즉 70 ~ 75%의 농축 해수는 드레인 되어 후술하는 압력부스터(300)로 보내진다. 이 농축 해수는 고압의 에너지를 포함하고 있으므로 버려지는 것이 아니라 후술하는 압력부스터(300)를 통해 적정 압력으로 낮춘 후 제 1 저압증발생산부(400)와 제 2 저압증발생산부(500)에서 담수 생산에 활용되므로 버려지는 에너지 없이 절감될 수 있다.The remaining seawater that is not desalinated in the reverse osmosis
다음으로 상기 압력부스터(300)는 상기 역삼투압생산부(200)에서 발생되어 드레인된 고압의 농축 해수와 상기 해수공급부(100)에서 별도로 공급된 해수를 혼합시키면서 압력을 낮추고 유량을 증가시켜 후술하는 제 1 저압증발생산부(400) 및 제 2 저압증발생산부(500)로 해수를 보낸다.Next, the
상세하게는, 상기 압력부스터(300)를 거치면서 해수의 압력이 6 ~ 9bar 정도로 낮아지며 유량은 증가하기 때문에 상기 제 1 저압증발생산부(400)에서 저압을 유도하고 응축을 용이하게 하는데 사용된다.Specifically, the pressure of the seawater is reduced to about 6 to 9 bar while the flow rate of the seawater is increased through the
일반적으로 압력부스터의 구조는 공지된 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.Generally, the structure of the pressure booster is a known matter, so a detailed description thereof will be omitted.
다음으로 도 2를 함께 참조하여 본 발명의 주요 핵심부인 제 1 저압증발생산부에 대해 상세하게 설명하고자 한다. 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 제 1 저압증발생산부의 주요부를 나타내는 구조도이다.Next, referring to FIG. 2, the first low-pressure evaporative production unit, which is a main core of the present invention, will be described in detail. FIG. 2 is a structural view showing the main part of the first low-pressure evaporation production section of the present invention shown in FIG. 1. FIG.
상술한 바와 같이 상기 압력부스터(300)에서 공급된 고압, 저온의 해수가 혼합된 농축 해수는 상기 제 1 저압증발생산부(400)에서 2차적으로 담수를 생산하게 된다.As described above, the concentrated seawater mixed with the high-pressure and low-temperature seawater supplied from the
이를 위해 상기 제 1 저압증발생산부(400)는 제 1 응축실(410), 제 1 증발실(420), 제 1 이젝터(430), 제 1 농축해수탱크(440), 제 1 열교환기(450), 제 1 가열기(460)를 포함하여 구성될 수 있다.The first low
제 1 증발실(420)은 농축 해수의 증발을 유도하는 공간이고 제 1 응축실(410)은 상기 제 1 증발실(420)에서 증발된 수증기가 응축되어 담수화되는 공간이다. 도시된 바와 같이 상기 제 1 증발실(420)이 하측에, 제 1 응축실(410)이 상측에 위치하는 이단 형상을 이룬다.The
상기 제 1 증발실(420)은 제 1 열교환기(450)로부터 가열된 고온의 농축 해수를 공급받는다. 그리고 상기 제 1 증발실(420)의 하단에는 농축해수 배출구(422)를 통해 증발되지 못한 농축 해수가 배출된다. 이때, 상기 제 1 증발실(420)의 외측면에는 전기로 가열되는 가열밴드(470)가 더 부착되어 상기 제 1 증발실(420)을 가열시켜 증발을 더 활성화 시킬 수도 있다.The
한편, 상기 제 1 응축실(410)은 상기 제 1 증발실(420)의 상측에 배치되고 상기 제 1 증발실(420)과 제 1 응축실(410) 사이에는 수증기가 통과할 수 있도록 통로형상의 채널(C)이 형성된다. 상기 채널(C)이 형성되도록 일측에 격벽(411)이 구비될 수 있다.The
그리고 상기 채널(C) 상에는 디미스터(demister, 412)가 설치될 수 있다. 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 채널과 디미스터의 내부 구조를 나타내는 절개사시도이다.A demister (412) may be installed on the channel (C). 3 is an exploded perspective view showing the internal structure of the channel and the demister of the present invention shown in FIG.
상기 디미스터(412)는 수증기 속에 포함된 염분을 걸러주는 필터기능을 하는 구성으로 다수개의 홀이 형성된 판 형상을 가질 수 있다. 또는 다수개의 스텐망이 형성된 그물(net)이나 체(mesh)와 같은 형상일 수 있다. 바람직한 것은 하나 이상의 디미스터(412)가 적층되도록 구비되어 필터링 기능을 강화시킬 수 있다.The
본 발명에서 상기 디미스터(412)는 교체가 용이하도록 장착, 분리가 용이한 구조를 가질 수 있다. 왜냐하면, 디미스터(412)의 경우 장시간 사용시 표면에 스케일이 고착된다. 스케일은 주로 탄산칼슘(CaCO3)인데 스케일 축적되면 증발효율이 떨어지고 담수화 효율이 낮아지기 때문이다. 따라서 디미스터를 교체하거나 탈거하여 세척이 가능해야 한다.In the present invention, the
이를 위해, 도시한 바와 같이 상기 채널(C)을 차단하는 방향으로 상기 디미스터(412)를 삽입하거나 탈거할 수 있는 교체구(413)가 형성될 수 있다. 상기 교체구(413)는 일측이 개구된 형상이며 밀폐할 수 있는 덮개(미도시)를 고정할 수 있는 체결 수단이 구비될 수 있다.For this purpose, as shown in the drawing, a
여기서, 상기 교체구(413) 내부 양측면에는 상기 디미스터(412)를 끼워 장착하거나 탈착할 수 있는 슬라이딩홈이 형성될 수 있다. 또는 디미스터를 안착시킬 수 있는 걸림턱이 형성되게 할 수도 있다. 그러나 상기 디미스터를 교체할 수 있는 구조는 이에 한정되지 않고 다양하게 구현할 수 있다.Here, a sliding groove may be formed on both sides of the interior of the replacement opening 413 to allow the
도 3의 확대부분을 참조할 때, 상기 디미스터(412)는 다공지지판(412a)과 스텐망(412b)으로 구성될 수 있다. 상기 다공지지판(412a)은 홀이 다수개 형성되어 스텐망(412b)을 지지할 수 있는 평판 형상을 가진다. 그리고 상기 스텐망(412b)은 와이어를 촘촘하게 엮어 만든 형태일 수 있고, 또 다르게 다수개의 망 구멍(mesh)을 가진 형태일 수 있다. 수증기는 통과하되 포함된 염분을 필터링해 줄 수 있다.Referring to the enlarged portion of FIG. 3, the
바람직한 것은 상기 디미스터(412)의 장착 개수를 조절하여 농축 해수의 염도를 조절할 수도 있다.The salinity of the concentrated seawater may be adjusted by adjusting the number of the
한편, 상기 제 1 응축실(410) 일측에는 제 1 이젝터(430)가 구비된다.Meanwhile, a
상기 제 1 이젝터(430)는 유로가 좁아지는 벤추리관 형상을 가져 유속을 증가시킨다. 상기 제 1 이젝터(430)는 상기 압력부스터(300)와 연결되어 압력부스터(300)로부터 공급된 저온의 농축 해수는 압력에 의해 빠른 속도로 유입된다. 그리고 상기 제 1 이젝터(430)를 통과하면서 해수는 더욱 빨라져 상기 제 1 응축실(410) 내로 유입되고 상기 제 1 응축실(410) 내에 구비된 곡선형상의 응축관(433)을 따라 이동하여 상기 제 1 응축실(410) 외부로 다시 배출된다.The
이때, 상기 제 1 이젝터(430)의 유로가 좁아지는 지점에서 외측으로 분기된 분기관(431)이 형성되고 상기 분기관(431)은 상기 제 1 응축실(410) 내에 구비된 진공유도관(432)과 연결된다. 따라서, 상기 제 1 이젝터(430)의 유로가 좁아지는 지점에서 압력이 낮아지므로 상기 제 1 응축실(410) 내의 에어(air)가 상기 진공유도관(432)을 통해 빠져나오면서 상기 제 1 응축실(410) 및 제 1 증발실(420) 내의 압력이 급격하게 낮아진다. At this time, a
결국 압력이 낮아지면서 제 1 증발실(420) 내 해수의 증발이 더욱 활성화되어 담수화 효율이 향상된다. 그리고 상기 응축관(433)을 흐르는 저온의 농축 해수로 인해 상기 응축관(433)에 수증기가 액화되어 담수화된다.As the pressure is lowered, the evaporation of seawater in the
여기서, 상기 제 1 응축실(410)에는 응축되어 생산된 담수가 배출되는 담수배출구(414)가 형성되며 상기 담수배출구(414)는 담수집수부(600)와 연결되어 담수가 2차적으로 집수된다.The fresh
참고로 상기 제 1 증발실(420)과 제 1 응축실(410)은 단열재가 부착되어 열손실을 최소화할 수 있는 구조이다.For reference, the
한편, 상기 응축관(433)을 지나면서 수증기 응축에 사용되고 제 1 응축실(410)에서 배출된 해수는 별도의 제 1 농축해수탱크(440)로 보내져 저장된다.Meanwhile, the seawater discharged from the first condensing chamber (410) is used to condense steam while passing through the condensing pipe (433), and is then sent to and stored in a separate first concentrated seawater tank (440).
그리고 상기 제 1 열교환기(450)는 제 1 가열기(460)에 의해 약 60 ~ 80℃로 가열된 물과 상기 제 1 농축해수탱크(440)로부터 공급된 농축 해수(약 15℃) 사이에 열교환이 일어나게 하여 해수를 약 45℃ 이상으로 가열시켜 상기 제 1 증발실(420)의 농축해수 유입구(421)를 통해 공급한다.The
또 상기 제 1 가열기(460)는 전기에너지를 사용할 수 있으나 본 발명에서 태양열을 이용하여 가열하는 것이 바람직하다. 실제 물이 부족한 지역 대부분 전기가 부족하므로 태양열을 이용한 가열방식이 적합하다. 태양열 가열방식은 공지된 내용이므로 상세한 설명은 생략한다.Also, the
본 발명에서 상기 제 1 열교환기(450)를 상기 제 1 증발실(420)의 외부에 별도로 설치함으로써 열교환기 자체의 교체, 수리 등 유지보수가 매우 용이하다.In the present invention, the first heat exchanger (450) is separately provided outside the first evaporation chamber (420), so that it is very easy to maintain and repair the heat exchanger itself, such as replacement and repair.
다음으로 제 2 저압증발생산부(500)에 대해 설명하기로 한다.Next, the second low-pressure
상기 제 2 저압증발생산부(500)는 상기 압력부스터(300)에서 공급된 해수로부터 3차적으로 담수를 생산하는 공정을 수행하는 것으로, 상기 제 1 저압증발생산부(400)와 대동소이한 구성을 가진다. The second low-pressure
즉, 상기 제 2 저압증발생산부(500)는 제 2 응축실(510), 제 2 증발실(520), 제 2 이젝터(530), 제2농축해수탱크(540), 제 2 열교환기(550), 제 2 가열기(560)를 포함하여 구성될 수 있다.That is, the second low-pressure
상기 제 2 응축실(510)과 제 2 증발실(520)은 상기 제 1 응축실(410) 및 제 1 증발실(420)과 각각 동일하거나 유사한 구조를 가질 수 있다.The
그리고 상기 제 2 이젝터(530)는 제 1 이젝터(430)와 동일한 구조를 가지면서 상기 압력부스터(300)로부터 적정 고압 및 저온의 농축 해수가 빠른 속도로 유입되며, 상기 제 2 이젝터(530)를 통과하면서 해수는 더욱 빨라져 상기 제 2 응축실(510) 내로 유입되어 상기 제 2 응축실(510) 내에 구비된 곡선형상의 응축관(433)을 따라 이동하여 상기 제 2 응축실(510) 외부로 배출될 수 있다.The
또 상기 제2농축해수탱크(540)는 상기 제 2 증발실(520) 내 응축관(433)과 연결되어 수증기 액화에 사용되고 제 2 응축실(510)에서 배출된 농축 해수를 저장한다.The second
더불어 상기 제 2 증발실(520)의 농축해수 배출구에서 배출되는 해수는 해수 순환펌프에 의해 순환하면서 후술하는 염도센서에 의해 설정된 농도가 되면 자동 혹은 수동으로 농축해수 집수탱크(710)에 저장한다. 그리고 상기 농축해수 집수탱크(710)에서 필요시 고농축 해수를 빼내어 염전(730)에 공급하여 매일 소금을 생산할 수 있다.In addition, the seawater discharged from the concentrated seawater discharge port of the
또한, 상기 제 2 열교환기(550)는 제 2 가열기(560)에 의해 약 60 ~ 80℃로 가열된 청수와 상기 제2농축해수탱크(540)로부터 공급된 농축 해수 사이에 열교환이 일어나게 하여 해수를 약 45℃ 이상으로 가열시켜 상기 제 2 증발실(520)로 공급한다. In addition, the
더불어 상기 제 2 가열기(560)는 태양열 가열기이며 이 열로 순환하는 청수를 가열하고 가열된 청수로 티타늄 판형 열교환기의 열판에 의한 열교환을 이용하여 해수를 가열하는 구조일 수 있다.In addition, the
그리고 상기 제 2 증발실(520)와 제 2 응축실(510) 사이에도 채널이 형성되고 상기 채널 상에 디미스터가 교체 가능하게 장착된다.A channel is formed between the second evaporation chamber (520) and the second condensation chamber (510), and a demister is replaceably mounted on the channel.
다음으로 담수집수부(600)에 대해 설명한다.Next, the
상기 담수집수부(600)는 상기 역삼투압생산부(200), 제 1 저압증발생산부(400), 제 2 저압증발생산부(500)에서 각각 생산된 담수를 모아 저장하는 곳이다.The dew collecting and collecting
이를 위해 상기 담수집수부(600)는 제 1 담수탱크(610), 제 2 담수탱크(620), 제 3 담수탱크(630) 및 담수집수탱크(640)를 포함하여 구성될 수 있다.To this end, the foul collecting and collecting
상기 제 1 담수탱크(610)는 상기 역삼투압생산부(200)의 배출관과 연결되어 1차적으로 생산된 담수를 저장하고 상기 담수집수탱크(640)로 보낸다.The first
그리고 상기 제 2 담수탱크(620)는 상기 제 1 저압증발생산부(400)의 배출관과 연결되어 2차적으로 생산된 담수를 저장하고 상기 담수집수탱크(640)로 보낸다.The second
또 상기 제 3 담수탱크(630)는 상기 제 2 저압증발생산부(500)의 배출관과 연결되어 3차적으로 생산된 담수를 저장하고 상기 담수집수탱크(640)로 보낸다.The third
여기서, 상기 담수집수탱크(640)는 상기 제1,2,3담수탱크들로부터 담수를 모아 저장하는 탱크이며 내부에 살균장치가 구비될 수 있고, 배출구를 통해 담수를 공급할 수 있다.Here, the fresh water collecting
그리고 제 1 담수탱크(610)의 청수를 펌프에 의해 해수저장탱크(120)로 이송시켜 해수저장탱크의 염분농도를 일정 이하로 유지하게 하여 멤브레인 필터의 입구 해수 압력을 60BAR 이하가 되도록 조절할 수 있다. And the fresh water of the first
다음으로 소금생산부(700)에 대해 설명한다.Next, the
상기 소금생산부(700)는 농축해수 집수탱크(710)와 염도센서(720) 및 염전(730)을 포함하여 구성될 수 있다. The
상기 농축해수 집수탱크(710)는 상기 제 1 농축해수탱크(440) 및 제2농축해수탱크(540)와 연결되어 각 공정에서 배출된 농축 해수가 모이는 탱크이다. 즉, 각 단계별로 서로 다른 염분을 가진 농축 해수를 집수하여 소금을 생산하기 위한 준비에 해당한다.The concentrated
상기 농축해수 집수탱크(710)의 출구 측에는 염분의 농도를 측정하는 염도센서(720)가 구비될 수 있다. 염전에서 소금을 생산하기 위해서는 최적의 염도를 가진 농축 해수가 필요하다. 따라서, 상기 염도센서(720)를 통해 농축 해수의 적정 염도를 가지도록 제어하여 염전으로 농축 해수를 전달할 수 있다.A
상기 염전(730)은 실제 농축 해수의 증발로 소금이 생산되는 공간이다. 염전(730)은 필요한 소금생산량에 따라 하나 이상 구비될 수 있다 The
본 발명에서 상기 제1,2가열기가 태양열로 물을 가열하는 것과 마찬가지로 본 발명의 시스템을 각 공정을 구동하는 전력은 태양광 발전부(800)에 의해 생상된 전기를 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 각종 펌프 및 밸브의 개폐, 제어 등 전기에 의해 구동되는 모든 구성들은 태양광 발전부(800)에서 생산된 전기를 사용하도록 구성될 수 있다. In the present invention, as in the case where the first and second heaters heat water by the solar heat, it is preferable that the electric power generated by the
이하에서 본 발명에 따른 해수로부터 담수 및 소금을 생산하는 과정을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the process of producing fresh water and salt from seawater according to the present invention will be described in detail.
바다의 해수를 인테이크 펌프(110)로 펌핑하여 해수저장탱크(120)에 저장한다.Sea water is pumped by the
상기 해수저장탱크(120)에 저장된 해수는 상기 역삼투압생산부(200)의 고압펌프(240)로 고압을 걸어 멤브레인 필터(230)를 통과시킨다. 이때, 역삼투압 방식으로 생산된 담수는 제 1 담수탱크(610)로 보내지고 부산물인 농축 해수는 드레인되어 압력부스터(300)로 이송된다. 참고로 상기 제 1 담수탱크(610)로 이송된 담수는 다시 담수집수탱크(640)로 보내어져 집수된다. The seawater stored in the
상기 압력부스터(300)로 이송된 농축 해수는 상기 해수저장탱크(120)로부터 공급된 해수와 혼합되어 적정압력으로 낮아지고 유량이 증가한 고압 및 저온의 농축 해수가 되어 제 1 저압증발생산부(400)와 제 2 저압증발생산부(500)로 공급된다. The concentrated seawater transferred to the
상기 제 1 저압증발생산부(400)로 공급된 고압, 저온의 농축 해수는 제 1 이젝터(430)를 통과하면서 압력을 낮추어 상기 진공유도관(432) 및 분기관(431)을 통해 상기 제 1 응축실(410) 및 제 1 증발실(420) 내의 압력을 거의 90% 진공상태까지 낮춘다. The concentrated high-pressure and low-temperature concentrated seawater supplied to the first low-pressure
그리고 응축관(433)을 통해 상기 제 1 응축실(410) 내부를 통과한 후 제 1 농축해수탱크(440)로 보내어진다. 상기 제 1 농축해수탱크(440)에 저장된 저온의 농축 해수(약 15℃)는 제 1 가열기에 의해 가열된 청수(60 ~ 80℃)와 제 1 열교환기(450)에서 열교환되어 고온의 농축 해수(45℃ 이상)가 되어 상기 제 1 증발실(420)로 공급된다.And then passes through the condensing
상기 제 1 증발실(420) 내에 유입된 고온의 농축 해수는 저압 환경하에서 낮은 온도에서도 증발이 쉽게 일어나고 증발된 수증기는 상기 채널을 통해 상기 제 1 응축실(410)로 이동한다. 이때, 상기 채널(C) 상에 장착된 디미스터(412)를 통과하면서 염분은 필터링 되고 순수한 수증기만 통과하여 상기 제 1 응축실(410) 내의 응축관(433)과 만나면서 응축되어 담수화된다.The high-temperature concentrated seawater flowing into the
상기 제 1 응축실(410) 내에서 응축된 담수는 상기 담수배출구(414)를 통해 제 2 담수탱크(620)로 이송되고, 다시 담수집수탱크(640)로 보내어져 집수된다. 그리고 제 1 증발실(420)에 증발되지 못하고 남은 농축 해수는 순환펌프에 의해 순환되다가 일정 염분농도 이상이 되면 자동 혹은 수동으로 상기 제2농축해수탱크(540)로 보내어진다.The fresh water condensed in the
동일하게 상기 제 2 저압증발생산부(500)로 공급된 고압, 저온의 농축 해수도 제 2 이젝터(530)를 통해 제 2 응축실(510)과 제 2 증발실(520) 내의 압력을 낮춘다. Similarly, the high-pressure, low-temperature concentrated seawater supplied to the second low-pressure
그리고 응축관(433)을 통해 상기 제 2 응축실(510) 내부를 통과한 후 제2농축해수탱크(540)로 보내어진다. 이때, 상기 제 1 증발실(420)에서 유입된 농축 해수와 혼합되어 더 농축된 농축 해수가 된다.And then passes through the
상기 제2농축해수탱크(540)에 저장된 저온의 농축 해수는 제 2 가열기(560)에 의해 가열된 청수(60 ~ 80℃)와 제 2 열교환기(550)에서 열교환되어 고온의 농축 해수(45℃ 이상)가 되어 상기 제 2 증발실(520)로 공급된다.The low-temperature concentrated seawater stored in the second
상기 제 2 증발실(520) 내에 유입된 고온의 농축 해수는 저압 환경하에서 증발이 일어나고 증발된 수증기는 상기 채널(C)을 통해 상기 제 2 응축실(510)로 이동한다. 이때, 상기 채널(C) 상에 장착된 디미스터(412)를 통과하면서 염분은 필터링 되고 순수한 수증기만 통과하여 상기 제 2 응축실(510) 내의 응축관(433)과 만나면서 응축되어 담수화된다.The high-temperature concentrated seawater flowing into the
상기 제 2 응축실(510) 내에서 응축된 담수는 담수배출구를 통해 제 3 담수탱크(630)로 이송되고, 다시 담수집수탱크(640)로 보내어져 집수된다. 그리고 제 2 증발실(520)에서 증발되지 못한 농축 해수는 순환펌프에 의해 순환되다가 일정 염분농도 이상이 되면 자동 혹은 수동으로 농축해수 집수탱크(710)로 보내어져 집수된다.The fresh water condensed in the
한편, 상기 담수집수탱크(640)에 모인 담수는 식수로 사용하게 되고, 상기 농축해수 집수탱크(710)에 모인 고농축 해수는 염전(730)으로 보내어져 소금을 생산하게 된다. 이때, 염도센서(720)를 확인하여 필요한 염도를 가진 농축 해수가 되도록 제어하면서 보관 후 필요시 빼내어 염전에 공급할 수 있기 때문에 1년 내내 지속적으로 소금을 생산할 수 있다.On the other hand, the fresh water collected in the fresh
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims, as well as the appended claims.
100 : 해수공급부
110 : 인테이크 펌프 120 : 해수저장탱크
200 : 역삼투압생산부
210 : 저압펌프 220 : 전처리여과기
230 : 멤브레인 필터 240 : 고압펌프
300 : 압력부스터
400 : 제 1 저압증발생산부
410 : 제 1 응축실 411 : 격벽
412 : 디미스터(Demister) 412a : 다공지지판
412b : 스텐망 413 : 교체구
414 : 담수배출구
420 : 제 1 증발실 421 : 농축해수 유입구
422 : 농축해수 배출구
430 : 제 1 이젝터 431 : 분기관
432 : 진공유도관 433 : 응축관
440 : 제 1 농축해수탱크 450 : 제 1 열교환기
460 : 제 1 가열기 470 : 가열밴드
500 : 제 2 저압증발생산부
510 : 제 2 응축실 520 : 제 2 증발실
530 : 제 2 이젝터 540 : 제 2 농축해수탱크
550 : 제 2 열교환기 560 : 제 2 가열기
600 : 담수집수부
610 : 제 1 담수탱크 620 : 제 2 담수탱크
630 : 제 3 담수탱크 640 : 담수집수탱크
700 : 소금생산부 710 : 농축해수 집수탱크
720 : 염도센서 730 : 염전
800 : 태양광 발전부100: Seawater supply unit
110: Intake pump 120: Seawater storage tank
200: Reverse osmosis product
210: Low pressure pump 220: Pretreatment filter
230: Membrane filter 240: High pressure pump
300: Pressure booster
400: first low pressure evaporation producing section
410: first condensing chamber 411: partition wall
412:
412b: stent network 413:
414: fresh water outlet
420: First evaporation chamber 421: Enriched seawater inlet
422: Concentrated seawater outlet
430: First ejector 431: Branch tube
432: vacuum induction pipe 433: condensation pipe
440: First concentrated seawater tank 450: First heat exchanger
460: first heater 470: heating band
500: second low pressure evaporation production section
510: second condensing chamber 520: second evaporation chamber
530: Second ejector 540: Second concentrated seawater tank
550: second heat exchanger 560: second heater
600: Fountain Collection
610: first fresh water tank 620: second fresh water tank
630: Third fresh water tank 640: Fountain water tank
700: Salt production unit 710: Concentrated seawater collecting tank
720: Salinity sensor 730: Torsion
800: Photovoltaic power generation part
Claims (5)
해수에 압력을 가해 역삼투압방식으로 담수를 1차 생산하는 역삼투압생산부;
상기 역삼투압생산부에서 발생한 농축 해수에 해수를 혼합하여 적정압력과 유량을 가지는 저온의 농축 해수를 공급하는 압력부스터;
상기 압력부스터로부터 공급된 저온의 농축 해수가 통과하는 제 1 응축실과, 제 1 응축실과 제 1 증발실의 외부에 구비되고 제 1 가열기에서 가열된 청수와 상기 제 1 응축실을 통과한 농축 해수 간에 열교환시키는 제 1 열교환기와, 상기 제 1 열교환기에서 가열된 고온의 농축 해수가 공급되어 수증기를 발생시키고 발생된 수증기를 상기 제 1 응축실로 전달하는 제 1 증발실로 이루어져, 상기 제 1 응축실에서 수증기를 응축시켜 담수를 2차 생산하는 제 1 저압증발생산부;
상기 압력부스터로부터 공급된 저온의 농축 해수가 통과하는 제 2 응축실과, 제 2 응축실과 제 2 증발실의 외부에 구비되고 제 2 가열기에서 가열된 청수와 상기 제 2 응축실을 통과한 농축 해수 간에 열교환시키는 제 2 열교환기와, 상기 제 2 열교환기에서 가열된 고온의 농축 해수가 공급되어 수증기를 발생시키고 발생된 수증기를 상기 제 2 응축실로 전달하는 제 2 증발실로 이루어져, 상기 제 2 응축실에서 수증기를 응축시켜 담수를 3차 생산하는 제 2 저압증발생산부;
상기 역삼투압생산부, 제 1 저압증발생산부, 제 2 저압증발생산부에서 생산된 담수가 집수되는 담수집수부;
상기 제 1 저압증발생산부, 제 2 저압증발생산부에서 발생하는 농축 해수로부터 소금을 생산하는 소금생산부;를 포함하여 이루어지되,
상기 제 1 응축실 또는 제 2 응축실의 입구 측에는 벤추리관 형상을 가지고 상기 압력부스터로부터 공급되는 혼합농축 해수가 통과하는 제 1 이젝터 또는 제 2 이젝터가 구비되고, 상기 제 1 이젝터 또는 제 2 이젝터에서 분기된 분기관이 상기 제 1 응축실 또는 제 2 응축실 내부의 진공유도관과 연결되어, 상기 제 1 응축실 또는 제 2 응축실 내부의 압력을 강하시킬 수 있고,
상기 제 1 응축실과 제 1 증발실 사이 또는 제 2 응축실과 제 2 증발실 사이에는 수증기가 통과할 수 있는 채널이 형성되고, 상기 채널 상에는 수증기는 통과시키지만 염분은 걸러주도록 스텐망(mesh)이 형성된 판 형상의 디미스터(Demister)가 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 해수담수화 및 소금생산시스템.In a system for desalinating seawater,
A reverse osmosis production unit for producing fresh water by reverse osmotic pressure by applying pressure to seawater;
A pressure booster for mixing the seawater into the concentrated seawater generated by the reverse osmosis pressure producing unit and supplying low temperature concentrated seawater having an appropriate pressure and flow rate;
A first condensing chamber through which the low-temperature concentrated seawater supplied from the pressure booster passes, and a second condensing chamber which is provided outside the first condensing chamber and the first evaporating chamber and between the fresh water heated in the first heater and the concentrated seawater passing through the first condensing chamber And a first evaporation chamber which is supplied with the high-temperature concentrated seawater heated by the first heat exchanger and generates steam and transfers the generated steam to the first condensation chamber, A first low pressure evaporation producing unit for condensing the fresh water to produce fresh water;
A second condensing chamber through which the low-temperature concentrated seawater supplied from the pressure booster passes, and a second condensing chamber provided outside the second condensing chamber and the second evaporating chamber, between the fresh water heated in the second heater and the concentrated seawater passing through the second condensing chamber And a second evaporator which is supplied with concentrated high-temperature seawater heated by the second heat exchanger and generates steam and transfers the generated steam to the second condenser, A second low-pressure evaporation producing unit for producing fresh water three-dimensionally;
A fresh water collection unit for collecting fresh water produced by the reverse osmosis production unit, the first low pressure evaporation production unit, and the second low pressure evaporation production unit;
And a salt production unit for producing salt from the concentrated seawater generated in the first low pressure evaporation production unit and the second low pressure evaporation production unit,
A first ejector or a second ejector having a venturi tube shape and through which mixed concentrated sea water supplied from the pressure booster passes is provided in the first condenser chamber or the second condenser chamber, The branched branch pipe is connected to the vacuum induction pipe in the first condensing chamber or the second condensing chamber so that the pressure inside the first condensing chamber or the second condensing chamber can be lowered,
A channel through which water vapor can pass is formed between the first condensing chamber and the first evaporation chamber or between the second condensation chamber and the second evaporation chamber, and a stainless mesh is formed on the channel so as to pass water vapor but not remove salt. Characterized in that at least one plate-shaped demister is provided for the desalination and salt production system of hybrid seawater.
상기 채널 상에는 외측으로 개구된 형상의 교체구가 형성되고, 상기 교체구 내부 양측면에는 상기 디미스터를 끼워 장착할 수 있는 슬라이딩홈 또는 안착시킬 수 있는 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 해수담수화 및 소금생산시스템.The method according to claim 1,
Wherein the channel is provided with a replacement opening which is opened to the outside and both sides of the replacement opening are provided with a sliding groove for mounting the demister and a catching jaw which can be seated thereon. Salt production system.
상기 디미스터는 다수개의 홀이 형성된 다공지지판과, 상기 다공지지판에 부착된 스텐망으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 해수담수화 및 소금생산시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the demister comprises a multi-hole fingerboard on which a plurality of holes are formed, and a stainless steel net attached to the multi-hole fingerboard.
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