KR20000053272A - 유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20000053272A
KR20000053272A KR1019990704251A KR19997004251A KR20000053272A KR 20000053272 A KR20000053272 A KR 20000053272A KR 1019990704251 A KR1019990704251 A KR 1019990704251A KR 19997004251 A KR19997004251 A KR 19997004251A KR 20000053272 A KR20000053272 A KR 20000053272A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchanger
fluid
volatile component
volatile components
component
Prior art date
Application number
KR1019990704251A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100477049B1 (ko
Inventor
제프 크리스쳔 바스호움
에스거 그램코우
Original Assignee
토르 제퍼슨
아그로 밀조 에이/에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 토르 제퍼슨, 아그로 밀조 에이/에스 filed Critical 토르 제퍼슨
Publication of KR20000053272A publication Critical patent/KR20000053272A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100477049B1 publication Critical patent/KR100477049B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0005—Degasification of liquids with one or more auxiliary substances
    • B01D19/001—Degasification of liquids with one or more auxiliary substances by bubbling steam through the liquid
    • B01D19/0015—Degasification of liquids with one or more auxiliary substances by bubbling steam through the liquid in contact columns containing plates, grids or other filling elements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

본 발명은 유체 생물학적 폐기물을 탈기하는 방법과 이 방법에 사용하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히 이산화탄소 CO2와 암모니아 NH3와 같이 휘발성이 강한 성분이 있는 분뇨를 탈기하는데 적합하다. 탈기는 분뇨의 천연 성분을 이용해서 수행하며, 에너지 소비 상당히 감소시키게 된다. 상기 탈기는 휘발성이 강한 성분을 압축시켜서 실시하며, 열교환기들에 에너지 전달 매체로서 휘발성이 강한 성분을 이용하여 분뇨를 탈기하기 전에 온도를 상승시켜 분뇨를 처리하게 된다.

Description

유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 방법 및 장치{Method and apparatus for separating volatile components from a liquid}
증발 유체가 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분을 함유하는 경우에, 휘발성이 강한 성분의 양이 가능한 한 적은 것이 바람직하다. 왜냐하면, 휘발성이 강한 성분은 혼합물의 염기성 유체(대개는 물)를 증발시키기 위한 온도와 압력에 해당하는 온도와 압력에서 응축하지 않는 가스로 구성되어 있기 때문이다. 비응축 성분은 열교환기 안에서 절연층으로서 놓여지기 때문에 물의 증발을 방해하고, 따라서 열교환기 안에서 응축 가능한 성분에 열이 전달되는 것을 방해한다. 이것은 에너지 소비를 증가시키게 된다.
특히, 휘발성이 강한 성분으로서 이산화탄소와 암모니아를 그리고 휘발성이 약한 성분으로서 지방산과 무기염을 포함하는 생물학적 폐기물을 증발시키는 경우에, 유체 안에서 이산화탄소와 암모니아의 함량을 감소시키는 것이 바람직하다.
유체로부터 이산화탄소와 암모니아를 제거하면, 증발 시 정제를 위한 준비가 보다 좋게 될 것이며, 보일러에서 순수한 수증기를 가능한 한 많이 분리할 수 있고, 농축물도 가능한 한 많이 얻을 수 있다. 이러한 공정은 보일러에서 농축된 혼합물의 배치식 또는 연속식 교환에 의해 배치식 또는 다소 연속으로 운영될 수 있다.
따라서, 증발 공정을 통하여, 비응축성 가스가 보일러에서 열교환기로 운반될 때 이산화탄소와 같은 비응축성 성분이 수증기 공간을 차지하기 때문에 수증기의 일부를 가능한 한 많이 얻는 것이 가능하다. 압축 단계가 있다면, 압축에 필요한 에너지 소모를 증가시키게 될 것이며, 더욱이, 상기에서 언급한 바와 같이, 열교환기에서의 열전달이 방해를 받게 된다. 이러한 이유 때문에, 증발이 수행되기 전에 이산화탄소를 제거하는 것이 바람직하다. 또한 환경오염을 방지하기 위하여 이산화탄소를 제거 및 구속시키는 것이 바람직하다.
증기를 열교환기로 들어 보내기 전에 가스 세정기를 통해서 암모니아를 분리하는 기술이 종전에 제안된 바 있다. 비록 이 기술이 효과적이라는 것이 입증되었다고 할지라도 여러 가지 화학약품들의 첨가가 필요하다는 단점을 가지고 있다. 이것은 정제 비용의 증가를 초래한다.
일반적으로 생물학적 폐기물에 포함되어 있는 암모니아는 증발 유체의 오염 때문에 증발 공정으로는 바람직하지 못하다. 암모니아를 증발시키고 열교환기 안에서 수증기와 함께 응축시킬 수 있음으로 응축액은 암모니아로 오염될 수 있다. 만일 응축액이 용기로 직접 배출될 수 있다면, 다른 방법으로 암모니아를 제거하는 것이 필요할 것이다. 이것은 화학약품을 첨가하여서 실행할 수 있다. 이것은 필요하긴 하지만, 추가 처리 단계가 필요하고 과도한 정제 비용이 따라야 하므로 바람직하지 못하다. 가스 세정기에서 화학약품의 소모를 최소한으로 감소시키기 위해서는 혼합 유체 중에서 암모니아의 함량을 감소시켜서 정제 비용을 줄이는 것이 바람직하다.
정제 중에, 보일러 내에 남아 있는 염기성 유체 중에서 지방산과 무기염과 같은 휘발성이 약한 성분을 농축시키는 것이 가능하다. 이 농축된 전체를 보일러로부터 배출시킬 수 있다.
국제 특허출원 WO 92/03203호의 내용에 따라 잘 알려진 형태의 방법 및 장치를 디자인할 수 있다. 본 발명에 따른 방법에 의해 정제될 수 있는 유체로는 생물학적 폐수 외에 분뇨로 이루어진 다른 것들이 속하며, 또한 냉각/윤활유 에멀션, 탈지수, 오일을 함유하는 폐수, 세탁소로부터 폐수, 용매 및 식품 회사로부터의 폐수 등과 같은 유화 유체도 있다.
본 발명은 혼합 유체를 증발시키는 동안 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분을 함유하는 유체를 정제하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법에 의하면, 유체는 보일러 안에서 비등점까지 가열되고, 휘발성이 강한 성분의 형태로 되어 있는 바람직하지 못한 가스 성분중에서 증기가 정제되고, 다음에 정제된 가스는 정제되지 않은 증기와 함께 열 교환에서 응축되고, 휘발성이 약한 성분은 보일러 안에서 농축된다.
본 발명은 또한 상기 방법에 사용하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명은 증발 공정 시 생물학적 폐수, 바람직하게는 분뇨의 정제와 관련한 문제에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 증발 공정으로는 증기 압축 공정이 바람직하다. 그러나, 증발 공정을 증기 압축 없이 일어나게 할 수 있는 바, 즉, 증기를 보일러 안에서 형성하고 계속해서 열교환기로 보내서 응축시킬 수 있다.
본 발명에 따른 상기 방법과 장치는 다른 유체의 정제에도 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 장치로 이루어진 폐수 처리용 설비를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 나타낸 설비의 일부를 나타낸 개략도이다.
도 3은 도 2에 해당하는 개략도 이지만, 본 발명에 따른 장치의 두 번째 구현예를 나타낸 것이다.
본 발명의 목적은 유체를 정제하기 위한 방법 및 장치를 제공하기 위한 것으로, 증발이 일어나기 전에 휘발성이 강한 성분을 제거하는 것이 가능하며, 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분이 반응하여 유용한 물질이 형성될 수 있게 함으로써 휘발 성분을 분리하는데 에너지 소모도 낮고 화학약품도 거의 사용하지 않게 되며, 상기 방법 및 장치는 생물학적 폐수의 정제에 사용하기에도 특히 적합하다.
상기 목적은, 가스가 제거되기 전에 유체가 가열되고, 유체를 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분이 분리되는 칼럼에 보냄으로써 가스 제거가 일어나고; 이 칼럼으로부터 증기 형태의 휘발성이 강한 성분이 제 1 열교환기의 제 1면으로 보내져서 휘발성이 강한 성분이 응축되고 제 1면으로부터 배출되며, 이 칼럼으로부터 유체 형태의 휘발성이 약한 성분이 상기 제 1 열교환기의 제 2면으로 보내져서 응축된 휘발성이 강한 성분과 함께 열교환되어 휘발성이 강한 성분의 추가분이 제 2면에서 증발되고 상기 칼럼으로 보내져서, 여기에서 증기의 형태로 상기 제 1 열교환기의 제 1면으로 보내지고; 휘발성이 강한 성분의 완전한 또는 부분적인 분리 후에 가열된 유체가 보일러로 보내지는 것을 특징으로 하는 방법에 의해 본 발명에 따라 얻어진다.
보일러와 열교환기로 이루어진, 상기 방법에 의해 사용되는 장치는 추가로,
- 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분을 포함하는 유체를 위한 입구, 휘발성이 강한 성분을 위한 배출구, 및 휘발성이 약한 성분을 위한 출구가 제공되어 있는 칼럼,
- 휘발성이 강한 성분을 위한 제 1면의 입구 및 출구, 그리고 휘발성이 약한 성분을 위한 제 2면의 입구 및 출구가 제공된 제 1 열교환기,
- 휘발성이 강한 성분을 위한 제 1면으로부터의 출구와 연결되어 있는, 입구가 있는 분리기로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법은 휘발성이 강한 성분이 매우 낮은 에너지 소모로 유체로부터 분리된다는 장점이 있다. 유체를 가열하기 위한 에너지의 일부는 휘발성이 강한 성분이 제 1 열교환기로부터 출구를 통과하여 보내진 후 휘발성이 강한 성분으로부터 취해진다. 초기에 휘발성이 강한 성분은, 휘발성이 강한 성분이 칼럼으로부터 출구를 통하여 보내지고 이어서 압축된 후, 휘발성이 약한 성분을 가열하는데 사용된다.
압축된 휘발성이 강한 성분을 열교환기의 제 1면을 통하여 보내고, 휘발성이 약한 성분을 열교환기의 제 2면을 통하여 보낼 때, 압축된 휘발성이 강한 성분은 휘발성이 약한 성분의 가열에 기여할 것이다. 휘발성이 약한 성분을 포함하는 이 유체는 휘발성이 강한 성분의 추가분을 포함할 것이다. 칼럼과 열교환기를 통하는 몇 개의 통로를 통하여, 휘발성이 약한 성분은 계속적으로 에너지 추가가 된다. 이러한 방법으로, 휘발성이 강한 성분의 추가분이 증발하고 칼럼으로 운반되며, 여기서부터 이들은 제 1면으로 순환하고 응축한다.
압축된 휘발성이 강한 성분으로부터 휘발성이 약한 성분으로 에너지가 이동하는 동안 휘발성이 강한 성분의 부분 응축이 발생하고 유체 혼합물로부터 휘발성이 강한 성분의 매우 큰 부분을 분리하는 것이 가능하게 된다.
휘발성이 강한 성분은 열교환기 내에서 종종 부분적으로 응축할 것이다. 이 유체/가스 혼합물은 분리기로 보내진다. 이 방법에서, 휘발성이 강한 성분은 가스 부분과 유체 부분으로 분리된다. 유체 부분은 상기 논의된 바와 같이 반복되는 처리를 위해 칼럼으로 돌려 보내진다(환류). 가스 부분은 응축되고 예를 들면, 농축 분뇨로서 사용하기 위하여 용기로 돌려 보내진다. 가스 부분은 제 3 열교환기를 통해 보내질 수 있으며, 여기서 유입되는 유체 혼합물의 가열 동안 응축이 발생한다.
특히, 휘발성이 강한 성분으로서 다른 것들 중에서 이산화탄소 CO2, 및 암모니아 NH3를 포함하는, 예를 들면 분뇨의 유체 생물학적 폐기물의 증발의 문맥에서, 휘발성이 강한 성분을 응축을 위해 제 3 열교환기로 보내는 것이 필요하다. 응축하는 동안 이산화탄소는 탄산수소암모늄(NH4HCO3)을 형성하기 위하여 암모니아와 반응하게 된다. 탄산수소암모늄은 보통의 밀폐된 용기 내에서 저장될 수 있고, 그 결과, 이어서 분뇨 성분으로서 사용하기 위하여 용기로 보내진다.
예를 들면, 분뇨 형태의 유체 생물학적 폐기물은 유체 생물학적 폐기물의 끓는점에 해당하는 온도가 주어져야 한다. 이산화탄소 및 암모니아를 함유하는 분뇨에 있어서, 이산화탄소가 80℃ 이상의 온도에서 유체에 거의 불용성이기 때문에 분뇨의 온도를 80℃ 이상이 되게 하는 것이 필요하다. 칼럼 내의 온도가 예를 들면 분뇨의 끓는점 이상인 경우에, 이산화탄소는 이온결합을 할 수 없다. 이것은 다음의 평형에서 유체로부터 이산화탄소가 빠져 나오게 한다.
HCO3 -< > OH-+ CO2
상기 평형이 알칼리 반응을 일으킨다는 것을 알 수 있다. 이 알칼리 반응은 암모늄이 더 휘발성이게 하고 마찬가지로 다음의 평형에서 유체로부터 빠져 나오게 한다.
NH4 ++ OH-< > NH3+ H2O
본 발명에 따른 방법과 장치에 의해서, 유체 생물학적 폐기물 내에서 이산화탄소를 99% 이상까지 그리고 암모니아를 75% 이상까지 제거하는 것이 가능하다. 이것은 암모늄 함량이 5000㎎/ℓ인 분뇨의 실험에서 달성되었다.
암모니아 함량이 상당히 감소됨에 따라, 예를 들면 가스 세정기에서 잔류하는 암모니아 함량을 제거하기 위한 화학약품의 소모를 실질적으로 절약하게된다. 이 분뇨에서 비용절감이 정제에서 달성되었다.
바람직한 구현예에서 장치는 추가로, 칼럼에서 휘발성이 강한 성분을 위한 출구와 휘발성이 강한 성분을 위한 제 1 열교환기의 입구 사이에 배치된 압축기로 이루어진 것을 특징으로 하며, 추가로,
- 제 1 열교환기의 제 1면의 출구로부터 제 1면으로의 입구, 제 1면으로부터의 출구, 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분을 함유하는 유체를 위한 제 2면으로의 입구, 및 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분을 함유하는 유체를 위한 제 2면으로부터의 출구를 갖는 제 2 열교환기(상기에서, 제 1면으로부터의 출구는 분리기로의 입구와 연결되어 있다); 및
- 분리기로부터의 출구로부터 휘발성이 강한 성분의 가스 부분을 위한 제 1면으로의 입구, 및 휘발성이 강한 성분의 응축액을 위한 제 1면으로부터의 출구가 있는 제 3 열교환기로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명을 첨부 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도면 중에서 도 2는 도 1의 일부를 구성하므로 이 두개의 도면을 동시에 설명하기로 한다. 도 1은 분뇨 형태의 생물학적 폐수를 취급하기 위해 설계된 설비를 나타낸 것이다. 도 1에서 A로 표시된 장치는 국제 특허 출원 WO 92/03203에 기재된 유형의 장치이고, 그 내용이 참고로 본 명세서에 병합되어 있다.
이론적으로, 본 발명에 따른 장치는 한 단위로 구성되어 있다고 말할 수 있으며, 여기서 탈기는 장치(A)의 보일러(K)에 존재하는 분뇨 중에서 실시한다. 이로 인하여 상기 설비 중 가스 세정기(S)에서의 화학약품 소비를 줄이는 것이 가능하다.
주 설비의 가능은 상세히 설명하지 않을 것이다. 본 발명에 따른 장치 중에서 제 1 및 제 2 구현예를 보여주는 도 2와 3 각각에 나타낸 설비의 일부에 초점을 맞추어 기재할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 구현예의 개략도이다. 이 장치는 칼럼(1), 제 1 열교환기(2), 압축기(3), 칼럼(1)용 도관(4), 순환 펌프(5), 모터 밸브(6), 체크 밸브(7), 가스/유체 분리기(8), 도관(4)에서 유체 수위를 조절하기 위한 레벨 센서(9), 제 2 열교환기의 제 1 구획(10), 제 2 열교환기의 제 2 구획(11), 제 3 열교환기(12), 제 1 모터 밸브(13) 및 제 2 모터 밸브(14)로 이루어진다. 칼럼(1)에는 칼럼(1)에 있는 유체 생물학적 폐기물을 배출하기 위한 노즐(15)이 제공되어 있다.
칼럼(1)에는 유체 생물학적 폐기물을 위한 입구(16)가 제공되어 있다. 유체 생물학적 폐기물의 예로서, 다음부터는 분뇨를 사용할 것이다. 분뇨는 칼럼(1)으로 보내져서 칼럼(1) 내에서 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분으로 분리된다. 휘발성이 강한 성분은 칼럼(1)의 상부에 있는 기포 방지기(17)로 보내진다. 휘발성이 약한 성분은 칼럼(1)의 바닥에 있는 도관(4)으로 보내진다. 유체 생물학적 폐기물이 분뇨인 경우에, 휘발성이 강한 성분은 다른 것들 중에서 이산화탄소(CO2)와 암모니아(NH3)를 포함하며, 휘발성이 약한 성분은 다른 것들 중에서 물(H2O), 지방산 및 무기염을 포함한다.
분뇨가 칼럼(1)으로 보내지기 전에, 분뇨는 제 2 열교환기의 제 1 구획(10)의 제 2면과 제 2 구획(11)의 제 2면을 통해 보내어져서 가열된다. 제 2 열교환기의 제 1 구획(10)에는 분뇨를 위한 입구(18)가 제공되어 있다. 입구(18)에는 제 1 구획(10)으로 분뇨를 들여보내기 위한 모터 밸브(14)가 제공되어 있다. 제 1 구획(10)에는 제 2 열교환기의 제 2 구획(11)의 입구(20)로 통하는 출구(19)가 제공되어 있다. 제 2 구획(11)에는 칼럼(1)의 입구(16)로 통하는 출구(21)가 제공되어 있다. 분뇨가 칼럼(1)내 노즐(15)로 보내지기 전에 분뇨의 비등점으로 온도가 상승한다.
분뇨가 칼럼(1)의 노즐(15)을 통해 보내져서 상기한 바와 같이 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분으로 분리된 후, 휘발성이 강한 성분은 기포 방지기(17)의 출구(22)에서 압축기(3)로 보내지고, 여기서 휘발성이 강한 성분은 압축되어진다. 휘발성이 강한 성분이 압축된 후, 휘발성이 강한 성분은 제 1 열교환기(2)의 제 1면의 입구(23)로 보내진다. 휘발성이 강한 성분은 제 1 열교환기(2)의 제 1 면을 통해 제 1 열교환기(2)의 제 1면의 출구(24)로 보내진다. 이어서, 휘발성이 강한 성분은 제 2 열교환기의 제 2 구획(11)의 제 1면의 입구(25)로 보내진다. 휘발성이 강한 성분은 제 2 구획(11)의 제 1면을 통해 제 2 구획(11)의 출구(26)로 보내진다.
제 1 열교환기의 제 1면과 제 2 열교환기의 제 2 구획(11)을 통해서 보내진 후, 휘발성이 강한 성분은 부분적으로 응축되어 가스 부분과 유체 부분으로 구성된다. 제 2 열교환기의 제 2 구획의 제 1면의 출구(26)로부터 나온 휘발성이 강한 성분의 가스 부분과 유체 부분은 가스/유체 분리기(8)의 입구(27)로 보내진다.
유체 부분은 분리기(8)의 출구(28)에서 유체 부분을 위한 입구(29)로 환류 되면서 칼럼(1) 내의 노즐(30)로 보내진다. 휘발성이 강한 성분의 가스 부분은 출구(31)에서 제 3 열교환기(12)의 제 1면의 입구(32)로 보내진다. 제 3 열교환기(12)에서 가스 부분의 완전한 응축이 일어난다. 가스 부분이 응축하는 동안, 이산화탄소(CO2)는 유체 내로 확산하여 물(H2O) 및 암모니아(HN3)와 함께, 탄산수소암모늄(NH4HCO3)을 형성한다. 탄산수소암모늄은 제 3 열교환기의 제 1면에서 출구(33)로 보내지고 보통의 밀폐된 용기(도시되지 않음) 내에 저장된 후 배출될 수 있다.
제 2 열교환기로 보내진 분뇨의 일부는 초기에 제 3 열교환기(12)의 제 2면으로 보내진다. 분뇨는 제 2면의 출구(35)로부터 모터 밸브(13)에 의해 제 3 열교환기(12)의 제 2면의 입구(34)로 보내진다. 제 3 열교환기(12)의 제 2면의 출구(35)로부터 분뇨는 제 2 열교환기의 제 2 구획(11)의 제 2면의 입구(20)로 보내진다. 언급한 바와 같이 휘발성이 약한 성분은 도관(4)으로 보내진다. 이 도관의 출구(36)로부터 휘발성이 약한 성분이 제 1 열교환기(2)의 제 2면의 입구(37)로 순환펌프(5)에 의해 유체 형태로 보내진다. 도관(4) 내의 레벨센서(9)는 휘발성이 약한 성분이 도관(4) 내에 충분한 양으로 존재할 때까지 휘발성이 약한 성분이 도관(4)에서 보내오지 않는다는 것을 확인시켜 준다. 휘발성이 약한 성분은 잔류하는 어떠한 휘발성이 강한 성분이라도 증발시키기 위하여 제 1 열교환기(2)의 제 2면을 통해 도관(4)으로 되돌아온다. 때때로, 도관(4)으로부터 휘발성이 약한 성분이 순환하는 동안에 제 1 열교환기(2)의 제 2면을 통해서 휘발성이 약한 성분을 함유하는 유체의 일부가 배출된다. 배출은 출구(38), 체크 밸브(7) 그리고 모터 밸브(6)를 통해 일어난다. 배출되는 휘발성이 약한 성분을 함유하는 유체의 일부는 예를 들면 휘발성이 강한 성분이 없이 탈기된 것으로 설명할 수 있으며, 가능하다면 증발 등으로 추가 처리될 수 있다.
압축기(3) 내에서 압축되는 동안 휘발성이 강한 성분은 칼럼(1) 내에서 노즐(15)로 보내진 분뇨의 온도보다 더 높은 온도에 도달하게 될 것이다.
휘발성이 강한 성분이 제 1 열교환기(2)의 제 1면, 제 2 열교환기의 제 2 구획(11) 그리고 제 3 열교환기(12)의 제 1면을 통해 분리기(8) 내에서 분리된 후 보내질 때 에너지 유리가 발생한다. 에너지가 유리되는 동안, 휘발성이 약한 성분의 부분적 또는 완전한 응축이 일어난다.
분뇨가 제 3 열교환기(12)의 제 2면 그리고 제 2 열교환기의 제 2 구획(11)의 제 2면을 통해 보내질 때 에너지 흡수가 발생한다. 에너지가 흡수되는 동안 분뇨의 온도 상승이 발생한다.
휘발성이 약한 성분이 제 1 열교환기의 제 2면을 통해 보내질 때 에너지 흡수가 발생한다. 에너지가 흡수되는 동안, 휘발성이 약한 성분의 온도 상승이 발생한다. 제 1 열교환기(2)의 제 1면에 있는 휘발성이 강한 성분으로부터 제 1 열교환기(2)의 제 2면에 있는 휘발성이 약한 성분으로의 에너지 이동이 충분하지 않으면, 보조 에너지 유도 장치(39)에 의해 휘발성이 약한 성분으로의 추가 온도 상승을 유도하는 것이 가능하다.
도 3에 도시한 장치는 열교환기(10, 11, 12)가 제외되어 있다는 점에서 도 2에 나타낸 장치와 다르다. 따라서, 도 3에서, 열교환기(10,11,12)에 해당하는 열교환기에서 먼저 열을 교환됨이 없이 원료 분뇨가 칼럼(1)으로 직접 투입된다. 그러나, 원료 분뇨가 가열되어 그 온도가 칼럼(1) 내로 들어가기 전에 비등점 근처에 있어야 한다는 것을 유의하여야 한다. 더욱이, 열교환기(2)로부터 배출되는 가스/유체 혼합물은 가스/유체 분리기(8)로 직접 보내져서, 그로부터 질소 화합물의 농축된 양을 함유하는 유체 부분이 증기의 형태로 배출되고 유체 부분은 칼럼(1)으로 다시 돌아가게 된다.
상기 구현예에서 도시한 장치는 압축기(3)와 함께 도시되어 있다. 압축기(3)는 도 2와 3에 나타낸 장치에서 증기 압축 원리를 사용하기 위해 삽입된 것이다. 그러나, 본 발명에 따른 장치는 압축기(3) 없이도 제조될 수 있다. 이러한 구현예에서, 에너지 절약이 약간 좋지 않다.
본 발명은 본 발명에 따른 장치의 2가지 특정 구현예를 참고로 하여 상기에서 설명하였다. 그러나, 본 발명에 따른 방법을 다른 장치 구현예로 실행하는 것이 가능하며, 마찬가지로, 본 발명에 따른 장치의 다른 구현예가 제공될 수 있다. 또한, 분뇨 이외에 다른 생물학적 폐기 물질이 본 발명에 따른 방법에 의해 그리고 본 발명에 따른 장치에 의해 처리될 수 있다.

Claims (10)

  1. 유체를 보일러에서 비등점까지 가열하고, 휘발성이 강한 성분의 형태로 되어 있는 바람직하지 못한 가스 성분중에서 증기를 정제하고, 다음에 정제된 가스는 정제되지 않은 증기와 함께 열교환에 의해서 응축시키고, 휘발성이 약한 성분은 보일러 내에서 농축시켜서 되는 혼합 유체의 증발시 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분을 함유하는 유체를 정제하는 방법에 있어서,
    유체가 탈기되기 전에 가열하되 유체를 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분이 분리되는 칼럼에 보내어 탈기가 일어나게 하고, 이 칼럼으로부터 증기 형태의 휘발성이 강한 성분이 제 1 열교환기의 제 1면으로 보내져서 휘발성이 강한 성분을 응축하여 제 1면으로부터 배출하며, 이 칼럼으로부터 유체 형태의 휘발성이 약한 성분이 상기 제 1 열교환기의 제 2면으로 보내져서 응축된 휘발성이 강한 성분과 함께 열교환되어 휘발성이 강한 성분의 추가분이 제 2면에서 증발되게 하고 상기 칼럼으로 보내져서, 여기에서 증기의 형태로 상기 제 1 열교환기의 제 1면으로 보내고, 휘발성이 강한 성분의 완전 또는 부분적인 분리 후에 가열된 유체를 보일러로 보내서 되는 것을 특징으로 하는 유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 최종 성분인, 응축액과 잔류 가스는 제 1면에서 배출되어 가스/유체 분리기로 보내지며, 이로부터 액체 부분은 칼럼으로 환류되고, 가스 부분은 휘발성이 강한 성분의 농축과 함께 사용을 위해 모아서 되는 것을 특징으로 하는 유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 휘발성이 강한 성분은 열교환 단계 직전에 압축되어는 것을 특징으로 하는 유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 방법.
  4. 제 1항, 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 휘발성이 강한 성분은 이산화탄소와 암모늄으로 이루어져 있고, 휘발성이 약한 성분은 물, 지방산 및 무기염으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 방법.
  5. 상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 휘발성이 강한 성분은 제 1열교환기의 제 1면에서 제 2열교환기의 제 1면과 분리기, 바람직하게는 제 1열교환기에서 제 2열교환기의 제 1구획의 제 1면, 제 2열교환기의 제 2구획의 제 1면과 분리기로 보내어서 되는 것을 특징으로 하는 유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 휘발성이 강한 성분의 가스 부분은 분리기에서 제 3 열교환기의 제 1면으로 보내지고, 가스 부분은 열교환기에서 유지되며, 가스 부분의 온도는 암모니아의 응축 온도를 초과하지 않는 온도로 낮추고, 암모니아는 응축액으로 응축시키며, 이산화탄소는 응축액 중으로 확산시키고, 이산화탄소는 암모니아와 반응시켜서 탄산수소암모늄을 형성하여서 되는 것을 특징으로 하는 유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 방법.
  7. 상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분을 함유하는 유체는 제 2열교환기의 제 2면, 바람직하기로는 제 2열교환기의 제 2면과 제 3열교환기의 제 2면, 더욱 바람직하게는 제 2열교환기의 제 1구획의 제 2면, 제 2열교환기의 제 구획의 제 2면과 제 3열교환기의 제 2면으로 보내어서 되는 것을 특징으로 하는 유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 방법.
  8. 보일러와 열교환기로 이루어진 유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 장치에 있어서,
    상기 장치는 추가로
    - 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분을 포함하는 유체를 위한 입구, 휘발성이 강한 성분을 위한 배출구, 및 휘발성이 약한 성분을 위한 출구가 제공되어 있는 칼럼,
    - 휘발성이 강한 성분을 위한 제 1면의 입구 및 출구, 그리고 휘발성이 약한 성분을 위한 제 2면의 입구 및 출구가 제공된 제 1 열교환기,
    - 휘발성이 강한 성분을 위한 제 1면으로부터의 출구와 연결되어 있는, 입구가 있는 분리기로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 사용하여서 되는 유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 장치는 휘발성이 강한 성분을 위해 칼럼에 있는 출구와 휘발성이 강한 성분을 위한 제 1 열교환기의 입구 사이에 배치된 압축기가 추가된 것을 특징으로 하는 유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 장치.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 장치는
    - 제 1 열교환기의 제 1면의 출구로부터 제 1면으로의 입구, 제 1면으로부터의 출구, 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분을 함유하는 유체를 위한 제 2면으로의 입구, 및 휘발성이 강한 성분과 휘발성이 약한 성분을 함유하는 유체를 위한 제 2면으로부터의 출구를 갖되 여기서, 제 1면으로부터의 출구는 분리기로의 입구와 연결되어 있는 제 2열교환기; 및
    - 분리기로부터의 출구로부터 휘발성이 강한 성분의 가스 부분을 위한 제 1면으로의 입구, 및 휘발성이 강한 성분의 응축액을 위한 제 1면으로부터의 출구가 있는 제 3 열교환기로 이루어진 것을 특징으로 하는 유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 장치.
KR10-1999-7004251A 1996-11-15 1997-11-14 액체로부터 휘발성 성분을 분리시키는 방법 및 장치 KR100477049B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK1288/96 1996-11-15
DK199601288A DK172606B1 (da) 1996-11-15 1996-11-15 Fremgangsmåde og apparat til separation af flygtige komponenter fra en væske

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000053272A true KR20000053272A (ko) 2000-08-25
KR100477049B1 KR100477049B1 (ko) 2005-03-17

Family

ID=8103159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-7004251A KR100477049B1 (ko) 1996-11-15 1997-11-14 액체로부터 휘발성 성분을 분리시키는 방법 및 장치

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0956268B1 (ko)
JP (1) JP2001504034A (ko)
KR (1) KR100477049B1 (ko)
AT (1) ATE215054T1 (ko)
AU (1) AU4940997A (ko)
DE (1) DE69711443T2 (ko)
DK (1) DK172606B1 (ko)
ES (1) ES2176713T3 (ko)
WO (1) WO1998022394A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100458317B1 (ko) * 2002-10-10 2004-11-26 김영신 하·폐수내에 포함된 휘발성기체의 탈기정화시스템

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK173837B1 (da) 1999-01-15 2001-12-10 Funki Manura As Fremgangsmåde samt apparat til rensning af spildevand
EP1447385A1 (en) * 2003-02-14 2004-08-18 José Antonio Del Arco Bohorquez A process for treating liquid organic wastes by bidistillation with an intermediate treatment of sulfuric acid
DE102007007510B4 (de) * 2006-10-20 2017-01-12 Peter Wolf Verfahren zur schadstoffreduzierten Aufbereitung schadstoffhaltiger Substrate aus Fermentationsanlagen zur Biogasgewinnung zu Brennstoff unter Nutzung der Energie vorhandener Verbrennungsanlagen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4911845A (en) * 1986-05-20 1990-03-27 Ube Industries, Ltd. Process and apparatus for separation of volatile components
US5102503A (en) * 1989-08-04 1992-04-07 Environmental Technology Group Corporation Mobile self-contained system for on-site recovery of solvents
DK201890D0 (da) * 1990-08-23 1990-08-23 Asger Gramkow Apparat samt fremgangsmaade til rensning af emulgerede vaesker

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100458317B1 (ko) * 2002-10-10 2004-11-26 김영신 하·폐수내에 포함된 휘발성기체의 탈기정화시스템

Also Published As

Publication number Publication date
DK172606B1 (da) 1999-02-22
DE69711443T2 (de) 2002-11-14
AU4940997A (en) 1998-06-10
DK128896A (da) 1998-05-16
WO1998022394A1 (en) 1998-05-28
JP2001504034A (ja) 2001-03-27
EP0956268A1 (en) 1999-11-17
ES2176713T3 (es) 2002-12-01
DE69711443D1 (de) 2002-05-02
ATE215054T1 (de) 2002-04-15
EP0956268B1 (en) 2002-03-27
KR100477049B1 (ko) 2005-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5032230A (en) Vacuum draft submerged combustion separation system
RU2245847C2 (ru) Способ очистки промышленных сточных вод, образующихся в процессе получения пропиленоксида
US5205906A (en) Process for the catalytic treatment of wastewater
US20080277262A1 (en) System and method for wastewater reduction and freshwater generation
US4213830A (en) Method for the transfer of heat
JPH0283081A (ja) 揮発性の化学的に酸化可能な汚染物質及び非揮発性汚染物質を含有する廃水の処理法
JPH11503959A (ja) 蒸気の浄化方法及び装置
KR20000053272A (ko) 유체로부터 휘발성 성분을 분리하기 위한 방법 및 장치
US5766412A (en) System and method of waster water reduction and product recovery
KR101023958B1 (ko) 폐유 재생공정에서 발생하는 유분함유 폐수의 처리방법 및 장치
KR100281506B1 (ko) 연도 가스 탈황 플랜트
KR100505794B1 (ko) 순환로에서 증기의 형태로 유체를 세정하는 장치
RU2165281C1 (ru) Способ разделения жидких сред и устройство для его осуществления
KR100593600B1 (ko) 폐수증발응축수 중의 오염물질 분리제거장치
US4647383A (en) Apparatus and method for processing sewage scum
RU2081663C1 (ru) Тепломассообменный аппарат
JPS56124822A (en) Treating method and device for city garbage and sewage
KR200362552Y1 (ko) 폐수증발응축수 중의 오염물질 분리제거장치
KR20010101436A (ko) 폐수 정화방법 및 장치
CN107115766A (zh) 有机废气净化装置及方法
JP2005334747A (ja) 蒸気再圧縮式濃縮装置
JP2000093738A (ja) 溶剤ガス処理方法
JP3263351B2 (ja) 油分回収装置
JPS63258699A (ja) 廃水処理方法
JPS6197092A (ja) 蒸発式油水分離方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee