KR20010069259A - A desalinizing composition and a desalinizing method by using it - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Disclosed are a salt removal agent composite and method for removing salt using thereof to prevent environmental pollution and damage due to reclaimed coal ash wastes by reusing dumped coal ash to the utmost, to reduce cost in accordance with making new reclaimed land. CONSTITUTION: The salt removal agent composite comprises 8-15 wt% of sodium sulfite, 3-10 wt% of sodium thiosulfate, 1-4 wt% of sodium bisulfate, 3-9 wt% of sodium formate, 65-85 wt% of water for total composite.

Description

염분 제거제 조성물 및 이를 사용하여 염분을 제거하는 방법{A desalinizing composition and a desalinizing method by using it}A desalinizing composition and a desalinizing method by using it}

본 발명은 목적하는 원재료로부터 염분을 제거하기 위한 염분 제거제 조성물, 특히 바다에 매립된 석탄회로부터 염분을 제거하기 위한 염분 제거제 조성물 및 이를 사용하여 염분을 제거하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a salt remover composition for removing salts from raw materials of interest, in particular a salt remover composition for removing salts from coal ash embedded in the sea, and a method for removing salts using the same.

우리나라 화력 발전소에서는 연소과정에서 무연 석탄회와 유연 석탄회를 합쳐 395만톤 가량의 석탄회가 매년 발생되고 있으나, 이중 약 168만톤만이 시멘트, 콘크리트 등의 건축 토목 분야의 자재로서 재활용되고 있을 뿐, 나머지 약 227만톤의 석탄회는 바다 등지에 마련된 회처리장에 단순 매립되고 있으며, 이미 약 1,400만톤 이상의 석탄회가 바다 연근에 매립되어 있는 실정이다.In Korea's thermal power plant, about 3.95 million tons of coal ash is generated every year by combining unleaded coal and soft coal in the combustion process, but only about 1.68 million tons is recycled as a material for construction and civil engineering, such as cement and concrete. 10,000 tons of coal ash are simply buried in the ash processing plant located in the sea, etc., and more than 14 million tons of coal ash are already buried in the sea lotus root.

이러한 낮은 재활용율과 매립 등의 단순 폐기 처리 방식으로 매년 막대한 양의 유용한 재활용 자원이 방치되고 있어 국가적으로 경제적 손실이 클 뿐 아니라, 매년 증가하고 있는 석탄회 폐기물로 인한 석탄회 처리장(매립지)의 환경 오염 문제와 매립지 확보에 따른 문제 등으로, 화력 발전소의 건설에도 많은 어려움이 있다.Due to such low recycling rate and simple disposal method such as landfill, enormous amount of useful recycling resources are left every year, not only economic loss is national, but also the pollution problem of coal ash processing site (landfill) due to increasing coal ash waste every year. Due to problems with landfills and landfills, there are many difficulties in the construction of thermal power plants.

반면, 현재 건축 토목 분야에서는 시멘트 원료, 골재 등 대부분의 자재를 천연 자원으로부터 채취하여 사용하고 있으나, 이는 원천 자원의 개발로 인한 심각한 환경 훼손과 함께, 자원 고갈에 따른 개발 비용의 상승 등으로 건축 자재의 가격 상승이 날로 지속되고 있는 형편이다.On the other hand, in the field of building civil engineering, most materials such as cement raw materials and aggregates are collected from natural resources, but this is due to the severe environmental damage caused by the development of source resources and the increase of development costs due to resource depletion. Prices continue to rise day by day.

상기와 같은 여러 문제들은 석탄회의 적극적인 재활용을 통해 해결할 수 있으나, 석탄회 관련 기업체의 기술 및 자금의 영세성 등으로 단순 이용이 용이한 플라이 애쉬(fly ash)에만 재활용 사업이 집중되고 있는 상황이다. 따라서 바톰 애쉬나 매립 석탄회 등 폐기물의 활용과 같은 보다 적극적인 재활용 방안에 대한 연구가 절실히 요구되고 있다.The above problems can be solved through active recycling of coal ash, but the recycling business is concentrated only on fly ash, which is easy to use due to the technology and funds of coal ash-related companies. Therefore, research on more active recycling methods such as waste ash, such as bottom ash and landfill coal ash, is urgently required.

그러나, 바다에 매립된 석탄회를 시멘트 혼화재와 같은 건축용 자재로 유용하게 사용되는 플라이 애쉬 등으로 가공 처리하여 건축용 자재로 재활용함에 있어 해수로부터 유입되어 매립 석탄회내로 침투된 염분이 항상 장애가 되고 있다.However, in the processing of fly ash embedded in the sea into fly ash, which is useful as a building material such as cement admixture, and recycled as a building material, salts introduced from seawater and penetrated into the landfill ash are always obstructed.

일반적으로, 콘크리트는 pH 12 이상의 강알칼리성이어서, 내부에 넣은 철근의 산화가 거의 이루어지지 않은 상태로 되어 있으나, 염분을 함유한 시멘트 혼화재로 제조한 콘크리트에서는 염분의 주성분인 NaCl과 MgCl2, MgSO4및 CaCl2등의 Cl-이온과 SO4 -2이온에 의해 철근과 물이 중성화되어 공기와 화학반응을 일으켜 산화하게 되므로, 결과적으로 시간이 경과하게 되면 철근이 녹슬게 되는 심각한 문제점이 있다. 따라서, 건축, 토목용 레미콘의 경우 염분의 함량을 0.04% 이하로 한국 공업규격(KS F 4009)에서 규제하고 있다.In general, concrete has a strong alkalinity of pH 12 or more, so that the steel reinforcement is hardly oxidized, but in concrete made of salt-containing cement admixture, NaCl, MgCl 2 , and MgSO 4 , which are the main components of salt, are used. and CaCl 2, such as the Cl - if so by ions and sO 4 -2 ions is reinforced and water is neutralized oxidized causing the air and chemical reaction, and as a result the elapsed times out as a serious problem in that it is reinforced rust. Therefore, in the case of construction and civil engineering ready concrete, the salt content is regulated by Korean Industrial Standard (KS F 4009) to 0.04% or less.

바다에 매립된 석탄회를 다른 용도로 재활용하기 위해서는 무엇보다도 우선적으로 매립 석탄회로부터 염분을 분리 제거하는 작업이 수행되어야 하지만, 이를 위한 효과적인 염분 제거 물질 및 방법의 부재로, 지금까지는 매립 석탄회에 대한 재활용이 전혀 이루어질 수 없었다.In order to recycle the sea ash coal used for other purposes, the separation and removal of salinity from landfill coal ash should be carried out first of all. However, in the absence of effective desalination materials and methods for this purpose, so far recycling of landfill coal ash has been It could not be done at all.

이에, 본 발명은 바다에 매립된 석탄회 폐기물 등 염분 함유 원자재의 재활용을 위해, 이들 재료로부터 염분, 특히 염소 이온을 제거하기 위한 염분 제거제 조성물 및 이를 사용하여 염분을 제거하는 방법을 제공하는데 그 목적을 두고 있다.Accordingly, the present invention provides a salt remover composition for removing salts, especially chlorine ions from these materials, and a method for removing salts using the same for recycling salt-containing raw materials such as coal ash waste embedded in the sea. I put it.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 염분 제거제 조성물은 아황산 나트륨(Na2SO3), 티오황산 나트륨(Na2S2O3), 중아황산 나트륨(NaHSO3), 포름산 나트륨(HCOONa) 및 물(H2O)을 주성분으로 한다.The salt remover composition of the present invention for achieving the above object is sodium sulfite (Na 2 SO 3 ), sodium thiosulfate (Na 2 S 2 O 3 ), sodium bisulfite (NaHSO 3 ), sodium formate (HCOONa) and water It contains (H 2 O) as a main component.

상기 조성물내 각 구성 성분의 함량은 전체 조성물에 대하여 상기 아황산 나트륨을 8 내지 15 중량%, 티오황산 나트륨을 3 내지 10 중량%, 중아황산 나트륨을 1 내지 4 중량%, 포름산 나트륨을 3 내지 9 중량% 및 물을 65 내지 85 중량% 포함하는 것을 특징으로 한다.The content of each component in the composition is 8 to 15% by weight of the sodium sulfite, 3 to 10% by weight sodium thiosulfate, 1 to 4% by weight sodium bisulfite, 3 to 9% by weight sodium formate And 65 to 85% by weight of water and water.

상기 염분 제거제 조성물은 전체 조성물에 대하여 상기 아황산 나트륨 11.5 중량%, 티오황산 나트륨 6.5 중량%, 중아황산 나트륨 2.5 중량%, 포름산 나트륨6.0 중량% 및 물 73.5 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.The salt remover composition preferably comprises 11.5% by weight of the sodium sulfite, 6.5% by weight sodium thiosulfate, 2.5% by weight sodium bisulfite, 6.0% by weight sodium formate and 73.5% by weight water.

본 발명의 염분 제거제 조성물은 내열 및 내화학성 용기내에 상기한 성분들을 투입한 후, 각각의 성분들이 균일하게 잘 배합되도록 교반하여 제조한다.The salt remover composition of the present invention is prepared by injecting the above components into a heat and chemical resistant container, and then stirring them so that the respective components are uniformly well blended.

상기한 방법에 의해 제조된 본 발명의 조성물은 pH 6.2 내지 6.8 정도의 약 산성의 맑고 투명한 무색의 액체 상태로 존재하며, 비중은 1.1 내지 1.3 정도가 된다.The composition of the present invention prepared by the above method is present in a slightly acidic, clear and colorless liquid state having a pH of 6.2 to 6.8, the specific gravity is about 1.1 to 1.3.

본 발명의 조성물은 바다에 매립된 석탄회와 같이, 염분을 포함하고 있는 물질에 사용하는 경우, 이들 물질로부터 염분, 특히 염소 이온(Cl-)을 분리 제거하는 효과를 제공한다.The composition of the present invention provides the effect of separating and removing salts, especially chlorine ions (Cl ) from these substances when used in materials containing salts, such as coal ash embedded in the sea.

일반적으로, 바다에 매립된 석탄회는 시간이 지남에 따라 주변의 해수에 의해 염분을 비롯한 각종 성분들로 오염되게 된다.In general, coal ash embedded in the sea is contaminated with salt and other components by the surrounding sea water over time.

염분은 해수중에 Na+와 Cl-이온과 같이 용해된 이온 상태로 존재하며, 이들 성분중 매립 석탄회의 활용에 있어 특히 문제가 되는 것은 염소 이온(Cl-)이다.Salt is present in seawater in the form of dissolved ions such as Na + and Cl ions, and chlorine ions (Cl ) are particularly problematic for the utilization of landfill coal ash.

석탄회는 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, NaO, MgO, K2O, SO3등의 성분으로 구성되며, 해수의 염소 이온은 매립 석탄회상에서 대부분 하기 반응식 1에 제시된 바와 같이, 상기 석탄회 성분들과 결합하여 착염의 상태로 존재하게 된다.Fly ash is composed of SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , CaO, NaO, MgO, K 2 O, SO 3, etc., and most of the chlorine ions in the seawater are shown in Scheme 1 below. In combination with the coal ash components, it is present in a complex salt state.

NaO + Cl-→NaCl + O2 NaO + Cl - → NaCl + O 2

Fe2O3+ Cl-→FeCl3+ 2H2O Fe 2 O 3 + Cl - → FeCl 3 + 2H 2 O

그러므로, 장기간 바다에 매립된 석탄회는 대부분 0.1 내지 0.5% 정도의 염분으로 오염된 상태로 존재하게 된다.Therefore, coal ash buried in the sea for a long time is mostly contaminated with salt of about 0.1 to 0.5%.

염분을 함유한 석탄회를 가공처리하여 시멘트의 혼화 재료로 사용한 콘크리트에서는 착염 상태로 존재하던 염소 원자가 공기중에 포함되어 있는 수증기나 빗물에 의해 용해되어 이온 상태로 해리되면서 철근과 화학 반응을 일으켜 철근을 산화시키게 되고, 시간이 경과함에 따라 이들 철근이 부식하여 건물 자체의 내구성이 약화되는 결과가 초래된다.In concrete that is processed with coal ash containing salt and used as a mixed material for cement, chlorine atoms that existed in the salted state are dissolved by water vapor or rainwater contained in the air and dissociated into ions, causing chemical reactions with the steel bars to oxidize the steel bars. Over time, these reinforcing bars will corrode, resulting in a weakening of the building itself.

따라서, 이를 방지하기 위해서는 석탄회상에서 착염 상태로 존재하는 염소 이온을 효과적으로 분리 제거하는 과정이 반드시 필요하다.Therefore, in order to prevent this, a process of effectively separating and removing chlorine ions present in a complex salt state in coal ash is essential.

일반적으로, 착염 상태의 염소 화합물은 하기 반응식 2에 제시된 바와 같이 물과 반응하면, 금속 양이온과 결합하고 있던 음이온의 염소 이온이 해리되어 이온 상태로 수중에 존재하게 된다.In general, when the chlorine compound in a complex salt state is reacted with water as shown in Scheme 2, chlorine ions of anions which have been bound with metal cations are dissociated and are present in water in an ionic state.

NaCl + 2H2O → NaO + Cl-+ H2O NaCl + 2H 2 O → NaO + Cl - + H 2 O

Fe2Cl3+ 2H2O → Fe2O3+ Cl-+ H2O Fe 2 Cl 3 + 2H 2 O → Fe 2 O 3 + Cl - + H 2 O

이러한 화학 반응은 반응 속도가 너무나 느려 반응 효율면에서 크게 떨어지고, 주변 pH 조건에 따라 반응성이 좌우되므로 물로 세척하는 단순한 공정만으로는 석탄회로부터 염소 이온을 단시간에 효과적으로 분리해낼 수 없다는 문제점이 있다.Such a chemical reaction has a problem that the reaction rate is too slow to greatly reduce the reaction efficiency, and the reactivity is dependent on the surrounding pH conditions, so that chlorine ions cannot be effectively separated from coal ash in a short time by a simple process of washing with water.

그러나, 본 발명의 염분 제거제 조성물을 사용하여 매립 석탄회를 물로 세척하면, 본 발명의 염분 제거제 조성물이 상기 반응에 촉매제로서 작용하여 금속 이온과 착염 상태로 결합되어 있던 염소 이온을 포획하여 킬레이트 형성 반응에 의해 물과 불용성 염을 생성함으로써 플록(floc)을 형성시킴에 따라 매립 석탄회로부터 염소 이온을 용이하게 분리 제거할 수 있다.However, when the landfill coal ash is washed with water using the salt remover composition of the present invention, the salt remover composition of the present invention acts as a catalyst for the reaction to capture chlorine ions that are bound in the salt state with the metal ions to react with the chelate formation reaction. By forming flocs by forming water and insoluble salts, chlorine ions can be easily separated and removed from the landfill coal ash.

반응 결과 수중에 플록 상태로 존재하는 염소 성분은 석탄회 수세후, 배수과정에서 물과 함께 배출시킴으로써, 석탄회로부터 완전히 분리 제거할 수 있게 된다.As a result of the reaction, the chlorine component present in the floc in water can be completely separated and removed from the coal ash by washing with coal ash and then draining it with water in the drainage process.

따라서, 본 발명은 또한 본 발명의 염분 제거제 조성물을 물과 함께 사용하여 바다에 매립된 석탄회로부터 염분을 제거하는 방법에 관한 것이기도 하다.Accordingly, the present invention also relates to a method for removing salt from coal ash buried in the sea using the salt remover composition of the present invention with water.

더욱 구체적으로, 본 발명의 염분 제거 방법은 염분을 포함하는 매립 석탄회를 비롯한 염분 함유 원재료에, 전체 조성물에 대하여 아황산 나트륨 8 내지 15 중량%, 티오황산 나트륨 3 내지 10 중량%, 중아황산 나트륨 1 내지 4 중량%, 포름산 나트륨 3 내지 9 중량% 및 물 65 내지 85 중량%를 포함하는 염분 제거제 조성물을 물과 함께 투입하고, 상기 혼합물을 교반한 후, 상등액을 배수하고, 침강된 석탄회를 수득하는 단계들을 포함한다.More specifically, the salt removal method of the present invention is based on salt-containing raw materials including landfill coal ash including salt, 8 to 15% by weight sodium sulfite, 3 to 10% by weight sodium thiosulfate, and 1 to 2% sodium bisulfite, based on the total composition. Adding a salt removal composition comprising 4% by weight, 3-9% by weight sodium formate and 65-85% by weight of water, stirring the mixture, draining the supernatant and obtaining precipitated coal ash Include them.

이하, 매립 석탄회로부터 염분을 제거하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the process of removing the salt from the landfill coal ash will be described in detail.

우선, 회전 작동이 가능하게 설계된 혼합 탱크에 처리하고자 하는 석탄회와 충분량의 물을 넣고, 본 발명의 염분 제거제 조성물을 투입한다.First, the coal ash to be treated and a sufficient amount of water are put into a mixing tank designed to enable rotational operation, and the desalination agent composition of the present invention is added.

이때, 본 발명의 염분 제거제 조성물의 양은 처리하고자 하는 석탄회의 양, 석탄회에 포함되어 있는 염분의 농도, 세척수의 양, 기타 오염 물질의 종류와 농도, 작업 여건 등에 따라 달라지지만, 통상적으로 전체 석탄회 중량을 기준으로 0.1 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.3 중량%의 양으로 사용한다. 해수중 매립 기간이 길어 석탄회의 오염 정도가 보통 이상일 경우에는 1 중량% 이상의 양으로 사용해야 하며, 이러한 사용량은 작업자가 여러 조건들을 고려하여 결정하도록 한다.At this time, the amount of the desalination agent composition of the present invention depends on the amount of coal ash to be treated, the concentration of salt contained in the coal ash, the amount of washing water, the type and concentration of other contaminants, working conditions, etc. It is used in an amount of 0.1 to 1% by weight, preferably 0.3% by weight. In case of long period of reclamation in seawater, the pollution level of coal ash is more than 1% by weight, and the amount should be decided by the worker considering various conditions.

또한, 염분 제거제와 함께 투입되는 물은 처리 석탄회를 충분히 세척할 수 있을 양의 담수, 통상적으로 석탄회 용적의 0.5 내지 2배, 바람직하게는 0.7배 정도의 물을 사용한다.In addition, the water introduced with the desalination agent is used in the amount of fresh water capable of sufficiently washing the treated coal ash, typically 0.5 to 2 times the volume of the coal ash, preferably about 0.7 times the water.

원료 투입후에는, 혼합 탱크를 회전 작동시킴으로써, 각 원료들을 충분히 교반시켜 물과 염분 제거제 조성물이 석탄회와 잘 혼합 및 반응하도록 한다.After the input of the raw materials, the mixing tank is rotated to sufficiently stir each raw material so that the water and the desalinating agent composition are well mixed and reacted with the coal ash.

이때, 혼합 탱크의 회전 속도와 시간은 처리하고자 하는 석탄회의 양, 석탄회에 포함되어 있는 염분의 농도, 세척수의 양, 기타 오염 물질의 종류와 농도, 작업 여건 등을 함께 고려하여 결정하며, 통상적으로는 180 내지 200rpm 정도의 고속에서 30분 내지 2시간 정도로 작동시킨다.At this time, the rotation speed and time of the mixing tank are determined in consideration of the amount of coal ash to be treated, the concentration of salt contained in the coal ash, the amount of washing water, the type and concentration of other contaminants, and the working conditions. Is operated for about 30 minutes to 2 hours at a high speed of about 180 to 200 rpm.

교반 결과, 물과 본 발명의 염분 제거제 조성물이 석탄회 입자들과 함께 탱크안에서 혼합 회전하면서 반응하여 석탄회상에 착염 상태로 존재하던 염소 이온을 포획하여 플록을 형성하게 되고 형성된 플록은 수중에 부유하게 되며, 더불어 상기한 세척 과정에 의해 기타 각종 오염 물질도 물에 의해 세척되어 수중에 존재하게 된다.As a result of the agitation, the water and the desalination agent composition of the present invention react with the coal ash particles in a rotational mixture in the tank to capture chlorine ions that were in the salted state on the coal ash to form floes, and the flocs formed are suspended in water. In addition, by the above washing process, various other contaminants are also washed with water to be present in the water.

반면, 염분을 비롯하여 각종 오염물질이 제거된 석탄회 입자들은 탱크 하부로 침강되게 된다.On the other hand, coal ash particles having various salts and other contaminants removed are settled to the bottom of the tank.

이후, 상등액을 배수하는 과정을 통해, 염소 성분의 플록 및 각종 오염 물질은 물과 함께 배출되며, 이렇게 배수된 세척수는 별도의 정수 과정을 거쳐 재이용되거나 방류된다,Then, through the process of draining the supernatant, the floc and various pollutants of the chlorine component is discharged together with the water, the drained wash water is reused or discharged through a separate purification process,

또한, 염분이 제거된 석탄회는 수거하여 별도의 가공 처리를 통해 건축용 자재 등 각종 용도로 재활용된다.In addition, the demineralized coal ash is collected and recycled for various purposes such as building materials through separate processing.

본 발명은 바다에 매립된 석탄회외에도, 오염 물질로서 염분을 포함하고 있는 각종 재료에 염분 제거를 목적으로 사용할 수 있다.The present invention can be used for the purpose of removing salts in various materials containing salts as contaminants in addition to coal ash embedded in the sea.

상기한 석탄회 세척 과정은 석탄회, 물 및 염분 제거제 등을 수용할 수 있는 혼합 탱크와 이들 원료들을 투입하기 위한 원료 투입부 및 원료가 잘 혼합될 수 있도록 회전시키는데 필요한 작동 기구 등을 구비한 별도의 석탄회 세척 장치에서 수행하면 보다 편리하고, 효율적으로 염분 제거를 할 수 있다.The coal ash cleaning process described above includes a separate tank containing a mixing tank capable of accommodating coal ash, water, and a salt removing agent, a raw material input unit for inputting these raw materials, and an operation mechanism necessary for rotating the raw materials to be mixed well. If carried out in a washing apparatus, salt removal can be carried out more conveniently and efficiently.

이러한 석탄회 세척 장치는 본 출원과 동일자로 출원하는 본 출원인의 또다른 특허 출원에 더욱 상세히 기술되어 있다.Such coal ash cleaning apparatus is described in more detail in another patent application of the applicant filed on the same day as the present application.

상기한 과정에 의해 본 발명의 염분 제거제 조성물을 사용하여 바다에 매립된 석탄회를 세척하게 되면, 원래 석탄회상에 존재하던 염분의 85 내지 90%를 제거할 수 있다.By washing the coal ash embedded in the sea using the salt remover composition of the present invention by the above process, it is possible to remove 85 to 90% of the salt originally present on the coal ash.

이는 0.21%의 염분을 함유하고 있는 매립 석탄회를 본 발명의 세척 과정을 수행하여 채취된 세척수를 대상으로 실시한 성분 분석 결과인 하기 표 1을 통해 확인할 수 있다.This can be confirmed through the following Table 1, which is a result of the component analysis performed on the washed water collected by performing the washing process of the present invention to the landfill coal ash containing 0.21% salt.

항목Item 단위unit 수치shame pHpH -- 6.5-7.56.5-7.5 CODCOD ㎎/ℓMg / l 4848 SSSS ㎎/ℓMg / l 750750 탁도Turbidity NTUNTU 340340 Cl- Cl - ㎎/ℓMg / l 25402540 SiO2 SiO 2 ㎎/ℓMg / l 57205720 Fe2O3 Fe 2 O 3 ㎎/ℓMg / l 15401540 CaOCaO ㎎/ℓMg / l 650650 MgOMgO ㎎/ℓMg / l 220220 K2OK 2 O ㎎/ℓMg / l 140140 Al2O3 Al 2 O 3 ㎎/ℓMg / l 29302930 NaONaO ㎎/ℓMg / l 6565

본 발명의 석탄회 세척 과정을 수회 반복 실시하게 되면, 95% 이상까지의 염분도 제거할 수 있어, 이후 별도의 석탄회 가공 처리후 한국 공업 규격에서 요구하고 있는 염도 수준에 부합하는 건축 토목용 자재를 제조할 수 있다.When the coal ash washing process of the present invention is repeated several times, salinity up to 95% or more can be removed, and thereafter, after the separate coal ash processing, a civil engineering material manufactured according to the salinity level required by Korean Industrial Standards can be manufactured. Can be.

이하, 본 발명에 따른 염분 제거제 조성물의 염소 이온 포획 및 분리 효과에 대한 시험을 중심으로 실시예로서 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples focusing on the test for the effect of trapping and separating chlorine ions of the salt remover composition according to the present invention.

하기 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 예시하고 설명하기 위해 제공된 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예로만 한정되는 것으로 이해해서는 안된다.The following examples are provided to illustrate and explain the present invention in more detail, and the scope of the present invention should not be understood as being limited only to the following examples.

[실시예]EXAMPLE

염소 이온의 측정 원리Measurement principle of chlorine ions

하기 반응식 3에서와 같이, 염소 이온은 질산은 첨가시 은 이온과 정량적으로 반응하여 염화은을 생성하게 되며, 과잉의 은 이온은 크롬산과 반응하여 적황색의 크롬산은 침전물을 형성한다.As shown in Scheme 3, chlorine ions quantitatively react with silver ions when silver nitrate is added to produce silver chloride, and excess silver ions react with chromic acid to form a red yellow chromium silver precipitate.

Ag++ Cl-→ AgClAg + + Cl - → AgCl

2Ag++ CrO4 2-→ Ag2CrO4(적황색 침전)2Ag + + CrO 4 2- → Ag 2 CrO 4 (Red yellow precipitate)

따라서, 염소 이온의 농도가 낮으면, 과잉의 은 이온 농도가 높아지게 되어 적황색의 크롬산은 침전물이 다량 생성되고, 반대로 염소 이온의 농도가 높으면, 과잉의 은 이온 농도는 낮아져 침전물의 양이 적어지게 된다.Therefore, when the concentration of chlorine ions is low, the excess silver ion concentration becomes high, and a large amount of red chromic acid precipitates are produced. On the contrary, when the concentration of chlorine ions is high, the excess silver ion concentration becomes low and the amount of the precipitate becomes small. .

시료내 염소 이온의 농도는 하기 수학식 1에서와 같이 시료에 0.01N 질산은(AgNO3) 용액과 5% 크롬산 칼륨(K2CrO4)을 첨가하여 반응시킨 후, 적황색 침전에 따른 적정량을 측정함으로써 결정할 수 있다.The concentration of chlorine ions in the sample was reacted by adding 0.01 N silver nitrate (AgNO 3 ) solution and 5% potassium chromate (K 2 CrO 4 ) to the sample as shown in Equation 1 below, and then measuring the appropriate amount due to red-yellow precipitation. You can decide.

㎎Cl-/ℓ = (시료 적정량 ㎖- 블랭크 적정량 ㎖) × 354.5/샘플㎖MgCl / l = (sample titer ml-blank titer ml) × 354.5 / sample ml

염소 농도 측정 시험Chlorine Concentration Test

염소 이온을 함유하는 원수 시료가 담겨져 있는 용기에 본 발명의 염분 제거제 조성물을 3000 내지 5000 ppm 정도 투입하고, 240 rpm에서 30분 내지 1시간 동안 교반하였다.About 3000 to 5000 ppm of the salt remover composition of the present invention was added to a vessel containing a raw water sample containing chlorine ions, and stirred at 240 rpm for 30 minutes to 1 hour.

상기 혼합물에 가성 소다나 황산을 첨가하여 pH를 7 내지 8로 조절하고, 유기 고분자 폴리머를 투입하여 상기 속도에서 10분 동안 교반한 후, 상온에서 약 1 내지 2시간 동안 정치시켜, 플록을 침전시킴으로써, 1차 염소 분리 과정을 실시하였다.By adding caustic soda or sulfuric acid to the mixture to adjust the pH to 7 to 8, adding an organic polymer polymer, stirring at this rate for 10 minutes, and then standing at room temperature for about 1 to 2 hours to precipitate the floc , Primary chlorine separation process was performed.

이때, 이후 염소 이온 측정 과정에서 높은 pH에서는 Ag+이온이 AgOH로 침전되고, 낮은 pH에서는 CrO4 2-이온이 CrO4 2-이온으로 전환되므로, 반응중에 반드시 pH를 7 내지 8의 중성 내지는 약알칼리성으로 유지시켜야 된다.At this time, since the high pH in the chloride ion measurement process, Ag + ions are precipitated in AgOH, since the low pH in the CrO 4 2- ions are converted to CrO 4 2- ion, the pH must be in the reaction naejineun of about 7 to 8, neutral It should be kept alkaline.

침전후, 상등액을 채취하여 0.01N 질산은 용액과 5% 크롬산 칼륨 용액을 첨가 반응시키면서 적황색 침전에 따른 적정량을 측정함으로써 시료내 잔존하는 염소 성분의 농도를 측정하였다.After precipitation, the supernatant was collected and the concentration of chlorine component remaining in the sample was measured by measuring the appropriate amount according to the red-yellow precipitate while adding 0.01N silver nitrate solution and 5% potassium chromate solution.

그 결과가 하기 표 2에 제시되어 있다.The results are shown in Table 2 below.

이후, 상기 상등액을 대상으로 전술한 1차 염소 분리 과정에서와 동일한 방법으로 2차 염소 분리 과정과 잔존 염소 성분 농도 측정 과정을 실시하였다.Thereafter, the supernatant was subjected to a secondary chlorine separation process and a residual chlorine concentration measurement process in the same manner as the above-described primary chlorine separation process.

또한, 2차 염소 분리한 상등액을 대상으로 전술한 1차 염소 분리 과정에서와 동일한 방법으로 3차 염소 분리 과정과 잔존 염소 성분 농도 측정 과정을 반복 실시하였다.In addition, the tertiary chlorine separation process and the residual chlorine concentration measurement process were repeatedly performed on the supernatant separated from the secondary chlorine in the same manner as in the above-described primary chlorine separation process.

이때, 염분 제거제의 투입 양은 염소 농도에 따라 표 2에 제시된 바와 같이 달리하였다.At this time, the input amount of the salt remover was different as shown in Table 2 depending on the chlorine concentration.

본 발명의 염분 제거제 조성물을 사용하여 1차, 2차 및 3차 염소 분리 과정을 수행한 후의 염소 농도 측정 결과가 하기 표 2로 제시되어 있다.The results of chlorine concentration measurement after performing the primary, secondary and tertiary chlorine separation processes using the salt remover composition of the present invention are shown in Table 2 below.

수중 잔존 염소 농도(ppm)Residual chlorine concentration in water (ppm) 염소 성분 제거 효율Chlorine Removal Efficiency 염분 제거제투입 농도(ppm)Desalination Agent Concentration (ppm) 분리 과정전 시료Sample before separation process 23002300 1차 염소 분리 과정후After the first chlorine separation process 230230 9090 3000-50003000-5000 2차 염소 분리 과정후After the Second Chlorine Separation Process 6969 7070 2000-30002000-3000 3차 염소 분리 과정후After tertiary chlorine separation 2424 6565 1000-20001000-2000

상기 표로부터 알 수 있는 바와 같이, 3000 내지 5000 ppm의 본 발명의 염분 제거제 조성물을 사용하여 원수내 염소 이온을 분리 제거한 1차 분리 과정 결과, 원수내 2300 ppm의 농도로 존재하고 있던 염소 성분량은 230 ppm으로 감소하여 제거 효율이 90%에 달하는 것으로 나타났으며, 230 ppm의 1차 시료를 대상으로 실시한 2차 분리 과정 결과, 수중 잔존 염소 농도는 69 ppm으로, 그리고 3차 분리 과정에 의해서는 24 ppm으로 감소하여, 각각의 제거 효율이 70% 및 24%로 나타났다.As can be seen from the table, as a result of the primary separation process in which the chlorine ions in the raw water were separated using the salt remover composition of the present invention at 3000 to 5000 ppm, the amount of chlorine components present at the concentration of 2300 ppm in the raw water was 230 The removal efficiency reached 90%, and the removal efficiency reached 90%. As a result of the secondary separation process on the 230 ppm primary sample, the residual chlorine concentration in the water was 69 ppm, and by the third separation process 24 Reduced to ppm, the removal efficiencies of 70% and 24% respectively.

따라서, 본 발명에 의해, 염소 함유 원수를 대상으로 3차에 걸친 염소 분리 과정을 수행하면 99% 정도까지 염소 성분을 제거할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, according to the present invention, it can be seen that the chlorine component can be removed by 99% by performing the chlorine separation process three times on the chlorine-containing raw water.

본 발명의 염분 제거제 조성물을 사용하여 바다에 매립된 석탄회를 세척하게 되면, 버려지는 석탄회를 최대한 재활용할 수 있으므로, 화력 발전소 등 석탄회 관련 산업에서 발생되는 부산물 및 폐기물 처리와 관련된 문제를 해결할 수 있어, 추가적인 매립지 조성이 불필요하게 됨에 따라, 토지 효용성을 기할 수 있으며, 매립 석탄회 폐기물로 인한 환경 오염 및 훼손을 최대한 방지할 수 있다.When the coal ash embedded in the sea is washed using the desalination agent composition of the present invention, the discarded coal ash can be recycled as much as possible, thereby solving problems related to by-products and waste treatments generated in coal ash-related industries such as a thermal power plant, By eliminating the need for additional landfills, it is possible to achieve land utility and to minimize the environmental pollution and damage caused by landfill coal ash.

또한, 염분이 제거된 석탄회를 별도의 가공 처리 공정을 거쳐 시멘트 혼화재등의 용도로 재활용하게 되면 원천 자원 개발 없이도 폐기물로부터 다양한 건축자재를 공급할 수 있어, 자원 재생산 및 경제적 측면에서도 많은 효과를 제공한다.In addition, the recycling of the demineralized coal ash for use as a cement admixture through a separate processing process can supply a variety of construction materials from the waste without the development of original resources, providing a lot of effects in terms of resource reproduction and economics.

Claims (8)

전체 조성물에 대하여 아황산 나트륨 8 내지 15 중량%, 티오황산 나트륨 3 내지 10 중량%, 중아황산 나트륨 1 내지 4 중량%, 포름산 나트륨 3 내지 9 중량% 및 물 65 내지 85 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 염분 제거제 조성물.8 to 15% by weight sodium sulfite, 3 to 10% by weight sodium thiosulfate, 1 to 4% by weight sodium bisulfite, 3 to 9% by weight sodium formate and 65 to 85% by weight water. Desalination agent composition. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 전체 조성물에 대하여 상기 아황산 나트륨 11.5 중량%, 티오황산 나트륨 6.5 중량%, 중아황산 나트륨 2.5 중량%, 포름산 나트륨 6.0 중량% 및 물 73.5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 염분 제거제 조성물.A salt remover composition comprising 11.5% by weight of sodium sulfite, 6.5% by weight of sodium thiosulfate, 2.5% by weight of sodium bisulfite, 6.0% by weight of sodium formate, and 73.5% by weight of water. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 바다에 매립된 석탄회 폐기물을 세척하는데 사용하기 위한 것임을 특징으로 하는 염분 제거제 조성물.Desalter composition, characterized in that for use in washing the coal ash waste embedded in the sea. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 석탄회 폐기물 중량에 대하여 0.1 내지 1 중량%의 양으로 사용하는 것을 특징으로 하는 염분 제거제 조성물.Salt removal composition, characterized in that used in an amount of 0.1 to 1% by weight based on the weight of the coal ash waste. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 석탄회 폐기물 중량에 대하여 0.3 중량%의 양으로 사용하는 것을 특징으로 하는 염분 제거제 조성물.A salt remover composition, characterized in that used in an amount of 0.3% by weight based on the weight of the coal ash waste. 염분을 포함하는 매립 석탄회에, 전체 조성물에 대하여 아황산 나트륨 8 내지 15 중량%, 티오황산 나트륨 3 내지 10 중량%, 중아황산 나트륨 1 내지 4 중량%, 포름산 나트륨 3 내지 9 중량% 및 물 65 내지 85 중량%를 포함하는 염분 제거제 조성물을 물과 함께 투입하고, 상기 혼합물을 교반한 후, 상등액을 배수하고, 침강된 석탄회를 수득하는 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 매립 석탄회로부터 염분을 제거하는 방법.To landfill coal ash containing salt, 8 to 15% by weight sodium sulfite, 3 to 10% by weight sodium thiosulfate, 1 to 4% by weight sodium bisulfite, 3 to 9% by weight sodium formate and 65 to 85 water A method of removing salt from landfill ash comprising the steps of introducing a salt remover composition comprising% by weight with water, stirring the mixture, draining the supernatant and obtaining precipitated coal ash. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 혼합물을 180 내지 200 rpm에서 30분 내지 2시간 동안 교반하는 것을 특징으로 하는 방법.The mixture is stirred for 30 minutes to 2 hours at 180 to 200 rpm. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 염분 제거제 조성물을 석탄회 중량에 대하여 0.1 내지 1 중량%의 양으로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.Using the salt remover composition in an amount of 0.1 to 1% by weight based on the weight of the coal ash.
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