KR20020062399A - 용접용 와이어 표면 도유를 추출한 폐사염화탄소로부터사염화탄소를 회수하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은 용접용 와이어의 표면 도유를 추출하기 위해 사용된 사염화탄소를 회수하는 방법으로서, 그 구성은 폐사염화탄소를 1차 증류하여 기상 및 액상이 혼합된 사염화탄소를 얻고, 기상 및 액상이 혼합된 사염화탄소를 상평형을 이용하여 2차 분리하며 이에 의해 고순도의 사염화탄소를 회수함으로써, 환경 친화적이면서도 원가 절감이라는 성과를 동시에 달성할 수 있게 된다.

Description

용접용 와이어 표면 도유를 추출한 폐사염화탄소로부터 사염화탄소를 회수하는 방법 및 이를 위한 장치{Recycling method and device for wasted-carbon tetrachloride}

본 발명은 폐사염화탄소의 재활용 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용접용 와이어의 표면 도유 오일, 송급유 및 방청유나, 오일을 함유하는 폐수의 오일 함량을 측정하면서 발생된 폐사염화탄소로부터 사염화탄소를 분리 및 회수하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

사염화탄소는 무색 투명하고 특이한 자극성 냄새가 있는 맹독성 물질로서, 물에는 난용성이며 에테르, 알코올, 벤젠, 클로로포름, 휘발유, 석유벤젠, 이황화탄소 등과 쉽게 혼화가 가능하며 불연성을 갖고 있어 일반 불연성 물질의 용제, 프로판 가스의 제조, 기계기구의 세제, 방향족 추출용제, 드라이 크리닝용제, 살충제, 발연제, 왁스 수지의 제조 및 소화용제 등으로 널리 사용되었으며, 특히 물보다 비중(물의 비중: 1(0℃), 사염화탄소의 비중:1.632(0℃))이 커서 수용액과 유기용제와의 혼합물에서 유기용제를 추출하기 위한 용도로 많이 사용되고 있다.

한편, 사염화탄소는 전기로 인한 화재시 포스겐을 발생시키며, 증기압이 높으므로 밀폐된 채로 가열될 경우 상당히 위험하며, 증기 및 액상으로 인체에 접촉시 사망에까지 이를 수 있는 맹독성 물질로 규제되어 소화용제 및 드라이 크리닝용제로의 사용이 금지되었으며, 환경 보호의 차원에서도 그 사용 규제가 점차 강화되고 있는 추세이다.

그럼에도 불구하고 사염화탄소는 사염화탄소가 갖는 우수한 용제 추출 성능으로 인하여 여전히 널리 사용되고 있으며, 사염화탄소에 대한 각종 규제에 대처하기 위하여 용제 추출로 발생되는 폐사염화탄소를 증류 방식으로 회수·재활용하는 방법이 도입되었다. 그러나 일반적인 증류 방식을 통하여 회수된 사염화탄소는 순도가 낮을 뿐만 아니라 증류 수율이 낮기 때문에 만족스러운 결과를 기대할 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 용접용 와이어의 표면에 도유된 오일의 함량을 분석하기 위하여 사용된 사염화탄소를 2단계로 회수하는 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 용접용 와이어의 표면에 도유된 오일의 함량을 분석하기 위하여 사용된 사염화탄소를 2단계로 회수하는 장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 재활용 장치의 분해단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 재활용 장치의 결합단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 일구성예의 실제사진이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 방법은 폐사염화탄소를 1차 증류하여 기상 및 액상이 혼합된 사염화탄소를 얻고, 상기 기상 및 액상이 혼합된 사염화탄소를 상평형을 이용하여 평형상태를 유지하는 것에 의해 2차 분리함을 특징으로 하는 용접용 와이어 표면 도유를 추출한 폐사염화탄소로부터 사염화탄소를 회수하는 방법을 제공한다.

다른 견지에서 본 발명은 폐사염화탄소를 일정량씩 연속적으로 공급하기 위한 폐사염화탄소 공급수단; 상기 폐사염화탄소를 증류하기 위해 상기 폐사염화탄소 공급수단으로부터 공급된 폐사염화탄소를 가열하기 위한 가열수단; 상기 가열수단에 의해 가열된 폐사염화탄소로부터 증류된 제1분리 사염화탄소를 수용하기 위한 제1 수용수단; 상기 제1수용수단에 수용된 기상 및 액상의 상기 제1분리 사염화탄소가 기액상평형을 이룸에 따라 상기 제1수용수단으로부터 배출되는 기상의 제2분리 사염화탄소를 수용하는 제2수용수단; 및 상기 제2수용수단에 수용되는 제2분리 사염화탄소의 상평형에 의해 배출되는 기상의 사염화탄소를 응축시키기 위한 냉각수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 용접용 와이어 표면 도유를 추출한 폐사염화탄소로부터 사염화탄소를 회수하는 장치를 제공한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 일실시예의 분해단면도이고 도 2는 결합단면도를 도시한 것이다.

리필(refill)용 분액 깔때기(10)에는 폐사염화탄소 용액이 계속하여 보충되며, 2구 플라스크(30)에 공급되는 폐사염화탄소 용액의 양은 콕(1)에 의해 1차 조절되며, 목이 긴 깔때기(20)의 중간 지점에 위치한 콕(2)에 의해 2차 조절되어 일정량씩 공급된다. 폐사염화탄소 용액은 목이 긴 깔때기(20)를 지나서 2구 플라스크(30)로 공급된다. 2구 플라스크(30)는 플라스크 전체를 균일하게 가열하는 가열장치(H)의 내부에 안착되며, 2구 플라스크(30)의 일측에는 온도계(T)가 구비된다. 가열장치(H)에 의해 사염화탄소의 비점(76.6℃)보다 약간 높은 온도까지 가열된 폐사염화탄소 용액으로부터 사염화탄소가 기화되고, 기화된 사염화탄소는 배출구(4)를 통하여 1차 포집기(40)에 포집된다. 1차 포집기(40)에 포집된 사염화탄소에는 사염화탄소 증기와 함께 비점이 낮은 유분과 같은 불순물이 함유되어 있으며, 이러한 1차 증류만을 거친 사염화탄소를 오일 함유량 분석에 재사용하는 것은 바람직하지 않다.

따라서 1차 포집기(40)에 2차 포집기(50)를 직접 연결하여 사염화탄소의 2차 증류를 행하는 것에 본 발명의 특징이 있는 것이다.

1차 포집기(40)에 포집된 사염화탄소는 액상(liquid phase)과 기상(gas phase)의 상평형을 이루게 되며, 계속해서 사염화탄소 증기가 2구 플라스크(30)로부터 유입되므로 1차 포집기(40) 내에서 상평형을 이루고 있던 기상의 사염화탄소는 다시 2차 포집기(50)로 배출되고, 2차 포집기(50)로 배출된 사염화탄소는 액상과 기상의 상평형을 다시 한번 이루게 된다. 이때 1차 포집기(40)와 2차 포집기(50)를 코르크 마개 없이 일체로 구성함으로써, 회수되는 사염화탄소의 높은 순도를 유지하게 한다. 한편 2차 포집기(50)로 회수된 사염화탄소는 다시 한번 상평형을 이루게 되며, 계속해서 사염화탄소 증기가 1차 포집기(40)로부터 유입되므로 2차 포집기(50) 내에서 상평형을 이루고 있던 기상의 사염화탄소는 응축유도관(5)을 통하여 응축기(60)로 배출된다. 이때, 응축유도관(5)은 2차 포집기(50) 내에 있는 액상의 사염화탄소가 응축기(60)로 배출되는 것을 방지하고 기상의 사염화탄소만을 응축기(60)로 배출하는 역할을 수행하게 된다. 응축기(60)로 배출된 사염화탄소 증기는 액화되어 플라스크(70)로 모여지게 된다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 장치를 사용하여 폐사염화탄소를 증류하는 실시예를 설명한다.

우선 하기에서 사용될 농도(ppm)에 관하여 정의한다. 실시예에 사용된 사염화탄소의 농도는 99.95%로 그 자체가 100% 순수하지는 않으며, 농도가 99.95%인 사염화탄소를 사용하여 분석기기의 영점(set point)을 설정하였다. 따라서 불순물의함량이 0.05% 이상이 되면 양(+)의 농도(ppm) 값을 얻게 되며, 불순물의 함량이 0.05% 이하가 되면 음(-)의 농도(ppm) 값을 얻게 된다. 즉 음의 값이 커질수록 불순물의 함량이 감소하여 고순도가 됨을 의미한다.

폐사염화탄소의 가열 온도에 따라 회수되는 사염화탄소의 순도를 비교하기 위하여 표 1과 같은 증류 조건하에서 용접용 와이어 표면도유를 추출한 폐사염화탄소를 증류하였다. 그 결과 가열 온도를 100~140℃로 할 때, 증류된 사염화탄소의 순도 및 증류에 소요되는 시간에 있어 바람직한 결과를 얻을 수 있었다.

가열온도(℃)	증류 시간(min)	함유된 불순물의 농도(ppm)
80	60	-0.3
100	51	-0.1
120	46	-0.2
140	42	0
160	23	5
180	12	17

다음으로, 폐사염화탄소를 100~140℃에서 가열하되 종래의 1차 증류만을 거친 사염화탄소(비교예)와 본 발명에 따른 증류를 거친 사염화탄소(실시예)의 불순물의 함량을 표2에 나타내었다.

증류전불순물의 함량(ppm)	비교예불순물의 함량(ppm)	실시예1불순물의 함량(ppm)	실시예2불순물의 함량(ppm)
1×10-2	0	-0.1	-0.3
1×10-1	0	-0.2	-0.1
5×10-1	0.05	-0.2	-0.2
1×100	0.1	0	0
1×101	0.1	0	-0.2
1×102	0.15	-0.1	-0.1
1×103	0.5	0	0

그 결과, 종래의 1차 증류만을 거친 사염화탄소는 불순물의 함량이 0 이상의 양의 값을 얻었으며, 본 발명에 따른 증류를 거친 사염화탄소의 불순물 함량은 0이하의 음의 값을 얻어서 1차 증류만을 거친 사염화탄소의 순도에 비하여 현저하게 높은 순도를 갖는 사염화탄소를 회수할 수 있음을 알 수 있었다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 폐사염화탄소로부터 고순도의 사염화탄소를 회수할 수 있으므로, 환경 친화적이면서도 원가 절감이라는 성과를 동시에 달성할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 용접용 와이어의 표면 도유를 추출하기 위해 사용된 사염화탄소를 회수하는 방법에 있어서,

   폐사염화탄소를 1차 증류하여 기상 및 액상이 혼합된 사염화탄소를 얻고, 상기 기상 및 액상이 혼합된 사염화탄소를 상평형을 이용하여 평형상태를 유지하는 것에 의해 2차 분리함을 특징으로 하는 용접용 와이어 표면 도유를 추출한 폐사염화탄소로부터 사염화탄소를 회수하는 방법.
2. 용접용 와이어의 표면 도유를 추출하기 위해 사용된 사염화탄소를 회수하는 장치에 있어서,

   폐사염화탄소를 일정량씩 연속적으로 공급하기 위한 폐사염화탄소 공급수단;

   상기 폐사염화탄소를 증류하기 위해 상기 폐사염화탄소 공급수단으로부터 공급된 폐사염화탄소를 가열하기 위한 가열수단;

   상기 가열수단에 의해 가열된 폐사염화탄소로부터 증류된 제1분리 사염화탄소를 수용하기 위한 제1수용수단;

   상기 제1수용수단에 수용된 기상 및 액상의 상기 제1분리 사염화탄소가 기액상평형을 이룸에 따라 상기 제1수용수단으로부터 배출되는 기상의 제2분리 사염화탄소를 수용하는 제2수용수단; 및

   상기 제2수용수단에 수용되는 제2분리 사염화탄소의 상평형에 의해 배출되는 기상의 사염화탄소를 응축시키기 위한 냉각수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 용접용 와이어 표면 도유를 추출한 폐사염화탄소로부터 사염화탄소를 회수하는 장치.