KR20030026269A

KR20030026269A - 이온교환막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI)를이용한 글리세린용액의 탈염 정제방법

Info

Publication number: KR20030026269A
Application number: KR1020030009555A
Authority: KR
Inventors: 강봉규
Original assignee: 강봉규
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2003-03-31

Abstract

본 발명은 이온교환막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI)를 이용하여 우지등의 가수분해 반응으로 생성되는 글리세린용액을 탈염하는 방법에 관한 것이다. 기존의 이온교환수지 공정의 경우에서 나타나는 재생을 위한 화학약품 사용 및 폐수발생문제를 해결하므로 유가자원의 낭비를 막고 환경친화적인 공정을 제공한다.

Description

이온교환막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI)를 이용한 글리세린용액의 탈염 정제방법{The deionization and purification of glycelin solution using electrodeionization system}

본 발명은 이온교환막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI)를 이용하여 우지등의 가수분해 반응으로 생성되는 글리세린 용액을 탈염 정제하는 방법에 관한 것이다.

비누를 생산하기 위해서는 우지등을 가수분해하여 지방산을 얻는데 이때 글리세린이 부산물로 생성된다. 이러한 글리세린을 지방산과 분리하기 위하여 식염을 가하면 지방산은 진한 식염수에 용해되지 않으므로 상층으로, 글리세린용액은 하층으로 분리된다. 하층으로 분리된 글리세린 용액은 다량의 염등의 불순물을 포함하고 있어 이를 탈염 정제하여 화장품, 의약품, 잉크, 페인트등의 원료로 사용하고 있다.

기존의 글리세린용액을 탈염 정제하기 위해서는 도 1에 도시한 바와 같이 마이크로필터를 사용하여 부유물을 제거하고 활성탄필터를 이용하여 지방산의 유기물을 제거한 후 양이온교환수지탑 및 음이온교환수지탑을 통과시켜 탈염 정제하였다. 그러나 이온교환수지는 용존이온을 정전기적으로 흡착하는 것으로 일정시간 운전 후 양이온교환수지는 황산으로, 음이온교환수지는 가성소다를 이용하여 재생해야 하므로 재생 폐액이 발생해 추가적인 폐수처리설비를 요구하며 화학약품 사용으로 인한 과다한 유지보수비를 지출하는 문제점을 안고 있다.

한편 이온교환막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI)는 2도에 도시한 바와 같이, 양단에 양극(1) 및 음극(2)이 형성되고, 상기한 전극(1,2) 사이에 양이온만을 통과시키는 양이온교환막(3)과 음이온만을 통과시키는 음이온교환막(4)이 교대로 이루어지며, 각 막(3,4) 사이에는 양이온교환수지(5) 및 음이온교환수지(6)가 혼합되어 존재 한다.

이러한 이온교환막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI)에서는, 별도의 직류전원(미도시)에 의해 양극(1)과 음극(2)에 공급된 전류로 인해 양극(3)과 음극 (4) 사이에는 전위차가 생성되며, 전해질이 용해되어 있는 용액이 이온교환막(3,4) 사이를 통과하게 되면 양이온은 양이온교환수지(5)에 잡힌 후 전위차에 따른 전기력에 의해 음극(2)을 향하여 이동하게 되고 음이온은 음이온교환수지(6)에 잡힌 후 양극(1)을 향하여 이동하게 된다.

한편 이동중인 음이온은 이동중에 음이온교환막(4)을 통과하나 양이온교환막 (2)을 통과하지 못하고 반대로 양이온은 음극(2)으로 이동중에 양이온교환막(3)을 통과하나 음이온교환막(4)을 통과하지 못하므로 이온이 제거되는 부분과 이온이 농축되는 부분이 생기며 이를 각각 희석실(7)과 농축실(8)이라 한다. 또한 전극과 막사이에 전류가 통하도록 물을 통과시키는데 이 물을 전극수라하며 이 사이를 전극실(9)이라 한다. 이와같이 이온교환막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI)는 화학적 재생공정 없이 이온을 제거할 수 있어서 초순수의 연속적인 제조에 사용한다.

본 발명은 이온교환막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI)를 글리세린 탈염 정제공정에 이온교환수지를 대체하여 도입하므로 유가자원의 낭비 및 폐수발생을 줄임으로 환경친화적인 공정을 제공하는데 있다.

도 1은 기존의 글리세린용액 탈염 정제 흐름도

도 2는 이온교환막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI) 구성 및 원리도

도 3은 이온교환막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI)를 이용한 글리세린용액탈염 정제 흐름도

도 4는 이온교환막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI)를 이용한 글리세린용액 탈염작용도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 양극, 2 : 음극, 3 : 양이온교환막, 4 : 음이온교환막, 5 : 양이온교환수지

6 : 음이온교환수지, 7 : 희석실, 8 : 농축실, 9 : 전극실

이온교환막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI)를 글리세린용액의 탈염 정제공정에 이온교환수지를 대체하여 도입하는 것으로 도 3에 그 흐름도를 도시하였으며 그 작용을 도 4에 도시하였다 .

도 3에 도시한 바와 같이 마이크로필터 및 활성탄필터를 통과한 글리세린을 이온교환막전기탈염장치 (Electrodeionzation, EDI)를 통과시켜 탈염 정제한다. 글리세린용액의 탈염작용은 도 4에 도시한 바와 같이 희석실(7)에 글리세린용액을 공급하여 용존하는 이온을 제거(탈염)하고 이온성을 띠지않는 글리세린은 희석실(7)출구로 나온다. 한편 농축실(8) 및 전극실(9)에는 경수연화장치(미도시)를 통과한 연수 또는 역삼투막(미도시)등을 거친 순수를 각각 공급하므로 이온제거율을 향상시키고 스케일형성을 방지한다.

기존의 글리세린용액의 탈염 정제를 위해 사용된 이온교환수지를 이온교환 막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI)로 대치하므로 화학약품을 사용한 재생공정없이 연속적으로 운전하므로 유지보수비를 대폭감소시키고 환경친화적인 공정개선을 이룰 수 있다.

Claims

이온교환수지를 이용한 탈염공정을 대치하여 이온교환막전기탈염장치 (Electrodeionzation, EDI)를 도입하는 것을 특징으로 하는 글리세린용액의 탈염 정제공정
1항에 있어서 이온교환막전기탈염장치(Electrodeionzation, EDI) 희석실에 글리세린을 통과시고, 농축실 및 전극실에 연수 또는 순수를 통과시키는 것을 특징으로 하는 운전방법