KR200395366Y1 - 전기전도성 플라스틱을 도입한 이온교환수지의 전기식재생장치 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 순수처리설비나 복수탈염설비 등에서 소모된 이온교환수지를 재생하는 재생장치모듈에 관한 것으로, 양극판(10)과 음극판(20)의 사이공간에 다수개의 양이온교환막(30)과 음이온교환막(40)을 순차적으로 적층하여 공간부를 형성하고, 그 공간부내에 다수개의 재생부(50)와 농축부(60)를 구성하여, 양이온교환탑수지 및 음이온교환탑수지를 전기와 순수로 재생하도록 된 이온교환수지의 전기식 재생장치 모듈에 있어서, 상기 재생부(50)에서 이온교환수지를 충진하고 있는 재생부스페이서(51)를 전기전도성 플라스틱으로 구성한 것을 특징으로 하여, 재생부스페이서가 전기전도성 플라스틱으로 구성되므로 전기의 흐름이 증가하여 이온교환수지의 재생에 따른 효율이 향상됨은 물론 전기효율의 향상으로 인해 전기의 소모량이 줄어들고 운전비가 절감되게 한 것이다.
Description
본 고안은 순수처리설비나 복수탈염설비 등에서 소모된 이온교환수지를 재생하는 재생장치모듈에 관한 것으로, 특히 본원출원인에 의해 출원된 "MDI"(등록번호: 10-356235호)의 재생부스페이서에 전기도전성 플라스틱을 도입하여 수지재생에 따른 효율을 극대화시킬 수 있도록 된 전기전도성 플라스틱을 도입한 이온교환수지의 전기식 재생장치 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 화력발전소나 원자력발전소나 화학플랜트 및 반도체산업 등에서 사용하는 순수나 초순수 제조를 위한 순수처리설비나 복수탈염설비 등에서는 다량의 이온교환수지(양이온, 음이온)를 탑재한 이온교환수지탑들로 구성되어 있다.
이때, 이온교환수지는 스틸렌(stylene)과 디비닐벤젠(divinylbenzene)의 공중합체가 주로 사용되면서 구형입자로 미세한 3차원의 망목구조를 지닌 고분자몸체에 이온교환기가 결합된 구조를 가지고 있다.
또한, 이온교환수지는 이온교환기의 종류에 따라 서로 다른 이온교환 능을 지니는 것으로서, 양이온을 교환하는 양이온교환수지와 음이온을 교환하는 음이온교환수지로 대별되며, 이온교환수지는 양이온을 H+로, 그리고 음이온들 OH-로 환원 재생하여 재사용하게 되는 것이다.
그러나, 기존의 이온교환수지 재생 장치 및 시스템에서는 양이온교환수지 재생에는 염산 또는 황산 등과 같은 강산을, 음이온교환수지 재생에는 가성소다 등과 같은 강알카리를 다량 사용함으로 인하여 다량의 재생폐액이 발생하여 주변환경을 오염시키며, 이들 재생폐액을 재처리하기 위한 각종 장치 및 화학약품이 소요되어 상당한 비용이 요구되는 문제점이 있다.
특히, 양이온교환수지와 음이온교환수지를 같은 탑에 넣고 순수를 제조하는 혼상식수지탑의 혼합된 이온교환수지를 재생하기 위해서는 혼합된 수지를 양/음이온수지의 비중차(差)에 따른 부력을 이용하여 양이온교환수지와 음이온교환수지로 분리시키는 공정이 필수적으로 요구된다.
그런데, 양이온교환수지와 음이온교환수지의 경계층 부근에 형성된 혼합층의 수지분리는 완벽을 기하기가 어려운 실정에 있으며, 이 분리되지 않은 교차오염(Cross Contamination)된 부분의 혼합수지는 원치 않은 화학약품과 상호 반응하여 일종의 오염 수지로 남게 되고 이 오염수지로부터 이온누출이 되어 혼상식수지탑의 채수량이 감소하는 문제점이 있는 것이다.
한편, 본원 출원인에 의해 출원된 "MDI"(등록번호: 10-356235호)는 이온교환수지의 재생에 따른 효율성 및 분해.조립에 따른 장점이 있기는 하지만, 재생부에 구성된 재생부스페이서 등의 소재가 한정되어 전기의 흐름량에 따른 재생효율을 극대화시키기에는 부족한 면이 있었다.
이에, 본 고안은 상기한 바와 같은 모든 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본원 출원인에 의해 출원된 "MDI"(등록번호: 10-356235호)의 재생부 스페이서에 전기도전성 플라스틱을 도입하여 이온교환수지의 재생에 따른 효율을 극대화시킬 수 있도록 된 전기전도성 플라스틱을 도입한 이온교환수지의 전기식 재생장치 모듈을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 양극판과 음극판의 사이공간에 다수개의 양이온교환막과 음이온교환막을 순차적으로 적층하여 공간부를 형성하고 그 공간부내에 다수개의 재생부와 농축부를 구성하여 양이온교환탑수지 및 음이온교환탑수지를 전기와 순수로 재생하도록 된 이온교환수지의 전기식 재생장치 모듈에 있어서, 상기 재생부에서 이온교환수지를 충진하고 있는 재생부스페이서를 전기전도성 플라스틱으로 구성한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안에 따른 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3은 본 고안에 따른 재생장치모듈의 원리도와 재생장치모듈의 전체구성도와 스페이서의 구성도로서, 양극판(10)과 음극판(20)의 사이공간에 다수개의 양이온교환막(30)과 음이온교환막(40)을 순차적으로 적층하여 공간부를 형성하고, 그 공간부내에 다수개의 재생부(50)와 농축부(60)를 구성하여, 양이온교환탑수지 및 음이온교환탑수지를 전기와 순수로 재생하도록 된 이온교환수지의 전기식 재생장치 모듈에 있어서, 상기 재생부(50)에서 이온교환수지를 충진하고 있는 재생부스페이서(51)를 전기전도성 플라스틱으로 구성한 구성이다.
먼저, 본 고안에 따른 재생장치모듈은 본원출원인에 의해 등록된 "이온교환수지의 전기식 재생방법 및 그 장치"(등록번호:10-140564호) 및 "원통형 이온제거장치모듈"(등록번호:10-356235호)의 작동구조를 응용한 것이므로 이에 대한 자세한 구성 및 작용에 관한 설명은 생략한다.
여기서, 재생장치모듈은, 상부덮개와 하부덮개에 의해 밀폐상태를 유지하면서 유체의 유입구를 갖는 몸체부와, 이 몸체부의 천정면과 바닥면에 각각 장착되어 전원을 공급하는 양/음극판(10,20), 이 양/음극판(10,20)의 사이에 순차적으로 적층되어 유체를 처리하는 재생부(50)와 농축부(60)로 구성된다.
그리고, 재생부(50)에는 이온교환수지를 충진하고 있는 재생부스페이서(51)가 구성되며, 농축부(60)에는 농축부스페이서(61)가 구성되어 있다. 본원에서는 이중 재생부스페이서(51)에 전기전도성 플라스틱소재를 적용한 구성이다.
이때, 전기전도성 플라스틱은, 전기전도성을 보이는 수지 또는 반도체와 비슷한 성질을 가지는 것으로서, 전기전도성 물질과 플라스틱과의 혼합물(混合物)과 고분자화합물 자체가 전기전도성을 보이는 특징이 있다.
특히, 전기전도성 플라스틱은 금속이나 플라스틱이나 탄소를 각각 초미립자로 형성하여 혼합하며, 또 플라스틱에 대하여 전기전도성을 가진 충전물(充塡物)이 연결된 상태로 되어 있다.
즉, 본원에서 사용되는 전기전도성 플라스틱은 전기전도성 고분자, 전기전도성 카본, 전기전도성 금속류 중 어느 하나를 이용하여 구성하거나 이들의 혼합물을 이용하여 구성됨은 당연하다.
이와 같이 구성된 고안의 작용 및 효과를 살펴본다.
먼저, 전기식 재생장치모듈에 유입된 유체가 재생부(50)로 유입되어 처리되는 과정 및 농축수가 농축부(60)로 유입되어 처리되는 과정은 공지기술이므로 이에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 재생부(50)의 재생부스페이서(51)가 전기전도성 플라스틱으로 구성된 상태이므로, 재생부(50)의 저항을 감소시켜 전기의 흐름을 증가시키고, 이로 인해 많은 양의 물을 수소이온(H+)과 수산화이온(OH-)으로 분해하여 충전된 이온교환수지의 전기적 재생효율을 증가시키는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 전기전도성 플라스틱을 도입한 이온교환수지의 전기식 재생장치 모듈에 의하면, 재생부스페이서가 전기전도성 플라스틱으로 구성되므로 전기의 흐름이 증가하여 이온교환수지의 재생에 따른 효율이 향상됨은 물론 전기효율의 향상으로 인해 전기의 소모량이 줄어들고 운전비가 절감될 뿐만 아니라 무게가 최소화되어 설치 및 운송에 따른 작업하중이 최소화되는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 재생장치모듈의 원리도,
도 2는 본 고안에 따른 재생장치모듈을 전체적으로 도시한 구성도,
도 3은 본 고안에 따른 재생장치모듈의 재생부스페이서를 개략적으로 도시한 구성도이다.
* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 양극판 20 : 음극판
30 : 양이온교환막 40 : 음이온교환막
50 : 재생부 51 : 재생부 스페이서
60 : 농축부 61 : 농축부 스페이서
Claims (2)
- 양극판(10)과 음극판(20)의 사이공간에 다수개의 양이온교환막(30)과 음이온교환막(40)을 순차적으로 적층하여 공간부를 형성하고, 그 공간부내에 다수개의 재생부(50)와 농축부(60)를 구성하여, 양이온교환탑수지 및 음이온교환탑수지를 전기와 순수로 재생하도록 된 이온교환수지의 전기식 재생장치 모듈에 있어서,상기 재생부(50)에서 이온교환수지를 충진하고 있는 재생부스페이서(51)를 전기전도성 플라스틱으로 구성한 것을 특징으로 하는 전기전도성 플라스틱을 도입한 이온교환수지의 전기식 재생장치 모듈.
- 제 1항에 있어서, 상기 전기전도성 플라스틱은,전기전도성 고분자, 전기전도성 카본, 전기전도성 금속류 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기전도성 플라스틱을 도입한 이온교환수지의 전기식 재생장치 모듈.
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