KR200398211Y1 - Using oceanic deep sea water, oceanic powder mineral salt manufacturing method and decompression mineral condensation frequency system - Google Patents
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Abstract
본 발명는 깊은 바다속 심층수 또는 해양성 염수를 담수화 하는 과정에서 역 삼투압 막 분리법(Reverse osmosis)을 이용하여 생산수와 농축된 해수로 분리되는데 생산수는 식수또는 기타 용도로 사용하고 농축된 해수로 소금을 만드는데 있어서 사이로(Silo)안에 농축해수 미세 분사 장치(10)를 상단부 또는 양측면에 설치하고 사이로(Silo) 내부에 고온 방열장치(18)를 설치하여 고온으로 유지시키고 사이로(Silo) 상단 부에 설치된 농축해수 미세 분사 장치(10)를 이용하여 농축 해수를 미세 분사시켜 주면 사이로(Silo) 하단부에서 방열되어 형성된 고열에 의하여 농축해수가 건조되어 수분은 증발하고 미세한 분말형태의 미네랄 소금으로 만들어진다.The present invention is separated into the production water and concentrated seawater by using reverse osmosis membrane in the process of desalination of deep sea water or marine brine in the deep sea. In the process, the concentrated seawater fine spray device 10 is installed in the silo at the upper end or both sides, and the high temperature heat dissipation device 18 is installed in the silo to maintain the high temperature and is concentrated at the upper part of the silo. When the concentrated seawater is finely sprayed using the seawater fine spray device 10, concentrated seawater is dried by high heat formed by radiating heat from the lower end of the silo, and water is evaporated to form a fine powder mineral salt.
이과정에서 증발되는 수증기는 사이로(Silo) 상층부에 장착된 수증기 출구(11)와 연결된 폐열 회수 장치(15a)에 의하여 응축수로 상변화되어 회수한다.Water vapor evaporated in this process is phase-converted to condensed water by a waste heat recovery device 15a connected to a steam outlet 11 mounted at an upper part of a silo.
이 폐열 회수 장치(15a)는 수증기로부터 얻은 열을 폐열 회수 장치(15a)속으로 통과하는 저온의 농축 해수를 일정한 온도로 올려주어 사이로(Silo)내에서 짧은 시간에 수증기화할 수 있도록 덥혀주기도 하며 히팅펌프(15)에 폐열을 공급하여 사이로(Silo) 하단에 장착된 고온 방열장치(18)에 열을 재 사용할수 있도록 한다.The waste heat recovery device 15a heats the low-temperature concentrated seawater passing through the heat vapor from the water vapor into the waste heat recovery device 15a to a constant temperature, and heats it for vaporization in a short time in a silo. The waste heat is supplied to the pump 15 to reuse the heat in the high temperature heat sink 18 mounted at the bottom of the silo.
이렇게 회수된 응축수는 폐열 회수장치(15a) 후단에 설치된 감압흡입 장치(13)에 의하여 사이로(Silo)내부에서 건조되어 하강하는 미세 분말 미네랄소금(21) 또는 미세분사 농축 해수(20)을 적정량 감압 흡입하여 수증기 출구(11)와 연동되어 있는 응축수 회수관(14)에 흐르는 응축수에 녹아 회수하게 된다.The condensed water recovered in this way is dried in a silo by a depressurization suction device 13 installed at the rear end of the waste heat recovery device 15a, and then decompressed appropriately by reducing the fine powder mineral salt 21 or the fine spray concentrated seawater 20 that descends. It is sucked and dissolved in the condensed water flowing in the condensed water recovery pipe 14 which is linked with the steam outlet 11 to recover.
이 응축수는 미네랄이 일정량 포함된 물로서 감압 흡입 장치(13)의 조작으로 여러 가지 농도의 미네랄 수를 생산할수 있으며 역 삼투압 막분리(Reverse osmosis) 공정에서 버려지는 농축 해수를 미네랄 소금과 물로 거의 회수할수 있는 해양 심층수 및 해양성 염수를 이용한 미세 분말 미네랄 소금 제조 방법과 증류 미네랄수 회수 장치에 관한 것이다.This condensate is a water containing a certain amount of minerals, which can produce various concentrations of mineral water by operating the decompression suction device 13, and almost recover the concentrated seawater discarded in reverse osmosis process as mineral salt and water. The present invention relates to a method for preparing fine powder mineral salt using deep ocean water and marine brine and a distillation mineral water recovery device.
Description
종래에는 바다물을 이용하여 소금을 생산 하는 것은 염전을 이용하여 장시간자연 증발 농축하여 소금을 석출 시키거나 바다물을 가열하여서 강제 증발 형태로 소금을 만들곤 하였다 이러한 공정은 여러 공정을 반복하거나 하여 연속적으로 생산이 불가능하였다.Conventionally, the production of salt using sea water used salt water to evaporate the salt for a long time by natural evaporation to precipitate the salt, or by heating the sea water to produce salt in the form of forced evaporation. Production was impossible.
최근에는 산업의 발달로 바다의 표층수가 오염이되어 표층수를 가지고 종전의 방법으로 소금을 생산할수 없어 암염을 수입하거나 공업용 소금을 재 처리 정제하여 식용 소금을 만들기도 한다.Recently, due to the development of the industry, the surface water of the sea is contaminated, so it is not possible to produce the salt by the surface method with the surface water.
최근에는 해양 심층수를 이용하여바다 200m이하의 오염되지 않은 물 또는 미네랄이 풍부한 해양 심층수를 이용하여부가가치가 높은 소금을 만들려는 노력들을 하고 있다.In recent years, efforts have been made to create high value-added salts using deep ocean water less than 200m uncontaminated water or mineral deep sea water.
이러한 기술들은 바다속 깊은 해양심층수를 끌어올려 역 삼투압 막 분리법(Reverse osmosis)을이용하여 분리된 처리수와 물을 분리하고 남는 고 농도의 농축 해수를 가열 하여 과 농축 시키고 이 과포화 상태의 농축 해수를 일정한 회전력을 가지고 있는 원심 분리기를 이용하여 돌리면 응축된 소금이 결정으로 생산 된다(일본 심해수 고염수 소금 생산 방법) 이때 가열 농축 시키는 과정에서 발생하는 수증기를 회수하지 않고 증발 시키며 이과정에서 생산되는 소금은 일정한 크기를 갖는 결정 소금 생산법이고 과포화 농축 염수를 원심분리기 튜브에 넣고 회전 시키고 소금을 분리하고 원심 분리기를 세워서 분리된 소금을 꺼내고 다시 과포화 농축 염수를 다시넣어 돌리고 하는 과정을 반복해야 하는 단공정 분리기술이다.These techniques use deep osmosis to reverse deep osmosis to separate the treated water and water, and to heat and concentrate the remaining high concentrations of concentrated seawater. By using a centrifugal separator with a constant rotational force, condensed salt is produced as crystals (Japanese deep sea salt production method) Is a method of producing crystalline salt with a certain size and repeating the process of putting supersaturated brine into a centrifuge tube, rotating it, separating the salt, raising a centrifuge to remove the salt, and then putting the supersaturated brine again and turning it. Separation technology.
최근 해양수산부 에서 발표한 동해 심층수를 이용한 소금 생산 방법은 깊은 바다속 심층수를 이용하여 역 삼투압 정수 처리를 거쳐서 순수물을 정수하고 남은 부산물 즉 고염 농축수를 뜨겁게 달군 드럼형태의 원형통 표면에 분사 시켜서 회전하는동안 원형통 표면 열기에 의하여 건조가 되면서 수증기는 응축시켜 회수하지 안고 그냔 증발 시켜 버리고 원통형 드럼에 석출되는 소금만 반대쪽 에서 주걱형태의 극는 판을 가지고 글어 원형통 표면에 붙어 있는 소금을 채취하는 구조로되어 있다 이때 얻어지는 소금의 형태는 미세 분말 형태가 아나며 주걱형태의 판이 마찰하면서 마모가일어나 이물질이 들어갈수도 있다 Recently, the salt production method using deep sea deep water announced by the Ministry of Maritime Affairs and Fisheries purified the pure water by reverse osmosis water treatment using deep sea deep water, and sprayed the remaining by-product, that is, the high salt concentrated water, on the surface of the drum-shaped round barrel. While rotating by the surface of the circular cylinder during rotation, steam is not condensed and recovered, but is evaporated. The salt, which is deposited on the cylindrical drum, is placed on the opposite side. The form of salt obtained at this time is not in the form of fine powder, and abrasion may occur due to friction of the spatula plate, and foreign matter may enter.
우리나라가 O.E.C.D국가중에 향후 물 부족국가로 분류되었고 일부 도서지역에는 상수도가 공급되지 못하여 인공적으로 바다물을 역 삼투압 막 분리법(Reverse osmosis)을 이용하여 담수화를 하여 생활 식수로 만드는 장비들이 만들어져 각 섬마다 필요에 따라 공급이되어 사용하고 있다. Korea was classified as a water shortage country among OECD countries in the future, and some islands could not be supplied with water supply, and artificially desalination of sea water using reverse osmosis was made to make living drinking water. It is supplied and used as needed.
이러한 해수 담수화 장비들은 바다물을 끌여들여 역 삼투압 막 분리법(Reverse osmosis)이용하여 식수를 분리하고 남는 고 농도의 해수를 배출시켜 환경 오염에 영향을 을 줄수도 있다.These seawater desalination equipment can influence the environmental pollution by attracting seawater and using reverse osmosis to separate drinking water and discharge the remaining high concentration of seawater.
본 발명은 이렇게 버려지는 농축 해수를 이용하여 그속에 녹아 있는 미네랄 무기염류를 효과적으로 회수하고 버려지는 수분을 효율적으로 회수하여 담수화 효율을 높이는데 목적이 있다. An object of the present invention is to effectively recover the mineral inorganic salts dissolved in the wastewater by using the concentrated seawater thus discarded, and to efficiently recover the waste water.
해양 심층수 또는 해양성 염수를 역 삼투압 막 분리법(Reverse osmosis)으로 가용 해수원수에 약 40%에 담수를 얻고 이 과정에서 버려지는 약60%의 농축해수를 이용하여 미네랄 소금을 만들때 미세분사 방법으로 미세 분말 입자의 소금을 생산 하고 농축 해수속의 수분을 소금 생산 과정에서 최대한 회수하여 담수화율을 높이며 이 담수 과정에서 증발 담수화방법이나 역 삼투압 막 분리법(Reverse osmosis)처럼 증류수에 준하는 담수를 만드는것이 아니라 감압 흡입 장치를 이용하여 감압 흡입 응축시 감압 흡입 정도에 따라 다양한 농도의 미네랄 응축수를 생산 하는데 있다.Deep osmosis or marine brine is obtained by reversing osmosis using about 40% of fresh water in the available seawater, and when the mineral salt is made using the concentrated seawater of about 60% discarded in this process Produce salt from powder particles, recover water from concentrated seawater as much as possible in salt production process, increase desalination rate, and do not make fresh water equivalent to distilled water like evaporation desalination method or reverse osmosis membrane in this desalination process. By using the device under pressure reduction suction condensation to produce mineral condensate of various concentrations depending on the degree of pressure reduction suction.
본 발명는 깊은 바다속 심층수 또는 해양성 염수를 담수화 하는 과정에서 역 삼투압 막 분리법(Reverse osmosis)을 이용하여 정제된 생산수를 이용하고 버려지는 농축해수를 100%활용하기 위해서 일정한 높이와 체적을 가지고 있는 사이로(Silo) 내부에 가열 장치(16)을 통하여 높은 온도를 유지시키고 농축해수 유입관(12)를 통하여 농축 해수를 고압으로 통과 시키면 사이로(Silo) 상단부 또는 양 측면부에 설치된 농축 해수 분사 장치(10)에 의하여 안개 상태로 분사되어 내려오게된다. 이때 사이로(Silo)내부의 높은 온도에 의하여 수분은 증발되어 상층부의 수증기 출구(11)로 나가고 잔류 고형 무기염 즉 미네랄소금(21)이 미세 분진 형태로 하강 하여 사이로(Silo)하단에 모아져 미네랄 소금 회수관(17)을 통하여 회수 한다. The present invention utilizes purified water using reverse osmosis in the process of desalination of deep seawater or marine brine in deep seas, and has a constant height and volume to utilize 100% of the concentrated seawater that is discarded. (Silo) Concentrated seawater injection device 10 installed at the top or both sides of the silo by maintaining a high temperature through the heating device 16 and passing the concentrated seawater at high pressure through the concentrated seawater inlet pipe 12 It is sprayed down by the fog state. At this time, the moisture is evaporated by the high temperature in the silo and goes to the water vapor outlet 11 of the upper layer, and the remaining solid inorganic salt, that is, the mineral salt 21, descends in the form of fine dust and is collected at the bottom of the silo. Recovery through the recovery pipe (17).
이 과정에서 사이로(Silo)내부의 수분 증발 에너지의 효율을 높이고 운전 비용을 줄이기 위하여 가동중에 계속적으로 증발 하는 수증기의 증발 잠열을 폐열 회수장치(15a)를 이용하여 수증기를 응축수로 만들면서 얻는 열 에너지를 농축해수 유입관(12)에 전달시켜 사이로(Silo)네에 유입되는 저온의 농축 해수를 일정한 온도로 높여 증발을 쉽게하며 폐열 회수장치(15a)에서 얻은 열을 히팅펌프(15)로 가압 하여 얻은 높은 열을 사이로(Silo)내부의 방열 장치(18)로보내고 가열 장치(16)을 통하여 초기가열시 필요한 열과 계속 가동시 폐열 회수장치(15a)와 히팅펌프에서 부족한 열원을 보충하여 주면 운전 비용을 줄일수 있다.In this process, the latent heat of vapor evaporating continuously during evaporation during the operation to increase the efficiency of water evaporation energy in the silo and reduce the operating cost is obtained by making steam into condensed water using the waste heat recovery device 15a. To the concentrated seawater inlet pipe (12) to increase the low temperature concentrated seawater flowing into the silo to a certain temperature to facilitate evaporation, and obtained by pressurizing the heat obtained from the waste heat recovery device (15a) with a heating pump (15). Sending high heat to the heat dissipation device 18 inside the silo, and supplementing the heat required by the initial heating and the waste heat recovery device 15a and the heating pump during continuous operation through the heating device 16 to reduce the operating cost. Can be reduced.
또 역 삼투압 막 분리법(Reverse osmosis)에서 얻을수 있는 약 40%의 생산 수와 버려지는 60%의 농축 해수에서 상기와 같은 방법으로 미네랄 소금을 회수하고 미네랄함량이 포함된 응축수를 얻을수 있는 방법은 사이로(Silo)안에서 증발되는 수증기가 수증기 출구(11)통과할때 일정량의 미네랄소금 분진과 함께 통과하지만 감압 흡입 장치(13)을 일정한 량 만큼 감압 시키면 사이로(Silo)안에서 분출되는 미세 분사 농축 해수(20)와 수분을 증발시킨 미네랄 소금(21) 분진이 일정한 비율로 수증기와 같이 상승하여 폐열 회수 장치(15a)에서 열을 잃어버리고 응축수로되는 과정에서 용해되어 일정농도의 미네랄이 함유된 응축수를 회수할수있다.In addition, the method of recovering mineral salts and obtaining condensate containing mineral content in the above method from about 40% of the production water obtained by reverse osmosis and 60% of the concentrated seawater that is discarded can be obtained. The water vapor evaporated in the silo passes along with a certain amount of mineral salt dust when passing through the steam outlet 11, but when the decompression suction device 13 is decompressed by a predetermined amount, the fine jet concentrated seawater 20 is discharged in the silo. The mineral salt (21) dust, which has evaporated moisture, rises with water vapor at a constant rate, loses heat in the waste heat recovery device 15a, and is dissolved in the process of condensed water to recover condensate containing a certain concentration of minerals. .
본 발명은 깊은 바다속 해양 심층수, 표층수 또는 육지와 연계되어 얻을수 있는 해양성 염수를 이용하여 담수를 만드는과정에서 역 삼투압 막 분리법(Reverse osmosis)을 이용하여 약 40%정도 정제된 생산수를 만들고 약 60%정도 버려지는 해수 농축수를 활용하는 방법에 있어서 기존의 소금 생산 방법에 비하여 용해성이 높은 미세 분말 미네랄 소금을 생산 하며 생산 공정에서도 해수 농축수가 계속 공급이되고 사이로내의 온도가 유지되는한 미네랄 소금은 연속적으로만들수있다.The present invention produces about 40% purified water by using reverse osmosis in the process of making freshwater using deep sea water, deep sea water, or marine saltwater obtained in connection with land. In the method of utilizing the seawater concentrated water which is discarded about%, it produces fine powder mineral salt that is more soluble than the existing salt production method.In the production process, the mineral salt is maintained as long as the seawater concentrated water is continuously supplied and the temperature in the cell is maintained. Can be made continuously.
역 삼투압 막 분리법(Reverse osmosis)을 이용하여 정제된 생산수를 만들경우 통상적으로 통과되는 해수원수에 대비하여 약 40%만을 정재된 생산수로 만들고 미네랄을 포함한 약 60%는 농축 해수로 버려져 해양 오염의 원인이되었다. In case of producing purified water using reverse osmosis, only about 40% of the purified water is prepared compared to the conventionally passed seawater, and about 60% including minerals are discarded in concentrated seawater, resulting in marine pollution. Was the cause.
본 발명에서는 역 삼투압 막 분리법(Reverse osmosis)을 사용하여 약 60%정도 버려지는 농축 해수를 이용하여 농축 해수속에 녹아 있는 무기염류를 회수하여 우리생활에 용이하게 사용하고 이과정에서 일정 함량의 미네랄이함유된 수분을 모두회수하여 담수화 회수률을 높이는데 발명의 효과가 있다.In the present invention, by using the reverse osmosis membrane separation method (Reverse osmosis) using the concentrated seawater discarded about 60% to recover the inorganic salts dissolved in the concentrated seawater easily used in our lives and in this process a certain amount of minerals By recovering all the moisture contained there is an effect of the invention to increase the desalination recovery.
도 1은 일반적으로 사용하는 역 삼투압 막분리 방법의 해수 담수화 공정도1 is a seawater desalination process diagram of a reverse osmosis membrane separation method commonly used
도 2는 본 발명의 해양 심층수 및 해양성 염수를 이용한 미세 분말 미네랄소금 제조 방법과 감압 미네랄응축수 회수 장치Figure 2 is a method for producing fine powder mineral salt using the deep sea water and marine salt water of the present invention and reduced pressure mineral condensate recovery device
도 3은 감압 흡입 장치에 의한 미네랄응축수 회수 장치 3 is a mineral condensed water recovery apparatus by the vacuum suction apparatus
도 4는 농축 해수 미세 측면 분사 실시의예4 is an example of concentrated seawater fine side spray embodiment
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