KR20060113125A - A system for desalination by producing gas-hydrate or clathrate and method thereof - Google Patents

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Abstract

A new desalination system and a new desalination method are provided to efficiently separate components such as salt or contaminants from a slurry column in which a mixture of seawater and gas is formed and recycle the recovered heat value in the gas/water separation process by recovering a heat value generated from the gas-hydrate generation process in a method for desalination of seawater through a gas-hydrate generation process. A system for desalination of seawater comprises: a slurry column(10) having a fractionation apparatus(11) installed therein to fractionate components contained in seawater by stages and a seawater pipe(13) for heat exchange installed on an inner wall thereof, wherein the seawater pipe for heat exchange has a coil structure so that seawater is heated by calorific value of a gas-hydrate, and the gas-hydrate is generated in a lower part of the slurry column and moves to an upper part of the slurry column; a seawater/gas mixer(20) which is installed on a lower portion of the slurry column, and into which seawater and gas flow so as to generate a seawater/gas mixed slurry; a gas saturator(30) for saturating gas into seawater and injecting the saturated gas into the seawater/gas mixer; a heat exchanger(40) for dissociate the gas-hydrate flown in from the slurry column into gas and water; and a gas-water separator(50) for separating the gas and water dissociated by the heat exchanger.

Description

가스 수화물을 생성하여 해수를 담수화하는 시스템 및 그 담수화 방법 {A System for Desalination by Producing Gas-Hydrate or Clathrate and Method thereof}System for Desalination by Producing Gas Hydrate and Desalination Method {A System for Desalination by Producing Gas-Hydrate or Clathrate and Method}

제1도는 본 발명에 따른 가스 수화물을 생성하여 해수를 담수화하기 위한 시스템을 나타내는 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram showing a system for desalination of seawater by producing gas hydrate according to the present invention.

제2도는 제1도의 슬러리 칼럼의 내부에 설치되는 분류장치(fractionation apparatus)의 개략적인 사시도이다.2 is a schematic perspective view of a fractionation apparatus installed in the slurry column of FIG.

제3도는 제2도의 분류장치가 슬러리 칼럼 내부에 설치된 상태를 도시하기 위한 개략적인 도면이다.FIG. 3 is a schematic diagram for showing a state where the fractionation apparatus of FIG. 2 is installed inside the slurry column.

제4도는 제1도의 시스템에서 사용되는 열교환기의 개략적인 사시도이다.4 is a schematic perspective view of a heat exchanger used in the system of FIG.

제5도는 제1도의 슬러리 칼럼 상부에 설치되는 로터리 밸브(rotary valve)의 개략적인 사시도이다.FIG. 5 is a schematic perspective view of a rotary valve installed on top of the slurry column of FIG.

제6도는 제1도의 가스 포화장치의 구조를 도시하는 개략적인 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the gas saturation device of FIG.

제7도는 제1도의 해수/가스 혼합장치의 구조를 도시하는 개략적인 단면도이다.FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the seawater / gas mixing device of FIG.

제8도는 프로판 가스를 사용하여 해수의 가스 수화물을 생성하여 담수화하는 본 발명의 한 실시예에 따른 물질 수지를 나타내는 도면이다.8 is a view showing a material resin according to an embodiment of the present invention for generating and desalination of gas hydrate of seawater using propane gas.

제9도는 메탄 가스를 사용하여 해수의 가스 수화물을 생성하여 담수화하는 본 발명의 한 실시예에 따른 물질 수지를 나타내는 도면이다.9 is a view showing a material resin according to an embodiment of the present invention for generating and desalination of gas hydrate of seawater using methane gas.

제10도는 이산화탄소 기체를 사용하여 해수의 가스 수화물을 생성하여 담수화하는 본 발명의 한 실시예에 따른 물질 수지를 나타내는 도면이다.10 is a view showing a material resin according to an embodiment of the present invention for generating and desalination of gas hydrate of seawater using carbon dioxide gas.

*도면의 주요부호에 대한 간단한 설명** Brief description of the major symbols in the drawings *

10: 슬러리 칼럼(slurry column) 20: 해수/가스 혼합장치10: slurry column 20: sea water / gas mixing device

30: 가스 포화장치(gas saturator) 40: 열교환기(heat exchanger)30 gas saturator 40 heat exchanger

50: 기액 분리조(gas/water separator) 60: 가스수집기(gas collector)50: gas / water separator 60: gas collector

11: 분류장치(fractionation apparatus) 12: 로터리 밸브(rotary valve)11: fractionation apparatus 12: rotary valve

13: 열교환용 해수 파이프(pipe for heat exchange)13: pipe for heat exchange

14, 15, 21, 31, 32, 34, 41, 51, 52, 53: 파이프14, 15, 21, 31, 32, 34, 41, 51, 52, 53: pipe

22, 33, 54: 밸브 16, 17: 농축해수22, 33, 54: valve 16, 17: concentrated seawater

23: 가스 수화물 생성 존(zone) 61: 콤프레서(compressor)23: gas hydrate generation zone 61: compressor

발명의 분야Field of invention

본 발명은 가스 수화물을 생성하여 해수를 담수화하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 해수에 가스를 혼합하여 가스 수화물을 생성한 후 다시 액상인 물과 기상인 가스를 분리함으로써 해수를 담수화하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 가스 수화물을 생성하여 해수를 담수화하는 시스템도 포함한다. The present invention relates to a method for desalination of seawater by producing gas hydrates. More specifically, the present invention relates to a method of desalination of seawater by mixing gas with seawater to generate gas hydrates, and then separating the liquid water and the gaseous gas. The present invention also includes a system for producing gas hydrates to desalination of seawater.

발명의 배경Background of the Invention

해수는 염분을 비롯하여 각종 미네랄 성분을 함유하고 있기 때문에 이들 성분을 이용하고자 하는 경우에 또는 음용수로서의 담수를 얻고자 하는 경우에 염분 등을 분리하는 담수화 과정을 거쳐야 한다. 해수를 담수화시키는 방법들은 이제까지 여러 가지가 제시되어 왔고 실제로 담수화 설비가 설치되어 운전되고 있는 실정이다. Since seawater contains various mineral components including salt, it is necessary to go through a desalination process to separate salts in order to use these components or to obtain fresh water as drinking water. Various methods of desalination of seawater have been proposed so far, and desalination facilities are installed and operated.

가장 오래된 담수화 방법으로는 물의 상 변화를 이용한 증류법과 농도차를 역이용한 역삼투압법이 있다. 증류법에서는 물이 상 변화를 하기 위해서 다른 물질들보다 많은 양의 열원을 필요로 하기 때문에 많은 에너지가 소비된다. 따라서 증류법에 의한 담수화 방법은 경제성이 없는 방법으로 대부분의 국가에서는 거의 실용화되지 못하고 석유가 많이 생산되는 중동국가에만 집중되어 있다. 역삼투압법에 의한 해수의 담수화 방법도 해수를 사전 처리해야 하고 높은 운전 압력이 필요하기 때문에 부가적인 설비가 많아지게 된다. 따라서 이 방법도 경제성에 있어서 증류법보다 크게 앞선다고 볼 수 없다. 이들 두 방법 외에 최근에 개발되고 있는 방법으 로 가스 수화물 과정을 통한 담수화 방법이 있다. 이 방법은 담수화하고자 하는 해수에 수화물을 형성할 수 있는 기체를 혼합시켜 가스 수화물을 생성시킨 후, 다시 가스와 물을 분리시킴으로써 궁극적으로 해수를 담수화하고 해수에 함유되어 있던 염분 등의 농축해수를 분리하는 방법이다.The oldest desalination methods include distillation using water phase change and reverse osmosis using reverse concentration. Distillation consumes a lot of energy because water requires a larger amount of heat source than other materials for phase change. Therefore, the desalination method by distillation method is economical and it is concentrated in only the Middle East countries where almost no practical use is produced in most countries. Desalination of seawater by reverse osmosis also requires additional treatment because seawater needs to be pretreated and high operating pressure is required. Therefore, this method does not appear to be far superior to the distillation method in economics. In addition to these two methods, a recently developed method is a desalination method through a gas hydrate process. This method mixes gas capable of forming a hydrate with seawater to be desalted to produce a gas hydrate, and then separates gas and water, ultimately desalting seawater and separating concentrated seawater such as salts contained in the seawater. That's how.

가스 수화물 과정을 통한 하나의 담수화 방법이 미국특허 제6,158,239호에 개시되어 있다. 이 방법은 메탄 가스와 같은 탄화수소 가스를 오염수 또는 해수에 주입하여 가스 수화물을 생성한 후, 다시 가스와 물을 분리시켜 오염수를 정화하거나 해수를 담수화하는 방법에 관한 것이다.One desalination method through a gas hydrate process is disclosed in US Pat. No. 6,158,239. This method relates to a method of injecting hydrocarbon gas such as methane gas into contaminated water or seawater to generate gas hydrate, and then separating gas and water to purify contaminated water or desalination of seawater.

가스 수화물 과정을 통한 또다른 담수화 방법이 미국특허 제6,562,234호에 개시되어 있다. 이 방법은 가스를 오염수 또는 해수에 주입하여 가스 수화물을 생성한 후, 다시 가스와 물을 분리시켜 냉각수를 얻을 수 있는 오염수의 정화 방법 및 해수의 담수화 방법에 관한 것이다.Another desalination method through a gas hydrate process is disclosed in US Pat. No. 6,562,234. This method relates to a method of purifying contaminated water and a method of desalination of seawater that can inject gas into contaminated water or seawater to generate gas hydrates, and then separate gas and water to obtain cooling water.

본 발명자는 상기와 같은 종래의 가스 수화물 과정을 통한 담수화 방법을 획기적으로 개선하여 해수와 가스의 혼합물이 형성되는 슬러리 칼럼에서 염분이나 오염물질 등과 같은 성분을 효율적으로 분리하고, 가스 수화물 생성과정에서 발생하는 열량을 회수하여 기체/액체 분리과정에서 재활용할 수 있는 새로운 시스템을 개발하기에 이른 것이다.The present inventors have remarkably improved the desalination method through the conventional gas hydrate process as described above to efficiently separate components such as salt or contaminants from the slurry column in which a mixture of sea water and gas is formed, The company has developed a new system that can recover the heat and recover it during gas / liquid separation.

본 발명의 목적은 가스 수화물 과정을 통하여 해수를 담수화하는 방법에 있 어서 해수와 가스의 혼합물이 형성되는 슬러리 칼럼에서 염분이나 오염물질 등과 같은 성분을 효율적으로 분리할 수 있는 새로운 담수화 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is to provide a new desalination system and method for efficiently separating components such as salts and contaminants in a slurry column in which a mixture of seawater and gas is formed in a method of desalination of seawater through a gas hydrate process. It is to provide.

본 발명의 다른 목적은 가스 수화물 과정을 통하여 해수를 담수화하는 방법에 있어서 가스 수화물 생성과정에서 발생하는 열량을 회수하여 기체/액체 분리과정에서 재활용할 수 있는 새로운 담수화 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide a new desalination system and method for recovering heat generated during gas hydrate generation in a method of desalination of seawater through a gas hydrate process and recycling the same during gas / liquid separation. .

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명의 담수화 시스템은 농축해수를 단계적으로 분류하기 위한 분류장치(11)가 내부에 설치되고 가스 수화물의 발열량에 의하여 해수가 가열되도록 코일 구조를 갖는 열교환용 해수 파이프(13)가 내부벽에 설치되며 하부에서 가스 수화물이 생성되어 상부쪽으로 이동하는 슬러리 칼럼(slurry column)(10), 상기 슬러리 칼럼의 하부에 설치되어 해수와 가스가 유입되어 해수/가스 혼합 슬러리를 생성하기 위한 해수/가스 혼합장치(20), 해수에 가스를 포화시켜 상기 해수/가스 혼합장치로 주입하기 위한 가스 포화장치(30), 상기 슬러리 칼럼으로부터 유입되는 가스 수화물을 가스와 물로 해리(decomposition 또는 dissociation)하기 위한 열교환기(40), 및 상기 열교환기로부터 해리된 가스와 물을 분리(separation)하기 위한 기액 분리조(50)로 이루어지는 것을 그 특징으로 한다. In the desalination system of the present invention, a distillation apparatus 11 for dividing the concentrated seawater in stages is installed therein and a heat exchange seawater pipe 13 having a coil structure is installed on the inner wall so that the seawater is heated by the calorific value of the gas hydrate. Slurry column (10) is a gas hydrate is generated from the bottom to move to the upper (Slurry column) 10, Sea water / gas mixing device for generating a sea water / gas mixture slurry is installed in the bottom of the slurry column to the sea water and gas ( 20), a gas saturation device 30 for saturating gas into seawater and injecting it into the seawater / gas mixing device, and a heat exchanger 40 for decomposition or dissociation of gas hydrate flowing from the slurry column into gas and water. ), And a gas-liquid separation tank 50 for separating gas and water dissociated from the heat exchanger. do.

본 발명의 시스템에서는 열교환용 해수 파이프(13) 내로 해수가 이동하면서 가스 수화물 생성시에 발생하는 열에 의하여 해수가 가열되고, 가열된 해수는 열교환기(40)를 통과하면서 가스 수화물의 해리에 필요한 열량을 공급한다. In the system of the present invention, the seawater is heated by the heat generated during the generation of gas hydrate while the seawater moves into the heat exchange seawater pipe 13, and the heated seawater passes through the heat exchanger 40, and the amount of heat required for dissociation of the gas hydrate. To supply.

본 발명의 슬러리 칼럼(10) 내에는 분류장치(11)가 설치되는데, 이 분류장치는 복수의 분류부재(111 내지 115)에 의하여 농축해수가 단계적으로 분류되며, 중간에 차단 분류부재(113)가 하나 이상 설치되는 것을 그 특징으로 한다. In the slurry column 10 of the present invention, a dividing apparatus 11 is installed. The dividing apparatus divides the concentrated seawater stepwise by a plurality of dividing members 111 to 115, and blocks the dividing dividing member 113 in the middle. Characterized in that more than one is installed.

상기 기액 분리조(50)에서 분리된 기체는 가스 수집기(60)에 의하여 포집되며, 포집된 가스는 가스 수화물을 생성하기 위하여 본 발명의 시스템에 순환된다. The gas separated in the gas-liquid separation tank 50 is collected by the gas collector 60, and the collected gas is circulated in the system of the present invention to produce gas hydrate.

본 발명에 따른 해수의 담수화 방법은 열교환기(40)를 통과한 해수가 가스 포화장치(30)에 의하여 가스로 포화되고, 상기 가스 포화된 해수와 별도의 가스가 해수/가스 혼합장치(20)로 유입되어 해수/가스 혼합물을 슬러리 칼럼 하부에서 형성하고, 상기 해수/가스 혼합물이 상부로 이동하면서 농축해수가 분류장치(11)에 의하여 단계적으로 분류되고, 상기 슬러리 칼럼의 상부에서 생성된 담수를 공급하여 가스 수화물을 세척하고, 상기 세척된 가스 수화물이 열교환기(40)로 유입되어 상기 가열된 해수에 의하여 가스와 물로 해리시키고, 그리고 상기 해리된 가스와 물을 기액 분리조(50)에서 분리하는 단계로 이루어진다.In the desalination method of the seawater according to the present invention, the seawater passing through the heat exchanger 40 is saturated with gas by the gas saturation device 30, and the gas saturated seawater and the gas separate from the seawater / gas mixing device 20. To form a seawater / gas mixture at the bottom of the slurry column, the seawater / gas mixture is moved to the top, and the concentrated seawater is phased by the sorting device 11, and the fresh water produced at the top of the slurry column is The gas hydrate is supplied to wash the gas hydrate, and the washed gas hydrate flows into the heat exchanger 40 to dissociate into gas and water by the heated sea water, and the dissociated gas and water are separated from the gas-liquid separation tank 50. It consists of steps.

본 발명의 담수화 방법은 상기 기액 분리조(50)에서 분리된 기체가 가스 수 집기(60)에 의하여 포집되며, 포집된 가스가 가스 수화물을 생성하기 위하여 본 발명의 시스템에 순환되는 단계도 더 포함한다.The desalination method of the present invention further includes the step of collecting the gas separated in the gas-liquid separation tank 50 by the gas collector 60 and circulating the collected gas to the system of the present invention to generate gas hydrate. do.

또한 해수/가스 혼합장치(20) 내의 압력을 조절하여 그 혼합장치에서 배출되는 가스를 가스 수집기(60)에 포집하여 순환시키는 단계도 더 포함한다. In addition, the step of adjusting the pressure in the sea water / gas mixing device 20 further includes collecting and circulating the gas discharged from the mixing device in the gas collector (60).

이하 본 발명의 내용을 첨부된 도면을 참조로 하여 하기에 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the contents of the present invention will be described in detail.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명Detailed Description of the Invention

본 발명은 해수에 가스를 혼합하여 가스 수화물을 생성한 후 다시 액상인 물과 기상인 가스를 분리함으로써 해수를 담수화하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method and system for desalination of seawater by mixing gas with seawater to produce gas hydrates and then separating the liquid water and the gaseous gas.

제1도는 본 발명에 따른 가스 수화물을 생성하여 해수를 담수화하기 위한 시스템을 나타내는 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram showing a system for desalination of seawater by producing gas hydrate according to the present invention.

본 발명에 따른 해수의 담수화 과정은 제1도에 도시된 바와 같이 수직으로 설치된 슬러리 칼럼(10)에서 행해진다. 슬러리 칼럼의 직경이나 높이와 같은 용량은 해수의 처리 용량에 따라 결정될 수 있으며, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다. The desalination process of seawater according to the invention is carried out in a slurry column 10 installed vertically as shown in FIG. Capacity such as diameter or height of the slurry column can be determined according to the treatment capacity of the seawater, which can be easily carried out by those skilled in the art.

우선 처리하고자 하는 해수를 가스 포화장치(30)에 의하여 가스로 포화시킨 후, 슬러리 칼럼 하부에 설치된 해수/가스 혼합장치(20)로 공급한다. 가스 포화장치로 유입되는 해수는 열교환기(40)를 거친 해수로서 적절한 온도를 유지하게 할 수 있다. 가스 포화장치로 유입되는 가스는 본 발명의 시스템에서 사용되어 포집된 가스를 순환하면서 사용한다. 가스 포화장치로 유입되는 가스는 가스 수집기(60)에 수집된 가스를 파이프(31, 32)를 통하여 콤프레서(61)에 의하여 공급되고 밸브(33)에 의하여 그 유입량을 조절한다. 제6도는 가스 포화장치의 구조를 도시하는 개략적인 단면도이다.First, the seawater to be treated is saturated with a gas by the gas saturation device 30, and then supplied to the seawater / gas mixing device 20 installed under the slurry column. The seawater flowing into the gas saturation device may maintain the appropriate temperature as the seawater passing through the heat exchanger 40. The gas entering the gas saturator is used in the system of the present invention to circulate the collected gas. The gas flowing into the gas saturator is supplied to the gas collector 60 by the compressor 61 through the pipes 31 and 32 and regulated by the valve 33. 6 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the gas saturation device.

해수/가스 혼합장치(20)에는 가스 포화장치(30)에 의하여 생성된 가스 포화된 해수와 별도의 가스가 유입되어 혼합된다. 해수/가스 혼합장치(20)에는 본 발명의 시스템에서 처리된 미량의 염분이 함유된 담수가 파이프(51)를 통하여 일부 유입될 수 있다. 또한 해수/가스 혼합장치(20) 내의 압력을 조절하기 위하여 밸브(22)가 설치될 수 있으며, 이 밸브를 통하여 배출된 가스는 파이프(21)를 통하여 가스 수집기(60)로 수집되어 재사용된다. 해수/가스 혼합장치는 기체와 액체를 혼합하여 슬러리 상태로 만드는 벤츄리 믹서(venturi mixer), 이덕터(eductor), 이젝터(ejector), 스태틱 믹서(static mixer) 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 이 혼합장치의 상부에서 가스 수화물 슬러리가 생성되는 것이다. 가스 수화물 슬러리가 생성되는 영역(23)을 제7도에서 개략적으로 도시하였다. 이 영역(23)에서 해수와 가스는 강력한 혼합으로 난류를 형성하면서 가스 수화물이 형성되기 시작한다. 제7도는 해수/가스 혼합장치의 구조를 도시하는 개략적인 단면도이다.The gas saturated seawater generated by the gas saturation device 30 and a separate gas are introduced into the seawater / gas mixing device 20 and mixed. The seawater / gas mixing device 20 may be partially introduced into the fresh water containing a small amount of salt treated in the system of the present invention through the pipe 51. In addition, a valve 22 may be installed to adjust the pressure in the seawater / gas mixing device 20, and the gas discharged through the valve is collected and reused through the pipe 21 to the gas collector 60. The seawater / gas mixing device may be preferably a venturi mixer, an eductor, an ejector, a static mixer, or the like, which mixes gas and liquid into a slurry state. At the top of this mixing device, a gas hydrate slurry is produced. The region 23 in which the gas hydrate slurry is produced is shown schematically in FIG. In this region 23, seawater and gas begin to form gas hydrates, forming a turbulent flow with strong mixing. 7 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the seawater / gas mixing device.

본 발명에서 가스 수화물을 생성하기 위하여 사용되는 가스는 메탄, 프로판 등과 같은 탄화수소 가스를 비롯하여 이산화탄소와 같은 기체가 사용될 수 있다. 가스 수화물(gas hydrate) 또는 클라스레이트(clathrate)를 형성하기 위한 가스는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다. Gas used to generate gas hydrate in the present invention may be a gas such as carbon dioxide, including hydrocarbon gas such as methane, propane and the like. Gases for forming gas hydrates or clathrates can be readily carried out by those skilled in the art.

가스 수화물 생성에 사용되는 가스에는 100여 종 이상의 대기 조건에서 가스 상태인 가스가 알려져 있으며 가스 종류에 따라 다른 결정 구조를 가지는 것으로 알려져 있다. 또한 가스 종류에 따라 가스 수화물이 형성되는 온도 및 압력 조건이 다양하며 그에 따라 형성 물질 및 에너지 수지도 모두 다르다. CH4, C2H6, C3H8, C4H10, O2, H2, N2, CO2, H2S, Cl2, CH3Cl, C3H6, CH3CCl2F, CH3CClF2, CH3CHF2, CHClF2, CH2ClF, SF6, CF4, LNG 등과 같은 다양한 종류의 가스 수화물 형성제가 있다. 이 형성제 가스 중에서 환경적으로 문제가 없고, 독성이 없고, 가연성이 아니며, 대기조건에서 안전성을 가지며, 가격이 싸고, 운전 온도와 압력이 적당하고 마지막으로 가스와 접촉하는 재질 선택에 문제가 없다면 바람직하다. 그러나 대부분의 가스는 이들 선택 기준 중에서 한두 가지는 만족시키지 못했다. Gases used to generate gas hydrates are known to be gaseous under at least 100 types of atmospheric conditions, and are known to have different crystal structures depending on the type of gas. In addition, depending on the type of gas, the temperature and pressure conditions under which the gas hydrate is formed vary, and thus, both the forming material and the energy balance are different. CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 4 H 10 , O 2 , H 2 , N 2 , CO 2 , H 2 S, Cl 2 , CH 3 Cl, C 3 H 6 , CH 3 CCl 2 There are various kinds of gas hydrate formers such as F, CH 3 CClF 2 , CH 3 CHF 2 , CHClF 2 , CH 2 ClF, SF 6 , CF 4 , LNG and the like. Among these forming gases, if there are no environmental problems, no toxicity, no flammability, are safe at atmospheric conditions, inexpensive, the operating temperature and pressure are appropriate, and finally there is no problem in the selection of the material in contact with the gas. desirable. Most gases, however, did not meet one or two of these selection criteria.

또한 형성제 가스 종류에 따라 가스 수화물의 결정 구조가 모두 다르다. 형성제 가스 분자의 직경이 작은 경우에는 구조-I의 가스 수화물이 형성되고, 분자가 커질수록 구조-II, 구조-H 등으로 큰 가스 수화물이 형성된다. CO2, H2S, CH4 등은 구조-I 형태이고, R141b(Dichloromonofluoroethane, CCl2FCH3)는 구조-II 형태이며, 그리고 프로판은 구조-II 형태의 수화물을 형성한다. 따라서 형성되는 수화물의 구조와 크기에 따라 세척하는 방법, 염분이 농축된 해수와의 분리 방법 등도 모두 달 라진다. 크기가 너무 작은 가스 수화물은 세척과 해수와의 분리 작업이 상당히 까다롭고 얻어진 순수한 물의 염분 농도가 상대적으로 높다. 후속 작업을 하기에 가장 좋은 가스 수화물의 크기는 250∼400 ㎛ 이다.In addition, the crystal structure of the gas hydrate is different depending on the type of the gas forming agent. When the diameter of the former gas molecule is small, a gas hydrate of structure-I is formed, and a larger gas hydrate is formed of structure-II, structure-H, or the like as the molecule becomes larger. CO 2 , H 2 S, CH 4, etc. are in structure-I form, R141b (Dichloromonofluoroethane, CCl 2 FCH 3 ) is in structure-II form, and propane forms a structure-II form hydrate. Therefore, depending on the structure and size of the hydrate is formed, the method of washing, the separation method from the concentrated salt water, etc. are all different. Gas hydrates that are too small are quite difficult to clean and separate from seawater and have a relatively high salt concentration of pure water obtained. The best gas hydrate size for subsequent work is 250-400 μm.

또한 사용되는 형성제 가스의 종류에 따라 가스 수화물의 밀도가 해수보다 낮아 양의 부력을 가지면서 위로 가스 수화물이 움직이는 것과 반대로 가스 수화물의 밀도가 해수보다 높아 가스 수화물이 밑으로 가라앉는 경우가 있다. 각 경우에 따라 순수한 물을 얻기 위한 후속 장치와 작업도 모두 다르다. 대표적인 경우가 CH4와 CO2가 있는데, CH4인 경우 가스 수화물의 밀도가 해수보다 낮아 양의 부력으로 위로 계속적으로 올라가고, CO2인 경우 가스 수화물의 밀도가 해수보다 높아 가스 수화물이 해수 밑으로 가라앉는다.In addition, depending on the type of forming agent gas used, the density of the gas hydrate is lower than that of seawater, which has a positive buoyancy and the gas hydrate moves upwards. In each case, the subsequent devices and operations for obtaining pure water are also different. A typical case there is a CH 4 and CO 2, in the case of CH 4 rises continuously up to the amount by which the density of the gas hydrates is lower than sea water buoyant, in the case of CO 2, the density of the gas hydrate is higher than sea water gas hydrate is below the sea water Sink.

본 발명에서는 형성제 가스로 LNG, LPG, R141b, H2S 또는 CO2를 사용한다. 이러한 가스들이 사용되는 이유는 첫째, LNG와 LPG는 우리 주위에서 가장 흔하게 얻을 수 있는 것들이기 때문이고, R141b는 형성제 가스로서 오존 파괴지수를 가진 것 이외에는 가장 적은 단점을 가지고 있기 때문이며, 마지막으로 CO2 또는 H2S는 담수화의 목적과 동시에 환경에 영향을 미치는 CO2나 H2S를 제거하는 목적이 있기 때문이다. In the present invention, LNG, LPG, R141b, H 2 S or CO 2 is used as the forming gas. The reason these gases are used is because, firstly, LNG and LPG are the most commonly obtained around us, and R141b has the fewest drawbacks except that it has ozone depletion index as the forming gas. 2 or H 2 S is because the purpose of removing CO 2 and H 2 S at the same time affecting the environment and the purpose of desalination.

슬러리 칼럼의 내부에는 해수가 함유하고 있던 농축해수를 단계적으로 분류하기 위한 분류장치(11)가 설치되고 가스 수화물의 발열량에 의하여 해수가 가열되 도록 코일 구조를 갖는 열교환용 해수 파이프(13)가 내부벽에 설치된다. 가스 수화물 생성과정은 발열반응으로 슬러리 칼럼의 내부 온도가 상승한다. 따라서 슬러리 칼럼 내부벽을 따라 코일 구조 형태의 해수 파이프(13)를 구비하여 그 내부를 흐르는 해수와 가스 수화물 슬러리 사이에서 열교환이 이루어지게 한다. 즉 처리하고자 하는 해수가 파이프(14)를 통하여 열교환용 해수 파이프(13)로 유입되어 가열된 후 파이프(15)를 통하여 가스 수화물의 해리를 위한 열교환기(40)로 유입된다. Inside the slurry column, a dividing device 11 for classifying the concentrated seawater contained in the seawater is provided in stages, and the seawater pipe 13 for heat exchange having a coil structure is heated so that the seawater is heated by the calorific value of the gas hydrate. Is installed on. Gas hydrate formation is an exothermic reaction that raises the internal temperature of the slurry column. Accordingly, a seawater pipe 13 having a coil structure along the inner wall of the slurry column is provided to exchange heat between the seawater flowing through the slurry and the gas hydrate slurry. That is, the seawater to be treated is introduced into the heat exchange seawater pipe 13 through the pipe 14 and heated, and then flows into the heat exchanger 40 for dissociation of the gas hydrate through the pipe 15.

슬러리 칼럼의 내부에는 분류장치(fractionation apparatus)(11)가 설치되어 해수가 함유하고 있던 농축해수를 단계적으로 분류한다. 제2도는 제1도의 슬러리 칼럼의 내부에 설치되는 분류장치의 개략적인 사시도이고, 제3도는 분류장치가 슬러리 칼럼 내부에 설치된 상태를 도시하기 위한 개략적인 도면이다.A fractionation apparatus 11 is installed inside the slurry column to classify the concentrated seawater contained in the seawater step by step. FIG. 2 is a schematic perspective view of the fractionation apparatus installed in the slurry column of FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic diagram for showing a state where the fractionation apparatus is installed in the slurry column.

본 발명의 분류장치(11)는 2 개 이상의 지지부재(118, 119)에 다단의 분류부재(111 내지 115)가 일정한 간격으로 설치되어 농축해수가 단계적으로 분류되며, 중간에 차단 분류부재(113)가 하나 이상 설치된다. 각각의 분류부재는 가스 수화물이 이동하도록 상하부가 관통되고 부채꼴 모양의 원추형으로 이루어진다. 해수/가스 혼합장치(20)에 의하여 생성된 가스 수화물 슬러리는 그 자체의 부력에 의하여 슬러리 칼럼 상부쪽으로 이동한다. 가스 수화물 슬러리가 분류장치(11)를 따라 상부쪽으로 이동할 때 농축해수는 각 분류부재의 측부를 따라 하부쪽으로 수집된다. 예를 들어, 제1도에서 분류부재(114, 115)를 따라 하부쪽으로 수집된 농축해수가 파이프(16)를 통하여 배출된다. 분류부재(113)는 농축해수가 더 이상 하강하지 못하도록 차단하는 역할을 하는 차단 분류부재이다. 따라서 분류부재(111, 112, 113) 를 따라 하부쪽으로 수집된 농축해수가 파이프(17)를 통하여 배출된다. 슬러리 칼럼의 길이가 길어지면 분류부재는 더 많이 설치되어야 하며, 차단 분류부재도 일정한 간격으로 더 설치될 수 있다. In the sorting apparatus 11 of the present invention, two or more sorting members 111 to 115 are installed at two or more support members 118 and 119 at regular intervals, so that the concentrated seawater is classified step by step. ) Is installed at least one. Each sorting member has a top and bottom penetrating shape and a fan-shaped cone to move gas hydrate. The gas hydrate slurry produced by the seawater / gas mixer 20 is moved upwards to the slurry column by its buoyancy. As the gas hydrate slurry moves upward along the fractionator 11, concentrated seawater is collected downward along the sides of each fractionation member. For example, concentrated seawater collected downward in FIG. 1 along the sorting members 114 and 115 is discharged through the pipe 16. The sorting member 113 is a blocking sorting member that serves to block the concentrated seawater from falling further. Therefore, the concentrated seawater collected downward along the fractionation members 111, 112, 113 is discharged through the pipe 17. If the length of the slurry column is longer, more sorting members should be installed, and blocking sorting members may be further installed at regular intervals.

슬러리 칼럼의 상부에서는 본 발명의 시스템에서 제조된 담수를 파이프(52)로 유입시켜 상부쪽으로 부양되는 가스 수화물을 세척한다. In the upper part of the slurry column, fresh water produced in the system of the present invention is introduced into the pipe 52 to wash the gas hydrate which is supported upward.

분류장치(11)를 통하여 부양된 가스 수화물은 로터리 밸브(rotary valve)(12)를 통하여 열교환기(40)로 유입된다. 로터리 밸브 대신에 슬라이드 밸브(slide valve)가 적용될 수도 있다. 제5도는 슬러리 칼럼 상부에 설치되는 로터리 밸브의 개략적인 사시도이다. 이 로터리 밸브는 슬러리 칼럼의 안전을 고려하여 작동될 수 있도록 설계되며, 비상시 오버플로우(overflow)되는 슬러리는 파이프(18)를 통하여 배출되도록 설계한다.The gas hydrate lifted through the fractionation device 11 is introduced into the heat exchanger 40 through the rotary valve 12. Instead of a rotary valve a slide valve may be applied. 5 is a schematic perspective view of a rotary valve installed on top of a slurry column. This rotary valve is designed to be operated in consideration of the safety of the slurry column, and the overflowed slurry in an emergency is designed to be discharged through the pipe 18.

열교환기(40)에서는 가스 수화물이 해리(decomposition 또는 dissociation)하여 물과 가스 입자가 서로 분리된다. 제4도는 본 발명의 담수화 시스템에서 사용되는 열교환기의 한 구체예를 도시한 개략적인 사시도이다. 제4도에 도시된 바와 같이, 열교환기(40)는 하부에서 상부쪽으로 확장되는 원추형 구조로 이루어지고, 가스 수화물이 이동할 수 있도록 하부에서 상부쪽으로 복수개의 구멍(44)이 형성되며, 열교환을 위한 해수가 이동할 수 있도록 수평방향으로 복수개의 구멍(45)이 일정한 간격으로 형성된다. 가스 수화물의 해리과정은 흡열반응이기 때문에 슬러리 칼럼에서 가열되었던 해수를 통과시켜 열교환이 이루어지게 하기 위한 것이다. 이처럼 본 발명에서는 슬러리 생성과정에서 발생하는 열을 가스 수화물의 해리과정에 사용하기 때문에 에너지 비용을 절감할 수 있는 시스템이라 할 수 있다. 수직방향의 구멍(44)은 상부(44a)가 하부(44b)보다 더 큰 직경을 갖도록 설계되어 가스 수화물이 용이하게 이동하면서 해리되도록 하였다. 반면 수평방향의 구멍(45)은 해수가 흐르기 때문에 일정한 직경을 갖도록 설계하였다. 본 발명에서 사용되는 열교환기는 제4도에 도시된 것에 한정되는 것은 아니며, 수직방향으로 가스 수화물이 이동하면서 가스 수화물이 물과 가스입자로 해리되고 동시에 흡열반응을 위한 열교환이 이루어진다면 다른 구조를 갖는 열교환기도 모두 사용가능하다. In the heat exchanger 40, gas hydrates are decomposed or dissociated to separate water and gas particles from each other. 4 is a schematic perspective view showing one embodiment of a heat exchanger used in the desalination system of the present invention. As shown in FIG. 4, the heat exchanger 40 has a conical structure extending from the bottom to the top, and a plurality of holes 44 are formed from the bottom to the top so that the gas hydrate can move. A plurality of holes 45 are formed at regular intervals in the horizontal direction so that the sea water can move. Since the dissociation process of the gas hydrate is an endothermic reaction, heat dissipation is performed by passing the seawater heated in the slurry column. As such, in the present invention, since the heat generated in the slurry generation process is used in the dissociation process of the gas hydrate, it can be said that the system can reduce the energy cost. The vertical hole 44 is designed such that the upper portion 44a has a larger diameter than the lower portion 44b so that the gas hydrate is easily dissociated while moving. On the other hand, the horizontal hole 45 is designed to have a constant diameter because the sea water flows. The heat exchanger used in the present invention is not limited to that shown in FIG. 4, and the gas hydrate is dissociated into water and gas particles as the gas hydrate moves in the vertical direction, and at the same time, if the heat exchange is performed for the endothermic reaction, the heat exchanger has a different structure. Both heat exchangers can be used.

상기 열교환기로부터 해리된 가스와 물은 기액 분리조(50)로 이송되어 담수와 기체로 분리(separation)된다. 담수는 파이프(53)를 통하여 배출되고, 가스는 밸브(54)에 의하여 가스 수집기(60)로 수집된다. The gas and water dissociated from the heat exchanger are transferred to the gas-liquid separation tank 50 and separated into fresh water and gas. Fresh water is discharged through the pipe 53 and gas is collected by the valve 54 to the gas collector 60.

본 발명에 따른 해수의 담수화 방법은 열교환기(40)를 통과한 해수가 가스 포화장치(30)에 의하여 가스로 포화되고, 상기 가스 포화된 해수와 별도의 가스가 해수/가스 혼합장치(20)로 유입되어 해수/가스 혼합물을 슬러리 칼럼 하부에서 형성하고, 상기 해수/가스 혼합물이 상부로 이동하면서 농축해수가 분류장치(11)에 의하여 단계적으로 분류되고, 상기 슬러리 칼럼의 상부에서 생성된 담수를 공급하여 가스 수화물을 세척하고, 상기 세척된 가스 수화물이 열교환기(40)로 유입되어 상기 가열된 해수에 의하여 가스와 물로 해리시키고, 그리고 상기 해리된 가스와 물을 기액 분리조(50)에서 분리하는 단계로 이루어진다.In the desalination method of the seawater according to the present invention, the seawater passing through the heat exchanger 40 is saturated with gas by the gas saturation device 30, and the gas saturated seawater and the gas separate from the seawater / gas mixing device 20. To form a seawater / gas mixture at the bottom of the slurry column, the seawater / gas mixture is moved to the top, and the concentrated seawater is phased by the sorting device 11, and the fresh water produced at the top of the slurry column is The gas hydrate is supplied to wash the gas hydrate, and the washed gas hydrate flows into the heat exchanger 40 to dissociate into gas and water by the heated sea water, and the dissociated gas and water are separated from the gas-liquid separation tank 50. It consists of steps.

본 발명의 담수화 방법은 상기 기액 분리조(50)에서 분리된 기체가 가스 수집기(60)에 의하여 포집되며, 포집된 가스가 가스 수화물을 생성하기 위하여 본 발 명의 시스템에 순환되는 단계도 더 포함한다.The desalination method of the present invention further includes the step of collecting the gas separated in the gas-liquid separation tank 50 by the gas collector 60 and circulating the collected gas to the system of the present invention to produce gas hydrate. .

또한 해수/가스 혼합장치(20) 내의 압력을 조절하여 그 혼합장치에서 배출되는 가스를 가스 수집기(60)에 포집하여 순환시키는 단계도 더 포함한다. In addition, the step of adjusting the pressure in the sea water / gas mixing device 20 further includes collecting and circulating the gas discharged from the mixing device in the gas collector (60).

본 발명의 담수화 방법과 그 시스템은 물론 해수를 담수화하는 경우에 적용될 수 있지만 오염수를 정제하는 경우에도 거의 그대로 적용될 수 있다. The desalination method and system of the present invention can of course be applied to desalination of seawater, but can also be applied almost intact to purification of contaminated water.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. The invention can be better understood by the following examples, which are intended for the purpose of illustration of the invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.

실시예 1Example 1

실시예 1에서는 프로판 가스를 사용하여 가스 수화물을 생성하였다. 제8도는 프로판 가스를 사용하여 해수의 가스 수화물을 생성하여 담수화하는 본 실시예에 따른 물질 수지를 나타내는 도면이다. 4℃, 3.5 wt% NaCl 용액을 준비하여 100 kg/hr의 속도로 주입하였다. 프로판 가스는 초기에 15kg/hr로 주입하고 재순환하여 계속적으로 사용하였다. 가스 수화물 혼합장치는 6kg/cm2g에서 운전되었으며 프로판 가스는 구조-II의 가스 수화물을 형성하고 가스 수화물은 그 밀도가 해수보다 높아 부(negative) 부력을 가지며 밑으로 가라앉았다. 이럴 경우 가스 형성제를 과잉으로 주입하여 인위적으로 정(positive) 부력을 가지도록 하였다. In Example 1, gas hydrate was produced using propane gas. 8 is a view showing a material resin according to the present embodiment for generating and desalination of gas hydrate of seawater using propane gas. A 3.5 wt% NaCl solution was prepared at 4 ° C. and injected at a rate of 100 kg / hr. Propane gas was initially injected at 15 kg / hr, recycled and used continuously. The gas hydrate mixer was operated at 6 kg / cm 2 g and propane gas formed gas hydrates of structure-II and the gas hydrates had a negative buoyancy due to their density higher than that of seawater and settled down. In this case, the gas-forming agent was excessively injected to artificially have positive buoyancy.

실시예 2Example 2

실시예 2에서는 메탄 가스를 사용하여 가스 수화물을 생성하였다. 제9도는 메탄 가스를 사용하여 해수의 가스 수화물을 생성하여 담수화하는 본 실시예에 따른 물질 수지를 나타내는 도면이다. 4℃, 3.5 wt% NaCl 용액을 준비하여 100 kg/hr의 속도로 주입하였다. 메탄 가스는 초기에 12kg/hr로 주입하고 재순환하여 계속적으로 사용하였다. 가스 수화물 혼합장치는 40 kg/cm2g에서 운전되었으며 메탄 가스는 구조-I의 가스 수화물을 형성하고 가스 수화물은 그 밀도가 해수보다 낮아 정(positive) 부력을 가지며 위로 올라갔다. 이럴 경우 가스 형성제를 과잉으로 주입할 이유는 없었다.In Example 2, gas hydrate was produced using methane gas. 9 is a view showing a material resin according to the present embodiment for generating and desalination of gas hydrate of seawater using methane gas. A 3.5 wt% NaCl solution was prepared at 4 ° C. and injected at a rate of 100 kg / hr. Methane gas was initially injected at 12 kg / hr, recycled and used continuously. The gas hydrate mixer was operated at 40 kg / cm 2 g and methane gas formed gas hydrates of structure-I and the gas hydrates rose up with positive buoyancy because their density was lower than that of seawater. There was no reason to inject excess gas formers in this case.

실시예 3Example 3

실시예 3에서는 이산화탄소를 사용하여 가스 수화물을 생성하였다. 제10도는 이산화탄소를 사용하여 해수의 가스 수화물을 생성하여 담수화하는 본 실시예에 따른 물질 수지를 나타내는 도면이다. 4℃, 3.5 wt% NaCl 용액을 준비하여 100 kg/hr의 속도로 주입하였다. 이산화탄소 가스는 초기에 33kg/hr로 주입하고 재순환하여 계속적으로 사용하였다. 가스 수화물 제조 장치는 25 kg/cm2g에서 운전 되었으며 이산화탄소 가스는 구조-I의 가스 수화물을 형성하고 가스 수화물은 그 밀도가 해수보다 높아 부(negative) 부력을 가지며 밑으로 가라앉았다. 이럴 경우 가스 형성제를 과잉으로 주입하여 인위적으로 정(positive) 부력을 가지도록 하였다.In Example 3, carbon dioxide was used to produce gas hydrate. FIG. 10 is a view showing a material resin according to an embodiment of the present invention in which gas hydrate of seawater is generated and desalted using carbon dioxide. A 3.5 wt% NaCl solution was prepared at 4 ° C. and injected at a rate of 100 kg / hr. Carbon dioxide gas was initially injected at 33 kg / hr, recycled and used continuously. The gas hydrate manufacturing apparatus was operated at 25 kg / cm 2 g, and the carbon dioxide gas formed gas hydrates of structure-I, and the gas hydrates had a negative buoyancy due to their density higher than that of the seawater and settled down. In this case, the gas-forming agent was excessively injected to artificially have positive buoyancy.

본 발명은 가스 수화물 과정을 통하여 해수를 담수화하는 방법에 있어서 해수와 가스의 혼합물이 형성되는 슬러리 칼럼에서 염분이나 오염물질 등과 같은 성분을 효율적으로 분리할 수 있고, 가스 수화물 생성과정에서 발생하는 열량을 회수하여 기체/액체 분리과정에서 재활용할 수 있는 새로운 담수화 시스템 및 그 방법을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.According to the present invention, in a method of desalination of seawater through a gas hydrate process, components such as salt or contaminants can be efficiently separated from a slurry column in which a mixture of seawater and gas is formed, and heat generated during gas hydrate generation The invention has the effect of providing a new desalination system and method which can be recovered and recycled in a gas / liquid separation process.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications and variations of the present invention can be readily used by those skilled in the art, and all such variations or modifications can be considered to be included within the scope of the present invention.

Claims (9)

해수에 함유된 성분을 단계적으로 분류하기 위한 분류장치(11)가 내부에 설치되고 가스 수화물의 발열량에 의하여 해수가 가열되도록 코일 구조를 갖는 열교환용 해수 파이프(13)가 내부벽에 설치되며 하부에서 가스 수화물이 생성되어 상부쪽으로 이동하는 슬러리 칼럼(slurry column)(10);A sorting device 11 for classifying the components contained in the seawater in stages is installed therein and a heat exchange seawater pipe 13 having a coil structure is installed on the inner wall so that the seawater is heated by the calorific value of the gas hydrate, A slurry column 10 in which hydrate is produced and moved upwards; 상기 슬러리 칼럼의 하부에 설치되어 해수와 가스가 유입되어 해수/가스 혼합 슬러리를 생성하기 위한 해수/가스 혼합장치(20);A seawater / gas mixing device 20 installed at a lower portion of the slurry column to generate seawater / gas mixed slurry by introducing seawater and gas; 해수에 가스를 포화시켜 상기 해수/가스 혼합장치로 주입하기 위한 가스 포화장치(30);A gas saturation device (30) for saturating gas in seawater and injecting it into the seawater / gas mixing device; 상기 슬러리 칼럼으로부터 유입되는 가스 수화물을 가스와 물로 해리하기 위한 열교환기(40); 및 A heat exchanger 40 for dissociating the gas hydrate flowing from the slurry column into gas and water; And 상기 열교환기로부터 해리된 가스와 물을 분리하기 위한 기액 분리조(50);A gas-liquid separation tank 50 for separating gas and water dissociated from the heat exchanger; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 해수의 담수화 시스템. Desalination system of seawater, characterized in that consisting of. 제1항에 있어서, 상기 기액 분리조(50)에서 분리된 기체를 수집하기 위한 가스 수집기(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해수의 담수화 시스템. The desalination system of seawater according to claim 1, further comprising a gas collector (60) for collecting the gas separated from the gas-liquid separation tank (50). 제1항에 있어서, 상기 분류장치(11)는 2 개 이상의 지지부재(118, 119)에 다단의 분류부재(111 내지 115)가 일정한 간격으로 설치되어 농축해수가 단계적으로 분류되며, 중간에 차단 분류부재(113)가 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 해수의 담수화 시스템. According to claim 1, wherein the sorting device 11 is provided with two or more sorting members 111 to 115 at regular intervals on two or more support members 118 and 119, the concentrated seawater is classified step by step, intercepted in the middle Seawater desalination system, characterized in that one or more classification member 113 is installed. 제1항에 있어서, 상기 분류장치(11)를 통하여 부양된 가스 수화물의 이동을 개폐하기 위항 로터리 밸브(rotary valve)(12)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해수의 담수화 시스템. 2. The desalination system of seawater according to claim 1, further comprising a rotary valve (12) for opening and closing the movement of the gas hydrate lifted through the sorting device (11). 제1항에 있어서, 상기 열교환기(40)는 하부에서 상부쪽으로 확장되는 원추형 구조로 이루어지고, 가스 수화물이 이동할 수 있도록 하부에서 상부쪽으로 복수개의 구멍(44)이 형성되며, 열교환을 위한 해수가 이동할 수 있도록 수평방향으로 복수개의 구멍(45)이 일정한 간격으로 형성되며, 수직방향의 구멍(44)은 상부(44a)가 하부(44b)보다 더 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 해수의 담수화 시스템. According to claim 1, wherein the heat exchanger 40 has a conical structure that extends from the bottom to the top, a plurality of holes 44 are formed from the bottom to the top to move the gas hydrate, seawater for heat exchange A plurality of holes 45 are formed at regular intervals in the horizontal direction so as to be movable, and the holes 44 in the vertical direction have an upper portion 44a having a larger diameter than the lower portion 44b. . 열교환기(40)를 통과한 해수가 가스 포화장치(30)에 의하여 가스로 포화되고;Seawater passing through the heat exchanger 40 is saturated with gas by the gas saturation device 30; 상기 가스 포화된 해수와 별도의 가스가 해수/가스 혼합장치(20)로 유입되어 해수/가스 혼합물을 슬러리 칼럼 하부에서 형성하고;A gas separate from the gas saturated sea water is introduced into the sea water / gas mixing device 20 to form a sea water / gas mixture at the bottom of the slurry column; 상기 해수/가스 혼합물이 상부로 이동하면서 농축해수가 분류장치(11)에 의하여 단계적으로 분류되고;Concentrated seawater is phased by the sorting device (11) while the seawater / gas mixture is moved upwards; 상기 슬러리 칼럼의 상부에서 생성된 담수를 공급하여 가스 수화물을 세척하고;Supplying fresh water produced at the top of the slurry column to wash gas hydrate; 상기 세척된 가스 수화물이 열교환기(40)로 유입되어 상기 가열된 해수에 의하여 가스와 물로 해리시키고; 그리고 The washed gas hydrate is introduced into a heat exchanger (40) to dissociate into gas and water by the heated seawater; And 상기 해리된 가스와 물을 기액 분리조(50)에서 분리하는;Separating the dissociated gas and water in a gas-liquid separation tank (50); 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 해수의 담수화 방법. Desalination method of seawater, characterized in that consisting of steps. 제6항에 있어서, 상기 기액 분리조(50)에서 분리된 기체가 가스 수집기(60)에 의하여 포집되며, 포집된 가스가 가스 수화물을 생성하기 위하여 본 발명의 시스템에 순환되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해수의 담수화 방법. The method of claim 6, further comprising the step of collecting the gas separated in the gas-liquid separation tank 50 by the gas collector 60, the collected gas is circulated in the system of the present invention to produce gas hydrate. Desalination method of sea water, characterized in that. 제6항에 있어서, 상기 해수/가스 혼합장치(20) 내의 압력을 조절하여 그 혼합장치에서 배출되는 가스를 가스 수집기(60)에 포집하여 순환시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해수의 담수화 방법. 7. The desalination of seawater according to claim 6, further comprising adjusting the pressure in the seawater / gas mixing device 20 to collect and circulate the gas discharged from the mixing device in the gas collector 60. Way. 제6항에 있어서, 상기 가스 수화물을 생성하는 가스가 CH4, C2H6, C3H8, C4H10, O2, H2, N2, CO2, H2S, Cl2, CH3Cl, C3H6, CH3CCl2F, CH3CClF2, CH3CHF2, CHClF2, CH2ClF, SF6, CF4, 또는 LNG 가스인 것을 특징으로 하는 해수의 담수화 방법. The method of claim 6, wherein the gas generating the gas hydrate is CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 4 H 10 , O 2 , H 2 , N 2 , CO 2 , H 2 S, Cl 2 , CH 3 Cl, C 3 H 6 , CH 3 CCl 2 F, CH 3 CClF 2 , CH 3 CHF 2 , CHClF 2 , CH 2 ClF, SF 6 , CF 4 , or LNG desalination Way.
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