KR20180012545A - 에너지 비용을 절감할 수 있는 유도용액 회수장치 및 유도용액 회수방법 - Google Patents

에너지 비용을 절감할 수 있는 유도용액 회수장치 및 유도용액 회수방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해수의 담수화를 위한 정삼투공정에 사용되는 유도용액 회수장치 및 유도용액 회수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 이젝터를 이용하여 에너지 비용을 절감할 수 있는 유도용액 회수장치 및 유도용액 회수방법에 관한 것이다. 이를 위해 유도용액 회수장치는 희석된 유도용액을 스트리퍼로 공급하는 유도용액 공급부; 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수를 분리하는 스트리퍼; 스트리퍼와 연결되고, 스팀을 공급받아 스트리퍼 내부로 열을 공급하는 리보일러; 스트리퍼에서 분리된 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수부; 및 스트리퍼의 내부를 감압하는 이젝터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

에너지 비용을 절감할 수 있는 유도용액 회수장치 및 유도용액 회수방법{RECOVERY APPARATUS AND RECOVERY METHOD OF DILUTED DRAW SOLUTION FOR SAVING ENERGY EXPENDITURE}
본 발명은 해수의 담수화를 위한 정삼투공정에 사용되는 유도용액 회수장치 및 유도용액 회수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 이젝터를 이용하여 에너지 비용을 절감할 수 있는 유도용액 회수장치 및 유도용액 회수방법에 관한 것이다.
최근 전세계적으로 물부족 문제가 심화되고 있다. 지구상 물의 약 97%가 해수이고 나머지 담수중에서도 인간이 사용할 수 있는 양은 많지 않다. 또한, 기상이변과 사막화, 수자원 오염 등으로 인하여 앞으로 물 부족 문제는 더욱 심화될 것으로 예상된다. 이러한 물 부족 현상을 해결하기 위하여 해수담수화는 무한한 수자원인 바닷물을 담수로 이용할 수 있다는 측면에서 물 부족 문제를 해결하는 강력한 대안으로 간주되고 있다.
해수로부터 담수를 획득하기 위해서는 해수에 용존되어 있거나 부유하는 성분들을 용수 및 음용수 기준에 적합하도록 제거해야 한다. 해수를 담수화하는 방법은 크게 증발법과 역삼투법으로 구분될 수 있으며, 최근에는 역삼투법이 널리 사용되고 있다. 역삼투법은 해수에 함유되어 있는 성분을 역삼투막을 이용하여 처리수와 농축수로 분리시키는 방법이며, 처리수는 성분 농도를 희박하게 하여 용수 및 음용수로 활용되고 농축수는 다시 바다로 배출된다.
이와 같이 해수의 분리 및 정제가 이루어지는 역삼투막에서, 물과 염을 분리하기 위해서는 용존되어 있는 성분들에 의해 유발되는 삼투압 이상의 압력을 유입되는 해수에 가해주어야 분리가 일어나기 시작한다. 따라서 해수가 갖고 있는 삼투압을 극복하고 담수를 생산하는데 필요한 압력의 구동력으로 고압펌프를 이용하게 되며, 이를 위하여 많은 에너지가 사용된다. 이와 같은 높은 전력비 부담으로 인해 중동지역을 제외한 세계의 다른 지역에서는 해수 담수화 시스템이 제한적으로 보급되고 있다.
최근 들어 역삼투법에 의한 해수담수화의 한계를 극복하기 위한 방법으로 정삼투법이 활발하게 검토되고 있다. 정삼투법은 역삼투법과 달리 삼투압의 차이를 이용하여 물과 이온을 분리하는 방법이다. 따라서 정삼투에서는 역삼투와 같은 높은 압력이 필요하지 않아 에너지 사용량이 상대적으로 낮은 것으로 알려져 있다. 정삼투에서는 이러한 높은 삼투압을 발생시키기 위하여 유도용질이 녹아 있는 유도용액을 사용한다. 따라서 정삼투 공정에서는 유도용액과 해수로부터 분리된 물이 혼합된 용액이 생산되기 때문에 추가적으로 유도용액과 물을 분리하는 과정이 필요하게 되며 이 과정을 유도용액 회수공정이라고 한다.
현재 유도용액 회수공정에는 주로 증발법이 많이 사용되고 있다. 그러나 증발법에는 많은 에너지가 필요하므로 적용에 한계가 있으며 오히려 역삼투법에 의한 해수담수화 단독공정보다 더 많은 에너지를 필요로 하기도 한다. 따라서, 정삼투 공정을 실용화하기 위하여 유도용액 회수공정에서 소모되는 에너지를 절감할 수 있는 유도용액 회수장치에 대한 요구가 이어지고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0014791호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 정삼투 공정에서 에너지 비용을 절감할 수 있는 유도용액 회수장치 및 유도용액 회수방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.
상기 목적은, 희석된 유도용액을 스트리퍼로 공급하는 유도용액 공급부; 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하는 스트리퍼; 스트리퍼와 연결되고, 스팀을 공급받아 스트리퍼 내부로 열을 공급하는 리보일러; 스트리퍼에서 분리된 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수부; 및 스트리퍼의 내부를 감압하는 이젝터;를 포함하는 유도용액 회수장치에 의해 달성될 수 있다.
이때, 이젝터는, 유체들이 수용되는 흡인실; 흡인실로 유체를 안내하는 제1흡입부; 흡인실로 유체를 안내하는 제2흡입부; 흡인실과 연결되고, 흡인실에서 혼합된 유체가 이동하며, 중심부 단면의 폭이 가장자리의 단면의 폭보다 얇은 확산부; 및 유체를 배출하는 배출부;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 이젝터의 제2흡입부는 스트리퍼의 상단과 연결되고, 배출부는 유도용액 회수부와 연결되며, 리보일러에 공급되는 스팀의 일부를 제1흡입부로 공급받아 배출부로 배출함으로써 스트리퍼의 내부를 감압할 수 있고, 이때, 이젝터로 공급되는 스팀의 압력을 낮추기 위한 감압기;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 이젝터의 제2흡입부는 스트리퍼의 상단과 연결되고, 배출부는 유도용액 회수부와 연결되며, 공기 압축기로부터 기체를 제1흡입부로 공급받아 배출부로 배출함으로써 스트리퍼의 내부를 감압할 수 있다.
또한, 유도용액 회수장치는 유도용액 공급부 및 리보일러와 연결된 열교환기;를 포함하되, 열교환기에서, 스트리퍼로 공급되는 희석된 유도용액과 리보일러에서 배출된 생산수 사이에 열교환이 일어날 수 있다.
또한, 유도용액 공급부는 스트리퍼로 공급하는 희석된 유도용액을 가압하기 위한 가압펌프;를 포함할 수 있고, 스트리퍼는 복수 단의 충전부를 포함할 수 있으며, 리보일러는 공급되는 스팀을 배출하는 튜브;를 포함할 수 있고, 유도용액 회수부는 회수된 유도용액을 냉각하는 응축기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적은, 희석된 유도용액을 스트리퍼로 공급하는 유도용액 공급부; 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하는 스트리퍼; 스트리퍼와 연결되고, 스팀을 공급받아 스트리퍼 내부로 열을 공급하는 리보일러; 스트리퍼에서 분리된 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수부; 및 리보일러로부터 생산수의 일부를 회수하는 이젝터;를 포함하는 유도용액 회수장치에 의해 달성될 수 있다.
이때, 이젝터는, 유체들이 수용되는 흡인실; 흡인실로 유체를 안내하는 제1흡입부; 흡인실로 유체를 안내하는 제2흡입부; 흡인실과 연결되고, 흡인실에서 혼합된 유체가 이동하며, 유체가 이동하면서 단면의 폭이 얇아졌다가 중심부 단면의 폭이 가장 얇은 확산부; 및 유체를 배출하는 배출부;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 이젝터의 제1흡입부는 유도용액 공급부와 연결되고, 배출부는 스트리퍼 상단과 연결되며, 리보일러로부터 생산수를 제2흡입부로 공급받아 희석된 유도용액과 함께 스트리퍼로 공급하여 희석된 유도용액의 온도를 상승시킬 수 있다.
또한, 유도용액 회수장치는 유도용액 공급부 및 리보일러와 연결된 열교환기;를 포함하되, 열교환기에서, 스트리퍼로 공급되는 희석된 유도용액과 리보일러에서 배출된 생산수 사이에 열교환이 일어날 수 있다.
또한, 유도용액 공급부는 스트리퍼로 공급하는 희석된 유도용액을 가압하기 위한 가압펌프;를 포함할 수 있고, 스트리퍼는 복수 단의 충전부를 포함할 수 있으며, 리보일러는 공급되는 스팀을 배출하는 튜브;를 포함할 수 있고, 유도용액 회수부는 회수된 유도용액을 냉각하는 응축기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적은, 유도용액 공급부로부터 희석된 유도용액을 스트리퍼로 공급하는 유도용액 공급단계; 이젝터를 이용하여 스트리퍼 내부를 감압하는 스트리퍼 감압단계; 리보일러로부터 열을 공급받아 스트리퍼 내부를 가열하여 스트리퍼 내부에서 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하는 증류단계; 및 스트리퍼에서 분리되는 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수단계;를 포함하는 유도용액 회수방법에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게, 스트리퍼 감압단계는, 리보일러에 공급되는 스팀의 일부를 이젝터로 공급한 후, 이젝터의 배출부로 배출함으로써 스트리퍼의 내부를 감압할 수 있고, 스트리퍼 감압단계 전에, 이젝터에 공급되는 스팀의 압력을 낮추기 위한 스팀 감압단계;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 스트리퍼 감압단계는, 공기 압축기로부터 기체를 이젝터로 공급한 후, 이젝터의 배출부로 배출함으로써 스트리퍼의 내부를 감압할 수 있다.
또한, 스트리퍼로 공급되는 희석된 유도용액과 리보일러에서 배출되는 생산수 사이에 열교환이 일어나는 열교환단계;를 포함할 수 있다.
또한, 유도용액 공급단계에서, 희석된 유도용액을 가압하는 가압단계;를 포함할 수 있고, 증류단계에서, 희석된 유도용액은 다단계 증류가 일어날 수 있으며, 유도용액 회수단계 전에, 회수된 유도용액을 냉각하는 응축단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적은, 유도용액 공급부로부터 희석된 유도용액을 스트리퍼로 공급하는 유도용액 공급단계; 리보일러로부터 열을 공급받아 스트리퍼 내부를 가열하여 스트리퍼 내부에서 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하는 증류단계; 스트리퍼에서 분리되는 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수단계; 및 리보일러에서 배출되는 생산수의 일부를 이젝터로 회수하는 생산수 회수단계;를 포함하는 유도용액 회수방법에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게, 생산수 회수단계에서, 회수된 생산수는 이젝터로 공급되고, 유도용액 공급부로부터 공급되는 희석된 유도용액과 혼합되어 희석된 유도용액의 온도를 상승시킬 수 있다.
또한, 스트리퍼로 공급되는 희석된 유도용액과 리보일러에서 배출되는 생산수 사이에 열교환이 일어나는 열교환단계;를 포함할 수 있다.
또한, 유도용액 공급단계에서, 희석된 유도용액을 가압하는 가압단계;를 포함할 수 있고, 증류단계에서, 희석된 유도용액은 다단계 증류가 일어날 수 있으며, 유도용액 회수단계 전에, 회수된 유도용액을 냉각하는 응축단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 정삼투 공정에서 유도용액을 회수하기 위한 에너지 비용을 절감할 수 있는 효과를 가진다.
구체적으로, 이젝터를 활용하여 유도용액 회수장치의 스트리퍼 내부를 감압하거나, 스트리퍼로 공급되는 희석된 유도용액을 사전 가열(pre-heat up)하여 스트리퍼에서 필요한 현열을 줄이고, 이를 통해 에너지 비용을 절감할 수 있는 효과를 가진다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도용액 회수장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도용액 회수장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도용액 회수장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 일 예에 따른 이젝터를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 일 예에 따른 스트리퍼를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.
도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도용액 회수장치(100)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도용액 회수장치(100)는 희석된 유도용액을 스트리퍼(20)로 공급하는 유도용액 공급부(10); 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수를 분리하는 스트리퍼(20); 스트리퍼(20)와 연결되고, 스팀을 공급받아 스트리퍼(20) 내부로 열을 공급하는 리보일러(30); 스트리퍼(20)에서 분리된 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수부(40); 및 스트리퍼(20)의 내부를 감압하는 이젝터(50);를 포함한다.
정삼투 공정은 정삼투막을 사이에 두고 해수, 하폐수와 같은 피드용액(feed solution)과 유도용액(draw solution)을 배치시킨 상태에서 유도용액에 의한 정삼투를 유도하여 피드용액을 농축수와 희석된 유도용액으로 분리하는 기술이다. 이때, 정삼투 공정을 거친 유도용액을 재사용하기 위하여 상기 희석된 유도용액으로부터 유도용액을 회수하는 공정이 매우 중요한 부분을 차지하게 된다. 본 발명은 이러한 정삼투 공정을 이용하여 해수를 담수화 하는 시스템에서 이젝터(50)를 활용하여 유도용액 회수에 소모되는 에너지(현열) 비용을 절감할 수 있는 효과를 가진다.
일 실시예에 있어서, 유도용액 공급부(10)는 정삼투막에 의해 피드용액으로부터 유도용액으로 물이 이동하여 희석된 유도용액(diluted draw solution, DDS)을 스트리퍼(20)로 공급할 수 있다. 이때, 유도용액 공급부(10)는 스트리퍼(20)로 공급하는 희석된 유도용액을 적절한 압력으로 공급하기 위하여 가압펌프(11)를 구비할 수 있다.
유도용액은 정삼투 공정에서 핵심적인 역할을 수행하는 요소 중 하나로서, 담수화의 대상이 되는 해수 등의 원수(raw water)보다 염 농도가 높아 원수로부터 담수를 유도(draw)하는 역할을 하는 매체이며, 추후 희석된 유도용액으로부터 최종 생산수를 배출하고 농축된 유도 용액을 회수하여 다시 공정에 투입한다. 유도용액에 사용되는 유도용질로는 탄산수소암모늄(NH4HCO3)이 사용될 수 있고, 탄산수소암모늄은 고온에서 암모니아, 이산화탄소 및 물로 분해되어 쉽게 분리, 회수될 수 있다. 즉, 본 명세서에서 유도용액은 탄산수소암모늄(NH4HCO3) 수용액을 사용하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 있어서, 스트리퍼(stripper)(20)는 공급되는 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하는 탈거탑이다. 스트리퍼(20)는 리보일러(30)에 의해 약 1bar, 100℃ 조건으로 운영되는 것이 일반적이나, 본 발명은 후술할 이젝터(50)에 의해 그보다 낮은 압력을 유지할 수도 있다.
도 5는 일 예에 따른 스트리퍼(20)를 개략적으로 나타낸 도면으로, 이를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 스트리퍼(20)는 전체적인 외관은 원통형의 형상을 가질 수 있고, 상단에는 기체 배출관(21) 및 유도용액 공급관(25)이 구비될 수 있으며, 공급된 희석된 유도용액을 분사하기 위한 액체 분사부(22)와 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수(담수)로 분리하는 제1충전부(23) 및 제2충전부(24)가 구비될 수 있다. 여기에서, 스트리퍼(20)의 상단은 액체 분사부(22)보다 위 영역으로 기체 배출관(21) 및 유도용액 공급관(25)이 구비된 상부 영역을 의미한다.
또한, 필요에 따라 더욱 여러 층의 충전부를 구비할 수 있다. 각 충전부는 서로 다른 팩킹 물질(packing material)을 포함할 수 있고, 일 예에 있어서, 제1충전부(23)는 구조화된 팩킹 물질(structured packing material)을 포함할 수 있고, 제2충전부(24)는 폴 링(pall ring)과 같은 랜덤 팩킹 물질(random packing material)을 포함할 수 있다. 희석된 유도용액은 액체 분사부(22)에 의해 충전부로 분사되고, 충전부를 거치면서 생산수(담수)는 후술하는 리보일러(30)로 이동하고, 유도용액은 기체가 되어 기체 배출관(21)으로 빠져나간다.
일 실시예에 있어서, 리보일러(30)는 스트리퍼(20)와 연결되고, 스팀을 공급받아 스트리퍼(20) 내부로 열을 공급할 수 있다. 구체적으로, 리보일러(30)는 스트리퍼(20)의 하부에 위치할 수 있고, 내부에는 공급받는 스팀을 배출하는 튜브(31)를 포함할 수 있으며, 튜브(31)를 이용하여 스트리퍼(20)로 열을 공급할 수 있다. 이때, 공급되는 스팀은 일반적으로 수증기를 사용하고, 스트리퍼(20)가 약 1bar, 100℃ 조건으로 운영될 수 있도록 적절한 압력 및 온도로 공급될 수 있는데, 일반적으로 3~7bar 및 150℃ 내외의 스팀이 공급될 수 있다.
또한, 리보일러(30)는 스트리퍼(20)에서 분리되는 생산수(담수, product water)를 생산수 회수부로 배출할 수 있고, 이때, 생산수를 적절한 압력으로 배출하기 위한 생산수 가압펌프(32)를 구비할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 유도용액 회수부(40)는 스트리퍼(20)에서 분리된 농축된 유도용액을 회수할 수 있다. 여기에서 농축된 유도용액은 생산수가 분리되고, 기체 상태의 유도용질 및 기체 상태의 물(수증기)이 포함된 것을 의미한다. 유도용액 회수부(40)에서 회수된 유도용액은 다시 정삼투 공정으로 투입되어 재활용 될 수 있다. 또한, 필요에 따라 유도용액 회수부(40)는 농축된 유도용액을 냉각하는 응축기(41)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 이젝터(50)는 스트리퍼(20) 내부를 감압하여 스트리퍼(20) 내부에서 적은 열로도 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리할 수 있도록 한다.
도 4는 일 예에 따른 이젝터(50)를 개략적으로 나타낸 도면으로, 이를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 이젝터(50)는 유체들이 수용되는 흡인실(53), 흡인실(53)로 유체(제1유체)를 안내하는 제1흡입부(51), 흡인실(53)로 유체(제2유체)를 안내하는 제2흡입부(52), 흡인실(53)과 연결되고, 흡인실(53)에서 혼합된 유체가 이동하며, 중심부 단면의 폭이 가장자리의 단면의 폭보다 얇은 확산부(diffuser)(54) 및 유체를 배출하는 배출부(55)를 포함할 수 있다. 확산부(54)는 유체가 배출부(55)로 이동하는 통로로서, 도 4와 같이 그 단면을 살펴보면, 유체가 확산부(54)로 진입하는 영역(단면축소부(57))과 배출되는 영역(단면확대부(58)) 사이의 중간 영역의 단면의 폭이 가장 얇은 것이 특징이다.
이젝터(50)의 작동원리에 대해 설명하면, 제1흡입부(51)로 안내된 제1유체가 제1흡입부(51)와 연결된 노즐(56)로부터 고속으로 분출되면 흡인실(53) 내의 제2유체를 빨아들이면서 확산부(54)로 진입하게 된다. 이때, 흡인실(53) 내는 음압되어 다시 제2유체를 빨아들이게 된다. 제1유체 및 제2유체는 혼합되어 단면축소부(57) 지나 단면확대부(58)로 이동하고, 종국적으로 배출부(55)를 통해서 배출된다. 제1유체 및 제2유체가 혼할할 때, 제1유체가 가지고 있던 운동에너지는 혼합된 유체 전체의 운동에너지로 되고, 이어서 단면확대부(58)에서 속도가 저하됨에 따라 압력으로 전환된다. 따라서 제2유체는 흡인실(53)에서의 압력보다 높은 압력을 얻게 되고 흡인실(53) 또는 제2유체가 존재하는 장소의 압력보다 고압의 장소로 용이하게 배출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 이젝터(50)의 제2흡입부(52)는 스트리퍼(20)의 상단(기체 배출관)과 연결되고, 배출부(55)는 유도용액 회수부(40)와 연결되며, 리보일러(30)에 공급되는 스팀의 일부를 제1흡입부(51)로 공급받아 배출부(55)로 배출함으로써 스트리퍼(20)의 내부를 감압할 수 있다. 즉, 이때, 제1흡입부(51)로 공급되는 제1유체는 리보일러(30)로 공급되는 스팀의 일부가 되고, 제2유체는 스트리퍼(20) 내부의 유체가 되며, 스트리퍼(20)를 감압하기 위한 에너지로 스팀을 사용한다. 여기에서, 스트리퍼(20) 내부의 유체란 유도용질이 기체가 된 상태(암모니아, 이산화탄소, 수증기 등)를 의미한다. 구체적으로, 본 발명은 리보일러(30)로 공급되는 고온, 고압의 스팀의 일부를 이젝터(50)로 공급하고, 이젝터(50)를 통해 스트리퍼(20) 내부를 감압함으로써 스트리퍼(20) 내부에서 희석된 유도용액 가열시 요구되는 현열을 줄여 에너지를 절감할 수 있다. 보다 구체적으로, 이젝터(50)를 이용하여 스트리퍼(20)를 0.7bar로 감압할 경우, 89.9℃에서 물이 증발하여 기체로 변경될 수 있으므로 물 1톤 기준으로 정삼투 공정 운영시 에너지는 4243 kJ(약 5% 수준)으로 절약할 수 있다.
또한, 이젝터(50)로 공급되는 스팀의 압력을 적정 수준으로 조절하기 위하여 스팀이 이젝터(50)로 공급되는 라인에 감압기(70)를 설치하여 스팀의 압력을 낮출 수 있고, 바람직하게, 스트리퍼(20)의 운영조건보다 높은 압력(1~2 bar)으로 스팀을 공급할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 유도용액 회수장치(100)는 에너지 비용을 절감하기 위하여 유도용액 공급부(10) 및 리보일러(30)와 연결된 열교환기(60)를 포함할 수 있고, 열교환기(60)는 공지의 열교환기를 사용할 수 있다. 즉, 열교환기(60)는 리보일러(30)에서 배출되는 생산수와 유도용액 공급부(10)에서 스트리퍼(20)로 공급하는 희석된 유도용액의 열교환이 일어나도록 하여 희석된 유도용액의 온도를 상승시킬 수 있고, 이를 통해 스트리퍼(20)에서 보다 적은 열을 투입하여 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하여 에너지 비용을 절감할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도용액 회수장치(100)를 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 1과 이젝터(50)의 구성 및 연결관계만 차이를 보이므로 각 구성의 특징과 관련하여 중복되는 설명은 생략한다. 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도용액 회수장치(100)는 희석된 유도용액을 스트리퍼(20)로 공급하는 유도용액 공급부(10); 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하는 스트리퍼(20); 스트리퍼(20)와 연결되고, 스팀을 공급받아 스트리퍼(20) 내부로 열을 공급하는 리보일러(30); 스트리퍼(20)에서 분리된 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수부(40); 및 스트리퍼(20)의 내부를 감압하는 이젝터(50);를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 이젝터(50)의 제2흡입부(52)는 스트리퍼(20)의 상단(기체 배출관)과 연결되고, 배출부(55)는 유도용액 회수부(40)와 연결되며, 공기 압축기(80)로부터 기체를 제1흡입부(51)로 공급받아 배출부(55)로 배출함으로써 스트리퍼(20)의 내부를 감압할 수 있다. 즉, 이때, 제1흡입부(51)로 공급되는 제1유체는 공기 압축기(80)에서 공급되는 고압의 기체이고, 제2유체는 스트리퍼(20) 내부의 유체가 되며, 스트리퍼(20)를 감압하기 위한 에너지로 공기 압축기(80)에서 공급받는 기체(토출압)을 사용한다. 여기에서, 스트리퍼(20) 내부의 유체란 유도용질이 기체가 된 상태(암모니아, 이산화탄소, 수증기 등)를 의미한다. 구체적으로, 본 발명은 이젝터(50)와 연결되는 별도의 공기 압축기(80)를 구비하여 고압의 기체를 이젝터(50)로 공급하고, 이젝터(50)를 통해 스트리퍼(20) 내부를 감압함으로써 스트리퍼(20) 내부에서 희석된 유도용액 가열시 요구되는 현열을 줄여 에너지를 절감할 수 있다. 보다 구체적으로, 이젝터(50)를 이용하여 스트리퍼(20)를 0.7bar로 감압할 경우, 89.9℃에서 물이 증발하여 기체로 변경될 수 있으므로 물 1톤 기준으로 정삼투 공정 운영시 에너지는 4243 kJ(약 5% 수준)으로 절약할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도용액 회수장치(100)를 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 1과 이젝터(50)의 구성 및 연결관계만 차이를 보이므로 각 구성의 특징과 관련하여 중복되는 설명은 생략한다. 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도용액 회수장치(100)는 희석된 유도용액을 스트리퍼(20)로 공급하는 유도용액 공급부(10); 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하는 스트리퍼(20); 스트리퍼(20)와 연결되고, 스팀을 공급받아 스트리퍼(20) 내부로 열을 공급하는 리보일러(30); 스트리퍼(20)에서 분리된 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수부(40); 및 리보일러(30)로부터 생산수의 일부를 회수하는 이젝터(50);를 포함한다.
정삼투 공정은 정삼투막을 사이에 두고 해수, 하폐수와 같은 피드용액(feed solution)과 유도용액(draw solution)을 배치시킨 상태에서 유도용액에 의한 정삼투를 유도하여 피드용액을 농축수와 희석된 유도용액으로 분리하는 기술이다. 이때, 정삼투 공정을 거친 유도용액을 재사용하기 위하여 상기 희석된 유도용액으로부터 유도용액을 회수하는 공정이 매우 중요한 부분을 차지하게 된다. 본 발명은 이러한 정삼투 공정을 이용하여 해수를 담수화 하는 시스템에서 이젝터(50)를 활용하여 유도용액 회수에 소모되는 에너지(현열) 비용을 절감할 수 있는 효과를 가진다.
일 실시예에 있어서, 이젝터(50)의 제1흡입부(51)는 유도용액 공급부(10)와 연결되고, 배출부(55)는 스트리퍼(20) 상단과 연결되며, 리보일러(30)로부터 생산수를 제2흡입부(52)로 공급받아 희석된 유도용액과 함께 스트리퍼(20)로 공급하여 희석된 유도용액의 온도를 상승시킬 수 있다. 즉, 이때, 제1흡입부(51)로 공급되는 제1유체는 유도용액 공급부(10)에서 가압되어 공급되는 희석된 유도용액이고, 제2유체는 리보일러(30)에서 배출되는 생산수의 일부가 되며, 이젝터(50)를 구동하는데 필요한 에너지는 희석된 유도용액의 공급압력을 사용한다. 구체적으로, 희석된 유도용액을 희석된 유도용액 가압펌프(11)를 이용해서 이젝터(50)를 통해 스트리퍼(20)로 공급하면, 리보일러(30)에서 배출되는 생산수의 일부가 회수되고, 생산수는 희석된 유도용액과 혼합되면서 희석된 유도용액이 스트리퍼(20)로 공급되기 전에 사전가열(pre-heat up)되는 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 스트리퍼(20)에서 희석된 유도용액을 가열시 필요한 현열을 절감할 수 있다.
다음으로, 유도용액 회수방법에 대해 설명한다. 유도용액 회수방법을 설명하는데 있어 설명의 편의를 위하여 상술한 유도용액 회수장치(100)를 사용하여 설명하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유도용액 회수방법은 유도용액 공급부(10)로부터 희석된 유도용액을 스트리퍼(20)로 공급하는 유도용액 공급단계; 이젝터(50)를 이용하여 스트리퍼(20) 내부를 감압하는 스트리퍼 감압단계; 리보일러(30)로부터 열을 공급받아 스트리퍼(20) 내부를 가열하여 스트리퍼(20) 내부에서 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하는 증류단계; 및 스트리퍼(20)에서 분리되는 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수단계;를 포함한다.
정삼투 공정은 정삼투막을 사이에 두고 해수, 하폐수와 같은 피드용액(feed solution)과 유도용액(draw solution)을 배치시킨 상태에서 유도용액에 의한 정삼투를 유도하여 피드용액을 농축수와 희석된 유도용액으로 분리하는 기술이다. 이때, 정삼투 공정을 거친 유도용액을 재사용하기 위하여 상기 희석된 유도용액으로부터 유도용액을 회수하는 공정이 매우 중요한 부분을 차지하게 된다. 본 발명은 이러한 정삼투 공정을 이용하여 해수를 담수화 하는 시스템에서 이젝터(50)를 활용하여 유도용액 회수에 소모되는 에너지(현열) 비용을 절감할 수 있는 효과를 가진다.
일 실시예에 있어서, 유도용액 공급단계는 정삼투막에 의해 피드용액으로부터 유도용액으로 물이 이동하여 희석된 유도용액(diluted draw solution, DDS)을 스트리퍼(20)로 공급할 수 있다. 이때, 스트리퍼(20)로 공급하는 희석된 유도용액을 적절한 압력으로 공급하기 위하여 가압펌프(11)를 이용한 가압단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 스트리퍼 감압단계는 이젝터(50)를 이용하여 스트리퍼(20) 내부를 감압하는 단계로서, 스트리퍼(20) 내부를 감압하여 스트리퍼(20) 내부에서 적은 열로도 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리할 수 있도록 한다.
일 실시예에 있어서, 스트리퍼 감압단계는 리보일러(30)에 공급되는 스팀의 일부를 이젝터(50)로 공급한 후, 이젝터(50)의 배출부(55)로 배출함으로써 스트리퍼(20)의 내부를 감압할 수 있다. 구체적으로, 이젝터(50)의 제2흡입부(52)는 스트리퍼(20)의 상단(기체 배출관)과 연결되고, 배출부(55)는 유도용액 회수부(40)와 연결되며, 리보일러(30)에 공급되는 스팀의 일부를 제1흡입부(51)로 공급받아 배출부(55)로 배출함으로써 스트리퍼(20)의 내부를 감압할 수 있다. 즉, 이때, 제1흡입부(51)로 공급되는 제1유체는 리보일러(30)로 공급되는 스팀의 일부가 되고, 제2유체는 스트리퍼(20) 내부의 유체가 되며, 스트리퍼(20)를 감압하기 위한 에너지로 스팀을 사용한다. 여기에서, 스트리퍼(20) 내부의 유체란 유도용질이 기체가 된 상태(암모니아, 이산화탄소, 수증기 등)를 의미한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 리보일러(30)로 공급되는 고온, 고압의 스팀의 일부를 이젝터(50)로 공급하고, 이젝터(50)를 통해 스트리퍼(20) 내부를 감압함으로써 스트리퍼(20) 내부에서 희석된 유도용액 가열시 요구되는 현열을 줄여 에너지를 절감할 수 있다. 일 예로, 이젝터(50)를 이용하여 스트리퍼(20)를 0.7bar로 감압할 경우, 89.9℃에서 물이 증발하여 기체로 변경될 수 있으므로 물 1톤 기준으로 정삼투 공정 운영시 에너지는 4243 kJ(약 5% 수준)으로 절약할 수 있다.
또한, 스트리퍼 감압단계에 앞서 이젝터(50)에 공급되는 스팀의 압력을 낮추기 위한 스팀 감압단계를 포함할 수 있고, 바람직하게, 감압기(70)를 이용하여 스트리퍼(20)의 운영조건보다 높은 압력(1~2 bar)으로 스팀을 공급할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 스트리퍼 감압단계는 공기 압축기(80)로부터 기체를 이젝터(50)로 공급한 후, 이젝터(50)의 배출부(55)로 배출함으로써 스트리퍼(20)의 내부를 감압할 수 있다. 구체적으로, 이젝터(50)의 제2흡입부(52)는 스트리퍼(20)의 상단(기체 배출관)과 연결되고, 배출부(55)는 유도용액 회수부(40)와 연결되며, 공기 압축기(80)로부터 기체를 제1흡입부(51)로 공급받아 배출부(55)로 배출함으로써 스트리퍼(20)의 내부를 감압할 수 있다. 즉, 이때, 제1흡입부(51)로 공급되는 제1유체는 공기 압축기(80)에서 공급되는 고압의 기체이고, 제2유체는 스트리퍼(20) 내부의 유체가 되며, 스트리퍼(20)를 감압하기 위한 에너지로 공기 압축기(80)에서 공급받는 기체(토출압)을 사용한다. 여기에서, 스트리퍼(20) 내부의 유체란 유도용질이 기체가 된 상태(암모니아, 이산화탄소, 수증기 등)를 의미한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 이젝터(50)와 연결되는 별도의 공기 압축기(80)를 구비하여 고압의 기체를 이젝터(50)로 공급하고, 이젝터(50)를 통해 스트리퍼(20) 내부를 감압함으로써 스트리퍼(20) 내부에서 희석된 유도용액 가열시 요구되는 현열을 줄여 에너지를 절감할 수 있다. 일 예로, 이젝터(50)를 이용하여 스트리퍼(20)를 0.7bar로 감압할 경우, 89.9℃에서 물이 증발하여 기체로 변경될 수 있으므로 물 1톤 기준으로 정삼투 공정 운영시 에너지는 4243 kJ(약 5% 수준)으로 절약할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 증류단계는 리보일러(30)로부터 열을 공급받아 스트리퍼(20) 내부를 가열하여 스트리퍼(20) 내부에서 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리할 수 있다. 희석된 유도용액은 스트리퍼(20) 내부에서 다단계를 거쳐 증류될 수 있다. 구체적으로, 희석된 유도용액은 미세 입자 형태로 분사되어 서로 다른 팩킹 물질(packing material)을 포함하는 충전부를 통과하면서 농축된 유도용액과 생산수로 분리될 수 있다. 이때, 팩킹 물질은 구조화된 팩킹 물질(structured packing material)이나 폴 링(pall ring)과 같은 랜덤 팩킹 물질(random packing material)을 사용할 수 있다. 분리된 생산수(담수)는 리보일러(30)로 이동하고, 유도용액은 기체가 되어 스트리퍼(20)로부터 배출된다.
일반적으로 스트리퍼(20)는 리보일러(30)에서 열을 공급받아 1bar, 100℃의 조건에서 운영되나, 본 발명은 상술한 스트리퍼(20) 감압단계에 의해 100℃ 보다 낮은 온도에서 유도용액을 증발할 수 있어 희석된 유도용액 가열시 요구되는 현열을 줄여 에너지를 절감할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 유도용액 회수단계는 스트리퍼(20)에서 분리되는 농축된 유도용액을 회수할 수 있다. 여기에서 농축된 유도용액은 생산수가 분리되고, 기체 상태의 유도용질 및 기체 상태의 물(수증기)이 포함된 것을 의미한다. 유도용액 회수단계에서 회수된 유도용액은 다시 정삼투 공정으로 투입되어 재활용 될 수 있고, 필요에 따라 유도용액 회수단계 전에 농축된 유도용액을 냉각하는 응축단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 유도용액 회수방법은 에너지 비용을 절감하기 위하여 열교환기(60)를 사용하여 스트리퍼(20)로 공급되는 희석된 유도용액과 리보일러(30)에서 배출되는 생산수 사이에 열교환이 일어나는 열교환단계를 포함할 수 있다. 열교환기(60)는 공지의 열교환기를 사용할 수 있다. 즉, 열교환기(60)는 리보일러(30)에서 배출되는 생산수와 유도용액 공급부(10)에서 스트리퍼(20)로 공급하는 희석된 유도용액의 열교환이 일어나도록 하여 희석된 유도용액의 온도를 상승시킬 수 있고, 이를 통해 스트리퍼(20)에서 보다 적은 열을 투입하여 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하여 에너지 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도용액 회수방법은 유도용액 공급부(10)로부터 희석된 유도용액을 스트리퍼(20)로 공급하는 유도용액 공급단계; 리보일러(30)로부터 열을 공급받아 스트리퍼(20) 내부를 가열하여 스트리퍼(20) 내부에서 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하는 증류단계; 스트리퍼(20)에서 분리되는 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수단계; 및 리보일러(30)에서 배출되는 생산수의 일부를 이젝터(50)로 회수하는 생산수 회수단계;를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 유도용액 공급단계는 정삼투막에 의해 피드용액으로부터 유도용액으로 물이 이동하여 희석된 유도용액(diluted draw solution, DDS)을 스트리퍼(20)로 공급할 수 있다. 이때, 스트리퍼(20)로 공급하는 희석된 유도용액을 적절한 압력으로 공급하기 위하여 가압펌프(11)를 이용한 가압단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 증류단계는 리보일러(30)로부터 열을 공급받아 스트리퍼(20) 내부를 가열하여 스트리퍼(20) 내부에서 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리할 수 있다. 희석된 유도용액은 스트리퍼(20) 내부에서 다단계를 거쳐 증류될 수 있다. 구체적으로, 희석된 유도용액은 미세 입자 형태로 분사되어 서로 다른 팩킹 물질(packing material)을 포함하는 충전부를 통과하면서 농축된 유도용액과 생산수로 분리될 수 있다. 이때, 팩킹 물질은 구조화된 팩킹 물질(structured packing material)이나 폴 링(pall ring)과 같은 랜덤 팩킹 물질(random packing material)을 사용할 수 있다. 분리된 생산수(담수)는 리보일러(30)로 이동하고, 유도용액은 기체가 되어 스트리퍼(20)로부터 배출된다.
일 실시예에 있어서, 유도용액 회수단계는 스트리퍼(20)에서 분리되는 농축된 유도용액을 회수할 수 있다. 여기에서 농축된 유도용액은 생산수가 분리되고, 기체 상태의 유도용질 및 기체 상태의 물(수증기)이 포함된 것을 의미한다. 유도용액 회수단계에서 회수된 유도용액은 다시 정삼투 공정으로 투입되어 재활용 될 수 있고, 필요에 따라 유도용액 회수단계 전에 농축된 유도용액을 냉각하는 응축단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 생산수 회수단계는 리보일러(30)에서 배출되는 생산수의 일부를 이젝터(50)로 회수할 수 있다. 구체적으로, 이젝터(50)의 제1흡입부(51)는 유도용액 공급부(10)와 연결되고, 배출부(55)는 스트리퍼(20) 상단과 연결되며, 리보일러(30)로부터 생산수를 제2흡입부(52)로 공급받아 희석된 유도용액과 혼합되어 스트리퍼(20)로 공급하여 희석된 유도용액의 온도를 상승시킬 수 있다. 즉, 이때, 제1흡입부(51)로 공급되는 제1유체는 유도용액 공급부(10)에서 가압되어 공급되는 희석된 유도용액이고, 제2유체는 리보일러(30)에서 배출되는 생산수의 일부가 되며, 이젝터(50)를 구동하는데 필요한 에너지는 희석된 유도용액의 공급압력을 사용한다. 보다 구체적으로, 희석된 유도용액을 희석된 유도용액 가압펌프(11)를 이용해서 이젝터(50)를 통해 스트리퍼(20)로 공급하면, 리보일러(30)에서 배출되는 생산수의 일부가 회수되고, 생산수는 희석된 유도용액과 혼합되면서 희석된 유도용액이 스트리퍼(20)로 공급되기 전에 사전가열(pre-heat up)되는 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 스트리퍼(20)에서 희석된 유도용액을 가열시 필요한 현열을 절감할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 유도용액 회수방법은 에너지 비용을 절감하기 위하여 열교환기(60)를 사용하여 스트리퍼(20)로 공급되는 희석된 유도용액과 리보일러(30)에서 배출되는 생산수 사이에 열교환이 일어나는 열교환단계를 포함할 수 있다. 열교환기(60)는 공지의 열교환기를 사용할 수 있다. 즉, 열교환기(60)는 리보일러(30)에서 배출되는 생산수와 유도용액 공급부(10)에서 스트리퍼(20)로 공급하는 희석된 유도용액의 열교환이 일어나도록 하여 희석된 유도용액의 온도를 상승시킬 수 있고, 이를 통해 스트리퍼(20)에서 보다 적은 열을 투입하여 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하여 에너지 비용을 절감할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
100 : 유도용액 회수장치 10 : 유도용액 공급부
11 : 유도용액 가압 펌프 20 : 스트리퍼
21 : 기체 배출관 22 : 액체 분사부
23 : 제1충전부 24 : 제2충전부
25 : 유도용액 공급관 30 : 리보일러
31 : 튜브 32 : 생산수 가압 펌프
40 : 유도용액 회수부 41 : 응축기
50 : 이젝터 51 : 제1흡입부
52 : 제2흡입부 53 : 흡인실
54 : 확산부 55 : 배출부
56 : 노즐 57 : 단면축소부
58 : 단면확대부 60 : 열교환기
70 : 감압기 80 : 공기 압축기

Claims (16)

  1. 희석된 유도용액을 스트리퍼로 공급하는 유도용액 공급부;
    희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하는 스트리퍼;
    스트리퍼와 연결되고, 스팀을 공급받아 스트리퍼 내부로 열을 공급하는 리보일러;
    스트리퍼에서 분리된 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수부; 및
    스트리퍼의 내부를 감압하는 이젝터;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수장치.
  2. 제1항에 있어서, 이젝터는,
    유체들이 수용되는 흡인실;
    흡인실로 유체를 안내하는 제1흡입부;
    흡인실로 유체를 안내하는 제2흡입부;
    흡인실과 연결되고, 흡인실에서 혼합된 유체가 이동하며, 중심부 단면의 폭이 가장자리의 단면의 폭보다 얇은 확산부; 및
    유체를 배출하는 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수장치.
  3. 제2항에 있어서,
    이젝터의 제2흡입부는 스트리퍼의 상단과 연결되고, 배출부는 유도용액 회수부와 연결되며,
    리보일러에 공급되는 스팀의 일부를 제1흡입부로 공급받아 배출부로 배출함으로써 스트리퍼의 내부를 감압하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수장치.
  4. 제3항에 있어서,
    이젝터로 공급되는 스팀의 압력을 낮추기 위한 감압기;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수장치.
  5. 제2항에 있어서,
    이젝터의 제2흡입부는 스트리퍼의 상단과 연결되고, 배출부는 유도용액 회수부와 연결되며,
    공기 압축기로부터 기체를 제1흡입부로 공급받아 배출부로 배출함으로써 스트리퍼의 내부를 감압하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수장치.
  6. 희석된 유도용액을 스트리퍼로 공급하는 유도용액 공급부;
    희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하는 스트리퍼;
    스트리퍼와 연결되고, 스팀을 공급받아 스트리퍼 내부로 열을 공급하는 리보일러;
    스트리퍼에서 분리된 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수부; 및
    리보일러로부터 생산수의 일부를 회수하는 이젝터;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수장치.
  7. 제6항에 있어서, 이젝터는,
    유체들이 수용되는 흡인실;
    흡인실로 유체를 안내하는 제1흡입부;
    흡인실로 유체를 안내하는 제2흡입부;
    흡인실과 연결되고, 흡인실에서 혼합된 유체가 이동하며, 유체가 이동하면서 단면의 폭이 얇아졌다가 중심부 단면의 폭이 가장 얇은 확산부; 및
    유체를 배출하는 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수장치.
  8. 제7항에 있어서,
    이젝터의 제1흡입부는 유도용액 공급부와 연결되고, 배출부는 스트리퍼 상단과 연결되며,
    리보일러로부터 생산수를 제2흡입부로 공급받아 희석된 유도용액과 함께 스트리퍼로 공급하여 희석된 유도용액의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수장치.
  9. 유도용액 공급부로부터 희석된 유도용액을 스트리퍼로 공급하는 유도용액 공급단계;
    이젝터를 이용하여 스트리퍼 내부를 감압하는 스트리퍼 감압단계;
    리보일러로부터 열을 공급받아 스트리퍼 내부를 가열하여 스트리퍼 내부에서 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하는 증류단계; 및
    스트리퍼에서 분리되는 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수방법.
  10. 제9항에 있어서,
    스트리퍼 감압단계는, 리보일러에 공급되는 스팀의 일부를 이젝터로 공급한 후, 이젝터의 배출부로 배출함으로써 스트리퍼의 내부를 감압하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수방법.
  11. 제10항에 있어서,
    스트리퍼 감압단계 전에, 이젝터에 공급되는 스팀의 압력을 낮추기 위한 스팀 감압단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수방법.
  12. 제9항에 있어서,
    스트리퍼 감압단계는, 공기 압축기로부터 기체를 이젝터로 공급한 후, 이젝터의 배출부로 배출함으로써 스트리퍼의 내부를 감압하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수방법.
  13. 제9항에 있어서,
    스트리퍼로 공급되는 희석된 유도용액과 리보일러에서 배출되는 생산수 사이에 열교환이 일어나는 열교환단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수방법.
  14. 유도용액 공급부로부터 희석된 유도용액을 스트리퍼로 공급하는 유도용액 공급단계;
    리보일러로부터 열을 공급받아 스트리퍼 내부를 가열하여 스트리퍼 내부에서 희석된 유도용액을 농축된 유도용액과 생산수로 분리하는 증류단계;
    스트리퍼에서 분리되는 농축된 유도용액을 회수하는 유도용액 회수단계; 및
    리보일러에서 배출되는 생산수의 일부를 이젝터로 회수하는 생산수 회수단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수방법.
  15. 제14항에 있어서,
    생산수 회수단계에서, 회수된 생산수는 이젝터로 공급되고, 유도용액 공급부로부터 공급되는 희석된 유도용액과 혼합되어 희석된 유도용액의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수방법.
  16. 제14항에 있어서,
    스트리퍼로 공급되는 희석된 유도용액과 리보일러에서 배출되는 생산수 사이에 열교환이 일어나는 열교환단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유도용액 회수방법.
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