KR20200006838A - 폐유기용매 정제 방법 - Google Patents

폐유기용매 정제 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200006838A
KR20200006838A KR1020180080703A KR20180080703A KR20200006838A KR 20200006838 A KR20200006838 A KR 20200006838A KR 1020180080703 A KR1020180080703 A KR 1020180080703A KR 20180080703 A KR20180080703 A KR 20180080703A KR 20200006838 A KR20200006838 A KR 20200006838A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
organic solvent
waste organic
weight
parts
waste
Prior art date
Application number
KR1020180080703A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102097384B1 (ko
Inventor
신수진
Original Assignee
유니온정유(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유니온정유(주) filed Critical 유니온정유(주)
Priority to KR1020180080703A priority Critical patent/KR102097384B1/ko
Publication of KR20200006838A publication Critical patent/KR20200006838A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102097384B1 publication Critical patent/KR102097384B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

본 발명의 폐유기용매 정제 방법은 폐유기용매에 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하는 1차 정제 단계 및 상기 1차 정제된 폐유기용매에 탄산칼륨(K2CO3)을 혼합하는 2차 정제 단계를 포함하여, 투명도가 높고, 금속성분 및 유기물 등의 불순물 제거 효율이 우수하다.

Description

폐유기용매 정제 방법{METHOD FOR PURIFICATION OF WASTE ORGANIC SOLVENT}
본 발명은 폐유기용매 정제 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 폐유기용매에 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하는 1차 정제 단계 및 상기 1차 정제된 폐유기용매에 탄산칼륨(K2CO3)을 혼합하는 2차 정제 단계를 포함하여, 폐유기용매의 투명도를 높이고, 금속성분 및 유기물 등의 불순물 제거 효율이 우수한 폐유기용매 정제 방법에 관한 것이다.
유기용매란 대상 물질을 용해, 추출하되 대상 물질과 반응하지 않는 탄소화합물(탄화수소, 알코올, 에테르, 아민, 아세톤 등)을 지칭하는 것으로써, 섬유 제조업, 종이 제품 제조업, 고무 제품 및 플라스틱 제품 제조업, 및 고압액체크로마토그래피 등 다양한 분야에서 다량의 유기용매가 사용되고 있으며 그 양과 가격은 점차 상승하고 있는 추세이다.
따라서, 제품의 가격 경쟁력을 위해 제품 제조 시 발생하는 폐유기용매의 정제를 통한 회수가 중요하다. 일반적으로 폐유기용매 내의 불순물을 제거하는 방법으로는 다양한 방법들이 시도되고 있으나, 유기 불순물, 금속 염화물과 같은 무기 금속 불순물들의 제거 효율이 떨어지거나, 탁도가 높아 재사용이 어려운 문제가 있다.
이에, 폐유기용매의 투명도를 높일 수 있고, 금속성분 및 유기물 등의 불순물 제거 효율이 우수한 폐유기용매 정제 방법이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 폐유기용매의 투명도를 높일 수 있는 폐유기용매 정제 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 폐유기용매의 금속성분 및 유기물 등의 불순물 제거 효율이 우수한 폐유기용매 정제 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 폐유기용매 정제 방법에 관한 것이다.
일 구체예에 따르면, 상기 폐유기용매 정제 방법은 폐유기용매에 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하는 1차 정제 단계 및 상기 1차 정제된 폐유기용매에 탄산칼륨(K2CO3)을 혼합하는 2차 정제 단계를 포함한다.
또한, 상기 차아염소산나트륨(NaOCl)은 상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부로 포함될수 있고, 상기 탄산칼륨(K2CO3)은 상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
다른 구체예에서, 상기 폐유기용매 정제 방법은 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하는 단계 이후, 상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 트리에틸아민(Triethylamine, TEA) 1 내지 5 중량부를 투입하여 트리에틸아민염산염을 생성한 후, 응집조성물 1 내지 5 중량부를 투입하여 트리에틸아민염산염을 응집시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 구체예에서, 상기 폐유기용매 정제 방법은 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하는 단계 이후, 상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 트리에틸아민(Triethylamine, TEA) 1 내지 5 중량부를 투입하여 트리에틸아민염산염을 생성하고, 산화아연(ZnO) 1 내지 5 중량부를 투입하여 염소화합물을 흡착한 후, 응집조성물 1 내지 5 중량부를 투입하여 트리에틸아민염산염 또는 염소화합물이 흡착된 산화아연을 응집시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 응집조성물은 알루미늄계 응집제 및 철염계 응집제를 포함하며, 상기 알루미늄계 응집제는 황산알루미늄 또는 폴리염화알루미늄을 포함하고, 상기 철염계 응집제는 염화 제1철, 염화 제2철, 폴리염화철, 황산 제1철, 황산제2철, 및 폴리황산철 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 응집조성물은 알루미늄계 응집제와 철염계 응집제가 1:1 내지 5:1의 중량비로 혼합될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 상기 폐유기용매는 이온교환수지에 접촉하는 전처리 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전처리 단계는 폐유기용매가 이온교환수지에 접촉한 후, 제올라이트 4A와 접촉하는 공정을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 폐유기용매의 투명도를 높일 수 있고, 금속성분 및 유기물 등의 불순물 제거 효율이 우수한 폐유기용매 정제 방법을 제공하는 효과를 갖는다.
이하, 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 범위를 나타내는 'X 내지 Y'는 'X 이상 Y 이하'를 의미한다.
폐유기용매 정제 방법
이하, 본 발명의 폐유기용매 정제 방법을 구체적으로 설명한다.
일 구체예에 따르면, 상기 폐유기용매 정제 방법은 폐유기용매에 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하는 1차 정제 단계 및 상기 1차 정제된 폐유기용매에 탄산칼륨(K2CO3)을 혼합하는 2차 정제 단계를 포함한다.
본 발명은 폐유기용매에 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하는 1차 정제 단계를 포함함으로써, 금속성분 및 유기물 등의 불순물 제거 효율이 우수한 장점이 있다. 차아염소산나트륨(NaOCl)은 강력한 산화력을 지니고 있기 때문에 산화, 표백, 분해 작용을 통해 폐유기용매를 정제시키는 기능을 수행할 수 있다.
구체예에서, 상기 차아염소산나트륨(NaOCl)은 적절한 양의 물(H2O) 및/또는 세라믹 촉매와 함께 사용될 수 있다. 상기 세라믹 촉매는 페라이트 자성체를 포함하는 메카세라 촉매일 수 있고, 상기 메카세라 촉매는 화이트 촉매 : 블랙 촉매 : 브라운 촉매의 혼합비율은 중량 기준 30~45 : 10~25 : 30~45로 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 화이트 촉매는 페라이트(ferrite) 자성체, 지르코니아(ZrO2), 티탄(Ti), 산화바륨(BaO) 및 규조토를 포함할 수 있고, 상기 블랙 촉매는 페라이트(ferrite) 자성체, 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 티탄(Ti), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 및 칼륨(K)를 포함할 수 있으며, 브라운 촉매는 페라이트(ferrite) 자성체, 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 티탄(Ti), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 칼륨(K) 및 지르코늄(Zr)을 포함할 수 있다.
상기 물(H2O) 및 세라믹 촉매는 상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 0.1 내지 3 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 폐유기용매 정제 효율이 극대화될 수 있다.
상기 차아염소산나트륨(NaOCl)은 상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부, 구체적으로 2 내지 4 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 폐유기용매의 정제 효율이 우수하면서도 염소계 불순물이 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 1차 정제된 폐유기용매에 탄산칼륨(K2CO3)을 혼합하는 2차 정제 단계를 포함함으로써, 폐유기용매의 정제 효율을 더욱 개선시키면서도, 폐유기용매의 투명도를 향상시킬 수 있다. 상기 탄산칼륨(K2CO3)은 계면활성 효과로 불순물을 제거할 수 있고, 특히 폐유기용매의 투명도를 향상 효과가 우수하다.
상기 탄산칼륨(K2CO3)은 상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부, 구체적으로 2 내지 4 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 폐유기용매의 정제 효율이 우수하면서도 폐유기용매의 투명도를 향상 효과가 우수하다.
구체예에서, 상기 차아염소산나트륨(NaOCl) 및 탄산칼륨(K2CO3)은 폐유기용매에 0.5:1 내지 2:1의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 중량비 범위에서 정제 효율 및 투명도 개선의 밸런스가 우수하다.
본 발명에서 폐유기용매는 기 사용한 유기용매를 의미하며, 예를 들어 탄화수소, 알코올, 에테르, 아민 또는 아세톤 등을 의미할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 폐유기용매 정제 방법은 아세톤을 정제하는데 특히 효과적일 수 있다.
다른 구체예에서, 상기 폐유기용매 정제 방법은 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하는 단계 이후, 트리에틸아민(Triethylamine, TEA)을 투입하여 트리에틸아민염산염을 생성한 후, 응집조성물을 투입하여 트리에틸아민염산염을 응집시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 트리에틸아민(Triethylamine, TEA)은 염소 또는 염소 이온과 반응성이 높아 트리에틸아민염산염을 생성할 수 있다. 이로써, 본 발명의 폐유기용매 정제 방법은 폐유기용매에 포함되어 있거나, 또는 차아염소산나트륨(NaOCl)을 적용함으로써 발생할 수 있는 염소, 염소이온, 또는 염소화합물 등의 염소계 불순물들을 효과적으로 제거하는 효과가 있다.
구체적으로, 트리에틸아민염산염이 생성되는 구체적은 반응메커니즘은 하기의 화학반응식 1 로 예시할 수 있다.
[화학반응식 1]
Figure pat00001
상기 트리에틸아민염산염은 수용액 중에서는 용해도가 높지만 폐유기용매 내에서는 불용성의 염소화합물로 존재하게 되므로, 염소 또는 염소이온을 선택적으로 포집하여 제거할 수 있다.
상기 트리에틸아민(Triethylamine, TEA)은 상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부, 구체적으로 2 내지 4 중량부를 투입할 수 있다. 상기 함량 범위에서, 폐유기용매 내에서 염소계 불순물을 제거하는 효율이 극대화될 수 있다.
상기 응집조성물을 투입하여 응집시키는 단계는 트리에틸아민염산염 입자를 응집시켜 거대화시키는 과정이다.
구체적으로, 상기 응집조성물은 알루미늄계 응집제 및 철염계 응집제를 포함할 수 있다. 상기 알루미늄계 응집제는 황산알루미늄 또는 폴리염화알루미늄을 포함하고, 상기 철염계 응집제는 염화 제1철, 염화 제2철, 폴리염화철, 황산 제1철, 황산제2철, 및 폴리황산철 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 응집조성물은 알루미늄계 응집제와 철염계 응집제를 1:1 내지 5:1, 구체적으로, 1.5:1 내지 2.5:1의 중량비로 혼합된 것일 수 있다. 상기 중량비 범위에서 우수한 응집 속도와 응집 효과를 나타낼 수 있다.
상기 응집조성물에 의하여 응집된 입자는 25 내지 40㎛의 중력 침전 가능한 입자로 성장하기 때문에 용이하게 입자를 제거할 수 있다. 상기 중력 침전에 의하여 침전된 염소화합물 입자는 감압 또는 가압 여과 방식, 또는 자연침강 방식에 의해 제거할 수 있다.
상기 응집조성물은 상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부, 구체적으로 2 내지 4 중량부를 투입할 수 있다. 상기 함량 범위에서, 폐유기용매 내에서 염소계 불순물을 제거하는 효율이 극대화될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 상기 폐유기용매 정제 방법은 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하는 단계 이후, 트리에틸아민(Triethylamine, TEA)을 투입하여 트리에틸아민염산염을 생성하고, 산화아연(ZnO)을 투입하여 염소화합물을 흡착한 후, 응집조성물을 투입하여 트리에틸아민염산염 또는 염소화합물이 흡착된 산화아연을 응집시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 트리에틸아민(Triethylamine, TEA)은 염소 또는 염소 이온과 반응성이 높아 트리에틸아민염산염을 생성할 수 있고, 상기 산화아연(ZnO)은 폐유기용매 내에 포함된 염소 화합물의 흡착 제거에 효과가 있다.
상기 트리에틸아민염산염의 생성 메커니즘은 상기한 바와 같고, 상기 산화아연(ZnO)은 특별한 제한은 없으나 염소화합물의 흡착 성능에 비추어 볼 때 비표면적(bet)인 20 내지 100 m2/g, 구체적으로 3 내지 80 m2/g, 보다 구체적으로 40 내지 70 m2/g인 것을 사용할 수 있다. 여기서 비표면적이란, BET(Brunauer, Emmett, Teller)의 흡착 등온식에 기초해 구해진 평균 비표면적을 나타낸다.
상기 산화아연은 수산화아연, 탄산아연, 염기성탄산아연 등을 350 내지 400℃로 소성시켜 얻을 수 있다. 상기 수산화아연, 탄산아연, 염기성탄산아연 등은 수용액에서 결정화시킨 것일 수 있고, 예를 들면 탄산암모늄 아연 수용액에서 침전시킨 탄산아연, 균일 침전법으로 얻어진 수산화아연 등이 사용될 수 있다.
상기 산화아연이 염소화합물을 흡착시키는 반응메커니즘은 하기 화학반응식 2로 예시할 수 있다.
[화학반응식 2]
Figure pat00002
상기 산화아연은 상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부, 구체적으로 2 내지 4 중량부를 투입할 수 있다. 상기 함량 범위에서, 폐유기용매 내에서 염소계 불순물을 제거하는 효율이 극대화될 수 있다.
상기 응집조성물을 투입하여 응집시키는 단계는 트리에틸아민염산염 또는 염소화합물이 흡착된 산화아연 입자를 응집시켜 거대화시키는 과정이다. 염소화합물이 흡착된 산화아연 입자가 함께 응집되는 것을 제외하고는 상기 다른 구체예에 기재된 응집조성물을 포함하여 응집시키는 단계와 실질적으로 동일할 수 있다. 구체적으로, 응집조성물에 의하여 응집된 입자는 25 내지 40㎛의 중력 침전 가능한 입자로 성장하기 때문에 용이하게 입자를 제거할 수 있다. 상기 중력 침전에 의하여 침전된 염소화합물 입자는 감압 또는 가압 여과 방식, 또는 자연침강 방식에 의해 제거할 수 있다.
또 다른 구체예에서, 상기 폐유기용매는 이온교환수지에 접촉하는 전처리 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이온교환수지는 폐유기용매에 포함된 특정 금속성분과 유기물을 제거하는 효과가 있으며, 다른 흡착제에 비해 제거 효율이 우수하고, 금속 성분의 재용출을 방지할 수 있는 장점이 있다.
구체적으로, 상기 이온교환수지는 크게 양이온수지(카운터 이온(counter ion)이 양이온이며(SO3 -H+), 양이온을 분리)와 음이온수지(카운터 이온(counter ion) 음이온이며(N+OH-), 음이온을 분리)로 구분된다. 폐유기용매에 포함되어 있는 불순물 중 제거하고자 하는 금속성분이 양이온의 금속성분으로 구성되어 있기 때문에 양이온 이온교환수지가 적합하다. 이에 적합한 양이온 이온교환수지로 본 발명에서는 Trilite SCR-B (이온텍사 제품)을 사용할 수 있고, 이는 스틸렌-디비닐벤젠(styrene-divinylbenznene)을 기본 모체로 황산기가 교환된 상태이다. 상기 이온교환수지는 평균입경이 0.4mm (입도분포 0.3 내지 1.2 mm)로 주로 컬럼에 주입하여 컬럼 상부에 정제할 폐유기용매를 연속적으로 주입하여 탑 하부로 연속적으로 정제된 폐유기용매를 회수하는 방법을 사용한다. 따라서 컬럼에 주입된 이온교환수지의 단위 그램당 주입한 회수아세톤의 유량은 공정변수로 10 내지 100 cc/분ㆍg (단위: 이온교환수지 g당 회수아세톤의 유량) 범위가 적당하며, 폐유기용매의 유량이 10 cc/분ㆍg 미만인 경우에는 유량이 너무 작아 컬럼을 통과할 때 채널링(channeling) 현상이 일어나 이온교환능력이 떨어질 수 있고, 유량이 100 cc/분ㆍg을 초과하는 경우에는 유량이 너무 커서 이온교환수지와 접촉 시간이 작아 불순물 제거 효율이 떨어질 수 있다.
또한, 상기 전처리 단계는 폐유기용매가 이온교환수지에 접촉한 후, 제올라이트 4A와 접촉하는 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 제올라이트 4A는 폐유기용매가 이온교환수지에 접촉하는 공정에서 용출될 수 있는 Al, Zn, Sn, Cu, Ba 등의 금속 성분 및 이온교환수지에 의해 발생될 수 있는 수분을 제거하고, 유기물을 완전히 제거할 수 있다. 이는 제올라이트 4A가 포함된 회분식 충진 증류탑(batch type packed distillation tower)에서 증류할 수 있고, 구체적으로 상기 회분식 충진증류탑은 단수가 30 내지 40단의 전체가 유리(glass) 재질의 증류탑을 사용할 수 있고, 증류 단수를 위해 유리 재질의 충진 물질(packing material)이 포함된 증류탑(packed tower) 형태를 사용할 수 있다. 상기 회분식 증류탑의 조작은 상압에서 증류하고자 하는 폐유기용매의 비점(예를 들어 폐아세톤은 비점이 56 ℃)을 기준으로 증류 온도를 조절하고 환류비를 조절하는 조작을 실시한다. 즉, 증류 온도는 폐유기용매의 비점까지는 증류가 잘되나 불순물 농도가 증가하여 이 비점이상으로 온도를 조작해야만 폐유기용매의 회수양이 증가하게 된다. 즉, 증류 온도는 비점 보다 약 5 내지 25℃ 높은 범위가 적절하며, 그 범위 미만인 경우에는 회수된 폐유기용매의 양이 너무 작아지며, 그 범위를 초과하는 경우 비점이 높은 일부 불순물도 증류되어 정제된 폐유기용매에 혼입되어 순도가 낮게 하는 문제점이 있다. 또한 증류에 의한 폐유기용매와 유사 성분의 유기물질의 분리를 위해 적절한 비율로 증류탑의 환류비(reflux ratio)를 조절해야 하는데, 이에 적합한 환류비는 2 내지 6의 조건이 적절하다. 즉, 환류비가 6을 초과하는 경우 증류에 의해 얻어진 폐유기용매의 순도는 증가할 수 있으나, 증류에 의해 상부로부터 분리되는 정제된 폐유기용매의 양보다 증류탑내로 환류되는 양이 너무 커서 증류하는데 시간이 너무 오래 걸려 장시간 온도를 유지하는 경우 불순물 중 일부 알데히드 등의 성분은 열에 분해되어 불순물과 일부 반응에 의해 불순물의 농도를 증가시킬 수 있는 문제점이 있다. 또한 환류비가 너무 낮은 경우 폐유기용매의 순도가 떨어지게 되는데, 환류비 2 미만에서는 분리되는 정제된 폐유기용매의 순도가 급격히 떨어지는 문제점이 있어 불순물이 잘 제거되지 않는 문제점이 있다.
상기 증류탑에 수분을 제거하기 위하여 제올라이트 4A는 폐유기용매 100 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부로 충진되며, 상기 제올라이트 4A의 충진량이 1 중량부 미만인 경우 원하는 수분양을 제거하기 곤란하고, 5 중량부를 초과하는 경우 수분제거뿐만 아니라 폐유기용매의 일부도 흡착하며, 증류탑 가열 시 열량이 더 필요하기 때문에 비효율적이다. 상기 제올라이트 4A를 증류탑에 포함시킴으로써 수분을 효과적으로 제거할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예
실시예 및 비교예에서 사용한 폐유기용매는 폐아세톤을 사용하였으며, 상기 폐아세톤의 사양은 아래와 같다.
폐아세톤: 무기금속 불순물로 Ca 0.12 ppm, Fe 40.65 ppm, K 0.29 ppm, Mg 0.06 ppm, Mn 11.6 ppm, Co 10.41 ppm, Cd 3.3 ppm, Sn 0.48 ppm, Cu 3.5 ppm 및 Al 0.52 ppm을 포함하고, 0.39%의 수분을 포함하며, 자외선 분광분석법 (UV spectroscopy)으로 분석시 UV 흡광도가 파장 330 nm에서 1.79, 파장 350 nm 내지 400 nm에서 0.84였고, 폴리염화비페닐(PCBs)을 20 ppm으로 함유하였다. 무기금속 불순물은 ICP-MS(Inductively coupled pasma-atomic emission spectrometer) 분석으로 산출하였다.
실시예 1
폐아세톤 100 중량부에 차아염소산나트륨(NaOCl) 3 중량부를 혼합한 후, 탄산칼륨(K2CO3) 3 중량부를 첨가하고, 충분히 교반하였다.
실시예 2
폐아세톤 100 중량부에 차아염소산나트륨(NaOCl) 3 중량부를 혼합한 후, 트리에틸아민(TEA) 3 중량부를 투입하여 트리에틸아민염산염을 생성시키고, 응집제로 황산알루미늄 2 중량부 및 폴리염화철 1 중량부를 첨가한 후, 생성된 응집물이 중력에 의해 자연 침강되도록 1 시간 정도 방치하였다. 침전이 완료된 폐아세톤은 여과필터를 이용하여 여과시키고, 탄산칼륨(K2CO3) 3 중량부를 첨가하고, 충분히 교반하였다.
실시예 3
폐아세톤 100 중량부에 차아염소산나트륨(NaOCl) 3 중량부를 혼합한 후, 트리에틸아민(TEA) 3 중량부를 투입하여 트리에틸아민염산염을 생성시키고, 비표면적이 45m2/g인 산화아연(ZnO) 3 중량부를 투입하였다. 응집제로 황산알루미늄 2 중량부 및 폴리염화철 1 중량부를 첨가한 후, 생성된 응집물이 중력에 의해 자연 침강되도록 1 시간 정도 방치하였다. 침전이 완료된 폐아세톤은 여과필터를 이용하여 여과시키고, 탄산칼륨(K2CO3) 3 중량부를 첨가하고, 충분히 교반하였다.
실시예 4
폐아세톤을 전처리 공정으로 스틸렌-디비닐벤젠계 양이온수지 이온교환수지 컬럼 (직경 1/2인치, 높이 1m, 1200 cm3 용량, 이온교환수지 Trilite SCR-B 1000 g주입)에 50 cc/분ㆍg로 탑 상부로 주입하면서 탑 하부로 1차 전처리된 폐아세톤을 얻었다. 이어서 유리 재질의 충진물이 포함된 30단의 회분식 충진증류탑으로 연속주입하고, 상기 증류탑에 폐아세톤 100 중량부에 대하여 제올라이트 4A 3 중량부를 주입하여 증류온도 70℃ 및 환류비 3에서 증류를 실시하였다. 증류는 초기에 주입한 양을 기준으로 90%가 증류될 때까지 증류를 실시하였으며, 정제되어 상부로 얻어진 폐아세톤의 회수율은 초기에 주입한 양을 기준으로 증류 후 얻은 양을 계산한 결과 85%이었다.
얻어진 폐아세톤을 다시 100 중량부 기준으로 하고, 차아염소산나트륨(NaOCl) 3 중량부를 혼합한 후, 트리에틸아민(TEA) 3 중량부를 투입하여 트리에틸아민염산염을 생성시키고, 비표면적이 45m2/g인 산화아연(ZnO) 3 중량부를 투입하였다. 응집제로 황산알루미늄 2 중량부 및 폴리염화철 1 중량부를 첨가한 후, 생성된 응집물이 중력에 의해 자연 침강되도록 1 시간 정도 방치하였다. 침전이 완료된 폐아세톤은 여과필터를 이용하여 여과시키고, 탄산칼륨(K2CO3) 3 중량부를 첨가하고, 충분히 교반하였다.
비교예 1
차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폐아세톤을 처리하였다.
비교예 2
탄산칼륨(K2CO3)을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폐아세톤을 처리하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2
전처리 미수행 미수행 미수행 수행 미수행 미수행
차아염소산나트륨 3 3 3 3 0 3
탄산칼륨 3 3 3 3 3 0
트리에틸아민 0 3 3 3 0 0
산화아연 0 0 3 3 0 0
황산알루미늄 0 2 2 2 0 0
폴리염화철 0 1 1 1 0 0
물성측정방법
(1) 무기금속 불순물(ppm): 실시예 및 비교예의 폐아세톤을 ICP-MS 분석으로 무기금속 불순물 함량을 측정하고, 하기 표 2에 나타내었다.
(2) UV 흡광도: 실시예 및 비교예의 폐아세톤을 자외선 분광분석법으로 330nm 및 350nm 내지 400nm에서의 UV 흡광도를 측정하고, 하기 표 2에 나타내었다.
(3) 염소 농도(ppm): 실시예 및 비교예의 폐아세톤을 DPD(diethyl-p-phenylenediamine) 발색법으로 측정하고, 하기 표 2에 나타내었다.
처리전 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2
ICP-MS 분석 (ppb) Ca 120 8 7 8 6 82 17
Fe 40650 13 14 11 7 3252 45
K 290 5 4 5 0.87 235 18
Mg 60 12 15 10 6 50 30
Mn 11600 3 3 3.5 1 975 19
Co 10410 2 3 2 1 897 13
Cd 3300 10 11 9 0.5 2904 32
Sn 480 8 9 5 1.2 442 45
Cu 3500 3.4 6 3 0.8 3288 13
Al 520 17 11 14 9 348 55
UV 흡광도 330nm 1.79 0.7679 0.7538 0.7398 0.8384 1.1892 1.3038
350nm ~ 400nm 0.84 0.0065 0.0063 0.0060 0.0068 0.2247 0.4542
염소 농도(ppm) 37 4.732 0.2865 0.2157 0.234 8.952 7.550
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 폐유기용매 정제 방법으로 정제하는 경우, 금속성분 및 유기물 제거 효율이 우수할 뿐만 아니라 투명도 역시 개선되는 반면, 비교예 1과 같이 차아염소산나트륨을 처리하지 않은 경우 특히 금속성분 및 유기물 제거 효율 및 투명도가 저하되거나, 비교예 2와 같이 탄산칼륨을 처리하지 않는 경우 특히 투명도가 낮은 것을 알 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (6)

  1. 폐유기용매에 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하는 1차 정제 단계; 및
    상기 1차 정제된 폐유기용매에 탄산칼륨(K2CO3)을 혼합하는 2차 정제 단계;
    를 포함하는 폐유기용매 정제 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차아염소산나트륨(NaOCl)은 상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부로 포함되고,
    상기 탄산칼륨(K2CO3)은 상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부로 포함되는 폐유기용매 정제 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폐유기용매 정제 방법은 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하는 단계 이후,
    상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 트리에틸아민(Triethylamine, TEA) 1 내지 5 중량부를 투입하여 트리에틸아민염산염을 생성한 후, 응집조성물 1 내지 5 중량부를 투입하여 트리에틸아민염산염을 응집시키는 단계;
    를 더 포함하는 폐유기용매 정제 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 폐유기용매 정제 방법은 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하는 단계 이후,
    상기 폐유기용매 100 중량부에 대하여 트리에틸아민(Triethylamine, TEA) 1 내지 5 중량부를 투입하여 트리에틸아민염산염을 생성하고, 산화아연(ZnO) 1 내지 5 중량부를 투입하여 염소화합물을 흡착한 후, 응집조성물 1 내지 5 중량부를 투입하여 트리에틸아민염산염 또는 염소화합물이 흡착된 산화아연을 응집시키는 단계;
    를 더 포함하는 폐유기용매 정제 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폐유기용매는 이온교환수지에 접촉하는 전처리 단계를 더 포함하는 폐유기용매 정제 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전처리 단계는 폐유기용매가 이온교환수지에 접촉한 후, 제올라이트 4A와 접촉하는 공정을 더 포함하는 폐유기용매 정제 방법.

KR1020180080703A 2018-07-11 2018-07-11 폐유기용매 정제 방법 KR102097384B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180080703A KR102097384B1 (ko) 2018-07-11 2018-07-11 폐유기용매 정제 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180080703A KR102097384B1 (ko) 2018-07-11 2018-07-11 폐유기용매 정제 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200006838A true KR20200006838A (ko) 2020-01-21
KR102097384B1 KR102097384B1 (ko) 2020-04-06

Family

ID=69369633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180080703A KR102097384B1 (ko) 2018-07-11 2018-07-11 폐유기용매 정제 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102097384B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990044760A (ko) * 1998-06-22 1999-06-25 김병만 폐유기용제 또는 등유의 정제방법
JP2000351976A (ja) * 1999-06-09 2000-12-19 Taiyo Engineering Co Ltd 塩素化合物除去剤
KR100881279B1 (ko) * 2008-07-15 2009-02-03 한국화학연구원 아세톤의 고순도 정제방법
KR20100052913A (ko) * 2008-11-11 2010-05-20 한국원자력연구원 오일 중의 염소 제거방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990044760A (ko) * 1998-06-22 1999-06-25 김병만 폐유기용제 또는 등유의 정제방법
JP2000351976A (ja) * 1999-06-09 2000-12-19 Taiyo Engineering Co Ltd 塩素化合物除去剤
KR100881279B1 (ko) * 2008-07-15 2009-02-03 한국화학연구원 아세톤의 고순도 정제방법
KR20100052913A (ko) * 2008-11-11 2010-05-20 한국원자력연구원 오일 중의 염소 제거방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102097384B1 (ko) 2020-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2874152B1 (en) Treatment method and use of a treatment device for waste water containing radioactive strontium
US6743957B2 (en) Method of treating fluorine compound
Phetrak et al. Simultaneous removal of dissolved organic matter and bromide from drinking water source by anion exchange resins for controlling disinfection by-products
CN112850867B (zh) 一种深度除氟药剂及其制备方法
JP2009228030A (ja) 無電解メッキ廃液中残留ニッケルの回収方法
CN114438347B (zh) 高氯含钒溶液中提取制备高纯氧化钒的方法
JP4539868B2 (ja) 吸着剤
JP2010229017A (ja) 高純度パラタングステン酸アンモニウムの製造方法
CN103747868B (zh) 阳离子吸附剂及使用其的溶液的处理方法
JP5336932B2 (ja) 水質浄化材料、水質浄化方法、リン酸肥料前駆体及びリン酸肥料前駆体の製造方法
JP2006341139A (ja) 有害な無機性陰イオンの固定化除去方法及びそれに使用する固定化薬剤
KR102097384B1 (ko) 폐유기용매 정제 방법
JP6719214B2 (ja) オキソ酸イオン吸着剤
KR20150039531A (ko) 지하수 처리용 활성탄 및 그 제조 방법
CN113816520A (zh) 四溴双酚a综合废水处理工艺
CN1121318A (zh) 从碱溶液中除去有毒的氰化物及重金属物质的方法
JP3674732B2 (ja) ジルコニウムおよび／またはハフニウム化合物の精製方法
EP2670711A1 (en) Cellulose phosphate powder product and process for manufacture thereof, and application to removal of contaminants from aqueous solutions
KR101981994B1 (ko) 아세톤의 정제방법
Sumari et al. Adsorption of anionic amido blank dye by layered double hydroxides ZnAlCO 3-LDH
JP2010075805A (ja) 水質浄化材料およびそれを用いた水質浄化方法
CN112808248B (zh) 一种应用于废水除汞的吸附材料及其制备方法与应用
JPH0218906B2 (ko)
JPS6049139B2 (ja) スズの回収方法
RU2718440C1 (ru) Способ очистки оборотных цинковых растворов выщелачивания от лигносульфонатов

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant