KR20230028886A - Methanol ejecting from Ethanol - Google Patents
Methanol ejecting from Ethanol Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230028886A KR20230028886A KR1020210110726A KR20210110726A KR20230028886A KR 20230028886 A KR20230028886 A KR 20230028886A KR 1020210110726 A KR1020210110726 A KR 1020210110726A KR 20210110726 A KR20210110726 A KR 20210110726A KR 20230028886 A KR20230028886 A KR 20230028886A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ethanol
- methanol
- solvent
- space
- vapor
- Prior art date
Links
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 199
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 153
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 48
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 27
- 241000411851 herbal medicine Species 0.000 claims abstract description 15
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 47
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 44
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 42
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 35
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 35
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 10
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 claims description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 2
- 238000011176 pooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims 1
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 3
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 3
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000005355 lead glass Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000036413 temperature sense Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/02—Solvent extraction of solids
- B01D11/0292—Treatment of the solvent
- B01D11/0296—Condensation of solvent vapours
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
- B01D5/009—Collecting, removing and/or treatment of the condensate
Abstract
Description
주정(酒精)용액에 포함된 메탄올을 분리 제거하는 기술에 관한 것이다.It relates to a technology for separating and removing methanol contained in an alcohol solution.
주정의 주성분은 에탄올인데 주정을 용매로 하여 생물체로부터 생약 등 주요영양분을 용출하고 농축하는 과정에서 생성되는 메탄올은 유독한 물질로서 극소 미량이 포함되어있어도 인체에 심각한 해악을 끼친다. 특히 생물체로부터 생약 유용한영양소를 추출하는 주정 용액에 포함되기 쉽다. 그리고 메탄올은 극소 미량이지만 생물체에 항상 포함되어 있다.The main component of alcohol is ethanol, and methanol, which is produced in the process of eluting and concentrating major nutrients such as herbal medicines from living organisms using alcohol as a solvent, is a toxic substance and causes serious harm to the human body even if it is contained in a very small amount. In particular, it is easy to be included in an alcohol solution that extracts useful nutrients from living organisms. And methanol is always included in organisms, although in very small amounts.
그래서 주정을 용매로 하여 생물체로부터 생약이나 중요한 영양소를 추출하는 용매로 주정을 사용하고 그리고 주정을 증류 재생하여 재사용할 때는 반드시 주정용액에 녹아있는 메탄올의 증가여부를 살피면서 메탄올을 제거 하는 공정을 가져야 한다.Therefore, when using alcohol as a solvent to extract herbal medicines or important nutrients from living organisms and reusing alcohol by distillation, there must be a process to remove methanol while checking for an increase in methanol dissolved in the alcohol solution. do.
주정은 에탄올이 주성분이다.Alcohol is mainly composed of ethanol.
그리고 에탄올의 끓는 온도는 1기압에서 78.3℃ 이다.And the boiling temperature of ethanol is 78.3℃ at 1 atm.
생약과 주요영양소가 용출되어 녹아있는 주정 용액으로부터 주정만 증발하여 제거하고 생약과 주요영양소를 농축하려면 전열기 혹은 연소열로 이용하는 가열 원으로 78.3℃ 까지 가열을 하여 주정을 끓여 증발하고 증발한 메탄올과 에탄올증기를 분리 냉각하여 응축을 하여야 한다.To evaporate and remove only alcohol from the alcohol solution in which crude drugs and major nutrients are eluted and dissolved, and to concentrate crude drugs and major nutrients, heat up to 78.3 ° C with an electric heater or a heating source used as combustion heat to boil the alcohol, evaporate, and evaporate methanol and ethanol vapor must be separated and cooled to condense.
그래서 증발을 위한 가열 원과 냉각을 위한 냉각수가 있어야 한다.Therefore, there must be a heating source for evaporation and cooling water for cooling.
그러나 주정용액을 기밀용기에 주입을 하고 주정용액이 주입된 기밀용기내부의 "불 응축 기체"를 배출하여 기밀용기 내부압력을 내리면 주정용액의 끓는 온도는 낮아진다.However, when the alcohol solution is injected into the airtight container and the "non-condensed gas" inside the airtight container is discharged to lower the internal pressure of the airtight container, the boiling temperature of the alcohol solution is lowered.
그래서 기밀 된 용기내부의 불 응축기체인 공기를 진공펌프로 배출하여 기밀용기 내부의 압력이 낮아지면 용기내부의 주정용액의 끓는 온도를 낮게 하고 냉매회로의 냉매증기의 응축열로 주정용액을 끓이고So, when the pressure inside the airtight container is lowered by discharging the air, which is the non-condensable gas inside the airtight container, with a vacuum pump, the boiling temperature of the alcohol solution inside the container is lowered and the alcohol solution is boiled with the condensation heat of the refrigerant vapor in the refrigerant circuit.
응축된 액상의 냉매가 증발하는 증발열로 주정용액을 응축하면 별도의 가열 원과 냉각수가 필요하지 않고 생약과 주요영양소가 용출 희석된 주정용액으로부터 생약과 주요영양소를 분리 농축 할 수 있고If the alcohol solution is condensed by the heat of evaporation of the condensed liquid refrigerant, a separate heating source and cooling water are not required, and the herbal medicine and major nutrients can be separated and concentrated from the diluted alcohol solution.
또한 주정용액증기를 응축 시 주정용액에 포함된 인체에 유해한 메탄올은 에탄올보다 증발압력이 높은 물성을 이용하여 에탄올증기로부터 메탄올 증기를 분리응축하기위하여 두 개의 응축공간을 두고 메탄올과 에탄올을 분리 응축하므로 생물체로부터 생약성분과 유용한 영양소를 추출하고 농축하는 과정에서 생성된 미량의 메탄올을 분리제거 하는 것이 본 발명의 기술적인 과제이다.In addition, when condensing the alcohol solution vapor, methanol, which is harmful to the human body, contained in the alcohol solution has a higher evaporation pressure than ethanol, so that methanol vapor is separated and condensed from ethanol vapor. It is a technical task of the present invention to separate and remove trace amounts of methanol generated in the process of extracting and concentrating herbal medicine ingredients and useful nutrients from living organisms.
상기 발명의 기술적인 과제를 해결하는 수단은 생물체로부터 생약과 주요영양분이 용출된 주정용액을 생약과 주요영양소를 분리 농축하는 재생기는 도4에서와 같이 하나의 용매용액 증발 공간(200), 메탄올을 응축하는 공간(300), 에탄올을 응축하는 공간(400) 세 가지 공간으로 구분하고 관로로 연결하여 기밀공간을 형성하고 용매용액 증발 공간(200)의 외주 면을 따라 냉매회로의 냉매가 응축하는 공간을 구성하고 "메탄올 응축 공간(300)"과 "에탄올 응축 공간(400)에 냉매회로의 냉매가 증발하는 공간을 각각 둔다.The means for solving the technical problem of the present invention is a regenerator for separating and concentrating the crude drug and major nutrients from the alcohol solution in which the crude drug and major nutrients are eluted from the organism, as shown in FIG. 4, one solvent
공조용 냉매회로의 냉매응축온도는 54.4℃이고 냉매증발온도는 7.2℃ 가 기본 온도 값이다. 이때 냉매회로의 성적계수(Coefficient of Performance)는 대략 "3"정도이고 주정용액을 증발하는 온도를 45-50℃, 증발한 주정증기를 응축하는 온도를 10-15℃를 유지 할 때 냉매회로의 성적계수(COP)는 약 "3.6"이상을 유지한다. 즉 압축기를 가동하는 전력량의 엔탈피의 3.6배 이상의 엔탈피(Enthalpy)를 온도 10-15℃에서 45-50℃의 온도로 올린다는 것이다.The refrigerant condensation temperature of the refrigerant circuit for air conditioning is 54.4℃ and the refrigerant evaporation temperature is 7.2℃ as the basic temperature value. At this time, the coefficient of performance of the refrigerant circuit is about "3", and when the temperature of evaporating the alcohol solution is 45-50 ℃ and the temperature of condensing the evaporated alcohol vapor is maintained at 10-15 ℃, the refrigerant circuit The coefficient of performance (COP) is maintained at about "3.6" or higher. In other words, the enthalpy of 3.6 times or more of the enthalpy of the amount of power used to operate the compressor is raised from a temperature of 10-15°C to a temperature of 45-50°C.
그래서 재생기의 용기 내부공간의 진공도를 1Torr정도로 수 시간 유지할 수 있는 누설이 적은 진공공간을 형성하고 생물체로부터 생약과 주요영양소가 용출된 주정용액을 주입하면 용기 내부의 주정용액에 포함된 물질의 증발압력에 따라 압력이 달라진다.Therefore, if a vacuum space with low leakage can be maintained at about 1 Torr for several hours in the inner space of the container of the regenerator, and an alcohol solution from which crude drugs and major nutrients are eluted from living organisms is injected, the evaporation pressure of the substances contained in the alcohol solution inside the container is reduced. The pressure varies depending on
주정용액에 증발압력이 가장 높은 메탄올이 포함되어 있으면 증발공간의 온도에 따른 용기 내부압력은 메탄올의 증발압력에 따라 그 압력을 유지 할 것이고 주정용액에 메탄올이 전혀 없고 에탄올만 녹아 있으면 에탄올의 증발압력에 따라 압력을 유지 할 것이다.If the spirit solution contains methanol with the highest evaporation pressure, the pressure inside the container according to the temperature of the evaporation space will maintain the pressure according to the evaporation pressure of methanol. will maintain the pressure accordingly.
그래서 재생용기의 온도와 압력에 따라 주정용액에 포함된 인체에 유독한 메탄올의 포함여부를 살피려면So, in order to check whether methanol, which is toxic to the human body, is included in the alcohol solution according to the temperature and pressure of the regeneration vessel,
상기 에탄올과 메탄올의 온도압력그래프에서 "용매용액 증발 공간(200)"의 온도를 50℃를 유지할 때 용액에 에탄올 만 존재하면은 210mmHg를 유지하지만 메탄올이 존재하면 존재하는 메탄올의 분자 수의 에 따라 압력은 210mmHg보다 높은 압력을 유지 한다.In the temperature and pressure graph of ethanol and methanol, when the temperature of the "solvent
그래서 "메탄올 응축 공간(300)"에 연결된 "댐퍼 모터 개폐밸브(DMV1)"을 열고, 냉매회로의 개폐밸브(VA1, VB1)을 열어 액상의 냉매증기가 메탄올 응축 공간(300)의 냉매증발공간으로 흘러 메탄올 증기를 응축액화 하므로 재생용기 내부 압력은 낮아진다. 용액에 포함된 메탄올 증기가 모두 증발하여 액화를 하면 재생용기 내부압력강하는 정지되고 에탄올 온도압력그래프의 온도와 압력을 유지할 때 "메탄올 응축 공간(300)"에 연결된 "댐퍼 모터개폐밸브(DMV1)"를 닫고 "에탄올 응축 공간(400)"에 연결된 "댐퍼 모터개폐밸브(DMV2)"를 열고 "에탄올 응축 공간(400)"의 냉매증발공간으로 연결된 냉매회로의 개폐밸브(VA2,VB2)를 열어 액상의 냉매가 에탄올 응축 공간(400)의 냉매증발공간으로 흘러 증발하므로 "에탄올증기 응축 공간(400)"의 에탄올증기가 응축하여 분리 재생된다.So, by opening the "damper motor opening/closing valve (DMV1)" connected to the "methanol condensing space (300)" and opening the opening/closing valves (VA1, VB1) of the refrigerant circuit, the liquid refrigerant vapor is released into the refrigerant evaporation space of the methanol condensing space (300). Since the methanol vapor is condensed, the internal pressure of the regeneration vessel is lowered. When all the methanol vapor contained in the solution is evaporated and liquefied, the pressure drop inside the regeneration vessel is stopped and the "damper motor opening/closing valve (DMV1) connected to the "methanol condensation space (300)" when maintaining the temperature and pressure of the ethanol temperature and pressure graph Close ", open the "damper motor opening/closing valve (DMV2)" connected to the "ethanol condensing space (400)", and open the refrigerant circuit opening/closing valves (VA2, VB2) connected to the refrigerant evaporation space of the "ethanol condensing space (400)". Since the liquid refrigerant flows into the refrigerant evaporation space of the
용매 중에 포함된 유독한 물질인 메탄올을 제거함으로 생물체로부터 추출된 생약과 주요영양소에 독성물질인 메탄올이 전혀 포함되지 않게 함과 동시에 에탄올의 끓는 온도를 50℃이하로 유지하는 진공공간에서 냉매회로의 응축열과 증발열을 이용하여 용액으로부터 에탄올을 증발 응축하여 재생하면 인화성이고 자연환경에 유해한 에탄올증기를 자연환경에 유기하지 않으므로 자연환경을 보호하고 50℃이하의 낮은 온도로 생물체로부터 생약과 유용한 영양소를 용출함에 따라 생약과 유용한 영양소의 분자구조를 변형되지 않게 함과 동시에 생물체로부터 용출된 생약과 중요영양소에 유독한 메탄올을 제거하여 생물체로부터 얻어지는 생약과 중요영양소의 질을 향상하고 나아가 소비되는 전력에너지를 줄일 수 있는 경제적인 효과가 있다.By removing methanol, a toxic substance contained in the solvent, herbal medicines and major nutrients extracted from living organisms do not contain methanol, a toxic substance, and at the same time maintain the boiling temperature of ethanol below 50 ° C. When ethanol is evaporated and condensed from the solution using condensation heat and evaporation heat, ethanol vapor, which is inflammable and harmful to the natural environment, is not organic to the natural environment, protecting the natural environment and eluting herbal medicines and useful nutrients from living organisms at a low temperature of 50℃ or less. As a result, the molecular structure of herbal medicines and useful nutrients is not modified, and at the same time, methanol, which is toxic to crude medicines and important nutrients eluted from living organisms, is removed to improve the quality of herbal medicines and important nutrients obtained from living organisms and further reduce power consumption. There are possible economic benefits.
도1 : 생물체에 포함된 생약과 주요영양소를 추출하는 추출기의 구성도
도2 : 추출기에서 추출된 용액을 배출하는 배출밸브 구조도
도3 : 재생기의 냉매회로 계략도
도4 : 발명에 의한 재생기의 구조도
도5 : 발명에 의한 추출, 재생의 장치 전체 구성도
도6 : 발명에 의한 전기전자 제어 개략도Figure 1: Configuration diagram of an extractor for extracting herbal medicines and major nutrients contained in living organisms
Figure 2: Structure of the discharge valve for discharging the solution extracted from the extractor
Figure 3: Schematic diagram of the refrigerant circuit of the regenerator
Figure 4: Structural diagram of the regenerator according to the invention
Figure 5: Overall configuration diagram of extraction and regeneration apparatus according to the invention
Figure 6: Schematic diagram of electrical and electronic control according to the invention
본 발명을 실시하는 장치는An apparatus for implementing the present invention
생물체로부터 생약과 유용한 영양소를 에탄올 용매로 녹여내는 추출기(100), 추출기(100)에서 생물체로부터 생약과 주요영양소가 에탄올 용매로 용출된 용액을 교반(Agitate)할 때 교반되는 유속(流束, Flow flux)에 영향을 끼치지 않는 용매용액 유출밸브(Flush bottom valve),The
생물체로부터 용출된 생약과 유용한 영양소가 녹아있는 용액을 끓이는 용매용액 증발기(200), 에탄올 보다 낮은 온도에서 끓어 증발하는 메탄올 증기를 응축하는 응축용기(300), 에탄올 증기를 응축하는 응축용기(400)로 구성된다.A solvent solution evaporator (200) that boils a solution in which herbal medicines and useful nutrients eluted from organisms are dissolved, a condensation vessel (300) that condenses methanol vapor that boils and evaporates at a lower temperature than ethanol, and a condensation vessel (400) that condenses ethanol vapor. consists of
추출기(100)는 도1에서와 같이 추출용기 하부에 교반기 날개가 회전하므로 발생하는 용매용액의 유속(Flow-flux)이 상하로만 이동하고 원심력발생을 최소로 하여 상하로 흐르는 용매용액과 추출용기외벽과의 마찰력을 최소화 하기위하여 날개의 회전방향 전단부위를 타원형(114)으로 오목하게 하고 그리고 추출기(100) 바닥의 용액배출밸브는 도2에서와 같이 밸브 상부 면이 용기바닥면과 일치하게 하여 흐르는 용액의 유속에 방해를 주지 않게 함과 동시에 용액이 고이지 않게 한다.As shown in FIG. 1, in the
용액을 증발하고 응축하는 열원을 모두 냉매회로의 응축발열과 증발흡열에 의하므로 용액을 끓이는 열량의 값과 끓인 용액증기를 응축하는 열량의 값은 항상 동일하게 유지하여야 한다.The heat source for evaporating and condensing the solution is all due to the heat of condensation and endotherm of evaporation in the refrigerant circuit, so the value of the heat to boil the solution and the heat to condense the vapor of the boiled solution must always be kept the same.
그래서 증발기로 유입되는 냉매유량을 특허 등록번호 1021715770000의 유량제어방식으로 제어를 할 때 냉매압축기의 케이스 내부에서 압축기로 흡입되는 냉매증기의 과열 도는 항상 일정하고 냉매압축기케이스 내부의 압축기로 흡입되는 냉매증기의 과열 도를 최저로 유지할 때 냉매회로의 성적계수(COP)가 최상을 유지한다.Therefore, when the flow rate of refrigerant flowing into the evaporator is controlled by the flow rate control method of patent registration number 1021715770000, the superheat of the refrigerant vapor sucked into the compressor inside the refrigerant compressor case is always constant, and the refrigerant vapor sucked into the compressor inside the refrigerant compressor case The coefficient of performance (COP) of the refrigerant circuit maintains the best when the superheat of the
공조기 냉매회로의 온도기준은 응축온도 54.4℃, 증발온도 7.2℃ 이다.The temperature standards for the refrigerant circuit of the air conditioner are condensation temperature 54.4℃ and evaporation temperature 7.2℃.
그런데 1기압에서 메탄올의 증발온도는 64.7℃이고 에탄올의 증발온도는 78.3℃ 이다 그래서 재생기는 수 시간 동안 약 1Torr의 진공압력을 유지할 수 있는 기밀용기로 제작하고 진공펌프로 용기내부의 불 응축기체를 배출하여 진공상태를 유지한다.However, the evaporation temperature of methanol at 1 atmospheric pressure is 64.7℃ and the evaporation temperature of ethanol is 78.3℃. Exhaust to maintain vacuum.
이때 진공펌프의 흡입 측에 "탄소 미세관로"로 구성된 활성탄 여과기(500)를 두고 용기 내부의 기체를 배출할 때 메탄올 과 에탄올 등 인화성이고 지구환경에 유해한 유기물질 증기가 불 응축기체와 함께 배출되지 않게 한다.At this time, when the activated
용매 재생 기(도4)는 용매를 끓이는 "용매용액 증발 공간(200)", "메탄올증기를 응축하는 공간(300)", "에탄올증기를 응축하는 공간(400)", 3공간으로 구분하고 메탄올증기가 응축하는 공간과 에탄올증기가 응축하는 공간은 각각 댐퍼 모터 개폐 밸브(DMV1, DMV2)를 두어 분리하고 용기 내부압력과 온도에 따라 선택적으로 개폐한다.The solvent regenerator (FIG. 4) is divided into three spaces: "solvent
두 개의 개폐밸브(DMV1, DMV2)가 닫힌 상태에서 용매용액 증발 공간(200)의 온도가 50℃일 때 공간내부의 압력이 에탄올 증발압력인 210mmHg이상을 유지하면 용매용액에는 메탄올이 포함되어있다는 것을 나타낸다.When the temperature of the solvent
이때 밸브(DMV1)이 열리면서 액상의 냉매는 "특허등록번호 1021715770000에 의한 냉매유량 조절 변"에 의하여 조절되어 밸브(VA1,VB1)이 열림에 따라 메탄올증기 응축 공간(300)의 냉매증발공간을 통해 순환 하므로 메탄올증기만 응축하고 응축된 액상의 메탄올이 지구중력으로 낙하하여 아래로 고이고 고인 액상의 메탄올의 액주는 레이저빔 액면 감지(Laser beam level sensor)에 의하여 응축된 메탄올의 량이 측정된다.At this time, as the valve (DMV1) is opened, the liquid refrigerant is controlled by the "refrigerant flow control valve according to patent registration number 1021715770000", and as the valves (VA1, VB1) are opened, through the refrigerant evaporation space of the methanol vapor condensation space (300) As it circulates, only methanol vapor is condensed, and the condensed liquid methanol falls by the earth's gravity and collects below, and the amount of condensed methanol is measured by the laser beam level sensor.
그리고 용매용액중의 메탄올이 모두 증발하여 "메탄올증기를 응축하는 공간(300)"에 응축되면 "용매용액 증발 공간(200)의 온도와 압력은 에탄올의 물성에 따른 포화증발온도(50℃)와 포화증발압력(210mmHg)를 유지 한다.And when all the methanol in the solvent solution is evaporated and condensed in the "space for condensing methanol vapor (300)", the "temperature and pressure of the solvent solution evaporation space (200) is the saturation evaporation temperature (50 ℃) according to the physical properties of ethanol and Maintain the saturated evaporation pressure (210mmHg).
이때 밸브(DMV1)은 닫히고 밸브(DMV2)가 열리고 이어서 냉매회로 개폐밸브(VA2, VB2)를 열어 액상의 냉매는 "에탄올증기 응축 공간(400)"의 냉매증발공간에서 증발하므로 에탄올증기는 응축되어 "에탄올증기 응축 공간(400)"에 고여진다.At this time, the valve (DMV1) is closed, the valve (DMV2) is opened, and then the refrigerant circuit opening and closing valves (VA2, VB2) are opened, and the liquid refrigerant evaporates in the refrigerant evaporation space of the "ethanol vapor condensation space (400)", so the ethanol vapor is condensed. It accumulates in the "ethanol
응축 회수된 에탄올용액은 추출기의 가동에 따라 펌프(Pump)를 통해 추출기용기에 채워지고 채워지는 용매용액의 량에 따라 부족한 양은 에탄올 보충탱크(600)로부터 보충되고 보충탱크(600)에 채워진 에탄올용액의 양은 항상 액주 감지센스에 의하여 감지되어 보충된다.The condensed recovered ethanol solution is filled into the extractor container through the pump according to the operation of the extractor, and the insufficient amount according to the amount of the solvent solution filled is supplemented from the
도 1
101 : 경판 102 : 기밀 클러치
103 : 추출용기 몸체 104 : 용기 내부 투시 창
105 : 용액 가열 열매 유 공간 106 : 교반용 날개 회전 베어링
107 : 영구자석 카풀 링 108 : 감속 모터
109 : 용액배출밸브 110 : 수동개폐밸브
111 : 수정유리튜브 112 : 액주 감지 빔 센스
113 : 수동개폐밸브 114 : 교반회전날개
115 : 거물 망 (Screen net) 116 : 투시 광원(光源)
도 3
T : 온도 센스 TIC : 온도지시조절기
P : 압력센스 PIC : 압력지시조절기
INV : 전력 주파수 가변 제어기 FM : 송풍기 구동전동기
도 4
200 : 용매용액 증발 공간 300 : 메탄올증기 응축 공간
400 : 에탄올증기 응축 공간
MV : 모터구동 개폐밸브
DMV1 : 메탄올증기 응축 공간 개폐 댐퍼 밸브
DMV2 : 에탄올증기 응축 공간 개폐 댐퍼 밸브
VA1, VB1 : 메탄올증기 응축을 위한 냉매회로 개폐밸브
VA2, VB2 : 에탄올증기 응축을 위한 냉매회로 개폐밸브
도 5
500 : 활성탄 필터 600 : 에탄올 보충탱크
COMP : 냉매 압축기 PUMP : 에탄올용액 이송펌프
VC1 : 응축된 에탄올 배출 개폐밸브 VC2 : 보충탱크 에탄올 배출 개폐밸브
도 6
PC : 컴퓨터 HMI : 지시 조절 운전 반
PLC : 프로그램 제어기 SCADA : 지시 조절 및 운전 소프트웨어
TPR : 반도체전력제어기Figure 1
101: hard plate 102: confidential clutch
103: extraction vessel body 104: vessel inner viewing window
105: solution heating medium oil space 106: rotating bearing for stirring blades
107: permanent magnet coupling 108: deceleration motor
109: solution discharge valve 110: manual on/off valve
111: crystal glass tube 112: liquid column detection beam sense
113: manual on-off valve 114: stirring rotary blade
115: screen net 116: perspective light source
Figure 3
T : Temperature sense TIC : Temperature indicating controller
P: Pressure sensor PIC: Pressure indicating regulator
INV: power frequency variable controller FM: blower driving motor
Figure 4
200: solvent solution evaporation space 300: methanol vapor condensation space
400: ethanol vapor condensation space
MV: motor-operated on-off valve
DMV1 : Methanol vapor condensation space opening/closing damper valve
DMV2 : Damper valve for opening/closing of ethanol vapor condensation space
VA1, VB1: Refrigerant circuit opening/closing valve for methanol vapor condensation
VA2, VB2: Refrigerant circuit opening/closing valve for ethanol vapor condensation
Fig. 5
500: activated carbon filter 600: ethanol supplement tank
COMP: Refrigerant compressor PUMP: Ethanol solution transfer pump
VC1: Condensed ethanol discharge valve VC2: Refill tank ethanol discharge valve
Fig. 6
PC: Computer HMI: Command control driving panel
PLC: Program controller SCADA: Instruction control and operation software
TPR: Semiconductor Power Controller
Claims (5)
그래서 도4에서와 같이 "용매용액 증발 공간(200)", "메탄올 응축 공간(300)", "에탄올 응축 공간(400)" 3가지 공간으로 구분하고 "용매용액 증발 공간(200)"의 외주면 에는 냉매회로 응축기, "메탄올 응축 공간(300)"과 "에탄올 응축 공간(400)"내부에는 각각냉매회로의 증발기를 두고 "용매용액 증발 공간(200)", "메탄올 응축 공간(300)", "에탄올 응축 공간(400)" 3가지 공간으로 구분된 용기를 기밀하고 불 응축기체를 배출하고 용매용액을 주입 하고 냉매압축기를 가동하여 냉매회로의 응축온도를 50℃로 유지 하면 용매용액 증기 속에 포함된 메탄올 증기와 에탄올 증기는 각각의 물성에 따른 증발압력으로 재생용기 내부 공간압력을 유지한다.
그런데 메탄올분자의 증발압력은 에탄올분자의 증발압력보다 높다. 이와 같은 메탄올분자의 물성을 이용하여 메탄올분자와 에탄올분자를 분리 응축하여 메탄올을 에탄올로부터 분리 제거하기위하여 구성된 상기장치들 과 이장치를 가동하여 메탄올을 분리 제거하는 용매의 재생수단In the extractor 100, herbal medicines and important nutrients are extracted from living organisms using alcohol (ethanol) as a solvent, and when the alcohol solution from which the herbal medicines and important nutrients are extracted is heated and boiled, only the alcohol with a low evaporation temperature evaporates, so the herbal medicines and important nutrients are concentrated. . In a device that cools and condenses the evaporated spirit vapor and reuses it as a solvent, the solvent solution is heated and boiled with the condensation heat (45-50℃) of the refrigerant circuit without a separate heating and cooling source, so the evaporated solvent vapor is returned to the refrigerant circuit. It cools and condenses with the endotherm of evaporation (10-15℃). At this time, the coefficient of performance (COP) of the refrigerant circuit is about 3.6. So, when heating with a separate heating source and cooling and condensing, the heat amount of the heating source In order to distill and regenerate alcohol by operating the refrigerant compressor with the power of heat loss, since the boiling temperature of ethanol as a solvent is 78.3 ° C. at atmospheric pressure, ethanol cannot be boiled by the heat of condensation of the refrigerant circuit and condensed by latent heat of evaporation under atmospheric pressure. So, if air, which is a non-condensable gas, is discharged from the airtight container, the solvent solution is injected, and the condensation temperature of the refrigerant circuit is maintained at 50 ° C, the evaporation pressure of the alcohol (ethanol) solution is maintained at 210 Torr.
So, as shown in FIG. 4, it is divided into three spaces: "solvent solution evaporation space 200", "methanol condensation space 300", and "ethanol condensation space 400", and the outer circumferential surface of "solvent solution evaporation space 200" In the refrigerant circuit condenser, the evaporator of the refrigerant circuit is placed inside the "methanol condensation space 300" and the "ethanol condensation space 400", respectively, in the "solvent solution evaporation space 200", "methanol condensation space 300", "Ethanol condensation space (400)" If the container divided into three spaces is airtight, discharging uncondensed gas, injecting solvent solution, and operating the refrigerant compressor to maintain the condensation temperature of the refrigerant circuit at 50 ℃, the solvent solution is included in the vapor. The vaporized methanol vapor and ethanol vapor maintain the internal space pressure of the regeneration vessel with the evaporation pressure according to each physical property.
However, the evaporation pressure of methanol molecules is higher than that of ethanol molecules. The above devices configured to separate and remove methanol from ethanol by separating and condensing methanol molecules and ethanol molecules using the physical properties of methanol molecules, and a solvent regeneration means for separating and removing methanol by operating the devices
"용매용액 증발 공간(200)", "메탄올 응축 공간(300)", "에탄올 응축 공간(400)" 3가지 공간으로 구분하고 각공간의 상부에 연결된 관로 외주 면을 따라 전열기를 두고 용매 증발 공간(200)의 내부온도 보다 약간 높은 온도로 가열을 하면 관로에 내재한 용매증기는 관로 내에서 응축되지 않는다. 그래서 재생용기 내부의 증기의 압력은 돌턴의 분압법칙에 따라 에탄올증기에 미량의 메탄올증기가 포함되면 포함된 메탄올의 분자 비에 따라 메탄올증기의 증발압력이 더해진다. 즉 50℃에서 에탄올 증기의 압력이 210Torr이면 메탄올증기의 분자 비에 따른 △P의 메탄올 증발압력이 더해져서 용기내부의 압력은 210+△P의 압력이 되고 증기에 포함된 메탄올의 분자 비(Mole Fraction)에 따라 △P의 값은 달라진다. 그래서 용기내부압력이 210+△P이면 밸브 DMV1이 열리고 에탄올의 비중보다 낮은 비중의 메탄올증기는 도4의 단면도 "D - D'"와 같은 관로를 따라 상부를 올라와서 다시 아래로 내려와 응축 되어 분리되므로 에탄올증기로부터 메탄올 증기를 분리할 수 있다,이러한 관로(단면도 D - D')형태를 갖는 용매용액 재생 기As shown in FIG. 4, in the apparatus for implementing the means of
It is divided into three spaces, "solvent solution evaporation space (200)", "methanol condensation space (300)" and "ethanol condensation space (400)", and an electric heater is placed along the outer circumferential surface of the conduit connected to the top of each space, and the solvent evaporation space When heated to a temperature slightly higher than the internal temperature of (200), the solvent vapor inherent in the pipe is not condensed in the pipe. So, according to Dalton's law of partial pressure, the pressure of the vapor inside the regeneration vessel increases when a small amount of methanol vapor is included in the ethanol vapor. That is, if the pressure of the ethanol vapor at 50 ℃ is 210 Torr, the methanol evaporation pressure of △ P according to the molecular ratio of methanol vapor is added, so the pressure inside the container becomes a pressure of 210 + △ P , and the molecular ratio of methanol contained in the vapor (Mole The value of △ P varies depending on the fraction. So, when the pressure inside the vessel is 210 + △ P , valve DMV1 opens and methanol vapor with a specific gravity lower than that of ethanol rises up along the pipe as shown in the cross section "D - D'" in FIG. Therefore, methanol vapor can be separated from ethanol vapor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210110726A KR102632089B1 (en) | 2021-08-23 | 2021-08-23 | Apparatus for ejecting Methanol from Ethanol |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210110726A KR102632089B1 (en) | 2021-08-23 | 2021-08-23 | Apparatus for ejecting Methanol from Ethanol |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230028886A true KR20230028886A (en) | 2023-03-03 |
KR102632089B1 KR102632089B1 (en) | 2024-01-31 |
Family
ID=85510218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210110726A KR102632089B1 (en) | 2021-08-23 | 2021-08-23 | Apparatus for ejecting Methanol from Ethanol |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102632089B1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR980000524A (en) * | 1996-06-25 | 1998-03-30 | 귀틀라인, 쿤켈 | Preparation of a mixture of dimethyl ether and chloromethane and fractionation method using water as extractant |
KR20010106527A (en) * | 2001-11-20 | 2001-12-07 | 성백원 | Method of manufacturing cosmetic ingredient for skin whiteness from herb medicines |
JP2003061825A (en) * | 2001-08-21 | 2003-03-04 | Kajiwara Kogyo Kk | Structure for mounting and demounting discharging valve for foodstuffs |
JP2007505117A (en) * | 2003-09-10 | 2007-03-08 | イーストマン ケミカル カンパニー | Method for recovering phytolipid composition |
KR20120022020A (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-09 | 주식회사 창해에탄올 | Refine alcohol distillation system |
JP2014233676A (en) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | 佐竹化学機械工業株式会社 | Agitation blade |
-
2021
- 2021-08-23 KR KR1020210110726A patent/KR102632089B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR980000524A (en) * | 1996-06-25 | 1998-03-30 | 귀틀라인, 쿤켈 | Preparation of a mixture of dimethyl ether and chloromethane and fractionation method using water as extractant |
JP2003061825A (en) * | 2001-08-21 | 2003-03-04 | Kajiwara Kogyo Kk | Structure for mounting and demounting discharging valve for foodstuffs |
KR20010106527A (en) * | 2001-11-20 | 2001-12-07 | 성백원 | Method of manufacturing cosmetic ingredient for skin whiteness from herb medicines |
JP2007505117A (en) * | 2003-09-10 | 2007-03-08 | イーストマン ケミカル カンパニー | Method for recovering phytolipid composition |
KR20120022020A (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-09 | 주식회사 창해에탄올 | Refine alcohol distillation system |
JP2014233676A (en) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | 佐竹化学機械工業株式会社 | Agitation blade |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102632089B1 (en) | 2024-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU603720B2 (en) | A low pressure distillation apparatus | |
CN110022956B (en) | Portable extraction device | |
JPH07508926A (en) | water distillation equipment | |
CN114832425B (en) | Compact one-stop extraction and concentration device | |
CN106029194A (en) | Facility and method for treating water pumped in a natural environment by evaporation/condensation | |
CN109073301A (en) | Heat pump with heterogeneous gas collection chamber, the method for running heat pump and the method for manufacturing heat pump | |
CN108489127A (en) | A kind of compression refrigerating machine for making refrigerant with water | |
CN205287666U (en) | Concentrated cauldron of extrinsic cycle fractionation by distillation | |
KR20230028886A (en) | Methanol ejecting from Ethanol | |
CN109432806A (en) | A kind of method and apparatus of solution low-temperature evaporation | |
CN110124349A (en) | A kind of multifunction extracting device | |
CN106852071A (en) | For the liquid cooling apparatus of blade server | |
CN203971416U (en) | A kind of high-effect solvent concentration systems | |
CN206700806U (en) | A kind of alcohol concentration extraction device | |
KR100577103B1 (en) | Apparatus for preparing bambusae caulis in liquamen | |
CN109731446A (en) | A kind of VOCs gas recycling and processing device | |
CN209254140U (en) | A kind of skid-mounted type solution low-temperature evaporation device | |
CN218980441U (en) | Retrieve pitch mixed solution solvent evaporation plant | |
CN208351794U (en) | Molecular distillation production line instructional device | |
CN206167959U (en) | Distillation condensation device | |
TWI754449B (en) | Method and equipment for low temperature latent heat water extraction of plant essence | |
EP3976283B1 (en) | Process and system for washing items resulting from an industrial production by using solvents | |
KR100817032B1 (en) | Apparatus for the deacidification of library materials | |
RU2222366C2 (en) | Evaporating device | |
CN109073302A (en) | Heat pump with air pocket, the method for running the heat pump with air pocket and the method for manufacturing the heat pump with air pocket |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |