KR20230055508A - 난황유 용매 추출시 잔유 용매 회수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난황유 용매 추출시 잔유 용매 회수장치에 관한 것으로, 난황유 용매 추출시 사용하고 남아 있는 인체에 해를 주는 잔유용매인 N-헥산을 진공펌프와 냉각수탱크를 통하여 액화시킴으로써 냉각수탱크 위에 물과 섞이지 못하고 뜨는 N-헥산을 효율적으로 제거할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 가스를 농축하여 기화시켜 배출하는 농축기(1)와, 상기 농축기(1)로부터 배출되는 가스를 액화시키는 열교환기(2)와, 상기 열교환기(2)로부터 출력되는 액화된 N-헥산을 회수하기 위한 N-헥산 회수 탱크(3)와, 상기 N-헥산회수탱크(3)의 액화된 N-헥산을 진공으로 빨아들이기 위한 진공펌프(4)와, 상기 진공펌프(4)에서 N-헥산을 빨아들여 기화된 N-헥산이 액화되도록 수냉식 냉각수로 순환시키는 냉각수탱크(5)와, 상기 냉각수탱크(5)로부터 유입된 물과 N-헥산중에서 물과 섞이지 못하고 위에 뜨는 N-헥산을 배출하기 위하여 물배출밸브(7)와 N-헥산배출밸브(8)를 통해 먼저 물을 배출시키고 남아 있는 N-헥산을 배출시키는 용매 회수기(6)로 이루어진다.

Description

난황유 용매 추출시 잔유 용매 회수장치 {SolveNt recovery device}

본 발명은 난황유 용매 추출시 잔유 용매 회수장치에 관한 것으로, 특히 난황유 용매 추출시 진공 펌프의 냉각수로 응축, 액화시킨 후 회수시, 회수되지 못하고 버려지는 잔유 용매인 노르말헥산(이하 'N-헥산'이라 함)을 진공펌프와 냉각수탱크 등을 통해 액화시켜 물과 분리되게 한 상태에서 위에 뜨는 N-헥산을 효율적으로 제거할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 N-헥산은, 지방족 탄화수소에 속하는 무색의 휘발성 용매로, 식용 유지에서 유일 하게 사용 기능한 유가용매로 배수기준에도 배수 속의 동식물 유지류. 광물 유류의 함유량을 알기 위해 사용하고 있으며 각종 유상 물질 등에 대한 용매로 작용한다.

이와 같은 N-헥산은 석유 냄새가 나는 투명한 무색 액체로, 인화점은 -9°F이며 물보다 밀도가 낮고, 물에 불용성이며 증기는 공기보다 무거운 것으로, 용제, 도료 희석제, 화학 반응 매질로 많이 사용된다.

또한, N-헥산은 무색 투명한 탄화수소유로, 냉각시 단사 결정계 바늘 모양 결정 또는 삼사 결정계 기둥 모양 결정으로 결정되며, 메탄 계열 탄화수소의 특성으로 화학반응성이 약하지만 상압하에서는 650~700℃에서, 또한 가압하에서는 510℃에서도 열분해하여 수소, 메탄, 에틸렌, 프로필렌 등을 생성한다.

상기와 같은 N-헥산은, 난황유의 용매로 사용되며, 이러한 N헥산이 잔존하여 남아있을 경우에는 인체에 해를 주게 된다.

종래에는 N-헥산의 기화온도가 70℃이나, 용매를 60℃에서 농축해야 하므로 기화온도를 낮추기 위해 진공상태를 걸어주었다.

또한, 종래 난황유가 계면활성제이므로 거품이 발생되어 공기를 불어넣어 거품을 제거해야 하므로 산가가 올라가고, 공기를 사용하지 않고 질소를 사용하면 효율은 좋으나 가성비가 상승되는 결점이 있다.

특허출원번호 제10-2006-0014585호 특허출원번호 제10-1992-0012513호

본 발명은 이와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 난황유 용매추출시 사용하였던 N-헥산이 난황유에 잔존할 경우 인체에 해로우므로 잔유량을 최소화하기 위해, 진공펌프와 냉각수탱크를 사용하여 헥산을 제거하기 위한 것으로, 진공 펌프전 액화된 헥산은 회수되고 펌프를 지난 액화되지 못한 헥산은 회수하지 못하고 버려지는데 장시간 펌프 사용 후에 그 양이 전체소비량의 60%에 달하므로 그냥 버려지는 잔유용매를 회수할 수 있는 난황유 용매 추출시 잔유용매 회수장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 탱크속의 기화된 N-헥산을 열교환기가 액체시킨 것은 회수 탱크로 회수되나 액화되지 못한 헥산 가스는 진공펌프 속에서 냉각수와 만나 최종 액화되어 냉각수 탱크에서 물과 섞이지 않는 N-헥산이 냉각수 탱크의 위에 뜨면 용매회수기를 통하여 N-헥산만 회수하는 난황유 용매 추출시 잔유 용매 회수장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 액체제거장치(농축기)에서 헥산을 증류시켜 기름만 남고 N-헥산이 제거되는 장치에 있어서, 난황유는 60℃이상 못 올리므로 진공을 걸어 헥산기화온도가 떨어져 40-50℃에서 기화시켜 헥산이 제거될 때 농축기 내부에서 스프레이를 벽면에 분사하여 잔유용매가 1%가 되게 함과 함께 버려지는 많은 양의 헥산을 회수하기 위한 잔유 용매 회수장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 용매제거기에서 진공펌프로 탱크속 공기를 빨아 낼 때 열 교환기를 통과하면서 액화된 헥산이 회수되는데, 탱크속의 기화된 헥산농도가 낮으면 액화하지 못하고 기체상태로 날라가므로 그 기화된 헥산이 진공 펌프속을 통과시 액화시켜 냉각수탱크로 이동시킴으로써 위에 뜨는 액화한 헥산을 회수기로 회수하는 잔유 용매 회수장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 용매 제거기(농축기)에서 난황유와 섞인 헥산 혼합 용액중에 헥산만 가열 기화시켜 배출되는 가스를 액화시키는 열교환기로 액화된 N-헥산을 N-헥산 회수탱크에 회수 저장하며, 상기 모든 현상은 탱크속의 기화된 N-헥산가스가 열교환기로 이동되고 액화된 헥산을 진공펌프의 작동으로 회수탱크에 이동시키며, 흐름을 유지하기 위해 진공펌프는 계속 작동하는데 나중에 가스농도가 낮아져 액화되지 못해 회수되지 못한 N-헥산 가스가 진공펌프에서 뽑아낸 공기와 함께 배출되어 없어지므로 기화온도를 낮추기 위해 냉각수를 사용하는 진공펌프는 계속 작동하며, 헥산이 냉각수와 함께 진공펌프를 통과하면서 액화하는 것을 감안하여 액화한 헥산을 회수하도록 구성함을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은 농축기에서 난황유와 N-헥산 혼합액 중 헥산을 가열 기화 후 열교환기를 통해 N-헥산을 액화시켜 회수 탱크로 회수시키는 과정에서, 진공도를 높이기 위해 계속 진공펌프를 작동시키면서 회수되지 못한 헥산가스가 냉각수와 함께 진공펌프를 통과하면서 가스가 냉각수와 만나 액화되어 냉각수 탱크로 이동하여 물과 분리됨으로써 액화된 N-헥산은 위에 뜨고 물은 밑에 위치되게 하여 용매회수기에서 물은 배출시키고 남는 N-헥산만 회수함으로써 인체에 해로운 N-헥산을 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 난황유 용매 추출시 잔유 용매 회수장치의 구성도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 난황유 용매 추출시 잔유 용매 회수장치의 구성도로, 가스를 농축하여 가열 기화하여 배출하는 농축기(1)와, 상기 농축기(1)로부터 배출되는 가스를 액화시키는 열교환기(2)와, 상기 열교환기(2)로부터 출력되는 N-헥산을 저장하기 위한 N-헥산 회수 탱크(3)와, 상기 N-헥산회수탱크(3)의 액화된 N-헥산을 진공으로 빨아들이기 위한 진공펌프(4)와, 상기 진공펌프(4)에 의해 빨려들어온 N-헥산을 수냉식 냉각수로 순환시켜 액화상태와 함께 딸려오는 기화상태의 N-헥산을 냉각수로 모두 액화시키는 냉각수 탱크(5)와, 상기 냉각수탱크(5)로부터 출력되는 물과 N-헥산 용매중에서 물은 배출시키고 남은 N-헥산만 회수하기 위한 용매 회수기(6)를 포함하여 구성된 것이다.

본 발명은 상기 농축기(1)의 내부에 스프레이를 구비하여 뜨거워진 벽면에 분사하여 잔유용매가 1%가 되게 함과 함께 버려지는 N-헥산을 회수하도록 구성한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명은 농축기(1)에 잔존하는 N-헥산이 기화상태에서 열교환기(2)를 통해 액화상태가 되어 N-헥산회수탱크(3)에 저장된다.

또한, 진공펌프(4)를 통해 진공으로 N-헥산회수탱크(3)로부터 액화된 N-헥산을 빨아들이는데, 이때 액화상태의 N-헥산과 함께 기화상태의 N-헥산이 딸려들어오게 된다.

그리고 냉각수 탱크(5)를 통하여 차거운 냉각수를 진공펌프(4)로 반복적으로 공급하여 순환시키면 기화된 N-헥산이 액화된다.

즉, 냉각수탱크(4)를 통하여 진공펌프(4)에 냉각수를 공급하여 진공펌프(4)로 순환시키면 기화된 N-헥산이 액화된다.

여기서, 상기 진공펌프(4)를 사용하여 N-헥산회수탱크(3)의 N-헥산을 액화시키는데, 전부 액화가 안되고 기체가 일부 딸려서 진공펌프(4)로 들어오게 된다.

상기 N-헥산은 물과 섞이지 않으므로 N-헥산이 냉각수탱크(5)를 통하여 용매회수기(6)로 유입되며, 이때 N-헥산이 물과 섞이지 못하므로 물 위에 뜨게 된다.

따라서, 용매회수기(6) 하부에 설치된 물배출밸브(7)와 N-헥산배출밸브(8)를 통하여 먼저, 물을 배출하고 이어 남아있는 N-헥산을 배출한다.

여기서, 상기 물배출밸브(7)가 N-헥산배출밸브(8)보다 밑에 설치되어 먼저 물배출밸브(7)를 통하여 물을 배출하면 자연히 N헥산만 남게 되므로 이후 N-헥산밸브(8)를 열어 N-헥산을 배출한다.

즉, 본 발명은 난황유 용매추출시 사용하였던 N-헥산이 난황유에 잔존할 경우 인체에 해로우므로 잔유량을 최소화하기 위해, 진공펌프(4)와 냉각수탱크(5)를 사용하여 헥산을 제거하는데, 진공 펌프전 액화된 헥산은 회수되고 펌프를 지난 액화되지 못한 헥산은 회수되지 않고 소비량의 60% 정도가 버려지는데 이렇게 그냥 버려지는 잔유용매를 회수할 수 있다.

본 발명은 액체제거장치인 농축기(1)에서 헥산을 증류시켜 기름만 남고 N-헥산이 제거되는 장치로, 난황유는 60℃이상 못 올리므로 진공을 걸어 헥산기화온도가 떨어져 40-50℃에서 기화시켜 헥산이 제거될 때 농축기(1)의 내부에서 스프레이를 벽면에 분사하여 잔유용매가 1%가 되게 함과 함께 버려지는 많은 양의 헥산을 회수할 수 있다.

또한, 본 발명은 용매회수기(6)에서 진공펌프(4)로 탱크속 공기를 빨아 낼 때 열교환기(2)를 통과하면서 액화된 헥산이 회수되는데, 탱크속의 기화된 헥산농도가 낮으면 액화하지 못하고 기체상태로 날라가므로 그 기화된 헥산이 진공 펌프(4)속을 통과시 액화시켜 냉각수탱크(5)로 이동시킴으로써 위에 뜨는 액화한 헥산을 용매회수기(6)로 회수할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은 상기 실시예에 국한되는 것은 아니고, 다양한 실시예에 의해 적용할 수 있음은 물론이다.

1:농축기 2:열교환기
3:노르말헥산회수탱크 4:진공펌프
5:냉각수탱크 6:용매회수기
7:물배출밸브 8:N-헥산배출밸브

Claims (3)

1. 가스를 농축하여 기화상태로 배출하며, 잔유용매가 1%까지 되게 하는 농축기와, 상기 농축기로부터 배출되는 가스를 액화시키는 열교환기와, 상기 열교환기에 의해 액화된 N-헥산을 회수하기 위한 N-헥산 회수탱크와, 상기 N-헥산 회수탱크의 액화된 N-헥산을 진공으로 빨아들이며, 진공을 걸어 헥산 기화 온도를 떨어뜨려 40-50℃에서 기화시키는 진공펌프와, 상기 진공펌프에 의해 빨려들어온 액화N-헥산과 기화N-헥산을 수냉식 냉각수로 계속 순환시켜 액화시키기 위한 냉각수 탱크와, 상기 냉각수탱크로부터 유입된 물과 N-헥산중에서 물과 섞이지 못하고 위에 뜨는 N-헥산을 배출하기 위하여 물배출밸브와 N-헥산배출밸브를 통해 먼저 물을 배출시키고 남아 있는 N헥산을 배출시키는 용매회수기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 난황유 용매 추출시 잔유 용매 회수장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 농축기의 내부에 스프레이를 구비하여 뜨거워진 벽면에 분사하여 잔유용매가 1%가 되게 함과 함께 버려지는 헥산을 회수하도록 구성한 것을 특징으로 하는 난황유 용매 추출시 잔유 용매 회수장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 진공펌프를 계속 작동시켜 진공펌프에서 뽑아낸 공기와 함께 가스농도가 낮아져 액화되지 못한 N-헥산 가스가 배출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 난황유 용매 추출시 잔유 용매 회수장치.

Images