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KR100269770B1 - 해수로부터의 식염제조법(Method of Making Salt from Sea Water) - Google Patents

해수로부터의 식염제조법(Method of Making Salt from Sea Water) Download PDF

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KR100269770B1
KR100269770B1 KR1019980016246A KR19980016246A KR100269770B1 KR 100269770 B1 KR100269770 B1 KR 100269770B1 KR 1019980016246 A KR1019980016246 A KR 1019980016246A KR 19980016246 A KR19980016246 A KR 19980016246A KR 100269770 B1 KR100269770 B1 KR 100269770B1
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Abstract

인체 영양상 중요한 칼슘이나 마그네슘등이 함유된 자연염을, 해산물의 가공공장등에서 배출되는 배연이나 수증기의 열을 효과적으로 이용하여 해수로부터 용이하면서도 경제적이며 더 나아가 품질이 안정한 식염으로 제조하는 방법에 관한 것으로서,
보일러 등의 연소기로부터의 배연경로 또는 수증기경로의 도중에 회전드럼형 건조기를 배치하고, 이 건조기의 온도를 온도센서로 검출하면서 그 회전하는 드럼본체의 바깥표면에, 해수를, 검출한 온도에 따라 유량조정하면서 해수 적하기 또는 도포기로 적하 또는 도포하여 수분을 증발시키고, 드럼본체의 바깥표면에 부착한 염분을 박리기로 박리하여 채취하는 해수로부터의 식염제조법을 제공한다. 배연을 대신하여 수증기를 드럼본체내로 송입하여도 된다.

Description

해수로부터의 식염제조법(Method of Making Salt from Sea Water)
본 발명은, 보일러 등의 연소기에서 배출되는 배연(排煙)이나 수증기의 열을 효과적으로 이용하여 해수로부터 식염을 제조하는 방법에 관한 것이다.
해수를 염전에서 천일 건조하여 얻는 식염(자연염)은, 칼슘, 마그네슘 기타 약 60종류이 미량 미네랄로 이루어지는 성분을 충분히 포함하기 때문에 인간의 건강상 유익하지만, 해수의 오염이나 염전으로서의 용지확보가 곤란하므로 그 생산량은 매년 쇠퇴하고 있다.
공장에 해수를 도입하고 이온교환수지막을 사용하여 전기적 방법으로 제조하는 방법(예를 들면, 일본특허공개 소63-27290호 공보참조)도 일부 채용되고 있지만, 이와 같은 제법에 의한 소금은, 자연염과 달리, 상기와 같은 성분의 함유량이 극히 적어, 그 가운데에서도 인체의 영양상 가장 중요한 칼슘이나 마그네슘 등이 특히 적기 때문에, 식용으로서는 자연염에 비해 훨씬 뒤떨어진다.
본 발명은, 인체의 영양상 중요한 칼슘이나 마그네슘 등이 포함된 자연염을, 보일러 등 연소기로부터 배출되는 배연이나 수증기의 열을 효과적으로 이용하여 해수로부터 용이하면서도 경제적으로, 더 나아가 품질이 안정된 식염으로 제염할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
제1도는 본 발명의 제1실시예의 시스템구성도.
제2도는 제1도에 있어서 건조기의 드럼본체에 대한 해수적하기 또는 도포기와 박리기와 스크류콘베이어의 배치관계를 나타내는 도면.
제3도는 제1실시예에서 얻은 식염과 일본의 시판정제염과의 성분의 비교도.
제4도는 본 발명의 제2실시예의 시스템구성도.
제5도는 제2실시예에서 사용하는 증발건조식 교반콘베이어의 평면도.
제6도는 제5도의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 보일러 등의 연소기 2 : 배연덕트
3 : 굴뚝 4 : 회전드럼형 건조기
5 : 드럼본체 6 : 베어링
7 : 체인기어 8 : 모터
9 : 체인기어 10 : 체인
11 : 해수펌프 12 : 여과탱크
13 : 예열탱크 14 : 송수펌프
15 : 해수도입배관 16 : 해수적하기 또는 도포기
17 : 온도센서 18 : 인버터
19 : 박리기 20 : 증기회수기
21 : 냉각기 22 : 호퍼
23 : 스크류콘베이어 24 : 냉각파이프
25 : 트랩 26 : 증기건조식교반콘베이어
27 : 통 28 : 교반반송날개
29 : 회전축
본 발명의 제1실시예에서는, 보일러 등의 연소기로부터의 배연경로 도중에 회전드럼형 건조기를 배치하고, 이 건조기의 온도를 검출하면서 그 회전하는 드럼 본체의 바깥표면에 해수를 검출한 온도에 따라 유량조정을 하면서 적하 또는 도포하고 수분을 증발시켜, 드럼본체의 바깥표면에 부착된 염분을 박리하여 채취한다.
예를 들면, 해산물의 가공공장 대부분은 보일러 등의 연소기를 구비하고, 연안에 소재하는 경우가 많지만, 연소기로부터의 배연덕트의 바깥표면의 온도는 대개 100℃이상의 고온에서, 열량으로서는 방대한데도, 현재까지는 그 열은 거의 이용되지 않는다. 이와 같은 공장에 있어서는, 기존의 설비를 이용하여 배연경로 도중에 회전드럼형 건조기를 배설하고, 가까운 해수를 도입하는 것으로 본 발명을 간단하면서도 경제적으로 실시할 수 있다. 또한, 본 발명은 이와 같은 장소에 한하지 않고, 다른 배연의 열을 이용할 수 있는 곳이라면 광범위하게 이용할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 제2실시예에서는, 회전드럼형 건조기내에 가열매체로서 수증기를 송입하고, 이 건조기가 회전하는 드럼본체의 바깥표면에, 해수를 적하 또는 도포하여 수분을 증발시켜 드럼본체의 바깥표면에 부착한 염분을 어느 정도의 건조도로 억제하고, 이를 박리하여 가열매체로서 수증기가 송입되어 있는 증기건조식 교반콘베이어에 투입하고, 교반과 동시에 반송하면서 건조시킨다.
증기건조식 교반콘베이어는, 통 주벽의 중공내부에 수증기를 송입하고, 통내에 투입된 염분을 교반반송날개로 교반하면서 반송하는 것이 좋다.
해산물의 가공공장 등에서는, 수증기 발생원을 설비의 하나로서 설치하고 있는 것도 많고, 이와 같은 곳에서는, 기존의 수증기 발생원을 그대로 사용하여 해수로부터 식염을 간단할 뿐만 아니라 경제적으로 제조할 수 있다. 또한, 수증기 발생장치를 신설하는 경우에도, 수증기는 처리가 용이하고, 또한 드럼형 건조기로부터 배출되는 고온의 드레인은, 그대로 수증기 발생원에 환류사용할 수 있기 때문에, 제염코스트가 저렴하게 된다.
제1 및 제2실시에 모두에서도, 처리효율을 좋게 하는데는, 드럼본체를 가로로 길게 하여 그 바깥표면에 상부를 따라 해수를 적하 또는 도포하고, 그 적하 또는 도포위치로부터 드럼본체의 회전방향에서 떨어진 곳에서 드럼본체의 회전을 따라 박리기로 염분을 박리한다. 또한 해수를 여과하고 예열한 후 드럼본체의 바깥 표면에 적하 또는 도포한다.
드럼 본체의 상방으로 증발한 배출증기에는 염분을 포함하지 않도록 하여 그것을 증기회수기에서 회수하고, 해수를 냉매로 하는 냉각기로 냉각하여 담수로 한다.
[실시예]
이어서, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2는, 본 발명의 제1실시예를 나타낸다. 도 1에서, 해산물의 가공공장등에서는, 통상은 보일러 등의 연소기로부터의 배연을 배연덕트(2)를 통하여 굴뚝(3)으로부터 실외로 배기하고 있지만, 이와 같은 곳에서, 배연덕트(2)가 수평으로 되어 있는 지점에 회전드럼형 건조기(4)를 개재시켜, 연소기(1)로부터의 배연이 회전드럼형 건조기(4)의 가로로 긴 원통형의 드림본체(5)내를 통하여 굴뚝(3)으로 배기함으로써 드럼본체(5)를 가열한다.
건조기(4)의 드럼본체(5)의 양단은, 배연덕트(2) 도중에 베어링(6)에 의해 지유롭게 회전할 수 있도록 지지되며, 드럼본체(5)의 일단외주에 설치된 체인기어(7)와 모터(8)측의 체인기어(9)와의 사이에 체인(10)을 감아줌으로써 모터(8)에 의해 화살표방향으로 회전구동된다.
한편 해수펌프(11)로 바다로부터 해수를 퍼올려 여과탱크(12)에서 여과함과 동시에, 예열탱크(13)에서 예열한 후, 송수펌프(14)로 해수도입배관(15)을 통하여 건조기(4)로 해수를 도입한다. 예열탱크(13)의 열원으로서는, 연소기(1)로부터의 배연의 일부나 공장 내로부터 배출하는 온수 등의 열을 이용하면 좋다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 건조기(4)의 드럼본체(5) 주변상부에는, 가로로 긴 해수적하기 또는 도포기(16)가 드럼본체(5)의 축선과 평행하게 배치되어있다. 이 해수적하기 또는 도포기(16)는, 송수펌프(14)에 의해 송수되어오는 해수를, 드럼본체(5)의 바깥표면의 상부에 적하 또는 도포하는 것으로, 적하하는 경우에는 예를 들면, 파이프에 다수의 소공(小孔)을 설치한 구조로 하고, 도포하는 경우에는, 예를 들면 파이프의 홈에 내열성의 침윤재를 설치하고, 이 침윤재를 드럼본체(5)의 바깥표면에 미끄럼 접합시킨다. 그 적하 또는 도포하는 해수량을 건조기(4)의 표면온도에 따라 자동조정하기 때문에, 드럼본체(5) 외주의 배연입구측 또는 그 주변에 온도센서(17)가 배치되고, 이 온도센서(17)의 신호에 의해 인버터(18)를 통하여 송수펌프(14)가 제어된다. 또한, 온도센서(17)의 설치위치는 상기와 같은 곳에 한정되지 않지만, 해수적하기 또는 도포기(16)에 의한 해수의 적하 또는 도포에 의한 온도저하의 영향을 가능한 한 받지 않는 위치가 바람직하다.
드럼본체(5)의 상방에는, 해수의 증발에 의한 배출증기를 회수하는 증기회수기(20) 및 이에 연통하는 냉각기(22)가 배치되며, 드럼본체(5)의 하방에는 박리기(19)에서 박리되어 낙하하는 염분을 펌프(22)를 통하여 도입하여 정제처리부(도시하지 않음)로 반송하는 스크류콘베이어(23)가 배치되어 있다. 또한 배연덕트(2)와 드럼본체(5)와 굴뚝(3)과의 접촉면에도, 고온용 팩킹을 개재시켜, 연기가 외부로 누출되는 것을 차단하여 공장내의 오염을 방지한다.
이상과 같은 설비에 있어서, 해수펌프(11)에 의해 바다로부터 퍼올려진 해수는, 여과탱크(12)에서 여과되며, 예열탱크(13)에서 예열된 후, 건조기(4)의 온도에 따라 유량을 자동 조정하면서(온도가 낮아지면 유량을 적게 하고, 온도가 높아지면 유량을 많게 한다), 회전하는 드럼본체(5)의 바깥표면에 적하 또는 도포된다. 드럼본체(5) 위에서는, 수분은 증발하여 증기회수기(2O)에 의해 회수되고 염분은, 드럼본체(5)의 바깥표면에 부착되어 드럼본체(5)상에서 건조된 후, 박리기(19)로 박리되어 스크류콘베이어(23)내로 낙하하고, 정제처리부에서 식염으로서 정제된다.
냉각기(21)의 내부에는 나선형의 냉각파이프(24)가 배치되고, 이 냉각파이프(24)중에는, 냉매로서 해수기 유입·유출하고 있기 때문에, 증기회수기(20)로 들어온 배출증기는 냉각되고 담수로서 회수된다.
상기와 같은 방법에 의해, 일본국 북해도 북부의 깨끗한 해수 1000kg으로부터 식염 35kg을 얻었다. 도 3에 그 성분을 일본의 현행 시판정제염과 비교하나 나타낸다.
이어서, 본 발명의 제2실시예를 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 4에 있어서, 해수펌프(11), 여과탱크(12), 예열탱크(13), 송수펌프(20) 및 냉각기(21)에 대해서는, 도 1에 나타낸 예와 같지만, 제2실시예에서는 배연대신에 수증기를 가열매체로서 이용하고, 회전드럼형 건조기(4)의 드럼본체(5) 내에 도시하지 않은 수증기 발생장치로부터 수증기를 보낸다.
수증기의 온도는 거의 일정하기 때문에, 도 4의 예에서는, 해수의 유량조정을 위한 온도센서(17), 인버터(18) 및 송수펌프(14)는 생략되어 있지만, 도 1의 경우와 같이 온도변화를 검출하여 유량을 조정해도 되는 것은 물론이다.
드럼본체(5)내로 송입되어 해수의 건조에 사용된 수증기는, 드럼본체(5)로부터 트랩(25)을 경유하여 드레인수로서 배출된다.
드럼본체(5)의 바깥표면에 부착되어 박리기(19)로 박리된 염분은, 도 4의 예에서는, 회전드럼형 건조기(4)의 하방으로 배치되어 있는 증기건조식 교반콘베이어(26)내로 투입되며, 이 증기건조식 교반콘베이어(26)내에서 교반하면서 건조되어 정제처리부로 반송된다. 염분은, 드럼본체(5)의 외주면에서도 건조되지만, 지나치게 건조되면 염분이 증기와 함께 부상하여, 증기회수기(20)와 냉각기(21)에 의한 담수화 성능이 저하되기 때문에 드럼본체(5)의 외주면상에서의 염분의 건조는 어느 정도 억제되고, 증기건조식 교반콘베이어(26)에서 충분한 건조를 행한다.
도 5 및 도 6에 증기건조식 교반콘베이어(26)의 구성예를 나타내었다. 이 증기건조식 교반콘베이어(26)에서는, 단면반원형의 통(27) 주벽을 중공으로 하여 그 중공내부로 드럼본체(5)내와 같이 수증기 발생장치로부터 수증기를 보낸다. 통(27) 내측에는, 다수의 교반반송날개(28)가 동시에 선회하도록 하나의 회전축(29)에 장착되어 있다.
따라서 드럼본체(5)의 외주면으로부터 박리되어 통(27) 주벽의 중공내부로 떨어진 염분은, 교반반송날개(28)에 의해 교반과 동시에 반송되지만, 통(27) 주벽의 중공내부로 송입되는 수증기로 가열되어 건조된다. 또한 예열탱크(13)의 열원도 수증기를 이용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 청구항 1에 관련한 발명에 의하면/인체의 영양상 중요한 칼슘이나 마그네슘 등이 포함된 자연염을, 해산물의 가공공장 등으로부터 배출되는 배연의 열을 효과적으로 이용하여 해수로부터 용이하면서도 경제적으로 제염할 수 있다. 건조기의 온도를 검출하면서 그 검출된 온도에 따라 해수를 유량 조정함과 동시에 드럼본체의 바깥표면에 적하 또는 도포하기 때문에, 배연의 온도 변화에 영향받지 않고, 품질이 안정된 식염을 얻을 수 있다.
또한, 청구항 2에 관련한 발명에 의하면, 인체의 영양상 중요한 칼슘이나 마그네슘 등이 포함된 자연염을, 수증기의 열을 이용하여 해수로부터 용이하면서도 경제적으로 제염할 수 있다. 회전드럼형 건조기의 드럼본체로부터 박리한 염분을 가열매체로서 수증기를 송입하는 증기건조식 교반콘베이어로 교반함과 동시에 반송하면서 건조시키기 때문에, 염분의 건조도 수증기를 이용하여 강제적으로 알 수 있으며 드럼본체의 바깥표면에서의 염분의 건조는 어느 정도로 억제하고 증기건조식 교반콘베이어로 충분한 건조를 할 수 있으므로 드럼본체로부터의 배출증기에는 염분을 포함하지 않아 담수화도 효율적으로 할 수 있다.
청구항 3에 관련한 발명에 의하면, 드럼본체로부터 박리한 염분을 건조시키는 증기건조식 교반콘베이어가 그 통 주벽의 중공내부에 수증기를 송입하고, 통내부에 투입된 염분을 교반반송날개로 교반하면서 반송하므로, 염분의 건조와 반송을 효율적으로 할 수 있다.
청구항 4항에 관련한 발명에 의하면 드럼본체를 가로로 길게 하여 그 바깥표면의 상부를 따라 해수를 적하 또는 도포하고, 그 적하 또는 도포위치로부터 드럼본체의 회전방향에 따라 박리기로 염분을 박리하므로, 드럼본체상에서의 해수의 건조 및 염분의 박리를 효율적으로 할 수 있다.
청구항 5에 관련한 발명에 의하면, 해수를 여과하고 예열한 후 드럼본체의 바깥표면에 적하 또는 도포하기 때문에 처리효율이 향상된다.
청구항 6에 관련한 발명에 의하면, 드럼본체의 상방으로 증발하는 증기를 증기 회수기로 회수하고, 해수를 냉매로 하는 냉각기로 냉각하여 담수로 하기 때문에, 제염의 부산물인 해수의 담수화도 효율적으로 할 수 있다.

Claims (10)

  1. 보일러 등 연소기로부터의 배연경로(排煙經路) 도중에 회전드럼형건조기를 배치하고, 이 건조기의 온도를 검출하면서 그 회전하는 드럼본체의 바깥표면에, 해수를, 검출한 온도에 따라 유량조정을 하면서 적하 또는 도포하여 수분을 증발시켜, 드럼본체의 바깥표면에 부착한 염분을 박리하여 채취하는 것을 특징으로 하는 해수로부터의 식염제조법.
  2. 회전드럼형 건조기내에 가열매체로서 수증기를 송입하고, 이 건조기가 회전하는 드럼본체의 바깥표면에, 해수를 적하 또는 도포하여 수분을 증발시키고, 드럼본체의 바깥표면에 부착한 염분을 어느 정도의 건조도로 억제하고, 이것을 박리하여, 가열매체로서 수증기를 송입하고 있는 증기건조식 교반콘베이어에 투입하고, 교반하면서 반송하여 건조시키는 것을 특징으로 하는 해수로부터의 식염제조법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 증기건조식 교반콘베이어는, 통의 주벽의 중공내부에 수증기를 송입하고, 통내에 투입된 염분을 교반반송날개로 교반하면서 반송하는 것을 특징으로 하는 해수로부터의 식염제조법.
  4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 드럼본체를 가로로 길게 하고, 그 바깥표면의 상부를 따라 해수를 적하 또는 도포하고, 그 적하 또는 도포위치로부터 드럼 본체의 회전방향으로 떨어진 곳에서 드럼본체의 회전에 따라 박리기로 염분을 박리하는 것을 특징으로 하는 해수로부터의 식염제조법.
  5. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 해수를 여과하고 예열한 후 드럼본체의 바깥표면에 적하 또는 도포하는 것을 특징으로 하는 해수로부터 식염의 제조법.
  6. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 드럼본체의 상방으로 증발하는 증기를, 증기회수기로 회수하고, 해수를 냉매로 하는 냉각기로 냉각하여 담수로 하는 것을 특징으로 하는 해수로부터의 식염제조법.
  7. 제 4 항에 있어서, 해수를 여과하고 예열한 후 드럼본체의 바깥표면에 적하 또는 도포하는 것을 특징으로 하는 해수로부터 식염의 제조법.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 드럼본체의 상방으로 증발하는 증기를, 증기회수기로 회수하고, 해수를 냉매로 하는 냉각각기로 냉각하여 담수로 하는 것을 특징으로 하는 해수로부터의 식염제조법.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 드럼본체의 상방으로 증발하는 증기를, 증기회수기로 회수하고, 해수를 냉매로 하는 냉각기로 냉각하여 담수로 하는 것을 특징으로 하는 해수로부터의 식염제조법.
  10. 제 7 항에 있어서 상방으로 증발하는 증기를, 증기회수기로 회수하고, 해수를 냉매로 하는 냉각기로 냉각하여 담수로 하는 것을 특징으로 하는 해수로부터의 식염제조법.
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