KR102217064B1 - Biodiesel purification system capable of performing cleaning or replacement determination of tablet resins using electrical conductivity - Google Patents
Biodiesel purification system capable of performing cleaning or replacement determination of tablet resins using electrical conductivity Download PDFInfo
- Publication number
- KR102217064B1 KR102217064B1 KR1020200110088A KR20200110088A KR102217064B1 KR 102217064 B1 KR102217064 B1 KR 102217064B1 KR 1020200110088 A KR1020200110088 A KR 1020200110088A KR 20200110088 A KR20200110088 A KR 20200110088A KR 102217064 B1 KR102217064 B1 KR 102217064B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- purification
- biodiesel
- resin
- methanol
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3071—Washing or leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
- C10L1/026—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only for compression ignition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
- C11C1/00—Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids
- C11C1/08—Refining
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
- C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
- G01N27/08—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid which is flowing continuously
- G01N27/10—Investigation or analysis specially adapted for controlling or monitoring operations or for signalling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/54—Specific separation steps for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
- C10L2290/542—Adsorption of impurities during preparation or upgrading of a fuel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 바이오디젤 제조 후 제조된 바이오디젤에 포함된 촉매 및 글리세린 등의 불술물을 정제용 수지를 이용하여 정제하고, 정제과정에서 정제용 수지의 오염을 전기전도도를 이용하여 측정하여 정제용 수지의 세척 또는 교체를 실시하는 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템에 관한 것이다.In the present invention, catalysts and non-sulfur substances such as glycerin contained in biodiesel prepared after biodiesel are prepared are purified using a purification resin, and contamination of the purification resin is measured using electrical conductivity in the purification process. It relates to a biodiesel purification system capable of performing washing or replacement determination of a purification resin using electrical conductivity for washing or replacing of.
석유는 윤활유, 납사, 액화석유가스, 휘발유, 경유, 중유 및 아스팔트 등의 원료로써 생산되어 모든 산업 전반에 걸쳐 다양한 용도로 사용되어지고 있지만, 석유수출회원국(OPEC, organization of petrileum exporting contries)들과 비회원국들의 추정 매장량이 1조 3,317억 배럴로 약 50년 정도 채굴이 가능하여 향후 발생되는 석유고갈문제 및 이산화탄소 배출로 야기되는 기후변화와 환경오염 문제로 인하여 탈석유 정책이 전 세계적으로 일어나고 있으며, 그에 따라서 석유를 대체함과 동시에 친환경적인 대체에너지의 개발이 활발하게 일어나고 있다.Petroleum is produced as a raw material such as lubricating oil, naphtha, liquefied petroleum gas, gasoline, diesel, heavy oil, and asphalt, and is used for various purposes across all industries, but with the organization of petrileum exporting contries (OPEC). The estimated reserves of non-member countries are 1.3 trillion barrels, which can be mined for about 50 years, and due to climate change and environmental pollution caused by oil depletion and carbon dioxide emissions that occur in the future, de-oil policies are taking place around the world. Accordingly, while replacing petroleum, the development of eco-friendly alternative energy is actively taking place.
대표적인 화석연료의 대체에너지로는 바이오디젤이 있으며, 바이오디젤은 경유를 대체할 바이오 연료로 경유와 달리 약 10%의 산소를 포함하고 있는 함산소 연료이고, 연소시 바이오디젤에 포함되는 산소로 인하여 보다 완전한 연소가 일어나므로 경유에 비해 대기 오염 물질이 40~60% 이상 적게 배출되어 친환경 연료 및 석유의 대체 에너지로 주목받고 있다.As a representative alternative energy for fossil fuels, biodiesel is a biofuel that will replace diesel, and unlike diesel, it is an oxygenated fuel containing about 10% oxygen. Due to the oxygen contained in biodiesel during combustion Since more complete combustion occurs, air pollutants are emitted more than 40-60% less than diesel, attracting attention as an eco-friendly fuel and alternative energy for petroleum.
바이오디젤은 식물이나 동물의 지방성분을 경유와 비슷한 물성으로 가공하여 경유를 대체하는 대표적인 친환경 에너지로써 그 제조기술은 알칼리 촉매법, 산촉매법, 리파아제효소반응법 및 초임계메탄올법 등이 있으며, 주로 사용되는 제조기술은 알칼리 촉매법으로 식물로부터 추출한 오일에 알코올을 가한 뒤 에스테르화 반응을 거쳐 정제한 지방산메틸에스테르를 생성시키는 과정을 이룬다.Biodiesel is a representative eco-friendly energy that replaces diesel by processing fat components of plants or animals into similar physical properties to diesel, and its manufacturing technologies include alkali catalyst method, acid catalyst method, lipase enzyme reaction method, and supercritical methanol method. The manufacturing technology used is a process of producing purified fatty acid methyl ester through esterification after adding alcohol to oil extracted from plants by an alkali catalyst method.
더 자세하게는 식물성 기름 또는 동물성 지방 등에 알코올을 반응시켜 에스테르와 글리세롤로 전환하는 것으로 알칼리 촉매 존재하에서 트리글리세라이드의 C=O 결합 중 탄소와 결합하고 있는 산소 간의 결합이 끊어지고, 메탄올의 CH3O- 그룹이 식물성 유지 C=O의 탄소와 결합되는 에스테르 교환방법으로 제조되는 지방산메틸 에스테르이다. 촉매, 메탄올 및 유지(원료)를 반응기에 투입하여 분리(글리세린), 중화, 정제공정을 통해 제조되며, 이때 사용되는 촉매는 산 촉매와 염기 촉매를 모두 사용할 수 있지만 반응활성이 우수한 염기 촉매를 주로 사용되고 있으며, 수산화칼륨과 같은 강염기 또는 황산과 같은 강산의 균질 촉매하에 저급 알코올과 유지를 반응시켜 제조되고 있다.In more detail, it is converted into ester and glycerol by reacting alcohol with vegetable oil or animal fat. In the presence of an alkali catalyst, the bond between carbon and oxygen bonded to carbon among the C=O bonds of triglycerides is broken, and the CH3O- group of methanol is It is a fatty acid methyl ester prepared by transesterification method in which vegetable oils and fats are bonded to carbon of C=O. A catalyst, methanol, and fat (raw material) are introduced into the reactor and prepared through separation (glycerin), neutralization, and purification processes. The catalyst used at this time can be both an acid catalyst and a base catalyst, but a basic catalyst with excellent reaction activity It has been used, and is produced by reacting a lower alcohol and fat and oil under a homogeneous catalyst of a strong base such as potassium hydroxide or a strong acid such as sulfuric acid.
한편, 위에서 기재된 방법들로 제조된 바이오디젤 원유는 화학 반응과정을 위해 사용되는 메탄올, 에탄올, 촉매제 및 글리세린 등의 불순물들이 함유되어 있으므로 바로 원료로써 사용이 어렵다. 따라서, 제조된 바이오디젤을 정제하는 공정을 실시하여 사용이 가능한 품질기준을 만족시킨 뒤 사용하고 있다.On the other hand, biodiesel crude oil prepared by the above-described methods contains impurities such as methanol, ethanol, catalyst, and glycerin used for the chemical reaction process, so it is difficult to use it as a raw material. Therefore, it is used after satisfying the usable quality standards by performing a process of purifying the manufactured biodiesel.
바이오디젤의 정제는 물 세척, 증류, 흡착제, 화학처리방법 등이 있으며, 물 세척은 물을 사용하기 때문에 과정이 복잡하고 시간이 많이 걸리며, 다량의 폐수가 발생한다는 단점을 가지고 있고, 증류를 이용한 정제는 증류 장치의 설치와 복잡한 증류 등의 문제점이 있다. 반면, 흡착제를 이용한 정제는 여러 불순물을 동시에 제거하고, 폐수가 발생되지 않는다는 장점을 가지고 있으나 흡착제의 세척 또는 교체시기를 파악하기 어렵다는 문제점을 가지고 있다.Purification of biodiesel includes water washing, distillation, adsorbent, chemical treatment, and so on.Since water washing uses water, the process is complicated and time-consuming, and it has disadvantages that a large amount of wastewater is generated. Purification has problems such as installation of a distillation device and complicated distillation. On the other hand, purification using an adsorbent removes several impurities at the same time and has the advantage of not generating wastewater, but has a problem in that it is difficult to determine the timing of washing or replacing the adsorbent.
한편, 위에서 말한 유지(원료)의 경우 폐식용유나 음폐유 등의 고산과 원료를 사용하고 있으므로 원료내의 이물질 제거, 촉매반응 속도 증가 및 탈색을 위한 정제소재를 바이오디젤 생산에서 사용되고 있으며, 그와 관련된 선행기술들을 살펴보면 한국등록특허 제10-0798605호(2008.01.28.)는 조바이오디젤을 불균일계 흡착제 하에서 탈색, 이물질의 제거, 그리고 지방산 알킬에스테르의 함량을 증진시키는 정제공을 실시하는 유색 원료유지로부터 바이오디젤의 제조공정 중 불균일계흡착제를 이용한 바이오디젤의 정제방법을 제공하고, 한국등록특허 제10-1285828호(2013.07.12.)는 고산가의 저급 지방산을 갖는 바이오디젤 원료유에 비누화를 일으키지 않는 완충용액 및 흡착제를 동시에 첨가하여 30~150℃에서 반응시키는 단계 및 상기 반응이 완료된 다음, 상기 완충용액 및 흡착제를 제거하는 단계;를 포함하는 바이오디젤 원료유의 전처리 방법을 제공하고 있으며, 한국등록특허 제10-0831072호(2008.05.20.)는 유지로부터 바이오디젤의 제조공정 중 정제방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 과량의 알코올이 제거되고 글리세린이 충분리 된 정제되지 않은 조바이오디젤(crude biodiesel)을 불균일계 촉매하에서 수소화기(H+)와 수산화기(OH-)의 중화 단계, 1가 또는 2가 금속이온(K+, NA+, Ca2 +, Mg2 +)의 제거단계, 그리고 글리세린을 제거단계로 이루어지는 불균일계 촉매를 이용한 바이오디젤의 정제방법을 제공하고 있다.On the other hand, in the case of fats and oils (raw materials) mentioned above, high acids and raw materials such as waste cooking oil or food are used, so refined materials for removing foreign substances in the raw materials, increasing the catalytic reaction rate, and decoloring are used in biodiesel production. Looking at the prior art, Korean Patent Registration No. 10-0798605 (January 28, 2008) decolorizes crude biodiesel under a heterogeneous adsorbent, removes foreign substances, and maintains colored raw materials that perform refining processes to increase the content of fatty acid alkyl esters. In the manufacturing process of biodiesel, a method for purifying biodiesel using a heterogeneous adsorbent is provided, and Korean Patent No. 10-1285828 (2013.07.12.) provides a biodiesel raw material oil having a high acid value and low fatty acids that does not cause saponification. It provides a pretreatment method for biodiesel raw material oil comprising a step of reacting at 30 ~ 150°C by simultaneously adding a buffer solution and an adsorbent, and removing the buffer solution and an adsorbent after the reaction is completed. No. 10-0831072 (2008.05.20.) relates to a purification method during the manufacturing process of biodiesel from oils and fats. More specifically, crude biodiesel in which excess alcohol is removed and glycerin is sufficient. heterogeneous can extinguisher (H +) and hydroxyl groups (OH -) under the catalyst removal step of the neutralization step, a monovalent or divalent metal ion (K +, NA +, Ca 2 +, Mg 2 +) of, and the glycerol It provides a method for purifying biodiesel using a heterogeneous catalyst comprising a removal step.
위의 선행기술들을 살펴보면 바이오디젤 생산시 정제 재료로 흡착제를 이용하여 이물질의 제거, 유색 원료유지의 탈색과 이물질의 제거를 하거나 흡착제를 이용하여 바이오디젤 생산과정에서 비누화 방지 등을 실시하고 있다. 그러나, 바이오디젤 생산이 연속적으로 이루어지는 시스템하에서 흡착제의 오염이 발생되므로 주기적으로 흡착제 또는 정제재를 교체하여야 하나 교체 판단시기가 불명확하다는 문제점을 가지고 있다.Looking at the above prior art, when producing biodiesel, an adsorbent is used as a purification material to remove foreign substances, decolorize and remove foreign substances from colored raw materials, or prevent saponification in the biodiesel production process using an adsorbent. However, since contamination of the adsorbent occurs in a system in which biodiesel production is continuously performed, there is a problem that the adsorbent or refining material must be replaced periodically, but the timing of determining the replacement is unclear.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 에스테르화 또는 전이에스테르화 과정을 통해 생산된 바이오디젤은 메탄올 또는 에탄올 및 촉매제와 미소량의 글리세린이 포함되어 바로 사용이 어려워 추가적인 정제과정을 거쳐야 하며, 이때 흡착제를 이용한 정제과정 중 흡착제의 오염 여부를 판단이 어렵다는 문제점을 해결하는 것으로 전기전도도를 이용하는 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is that the biodiesel produced through the esterification or transfer esterification process contains methanol or ethanol, a catalyst, and a small amount of glycerin, so it is difficult to use immediately and therefore has to undergo an additional purification process. To solve the problem that it is difficult to determine whether the adsorbent is contaminated during the purification process, it is to provide a biodiesel purification system capable of washing or replacing a resin for purification using electrical conductivity using electrical conductivity.
상기와 같은 문제점을 해결하고, 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템은 최초 바이오디젤을 담는 제1저장탱크(V-301), 정제용 수지가 충진되어 있고, 상기 제1저장탱크(V-301)로부터 바이오디젤이 유입되는 제1차 정제부(R-302, R-303), 상기 제1차 정제부(R-302, R-303)로부터 1차 정제된 바이오디젤이 유입되는 제2저장탱크(V-304), 정제용 수지가 충진되어 있고, 상기 제2저장탱크(V-304)로부터 바이오디젤이 유입되는 제2차 정제부(R-305, R-306), 상기 제2차 정제부(R-305, R-306)로 부터 2차 정제된 바이오디젤이 유입되는 제3저장탱크(V-307), 상기 제3저장탱크(V-307)로부터 정제된 바이오디젤이 유입되는 바이오디젤탱크(V-308) 및 상기 제1차 정제부(R-302, R-303)와 제2차 정제부(R-305, R-306)에 충진된 정제용 수지가 오염되었을 때 정제용 수지를 세척하기 위해 메탄올이 투입되며, 투입되는 메탄올을 저장하고 있는 메탄올탱크(V-309)를 포함하여 이루어지며, 상기 정제용 수지의 세척 및 교체 판정은 제1저장탱크(V-301), 제2저장탱크(V-304) 및 제3저장탱크(V-307)의 내부에는 전기전도도 감지센서가 부착설치되어 있고, 바이오디젤이 각 탱크에 충진 된 후 9V 전압의 전원을 인가하여 인식되는 전압을 측정하여 측정된 값을 기준값으로 데이터 베이스에 저장하며, 이후 바이오디젤 정제시 측정된 값을 상기 기준값과 대비하여 높게 측정되면 제1차 정제부(R-302, R-303) 및 제2차 정제부(R-305, R-306)에 충진된 정제용 수지를 세척 또는 교체한다.In order to solve the above problems and achieve the object, a biodiesel purification system capable of washing or replacing a purification resin using electrical conductivity according to an embodiment of the present invention is the first storage system containing biodiesel. Tank (V-301), the first purification unit (R-302, R-303), the first purification unit is filled with resin for purification, and biodiesel is introduced from the first storage tank (V-301) The second storage tank (V-304) into which the biodiesel first purified from the purification units (R-302, R-303) is introduced, is filled with resin for purification, and from the second storage tank (V-304). The second purification unit (R-305, R-306) into which biodiesel is introduced, and a third storage tank into which the second purified biodiesel is introduced from the second purification unit (R-305, R-306) (V-307), a biodiesel tank (V-308) into which purified biodiesel is introduced from the third storage tank (V-307), and the first purification unit (R-302, R-303) When the refining resin filled in the secondary refining section (R-305, R-306) is contaminated, methanol is added to wash the refining resin, and the methanol tank (V-309) storing the input methanol is And the determination of the cleaning and replacement of the refining resin is performed by sensing electrical conductivity inside the first storage tank (V-301), the second storage tank (V-304), and the third storage tank (V-307). Sensors are attached and installed, and after biodiesel is filled in each tank, the voltage recognized by applying a power of 9V is measured and the measured value is stored in the database as a reference value. If the measurement is high compared to the reference value, the resin for purification filled in the first purification unit (R-302, R-303) and the second purification unit (R-305, R-306) is washed or replaced.
상기 제1차 정제부(R-302, R-303) 및 제2차 정제부(R-305, R-306)는 각각 두개의 정제탱크로 이루어져 바이오디젤 정제시 하나의 정제탱크의 사용이 불가 또는 하나의 정제탱크에 충진된 수지의 세척 또는 교체 작업시 다른 하나로 바이오디젤의 공정을 실시할 수 있다.The first purification unit (R-302, R-303) and the second purification unit (R-305, R-306) consist of two purification tanks, respectively, so that one purification tank cannot be used for biodiesel purification. Alternatively, when washing or replacing the resin filled in one purification tank, the biodiesel process may be performed with the other.
상기 정제용 수지는 고분자 수지이며, 활성백토, 제올라이트, 활성탄, 벤토나이트, 실리카라이트, 질석 및 규산칼륨 중 선택된 하나 이상을 추가하여 사용할 수 있다. The refining resin is a polymer resin, and at least one selected from activated clay, zeolite, activated carbon, bentonite, silicalite, vermiculite, and potassium silicate may be added and used.
상기 정제용 수지의 세척은 메탄올을 저장하고 있는 메탄올탱크(V-309)로 부터 세척이 필요한 제1차 정제부(R-302, R-303) 및 제2차 정제부(R-305, R-306)의 정제탱크로 메탄올을 통과시켜 세척을 실시한다.The purification resin is washed from the methanol tank (V-309) storing methanol. The first purification units (R-302, R-303) and the second purification units (R-305, R) need to be washed. Wash by passing methanol through the purification tank of -306).
상기 세척을 마친 정제용 수지는 세척과정에서 정제용 수지에 잔존하는 메탄올을 제3저장탱크(V-307)에 저장된 바이오디젤을 주입시켜 제거하고, 이때 사용된 바이오디젤은 분리탱크(E-351)에서 메탄올과 분리한 후 제1저장탱크(V-301)로 보내지며, 세척과정에서 사용된 메탄올 및 분리된 메탄올은 메탄올탱크(V-309)로 보내져 재사용한다.The refining resin after washing is removed by injecting biodiesel stored in the third storage tank (V-307) into methanol remaining in the refining resin during the washing process, and the biodiesel used at this time is a separation tank (E-351). ), and then sent to the first storage tank (V-301), and the methanol used in the washing process and the separated methanol are sent to the methanol tank (V-309) for reuse.
상기 정제용 수지의 세척과정에서 배출되는 글리세린은 글리세롤 탱크(V-353)로 보내진다. Glycerin discharged during the cleaning process of the refining resin is sent to a glycerol tank (V-353).
상기 분리탱크(E-351)로 유입되는 사용된 메탄올 및 글리세린에서 메탄올은 진공증발하여 메탄올을 분리하고, 분리된 메탄올은 분리메탄올저장탱크(V-352)에 저장되었다가 메탄올탱크(V-309)로 보내져 재사용하며, 메탄올 제거 후 남아있는 바이오디젤은 제1저장태크(V-301)로 보내져 재사용되고, 하단에 침전되어 남아있는 글리세린은 글리세롤 탱크(V-353)로 보내지는 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템을 제공한다Methanol was vacuum evaporated from the used methanol and glycerin flowing into the separation tank (E-351) to separate methanol, and the separated methanol was stored in a separation methanol storage tank (V-352), and then a methanol tank (V-309). ) And reused, and the biodiesel remaining after methanol removal is sent to the first storage tack (V-301) for reuse, and the glycerin precipitated at the bottom is sent to the glycerol tank (V-353). Provides a biodiesel purification system capable of performing cleaning or replacement determination of resin for purification.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the biodiesel purification system capable of performing washing or replacement determination of the purification resin using electrical conductivity according to the present invention has the following effects.
(1) 본 발명은 전기전도도를 이용하여 정제용 수지의 교체시기를 파악하여 바이오디젤 생산속도를 상승시키고, 고순도의 바이오디젤을 생산한다.(1) In the present invention, the biodiesel production rate is increased by grasping the replacement timing of the refining resin using electrical conductivity, and high purity biodiesel is produced.
(2) 본 발명은 정제용 수지로 바이오디젤을 정제하는 과정을 복수번 실시하여 바이오디젤 정제 효율이 높고, 각 정제부에 복수개의 정제탱크를 2개로 두어 하나의 정제탱크의 사용 불가시 다른 하나를 이용하여 정제과정이 지속적으로 이루어질 수 있다.(2) In the present invention, biodiesel purification efficiency is high by performing the process of purifying biodiesel with a refining resin multiple times, and when a purification tank is not available, the other The purification process can be continuously performed using.
(3) 본 발명은 정제용 수지를 메탄올로 세척하고, 세척된 정제용 수지에 남아 있는 메탄올을 바이오디젤로 제거하는 과정이 간편하여 정제용 수지의 세척 공정을 간편하게 실시한다.(3) In the present invention, the process of washing the resin for purification with methanol and removing methanol remaining in the washed resin for purification with biodiesel is simple, so that the washing process of the resin for purification is conveniently performed.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템의 공정도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기전도도 감지센서의 형상을 예시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤 정제 시스템의 장치를 예시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤 정제 시스템의 장치를 예시하는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤 정제 시스템의 장치를 예시하는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤 정제 시스템의 장치를 예시하는 배면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤 정제 시스템의 장치를 예시하는 단면도 및 평면도이다.1 is a flow chart of a biodiesel purification system capable of performing washing or replacement determination of a purification resin using electrical conductivity according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating the shape of an electrical conductivity sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating an apparatus of a biodiesel purification system according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a plan view illustrating an apparatus of a biodiesel purification system according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a front view illustrating an apparatus of a biodiesel purification system according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a rear view illustrating an apparatus of a biodiesel purification system according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view and a plan view illustrating an apparatus of a biodiesel purification system according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 명칭은 "전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템"으로 통상의 기술자가 쉽게 알 수 있도록 구체적인 내용을 기재하고, 충분히 유추 가능한 별도의 기재는 생략하며, 필요 경우 실시예 및 도면을 기재한다. 또한, 본 명세서 및 특허청구범위에서 정의된 용어들은 한정 해석하지 아니하며, 운용자의 의도 또는 관례등에 따라 달라질 수 있고, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The name of the present invention is "a biodiesel purification system capable of performing cleaning or replacement determination of a purification resin using electrical conductivity", and detailed contents are described so that the skilled person can easily understand, and a separate description that can be sufficiently inferred is omitted. If necessary, examples and drawings are described. In addition, terms defined in the present specification and claims are not limited to interpretation, and may vary according to the intention or custom of the operator, and should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.As used herein, the meaning of "comprising" specifies a specific characteristic, region, integer, step, action, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, action, element, component and/or It does not exclude the presence or addition of the military.
본 명세서에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical and scientific terms used in the present specification have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The terms defined in the dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed content, and are not interpreted in an ideal or very formal meaning unless defined.
본 발명의 일면에 있어서,In one aspect of the present invention,
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템의 공정도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤 정제 시스템의 장치를 예시하는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤 정제 시스템의 장치를 예시하는 평면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤 정제 시스템의 장치를 예시하는 정면도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤 정제 시스템의 장치를 예시하는 배면도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤 정제 시스템의 장치에서 제1차 및 제2차 정제부의 장치(탱크)를 예시하는 단면도 및 평면도로 상기 도 1, 도 3 내지 도 7을 참고하여 하기에 본 발명의 바이오디젤 정제 시스템을 상세하게 개진한다.1 is a flow chart of a biodiesel purification system capable of performing washing or replacement determination of a purification resin using electrical conductivity according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a biodiesel purification system according to a preferred embodiment of the present invention. A perspective view illustrating an apparatus of a purification system, FIG. 4 is a plan view illustrating an apparatus of a biodiesel purification system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a biodiesel purification system according to a preferred embodiment of the present invention Is a front view illustrating an apparatus of, FIG. 6 is a rear view illustrating an apparatus of a biodiesel purification system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a biodiesel purification system according to a preferred embodiment of the present invention. The biodiesel purification system of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 and 3 to 7 with a cross-sectional view and a plan view illustrating an apparatus (tank) of the first and second purification units in the apparatus.
에스테르화 과정을 거쳐 제조된 바이오디젤을 정제용 수지로 정제하는 정제 시스템에 있어서,In a purification system for purifying biodiesel produced through an esterification process with a resin for purification,
상기 정제 시스템은 The purification system
최초 바이오디젤을 담는 제1저장탱크(V-301), 정제용 수지가 충진되어 있고, 상기 제1저장탱크(V-301)로부터 바이오디젤이 유입되는 제1차 정제부(R-302, R-303), 상기 제1차 정제부(R-302, R-303)로부터 1차 정제된 바이오디젤이 유입되는 제2저장탱크(V-304), 정제용 수지가 충진되어 있고, 상기 제2저장탱크(V-304)로부터 바이오디젤이 유입되는 제2차 정제부(R-305, R-306), 상기 제2차 정제부(R-305, R-306)로 부터 2차 정제된 바이오디젤이 유입되는 제3저장탱크(V-307), 상기 제3저장탱크(V-307)로부터 정제된 바이오디젤이 유입되는 바이오디젤탱크(V-308) 및 상기 제1차 정제부(R-302, R-303)와 제2차 정제부(R-305, R-306)에 충진된 정제용 수지가 오염 되었을 때 정제용 수지를 세척하기 위해 메탄올이 투입되며, 투입되는 메탄올을 저장하고 있는 메탄올탱크(V-309)를 포함하여 이루어지며,The first storage tank (V-301) containing biodiesel for the first time, the first purification unit (R-302, R) filled with refining resin, and into which biodiesel is introduced from the first storage tank (V-301). -303), a second storage tank (V-304) into which the first purified biodiesel is introduced from the first purification unit (R-302, R-303), a resin for purification is filled, and the second Secondary purification units (R-305, R-306) into which biodiesel is introduced from the storage tank (V-304), and the bio-purified from the second purification units (R-305, R-306) A third storage tank (V-307) into which diesel is introduced, a biodiesel tank (V-308) into which purified biodiesel is introduced from the third storage tank (V-307), and the first purification unit (R- 302, R-303) and the second purification unit (R-305, R-306) are contaminated when methanol is added to wash the resin for purification. Consists of including a methanol tank (V-309),
상기 정제용 수지의 세척 및 교체 판정은 제1저장탱크(V-301), 제2저장탱크(V-304) 및 제3저장탱크(V-307)의 내부에는 전기전도도 감지센서가 부착설치되어 있고, 바이오디젤이 각 탱크에 충진 된 후 9V 전압의 전원을 인가하여 인식되는 전압을 측정하여 측정된 값을 기준값으로 데이터 베이스에 저장하며,For the determination of washing and replacement of the resin for purification, an electric conductivity sensor is attached and installed inside the first storage tank (V-301), the second storage tank (V-304), and the third storage tank (V-307). After the biodiesel is filled in each tank, a power of 9V is applied to measure the recognized voltage, and the measured value is stored in the database as a reference value.
이후 바이오디젤 정제시 측정된 값을 상기 기준값과 대비하여 높게 측정되면 제1차 정제부(R-302, R-303) 및 제2차 정제부(R-305, R-306)에 충진된 정제용 수지를 세척 또는 교체한다.Subsequently, if the measured value during biodiesel purification is measured higher than the reference value, the tablets filled in the first purification unit (R-302, R-303) and the second purification unit (R-305, R-306) Wash or replace the solvent.
상기 바이오디젤 정제 시스템을 다시 살펴보면 에스테르화 과정을 거쳐 생산된 바이오디젤이 저장된 제1저장탱크(V-301)에서 정제용 수지가 충진된 두개의 정제탱크로 이루어진 제1차 정제부(R-302, R-303)에 바이오디젤을 투입하여 정제용 수지로 1차 정제한 후 제2저장탱크(V-304)로 주입하고, 제2저장탱크(V-304)에서 정제용 수지가 충진된 두 개의 정제탱크로 이루어진 제2차 정제부(R-305, R-306)로 주입하여 2차 정제한 후 제3저장탱크(V-307)로 보내진 후 최종적으로 정제된 바이오디젤을 바이오디젤탱크(V-308)로 보내진다.Looking again at the biodiesel purification system, a first purification unit (R-302) consisting of two purification tanks filled with a resin for purification in a first storage tank (V-301) in which biodiesel produced through an esterification process is stored. , R-303), after primary purification with refining resin, injecting into the second storage tank (V-304), and the two filled with refining resin in the second storage tank (V-304). It is injected into the second purification unit (R-305, R-306) consisting of four purification tanks, is then sent to the third storage tank (V-307), and finally purified biodiesel is delivered to the biodiesel tank ( V-308).
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기전도도 감지센서의 형상을 예시하는 사시도로 상기 제1저장탱크(V-301), 제2저장탱크(V-304) 및 제3저장탱크(V-307)에는 전기전도도 감지센서가 내부에 설치된다. 상기 전기전도도 감지 센서는 9V 전압을 바이오디젤에 가하였을때 불순물이 미 포함된 바이오디젤은 0V에 가깝게 인식 된다. 따라서, 새롭게 정제를 목적으로 하는 바이오디젤을 정제하는 과정에서 이전 바이오디젤 정제시 측정된 값과 비교하여 측정된 값이 높을 경우 정제용 수지의 세척 또는 교체한다.2 is a perspective view illustrating the shape of an electrical conductivity sensor according to a preferred embodiment of the present invention. The first storage tank (V-301), the second storage tank (V-304) and the third storage tank (V -307) has an electric conductivity sensor installed inside. When the electric conductivity sensor applies a voltage of 9V to the biodiesel, the biodiesel containing no impurities is recognized as close to 0V. Therefore, in the process of purifying a new biodiesel for purification, if the measured value is high compared to the value measured during the previous biodiesel purification, the resin for purification is washed or replaced.
또한, 상기 전기전도도 감지센서는 복수개의 프레임의 하부 끝단에 감지센서가 구비된 것으로 감지센서의 형상은 직육면체 또는 원형 또는 다양한 형태로 이루어질 수 있다.In addition, the electric conductivity detection sensor is provided with a detection sensor at the lower end of the plurality of frames, and the shape of the detection sensor may be a rectangular parallelepiped, a circular shape, or various shapes.
상기 정제용 수지의 세척은 메탄올탱크(V-309)에서 메탄올을 제1차 정제부(R-302, R-303) 및 제2차 정제부(R-305, R-306)로 보내 충진된 정제용 수지에 잔존하는 불순물을 제거하고, 정제용 수지 세척과정에서 정제용 수지에 남은 메탄올은 제3저장탱크(V-307)의 바이오디젤로 제거한다.The refining resin is washed by sending methanol from the methanol tank (V-309) to the first purification units (R-302, R-303) and the second purification units (R-305, R-306). Impurities remaining in the refining resin are removed, and methanol remaining in the refining resin in the process of washing the refining resin is removed with biodiesel in the third storage tank (V-307).
상기 제1차 정제부(R-302, R-303) 및 제2차 정제부(R-305, R-306)는 각각 두개의 정제탱크로 이루어져 바이오디젤 정제시 하나의 정제탱크의 사용이 불가 또는 하나의 정제탱크에 충진된 수지의 세척 또는 교체 작업시 다른 하나로 바이오디젤의 공정을 실시할 수 있다.The first purification unit (R-302, R-303) and the second purification unit (R-305, R-306) consist of two purification tanks, respectively, so that one purification tank cannot be used for biodiesel purification. Alternatively, when washing or replacing the resin filled in one purification tank, the biodiesel process may be performed with the other.
상기 제1차 정제부(R-302, R-303) 및 제2차 정제부(R-305, R-306)에는 두개의 정제탱크가 구비된다고 기재되었으나 3개 이상의 복수개로 이루어져도 무방하며, 어느 하나의 정제탱크가 사용이 어려울 경우 나머지 정제탱크를 이용하여 바이오디젤의 정제를 실시한다.It has been described that the first purification units R-302 and R-303 and the second purification units R-305 and R-306 are provided with two purification tanks, but it may be composed of a plurality of three or more, If one of the purification tanks is difficult to use, the remaining purification tanks are used to purify the biodiesel.
상기 정제용 수지는 고분자 수지이며, 활성백토, 제올라이트, 활성탄, 벤토나이트, 실리카라이트, 질석 및 규산칼륨 중 선택된 하나 이상을 추가하여 사용할 수 있다.The refining resin is a polymer resin, and at least one selected from activated clay, zeolite, activated carbon, bentonite, silicalite, vermiculite, and potassium silicate may be added and used.
상기 정제용 수지 및 추가되는 혼합물은 입자크기가 0.1~30㎜이고, 유지(원료) 또는 메탄올이 혼합된 유지(원료)의 중량대비 1~30% 사용된다. 상기 혼합비율은 1% 미만일 때는 정제용 수지가 실시하는 효과가 미비하며, 30% 이상일 때는 바이오디젤 생산 량이 저감되므로 상기 비율로 이루어지는 것이 바람직하다.The resin for purification and the mixture to be added have a particle size of 0.1 to 30 mm, and 1 to 30% by weight of fats and oils (raw materials) or fats and fats mixed with methanol (raw materials) are used. When the mixing ratio is less than 1%, the effect of the refining resin is insufficient, and when the mixing ratio is more than 30%, the amount of biodiesel production is reduced.
상기 정제용 수지의 세척은 메탄올을 저장하고 있는 메탄올탱크(V-309)로 부터 세척이 필요한 제1차 정제부(R-302, R-303) 및 제2차 정제부(R-305, R-306)의 정제탱크로 메탄올을 통과시켜 세척을 실시한다.The purification resin is washed from the methanol tank (V-309) storing methanol. The first purification units (R-302, R-303) and the second purification units (R-305, R) need to be washed. Wash by passing methanol through the purification tank of -306).
상기 세척을 마친 정제용 수지는 세척과정에서 정제용 수지에 잔존하는 메탄올을 제3저장탱크(V-307)에 저장된 바이오디젤을 주입시켜 제거하고, 이때 사용된 바이오디젤은 분리탱크(E-351)에서 메탄올과 분리한 후 제1저장탱크(V-301)로 보내진다.The refining resin after washing is removed by injecting biodiesel stored in the third storage tank (V-307) into methanol remaining in the refining resin during the washing process, and the biodiesel used at this time is a separation tank (E-351). ), and then sent to the first storage tank (V-301).
상기 정제용 수지의 세척을 마친 메탄올은 분리탱크(E-351)로 보내져 불순물을 제거하고, 재사용되며, 정제용 수지에 잔존하는 메탄올의 제거를 위해 사용한 바이오디젤은 분리탱크(E-351)에서 메탄올과 분리한 후 제1저장탱크(V-301)로 보내져 정제 과정을 거쳐 사용된다.Methanol after washing of the refining resin is sent to a separation tank (E-351) to remove impurities and reuse. The biodiesel used to remove methanol remaining in the refining resin is used in a separation tank (E-351). After separating from methanol, it is sent to the first storage tank (V-301) and used after purification.
상기 분리탱크(E-351)에서 메탄올, 바이오디젤, 글리세린 분리를 더 상세하게 살펴보면 정제용 수지를 메탄올을 이용하여 세척한 뒤 세척에 사용된 메탄올이 분리탱크(E-351)로 보내지되 이때 분리탱크(E-351)로는 메탄올 뿐만아니라 정제용 수지에 부착된 글리세린 및 소량의 바이오디젤이 같이 유입된다. 이때 분리탱크(E-351)에서는 진공증발하여 메탄올을 분리하여 분리메탄올저장탱크(V-352)에 저장되었다가 메탄올탱크(V-309)로 보내져 정제용 수지의 세척에 재사용되고, 남은 바이오디젤과 글리세린은 비중차이를 이용하여 분리하여 바이오디젤은 제1저장탱크(V-301)로 보내지며, 글리세린은 글리세롤탱크(V-353)으로 배출시킨다.Looking at the separation of methanol, biodiesel, and glycerin in the separation tank (E-351) in more detail, after washing the resin for purification with methanol, the methanol used for washing is sent to the separation tank (E-351). In the tank (E-351), not only methanol, but also glycerin and a small amount of biodiesel adhered to the refining resin are introduced. At this time, in the separation tank (E-351), the methanol is separated by vacuum evaporation and stored in the separated methanol storage tank (V-352), and then sent to the methanol tank (V-309) to be reused for washing the resin for purification, and the remaining biodiesel And glycerin are separated using the difference in specific gravity, and the biodiesel is sent to the first storage tank (V-301), and the glycerin is discharged to the glycerol tank (V-353).
상기 정제용 수지의 세척과정에서 배출되는 글리세린은 글리세롤 탱크(V-353)으로 보내진다.Glycerin discharged during the cleaning process of the refining resin is sent to a glycerol tank (V-353).
추가의 일면에 있어서,In a further aspect,
상기 전기전도도 감지센서는 제1저장탱크(V-301), 제2저장탱크(V-304) 및 제3저장탱크(V-307)에 저장되는 바이오디젤의 상부에서 하방으로 소정 이동되면서 고전압 저전류을 가해 미세하게 혼합된 글리세린 등의 불순물을 응집반응시켜 제거할 수 있으며, 각 저장탱크의 하부면에서 소정의 상부 위치까지 이동되면서 전압을 가하여 바이오디젤 전체에 고르게 전압을 준다.The electrical conductivity sensor is moved from the top to the bottom of the biodiesel stored in the first storage tank (V-301), the second storage tank (V-304) and the third storage tank (V-307) to reduce the high voltage. By applying an electric current, impurities such as finely mixed glycerin can be removed by coagulation reaction, and voltage is applied evenly to the entire biodiesel by applying voltage while moving from the lower surface of each storage tank to a predetermined upper position.
또한, 상기 제1저장탱크(V-301), 제2저장탱크(V-304) 및 제3저장탱크(V-307)에는 부표를 이용한 수위 감지 센서를 설치하여 각 저장탱크로 유입되는 바이오디젤의 양을 측정할 수 있다.In addition, in the first storage tank (V-301), the second storage tank (V-304), and the third storage tank (V-307), a water level detection sensor using a buoy is installed to flow into each storage tank. You can measure the amount of
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템은 전기전도도를 이용하여 정제용 수지의 교체시기를 파악하여 바이오디젤 생산속도를 상승시키고, 고순도의 바이오디젤을 생산하며, 정제용 수지로 바이오디젤을 정제하는 과정을 복수번 실시하여 바이오디젤 정제 효율이 높고, 각 정제부에 복수개의 정제탱크를 2개로 두어 하나의 정제탱크의 사용 불가시 다른 하나를 이용하여 정제과정이 지속적으로 이루어질 수 있으며, 정제용 수지를 메탄올로 세척하고, 세척된 정제용 수지에 남아 있는 메탄올을 바이오디젤로 제거하는 과정이 간편하여 정제용 수지의 세척 공정을 간편하게 실시한다.As described above, the biodiesel refining system capable of performing the cleaning or replacement determination of the refining resin using the electrical conductivity according to the present invention increases the biodiesel production rate by grasping the replacement time of the refining resin using the electrical conductivity. High purity biodiesel is produced, and biodiesel purification efficiency is high by performing the process of purifying biodiesel with a purification resin multiple times, and a single purification tank is used by placing a plurality of purification tanks in each purification section. When it is not possible, the purification process can be continuously performed using the other one, and the process of washing the purification resin with methanol and removing methanol remaining in the washed purification resin with biodiesel is a simple cleaning process for the purification resin. Is carried out easily.
상기와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었지만 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술은 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technology to which the present invention belongs is various within the scope of equality of the spirit of the invention and the claims to be described below. Of course, modifications and variations are possible.
V-301 : 제1저장탱크 V-308 : 바이오디젤탱크
R-302, R-303 : 제1차 정제부 V-309 : 메탄올탱크
V-304 : 제2저장탱크 V-353 : 글리세롤탱크
R-305, R-306 : 제2차 정제부 E-351 : 분리탱크
V-307 : 제3저장탱크 V-352 : 분리메탄올저장탱크V-301: first storage tank V-308: biodiesel tank
R-302, R-303: primary purification unit V-309: methanol tank
V-304: second storage tank V-353: glycerol tank
R-305, R-306: 2nd refining unit E-351: Separation tank
V-307: 3rd storage tank V-352: Separated methanol storage tank
Claims (6)
상기 정제 시스템은
최초 바이오디젤을 담는 제1저장탱크(V-301), 정제용 수지가 충진되어 있고, 상기 제1저장탱크(V-301)로부터 바이오디젤이 유입되는 제1차 정제부(R-302, R-303), 상기 제1차 정제부(R-302, R-303)로부터 1차 정제된 바이오디젤이 유입되는 제2저장탱크(V-304), 정제용 수지가 충진되어 있고, 상기 제2저장탱크(V-304)로부터 바이오디젤이 유입되는 제2차 정제부(R-305, R-306), 상기 제2차 정제부(R-305, R-306)로 부터 2차 정제된 바이오디젤이 유입되는 제3저장탱크(V-307), 상기 제3저장탱크(V-307)로부터 정제된 바이오디젤이 유입되는 바이오디젤탱크(V-308) 및 상기 제1차 정제부(R-302, R-303)와 제2차 정제부(R-305, R-306)에 충진된 정제용 수지가 오염 되었을 때 정제용 수지를 세척하기 위해 메탄올이 투입되며, 메탄올을 저장하고 있는 메탄올탱크(V-309)를 포함하여 이루어지며,
상기 정제용 수지의 세척 및 교체 판정은 제1저장탱크(V-301), 제2저장탱크(V-304) 및 제3저장탱크(V-307)의 내부에는 전기전도도 감지센서가 부착설치되어 있고, 바이오디젤이 각 탱크에 충진 된 후 9V 전압의 전원을 인가하여 인식되는 전압을 측정하여 측정된 값을 기준값으로 데이터 베이스에 저장하며,
이후 바이오디젤 정제시 측정된 값을 상기 기준값과 대비하여 높게 측정되면 제1차 정제부(R-302, R-303) 및 제2차 정제부(R-305, R-306)에 충진된 정제용 수지를 세척 또는 교체하는 것을 특징으로 하는 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템.In a purification system for purifying biodiesel produced through an esterification process with a resin for purification,
The purification system
The first storage tank (V-301) containing biodiesel for the first time, the first purification unit (R-302, R) filled with refining resin, and into which biodiesel is introduced from the first storage tank (V-301). -303), a second storage tank (V-304) into which the first purified biodiesel is introduced from the first purification unit (R-302, R-303), a resin for purification is filled, and the second Secondary purification units (R-305, R-306) into which biodiesel is introduced from the storage tank (V-304), and the bio-purified from the second purification units (R-305, R-306) A third storage tank (V-307) into which diesel is introduced, a biodiesel tank (V-308) into which purified biodiesel is introduced from the third storage tank (V-307), and the first purification unit (R- 302, R-303) and the second purification unit (R-305, R-306) when the refining resin is contaminated, methanol is added to wash the refining resin and a methanol tank storing methanol (V-309) is included,
For the determination of washing and replacement of the resin for purification, an electric conductivity sensor is attached and installed inside the first storage tank (V-301), the second storage tank (V-304), and the third storage tank (V-307). After the biodiesel is filled in each tank, a power of 9V voltage is applied to measure the recognized voltage, and the measured value is stored in the database as a reference value.
Subsequently, if the measured value during biodiesel purification is measured higher than the reference value, the tablets filled in the first purification unit (R-302, R-303) and the second purification unit (R-305, R-306) A biodiesel purification system capable of washing or replacing the resin for purification using electrical conductivity, characterized in that the resin is washed or replaced.
상기 제1차 정제부(R-302, R-303) 및 제2차 정제부(R-305, R-306)는 각각 두개의 정제탱크로 이루어져 바이오디젤 정제시 하나의 정제탱크의 사용이 불가 또는 하나의 정제탱크에 충진된 수지의 세척 또는 교체 작업시 다른 하나로 바이오디젤의 공정을 실시할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템.The method of claim 1,
The first purification unit (R-302, R-303) and the second purification unit (R-305, R-306) consist of two purification tanks, respectively, so that one purification tank cannot be used for biodiesel purification. Alternatively, a biodiesel purification system capable of washing or replacing the resin for purification using electrical conductivity, characterized in that when the resin filled in one purification tank is washed or replaced, the process of biodiesel can be performed with the other. .
상기 정제용 수지는 고분자 수지이며, 활성백토, 제올라이트, 활성탄, 벤토나이트, 실리카라이트, 질석 및 규산칼륨 중 선택된 하나 이상을 추가하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템.The method of claim 1,
The resin for purification is a polymer resin, and cleaning or replacement of the resin for purification using electrical conductivity, characterized in that one or more selected from activated clay, zeolite, activated carbon, bentonite, silicalite, vermiculite, and potassium silicate can be added and used. Biodiesel purification system that can perform judgment.
상기 정제용 수지의 세척은 메탄올을 저장하고 있는 메탄올탱크(V-309)로 부터 세척이 필요한 제1차 정제부(R-302, R-303) 및 제2차 정제부(R-305, R-306)의 정제탱크로 메탄올을 통과시켜 세척을 실시하는 것을 특징으로 하는 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템.The method of claim 1,
The purification resin is washed from the methanol tank (V-309) storing methanol. The first purification units (R-302, R-303) and the second purification units (R-305, R) need to be washed. A biodiesel purification system capable of washing or replacing the resin for purification using electrical conductivity, characterized in that washing is carried out by passing methanol through the purification tank of -306).
상기 세척을 마친 정제용 수지는 세척과정에서 정제용 수지에 잔존하는 메탄올을 제3저장탱크(V-307)에 저장된 바이오디젤을 주입시켜 제거하고, 이때 사용된 바이오디젤은 분리탱크(E-351)에서 메탄올과 분리한 후 제1저장탱크(V-301)로 보내지며, 세척과정에서 사용된 메탄올 및 분리된 메탄올은 메탄올탱크(V-309)로 보내져 재사용하는 것을 특징으로 하는 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템.The method of claim 4,
The refining resin after washing is removed by injecting biodiesel stored in the third storage tank (V-307) into methanol remaining in the refining resin during the washing process, and the biodiesel used at this time is a separation tank (E-351). ) From methanol and then sent to the first storage tank (V-301), and the methanol used in the washing process and the separated methanol are sent to the methanol tank (V-309) for reuse. A biodiesel purification system capable of washing or replacing the resin for purification.
상기 정제용 수지의 세척과정에서 배출되는 글리세린은 글리세롤 탱크(V-353)으로 보내지는 것을 특징으로 하는 전기전도도를 이용한 정제용 수지의 세척 또는 교체 판정의 실시가 가능한 바이오디젤 정제 시스템.The method of claim 4,
The biodiesel purification system capable of washing or replacing the resin for purification using electrical conductivity, characterized in that the glycerin discharged during the cleaning process of the purification resin is sent to a glycerol tank (V-353).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200110088A KR102217064B1 (en) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | Biodiesel purification system capable of performing cleaning or replacement determination of tablet resins using electrical conductivity |
PCT/KR2021/000649 WO2022045492A1 (en) | 2020-08-31 | 2021-01-18 | Biodiesel purifying system capable of determining cleaning or replacement for purification resin by using electrical conductivity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200110088A KR102217064B1 (en) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | Biodiesel purification system capable of performing cleaning or replacement determination of tablet resins using electrical conductivity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102217064B1 true KR102217064B1 (en) | 2021-02-18 |
Family
ID=74688727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200110088A Active KR102217064B1 (en) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | Biodiesel purification system capable of performing cleaning or replacement determination of tablet resins using electrical conductivity |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102217064B1 (en) |
WO (1) | WO2022045492A1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007099882A (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Shigeto Hayafuji | Manufacturing apparatus for biodiesel fuel and manufacturing process for biodiesel fuel |
KR100798605B1 (en) | 2006-09-18 | 2008-01-28 | 전남대학교산학협력단 | Method for Purifying Biodiesel Using Heterogeneous Adsorbents in Manufacturing Biodiesel from Colored Raw Material Oils |
KR20080025449A (en) * | 2006-09-18 | 2008-03-21 | 전남대학교산학협력단 | Method for Purifying Biodiesel Using Heterogeneous Catalysts |
KR101285828B1 (en) | 2012-08-13 | 2013-07-12 | 주식회사 엠알아이 | Method for pre-treating a biodiesel feedstock oil |
KR101314133B1 (en) | 2011-11-07 | 2013-10-04 | (주)웸스 | Purification method of the btex in organic matters from a bio-diesel plant and nitrogen removal method of the wastewater using the purified btex in organic matters |
JP2016059833A (en) * | 2014-09-16 | 2016-04-25 | 国立大学法人東北大学 | Regeneration treatment of anion exchange resin catalyst for continuous production of fatty acid ester |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101441610B1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-23 | 한국표준과학연구원 | Method for evaluating of anion exchange resin performance and Online performance evaluation instrument |
-
2020
- 2020-08-31 KR KR1020200110088A patent/KR102217064B1/en active Active
-
2021
- 2021-01-18 WO PCT/KR2021/000649 patent/WO2022045492A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007099882A (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Shigeto Hayafuji | Manufacturing apparatus for biodiesel fuel and manufacturing process for biodiesel fuel |
KR100798605B1 (en) | 2006-09-18 | 2008-01-28 | 전남대학교산학협력단 | Method for Purifying Biodiesel Using Heterogeneous Adsorbents in Manufacturing Biodiesel from Colored Raw Material Oils |
KR20080025449A (en) * | 2006-09-18 | 2008-03-21 | 전남대학교산학협력단 | Method for Purifying Biodiesel Using Heterogeneous Catalysts |
KR100831072B1 (en) | 2006-09-18 | 2008-05-20 | 전남대학교산학협력단 | Method for Purifying Biodiesel Using Heterogeneous Catalysts |
KR101314133B1 (en) | 2011-11-07 | 2013-10-04 | (주)웸스 | Purification method of the btex in organic matters from a bio-diesel plant and nitrogen removal method of the wastewater using the purified btex in organic matters |
KR101285828B1 (en) | 2012-08-13 | 2013-07-12 | 주식회사 엠알아이 | Method for pre-treating a biodiesel feedstock oil |
JP2016059833A (en) * | 2014-09-16 | 2016-04-25 | 国立大学法人東北大学 | Regeneration treatment of anion exchange resin catalyst for continuous production of fatty acid ester |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022045492A1 (en) | 2022-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Atadashi | Purification of crude biodiesel using dry washing and membrane technologies | |
Atadashi et al. | Biodiesel separation and purification: a review | |
Raqeeb et al. | Biodiesel production from waste cooking oil | |
Suthar et al. | A review on separation and purification techniques for biodiesel production with special emphasis on Jatropha oil as a feedstock | |
Berrios et al. | Purification of biodiesel from used cooking oils | |
Atadashi et al. | Membrane biodiesel production and refining technology: A critical review | |
Chouhan et al. | Modern heterogeneous catalysts for biodiesel production: A comprehensive review | |
Sarin | Biodiesel: production and properties | |
Leung et al. | A review on biodiesel production using catalyzed transesterification | |
AU2009210660B2 (en) | Biodiesel purification by a continuous regenerable adsorbent process | |
Fadhil et al. | Optimization of methyl esters production from non-edible oils using activated carbon supported potassium hydroxide as a solid base catalyst | |
Savaliya et al. | Current trends in separation and purification of fatty acid methyl ester | |
Bashir et al. | Purification of biodiesel via pre-washing of transesterified waste oil to produce less contaminated wastewater | |
BRPI1010343A2 (en) | integrated biodiesel production process | |
Sánchez et al. | Biodiesel production optimization using γAl2O3 based catalysts | |
Ding et al. | Mini review of biodiesel by integrated membrane separation technologies that enhanced esterification/transesterification | |
Mohammed et al. | Lab-scale catalytic production of biodiesel from waste cooking oil–a review | |
Gomes et al. | Utilization of eggshell waste as an adsorbent for the dry purification of biodiesel | |
Rahimpour | Membrane reactors for biodiesel production and processing | |
CN103509587B (en) | Method for preparing coal flotation agent by using animal and plant grease and waste oil | |
Yan et al. | Catalytic conversion of triglycerides to liquid biofuels through transesterification, cracking, and hydrotreatment processes | |
Reis et al. | Biodiesel production and purification using membrane technology | |
KR102217064B1 (en) | Biodiesel purification system capable of performing cleaning or replacement determination of tablet resins using electrical conductivity | |
Ullah et al. | Unveiling biodiesel production: exploring reaction protocols, catalysts, and influential factors | |
FI125683B (en) | Process for producing liquid biofuels from bio-based oils and / or fats |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20200831 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PA0302 | Request for accelerated examination |
Patent event date: 20200903 Patent event code: PA03022R01D Comment text: Request for Accelerated Examination Patent event date: 20200831 Patent event code: PA03021R01I Comment text: Patent Application |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20210208 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20210210 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20210210 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20240228 Start annual number: 4 End annual number: 4 |