Logo 제 염 공 업

Logo Bestpgm.nasoo.net 순 서 1. 소금의 자원 2. 제염 방법 3. 간 수 4. 브 롬 5. 해수 마그네시아 천일 제염 기계 제염 다중효용 증발관 증기 가압식 증발법 이온교환막 제염법

Logo Bestpgm.nasoo.net 소금의 자원 원 료암 염암 염해 수해 수염 토염 토염 호염 호염 지염 지염 천염 천 생산된 염의 명칭암 염암 염해(수)염해(수)염토 염토 염호 염호 염지 염지 염천 염 암염 (41%) 지하함수 (29%) 기타 (4%) 해 수 (26%)

Logo Bestpgm.nasoo.net 해 수 해수는 ? 해수중에는 약 35g/ ㎏ 의 염류가 함유, 그 중의 약 77% 가 NaCl 임.(27g) 해수중의 주요 이온량 ( 단위 : g/ ㎏ ) Na + Mg 2+ Ca 2+ K+K+ Sr 2+ Cl ¯ SO 4 2¯ HCO 3 ¯ Br ¯ BO 3 3¯ 용해도가 작은 순으로 나열, CaCO 3, CaSO 4, NaCl, MgSO 4, MgCl 2 ( 고즙 ) 으로 석출 해수농축법 : 증발법, 동결법, 용매추출법, 이온 교환막식 이온 교환막식의 발달로 원가가 낮아지고 있으며, 해수의 담수화로 인해 소 금의 생산 가격이 더욱 낮아지고, 생산량도 증가할 것임.

Logo Bestpgm.nasoo.net 천 일 제 염 저수지 증 발 지 결정지 저염장 제 2 증발지 : 25~26 ° B(G=1.209)e 으로 농축 (CaSO 4 분리 ) : 5 일 결 정 지 : 28°Be(G= 까지 농축, 결정 : 1 일 제 1 증발지 : 13°B(G=1.099)e 으로 농축 (CaCO 3 대부분과 CaSO 4 일부 침전 ) : 4 일 ◎ 해수 또는 천연함수를 태양열로 증발 농축하는 방법 ◎ 천일제염의 단점 기후의 영향을 많이 받음 소금의 순도가 나쁘고, 생산 원가가 높음.

Logo Bestpgm.nasoo.net 해수의 증발 농축 중의 석출물 (g / l) 비중 (°Be) 부피 Fe 2 O 3 CaCO 3 CaSO 4 MgSO 4 MgCl 2 NaClNaBrKCl ☞ Baume 도 = – / G 단 G=60°/60°F 에서의 비중 제 1 증발지 제 2 증발지 결정지

Logo Bestpgm.nasoo.net 결정 성장의 이론 : Miers( 마이어스 ) 이론 불안정 영역 준안정 용액 H E R N S M f c b a d e 온 도온 도 과포화 곡선 ME, EN 은 임의의 물질 용해도 곡선, 빙점곡선 SH, HR 은 과용해도 곡선, 과냉곡선 준안정 영역 : 결정종을 주입할 때 결정이 생성, 성장 소금의 용해도는 온도의 영향이 적으므로 증 발에 의한 정출조작이 유리. 용액이 준안정 상태에 유지되도록 증발속도 조절 조성 a 의 용액을 냉각 abc 를 따라 포화온도를 지나서 과용해도 곡 선에 도달 c 에서 결정 생성, 조성 d

Logo Bestpgm.nasoo.net 다중 효용 증발관 ( 진공증발법 ) 증발기의 잠열을 이용하여 열효율을 크게 함. 저압증기는 진공도가 낮은 제 1 증발기의 열원으로 도입 → 함수를 가열 → 생성한 증기는 다음증발기의 열원으로 사용 비응축성가스를 진공펌프로 제거, 최종증발기의 증발실이 되도록 고진공으로 유지 열효율은 좋으나 입자가 크지 못함.

Logo Bestpgm.nasoo.net 증기 가압식 ( 압축식 ) 증발법 증발실에서 배출된 증기를 단열압축 하여 증기의 응축온도를 높임. 증발관내의 가열관으로 송입하면 포 화온도에서 가열면상에서 응축. 이때 발생하는 많은 기화잠열은 가열 관을 통하여 관액을 가열하는데 쓰임 장 점 : 증기 가압식 증발법은 처음에 만 다른 열원으로 비등시키면 그 다음 부터는 압축기를 동작할 에너지만 있 으면 비등은 계속 가능함. * 경제성은 진공증발법에 비해 떨어짐

Logo Bestpgm.nasoo.net 과 포 화 곡 선 증발기내 물이 T 0 에서 T 1 (A→B) 으로 가온되 며 포화증기가 된다. (B→C) 포화증기선위의 C 에 도달하여 압력 P 1 이 된다. 이를 P 2 단열 압축하면, 이는 온도 T 2 인 과열증기가 된다. 이를 가열실에 보내면 액에 과열을 전달하 면서 등압변화하여 포화증기가 되고 (D→E) T 3 가 된다. 응축열을 방출하여 EF 로 엔트로피 감소한다. 이 응축수는 T 3 는 급액 예열기에서 T 0 까지 방 열한다. 의 면적은 급수가 가열 비등하여 포화증기로 될때까지의 흡수열량 은 가열 수증기가 가열실에서 응축하여 예열기를 지나기까지의 방출열량 D 1 CDEFAA 1 D 1 A 1 ABCD 1 A 1 BFEDCB 는 압축기에 의하여 발생한 일 T0T0 T1T1 T3T3 T2T2 A1A1 B1B1 C1C1 E1E1 D1D1 P2P2 P1P1 A B F E D C 엔트로피

Logo Bestpgm.nasoo.net 이온 교환막 전기투석법 해수의 97% 에 해당하는 수분을 제거하는 대신 염 분을 직접 추출 이온교환막의 이온에 대한 선택적 투과성을 이용 선택성이 100% 이면 양이온은 양이온만을, 음이 온은 음이온만을 투과. 양이온은 음극을 향하여 양이온 교환막을 투과하 여 이동하다가 음이온교환막으로 저지됨 ( 음이온 은 반대의 경우 ) 농축 (3, 5, 7 실 ) 탈염 (2, 4, 6 실 ) 해수 음극 양극 농축액출구 탈염구출구 음극액 양극액 KK K K A A A A K : 양이온교환막 A : 음이온교환막 Na + 이온 Cl - 이온

Logo Bestpgm.nasoo.net 제염법 실제사용 예

Logo 제염법 실제사용 예

Logo Bestpgm.nasoo.net 간 수 냉 각냉 각 농 축농 축 냉 각냉 각 증 류증 류 정 치정 치 농 축농 축 가 열가 열 하 소하 소 MgO 탈수용융전해 금속 MgO Cl 2 생간수 정 치정 치 MgSO 4 ㆍ 7H 2 0 농후간수 NaCl 간수칼리염 carnallite Br 2 침 출침 출 H20 KClO 3,H 2 SO 4 Ca(OH) 2 CaSO 4 MgCl 2 6H 2 0Mg(OH) 2 MgCO 3 마그네시아 시멘트 CO 2 하 소하 소 CaO CaCO 2 KCl 부생간수 KCl 간수란 ? 해수를 증발 농축하여 소금의 대부분을 석출한 후의 모액을 일괄하여 간수 ( 또는 고즙 ) 이라 함 Mg 염류와 KCl, 회수되지 않은 NaCl 등이 주성분. 제염의 재사용과 소금의 부착 손실등으로 인하여 0.4~0.5 ㎘의 채취가 가능 간수의 처리공정의 예 NaCl Br MgO

Logo Bestpgm.nasoo.net 간 수 냉 각냉 각 농 축농 축 냉 각냉 각 증 류증 류 생간수 MgSO 4 ㆍ 7H 2 0 농후간수 NaCl 간수칼리염 carnallite Br 2 침 출침 출 H20 KClO 3,H 2 SO 4 KCl 부생간수 소금의 회수 생간수를 개방솥에서 114~116 ℃ 까지 가열 농축하면 NaCl 이 석출 황산 마그네슘 소금을 분리제거한 모액을 다시 124~126 ℃까지 농축 → MgSO 4 를 주성분으로 하는 복염이 석출 ( 이는 간수칼리염이라하고 비료로 서 사용하거나 불순물을 제거하여 MgSO 4 ㆍ 7H 2 O 를 분리 ) 염화칼륨 간수 칼리염을 제거한 모액을 서서히 방냉 → carnallite 가 석출. ( 이는 KCl 을 15~20% 포함하며, 이를 용해, 재결정하여 95~97% 이상의 KCl 을 제조 )

Logo Bestpgm.nasoo.net 브 롬 브롬은 해수직접법 ( 해수 ), 직접증류법 ( 간수 ) 으로 채취한다. 해수직접법 해수에 황산을 가하여 Ph 3~4 로 조정한 후에 염소가스를 불어넣어 Br 2 를 유리시키는 방법 MgBr 2 + Cl 2 → MgCl 2 + Br 2 ↑ 유리 브롬을 포함하고 있는 해수에 더운공기를 불어넣어 Br 2 증기를 발생. 발생한 브롬증기흡수탑에서 약 3% NaOH 용액에 흡수시켜 Br 2 를 분리포집. 3Br 2 + 6NaOH → 5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 O 여기에 진한 H 2 SO 4 로 중화한 후 수증기 증류하면 브롬 석출. 5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 SO 4 → 3Br 2 + 3Na 2 SO 4 + 3H 2 O

Logo Bestpgm.nasoo.net 브 롬 생간수 중에는 약 2~4.5 ㎏ / ㎘의 브롬을 함유하는데. 보통 카널라이트의 분리 모 액을 처리하여 브롬을 제조한다. NaBr, MgBr 2, KBr + KClO 3 NaCl, MgCl 2, KCl + Br 2 이들 조작으로 유리, 증발하는 브롬을 냉각 응축시키면 순도 99.5% 까지의 브롬을 석출 가능함 산화제법은 황산 산성에서 KClO 3, NaClO 3 등을 사용하여 화강암제의 증류 기를 사용, 110~123 ℃에서 발생하는 브롬 증기를 채취함. 냉 각냉 각 증 류증 류 carnallite Br 2 침 출침 출 H20 KClO 3,H 2 SO 4 H 2 SO 4 직접증류법

Logo Bestpgm.nasoo.net 해수 마그네시아 마그네시아 (magnesia, MgO) 는 고융점이며 중요한 염기성 내화 물임 정 치정 치 농 축농 축 가 열가 열 하 소하 소 MgO 탈수용융전해 금속 MgO Cl 2 정 치정 치 Ca(OH) 2 CaSO 4 MgCl 2 6H 2 0Mg(OH) 2 MgCO 3 마그네시아 시멘트 CO 2 하 소하 소 CaO CaCO 2 KCl 마그네사이트의 자원이없을 경우에 해수로부터 채취가능. 해수에 석회유 (Ca(OH) 2 ) 를 가하면 수산화마그네슘이 침전. Mg 2+ + Ca(OH) 2 → Ca 2+ + Mg(OH) 2 ↓ Mg(OH) 2 → MgO + H 2 O 침전을 여과하면 경소마그네시아를 얻게 되는데, 마그네슘 화합물의 원료, 마그네시아시멘트, 토질개량제로 사용. 마그네시아클링커 (MgO) 는 제강용 평로, 전기로 등의 노상재와 염기성 내화물에 이 용.

Logo Bestpgm.nasoo.net 참 고 문 헌 무기공업화학 대영사 설덕수 외 2 명 무기공업화학 청문각 한국공업화학회 무기공업화학 탐구당 이철태 인터넷 : 한주소금