KR101453754B1

KR101453754B1 - Electrolysis apparatus with salt water concentrating process

Info

Publication number: KR101453754B1
Application number: KR1020120120962A
Authority: KR
Inventors: 정붕익; 김정식; 김민용; 신현수
Original assignee: (주) 테크윈
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2014-10-21
Also published as: KR20140054901A

Abstract

본 발명은 소금물 농축공정을 구비한 전기분해장치에 관한 것으로, 그 목적은 격막식 전기분해장치에 감압증발농축기를 구비하여 양극수저장조에서 양극실로 공급되는 소금물을 과포화소금물 또는 포화소금물로 감압농축하여 공급함으로써 복잡한 구조의 양극수 재생공정이 필요없는 소금물 전기분해장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 구성은 격막을 사이에 두고 양극실과 음극실로 나뉘어져 공급된 소금물과 연수를 전기분해하는 격막식 전해조와; 상기 전해조의 양극실에 공급되는 포화소금물을 저장하고 있는 양극수저장조와; 소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물을 감압증발농축시켜 과포화소금물을 만들거나, 소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물 및 전해조 양극실에서 반응된 저농도의 소금물을 감압증발농축시켜 포화소금물로 만들어 양극수저장조에 공급하는 감압증발농축기와; 감압증발농축
기, 양극수저장조 중 어느 하나 이상에 포화소금물을 공급하는 소금물공급수단;으로 구성된다.The present invention relates to an electrolytic apparatus having a brine concentration process, and an object of the present invention is to provide a electrolytic apparatus having a reduced-pressure evaporator in a diaphragm type electrolytic apparatus, in which salt water supplied to an anode chamber in a cathode water storage tank is concentrated under reduced pressure with supersaturated brine or saturated brine Which does not require a bipolar water regeneration process with a complicated structure.
The electrolytic cell of the present invention comprises: a diaphragm electrolytic cell which is divided into an anode chamber and a cathode chamber with a diaphragm interposed therebetween and electrolyzes the supplied brine and soft water; A cathode water storage tank storing saturated brine supplied to the anode chamber of the electrolytic bath; The saturated brine supplied from the brine supply means is concentrated by evaporation under reduced pressure to produce supersaturated brine, or the saturated brine supplied from the brine supply means and the low concentration brine reacted in the electrolysis chamber are evaporated under reduced pressure to be saturated brine, A pressure reducing evaporator for supplying the reduced pressure; Decompression evaporation concentration
And a brine supply means for supplying a saturated brine to at least one of the storage tank and the anode water storage tank.

Description

[0001] The present invention relates to an electrolysis apparatus with a salt water concentration process,

본 발명은 소금물 농축공정을 구비한 전기분해장치에 관한 것으로, 자세하게는 격막식 전해조의 양극실에 공급되는 양극수를 저장하고 있는 양극수저장조에 저장되는 소금물을 과포화소금물 또는 포화소금물로 만드는 감압증발농축기를 포함하는 전기분해장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolytic apparatus having a brine concentration process, and more particularly, to an electrolytic apparatus having a salt water concentration process, and more particularly, to an electrolytic apparatus having a salt water concentration process, To an electrolytic apparatus including a concentrator.

일반적으로 격막식 전해조를 이용한 전기분해장치의 경우 양극과 음극전극이 위치한 양극실과 음극실, 이 두 극실을 구획하는 격막으로 구성된 유격막전해조에서 전기분해반응이 수행된다. 이때 격막은 일반적으로 양이온교환막을 사용하게 된다.Generally, in the case of an electrolytic apparatus using a diaphragm type electrolytic cell, an electrolysis reaction is performed in a galvanic cell electrolytic cell composed of an anode chamber and a cathode chamber in which an anode and a cathode are located, and a diaphragm partitioning the two anode chambers. At this time, the diaphragm generally uses a cation exchange membrane.

격막식 전해조를 이용한 소금물의 전기분해반응은 양극실로는 고농도의 소금물이 음극실로는 연수가 공급되어 각 양극과 음극에 직류전원을 공급되면, 양극실에서는 소금물(NaCl) 중 염소이온(Cl^-)이 양극 전극반응을 통해 염소가스(Cl₂)로 전환되고 나트륨이온(Na⁺)은 격막을 통해 음극실로 이동하게 된다. 음극실에서는 연수(H₂O)가 음극의 전극반응을 통해 수소가스(H₂)와 수산화이온(OH^-)으로 전환되어 수산화이온(OH^-)은 양극실에서 넘어온 나트륨이온(Na⁺)과 평형을 이루어 가성소다(NaOH)를 형성하게 된다.
In the electrolytic reaction of salt water using the diaphragm type electrolytic cell, salt water of high concentration is supplied to the cathode chamber and soft water is supplied to the cathode and anode of the anode chamber, and chlorine ion (Cl ^- ) of salt water (NaCl) This is converted to chlorine gas (Cl ₂ ) through the anode electrode reaction and sodium ions (Na ⁺ ) to the cathode chamber through the diaphragm. The cathode chamber in the soft water (H ₂ O) through the electrode reaction in the cathode hydrogen gas (H ₂₎ and hydroxide ions (OH ^-) is converted to hydroxyl ions (OH ^-) is a sodium ion (Na ⁺⁾ passed from the anode chamber and It forms equilibrium to form caustic soda (NaOH).

(양극실) 양극반응 2Cl^- → Cl₂ + 2e^- (Anode chamber) Anode reaction 2Cl ^- → Cl ₂ + 2e ^-

(음극실) 양극실에서의 물질이동 (+) Na⁺ + H₂O (-)(Cathode chamber) Mass transfer in the anode chamber (+) Na ⁺ + H ₂ O (-)

음극반응 2H₂O + 2e^- → H₂ + 2OH^- Cathode reaction 2H ₂ O + 2e ^- → H ₂ + 2OH ^-

2Na⁺ + 2OH^- → 2NaOH
2Na ⁺ + 2OH ^- ? 2NaOH

이때 양극실의 배출구로 배출되는 양극액의 소금물은 양극에서의 전극반응과 격막을 통한 물질이동으로 소금물의 농도가 낮아지게 된다. 즉, 격막을 통한 나트륨이온의 이동시에는 일부 물도 같이 음극실로 이동되고, 양극 반응을 통해 일부의 물분해가 이루어지지만 전체적인 반응에서 염화나트륨의 소모량에 비해서 물소모량이 낮아 소금물의 농도는 떨어지게 된다.
At this time, the brine of the anolyte discharged to the outlet of the anode chamber becomes lower in the concentration of the brine due to the electrode reaction at the anode and the mass transfer through the diaphragm. That is, when sodium ions move through the diaphragm, some of the water is also moved to the cathode chamber, and some of the water is decomposed through the anodic reaction. However, the water consumption is lower than the consumption of sodium chloride in the overall reaction.

격막식 전해조를 이용한 소금물 전기분해공정에 있어서 양극실에서 제조된 염소가스(Cl₂)와 음극실에서 제조되는 가성소다(NaOH) 및 이를 외부 기액접촉반응을 통해 제조하는 차아염소산나트륨(NaOCl), 음극실의 수소와 양극실의 염소가스를 반응하여 제조하는 염산(HCl)의 형태로 각각 필요에 따라 생산하여 사용한다. In the brine electrolysis process using a membrane type electrolytic cell, chlorine gas (Cl ₂ ) produced in an anode chamber, caustic soda (NaOH) produced in a cathode chamber and sodium hypochlorite (NaOCl) produced through an external gas- (HCl) which is produced by reacting hydrogen in the cathode chamber with chlorine gas in the anode chamber.

이때 도 8과 같이 일반적으로 양극수와 음극수는 각각 별도의 양극수저장조와 음극수저장조를 두어 순환방식으로 양극수와 음극수를 생산한다. In this case, as shown in FIG. 8, the anode and cathode are generally provided with a separate anode water reservoir and an anode water reservoir, respectively, to produce anode and cathode water in a circulating manner.

이때 양극수저장조에는 반응 후 소금물 농도를 유지하기 위해 포화소금물을 유입시키며, 음극수저장조로는 연수를 공급하게 된다. In this case, the anode water storage tank receives saturated brine to maintain the brine concentration after the reaction, and the anode water storage tank supplies the soft water.

양극수저장조는 상기의 설명과 같이 물질 밸런스상 소금물 중 염화나트륨의 사용량이 더욱 많아 양극수저장조의 소금물의 농도가 계속적으로 희석되게 되고, 이에 따라 양극실의 이온전도도를 떨어뜨림과 동시에 소비전력을 상승시키고, 양극의 수명을 떨어뜨리게 된다는 구조적 문제점이 있다.As described above, the anode water storage tank has a larger amount of sodium chloride in the brine in terms of the material balance, so that the concentration of the brine in the anode water storage tank is continuously diluted. As a result, the ion conductivity of the anode chamber is lowered, And the lifetime of the anode is lowered.

이에 따라 일부 양극수는 양극수 재생공정을 통해 재생하여 포화소금물 공급유닛을 통해 양극수저장조로 재사용되도록 구성되는 것이 일반적이다.
Accordingly, it is general that some of the anode water is regenerated through the anode water regeneration process and reused as the anode water reservoir through the saturated brine supply unit.

하지만 이러한 양극수 재생공정은 1단계로 염산(HCl)을 투입하여 pH 2 이하로 유지하여 양극수에 잔존하는 염소를 가스화시켜 회수하는 단계와, 2단계로 중화제를 투입하여 잔존 염소(Cl₂)를 염소이온(Cl^-)으로 환원하는 단계와, 3단계로 가성소다(NaOH)를 주입하여 pH를 7 내지 10으로 다시 중성 내지는 약알카리성으로 유지하는 단계의 공정으로 이루어진다. 이때 사용되는 중화제는 NaHSO₃와 같은 염소환원제를 사용하게 된다. However, in this anode water regeneration step, hydrochloric acid (HCl) is added in a first step to keep the pH below 2 to recover and recover the chlorine remaining in the anode water, and the step of adding the neutralizing agent to the residual chlorine (Cl ₂ ) and comprises a step, the step of maintaining a weak alkaline naejineun again to neutral pH by injecting sodium hydroxide (NaOH) in three steps to 7 to 10 with the step of ^reducing-the chloride ion (Cl). The neutralizing agent used here is a chlorine reducing agent such as NaHSO ₃ .

하지만 상기와 같은 양극수 재생공정을 가지는 종래의 구성은 장치가 복잡해진다는 문제점 즉, 3단계로 3가지 약품을 사용함에 따라 각각의 약품탱크와 주입펌프 및 반응조가 필요하고 그 외 센서 및 배관 등이 구성되어야 함으로 장치의 구성이 복잡하다는 점과, 별도의 약품인 염산(HCl)과 중화제 및 가성소다(NaOH)를 사용하게 되어 화학약품 사용으로 인한 위험성과 유지관리의 어려움 및 유지관리비용 증가의 문제점과, 중화제 등의 사용에 따른 포화소금물 공급에 대한 약품농축에 따른 문제점 등을 내포하고 있다.
However, the conventional structure having the above-described anode water regeneration process has a problem in that the apparatus becomes complicated. That is, each of the chemical tank, the infusion pump, and the reaction tank is required as the three chemicals are used in the third step. (HCl), neutralizing agent, and caustic soda (NaOH) are used, which makes it difficult to maintain and maintain the equipment and increase the maintenance cost. And a problem due to the concentration of chemicals in the supply of saturated brine due to the use of a neutralizing agent and the like.

국내특허등록공보 등록번호 10-1079470(2011.10.27)Korean Patent Registration Registration No. 10-1079470 (Oct. 27, 2011)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 격막식 전기분해 장치에 감압증발농축기를 구비하여 양극수저장조로 공급되는 소금물을 감압증발농축하여 과포화소금물로 공급함으로써 복잡한 구조의 양극수 재생공정이 필요없는 소금물 전기분해장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a membrane-type electrolytic apparatus having a reduced-pressure evaporator, a concentrated anode water recovery process by concentrating the salt water supplied to the anode water reservoir under reduced pressure, And to provide a brine electrolysis apparatus that does not require the use of the apparatus.

본 발명의 다른 목적은 격막식 전기분해장치에 감압증발농축기를 구비하여 전해조에서 전해반응을 거친 후 농도가 묽어진 양극수가 순환하는 양극수저장조의 양극수를 감압증발농축시켜 포화소금물을 공급함으로써 복잡한 구조의 양극수 재생공정이 필요없는 소금물 전기분해장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a membrane-type electrolytic apparatus which comprises a reduced-pressure evaporator, and electrolytic reaction is performed in an electrolytic bath, followed by concentrating the anode water of the anode water storage tank in which the cathode water having a diluted concentration is circulated, And which does not require a regeneration process for the anode water of the structure.

본 발명의 또 다른 목적은 격막식 전기분해장치에 감압증발농축기와 양극수저장조가 일체형으로 구비되어 전해조에서 전해반응을 거친 후 농도가 묽어진 양극수가 순환하는 양극수저장조의 양극수를 감압증발농축시켜 포화소금물을 공급함으로써 복잡한 구조의 양극수 재생공정이 필요없는 소금물 전기분해장치를 제공하는 데 있다.
It is a further object of the present invention to provide a membrane-type electrolytic apparatus in which a decompression evaporator and an anode water storage tank are integrally provided, electrolyzed in an electrolytic cell, and a cathode water in a cathode water storage tank, And supplying a saturated brine to the brine electrolysis apparatus.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 소금물과 연수를 전기분해하는 격막식 전해조와; According to an aspect of the present invention, there is provided a membrane-type electrolytic cell for electrolyzing brine and soft water;

상기 전해조의 양극실에 공급되는 포화소금물을 저장하고 있는 양극수저장조와; A cathode water storage tank storing saturated brine supplied to the anode chamber of the electrolytic bath;

소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물을 감압증발농축시켜 과포화소금물 상태로 양극수저장조에 공급하는 감압증발농축기와; A reduced pressure evaporator concentrator for concentrating the saturated brine supplied from the brine supply means by evaporation under reduced pressure and supplying the saturated brine to the anode water storage tank in a supersaturated brine state;

감압증발농축기, 양극수저장조 중 어느 하나 이상에 포화소금물을 공급하는 소금물공급수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 소금물 농축공정을 구비한 전기분해장치를 제공함으로써 달성된다.
And a brine supply means for supplying the brine to at least one of the decompression evaporator, the decompression evaporator, and the anode water storage tank.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 감압증발농축기는,In a preferred embodiment of the present invention, the reduced-

소금물 공급수단으로부터 포화소금물을 공급받아 저장하고, 농축된 과포화소금물을 양극수저장조에 공급하는 농축조와; A concentrating tank for supplying and storing the saturated brine from the brine supplying means and supplying the concentrated supersaturated brine to the anode water storing tank;

상기 농축조의 소금물을 감압증발농축시키고, 증발된 수증기는 수증기 배출배관을 통해 소금공급수단의 소금저장조로 공급하는 진공펌프와; A vacuum pump for concentrating the brine of the thickening tank under reduced pressure and supplying the vaporized water vapor to the salt storage tank of the salt supply means through the steam discharge pipe;

상기 농축조 내부의 소금물을 포화소금물 순환배관을 통해 농축조 내 스프레이노즐로 공급하여 순환시키는 소금물 순환펌프와;A brine circulation pump for supplying the brine in the concentration tank to the spray nozzle in the concentration tank through the saturated brine circulation pipe and circulating the brine;

소금물 순환펌프로부터 공급받은 소금물을 수위 상부에서 분사함으로써 소금물의 비표면적을 높여 증발량을 높이는 스프레이노즐과;A spray nozzle for spraying the brine from the brine circulation pump at an upper portion of the water level to increase the specific surface area of the brine to increase the evaporation amount;

상기 진공펌프 내로 수분이 유입되지 않도록, 농축조 내에 설치된 상기 스프레이노즐의 상부에 설치된 데미스터;를 포함하여 구성할 수 있다.
And a demister disposed on an upper portion of the spray nozzle installed in the concentration tank so that moisture does not flow into the vacuum pump.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 농축조는 양극수저장조의 상부에 위치하여 중력에 의해 저장된 과포화소금물이 하부에 위치한 배출배관 상의 과포화소금물 배출밸브의 개폐를 통해 양극수저장조에 공급하도록 구성하거나 측면에 설치하여 펌프를 통해 과포화 소금물을 양극수저장조에 공급하도록 구성할 수 있다.
In a preferred embodiment of the present invention, the concentration tank is located above the anode water storage tank, and the supersaturated brine stored by the gravity is supplied to the anode water storage tank through opening and closing of the supersaturated brine discharge valve on the discharge pipe located below, And supply supersaturated brine to the anode water reservoir through the pump.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 농축조의 하부는 콘 형상으로 이루어질 수 있다.
The present invention is a preferred embodiment, and the lower portion of the thickener may be cone-shaped.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 포화 소금물 순환배관의 일 지점에는 분지 순환배관이 분지되어 포화소금물 순환밸브의 개방에 따라 직접 농축조로 순환 공급하게 구성할 수 있다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the branch circulation pipe is branched at one point of the saturated brine circulation pipe and circulated to the concentrating tank directly in accordance with the opening of the saturated brine circulation valve.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 포화 소금물 순환배관의 일 지점에는 양극수 열교환기가 설치되어 전해조의 양극실에서 저농도 소금물 순환배관을 통해 양극수저장조로 순환하는 고온의 양극수와 열교환하도록 구성할 수 있다.
In one preferred embodiment of the present invention, the anode water heat exchanger is installed at one point of the saturated brine circulation pipe, and can be configured to exchange heat with the high temperature anode water circulating from the anode chamber of the electrolytic cell through the low concentration brine circulation pipe to the anode water reservoir have.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 수증기 배출배관은 진공펌프 전단 또는 후단에서 응축하는 수증기의 열이 농축조 내 포화소금물과 열교환하도록 일 구간 배관이 농축조 내부를 관통한 후 소금물공급수단의 소금저장조로 공급하도록 구성할 수 있다.
The present invention is a preferred embodiment of the present invention in which the steam discharge pipe is provided with a salt reservoir of the brine supplying means after the heat pipe condensed at the front end or the rear end of the vacuum pump passes through the inside of the thickener so that the heat of the steam condensate is exchanged with saturated brine in the concentration tank .

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 감압증발 농축기는,In a preferred embodiment of the present invention, the reduced-

소금물공급수단으로부터 포화소금물을 공급받아 저장하고, 농축된 과포화소금물을 양극수저장조에 공급하되, 하부가 콘 형상의 이중자켓 형태로 구성하여 내부는 포화소금물이 저장되고, 외부는 진공펌프 전단 또는 후단의 수증기 배출배관을 통해 공급된 응축수가 저장되는 열교환되는 응축수 열교환조가 형성된 농축조와; A saturated salt water is supplied from the brine supply means and stored, and the concentrated supersaturated brine is supplied to the anode water storage tank, the lower portion is formed into a cone-shaped double jacket shape, A condensing tank in which condensed water supplied through the steam discharge pipe of the condensing water heat exchanger is stored;

상기 농축조내부의 소금물을 포화소금물 순환배관을 통해 농축조 내 스프레이노즐로 공급하여 순환시키는 소금물 순환펌프와;A brine circulation pump for supplying the brine in the concentration tank to the spray nozzle in the concentration tank through the saturated brine circulation pipe and circulating the brine;

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 농축조에 저장된 과포화소금물은 양극수저장조와 연결된 과포화소금물 배출배관 상에 설치된 소금물 공급펌프가 과포화소금물 배출밸브의 개방에 따라 공급하도록 구성할 수 있다.
In a preferred embodiment of the present invention, the supersaturated brine stored in the thickening tank may be configured to supply a brine supply pump installed on the supersaturated brine discharge pipe connected to the positive electrode water reservoir according to the opening of the supersaturated brine discharge valve.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 포화 소금물 순환배관의 일 지점에는 분지 순환배관이 분지되어 스프레이노즐에 과포화소금물을 공급 시 함께 콘 형상의 내부 농축조 부분에 과포화소금물을 공급하게 하고, 타 지점에는 포화소금물 분지배관이 분지되어 포화소금물 분지밸브의 개방에 따라 포화소금물을 양극수저장조에 공급하게 구성할 수 있다.
In a preferred embodiment of the present invention, the branch circulation pipe is branched at one point of the saturated brine circulation pipe to supply supersaturated brine to the cone-shaped inner thickening tank when the supersaturated brine is supplied to the spray nozzle, The brine branch pipe may be branched to supply saturated brine to the anode water reservoir upon opening of the saturated brine branch valve.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 분지 순환배관이 분지되어 콘 형상의 내부 농축조 부분에 과포화소금물을 공급함에 있어서 농축조의 접선방향으로 유입시켜 석출되는 결정소금이 선회유동하여 중앙부로 쉽게 모일 수 있도록 구성할 수 있다.
In a preferred embodiment of the present invention, when the branched circulation pipe is branched to supply supersaturated brine to the cone-shaped inner thickening tank, the crystal salt which flows in the tangential direction of the thickening tank is circulated so as to be easily gathered to the center can do.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 수증기 배출배관은 진공펌프 전단 또는 후단에서 응축하는 수증기의 열이 농축조 내 포화소금물과 열교환하도록 농축조 하부에 이중자켓 형태로 구성된 외부 응축수 열교환조에 저장하여 열교환시킨 후 온도가 내려간 응축수를 소금물공급수단의 소금저장조로 공급하도록 구성할 수 있다.
The present invention is a preferred embodiment of the present invention in which the steam discharge pipe is stored in an external condensate heat exchanger in the form of a double jacket in the lower part of the condenser so that the heat of the steam condensed at the front end or the rear end of the vacuum pump is exchanged with saturated brine in the condenser, To the salt storage tank of the brine supply means.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 포화소금물 순환배관의 일 지점에는 양극수 열교환기가 설치되어 전해조의 양극실에서 저농도 소금물 순환배관을 통해 양극수저장조로 순환하는 고온의 양극수와 열교환시켜 스프레이노즐로 공급되는 과포화소금물의 온도를 높이도록 구성할 수 있다..
In a preferred embodiment of the present invention, a cathode water heat exchanger is installed at one point of the saturated brine circulation pipe, and is heat-exchanged with a high temperature anode water circulated from the anode chamber of the electrolytic cell through the low concentration brine circulation pipe to the anode water reservoir, The temperature of the supersaturated brine can be increased.

또한 본 발명은 다른 실시 양태로, The present invention also provides, in another embodiment,

소금물과 연수를 전기분해하는 격막식 전해조와; A membrane type electrolytic cell for electrolyzing brine and soft water;

상기 전해조의 양극실에 공급되는 양극수를 저장하고 있는 양극수저장조와; A cathode water storage tank for storing anode water supplied to the anode chamber of the electrolyzer;

소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물 및 전해조 양극실에서 반응된 저농도의 소금물을 감압증발 농축시켜 포화소금물로 만들어 양극수저장조에 공급하는 감압증발농축기와; A saturated brine supplied from the brine supply means and a low pressure brine concentrated in the electrolytic bath anion chamber by evaporating the low concentration brine under reduced pressure to obtain a saturated brine and supplying the brine to the bipolar water storage tank;

감압증발농축기에 포화소금물을 공급하는 소금물공급수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 소금물 농축공정을 구비한 전기분해장치를 제공함으로써 달성된다.
And a brine supply means for supplying a saturated brine to the decompression evaporator. The electrolytic apparatus includes a brine concentration step.

소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물 및 전해조 양극실에서 반응된 저농도의 소금물을 저장하고, 농축된 포화소금물을 소금물 순환펌프를 통해 양극수저장조에 공급하는 농축조와; A concentrating tank for storing the saturated brine supplied from the brine supplying means and the low concentration brine reacted in the electrolysis tank anode chamber and supplying the concentrated brine to the anode water storage tank through the brine circulation pump;

상기 농축조의 소금물을 감압증발농축시키고, 증발된 수증기는 수증기 배출배관을 통해 배출하는 진공펌프와; A vacuum pump for concentrating the brine of the concentration tank under reduced pressure and discharging the vaporized water vapor through a steam discharge pipe;

상기 농축조 내부의 소금물을 포화소금물 순환배관을 통해 농축조 내로 공급하여 순환시킴과 동시에 포화소금물 분지배관을 통해 양극수저장조로 포화소금물을 공급하는 소금물 순환펌프와;A brine circulation pump for circulating the salt water in the thickener tank through a saturated brine circulation pipe and supplying the saturated brine to the anode water storage tank through a saturated brine branch pipe;

양극수저장조에 저장된 저농도의 소금물을 양극수 순환배관을 통해 농축조의 스프레이노즐로 공급하는 양극수 이송펌프와;A cathode water transfer pump for supplying a low-concentration brine stored in the anode water storage tank to a spray nozzle of the thickener through an anode water circulation pipe;

양극수 이송펌프에 의해 이송된 저농도의 소금물을 농축조 내부 소금물 수위 상부에서 분사함으로써 소금물의 비표면적을 높여 증발량을 높이는 스프레이노즐과;A spray nozzle for spraying the low concentration brine transferred from the anode water transfer pump at the upper portion of the brine in the concentration tank to increase the specific surface area of the brine to increase the evaporation amount;

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 수증기 배출배관을 통해 배출되는 응축수는 수분 분리기를 통해 외부로 배출하거나 소금물공급수단의 소금저장조로 공급할 수 있고, 건공기는 대기로 방출하거나 또는 별도의 처리장치로 이송되도록 구성할 수 있다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the condensed water discharged through the steam discharge pipe may be discharged to the outside through a water separator or may be supplied to the salt storage tank of the brine supplying means, and the dry air may be discharged into the atmosphere, To be transferred.

또한 본 발명은 다른 실시양태로, 격막을 사이에 두고 양극실과 음극실로 나뉘어져 공급된 소금물과 연수를 전기분해하는 격막식 전해조와; According to another aspect of the present invention, there is provided a membrane-type electrolytic cell comprising: a membrane-type electrolytic cell which is divided into an anode chamber and a cathode chamber via a diaphragm and electrolyzes the supplied brine and soft water;

소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물 및 전해조 양극실에서 반응된 저농도의 소금물을 감압증발농축시켜 포화소금물로 만들어 하부에 일체로 형성된 양극수저장조에 공급하도록 상기 양극수저장조 상부에 일체로 결합된 감압증발농축기와; The saturated salt water supplied from the brine supplying means and the low-concentration brine reacted in the electrolysis tank anode chamber are concentrated by evaporation under reduced pressure to obtain saturated brine and supplied to the anode water storage tank integrally formed at the lower portion. A concentrator;

감압증발농축기에 포화소금물을 공급하는 소금물공급수단;을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 소금물 농축공정을 구비한 전기분해장치를 제공함으로써 달성된다.
And a brine supply means for supplying a saturated brine to the decompression evaporation concentrator.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 양극수저장조 상부와 일체로 결합된 감압증발농축기는, 소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물 및 전해조 양극실에서 반응된 저농도의 소금물이 저장되는 상부의 농축조와; According to a preferred embodiment of the present invention, the reduced-pressure evaporator concentrator integrally coupled to the upper portion of the anode water storage tank comprises: an upper concentrator for storing saturated brine supplied from brine supply means and low-concentration brine reacted in the electrolysis cell anode chamber;

상기 농축조의 소금물을 감압증발시켜 농축시키고, 증발된 수증기는 수증기 배출배관을 통해 배출하는 진공펌프와; A vacuum pump for concentrating and concentrating the brine of the thickening tank under reduced pressure and discharging the evaporated water vapor through a steam discharge pipe;

전해조의 양극실에서 공급된 저농도의 소금물을 상부 농축조 내부 소금물 수위 상부에서 분사함으로써 소금물의 비표면적을 높여 증발량을 높이는 스프레이노즐과;A spray nozzle for spraying the low concentration brine supplied from the anode chamber of the electrolytic cell at the upper portion of the brine in the upper concentration tank to increase the specific surface area of the brine to increase the evaporation amount;

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 수증기 배출배관은 진공펌프 전단 또는 후단에서 응축하는 수증기의 열이 농축조 하부에 일체로 결합된 양극수저장조 내 포화소금물과 열교환하도록 일 구간 배관이 하부 양극수저장조 내부를 관통토록 구성할 수 있다.
The present invention is a preferred embodiment of the present invention, in which the steam discharge pipe is constructed such that a heat pipe for heat exchange with the saturated brine in the anode water storage tank in which the heat of steam condensed at the front end or the rear end of the vacuum pump is integrally combined with the bottom of the thickener, As shown in Fig.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 수증기 배출배관을 통해 배출되는 수증기는 응축 후 수분 분리기를 통해 외부로 배출하거나 소금물공급수단의 소금저장조로 공급하고, Cl₂ 가스를 포함한 건공기는 기액 접촉 반응조와 같이 생산하고자 하는 화학제품에 따른 별도의 처리장치로 공급하도록 구성할 수 있다.
In a preferred embodiment of the present invention, the water vapor discharged through the steam discharge pipe is condensed and then discharged to the outside through a water separator or supplied to the salt storage tank of the brine supplying means, and the dry air containing Cl ₂ gas is supplied to the gas- It can be configured to be supplied to a separate processing apparatus according to the chemical product to be produced.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 농축조의 상단에는 진공해제 밸브가 구성되어 필요에 따라 농축조의 진공감압 상태를 조절도록 구성할 수 있다.
According to a preferred embodiment of the present invention, a vacuum release valve is provided at the upper end of the thickener to adjust the vacuum depressurization state of the thickener as necessary.

상기와 같이 본 발명은 격막식 전기분해장치에 감압증발농축기를 구비하여 양극수저장조로 공급되는 소금물을 감압증발농축하여 과포화소금물 상태로 공급하도록 구성함으로써 전해조의 양극실에 안정적으로 포화소금물을 공급할 수 있다는 장점과,As described above, according to the present invention, the membrane-type electrolytic apparatus is provided with the decompression evaporator, and the brine supplied to the anode water storage tank is concentrated by evaporation under reduced pressure to supply the brine in the supersaturated brine state, However,

또한 격막식 전기분해장치에 감압증발농축기를 구비하여 전해조에서 전해반응을 거친 후 농도가 묽어진 양극수가 순환하는 양극수저장조의 양극수를 감압증발농축시켜 포화소금물 상태로 공급하도록 구성함으로써 항시 전해반응에서의 염화나트륨과 물의 물질 밸런스(Balance)를 맞추어 줄 수 있다는 장점과,The electrolytic reaction is carried out in the electrolytic cell, and the anode water of the anode water storage tank in which the cathode water having the diluted concentration is circulated is evaporated under reduced pressure to be supplied in the saturated salt water state by providing the decompression evaporation concentrator in the membrane- The balance of material balance between sodium chloride and water at the same time,

또한 격막식 전기분해장치에 감압증발농축기와 양극수전해조를 일체형으로 구비하여 장치를 간소화하고, 전해조에서 전해반응을 거친 후 농도가 묽어진 양극수가 순환하는 양극수저장조의 양극수를 감압증발농축시켜 포화소금물 상태로 공급하도록 구성함으로써 항시 전해반응에서의 염화나트륨과 물의 물질 밸런스(Balance)를 맞추어 줄 수 있다는 장점과,In addition, the membrane-type electrolytic apparatus is provided with a decompression evaporator and an anode water electrolytic cell integrally, thereby simplifying the apparatus. After the electrolytic reaction in the electrolytic cell, the anode water of the anode water storage tank, In addition, it is possible to adjust the material balance of sodium chloride and water in the electrolytic reaction at any time,

또한 상기와 같이 과포화소금물 또는 포화소금물 공급에 따라 양극실에서 전해반응 후 양극수저장조로 순환하여 저장된 양극수의 소금물 농도를 높이기 위해 종래와 같은 HCl 주입장치, NaHSO₃ 주입장치, NaOH 주입장치, 중화 및 pH 조절조, 탈염조를 구비하여 복잡한 양극수 재생공정이 필요없어 그 장치구성이 간단하고 위험한 약품을 사용하지 않아 안전하고, 유지관리가 간단하여 비용이 저감된다는 장점과,In order to increase the salt concentration of the anode water stored in the anode water storage tank after electrolysis in the anode chamber according to the supply of supersaturated brine or saturated brine as described above, the conventional HCl injection apparatus, NaHSO ₃ injection apparatus, NaOH injection apparatus, PH adjustment tank, and desalting tank, so that a complicated anode water recovery process is not required. Therefore, the device is simple in structure, safe and safe to use because it does not use hazardous chemicals,

또한 감압증발농축 공정에서 발생된 폐열을 열교환시켜 감압증발 효율을 높이고, 에너지소비를 줄였다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.
In addition, it is a useful invention having an advantage that heat exchange of waste heat generated in a reduced pressure evaporation and concentration process is performed to increase the efficiency of evaporation of reduced pressure, and energy consumption is reduced.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따라 과포화소금물을 제조하는 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 개략도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포화소금물을 제조하는 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 개략도이고,
도 3a은 본 발명의 과포화소금물을 제조하는 제 1 실시예에 따른 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 전체 구성도이고,
도 3b은 도 3a의 주요부 확대 구성도이고,
도 4a는 본 발명의 과포화소금물을 제조하는 제 2 실시예에 따른 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 전체 구성도이고,
도 4b은 도 4a의 주요부 확대 구성도이고,
도 5a는 본 발명의 과포화소금물을 제조하는 제 3 실시예에 따른 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 전체 구성도이고,
도 5b은 도 5a의 주요부 확대 구성도이고,
도 6a은 본 발명의 포화소금물을 제조하는 제 4 실시예에 따른 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 전체 구성도이고,
도 6b은 도 6a의 주요부 확대 구성도이고,
도 7a은 본 발명의 포화소금물을 제조하는 제 5 실시예에 따른 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 전체 구성도이고,
도 7b은 도 7a의 주요부 확대 구성도이고,
도 8은 종래의 약품에 의한 양극수 재생 공정을 구비한 전기분해장치를 보인 예시도이다.1 is a schematic view showing an electrolytic apparatus provided with a reduced-pressure evaporator for producing a supersaturated brine according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a schematic view showing an electrolytic apparatus having a reduced-pressure evaporator for producing a saturated brine according to another embodiment of the present invention,
FIG. 3A is a general view showing an electrolytic apparatus having a reduced-pressure evaporator according to a first embodiment of the present invention for producing supersaturated brine,
FIG. 3B is an enlarged schematic view of the main part of FIG. 3A,
FIG. 4A is an overall view showing an electrolytic apparatus having a reduced-pressure evaporator according to a second embodiment of the present invention for producing supersaturated brine,
FIG. 4B is an enlarged schematic view of the main part of FIG. 4A,
FIG. 5A is an overall view showing an electrolytic apparatus having a reduced-pressure evaporator according to a third embodiment of the present invention for producing supersaturated brine,
FIG. 5B is an enlarged schematic view of the main part of FIG. 5A,
6A is an overall view showing an electrolytic apparatus having a reduced pressure evaporator according to a fourth embodiment of the present invention for producing saturated brine,
FIG. 6B is an enlarged schematic view of the main part of FIG. 6A,
FIG. 7A is an overall view showing an electrolytic apparatus having a reduced-pressure evaporator according to a fifth embodiment of the present invention for producing saturated brine,
FIG. 7B is an enlarged schematic view of the main part of FIG. 7A,
FIG. 8 is a view showing an example of an electrolytic apparatus having a cathode water regeneration process using a conventional chemical agent.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따라 과포화소금물을 제조하는 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 개략도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포화소금물을 제조하는 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 개략도이다. FIG. 1 is a schematic view showing an electrolytic apparatus having a reduced-pressure evaporator for producing a supersaturated brine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of a decompression evaporator for producing a saturated brine according to another embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing an electrolytic apparatus provided therein.

본 발명의 구성은 크게 격막을 사이에 두고 양극실과 음극실로 나뉘어져 공급된 소금물과 연수를 전기분해하는 격막식 전해조와; 상기 전해조의 양극실에 공급되는 포화소금물을 저장하고 있는 양극수저장조와; 소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물을 감압증발 농축시켜 과포화소금물을 만들거나, 소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물 및 전해조 양극실에서 반응된 저농도의 소금물을 감압증발농축시켜 포화소금물로 만들어 양극수저장조에 공급하는 감압증발농축기와; 감압증발농축기, 양극수저장조 중 어느 하나 이상에 포화소금물을 공급하는 소금물 공급수단;을 포함하여 구성된다.The constitution of the present invention mainly includes a diaphragm type electrolytic cell which is divided into an anode chamber and a cathode chamber with a diaphragm interposed therebetween and electrolyzes the supplied brine and soft water; A cathode water storage tank storing saturated brine supplied to the anode chamber of the electrolytic bath; The saturated brine supplied from the brine supply means is concentrated by evaporation under reduced pressure to produce supersaturated brine, or the saturated brine supplied from the brine supply means and the low concentration brine reacted in the electrolysis chamber are evaporated under reduced pressure to be saturated brine, A pressure reducing evaporator for supplying the reduced pressure; And a brine supply means for supplying saturated brine to at least one of the decompression evaporator, the decompression evaporator, and the anode water storage tank.

상기에서 감압증발농축기를 구성한 이유는 격막식 전해조에서 지속적인 전해반응이 일어날 경우 양극실에 공급되는 양극수 즉, 소금물의 농도가 낮아지게 되는데, 묽어진 소금물의 농도를 과포화농도 또는 포화농도의 소금물을 공급하여 보충하기 위한 구성이다. 이와 같은 구성은 수증기를 증발시켜 간단히 소금의 농도를 높이는 장치로 종래와 같이 양극수저장조에서 배출된 염소를 탈염, 중화, pH 조정단계가 필요치 않고 여기에 투입되는 여러 약품투입장치 등이 필요없게 되어 간단하고 안전하게 전기분해장치를 구성할 수 있게 된다. The reason why the decompression evaporator is constructed is that when the electrolytic reaction is continuously performed in the diaphragm type electrolytic cell, the concentration of the anode water, that is, the brine, supplied to the anode chamber is lowered. When the concentration of the diluted salt water is lowered to the supersaturated concentration or the brine Supply and replenishment. Such a configuration is a device for increasing the concentration of salt by evaporating water vapor, and it does not require the steps of desalting, neutralizing, and pH adjusting the chlorine discharged from the anode water storage tank as in the prior art, The electrolytic apparatus can be constructed simply and safely.

또한 도면에 예시한 바와 같이 상기 격막식 전해조의 음극실에는 음극수인 연수를 공급하는 음극수저장조가 연결되고, 상기 양극실에서 발생된 염소와 상기 음극실에서 발생된 가성소다(NaOH)를 공급받아 기액접촉반응에 의해 차아염소산나트륨(NaOCl)을 제조하는 기액접촉반응조가 구비되게 구성할 수 있다.As shown in the drawing, a cathode water storage tank for supplying soft water, which is the cathode water, is connected to the cathode chamber of the diaphragm type electrolytic cell, and chlorine generated in the anode chamber and caustic soda (NaOH) generated in the cathode chamber are supplied And a gas-liquid contact reaction tank for producing sodium hypochlorite (NaOCl) by a gas-liquid contact reaction can be provided.

그 외 전기분해장치에서 생산되는 화학제품인 염소(Cl₂)와 가성소다(NaOH) 또는 염산(HCl)을 생산하고자하는 목적에 따라 전기분해조 후단의 설비는 별도로 구성될 수 있다.The equipment at the downstream end of the electrolytic cell may be separately configured for the purpose of producing chlorine (Cl ₂ ) and caustic soda (NaOH) or hydrochloric acid (HCl), which are chemical products produced by other electrolytic devices.

상기에서 포화소금물은 약 25 ~ 30 wt%의 소금물이고 과포화소금물은 40 ~ 65 wt%의 소금물을 말한다.In the above, the saturated brine is about 25 to 30 wt% of brine, and the supersaturated brine is about 40 to 65 wt% of brine.

상기 진공증발 농축기의 원리는 일반적인 열역학 법칙에 따르면 1기압 상태에서 1kg, 100℃의 순수한 물에 540kcal의 열량을 가하면 1.67m³이 수증기상으로 변하지만, 0.05기압의 감압상태에서 1kg, 32℃의 순수한 물에 580kcal의 열량을 가하면 28.7m³이 수증기상으로 변하게 되어 더욱 낮은 온도의 낮은 열량으로도 더욱 많은 수증기로 전환될 수 있다는 원리를 이용한 장치로 포화소금물이나 양극수를 감압상태 하에서 증발농축하여 소금물 농도를 높이는 장치를 말한다. The principle of the vacuum evaporation concentrator is that according to the general thermodynamic law, 1.67 m ³ is converted into water vapor when a heat of 540 kcal is applied to pure water of 1 kg and 100 ° C. under 1 atm, and 1 kg and 32 ° C. When the amount of heat of 580 kcal is applied to pure water, 28.7 m ³ is converted into water vapor, so that even at a lower temperature and a lower calorific value, it can be converted into more water vapor. The device is used to concentrate the saturated brine or anode water under reduced pressure, Means a device for increasing the concentration of salt water.

또한 감압증발농축기는 증발농축의 양을 증가시키기 위해 용액의 표면적을 높이기 위한 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
It is also preferred that the reduced pressure evaporator includes means for increasing the surface area of the solution to increase the amount of evaporation.

상기와 같은 본 발명은 감압증발농축기가 과포화소금물을 만들거나 포화소금물을 만드느냐에 따라 2가지 형태의 실시형태로 나누어지는데 이에 따른 기본적인 구성을 이하 설명한다.The present invention as described above is divided into two types of embodiments according to whether the reduced pressure evaporator is made of supersaturated brine or saturated brine, and the basic structure thereof will be described below.

먼저, 도 1을 참조하면 본 발명은 격막을 사이에 두고 양극실과 음극실로 나뉘어져 공급된 소금물과 연수를 전기분해하는 격막식 전해조(1)와; 상기 전해조의 양극실에 공급되는 포화소금물을 저장하고 있는 양극수저장조(2)와; 소금물 공급수단으로부터 공급받은 포화소금물을 감압증발농축시켜 과포화소금물 상태로 양극수 저장조에 공급하는 감압증발농축기(3)와; 감압증발농축기, 양극수저장조 중 어느 하나 이상에 포화소금물을 공급하는 소금물공급수단(4);을 포함하여 구성된다.
First, referring to FIG. 1, the present invention includes a diaphragm type electrolytic cell 1 for electrolyzing salt water and soft water, which are divided into an anode chamber and a cathode chamber with a diaphragm interposed therebetween; A cathode water storage tank (2) storing saturated brine supplied to the anode chamber of the electrolytic bath; A decompression evaporator 3 for concentrating the saturated brine supplied from the brine supply means by evaporation under reduced pressure and supplying the saturated brine to the anode water storage tank in a supersaturated brine state; And a brine supply means (4) for supplying saturated brine to at least one of the decompression evaporator, the decompression evaporator, and the anode water storage tank.

그 외 전기분해장치에서 생산되는 화학제품인 염소(Cl₂)와 가성소다(NaOH) 또는 염산(HCl)을 생산하고자하는 목적에 따라 전기분해조 후단의 설비는 별도로 구성될 수 있다.
The equipment at the downstream end of the electrolytic cell may be separately configured for the purpose of producing chlorine (Cl ₂ ) and caustic soda (NaOH) or hydrochloric acid (HCl), which are chemical products produced by other electrolytic devices.

상기에서 포화소금물은 약 25 ~ 30wt%의 소금물이고 과포화소금물은 40 ~ 65wt%의 소금물을 말한다.In the above, the saturated brine is about 25 to 30 wt% of brine, and the supersaturated brine is about 40 to 65 wt% of brine.

상기 소금물공급수단(4)은 저장된 소금에 원수가 공급되어 저장된 소금저장조(41)와, 소금저장조에 저장된 물을 공급하는 제 1 소금물공급펌프(43)에 의해 공급받아 소금물 내의 불순물을 제거한 후 양극수저장조(2)에 공급하는 소금물정제기(42)로 구성된다.
The brine supply means 4 is provided with a salt storage tank 41 in which raw water is supplied to and stored in the stored salt and a first brine supply pump 43 which supplies water stored in the salt storage tank to remove impurities in brine, And a brine purifier 42 for supplying the brine purifier 42 to the water storage tank 2.

한편, 도 2를 참조하면, 본 발명은 격막을 사이에 두고 양극실과 음극실로 나뉘어져 공급된 소금물과 연수를 전기분해하는 격막식 전해조(1)와; 상기 전해조의 양극실에 공급되는 양극수를 저장하고 있는 양극수저장조(2)와; 소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물 및 전해조 양극실에서 반응된 저농도의 소금물을 감압증발농축시켜 포화소금물로 만들어 양극수저장조에 공급하는 감압증발농축기(3)와; 감압증발농축기에 포화소금물을 공급하는 소금물공급수단(4);을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the present invention includes a diaphragm electrolytic cell 1 for electrolyzing salt water and soft water separated into an anode chamber and a cathode chamber with a diaphragm interposed therebetween; A cathode water storage tank (2) storing anode water supplied to an anode chamber of the electrolytic bath; (3) for concentrating the saturated brine supplied from the brine supply means and the low-concentration brine reacted in the electrolysis tank anode chamber into a saturated brine to be supplied to the bipolar water storage tank; And brine supply means (4) for supplying saturated brine to the reduced pressure evaporation concentrator.

또한 도면에 예시한 바와 같이 상기 격막식 전해조의 음극실에는 음극수인 연수를 공급하는 음극수저장조(5)가 연결되고, 상기 양극실에서 발생된 염소와 상기 음극실에서 발생된 가성소다(NaOH)를 공급받아 기액접촉반응에 의해 차아염소산나트륨(NaOCl)을 제조하는 기액접촉반응조(6)가 구비되게 구성할 수 있다.As shown in the drawing, a cathode water storage tank 5 for supplying soft water, which is the cathode water, is connected to the cathode chamber of the diaphragm type electrolytic cell, and chlorine generated in the anode chamber and caustic soda generated in the cathode chamber And a gas-liquid contact reaction tank 6 for producing sodium hypochlorite (NaOCl) by gas-liquid contact reaction.

상기 감압증발농축기(3)는 양극수저장조(2) 내부 또는 외부에 설치되어 저 농도 양극수에서 수증기를 증발시켜 양극수저장조(2)로 재주입 되어 전해조로 공급하는 소금물 농도인 포화소금물로 유지토록 구성된다. The reduced-pressure evaporator 3 is installed inside or outside of the anode water storage tank 2 to evaporate water vapor in the low-concentration anode water and is re-injected into the anode water storage tank 2 to be maintained as a saturated brine, .

상기에서 순환되는 저농도의 양극수는 전해 후 소금물의 농도가 25% 보다 낮아진 소금물을 말한다.The low-concentration anode water circulated in the above refers to a brine having a concentration of brine lower than 25% after electrolysis.

또한 양극실에서 소모된 소금물은 소금물공급수단을 통해 추가적으로 공급할 수 있도록 구성된다. Further, the salt water consumed in the anode chamber is configured to be additionally supplied through the brine supply means.

이때 증발된 수증기는 별도로 드레인 시키거나, 소금물공급수단에서 포화소금물 제조에 재사용될 수 있게 구성된다.
The evaporated water vapor may be separately drained or configured to be reused in brine supply means for producing brine.

상기에서 설명한 본 발명의 2가지 실시 형태에 대한 구체적인 구성을 이하 각 실시예별로 설명한다.
The specific configurations of the above-described two embodiments of the present invention will be described below with reference to the respective embodiments.

도 3a은 본 발명의 과포화소금물을 제조하는 제 1 실시예에 따른 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 전체 구성도이고, 도 3b은 도 3a의 주요부 확대 구성도이다.FIG. 3A is an overall configuration diagram showing an electrolytic apparatus having a reduced-pressure evaporator according to a first embodiment of the present invention for producing supersaturated brine, and FIG. 3B is an enlarged view of a main portion of FIG.

도시된 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전체 구성은 기본적으로 도 1에 도시된 것과 같이 격막을 사이에 두고 양극실과 음극실로 나뉘어져 공급된 소금물과 연수를 전기분해하는 격막식 전해조(1)와; 상기 전해조의 양극실에 공급되는 포화소금물을 저장하고 있는 양극수저장조(2)와; 소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물을 감압증발농축시켜 과포화소금물 상태로 양극수저장조에 공급하는 감압증발농축기(3)와; 감압증발농축기, 양극수저장조 중 어느 하나 이상에 포화소금물을 공급하는 소금물공급수단(4);으로 구성된 전기분해장치이다.As shown in FIG. 1, the entire structure according to the first embodiment of the present invention basically comprises a diaphragm type electrolytic cell 1 for electrolyzing salt water and soft water, which are divided into an anode chamber and a cathode chamber with a diaphragm interposed therebetween, Wow; A cathode water storage tank (2) storing saturated brine supplied to the anode chamber of the electrolytic bath; A decompression evaporator 3 for concentrating the saturated brine supplied from the brine supply means by evaporation under reduced pressure and supplying the saturated brine to the anode water storage tank in a supersaturated brine state; And a brine supply means (4) for supplying saturated brine to at least one of the decompression evaporator, the decompression evaporator, and the anode water storage tank.

참고로 도면에 예시한 바와 같이 상기 격막식 전해조의 음극실에는 음극수를 공급하는 음극수저장조(5)가 구비되고, 상기 양극실에서 발생된 염소와 상기 음극실에서 발생된 가성소다(NaOH)를 공급받아 기액접촉반응에 의해 차아염소산나트륨(NaOCl)을 제조하는 기액접촉반응조(6)가 구비되도록 구성할 수 있다.As shown in the figure, the cathode chamber of the diaphragm type electrolytic cell is provided with a cathode water reservoir 5 for supplying cathode water, and chlorine generated in the anode chamber and caustic soda (NaOH) generated in the cathode chamber, And a gas-liquid contact reaction tank 6 for producing sodium hypochlorite (NaOCl) by gas-liquid contact reaction.

이하 전해조의 양극실에 공급되는 소금물을 농축하는 감압증발농축기(3)를 중심으로 본 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to a reduced-pressure evaporator 3 for concentrating the salt water supplied to the anode compartment of the electrolytic cell.

상기 감압증발농축기(3)는, 소금물공급수단(4)으로부터 포화소금물을 공급받아 저장하고, 농축된 과포화소금물을 과포화소금물 배출배관(P8)상의 과포화소금물 배출밸브(V1)의 개폐를 통해 양극수저장조(2)에 공급하는 농축조(31)와;The reduced-pressure evaporation concentrator 3 receives saturated brine from the brine supply means 4 and stores the concentrated brine into the supernatant brine discharge pipe P8 through the opening and closing of the supersaturated brine discharge valve V1, A condensing tank (31) for supplying the water to the storage tank (2);

상기 농축조의 소금물을 감압증발농축시키고, 증발된 수증기는 수증기 배출배관(P1)을 통해 소금공급수단(4)의 소금저장조(41)로 공급하는 진공펌프(32)와; A vacuum pump 32 for concentrating the brine of the thickening tank under reduced pressure and for supplying the vaporized water vapor to the salt storage tank 41 of the salt supply means 4 through the steam discharge pipe P1;

상기 농축조(31) 내부의 소금물을 포화소금물 순환배관(P2)을 통해 농축조 내 스프레이노즐로 공급하여 순환시키는 소금물 순환펌프(33)와;A brine circulation pump 33 for supplying the brine in the thickening tank 31 to the spray nozzle in the concentration tank through the saturated brine circulation pipe P2 and circulating the same;

소금물 순환펌프로부터 공급받은 소금물을 수위 상부에서 분사함으로써 소금물의 비표면적을 높여 증발량을 높이는 스프레이노즐(35)과;A spray nozzle 35 for spraying the brine from the brine circulation pump at an upper portion of the water level to increase the specific surface area of the brine to increase the evaporation amount;

상기 진공펌프(32) 내로 수분이 유입되지 않도록, 농축조 내에 설치된 상기 스프레이노즐(35)의 상부에 설치된 데미스터(36);가 설치되어 구성된다.
And a demister (36) provided on an upper portion of the spray nozzle (35) provided in the concentration tank so as to prevent moisture from flowing into the vacuum pump (32).

상기 농축조(31)는 양극수저장조의 상부에 위치하여 중력에 의해 저장된 과포화소금물이 하부에 위치한 과포화소금물 배출배관(P8)상의 과포화소금물 배출밸브(V1)의 개폐를 통해 양극수저장조(2)에 공급하도록 구성된다.
The concentration tank 31 is located at the upper part of the anode water storage tank and is connected to the anode water storage tank 2 through the opening and closing of the supersaturated brine discharge valve V1 on the supersaturated brine discharge pipe P8 located below the supersaturated brine stored by gravity .

상기 농축조(31)의 상단에는 진공해제 밸브(V4)가 구성되어 필요에 따라 농축조의 진공감압 상태를 해제하게 된다.
A vacuum release valve V4 is formed at the upper end of the thickening tank 31 to release the vacuum decompression state of the thickening tank if necessary.

상기 농축조의 하부는 콘 형상으로 이루어져 포화소금물 배출밸브(V1)을 통해 양극수저장조(2)로의 배출이 원활하게 구성되고, 소금이 하부쪽으로 잘 쌓이게 구성하였다.The lower part of the thickening tank is cone-shaped and smoothly discharged to the anode water storage tank 2 through the saturated brine discharge valve V1, and the salt is well accumulated on the lower side.

상기 포화소금물 순환배관(P2)의 일지점에는 분지 순환배관(P3)이 분지되어 구성된다. 이 분지 순환배관(P3)은 그 배관 상에 설치된 포화소금물 순환밸브(V2)의 개방에 따라 스프레이노즐(35)을 거치지 않고 직접 농축조(31)로 순환 공급하게 구성된다.
A branch circulation pipe P3 is branched at one point of the saturated brine circulation pipe P2. The branch circulation pipe P3 is configured to circulate directly to the concentration tank 31 without passing through the spray nozzle 35 as the saturated brine circulation valve V2 installed on the pipe is opened.

또한 상기 포화소금물 순환배관(P2)의 일지점에는 양극수 열교환기(37)가 설치되어 전해조의 양극실에서 저농도 소금물 순환배관(P4)을 통해 양극수저장조(2)로 순환하는 고온(50 ~ 80℃ 정도의)의 양극수(18wt% 정도의 저농도 소금물)와 열교환하도록 구성된다. 이로 인해 스프레이노즐로 공급되는 과포화소금물의 온도가 높아져 수증기의 증발량을 높일 수 있다.
The anode water heat exchanger 37 is installed at one point of the saturated brine circulation pipe P2 and is connected to the anode water reservoir 2 through the low concentration brine circulation pipe P4 in the anode chamber of the electrolyzer, (About 18 wt% of low-concentration brine) of about 80 DEG C). As a result, the temperature of the supersaturated brine supplied to the spray nozzle increases, thereby increasing the evaporation amount of the water vapor.

또한 상기 수증기 배출배관(P1)은 진공펌프(32) 전단 또는 후단에서 응축하는 수증기의 열이 농축조 내 포화소금물과 열교환하도록 일 구간 배관이 농축조(31) 내부로 배관을 통과토록 설치한 후, 온도가 내려간 응축수를 소금물공급수단(4)의 소금저장조(41)로 공급하여 고체결정의 소금(NaCl)을 녹이는데 재사용되도록 구성될 수 있다.
In addition, the water vapor discharge pipe (P1) is installed such that the heat of the steam condensed at the front end or the rear end of the vacuum pump (32) exchanges heat with the saturated brine in the concentration tank so that one pipe passes through the pipe into the concentration tank (31) (NaCl) of the solid crystal by supplying the condensed water downward to the salt storage tank 41 of the brine supply means 4. [

상기 양극수저장조(2)와 농축조(31)에 공급되는 포화소금물은 소금물 공급수단(4)의 소금물정제기(42)에서 공급된 포화소금물을 포화소금물 공급배관(P5)을 통해 공급한다. 이를 위해 포화소금물 공급배관(P5)의 일 지점에서 분지되어 각각 공급되는데, 양극수저장조(2)에 공급되는 배관상에는 포화소금물 공급밸브(V3)가 설치되어 공급을 조절할 수 있다.
The saturated brine supplied to the anode water storage tank 2 and the concentration tank 31 supplies the saturated brine supplied from the brine purifier 42 of the brine supply means 4 through the brine supply pipe P5. For this, a saturated brine supply valve V3 is provided on the piping supplied to the anode water storage tank 2 so that the supply can be controlled.

상기 양극수저장조(2)에 저장된 포화소금물은 양극수 공급배관(P6)을 통해 격막식 전해조(1)의 양극실(11)에 공급된다.
The saturated brine stored in the anode water storage tank 2 is supplied to the anode chamber 11 of the diaphragm type electrolytic cell 1 through the anode water supply pipe P6.

상기와 같이 구성된 실시예에 따른 작동을 이하 설명한다.The operation according to the above-described embodiment will be described below.

상기 양극수저장조(2)의 수위는 L~H로 한다. 수위가 L로 떨어지면 포화소금물 공급밸브(V3)를 열어 수위가 H 위치가 될 때까지 포화소금물이 유입된다. The water level of the anode water storage tank 2 is set to L to H. When the water level drops to L, the saturated brine supply valve (V3) is opened and saturated brine is introduced until the water level reaches the H position.

격막식 전해조(1)의 양극실(11) 유입액의 소금물 농도가 하한 설정치 이하로 떨어지면 과포화소금물 배출밸브(V1) 및 과포화소금물 순환밸브(V2)가 열려 농축된 과포화소금물이 양극수저장조(2)로 유입되며 농도가 상한 설정치가 되면 과포화소금물 배출밸브(V1) 및 과포화소금물 순환밸브(V2)가 닫힌다. 참고로 농도의 하한과 상한은 전해조 양극실로 유입되기 전 이온전도도센서(도면에서 CON으로 표시된 센서)를 사용한다.When the brine concentration of the inflow of the anode chamber 11 of the diaphragm type electrolytic cell 1 falls below the lower limit set value, the supersaturated brine discharge valve V1 and the supersaturated brine circulation valve V2 are opened and concentrated, And when the concentration reaches the upper limit value, the supersaturated brine discharge valve V1 and the supersaturated brine circulation valve V2 are closed. For reference, the lower and upper limits of the concentration are used by the ion conductivity sensor (sensor indicated as CON in the figure) before entering the anode chamber of the electrolysis cell.

과포화소금물 배출밸브(V1) 및 과포화소금물 순환밸브(V2)가 열릴 경우 진공펌프(32)가 정지되고, 진공해제 밸브(V4)가 열려 농축조(31) 내의 진공을 해제하여 양극수저장조(2)의 희석 소금물의 역류를 방지 한다. When the supersaturated brine discharge valve V1 and the supersaturated brine circulation valve V2 are opened, the vacuum pump 32 is stopped and the vacuum release valve V4 is opened to release the vacuum in the concentration tank 31, To prevent backflow of dilute brine.

과포화소금물 배출밸브(V1) 및 과포화소금물 순환밸브(V2)가 닫히면 반대로 진공해제 밸브(V4)가 닫힘과 동시에 진공펌프(32)가 가동하여 농축조(31) 내에서 소금물 농축을 설정한 목표의 일정한 과포화 상태에 도달할 때까지 농축공정을 계속 한다.Conversely, when the supersaturated brine discharge valve V1 and the supersaturated brine circulation valve V2 are closed, the vacuum pump 32 is activated simultaneously with the vacuum release valve V4 being closed and the constant concentration of salt water in the concentrate tank 31 The concentration process is continued until the supersaturated state is reached.

농축조(31)의 수위는 일정하게 제어 할 수 있는 정수위 밸브 혹은 자동 밸브를 사용하여 수위를 조절 한다. The water level of the thickening tank (31) is adjusted by using a water level valve or an automatic valve which can be controlled constantly.

상기 농축조(31) 내부의 소금물은 소금물 순환펌프(33)를 사용하여 순환하며 수위 상부에서 스프레이노즐(35)을 사용해 액(소금물)의 비표면적을 높여 증발량을 높인다. 이때 데미스터(36)는 농축조(31) 상부를 통해 진공펌프(32) 내로 수분이 유입되지 않도록 한다. The brine in the thickening tank 31 is circulated using the brine circulation pump 33 and the spray nozzle 35 is used at the upper part of the water level to raise the specific surface area of the liquid (brine) to increase the evaporation amount. At this time, the demister (36) prevents moisture from flowing into the vacuum pump (32) through the upper part of the thickener (31).

한편, 온도가 높을수록 수증기의 증발량이 많으므로 소금물 순환펌프(33)가 설치된 포화소금물 순환배관(P2)에 양극수 열교환기(37)를 설치하여 격막식 전해조(1)의 양극실(11)에서 양극수저장조(2)로 들어가는 저농도 소금물인 양극수로부터 고온의 열을 회수한다.The anode water heat exchanger 37 is installed in the saturated brine circulation pipe P2 provided with the brine circulation pump 33 so that the anode chamber 11 of the diaphragm type electrolyzer 1 is filled with the brine, Which is a low-concentration brine, entering the anode water storage tank 2 from the anode water.

또한 진공펌프(32) 전단 또는 후단에서는 수증기가 응축하면서 열을 배출하는데 이 열을 농축조(31)로 회수하기 위해 진공펌프(32) 전단 또는 후단 수증기 배출배관(P1)은 농축조(31) 내부에서 열교환을 한 뒤 온도가 내려간 응축수는 소금물공급수단(4)의 소금(NaCl)저장조(41)로 들어가 고체결정의 소금(NaCl)을 녹이는데 재사용하도록 구성한다.
The steam pump 31 discharges the heat while condensing the steam at the front end or the rear end of the vacuum pump 32. In order to recover the heat to the condenser 31, The condensed water whose temperature has dropped after the heat exchange enters the salt (NaCl) storage tank 41 of the brine supply means 4 and is configured to be reused to dissolve the salt (NaCl) of the solid crystal.

도 4a는 본 발명의 과포화소금물을 제조하는 제 2 실시예에 따른 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 전체 구성도이고, 도 4b은 도 4a의 주요부 확대 구성도이다.FIG. 4A is an overall configuration diagram showing an electrolytic apparatus having a reduced pressure evaporator according to a second embodiment of the present invention for producing supersaturated brine, and FIG. 4B is an enlarged schematic view of the main part of FIG. 4A.

도시된 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전체 구성은 기본적으로 도 1에 도시된 것과 같이 격막을 사이에 두고 양극실과 음극실로 나뉘어져 공급된 소금물과 연수를 전기분해하는 격막식 전해조(1)와; 상기 전해조의 양극실에 공급되는 포화소금물을 저장하고 있는 양극수저장조(2)와; 소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물을 감압증발농축시켜 과포화소금물 상태로 양극수저장조에 공급하는 감압증발농축기(3)와; 감압증발농축기, 양극수저장조 중 어느 하나 이상에 포화소금물을 공급하는 소금물공급수단(4);으로 구성된 전기분해장치이다.As shown in FIG. 1, the overall structure of the electrolytic cell 1 according to the second embodiment of the present invention is basically divided into an anode chamber and a cathode chamber with a diaphragm interposed therebetween, Wow; A cathode water storage tank (2) storing saturated brine supplied to the anode chamber of the electrolytic bath; A decompression evaporator 3 for concentrating the saturated brine supplied from the brine supply means by evaporation under reduced pressure and supplying the saturated brine to the anode water storage tank in a supersaturated brine state; And a brine supply means (4) for supplying saturated brine to at least one of the decompression evaporator, the decompression evaporator, and the anode water storage tank.

상기 감압증발농축기(3)는, 소금물공급수단(4)으로부터 포화소금물을 공급받아 저장하고, 농축된 과포화소금물을 과포화소금물 배출배관(P8) 및 과포화소금물 배출밸브(V1)를 통해 양극수저장조(2)에 공급하되, 하부가 이중자켓 형태로 구성하여 콘형상의 이중자켓의 내부는 포화소금물의 농축 작용이 일어나고, 이중자켓의 외부 응축수 열교환조(38)는 진공펌프(32) 전단 또는 후단의 수증기 배출배관(P1)이 연결되어 응축열을 회수한 후 다시 배출용 수증기 배출배관(P1)을 통해 배출되도록 구성된 농축조(31)와; The reduced-pressure evaporation concentrator 3 receives and stores saturated brine from the brine supply means 4 and supplies the concentrated brine to the anode water reservoir (not shown) through the supersaturated brine discharge pipe P8 and the supersaturated brine discharge valve V1 2, and the lower part of the jacket is constructed in the form of a double jacket, the concentration of the saturated brine in the cone-shaped double jacket is concentrated, and the external condensate water heat exchange tank 38 of the double jacket is supplied with water vapor A condensing tank (31) connected to the discharge pipe (P1) and configured to recover the condensation heat and then discharge through the discharge steam discharge pipe (P1) for discharge again;

상기 진공펌프(32) 내로 수분이 유입되지 않도록, 농축조 내에 설치된 상기 스프레이노즐(35)의 상부에 설치된 데미스터(36)와;A demister (36) provided at an upper portion of the spray nozzle (35) provided in the concentration tank so that moisture does not flow into the vacuum pump (32);

상기 과포화소금물 배출배관(P8) 및 과포화소금물 배출밸브(V1) 사이에 설치되어 과포화소금물을 양극수저장조에 공급토록 하는 소금물 공급펌프(34)가 설치되어 구성된다.
And a brine supply pump 34 installed between the supersaturated brine discharge pipe P8 and the supersaturated brine discharge valve V1 to supply supersaturated brine to the bipolar reservoir.

상기 농축조(31)의 상단에는 진공해제 밸브(V4)가 구성되어 필요에 따라 농축조의 진공감압 상태를 해제하게 된다.A vacuum release valve V4 is formed at the upper end of the thickening tank 31 to release the vacuum decompression state of the thickening tank if necessary.

상기 포화소금물 순환배관(P2)의 일 지점에는 분지 순환배관(P3)이 분지되어 스프레이노즐에 과포화소금물을 공급 시 함께 농축조의 하부에 형성된 콘 형상의 내부 농축조 부분에 과포화소금물을 공급하게 하고, 타 지점에는 포화소금물 분지배관(P7)이 분지되어 양극수저장조 수위가 낮을 경우 포화소금물을 양극수저장조(2)에 공급하게 구성된다.
The brine circulation pipe P3 is branched at one point of the saturated brine circulation pipe P2 to supply supersaturated brine to the cone-shaped inner thickening tank portion formed at the lower portion of the thickening tank when supersaturated brine is supplied to the spray nozzle, The branch is configured to supply a saturated brine to the anode water reservoir (2) if the saturated brine branch pipe (P7) is branched and the anode water reservoir level is low.

또한 상기 수증기 배출배관(P1)은 진공펌프(32) 전단 또는 후단에서 응축하는 수증기의 열이 농축조 내 포화소금물과 열교환하도록 농축조(31) 하부에 이중 자켓 형태로 구성된 외부 응축수 열교환조(38)에 저장하여 열교환 시킨 후 온도가 내려간 응축수를 소금물공급수단(4)의 소금저장조(41)로 공급하여 고체결정의 소금(NaCl)을 녹이는데 재사용되도록 구성한다.
The steam discharge pipe P1 is connected to an external condensate heat exchanger 38 in the form of a double jacket at the bottom of the condenser 31 so that the heat of the steam condensed at the front end or the rear end of the vacuum pump 32 can be exchanged with saturated brine in the condenser And then the condensed water whose temperature has been lowered is supplied to the salt storage tank 41 of the brine supply means 4 to be reused for dissolving the salt (NaCl) of the solid crystal.

상기 농축조(31)에 공급되는 포화소금물은 소금물공급수단(4)의 소금물정제기(42)에서 공급된 포화소금물을 포화소금물 공급배관(P5)을 통해 공급한다.
The saturated brine supplied to the thickening tank 31 supplies the saturated brine supplied from the brine purifier 42 of the brine supply means 4 through the brine supply pipe P5.

양극수저장조(2)의 수위는 L~H로 한다. 수위가 L로 떨어지면 포화소금물 분지밸브(V5)를 열어 H가 될 때까지 포화소금물이 유입된다.The water level of the anode water storage tank 2 is set to L to H. When the water level drops to L, the saturated brine branch valve (V5) is opened and saturated brine is introduced until it becomes H.

격막식 전해조(1)의 양극실(11) 유입액의 소금물 농도가 하한 설정치 이하로 떨어지면 과포화소금물 배출밸브(V1)가 열리고 소금물 공급펌프(34)가 가동하여 농축된 과포화소금물이 양극수저장조(2)로 유입되며 상한 설정치가 되면 소금물 공급펌프(34)가 멈추고 과포화소금물 배출밸브(V1)가 닫힌다.The supernatant brine discharge valve V1 is opened and the brine supply pump 34 is activated when the brine concentration of the inflow of the anode chamber 11 of the diaphragm type electrolytic cell 1 falls below the lower limit set value, And when the upper limit is reached, the brine supply pump 34 is stopped and the supersaturated brine discharge valve V1 is closed.

하부가 콘 형상이고 응축수 열교환조(38)가 구비된 이중자켓 형상의 하부구조를 가지는 농축조(31)는 진공펌프(32), 소금물 순환펌프(33) 및 소금물 공급펌프(34)가 부착되는데, 소금물 공급펌프(34)는 위와 같이 양극수저장조(2)로 과포화된 소금물을 공급하는데 사용되며 소금물 순환펌프(33)는 양극수저장조(2)의 수위 조절과 농축조(31)의 소금물의 순환에 의해 상부에서 스프레이노즐을 통해 분사하는데 사용된다. A brine circulation pump 33 and a brine supply pump 34 are attached to the concentrating tank 31 having a double jacket-shaped lower structure having a conical bottom portion and a condensate water heat exchange tank 38, The brine supply pump 34 is used to supply supersaturated brine to the positive electrode water storage tank 2 as described above and the brine circulation pump 33 is used to control the water level of the positive electrode water reservoir 2 and the circulation of the brine in the concentration tank 31 To be sprayed through a spray nozzle at the top.

스프레이노즐을 통해 분사하는 이유는 액의 비표면적을 넓혀 증발 효율을 높이기 위함이고, 농축액의 순환(P3)은 농축조(31)의 접선 방향으로 유입시켜 소금물이 내부에서 선회유동하여 과포화상태에서 석출되는 결정의 소금(NaCl)이 비중차에 의해 중앙으로 모이게 하는 역할을 한다. 중앙으로 모인 소금(NaCl)은 격막식 전해조(1)의 양극실(11)로 유입되는 유입액의 소금물 농도가 떨어질 경우 과포화 상태로 소금물 공급펌프(34)를 통해 양극수저장조(2)로 이송된다.The reason for spraying through the spray nozzle is to widen the specific surface area of the liquid to increase the evaporation efficiency. The circulation (P3) of the concentrated liquid flows in the tangential direction of the thickening tank (31), so that the brine circulates in the circulating flow and precipitates in a supersaturated state The salt (NaCl) of crystals plays a role in centering by the difference in specific gravity. The centralized salt (NaCl) is transferred to the anode water storage tank 2 through the brine supply pump 34 in a supersaturated state when the brine concentration of the influent flowing into the anode chamber 11 of the diaphragm electrolytic cell 1 drops .

진공펌프(32) 전단 또는 후단에서 응축되는 수증기의 응축열을 회수하기 위해 농축조(31)를 이중자켓 형태로 제작하는 이유는 내부는 농축 작용이 일어나고, 외부는 진공펌프(32) 전단 또는 후단에 연결되어 응축열을 회수할 열교환기 역할을 하기 때문이다. 농축조(31)를 이중자켓으로 하지 않을 경우 열교환기를 농축조(31) 내부에 삽입할 수도 있다.The reason why the thickener 31 is manufactured in the form of a double jacket to recover the condensation heat of the steam condensed at the front end or the rear end of the vacuum pump 32 is that the inside is concentrated and the outside is connected to the front end or the rear end of the vacuum pump 32 And serves as a heat exchanger for recovering the heat of condensation. If the thickener 31 is not a double jacket, the heat exchanger may be inserted into the thickener 31.

응축된 물은 소금물공급수단(4)의 소금저장조(41)로 들어가 고체 결정의 소금(NaCl)을 녹이는데 재사용된다.
The condensed water enters the salt reservoir 41 of the brine supply means 4 and is reused to dissolve the salt of solid crystals (NaCl).

도 5a는 본 발명의 과포화소금물을 제조하는 제 3 실시예에 따른 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 전체 구성도이고, 도 5b은 도 5a의 주요부 확대 구성도이다.FIG. 5A is an overall configuration diagram showing an electrolytic apparatus having a reduced-pressure evaporator according to a third embodiment of the present invention for producing supersaturated brine, and FIG. 5B is an enlarged schematic view of the main part of FIG. 5A.

도시된 바와 같이 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전체 구성은 기본적으로 도 1에 도시된 것과 같이 격막을 사이에 두고 양극실과 음극실로 나뉘어져 공급된 소금물과 연수를 전기분해하는 격막식 전해조(1)와; 상기 전해조의 양극실에 공급되는 포화소금물을 저장하고 있는 양극수저장조(2)와; 소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물을 감압증발농축시켜 과포화소금물 상태로 양극수저장조에 공급하는 감압증발농축기(3)와; 감압증발농축기, 양극수저장조 중 어느 하나 이상에 포화소금물을 공급하는 소금물공급수단(4);으로 구성된 전기분해장치이다.As shown in FIG. 1, the entire structure of the electrolytic cell 1 according to the third embodiment of the present invention is basically divided into an anode chamber and a cathode chamber with a diaphragm interposed therebetween, Wow; A cathode water storage tank (2) storing saturated brine supplied to the anode chamber of the electrolytic bath; A decompression evaporator 3 for concentrating the saturated brine supplied from the brine supply means by evaporation under reduced pressure and supplying the saturated brine to the anode water storage tank in a supersaturated brine state; And a brine supply means (4) for supplying saturated brine to at least one of the decompression evaporator, the decompression evaporator, and the anode water storage tank.

상기 과포화소금물 배출배관(P8) 및 과포화소금물 배출밸브(V1) 사이에 설치되어 과포화소금물 또는 포화소금물을 양극수저장조에 공급토록 하는 소금물 공급펌프(34)가 설치되어 구성된다.
And a brine supply pump 34 installed between the supersaturated brine discharge pipe P8 and the supersaturated brine discharge valve V1 to supply supersaturated brine or saturated brine to the bipolar water storage tank.

상기 포화소금물 순환배관(P2)의 일 지점에는 분지 순환배관(P3)이 분지되어 스프레이노즐에 과포화소금물을 공급 시 함께 농축조의 하부에 형성된 콘 형상의 내부 농축조 부분에 과포화소금물을 공급하게 하고, 타 지점에는 포화소금물 분지배관(P7)이 분지되어 양극수저장조(2)의 수위 조절을 위해 포화소금물을 양극수저장조(2)에 공급하게 구성된다.The brine circulation pipe P3 is branched at one point of the saturated brine circulation pipe P2 to supply supersaturated brine to the cone-shaped inner thickening tank portion formed at the lower portion of the thickening tank when supersaturated brine is supplied to the spray nozzle, A branch of saturated brine branch P7 is branched to supply a saturated brine to the anode water reservoir 2 for regulating the level of the anode water reservoir 2.

또한 포화 소금물 순환배관(P2)의 일지점에는 양극수 열교환기(37)가 설치되어 전해조의 양극실에서 저농도 소금물 순환배관(P4)을 통해 양극수저장조(2)로 순환하는 고온(50 ~ 80℃ 정도)의 양극수(18wt% 정도의 저농도 소금물)와 열교환하도록 구성된다. 이로 인해 스프레이노즐로 공급되는 과포화소금물의 온도가 높아져 수증기의 증발량을 높일 수 있다.
The anode water heat exchanger 37 is installed at one point of the saturated brine circulation pipe P 2 and is connected to the anode water reservoir 2 through the low concentration brine circulation pipe P 4 in the anode chamber of the electrolyzer, (About 18 wt% of low-concentration brine) of a predetermined temperature (e.g. As a result, the temperature of the supersaturated brine supplied to the spray nozzle increases, thereby increasing the evaporation amount of the water vapor.

스프레이노즐을 통해 분사하는 이유는 액의 비표면적을 넓혀 증발 효율을 높이기 위함이고, 농축액의 순환은 농축조(31)의 접선 방향으로 유입시켜 소금물이 내부에서 선회유동하여 과포화상태에서 석출되는 결정의 소금(NaCl)이 비중차에 의해 중앙으로 모이게 하는 역할을 한다. 중앙으로 모인 소금(NaCl)은 격막식 전해조(1)의 양극실(11)로 유입되는 유입액의 소금물 농도가 떨어질 경우 과포화 상태로 소금물 공급펌프(34)를 통해 양극수저장조(2)로 이송된다.The reason for spraying through the spray nozzle is to widen the specific surface area of the liquid to increase the evaporation efficiency. The circulation of the concentrated liquid flows in the tangential direction of the thickening tank 31, so that the salt water circulates in the inside, (NaCl) is centered by the difference in specific gravity. The centralized salt (NaCl) is transferred to the anode water storage tank 2 through the brine supply pump 34 in a supersaturated state when the brine concentration of the influent flowing into the anode chamber 11 of the diaphragm electrolytic cell 1 drops .

진공펌프(32) 전단 또는 후단에서 응축되는 수증기의 응축열을 회수하기 위해 농축조(31)를 이중자켓 형태로 제작하는 이유는 내부는 농축 작용이 일어나고, 외부는 진공펌프(32) 후단에 연결되어 응축열을 회수할 열교환기 역할을 하기 때문이다. 농축조(31)를 이중자켓으로 하지 않을 경우 열교환기를 농축조(31) 내부에 삽입할 수도 있다.The reason why the thickener 31 is manufactured in the form of a double jacket to recover the condensation heat of the steam condensed at the front end or the rear end of the vacuum pump 32 is that the inside is concentrated and the outside is connected to the rear end of the vacuum pump 32, As a heat exchanger. If the thickener 31 is not a double jacket, the heat exchanger may be inserted into the thickener 31.

또한 소금물 순환펌프(33)의 후단 포화 소금물 순환배관(P2)의 일 지점에 양극수 열교환기(37)가 설치하여 격막식 전해조(1)의 양극실(11)에서 양극수저장조(2)로 들어가기 전의 고온의 열을 회수 한다.
A positive electrode water heat exchanger 37 is provided at one point of the saturated brine circulation pipe P2 at the rear end of the brine circulation pump 33 so that the positive electrode chamber 11 of the diaphragm type electrolytic cell 1 is connected to the positive electrode water reservoir 2 Recover the high-temperature heat before entering.

도 6a은 본 발명의 포화소금물을 제조하는 제 4 실시예에 따른 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 전체 구성도이고, 도 6b은 도 6a의 주요부 확대 구성도이다.FIG. 6A is an overall configuration diagram showing an electrolytic apparatus having a reduced-pressure evaporator according to a fourth embodiment of the present invention for producing saturated brine, and FIG. 6B is an enlarged schematic view of the main part of FIG. 6A.

도시된 바와 같이 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전체 구성은 기본적으로 도 2에 도시된 것과 같이 격막을 사이에 두고 양극실(11)과 음극실로 나뉘어져 공급된 소금물과 연수를 전기분해하는 격막식 전해조(1)와; 상기 전해조의 양극실에 공급되는 포화소금물을 저장하고 있는 양극수저장조(2)와; 소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물 및 전해조 양극실에서 반응된 저농도의 소금물을 감압증발농축시켜 포화소금물로 만들어 양극수저장조에 공급하는 감압증발농축기(3)와; 감압증발농축기에 포화소금물을 공급하는 소금물공급수단(4);으로 구성된다.
As shown in the figure, the overall structure according to the fourth embodiment of the present invention is basically the same as that shown in FIG. 2 except that the separator is divided into the anode chamber 11 and the cathode chamber with the diaphragm interposed therebetween, An electrolytic bath (1); A cathode water storage tank (2) storing saturated brine supplied to the anode chamber of the electrolytic bath; (3) for concentrating the saturated brine supplied from the brine supply means and the low-concentration brine reacted in the electrolysis tank anode chamber into a saturated brine to be supplied to the bipolar water storage tank; And brine supply means (4) for supplying saturated brine to the reduced pressure evaporator.

상기 감압증발농축기(3)는, 소금물공급수단(4)으로부터 공급받은 포화소금물 및 전해조 양극실에서 반응된 저농도의 소금물을 저장하고, 농축된 포화소금물을 소금물 순환펌프(33)를 통해 양극수저장조에 공급하는 농축조(31)와; The reduced-pressure evaporation concentrator 3 stores the saturated brine supplied from the brine supply means 4 and the low-concentration brine reacted in the electrolysis tank anode chamber and supplies the concentrated brine to the anode water storage tank 33 via the brine circulation pump 33, A condensing tank 31 for supplying the condensed water to the evaporator;

상기 농축조의 소금물을 감압증발농축시키고, 증발된 수증기는 수증기 배출배관(P1)을 통해 배출하는 진공펌프(32)와; A vacuum pump 32 for concentrating the brine of the thickening tank under reduced pressure, and discharging the vaporized water vapor through the steam discharge pipe P1;

상기 농축조(31) 내부의 소금물을 포화소금물 순환배관(P2)을 통해 농축조 내로 공급하여 순환시킴과 동시에 체크밸브(V6)가 설치된 포화소금물 분지배관(P7)을 통해 양극수저장조로 포화소금물을 공급하는 소금물 순환펌프(33)와;The brine in the thickening tank 31 is supplied into the thickening tank through the saturated brine circulation pipe P2 and is circulated. At the same time, saturated brine is supplied to the anode water storage tank through the saturated brine branch pipe P7 provided with the check valve V6 A brine circulation pump 33 for circulating the water;

양극수저장조(2)에 저장된 저농도의 소금물을 양극수 순환배관(P9)을 통해 농축조의 스프레이노즐(35)로 공급하는 양극수 이송펌프(39)와;A positive electrode water transfer pump 39 for supplying low-concentration brine stored in the positive electrode water storage tank 2 to the spray nozzle 35 of the concentration tank through the positive water circulation pipe P9;

양극수 이송펌프(39)에 의해 이송된 저농도의 소금물을 농축조 내부 소금물 수위 상부에서 분사함으로써 소금물의 비표면적을 높여 증발량을 높이는 스프레이노즐(35)과;A spray nozzle 35 for spraying the low concentration brine transferred by the anode water transfer pump 39 at an upper portion of the brine in the concentration tank to increase the specific surface area of the brine to increase the evaporation amount;

상기 진공펌프(32) 내로 수분이 유입되지 않도록, 농축조 내에 설치된 상기 스프레이노즐(35)의 상부에 설치된 데미스터(36);가 설치되어 구성된다.And a demister (36) provided on an upper portion of the spray nozzle (35) provided in the concentration tank so as to prevent moisture from flowing into the vacuum pump (32).

또한 상기 수증기 배출배관(P1)은 진공펌프(32) 전단 또는 후단에서 응축하는 수증기의 열이 농축조 내 포화소금물과 열교환하도록 농축조(31) 내부로 배관을 설치한 후 온도가 내려간 응축수를 소금물공급수단(4)의 소금저장조(41)로 공급하여 고체결정의 소금(NaCl)을 녹이는데 재사용되도록 구성한다.
Further, the steam discharge pipe (P1) is provided with a pipeline to the inside of the concentrating tank (31) so that the heat of the steam condensed at the front end or the rear end of the vacuum pump (32) exchanges heat with the saturated brine in the concentration tank, Is supplied to the salt storage tank (41) of the tank (4) to be reused to dissolve the salt (NaCl) of the solid crystal.

상기 수증기 배출배관(P1)을 통해 배출되는 응축수는 수분 분리기(7)를 통해 외부로 배출하거나 소금물공급수단의 소금저장조로 공급할 수 있고, 건공기는 대기로 방출하거나 또는 별도의 처리장치로 이송되도록 구성할 수 있다.
The condensed water discharged through the steam discharge pipe P1 may be discharged to the outside through the water separator 7 or may be supplied to the salt storage tank of the brine supply means and the dry air may be discharged to the atmosphere or transferred to a separate treatment device Can be configured.

소금물 순환펌프(33)를 통해 양극수저장조(2)로는 포화소금물이 계속 수위를 유지하며 유입되고, 또한 일정량이 농축조(31)로 재순환하도록 구성될 수 있다.The saline solution can be supplied to the anode water storage tank 2 through the brine circulation pump 33 while maintaining a constant level of salted water and the predetermined amount can be recirculated to the concentration tank 31.

그리고 양극수 이송펌프(39)에 의해 양극수저장조(2)에 저장된 소금물은 양극수 순환배관(P9)을 통해 농축조의 상부에서 스프레이노즐(35)을 통해 스프레이 된다. And the brine stored in the anode water storage tank 2 by the anode water transfer pump 39 is sprayed through the spray nozzle 35 at the top of the thickener tank via the anode water circulation pipe P9.

농축조(31) 상부는 진공펌프(32)로 수분이 유입되지 않도록 데미스터(36)를 부착하고 진공펌프(32)는 농축조(31) 최상부에서 과포화된 습공기를 흡입하여 진공펌프(32) 전단 또는 후단에서 농축액과 열교환 시키게 된다. 열교환이 끝난 응축된 액은 수분 분리기(7)를 통해 외부로 배출하거나 소금물공급수단의 소금저장조로 공급할 수 있고, 건공기는 대기로 방출하거나 또는 별도의 처리장치로 이송되도록 구성할 수 있다.A demister 36 is attached to the upper portion of the condenser 31 so that moisture does not flow into the vacuum pump 32. The vacuum pump 32 sucks the supersaturated moisturizer at the uppermost portion of the condenser 31, And the heat exchanged with the concentrate at the subsequent stage. The condensed liquid after the heat exchange can be discharged to the outside through the water separator (7) or supplied to the salt storage tank of the brine supply means, and the dry air can be discharged to the atmosphere or transferred to a separate treatment device.

농축조(31)의 수위는 정수위 밸브나 자동 밸브를 사용하여 일정 수위로 제어하고, 소금물정제기(42)를 통해 정제된 포화소금물이 농축조(31)로 유입된다.
The water level of the thickening tank 31 is controlled to a certain level using a four-level valve or an automatic valve, and the saturated brine purified through the brine purifier 42 is introduced into the concentration tank 31.

도 7a은 본 발명의 포화소금물을 제조하는 제 5 실시예에 따른 감압증발농축기를 구비한 전기분해장치를 보인 전체 구성도이고, 도 7b은 도 7a의 주요부 확대 구성도이다.FIG. 7A is an overall configuration diagram showing an electrolytic apparatus having a reduced-pressure evaporator according to a fifth embodiment of the present invention for producing saturated brine, and FIG. 7B is an enlarged view of a main portion of FIG. 7A.

도시된 바와 같이 본 발명의 제 5 실시예에 따른 전체 구성은 상기 도 2의 변형 실시예로, 격막을 사이에 두고 양극실(11)과 음극실로 나뉘어져 공급된 소금물과 연수를 전기분해하는 격막식 전해조(1)와; 상기 전해조의 양극실에 공급되는 포화소금물을 저장하고 있는 양극수저장조(2)와; 소금물공급수단으로부터 공급받은 포화소금물 및 전해조 양극실에서 반응된 저농도의 소금물을 감압증발농축시켜 포화소금물로 만들어 하부에 일체로 형성된 양극수저장조에 공급하도록 상기 양극수저장조(2) 상부에 일체로 결합된 감압증발농축기(3)와; 감압증발농축기에 포화소금물을 공급하는 소금물공급수단(4);으로 구성된다.
As shown in the figure, the entire structure according to the fifth embodiment of the present invention is a modified embodiment of FIG. 2, in which the saltwater is divided into an anode chamber 11 and a cathode chamber with a diaphragm interposed therebetween, An electrolytic bath (1); A cathode water storage tank (2) storing saturated brine supplied to the anode chamber of the electrolytic bath; The saturated salt water supplied from the brine supplying means and the low concentration brine reacted in the electrolytic bath anion chamber are concentrated by evaporation under reduced pressure to be made into a saturated brine so as to be supplied to the anode water storage tank integrally formed at the lower part, (3); And brine supply means (4) for supplying saturated brine to the reduced pressure evaporator.

상기 양극수저장조(2) 상부와 일체로 결합된 감압증발농축기(3)는, 소금물공급수단(4)으로부터 공급받은 포화소금물 및 전해조 양극실에서 반응된 저농도의 소금물이 저장되는 상부의 농축조(31)와; The reduced-pressure evaporator 3 integrally coupled to the upper portion of the anode water storage tank 2 is connected to a saturated brine supplied from the brine supply means 4 and an upper concentrated tank 31 for storing the low- )Wow;

상기 농축조의 소금물을 감압증발시켜 농축시키고, 증발된 수증기는 수증기 배출배관(P1)에 설치된 수분 분리기(7)를 통해 외부로 배출하거나 소금물공급수단의 소금저장조로 공급하고, Cl₂ 가스를 포함한 건공기는 도면에 예시된 기액접촉반응조(6)와 같이 생산하고자 하는 화학제품에 따른 별도의 처리장치로 공급하는 진공펌프(32)와;And concentrated under reduced pressure to evaporate the salt water in the concentration tank, the evaporated water vapor is water vapor discharge pipe via a water separator (7) is installed on (P1) discharged from or fed into the salt reservoir in the salt water supply means, and Articles containing Cl ₂ gas A vacuum pump 32 for supplying air to a separate treatment device according to the chemical product to be produced, such as the gas-liquid contact tank 6 illustrated in the drawing;

전해조의 양극실에서 공급된 저농도의 소금물을 상부 농축조 내부 소금물 수위 상부에서 분사함으로써 소금물의 비표면적을 높여 증발량을 높이는 스프레이노즐(35)과;A spray nozzle 35 for spraying the low concentration brine supplied from the anode chamber of the electrolytic cell at an upper portion of the brine in the upper concentration tank to raise the specific surface area of the brine to increase the evaporation amount;

또한 상기 수증기 배출배관(P1)은 진공펌프(32) 전단 또는 후단에서 응축하는 수증기의 열이 농축조(31) 하부에 일체로 결합된 양극수저장조(2) 내 포화소금물과 열교환하도록 양극수저장조(2) 내부로 배관을 설치한다.
The water vapor discharge pipe P1 is connected to a cathode water storage tank (not shown) so that heat of steam condensed at the front end or the rear end of the vacuum pump 32 is heat-exchanged with saturated brine in the anode water storage tank 2, 2) Install piping inside.

증발 농축조(31)와 양극수저장조(2)를 일체화 한다. 양극수저장조(2) 상부에는 진공펌프(32)로 수분이 유입되지 않도록 데미스터(36)를 부착하고 진공펌프(32)는 농축조(31) 최상부에서 과포화된 습공기와 Cl₂가스를 흡입하여 진공펌프(32)와 연결된 수증기 배출배관(P1)을 통해 전공펌프(32) 전단 또는 후단에서 농축조(31) 하부에 일체로 결합된 양극수저장조(2)의 포화소금물과 열교환 시키게 된다. Thereby integrating the evaporation-concentrating tank 31 and the anode water storage tank 2 together. A demister 36 is attached to the upper part of the anode water storage tank 2 so as to prevent water from flowing into the vacuum pump 32. The vacuum pump 32 sucks the supersaturated humidifier and Cl ₂ gas from the upper part of the concentration tank 31, Exchanged with the saturated brine of the anode water storage tank 2 integrally connected to the lower portion of the thickening tank 31 at the front end or the rear end of the pumping pump 32 through the water vapor discharge pipe P1 connected to the pump 32. [

열교환이 끝난 응축수는 수분 분리기(7)를 통해 외부로 배출하거나 소금물공급수단의 소금저장조로 공급하고, Cl₂가스를 포함한 건공기는 도면에 예시된 기액 접촉반응조(6)와 같이 생산하고자 하는 화학제품에 따른 별도의 처리장치로 공급된다.The condensed water after the heat exchange is discharged to the outside through the water separator (7) or supplied to the salt storage tank of the brine supply means, and the dry air including the Cl ₂ gas is supplied to the chemical And is supplied to a separate processing apparatus according to the product.

일체화된 양극수저장조(2)의 수위는 정수위 밸브나 자동 밸브를 사용하여 일정 수위로 제어하고 소금물정제기(42)를 통해 정제된 포화소금물이 일체화된 양극수저장조(2)로 유입된다.
The water level of the integrated anode water storage tank 2 is controlled to a certain water level by using a four-level valve or an automatic valve, and is introduced into the anode water storage tank 2 in which the purified brine is integrated through the brine purifier 42.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(1) : 격막식 전해조 (2) : 양극수저장조
(3) : 감압증발농축기 (4) : 소금물공급수단
(5) : 음극수저장조 (6) : 기액접촉반응조
(7) : 수분 분리기 (11) : 양극실
(31) : 농축조 (32) : 진공펌프
(33) : 소금물 순환펌프 (34) : 소금물 공급펌프
(35) : 스프레이노즐 (36) : 데미스터
(37) : 양극수 열교환기 (38) : 응축수 열교환조
(39) : 양극수 이송펌프 (41) : 소금저장조
(42) : 소금물정제기 (43) : 제 1 소금물 공급펌프
(P1) : 수증기 배출배관 (P2) : 포화소금물 순환배관
(P3) : 분지 순환배관 (P4) : 저농도 소금물 순환배관
(P5) : 포화소금물 공급배관 (P6) : 양극수 공급배관
(P7) : 포화소금물 분지배관 (P8) : 과포화소금물 배출배관
(P9) : 양극수 순환배관 (V1) : 과포화소금물 배출밸브
(V2) : 과포화소금물 순환밸브 (V3) : 포화소금물 공급밸브
(V4) : 진공해제 밸브 (V5) : 포화소금물 분지밸브
(V6) : 체크밸브Description of the Related Art
(1): diaphragm type electrolytic cell (2): anode water storage tank
(3): vacuum evaporation concentrator (4): brine supply means
(5): cathode water storage tank (6): gas-liquid contact tank
(7): water separator (11): anode chamber
(31): Enrichment tank (32): Vacuum pump
(33): Saltwater circulation pump (34): Brine supply pump
(35): Spray nozzle (36): Demister
(37): anode water heat exchanger (38): condensate water heat exchanger
(39): anode water transfer pump (41): salt storage tank
(42): brine purifier (43): first brine supply pump
(P1): steam discharge pipe (P2): saturated brine circulation pipe
(P3): Branch circulation piping (P4): Low concentration brine circulation piping
(P5): saturated brine supply pipe (P6): anode water supply pipe
(P7): saturated brine branch piping (P8): supersaturated brine discharge piping
(P9): anode water circulation pipe (V1): supersaturated brine discharge valve
(V2): Supersaturated brine circulation valve (V3): Saturated brine supply valve
(V4): vacuum release valve (V5): saturated brine branch valve
(V6): Check valve

Claims

delete

A membrane type electrolyzer (1) for electrolyzing brine and soft water;
A cathode water storage tank (2) storing saturated brine supplied to the anode chamber of the electrolytic bath;
A decompression evaporator 3 for concentrating the saturated brine supplied from the brine supply means by evaporation under reduced pressure and supplying the saturated brine to the anode water storage tank in a supersaturated brine state;
And a brine supply means (4) for supplying saturated brine to at least one of the decompression evaporator, the decompression evaporator, and the anode water storage tank,

The reduced-pressure evaporator (3)
A concentrating tank 31 for receiving and storing the saturated brine from the brine supplying means 4 and supplying the concentrated supernatant brine to the anode water storage tank 2;
A vacuum pump 32 for concentrating the brine of the thickening tank under reduced pressure and for supplying the vaporized water vapor to the salt storage tank 41 of the salt supply means 4 through the steam discharge pipe P1;
A brine circulation pump 33 for supplying the brine in the thickening tank 31 to the spray nozzle in the concentration tank through the saturated brine circulation pipe P2 and circulating the same;
A spray nozzle 35 for spraying the brine from the brine circulation pump at an upper portion of the water level to increase the specific surface area of the brine to increase the evaporation amount;
And a demister (36) installed at an upper portion of the spray nozzle (35) installed in the concentration tank so as to prevent water from flowing into the vacuum pump (32).

The method of claim 2,
The concentration tank 31 is located at the upper part of the anode water storage tank and supplies supersaturated brine stored by gravity to the anode water storage tank 2 through opening and closing of the supersaturated brine discharge valve V1 on the discharge pipe P8 located below And a supercritical brine is supplied to the anode water storage tank (2) through a pump.

The method of claim 2,
Wherein the lower part of the thickening tank is formed in a cone shape.

The method of claim 2,
Wherein the brine circulation pipe P3 is branched at one point of the saturated brine circulation pipe P2 and is circulated and supplied directly to the concentration tank 31 in accordance with the opening of the saturated brine circulation valve V2 And an electrolytic device.

The method of claim 2,
A positive electrode water heat exchanger 37 is provided at one point of the saturated brine circulation pipe P 2 and a high temperature anode water circulating from the anode chamber of the electrolyzer to the anode water reservoir 2 through the low concentration brine circulation pipe P 4 Wherein the electrolytic water is subjected to heat exchange.

The method of claim 2,
The water vapor discharge pipe P1 passes through the inside of the thickener 31 so that the heat of the steam condensed at the front end or the rear end of the vacuum pump 32 can be heat-exchanged with the saturated brine in the concentration tank. And the salt water is supplied to the salt storage tank (41).

A membrane type electrolyzer (1) for electrolyzing brine and soft water;
A cathode water storage tank (2) storing saturated brine supplied to the anode chamber of the electrolytic bath;
A decompression evaporator 3 for concentrating the saturated brine supplied from the brine supply means by evaporation under reduced pressure and supplying the saturated brine to the anode water storage tank in a supersaturated brine state;
And a brine supply means (4) for supplying saturated brine to at least one of the decompression evaporator, the decompression evaporator, and the anode water storage tank,

The reduced-pressure evaporator (3)
The saturated salt water is supplied from the brine supply means 4 and stored, and the concentrated supernatant brine is supplied to the anode water storage tank 2, A condensing tank 31 in which a condensed water heat exchanging tank 38 in which heat is exchanged to store the condensed water supplied through the steam discharging pipe P1 at the upstream or downstream of the vacuum pump 32 is formed;
A vacuum pump 32 for concentrating the brine of the thickening tank under reduced pressure and for supplying the vaporized water vapor to the salt storage tank 41 of the salt supply means 4 through the steam discharge pipe P1;
A brine circulation pump 33 for supplying the brine in the thickening tank 31 to the spray nozzle in the concentration tank through the saturated brine circulation pipe P2 and circulating the same;
A spray nozzle 35 for spraying the brine from the brine circulation pump at an upper portion of the water level to increase the specific surface area of the brine to increase the evaporation amount;
And a demister (36) installed at an upper portion of the spray nozzle (35) provided in the concentration tank so as to prevent water from flowing into the vacuum pump (32).

The method of claim 8,
Wherein the supersaturated brine stored in the thickening tank is supplied with a brine supply pump 34 installed on a supersaturated brine discharge pipe P8 connected to the positive electrode water storage tank according to the opening of the supersaturated brine discharge valve V1 .

The method of claim 8,
The brine circulation pipe P3 is branched at one point of the saturated brine circulation pipe P2 to supply supersaturated brine to the cone-shaped inner thickening tank when the supersaturated brine is supplied to the spray nozzle, Wherein the piping (P7) is branched to supply saturated brine to the anode water storage tank (2) in accordance with the opening of the saturated brine branch valve (V5).

Claim 10
The branch circulation pipe P3 is branched to supply the supersaturated brine to the cone-shaped inner thickening tank portion, the crystal salt which flows in the tangential direction of the thickening tank 31 is swirled so as to be easily collected into the central portion And a brine concentration step of electrolyzing the brine.

The method of claim 8,
The water vapor discharge pipe P1 is stored in an external condensate water heat exchanger 38 formed in the form of a double jacket below the thickener 31 so that the heat of steam condensed at the front end or the rear end of the vacuum pump 32 can be exchanged with saturated brine in the thickener And the condensed water whose temperature has been lowered after the heat exchange is supplied to the salt storage tank (41) of the brine supply means (4).

The method of claim 8,
A positive electrode water heat exchanger 37 is provided at one point of the saturated brine circulation pipe P 2 and a high temperature anode water circulating from the anode chamber of the electrolyzer to the anode water reservoir 2 through the low concentration brine circulation pipe P 4 And the temperature of the supersaturated brine supplied to the spray nozzle is increased by heat exchange.

delete

A membrane type electrolyzer (1) for electrolyzing brine and soft water;
A cathode water storage tank (2) storing anode water supplied to an anode chamber of the electrolytic bath;
(3) for concentrating the saturated brine supplied from the brine supply means and the low-concentration brine reacted in the electrolysis tank anode chamber into a saturated brine to be supplied to the bipolar water storage tank;
And a brine supply means (4) for supplying saturated brine to the reduced pressure evaporator,

The reduced-pressure evaporator (3)
A concentrating tank 31 for storing the saturated brine supplied from the brine supplying means 4 and the low concentration brine reacted in the electrolysis tank anode chamber and supplying the concentrated brine to the anode water storage tank through the brine circulation pump 33;
A vacuum pump 32 for concentrating the brine of the thickening tank under reduced pressure, and discharging the vaporized water vapor through the steam discharge pipe P1;
A brine circulation pump 33 for circulating brine in the thickening tank 31 through a saturated brine circulation pipe P 2 and circulating the same and supplying saturated brine to the brine storage tank P 7 through a saturated brine branch pipe P 7, Wow;
A positive electrode water transfer pump 39 for supplying low-concentration brine stored in the positive electrode water storage tank 2 to the spray nozzle 35 of the concentration tank through the positive water circulation pipe P9;
A spray nozzle 35 for spraying the low concentration brine transferred by the anode water transfer pump 39 at an upper portion of the brine in the concentration tank to increase the specific surface area of the brine to increase the evaporation amount;
And a demister (36) installed at an upper portion of the spray nozzle (35) installed in the concentration tank so as to prevent water from flowing into the vacuum pump (32).

16. The method of claim 15,
The water vapor discharge pipe P1 passes through the inside of the thickener 31 so that the heat of the steam condensed at the front end or the rear end of the vacuum pump 32 can be heat-exchanged with the saturated brine in the concentration tank. And the salt water is supplied to the salt storage tank (41).

16. The method of claim 15,
The condensed water discharged through the steam discharge pipe P1 may be discharged to the outside through the water separator 7 or may be supplied to the salt storage tank of the brine supply means and the dry air may be discharged to the atmosphere or transferred to a separate treatment device And the electrolytic water is supplied to the electrolytic cell.

delete

A diaphragm type electrolytic cell (1) which is divided into an anode chamber (11) and a cathode chamber via a diaphragm and electrolyzes the supplied brine and soft water;
A cathode water storage tank (2) storing saturated brine supplied to the anode chamber of the electrolytic bath;
The saturated salt water supplied from the brine supplying means and the low concentration brine reacted in the electrolytic bath anion chamber are concentrated by evaporation under reduced pressure to be made into a saturated brine so as to be supplied to the anode water storage tank integrally formed at the lower part, (3);
And a brine supply means (4) for supplying saturated brine to the reduced pressure evaporator,

The reduced-pressure evaporator 3 integrally coupled to the upper part of the anode water storage tank 2 is connected to a saturated brine supplied from the brine supply unit 4 and an upper concentrated tank 31 )Wow;
A vacuum pump 32 for concentrating and concentrating the brine of the concentration tank under reduced pressure, and discharging the vaporized water through a steam discharge pipe P1;
A spray nozzle 35 for spraying the low concentration brine supplied from the anode chamber of the electrolytic cell at an upper portion of the brine in the upper concentration tank to raise the specific surface area of the brine to increase the evaporation amount;
And a demister (36) installed at an upper portion of the spray nozzle (35) provided in the concentration tank so as to prevent water from flowing into the vacuum pump (32).

The method of claim 19,
The water vapor discharge pipe P1 is provided so that the heat of the steam condensed at the front end or the rear end of the vacuum pump 32 is heat-exchanged with the saturated brine in the anode water storage tank 2 integrally bonded to the lower portion of the thickening tank 31, Wherein the electrolytic water is passed through the inside of the anode water storage tank (2).

The method of claim 19,
The vapor discharge pipe (P1) of water vapor is then condensed and through the water separator 7 is discharged to the outside or supplied to the salt reservoir of salt water feed means, dry air is the gas-liquid contact reactor 6 containing the Cl ₂ gas discharged through the And the electrolytic water is supplied to a separate treatment device according to a chemical product to be produced.

The method of any one of claims 2, 8, 15, and 19,
Wherein a vacuum release valve (V4) is provided at an upper end of the thickening tank (31) so as to adjust a vacuum depressurization state of the concentration tank if necessary.