원 리
전기 투석 ( Electrodialysis )이란 직류전류를 구동력으로 하여 전리되어 있는 이온을 양이온교환막과 음이온교환막을 이용하여
분리하는 것으로 현재 널리 사용되고 있는 이온교환수지와 용도가 같으나 폐수 발생을 현격히 줄여주고 조작이 간단합니다.
이 전기투석 원리를 이용할 수 있도록 한 장치를 전기투석조(ElectroDialysis Stack)라 하며 이 장치는 양이온교환막과
음이온교환막을 교대로 배치하고 양쪽은 직류전류를 공급하는 전극으로 구성되어 있습니다. 전기투석조는 배관 및 유체 흐름을
기준으로 희석 실(Dilution Compartment), 농축 실(Concentration Compartment), 전극 실(Electrolyte Compartment)로
나누며 용액을 각각의 실로 통과시키게 됩니다.
양이온은 음극쪽으로 이동하면서 양이온교환막은 통과하지만 음이온교환막은 통과하지 못해 농축 실에 남아있게 되며 음이온은 양극 쪽으로 이동하면서 음이온교환막은 통과하나 양이온교환막은 통과하지 못해 농축 실에 남아 있게 됩니다. 그리하여 농축 실에서는 양이온과 음이온이 계속 축적되어 농축이 일어나고
이웃한 희석 실에서는 양이온과 음이온이 계속 빠져나가게 되어 탈염이 됩니다.
특장점
- 이온교환수지와 용도가 같으나 폐수 발생을 현격히 줄여줍니다.
- 환경 친화적이고 원가 절감형 공정을 개발할 수 있습니다.
- 설비조작이 간단하고 유지비가 매우 저렴합니다.
적용분야
농축
- 해수 농축에 의한 식염의 제조
- 전기도금 폐수로부터 유용 금속의 회수
- 유기산의 농축과 정제
- 증발 및 고형화를 위한 무기성 염의 예비 농축
탈염
- 해수나 염수로부터 음용수.공업 용수의 제조
- 식품, 제약원료 용액의 탈염
- 재사용을 위한 폐수, 냉각순환수의 탈염
- 보일러 용수의 전처리
- 전기도금 폐수의 처리
유기성 물질의 탈염 및 정제
- 천연 원액 주스, 당류 등의 탈염
- 효소의 탈염과 정제
- 아미노산 조미료속의 염 함유량 조절
- 비타민의 정제
- 유기합성을 위한 단량체와 중간생성물의 탈염과 정제
적용사례
아미노산 용액의 탈염
| 탈염전 | 탈염후 |
|---|
| NaCl(g/l) | 60 | 2.4 |
| pH | 5.0 | 5.2 |
| 전도도(ms/cm) | 84.5 | 9.5 |
| 점도(c.p) | 2.0 | |
| 농축용액 | 0.1% as NaCl | |
| 전극용액 | 1% as NaCl | |
| NaCl탈염율(%) | 96% | |
당 용액 탈염
| 탈염전 | 탈염후 |
|---|
| 당농도 | Brix 10 | 2 |
| pH | 6.5 | 5.5 |
| 전도도(ms/cm) | 14.5 | 1.5 |
| 온도(℃) | 25 | |
| 농축용액 | NaCl | |
| 전극용액 | Na2SO4 | |
| 회분 제거율(%) | 90% | |
제약원료(항생제)탈염
| 탈염전 | 탈염후 |
|---|
| pH | 7.3 | 1.3 |
| 전도도(ms/cm) | 16 | 9.5 |
| 온도(℃) | 20 | 20 |
| 점도(c.p) | 15 | |
| 농축용액 | 0.3%NaCl | |
| 전극용액 | 0.25N NaCl | |
| NaCl탈염율(%) | 92% | |
| 제약원료 감소율(%) | 8% | |
유기물 탈염
| 처리전 | 처리후 |
|---|
| pH | 6.3 | 6.4 |
| 유기물 | 1.0N | 1.2N |
| NH2Cl | 1.2N | 126ppm as Cl |
| 온도(℃) | 94.0 | |
| 농축용액 | 25.0 | |
| 전극용액 | 1N as NH2Cl | |
| NaCl탈염율(%) | Na2SO4 | |
| 탈염율(%) | 99% | |
| 유기물 감소율(%) | 4.6 | |
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