막 정수를 위한 진정한 턴키 솔루션

Sep 25, 2023

다양한 원수를 고품질 막 정제수로 전환하는 것은 산업 제조, 해양 석유 및 가스 생산, 식품 및 음료 생산, 제약, 마이크로 전자공학, 발전 등 다양한 산업 분야의 응용 분야를 해결하는 데 중요합니다.

작성자: Cameron W. Hipwell, PE

다양한 원수를 고품질 막 정제수로 전환하는 것은 산업 제조, 해양 석유 및 가스 생산, 식품 및 음료 생산, 제약, 마이크로 전자공학, 발전 등 다양한 산업 분야의 응용 분야를 해결하는 데 중요합니다.

특히, 화석연료 발전은 선진국에서 처리되는 전체 물의 상당 부분을 소비하기 때문에 물 집약적이다.

강과 호수, 도시 음용수, 해수에 이르는 원수는 모두 최종 사용에 적합한 처리된 생산수를 생산하기 위해 일련의 단계를 거쳐야 합니다. 발전소는 해안 지역, 강과 호수 근처 내륙, 도시 식수, 지하수 또는 생물학적으로 처리된 2차 폐수를 활용하는 장소에 위치할 수 있습니다. 이러한 다양한 소스의 불순물은 총부유고형물(TSS), 실리카와 같은 콜로이드 종, 총용존고형물(TDS) 및 용해된 유기물입니다. 이러한 불순물의 특성과 각 수준에 따라 발전소에서 사용하는 데 필요한 물의 적합성과 처리 단계가 결정됩니다.

현장에서 정제수를 생산하는 핵심은 막 여과 공정 시스템을 활용하는 것입니다. 그림 1에 표시된 정밀여과(MF), 한외여과(UF), 나노여과(NF) 및 역삼투(RO)의 잘 알려진 여과 공정은 각각 개별적인 부유 또는 콜로이드 고형물 제거 수준을 제공하며, 나노여과의 경우 및 역삼투, 특정 용해된 이온 종의 거부.

이러한 각 공정은 반투과성 막을 활용하지만 MF의 경우 미세 다공성 심층 필터도 포함될 수 있습니다.

고순도 및 초순수의 생산은 발전 산업 전반에 걸쳐 보일러 및 터빈 작동 요구 사항을 해결하는 데 매우 중요합니다.

그림 1에 표시된 것처럼 발전소 내 주요 용수 공급 서비스에는 전체 발전소의 보충수, 물/증기 회로의 보일러 보충수, 증기 터빈 응축기 냉각수 및 보조 냉각수가 포함됩니다. 특정 플랜트에 따라 필요할 수 있는 기타 물 서비스에는 연도 가스 탈황 시스템용 보충수, 재 처리 및 폐기용 물, 단순 및 복합 사이클 가스 터빈 플랜트의 경우 직접 물 안개 처리 등이 포함됩니다. 전력 증가 및 배기가스(NOx) 제어를 위한 가스 터빈 입구 공기(습식 압축).

정제수는 최종 용도에 따라 특정한 제한이 있는 것이 특징입니다. 산업 및 발전에 가장 널리 사용되는 일반 매개변수는 총용존고형물(TDS)입니다. 예를 들어, 식품 및 음료 제조에서 TDS 수준이 5~100mg/L인 NF 또는 RO 투과수는 일반적으로 허용되며 냉각탑 보충수 TDS 수준은 100~500mg/L 범위에 있을 수 있습니다.

그러나 발전 응용 분야나 의료 기기 제조를 위한 탈염수와 같은 보다 엄격한 순수 서비스의 경우 저항률/전도도 값이 가장 편리합니다. 물이 전기를 전도하는 능력은 용해된 이온화된 종의 농도에 따라 결정됩니다. 탈이온수는 50,000μsiemens 이상의 전도도를 갖는 해수의 전도도와 비교하여 0.055μsiemens의 낮은 전도도를 갖습니다.

편의상 가장 많이 인용되는 초순수 매개변수는 메그옴(MΩ)으로 표시되는 전도도의 역수이므로 전도도가 0.055μsiemens인 탈이온수는 18MΩ의 저항을 갖습니다. 저항률이 18 MΩ인 초순수는 일반적으로 반도체 제조 및 초임계 전력 보일러용 보충수 생산과 같은 가혹한 응용 분야에 요구되는 것으로 지정됩니다. 발전소에서 대부분의 탈염수 응용 분야의 경우 저항률이 10MΩ(0.1마이크로시멘스) 이상인 물이면 충분합니다.