Abstract:
본 발명은 무삼투압차 상태에서 저압으로 수용액을 농축하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 농축하고자 하는 용질 함유 수용액을 무 삼투압 상태에서 저압으로 농축하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 무삼투압차 상태에서 저압으로 수용액을 농축하는 방법은 (a) 역삼투압 분리기에서 농축하고자 하는 용질 함유 수용액중 물은 외부로 배출하고, 농축된 수용액은 무삼투압차 농축기로 이송시키는 단계; (b) 역삼투압막 또는 정상투압막으로 구획되어 있는 피드 챔버와 드로우 챔버를 포함하는 무삼투압차 농축기를 이용하여 상기 농축된 수용액을 추가로 농축시키는 단계; 및 (c) 상기 무삼투압차 농축기에서 추가로 농축된 수용액으로부터 용질 및 물을 각각 회수하는 단계를 포함한다. 무삼투압차 상태에서 저압으로 수용액을 농축하는 방법을 이용할 경우, 에너지의 소비가 적고, 추출용매를 사용하지 않아도 최대 용질의 포화 수용액 또는 용질의 농도가 100% 될 때까지 농축할 수 있으며, 별도의 삼투압 유도 용액을 사용하지 않아도 되는 장점이 있다.
Abstract:
The present invention relates to a method for concentrating an aqueous solution at low pressure in an osmotic pressure-free state and, more particularly, to a method for concentrating a solute-containing aqueous solution to be concentrated at low pressure in an osmotic pressure-free state. A method for concentrating an aqueous solution at low pressure in an osmotic pressure-free state according to the present invention comprises the following steps. (a) A reverse osmotic pressure separator discharges water in a solute-containing aqueous solution to be concentrated to the outside, and transfers a concentrated aqueous solution to an osmotic pressure-free concentrator. (b) The osmotic pressure-free concentrator including a feed chamber or a draw chamber partitioned by a reverse osmotic pressure membrane or a forward osmotic pressure membrane further concentrates the concentrated aqueous solution. (c) The osmotic pressure-free concentrator collects solute and water from the further concentrated aqueous solution in the osmotic pressure-free concentrator, respectively. When a method for concentrating an aqueous solution at low pressure in an osmotic pressure-free state is used, energy consumption can be reduced, the aqueous solution can be concentrated until concentration of the solute or a maximum saturated aqueous solution of the solute reaches 100% without using an extracting solvent, and there is no need to use a separated osmotic pressure deriving solution.
Abstract:
본 발명은 발효액의 농축방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정삼투압을 이용한 저농도 발효액의 고농도 농축방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법은 정삼투압막으로 구획되어 있는 피드 챔버 및 드로우 챔버를 포함하는 농축장치의 피드 챔버 및 드로우 챔버에 각각 발효액 및 삼투압 유발액(osmolyte)을 투입한 다음, 정삼투압 반응을 수행함으로써 피드 챔버의 발효액을 농축시키는 것을 특징으로 한다. 저농도 발효액을 역삼투압을 이용하거나 추출용매를 사용하여 농축시킬 경우, 에너지가 많이 소비되거나 추출용매의 가격이 비싸기 때문에 경제적으로 타당하지 않으나, 본 발명에 따른 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법은 발효액의 농축을 최대화하면서, 에너지 소모 및 운영비용을 최소화할 수 있으므로, 신기술의 산업화에 기여할 수 있다.
Abstract:
PURPOSE: A method for concentrating low concentration fermentation liquid based on forward osmotic pressures is provided to minimize energy and operating costs and to maximize the concentration of various kinds of fermentation liquid. CONSTITUTION: Fermentation liquid and osmolyte are introduced into a feed chamber(10) and a draw chamber(30) which is defined from the feed chamber based on a forward osmosis membrane(20). A forward osmotic pressure reaction is implemented to concentrate the fermentation liquid in the feed chamber. The forward osmosis membrane passes low molecular materials, compared to water or fermentation concentrating targets, to be transferred to the draw chamber. The fermentation liquid includes materials selected from microorganisms, the primary products of the microorganisms, the secondary products of the microorganisms, the vitro secreted protein of microorganisms, the biotransformation of the microorganisms, vegetable cells, animal cells, or the mixture of the same. The osmolyte is selected from NaCl containing liquid, ammonia cabamate containing liquid, high osmotic pressure waste liquid, and MgCl_2 containing liquid.