일반기술

고감도 수중 이온성 불순물 감시 방법 및 장치

일반적으로 수중의 불순물(염류)은 주로 나트륨 칼슘 및 마그네슘과 같은 양이온과 염소이온 황산이온 및 탄산이온과 같은 음이온으로 구성되어 있다. 계통 순환수 중에 이온성 불순물의 농도가 높아지면 부식이나 스케일 생성을 촉진하여 설비수명을 단축시키고 열효율을 저하시키기 때문에 수중의 이온성 불순물 농도를 낮게 유지하여야 한다. 대부분의 산업계에서는 이온성 불순물이 다량으로 포함된 공업용수를 열교환기의 냉각수로 사용하고 있으며 이에 따라 냉각관 등에 부식 등에 의한 원인으로 미세한 구멍이 생기게 되면 냉각수가 계통에 유입되거나 농축되는 등, 이온성불순물의 농도가 높아지기 쉽기 때문에 수중의 이온성 불순물에 대한 효율적인 상시 감시 체계의 구축은 매우 중요하다.본 기술은 담수를 냉각수로 사용하는 경우에 있어서 조차 냉각수의 계통 내 유입을 높은 감도로 효율적으로 감지할 수가 있는 양이온 전기전도도 측정 방법을 제공하기 위한 것이며 공기 또는 유기물의 계통 내 유입으로 초래되는 탄산이온 농도의 증가를 실시간으로 간단하고도 효율적으로 감지할 수가 있는 양이온 전기전도도 측정 방법을 제공하기 위한 것이고 효율적으로 원활히 수행할 수가 있는 양이온 전기전도도 측정 장치를 제공하기 위한 것이다.양이온 교환수지와 음이온 교환수지를 사용하는 것에 의하여, 양이온 교환수지가 시료수 중의 양이온을 포집하여 높은 해리도를 갖는 강산을 형성시킴과 음이온 교환수지가 시료수 중의 낮은 해리도를 갖는 약산의 음이온을 포집하여 강산을 형성시킴으로써 시료수 중의 강산 함량을 증가시켜 이온성 불순물의 단위량 당 전기 전도도를 증대시키는 단계 및, 상기한증대된 전기 전도도를 측정하는 단계로 구성되는 고감도 수중 이온성 불순물 감시 방법이 제공되고 양이온 교환수지 칼럼에 시료수를 통과시키는 것에 의하여 수 중의 양이온을 포집하여 높은 해리도를 갖는 강산을 형성시키는 양이온 교환 단계와 상기한 양이온 교환수지 칼럼을 통과한 시료수의 전기 전도도를 측정하는 단계와 상기한 양이온 교환수지 칼럼을 통과한 시료수를 다시 음이온 교환수지 칼럼을 통과시키는 것에 의하여 시료수 중의 음이온을 포집하여 높은 해리도를 갖는 강산을 형성시키는 음이온 교환 단계와 상기한 음이온 교환수지 칼럼을 통과한 시료수의 전기전도도를 측정하는 단계와, 상기한 양이온 교환수지 칼럼을 통과한 시료수에 대한 전기전도도 측정값과 음이온 교환수지 칼럼을 통과한 시료수에 대한 전기전도도 측정값의 차이로부터 시료수 중의 낮은 해리도를 갖는 약산의 농도를 계측하는 단계로구성되는 고감도 수중 이온성 불순물 감시 방법이 제공된다본 기술은 열교환기의 냉각수로서 이온성 불순물을 다량으로 함유하는 용수를 사용하고 있고 순환수계통에 이온성 불순물의 유입을 적극적으로 억제하여야만 하는 화력발전소 원자력발전소 반도체 등과 같은 산업설비에서 미량의 이온성 불순물의 유입도 높은 감도로 검출하여 조기에 적절한 대책을 수립하는데 효과적으로 사용될 수 있다. 특히 담수를 냉각용수로서 사용하는 경우에는 수중에 염소이온이나 황산이온 보다 탄산이온이 많이 포함되어 있으므로 물속의 이온성 불순물 조성에 따라 대략 40∼200% 정도로 측정 감도를 현저히 향상시킬 수가 있으므로 현재보다도 이온성 불순물 유입감시가 더욱 용이하게 된다. 또한, 현재는 수중의 탄산이온 농도를 자동으로 측정하기 위하여 시료수를 비등점까지 가열하여 탄산이온을 제거한 다음 전기 전도도를 측정하고 있으나, 본 발명의 방법을 사용하면 가열하지 않고도 실시간으로 측정이 가능한 장점이 있다.