KR100768536B1 - 화석연료 연소장치의 고농도 나노 입자 크기의 마그네슘연료 첨가제 - Google Patents

화석연료 연소장치의 고농도 나노 입자 크기의 마그네슘연료 첨가제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일반적으로 연료 첨가제 조성물에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는, 마그네슘염과 유기산 착화제의 1이상의 과염기 착체를 포함하는 조성물로서, 연료 연소장치 내에서 연소되기 전 또는 연소 직후 보일러 화실에 투입되기 전에 석탄, 원유 또는 중유와 혼합되어 연소됨으로써, 최초 생성시부터 여러 형태로 존재하는 황 산화물들을 흡착하는 수 십억 개의 산화 마그네슘 입자들을 그 자리에서 상승적으로 발생시키는 나노입자 크기의 연료 첨가제 조성물에 관한 것이다.

Description

화석연료 연소장치의 고농도 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제{HIGH CONCENTRATION NANOPARTICLE SIZE MAGNESIUM FUEL ADDITIVE FOR FOSSIL FUEL BURNING APPARATUS}
본 발명은 일반적으로 연료 첨가제 조성물에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는, 마그네슘염과 유기산 착화제의 1이상의 과염기 착체를 포함하는 조성물로서, 연료 연소장치 내에서 연소되기 전 또는 연소 직후 보일러 화실에 투입되기 전에 석탄, 원유 또는 중유와 혼합되어 연소됨으로써, 최초 생성시부터 여러 형태로 존재하는 황 산화물들을 흡착하는 수 십억 개의 산화 마그네슘 입자들을 그 자리에서 상승적으로 발생시키는 나노입자 크기의 연료 첨가제 조성물에 관한 것이다.
석탄, 원유 또는 잔여 중유의 안전 사용에 대한 관심이 커지고 있으나 환경에 유독한 것으로 여겨지는 성분을 방출하는 수준이다. 가장 문제가 되는 것으로 입증된 한 원소는 황과 그것의 산화물이다.
황은 불 속에서 연소되어 1차적으로 이산화황을 형성한다. 이산화황의 일부분은 연소를 위해 첨가된 산소와 반응하여 삼산화황을 계속 생성한다. 연소가스로부터 열을 충분히 제거하면, 상기 삼산화황이 수증기로 응축되어 황산을 형성한다. 이 황산은 철 금속류를 부식시키며, 또한 산성비의 주요 인자 중의 하나이다.
유해물질의 방출을 감소시키기 위해서, 많은 기업체들은 연도 가스들을 외부로 배출하기 전에 정화시키는 것이 의무화되어 있다. 오염물질의 특성에 따라서, 연도 가스를 정화시키는 다양한 기술이 개발되고 있다.
예를 들면, 플라이애쉬는 전기 집진 장치 (ESP), 직물 필터 (FF) 또는 습식 집진기로 제거할 수 있다. 산성 가스들은, 분무 건조 흡수기(SDA)를 구비한 (반)건식 시스템 또는 집진기를 사용하는 습식시스템에서 알칼리 화합물들에 대부분 결합된다.
소립자 마그네슘 화합물과 마그네슘을 함유하는 연료 첨가제 조성물의 제조방법에 관한 특허들이 출원된 바 있다. 헌트(Hunt)의 미국특허 3,150,089호에는, 고염기 마그네슘을 함유하는 무기화합물이 비휘발성 담체에 담지된 안정된 분산물로서, 상기 무기화합물이 직경이 약 0.25 미크론(250nm) 이하의 입자 형태로 존재하는 분산물이 기재되어 있다. 상기 분산물은, 탄소수 8이하의 글리콜 에테를로부터 제조된, 유용성 마그네슘 알콕사이드-카보네이트 착체의 글리콜 에테를 용액, 유용성 분산제, 액체 윤활 오일 및 상기 마그네슘 알콕사이드-카보네이트 착체의 가수분해에 필요한 화학당량 이상의 양의 물을 혼합하고 (A), 상기 마그네슘 알콕사이드-카보네이트 착체를 가수분해시켜 유용성 마그네슘 함유 무기화합물을 형성하고 (B), 상기 비휘발성 담체를 제거함으로써(C), 형성한다.
레드모어(Redmore) 등의 미국특허 4,056,479호에는, 상기 미국특허 3,150,089호에 기재된 방법으로 제조된 마그네슘 카복실레이트-술포네이트 착체이 기재되어 있으며, 3,150,089 호에서는 카르복시산 또는 설폰산으로부터 제조된 조성물이 기재되어 있으나, 상기 미국특허 4,056,479호에서는, 카르복시산과 설폰산의 2중 착체로부터 제조된 착체를 개시하고 있는 점이 다르다.
주위온도가 15℃이하에서는 액체인 지방산을 사용하는 상기 특허 3,150,089호에 대비해서, 미국특허 4,056,479호에서는 카르복시산과 설폰산의 조합으로 만들 수 있는 스테아린산과 같은 고융점 카르복시산을 사용할 수 있다.
맥코믹(McCormick) 등의 미국특허 6,053,475호에는, 금속 화합물 전구체와 비반응성 희석제 상의 혼합물을 기계적 밀링 처리하여 상기 희석제 상 중에 균일하게 분산된 나노 크기의 금속 화합물 입자를 형성하는 초미세 분말을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법은 또한, 상기 희석제 상 중에 균일하게 분산된 상기 나노 크기의 금속 화합물 입자의 혼합물을 열처리하여 상기 나노 크기의 금속 화합물 입자들을 금속 산화물 상으로 변환시키는 공정을 포함한다. 상기 방법은, 상기 나노 크기의 금속 화합물 입자들이 초미세 분말(1~200nm, 구체적으로는 10~100nm)의 형태로 남도록 상기 희석제 상을 제거하는 공정을 더 포함한다.
쳉(Cheng) 등의 미국특허 4,163,728호에는, 카복실레이트 화학당량이 낮는 상태에서 마그네슘 카복실레이트로부터 안정한 유체 마그네슘 함유 분산물을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법은 본질적으로, 상기 마그네슘 카복실레이트의 분해온도까지 가열될 수 있으며 또한 약 230℃ 이상의 온도에서 안정한 현탁액 중에 상기 분해에 의해 형성된 산화 마그네슘을 유지할 수 있는 분산제를 함유하는 비휘발성 프로세스 유체중에서 마그네슘 카복실레이트를 산화 마그네슘(MgO)로 분 해하는 과정을 포함한다. 이 방법은 Mg(OH)2 또는 그 등가물을 기준으로 화학당량 미만의 카르복실레이트를 포함한다. 상기 산화 마그네슘 입자 크기는 약 1 미크론(1,000nm) 이하인 것이 바람직하다. 이 방법은 상기 변환을 위하여 아세트산을 필요로 한다.
쳉(Cheng) 등의 미국특허 4,226,739호에는, 안정된 유체 마그네슘 함유 분산물을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법은 본질적으로, 프로세스 유체(고비점 탄화수소 오일)중에서 MgCO3 를 MgO로 열분해시키는 공정을 포함한다. 상기 프로세스 유체는 안정하고 비휘발성이며, 유체상태에서 마그네슘 카보네이트의 분해온도까지 가열될 수 있으며, 상기 열분해에 의해 형성된 산화 마그네슘을 안정한 현탁액중에 유지할 수 있는 분산제(나프텐산 마그네슘)을 함유한다.
플랜더스(Flanders) 등의 미국특허 5,828,208 호에는, 유동상 촉매 크래킹 장치중에서 바나듐 함유 공급 스트림의 개선된 변환 방법이 기재되어 있다. 이 방법에 의하면, 마그네슘 또는 알루미늄 염 또는 이들의 혼합물과 입자크기가 바람직하게는 0.1 미크론 (100nm) 이하인 유기산 착화제로 된 1이상의 과염기 착체를 포함하는 조성물 유효량을 콜로이드 분산액 상태로 바나듐 함유 공급 스트림 중에 투입한다.
많은 종래 기술들에서는, 매우 순수한 마그네슘 원료들로부터 시작하는 많은 에너지가 필요한 기상 반응을 통해서 산화 마그네슘을 제조해 왔다. 이러한 물질들은 제조가 어렵고 많은 비용이 소모된다. 또한, 얻어지는 화합물들도 실용화하기가 곤란하거나 불가능한 경우가 있고, 또한, 매우 비싸서 원하는 용도에 실용적 가치가 매우 적었다.
고비용과 불순물을 해결하기 위해서, 다른 마그네슘 원료로부터 많은 양의 산화 마그네슘을 얻고 있다. 이러한 다른 원료들은 상대적으로 표면적이 작다. 따라서 동일한 효과를 얻기 위해 더욱 많은 양의 산화 마그네슘을 사용해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 마그네슘염과 유기산 착화제의 1이상의 과염기 착체로 된 나노 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물에 관한 것이다. 반고체 상태 또는 콜로이드 분산액 형태의 상기 첨가제가 연료 연소장치 내에서 연소되기 전 또는 연소 직후 보일러 화실에 투입되기 전에 석탄, 원유 또는 중유와 혼합되어 연소됨으로써, 연소중 또는 그 후에 최초 생성시부터 황 산화물들(이산화황과 삼산화황)을 흡착하는 수 십억 개의 산화 마그네슘 입자들을 그 자리에서 상승적으로 발생시킨다. 상기 발생된 산화 마그네슘 입자들은 석탄 연소물, 원유 연소물 또는 잔여 중유 연소물의 배기물들로부터 삼산화황을 효과적으로 제거한다.
본 발명에서, "과염기" 라 함은 전이금속 대 안정화 카르복시산 또는 설폰산 의 몰비가 매우 높은 (예를들어 4:1) 금속염을 의미한다. 과염기의 조제는, 염기 금속과 산의 비율이 1:1인 "간단한" 산화물 (산화 마그네슘등) 또는 "중성" 또는 "보통"의 금속염에 요구되는 것의 약 1/5의 수준으로 하는 것이 적당하다. "마그네슘 카복실레이트" 라 함은, 마그네슘 금속염과 카르복시산의 반응생성물을 의미한다. "과염기 착체" 라 함은, 마그네슘의 산화물 또는 카보네이트 및 유기산 "착화제"의 마그네슘염을 의미한다.
본 발명은 마그네슘염(산화 마그네슘)과 유기산 착화제의 1이상의 과염기 착체를 포함하는 조성물로서, 연료 연소장치 내에서 연소되기 전 또는 연소 직후 보일러 화실에 투입되기 전에 석탄, 원유 또는 중유와 혼합되어 연소됨으로써, 최초 생성시부터 여러 형태로 존재하는 황 산화물들을 흡착하는 수 십억 개의 산화 마그네슘 입자들을 그 자리에서 상승적으로 발생시키는 나노입자 크기의 연료 첨가제 조성물에 관한 것이다.
나노기술 분야에서 입자의 크기가 작아 질수록 표면적이 커진다는 것은 주지의 사실이다. 입자 크기가 작은 경우의 이점은 아래 표에서 알 수 있다.
직경 nm 1 리터당 입자수 전체 표면적 M 2
1000 1.91x109 6.0x103
100 1.91x1012 6.0x104
10 1.91x1015 6.0x105
1 1.91x1018 6.0x106
상기 표로부터 알 수 있듯이, 입자의 직경이 10배 작아 질 때 마다 리터당 입자수가 1,000배 증가하며, 표면적은 10배씩 커진다. 입자의 크기는 황 산화물과 효과적으로 결합하는데 매우 중요한 특성이다. 본 발명의 대표적인 입자 크기는 200nm(0.2 미크론)보다는 아주 작고, 바람직하게는 약 20.7 nm(0.0207 미크론)의 평균 입자 크기를 갖는 것이 좋다. 이러한 입자 크기는, 후술하는 바와 같이, 화합물이 연소중에 화염 속을 통과하면서 더욱 작아 진다.
다음은 본 발명에 의한 나노 크기의 마그네슘 카르복실레이트의 제조방법의 실시예를 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 - 반고체 형태
3구 플라스크에 스터러(stirrer), 온도계 및 적절한 수세식 집진기에 연결된 응축기를 설치했다. 물 500ml를 플라스크에 넣고, 70% 농도의 질산 1,110g을 상기 물에 서서히 첨가했다. 다음, 이 질산 수용액에 순수 산화 마그네슘 500g을 매우 서서히 첨가했다. 상기 산화 마그네슘이 완전히 용해되지 않으면, 맑은 용액이 될 때까지 질산을 더 첨가했다. 산화 마그네슘을 상기 혼합물에 투입하면서 상기 혼합물을 가열했다. 냉각후에, 스테아린산 850g 과 파라핀계 용제 또는 나프텐계 용제 100g을 교반하면서 가하였다. 상기 플라스크의 내용물을 75 ~ 280 mμ 의 파장을 갖는 자외선에 최소 12 시간 동안 노출시켰다. 이것은 최종 반응 단계를 대비하여 마그네슘 화합물의 전자 구조와 동태에 효과가 있다. 자외선 노출 과정을 마치고, 플라스크에 가열 맨틀을 설치했다. 플라스크의 용액을 충분히 가열하여 물을 제거하고, 생성된 모든 질소 산화물을 상기 수세식 집진기로 제거했다. 바람직하게는, 상기 용액을 325℃에서 3시간 이상 가열했다. 온기가 남아 있는 동안, 플라스크의 내용물을 적절한 용기에 붓고 냉각시켰다. 냉각 후에, 밝은 색상의 반고체 마그네슘 화합물 (마그네슘염과 유기산 착화제의 과염기 착체 또는 마그네슘 카복실레이트) 약 1,400g을 얻었다. 상기 반고체 마그네슘 물질은 매우 작은 입자 크기를 갖으며, 그 상태로 사용하거나 또는 소형 밀로 분쇄하여 원하는 정도의 더욱 작은 입자로 만들 수도 있다. 이 입자들은 힘을 가하면 쉽게 분쇄된다. 용제는 원하는 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다. 용도에 따라 특성은 달라질 수 있다. 어떤 경우에는 방향성 용제를 사용할 수도 있고, 다른 경우에는 파라핀계 또는 나프텐계 용제를 사용할 수도 있다. 반고체 물질을 원하는 경우, 용제 실사용량을 최소화하는 것이 중요하다.
실시예 2 - 콜로이드 분산물 형태
자외선 노출 및 냉각 과정 후에, 스테아린산과 파라핀계 또는 나프텐계 용제를 사용하는 대신, 올레인산 690g 과 방향성 용제 200g을 교반하면서 첨가한 외 에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 본 실시예에서는, 물과 질소 산화물을 제거한 후에, 연황색의 액체 생성물 (안정한 콜로이드 분산물) 약 1,400g을 얻었다. 상기 생성물은 추가의 가공공정 없이 많은 응용분야에서 표준 산화 마그네슘 (이온 고체 MgO) 대신에 사용할 수 있다.
상기 실시예들에서, 마그네슘염 (산화 마그네슘 또는 마그네슘 카복실레이트) 성분의 입자 크기는 약 10nm ~ 약 50nm , 바람직하게는 17nm ~ 약 27nm , 더욱 바람직하게는 20nm ~ 약 22nm 의 범위 내이며, 가장 바람직하게는 평균 입자 크기가 약 20.7nm 이다.
상기 어떠한 형태이든, 얻어지는 연료 첨가제 조성물은 디젤 엔진등의 연료 연소장치내에서 연소공정 전에 또는 연소 직후 보일러 화실에 투입되기 전에 석탄, 원유 또는 중유와 혼합될 수 있다.
상기 마그네슘염은, 마그네슘 아세테이트 디하이드레이트, 마그네슘 카프릴레이트, 마그네슘 카보네이트, 마그네슘 히드록시드, 마그네슘 사이트레이트 디하이드레이트, 마그네슘 포르메이트 디하이드레이트, 마그네슘 라우레이트, 마그네슘 니트레이트, 마그네슘 올레이트, 마그네슘 옥사이드, 마그네슘 옥실레이트, 마그네슘 옥실레이트 디하이드레이트, 마그네슘 퍼옥사이드, 마그네슘 스테아레이트 및 마그네슘 히드록시 카보네이트로 이루어지는 그룹에서 선택된 마그네슘 전구체 물질로부터 형성할 수 있다.
본 발명의 연료 첨가제 조성물의 핵심 특징 중의 하나는, 연소시에, 나노 입자 크기의 마그네슘 조성물이 그 자리에서 수 십억 개의 극대 반응성 산화 마그 네슘을 발생시키며, 상기 산화 마그네슘 입자들이 최초로 형성되는 황 산화물들(이산화황과 삼산화황)을 연소중 또는 그 후에 흡착하며, 상기 발생된 산화 마그네슘 입자들은 석탄 연소물, 원유 연소물 또는 잔여 중유 연소물들의 배출물들로부터 삼산화황을 제거하는데 상당히 효과적이라는 점이다. 따라서, 본 발명의 연료 첨가제 조성물은 연소 배기 스트림 중의 다양한 형태의 황 산화물들(이산화황과 삼산화황)과 접촉하고 반응하거나 흡착하는 매우 많은 입자들을 생성한다. 화학 반응 또는 접촉의 기회가 많을수록, 실제 반응 또는 접촉이 많이 일어나게 된다. 극소의 입자들을 극대의 숫자로 공급함으로써, 경제적 및 환경적으로 중요한 수준의 산화 마그네슘과 삼산화황의 상호 반응을 얻을 수 있다.
얻어지는 소립자들은 고 반응성이며 연소 가스 전체에 걸쳐 매우 잘 분산된다. 상기 첨가제를 함유하는 석탄, 원유 또는 중유가 실제 연소되는 중에 상기 입자들이 생성되기 때문에, 새로 생긴 산화 마그네슘 입자가 새로 생긴 삼산화황 분자와 접촉할 기회가 많아 진다. 전기 집진 장치 (ESP) 또는 직물 필터 (FF)에 도달하기 전에 삼산화황과 수 초 간 접촉하는 것에 비해, 배기 정화 장소 측의 통상의 보일러 화실에서 수 분 동안 동일한 활성으로 더욱 많은 충돌 반응이 가능하다. 결과적으로 생성되는 더욱 많은 입자들은 ESP 또는 FF에 더욱 효과적으로 포집된다.
본 발명의 나노 입자 크기의 마그네슘 카복실레이트 제조방법에서는, 무기 또는 유기산 중에 용해된 정제된 또는 미정제된 마그네슘 화합물을 초기에 사용할 수 있다. 상기 마그네슘염은, 마그네슘 아세테이트 디하이드레이트, 마그네슘 카프 릴레이트, 마그네슘 카보네이트, 마그네슘 히드록시드, 마그네슘 사이트레이트 디하이드레이트, 마그네슘 포르메이트 디하이드레이트, 마그네슘 라우레이트, 마그네슘 니트레이트, 마그네슘 올레이트, 마그네슘 옥사이드, 마그네슘 옥실레이트, 마그네슘 옥실레이트 디하이드레이트, 마그네슘 퍼옥사이드, 마그네슘 스테아레이트 및 마그네슘 히드록시 카보네이트 로 이루어지는 그룹에서 선택된 마그네슘 전구체 물질로부터 형성할 수 있다.
상기 자외선 조사 공정, 입자 크기 분리 기술 및/또는 물과 불순물의 제거후의 열분해 공정에 의해서 마그네슘 카복실레이트의 안정한 분산물을 얻을 수 있다. 본 발명의 착체는 유기 가용성 성분이므로, 생성물의 포장전에 여과에 의하여 모든 무기 분순물들을 쉽게 제거할 수 있다.
제형 조성비를 변경함으로써, 액체 또는 반고체 상의 생성물을 얻을 수 있다. 이로 인해 모든 수요처 또는 산업체에 요구되는 수준과 유사한 제품을 제공할 수 있는 유연성이 있다. 이러한 조성비의 유연성은 카르복시산 블렌드와 전이금속(마그네슘)의 비율을 변경함으로써 얻어진다. 상기 비율을 변경함으로써 매우 다양한 특성을 갖는 제품을 제조할 수 있다. 이와 마찬가지로, 카르복시산 블렌드의 성분들의 조성비를 변경함으로써 매우 다른 특성을 갖는 물질들을 얻을 수 있다.
예를 들어, 고체 카르복시산, 일예로 스테아린산을 사용한 경우, 기름기 많은 반고체 생성물을 얻을 수 있다. 이와 마찬가지로, 카르복시산, 일예로 올레인산의 액체 블렌드를 사용하는 경우, 액체 생성물이 얻어진다. 따라서 최종 활성제의 조성의 유연성이 더욱 커지며, 이러한 것은 카르복실레이트류에서만 가능한 독특한 특성이다.
본 발명에 의하면, 천연상태의 카르복시산 또는 산 혼합물, 또는 지방족 지방산 또는 톨유산과같은 천연 생성물 또는 합성 산으로부터 유도된 카르복시산 또는 산 혼합물을 사용할 수 있으며, 상기 합성 산으로는 알콕시 및 페녹시 지방산, 에레트 및 티오에테르 모노카르복시산, 이소펜타논산, 2-에틸헥소인산, 이소옥타논산, 이소노나노인산 또는 네오데카논산등의 네오산등이 있다. 상기 카르복시산 또는 산 혼합물을, 금속 분말 또는 적절한 산화물, 수산화물, 탄산염의 형태 또는 다른 간단한 염의 형태의 소정 금속의 반응원료와 접촉시키고, 적절한 반응이 완료된 후에, 원하지 않는 부산물들을 적절히 제거하여 원하는 생성물을 얻는다.
상기 제형들은 본질적으로 유기 조성물들이므로, 사용자가 원하는 특성에 따라서 방향족 또는 파라핀계등 다양한 용제들과 혼합될 수 있다. 따라서 사용자는 필요에 따라 선택할 수 있는 폭이 넓어진다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 연료 첨가제 조성물에 의하면, 연료 연소장치 내에서 연소되기 전 또는 연소 직후 보일러 화실에 투입되기 전에 석탄, 원유 또는 중유와 혼합되어 연소됨으로써, 최초 생성시부터 여러 형태로 존재하는 황 산화물들을 흡착하는 수 십억 개의 산화 마그네슘 입자들을 그 자리에서 상승적으로 발생시킬 수 있고. 연소시에, 나노 입자 크기의 마그네슘 조성물이 그 자리에서 수 십억 개의 극대 반응성 산화 마그네슘을 발생시키며, 상기 산화 마그네슘 입자들이 최초로 형성되는 황 산화물들(이산화황과 삼산화황)을 연소중 또는 그 후에 흡착하 며, 상기 발생된 산화 마그네슘 입자들은 석탄 연소물, 원유 연소물 또는 잔여 중유 연소물들의 배출물들로부터 삼산화황을 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명을 상기 실시예들로써 설명하였으나, 본 발명이 이들 실시예에 한정되지는 않으며, 본 명세서에서 설명하지 않았다 하더라도, 본 발명의 청구범위내에서 다양한 변형 실시예가 가능함은 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

Claims (19)

  1. 연료 연소장치 내에서 연소되기 전 또는 연소 직후 보일러 화실에 투입되기 전에 화석연료와 혼합되는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물에 있어서:
    마그네슘염과 유기산 착화제의 1이상의 과염기 착체를 포함하며;
    상기 연료 연소장치 내에서 연소시에, 최초 생성시부터 여러 형태로 존재하는 황 산화물들을 흡착하는 수 십억 개의 산화 마그네슘 입자들을 그 자리에서 상승적으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물 중 상기 마그네슘염 성분의 농도가 약 20% ~ 약 55% 인 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물이 반고체인 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물이 안정한 콜로이드 분산물인 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 마그네슘염 성분의 입자 크기가 약 10nm ~ 약 50nm 인 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 마그네슘염 성분의 입자 크기가 약 17nm ~ 약 27nm 인 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 마그네슘염 성분의 입자 크기가 약 20nm ~ 약 22nm 인 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 마그네슘염 성분의 평균 입자 크기가 약 20.7nm 인 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 마그네슘염이 마그네슘의 산화물 또는 탄산염인 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 유기산 착화제가 카르복시산, 설포네이트, 페네이트 또는 인산인 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 과염기 착체가 마그네슘염과 유기산 착화제의 마그네슘염의 착체를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 과염기 착체가:
    산화 마그네슘과 유기산 착화제의 마그네슘염의 과염기 착체와;
    마그네슘 카보네이트와 유기산 착화제의 마그네슘염의 과염기 착체
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 과염기 착체가:
    산화 마그네슘과 지방산 착화제의 마그네슘염의 과염기 착체와;
    마그네슘 카보네이트와 지방산 착화제의 마그네슘염의 과염기 착체
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 마그네슘염이 마그네슘 아세테이트 디하이드레이트, 마그네슘 카프릴레이트, 마그네슘 카보네이트, 마그네슘 히드록시드, 마그네슘 사이트레이트 디하이드레이트, 마그네슘 포르메이트 디하이드레이트, 마그네슘 라우레이트, 마그네슘 니트레이트, 마그네슘 올레이트, 마그네슘 옥사이드, 마그네슘 옥실레이트, 마그네슘 옥실레이트 디하이드레이트, 마그네슘 퍼옥사이드, 마그네슘 스테아레이트 및 마그네슘 히드록시 카보네이트로 이루어지는 그룹에서 선택된 마그네슘 전구체 물질로부터 형성된 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 마그네슘염과 유기산 착화제의 과염기 착체에 자외선이 조사된 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물.
  16. 화석연료와 혼합되는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물의 제조방법에 있어서:
    고농도 질산 수용액중에 산화 마그네슘을 가열하면서 첨가하고;
    상기 산화 마그네슘/물/산 혼합용액을 냉각하고;
    상기 산화 마그네슘/물/산 용액에, 스테아린산과 올레인산 중에서 선택된 산과 파라핀계, 나프텐계 및 방향족계 용제들 중에서 선택된 용제의 혼합물을 계속 교반하면서 첨가하고;
    상기 산화 마그네슘/물/산/용제 혼합용액에 자외선을 조사하고;
    상기 산화 마그네슘/물/산/용제 혼합용액을 충분히 끓여 모든 수분과 질소 산화물들을 제거함으로써, 나노 크기의 마그네슘염 성분을 갖는, 마그네슘염과 유기산 착화제의 과염기 착체 또는 마그네슘 카복실레이트를 생성시키는 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 나노 크기 마그네슘염 성분의 입자 크기를 약 20nm ~ 약 22nm 의 범위 내로 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물의 제조방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 산화 마그네슘/물/산/용제 혼합용액을 50 ~ 300 mμ 의 파장을 갖는 자외선에 최소 12 시간 동안 노출시키는 것을 특징으로 하는 나노 입자 크기의 마그네슘 연료 첨가제 조성물의 제조방법.
  19. 화석연료 연소장치 내에서 연소 공정 중 또는 연소 직후 보일러 화실 내에서 황 산화물들을 제거하는 방법에 있어서:
    마그네슘염과 유기산 착화제의 1이상의 과염기 착체를 포함하는 나노 크기 마그네슘 연료 첨가제 조성물을 연료 연소장치 내에서 연소시키기 전에 또는 연소 직수 보일러 화실 내로 투입하기 전에 화석연료와 혼합하는 것을 포함하며;
    상기 첨가제 조성물은 상기 연료 연소장치 내에서 연소시에, 최초 생성시부터 여러 형태로 존재하는 황 산화물들을 흡착하는 수 십억 개의 산화 마그네슘 입자들을 그 자리에서 상승적으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 황 산화물 제거 방법.
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