KR100856487B1 - Dechlorination Of Metal Chlorides By Using Brown's Gas - Google Patents
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Abstract
본 발명은 브라운 가스를 이용하여 금속염화물의 탈염소화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반응기 내에 금속염화물이 함유된 폐기물을 단독 또는 고화매질이 되는 물질과 함께 투입하고, 상기 폐기물에 활성화된 브라운 가스를 분사하여 상기 폐기물에 함유되어 있는 염소 성분을 염화수소로 변환시키는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a dechlorination method of a metal chloride using brown gas, and more particularly, to a waste containing metal chloride in a reactor alone or together with a substance that becomes a solidification medium, and activated to the waste gas. It is characterized by converting the chlorine component contained in the waste to hydrogen chloride by spraying.
상기 브라운 가스는 염화나트륨, 염화리튬, 염화칼륨, 염화세슘 등의 염화물과 반응하여 염화수소를 발생시켜 염화물을 함유하는 물질에서 염소를 염화수소 형태로 제거하는데 이용될 수 있는 반면, 일반적으로 물을 가열하여 얻어진 고온의 수증기는 상기 염화물과 반응하지 않아 염화수소를 전혀 발생시키지 못한다.The brown gas can be used to generate hydrogen chloride by reacting with chlorides such as sodium chloride, lithium chloride, potassium chloride, cesium chloride and the like to remove chlorine in the form of hydrogen chloride from a chloride-containing material, while generally high temperature obtained by heating water The water vapor of does not react with the chloride to generate no hydrogen chloride at all.
브라운 가스, 금속염화물, 탈염소화, 염화수소 Brown gas, metal chlorides, dechlorination, hydrogen chloride
Description
도 1 - 브라운가스를 이용한 금속염화물의 탈염소화 공정도Figure 1-Dechlorination Process of Metal Chloride Using Brown Gas
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
1 : 반응기 2 : 충전탑1
3 : 응축기 4 : 스크러버3: condenser 4: scrubber
5 : 응축수탱크 6 : 펌프5: condensate tank 6: pump
7 : 가성소다액 8 : 브라운 가스 버너7: caustic soda solution 8: brown gas burner
9 : 폐기물 유입구 10 : 처리된 폐기물 배출구9
본 발명은 금속염화물을 함유하는 폐기물에 브라운 가스를 활성화시켜 반응시키는 것을 특징으로 하는 브라운 가스를 이용한 금속염화물의 탈염소화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of dechlorination of a metal chloride using brown gas, characterized by activating and reacting brown gas to a waste containing metal chloride.
브라운 가스는 물의 전기분해로 수소와 산소를 제조하는 장치에서 수소이온 과 수산이온의 통과가 용이한 격막이 제거된 브라운 가스 발생기에서 생성되는 수소와 산소의 혼합가스로서, 수소와 산소가 2:1의 이상적인 비율로 혼합되어 있는 가스로 알려져 있다. Brown gas is a mixed gas of hydrogen and oxygen produced in the brown gas generator which removes the diaphragm that facilitates the passage of hydrogen ions and hydroxyl ions in a device for producing hydrogen and oxygen by electrolysis of water. It is known as a gas which is mixed in an ideal ratio of.
상기 브라운 가스는 물에서 생성되어 연소 후 수증기 상태로 환원되므로 환경공해를 전혀 유발하지 않는다. 또한 기존의 화석연료와는 달리 탄소가 존재하지 않으므로 연소 후 그을음이 없을 뿐만 아니라, 이산화탄소 등의 공해물질을 발생시키지 않는 것이다. 또한 화학당량비 수소 2: 산소 1의 혼합비율로 혼합되어 있어 연소시 필요량의 산소를 자체적으로 함유하고 있으므로 별도의 산소공급 없이 완전연소된다. 한편, 브라운 가스의 불꽃은 원자와 분자상태의 수소와 산소가 반응하는 독특한 성격을 가지고 있어, 수소원자와 산소원자는 가열대상 물질의 원자핵 사이로 침투된다. 그러므로, 수소와 산소에 의해 가열되는 물질은 공기중에서 가스가 홀로 연소될 때의 불꽃보다 훨씬 뜨거운 불꽃에 의해 가열된다고 보아 이는 열핵반응이라 불리는데, 가열 대상물질에 따라 상이한 열핵반응 특성을 가지고 있다고 알려져 있다. 또한 브라운 가스 발생기는 1리터의 물로 약 1860리터의 브라운 가스를 생산하며, 생성된 1860리터의 브라운 가스를 밀폐된 압력용기 내에서 스파크에 의해 연소시키면 폭발지속시간 백만 분의 44초 동안에 압력최고치 0.5MPa에 이르자마자 즉시 압력강하를 일으키는 현상을 보이며 순간 저압의 내폭과 동시에 1860분의 1로 체적감소가 가능하다고 알려져 있다.The brown gas is generated in water and reduced to steam after combustion, so it does not cause any environmental pollution. In addition, unlike conventional fossil fuels, carbon does not exist and thus does not have soot after combustion, and does not generate pollutants such as carbon dioxide. In addition, the chemical equivalence ratio of hydrogen 2:
브라운가스 발생기(brown gas generator)는 물을 전기분해하는 장치에 구비 되어 있는 격막이 제거된 것으로 양극과 음극간의 간격을 좁혀 전기분해시 전기저항을 낮추는 특성을 가지고 있다. The brown gas generator has a characteristic of lowering electrical resistance during electrolysis by narrowing the gap between the anode and the cathode.
상기 브라운가스 발생기로는 전기 분리막 없이 (+)전극판과 (-)전극판이 횡렬식으로 배열되어 있는 전해장치에 의해서 물을 전기분해하여 생성되는 수소와 산소의 혼합가스를 포집함과 아울러 전해장치에 보충수를 연속적으로 공급하여 다량의 브라운 가스를 연속적으로 얻을 수 있도록 한 횡렬식 전해장치에 의한 브라운가스 발생기가 대한민국 등록특허공보 제0275504호에 공지되어 있다. 상기 브라운가스 발생기는 격막 없이 전기분해시 안정성이 향상된 수소 및 산소 혼합가스 생성, 전극간의 거리와 저항을 최소화, 물의 전기분해 속도를 높임, 분해장치의 부피를 최소화 및 저항을 줄임으로서 전기분해시 발생하는 열을 줄임 등의 장점을 가지고 있으며, 전체적으로 90~96%의 효율로 물을 전기분해 할 수 있게 된다.The Brown gas generator captures a mixed gas of hydrogen and oxygen generated by electrolyzing water by an electrolytic device in which the (+) electrode plates and the (-) electrode plates are arranged in a row without an electric separator. A brown gas generator using a row type electrolytic apparatus capable of continuously supplying supplemental water to continuously obtain a large amount of brown gas is known from Korean Patent Publication No. 0275504. The brown gas generator generates hydrogen and oxygen mixed gas with improved stability during electrolysis without a diaphragm, minimizes the distance and resistance between electrodes, increases the rate of water electrolysis, minimizes the volume of the cracking device and decreases resistance, resulting in electrolysis. It has the advantages of reducing heat, and can electrolyze water with efficiency of 90 ~ 96% overall.
통상의 전기분해 장치는 전류의 밀도를 높이면서 양극과 음극에 생성된 가스를 구분하기 위한 격막을 가지고 있으며, 상기 격막에서 액체의 전기저항을 낮추기 위해 비교적 고온에서 전기분해장치를 가동시키며, 실제 물의 전기분해시에는 가성칼리 등의 전해질을 넣지 않으면 물의 전기저항이 높아서 전기분해가 일어나지 않는다. 통상 물을 전기분해시에 1의 가스 발생에 6~7 kWh의 전기가 요구되나, 브라운 가스의 경우 2.4 kWh로 거의 1/3 수준의 전기가 필요하다.Conventional electrolysis device has a diaphragm for distinguishing the gas generated at the anode and cathode while increasing the density of the current, operating the electrolysis device at a relatively high temperature to lower the electrical resistance of the liquid in the diaphragm, the actual water of At the time of electrolysis, if an electrolyte such as caustic is not added, the electric resistance of water is high, so that electrolysis does not occur. Normally 6-7 kWh of electricity is required to generate 1 gas when electrolyzing water, but Brown gas requires 2.4 1/3 kWh of electricity, almost one third.
상기 브라운가스의 발생 기전을 살펴보면 음극에서는 수소 이온(H+)이 전자 를 받아 수소 원자인 수소 라디칼(H)이 생성, 또한 양극에서는 산소라디칼(O)이 생성되어 이들이 수소와 산소로 구성된 수산 라디칼 2개 또는 3개가 합쳐져서 이루어진 크리스탈링 파이-결합(crystallizing π-bonding)으로 안정화되고 또한 수소도 크리스탈링 파이-결합으로 안정화되어서 브라운 가스를 구성한다고 알려져 있다. 이러한 구조적인 특성으로 해서 브라운 가스의 연소온도는 6000℃를 상회하며, 반면 수소의 연소온도는 2700℃이다. 브라운 가스는 연소에 의해 적외선이 발생하여 높은 온도에 이르는 것으로 알려져 있다. 이러한 브라운 가스 발생 기전의 해석으로 브라운 가스를 이용하여서 금속염화물이 함유된 폐기물의 탈염소화는 아직 개발이 시도되지 못하고 있는 실정이다.Looking at the generation mechanism of the brown gas, the hydrogen ion (H + ) receives electrons at the cathode to generate hydrogen radicals (H), which are hydrogen atoms, and at the anode, oxygen radicals (O) are produced, which are hydroxyl radicals composed of hydrogen and oxygen. It is known that two or three are combined to form a crystallizing pi-bonding and hydrogen is also stabilized to a crystallizing pi-bond to form Brown gas. Due to these structural characteristics, the combustion temperature of Brown gas is higher than 6000 ° C, while the combustion temperature of hydrogen is 2700 ° C. Brown gas is known to generate infrared rays due to combustion and reach high temperatures. As a result of the brown gas generation mechanism, dechlorination of wastes containing metal chlorides using brown gas has not been attempted yet.
이에, 본 발명자들은 상기 브라운 가스 발생 기전의 해석으로부터 수산 라디칼과 수소 분자가 반응하면 물과 수소 라디칼이 형성되며, 상기 형성된 수소 라디칼은 다른 수산 라디칼과 반응하여 물이 되거나 금속염화물과 반응하여 염화수소와 금속이 되고, 상기 금속은 물과 반응하여 금속산화물 또는 금속수산화물이 형성되는 것을 바탕으로 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors from the interpretation of the Brown gas generation mechanism, when the hydroxyl radical and the hydrogen molecules react with water and hydrogen radicals are formed, the hydrogen radicals are reacted with other hydroxyl radicals to become water or react with metal chlorides to react with hydrogen chloride It becomes a metal, and the metal has completed the present invention on the basis of the reaction with water to form a metal oxide or metal hydroxide.
따라서, 본 발명은 브라운 가스를 이용하여 폐기물 내에 함유된 금속염화물의 탈염소화 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for dechlorination of metal chloride contained in waste by using Brown gas.
본 발명은 브라운 가스를 이용하여 금속염화물의 탈염소화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반응기 내에 금속염화물이 함유된 폐기물을 투입하고, 이 폐기물에 활성화된 브라운 가스를 분사하여 상기 폐기물에 함유되어 있는 염소 성분을 염화수소로 변환시키는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a dechlorination method of a metal chloride using brown gas, and more particularly, a waste containing a metal chloride is introduced into a reactor, and the activated brown gas is injected into the waste to contain the waste. A chlorine component is converted into hydrogen chloride.
본 발명에서 사용되는 브라운가스 발생기(brown gas generator)로는 공지된 것 뿐만 아니라 시판중인 브라운가스 발생기를 모두 포함하며, 상기 브라운가스 발생기는 격막 없이 전기분해시 안정성이 향상된 수소 및 산소 혼합가스 생성, 전극간의 거리와 저항을 최소화, 물의 전기분해 속도를 높임, 분해장치의 부피를 최소화 및 저항을 줄임으로서 전기분해시 발생하는 열을 줄임 등의 장점을 가지고 있으며, 전체적으로 90~96%의 효율로 물을 전기분해 할 수 있게 된다.Brown gas generator (brown gas generator) used in the present invention includes not only known but all commercially available brown gas generator, the brown gas generator is a hydrogen and oxygen mixed gas generation, the stability of the electrolysis improved without the diaphragm, electrode It has the advantages of minimizing the distance and resistance between them, speeding up the electrolysis of water, minimizing the volume of the decomposition device and reducing the heat generated during electrolysis by reducing the resistance. It can be electrolyzed.
본 발명에 따른 금속염화물의 탈염소화 방법에서 사용되는 브라운 가스는 연소시 고온의 수증기가 발생하며, 상기 브라운 가스로부터 발생되는 수증기는 통상적으로 물을 가열하여 얻어지는 고온의 수증기와는 다른 반응을 일으키는 특성을 가지고 있다. 상기 브라운 가스는 염화나트륨, 염화리튬, 염화칼륨, 염화세슘 등의 1족 알칼리금속 염화물과 반응하여 염화수소를 발생시켜 염화물을 함유하는 물질에서 염소를 염화수소 형태로 제거하는데 이용될 수 있는 반면, 일반적으로 물을 가열하여 얻어진 고온의 수증기는 상기 염화물과 반응하지 않아 염화수소를 전혀 발생시키지 못한다. The brown gas used in the dechlorination method of the metal chloride according to the present invention generates high temperature steam during combustion, and the steam generated from the brown gas causes a reaction different from the high temperature steam obtained by heating water. Have The brown gas can be used to react with
또한 유리매질이나 결정질을 만드는 성분인 유리전구체와 알칼리금속 염화물 폐기물의 혼합물을 수분이 존재하지 않는 상태에서 가열하는 경우 염소가 발생되며, 발생된 염소는 수증기와 반응시 600℃ 이상의 온도에서 염화수소로 바뀌는 반면, 본 발명에 따른 금속염화물의 탈염소화 방법에서 사용되는 브라운 가스를 이용하면 더 낮은 온도에서 염소가스 대신 염화수소를 발생시켜 염화물을 함유하는 물질에서 염소를 염화수소 형태로 제거할 수 있다.In addition, chlorine is generated when the mixture of glass precursor and alkali metal chloride waste, which is a constituent of glass medium or crystalline material, is heated in the absence of water. On the other hand, using the brown gas used in the dechlorination method of the metal chloride according to the present invention can generate hydrogen chloride instead of chlorine gas at a lower temperature to remove chlorine in the form of hydrogen chloride from the chloride-containing material.
본 발명에 따른 브라운 가스의 발생 기전으로부터 브라운 가스의 특징인 산소와 수소 혼합물에 비해 안정성 향상 및 세라믹 등과의 반응에 의해서 고온에 이르는 것이 설명될 수 있으며, 또한 통상적으로 고온의 수증기와 반응이 불가능한 NaCl, KCl, LiCl 또는 CsCl 등의 1족 알칼리금속 염화물과의 반응에서 HCl이 발생되는 기전의 설명이 가능하다.From the mechanism of generating brown gas according to the present invention, it can be explained to reach high temperature by improving stability and reacting with ceramics, etc., compared to oxygen and hydrogen mixture which is a characteristic of brown gas. It is possible to explain the mechanism by which HCl is generated in the reaction with a
브라운 가스는 음극에서 수소이온(H+)이 전자를 받아서 수소라디칼(H)이 생성되며, 생성된 수소라디칼은 주변에 많은 다른 수소 라디칼과 결합하여 자성이 없는 수소분자(H2)가 생성되고, 자성이 없는 특성으로 인해 쉽게 기체화되어진다. 한편 양극에서는 수산이온(OH-)이 전자를 잃고 수산라디칼(OH)이 생성되며, 주변에 많이 존재하는 수산라디칼과 결합하여 2개의 수산라디칼이 시그마(σ)결합으로 안정화되는 것으로 유추되며, 시그마 결합에 의한 안정화로 인하여 구조상 자성이 없어 쉽게 기체화될 수 있다. 이는 기화시에 분해되는 파이(π)결합 과산화수소와는 다 르다. 상기 수소와 수산라디칼의 시그마 결합체는 자성이 없어서 기체화된 상태에서 온도만 낮으면 안정화된 상태로 존재한다. 그러나 주변 온도가 높아지면 수산라디칼의 시그마결합체가 분해되어 반응성이 큰 수산라디칼이 생성되고, 생성된 수산화라디칼(OH)과 수소(H2)가 결합하여 기상의 물(H2O)과 수소라디칼(H)을 생성시키는 것으로 인식되어진다. 상기의 수소라디칼(H)이 NaCl, KCl, LiCl, CsCl 등의 1족 알칼리금속 염화물과 반응하여 염소성분을 염화수소(HCl)로 변환된다. Brown gas receives hydrogen ions (H + ) from the cathode and generates hydrogen radicals (H), and the generated hydrogen radicals combine with many other hydrogen radicals in the vicinity to produce non-magnetic hydrogen molecules (H 2 ). Because of its nonmagnetic properties, it is easily gasified. On the other hand the anode hydroxyl ions (OH -) and lose the E-hydroxyl radical (OH) is produced, in combination with the hydroxyl radicals present much around is inferred that the two hydroxyl radicals which stabilize the sigma (σ) bond, Sigma Due to stabilization by bonding, there is no structural magnetic property and can be easily gasified. This is different from pi (π) -bonded hydrogen peroxide that decomposes during vaporization. The sigma conjugate of hydrogen and radicals of radicals is not magnetic and exists in a stabilized state if only a low temperature is present in a gasified state. However, when the ambient temperature increases, the radical sigma bond decomposes to produce a highly reactive hydroxyl radical, and the resulting radical radical (OH) and hydrogen (H 2 ) combine to form water (H 2 O) and hydrogen radical in the gas phase. It is recognized to produce (H). The hydrogen radical (H) is reacted with a
이하, 도 1을 참고하여 본 발명에 따른 브라운가스를 이용한 금속염화물의 탈염소화 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a dechlorination method of a metal chloride using brown gas according to the present invention will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 본 발명에 따라 금속염화물이 함유된 폐기물을 반응기에 투입하고, 활성화된 브라운 가스를 분사하여 염소 성분을 염화수소 형태로 변환시켜 탈염소화하는 전체 공정도를 나타내는 것이다.Figure 1 shows the overall process diagram of the metal chloride-containing waste is injected into the reactor, the activated brown gas is sprayed to convert the chlorine to hydrogen chloride form to dechlorinate.
나트륨, 칼륨, 리튬 또는 세슘에서 선택되는 1종 이상의 알칼리 금속의 염화물인 건식핵연료 처리 공정에서 발생되는 금속염화물이 함유된 폐기물을 반응기(1) 내에 투입하고, 상기 반응기 내부 온도를 활성화된 브라운 가스가 폐기물과 접촉하면서 분산되는 것을 줄이기 위해 400 내지 1000℃로 예열하여 용융온도 이상으로 유지하고, 브라운 가스를 활성화시켜 버너(8)로부터 발생되는 수소라디칼이 함유된 가스를 상기 금속염화물이 함유된 폐기물에 분사시킴으로써 폐기물에 함유되어 있는 금속염화물 또는 이 폐기물이 녹으면서 발생되는 염소와 브라운 가스가 반응 하어 금속, 금속산화물, 금속 수산화물, 염화수소 가스 및 수증기를 형성한다. 상기 형성된 금속, 금속산화물 및 금속 수산화물은 충전탑(2)을 통과하여 제거되며, 염화수소 가스와 수증기는 응축기(3)를 통하여 응축되어 응축수 탱크(5)로 저장되고, 잔존하는 극미량의 염화수소 가스는 가성소다액(7)과 중화반응을 일으켜 제거된다.Waste containing the metal chloride generated in the dry fuel treatment process, which is a chloride of at least one alkali metal selected from sodium, potassium, lithium or cesium, is introduced into the
이하, 하기 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the examples are only for better understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples in any sense.
[실시예 1]Example 1
브라운 가스로 반응기 내부온도가 560℃에 도달하였을 때에 염화나트륨(NaCl)을 알루미나 재질의 용기(직경 50mm, 높이 50mm)에 투입하고, 브라운 가스 버너로부터 발생되는 브라운 가스의 불꽃이 상기 용기 내부 상단에 흐르도록 하고, 발생된 가스를 응축시켜 수분을 제거한 후 염화수소(HCl) 가스의 농도를 측정하였다. 측정결과 염화수소 가스는 190ppm으로 응축수의 pH는 2.05이며, 응축수 내 염소의 함량은 0.24 중량%였다.When the temperature inside the reactor reached 560 ° C with brown gas, sodium chloride (NaCl) was introduced into alumina container (50 mm in diameter and 50 mm in height), and a brown gas flame generated from the brown gas burner flowed to the upper end of the container. After condensation of the generated gas to remove moisture, the concentration of hydrogen chloride (HCl) gas was measured. As a result, the hydrogen chloride gas was 190 ppm, the pH of the condensate was 2.05, and the content of chlorine in the condensate was 0.24 wt%.
[실시예 2]Example 2
브라운 가스로 반응기 내부온도가 624℃에 도달하였을 때에 염화칼륨(KCl)을 알루미나 재질의 용기(직경 50mm, 높이 50mm)에 투입하고, 브라운 가스 버너로부터 발생되는 브라운 가스의 불꽃이 상기 용기 내부 상단에 흐르도록 하고, 발생된 가스를 응축시켜 수분을 제거한 후 염화수소(HCl) 가스의 농도를 측정하였다. 측정결과 염화수소 가스는 230ppm이다.When the internal temperature of the reactor reached 624 ° C with brown gas, potassium chloride (KCl) was introduced into alumina container (50 mm in diameter and 50 mm in height), and a brown gas flame generated from the brown gas burner flowed to the upper end of the inside of the container. After condensation of the generated gas to remove moisture, the concentration of hydrogen chloride (HCl) gas was measured. As a result, the hydrogen chloride gas is 230 ppm.
[실시예 3]Example 3
브라운 가스로 반응기 내부온도가 720℃에 도달하였을 때에 염화리튬(LiCl)을 알루미나 재질의 용기(직경 50mm, 높이 50mm)에 투입하고, 브라운 가스 버너로부터 발생되는 브라운 가스의 불꽃이 상기 용기 내부 상단에 흐르도록 하고, 발생된 가스를 응축시켜 수분을 제거한 후 염화수소(HCl) 가스의 농도를 측정하였다. 측정결과 염화수소 가스는 80ppm으로 응축수의 pH는 1.7이다.Lithium chloride (LiCl) is added to alumina vessel (diameter 50mm, height 50mm) when the reactor internal temperature reaches 720 ℃ with brown gas, and the flame of brown gas generated from the brown gas burner After flowing, the generated gas was condensed to remove moisture, and the concentration of hydrogen chloride (HCl) gas was measured. The measurement showed that the hydrogen chloride gas was 80 ppm and the pH of the condensate was 1.7.
[실시예 4]Example 4
브라운 가스로 반응기 내부온도가 600℃에 도달하였을 때에 염소 함량이 약 0.5%인 백필터에서 수집한 소각재를 알루미나 재질의 용기(직경 50mm, 높이 50mm)에 투입하고, 브라운 가스 버너로부터 발생되는 브라운 가스의 불꽃이 상기 용기 내부 상단에 흐르도록 하고, 발생된 가스를 응축시켜 수분을 제거한 후 염화수소(HCl) 가스의 농도를 측정하였다. 측정결과 염화수소 가스는 160ppm이다.When the internal temperature of the reactor reaches 600 ° C with brown gas, the incineration ash collected from the bag filter containing about 0.5% of chlorine is introduced into alumina container (50 mm in diameter and 50 mm in height), and brown gas generated from the brown gas burner. After the flame of the flow to the top of the inside of the vessel, the generated gas was condensed to remove moisture and the concentration of hydrogen chloride (HCl) gas was measured. The measurement resulted in 160 ppm of hydrogen chloride gas.
[실시예 5]Example 5
브라운 가스로 반응기 내부온도가 630℃에 도달하였을 때에 염화세슘(CsCl)을 알루미나 재질의 용기(직경 50mm, 높이 50mm)에 투입하고, 브라운 가스 버너로부터 발생되는 브라운 가스의 불꽃이 상기 용기 내부 상단에 흐르도록 하고, 발생된 가스를 냉각시켜 수분을 제거한 후 염화수소(HCl) 가스의 농도를 측정하였다. 측정결과 염화수소 가스는 160ppm으로 응축수의 pH는 1.6이다. When the internal temperature of the reactor reached 630 ° C with brown gas, cesium chloride (CsCl) was introduced into alumina container (50 mm in diameter and 50 mm in height), and the spark of brown gas generated from the brown gas burner was placed at the top of the inside of the container. After flowing, the generated gas was cooled to remove moisture, and then the concentration of hydrogen chloride (HCl) gas was measured. As a result, the hydrogen chloride gas was 160 ppm and the pH of the condensate was 1.6.
한편, 염화세슘은 고온의 수증기와 4000℃까지는 반응하지 아니하고 염화수소가 발생되지 않았다.On the other hand, cesium chloride did not react with hot steam and up to 4000 ° C., and no hydrogen chloride was generated.
[실시예 6]Example 6
Si/Al/P의 몰비가 1/1/1이며 600℃에서 열처리하여 용매와 수분을 제거한 유리전구체와 LiCl을 섞은 모의 폐기물은 가열시 염소가스가 발생하였다. 이 폐기물을 반응기내 알루미나 재질의 용기(직경 50mm, 높이 50mm)속에 넣고 브라운 가스의 불꽃이 상기 용기 내부 상단에 흐르도록 배치하고 브라운 가스와 반응시킨 바 내부 공간온도가 140℃에 도달하였을 때에 염화수소의 발생이 30ppm 측정되었으며, 공간온도가 221℃에서 최대 염화수소 농도 190ppm이 측정되었다. 공간온도 720℃에서 실험이 종료되었으며 염소는 측정되지 않았다. 응축수의 pH는 1.9였다. The molar ratio of Si / Al / P is 1/1/1, and the simulated waste mixed with glass precursor and LiCl, which had been removed from solvent and water by heat treatment at 600 ℃, generated chlorine gas when heated. This waste was placed in an alumina container (50 mm in diameter and 50 mm in height) in the reactor so that a spark of brown gas flows on the upper inside of the container and reacted with brown gas to produce hydrogen chloride when the internal space temperature reaches 140 ° C. The occurrence was measured at 30 ppm, and the maximum hydrogen chloride concentration of 190 ppm was measured at a space temperature of 221 ° C. The experiment was terminated at an ambient temperature of 720 ° C. and no chlorine was measured. The pH of the condensate was 1.9.
[실시예 7]Example 7
Si/Al/P의 몰비가 1/1/1이며 600℃에서 열처리하여 용매와 수분을 제거한 유 리전구체와 LiCl, SrCl2, CsCl을 섞은 모의 폐기물을 가열시 염소가스가 발생하였다. 이 폐기물을 반응기내 알루미나 재질의 용기(직경 50mm, 높이 50mm)속에 넣고 브라운 가스의 불꽃이 상기 용기 내부 상단에 흐르도록 배치하고 브라운 가스와 반응시킨 바 내부공간온도가 430℃에서 최대 염화수소 농도 145ppm이 측정되었다. 공간온도 600℃에서 실험이 종료되었으며 염소는 측정되지 않았다. 응축수의 pH는 2.1 이었다. The molar ratio of Si / Al / P was 1/1/1 and chlorine gas was generated when heating the simulated waste mixture of LiCl, SrCl 2 , and CsCl with the solvent and water removed by heat treatment at 600 ℃. The waste was placed in an alumina container (50 mm in diameter and 50 mm in height) in the reactor, and the flame of Brown gas flowed on the upper inside of the container and reacted with Brown gas. The internal space temperature was 145 ppm at 430 ° C. Was measured. The experiment was terminated at a room temperature of 600 ° C. and no chlorine was measured. The pH of the condensate was 2.1.
이상에서 나타낸 바와 같이, 본 발명은 금속염화물이 함유된 폐기물에 활성화된 브라운 가스를 분사함으로서 폐기물에 함유되거나 발생되는 염소 성분을 염화수소 형태로 변화시켜 금속염화물의 탈염소화 및 하는 효과적인 방법이다.As described above, the present invention is an effective method for dechlorination of metal chloride by changing the chlorine component contained or generated in the waste into hydrogen chloride form by spraying activated brown gas on the metal chloride-containing waste.
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