KR101355030B1 - 수소 생산을 위한 황­요오드 공정 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 요오드화수소용액과 황산용액의 상분리 공정을 포함하는 분젠 반응 공정, HI 분해공정 및 황산분해공정을 포함하는 수소 생산용 황-요오드 공정에 관한 것으로, 상세하게, 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액과 HI 분해 후 잔류하는 요오드화수소용액이 혼합된 혼합요오드화수소용액을 냉각하여 상기 혼합요오드화수소용액 내 함유된 요오드를 결정화하며, 결정화된 요오드는 회수하여 분젠 반응 공정으로 환류되고, 결정화된 요오드가 제거된 혼합요오드화수소용액은 HI 분해기로 환류되는 수소 생산용 황-요오드 공정에 관한 것이다.

Description

수소 생산을 위한 황­요오드 공정{Sulfur-iodine Process for Hydrogen Generation}
본 발명은 미반응 HI 및 물이 분젠 반응기로 환류되는 것을 최소화하여 분젠 반응 공정에서 중질상(heavy phase)와 경질상(light phase)의 상분리가 용이하게 수행될 수 있는 황-요오드 공정에 관한 것이다.
석유, 석탄, 천연가스등의 화석연료 고갈 및 화석연료에 의한 환경오염, 지구온난화 문제로 인하여 화석연료를 대체할 청정에너지원의 개발이 요구되고 있다.
화석연료의 대체 에너지로서 태양열, 풍력, 조력 등 자연에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 기술과 물과 같은 천연 자원을 이용하여 수소 에너지를 생산하는 기술등이 연구 개발되고 있다.
이중, 지구상에서 가장 풍부한 물질인 물을 원료로 사용한다는 점, 연소시 오염물질이 발생하지 않는 깨끗한 에너지원인 점, 에너지 저장 매체 기능을 담당한다는 점에서 가장 주목받는 것이 수소 에너지이다.
물을 분해하여 수소를 제조하는 대표적인 방법으로는 생물학적 방법, 광화학적 방법, 전기분해, 직접열분해 및 열화학적인 방법이 있으며, 전통적인 기술인 전기분해 경우에는 실용화 단계이나, 전기분해법을 제외한 다른 기술들은 아직 연구단계에 있다.
그러나, 수소 생성을 위해 물을 직접 분해하는 경우, 4000K 이상의 고온이 요구되기 때문에 물의 직접분해는 현실적으로 어렵다. 따라서, 물분해를 단계적 반응으로 나누어 비교적 낮은 온도의 화학반응들로 구성하여 전체적으로는 물을 분해하는 폐사이클(Close cycle)이 되도록 할 수 있는데, 이것이 열화학 사이클에 의한 수소 제조 방법이다.
열화학 사이클은 열을 흡수하여 이를 수소와 산소의 형태로 화학적으로 에너지를 전환하는 방법이다. 이때 열원으로 태양에너지 집광열, 고온가스냉각로(VHTR)의 열을 이용하여 다단계 반응을 통해 물을 분해하여 수소를 생성한다.
열화학 사이클은 크게 순수 열화학 사이클과 혼성 열화학 사이클로 나눌 수 있는데, 혼성 열화학 사이클은 순수 열화학 사이클의 보완 및 개선을 위해 연구되고 있는 것으로, 주로 전기분해 방법이나 광화학 방법을 이용하는 기술을 일부 도입한 사이클이다.
이러한 열화학 사이클은 화학반응의 단계에 따라 2단계, 3단계, 4단계 사이클 등으로 분류하기도 하는데, 지금까지 8단계까지의 사이클이 알려져 있다.
대표적인 열화학공정으로 황-요오드 공정을 들 수 있다.
황-요오드 공정의 주요 반응은 다음과 같다.
(황-요오드 공정의 열화학 사이클)
Figure 112012018737823-pat00001
상기 분젠반응은 발열반응이며, 100~120℃에서 반응이 수행되며, HI 분해반응 및 황산분해반응은 흡열반응이다. HI 분해반응은 400~500℃에서 수행되며, 황산분해반응은 850~900℃에서 수행된다.
분젠반응은 전환율을 높이기 위해 I2와 H2O을 과량으로 반응시킨다. 이때 반응식은 다음과 같다(Norman, J.H.; Besenbruch, G.E.; Brown, L.C.; O''Keefe, D.R., Allen, C.L. "Thermochemical water-splitting cycle, bench-scale investigations, and process engineering", Final Report for the period February 1977 through December 31, 1981.).
Figure 112012018737823-pat00002
분젠반응에 의해 제조된 두 산은 밀도차로 인하여 중질상(heavy phase)와 경질상(light phase)로 상분리가 일어나고 각각의 산을 황산분해 및 HI분해 공정에서 분해하여 산소와 수소를 얻는다.
HI산은 물과 함께 공비점을 형성한다. 따라서 HI를 증류를 통해 농축하기 위하여 인산을 이용한 추출방법과 반응증류법이 제안되었다. 또한 전기투석을 이용하여 공비점을 깨고 HI를 농축, 증류하여 분해하는 공정도 제안된바 있다.
각각의 HIx 용액 및 황산상 용액은 정제, 농축 그리고 분해를 통해 수소와 산소를 생성하며 수소와 산소를 분리한 후 미반응물 및 반응 결과물은 분젠반응으로 환류된다.
위와 같이 황-요오드 공정의 핵심은 황산상과 HIx상의 상분리가 이루어져 각각의 산을 분해하여 수소와 산소를 얻는데 있다. 그러나, 물을 제외하고 폐사이클을 이루는 황-요오드 공정에서, 대량의 HI 및 물이 다시 분젠 반응기로 환류됨에 따라, 분젠반응에서의 HIx 상과 황산상의 상분리가 어려운 문제점이 있다.
Norman, J.H.; Besenbruch, G.E.; Brown, L.C.; O''Keefe, D.R., Allen, C.L. "Thermochemical water-splitting cycle, bench-scale investigations, and process engineering", Final Report for the period February 1977 through December 31, 1981.
본 발명의 목적은 분젠 반응 공정에서 중질상(heavy phase)와 경질상(light phase)의 상분리가 용이하게 수행되는 황-요오드 공정을 제공하는 것이며, 상세하게, 미반응 HI 및 물이 분젠 반응기로 환류되는 것을 최소화하여 분젠 반응 공정에서 중질상(heavy phase)와 경질상(light phase)의 상분리가 용이하게 수행될 수 있는 황-요오드 공정을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정은 요오드화수소용액과 황산용액의 상분리 공정을 포함하는 분젠 반응 공정, HI 분해공정 및 황산분해공정을 포함하는 수소 생산용 황-요오드 공정에 있어, 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액과 HI 분해 후 잔류하는 요오드화수소용액이 혼합된 혼합요오드화수소용액을 냉각하여 상기 혼합요오드화수소용액 내 함유된 요오드를 결정화하며, 결정화된 요오드는 회수하여 분젠 반응 공정으로 환류되고, 결정화된 요오드가 제거된 혼합요오드화수소용액은 HI 분해공정으로 환류되는 특징이 있다.
본 발명에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정의 일 실시예에 있어, HI의 분해 후 잔류하는 요오드화수소 용액이 요오드회수기 전단에서 분젠 반응의 요오드화수소 용액과 혼합되어 요오드 회수기로 공급되어, 요오드 회수기-전기투석기(cathode)-증류기-HI분해기-수소분리기-전기투석기(anode)-요오드회수기의 폐 순환경로가 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정의 일 실시예에 있어, 상기 요오드화수소 분해공정은 요오드회수기에서 요오드화수소용액을 냉각하여 요오드화수소용액에 함유된 요오드를 결정화시키고, 결정화된 요오드 및 잔류 용액을 분리 배출하며, 전기투석기에서 상기 요오드회수기에서 배출되는 잔류 용액을 공급받아 HI가 농축된 HI농축액을 캐소드(cathode)측으로 배출하며, 증류기에서 상기 전기투석기의 캐소드측에서 배출되는 HI농축액을 공급받아 증류를 통해 I2를 함유하지 않는 제1스트림과 I2를 함유하는 제2스트림으로 배출하며, HI 분해기에서 상기 증류기에서 배출되는 제1스트림을 공급받아 HI를 H2로 분해하며, 수소분리기에서 상기 HI 분해기에서 배출되는 스트림을 공급받아 수소를 선택적으로 분리하여 수소 및 수소가 분리된 요오드화수소 스트림을 각각 배출하며, 상기 전기투석기는 상기 수소분리기에서 수소가 분리된 요오드화수소 스트림 및 상기 증류기에서 배출되는 제2스트림의 혼합액을 공급받아 I2가 농축된 I2농축액을 에노드(anode)측으로 배출하며, 상기 전기투석기의 에노드(anode)측으로 배출되는 I2농축액 및 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액이 혼합된 요오드화수소용액이 상기 요오드회수기로 공급되어, 결정화된 요오드는 용해되어 분젠 반응 공정으로 환류되며 분젠 반응 공정으로 환류되며, 결정화된 요오드가 제거된 요오드화수소용액은 잔류 용액으로 상기 전기투석기로 환류될 수 있다. 이때, 결정화된 요드의 용해는 가열에 의한 용해를 포함한다.
본 발명에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정의 일 실시예에 있어, 상기 요오드 회수기는 상기 I2농축액 및 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액이 혼합된 요오드화수소용액을 20 내지 40℃로 냉각하여 요오드를 결정화시키며, 결정화된 요오드는 100 내지 150℃로 액화되어 분젠 반응 공정으로 환류될 수 있다.
본 발명에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정의 일 실시예에 있어, 상기 결정화된 요오드의 분리 회수는 원심분리, 필터링, 침전 또는 용융결정화에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정의 일 실시예에 있어, 상기 잔류 용액으로 상기 전기투석기로 환류되는 요오드화수소용액은, 상기 I2농축액 및 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액이 혼합된 요오드화수소용액에 함유된 HI 몰을 100몰로 하여, 50 내지 90 몰의 HI를 함유하며, 상기 분젠 반응 공정으로 환류되는 I2는, 상기 I2농축액 및 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액이 혼합된 요오드화수소용액에 함유된 I2 몰을 100몰로 하여, 21 내지 72 몰에 해당할 수 있다.
본 발명에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정의 일 실시예에 있어, 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액의 HI : I2 : H2O의 몰비는 1 : 3.0 내지 5.0 : 5.0 내지 6.5이며, 전기투석기에서 배출되는 I2농축액의 HI : I2 : H2O의 몰비는 1 : 2.0 내지 3.0 : 5.4 내지 7.6이며, 요오드회수기에서 전기투석기로 환류되는 용액의 HI : I2 : H2O의 몰비는 1 : 1.8 내지 3.0 : 5.0 내지 7.0이며, 요오드회수기에서 분젠 반응 공정으로 환류되는 용액의 HI : I2 : H2O의 몰비는 1 : 4.7 내지 9.4 : 7.0 내지 11.7일 수 있다.
본 발명에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정의 일 실시예에 있어, 상기 분젠 반응 공정에서, 요오드화수소용액과 황산용액의 상분리시 요오드화수소용액/황산용액의 부피비가 40 이하일 수 있다.
본 발명은 분젠 반응공정으로 환류되는 요오드화수소를 최소화하고, HI분해기(HI decomposer)로 환류되는 요도드를 최소화하여, 분젠 반응에서 액-액 상분리가 효과적으로 수행되면서, 수소 발생 효율을 향상시킬 수 있으며, 전기투석기의 원활한 운전이 가능한 장점이 있다.
도 1은 수소 생산용 황-요오드 공정의 일 예를 도시한 공정도이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정의 HI 분해반응 공정을 도시한 공정도이며,
도 3은 비교예로 수소 생산용 황-요오드 공정의 HI 분해반응 공정을 도시한 공정도이며,
도 4는 다른 비교예로 수소 생산용 황-요오드 공정의 HI 분해반응 공정을 도시한 공정도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 수소 생산용 황-요오드 공정을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 1은 수소 생산용 황-요오드 공정의 일 예를 도시한 공정도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 수소 생산용 황-요오드 공정은 분젠반응 공정, 황산분해반응 공정 및 요오드화수소 분해반응 공정을 포함하여 구성된다.
분젠반응 공정은 120℃ 이하, 일 예로, 100~120℃의 비교적 낮은 온도에서 물에 이산화황(SO2)과 요오드(I2)가 용해되어 반응함으로써, 물분자가 분해되고 황산(H2SO4)과 요오드화수소(HI)가 생성된다.
분젠 반응의 깁스 에너지 변화를 음으로 만들고, 분젠반응의 전환율을 높이기 위해, 분젠 반응시 다량의 잉여 H2O가 투입되며, 분젠반응기에서 형성된 생성물은 자발적인 액-액 상분리 과정에 의해 상대적으로 무거운 요오드화수소 용액상과 상대적으로 가벼운 황산 용액상으로 분리되는데, 이를 위해서는 다량의 잉여 요오드가 요구된다.
이러한 분젠반응 공정을 통하여 생성된 황산 용액과 요오드화수소 용액은 각각 황산 분해반응 공정과 요오드화수소 분해반응 공정으로 이송된다.
황산분해반응 공정에서는 황산을 분해하기 위해, 황산 용액의 농축이 이루어진 후, 농축된 황산용액을 가열하여 물과 삼산화황으로 분해하고, 이를 다시 850~900℃로 가열하여 산소(O2)와 이산화황(SO2)으로 분해한다. 생성된 산소는 최종 산물로 분리하고, 물과 이산화황은 감온 과정을 거쳐 모두 분젠 반응 공정으로 재순환시킨다.
요오드화수소분해반응 공정에서는 요오드화수소 용액에 함유된 요오드 및 물을 최소화시킨 후 HI분해기에서 농축된 요오드화수소 용액의 분해반응을 수행한다. 농축된 요오드화수소 용액을 400~500℃로 가열하면, 요오드화수소는 요오드(I2) 및 수소(H2)로 열분해되는데, 생성된 수소는 최종 산물로 분리되고, 요오드화수소 용액의 농축 및 열분해 과정시 회수된 물과 요오드는 분젠반응 공정으로 재순환된다.
본 발명에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정에 있어, 상기 요오드화수소 분해 반응 공정은 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소 용액과 HI분해기에서 요오드화수소(HI)의 분해 후 잔류하는 요오드화수소용액이 혼합된 혼합요오드화수소 용액을 냉각하여 상기 혼합요오드화수소용액 내 함유된 요오드를 결정화하며, 결정화된 요오드는 회수하여 분젠 반응 공정으로 환류되고, 결정화된 요오드가 제거된 혼합요오드화수소용액은 HI 분해기로 환류되는 특징이 있다.
즉, 본 발명에 다른 수소 생산용 황-요오드 공정은, 요오드화수소 분해 반응 공정시, 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소 용액과, 요오드화수소 용액의 농축 및 분해(HI 분해)시 회수된 물과 요오드를 함유하는 요오드화용액이 혼합된 혼합요오드화수소용액을 냉각하여 혼합요오드화수소용액에 함유된 요오드를 결정화하여, 결정화된 요오드는 분젠 반응 공정으로 결정화된 요오드가 제거된 혼합요오드화수소용액은 HI 분해 공정으로 각각 환류되는 특징이 있다.
이에 따라, 요오드화수소 분해반응 공정에서 분젠 반응 공정으로 환류되는 요오드화수소(HI) 및 물의 양을 현저하게 감소시킬 수 있으며, 이에 따라, 분젠 반응 공정에서의 요오드화수소(HI)를 함유하는 중질상(heavy phase)과 황산을 함유하는 경질상(light phase)의 상분리가 원활히 수행될 수 있다.
상세하게, 본 발명에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정에 있어, 상기 요오드화수소 분해 반응 공정은 요오드회수기, 전기투석기, HI분해기 및 수소분리기를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 요오드회수기는 유입되는 요오드화수소 용액을 냉각하여 요오드 결정을 생성하며, 결정화된 요오드 및 잔류하는 요오드화수소 용액을 각각 분리 배출한다.
보다 상세하게, 본 발명에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정에 있어, 상기 요오드화수소 분해 반응 공정은 상기 HI 분해기에서 HI의 분해 후 형성된 요오드화수소 용액이 요오드회수기 전단에서 분젠 반응의 요오드화수소 용액과 혼합되어 요오드 회수기로 공급되어, 요오드 회수기-전기투석기(cathode)-증류기-HI분해기-수소분리기-전기투석기(anode)-요오드회수기의 폐 순환경로가 형성된다.
보다 더 상세하게, 본 발명에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정에 있어, 상기 요오드화수소 분해 반응 공정시, 도 2에 도시한 바와 같이, 요오드회수기(I2 collector)는 유입되는 요오드화수소용액을 냉각하여 요오드화수소용액에 함유된 요오드를 결정화시키고, 결정화된 요오드 및 잔류 용액(결정화된 요오드가 제거된 요오드화수소용액)을 분리 배출한다.
즉, 상기 요오드화수소 분해 반응 공정시, 상기 요오드회수기(I2 collector)에는 분젠 반응 공정에서 액-액 상분리된 중질상(heavy phase)의 요오드화수소용액(f1);과 요오드화수소 분해 반응 공정에서 요오드화수소용액의 농축 및 요오드화수소의 분해시 분리 회수되는 요오드화수소 용액(f10 및 f9)이 전기투석기(EED cell)에 의해 요오드(I2)가 농축된 I2 농축액(f12);가 혼합된 혼합 용액(f2)이 공급된다.
상기 요오드회수기(I2 collector)는 상기 I2농축액(f12) 및 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액(f1)이 혼합된 요오드화수소용액을 냉각하여 용액내 함유된 요오드를 결정화시키며, 결정화된 요오드 및 잔류하는 액상(잔류 용액)을 분리 배출한다.
상세하게, 상기 요오드회수기(I2 collector)는 상기 I2농축액(f12) 및 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액(f1)이 혼합된 혼합요오드화수소용액을 20 내지 40℃로 냉각하여 요오드를 결정화시키며, 분리 배출되는 결정화된 요오드는 100 내지 150℃로 액화되어 분젠 반응 공정으로 환류(f3, 환류액)되며, 결정화된 요오드가 제거되어 분리 배출되는 잔류 용액(f4)은 전기투석기(EED cell)로 공급된다.
전기투석기(EED cell)를 이용한 요오드화수소(HI)의 농축은 타 공정에 비하여 효율이 높은 것으로 보고되고 있다. 전기투석에서 HI를 농축하는 과정에서 에노드(anode)에서 H+가 캐소드(cathode)로 이동하면서 물분자가 동반하여 이동하는데 H+ 1개당 2 ~ 3개의 물분자가 이동한다(물이동도). 이때 전기투석의 운전온도가 증가하면 이러한 물이동도가 증가하는 경향이 있다. 전기투석기에 유입되는 요오드화수소용액중 요오드의 농도가 높으면 요오드의 석출을 방지하기 위해 전기투석기의 온도를 올려야 하며 이는 물 이동도의 증가를 야기하고 전체 효율을 저하시키는 원인이 된다. 따라서 전기투석의 적절한 운전을 위하여 전기투석으로 공급되는 요오드화수소용액의 요오드의 양을 줄여야하며, 요오드화수소 분해반응시 폐 루프를 이루며 환류되는 요오드화수소용액 내의 요오드 양 또한 줄여야 할 필요가 있다.
그러나, 아래의 도 3에 도시한 비교예에 상응하는 대한민국 공개특허 제2011-0107105호와 같이, 분젠반응 공정에서 유입되는 중질상(heavy phase)의 요오드화수소용액에 대해서 결정화에 의한 요오드 제거가 수행되고, 결정화된 요오드를 전기투석기의 에노드(anode)측에서 배출되는 요오드화수소 용액을 이용하여 용해한 후 분젠반응 공정으로 환류하는 경우, 분젠반응 공정으로 환류되는 HI 및 물의 양이 매우 커, 분젠 공정시 액-액 상분리에 문제가 발생한다.
본 발명은 대한민국 공개특허 제2011-0107105호에서 제공하는 공정이 갖는 문제점을 해결하면서도, 분젠 반응공정으로 환류되는 요오드화수소를 최소화하고, HI분해기(HI decomposer)로 환류되는 요도드를 최소화하여, 분젠 반응에서 액-액 상분리가 효과적으로 수행되면서, 수소 발생 효율을 향상시킬 수 있으며, 전기투석기의 원활한 운전이 가능한 장점이 있다.
즉, 분젠반응 공정에서 유입되어 HI분해기(HI decomposer)로 흐르는 방향을 기준으로, 전기투석기 전단에 요오드회수기가 구비되어, 상기 요오드회수기에 요오드화수소 분해 반응에 의한 부산물(수소를 제외한 산물) 및 요오드화수소의 분리회수를 위한 증류기(HI distillation column)에서 배출되는 부산물(요오드화수소가 증류 제거된 잔류액)이 분젠반응 공정에서 유입되는 중질상(heavy phase)의 요오드화수소용액과 혼합(혼합요오드화수소용액)되어 요오드회수기에 투입됨으로써, 분젠 반응공정으로 환류되는 요오드화수소를 최소화하고, HI분해기(HI decomposer)로 환류되는 요도드를 최소화하여, 분젠 반응에서 액-액 상분리가 효과적으로 수행되면서, 수소 발생 효율을 향상시킬 수 있으며, 전기투석기의 원활한 운전이 가능해진다.
요오드회수기에 유입되는 혼합요오드화수소용액은 20 내지 40℃로 냉각되며, 냉각에 의해 혼합요오드화수소용액에 함유된 요오드가 결정화된다. 요오드회수기는 결정화된 요오드 및 결정화된 요오드가 제거된 잔류 용액을 분리배출하게 되는데, 이러한 분리 배출은 원심분리, 필터링, 침전 또는 용융결정화에 의해 수행될 수 있다.
설비 비용을 낮출 수 있는 실질적인 일 예로, 요오드회수기에 유입되는 혼합요오드화수소용액은 20 내지 40℃, 바람직하게 25 내지 30℃로 냉각된 후, 상기 요오드회수기에서 요오드회수기로 유입된 HI중 50 내지 90 mol%의 HI를 포함하는 포화요오드화수소용액이 잔류 용액으로 상기 전기투석기로 환류되며, 결정화된 요오드를 함유하는 결정화물은 용융되어 분젠반응 공정으로 환류될 수 있다.
요오드회수기에서 배출되며 분젠반응 공정으로 환류되는 결정화된 요오드를 함유하는 결정화물은 100 내지 150℃로 가열될 수 있다. 이러한 가열에 의해 결정화물에 함유된 결정화된 요오드가 용해(액화)되어 분젠반응 공정으로 환류될 수 있다.
이때, 상기 결정화된 요오드를 함유하는 결정화물(結晶化物)의 액화는 상기 잔류 용액의 분리 배출이 이루어진 후 상기 요오드회수기 내에서 수행되어 액화된 결정화물이 요오드회수기에서 배출되어 분젠반응 공정으로 환류될 수 있음은 물론이다.
결정화된 요오드가 제거되어 요오드회수기에서 분리 배출되는 잔류 용액(f4), 실질적인 일 예로, 요오드회수기에서 배출되는 잔류 용액은 전기투석기(EED cell)로 공급된다.
전기투석기는 상기 요오드회수기에서 분리 배출되는 잔류 용액(f4)를 공급받아 HI가 농축된 HI농축액(f5)을 캐소드(cathode)측으로 배출하며, I2가 농축된 I2농축액(f12)을 에노드(anode)측으로 배출한다.
전기투석기의 캐소드측에서 배출되는 HI농축액(f5)는 액내 함유된 HI를 농축하고 I2를 분리하기 위해 증류기(HI distillation column)로 이송된다.
상기 증류기는 상기 전기투석기의 캐소드측에서 배출되는 HI농축액(f12)을 공급받아 증류를 통해 I2를 함유하지 않는 제1스트림(f6)과 I2를 함유하는 제2스트림(f10)을 분리 배출한다.
HI분해기(HI decomposer)는 상기 증류기에서 배출되는 제1스트림(f6)을 공급받아 HI를 H2로 분해하며, HI분해기에서 생성된 생성물(f7)은 수소분리기(H2 separator)로 공급되어 HI분해기에서 생성된 생성물로부터 수소를 분리 배출한다.
수소분리기에서는 수소 스트림(f8) 및 HI분해기에서 생성된 생성물에서 수소가 분리 제거된 요오드화수소 스트림(f9)이 분리 배출되는데, 수소가 분리 제거된 요오드화수소 스트림(f9)과 상기 증류기에서 HI의 증류시의 잔여 스트림인 제2스트림(f10)이 혼합되어 전기투석기에 공급된다.
즉, 상기 전기투석기는 상기 요오드회수기의 잔류액상(F4), 증류기의 제2스트림(f10) 및 수소분리기의 수소가 분리 제거된 요오드화수소 스트림(f9)을 공급받아, HI가 농축된 HI농축액(f5)을 캐소드측에서 배출하며, I2가 농축된 I2 농축액(f12)을 에노드측에서 배출한다. 배출되는 HI 농축액(f5)의 HI는 증류기를 통해 HI분해기로 공급되며, I2 농축액(f12)은 분젠반응 공정에서 유입되는 액-액 분리된 중질상과 혼합되어 요오드회수기로 공급된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수소 생산용 황-요오드 공정에 있어, 상기 요오드화수소 분해 반응 공정은 HI분해기에서 HI의 분해 후 형성된 요오드화수소 용액이 요오드회수기 전단에서 분젠 반응의 요오드화수소 용액과 혼합되어 요오드 회수기로 공급되어, 요오드회수기-전기투석기(cathode)-증류기-HI분해기-수소분리기-전기투석기(anode)-요오드회수기의 폐 순환경로가 형성된다.
즉, 요오드화수소 분해 반응 공정 (HI decomposition process)은 요오드회수기, 전기투석기, 증류기, HI 분해기 및 수소분리기를 포함하며, 요오드회수기, 전기투석기, 증류기, HI 분해기 및 수소분리기에 의한 요오드화수소 분해 반응 내부 공정에서 요오드화수소 함유 용액(f4, f5, f10, f11, f12)이 폐 순환되는 구조를 가지며, 요오드회수기 전단에서 요오드화수소 분해 반응(HI process) 내부 공정을 순환하는 요오드화수소 함유 용액과 분젠반응 공정에서 유입되는 중질상의 요오드화수소 용액이 혼합되어 요오드회수기로 공급된다.
도 2에 기반한 본 발명의 일 실시예에 있어, 잔류 용액으로 전기투석기로 환류되는 요오드화수소용액(f4)은, I2농축액(f12) 및 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액(f1)이 혼합된 요오드화수소용액(f2)에 함유된 HI 몰을 100몰로 하여, 50 내지 90 몰의 HI를 함유하며, 분젠 반응 공정으로 환류되는 환류액(f3)은, I2농축액(f12) 및 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액(f1)이 혼합된 요오드화수소용액(f2)에 함유된 I2 몰을 100몰로 하여, 21 내지 72 몰에 해당하는 요오드를 함유할 수 있다.
도 2에 기반한 본 발명의 일 실시예에 있어, 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액(f1)의 HI : I2 : H2O의 몰비는 1 : 3.0 내지 5.0 : 5.0 내지 6.5이며, 전기투석기에서 배출되는 I2농축액(f12)의 HI : I2 : H2O의 몰비는 1 : 2.0 내지 3.0 : 5.4 내지 7.6이며, 요오드회수기에서 전기투석기로 환류되는 용액(f4)의 HI : I2 : H2O의 몰비는 1 : 1.8 내지 3.0 : 5.0 내지 7.0이며, 요오드회수기에서 분젠 반응 공정으로 환류되는 용액(환류액, f3)의 HI : I2 : H2O의 몰비는 1 : 4.7 내지 9.4 : 7.0 내지 11.7일 수 있다.
도 2에 기반한 본 발명의 일 실시예에 있어, 상기 분젠 반응 공정에서, 요오드화수소용액과 황산용액의 상분리시 요오드화수소용액/황산용액의 부피비가 40 이하이다.
아래의 표 1은 도 2에 기반한 본 발명의 일 실시예에 따른 HI 분해 반응에서각 노드별 물질 수지를 정리 도시한 것이다. 이때, 요오드회수기는 유입되는 요오드화수소용액을 10~30℃로 냉각시켜, 요오드 회수기로 투입된 HI중 85 mol%의 HI를 포함하는 잔류용액을 전기투석기로 환류하며, 결정화된 요오드를 녹인 용액을 분젠 반응 공정으로 배출하는 일 예이며, 냉각 온도에 따른 잔류용액에서 I2/HI의 몰비 평형값은 2.5이었다. 상세하게, 유입되는 요오드화수소 용액을 353K로 온도를 상승시키고 교반하여 완전한 용액상을 제조한 후, 온도를 283~303K로 낮추고 2시간 이상 정치하여 결정화를 수행하였으며, 요오드회수기로 유입된 HI중 50~90 mol%의 HI를 포함하는 요오드가 포화된 잔류 용액으로 분리 배출하였으며, 결정화된 요오드를 함유하는 결정화물을 용융시킨 용액을 분리 배출하였다. 전기투석기의 캐소드에서 HI 농축은 12.5~12.6 mol-HI/kgH2O로 설계되었으며 물 이동도는 2.5로 설계되었다. 이는 요오드화수소 분해 공정에서 통상적으로 사용되는 전기투석기의 농축 한계 및 상온~80℃에서의 물 이동도에 해당한다. 증류기에서는 유입되는 유입액의 HI중 30몰%가 증류탑 상부로 배출되는 것으로 설계하였으며, 상부로 배출되는 HI 1몰당 3.2몰의 H2O가 같이 증류되어 배출되는 것으로 설계하였다. 이는 요오드화수소 분해 공정에서 통상적으로 사용되는 HI 증류기의 증류 효율에 해당한다. HI분해기에서는 HI 분해율을 22%로 설계하였으며, 이는 평형상수 값으로 0.02에 해당하는 수치이며, 요오드화수소 분해 공정에서 통상적으로 사용되는 HI분해기의 평형상수 값에 해당하는 수치이다.
(표 1)
Figure 112012018737823-pat00003
요오드회수기에서의 결정화를 위한 냉각 온도에 따른 상등액의 HI 대비 I2 및 H2O의 몰비를 아래의 표 2에 정리 도시하였다.
(표 2)
Figure 112012018737823-pat00004

표 1 및 표 2에서 알 수 있듯이, 요오드회수기 전단에서 요오드화수소 분해 반응(HI process) 내부 공정을 순환하는 요오드화수소 함유 용액과 분젠반응 공정에서 유입되는 중질상의 요오드화수소 용액이 혼합되어 요오드회수기로 공급됨에 따라, 전기투석기로 유입되는 요오드화수소 용액(잔류용액)에서의 HI:I2의 몰비가 1:1.9~2.2임을 알 수 있다. 또한, 분젠 반응에서 유입되는 중질상의 요오드화수소용액에 함유된 요오드화수소(HI) 대비 분젠반응으로 환류되는 액에 함유된 요오드화수소가 67% 수준으로 감소되어, 분젠반응 공정으로 환류되는 요오드화수소가 현저히 감소됨을 알 수 있으며, 이에 따라, HI 분해 공정에서의 수소 생성량이 증가함을 알 수 있다. 또한, 분젠 반응에서 유입되는 중질상의 요오드화수소용액에 함유된 요오드 대비 분젠반응으로 환류되는 액에 함유된 요오드가 16.5 mol 증가하여 분젠반응의 중질상과 경질상의 상분리가 원활히 수행될 수 있음을 알 수 있다. 일 예로, 표 1과 같은 물질 수지의 경우, 황산상의 조성을 H2SO4:물=1:4로 가정하고, 요오드화수소용액상(HIx상)의 조성을 HI:I2:물=1:4:5로 가정하여 황산상의 밀도는 1.5g/cm3로, 요오드화수소용액상(HIx상)의 밀도를 3.24 g/cm3로 가정할 때, 분젠 반응기에서 예상되는 요오드화수소용액상(HIx상)과 황산상의 부피 비율은 20.4로, 요오드화수소용액상(HIx상)과 황산상의 상분리가 무리 없이 이루어질 수 있는 비율임을 알 수 있다. 또한 분젠 반응기에서 예상되는 요오드화수소용액과 황산상의 부피비율은 HI분해기에 다단 막분리나 수소분리기에서 분리된 액상의 일부를 HI분해기로 환류하여 더욱 줄일 수 있다.
도 3은 분젠반응 공정에서 유입되는 중질상(heavy phase)의 요오드화수소용액에 대해서 결정화에 의한 요오드 제거가 수행되고, 결정화된 요오드를 전기투석기의 에노드(anode)측에서 배출되는 요오드화수소 용액을 이용하여 용해한 후 분젠반응 공정으로 환류하는 경우의 공정도를 도시한 비교예이다. 상기 도 2를 기반한 표1의 결과와 동일한 요오드회수기의 회수 조건, 전기투석 조건, 증류 조건, HI 분해조건을 적용한 경우, 도 3의 비교예에 따른 각 노드의 물질 수지는 아래의 표 3과 같다.
(표 3)
Figure 112012018737823-pat00005
도 3과 같이, 분젠 반응 공정에서 공급되는 중질상의 요오드화수소 용액을 온도를 낮추어 결정화하여 요오드를 침전시키고, 침전된 요오드를 전기투석기의 에노드측에서 공급되는 용액으로 녹여서 분젠 반응 공정으로 환류하는 경우, 대량의 HI 및 물이 분젠반응 공정으로 환류되어, 표 3과 같은 물질 수지 하에서는 분젠 반응기에서 예상되는 요오드화수소용액상(HIx상)/황산상의 비율이 78로 현실적으로 상분리에 어려움이 발생할 수 밖에 없음을 알 수 있다. 설사, HI 분해기에 막분리기를 다단으로 설치하거나 수소분리기 용액중 일부를 HI분해기로 환류시켜 HI 분해율을 설계된 분해율인 22%이상으로 높인다 하더라도, 분젠 반응 공정으로 환류되는 HI 및 물의 양이 많아 상분리의 어려움이 개선되지 못함을 알 수 있다.
도 4는 요오드회수기가 구비되지 않는 경우의 공정도를 도시한 비교예이다.
상기 도 2를 기반한 표1의 결과와 동일한 전기투석 조건, 증류 조건, HI 분해조건을 적용한 경우, 도 4의 비교예에 따른 각 노드의 물질 수지는 아래의 표 4와 같다.
(표 4)
Figure 112012018737823-pat00006
표 4에서 알 수 있듯이, 분젠 반응 공정으로 환류되는 HI(v9의 HI)양과 HI 분해공정으로 유입되는 HI양(v1의 HI)에 큰 차이가 없음을 알 수 있으며, 분젠 반응 공정에서 새로이 생성되는 HIx용액상과 황산용액상은 매우 적으며, 환류되는 HI양이 많음을 알 수 있다. 표 4와 같은 물질 수지 하에서는 분젠 반응기에서 예상되는 요오드화수소용액상(HIx상)/황산상의 비율이 78로 현실적으로 상분리에 어려움이 발생할 수 밖에 없음을 알 수 있다.
도 2, 비교예인 도 3 및 비교예인 도4에서 알 수 있듯이, HI 분해기에서 HI의 분해 후 형성된 요오드화수소 용액 및 HI 증류시 발생하는 요오드가 농축된 하부 스트림(제2스트림)이 요오드회수기 전단에서 분젠 반응의 요오드화수소 용액(중질상)과 혼합되어, 요오드회수기에 유입되는 경우, 분젠 반응 공정으로 환류되는 요오드화수소의 감소가 가능하여 분젠반응 공정에서의 액-액 상분리가 원활히 수행됨을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 요오드화수소용액과 황산용액의 상분리 공정을 포함하는 분젠 반응 공정, 요오드화수소(HI) 분해공정 및 황산분해공정을 포함하는 수소 생산용 황-요오드 공정에 있어,
    상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액과 HI 분해 후 잔류하는 요오드화수소용액이 혼합된 혼합요오드화수소용액을 냉각하여 상기 혼합요오드화수소용액 내 함유된 요오드를 결정화하며,
    결정화된 요오드는 회수하여 분젠 반응 공정으로 환류되고, 결정화된 요오드가 제거된 혼합요오드화수소용액은 요오드화수소(HI) 분해공정으로 환류되고,
    상기 요오드화수소(HI) 분해공정은
    요오드회수기에서 요오드화수소용액을 냉각하여 요오드화수소용액에 함유된 요오드를 결정화시키고, 결정화된 요오드 및 잔류 용액을 분리 배출하며,
    전기투석기에서 상기 요오드회수기에서 배출되는 잔류 용액을 공급받아 HI가 농축된 HI농축액을 캐소드(cathode)측으로 배출하며,
    증류기에서 상기 전기투석기의 캐소드측에서 배출되는 HI농축액을 공급받아 증류를 통해 I2를 함유하지 않는 제1스트림과 I2를 함유하는 제2스트림으로 배출하며,
    HI 분해기에서 상기 증류기에서 배출되는 제1스트림을 공급받아 HI를 H2로 분해하며,
    수소분리기에서 상기 HI 분해기에서 배출되는 스트림을 공급받아 수소를 선택적으로 분리하여 수소 및 수소가 분리된 요오드화수소 스트림을 각각 배출하며,
    상기 전기투석기는 상기 수소분리기에서 수소가 분리된 요오드화수소 스트림 및 상기 증류기에서 배출되는 제2스트림의 혼합액을 공급받아 I2가 농축된 I2농축액을 에노드(anode)측으로 배출하며,
    상기 전기투석기의 에노드(anode)측으로 배출되는 I2농축액 및 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액이 혼합된 요오드화수소용액이 상기 요오드회수기로 공급되어, 결정화된 요오드는 용해되어 분젠 반응 공정으로 환류되며, 결정화된 요오드가 제거된 요오드화수소용액은 잔류 용액으로 상기 전기투석기로 환류되는 수소 생산용 황-요오드 공정.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 요오드 회수기는 상기 I2농축액 및 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액이 혼합된 요오드화수소용액을 20 내지 40℃로 냉각하여 요오드를 결정화시키며, 결정화된 요오드는 100 내지 150℃로 액화되어 분젠 반응 공정으로 환류되는 수소 생산용 황-요오드 공정.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 결정화된 요오드의 분리 회수는 원심분리, 필터링, 침전 또는 용융결정화에 의해 수행되는 수소 생산용 황-요오드 공정.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 잔류 용액으로 상기 전기투석기로 환류되는 요오드화수소용액은, 상기 I2농축액 및 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액이 혼합된 요오드화수소용액에 함유된 HI 몰을 100몰로 하여, 50 내지 90 몰의 HI를 함유하며,
    상기 분젠 반응 공정으로 환류되는 I2는, 상기 I2농축액 및 상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액이 혼합된 요오드화수소용액에 함유된 I2 몰을 100몰로 하여, 21 내지 72 몰에 해당하는 수소 생산용 황-요오드 공정.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 분젠 반응 공정에서 상분리된 요오드화수소용액의 HI : I2 : H2O의 몰비는 1 : 3.0 내지 5.0 : 5.0 내지 6.5이며,
    전기투석기에서 배출되는 I2농축액의 HI : I2 : H2O의 몰비는 1 : 2.0 내지 3.0 : 5.4 내지 7.6이며,
    요오드회수기에서 전기투석기로 환류되는 용액의 HI : I2 : H2O의 몰비는 1 : 1.8 내지 3.0 : 5.0 내지 7.0이며,
    요오드회수기에서 분젠 반응 공정으로 환류되는 용액의 HI : I2 : H2O의 몰비는 1 : 4.7 내지 9.4 : 7.0 내지 11.7인 수소 생산용 황-요오드 공정.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 분젠 반응 공정에서, 요오드화수소용액과 황산용액의 상분리시 요오드화수소용액/황산용액의 부피비가 40 이하인 수소 생산용 황-요오드 공정.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116177486B (zh) * 2023-04-23 2023-08-11 浙江百能科技有限公司 基于高效分层的硫碘循环制氢方法及装置
CN116812865B (zh) * 2023-08-29 2023-12-05 浙江百能科技有限公司 一种热化学硒碘循环制氢同时脱除烟气中co的系统和工艺

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110107105A (ko) * 2010-03-24 2011-09-30 한국원자력연구원 초고온가스로와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정에서 사용되는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110107105A (ko) * 2010-03-24 2011-09-30 한국원자력연구원 초고온가스로와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정에서 사용되는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. KOREAN IND. ENG.CHEM,2002 *
연구과제보고서,2006 *
한국수소 및 신에너지학회 논문집,2006 *

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