KR101658917B1 - 산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법 - Google Patents

산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101658917B1
KR101658917B1 KR1020147029910A KR20147029910A KR101658917B1 KR 101658917 B1 KR101658917 B1 KR 101658917B1 KR 1020147029910 A KR1020147029910 A KR 1020147029910A KR 20147029910 A KR20147029910 A KR 20147029910A KR 101658917 B1 KR101658917 B1 KR 101658917B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
gas
flue gas
rice
industrial flue
Prior art date
Application number
KR1020147029910A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140140610A (ko
Inventor
이롱 첸
얀펭 장
레이밍 타오
웬수에 루오
지롱 왕
지시앙 루오
용지에 수에
Original Assignee
선샤인 카이디 뉴 에너지 그룹 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 선샤인 카이디 뉴 에너지 그룹 컴퍼니 리미티드 filed Critical 선샤인 카이디 뉴 에너지 그룹 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20140140610A publication Critical patent/KR20140140610A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101658917B1 publication Critical patent/KR101658917B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/20—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification
    • A23L5/23—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification by extraction with solvents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/60—Preparation of carbonates or bicarbonates in general
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00—Compounds of iron
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/20—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification
    • A23L5/27—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification by chemical treatment, by adsorption or by absorption
    • A23L5/276—Treatment with inorganic compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L7/00—Cereal-derived products; Malt products; Preparation or treatment thereof
    • A23L7/10—Cereal-derived products
    • A23L7/115—Cereal fibre products, e.g. bran, husk
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법이 개시된다. 산업 연도 가스를 방출하기 위해 사용되는 가스 분산 장치는 물로 채워진 반응 탱크의 바닥에 배치된다. 왕겨를 자루에 담아서 물 저장 반응기에 배치시키고, 자루에 담긴 왕겨를 물 저장 반응기의 수면 아래로 억누르는다. 산업 연도 가스의 양을 제어하여 물 100g당 용해되는 이산화탄소의 양이 대략 1g이 되도록 가스 분산 장치를 통해 물 저장 반응기 속으로 산업 연도 가스를 분사시켜서 탄산 용액을 생성한다. 탄산 용액을 왕겨의 금속 이온과 반응시켜 침전물을 얻는다. 수거된 왕겨를 세척하고, 탈염수로 다시 세척하고, 왕겨를 스퀴징하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거한다.

Description

산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법{METHOD UTILIZING INDUSTRIAL FLUE GAS FOR REMOVING METAL IONS FROM RICE HULLS}
본 발명은 왕겨의 재활용에 관한 것으로서, 보다 상세하게, 산업 연도 가스를 활용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법에 관한 것이다.
세계적으로 중국은 쌀 생산 국가 1위이다. 중국의 2008년 쌀 경작지는 대략 430백만 평(mu)이었고, 총 생산량은 대략 189백만 톤으로서, 거의 40백만 톤의 왕겨를 생산할 수 있다. 세계적으로 왕겨의 연간 총생산량은 68백만 톤 이상이다. 왕겨는 수분, 유기 물질(리그닌, 셀룰로스, 및 헤미셀룰로스), 비정질 실리카, 및 소량의 금속 이온을 포함한다. 전통적으로, 왕겨는 식량으로 사용하기 위해 채프(chaff)로 분쇄된다. 과학과 기술이 발달함에 따라, 왕겨는 전력 생산, 오일과 나노 제품의 생산, 나노 실리카의 준비를 위해 사용된다.
왕겨로부터 실리카를 생산하기 위한 일반적인 방법은: 왕겨를 강산(예, 염산, 황산, 질산 등)과 함께 끓이고; 초순수로 세정하고; 왕겨를 하소시켜 불순물을 대부분 제거하고; 강산에 왕겨를 담가서 고순수를 이용하여 재세척하여 불순물 함량을 감소시키고; 왕겨를 건조시켜서, 연소 또는 화학적 열 분해를 위한 바이오매스 발전소로 이송시켜 나노 실리카를 얻는 단계를 포함한다.
왕겨로부터 금속 이온을 제거하기 위한 전술한 방법은 강산을 사용한다. 강산은 인체에 유해하고 환경을 오염시킨다. 또한, 강산의 처리로부터 나오는 폐수는 직접 배출이 곤란하므로, 처리 비용을 증가시킨다.
전술한 문제점들의 관점에서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 효율이 높고, 환경 친화적이고, 경제적인 방식으로, 산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법은, 1) 물 저장 반응기를 제공하고, 물 저장 반응기의 바닥에 가스 분산 장치를 배치시키는 단계; 2) 물 저장 반응기에 자루에 담긴 왕겨를 배치시키고, 물 저장 반응기의 수면 아래로 자루에 담긴 왕겨를 억누르는 단계; 3) 산업 연도 가스의 양을 제어하여 물 100g당 용해되는 이산화탄소의 양이 대략 1g이 되도록 가스 분산 장치를 통해 물 저장 반응기 속으로 산업 연도 가스를 분사시켜서 탄산 용액을 생성하는 단계; 4) 탄산 용액을 왕겨의 금속 이온과 반응시켜 침전물을 얻는 단계; 5) 단계 4)에서 수거된 왕겨를 세척하고, 탈염수로 다시 세척하고, 왕겨를 스퀴징하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 물 저장 반응기는 6 내지 10m의 깊이를 가진다. 물 저장 반응기의 적절한 깊이는 산업 연도 가스의 이산화탄소가 물에 충분히 용해되어 특정 농도를 가진 탄산 용액을 얻는 것을 보장한다.
바람직하게, 가스 분산 장치는 물을 수평 또는 수직으로 교반시켜 와류를 형성하도록 구성되고 산업 연도 가스가 분사되는 가스 오리피스를 구비한다. 물의 와류는 물의 이산화탄소의 분산 정도를 향상시켜서 탄산의 형성을 촉진한다. 가스 오리피스는 복수의 환형 분포일 수 있고, 접선 방향을 따라 가스를 외측으로 분사한다.
바람직하게, 가스 오리피스는 물 저장 반응기의 바닥보다 적어도 1.5m 더 높다. 탄산은 왕겨와 반응하여 침전물을 생성한다. 침전물이 가스 오리피스를 막는 것을 방지하기 위해, 가스 오리피스는 물 저장 반응기의 바닥보다 적어도 1.5m 더 높다.
바람직하게, 가스 오리피스는 0.005m 내지 0.012m의 구멍 사이즈를 가진다. 가스 오리피스로부터 가스의 분사는 라플라스 방정식 즉, 구형 표면의 부가 압력이 장력 계수에 비례하고 구형 반경의 반지름에 반비례하는 관계를 만족시킨다. 표면 장력 계수가 일정할 때, 반지름이 작아질수록 부가 압력은 더 커진다. 가스 오리피스가 더 작아질수록 분사되는 거품이 더 작아지고, 표면 장력이 급속히 감소되고, 거품이 터져서, 이산화탄소가 물과 접촉하는 영역이 증가되어, 탄산의 형성이 가속화된다.
바람직하게, 가스 분산 장치는 다수의 미세다공성 폭기 장치(aerator)를 더 구비하고, 산업 연도 가스는 미세다공성 폭기 장치로부터 분사된다. 미세다공성 폭기 장치는 물에서 이산화탄소의 분해를 향상시키도록 구성된다.
본 발명의 바람직한 다른 예시적 실시예에 따른 산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법은, 1) 미세다공성 폭기 장치를 구비하고 하부에 배치된 가스 분배기 및 상부에 배치된 액체 분배기를 구비하고, 리사이클 액체 출구가 상부에 배치되고 침전물 출구가 바닥에 배치된 반응 탱크를 제공하는 단계; 2) 반응 탱크를 왕겨와 물로 채우고 가스 출구를 닫아서, 가스 분배기의 미세다공성 폭기 장치로부터 산업 연도 가스를 분사시키는 단계; 3) 물 100g 당 이산화탄소가 4g이 되도록, 산업 연도 가스의 이산화탄소를 물에 용해시켜서, 탄산 용액을 얻는 단계; 4) 탄산 용액을 왕겨의 금속 이온과 반응시켜 침전물을 생성하는 단계; 및 5) 단계 4)에서 수거된 왕겨를 세척하고, 탈염수로 다시 세척하여, 왕겨를 스퀴징하여, 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 단계를 포함한다.
산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법의 원리는 다음과 같이 요약된다. 산업 연도 가스의 이산화탄소는 물에 용해되어 왕겨를 산성화시키는데 사용되는 이산화탄소를 얻고, 이산화탄소는 알루미늄, 칼슘, 마그네슘, 철, 망간과 같은 금속 이온과 반응하여 상응하는 불용성 염을 얻는다. 침전물은 탄산염 또는 금속 산화물이다. 따라서, 왕겨의 금속 이온이 효과적으로 제거될 수 있다. 이산화탄소는 무극성 분자이지만, 강한 극성 용매에 용해될 수 있고, 그것의 분해성(dissolubility)은 온도, 압력, 및 용매의 성질에 관계된다. 온도가 증가 될수록, 이산화탄소의 분해성이 감소된다. 정상 온도 및 압력에서, 포화 수용액의 이산화탄소 체적과 물의 체적은 거의 1:1이다. 대부분의 이산화탄소는 물 분자에 약하게 결합되어 수화물 분자를 형성하고, 이산화탄소의 작은 부분만 탄산 형태로 침전된다. 저 농도의 탄산은 다량의 왕겨를 처리할 수 없다. 이산화탄소의 압력이 0.5MPa보다 낮을 때, 분해성은 압력에 비례하고, 압력이 0.5MPa보다 높을 때, 탄산의 형성 때문에, 압력의 증가에 의해, 이산화탄소의 분해성이 급속히 증가된다. 따라서, 왕겨의 금속 이온을 제거하기 위해 물에 있는 이산화탄소의 농도를 향상시킴에 있어서, 이산화탄소 압력을 증가시키는 것이 핵심 요소이다.
액체 표면의 이산화탄소의 균형 압력을 향상시키기 위한 3가지 방식이 있다. 첫째는 물의 압력을 사용하는 것이고, 둘째는 가스 분산 장치를 배치하는 것이고, 셋째는 밀폐 탱크의 액체 표면의 가스 압력을 증가시키는 것이다. 본 발명의 하나의 방법은 물의 압력과 가스 분산 장치를 이용하는 물 저장 반응기를 배치하여 물의 이산화탄소의 분해를 향상시키는 것이다. 본 발명의 다른 방법은 액체 표면의 이산화탄소의 압력을 향상하기 위해 밀폐된 공간을 이용하는 반응 탱크를 배치시켜, 이산화탄소의 분해를 촉진하는 것이다.
물 저장 탱크를 이용하는 본 발명의 방법은 하나의 사이클을 위해 다량의 왕겨를 처리할 수 있고, 관련 장비가 간단하고 동작이 용이하다. 본 방법은 왕겨의 금속 이온과 분진을 제거할 수 있어서, 1차적 터프(tough) 처리에 특히 적합하다.
반응 탱크를 이용하는 본 발명의 방법은 제어가능한 반응 조건들, 높은 이산화탄소 용해성, 및 고효율을 가짐으로써 2차적인 미세 처리에 특히 적합하다.
강산을 이용한 금속 이온의 제거를 위한 종래의 방법들과 비교하여, 본 발명의 방법들은 다음과 같은 효과를 가진다.
1. 탄산은 약산성을 가지고, 환경 오염 문제가 적다. 발전소 연도 가스 또는 배기 가스를 포함하는 산업 연도 가스로부터 나오는 이산화탄소가 왕겨로부터 금속 이온의 제거에 이용되어, 비용을 절감하고 환경 오염을 방지한다. 12MW 발전 유니트가 설비된 바이오매스 발전소는 이산화탄소 비율이 대략 적어도 10%이고, 이산화탄소 함량은 대략 67.8천 톤을 기준으로, 연간 678천 톤의 산업 연도 가스를 생성한다. 이산화탄소를 완전히 사용하게 되면 상당한 경제적 가치를 생산하게 될 것이다.
2. 왕겨의 산성화는 침전물, 및 나트륨, 칼륨, 질소, 인, 황과 같은 용해성 물질을 포함하는 용액을 생성한다. 용액은 식물 경작을 위한 직접 배양액으로서 사용될 수 있다. 침전물은 환경 오염이 없는 건설 재료 또는 첨가물로서 사용될 수 있다. 종래의 방법에 사용되는 강산은 환경을 오염시키고, 재활용 비용이 매우 높다.
3. 2회 세척되고, 탈염수로 스퀴징되고 건조된 후, 산성화된 왕겨는 연소 또는 열분해를 위한 바이오매스 발전소로 직접 전송되어 나노 실리카를 생성할 수 있다. 만약, 왕겨가 강산에 의해 처리되면, 고온의 하소(calcination)가 필요하고, 강산에 침수시켜야 하고, 고 순수로 세정하여 건조해야 하는 매우 복잡한 과정을 거치게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 있어서, 산업 연도 가스가 물에 도입되어 이산화탄소가 물에 분해되어 탄산을 생성한다. 탄산은 물에 침수된 왕겨와 반응하여 금속 이온을 제거한다. 세정 및 건조된 후, 처리된 왕겨는 연소 또는 열 분해를 위한 바이오매스 발전소로 직접 전송될 수 있으므로, 고온 하소시킬 필요없이 나노 실리카를 생성할 수 있다. 본 발명의 실시예들의 방법은 산업 연도 가스를 재사용하여, 방출을 감소시켜서 환경 친화적이며, 오염이 낮으며, 에너지 소비가 낮고, 효율이 높다.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 물 저장 반응기의 단면도이다.
도 2는 도 1의 물 저장 반응기의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 반응 탱크의 단면도이다.
본 발명을 보다 더 상세히 설명하기 위해, 산업 연도 가스를 활용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하기 위한 방법에 대한 상세한 실험들이 설명된다. 이어지는 예들은 본 발명을 단지 예시적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명을 한정하는 것이 아님을 유의해야 한다.
Example 1
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하기 위한 방법은 다음과 같다.
1. 7m의 깊이와 100m의 길이와 폭을 각각 가진 물 저장 반응기가 마련된다. 산업 연도 가스를 도입하기 위한 25개의 가스 분산 장치들(2)이 물 저장 반응기(1)의 바닥에 배치되었다. 가스 분산 장치들(2)은 물을 수평 또는 수직으로 교반시켜 와류를 형성하도록 구성된 가스 오리피스(미도시)를 구비한다. 산업 연도 가스는 가스 오리피스로부터 분사된다. 가스 오리피스는 물 저장 반응기의 바닥보다 1.5m 더 높이 배치되었고, 0.01mm의 구멍 사이즈를 가졌다. 가스 분산 장치들(2)은 다수의 미세다공성 폭기 장치를 더 구비하고, 산업 연도 가스는 미세다공성 폭기 장치로부터 분사된다.
2. 왕겨(5)는 자루에 담겨져서, 물 저장 반응기(1)에 배치되어, 프레스 바아를 사용하여 물 저장 반응기의 수면보다 낮아지도록 하방으로 압력을 부가 하였다.
3. 바이오매스 발전소로부터 방출되는 산업 연도 가스는 분진 수거 장치에 의해 여과되어, 가스 분산 장치들에 연결된 가스 메인(4)에 의해 수용되었다. 산업 연도 가스는 가스 분산 장치들(2)을 통해 5.5m 깊이의 물속으로 분사되었다. 그러한 조건에서, 물에서 이산화탄소의 분해량은 정상 온도 및 압력 하의 그것과 비교하여 5배 즉, 물 100g당 이산화탄소 1g이 분해되어 증가되었다. 따라서, 탄산 용액이 얻어져서, 왕겨(5)를 산성화시킬 수 있었다. 왕겨의 금속 이온은 탄산 용액과 반응하여 침전물을 생성하였다. 그 후, 왕겨는 세척되었고, 탈염수와 함께 스퀴징되어 왕겨(5)로부터 금속 이온이 제거되었다.
침전물 이외에, 왕겨의 산성화 역시 용액을 생성하였다. 용액은 질소, 인, 칼륨, 나트륨 및 소량의 유기 분자들이 풍부하였다. 침전물은 주로 탄산염 및 알루미늄, 칼슘, 마그네슘, 철, 및 망간과 같은 금속 산화물이었다. 산업 연도 가스의 불용성 물질과 분진이 물 저장 반응기의 바닥에 침전되었다. 왕겨의 처리 기간은 6일 동안 지속되었다. 그 후, 왕겨는 2회 세척되었고, 탈염수가 부가된 후 스퀴징되었다. 그러한 단계들 후, 금속 이온의 60 내지 75%가 제거되었다. 각각의 사이클 동안, 왕겨의 처리량은 대략 2500톤에 달하였다.
Example 2
도 3에 도시된 바와 같이, 산업 연도 가스를 활용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하기 위한 방법이 아래에서 상세히 설명된다.
15m의 높이와 1000m3의 내부 용량을 가진 반응 탱크(13)가 마련되었다. 미세다공성 폭기 장치를 구비하는 가스 분배기(7)는 반응 탱크(13)의 하부에 배치되었다. 리사이클 액체 출구(6)는 가스 분배기(7) 아래의 반응 탱크(13)의 벽에 배치되었다. 가스 출구(10)는 반응 탱크(13)의 정상에 배치되었고, 침전물을 수납하기 위해 콘(cone)이 반응 챔버의 바닥에 배치되었다. 콘의 바닥에는 침전물 출구(8)가 배치되었다. 디미스터(demister)(12)와 액체 분배기(11)는 반응 탱크(13)의 상부에 배치되었다. 디미스터(12)는 액체 분배기(11) 위에 배치되었다.
우선, 반응 탱크(13)는 왕겨와 물로 채워졌다. 왕겨는 수면에 부유되었고, 액체 분배기(11)의 아래에 있었다. 가스 출구(10)는 닫혀졌다. 산업 연도 가스는 가스 분배기(7)의 미세다공성 폭기 장치로부터 분사되었다. 그러한 조건들 하에서, 반응 탱크(13)의 산업 연도 가스의 압력이 점차적으로 증가되었다. 물에 있는 이산화탄소의 분해량은 정상 온도와 압력 하의 그것과 비교하여 20배 즉, 물 100g당 이산화탄소 4g이 증가되었다. 따라서, 탄산 용액이 얻어졌고, 이것은 왕겨(5)의 산성화를 촉진시켰다. 탄산 용액은 액체 분배기(11)로부터 왕겨(5)에 분사되어, 왕겨의 금속 이온이 탄산 용액과 반응하여 침전물을 생성하였다. 그 후, 왕겨(5)는 세척되어 탈염수로 스퀴징된 후, 왕겨(5)로부터 금속 이온을 제거하였다.
그러한 단계들 후, 금속 이온의 80%가 제거되었다. 각각의 단계 동안, 왕겨의 처리량은 대략 100톤에 이르렀다.
Example 1의 물 저장 탱크와 Example 2의 반응 탱크가 사용을 위해 결합되면, 즉, 물 저장 반응기(1)가 1차 처리를 위해 사용되고, 반응 탱크(3)가 2차 처리를 위해 사용되면, 결과적인 왕겨가 탈염수를 3회 사용하여 세척 및 스퀴징됨으로써, 금속 이온의 90%가 제거된다.
Example 1, Example 2 및 그 결합의 방법들에 의해 처리된 후의 왕겨의 금속 잔유물은 다음 표에 열거되어 있다.

샘플
요소		 성분 (%)
금속
함량
SiO2 Al Fe Mn Mg Ca Cu Zn Ti K Na 기타
왕겨원료


함량
(wt.%)		 80.5 3.80 0.44 0.2 2.71 3.56 0.027 0.003 0.31 2.8 1.53 4.12 15.38
Example 1의 방법 88.3 1.3 0.2 0.1 1.0 1.1 0.025 0.002 0.2 1.4 1 2.4 6.33
Example 2의 방법 94.7 0.7 0.18 0.06 0.5 0.6 0.015 0.001 0.15 0.5 0.6 2 3.30
조합 방법 97.5 0.4 0.1 0.03 0.2 0.2 0.01 0 0.1 0.2 0.3 1 1.54
위의 표에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명의 방법은 강산을 이용하는 방법과 비교하여 산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 효과가 동일하고, 결과적인 왕겨는 바이오매스 발전소용 실리카 침전물의 조건을 완벽하게 만족시킬 수 있다.
1...물 저장 반응기 2...가스 분산 장치
4...가스 메인 5...왕겨
6...리사이클 액체 출구 7...가스 분배기
8...침전물 출구 10...가스 출구
11...액체 분배기 12...디미스터
13...반응 탱크

Claims (7)

  1. 산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법에 있어서,
    1) 물 저장 반응기(1)를 제공하고, 물 저장 반응기의 바닥에 가스 분산 장치(2)를 배치시키는 단계;
    2) 왕겨를 자루에 담아서 물 저장 반응기(1)에 배치시키고, 자루에 담긴 왕겨를 물 저장 반응기의 수면 아래로 억누르는 단계;
    3) 산업 연도 가스의 양을 제어하여 물 100g당 용해되는 이산화탄소의 양이 1g이 되도록 가스 분산 장치를 통해 물 저장 반응기 속으로 산업 연도 가스를 분사시켜서 탄산 용액을 생성하는 단계;
    4) 탄산 용액을 왕겨의 금속 이온과 반응시켜 침전물을 얻는 단계; 및
    5) 단계 4)에서 수거된 왕겨를 세척하고, 탈염수로 다시 세척하고, 왕겨를 스퀴징하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    물 저장 반응기(1)는 6 내지 10m의 깊이를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    가스 분산 장치(2)는 물을 수평 또는 수직으로 교반시켜 와류를 형성하도록 구성되고 산업 연도 가스가 분사되는 가스 오리피스를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    가스 오리피스는 물 저장 반응기의 바닥보다 적어도 1.5m 더 높은 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    가스 오리피스는 0.005m 내지 0.012m의 구멍 사이즈를 가진 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    가스 분산 장치(2)는 다수의 미세다공성 폭기 장치(aerator)를 더 구비하고, 산업 연도 가스가 미세다공성 폭기 장치로부터 분사되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법에 있어서,
    1) 미세다공성 폭기 장치를 구비하고, 하부에 배치된 가스 분배기(7) 및 상부에 배치된 액체 분배기(11)를 구비하고, 리사이클 액체 출구(6)가 상부에 배치되고, 침전물 출구(8)가 바닥에 배치된 반응 탱크(13)를 제공하는 단계;
    2) 반응 탱크(13)를 왕겨(5)와 물로 채우고 가스 출구(10)를 닫아서, 가스 분배기(7)의 미세다공성 폭기 장치로부터 산업 연도 가스를 분사시키는 단계;
    3) 물 100g 당 이산화탄소가 4g이 되도록, 산업 연도 가스의 이산화탄소를 물에 용해시켜서, 탄산 용액을 얻는 단계;
    4) 탄산 용액을 왕겨의 금속 이온과 반응시켜 침전물을 생성하는 단계; 및
    5) 단계 4)에서 수거된 왕겨(5)를 세척하고, 탈염수로 다시 세척하여, 왕겨(5)를 스퀴징하여, 왕겨(5)로부터 금속 이온을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020147029910A 2012-03-26 2013-03-05 산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법 KR101658917B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210082138.1 2012-03-26
CN201210082138.1A CN102616793B (zh) 2012-03-26 2012-03-26 利用工业烟气去除稻壳中金属离子的方法
PCT/CN2013/072165 WO2013143377A1 (zh) 2012-03-26 2013-03-05 利用工业烟气去除稻壳中金属离子的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140140610A KR20140140610A (ko) 2014-12-09
KR101658917B1 true KR101658917B1 (ko) 2016-09-22

Family

ID=46557079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147029910A KR101658917B1 (ko) 2012-03-26 2013-03-05 산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법

Country Status (16)

Country Link
US (1) US9560867B2 (ko)
EP (1) EP2832692A4 (ko)
JP (1) JP5916941B2 (ko)
KR (1) KR101658917B1 (ko)
CN (1) CN102616793B (ko)
AP (1) AP3550A (ko)
AU (1) AU2013242721B2 (ko)
BR (1) BR112014023645B1 (ko)
CA (1) CA2867364C (ko)
IN (1) IN2014MN02033A (ko)
MX (1) MX358666B (ko)
MY (1) MY165752A (ko)
RU (1) RU2567629C1 (ko)
SG (1) SG11201405936TA (ko)
WO (1) WO2013143377A1 (ko)
ZA (1) ZA201407710B (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102616793B (zh) * 2012-03-26 2014-02-26 阳光凯迪新能源集团有限公司 利用工业烟气去除稻壳中金属离子的方法
CN103693650B (zh) * 2013-12-25 2015-11-18 中盈长江国际新能源投资有限公司 利用生物质电厂稻壳灰和烟道气生产纳米二氧化硅和纳米碳酸钙的方法
CN115245191B (zh) * 2022-01-24 2023-11-14 王娜 一种大米的脱镉方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1293008A (en) 1917-09-13 1919-02-04 Joseph M Fornaris And Co Process for the extraction of silica from rice-hulls, &c.
US5833940A (en) 1987-07-28 1998-11-10 Enviroguard, Inc. Production of soluble silicates from biogenetic silica

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE775846A (fr) * 1970-12-08 1972-05-26 Kali Chemie Ag Procede de fabrication de carbonate alcalin
DE3545679A1 (de) * 1985-12-21 1987-06-25 Messerschmitt Boelkow Blohm Verfahren zur entsorgung der organischen hausmuellfraktion
JPH0757684B2 (ja) * 1986-06-03 1995-06-21 大機ゴム工業株式会社 モミガラから高純度シリカを製造する方法
GB8717861D0 (en) * 1987-07-28 1987-09-03 Enviroguard Inc Soluble silicates
JPH01261289A (ja) * 1988-04-12 1989-10-18 Mikio Kususe 籾殻の処理方法
CN1123807A (zh) * 1994-12-01 1996-06-05 赵志祥 用谷壳生产白炭黑的方法
RU2161124C1 (ru) * 1999-09-16 2000-12-27 Виноградов Виктор Владимирович Способ подготовки рисовой шелухи для получения высокочистого диоксида кремния
CN1116128C (zh) * 2001-05-25 2003-07-30 吉林大学 一种稻壳的综合利用方法
CN100396610C (zh) * 2003-02-18 2008-06-25 雷吉斯特印度科学院 从稻壳灰生产沉淀二氧化硅的方法和装置
CN1202993C (zh) * 2003-05-20 2005-05-25 吉林大学 一种从稻壳制备高纯纳米二氧化硅的方法
US7588745B2 (en) * 2004-04-13 2009-09-15 Si Options, Llc Silicon-containing products
US7270794B2 (en) * 2005-03-30 2007-09-18 Shipley Larry W Process for recovering useful products and energy from siliceous plant matter
FI118629B (fi) * 2005-06-15 2008-01-31 Metso Power Oy Menetelmä ja laitteisto hiilidioksidin poistamiseksi rikkidioksidipitoisista savukaasuista
CN101077920A (zh) * 2006-05-26 2007-11-28 龚克成 用废料和co2生产纳米复合材料的方法
US7998448B2 (en) * 2006-10-27 2011-08-16 Kurimoto, Ltd. Amorphous silica and its manufacturing method
JP5069056B2 (ja) * 2007-08-06 2012-11-07 勝義 近藤 重金属汚染土壌の浄化方法
US20090065435A1 (en) * 2007-09-10 2009-03-12 Powell Intellectual Property Holdings, Llc Modified Biogenic Silica and Method for Purifying a Liquid
US7749476B2 (en) * 2007-12-28 2010-07-06 Calera Corporation Production of carbonate-containing compositions from material comprising metal silicates
CN102065978A (zh) * 2008-06-19 2011-05-18 国际壳牌研究有限公司 从气体中除去二氧化碳的方法
WO2010017364A2 (en) * 2008-08-06 2010-02-11 Mayaterials, Inc. Low cost routes to high purity silicon and derivatives thereof
CN101391778B (zh) * 2008-10-09 2011-01-05 江南大学 一种以稻壳灰为原料制备高纯度白炭黑的方法
CN101392270A (zh) * 2008-11-04 2009-03-25 安徽六安市春成绿色化工有限公司 利用稻壳生产天然气的生产工艺
KR101352442B1 (ko) * 2009-04-22 2014-01-16 제이에프이 엔지니어링 가부시키가이샤 바이오매스의 세정 방법, 바이오매스탄의 제조 방법 및, 수직형로의 조업 방법
WO2011021208A1 (en) * 2009-07-05 2011-02-24 Steer Engineering Private Limited A system and method for processing biomass
CN101704526B (zh) * 2009-10-13 2011-05-04 李洪锡 一种利用气化后剩余稻壳灰生产白炭黑和活性炭的方法
CN101746767A (zh) * 2009-12-17 2010-06-23 昆明理工大学 一种制备高纯球形纳米二氧化硅的方法
RU2436730C1 (ru) * 2010-05-31 2011-12-20 Виктор Владимирович Виноградов Способ переработки рисовой шелухи
CN101941704A (zh) * 2010-09-03 2011-01-12 吉林大学 一种稻壳灰制备二氧化硅的新方法
CN102653406A (zh) * 2012-01-05 2012-09-05 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 一种含有无定形二氧化硅的生物质的综合利用方法
JP2013178178A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Idec Corp 洗浄方法
JP5938979B2 (ja) * 2012-03-23 2016-06-22 日本製紙株式会社 植物系原料の処理方法
CN102616793B (zh) * 2012-03-26 2014-02-26 阳光凯迪新能源集团有限公司 利用工业烟气去除稻壳中金属离子的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1293008A (en) 1917-09-13 1919-02-04 Joseph M Fornaris And Co Process for the extraction of silica from rice-hulls, &c.
US5833940A (en) 1987-07-28 1998-11-10 Enviroguard, Inc. Production of soluble silicates from biogenetic silica

Also Published As

Publication number Publication date
RU2567629C1 (ru) 2015-11-10
US20140377422A1 (en) 2014-12-25
US9560867B2 (en) 2017-02-07
MY165752A (en) 2018-04-23
CA2867364A1 (en) 2013-10-03
ZA201407710B (en) 2015-12-23
AU2013242721A1 (en) 2014-10-30
AP2014008028A0 (en) 2014-10-31
EP2832692A4 (en) 2016-01-27
BR112014023645B1 (pt) 2020-11-24
JP5916941B2 (ja) 2016-05-11
CN102616793B (zh) 2014-02-26
JP2015517898A (ja) 2015-06-25
MX2014010961A (es) 2015-02-24
IN2014MN02033A (ko) 2015-08-14
CN102616793A (zh) 2012-08-01
WO2013143377A1 (zh) 2013-10-03
KR20140140610A (ko) 2014-12-09
CA2867364C (en) 2017-08-15
SG11201405936TA (en) 2014-11-27
AU2013242721B2 (en) 2015-12-03
MX358666B (es) 2018-08-31
AP3550A (en) 2016-01-15
EP2832692A1 (en) 2015-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102247748B (zh) 一种乙二醛硝酸氧化生产乙醛酸的尾气处理方法和处理系统
KR101658917B1 (ko) 산업 연도 가스를 이용하여 왕겨로부터 금속 이온을 제거하는 방법
RU2010153978A (ru) Способ и система очистки биогаза для извлечения метана
CN103539112A (zh) 一种活性炭酸洗工艺及酸洗系统
CN101269320A (zh) 钙基二氧化碳吸附剂的制备方法
CN104232124A (zh) 一种生物质裂解炭化气化装置
CN202430085U (zh) 一种污泥绝量化的污水处理系统设备
US9127022B2 (en) Method for preparing surface-modified nanosilicon dioxide from rice hulls
CN101759150B (zh) 一种氯化氢气体的干燥方法
CN107312183A (zh) 一种硝基腐殖酸钾的环保生产工艺
EP3439767B1 (en) Sulfur dioxide removal from waste gas
CN101891164A (zh) 一种立方氮化硼提纯方法
CN107051171A (zh) 一种双塔镁法烟气脱硫工艺
CN111068501A (zh) 一种同时脱除硫化氢和氨气废气的吸收分解液、方法和装置
CN201825828U (zh) 含油泥砂处理装置
CN107400244A (zh) 一种硝基黄腐酸钾的环保生产工艺
CN203890116U (zh) 一种箱式臭氧反应器
CN206372785U (zh) 一种自清洁肥料造粒机
CN210163144U (zh) 一种烷基化废硫酸生产硫酸镁的装置
CN208824229U (zh) 一种超级电容炭脱硫装置
RU2359903C1 (ru) Способ получения углеродного адсорбента низкой зольности
CN202538657U (zh) 含二氧化碳烟气水中分散溶解装置
CN205856413U (zh) 一种刮板式超声波洗煤机设备
CN203315993U (zh) 一种处理硫酸尾气二氧化硫的装置
CN116850756A (zh) 一种基于离子液体吸收和电解的VOCs废气处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200305

Year of fee payment: 4