KR101831971B1 - 발전회를 이용한 복합탄산칼슘 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 발전소 연소실에 투입되는 석회석을 파쇄하여 준비하는 단계(제1단계); 상기 연소실에 석회석을 첨가하여 연소시킨 이후에 발전회를 회수하고 첨가된 석회석의 함량에 따라 물을 첨가시켜 혼합물을 제조하는 단계(제2단계); 상기 혼합물에 발전소의 배연가스를 주입하여 탄산칼슘을 형성하는 단계(제3단계); 및 상기 탄산칼슘이 형성된 혼합물을 고액분리하여 탄산칼슘을 회수하는 단계(제4단계);를 포함하는 발전회를 이용한 복합탄산칼슘 제조방법을 제공한다.
따라서 다량으로 발생하는 석탄화력발전소의 발전회를 이용하여 이산화탄소를 고용화하는 탄산염을 생성하되, 가속탄산화를 통한 탄산화효율을 증가시켜 이산화탄소 고용율을 크게 증가시킨 복합탄산칼슘을 제조할 수 있다.

Description

발전회를 이용한 복합탄산칼슘 제조방법{Preparing method for complex calcium carbonate using coal ash}
본 발명은 복합탄산칼슘의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비회 및 저회를 포함하는 석탄화력발전소 발전회의 이산화탄소 고용화를 통하여 환경친화적인 복합탄산칼슘의 제조방법에 관한 것이다.
에너지 소비의 전기화 현상 심화로 전력수요가 증가함에 따라 한국 정부는 제7차 전력수급계획 및 제2차 에너지기본계획에 따라 원전 13기, 액화천연가스(LNG) 화력 14기, 석탄화력 20기의 신규 발전소를 증설할 계획이다. 이에 20기의 신규 석탄화력발전소가 건설됨에 따라 발전회(ash) 및 이산화탄소의 발생량이 증가할 것으로 예상되며, 기후변화 대응을 위한 에너지 산업의 변화 및 산업수요 변화에 따른 이산화탄소 저감 등의 융합신기술 확보가 사회적, 기술적으로 요구되고 있는 상황이다.
일반적으로 1 GW급 석탄화력발전소에서 32만톤의 발전회가 발생되며, 2010년 국내 석탄화력발전소에서 발생된 발전회는 연간 약 740만 톤이며, 7차 전력수급계획에 따라 현재의 2배 수준인 연간 약 1,500만 톤의 수준으로 증가할 것으로 예상된다.
석탄화력발전소의 발전회를 재활용하는 방법으로, 한국 공개특허 10-2010-0003186에는 화력발전소의 바닥재(bottom ash) 재처리방법을 개시하고 있으며, 더욱 상세하게는 화력발전소에서 유연탄의 연소시 불완전연소에 의한 부산물인 바닥재를 완전 연소 처리하여 미연소입자가 전혀 섞이지 않은 순수 애쉬로 재처리함으로써 바닥재의 재활용이 가능하도록 구성되는 화력발전소의 바닥재 재처리방법을 제공하고 있다.
한편 미분탄 화력발전소에서 발생하는 발전회를 탄산염 광물로 활용하고자 하는 노력이 전개되어 왔다. 발전회에는 알칼리성 금속 성분이 상당량 포함되어 있는데 특히 Class C 비산재와 갈탄 비산재는 CaO 및 MgO 조성이 매우 높고 탈황 설비에서(Flue gas desulfurization, FGD) 발생되는 비산재의 CaO 농도는 특히 높다.
산업부산물의 재활용이라는 측면과 CO2 배출량이 많은 석탄 화력발전소 현장에서 바로 비산재를 이용함으로써 수송거리와 비용을 최소화할 수 있는 경제적 효과를 기대할 수 있기 때문이다.
비산재는 석탄의 성상, 산지, 보일러의 연소 조건에 따라 그 특성이 다르지만 현재 발생하는 비산재의 대부분은 시멘트 및 콘크리트 첨가제로 사용되고 있다. 그러나 세계적으로 봤을 때 그 사용량은 배출량의 30% 정도에 불과하다.
따라서, 석탄화력발전소에서 발생되는 발전회 및 이산화탄소 발생 증대, 발전회 처리장 용량 한계와 재활용량 및 수준의 정체로 인해 적절한 발전회 처리방안 및 추가적 환경 문제가 우려되고 있어, 이에 따른 발전회와 이산화탄소를 활용하기 위한 기술적 방법이 필요한 실정이다.
한국 공개특허 10-2010-0003186
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 석탄화력발전소에서 발생되는 발전회와 이산화탄소를 활용하되, 발전회 내에 포함되어 있는 산화칼슘(CaO)을 이산화탄소와 반응시킴으로써 발전회의 콘크리트 혼화재로 활용되는 발생되는 문제점을 보완하고 이산화탄소가 고용된 복합탄산칼슘 제조방법을 제공하는 데 있다.
특히 저급 석탄을 포함하는 순환유동층 발전소에서 배출되는 산화칼슘이 풍부한 순환유동층 발전소의 발전회를 이용한 새로운 재활용 방법을 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 발전소 연소실에 투입되는 석회석을 파쇄하여 준비하는 단계(제1단계); 상기 연소실에 석회석을 첨가하여 연소시킨 이후에 발전회를 회수하고 첨가된 석회석의 함량에 따라 물을 첨가시켜 혼합물을 제조하는 단계(제2단계); 상기 혼합물에 발전소의 배연가스를 주입하여 탄산칼슘을 형성하는 단계(제3단계); 및 상기 탄산칼슘이 형성된 혼합물을 고액분리하여 탄산칼슘을 회수하는 단계(제4단계);를 포함하는 발전회를 이용한 복합탄산칼슘 제조방법을 제공한다.
또한 상기 석회석을 준비하는 단계는 상기 석회석을 평균직경 5 ~ 20 mm로 파쇄할 수 있다.
또한 상기 혼합물을 준비하는 단계는 상기 석회석과 물을 1 : 1 ~ 2의 몰비(molar ratio)로 첨가하여 혼합물을 슬러리 형태로 형성할 수 있다.
또한 상기 배연가스는 이산화탄소와 황산화물(SOx)을 함유할 수 있다.
또한 상기 배연가스를 주입하여 탄산칼슘을 형성하는 단계는 배연가스 내 황산화물의 황에 대하여 석회석의 칼슘의 비율(Ca/S ratio)을 1 : 1 ~ 1.2의 몰비로 배연가스를 도입할 수 있다.
또한 상기 혼합물에 배연가스를 주입하는 단계는 10 내지 50 bar 압력으로 혼합물에 주입할 수 있다.
또한 상기 혼합물에 배연가스를 주입하는 단계에서 30 내지 60 ℃의 온도를 유지할 수 있다.
또한 상기 혼합물에 배연가스를 주입하여 탄산칼슘을 형성하는 단계는 상기 혼합물의 pH가 6.5 이하의 상태인 경우 배연가스의 주입을 중지할 수 있다.
또한 상기 고액분리는 20 mmHg 내지 500 mmHg로 감압하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 다량으로 발생하는 석탄화력발전소의 발전회를 이용하여 이산화탄소를 고용화하는 탄산염을 생성하되, 가속탄산화를 통한 탄산화효율을 증가시켜 이산화탄소 고용율을 크게 증가시킨 복합탄산칼슘을 제조할 수 있다.
또한 최근 저급 석탄을 이용한 순환유동층 발전소의 사용이 증가됨에 따라 콘크리트 혼돠재 등으로 재활용 시 문제가 되는 순환유동층 발전회를 재활용함과 동시에, 발전소 등 산업에서 발생되는 이산화탄소를 저감할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발전회를 이용한 복합탄산칼슘 제조방법의 공정 순서를 나타낸 공정흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발전회 바닥재(bottom ash) 및 비산재(fly ash)의 X선 회절 분석을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발전회 바닥재(bottom ash) 및 비산재(fly ash)의 수화반응에 따른 pH 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발전회를 이용한 복합탄산칼슘의 제조방법에 있어서, 탄산화공정에 따른 발전회의 X선 회절분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발전회의 탄산화반응 전후의 열중량분석결과를 타나낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
나아가, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 발전회를 이용한 복합탄산칼슘의 제조방법은 발전소 연소실에 투입되는 석회석을 파쇄하여 준비하는 단계(제1단계); 상기 연소실에 석회석을 첨가하여 연소시킨 이후에 발전회를 회수하고 첨가된 석회석의 함량에 따라 물을 첨가시켜 혼합물을 제조하는 단계(제2단계); 상기 혼합물에 발전소의 배연가스를 주입하여 탄산칼슘을 형성하는 단계(제3단계); 및 상기 탄산칼슘이 형성된 혼합물을 고액분리하여 탄산칼슘을 회수하는 단계(제4단계);를 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발전회를 이용한 복합탄산칼슘 제조방법의 공정 순서를 나타낸 공정흐름도이다.
여기서, 상기 복합탄산칼슘은 이산화탄소의 탄산화공정에 의하여 생성되어 이산화탄소 고용율이 매우 높은 탄산칼슘을 의미한다.
도 1을 참조하면, 발전소 연소실에 투입되는 석회석을 파쇄하여 준비하는 단계에서 우선 석회석을 평균직경 5 ~ 20 mm로 파쇄할 수 있다(S100).
상기 석회석을 평균직경 5 ~ 20 mm로 파쇄하여 발전회와 혼합하는 경우 이산화탄소 도입 후 탄산화반응을 가속화할 수 있다.
또한 석회석의 평균직경이 5 ~ 20 mm인 경우에는 저급 석탄을 미분말화하여 연소하는 순환유동층 방식의 발전소 연소실에 석회석을 투입하여 석탄과 함께 유동하여 연소가 가능하며 발전회를 회수한 이후에 혼합물을 제조하는 단계에서 석회석을 추가적으로 첨가할 필요가 없다.
상기 발전회는 순환유동층 발전소로부터 발생되는 비산재(fly ash) 또는 바닥재(bottom ash)일 수 있다.
순환유동층 발전소로부터 발생되는 발전회는 산화칼슘 성분이 종래의 석탄화력발전소 보다 다량으로 포함되어 있으나, 이를 이용하여 콘크리트 결합재로 사용하는 경우 다량의 유리 산화칼슘(free CaO)에 의하여 콘크리트의 압축 강도 저하 및 조기 수축 등의 문제가 발생되어 발전회를 콘크리트 결합재로 그대로 사용하기 어렵다.
상기 순환유동층 발전소로부터 발생되는 비산재 또는 바닥재를 이용하여 석회석을 첨가하고 탄산화하는 경우 활용성이 매우 떨어지는 발전회를 이용하여 탄산칼슘을 제조할 수 있는 장점이 있다.
상기 혼합물을 준비하는 단계는 상기 석회석과 물을 1 : 1 ~ 2의 몰비(molar ratio)로 첨가하여 혼합물을 슬러리 형태로 형성할 수 있다(S200).
상기 석회석은 준비단계에서 정량하여 투입하였으므로 석회석에 대하여 1 ~ 2의 몰비로 물을 첨가하는 경우에 수산화칼슘의 생성량을 결정할 수 있으며, 수산화칼슘은 슬러리 상태에서 이산화탄소와 직접 반응하여 탄산칼슘을 형성할 수 있다.
따라서 석회석의 첨가에 따라 탄산화반응을 가속시켜 이산화탄소 고용율을 증가시킬 수 있는 장점이 있으며, 석회석의 첨가량을 한정하는 경우에 탄산칼슘 생성량을 결정할 수 있으므로, 복합탄산칼슘 제조방법의 효율성을 증가시킬 수 있다.
상기 석회석과 물의 혼합을 몰비로 결정할 경우에는 다량의 혼합물을 제조하는데 매우 유리하다.
상기 혼합물에 발전소의 배연가스를 주입하여 탄산칼슘을 형성한다(S300).
발전소의 배연가스를 이용하는 경우에 별도의 이산화탄소 분리 장치를 구비하지 않아도 되므로 이산화탄소 감축효과를 매우 증가시킬 수 있다.
상기 배연가스는 이산화탄소와 황산화물(SOx)을 함유할 수 있다.
상기 이산화탄소 및 황산화물은 발전소 배연가스에서 제거되어야 하므로 발전소에서 별도의 저감 장치가 필수적이나, 배연가스의 일부를 탄산화공정에 도입하는 경우에는 이산화탄소뿐만 아니라 황산화물을 저감할 수 있다.
상기 혼합물에 발전소의 배연가스를 주입하여 탄산칼슘을 형성할 수 있다(S300).
상기 배연가스를 주입하여 탄산칼슘을 형성하는 단계는 배연가스 내 황산화물의 황에 대하여 석회석의 칼슘의 비율(Ca/S ratio)을 1 : 1 ~ 1.2의 몰비로 배연가스를 도입할 수 있다.
상기 배연가스에서 석회석의 칼슘과 황의 몰비를 조절하는 경우 연소실 내 연소로 인한 탈황 효과가 증가될 수 있다.
상기 혼합물에 배연가스를 주입하는 단계에서 10 내지 50 bar 압력으로 혼합물에 주입할 수 있다.
상기 압력범위에서 이산화탄소와 슬러지 내의 수산화칼슘과 반응하되, 발전회 내의 탄산칼슘 생성량이 증가될 수 있다.
상기 압력범위에 미치지 못한 경우에는 비산재에 성분 중에서 석회석(lime) 과 마이에나이트(mayenite) 성분이 분해되어 이산화탄소와 반응하기 어렵다.
상기 압력범위를 초과하는 경우에는 이산화탄소와 반응속도가 증가하여 가속탄산화가 가능하나, 배연가스의 도입압력을 증가시키기 위한 에너지 소모량이 커서 전체 공정의 효율을 감소시키는 문제가 발생된다.
상기 혼합물에 배연가스를 주입하는 단계에서 30 내지 60 ℃의 온도를 유지할 수 있다.
상기 온도범위에서 이산화탄소 고용량이 증가하여 복합탄산칼슘을 제조할 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 이산화탄소 고용량이 매우 감소되어 바람직하지 않다.
상기 혼합물에 배연가스를 주입하여 탄산칼슘을 형성하는 단계는 상기 혼합물의 pH가 6.5 이하의 상태인 경우 배연가스의 주입을 중지할 수 있다.
파쇄되어 첨가된 석회석과 발전회 내에 존재하는 산화칼슘은 슬러리 내에서 강산 염기성(pH 12)을 나타내나, 배연가스 내의 이산화탄소와 반응하여 이산화탄소가 고용화되어 복합탄산칼슘을 생성하는 경우에는 더 이상 반응할 칼슘이온이 존재하지 않으므로 반응을 종결시킨다.
이후에는 탄산칼슘이 형성된 혼합물을 고액분리하여 탄산칼슘을 회수한다(S400).
또한 상기 고액분리는 20 mmHg 내지 500 mmHg로 감압하여 수행될 수 있다.
상기 압력에 미치지 못하는 경우에는 고체 복합탄산칼슘을 슬러지에서 분리하여 회수하기 어려우며, 상기 압력 범위를 초과하는 경우에는 불필요한 에너지가 소모되어 공정 전체의 효율이 감소되는 문제가 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 발전회를 이용한 복합탄산칼슘 제조
국내 석탄화력발전소의 연소실의 조건으로 갈탄과 20 mm로 분쇄된 석회석을 첨가하여 900 ℃로 연소하여 발전회(시료 1)를 수집하였다.
한편 순환유동층 발전소에서 발생되는 발전회 바닥재(bottom ash; 시료 2) 및 비산재(fly ash; 시료 3)를 준비하였다. 발전회 바닥재 및 비산재는 한국전력기술에서 제공받았다.
상기 시료 1 100g 에 첨가된 석회석 함량 56g에 따라 맞추어 36 mL의 물을 첨가하여 슬러리를 제조하였다.
또한 순환유동층 발전회를 사용하여 탄산화반응을 통하여 복합탄산칼슘을 제조하기 위하여 시료 2 및 시료 3 100 g을 각각 1000 mL의 물을 포함하는 가압 용기에 투입하고 30 ℃에서 배연가스를 30 bar의 압력으로 가압하여 첨가하면서 600 rpm으로 교반기를 통해 교반하여 탄산화반응을 수행하였다.
모든 시료에서 pH를 확인하여 pH 6.5가 되는 시점에서 종료하였다.
탄산화공정이 종료된 수행된 혼합물을 저진공(20 mmHg 내지 500 mmHg)의 전기식 아스피레이터를 통해 고체와 물을 분리하였으며, 회수된 고체를 건조과정을 통해 복합탄산칼슘을 회수하였다.
<실험예 1> 발전회의 성분 분석
wt% SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O TiO2 MnO P2O5
시료 1 6.28 15.66 0.88 67.16 4.05 0.17 0.68 0.04 0.03 1.68
시료 2 16.06 3.21 5.41 42.9 1.63 0.2 0.26 0.18 0.06 0.11
시료 3 33.94 17.04 8.45 21.86 3.25 0.78 0.26 0.90 0.10 0.12
상기 표 1은 실시예 사용된 시료의 발전회 바닥재(bottom ash) 및 비산재(fly ash)의 화학성분 조성(wt%)을 나타낸 것이다.
표 1을 참조하면, 모든 시료에서 산화칼슘이 함유되어 있는 것을 확인하였다.
또한 가속탄산화를 위한 다량의 2가 칼슘 이온 이외에 1가 마그네슘, 나트륨이 함유되어 있어서 이산화탄소를 가압하여 주입하는 경우에 이산화탄소 고용율울 증가시킬 수 있는 것을 확인하였다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발전회 바닥재(bottom ash) 및 비산재(fly ash)의 X선 회절 분석을 나타낸 그래프이다.
도 2를 참조하면, 발전회 바닥재(도 2 (a)) 및 비산재(도 2 (b))에서 40 ˚부근에서 산화칼슘 피크가 나타나는 것을 확인하였다.
다량의 칼슘을 함유하고 있더라도 산화칼슘(CaO), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 등의 이산화탄소와 반응할 수 있는 광물상으로 존재해야 이산화탄소 고용화가 가능하고, 산화칼슘의 형태로 존재하여야 탄산칼슘을 쉽게 제조할 수 있으나, 모든 시료에서 산화칼슘 형태로 존재하는 것을 확인하였다.
<실험예 2> 탄산화 반응 종료
상기 실시예에서 시료 2 및 시료 3의 반응 시간에 따른 혼합물의 pH를 측정하였다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발전회 바닥재(bottom ash) 및 비산재(fly ash)의 수화반응에 따른 pH 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 3을 참조하면, 발전회 내 포함되어 있는 산화칼슘(CaO)의 수화반응을 통해 생성되는 수산화칼슘(Ca(OH)2)으로 인해 혼합물은 pH 12의 높은 염기성을 나타내고 있으며, 이산화탄소를 주입함에 따라 pH는 감소하였다.
이산화탄소의 탄산화반응은 약산성의 이산화탄소와 반응할 칼슘이온이 거의 존재하지 않는 pH인 6.5 이하의 수치를 나타낼 때 반응을 종결하는 것이 매우 효율적인 것을 확인하였다. 였다.
<실험예 3> 복합탄산칼슘의 성분 분석
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발전회를 이용한 복합탄산칼슘의 제조방법에 있어서, 탄산화공정에 따른 발전회의 X선 회절분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 시료 2 및 시료 3은 이산화탄소 고용화 전의 발전회 바닥재 및 비산재에서는 석회(lime; CaO)가 존재하였으나, 이산화탄소 고용화 반응에 의해서 석회(lime; CaO)는 방해석(calcite; CaCO3)이 형성되어 탄산칼슘이 형성되는 것을 확인하였다.
<실험예 4> 복합탄산칼슘의 이산화탄소 고용율
상기 실시예 1의 시료 1을 가지고 탄산화반응을 생성된 복합탄산칼슘의 이산화탄소 고용율을 확인하고자 열중량분석(TGA)을 수행하였다.
한편 상기 실시예 1에 따른 발전회 바닥재(bottom ash) 및 비산재(fly ash)가 탄산화반응을 통해 이산화탄소 고용화 후의 생성된 복합탄산칼슘의 열중량분석을 통하여 이산화탄소 고용율을 확인하였다.
탄산화반응 전(wt%) 탄산화반응 후(wt%) 이산화탄소 고용량(%)
시료 1 -3.09 -14.0 10.91
시료 2 -1.09 -7.09 6.00
시료 3 -4.09 -11.28 7.19
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발전회의 탄산화반응 전후의 열중량분석결과를 타나낸 그래프이다.
석회석을 추가한 시료 1의 경우 탄산화반응 후의 중량 변화가 매우 커서 이산화탄소 고용량이 10% 이상인 것으로 확인되었다.
도 5 및 상기 표 2를 참조하면, 비산재는 이산화탄소 고용화 전에는 800 ℃ 부근의 온도에서 4.09 wt%의 질량감소가 나타났으며, 이산화탄소 고용화 후에는 11.28 wt%의 질량감소가 나타났다. 따라서 결과의 차를 계산하면 이산화탄소 고용화에 의해 고용된 이산화탄소의 양은 7.19 wt%로 나타났다.
바닥재의 이산화탄소 고용화 전에는 800 ℃ 부근에서 1.09 wt%의 질량감소가 나타났으며, 이산화탄소 고용화 후에는 7.09 wt%의 질량감소가 나타났다. 따라서, 결과의 차를 계산하면 이산화탄소 고용화에 의해 고용된 이산화탄소의 양은 6.00 wt%로 나타났다.
따라서 본 발명은 발전소 발전회를 사용하여 이산화탄소를 고용화하되, 이산화탄소를 포함하는 배연가스의 투입압력을 조절하여 탄산화반응을 가속하여 고용화 효율 증가시킬 수 있다. 또한 물을 첨가하여 슬러리를 제조하되, 발전회 속에 포함된 산화칼슘에 따라 첨가량을 한정하여 생산되는 복합탄산칼슘의 생산량을 정량할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 발전회를 이용한 복합탄산칼슘의 제조방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 발전소 연소실에 투입되는 석회석을 파쇄하여 준비하는 단계(제1단계);
    상기 연소실에 석회석을 첨가하여 연소시킨 이후에 발전회를 회수하고 첨가된 석회석의 함량에 따라 물을 첨가시켜 혼합물을 제조하는 단계(제2단계);
    상기 혼합물에 발전소의 배연가스를 주입하여 탄산칼슘을 형성하는 단계(제3단계); 및
    상기 탄산칼슘이 형성된 혼합물을 고액분리하여 탄산칼슘을 회수하는 단계(제4단계);를 포함하되,
    상기 배연가스는 이산화탄소와 황산화물(SOx)을 함유하고, 상기 배연가스 내 황산화물의 황에 대하여 석회석의 칼슘의 비율(Ca/S ratio)을 1 : 1 ~ 1.2의 몰비로 배연가스를 도입하여 탈황공정을 수행하고, 상기 혼합물에 배연가스를 10 내지 50 bar 압력으로 주입하는 것을 특징으로 하는 발전회를 이용한 복합탄산칼슘 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 석회석을 준비하는 단계는
    상기 석회석을 평균직경 5 ~ 20 mm로 파쇄하는 것을 특징으로 하는 발전회를 이용한 복합탄산칼슘 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물을 준비하는 단계는
    상기 석회석과 물을 1 : 1 ~ 2의 몰비(molar ratio)로 첨가하여 혼합물을 슬러리 형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 발전회를 이용한 복합탄산칼슘 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물에 배연가스를 주입하는 단계에서
    30 내지 60 ℃의 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 발전회를 이용한 복합탄산칼슘 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물에 배연가스를 주입하여 탄산칼슘을 형성하는 단계는
    상기 혼합물의 pH가 6.5 이하의 상태인 경우 배연가스의 주입을 중지하는 것을 특징으로 하는 발전회를 이용한 복합탄산칼슘 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고액분리는
    20 mmHg 내지 500 mmHg로 감압하여 수행되는 것을 특징으로 하는 발전회를 이용한 복합탄산칼슘 제조방법.
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