KR102002479B1 - Manufacturing system of High-purity NaHCO3 - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고순도 중탄산나트륨 제조 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a high purity sodium bicarbonate production system.
우리나라 나라 뿐만 아니라 세계적으로 신재생에너지 정책에 따라서 연료전지 발전시장이 확대되고 있고, 이러한 인하여 연료전지로부터 배출되는 이산화탄소 저감 방안을 모색할 필요가 있다. 한편, 중탄산나트륨(NaHCO3, 이하 중조)은 소석회에 비하여 SO2나 HCL과 같은 대기 오염물질에 대한 처리 효율이 높고 폐기물량이 적어서 활용도가 높다. 하지만, 우리나라에서 사용되는 대부분의 중조는 외국(예를 들면, 중국)에서 수입되고 있는 실정이다. As the fuel cell power generation market is expanding in accordance with the new and renewable energy policy not only in the country but also in the world, it is necessary to find a plan to reduce the carbon dioxide emitted from the fuel cell. On the other hand, sodium bicarbonate (NaHCO 3 , hereinafter referred to as "Sangbok") has a high efficiency in treatment of air pollutants such as SO 2 and HCL, and has a low waste amount, which is higher than that of calcium hydroxide. However, most of the Chinese banners used in Korea are imported from foreign countries (for example, China).
본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 고순도 중탄산나트륨 제조 시스템이 제공될 수 있다. According to one or more embodiments of the present invention, a system for producing high purity sodium bicarbonate can be provided.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이산화탄소를 물과 혼합시켜서 이산화탄소의 적어도 일부를 물에 용해시키는 이산화탄소 디졸빙 유닛(CDU)(7);탄산나트륨(NA2CO3)이 용해된 물을 저장하는 반응기(9)로서, 이산화탄소 디졸빙 유닛(CDU)(7)으로부터 배출되는 유체를 유입받아, 중조(NAHCO3)가 생성되도록 반응조건이 구비된 반응기(9); 반응기(9)로부터 배출되는 유체를 유입받아서 고체와 액체를 분리하는 원심분리기(11); 및 원심분리기(11)에 의해 배출되는 고체를 건조시키는 건조기(13)를 포함하는 고순도 중탄산나트륨 제조 시스템이 제공될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a carbon dioxide dissolving unit (CDU) 7 for mixing carbon dioxide with water to dissolve at least a portion of the carbon dioxide in water, a reactor for storing water in which sodium carbonate (NA 2 CO 3 ) (9) comprises a reactor (9) having a reaction condition for introducing a fluid discharged from a carbon dioxide dissolving unit (CDU) (7) and producing a neutralization tank (NAHCO 3 ); A centrifugal separator (11) for receiving a fluid discharged from the reactor (9) and separating solid and liquid; And a drier (13) for drying the solid discharged by the centrifugal separator (11).
본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 연료전지 발전기에서 배출되는 순도 높은 이산화탄소를 이용하여 고순도의 중탄산나트륨으로 제조할 수 있게 된다. According to one or more embodiments of the present invention, high purity carbon dioxide discharged from a fuel cell generator can be used to produce high purity sodium bicarbonate.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 고순도 중탄산나트륨 제조 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 실시예에서의 CDU를 설명하기 위한 도면이다.
도 3과 도 4는 도 2의 실시예에서의 유체서큘레이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 실시예에서의 반응기를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a high-purity sodium bicarbonate production system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a CDU in the embodiment of FIG.
Figs. 3 and 4 are views for explaining the fluid circulator in the embodiment of Fig. 2. Fig.
FIG. 4 is a view for explaining the reactor in the embodiment of FIG. 1; FIG.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다. Although the terms first, second, etc. have been used in various embodiments of the present disclosure to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.
이하, 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고순도 중탄산나트륨 제조 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 실시예에서의 CDU를 설명하기 위한 도면이고, 도 3과 도 4는 도 2의 실시예에서의 유체서큘레이터(4)를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 1의 실시예에서의 반응기(9)를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a view for explaining a system for producing high purity sodium bicarbonate according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view for explaining a CDU in the embodiment of FIG. 1, Fig. 4 is a view for explaining the
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고순도 중탄산나트륨 제조 시스템(이하, '본 제조 시스템')은 열회수장치(1), CO2분리기(3), 압축기(5), CDU(7), 반응기(9), 원심분리기(11), 건조기(13), 및 냉각기(15)를 포함할 수 있다. (Hereinafter referred to as a "main production system") according to an embodiment of the present invention includes a heat recovery apparatus 1, a CO 2 separator 3, a
열회수장치(1)는 연료전지발전의 스택(Stack)에서 생성된 CO2(이하, 종종, 설명의 편의를 위해서 아랫첨자를 쓰지 않고 'CO2'로 표현하기로 함)가 포함된 기체를 유입받아서, 열을 제거한다. 열회수장치(1)는 스팀이나 열교환기와 같이 종래 널리 알려진 기술을 사용하여 구현될 수 있을 것이다. The heat recovery apparatus 1 receives a gas containing CO 2 generated from a stack of fuel cell power generators (hereinafter, often referred to as "CO2" without the subscript for convenience of explanation) , The heat is removed. The heat recovery apparatus 1 may be implemented using a conventionally known technique such as steam or heat exchanger.
CO2분리기(3)(이하, 종종, 설명의 편의를 위해서 아랫첨자를 쓰지 않고 'CO2분리기(3)'로 표현하기로 함)는 열회수장치(1)로부터 배출되는 가스에서 CO2만을 분리할 수 있다. The CO 2 separator 3 (hereinafter often referred to as the "
압축기(5)는 CO2분리기(3)에 의해 분리된 CO2를 압축하여 저장할 수 있다. The
이산화탄소 디졸빙 유닛(CDU)(7)(이하, 종종 'CDU'라고도 함)은, 이산화탄소를 물과 혼합시켜서 이산화탄소의 적어도 일부를 물에 용해시키는 기능을 수행할 수 있다. The carbon dioxide dissolving unit (CDU) 7 (hereinafter sometimes also referred to as 'CDU') can perform the function of mixing carbon dioxide with water to dissolve at least a part of the carbon dioxide in water.
일 실시예에 따르면, 이산화탄소 디졸빙 유닛(CDU)(7)은 이젝터(2)(ejector)와 유체서큘레이터(4)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the carbon dioxide dissolving unit (CDU) 7 may include an
이젝터(2)는 벤투리 효과를 이용한 구성을 가지며, 물에 CO2를 주입하여 물과 CO2가 혼합(또는 CO2의 적어도 일부는 물에 용해된 상태)(이하, 구분없이 '혼합이라 함)하여 배출한다. 본 실시예에서, 이젝터(2)는 물을 고 속도로 배출하되, 압축기(5)로부터 배출되는 CO2를 물에 주입하여 배출하는 기능을 가진다.The
한편, 본원 명세서에서, 물과 CO2가 혼합되어 CO2의 적어도 일부가 물에 용해된 상태의 유체를 '물-CO2 혼합 유체'라고 부르기로 한다.On the other hand, in the present specification, a fluid in which water and
예를 들면, 이젝터(2)는 한국특허공개번호 1020050036554 (2005.04.20) (벤투리 효과를 이용한 이젝터(2))에 개시된 구성을 사용할 수 있다.For example, the
유체서큘레이터(4)는 이젝터(2)로부터 배출되는 물-CO2 혼합 유체를 유입받아서 회전시키면서 배출할 수 있다. The
일 실시예에 따르면, 유체서큘레이터(4)는 유입부(46), 배출부(45), 및 본체부(41)를 포함하며, 이젝터(2)로부터 배출되는 물-CO2 혼합 유체를 유입부(46)가 유입받고, 본체부(41)는 유입부(46)가 유입받은 물-CO2 혼합 유체를 회전시키며, 배출부(45)는 본체부(41)에 의해 회전된 물-CO2 혼합 유체를 배출한다. 유체서큘레이터(4)는 보다 많은 CO2가 물에 녹도록 하는 구성을 가진다.According to one embodiment, the
한편, 본체부(41)는, 배출부(45)에 의해 배출되는 물-CO2 혼합 유체를 배출하는 방향과 반대방향으로 진행시키면서 회전시킨 후, 배출부(45)에 의해 배출되는 방향으로 진행하도록 그 방향을 전환시키는 구성을 가진다. On the other hand, the
도 3과 도 4를 참조하면, 본체부(41)는 복수개의 격벽(49a, 49b: 49)가 형성되어 있고 유체가 흐를 수 있는 공간을 구비한 원통 형상으로 구성된다. Referring to FIGS. 3 and 4, the
일 실시예에 따르면, 본체부(41)는 측면부, 전면부, 및 후면부로 이루어진 원통일 수 있다. 유입부(46)는 측면부에 형성되어 있으며, 유입부(46)로 유입되는 물-CO2 혼합 유체는 본체부(41)의 내부 공간으로 유입되도록, 유입부(46)와 측면부가 결합되어 있다. 한편, 유입부(46)로 유입되는 물-CO2 혼합 유체는 본체부(41)의 측면부의 표면에 접선 방향(즉, 측면부의 표면의 법선 벡터와 수직을 이루는 방향)으로 유입되도록, 유입부(46)와 측면부는 동작적으로 결합되어 있다.According to one embodiment, the
일 실시예에 따르면, 배출부(45)는 전면부에 형성되어 있고, 본체부(41)의 중앙에 물-CO2 혼합 유체가 외부로 배출되도록, 배출부(45)가 구성되어 있다. 한편, 후면부는 전면부의 반대 방향에 위치한다. 본체부(41)에 존재하는 물-CO2 혼합 유체는 후면부를 통해서는 외부로 방출될 수 없다. 즉, 후면부에는 물-CO2 혼합 유체가 통과할 수 있는 유로가 형성되어 있지 않다.According to one embodiment, the
본체부(41)의 내부 공간은 비어 있고, 복수개의 격벽(49a, 49b: 49)으로 구획되어 있다. 본체부(41)의 내부 표면에는 복수개의 격벽(49a, 49b: 49)이 결합되어 있고, 본체부(41)의 외부 표면에는 유입부(46)가 결합되어 있다. 유입부(46)로 유입되는 물-CO2 혼합 유체는 본체부(41)의 외부 표면을 관통하여 본체부(41)의 내부 표면에 접하는 방향으로 유입된다. 이를 위해서, 본체부의 외부 표면의 일부와 본체의 내부 표면의 일부는 관통되어 있다.The internal space of the
즉, 본체부(41)에는 물-CO2 혼합 유체의 유입을 위한 관통구(43)가 형성되어 있고, 그러한 관통구(43)로 물-CO2 혼합 유체가 유입되도록, 유입부(46)는 관통구(43)가 형성된 본체부(41)의 외부 표면에 결합되어 있다. In other words, the
복수개의 격벽(49a, 49b: 49)은 유체가 흐를 수 있는 경로를 형성하며, 복수개의 격벽(49)은 제1격벽(49a)과 제2격벽(49b)를 포함할 수 있다. 제2격벽(49b)은 원형의 벽 형태로 구성되며, 배출부를 둘러싸는 형태로 구성 및 위치된다. 즉, 제2격벽(49b)의 일 단부는 배출부를 완전히 둘러싸도록 본체부(41)의 내부 표면에 결합되어 있고, 제2격벽(49b)의 나머지 단부는 자유단부로서 본체부(41)의 내부 표면과 결합되지 않고 본체부(41)의 내부 표면과 이격되어 있다.The plurality of
제1격벽(49a)은 원형의 벽 형태로 구성되며, 제1격벽(49a)의 일 단부는 자유 단부로서 제2격벽(49b)의 자유 단부를 완전히 둘러싸도록 구성되고, 제1격벽(49a)의 나머지 단부는 본체의 내부 표면과 결합되어 있다. The
또한, 제1격벽(49a)과 제2격벽(49b)은 서로 이격되어 물-CO2 혼합 유체가 이동할 수 있는 경로를 형성하며, 제1격벽(49a)은 본체부(41)의 내부 표면과 이격되어 유입부(46)를 통해서 유입되는 물-CO2 혼합 유체가 이동할 수 있는 경로를 제공한다. The
제1격벽(49a)은 본체부(41)의 내부 표면과 이격되어 본체부(41)의 내부 표면을 따라서 원형의 벽으로 형성되어 있고, 제2격벽(49b)은 제1격벽(49a)의 내부에 위치되어 제1격벽(49a)을 따라서 원형의 벽을 형성하도록 구성되어 있다. The
이상과 같은 구성에 의해 도 4에 도시된 것처럼, 유체서큘레이터(4)에 유입되는 물-CO2 혼합 유체는 본체부(41)의 내부 표면을 따라서 회전하면서 진행한다. 즉, 본체부(41)는, 배출부(45)에 의해 배출되는 물-CO2 혼합 유체를 배출하는 방향과 반대방향으로 진행시키면서 회전시킨 후, 배출부(45)에 의해 배출되는 방향으로 방향을 전환시키는 구성을 가지게 된다. 4, the water-CO2 mixed fluid flowing into the
반응기(9)는 탄산나트륨(NA2CO3)이 용해된 물을 저장하는 탱크로서, 이산화탄소 디졸빙 유닛(CDU)(7)으로부터 배출되는 물-CO2 혼합 유체를 유입받아, 중조(NAHCO3)가 생성되도록 반응조건이 구비되어 있다. Reactor (9) is sodium carbonate (NA 2 CO 3) is as to store the dissolved water tank, carbon dioxide, di jolbing unit (CDU) receiving inlet water -CO2 mixed fluid discharged from the (7), sodium bicarbonate (NAHCO 3) the Reaction conditions are established.
반응기(9)에서는 다음과 같은 반응(이하, '중조 생성 반응')에 의해서 중조가 형성될 수 있다. In the
Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O → 2NaHCO 3
한편, 중조 생성 반응이 일어나기 위한 반응조건의 대표적인 예로는 온도일 수 있다. 즉, 중조 생성 반응은 적정 온도 범위내에서 이루어진다. 도면들에는 도시하지 않았지만, 반응기(9)에는 중조 생성 반응을 위한 온도 유지를 위한 히터와 같은 장치가 부착되어 있을 수 있다. On the other hand, a typical example of the reaction condition for the formation of the mesoporous formation reaction may be a temperature. That is, the reaction for producing a mesoporous material is carried out within a suitable temperature range. Although not shown in the drawings, the
일 실시예에 따르면, 반응기(9)는 반응본체(91), 모터(M), 모터(M)에 의해 회전되는 회전축(93), 회전축(93)에 동작적으로 연결된 교반용 윙(95), 및 회전축(93)에 동작적으로 연결된 제1윙(97)과 제2윙(99)을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the
반응본체(91)는 탄산나트륨(NA2CO3)이 용해된 물을 저장하는 통 형상의 구성을 가지고, 회전축(93)과 제1윙(97)과 제2윙(99)은 반응본체(91)의 내부에 위치된다. The
반응본체(91)로는 중조 생성 반응을 위해서 필요한 탄산 나트륨과 물이 유입된다. Sodium carbonate and water necessary for the formation of a bubble are introduced into the
제1윙(97)과 제2윙(99)에는 각각 물-CO2 혼합 유체를 기포 형태로 분사할 수 있는 복수의 노즐(96, 98)이 형성되어 있다. 바람직하게는 복수의 노즐은 미세 버블(직경이 수백 마이크로미터에서 수 마이크로미터인 버블)을 생성하도록 구성된다.The
회전축(93)으로 이산화탄소 디졸빙 유닛(CDU)(7)으로부터 배출되는 물-CO2 혼합 유체가 유입되고, 이렇게 유입된 물-CO2 혼합 유체는 제1윙(97)과 제2윙(99)에 형성된 복수의 노즐(96, 98)을 통해서 반응본체(91)의 내부로 분사되도록 구성되어 있다. The water-CO2 mixed fluid discharged from the carbon dioxide dissolving unit (CDU) 7 flows into the rotating
일 실시예에 따르면, 교반용 윙(95)은 회전축(93)에 동작적으로 연결되어 있다. 즉, 모터(M)의 회전축(93)이 회전함에 따라 교반용 윙(95)도 같이 회전되어 반응기(9) 내부의 물-CO2 혼합 유체를 교반시킨다. 한편, 도시하지는 않았지만, 교반용 윙(95)의 회전 방향과 제1윙(97)의 회전 방향이 반대방향이 되도록 하는 구성이 반응기(9) 내부에 구현되어 있다. According to one embodiment, the stirring
예를 들면, 회전축(93)의 회전방향과 반대로 교반용 윙(95)이 회전하도록 하는 기어와 같은 구성요소가 회전축(93)과 교반용 윙(95) 사이에 결합되어 있을 수 있다. 이와 같이 구성될 경우, 교반용 윙(95)은 회전축(93)과 반대방향으로 회전하고, 제1윙(97)과 제2윙(99)은 회전축(93)과 같은 방향으로 회전할 수 있다. For example, a component such as a gear for rotating the stirring
다르게는, 도시하지는 않았지만, 제1윙(97)의 회전 방향과 제2윙(99)이 서로 반대로 회전 되도록 하는 구성이 반응기(9) 내부에 구현될 수 있다. 예를 들면, 회전축(93)의 회전 방향과 제2윙(99)의 회전 방향이 반대가 되도록 하는 기어와 같은 구성이 회전축(93)과 제2윙(99) 사이에 결합되어 있을 수 있다. 이와 같이 구성될 경우, 제1윙(97)과 제2윙(99)은 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다. Alternatively, although not shown, a configuration may be implemented inside the
상술한 바와 같이, 제2윙(99)은 제1윙(97)의 하부에 위치되고, 제1윙(97)과 제2윙(99)의 회전 방향은 서로 반대방향일 수 있다. As described above, the
일 실시예에 따르면, 회전축(93)의 내부는 CDU(7)로부터 유출되는 물-CO2 혼합 유체가 유입될 수 있는 공간을 가지도록 구성되어 있다. 즉, 회전축(93)은 모터(M)에 의해 회전되면서, 동시에 회전축(93)의 내부 공간으로 물-CO2 혼합 유체가 유입될 수 있도록 구성되어 있다. According to one embodiment, the inside of the
일 실시예에 따르면, 유연성이 있는 튜브에 의해, CDU(7)로부터 유출되는 물-CO2 혼합 유체가 회전축(93)의 내부로 이동될 수 있다. 한편, 물-CO2 혼합 유체의 공급을 위한 유연성이 있는 튜브가 회전축(93)이 회전됨에 따라 튜브가 회전축(93)에 말리지 않도록 하는 구성이 구현될 수 있다. According to one embodiment, the water-CO2 mixed fluid flowing out of the
본 실시예에 따르면, 제1윙(97)과 제2윙(99)은 각각 내부에 물-CO2 혼합 유체가 이동될 수 있는 공간을 가진 구조체이며, 각각의 윙들에 위치된 노즐들은 그러한 공간과 연통되어 있다. 모터(M)에 의해 회전축(93)이 회전되고, 이러한 회전축(93)의 회전에 의해 제1윙(97)과 제2윙(99)이 회전된다. 즉, 회전축(93)과 제1윙(97) 및 제2윙(99)은 동작적으로 연결되어 있다. According to the present embodiment, the
일 실시예에 따르면, 제2윙(99)과 회전축(93) 사이에 제2윙(99)의 회전 속도를 감속시키기 위한 감속기(미 도시)가 위치되어 있을 수 있다. 이러한 감속기에 의해, 제1윙(97)과 제2윙(99)의 회전속도가 서로 다를 수 있다. According to one embodiment, a speed reducer (not shown) for reducing the rotational speed of the
일 실시예에 따르면, 제2윙(99)은 도 5에 도시된 바와 같이 V 형태로 구성될 수 있다. According to one embodiment, the
상술한 바와 같이, 회전축(93)의 내부를 통해서 유입된 물-CO2 혼합 유체는 제1윙(97)과 제2윙(99)으로 각각 이동될 수 있도록 구성되며, 이에 의해 제1윙(97)과 제2윙(99)은 CO2가 포함된 미세 기포를 반응기(9)에 공급함과 동시에 반응기(9) 내부의 물-CO2 혼합 유체를 교반하는 역활을 수행한다. 이러한 교반에 의해서 중조 생성 반응이 활발히 일어날 수 있다.As described above, the water-CO2 mixed fluid flowing through the inside of the
일 실시예에 따르면, 반응기(9)의 하부에는 중조 생성 반응에 의해 생성된 중조가 외부로 유출될 수 있는 배출구가 형성되어 있고, 그러한 배출구는 원심분리기(11)로 연결된다. According to one embodiment, in the lower portion of the
원심분리기(11)는 반응기(9)로부터 배출된 중조를 원심분리라고 불리우는 원리에 의해서 고체와 액체를 분리한다. The
원심분리기(11)에서 분리된 고체는 습기를 가지고 있으므로, 건조기(13)로 이동되며 건조기(13)에 의해 건조된다. 한편, 원심분리기(11)에서의 액체는 액상 상태로 저장되어 활용될 수 있다. The solid separated in the
냉각기(15)는 건조기(13)에 의해 건조된 중조를 냉각시켜서 분말 형태로 배출할 수 있다. The cooler 15 can cool the blanket dried by the
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.
1: 열회수장치 3: CO2분리기
5: 압축기 7: CDU
9: 반응기 11: 원심분리기
13: 건조기 15: 냉각기1: Heat recovery apparatus 3: CO 2 separator
5: Compressor 7: CDU
9: Reactor 11: Centrifuge
13: dryer 15: cooler
Claims (5)
이산화탄소를 물과 혼합시켜서 이산화탄소의 적어도 일부를 물에 용해시키는 이산화탄소 디졸빙 유닛(CDU)(7);
탄산나트륨(NA2CO3)이 용해된 물을 저장하는 반응기(9)로서, 상기 이산화탄소 디졸빙 유닛(CDU)(7)으로부터 배출되는 유체를 유입받아, 중조 생성 반응이 일어나는 반응기(9);
상기 반응기(9)로부터 배출되는 유체를 유입받아서 고체와 액체를 분리하는 원심분리기(11); 및
상기 원심분리기(11)에 의해 배출되는 고체를 건조시키는 건조기(13);를 포함하며,
상기 이산화탄소 디졸빙 유닛(CDU)(7)은
이산화탄소와 물을 유입받고, 물과 이산화탄소가 혼합된 유체를 배출하는 이젝터(2)와 상기 이젝터(2)로부터 배출되는 유체를 유입받아서 회전시켜 배출하는 유체서큘레이터(4)를 포함하며,
상기 유체서큘레이터(4)는 유입부(46), 배출부(45), 및 본체부(41)를 포함하며, 상기 이젝터(2)로부터 배출되는 유체를 상기 유입부(46)가 유입받고, 상기 본체부(41)는 상기 유입부(46)가 유입받은 유체를 회전시키며, 상기 배출부(45)는 상기 본체부(41)에 의해 회전된 유체를 배출하고,
상기 본체부(41)는, 상기 배출부(45)에 의해 배출되는 유체를 배출하는 방향과 반대방향으로 진행시키면서 회전시킨 후, 상기 배출부(45)에 의해 배출되는 방향으로 방향을 전환시키는 구성을 가지며,
상기 본체부(41)는 측면부, 전면부, 및 후면부로 이루어지고 내부 공간은 비어 있는 원통형상을 가지며, 상기 본체부(41)는 복수개의 격벽(49a, 49b: 49)으로 구획되어 있으며,
상기 유입부(46)가 유입받은 유체는 상기 본체부(41)의 내부 공간으로 유입되도록,상기 유입부(46)와 상기 측면부가 결합되어 있고, 상기 유입부(46)가 유입받은 유체는 상기 본체부(41)의 상기 측면부의 표면에 접선 방향으로 유입되도록, 상기 유입부(46)와 측면부는 동작적으로 결합되어 있으며,
상기 배출부(45)는 상기 전면부에 형성되어 있고,
상기 복수개의 격벽(49a, 49b: 49)은 상기 유입부(46)가 유입받은 유체가 흐를 수 있는 경로를 형성하며, 상기 복수개의 격벽(49)은 제1격벽(49a)과 제2격벽(49b)를 포함하며, 상기 제2격벽(49b)의 일 단부는 상기 배출부(45)를 완전히 둘러싸도록 상기 본체부(41)의 내부 표면에 결합되어 있고, 상기 제2격벽(49b)의 나머지 단부는 자유단부로서 상기 본체부(41)의 내부 표면과 이격되어 있고,
상기 제1격벽(49a)은 원형의 벽 형태로 구성되며, 제1격벽(49a)의 일 단부는 자유 단부로서 제2격벽(49b)의 자유 단부를 완전히 둘러싸도록 구성되고, 제1격벽(49a)의 나머지 단부는 본체의 내부 표면과 결합되어 있고,
상기 제1격벽(49a)과 상기 제2격벽(49b)은 서로 이격되어 상기 유입부(46)가 유입받은 유체가 이동할 수 있는 경로를 형성하며, 상기 제1격벽(49a)은 상기 본체부(41)의 내부 표면과 이격되어 상기 유입부(46)가 유입받은 유체가 이동할 수 있는 경로를 제공하며, 상기 제1격벽(49a)은 상기 본체부(41)의 내부 표면과 이격되어 상기 본체부(41)의 내부 표면을 따라서 원형의 벽으로 형성되어 있고, 상기 제2격벽(49b)은 제1격벽(49a)의 내부에 위치되어 제1격벽(49a)을 따라서 원형의 벽을 형성하도록 구성되어 있는 것인, 고순도 중탄산나트륨 제조 시스템.In a high purity sodium bicarbonate production system,
A carbon dioxide dissolving unit (CDU) 7 for mixing carbon dioxide with water to dissolve at least a portion of the carbon dioxide in water;
A reactor (9) for storing water in which sodium carbonate (NA 2 CO 3 ) is dissolved, comprising: a reactor (9) in which a fluid discharged from the carbon dioxide dissolving unit (CDU)
A centrifugal separator 11 for receiving a fluid discharged from the reactor 9 to separate a solid and a liquid; And
And a drier (13) for drying the solid discharged by the centrifugal separator (11)
The carbon dioxide dissolving unit (CDU)
An ejector (2) for introducing carbon dioxide and water and discharging a fluid in which water and carbon dioxide are mixed, and a fluid circulator (4) for introducing and discharging the fluid discharged from the ejector (2)
The fluid circulator 4 includes an inlet 46, an outlet 45 and a body 41. The fluid circulator 4 receives the fluid discharged from the ejector 2 through the inlet 46, The body portion 41 rotates the fluid introduced into the inflow portion 46 and the discharge portion 45 discharges the fluid rotated by the body portion 41,
The main body part 41 is rotated in a direction opposite to the direction of discharging the fluid discharged by the discharge part 45 and thereafter the direction is switched in the direction of being discharged by the discharge part 45 Lt; / RTI >
The main body part 41 is divided into a plurality of partitions 49a and 49b 49. The main body part 41 has a cylindrical shape with an empty space,
The inflow part 46 and the side part are coupled to each other so that the fluid introduced into the inflow part 46 flows into the internal space of the main body part 41. The inflow part The inlet portion 46 and the side portion are operatively coupled so as to flow in a tangential direction to the surface of the side portion of the body portion 41,
The discharge portion 45 is formed in the front portion,
The plurality of partitions 49a and 49b form a path through which the fluid introduced by the inflow part 46 flows and the plurality of partitions 49 are connected to the first and second partitions 49a and 49b, And one end of the second partition wall 49b is coupled to an inner surface of the main body portion 41 so as to completely surround the discharge portion 45. The other end of the second partition wall 49b The free end portion being spaced apart from the inner surface of the body portion 41,
One end of the first partition 49a is configured to completely surround the free end of the second partition 49b as a free end, and the first partition 49a ) Is engaged with the inner surface of the body,
The first partition 49a and the second partition 49b are spaced apart from each other to form a path through which the fluid introduced into the inlet 46 can move, The first partition wall 49a is spaced apart from the inner surface of the main body part 41 so as to be separated from the inner surface of the main body part 41, And the second partition wall 49b is formed in the inside of the first partition wall 49a so as to form a circular wall along the first partition wall 49a Wherein the sodium bicarbonate production system is a high purity sodium bicarbonate production system.
상기 반응기(9)는 반응본체(91), 모터, 상기 모터에 의해 회전되는 회전축(93), 및 상기 회전축(93)에 동작적으로 연결된 제1윙(97)을 포함하며,
상기 반응본체(91)는 탄산나트륨(NA2CO3)이 용해된 물을 저장하는 통 형상의 구성을 가지고, 상기 회전축(93)과 상기 제1윙(97)은 상기 반응본체(91)의 내부에 위치되고,
상기 제1윙(97)에는 유체를 기포 형태로 분사할 수 있는 복수의 노즐이 형성되어 있고,
상기 회전축(93)으로 상기 이산화탄소 디졸빙 유닛(CDU)(7)으로부터 배출되는 유체가 유입되고, 이렇게 유입된 유체는 상기 복수의 노즐을 통해서 상기 반응본체(91)로 분사되는 것인, 고순도 중탄산나트륨 제조 시스템.The method according to claim 1,
The reactor 9 comprises a reaction body 91, a motor, a rotating shaft 93 rotated by the motor, and a first wing 97 operatively connected to the rotating shaft 93,
The reaction body 91 has a tubular configuration for storing water in which sodium carbonate (NA 2 CO 3 ) is dissolved and the rotation shaft 93 and the first wing 97 are connected to the inside of the reaction body 91 Lt; / RTI >
The first wing (97) is formed with a plurality of nozzles capable of jetting fluid in the form of bubbles,
Wherein a fluid discharged from the carbon dioxide dissolving unit (CDU) (7) flows into the rotating shaft (93), and the introduced fluid is injected into the reaction body (91) through the plurality of nozzles Sodium production system.
상기 반응기(9)는 상기 회전축(93)에 동작적으로 연결된 제2윙(99)을 더 포함하며, 상기 제2윙(99)에는 유체를 기포 형태로 분사할 수 있는 복수의 노즐이 형성되어 있고,
상기 제2윙(99)은 상기 반응본체(91)의 내부에 위치되고, 상기 이산화탄소 디졸빙 유닛(CDU)(7)으로부터 상기 회전축(93)으로 유입된 유체는 상기 제1윙(97)에 형성된 복수의 노즐과 상기 제2윙(99)에 형성된 복수의 노즐을 통해서 상기 반응본체(91)로 분사되는 것인, 고순도 중탄산나트륨 제조 시스템.The method of claim 3,
The reactor 9 further includes a second wing 99 operatively connected to the rotating shaft 93 and a plurality of nozzles capable of jetting fluid in the form of bubbles are formed in the second wing 99 However,
The second wing 99 is located inside the reaction body 91 and the fluid introduced into the rotation shaft 93 from the carbon dioxide dissolving unit (CDU) 7 flows into the first wing 97 Is injected into the reaction body (91) through a plurality of nozzles formed and a plurality of nozzles formed in the second wing (99).
상기 제2윙(99)은 상기 제1윙(97)의 하부에 위치되고,
상기 제1윙(97)과 상기 제2윙(99)의 회전 방향은 서로 반대방향인 것인, 고순도 중탄산나트륨 제조 시스템.5. The method of claim 4,
The second wing 99 is located below the first wing 97,
Wherein the rotating direction of the first wing (97) and the second wing (99) is opposite to each other.
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