KR102549803B1 - 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템 - Google Patents

미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템 Download PDF

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양원석
이민호
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Abstract

본 발명은 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템에 관한 것으로, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 제거하기 위한 풀 스크러빙 시스템에 있어서 종래 용매로서 사용되던 물을 공융용제로 대체함으로써, 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템{Pool scrubbing system for removing fine dust or radionuclide}
본 발명은 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템에 관한 것이다.
방사성 핵종들은 원자력 분야뿐 아니라 다양한 연구 및 산업현장에서 사용되고 있다. 따라서, 방사성 핵종들을 다루는 시설, 특히 원자력 시설에서는 원자력 시설에서 방출되는 대기나 에어로졸 등이 방사성 핵종으로 오염된다. 또한, 원자력 시설에서 발생되는 미세먼지도 방사성 핵종으로 오염될 수 있다. 따라서 원자력 시설에서 발생되는 대기 또는 에어로졸 내의 미세먼지 또는 방사성 핵종들을 제거할 수 있는 기술이 필요하다. 이러한 미세먼지 또는 방사성 핵종들을 제거할 수 있는 기술로 풀 스크러빙 시스템(pool scrubbing system)이 연구되고 있다.
풀 스크러빙 시스템에서 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거 기작은 오리피스에서의 제트 충격(Jet Impaction at the Orifice), 확산영동 (diffusionphoresis), 열영동 (thermophoresis), 중력에 의한 침강(gravitational settling), 관성 충돌(inertial impaction due to internal circulation) 또는 브라운 확산(brownian diffusion) 등으로 인해 발생된다. 모든 미세먼지 제거는 유체 내에 형성되는 공기방울과 유체 경계에서 일어난다. 따라서 풀 스크러빙 시스템에서 미세먼지와 방사성 핵종 제거는 공기방울과 연관이 있다. 공기방울의 유지 시간이 길수록, 공기방울의 표면적 대 부피비가 클수록 제거 효율이 높다. 공기방울의 유지시간은 높은 점도의 유체일수록 공기방울의 확장과 수축이 지연되어 공기방울 유지 시간이 길다. 공기방울의 표면적 대 부피비는 유체의 밀도와 관련이 있다. 유체의 밀도가 클수록 공기방울의 크기는 작아지고 작은 공기방울일수록 표면적 대 부피비는 커진다.
한편, 공융용제(Deep eutetic solvent, 이하 DES)는 수소결합 공여자(hydrogen bond donor)와 수소결합 수요자(hydrogen bond acceptor)의 결합으로 이루어지며, 그 조합에 따라서 필요한 특성을 설계하고 만들어낼 수 있다. DES는 물보다 10~60% 큰 밀도, 100배 높은 점도를 가진다. DES 중 폴리에틸렌 글리콜-티오우레아는 요오드 기체를 제거하는데 탁월하다고 사전연구에서 밝혀졌다.
그러나, 종래의 풀 스크러빙 시스템은 물을 용제로 사용하여 효율이 떨어지고 오염된 폐액으로 인해 수질 오염을 발생시킨다는 문제점이 존재한다. 이에, 본 발명의 연구자들은 풀 스크러빙 시스템에서 사용되던 물 대신 미세먼지 또는 방사성 핵종을 효율적으로 제거할 수 있는 공융용제(Deep Eutectic Solvent)를 적용하는 방안을 고안하였다.
비특허문헌 1. Zhang, Qinghua, et al. Chemical Society Reviews 41.21 (2012): 7108-7146
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 미세먼지 또는 방사성 핵종을 제거하기 위한 풀 스크러빙 시스템에 있어서 종래 용매로서 사용되던 물을 공융용제(Deep Eutectic Solvent)로 대체함으로써, 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거 효율을 향상시키고자 하는 것이다
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.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제1 공융용제(Deep Eutectic Solvent)가 수용되는 제1 수용부; 및 상기 제1 수용부에 수용된 공융용제 내에 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 공급하는 제1 공급부를 포함하는, 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템을 제공한다.
상기 풀 스크러빙 시스템은, 제2 공융용제부터 제n 공융용제까지 총 n-1 가지의 공융용제가 각각 독립적으로 수용되는, 제2 수용부부터 제n 수용부까지 총 n-1개의 수용부; 및 상기 제2 수용부부터 제n 수용부까지 총 n-1개의 수용부에 수용된 총 n-1 가지의 공용융제 내에 각각 독립적으로, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 공급하는, 제2 공급부부터 제n 공급부까지 총 n-1개의 공급부;를 더욱 포함하고; 상기 각각의 공급부를 통해 각각의 수용부로 공급되는, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체는 전단의 수용부로부터 배출되는 것이며; 상기 각각의 수용부로부터 배출되는, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체가 후단의 공급부를 통해 후단의 수용부로 연속적으로 공급되는 것이며; 상기 제1 공융용제부터 제n 공융용제까지 총 n 가지의 공융용제는 서로 상이하거나 동일한 것일 수 있다.
상기 n은 2 내지 10일 수 있다.
상기 공융용제의 점도는 30 내지 100,000 cP인 것일 수 있다.
상기 공융용제의 밀도는 1 내지 2 g/cm3인 것일 수 있다.
상기 공융용제는 수소결합 수여자(HBA) 및 수소결합 공여자(HBD)를 포함하고; 상기 수소결합 공여자는 우레아, 티오우레아, 1-메틸 우레아, 1,3-디메틸 우레아, 1,1-디메틸 우레아, 글루코스, 염화아연, 소르비톨, 1,6-헥산디올, 아세트아마이드, 벤자마이드, 에틸렌글리콜, 글리세롤, 2,2,2-트리플루오로아세트아마이드, 이미다졸, 아디프산, 벤조산, 시트르산, 말론산, 옥살산, 페닐아세트산, 페닐프로피온산, 숙신산, 트리카발린산, 레불린산, 이타코닐산, 자일리톨, 4-히드록시벤조산, 수베릭산, 갈릭산, 카페익산 및 레조르시놀로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이며; 상기 수소결합 수여자는 암모늄 클로라이드 염, 염화콜린, 아세틸콜린 클로라이드, 염화아연, 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 메틸트리페닐 포스포늄 브로마이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.
상기 공융용제는 염화콜린 및 우레아의 혼합물; 염화콜린 및 글루코스의 혼합물; 염화콜린 및 염화아연의 혼합물; 염화콜린 및 자일리톨의 혼합물; 염화콜린 및 소르비톨의 혼합물; 염화콜린 및 말론산의 혼합물; 염화아연 및 우레아의 혼합물; 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 이미다졸의 혼합물; 아세틸콜린 클로라이드 및 우레아의 혼합물; 염화콜린 및 2,2,2,-트리플루오로아세타마이드의 혼합물; 염화아연 및 아세트아마이드의 혼합물; 염화아연 및 에틸렌글리콜의 혼합물; 염화아연 및 1,6-헥산디올의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 염화콜린 및 우레아의 혼합물은 염화콜린 및 우레아의 몰비가 1 : 1 내지 5이고; 상기 염화콜린 및 글루코스의 혼합물은 염화콜린 및 글루코스의 몰비가 1 : 0.1 내지 3이며; 상기 염화콜린 및 염화아연의 혼합물은 염화콜린 및 염화아연의 몰비가 1 : 1 내지 5이며; 상기 염화콜린 및 자일리톨의 혼합물은 염화콜린 및 자일리톨의 몰비가 1 : 0.1 내지 3이며; 상긴 염화콜린 및 소르비톨의 혼합물은 염화콜린 및 소르비톨의 몰비가 1 : 0.1 내지 3이며; 상기 염화콜린 및 말론산의 혼합물은 염화콜린 및 말론산의 몰비가 1 : 1 내지 5이며; 상기 염화아연 및 우레아의 혼합물은 염화아연 및 우레아의 몰비가 1 : 1 내지 5이며; 상기 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 이미다졸의 혼합물은 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 이미다졸의 몰비가 1 : 1 내지 5이며; 상기 아세틸콜린 클로라이드 및 우레아의 혼합물은 아세틸콜린 클로라이드 및 우레아의 몰비가 1 : 1 내지 5이며; 상기 염화콜린 및 2,2,2-트리플루오로아세트아마이드의 혼합물은 염화콜린 및 2,2,2-트리플루오로아세타마이드의 몰비가 1 : 1 내지 5이며; 상기 염화아연 및 아세트아마이드의 혼합물은 염화아연 및 아세트아마이드의 몰비가 1 : 2 내지 6이며; 상기 염화아연 및 에틸렌글리콜의 혼합물은 염화아연 및 에틸렌글리콜의 몰비가 1 : 2 내지 6이며; 상기 염화아연 및 1,6-헥산디올의 혼합물은 염화아연 및 1,6-헥산디올의 몰비가 1 : 1 내지 5일 수 있다.
상기 공융용제는 염화콜린 및 글루코스의 혼합물; 염화콜린 및 염화아연의 혼합물; 염화콜린 및 소르비톨; 염화아연 및 우레아의 혼합물; 염화아연 및 에틸렌글리콜의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명은 제1 공융용제 내에 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 공급하는 단계를 포함하는 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에에 따른 풀 스크러빙 시스템을 이용한 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거방법으로서, (a) 제1 수용부에 수용된 제1 공융용제 내에 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 공급하는 단계; (b) 상기 제1 수용부로부터 배출되는, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 후단의 공급부를 통해 후단의 수용부로 연속적으로 공급하는 단계를 포함하는 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 제거하기 위한 풀 스크러빙 시스템에 있어서 종래 용매로서 사용되던 물을 공융용제로 대체함으로써, 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 공융용제를 이용한 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거 시스템의 개략도를 나타낸 것이다.
도 2는 액체의 점도(viscosity)에 따른 공기방울 상승 속도 지연 효과를 확인하기 위한 (a) 실험 개략도 및 (b) 실험 결과 그래프이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 수 있다는 점에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 하기 도 1을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따르면, 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템(Pool scrubbing system)이 제공된다. 상기 풀 스크러빙 시스템은, 도 1을 참조하면, 제1 공융용제가 수용되는 제1 수용부(100); 및 상기 제1 수용부(100)에 수용된 공융용제 내에 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 공급하는 제1 공급부(110)를 포함할 수 있다.
구체적인 예로, 제1 공급부(110)를 통하여 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체가 제1 수용부(100)로 공급되면, 제1 수용부(100)에 수용된 제1 공융용제 내에 형성되는 공기방울(air bubble)(10)의 내부, 또는 상기 공기방울(10)과 제1 공융용제의 경계에서 미세먼지 또는 방사성 핵종이 일부 또는 전부가 제거될 수 있다. 이와 같이, 미세먼지 또는 방사성 핵종의 일부 또는 전부가 제거된 공기방울은 제1 세정기체로서 제1 공융용제의 외부로 배출될 수 있다.
상기 제거된 미세먼지 또는 방사성 핵종 중 용해되는 형태의 것은 전기 화학적 방법 또는 침전 반응을 이용한 후처리를 통하여 최종적으로 제거할 수 있으며, 상기 제거된 미세먼지 또는 방사성 핵종 중 용해되지 않는 부유물 형태의 것은 필터를 이용한 후처리를 통하여 최종적으로 제거할 수 있다.
미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템에 있어서, 종래 용매로서 물을 사용하는 경우 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거 효율이 떨어지고 오염된 폐액으로 인해 수질 오염을 발생시킨다는 문제점이 존재하였다. 한편, 풀 스크러빙 시스템은 원자력 발전소에서 여과배기장치의 비정상적인 작동 또는 운전의 중단(shut down)에 의한 중대사고 발생 시 방사성 핵종을 포함하는 미세먼지, 에어로졸 또는 방사성 기체가 발전소 밖으로 배출되는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로, 풀 스크러빙 시스템의 효율을 높이기 위한 방안이 필요한 실정이다.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 풀 스크러빙 시스템에서 용매로 사용되던 물을 공융용제(Deep Eutectic Solvent; DES)로 대체함으로써, 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거 효율을 향상시킬 수 있음에 착안하여, 이를 적용한 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템, 또는 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거방법을 제공하고자 한다.
한편, 예를 들어, 물보다 점성 또는 밀도가 높은 유기용매를 풀 스크러빙 시스템의 용매로서 사용할 경우, 증발하여 인체에 유해한 영향을 미칠 뿐만 아니라, 폐수 처리시 심각한 수질 오염을 발생시키는 단점이 존재할 수 있다. 반면, 본 발명에 따른 공융용제를 사용한 풀 스크러빙 시스템의 경우 공융용제는 무독성이고 증발하지 않기 때문에 인체에 미치는 영향이 적고, 폐수 처리시에도 수질을 오염시키지 않는 친환경적인 특징이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 풀 스크러빙 시스템은, 도 1을 참조하면, 제2 공융용제부터 제n 공융용제까지 총 n-1 가지의 공융용제가 각각 독립적으로 수용되는, 제2 수용부(200)부터 제n 수용부까지 총 n-1개의 수용부; 및 상기 제2 수용부부터 제n 수용부까지 총 n-1개의 수용부에 수용된 총 n-1 가지의 공용융제 내에 각각 독립적으로, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 공급하는, 제2 공급부(210)부터 제n 공급부까지 총 n-1개의 공급부;를 더욱 포함하고; 상기 각각의 공급부를 통해 각각의 수용부로 공급되는, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체는 전단의 수용부로부터 배출되는 것이며; 상기 각각의 수용부로부터 배출되는, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체가 후단의 공급부를 통해 후단의 수용부로 연속적으로 공급되는 것이며; 상기 제1 공융용제부터 제n 공융용제까지 총 n 가지의 공융용제는 서로 상이하거나 동일한 것일 수 있다.
구체적인 예로, 제1 공급부(110)를 통하여 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체(이하, 방사성 기체라 칭함)가 제1 수용부(100)로 공급되면, 제1 수용부(100) 내에 수용된 제1 공융용제 내에 방사성 기체에 의한 공기방울(air bubble)(10)이 형성될 수 있으며, 상기 공기방울(air bubble)(10)의 내부, 또는 공기방울(10)과 제1 공융용제의 경계에서 미세먼지 또는 방사성 핵종의 일부 또는 전부가 제거될 수 있다. 이와 같이, 미세먼지 또는 방사성 핵종의 일부 또는 전부가 제거된 공기방울은 제1 세정기체로서 제1 공융용제의 외부로 배출될 수 있다. 이 때, 제1 수용부(100)로 방사성 기체가 공급되어 제1 공융용제 내에서 미세먼지 또는 방사성 핵종의 일부 또는 전부가 제거된 제1 세정기체가 제1 공융용제의 외부로 배출되는 일련의 과정을 제1 스테이지(1st stage)라고 칭할 수 있다.
이후, 상기 배출된 제1 세정기체는 제2 공급부(210)를 통하여 제2 수용부(200)로 공급될 수 있다. 이 때, 제2 공급부(210)는 제1 수용부(100)로부터 제1 세정기체가 배출되는 배출부의 역할을 하면서 동시에 제1 세정기체를 제2 수용부(200)로 공급하는 공급부의 역할을 할 수 있다.
이후, 제1 수용부(100)의 제1 공융용제에서와 동일한 과정으로, 제2 수용부(200)의 제2 공융용제 내에 형성된 공기방울(10)의 내부, 또는 공기방울(10)과 제2 공융용제의 경계에서 미세먼지 또는 방사성 핵종의 일부 또는 전부가 제거될 수 있으며, 이와 같이, 미세먼지 또는 방사성 핵종의 일부 또는 전부가 제거된 공기방울은 제2 세정기체로서 제2 공융용제의 외부로 배출될 수 있다. 이 때, 제2 수용부(200)로 방사성 기체가 공급되어 제2 공융용제 내에서 미세먼지 또는 방사성 핵종의 일부 또는 전부가 제거된 제2 세정기체가 제2 공융용제의 외부로 배출되는 일련의 과정을 제2 스테이지(2nd stage)라고 칭할 수 있다.
이후, 상기 배출된 제2 세정기체는 제3 공급부(310)를 통하여 제3 수용부(300)로 공급될 수 있으며, 전술한 제2 공급부(210)와 동일하게, 제3 공급부(210)는 제2 수용부(100)로부터 제2 세정기체가 배출되는 배출부의 역할을 하면서 동시에 제2 세정기체를 제3 수용부(300)로 공급하는 공급부의 역할을 할 수 있다.
이후, 전술한, 제1 수용부(100)로의 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체의 공급부터, 제3 수용부(300)로의 제2 세정기체의 공급까지와 동일한 과정을 제n 수용부(미도시)까지 연속적으로 수행할 수 있다. 즉, 제n 수용부로 제n-1 세정기체를 공급하여 제n 공융용제로부터 미세먼지 또는 방사성 핵종의 일부 또는 전부가 제거된 제n 세정기체를 배출시킬 수 있다. 이 때, 제n 공급부를 통해 제n 수용부로 공급되는 제n-1 세정기체는 제n-1 수용부로부터 배출되는 것일 수 있다. 이와 같이, 제1 수용부(100)로의 방사성 기체의 공급을 시작으로, 제n 세정기체가 제n 공융용제의 외부로 배출되는 일련의 과정을 다중 스테이지(multi-stage)라고 칭할 수 있다.
본 발명에서는 전술한 바와 같이, 단일 스테이지(제1 스테이지만 수행) 풀 스크러빙 시스템 또는 다중 스테이지(multi-stage) 풀 스크러빙 시스템을 제공할 수 있다. 특히, 다중 스테이지 풀 스크러빙 시스템은 상기 방사성 기체 내에 함유된 미세먼지 또는 방사성 핵종의 종류가 2 이상일 경우 방사성 핵종의 제거 효율을 높일 수 있다. 구체적인 예로, 미세먼지 및 요오드 입자를 함유하는 방사성 기체의 제거를 위해, 이중 스테이지(제2 스테이지까지 수행)를 적용하는 경우, 제1 스테이지에서 미세먼지 제거 효율이 높은 제1 공융용제를 사용하여 방사성 기체로부터 미세먼지가 고효율로 제거된 제1 세정기체를 배출시킬 수 있다. 이후 상기 제1 세정기체를 제2 스테이지로 공급하고, 제2 스테이지에서 요오드 입자 제거 효율이 높은 제2 공융용제를 사용하여 제1 세정기체로부터 요오드 입자가 고효율로 제거된 제2 세정기체를 풀 스크러빙 시스템의 외부(예. 대기 또는 에어로졸)로 배출시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 다중 스테이지 풀 스크러빙 시스템에서는 각각의 수용부에 수용되는 공융용제의 종류를 달리함으로써 방사성 기체 내 함유된 미세먼지 또는 방사성 핵종을 고효율로 제거하는 효과가 있다.
상기 n은 2 내지 10일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 공급부 및 수용부의 수를 늘려 스테이지를 더 길게 설정할 수 있다.
상기 공융용제의 점도는 30 내지 100,000 cP일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 700 내지 90,000 cP, 10,000 내지 88,000 cP 또는 30,000 내지 86,000 cP일 수 있다.
상기 공융용제 점도 범위가 상기 범위 내일 경우, 물에 비해 큰 점도로 인하여 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거 효율이 우수한 효과가 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 풀 스크러빙 시스템에서는 상기 공융용제 내에 형성되는 공기방울 내부, 또는 공기방울과 공융용제의 경계에서 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거가 수행되는데, 상기 공융용제의 점도가 30 cP 이상인 경우에는 공기방울의 확장과 수축이 지연되어 공기방울의 유지 및 상승 시간이 증가할 수 있으며, 이를 통해 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거 시간 증가로 인한 제거 효율이 상승되는 효과가 있다. 한편, 상기 공융용제의 점도가 100,000 cP 이하인 경우에는 상기 공융용제 내로 방사성 기체의 함입이 용이한 효과가 있다. 즉, 종래 물을 용매로 사용하는 경우에 비하여 우수한 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거효율을 나타낼 수 있다.
상기 공융용제의 밀도는 1 내지 2 g/cm3인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 1.3 내지 2 g/cm3, 1.4 내지 2 g/cm3 또는 1.6 내지 2 g/cm3일 수 있다.
상기 공융용제의 밀도가 상기 범위 내일 경우, 물에 비해 큰 밀도로 인하여 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거 효율이 우수한 효과가 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 풀 스크러빙 시스템에서는 상기 공융용제 내에 형성되는 공기방울 내부, 또는 공기방울과 공융용제의 경계에서 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거가 수행되는데, 상기 공융용제의 밀도가 1 g/cm3 이상인 경우에는 공기방울의 평균 크기가 최소화되어 표면적 대 부피비가 증가할 수 있으며, 이를 통해 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거 효율이 상승되는 효과가 있다. 상기 공융용제의 밀도가 2 g/cm3 이하인 경우에는 상기 공융용제 내로 방사성 기체의 함입이 용이한 효과가 있다. 즉, 종래 물을 용매로 사용하는 경우에 비하여 우수한 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거효율을 나타낼 수 있다.
상기 공융용제는 수소결합 수여자(HBA) 및 수소결합 공여자(HBD)를 포함하고; 상기 수소결합 공여자는 우레아, 티오우레아, 1-메틸 우레아, 1,3-디메틸 우레아, 1,1-디메틸 우레아, 글루코스, 염화아연, 소르비톨, 1,6-헥산디올, 아세트아마이드, 벤자마이드, 에틸렌글리콜, 글리세롤, 2,2,2-트리플루오로아세트아마이드, 이미다졸, 아디프산, 벤조산, 시트르산, 말론산, 옥살산, 페닐아세트산, 페닐프로피온산, 숙신산, 트리카발린산, 레불린산, 이타코닐산, 자일리톨, 4-히드록시벤조산, 수베릭산, 갈릭산, 카페익산 및 레조르시놀로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이며; 상기 수소결합 수여자는 암모늄 클로라이드 염, 염화콜린, 아세틸콜린 클로라이드, 염화아연, 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 메틸트리페닐 포스포늄 브로마이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 공융용제는 수소결합 수여자(HBA) 및 수소결합 공여자(HBD)의 결합으로 이루어지는 것일 수 있다.
본 발명의 수소결합이란 불소(F), 산소(O), 질소(N)와 같은 전기음성도가 높은 원자와 수소간의 인력작용을 의미한다. 수소는 반드시 또 다른 전기음성도가 높은 원자와 공유결합을 이루고 있어야 한다. 이하 본 발명에서 사용되는 수소결합은 이 분야 통상의 기술자들에게 통상적으로 알려진 수소결합의 의미와 같은 의미를 갖는다.
본 발명의 수소결합 공여자는 수소결합을 형성함에 있어, F, O, N과 같은 전기음성도가 큰 원자와 이에 결합된 수소원자를 포함하는 화합물로서, 이들 모두가 수소결합에 기여하는 경우, 당해 수소결합에서 수소결합 공유자로 불린다.
본 발명의 수소결합 수여자는 수소결합을 형성함에 있어, F, O, N과 같은 전기음성도가 큰 원자를 포함하는 화합물로서, F, O, N과 같은 전기음성도가 큰 원자가 수소결합 공여자의 수소를 정전기적 인력으로 잡아당기는 경우, 당해 수소결합에서 수소결합 공유자로 불린다.
상기 수소결합 공여자와 수소결합 수여자의 몰비는 1 : 100 내지 100 : 1인 것일 수 있다. 상기 몰비가 범위 내에 존재하지 않게 되는 경우 수소결합 공여자와 수소결합 수여자의 비율이 적절하지 않아 수소결합이 원활하게 이루어지지 않아 공융용제의 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거 효율이 떨어지게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공융용제는 염화콜린 및 우레아의 혼합물; 염화콜린 및 글루코스의 혼합물; 염화콜린 및 염화아연의 혼합물; 염화콜린 및 자일리톨의 혼합물; 염화콜린 및 소르비톨의 혼합물; 염화콜린 및 말론산의 혼합물; 염화아연 및 우레아의 혼합물; 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 이미다졸의 혼합물; 아세틸콜린 클로라이드 및 우레아의 혼합물; 염화콜린 및 2,2,2,-트리플루오로아세타마이드의 혼합물; 염화아연 및 아세트아마이드의 혼합물; 염화아연 및 에틸렌글리콜의 혼합물; 염화아연 및 1,6-헥산디올의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 염화콜린 및 우레아의 혼합물은 염화콜린 및 우레아의 몰비가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 1.5 내지 2.5이고; 상기 염화콜린 및 글루코스의 혼합물은 염화콜린 및 글루코스의 몰비가 1 : 0.1 내지 3, 또는 1 : 0.5 내지 1.5이며; 상기 염화콜린 및 염화아연의 혼합물은 염화콜린 및 염화아연의 몰비가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 1.5 내지 2.5이며; 상기 염화콜린 및 자일리톨의 혼합물은 염화콜린 및 자일리톨의 몰비가 1 : 0.1 내지 3, 또는 1 : 0.5 내지 1.5이며; 상긴 염화콜린 및 소르비톨의 혼합물은 염화콜린 및 소르비톨의 몰비가 1 : 0.1 내지 3, 또는 1 : 0.5 내지 1.5이며; 상기 염화콜린 및 말론산의 혼합물은 염화콜린 및 말론산의 몰비가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 1.5 내지 2.5이며; 상기 염화아연 및 우레아의 혼합물은 염화아연 및 우레아의 몰비가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 3 내지 4이며; 상기 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 이미다졸의 혼합물은 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 이미다졸의 몰비가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 2 내지 3이며; 상기 아세틸콜린 클로라이드 및 우레아의 혼합물은 아세틸콜린 클로라이드 및 우레아의 몰비가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 1.5 내지 2.5이며; 상기 염화콜린 및 2,2,2-트리플루오로아세트아마이드의 혼합물은 염화콜린 및 2,2,2-트리플루오로아세타마이드의 몰비가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 1.5 내지 2.5이며; 상기 염화아연 및 아세트아마이드의 혼합물은 염화아연 및 아세트아마이드의 몰비가 1 : 2 내지 6, 또는 1 : 3.5 내지 4.5이며; 상기 염화아연 및 에틸렌글리콜의 혼합물은 염화아연 및 에틸렌글리콜의 몰비가 1 : 2 내지 6, 또는 1 : 3.5 내지 4.5이며; 상기 염화아연 및 1,6-헥산디올의 혼합물은 염화아연 및 1,6-헥산디올의 몰비가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 2.5 내지 3.5일 수 있다.
구체적인 예로, 염화콜린 및 우레아가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 1.5 내지 2.5의 몰비로 혼합된 혼합물은 30 내지 40 ℃에서 700 내지 800 cP의 점도를 나타낼 수 있고; 염화콜린 및 글루코스가 1 : 0.1 내지 3, 또는 1 : 0.5 내지 1.5의 몰비로 혼합된 혼합물은 40 내지 60 ℃에서 30,000 내지 35,000 cP의 점도를 나타낼 수 있으며; 염화콜린 및 염화아연이 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 1.5 내지 2.5의 몰비로 혼합된 혼합물은 10 내지 30 ℃에서 80,000 내지 90,000 cP의 점도를 나타낼 수 있으며; 염화콜린 및 자일리톨가 1 : 0.1 내지 3, 또는 1 : 0.5 내지 1.5의 몰비로 혼합된 혼합물을 20 내지 40 ℃에서 5,000 내지 6,000 cP의 점도를 나타낼 수 있으며; 염화콜린 및 소르비톨이 1 : 0.1 내지 3, 또는 1 : 0.5 내지 1.5의 몰비로 혼합된 혼합물을 20 내지 40 ℃에서 10,000 내지 15,000 cP의 점도를 나타낼 수 있으며; 염화콜린 및 말론산이 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 1.5 내지 2.5의 몰비로 혼합된 혼합물은 10 내지 30 ℃에서 800 내지 1,500 cP의 점도를 나타낼 수 있으며; 염화아연 및 우레아가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 3 내지 4의 몰비로 혼합된 혼합물은 10 내지 30 ℃에서 10,000 내지 15,000 cP의 점도를 나타낼 수 있으며; 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 이미다졸이 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 2 내지 3의 몰비로 혼합된 혼합물은 10 내지 30 ℃에서 700 내지 1,000 cP의 점도를 나타낼 수 있으며; 아세틸콜린 클로라이드 및 우레아가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 1.5 내지 2.5의 몰비로 혼합된 혼합물은 30 내지 50 ℃에서 2,000 내지 3,000 cP의 점도를 나타낼 수 있으며; 염화아연 및 우레아가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 3 내지 4의 몰비로 혼합된 혼합물은 1.5 내지 1.7 g/cm3 의 밀도를 나타낼 수 있으며; 염화콜린 및 2,2,2-트리플루오로아세타마이드가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 1.5 내지 2.5의 몰비로 혼합된 혼합물은 1.3 내지 1.4 g/cm3 의 밀도를 나타낼 수 있으며; 염화아연 및 아세트아마이드가 1 : 2 내지 6, 또는 1 : 3.5 내지 4.5의 몰비로 혼합된 혼합물은 1.3 내지 1.4 g/cm3 의 밀도를 나타낼 수 있으며; 염화아연 및 에틸렌글리콜가 1 : 2 내지 6, 또는 1 : 3.5 내지 4.5의 몰비로 혼합된 혼합물은 1.4 내지 1.5 g/cm3 의 밀도를 나타낼 수 있으며; 염화아연 및 1,6-헥산디올가 1 : 1 내지 5, 또는 1 : 2.5 내지 3.5의 몰비로 혼합된 혼합물은 1.3 내지 1.4 g/cm3 의 밀도를 나타낼 수 있다[“Zhang, Qinghua, et al. Chemical Society Reviews 41.21 (2012): 7108-7146“ 참조].
보다 구체적인 예로, 상기 공융용제는 염화콜린 및 글루코스의 혼합물; 염화콜린 및 염화아연의 혼합물; 염화콜린 및 소르비톨; 염화아연 및 우레아의 혼합물; 염화아연 및 에틸렌글리콜의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직할 수 있다. 특히, 염화콜린 및 글루코스의 혼합물; 염화콜린 및 염화아연의 혼합물; 염화콜린 및 소르비톨; 염화아연 및 우레아의 혼합물은 물의 점섬(0.894 cP)에 비하여 만 배 이상으로 점성이 크기 때문에, 본 발명에 따른 풀 스크러빙 시스템에서 사용할 경우 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거 효율이 현저히 우수한 효과가 있다. 또한, 염화아연 및 우레아의 혼합물; 염화아연 및 에틸렌글리콜의 혼합물은 물의 밀도(1 g/cm3)에 비하여 1.4 배 이상으로 밀도가 크기 때문에, 본 발명에 따른 풀 스크러빙 시스템에서 사용할 경우 미세먼지 또는 방사성 핵종의 제거 효율이 현저히 우수한 효과가 있다.
상기 공융용제는, 1) 수소결합 수여자 및 수소결합 공여자를 100 : 1 내지 1 : 100의 몰 비로 혼합하는 단계; 및 상기 1) 단계의 혼합물을 40 내지 100 ℃에서 열처리하는 단계;를 포함하여 수행될 수 있다. 이 때, 상기 1) 단계의 수소결합 수여자 및 수소결합 공여자는 전술한 수소결합 수여자 및 수소결합 공여자의 종류와 동일한 것일 수 있다.
또한, 상기 수소결합 수여자, 수소결합 공여자, 이들의 몰비 및 공융용제에 대한 정의는 앞서 정의하였던 것과 동일한 의미를 갖는다.
상기 2) 단계의 열처리를 통해 수소결합 수여자 및 수소결합 공여자가 더욱 원활하게 결합하여 수소결합을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 풀 스크러빙 시스템에서 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거 기작은 오리피스에서의 제트 충격(Jet Impaction at the Orifice), 확산영동 (diffusionphoresis), 열영동 (thermophoresis), 중력에 의한 침강(gravitational settling), 관성 충돌(inertial impaction due to internal circulation) 또는 브라운 확산(brownian diffusion) 등으로 인해 발생된다.
상기 오리피스에서의 제트 충격(Jet Impaction at the Orifice)을 통해 미세먼지를 포함한 기체가 액체에 주입되는 즉시 관성 충돌로 인해 구멍에 가까운 미세먼지가 제거된다.
상기 확산영동(diffusionphoresis)을 통해 공기방울의 부피가 증발 또는 응축 및 비응축 기체가 확산되어 공기방울 경계 근처에서 미세먼지의 농도차가 발생하며 미세먼지가 표면에서 제거된다.
상기 열영동(thermophoresis)에 의해 공기방울 내에 온도차가 발생할 경우 온도가 낮은 방향으로 미세먼지가 제거될 수 있다,
상기 중력에 의한 침강(gravitational settling)에 의해 공기방울 내의 미세먼지 또는 방사성 핵종이 중력을 받아 공기방울 표면에 접촉할 경우 제거될 수 있다.
상기 관성 충돌(inertial impaction due to internal circulation)에 의해 상승하는 공기방울 안에 기체 순환 과정에서 발생하는 관성 충돌로 공기방울 표면에 접촉할 시 미세먼지 또는 방사성 핵종이 제거될 수 있다.
상기 브라운 확산(brownian diffusion)에 의해 공기방울 내의 미세먼지가 공기방울 표면에 닿으면 제거될 수 있다.
또한, 본 발명은 제1 공융용제 내에 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 공급하는 단계를 포함하는 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 풀 스크러빙 시스템을 이용한 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거방법으로서, (a) 제1 수용부에 수용된 제1 공융용제 내에 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 공급하는 단계; (b) 상기 제1 수용부로부터 배출되는, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 후단의 공급부를 통해 후단의 수용부로 연속적으로 공급하는 단계를 포함하는 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거방법을 제공한다.
상기 (a) 내지 (b) 단계를 통한 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거방법은, 전술한 다중 스테이지 풀 스크러빙 시스템의 구동 과정과 동일하게 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 (a) 내지 (b) 단계에서는 각각의 수용부에 수용되는 공융용제의 종류를 달리함으로써 방사성 기체 내 함유된 미세먼지 또는 방사성 핵종을 고효율로 제거하는 효과가 있다.
<실시예>
실시예 1: 액체의 점도(viscosity)에 따른 공기방울 상승 속도
액체의 점도에 따른 공기방울 상승 속도 지연 효과를 확인하기 위한 실험을 수행하였다. 도 2(a)에 도시된 직경 2 mm 버블 칼럼에 점도가 다른 액체를 각각 넣고 액체 유출을 방지하기 위해 0.2 μm nylon filter(Watman 사)를 부착하였다. 버블 칼럼에 0.2 MPa 압력의 Ar 기체를 주입하고 초고속 카메라를 통해 촬영하여 공기방울의 상승 속도를 구하였다. 이 때 사용한 액체의 점도는 화학연구원 화학분석센터에서 회전점도계(Brookfield DV3TLV)를 사용하여 측정하였고, 상기 점도가 다른 액체는 염화콜린-우레아의 1:2 몰비의 공융용제(DES(ChCl-Urea)), 물과 상기 DES의 중량비 4:1의 혼합물, 물과 상기 DES의 중량비 3:2의 혼합물, 물과 상기 DES의 중량비 1:4의 혼합물, 및 순수한 물을 각각 사용하였으며, 실험 결과를 도 2(b)에 나타내었다.
도 2(b)를 참조하면, 액체의 점도가 높을수록 공기방울의 상승 속도가 감소함을 확인할 수 있다. 특히, 염화콜린-우레아 공융용제(750 mPa·s)에서의 공기방울 상승 속도는 순수한 물(1.00 mPa·s)에서의 공기방울 상승 속도보다 102배 느림을 확인할 수 있다.
이를 통하여, 본 발명에 따른 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템에서, 종래 용매로서 사용되던 물의 점도보다 큰 공융용제를 사용함으로써 용매 내 형성되는 공기방울의 상승 속도 지연되는 효과가 있으며, 이에 따라, 공기방울이 용매를 탈출하는 시간이 느려지면서 확산영동, 브라운 확산, 관성 충돌, 중력에 의한 침강 및 열영동으로 인한 공기방울 내 미세먼지 및 방사성 핵종의 제거 효율이 증가하는 효과가 있다.
지금까지 본 발명에 따른 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 공기방울
100: 제1 수용부 200: 제2 수용부 300: 제3 수용부
110: 제1 공급부 210: 제2 공급부 310: 제3 공급부 410: 제4 공급부

Claims (11)

  1. 제1 공융용제(Deep Eutectic Solvent)가 수용되는 제1 수용부; 및
    상기 제1 수용부에 수용된 공융용제 내에 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 공급하는 제1 공급부를 포함하고,
    상기 공융용제의 점도는 30 내지 100,000 cP인 것인, 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 풀 스크러빙 시스템은,
    제2 공융용제부터 제n 공융용제까지 총 n-1 가지의 공융용제가 각각 독립적으로 수용되는, 제2 수용부부터 제n 수용부까지 총 n-1개의 수용부; 및
    상기 제2 수용부부터 제n 수용부까지 총 n-1개의 수용부에 수용된 총 n-1 가지의 공용융제 내에 각각 독립적으로, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 공급하는, 제2 공급부부터 제n 공급부까지 총 n-1개의 공급부;를 더욱 포함하고,
    상기 각각의 공급부를 통해 각각의 수용부로 공급되는, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체는 전단의 수용부로부터 배출되는 것이며,
    상기 각각의 수용부로부터 배출되는, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체가 후단의 공급부를 통해 후단의 수용부로 연속적으로 공급되는 것이며;
    상기 제1 공융용제부터 제n 공융용제까지 총 n 가지의 공융용제는 서로 상이하거나 동일한 것인, 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 n은 2 내지 10인, 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공융용제의 밀도는 1 내지 2 g/cm3인 것인, 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공융용제는 수소결합 수여자(HBA) 및 수소결합 공여자(HBD)를 포함하고,
    상기 수소결합 공여자는 우레아, 티오우레아, 1-메틸 우레아, 1,3-디메틸 우레아, 1,1-디메틸 우레아, 글루코스, 염화아연, 소르비톨, 1,6-헥산디올, 아세트아마이드, 벤자마이드, 에틸렌글리콜, 글리세롤, 2,2,2-트리플루오로아세트아마이드, 이미다졸, 아디프산, 벤조산, 시트르산, 말론산, 옥살산, 페닐아세트산, 페닐프로피온산, 숙신산, 트리카발린산, 레불린산, 이타코닐산, 자일리톨, 4-히드록시벤조산, 수베릭산, 갈릭산, 카페익산 및 레조르시놀로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이며;
    상기 수소결합 수여자는 암모늄 클로라이드 염, 염화콜린, 아세틸콜린 클로라이드, 염화아연, 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 메틸트리페닐 포스포늄 브로마이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것인, 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공융용제는 염화콜린 및 우레아의 혼합물; 염화콜린 및 글루코스의 혼합물; 염화콜린 및 염화아연의 혼합물; 염화콜린 및 자일리톨의 혼합물; 염화콜린 및 소르비톨의 혼합물; 염화콜린 및 말론산의 혼합물; 염화아연 및 우레아의 혼합물; 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 이미다졸의 혼합물; 아세틸콜린 클로라이드 및 우레아의 혼합물; 염화콜린 및 2,2,2-트리플루오로아세트아마이드의 혼합물; 염화아연 및 아세트아마이드의 혼합물; 염화아연 및 에틸렌글리콜의 혼합물; 염화아연 및 1,6-헥산디올의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인, 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 염화콜린 및 우레아의 혼합물은 염화콜린 및 우레아의 몰비가 1 : 1 내지 5이고; 상기 염화콜린 및 글루코스의 혼합물은 염화콜린 및 글루코스의 몰비가 1 : 0.1 내지 3이며; 상기 염화콜린 및 염화아연의 혼합물은 염화콜린 및 염화아연의 몰비가 1 : 1 내지 5이며; 상기 염화콜린 및 자일리톨의 혼합물은 염화콜린 및 자일리톨의 몰비가 1 : 0.1 내지 3이며; 상긴 염화콜린 및 소르비톨의 혼합물은 염화콜린 및 소르비톨의 몰비가 1 : 0.1 내지 3이며; 상기 염화콜린 및 말론산의 혼합물은 염화콜린 및 말론산의 몰비가 1 : 1 내지 5이며; 상기 염화아연 및 우레아의 혼합물은 염화아연 및 우레아의 몰비가 1 : 1 내지 5이며; 상기 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 이미다졸의 혼합물은 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 이미다졸의 몰비가 1 : 1 내지 5이며; 상기 아세틸콜린 클로라이드 및 우레아의 혼합물은 아세틸콜린 클로라이드 및 우레아의 몰비가 1 : 1 내지 5이며; 상기 염화콜린 및 2,2,2,-트리플루오로아세타마이드의 혼합물은 염화콜린 및 2,2,2-트리플루오로아세트아마이드의 몰비가 1 : 1 내지 5이며; 상기 염화아연 및 아세트아마이드의 혼합물은 염화아연 및 아세트아마이드의 몰비가 1 : 2 내지 6이며; 상기 염화아연 및 에틸렌글리콜의 혼합물은 염화아연 및 에틸렌글리콜의 몰비가 1 : 2 내지 6이며; 상기 염화아연 및 1,6-헥산디올의 혼합물은 염화아연 및 1,6-헥산디올의 몰비가 1 : 1 내지 5인, 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 공융용제는 염화콜린 및 글루코스의 혼합물; 염화콜린 및 염화아연의 혼합물; 염화콜린 및 소르비톨; 염화아연 및 우레아의 혼합물; 염화아연 및 에틸렌글리콜의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인, 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거용 풀 스크러빙 시스템.
  10. 제1 공융용제 내에 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 공급하는 단계를 포함하고,
    상기 공융용제의 점도는 30 내지 100,000 cP인 것인, 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거방법.
  11. 제2항에 따른 풀 스크러빙 시스템을 이용한 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거방법으로서,
    (a) 제1 수용부에 수용된 제1 공융용제 내에 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 공급하는 단계;
    (b) 상기 제1 수용부로부터 배출되는, 미세먼지 또는 방사성 핵종을 함유하는 기체를 후단의 공급부를 통해 후단의 수용부로 연속적으로 공급하는 단계를 포함하는 미세먼지 또는 방사성 핵종 제거방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108993125A (zh) * 2018-10-12 2018-12-14 安徽工业大学 一种脱除空气和烟道气中二氧化碳的低共熔溶剂
CN110114129A (zh) * 2016-11-18 2019-08-09 欧泊海岸大学 气态排出物的净化方法

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