KR102697676B1 - 난각을 이용한 아세트산칼슘 제조방법 - Google Patents
난각을 이용한 아세트산칼슘 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102697676B1 KR102697676B1 KR1020220085646A KR20220085646A KR102697676B1 KR 102697676 B1 KR102697676 B1 KR 102697676B1 KR 1020220085646 A KR1020220085646 A KR 1020220085646A KR 20220085646 A KR20220085646 A KR 20220085646A KR 102697676 B1 KR102697676 B1 KR 102697676B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- calcium acetate
- carbon dioxide
- acetic acid
- eggshell
- reaction formula
- Prior art date
Links
- 210000003278 egg shell Anatomy 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- HFNUUHLSQPLBQI-UHFFFAOYSA-N acetic acid;calcium Chemical compound [Ca].CC(O)=O HFNUUHLSQPLBQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 104
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 98
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 51
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 47
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 claims abstract description 47
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 claims abstract description 47
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 claims abstract description 47
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 42
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 claims abstract description 40
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 34
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 19
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 10
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 9
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 5
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 abstract description 2
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 30
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 9
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 3
- 235000014103 egg white Nutrition 0.000 description 3
- 210000000969 egg white Anatomy 0.000 description 3
- 210000002969 egg yolk Anatomy 0.000 description 3
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 206010016952 Food poisoning Diseases 0.000 description 1
- 208000019331 Foodborne disease Diseases 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 235000013402 health food Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/02—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/145—Ultrafiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2331—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2332—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements the stirrer rotating about a horizontal axis; Stirrers therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
- B01F23/2376—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
- B01F23/23762—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/45—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D7/00—Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D7/10—Preparation of bicarbonates from carbonates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
본 발명은 아세트산칼슘의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로 폐기되는 난각을 활용하여 아세트산칼슘을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 아세트산칼슘의 제조방법은 그 제조공정중에 발생되는 이산화탄소를 포집하여 중탄산나트륨을 제조하고 이를 다시 아세트산칼슘의 제조공정에 다시 재활용하는 공정을 포함할 수 있는 것이다.
본 발명은 상기 난각 분말을 반응조에서 아세트산과 하기 <반응식 1>에 의해서 반응시켜 액상의 아세트산칼슘 용액을 획득하는 것이다.
<반응식 1>
CaCO3 + 2CH3COOH → 2CH3COOCa + CO2+H2O
본 발명은 상기 난각 분말을 반응조에서 아세트산과 하기 <반응식 1>에 의해서 반응시켜 액상의 아세트산칼슘 용액을 획득하는 것이다.
<반응식 1>
CaCO3 + 2CH3COOH → 2CH3COOCa + CO2+H2O
Description
본 발명은 아세트산칼슘의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로 폐기되는 난각을 활용하여 아세트산칼슘을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 아세트산칼슘의 제조방법은 그 제조공정중에 발생되는 이산화탄소를 포집하여 중탄산나트륨을 제조하고 이를 다시 아세트산칼슘의 제조공정에 다시 재활용하는 공정을 포함하는 것이다.
완전식품이면서 비교적 저렴한 건강식품 중 하나인 달걀은 갈수록 식품, 제빵, 등의 다양한 분야에서 대규모로 활용되고 있다.
특히 국내 뿐만 아니라 해외의 대규모로 달걀을 활용하는 식품가공공장 등에서는 흰자와 노른자를 분리해서 공급하는 수요가 급격하게 증가하고 있다. 즉, 가정용을 제외하고, 식품가공업계에서는 달걀 전체를 공급하지 않고 난각을 제거하고 흰자와 노른자를 분리해서 공급하는 경향이 많아짐에 따라서 흰자와 노른자를 분리해서 공급하는 공급업체에서는 대량으로 발생하는 계란껍질(난각)을 처리하는 것이 문제점으로 대두되고 있다.
해외시장은 계란 소비량의 약 30%이상이 날계란 소비로 이루어지고 있으며 아직 해외 시장에 비해 날계란의 수요가 낮지만 현재 국내 계란 소비량 약 4천만개/일 중 약 10%가 날계란으로 유통되어 있으며 이 계란 껍질에 대한 처리는 파쇄하여 폐기물 처리해야 하는데, 계란 껍질에 붙어 있는 이물질 및 식중독균, 그리고 유기물에 의한 악취 제거 등이 해결해야 과제로 남아 있는 상황입니다.
이에 본 발명의 발명자는 수거된 폐난각을 재활용할 수 있도록 하되, 난각을 이용하여 아세트산칼슘을 제조하는 방법 및 이 과정에서 발생하는 부산물로서 이산화탄소를 난각 세척과정에서 재활용하기 위한 방법을 착안하게 되었다.
본 발명은 탄산칼슘을 주성분으로 하는 난각을 파쇄하고 이를 아세트산(빙초산)에 녹이고 반응시켜 아세트산칼슘 Ca(CH3COO)2을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 아세트산칼슘의 제조공정 중에 부산물로 발생하는 이산화탄소(CO2)를 활용하여 중탄산나트륨을 제조하고 이를 다시 아세트산칼슘의 제조공정에 재활용하되 효과적으로 이산화탄소를 재활용할 수 있도록 하는 난각를 이용한 아세트산칼슘 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은,
- 폐난각을 세척하고 건조하는 단계(S 1);
- 상기 세척건조된 난각을 분쇄하여 난각 분말을 획득하는 단계(S 2);
- 상기 난각 분말을 반응조에서 아세트산과 하기 <반응식 1>에 의해서 반응시켜 액상의 아세트산칼슘 용액을 획득하는 단계(S 3);를
포함하는 것을 특징으로 하는 난각을 이용한 아세트산칼슘 제조방법이다.
식품을 제조하는 공정중에 필요로 하는 다량의 날계란으로 인해서 다량의 난각이 배출되게 되는데, 본 발명은 다량으로 폐기되는 폐난각을 이용하여 아세트산칼슘을 제조할 수 있도록 한다.
본 발명을 통해서 제조된 아세트산칼슘은 차량 등의 부식을 야기하는 염화칼슘 사용을 대신하여 사용될 수 있는 탁월한 제설제가 된다.
또한 본 발명의 아세트산칼슘 제조장치는 부산물으로서 이산화탄소를 발생시키게 되는데, 이산화탄소는 친환경 탄소저감의 시대적 조류에 따라서 별도로 포집하고 효과적으로 물에 용해한 후에 중조(중탄산나트륨)의 제조에 활용하는 것으로서, 이를 통해서 생성된 중조를 난각의 세척과정에 재활용할 수 있게 되므로, 폐기물의 생성을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 아세트산칼슘 제조방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 아세트산칼슘 제조방법에 있어서, 일 실시예의 이산화탄소 용해수단의 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 아세트산칼슘 제조방법에 있어서, 일 실시예의 이산화탄소 용해수단의 구조도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다. 그러나 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명은 폐난각을 이용한 아세트산칼슘 제조시스템으로서,
- 난각을 세척하는 세척수단;
- 상기 세척된 난각을 건조하는 열풍건조수단;
- 상기 세척건조된 난각을 분쇄하는 분쇄수단;
- 상기 파쇄된 난각을 반응조에서 아세트산과 화학반응시켜 아세트산칼슘을 획득하는 제1반응조;
- 상기 반응하여 획득된 아세트산칼슘에서 이물질을 제거하는 여과수단;을 포함한다.
상기의 아세트산칼슘 제조시스템을 이용한 아세트산칼슘 제조방법은,
- 폐난각을 세척하고 건조하는 단계(S 1);
- 상기 세척건조된 난각을 분쇄하여 난각 분말을 획득하는 단계(S 2);
- 상기 난각 분말을 반응조에서 아세트산과 하기 <반응식 1>에 의해서 반응시켜 액상의 아세트산칼슘 용액을 획득하는 단계(S 3);를 포함하되,
- 상기 3 단계를 통해서 획득된 아세트산칼슘 용액에 포함된 불순물을 메쉬스크린으로 걸러내는 필터링 단계(S 4-1);
- 상기 아세트산칼슘 용액을 한외여과함으로써 고순도 아세트산칼슘 용액을 얻는 단계(S 4-2);를 더 포함하여 고순도 아세트산칼슘을 얻을 수 있다.
한편, 부가적으로 난각분말을 아세트산에 용해하는 과정 중 <반응식 1>에 의해서 발생되는 이산화탄소를 포집하는 단계(S 5-1);
상기 포집된 이산화탄소를 물에 용해시키는 단계(S 5-2);
물에 용해된 이산화탄소를 탄산나트륨 수용액과 혼합하여 하기 <반응식 2>로 반응시켜 중탄산나트륨을 획득하는 단계(S 5-3);를 더 포함하여 부산물로서 발생하는 이산화탄소를 효과적으로 제거하는 것이 가능하게 된다.
구체적으로, 상기 난각을 세척하는 세척장치는 난각의 외면에 묻어있는 이물질을 제거하고 내면의 내피를 제거하는 장치로서, 세척장치에 사용되는 세척수는 온수를 이용하는 것이 난각의 세척에 유리하다. 이때 세척수와 다양한 세척제가 함께 활용될 수 있지만, 본 발명에서는 상기 세척장치에 중탄산나트륨(중조)이 투입되어 난각의 이물질이 효과적으로 세척하도록 한다.
상기 세척장치에 의해서 세척된 난각은 물기를 제거하기 위해서 열풍건조장치에 투입된다. 상기 열풍건조장치를 통해서 물기가 건조된 난각은 분쇄가 용이하게 되는 이점이 있기 때문이다.
상기 분쇄장치는 세척건조된 난각을 분쇄하는 장치로서, 아세트산과의 반응을 빠르게 하기 위한 것으로서, 상기 분쇄장치는 난각을 100㎛ 이하로 미세하게 분쇄하여 난각분말을 획득할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 분쇄장치에 의해서 분쇄된 난각분말과 반응을 위한 아세트산이 반응조에 투입되어 상호 화학반응을 하게 된다.
- 분쇄된 난각 분말과 아세트산을 반응시키는 단계는 아래와 같다.
미세하게 분쇄된 난각분말은 주성분이 탄산칼슘으로서 이와 반응시키기 위해서 난각분말을 아세트산에 혼합하여 녹이게 된다. 상기 아세트산은 작업성 측면에서 25 ~ 35 W/V%의 농도, 즉 물 1000㎖에 아세트산이 250 내지 350g 용해된 농도의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 난각 분말의 용해시 온도는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 아세트산에 난각 분말이 용해되는 반응시간을 단축하기 위해서 40~45℃ 온도에서 용해시키는 것이 바람직하다. 상기 온도범위에서 용해시키므로써, 2시간 내지 4시간에서 난각 분말이 아세트산에 완전히 용해된다.
상기 난각 분말의 주성분인 탄산칼슘과 아세트산의 반응에 의해서 탄산칼슘 1mol당 아세트산 2mol이 반응하게 되므로, 이러한 탄산칼슘과 아세트산의 화학반응양을 고려하여 난각분말과 아세트산의 사용비율은 난각 분말 100중량부에 대하여 아세트산이 140중량부 내지 165중량부의 양으로 사용될 수 있다. 다만 상기 아세트산의 양은 100% 아세트산을 기준으로 한 경우이므로, 상기 아세트산의 사용량은 아세트산의 농도에 따라 달라질 수 있다. 즉 아세트산의 농도가 달라지는 경우에는 해당 농도의 아세트산 중 아세트산의 양을 고려하여, 순수한 아세트산의 양이 140중량부 내지 165중량부의 양이 되도록 사용되게 된다.
상기 제1반응조에서는 주성분이 탄산칼슘인 난각 분말이 하기 <반응식 1>에 따라서 아세트산과 반응하여 아세트산칼슘과 함께 탄산, 그리고 이산화탄소를 생성하게 된다.
<반응식 1>
난각 분말(CaCO3+불순물)+ 아세트산(CH3COOH) → 아세트산칼슘(Ca(CH3COO)2)+ H2CO3(H2CO3 ↔ H2O + CO2)+수용성 불순물+ CO2↑
상기 제1반응조의 반응공정에 의해서 획득된 아세트산칼슘 수용액은 고순도 제품을 얻기 위해서 여과수단에 의해서 필터링된다.
즉, 여과수단은 300 매시 스크린에 의해서 여과하여 불순물을 제거하고 더 바람직하게는 약 0.1~0.4㎛의 용해수단을 가진 한외여과막을 통해서 흡입하여 여과함으로써, 고순도 아세트산칼슘 반응생성물을 획득하게 된다.
한편 상기 획득된 반응생성물에 수산화나트륨을 첨가하여 과량의 아세트산을 중화시킬 수 있다. 따라서, 수산화나트륨은 상기 반응생성물의 pH가 6.5 내지 7.5가 되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 수산화나트륨은 수용액 상태로 첨가될 수 있으며, 이때 수산화나트륨 수용액의 농도는 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기와 같이 중화한 후에, 반응생성물을 여과하여 고상의 불순물을 제거하고 아세트산칼슘을 얻는다. 본 발명의 일 실시예에 의한 제조시스템으로 얻어진 아세트산칼슘은 다양한 용도로 사용될 수 있다.
다만, 상기 <반응식 1>에 의해서 다량의 이산화탄소가 발생하는 단점이 있고, 이산화탄소가 지구온난화에 영향을 미치는 것으로 간주됨에 따라서 본 발명은 상기 <반응식 1>에 의해서 발생된 이산화탄소를 상기 아세트산칼슘의 제조시스템에 재활용되는 것을 특징으로 한다.
부가적으로, 본 발명은
- 제1반응조에서 발생되는 이산화탄소를 포집하는 이산화탄소 포집수단;
- 상기 포집된 이산화탄소를 압축하는 압축수단;
- 압축된 이산화탄소를 물에 용해시키는 용해수단;
- 물에 용해된 이산화탄소를 제2반응조의 탄산나트륨 수용액에 공급하여 하기 <반응식 2>에 의하여 화학반응시켜 중탄산나트륨을 획득하는 제2반응조;를 포함할 수 있다.
<반응식 2>
Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3 + H2O
하기 <반응식 2>에 의해서 이산화탄소 수용액이 상기 제2반응조에서 탄산나트륨 수용액과 혼합되면서 이산화탄소와 탄산나트륨이 상호 반응하여 중탄산나트륨을 생성하게 된다. 상기 제2반응조로부터 획득된 중탄산나트륨은 본 발명의 세척장치에 사용되는 세척제로 다시 활용됨으로써, 부산물 발생을 최소화하게 된다.
이로써, 아세트산칼슘의 생성과정에서 분산물로 발생하는 이산화탄소를 효과적으로 중탄산나트륨의 생성에 이용할 수 있게 됨으로써, 저탄소 시대에 맞게 탄소저감의 효과를 얻을 수 있다.
이와 같이 이산화탄소와 탄산나트륨을 이용하여 중탄산나트륨을 생성하기 위한 구체적인 장치의 일실시예는 도 2와 같다. 즉, 포집된 이산화탄소는 물에 용해되도록 하는 이산화탄소 용해수단, 물에 용해된 탄산나트륨(Na2Co3)을 저장하는 반응기를 구비하고, 상기 이산화탄소 용해 유닛으로부터 공급되는 이산화탄소 수용액을 상기 반응기로 공급하여 <반응식 2>에 의해서 상기 탄산나트륨과 이산화탄소가 반응하여 중탄산나트륨이 생성되도록 한다. 이와 같이 생성된 중탄산나트륨 용액을 유입받아서 고체와 액체를 분리하는 원심분리기를 구비하고, 상기 원심분리기에 의해서 배출되는 고체를 건조시키는 건조기를 포함한다.
특히, 상기 용해수단은
프레임용기(100);
상기 프레임용기에 설치되되 일단은 밀폐되고 일정간격을 이격되어 외주에 통공이 형성된 중공샤프트;
압축된 이산화탄소를 주입하기 위해 상기 중공샤프트의 타단부에 구비된 주입구;
중심부에 상기 중공샤프트와 결합하기 위한 축공이 구비되되 상기 축공을 따라서 내주면에서 반지름방향으로 소정길이의 슬릿이 형성된 세라믹디스크;
상기 세라믹디스크 사이의 간격을 유지시켜 주는 동시에 세라믹디스크의 하부 측면을 지지하는 영구자석; 및
상기 프레임용기의 외부에 설치되어 상기 중공샤프트를 구동하는 구동모터;를 포함하도록 구성된다.
상기 용해수단은 수중에 잠수되어 설치되는 것으로서, 용해수단으로부터 생성되는 이산화탄소 수용액은 제2반응조의 탄산나트륨 수용액에 공급된다.
본 발명의 용해수단이 작동되는 메카니즘을 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 세라믹디스크는 찰흙을 이용하여 디스크 형상으로 성형한 후에 고온으로 굽어서 만들게 되며, 세라믹디스크의 내부에는 미세한 기공이 형성된다. 세라믹용기에 물을 담아두면 물이 미세 기공을 통해서 누수되지 않지만, 압축된 이산화탄소를 세라믹 재질에 가압하게 되면 이산화탄소가 세라믹재질의 미세한 기공을 통과하면서 사방으로 확산하게 되면서, 물에 용해된다.
특히 본 발명에서는 압축 이산화탄소는 주입관을 통해서 주입된 후에 중공샤프트의 통공을 통과하여 샤프트의 외주면에 면접촉하고 있는 세라믹디스크의 내주면에 구비된 슬릿으로 전달되게 된다. 세라믹디스크가 모터의 구동에 의해서 회전되면서 압축이산화탄소는 세라믹디스크의 내주면에 형성된 슬릿 및 기공을 통과하게 되고, 이산화탄소는 세라믹디스크의 양면을 통하여 외부로 분출 확산된다. 구동모터는 중공샤프트와 일체로 결합된 세라믹디스크를 회전시켜 원심력에 의해서 이산화탄소의 확산을 가속화시킬 수 있게 된다. 바람직하게 회전속도는 200~500rpm 으로 하며, 이때 약 200~500마이크로미터 크기로 분출되는 이산화탄소기체는 상기 세라믹디스크와 인접한 세라믹디스크 사이에서 충돌과 확산이 반복되면서 40~70마이크로미터의 마이크로 버블로 미세화된다. 특히 세라믹디스크의 외측면에 구비되는 영구자석은 세라믹디스의 주변에 강력한 자기장을 형성하면서 이산화탄소가 물에 용해되는 것을 촉진하게 된다. 이와 같이 생성된 이산화탄소 마이크로 버블은 물에 용해되어 탄산나트륨 수용액과 반응되도록 하고 최종적으로 중탄산나트륨을 생성하게 된다.
이와 같이, 본 발명은 버려지는 폐난각을 이용하여 제설제 등으로 사용될 수 있는 아세트산칼슘을 제조하면서도 이와 함께 발생되는 이산화탄소 부산물을 통해서 중탄산나트륨으로 만들어 폐난각의 세척에 재사용할 수 있게 됨에 따라서, 폐난각의 재활용뿐만 아니라, 이산화탄소의 발생을 효과적으로 제거할 수 있는 유효한 발명이다.
100 : 용기프레임
200 : 이산화탄소 공급수단
210 : 중공샤프트, 211 : 주입구, 212 : 통공
220 : 세라믹디스크, 221 : 슬릿
230 : 영구자석, 240 : 모터
200 : 이산화탄소 공급수단
210 : 중공샤프트, 211 : 주입구, 212 : 통공
220 : 세라믹디스크, 221 : 슬릿
230 : 영구자석, 240 : 모터
Claims (5)
- - 폐난각을 세척하고 건조하는 단계(S 1);
- 상기 세척건조된 난각을 분쇄하여 난각 분말을 획득하는 단계(S 2);
- 상기 난각 분말을 반응조에서 아세트산과 하기 <반응식 1>에 의해서 반응시켜 액상의 세트산칼슘 용액을 획득하는 단계(S 3);
CaCO3 + 2CH3COOH → 2CH3COOCa + CO2+H2O <반응식 1>
- 상기 3 단계를 통해서 획득된 아세트산칼슘 용액에 포함된 불순물을 메쉬스크린으로 걸러내는 필터링 단계(S 4-1); 및
- 상기 아세트산칼슘 용액을 한외여과함으로써 고순도 아세트산칼슘 용액을 얻는 단계(S 4-2);를
포함하는 난각을 이용한 아세트산칼슘 제조방법에 있어서,
상기 난각 분말을 아세트산에 용해하는 과정 중 <반응식 1>에 의해서 발생되는 이산화탄소를 포집하는 단계(S 5-1);
상기 포집된 이산화탄소를 물에 용해시키는 단계(S 5-2);
물에 용해된 이산화탄소를 탄산나트륨 수용액과 혼합하여 하기 <반응식 2>로 반응시켜 중탄산나트륨을 획득하는 단계(S 5-3);를 더 포함하여 부산물로서 발생하는 이산화탄소를 효과적으로 제거하고,
Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3 + H2O <반응식 2>
상기 단계(S 5-2)를 통해서 획득된 중탄산나트륨은 상기 단계(S 1)에서 난각을 세척하는 공정에 투입하여 부산물을 최소화하는 것을 특징으로 하는 난각을 이용한 아세트산칼슘 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 포집된 이산화탄소를 물에 용해시키는 단계(S 5-2)는,
프레임용기(100);
상기 프레임용기에 설치되되 일단은 밀폐되고 일정간격을 이격되어 외주에 통공이 형성된 중공샤프트(210);
압축된 이산화탄소를 주입하기 위해 상기 중공샤프트의 타단부에 구비된 주입구(212);
중심부에 상기 중공샤프트와 결합하기 위한 축공이 구비되되 상기 축공을 따라서 내주면에서 반지름방향으로 소정길이의 슬릿이 형성된 세라믹디스크; 및
상기 프레임용기의 외부에 설치되어 상기 중공샤프트를 구동하는 구동모터;로 구성된 용해유닛에 의해서 효과적으로 이산화탄소를 물에 용해시키는 것을 특징으로 하는 난각을 이용한 아세트산칼슘 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 세라믹디스크 사이의 간격을 유지시켜 주는 동시에 세라믹디스크의 하부 측면을 지지하는 영구자석;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난각을 이용한 아세트산칼슘 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220085646A KR102697676B1 (ko) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 난각을 이용한 아세트산칼슘 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220085646A KR102697676B1 (ko) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 난각을 이용한 아세트산칼슘 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240008598A KR20240008598A (ko) | 2024-01-19 |
| KR102697676B1 true KR102697676B1 (ko) | 2024-08-22 |
Family
ID=89717678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220085646A KR102697676B1 (ko) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 난각을 이용한 아세트산칼슘 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102697676B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3373512B2 (ja) | 1991-11-26 | 2003-02-04 | ブルナー・モンド（ユーケイ）リミテッド | アルカリ金属炭酸塩の製造 |
| JP2005006668A (ja) | 2003-04-01 | 2005-01-13 | Tatsuo Okazaki | 炭酸泉生成方法及び装置 |
| JP2005154400A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Masaya Nagai | 薬用・食品添加用酢酸カルシウム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130008286A (ko) | 2011-07-12 | 2013-01-22 | (주)맥인터내셔널 | 폐난각을 이용한 탄산칼슘 제조방법 |
| KR101328694B1 (ko) * | 2011-12-19 | 2013-11-14 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 굴 패각을 이용한 아세트산 칼슘 제설재의 제조방법 |
| KR102476720B1 (ko) * | 2020-03-25 | 2022-12-12 | 광주여자대학교 산학협력단 | 굴껍질로부터 칼슘아세테이트 제설제의 제조방법 |
-
2022
- 2022-07-12 KR KR1020220085646A patent/KR102697676B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3373512B2 (ja) | 1991-11-26 | 2003-02-04 | ブルナー・モンド（ユーケイ）リミテッド | アルカリ金属炭酸塩の製造 |
| JP2005006668A (ja) | 2003-04-01 | 2005-01-13 | Tatsuo Okazaki | 炭酸泉生成方法及び装置 |
| JP2005154400A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Masaya Nagai | 薬用・食品添加用酢酸カルシウム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20240008598A (ko) | 2024-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104277141B (zh) | 一种从干虾壳中提取甲壳素的方法 | |
| CN102212149B (zh) | 利用猪肺提取肝素钠粗品的制备工艺 | |
| TWI375688B (en) | Process and apparatus for purifying solid salt compositions | |
| US9566551B2 (en) | Flue gas treatment using kraft mill waste products | |
| KR102697676B1 (ko) | 난각을 이용한 아세트산칼슘 제조방법 | |
| JP5740345B2 (ja) | 卵殻と卵殻膜との分離回収方法及び分離回収装置 | |
| CN101085739A (zh) | 三乙胺的脱水处理方法 | |
| CN102550824A (zh) | 蛋白酸水解生产小肽氨基酸微量元素螯合物的方法 | |
| CN1891719B (zh) | 一种龟足外壳的甲壳素、壳聚糖的制备方法 | |
| CN106978463A (zh) | 一种高效生产肠膜蛋白粉的方法 | |
| CN112744815A (zh) | 一种碱酸法制备高纯石墨水洗装置及水洗方法 | |
| CN1266855A (zh) | 一种壳聚糖的制备方法 | |
| CN101492543B (zh) | 一种小颗粒壳聚糖的制备方法 | |
| JP2006121954A (ja) | 酵素分解物の製造方法 | |
| CN208545222U (zh) | 一种化工用废水绿色高效处理装置 | |
| CN105907744A (zh) | 一种酰氯化修饰磁性二氧化硅微球固定化漆酶的制备方法 | |
| CN208394804U (zh) | 一种轻质碳酸钙新型碳化装置 | |
| CN101823737B (zh) | 一种用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃的方法 | |
| CN109810033A (zh) | 胱氨酸的快速制备方法 | |
| CN109126409A (zh) | 一种用苛化液对生物质气进行脱硫脱碳工艺 | |
| CN209367805U (zh) | 一种用于磷酸氢钙生产的脱硫装置 | |
| CN102774818A (zh) | 一种采用苛化法循环式生产水合肼的方法 | |
| CN109054925A (zh) | 一种脱模剂用骨碳粉的制备方法 | |
| TWI601570B (zh) | Papermaking black liquor processing method and processing equipment | |
| CN221864574U (zh) | 核桃仁脱涩装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |