KR20050058453A - 에너지효율이 높은 염소에서 브롬을 제거하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 염소의 정제방법에 관한 것으로, 염소가스를 생산하도록 증류컬럼을 관통하여 염소를 통과시키는 단계와 압축된 염소가스를 생산하도록 증류커럼으로부터 압축기(28)를 관통하여 염소가스를 통과시키는 단계 및 뒤끓임 장치에서 압축된 염소가스와 액체염소혼합물 사이에서 열교환을 실시하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 염소의 정제장치에 관한 것으로, 염소가스를 생산하도록 뒤끓임 장치(20)를 갖춘 증류컬럼과 압축된 염소가스를 생산하도록 염소가스를 압축하는 증류컬럼의 하류에 위치된 압축기 및 뒤끓임 장치에서 압축된 염소가스와 액체염소혼합물 사이에서 열교환을 실시하도록 압축기의 하류에 연결된 열전달장치로 이루어진다.

Description

에너지효율이 높은 염소에서 브롬을 제거하는 방법{Process for the energy efficient removal of bromine from chlorine}

본 출원은 2002년 8월 23일에 미국 가특허출원 제60/405,307호로 우선권주장되었다.

본 발명은 염소(Cl)로부터 브롬(Br) 또는 다른 무거운 재료(heavy material)를 제거하는 공정에 관한 것이다.

상이한 비등점을 갖는 염소와 브롬과 같은 액체를 분리하기 위하여 증류(蒸溜)기술이 많이 이용되는데, 과거에는 브롬과 유기물을 제거한 고순도 염소를 생산하기 위하여 염소-알카리 계통(chlor-alkari)의 산업에서 특수한 용도로 증류가 사용되었다. 염소는 플라스틱의 생산에 사용되기 때문에, 일반적으로 브롬은 정제된 염소에서는 불필요한 요소이며 원치 않는 채색을 야기시키도 한다. 또한, 염소는 음용수의 첨가제로써 사용되므로, 브롬이 건강을 저해할 소지가 있기 때문에 가능한 한 브롬을 제거하는 것이 바람직하다.

비록, 염소증류가 통상적으로 효과적일지라도 에너지집약적 분리방식이다. 이는 브롬보다 염소가 더욱 휘발성을 갖기 때문이다. 전체적인 염소흐름이 비휘발성 브롬으로부터 증류되기 위해서는 증발되어야만 한다. 증류가 응축물에 실행되면, 거의 전체 생산물이 증발되고 재응축된다. 이는, 뒤끓임 장치(reboiler)에서 염소/브롬을 증발시키는 데에 에너지가 소비되고, 증류가 저압 혹은 적당한 압력하에서 실행되었다면, 증류에 의해서 생산될 염소를 응축시키는 냉각수를 만드는 냉동기(chiller)를 작동하는데 필요한 에너지때문에 비용이 많이 든다.

다수의 염소-알카리 계통의 플랜트에서 액체염소를 생산한다. 이러한 플랜트에서, 염소가스는 셀하우스(cellhouse)에서 생산된다. 통상적으로, 셀하우스의 염소는 건조시스템을 통과한다. 그런 다음에, 건조된 염소는 압축되고 전형적으로 액화기에서 액화되되, 냉각압축기의 유지비용이 많이 든다. 대단위 염소-알카리 계통의 플랜트는 염소를 압축하기 위해 일반적으로 단일 혹은 다단계의 원심압축기(centrifugal compressor)를 사용하는 한편, 소규모의 플랜트는 효율적이진 못하지만 더욱 단순한 애씨드 링 머신(acid ring machine)을 사용한다. 이러한 플랜트에서 사용될 원심압축기는, 일반적으로 압축기의 상류에 뒤끓임 장치를 갖춘 소형의 컬럼(column)에 위치된다. 이러한 플랜트의 실례는 도 1a로 도시되고 아래에서 추가로 기술될 것이다.

상기 컬럼은 "예냉각기(pre-cooler)" 혹은 "정제컬럼(purification column)"으로 기술되고 아래 2가지 목적으로 사용되되, 소량의 염소 환류액이 컬럼으로 추가되되, 충분한 양을 냉동하기 위하여 염소가스가 원심압축기로 주입되는 바, 이는 압축효율을 증가시키고 필요한 압축기계의 크기를 감소시킨다.

덧붙여서, 컬럼은 미정증류컬럼(crude distillation colume)로, 뒤끓임 장치가 중량의 용제를 일괄처리(batch)하거나 뒤끓임 장치의 내용물이 중량의 용제로 배수될 수 있다. 과거에는 종종 4염화탄소(carbon tetrachloride)가 사용되었으나 현재는 일반적으로 클로로포름(chloroform)이 더 많이 사용되고 있다. 클로로포름은 용제로 사용되고 중량의 유기물을 침강시키는 반면에, 특히 3염화질소(nitrogen trichloride)는 컬럼 내에서 축적되고 위험수치에서 형성될 수 있다. 정기적으로, 뒤끓임 장치에서는 3염화질소와 다른 불순물의 수치를 결정하도록 실험하고, 이들 수치가 임의의 분계점(threshold)에 도달하게 되면 소정의 클로로포름이 제거되고 새로운 재료로 교체된다. 통상적으로, 중량의 유기물을 함유한 오염된 클로로포름이 외부 소각(incineration off-site)에서 제거되고 배치된다. 유기물을 제거하면서, 정제컬럼은 공정상의 일탈이 발생되고 유기물이 재가열되면 생산물의 오염을 유기화시킬 수 있다.

도 1a는 종래의 예냉각기 또는 정제컬럼(2)을 갖춘 종래기술에 따른 시스템(1)을 도시한 것이다. 액체염소의 소량의 환류흐름(3)은 불순물을 함유한 염소가스의 공급흐름(4) 위에서 컬럼(2)으로 추가된다. 일반적으로, 환류흐름(3)의 주입속도는 공급흐름(4)의 주입속도보다 10% 낮게 한다. 환류흐름(3)에 사용될 액체염소량은 증발될 때에 압축기(28)로 보내지기 전에 공급흐름(4)으로 염소가스를 냉동되고 소량의 액체는 컬럼(2)의 하부에 있는 뒤끓임 장치(5)로 배수된다. 압축기(28) 후에, 염소가스는 후냉각기(30;aftercooler)를 관통한 다음에 액화트레인(32)으로 액화된다. 환류흐름(3)용 액체염소는 내부 혹은 외부의 액화트레인(32) 또는 저장시스템(도시되지 않음) 상으로부터 취해진다. 컬럼(2)내의 액체염소는 뒤끓임 장치(5)로 배수되며 이에 불순물도 뒤끓임 장치로 이동한다. 컬럼(2) 아래에 위치한 뒤끓임 장치(5)는 염소가 증발되고 컬럼(2)과 흐름경로(26)를 관통하여 압축기(28)를 지나가면서 불순물을 추적할 수 있는 중량의 용제로 일부분 충전된다. 불순물로 오염된 용제는 장기간에 걸쳐 뒤끓임 장치(5)의 바닥부로부터 흐름경로(6)를 통과하여 제거된다.

도 1a로 도시된 바와 같이 통상적인 예냉각기 또는 정제컬럼은 환류흐름내에 액체염소의 크기와 주입속도가 상대적으로 낮기 때문에 필요한 분리공정을 성취할 수 없는 이유로 브롬/염소 증류컬럼으로써의 역활을 수행하기에 부적합하다.

도 1b는 저압 하에서 염소로부터 브롬과 다른 불순물을 제거하기 위한 종래의 다른 시스템(10)을 도시한 것이다. 도 1a의 예냉각기 또는 정제컬럼은 실제 증류컬럼(12)으로 교체된다. 도 1b의 컬럼(12)에서, 정제될 액체염소의 환류흐름(14)은 도 1a의 컬럼(2)으로 환류흐름(3)되는 흐름속도보다 더 빠른 속도로 주입된다. 바람직한 세기의 브롬-염소혼합물은 컬럼(12)의 바닥부로부터 흐름경로(18)를 통해 제거된다. 브롬과 염소의 액체 또는 기체혼합물은 뒤끓임 장치(20)에서 가열되되, 대부분의 염소는 증발되며 염소가스는 흐름경로(22)를 통하여 컬럼(12)으로 복귀한다. 실제적으로, 모든 브롬은 액상으로 시스템(10)으로부터 유출흐름(24)으로 제거된다.

정제된 염소가스는 흐름경로(26)를 통해 컬럼(12)의 상류로 배출된 다음에 압축기(28)로 주입된다. 압축기(28)후에, 압축된 가스는 통상적으로 액화트레인(32)을 거치기 전에 후냉각기(30)로 냉각된다. 통상적으로, 액화트레인(32)은 병렬로 작동될 다수의 액화기로 이루어진다.

적합하게 염소를 정제하기 위해서, 도 1b의 환류흐름(14)의 주입속도는 일반적으로 도 1a의 환류흐름(3)의 주입속도보다 빨라야 한다. 일반적으로, 환류흐름(14)은 액화트레인(32)의 하류에 있는 저장시스템(도 1a 및 도 1b에 도시되지 않음)으로부터 공급흐름된다. 환류흐름(14)에 사용될 액체염소는 일단 컬럼(12;다시 말하자면, 대용적의 액체염소가 도 1a의 정제컬럼에 대해서 증발되고 재응축되어야 한다)내로 주입시킨 다음에 다시 뒤끓임시켜 액화된다. 이는 액화트레인의 크기와 비용을 증가시키고 도 1a의 시스템(1)에 에너지부하와 비교하자면 커다란 에너지부하를 갖는다.

증류와 관련한 시설비용과 작동상의 비용을 저감할 수 있도록 브롬과 같은 저농축 원자를 제거하는 염소의 증류공정이 필요로 한다.

도 1a는 종래기술에 따른 염소정제시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1b는 도 1a와 유사한 것으로, 예냉각기 정제컬럼이 실제 증류컬럼으로 교체된 종래기술에 따른 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 염소정제시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 염소정제시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염소정제시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염소정제시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명은 정제될 염소가스를 생산하는 증발컬럼을 관통하여 염소가 지나가는 단계와 정제될 염소가스를 증발컬럼으로부터 압축기를 관통하여 압축된 염소가스를 생산하는 단계 및 뒤끓임 장치에서 압축된 염소가스와 액체염소 혼합물 사이에서 열교환하는 단계를 포함하여 염소를 정제하는 방법에 관한 것이다.

열교환의 단계는 뒤끓임 장치에서 열전달면에 대해 압축된 염소가스를 통과시키므로써 성취될 것이다. 선택가능하기로, 열교환은 열전달유체로 실행하는 제1열교환기를 관통하는 압축된 염소가스가 통과하고 뒤끓임 장치와 관련된 제2열교환기를 관통해 열전달유체가 순환되어 성취된다.

환류흐름은 정제된 염소가스에서 바람직한 정제를 달성하기 위해 증류컬럼에 전체 염소공급흐름속도의 적어도 25%의 속도로 유지한다. 압축된 염소가스는 정제된 액체염소를 생산하도록 액화되고 환류흐름은 정제된 액체염소로 이루어진다.

브롬은 염소를 따라서 증류컬럼내로 통과하되, 방법은 뒤끓임 장치로부터 염소와 브롬의 액체혼합물을 제거하는 단계를 포함한다. 염소와 브롬의 액체혼합물은 제2뒤끓임 장치를 갖춘 제2컬럼을 관통하여 지나고 정제된 브롬은 제2뒤끓임 장치에서 제거된다.

또한, 본 발명은 염소가스를 생산하는 뒤끓임 장치를 갖춘 증류컬럼와, 압축된 염소가스를 생산하기 위해서 염소가스를 압축하는 증류컬럼의 하류에 압축기 및, 뒤끓임 장치내에서 압축된 염소가스와 액체염소의 혼합물 사이에서 열교환을 야기하도록 압축기의 하류에 연결된 열전달장치로 이루어져 염소를 정제하는 장치를 구비한다.

열전달장치는 뒤끓임 장치의 열전달면에 대해서 압축된 염소가스가 지나가는 흐름경로를 구비한다. 선택가능하기로, 열전달장치는 압축된 염소가스와 열적 결합될 제1열교환기와 뒤끓임 장치에서 액체염소혼합물과 열적 결합될 제2열교환기를 구비한다. 제1 및 제2열교환기는 열전달유체가 이동하는 열전달루프에 연결되어 있다.

장치는 증류컬럼의 뒤끓임 장치로부터 염소와 브롬의 액체혼합물을 수용하도록 제2컬럼을 추가로 구비한다. 증발기는 증류컬럼의 뒤끓임 장치와 염소와 브롬의 액체혼합물을 증발하는 제2컬럼 사이에 연결된다. 제2뒤끓임 장치는 제2컬럼과 연관되어 있다. 제2뒤끓임 장치는 정제된 브롬을 생산하도록 배출구를 구비한다.

아래의 첨부도면은 본 발명의 실시예에 국한되지 않는다.

아래의 설명을 통해서, 특정한 기술내용은 본 발명의 이해를 더욱 돕기 위한 것이다. 한편, 본 발명은 이러한 특정한 기술내용에 상관없이 실행될 수 있다. 일례로서, 이미 널리 알려진 부재는 본 발명의 불필요한 모호성을 배제하기 위해 도시되지 않거나 상세하게 기술하지 않는다. 따라서, 명세서와 첨부도면은 상대적으로 매우 간략하게 도해되어 있다.

본 발명은 염소(chlorine)를 압축하고 액화하면서 바람직한 필요사항만을 취한 것으로, 증류커럼 상류에 압축할 수 있도록 위치되고 일체형 열루프를 갖춘 컬럼으로 작동하게 되어 있다. 냉각과 압축염소의 부분적 액화로부터의 열이 증류컬럼의 뒤끓임 장치를 작동하도록 사용되고, 압축된 염소의 압력보다 낮은 압력하에서 액체염소 혼합물을 수용한다. 이러한 시도는 액화기로 성취되어질 액화양을 줄일 수 있다. 본 발명은 작동비용을 줄이고, 실제적으로 염소증류와 관련된 시설투자를 줄이며, 액화기에서 커다란 회전장치의 유지비를 줄일 것이다.

도 2는 염소로부터 브롬과 다른 불순물을 분리할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(40)의 개략도이다. 도 2의 시스템(40)에서, 예액화기(42)는 압축기(28)와 후냉각기(30)의 하류에, 그리고 액화트레인(32;liquefaction train)의 상류에 위치된다. 예액화기(42)는 염소의 일부를 액화하고 액체염소 저장조(44)를 통과하며, 액화트레인(32)으로 가스성 염소를 관통하게 한다. 일단 액화되면, 액화트레인(32)으로부터의 염소는 흐름경로(33)을 따라 저장조(44)로 보내진다. 예액화기(42)는 열교환기(46)로 이루어지는데, 열교환기는 열교환기(46,48) 사이로 열전달유체를 이송하는 열전달루프(50)로 뒤끓임 장치(20)의 다른 열교환기(48)와 열적 결합된다. 열교환기(46,48)는 뒤끓임 장치(20)에서 예액화기(42)로 주입하는 압축된 염소와 뒤끓임 장치(20)의 액체염소 혼합물 사이에서 열교환을 실시한다. 이는 뒤끓임 장치(20)의 요구에너지를 배제하고 액화부하를 줄이는 바, 압축된 염소의 일부가 뒤끓임 장치(20)로 취해진 열로써 예액화기(42)에서 액화된다.

열전달에 위한 구동력은 압축기(28)에서 생성될 압력을 증가시켜 일어나는 바, 그러므로 압축된 염소의 하류는 뒤끓임 장치(20)에 염소보다 더 고압이고 더 놓은 비등점을 갖는다. 압축이 염소트레인의 일부에서 필요하기 때문에, 증가된 비용은 도 1a의 시스템에 필요한 압축과 비교하면 컬럼(12)에 환류흐름(14)을 추가한 재순환된 염소에 필요한 별도의 압축비용이다. 바람직하기로, 환류흐름(14)에서 염소의 흐름속도는 공급흐름(16)에서 염소의 흐름속도의 적어도 25% 정도로 한다(반면에, 도 1a에서 환류흐름(3)의 흐름속도는 통상적으로 공급흐름(4)에 염소의 흐름속도의 10% 미만으로 한다). 이러한 별도의 염소압축비용은 본 명세서상에서 배제된 뒤끓임과 액화의 에너지비용에 비해서 적당하다. 선택가능하기로, 순환펌프(52)는 열전달유체를 순환하기 위해서 열전달루프(50)에 구비된다.

흐름시트는 플랜트의 특정한 요구에 따라 다양한 방식으로 형성될 수 있다.

도 2는 전형적으로 컬럼(12)에 공급흐름된 염소의 총량중 소량만을 함유하는 한편 브롬의 99%을 함유하는 액체염소유출흐름(24)을 구비하되, 염화수소(HCl) 플랜트(도시되지 않음)에서 증발되고 제거된다. 또한, 유출흐름(24)은 바람직하기로 3염화질소를 배출한다.

도 3은 흐름경로(62)에 위해서 후냉각기(30)로부터 뒤끓임 장치(20)까지 압축된 염소를 직접적으로 통과시켜 열교환을 실시하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템(60)이다. 압축된 염소는 뒤끓임 장치(20)에서 열전달면(64)을 통과하되, 또한 뒤끓임 장치는 예액화기로써 작동한다. 뒤끓임 장치(20)에서 액화된 압축염소는 흐름경로(66)를 따라 저장조(44)로 보내지고, 나머지 압축염소는 흐름경로(68)를 따라 액화트레인(32)으로 보내진다. 이 실시예는 뒤끓임 장치(20)에서 압축된 염소가스와 액체염소 혼합물 사이에서 별도로 순환하는 유체가 부족하다. 도 3의 시스템(60)는 단순함을 장점으로 하고 있다. 이는 플랜트에서 다양한 시스템의 구성부재의 상대적인 평가에 의존한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시스템(70,90)을 도시한 것이다. 이 첨부도면으로 도시된 실시예들은 더욱 농축된 브롬생성물을 생산하는 데에 적합하다. 2개의 변형에서, 제2컬럼(72)은 주컬럼(12)의 하부로 빠져 나온 상대적으로 묽은 흐름으로부터 브롬을 정제하기 위해 사용된다.

도 4의 시스템(70)에서, 염소와 브롬의 액체혼합물은 흐름경로(74)를 매개로 제2컬럼(72)를 통과한다. 그런 다음에, 액체혼합물은 흐름경로(78)를 매개로 제2뒤끓임 장치(76)를 통과하되, 여기서 대부분의 염소가 증발되도록 가열된다. 나머지 액체는 대부분 브롬으로서 브롬배출구(80)를 통과한다. 브롬배출구(80)로 제거된 생산물은 90% 브롬보다 더 크다. 제2뒤끓임 장치(76)에서 증발된 염소는 흐름경로(82)를 매개로 제2컬럼(72)으로 회귀하고, 그런 다음에 흐름경로(84,22)를 매개로 주컬럼(12)으로 회귀한다.

도 5의 시스템(90)에서, 염소와 브롬의 액체혼합물은 뒤끓임 장치(20)로부터 증발기(92)를 거쳐 제2컬럼(72)를 통과한다. 정제된 액체염소의 제2환류흐름(94)은 염소와 브롬의 증발혼합물보다 높은 수치로 제2컬럼(72)에 추가된다. 액체염소는 브롬과 염소의 일부를 냉각 및 응축하고, 그런 다음에 잔여 액체혼합물은 흐름통로(78)를 매개로 제2뒤끓임 장치(76)을 통과하되, 여기서 대부분의 염소가 증발되도록 가열된다. 나머지 액체는 대부분 브롬으로서 브롬배출구(80)를 통과한다. 브롬배출구(80)로 제거된 생산물은 90% 브롬보다 더 크다. 제2뒤끓임 장치(76)에서 증발된 염소는 흐름경로(82)를 매개로 제2컬럼(72)으로 회귀하고, 그런 다음에 흐름경로(96,18)를 매개로 뒤끓임 장치(20)로 회귀한다.

도 4 및 도 5의 실시예에서, 제2컬럼(72)은 주컬럼(12)보다 상대적으로 작고 전형적으로 벌크형 브롬의 농축이 주에너지연결 컬럼(12)에서 실행되기 때문에 낮은 에너지가 요구될 것이다. 다시 흐름시트의 바람직한 선택은 플랜트의 평가로 대체로 알려질 것이며 플랜트는 새롭거나 개장(改裝)될 것이다.

에너지일체형 주컬럼의 제어는 단순하게 실시된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시스템은 플랜트생산으로 감지될 흐름이 비교적 일정한 가스상 공급흐름(16)으로 작동된다. 통상적으로, 저장조(44)로부터 환류흐름(14)은 비교적 일정한 흐름을 갖는 것이 바람직하다. 뒤끓임 장치 배수조(sump)로부터 고정된 배수속도를 유지하는 반면에, 유출흐름(24) 또는 제2컬럼(72)을 통해 공급흐름(16)과 환류흐름(14)의 속도가 일치하는 뒤끓임 장치(20)내의 비등속도를 유지하는 것이 바람직하다. 이는, 도 2, 도 4 및 도 5로 도시된 바와 같이, 개별적인 열전달루프(50)를 갖춘 실시예에서 뒤끓임 장치(20)와 예액화기(32) 사이에서 간접열전달유체가 순환하는 순환속도를 다양화시키고, 액체의 수위가 상승 및 하강하여 열전달면과 비등속도를 조절할 수 있도록, (상승한계점과 하강한계점 사이를) 변화시켜 뒤끓임 장치(20)에서 액체의 수위를 허락하는 등의 다양한 방식으로 성취될 수 있다.

본 발명에 따른 시스템은 자체 보정하도록 되어 있다. 만약 작업자가 뒤끓임 장치(20)의 바닥부로부터 액체의 배출속도를 낮추면, 열교환기(48) 또는 열교환기(64)의 충분한 열전달면이 적합한 비등점을 제공할 수 있도록 덮을 때까지 뒤끓임 장치(20)에서 액체의 수위가 상승하기 때문에 비등속도가 올라간다. 상반되게, 뒤끓임 장치(20)의 바닥부에서 액체의 배출속도가 증가되면, 열전달면의 노출이 줄어들고 비등속도가 감소될 때까지 뒤끓임 장치(20)의 액체수위는 떨어지게 된다.

앞서 기술된 명세서에서 당해분야의 숙련자들에게 명확한 이해를 돕기 위해서, 다양한 변형과 변경이 본 발명의 범주와 정신으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 변형가능하다. 따라서, 본 발명의 범주는 다음의 청구범위로 한정된다.

Claims (18)

1. (a) 정제된 염소가스를 생산하기 위해 뒤끓임 장를 갖춘 증류컬럼을 관통하여 염소를 통과하는 단계와;

   (b) 압축된 염소가스를 생산하기 위해 상기 증류컬럼으로부터 압축기를 관통하여 정제된 염소가스를 통과시키는 단계 및;

   (c) 상기 뒤끓임 장치에서 압축된 염소가스와 액체염소 혼합물 사이에서 열교환을 실시하는 단계;를 포함하는 염소의 정제방법.
2. 제 1항에 있어서, 열교환 단계는 뒤끓임 장치의 열전달면에 대해서 압축된 염소가스를 통과시키는 단계를 포함하는 염소의 정제방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 열교환 단계는 열전달유체를 이동시키는 제1열교환기를 통해 압축된 염소가스를 통과시키고 뒤끓임 장치와 연관된 제2열교환기를 통해 상기 열전달유체를 순환시키는 단계를 포함하는 염소의 정제방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 증류컬럼에서 총 염소의 공급흐름속도의 적어도 25%로 갖는 액체염소의 환류흐름속도가 정제된 염소가스에서 바람직한 정제를 성취하기 위해 증류컬럼에서 유지되는 염소의 정제방법.
5. 제 4항에 있어서, 정제된 액체염소를 생산하도록 압축기의 하류위치에서 압축된 염소가스를 액화하는 단계를 포함하고 상기 환류흐름은 정제된 액체염소로 이루어진 염소의 정제방법.
6. 제 1항에 있어서, 브롬은 염소와 함께 증류컬럼 내를 통과하고, 추가로 뒤끓임 장치에서 염소와 브롬의 액체혼합물을 제거하는 단계를 포함하는 염소의 정제방법.
7. 제 6항에 있어서, 추가로 염소와 브롬의 액체혼합물을 재2뒤끓임 장치를 갖춘 제2컬럼을 통과시키는 단계와 제2뒤끓임 장치로부터 정제된 브롬을 제거하는 단계를 포함하는 염소의 정제방법.
8. (a) 염소가스를 생산하기 위해 뒤끓임 장치를 갖춘 증류컬럼과;

   (b) 압축된 염소가스를 생산하도록 염소가스를 압축하는 증류컬럼의 하류에 위치한 압축기 및;

   (c) 뒤끓임 장치에서 상기 압축된 염소가스와 액체염소 혼합물 사이에서 열교환을 실시하도록 압축기의 하류에 연결된 열전달장치;로 이루어진 염소의 정제장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 열전달장치는 뒤끓임 장치의 열전달면에 대해서 압축된 염소가스를 통과시키는 흐름경로를 구비하는 염소의 정제장치.
10. 제 8항에 있어서, 상기 열전달장치는 압축된 염소가스와 열적으로 연결된 제1열교환기와 뒤끓임 장치에서 액체염소 혼합물과 열적으로 연결된 제2열교환기로 이루어지되, 상기 제1 및 제2열교환기는 열전달유체가 이동하는 열전달루프(heat transfer loop)로 연결된 염소의 정제장치.
11. 제 8항에 있어서, 상기 증류컬럼의 뒤끓임 장치에서 염소와 브롬의 액체혼합물을 수용하도록 형성된 제2컬럼을 추가로 구비한 염소의 정제장치.
12. 제 11항에 있어서, 염소와 브롬의 액체혼합물을 증발시키기 위하여 상기 증류컬럼의 뒤끓임 장치와 제2컬럼 사이로 연결된 증발기를 추가로 구비한 염소의 정제장치.
13. 제 11항에 있어서, 제2뒤끓임 장치는 제2컬럼과 연관되되, 상기 제2뒤끓임 장치는 정제된 브롬을 생산하는 배출구를 구비한 염소의 정제장치.
14. (a) 액화된 염소로 이루어진 환류흐름과 증류컬럼에서 가스상 염소와 불순물로 이루어진 공급흐름이 접촉하는 단계와;

    (b) 상기 증류컬럼과 상호 연통하는 뒤끓임 장치에서 상기 액화된 염소를 증발하는 단계;

    (c) 상기 증류컬럼의 상부에서 염소가스의 정제흐름을 제거하는 단계;

    (d) 상기 증류컬럼에서 하류에 위치된 압축기로 염소가스의 상기 정제흐름을 압축하는 단계 및;

    (e) 상기 압축기와 상기 뒤끓임 장치 사이에서 열전달유체를 순환하는 단계;를 포함하는 염소의 정제방법.
15. 제 14항에 있어서, 상기 열전달유체는 상기 압축기로부터 배출된 염소가스로 이루어진 염소의 정제방법.
16. 제 14항에 있어서, 상기 열전달유체는 상기 압축기로부터 배출된 염소가스와 열적으로 연결된 제1열교환기와 상기 뒤끓임 장치에서 액체염소와 열적으로 연결된 제2열교환기 사이에서 순환되는 염소의 정제방법.
17. 제 14항에 있어서, 상기 공급흐름은 브롬으로 이루어진 염소의 정제방법.
18. 제 14항에 있어서, 상기 증류컬럼 내로 상기 환류흐름의 주입속도는 상기 증류컬럼내로 상기 공급흐름의 주입속도의 적어도 25%로 유지하는 염소의 정제방법.