KR20050084846A - 유체류로부터 수은을 제거하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

유체류로부터 수은을 제거하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR20050084846A
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존 아서 쿠퍼
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브루스 에드워드 존슨
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존 아서 쿠퍼
사라 캐서린 프라이
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Abstract

폴리에테르설폰 또는 음이온 교환 수지로 코팅된 필터, 또는 음이온 교환 수지로 코팅된 표면 (이들 표면 상에 원소 요오드가 로딩되어 있음)에, 유체류를 노출시킴으로써 상기 유체류로부터 수은, 특히 원소 수은을 제거하기 위한 장치 및 방법. PES 또는 음이온 교환 수지로 코팅된 기질을 요오드/펜탄 용액에 침지시킨 다음, 요오드/펜탄 용액으로부터 기질을 제거하고 펜탄 중에서 세정함으로써, PES 또는 음이온 교환 수지로 코팅된 표면 상에 원소 요오드를 로딩시킨다.

Description

유체류로부터 수은을 제거하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHODS FOR REMOVING MERCURY FROM FLUID STREAMS}
관련 출원 상호 참조란
본 출원은 2001년 9월 24일자 미국특허출원 제09/962,177호의 일부 계속 출원인 2002년 10월 11일자 미국특허출원 제10/269,846호의 분할출원이다. 본 출원발명은 상기 선출원에 대한 우선권을 주장하며 상기 선출원의 기재 내용은 그 전부가 본원 발명에 통합된다.
본 발명은 기류 (gas stream)로 부터수은(Hg)을 제거하는 것에 관한 것으로, 특히, 기류로부터 Hg, 특히 원소 Hg를 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
수은은 주변 환경으로 방출될 경우, 인간과 기타 생태계 구성원 모두의 건강을 위협하는 신경독소이다. 비록 대기 중의 수은 농도가 낮기는 하지만, 수은은 사람과 기타 종의 먹이 사슬 중에 축적될 수 있다. 주변 환경에서의 입수가능도는 부분적으로는 수은의 화학적 형태에 따라 다르다. 수은이 건강에 미치는 효과는 널리 알려져 있기 때문에, 수은은 제거되어야 마땅한 주요 오염원으로서 동정되어 왔다. 몇몇 국가 및 주에서는 산업 공정에서의 수은 사용을 금지하였고, 수은을 함유하는 제품을 사용하는 것도 금지하고 있다. 이에 따라, 배터리 및 형광등 전구와 같은 제품 소스로부터 수은량을 감소시키는 것과, 산업 공정, 소각, 매립, 및 보일러와 같은 소스로부터의 수은 방출 제어는 중요한 사안이다.
수은 방출 한도가 점점 엄격해짐에 따라, 점점 더 낮은 농도의 수은을 검출할 수 있는 분석법이 요구되고 있다. 몇몇 경우에 있어서는, 공지 분석법으로 얻을 수 있는 정도를 초과하는 감도가 요구되고 있다. 그 결과, 이러한 측정법에서는, 일반적인 기류 중의 낮은 수은 농도를 측정하기 위해, 분석에 앞서, 수은을 함유하는 기류를 예비 농축시킬 것이 요구된다.
더욱이, 수은과 그의 즉석 형성되는 몇몇 화합물들이 비교적 휘발되기 쉬운 물질이라는 것이, 문제를 더 복잡하게 만든다. 예컨대, 수은은 염화물과 쉽게 결합해서 염화수은 (HgCl2)를 형성한다. 그러나, 원소 수은과 염화 수은은 두가지 모두 일반적인 주변 인 스택(in-stack) 온도에서는 증기압이 높다. 따라서, 원소 수은과 염화 수은은 두가지 모두 방출 조절 및/또는 후속적인 분석을 위해 기류로부터 제거하기가 어렵다.
상기한 이유로 인해, 기류로부터 수은을 제거하는 것에 관한 집중적인 연구가 행해져 왔고, 기류로부터 원소 수은과 수은 화합물을 효과적으로 제거하기 위한 방법이 많이 보고되어 왔다.
수은이 요오드와 결합하는 성향을 이용하여, Hg를 어떤 형태로 요오드와 결합시킴으로써 기류로부터 수은을 제거하려는 노력이 무수히 많이 행해졌다. 예컨대, 일본특허 JP 제49-43197호는 알칼리 전해 전지 가스로부터 수은을 제거하는 것이 개시되어 있는데 이 문헌에서는 가스를 Li, K, Ca, Mg, Zn, Al, Fe, Ni, 또는 Co의 요오드화물 또는 일반식이 R4NI (여기서 R은 H, 또는 유리 I2를 함유하지 않는 1-4C 알킬임)이고 적어도 1종의 무기 환원제를 포함하는 화합물과 접촉시킴으로써 알칼리 전해 전지 가스로부터 수은을 제거하고 있다.
JP 50-6438호는 기류를 Al, Zn, Sr, Fe, Na, Ni, Mg, Li, 테트락틸암모늄, 메틸렌, 나프탈렌, o-페놀 또는 벤젠의 요오드화물이 흡착되어 있는 양이온 교환 수지와 접촉시킴으로써 기류로부터 Hg를 제거하는 방법을 개시하고 있다. 요오드화물 화합물에 더해, 임의료 요오드를 수지 상에 로딩시키기도 한다.
미국특허 4,474,896호에는 폴리설파이드-함유 흡착제 조성물인 수은 흡착제가 개시되어 있다. 한가지 구체예에서, 상기 흡착제는 증기상 또는 유기 용액 중에서 설판(sulfanes)에 노출될 경우 불용성 폴리설파이드를 형성할 수 있는 금속 양이온을 함유하도록 처리된 제올라이트이다.
이 화합물들은 기류로부터 Hg를 제거하는데는 다소 성공적이지만, 그 어느 것도 그다지 정량적으로 기능하지는 못한다; 즉, x-레이 형광과 같은 비파괴적 분석 공정에 응용가능한 형태로 수은을 포획하고, 수은 컨트롤의 하류에 존재할 수 있는 저농도 수은을 검출하는데는 이용될 수 없다. 그 결과, 이들 중 어떠한 방법도, 수은 방출을 컨트롤하기 위해, 또는 기류 중의 수은 함유 증기를 정량적으로 분석하기 위해 공정 또는 폐기 기류로부터 Hg를 완전히 제거하는데 필요한 수준으로 Hg를 제거하는데는 적합치 못하다.
발명의 요약
따라서 본 발명의 한가지 목적은 기류로부터 수은 증기를 제거할 수 있는 조성물 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기류로부터 휘발성 수은 함유 화합물을 제거하기 위한 조성물 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기류로부터 휘발성 수은 및 수은 함유 화합물을 정량적 방식으로 제거하기 위한 조성물 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 원소 수은과 휘발성 및 입자상 수은 함유 화합물, 특히 산화된 수은을 함유하는 화합물을 비롯한 모든 수은 종을 제거하기 위한 조성물 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기한 목적들은 원소 요오드가 로딩되어 있는 폴리에테르설폰 (PES) 필터 기질, 및 원소 요오드가 로딩되어 있는 음이온 교환 수지 코팅이 제공된 PES 필터 기질, 및 원소 요오드가 로딩되어 있는 음이온 교환 수지 코팅이 제공된 그 밖의 필터 기질을 사용하는 바람직한 구체예에 의해 달성된다.
본 발명은 원소 요오드가 로딩되어 있는 폴리에테르설폰 (PES) 필터 표면, 및 원소 요오드가 로딩되어 있는 음이온 교환 수지로 코팅된 PES 및 기타 필터 표면을 포함하는 조성물, 기류로부터 수은을 제거하는데 사용되기 위한, 이들 표면 상에 원소 요오드를 로딩시키는 방법, 및 기류 중의 수은을 수집하여 이들 필터 표면 상에 수은을 고정시키는 방법으로 구현된다. 한가지 구체예에서, PES 기질을 요오드와 펜탄 용액으로 처리한 다음, PES 기질을 세정 및 건조시킴으로써 요오드를 PES 기질 상에 로딩시킨다. 이렇게 처리된 PES 표면은 소정 조건 하에서 기류로부터 수은을 99% 이상 제거하는 것으로 밝혀졌다. 바람직한 구체예에서는, 음이온 교환 수지로 코팅된 PES 필터 기질 상에 요오드를 로딩시킴으로써, 광범위한 작업 조건 하에서 석탄을 원료로 하는 화력 발전소 배기물로부터 나오는 수은의 99%를 제거한다. 본 발명은 공정 기류, 폐기 기류를 주변 환경으로 배출하기에 앞서 폐기 기류를 처리하고, 후속 분석을 위해 기류 중의 수은을 예비농축하거나, 기류 중의 수은의 화학적 및/또는 물리적 형태를 측정하는데 이용될 수 있으므로 광범위한 분야에 이용될 수 있다.
한가지 바람직한 구체예에서, 기질은 4급 아민 이온 교환 수지의 강염기 염화물 형태로 코팅된, 폴리에테르설폰 필터 페이퍼, 예컨대 Pall Corporation Mustang Q 또는 SB6407인 것이 좋다. 기질은 무수 펜탄 중 0.0079M의 요오드 용액으로 처리한다. 처리 용액을 만들기 위해, 무수 펜탄 1000 ml 당, 요오드 1 그램 의 비율로 요오드를 펜탄에 용해시킨다. 이어서 상기 요오드/펜탄 용액을 필터 페이퍼를 통해 여과시킨다. 이어서 필터를 순수한 펜탄으로 세정하고 건조시킨다. 또 다른 구체예에서는 필터 페이퍼를 용액 중에 침지시킬 수 있다. 상기 형태의 필터 재료 또는 다른 소재의 필터 재료를 이용하는 또 다른 구체예에서는, 필터 매트릭스를 포화시켜 필터 재료의 표면 전체를 처리 용액에 노출시키는데 충분한 시간 동안 기질을 펜탄/요오드 용액 중에 침지시킬 수도 있다. 이어서 필터 재료를 처리 용액으로부터 제거하고 무수 펜탄 중에서 세정한 다음 건조시킨다. 이렇게 얻은 필터 재료는 수은을 함유하는 기류에 노출시키는 방식으로 바로 사용가능하다. 본 발명은 어떤 특정 형태의 필터 재료나, 특정 용매, 또는 특정 음이온 교환 수지로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 다른 구체예는 PES나 또는 기타 음이온 교환 AER-코팅된 필터 테이프, 직물 재료, 섬유 매트, 고체 시트, 다공성 고체, 막, 분말, 및 에탄올, 헥산 등과 같은 다른 용매들을 사용할 수 있다.
현재로서는, 처리된 필터 기질과 요오드가 정확히 어떠한 메카니즘으로 상호반응하는지 알려져 있지 않지만, 본 발명은, 수은 (특히, 산화된 증기 및 원소 증기)을 함유하는 기류 중에 처리된 기질을 넣을 경우, 결합된 요오드화물 또는 요오드가 수은과 반응하는 방식으로, 기질 상에 원소 요오드를 포획하는 결과를 초래하는 것으로 믿어진다. 본 출원발명에서 "화학흡착된 (chemisorbed)"이라는 용어는 처리된 필터 표면에 요오드가 부착되는 것을 설명하는데 사용된다. 이 용어는 요오드가 처리된 필터 표면에 흡착 또는 결합됨으로 해서, 요오드를 용해시킬 수 있는 펜탄 중에서 기질을 세정시켜도 요오드가 제거되지 않음을 가리킬 때 이용된다. 화학흡착된 이라는 표현은 표면에 대한 특이 반응 또는 결합 강도를 지칭하는 지나치게 한정된 방식으로 해석되어서는 아니된다. 요오드화 수은 (II) 또는 요오드화 수은으로 믿어지는 반응 생성물은 요오드 처리된 기질에 결합된 채로 잔류하기 때문에, 이전의 증기상 수은을 제거 및 고정화시킨다.
다음 표 1은 전술한 방법에 따라 처리된 필터 페이퍼의 유용성을 입증해준다. 각각의 경우에서, 필터 재료를 유속이 0.24 내지 1.02 l/분/㎠인, 석탄을 태운 보일러 장치의 배기 기류에 노출시켰다. 여기서 원소 수은 증기 농도는 1 입방 미터 당 42 내지 304 마이크로그램이었다. 유사한 실험실 테스트에서, 미처리 필터는 원소 증기 포집 효율이 1 퍼센트 미만이었다.
석탄을 태운 보일러 장치의 배기 기류에서의 원소 수은 포집 효율
테스트 수행 번호 필터 종류 온도℉ 시간분 유속lpm/㎠ 체적㎥/㎤ 포집 효율(%) 농도Hg/㎥
1 처리된 SB6407 183 21 0.52 0.011 > 99 98
2 처리된 SB6407 185 20 0.98 0.020 > 99 62
3 처리된 SB6407 185 30 1.01 0.030 > 99 42
4 처리된 SB6407 183 60 0.24 0.015 > 99 304
5 처리된 SB6407 185 60 0.52 0.031 > 99 132
6 처리된 SB6407 184 60 0.74 0.044 > 99.4 113
7 처리된 SB6407 185 60 1.02 0.061 > 99.4 53
하기의 표 2에 본 발명의 필터를 온타리오 하이드로법 (Ontario Hydro method)으로 알려진 수은 종 규명(speciation)을 위한 공업 표준과 비교하였다. 수은이 종종 스택 가스와 같이 환경 중에서 동시적으로 다중 산화 상태로 존재한다는 것을 염두에 두어야 한다. 본 발명에 따른 필터 어셈블리를, 수은 종의 종 규명을 위한 온타리오 하이드로법과의 대응성을 측정하기 위해 시험하였다. 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 필터 어셈블리 (수은 종 규명 카트리지)는 수은 종 규명을 위한 온타리오 하이드로 표준법에 잘 대응한다.
온타리오 하이드로와의 비교
수행 번호 Hg 형태 농도 수은 종 규명카트리지 온타리오하이드로
㎍/㎥ % %
1 염화물 원소 46.66.7 87.412.6 88.411.6
2 염화물 원소 129.22.2 98.31.7 97.42.6
표 1에 설명된 바와 같은 원소 수은을 제거하기 위한 본 발명의 개선된 기능은 염화수은(II)와 같은 산화된 수은 종을 제거하기 위한 필터 재료의 포집 효율 저하 없이 달성된다. 후술하는 표 3에서 테스트 수행 번호 1 및 2는, 본 발명에 따라 처리된 Pall SB6407 필터 페이퍼를 이용한 테스트 결과를 보여주고, 테스트 수행 번호 3은 미처리 Pall SB6407 필터 페이퍼를 이용한 결과를 보여준다. 표 3의 결과들은 본 발명에 따른 필터 어셈블리 및 방법이 산화된 수은에 대한 포집 효율 저하 없이, 원소 수은에 대한 제거 효율이 유의적으로 훨씬 더 높다는 것을 입증해준다. 미처리 필터는 원소 수은에 대한 포집 효율이 낮고 (<1%), 산화된 수은에 대한 포집 효율이 높은 (> 99%) 반면, 처리된 필터는 원소 수은에 대해 높은 포집 효율을 갖는다는 사실은 상기 표 2에 수록된 수은 종 규명 테스트 결과에 대한 근거가 된다.
염화수은(II) 포집 효율
테스트수행 번호 시간(분) 처리여부 효율(%) 농도(㎍/㎥)
1 10 처리 99.7 765
2 20 처리 99.7 748
3 20 미처리 99.8 574
이제까지 설명된 구체예는 본 발명의 일 구체예에 불과하다. 본 발명은 기류의 조건이나 특성, 특정 응용예에 대한 경제성, 및 본 출원발명의 목적에 따라 다른 여러가지 유형으로 적용될 수 있다. 예컨대, 본 발명은 여하한 여과, 확산, 여과 및 확산의 병용을 비롯한 분리 공정에 이용될 수 있다. 본 발명은 또한 PES-ㅣ 또는 음이온 교환 수지로 코팅된 필터-l 분말을 유체류 내에 주입한 다음, PES-l이나 음이온 교환 수지로 코팅된 필터-l 분말을 여과, 감입(impaction) 또는 액체 집진기 (liquid impingers)에 의해 제거함으로써 수행할 수도 있다. 본 발명은 석탄을 연료로 하는 발전소에서 일반적으로 사용되는 조건 (표 1), 가스를 연료로 하는 발전소, 소각로, 천연가스 정제 공정, 매립지 가스 방출, 및 여타 여러가지 열공정 및 화학공정 환경에 따른 조건에서 수은을 제거하는데 효과적이다. 본 발명의 방법은 연속적인 방출 모니터링, 간헐적인 시료 채취, 기류로부터의 수은 제거, 정량적 분석을 비롯한 각종 분석을 위한 수은 예비 농축에 이용가능하다. 원소 수은에 대한 본 발명의 높은 선택성으로 인해, 수은의 종 규명도 가능하다 (표 2). 몇가지 부가적인 구체예가 설명되며, 이들 각각은 증기상 수은을 제거하기 위해 본 발명을 이용하는 것들이다.
연속 방출 모니터링에 적합한 한가지 바람직한 구체예에서, 필터 재료는 테이프 형태이다. 테이프를 간헐적으로 진전시켜 이 테이프의 신선한 "프레임"을 기류에 노출시킨다. 기류에 노출시킨 후, 필터 테이프 재료의 "프레임"을 분석 챔버로 이동시켜 테이프 상의 수은량을 측정하며, 이 때 채취된 체적을 함께 이용하여 가스 중의 수은 농도를 산출한다. 이러한 정보는 곧 보관되거나 또는 규제 표준에 맞는지를 검토하기 위해 이송되거나, 또는 공정 제어에 사용된다.
또 다른 구체예에서는, 산화된 수은 미립자, 산화된 수은 증기, 및 원소 증기상 수은을 함유하는 기류를, 수은을 제거하기 위해 처리하는 동시에 수은 종 규명에 대한 정보를 제공한다. 종 규명이란 수은의 총량을 측정하는 것 뿐만 아니라, 여러가지 산화 상태의 수은의 양을 각기 측정하는 공정을 가리킨다. 이 구체예에서는, 기류를 유리서유 필터와 같은 불활성 피터를 통해 먼저 통과시켜 미립자상의 산화된 수은을 제거한다. 이어서 기류를 미처리 PES 또는 미처리 음이온 교환 수지로 코팅된 필터를 통해 통과시켜 증기상의 산화된 수은을 제거한다. 이어서, 기류를 상기한 바와 같이, 원소 요오드가 로딩되어 있는 PES 또는 음이온 교환 수지로 코팅된 필터를 통해 통과시킨다. 이어서 필터를 분석하여 각 필터 상에 수집된 수은량을 측정하고, 그 양을 합산하여 기류 중의 수은 총량을 구한다. 이 방법은 연속 방출 모니터링, 간헐적 시료 채취 (예컨대 EPA 참조법 #29), 및 "온타리오 하이드로"법에 유용하다. 이 방법은 수은 총 함량에 대한 정보를 제공하여 줄 수 있고, 수은 종 규명도 가능케 해준다.
또 다른 구체예에서, 산화된 수은 미립자, 산화된 수은 증기, 및 원소 증기상 수은을 함유하는 기류를, 먼저 미처리 PES 또는 음이온 교환 수지 코팅된 필터 표면을 갖는 디누더(denuder)에 우선 도입하여 증기상 산화된 수은을 제거한다. 이어서 기류를, 본 발명의 방법에 따라 원소 요오드가 로딩되어 있으며, 원소ㅗ 수은 증기를 제거하는 PES 또는 음이온 교환 수지가 코팅되어 있는 필터 표면을 갖는 확산 디누더를 통해 도입시킨다. 마지막으로, 기류를 불활성 필터를 통해 통과시켜 수은 미립자를 제거한다. 각각의 디누더와 불활성 필터를 각기 수집된 수은량에 대해 분석하고, 이를 합산하여 기류의 수은 분석 총량을 구한다.
전술한 구체예들은 본 발명의 특정 구체예를 설명하기 위해 제시된 것들로서 본 발명을 이들 구체예로 제한하려는 의도는 없다. 당업자라면 본 발명을 구현하는 다른 부가적인 시료 채취, 분석 및 가스 세정법들도 가능하다는 것을 쉽게 인식할 것이다.

Claims (40)

  1. 폴리에테르설폰 표면 또는 음이온 교환 수지로 코팅된 표면; 및
    상기 표면 상에 원소 요오드가 배치되어 있는 구성을 포함하여 이루어진, 기류로부터 수은을 제거하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 폴리에테르설폰 또는 수지 코팅된 표면 상에 배치된 상기 원소 요오드가 화학흡착된 것인 장치.
  3. 제2항에 있어서, 폴리에테르설폰 또는 수지 코팅된 표면이 외표면(external surfaces)과 간표면(interstitial surfacies) 중에서 선택된 것인 장치.
  4. 제1항에 있어서, 원소 요오드와 유기 유체 용액을 폴리에테르설폰 표면에 도포함으로써 원소 요오드가 폴리에테르설폰 또는 수지 코팅된 표면 상에 배치된 것인 장치.
  5. 제1항에 있어서, 기류의 온도가 약 300℉ 이하인 장치.
  6. 제1항에 있어서, 폴리에테르설폰 또는 수지 코팅된 표면이, 직물, 섬유 매트, 다공성 고체, 비다공성 고체 및 미세 분할된 고체 중로 이루어진 군 중에서 선택된 기질의 표면인 장치.
  7. 제6항에 있어서, 기질이 고체 내의 통로를 규정하는 다공성 고체이고, 상기 통로는 적어도 하나의 폴리에테르설폰 또는 수지 코팅된 표면을 포함하는 것인 장치.
  8. 제1항에 있어서, 추가로:
    기질 지지체, 가스 입구 및 가스 출구를 포함하는 챔버; 및
    챔버 내에 배치된 요오드가 그 표면에 배치되어 있는 폴리에테르설폰 또는 수지 코팅된 표면
    을 포함하는 장치.
  9. 폴리에테르설폰 또는 수지 코팅된 표면을 제공하는 공정;
    폴리에테르 설폰 또는 수지 코팅된 표면에 원소 요오드를 로딩시키는 공정; 및
    요오드가 로딩된 폴리에테르설폰 또는 수지 코팅된 표면을, 증기상 수은이 함유된 기류과 접촉시키는 공정;
    을 포함하여 이루어지는, 기류로부터 수은 증기를 제거하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 폴리에테르설폰 또는 수지 코팅된 표면 상에 요오드를 로딩시키는 공정이:
    원소 요오드를 유기 유체 중에 용해시키는 공정; 및
    상기 유기 유체/요오드 용액을 폴리에테르설폰 또는 수지 코팅된 표면에 도포하는 공정
    을 포함하여 이루어지는 것인 방법.
  11. 제9항에 있어서, 폴리에테르설폰 표면 상에 요오드를 로딩시키는 공정이 원소 요오드를 상기 표면 상에 화학흡착시키는 것을 포함하는 것인 방법.
  12. 제10항에 있어서, 원소 요오드를 유기 유체 중에 용해시키는 공정이 원소 요오드를 펜탄 중에 용해시키는 것을 포함하는 것인 방법.
  13. 제9항에 있어서, 기류의 온도가 약 300℉ 이하인 방법.
  14. 제9항에 있어서, 폴리에테르설폰 또는 수지 코팅된 표면을 제공하는 공정이 폴리에테르설폰 또는 수지 코팅된 표면을 가지며, 직물, 섬유 매트, 다공성 고체, 비다공성 고체 및 미세 분할된 고체로 이루어진 군 중에서 선택된 기질을 제공하는 것을 포함하는 것인 방법.
  15. 제9항에 있어서, 적어도 하나의 폴리에테르설폰 또는 이온 교환 또는 수지 코팅된 표면이, 원소 수은을 함유하는 기류 사이를 흐르는 통로를 규정하는 복수개의 폴리에테르설폰 이온 교환 또는 수지 코팅된 표면인 것인 장치.
  16. 제9항에 있어서, 추가로:
    필터 챔버;
    필터 챔버 상에 장착된 필터 지지체;
    필터 지지체 상에 장착된 필터; 및
    필터 챔버와 소통되는 입구관 및 출구관
    을 포함하는 방법.
  17. 제12항에 있어서, 원소 요오드를 펜탄에 용해시키는 공정이 원소 요오드를 펜탄 1리터 당 적어도 0.001 몰의 비율로 용해시키는 것인 방법.
  18. 제12항에 있어서, 원소 요오드를 펜탄에 용해시키는 공정이 원소 요오드를 펜탄 1리터 당 적어도 0.005 몰의 비율로 용해시키는 것인 방법.
  19. 제12항에 있어서, 원소 요오드를 펜탄에 용해시키는 공정이 원소 요오드를 펜탄 1리터 당 0.05 내지 0.10몰의 비율로 용해시키는 것인 방법.
  20. 제12항에 있어서, 원소 요오드를 펜탄에 용해시키는 공정이 원소 요오드를 펜탄 1리터 당 약 0.0079 몰의 비율로 용해시키는 것인 방법.
  21. 제4항에 있어서, 펜탄 및 원소 요오드의 용액이 펜탄 1리터 당 원소 요오드가 적어도 0.001몰의 비율로 용해되어 있는 것인 장치.
  22. 제4항에 있어서, 펜탄 및 원소 요오드의 용액이 펜탄 1리터 당 원소 요오드가 적어도 0.01몰의 비율로 용해되어 있는 것인 장치.
  23. 제4항에 있어서, 펜탄 및 원소 요오드의 용액이 펜탄 1리터 당 원소 요오드가 0.01 내지 0.10몰의 비율로 용해되어 있는 것인 장치.
  24. 제4항에 있어서, 펜탄 및 원소 요오드의 용액이 펜탄 1리터 당 원소 요오드가 약 0.0079몰의 비율로 용해되어 있는 것인 장치.
  25. 제4항에 있어서, 펜탄 및 원소 요오드의 용액에 폴리에테르설폰 또는 이온 교환 수지가 코팅된 기질을 침지시킨 다음, 폴리에테르설폰 또는 이온 교환 수지가 코팅된 기질을 펜탄 중에서 세정하는 장치.
  26. 제12항에 있어서, 폴리에테르설폰 또는 이온 교환 수지가 코팅된 필터 기질 상에 요오드를 로딩시키는 공정이, 펜탄 및 원소 요오드의 용액으로부터 폴리에테르설폰 또는 이온 교환 수지가 코팅된 기질을 제거하고 폴리에테르설폰 또는 음이온 교환 수지가 코팅된 기질을 펜탄 중에서 세정하는 공정을 포함하는 방법.
  27. 제9항에 있어서, 기류 중의 원소 수은이 증기인 방법.
  28. 제9항에 있어서, 기류로부터 원소 수은을 제거하는 방법이 기류 중의 원소 수은의 양을 측정하기 위해 기류를 분석하는 방법을 포함하는 것인 방법.
  29. 수은을 함유하는 기류를 제공하는 공정;
    기류의 일부를 추출하는 공정;
    입자상 산화 수은을 추출하기 위한 제1 필터, 산화된 증기상 수은을 추출하기 위한 제2 필터, 및 원소 증기상 수은을 추출하기 위한 제3 필터를 포함하여 구성된 필터 트레인을 통해, 상기 추출된 부분을 통과시키는 공정
    을 포함하여 이루어지는, 기류 중의 수은을 분석하는 방법:
    여기서, 상기 제3 필터는 가스 투과성 폴리에테르설폰 또는 음이온 교환 수지로 코팅된 기질 (기질 표면에 원소 요오드가 배치됨)을 포함한다.
  30. 제29항에 있어서, 가스 투과성 폴리에테르설폰 또는 음이온 교환 수지로 코팅된 기질 상에 배치된 원소 요오드가 화합흡착된 것인 방법.
  31. 제29항에 있어서, 가스 투과성 폴리에테르설폰 또는 음이온질 교환 수지로 코팅된 기질 (기질 표면에 원소 요오드가 배치됨)이 폴리에테르설폰 또는 음이온 교환 수지로 코팅된 필터 기질을 펜탄/요오드 용액 중에 침지시킴으로써 형성되는 방법.
  32. 제30항에 있어서, 요오드/펜탄의 비율이 적어도 0.01몰/1리터인 방법.
  33. 제30항에 있어서, 요오드/펜탄의 비율이 0.05 내지 0.10몰/1리터인 방법.
  34. 제30항에 있어서, 요오드/펜탄의 비율이 약 0.08몰/1리터인 방법.
  35. 제30항에 있어서, 요오드/펜탄의 비율이 적어도 0.001몰/1리터인 방법.
  36. 제30항에 있어서, 요오드/펜탄의 비율이 적어도 0.01몰/1리터인 방법.
  37. 제30항에 있어서, 요오드/펜탄의 비율이 0.05 내지 0.10몰/1리터인 방법.
  38. 제30항에 있어서, 요오드/펜탄의 비율이 약 0.08몰/1리터인 방법.
  39. 제1항에 있어서, 폴리에테르설폰 또는 음이온 교환 수지로 코팅된 표면이 필터 페이퍼, 필터 테이프, 및 막으로 이루어진 군 중에서 선택된 기질의 표면인 장치.
  40. 제9항에 있어서, 폴리에테르설폰 또는 음이온 교환 수지로 코팅된 표면을 제공하는 공정이, 폴리에테르설폰 또는 음이온 교환 수지로 코팅된 표면을 가지며, 필터 페이퍼, 필터 테이프 및 막으로 이루어진 군 중에서 선택된 기질을 제공하는 공정을 포함하는 방법.
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