KR20110101234A

KR20110101234A - 용융염 처리 시스템 및 공정

Info

Publication number: KR20110101234A
Application number: KR1020117017984A
Authority: KR
Inventors: 제임스 에드윈 윌리; 윌리엄 에이커스; 윌리엄 알. 스켈딩
Original assignee: 테이트 앤드 라일 테크놀러지 리미티드
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2011-09-15
Also published as: GB2478460A; US20110294083A1; CN102256693A; WO2010076559A2; GB2478460A8; JP2012513886A; GB201109043D0; JP5622747B2; GB2478460B; WO2010076559A3; IE86435B1; SG171864A1

Abstract

용융염 처리 시스템 및 공정은 용융염 반응기에 유동가능하게 연결된 하나 이상의 관형 도관, 및 상기 환상 공간 내에 가스를 공급하도록 연결된 하나 이상의 가스원(gas source)을 포함할 수 있으며, 상기 관형 도관은 그 내부에 동심원적으로 파이프 또는 축을 포함하며 상기 관형 도관과 파이프 또는 축은 그들 사이의 환상 공간에 의하여 분리되어 있다. 상기 시스템은 용융염 반응기 배가스 출구에 유동가능하게 연결되어 배가스를 받는 스크러빙 장치, 상기 스크러빙 장치로부터의 유출물을 가열하기 위하여 배치된 제1 가열 장치, 및 상기 가열 장치로부터의 유출물을 받도록 유동가능하게 연결된 여과 장치를 포함할 수 있다. 오버플로우 도관이 반응기 오버플로우 출구에 유동가능하게 연결되어 그로부터의 용융염을 받고 상기 용융염을 염 회수 용기로 배출할 수 있으며, 및 송풍기 또는 다른 가스 이동기는 상기 용융염 반응기 및 염 회수 용기에 유동가능하게 연결되어 상기 오버플로우 출구를 통하여 상기 용융염 반응기로 냉가스가 역류하는 것을 방지할 수 있다.

Description

용융염 처리 시스템 및 공정{Molten salt treatment system and process}

본 발명은 용융염 처리 시스템 및 공정에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 용융염 반응기 공급물 송출(molten salt reactor feed delivery), 배가스 처리(off-gas treatment), 및 사용후 염(spent salt) 제거 시스템 및 공정에 관한 것이다.

용융염 처리 시스템은 유기 화합물, 예를 들면 염소화 유기 물질을 산화하여 이산화탄소, 물 및 염을 형성하는데 사용될 수 있다. 불행하게도, 이들의 산업적 유용성은 대규모 운전에 유용하도록 충분히 큰 사이즈로 이 시스템을 스케일업하는 어려움에 의하여 제한되어 왔다. 특히, 산화될 공급물을 공급 포트를 막지 않고 반응기 내로 도입하는 것뿐만 아니라 운전 동안에 발생된 염(들)을 출구 포트를 막지 않고 제거하는데 상당한 어려움이 있었다.

따라서, 산화 및 다른 목적을 위하여 대규모 용융염 반응기를 사용하는 것에 관한 상기한 문제점을 해결하는 방법 및 장치들은 유익할 것이다.

일 측면에서, 본 발명은 다음을 제공한다:

아이템 1: 용융염을 담고 있는 용기를 포함하는 용융염 반응기;

상기 용융염 반응기에 유동가능하게 연결된 하나 이상의 관형 도관(tubular conduit)으로서, 상기 관형 도관의 각각은 그 내부에 동심원적으로 해당하는 파이프 또는 축을 포함하여 그들 사이에 환상 공간(annular space)을 형성하는 하나 이상의 관형 도관; 및

상기 관형 도관의 적어도 하나 내의 상기 환상 공간를 통하여 상기 반응기 내에 가스를 공급하도록 연결된 하나 이상의 가스원(gas source)을 포함하는 용융염 처리 시스템.

상기 하나 이상의 관형 도관은 상기 용융염 반응기의 일측에 연결될 수 있으며, 이때 상기 관형 도관은 반응기 축에 대하여 실질적으로 가로로 연장된다.

이 측면에 따르면, 본 발명은 다음을 제공할 수 있다:

아이템 2: 아이템 1에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관은, 바람직하게는 상기 관형 도관이 반응기 축에 대하여 실질적으로 가로로 연장되면서, 상기 용융염 반응기와, 바람직하게는 상기 용융염 반응기의 일측에, 상기 용융염 반응기 내의 용융염의 액체 수준(liquid level) 아래의 위치에서 연결된 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 3: 아이템 1에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관의 적어도 하나 내의 상류 위치의 제1 밀폐 장치 및 상기 적어도 하나의 관형 도관 내의 하류 위치의 제2 밀폐 장치를 더 포함하는 시스템.

아이템 4: 아이템 3에 있어서, 상기 제2 밀폐 장치는 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 밸브인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 5: 아이템 4에 있어서, 상기 제1 밀폐 장치가 팩킹 누르개(packing gland)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 6: 아이템 1에 있어서, 상기 파이프 또는 축은 정지 한계(stop limit)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 7: 아이템 6에 있어서, 상기 정지 한계는 커플링을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 8: 아이템 1에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관의 적어도 하나에서 상기 파이프 또는 축은 상기 용융염 반응기에 물질을 공급하는 공급원(feed source)에 연결된 파이프인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 9: 아이템 8에 있어서, 상기 물질은 할로겐화 폐물질(halogenated waste material)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 10: 아이템 9에 있어서, 상기 물질은 수크랄로오스 제조 공정으로부터의 염소화 폐물질(chlorinated waste material)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 11: 아이템 1에 있어서, 상기 파이프 또는 축은 축인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 12: 아이템 11에 있어서, 상기 축은 상기 파이프 또는 축의 하류 단부 상에 장착된 드릴 비트(drill bit)를 포함하는 특징으로 하는 시스템.

아이템 13: 아이템 1에 있어서, 상기 관형 도관의 적어도 하나는 파이프를 포함하고 적어도 하나의 다른 관형 도관은 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 14: 아이템 1에 있어서, 상기 가스는 공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 15: 아이템 1에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관의 상류에서 상기 하나 이상의 관형 도관에 유동가능하게 연결된 증발 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 16: 아이템 1에 있어서, 상기 파이프 또는 축은 상기 용융염 반응기로부터 배출된 용윰염을 받고 상기 용융염을 염 회수 용기로 배출하기 위하여 연결된 파이프인 것을 특징으로 하는 시스템.

다른 측면에서, 본 발명은 다음을 제공한다:

아이템 17: 용융염을 담을 수 있는 용기를 포함하는 용융염 반응기로서 상기 용기는 배가스(off-gas) 출구에 유동가능하게 부착된 용융염 반응기;

상기 배가스 출구에 유동가능하게 연결되어 그로부터의 연행된 염(entrained salt)을 포함하는 배가스를 받는 스크러빙 장치;

상기 스크러빙 장치로부터의 가스 유출물(gaseous effluent)을 가열하기 위하여 배치된(configured) 가열 장치; 및

상기 가열 장치로부터의 가스 유출물을 받도록 유동가능하게 연결된 여과 장치를 포함하는 용융염 처리 시스템.

상기 배가스는 상기 용융염 반응기의 상부에 연결될 수 있으며, 이때 상기 배가스 출구는 반응기 축에 대하여 실질적으로 세로로 연장된다(즉, 실질적으로 반응기 축에 대하여 평행하다).

이 측면에 따르면, 본 발명은 다음을 제공할 수 있다:

아이템 18: 아이템 17에 있어서, 상기 스크러빙 장치는 물 스크러버인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 19: 아이템 17에 있어서, 상기 스크러빙 장치는 벤튜리 스크러버(venturi scrubber)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 20: 아이템 17에 있어서, 상기 가열 장치는 직접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 21: 아이템 20에 있어서, 상기 가열 장치는 가스 버너인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 22: 아이템 17에 있어서, 상기 가열 장치는 간접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 23: 아이템 22에 있어서, 상기 가열 장치는 열교환기인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 24: 아이템 17에 있어서, 상기 가열 장치는 상기 가스 유출물을 상기 가스 유출물의 포화 온도 위의 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 25: 아이템 17에 있어서, 상기 여과 장치는 집진기(baghouse)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

다른 측면에서, 본 발명을 다음을 제공한다:

아이템 26: 용융염을 담을 수 있는 용기를 포함하는 용융염 반응기로서 상기 용기는 반응기 오버플로우 출구에 유동가능하게 부착된 용융염 반응기;

상기 반응기 오버플로우 출구에 유동가능하게 연결되어 그로부터의 용융염을 받고 상기 용융염을 염 회수 용기로 배출하는 오버플로우 도관; 및

상기 용융염 반응기 및 상기 염 회수 용기에 유동가능하게 연결되어 상기 오버플로우 도관을 통하여 상기 용융염 반응기로 냉가스(cold gases)가 역류하는 것을 방지할 수 있는 가스 이동기(gas mover)를 포함하는 용융염 처리 시스템.

상기 오버플로우 도관은 상기 용융염 반응기의 일측에 연결될 수 있으며, 이때 상기 오버플로우 도관은 반응기 축에 대하여 실질적으로 가로로 연장된다.

이 측면에 따르면, 본 발명은 다음을 제공할 수 있다:

아이템 27: 아이템 26에 있어서, 상기 가스 이동기는 과열 스팀 주입기(superheated steam injector)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 28: 아이템 26에 있어서, 상기 용융염 반응기는 상기 오버플로우 도관에 위치하는 스플래시 쉴드(splash shield)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 29: 아이템 26에 있어서, 상기 오버플로우 도관은 상기 용융염 반응기를 향하여 경사져 내려가는(slope back) 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 30: 아이템 26에 있어서, 상기 오버플로우 도관 내에 열가스(hot gas)를 도입하도록 연결된 가열 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 31: 아이템 30에 있어서, 상기 가열 장치는 직접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 32: 아이템 31에 있어서, 상기 직접 가열 장치는 가스 버너인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 33: 아이템 30에 있어서, 상기 가열 장치는 간접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 34: 아이템 33에 있어서, 상기 간접 가열 장치는 열교환기인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 35: 아이템 26에 있어서, 상기 반응기로부터의 상기 용융염을 받고, 상기 염을 물에 용해하고, 그리고 상기 염을 상기 염 회수 용기로 수송하도록 유동가능하게 연결된 염 용해 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 36: 아이템 35에 있어서, 상기 염 용해 장치는 슬루스 라인(sluice line)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 37: 아이템 26에 있어서, 상기 오버플로우 도관으로부터 나오는 용융염을 충돌하여 분산시키고 상기 용융염을 상기 염 회수 용기로 돌리기 위하여 위치하는 하나 이상의 방향성 과열 스팀 주입기(directional superheated steam injector)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 38: 아이템 26에 있어서, 상기 가스 이동기는 상기 염 회수 용기에 유동가능하게 연결된 저압측 및 상기 용융염 반응기에 유동가능하게 연결된 고압측을 갖는 송풍기(blower)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

또 다른 측면에서, 본 발명을 다음을 제공한다:

아이템 39: 용융염을 담을 수 있는 용기를 포함하는 용융염 반응기로서 상기 용기는 배가스(off-gas) 출구 및 반응기 오버플로우 출구에 유동가능하게 부착된 용융염 반응기;

상기 용융염 반응기에 유동가능하게 연결된 하나 이상의 관형 도관으로서, 상기 관형 도관의 각각은 그 내부에 동심원적으로 해당하는 파이프 또는 축을 포함하여 그들 사이에 환상 공간(annular space)을 형성하는 하나 이상의 관형 도관;

상기 관형 도관의 적어도 하나 내의 상기 환상 공간를 통하여 상기 반응기내에 가스를 공급하도록 연결된 하나 이상의 가스원(gas source);

상기 스크러빙 장치로부터의 가스 유출물을 가열하기 위하여 배치된(configured) 제1 가열 장치;

상기 가열 장치에 의하여 가열된 상기 가스 유출물을 받도록 유동가능하게 연결된 여과 장치;

상기 용융염 반응기 및 상기 염 회수 용기에 유동가능하게 연결되어 상기 오버플로우 도관을 통하여 상기 용융염 반응기로 냉가스(cold gases)가 역류하는 것을 방지할 수 있는 가스 이동기를 포함하는 용융염 처리 시스템.

상기 배가스는 상기 용융염 반응기의 상부에 연결될 수 있으며, 이때 상기 배가스 출구는 반응기 축에 대하여 실질적으로 세로로 연장된다.

이 측면에 따르면, 본 발명은 다음을 제공할 수 있다:

아이템 40: 아이템 39에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관은, 바람직하게는 상기 관형 도관이 반응기 축에 대하여 실질적으로 가로로 연장되면서, 상기 용융염 반응기와, 바람직하게는 상기 용융염 반응기의 일측에, 상기 용융염 반응기 내의 용융염의 액체 수준 아래의 위치에서 연결된 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 41: 아이템 39에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관의 적어도 하나 내의 상류 위치의 제1 밀폐 장치 및 상기 적어도 하나의 관형 도관 내의 하류 위치의 제2 밀폐 장치를 더 포함하는 시스템.

아이템 42: 아이템 41에 있어서, 상기 제2 밀폐 장치는 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 밸브인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 43: 아이템 42에 있어서, 상기 제1 밀폐 장치가 팩킹 누르개를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 44: 아이템 39에 있어서, 상기 관형 도관이 상기 하나 이상의 관형 도관의 일부분에서 정지 한계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 45: 아이템 44에 있어서, 상기 정지 한계는 커플링을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 46: 아이템 39에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관의 적어도 하나에서 상기 파이프 또는 축은 상기 용융염 반응기에 물질을 공급하는 공급원에 연결된 파이프인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 47: 아이템 46에 있어서, 상기 하나 이상의 가스원은 상기 관형 도관내로의 용융염의 역류를 방지하기에 충분한 압력에서 상기 적어도 하나의 관형 도관내에 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 48: 아이템 46에 있어서, 상기 물질은 할로겐화 폐물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 49: 아이템 48에 있어서, 상기 물질은 수크랄로오스 제조 공정으로부터의 염소화 폐물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 50: 아이템 39에 있어서, 상기 파이프 또는 축은 축인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 51: 아이템 50에 있어서, 상기 파이프 또는 축은 상기 파이프 또는 축의 하류 단부 상에 장착된 드릴 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 52: 아이템 39에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관은 동심원적으로 파이프를 포함하는 적어도 하나의 관형 도관 및 동심원적으로 축을 포함하는 적어도 하나의 다른 관형 도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 53: 아이템 39에 있어서, 상기 가스는 공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 54: 아이템 39에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관의 상류에서 상기 하나 이상의 관형 도관에 유동가능하게 연결된 증발 창치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 55: 아이템 39에 있어서, 상기 파이프 또는 축은 상기 용융염 반응기로부터 배출된 용윰염을 받고 상기 용융염을 상기 염 회수 용기로 배출하기 위하여 연결된 파이프인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 56: 아이템 39에 있어서, 상기 스크러빙 장치는 물 스크러버인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 57: 아이템 39에 있어서, 상기 스크러빙 장치는 벤튜리 스크러버를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 58: 아이템 57에 있어서, 상기 제1 가열 장치는 직접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 59: 아이템 54에 있어서, 상기 제1 가열 장치는 가스 버너인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 60: 아이템 39에 있어서, 상기 제1 가열 장치는 간접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 61: 아이템 60에 있어서, 상기 제1 가열 장치는 열교환기인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 62: 아이템 39에 있어서, 상기 제1 가열 장치는 상기 가스 유출물을 상기 가스 유출물의 포화 온도 위의 온도로 가열할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 63: 아이템 39에 있어서, 상기 여과 장치는 집진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 64: 아이템 39에 있어서, 상기 가스 이동기는 과열 스팀 주입기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 65: 아이템 39에 있어서, 상기 용융염 반응기는 상기 오버플로우 도관에 위치하는 스플래시 쉴드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 66: 아이템 39에 있어서, 상기 오버플로우 도관은 상기 용융염 반응기를 향하여 경사져 내려가는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 67: 아이템 39에 있어서, 상기 오버플로우 도관내로 열가스를 도입하도록 연결된 제2 가열 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 68: 아이템 67에 있어서, 상기 제2 가열 장치는 직접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 69: 아이템 68에 있어서, 상기 제2 가열 장치는 가스 버너인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 70: 아이템 67에 있어서, 상기 제2 가열 장치는 간접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 71: 아이템 70에 있어서, 상기 제2 가열 장치는 열교환기인 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 72: 아이템 39에 있어서, 상기 가열 장치로부터의 상기 용융염을 받고 용해된 염을 상기 염 회수 용기로 수송하도록 유동가능하게 연결된 염 용해 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 73: 아이템 72에 있어서, 상기 용해 장치는 슬루스 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 74: 아이템 39에 있어서, 상기 오버플로우 도관으로부터의 용융염을 받고 상기 용융염을 상기 염 회수 용기로 돌리기 위하여 배치된(configured) 하나 이상의 방향성 과열 스팀 주입기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 75: 아이템 39에 있어서, 상기 가스 이동기는 상기 염 회수 용기에 유동가능하게 연결된 저압측 및 상기 용융염 반응기에 유동가능하게 연결된 고압측을 갖는 송풍기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

또 다른 측면에서, 본 발명은 다음을 제공한다:

아이템 76: 용융염 반응기 내의 물질을 처리하는 방법으로서, 상기 반응기는 용융염을 담고 있는 용기를 포함하며, 상기 방법은,

상기 용융염 반응기에 유동가능하게 연결된 관형 도관 내에 동심원적으로 포함되어 있는 파이프를 통하여 상기 물질을 송출(delivering)하는 단계로서, 상기 파이프 및 도관은 그들 사이에 환상 공간을 형성하는 단계; 및

상기 환상 공간 내에 가스를 주입하는 단계로서, 상기 가스는 상기 용융염 반응기로부터 상기 환상 공간 내로 용융염이 역류하는 것을 방지하기에 충분한 압력을 갖는 단계를 포함하는 방법.

상기 관형 도관은 상기 용융염 반응기의 일측에 연결될 수 있으며, 이때 상기 관형 도관은 반응기 축에 대하여 실질적으로 가로로 연장된다.

이 측면에 따르면, 본 발명은 다음을 제공할 수 있다:

아이템 77: 아이템 76에 있어서, 상기 물질이 운전 조건하에서 상기 용융염 반응기 내로 도입될 때 과압이 걸리는 것(overpressurization)을 방지하기에 충분한 양으로 상기 물질로부터 용매를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 78: 아이템 77에 있어서, 상기 용매가 물인 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 79: 아이템 78에 있어서, 상기 용매를 제거하는 단계가 상기 물질로부터 상기 물을 증발시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 80: 아이템 76에 있어서, 상기 물질을 상기 용융염 반응기에 송출하는 단계 이전에 상기 물질을 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 81: 아이템 76에 있어서, 상기 가스가 공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

또 다른 측면에서, 본 발명은 다음을 제공한다:

아이템 82: 용융염 반응기로부터의 배가스를 처리하는 방법으로서, 상기 반응기는 용융염을 담고 있는 용기를 포함하며, 상기 방법은,

상기 용융염 반응기로부터 배출된 고체 입자 물질(solid particulate matter)을 함유하는 배가스를 수성 스트림으로 스크러빙하여 상기 입자 물질의 적어도 일부분을 제거하고 수분을 함유하는 가스 유출물을 생성하는 단계;

상기 수분을 함유하는 가스 유출물을 가열하는 단계; 및

상기 유출물을 여과하여 잔류하는 연행 고체 입자 물질을 제거하는 단계를 포함하는 방법.

이 측면에 따르면, 본 발명은 다음을 제공할 수 있다:

아이템 83: 아이템 82에 있어서, 상기 스크러빙 단계가 벤튜리 스크러버로 스크러빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 84: 아이템 82에 있어서, 상기 고체 입자 물질이 염의 입자들(particles of a salt)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 85: 아이템 82에 있어서, 상기 수분을 함유하는 가스 유출물을 가열하는 단계가 물로 포화된 가스 유출물(water saturated gaseous effluent)을 상기 유출물의 포화 온도 위의 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 86: 아이템 82에 있어서, 상기 유출물을 대기중으로 배기(venting)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

또 다른 측면에서, 본 발명은 다음을 제공한다:

아이템 87: 용융염 반응기로부터 용융염을 배출하는 방법으로서, 상기 반응기는 용융염을 담고 있는 용기를 포함하며, 상기 방법은,

상기 용융염 반응기로부터 염 회수 용기로 배출된 용융염 스트림을 가열하거나 이의 온도를 유지하여 상기 용융염 스트림을 용융 상태로 유지하는 단계; 및

가스 이동기를 운전하여 상기 용융염 반응기로 냉가스가 역류하는 것을 방지하는 단계를 포함하는 방법.

이 측면에 따르면, 본 발명은 다음을 제공할 수 있다:

아이템 88: 아이템 87에 있어서, 상기 염을 상기 염 회수 용기로 도입하기 이전에 상기 용융염 스트림을 물에 용해하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 89: 아이템 88에 있어서, 상기 용융염 오버플로우 스트림을 용해하는 단계는 슬루스 라인에서 상기 용융염을 물에 용해하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 90: 아이템 87에 있어서, 상기 용융염 오버플로우 스트림을 하나 이상의 방향성 과열 스팀 주입기를 이용하여 상기 염 회수 용기로 돌리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 91: 아이템 87에 있어서, 상기 조건을 발생시키는 단계는 상기 용융염 반응기로 냉가스가 역류하는 것을 방지하기 위하여 압력, 온도 또는 이들의 조합을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 92: 아이템 87에 있어서, 상기 압력을 발생시키는 단계는 상기 용해 회수 용기 내에 저압을 그리고 상기 용융염 반응기 내에 고압을 송풍기로 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 93: 아이템 87에 있어서, 상기 용융염 반응기로부터 염을 염용액으로서 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 94: 아이템 87에 있어서, 상기 용융염 반응기로부터 염을 고체로서 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 95: 아이템 87에 있어서, 상기 용융염 반응기의 출구에 스플래시 쉴드를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 96: 아이템 87에 있어서, 상기 용융염 반응기의 하류에서 제한 목(restriction neck)에 의하여 상기 용융염 반응기로부터 배출된 흐름을 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

추가적인 일 측면에서, 본 발명은 다음을 제공한다:

아이템 97: 용융염 반응기 내의 물질을 처리하는 방법으로서, 상기 반응기는 용융염을 담고 있는 용기를 포함하고 상기 용기는 반응기 오버플로우 출구에 유동가능하게 연결되어 있으며, 상기 방법은,

상기 반응기에 유동가능하게 연결된 관형 도관 내에 동심원적으로 포함되어 있는 파이프를 통하여 상기 물질을 상기 반응기에 송출하는 단계로서, 상기 파이프 및 도관은 그들 사이에 환상 공간을 형성하는 단계;

상기 환상 공간 내에 가스를 주입하는 단계로서, 상기 가스는 상기 용융염 반응기로부터 상기 관형 도관 또는 상기 파이프 내로 용융염이 역류하는 것을 방지하기에 충분한 압력을 갖는 단계;

상기 용융염 반응기로부터 배출된 고체 입자 물질을 함유하는 배가스를 수성 스트림으로 스크러빙하여 상기 입자 물질의 적어도 일부분을 제거하고 수분을 함유하는 가스 유출물을 생성하는 단계;

상기 수분을 함유하는 가스 유출물을 가열하는 단계;

상기 유출물을 여과하여 잔류하는 연행 고체 입자 물질을 제거하는 단계;

상기 반응기 오버플로우 출구에 유동가능하게 연결된 오버플로우 도관을 통하여 용융염을 상기 반응기로부터 염 회수 용기로 배출하는 단계; 및

상기 용융염 반응기 및 상기 염 회수 용기에 유동가능하게 연결된 가스 이동기를 운전하여 상기 오버플로우 도관을 통하여 상기 용융염 반응기로 냉가스가 역류하는 것을 방지하는 단계를 포함하는 방법.

이 측면에 따르면, 본 발명은 다음을 제공할 수 있다:

아이템 98: 아이템 97에 있어서, 상기 물질이 운전 조건하에서 상기 용융염 반응기 내로 도입될 때 과압이 걸리는 것을 방지하기에 충분한 양으로 상기 물질로부터 용매를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 99: 아이템 98에 있어서, 상기 용매가 물인 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 100: 아이템 98에 있어서, 상기 용매를 제거하는 단계가 상기 물질로부터 상기 물을 증발시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 101: 아이템 97에 있어서, 상기 물질을 상기 용융염 반응기에 송출하는 단계 이전에 상기 물질을 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 102: 아이템 97에 있어서, 상기 관형 도관의 일부분에서 기밀(airlock)을 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 103: 아이템 97에 있어서, 상기 가스가 공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 104: 아이템 97에 있어서, 상기 스크러빙 단계는 물 스크러버로 스크러빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 105: 아이템 97에 있어서, 상기 스크러빙 단계는 벤튜리 스크러버로 스크러빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 106: 아이템 97에 있어서, 상기 고체 입자 물질이 염을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 107: 아이템 97에 있어서, 상기 수분을 함유하는 가스 유출물을 가열하는 단계가 물로 포화된 가스 유출물을 상기 유출물의 포화 온도 위의 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 108: 아이템 97에 있어서, 상기 유출물을 대기중으로 배기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 109: 아이템 97에 있어서, 상기 염 회수 용기로 상기 염을 도입하기 이전에 상기 용융염 스트림을 물에 용해하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 110: 아이템 109에 있어서, 상기 용융염 오버플로우 스트림을 용해하는 단계는 슬루스 라인에서 상기 용융염을 물에 용해하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 111: 아이템 97에 있어서, 상기 용융염 오버플로우 스트림을 하나 이상의 방향성 과열 스팀 주입기를 이용하여 상기 염 회수 용기로 돌리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 112: 아이템 97에 있어서, 상기 조건을 발생시키는 단계는 상기 용융염 반응기로 냉가스가 역류하는 것을 방지하기 위하여 압력, 온도 또는 이들의 조합을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 113: 아이템 97에 있어서, 상기 조건을 발생시키는 단계는 상기 용해 회수 용기 내에 저압을 그리고 상기 용융염 반응기 내에 고압을 송풍기로 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 114: 아이템 97에 있어서, 상기 용융염 반응기로부터 염을 염용액으로서 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 115: 아이템 97에 있어서, 상기 용융염 반응기로부터 염을 고체로서 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

아이템 116: 아이템 97에 있어서, 상기 용융염 반응기의 하류에서 제한 목에 의하여 상기 용융염 반응기로부터 배출된 흐름을 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

본 발명은 또한 상기한 구현예들과 관련하여 다음을 제공할 수 있다:

아이템 117: 아이템 9에 있어서, 상기 파이프의 하류 단부에 노즐을 포함하며, 상기 노즐은 상기 노즐의 상류 단부로부터 상기 파이프의 내부를 통과하여 상기 노즐의 하류 단부 부근에서 종료되는 복수의 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 118: 아이템 9에 있어서, 상기 통로들은 안쪽으로 회전하는 방향(inwardly twisting direction)으로 배향된 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 119: 아이템 1에 있어서, 상기 용기의 적어도 일부분을 둘러싼 쉴드를 더 포함하고, 상기 쉴드는 상기 쉴드와 상기 용기 사이에 환상 통풍 공간(annular ventilation space)을 한정하도록 위치하고 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.

아이템 120: 아이템 76에 있어서, 상기 반응기 내로 상기 용융염의 표면 아래 또는 위에, 또는 모두에 연소 가스 또는 증기를 도입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

또 다른 측면에서, 본 발명은 다음을 제공한다:

아이템 121: 용융염 반응기 내의 물질을 처리하는 방법으로서, 상기 반응기는 용융염을 담고 있는 용기를 포함하며, 상기 방법은,

상기 물질을 상기 반응기 내로 송출하는 단계;

상기 반응기로부터 용융염을 파이프를 통하여 염 회수 용기로 배출하는 단계로서, 상기 파이프는 상기 반응기에 유동가능하게 연결된 관형 도관 내에 동심원적으로 포함되어 있으며, 상기 파이프 및 상기 도관은 그들 사이에 환상 공간을 형성하는 단계; 및

가스를 상기 환상 공간 내에 주입하는 단계로서, 상기 가스는 상기 용융염 반응기로부터 상기 환상 공간 내로 용융염이 역류하는 것을 방지하기에 충분한 압력을 갖는 단계를 포함하는 방법.

본 명세서에서 사용된 용어 반응기 축은 적합하게는 실질적으로 수직이다.

상기한 본 발명의 용융염 처리 시스템은 모든 구현예에서 표면(예를 들면 지면)상에 위치하거나 또는 표면에 대하여 설치될 용융염 반응기를 포함하기 때문에, 본 명세서에서 사용된 반응기 축은 바람직하게는 상기 표면에 대하여 수직이다.

또한, 본 명세서에서 정의되고 설명된 용융염 반응기는 실질적으로 상기 표면과 접촉하는 저면; 상기 저면으로부터 상기 저면에 수직한 방향으로 연장하는 하나 이상의 측면(용융염 반응기의 형상에 좌우됨); 및 상기 표면으로부터 먼 쪽의 상부면을 포함할 것이며, 따라서 "저면", "측면" 및 "상부면"은 그 의미로 본 명세서에서 사용된다.

본 발명의 방법에 따라 처리될 수 있는 상기 물질은 모든 구현예에서 그것이 유동성이기만 하면, 즉 그것이 파이프를 통하여 용융염 반응기로 송출될 수 있다면 특별히 제한되지 않는다. 그것은 예를 들면, 고체, 액체, 가스 및 액체의 혼합물일 수 있으며 액체 또는 가스 중의 고체의 서스펜션 또는 슬러리를 포함한다. 그러나, 본 발명의 방법은 특히 가스 이외의 물질을 처리하는데 적합하며, 따라서 상기 물질은 유리하게는 고체, 액체, 액체 중의 고체의 서스펜션 또는 슬러리, 또는 액체의 혼합물이다. 처리될 수 있는 상기 물질은 이하에서 더 상세하게 설명된다.

본 발명은 첨부도면과 관련하여 이하의 상세한 설명을 읽는 경우 가장 잘 이해될 수 있다. 관습에 따라 상기 도면의 다양한 특징들은 축척에 따른 것이 아니라는 것을 강조한다. 반대로, 다양한 특징들의 치수는 명확성을 위하여 임의로 확장되거나 축소된다. 첨부도면에는 다음의 도면이 포함되는데, 여기서 유사한 참조 번호는 각각의 도면에서 유사한 특징을 지칭한다:
도 1a는 본 발명의 일부 측면에 따른 용융염 산화 처리 시스템의 예시적인 구현예의 블록 다이어그램이다.
도 1b는 본 발명에 따른 용융염 산화 처리 시스템의 다른 예시적인 구현예의 블록 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 하나의 예시적인 측면에 따른 용융염 산화 처리 송출 시스템의 일 구현예의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일부 측면에 따른 용융염 산화 처리 송출 시스템의 또 다른 예시적인 구현예의 모식도이다.
도 4a는 본 발명의 일부 측면에 따른 하나의 예시적인 송출 장치의 측면 모식도이다.
도 4b는 본 발명의 하나의 예시적인 구현예에 따른 관형 도관 내에 위치하는 하나의 예시적인 공급 노즐의 측면 단면도이다.
도 4c는 본 발명의 하나의 예시적인 구현예에 따른 하나의 예시적인 공급 노즐의 측면도이다.
도 4d는 도 4a의 공급 노즐 라인 D-D를 따른 단부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 예시적인 구현예에 따른 다른 예시적인 송출 장치의 측면 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 용융염 산화 처리 염 회수 시스템의 하나의 예시적인 구현예의 모식도이다.
도 7은 본 발명의 다른 측면에 따른 용융염 산화 처리 배가스 처리 시스템의 하나의 예시적인 구현예의 모식도이다.
도 8은 본 발명의 다른 측면에 따른 용융염 산화 처리 배가스 처리 시스템의 다른 예시적인 구현예의 모식도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 용융염 산화 처리 염 회수 시스템의 다른 예시적인 구현예의 모식도이다.
1Oa는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 용융염 산화 처리 염 회수 시스템의 다른 예시적인 구현예의 모식도이다.
도 1Ob는 본 발명의 다른 예시적인 구현예에 따른 용융염 산화 처리 염 회수 시스템의 모식적인 단면도이다.
도 1Oc는 본 발명의 또 다른 예시적인 구현예에 따른 다른 용융염 산화 처리 염 회수 시스템의 모식도이다.
도 11은 본 발명의 하나의 예시적인 구현예에 따른 용융염 산화 반응기의 모식도이다.

본 발명에 따른 용융염 처리 시스템은 특히 용융염 산화 (MSO) 반응기로서 사용될 수 있다. MSO 기술은 염중의 무기 성분을 유지하면서 혼합 폐기물의 유기 성분, 위험 폐기물, 및 강력한 물질(energetic materials)을 파괴할 수 있는 열 공정이다.

용융염 산화는 무화염 열공정이며, 탄산나트륨 (Na2CO3) 및 염화나트륨 (NaCl) 같은 염 또는 염의 혼합물을 포함하는 용융염 배스에 과량의 공기 또는 산소 함유 가스와 함께 액체 또는 고체 공급물 (liquid or solid feed)을 첨가하는 단계로서 설명될 수 있으며, 여기서 유기 물질은 용융염에서 주로 이산화탄소 및 물로 산화된다. 전형적으로, 폐기물 스트림은 용융염의 액체 레벨 아래로 도입되나, 표면 위로 도입될 수도 있다. MSO 시스템용 염의 선택은 처리되는 공급물의 유형에 매우 의존한다; 산 가스 처리가 요구되는 경우, 유기 성분이 산화되는 것과 동시에 산 성분이 중화될 수 있도록 시스템에 탄산나트륨 같은 염을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. MSO 반응기는 염 조성에 따라 여러 온도에서 운전될 수 있다. 예를 들어, 탄산나트륨 및 염화나트륨의 혼합물을 가지는 MSO 반응기는 약 1500 ℉ 내지 약 1800 ℉ 위의 온도 범위에서 운전될 수 있는데, 약 1500 ℉ 아래에서는, 용융염이 고체화 또는 동결되기 시작할 수 있기 때문이다. 따라서, MSO 반응기를 시작할 때 또는 냉각 기간 후, 요구되는 열량은 염을 용융시키거나 또는 염의 표면에 형성되는 크러스트를 제거하기 위한 보통 운전의 열량 위로 증가된다. 비휘발성 성분은 용융염 용액에 축적되고 여기서 이들은 수집되어 별도로 처리될 수 있다.

MSO 기술은 통상적으로 산업에서 소규모 운전으로 제한된 용도로 사용되고 있다. 예를 들어, 상기 공정은 석탄 가스화 및 다염소화 바이페닐 (polychlorinated biphenyl) (PCB), 염소화 용매, 유기 물질 및 방사능 물질 모두를 포함하는 폐기물, 및 강력한 (폭발성) 물질을 포함하는 위험 유기물 파괴에 사용되었다. 그러한 응용에 사용되는 반응기는 전형적으로 작고, 종종 직경 약 6 인치 (0.15 m) 미만이다. 그러한 반응기의 구성은 전형적으로 반응기를 스케일 업하면 심각한 운전 문제가 발생한다. 본 발명자들은 MSO 반응기가 매우 더 큰 부피 운전으로 구성될 수 있고, 산업적인 스케일 공정에 적합한 것을 발견하였다.

적합한 일 공정은 인공 감미료 수크랄로스 제조에 사용되는 공정으로부터의 폐기물 처분이다. 수크랄로스 제조 공정 동안, 많은 부산물이 발생하고 처리를 필요로 하는 폐수가 된다. 폐수 스트림이 되는 주부산물의 하나가 염화나트륨 형태의 무기 염이다. 이들 스트림이 되는 다른 부산물은 염소화된 탄수화물을 포함한다. 무기 및 유기 염과 함께, 이들은 통상적인 폐기물 처리 기술로 처리하기 힘들다는 것이 증명되었는데, 통상적인 폐기물 처리 기술의 가장 일반적인 것은 생물학 기반의 처리 시스템이다. 또한, 생물학적 시스템은 건설하고 운전하기에 매우 고가일 수 있다.

본 발명은 시스템 및 공정을 포함하는데 여기서 MSO 기술은, 예를 들어, 수크랄로스 제조로부터의 부산물 같은 무기 및 유기 폐기물 물질을 효과적으로 처리하도록 적합화되어 있다. 그러한 일 변형은 기존에 알려진 MSO 반응기보다 훨씬 큰 용량을 가지는 용융염 반응기의 사용이다. 예를 들어, MSO 반응기 용기는 적어도 6 인치 (0.15 m), 1 피트 (0.3 m), 3 피트 (1 m), 6 피트 (2 m) 또는 심지어 적어도 12 피트 (4 m)의 내부 직경을 가질 수 있다. 이는 적어도 3 피트 (1 m), 6 피트 (2 m), 18 피트 (6 m), 36 피트 (12 m) 또는 심지어 75 피트 (25 m) 초과의 높이를 가질 수 있다. 따라서 수반하는 폐기물 물질 송출, 공기 또는 산소 공급, 사용후 염 회수 및 배가스 처리도 또한 그러한 시스템 및 공정의 요구에 부합하도록 변경되어야 한다. 그러나, MSO 기술은 수크랄로스 부산물 처리에 있어서 많은 이점을 제공한다. 예를 들어, 처리 시스템 건설에 요구되는 자본은 통상적인 폐기물 처리 시스템에 요구되는 자본의 약 1/3인 것으로 기대된다. 또한, 부산물 폐기물 스트림에 존재하는 염은 회수될 수 있어서 염소 및 수산화나트륨 같은 부식제(caustic)인 기본적인 공정 원료로 잠재적으로 전환될 수 있다. 폐기물의 유기 부분에서 탄소의 이산화탄소로의 전환은 전형적으로 높은데, 소망되는 경우 약 90-99+%이다.

폐기물이 산화 공정으로 파괴되지 않는 가치있는 물질, 예를 들어 귀금속도 포함하는 혼합물의 일부분인 경우, 본 발명의 시스템 및 방법은 그러한 물질의 회수를 촉진시킬 수 있다는 것을 주목하여야 한다. 더욱 일반적으로, 본 명세서에서는 산화 시스템으로서 전형적으로 언급되나, 본 발명의 장치 및 방법은 산화를 포함하나 이에 제한되지 않는 고온 공정이 요구되는 모든 응용에 사용될 수 있다. 단순함을 위하여 상기 시스템이 폐기물 처리를 위한 용융염 산화와 관련하여 설명될 것이나, 시스템의 용도는 산화 공정 또는 폐기물 처리 공정에 제한되지 않고 다른 물질도 처리될 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 시스템 및 방법은 석탄 가스화 공정 및 연료 또는 연료 전구체의 고온 처리를 필요로 하는 다른 공정에 유용할 수 있다는 것이 고려된다.

설명 목적으로 선택된 본 발명의 예시적인 구현예를 나타내는 첨부 도면과 연관하여 다음의 상세한 설명을 읽을 경우 본 발명이 잘 이해된다. 본 발명은 도면을 참고하여 설명될 것인데, 상기 도면은 축척에 따라 도시되지 않았으며 공학 적 도면(engineering drawing)으로 의도되지 않는다. 상기 도면들은 한정하기 보다는 예시적인 의도이며 본 발명의 설명을 돕기 위해 본 명세서에 포함된다.

일 구현예에 있어서, 본 발명은 도 1a 및 1b에서 보는 바와 같은 MSO 처리 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 일반적으로 MSO 반응기(200)에 유동가능하게 연결된 공급 시스템(100)(또는 100a, 100b)을 제공한다. MSO 반응기(200)는 또한 배가스 회수 시스템(off-gas recovery system)(300) 및 사용후 염 회수 시스템(400)에 유동가능하게 연결된다. 선택적으로, MSO 처리 시스템은 또한 MSO 반응기(200)으로부터 용융염을 제거하도록 용융염 회수 시스템(400)에 부가하여 또는 대신에 염 제거 시스템(100b)에 의해 연결될 수 있다. 즉, 본 발명은 선택적으로 염 제거 시스템(100b)에 부가하여 또는 대신에 용융염 회수 시스템(400)을 통하여 용융염 회수를 제공할 수 있다. 본 발명의 상기 각각의 측면들은 하기에 보다 상세하게 논의될 것이다.

도 2에서 보는 바와 같이, 공급 시스템(100)(또는 100a, 100b)은 MSO 반응기(200)에 유동가능하게 연결된 하나 이상의 관형 도관(tubular conduit)(101)을 포함한다. MSO 반응기는 내화물 라이닝된(refractory-lined) 스틸 용기 또는 반응기로 구성될 수 있고, 외부 쉘(203) 및 내화물(204)을 갖는다. 상기 반응기 쉘은 듀플렉스 스테인리스강(duplex stainless steels), 오스테나이트계 스테인리스강(austenitic stainless steels), 수퍼오스테나이트계 스테인리스강(superaustenitic stainless steels), 고 니켈 오스테나이트계 스테인리스강(high nickel austenitic stainless steels) 또는 니켈계 합금과 같은 다양한 물질들로 구성될 수 있다. 상기 MSO 반응기 내에 포함된 용융염은 탄산나트륨(Na2CO3) 및/또는 염화나트륨(NaCl)과 같은 염 또는 염의 혼합물을 포함한다.

도 2에서 보는 바와 같이, 하나 이상의 관형 도관(101)은 용융염 반응기(200)의 측면에, 반응기(200)의 수직축에 대해 가로로 연장된(extending transversely) 관형 도관(101)으로 연결될 수 있다.

관형 도관(101)의 각각은 그 내부에 동심원적으로 파이프 또는 축(102)을 포함하여 관형 도관은 환상 공간(annular space)(104)에 의해 파이프 또는 축으로부터 분리된다. 공급 시스템(100)은 또한 관형 도관(101)의 각각에 공기, 산소 또는 질소와 같은 가스를 공급하도록 연결된 하나 이상의 가스 공급원(106) 및/또는 가스 공급원(108)을 포함한다. 가스는 또한 MSO 반응기(200)에 연소를 지지하는데 적합한 다른 산소 함유 가스를 포함할 수 있다. 상기 가스는 폐기물이 MSO 반응기(200)에 공급될 때 약 10 내지 약 100 psig의 압력으로 공급될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 있어서, 하나 이상의 가스 공급원(106)/가스 공급원(108)은 상기 관형 도관(101)으로 용융염의 역류를 방지하는데 충분한 압력에서 가스를 적어도 하나의 관형 도관(101)으로 공급한다. 공급되는 가스는 또한 관형 도관(101) 및 파이프 또는 축(102)으로 냉각을 제공하는 데 기여한다. 가스의 냉각 작용은 덜 비싼 건축 재료를 사용하게 하고 상기 구성 요소들의 수명을 연장하도록 한다. 가스 또는 폐기물을 공급하거나 또는 공급 시스템 유지를 할 때, 정 방향의 가스 흐름(positive gas flow)은 포트(port)를 개방 상태로 있게 하기 위해 유지된다. 압력 및 흐름 센서(도시하지 않음)는 모든 중요한 흐름 및 압력을 모니터하기 위해 포함되고 설계될 수 있다.

도 2에서 보는 바와 같이, 하나 이상의 관형 도관(101)은 선택적으로 상기 용융염 산화 반응기(200) 내의 용융염(201)의 액체 수준 아래 또는 표면 아래(subsurface)의 위치에서 MSO 반응기(200)에, 예를 들어 용융염 반응기(200)의 측면에, 반응기(200)의 수직축에 대해 가로로 연장된 관형 도관(101)으로 연결된다. 상기 염은 염에 임베딩된 전기 아크 가열기와 같은 어떠한 공지의 수단에 의해서 또는 천연 가스 버너의 사용에 의해 용융을 유지할 수 있다. 도 2의 구현예에서 보는 공급 시스템은 하나 이상의 관형 도관(101)의 일부분에 기밀 챔버(airlock chamber)를 포함한다. 도 2에 있어서, 상기 기밀 챔버는 하나 이상의 관형 도관(10)의 상류(upstream) 위치에 밀폐 장치(103)와 하나 이상의 관형 도관(101)의 하류(downstream) 위치에 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 밸브(105)와 같은 상응하는 밀폐 장치 사이의 도관(101) 내에 형성된다. 본 명세서에 사용된 "상류"라는 용어는 흐름의 근원에서 상대적으로 가장 가까운 위치를 의미하고 "하류"라는 용어는 흐름의 근원에서 상대적으로 가장 먼 위치를 의미한다. 가스 공급원(106)은 상기 기밀 챔버의 압력을 유지하기 위해 파이프(107)를 통해 가스를 제공한다. 가스는 파이프(109)를 통해 공급원(108)으로부터 시스템에 공급된다. 기밀 챔버 내에 유지되는 압력은 상기 도관이 상기 반응기에 연결되는 위치 및 특정한 도관 조립체 각각을 위해 설치된 공정 배치에 의존한다. 예를 들어, 공급 시스템(100)이 도 4A-D에 나타낸 공급 장치를 사용하여 액체 폐기물 표면 아래로 공급하는데 사용되고 있다면, 상기 기밀 압력은 바람직하게는 약 65psig의 압력에서 유지될 수 있다. 본 발명의 사용에 적합한 예시적인 밀폐 장치(103)는 팩킹 누르개이고, 그것은 고온 팩킹으로부터 만들어질 수 있다. 밸브(105)는 상기 파이프 또는 축을 관통하도록, 또는 통과하도록 하는 것을 가능하게 할 수 있어야 한다. 그러한 밸브의 하나의 예는 풀 포트 볼 밸브(full port ball valve)이다.

다른 구현예에 있어서, 도 3에서 보는 바와 같이, 액체 또는 고체 폐기물은 염 역류를 방지하는데 도움을 주고 상기 액체 폐기물을 분산시키는데 도움을 주기 위해 그것의 뒤에서 공기 압력으로, 관형 도관 중의 하나(101a)를 통하여 공급된다. 동시에, 공기는 다른 관형 도관 또는 도관들(101b)으로 공급되어 충분한 공기를 제공하여 소망하는 산화 수준을 달성할 수 있다. 공기 또는 다른 가스만 즉, 폐기물 공급없이, 공급하는 도관들을 위해 상기 기밀 챔버 내에 유지되는 압력은, 약 15 내지 약 20psig의 범위 내에서 유지될 수 있다.

축 또는 파이프(102) 또는 그들의 부착이 변화하는 경우, 그 절차는 밀폐 장치(103)를 느슨하게 하고 밸브(105)의 상류 단부로 완전히 제거될 때까지 파이프 또는 축(102)을 수축하게 하는 것을 포함한다. 다음으로, 소망한다면, 상기 기밀 챔버가 분해되고 재배치될 수 있는 지점에서, 밸브(105)가 폐쇄된다. 본 발명의 일 구현예에 있어서, 스크류 타입의 밸브 배열은 밀폐 장치(103)의 외부에 또는 상류에 장착될 수 있어, 상기 하류 단부 상에 장착된 테이퍼된(tapered) 단부 부분을 갖는 중실(solid) 축(102)은 주입 파이프 시트(injection pipe seat)로 점차 그리고 가변적으로 삽입되거나 수축하게 될 수 있다. 그러한 배치의 일 예는 도 5에 나타내고, 상기 테이퍼된 단부 부분은 구성요소(116)로 표시된다. 상기 스크류 타입의 배열은 수동적으로 조절가능하거나 또는 그것은 자동화될 수 있다. 이러한 장치 조립체는 다른 도관 조립체를 통하여 폐기물을 공급할 때 공기 흐름 제어의 목적으로 사용된다. 이것과 동일한 조립체는 또한 용융염으로의 통로를 개방한 채로 유지하는 동안 용융 배스로의 공기 흐름을 최소화하기 위해 완전히 삽입된 위치에서 사용될 수 있다. 이것은 상기 반응기로 공급된 과잉 공기가 상기 시스템에서 열 방출(heat drain)로서 작용하고 상기 반응기에서 소망하는 화학작용(chemistry)에 영향을 줄 수 있기 때문에 바람직하다. 즉, 상기 반응기를 떠나는 가스 조성물은 상기 MSO 반응기로 공급되는 공기량에 의해 대단히 영향을 받을 수 있다.

선택적으로, 본 발명의 공급 시스템은 축 또는 파이프(102)에 부착된, 또는 통합된 정지 한계(110)를 포함할 수 있다. 정지 한계(110)는 파이프 또는 축(102)을 MSO 반응기(200) 및 밀폐 장치(103)와 밸브(105) 사이에 만들어진 기밀 챔버로부터 밀리거나 또는 당겨지지 않도록 안전 장치로서 제공된다. 본 발명에 사용될 수 있는 일 예시적인 정지 한계는, 그것이 관형 도관(101)을 통하여 가스 흐름을 방해할 정도로 너무 크지 않다면, 축 또는 파이프(102) 상의 파이프 플랜지 또는 커플링이다. 상기 정지 한계의 목적을 달성하기 위해 또한 축 또는 파이프(102)로부터 측면으로 연장된 스터드(stud) 또는 다른 돌출부와 같은 다른 장치가 사용될 수 있다. 파이프 또는 축(102) 상의 정지 한계(110)의 위치는, 파이프 또는 축(102)의 하류 단부가 밸브(105)를 지나 완전히 수축하게 하도록 밀폐 장치(103)와 밸브(1056) 사이에 가능한 충분한 거리 또는 길이가 있도록 정해야 한다.

도 2, 3, 및 4a에서 보는 바와 같은 본 발명의 몇몇 구현예에 있어서, 공급 장치(100)는 파이프(102)를 포함한다. 상기 파이프는 공급원(111)에 연결되어 물질을 MSO 반응기(200)에 공급한다. 상기 공급은 연속식 또는 간헐적인 형태를 포함하는 배치식(batch-wise)일 수 있다. 공급원(111)은 선택적으로 하나 이상의 관형 도관(101) 상류에서 하나 이상의 관형 도관(101)에 유동가능하게 연결된 증발 장치를 포함한다. 이것은 물과 같은 용매를 상기 공급 스트림으로부터 제거하여 상기 공급 스트림이 MSO 반응기에 도입될 때 MSO 반응기(200)에 과압이 걸리는 것을 최소화하거나 또는 방지하도록 한다. 예를 들어, 용매가 물이고 물의 함량이 매우 높다면, 상기 공급 스트림을 상기 용융염 배스에 주입할 때 폭발이 일어날 수 있다. 그것은 또한 상기 염 배스로부터의 열 방출을 제한하기 위해 MSO 반응기로 공급하기 이전에 용매를 제거하는 것이 바람직하다. MSO 반응기 이전에 용매 제거는 또한 그러한 용매들의 회수 및 재사용을 허용한다. MSO 반응기(200)로 공급되는 폐기물 스트림은 바람직하게는 충분하게 유동가능하여야 하나 감소된 용매의 함량을 가져야 한다. 그러나 더 높은 용매 함량을 갖는 스트림은 MSO 반응기 내에 발생된 부가적인 가스 하중을 감안하여 상기 단위로 폭발의 위험을 감소시키기 위해 감소된 유동속도로 공급될 수 있다. 선택적으로, 상기에서 논의된 바와 같이, 파이프(102)는 질소, 공기, 또는 다른 몇몇 산소-함유 가스를 MSO 반응기(200)로 공급하도록 설계될 수 있다.

반응기로 공급되는 물질은 다양한 원료로부터의 다수의 폐기물 생성물을 포함할 수 있다. MSO 처리 공정은 수크랄로스 제조 공정으로부터의 부산물인 소듐 아세테이트 및 다른 유기염 뿐만 아니라, 할로겐화된 폐기물, 그리고 더욱 특정적으로, 예를 들면, 염소화된 탄수화물 또는 다른 염소화된 유기 폐기물을 처리하는데 특히 유용하다. 본 발명의 일 구현예에서, 공급 스트림은 약 75% 내지 약 80% 또는 그 이상의 고형분을 갖는 점성의 폐기물 스트림을 포함할 수 있다. 공급 물질이 수크랄로스 제조 공정으로부터의 폐기물인 경우, 상기 공급물 물질이 응고하여 공급관을 막는 것을 방지하기 위하여 공급 물질은 약 160℉ 내지 약 190℉의 온도로 전형적으로 유지될 것이다. 선택적으로, 비록 공급 시스템이 그에 맞게 변경될 필요가 있을 수 있더라도, 고체 폐기물이 상기 MSO 반응기 시스템으로 첨가될 수 있다. 예를 들면, 단순한 밀폐된 오거(auger) 유형의 장치들이 이 목적을 위하여 채용될 수 있을 것이다.

선택적으로, 공급물 물질은 고가 염(high value salt) 또는 금속과 같은 다른 비휘발성 무기 성분이 폐기물로 버려지기보다는 회수될 수 있는 중간 물질을 포함할 수 있다.

공급 시스템(100)이 MSO 반응기(200)에 물질 스트림을 공급하도록 연결된 파이프(102)을 포함하는 일 구현예에서, 상기 공급 시스템은 도 4a에 나타낸 바와 같은 분무화(atomizing) 공급 노즐(112)을 갖는 공급 건(gun)을 포함할 수 있다. 노즐(112)은 파이프(102)의 하류 단부에 채용된다. 노즐(112)은, 도 4a에 나타난 구현예에 따르면, 파이프(102)의 단부에 칼라(collar)의 형태로 용접된다. 도 4b에 더욱 상세하게 나타낸 바와 같이, 노즐(112)은 선택적으로 도 4b에서 핀(fin)(118a, 118b, 118c)으로서 도시된, 적어도 하나의 핀으로 맞추어지며, 이 핀들은 관형 도관(101) 내에 노즐(112)의 중심을 맞추고, 도관(101)으로부터 파이프(102)의 우발적인 적출을 방지하기 위하여 포함된다.

노즐(112)은 도 4c의 측 단면도 및 4D-4D 선을 따른 도 4d의 단부 단면도에 더욱 상세하게 나타낸 바와 같이, 도시된 바와 같은 다중 통로(115)들을 포함한다. 도 4d의 도면은 노즐(112)의 상류 단부이다. 8개의 통로들이 보이지만, 일반적으로 둘 이상이 사용되어야 할 것이다. 단순화를 위하여, 하나의 통로(115)만 도 4c에 도시되었다. 도시된 바와 같이 통로(115)들은 노즐(112)의 상류 단부로부터 파이프(102)의 내부로 통과하고 하류 단부 부근에서 종결되며, 이들을 빠져 나오는 액체 폐기물이 분무화된다. 도 4d에 도시된 바와 같은 일부 구현예들에서, 통로들은 이들을 통과하는 공기를 안쪽으로 회전하는 방향으로 인도하도록 배향되어 있다. 이것은 전단하여(shear) 파이프(102)를 나오는 폐기물에 소용돌이 운동을 부과한다.

완전히 삽입되면, 분무화 노즐(112)은 연소 공기 통로, 즉, 관형 도관(101)과 파이프(102) 사이의 환형 공간(104)의 내부에서 중심에 위치한다. 도 4b에 나타낸 바와 같이 관형 도관(101)의 하류 단부는 공기 통로의 크기를 제한하기 위하여 안쪽으로 테이퍼질 수 있다. 분무화 노즐의 직경은 노즐(112)과 도관(101) 사이의 환형 공간을 최소화하도록 조정될 수 있다. 이것은 공급원들(106/108)로부터 송출되는 공기 또는 가스를 분무화 통로(115)를 통하여 주로 흐르도록 한다. 노즐(112)과 도관(101) 사이의 결과적인 좁은 환형 공간은 공급물 물질을 위한 연소 공기의 고속도 중공(hollow) 실린더형 스트림을 제공하며, 동시에 노즐(112)의 상류 단부로부터 노즐(112)의 하류 단부까지 높은 압력 강하, 예를 들면, 65psig 압력 강하를 제공한다. 이러한 높은 차이는 공기가 분무화 통로(115)를 통과하도록 하는데 사용된다. 통로를 나오는 공기에 의하여 부과되는 소용돌이 작용은 공급물 스트림이 MSO 반응기(200)의 용융염 배스(201)에 들어갈 때 공급물 스트림과 연소 공기의 혼합을 최대화한다. 이러한 분무화 노즐 배치는 일산화탄소(CO) 생성을 충분히 낮게 유지하는데 요구되는 연소 공기의 양을 상당히 감소시키는 것으로 판단되었다.

본 발명의 다른 일 구현예에서, 파이프 또는 축은 예를 들면 도 5에 도시된 바와 같은 축(102)이다. 축(102)은 참조 번호 116으로 표시되고, 상기 축(102)의 하류 단부 위에 장착된 드릴 비트를 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용하고자 하는 드릴 비트는 냉각되고 응고된 MSO 반응기(200) 내의 용융염으로 구멍을 뚫을 수 있는 임의의 적절한 배치를 가질 수 있다. 예를 들면, 드릴 비트는 다이아몬드 팁을 가질 수 있다. 드릴 비트(116)로 장착된 축(102)은 상기 용융 영역내에 통로가 도달할 때까지 염 배스(201) 안으로 구멍을 뚫을 수 있다. 본 구현예에 따라 운전될 때, 시스템은 일단 통로가 명확해지면 용융염의 역류를 막기 위한 가스의 최소 속도를 항상 유지한다. 축(102)은 축(102) 위에 장착된 다른 유지 장치를 포함할 수 있는 것으로 또한 고려된다.

이런 측면에 따른 또 다른 구현예에서, 본 발명은 파이프(102)에 장착된 공급 노즐(112)을 포함하는 공급 건을 포함한다. 공급 건은 바람직하게 제거가능하다. 공급 건은 예를 들면 상기 공급 건의 상류 단부에 부착된 유연한 호스를 사용하여 제거되고 삽입될 수 있다. 바람직하게, 상기 유연한 호스는 액체 폐기물의 냉각 및 응고를 방지하기 위하여 충분히 높은 온도를 유지하도록 전기적으로 트레이싱된다. 이러한 구현예에서 공급 건은 사용되지 않을 때에는 공급 시스템(100)의 바깥에 남도록 설계된다. 공급 노즐(112)은 끼워진(plugged) 축(102)을 제거하고 재빨리 공급 노즐(112)을 관형 도관(101)으로 삽입하고 흐름을 확립하기 위하여 재연결함에 의하여 설치될 수 있다.

선택적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 관형 도관(101a, 101b)이 사용되는 경우, 본 발명은 파이프, 예를 들면, 102a를 포함하는 적어도 하나의 관형 도관(101a) 및 축(102b)을 포함하는 적어도 다른 하나의 관형 도관(101b)을 포함할 수 있다.

이런 측면에 따른 또 다른 구현예에서, 도 2, 3, 4a 및 6에 도시된 바와 같은 공급 시스템은 하나 이상의 파이프들(102)이 용융염(201)을 MSO 반응기(200)로부터 제거하는 용융염 배출 시스템으로서 대신 사용될 수 있다. 이러한 구현예에서, 파이프(102)은 관형 도관(101) 안으로 삽입되거나 파이프(102)에 연결될 수 있는 배출관이고, 여기서 파이프(102)는 파이프(102)를 염 회수 용기(117)에 연결하도록 파이프(119)에 더 연결된다. 이것은 가스 공급원(106 및/또는 108)으로부터 가스 공급을 감소시키거나 그러한 가스 공급을 차단함에 의하여 수행될 수 있다. 밀폐 장치(103)과 염 회수 용기(117) 사이의 파이프(119)는 바람직하게는 길고 전기적으로 트레이스된(electrically traced), 선택적으로 스틸 홈통 안에서 지지되는 유연한 호스이다.

예시적인 일 구현예에서, 본 발명은 관형 도관(101) 및 그 안에 동심원적으로 포함된 파이프(102)를 포함할 수 있다. MSO 반응기(200)로의 관형 도관(101)을 통한 가스 흐름이 감소되거나 차단될 때, 파이프(102)는 용융염을 염 회수 용기(117)로 배출하기 위하여 MSO 반응기(200)로부터 배출된 용융염(201)을 받을 수 있도록 연결된다. 관형 도관(101)은 용융염 반응기(200)의 측면에 연결될 수 있고, 이때 관형 도관(101)은 반응기(200)의 수직축에 대하여 가로로 연장될 수 있다. 염 회수 용기(117)는, 예를 들면, MSO 반응기(200)로 되돌아가는 재처리공정 또는 처분을 위한 준비로서 용융염을 냉각하고 응고하는 것이 허용되는 열린 구멍 또는 피트(pit)일 수 있다. 선택적으로, 염 회수 용기(117)는 염이 모아져서 물과 같은 용매에 용해되는 염 용해 용기를 포함할 수 있다. 바람직하게, 염 제거를 위한 이 구현예는 이 시스템이 배치(batch) 모드에서 운전될 때 사용되지만, 그러한 운전은 또한 이 시스템이 연속적으로 운전될 때 사용될 수 있는 것이 고려된다. 선택적으로, 하나 이상의 관형 도관(101)이 또한 포함되며, 이때 각각의 관형 도관은 물질을 공급하거나 폐기물을 제거하기 위한 파이프(102) 및/또는 축(102)을 포함한다.

일반적으로, MSO 반응기의 운전은 최적의 공기 또는 산소 대 폐기물의 비율을 달성하도록 유지되어야 한다. 상기 비율 자체는 처리될 폐기물에 의존한다. 최적의 비율은 (파일럿 플랜트 또는 실제 크기로) 처리될 실질적인 공급물로 실험을 수행함에 의하여 결정될 수 있다. 완전히(fully) 운전하는 시스템에서, 다른 산소 대 폐기물 비율에서 반응기 배가스 샘플들이 취해져서 분석될 수 있다; 상기 배가스는 일산화탄소, 산화질소, 메탄, 및 잠재적인 다른 화합물들의 농도에 대하여 분석될 수 있을 것이다. 이러한 테스트들의 결과가 어떠한 산소 대 폐기물의 비율이 최적으로 수행되는가를 결정하는데 사용될 수 있을 것이다. 요구되는 공급 시스템들의 수는 원하는 전체 흐름 타겟 및 필수 비율에 의존한다. 몇가지 다른 지점에서 공기를 공급하는 것이 용융염 상(bed)을 휘젓고 혼합하는데 도움을 준다고 또한 여겨진다. 공기 및 폐기물 연소에 의하여 유도되는 혼합은 반응기의 균일하고 일관된 운전을 확실하게 하는데 도움을 준다고 여겨진다.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, MSO 반응기 시스템은 시스템이 운전 중일 때 적어도 4개의 가동하는 공기/폐기물 공급 지점을 갖도록 설계된다. 바람직하게, 공급 시스템들은 반응기의 원주 둘레에 분산된다.

위에서 기술된 시스템과 관련하여, 본 발명은, 다른 측면에서, 용융염 산화 반응기 시스템에서 폐기물을 처리하기 위한 공정을 포함한다. 상기 공정은 상기 용융염 산화 반응기에 연결된 관형 도관 안에서 동심원적으로 포함된 파이프를 통하여 액체 물질을 송출하는 단계 및 상기 관형 도관 안에 공기와 같은 가스를 주입하는 단계를 포함한다. 상기 가스는 용융염이 용융염 산화 반응기로부터 관형 도관 또는 파이프로 역류하는 것을 방지하기 위한 충분한 압력을 갖는다.

선택적으로, 상기 공정은 운전 조건하에서 액체 물질이 용융염 산화 반응기 안으로 도입될 때, 과압을 방지하기에 충반한 양으로 액체 물질로부터, 용매, 예를 들면 물을 제거하는 단계를 포함한다. 이러한 측면에 따른 일 구현예에서, 용매가 물인 경우에, 액체 물질로부터 물을 기화함에 의하여 용매가 제거된다.

이러한 측면의 구현예들에 포함될 수 있는 또 다른 선택적인 단계들은 액체 물질을 용융염 산화 반응기로 송출하기 이전에 액체 물질을 가열하는 단계 및 관형 도관의 일부에서 기밀을 유지하는 단계를 포함한다.

다른 측면에서, 본 발명은 도 7에 보여지는 것과 같은 배가스 회수 시스템 (300)을 포함하는 용융염 산화처리 시스템을 제공한다. 이 측면에 따른 구현예에서, 시스템은 MSO 반응기(200)로부터, 염과 같은, 연행된 고체 입자 물질을 포함하는 배가스를 받기 위하여 MSO 반응기(200)의 배가스 출구(205)로 유동 가능하게 연결된 스크러빙 장치 (302)을 포함한다. 도 7 및 8에서 보여지는 바와 같이, 배가스 출구(205)는 반응기(200)의 수직축에 대하여 세로 방향으로 확장된 배가스 출구(205)에 의하여 용융염 반응기(200)의 상부에 연결될 수 있다. 또한, 본 발명은 스크러빙 장치(302)으로부터의 가스유출물을 가열하기 위하여 배치된 가열 장치(306) 및 상기 가열 장치(306)로부터 가스유출물을 받기 위하여 유동 가능하게 연결된 여과 장치(310)를 제공한다.

도 7에서 보여지는 바와 같이, MSO 반응기(200)으로부터 연행된 염을 포함하는 배가스는 배가스 출구(205)로부터 배출되고 파이프(3010)를 경유하여 스크러빙 장치(302)에 공급된다. 스크러빙 장치는 배가스로부터 염과 같은 연행된 고체 입자 물질의 급냉(quench cooling) 및 전체적인(gross) 제거를 제공한다. 물, 또는 다른 냉각 액체가 액체 공급원(303)으로부터 파이프(304)를 경유하여 스크러빙 장치에 공급된다. 예시적인 구현예에서, 액체 공급원은 다른 공정에서 재생된 공급수 또는 새로운 수원으로부터 제공되는 새로운 물일 수 있다. 예시적인 스크러빙 장치는 연행된 고체 입자를 약 90% 이상의 범위로 예상되는 함량, 더 바람직하게는, 약 90 내지 약 99%의 함량, 및 가장 바람직하게는 >99%의 함량으로 제거하기 위한 물 스크러버 및 벤튜리(venturi) 스크러버를 포함한다.

대안적으로는, 적합한 배가스 시스템은 정전식 침전기를 포함하는 것도 고려될 수 있으며, 상기 침전기는 단독으로 또는 벤튜리 스크러버와 결합하여 사용될 수 있으며, 상기 정전식 침전기의 상류 또는 하류에 위치될 수 있다. 벤튜리 스크러버는 배가스 스트림을 가속화하여 물과 같은 스크러빙 액체를 분무화시켜 기-액 접촉을 향상시킨다. 다른 타입의 물 스크러버가 벤튜리 스크러버와 함께 또는 그 대신에 정전식 침전기와 사용되는 것이 또한 고려될 수 있다.

스크러빙 장치(302)로부터의 가스 유출물, 예를 들어 약간의 잔류 염을 가지는 물로 포화된 가스 스트림은 대기 또는 어떠한 다른 배가스 취급 시스템으로 방출되기에 적합하여야 한다. 본 발명자들은 대기중으로의 직접 방출이, 이러한 가스 스트림의 추가적인 처리 없이는 배기 굴뚝 주변의 투명도 문제로, 가끔씩 가능하지 않음을 발견하였다. 방출하기에 적합한 가스 스트림을 생산하기 위하여, 물로 포화된 가스 스트림을 먼저 가열함에 의하여 상기 스트림이 더 이상 포화되지 않고 이어서 대기로 방출되기 전에 스트림을 여과하도록 시스템이 사용될 수 있다.

도 7을 참조하면, 스크러빙 장치(302)로부터의 가스 유출물, 예를 들어 약간의 잔류 염을 가지는 물로 포화된 가스 스트림은 가스 유출물을 가열하기 위하여 파이프(305)를 경유하여 가열장치(306)에 공급된다. 스크러빙 장치로부터의 유출물을 가열하는데 사용되기에 적합한 가열장치는 가스 버너와 같은 직접-가열 장치를 포함할 수 있다. 도 8에서 보여지는 바와 같이, 가열 장치(306)은 천연가스 버너로서 보여지고, 가열 장치(306)은 파이프(308)을 경유하여 가스 버너에 가스를 공급하기 위한 가스 공급원(307) 및 입구(312)을 경유한 공기를 포함한다. 그러한 직접 가열 장치에서, 버너로부터의 연소 가스와 직접 접촉함에 의하여, 가스 유출물은 예를 들어 약 170℉로부터 약 230℉까지의 온도로 과열된다. 대안적으로는, 가열 장치(306)는 열교환기와 같은 간접 가열장치를 포함하며, 여기서 예를 들어 가열 매질을 가스 유출물로부터 분리하는 가열장치의 벽을 통한 열전달에 의하여 가스 유출물이 가열된다. 가열은 가스 스트림의 온도를 그 포화점 이상으로 증가시키고 잔류하는 모든 염 입자를 제거하는 미세 필터를 가스가 통과하도록 허용한다. 바람직하게는 가열 장치(306)는 가스 유출물의 포화 온도 이상의 온도로 가스 유출물을 가열한다.

가열된 가스 유출물은 이어서 파이프(309)를 경유하여 여과 장치(310)에 공급된다. 적합한 여과 장치의 일 예는, 정전식 침전기와 같은 다른 여과 장치도 사용될 수 있으나, 집진기(baghouse)를 포함하며, 이것은 절연되는 것이 바람직하다. 여과된 가스 유출물은 이어서 선택적으로 파이프(311)를 경유하여 대기로 방출될 수 있으며, 대안적으로는 예를 들어, 파이프(311)을 경유하여 추가적인 공정에서 재생 및 재사용될 수 있다. 배가스 처리 시스템의 작동은 궁극적으로 화학물질 함량 및 요구되는 투명도를 충족시키거나 초과하도록 설계될 수 있다.

상술한 시스템에 관련된 또 다른 측면에서, 본 발명은 습기를 포함하는 가스 유출물을 생산하기 위하여 용융염 산화 반응기로부터 배출된 고체 입자 물질을 포함하는 배가스를 스크러빙하는 단계, 예를 들어 이슬점 위에서 습기를 포함하는 가스 유출물을 가열하는 단계, 및 연행된 고체 입자 물질을 제거하기 위하여 유출물을 여과하는 단계를 포함하는 용융영 산화 반응기 시스템으로부터의 배가스를 처리하는 방법을 제공한다. 이 측면에 따른 구현예에서, 고체 입자 물질은 염이다.

스크러빙 단계에서, 스크러빙은 물 스크러버, 벤튜리 스크러버 등을 사용하여 수행될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 이전에 기술되었다.

습기를 포함하는 가스를 가열하는 단계에서, 상기 방법은 유출물의 이슬점 온도 이상의 온도까지 물로 포화된 가스 유출물을 가열하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.

상기 방법은 또한 여과 단계에서 여과 후에 대기로 가스 유출물을 배출하는 단계를 선택적으로 포함할 수 있다.

선택적인 구현예로서, 전체적인 염 제거 단계에 영향을 주기 위하여 전통적인 물 스크러버와 함께 또는 물 스크러버 없이 습식 정전식 침전기가 적용될 수 있는 것도 고려된다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 용융염이 축적됨에 따라 MSO 반응기(200)로부터 용융염이 제거될 수 있는 용융염 산화 처리 시스템을 제공한다. MSO 반응기(200)가 연속적으로 작동할 때의 특별한 잇점으로서, 상기 시스템은 도 9에서 보여지는 바와 같이 용융염 회수 시스템(400)을 포함하는 발명의 일 구현예를 포함한다. 도 9에서 보여지는 바와 같이, 시스템은 오버플로우 출구(207)로부터의 용융염을 받고 용융염을 염 회수 용기(406)에 배출하기 위하여 MSO 반응기 오버플로우 출구(207)에 유동가능하게 연결된 오버플로우 도관(401)을 포함한다. 도 9 및 도 10a에 보여지는 바와 같이, 오버플로우 도관(401)은, 오버플로우 도관(401)이 반응기(200)의 수직축에 대하여 가로로 연장됨에 의하여, 용융염 반응기(200)의 측면에 연결될 수 있다. 오버플로우 도관(401)은 용융염이 도관 내에서 냉각되고 고체화되는 것을 방지하기 위하여 절연되는 것이 바람직하다.

용융염은 용융염(2010)이 용융염 오버플로우 포인트(206)에 도착할 때 오버플로우 출구(207)을 경유하여 MSO 반응기로부터 배출된다. 시스템은 라인(409)을 경유하여 MSO 반응기(200)에 연결된 송풍기(408) 및 가스 입구(208), 및 염 재생 용기(406)을 추가적으로 포함하고, 냉가스가 반응기로 역류하는 것을 방지하기 위하여 MSO 반응기(200) 밖으로 가스의 일방향 흐름을 유지하기에 충분한 조건을 생성하도록 배치된다. 그러한, 냉가스의 역류는 오버플로우 도관에서 염의 동결을 야기할 수 있다. 용융염보다 실질적으로 더 차가운 모든 가스는 "냉가스"이다. 예를 들어, 스팀까지도, 충분히 과열되지 않는 한, 용융염을 동결시킬 수 있다. 송풍기(408)는 MSO 반응기(200)로부터 염 재생 반응기(406)까지 모든 경로에서 일 방향 흐름을 유지하기 위한 가스 운반기로서 작용함에 의하여 오버플로우 시스템에서 막힘을 방지한다. 송풍기(408)는 고온 가스가 MSO 반응기(200)로부터 염 회수 용기(406) 방향으로 흐르도록 강제한다. 도 10a에 대하여 이하에서 추가적으로 설명하는 바와 같이, 다른 타입의 가스 운반기는 일방향 흐름을 유지하는 것을 도와주기 위하여 과열 스팀 주입기를 포함할 수 있다.

선택적으로, 시스템의 구현예는 오버플로우 도관 내로 고온 가스를 도입하기 위하여 연결된 가열 장치(402)를 추가적으로 포함할 수 있다. 도 9에서 보여지는 바와 같이, 오버플로우 도관(401)으로부터의 용융염은 가열하거나 적어도 용융염의 온도를 유지하기 위하여 가열 장치(402)에 의하여 가열되어, 용융염은 그대로 MSO 반응기(200)으로부터 외부로 전달된다. 이러한 용량에 사용하기에 적합한 예시적인 가열장치는 천연 가스 버너와 같은 직접 가열 장치 및 열교환기 또는 열트레이싱(heat tracing)과 같은 간접 가열 장치를 포함한다. 도 10a는 가스를 파이프(411)을 경유하여 가열 장치(402)에 공급하기 위한 가스 공급원(410) 및 입구(414)를 경유한 공기를 가지는 가스 버너로서의 가열 장치(402)를 보여주는 일 구현예를 포함한다.

용융염은, 도 9에 나타난 바와 같이, 파이프(403)을 통하여, 염 용해 장치(404)로 선택적으로 공급된다. 염 용해 장치(404)는, 물에 염을 냉각 및 용해시켜서 염 수용액을 형성시킨다. 염 수용액은, 염 용해 장치(404)로부터, 파이프(405)를 통하여, 염 회수 용기(406)로 이송된다. 바람직한 일 구현예에 있어서는, 도 10a에 나타난 바와 같이, 염 용해 장치(404)는 슬루스 라인을 포함한다. 이러한 구현예에 있어서, 물공급(412)으로부터의 물과 반응기로부터의 염은, 슬루스 라인(404) 내로 동시에 공급된다. 이러한 구현예에 있어서, 파이프(405)는 슬루스 라인(404)과 통합되며 (또는, 슬루스 라인(404)의 연장부이며), 생성된 염 용액을 염 회수 용기(406)로 전달한다. 그 내부의 용융염을 용해시키기 위하여 물이 공급되며, 염의 수용액 또는 슬러리가 형성된다. 물은 물의 온도 상승, 따라서 증기압을 최소화하기에 충분한 양으로, 공급된다.

슬루스 라인 내에서 흐르는 물은, 용융염을 용해시키기에 충분한 물을 제공함으로써 용융염을 냉각시키며, 회수 시스템 라인(즉, 401 및 403) 내에서의 염 동결 및 막힘(plugging)을 야기시키기에 충분할 정도로 염 오버플로우 출구 내로 밀려 갈 수 있는 과도한 스팀 발생을 감소시키거나 억제하기에 충분할 정도로 온도를 차갑게 유지한다. 달리 표현하면, 상기 시스템은, 염 오버플로우 출구 내로의 수증기의 역류가 발생하지 않도록, 염 반응기와 급냉 탱크(quench tank) 사이의 가스의 차압(differential pressure)을 제어한다. 이와 달리, 만약 염 오버플로우 라인이 MSO 반응기부터 물 접촉 포인트까지 뜨겁고 건조하게 유지되지 않으면, 스팀 증기의 역류에 의하여 염의 동결 및 라인의 막힘이 발생될 수 있다.

상기 시스템은 MSO 반응기(200)로부터 용융염을 제거하도록 설계되는데, 이때, 용융염 스트림은 통상적으로 1500°F 이상의 온도를 가지며, 212°F 근처의 수조(water bath)로, 염을 너무 빠른 속도로 동결시키지 않으면서 들어간다.

또한, 도 10a에 나타난 바와 같이, 예시된 가스 이동기(mover)는 송풍기(408)를 포함할 수 있다. 송풍기(408)는, 파이프(407)을 통하여 염 회수 용기(406)(예를 들면, 용해 용기)로 유동가능하게 연결된 저압측과, 파이프(409)를 통하여 용융염 산화 반응기(200)로 유동가능하게 연결된 고압측을 갖는다.

선택적으로, 상기 시스템은, 상기 오버플로우 도관(401)으로부터 나오는 용융염의 스트림과 충돌하여 이를 분산시키도록 하고, 용융염이 염 회수 용기(406)로 향하게 하도록 배치된 하나 이상의 방향성 과열 스팀 주입기(413)를 더 포함할 수도 있다. 이러한 스팀 주입기는, 또한, 냉 가스의 반응기(200)로의 역류를 방지하기 때문에, 가스 이동기로서도 작용한다.

송풍기(408)의 사용을 통하여, 그리고 송풍기(408)를 선택가능한 가열장치(402), 선택가능한 염 용해 장치(404) 및 선택가능한 방향성 스팀 주입기(413) 로 추가적으로 보충하므로써, MSO 반응기(200)로부터의 가스 흐름이, 염 회수 용기(406)로 향하는 일방향 흐름으로 유지된다. 예를 들어, 일 구현예에 있어서, 염 회수 용기(406)에 저압을 발생시키기 위하여 송풍기(408)를 사용하고, 용융염을 가스 연소 버너(402)로 가열하고, 바람직하게는 슬루스 라인(404) 위에서 방향성 스팀 주입기(413)를 통하여 하방으로의 방향성 가스 흐름을 제공하고, 스팀 형성을 최소화하기 위하여 슬루스 라인(404)에서 고 유속의 냉각/용해 용수(412)를 사용하므로써, 열가스는 MSO 반응기(200)로부터 강제적으로 배출된다. 이는, 용융염 오버플로우 회수 시스템의 라인에서 염이 동결되어 라인을 막히게 하는 것을 방지한다. 그러한 운전조작은, 냉 가스의 용융염 산화 반응기로의 역류를 방지하기에 충분한 온도 및 압력 조건을 발생시킨다.

추가적으로, 도 10a에 묘사된 슬루스 라인과 같은 염 용해 장치(404)를, 도 6에 나타난 바와 같이, 파이프(102)를 통하여 언더플로우 용융염 회수와 연계하여 사용하는 것도 생각해볼 수 있다. 그러한 예시적 구현예에 있어서, 본 발명은 전기 저항 가열을 포함할 수 있는데, 여기서, 전류는 전도성 용융염을 통과하여 흐르면서 용융염을 가열하여, 용융염이 용융된 상태를 유지하도록 한다. 이는, 염을 가열하여 용융염이 냉각되는 것 그에 따라 고화 또는 동결되는 것을 방지하기 위하여, 염 제거 라인에서 전기 아크(arc) 가열을 활용할 수 있도록, 양극과 음극의 전기 그리드(grid)에 연결된 두 개의 금속 피스(piece)를 갖는 유로(flow channel)의 구축을 필요로 할 것이다. 예시적인 일 구현예는, 양극과 음극의 전기 그리드(grid)에 연결된 두 개의 금속 피스를 갖는 유로의 구축을 필요로 할 수 있다. 그러한 가열 장치는, 이 기술이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 사람들에게 공지되어 있다.

용융염을 MSO 반응기로부터 제거하기 위한 또 다른 예시적 구현예에 있어서, MSO 반응기는, 반응기 내부에서 반응기의 오버플로우 출구(207)에 위치하는,둑(weir)과 같은 "염 오버플로우 스플래쉬 쉴드 (salt overflow splash shield)"를 포함한다. 도 10b에 나타난 바와 같이, 스플래쉬 쉴드(210)는, 요동치는 액체 표면으로부터 오버플로우 출구(207)로 향하는 스플래쉬(splash)를 방지하도록 설계되어 있다. 스플래쉬 쉴드는, 용융염 슬러그(slug)가 염 회수 시스템(400)에 진입하는 것을 방지하기 위하여 포함된다. 스플래쉬 쉴드(210)가 도 10b에 내부 오버플로우 둑(weir)로서 나타나 있다. 도 10B에 나타난 바와 같이, 쉴드(210)는, 오버플로우 출구(207) 상단의 바로 위에 있는 소정의 높이(211)에 위치하고 있다. 스플래쉬 쉴드(210)는 바람직하게는 내화피복된 스틸 재료로 제조된다. 바람직한 구현예에 있어서, 쉴드의 기저부(base)는 오버플로우 출구(207) 하단 아래의, 예를 들면 6 내지 12 인치 정도 아래의, 소정의 높이에 위치한다. 일반적으로 받아들일 수 있는 바와 같이, 용융염은 쌓여서 스플래쉬 쉴드(210)를 뛰어 넘은 후 오버플로우 출구(207)를 통하여 흘러나갈 것이다.

용융염을 MSO 반응기로부터 제거하기 위한 또 다른 예시적 구현예에 있어서, MSO 반응기는, 도 10c에 나타난 바와 같이, 경사진 오버플로우 출구(207)를 선택적으로 포함할 수 있으며, 가열장치(402)를 빠져나가는 라인 상에 제한목(restriction neck)(415)을 선택적으로 포함할 수 있다. 또한, 염 오버플로우 출구(207)로부터 제한목(415)을 통하여, 사용된 염 회수 시스템(400)의 하류부분으로 배출되는 흐름을 제한하므로써, 용융염 슬러그가 염 회수 시스템(400)으로 진입하는 것을 초래하는 반응기 내 염의 스플래쉬를 방지할 수 있다. 게다가, 반응기에서의 용융염의 스플래시가 염 회수 시스템(400)에서의 흐름의 슬러그(slug)를 생성하는데 미치는 영향을 감소시키는 데 도움이 되기 위하여, 오버플로우 출구(207)의 경사는 용융염 산화 반응기(200)를 향하여 뒤로 기울여질(angled back) 수 있다.

위에서 설명된 시스템과 관련하여, 또 다른 측면으로서, 본 발명은, 용융염 산화 반응기로부터 용융염을 배출하기 위한 방법을 포함한다. 이 측면에 따른 일 구현예에 있어서, 상기 방법은, 용융염 스트림을 용융상태로 유지하기 위하여, 용융염 산화 반응기로부터 염 회수 용기로 배출되는 용융염 스트림을 가열하거나 온도를 유지하는 단계; 및 냉 가스의 용융염 산화 반응기로의 역류를 방지하기에 충분한 압력을 발생시키는 단계를 포함한다. 상기 방법에서, 압력을 발생시키는 단계는, 송풍기로, 용해 회수 용기에 저압을 발생시키는 단계 및 용융염 산화 반응기에 고압을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.

추가 단계로서, 상기 방법은, 예를 들면 슬루스 라인에서 물을 사용하여, 용융된 스트림을 염 회수 용기로 도입하기 이전에 용융염 스트림을 냉각 및 용해하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법의 또 다른 단계는, 하나 이상의 방향성 과열 스팀 주입기를 사용하여, 용융염 오버플로우 스트림을 염 회수 용기로 향하게 하는 단계를 선택적으로 포함할 수 있다.

또한, 이 측면에 따른 방법은, 염용액의 형태로 또는, 이에 대신하여 고체의 형태로 용융염 산화 반응기로부터 염을 회수하는 단계를 포함할 수 있다.

또 다른 측면으로서, 본 발명은 반응기 쉘(shell)(203)이 과열되는 것을 방지하기 위하여, 반응기의 바닥을 포함하는, 반응기 쉘(203) 주위에 통풍된 환상 공간(202)을 포함하는 MSO 반응기(200)를 포함하는 구현예를 포함한다. 도 11은, 휘몰아치는 비와 같은 환경조건이 변화하는 동안의 "열 성장 불일치 (thermal growth inconsistency)를 감소시키는 설계를 보여준다. 예를 들어, 상기 유닛의 일 측면이 비 또는 바람에 의하여, MSO 반응기(200)의 타 측면보다 더 냉각되면, 쉘(203)의 불균일한 금속 팽창이 발생할 수 있다. 이는, 쉘(203)이 그 연결부위에서 찢어지는 결과를 초래할 수 있다. 그리하여, 본 발명의 일 구현예에 있어서는, MSO 반응기에는 "온도 쉴드 (temperature shield)"가, 즉, 쉘(203)과 외부 온도 쉴드(218) 사이의 에어갭(air gap)(202)이, 도 11에 나타난 바와 같이, 장착될 수 있다. MSO 반응기(200)에 설치된 경우, 상기 설계는, 쉘(203)이 균일하게 팽창 또는 수축하게 함으로써, 쉘(203)이 극한의 온도를 견딜수 있도록 한다.

도 11에 나타난 바와 같이, 예시적인 MSO 반응기(200)는 내화물(refractory)(204) 및 외부 쉘(203)을 포함한다. 상기 예시적 구현예에 있어서, 반응기 쉘(203)과 외부 온도 쉴드(218)의 사이에, MSO 반응기(200)는, 공기 입구(214, 216) 및 공기 배출구(215, 217)가 구비되어 있는 환상 공간(202)을 포함한다. 공기 입구(214, 216)를 통하여 도입되는 공기는, 송풍기(미도시)에 의하여 제공될 수 있다. 도 11에 나타나 있는 구현예에 있어서, MSO 반응기(200)는, MSO 반응기의 상부에서, 예를 들면, 도시된 바와 같이, 반응기(200)의 몸통 플랜지(body flange)(219)위에서, 반응기 쉘(203)과 외부 온도 쉴드(218)의 사이에 삽입된 단열 블랭킷(blanket)(213)을 더 포함할 수 있다.

고온 및 시스템에 존재하는 염으로 인하여 본 발명에 따른 시스템에 사용되는 건설 재료는 바람직하게는 스틸 또는 니켈계 합금이라는 것을 주의하여야 한다. 재료가 고온 염 스트림 또는 수성 염 스트림과 접촉한다면 Inconel 또는 Hastelloy 같은 재료가 전형적으로 사용된다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, MSO 반응기 증기 공간 (즉, 용융염 위의 영역)은 연소성 가스 또는 증기, 예를 들어, 다른 공정으로부터의 배출 가스의 산화 열처리에 사용될 수 있다. 이중 목적 역할로 MSO 반응기를 이용하는 것은 공장의 에너지 소비에 상당한 영향을 가져올 수 있다는 것이 고려된다. 예를 들어, 이는 이들 배출 가스에 대해 별도의 열산화제 시스템(thermal oxidizer system)에 대한 요구를 제거할 수 있다. 또한, 그러한 구현예에서 모니터되어야 할 설비로부터 배출 지점 (emission point)의 수가 또한 감소될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예를 본 명세서에 나타내었고 설명하였으나, 그러한 구현예들은 단지 예로서 제공된다는 것이 이해될 것이다. 본 발명의 정신을 벗어남이 없이 많은 변형, 변화 및 대체가 통상의 기술자에게 떠오를 것이다. 따라서, 첨부한 청구 범위는 그러한 모든 변형이 본 발명의 정신 및 범위 내에 속하는 것으로의도된다.

100: 공급 시스템
200: MSO 반응기
300: 배가스 회수 시스템
400: 사용후 염 회수 시스템

Claims

용융염을 담고 있는 용기를 포함하는 용융염 반응기;
상기 용융염 반응기에 유동가능하게 연결된 하나 이상의 관형 도관(tubular conduit)으로서, 상기 관형 도관의 각각은 그 내부에 동심원적으로 해당하는 파이프 또는 축을 포함하여 그들 사이에 환상 공간(annular space)을 형성하는 하나 이상의 관형 도관; 및
상기 관형 도관의 적어도 하나 내의 상기 환상 공간를 통하여 상기 반응기내에 가스를 공급하도록 연결된 하나 이상의 가스원(gas source)을 포함하는 용융염 처리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관은 상기 용융염 반응기 내의 용융염의 액체 수준(liquid level) 아래의 위치에서 상기 용융염 반응기와 연결된 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관의 적어도 하나 내의 상류 위치의 제1 밀폐 장치 및 상기 적어도 하나의 관형 도관 내의 하류 위치의 제2 밀폐 장치를 더 포함하는 시스템.
제3항에 있어서, 상기 제2 밀폐 장치는 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 밸브인 것을 특징으로 하는 시스템.
제4항에 있어서, 상기 제1 밀폐 장치가 팩킹 누르개(packing gland)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 파이프 또는 축은 정지 한계(stop limit)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제6항에 있어서, 상기 정지 한계는 커플링을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관의 적어도 하나에서 상기 파이프 또는 축은 상기 용융염 반응기에 물질을 공급하는 공급원(feed source)에 연결된 파이프인 것을 특징으로 하는 시스템.
제8항에 있어서, 상기 물질은 할로겐화 폐물질(halogenated waste material)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제9항에 있어서, 상기 물질은 수크랄로오스 제조 공정으로부터의 염소화 폐물질(chlorinated waste material)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 파이프 또는 축은 축인 것을 특징으로 하는 시스템.
제11항에 있어서, 상기 축은 상기 파이프 또는 축의 하류 단부 상에 장착된 드릴 비트(drill bit)를 포함하는 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 관형 도관의 적어도 하나는 파이프를 포함하고 적어도 하나의 다른 관형 도관은 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 가스는 공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관의 상류에서 상기 하나 이상의 관형 도관에 유동가능하게 연결된 증발 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 파이프 또는 축은 상기 용융염 반응기로부터 배출된 용윰염을 받고 상기 용융염을 염 회수 용기로 배출하기 위하여 연결된 파이프인 것을 특징으로 하는 시스템.
용융염을 담을 수 있는 용기를 포함하는 용융염 반응기로서 상기 용기는 배가스(off-gas) 출구에 유동가능하게 부착된 용융염 반응기;
상기 배가스 출구에 유동가능하게 연결되어 그로부터의 연행된 염(entrained salt)을 포함하는 배가스를 받는 스크러빙 장치;
상기 스크러빙 장치로부터의 가스 유출물(gaseous effluent)을 가열하기 위하여 배치된(configured) 가열 장치; 및
상기 가열 장치로부터의 가스 유출물을 받도록 유동가능하게 연결된 여과 장치를 포함하는 용융염 처리 시스템.
제17항에 있어서, 상기 스크러빙 장치는 물 스크러버인 것을 특징으로 하는 시스템.
제17항에 있어서, 상기 스크러빙 장치는 벤튜리 스크러버(venturi scrubber)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제17항에 있어서, 상기 가열 장치는 직접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제20항에 있어서, 상기 가열 장치는 가스 버너인 것을 특징으로 하는 시스템.
제17항에 있어서, 상기 가열 장치는 간접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제22항에 있어서, 상기 가열 장치는 열교환기인 것을 특징으로 하는 시스템.
제17항에 있어서, 상기 가열 장치는 상기 가스 유출물을 상기 가스 유출물의 포화 온도 위의 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제17항에 있어서, 상기 여과 장치는 집진기(baghouse)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
용융염을 담을 수 있는 용기를 포함하는 용융염 반응기로서 상기 용기는 반응기 오버플로우 출구에 유동가능하게 부착된 용융염 반응기;
상기 반응기 오버플로우 출구에 유동가능하게 연결되어 그로부터의 용융염을 받고 상기 용융염을 염 회수 용기로 배출하는 오버플로우 도관; 및
상기 용융염 반응기 및 상기 염 회수 용기에 유동가능하게 연결되어 상기 오버플로우 도관을 통하여 상기 용융염 반응기로 냉가스(cold gases)가 역류하는 것을 방지할 수 있는 가스 이동기(gas mover)를 포함하는 용융염 처리 시스템.
제26항에 있어서, 상기 가스 이동기는 과열 스팀 주입기(superheated steam injector)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 용융염 반응기는 상기 오버플로우 도관에 위치하는 스플래시 쉴드(splash shield)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 오버플로우 도관은 상기 용융염 반응기를 향하여 경사져 내려가는(slope back) 것을 특징으로 하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 오버플로우 도관 내에 열가스(hot gas)를 도입하도록 연결된 가열 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제30항에 있어서, 상기 가열 장치는 직접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제31항에 있어서, 상기 직접 가열 장치는 가스 버너인 것을 특징으로 하는 시스템.
제30항에 있어서, 상기 가열 장치는 간접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제33항에 있어서, 상기 간접 가열 장치는 열교환기인 것을 특징으로 하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 반응기로부터의 상기 용융염을 받고, 상기 염을 물에 용해하고, 그리고 상기 염을 상기 염 회수 용기로 수송하도록 유동가능하게 연결된 염 용해 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제35항에 있어서, 상기 염 용해 장치는 슬루스 라인(sluice line)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 오버플로우 도관으로부터 나오는 용융염을 충돌하여 분산시키고 상기 용융염을 상기 염 회수 용기로 돌리기 위하여 위치하는 하나 이상의 방향성 과열 스팀 주입기(directional superheated steam injector)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 가스 이동기는 상기 염 회수 용기에 유동가능하게 연결된 저압측 및 상기 용융염 반응기에 유동가능하게 연결된 고압측을 갖는 송풍기(blower)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
용융염을 담을 수 있는 용기를 포함하는 용융염 반응기로서 상기 용기는 배가스(off-gas) 출구 및 반응기 오버플로우 출구에 유동가능하게 부착된 용융염 반응기;
상기 용융염 반응기에 유동가능하게 연결된 하나 이상의 관형 도관으로서, 상기 관형 도관의 각각은 그 내부에 동심원적으로 해당하는 파이프 또는 축을 포함하여 그들 사이에 환상 공간(annular space)을 형성하는 하나 이상의 관형 도관;
상기 관형 도관의 적어도 하나 내의 상기 환상 공간를 통하여 상기 반응기내에 가스를 공급하도록 연결된 하나 이상의 가스원;
상기 배가스 출구에 유동가능하게 연결되어 그로부터의 연행된 염(entrained salt)을 포함하는 배가스를 받는 스크러빙 장치;
상기 스크러빙 장치로부터의 가스 유출물을 가열하기 위하여 배치된(configured) 제1 가열 장치;
상기 가열 장치에 의하여 가열된 상기 가스 유출물을 받도록 유동가능하게 연결된 여과 장치;
상기 반응기 오버플로우 출구에 유동가능하게 연결되어 그로부터의 용융염을 받고 상기 용융염을 염 회수 용기로 배출하는 오버플로우 도관; 및
상기 용융염 반응기 및 상기 염 회수 용기에 유동가능하게 연결되어 상기 오버플로우 도관을 통하여 상기 용융염 반응기로 냉가스(cold gases)가 역류하는 것을 방지할 수 있는 가스 이동기를 포함하는 용융염 처리 시스템.
제39항에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관은 상기 용융염 반응기 내의 용융염의 액체 수준 아래의 위치에서 상기 용융염 반응기와 연결된 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관의 적어도 하나 내의 상류 위치의 제1 밀폐 장치 및 상기 적어도 하나의 관형 도관 내의 하류 위치의 제2 밀폐 장치를 더 포함하는 시스템.
제41항에 있어서, 상기 제2 밀폐 장치는 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 밸브인 것을 특징으로 하는 시스템.
제42항에 있어서, 상기 제1 밀폐 장치가 팩킹 누르개를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 관형 도관이 상기 하나 이상의 관형 도관의 일부분에서 정지 한계(stop limit)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제44항에 있어서, 상기 정지 한계는 커플링을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관의 적어도 하나에서 상기 파이프 또는 축은 상기 용융염 반응기에 물질을 공급하는 공급원(feed source)에 연결된 파이프인 것을 특징으로 하는 시스템.
제46항에 있어서, 상기 하나 이상의 가스원은 상기 관형 도관내로의 용융염의 역류를 방지하기에 충분한 압력에서 상기 적어도 하나의 관형 도관내로 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제46항에 있어서, 상기 물질은 할로겐화 폐물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제48항에 있어서, 상기 물질은 수크랄로오스 제조 공정으로부터의 염소화 폐물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 파이프 또는 축은 축인 것을 특징으로 하는 시스템.
제50항에 있어서, 상기 파이프 또는 축은 상기 파이프 또는 축의 하류 단부 상에 장착된 드릴 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관은 동심원적으로 파이프를 포함하는 적어도 하나의 관형 도관 및 동심원적으로 축을 포함하는 적어도 하나의 다른 관형 도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 가스는 공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 하나 이상의 관형 도관의 상류에서 상기 하나 이상의 관형 도관에 유동가능하게 연결된 증발 창치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 파이프 또는 축은 상기 용융염 반응기로부터 배출된 용윰염을 받고 상기 용융염을 상기 염 회수 용기로 배출하기 위하여 연결된 파이프인 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 스크러빙 장치는 물 스크러버인 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 스크러빙 장치는 벤튜리 스크러버를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제57항에 있어서, 상기 제1 가열 장치는 직접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제54항에 있어서, 상기 제1 가열 장치는 가스 버너인 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 제1 가열 장치는 간접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제60항에 있어서, 상기 제1 가열 장치는 열교환기인 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 제1 가열 장치는 상기 가스 유출물을 상기 가스 유출물의 포화 온도 위의 온도로 가열할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 여과 장치는 집진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 가스 이동기는 과열 스팀 주입기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 용융염 반응기는 상기 오버플로우 도관에 위치하는 스플래시 쉴드(splash shield)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 오버플로우 도관은 상기 용융염 반응기를 향하여 경사져 내려가는(slope back) 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 오버플로우 도관내로 열가스(hot gas)를 도입하도록 연결된 제2 가열 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제67항에 있어서, 상기 제2 가열 장치는 직접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제68항에 있어서, 상기 제2 가열 장치는 가스 버너인 것을 특징으로 하는 시스템.
제67항에 있어서, 상기 제2 가열 장치는 간접 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제70항에 있어서, 상기 제2 가열 장치는 열교환기인 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 가열 장치로부터의 상기 용융염을 받고 용해된 염을 상기 염 회수 용기로 수송하도록 유동가능하게 연결된 염 용해 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제72항에 있어서, 상기 용해 장치는 슬루스 라인(sluice line)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 오버플로우 도관으로부터의 용융염을 받고 상기 용융염을 상기 염 회수 용기로 돌리기 위하여 배치된(configured) 하나 이상의 방향성 과열 스팀 주입기(directional superheated steam injector)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 가스 이동기는 상기 염 회수 용기에 유동가능하게 연결된 저압측 및 상기 용융염 반응기에 유동가능하게 연결된 고압측을 갖는 송풍기(blower)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
용융염 반응기 내의 물질을 처리하는 방법으로서, 상기 반응기는 용융염을 담고 있는 용기를 포함하며, 상기 방법은,
상기 용융염 반응기에 유동가능하게 연결된 관형 도관 내에 동심원적으로 포함되어 있는 파이프를 통하여 상기 물질을 송출(delivering)하는 단계로서, 상기 파이프 및 도관은 그들 사이에 환상 공간(annular space)을 형성하는 단계; 및
상기 환상 공간 내에 가스를 주입하는 단계로서, 상기 가스는 상기 용융염 반응기로부터 상기 환상 공간내로 용융염이 역류하는 것을 방지하기에 충분한 압력을 갖는 단계를 포함하는 방법.
제76항에 있어서, 상기 물질이 운전 조건하에서 상기 용융염 반응기 내로 도입될 때 과압이 걸리는 것(overpressurization)을 방지하기에 충분한 양으로 상기 물질로부터 용매를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제77항에 있어서, 상기 용매가 물인 것을 특징으로 하는 방법.
제78항에 있어서, 상기 용매를 제거하는 단계가 상기 물질로부터 상기 물을 증발시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제76항에 있어서, 상기 물질을 상기 용융염 반응기에 송출하는 단계 이전에 상기 물질을 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제76항에 있어서, 상기 가스가 공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
용융염 반응기로부터의 배가스를 처리하는 방법으로서, 상기 반응기는 용융염을 담고 있는 용기를 포함하며, 상기 방법은,
상기 용융염 반응기로부터 배출된 고체 입자 물질(solid particulate matter)을 함유하는 배가스를 수성 스트림으로 스크러빙하여 상기 입자 물질의 적어도 일부분을 제거하고 수분을 함유하는 가스 유출물을 생성하는 단계;
상기 수분을 함유하는 가스 유출물을 가열하는 단계; 및
상기 유출물을 여과하여 잔류하는 연행 고체 입자 물질을 제거하는 단계를 포함하는 방법.
제82항에 있어서, 상기 스크러빙 단계가 벤튜리 스크러버로 스크러빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제82항에 있어서, 상기 고체 입자 물질이 염의 입자들(particles of a salt)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제82항에 있어서, 상기 수분을 함유하는 가스 유출물을 가열하는 단계가 물로 포화된 가스 유출물(water saturated gaseous effluent)을 상기 유출물의 포화 온도 위의 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제82항에 있어서, 상기 가스 유출물을 대기중으로 배기(venting)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
용융염 반응기로부터 용융염을 배출하는 방법으로서, 상기 반응기는 용융염을 담고 있는 용기를 포함하며, 상기 방법은,
상기 용융염 반응기로부터 염 회수 용기로 배출된 용융염 스트림을 가열하거나 이의 온도를 유지하여 상기 용융염 스트림을 용융 상태로 유지하는 단계; 및
가스 이동기를 운전하여 상기 용융염 반응기로 냉가스가 역류하는 것을 방지하는 단계를 포함하는 방법.
제87항에 있어서, 상기 염 회수 용기로 상기 염을 도입하기 이전에 상기 용융염 스트림을 물에 용해하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제88항에 있어서, 상기 용융염 오버플로우 스트림을 용해하는 단계는 상기 용융염을 슬루스 라인에서 물에 용해하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제87항에 있어서, 상기 용융염 오버플로우 스트림을 하나 이상의 방향성 과열 스팀 주입기를 이용하여 상기 염 회수 용기로 돌리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제87항에 있어서, 상기 조건을 발생시키는 단계는 상기 용융염 반응기로 냉가스가 역류하는 것을 방지하기 위하여 압력, 온도 또는 이들의 조합을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제87항에 있어서, 상기 압력을 발생시키는 단계는 상기 용해 회수 용기 내에 저압을 그리고 상기 용융염 반응기 내에 고압을 송풍기로 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제87항에 있어서, 상기 용융염 반응기로부터 염을 염용액으로서 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제87항에 있어서, 상기 용융염 반응기로부터 염을 고체로서 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제87항에 있어서, 상기 용융염 반응기의 출구에 스플래시 쉴드를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제87항에 있어서, 상기 용융염 반응기의 하류에서 제한 목(restriction neck)에 의하여 상기 용융염 반응기로부터 배출된 흐름을 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
용융염 반응기 내의 물질을 처리하는 방법으로서, 상기 반응기는 용융염을 담고 있는 용기를 포함하고 상기 용기는 반응기 오버플로우 출구에 유동가능하게 연결되어 있으며, 상기 방법은,
상기 반응기에 유동가능하게 연결된 관형 도관 내에 동심원적으로 포함되어 있는 파이프를 통하여 상기 물질을 상기 반응기에 송출하는 단계로서, 상기 파이프 및 도관은 그들 사이에 환상 공간을 형성하는 단계;
상기 환상 공간 내에 가스를 주입하는 단계로서, 상기 가스는 상기 용융염 반응기로부터 상기 관형 도관 또는 상기 파이프 내로 용융염이 역류하는 것을 방지하기에 충분한 압력을 갖는 단계;
상기 용융염 반응기로부터 배출된 고체 입자 물질을 함유하는 배가스를 수성 스트림으로 스크러빙하여 상기 입자 물질의 적어도 일부분을 제거하고 수분을 함유하는 가스 유출물을 생성하는 단계;
상기 수분을 함유하는 가스 유출물을 가열하는 단계;
상기 유출물을 여과하여 잔류하는 연행 고체 입자 물질을 제거하는 단계;
상기 반응기 오버플로우 출구에 유동가능하게 연결된 오버플로우 도관을 통하여 용융염을 상기 반응기로부터 염 회수 용기로 배출하는 단계; 및
상기 용융염 반응기 및 상기 염 회수 용기에 유동가능하게 연결된 가스 이동기를 운전하여 상기 오버플로우 도관을 통하여 상기 용융염 반응기로 냉가스가 역류하는 것을 방지하는 단계를 포함하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 물질이 운전 조건하에서 상기 용융염 반응기 내로 도입될 때 과압이 걸리는 것을 방지하기에 충분한 양으로 상기 물질로부터 용매를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제98항에 있어서, 상기 용매가 물인 것을 특징으로 하는 방법.
제98항에 있어서, 상기 용매를 제거하는 단계가 상기 물질로부터 상기 물을 증발시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 물질을 상기 용융염 반응기에 송출하는 단계 이전에 상기 물질을 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 관형 도관의 일부분에서 기밀(airlock)을 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 가스가 공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 스크러빙 단계는 물 스크러버로 스크러빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 스크러빙 단계는 벤튜리 스크러버로 스크러빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 고체 입자 물질이 염을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 수분을 함유하는 가스 유출물을 가열하는 단계가 물로 포화된 가스 유출물을 상기 유출물의 포화 온도 위의 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 가스 유출물을 대기중으로 배기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 염 회수 용기로 상기 염을 도입하기 이전에 상기 용융염 스트림을 물에 용해하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제109항에 있어서, 상기 용융염 오버플로우 스트림을 용해하는 단계는 슬루스 라인에서 상기 용융염을 물에 용해하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 용융염 오버플로우 스트림을 하나 이상의 방향성 과열 스팀 주입기를 이용하여 상기 염 회수 용기로 돌리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 조건을 발생시키는 단계는 상기 용융염 반응기로 냉가스가 역류하는 것을 방지하기 위하여 압력, 온도 또는 이들의 조합을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 조건을 발생시키는 단계는 상기 용해 회수 용기 내에 저압을 그리고 상기 용융염 반응기 내에 고압을 송풍기로 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 용융염 반응기로부터 염을 염용액으로서 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 용융염 반응기로부터 염을 고체로서 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제97항에 있어서, 상기 용융염 반응기의 하류에서 제한 목에 의하여 상기 용융염 반응기로부터 배출된 흐름을 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 파이프의 하류 단부(downstream end)에 노즐을 포함하며, 상기 노즐은 상기 노즐의 상류 단부로부터 상기 파이프의 내부를 통과하여 상기 노즐의 하류 단부 부근에서 종료되는 복수의 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제9항에 있어서, 상기 통로들은 안쪽으로 회전하는 방향(inwardly twisting direction)으로 배향된 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 용기의 적어도 일부분을 둘러싼 쉴드를 더 포함하고, 상기 쉴드는 상기 쉴드와 상기 용기 사이에 환상 통풍 공간(annular ventilation space)을 한정하도록 위치하고 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
제76항에 있어서, 상기 반응기 내로 상기 용융염의 표면 아래 또는 위에, 또는 모두에 연소 가스 또는 증기를 도입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
용융염 반응기 내의 물질을 처리하는 방법으로서, 상기 반응기는 용융염을 담고 있는 용기를 포함하며, 상기 방법은,
상기 물질을 상기 반응기 내로 송출하는 단계;
상기 반응기로부터 용융염을 파이프를 통하여 염 회수 용기로 배출하는 단계로서, 상기 파이프는 상기 반응기에 유동가능하게 연결된 관형 도관 내에 동심원적으로 포함되어 있으며, 상기 파이프 및 상기 도관은 그들 사이에 환상 공간을 형성하는 단계; 및
가스를 상기 환상 공간 내에 주입하는 단계로서, 상기 가스는 상기 용융염 반응기로부터 상기 환상 공간 내로 용융염이 역류하는 것을 방지하기에 충분한 압력을 갖는 단계를 포함하는 방법.