KR20110107105A - A precipitating retrieval and dissolving recycle apparatus for excess iodine used for the process for the production of hydrogen using sulfur-iodine process connected with very high temperature reactor(vhtr) - Google Patents

A precipitating retrieval and dissolving recycle apparatus for excess iodine used for the process for the production of hydrogen using sulfur-iodine process connected with very high temperature reactor(vhtr) Download PDF

Info

Publication number
KR20110107105A
KR20110107105A KR1020100026284A KR20100026284A KR20110107105A KR 20110107105 A KR20110107105 A KR 20110107105A KR 1020100026284 A KR1020100026284 A KR 1020100026284A KR 20100026284 A KR20100026284 A KR 20100026284A KR 20110107105 A KR20110107105 A KR 20110107105A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
iodine
solid
precipitation
liquid separator
excess
Prior art date
Application number
KR1020100026284A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101149476B1 (en
Inventor
신영준
조원철
배기광
이기영
김용완
장종화
Original Assignee
한국원자력연구원
한국수력원자력 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국원자력연구원, 한국수력원자력 주식회사 filed Critical 한국원자력연구원
Priority to KR1020100026284A priority Critical patent/KR101149476B1/en
Publication of KR20110107105A publication Critical patent/KR20110107105A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101149476B1 publication Critical patent/KR101149476B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/009—Heating or cooling mechanisms specially adapted for settling tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D9/00—Crystallisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 초고온가스로(VHTR)와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정에서 사용되는 냉각 침전 결정화기 및 고체-액체 분리기를 포함하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치, 및 이를 이용한 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치는 2 개 이상의 고체-액체 분리기를 구비하여, 공정 중 포함된 과잉 요오드를 회수하여 재순환시키는 공정이 연속조업 중에 가능한 것이 특징이다. 본 발명에 따르면, 상분리를 위하여 필연적으로 과잉 공급되는 요오드에 의하여 공정 중 유체흐름이 방해되는 것을 방지할 수 있고, 요오드산 용액 증류/농축 과정에서 소비 에너지를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.The present invention provides an excess iodine precipitation recovery and dissolution recycle apparatus including a cold precipitation crystallizer and a solid-liquid separator used in a sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process associated with an ultra high temperature gas furnace (VHTR), and an excess iodine precipitation using the same. A recovery and dissolution recycle method. The device according to the invention is characterized in that two or more solid-liquid separators are capable of recovering and recycling the excess iodine contained in the process during continuous operation. According to the present invention, the fluid flow can be prevented from being disturbed by the iodine which is inevitably oversupplied for phase separation, and the energy consumption can be reduced during the distillation / concentration of the iodide solution.

Description

초고온가스로와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정에서 사용되는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치{A Precipitating Retrieval and Dissolving Recycle Apparatus for Excess Iodine used for the Process for the Production of Hydrogen Using Sulfur-Iodine Process connected with Very High Temperature Reactor(VHTR)}A Precipitating Retrieval and Dissolving Recycle Apparatus for Excess Iodine used for the Process for the Production of Hydrogen Using Sulfur-Iodine Process connected with Very High Temperature Reactor (VHTR)}

본 발명은 초고온가스로(VHTR)와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정에서 사용되는 냉각 침전결정화기 및 고체-액체 분리기를 포함하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치, 및 이를 이용한 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 방법에 관한 것이다.
The present invention provides an excess iodine precipitation recovery and dissolution recycle apparatus including a cold precipitation crystallizer and a solid-liquid separator used in a sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process associated with an ultra high temperature gas furnace (VHTR), and an excess iodine precipitation using the same. A recovery and dissolution recycle method.

최근 지구 온난화 방지를 위한 교토 의정서가 발효되고 석유값이 지속적으로 상승함에 따라 이산화탄소 저감 대책의 일환으로 수소에너지가 대체에너지원을 제시되고 있다. 이에, 고온의 원자력 열에너지원을 이용한 경제적인 수소 생산공정 개발은 전세계적으로 많은 연구가 진행되고 있다.
Recently, as the Kyoto Protocol to prevent global warming came into force and oil prices continued to rise, hydrogen energy was proposed as an alternative energy source as a measure to reduce carbon dioxide. Therefore, the development of economical hydrogen production process using a high temperature nuclear thermal energy source has been researched around the world.

종래 수소생산 공정으로 미국의 제너럴 아토믹(GA)사는 에너지원으로 초고온가스로(VHTR)의 냉각재인 헬륨가스의 950 ℃ 이상 고온의 열원을 이용하여 물을 분해함으로써 수소를 생산하는 열화학적 수소제조 황-요오드 공정(Sulfur-Iodine Thermochemical Cycle Process, 이하 ‘SI 공정’이라고 약칭함)을 개발하였다. SI 공정은 하기 화학 반응식에 나타난 바와 같이 최종의 화학반응으로 구성된다[J. H. Norman, G. E. Besenbruch, L. C. Brown, D. R. Okeefe, and C. L. Allen, Thermo-chemical Water-splitting Cycle, Bench-scale Investigations, and Process Engineering, General Atomic Company, GA-A16713, General Atomics, 1982.]
In the conventional hydrogen production process, U.S. General Atomic (GA) produces sulfur by decomposing water by using heat source of high temperature above 950 ℃ of helium gas which is a coolant of VHTR as energy source. Iodine process (Sulfur-Iodine Thermochemical Cycle Process, hereinafter abbreviated as 'SI process') was developed. The SI process consists of the final chemical reaction, as shown in the following chemical reaction scheme: JH Norman, GE Besenbruch, LC Brown, DR Okeefe, and CL Allen, Thermo-chemical Water-splitting Cycle, Bench-scale Investigations, and Process Engineering , General Atomic Company, GA-A16713, General Atomics, 1982.]

2H2O + I2 + SO2 → 2HI + H2SO4 (분젠반응, 약 100℃, 발열반응) (1)2H 2 O + I 2 + SO 2 → 2HI + H 2 SO 4 (bunsen reaction, about 100 ℃, exothermic reaction) (1)

2HI → H2 + I2 (200~500℃, 흡열반응) (2)2HI → H 2 + I 2 (200 ~ 500 ℃, endothermic reaction) (2)

H2SO4 → H2O + SO2 + 0.5 O2 (약 850℃, 흡열반응) (3)
H 2 SO 4 → H 2 O + SO 2 + 0.5 O 2 (about 850 ℃, endothermic reaction) (3)

상기와 같은 화학 반응들로 구성된 SI 공정을 화학 반응 참여물질들의 흐름을 기준으로 도식적으로 나타내면 다음과 같다.
The SI process consisting of the above chemical reactions is shown schematically based on the flow of chemical reaction participants.

Figure pat00001

Figure pat00001

분젠반응(Bunsen Reaction)으로 명명된 상기 식(1)은 발열반응(제1단위공정, 도 1 참조)이며, 상기 식(3)의 황산분해반응(제2단위공정, 도 2 참조)은 400 내지 500 ℃에서 물과 삼산화황으로 1차분해된 후, 분해된 삼산화황(SO3)이 약 800 ℃ 이상에서 고체 촉매 반응에 의하여 이산화황과 산소로 2차분해된다. 상기 식(2)의 요오드화산(HI) 분해반응(제3단위공정, 도 3 참조)은 기체상태에서의 고체 촉매반응 또는 액체상태에서의 균질 촉매반응으로 진행된다.
The formula (1), named Bunsen Reaction, is an exothermic reaction (first unit process, see FIG. 1), and the sulfuric acid decomposition reaction of the formula (3) (second unit process, see FIG. 2) is 400. After primary decomposition to water and sulfur trioxide at from 500 to 500 ℃, the decomposed sulfur trioxide (SO 3 ) is secondary decomposition into sulfur dioxide and oxygen by a solid catalytic reaction at about 800 ℃ or more. The iodide acid (HI) decomposition reaction of the formula (2) (third unit process, see FIG. 3) proceeds as a solid catalysis in the gas state or a homogeneous catalysis in the liquid state.

상기 제 1 내지 3 단위공정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the first to third unit processes will be described in detail.

상기 제1단위공정은 물, 이산화황, 요오드가 반응하여 황산 및 요오드산을 생산하는 공정이다. 상기 공정은 요오드를 적절하게 과잉으로 투입함으로써 상기 식(1)의 정방향 진행을 도모할 뿐만 아니라 황산상과 요오드산상이 상호 분리될 수 있도록 비혼화성(Immiscibility)을 유발한다. 상기 반응은 약간의 발열반응으로 반응온도는 120 ℃ 이하이다. 분젠 반응기에서 배출된 용액은 상분리기에서 HI/I2/H2O가 주 구성성분인 중질상(Heavy Phase)과 H2SO4/H2O가 주 구성성분인 경질상(Light Phase)으로 상호 분리된다.
The first unit process is a process of producing sulfuric acid and iodic acid by reaction of water, sulfur dioxide and iodine. This process not only promotes forward progress of Equation (1) by appropriately adding excessive amount of iodine, but also causes immiscibility so that the sulfuric acid phase and the iodic acid phase can be separated from each other. The reaction is a slight exothermic reaction, the reaction temperature is 120 ℃ or less. The solution discharged from the Bunsen reactor is a heavy phase in which HI / I 2 / H 2 O is the main component and a light phase in which H 2 SO 4 / H 2 O is the main component in the phase separator. Are separated from each other.

상분리기에서 배출되는 경질상의 황산:물 농도비는 약 1:5 정도이며 상기 농도비가 제2의 분젠 반응기라고 할 수 있는 황산 부스터 반응기를 거치는 동안 1:4 정도로 최종 증가되어 제2단위공정으로 주입된다. 한편, 중질상은 제2단위공정의 황산분해 반응기에서 생성된 산소 기체를 이용하여 기-액 접촉시킴으로써, 중질상 내부에 잔존하는 이산화황을 기화시키고, 이를 통하여 발생되는 화학평형의 교란이 용액 내에 잔존하는 황산의 분해반응을 도모함으로써 HIx 용액 내 황산농도를 최소화하는 단계를 거친 후, 제3단위공정으로 주입되며, 본 유체의 HI:I2:H2O의 몰농도비는 약 1:4:5를 유지하도록 설계된다.
The concentration ratio of light sulfuric acid to water discharged from the phase separator is about 1: 5 and the concentration ratio is finally increased to about 1: 4 while passing through the sulfuric acid booster reactor, which is called the second Bunsen reactor, and injected into the second unit process. . Meanwhile, the heavy phase is gas-liquid contacted using oxygen gas generated in the sulfuric acid decomposition reactor of the second unit process to vaporize sulfur dioxide remaining in the heavy phase, and the chemical equilibrium disturbance generated therein remains in the solution. by promoting the reaction of the sulfuric acid after the step of minimizing the sulfuric acid concentration HI x solution, the are injected into the three-step, HI of the fluid: I 2: molar concentration ratio of H 2 O is about 1: 4: 5 Is designed to maintain.

도 2에 나타난 바와 같이, 제1단위공정으로부터 발생되는 황산용액(57 중량%)이 소량의 SO2를 포함한 형태로 재2단위공정의 황산용액 농축장치로 공급된다. 본 반위공정 내부에는 열 회수용 열교환기(Recuperator)를 다수 설치하여 열이용 효율을 극대화시켰으며 4단계의 플래시 드럼과 3단계의 감압 플래시 증발기 및 최종적으로 감압 다단 증류탑을 거치면서 황산의 농도를 98 중량%까지 농축시키고, 약 7.6 kg/cm2G로 승압되어 황산증발기에서 기화되며, 일부 기화된 황산 기체가 SO3와 물로 분해되고, SO3 분해기에 의하여 최종적으로 SO2 및 산소로 재분해되도록 공정이 구성된다.
As shown in FIG. 2, the sulfuric acid solution (57 wt%) generated from the first unit process is supplied to the sulfuric acid solution concentrator of the second unit process in the form of a small amount of SO 2 . In this process, a number of heat recovery heat exchangers (Recuperators) were installed to maximize heat utilization efficiency, and the concentration of sulfuric acid was increased through four stages of flash drum, three stages of reduced pressure flash evaporator and finally reduced pressure multistage distillation column. Concentrate to weight percent, pressurize to about 7.6 kg / cm 2 G, vaporize in sulfuric acid evaporator, some vaporized sulfuric acid gas is decomposed into SO 3 and water, and finally decomposed into SO 2 and oxygen by SO 3 cracker The process is constructed.

도 3은 1982년 GA 발표에서 소개된 바 있는 인산을 추출용매로 사용한 HIx 용액 농축기술을 배제하고, 독일에서 제안한 고압 반응 증류기술을 채택한 HIx 용액 농축/분해 공정의 제3단위공정을 나타내고 있다. 도 3에 나타난 바와 같이, 제3단위공정은 3개의 열회수용 열고환기와 하나의 고압 반응증류탑, 수소기체 세정탑, 및 HI/I2/H2O 상분리기로 구성되어 있으며, 외부로부터 물의 공급은 제3단위공정의 수소 세정탑의 세정액으로 주입되는 것을 특징으로 하고 있다.
FIG. 3 shows a third unit process of HI x solution concentration / decomposition process employing a high pressure reactive distillation technique proposed in Germany, excluding HI x solution concentration technology using phosphoric acid as an extraction solvent, which was introduced in GA in 1982. have. As shown in FIG. 3, the third unit process includes three heat recovery hot air vents, one high-pressure reaction distillation column, a hydrogen gas scrubber tower, and a HI / I 2 / H 2 O phase separator. It is injected into the washing | cleaning liquid of the hydrogen washing tower of a 3rd unit process, It is characterized by the above-mentioned.

상기 SI 공정 개념도에 나타난 바와 같이, 수소 생산을 위한 SI 전체 공정은 유기적으로 연결되어 있으며, 전체의 수율이 증가하기 위해서는 각각의 공정이 최적의 조건에서 운전되어야 할 뿐만 아니라, 이전 단계의 공정 결과물이 다음 공정에 최적의 상태가 될 수 있도록 생산될 것이 요구된다.
As shown in the SI process conceptual diagram, the entire SI process for hydrogen production is organically connected, and in order to increase the overall yield, not only each process should be operated under optimum conditions, but also the result of the previous process is It is required to be produced to be optimal for the next process.

상기 요구를 해결하기 위하여, 일본 공개 특허 제2005-41735호는 분젠반응을 통하여 생산되는 황산상 및 요오드산상을 분제 반응기 내에서 분리할 수 있는 방법을 개시하고 있다.
In order to solve this demand, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2005-41735 discloses a method in which a sulfuric acid phase and an iodic acid phase produced through a Bunsen reaction can be separated in a powder reactor.

상기 분제 반응기는 종래 반응기 상하부에 각각 황산 배출관, 요오드산 배출관만을 포함한 것으로, 분젠 반응시 이산화황, 물 또는 요오드 등의 과잉 요소가 주입될 경우 생성되는 황산상과 요오드산상이 자발적으로 상분리층을 이루기까지 긴 시간이 소요될 수 있거나, 요오드산상만이 제조될 수 있는데, 이에 따른 황산상 및 요오드산상의 분리는 사실상 불가능하다.
The powdered reactor includes only a sulfuric acid discharge pipe and an iodic acid discharge pipe, respectively, in the upper and lower portions of the conventional reactor, and the sulfuric acid phase and the iodic acid phase generated when an excess element such as sulfur dioxide, water or iodine is injected during the Bunsen reaction, spontaneously form a phase separation layer. It may take a long time, or only the iodic acid phase can be prepared, whereby the separation of the sulfuric and iodic phases is virtually impossible.

나아가, 상기 공개 특허는 분젠 반응시 기체상태의 이산화황이 주입될 경우, 주입되는 기체의 부력에 의하여 액상으로 주입되는 요오드 및 물과 접촉 효율이 저하되는 문제가 있다.
Further, the published patent has a problem in that when the sulfur dioxide in the gaseous state is injected during the Bunsen reaction, contact efficiency with iodine and water injected into the liquid phase is reduced by buoyancy of the injected gas.

또한, 상기 공정은 과잉 공급된 요오드가 온도조건에 따라 석출되어 유체 흐름을 방해하여 공정을 정지해야하는 문제가 발생할 수 있으며, 또한, 요오드산용액 증류/농축 과정에서 과잉의 요오드로 인하여 에너지 소비가 증가되는 문제가 있다. 이와 같은 문제들은 공정의 최적 효율화 및 경제적 공정 설계를 고려할 때 바람직하지 않다.
In addition, the process may cause a problem that the excess supply of iodine is precipitated according to the temperature conditions to interrupt the fluid flow, and the process must be stopped, and the energy consumption is increased due to excess iodine in the distillation / concentration of the iodine solution There is a problem. Such problems are undesirable when considering process efficiency and economic process design.

일본 JAEA 사는 2007년 AIChE Meeting에서 SI 공정 중 제3단위공정인 요오드산의 분해 공정을 공개하였다(도 4 참조). 상기 공정에 따르면, 분젠반응에서 나온 요오드산은 전기투석기를 거친 후, 촉매반응기에서 분해된다. 그러나, 상기 공정으로는 과잉으로 공급된 요오드에 의한 유체 흐름의 방해, 및 요오드산용액 증류/농축 과정의 에너지 소비 과잉의 문제를 해소할 수 없는 단점이 있다.
JAEA of Japan unveiled the decomposition process of iodine acid, which is the third unit process of the SI process, at the 2007 AIChE Meeting (see FIG. 4). According to the above process, the iodic acid from the Bunsen reaction is decomposed in the catalytic reactor after passing through the electrodialysis. However, there is a disadvantage that the process cannot solve the problem of the fluid flow by the excessively supplied iodine and the excessive energy consumption during the distillation / concentration of the iodide solution.

이에, 본 발명자들은 초고온가스로와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정에서 사용되되, 별도의 황산상 및 요오드산상 분리공정이 필요없을 뿐만 아니라, 과잉의 요오드를 침전회수/용해 재순환할 수 있는 공정을 연구하여 본 발명을 완성하였다.
Therefore, the inventors of the present invention are used in the sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process associated with the ultra-high temperature gas furnace, and do not need a separate sulfuric acid and iodic phase separation process, as well as a process that can recover and dissolve excess iodine by precipitation The present invention was completed by studying.

본 발명의 목적은 초고온가스로와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정에서 사용되는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치, 및 이를 이용한 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 방법을 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an excess iodine precipitation recovery and dissolution recycling apparatus used in a sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process associated with an ultra high temperature gas furnace, and a method for recovering excess iodine precipitation and dissolution recycling using the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 냉각 침전결정화기 및 고체-액체 분리기를 포함하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치를 제공하고, 2 개 이상의 고체-액체 분리기를 구비하여 공정의 중단없이 연속적으로 과잉 요오드를 침전회수 및 용해 재순환하는 방법을 제공한다.
In order to achieve the above object, the present invention provides an excess iodine precipitation recovery and dissolution recycling apparatus comprising a cold precipitation crystallizer and a solid-liquid separator, and having two or more solid-liquid separators continuously without interruption of the process Provided is a method for recovering excess iodine and recovering dissolution.

본 발명에 따르면, 초고온가스로와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정에서 별도의 황산상 및 요오드산상 분리공정이 필요없을 뿐만 아니라, 연속적인 조업과정 중, 과잉의 요오드를 침전회수/용해 재순환할 수 있어서, 공정 효율 및 공정의 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, in the sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process associated with the ultra-high temperature gas furnace, separate separation of sulfuric acid phase and iodic acid phase is not necessary, and excessive iodine can be recovered and dissolved and recycled during continuous operation. It is possible to improve the process efficiency and the economics of the process.

도 1은 초고온가스로(VHTR)와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정 중 제1단위공정인 분젠반응(Busen Reaction) 공정의 공정도이고;
도 2는 초고온가스로(VHTR)와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정 중 제2단위공정인 황산분해반응 공정의 공정도이고;
도 3은 초고온가스로(VHTR)와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정 중 제3단위공정인 요오드산 분해반응 공정의 공정도이고;
도 4는 일본 JAEA 사가 2007년 AIChE Meeting에서 발표한 SI 공정 중 제3단위공정인 요오드산의 분해반응 공정의 공정도이고;
도 5는 본 발명에 따른 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치를 포함하는 전체적인 황-요오드 열화학 수소생산 공정의 공정도이고;
도 6은 본 발명에 따른 냉각부와 침전결정화부가 분리된 냉각 침전결정화기의 개략도이고;
도 7은 본 발명에 따른 냉각부와 침전결정화부가 일체화된 냉각 침전결정화기의 개략도이고; 및
도 8은 본 발명에 따른 고체-액체 분리기 및 이에 포함된 블레이드의 개략도이다.1 is a process diagram of a Bunsen Reaction process which is a first unit process of sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process associated with a VHTR;
FIG. 2 is a process diagram of a sulfuric acid decomposition process, which is a second unit process of sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process associated with a VHTR;
3 is a process diagram of a process for decomposing iodic acid, which is a third unit process of sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process associated with ultra high temperature gas furnace (VHTR);
4 is a process diagram of a decomposition reaction process of iodic acid, which is a third unit process, of SI process announced by JAEA, Japan at the 2007 AIChE Meeting;
5 is a process diagram of an overall sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process including excess iodine precipitation recovery and dissolution recycle apparatus in accordance with the present invention;
6 is a schematic view of a cooling precipitation crystallizer in which the cooling section and the precipitation crystallization section are separated according to the present invention;
7 is a schematic view of a cooling precipitation crystallizer incorporating a cooling section and a precipitation crystallization section according to the present invention; And
8 is a schematic view of a solid-liquid separator according to the present invention and a blade included therein.

본 발명은 초고온가스로와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정에서 사용되는 냉각 침전결정화기 및 고체-액체 분리기를 포함하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치를 제공한다.
The present invention provides an excess iodine precipitation recovery and dissolution recycle apparatus comprising a chilled precipitation crystallizer and a solid-liquid separator used in a sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process associated with a cryogenic gas furnace.

본 발명의 특징은 과잉공급된 요오드를 분젠반응으로 재순환하기 전에, 이를 재용해하여 재순환시키는데 있다. 즉, 본 발명은 도 5에 도시된 전체 황-요오드 열화학적 수소생산 공정 중 (A)에 해당하는 장치이다. 이를 위하여, 본 발명은 냉각 침전결정화기 및 고체-액체 분리기를 포함한다.
It is a feature of the present invention to re-dissolve and recycle the over-supplied iodine prior to recycling it to the Bunsen reaction. That is, the present invention is a device corresponding to (A) in the entire sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process shown in FIG. To this end, the present invention includes a cold precipitated crystallizer and a solid-liquid separator.

분젠반응 후 생성된 과잉 요오드를 포함하는 요오드산의 온도는 약 120 ℃이다. 하기 표 1에 따르면, 요오드산 용액을 25 ℃로 냉각시키면, I2/HI 몰비가 2.00/1.00을 초과할 경우 요오드가 석출됨을 알 수 있다.
The temperature of iodic acid including excess iodine generated after the Bunsen reaction is about 120 ° C. According to Table 1 below, when the iodic acid solution is cooled to 25 ° C., it can be seen that iodine is precipitated when the I 2 / HI molar ratio exceeds 2.00 / 1.00.

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 표 1에 따르면, 본 발명의 냉각 침전결정화기는 분젠반응 후 생성된 과잉 요오드를 포함하는 요오드산의 온도를 20 내지 30 ℃까지 냉각시키는 것이 바람직하다. 상기와 같이, 요오드산을 냉각시킬 경우, 요오드가 석출되어 슬러리(Slurry)를 형성하게 된다. 형성되는 슬러리의 일부는 고체-액체 분리기로 이송되고, 일부는 다시 냉각기로 이송되어 재석출이 수행된다.
According to Table 1, the cold precipitation crystallizer of the present invention preferably cools the temperature of iodic acid including excess iodine generated after the Bunsen reaction to 20 to 30 ℃. As described above, when the iodine acid is cooled, iodine is precipitated to form a slurry. Some of the slurry formed is transferred to a solid-liquid separator, and some is again transferred to a cooler to perform reprecipitation.

상기의 공정은 냉각 침전결정화기에서 수행되며, 본 발명에서 사용되는 냉각 침전결정화기는 냉각기와 침전기가 분리된 형태일 수도 있으며, 또는 일체형일 수도 있다(도 6 및 7 참조).
The above process is carried out in a cold precipitation crystallizer, the cold precipitation crystallizer used in the present invention may be a separate form of the cooler and the precipitator, or may be integral (see FIGS. 6 and 7).

본 발명에 따른 장치는 상기 공정에서 이송된 슬러리에서 요오드 결정 입자와 요오드산 용액을 분리하기 위한 고체-액체 분리기를 포함한다.
The apparatus according to the invention comprises a solid-liquid separator for separating iodine crystal particles and iodic acid solution from the slurry conveyed in the process.

본 발명에 따른 장치는 상기 고체-액체 분리기를 2 개 이상 구비하는 것이 바람직하며, 이 경우, 하나의 분리기가 고체-액체의 분리 기능을 수행하는 동안, 나머지 분리기들은 석출 분리된 요오드 결정을 재용해시키는 기능을 수행하게 되어, 공정의 중단이 없는 연속조업이 가능하도록 한다. 예를 들어, 2 개의 고체-액체 분리기가 설치된 경우, 제 1 분리기가 분리기능을 수행하는 동안, 제 2 분리기는 재용해 기능을 수행하고, 재용해가 완료된 후 제 2 분리기가 분리기능을 수행하는 동안, 제 1 분리기에 분리된 요오드 결정은 재용해 공정을 거치게 되고, 이러한 공정이 반복됨으로써 연속조업이 가능하게 된다. 이때, 요오드 결정의 재용해에 걸리는 시간이 길어질 경우, 요오드 결정과 요오드산 용액의 접촉 면적을 증가시키기 위하여, 고체-액체 분리기를 추가적으로 설치할 수 있다.
The device according to the invention preferably comprises at least two solid-liquid separators, in which case the remaining separators re-dissolve the precipitated iodine crystals while one separator performs the solid-liquid separation function. This function allows the continuous operation without interruption of the process. For example, if two solid-liquid separators are installed, while the first separator performs the separation function, the second separator performs the re-dissolution function, and after the re-dissolution is completed, the second separator performs the separation function. In the meantime, the iodine crystal separated in the first separator is subjected to a remelting process, and this operation is repeated to enable continuous operation. In this case, when the time required for re-dissolution of the iodine crystal is long, a solid-liquid separator may be additionally installed in order to increase the contact area between the iodine crystal and the iodic acid solution.

본 발명에 따른 고체-액체 분리기는 도 8에 나타난 바와 같이, 블레이드(blade)를 포함하며, 상기 블레이드에 부착된 샤프트는 높낮이 조절이 가능하다. 고체-액체 분리기 내의 블레이드는 높낮이가 조절되며 회전하여, 상기 고체-액체 분리기가 분리기능을 수행하는 동안에는 필터 상의 고체 요오드 입자를 균일하게 분산시키는 역할을 수행하고, 상기 고체-액체 분리기가 고체 요오드 입자를 재용해시키는 기능을 수행하는 동안에는 요오드산 용액과 고체 요오드 입자를 교반하는 역할을 수행한다.
As shown in FIG. 8, the solid-liquid separator according to the present invention includes a blade, and the shaft attached to the blade is adjustable in height. The blades in the solid-liquid separator are rotated and adjusted in height to serve to uniformly disperse the solid iodine particles on the filter while the solid-liquid separator performs the separation function, and the solid-liquid separator is solid iodine particles. While performing the function of re-dissolving serves to stir the iodine acid solution and the solid iodine particles.

또한, 본 발명은 과잉의 요오드를 포함하는 요오드산 용액을 냉각시키는 단계(단계 1); In addition, the present invention comprises the steps of cooling the iodine acid solution containing excess iodine (step 1);

냉각에 의하여 결정화된 요오드를 포함하는 요오드산 용액의 일부는 재순환하고, 일부는 제 1 고체-액체 분리기로 이송하는 단계(단계 2);Recirculating a portion of the iodic acid solution comprising iodine crystallized by cooling and transferring the portion to the first solid-liquid separator (step 2);

이송된 용액을 제 1 고체-액체 분리기를 통하여 요오드 결정과 요오드산 용액으로 분리하는 단계(단계 3);Separating the transferred solution into iodine crystals and iodic acid solution through a first solid-liquid separator (step 3);

단계 3에서 분리된 요오드산 용액을 분해하는 단계(단계 4);Decomposing the iodide solution separated in step 3 (step 4);

단계 4에서 분해 후 남은 요오드산 용액을 요오드 결정이 있는 제 1 고체-액체 분리기로 분사하여, 요오드 결정을 재용해시키는 단계(단계 5);Spraying the remaining iodide solution after decomposition in step 4 into a first solid-liquid separator with iodine crystals to redissolve the iodine crystals (step 5);

단계 5의 과정이 진행되는 동안, 단계 2의 용액 일부를 제 2 고체-액체 분리기로 이송하여 요오드 결정과 요오드산 용액을 분리하는 단계(단계 6); 및While the process of step 5 is in progress, transferring a portion of the solution of step 2 to a second solid-liquid separator to separate the iodine crystal and the iodide solution (step 6); And

단계 5의 재용해된 요오드는 분젠반응기로 이송하고, 단계 6에서 제 2 고체-액체 분리기에 남은 요오드 결정에 대하여는 단계 4와 같이 분해 후 남은 요오드산 용액을 분사하여 요오드 결정을 재용해시키는 단계(단계 7)를 포함하는 초고온가스로(VHTR)와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정에서 연속조업이 가능한 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 방법을 제공한다.
The redissolved iodine in step 5 is transferred to the Bunsen reactor, and in step 6, the iodine crystal remaining after the decomposition is sprayed on the iodine crystal remaining in the second solid-liquid separator to dissolve the iodine crystal ( Provided is a method for recovering excess iodine precipitation and dissolution recycle that can be continuously operated in a sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process associated with an ultra high temperature gas furnace (VHTR) comprising step 7).

이하 본 발명을 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail step by step.

상기 단계 1은 분젠반응에서 나오는 과잉의 요오드를 포함하는 요오드산 용액을 냉각시키는 단계이다. 요오드산 용액 내에 과잉으로 존재하는 요오드를 석출하기 위하여, 상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 약 120 ℃인 상기 용액을 20 내지 30 ℃의 온도로 냉각시킨다. 상기와 같은 냉각을 통하여, 요오드산 용액 내의 요오드가 석출됨으로 인하여, 슬러리(slurry) 형태가 형성된다.
Step 1 is a step of cooling the iodine acid solution containing excess iodine from the Bunsen reaction. In order to precipitate iodine present in the iodic acid solution in excess, the solution, which is about 120 ° C., is cooled to a temperature of 20 to 30 ° C., as can be seen in Table 1 above. Through the cooling as described above, due to precipitation of iodine in the iodic acid solution, a slurry form is formed.

상기 단계 2는 슬러리 형태의 요오드 및 요오드산 용액 혼합물에서 요오드 고체 입자를 침전시킨 후, 일부는 재냉각을 위하여 재순환하고, 일부는 고체-액체 분리기로 이송하는 단계이다. 슬러리의 일부를 재순환시킴으로써, 요오드산 용액 내에 존재하는 과잉 요오드를 충분히 분리할 수 있다.
Step 2 is a step of precipitating iodine solid particles in a mixture of iodine and iodic acid solution in the form of a slurry, some of which are recycled for recooling, and some of which are transferred to a solid-liquid separator. By recycling a portion of the slurry, excess iodine present in the iodic acid solution can be sufficiently separated.

이때, 상기 단계 1 및 단계 2는 냉각부와 침전부가 일체화된 냉각 침전결정화기 내에서 동시에 수행될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같은 일체화된 냉각 침전결정화기가 사용될 경우, 냉각과 재순환 및 이송이 동시에 수행되는 것이 가능하다.
At this time, the step 1 and step 2 may be carried out simultaneously in the cooling precipitation crystallizer integrated with the cooling unit and the precipitation unit. That is, when an integrated cold precipitation crystallizer as shown in FIG. 6 is used, it is possible to simultaneously perform cooling, recycling and conveying.

상기 단계 3은 이송된 용액을 제 1 고체-액체 분리기를 통하여 요오드 결정과 요오드산 용액을 분리하는 단계이다. 요오드 결정과 요오드산 용액의 슬러리 혼합물은 고체-액체 분리기 내의 필터에 의하여 분리되어, 요오드 결정은 필터 상부에 남아있고, 요오드 결정이 걸러진 요오드산 용액은 필터를 통과하여 전기 투석기로 이송된다. 이때, 제 1 고체-액체 분리기 내의 블레이드는 슬러리 혼합물의 수위에 따라 높낮이가 조절되면서 요오드 결정을 필터상에 균일하게 분산시키는 역할을 수행한다.
Step 3 is a step of separating the iodine crystal and the iodic acid solution from the transferred solution through a first solid-liquid separator. The slurry mixture of iodine crystal and iodic acid solution is separated by a filter in a solid-liquid separator, so that the iodine crystal remains on top of the filter, and the iodine acid solution in which the iodine crystal is filtered is passed through the filter to the electrodialysis machine. At this time, the blade in the first solid-liquid separator serves to uniformly disperse the iodine crystals on the filter while the height is adjusted according to the level of the slurry mixture.

상기 단계 4는 공지의 방법에 따라, 전기투석기, 요오드산 용액 증류탑, 및 멤브레인 반응기를 이용하여 요오드산 용액을 분해하는 단계이다. 즉, 공비(共沸) 문제를 해결하기 위하여 전기투석기의 음극실을 거친 HI/I2H2O 혼합용액은 증류탑에서 증류되고, 기체상태의 요오드산은 요오드산 분해촉매가 충전된 멤브레인 반응기에서 분해된다. 상기와 같은 분해 후, 남은 요오드산은 제 1 고체-액체 분리기로 순환되어 요오드 결정을 재용해시킨다.
Step 4 is a step of decomposing the iodic acid solution using an electrodialysis machine, an iodic acid solution distillation column, and a membrane reactor according to a known method. In other words, in order to solve the azeotropic problem, HI / I 2 H 2 O mixed solution passed through the cathode chamber of the electrodialysis machine is distilled in a distillation column, and gaseous iodic acid is decomposed in a membrane reactor packed with an iodic acid decomposition catalyst. do. After such decomposition, the remaining iodic acid is circulated to the first solid-liquid separator to redissolve the iodine crystals.

상기 단계 5는 제 1 고체-액체 분리기의 필터 상에 존재하는 요오드 결정을 재용해시키는 단계이다. 분해 후 남은 요오드산 용액은 제 1 고체-액체 분리기 상부에서 요오드 결정에 대하여 분사되고, 이를 통하여 요오드 결정은 재용해되어 분젠반응으로 재순환된다. 이때, 제 1 고체-액체 분리기 내의 블레이드는 높낮이가 조절되면서 요오드산 용액과 고체 요오드 입자를 교반하는 역할을 수행한다.
Step 5 is to redissolve the iodine crystals present on the filter of the first solid-liquid separator. After the decomposition, the remaining iodine solution is sprayed to the iodine crystals on the top of the first solid-liquid separator, through which the iodine crystals are redissolved and recycled to the Bunsen reaction. At this time, the blade in the first solid-liquid separator serves to stir the iodic acid solution and the solid iodine particles while the height is adjusted.

상기 단계 6은 상기 단계 5와 동시에 수행되는 단계로, 제 1 고체-액체 분리기에서 요오드 결정이 재용해가 진행되는 동안 상기 단계 2의 용액 일부를 제 2 고체-액체 분리기로 이송하여 요오드 결정과 요오드산 용액을 분리하는 단계이다. 본 단계 6은 상기 단계 3과 관련한 설명과 동일한 방법으로 수행된다. 이와 같이, 하나의 고체-액체 분리기가 요오드 결정의 재용해 공정을 수행하는 동안, 다른 고체-액체 분리기는 요오드 결정과 요오드산 용액의 분리 공정을 수행하고, 다음 공정에서는 그 역할을 바꾸어 공정을 수행함으로써 공정의 중단 없이 연속조업이 가능하게 된다.
Step 6 is carried out at the same time as step 5, the iodine crystals and iodine by transferring a portion of the solution of the step 2 to the second solid-liquid separator while the iodine crystals are redissolved in the first solid-liquid separator The acid solution is separated. This step 6 is carried out in the same manner as described in connection with step 3 above. As such, while one solid-liquid separator performs the re-dissolution process of iodine crystals, the other solid-liquid separator performs the separation process of the iodine crystal and the iodide solution, and in the next process, the roles are reversed. This allows continuous operation without interruption of the process.

상기 단계 7은 제 1 고체-액체 분리기에서 재용해된 요오드를 분젠반응기로 이송하고, 이와 동시에 제 2 고체-액체 분리기에 남은 요오드 결정에 대하여는 단계 4와 같이 분해 후 남은 요오드산 용액을 단계 5와 같은 방법으로 분사하여 요오드 결정을 재용해시키는 단계이다. 상기 단계 6의 설명과 마찬가지로, 제 1 고체-액체 분리기와 제 2 고체-액체 분리기가 상기와 같이 서로 다른 역할을 수행함으로써, 공정의 중단 없이 연속조업이 가능하게 된다.
In step 7, the iodine redissolved in the first solid-liquid separator is transferred to the Bunsen reactor, and at the same time, for the iodine crystals remaining in the second solid-liquid separator, the remaining iodine acid solution is dissolved in step 5 and Spraying in the same way to redissolve the iodine crystals. As described in step 6, the first solid-liquid separator and the second solid-liquid separator play different roles as described above, thereby allowing continuous operation without interruption of the process.

본 발명에 따른 초고온가스로와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정에서 사용되는 냉각 침전결정화기 및 고체-액체 분리기를 포함하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치 및 이를 이용한 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 방법에 따르면, 상분리를 위하여 필연적으로 과잉 공급되는 요오드에 의한 유체 흐름의 방해 문제 및 요오드산 용액 증류/농축 과정에서 에너지 소비의 증가 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 과잉 요오드의 분리 및 재용해 후 재순환을 공정의 중단 없이 연속적으로 수행할 수 있어, 공정의 효율 및 공정의 경제성을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
Excess iodine precipitation recovery and dissolution recycle device including a cooling precipitation crystallization unit and a solid-liquid separator used in sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process associated with the ultra-high temperature gas furnace according to the present invention and excess iodine precipitation recovery and dissolution recycle using the same The method not only solves the problem of obstructing fluid flow by iodine, which is inevitably over-supplied for phase separation, and the problem of increasing energy consumption during the distillation / concentration of iodine solution, but also recycling and separating and re-dissolving excess iodine It can be carried out continuously without interruption of the process, there is an advantage that can significantly improve the efficiency and efficiency of the process.

Claims (12)

초고온가스로(VHTR)와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정에서 사용되는 냉각 침전결정화기 및 고체-액체 분리기를 포함하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치.
Excess iodine precipitation recovery and dissolution recycle apparatus comprising a cold precipitation crystallizer and a solid-liquid separator for use in sulfur-iodine thermochemical hydrogen production processes associated with ultra-high temperature gas furnaces (VHTRs).
제 1항에 있어서, 상기 냉각 침전결정화기는 과잉 요오드를 포함하는 요오드산 용액을 20 내지 30 ℃의 온도로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the cold precipitation crystallizer cools the iodic acid solution containing excess iodine to a temperature of 20 to 30 ° C.
제 1항에 있어서, 상기 냉각 침전결정화기는 냉각부와 침전부가 분리된 것을 특징으로 하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치.
According to claim 1, wherein the cooling precipitation crystallizer excess iodine precipitation recovery and dissolution recycle apparatus, characterized in that the cooling section and the precipitation section is separated.
제 1항에 있어서, 상기 냉각 침전결정화기는 냉각부와 침전부가 일체를 이루는 형태인 것을 특징으로 하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치.
According to claim 1, wherein the cooling precipitation crystallizer excess iodine precipitation recovery and dissolution recycle apparatus, characterized in that the cooling unit and the precipitation unit forms a unit.
제 1항에 있어서, 상기 고체-액체 분리기는 2 개 이상의 고체-액체 분리기로 구성되는 것을 특징으로 하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치.
The apparatus of claim 1 wherein the solid-liquid separator consists of two or more solid-liquid separators.
제 5항에 있어서, 2 개 이상의 고체-액체 분리기 중 하나가 고체-액체 분리 기능을 수행하는 동안, 다른 분리기들은 석출 분리된 요오드 결정을 재용해시키는 기능을 수행하여 연속조업이 가능한 것을 특징으로 하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치.
6. The method of claim 5, wherein one of the two or more solid-liquid separators performs a solid-liquid separation function, while the other separators perform a function of re-dissolving the precipitated separated iodine crystals to enable continuous operation. Excess iodine precipitation recovery and dissolution recycle system.
제 1항에 있어서, 상기 고체-액체 분리기 내의 블레이드(blade)에 부착된 샤프트(shaft)는 높낮이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the shaft attached to the blade in the solid-liquid separator is adjustable in height.
제 7항에 있어서, 상기 샤프트의 높낮이 조절이 가능하여, 상기 고체-액체 분리기가 분리기능을 수행하는 동안에는 필터 상의 고체 요오드 입자를 균일하게 분산시키는 역할을 수행하고, 상기 고체-액체 분리기가 고체 요오드 입자를 재용해시키는 기능을 수행하는 동안에는 요오드산 용액과 고체 요오드 입자를 교반하는 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 장치.
The method of claim 7, wherein the height of the shaft is adjustable, it serves to uniformly disperse the solid iodine particles on the filter while the solid-liquid separator performs the separation function, the solid-liquid separator is solid iodine Excess iodine precipitation recovery and dissolution recycling apparatus, characterized in that during the function of re-dissolving the particles to agitate the iodine acid solution and the solid iodine particles.
과잉의 요오드를 포함하는 요오드산 용액을 냉각시키는 단계(단계 1);
냉각에 의하여 결정화된 요오드를 포함하는 요오드산 용액의 일부는 재순환하고, 일부는 제 1 고체-액체 분리기로 이송하는 단계(단계 2);
이송된 용액을 제 1 고체-액체 분리기를 통하여 요오드 결정과 요오드산 용액으로 분리하는 단계(단계 3);
단계 3에서 분리된 요오드산 용액을 분해하는 단계(단계 4);
단계 4에서 분해후 남은 요오드산 용액을 요오드 결정이 있는 제 1 고체-액체 분리기로 분사하여, 요오드 결정을 재용해시키는 단계(단계 5);
단계 5의 과정이 진행되는 동안, 단계 2의 용액 일부를 제 2 고체-액체 분리기로 이송하여 요오드 결정과 요오드산 용액을 분리하는 단계(단계 6); 및
단계 5의 재용해된 요오드는 분젠반응기로 이송하고, 단계 6에서 제 2 고체-액체 분리기에 남은 요오드 결정에 대하여는 단계 4와 같이 분해 후 남은 요오드산 용액을 분사하여 요오드 결정을 재용해시키는 단계(단계 7)를 포함하는 초고온가스로(VHTR)와 연계된 황-요오드 열화학적 수소생산 공정에서 연속조업이 가능한 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 방법.
Cooling the iodic acid solution containing excess iodine (step 1);
Recirculating a portion of the iodic acid solution comprising iodine crystallized by cooling and transferring the portion to the first solid-liquid separator (step 2);
Separating the transferred solution into iodine crystals and iodic acid solution through a first solid-liquid separator (step 3);
Decomposing the iodide solution separated in step 3 (step 4);
Spraying the remaining iodide solution after decomposition in step 4 into a first solid-liquid separator with iodine crystals to redissolve the iodine crystals (step 5);
While the process of step 5 is in progress, transferring a portion of the solution of step 2 to a second solid-liquid separator to separate the iodine crystal and the iodide solution (step 6); And
The redissolved iodine in step 5 is transferred to the Bunsen reactor, and in step 6, the iodine crystal remaining after the decomposition is sprayed on the iodine crystal remaining in the second solid-liquid separator to dissolve the iodine crystal ( A method for recovering excess iodine precipitation and dissolving recycling in a sulfur-iodine thermochemical hydrogen production process associated with an ultra high temperature gas furnace (VHTR) comprising step 7).
제 9항에 있어서, 상기 단계 1은 과잉 요오드를 포함하는 요오드산 용액을 20 내지 30 ℃까지 냉각시키는 것을 특징으로 하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 방법.
10. The method of claim 9, wherein the step 1 is to recover the excess iodine precipitation and dissolution recycle, characterized in that to cool the iodine acid solution containing excess iodine to 20 to 30 ℃.
제 9항에 있어서, 단계 1 및 단계 2가 냉각부와 침전부가 일체화된 냉각 침전결정화기 내에서 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 방법.
10. The method of claim 9, wherein steps 1 and 2 are carried out simultaneously in a cold precipitation crystallizer in which the cooling section and the precipitation section are integrated.
제 9항에 있어서, 상기 단계 3의 고체-액체 분리기 내의 블레이드는 필터 상의 고체 요오드 입자를 균일하게 분산시키는 역할을 수행하고, 상기 단계 7의 고체-액체 분리기 내의 블레이드는 요오드산 용액과 고체 요오드 입자를 교반하는 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 과잉 요오드 침전회수 및 용해 재순환 방법.10. The method of claim 9, wherein the blades in the solid-liquid separator of step 3 serve to uniformly disperse the solid iodine particles on the filter, and the blades in the solid-liquid separator of step 7 are iodine solution and solid iodine particles. Excess iodine precipitation recovery and dissolution recycling method, characterized in that to serve to stir.
KR1020100026284A 2010-03-24 2010-03-24 A Precipitating Retrieval and Dissolving Recycle Apparatus for Excess Iodine used for the Process for the Production of Hydrogen Using Sulfur-Iodine Process connected with Very High Temperature ReactorVHTR KR101149476B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100026284A KR101149476B1 (en) 2010-03-24 2010-03-24 A Precipitating Retrieval and Dissolving Recycle Apparatus for Excess Iodine used for the Process for the Production of Hydrogen Using Sulfur-Iodine Process connected with Very High Temperature ReactorVHTR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100026284A KR101149476B1 (en) 2010-03-24 2010-03-24 A Precipitating Retrieval and Dissolving Recycle Apparatus for Excess Iodine used for the Process for the Production of Hydrogen Using Sulfur-Iodine Process connected with Very High Temperature ReactorVHTR

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110107105A true KR20110107105A (en) 2011-09-30
KR101149476B1 KR101149476B1 (en) 2012-05-24

Family

ID=44956632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100026284A KR101149476B1 (en) 2010-03-24 2010-03-24 A Precipitating Retrieval and Dissolving Recycle Apparatus for Excess Iodine used for the Process for the Production of Hydrogen Using Sulfur-Iodine Process connected with Very High Temperature ReactorVHTR

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101149476B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101355030B1 (en) * 2012-03-07 2014-01-27 한국원자력연구원 Sulfur-iodine Process for Hydrogen Generation
CN113274755A (en) * 2021-05-24 2021-08-20 大连理工大学 Process and device for preparing oxygen by phase thermal decomposition of sulfuric acid in iodine-sulfur cycle

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4441619B2 (en) 2003-07-23 2010-03-31 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 Bunsen reactor with separation function
JP2008303101A (en) 2007-06-06 2008-12-18 Toshiba Corp Hydrogen iodide decomposition system, hydrogen production system and hydrogen iodide decomposition method
KR100982910B1 (en) * 2008-07-02 2010-09-20 한국수력원자력 주식회사 Bunsen reactor comprising automatic separator for producing nuclear hydrogen and method of separating Sulfuric acid -Iodinic acid automatically using thereof
KR100981293B1 (en) * 2008-08-20 2010-09-10 한국과학기술원 Iodine-sulfur Cycle for Nuclear Hydrogen Production with Improved Thermo-chemical Efficiency

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101355030B1 (en) * 2012-03-07 2014-01-27 한국원자력연구원 Sulfur-iodine Process for Hydrogen Generation
CN113274755A (en) * 2021-05-24 2021-08-20 大连理工大学 Process and device for preparing oxygen by phase thermal decomposition of sulfuric acid in iodine-sulfur cycle

Also Published As

Publication number Publication date
KR101149476B1 (en) 2012-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2009259366B2 (en) Processing method for recovering iron oxide and hydrochloric acid
JP4576312B2 (en) Manufacturing method of silicon tetrafluoride and manufacturing apparatus used therefor
CN102092713B (en) Method for continuously preparing phosgene
CN102923664B (en) Method for producing hydrogen fluoride by virtue of gas-solid-liquid associative reaction method
JP2010285347A (en) Method for producing iodine pentafluoride
US8506925B1 (en) Iodine-sulfur cycle for nuclear hydrogen production with improved thermo-chemical efficiency
KR101149476B1 (en) A Precipitating Retrieval and Dissolving Recycle Apparatus for Excess Iodine used for the Process for the Production of Hydrogen Using Sulfur-Iodine Process connected with Very High Temperature ReactorVHTR
US9504984B2 (en) Generating elemental sulfur
CN110508105A (en) A kind of apparatus and method separating carbon dioxide and hydrogen chloride in Sucralose tail gas
US9505999B1 (en) Method to reduce formation of effluent water in the coal gasification process
JP5114408B2 (en) Distillation tower operation and combined caustic soda evaporative concentration method for the purification of 1,2-dichloroethane
KR101385915B1 (en) Method and device for using reaction heat during the production of 1,2-dichlorethane
CN113277553B (en) Two-stage dust removal device and dust removal method for preparing titanium tetrachloride
CN105480948A (en) Method and system for recycling by-product hydrogen chloride in fatty acid or fatty acyl chloride chlorination production process
JP6871571B2 (en) Hydrogen production system and iodine recovery method using IS process
CN114014743A (en) Method for continuously producing hexafluorobutadiene
JP4535269B2 (en) Hydrogen production apparatus and hydrogen production method
TW201210940A (en) Process for separating monosilane from chlorosilanes-rich mixture
EA025632B1 (en) Process for the production of a mixture comprising cyclohexanol and cyclohexanone
CN114763262A (en) Petroleum coke treatment process and treatment system
KR101076361B1 (en) Energy saving ester producing unit and method by heat-recovery and pre-heating raw material therewith
CN218357408U (en) Hydrazine hydrate refining desalination system
JP2005289736A (en) Method and apparatus for removing iodine in polyhydriodic acid in thermochemical-method hydrogen manufacturing
JP2007261931A (en) Apparatus and method for producing hydrogen
CN115259114B (en) Continuous production process of phosphorus trichloride

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160324

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee