KR20130116278A

KR20130116278A - 유출기체로부터 기상의 부유 불순물을 흡수 및 분리하고 그로부터 부가가치 산물을 회수하는 장치

Info

Publication number: KR20130116278A
Application number: KR1020137014610A
Authority: KR
Inventors: 디감바르 판드 다난제이
Original assignee: 디감바르 판드 다난제이
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2011-04-08
Publication date: 2013-10-23
Also published as: JP2014501606A; CN103260727A; BR112013011349A2; SG190235A1; DOP2013000100A; CA2817037A1; IL226227A0; CL2013001269A1; WO2012063253A8; CU20130067A7; EP2637765A1; CO6720992A2; WO2012063253A1; US20130220131A1; AP2013006854A0; MA34683B1; EA201300445A1; CR20130225A; AU2011327722A1

Abstract

유입 및 유출 밸브(1, 2, 8, 11, 13, 14)에 의해 일렬로 연결된 4개의 챔버(A, B, C, D)를 포함하고, 고온 반응기에서 나온 유출기체는 여과부(A1)를 통과하고, 유입구를 거쳐 챔버(A, B, C, D) 하부에 설치된 천공 파이프를 통해 챔버(A)내로 유입되고; 고온의 플루 기체는 챔버(A, B, C, D)에 함유된 액체/슬러리를 상향 통과하여 유동함으로써 탄소성 불순물이 플루 기체의 온도에 따라 단계별로 액체/슬러리에 흡수되어, 배출부(16, 17, 13)을 통해 불순물이 함유되지 않은 산소를 수득하고; 각 챔버는 온도 지시기(2, 3, 4, 5), 교반기(4, 6, 9, 10, 15, 12, 6), 유입 밸브와 유출 밸브(L1, IL2, IL3, IL4), 및 챔버의 하부에 설치된 배출부(OL1, OL2, OL3, OL4)를 각각 구비하는 장치에 대하여 기술한다.

Description

유출기체로부터 기상의 부유 불순물을 흡수 및 분리하고 그로부터 부가가치 산물을 회수하는 장치 {A NOVEL SYSTEM FOR ADSORBING AND SEPARATING SUSPENDED GASEOUS IMPURITIES FROM EFFLUENT GASES AND THEREBY RECOVERY OF VALUE ADDED PRODUCTS}

본 발명은 반응기로부터 방출되는 유출기체, 화력 발전소 및 석탄계 반응기로부터 발생되는 일산화탄소 및 이산화탄소로부터 기상의 불순물을 분리하여 환경친화적인 산소포화 기체를 수득하는 것에 관한 것이다.

청정기체를 수득하는 종래의 장치와 방법은 현재 만족할만한 수준은 아닌 것으로 알려졌다. 따라서, 원치않는 불순물을 기체 스트림으로부터 분리하여 환경친화적인 산소포화 기체를 수득하기 위한 새로운 장치나 방법이 요구되고 있다. 종래에는 공정의 진행 중에, 다양한 부산물이 회수되는데, 이들 부산물을 추가로 처리하면 다량의 산업용 부가가치 산물을 얻을 수 있다.

CO₂ 배출은 인류를 위협하는 지구 온난화에 있어 전세계적인 근심거리이다. 세계적으로 지구 온난화를 감소시키기 위하여 다양한 방안이 강구되고 있다. 분위기 기체는 질소, 산소, 유기탄소 등의 혼합물을 함유하고 있으며, 이들 기체는 다량의 탄소 물질을 생성할 목적으로 연소시킨다. 이 과정에서 발생한 여러 래디칼계(유리계 산소)의 각종 기체 산화물을 제거 처리함으로써, 청정 산소를 수득하여 이용할 필요가 있다.

따라서 본 발명의 주 목적은 CO₂, SO₂, NO₂, HCl 및 고분자형 탄화수소, 유독 가스 등을, 이들을 함유한 반응기 내의 유출 기체로부터 분리하여, 환경친화적인 산소포화 기체를 수득하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 추후에 부가가치 산물로 가공처리될 수 있는 부산물을 분리하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 큰 비용이나 노동력 없이 발명을 수행하는 데 있다.

따라서, 본 발명은 유입 및 유출 밸브에 의해 일렬로 연결된 4개의 챔버를 포함하고;

고온 반응기에서 나온 유출기체는 제 1챔버 내에서, 미리정해진 크기의 메시(망)을 통과하면서 기체 스트림으로부터 미연소 고형물이 제거되고; 제 1챔버에서 나온 기체 스트림은 챔버 유출구를 통해 제 2챔버로 공급된 후, 제 2챔버에 수용된 액체를 통과하며, 이때 액체는 주로 유출기체의 열을 흡수함과 아울러 가용성 기체를 흡수하는 액체/슬러리이고;

냉각된 기상의 혼합물은 액체/슬러리의 혼합물을 수용한 제 3챔버에 공급되어 탄소성 기체를 흡수하고;

제 3챔버로부터 나온 유출기체는 액체/슬러리를 수용한 제 4챔버에 공급되어 황, NOx, 수은 등의 기체를 흡수하여, 환경친화적인 산소포화 기체를 제 4챔버의 유출구로부터 수득하는 장치를 제공한다.

5 내지 15 마이크론 크기의 메시를 갖는 제 1챔버는 스틸로 제조된다.

제 2챔버는 다음으로 이루어진 군에서 선택된 슬러리를 수용한다:

i) 해수와 혼합된 젖소의 분(dung),

ii) 해수 및 인도 멀구슬 나무(neem) 추출물과 혼합된 젖소의 분,

iii) 해수 및 젖소의 뇨(urine)와 혼합된 젖소의 분,

iv) 물 및 젖소의 뇨와 혼합된 젖소의 분,

v) 해수 및 소(cattle)의 뇨와 혼합된 소의 분,

vi) 물과 혼합된 젖소의 분,

vii) 인도 멀구슬 나무 추출물, 물 및 식물 추출물과 혼합된 소의 분,

viii) 해수와 혼합된 소의 분,

ix) 물과 혼합된 소의 분.

제 3챔버에 수용되는 액체/슬러리는 다음의 군으로부터 선택된다:

i) 조(crude) 바이오디젤, 바이오디젤/바이오오일,

ii) 석유식물로 분류되는 식물로부터 유래한 식물에서 추출한 화학물질이 혼합된 원유 바이오디젤, 바이오디젤, 바이오오일,

iii) 젖소의 뇨와 물이 혼합된 젖소의 분,

iv) 원유와 그리스 및/또는 오일과 혼합된 디젤.

제 4챔버에 수용되는 액체/슬러리는 다음의 합성물로부터 선택된다:

i) 석회와 해수의 슬러리,

ii) 중탄산나트륨, 해수 및 석회의 슬러리,

iii) 물과 석회 슬러리로 된 슬러리,

iv) 중탄산나트륨, 해수 및 석회의 슬러리,

v) 해수와 젖소의 뇨 + 석회 + 탄산나트륨이 혼합된 슬러리,

vi) 물 및 염화나트륨과 혼합된 젖소의 뇨,

vii) 해수와 혼합된 젖소의 뇨.

젖소/소의 분과 해수의 혼합물이 들어있는 제 2챔버는, 메탄, 질소 등을 함유하는 젖소 분의 성상으로 인해 유출기체의 온도를 저하시킨다. 또한 해수는 가용성 기체, 예컨대 CO₂, SO₂, NO₂, HCl 등을 흡수한다.

제 3챔버는 조-바이오디젤 및 바이오오일과 석유식물 같은 식물로부터 얻은 화학 추출물을 함유한다. 이 혼합물은 점성이 있으며 고분자량의 다핵 탄화수소를 흡수할 수 있다. 본 발명의 장치는 고체 및 액체 연료를 연소한 후 발생한 유출 스트림으로부터 미립자(분진) 및 유독성분을 모두 제거할 수 있다. 특히, 상기 오염물을 테이핑(고정)하는데 적합하며, 동시에 탄소의 분말이나 카본블랙 혹은 탄소포화 반액체 등의 부가가치 산물을 생성할 수 있으며, 이것의 산업적인 용도는 광범위하다.

석회와 해수/물의 슬러리를 수용한 제 4챔버는, 예컨대 CO₂, SO₂, NO₂, HCl의 테이핑을 위해 중탄산나트륨을 사용할 수 있다.

이산화황은 석회 슬러리에 흡수되어 아황산칼슘으로 침전되고, 이는 시판 가능한 부산물인 석고로 전환될 수 있다. 또한, 석회는 HCl 같은 다른 기체와 래디칼 반응을 한다.

고강도 수은 방출형 연료의 경우, SO₂ 수은을 제거하기 위하여 활성탄소가 함유된 수화 석회를 효과적으로 조합한다.

*또한 저황 함량비의 연료에 있어서, 해수를 석회 중탄산칼슘과 혼합함으로써, 그 밖의 기체의 S0₂ 흡수에 있어서 원하는 수준의 제거율을 달성한다.

부가가치 산물은, 제 2탱크로부터 나온 포화 슬러리/액체와 같이, 처리공정 중에 발생한다. 건조 후 이것을 공업적인 용도 및 가정용 연료로서 사용할 수 있다.

산물은 제 3챔버에서 생성되며, 경우에 따라, 반액체 혹은 도로 건설에 사용할 수 있는 케이크 형태의 포화 산물은, 천연의 바이오 역청(bitumen) 또는 케이크 혹은 추후에 분말 형태로 가공처리되며, 이것은 다양한 산업적인 용도로 이용할 수 있다.

제 4챔버에서 사용한 슬러리의 결합성 때문에, 부산물은 건축용으로 사용할 수도 있다.

이하, 첨부한 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 4개의 챔버를 구비한 장치의 사시도이다.
도 2는 3개의 챔버를 구비한 장치의 사시도이다.
도 3은 3개의 챔버를 구비한 장치의 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 유입 및 유출 밸브에 의해 일렬로 연결된 4개의 챔버를 포함하는 장치는; 고온 반응기에서 나온 유출기체는 미리정해진 크기의 메시를 거쳐 제 1챔버를 통과하면서 기체 스트림에 존재하는 미연소 고형물이 제거되고; 제 1챔버에서 나온 기체 스트림은 챔버 유출구를 통해 제 2챔버로 공급되고, 제 2챔버에 수용된 액체를 통과하며, 이때 액체는 주로 유출기체의 열을 흡수함과 아울러, 가용성 기체를 흡수하는 슬러리이고; 냉각된 기상의 혼합물은 액체/슬러리의 혼합물을 수용한 제 3챔버에 공급되어 탄소성 기체를 흡수하고; 제 3챔버로부터 나온 유출기체는 액체/슬러리를 수용한 제 4챔버에 공급되어 황, NOx, 수은 등의 기체를 흡수하여, 환경친화적인 산소포화 기체를 제 4챔버의 유출구로부터 수득한다.

도 1에서, 고온의 유출기체는 여과부(A1)로 공급되고, 플루 기체용 유입구(2)를 통과한 후 도관을 거쳐 제 1챔버(A) 내로 유입된다. 고온의 플루 기체는 액체가 함유된 챔버(A)의 하부에 있는 천공 파이프를 통과하면서 CO₂, SO₂ 및 그 밖의 탄소성 물질을 상기 고온 플루 기체로부터 분리한다. 또한, 챔버(A)는 고온 플루 기체의 온도를 측정하기 위한 온도 지시기(3,4,5)를 구비하고, 챔버(A)내의 액체를 교반하기 위한 교반기(6)를 구비하며, 포화액을 상기 챔버(A)의 하부로부터 방출함으로써 챔버에 새로운 액체를 공급하는 유입 밸브(IL1) 및 유출 밸브(OL1)도 구비한다. 또한, 챔버(A)는 외부로부터 챔버의 하부에 있는 액체에 산소를 도입하기 위한 수단(17)을 구비한다. 챔버(A)는 기체용 시료 채취구(7)를 추가로 구비한다. 고온 플루 기체는 액체를 통과한 후, 유입 밸브(8)를 통해 제 2챔버(B)내로 유입되는데, 이때 플루 기체는 챔버(B) 하부에 장착된 천공 파이프를 통과한다. 액체/슬러리를 상향 통과하면서 챔버(B) 내에 수용된 플루 기체는 CO₂, CO, NO₂, SO₂, HC 등의 탄소성 기체를 흡수한다. 또한, 챔버(B)는 교반기(9)와, 유입 밸브 및 유출 밸브(IL2 및 OL2)를 추가로 구비한다. 냉각된 플루 기체는 유입구(11)를 통해 액체/슬러리를 수용한 제 3챔버(C)로 유입되어, 그안에 잔류하는 가용성 불순물인 CO₂, CO, NO₂, SO₂, HC 등을 흡수하며, 이어서 유사한 방식으로 제 4챔버(D)에 유입된다. 따라서, 배출구(16)를 통해 어떤 불순물도 없는 산소를 수득할 수 있으며, 추후에 이용하기 위해 산소를 포집할 수 있다. 챔버(C)와 챔버(D)는 또한 교반기(12, 15), 유입 밸브(IL3, IL4) 및 유출 밸브(OL3, OL4)를 각각 구비한다. 챔버(B) 및 (C)는 또한 시료 채취구(10, 13)를 각각 구비하여 분리 공정시 기체의 함량을 분석할 수 있다.

도 2를 참조하면, 고온 반응 기체를 컨트롤 패널을 지닌 A1 - 여과장치를 통해 공급하고, 이 기체는 플루 기체용 유입구(1)를 통과한 후 도관을 거쳐 챔버(A)내로 유입된다. 이 챔버 내에서 기체는, 고온 반응기를 통해 유동하는 기체를 측정하기 위한 온도 게이지(2)를 통과하고, 또한 상술한 바와 같이, 액체가 충전된 챔버(A)의 하부에 설치된 천공 튜브를 통과한다. 이어서, 상기 기체는 측벽에 다수의 스프레이(3)를 구비하는 챔버(A)를 상향 통과하며, 그로 인해 플루 기체의 열이 감소되고, 플루 기체에는 불순물이 흡수된다. 챔버(A)는 또한 작동 중에 액체를 교반하기 위한 교반기(4)를 구비한다. 챔버(A) 내에는 유입 밸브(IL1)와 유출 밸브(OL1)가 구비되어 있어, 액체가 포화 상태로 되면, 이들 유입 밸브와 유출 밸브를 통해 액체의 재충전 및 배출이 실행된다. 챔버(A)는 유입되는 액체를 측정하는 온도 게이지(18)를 구비한다. 또한, 챔버(A)는 산소를 유입시켜 미연소 CO를 CO₂로 전환하기 위한 산소 유입 밸브(19)를 구비하고; 챔버(A)를 나와 챔버(B)로 들어가는 기체의 온도를 측정하기 위한 온도 유출 게이지(5)도 구비한다. 챔버(A)는 또한, 챔버(A)용 시료 기체 채취구(6)를 구비한다. 도관 입구(8)를 거쳐 챔버(B)의 하부에 있는 도관을 통해 챔버(B)내로 유동하는 기체는 천공 파이프를 통해서 액체/슬러리를 수용한 챔버(B)내로 유입된다. 이 챔버(B)는 스프레이(9, 12), 유입 밸브와 유출 밸브(IL2, OL2), 및 시료 수집부(11) 등을 구비함으로써, 챔버(A)와 유사한 구조를 갖는다. 챔버(B)를 경유하여 나온 냉각 기체는 유입 밸브(13)를 통과한 후, 하향 도관을 거쳐 챔버(C)내로 유입된다. 상기 하향 도관은 챔버(C)의 하부에 설치된 천공 파이프에 연결되어 있다. 기체는 관통부를 거쳐 상향하며 액체와 슬러리는 챔버(C)내에 수용되어 유동한다. 챔버(C)는 유입 밸브(IL3), 유출 밸브(OL3), 및 배출 밸브(17)를 구비한다. 챔버(A)와 마찬가지로, 챔버(B) 및 (C)는 각각 교반기(10, 15)를 구비한다.

도 3을 참조하면, 고온 플루 반응 기체는 고형 입자를 제거하기 위한 여과 장치(A1)로 공급되며, 이를 통과한 고온 기체는 유입구(2)를 통과한 후, 하향 도관을 거쳐 챔버(A)내로 유입된다. 또한, 고온 기체는 천공 파이프를 통과함으로써, 챔버(A)에 함유된 액체를 상향 통과할 수 있게 된다. 이에 따라, 액체는 탄소성 물질을 흡수하고 챔버(A)에 함유된 액체 속에 용해된다. 또한 플루 기체의 온도는 챔버(A)에 존재하는 액체에 의해 흡수된다. 마찬가지로, 액체는 챔버(B)의 유입구(8)를 통과한 후, 액체/슬러리를 수용한 챔버(B)내에 공급되며, 여기서 CO₂, CO, NO₂, SO₂, HC 등의 기체를 흡수한다. 이어서, 냉각된 플루 기체는 유입구(11)를 통해 챔버(C)로 보내지며, 챔버(C)에 수용된 액체/슬러리를 통과하여 결과적으로 불순물을 함유하지 않은 산소가 배출구(13)를 통해 배출된다. 산소는, 추후에 이용하기 위해 포집된다. 챔버(A, B, C)는 온도 지시기(3,4,5)를 구비하며, 챔버(A, B)에는 시료 채취구(7, 10)가 구비되어 있다. 각 챔버는 교반기(6, 9, 12)를 구비하고, 유입 밸브(IL1, IL2, IL3)와 유출 밸브(OL1, OL2, OL3)도 구비한다.

본 발명의 구체적인 실시예와 그에 대한 다수의 변형이 가능하며, 이들 변형은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 보아야 한다.

실시예 1

노(furnace)/고온 반응기로부터 탱크(A)로 유동하여 탱크(B) 밖으로 배출되는 기체에 있어서, 기체의 온도는 실온까지 크게 저하된 것으로 관찰된다.

연료: 원탄(RAW COAL)

50 kg의 원탄을 노 내에서 연소시켜 1차 시험을 실시한다.

기체	용광로	탱크(A)	탱크(B)	탱크(C)
O₂	04.1%	13.2%	15.2%	16.3%
CO₂	010.3%	006.0%	001.0%	NIL
CO	1998 ppm	1254 ppm	1254 ppm	1254 ppm
NO₂	0000 ppm	0000 ppm	0000 ppm	0000 ppm
SO₂	1545 ppm	0140 ppm	0140 ppm	0140 ppm
HC	000.0%	000.0%	000.0%	000.0%

	부피	내용물
탱크(A)	20 리터	물
	2 kg	젖소의 분
	1/2 리터	젖소의 뇨
탱크 (B)	20 리터	바이오 디젤
탱크(C)	20 리터	해수
탱크(C)	1/2 kg	석회

관찰/결과:

1) O₂:1차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 기체 시료의 O₂ 함량은 4.1%이었고, 기체가 물, 젖소의 분 및 젖소의 뇨로 된 슬러리를 통과할 때 탱크(A)에서 채취한 시료는 O₂ 함량(%)이 4.1%에서 13.2%로 증가된 것을 관측하였다. 냉각 기체가 탱크(B) 내용물을 통해 유동한 경우, 기체를 탱크(B)의 내용물, 즉 바이오디젤을 통해 배출한 후에 채취한 시료에서 O₂ 함량(%)은 15%로 더욱 증가했다. 또한, 탱크(C)의 내용물, 즉, 해수와 석회의 혼합물을 통과하면서 탱크(B)에서 탱크(C)로 유동한 기체에서 채취한 시료는 O₂의 함량(%)이 16.8%로 더욱 증가한 것으로 나타났다.

2) CO₂:1차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 시료에서 CO₂는 10.3%이었고, 기체가 물, 젖소의 분 및 젖소의 뇨로 된 슬러리를 통과하여 배출되었을 때, 탱크(A)에서 채취한 시료는 CO₂ 함량(%)이 10.3%에서 06.0%으로 감소된 것을 관찰하였다. 한편, 바이오디젤을 수용한 탱크(B)를 통해 유동하는 냉각 기체의 경우, 여기서 채취한 시료는 CO₂ 함량(%)이 1.0%으로 더욱 감소된 것을 관찰했다. 더욱이, 해수와 석회의 혼합물인 탱크(C)의 내용물을 통과한 후 탱크(B)에서 탱크(C)로 유동한 기체의 경우, 여기서 채취한 시료는 CO₂의 함량(%)이 더욱 감소되어 거의 존재하지 않았다.

3) CO: 1차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 시료에서 CO는 1998 ppm이었으며, 기체가 물, 젖소의 분 및 젖소의 뇨로 된 슬러리를 통과하여 배출되었을 때 탱크(A)에서 채취한 시료는 CO의 함량(%)이 1998 ppm에서 1254 ppm으로 감소된 것을 관찰하였다. 한편, 탱크(B)의 내용물, 즉, 바이오디젤을 통해 유동하는 냉각 기체의 경우, CO의 함량(%)은 동일했다. 더욱이, 해수와 석회의 혼합물인 탱크(C)의 내용물을 통과한 후 탱크(B)에서 탱크(C)로 유동한 기체의 경우, 여기서 채취한 시료는 CO의 함량(%)이 그대로 유지되고 있음을 관찰하였다.

4) SO₂: 1차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 시료에서 SO₂는 1545 ppm이었으며, 기체가 물, 젖소의 분 및 젖소의 뇨로 된 슬러리를 통과하여 배출되었을 때 탱크(A)에서 채취한 시료는 SO₂ 함량(%)이 1545 ppm에서 0140 ppm으로 감소된 것을 관찰하였다. 한편, 탱크(B)의 내용물을 통해 유동하는 냉각 기체의 경우, 탱크(C)의 내용물, 즉 바이오디젤을 통해 기체를 밖으로 배출한 후에 채취한 시료는 SO₂의 함량(%)이 동일했다. 더욱이, 해수와 석회의 혼합물인 탱크(C)의 내용물을 통과한 후 탱크(B)에서 탱크(C)로 유동한 기체의 경우, 여기서 채취한 시료는 SO₂의 함량(%)이 그대로 유지되고 있음을 관찰하였다.

실시예 2:시험 2

연료: 원탄

노/고온 반응기로부터 탱크(A)로 유동하여 탱크(B) 밖으로 배출되는 기체에 있어서, 기체의 온도는 실온까지 크게 저하된 것으로 관찰된다.

50 kg의 원탄을 노 내에서 연소시켜 2차 시험을 실시한다.

기체	용광로	탱크(A)	탱크(B)	탱크(C)
O₂	02.0%			19.0%
CO₂	0.17.1%			001.7%
CO	1998 ppm			1326 ppm
NO₂	0000 ppm			0000 ppm
SO₂	0672 ppm			0069 ppm
HC	000.0%			000.0%

	부피	내용물
탱크(A)	20 리터	해수
탱크(A)	2 리터	젖소의 분
탱크(B)	20 리터	물
	2 kg	젖소의 분
	2 리터	젖소의 뇨
탱크(C)	20 리터	해수
	2 kg	석회 및 중탄산소다
	2 리터	젖소의 뇨

관찰/결과:

1) O₂:3차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 기체 시료의 O₂ 함량은 02.0%이었고, 기체가 해수, 젖소의 분 및 젖소의 뇨로 된 슬러리를 통과할 때 탱크(A)에서 채취한 시료는 O₂ 함량(%)이 02.0%에서 19.0%로 증가된 것을 관측하였다. 냉각 기체가 탱크(B) 내용물을 통해 유동한 경우, 기체를 탱크(B)의 내용물, 즉 물, 젖소의 분 및 젖소의 뇨를 통해 배출한 후에 채취한 시료에서도 O₂ 함량(%)이 19.0%로 증가했다. 또한, 탱크(C)의 내용물, 즉 해수, 젖소의 뇨, 석회 및 중탄산소다의 혼합물을 통과하면서 탱크(B)에서 탱크(C)로 유동한 기체에서 채취한 시료 역시 O₂의 함량(%)이 19.0%로 증가된 것으로 나타났다.

2) CO₂:3차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 기체 시료에서 CO₂는 017.1%이었고, 이 기체가 탱크(A, B 및 C)를 통과한 후 CO₂ 함량(%)이 0.17.1%에서 001.7%로 감소된 것을 관찰하였다.

3) CO: 3차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 기체 시료에서 CO는 1998 ppm이었으며, 이 기체가 탱크(A, B 및 C)를 통과한 후 CO 함량(%)이 1998 ppm에서 1326 ppm으로 감소된 것을 관찰하였다.

4) SO₂: 3차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 기체 시료에서 SO₂는 0672 ppm이었으며, 이 기체가 탱크(A, B 및 C)를 통과한 후 SO₂ 함량(%)이 0672 ppm에서 0069 ppm으로 감소된 것을 관찰하였다.

실시예 3:시험 2

연료: 원탄

50 kg의 원탄을 노 내에서 연소시켜 3차 시험을 실시한다.

기체	노	탱크(A)	탱크(B)	탱크(C)
O₂	00.5%			20.4%
CO₂	015.3%			000.8%
CO	1998 ppm			0000 ppm
NO₂	0000 ppm			0000 ppm
SO₂	1008 ppm			000.0%
HC	020.7%			000.0

	부피	내용물
탱크(A)	20 리터	해수
	2 kg	젖소의 분
	1/2 리터	젖소의 뇨
탱크(B)		바이오디젤
탱크(B)		원유 바이오디젤
탱크(C)	20 리터	해수
	2 kg	석회
	2 리터	젖소의 뇨

관찰/결과:

1) O₂: 5차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 기체 시료의 O₂ 함량은 00.5%이었고, 해수, 석회 및 젖소의 뇨를 수용한 탱크(C)로부터 시료를 채취한다. 기체가 탱크(A)에 존재하는 해수, 젖소의 분 및 젖소의 뇨로 된 슬러리를 통과하고, 다시 바이오디젤 및 원유 바이오디젤이 함유된 탱크(B)의 내용물을 통과한 후, 마지막으로 탱크(C)를 통과하자, O₂의 함량(%)이 00.5%에서 20.4%로 증가된 것을 관찰하였다.

2) CO₂: 5차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 기체 시료의 CO₂ 함량은 015.3%이었고, 마지막 탱크 즉 해수, 석회 및 젖소의 뇨를 수용한 탱크(C)로부터 시료를 취했다. 기체는 탱크(A)에 존재하는 해수, 젖소의 분 및 젖소의 뇨로 된 슬러리를 통과하고, 다시 바이오디젤 및 원유 바이오디젤이 함유된 탱크(B)의 내용물을 통과한 후, 마지막으로 탱크(C)를 통과하자, CO₂의 함량(%)이 015.3%에서 000.8%로 감소된 것을 관찰하였다.

3) CO: 5차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 기체 시료에서 CO는 1998 ppm이었으며, 탱크(A, B 및 C)를 통과한 후에는 이값이 0043 ppm으로 감소된 것을 관찰하였다.

4) NO₂: 5차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 기체 시료에서 NO₂는 000.0%이었으며, 따라서 시료에서 아무런 변화도 일어나지 않은 것으로 확인되었다.

5) SO₂:5차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 기체 시료의 SO₂ 함량은 1008 ppm이었고, 해수, 석회 및 젖소의 뇨를 수용한 탱크(C)로부터 시료를 채취했다. 기체는 탱크(A)에 존재하는 해수, 젖소의 분 및 젖소의 뇨로 된 슬러리를 통과하고, 다시 바이오디젤 및 원유 바이오디젤이 함유된 탱크(B)의 내용물을 통과한 후, 마지막으로 탱크(C)를 통과하자, SO2의 함량(%)이 1008 ppm에서 0000 ppm으로 감소된 것을 관찰하였다.

6) HC: 5차 시험을 실시하는 동안, 노 내에서 채취한 기체 시료에서 HC는 020.7%이었으며, 탱크(A, B 및 C)의 내용물을 통과한 후에는 이값이 0000.0%으로 감소된 것을 관찰하였다.

Claims

유입 및 유출 밸브(1, 2, 8, 11, 13, 14)에 의해 일렬로 연결된 4개의 챔버(A, B, C, D)를 포함하고,
고온 반응기에서 나온 유출기체는 여과부(A1)를 통과하고, 유입구를 거쳐 상기 챔버(A, B, C, D) 하부에 설치된 천공 파이프를 통해 챔버(A)내로 유입되고;
고온의 플루 기체는 상기 챔버(A, B, C, D)에 함유된 액체/슬러리를 상향 통과하여 유동함으로써, 탄소성 불순물이 플루 기체의 온도에 따라 단계별로 액체/슬러리에 흡수되어 배출부(16, 17, 13)을 통해 불순물이 함유되지 않은 산소를 수득하고;
상기 각 챔버는 온도 지시장치(2, 3, 4, 5), 교반기(4, 6, 9, 10, 15, 12, 6), 유입 밸브와 유출 밸브(IL1, IL2, IL3, IL4), 및 챔버의 하부에 설치된 배출부(OL1, OL2, OL3, OL4)를 각각 구비하는 장치.
4개의 챔버(A, B, C, D)를 포함하는 장치로서,
제 1챔버(A)에서, 미리정해진 크기의 메시(A1)를 통과하면서 기체 스트림에 존재하는 미연소 고형물이 제거되고;
상기 제 1챔버로부터 나온 기체 스트림이 챔버(A)의 유출구를 통해 제 2챔버(B)내에 유입되고, 이어서 제 2챔버에 수용되어 있는 주로 슬러리 형태인 액체를 통과하여 유출기체의 열 및 가용성 기체를 흡수하고;
냉각된 기상의 혼합물은 액체/슬러리 혼합물을 수용한 제 3챔버(C)에 유입되어 탄소성 기체를 흡수하고;
상기 제 3챔버에서 나온 유출기체는 액체/슬러리를 수용한 제 4챔버(D)에 유입되어 황, NOx, 수은 등의 기체를 흡수하는 한편, 상기 제 4챔버의 유출구(16, 17)를 통해, 환경친화적인 산소포화 기체를 수득하는 장치.
기체로부터 불순물을 제거하기 위해 고온 반응기로부터 나온 기상의 유출물을 처리하는 방법으로서,
i) 유출물을 미리정해진 크기의 메시에 통과시켜 챔버 내에서 큰 입자물을 제거하는 단계와;
ii) 고온 유출기체를 젖소의 분과 해수 등으로 된 슬러리 혼합물 (i 내지 vi)에 통과시켜, CO₂, NO₂, SO₂, HCl 등과 같은 가용성 기체를 고분자량의 다핵성 탄화수소, 입자물 등의 불순물과 함께 제거하는 단계와;
iii) 제 2단계에서 수득한 냉각 유출기체를, 원유 바이오디젤 또는 바이오오일과 석유식물의 화학 추출물의 합성물을 수용한 제 3챔버 내의 액체에 통과시키는 단계와;
iv) 제 3단계에서 수득한 유출기체를, 석회와 해수로 된 슬러리 혼합물(i 내지 iv)을 수용한 제 4챔버에 통과시켜, CO₂, NO₂, SO₂, HCl을 포집함으로써, 제 4챔버의 유출구를 통해 배출되는 순수 산소를 수득하는 단계를 포함하는 방법.
고온 반응기로부터 나온 기상의 유출물을 정제하는 장치로서,
스토퍼 및 수위 게이지와 함께 유입 밸브 벽과 유출 밸브를 구비하는 4개의 챔버를 포함하고, 이들 챔버는 슬러리/액체로 충전되어 가용성 불순물을 제거하는 한편, 순수 산소를 수득하는 정제장치.
제 2항에 있어서, 상기 제 1챔버는 메시를 구비하여 유출기체로부터 크기가 큰 입자물을 제거하는 장치.
제 2항에 있어서, 상기 제 2챔버에는 젖소의 분과 해수가 혼합된 슬러리 혼합물(i 내지 vi)이 충전되어, CO₂, SO₂, NO₂, HCl 등의 가용성 기체를 제거하는 한편, 제 4챔버의 유출구를 통해 배출되는 순수 산소를 수득하는 장치.
제 2항에 있어서, 상기 제 3챔버에는 원유 바이오디젤이나 바이오오일과 함께 석유식물의 화학 추출물을 함유하는 액체가 충전되어 있는 장치.
제 2항에 있어서, 석회와 해수의 슬러리(i 내지 iv)를 수용한 제 4챔버는 CO₂, SO₂, NO₂, HCl 등을 포집하기 위한 것으로, 제 4챔버의 유출구를 통해 순수 산소가 배출되는 장치.