KR20190009566A - Apparatus for seperating mixture - Google Patents

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KR20190009566A KR1020170091485A KR20170091485A KR20190009566A KR 20190009566 A KR20190009566 A KR 20190009566A KR 1020170091485 A KR1020170091485 A KR 1020170091485A KR 20170091485 A KR20170091485 A KR 20170091485A KR 20190009566 A KR20190009566 A KR 20190009566A
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Abstract

According to the present invention, an apparatus for separating a mixture capable of simply dissolving and separating a residual salt included in a sample comprises: a sample container into which the sample including the residual salt is inserted; a filter installed in the sample container to mount the sample; and a gas control unit controlling a flow of high-temperature gas passing through the filter by dissolving the residual salt to separate the residual salt from the sample.

Description

혼합물 분리장치{APPARATUS FOR SEPERATING MIXTURE}{APPARATUS FOR SEPERATING MIXTURE}

본 발명은 혼합물 분리장치로서, 시료에 포함된 잔류염을 분리하는 혼합물 분리장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a device for separating a mixture, and a device for separating a mixture for separating a residual salt contained in a sample.

파이로프로세싱 전해환원, 전해정련, 전해제련 등 전기화학 공정들은 고온 용융염을 전해질로 사용하고 있다.Pyro processing Electrochemical processes such as electrolytic reduction, electrolytic refining, and electrolytic smelting use high temperature molten salts as electrolytes.

따라서, 공정이 종료된 후 공정에 사용되었던 원료 물질과 공정 생성물은 전해질인 용융염(이하, 잔류염)과 섞여 있는 혼합물 상태로 회수된다.Therefore, the raw materials and the process products used in the process after the process is completed are recovered in a mixture state mixed with the molten salt (hereinafter referred to as the residual salt) which is the electrolyte.

잔류염은 그 특성상 녹는점이 높아 상온에서 고체상태로 존재하며, 원료 물질/공정 생성물 표면 및 용기 표면에 단단하게 결합하고 있어 분리하기가 쉽지 않다.
The residual salt has a high melting point due to its nature and exists in a solid state at room temperature and is difficult to separate because it is firmly bonded to the surface of the raw material / process product and the surface of the container.

현재 원료 물질/공정 생성물 용기 내에 존재하는 잔류염을 분리하기 위한 방법으로 증류법 또는 여과법을 사용하고 있다.Distillation or filtration is currently used as a method for separating the residual salts present in the raw material / process product vessel.

잔류염의 증류를 위해서는 충분한 증기압을 가질 수 있도록 매우 높은 온도를 가해야 한다.For the distillation of the residual salt, very high temperature should be applied to have sufficient vapor pressure.

그러나, 이러한 고온 조건에서 잔류염과 시료의 화학 반응이 일어날 가능성이 크며, 장치 손상의 위험이 있다.However, there is a high possibility that the chemical reaction between the residual salt and the sample occurs at such a high temperature condition, and there is a risk of damage to the apparatus.

특히, 파이로프로세싱 전해환원 공정 생성물인 사용 후 핵연료 금속전환체는, 고온증류조건에서 잔류염 내에 존재하는 산화리튬(Li2O)와 반응하여, 전해환원 원료 물질인 금속산화물로 되돌아가는 문제점이 있다.In particular, there is a problem that the spent fuel metal conversion product, which is a pyrolytic electrolytic reduction process product, reacts with lithium oxide (Li2O) present in the residual salt under high temperature distillation conditions and returns to the metal oxide as the electrolytic reducing raw material.

이에 따라, 저온에서 적용 가능한 새로운 분리공정의 개발이 필요하다.Accordingly, it is necessary to develop a new separation process applicable at low temperatures.

그리고, 여과법은 필터 등을 이용해 용융염의 중력에 의한 자발분리를 이용하지만, 이러한 경우 분리효율에 한계가 있으며 잔류염 제거효율을 높이기 위한 추가공정이 필요하다.
In addition, the filtration method uses spontaneous separation by gravity of the molten salt using a filter or the like, but in this case, the separation efficiency is limited and further processing for increasing the removal efficiency of the residual salt is required.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0132784호Korean Patent Publication No. 10-2011-0132784

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 시료에 포함된 잔류염을 간단히 녹여서 분리하는 혼합물 분리장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide a separation apparatus for separating a residual salt contained in a sample by simply dissolving it.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합물 분리장치는, 잔류염이 포함된 시료가 장입되는 시료용기; 상기 시료가 안착되도록 상기 시료용기 내에 장착된 필터; 및 상기 시료에서 잔류염을 분리시키도록, 상기 잔류염을 녹여서 상기 필터를 통과시키는 고온기체의 유동을 제어하는 기체제어유닛;을 포함한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a separation apparatus for a mixture comprising: a sample container into which a sample containing a residual salt is charged; A filter mounted in the sample container so that the sample is seated; And a gas control unit for dissolving the residual salt to control the flow of the hot gas passing through the filter so as to separate the residual salt from the sample.

본 발명에 따른 혼합물 분리장치는, 잔류염을 증류시키지 않고 고온기체로 간단히 녹여서 시료로부터 분리할 수 있도록 구성됨에 따라, 고온에서 발생 가능한 잔류염과 시료 사이의 화학반응을 원천적으로 봉쇄할 수 있으며, 전해환원 공정에 있어 증류공정에 의한 재산화 영향이 없는 효과를 가진다.The apparatus for separating a mixture according to the present invention is constituted so as to be easily dissolved in a hot gas without distilling the residual salt and to be separated from the sample. Therefore, the chemical reaction between the residual salt that can be generated at high temperature and the sample can be originally sealed, There is no effect of the re-oxidation by the distillation process in the electrolytic reduction process.

아울러, 본 발명은 증류공정보다는 공정온도가 낮아서 장치의 설계, 제작, 유지보수가 원활하고 용이하며, 증류장치에 비해 구조가 단순하기 때문에 파이로프로세싱 시설에서 요구되는 원격작업 및 자동화 작업을 통한 제어가 용이한 이점을 가진다.In addition, the present invention has advantages in that the process temperature is lower than that of the distillation process, so that the design, manufacture and maintenance of the device are smooth and easy, and the structure is simple compared to the distillation device. .

그리고, 본 발명에 따른 혼합물 분리장치는, 가열히터에 의해 가열되어 높은 온도를 가진 고온기체가 활용되는데, 이와 같은 고온기체로 인하여 강한 모멘텀을 가지며 아울러 고온기체가 시료의 상측으로부터 필터를 통과하여 필터의 하측으로 유동할 수 있는 유로가 형성됨으로써, 잔류염이 녹은 상태에서 단순히 자중에 의해서 필터를 통과하는 것에 더하여 아주 강한 모멘텀을 가진 고온기체의 유동에 의해, 시료로부터 잔류염을 매우 효율적으로 분리할 수 있는 장점을 가진다.In the apparatus for separating a mixture according to the present invention, a high-temperature gas having a high temperature is used, which is heated by a heater, and has a strong momentum due to the high-temperature gas. In addition, So that the residual salt can be separated from the sample very efficiently by the flow of the hot gas having a very strong momentum in addition to simply passing through the filter by its own weight in the state where the residual salt is melted .

이에 더하여, 본 발명에 따른 혼합물 분리장치는, 진동기가 시료용기에 설치되어 시료용기를 진동시키는 진동기가 구성됨으로써, 시료용기에 장입된 시료를 진동시켜 고온기체의 유동패턴에 변화를 발생시킴에 따라 잔류염의 분리효율을 더욱더 증대시킬 수 있고, 나아가 시료에 포함된 잔류염의 분리를 보다 균일하게 이루어질 수 있도록 할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the apparatus for separating a mixture according to the present invention comprises a vibrator which is installed in a sample container to vibrate the sample container, thereby vibrating the sample loaded in the sample container to cause a change in the flow pattern of the hot gas The separation efficiency of the residual salt can be further increased, and further, the separation of the residual salts contained in the sample can be performed more uniformly.

나아가, 본 발명은 잔류염 분리 공정을 포함한 서로 다른 녹는점을 갖는 2개 이상의 물질이 섞여 있는 혼합물의 분리공정에도 효과적으로 사용될 수 있다.
Further, the present invention can be effectively used for a separation process of a mixture of two or more substances having different melting points including a residual salt separation process.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합물 분리장치를 나타낸 종단면도이다.
도 2는 도 1의 혼합물 분리장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 혼합물 분리장치에서 시료용기 내부에 있는 잔류염을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 잔류염이 제거된 시료용기의 내부를 나타낸 도면이다.1 is a longitudinal sectional view showing a device for separating a mixture according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the apparatus for separating the mixture of FIG. 1;
FIG. 3 is a view showing the residual salt in the sample vessel in the apparatus for separating a mixture of FIG. 2; FIG.
FIG. 4 is a view showing the interior of the sample container from which the residual salt of FIG. 3 has been removed. FIG.

이하, 본 발명의 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail. In the drawings, like reference numerals are used to refer to like elements throughout the drawings, even if they are shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합물 분리장치를 나타낸 종단면도이고, 도 2는 도 1의 혼합물 분리장치를 나타낸 사시도이다.FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a device for separating a mixture according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a device for separating the mixture shown in FIG. 1.

또한, 도 3은 도 2의 혼합물 분리장치에서 시료용기 내부에 있는 잔류염을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 잔류염이 제거된 시료용기의 내부를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view showing the residual salt in the sample vessel in the apparatus for separating the mixture shown in FIG. 2. FIG. 4 is a view showing the inside of the sample vessel in FIG. 3 from which the residual salt has been removed.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 혼합물 분리장치는 시료용기(100), 필터(200), 및 기체제어유닛(300)을 포함한다.Referring to the drawings, the apparatus for separating a mixture according to the present invention includes a sample vessel 100, a filter 200, and a gas control unit 300.

여기에서, 상기 시료용기(100)는 잔류염(1a)이 포함된 시료(1)가 장입되는 구조를 취하는데, 일례로서 도면에 도시된 바와 같이 원통 형상을 취하여 상측 개구부를 통해 시료(1)가 장입되는 구조를 가진다.
Here, the sample container 100 has a structure in which the sample 1 containing the residual salt 1a is charged. For example, as shown in the figure, the sample container 100 may have a cylindrical shape, Is charged.

또한, 상기 필터(200)는 시료용기(100) 내에 시료(1)가 안착되도록 구성된다.In addition, the filter 200 is configured so that the sample 1 is placed in the sample container 100.

구체적으로, 상기 필터(200)는 시료용기(100)의 내부에서 시료용기(100)의 내부공간을 횡방향으로 가로막는 구조를 취함으로써, 시료용기(100) 내에 장입된 시료(1)가 시료용기(100)를 빠져나가지 않고 시료용기(100)에 내에 머무를 수 있도록 한다.Specifically, the filter 200 has a structure in which the inner space of the sample container 100 is intercepted in the lateral direction within the sample container 100, so that the sample 1 loaded in the sample container 100 is transported to the sample container 100, (100) without leaving the sample container (100).

즉, 상기 필터(200)는 일례로서 도면에 도시된 바와 같이 시료용기(100)의 하단부를 가로막도록 시료용기(100)의 하단부에 장착되어, 시료(1)가 시료용기(100) 내에 되도록이면 많은 양이 장입될 수 있는 구조를 가진다.That is, the filter 200 is mounted on the lower end of the sample container 100 so as to block the lower end of the sample container 100 as shown in the figure, for example, so that the sample 1 is placed in the sample container 100 It has a structure in which a large amount can be charged.

이러한 필터(200)는 시료(1)에서 잔류염(1a)만이 분리될 수 있도록 필터링하는 기능을 가지는데, 즉 시료(1)를 상방 지지하여 시료용기(100) 내에 계속해서 위치되도록 하고, 고온기체에 의해 시료(1)로부터 녹아내리는 잔류염(1a)이 통과되도록 하여 시료(1)로부터 분리시킬 수 있다.Such a filter 200 has a function of filtering only the residual salt 1a in the sample 1 so that it can be separated from the sample 1. That is, the sample 200 is held in the sample container 100 by continuously supporting the sample 1, The residual salt 1a melted from the sample 1 by the gas is allowed to pass therethrough and can be separated from the sample 1. [

일례로서, 상기 필터(200)는 메쉬구조로서 격자형으로 사각홀들이 형성된 금속메쉬가 활용될 수 있고, 또는 판재에 복수 개의 홀들이 형성된 타공판이 활용될 수 있다.
As an example, the filter 200 may be a metal mesh having square holes formed in a lattice shape as a mesh structure, or a perforated plate having a plurality of holes formed therein may be utilized.

참고로, 본 발명에서 활용되는 기체는 불활성기체로서 원료물질 및 공정생성물과 반응성이 없는 기체이며, 특히 파이로프로세싱에서 우라늄 금속과 반응성이 없는 아르곤과 같은 기체가 활용될 수 있다.For reference, the gas used in the present invention is an inert gas which is not reactive with the raw material and the process product, and in particular gases such as argon which are not reactive with uranium metal in pyro processing can be utilized.

또한, 상기 시료용기(100)에는 필터(200) 하측에 잔류염(1a)을 회수하는 제1 회수부(600)가 설치되는데, 이러한 제1 회수부(600)는 시료(1)로부터 분리된 후 필터(200)에 의해 필터링된 잔류염(1a)을 폐기 또는 재활용할 수 있도록 저장하는 부분이다.
The first collecting part 600 collects the residual salt 1a on the lower side of the filter 200. The first collecting part 600 separates the residual salt 1a from the sample 1, And the residual salt 1a filtered by the post-filter 200 is discarded or recycled.

한편, 상기 기체제어유닛(300)은 시료(1)에서 잔류염(1a)을 분리시키도록, 잔류염(1a)을 녹여서 필터(200)를 통과시키는 고온기체의 유동을 제어하도록 구성된다.The gas control unit 300 is configured to control the flow of the hot gas passing through the filter 200 by dissolving the residual salt 1a so as to separate the residual salt 1a from the sample 1. [

참고로, 본 발명에서 활용되는 기체는 불활성기체로서 원료물질 및 공정생성물과 반응성이 없는 기체이며, 특히 파이로프로세싱에서 우라늄 금속과 반응성이 없는 아르곤과 같은 기체가 활용될 수 있다.For reference, the gas used in the present invention is an inert gas which is not reactive with the raw material and the process product, and in particular gases such as argon which are not reactive with uranium metal in pyro processing can be utilized.

구체적으로, 상기 기체제어유닛(300)은 기체주입관(310)과 가열히터(320)를 구비할 수 있다.Specifically, the gas control unit 300 may include a gas injection pipe 310 and a heater 320.

여기에서, 상기 기체주입관(310)은 시료용기(100)에 연결되어 시료용기(100)에 기체를 주입하는 통로로서 역할을 수행한다. 물론, 이러한 기체주입관(310)은 비록 도면에 도시되지는 않았지만 기체가 저장된 기체저장탱크와 연결되어 기체저장탱크로부터 기체를 공급받는 구조를 가진다.Here, the gas injection pipe 310 is connected to the sample container 100 and serves as a passage for injecting gas into the sample container 100. Of course, such a gas injection pipe 310 has a structure in which gas is supplied from a gas storage tank, although not shown in the figure, in connection with a gas storage tank in which gas is stored.

또한, 상기 가열히터(320)는 기체주입관(310)에 설치되어, 기체주입관(310)에 공급된 기체를 가열하여 고온기체로 만드는 역할을 수행한다. 상기 기체주입관(310)에 공급된 기체는 단순히 기체저장탱크로부터 공급받은 기체로서, 시료(1)에 포함된 잔류염(1a)을 녹일 수 있는 온도에 이르지 않기 때문에 가열히터(320)로 열을 가함으로써 잔류염(1a)을 녹일 수 있는 온도에 이르게 한다.The heating heater 320 is installed in the gas injection pipe 310 and heats the gas supplied to the gas injection pipe 310 to convert the gas into a high-temperature gas. Since the gas supplied to the gas injection pipe 310 is a gas supplied from the gas storage tank and does not reach the temperature at which the residual salt 1a contained in the sample 1 can be melted, To the temperature at which the residual salt (1a) can be dissolved.

나아가, 본 발명은 시료용기(100)의 둘레에 배치된 가열로(400)를 더 포함할 수 있다.Furthermore, the present invention may further include a heating furnace 400 disposed around the sample vessel 100.

이러한 가열로(400)는 가열히터(320)에 의해 가열되어 고온기체가 시료용기(100)로 주입된 후 급격히 온도가 내려가는 것을 방지하도록 한다.
The heating furnace 400 is heated by the heater 320 so that the temperature of the heating furnace 400 is prevented from suddenly decreasing after the high temperature gas is injected into the sample vessel 100.

그리고, 가열히터(320)의 가열온도는, 고온기체의 온도가 잔류염(1a)의 녹는점보다 높고 증류점보다 낮도록 제어될 수 있다.The heating temperature of the heating heater 320 can be controlled such that the temperature of the hot gas is higher than the melting point of the residual salt 1a and lower than the distillation point.

이때, 상기 고온기체가 잔류염(1a)의 증류점보다 높은 고온 조건인 경우에는, 잔류염(1a)과 시료(1)의 화학 반응이 일어날 가능성이 크기 때문에, 잔류염(1a)의 녹는점보다 높고 증류점보다 낮은 고온 조건을 가져야 한다.At this time, when the high-temperature gas is at a higher temperature than the distillation point of the residual salt 1a, the chemical reaction between the residual salt 1a and the sample 1 is likely to occur, And a lower temperature than the distillation point.

이와 같이 본 발명은, 잔류염(1a)을 증류시키지 않고 간단히 녹여서 시료(1)로부터 분리할 수 있도록 구성됨에 따라, 고온에서 발생 가능한 잔류염(1a)과 시료(1) 사이의 화학반응을 원천적으로 봉쇄할 수 있으며, 전해환원 공정에 있어 증류공정에 의한 재산화 영향이 없는 효과를 가진다.As described above, the present invention is configured so that the residual salt (1a) can be easily dissolved without distillation and separated from the sample (1), so that the chemical reaction between the residual salt (1a) And it has an effect that there is no re-oxidation effect by the distillation process in the electrolytic reduction process.

또한, 본 발명은 증류공정보다는 공정온도가 낮아서 장치의 설계, 제작, 유지보수가 원활하고 용이하며, 증류장치에 비해 구조가 단순하기 때문에 파이로프로세싱 시설에서 요구되는 원격작업 및 자동화 작업을 통한 제어가 용이한 이점을 가진다.
In addition, the present invention has advantages in that the process temperature is lower than the distillation process, so that the design, manufacture, and maintenance of the device are smooth and easy, and the structure is simple compared to the distillation device. .

한편, 상술된 바와 같이 고온기체가 잔류염(1a)의 녹는점보다 높고 증류점보다 낮도록, 가열히터(320)의 가열온도를 제어하기 위해서는, 기체제어유닛(300)은 온도센서(330)와 컨트롤러(C)를 더 구비할 수 있다.On the other hand, in order to control the heating temperature of the heater 320 so that the hot gas is higher than the melting point of the residual salt 1a and lower than the distillation point, the gas control unit 300 controls the temperature sensor 330, And a controller (C).

구체적으로, 상기 온도센서(330)는 기체주입관(310)에서 시료용기(100) 측의 토출구에 장착되어, 고온기체의 온도를 측정한다.Specifically, the temperature sensor 330 is attached to a discharge port on the side of the sample container 100 in the gas injection pipe 310, and measures the temperature of the hot gas.

또한, 상기 컨트롤러(C)는 가열히터(320)와 온도센서(330) 각각과 전기적으로 연계되어, 온도센서(330)에 의한 고온기체의 측정온도에 따라 가열히터(320)의 출력을 조절하도록 구성된다.
The controller C is electrically connected to each of the heating heater 320 and the temperature sensor 330 to adjust the output of the heater 320 according to the measured temperature of the hot gas by the temperature sensor 330 .

그리고, 본 발명에 따른 혼합물 분리장치는 시료(1)로부터 잔류염(1a)을 분리시키는 효율을 증대시키기 위해, 고온기체의 모멘텀을 활용할 수 있다.The apparatus for separating a mixture according to the present invention can utilize the momentum of the hot gas in order to increase the efficiency of separating the residual salt (1a) from the sample (1).

구체적으로, 상기 기체제어유닛(300)은 시료용기(100)에 연결된 기체배출관(340)을 더 구비하며, 고온기체에 의해 녹은 잔류염(1a)을 고온기체의 모멘텀으로 시료(1)로부터 분리하여 필터(200)를 통과시키도록, 기체주입관(310)은 필터(200)의 상측에서 시료용기(100)의 상부에 연통되고, 기체배출관(340)은 필터(200)의 하측에서 시료용기(100)의 하부에 연통된 구조를 취할 수 있다.More specifically, the gas control unit 300 further includes a gas discharge pipe 340 connected to the sample vessel 100, and separates the residual salt 1 a dissolved by the hot gas from the sample 1 as the momentum of the hot gas. The gas injection pipe 310 communicates with the upper portion of the sample vessel 100 from the upper side of the filter 200 and the gas discharge pipe 340 communicates with the upper side of the sample vessel 100 from the lower side of the filter 200, (Not shown).

기존의 여과법은 필터 등을 이용해 잔류염의 자중에 의한 자발적인 분리원리를 이용하지만, 이러한 경우 분리효율이 상당히 떨어지는 한계가 있다.The conventional filtration method uses a spontaneous separation principle based on the weight of the residual salt by using a filter or the like, but in such a case, there is a limit that separation efficiency is considerably deteriorated.

이에 따라, 본 발명은 잔류염(1a)의 분리효율을 높이기 위해서 잔류염(1a)을 녹여서 필터링함과 동시에, 잔류염(1a)을 녹이는 고온기체가 활발한 운동량(모멘텀)을 발생시킴으로써, 시료(1)로부터 잔류염(1a)을 효율적으로 분리시킬 수 있다.Accordingly, in order to increase the separation efficiency of the residual salt 1a, the present invention dissolves the residual salt 1a and filters it, and at the same time, generates an active momentum (momentum) of the hot gas dissolving the residual salt 1a, 1), the residual salt (1a) can be efficiently separated.

상기 가열히터(320)에 의해 가열된 고온기체는 일반적인 실온의 기체보다도 상대적으로 높은 온도를 가짐으로써 모멘텀이 상대적으로 큰 특성을 가지는데, 이러한 고온기체가 시료(1)의 상측으로부터 필터(200)를 통과하여 필터(200)의 하측으로 유동할 수 있는 유로가 형성됨으로써, 잔류염(1a)이 녹은 상태에서 단순히 자중에 의해서 필터(200)를 통과하는 것에 더하여 아주 강한 모멘텀을 가진 고온기체의 유동에 의해, 시료(1)로부터 잔류염(1a)이 매우 효율적으로 분리될 수 있다.The high temperature gas heated by the heater 320 has a relatively higher temperature than a normal room temperature gas so that the momentum is relatively large. When such a high temperature gas is supplied from the upper side of the sample 1 to the filter 200, The flow of the high-temperature gas having a very strong momentum in addition to the passage of the residual salt 1a through the filter 200 due to its own weight in a state where the residual salt 1a is melted is formed by passing through the filter 200, , The residual salt (1a) from the sample (1) can be separated very efficiently.

참고로, 상기 기체배출관(340)은 시료용기(100)의 하부에 연통된 구조를 취하는데, 이때 도면에 도시된 바와 같이 제1 회수부(600)에 의해 연계되는 구조로서, 시료용기(100)의 하부에 간접적으로 연결되어 통하는 구조를 취할 수 있음은 물론이다.
The gas discharge pipe 340 has a structure communicating with the lower part of the sample container 100. The gas discharge pipe 340 has a structure connected to the first collecting part 600 as shown in the figure, Of the present invention can be indirectly connected to the lower part of the housing.

이에 더하여, 상기 기체배출관(340)에는 잔류염(1a)을 2차로 회수하는 제2 회수부(700)가 설치될 수 있다.In addition, the gas discharge pipe 340 may be provided with a second collecting unit 700 for collecting the residual salt 1a in a second order.

상기 고온기체는 가열히터(320)에 의해 잔류염(1a)의 증류점보다 낮은 온도로 제어되기 때문에, 시료(1)에 포함된 잔류염(1a)은 녹기만 할 뿐 기화되어 고온기체에 포함되지는 않지만, 시료(1)로부터 잔류염(1a)을 분리 시 실질적으로 여러 가지 상황, 즉 시료에 포함된 잔류염(1a)의 일부에 열이 집중되어 미세하게 일정량이 기화되거나, 가열히터(320)의 가열온도 제어에 있어서 불규칙하게 일시적으로 설정 가열온도 범위를 넘어서는 경우 등에 있어서 고온기체에 미세한 양으로 기화된 잔류염(1a)이 포함될 수도 있다.Since the hot gas is controlled to a temperature lower than the distillation point of the residual salt 1a by the heating heater 320, the residual salt 1a contained in the sample 1 is vaporized only by melting, However, when the residual salt 1a is separated from the sample 1, heat is concentrated in various situations, that is, a part of the residual salt 1a contained in the sample, and a minute amount of the salt is vaporized. The residual salt 1a vaporized in a minute amount in the hot gas may be included in the case where the heating temperature is temporarily or irregularly exceeded in the heating temperature control of the heating medium.

이와 같은 여러 상황을 최대한 고려하면서 잔류염(1a)을 완전히 회수하기 위해서, 상기 기체배출관(340)에 제2 회수부(700)가 설치될 수 있다.The second recovery unit 700 may be installed in the gas discharge pipe 340 in order to completely recover the residual salt 1a while maximizing such situations.

구체적으로, 상기 제2 회수부(700)는 기체배출관(340)을 통해 배출되는 고온기체에 포함된 잔류염(1a)을 냉각시켜 회수하도록 구성된다.Specifically, the second recovery unit 700 is configured to cool and recover the residual salt 1a contained in the hot gas discharged through the gas discharge pipe 340.

여기에서, 상기 제2 회수부(700)는 냉각구성을 구비할 수 있는데, 이러한 냉각구성은 기화된 잔류염(1a)을 다시 고체화할 수 있도록 냉각시킬 수 있는 구성이라면, 종래의 어떠한 냉각구성도 활용될 수 있음은 물론이다.
Here, the second collecting portion 700 may have a cooling configuration, provided that the cooling configuration is such that the vaporized residual salt 1a can be cooled to be able to solidify again, Of course, can be utilized.

한편, 본 발명에 따른 혼합물 분리장치는 비록 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 기체주입관(310)과 기체배출관(340)이 연결되어 기체순환라인을 이룰 수 있다.Meanwhile, although not shown in the drawing, the apparatus for separating a mixture according to the present invention may be connected to the gas injection pipe 310 and the gas discharge pipe 340 to form a gas circulation line.

아울러, 이때 기체순환라인에는 송풍기(미도시)가 장착된 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the gas circulation line is equipped with a blower (not shown).

본 발명은 상술된 바와 같이 기체주입관(310)과 기체배출관(340)이 연결된 기체순환라인이 구성됨으로써, 기체주입관(310)에 기체를 공급한 후 공급된 기체가 계속적으로 활용할 수 있고, 무엇보다도 기체가 가열히터(320)에 의해 가열되어 고온기체로 변한 후에 순환됨으로써, 다시 재활용 시에도 일정 정도의 높은 온도를 유지함에 따라 가열에 필요한 에너지 사용을 줄일 수 있는 이점을 가진다.
The gas circulation line connected to the gas injection pipe 310 and the gas discharge pipe 340 is configured as described above so that the gas supplied after supplying gas to the gas injection pipe 310 can be continuously used, Above all, since the gas is heated by the heater 320 to be converted into a high-temperature gas and then circulated, the temperature is maintained at a certain high level even when recycled, thereby reducing energy consumption required for heating.

이에 더하여, 본 발명에 따른 혼합물 분리장치는 진동기(500)를 더 포함할 수 있다.In addition, the apparatus for separating a mixture according to the present invention may further include a vibrator 500.

상기 진동기(500)는 시료용기(100)에는 설치되어 시료용기(100)를 진동시키는 기능을 가지는데, 이러한 진동기(500)에 의해 잔류염(1a)의 분리효율을 높일 수 있다.The vibrator 500 is installed in the sample container 100 and has a function of vibrating the sample container 100. The efficiency of separation of the residual salt 1a can be increased by the vibrator 500.

만약 진동기(500)가 없는 경우에는 고온기체가 일정한 경로만을 따라서 이동하는 유동패턴을 보이게 되는데 반하여, 진동기(500)가 시료용기(100)에 설치되어 시료용기(100)를 진동시키는 경우에는 시료용기(100)에 장입된 시료(1)를 진동시킴으로써, 고온기체의 유동패턴에 변화발생시킴에 따라 잔류염(1a)의 분리효율을 더욱더 증대시킬 수 있고, 나아가 시료(1)에 포함된 잔류염(1a)의 분리를 보다 균일하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
If the vibrator 500 is installed in the sample container 100 to vibrate the sample container 100, the sample container 100 may be heated to a temperature higher than the temperature of the sample container 100, The separation efficiency of the residual salt 1a can be further increased by changing the flow pattern of the hot gas by vibrating the sample 1 charged in the sample 100, (1a) can be made more uniform.

결과적으로, 본 발명에 따른 혼합물 분리장치는, 잔류염(1a)을 기화시키지 않고 고온기체로 간단히 녹여서 시료(1)로부터 분리할 수 있도록 구성됨에 따라, 고온에서 발생 가능한 잔류염(1a)과 시료(1) 사이의 화학반응을 원천적으로 봉쇄할 수 있으며, 전해환원 공정에 있어 기화공정에 의한 재산화 영향이 없는 효과를 가진다.As a result, the apparatus for separating a mixture according to the present invention is configured so that the residual salt 1a can be simply melted with a hot gas without being vaporized and separated from the sample 1, so that the residual salt 1a, (1), and it has an effect that there is no re-oxidation effect by the vaporization process in the electrolytic reduction process.

아울러, 본 발명은 기화공정보다는 공정온도가 낮아서 장치의 설계, 제작, 유지보수가 원활하고 용이하며, 기화장치에 비해 구조가 단순하기 때문에 파이로프로세싱 시설에서 요구되는 원격작업 및 자동화 작업을 통한 제어가 용이한 이점을 가진다.In addition, the present invention has advantages in that the process temperature is lower than that of the vaporization process, so that the design, manufacture and maintenance of the device are smooth and easy, and the structure is simpler than that of the vaporization device. .

그리고, 본 발명에 따른 혼합물 분리장치는, 가열히터(320)에 의해 가열되어 높은 온도를 가진 고온기체가 활용되는데, 이와 같은 고온기체로 인하여 강한 모멘텀을 가지며 아울러 고온기체가 시료(1)의 상측으로부터 필터(200)를 통과하여 필터(200)의 하측으로 유동할 수 있는 유로가 형성됨으로써, 잔류염(1a)이 녹은 상태에서 단순히 자중에 의해서 필터(200)를 통과하는 것에 더하여 아주 강한 모멘텀을 가진 고온기체의 유동에 의해, 시료(1)로부터 잔류염(1a)을 매우 효율적으로 분리할 수 있다.In the apparatus for separating a mixture according to the present invention, a high-temperature gas having a high temperature is used, which is heated by a heater 320. The high-temperature gas has a strong momentum, A flow path that can flow from the filter 200 through the filter 200 to the lower side of the filter 200 is formed so that the residual salt 1a passes through the filter 200 simply by its own weight in a melted state and has a very strong momentum It is possible to separate the residual salt 1a from the sample 1 very efficiently by the flow of the hot gas.

이에 더하여, 본 발명에 따른 혼합물 분리장치는, 진동기(500)가 시료용기(100)에 설치되어 시료용기(100)를 진동시키는 진동기(500)가 구성됨으로써, 시료용기(100)에 장입된 시료(1)를 진동시켜 고온기체의 유동패턴에 변화를 발생시킴에 따라 잔류염(1a)의 분리효율을 더욱더 증대시킬 수 있고, 나아가 시료(1)에 포함된 잔류염(1a)의 분리를 보다 균일하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.In addition, the apparatus for separating a mixture according to the present invention is configured such that the vibrator 500 is installed in the sample vessel 100 to oscillate the sample vessel 100, It is possible to further increase the separation efficiency of the residual salt 1a by further causing the flow pattern of the hot gas to be changed by vibrating the sample 1 and to further improve the separation efficiency of the residual salt 1a contained in the sample 1 So that it can be made uniform.

나아가, 본 발명은 잔류염(1a) 분리 공정을 포함한 서로 다른 녹는점을 갖는 2개 이상의 물질이 섞여 있는 혼합물의 분리공정에도 효과적으로 사용될 수 있다.
Furthermore, the present invention can be effectively used for a separation process of a mixture in which two or more substances having different melting points are mixed, including the step of separating residual salt (1a).

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

1 : 시료 1a : 잔류염
100 : 시료용기 200 : 필터
300 : 기체제어유닛 310 : 기체주입관
320 : 가열히터 330 : 온도센서
C : 컨트롤러 340 : 기체배출관
400 : 가열로 500 : 진동기
600 : 제1 회수부 700 : 제2 회수부1: Sample 1a: Residual salt
100: sample vessel 200: filter
300: gas control unit 310: gas injection tube
320: Heating heater 330: Temperature sensor
C: controller 340: gas discharge pipe
400: Heating furnace 500: Vibrator
600: first recovering unit 700: second recovering unit

Claims (12)

잔류염이 포함된 시료가 장입되는 시료용기;
상기 시료가 안착되도록 상기 시료용기 내에 장착된 필터; 및
상기 시료에서 잔류염을 분리시키도록, 상기 잔류염을 녹여서 상기 필터를 통과시키는 고온기체의 유동을 제어하는 기체제어유닛;
을 포함하는 혼합물 분리장치.
A sample container into which a sample containing a residual salt is charged;
A filter mounted in the sample container so that the sample is seated; And
A gas control unit for dissolving the residual salt to control the flow of the hot gas passing through the filter so as to separate the residual salt from the sample;
. ≪ / RTI >
제1항에 있어서,
상기 기체제어유닛은,
상기 시료용기에 연결된 기체주입관; 및
상기 기체주입관에 설치되어, 상기 기체주입관에 공급된 기체를 가열하여 상기 고온기체로 만드는 가열히터;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 혼합물 분리장치.
The method according to claim 1,
The gas control unit includes:
A gas injection tube connected to the sample vessel; And
A heating heater installed in the gas inlet tube and heating the gas supplied to the gas inlet tube to produce the hot gas;
And a separator for separating the mixture.
제2항에 있어서,
상기 시료용기의 둘레에 배치된 가열로;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합물 분리장치.
3. The method of claim 2,
A heating furnace disposed around the sample vessel;
Further comprising: an outlet port for discharging the mixture.
제2항에 있어서,
상기 가열히터의 가열온도는, 상기 고온기체의 온도가 상기 잔류염의 녹는점보다 높고 증류점보다 낮도록 제어되는 것을 특징으로 하는 혼합물 분리장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the heating temperature of the heating heater is controlled so that the temperature of the hot gas is higher than the melting point of the residual salt and lower than the distillation point.
제2항에 있어서,
상기 기체제어유닛은,
상기 기체주입관에서 상기 시료용기 측의 토출구에 장착되어, 상기 고온기체의 온도를 측정하는 온도센서; 및
상기 가열히터와 온도센서 각각과 전기적으로 연계되어, 상기 온도센서에 의한 상기 고온기체의 측정온도에 따라 상기 가열히터의 출력을 조절하는 컨트롤러;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 혼합물 분리장치.
3. The method of claim 2,
The gas control unit includes:
A temperature sensor mounted on a discharge port on the side of the sample vessel in the gas injection pipe for measuring a temperature of the hot gas; And
A controller electrically connected to the heating heater and the temperature sensor, respectively, for controlling the output of the heater according to the measured temperature of the hot gas by the temperature sensor;
Further comprising: an outlet port for discharging the mixture.
제2항에 있어서,
상기 기체제어유닛은, 상기 시료용기에 연결된 기체배출관;을 더 구비하며,
상기 고온기체에 의해 녹은 상기 잔류염을 상기 고온기체의 모멘텀으로 상기 시료로부터 분리하여 상기 필터를 통과시키도록, 상기 기체주입관은 상기 필터의 상측에서 상기 시료용기의 상부에 연통되고, 상기 기체배출관은 상기 필터의 하측에서 상기 시료용기의 하부에 연통된 것을 특징으로 하는 혼합물 분리장치.
3. The method of claim 2,
The gas control unit may further include a gas discharge pipe connected to the sample vessel,
The gas injection tube communicates with the upper portion of the sample container from the upper side of the filter so that the residual salt dissolved by the hot gas is separated from the sample by the momentum of the hot gas and passes through the filter, Is communicated from the lower side of the filter to the lower portion of the sample vessel.
제6항에 있어서,
상기 기체주입관과 기체배출관은 연결되어 기체순환라인을 이루는 것을 특징으로 하는 혼합물 분리장치.
The method according to claim 6,
Wherein the gas inlet tube and the gas discharge tube are connected to form a gas circulation line.
제1항에 있어서,
상기 시료용기에는 설치되어 상기 시료용기를 진동시키는 진동기;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합물 분리장치.
The method according to claim 1,
A vibrator installed in the sample vessel to vibrate the sample vessel;
Further comprising: an outlet port for discharging the mixture.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터는 금속메쉬 또는 타공판인 것을 특징으로 하는 혼합물 분리장치.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the filter is a metal mesh or a perforated plate.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기체는 불활성기체인 것을 특징으로 하는 혼합물 분리장치.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the gas is an inert gas.
제2항에 있어서,
상기 시료용기에는 상기 필터 하측에 상기 잔류염을 회수하는 제1 회수부가 설치된 것을 특징으로 하는 혼합물 분리장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the sample vessel is provided with a first recovery unit for recovering the residual salt below the filter.
제11항에 있어서,
상기 기체배출관을 통해 배출되는 상기 고온기체에 포함된 상기 잔류염을 냉각시켜 회수하도록, 상기 기체배출관에는 제2 회수부가 설치된 것을 특징으로 하는 혼합물 분리장치.
12. The method of claim 11,
And a second recovery unit is installed in the gas discharge pipe to cool and recover the residual salt contained in the hot gas discharged through the gas discharge pipe.
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