KR20210128119A - 친환경 부식물질 추출법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 친환경적인 부식물질의 추출법에 관한 것이다. 상세하게는, 0.1 내지 0.5 ㎛ 크기의 프리필터, 한외여과막, 나노멤브레인 및 역삼투여과막과 같은 여과막을 이용하여 부식산 및 풀빅산을 포함하는 부식물질을 효과적으로 추출 및 분리 할 수 있는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 친환경적인 부식물질의 추출법에 관한 것이다. 상세하게는, 0.1 내지 0.5 ㎛ 크기의 프리필터, 한외여과막, 나노멤브레인 및 역삼투여과막과 같은 여과막을 이용하여 부식산 및 풀빅산을 포함하는 부식물질을 효과적으로 추출 및 분리 할 수 있는 방법에 관한 것이다.
부식물질(humic substance)은 유기고분자 복합체로, 부식산(humic acid), 풀빅산(fulvic acid), 부식탄 등으로 이루어진다. 이러한 부식물질은 토양에 매우 유익하다고 알려진 유기물이며, 토양을 물리적, 화학적으로 작물의 생육에 유익하게 개량하여 주거나 유기물 함량을 증대시켜 토양 미생물을 활성화시키는 등 토양 비옥도의 유지 및 토양 환경 안정성 측면에서 매우 중요한 역할을 한다.
이러한 풀빅산은 갈탄, 이탄, 토탄 등의 탄으로부터 분리되며, 물에도 잘 추출되지 않거나 추출률이 지나치게 낮아, 종래 질산과 같은 강산 및 알칼리 용액을 연갈탄 등의 탄에 여러번 가하는 과정을 거쳐 추출되어 왔다. 이러한 방법은 과량의 알칼리 용액 또는 강산을 사용하게 되고, 산염기 반응 시 유독가스를 발생시켜 환경 또는 인체에 유해하며, 추출 효율 또한 떨어지는 문제점이 있고, 또한 상당량의 불필요한 염을 만들어낸다는 문제점이 있다.
따라서, 종래 유해한 화학물질을 사용하여 부식물질을 추출하는 방법을 대체할 수 있는, 추출 효율이 높으며 친환경적인 새로운 부식물질의 추출 및 분리 방법에 대한 연구 개발이 필요하다.
본 발명의 발명자들은 종래 석탄으로부터 부식물질을 추출하는 과정에서 강산 및 알칼리 용액인 유해한 화학물질을 과량으로 여러번 사용하여 환경 및 인체에 유해하다는 문제점을 인식하였다. 따라서, 이러한 유해한 화학물질을 훨씬 적게 사용하며, 주로 친환경적인 물리적인 방법 즉, 여과막을 사용하여 다양한 부식물질을 단계별로 추출할 수 있으며, 또한 간단하게 부식물질에서 부식산 및 풀빅산을 분리해낼 수 있는 새로운 부식물질 추출 및 분리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 종래 추출방법보다 간단하여, 추출 효율이 매우 향상된 새로운 부식물질 추출 및 분리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태는 (a)알칼리 용액 하에서 탄으로부터 부식물질을 추출하는 단계; (b)상기 부식물질을 분자량 5000 dalton 이하의 화합물을 걸러주는 분리막으로 필터링 하여 풀빅산 및 무기이온 용액을 투과시키고 부식산 용액을 농축하는 단계; (c)상기 풀빅산 및 무기이온 용액을 나노여과막으로 필터링하여 무기이온을 투과하고 풀빅산 용액을 농축하는 단계; (d)상기 나노여과막을 투과한 용액은 역삼투여과를 통하여 K+ 이온 및 무기이온으로 농축되며 재사용 가능한 비이온수로 생산되는 단계; 를 포함하는 친환경 부식물질의 추출방법을 제공하는 것이다.
일 양태에서, 상기(a) 단계의 상기 알칼리 용액은 수산화칼륨으로부터 제조되는 것인 것일 수 있다.
일 양태에서, 상기 (a) 단계의 상기 탄은 무역탄, 갈탄, 아탄, 역청탄, 열연탄, 이탄, 토탄 및 아역청탄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다.
일 양태에서, 상기 (a) 단계 후, 추출한 부식물질을 원심분리하고 0.05 내지 1 ㎛ 기공 크기의 필터로 필터링하는 과정을 더 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계에서, 5000 dalton 이하의 화합물을 걸러주는 분리막은 한외여과막 또는 포어 멤브레인인 것일 수 있다.
일 양태에서, 상기 한외여과막 및 포어 멤브레인은 분획분자량이 5000 내지 10000 dalton 인 것일 수 있다.
일 양태에서, 상기 (c)단계의 나노여과막은 분획분자량이 300 내지 1000 dalton 인 것일 수 있다.
일 양태에서, 상기 (d) 단계 이후, 부식산 및 풀빅산을 분말로 수득하는 과정을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 새로운 부식물질 추출 장치 및 방법은 부식물질을 추출하는 과정에서 유기농자재 원료인 가성가리(수산화칼륨)으로 제조한 알칼리 용액을 사용하고, 주로 물리적인 방법, 즉, 특정 기공(pore) 사이즈를 가지는 여러 종류의 여과막을 사용하여 부식물질을 추출 및 분리하기 때문에 환경친화적이라는 장점을 가진다.
또한, 여과막 장비와 순환 공정의 조합을 통해 부식물질을 추출할 수 있으며, 또한 부식물질 내에서 부식산과 풀빅산 및 무기이온을 간단히 분리할 수 있어 공정 효율이 높으며, 추출되는 부식물질의 순도를 현저히 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 추출 장치 및 방법은 유해 콜로이드 부식탄 제거 및 유해하거나 불필요한 무기이온의 제거를 동시에 할 수 있다는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부식산, 풀빅산, 무기이온의 추출 및 분리방법의 공정을 순서도로 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 참조일 뿐 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현 될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
본 명세서에서 ‘부식물질’은 탄으로부터 알칼리 용액에 의해 용해되어 나오는 부식산, 풀빅산 및 무기이온을 함유하는 것일 수 있다. 상기 부식물질은 풀빅산을 포함하지만, 본 발명에서 추출하고자 하는 유기산인‘풀빅산’과는 구분된다.
본 발명의 발명자들은 종래 석탄으로부터 부식산 및 풀빅산을 함유하는 부식물질을 추출하는 공정에서 환경 또는 인체에 유해한 화학물질인 질산 및 알칼리 용액을 과량으로 여러번 사용하는 점이 필수였던 점을 인식하고, 유기농자재의 원료인가성가리(수산화칼륨)을 사용함에도, 효율적으로 부식물질을 추출할 수 있는 환경친화적인 방법에 대해 연구해왔다. 그러던 중, 중성이온화되어 수용액에 녹아있는 풀빅산의 크기가 작다는 점에 착안하여 여러 투과막 즉, 필터, 한외여과막 및 나노멤브레인, 역삼투여과막을 복합적으로 적용함으로써, 이탄, 토탄, 연갈탄, 갈탄 등의 탄으로부터 친환경적으로 부식산 및 풀빅산을 포함하는 부식물질을 추출할 수 있음을 발견하였다. 본 발명의 부식물질 추출법은 여과막 장비와 순환공정의 조합을 통하여 부식물질을 추출할 수 있으며, 또한, 부식물질 내에서 부식산, 풀빅산을 간단히 분리해 낼 수 있어 효율적이다. 더욱이, 본 발명의 추출방법을 통하여 고순도의 부식물질을 추출해 낼 수 있을 뿐 아니라, 유해 콜로이드 부식탄 제거 및 유해 무기이온의 제거를 동시에 할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
이하는 본 발명의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 양태는 (a)알칼리 용액 하에서 탄으로부터 부식물질을 추출하는 단계; (b)상기 부식물질을 분자량 5000 dalton 이하의 화합물을 걸러주는 분리막으로 필터링 하여 풀빅산 및 무기이온 용액을 투과시키고 부식산 용액을 농축하는 단계; (c)상기 풀빅산 및 무기이온 용액을 나노여과막으로 필터링하여 무기이온을 투과하고 풀빅산 용액을 농축하는 단계; (d)상기 나노여과막을 투과한 용액은 역삼투여과를 통하여 K+ 이온 및 무기이온으로 농축되며 재사용 가능한 비이온수로 생산되는 단계; 를 포함하는 친환경 부식물질의 추출방법을 제공하는 것이다.
(a) 단계를 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 (a) 단계는 탄을 통상의 분쇄기를 이용하여 미분화시킨 후, 가성가리(수산화칼륨)으로부터 제조된 알칼리 용액 조건 하에서 교반하여 부식물질을 추출하는 단계이다.
상기 (a) 단계의 탄은 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 무역탄, 갈탄, 연갈탄, 아탄, 역청탄, 열연탄, 이탄, 토탄 및 아역청탄 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 (a) 단계의 탄은 탄소 함량이 낮고, 산소함량이 높을수록 좋다. 구체적으로, 탄소 및 산소의 비(C/O)가 2.0 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 (a) 단계의 탄은 평균입경이 1 내지 200㎛, 구체적으로 5 내지 150㎛, 보다 구체적으로 10 내지 100㎛인 미분 탄인 것일 수 있다. 상기 범위에서 높은 표면적을 가지며, 부식물질의 순도 및 수율을 향상시킬 수 있는 측면에서 효과적이나, 이는 비한정적인 일예일 뿐, 상기 수치범위에 제한받지 않는다.
상기 미분 탄은 통상의 분쇄기를 이용하여 분쇄 공정을 거친 후 건조된 것일 수 있다. 건조는 30 내지 120 ℃에서 1 내지 60분 동안 실시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 미분 탄은 분쇄 후 초음파 처리를 더 실시한 것일 수 있다. 초음파 처리 조건은 크게 제한되지 않지만, 일예로, 30k 내지 150kHz에서 0.5 내지 60분 동안 실시될 수 있다. 이는 분쇄된 탄 입자의 미분화 및 균일성을 더욱 향상시킬 수 있는 면에서 효과적이다.
상기 미분 탄을 수산화칼륨으로부터 제조된 알칼리용액에서 교반할 때, 상기 교반은 통상적인 방법으로 실시되며 그 조건 또한 크게 제한되지 않는다. 일 예로, 워터펌프를 이용하여 물을 순환시키는 방법으로 교반이 이루어질 수 있으며, 또한 블렌더를 사용하여 교반할 수 있다.
상기 교반은 초음파 처리 또는 고속 교반 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 초음파 처리는 소니케이터(sonicator) 등을 이용할 수 있고, 상기 고속 교반은 호모지나이저(homogenizer) 등을 이용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 상기 초음파 처리 또는 고속 교반 공정은 탄으로부터 풀빅산 및 무기이온을 용출하는데 더욱 효과적이다.
상기 (a) 단계 후 추출한 부식물질은 원심분리하는 과정을 거쳐 상층액을 저장하고, 상기 상층액을 0.1 내지 0.5 ㎛의 기공 크기(pore size)의 프리필터로 필터링하여 상기 상층액 중 크기가 큰 콜로이드 상태의 해로운 부식탄 및 유해 미생물을 제거하는 과정을 더 포함할 수 있다.
이하, (b) 단계를 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 (b) 단계는 상기 부식탄이 제거된 상층액을 5000 dalton 이하의 화합물을 걸러주는 분리막으로 필터링하여 필터링하여 풀빅산 및 무기이온 용액을 투과하고 부식산 용액을 농축하는 단계이다.
상기 5000 dalton 이하의 화합물을 걸러주는 분리막은 한외여과막 또는 포어 멤브레인일 수 있으며, 상기 한외여과막 및 포어멤브레인은 분획분자량이 5000 내지 10000 dalton인 것일 수 있다. 상기 분리막은 분획분자량의 크기가 5000 dalton 이하인 풀빅산 및 고농도의 무기이온을 투과시키고 풀빅산 보다 분자량이 훨씬 큰 부식산을 거른다.
이하, (c) 단계를 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 (c) 단계는 상기 (b) 단계에서 부식산이 걸러진 용액이 나노여과막으로 필터링되어, 무기이온을 투과하고 풀빅산 용액을 농축하는 단계이다.
상기 나노여과막은 분획분자량의 크기가 300 내지 1000 dalton인 것일 수 있다. 상기 범위 내의 기공크기를 갖는 나노여과막을 사용하는 경우, 풀빅산을 농축시키고 풀빅산의 투과를 막을 수 있다.
이하, (d)단계를 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 (d) 단계는 상기 (c) 단계에서 투과된 용액이 역삼투여과를 통하여 고농도의 K+ 이온이 포함된 무기이온으로 농축되며 재사용 가능한 비이온수로 생산되는 단계일 수 있다.
상기 역삼투여과는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를들면, 일반적인 서스라인, hydra cell 펌프 및 역삼투여과막을 사용하고, 운전압력은 20Mpsi 하여 작동되는 것일 수 있다. 상기 역삼투 여과막은 염이 통과되지 않는다면 그 종류가 제한없이 사용될 수 있다. 상기 역삼투여과로 투과된 RO(Reverse osmosis)용액은 처음과정의 새로운 탄가루를 용해시킬 때로 다시 재활용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 부식물질 추출 공정은 한번 사용한 물을 재활용할 수 있는 친환경적인 순환 공정이다.
일 양태에서, 상기 각 (a),(b),(c),(d) 단계에서 수득된 풀빅산, 부식산은 용액상태이며, 추후 통상적인 방법에 의해 분말로 수득되는 과정을 더 포함한다. 구체적으로, 필터를 통하여 용액으로 수득된 후, 이를 농축, 건조하는 과정을 거쳐서 분말로 수득한다. 상기 수득되는 풀빅산, 부식산 분말은 에탄올, 메탄올, 프로판올 등 휘발성이 있는 알코올계 화합물에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용하여 세척함으로써 불순물을 제거하여 순도를 높일 수 있다.
이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[물성측정방법]
1. 원소 분석
원소 분석은 원소분석기(Elemental analyzer)를 사용하였고, 아래와 같은 조건으로 원소분석을 진행하여 하기 표 1에 그 결과를 나타내었다.
<C,H,N,S,O Analyzer>
Model : Thermo Scientific Flash 2000
Detector : Thermal Conductivity Detector (TCD)
Analytical elements : C, H, N, S, O(불소 포함 시료:C, H, N)
Analytical range : 0.1 ~ 100 %
Sample size : ~ 10 mg
Autosampler : 32 samples
|
|
N | C | H | S | O |
| 부식산 | 1.55% | 42.6% | 3.87% | 0.01% | 29.14% |
| 풀빅산 | 5.19% | 30.63 | 3.45% | 0.06% | 32.9% |
| 토탄 | 1.1% | 43.3% | 4.7% | 0.13% | 36.1% |
상기 표 1의 결과로 부식산 및 풀빅산이 추출됨을 확인하였다. 본 발명의 부식물질은 탄에서 추출하여 분리한 것이기 때문에, 풀빅산의 분자량 크기에 해당하는 폴리펩타이드나 아미노산이 포함될 수 있으나, 이러한 유기물질도 식물의 성장에 유효한 성분이며, 본 발명에서 상기 유기물질은 부식물질과 함께, 식물 성장에 응용되기 때문에 제거하지 않았다.
2. 부식물질의 수율
제조된 부식물질 분말의 수율은 초기 토탄내 존재하는 유기물(탄의 회분, 광물질 등을 제외한 것)의 양과 비교하여 수율을 산출하였다.
[부식물질 분말수율] = [100 / (탄소 % (43.3) + 산소 % (36.1) + 수소 % (4.7) + 질소 % (1.1)] * 건조 후 부식물질 질량 / 초기 건조된 탄 질량
[실시예 1]
러시아산 토탄(C: 43.3%, H: 4.7%, N : 1.1%, O: 36.1%) 1000g을 분쇄기를 이용하여 입자 크기 100㎛ 이하로 분쇄한 다음, 분쇄된 입자를 105℃에서 60분 동안 건조하였다. 이후, 상기 분쇄된 입자를 물 20L가 채워진 교반조에 넣어 토탄 슬러리를 만든 다음 이를 교반하며 수산화칼륨 30g을 천천히 주입하였다. 계속적인 교반으로 pH가 8 근처로 떨어질때까지 기다린 후 다음작업을 수행하였다. 충분히 교반된 토탄 슬러리는 원심분리(4000rpm)하여 상층액만을 0.5 ㎛ 기공 크기(pore size)의 필터(synopex, cartridge filter, SYPA5-25, R0827023)를 이용해서 필터하였다. 필터한 용액의 고형분 양은 0.66kg이며, 이 용액을 5000 Dalton의 분획분자량(MWCO)을 가지는 멤브레인 필터(PALL Laboratory,Centramate™ & Centramate PE Lab Tangential Flow Systems)에 통과시켜 부식산을 농축하고, 풀빅산 및 무기이온을 투과 하였다. 부식산 용액의 양이 1/10 이하로 줄어들면 다시 물을 부어서 5리터를 만들고, 재농축하였다. 이 과정에서 풀빅산 및 무기이온이 제거된 부식산을 얻었다.(고형분양 0.49kg)상기 투과된 풀빅산 및 무기이온 용액은 나노멤브레인(CSMⓡ,NE1812-20, 1000 내지 3000 M.W.)을 이용하여 풀빅산 및 작은 유기물을 농축하고, 무기이온을 투과하였다. 이 과정에서 상기 풀빅산 용액이 1/10로 줄면 다시 증류수를 부어 5리터를 만들어 농축을 계속하였다. 상기 과정에서 부식산과 무기이온이 제거된 풀빅산 용액(고형분 양 0.07kg)을 얻을 수 있다. 무기이온이 투과된 액은 다시 역삼투여과(EW-TFC, TFC-2012-100)를 통해서 미량의 무기이온과 K+ 이온 용액이 농축된다.(고형분양 0.09kg) 각 단계별로 얻어진 풀빅산, 부식산 용액을 에탄올로 불순물을 제거하고 110℃에서 4시간동안 건조하여 순수한 풀빅산, 부식산 분말을 얻었다.(통합 수율 47%)
[실시예 2]
러시아산 토탄(C: 43.3%, H: 4.7%, N : 1.1%, O: 36.1%) 1000g을 분쇄기를 이용하여 입자 크기 100㎛ 이하로 분쇄한 다음, 분쇄된 입자를 105℃에서 60분 동안 건조하였다. 이후, 상기 분쇄된 입자를 물 20L가 채워진 교반조에 넣어 토탄 슬러리를 만든 다음 이를 교반하며 수산화칼륨 30g을 찬천히 주입하였다. 계속적인 교반으로 pH가 8근처로 떨어질때까지 기다린 후 다음작업을 수행하였다. 충분히 교반된 토탄 슬러리는 원심분리하여 상층액만을 0.5 ㎛ 기공 크기(pore size)의 필터(synopex, cartridge filter, SYPA5-25, R0827023)를 이용해서 필터하였다. 필터한 용액의 고형분 양은 0.66kg이며, 이 용액은 10000 Dalton의 분획분자량(MWCO)을 가지는 한외여과막(UE1812, CSMⓡ,Korea) 이용하여 부식산을 농축하고, 풀빅산 및 무기이온을 투과 하였다. 부식산 용액의 양이 1/10 이하로 줄어들면 풀빅산 및 무기이온의 완벽한 제거를 위해서 다시 물을 부어서 5리터를 만들고, 재농축하였다. 이 과정에서 풀빅산 및 무기이온이 제거된 부식산을 얻었다.(고형분양 0.48kg)상기 투과된 풀빅산 및 무기이온 용액은 나노멤브레인(CSMⓡ,NE1812-20, 1000 내지 3000 M.W.)을 이용하여 풀빅산 및 작은 유기물을 농축하고, 무기이온을 투과하였다. 이 과정에서 상기 풀빅산 용액이 1/10로 줄면 다시 증류수를 부어 5리터를 만들어 농축을 계속한다. 상기 과정에서 부식산과 무기이온이 제거된 풀빅산 용액(고형분 양 0.08kg)을 얻을 수 있다. 무기이온이 투과된 액은 다시 역삼투여과(EW-TFC, TFC-2012-100)를 통해서 무기이온용액이 농축된다.(고형분양 0.09kg) 각 단계별로 얻어진 풀빅산, 부식산 용액을 110℃에서 4시간동안 건조하여 순수한 풀빅산, 부식산 분말을 얻었다.(통합 수율 49%)
[비교예 1]
실시예 1에서 사용한 토탄을 100 ㎛ 이하로 분쇄한 다음, 분쇄된 입자를 105℃에서 60분 동안 건조하였다. 상기 토탄 입자 100 g을 1M 질산용액 2L에 넣어서 균질기를 이용하여 24 시간 이상 혼합하였다.(pH 1~2) 추후 상층액 즉, 풀빅산 용액을 따로 건져내고 남은 고형분은 2.5 M의 수산화칼륨 수용액 2L와 혼합하고, 균질기를 이용하여 30℃에서 24 시간 이상 혼합하여 혼합액(pH 10)을 제조하였다. 상기 제조된 혼합액을 10,000 rpm으로 원심분리기를 이용하여 고액 분리하여 풀빅산 및 부식산이 포함된 여과액을 수득하였다. 상기 여과액은 110℃에서 건조기에서 4시간 건조하여 분말로 제조하였다. 이후, 에탄올로 상기 분말을 세척하여 불순물을 제거하고 남은 에탄올은 감압건조하여 제거하였다. 최종적으로 순도가 높은 41g의 부식물질 분말을 제조하였다. 제조된 부식물질 분말의 수율은 초기 토탄 내 유기물의 양과 비교하여 수율을 산출하였다.(수율 40%)
그 결과, 본 발명의 실시예 1 및 2에 따른 부식물질의 통합수율이 각각 47% 와 49 % (토탄내 유기물 함량대비)로, 비교예 1에 따른 부식물질의 통합수율 40 %보다 훨씬 높은 것을 확인할 수 있다. 이는 종래 질산 및 알칼리 용액을 여러번 과량 사용하는 방법에 비하여 친환경적인 공정을 수행하였음에도 불구하고 우수한 풀빅산이 포함된 부식물질의 추출 효율을 가짐을 알 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Claims (8)
- (a)알칼리 용액 하에서 탄으로부터 부식물질을 추출하는 단계;
(b)상기 부식물질을 분자량 5000 dalton 이하의 화합물을 걸러주는 분리막으로 필터링 하여 풀빅산 및 무기이온 용액을 투과시키고 부식산 용액을 농축하는 단계;
(c)상기 풀빅산 및 무기이온 용액을 나노여과막으로 필터링하여 무기이온을 투과하고 풀빅산 용액을 농축하는 단계;
(d)상기 나노여과막을 투과한 용액은 역삼투여과를 통하여 K+ 이온 및 무기이온으로 농축되며 재사용 가능한 비이온수를 생산하는 단계;
를 포함하는 친환경 부식물질의 추출방법. - 제 1항에 있어서,
상기(a) 단계의 상기 알칼리 용액은 수산화칼륨으로부터 제조되는 것인 친환경 부식물질의 추출방법. - 제 1항에 있어서,
상기 (a) 단계의 상기 탄은 무역탄, 갈탄, 아탄, 역청탄, 열연탄, 이탄, 토탄 및 아역청탄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 친환경 부식물질의 추출방법. - 제 1항에 있어서,
상기 (a) 단계 후, 추출한 부식물질을 원심분리하고 0.05 내지 1 ㎛ 기공 크기의 필터로 필터링하는 과정을 더 포함하는 친환경 부식물질의 추출방법. - 제 1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, 5000 dalton 이하의 화합물을 걸러주는 분리막은 한외여과막 또는 포어 멤브레인인 친환경 부식물질의 추출방법. - 제 5항에 있어서,
상기 한외여과막 및 포어 멤브레인은 분획분자량이 5000 내지 10000 dalton인 친환경 부식물질의 추출방법. - 제 1항에 있어서,
상기 (c)단계의 나노여과막은 분획분자량이 300 내지 1000 dalton인 친환경 부식물질의 추출방법. - 제 1항에 있어서,
상기 (d) 단계 이후, 부식산 및 풀빅산을 분말로 수득하는 과정을 더 포함하는 친환경 부식물질의 추출방법.
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| KR101608410B1 (ko) | 2013-06-27 | 2016-04-11 | 김영민 | 부식산의 분리방법 |
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Patent Citations (1)
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| CN115715891A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-02-28 | 湖南绿蔓生物科技股份有限公司 | 从罗汉果中分离多种有效成分的连续化方法 |
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