KR100962280B1 - A high temperature and high pressure experimental loop for strong-acid - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온 고압의 환경하에서 강한 내부식성을 갖는 헥살로이(Hexalloy : SiC)를 재질로 하여 고온 고압의 강산을 수용하는 가열기, 냉각기 및 연결배관 등을 구성함으로써 고온 고압에서도 강산에 대한 반응 실험을 안정적으로 할 수 있는 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비에 관한 것이다. The present invention relates to a high temperature and high pressure strong acid experimental system equipment, more specifically, a heater, a cooler for accommodating a strong acid of high temperature and high pressure made of Hexalloy (Hexalloy: SiC) having a strong corrosion resistance under high temperature and high pressure environment The present invention relates to a high temperature and high pressure strong acid experimental system that can stably perform reaction experiments on strong acids even at high temperature and high pressure.
일반적으로 강산은 물과 결합된 수용액 상태에서 해리도가 1에 가까워 수소 이온을 다량으로 발생시키는 산으로서 그 대표적인 물질로는 염산, 질산 및 황산 등을 들 수 있다.Generally, strong acid is an acid that generates a large amount of hydrogen ions due to dissociation of 1 in an aqueous solution combined with water, and examples thereof include hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid.
이러한 강산은 부식성이 매우 강하여 통상 물과 결합하여 강산 용액으로 액화되어 사용되고 있으며, 금속의 박막이나 황산동 생산 또는 원자력 수소 생산 등의 다양한 분야에 널리 사용되고 있다.Such strong acids are very corrosive and are usually liquefied into a strong acid solution in combination with water, and are widely used in various fields such as metal thin film, copper sulfate production, or nuclear hydrogen production.
한편, 상술한 바와 같은 황산동 생산이나 원자력 수소 생산 등의 공정에서는 고온, 고압 상태에서의 강산이 사용되어 지는데, 강산은 고온 및 고압상태에서 그 부식성이 현저하게 증가한다.On the other hand, in the processes such as copper sulfate production or nuclear hydrogen production as described above, a strong acid at a high temperature and high pressure is used, the strong acid is significantly increased in its corrosiveness at a high temperature and high pressure.
이에 따라, 강산을 이용한 원자력 수소의 생산 공정 등에 적용하는 경우는 물론, 이를 위한 실험용 계통을 구성함에 있어서도 상술한 바와 같이 고온, 고압에서의 강산의 높은 부식성을 견딜 수 있는 계통을 구성하는 것이 요구된다.Accordingly, in the case of applying to the production process of nuclear hydrogen using a strong acid and the like, as well as configuring an experimental system therefor, it is required to construct a system capable of withstanding the high corrosiveness of the strong acid at high temperature and high pressure as described above. .
종래의 강산 실험 시스템에서는 강산 용액에 대한 내부식성이 좋은 하스텔로이(Hastelloy) 또는 유리나 테프론(Teflon) 석영 등의 재질로 구성된 실험 계통설비가 주로 사용되어 왔으나, 이와 같은 종래의 강산 실험계통은 통상 3기압, 250℃ 정도의 온도 및 압력 조건이 그 수용 한계이며, 이보다 가혹한 온도 및 압력조건에서는 계통 설비가 손상되어 사용할 수 없는 문제점이 있다.In the conventional strong acid test system, experimental system facilities made of materials such as Hastelloy or glass or Teflon quartz, which have good corrosion resistance to strong acid solutions, have been mainly used. Atmospheric pressure, temperature and pressure conditions of about 250 ℃ is the acceptance limit, there is a problem that can not be used due to damage to the system equipment in harsher temperature and pressure conditions.
특히, 최근 원자력 수소의 생산과 관련하여 요구되는 황산 루프는 통상 10기압 정도의 압력조건에서 600℃이상의 고온이 요구되는 바, 이러한 가혹한 온도 및 압력 조건하에서도 안정적으로 적용할 수 있는 실험계통 설비의 구성이 절실하게 요구된다.Particularly, sulfuric acid loops, which are required for the production of nuclear hydrogen in recent years, require a high temperature of 600 ° C. or higher at a pressure of about 10 atm, and thus the experimental system can be stably applied even under such severe temperature and pressure conditions. Configuration is desperately needed.
이에 따라, 본 발명은 고온 고압에서도 강산 실험을 안정적으로 할 수 있는강산 실험계통을 제공하기 위한 것으로서, 강산이 가열기로 공급되어 가열되고 반응로를 거쳐서 냉각기에 이르기까지 실험용 계통설비를 내부식성이 강한 헥살로이(Hexalloy : SiC)로 구성시키며, 분리기 후단에 계통의 압력을 조절해주는 압력조절기를 구성하여 고온 고압의 한계에서도 안정적으로 강산 반응 실험을 할 수 있도록 한다.Accordingly, the present invention is to provide a strong acid experiment system capable of stably testing the strong acid even at high temperature and high pressure, the strong acid is supplied to the heater and heated to the cooler through the reactor through the reactor to the corrosion resistance It is composed of Hexalloy (SiC) and a pressure regulator that controls the pressure of the system at the rear of the separator so that strong acid reaction experiment can be stably performed even at the limit of high temperature and high pressure.
또한, 고온 고압의 강산을 효과적으로 냉각시킨 후 분리기를 통해 유해가스와 폐황산을 분리시켜 제거 또는 추출되도록 함으로써, 강산 실험으로 인해 발생되는 유해가스의 배출을 제한하여 환경 오염에 영향을 끼치지 않도록 한다.In addition, by cooling the strong acid of high temperature and high pressure effectively to remove or extract the harmful gas and waste sulfuric acid through the separator, by limiting the emission of harmful gas generated by the strong acid experiment so as not to affect the environmental pollution. .
본 발명은 상기한 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은 고온 고압의 환경하에서 강한 내부식성을 갖는 헥살로이(Hexalloy : SiC)를 재질로 하여 고온 고압의 강산을 수용하는 가열기, 냉각기 및 연결배관 등을 구성함으로써 고온 고압에서도 강산에 대한 반응 실험을 안정적으로 수행할 수 있는 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비를 제공하는 데에 있다.The present invention is to solve the above problems according to the prior art. That is, an object of the present invention is to make a heater, a cooler and a connecting pipe for accommodating strong acid at high temperature and high pressure by using Hexalloy (Hexalloy: SiC) having strong corrosion resistance under the environment of high temperature and high pressure. The present invention is to provide a high temperature and high pressure strong acid experimental system that can stably perform reaction experiments.
상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 강산 용액을 저장하는 저장탱크, 상기 저장탱크에 저장된 강산 용액을 가열기로 공급하는 펌프, 상기 펌프로부터 공급되는 강산 용액을 임계온도 이상으로 가열하여 과열(Superheating)상태의 혼합가스를 형성하는 가열기, 상기 가열기로부터 배출되는 혼합가스를 이용하여 반응실험을 수행하는 반응로, 상기 반응로로부터 배출되는 혼합가스를 임계온도 이하로 냉각시키는 고온냉각기, 상기 고온냉각기로부터 배출된 강산 용액 및 혼합가스를 분리해주는 분리기, 상기 분리기에서 분리된 강산 용액을 상온으로 냉각시키는 저온냉각기, 상기 저온냉각기로부터 냉각된 강산 용액을 저장하는 수집조 및 상기 분리기로부터 분리된 혼합가스의 유해성분을 제거하는 세정기를 포함하여 구성된다. The present invention as a technical concept for achieving the above object, the storage tank for storing a strong acid solution, a pump for supplying a strong acid solution stored in the storage tank to the heater, by heating the strong acid solution supplied from the pump above a critical temperature A heater for forming a mixed gas in a superheating state, a reactor for conducting a reaction experiment using the mixed gas discharged from the heater, a high temperature cooler for cooling the mixed gas discharged from the reactor below a critical temperature, and A separator for separating the strong acid solution and the mixed gas discharged from the high temperature cooler, a low temperature cooler for cooling the strong acid solution separated from the separator to room temperature, a collection tank for storing the strong acid solution cooled from the low temperature cooler, and a mixture separated from the separator And a scrubber to remove harmful components of the gas.
본 발명에 따른 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비는 고온 고압의 환경하에서 내열성/내부식성을 갖는 헥살로이(Hexalloy : SiC)를 재질로 구성됨으로써 고온 고압의 한계에서도 손상되지 않고 안정적으로 강산 반응 실험을 할 수 있는 효과가 있다.The high temperature and high pressure strong acid experimental system according to the present invention is composed of a hexalloy (Hexalloy: SiC) having heat resistance and corrosion resistance in a high temperature and high pressure environment, so that the strong acid reaction can be stably tested without being damaged even at the limits of high temperature and high pressure. It can work.
또한, 고온 고압의 강산을 효과적으로 냉각시킨 후 분리기를 통해 유해가스와 폐황산을 분리시켜 제거 또는 추출되도록 함으로써, 강산 실험으로부터 발생하는 유해가스의 배출을 제한하여 환경 오염에 영향을 끼치지 않는 효과도 있다.In addition, by cooling the strong acid at high temperature and high pressure effectively and separating the harmful gas and the waste sulfuric acid through a separator to remove or extract, it also limits the emission of harmful gas generated from the strong acid experiment to not affect the environmental pollution. have.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a high temperature, high pressure strong acid experimental system according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비의 가열기를 보여주는 도면이다.2 is a view showing a heater of a high temperature, high pressure strong acid experimental system according to a first embodiment of the present invention.
이하의 실시예에서는 고온 고압의 환경하에서 황산을 사용하는 실험 계통에 대해 설명하기로 한다.In the following examples, an experimental system using sulfuric acid under an environment of high temperature and high pressure will be described.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비는 저장탱크(100), 펌프(110), 황산 용액을 가열하여 과열 상태의 혼합가스를 형성하는 가열기(120), 가열기(120)로부터 배출되는 과열 상태의 황산 혼합가스를 이용하여 반응실험을 수행하는 반응로(130), 반응로(130)로부터 배출되는 과열상태의 혼합가스를 임계온도 이하로 냉각시키는 고온 냉각기(140), 고온 냉각기(140)로부터 배출되는 황산 용액 및 가스를 분리하는 분리기(150), 분리된 황산 용액을 상온으로 냉각시키는 저온 냉각기(160), 냉각된 황산 용액을 저장하는 수집조(170) 및 분리기(150)로부터 분리된 가스를 세정하는 세정기(180)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the high temperature and high pressure strong acid experimental system according to the first embodiment of the present invention heats the
저장탱크(100)는 황산 용액을 저장하고, 저장탱크(100)에 저장되어 있는 황산용액은 펌프(110)를 통해 가열기(120)로 공급되며, 상기 펌프(110)는 공급 유량에 따라 다수개로 구비될 수 있다.The
가열기(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 황산 용액이 통과하는 이송관(121), 이송관(121)의 외부에 형성된 절연관(122), 절연관(122)을 감싸는 형태로 절연관(122)의 둘레에 감겨져 형성되는 와이어 가열기(123), 상기 와이어 가열기(123) 외부에 형성되는 외부관(124)으로 구성되며, 상기 외부관(124) 내부에는 단열부재(125)가 충진되어 구성된다.As shown in FIG. 2, the
이송관(121)은 하나 또는 다수개의 관으로 형성되어 고온 고압의 조건에서도 강산에 대해 우수한 내부식성을 갖는 헥살로이(Hexalloy : SiC)로 구성된다.The
절연관(122)은 이송관(121)의 외부를 둘러싸도록 형성되며, 석영관으로 구성되어 상기 이송관(121)과 와이어 가열기(123)와의 전기적인 절연을 유지해준다.The insulated
와이어 가열기(123)는 코일 형상으로 절연관(122)의 둘레를 감싸는 형태로 형성되어, 이송관(121) 내부를 통과하는 황산 용액을 가열하는 기능을 수행하며, 본 실시예에서는 칸탈 코일(Kanthal coil)이 사용되었다. The
외부관(124)은 상기 이송관(121), 절연관(122), 와이어 가열기(123)를 모두 수용하도록 관형으로 형성되며, 금속 재질로 구성된다.The
단열부재(125)는 상기 외부관(124) 내에 충진되어, 상기 와이어 가열기(123)로부터 발생되는 열이 외부로 방출되지 않도록 단열시켜주며, 본 실시예에서는 카울(Kaowool) 단열재를 적용하였다.The
상술한 바와 같은 구성을 통해, 저장 탱크(100)로부터 이송관(121)을 통해 흐르는 황산 용액은 와이어 가열기(123)로부터 전달되는 열에 의해 가열되어 지며, 일반적으로 대기압 조건하에서는 330℃ 부근에서부터 기화가 시작된다.Through the above-described configuration, the sulfuric acid solution flowing from the
그러나, 전술한 바와 같이, 본 실시예를 구성하는 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비는 고압의 환경에서 강산을 고온으로 효과적으로 가열할 수 있는 계통 설비를 제공하고자 하는 목적으로 구성된 것으로서, 10기압 내외의 고압 환경에서 고온으로 유동되는 강산에 의한 부식을 견딜 수 있는 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비를 구성하는 것을 목적으로 한다.However, as described above, the high temperature and high pressure strong acid experimental system equipment constituting the present embodiment is configured to provide a system equipment capable of effectively heating the strong acid to a high temperature in a high pressure environment, and it is about 10 atm. It is an object to construct a high temperature and high pressure strong acid experimental system equipment that can withstand the corrosion caused by the strong acid flowing at high temperature in a high pressure environment.
통상적으로, 황산 용액은 용액에서 가스로 기화되면서 그 부식력이 현저하게 증가하는 바, 이에 따라 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비는 고온, 고압상태에서의 강산의 높은 부식성을 견딜 수 있는 물질로 구성됨이 요구되어 지는데, 상기 조건을 충족하는 물질이 바로 헥살로이(Hexalloy : SiC)이다.In general, sulfuric acid solution vaporizes from the solution to the gas, the corrosion force is significantly increased, accordingly, the high temperature and high pressure strong acid experimental system equipment is composed of a material capable of withstanding the high corrosiveness of the strong acid at high temperature, high pressure state This is required, and the material meeting the above conditions is Hexalloy (SiC).
헥살로이(Hexalloy : SiC)는 고온 고압의 환경에서도 강산에 대한 우수한 내열성/내부식성을 가지고 있어, 본원 발명에 따른 강산 실험용 루프에 있어서, 고온, 고압의 황산 혼합 가스의 이송관으로 적용하기에 적합하다.Hexalloy (Hexalloy: SiC) has excellent heat resistance / corrosion resistance to strong acids even in a high temperature and high pressure environment, and is suitable for application to a high temperature and high pressure sulfuric acid mixed gas in a strong acid test loop according to the present invention. .
다시 말해서, 상술한 특성을 갖는 헥살로이를 이송관의 구성 재료로 사용함 으로써, 본원 발명에 따른 고온ㆍ고압용 강산 실험계통의 가열기에서는 고압의 황산 용액을 임계온도 이상으로 가열하여 과열(Superheating)상태의 혼합가스를 형성할 수 있다. In other words, by using the hexloy having the characteristics described above as a constituent material of the transfer pipe, in the heater of the high temperature and high pressure strong acid experimental system according to the present invention, a high-pressure sulfuric acid solution is heated to a critical temperature or more, thereby overheating. It is possible to form a mixed gas of.
가열기(120)를 거치면서 임계 온도 이상으로 가열된 황산 용액은 삼산화황과 수증기로 구성된 혼합가스 형태로 존재하게 되며, 이렇게 형성된 황산용액의 혼합가스가 반응로(30)로 공급된다.The sulfuric acid solution heated over the critical temperature while passing through the
이때 가열기(120)와 반응로(130)를 연결하는 제1 연결배관(120a)은 고온의 황산 혼합가스에 의해 부식되지 않아야 하므로 헥살로이를 재질로 하여 구성되는 것이 바람직하다.At this time, since the
이와 같은 제1 연결배관(120a) 후단에는 반응로(130)가 연결되어 있는데, 상기 반응로(130)에는 강산을 이용하여 실험할 수 있는 다양한 실험장치가 위치될 수 있으며, 그 한 예로는 원자력 수소를 생산하기 위한 열교환기(PHE : Process Heat Exchanger)등을 들 수 있다(원자력 수소를 생산하기 위한 열교환기(PHE : Process Heat Exchanger)는 고온 가스로의 열을 받아 삼산화황을 분해하여 이산화황과 산소를 생산하는 고온, 고압, 내식성 공정 열교환기로서 한국공개특허공보 제 2008-0052931호에 상세하게 설명되어 있다.).The
이와 같은 열교환기가 도입된 반응로(130)에서 배출되는 혼합가스는 900℃ 이상의 고온의 가스 상태이며, 상기 반응로(130)에 다른 실험 장치가 구비될 경우에도, 상기 반응로(130)에서 배출되는 물질은 과열상태의 혼합가스 상태일 경우가 많다.The mixed gas discharged from the
이에 따라, 상기 고온 고압의 혼합가스를 안정적으로 처리하기 위하여 고온 및 저온 냉각기(140, 160)와 그 사이에 형성되는 분리기(150)가 구비되어 진다.Accordingly, in order to stably process the mixed gas of the high temperature and high pressure, the high temperature and
분리기(150)에는 오리피스를 활용한 자동 압력조절기(300)를 연결하여 구비함으로써, 실험계통에 가해지는 압력을 적절하게 조정한다.
반응로(130)에서 배출되는 과열상태의 혼합가스는 제2 연결배관(130a)을 통해 고온 냉각기(140)로 유입되며, 상기 제2 연결배관(130a)은 고온의 황산 혼합가스에 의해 부식되지 않도록 상기 제1 연결배관(120a)과 동일한 재질인 헥살로이로 구성되는 것이 바람직하다. The mixed gas of the superheated state discharged from the
고온 냉각기(140)는 과열상태의 혼합가스를 황산 용액의 임계 온도인 330℃ 이하의 저온으로 냉각시켜 혼합가스를 황산용액으로 액화시키는데, 여기서, 상기 황산 용액을 안정적인 상태로 유지하기 위해서는 혼합가스를 적어도 250℃ 이하로 냉각시키는 것이 바람직하다. The
다시 말해서, 이산화황, 삼산화황, 산소 및 수증기 등으로 이루어진 고온의 혼합가스를 고온 냉각기(140)의 냉각 과정을 통해 황산 용액의 임계 온도보다 훨씬 낮은 250℃ 이하로 냉각시켜 상기 혼합가스 내에 존재하는 삼산화황과 수증기가 서로 반응하도록 하여 안정적인 황산 용액으로 액화되도록 해준다.In other words, the high temperature mixed gas consisting of sulfur dioxide, sulfur trioxide, oxygen, water vapor, and the like is cooled to 250 ° C. or lower, which is much lower than the critical temperature of the sulfuric acid solution through the cooling process of the
결과적으로, 상기 혼합가스는 고온 냉각기(140)를 통해 상기 삼산화황과 수증기가 결합된 액체상태의 황산 용액과, 이산화황 및 산소 등의 혼합기체로 배출되어 진다.As a result, the mixed gas is discharged through the
분리기(150)는 고온 냉각기(140)로부터 배출되는 액체상태의 황산 용액과 이 산화황 및 산소 등의 혼합기체를 분리시켜 준다.The
이러한 분리기(150)를 통해 분리된 황산 용액은 저온 냉각기(160)를 통해 저온 상태에서 상온으로 냉각되어 안정적인 상태로 수집되고, 이산화황 및 산소는 세정기(180)를 통해 세정되어 진다.The sulfuric acid solution separated by the
상기 세정기(180)는 원형의 수직탑 형상으로, 상기 분리기(150)로부터 들어오는 이산화황 및 산소 등의 혼합기체를 충전탑의 하부로 공급받아, 순환펌프를 통해 상기 혼합기체를 순환시키고, 동시에 충전탑의 상부로부터 분사되는 약품을 상기 혼합기체에 흡수시킴으로써 이산화황을 포함한 유해성분을 제거시키고, 유해가스가 제거된 기체 배출물을 송풍기(190)를 통해 대기중으로 방출시킨다. The
여기서, 상기 약품으로는 가성소다(NaOH) 용액 등이 사용될 수 있다. Here, the caustic soda (NaOH) solution may be used as the drug.
즉, 상기 상온 상태의 안정적인 황산 용액은 수집조(170)로 보내져 저장되어 지고, 이산화황 및 산소 등의 혼합기체는 세정기(180)를 통해 흡수, 정화처리되어 대기 중으로 방출되어 진다.That is, the stable sulfuric acid solution at room temperature is sent to the
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비를 보여주는 도면이다.3 is a view showing a high temperature, high pressure strong acid experimental system according to a second embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비는 전술한 제1 실시예에 따른 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비와 기본적으로 동일한 구성을 가지며, 다만, 본 발명의 제2 실시예에서는 가열기(200)가 제1 및 제2의 두 개의 가열기(210, 220)로 구성된다는 점에서 차이가 있다.As shown in FIG. 3, the high temperature and high pressure strong acid experimental system according to the second embodiment of the present invention basically has the same configuration as the high temperature and high pressure strong acid experimental system according to the first embodiment. However, in the second embodiment of the present invention, there is a difference in that the
본 실시예에서와 같이, 상기 가열기(200)를 제1 가열기(210) 및 제2 가열 기(220)의 두 개의 가열기로 구성하는 이유는, 황산을 500℃ 이상의 고온으로 가열하기 위해서는, 상당히 긴 가열 구간이 요구되어 지고, 이에 따라 가열기(200) 내부의 이송관이 고온으로 인해 팽창될 시 입구측과 출구측의 큰 온도차로 인해 위치에 따른 이송관의 열팽창 정도가 크게 달라지게 되어, 이로 인해 발생하는 열응력(Thermal stress)으로 인해 이송관이 구조적으로 손상될 수 있는 가능성이 매우 높아지기 때문이다.As in this embodiment, the reason why the
따라서, 본 실시예에서와 같이 상기 가열기(200)를 적절한 길이로 형성된 제1 및 제2의 두 개의 가열기(210, 220)로 분리하여 구성함으로써 각각의 가열기(210, 220)의 입구측과 출구측의 온도 차이를 일정 범위 이하로 유지하면 장치의 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.Therefore, as in the present embodiment, the
상기 가열기(200)를 제1 및 제2 가열기(210, 220)로 분리하여 구성하는 또 다른 이유로는, 헥살로이는 고온 고압에서도 강산에 대한 우수한 내부식성을 가지고 있고, 또한 과열상태의 강산 가스에서도 충분히 견딜 수 있다는 장점을 갖고 있으나, 그 비용이 비싸다는 단점이 있다.Another reason for separating the
따라서, 본 실시예에서와 같이 가열기(200)를 제1 및 제2 가열기(210, 220)로 분리하여 구성하면, 경우에 따라 저온단측의 온도가 충분히 낮은 경우 제1 가열기의 입력단측에 위치되어 유체를 모아주는 플레넘 및/또는 이송관을 테프론 혹은 유리로 라이닝된 금속 구조물이나 석영관 또는 통상의 하스텔로이 등의 재질로 구성함으로써, 내산성 고온가열기의 전체 제작 비용을 절감할 수 있다.Therefore, when the
상술한 본 발명의 제2 실시예에서는 가열기(200)를 제1 및 제2의 두 개의 가 열기(210, 220)로 분리하여 구성하고 있으나, 상기 가열기(200)는 루프의 가열 조건에 따라서 세 개로 분리되어 구성될 수도 있음은 물론이며, 그 경우 각 가열기를 구성하는 각각의 이송관의 재질 또한 가열 조건에 따라 적절히 선택하여 구성할 수 있다.In the above-described second embodiment of the present invention, the
이와 같이, 본 발명에 따른 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비는 고온 고압에서도 강산에 대한 충분한 내열성 및 내부식성을 갖는 실험 계통을 제공함으로써 강산 반응 실험을 보다 효과적이고 안정적으로 수행할 수 있다.As described above, the strong acid test system for high temperature and high pressure according to the present invention can perform a strong acid reaction experiment more effectively and stably by providing a test system having sufficient heat resistance and corrosion resistance to strong acid even at high temperature and high pressure.
또한, 고온 고압의 강산을 효과적으로 냉각시킨 후 분리기를 통해 유해가스와 폐황산을 분리시켜 제거 또는 추출되도록 함으로써, 강산 실험으로부터 발생하는 유해가스의 배출을 제한하여 환경 오염에 대한 우려를 줄일 수 있다.In addition, by cooling the strong acid of high temperature and high pressure effectively to remove or extract the harmful gas and waste sulfuric acid through a separator, it is possible to limit the emission of harmful gas generated from the strong acid experiment to reduce the concern about environmental pollution.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 염산 및 질산 등의 여타 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비에도 적용될 수 있음은 물론이며, 실질적으로 동일한 기술사상 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and may be applied to other high-temperature and high-pressure strong acid experimental system equipment such as hydrochloric acid and nitric acid without departing from the technical spirit of the present invention. Of course, it will be apparent to those skilled in the art that various substitutions, modifications, and alterations are possible within substantially the same technical spirit.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비를 보여주는 도면.1 is a view showing a high temperature and high pressure strong acid experimental system according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비의 가열기를 보여주는 도면.2 is a view showing a heater of a high temperature and high pressure strong acid experimental system according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고온ㆍ고압용 강산 실험계통 설비를 보여주는 도면.3 is a view showing a high temperature and high pressure strong acid experimental system according to a second embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 저장탱크 110 : 펌프100: storage tank 110: pump
120, 200 : 가열기 120a : 제1 연결배관120, 200:
121 : 이송관 122 : 절연관121: transfer pipe 122: insulated pipe
123 : 와이어 가열기 124 : 외부관123: wire heater 124: outer tube
125 : 단열 부재 130 : 반응로 125: heat insulation member 130: reactor
130a : 제2 연결배관 140 : 고온 냉각기 130a: second connection pipe 140: high temperature cooler
150 : 분리기 160 : 저온 냉각기 150: separator 160: low temperature cooler
170 : 수집조 180 : 세정기 170: collection tank 180: washer
190 : 송풍기 210 : 제1 가열기190: blower 210: first heater
220 : 제2 가열기 300 : 압력조절기220: second heater 300: pressure regulator
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