KR20120064301A - 용융염 산화반응기 및 이를 이용한 폐기물 분해방법 - Google Patents
용융염 산화반응기 및 이를 이용한 폐기물 분해방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120064301A KR20120064301A KR1020100125476A KR20100125476A KR20120064301A KR 20120064301 A KR20120064301 A KR 20120064301A KR 1020100125476 A KR1020100125476 A KR 1020100125476A KR 20100125476 A KR20100125476 A KR 20100125476A KR 20120064301 A KR20120064301 A KR 20120064301A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- waste
- molten salt
- air
- oxidation reactor
- pipe
- Prior art date
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 114
- 238000009273 molten salt oxidation Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 51
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 24
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000238413 Octopus Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/44—Fluidisation grids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
본 발명은 용융염 산화반응기 및 이를 이용한 폐기물 분해방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 폐기물과 공기가 공급되고 원통형인 폐기물?공기 이송관; 상기 폐기물?공기 이송관의 외주면을 길이방향으로 감싸되 내부로 냉각 공기가 투입되고 배출되는 냉각공기 투입/배출구; 상기 폐기물?공기 이송관 하부에 구비되되 상기 폐기물 분해시 발생하는 가스를 무해한 염의 형태로 변화시키는 용융염이 저장되는 용융염 저장부; 상기 용융염 저장부 상부에 위치하고 냉각공기 투입/배출구 하부에 구비되되 상기 폐기물?공기 이송관과 상기 냉각공기 투입/배출구를 외부환경에 의한 온도변화를 방지하고 용융염이 공기와 함께 비말동반되어 외부로 배출되는 것을 방지하는 프리보드; 및 상기 폐기물?공기 이송관 하단에 구비되되 상기 폐기물?공기 이송관으로부터 이송되는 폐기물과 공기를 상기 용융염 저장부에 분산시키는 분산관을 포함하고, 상기 분산관은 상기 폐기물?공기 이송관을 중심으로 방사형으로 다수개 구비되는 것을 특징으로 하는 용융염 산화반응기 및 이를 이용하여 폐기물과 공기를 균일하게 분산시켜 폐기물을 분해하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 용융염 산화반응기 및 이를 이용한 폐기물 분해방법에 관한 것이다.
고온의 알칼리 용융염내에서 유기성 폐기물을 열분해 또는 산화분해하면 유기물의 분해과정에서 발생하는 산성가스 근원 원소들이 고온에서 이온성 액체인 알칼리 용융 금속내의 알칼리 금속이온과 반응하여 무해한 염의 형태로 전환된다. 이러한 이유에서 용융염 산화나 용융염 열분해 방식에 의한 폐기물 처리방법이 기존의 상용 소각기술을 대체할 수 있는 우수한 폐기물 고온분해 처리방법으로 개발되고 있다. 예로서, 알칼리 용융염으로 탄산나트륨을 사용하면 약 850 ℃ 이상의 고온에서 탄산나트륨은 액상으로 Na+ 이온과 CO3 - 이온으로 구성되는 이온성 액체가 되며, Na+ 이온은 각종 유기물의 분해시 발생되는 산성가스 발생원소인 염소, 불소 및 브롬 등의 할로겐 원소는 물로 이종 원소인 황 등과 반응하여 무해한 NaCl, NaF, Na2SO4 등의 무기염 성분으로 변환시킴으로써 HCl, Cl2, HF, F2 HBr, SO2 등과 같은 유해한 부식성 가스의 배출을 막고 독성 유기물질인 염화, 불화, 브롬화 다이옥신류의 생성을 근원적으로 방지하게 된다.
한편, 폐기물을 용융염내에서 처리하는 방법이 개발됨에 따라 용융염내 폐기물을 안전하게 공급하여 처리하는 방법도 같이 개발되어 왔다. 최근에는 수분을 함유하는 추진제나 폭발성 폐기물을 안전하게 용융염내에서 분해 반응시키기 위하여 특수한 폴리머인 PEG (poly-ethylene-glycol)을 이용하는 방법이 개발되었다(미국등록특허 제7491370호). 또한, 이전에는 고체폐기물을 용융염내 투입하기 위한 방법이 개발되어 특허출원 또는 발표된바 있다(미국등록특허 제6489532호 및 CONF 930909-3, 1993). 이러한 종래의 폐기물 공급방법에서 폐기물은 폐기물과 같이 공급되는 공기, 산소 또는 질소 등과 함께 하나의 공급관을 통해 공급되어 용융염층의 하부에서 큰 기포의 형태로 폐기물과 같이 상승한다. 이러한 방법은 용융염 산화반응기의 규모가 클 경우, 즉, 폐기물의 처리용량이 커서, 용융염 산화반응기의 내경이 50 cm 이상으로 커질 경우에는 입상 또는 분말상 폐기물이 반응기의 원주방향(radial direction)으로 적절히 분산되지 못하고 바로 투입관에 가까운 쪽에 집중되어 반응효율이 떨어질 뿐만 아니라, 산화용 기체는 큰 기포의 형태로 중심에서 가까운 쪽에서 위로 상승하게 되므로 투입관에서 먼쪽, 즉, 용융염 산화반응기 외벽에 가까운 바깥쪽의 넓은 부분이 적절히 활용되지 못하는 문제가 있다.
이에, 본 발명자들은 용융염 산화반응기에서의 폐기물 분해반응을 효율적으로 발생시킬 수 있고 대용량의 폐기물을 처리할 수 있는 용융염 산화반응기를 연구하던 중 입상 및 분말상 폐기물을 용융염 산화방법으로 분해시 반응기 전체에 폐기물을 균일하게 분산시키고 대용량의 폐기물을 처리할 수 있는 용융염 산화반응기 및 이를 이용한 폐기물 분해방법을 개발하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 원통형 반응기 하부로부터 폐기물과 공기를 골고루 분산시켜 용융염과의 반응효율을 증가시킬 수 있는 용융염 산화반응기를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 용융염 산화반응기를 이용하여 폐기물과 공기를 균일하게 분산시켜 폐기물을 분해하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 용융염 산화반응기는 폐기물과 공기가 공급되고 원통형인 폐기물?공기 이송관; 상기 폐기물?공기 이송관의 외주면을 길이방향으로 감싸되 내부로 냉각 공기가 투입되고 배출되는 냉각공기 투입/배출구; 상기 폐기물?공기 이송관 하부에 구비되되 상기 폐기물 분해시 발생하는 가스를 무해한 염의 형태로 변화시키는 용융염이 저장되는 용융염 저장부; 상기 용융염 저장부 상부에 위치하고 냉각공기 투입/배출구 하부에 구비되되 상기 폐기물?공기 이송관과 상기 냉각공기 투입/배출구를 외부환경에 의한 온도변화를 방지하고 용융염이 공기와 함께 비말동반되어 외부로 배출되는 것을 방지하는 프리보드; 및 상기 폐기물?공기 이송관 하단에 구비되되 상기 폐기물?공기 이송관으로부터 이송되는 폐기물과 공기를 상기 용융염 저장부에 분산시키는 분산관을 포함하고, 상기 분산관은 상기 폐기물?공기 이송관을 중심으로 방사형으로 다수개 구비되는 것을 특징으로 하는 용융염 산화반응기를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 용융염 산화반응기를 이용하여 폐기물과 공기를 균일하게 분산시켜 폐기물을 분해하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 용융염 산화반응기 및 이를 이용한 폐기물 분해방법은 입상 및 분말상 폐기물을 용융염 산화방법으로 분해시 반응기 전체에 폐기물을 균일하게 분산시켜 폐기물 입자의 용융염 내에서의 상승속도를 느리게 함과 동시에 용융염내 기포 표면적의 증대효과에 의해 공기, 용융염 및 폐기물의 삼상혼합 접촉효과를 증대시킴으로써 폐기물 분해반응의 반응효율을 효과적으로 증대시키며, 반응기의 규모가 큰 대용량의 용융염 반응기에 사용할 경우 폐기물과 공기를 반경반향으로 적절히 분산시켜 반응효율 증대효과가 현저하므로, 폐기물 분해에 유용하게 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용융염 산화반응기의 구성을 설명하기 위한 모식도이고; 및
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용융염 산화반응기의 분산관내 홀 배치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용융염 산화반응기의 분산관내 홀 배치를 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용융염 산화반응기의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 용융염 산화반응기(100)는 폐기물?공기 이송관(110), 냉각공기 투입/배출구(120), 용융염 저장부(130), 프리보드(140) 및 분산관(150)을 포함한다. 이때, 상기 폐기물?공기 이송관(110)은 폐기물과 공기가 공급되고 원통형 형상으로 구비된다. 또한, 상기 냉각공기 투입/배출구(120)는 상기 폐기물?공기 이송관(110)의 외주면을 길이방향으로 감싸되 내부로 냉각 공기가 투입되고 배출된다. 상기 용융염 저장부(130)는 상기 폐기물?공기 이송관(110) 하부에 구비되되 상기 폐기물 분해시 발생하는 가스를 무해한 염의 형태로 변화시키는 용융염이 저장되고, 상기 프리보드(140)는 확관될 수 있으며, 상기 용융염 저장부(130) 상부에 위치하고 냉각공기 투입/배출구(120) 하부에 구비되되 상기 폐기물?공기 이송관(110)과 상기 냉각공기 투입/배출구(120)를 외부환경에 의한 온도변화를 방지하고 공기의 상승속도를 느리게 만들고 체류시간을 증대시켜 비말동반된 용융염 입자들이 다시 하강토록 하며 탄화수소의 산화시간을 증대시키는 기능이 있다. 또한, 상기 분산관(150)은 상기 폐기물?공기 이송관(110) 하단에 구비되되 상기 폐기물?공기 이송관(110)으로부터 이송되는 폐기물과 공기를 상기 용융염 저장부(130)에 분산시키며, 상기 분산관(150)은 상기 폐기물?공기 이송관(110)을 중심으로 방사형으로 다수개 구비될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 용융염 산화반응기는 상기 폐기물?공기 이송관(110) 상부에 폐기물이 투입되는 폐기물 투입구(160)를 더 포함할 수 있고, 상기 폐기물?공기 이송관(110)의 일측에 위치하고 공기가 공급되는 공기 공급구(170)를 더 포함할 수 있다.
상기 냉각공기 투입/배출구(120)는 환형 도관으로 형성될 수 있으며, 상기 분산관(150)의 폐기물 및 공기가 분출되는 홀(180)의 개수는 다수개 구비될 수 있으며, 폐기물의 처리속도에 따른 용융염 산화반응기의 크기에 따라 결정될 수 있다. 또한, 상기 용융염은 Na, K 또는 Li를 포함하는 알칼리 수산화염인 NaOH, KOH, LiOH, 또는 탄산염인 K2CO3, K2CO3, Li2CO3로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합 공융염이 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용융염 산화반응기의 분산관내 홀 배치를 설명하기 위한 개념도이다.
상기 분산관(150)은 상기 폐기물?공기 이송관(110) 하단에 구비되고, 상기 용융염 산화반응기(100)는 상기 폐기물?공기 이송관(110)을 중심으로 방사형(문어발형)으로 다수의 분산관(150)을 포함할 수 있고, 8 내지 12개인 것이 바람직하다. 또한, 상기 분산관(150)은 폐기물과 공기를 용융염으로 공급하기 위해 홀(180)을 포함하고, 상기 홀(180)은 원통형 반응기의 수평 단면을 동일한 면적이 되게 방사방향으로 나누어진 각각의 면적에 홀(180)을 배치하고, 상기 면적의 크기는 0.05 ? 0.2 ㎡ 범위인 것이 바람직하다. 즉, 상기 분산관(150)의 홀(180) 위치는 상기 폐기물?공기 이송관(110)과 인접한 부분에서부터 이격될수록 홀(180)간 거리는 좁아지게 된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 원통형 반응기의 수평 단면을 같은 면적이 되게 방사방향으로 5 등분하여 중심에서부터 A1, A2, A3, A4, A5로 도시하였으며, 중심에서 멀어질수록 원 면적에 대한 반지름의 길이가 짧아지기 때문에 홀간 거리가 좁아지는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 용융염 산화반응기를 이용하여 폐기물과 공기를 균일하게 분산시켜 폐기물을 분해처리하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 용융염 산화반응기는 폐기물과 공기를 용융염에 공급하는 홀이 다수개 포함되어 있는 분산관을 구비하며, 상기 홀은 원통형 반응기의 수평 단면을 동일한 면적이 되게 방사방향으로 n 등분하여 나눠진 면적 각각에 구비되고, 원통형 반응기의 중심에서 멀어질수록 홀의 개수가 증가하도록 설치하여 폐기물과 공기를 원통형 반응기내 모든 위치에서 균일하게 분산시킬 수 있다. 상기 분산관의 개수는 반응기의 크기, 홀의 개수, 투입되는 폐기물의 크기, 기체의 유량 및 압력 등에 따라 적절히 결정되어야 하지만 8 내지 12개인 것이 바람직하다.
이때, 상기 폐기물은 입상, 분말상 등을 사용할 수 있고, 상기 용융염 산화반응기의 용량은 1 ? 5 ㎥ 인 것이 바람직하다. 용융염 산화반응기에 구비된 분산관은 반응기 중심에서 이격될수록 홀간 거리가 좁아지고 이로 인해 1 ? 5 ㎥인 대용량의 반응기에도 폐기물과 공기를 적절히 분산시켜 반응효율을 증가시키며 용융염내 폐기물과 공기의 잔류시간을 증대하여 분해반응 효율을 극대화시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 용융염 산화반응기 및 이를 이용한 폐기물 분해방법은 입상 및 분말상 폐기물을 용융염 산화방법으로 분해시 반응기 전체에 폐기물을 균일하게 분산시켜 폐기물 입자의 용융염 내에서의 상승속도를 느리게 함과 동시에 용융염내 기포 표면적의 증대효과에 의해 공기, 용융염 및 폐기물의 삼상혼합 접촉효과를 증대시킴으로써 폐기물 분해반응의 반응효율을 효과적으로 증가시키며, 반응기의 규모가 큰 대용량의 용융염 반응기에 사용할 경우 폐기물과 공기를 반경반향으로 적절히 분산시켜 반응효율 증대효과가 현저하므로, 폐기물 분해에 유용하게 사용할 수 있다.
<실시예 1>
본 발명에 따른 용융염 산화반응기(100)의 폐기물?공기 이송관(110) 상부에 구비된 폐기물 투입구(160)를 통해 입상의 양이온교환수지를 10 ㎏/h의 공급속도로 총 50 ㎏을 투입한 후 상기 폐기물?공기 이송관(110)의 일측에 구비된 공기 공급구(170)을 통해 공기를 공급하였다. 상기 폐기물 투입구(160)로 투입된 양이온교환수지를 상기 폐기물?공기 이송관(110)을 통해 하단에 구비된 분산관(150)으로 이송하였다. 상기 분산관(150)은 도 1에 도시한 바와 같이 8개의 분산관(150)으로 구성되어 있으며, 각각의 분산관(170)에는 6개의 홀(180)을 구비하였다. 상기 분산관(150)에 구비된 홀(180)을 통해 폐기물과 공기가 용융염 저장부(130)에 구비되어 있는 약 1500 ㎏의 Na2CO3-K2CO3 용융염에 균일하게 분산되어 공급되었으며, 냉각공기 투입/배출구(120)로 냉각공기를 투입하였다. 이때의 반응기 온도는 약 850 ℃였고, Na2CO3-K2CO3 용융염, 폐기물과 공기가 반응하여 가스가 배출되었으며, 총탄화수소(THC, total hydrocarbon)는 10 ppm의 농도가 측정되었고, 일산화탄소(CO)는 100 ppm의 농도가 측정되었다.
<실시예 2>
분말상의 양이온교환수지를 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폐기물을 분해하였다. 상기 실시예 1과 동일하게 총탄화수소는 10 ppm의 농도가 측정되었고, 일산화탄소는 100 ppm의 농도가 측정되었다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100: 용융염 산화반응기
110: 폐기물?공기 이송관
120: 냉각공기 투입/배출구
130: 용융염 저장부
140: 프리보드
150: 분산관
160: 폐기물 투입구
170: 공기 공급구
180: 홀
110: 폐기물?공기 이송관
120: 냉각공기 투입/배출구
130: 용융염 저장부
140: 프리보드
150: 분산관
160: 폐기물 투입구
170: 공기 공급구
180: 홀
Claims (10)
- 폐기물과 공기가 공급되고 원통형인 폐기물?공기 이송관(110);
상기 폐기물?공기 이송관(110)의 외주면을 길이방향으로 감싸되 내부로 냉각 공기가 투입되고 배출되는 냉각공기 투입/배출구(120);
상기 폐기물?공기 이송관(110) 하부에 구비되되 상기 폐기물 분해시 발생하는 가스를 무해한 염의 형태로 변화시키는 용융염이 저장되는 용융염 저장부(130);
상기 용융염 저장부(130) 상부에 위치하고 냉각공기 투입/배출구(120) 하부에 구비되되 상기 폐기물?공기 이송관(110)과 상기 냉각공기 투입/배출구(120)를 외부환경에 의한 온도변화를 방지하고 용융염이 공기와 함께 비말동반되어 외부로 배출되는 것을 방지하는 프리보드(140); 및
상기 폐기물?공기 이송관(110) 하단에 구비되되 상기 폐기물?공기 이송관(110)으로부터 이송되는 폐기물과 공기를 상기 용융염 저장부(130)에 분산시키는 분산관(150)을 포함하고,
상기 분산관(150)은 상기 폐기물?공기 이송관(110)을 중심으로 방사형으로 8 내지 12개 구비되는 것을 특징으로 하는 용융염 산화반응기.
- 제1항에 있어서, 상기 폐기물?공기 이송관(110) 상부에 폐기물이 투입되는 폐기물 투입구(160)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용융염 산화반응기.
- 제1항에 있어서, 상기 폐기물?공기 이송관(110)의 일측에 위치하고 공기가 공급되는 공기 공급구(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용융염 산화반응기.
- 제1항에 있어서, 상기 냉각공기 투입/배출구(120)는 환형 도관으로 형성되는 것을 특징으로 하는 용융염 산화반응기.
- 제1항에 있어서, 상기 분산관(150)은 폐기물 및 공기가 분출되는 홀(180)이 구비되는 것을 특징으로 하는 용융염 산화반응기.
- 제5항에 있어서, 상기 홀(180)은 상기 폐기물?공기 이송관(110)과 인접한 분산관(150)에서 외부방향으로 동일한 면적이 되게 등분하여 상기 분산관(150)에 각각의 면적당 하나씩 구비되는 것을 특징으로 하는 용융염 산화반응기.
- 제6항에 있어서, 상기 면적은 0.05 ? 0.2 ㎡ 범위인 것을 특징으로 하는 용융염 산화반응기.
- 제1항 내지 제7항의 용융염 산화반응기를 이용하여 폐기물과 공기를 균일하게 분산시켜 폐기물을 분해하는 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 폐기물은 입상 또는 분말상인 것을 특징으로 폐기물 분해방법.
- 제8항에 있어서, 상기 용융염 산화반응기의 용량은 1 ? 5 ㎥인 것을 특징으로 하는 폐기물 분해방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100125476A KR101205390B1 (ko) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | 용융염 산화반응기 및 이를 이용한 폐기물 분해방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100125476A KR101205390B1 (ko) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | 용융염 산화반응기 및 이를 이용한 폐기물 분해방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120064301A true KR20120064301A (ko) | 2012-06-19 |
KR101205390B1 KR101205390B1 (ko) | 2012-11-27 |
Family
ID=46684441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100125476A KR101205390B1 (ko) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | 용융염 산화반응기 및 이를 이용한 폐기물 분해방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101205390B1 (ko) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104001469A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-27 | 盐城工业职业技术学院 | 一种氯化反应装置 |
CN115156260A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-10-11 | 东北大学 | 一种工业废盐熔融提纯-成粒***及方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102289422B1 (ko) | 2019-08-20 | 2021-08-17 | 한국원자력연구원 | 스파저 및 이를 구비하는 원전 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7075655B2 (ja) | 2018-03-14 | 2022-05-26 | 株式会社ニイタカ | 洗浄剤組成物、スプレーボトル、ウェットワイパー及び消臭除菌洗浄方法 |
-
2010
- 2010-12-09 KR KR1020100125476A patent/KR101205390B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104001469A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-27 | 盐城工业职业技术学院 | 一种氯化反应装置 |
CN115156260A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-10-11 | 东北大学 | 一种工业废盐熔融提纯-成粒***及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101205390B1 (ko) | 2012-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5770784A (en) | Systems for the treatment of commingled wastes and methods for treating commingled wastes | |
KR100728170B1 (ko) | 이산화탄소 분리 시스템 | |
CN106000079B (zh) | 一种从气流中去除一氧化氮的方法 | |
KR101205390B1 (ko) | 용융염 산화반응기 및 이를 이용한 폐기물 분해방법 | |
KR101508016B1 (ko) | 폐플라스틱·유기물의 분해방법, 분해장치 및 분해 시스템 | |
WO1996027412A1 (en) | Feed processing employing dispersed molten droplets | |
JP2006507108A (ja) | ドラム内熱分解システム | |
US8671855B2 (en) | Apparatus for treating waste | |
KR100300143B1 (ko) | 액체또는슬러리주입물의증기-재생시스템및방법 | |
JP2015051923A (ja) | 水素ガス発生方法及び装置 | |
JP6071892B2 (ja) | 過弗化物の分解処理方法および処理装置 | |
SE467483B (sv) | Foerfarande foer destruktion av halogenhaltiga substanser | |
US3140155A (en) | Hydrogen halide recovery | |
KR102605080B1 (ko) | 폐플라스틱 열분해 가스의 처리를 위한 2단 촉매 유동층반응기 | |
WO2012027822A1 (en) | Thermochemical reactors and processes for hydrolysis of cupric chloride | |
AU696437B2 (en) | Process and apparatus for destroying organic and carbonaceous waste | |
US3220798A (en) | Process for converting halogenated organic material into corresponding hydrogen halides | |
CN202061537U (zh) | 氯化炉尾气处理装置 | |
CA2375334A1 (en) | Incinerator for waste management | |
CA1219113A (en) | Process and apparatus for the manufacture of hypochlorous acid | |
JP2001205077A (ja) | 多塩素化芳香族化合物含有液体の連続流通反応処理方法及び装置 | |
KR20220129197A (ko) | 폐플라스틱 재활용을 위한 나선형 가스화로를 포함하는 이중 유동층 반응기 | |
JP2020033593A (ja) | 水銀回収装置及び水銀回収方法 | |
JP4166469B2 (ja) | プラズマ処理方法および装置 | |
WO2018135583A4 (ja) | 渦巻き状移動機構、及び、渦巻き状移動機構を備える水平回転炉 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
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: 20160928 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171122 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |