KR20160119796A - 중탄산나트륨 기재의 반응성 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents

중탄산나트륨 기재의 반응성 조성물 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

60 중량% 내지 98　중량%의 중탄산나트륨, 1 중량% 내지 40　중량%의 탄산나트륨 및 0.02 중량% 내지 2.0　중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하며, 0.01 중량% 내지 5　중량%의, 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 또는 지방산 염으로부터 선택되는 화합물을 포함하는 반응성 조성물.

Description

중탄산나트륨 기재의 반응성 조성물 및 이의 제조 방법{REACTIVE COMPOSITION BASED ON SODIUM BICARBONATE AND PROCESS FOR ITS PRODUCTION}
본 발명은 중탄산나트륨 기재의 반응성 조성물에 관한 것이다. 이는 보다 구체적으로 불순물을 포함하는 연도 가스, 예를 들어 폐기물의 소각 또는 전기 생성을 위한 화석 연료의 연소에 의해 생성된 연도 가스를 정화하는 데 사용될 수 있는 반응성 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이러한 반응성 조성물의 제조 방법 및 이를 사용한 연도 가스의 정화 방법에 관한 것이다.
소각은 가정 또는 도시 폐기물 제거에 있어 필수적으로 되고 있는 기술이다. 가정 폐기물의 소각은 일반적으로 염화수소를 포함하는 연도 가스의 형성을 동반한다. 연도 가스를 대기로 배출시키기 전에 연도 가스로부터 염화수소를 제거하는 것이 필수적이다.
예를 들어 전기를 생성하기 위한, 석탄의 연소 동안, 산성 불순물로서 황 산화물을 포함하는 연도가스가 방출된다.
산성 화합물을 포함하는 연도 가스의 공지된 정화 방법은, 연도 가스를 중탄산나트륨으로 처리하여, 염화수소 또는 황 산화물을 중화시키고 염화나트륨 또는 황산나트륨을 형성하는 것으로 이루어진다.
보다 구체적으로, 소각로로부터 배출되는 연도 가스 내로 중탄산나트륨을 분말 형태로 주입하고, 이어서 이렇게 처리된 연도 가스를 필터로 보내는 방법(Solvay & Cie, 브로셔 TR 895/5c-B-1-1290)이 제공되었다. 이러한 공지된 방법에서, 연도 가스는 중탄산나트륨의 주입점에서 260℃ 미만의 온도를 갖는다. 중탄산나트륨은 분쇄에 의해 얻어진 등급화된 분말 형태로 사용되며, 이의 90 중량%는 16 μm 미만의 직경을 갖는 입자 형태로 존재한다.
실제로, 이러한 공지된 방법에서 사용되는 중탄산나트륨 분말은 또한 탄산나트륨을 포함한다.
WO 95/19835에는, 높은 중탄산염 함량을 갖고, 특정 치수 분포를 갖는 입자로 형성된 분말 형태로 제공된, 중탄산나트륨 기재의 반응성 조성물이 개시되어 있다. 이 조성물은 현저히 효과적이지만 고비용이 든다.
산업적 공정에 의해 생성된 연도 가스에 대한 정화 처리의 적용을 일반화할 수 있기 위해서는, 많은 경우에 사용되는 반응물의 비용을 감소시키는 것이 중요하다.
EP 0 858 429에는, 80% 이상의 중탄산나트륨, 20　중량% 미만의 탄산나트륨, 0.2 중량% 내지 0.7　중량%의 암모니아(암모늄 이온으로서 표현됨), 및 2 중량% 내지 10　중량%의 물을 포함하는 조성물이 기재되어 있다. 그러나, 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염의 열 처리에 의해 얻어진 이 조성물은 저장시, 특히 밀폐된 분위기 중에서 저장시, 다량의 암모니아(NH3)를 방출한다. 이는 이와 같은 조성물을 취급하는 사람의 건강에 해로운 영향을 주는 독성 한계값 초과의 암모니아 농도를 빠르게 생성한다.
본 발명은, 선행 기술의 공지된 조성물에 비해 저장 및 취급 동안 보다 적은 암모니아를 배출하지만, 질소로의 촉매적 전환에 의해 질소 산화물의 연도 가스 경감에 유용한 다량의 암모니아 화합물을 제공하는, 연도 가스의 정화를 위한 처리에 사용될 수 있는 중탄산나트륨 기재의 반응성 조성물을 제공하는 것을 목표로 한다. 추가로, 본 발명은 또한, 유리한 경제적 조건 하에 이 조성물을 제조할 수 있게 하는 방법에 관한 것이다.
그 결과, 본 발명은, 60 중량% 내지 98 중량%, 바람직하게는 80 중량% 내지 98 중량%의 중탄산나트륨, 1 중량% 내지 40 중량%, 바람직하게는 1 중량% 내지 12　중량%의 탄산나트륨 및 0.02 중량% 내지 2.0　중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하며, 0.01 중량% 내지 5　중량%의, 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 또는 지방산 염, 바람직하게는 분자 당 12 개 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 지방산 또는 이의 염으로부터 선택되는 화합물을 포함하는 반응성 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 하나의 이점은, 첨가 화합물이 없는 동일한 조성물에 비해 저장 및 취급 동안 감소된 암모니아 방출을 갖는 반응성 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 반응성 조성물의 두 번째 이점은, 연도 가스 경감에 사용시, HCl 또는 SOx와 같은 산성 기체 중화의 향상된 효과를 제공하는 것이며, 이는 중탄산나트륨을 포함하는 공지된 반응성 화합물에 비해 소각된 도시 고체 폐기물(MSW) 1 톤 당 8% 내지 15%의 알칼리 화합물의 소비 감소를 나타낸다.
본 발명의 세 번째 이점은, 연도 가스 내로의 도입 전에 밀링될 필요가 없는, 연도 가스 경감을 위해 바로 사용가능한 반응성 조성물의 제조, 저장 및 개선된 취급을 가능하게 하는 것이다.
본 발명의 네 번째 이점은, NOx의 연도 가스 경감을 위한 촉매적 SCR에 사용되는 암모니아 처리된 물에서의 15% 내지 20% 절약을 가능하게 하는 반응성 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 제형을 설명하기 전에, 기재된 특정 제형이 물론 달라질 수 있기 때문에, 본 발명은 기재된 특정 제형으로 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 범주는 첨부된 청구범위에 의해서만 제한될 것이기 때문에, 본원에서 사용되는 용어는 제한적인 것으로 의도되지 않음을 이해하여야 한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 단수형("a", "an", 및 "the")은, 문맥에서 명백히 달리 지시하지 않는 한, 단일 및 복수 지시대상 둘 다를 포함한다. 예를 들어, "첨가제(an additive)"는 하나의 첨가제 또는 하나 초과의 첨가제를 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이 용어 "포함하는(comprising)", "포함하다(comprise)" 및 "~로 구성된(comprised of)"은 "포함하는(including)", "포함하다(include)" 또는 "함유하는(containing)", "함유하다(contain)"와 동의어이고, 포함적인 또는 개방적인 용어이며, 추가적인 언급되지 않은 구성원, 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다. 본원에서 사용되는 바와 같이 용어 "포함하는", "포함하다" 및 "~로 구성된"은 용어 "~로 이루어진", "이루어지다" 및 "~로 이루어지다"를 포함함을 인지할 것이다.
본원 전반에 걸쳐, 용어 "약"은, 하나의 값이 그 값을 측정하는 데 사용된 장치 또는 방법에 대한 오차의 표준 편차를 포함한다는 것을 나타내기 위해 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "평균"은 달리 지시되지 않는 한 수 평균을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "중량%", "wt%", "중량 백분율" 또는 "중량 기준 백분율"은 상호교환가능하게 사용된다.
종점에 의한 수치 범위의 언급은, 그 범위 내에 포함된 모든 정수 및 적절한 경우 분수를 포함한다(예를 들어, 1　내지　5는, 예를 들어 요소의 수를 나타내는 경우 1, 2, 3, 4를 포함할 수 있고, 또한 예를 들어 측정치를 나타내는 경우 1.5, 2, 2.75 및 3.80을 포함할 수 있음). 종점의 언급은 또한 종점값 자체를 포함한다(예를 들어, 1.0 내지 5.0은 1.0 및 5.0 둘 다를 포함함). 본원에서 언급된 임의의 수치 범위는 그 안에 포함된 모든 하위-범위를 포함하도록 의도된다.
본 명세서에서 언급된 모든 참조 문헌은 전체가 본원에 참조로 포함된다. 특히, 본원에서 구체적으로 언급되는 모든 참조 문헌의 교시내용이 참조로 포함된다.
달리 정의되지 않는 한, 기술적 및 과학적 용어를 포함한 본 발명의 개시에 사용되는 모든 용어는, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 같은 의미를 갖는다. 추가의 지침으로, 용어 정의는 본 발명의 교시내용을 보다 잘 인지하기 위해 포함된다.
하기 단락에서, 본 발명의 상이한 대안, 구현예 및 변형이 보다 상세히 정의되어 있다. 이렇게 정의되는 각각의 대안 및 구현예는 임의의 기타 다른 대안 및 구현예와 조합될 수 있고, 각각의 변형에 대해서도 동일한 파라미터의 값 범위가 연결되지 않은 경우 상반되거나 또는 명백히 양립할 수 없다고 명백히 지시되지 않는 한 이것이 적용된다. 특히, 바람직하거나 유리한 것으로 지시된 임의의 특성은 바람직하거나 유리한 것으로 지시된 임의의 기타 다른 특성 또는 특성들과 조합될 수 있다.
또한, 본 발명의 설명에 기재된 구체적인 특성, 구조 또는 특징은, 하나 이상의 구현예에서, 본 개시내용으로부터 당업자에게 명백한 바와 같이, 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다. 또한, 본원에 기재된 일부 구현예는 다른 구현예에 포함된 기타 다른 특성이 아닌 일부 특성을 포함하지만, 상이한 구현예의 특성의 조합이, 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 본 발명의 범주 내에 포함되며 상이한 구현예를 형성하는 것을 의미한다.
본 발명은 하기 항목에 따른 특성에 의해 한정될 수 있다:
항목 1. 80 중량% 내지 98 중량%의 중탄산나트륨, 1 중량% 내지 12 중량%의 탄산나트륨 및 0.02 중량% 내지 2.0 중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하며, 0.01 중량% 내지 5 중량%의, 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 또는 지방산 염으로부터 선택되는 화합물을 포함하는 반응성 조성물.
항목 2. 레이저 회절분석에 의해 측정된, 50 μm 미만의 직경 D90 및 35 μm 미만의 직경 D50, 바람직하게는 35 μm 미만의 직경 D90 및 20 μm 미만의 직경 D50, 보다 바람직하게는 30 μm 미만의 직경 D90 및 15 μm 미만의 직경 D50을 갖는 입자 형태의, 항목 1에 따른 조성물.
항목 3. 2 중량% 내지 12 중량%의 탄산나트륨을 포함하는, 항목 1 또는 2에 따른 조성물.
항목 4. 85 중량% 내지 95 중량%의 중탄산나트륨을 포함하는, 항목 1 내지 3 중 하나에 따른 조성물.
항목 5. 0.02 중량% 내지 0.17 중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는, 항목 1 내지 4 중 하나에 따른 조성물.
항목 6. 0.2 중량% 내지 0.7 중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는, 항목 1 내지 4 중 하나에 따른 조성물.
항목 7. 0.7 중량% 초과 및 2.0 중량% 미만의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는, 항목 1 내지 4 중 하나에 따른 조성물.
항목 8. 8.0 중량% 미만, 바람직하게는 6 중량% 미만, 보다 바람직하게는 4 중량% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 2 중량% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 1 중량% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 0.9 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.8 중량% 미만의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 항목 1 내지 7 중 하나에 따른 조성물.
항목 9. 0.01 중량% 내지 5 중량%의, 제올라이트, 돌로마이트, 수산화마그네슘, (히드록시)탄산마그네슘, 석회, 탄산칼슘, 염화나트륨, 염화아연, 황산나트륨, 플루오르화칼슘, 탄화수소, 활석, 갈탄 코크스, 및 활성탄(active charcoal)으로부터 선택되는 첨가제를 포함하는, 항목 1 내지 8 중 하나에 따른 조성물.
항목 10.
· 1 중량% 내지 20 중량%의 물을 포함하는 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자로부터 생성된 입자를 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 지방산 염으로부터 선택되는 화합물과 혼합하여 입자를 포함하는 습윤 혼합물을 형성하고,
· 입자를 포함하는 습윤 혼합물을, 공기를 포함하는 50℃ 초과의 온도에서의 기체 스트림 내로 도입하여, 입자가 적재된 기체 스트림을 형성하며;
· 입자가 적재된 기체 스트림을 밀 내로 도입하여, 레이저 회절분석에 의해 측정된, 50 μm 미만의 직경 D90 및 35 μm 미만의 직경 D50, 바람직하게는 35 μm 미만의 직경 D90 및 20 μm 미만의 직경 D50, 보다 바람직하게는 30 μm 미만의 직경 D90 및 15 μm 미만의 직경 D50을 갖는 분쇄 입자를 포함하는 기체 스트림을 형성하는 것인,
항목 1 내지 9 중 하나에 따른 조성물의 제조 방법.
항목 11. 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자가 100 μm 초과의 직경 D90 및 50 μm 초과의 직경 D50을 갖는 것인, 항목 10에 따른 방법.
항목 12. 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자가, 기체 스트림 내로의 도입 전에 15 중량% 이하, 바람직하게는 8 중량% 이하, 보다 바람직하게는 6 중량% 이하, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 5 중량% 이하의 물을 포함하는 것인, 항목 10 또는 11 중 하나에 따른 방법.
항목 13. 조 중탄산염 입자를 다른 화합물과, 특히 0.01 중량% 내지 5 중량%의 첨가제와 혼합하는 것인, 항목 10 내지 12 중 하나에 따른 방법.
항목 14. 항목 10 내지 13 중 하나에 따른 방법에 의해 얻어질 수 있는, 항목 1 내지 9 중 하나에 따른 반응성 조성물.
항목 15. 항목 1 내지 9에 따른 반응성 조성물을, 125℃ 내지 600℃의 온도에서, 연도 가스 내로 도입하고, 이어서 연도 가스에 여과 또는 탈진(dedusting)을 적용하는 것인, 산성 불순물, 예컨대 염화수소 또는 황 산화물을 포함하는 연도 가스의 정화 방법.
항목 16. 여과를 적용한 연도 가스에, 이후에 질소 산화물의 선택적인 촉매적 환원(SCR DeNOx)을 적용하는 것인, 항목 15에 따른 방법.
대안으로 본 발명은 하기 항목에 따른 특성에 의해 한정될 수 있다:
항목 1'. 60 중량% 내지 98　중량%의 중탄산나트륨, 1 중량% 내지 40　중량%의 탄산나트륨 및 0.02 중량% 내지 2.0　중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하며, 0.01 중량% 내지 5　중량%의, 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 또는 지방산 염으로부터 선택되는 화합물을 포함하는 반응성 조성물.
항목 2'. 80 중량% 내지 98 중량%의 중탄산나트륨을 포함하는, 항목 1'에 따른 조성물.
항목 3'. 1 중량% 내지　12　중량%의 탄산나트륨을 포함하는, 항목 1' 또는 2'에 따른 조성물.
항목 4'. 2 중량% 내지　12　중량%의 탄산나트륨을 포함하는, 항목 1' 내지 3' 중 하나에 따른 조성물.
항목 5'. 85 중량% 내지 95　중량%의 중탄산나트륨을 포함하는, 항목 1' 내지 4' 중 하나에 따른 조성물.
항목 6'. 레이저 회절분석에 의해 측정된, 50 μm 미만의 직경 D90 및 35 μm 미만의 직경 D50, 바람직하게는 35 μm 미만의 직경 D90 및 20 μm 미만의 직경 D50, 보다 바람직하게는 30　μm 미만의 직경 D90 및 15　μm 미만의 직경 D50을 갖는 입자 형태의, 항목 1' 내지 5' 중 하나에 따른 조성물.
항목 7'. 0.02 중량% 내지 0.17　중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는, 항목 1' 내지 6' 중 하나에 따른 조성물.
항목 8'. 0.2 중량% 내지 0.7　중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는, 항목 1' 내지 6' 중 하나에 따른 조성물.
항목 9'. 0.7 중량% 초과 및 2.0　중량% 미만의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는, 항목 1' 내지 6' 중 하나에 따른 조성물.
항목 10'. 8.0 중량% 미만, 바람직하게는 6 중량% 미만, 보다 바람직하게는 4 중량% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 2 중량% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 1 중량% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 0.9 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.8 중량% 미만의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 항목 1' 내지 9' 중 하나에 따른 조성물.
항목 11'. 0.01 중량% 내지 5　중량%의, 제올라이트, 돌로마이트, 수산화마그네슘, (히드록시)탄산마그네슘, 석회, 탄산칼슘, 염화나트륨, 염화아연, 황산나트륨, 플루오르화칼슘, 탄화수소, 활석, 갈탄 코크스, 활성화 탄소(activated carbon) 및 활성탄으로부터 선택되는 첨가제를 포함하는, 항목 1' 내지 10' 중 하나 에 따른 조성물.
항목 12'.
a) 1 중량% 내지 20　중량%의 물을 포함하는 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자로부터 생성된 입자를 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 지방산 염으로부터 선택되는 화합물과 혼합하여 입자를 포함하는 습윤 혼합물을 형성하고,
b) 입자를 포함하는 습윤 혼합물을, 일반적으로 공기를 포함하는, 30℃ 초과, 바람직하게는 50℃ 초과의 온도에서의 기체 스트림 내로 도입하여, 입자가 적재된 기체 스트림을 형성하며;
c) 입자가 적재된 기체 스트림을 밀 내로 도입하여, 레이저 회절분석에 의해 측정된, 100 μm 미만의 직경 D90 및 75 μm 미만의 직경 D50, 바람직하게는 50 μm 미만의 직경 D90 및 35 μm 미만의 직경 D50, 보다 바람직하게는 35 μm 미만의 직경 D90 및 20 μm 미만의 직경 D50, 훨씬 더 바람직하게는 30 μm 미만의 직경 D90 및 15 μm 미만의 직경 D50을 갖는 분쇄 입자를 포함하는 기체 스트림을 형성하는 것인,
항목 1' 내지 11' 중 하나에 따른 조성물의 제조 방법.
항목 13'. 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자가 80　μm 초과, 바람직하게는 100 μm 초과의 직경 D90 및 40 μm 초과, 바람직하게는 50　μm 초과의 직경 D50을 갖는 것인, 항목 12'에 따른 방법.
항목 14'. 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자가, 기체 스트림 내로의 도입 전에 15 중량% 이하, 바람직하게는 12 중량% 이하, 보다 바람직하게는 10 중량% 이하, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 8 중량% 이하의 물을 포함하는 것인, 항목 12' 또는 13'에 따른 방법.
항목 15'. 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자가, 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 지방산 염으로부터 선택되는 화합물과 혼합되어 입자를 포함하는 습윤 혼합물을 형성할 때 2 중량% 이상, 보다 유리하게는 3　중량% 이상의 물을 포함하는 것인, 항목 12' 내지 14' 중 하나에 따른 방법.
항목 16'. 조 중탄산염 입자를 기타 다른 화합물과, 특히 0.01 중량% 내지 5 중량%의 첨가제와 혼합하는 것인, 항목 12' 내지 15' 중 하나에 따른 방법.
항목 17'. 항목 12' 내지 16' 중 하나에 따른 방법에 의해 얻어질 수 있는 것인, 항목 1' 내지 11' 중 하나에 따른 반응성 조성물.
항목 18'. 항목 1' 내지 11' 또는 항목 17'에 따른 반응성 조성물을, 100℃ 내지 600℃의 온도에서, 연도 가스 내로 도입하고, 이어서 연도 가스에 여과 또는 탈진을 적용하는 것인, 산성 불순물, 예컨대 염화수소 또는 황 산화물을 포함하는 연도 가스의 정화 방법.
항목 19'. 여과를 적용한 연도 가스에, 이후에 질소 산화물의 선택적인 촉매적 환원(SCR DeNOx)을 적용하는 것인, 항목 18'에 따른 방법.
또한 대안으로, 본 발명은 하기 항목에 따른 특성에 의해 한정될 수 있다:
항목 1". 60 중량% 내지 98　중량%의 중탄산나트륨, 1 중량% 내지 40　중량%의 탄산나트륨 및 0.02 중량% 내지 2.0　중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하며, 0.01 중량% 내지 5　중량%의, 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 또는 지방산 염으로부터 선택되는 화합물을 포함하는 반응성 조성물.
항목 2". 화합물이 분자 당 12 개 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 지방산 또는 이의 염으로부터 선택되는 것인, 항목 1"에 따른 조성물.
항목 3". 지방산 염이 마그네슘 또는 칼슘 염 또는 지방산 비누인, 항목 2"에 따른 조성물.
항목 4". 지방산이 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 항목 2" 또는 3"에 따른 조성물.
항목 5". 80 중량% 내지 98 중량%의 중탄산나트륨을 포함하는 항목 1" 내지 4" 중 하나에 따른 조성물.
항목 6". 1 중량% 내지 12　중량%의 탄산나트륨, 바람직하게는 2 중량% 내지 12 중량%의 탄산나트륨을 포함하는, 항목 1" 내지 5" 중 하나에 따른 조성물.
항목 7". 85 중량% 내지 95　중량%의 중탄산나트륨을 포함하는, 항목 1" 내지 6" 중 하나에 따른 조성물.
항목 8". 레이저 회절분석에 의해 측정된, 50 μm 미만의 직경 D90 및 35 μm 미만의 직경 D50, 바람직하게는 35 μm 미만의 직경 D90 및 20 μm 미만의 직경 D50, 보다 바람직하게는 30 μm 미만의 직경 D90 및 15 μm 미만의 직경 D50을 갖는 입자 형태의, 항목 1" 내지 7" 중 하나에 따른 조성물.
항목 9". 0.02 중량% 내지 0.17　중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는, 항목 1" 내지 8" 중 하나에 따른 조성물.
항목 10". 0.2 중량% 내지 0.7　중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는, 항목 1" 내지 8" 중 하나에 따른 조성물.
항목 11". 0.7 중량% 초과 및 2.0　중량% 미만의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는, 항목 1" 내지 8" 중 하나에 따른 조성물.
항목 12". 1 중량% 미만, 바람직하게는 0.5 중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.4 중량% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 0.3　중량% 미만의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 항목 1" 내지 11" 중 하나에 따른 조성물.
항목 13".
a) 1 중량% 내지 20　중량%의 물을 포함하는 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자로부터 생성된 입자를 분자 당 12 개 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 지방산 또는 이의 염으로부터 선택되는 화합물과 혼합하여 입자를 포함하는 습윤 혼합물을 형성하고,
b) 입자를 포함하는 습윤 혼합물을, 일반적으로 공기를 포함하는, 30℃ 초과, 바람직하게는 50℃ 초과의 온도에서의 기체 스트림 내로 도입하여, 입자가 적재된 기체 스트림을 형성하며;
c) 입자가 적재된 기체 스트림을 밀 내로 도입하여, 레이저 회절분석에 의해 측정된, 100 μm 미만의 직경 D90 및 75 μm 미만의 직경 D50, 바람직하게는 50 μm 미만의 직경 D90 및 35 μm 미만의 직경 D50, 보다 바람직하게는 35 μm 미만의 직경 D90 및 20 μm 미만의 직경 D50, 훨씬 더 바람직하게는 30 μm 미만의 직경 D90 및 15 μm 미만의 직경 D50을 갖는 분쇄 입자를 포함하는 기체 스트림을 형성하는 것인,
항목 1" 내지 12" 중 하나에 따른 조성물의 제조 방법.
항목 14". 항목 1" 내지 12" 중 하나에 따른 반응성 조성물을, 100℃ 내지 600℃ 의 온도에서, 연도 가스 내로 도입하고, 이어서 연도 가스에 여과 또는 탈진을 적용하는 것인, 산성 불순물, 예컨대 염화수소 또는 황 산화물을 포함하는 연도 가스의 정화 방법.
항목 15". 여과를 적용한 연도 가스에, 이후에 질소 산화물의 선택적인 촉매적 환원(SCR DeNOx)을 적용하는 것인, 항목 14"에 따른 방법.
항목 16". 분자 당 12 개 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 지방산 또는 이의 염으로부터 선택되는 화합물의, 60 중량% 내지 98 중량%의 중탄산나트륨, 1 중량% 내지 40 중량%의 탄산나트륨 및 0.02 중량% 내지 2.0 중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는 반응성 조성물의 저장 동안 또는 취급 동안 암모니아 방출을 감소시키기 위한 첨가제로서의 용도.
항목 17". 항목 3" 내지 12" 중 하나에 따른 반응성 조성물의 저장 동안 또는 취급 동안 암모니아 방출을 감소시키기 위한, 항목 16"에 따른 용도.
항목 18". 암모니아 함량(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)이, 11 이상의 pH에서 가성 소다로 알칼리화된 탈이온수 중에 샘플을 용해시킴으로써 얻어진 수용액의 증류(알칼리 증류 방법; 하기 제2 대안 형태)에 의해 측정된 것인, 항목 1" 내지 12" 중 하나에 따른 조성물.
본 발명자들은, 첫번째 이점으로서, 이와 같은 반응성 조성물이, 표준 기술 중탄산나트륨에 비해 이의 낮은 중탄산염 함량에도 불구하고, 수많은 용도에서, 특히 연도 가스의 처리에서 여전히 매우 효과적이면서도, 이전에 공지된 조성물에 비해 저장 또는 취급시 암모니아의 감소된 방출을 제공한다는 것을 관찰하였다.
본 발명에서, 일반적으로, 암모니아는, 30℃에서 2 시간 동안 가열함으로써 측정된, 중탄산나트륨을 기재로 하는 입자 중에 흡착 및 흡수된 기체상 암모니아(NH3)인 것으로 정의된다.
제1 대안 형태에서는, 고려되는 암모니아가, 중탄산암모늄, 탄산암모늄, 암모늄 카르바메이트, 및 이 온도에서의 기타 다른 불안정적인 암모늄 화합물의 2 시간 동안 120℃에서의 가열에 의해 방출된 기체상 암모니아를 또한 포함하는 것이 유리하다. 바람직한 형태인 제2 대안 형태(소위 알칼리 증류 방법)에서는, 암모니아가, 11 이상의 pH에서 가성 소다로 알칼리화된 탈이온수 중에 샘플을 용해시킴으로써 얻어진 수용액의 증류에 의해 방출된 암모니아를 또한 포함하며, 이는 중탄산암모늄, 탄산암모늄, 암모늄 카르바메이트, 나트륨 카르바메이트, 염화암모늄, 및 기타 다른 암모늄 염, 예컨대 암모니아 Solvay 방법으로부터 얻어진 조 중탄산나트륨 중에 함유된 암모늄 염과 같은 암모늄 종의 측정을 가능하게 한다. 제3 대안 형태에서는, 암모니아가 임의의 암모니아-포함 물질을 포함한다. 이 경우, 암모늄 이온 형태로 표현되는 총 질소가 측정된다. 이들 세 가지 대안 형태는 암모니아 함량이 특정된, 이와 관련하여 기재된 모든 구현예에 적용될 수 있다.
생성물 샘플의 암모늄 이온 NH4 + 형태로 표현되는 암모니아의 본 발명 및 제1 대안 형태에 따른 측정은, HCl 용액을 사용한 스크러버 내에서의 응축에 의해 가열 작업으로부터 방출된 기체상 암모니아(NH3)를 포획하여 암모니아를 NH4 +로 변형시킴으로써 수행되고, 이는 비색계에 의해 분석된다.
생성물 샘플의 암모늄 이온 NH4 + 형태로 표현되는 암모니아의 제2 대안 형태에 따른 측정은, 생성물 50 g, 탈이온수 150 mL 및 가성 소다 NaOH 9 N의 용액 90 mL의 용액을 증류시킨 것으로부터의 증류물 150　mL에 대한 분광-비색계 Docteur Lange X-500을 사용한 측정에 의해 수행된다. 큐벳 Dr Lange LCK 304(범위 0.02 mg 내지 2.5 mg NH4 +/L)가 사용된다.
생성물 샘플의 암모늄 이온 NH4 + 형태로 표현되는 암모니아의 제3 대안 형태에 따른 측정은, Dr Lange LCK 338 총 질소(범위 20 mg/L 내지 100 mg/L)의 키트를 사용하여 용액 샘플의 분광광도측정에 의한 측정에 의해 수행된다. 무기 및 유기 결합 질소를 퍼옥소디술페이트를 사용하여 쇄해(digestion)에 의해 니트레이트로 산화시킨다. 니트레이트 이온은 황산 및 인산의 용액 중에서 2,6-디메틸페놀과 반응하여 니트로페놀을 형성한다. 대안으로, 생성물 샘플의 암모늄 이온 NH4 + 형태로 표현되는 암모니아의 제3 대안 형태에 따른 측정은, 모든 암모니아 종(NH4Cl, NH4HCO3, 나트륨 카르바메이트, 암모늄 카르바메이트)을 NH4 +의 산성 형태로 변형시키고, 이어서 하기 반응에 따라 중탄산염 분석 매질 중에서 NaClO를 사용하여 NH4 +를 전위차 적정함으로써 수행된다:
Figure pct00001
이러한 측정을 위해 생성물 샘플 5 g을 pH 지시제(pH 3.1 내지 4.4)로서 메틸 오렌지의 존재 하에 탈이온수 50 ml 중에 용해시키고, H2SO4 2 N으로 산성화시켜 오렌지 색 변화를 일으키고, 이어서 중탄산나트륨을 갖는 포화 용액 50 ml를 첨가하며, 0.2 N의 NaClO 용액 첨가시 등가점을 전위차법에 의해 측정한다.
본 발명의 유리한 구현예에서, 조성물은, 레이저 회절분석에 의해 측정된, 100　μm 미만의 직경 D90 및 75　μm 미만의 직경 D50, 바람직하게는 50　μm 미만의 직경 D90 및 35　μm 미만의 직경 D50, 보다 바람직하게는 35　μm 미만의 직경 D90 및 20　μm 미만의 직경 D50, 훨씬 더 바람직하게는 30　μm 미만의 직경 D90 및 15　μm 미만의 직경 D50을 갖는 입자 형태로 제공된다. 조성물의 입자가 30　μm 미만의 직경　D90 및 15　μm 미만의 직경 D50을 갖는 경우, D50이 12　μm 미만, 바람직하게는 10　μm 미만인 것이 훨씬 더 유리하다.
실로, 연도 가스의 처리를 위한 용도에서는, 몇몇 대형 입자를 갖는 본 발명에 따른 조성물의 입자의 직경의 특정 분포 사이의, 그리고 암모니아의 특정 함량 사이의 조합이 이의 효과에 있어 필수적인 것으로 나타났음을 관찰하였다. 암모니아 함량은, 질소 산화물의 촉매적 환원, 탄산나트륨으로의 열적 변형 후 중탄산염 입자의 비표면적(m²/g BET)의 높이 및 이에 따라 용질의 효능에 대하여 유리한 효과를 갖는다. 이론적 설명으로 제한되길 바라지는 않지만, 본 발명자들은, 본 발명의 반응성 조성물의 이러한 두번째 이점이, 평형을 이루는 입자 크기 분포와 밀접하게 관련되는 암모니아 함량에 기인하는 것이라고 여긴다.
유리하게 본 발명의 반응성 조성물은 2 중량% 내지 12 중량%, 보다 유리하게는 2 중량% 내지 10 중량%의 탄산나트륨을 포함한다.
반응성 조성물이 85 중량% 내지 95　중량%의 중탄산나트륨을 포함하는 것이 권고된다.
유리하게, 본 발명의 탄화수소는 12 개 내지 20 개의 탄소 원자를 포함하는(C12-C20) 지방 알콜 분자, 또는 지방산 분자이다.
보다 유리하게, 탄화수소는 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 리놀레산, 올레산, 스테아르산, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 지방산이다. 스테아르산이 바람직하다. 상응하는 지방산(즉, 지방산 또는 지방산 염의 지방산 대응 부분)은 80℃ 미만, 바람직하게는 75℃ 미만의 융점을 갖는 것이 특히 유리하다.
지방산 염은 유리하게 지방산의 칼슘, 또는 마그네슘 산 염 또는 비누로부터 선택된다. 보다 유리하게, 칼슘 또는 마그네슘 지방산 염은 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 리놀레산, 올레산, 스테아르산, 및 이들의 혼합물의 칼슘 또는 마그네슘 염으로부터 선택된다. 지방산 염은 바람직하게 스테아르산칼슘, 스테아르산마그네슘으로부터 선택된다.
유리한 구현예에서, 반응성 조성물은 2 미만의 입자 크기 분포 기울기 σ를 갖는 입자 형태로 제공된다.
입자 크기 분포 기울기 σ는 하기와 같이 정의된다:
Figure pct00002
D90, D50 및 D10은 각각, 반응성 조성물의 입자의 중량의 90%(각각 50% 및 10%)가 D90(각각 D50 및 D10) 미만의 직경을 갖는 등가 직경을 나타낸다. 이들 입자 크기 파라미터는 레이저선 회절 분석 방법에 의해 정의된다.
유리하게, 본 발명의 반응성 조성물은 0.4 kg/dm3 이상, 바람직하게는 0.45 kg/dm3 이상, 보다 바람직하게는 0.50 kg/dm3 이상의 자유 유동 밀도를 갖는 분말이다. 일반적으로, 본 발명의 반응성 조성물의 자유 유동 밀도는 0.8 kg/dm3 이하, 또는 0.7 kg/dm3 이하, 또는 0.6 kg/dm3 이하, 또는 0.55 kg/dm3 이하이다.
본 발명의 제1 변형에 따르면, 조성물은 0.02 중량% 내지 0.17　중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함한다. 이 제1 변형은, 암모니아 방출이 밀폐된 환경에서 특히 낮으므로, 조성물의 동물 사료에서의 용도에서 특히 유리하다. 이와 같은 조성물은 또한, 사일로 또는 대형 백에서 저장 동안 특히 낮은 케이킹(caking) 거동을 나타낸다.
본 발명의 제2 변형에 따르면, 조성물은 0.2 중량% 내지 0.7　중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함한다. 이 제2 변형은, 선행 기술에 비해 저장 동안 실온에서 보다 낮은 암모니아 방출을 제공하면서도, 연도 가스 경감 용도로 보다 다량의 암모니아를 제공하는 데 있어 유리하다.
본 발명의 제3 변형에 따르면, 조성물은 0.7 중량% 초과 및 2.0　중량% 미만의 암모니아, 보다 유리하게는 0.8 중량% 초과 및 2.0　중량% 미만의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함한다. 이 제3 변형은 연도 가스 경감 용도로 보다 다량의 암모니아를 제공하는 데 있어 유리하고, 몇몇 대형 입자를 갖는 조성물의 입자의 직경의 상기에 기재된 특정 분포를 갖는 경우에 특히 유리하며, 이는 질소 산화물의 촉매적 환원에 대해 개선된 효과를 나타낸다.
본 발명에서는, 반응성 조성물이 8　중량% 미만의 물을 포함하는 것이 유리하다. 바람직하게, 반응성 조성물은 6 중량% 미만, 보다 바람직하게는 4 중량% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 2 중량% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 1 중량% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 0.9 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.8　중량% 미만의 물, 또는 0.7 중량% 이하, 또는 0.5　중량% 이하의 물을 포함한다. 본 발명의 조성물은 저장 동안 암모니아의 감소된 방출을 제공하기 위해 매우 적은 양의 물을 가질 필요가 없다. 또한, 중탄산나트륨을 건조시키는 대부분의 기법이 또한 중탄산나트륨의 손실 및 탄산나트륨 함량의 증가를 일으키므로, 매우 적은 양의 물은 반응성 조성물의 품질에 해롭다. 반응성 조성물은 일반적으로 0.01 중량% 이상, 또는 0.05 중량% 이상, 또는 0.1 중량% 이상, 또는 0.2　중량% 이상의 물을 포함한다. 물의 양은, 조성물 약 3 g을 24 시간 동안 약 50 mbar 절대 압력에서 진공 하에 실리카겔의 존재 하에 데시케이터 내에, 그리고 시계 접시 내에 넣어 25℃의 온도에서의 중량 손실에 의해 측정된다. 본 발명의 설명에서, 조성물 상에 흡수된 액체 물로 인한 '유리수(free water)'(예를 들어, 탄산나트륨 일수화물 결정과 같은 탄산나트륨의 결정에 대한 결합수와 구별됨)는, 30℃에서 가열된 통풍 실험실 오븐 내에 넣은 샘플의 16 시간 동안의 중량 손실에 의해 측정된다.
본 발명에 따른 반응성 조성물은 또한, 예를 들어 이의 저장 또는 유동성을 개선시키기 위해, 또는 연도 가스 처리에서의 생성물의 효과를 개선시키기 위해 하나 이상의 고체 또는 액체 첨가제를 포함할 수 있다. 일부 첨가제는 또한, 실온에서 조성물에 의한 암모니아 냄새 및 기체상 암모니아의 방출을 추가로 감소시킬 수 있다. 첨가제는 유리하게 제올라이트, 돌로마이트, 수산화마그네슘, (히드록시)탄산마그네슘, 석회, 탄산칼슘, 염화나트륨, 염화아연, 황산나트륨, 플루오르화칼슘, 활석, 갈탄 코크스, 및 활성탄으로부터 선택된다.
본 발명에 따른 반응성 조성물은 바람직하게 0.01 중량% 내지 5　중량%의 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 반응성 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 상기에 기재된 것과 같은 조성물에서, 특히 암모니아 소다 플랜트로부터의 조 중탄산나트륨에서 물의 양을 감소시키기 위해서는 최소 온도가 필요한 것을 관찰하였다. 특히, 본 발명은, 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자로부터 생성된 입자를 30℃ 초과의 온도에서 열 처리하는 것인, 본 발명에 따른 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 특별하게는, 이 방법에서,
a) 1 중량% 내지 20　중량%의 물을 포함하는 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자로부터 생성된 입자를 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 지방산 염으로부터 선택되는 화합물과 혼합하여 입자를 포함하는 습윤 혼합물을 형성하고,
b) 입자를 포함하는 습윤 혼합물을, 일반적으로 공기를 포함하는, 30℃ 초과, 바람직하게는 50℃ 초과의 온도에서의 기체 스트림 내로 도입하여, 입자가 적재된 기체 스트림을 형성하며;
c) 입자가 적재된 기체 스트림을 밀 내로 도입하여, 레이저 회절분석에 의해 측정된, 100 μm 미만의 직경 D90 및 75 μm 미만의 직경 D50, 바람직하게는 50 μm 미만의 직경 D90 및 35 μm 미만의 직경 D50, 보다 바람직하게는 35 μm 미만의 직경 D90 및 20 μm 미만의 직경 D50, 훨씬 더 바람직하게는 30 μm 미만의 직경 D90 및 15 μm 미만의 직경 D50을 갖는 분쇄 입자를 포함하는 기체 스트림을 형성한다.
본 발명에서, 단계 a)에서는, 입자와 화합물의 혼합을 플로(plough) 혼합기와 같은 혼합기에서 실현할 수 있다. 혼합은 또한, 단계 b)의 30℃ 초과의 온도에서의 기체 스트림 내에 입자 및 화합물을 공동-도입함으로써 실현될 수 있고, 이어서 입자 및 화합물이 적재된 기체 스트림을 단계 c)에서 밀 내에 도입하여 분쇄 입자를 얻는다.
본 발명의 방법에서, 입자를 포함하는 습윤 혼합물이 도입되는 기체 스트림의 온도는, 바람직하게 40℃ 초과, 보다 바람직하게는 50℃ 초과, 훨씬 더 바람직하게는 60℃ 초과, 또는 70℃ 초과, 또는 80℃ 초과이다.
본 발명의 방법에서는, 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자로부터 생성된 입자가, 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 지방산 염으로부터 선택되는 화합물과 혼합되어 입자를 포함하는 습윤 혼합물을 형성할 때, 20 중량% 이하, 보다 유리하게는 14 중량% 이하, 바람직하게는 8 중량% 이하, 보다 바람직하게는 6　중량% 이하의 물을 포함하는 것이 유리하다. 조 중탄산염 입자로부터 생성된 입자의 수분 함량을 감소시키기 위해서는, 조 중탄산염을 건조기, 예컨대 유동층에서 '탈수'시키는 것이 유리하다. 일반적으로, 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자로부터 생성된 입자는, 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 지방산 염으로부터 선택되는 화합물과 혼합되어 입자를 포함하는 습윤 혼합물을 형성할 때, 2 중량% 이상, 보다 유리하게는 3　중량% 이상의 물을 포함한다.
이 방법에서는, 반응성 조성물을 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자로부터 출발하여 제조한다. 이 중탄산나트륨은 암모니아성 염수의, CO2를 포함하는 기체를 사용한 탄화에 의해 얻어진 생성물이다. 탄화 종료시 형성된 입자를 여과에 의해 슬러리로부터 분리하여, 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자를 형성한다. 암모니아성 염수는 염화나트륨 용액과 암모니아의 반응에 의해 얻어진다. 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염은 주로 중탄산나트륨을 포함할 뿐만 아니라 탄산나트륨, 암모니아, 소량의 일부 기타 다른 화합물 및 물을 포함한다. 중탄산나트륨의 제조를 위한 완전한 산업적 방법에서는, 조 중탄산나트륨을 연속하여 소성시키고("경량" 탄산나트륨을 제조하기 위함, 이 소성은 또한 CO2를 생성함), 이어서 용해시키며, CO2로 재탄화시키고, 최종적으로 재결정화한다. 이 변형 순서는 고비용, 특히 높은 에너지 비용(특히, 소성 및 재결정화)을 나타낸다. 따라서, 본 발명에 따른 방법에서의 소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자의 사용은 현저한 경제적 이점을 갖는다.
본 발명의 제1 또는 제2 변형에서, 소다 플랜트로부터의 조 중탄산염의 암모니아 함량이 지나치게 높은 경우, 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자를 기체 스트림 내로의 도입 전에 세척액을 사용하여 세척하는 것이 권고된다.
본 발명에서, 예를 들어 벨트 필터 상으로의 통과에 의해, 원심분리기, 회전 필터 또는 건조 기계에서, 과량의 액체를 제거, 즉 조 중탄산나트륨을 "탈수"시키는 것이 일반적으로 권고된다. 이어서, 생성물을 때때로 유리하게는 건조시킬 수 있다. 입자의 건조는 임의의 적절한 장비 상에서 실현될 수 있다. 유리하게는 건조는, 고온 기체로 가열된 컨베이어 터널, 고온 기체로 가열된 유체 층, 내부 스팀 튜브에 의해 간접적으로 가열된 유동층, 교반 건조기, 회전 건조기, 고온 기체를 사용한 직접 가열 회전 건조기, 스팀을 사용하여 가열된 간접 가열 회전 건조기, 플래시 공압 컨베이어 건조기, 또는 중력 건조기 내에서 작업된다. 건조는 배치 건조로서(생성물을 건조기 내에 로딩하고, 건조시키며, 건조기를 비움) 또는 연속 건조 작업으로서(연속적으로 공급하고, 건조된 생성물을 건조기로부터 연속적으로 제거함) 수행될 수 있다. 일반적으로 '탈수' 후 조 중탄산염 입자는, 기체 스트림 내로의 도입 전에 15 중량% 이하, 바람직하게는 12 중량% 이하, 보다 바람직하게는 10 중량% 이하, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 8 중량% 이하의 물을 포함한다. 가장 바람직한 구현예에서, '탈수' 후 조 중탄산염 입자는, 기체 스트림 내로의 도입 전에 6 중량% 이하, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 5 중량% 이하의 물을 포함한다. 탈수 후 조 중탄산염은, 조 중탄산염 입자로부터 생성된 입자를 30℃ 초과의 온도에서의 기체 스트림 내로 도입하기 전에 2 중량% 내지 8 중량%의 물, 바람직하게는 2 중량% 내지 6 중량%의 물을 포함하는 것이 유리하다. 건조 작업에서, 온도는 일반적으로 30℃ 내지 130℃, 또는 50℃ 내지 120℃, 또는 바람직하게는 55℃ 내지 85℃이다. 250℃ 이하의 고온 기체 스트림을 열 처리에 사용할 수 있다. 그러나, 조성물의 최종 온도는 일반적으로 물 증발로 인해 보다 낮다. 최종 온도는 바람직하게는 130℃ 이하, 보다 바람직하게는 100℃ 이하, 훨씬 더 바람직하게는 85℃ 이하, 또는 훨씬 더 바람직하게는 80℃ 이하이다. 다량의 중탄산나트륨이 요망되는 경우, 고온 기체와 조성물의 접촉 시간이 제한되어야 한다. 물 증발 후 고온 기체의 온도가 높을수록, 접촉 시간이 짧아야 한다. 조성물의 건조 후, 조성물을 50℃ 이하까지, 바람직하게는 40℃ 이하까지, 보다 바람직하게는 35℃ 이하까지 냉각시키는 것이 권고된다. 이는 조성물의 취급 및 저장시 추가의 중탄산염 분해 및 암모니아 방출을 피할 수 있게 한다.
이어서, 조성물을 형성하는 건조 생성물은 일반적으로 1　중량% 미만의 물, 또는 0.9 중량% 이하, 또는 0.8 중량% 이하, 또는 0.7 중량% 이하, 또는 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.3　중량% 이하의 물, 또한 특히 이러한 중량의 유리수를 포함한다.
상기에 언급된 바와 같이, 반응성 조성물의 유동성 및 일반적으로 유동 특성을 개선시키기 위해, 유리하게는 제올라이트, 돌로마이트, 수산화마그네슘, (히드록시)탄산마그네슘, 석회, 탄산칼슘, 염화나트륨, 염화아연, 황산나트륨, 플루오르화칼슘, 탄화수소, 활석, 갈탄 코크스, 및 활성탄으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제가 때때로 조성물에 첨가된다. 이들 첨가제의 일부는 추가로 반응성 조성물의 사용 동안 유리한 효과를 갖는다. 예를 들어, 탄산칼슘, 석회, 활성화 탄소 또는 활성탄은, 반응성 조성물이 연도 가스 처리에, 특히 플루오르화수소로부터의 정화에 사용되는 경우 유리한 효과를 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 유리한 대안 형태에서는, 고체 또는 액체 첨가제 또는 첨가제들을 0.01 중량% 내지 5　중량% 범위의 양으로 기체 스트림 내로 도입한다. 때때로 이러한 도입을 밀의 상류에서, 또는 기체 스트림이 밀로 도입되는 시점에 수행하는 것이 바람직하다. 이는, 이들 첨가제가 또한 밀의 작업에 대해 유리한 효과를 가질 수 있는 것으로 관찰되었기 때문이다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어질 수 있는 반응성 조성물에 관한 것이다. 이에 따라, 이 조성물은, 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염으로부터 출발하여, 매우 유리한 경제적 조건 하에 얻어진다. 이 조성물은 또한, 통상적인 중탄산나트륨을 제조하기 위해 필수적인 소성이나 재결정화를 필요로 하지 않으므로, 매우 유리한 에너지 조건 하에 얻어진다. 에너지 절약은 긍정적인 환경적 영향을 갖는다.
최종적으로, 본 발명은 또한, 바람직하게 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어질 수 있는, 본 발명에 따른 반응성 조성물을 125℃ 내지 600℃의 온도에서 연도 가스 내로 도입하고, 이어서 연도 가스에 여과를 적용하는 것인, 산성 불순물, 예를 들어 염화수소 또는 황 산화물을 포함하는 연도 가스의 정화 방법에 관한 것이다. 특히 염화수소 또는 이산화황을 포함하는 연도 가스를 본 발명에 따른 방법으로 처리하여 염화수소가 10 mg HCl/Nm3 미만 또는 5 mg HCl/Nm3 미만(건조물)이 되고/되거나 이산화황이 50 mg SO2/Nm3 미만 또는 40 mg SO2/Nm3 미만(건조물)(11% O2에서)이 되도록 한다. 연도 가스가 질소 산화물("NOx")을 포함하는 경우, 방법은 NOx를 처리하기 위해 유리하게는 촉매를 포함하며, 여기서 촉매는 바람직하게 필터 내로 혼입된다. 본 발명에 따른 반응성 조성물의 암모니아 함량은, 고온 연도 가스에서 조성물이 기체상 암모니아(NH3)를 방출할 것이고, 최대 24%의 암모니아 대체에 의해 소비가 절약될 수 있으므로, 촉매의 작업에 대하여 유리한 효과를 갖는다.
따라서, 본 발명은 또한, 본 발명에 따른 반응성 조성물을 100℃ 이상 또는 125℃ 이상의 온도에서, 또한 일반적으로는 600℃ 이하에서 연도 가스 내로 도입하고, 이어서 연도 가스에 여과를 적용하며, 이후에 이어서 질소 산화물의 선택적인 촉매적 환원(SCR DeNOx)을 적용하는 것인, 산성 불순물, 예를 들어 염화수소 또는 황 산화물을 포함하는 연도 가스의 정화 방법에 관한 것이다.
분진, 산성 불순물, 예컨대 수소 할라이드 또는 황 산화물을 포함하며, 그리고 질소 산화물(NOx)을 포함하는 연도 가스의 정화 방법의 하나의 구현예에서는, 연도 가스를 선택적으로 먼저 탈진시켜 분진의 적어도 일부를 제거하고, 이어서 본 발명에 따른 반응성 조성물을 적어도 부분적으로 탈진된 연도 가스 내에 주입하여 산성 불순물의 적어도 일부를 흡수시키며, 이후에 이어서 생성된 연도 가스에 여과, 예컨대 백 필터를 적용하여 반응된 반응성 조성물의 일부를 제거하고, 이어서 연도 가스에 질소 산화물의 선택적인 촉매적 환원(SCR DeNOx)을 적용한다.
본 발명에 따른 정화 방법에서, 여과는 임의의 여과 또는 분리 수단, 예를 들어 세라믹 또는 금속성 필터를 사용하여 수행될 수 있다. 여과를 천을 통해 수행하는 슬리브 필터, 또는 정전 세퍼레이터 또는 멀티 사이클론이 유리하다.
본 발명에 따른 정화 방법에서는, 분진으로부터의 연도 가스의 분리를, 반응성 조성물을 연도 가스 내로 도입한 후, 2 초 초과, 유리하게는 3 초 내지 6 초 수행하는 것이 권고된다.
본 발명에 따른 정화 방법에서, 여과 장비는 또한 SCR DeNOx 작업을 위한 촉매와 통합될 수 있다. 이는 방법을 간소화하고 투자 비용을 감소시킨다.
하기 실시예에서는, 암모니아 함량을 알칼리 증류 방법에 의해 측정하였다.
실시예 1(본 발명에 따르지 않음)
약 14% 물 및 NH4 +로서 표현되는 암모니아 함량을 포함하는 (문헌 [Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Sodium carbonate, page Vol. 33 page 307]에 기재된 것과 같은) 탄화 컬럼 후의 회전 필터로부터 배출되는, Solvay 방법으로부터의 암모니아성 중탄산나트륨 120 kg의 여러 샘플을 약 23℃에서 하룻밤 폴리에틸렌 필름 상에서 건조시켜, 약 3%의 물의 수분 함량을 갖는 예비-건조된 암모니아성 중탄산나트륨 조성물을 얻는다. 이어서, 예비-건조된 암모니아성 중탄산나트륨 조성물을 30℃에서의 고온 공기와 함께 핀 밀 UPZ100 Hozokawa Alpine 내로 도입한다. 이어서, 얻어진 조성물을 백 필터 상에서 기체로부터 분리한다. 백 필터로부터 배출되는 기체의 온도는 약 45℃이다. 얻어진 조성물은 (중량 백분율로) 80 중량% 내지 95 중량%의 중탄산나트륨, 4 중량% 내지 12　중량%의 탄산나트륨 및 0.02 중량% 내지　2.0　중량%의 암모니아, 및 1% 미만의 물을 포함한다. 얻어진 반응성 조성물의 측정된 레이저 입자 크기 분포는 약 45+/-5　μm의 D90을 나타낸다.
실시예 2.a(본 발명에 따름)
밀링 전에, 약 3%의 물로 예비-건조된 암모니아성 중탄산나트륨에 0.2 w.%의 스테아르산을 첨가하고, Denisen 회전 혼합기에서 1 시간 동안 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 실험을 수행하였다. 이어서, 0.2 w.%의 스테아르산과 혼합된 암모니아성 중탄산나트륨을 고온 공기(30℃)와 함께 실시예 1에서와 동일한 조건으로 핀 밀 UPZ100 Hozokawa Alpine 내로 도입한다. 얻어진 조성물은 80 중량% 내지 95　중량%의 중탄산나트륨, 4 중량% 내지 12　중량%의 탄산나트륨 및 0.02 중량% 내지 2.0　중량%의 암모니아, 1% 미만의 물, 및 0.2% 스테아르산을 포함한다.
실시예 2.b(본 발명에 따름)
밀링 전에, 약 3%의 물로 예비-건조된 암모니아성 중탄산나트륨에 0.5 w.%의 스테아르산칼슘을 첨가하고, Denisen 회전 혼합기에서 1 시간 동안 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 2.a와 동일한 실험을 수행하였다. 이어서, 0.5 w.%의 스테아르산칼슘과 혼합된 암모니아성 중탄산나트륨을 실시예 2.a와 같이 처리한다. 얻어진 조성물은 80 중량% 내지 95　중량%의 중탄산나트륨, 4 중량% 내지 12　중량%의 탄산나트륨 및 0.02 중량% 내지 2.0　중량%의 암모니아, 1% 미만의 물, 및　0.5% 스테아르산칼슘을 포함한다.
실시예 3( 비교예 )
이어서, 상이한 암모니아 함량을 포함하며 실시예 1에서 얻어진 (0.01% 내지 5%의, 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 또는 지방산 염으로부터 선택되는 화합물을 갖지 않아, 본 발명에 따르지 않음) 반응성 조성물의 상이한 샘플, 또는 실시예 2.a(0.2% 스테아르산) 및 실시예 2.b(0.5% 스테아르산칼슘)로부터의 첨가 화합물을 갖는 상응하는 샘플 200 그램을, 하기와 같은 상이한 온도 및 상대 습도(RH) 조건에서, 40 분 동안, 1.5 +/-0.5 cm의 분말 두께를 갖는 스테인레스강판 상에서 기후 챔버 내에서 컨디셔닝한다.
- 25℃ 및 40% RH
- 25℃ 및 75% RH
- 50℃ 및 75% RH
이어서, 샘플의 일부를 500 ml 폴리에틸렌 병 내에 도입하여 약 250 ml를 분말 형태의 반응성 조성물로 충전하고, 이어서 저장 동안 대기 중에 방출된 암모니아(NH3)를 측정할 수 있도록 한다.
병을 40 분 동안 실온(약 22℃)에 두어, 병의 분위기를 암모니아 기체로 풍부화시킨다. 이어서, 폴리에틸렌 병 내에 존재하는 기체를 Draeger 튜브를 통해 정해진 기체 부피(측정된 주변 대기압으로부터 보정됨)로 펌핑 배출하여 저장 병 내의 기체의 암모니아(NH3) 함량을 측정한다(Draeger 암모니아 5/a 튜브 범위 5 ppm 내지 600 ppm).
실시예 1 및 실시예 2.a 및　2.b의 반응성 조성물의 결과는 표 1에 기록되어 있다(25℃, 75% RH).
표 1로부터, 샘플의 총 NH4 +가 증가할 때 저장 기체 중의 암모니아 방출(NH3)이 민감하게 증가한다는 것을 알 수 있다.
저장 습도 조건을 증가시키는 경우, 암모니아(NH3) 방출이 증가한다.
저장 기체 중에서의 암모니아 농도 측정에 의해 나타난 바와 같은, 저장 동안 암모니아(NH3) 방출은, 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 또는 지방산 염으로부터 선택되는 화합물, 예컨대 특히 스테아르산 또는 스테아르산칼슘이 반응성 조성물 중에 존재하는 경우에 민감하게 감소된다.
저장 전 50℃, 75% RH의 기후 컨디셔닝에서의 결과는 주변 온도에서의 저장 조건 동안의 보다 낮은 암모니아(NH3) 방출(실시예 1의 샘플로부터 50 ppm 내지 100 ppm, 및 실시예 2.b의 샘플로부터의 49 ppm 내지 75 ppm의 수준) 이외에는 유사하다.
실시예 4(본 발명에 따름)
13.7% 물을 포함하는 (문헌 [Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Sodium carbonate, page Vol. 33 page 307]에 기재된 것과 같은) 탄화 컬럼 후의 회전 필터로부터 배출되는, Solvay 방법으로부터의 암모니아성 중탄산나트륨 120 kg을 약 23℃에서 하룻밤 폴리에틸렌 필름 상에서 건조시켜 약 6% 물의 수분 함량을 갖는 '탈수'된 암모니아성 중탄산나트륨을 얻는다. 이어서, 예비-건조된 암모니아성 중탄산나트륨을 80℃에서의 고온 공기와 함께 핀 밀 UPZ100 Hozokawa Alpine 내로 도입한다. 이어서, 얻어진 조성물을 백 필터 상에서 기체로부터 분리한다. 백 필터로부터 배출되는 기체의 온도는 55℃이다. 얻어진 조성물은 (중량 백분율로) 89.8%의 NaHCO3, 7.4%의 Na2CO3, 0.8%의 총 암모니아(NH4 +로서 표현됨), 0.06% 물을 포함한다. 측정된 레이저 D90은 25　μm이다.
실시예 3으로부터의 25℃, 75% RH에서의 기후 컨디셔닝에서의 결과
샘플 번호 1 2 3 4 5 6
참조 3601-15 3628-14 3601-14 3624-15 3601-15 BNL
샘플의 총 NH4 + 함량 % % NH4 + 0.48 0.61 0.58 0.38 0.64 0.96
NH3 기체 농도 ppm
조 중탄산염, 화합물 없음
(실시예 1)		 NH3 ppm 150 200 200 100 150 > 610
조 중탄산염, 0.5% 스테아르산Ca(실시예 2b) NH3 ppm 50 100 100 50 - 500
조 중탄산염, 0.2% 스테아르산(실시예 2a) NH3 ppm - - - - 100 -
실시예 5
실시예 3의 것과 유사한 시험을 실현하였고, 이는 22 개의 탄소를 갖는 지방산 또는 지방 알콜로서의 기타 다른 화합물이 본 발명에 따른 반응성 조성물의 저장 또는 취급 동안 암모니아 방출 감소에 있어 덜 효과적이므로, 12 개 내지 20 개의 탄소를 갖는 기타 다른 지방산(본 발명에 따름)의 효과를 나타낸다.
암모니아 Solvay 방법으로부터 얻어진 조 중탄산나트륨으로부터의 배치(약 0.4% NH4 + 포함)를 7 개의 로트로 분할하고, 각각 실시예 3에서와 같이 처리하되, 스테아르산 또는 스테아르산칼슘을 기타 다른 지방산으로 대체 첨가하여 반응성 조성물이 1 중량%의 이 화합물을 포함하도록 하였다.
반응성 조성물의 각각의 로트를 기후 챔버 내에서 25℃, 75% 상대 습도에서 40 분 컨디셔닝하였고; 이를 위해, 각각의 로트를 두께 1.5 +/- 0.5 cm의 층을 갖는 스테인레스강판 상에 펼쳤다.
이어서, 조성물의 일부를 취하여 잔류 수분 함량을 분석하고, 측정되어 표 2에 기재된 수분 함량을 갖는 예비-컨디셔닝된 조성물의 200 g 샘플을 500 ml 부피의 폴리에틸렌 병 내에 도입하였으며, 병을 닫고, 다시 25℃에서의 기후 챔버 내에 넣고, 이어서 40 분 후에 병을 연 다음, 병 내의 기체를 펌프 및 기체 카운터로 추출하고, 기체를 암모니아 함량(중량 ppm으로 표현됨)에 대해 측정하였다
반응성 조성물의 수분 함량과 함께 반응성 조성물 상의 저장 기체 중의 암모니아 농도 결과가 표 2에 제공되어 있다.
실시예 5로부터의 다양한 화합물 및 25℃, 75% RH에서의 기후 컨디셔닝에서의 결과.
샘플 번호 4'
참조 3624
샘플의 총 NH4 + 함량 % %wt NH4 + 0.40
조 중탄산염, 분쇄, 화합물 없음 NH3 기체
농도(ppm)		 100
수분 함량(%wt) 0.14
조 중탄산염, 분쇄,
0.5%w 스테아르산칼슘
(SO.G.I.S)		 NH3 기체
농도(ppm)		 50
수분 함량(%wt) 0.4
조 중탄산염, 분쇄,
1% 라우르산(C12H24O2)
(Merck Chemicals)		 NH3 기체
농도(ppm)		 75
수분 함량(%wt) 0.17
조 중탄산염, 분쇄, 1% 베헨산(C22H44O2)
(Alpha Aesar GmbH)		 NH3 기체
농도(ppm)		 175
수분 함량(%wt) 0.05
조 중탄산염, 분쇄, 1% 올레산(C18H34O2)
(Sigma-Aldrich)		 NH3 기체
농도(ppm)		 50
수분 함량(%wt) 0.13
조 중탄산염, 분쇄, 1% 스테아르산 알콜(C18H38O)
(Merck Chemicals)		 NH3 기체
농도(ppm)		 200
수분 함량(%wt) 0.02
조 중탄산염, 분쇄,
1% 데히돌(
Figure pct00003
) LT7
(에톡실화된 산화물을 갖는 폴리글리콜 에테르 C12-18) (BASF)		 NH3 기체
농도(ppm)		 100
수분 함량(%wt) 0.03

Claims (16)

  1. 60 중량% 내지 98　중량%의 중탄산나트륨, 1 중량% 내지 40　중량%의 탄산나트륨 및 0.02 중량% 내지 2.0　중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하며, 0.01 중량% 내지 5　중량%의, 탄화수소, 지방 알콜, 지방산, 또는 지방산 염으로부터 선택되는 화합물을 포함하는 반응성 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 분자 당 12 개 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 지방산 또는 이의 염으로부터 선택되는 것인 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 지방산 염은 마그네슘 또는 칼슘 염 또는 지방산 비누인 조성물.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 지방산은 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 80 중량% 내지 98 중량%의 중탄산나트륨을 포함하는 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 1 중량% 내지 12　중량%의 탄산나트륨, 바람직하게는 2 중량% 내지 12 중량%의 탄산나트륨을 포함하는 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 85 중량% 내지 95　중량%의 중탄산나트륨을 포함하는 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 회절분석에 의해 측정된, 50 μm 미만의 직경 D90 및 35 μm 미만의 직경 D50, 바람직하게는 35 μm 미만의 직경 D90 및 20 μm 미만의 직경 D50, 보다 바람직하게는 30 μm 미만의 직경 D90 및 15 μm 미만의 직경 D50을 갖는 입자 형태의 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 0.02 중량% 내지 0.17　중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는 조성물.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 0.2 중량% 내지 0.7　중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는 조성물.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 0.7 중량% 초과 및 2.0　중량% 미만의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 1 중량% 미만, 바람직하게는 0.5 중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.4 중량% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 0.3　중량% 미만의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  13. a) 1 중량% 내지 20　중량%의 물을 포함하는 암모니아-소다 플랜트로부터의 조 중탄산염 입자로부터 생성된 입자를 분자 당 12 개 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 지방산 또는 이의 염으로부터 선택되는 화합물과 혼합하여 입자를 포함하는 습윤 혼합물을 형성하고,
    b) 입자를 포함하는 습윤 혼합물을, 일반적으로 공기를 포함하는, 30℃ 초과, 바람직하게는 50℃ 초과의 온도에서의 기체 스트림 내로 도입하여, 입자가 적재된 기체 스트림을 형성하며;
    c) 입자가 적재된 기체 스트림을 밀 내로 도입하여, 레이저 회절분석에 의해 측정된, 100 μm 미만의 직경 D90 및 75 μm 미만의 직경 D50, 바람직하게는 50 μm 미만의 직경 D90 및 35 μm 미만의 직경 D50, 보다 바람직하게는 35 μm 미만의 직경 D90 및 20 μm 미만의 직경 D50, 훨씬 더 바람직하게는 30 μm 미만의 직경 D90 및 15 μm 미만의 직경 D50을 갖는 분쇄 입자를 포함하는 기체 스트림을 형성하는 것인,
    제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 제조 방법.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 반응성 조성물을, 100℃ 내지 600℃의 온도에서, 연도 가스 내로 도입하고, 이어서 연도 가스에 여과 또는 탈진을 적용하는 것인, 산성 불순물, 예컨대 염화수소 또는 황 산화물을 포함하는 연도 가스의 정화 방법.
  15. 제14항에 있어서, 여과를 적용한 연도 가스에, 이후에 질소 산화물의 선택적인 촉매적 환원(SCR DeNOx)을 적용하는 것인 방법.
  16. 분자 당 12 개 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 지방산 또는 이의 염으로부터 선택되는 화합물의, 60 중량% 내지 98 중량%의 중탄산나트륨, 1 중량% 내지 40 중량%의 탄산나트륨 및 0.02 중량% 내지 2.0 중량%의 암모니아(암모늄 이온 NH4 +의 형태로 표현됨)를 포함하는 반응성 조성물의 저장 동안 또는 취급 동안 암모니아 방출을 감소시키기 위한 첨가제로서의 용도.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3037388A1 (en) 2014-12-22 2016-06-29 Solvay SA Alkali metal bicarbonate particles with increased dissolution time
CN110366450A (zh) 2016-12-07 2019-10-22 索尔维公司 用于废气NOx除去的包含贫Ca羟基磷灰石的铜负载型催化剂
JP6350690B1 (ja) * 2017-02-01 2018-07-04 栗田工業株式会社 酸性ガス処理剤
WO2018170605A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 Al Ghouleh Zaid Carbonation-activated clinker binder from incineration residues
WO2019030278A1 (en) 2017-08-09 2019-02-14 Solvay Sa IR SUPPORTED CATALYST COMPRISING A POOR AC HYDROXYAPATITE FOR THE TREATMENT OF WASTE GAS
WO2020126012A1 (en) 2018-12-20 2020-06-25 Solvay Sa Composition based on sodium bicarbonate and on fatty acids
CN114452791B (zh) * 2021-12-29 2023-03-21 深圳华明环保科技有限公司 一种含二氧化硫的气体的脱酸方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5002741A (en) * 1989-11-16 1991-03-26 Natec Resources Inc. Method for SOX /NOX pollution control
WO1997016376A1 (fr) * 1995-10-31 1997-05-09 Novacarb Procede de traitement de fumees a base d'oxydes de soufre
JPH11507905A (ja) * 1995-06-23 1999-07-13 オーミストン マイニング アンド スメルティング カンパニー リミティド 硫酸ナトリウムからの、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム及び硫酸アンモニウムの製造法
JP2008012535A (ja) * 1994-01-20 2008-01-24 Solvay (Sa) 塩化水素含有ガスを精製するための反応組成物及び方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3868444A (en) 1969-11-26 1975-02-25 Dow Chemical Co Process for the preparation of porous sodium bicarbonate
US5630991A (en) 1994-08-16 1997-05-20 General Electric Co. Limestone-based wet flue gas desulfurization process
FR2740362B1 (fr) * 1995-10-31 1997-11-28 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation de bicarbonate de sodium et son utilisation dans le traitement de fumees
FR2895286B1 (fr) 2005-12-23 2008-05-09 Solvay Procede de broyage
US7498008B2 (en) * 2006-02-23 2009-03-03 Grt, Inc. Process of gas treatment to remove pollutants
FR2926027A1 (fr) 2008-01-07 2009-07-10 Solvay Procede de production de bicarbonate de sodium, pour desulfuration de fumees.
CL2009000051A1 (es) * 2009-01-13 2009-09-11 Innovatec Ltda Mezcla o composicion acuosa que permite el control de la contaminacion ambiental que comprende 8,1-98 % de bicarbonato de sodio, 8,1-98% de urea y 20-95% de agua destilada o carbonatada.
AU2010249105A1 (en) 2009-05-15 2011-12-08 Peroxychem Llc Combustion flue gas NOx treatment
JP5751199B2 (ja) 2012-03-16 2015-07-22 栗田工業株式会社 酸性ガス処理剤及びその製造方法並びに酸性ガス処理剤用添加剤
WO2015118165A1 (en) * 2014-02-10 2015-08-13 Solvay Sa Reactive composition based on sodium bicarbonate and process for its production

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5002741A (en) * 1989-11-16 1991-03-26 Natec Resources Inc. Method for SOX /NOX pollution control
JP2008012535A (ja) * 1994-01-20 2008-01-24 Solvay (Sa) 塩化水素含有ガスを精製するための反応組成物及び方法
JPH11507905A (ja) * 1995-06-23 1999-07-13 オーミストン マイニング アンド スメルティング カンパニー リミティド 硫酸ナトリウムからの、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム及び硫酸アンモニウムの製造法
WO1997016376A1 (fr) * 1995-10-31 1997-05-09 Novacarb Procede de traitement de fumees a base d'oxydes de soufre
JPH11514567A (ja) * 1995-10-31 1999-12-14 ノ バ カ ル ブ 硫黄酸化物を含有する煙道ガスを処理する方法

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