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KR20160000480A - Method and apparatus of NaHCO3 production from filtered solution of desulfurized crude waste - Google Patents

Method and apparatus of NaHCO3 production from filtered solution of desulfurized crude waste Download PDF

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KR20160000480A
KR20160000480A KR1020140077018A KR20140077018A KR20160000480A KR 20160000480 A KR20160000480 A KR 20160000480A KR 1020140077018 A KR1020140077018 A KR 1020140077018A KR 20140077018 A KR20140077018 A KR 20140077018A KR 20160000480 A KR20160000480 A KR 20160000480A
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sodium bicarbonate
desulfurization waste
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ammonia
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문일식
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순천대학교 산학협력단
중앙이엠씨 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a method and an apparatus for producing sodium bicarbonate (NaHCO_3) by using desulfurized wastewater from a steel mill and, more specifically, to a method and an apparatus for producing sodium bicarbonate (NaHCO_3) which increases a sodium bicarbonate yield by including an evaporation step or a cooling step before a reaction step of sodium bicarbonate, and has high purity and high efficiency by controlling appropriate reaction temperature, pressure, materials, and the amount of the materials in the reaction step.

Description

탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트(NaHCO3)를 합성하는 방법 및 장치{Method and apparatus of NaHCO3 production from filtered solution of desulfurized crude waste}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for synthesizing sodium bicarbonate (NaHCO3) from a desulfurization waste liquid,

본 발명은 제철소 등에서 나오는 탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트를 합성하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소듐바이카보네이트 반응 단계 이전에 증발 또는 냉각 단계를 포함함으로써 소듐바이카보네이트 합성 수율을 높이며, 상기 반응 단계에서는 적절한 반응 온도, 압력, 투입되는 물질 및 그 양 등을 조절함으로써 고순도 및 고효율로 소듐바이카보네이트를 합성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and apparatus for synthesizing sodium bicarbonate from a desulfurization waste solution from a steel mill, and more particularly, to a method for producing sodium bicarbonate from a desulfurization waste solution, The present invention relates to a method and an apparatus for synthesizing sodium bicarbonate with high purity and high efficiency by controlling an appropriate reaction temperature, a pressure, a substance to be added, and an amount thereof.

제철소에서 탈황공정에는 SOx를 제거하기 위하여 소듐바이카보네이트를 과량사용하고 있고, 탈황한 후에는 이를 그대로 매립하고 있어서 환경적으로 매우 큰 문제점으로 대두되고 있다. 따라서 상기 공정에서 소모된 소듐바이카보네이트를 회수함으로써 폐기장을 줄이고 환경오염을 감소시키는 것이 매우 중요한 과제로 대두되고 있다. 또한 경제적인 측면에서도 사용 후 폐기되는 탈황폐기물로부터 소듐바이카보네이트를 회수하는 공정을 개발함으로써 높은 경제성을 얻을 수 있도록 하는 것 또한 매우 중요한 과제로 대두되고 있다.
In the desulfurization process at the steelworks, an excessive amount of sodium bicarbonate is used to remove SOx, and after the desulfurization, it is buried as it is, resulting in a great environmental problem. Therefore, it is very important to reduce waste disposal and reduce environmental pollution by collecting spent sodium bicarbonate in the above process. In addition, from the economical point of view, it is also becoming a very important task to obtain a high economic efficiency by developing a process for recovering sodium bicarbonate from a desulfurized waste to be disposed of after use.

상기 회수공정으로 기존에는 솔베이공법이 알려져 있다. 솔베이공법은 탈황공정에 폐기물상에 용해되어 있는 나트륨 양이온을 황산과 반응시켜 소듐설페이트로 전환하고 이를 다시 암모니아 및 이산화탄소와 반응하여 탄산수소나트륨으로 전환하는 공법이지만 나트륨의 회수율이 만족스럽지 못하였고, 이후에 비첼(Bichel etc)등이 탄산수소나트륨과 암모늄설페이트를 회수하는 공정을 개발하였지만, 여전히 나트륨의 회수율이 만족스럽지 못하였다.
Solvay process is known as the recovery process. The Solvay process is a process in which a sodium cation dissolved in waste is reacted with sulfuric acid to convert it to sodium sulfate and then reacted with ammonia and carbon dioxide to convert it to sodium hydrogencarbonate. However, the recovery rate of sodium is unsatisfactory Bichel et al. Developed a process for recovering sodium hydrogencarbonate and ammonium sulfate, but the recovery of sodium was still unsatisfactory.

따라서 탈황폐액으로부터, 소듐바이카보네이트를 재생할 수 있는 간단한 공정 개발의 필요성이 시급히 요청되고 있으며, 또한 소듐바이카보네이트 재생 후 남은 유출수 또한 재활용할 수 있는 새로운 합성 장치가 요청되고 있다.
Therefore, there is an urgent need to develop a simple process capable of regenerating sodium bicarbonate from a desulfurization waste liquid, and a new synthesis apparatus capable of recycling the remaining effluent after the regeneration of sodium bicarbonate is also required.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 황산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 소듐클로리드 등의 다양한 형태로 나트륨을 포함하는 탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트를 고순도, 고효율로 합성할 수 있는 소듐바이카보네이트 합성 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide sodium bicarbonate from sodium- And a method for synthesizing sodium bicarbonate and an apparatus therefor.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 본 반응 과정에서 사용되는 암모니아와 탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트를 합성하고 남은 유출수를 재활용하는 새로운 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
Still another object of the present invention is to provide a new method and apparatus for synthesizing sodium bicarbonate from ammonia and a desulfurization waste liquid used in the present reaction process and recycling the remaining effluent.

본 발명에 따른 소듐바이카보네이트를 합성하는 방법은, 탈황폐액을 농축하는 농축 단계; 상기 농축 단계에서 농축된 탈황폐액에, 암모늄바이카보네이트 또는 암모니아 용액과 이산화탄소를 주입하여 반응시키는 반응 단계; 상기 반응 단계에서 생성된 반응물로부터 소듐바이카보네이트(NaHCO3)와 상등액으로 분리하는 분리 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다. 이 때, 공급된 탈황폐액의 부피가 기존 대비 40 ~ 60 vol%로 되도록 증발시켜 농축할 수 있다.The method for synthesizing sodium bicarbonate according to the present invention comprises: a concentration step of concentrating a desulfurization waste liquid; A reaction step in which ammonium bicarbonate or an ammonia solution and carbon dioxide are injected into the concentrated desulfurization waste solution in the concentration step to react; And separating sodium bicarbonate (NaHCO3) and a supernatant from the reaction product produced in the reaction step. At this time, the volume of the supplied desulfurization waste liquid can be concentrated to 40 to 60 vol% by evaporation.

또한, 본 발명은 탈황폐액을 2 ~ 5℃로 냉각하는 냉각 단계; 상기 냉각 단계에서 냉각되어 결정화된 나트륨 소스와 상등액을 분리하는 나트륨 소스 분리 단계; 상기 분리 단계에서 분리된 나트륨 소스에 물과 암모늄바이카보네이트 또는 암모니아 용액과 이산화탄소를 주입하여 반응시키는 반응 단계; 상기 반응 단계에서 생성된 반응물로부터 소듐바이카보네이트(NaHCO3)와 상등액으로 분리하는 분리 단계; 를 포함하여 이루어질 수도 있다.The present invention also provides a process for producing a deasphalted waste liquid, comprising: a cooling step of cooling the desulfurization waste liquid to 2-5 DEG C; A sodium source separation step of separating the sodium source and the supernatant which have been cooled and crystallized in the cooling step; A reaction step in which water, ammonium bicarbonate or ammonia solution and carbon dioxide are injected into the sodium source separated in the separation step and reacted; Separating the reaction product produced in the reaction step into sodium bicarbonate (NaHCO3) and a supernatant; . ≪ / RTI >

한편, 본 발명에 있어서, 상기 반응 단계는, 반응 온도가 25 ~ 80℃이고 반응 압력은 3 ~ 7atm이며, 나트륨 소스과 암모니아의 반응 몰 비는 1:0.9 ~ 1:1.1일 수 있다. In the present invention, the reaction is carried out at a reaction temperature of 25 to 80 ° C., a reaction pressure of 3 to 7 atm, and a reaction molar ratio of sodium source to ammonia may be 1: 0.9 to 1: 1.1.

또한, 본 발명은 상기 분리 단계 이후, 분리된 소듐바이카보네이트를 메탄올과 혼합하여 순도를 향상한 후, 소듐바이카보네이트와 상등액으로 재 분리하는 단계;를 더 포함할 수도 있으며, 또한, 상기 재 분리 단계 이후, 분리된 상등액에서 증류를 이용해 메탄올과 암모니아를 추가로 분리하여 회수하는 단계;를 더 포함하여, 회수된 메탄올은 상기 재 분리 단계에서 재사용되고 암모니아는 상기 반응 단계에서 재사용되도록 할 수도 있다.Further, the present invention may further include, after the separation step, mixing the separated sodium bicarbonate with methanol to improve the purity, and then re-separating the sodium bicarbonate and the supernatant with sodium bicarbonate, Thereafter, further separation and recovery of methanol and ammonia using distillation in the separated supernatant liquid may be further performed. The recovered methanol may be reused in the re-separation step and the ammonia may be reused in the reaction step.

한편, 상기 분리 단계 이후 분리된 상등액으로부터 암모니아를 스트리핑하는 암모니아 스트리핑 단계; 상기 암모니아가 제거된 상등액에 포함된 소듐 설페이트를 결정화하여 소듐 설페이트와 상등액으로 분리하는 소듐 설페이트 분리 단계; 를 더 포함하며, 분리된 암모니아 및 소듐 설페이트는 상기 반응 단계로 재 투입되며, 남은 상등액은 탈황폐액을 만드는데 재사용되도록 할 수도 있다.
On the other hand, an ammonia stripping step of stripping ammonia from the separated supernatant after the separation step; Separating the sodium sulfate contained in the supernatant from which ammonia has been removed by crystallization and separating the sodium sulfate into a supernatant; And the separated ammonia and sodium sulfate are re-introduced into the reaction step, and the remaining supernatant may be reused to make a desulfurization waste liquid.

본 발명에 따른 소듐바이카보네이트를 합성하는 장치는, 탈황폐액이 저장되는 탈황폐액 저장조(1); 상기 탈황폐액 저장조(1)로부터 공급되는 탈황폐액을 증발시켜 농축시키는 증발기(2); 상기 증발기(2)에서 농축된 탈황폐액에 암모늄바이카보네이트 또는 암모니아와 이산화탄소를 주입하여 반응시키는 반응기(3); 상기 반응기(3)에서 생성된 반응물로부터 소듐바이카보네이트(NaHCO3)와 상등액으로 분리하는 제 1분리기(4);를 포함하여 구성되거나,An apparatus for synthesizing sodium bicarbonate according to the present invention comprises: a desulfurization waste liquid storage tank (1) storing a desulfurization waste liquid; An evaporator (2) for evaporating and concentrating the desulfurization waste liquid supplied from the desulfurization waste liquid reservoir (1); A reactor (3) for injecting ammonium bicarbonate or ammonia and carbon dioxide into the concentrated desulfurization waste liquid in the evaporator (2) and reacting the same; And a first separator (4) for separating sodium bicarbonate (NaHCO3) and a supernatant from the reaction product produced in the reactor (3)

탈황폐액이 저장되는 탈황폐액 저장조(1); 상기 탈황폐액 저장조(1)로부터 공급되는 탈황폐액을 냉각시켜 나트륨 소스를 결정화하는 냉각결정화조(15); 상기 냉각결정화조(15)에서 결정화된 나트륨 소스와 상등액을 분리하는 제 4분리기(16); 상기 제 4분리기(16)에서 분리된 나트륨 소스에 물과 암모늄바이카보네이트, 또는 암모니아와 이산화탄소를 주입하여 반응시키는 반응기(3); 상기 반응기(3)에서 생성된 반응물로부터 소듐바이카보네이트(NaHCO3)와 상등액으로 분리하는 제 1분리기(4); 를 포함하여 구성될 수 있다.A desulfurization waste liquid storage tank (1) storing a desulfurization waste liquid; A cooling crystallization tank (15) for cooling the desulfurization waste liquid supplied from the desulfurization waste liquid storage tank (1) to crystallize the sodium source; A fourth separator (16) for separating the supernatant and the sodium source crystallized in the cooling crystallization tank (15); A reactor (3) injecting water and ammonium bicarbonate or ammonia and carbon dioxide into the sodium source separated in the fourth separator (16) and reacting; A first separator (4) for separating sodium bicarbonate (NaHCO3) and a supernatant from the reactant produced in the reactor (3); As shown in FIG.

또한 본 발명은 상기 제 1분리기(4)에서 분리된 소듐바이카보네이트에 메탄올을 혼합하여 순도를 향상한 후 소듐바이카보네이트와 상등액으로 재 분리하는 제 2분리기(5);를 더 포함할 수 있다.Further, the present invention may further include a second separator (5) for mixing methanol with sodium bicarbonate separated from the first separator (4) to improve the purity and re-separating the sodium bicarbonate and the sodium bicarbonate into a supernatant.

또, 본 발명에 있어서, 상기 제 1분리기(4)에서 분리된 상등액에 포함된 암모니아를 제거하는 암모니아 스트리퍼(8); 상기 암모니아 스트리퍼(8)로부터 암모니아가 제거된 상등액에 포함된 소듐 설페이트를 결정화하는 결정화조(9); 및 상기 결정화조(9)에서 결정화된 소듐 설페이트와 상등액을 분리하는 제 3분리기(10); 를 더 포함하며, 상기 암모니아 스트리퍼(8)에서 분리된 암모니아 및 제 3분리기(10)에서 분리된 소듐 설페이트는 상기 반응기(3)로 순환되어 재사용되고 상기 제 3분리기(10)에서 분리된 상등액은 상등액 저장조(11)에 저장되어 탈황폐액을 만드는데 재사용되도록 할 수 있다.
Also, in the present invention, an ammonia stripper 8 for removing ammonia contained in the supernatant separated from the first separator 4; A crystallization tank (9) for crystallizing sodium sulfate contained in the supernatant from which ammonia is removed from the ammonia stripper (8); And a third separator (10) for separating the sodium sulfate and the supernatant liquid crystallized in the crystallization tank (9); The ammonia separated from the ammonia stripper 8 and the sodium sulfate separated from the third separator 10 are circulated to the reactor 3 for reuse and the supernatant separated from the third separator 10 It can be stored in the supernatant storage tank 11 and reused for producing a desulfurization waste liquid.

본 발명은 탈황폐액을 증발시켜 농축하는 방법 또는 냉각하여 나트륨 소스를 결정화시키는 방법을 이용하며, 이 때, 탈황폐액이 농축되는 부피 또는 냉각 온도를 적절히 조절함으로써 고순도 및 고효율로 소듐바이카보네이트를 합성할 수 있는 효과가 있다.The present invention utilizes a method of concentrating a waste liquid by evaporating or cooling the desulfurization waste liquid or a method of cooling the sodium source to crystallize the sodium source. At this time, sodium bicarbonate is synthesized with high purity and high efficiency by appropriately controlling the volume of the desulfurization waste liquid or the cooling temperature There is an effect that can be.

또한, 본 발명에 있어서 소듐바이카보네이트를 합성을 위한 반응 단계에서 반응 온도, 반응 압력, 투입되는 물질, 투입되는 물질의 양 등을 조절함으로써 보다 고순도 및 고효율의 소듐바이카보네이트를 얻을 수 있다.In addition, in the present invention, sodium bicarbonate having higher purity and higher efficiency can be obtained by controlling the reaction temperature, the reaction pressure, the amount of the input material, and the amount of the input material in the reaction step for synthesis of sodium bicarbonate.

또한, 본 발명은 분리된 소듐바이카보네이트에 메탄올을 혼합하여 재 분리함으로써, 보다 높은 순도를 갖는 소듐바이카보네이트를 합성할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention has the effect of synthesizing sodium bicarbonate having higher purity by mixing and separating methanol from the separated sodium bicarbonate.

도 1은 탈황폐액의 용매를 증발시키는 과정을 포함한 소듐바이카보네이트 합성 방법을 나타낸 구성도
도 2는 탈황폐액의 용매를 냉각시키는 과정을 포함한 소듐바이카보네이트 합성 방법을 나타낸 구성도
Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a schematic view showing a method of synthesizing sodium bicarbonate including a process of evaporating a solvent of a de-
2 is a schematic view showing a method of synthesizing sodium bicarbonate including a process of cooling a solvent of a desulfurization waste liquid

본 발명에 따른 탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트를 합성하는 방법은 탈황폐액을 농축하는 농축 단계; 상기 농축 단계에서 농축된 탈황폐액에, 암모늄바이카보네이트 또는 암모니아 용액과 이산화탄소를 주입하여 반응시키는 반응 단계; 상기 반응 단계에서 생성된 반응물로부터 소듐바이카보네이트(NaHCO3)와 상등액으로 분리하는 분리 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.A method for synthesizing sodium bicarbonate from a desulfurization waste liquid according to the present invention comprises: a concentration step of concentrating a desulfurization waste liquid; A reaction step in which ammonium bicarbonate or an ammonia solution and carbon dioxide are injected into the concentrated desulfurization waste solution in the concentration step to react; And separating sodium bicarbonate (NaHCO3) and a supernatant from the reaction product produced in the reaction step.

상기 농축 단계는 공급된 탈황폐액의 부피가 기존 대비 40 ~ 60 vol% 로 되도록 증발시켜 농축된다면 소듐바이카보네이트 합성 수율을 65 ~ 90 wt% 정도 얻을 수 있어 효과적이며, 더욱 바람직하게는 50 vol% 정도가 가장 좋다.If the concentration of the supplied desulfurization waste liquid is adjusted to be 40 to 60 vol%, the concentration of the desulfurization waste solution is preferably 65 to 90 wt%, more preferably 50 vol% Is best.

한편, 본 발명은 탈황폐액을 농축하는 방법 대신 냉각방법을 이용할 수도 있는데, 상기 냉각 방법은 상기 농축 단계 대신 탈황폐액을 2 ~ 5℃로 냉각하는 냉각 단계; 상기 냉각 단계에서 냉각되어 결정화된 나트륨 소스와 상등액을 분리하는 나트륨 소스 분리 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다. 이후 단계인, 반응 단계 및 분리 단계는 동일하나, 상기 반응 단계에서 암모늄바이카보네이트를 주입하는 방법을 사용할 경우 물을 더 공급해주어야 한다. 또한, 상기 나트륨 소스 분리 단계에서 분리된 상등액은 상등액 저장조(11)에 저장되어 탈황폐기물을 녹이는 용매로 재사용되어질 수 있다.In the meantime, the cooling method may be used instead of the method of concentrating the desulfurization waste liquid, wherein the cooling method includes a cooling step of cooling the desulfurization waste liquid to 2 to 5 DEG C instead of the concentration step; And a sodium source separation step of separating the crystallized sodium source and the supernatant after cooling in the cooling step. The subsequent step, the reaction step and the separation step are the same, but when the ammonium bicarbonate is injected in the reaction step, water should be further supplied. Further, the supernatant separated in the sodium source separation step may be stored in the supernatant storage tank 11 and reused as a solvent for dissolving the desulfurization waste.

본 발명에 있어서, 상기 반응 단계는 반응 온도가 25 ~ 80℃이고 반응 압력은 3 ~ 7atm의 범위를 갖는 것이 좋으며, 가장 바람직하게는 반응 온도는 35 ~ 38℃일 때, 가장 높은 합성 수율을 얻을 수 있다. 또한, 상기 반응 단계에서 나트륨 소스과 암모니아의 반응 몰 비는 1:0.9 ~ 1:1.1가 가장 적절하다.In the present invention, the reaction step preferably has a reaction temperature of 25 to 80 ° C and a reaction pressure of 3 to 7 atm, and most preferably a reaction temperature of 35 to 38 ° C. . Also, the reaction molar ratio of the sodium source to the ammonia in the reaction step is most preferably 1: 0.9 to 1: 1.1.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 분리 단계 이후, 분리된 소듐바이카보네이트를 메탄올과 혼합하여 순도를 향상시킨 후, 소듐바이카보네이트와 상등액으로 재 분리하는 단계;를 더 포함할 수 있으며, 상기 재 분리 단계 이후, 분리된 상등액에서 증류를 이용해 메탄올과 암모니아를 추가로 분리하여 회수하는 단계;를 더 포함하여 메탄올은 상기 재 분리 단계에서 재사용되며, 암모니아는 상기 반응 단계에서 재사용되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, after the separation step, the separated sodium bicarbonate may be mixed with methanol to improve purity, and then re-separated into sodium bicarbonate and a supernatant. Thereafter, further separation and recovery of methanol and ammonia by distillation in the separated supernatant liquid is preferably carried out, so that methanol is reused in the re-separation step, and ammonia is reused in the reaction step.

아울러, 상기 분리 단계 이후, 분리된 상등액으로부터 암모니아를 스트리핑하는 암모니아 스트리핑 단계; 상기 암모니아가 제거된 상등액에 포함된 소듐 설페이트를 결정화하여 소듐 설페이트와 상등액으로 분리하는 소듐 설페이트 분리 단계; 를 더 포함하며, 분리된 암모니아 및 소듐 설페이트는 상기 반응 단계로 재 투입되고 남은 상등액은 탈황폐액을 만드는데 재사용되도록 순환시키는 것이 바람직하다.
After the separating step, ammonia stripping is performed to strip ammonia from the separated supernatant. Separating the sodium sulfate contained in the supernatant from which ammonia has been removed by crystallization and separating the sodium sulfate into a supernatant; And the separated ammonia and sodium sulfate are recycled to the reaction step and the remaining supernatant is recycled to make a desulfurization waste liquid.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the technical concept of the present invention, are incorporated in and constitute a part of the specification, and are not intended to limit the scope of the present invention.

도 1은 탈황폐액이 적절한 물의 양을 함유하도록 증발시키는 과정이 포함된 소듐바이카보네이트 합성 공정을 나타낸다. 이하, 도 1을 참고하여 증발 과정이 포함된 본 발명을 설명한다.Figure 1 shows a sodium bicarbonate synthesis process involving evaporation of the desulfurization waste liquid to contain an appropriate amount of water. Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIG. 1 and including an evaporation process.

먼저, 포함된 물의 양 대비 나트륨 소스의 농도를 분석한 탈황폐액을 증발기(2)에서 증발시켜 농축한다. 통상 농축 정도는 필요에 의해 용이하게 조절 가능하지만, 증발기(2)로 공급된 탈황폐액은 기존 대비 40 ~ 60 vol%정도 남도록 증발시키는 것이 좋다. 기존보다 40 ~ 60 vol%로 줄어든 탈황폐액의 부피는 합성되는 소듐바이카보네이트의 수율을 65 ~ 90 wt%로 증대시키는데 효과적이다. 이 때, 최적화된 물의 부피는 50 vol%이다. First, a desulfurization waste liquid which has been analyzed for the concentration of sodium source relative to the amount of water contained therein is evaporated in an evaporator 2 and concentrated. Usually, the degree of concentration can be easily adjusted by necessity, but the desulfurization waste liquid supplied to the evaporator 2 is preferably evaporated so that the amount thereof is about 40 to 60 vol%. The volume of the desulfurized waste liquid, which has been reduced to 40 to 60 vol%, is effective in increasing the yield of synthesized sodium bicarbonate to 65 to 90 wt%. At this time, the volume of the optimized water is 50 vol%.

증발기(2)에서 농축된 탈황폐액은 반응기(3)로 이송된다. 반응기(3)에서는 나트륨 소스가 함유된 탈황폐액에 암모늄바이카보네이트 또는 암모니아 용액과 이산화탄소를 주입하여 반응시킨다. 이 때, 나트륨 소스와 암모니아의 반응 비는 적절히 조절될 수 있지만 몰비 1:09 ~ 1:1.1정도로 조절될 경우 소듐바이카보네이트의 수율을 거의 91wt% 까지 얻을 수 있어서 좋다. 이전에는 암모니아 가스가 사용되었지만 나트륨 소스와 암모니아의 비를 조절하기 쉽지 않아 높은 수율을 얻을 수 없었다. 따라서 암모니아 용액과 CO2, 또는 암모늄바이카보네이트를 이용하는 본 발명은 수율을 거의 91wt% 까지 얻을 수 있으므로 매우 효과적이다. The desulfurized waste liquid concentrated in the evaporator 2 is transferred to the reactor 3. In the reactor (3), ammonium bicarbonate or ammonia solution and carbon dioxide are injected into a desulfurization waste liquid containing a sodium source to react. At this time, the reaction ratio of sodium source to ammonia can be appropriately adjusted, but when the molar ratio is controlled to about 1: 9-1: 1.1, the yield of sodium bicarbonate can be obtained to almost 91 wt%. Previously, ammonia gas was used, but it was not easy to control the ratio of sodium source to ammonia and high yield could not be obtained. Therefore, the present invention using an ammonia solution and CO2 or ammonium bicarbonate is very effective because it can obtain a yield of almost 91 wt%.

반응기(3)의 온도는 소듐바이카보네이트 합성 수율에 많은 영향을 미치는 요인으로서, 25 ~ 80℃, 더욱 바람직하게는 35 ~ 38℃를 유지할 때 고순도 및 65 ~ 92wt% 의 고수율의 소듐바이카보네이트를 얻을 수 있다. 상기 반응기(3)에 암모니아 용액과 이산화탄소를 사용하는 경우, 각각 암모니아 저장조(13)와 이산화탄소 저장조(12)에서 반응기(3)로 공급된다. The temperature of the reactor 3 is a factor that greatly affects the yield of sodium bicarbonate synthesis. When the temperature is maintained at 25 to 80 캜, more preferably 35 to 38 캜, high purity and a high yield of sodium bicarbonate of 65 to 92 wt% Can be obtained. When ammonia solution and carbon dioxide are used in the reactor 3, they are supplied to the reactor 3 in the ammonia storage tank 13 and the carbon dioxide storage tank 12, respectively.

반응기(3)의 압력은 3 ~ 7atm으로 유지되도록 하는 것이 대략 92% 의 순도로 소듐바이카보네이트를 합성하는데 도움이 된다.Keeping the pressure in the reactor 3 at 3-7 atm helps to synthesize sodium bicarbonate with a purity of approximately 92%.

상기 반응기(3)에서 반응이 완료된 후, 생성된 반응물은 고상의 소듐바이카보네이트를 분리하는 제 1분리기(4)로 이송된다. 특히, 본 발명에서는 제 1분리기(4)에서 분리된 고상의 소듐바이카보네이트를 제 2분리기(5)로 이송한 후, 여기에 소량의 메탄올을 투입하는 경우, 보다 순도가 높은 소듐바이카보네이트가 얻어지는 것을 알 수 있었다. 상기 제 2분리기(5)를 통해 얻어진 고형의 소듐바이카보네이트는 건조기(7)로 이송되어 건조되고, 상기 제 2분리기(5)에서 사용된 메탄올은 필터링 되어 증류기(14)에서 증류되는 과정을 거쳐 약 95%가 회수되며 메탄올 저장조(6)로 이송되어 저장된다. 이후 소듐바이카보네이트의 순도를 향상시키기 위해 재사용되어진다.After the reaction is completed in the reactor (3), the produced reactant is transferred to a first separator (4) for separating solid sodium bicarbonate. Particularly, in the present invention, when a solid sodium bicarbonate separated from the first separator 4 is transferred to the second separator 5 and then a small amount of methanol is added thereto, sodium bicarbonate having a higher purity can be obtained . The solid sodium bicarbonate obtained through the second separator 5 is transferred to the dryer 7 and dried and the methanol used in the second separator 5 is filtered and distilled in the still 14 About 95% is recovered and transferred to the methanol storage tank 6 for storage. It is then reused to improve the purity of sodium bicarbonate.

상기 제 1분리기(4)에 의해 분리된 상등액은 암모니아 스트리퍼(8)로 이송되어 암모늄 설페이트 형태로 암모니아를 저장한다. 또한, 상기 증류기(14)에서 메탄올이 제거된 남은 상등액도 암모니아 스트리퍼(8)로 이송된다. 이 때, 암모니아의 스트리핑을 위해 적절한 수단이 이용될 수 있으며, 스트립된 암모니아는 암모니아 저장조(13)에 가압 저장된다. 암모니아 스트리퍼(8)에서 암모니아를 스트리핑한 후 남은 상등액은 결정화조(9)에서 남아있는 소듐 설페이트를 결정화하기 위해 냉각된다. 상기 결정화조의 냉각 온도는 적절히 조절되어 사용가능하지만, 바람직하게는 2 ~ 6℃, 가장 바람직하게는 5℃로 냉각되는 것이 좋다. 이후 남은 소듐 설페이트는 제 3분리기(10)에서 적절한 온도를 유지하여 분리된다. 분리된 소듐 설페이트는 반응기(3)로 순환되어 다시 소듐 바이카보네이트 합성에 이용된다. 또한, 제 3분리기(10)에서 분리된 pH 4 ~ 5의 상등액은 다시 탈황폐액 저장조(1)로 이송되어 탈황폐기물을 용해시키는 데 사용될 수 있다. The supernatant separated by the first separator (4) is transferred to an ammonia stripper (8) to store ammonia in the form of ammonium sulfate. Further, the remaining supernatant, from which methanol has been removed from the distiller 14, is also transferred to the ammonia stripper 8. At this time, suitable means may be used for stripping the ammonia, and the stripped ammonia is pressurized and stored in the ammonia storage tank 13. The remaining supernatant after stripping the ammonia in the ammonia stripper 8 is cooled to crystallize the remaining sodium sulfate in the crystallization tank 9. Although the cooling temperature of the crystallization tank can be suitably regulated, it is preferably cooled to 2 to 6 ° C, and most preferably to 5 ° C. The remaining sodium sulphate is separated by maintaining the appropriate temperature in the third separator 10. The separated sodium sulfate is circulated to the reactor (3) and used again for sodium bicarbonate synthesis. Further, the supernatant having a pH of 4 to 5 separated in the third separator 10 can be transferred to the desulfurization waste liquid storage tank 1 and used to dissolve the desulfurization waste.

한편, 본 발명에서 사용되어지는 각각의 분리기는 peeler type decanter와 같은 원심 분리뿐만 아니라 filter press와 같은 여과 방법 등을 이용한 다양한 장치가 당업자에 따라 적절하게 선택되어 사용되어질 수 있다.
In the meantime, each separator used in the present invention can be appropriately selected and used according to a person skilled in the art by various means using a centrifugal separation such as a peeler type decanter and a filtration method such as a filter press.

도 2는 본 발명의 냉각 과정을 포함하는 탈황폐액으로부터 나트륨 소스를 분리하고 소듐바이카보네이트를 합성하는 또 다른 경우를 보여주며, 또한 탈황폐기물을 용해시키기 위한 용매를 재사용 과정을 보여준다. 이 때, 도 1과 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용한다.FIG. 2 shows another example of separating the sodium source from the desulfurization waste liquid containing the cooling process of the present invention and synthesizing sodium bicarbonate, and also shows a process of reusing the solvent for dissolving the desulfurization waste. In this case, the same reference numerals are used for the components corresponding to those in Fig.

도 2에 도시된 방법에서는 탈황폐액으로부터 나트륨 소스를 분리하는데 도 1에 도시된 증발기(2) 대신 냉각결정화조(15)를 사용한다. 냉각결정화조(15)의 온도는 효과적인 나트륨 소스의 분리를 위해 2 ~ 5℃로 유지되도록 한다. 탈황폐액을 저장하는 탈황폐액 저장조(1)에서 냉각결정화조(15)로 이송하여 냉각하여 나트륨 소스를 결정화한 후 이를 제 4분리기(16)로 이송하여 나트륨 소스를 분리한다. 분리된 고상의 나트륨 소스는 반응기(3)로 이송되며 여기서 소듐바이카보네이트 합성을 위해 도 1에서 설명한 것처럼 물과 암모늄바이카보네이트, 또는 암모니아 용액과 CO2가 필요하다. 이 때, 제 4분리기(16)에서 분리된 상등액은 곧바로 상등액 저장조(11)로 이송되어 탈황폐기물을 용해시키는데 사용되도록 한다. 이후 진행되는 과정은 도 1을 설명했던 과정과 동일하므로 생략한다.
In the method shown in Fig. 2, a cooling crystallization tank 15 is used instead of the evaporator 2 shown in Fig. 1 for separating the sodium source from the desulfurization waste liquid. The temperature of the cooling crystallization tank 15 is maintained at 2 to 5 캜 for separation of an effective sodium source. The desulfurized waste liquid is transferred from the desulfurization waste liquid storage tank 1 to the cooling crystallization tank 15 to be cooled to crystallize the sodium source and transferred to the fourth separator 16 to separate the sodium source. The separated solid sodium source is transferred to reactor 3 where sodium bicarbonate synthesis requires water and ammonium bicarbonate or ammonia solution and CO2 as described in Figure 1 for synthesis. At this time, the supernatant separated from the fourth separator 16 is immediately transferred to the supernatant reservoir 11 to be used for dissolving the desulfurization waste. The subsequent process is the same as the process described with reference to FIG. 1, and thus will be omitted.

이하는 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하며, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described by way of example, and the present invention is not limited to the following embodiments.

[실시예 1][Example 1]

11.1kg의 제철소 탈황폐기물을 22L의 물에 투입하고 농황산으로 PH를 6으로 조절한 후 45℃에서 30분간 교반하였다. 이어서 800mesh 여과포가 장착된 peeler type decanter를 이용하여 45℃의 온도를 유지하면서 3500rpm으로 운전하여 비용해성분 0.5kg을 분리시켜 제거하고 상등액 20L를 회수하였다. 회수된 용액은 ICP분석을 통해 Na+, IC분석을 통해 SO4-2, HCO3-1, CO3-2,를 정량하고 NaSO4, Na2CO3, NaHCO3등 여러 가지 Na염의 회수된 무게를 결정하였으며 이 값들은 표1에 표시하였다. 표1에 나타난 바와 같이 20L에 포함된 Na염의 총 무게는 8.269kg으로 탈황폐기물 11.1kg 중에서 비용해성 불순물 0.5kg를 제외한 10.6kg의 78%가 회수되었다.  11.1 kg of steel desulfurization waste was put into 22 L of water, adjusted to pH 6 with concentrated sulfuric acid, and stirred at 45 캜 for 30 minutes. Then, 0.5 kilogram of non-dissolved component was removed by using a peeler-type decanter equipped with 800 meshes filter at 3500 rpm while maintaining the temperature at 45 ° C, and 20 L of the supernatant was recovered. The recovered solution was analyzed by ICP analysis to determine SO4-2, HCO3-1, and CO3-2 through Na +, IC analysis, and the recovered weights of various Na salts such as NaSO4, Na2CO3, and NaHCO3 were determined. Respectively. As shown in Table 1, the total weight of sodium salt contained in 20 L was 8.269 kg, and 78% of 10.6 kg, excluding 0.5 kg of insoluble impurities, was recovered from 11.1 kg of the desulfurized wastes.

이어서 소듐바이카보네이트(NaHCO3)를 합성하기 위해서 회수된 Na염을 함유하고 있는 회수용액 20L에 28% NH4OH용액 8.72L와 CO2 13.31kg을 투입하여 35℃~38℃에서 1시간 반응 시킨 후 합성된 반응물을 앞서 탈황폐기물의 고형분 분리에 사용하였던 동일한 조건으로 peeler type decanter를 이용하여 9.713kg의 NaHCO3 침전물을 분리하였으며, 침전물에 함유되어 있는 주요 양이온과 음이온을 ICP와 IC를 사용하여 정량한 후 NaHCO3 순도와 NH4+, SO4-2, CO3-2등의 비율을 표2에 나타냈다. Then, 8.72 L of 28% NH4OH solution and 13.31 kg of CO2 were added to 20 L of the recovered solution containing the recovered Na salt to synthesize sodium bicarbonate (NaHCO3), reacted at 35 ° C to 38 ° C for 1 hour, 9.713 kg of NaHCO3 precipitates were separated using a peeler type decanter under the same conditions as those used for separating solids from the desulfurization wastes. The major cations and anions contained in the precipitates were quantified using ICP and IC, and the purity of NaHCO3 The ratios of NH4 +, SO4-2, CO3-2 and the like are shown in Table 2.

표 2에 나타낸 바와 같이 NaHCO3의 순도는 85.23%이였으며 탈황폐기물 11.1kg 중에서 불용성 고형분 0.5kg을 제외한 10.6kg으로부터 NaHCO3로 전환된 반응수율은 91.63%이었다.
As shown in Table 2, the purity of NaHCO3 was 85.23%. In the 11.1 kg of the desulfurized waste, the reaction yield was 91.63% converted to NaHCO3 from 10.6 kg excluding 0.5 kg of the insoluble solid.

탈황폐기물 무게Desulfurization Waste Weight 11.1kg11.1kg 물의 부피Volume of water 22L22L 분리 온도Separation temperature 45℃45 ° C 불용분 분리방법Insoluble fraction separation method peeler type decanterpeeler type decanter 불용분 무게Insoluble Weight 0.5kg0.5kg 회수용액의 부피Volume of recovered solution 20L20L 회수용액에 포함된 Na염들의 양The amount of Na salts contained in the recovered solution NaSO4=6.175kg
Na2CO3=1.44kg
NaHCO3=0.95kg
NaSO 4 = 6.175 kg
Na 2 CO 3 = 1.44 kg
NaHCO 3 = 0.95kg
회수된 Na염의 총무게Total weight of Na salt recovered 8.269kg8.269kg Na염의 회수율Na salt recovery 78%78%

NaHCO3 합성을 위한 회수용액 부피Recovery solution volume for NaHCO 3 synthesis 20L20L NaHCO3 합성을 위한 CO2The amount of CO 2 for synthesis of NaHCO 3 13.31kg13.31kg NaHCO3 28% NH4OH 부피NaHCO 3 28% NH 4 OH Volume 8.72L8.72L 합성된 NaHCO3 무게Weight of synthesized NaHCO 3 9.71kg9.71 kg 합성된 NaHCO3 조성The synthesized NaHCO 3 Composition NaHCO3=85.23%
NH4 +=5.75%
SO4 -2=5.21%
CO3 -2=2.21%
NaHCO 3 = 85.23%
NH 4 + = 5.75%
SO 4 -2 = 5.21%
CO 3 -2 = 2.21%
회수된 용액 중의 Na염 대비 생산된 NaHCO3 수율The yield of NaHCO 3 produced relative to the Na salt in the recovered solution 91.63%
9.71/(11.1-0.5)
91.63%
9.71 / (11.1-0.5)

[실시예 2][Example 2]

11.1kg의 제철소 탈황폐기물을 24.2L의 물에 투입하고 pH조절 없이 45℃에서 30분간 교반하였다. 이어서 peeler type decanter와 filter press를 이용하여 비용해성분을 제거하고 상등액을 회수하였다. peeler type decanter의 운전조건은 실시예1과 동일하며 filter press는 45℃, 4atm으로 운전하였으며 표3에 불용분리 무게, 회수용액의 부피 및 회수용액 중의 Na염의 조성을 표시하였다. 조성을 결정하기 위한 분석방법은 실시예1과 동일하다.  11.1 kg of steel desulfurization waste was added to 24.2 L of water and stirred at 45 캜 for 30 minutes without pH adjustment. Next, by using a peeler type decanter and a filter press, the non-dissolved components were removed and the supernatant was recovered. The operation conditions of the peeler type decanter were the same as in Example 1, and the filter press was operated at 45 ° C and 4 atm. Table 3 shows the weight of the insolubles, the volume of the recovered solution and the composition of the Na salt in the recovered solution. The analytical method for determining the composition is the same as in Example 1.

표3에 나타난 바와 같이 실시예1에서와 동일한 방법으로 계산한 탈황폐기물 11.1kg Na염의 회수율 peeler type decanter는 91.93%, filter press는 90.78%이였으며 회수용액의 부피는 각각 21.2L, 23.12L이었다.  As shown in Table 3, the recovery rate of the 11.1 kg Na salt of the desulfurized waste was 91.93%, the filter press was 90.78%, and the recovered solution volume was 21.2 L and 23.12 L, respectively, as calculated in the same manner as in Example 1.

이어서 NaHCO3를 합성하기 위해서 표4에 나타난 바와 같이 21.2L와 23.12L 회수용액에 각각 28% NH4OH용액 1.42L와 1.40L를 CO2는 2kg과 4.74kg을 투입하여 35℃~38℃에서 1시간 반응시킨 후 peeler type decanter를 사용하여 800mesh 여과포, 45℃ 3500rpm 조건하에서 합성된 NaHCO3 침전물을 분리하였으며 침전물은 실시예1에서와 같은 방법으로 정량분석 하여 Na염들의 조성을 표4에 표시하였다.  To synthesize NaHCO3, 1.42 L and 1.40 L of 28% NH4OH solution were added to 21.2 L and 23.12 L recovered solutions, respectively, as shown in Table 4, and 2 kg and 4.74 kg of CO2 were added, followed by reaction at 35 ° C to 38 ° C for 1 hour The NaHCO3 precipitates synthesized under the conditions of 45 ° C and 3500rpm were separated using an after-peeler type decanter. The precipitates were quantitatively analyzed in the same manner as in Example 1, and the composition of the Na salts was shown in Table 4.

표4에 나타난 바와 같이 filter press를 이용하여 불용분을 분리한 용액에서 합성된 NaHCO3무게는 8.34kg, 순도는 92.25%로 높은 값을 보였다.
As shown in Table 4, the weight of synthesized NaHCO3 was 8.34 kg and the purity was 92.25%.

탈황폐기물 무게Desulfurization Waste Weight 11.1kg11.1kg 물의 부피Volume of water 24.12L24.12L 분리 온도Separation temperature 45℃45 ° C 불용분 분리방법Insoluble fraction separation method peeler type decanterpeeler type decanter filter press필터 press 회수용액의 부피Volume of recovered solution 21.2L21.2L 23.12L23.12L 불용분의 총무게Total weight of insoluble matter 1.68kg1.68kg 1.21kg1.21kg 회수용액에 포함된 Na염의 무게Weight of Na salt contained in recovered solution Na2SO4=7.37kg
Na2CO3=0.51kg
NaHCO3=0.78kg
Na 2 SO 4 = 7.37 kg
Na 2 CO 3 = 0.51 kg
NaHCO 3 = 0.78kg
Na2SO4=7.66
Na2CO3=0.99kg
NaHCO3=0.33kg
Na 2 SO 4 = 7.66
Na 2 CO 3 = 0.99 kg
NaHCO 3 = 0.33kg
회수된 Na염의 무게Weight of recovered Na salt 8.66kg8.66 kg 8.98kg8.98kg Na염의 회수율Na salt recovery 91.93%
8.66/(11.1-1.68)
91.93%
8.66 / (11.1-1.68)
90.78%
8.98/(11.1-1.21)
90.78%
8.98 / (11.1-1.21)

NaHCO3 합성을 위한 회수용액 부피Recovery solution volume for NaHCO 3 synthesis 21.2L21.2L 23.12L23.12L NaHCO3 합성을 위한 CO2The amount of CO 2 for NaHCO 3 synthesis 10.87kg10.87 kg 11.68kg11.68kg NaHCO3 합성을 위한 28% NHOH 부피28% NHOH volume for synthetic NaHCO 3 7.75L7.75L 8.32L8.32L 합성된 NaHCO3 무게Weight of synthesized NaHCO 3 7.73kg7.73kg 8.34kg8.34kg 회수용액 중의 Na염 대비 생산된 NaHCO3 수율NaHCO 3 yield versus Na salt in recovery solution 82.06%82.06% 84.33%84.33% 합성된 NaHCO3 조성The synthesized NaHCO 3 Composition NaHCO3= 82.23%
NH4 += 1.75
SO4 -2= 10.36
CO3-2= 5.78
NaHCO 3 = 82.23%
NH 4 + = 1.75
SO 4 -2 = 10.36
CO3 -2 = 5.78
NaHCO3= 92.25%
NH4 += 1.2
SO4 -2= 2.3
CO3-2= 3.28
NaHCO 3 = 92.25%
NH 4 + = 1.2
SO 4 -2 = 2.3
CO3 -2 = 3.28

[실시예 3][Example 3]

11.1kg의 제철소 탈황폐기물을 26.2L의 물에 투입하고 pH조절 없이 온도의 영향을 알아보기 위해 45℃와 80℃에서 30분간 교반하였다. 이어서 filter press를 사용하여 45℃와 80℃의 조건에서 4atm의 압력을 가해 불용성 성분을 분리시켜 제거하고 상등액을 회수하였으며 표5에 상세한 결과와 조건을 표시하였다. 45℃에서 불용분의 무게는 3.66kg으로 80℃의 6.04kg 보다 훨씬 작은 값을 보였으며 회수된 용액에 포함된 여러 가지 Na염의 무게는 앞서 다른 실시예와 동일한 방법으로 분석하여 표5에 표시하였는데 45℃에서 회수된 용액에 포함된 Na염의 총무게는 6.44kg으로 80℃의 4.03kg보다 큰 값을 나타냈다. 11.1 kg of steel desulfurization waste was charged into 26.2 liters of water and stirred at 45 ° C and 80 ° C for 30 minutes to determine the effect of temperature without pH adjustment. Subsequently, the insoluble components were separated and removed by applying a pressure of 4 atm at 45 ° C and 80 ° C using a filter press, and the supernatant was recovered. The results and conditions are shown in Table 5. At 45 ° C, the weight of the insoluble matter was 3.66 kg, which was much smaller than 6.04 kg at 80 ° C. The weight of the various Na salts contained in the recovered solution was analyzed in the same manner as in the previous examples and shown in Table 5 The total weight of Na salt contained in the solution recovered at 45 캜 was 6.44 kg, which was greater than 4.03 kg at 80 캜.

이어서 NaHCO3를 합성하기 위해서 45℃에서 회수된 용액 24.24L와 80℃에서 회수된 용액 21.35L에 28% NH4OH용액 6.25L와 4.16L 그리고 CO2 8.78kg와 5.83kg을 각각 투입하여 35~38℃에서 1시간 반응 시킨 후 합성된 NaHCO3 침전물은 실시예1과 2에서와 동일한 조건으로 peeler type decanter를 이용하여 분리하였으며 각각의 무게는 4.93kg와 3.45kg이었고 NaHCO3의 순도는 90.21%와 85.21%이었으며 표6에 상세한 결과를 표시하였다.
To synthesize NaHCO 3, 24.24 L of the recovered solution at 45 ° C. and 21.35 L of the recovered solution at 80 ° C. were charged with 6.25 L and 4.16 L of 28% NH 4 OH, 8.78 kg and 5.83 kg of CO2, respectively, After the reaction, the synthesized NaHCO3 precipitates were separated by peeler type decanter under the same conditions as in Examples 1 and 2. The weights of the NaHCO3 precipitates were 4.93 kg and 3.45 kg, respectively, and the purity of NaHCO3 was 90.21% and 85.21% Detailed results are shown.

탈황폐기물 무게Desulfurization Waste Weight 11.1Kg11.1Kg 물의 부피Volume of water 26.2L26.2L 불용분 분리방법Insoluble fraction separation method filter press필터 press 분리온도Separation temperature 45℃45 ° C 80℃80 ℃ 불용분 총무게Insoluble gross weight 3.66kg3.66kg 6.04kg6.04 kg 회수용액의 부피Volume of recovered solution 24.24L24.24L 21.35L21.35L 회수용액에 포함된 Na염들의 무게Weight of Na salts in recovery solution Na2SO4= 5.38kg
Na2CO3= 0.76kg
NaHCO3= 0.29kg
Na 2 SO 4 = 5.38 kg
Na 2 CO 3 = 0.76 kg
NaHCO 3 = 0.29kg
Na2SO4= 3.99kg
Na2CO3= 0.12kg
NaHCO3= 0.1kg
Na 2 SO 4 = 3.99 kg
Na 2 CO 3 = 0.12 kg
NaHCO 3 = 0.1kg
회수된 Na염의 총 무게Total weight of Na salt recovered 6.44kg6.44kg 4.03kg4.03kg Na염의 회수율Na salt recovery 86.5%
6.44/(11.1-3.6)
86.5%
6.44 / (11.1-3.6)
79.64%
4.03/(11.1-6.04)
79.64%
4.03 / (11.1-6.04)

NaHCO3 합성을 위한 회수용액 부피Recovery solution volume for NaHCO 3 synthesis 24.24L24.24L 21.35L21.35L NaHCO3 합성을 위한 CO2양CO2 amount for NaHCO 3 Synthesis 8.78kg8.78kg 5.83kg5.83kg NaHCO3 합성을 위한 28%NH4OH부피28% NH4OH volume for synthetic NaHCO 3 6.25L6.25L 4.16L4.16L 합성된 NaHCO3 총무게Total weight of synthesized NaHCO 3 4.93kg4.93kg 3.45kg3.45kg 합성된 NaHCO3의 구성Composition of synthesized NaHCO 3 NaHCO3= 90.21%
NH4 += 2.75%
SO4 -2= 3.56%
CO3 -2= 0.00%
NaHCO 3 = 90.21%
NH 4 + = 2.75%
SO 4 -2 = 3.56%
CO 3 -2 = 0.00%
NaHCO3= 85.21%
NH4 += 1.20%
SO4 -2= 7.89%
CO3 -2= 1.2%
NaHCO 3 = 85.21%
NH 4 + = 1.20%
SO 4 -2 = 7.89%
CO 3 -2 = 1.2%
회수된 용액 중의 Na염 대비 생산된 NaHCO3 수율The yield of NaHCO 3 produced relative to the Na salt in the recovered solution 66.26%
4.93/(11.1-3.66)
66.26%
4.93 / (11.1-3.66)
68.18%
3.45/(11.1-6.04)
68.18%
3.45 / (11.1-6.04)

[실시예 4][Example 4]

11.1kg의 제철소 탈황폐기물에 투입하는 물의 양에 따른 영향을 보기 위해 22L, 23.1L 및 24.3L를 각각 투입하고 45℃에서 pH조절 없이 30분간 교반하였다.22L, 23.1L and 24.3L were added to each 11.1kg of steel desulfurization waste to examine the effects of the amount of water supplied to the steel desulfurization waste, and the mixture was stirred at 45 ° C for 30 minutes without pH adjustment.

이어서 filter press를 사용하여 45℃, 4atm의 조건에서 불용분을 분리시켜 제거하고 상등액을 회수하였으며 표7에 상세한 결과와 조건을 표시하였다. 투입되는 물을 22L, 23.1L, 24.3L로 했을 때 불용분의 무게는 각각 2.33kg, 2.03kg, 1.18kg이였으며 회수된 용액에 포함된 여러 가지 Na염의 무게와 총 무게를 표7에 표시하였다. Subsequently, the insoluble matter was removed by filtration under the conditions of 45 ° C. and 4 atm, and the supernatant was recovered. The results and conditions are shown in Table 7. The weight of insolubles was 2.33 kg, 2.03 kg and 1.18 kg, respectively. The weight and total weight of various Na salts contained in the recovered solution are shown in Table 7 .

이어서 NaHCO3를 합성하기 위해서 22L, 23.1L, 24.3L의 물을 투입해서 얻어진 각각의 회수용액 20.2L, 22.01L, 23.4L에 표8에 표시한 것처럼 28% NH4OH 용액 부피, CO2량을 각각 투입하여 35~38℃에 1시간 반응 시킨 후 합성된 NaHCO3 침전물은 앞서 실시예와 동일한 조건으로 peeler type decanter를 이용하여 분리하였으며 각각의 무게는 7.17kg, 6.73kg, 7.14kg이었고 NaHCO3 순도는 92.4%, 96.31%, 98.04%였다.
Then, 28% NH4OH solution volume and CO2 amount were added to 20.2L, 22.01L, and 23.4L of each recovery solution obtained by adding 22L, 23.1L, and 24.3L of water to synthesize NaHCO3 as shown in Table 8 After reacting for 1 hour at 35 ~ 38 ℃, the synthesized NaHCO3 precipitates were separated by peeler type decanter under the same conditions as in the previous example. The weights of 7.17kg, 6.73kg and 7.14kg were respectively weighed and NaHCO3 purity was 92.4%, 96.31 %, 98.04%.

탈황폐기물
무게
Desulfurization waste
weight
11.1kg11.1kg
분리 온도Separation temperature 45℃45 ° C 불용분 분리 방법Insoluble fraction separation method filter press필터 press 물의 부피Volume of water 22L22L 23.1L23.1L 24.3L24.3L 불용분 무게Insoluble Weight 2.33kg2.33kg 2.03kg2.03kg 1.18kg1.18kg 회수용액의 부피Volume of recovered solution 20.2L20.2L 22.01L22.01L 23.40L23.40L 회수용액에 포함된 Na염들의 양The amount of Na salts contained in the recovered solution Na2SO4=4.39kg
Na2CO3=1.05kg
NaHCO3=2.5kg
Na 2 SO 4 = 4.39 kg
Na 2 CO 3 = 1.05 kg
NaHCO 3 = 2.5kg
Na2SO4=4.52kg
Na2CO3=1.25kg
NaHCO3=2.59kg
Na 2 SO 4 = 4.52 kg
Na 2 CO 3 = 1.25 kg
NaHCO 3 = 2.59kg
Na2SO4=5.9kg
Na2CO3=1.32kg
NaHCO3=2.13kg
Na 2 SO 4 = 5.9 kg
Na 2 CO 3 = 1.32 kg
NaHCO 3 = 2.13kg
회수된 Na염의 총무게Total weight of Na salt recovered 7.94kg7.94kg 8.35kg8.35kg 8.73kg8.73 kg Na염의 회수율Na salt recovery 90.53%
7.94/(11.1-2.33)
90.53%
7.94 / (11.1-2.33)
92.02%
8.35/(11.1-2.03)
92.02%
8.35 / (11.1-2.03)
88.0%
8.73/(11.1-1.18)
88.0%
8.73 / (11.1-1.18)

NaHCO3 합성을 위한 회수용액의 부피The volume of the collected solution for the synthesis NaHCO 3 20.2L20.2L 22.01L22.01L 23.4L23.4L NaHCO3 합성을 위한 CO2The amount of CO 2 for NaHCO 3 synthesis 10.03kg10.03kg 10.44kg10.44kg 11.52kg11.52kg NaHCO3 합성을 위한 28% NH4OH 부피28% NH 4 OH volume for NaHCO 3 synthesis 7.15L7.15L 7.44L7.44L 8.2L8.2L 합성된 NaHCO3 무게Weight of synthesized NaHCO 3 7.17kg7.17kg 6.73kg6.73kg 7.14kg7.14 kg 합성된 NaHCO3 조성The synthesized NaHCO 3 Composition NaHCO3=92.4%
NH4+=1.1%
SO4 -2=5.6%
CO3 -2=1.5%
NaHCO 3 = 92.4%
NH 4+ = 1.1%
SO 4 -2 = 5.6%
CO 3 -2 = 1.5%
NaHCO3=96.31%
NH4+=1.00%
SO4 -2=1.36%
CO3 -2=1.2%
NaHCO 3 = 96.31%
NH 4+ = 1.00%
SO 4 -2 = 1.36%
CO 3 -2 = 1.2%
98.04%
0.00%
0.06%
1.56%
98.04%
0.00%
0.06%
1.56%

[실시예 5][Example 5]

제철소에서 배출되는 탈황폐기물의 종류에 따른 영향을 알아보기 위하여 각각 다른 장소에서 11.1kg의 탈황폐기물을 샘플링하여 앞서 실시예와 동일하게 pH조절 없이 45℃에서 30분 교반한 후 filter press를 이용하여 45℃,4atm에서 불용분을 분리시켜 제거하고 상등액을 회수하였으며 상세한 조건과 결과를 표9에 표시하였다. In order to investigate the influence of the type of the desulfurization waste discharged from the steelworks, 11.1 kg of the desulfurization waste was sampled at different places, and the mixture was stirred at 45 ° C for 30 minutes without pH adjustment, The insolubles were removed by separation at 4 ° C, and the supernatant was recovered. The detailed conditions and results are shown in Table 9.

표에 나타난 바와 같이 폐기물 종류에 따라서 불용분의 무게는 1.1kg, 1.65kg, 2.55kg로 다양하였으며 회수된 용액의 부피도 22.5L, 20.57L, 18.89L로 차이가 있음을 알 수 있다.  As shown in the table, the weight of the insolubles was varied to 1.1kg, 1.65kg, and 2.55kg depending on the type of waste, and the volume of the recovered solution was found to be 22.5L, 20.57L, and 18.89L, respectively.

이어서 NaHCO3를 합성하기 위해서 Na염 대비 암모니아 몰 비를 0.9로 하여 28% NH4OH용액 부피를 각각 조건에서 계산하고 CO2양을 표10에 나타낸 바와 같이 투입하여 35~38℃에서 1시간 반응시킨 후 합성된 NaHCO3침전물은 앞서 실시예와 동일한 조건으로 peeler type decanter를 이용하여 분리하였으며 합성된 무게는 각각 7.29kg, 7.05kg, 7.64kg이었고 NaHCO3순도는 83.12%, 92.31%, 93.04%이었다.
Next, to synthesize NaHCO 3, the volume of 28% NH 4 OH solution was calculated under the conditions of the ammonia molar ratio relative to the Na salt of 0.9, and the amount of CO 2 was added as shown in Table 10 and reacted at 35 to 38 ° C for 1 hour. The NaHCO3 precipitates were separated using a peeler type decanter under the same conditions as in the previous examples. The synthesized weights were 7.29 kg, 7.05 kg, 7.64 kg, respectively, and NaHCO3 purity was 83.12%, 92.31%, and 93.04%.

탈황폐기물 무게Desulfurization Waste Weight 11.1kg11.1kg 물의 부피Volume of water 23.1L23.1L 분리 온도Separation temperature 45℃45 ° C 불용분 분리방법Insoluble fraction separation method filter press필터 press 탈황폐기물 종류Type of desulfurization waste 원료1Raw material 1 원료2Raw material 2 원료3Raw material 3 불용분의 총무게Total weight of insoluble matter 1.1kg1.1kg 1.65kg1.65kg 2.55kg2.55kg 회수용액의 부피Volume of recovered solution 22.5L22.5L 20.57L20.57L 18.89L18.89L 회수용액에 포함된 Na염들의 양The amount of Na salts contained in the recovered solution Na2SO4=7.92kg
Na2CO3=0.92kg
NaHCO3=0.36kg
Na 2 SO 4 = 7.92 kg
Na 2 CO 3 = 0.92 kg
NaHCO 3 = 0.36kg
Na2SO4=6.73kg
Na2CO3=1.2kg
NaHCO3=0.76kg
Na 2 SO 4 = 6.73 kg
Na 2 CO 3 = 1.2 kg
NaHCO 3 = 0.76kg
Na2SO4=7.13kg
Na2CO3=1.56kg
NaHCO3=0.79kg
Na 2 SO 4 = 7.13 kg
Na 2 CO 3 = 1.56 kg
NaHCO 3 = 0.79kg
회수된 Na염의 총무게Total weight of Na salt recovered 8.57kg8.57kg 8.69kg8.69 kg 9.48kg9.48kg Na염의 회수율Na salt recovery 85.7%
8.57/(11.1-1.1)
85.7%
8.57 / (11.1-1.1)
91.95%
8.69/(11.1-16.5)
91.95%
8.69 / (11.1-16.5)
110.87%
9.48/(11.1-2.55)
110.87%
9.48 / (11.1-2.55)

NaHCO3 합성을 위한 회수용액 부피Recovery solution volume for NaHCO 3 synthesis 22.5L22.5L 20.57L20.57L 18.89L18.89L NaHCO3 합성을 위한 28% NH4OH용액 부피28% NH 4 OH solution volume for NaHCO 3 synthesis 8.21L8.21L 7.96L7.96L 8.08L8.08L NAHCO3 합성을 위한 CO2The amount of CO 2 for NAHCO 3 synthesis 11.53kg11.53kg 11.18kg11.18kg 11.35kg11.35kg 합성된 NaHCO3 무게Weight of synthesized NaHCO 3 7.29kg7.29kg 7.05kg7.05kg 7.64kg7.64kg 합성된 NaHCO3 조성The synthesized NaHCO 3 Composition NaHCO3=83.12%
NH4+=5.62%
SO4 -2=5.6%
CO3 -2=4.12%
NaHCO 3 = 83.12%
NH 4+ = 5.62%
SO 4 -2 = 5.6%
CO 3 -2 = 4.12%
NaHCO3=92.31%
NH4+=3.00%
SO4 -2=1.36%
CO3 -2=2.2%
NaHCO 3 = 92.31%
NH 4+ = 3.00%
SO 4 -2 = 1.36%
CO 3 -2 = 2.2%
NaHCO3=93.04%
NH4+=0.00%
SO4 -2=0.1%
CO3 -2=1.56%
NaHCO 3 = 93.04%
NH 4+ = 0.00%
SO 4 -2 = 0.1%
CO 3 -2 = 1.56%

[실시예 6][Example 6]

탈황 폐액에 적절한 물의 양이 함유되도록 불용분 분리후의 용액을 냉각하여 조절하는 효과를 알아 보기위해서 11.1kg 의 제철소 탈황 폐기물을 22.2L의 물에 투입하고 pH 조절 없이 45℃에서 30분간 교반하였다. 이어서 filter press를 사용하여 45℃, 4atm에서 불용분을 분리시켜 제거하고 상등액을 회수하였으며 표11에 상세한 결과와 조건을 표시하였다. 회수된 용액은 5℃에서 1시간동안 결정화 공정을 수행하여 회수된 Na염 결정은 45℃에서 용해시켜 9.5L의 NaHCO3 합성을 위한 Na염 함유용액을 회수하고 여러가지 Na염의 무게를 분석하여 표11에 나타내었다. 이어서 NaHCO3를 합성하기 위해서 표12에 나타난 바와 같이 28% NH4OH 6.67L와 CO2 10.90kg을 투입하여 35~38℃에서 1시간 반응시킨 후 앞서의 실시예와 같이 45℃,3500rpm의 조건에서 peeler type decanter를 이용하여 1차 분리 한 후 2차로 약 3~5L의 메탄올을 투입하여 얻어진 NaHCO3의 순도를 향상시키고 입자의 직경이 균일하고 작게 하였다. 위의 조건에서 합성된 NaHCO3는 4.7kg 으로 66.99%의 수율을 보였으며 순도는 92.3%이었다.
11.1 kg of steel desulfurization waste was added to 22.2 liters of water and stirred at 45 ° C for 30 minutes without adjusting the pH to check the effect of cooling and adjusting the insoluble fraction so that the amount of water suitable for the desulfurization waste solution was contained. Subsequently, insolubles were removed by distillation at 45 ° C and 4atm using a filter press, and the supernatant was recovered. The results and conditions are shown in Table 11. The recovered solution was subjected to a crystallization process at 5 ° C. for 1 hour and the recovered Na salt crystals were dissolved at 45 ° C. to recover 9.5 L of Na salt-containing solution for NaHCO 3 synthesis and the weight of various Na salts was analyzed. Respectively. To synthesize NaHCO3, 6.67 L of 28% NH4OH and 10.90 kg of CO2 were added as shown in Table 12 and reacted at 35-38 DEG C for 1 hour. Then, peeler type decanter was added at 45 DEG C and 3500 rpm as in the previous example. , And then about 3 ~ 5L of methanol was added to the second step to improve the purity of NaHCO3 and to make the particle diameter uniform and small. The yield of NaHCO3 synthesized under the above conditions was 4.7 kg, 66.99%, and the purity was 92.3%.

탈황 폐기물 무게Desulfurization Waste Weight 11.1kg11.1kg 물의 부피Volume of water 22.2L22.2L 분리 온도Separation temperature 45℃45 ° C 불용분 분리방법Insoluble fraction separation method filter press필터 press 불용분 총무게Insoluble gross weight 1.665kg1.665kg 회수용액의 부피Volume of recovered solution 20.64L20.64L 물 비율 조절을 위한 냉각온도Cooling temperature for water ratio control 5℃5 ℃ 냉각 분리 후 회수용액 부피Recovered solution volume after cooling separation 9.29L9.29L 냉각 후 회수용액에 포함된 Na염의 무게Weight of Na salt contained in recovered solution after cooling Na2SO4 = 4.722kgNa2SO4 = 4.722 kg Na2CO3 = 1,795kgNa2CO3 = 1,795 kg NaHCO3 = 0.617kgNaHCO3 = 0.617 kg 냉각 후 회수된 Na염의 총무게Total weight of Na salt recovered after cooling 7.135kg7.135kg 냉각 후 Na염의 회수율Recovery rate of Na salt after cooling 75.62%
7.135/(11.1-1.665)
75.62%
7.135 / (11.1-1.665)

NaHCO3 합성을 위한 회수용액의 부피Volume of recovered solution for NaHCO3 synthesis 9.29L9.29L NaHCO3 합성을 위한 CO2 양CO2 amount for NaHCO3 synthesis 10.90kg10.90 kg NaHCO3 합성을 위한
28% NH4OH의 부피
For the synthesis of NaHCO3
Volume of 28% NH4OH
6.67L6.67L
투입된 메탈올 부피The volume of metal stock 3.3L3.3L 합성된 NaHCO3 무게Weight of synthesized NaHCO3 4.78kg4.78kg 회수용액 중의 Na 염 대비 생산된 NaHCO3 수율NaHCO3 yield relative to Na salt in recovered solution 66.99%66.99% 합성된 NaHCO3 조성
Synthesized NaHCO3 composition
NaHCO3=92.3%
NH4+=1.2%
SO4 -2=5.00%
CO3 -2=1.5%
NaHCO 3 = 92.3%
NH 4+ = 1.2%
SO 4 -2 = 5.00%
CO 3 -2 = 1.5%

[실시예 7][Example 7]

탈황 폐액에 물의 양이 다르게 함유되도록 불용분 분리후의 용액을 증발시켜서 조절하는 효과를 알아보기 위해서 11.1kg의 제철소 탈황 폐기물을 22.5L의 물에 투입하고 PH 조절없이 45℃에서 30분간 교반하였다. 이어서 filter press를 사용하여 45℃, 4atm에서 불용분을 분리시켜 제거하고 상등액을 회수하였으며 표 13)에 상세한 결과와 조건을 표시하였다. 회수된 21.5L의 용액은 80~90℃에서 약 12시간동안 약 30%의 물을 증발시켜 12.07L를 제거하고 9.34L가 되게하여 NaHCO3 합성에 사용하였다.To investigate the effect of evaporating the solution after insoluble matter separation so that the amount of water in the desulfurization waste solution is different, 11.1 kg of the iron oxide desulfurization waste was put into 22.5 L of water and stirred at 45 ° C for 30 minutes without pH control. Subsequently, the insoluble matter was removed by distillation at 45 ° C and 4atm using a filter press, and the supernatant was recovered. The detailed results and conditions are shown in Table 13. The recovered 21.5 L of solution was evaporated at about 30% water for about 12 hours at 80-90 ° C to remove 12.07 L and make up to 9.34 L for use in NaHCO 3 synthesis.

이어서 NaHCO3를 합성하기 위해서 표 14)에 나타난 바와 같이 28% NH4OH 8.734L 와 CO2 14.29kg을 투입하여 35~38℃에서 1시간 반응시킨 후 앞서의 실시예와 같이 45℃, 3500rpm 조건에서 peeler type decanter를 이용하여 1차 분리 한 후 2차로 약 3~5L의 메탄올을 투입하여 생산된 NaHCO3의 순도를 향상시키고 입자의 직경이 균일하고 작게하였다. 위의 조건에서 합성된 NaHCO3는 표 14)에 나타난바와 같이 9.21kg 으로 86.9% 수율을 보였으며 순도는 92.3% 이었다.
In order to synthesize NaHCO3, 8.734 L of 28% NH4OH and 14.29 kg of CO2 were added as shown in Table 14 and reacted at 35 to 38 ° C for 1 hour. Then, peeler type decanter And then about 3 ~ 5 L of methanol was added to improve the purity of the produced NaHCO3 and to make the particle diameter uniform and small. As shown in Table 14, NaHCO3 synthesized under the above conditions showed a yield of 86.9% at 9.21 kg and a purity of 92.3%.

탈황 폐기물 무게Desulfurization Waste Weight 11.1kg11.1kg 물의 부피Volume of water 22.5L22.5L 분리 온도Separation temperature 45℃45 ° C 불용분 분리방법Insoluble fraction separation method filter press필터 press 불용분 총무게Insoluble gross weight 0.5kg0.5kg 회수용액의 부피Volume of recovered solution 21.5L21.5L 물비율 조절을 위한 증발온도Evaporation temperature for water ratio control 80~90℃80 to 90 ° C 증발 후 회수용액의 부피Volume of recovered solution after evaporation 9.43L9.43L 증발 후 용액에 포함된 Na염의 무게Weight of Na salt in solution after evaporation Na2SO4 = 6.185kgNa2SO4 = 6.185 kg Na2CO3 = 1.044kgNa2CO3 = 1.044 kg NaHCO3 = 0.98kgNaHCO3 = 0.98 kg 증발 후 회수된 Na염의 총 무게Total weight of Na salt recovered after evaporation 8.209kg8.209kg 증발 후 Na염의 회수율Recovery rate of Na salt after evaporation 77.44%
8.209/(11.1-0.5)
77.44%
8.209 / (11.1-0.5)

NaHCO3합성을 위한 회수용액의 부피Volume of recovered solution for NaHCO3 synthesis 9.34L9.34L NaHCO3합성을 위한 CO2양CO2 amount for NaHCO3 synthesis 14.29kg14.29 kg NaHCO3합성을 위한 28% NH4OH 부피28% NH4OH < / RTI > volume for NaHCO3 synthesis 8.734L8.734L 투입된 메탄올 부피Added methanol volume 3.3L3.3L 합성된 NaHCO3 무게Weight of synthesized NaHCO3 9.214L9.214L 회수 용액중의 Na염 대비 생산된 NaHCO3 수율NaHCO3 yields versus Na salt in recovery solution 86.29%86.29% 합성된 NaHCO3 조성Synthesized NaHCO3 composition NaHCO3 = 92.3%
NH4+ = 3.17%
SO4 -2 = 2.00%
CO3 -2 = 2.01%
NaHCO 3 = 92.3%
NH 4+ = 3.17%
SO 4 -2 = 2.00%
CO 3 -2 = 2.01%

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1 : 탈황폐액 저장조 2 : 증발기
3 : 반응기 4 : 제 1분리기
5 : 제 2분리기 6 : 메탄올 저장조
7 : 건조기 8 : 암모니아 스트리퍼
9 : 결정화조 10 : 제 3분리기
11 : 상등액 저장조 12 : 이산화탄소 저장조
13 : NH3 저장조 14 : 증류기
15 : 냉각기 16 : 제 4분리기
1: Desulfurization waste liquid storage tank 2: Evaporator
3: Reactor 4: First separator
5: Second separator 6: Methanol storage tank
7: dryer 8: ammonia stripper
9: Crystallization tank 10: Third separator
11: supernatant storage tank 12: carbon dioxide storage tank
13: NH3 storage tank 14: still water
15: cooler 16: fourth separator

Claims (12)

탈황폐액을 농축하는 농축 단계;
상기 농축 단계에서 농축된 탈황폐액에, 암모늄바이카보네이트 또는 암모니아 용액과 이산화탄소를 주입하여 반응시키는 반응 단계;
상기 반응 단계에서 생성된 반응물로부터 소듐바이카보네이트(NaHCO3)와 상등액으로 분리하는 분리 단계;
를 포함하는 탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트를 합성하는 방법.
A concentration step of concentrating the desulfurization waste liquid;
A reaction step in which ammonium bicarbonate or an ammonia solution and carbon dioxide are injected into the concentrated desulfurization waste solution in the concentration step to react;
Separating the reaction product produced in the reaction step into sodium bicarbonate (NaHCO3) and a supernatant;
≪ / RTI > wherein the sodium bicarbonate is sodium bicarbonate.
탈황폐액을 2 ~ 5℃로 냉각하는 냉각 단계;
상기 냉각 단계에서 냉각되어 결정화된 나트륨 소스와 상등액을 분리하는 나트륨 소스 분리 단계;
상기 나트륨 소스 분리 단계에서 분리된 나트륨 소스에 물과 암모늄바이카보네이트 또는 암모니아 용액과 이산화탄소를 주입하여 반응시키는 반응 단계;
상기 반응 단계에서 생성된 반응물로부터 소듐바이카보네이트(NaHCO3)와 상등액으로 분리하는 분리 단계;
를 포함하는 탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트를 합성하는 방법.
A cooling step of cooling the desulfurization waste liquid to 2 to 5 캜;
A sodium source separation step of separating the sodium source and the supernatant which have been cooled and crystallized in the cooling step;
A reaction step of injecting water, ammonium bicarbonate or ammonia solution and carbon dioxide into the sodium source separated in the sodium source separation step, and reacting;
Separating the reaction product produced in the reaction step into sodium bicarbonate (NaHCO3) and a supernatant;
≪ / RTI > wherein the sodium bicarbonate is sodium bicarbonate.
제 1항에 있어서, 상기 농축 단계는,
공급된 탈황폐액의 부피가 기존 대비 40 ~ 60 vol%로 되도록 증발시켜 농축하는,
탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트를 합성하는 방법.
The method according to claim 1,
And the volatilization of the supplied desulfurization waste liquid to be 40 to 60 vol%
A method for synthesizing sodium bicarbonate from a desulfurization waste liquid.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 반응 단계는,
반응 온도가 25 ~ 80℃이고 반응 압력은 3 ~ 7atm인,
탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트를 합성하는 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the reaction temperature is from 25 to 80 DEG C and the reaction pressure is from 3 to 7 atm,
A method for synthesizing sodium bicarbonate from a desulfurization waste liquid.
제 1항 또는 2항에 있어서 상기 반응 단계에서,
나트륨 소스과 암모니아의 반응 몰 비는 1:0.9 ~ 1:1.1인,
탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트를 합성하는 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The reaction molar ratio of sodium source to ammonia is 1: 0.9 to 1: 1.1,
A method for synthesizing sodium bicarbonate from a desulfurization waste liquid.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 분리 단계 이후,
분리된 소듐바이카보네이트를 메탄올과 혼합하여 순도를 향상시킨 후, 소듐바이카보네이트와 상등액으로 재 분리하는 단계;
를 더 포함하는 탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트를 합성하는 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Separating the separated sodium bicarbonate with methanol to improve the purity, and separating the separated sodium bicarbonate and sodium bicarbonate into a supernatant;
≪ / RTI > further comprising a dehydrogenation catalyst.
제 6항에 있어서, 상기 재 분리 단계 이후,
분리된 상등액에서 증류를 이용해 메탄올과 암모니아를 추가로 분리하여 회수하는 단계;를 더 포함하여,
회수된 메탄올은 상기 재 분리 단계에서 재사용되며, 암모니아는 상기 반응 단계에서 재사용되는 탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트를 합성하는 방법.
7. The method of claim 6,
Further separating and recovering methanol and ammonia using distillation in the separated supernatant,
The recovered methanol is reused in the re-separation step, and ammonia is reused in the reaction step, wherein sodium bicarbonate is synthesized from the desulfurization waste.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 분리 단계 이후,
분리된 상등액으로부터 암모니아를 스트리핑하는 암모니아 스트리핑 단계;
상기 암모니아가 제거된 상등액에 포함된 소듐 설페이트를 결정화하여 소듐 설페이트와 상등액으로 분리하는 소듐 설페이트 분리 단계;
를 더 포함하며,
분리된 암모니아 및 소듐 설페이트는 상기 반응 단계로 재 투입되며, 남은 상등액은 탈황폐액을 만드는데 재사용되는,
소듐바이카보네이트를 합성하는 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
An ammonia stripping step of stripping ammonia from the separated supernatant;
Separating the sodium sulfate contained in the supernatant from which ammonia has been removed by crystallization and separating the sodium sulfate into a supernatant;
Further comprising:
Separated ammonia and sodium sulfate are re-introduced into the reaction step, and the remaining supernatant is reused to make a desulfurization waste solution.
A method for synthesizing sodium bicarbonate.
탈황폐액이 저장되는 탈황폐액 저장조(1);
상기 탈황폐액 저장조(1)로부터 공급되는 탈황폐액을 증발시켜 농축시키는 증발기(2);
상기 증발기(2)에서 농축된 탈황폐액에 암모늄바이카보네이트 또는 암모니아와 이산화탄소를 주입하여 반응시키는 반응기(3);
상기 반응기(3)에서 생성된 반응물로부터 소듐바이카보네이트(NaHCO3)와 상등액으로 분리하는 제 1분리기(4);
를 포함하는 탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트 합성하는 장치.
A desulfurization waste liquid storage tank (1) storing a desulfurization waste liquid;
An evaporator (2) for evaporating and concentrating the desulfurization waste liquid supplied from the desulfurization waste liquid reservoir (1);
A reactor (3) for injecting ammonium bicarbonate or ammonia and carbon dioxide into the concentrated desulfurization waste liquid in the evaporator (2) and reacting the same;
A first separator (4) for separating sodium bicarbonate (NaHCO3) and a supernatant from the reactant produced in the reactor (3);
Wherein the desulfurization waste liquid contains sodium bicarbonate.
탈황폐액이 저장되는 탈황폐액 저장조(1);
상기 탈황폐액 저장조(1)로부터 공급되는 탈황폐액을 냉각시켜 나트륨 소스를 결정화하는 냉각결정화조(15);
상기 냉각결정화조(15)에서 결정화된 나트륨 소스와 상등액을 분리하는 제 4분리기(16);
상기 제 4분리기(16)에서 분리된 나트륨 소스에 물과 암모늄바이카보네이트, 또는 암모니아와 이산화탄소를 주입하여 반응시키는 반응기(3);
상기 반응기(3)에서 생성된 반응물로부터 소듐바이카보네이트(NaHCO3)와 상등액으로 분리하는 제 1분리기(4);
를 포함하는 탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트 합성하는 장치.
A desulfurization waste liquid storage tank (1) storing a desulfurization waste liquid;
A cooling crystallization tank (15) for cooling the desulfurization waste liquid supplied from the desulfurization waste liquid storage tank (1) to crystallize the sodium source;
A fourth separator (16) for separating the supernatant and the sodium source crystallized in the cooling crystallization tank (15);
A reactor (3) injecting water and ammonium bicarbonate or ammonia and carbon dioxide into the sodium source separated in the fourth separator (16) and reacting;
A first separator (4) for separating sodium bicarbonate (NaHCO3) and a supernatant from the reactant produced in the reactor (3);
Wherein the desulfurization waste liquid contains sodium bicarbonate.
제 9항 또는 10항에 있어서, 상기 소듐바이카보네이트 합성 장치는,
상기 제 1분리기(4)에서 분리된 소듐바이카보네이트에 메탄올을 혼합하여 순도를 향상시킨 후 소듐바이카보네이트와 상등액으로 재 분리하는 제 2분리기(5);
를 더 포함하는 탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트 합성하는 장치.
The sodium bicarbonate synthesizing apparatus according to claim 9 or 10,
A second separator (5) for separating sodium bicarbonate separated from the first separator (4) into methanol and sodium bicarbonate and then separating the sodium bicarbonate and the sodium bicarbonate into a supernatant;
Further comprising a desulfurization waste liquid containing sodium bicarbonate.
제 9항 또는 10항에 있어서, 상기 소듐바이카보네이트 합성 장치는,
상기 제 1분리기(4)에서 분리된 상등액에 포함된 암모니아를 제거하는 암모니아 스트리퍼(8);
상기 암모니아 스트리퍼(8)로부터 암모니아가 제거된 상등액에 포함된 소듐 설페이트를 결정화하는 결정화조(9); 및
상기 결정화조(9)에서 결정화된 소듐 설페이트와 상등액을 분리하는 제 3분리기(10);
를 더 포함하며,
상기 암모니아 스트리퍼(8)에서 분리된 암모니아 및 제 3분리기(10)에서 분리된 소듐 설페이트는 상기 반응기(3)로 순환되어 재사용되며, 상기 제 3분리기(10)에서 분리된 상등액은 상등액 저장조(11)에 저장되어 탈황폐액을 만드는데 재사용되는,
탈황폐액으로부터 소듐바이카보네이트 합성하는 장치.
The sodium bicarbonate synthesizing apparatus according to claim 9 or 10,
An ammonia stripper (8) for removing ammonia contained in the supernatant separated in the first separator (4);
A crystallization tank (9) for crystallizing sodium sulfate contained in the supernatant from which ammonia is removed from the ammonia stripper (8); And
A third separator (10) for separating the sodium sulfate and the supernatant liquid crystallized in the crystallization tank (9);
Further comprising:
Ammonia separated from the ammonia stripper 8 and sodium sulfate separated from the third separator 10 are circulated to the reactor 3 for reuse and the supernatant separated from the third separator 10 is returned to the supernatant reservoir 11 ), Which is reusable to make a desulfurization waste liquid,
An apparatus for synthesizing sodium bicarbonate from a desulfurization waste liquid.
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