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액-액 상분리 공정을 포함하는 분젠반응 공정, 요오드화수소분해 공정, 황산분해 공정으로 구성되는 원자력 수소 생산용 요오드-황산 싸이클에 있어서, 상기 분젠반응 공정 수행시 필수적인 반응물인 이산화황, 요오드, 물 외에 잉여 물과 잉여 요오드가 혼합되어 330 ~ 350 K (57 ~ 77 ℃)의 운전온도에서 하기 반응식 1에 나타내는 바와 같은 최적 운전 범위(optimal operating range)를 특징으로 하고, 상기 요오드화수소 분해 공정 수행시에는 상기 분젠반응시 생성되어 요오드화 수소의 농도가 공비점(azeotropic point)을 초과하는 요오드화수소 용액으로부터 플래쉬(flash) 공정을 통해 요오드화수소를 분리시키는 것을 특징으로 하는 원자력 수소생산용 요오드-황산 싸이클 공정
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제1항에 있어서, 상기 분젠반응 공정은 330 K에서 하기 반응식 2에 나타난 바와 같은 최적 운전 점(optimal operating point)을 갖는 것을 특징으로 하는 원자력 수소생산용 요오드-황산 싸이클 공정
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제1항에 있어서, 상기 반응식 1에 나타난 바와 같이 수행되는 분젠 반응공정은 생성된 황산 용액상과 요오드화수소 용액상의 자발적인 상분리(액-액 상분리 공정)를 위하여 투입되는 잉여의 물과 요오드 양을 최적화하여 전체 요오드-황산 싸이클의 효율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 원자력 수소생산용 요오드-황산 싸이클 공정
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제1항에 있어서, 생성된 요오드화수소 용액을 플래쉬(flash) 공정을 통해 요오드화수소를 분리시키고, 하기 반응식 3으로 표시되는 물질수지를 갖는 잔류 요오드화수소 용액을 분젠반응 공정으로 재순환 시키는 공정을 포함하는 원자력 수소생산용 요오드-황산 싸이클 공정
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제5항에 있어서, 상기 재순환되는 잔류 요오드화수소 용액은 제1항의 상기 분젠반응 공정 전의 반응물과 혼합되어 하기 반응식 4로 표시되는 분젠반응 공정을 수행한 후, 하기 반응식 5로 표시되는 물질수지를 갖는 액-액 상분리된 요오드화수소 용액을 생산하는 것을 특징으로 하는 원자력 수소생산용 요오드-황산 싸이클 공정
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제6항에 있어서, 상기 반응식 3 내지 5는 각각 하기 반응식 6 내지 8로 표시되는 최적 운전 점을 갖는 것을 특징으로 하는 원자력 수소생산용 요오드-황산 싸이클 공정
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제5항에 있어서, 상기 반응식 3으로 구성되는 잔류 요오드화수소 용액은 제1항의 상기 분젠반응 공정 후의 생성물과 합류되어 하기 반응식 9로 표시되는 혼합용액상태를 이루고, 이후 액-액 상분리 공정을 거쳐, 하기 반응식 10으로 표시되는 바와 같이 반응하여 액-액 상분리된 요오드화수소 용액을 생산하는 것을 특징으로 하는 원자력 수소생산용 요오드-황산 싸이클 공정
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제8항에 있어서, 상기 반응식 9 내지 10이 각각 제7항의 반응식 6, 하기 반응식 11 및 반응식 12로 표시되는 최적 운전 점(optimal operating point)을 갖는 것을 특징으로 하는 원자력 수소생산용 요오드-황산 싸이클 공정
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제5항에 있어서, 상기 잔류 요오드화수소용액 내의 요오드화수소 농도가 준공비점(psedo-azeotropic point)인 것을 특징으로 하는 원자력 수소생산용 요오드-황산 싸이클 공정
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