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제1 염소계 산화제 및 수산화이온(OH-)이 생성되는 전기화학 셀(cell),상기 전기화학 셀로부터 도입된 상기 염소계 산화제와 상기 수산화이온이 혼합된 후 산도(pH)가 조절되어 생성된 제2 염소계 산화제를 포함하는 산도 조절부,외부에서 도입되고 질소산화물 및 황산화물을 포함하는 배기가스와 상기 산도 조절부로부터 도입된 상기 제2 염소계 산화제가 접촉되고, 상기 질소산화물이 산화되어 생성된 질산 이온, 그리고 상기 황산화물이 산화되거나 물에 용해되어 생성된 황산 이온을 포함하는 접촉부, 그리고상기 전기화학 셀에 연결되어 있고, 상기 접촉부로부터 상기 전기화학 셀에 도입된 상기 질산 이온 및 상기 황산 이온 각각이 암모늄 이온과 결합하여 생성된 암모늄 염(ammonium salt)을 회수하여 제거하는 회수부를 포함하는 질소산화물 및 황산화물 제거 장치
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제1항에서,상기 전기화학 셀은 서로 이격되어 대향하고 있는 제1 영역과 제2 영역, 상기 제1 영역에 위치하고 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 영역에 위치하고 전압이 인가되는 제2 전극, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치하고 상기 제1 영역에 인접하는 제1 이온교환막, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치하고 상기 제2 영역에 인접하는 제2 이온교환막, 그리고 상기 제1 이온교환막과 상기 제2 이온교환막 사이에 위치하는 중간 영역을 포함하고, 전해질이 상기 전기화학 셀 전체에 포함되어 있는 질소산화물 및 황산화물 제거 장치
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제2항에서,상기 제1 염소계 산화제는 Cl2 를 포함하고, 상기 제1 염소계 산화제는 상기 중간 영역에 위치하는 염소 이온(Cl-)이 상기 제1 이온교환막을 통과하여 상기 제1 전극에서 산화되어 생성되며, 상기 염소 이온의 적어도 일부가 상기 접촉부에서 생성되어 상기 중간 영역에 도입된 질소산화물 및 황산화물 제거 장치
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제3항에서,상기 염소 이온이 상기 접촉부에서 상기 제2 염소계 산화제가 환원되어 생성된 질소산화물 및 황산화물 제거 장치
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제2항에서,상기 수산화이온은 상기 전해질에 포함되어 있는 물(H2O)이 상기 제2 전극에서 환원되어 생성되고, 상기 수산화이온이 상기 제2 이온교환막을 통과하여 상기 중간 영역에 위치하는 질소산화물 및 황산화물 제거 장치
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제3항에서,상기 제2 염소계 산화제는 Cl2, HClO, ClO-, 또는 ClO2- 중 하나 이상을 포함하는 질소산화물 및 황산화물 제거 장치
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제6항에서,상기 산도 조절부에서, 산도가 3 미만으로 조절되는 경우 상기 제2 염소계 산화제는 Cl2 를 주종으로 포함하고, 산도가 3 내지 6으로 조절되는 경우 상기 제2 염소계 산화제는 HClO 및 Cl2 를 주종으로 포함하며, 산도가 7 내지 9로 조절되는 경우 상기 제2 염소계 산화제는 HClO, OCl- 및 ClO2- 를 주종으로 포함하고, 산도가 9 초과로 조절되는 경우 상기 제2 염소계 산화제는 OCl- 를 주종으로 포함하는 질소산화물 및 황산화물 제거 장치
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제1항에서,상기 접촉부에서, 상기 제2 염소계 산화제가 분무탑(spray tower), 충전탑(packed tower), 싸이클론 스크러버(cyclone scrubber), 벤츄리 스크러버(venture scrubber), 제트 스크러버(jet scrubber), 단탑(plate tower), 기포탑(bubble tower), 다공판탑(sieve plate tower), 또는 포종탑(bubble cap tray tower) 중 하나의 장치에 의해 상기 배기가스와 접촉되는 질소산화물 및 황산화물 제거 장치
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제1항에서,상기 접촉부에서 생성된 질산 이온은 NO2- 또는 NO3- 중 하나 이상을 포함하고, 상기 접촉부에서 생성된 황산 이온은 SO32-, SO42-, HSO3-, 또는 HOSO2- 중 하나 이상을 포함하는 질소산화물 및 황산화물 제거 장치
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10
제2항에서,상기 전기화학 셀에 연결되어 있고, 상기 제1 영역으로 암모니아를 공급하는 암모니아 공급부를 포함하는 질소산화물 및 황산화물 제거 장치
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11
제10항에서,상기 전해질에 포함되어 있는 물(H2O)이 상기 제1 전극에서 산화되어 생성된 양성자(H+)와 상기 암모니아가 결합하여 상기 암모늄 이온이 생성되는 질소산화물 및 황산화물 제거 장치
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12
제11항에서,상기 접촉부로부터 상기 중간 영역으로 도입된 상기 질산 이온 및 상기 황산 이온이 상기 제1 이온교환막을 통과하여 상기 제1 영역에서 상기 암모늄 이온과 결합하는 질소산화물 및 황산화물 제거 장치
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13
제1항에서,상기 암모늄 염은 NH4NO2, NH4NO3, (NH4)2SO3, 또는 (NH4)2SO4 중 하나 이상을 포함하는 질소산화물 및 황산화물 제거 장치
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전기화학 셀(cell)에 전압을 인가하여 제1 염소계 산화제 및 수산화이온(OH-)을 생성하는 단계,상기 제1 염소계 산화제와 상기 수산화이온의 혼합을 통해 산도(pH)를 조절하여 제2 염소계 산화제를 생성하는 산도 조절 단계,질소산화물 및 황산화물을 포함하는 배기가스를 외부에서 도입하여 상기 제2 염소계 산화제와 접촉시킴으로써 상기 질소산화물을 산화시켜 질산 이온을 생성하고, 상기 황산화물을 산화시키거나 물에 용해시켜 황산 이온을 생성하는 접촉 단계, 그리고상기 접촉 단계에서 생성된 상기 질산 이온 및 상기 황산 이온을 상기 전기화학 셀에 도입한 후 암모늄 이온과 결합시켜 암모늄 염(ammonium salt)을 생성하여 제거하는 회수 단계를 포함하는 질소산화물 및 황산화물 제거 방법
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제14항에서,상기 전기화학 셀은 서로 이격되어 대향하고 있는 제1 영역과 제2 영역, 상기 제1 영역에 위치하고 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 영역에 위치하고 전압이 인가되는 제2 전극, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치하고 상기 제1 영역에 인접하는 제1 이온교환막, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치하고 상기 제2 영역에 인접하는 제2 이온교환막, 그리고 상기 제1 이온교환막과 상기 제2 이온교환막 사이에 위치하는 중간 영역을 포함하고, 전해질이 상기 전기화학 셀 전체에 포함되어 있는 질소산화물 및 황산화물 제거 방법
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제15항에서,상기 제1 염소계 산화제 및 수산화이온을 생성하는 단계에서,상기 제1 염소계 산화제는 Cl2 를 포함하고, 상기 제1 염소계 산화제는 상기 중간 영역에 위치하는 염소 이온(Cl-)이 상기 제1 이온교환막을 통과하여 상기 제1 전극에서 산화되어 생성되며, 상기 염소 이온의 적어도 일부가 상기 접촉 단계에서 상기 제2 염소계 산화제가 환원되어 생성되는 질소산화물 및 황산화물 제거 방법
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제15항에서,상기 제1 염소계 산화제 및 수산화이온을 생성하는 단계에서,상기 수산화이온은 상기 전해질에 포함되어 있는 물(H2O)이 상기 제2 전극에서 환원되어 생성되고, 상기 수산화이온이 상기 제2 이온교환막을 통과하여 상기 중간 영역으로 공급되는 질소산화물 및 황산화물 제거 방법
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제16항에서,상기 제2 염소계 산화제는 Cl2, HClO, ClO-, 또는 ClO2- 중 하나 이상을 포함하는 질소산화물 및 황산화물 제거 방법
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제18항에서,상기 산도 조절 단계에서,산도를 3 미만으로 조절하여 Cl2 를 생성하거나, 산도를 3 내지 6으로 조절하여 HClO 및 Cl2 를 생성하거나, 산도를 7 내지 9로 조절하여 HClO, OCl- 및 ClO2- 를 생성하거나, 산도를 9 초과로 조절하여 OCl- 를 생성하는 질소산화물 및 황산화물 제거 방법
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제14항에서,상기 접촉 단계에서 생성된 질산 이온은 NO2- 또는 NO3- 중 하나 이상을 포함하고, 상기 접촉 단계에서 생성된 황산 이온은 SO32-, SO42-, HSO3-, 또는 HOSO2- 중 하나 이상을 포함하는 질소산화물 및 황산화물 제거 방법
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제15항에서,상기 회수 단계에서,상기 전해질에 포함되어 있는 물(H2O)이 상기 제1 전극에서 산화되어 생성된 양성자(H+)와 암모니아 공급부로부터 공급된 암모니아를 상기 제1 영역에서 반응시켜 상기 암모늄 이온을 생성하고,상기 접촉 단계에서 생성된 상기 질산 이온 및 상기 황산 이온과 상기 암모늄 이온을 상기 제1 영역에서 반응시켜 상기 암모늄 염을 생성한 후, 상기 암모늄 염을 분리 및 제거하는 질소산화물 및 황산화물 제거 방법
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