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석탄회에서 용출되는 실리카 및 알루미나를 원료로하고 마이크로파를 열원으로하여 Y형 제올라이트를 효율적으로 합성하는 장치에 있어서, 석탄회 저장조(2), 상기 석탄회 저장조(2)로부터 석탄회를 일정량씩 배출하는 로터리 밸브(21), 상기 로터리 밸브(21)에 의해 배출된 석탄회를 석탄회 용출기겸 Y형 제올라이트 결정화 반응기(1)로 적정량씩 공급하는 진동판(22)을 구성요소로 하는 석탄회 공급부;NaOH 수용액 저장조(3), 상기 NaOH 수용액 저장조(3)에 저장된 NaOH 수용액을 상기 반응기(1)로 일정량씩 공급하는 NaOH 수용액 공급펌프(32), 상기 NaOH 수용액 저장조(3)에서 NaOH 수용액의 온도를 일정하게 유지하기 위한 NaOH 수용액 가열기(31)를 구성요소로 하는 NaOH 수용액 공급부;Y형 제올라이트 합성몰비를 조절하기 위해 NaAlO2 수용액을 공급하기 위한 NaAlO2 수용액 저장조(A), 상기 NaAlO2 수용액 저장조(A)의 NaAlO2 수용액을 알루미노실리케이트 숙성조(5)로 이송시키기 위한 NaAlO2 수용액 공급펌프(A2), 상기 NaAlO2 수용액 저장조(A)내의 NaAlO2 수용액의 온도를 일정하게 유지시키기 위한 NaAlO2 수용액 가열기(A1)를 구성요소로 하는 NaAlO2 수용액 공급부; 핵점의 다량 생성 및 성장을 보조할 수 있도록 Y형 제올라이트 분말을 공급하는 시중 Y형 제올라이트 핵점종자 저장조(A3), 증기상 혹은 콜로이드상의 실리카를 공급하는 증기상 혹은 콜로이드상 실리카 저장조(A5), 상기 Y형 제올라이트 핵점종자 저장조(A3)에서 공급되는 Y형 제올라이트와 상기 NaAlO2 수용액 저장조(A)에서 공급되는 NaAlO2 수용액과 상기 NaOH 저장조(3)에서 공급되는 NaOH수용액과 상기 증기상혹은 콜로이드상 실리카(SiO2) 저장소(A5)에서 공급되는 실리카를 혼합하여 Y형 제올라이트 핵점종자를 합성하는 알루미노실리케이트 숙성조(5)를 구성요소로 하는 Y형 제올라이트 핵점종자 숙성부; 상기 반응기(1)로부터 석탄회 중 실리카 및 알루미나를 용액으로 용해시킨 여과액과 잔사슬러리를 회수하여 용출액 분리 및 탈수기(4)로 이송하는 이송펌프(41), 상기 이송 펌프(41)에 의해 이송된 여과액과 잔사를 분리하고 분리된 여과액을 Y형 제올라이트 겔 혹은 다량의 핵점들을 생성하기 위해 온도조절 및 교반기능을 가진 상기 알루미노실리케이트 숙성조(5)로 이송하게 되는 용출액 분리 및 탈수기(4)를 구성요소로 하는 여과액 잔사 분리부;상기 알루미노실리케이트 숙성조(5)에서 일정기간 숙성된 알루미노실리케이트 겔을 상기 반응기(1)로 이송하는 이송펌프(5-1)을 구성요소로 하는 숙성과정부;상기 반응기(1)에서 합성된 제올라이트 슬러리를 배출시키기 위한 합성슬러리 배출펌프(1-14), 상기 합성된 슬러리를 탈수하기 위한 1차 탈수기(6), 상기 1차 탈수기(6)에서 탈수된 Y형 제올라이트 분말로부터 미반응된 염기성 물질을 수세하기 위한 수세조(7), 상기 1차 탈수기(6)로부터의 탈수액 중에 녹아있는 0
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제 1 항에 있어서, 상기 석탄회 용출기겸 Y형 제올라이트 결정화 반응기(1)는 마이크로파 투과용 테프론 압축반응기(1-5) 내부로 공급하기 위한 마이크로파 공급기(1-3), 마이크로파 반사용 교반기(1-4), Y형 제올라이트 합성모액인 알루미노실리케이트 겔 공급부(1-7), 석탄회 원료 공급부(1-8), NaOH수용액 공급부(1-9), 합성된 Y형 제올라이트 배출구(1-10) 및 마이크로파 누설방지용 쵸크(1-13)로 구성된 마이크로파 공급부와;상기 압축반응기(1-5), 스테인 레스 재질의 교반장치(1-2) 및 스테인레스 스틸 차폐 열전대 온도계(1-6)로 구성된 마이크로파 반응장치부로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로파 열원을 이용한 고순도 Y형 제올라이트의 합성장치
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석탄회 중 실리카 및 알루미나를 이온상태로 추출한 후의 용출액을 원료로 하여 합성모액을 제조하는 단계;증기상 혹은 콜로이드상 실리카 및 NaAlO2, NaOH, H2O을 일정량씩 첨가하고 건조된 상용의 Y형 제올라이트를 혼합한 후 숙성하여 Y형 제올라이트 핵점종자를 합성하는 단계; 상기 합성모액의 1차 숙성을 수행하여 초미립의 Y형 제올라이트 핵점종자들을 다량 생성시킨 후 상기 Y형 제올라이트의 결정화 온도와 동일 조건범위인 80~105℃에서 6~24시간 동안 2차 숙성을 하고, 마이크로파를 이용해 Y형 제올라이트의 결정화를 완료하는 단계; 및 상기 Y형 제올라이트를 결정화한 후 1차 탈수를 거쳐 미 반응된 염기성물질은 수세를 통해 세정하고 고순도의 Y형 제올라이트를 회수하여 2차 탈수 및 건조하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 열원을 이용한 고순도 Y형 제올라이트의 합성방법
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제 3항에 있어서, 상기 마이크로파를 열원으로 하고 석탄회를 원료 실리카 및 알루미나 성분을 이온으로 용해시키기 위해 석탄회와 2~5M NaOH를 2 ~ 6의 액고비(NaOH ㎖/석탄회 g)를 갖도록 하는 화학 조성비와 반응시간 5시간, 교반속도 200 ~ 500 rpm, 용해온도 80 ~ 100℃를 갖게 하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 열원을 이용한 고순도 Y형 제올라이트의 합성방법
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제 3항에 있어서, 상기 석탄회로부터 용해된 실리카 및 알루미나의 여과액의 Y형 제올라이트의 핵점종자 생성을 보조하기 위해 증기상 혹은 콜로이드상 SiO2(순도 50%), NaOH, H2O, NaAlO2,를 첨가시약으로 하여 알루미노실리케이트 겔의 조성 몰비가 Na2O : Al2O3 : SiO2 : H2O = 12~18 : 1 : 12~18 : 250~350이며, 0
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제 3항에 있어서 상기 석탄회로부터 용해된 실리카 및 알루미나 성분을 원료로 하여 마이크로파를 열원으로, NaOH와 NaAlO2를 첨가시약으로 하여 알루미노 실리케이트 겔의 조성 몰비 Al2O3 : SiO2 : Na2O : H2O = 1
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