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석탄회 저장조(11), 상기 석탄회 저장조(11)로부터 석탄회를 일정량씩 배출하는 로터리 밸브(12), 상기 로터리 밸브(12)에 의해 배출된 석탄회를 마이크로파 용해 및 합성 반응기(13)로 적정량씩 공급하는 석탄회 진동 공급기(14)로 구성되어 있는 석탄회 공급부;NaOH 수용액 저장조(21), 상기 NaOH 수용액 저장조(21)에 저장된 NaOH 수용액을 상기 마이크로파 용해 및 합성 반응기(13)로 일정량씩 공급하는 NaOH 수용액 공급펌프(22), 상기 NaOH 수용액의 일정온도를 유지하기 위한 NaOH 수용액 가열기(23)로 구성되어 있는 NaOH 공급부; A형 제올라이트 합성몰비를 조절하기 위해 NaAlO2 수용액을 공급하기 위한 NaAlO2 수용액 저장조(31), 상기 NaAlO2 수용액 저장조(31)로부터의 NaAlO2 수용액을 제올라이트 합성용 모액 숙성부(41)로 이송시키기 위한 NaAlO2 수용액 공급펌프(32), 상기 NaAlO2 수용액의 온도를 일정하게 유지시키기 위한 NaAlO2 수용액 가열기(33), 상기 제올라이트 합성용 모액 숙성부(41)에서 핵점의 다량 생성 및 성장을 보조할 수 있도록 핵점종자를 보관하는 제올라이트 분말 저장조(34)로 구성되어 있는 Na2O 및 Al2O3몰비 조절부; 용출액 분리 및 탈수기(51)에서 회수되는 석탄회 용출 여과액을 원료로 하여 A형 제올라이트 겔 혹은 다량의 핵점들을 생성하기 위해 온도조절 및 교반기능을 가진 제올라이트 합성용 모액 숙성부(41), 상기 제올라이트 합성용 모액 숙성부(41) 내의 온도를 제어하는 숙성부 열원 공급기(42)와 고른 배합을 위한 숙성부 교반기(43), 장기간 숙성된 알루미노실리케이트 겔을 상기 마이크로파 용해 및 합성 반응기(13)로 이송시키기 위한 숙성 물질 이송펌프(44)로 구성된 숙성과정부;실리카 및 알루미나를 용액으로 용해시킨 여과액과 잔사슬러리를 용출액 분리 및 탈수기(51)로 이송시키는 용출액 및 잔사 이송펌프(52), 이송된 여과액과 잔사를 분리하는 용출액 분리 및 탈수기(51), 분리된 여과액을 A형 제올라이트 합성공정인 제올라이트 합성용 모액 숙성부(41)로 이송시키는 여과된 용출액 이송펌프(53), 용출액 분리 및 탈수기(51)에서 분리된 잔사 침전물을 원료로 P형 제올라이트를 합성하기 위한 P형 제올라이트 합성기(54)로 구성되어 있는 여과액 잔사 분리부; 상기 마이크로파 용해 및 합성 반응기(13)에서 합성된 제올라이트 슬러리를 배출시키기 위한 합성슬러리 배출펌프(61), 합성된 슬러리를 탈수하기 위한 1차 탈수기(62), 1차 탈수기에서 탈수된 후 이송된 A형 제올라이트 분말을 수세하게 되는 수세조(71) 사이를 연결하는 배관에 설치되어 있는 탈수액 중에 녹아있는 0
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제 1항에 있어서, 상기 마이크로파 용해 및 합성 반응기(13)는 마이크로파를 상기 반응기(13) 내부로 공급하기 위한 마이크로파 공급기(1301), 증기 응축기(1308), NaOH 수용액 공급부(1309), 석탄회 원료공급부(1310) 및 알루미노실리케이트 겔 공급부(1311)의 측면에 부착되어 있는 마이크로파 누설 쵸크(1303)로 구성되어 있는 마이크로파 공급부; 및마이크로파의 투과를 목적으로 하는 유전율이 낮은 재질로 이루어진 피렉스 반응기(1304), 상기 피렉스 반응기(1304) 내부에서 반응하는 강염기성의 합성용액(1312)으로 인한 침식을 방지하기 위해 낮은 유전율을 가지면서 내화학성이 뛰어난 테프론 안감(1305), 상기 합성용액(1312)의 고른 혼합과 마이크로파 반사역할을 위한 스테인레스 재질의 교반기(1306), 합성용액의 온도를 측정하여 마이크로파 출력을 제어하는 스테인레스 스틸제의 차폐 열전대 온도계(1307), 합성용액의 증발로 인한 수분조성변화를 방지하기 위한 증기 응축기(1308), NaOH 수용액 공급부(1309), 석탄회 원료 공급부(1310), 제올라이트 합성용 모액 숙성부(41)에서 장기간 숙성시켜 핵점 종자를 포함하는 알루미노실리케이트 겔의 공급부(1311)로 구성되어 있는 마이크로파 반응 장치부로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로파 열원을 이용한 고순도 A형 및 P형 제올라이트의 합성장치
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산 혹은 염기성 용매하에 마이크로파 열원을 이용하여 석탄회로부터 주성분인 Si4+와 Al3+ 를 용출함과 동시에 잔사침전물을 용출하는 용해단계;상기 용해된 Si4+와 Al3+이온이 알루미노 실리케이트 겔을 만들기 위해 염기성용액에서 실리케이트 이온과 알루미네이트 이온들의 핵점 생성과 응결과정을 반복하는 응결반응단계; 및알루미노 실리케이트 겔을 결정화하여 A형 제올라이트를 생성하고, 상기 용해단계의 잔사 침전물을 결정화하여 P형 제올라이트를 합성하는 결정화 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 석탄회를 원료로 하여 마이크로파 열원을 이용한 고순도 A형 및 P형 제올라이트의 합성방법
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제 3항에 있어서, 상기 용해단계는 5M NaOH 용매, 2 ~ 6의 액고비(NaOH ml/석탄회 g), 반응시간 5시간, 반응온도 95 ~ 100℃, 교반속도 200 ~ 500 rpm의 조건하에서 실시하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 열원을 이용한 고순도 A 형 및 P형 제올라이트의 합성방법
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제 3항에 있어서, 상기 응결반응단계는 석탄회로부터 용해된 실리카 및 알루미나 성분을 원료로 하여 마이크로파를 열원으로, NaOH와 NaAlO2를 첨가시약으로 하여, 성분조성 몰비 Al2O3 : SiO2 : Na2O : H2O = 1
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제 3항에 있어서, 상기 결정화 단계는 결정화 온도 90～105℃, 결정화 시간 20～50분, 교반속도 200～500rpm범위의 운전조건하에서 결정화하여 A형 제올라이트를 합성하고, 상기 용해단계의 석탄회 잔사를 원료로하여 2 ~3M NaOH를 첨가시약으로 하고, NaOH용액과 석탄회 잔사 고체의 액고비 2 ~ 6 ml/g을 기준으로 결정화 온도 85 ~ 105℃, 교반속도 200 ~ 500 rpm, 결정화 시간 5 ~ 48시간 범위의 조건하에서 결정화하여 P형 제올라이트를 합성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 열원을 이용한 고순도 A 형 및 P형 제올라이트의 합성방법
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