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클로르알칼리 공정(Chlor-Alkali process)에 의해 산화전극 측에서 염소 가스를 배출하며, 환원전극 측에서 알칼리금속수산화물 수용액과 수소 가스를 포함하는 혼합물을 배출하는 전기분해부;상기 전기분해부에서 배출되는 혼합물을 공급받아 알칼리금속수산화물 수용액을 포함하는 액상과 수소 가스를 포함하는 기상을 분리 배출하는 기액분리부;상기 기액분리부에서 배출되는 기상을 공급받아 전력을 생산하는 연료전지부; 염산 수용액과 2가금속 함유 무기폐기물을 공급받아 2가금속염화물을 포함하는 추출 용액을 배출하는 추출부;상기 기액분리부에서 배출되는 액상이 분기되어 생성된 제1분기 액상과 제2분기 액상 중 제1분기 액상, 상기 추출부에서 배출되는 추출 용액 및 이산화탄소를 포함하는 처리대상가스를 공급받아 결정화된 2가금속탄산염을 생성하고 고액 분리에 의해 결정화된 2가금속탄산염을 포함하는 고상과 알칼리금속 염화물을 함유하는 잔류 액상을 배출하는 광물화부;를 포함하며,상기 제2분기 액상이 전기분해부의 환원전극의 전극액으로 공급되는 이산화탄소 광물화 장치
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클로르알칼리 공정에 의해 산화전극 측에서 염소 가스를 배출하며, 환원전극 측에서 알칼리금속수산화물 수용액과 수소 가스를 포함하는 혼합물을 배출하는 전기분해부;상기 전기분해부에서 배출되는 혼합물을 공급받아 알칼리금속수산화물 수용액을 포함하는 액상과 수소 가스를 포함하는 기상을 분리 배출하는 기액분리부;상기 기액분리부에서 배출되는 기상을 공급받아 전력을 생산하는 연료전지부; 상기 기액분리부에서 배출되는 액상과 이산화탄소를 포함하는 처리대상가스를 공급받아 알칼리금속탄산염 수용액을 배출하는 이산화탄소 흡수부; 염산 수용액과 2가금속 함유 무기폐기물을 공급받아 2가금속염화물을 포함하는 추출 용액을 배출하는 추출부; 및상기 이산화탄소 흡수부에서 배출되는 알칼리금속탄산염 수용액이 분기되어 생성된 제1분기 액상과 제2분기 액상 중 제1분기 액상 및 상기 추출부에서 배출되는 추출 용액을 공급받아 결정화된 2가금속탄산염을 생성하고 고액 분리에 의해 결정화된 2가금속탄산염을 포함하는 고상과 알칼리금속 염화물을 함유하는 잔류 액상을 배출하는 광물화부;를 포함하며,상기 제2분기 액상이 상기 전기분해부의 환원전극의 전극액으로 공급되며, 상기 전기분해부와 상기 이산화탄소 흡수부 간 알칼리금속탄산염 수용액의 순환 라인이 형성되는 이산화탄소 광물화 장치
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제 2항에 있어서,상기 이산화탄소 흡수부에서 배출되는 알칼리금속탄산염 수용액의 pH는 11
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제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 광물화 장치는 상기 광물화부에서 배출되는 잔류 액상을 공급받아 2가 금속 이온을 제거하여 2가 금속 이온이 제거된 용액을 배출하는 이온제거부; 및상기 이온제거부에서 배출되는 2가 금속 이온이 제거된 용액을 공급받고 이를 농축하여, 농축된 용액과 농축시 수집된 물을 각각 배출하는 농축부;를 더 포함하거나,상기 광물화부에서 배출되는 잔류 액상을 공급받고 이를 농축하여, 농축된 용액과 농축시 수집된 물을 각각 배출하는 농축부; 및상기 농축부에서 배출된 농축 용액을 공급받아 2가 금속 이온을 제거하여 2가 금속 이온이 제거된 농축 용액을 배출하는 이온제거부;를 더 포함하며,상기 농축부에서 배출되는 물과, 농축부와 이온제거부에 의한 2가 금속 이온이 제거된 농축 용액은 각각 전기분해부로 공급되는 이산화탄소 광물화 장치
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제 4항에 있어서,상기 연료전지부의 연료전지는 수소-염소 연료전지이며, 상기 전기분해부의 산화전극측에서 배출되는 염소 가스가 상기 연료전지부의 산화제로 공급되며, 상기 연료전지부에서 배출되는 염산수용액과 잔류 염소 가스의 혼합물과 잔류 수소가스 중 염산수용액은 상기 추출부에 공급되며, 상기 잔류 염소 가스와 상기 잔류 수소 가스는 각각 연료전지부로 재공급되는 이산화탄소 광물화 장치
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제 4항에 있어서,상기 연료전지부의 연료전지는 수소-산소 연료전지이며, 상기 연료전지부에서 배출되는 물과 잔류 산소 가스의 혼합물과 잔류 수소 가스 중 물은 상기 전기분해부로 공급되며, 잔류 산소 가스와 잔류 수소 가스는 각각 연료전지부로 재공급되는 이산화탄소 광물화 장치
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제 6항에 있어서,광물화 장치는 차아염소산염 제조부를 더 포함하며,상기 차아염소산염 제조부는, 상기 전기분해부에서 배출되는 염소 가스와 상기 기액분리부에서 배출된 알칼리금속수산화물 수용액이나 장치 외부에서 공급되는 알칼리금속수산화물을 공급받아 알칼리금속의 차아염소산염을 생성하는 이산화탄소 광물화 장치
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제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 무기폐기물은 폐시멘트, 폐콘크리트, 석탄재, 시멘트 킬른 더스트, 비산재(플라이애쉬) 및 제철 슬래그에서 하나 이상 선택되는 이산화탄소 광물화 장치
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9
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 연료전지부에서 생성된 전력이 상기 전기분해부로 공급되는 이산화탄소 광물화 장치
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10
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 처리대상 가스는 황산화물 가스 및 질소산화물 가스에서 선택되는 하나 이상의 가스를 더 포함하는 이산화탄소 광물화 장치
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제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 이산화탄소 광물화 장치는 상기 연료전지부의 연료전지 멤브레인에 수분을 공급하는 수분공급부를 더 포함하며, 상기 연료전지는 수소-염소 연료전지이며, 수분공급부는 상기 수소-염소 연료전지에서 배출되는 염산 수용액의 농도를 제어하는 증기 이산화탄소 광물화 장치
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클로르알칼리 공정으로 염소 가스를 포함하는 제1생성물과 알칼리금속수산화물 수용액과 수소 가스를 포함하는 혼합물인 제2생성물을 생성하는 전기분해 단계;기액 분리에 의해 상기 전기분해 단계에서 생성되는 제2생성물 중 수소 가스를 포함하는 기상과 알칼리금속수산화물 수용액을 포함하는 액상이 분리되는 분리 단계; 수소연료전지에서 분리단계에서 분리된 기상을 연료로 전력을 생산하는 전력생산 단계; 상기 전기분해 단계, 분리 단계 및 전력생산 단계와 독립적으로 염산 수용액과 2가금속 함유 무기폐기물을 반응시켜 2가금속염화물을 포함하는 추출 용액을 생성하는 2가금속 추출단계;상기 분리단계에서 분리된 액상이 분기된 제1분기 액상과 제2분기 액상 중 제1분기 액상, 상기 추출 용액 및 이산화탄소를 포함하는 처리대상가스를 반응시켜 결정화된 2가금속탄산염을 포함하는 고상과 알칼리금속염화물을 함유하는 잔류 액상을 생성하는 광물화단계;를 포함하며, 상기 제2분기 액상이 클로르알칼리 공정의 환원전극측으로 공급되는 이산화탄소 광물화 방법
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클로르알칼리 공정으로 염소 가스를 포함하는 제1생성물과 알칼리금속수산화물 수용액과 수소 가스를 포함하는 혼합물인 제2생성물을 생성하는 전기분해 단계;기액 분리에 의해 상기 전기분해 단계에서 생성되는 제2생성물 중 수소 가스를 포함하는 기상과 알칼리금속수산화물 수용액을 포함하는 액상이 분리되는 분리단계;수소연료전지에서 분리단계에서 분리된 기상을 연료로 전력을 생산하는 전력생산 단계;분리단계에서 분리된 액상과 이산화탄소를 포함하는 처리대상가스를 반응시켜 알칼리금속탄산염 수용액을 생성하는 이산화탄소 흡수단계; 상기 전기분해 단계, 분리단계 및 이산화탄소 흡수단계와 독립적으로 염산 수용액과 2가금속 함유 무기폐기물을 반응시켜 2가금속염화물을 포함하는 추출 용액을 생성하는 2가금속 추출단계;이산화탄소 흡수단계에서 생성된 알칼리금속탄산염 수용액이 분기된 제1분기 액상과 제2분기 액상 중 제1분기 액상 및 추출 용액을 반응시켜 결정화된 2가금속탄산염을 포함하는 고상과 알칼리금속염화물을 함유하는 잔류 액상을 생성하는 광물화단계;를 포함하며,상기 제2분기 액상은 전기분해 단계의 환원전극액으로 공급되는 이산화탄소 광물화 방법
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제 13항에 있어서,상기 이산화탄소 흡수단계에서 생성되는 알칼리금속탄산염 수용액의 pH는 11
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제 12항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,상기 광물화 방법은 상기 광물화 단계에서 배출되는 잔류 액상에서 2가 금속 이온을 제거하는 2가 이온 제거단계; 및상기 2가 이온 제거 단계에서 생성된 2가 금속 이온이 제거된 용액을 농축하여 농축된 용액을 생성하고 농축시 수집된 물을 생성하는 농축 단계;를 더 포함하거나,상기 광물화 단계에서 배출되는 잔류 액상을 공급받아 농축된 용액을 생성하고 농축시 수집된 물을 생성하는 농축 단계; 및상기 농축된 용액을 공급받아 2가 금속 이온을 제거하는 2가 이온 제거 단계;를 더 포함하며,상기 농축 단계에서 수집된 물과, 농축 단계와 이온제거 단계에 의해 2가 금속 이온이 제거된 농축된 용액은 각각 상기 전기분해 단계에 공급되는 이산화탄소 광물화 방법
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제 15항에 있어서, 상기 수소 연료전지는 수소-염소 연료전지이며, 상기 전기분해 단계에서 생성된 염소 가스는 전력생산 단계의 연료 전지로 공급되며, 상기 전력생산 단계에서 배출되는 잔류 수소와 잔류 염소는 각각 전력생산 단계에 재공급되고, 상기 전력생산 단계에서 배출되는 염산 수용액은 상기 2가금속 추출단계로 공급되는 이산화탄소 광물화 방법
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제 15항에 있어서, 상기 수소 연료전지는 수소-산소 연료전지이며, 상기 전력생산 단계에서 생성되는 잔류 산소와 물의 혼합물 중 물은 상기 전기분해에 공급되며, 잔류 산소는 상기 전력생산 단계에 재공급되고, 상기 전력생산 단계에서 배출되는 잔류 수소는 전력생산 단계에 재공급이산화탄소 광물화 방법
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제 12항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,상기 방법은 상기 전기분해 단계에서 생성된 염소 가스와 상기 기액분리 단계에서 배출되는 알칼리금속수산화물 수용액의 일부나, 외부의 알칼리금속수산화물을 공급받아 알칼리금속 차아염소산염을 제조하는 차아염소산염 제조단계;를 더 포함하는 이산화탄소 광물화 방법
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제 12항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,상기 무기 폐기물은 폐시멘트, 폐콘크리트, 석탄재, 시멘트 킬른 더스트, 비산재(플라이애쉬) 및 제철 슬래그에서 하나 이상 선택되는 이산화탄소 광물화 방법
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제 12항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전력생산 단계에서 생성된 전력은 상기 전기분해 단계의 클로르 알칼리 공정에 공급되는 이산화탄소 광물화 방법
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제 12항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,상기 처리대상가스는 황산화물 가스 및 질소산화물 가스에서 선택되는 하나 이상의 가스를 더 포함하는 이산화탄소 광물화 방법
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제 12항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,상기 수소연료전지는 수소-염소 연료전지이며, 상기 수소연료전지의 멤브레인에 공급되는 수분에 의해 상기 수소연료전지에서 생성되는 염산 수용액의 농도가 제어되는 이산화탄소 광물화 방법
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