KR0112508Y1 - 암모니아 증류탑의 피치(Pitch)처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 암모니아 증류공정중 발생하는 겔(gel)상태의 피치(pitch)와 그 피치에 섞인 암모나아수와를 배관설비의 막힘 없이 용이하고 안전하게 분리할 수 있도록 한 암모니아 증류탑의 피치처리 장치에 관한 것이다.

그 구성으로서 본 고안은, 암모니아 증류탑(120)의 일측 하부에 수증기 공간(S')을 가지도록 설치된 이중배관(90)을 매개는 피치분리용 용기(10)가 설치되고, 상기 용기(10)는 밀폐된 중공몸체(20)의 내부일측에 오버플로용기(21)를 장착하며, 상기 몸체(10)의 중공몸체(20)의 외측은 수증기 공간(S)을 형성하여 외부몸체(30)로 쌓임은 물론, 상기 용기(10)는 그 하부에 피치배출통로(27)를 형성함을 특징으로 한다.

Description

암모니아 증류탑의 피치(Pitch) 처리장치

제1도는 종래의 피치처리장치를 도시한 개략 구성도

제2도는 본 고안에 따른 암모니아 증류탑의 피치처리장치를 전체적으로 도시한 구성도

제3도는 제2도의 요부 상세도이다

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 피치분리용 용기 20,30 : 몸체

21 : 오버플로(over flow)용기 22 : 배출관

27 : 피치배출통로 42a : 리미트 스위치(limit switch)

90 : 이중배관 91 : 내부관

92 : 외부관 S,S' : 수증기공간

본 고안은 암모니아 증류탑의 피치(pitch)처리장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 암모니아 증류공정중 발생하는 겔(gel) 상태의 피치와 그 피치에 섞인 암모니아수와를 배관설비의 막힘없이 용이하고 안전하게 분리할수 있도록 한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철화학 설비인 코크스 로에서 석탄을 건류하여 코크스를 제조하는 과정에서 발생되는 석탄 건류가스 중에 포함되어 이는 암모니아(NH3)는 암모니아 포집탑에서 암모니아가 물에 잘 용해되는 성질을 이용하여 암모니아 성분이 미량 포함되어 있는 저농도의 암모니아수와 담수증에서 칼슘(Ca⁺⁺), 마그네슘(Mg⁺⁺)등을 제거한 물(연수)을 석탄건류 가스와 직접 접촉시켜, 포집되며 이때 발생된 과농도의 암모니아수는 대형 암모니아 탱크에 유입된후 암모니아를 제거하기 위한 암모니아 증류공정에 보내어 진다.

상기 고농도의 암모니아수의 주성분으로는 암모니아(NH3), 시안(CN), 페놀(Phenol)등의 유기물질과 오일(oil), 타르 미스트(TAR MIST)를 포함하고 있으며 암모니아 증류탑에서 증기(STEAM)에 의하여 증류시 시안(CN), 페놀(Phenol)등 다량의 유기물질은 대부분 증류되고 잔류액은 저농도의 암모니아수의 연성을 띤 겔(gel) 모양의 피치(pitch)로 발생된다.

상기 저농도의 암모니아수와 겔상태의 피치 혼합물은 증류탑 하부의 분리장치에서 분리되는데, 그 종래의 장치가 제1도에 도시된다.

즉, 배관(110)(111)으로부터 공급되어지는 연수와 증기에 의해 포집된 암모니아수와 피치 혼합물은 증류탑(120) 하부에 설치된 배관(130)을 통해 하부의 콘크리이트조(140)로 채워지고 그 혼합물의 피치성분(151)은 하부로 침적되며 암모니아 성분(152)은 오버플로(over flow) 벽(141)을 통해 드레인 탱크(drain tank)(160)로 이송된다.

미설명부호(171)(172)...(182)는 밸브(Valve)이고 (P)는 펌프(Pump)이다.

한편, 상기한 바와같은 종래의 암모니아수와 피치혼합물의 처리장치에 있어서는, 피치성분이 일정높이까지 누적되었을 때 삽등을 이용하여 외부로 퍼내는 수작업이 이루어지므로 그에 따른 인력손실이 있는 것이었고, 암모니아수와 피치 혼합물이 하부 콘크리이트조에 채워질 때 그 온도가 92℃ 이상의 고온이기 때문에 혼합물 표면에서 연속적인 증발이 일어나 환경공해는 물론 그 증발가스에 노출된 작업자에게 해로움을 주는 것이었으며, 피치배액 배관내부에서 피치가 응고되어 유체흐름을 차단하는 현상이 발생하여 설비가동을 중단하여야 하는 치명적인 문제점도 있었다.

본 고안은 상술한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은, 피치성분을 포함하는 암모나아수의 배관내 흐름을 원활하게 하기 위한 이중배관을 가지며 피치성분은 하부로 자동분리하여 제거할 수 있도록 한 암모니아 증류탑의 피치처리장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 고안은 석탄을 전류하여 코크스를 제조하는 과정에서 발생되는 석탄 건류 가스중에 포함되어 있는 암모니아를 포집하는 암모니아 증류탑에 있어서, 상기 암모니아 증류탑은 일측하부에 설치된 이중배관을 매개로 피치분리용 용기와 연결되고, 상기 이중배관은 피치와 암모니아수 혼합물을 위한 내부관과 수증기를 위한 외부관으로 이루어지며, 상기 피치분리용 용기는 밀폐된 중공몸체의 내부 일측에 암모니아수 오버플로용기를 갖춤은 물론, 상기 오버 플로용기는 배출관을 매개로 외부와 연결되고 상기 몸체는 하부에 피치배출통로를 형성하며, 상기 피치배출통로의 밸브는 비중차이에 의해 상, 하 승강하는 플로트에 의한 리미트스위치로 작동되며, 몸체의 외측은 수중기 공간을 갖도록 함을 특징으로 하는 암모니아 증류탑의 피치처리장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안의 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안에 따른 암모니아 증류탑의 피치처리장치를 전체적으로 도시한 개략구성도이고, 제3도는 제2도의 요부상세도이다.

10으로 도시된 것은 피치분리용 용기인데, 배관(110)을 통해 공급되는 연수로서 암모니아를 포집하는 통상의 증류탑(120)과 이중배관(90)을 매개로 연결된다.

상기 피치분리용 용기(10)는 하부에 경사면을 갖춘 대략의 중공원통형 내부 몸체(20)와 상기 내부 몸체(20) 외측에 수증기 공간(S)을 갖추어 몸체(20)를 감싸도록 된 외부몸체(30) 및 상기 몸체(20)(30) 상부면에 플렌지 결합하여 몸체들의 내부공간을 폐쇄시키는 덮개(40)로 이루어진다.

상기 내부몸체(20)는 내부의 상부 일측에 오버플로용기(21)를 장착하고, 상기 오버플로용기(21)는 그 하부면이 몸체외측으로 하향경사되며, 배출관 (22)을 매개로 몸체(30) 외부와 연결된다. 그리고, 상기 몸체(20)는 암모니아수(81)의 비중보다는 작고 피치(80)의 비중보다는 큰 재질로 이루어진 플로트(float)(23)를 내부에 갖추는데, 상기 플로트(23)는 안내축(24)을 매개로 몸체(20)에 고정된 지지대(25)와 덮개(40)에 형성된 안내관(41)으로 지지되어 상, 하 승강 가능토록 되고, 상기 안내축(24)의 덮개(40) 상부측 단부에는 작동판(24a)이 장착되어 상, 하 승강에 의해 덮개(40)의 고정돌출단(42)에 설치된 리미트스위치(42a)를 작동할수 있도록 한다.

또한, 상기 몸체(20)의 하부 하향경사면(26)의 중앙부에는 피치배출통로(27)를 형성하고, 상기 피치배출통로(27)는 밸브(28)를 매개로 외부와 연결되며, 상기 밸브(28)는 리미트스위치(42a)와 전기적으로 연결된다.

상기 외부 몸체(30)는 일측상부에 수증기 공급배관(31)을 장착하여 수증기 공간(S)과 연결시키고, 하부에 수증기(엄밀하게는 응축수가 다량함유된 수증기) 배출배관(32)을 장착하여 수증기 공간(S)과 연결시킨다.

상기 덮개(40)는 그 중앙부에 증류탑(120) 하부로부터 연결된 이중배관(90)을 장착하는데, 상기 이중배관(90)은 피치와 암모니아수 혼합물의 이동통로가 갖추어진 내부배관(91)과, 상기 내부배관(91)의 외측으로 수증기공간(S')을 형성하여 장착되는 외부 배관(92)으로 이루어지고, 상기 내부배관(91)은 밸브(93)를 매개로 증기탑(120)과 피치분리용 용기(10)와를 연결시키며, 상기 외부배관(92)은 상부측의 수증기 공급 배관(94)과 하부측의 수증기 배출배관(95)과를 연결시키는 수증기공간(S')을 규정함은 물론, 플렌지 연결부(96)등에는 우회배관(96')을 형성하여 수증기 이동에 지장이 없도록 한다. 그리고, 상기 덮개(40)의 일측에는 가스배출관(45)을 설치하여 피치분리용 용기(10) 내부에서 발생되는 시안, 폐놀등의 유기물질 방출을 돕도록 한다.

한편, 상기한 피치분리용 용기(10)는 통상의 바닥(Base)(B) 상부면에 일정높이 떨어져 위치하도록 지지대(B')등으로 장착되고, 상기 피치분리용 용기(10)의 하부에는 피치성분을 담아 처리장소로 이동시키기 위한 통(B)이 위치한다.

또한 상기 피치분리용 용기(10)의 외부 일측에는 암모니아수 처리를 수조(50)가 설치되는데, 상기 수조(50)는 내부 일측 상부에는 오버플로용기(51)를 장착하여 상기 오버플로용기(51)가 피치분리용 용기(10)의 암모니아수 배출관(22) 하부에 위치하도륵 하고, 상기 수조(50)는 그 수위가 적정수준에 도달하였을 때 내부물질을 외부로 퍼내기 위한 펌프(52)를 갖추며, 상부 측에는 가스배출관(53)을 설치하여 피치분리용 용기(10)의 가스배출관(45)과 연결토록 함은 물론, 상기 가스배출관(45)(53)은 별도의 정화장치에 연결되어진다.

미설명부호(47)은 피치분리용 용기(10) 내부의 점검등을 위해 덮개(40)에 설치한 맨홀(manhole)이다.

상기한 구성으로된 본 고안의 작용 및 효과를 설명한다.

제2도 및 제3도에 도시된 바와같이, 증류탑(120) 하부의 이중배관(90)을 통해 피치분리용 용기(10)로 유입되는 물질은 비중이 상대적으로 작은 피치성분(80)과 비중이 상대적으로 큰 암모니아수 성분(81)으로서, 상기피치성분(80)은 내부몸체(20)의 하부로 가라않고 암모니아수성분(81)은 상기 피치성분(80)의 상부에 위치하며, 상기 암모니아수성분(81)은 오버플로용기(21) 내부로 넘쳐 암모니아수 배출관(22)을 통해 수조(50)로 이동되어 처리된다.

상기 피치성분(80)은 적정높이가 플로트(23)에 의해 감지되어 밸브(28)을 통해 하부 통(B)으로 낙하처리 된다.

특히, 본 고안은 피치성분(80)을 포함하는 유동물질의 이동통로인 이중배관(90)이 갖추어지는데, 상기 이중배관(90)은 유동물질의 실질적인 이동통로인 내부배관(91)을 감싸는 수증기 공간(S')으로 수증기가 공급되어 그 수증기에 의해 유동물질의 응고가 방지됨으로써 배관의 막힘이 방지될 수 있는 것이다. 또한, 피치분리용 용기(10)도 내부몸체(20)의 외표면측으로 수증기 공간(S)을 형성하여 피치성분(80)의 응고를 방지함으로써 지속적이고 원활한 운전을 보장하는 것이다. 물론, 이중배관(90)의 하부측에 위치한 수증기 배출배관(95)이 피치분리용 용기(10)의 수증기 공급배관(31)과 연결시킴이 바람직하다.

상기한 바와 같이 본 고안에 따르면, 수증기가 이동하면서 피치성분의 응고를 방지토록 하는 수증기 공간을 형성하여 설비의 지속적이고 원할한 운전을 보장하며, 밀폐된 피치분리용 용기로써 피치성분과 암모니아수의 분리처리를 행하여 작업자의 작업부하를 감소시킴은 물론 유독가스로 부터 안전토륵 하여 쾌적한 작업공간을 만들수 있는 우수한 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 석탄을 건류하여 코크스를 제조하는 과정에서 발생되는 석탄 건류가스중에 포함되어 있는 암모니아를 포집하는 암모니아 증류탑에 있어서, 상기 암모니아 증류탑(120)은 일측하부에 설치된 이중배관(90)을 매개로 피치분리 용기(10)와 연결되고, 상기 이중배관(90)은 피치와 암모니아수 혼합물을 위한 내부관(91)과 수증기를 위한 외부관(92)으로 이루어지며, 상기 피치분리용 용기(10)는 밀폐된 중공몸체(20)의 내부 일측에 암모니아수 오버플로용기(21)를 갖춤은 물론, 상기 오버플로용기(21)는 배출관(22)을 매개로 외부와 연결되고, 상기몸체(20)는 하부에 피치배출통로(27)를 형성하며, 상기 피치배출통로(27)의 밸브(28)는 비중차이에 의해 상, 하승강하는 플로트(23)에 의한 리미트스위치(42a)로 작동되며, 몸체(20)의 외측은 수증기 공간(S)을 갖도록 함을 특징으로 하는 암모니아 증류탑의 피치처리장치.