KR0125122B1 - Flue gas desulfurization method and system - Google Patents

Flue gas desulfurization method and system

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KR0125122B1 KR1019940016701A KR19940016701A KR0125122B1 KR 0125122 B1 KR0125122 B1 KR 0125122B1 KR 1019940016701 A KR1019940016701 A KR 1019940016701A KR 19940016701 A KR19940016701 A KR 19940016701A KR 0125122 B1 KR0125122 B1 KR 0125122B1
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코오노 미찌아끼
미쯔비시주우고오교오 가부시기가이샤
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따라 탈황제로서 경소마그네시아(MgO)를 사용하고, 이 탈황제를 어떠한 수화처리도 없이 탈황탑의 저부에 설치된 흡수액조에 직접 공급한다.According to one embodiment of the present invention, light magnesium is used as a desulfurization agent (MgO), and the desulfurization agent is directly supplied to an absorption liquid tank installed at the bottom of the desulfurization tower without any hydration treatment.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 산화마그네슘저장호퍼(61)로 부터 산화마그네슘분체를 SOx를 함유하는 가스가 흐르고 있는 연도(65) 내에 분부한다. 산화마그네슘분체는 연도가스에 존재하는 SO3를 흡수하면서 흡수탑(49) 내로 도입되고, 흡수탑(49) 내에서, 산화마그네슘은 스프레이라인(47)으로 부터의 순환액과의 접촉으로 포집된다. 순환액은 흡수탑(49)을 통해 낙하하여 연도가스에 존재하는 SO2를 흡수제거한다. 순환액은 순환펌프(50)에 의해 흡수탑(49)저부에서 재순화되고, 순환액에 대하여, 그 안의 아황산이온농도가 검출기(78)로 검출되어, 아황산이온농도가 저하되면, 산화블로워(73)로 실행될 산화가 억제되어 액중 아황산이온의 존재가 산화마그네슘의 활동성을 증가시킨다. 공급된 산화마그네슘의 유량은 SOx농도검출기(76), 가스유량검출기(77) 및 PH메타(75)에서 전송된 신호를 근거로 제어유닛(74)에 의해 제어된다.According to another embodiment of the present invention, the magnesium oxide powder is dispensed from the magnesium oxide storage hopper 61 into the flue 65 in which gas containing SOx flows. Magnesium oxide powder is introduced into the absorption tower 49 while absorbing SO 3 present in the flue gas, and within the absorption tower 49, magnesium oxide is collected by contact with the circulating fluid from the spray line 47. . The circulating fluid falls through the absorption tower 49 to absorb and remove SO 2 present in the flue gas. The circulating fluid is recycled to the bottom of the absorption tower 49 by the circulating pump 50, and the sulfite ion concentration therein is detected by the detector 78 with respect to the circulating fluid, and when the sulfite ion concentration is lowered, the oxidation blower ( 73) the oxidation to be carried out is inhibited so that the presence of sulfite ions in the liquid increases the activity of magnesium oxide. The flow rate of the supplied magnesium oxide is controlled by the control unit 74 based on the signals transmitted from the SOx concentration detector 76, the gas flow detector 77, and the PH meta 75.

Description

연도가스탈황방법 및 탈황장치Flue gas desulfurization method and desulfurization device

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따라 흡수제를 공급하는 방법의 개략흐름도.1 is a schematic flowchart of a method for supplying an absorbent according to a first embodiment of the present invention.

제2도는 종래법의 1실시예로, 탈황탑에 흡수제를 공급하는 개략흐름도.2 is a schematic flowchart of supplying an absorbent to a desulfurization tower in one embodiment of the conventional method.

제3도는 마그네슘을 사용한 종래의 연도가스탈황장치의 일실시예를 설명하는 개략흐름도.3 is a schematic flowchart illustrating one embodiment of a conventional flue gas desulfurization apparatus using magnesium.

제4도는 마그네슘을 사용한 종래의 연도가스탈황장치의 다른 실시예를 설명하는 개략흐름도.4 is a schematic flowchart illustrating another embodiment of a conventional flue gas desulfurization apparatus using magnesium.

제5도는 MgO의 평균입경과 용해에 필요한 시간 사이의 관계를 도시한 그래프.5 is a graph showing the relationship between the average particle diameter of MgO and the time required for dissolution.

제6도는 SO3 2-의 양과 MgO의 반응에 필요한 시간과의 관계를 도시한 그래프.6 is a graph showing the relationship between the amount of SO 3 2− and the time required for the reaction of MgO.

제7도는 흡수액의 SO3 2-농도와 탈황효율성간의 관계를 도시한 그래프.7 is a graph showing the relationship between SO 3 2- concentration and desulfurization efficiency of absorbent liquid.

제8도는 MgO함유액의 SO2가스흡수특성을 도시한 그래프.8 is a graph showing SO 2 gas absorption characteristics of MgO-containing liquid.

제9도는 Mg(OH2)함유액의 SO2가스흡수특성을 도시한 그래프.9 is a graph showing SO 2 gas absorption characteristics of Mg (OH 2 ) -containing liquid.

제10도는 해수마그네슘의 입경분포측정결과를 도시한 도면.10 is a graph showing the particle size distribution measurement results of seawater magnesium.

제11도는 경소마그네시아의 입경분포측정결과를 도시한 도면.FIG. 11 is a graph showing particle size distribution measurement results of light and small magnesia. FIG.

제12도는 본 발명의 제2실시예에 따른 습식연도가스탈황장치구조의 개략부분 단면도.12 is a schematic partial cross-sectional view of a wet flue gas desulfurization apparatus structure according to a second embodiment of the present invention.

제13도는 수산화마그네슘을 사용한 종래의 연도가스탈황장치구조의 개략부분 단면도.13 is a schematic cross-sectional view of a conventional flue gas desulfurization apparatus structure using magnesium hydroxide.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : MgO 저장조 2 : 물공급라인1: MgO storage tank 2: water supply line

3 : MgO 용해조 4, 9 : 교반기3: MgO dissolution tank 4, 9: stirrer

5 : 흡수액조 6 : 침강조5: Absorbing liquid tank 6: Sedimentation tank

7 : 습식분쇄기 8 : MgO수화조7: wet grinding machine 8: MgO hydration tank

10, 11, 12 : 배관 15, 16, 17 : 배관10, 11, 12: piping 15, 16, 17: piping

21 : 탈황탑 22 : 입구연도부21: desulfurization tower 22: entrance year part

23 : 흡수액조 24 : 흡수액23 absorber tank 24 absorber

25 : 보일러배기가스 26 : 혼합액25: boiler exhaust gas 26: mixed liquid

27 : 출구 28 : 충전층27 outlet 28 filled layer

29 : 블로워 39 : 산화탑29: blower 39: oxidation tower

31 : 폐액 40 : 냉각라인31 waste liquid 40 cooling line

본 발명은 연도가스 등에 존재하는 SOx를 제거하는 습식형연도가스탈황방법 및 그 탈황장치에 관한 것이다. 이런 연도가스탈황방법의 일례로서, 종래 마그네슘을 사용한 연도가스탈황방법이 행해지고 있다.The present invention relates to a wet flue gas desulfurization method for removing SOx present in flue gas and the like and a desulfurization apparatus thereof. As an example of such a flue gas desulfurization method, a flue gas desulfurization method using magnesium is conventionally performed.

상기의 마그네슘을 사용하는 연도가스탈황방법에 대해 하기 설명하며, 무엇보다도 사용된 기술용어를 명확하게 정의한다.The flue gas desulfurization method using magnesium is described below, and above all, the technical terms used are clearly defined.

마그네사이트; MgCO3를 주성분으로 하는 광석.Magnesite; Ore based on MgCO 3 .

경소(light burned) 마그네시아; 마그네사이트를 800~1,100℃ 정도의 비교적 저온에서 소성하여 얻은 MgOLight burned magnesia; MgO obtained by firing magnesite at a relatively low temperature of about 800 ~ 1,100 ℃

해수마그네슘 : 해수의 간수성분에서 합성된 Mg(CH)2 Seawater Magnesium: Mg (CH) 2 synthesized from seawater components

히드로마그네슘 : 경소마그네시아를 수화하여 얻은 Mg(OH)2 Hydromagnesium: Mg (OH) 2 obtained by hydrating light magnesium

이하, 종래의 마그네슘을 사용하는 연도가스탈황방법의 SO2흡수프로세스에 대해서 설명한다. 종래의 마그네슘을 사용하는 연도가스탈황방법은 Mg(OH)2를 흡수제로서 사용하는 흡식탈황법이며, SO2흡수의 기초반응은 다음과 같다.The SO 2 absorption process of the flue gas desulfurization method using conventional magnesium will be described below. The conventional flue gas desulfurization method using magnesium is a suction desulfurization method using Mg (OH) 2 as an absorbent, and the basic reaction of SO 2 absorption is as follows.

또, 탈황폐액은 식(4)와 같이 충분히 공기산화하고, 여과된 후 방류된다.The desulfurized waste liquid is sufficiently air oxidized as shown in equation (4), filtered and discharged.

마그네슘을 사용하는 연도가스탈황법은, 탈황폐액을 공기산화 및 여과 후에 강 혹은 바다로 방류할 수 있으므로, 특수한 후처리설비를 필요로 하지 않고, 칼슘을 사용하는 연도가스탈황법과 비교하여 초기비용이 낮다고 하는 이점을 지닌다. 더우기, 계내, 배관 내에서의 CaCO3, CaSO4등의 석출도 거의 없고, 보수유지 작동도 용이하게 행할 수 있으며 높은 탈황효율이 얻어진다. 이 때문에, 중소형의 자가발전보일러설비용의 연도가스탈황장치로서 널리 사용되고 있다. 그러나, 탈황제로서 사용하는 해수마그네슘은 비용이 높기 때문에, 마그네사이트를 소성하여 얻은 경소마그네시아를 분쇄, 분급 및 수화한 후, 이렇게 형성된 히드로마그네슘을 사용함으로서 탈황제의 비용(나아가서는 운전비용)절감을 도모하고 있는 것이 현상황이다.The flue gas desulfurization method using magnesium can discharge the desulfurization liquid into the river or sea after air oxidation and filtration, thus eliminating the need for special after-treatment equipment, and compared to the flue gas desulfurization method using calcium. It has the advantage of being low. Moreover, there is almost no precipitation of CaCO 3 , CaSO 4, etc. in the system and piping, and maintenance and operation can be easily performed, and high desulfurization efficiency is obtained. For this reason, it is widely used as a flue gas desulfurization apparatus for small and medium-sized self-powered boiler facilities. However, since seawater magnesium used as a desulfurization agent has a high cost, the small magnesium obtained by calcining magnesite is pulverized, classified and hydrated, and then the hydromagnesium thus formed is used to reduce the cost of the desulfurization agent (and further operating costs). It is the present situation.

다음, 종래의 마그네슘을 사용하는 연도가스탈황법의 실시장치를 제3도 및 4도의 개략플로우도를 참조하여 설명한다. 제3도는 가스와 흡수액이 역류접촉하게 되는 시스템을 도시한 것이고, 제4도는 병류접촉하게 되는 시스템을 도시한 것으로, 이들 시스템의 주요구성은 다음과 같다.Next, the apparatus for carrying out the flue gas desulfurization method using conventional magnesium will be described with reference to the schematic flowcharts of FIGS. 3 and 4. FIG. 3 shows a system in which gas and absorbent liquid are brought into countercurrent contact, and FIG. 4 shows a system in parallel contact with each other.

(1) 가스냉각(1) gas cooling

보일러배기가스의 탈황탑(2)의 입구연도부(22)에 흡수액조(23) 내의 흡수액(24)의 일부를 스프레이하여 수분포화될 때까지 보일러배기가스를 냉각시킨다. (25)는 보일러배기가스를 나타낸다.A part of the absorbing liquid 24 in the absorbing liquid tank 23 is sprayed on the inlet flue 22 of the desulfurization tower 2 of the boiler exhaust gas to cool the boiler exhaust gas until the water is saturated. Numeral 25 denotes a boiler exhaust gas.

(2) 흡수액의 공급(2) Supply of absorbent liquid

탈황제제와 물의 혼합액(26)을 탈황제탑저부에 설치된 흡수액조(23)에 PH제어하에 공급한다.The mixed liquid 26 of the desulfurizing agent and water is supplied to the absorbing liquid tank 23 provided at the bottom of the desulfurizing agent column under PH control.

(3) SO2가스의 흡수(3) absorption of SO 2 gas

흡수액조(23)의 흡수액(24)을 탈황탑 내에 도입된 보일러배기가스(25) 내로 스프레이하고, 스프레이된 흡수액은 가스 중의 SO2를 흡수하여 흡수액조(23) 내로 낙하한다.The absorbing liquid 24 of the absorbing liquid tank 23 is sprayed into the boiler exhaust gas 25 introduced into the desulfurization tower, and the sprayed absorbing liquid absorbs SO 2 in the gas and falls into the absorbing liquid tank 23.

(4) 탈황가스의 배기(4) exhaust of desulfurization gas

보일러배기가스(25)를 탈황탑(21)을 통과시키면서 흡수액과 접촉시켜, 냉각, 탈황한 다음 출구(27)를 통해 배출한다. (28)은 충전층이다.The boiler exhaust gas 25 is brought into contact with the absorbing liquid while passing through the desulfurization tower 21, cooled and desulfurized, and then discharged through the outlet 27. Reference numeral 28 is a packed layer.

(5) 탈황탑저부로의 공기취입(5) Blowing air into the bottom of desulfurization tower

보일러배기가스로 부터의 수트먼지입자의 침강, 퇴적을 방지하는 동시에 탈황탑저부흡수액(24) 중의 아황산이온(SO3 2-)농도를 조정하기 위해, 블로워(29)에 의해 공기를 도입한다.In order to prevent sedimentation and deposition of soot dust particles from the boiler exhaust gas, air is introduced by a blower 29 to adjust the concentration of sulfite ions (SO 3 2- ) in the desulfurization column bottom absorption liquid 24.

(6) 탈황폐액의 배출(6) discharge of desulfurization liquid

새로운 흡수액(26)을 탈황탑저부에 설치된 흡수액조(23)에 공급하기 전에, 흡수액조(23) 내의 오래된 흡수액을 배출한다. 배출한 흡수액은 산화탑(30)에서 공기산화되어 그 화학적산소요구량(COD)을 충분히 저감시키는 동시에 여과한 뒤 폐액(31)으로서 방류한다.Before the new absorbent liquid 26 is supplied to the absorbent liquid tank 23 provided at the bottom of the desulfurization column, the old absorbent liquid in the absorbent liquid tank 23 is discharged. The discharged absorbed liquid is air oxidized in the oxidation tower 30 to sufficiently reduce its chemical oxygen demand (COD), filtered and discharged as a waste liquid 31.

다음, 종래의 탈황탑으로의 흡수액공급시스템을 제2도의 개략플로우도를 참조하여 설명한다.Next, a conventional absorption liquid supply system to a desulfurization tower will be described with reference to the schematic flow diagram of FIG.

(1) 경소마그네시아의 수중분해(1) Underwater Degradation of Small Magnesia

MgO용해조(3)에 MgO저장조(1) 내의 경소마그네시아와 물공급라인(2)의 물을 배관(10), (11)을 경유하여 도입하고, 교반기(4)로 교반한다.The light magnesia in the MgO storage tank 1 and the water of the water supply line 2 are introduced into the MgO melting tank 3 via the pipes 10 and 11 and stirred with the stirrer 4.

(2) 경소마그네시아입자의 미세화(2) miniaturization of small and small magnesia particles

MgO용해조(3) 내의 경소마그네시아분산액을 배관(14)을 경유하여 침강조(6)에 이송한다. 침강조(6) 내에 있어서, 입자직경이 큰 경소마그네시아는 침강분리되고, 배관(15)을 경유하여 습식분쇄기(7)에 이송하여 미세화를 행한다.The small magnesia dispersion in the MgO melting tank 3 is transferred to the settling tank 6 via the pipe 14. In the sedimentation tank 6, small and small magnesia having a large particle diameter is sedimented and separated, and transferred to the wet grinder 7 via a pipe 15 for fineness.

(3) 수화반응에 의한 히드로마그네슘의 생성(3) Hydromagnesium production by hydration reaction

침강조(6)에서 분리되지 않은 미세한 경소마그네사아입자를 함유한 액과, 습식분쇄기(7)에서 미세화된 경소마그네시아입자를 함유한 액을 배관(16), (17)을 각각 경유하여 MgO수화조(8)에 도입한다. MgO수화조(8) 내에 도입된 경소마그네시아함유액을 가열하고 교반기(9)로 수시간연속교반하여 히드로마그네슘을 얻는다.MgO water was passed through a pipe (16) and (17), respectively, via a pipe (16) and (17), respectively, a liquid containing fine light small magnesia particles not separated in the sedimentation tank 6 and a liquid containing small light magnesia particles micronized by the wet mill. It introduces into flower tank 8. Hydrogen-magnesium-containing solution introduced into the MgO hydration tank (8) is heated and stirred continuously for several hours with a stirrer (9) to obtain hydromagnesium.

(4) 히드로마그네슘함유액의 탈황탑으로의 공급(4) Supply of hydromagnesium-containing liquid to the desulfurization tower

MgO수화조(8) 내에서 탈황제를 완전히 수화시켜 형성된 히드로마그네슘을, 배관(12)을 경유하여 탈황탑저부에 설치된 흡수액조(23) 내에 도입한다.Hydromagnesium formed by completely hydrating the desulfurization agent in the MgO hydration tank 8 is introduced into the absorption liquid tank 23 provided at the bottom of the desulfurization column via a pipe 12.

앞서 설명한 바와 같이, 운전비용의 대부분을 이루는 탈황제비용의 저감을 목적으로 종래 사용되고 있던 해수마그네슘에서, 보다 저렴한 경소마그네시아로의 이행이 진행되고 있다. 그러나, 경소마그네시아를 탈황제로서 사용하는 경우에는 탈황탑저부에 설치된 흡수액조에 탈황제를 공급하기에 앞서, 다음의 2가지 전제 조건을 만족시킬 필요가 있다.As described above, the transition from the seawater magnesium, which has been conventionally used for the purpose of reducing the desulfurization agent cost, which constitutes the most of the operating cost, to the cheaper light magnesium is in progress. However, when light magnesium is used as the desulfurization agent, it is necessary to satisfy the following two prerequisites before supplying the desulfurization agent to the absorption liquid tank installed at the bottom of the desulfurization tower.

(i) 경소마그네시아의 입자직경을 작게 한다.(i) The particle size of the light magnesia is made small.

(ii) 경소마그네시아를 히드로마그네슘[Mg(OH)2]로 전환한다.(ii) convert small magnesium to hydromagnesium [Mg (OH) 2 ].

이들 전제조건을 만족시키기 위해서는, 탈황제로서 해수마그네슘을 사용한 시스템과 비교하여, 침강조(6), 분식분쇄기(7), MgO수화조(8)(대용량탱크, 가열보온설비, 교반기를 포함한다) 및 이들 센서 사이의 배관펌프 등이 필요하게 되어, 초기비용 및 설비공간이 증가하게 되는 문제가 있다. 참고로서, Mg(OH)2를 주성분으로 하는 해수마그네슘의 입경분포측정결과를 제10도에, 또, MgO를 주성분으로 하는 경소마그네시아시판품의 입경분포측정결과를 제11도에 도시하였다.In order to satisfy these prerequisites, the sedimentation tank 6, the crushing mill 7, the MgO hydration tank 8 (including a large capacity tank, a heating thermostat and a stirrer) are compared with a system using seawater magnesium as a desulfurization agent. And a pipe pump between these sensors, etc., which leads to an increase in initial cost and facility space. For reference, the particle size distribution measurement results of seawater magnesium containing Mg (OH) 2 as the main component are shown in FIG. 10, and the particle size distribution measurement results of commercially available small magnesium products having MgO as the main component are shown in FIG.

마그네슘을 사용한 종래의 연도가스탈황장치 중에서, 흡수제로서 수산화마그네슘을 사용하는 것이 잘 알려져 있고, 이런 장치의 구조를 제13도에 도시하였다. 이 장치에 있어서, 연도가스는 냉각라인(40)에 의해 이슬점 가까이까지 습기차서 냉각된 다음 흡수탑(49)으로 인도되어 흡수액순환 라인(47)에서 공급되는 흡수액의 스프레이와 충전층(48)에 의해 효율좋게 기액반응에 의해 SOx가 흡수된다.Among conventional flue gas desulfurization apparatus using magnesium, it is well known to use magnesium hydroxide as an absorbent, and the structure of such an apparatus is shown in FIG. In this apparatus, the flue gas is moistly cooled to near the dew point by the cooling line 40 and then directed to the absorption tower 49 to the spray and packed bed 48 of the absorption liquid supplied from the absorption liquid circulation line 47. SOx is absorbed by gas-liquid reaction efficiently.

또, 배기가스가 SO3를 함유하는 경우에는, 종래의 흡식형탈황장치에서는 냉각과정시 SO3를 미세한 안개로 전환시키기 때문에, SO3는 액과 안개 사이의 접촉 이외에는 제거될 수 없어 SO3제거효율이 낮고, 이 때문에, 연도가스탈황장치에서 생성된 SO3안개가 제거되는 대신 배출하게 된다. 그러므로, 몇몇 경우, SO3를 제거하는 습식전기접전기(43)를 연도가스탈황장치의 출구에 설치하는 예도 있다.In the case that the exhaust gas containing SO 3, in the conventional priming type desulfurization system because of the conversion of the cooling stage when SO 3 with a fine mist, SO 3 can not be removed except for the contact between the liquid and mist of SO 3 removal The efficiency is low, and therefore, SO 3 fog generated in the flue gas desulfurization apparatus is removed instead of being discharged. Therefore, in some cases, a wet electric contactor 43 for removing SO 3 is also provided at the outlet of the flue gas desulfurization apparatus.

제13도에 있어서, (41)은 수산화마그네슘공급조이고, 이조(14)에서, 수산화마그네슘 공급펌프(42)에 의해 수산화마그네슘이 흡수탑(49) 내로 공급된다. (50)은 순환액스프레이라인(47) 및 냉각라인(40)으로 순환액을 급송하는 펌프이며, (51), (44), (53)은 각각 폐수처리유닛, 굴뚝 및 산화블로워이다.In Fig. 13, reference numeral 41 denotes a magnesium hydroxide supply tank, and in this tank 14, magnesium hydroxide is supplied into the absorption tower 49 by the magnesium hydroxide supply pump 42. Reference numeral 50 denotes a pump for feeding the circulating fluid to the circulating fluid spray line 47 and the cooling line 40, and 51, 44, and 53 are wastewater treatment units, chimneys, and oxidation blowers, respectively.

또, 산화마그네슘을 흡수제로서 사용한 예도 있으나, 이 경우에도 산화마그네슘을 수산화마그네슘으로 전환하여 후자를 흡수제로서 사용하고 있다.In addition, although magnesium oxide is used as an absorbent in some cases, magnesium oxide is also converted to magnesium hydroxide and the latter is used as an absorbent.

따라서, 산화마그네슘을 흡수제로서 사용한 경우, 종래의 장치는 산화마그네슘을 수산화마그네슘으로 수화하기 위한 설비가 필요하며, 수산화마그네슘을 흡수제로서 사용한 경우와 비교해 볼 때 운전비용은 저감할 수 있으나 수화를 위한 설비비가 필요하다.Therefore, in the case of using magnesium oxide as an absorbent, the conventional apparatus requires a facility for hydrating magnesium oxide into magnesium hydroxide, and the operating cost can be reduced compared to the case of using magnesium hydroxide as an absorbent, but the equipment cost for hydration Is needed.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 완성된 것으로 본 발명의 목적은, 탈황제로서 경소마그네시아(MgO)를 사용하는데 있어, 침강조, 습식분쇄기, MgO수화조 등의 설비를 생략할 수 있는 간단한 연도가스탈황방법을 제공하는 것이다.The present invention was completed in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to use light small magnesia (MgO) as a desulfurization agent, which can omit equipment such as sedimentation tank, wet mill, MgO hydration tank, etc. It is to provide a simple flue gas desulfurization method.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 탈황제제로서 경소마그네시아를 사용하고, 탈황탑 저부에 설치된 흡수액조에 탈황제의 공급을 어떠한 수화처리없이 직접 MgO로서 도입하는 것으로 이루어진 연도가스탈황방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a flue gas desulfurization method comprising using a light magnesia as a desulfurizing agent, and introducing the supply of desulfurizing agent as MgO directly without any hydration treatment to an absorption liquid tank installed at the bottom of the desulfurization tower.

상술한 바와 같이, 종래방법에서는 경소마그네시아 사용의 전제조건으로서 다음의 2가지점을 만족시킬 필요가 있다. 즉,As described above, in the conventional method, it is necessary to satisfy the following two points as a prerequisite for the use of light magnesium. In other words,

(i) 경소마그네시아의 입자직경을 작게 한다.(i) The particle size of the light magnesia is made small.

(ii) 경소마그네시아를 히드로마그네슘[Mg(OH)2]으로 전환한다.(ii) convert small magnesium to hydromagnesium [Mg (OH) 2 ].

이들 전제조건의 근거는 탈황탑 저부의 흡수액조에 탈황제를 공급할 때의 조건을 지금까지 널리 사용된 해수마그네슘과 동일하게 한데 있다.The basis of these preconditions is that the conditions for supplying the desulfurization agent to the absorption liquid tank at the bottom of the desulfurization tower are the same as that of magnesium used widely.

제11도에 도시한 바와 같이, 경소마그네시아 시판품의 평균입자긱경은 20㎛ 전후로, 해수마그네슘(즉 수㎛)과 비교하여 상당히 크고, 입경분포도 넓다(입자직경이 보다 작고, 보다 균일한 경소마그네시아 시판품은 가격이 비싸고, 해수마그네슘용 대체물로서의 장점이 없다). 따라서, 습식분쇄기 값은 값비싼 설비를 필요로 한다.As shown in FIG. 11, the average particle diameter of commercially available small-magnesia products is about 20 µm, which is considerably larger than seawater magnesium (ie several µm), and the particle size distribution is also broad (smaller particle diameter, more uniform, small-magnesia commercially available products). Silver is expensive and has no advantage as a substitute for seawater magnesium). Thus, wet grinder values require expensive equipment.

본 발명자들은 경소마그네시아의 미세화를 기계적이 아니라 화학적으로 행하는 방법을 발견하는 한편, 반드시 경소마그네시아를 히드로마그네슘으로 전환할 필요가 없는 것을 확인하기 위해 각종 실험을 행하였다.The present inventors found a method of chemically minimizing light magnesium, not mechanically, and conducted various experiments to confirm that it is not necessary to convert light magnesium to hydromagnesium.

(1) 경소마그네시아의 미세화에는 아황산이온(SO3 2-)이 유효하다.(1) Sulfite ions (SO 3 2- ) are effective for miniaturization of small and medium magnesia.

(i) 실험 I : 경소마그네시아의 입자크기와 그 용해속도와의 관계를 확인한다.(i) Experiment I: Check the relationship between the particle size of MSO and its dissolution rate.

경소마그네시아의 용해속도측정방법은 다음과 같다. 200ml의 순수를 50℃로 유지하면서 교반기로 180rpm에서 연속교반한 다음, 입경 및 조성을 알고 있는 경소마그네시아 18mmole(Mg로서)를 청량하고 첨가한다.Method for measuring the dissolution rate of light small magnesia is as follows. After 200 ml of pure water was maintained at 50 ° C., the mixture was continuously stirred at 180 rpm with a stirrer, and then 18 mmole (as Mg) of light and small magnesium having a known particle diameter and composition was added and refreshed.

그 후, 2N-H2SO4를 첨가하여 액의 PH를 6.0으로 유지한다(경소마그네시아가 물에 용해되면 알카리액이되므로, 중화에 필요한 산의 양이 경소마그네시아 용해량의 지표로 된다). 경소마그네시아를 투입한 시점을 기점으로 경소마그네시아의 주성분(80%이상)인 MgO의 80%가 용해할 때 까지의 소요시간을 기록한다. 그 결과, 경소마그네시아의 입경과 그 용해속도와의 관계를 제5도에 도시한 바와 같이 얻는다. 제5도로 부터 알 수 있듯이, 경소마그네시아의 용해속도는 그 입경이 감소할수록 커지게 된다.Thereafter, 2N-H 2 SO 4 is added to maintain the pH of the liquid at 6.0 (alkali liquid becomes an alkaline liquid when light magnesium is dissolved in water, so that the amount of acid required for neutralization is indicative of the amount of light magnesia dissolved). The time required for the dissolution of 80% of MgO, the main component (80% or more) of light small magnesia, from the time when light small magnesia is added is recorded. As a result, the relationship between the particle size of light and small magnesia and its dissolution rate is obtained as shown in FIG. As can be seen from the fifth degree, the dissolution rate of light small magnesia increases as the particle diameter decreases.

(ii) 실험 2 : 아황산이온(SO3 2-) 첨가에 의한 경소마그네시아의 용해촉진효과를 확인한다.(ii) Experiment 2: Confirmation of the dissolution promoting effect of light magnesia by the addition of sulfite ions (SO 3 2- ).

실험 1에 기재한 동일 방법으로 경소마그네시아의 용해속도를 측정하나, 경소마그네시아를 첨가하기 전에, 공지량의 Na2SO3(즉, SO3 2-)를 순수에 첨가한다. 다음, 평균입경 17㎛ 및 조성을 알고 있는 소정량의 경소마그네시아를 첨가하여, 용해를 필요한 시간을 기록한다. 그 결과 액 중 SO3 2-농도와 경소마그네시아의 용해 속도와의 관계를 제6도에 도시한 바와 같이 얻는다.The dissolution rate of light small magnesia is measured by the same method described in Experiment 1, but prior to adding light small magnesia, a known amount of Na 2 SO 3 (ie, SO 3 2- ) is added to the pure water. Next, an average particle diameter of 17 mu m and a predetermined amount of light small magnesia having known composition are added, and the time required for dissolution is recorded. As a result, a relationship between the concentration of SO 3 2- in the liquid and the dissolution rate of light magnesium is obtained as shown in FIG.

제6도로 부터 알 수 있듯이, 경소마그네시아의 용해속도는 액중 SO3 2-농도가 증가할 수록 높게 되며, SO3 2-가 없으면, 용해에 필요한 시간은 34분이다.As can be seen from FIG. 6, the dissolution rate of light magnesia becomes higher as the concentration of SO 3 2- increases in the liquid. In the absence of SO 3 2- , the time required for dissolution is 34 minutes.

제6도에 사용된 MgO 용해조건은 다음과 같다.MgO dissolution conditions used in Figure 6 are as follows.

1) 액온도 : 50℃1) Liquid temperature: 50 ℃

2) 액의 PH : 6.02) pH of solution: 6.0

3) MgO 용해량 : 90mmol/l3) MgO dissolved amount: 90mmol / l

4) 교반속도 : 180rpm4) Stirring Speed: 180rpm

사용된 경소마그네시아(MgO)는 다음과 같다.The light magnesium (MgO) used was as follows.

1) 명칭 : MDB(상표명, Sobue clay co., Ltd)1) Name: MDB (trade name, Sobue clay co., Ltd)

2) 평균입경 : 17㎛2) Average particle size: 17㎛

상기 결과를 정리하면, 실험 1에 의해 경소마그네시아의 물로의 용해속도는 그 입자 직경에 의존하며, 입자직경이 작을 수록 용해속도는 커지게 됨을 확인하였다. 또한, 실험 2에 의해 아황산이온(SO3 2-)이 수중에 존재함으로써 경소마그네시아의 용해촉진효과가 얻어진다는 것도 확인하였다. 이 효과를 실험 1의 결과를 고려해 보면, 경소마그네시아입자의 미세화촉진이라고 말할 수 있다. 이와 관련하여, 평균입경 3.5㎛의 해수마그네슘을 실험 1에 제공한 결과, 그 주성분(90% 이상)인 Mg(OH)2를 용해하는데 필요한 시간은 1.5~2.0분이며, 이것과 동일한 용해속도를 평균입경 17㎛의 경소마그네시아로 얻기 위해서는 제6도로 부터 알 수 있듯이 액중SO3 2-의 농도가 10ml/l 이상이어야 한다.Summarizing the above results, it was confirmed by Experiment 1 that the dissolution rate of light magnesium in water depends on the particle diameter, and the smaller the particle diameter, the larger the dissolution rate. In addition, it was confirmed by Experiment 2 that the dissolution promoting effect of small and small magnesia was obtained by the presence of sulfite ions (SO 3 2- ) in water. Considering the results of Experiment 1, this effect can be said to promote the miniaturization of small and small magnesia particles. In this connection, as a result of providing seawater magnesium with an average particle diameter of 3.5 µm in Experiment 1, the time required for dissolving Mg (OH) 2 as its main component (90% or more) was 1.5 to 2.0 minutes, and the same dissolution rate was obtained. In order to obtain light magnesium with an average particle diameter of 17 µm, as can be seen from FIG. 6, the concentration of SO 3 2- in liquid should be 10 ml / l or more.

일반적으로, 경소마그네시아는 능면체의 결정구조를 지니고 있다고 생각되며, 그 미세화수단으로는, 종래 기계적방법에 의한 것과, 다량의 열에너지와 오랜반응시간을 필요로 하는 수화에 의해 실시되고 있다. 그러나, 경소마그네시아를 용해시키도록 사용된 액에 아황산이온(SO3 2-)이 존재하면, 단시간으로 효율적으로 경소마그네시아의 입경이 미세화된다는 것을 실험 1 및 2에 의해 확인하였다.In general, light magnesia is considered to have a rhombohedral crystal structure, and the micronizing means is performed by a conventional mechanical method and by hydration requiring a large amount of thermal energy and a long reaction time. However, it was confirmed by experiments 1 and 2 that the sulfite ions (SO 3 2- ) were present in the liquid used to dissolve the light small magnesia, and the particle size of the light small magnesia was miniaturized efficiently in a short time.

마그네슘을 사용하는 실제의 연도가스탈황장치에서는, SO2흡수프로세스와 관련하여 상술한 바와 같이 탈황탑저부의 흡수액조에는 경소마그네시아를 미세화하는데 충분한 양인 MgSO3(즉, SO3 2-)가 생성되어 존제하고 있다. 이 MgSO3는 높은 탈황효율을 달성하기 위해 흡수액 중에 있어서 불가결한 물질이며(제7도 참조), 실제의 장치에 있어서도, 흡수액 중의 MgSO3농도가 10mmol/l 이상으로 되도록 제한되어 있다. 또, 탈황탑저부의 흡수액은 고온의 보일러배기가스와 접촉하기 때문에 60℃ 전후의 용해에 적합한 온도를 지니고 있다. 제7도에 사용된 운전(시뮬레이트계산)조건은 다음과 같다.In the actual flue gas desulfurization apparatus using magnesium, as described above in connection with the SO 2 absorption process, the absorption liquid tank at the bottom of the desulfurization column generates MgSO 3 (i.e., SO 3 2- ), which is an amount sufficient to refine the light magnesium. It exists. This MgSO 3 is an indispensable substance in the absorbent liquid in order to achieve high desulfurization efficiency (see FIG. 7), and in an actual apparatus, the concentration of MgSO 3 in the absorbent liquid is limited to 10 mmol / l or more. In addition, the absorbent liquid at the bottom of the desulfurization column has a temperature suitable for dissolution around 60 ° C because it comes into contact with the hot boiler exhaust gas. The operation (simulation calculation) conditions used in FIG. 7 are as follows.

1) 배기가스 중의 SO2농도 : 1,200ppm1) SO 2 concentration in exhaust gas: 1,200ppm

2) 배기가스흐름율 : 2*105Nm3/h2) Exhaust gas flow rate: 2 * 10 5 Nm 3 / h

3) 흡수액순환흐름율 : 2,000m3/h3) Absorption liquid circulation rate: 2,000m 3 / h

4) 흡수액 PH : 6.54) Absorbent PH: 6.5

5) 흡수탑의 내부온도 : 60℃5) Internal temperature of absorption tower: 60 ℃

6) 충전물 : HEILEX-5006) Filling: HEILEX-500

7) 충전층직경 : 7.4mø7) Filling layer diameter: 7.4mø

8) 충전층높이 : 2.4mH 8) Filling layer height: 2.4m H

(2) SO2흡수에는 반드시 경소마그네시아를 히드로마그네슘으로 전환할 필요는 없다.(2) SO 2 absorption does not necessarily require conversion of light magnesium to hydromagnesium.

실험 3 : 해수마그네슘과 경소마그네시아의 SO2가스흡수력을 비교한다.Experiment 3: Compare the SO 2 gas absorption capacity of seawater magnesium and light magnesium.

실험방법은 다음과 같다 : 순수 10ml를 함유하는 유리제흡수병(상온에서)을 분비하고, 교반기를 사용하여 180rpm으로 연속교반한다. 여기에, 해수마그네슘 혹은 경소마그네시아를 41.15mmol(Mg로서)로 칭량하여 첨가한다. N2내에 SO24,800ppm을 함유하는 표준가스를 1.48N1/분의 속도로 흡수병 내에 액체를 통과시켜 버블링하고, 액의 PH 및 버블링 후의 액의 SO2농도의 경시변화를 기록한다.The test method was as follows: A glass absorbent bottle (at room temperature) containing 10 ml of pure water was secreted and continuously stirred at 180 rpm using a stirrer. To this, seawater magnesium or light magnesium is weighed out to 41.15 mmol (as Mg) and added. A standard gas containing 4,800 ppm SO 2 in N 2 is bubbled through the liquid into the absorption bottle at a rate of 1.48 N 1 / min, and the change in pH of the liquid and SO 2 concentration of the liquid after bubbling is recorded.

경소마그네시아에 대한 시험결과를 제8도에, 해수마그네슘에 의한 결과를 제9도에 나타내었다. 양자를 비교하면, 거의 마찬가지로 SO2가스흡수력을 나타내고 있어, 즉, 각 탈수제 중의 Mg 1몰로 대략 2몰의 SO2를 흡수한다. 그 결과, SO2가스흡수를 위해서는, 반드시 경소마그네시아를 히드로마그네슘으로 전환할 필요가 없다는 것을 발견하였다.The test results for light magnesium are shown in FIG. 8 and the results of sea magnesium are shown in FIG. Comparing both, the SO 2 gas absorption power is almost similar, that is, approximately 2 mol of SO 2 is absorbed by 1 mol of Mg in each dehydrating agent. As a result, it was found that it is not necessary to convert light magnesium to hydromagnesium for SO 2 gas absorption.

또, 본 발명의 다른 목적은 산화마그네슘을 흡수제로서 사용하여 배기가스 중에 존재하는 SO3를 효율좋게 제거하는 동시에 산화마그네슘을 수화하기 위한 설비를 필요로 하지 않는 습식형연도가스탈황장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a wet type flue gas desulfurization apparatus that uses magnesium oxide as an absorbent to efficiently remove SO 3 present in exhaust gas and does not require equipment for hydrating magnesium oxide. .

본 발명의 또 다른 목적은 산화마그네슘의 반응활성을 높일 수 있는 흡수탑을 지닌 습식연도가스탈황장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a wet flue gas desulfurization apparatus having an absorption tower capable of increasing the reaction activity of magnesium oxide.

또한, 본 발명의 목적은 스케링 등의 문제를 일으키지 않고, 상술한 장치를 사용하여 안전한 SOx 제거효율을 유지할 수 있는 습식연도가스탈황방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a wet flue gas desulfurization method that can maintain a safe SOx removal efficiency using the above-described device without causing problems such as scaling.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 중유연소보일러 등에서 배기가스(SO2및 SO3를 모두 함유하는)의 처리시, SO3가스를 제거하기 위한 수단으로서 산화마그네슘(MgO)분체를 연도에 직접 분무하고, 이 분체를 후속의 습식흡수탑의 순환액으로 포집하여, 슬러리형상으로 SOx 가스의 흡수제로서 사용하는 습식형연도가스탈황장치를 제공한다. 더우기, MgO분체를 SOx의 습식흡수에 효율적으로 이용하기 위해, MgO를 수산화마그네슘[Mg(OH)2]로 수화시키는 대신, 이황산이온을 함유하는 순환액으로 직접 포집한다.In order to achieve the above object, the present invention provides magnesium oxide (MgO) powder directly to the flue as a means for removing SO 3 gas in the treatment of exhaust gas (containing both SO 2 and SO 3 ) in a heavy oil combustion boiler or the like. It sprays and collects this powder with the circulating fluid of the following wet absorption tower, and provides the wet type flue gas desulfurization apparatus which uses it as an absorbent of SOx gas in slurry form. Furthermore, in order to efficiently use MgO powders for the wet absorption of SOx, instead of hydrating MgO with magnesium hydroxide [Mg (OH) 2 ], it is directly collected into a circulating fluid containing disulfide ions.

그 결과, MgO의 용해성이 향상되고, 흡수제로서의 활성이 증가한다. 또, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 습식형연도가스탈황장치에서는, 상기한 수단 이외에도, 순환액 중에 소정량의 아황산이온을 확보하기 위해 흡수탑 내에 산화억제수단이 부착되어 있다. 이 산화억제수단은 순환액 중의 아황산이온농도가 저하한 경우 흡수탑저부에 공급되는 산화공기의 공급속도를 감소시키는 장치로 이루어질 수 있다.As a result, the solubility of MgO improves and activity as an absorbent increases. In addition, in the wet type flue gas desulfurization apparatus according to another embodiment of the present invention, in addition to the above means, oxidation inhibiting means is attached to the absorption tower in order to secure a predetermined amount of sulfite ions in the circulating fluid. The oxidation inhibiting means may comprise a device for reducing the supply rate of the oxidized air supplied to the bottom of the absorption tower when the concentration of sulfite ions in the circulating fluid is lowered.

또, 본 발명에 따른 상기 습식형연도가스탈황장치에 있어서는, 배기가스 중의 SO2농도와, 가스흐름율 및 흡수탑 내의 액중 PH를 근거로 하여 산화마그네슘의 주입량을 제어하는 습식형연도가스탈황방법을 채용하고 있다.In the wet flue gas desulfurization apparatus according to the present invention, the wet flue gas desulfurization method of controlling the injection amount of magnesium oxide on the basis of the concentration of SO 2 in the exhaust gas, the gas flow rate, and the pH of the liquid in the absorption column. It is adopted.

산화마그네슘은 탄산마그네슘을 감소한 것이 비교적 저렴하게 시판되고 있다. 또, 입경이 10~수십㎛인 미세한 분체형상도 시판되고 있다. 이 분체를 SOx를 함유하는 보일러배기가스 중에 분무시킴으로서, 산화마그네슘을 가스 중에 존재하는 SO3와 반응시킬 수 있다.Magnesium oxide is marketed relatively cheaply by reducing magnesium carbonate. In addition, fine powders having a particle diameter of 10 to several tens of micrometers are also commercially available. Sikimeuroseo powder sprayed in the boiler exhaust gas containing SOx, are magnesium oxide can be reacted with SO 3 present in the gas.

보일러의 경우, 분체를 분무하는 장소는 공기히터의 출구연도이며, 150~200℃의 산이슬점 이상의 온도영역이 바람직하다. 고체-기체반응을 위한 충분한 시간을 확보하기 위해서는, 분무장소는 흡식흡수탑보다 가능한 멀리 떨어진 상류쪽에 위치하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 연도 내의 가스유속은 15m/s 이상이며, 시판의 산화마그네슘은 가스 내에 침강하는 것 없이 하류에 위치한 습식흡수탑 내로 인도된다.In the case of the boiler, the place where the powder is sprayed is the outlet year of the air heater, and the temperature range of the acid dew point of 150 to 200 ° C or higher is preferable. In order to ensure sufficient time for the solid-gas reaction, the spray site is preferably located as far upstream as possible from the absorption tower. In general, the gas flow rate in the year is 15 m / s or more, and commercial magnesium oxide is led into a wet absorption tower located downstream without sedimentation in the gas.

한편, 산화마그네슘의 첨가량은, SO2와 당량 가까이 설정함으로써 SO3에 대해 충분히 높은 당량비를 확보할 수 있다(MgO와 SO2의 몰비를 1로 하면, SO3는 SO2이 약 1~2% 정도 존재하기 때문에 MgO와 SO3의 몰비는 50 가까이로 된다).On the other hand, the addition amount of magnesium oxide, it is possible to ensure a sufficiently high equivalent ratio for the SO 3 by eq close set and SO 2 (when the molar ratio of MgO and SO 2 to 1, SO 3 is SO 2 is about 1-2% The molar ratio of MgO to SO 3 is close to 50).

따라서, MgO와 SO3의 반응은 고체-기체반응이지만, MgO대 SO3의 비율은 증가시킴으로서 충분히 높은 SO3제거효율을 기대할 수 있다.Therefore, although the reaction between MgO and SO 3 is a solid-gas reaction, a sufficiently high SO 3 removal efficiency can be expected by increasing the ratio of MgO to SO 3 .

SO3는 MgO와 반응하여 황산마그네슘(MgSO4)으로 된다.SO 3 reacts with MgO to magnesium sulfate (MgSO 4 ).

그 후, 미반응의 MgO분체와, 일부가 황산마그네슘으로 전환된 분체를 습식흡수탑 내로 도입하여, 순환액과 접촉하며 액 중에 들어감으로써 묽은 슬러리를 형성한다. MgSO4는 용해성이 높기 때문에 순환액에 용해하여 스케일링문제는 발생하지 않는다.Thereafter, the unreacted MgO powder and the powder partially converted to magnesium sulfate are introduced into the wet absorption tower to form a thin slurry by contacting the circulating liquid and entering the liquid. Since MgSO 4 is highly soluble, it does not dissolve in the circulating fluid and does not cause scaling problems.

습식흡수탑 이후에 대해서는 기본적으로 종래의 수산화마그네슘을 사용한 장치와 동일하나, 산화마그네슘 분체에 의한 폐색을 방지하기 위해 흡수탑은 다운플로우형으로 하고, 가스-액체비를 충분히 높게 하는 것이 바람직하다.After the wet absorption tower, it is basically the same as the conventional apparatus using magnesium hydroxide, but in order to prevent the blockage by the magnesium oxide powder, the absorption tower is preferably downflow type, and the gas-liquid ratio is preferably high enough.

또한, 본 발명에 따라 흡수조 내에 산화억제수단을 설치한 경우, 산화마그네슘의 반응활성을 높이기 위해 순환액 중에 아황산이온의 소정량을 확보하여 운전함으로써 산화마그네슘의 용해가 촉진되어 SO2를 안정하게 흡수하게 된다.In addition, in the case where the oxidation inhibiting means is provided in the absorption tank according to the present invention, in order to increase the reaction activity of magnesium oxide, by operating a predetermined amount of sulfite ions in the circulating fluid, dissolution of magnesium oxide is promoted to stabilize SO 2 . Will be absorbed.

또, 본 발명에 의한 장치에 있어서, 흡수탑의 액 중 PH를 일정범위 내로 조정하면서, 가스 중의 SOx농도와 가스유량에 대응한 양의 산화마그네슘을 투입하는 탈황방법을 사용하면, SO2, SO3농도변동에도 불구하고 스케일링 등의 문제를 일으키지 않고 안정한 제거효율을 유지할 수 있다.Further, in the apparatus according to the present invention, when the desulfurization method in which the amount of magnesium oxide in correspondence with the SOx concentration and the gas flow rate in the gas is used while adjusting the pH in the liquid of the absorption tower within a certain range, SO 2 , SO 3 Despite the change in concentration, stable removal efficiency can be maintained without causing problems such as scaling.

본 발명의 제1실시예를 제1도에 의해 설명한다.A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

(1) 경소마그네시아의 수중분산.(1) Underwater dispersion of light and small magnesia.

MgO 용해조(3) 내에 MgO 저장조(1) 내의 경소마그네시아와 물공급라인(2)의 물을 배관(10), (11)을 각각 경유하여 도입하고, 교반기(4)로 교반한다.Into the MgO dissolution tank 3, light magnesium and the water of the water supply line 2 in the MgO storage tank 1 are introduced via the pipes 10 and 11, respectively, and stirred by the stirrer 4.

(2) 경소마그네시아분산액의 탈황탑으로의 공급.(2) Supply of the light and small magnesia dispersion to the desulfurization tower.

MgO 용해조(3) 내의 액을 배관(12)을 경유하여 탈황탑저부의 흡수액조(5)에 도입한다(통상, 흡수액조(5)에는 수십 mmol/l의 아황산이온(SO3 2-)이 존재하고 있고, 경소마그네시아는 종래 탈수제로서 사용되고 있는 해수마그네슘과 동등의 입자직경으로 미세화되어 용해되어 있다).The liquid in the MgO dissolution tank 3 is introduced into the absorption liquid tank 5 at the bottom of the desulfurization column via the pipe 12 (typically, the absorption liquid tank 5 contains dozens of mmol / l sulfite ions (SO 3 2- ). It is present and the light magnesium is finely dissolved in a particle diameter equivalent to that of seawater magnesium, which is conventionally used as a dehydrating agent).

(3) 흡수액조(5) 내의 SO3 2-농도가 저하인 경우.(3) The SO 3 2- concentration in the absorbing liquid tank 5 is lowered.

흡수액조(5) 내의 SO3 2-농도가 저하한 경우에는, MgO용해조(3)에서 배관(12)을 경유하여 흡수액조(5)에 도입된 경소마그네시아입자의 미세화(혹은 용해)속도는 느리고, 흡수액조(5) 내에서의 잔류시간을 길게 해야 한다. 이런 경우, 흡수액조(5) 내의 액을 배관(13)을 경유하여 MgO 용해조(3)로 다시 순환시킬 필요가 있다.When the concentration of SO 3 2- in the absorbent liquid tank 5 is lowered, the rate of miniaturization (or dissolution) of the light and small magnesia particles introduced into the absorbent liquid tank 5 through the pipe 12 in the MgO melting tank 3 is slow. In addition, the residence time in the absorbing liquid tank 5 must be lengthened. In this case, it is necessary to circulate the liquid in the absorbing liquid tank 5 back to the MgO dissolution tank 3 via the pipe 13.

본 발명에 따라 탈황제로서 경소마그네시아를 사용하는 경우, 탈황탑저부의 흡수액조에 경소마그네시아를 공급함으로써, 침강조, 습식분쇄기 및 MgO 수화조 등의 설비가 필요없게 되어, 시스템이 탈황제로서 해수마그네슘을 사용한 경우와 마찬가지로 매우 간단한 구성으로 된다. 이것에 의해 탈황설비의 설치면적의 저감 및 초기비용의 저감을 도모하는 동시에 히터 및 펌프의 제거로 인한 전력소비도 절약된다. 또한, 장치의 운전, 보수 및 점검이 용이하게 된다.When light magnesium is used as the desulfurization agent according to the present invention, by supplying light magnesium to the absorption tank at the bottom of the desulfurization column, it is not necessary to install facilities such as sedimentation tank, wet mill and MgO hydration tank, and the system uses seawater magnesium as the desulfurization agent. As in the case, the configuration is very simple. As a result, the installation area of the desulfurization facility and the initial cost can be reduced, and power consumption due to the removal of the heater and the pump is also saved. In addition, the operation, maintenance and inspection of the device becomes easy.

다음, 본 발명의 제2실시예에 따라 구성된 산화마그네슘을 사용한 다른 연도가스탈황장치에 대해 제12도를 참조하여 구체적으로 설명한다. 제12도에 있어서, 제13도와 동일 부분에는 동일 부호를 표시하였고, 이들에 대한 중복설명은 생략한다.Next, another flue gas desulfurization apparatus using magnesium oxide constructed in accordance with the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 12, the same parts as those in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

제12도에 있어서, 연도(65)에는 SOx(즉, SO2및 SO3)를 함유하는 가스가 흐르고 있고, 그 중에 노즐(66)에 의해 10~수10㎛의 산화마그네슘 분체가 공급된다. 보다 상세하게, 산화마그네슘분체는 저장호퍼(61)에서 정량적으로 피이더(62)를 통해 취출되어, 제트콘베이어(63) 등의 수단에 의해 가압되어 연도(65) 내의 연도가스 중에 공급된다. (64)는 블로워이다.In FIG. 12, gas containing SOx (that is, SO 2 and SO 3 ) flows through the flue 65, and magnesium oxide powder having a diameter of 10 to several 10 μm is supplied by the nozzle 66 therein. More specifically, the magnesium oxide powder is quantitatively taken out of the storage hopper 61 through the feeder 62, pressurized by means such as a jet conveyor 63, and supplied into the flue gas in the flue 65. 64 is a blower.

산화마그네슘은 연도가스 내에 균일하게 분무되는 것이 바람직하며, 분무된 산화마그네슘은 연도가스 내에 부유하면서 SO3를 흡수하면서 흡식형흡수탑(49)에 직접 인도된다. 흡수탑(49) 내에 도입된 산화마그네슘은 스프레이라인(47)을 통해 분무되는 다량의 순환액과 접촉함으로서 포집된다. 산화마그네슘은 입경이 10㎛ 이상이므로, 용이하게 습식스프레이에 의해 포집이 가능하다.The magnesium oxide is preferably sprayed uniformly in the flue gas, and the sprayed magnesium oxide is directly led to the absorption type absorption tower 49 while absorbing SO 3 while floating in the flue gas. Magnesium oxide introduced into the absorption tower 49 is collected by contact with a large amount of circulating fluid sprayed through the spray line 47. Since magnesium oxide has a particle diameter of 10 µm or more, it can be easily collected by wet spraying.

순환수는 흡수탑(49)을 통해 SO2와 기액접촉하면서 낙하하며, 이 때, 기액접촉효율을 높이기 위해, 충전층(48)의 설치가 효율적이나, 충전층(48)은 증착물의 축적이 발생하지 않도록, 예를 들어, 격자로 구성해야 한다. 순환액은 흡수탑저부에서 순환펌프(50)에 의해 재순환되어 사용되나, 액 중의 염농도가 과도하게 증가하지 않도록 외부에서 물을 도입하고, 일부의 액을 배출하여 폐수처리유닛(51)에 이송하는 방법은 종래의 수산화마그네슘을 사용하는 연도가스탈황장치와 동일하다.The circulating water drops while being gas-liquid contacted with SO 2 through the absorption tower 49. At this time, in order to increase the gas-liquid contacting efficiency, the installation of the packed layer 48 is efficient, but the packed layer 48 has no accumulation of deposits. In order not to occur, for example, it should be configured as a grid. The circulating fluid is recycled by the circulating pump 50 at the bottom of the absorption tower, but water is introduced from the outside so that the salt concentration in the liquid is not excessively increased, and some of the liquid is discharged and transferred to the wastewater treatment unit 51. The method is the same as that of a flue gas desulfurization apparatus using conventional magnesium hydroxide.

또, 순환액 중에 소정량 이상의 아황산이온을 확보하기 위해, 아황산이온농도검출기(78)에 의해 순환액 중의 아황산이온농도를 검출하여, 아황산이온농도가 작게 되면, 산화노즐(72)을 통해 흡수탑저부에 공급된 산화공기의 유량의 제어밸브(79)로 제어하여 산화블로워(73)에 의한 산화를 억제한다.In addition, in order to secure a predetermined amount or more of sulfite ions in the circulating fluid, the sulfite ion concentration in the circulating fluid is detected by the sulfite ion concentration detector 78, and when the sulfite ion concentration is small, the absorption tower through the oxidation nozzle 72. The control by the control valve 79 of the flow rate of the oxidized air supplied to the bottom part suppresses the oxidation by the oxidizing blower 73.

액 중 아황산이온의 존재는 MgO의 활성도를 종래의 수산화마그네슘[Mg(OH)2] 슬러리와 같은 정도로 향상시키게 한다.The presence of sulfite ions in the liquid improves the activity of MgO to the same extent as conventional magnesium hydroxide [Mg (OH) 2 ] slurries.

제12도에서는 산화공기유량을 자동제어하고 있으나, 미리 부하조건을 알고서 시스템을 운전하는 경우 수동으로 조정할 수도 있다. MgO 분체의 공급량은 가스 중의 SOx농도검출기(76)와 가스유량검출기(77)에서 전송된 신호를 근거로 하여 제어유닛(74)에서 SOx 부하에 대응한 공급율로 공급하도록 제어된다. 또, 흡수탑(49) 내에서의 스케일링 등의 문제가 발생하지 않도록 PH메타(75)에서 제어유닛(74)으로 신호가 전송되어 스정영역 내에 이르게 되도록 MgO 분체의 공급량을 제어한다.In FIG. 12, the flow rate of oxidizing air is automatically controlled. However, when the system is operated by knowing the load condition in advance, it may be manually adjusted. The supply amount of the MgO powder is controlled to be supplied at a supply rate corresponding to the SOx load in the control unit 74 based on the signals transmitted from the SOx concentration detector 76 and the gas flow detector 77 in the gas. In addition, the supply amount of the MgO powder is controlled so that a signal is transmitted from the PH meta 75 to the control unit 74 so as to be within the fixed region so that problems such as scaling in the absorption tower 49 do not occur.

이상 구체적으로 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 산화마그네슘을 사용한 습식형연도가스탈황장치에 있어서는, 가스 중의 SOx 농도에 대응한 산화마그네슘분체를 연도 내에 불어 넣음으로써 SOx 가스를 가스상 그대로 제거할 수 있다. 또한, 연도 내에 비산한 산화마그네슘분체를 종래의 습식형흡수탑에서와 동일 방법으로 순환액의 스프레이를 포집함으로써 흡수제의 보급과 분체의 회수를 모두 행할 수 있다.As specifically described above, in the wet type flue gas desulfurization apparatus using magnesium oxide according to the present invention, the SOx gas can be removed as it is by blowing the magnesium oxide powder corresponding to the SOx concentration in the gas into the flue. In addition, by spraying the circulating liquid with magnesium oxide powder scattered within the flue in the same manner as in the conventional wet absorption tower, both the diffusion of the absorbent and the recovery of the powder can be performed.

특히 산화억제수단을 설치함으로써, 이황산이온의 소정량을 확보하도록 하는 구성을 채용한 경우, MgO의 활성이 증가하기 때문에 MgO를 Mg(OH2)로 수화하기 위한 특별한 설비를 필요로 하지 않고, 상기의 SO3제거효과와 함께 마그네슘을 사용하는 연도가스탈황장치의 기능향상과 건설비의 대폭적인 절감, 또한, 값싼 산화마그네슘흡수제를 사용하여 운전비용을 절감할 수 있다.In particular, in the case of adopting a configuration in which a predetermined amount of disulfate ions is secured by providing an oxidation inhibiting means, since the activity of MgO increases, no special facility for hydrating MgO to Mg (OH 2 ) is required. Along with the SO 3 removal effect, the function of the flue gas desulfurization apparatus using magnesium and the construction cost can be greatly reduced, and the operation cost can be reduced by using a cheap magnesium oxide absorbent.

또한, 본 발명에 의한 운전방법을 채용함으로써, 스케일링 등의 문제를 일으키지 않고 SOx 부하에 응해 본 발명의 연도가스탈황장치를 안전하게 운전할 수 있다.Further, by employing the operation method according to the present invention, it is possible to safely operate the flue gas desulfurization apparatus of the present invention in response to SOx load without causing problems such as scaling.

Claims (4)

탈황제로서 경소마그네시아를 사용하여, 탈황탑의 저부에 설치된 흡수액조에 탈황제를 수화처리하는 것없이 MgO로서 직접공급하는 것으로 이루어진 연도가스탈황방법.A flue gas desulfurization method comprising using a small gas magnesia as a desulfurizing agent and directly supplying it as MgO without hydrating the desulfurizing agent installed in the bottom of the desulfurization tower. 산화마그네슘을 흡수제로서 사용하는 연도가스탈황장치에 있어서 산화마그네슘분체를 직접 연도가스 중에 분무하여 산화마그네슘의 일부와 연도가스에 존재하는 SO3가스를 고체-액체반응시키는 산화마그네슘분무수단, 산화마그네슘분무수단의 하류에 배치되어 산화마그네슘분체 및 산화마그네슘과 SO3와의 반응생성물을 순환액으로 포집하는 동시에, 순환액 내에 SO2가스를 기체-액체반응을 통해 흡수시키는 습식흡수탑을 구비한 것을 특징으로 하는 습식형연도가스탈황장치.In a flue gas desulfurization apparatus using magnesium oxide as an absorbent, magnesium oxide spray means and magnesium oxide spray means for spraying magnesium oxide powder directly into flue gas to solid-liquid react a portion of magnesium oxide with SO 3 gas present in the flue gas. And a wet absorption tower disposed downstream of the means to collect magnesium oxide powder and reaction product of magnesium oxide and SO 3 into a circulating fluid, and to absorb SO 2 gas through the gas-liquid reaction in the circulating fluid. Wet type flue gas desulfurization apparatus. 제2항에 있어서, 흡수탑 내의 산화를 억제하여 순환액 중의 아황산이온을 일정량 이상으로 확보하는 산화억제수단을 구비한 것을 특징으로 하는 습식형연도가스탈황장치.The wet type flue gas desulfurization apparatus according to claim 2, further comprising an oxidation inhibiting means for inhibiting oxidation in the absorption tower to secure a predetermined amount or more of sulfite ions in the circulating fluid. 제2항 또는 제3항에 있어서, 산화마그네슘의 주입량을 연도가스 중의 SO2농도, 연도가스의 유량 및 흡수탑 내 액의 PH에 따라 제어하는 것을 특징으로 하는 습식형연도가스탈황장치.The wet type flue gas desulfurization apparatus according to claim 2 or 3, wherein the injection amount of magnesium oxide is controlled according to the concentration of SO 2 in the flue gas, the flow rate of the flue gas, and the pH of the liquid in the absorption tower.
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