KR0145378B1 - 아세틸렌가스제조 폐기물의 산성유해가스 중화제로의 이용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아세틸렌가스 제조 후 얻어지는 폐기물을 각종 폐기물 소각로 또는 연소로의 산성 유해가스 처리장치의 중화제로 이용하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 아세틸렌가스 제조공정에서 배출되는 슬러리상 폐소석회를 미립 정제화 처리하여 노의 건식 또는 반건식 산성유해가스 처리장치의 중화흡수제로 이용하도록 한 것으로, 슬러리상 폐소석회의 미립 정제화처리는 다단계의 수력 싸이클론 분리공정을 통하여 미립질의 소석회만을 분리 회수 사용하도록 한 것이다.

Description

아세틸렌가스제조 폐기물의 산성유해가스 중화제로의 이용방법

제 1 도는 본 발명에 의한 미립질 소석회의 분리공정도.

제 2 도는 본 발명의 실시예의 처리과정도.

본 발명은 아세틸렌가스 제조 후 얻어지는 폐기물을 각종 폐기물 소각로 또는 연소로의 산성유해가스 처리장치의 중화제로 이용하는 방법에 관한 것이다.

생활하수 슬러지나 일반 폐기물등 가연성 폐기물을 소각할 때 배기가스중에는 염화수소(HCl), 유황산화물(SO_X) 등의 산성유해가스가 포함되어 있으며, 이들 산성 유해가스를 제거하기 위하여 건식, 반건식, 습식처리법이 사용되고 있다.

이중 건식처리법은 소석회(Ca(OH)₂), 탄산칼슘(CaCO₃) 등의 알칼리성 분말을 노(소각로 또는 연소로)내 또는 반응장치(유해가스 처리장치)내에 투입하여 산성유해가스와 반응시키도록 한 방식이고, 반건식 처리법은 상기 알칼리성 분말을 물과 혼합하여 수용액 또는 슬러리 상태로 하여 이것을 반응장치(유해가스 처리장치)내에 분무하여 산성유해가스와 반응시키거나 매체이동층의 슬러리와 산성유해가스를 반응시켜 제거하는 방식이며, 습식처리법은 물이나 가성소다(NaOH) 용액으로 산성유해가스를 흡수 제거하는 방식이다.

상기 방식중에는 성능적인 측면에서는 습식처리법이 양호하나 경제적측면 및 운전, 보수 측면에서 건식처리법 및 반건식처리법이 유리하며, 이중 반건식처리법은 건식과 습식 양자의 장점을 갖고 있기 때문에 새로운 처리방법으로 주목받고 있다.

건식 및 반건식 처리법에서 사용되고 있는 산성유해가스의 중화제로는 소석회 (Ca(OH)₂), 석회(CaCO₃), 생석회(Cao), 도로마이트(CaCO₃·MgCO₃), 탄산소다(Na₂CO₃)등이 있으나 이들 중에서 가장 많이 사용되고 있는 것이 소석회이고, 소석회는 상업적으로 통상 석회소성공정에 의해 제조된 생석회의 수화반응[CaO + H₂O → Ca(OH)₂]에 의해 생산되며, 그 성상이 분말이기는 하나 중화제로서 사용에 적합한 입도로 처리하는데에 상당한 비용이 필요하다.

본 발명은 이러한 점에 착안하여 아세틸렌가스 생산공장에서 아세틸렌가스(C₂H₂)를 생산한 후 부산물로 나오는 산업폐기물인 슬러리상의 소석회를 이용하는 방법을 강구하기에 이르렀다.

그러나 아세틸렌가스 제조공정에서 배출되는 슬러리상 폐기물은 다량의 미립질 소석회를 함유하고 있기는 하지만 이물질과 조립질 소석회를 함유하고 있기 때문에 재활용되지 못하고 폐기처리되므로 환경오염을 발생시키고 있다.

따라서 아세틸렌가스 제조공정에서 산업폐기물로 폐기처리되는 슬러리(폐소석회)로 부터 조립질 소석회와 이물질을 제거하고 미립질의 소석회만을 분리회수 할 경우 저렴한 가격으로 공업용 소석회를 대체할 수 있는 것이다.

아세틸렌 제조공정에서 폐기물로 배출되는 슬러리상 소석회의 체가름 결과는 [표1]과 같은 바,

주) + : 이상, - : 이하

상기 [표1]에서 소석회 입자는 70% 이상이 44㎛ 이하이고 순소석회는 3회 분석하여 평균한 결과 78.3%이었다. 그리고 325 메쉬 이하 슬러리상 소석회 폐기물을 입도분석기 Master sizer(영국 Malvern 사)로 분석한 결과는 [표2]와 같으며,

그 평균입도는 8.97㎛ 이었다.

또한 공업용 소석회의 입도분석결과는 [표3]과 같으며,

그 평균입도는 10.46㎛ 이었다.

상기 [표 2]와 [표 3]에서 나타난 바와 같이 그 입도만을 고려하면 슬러리상 소석회 폐기물이 공업용 소석회보다 그 입도가 작으므로 325 메쉬 체에 의한 분급만으로도 산성유해가스의 중화제로 사용될 수 있으나, 순소석회의 함량이 78.3%에 불과하므로 그 사용량을 증가시켜야만 되고, 일반적으로 산성유해가스의 중화제로 사용되는 소석회의 입도는 분무기에 의하여 분무된 분무입자의 직경보다 작으면 작을수록 그 반응표면적이 증가하여 제거효율이 높아지므로 슬러리상 소석회 폐기물에서 순소석회의 함량을 증가시키고 그 입도를 작게 할 필요성이 있게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 아세틸렌가스 제조공정에서 폐기되는 슬러리상 소석회를 노에서 배출되는 산성유해가스의 중화제(중화흡수제)로 이용하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 아세틸렌가스 제조공정에서 배출되는 폐슬러리를 다단계의 수력싸이클론 분리공정을 통해 일정 입도이하의 미립질 소석회만을 분리 회수하여 산성유해가스의 중화제로 이용토록 한 것이다.

본 발명을 실시예에 의하여 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 의한 미립질 소석회의 싸이클론 분리공정도를 나타낸 것으로, 아세틸렌가스 제조공정에서 운반된 슬러리상 소석회 폐기물을 교반조에서 1차로 교반한 후 소형수력싸이클론(Hydro Cyclone)에서 3단계로 미립정제화 하는 바, 1차 싸이클론 분리과정에서 하부토출물을 배출하며 이때의 하부토출물은 조립질 소석회와 이물질들로서 폐기대상으로 하고, 상기의 1차 싸이클론 분리과정을 거친 슬러리상 소석회 폐기물은 다시 2차 싸이클론 분리과정과 3차 싸이클론 분리과정을 거치며, 이 과정에서 배출되는 하부토출물은 계속해서 전단계의 싸이클론내로 피드백되고 최종적으로 미립으로 정제된 미립질 소석회만이 회수된다. 상기 3단계의 싸이클론 분리과정을 거쳐 얻어진 본 발명의 미립질 소석회는 싸이클론 하부의 출구직경 대 싸이클론의 내경비를 12 대 100으로 할 때 그 평균분리입도가 5.6㎛으로 나타났고, 이에 비하여 공업용 소석회의 평균분리입도는 10.46㎛이므로 본 발명에 의하여 미립정제화 한 소석회가 공업용 소석회보다 미립질이고 조립질 소석회와 이물질이 정제되었으므로 공업용 소석회보다 월등히 유리하며, 또한 최종 산물인 미립질 소석회는 슬러리상 또는 분말상으로 상품화가 가능하다.

또한 유해가스 처리장치에서 회전식 분무기를 사용할 경우 분무입자의 직경이 25∼200㎛ 정도, 2 유체미세분무노즐을 사용할 경우 50∼200㎛정도라는 것을 감안한다면 본 발명의 싸이클론 처리공정을 거쳐 얻어진 미립질 소석회의 반응효율은 그만큼 높아지므로 산성유해가스의 제거효율이 높아지게 된다.

제 2 도는 본 발명을 반건식 세정장치에 적용한 실시예를 나타내고 있다.

제 1 도의 싸이클론 분리공정을 거쳐 얻어지는 미립질 소석회는 슬러리상 또는 분말상으로 저장탱크에 모았다가 펌프에 의하여 반응탑(1)의 2 유체분무노즐(2)을 통해 반응탑(1)내로 분무되므로써 산성유해가스(SOgas)와 반응하고 이 과정에서 산성유해가스가 정화된 배기가스만이 배출되도록 한 것이며, 상기한 미립질 소석회의 투입량은 유해가스의 성분에 따라 다르나 통상 소석회는 유해가스와의 당량비로 1.25 이상으로 한다.

이상과 같은 본 발명은 아세틸렌가스 제조공정에서 산업폐기물로 폐기처리되는 슬러리상 소석회를 미립정제하여 폐기물 소각로 또는 연소로에서 배출되는 산성유해가스의 중화제로 이용하므로서 환경오염을 방지할 수 있고, 슬러리상 소석회에서 분리된 미립질의 소석회는 공업용 소석회보다 미립질이므로 산성유해가스의 제거효율이 높아지게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 아세틸렌가스 제조공정에서 배출되는 슬러리상 폐소석회를 평균입경 5.6㎛ 이하로 미립 정제화하여 노의 건식 또는 반건식 산성유해가스 처리장치에 산성유해가스의 당량비로 1.25 이상 첨가하는 아세틸렌가스제조 폐기물의 산성유해가스 중화제로의 이용방법.
2. 제 1 항에 있어서, 슬러리상 폐소석회의 미립 정제화는 다단계의 수력 싸이클론 분리공정을 통하여 미립질의 소석회만을 분리 회수하도록 한 아세틸렌가스제조 폐기물의 산성유해가스 중화제로의 이용방법.