KR100296701B1 - 비기계적밸브를사용한고온건식탈황을위한유동층황화,재생반응기사이의고체순환법과그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석탄가스를 기체분산판을 통해 분산시켜 순환고체(탈황제)를 기체와 균일하게 접촉하도록 하여 탈황효율을 높이고, 고체를 이송시키며 동시에 탈황, 재생의 두반응기 사이에 역류되는 기체를 막아주고, 반응기와 연결된 관을 경사지게하여 고체의 흐름을 원할하게 하는 기체역류 방지 및 고체를 순환시키는 두개의 순환장치를 이용한 고온건식탈황을 위한 유동층 황화, 재생반응기 사이의 고체순환법과 두 반응기 사이의 고체순환량의 조절이 가능한 장치를 제공하여 고체의 흐름이 정체되는 부분이 생기지 않고 기계적 밸브를 사용하지 않아 설비가 간결하게 하였다.

Description

비기계적 밸브를 사용한 고온건식탈황을 위한 유동층 황화, 재생반응기 사이의 고체순환법과 그 장치

본 발명은 석탄가스화로부터 황화수소를 제거하는 고온건식유동층 탈황장치에 있어서, 유동층 황화, 재생반응기 사이의 고체순환법과 그 장치에 관한 것이다.

그 공정은 고체(탈황제)를 1번 반응기(황화)에 투입하고 반응기하부에서 석탄가스를 주입하면서 석탄가스에 혼합된 황화수소를 제거와 동시에 탈황제를 싸이클론과 순환장치 I를 거쳐 2번 반응기(재생)로 이송시킨다.

탈황반응기로부터 황화수소를 흡착한 탈황제는 재생반응기에서 산화성기체와 반응하여 재생과 동시에 순환장치Ⅱ를 거쳐 탈황반응기로 재이송된다.

이러한 공정을 이루며 두 개의 반응기 사이에서 기체는 차단하고 고체만을 이동시기며 탈황과 재생을 연속적으로 반복하는 고온건식탈황 시스템이다.

기존의 고온(1000도 이하) 고체 순환 시스템에서는 고체의 흐름이 정체되는 부분이 생기거나 기체의 역류가 발생할 수 있으므로 탈황과 재생효율을 높이기 위하여 특수한 기계적 밸브를 사용하거나 복잡한 설비를 갖추어야 하는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해소시키기 위한 것으로 순환장치(Sealpot) 하부에 다공판을 통해 유동화기체를 분산시키며 측면으로 고체이송기체를 주입하여 고체가 원활하게 흐를 수 있도록 함과 동시에 밀집된 고체로 두반응기 사이의 압력차로 생기는 기체의 역류를 방지하면서 탈황과 재생을 연속적으로 이루는 장치와 상기의 기능을 충족시기며 탈황효율을 높이기 위해 탈황반응기내의 고체밀도의 조절이 가능하도록 한 장점을 가지고 있다

도 1,2,3 은 본 발명의 외형 연결도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 반응기 I 2 : 반응기Ⅱ

3 : 싸이클론 4 : 순환장치 I

5 : 순환장치Ⅱ 6 : 공기분산판

7 : 이송 및 유동화가스 8 : 유동화 가스

석탄가스를 기체 분산판을 통해 분산시켜 순환고체(탈황제)를 기체와 균일하게 접촉하도록 하여 탈황 효율을 높이고, 고체를 이송시키며 동시에 탈황, 재생의 두 반응기 사이에 고체순환장치를 설치하여 역류되는 기체를 막아주고, 고체의 흐름을 원할하게 하는 기체 역류방지 및 고체를 순환시기는 두개의 순환장치(Sealpot)를 이용한 고온 건식탈황을 위한 유동층 황화, 재생반응기 사이의 고체순환법과 이를 수행하는 장치로서 도 1과 같이 반응기(1)(2)와 순환장치(4)(5)에 기체 분산판(6)이 설치되며 반응기(1)상단에 싸이클론(3)을 설치하고 하단에 이송 및 유동화를 위한 석탄가스(7)를 반응기(2) 하단에 유동화산화성가스(8)를 설치한 두 개의 순환장치를 이용한 고온 건식 탈황을 위한 유동층황화, 재생반응기 사이의 고체순환장치 이고 또한 도2와 같이 반응기(1)(2)와 순환장치(4)에 기체분산판(6)이 설치되며 반응기(1)상단에 싸이클론(3)을 설치하고 하단에 이송 및 유동화석탄가스(7)를, 반응기(2) 하단에 유동화산화성가스(8)을 설치하고 도 1의 변형으로 순환장치(5)를 반응기(2)하부에 위치시켜 반응기(2)로 부터의 고체가 하부로 유출하게하여 반응기(1)내에서 고체밀도를 증가시키고 고체의 실(Seal)에 의하여 역흐름방지효과를 증가시키는 두개의 순환장치를 이용한 고온건식탈황을 위한 유동층 황화, 재생반응기 사이의 고체순환장치이며 또한 도 3과 같이 반응기(1)(2)와 순환장치(4)에 기체분산판(6)이 설치되며 반응기(1)상단에 싸이클론(3)을 설치하고 하단에 이송 및 유동화 석탄가스(7)를 반응기(2)하단에 유동화산성가스(8)를 설치하고 도2의 변형으로 반응기(2) 하부의 순환장치(도 2의 5)를 제거하고 또다른 순환장치 및 L-밸브(5')를 설치함으로써 고체순환량의 빈화폭을 증가시키고 반응기(1)내에서의 고체밀도증가, 역흐름방지효과를 증가시키는 한 개의 순환장치(4)와 한개의 L-밸브(5')의 순환장치를 이용한 고온건식탈황을 위한 유동층 황화, 재생반응기 사이의 고체순환장치로 구성되어 있다.

[실시예]

본 시스템의 작동원리는 반응기(1)(2)와 순환장치(4)(5)에 일정량의 탈황제를 채우고 반응기(1)에 석탄가스를 기체분산판(6)을 통해 불어주면 유동층 및 이송이 시작된다.

반응기(1)에 채워진 탈황제 물질은 석탄가스에 포함된 황성분을 흡착함과 동시에 싸이클론(3)에서 기체와 고체가 분리되어 고체만 순환장치I(4)를 거쳐 반응기(2)로 유입된다.

반응기로 유입된 황을 흡착한 탈황제는 산화성가스(8)에 의해 본래의 성능을 회복하고 다시 순환장치Ⅱ를 거쳐 반응기(1)로 재주입된다.

이때 재생공정에서는 이산화황이 발생되는데 이는 유황회수장치에서 원소황으로 변환된 후 회수된다.

이와같이 된 본 발명은 석탄가스를 기체분산판을 통해 분산시켜 순환고체(탈황제)를 기체와 균일하게 접촉하도록 하여 탈황효율을 놓이고, 고체를 이송시키며 동시에 탈황, 재생 두 반응기 사이에 고체순환장치를 설치하여 역류되는 기체를 막아주고, 반응기내의 고체밀도를 조절하며 고체의 흐름을 원활하게 하는 기체역류방지 및 고체를 순환시기는 두 개의 순환장치를 이용한 고온건식탈황을 위한 유동층 황화, 재생 반응기 사이의 고체 순환시스템으로 고체의 흐름이 정체되는 부분이 생기지 않고 기계적 밸브를 사용하지 않아 설비가 간결하고 경제성있게 해당산업분야에 실용화시킬 수 있는 유용한 발명이다.

Claims (4)

1. (정정) 석탄가스를 기체 분산판을 통해 분산시켜 순환고체(탈황제)를 기체와 균일하게 접촉하도록 하여 탈황시키고, 고체를 이송시키며 동시에 탈황, 재생의 두 반응기 사이에 고체순환장치를 설치하여 역류되는 기체를 막아주고, 고체의 흐름을 원활하게 하는 기체역류방지 및 고체를 순환시키는 두 개의 순환장치(4)(5)를 이용한 것을 특징으로 하는 비기계적 밸브를 사용한 고온건식탈황을 위한 유동층 황화, 재생반응기 사이의 고체순환법.
2. (정정) 반응기(1)(2)와 순환장치(4)(5)에 기체분산판(6)이 설치되며 반응기(1) 상단에 싸이클론(3)을 설치하고 하단에 이송 및 유동화를 위한 석탄가스(7)를, 반응기(2) 하단에 유동화산화성가스(8)을 설치한 것을 특징으로 하는 비기계적 밸브를 사용한 고온건식탈황을 위한 유동층 황화, 재생반응기 사이의 고체순환장치.
3. (정정) 반응기(1)(2)와 순환장치(4)에 기체분산판(6)이 설치되며 반응기(1) 상단에 싸이클론(3)를 설치하고 하단에 이송 및 유동화석탄가스(7)를, 반응기(2)하단에 유동화산성가스(8)을 설치하고 순환장치(5)를 반응기(2)하부에 위치시켜 반응기(2)로부터의 고체가 하부로 유출하게 하여 반응기(1)내에서 고체밀도를 증가시키고 고체의 실(Seal)에 의하여 역흐름방지 효과를 증가시킨 것을 특징으로 하는 비기계적 밸브를 사용한 고온건식탈황을 위한 유동층 황화, 재생반응기 사이의 고체순환장치.
4. (정정) 반응기(1)(2)와 순환장치(4)에 기체분산판(6)이 설치되며 반응기(1)상단에 싸이클론(3)을 설치하고 하단에 이송 및 유동화 석탄가스(7)를 반응기(2) 하단에 유동화산화성가스(8)를 공급되게 설치하고 반응기(2)에 하부의 순환장치(5)를 제거하고 또다른 순환장치인 L-밸브(5')를 설치함으로써 고체순환량의 변화폭을 증가시키고 반응기(1)내에서의 고체밀도증가, 역흐름방지 효과를 증가시긴 것을 특징으로 하는 비기계적 밸브를 사용한 고온건식탈황을 위한 유동층 황화, 재생반응기 사이 의 고체순환장치.