KR100355451B1

KR100355451B1 - 탈가스설비의 수질향상장치 및 이를 이용한 수처리의수질향상방법

Info

Publication number: KR100355451B1
Application number: KR1019990061063A
Authority: KR
Inventors: 신영식; 김병원; 갈한용; 노대홍; 전원석; 장필장; 진을덕; 김성수
Original assignee: 주식회사 포스코건설
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 1999-12-23
Publication date: 2002-10-11
Also published as: KR20010057690A

Abstract

본 발명은 탈가스설비의 수질향상장치 및 이를 이용한 수처리의 수질향상방법에 관한 것으로 그 목적은, 탈가스설비의 수질을 향상시키는 것은 물론, 이에 따른 탈가스설비의 효율성을 향상시키도록 하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 요지는, 탈가스설비의 직렬형 부스터(120)와 제 1 응축용기(130a) 사이에 더스트 포집을 위하여 3-5Kgf/㎠G 의 압력으로 물을 분사노즐(30)(30')로서 분사하는 더스트탱크(1)를 설치하고, 그리고 제 1,2 수처리단계(L1)(L2)로 이루어 지는 탈가스 수처리방법에 더스트탱크(1)의 배출구(40)를 통하여 슬러지탱크(50)로 유입되고, 유입된 물이 피드펌프(52)로서 펌핑되어 옥외에 설치된 개방수로(60)를 통하면서 약품펌프로 부터 약품(260)이 투여된후 신설 침전조(70)로 유입되어 정체되는 제 3 수처리단계(L3)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

탈가스설비의 수질향상장치 및 이를 이용한 수처리의 수질향상방법{ Apparatus for improving water quality of degassing system and method for improving water quality of water treatment by using it}

본 발명은 진공 탈가스 설비에 관한 것으로 보다 상세히는, 제강 정련설비인 탈가스설비의 수질을 더스트 탱크(DUST TANK)를 이용한 습식방식의 더스트 집진 시스템으로서 효율적으로 향상시키는 장치 및 이를 이용한 수처리의 수질향상방법에 관한 것이다.

일반적으로 탈가스설비는, 제철소 내 제강공장에서 이용되어지는 노외정련중 한 분야의 설비로서 냉연용 극저탄소강 및 고청정강 생산등 용강의 고품질 고급화 요구에 부합하기 위해 필요한 조업 설비이다.

또한, 아와 같은 탈가스 조업방법은, 진공펌프와 증기 이젝터를 사용하여 진공조라는 용기 내부를 진공상태로 만들어 용강을 상승 순환시키면서, 탈탄등의 탈가스 및 용강의 성분 조절등을 목적으로 하는 방법이다.

이 과정에서 진공조 내부는 초기 대기압인 1,013mbar 로부터 최종 약 1mbar 까지의 진공 탈가스 공정이 이루어 지며, 배기가스내에는 대략 CO₂등의 가스성분외 대략 200-250kg/hr 의 다량 더스트(DUST)가 포함되어 있다.

일반적으로 대다수의 알에치 탈가스설비(RH 탈가스설비)에서 발생된 더스트는 처리과정중 일정한 양의 물이 분사되는 콘덴서(CONDENSER)(이하, '응축용기'라고 함) 라 불리는 2개 이상의 탱크에서 배가스가 통과되면서 응축 및 냉각과정을 거치며, 이때 더스트 가 물에 혼합되어 수처리 설비로 보내지는데, 이 물은 침전 설비, 냉각설비 또는 약품설비를 거친 후 다시 응축용기로 보내지는 순환 형태를 가진다.

한편, 도 1은 일반적인 알에치 탈가스설비(RH 탈가스설비)를 도시하고 있는데, 탈가스 조업은 전로(미도시)에서 처리된 용강이 담긴 래들(100)이 유압 리프팅설비(102)에 의해 진공조(110))에 연계되고, 처리시작과 동시에 고압의 수증기를 이젝터(140)내로 분사시키면 수증기와 함께 배기경로내 가스가 빠른 시간내 배기되고, 고진공에 도달하기 위해 이젝터(140)와 부스터(120)가 순차적으로 작동하여 배기덕트(114)와 진공조(110)내를 진공상태로 만든다.

따라서, 용강표면부와 진공조(110) 내부와의 압력차가 발생되고, 이로 인해 래들(100)내 수강된 용강이 진공조(110)내로 일정한 높이만큼 흡상되며, 이후 진공조(110) 하부의 한쪽 측면에 환류가스(Ar/N₂)를 취입하면, 위치에너지 차이에 의해 용강은 진공조(110)와 래들(100) 내부를 빠른 속도로 환류된다.

이 과정중에 진공조(110)의 윗면이나 옆면에서 산소를 분사하여 용강의 탈가스 및 강중 개재물 제거를 하게 되어 용강의 고순도 및 고청정화를 이룰 수 있고, 도면에는 도시하지 않은 합금철 설비로 부터 합금철(116)을 투입하여 요구되어지는 용강의 성분 및 온도로 조정하는 것이다.

이때, 조업중 발생되는 배가스는 고온이므로 가스냉각기(112)를 거쳐 냉각되어 후단의 부스터(120)와 이젝터(140)에서 배출되는 음속이상의 수증기와 함께 배기되고 수처리(도 2)로 보내진 응축냉각수(CONDENSER COOLING WATER,C.C.W)가 항시 분사되는 응축용기(130)에서 응축과정을 거친 뒤 대기로 배기된다.

다음, 배가스에 포함된 일부 더스트는 가스 냉각기(112)에서 일부 포집되며, 나머지 대부분의 더스트는 물이 분사되는 응축용기(130)를 통과하면서 물에 섞여 밀폐탱크(210)(SEAL TANK)로 유입되고, 이 물은 도 2의 수처리 설비로 보내진다.

즉, 도 2 에서 도시한 바와 같이, 언제나 전체 유량이 일정하게 흐르는 응축용기(130)로 부터 더스트가 다량 포함된 상태로 유출되어 밀폐탱크(210)에서 저장된 후 수처리장으로 자연낙차에 의해 흐르게 되고, 온수탱크(220)(WARM WATER TANK)에 모이게 된 물는 도 3 및 도 4 에서 도시한 바와 같이, 2 가지 경로에 의해 처리된다.

이때, 첫번째 경로(L1)는 약 1,200㎥/hr 중 11/12 정도의 대부분인 약 1,100㎥/hr 의 물는 냉각탑(230)(COOLING TOWER)으로 펌핑되고(222), 냉각탑(230)의 냉각기를 거친 물은 집수탱크(240)(COLLECTION TANK)에 모이게 된다.

한편, 두번째 경로(L2)는 전체 1/12 정도의 물인 약 100㎥/hr 은 혼합탱크(250)(MIXING TANK)로 펌핑(252)되고, 여기서 약 3-4hr/일의 비율로 펌핑되는 12시간/일 정도의 침전 활성화용 약품(260)이 투여되어 침전조 (270)(THICKENER)로 보내지며, 여기서 침전을 통해 수질의 향상을 이루는데, 상기 침전조(270) 하단에는 필터프레스 시스템(300)이 구성되어 있어 침전물을 수거 필터프레스로 압착후 폐기한다.

또한, 상기 침전조(270) 상단에서 넘친 물은 정화 폰드(280)(POND) 인 저장조에서 일시 머물렀다가 다시 냉각탑(230)으로 펌핑(282)되어 냉각기(230)를 거쳐 집수탱크(240)에서 첫번째 경로(L1)의 물과 혼합되어 부유물(SUSPENDED SOLIDS) 농도( 이하 ,'SS 농도' 이라고 함)를 조절하게 된다.

따라서, 최종적으로 이와 같은 물은 다시 압축용기 피드펌프(282)에 의해 응축용기(130)로 보내지고 순환하게 된다.

그러나, 상술한 종래의 탈가스설비에 있어서는, 설비개선을 통하여 탈탄등 탈가스 성능이 크게 향상됨에 따라 부수적인 더스트 발생량도 더불어 증가되었지만, 이러한 더스트량의 증가에 따른 수처리 설비중 침전설비의 보완이 없었고, 수처리과정을 거친 물의 설계 기준대비 SS 농도가 상당히 높게 되며, 이로인하여 반복적인 순환에 따른 승온상태에서 응축용기(130)로 유입되는 경우가 빈번하게 발생되는 것이다.

즉, 종래 수처리설비에서 알에치 탈가스설비(RH 탈가스설비)의 최적의 효율을 만족하기 위해서는 응축용기(130)의 유입을 기준으로 할때, SS 농도는 50ppm 이하 이어야 하는데, 종래의 탈가스수처리설비에서 응축용기(130)로 유입되는 물의 SS 농도는 최대 110ppm 까지 나타나며, 이와 같이 50ppm 이상의 농도로 유입되었을때 가장 큰 문제점은 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 물의 경로는 순환구조로 되어 있기 때문에 동일한 규격의 수처리 경로를 거친다면, 매 순환시마다 물의 SS 농도가 점점 상승되는 것을 피할 수 없으며, 결국 진공 탈가스조업의 효율이 극히 저하되는 문제가 있는 것이다.

또한, 이와 같은 문제를 방지하기 위해서 종래에는 도 3의 약품처리 비율 및 횟수를 증가시키지만, 이로 인해 발생되는 수처리비용의 증가를 피할수 없고, 따라서 약품처리 경로의 전체 설비 증설이 필요하게 되는 것이다.

한편, 전체적 설비 개조를 할 수 없는 조업중 발생문제에 대한 임시적 대응방법은 도 4의 제 2경로의 조업 방법을 개선할 수 밖에 없는데, 온수탱크(220)에서 전체 수처리 유입유량 1,200㎥/hr 중 100㎥/hr 만을 교반조로 펌핑하여 약품처리 하도록 설치하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 조업방법으로도 온수탱크(220)의 유입 SS 농도가 증가함에 따른 응축용기(130)로의 유입 SS 농도가 계속 증가하게 되고, 결국 12시간/일의 약품투입량을 24시간/일 연속약품 투입 SS 처리방법으로 개선하였다.

따라서, 이와 같은 약품투입량을 증대시킨 결과 응축용기(130)로의 유입 SS 농도가 최대 110ppm 에서 평균 75.6ppm 정도로 개선 효과가 있었지만, 기준치인 50ppm 보다는 높은 상태이므로 많은 문제점이 있었다.

즉, 지금 까지 상술한 더스트 발생량의 증가에 따른 문제점을 살펴보면, (1) 온수탱크(220)내 SS 농도를 상승시키고, (2) 온수탱크(220)에서 펌핑된 물의 SS 농도가 기준치 이상이 되어 수처리 설비내 열교환기의 필터(FILLER) 막힘현상이 발생되어 냉각탑(230)의 냉각 효율성을 저하시키고, 따라서, 응축용기(130)의 유입시 물의 온도가 최대 31℃ 이상으로 유입되며, 결국 탈가스 설비내 진공도 열화발생 즉, 냉각수의 기화에 의한 배가스의 양이 증가하여 진공도에 악영향을 미치게 되는데, 이는 전체 조업시간 및 성능에 큰 영향을 미치게 되며, (4)설비의 노즐(NOZZ LE)부 막힘, 탱크내 슬러지(SLUDGE) 축적, 또는 수처리 열교환기 내부의 필터 (FILLER) 막힘 등과 같은 설비의 손상 및 정비를 요하게 되어 전체 알에치 탈가스설비(RH 탈가스설비)의 조업 효율성을 극히 저하시키는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 습식방식의 더스트(DUST) 포집설비를 기존의 부스터와 응축용기 사이에 설치하여, 적은 물의 유량으로 더스트를 고농도화시켜 수처리 경로로 보냄으로써, 수처리 효율을 극대화시키는 탈가스설비의 수질향상장치 및 이를 이용한 수처리의 수질향상방법을 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 더스트 탱크에서 분사된 탁도가 높은 물를 기존의 수처리 설비에 적용함으로써 기존 수처리 설비의 개조 범위를 최소화하고, 수질 안정의 효율을 극대화하여 약품소비의 증대가 없어 비용이 적게드는 진공탈가스설비의 수질향상장치 및 이를 이용한 수처리의 수질향상방법을 제공하는 데에 있다.

더하여, 본 발명의 또 다른 목적은, 설비의 노즐막힘, 탱크내 슬러지 축적, 및, 열교환기 내부 필터막힘 등의 설비의 손상요인을 제거하여 전체 알에치 탈가스설비(RH 탈가스설비)의 조업 효율성을 극히 향상시키는 탈가스설비의 수질향상 장치 및 이를 이용한 수처리의 수질향상방법을 제공하는 데에 있다.

도 1은 일반적인 알에치(RH) 탈가스설비를 도시한 구성도

도 2는 종래 탈가스 수처리설비를 도시한 개략도

도 3 및 도 4는 종래 탈가스 수처리설비의 흐름도 및 개략 순환도

도 5는 본 발명에 따른 탈가스 설비의 수질향상 장치를 도시한 전체 구성도

도 6은 본 발명에 따른 탈가스 설비의 배가스 경로를 도시한 흐름도

도 7은 본 발명에 따른 탈가스 수처리설비를 도시한 개략도

도 8은 본 발명에 따른 탈가스 수처리설비의 흐름도

도 9는 본 발명인 탈가스 설비의 수질향상장치를 도시한 요부사시도

도 10은 도 9의 단면도

도 11은 본 발명의 다른 탈가스 설비의 수질 향상장치를 도시한 요부도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 더스트탱크 30.... 분사노즐

50.... 슬러지탱크 60.... 개방수로

70.... 신설 침전조 130.... 응축용기

L1,L2,L3.... 제 1,2 및 제 3 수처리경로

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 용강이 담긴 래들과, 그 상측으로 리프팅설비로 연계되는 진공조와, 상기 진공조와 냉각기를 통하여 덕트로서 연결되는 직렬형부스터와, 상기 부스터와 연결되는 제 1 응축용기와, 상기 제 1 응축용기와 병렬형 이젝터를 통하여 연결되는 제 2,3 응축용기를 갖는 탈가스설비에 있어서,

상기 직렬형 부스터와 제 1 응축용기 사이에 더스트 포집을 위하여 설치되는 더스트탱크를 구비하는 탈가스설비의 수질향상장치를 마련함에 의한다.

또한, 일정유량이 응축용기로부터 유출되어 밀폐탱크를 통하여 온수탱크에 모인 유량의 11/12 이 피드펌프로서 냉각탑으로 펌핑되고, 상기 냉각탑의 냉각기를 거쳐 하측의 집수탱크에 모이는 제 1 수처리단계; 및, 일정유량이 응축용기로 부터 유출되어 밀폐탱크를 통하여 온수탱크에 모인 유량의 1/12 정도가 혼합탱크로 펌프로서 펌핑되고, 침전 활성화약품이 투여되어 침전조로 보내지며, 침전을 통한 물이 정화폰드를 통하여 피드펌프로서 냉각탑으로 펌핑되는 제 2 수처리단계; 를 포함하는 탈가스설비의 수처리방법에 있어서,

부스터와 응축용기사이에 설치되어 배가스가 통과하는 더스트탱크에서 분사노즐로서 3 - 5 kgf/㎠G 의 압력으로 분사된 물이 배가스의 더스트와 혼합되어 더스트탱크의 배출구를 통하여 슬러지탱크로 유입되는 단계; 및,

슬러지탱크에 유입된 물이 피드펌프서 펌핑되어 옥외에 설치된 개방수로를 통하면서 약품펌프로 부터 약품이 투여되어 약품처리가 이루어 진후, 신설 침전조로 유입되어 일정한 시간이상 정체하는 단계; 를 갖는 제 3 수처리단계를 추가로 포함하며, 최종적으로 필터 프레스 시스템에 투입 제거토록 구성되는 탈가스설비의 수질향상장치를 이용한 수처리의 수질향상방법를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명인 진공탈가스설비의 수질향상장치(1)의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 탈가스 설비의 수질향상 장치를 도시한 전체 구성도이고, 도 9는 본 발명인 탈가스 설비의 수질향상장치를 도시한 요부사시도이며, 도 10은 도 9의 단면도이고, 종래기술과 동일한 부분은 동일 부호로서 나타낸다.

용강이 담긴 래들(100)과, 그 상측으로 리프팅설비로 연계되는 진공조(110)와, 상기 진공조(110)와 냉각기(112)를 개재하여 덕트(114)로서 연결되는 직렬형 부스터(120)와, 상기 부스터(120)와 연결되는 제 1 응축용기(130a)와, 상기 제 1 응축용기(130a)와 병렬형 이젝터(140)와 연결되는 제 2,3 응축용기(130b)(130c)를 갖는 탈가스 설비가 마련된다.

또한, 상기 직렬형 부스터(120)와 제 1 응축용기(130a) 사이에는 더스트 포집을 위하여 더스트탱크(1)가 설치되는데, 상기 더스트탱크(1)는 원통형 밀폐용기(1a)와, 상기 직렬형부스터(120)와 연결되며, 용기(1a)의 하측에 설치되는배가스입구(10)와, 상기 제 1 응축용기(130a)로 배가스를 배출토록 연결되는 상기 용기(1a)의 상측에 설치되는 베가스출구(20)과, 용기(1a)를 통하여 그 내부에 위치토록 용기(1a)의 원주방향으로 나선형으로 설치되는 다수의 분사노즐(30) 및, 포집된 더스트와 물을 하측의 슬러지탱크(50)로 배출토록 용기(1a) 하단부에 설치되는 배출구(40)를 구비한다.

한편, 상기 분사노즐(30)은, 상기 탱크용기(1a)의 외측으로 링형상으로 설치된 헤드파이프(32)에 연결되고, 상기 용기(1a)의 외표면에 긴밀하게 밀폐토록 설치된 노즐박스(34)를 통하여 용기(1a)의 내측에 위치하는 연결관(36)의 단부에 설치되며, 상기 분사노즐(30)은 3 - 5 kgf/㎠G , 바람직하게는 4 kgf/㎠G 의 압력으로 물을 분사토록 설치되는 구성으로 이루어 진다.

이하, 본 발명인 진공탈가스설비의 수질향상장치(1)의 작용을 설명하면 다음과 같으며, 이하 종래 기술과 동일한 구성은 동일부호로서 나타내고, 그 작용은 생략한다.

도 5, 도 9 및 도10에서 도시한 바와 같이, 본 발명인 더스트탱크(1)는 직렬형 부스터(120)와 제 1 응축용기(130a) 사이에 위치되어 배가스가 통과하는 과정중에 물를 분사시켜 더스트를 포집하기 위한 설비인데. 크게 원통형 밀폐용기(1a)와 그 상,하측의 배가스 유입구(10)와 출구(20) 및 상기 응축냉각수(C.C.W)를 분사 시키기 위한 분사노즐(30)로 이루어 진다.

즉, 도 9 및 도 10 에서 도시한 바와 같이, 원통형 밀페용기(1a)의 하측으로 유입구(10)를 통하여 유입된 배가스는 용기(1a) 상부의 출구(20)를 통하여 지나가는 동안 용기(1a)의 측면부에 원주방향을 따르는 나선형 형태로 배열된 대략 16개의 분사노즐(30)을 통하여 3 - 5 kgf/㎠G, 바람직하게는 4 kgf/㎠G 의 압력으로 된 다층으로 물이 분사됨으로써, 탈가스 설비의 수질에 영향을 미치는 더스트를 포집하는 것이다.

이때, 상기 노즐(30)을 통한 물의 분사압력이 3 Kgf/㎠G 보다 작으면, 물의 다증 분사압력이 떨어져서 더스트의 포집력이 저하되고, 반대로 5 kgf/㎠G 보다 크면, 과도한 물이 공급되어 탈가스설비의 진공에 따른 물의 기화가 촉진되어 배가스에 작용함으로써, 탈가스 설비의 진공능력의 저하는 유발시키는 문제가 있고, 결국 4 kgf/㎠G 의 분사압력이 가장 바람직한 것이다.

이때, 도 10 및 도 11에서 도시한 바와 같이, 상기 분사노즐(30)에는 상기 용기(1a)의 외측으로 링형상으로 설치된 헤드파이프(32)에 연결된 연결관(36)으로서 일정압력의 물이 공급되고, 동시에 상기 분사노즐(30)이 단부에 설치되는 연결관(36)은 용기(1a)의 외표면에 긴밀하게 밀폐토록 일체로 용접 결합된 각각의 노즐박스(34)를 통하여 용기(1a) 내측으로 삽입되는데, 이와 같이 긴밀하게 용접하여 실링되는 노즐박스(34)가 필요한 이유는 상기 밀폐용기(1a)가 진공상태에 있기 때문이다.

다음, 포집된 물과 더스트는 상기 더스트탱크(1)의 용기(1a) 하단부에 설치된 배출구(40)를 통하여 슬러지 탱크(50)로 보내지게 되는데, 상기 분사노즐(30)은 대략 16개로 설치되어 있어 16개의 분시노즐(30)에서 동시에 물이 분사되면, 다중의 수막층이 형성되어 이를 통하는 배가스내의 더스트가 극히 효율적으로 최대한 포집되는 것이다.

도 11은 본 발명인 진공탈가스설비의 수질향상장치(1)의 다른 분사노즐 (30')을 도시하고 있는데, 그 중요한 특징은 상기 연결관(36)의 단부에 서치되어 용기(1a)내에서 물을 분사토록 하는 분사노즐(30') 자체를 나선형으로 하여 용기(1a)내에 1개만 설치한 것이다.

즉, 이와 같은 나선형 분사노즐(30')은 순환 공급되는 물의 필터기능이 저하되었을 경우, 상기 분사노즐(30)의 막힘현상이 빈번하게 발생되어, 막힘현상이 없고 물도 나선형으로 다중의 수증막으로 형성하면서 용기(1a)내에 분사되어 더스트의 포집력이 유지되도록 하는 것이다.

따라서, 탈가스 설비의 사용기간이 긴경우 즉, 물의 필텅기능이 저하된 설비에 있어서는 상기와 같은 나선형 분사노즐(30')을 설치하는 것이 바람직하며, 결국 노즐의 특성상 넓은 범위를 분사할 수 있는 형태이므로 포집성능에 있어서나 노즐 막힘방지에 있어서 탁월한 효과를 얻을 수 있으며, 상기 분사노즐(30')도 3 - 5 kgf/㎠G, 바람직하게는 4 kgf/㎠G 의 압력으로 물을 분사하도록 설치한다.

이하, 본 발명의 탈가스 설비의 더스트탱크를 이용한 수처리의 수질향상방법에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5 내지 도 8에서 도시한 바와 같이, 종래 응축용기(130)에서의 더스트 포집기능은 보조적 기능이었지만, 본 발명인 더스트 탱크(1)에서는 주기능으로 적은물의 유량으로 더스트를 고농도화시켜 수처리 경로로 보냄으로써, 수처리 효율을 최대화할 수 있도록 하는 것이며, 따라서 본 발명의 수질향상방법은 수처리의 개선을 의미하며, 동시에 더스트탱크(1)에서 분사된 탁도가 높은 물는 기존 수처리 경로에도 적용함으로써, 기존 설비의 부하를 최소화하면서도 효율은 극대화할 수 있도록 하였다.

도 6에서 도시한 바와 같이, 종래 배가스 경로는 부스터(120)를 통과한 후 응축용기(130) 내부의 폭포형태의 여러겹의 수막을 배가스가 통과하면서 배가스의 응축이 발생되고 부가적으로 더스트가 포집되는 방법이었지만, 종래의 문제점에서 기술한 바와 같이, 더스트 량이 설비능력의 증대로 그 양이 증가하였을때, 전체 물 에 대한 수처리설비로는 너무 광범위한 개조가 필요하고 따라서, 본발명인 탈가스설비의 수질향상장치인 더스트 탱크(1)를 이용한 습식방식의 더스트포집 설비를 적용함으로써, 개조 범위를 최소화할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명인 탈가스설비의 더스트탱크를 이용한 수처리의 수질향상방법에 있어서는, 기존의 제 1,2 수처리경로(L1)(L2)와 본 발명에서 추가적으로 포함된 제 3 수처리 경로(L3)로서 이루어 지는데, 언제나 전체 유량이 일정하게 흐르는 응축용기(130)로 부터 더스트가 다량 포함된 상태로 유출되어 밀폐탱크(210)에서 저장된 후 수처리장으로 자연낙차에 의해 흐르게 되고, 온수탱크(220)에 모이게 된 물는 제 1,2 수처리 경로(L1)(L2)를 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

제 1 수처리 경로(L1)는 약 1,200㎥/hr 중 11/12 정도의 대부분인 약 1,100㎥/hr 의 물는 냉각탑(230)으로 펌핑되고(222), 냉각탑(230)의 냉각기를 거친 물은집수탱크(240)에 모이게 된다.

한편, 제 2 수처리경로(L2)는 전체 1/12 정도의 물인 약 100㎥/hr 은 혼합탱크(250)로 펌핑(252)되고, 여기서 약 12시간/일의 양으로 침전 활성화용 약품(260)이 투여되어 침전조(270)로 보내지며, 여기서 침전을 통해 수질의 향상을 이루는데, 상기 침전조(270) 하단에는 필터프레스 시스템(300)이 구성되어 있어 침전물을 수거 필터프레스로 압착후 폐기하는데, 다음에 상세하게 설명하겠지만, 상기 약품처리량은 더스트탱크(1)를 이용한 수처리 작업이 수행되면 1-2 시간/일로 급속히 감소하는데, 이는 SS 농도가 낮아지기 때문이다.

또한, 상기 침전조(270) 상단에서 넘친 물은 정화폰드(280)인 저장조에서 일시 머물렀다가 다시 냉각탑(230)으로 펌핑(282)되어 냉각기를 거쳐 집수탱크(240)에서 제 1 수처리경로(L1)의 물과 혼합되어 SS 농도를 조절하게 된다.

따라서, 최종적으로 이와 같은 물은 다시 압축용기 피드펌프(282)에 의해 응축용기(130)로 보내지어 반복적으로 순환하게 된다.

다음, 본 발명에서 추가된 제 3 수퍼리경로(L2)는 탈가스설비의 더스트탱크 (1)를 이용하여 SS농도를 전체 설비의 개조없이 개선시킬 수 있도록 기존의 제 1,2 수처리경로(L1)(L2)에 포함시킨 것이다.

또한, 더스트탱크(1)에서 사용되는 140㎥/hr 정도의 유량을 갖는 물은 종래 응축용기(130)에서 사용되는 유량 1,200㎥/hr 의 약 1/9 에 불과한데도 실질적으로는 탈가스설비에서 발생되는 거의 대부분의 더스트를 상기 더스트탱크(1)에서 포집할 수 있게 되고, 이때 발생되는 더스트가 다량 포함된 고농도의 물은 상기 제 3수처리경로(L3)를 통하여 수처리설비 침전조(270)에 보내지도록 하여 SS 농도 조정을 위한 수처리의 효율성을 극대화할 수 있었다.

즉, 종래 탈가스설비에 있어서는 별도의 더스트처리 장치가 없지만, 본 발명에서는 더스트탱크(1)와 같은 더스트포집 설비가 반영됨으로써 더스트만을 전담 처리할수 있도록 하였다.

더하여, 본 발명인 더스트탱크(1)를 통한 제 3 수처리경로(L3)는 경로중에 흐르는 물을 약품(260) 처리한 후, 기존의 수처리 경로로 연결시킴으로써 수질 안정의 효율도 극대화할 수 있는 것이다.

즉, 도 5, 도 7 및 도 8에서 도시한 바와 같이, 더스트탱크(1)에서 분사노즐 (30)을 통하여 분사된 다중수막의 물에 더스트가 혼합되어 슬러지탱크(50)로 유입되면, 이 더스트 혼합물은 펌핑(52)되어 옥외에 설치된 개방수로(60)를 거치는 동안 약품펌프(260)로 부터 약품이 대략 12시간/일 투여되어 약품처리가 수행되는데이때 약품처리량이 많은 이유는 많은 더스트를 포함하는 고농도의 물이기 때문이고, 다음 신설침전조(70)로 유입되어 일정한 시간이상 정체하게 된다.

이 과정에서 자연침전이상의 효율이 발생되어 정화된 후 기존의 제 1,2 수처리경로(L1)(L2)를 따르게 되며, 상술한 바와 같이 제 3 수처리경로(L3)를 이용하는 경우 약품처리량이 급속하게 줄어든다.

이때, 터스트탱크(1)를 제 3 수처리경로(L3)를 포함하는 본 발명의 수처리방법과 종래 제 1,2 수처리경로(L1)(L2)만을 갖는 수처리방법에 대한 SS 농도를 표 1에서 나타내면 다음과 같다.

	종 래	본 발명
위치	온수탱크	집수탱크	D/T 후단	신설 TH 후단	온수탱크	집수탱크
SS 농도(ppm)	154.0	75.66	254.4	25.2	32.4	30.5

※ D/T : 더스트탱크(1), 신설 TH : 신설침전조(70)

상기 표 1에서 알수 있듯이, 종래 응축용기(130)로 유입되기 전의 집수탱크(240)의 SS 농도는 기준치 50ppm 대비 월등히 높은 75.66ppm 이었으며, 이와 같은 수치도 SS농도를 낮추기 위하여 여러번의 약품처리를 수행한 결과이며, 이에 반하여 본 발명의 경우에는 SS농도가 약 30.5ppm 으로 극감하였다. 따라서 종래 탈가스설비의 수질에 있어서 가장 문제가 되는 응축용기(130)로 피드백되는 수질을 극히 향상시키는 것을 알수 있으며, 결국 탈가스설비의 효율성도 향상시키는 것을 알수 있는 것이다.

또한, 더스트탱크(1) 후단의 SS농도가 254.4 ppm으로 상당히 높아 상기 더스트탱크(1)에서 배가스의 대부분 더스트를 포집함을 알수 있고, 신설 침전조(70)의 SS농도가 25.2ppm은 약품처리가 효율적으로 이루어 짐을 알수 있고, 온수탱크(220)에서의 SS농도가 32.4ppm은 기존 수처리설비의 부하가 없음을 알수 있다.

이에 따라서, 배가스내의 대부분의 더스트를 포집하는 더스트탱크(1)를 이용한 탈가스의 수처리설비에서 SS 농도가 기준치 보다 극히 적은 수질을 갖음으로서 수질이 향상되고, 이는 탈가스설비의 효율도 향상시키는 것이다.

이와 같이 본 발명인 탈가스설비의 수질향상장치 및 이를 이용한 수처리의 수질향상방법에 의하면, 습식방식의 더스트(DUST) 포집 설비를 기존의 부스터와 응축용기 사이에 설치하여, 적은 유량으로 더스트를 고농도화시켜 수처리 경로로 보냄으로써, 수처리 효율을 극대화시키는 잇점이 있다.

또한, 더스트탱크에서 분사된 탁도가 높은 물을 기존의 수처리 설비에 적용함으로써 기존 수처리 설비의 개조 범위를 최소화하고, 수질 안정의 효율을 극대화하여 약품소비의 증대가 없어 비용이 적게드는 효과가 있다.

더하여, 설비의 노즐막힘, 탱크내 슬러지 축적, 및, 열교환기 내부 필터막힘 등의 설비의 손상요인을 제거하여 전체 알에치 탈가스설비(RH 탈가스설비)의 조업 효율성을 극히 향상시키는 우수한 효과가 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims

용강이 담긴 래들(100)과, 그 상측으로 리프팅설비(102)로 연계되는 진공조 (110)와, 상기 진공조(110)와 냉각기(112)를 개재하여 덕트(114)로서 연결되는 직렬형부스터(120)과, 상기 부스터(120)와 연결되는 제 1 응축용기(130a)와, 상기 제 1 응축용기(130a)와 병렬형 이젝터(140)와 연결되는 제 2,3 응축용기(130b)(130c)를 갖는 탈가스 설비에 있어서,

상기 직렬형 부스터(120)와 제 1 응축용기(130a) 사이에 더스트 포집을 위하여 설치되는 더스트탱크(1)를 구비하는 것을 특징으로 하는 탈가스설비의 수질향상장치
제 1항에 있어서, 상기 더스트탱크(1)는 원통형 밀폐용기(1a)와, 상기 직렬형부스터(120)와 연결되며, 용기의 하측에 설치되는 배가스입구(10)와, 상기 제 1 응축용기(130a)에 연결되어 배가스를 배출토록 용기(1a)의 상측에 설치되는 베가스출구(20)와, 용기(1a)를 통하여 그 내부에 위치토록 용기(1a)의 원주방향으로 나선형으로 설치되는 다수의 분사노즐(30) 및, 포집된 더스트와 물을 하측의 슬러지탱크(50)로 배출토록 용기(1a) 하단부에 설치되는 배출구(40)를 구비하는 것을 특징으로 하는 탈가스설비의 수질향상장치
제 2항에 있어서, 상기 분사노즐(30)은, 상기 탱크용기(1a)의 외측으로 링형상으로 설치된 헤드파이프(32)에 연결되고, 상기 용기(1a)의 외표면에 긴밀하게 밀폐토록 설치된 노즐박스(34)를 통하여 용기(1a)의 내측에 위치하는 연결관(36)의 단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 진공탈가스설비의 수질향상장치
제 2항에 있어서, 상기 분사노즐(30')은 용기(1a)내에 설치되는 하나의 나선형 분사노즐로 구성되는 것을 특징으로 하는 탈가스설비의 수질향상장치
제 2항 또는 제 4항에 있어서, 상기 분사노즐(30)(30')은 3 - 5 kgf/㎠G 의 압력으로 물을 분사하는 것을 특징으로 하는 탈가스설비의 수질향상장치
일정유량이 응축용기(130)로부터 유출되어 밀폐탱크(210)를 통하여 온수탱크 (220)에 모인 유량의 11/12 정도가 피드펌프(222)로서 냉각탑(230)으로 펌핑되고, 상기 냉각탑(230)의 냉각기를 거쳐 하측의 집수탱크(240)에 모이는 제 1 수처리단계; 및,

일정유량이 응축용기(130)로 부터 유출되어 밀폐탱크(210)를 통하여 온수탱크(220)에 모인 유량의 1/12 정도가 혼합탱크(250)로 펌프(252)로서 펌핑되고, 침전 활성화 약품(260)이 투여되어 침전조(270)로 보내지며, 침전을 통한 물이 정화폰드(280)를 통하여 피드펌프(282)로서 냉각탑(230)으로 펌핑되는 제 2 수처리단계; 를 포함하는 탈가스설비의 수처리방법에 있어서,

부스터(120)와 응축용기(130)사이에 설치되어 배가스가 통과하는 더스트탱크(1)에서 분사노즐(30)로서 3 - 5 kgf/㎠G 의 압력으로 분사된 물이 배가스의 더스트와 혼합되어 더스트탱크(1)의 배출구(40)를 통하여 슬러지탱크(50)로 유입되는 단계 및,

슬러지탱크(50)에 유입된 물이 피드펌프(52)로서 펌핑되어 옥외에 설치된 개방수로(60)를 통하면서 약품펌프로 부터 약품(260)이 투여되어 약품처리가 이루어 진후, 신설 침전조(70)로 유입되어 일정한 시간이상 정체하는 단계를 갖는 제 3 수처리단계;를 추가로 포함하며, 최종적으로 필터 프레스 시스템(300)에 투입토록 구성되는 탈가스설비의 수질향상장치를 이용한 수처리의 수질향상방법
제 6항에 있어서, 상기 분사노즐(30)은 4 kgf/㎠G 의 압력으로 물을 분사하는 것을 특징으로 하는 탈가스설비의 수질향상장치를 이용한 수처리의 수질향상방법