KR100482818B1 - 반응제 재순환 장치를 구비한 다이옥신 저감설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기가스 냉각 및 산성가스 제거를 위해 반응조에 소석회 슬러리를 분사하는 반건식을 사용할 경우에는 산성가스 제거효율은 우수하나 백연 발생으로 인한 민원이 발생하고 장치의 규모가 커지게 되며, 상기 반응조에 분말상태의 반응제를 분사하는 건식을 사용할 경우에는 백연 발생의 문제는 없으나 산성가스 제거효율의 저하로 유해가스의 배출문제가 발생하므로 이를 해소하기 위하여 건식을 채용하고 배기가스 중의 수분 부족으로 인한 산성가스의 제거효율이 저하하는 것을 방지하기 위하여 여과집진기에서 탈진된 분진과 활성탄, 소석회를 회수하여 반응부로 재순환하는 과정에 배기가스의 수분농도에 따라 미세한 수분을 소량 첨가하고 혼합 공급하여 반건식 사용에 따른 백연 발생문제를 해소하고, 건식 사용에 따른 산성가스 제거 효율문제를 해소하고, 반응효율이 30％인 반응제를 재사용함에 따라 폐기물 처리량을 저감시키고 반응제 원료 사용량을 저감시키는 것을 특징으로 한다.

Description

반응제 재순환 장치를 구비한 다이옥신 저감설비{Gas cleaning system equipped with reactant recycling system to reduce Dioxine}

본 발명은 반응제 재순환 장치를 구비한 다이옥신 저감설비에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 설명하면, 상기 다이옥신 저감설비로부터 탈진된 분진과 활성탄, 소석회가 혼합되어 폐기처리되는 반응제의 일부분을 폐기처리하지 않고 회수하여 반응조로 재순환시켜 반응부와 여과집진부에 항상 높은 농도의 반응제를 유지시킴으로써 다이옥신 제거효율을 획기적으로 높이고, 재순환 되는 반응제에 수분을 소량 첨가하고 혼합하여 반응부로 재순환시켜 산성가스의 제거효율도 동시에 높일 수 있는 장치로, 이송컨베어와 믹싱컨베어, 물 공급배관과 물 분사노즐로 구성되어 산업폐기물인 반응제를 재사용하게 됨으로써 자원을 효율적으로 사용하게 되며 폐기물의 양을 획기적으로 절감시키게 되어 환경을 보호할 수 있으며 산성가스를 효과적으로 제거하는 것이 가능한 대기오염 방지설비에 관한 것이다.

종래의 배기가스 냉각 및 산성가스 제거를 위해 반응조에 소석회 슬러리를 분사하는 반건식을 사용할 경우에는 산성가스 제거효율은 우수하나 백연 발생으로 인한 민원이 발생되고 장치의 규모가 커지게 되며, 상기 반응조에 분말상태의 반응제를 분사하는 건식을 사용할 경우에는 백연 발생의 문제는 없으나 산성가스 제거효율의 저하로 유해가스의 배출문제가 있었다. 상기 반건식 및 건식설비만으로는 근래 소각로에서 문제가 되고 있는 다이옥신을 규제치 이하로 저감하는 것이 어려워 후단에 선택적 촉매환원방식(SCR)의 설비를 별도로 설치함으로써 초기 투자비 및 운영비가 과다해져 중소형 소각로에 적용하기가 어려운 실정이다. 한편, 종래의 대기오염 방지설비는 활성탄과 소석회가 교반된 반응제는 재활용하지 못하고 배출되는 즉시 폐기물로 처리될 수 밖에 없으므로 폐기물의 처리에 과다한 비용이 소요되며 다량의 폐기물이 발생되므로 이러한 폐기물의 처리가 대단히 곤란하게 된다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 종래기술의 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 사용된 반응제의 반응률이 30％ 미만이라는 점에 착안하여 충분히 재사용 가능한 사용된 반응제를 연속적으로 재순환시켜 반응부 및 여과집진부에 새로 투입되는 반응제의 약 3~4배의 반응제 농도를 유지시킴으로써 다이옥신과 반응제의 접촉기회를 대폭 증가시켜 제거효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 배기가스의 수분농도에 따라 재 사용하는 분진과 활성탄, 소석회의 혼합물에 물을 소량 분사하고 혼합하여 반응조에 공급함으로써 반건식 사용에 따른 백연 발생문제를 해소하고, 건식 사용에 따른 산성가스 제거효율 저하의 문제를 해소하는 것이 가능한 반응제 재순환 장치를 구비한 산성가스 저감설비를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 배출되어 폐기처리되는 반응제의 일부분을 재사용 가능하게 함으로써 종국적으로 기존설비에 비해 반응제 사용량을 절감하여 운영비 및 폐기물 배출량을 줄임으로써 환경오염을 방지하고 폐기물의 처리비용이 절감되며 자원의 효율적인 활용이 가능하게 되는 반응제 재순환 장치를 구비한 다이옥신 저감설비를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적들은 반응제 재순환 장치의 여과집진부 하단으로부터 반응부 사이에 수분 분사장치를 추가로 구성시킨 본 발명에 따른 반응제 재순환 장치에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 반응제 재순환 장치를 구비한 다이옥신 저감설비를 첨부된 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징 및 장점들을 보다 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 반응제 재순환 장치(3)를 구비한 다이옥신 저감설비는, 도1에 도시된 바와 같이, 배기가스 입자화를 위한 반응부(1)와 상기 반응부(1)에 연통되며 분진제거를 위한 여과집진부(2)와 상기 여과집진부(2)의 하단에서 상기 반응부(1)에 연하여 설치된 반응제 재순환 장치(3)로 구성되어 있다.

상기 반응부(1)는 반응조(11)와 반응제 이송컨베어(12), 반응제 공급장치(13)로 구성되어 있다.

상기 반응조(11)는 밀폐형으로 되어 있고 반응시간이 오래 지속되도록 몸체부분이 세로로 상단에서 하부에 연하여 격벽(11a)으로 2등분되어 있다. 상기 반응조(11)의 격벽(11a)으로 분할된 좌방(11b)의 상부에 유해 배기가스와 반응제가 인입되는 인입구(11c)가 설치되어 있고, 상기 반응조(11)내의 격벽(11a)의 하부에는 반응제 분쇄기(11d)가 설치되어 있다.

상기 반응제 이송컨베어(12)는 상기 반응조(11)의 하부에 수평방향으로 설치되고, 상기 반응제 이송컨베어(12)는 상기 반응조(11)의 중간부에 반응제 배출구(12a)가 형성되어 있으며, 상기 반응제 이송컨베어(12)의 좌끝단부에는 반응제 투입구(12b)가 상방향으로 설치되어 있고 우끝단부에는 재순환 투입구(12c)가 상방향으로 설치되어 있다.

상기 반응제 공급장치(13)는 활성탄과 소석회 등의 반응제를 저장하는 반응제 저장탱크(13a)와 상기 반응제 저장탱크(13a)의 하부에 설치되고 일정량의 반응제를 상기 반응제 저장탱크(13a)로부터 배출시키는 반응제 배출컨베어(13b)와 상기 반응제 배출컨베어(13b)의 배출구(13d)의 하부에 설치되어 상기 반응제 이송컨베어(12)의 반응제 투입구(12b)에 정량의 반응제를 공급하는 로타리밸브(13c)로 구성되어 있다.

상기 여과집진부(2)는 상기 반응조(11)의 우방(11e)의 상부와 연결되어 있고, 상기 여과집진부(2)의 상부에는 고체상으로 생성된 유해 배기가스를 포집하는 백필터(21)가 복열배치되어 있고, 상기 여과집진부(2)의 우상부에는 세정가스의 풍량을 조절하는 댐퍼(22a)가 설치된 세정가스 배출부(22)가 설치되어 있고, 상기 여과집진부(2)의 직하방에는 분진 배출컨베어(23)가 설치되어 있다. 상기 분진 배출컨베어(23)의 우하부에는 배출구(23a)가 설치되어 있고, 중앙부에는 분배구(23b)가 설치되어 있다.상기 분배구(23b)의 하단에는 배출 로타리밸브(24)와 분진 저장조(25)가 설치되어 있다.

상기 여과집진부(2)의 하단에서 상기 반응부(1)에 연하여 설치된 본 발명에 따른 산성가스 저감장치용 수분 분사장치를 가진 반응제 재순환 장치(3)는 상기 분진 배출컨베어(23)의 분배구(23b)에 연하여 호퍼(31)가 상방향으로 설치된 분진 이송컨베어(32)가 설치되어 있다. 상기 분진 이송컨베어(32)의 배출구에 연하여 수분 분사장치(36)가 설치된 믹싱컨베어(35)가 설치되는데, 상기 믹싱컨베어(35)에는 물 공급배관(36a)과 차단 밸브(36b), 물 분사노즐(36c)로 이루어진 수분 분사장치(36)가 설치된다. 상기 믹싱컨베어(35)에 연하여 재순환컨베어(37)가 설치되고, 상기 재순환컨베어(37)는 상기 반응제 이송컨베어(12)의 동일선상에 일체로 구성되어 있고 배출구는 상기 반응제 배출구(12c)와 같다.

본 발명의 작용은, 소각으로 발생한 산성가스(SO_2, HCl)와 다이옥신(PCDD/Fs)을 함유한 유해 배기가스는 이를 처리하기 위해 반응조(11)로 투입되고, 유해 배기가스를 제거하기 위하여 반응제 저장탱크(13a)에 저장된 소석회와 활성탄 등의 반응제를 반응제 배출컨베어(13b)를 통해 배출하고 상기 유해 배기가스의 양에 따라 로타리 밸브(13c)로 정량 공급된 상기 반응제는 반응제 이송컨베어(12)를 통해 상기 반응조(11)로 투입되어 유해 배기가스와 반응하면, 상기 산성가스는 소석회와 상기 다이옥신은 활성탄과 각각 반응하여 입자화된다.

상기 반응조(11)를 거치면서 유해 배기가스와 반응한 소석회와 활성탄은 백필터(21)에서 함께 여과되어 무해 배기가스로 치환되어 굴뚝으로 배출되고, 상기 백필터(21)에서 탈진한 분진과 활성탄, 소석회 분말은 분진 배출컨베어(23)와 배출 로타리밸브(24)를 거쳐 분진저장조(25)로 배출되어 폐기물 처리한다.

본 발명은 상술한 반응 중에 분말상태의 반응제를 사용하는 건식 제거방식을 채택함으로 인한 유해가스 제거효율의 저하를 해소하기 위하여 반응제 재순환 장치(3)를 상기 여과집진부(2)의 하단에서 상기 반응부(1)에 연하여 설치하고, 상기 백필터(21)에서 탈진한 분진과 활성탄, 소석회 분말의 일부를 호퍼(31)로 받아 분진 이송컨베어(32)를 통해 믹싱컨베어(35)에 공급되면, 물 공급배관(36a)에 설치된 차단 밸브(36b)에 의해 배기가스의 수분농도에 따라 물의 양을 자동조절하여 물 분사노즐(36c)을 통해 상기 믹싱컨베어(35)에 공급되고, 상기 분진과 활성탄, 소석회 분말과 연속적으로 혼합되어 재순환컨베어(37)를 거쳐 반응조(11)로 재공급시키게 된다. 이의 효과는 반응부(1)와 여과집진부(2)를 하나의 궤로 가정할 때 이 궤안에 1이라는 양의 반응제가 계속 공급되고 배출되는 반응제 중의 2라는 양을 계속 재순환시킨다면 이 궤안에는 항상 3(1+2)이라는 양의 반응제가 존재하게 된다. 이는 1이라는 반응제를 사용하지만 실제로는 3이라는 양의 반응제를 보유함으로써 각종 오염물질과 반응제의 접촉 빈도수를 크게 증가시켜 다이옥신은 활성탄에 산성가스는 수분을 첨가한 소석회에 흡착하게 함으로써 다이옥신 및 산성가스의 제거효율을 기존기술에 비하여 획기적으로 향상시킬 수 있다. 또한 재순환 컨베어(37)에 인버터 또는 타이머를 설치함으로써 계획된 양을 비교적 정확히 재순환 시킬 수 있으며 필요에 따라 조절할 수 있다.

기존의 반건식 또는 건식처리기술 단독으로는 다이옥신 처리가 불안정하고 반건식의 경우 백연문제가, 건식의 경우 배기가스 중의 수분 부족으로 인하여 산성가스의 제거효율이 저하하는 것을 방지하기 위하여 여과집진기에서 탈진한 분진과 혼합물에 수분을 소량 첨가하고 혼합하여 반응조에 재순환 공급함으로써 본 설비 단독으로 다이옥신을 확실히 제거할 수 있고 산성가스 제거효율이 반건식과 비교하여 떨어지지 않고, 반응제의 반응효율이 30％밖에 되지 않으므로 이를 재사용함에 따라 폐기물 처리량을 저감시키고 반응제 사용량을 저감시키는 효과가 있다.

도1은 본 발명에 따른 반응제 재순환 장치를 구비한 다이옥신 저감설비가 도시된 기기 구성도

도2는 본 발명에 따른 반응제 재순환 장치의 상세도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1. 반응부 2. 여과집진부

3. 반응제 재순환 장치 11. 반응조

11a. 격벽 11d. 반응제 분쇄기

12. 반응제 이송컨베어 13. 반응제 공급장치

13a. 반응제 저장탱크 13b. 반응제 배출컨베어

21. 백필터 22. 세정가스 배출부

23. 분진 배출컨베어 24. 배출 로타리밸브

25. 분진 저장조 31. 호퍼

32. 분진 이송컨베어 35. 믹싱컨베어

36. 수분 분사장치 37. 재순환컨베어

Claims (1)

1. 배기가스 입자화를 위한 반응부(1)와, 상기 반응부(1)에 연통되며 분진제거를 위한 여과집진부(2)와, 상기 여과집진부(2)의 하단에서 상기 반응부(1)에 연하여 설치된 반응제 재순환장치(3)로 구성된 반응제 재순환 장치를 구비한 다이옥신 저감설비에 있어서,

   상기 반응부(1)는 몸체부분이 세로로 상단에서 하부에 연하여 격벽(11a)으로 분할된 좌방(11b)의 상부에 인입구(11c)가 설치되고 반응조(11)내의 격벽(11a)의 하부에는 반응제 분쇄기(11d)가 설치되고 상기 좌방(11b)과 하부에서 연통되게 절곡되어 상방으로 연장된 우방(11e)은 상기 여과집진부(2)로 통하게 상방으로 연장되게 구성된 반응조(11)와, 상기 반응조(11)의 하부에는 중간에 반응제 배출구(12a)가 형성되고 일단에는 반응제 투입구(12b)가 형성되고 타단에는 재순환 투입구(12c)가 형성되고 수평으로 설치된 반응제 이송컨베어(12)를 구비하고,

   상기 여과집진부(2)는 상기 반응조(11)의 우방(11e)의 상부와 연결되어 있고, 상기 여과집진부(2)의 상부에는 백필터(21)가 복열로 배치되고, 하방에는 분진 배출컨베어(23)가 설치되고,

   상기 반응제 재순환 장치(3)는 상기 여과집진부(2)의 하부에 설치되며 호퍼(31)가 설치된 이송컨베어(32)와, 상기 이송컨베어(32)의 하부에 설치되고 수분 분사장치(36)가 설치된 믹싱컨베어(35)와, 상기 믹싱컨베어(35)의 하부에 설치되며 상기 반응제 이송컨베어(12)와 동일선상에 일체로 구성된 재순환컨베어(37)로 구성된 것을 특징으로 하는 반응제 재순환 장치를 구비한 다이옥신 저감설비.