KR100508997B1

KR100508997B1 - 중질타르 처리방법 및 장치

Info

Publication number: KR100508997B1
Application number: KR10-2000-0059301A
Authority: KR
Inventors: 박양주
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2000-10-09
Filing date: 2000-10-09
Publication date: 2005-08-18
Also published as: KR20020028359A

Abstract

본 발명은 코크스 오븐에서 발생한 코크스 오븐가스를 냉각시켜 분리한 중질타르를 재활용하기 위하여 처리하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 중질 타르로부터 수분을 제거한 후, 미분 코크스와 혼합시키고, 일정크기의 펠렛(pellet)형상으로 성형하여 코크스로의 원료로써 재활용함으로써 산업폐기물의 발생을 방지하고, 폐기물 재활용에 따른 원가절감을 이룰 수 있도록 개선된 중질타르 처리방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 액상의 중질타르로부터 수분을 제거하고, 상기 수분이 제거된 중질 타르에 미분 코크르를 혼합시키며, 이를 일정크기로 입자화하여 코크스 원료탄의 일부로 사용하는 중질타르 처리방법과 이를 달성하기 위한 장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 코크스 가스를 냉각시켜서 발생되는 중질타르를 미분 코크스에 혼합시켜 펠렛화하고 이를 코크스 원료에 포함시켜 코크스로의 열원으로 사용가능함으로써 중질타르의 오염으로 인한 산업폐기물의 발생을 방지하고, 폐기물 재활용에 따른 원가절감을 이룰 수 있도록 개선된 효과를 얻는 것이다.

Description

중질타르 처리방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TREATING HEAVY TAR}

본 발명은 코크스 오븐에서 발생한 코크스 오븐가스를 냉각시켜 분리한 중질타르를 재활용하기 위하여 처리하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 중질 타르로부터 수분을 제거한 후, 미분 코크스와 혼합시키고, 일정크기의 펠렛(pellet)형상으로 성형하여 코크스로의 원료로써 재활용함으로써 산업폐기물의 발생을 방지하고, 폐기물 재활용에 따른 원가절감을 이룰 수 있도록 개선된 중질타르 처리방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 코크스 생산설비로부터 발생되는 코크스 가스를 냉각시키면, 가스 응축수가 발생되며, 이러한 가스 응축수는 타르와 안수로 이루어진다. 한편, 이와 같은 가스 응축수들은 도 1에 도시된 바와 같은 처리과정을 거치게 되며, 먼저 하부측에 스크래퍼(5)를 내장한 분리기(Flushing Liquor Decanter)(7)로 유입되어 일정시간 정체하게 되며, 이와 같은 분리기(7)에서 가스 응축수(10)는 비중차이에 의해서 도 2에 도시된 바와 같이, 가장 하부층에 중질 타르층(12a), 중간측에 타르층(12b) 및 그 상부측에 안수층(12c)이 형성된다.

이와 같이 분리되면, 중간부분의 타르층(12b)은 타르 이송배관(14)을 통하여 하부측의 타르 분리기(16)로 이송되며, 상기 분리기(7)와 타르 분리기(16)의 하측에 분포되는 중질타르(12a)들은 각각 내장된 스크레퍼(5)에 의해서 수집되어 그 하부측의 체인 콘베이어(20)상으로 낙하된다. 그리고, 체인 콘베이어(20)상의 중질 타르는 이송되어 바이브로 밀(Vibro Mill)(22)로 유입되어 파쇄되며, 이후 중질타르 저장탱크(25)에 수집되어 저장되어진 후, 수요가의 요구에 의해서 탱크로리(Tank Lorry)(27)에 의해서 원하는 개소로 이송된다.

한편, 타르 분리기에 정체되어 중질타르(12a)가 분리된 타르(12b)는 일정시간이 지난 후, 펌프(32)에 의해서 원심분리기(35)로 이송되며, 원심분리기(35)에서는 이로부터 타르, 중질 타르 및 수분등을 각각 재차 분리시키게 된다. 이와 같은 원심 분리후, 타르는 중간 타르탱크(40)에 저장된 후, 펌프(42)에 의해서 양질의 타르만 저장탱크(미도시)로 보내지고, 원심분리된 중질 타르와 수분은 체인 콘베이어(20)에 실려서 바이브로 밀(22)로 이송되고 파쇄를 거쳐 중질 타르 저장탱크(25)에 저장된다.

그러나 상기와 같은 종래의 처리방식은 중질 타르(12a)를 단지 수요가에 의해서만 소비하게 되고, 그 활용처가 매우 제한되어 있음으로써 적절하게 재활용되지 못하는 것이었고, 특히 재활용과정에서 유출되면 자연환경을 오염시키는 문제점을 갖는 것이었다. 그리고, 분리된 중질 타르를 적절한 재활용없이 장기간 보관하게 됨으로써 보관유지에 별도의 비용이 필요하고, 그에 따른 조업 원가상승을 초래하는 문제점도 갖는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하고자 한 것으로서, 그 목적은 코크스 가스를 냉각시켜서 발생되는 중질타르를 효과적으로 신속하게 재활용함으로써 산업폐기물의 발생을 방지하고, 폐기물 재활용에 따른 원가절감을 이룰 수 있도록 개선된 중질타르 처리방법 및 장치를 제공함에 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 코크스 오븐에서 발생한 코크스 오븐가스를 냉각시켜 분리한 중질타르를 재활용하기 위하여 처리하는 방법에 있어서, 액상의 중질타르로부터 수분을 제거하고, 상기 수분이 제거된 중질 타르에 미분 코크르를 혼합시키며, 이를 일정크기로 입자화하여 코크스 원료탄의 일부로 사용함을 특징으로 하는 중질타르 처리방법을 마련함에 의한다.

그리고, 본 발명은 코크스 오븐에서 발생한 코크스 오븐가스를 냉각시켜 분리한 중질타르를 재활용하기 위하여 처리하는 장치에 있어서, 액상의 중질타르로부터 수분을 제거하기 위한 원심분리기를 갖추고, 상기 원심분리기의 후류측에서 수분이 제거된 중질 타르에 미분 코크스를 혼합시키기 위한 탱크를 갖추며, 상기 중질 타르와 미분 코크스의 혼합물을 일정크기로 입자화하는 성형기를 구비하여 입자화된 중질 타르와 미분 코크스를 제조하고 이를 코크스 원료탄의 일부로 사용함을 특징으로 하는 중질타르 처리장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 중질타르 처리방법은 코크스 오븐에서 발생한 코크스 오븐가스를 냉각시켜 안수(12c)와 타르(12b)및 중질타르(12a)를 각각 분리시키고, 상기 코크스 오븐 가스로부터 얻어진 액상의 중질타르(12a)로부터 수분을 제거하게 된다.

이와 같은 수분 제거공정은 원심분리방식을 이용하게 됨으로서 원하는 점성과 점도의 중질타르를 얻을 수 있게 되며, 이와 같이 수분이 제거되어 점성과 점도가 증대된 중질 타르에 미분 코크르를 혼합시켜 반고체화 한다.

이를 위하여 중질타르는 최대한 점도가 높은 상태를 유지하고, 이에 첨가되는 미분 코크스들은 중질타르에 대하여 중량으로 70%이상 혼합하는 것이 좋으며, 혼합되는 미분 코크스들은 그 입도가 5 내지 10mm인 것이 전체 미분 코크스의 80%이상이 되는 것이 바람직하다.

이와 같은 중질타르와 미분 코크스의 혼합물은 평균입경 25mm의 일정크기로 입자화하여 코크스 원료탄의 일부로 사용되는 것이다.

이와 같이 펠렛화된 중질타르와 미분 코크스의 혼합물들은 원료탄들과 더불어서 코크스에 장입되기 때문에 코크스로에서 고온으로 연소되어 열원으로 사용되며, 코크스의 품질면에서 문제를 발생시키지 않는다. 그리고, 이러한 중질타르는 미분 코크스에 혼합되어 펠렛으로 성형된 것이기 때문에 원료탄에 포함되어 밸트 콘베이어등으로 이송되는 경우에도, 밸트등에 중질타르가 부착되는 등의 문제점을 일으키지 않는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 중질타르 처리방법을 실현하기 위한 중질타르 처리장치(100)에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 중질타르 처리장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 중질타르 저장탱크(25)의 후류측에 펌프(105)와 원심분리기(110)가 갖춰지는 바, 상기 원심 분리기(110)는 펌프(105)에 의해서 중질타르 저장탱크(25)로부터 이송되는 액상의 중질타르(12a)중에 포함된 수분을 제거하기 위한 것이다.

그리고, 상기 원심분리기(110)의 후류측에는 수분이 제거된 중질 타르에 미분 코크스를 혼합시키기 위한 탱크(112)가 배관(110a)을 통하여 연결되며, 상기 원심분리기(110)로부터 분리된 수분을 상기 체인 콘베이어(20)로 되돌리기 위한 수분 배출관(110b)이 갖춰진다.

상기 탱크(112)는 원심분리기(110)로부터 연결되어 수분이 분리된 중질타르(12a)가 유입되는 배관(110a)과, 중간 타르탱크(40)의 후류측 펌프(42)의 토출관에 연결되어 양질의 타르가 일정량 유입가능한 배관(112a) 및, 별도의 미분 코크스가 유입되는 미분 코크스관(112b)등이 연결되는 중공형의 구조를 갖추고, 그 내부에서 중질타르(12a)와 양질의 타르 및 미분 코크스들을 혼합시키기 위한 교반수단(미도시)이 갖춰진다. 그리고, 상기 탱크(112)의 하부에는 스크류 콘베이어(114)가 장착되어 상기 탱크(112)의 내부에서 혼합된 중질타르(12a)및 미분 코크스등을 서로 혼합시키면서 배출한다. 한편, 상기에서 배관(112a)을 통하여 유입되는 양질의 타르는 선택적으로 상기 탱크(112)의 내부로 유입될 수 있다.

또한, 상기 스크류 콘베이어(114)의 후류측에는 상기 중질 타르와 미분 코크스의 혼합물을 일정크기로 입자화하는 성형기(120)를 구비하여 입자화된 중질 타르와 미분 코크스를 제조하고, 이를 코크스 원료탄의 일부로 사용하게 된다. 이를 위하여 상기 성형기(120)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 바, 이는 중공형의 실린더형 몸체(125)의 하단에 다공판(127)이 연결되고, 상기 실린더형 몸체(125)의 내부로 유입된 중질타르(12a)와 미분 코크스의 혼합물을 압출하기 위한 구동실린더(130)와 상기 구동실린더(130)의 로드(132)에 연결된 압출봉(135)을 구비한다.

이와 같은 성형기(120)는 상기 실린더형 몸체(125)의 내부로 유입된 적절한 점성의 중질타르(12a)와 미분 코크스의 혼합물을 가압시켜 상기 다공판(127)의 토출구멍(127a)으로 배출시킴으로서 상기 토출구멍(127a)의 직경에 해당하는 크기의 펠렛(P)을 제조할 수 있다. 상기에서 토출구(127a)의 직경은 대략 25mm 정도가 바람직하며, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 대략 50mm 직경의 펠렛(P)까지도 압출하여 성형할 수 있는 것이다.

그리고, 이와 같은 펠렛(P)들은 성형기(120) 하부측의 원료탄 이송 밸트 콘베이어(140)의 원료탄(142) 상부측에 낙하될 수 있다. 이와 같이 본 발명의 장치를 구성함으로써 중질타르(12a)는 미분 코크스와 혼합되어 펠렛형상의 고형물로 되고, 코크스로에 장입되는 원료탄(142)과 함께 코크스로 내부로 유입될 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 중질타르 처리장치(100)는 분리기(7)와 타르분리기(16)로부터 분리되어 저장된 중질타르(12a)가 저장탱크(25)로부터 펌프(105)를 통하여 원심분리기(110)로 이송되면, 원심분리기(110)에 의해서 수분이 제거되고, 제거된 수분은 배관(110b)을 거쳐서 체인 콘베이어(20)로 피드백되며, 수분이 제거되어 적정 점성을 가진 중질타르(12a)가 배관(110a)을 통하여 후류측의 혼합탱크(112)로 이송된다. 상기 혼합탱크(112)내에서는 미분 코크스가 유입되어 서로 혼합됨으로써 적정점도를 유지하게 되고, 필요한 경우는 배관(112a)을 통하여 양질의 타르가 유입됨으로서 이들 혼합물의 혼합을 더욱 촉진시키게 된다.

그리고, 이러한 혼합물은 스크류 콘베이어(114)를 통하여 성형기(120)로 이송되고, 상기 성형기(120)에서는 구동실린더(130)의 유압작동으로 실린더형 몸체(125)로부터 혼합물을 압출시켜 배출하게 된다. 따라서 이러한 과정을 통하여 대략 25mm 직경의 중질타르(12a)와 미분 코크스의 혼합물 펠렛(P)이 얻어지게 된다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 코크스 가스를 냉각시켜서 발생되는 중질타르(12a)를 미분 코크스에 혼합시켜 펠렛화하고 이를 코크스 원료에 포함시켜 코크스로의 열원으로 사용가능함으로써 효과적으로 신속하게 재활용할 수 있다. 따라서, 중질타르(12a)의 오염으로 인한 산업폐기물의 발생을 방지하고, 폐기물 재활용에 따른 원가절감을 이룰 수 있도록 개선된 효과를 얻는 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 중질타르 처리방법 및 장치를 도시한 구성도;

도 2는 일반적인 코크스 오븐 가스를 냉각시키는 경우 얻어지는 타르층을 도시한 분포도;

도 3은 본 발명에 따른 중질타르 처리방법 및 장치를 도시한 구성도;

도 4는 본 발명에 따른 중질타르 처리방법 및 장치에 사용되는 다공노즐의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

5..... 스크래퍼(scraper) 7..... 분리기

20.... 체인 콘베이어 22.... 바이브로 밀

25.... 중질 타르 저장탱크 27.... 탱크로리

35.... 원심분리기 112... 혼합탱크

110a,110b,112a,112b.... 배관

120... 성형기 125... 실린더형 몸체

127... 다공판 130... 구동실린더

132... 로드 135... 압출봉

Claims

코크스 오븐에서 발생한 코크스 오븐가스를 냉각시켜 분리한 중질타르(12a)를 재활용하기 위하여 처리하는 방법에 있어서, 액상의 중질타르(12a)로부터 수분을 제거하고, 상기 수분이 제거된 중질 타르(12a)에 미분 코크르를 혼합시키며, 이를 일정크기로 입자화하여 코크스 원료탄의 일부로 사용함을 특징으로 하는 중질타르 처리방법.
제 1항에 있어서, 상기 수분을 제거하는 공정은 원심분리기(110)를 이용하여 이루어짐을 특징으로 하는 중질타르 처리방법.
제 1항에 있어서, 상기 미분 코크스들은 그 입도가 5 내지 10mm이고, 상기 중질타르(12a)와 미분 코크스의 혼합물은 평균입경 25mm 내지 50mm의 입자크기를 가짐을 특징으로 하는 중질타르 처리방법.
코크스 오븐에서 발생한 코크스 오븐가스를 냉각시켜 분리한 중질타르(12a)를 재활용하기 위하여 처리하는 장치에 있어서, 액상의 중질타르(12a)로부터 수분을 제거하기 위한 원심분리기(110)를 갖추고, 상기 원심분리기(110)의 후류측에서 수분이 제거된 중질 타르에 미분 코크스를 혼합시키기 위한 탱크(112)를 갖추며, 상기 중질 타르와 미분 코크스의 혼합물을 일정크기로 입자화하는 성형기(120)를 구비하여 입자화된 중질 타르와 미분 코크스를 제조하고 이를 코크스 원료탄의 일부로 사용함을 특징으로 하는 중질타르 처리장치.
제 4항에 있어서, 상기 성형기(120)는 중공형의 실린더형 몸체(125)의 하단에 다공판(127)이 연결되고, 상기 실린더형 몸체(125)의 내부로 유입된 중질타르(12a)와 미분 코크스의 혼합물을 압출하기 위한 구동실린더(130)와 압출봉(132)을 구비하며, 상기 실린더형 몸체(125)의 내부로 유입된 적절한 점성의 중질타르(12a)와 미분 코크스의 혼합물을 상기 압출봉(132)이 가압시켜 상기 다공판(127)의 토출구멍(127a)으로 배출시킴으로서 상기 토출구멍(127a)의 직경에 해당하는 크기의 펠렛(P)을 제조하도록 구성됨을 특징으로 하는 중질타르 처리장치.