KR100623853B1

KR100623853B1 - 활성탄을 이용한 배가스 내 다이옥신 저감 방법

Info

Publication number: KR100623853B1
Application number: KR1020010077329A
Authority: KR
Inventors: 최현철; 성희제; 오태영; 박천길
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2006-09-12
Also published as: KR20030046982A

Abstract

본 발명은 활성탄을 이용한 배가스 내 다이옥신 저감 방법에 관한 것으로, 그 목적은 쓰레기 소각 시 발생하는 다이옥신을 안정적으로 저감하지 못하는 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 고액의 비용을 들여 후처리설비 공정 단계에 추가로 활성탄 분사를 위한 여과 집진기(Bag Filter) 장치를 도입하거나, 전체 연소 가스 처리 공정을 반건식 배연 탈황 설비, 여과 집진기(Bag Filter) 및 촉매 반응탑으로 교체해야 하는 어려움이 발생되었으나, 이와 같이 후처리설비의 보완이나 교체 없이 종래의 후처리설비 공정에 활성탄을 일정량 투입하는 단계를 거치도록 개선함에 따라 경제적이면서 안정적으로 쓰레기 소각 시 발생되는 다이옥신이 저감 되도록 하기 위함을 그 목적으로 한다.

본 발명의 활성탄을 이용한 다이옥신 저감 방법은 다음과 같은 단계로 이루어진다.

소각로에서 쓰레기 소각 시 발생되는 다이옥신을 저감하기 위하여 먼저, 전기 집진기(2) 전단에 분말 활성탄을 분무하는 단계를 거쳐서 배가스 내에 존재하는 다이옥신을 흡착 제거하고, 그 다음 단계로 습식 세정탑(3) 내에 활성탄을 슬러리(Slurry) 상태로 분무하는 단계를 거치는 방법으로 이루어진다.

활성탄(Activated Carbon), 다이옥신(Dioxin), 전기 집진기, 습식 세정탑, 촉매 반응탑

Description

활성탄을 이용한 배가스 내 다이옥신 저감 방법{Dioxin Removal Method of the Flue Gas by the Activated Carbon}

도 1 은 본 발명의 소각 설비 일부 공정의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) 절탄기(Economizer)

(2) 전기 집진기

(3) 습식 세정탑

(4) 분말 활성탄 투입 장치

(5)활성탄 슬러리 제조 장치

본 발명은 활성탄(Activated Carbon)을 이용한 다이옥신(Dioxin) 저감방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 종래의 대기오염 방지 소각 설비(전기 집진기와 습식 세정탑 및 촉매 반응탑의 조합운전)를 그대로 두고 전기 집진기 전단 및 습식 세정탑 공정 단계에 입자하나에 무수한 미세공이 잘 발달된 무정형 탄소의 집합체로서 활성화 과정에서 미세공이 잘 형성되어 큰 내부 표면적을 갖게 되는 흡착제인 활성탄을 투입하여 다이옥신을 효율적이면서 안정적으로 저감하는 다이옥신 저감 방법에 관한 것이다.
일반적으로 대기오염 방지시설인 소각 설비에서 쓰레기 소각 시 분진, 이산화 황, 질소산화물 및 다이옥신 등 인체에 유해한 가스가 포함되어 있으며, 이를 제거하기 위하여 대기오염 방지시설인 전기 집진기 단계와 습식 세정탑 단계 및 촉매 반응탑 단계의 후처리설비 공정 단계를 거쳐서 적정 처리가 될 수 있게 한다.
상기와 같이 후처리설비 공정 단계를 거치면서 소각로에서 발생되는 비산재, 이산화 황 및 질소산화물은 안정적으로 제거가 가능하나, 다이옥신의 경우 안정적으로 0.1ng - TEQ/N㎥을 만족시키지 못하였다.
종래에는 상기와 같이 쓰레기 소각 시 발생하는 다이옥신을 안정적으로 저감하지 못하는 문제점을 해결하기 위하여 고액의 비용을 들여 후처리설비 공정 단계에 추가로 활성탄 분사를 위한 여과 집진기(Bag Filter) 장치를 도입하거나, 전체 연소 가스 처리 공정을 반건식 배연 탈황 설비, 여과 집진기(Bag Filter) 및 촉매 반응탑으로 교체해야 하는 어려움이 발생 되었다.

본 발명은 상기와 같이 다이옥신 저감을 위하여 후처리설비의 보완이나 교체를 해야 하는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 후처리설비의 보완이나 교체 없이 종래의 후처리설비 공정에 활성탄을 일정량 투입하는 단계를 거치도록 개선함에 따라 경제적이면서 안정적으로 다이옥신이 저감 되도록 되어 있다.

상기와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 개선하기 위한 본 발명의 활성탄을 이용한 다이옥신 저감 방법은 다음과 같은 단계로 이루어진다.
도 1 은 본 발명의 소각 설비 일부 공정의 구성도 로서,
연소로에서 생성되는 다이옥신을 함유한 연소 가스는 먼저, 폐열 보일러를 거친 후 절탄기(1)로 유입이 되는데, 이 때 스크루(Screw) 형태의 투입 장치인 분말 활성탄 투입장치(4)에서 스크루(Screw)의 회전속도를 조절하여 일정한 분말 활성탄을 압축 공기로 이송시켜 절탄기(1) 부문에서 배가스 내에 분무한다. 이와 같이 다이옥신을 저감하기 위하여 전기 집진기(2) 전단에 분말 활성탄을 분무하는 단계를 거쳐서 배가스 내의 다이옥신을 흡착 제거한 분말 활성탄은 전기 집진기(2)에서 포집되어 배가스에서 제거되고, 그 다음 단계로 활성탄 슬러리 제조 장치(5)에서 만들어진 활성탄 슬러리(Slurry)가 이송 펌프를 통하여 습식 세정탑(3) 하부에 분무 투입되고, 이와 같이 투입된 활성탄은 습식 세정탑(3) 내에 있는 흡수액과 혼합된 뒤, 상기 이송 펌프를 통하여 습식 세정탑(3) 상부의 분사 장치에서 분무되는 단계를 거치는데, 이와 같이 다이옥신 제거 효율을 증가시키기 위하여 습식 세정탑(3) 내에 활성탄을 슬러리(Slurry) 상태로 분무하는 단계를 거침으로서 탈황과 동시에 다이옥신도 흡착 제거되는데, 상기와 같은 단계를 거침으로서 배가스 내의 다이옥신을 제거하게 된다.
다이옥신(Dioxin) 배출을 효과적으로 저감하기 위하여 전기 집진기 전단에 분말 활성탄 분무 시에는 전기 집진기 입구의 가스 온도가 300℃ 이하의 영역에서 200 메쉬(Mesh) 이상의 미세 분말을 10 ~ 100㎎/N㎥정도로 분무하고, 습식 세정탑 내에 활성탄 분무 시는 슬러리(Slurry) 상태의 활성탄을 0.01 ~ 1 Kg/톤(쓰레기) / 일 정도 분무하도록 한다.
상기와 같은 단계를 거침에 따라 쓰레기 소각 시 발생되는 배가스 내에 존재하는 대부분의 다이옥신은 활성탄에 흡착 제거되고, 소량으로 존재하는 기상의 다이옥신은 종래의 촉매 반응탑을 거치면서 다이옥신이 저감된 가스로 배출된다.
(실시 예 1)
60,000 N㎥/hr로 배출되는 소각로 배가스 내의 다이옥신을 저감하기 위하여 먼저, 전기 집진기 전단에 분말 활성탄을 25㎎/N㎥을 투입하고, 그 다음 단계로 습식 세정탑 내에 슬러리 상태의 활성탄 0.3 Kg/톤(쓰레기) / 일 을 분무하는 단계를 거쳐 촉매 반응탑 공정 단계를 거침에 따라 굴뚝 배가스에 존재하는 다이옥신의 농도는 0.02ng- TEQ/N㎥ 을 얻었다. 이때 촉매 반응탑의 운전조건은 통상 운전조건(적절한 반응온도 320℃, 암모니아 분무)이다.
(실시 예 2)
60,000 N㎥/hr로 배출되는 소각로 배가스 내의 다이옥신을 저감하기 위하여 먼저, 전기 집진기 전단에 분말 활성탄을 50㎎/N㎥을 투입하고, 그 다음 단계로 습식 세정탑 내에 슬러리 상태의 활성탄 0.3 Kg/톤(쓰레기) / 일 을 분무하는 단계를 거쳐 촉매 반응탑 공정 단계를 거침에 따라 굴뚝 배가스에 존재하는 다이옥신의 농도는 0.01ng- TEQ/N㎥을 얻었다. 이때 촉매 반응탑의 운전조건은 통상 운전조건(적절한 반응온도 320℃, 암모니아 분무)이다.
( 변형예, 응용예 및 법적해석)
본 발명은 상기에서 기술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정하지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 단계에 의하여 기대할 수 있는 발명의 효과는 다음과 같다.
쓰레기 소각시 발생하는 소각로 배가스 내의 다이옥신을 저감하기 위하여 전기 집진기 전단에 분말 활성탄을 분무하는 단계와 습식 세정탑 내에 활성탄을 슬러리 상태로 분무하는 단계를 거침에 따라 경제적이면서 안정적인 다이옥신 저감이 가능하게 되는 효과가 있다.

Claims

대기오염 방지 소각 설비(전기 집진기와 습식 세정탑 및 촉매 반응탑의 조합 운전)에 있어서,

전기 집진기(2) 전단에 분말 활성탄을 분무하는 단계와 습식 세정탑(3) 내에 활성탄을 슬러리(Slurry) 상태로 분무하는 단계로 이루어지되,

전기 집진기(2) 전단에 분말 활성탄 분무 시의 조건은 전기 집진기(2) 입구의 가스온도가 300℃ 이하이고, 분말 활성탄 입자의 크기는 200 메쉬(Mesh) 이상의 미세 분말로서 분무양은 10 ~ 100㎎/N㎥으로 분무하며, 습식 세정탑(3) 내에 슬러리 상태로 분무 시의 활성탄 분무양은 0.01 ~ 1 Kg/톤(쓰레기) / 일 으로 분무하는 것을 특징으로 하는 활성탄을 이용한 배가스 내 다이옥신 저감 방법.
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