KR100652856B1 - 배기 가스 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
배기 가스의 유속을 높여도 액적의 치우침을 발생시키는 일 없이 분산하고, 흡수탑 내의 가스 편류에 의해 국소적으로 채널링(블로 바이)이 발생되거나 하지 않도록 하여 흡수 성능을 향상시키도록 한 배기 가스 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
흡수탑(1) 내에서 흡수액을 상향으로 분사하는 스프레이 헤더(2)를 구비하고, 상기 흡수탑(1)의 하부로부터 도입된 배기 가스와 스프레이 헤더(2)로부터 분사된 흡수액을 기액 접촉시켜 배기 가스의 탈황 처리를 행하는 액체 기둥식 배기 가스 처리 장치에 있어서, 상기 흡수액에 의해 형성되는 액체 기둥(6)의 액체 정상부 및/또는 스프레이 헤더(2)의 설치 위치에 부정 유출 방지판(5a, 5b)을 설치하였다.
스프레이 헤더, 액체 기둥, 흡수탑, 부정 유출 방지판, 액체 정상부
Description
도1은 본 발명에 관한 배기 가스 처리 장치의 일실시 형태를 설명하는 개념적 단면도.
도2는 도1의 실시 형태로 헤더 파이프(3)의 설치 상황을 설명하는 개념적 단면도.
도3은 도1의 실시 형태로 부정 유출 방지판을 설명하는 평면도.
도4는 본 발명에 관한 배기 가스 처리 장치의 다른 실시 형태를 설명하는 개념적 단면도.
도5의 (a)는 도4의 실시 형태로 상측 더미 파이프와 스프레이 파이프와의 위치 관계를 설명하는 탑 정상으로부터 본 평면도, 도5의 (b)는 도4의 실시 형태로 상측 더미 파이프와 스프레이 파이프와의 위치 관계를 설명하는 배기 가스 도입구로부터 본 정면도.
도6의 (a)는 도4의 실시 형태로 하측 더미 파이프와 스프레이 파이프와의 위치 관계를 설명하는 탑 정상으로부터 본 평면도, 도6의 (b)는 도4의 실시 형태로 하측 더미 파이프와 스프레이 파이프와의 위치 관계를 설명하는 배기 가스 도입구로부터 본 정면도.
도7은 노즐과 액적의 분산 관계를 설명하는 부분적 평면도.
도8은 제5 실시예 내지 제8 실시예에서 이용한 부정 유출 방지판을 설명하는 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 41 : 흡수탑
2, 42 : 스프레이 헤더
3 : 헤더 파이프
4, 44 : 저류조
5a, 5b : 부정 유출 방지판
6 : 액체 기둥
7 : 입구 덕트
10, 50 : 미스트 일리미네이터
43 : 미처리 가스 도입구
45, 46 : 더미 파이프
47 : 노즐
[문헌 1] 일본 실용신안 공개 소59-053828호 공보
본 발명은, 배기 가스 처리 장치에 관한 것이다.
출원인은, 습식 배연 탈황 장치에 있어서의 배기 가스 세정용 흡수 장치로서, 상향으로 흡수액을 분무(분사)하여 배기 가스를 세정하는 액체 기둥식 흡수탑을 개발하여 실용화하고 있다(특허 문헌 1). 액체 기둥식 흡수탑에서는, 흡수액의 액체 기둥이 스프레이 헤더로부터 상방을 향해 분무(분사) 형성된다.
흡수액은, 스프레이 헤더로부터 분사되어 상방으로 뿜어 올려져 정상부에서 계속 분산되어 강하한다. 강하하는 흡수액과 뿜어 올려진 흡수액이 서로 충돌하여 미세한 입자 형상이 되므로, 충전식 흡수탑과 비교하여 단위 체적당 기액 접촉 면적이 커진다. 또한, 흡수액이 입자 형상으로 분산하여 존재하거나, 또는 노즐 근방에서는 배기 가스가 흡수액의 뿜어 올림 흐름에 효과적으로 권취되므로 흡수액과 배기 가스는 효과적으로 혼합되고, 따라서 기액 접촉 효율이 높아진다. 그로 인해, 이들 효과에 의해 흡수탑의 용적은 비교적 작아도 된다. 또한, 충전식 흡수탑과 같이 충전물을 세정하거나 교환하거나 할 필요가 없고, 또한 가동 부분도 없으므로 보수할 필요도 없어, 따라서 운전에 숙련된 오퍼레이터를 필요로 하지 않는다. 또한, 충전식 흡수탑과 비교하여 흡수탑에서의 배기 가스의 압력 손실이 낮다고 하는 이점을 구비하고 있다.
여기서, 배기 가스가 낙하하는 액적에 대해 향류(向流)가 되는 흡수탑에서는, 배기 가스는 흡수탑 하부 측면으로부터 도입된다. 그 때, 흡수탑 배치의 제약도 있어, 도입되는 가스 흐름이 수평 방향으로부터 수직 방향의 흡수탑으로 급변되는 구조로 되어 있다.
배기 가스 유속은 클수록 액적의 체류 시간이 증가하고, 가스측 물질 이동 저항을 저감시키므로 흡수 성능이 향상되는 것이 알려져 있다. 그러나, 이는 이상적인 가스 흐름(가스 편류가 없는 정류된 균일한 가스 흐름)인 경우에 한정되고, 실제로는 배기 가스의 유속을 올리면 액적이 치우쳐 분산하여 흡수탑 내의 가스 편류에 의해 국소적으로 채널링[블로 바이(blow-by)]이 발생하기도 하고, 흡수 성능의 저하로 이어지는 경우가 있었다. 이는, 특히 흡수탑을 대형화할 때에 발생되기 쉬운 것이었다.
[특허 문헌 1]
일본 실용신안 공개 소59-053828호 공보
본 발명은 상기 사정에 대해, 배기 가스의 유속을 올려도 액적의 치우침을 발생시키는 일 없이 분산하여, 흡수탑 내의 가스 편류에 의해 국소적으로 채널링(블로 바이)이 발생되거나 하지 않도록 하고, 흡수 성능을 향상시키도록 한 배기 가스 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 배기 가스 처리 장치는 흡수탑 내에서 흡수액을 상향으로 분사하는 스프레이 헤더를 구비하고, 상기 흡수탑의 하부로부터 도입된 배기 가스와 스프레이 헤더로부터 분사된 흡수액을 기액 접촉시켜 배기 가스의 탈황 처리를 행하는 액체 기둥식 배기 가스 처리 장치에 있어서, 상기 흡수액에 의해 형성되는 액체 기둥의 액체 정상부 및/또는 스프레이 헤더 설치 위치에 부정 유출 방지판을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 배기 가스 처리 장치는, 그 실시 형태에서 상기 흡수액에 의해 형성되는 액체 기둥의 액체 정상부의 부정 유출 방지판의 설치 위치가, 액체 기둥 높이의 10 내지 40 ％의 길이에 걸치는 것으로 하고 있다.
본 발명에 관한 배기 가스 처리 장치는, 또 다른 실시 형태에서 흡수탑 내에서 흡수액을 상향으로 분사하는 스프레이 헤더를 구비하고, 상기 흡수탑의 하부로부터 도입된 배기 가스와 스프레이 헤더로부터 분사된 흡수액을 기액 접촉시켜 배기 가스의 탈황 처리를 행하는 액체 기둥식 배기 가스 처리 장치에 있어서, 상기 스프레이 헤더의 상측 및/또는 하측에 기둥 형상의 액적 분산 부재를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 형태에서는 상기 기둥 형상의 액적 분산 부재를, 상기 스프레이 헤더를 구성하는 헤더 파이프와 실질적으로 동일한 구성의 부재로 구성하는 것이 적합하다. 또한, 본 실시 형태에서는 상기 기둥 형상의 액적 분산 부재를, 측면측으로부터 배기 가스가 도입되도록 설치할 수 있다. 또한, 배기 가스는 일반적으로 액적 분산 부재의 측면으로부터가 아닌, 액적 분산 부재의 하방의 흡수탑 하부 측면으로부터 도입된다. 따라서, 배기 가스 자체는 액적 분산 부재의 하방으로부터 도입된다. 그러나, 상기 흡수탑의 탑 정상부로부터 보아 액적 분산 부재의 측면 방향으로부터 배기 가스가 도입된다. 「측면측으로부터」라 함은, 이것을 의미하고 있다. 또한 본 형태에서는, 상기 흡수탑의 탑 정상부로부터 보아 상기 스프레이 헤더 상의 서로 인접하는 노즐의 중간 위치에 상기 기둥 형상의 액적 분산 부재를 위치시키도록 할 수 있다.
이하에, 첨부 도면에 도시한 실시 형태를 참조하면서 본 발명에 관한 배기 가스 처리 장치를 설명한다.
도1에, 본 발명에 관한 배기 가스 처리 장치의 일실시 형태에 대해 흡수탑(1)의 부분을 개념적으로 도시한다. 흡수탑(1)은 그 내부에서 흡수액을 상향으로 분사하는 스프레이 헤더(2)를 구비한다. 스프레이 헤더(2)는 통상 복수의 헤더 파이프로 구성되고, 복수의 노즐이 통상 등간격으로 설치되어 있다. 본 실시 형태에서 헤더 파이프(3)는, 도2에 도시한 바와 같이 미처리 가스 도입구로부터 보아 상하로 지그재그 배치되어 있다.
흡수액은, 흡수제를 액상으로 함유하고 있어 흡수제 슬러리, 흡수액 슬러리라고도 지칭되지만, 실질적으로 동일한 것을 상정하고 있다. 흡수제로서는, 일반적으로 습식 석회 - 석고법으로 통상 사용되는 석회석(CaCO3), 소석회(Ca(OH)2), 생석회(CaO)를 들 수 있다. 흡수탑(1)의 바닥부는, 이러한 흡수액이 저류되는 저류조(4)로서 구성되어 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 액체 기둥의 부정 유출 방지판(5a, 5b)을 설치하고 있다. 도면 중 측면으로부터 보아, 부정 유출 방지판(5a, 5b)은 상하로 세워 설치되어 각각 3매가 도시되어 있다. 또한, 형성되는 액체 기둥(6)도 4개만 도시되어 있다. 그러나, 이것은 어디까지나 개략적인 것이며, 이 수에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 도3과 같이 부정 유출 방지판(5a, 5b)은 탑 정상부로부터 보아, 흡수탑(1)의 수직 상승부를 단면으로 격자 형상으로 구획하도록 설치된다. 흡수탑(1)의 벽면과 부정 유출 방지판(5a, 5b), 또는 부정 유출 방지판(5a, 5b)으로 형성 되는 격자 형상으로 구획된 각 구획부는, 적합하게는 직사각 형상, 더욱 적합하게는 정사각 형상으로 각 흡수탑 단면 형상 및 크기에 의하지만, 변(도3의 L5)은 5 m 이하, 적합하게는 3 m 이하로 하는 것이 적합하다.
이 부정 유출 방지판(5a, 5b)은, 도1에서는 형성되는 액체 기둥(6)의 액체 정상부 및 스프레이 헤더(2)가 설치되어 있는 위치에 대응하여 설치되어 있다. 그러나, 액체 정상부 또는 스프레이 헤더(2)가 설치되어 있는 위치에 대응하는 위치 중 어느 한 쪽에 설치할 수도 있다.
부정 유출 방지판(5a, 5b)을 헤더 파이프(스프레이 파이프)(3)로부터 액체 정상부 상단까지의 길이를 액체 기둥 높이(H1)로 하고 액체 정상부에 대응하여 설치하는 경우, 액체 정상부 상단부로부터 액체 기둥 높이(H1)의 10 내지 40 ％ 길이에 걸쳐 부정 유출 방지판(5a)을 설치하는 것이 적합하다. 액체 정상부 상단부에서 액체는 수직 방향의 속도를 잃고 있으므로, 가스 흐름의 편류가 있으면 횡방향으로 크게 흐르기 쉬워지기 때문에 액체 정상부 상부에 설치하는 것은 이를 방지하는 효과가 있다. 이 경우, 액체 정상부 상단부에 부정 유출 방지판(5a)의 상단부가 일치하거나, 액체 정상부 상단부를 넘도록 설치한다.
또한, 스프레이 헤더(2)가 설치되어 있는 위치에 대응하여 설치되어 있는 부정 유출 방지판(5b)에 대해서는, 헤더 파이프(3)를 지그재그 배치한 경우 상단 파이프 상단부로부터 하단 파이프 하단부까지를 포함하는 것이 적합하다. 그리고, 하측 부분은 가장 길어, 입구 덕트(7)의 상단부(8)까지를 하한으로 한 길이(H2)까지 연장하여 설치하는 것이 적합하다. 이는 입구 덕트(7)로부터 도입된 가스가 수 평 방향으로부터 수직 방향으로 급변될 때에 발생하는 가스 편류에 의해, 헤더 하부의 강하액에 치우침이 발생되는 것을 방지하기 위함이다.
도1의 실시 형태에 관한 배기 가스 처리 장치에서는, 흡수탑(1)에 미처리 가스(9)가 도입되면 수평 방향으로부터 수직 방향으로 그 흐름이 흡수탑(1) 내에서 급변된다.
종래, 이 흐름의 급변에 의해 가스 흐름의 치우침이 발생되면, 액체 기둥(6)으로부터의 강하액에 횡방향으로의 치우침을 발생시켜 액체 기둥부가 균일한 액 분산을 유지할 수 없는 경우가 있었다. 그렇게 되면, 강하하는 흡수액과 뿜어 올려진 흡수액이 균일하고 서로 충돌하지 않아 미세한 입자 형상이 되기 어려워져, 기액 접촉 면적을 크게 할 수 없게 되어 버리는 경우가 있었다.
본 실시 형태에서는, 고가스 유속 하에서도 부정 유출 방지판(5a, 5b)에 의해 흡수탑(1) 내의 가스 유속의 편류를 발생시키는 것을 방지하여, 액체 기둥(6) 강하액의 부정 유출을 방지한다. 이에 의해, 미세한 입자 형상의 흡수 액적을 균일하게 분산시킬 수 있다. 따라서, 흡수 성능이 향상된다. 또한, 상대적으로 장치의 소형화를 도모할 수 있어, 플랜트 내의 흡수탑 배치의 제약에 대응할 수도 있게 된다.
기액 접촉 후의 배기 가스는, 미스트 일리미네이터(10)로 미스트를 제거한 후, 습식 탈황 후의 처리 가스(11)로서 배출된다. 또한 펌프(12)는, 저류조(4)로부터의 흡수액을 순환하여 스프레이 헤더(2)로 이송한다.
또한, 도1에는 흡수탑(1)의 개략의 구성만 도시되어 있지만, 당업자가 통상 사용하는 통상의 주변 기기 및 제어 기기를 더불어 설치하는 것도 본 발명의 기술 범위에 포함된다.
도4에, 본 발명에 관한 배기 가스 처리 장치의 다른 일실시 형태를 도시한다. 본 도4에서도 흡수탑(41)의 부분을 개념적으로 나타내고 있다. 흡수탑(41)은 그 내부에서 흡수액을 상향으로 분사하는 스프레이 헤더(42)를 구비한다. 스프레이 헤더(42)는 통상 복수의 헤더 파이프로 구성되고, 복수의 노즐이 통상 등간격으로 설치되어 있다. 본 실시 형태에서, 헤더 파이프(3)는 도1의 실시 형태와 마찬가지로 미처리 가스 도입구(43)로부터 보아 상하로 지그재그 배치되어 있다.
흡수액은 흡수제를 액상으로 함유하고 있어 흡수제 슬러리, 흡수액 슬러리라고도 지칭되지만 실질적으로 동일한 것을 상정하고 있다. 흡수제로서는, 일반적으로 습식 석회 - 석고법으로 통상 사용되는 석회석(CaCO3), 소석회(Ca(OH)2), 생석회(CaO)를 들 수 있다. 흡수탑(41)의 바닥부는 이러한 흡수액이 저류되는 저류조(44)로서 구성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 기둥 형상의 액적 분산 부재로서 스프레이 헤더(42)를 구성하는 헤더 파이프와 실질적으로 동일한 구성의 부재로 구성한 더미 파이프(45, 46)를 스프레이 헤더(42)의 상측 및 하측에 설치하고 있다. 더미 파이프(45, 46)와 스프레이 헤더(42)의 사이는, 지그재그 배치로 설치되는 헤더 파이프(3)의 상하단의 거리에 대해 1 내지 1.5배 정도의 거리를 떨어뜨린다. 이는, 파이프 직경이나 파이프 피치에 의해 스프레이 파이프 근방의 가스·액체의 혼합 상태가 변화하 기 때문이며, 지나치게 길면 스프레이 헤더(42)와 더미 파이프(45 또는 46)와의 기액 접촉율에 대한 상호 작용이 저하되고, 지나치게 짧으면 가스·액체의 축류(縮流)가 과도하게 발생하여 급격한 압손 상승을 초래하기 때문이다.
더미 파이프(45, 46)는, 헤더 파이프와 마찬가지로 속이 빈 형상의 파이프로 구성되어 있다. 도4에서는, 더미 파이프(45, 46)가 단면으로 개략적으로 도시되어 있다. 더미 파이프(45, 46)도 스프레이 헤더(42)를 구성하는 헤더 파이프와 동일한 지그재그 형상으로 설치되어 있다.
도5의 (a) 및 도5의 (b)는 상측 더미 파이프(45)와 스프레이 헤더(42)와의 위치 관계를 도시하고 있다.
도5의 (a)는 흡수탑(41) 내부를 탑 정상으로부터 본 도면이다. 단, 하측 더미 파이프(46)를 제외하고 도시되어 있다. 도5의 (a)에 도시한 바와 같이, 더미 파이프(45)끼리의 사이에 스프레이 헤더(42)의 노즐(47)이 위치하도록 하고 있다. 화살표(48)는, 미처리 가스 도입구(43)로부터의 가스 유동 방향을 나타내고 있다.
도5의 (b)는 흡수탑(41) 내부를 미처리 가스 도입구(43)측을 향하게 하여 나타내고 있다. 상측의 상단 더미 파이프(45a)와 하단 더미 파이프(45b)가 지그재그 형상으로 배치되어 있다. 또한, 상하단의 헤더 파이프(42a, 42b)도 지그재그 형상으로 배치되어 있다.
도5의 (a) 및 도5의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 상단 더미 파이프(45a)와 하단 더미 파이프(45b)와의 측면측으로부터 미처리 배기 가스(48)가 도입된다.
도6의 (a) 및 도6의 (b)는 하측 더미 파이프(46)와 스프레이 헤더(42)와의 위치 관계를 도시하고 있다.
도6의 (a)는 흡수탑(41) 내부를 탑 정상부로부터 본 도면이다. 단, 상측 더미 파이프(45)를 제외하고 도시하고 있다. 도6의 (a)에 도시한 바와 같이, 더미 파이프(46)끼리의 사이에 스프레이 헤더(42)의 노즐(47)이 위치하도록 하고 있다. 화살표(48)는 미처리 가스 도입구(43)로부터의 가스 유동 방향을 나타내고 있다.
도6의 (b)는 흡수탑(41) 내부를 미처리 가스 도입구(43)측을 향하게 하여 나타내고 있다. 하측의 상단 더미 파이프(46a)와 하단 더미 파이프(46b)가 지그재그 형상으로 배치되어 있다. 또한, 상하단의 헤더 파이프(42a, 42b)도 지그재그 형상으로 배치되어 있다.
도6의 (a) 및 도6의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 상단 더미 파이프(46a)와 하단 더미 파이프(46b)와의 측면으로부터 미처리 배기 가스(48)가 도입된다.
이상과 같이 본 실시 형태에서는, 도7에 도시한 바와 같이 헤더 파이프(42a) 상의 인접하는 2개의 노즐(47)과 이웃의 헤더 파이프(42b) 상에서 인접하는 2개의 노즐(47)의 합계 4개의 노즐(47) 중심에서 형성되는 단위 격자의 대각선 상에, 다른 것보다 액체 강하량이 큰 영역(71)이 생긴다. 이로 인해, 도5 및 도6에 대해 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 이 영역(71)과 겹치도록 더미 파이프(45, 46)를 설치하는 것으로 하고 있다.
도4의 실시 형태에 관한 배기 가스 처리 장치에서는, 흡수탑(41)에 미처리 가스(48)가 도입되면 수평 방향으로부터 수직 방향으로 그 흐름이 흡수탑(41) 내에서 급변된다.
종래, 이 흐름의 급변에 의해 가스 흐름에 치우침이 발생되면 액적 분산에도 치우침을 발생시켜, 액적의 존재가 얇은 부분을 미처리 가스가 블로 바이하여 충분히 기액 접촉할 수 없고, 실질적으로 기액 접촉 면적을 크게 할 수 없게 되어 버리는 경우가 있었다.
본 실시 형태에서는, 고가스 유속 하에서도 상하의 더미 파이프(45, 46)의 상면에 미시적으로 체류한 후, 그 표면을 따라 낙하를 계속함으로써 가스 유동 방향으로 직교하는 워터 커튼(49)을 형성한다. 이 효과는, 도7에 대해 설명한 배치에 의해 더욱 높일 수 있다.
이에 의해, 가스 편류의 영향에 의해 가스가 충분히 흡수액과 접촉하지 않고 고농도의 가스가 그대로 블로 바이(채널링)한다고 하는 것을 방지한다. 또한, 상부로부터 낙하하는 흡수액과 더미 파이프(45, 46)의 충돌에 의해 액적의 미세화가 발생되어 미세한 입자 형상의 흡수 액적을 균일하게 분산시킬 수 있고, 기액 접촉 면적이 커져 탈황 성능이 향상된다.
또한, 가스 유속을 올릴 수 있어 상대적으로 장치의 소형화를 도모할 수 있어, 플랜트 내의 흡수탑 배치의 제약에 대응할 수도 있게 된다.
기액 접촉 후의 배기 가스는, 미스트 일리미네이터(50)로 미스트를 제거한 후, 습식 탈황 후의 처리 가스(51)로서 배출된다. 또한, 저류조(44)로부터의 흡수액은 순환하여 스프레이 헤더(42)로 이송되고 있다.
또한, 도4에는 흡수탑(41)의 개략의 구성만 도시되어 있지만, 당업자가 통상 사용하는 통상의 주변 기기 및 제어 기기를 더불어 설치하는 것도 본 발명의 기술 범위에 포함된다.
또한 본 실시 형태에서는, 더미 파이프(45, 46)를 스프레이 헤더(42)의 상하에 설치하고 있지만 어느 한 쪽만 설치할 수도 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 더미 파이프를 채용하였지만, 동등한 효과를 발휘하는 기둥 형상의 액적 분산 부재이면 본 발명에 채용할 수 있다.
(제1 내지 제4 실시예)
도1의 실시 형태의 부정 유출 방지판(5a, 5b)을 이용하여, 하기와 같은 사양의 4 종류의 시험을 실시하였다. 시험은, 흡수탑(1)의 하부로부터 배연 모의 가스를 도입하고 석회석 슬러리를 이용하여 탈황을 행하고, 탑 정상부 출구에서 SO2를 측정하여 성능을 평가하였다. 또한, 부정 유출 방지판(5a, 5b)의 1구획은 도8에 도시한 바와 같이 탑 정상부로부터 보아 2.7 m의 정사각형이 되도록 하였다.
제1 실시예 : 부정 유출 방지판 없음
제2 실시예 : 부정 유출 방지판(5a)을 설치
제3 실시예 : 부정 유출 방지판(5b)을 설치
제4 실시예 : 부정 유출 방지판(5a, 5b)을 설치
(시험 조건 및 결과)
시험 조건 및 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
| 실시예 | 제1 실시예 | 제2 실시예 | 제3 실시예 | 제4 실시예 |
| 탑 내 온도[℃] | 50 | 50 | 50 | 50 |
| 가스 유속[㎧] | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 입구 SO2 농도[ppm] | 500 | 500 | 500 | 500 |
| 석회석 농도[mmol/l] | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 액체 기둥 탑 노즐 분사 높이[m] | 6 | 6 | 6 | 6 |
| 액체 정상부 부정 유출 방지판 설치 높이[m] | 0 | 1.5 | 0 | 1.5 |
| 헤더부 부정 유출 방지판 설치 높이[m] | 0 | 0 | 2 | 2 |
| 스프레이 순환 유량[㎥/㎡/h] | 200 | 200 | 200 | 200 |
| 출구 SO2 농도[ppm] | 55 | 23 | 36 | 15 |
| 탈황률[％] | 89 | 95 | 93 | 97 |
제1 실시예와 비교하여, 제2 및 제3 실시예의 우수한 탈황 효과를 확인할 수 있었다.
(제5 내지 제8 실시예)
도4 내지 도6에 대해 설명한 실시 형태에 대해, 하기와 같은 사양의 4 종류의 시험을 실시하였다. 시험은, 흡수탑(1)의 하부로부터 배연 모의 가스를 도입하고 석회석 슬러리를 이용하여 탈황을 행하고, 탑 정상부 출구에서 SO2를 측정하여 성능을 평가하였다. 또한, 도5 및 6에 도시한 바와 같이 동일 스프레이 헤더(42) 상의 노즐(47)끼리는 500 mm 서로 떨어뜨리고, 더미 파이프(45a, 45b, 46a, 46b) 및 스프레이 파이프(42a, 42b)는 서로 상하 방향으로 800 mm 떨어뜨렸다. 또한, 더미 파이프(45a, 45b 및 46a, 46b)는 평면으로부터 보아 서로 500 mm 떨어뜨렸다.
파이프 직경은, 모두 318 mm였다.
제5 실시예 : 더미 파이프 없음
제6 실시예 : 상측 더미 파이프(45)만
제7 실시예 : 하측 더미 파이프(46)만
제8 실시예 : 상측 더미 파이프 및 하측 더미 파이프(46)를 설치
(시험 조건 및 결과)
시험 조건 및 결과를 표 2에 나타낸다.
[표 2]
| 실시예 | 제5 실시예 | 제6 실시예 | 제7 실시예 | 제8 실시예 |
| 탑 내 온도[℃] | 50 | 50 | 50 | 50 |
| 가스 유속[㎧] | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 입구 SO2 농도[ppm] | 500 | 500 | 500 | 500 |
| 석회석 농도[mmol/l] | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 액체 기둥 탑 노즐 분무 높이[m] | 6 | 6 | 6 | 6 |
| 헤더 상부 더미 파이프 | 없음 | 있음 | 없음 | 있음 |
| 헤더 하부 더미 파이프 | 없음 | 없음 | 있음 | 있음 |
| 스프레이 순환 유량[㎥/㎡/h] | 200 | 200 | 200 | 200 |
| 출구 SO2 농도[ppm] | 55 | 45 | 33 | 25 |
| 탈황률[％] | 89 | 91 | 93 | 95 |
제5 실시예와 비교하여, 제6 내지 제8 실시예의 우수한 탈황 효과를 확인할 수 있었다.
본 발명에 따르면, 배기 가스의 유속을 올려도 액적의 치우침을 발생시키는 일 없이 분산하고, 흡수탑 내의 가스 편류에 의해 국소적으로 채널링(블로 바이)이 발생하거나 하지 않도록 하여 흡수 성능을 향상시키도록 한 배기 가스 처리 장치가 제공된다.
Claims (7)
- 흡수탑 내에서 흡수액을 상향으로 분사하는 스프레이 헤더를 구비하고, 상기 흡수탑의 하부로부터 도입된 배기 가스와 스프레이 헤더로부터 분사된 흡수액을 기액 접촉시켜 배기 가스의 탈황 처리를 행하는 액체 기둥식 배기 가스 처리 장치에 있어서, 상기 흡수액에 의해 형성되는 액체 기둥의 액체 정상부 또는 스프레이 헤더 설치 위치에 부정 유출 방지판을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 흡수액에 의해 형성되는 액체 기둥의 액체 정상부의 부정 유출 방지판의 설치 위치가, 액체 기둥 높이의 10 내지 40 ％의 길이에 걸치는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치.
- 흡수탑 내에서 흡수액을 상향으로 분사하는 스프레이 헤더를 구비하고, 상기 흡수탑의 하부로부터 도입된 배기 가스와 스프레이 헤더로부터 분사된 흡수액을 기액 접촉시켜 배기 가스의 탈황 처리를 행하는 액체 기둥식 배기 가스 처리 장치에 있어서, 상기 스프레이 헤더의 상측 또는 하측에 기둥 형상의 액적 분산 부재를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 기둥 형상의 액적 분산 부재를, 상기 스프레이 헤더를 구성하는 헤더 파이프와 실질적으로 동일한 구성의 부재로 구성한 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치.
- 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 기둥 형상의 액적 분산 부재를 측면측으로부터 배기 가스가 도입되도록 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치.
- 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 흡수탑의 탑 정상부로부터 보아 상기 스프레이 헤더 상의 서로 인접하는 노즐의 중간 위치에 상기 기둥 형상의 액적 분산 부재를 위치시키도록 한 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 흡수탑의 탑 정상부로부터 보아 상기 스프레이 헤더 상의 서로 인접하는 노즐의 중간 위치에 상기 기둥 형상의 액적 분산 부재를 위치시키도록 한 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치.
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