KR100711438B1 - A method for removing floating matter and chlorine contained in a gas-cleaning facility of iron-making process and an apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제선공정에서 먼지와 함께 배출되는 가스를 물로 씻어주는 가스청정설비의 냉각수 수질을 개선하는 방법 및 이에 적용되는 장치에 관한 것이며, 오존을 공급하여 부유물을 산화물형태로 침전 및 제거하고 전기분해를 이용해 냉각수중에 함유된 염소이온을 제거함으로써, 가스청정설비내의 냉각수흐름을 원활히 하고 또한 가스청정설비의 부식을 방지하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention relates to a method for improving the cooling water quality of a gas cleaning facility for washing gas discharged with dust in a steel making process with water, and an apparatus applied thereto, to precipitate and remove suspended matter in the form of oxides by supplying ozone and electrolysis. The purpose of the present invention is to remove chlorine ions contained in the cooling water, thereby to smooth the flow of cooling water in the gas cleaning equipment and to prevent corrosion of the gas cleaning equipment.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
제선 가스청정설비를 거쳐 나온 냉각수의 유로를 제공하는 냉각수 라인에 응축조를 구비시키는 단계;제선 가스청정설비를 거쳐 나온 부유물 및 염소함유 냉각수를 상기 냉각수 라인을 통해 상기 응축조에 공급하는 단계;상기 냉각수가 공급되는 응축조에 오존을 공급하여 상기 냉각수 중에 함유된 부유물을 산화시켜 산화물 형태로 침전시키는 단계;상기와 같이 침전된 산화물을 제거하는 단계;상기와 같이 부유물이 제거된 염소이온함유 냉각수를 내부에 (+)전극판과 (-)전극판이 이온투과막을 사이에 두고 설치된 전기투석기에 공급하여 전기분해에 의해 (+)전극판에서 냉각수 중에 함유된 염소이온을 가스화 하고, 그리고 상기 전기투석기 내부의 (-)전극판 쪽으로 들어온 냉각수는 가스청정설비로 다시 공급하는 단계;상기와 같이 가스화 된 염소가스함유 냉각수를 기액분리기로 보내어 냉각수로부터 염소가스를 분리하는 단계;및 상기와 같이 냉각수로부터 분리된 염소가스를 수산화나트륨 수용 액이 들어 있는 염소가스제거기에 공급하여 수산화나트륨 수용액과 반응시켜 침전 및 제거하고, 그리고 염소가스가 분리된 냉각수는 기액분리기로부터 배출하여 다시 전기투석기로 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제선 가스청정설비 냉각수 중에 함유된 부유물 및 염소의 제거방법 및 이에 이용되는 장치를, 기술적 요지로 한다.Providing a condensation tank in a cooling water line providing a flow path of the cooling water passing through the steelmaking gas cleaning equipment; supplying the suspended solids and the chlorine-containing cooling water through the steelmaking gas cleaning equipment to the condensing tank through the cooling water line; Supplying ozone to the condensation tank to which the water is supplied, oxidizing the suspended matter contained in the cooling water to precipitate it in the form of an oxide; removing the precipitated oxide as described above; and removing the suspended chlorine ion-containing cooling water therein. The positive electrode plate and the negative electrode plate are supplied to an electrodialysis device provided with an ion permeable membrane interposed therebetween to gasify chlorine ions contained in the cooling water in the positive electrode plate by electrolysis. Supplying the cooling water introduced into the electrode plate to the gas cleaning equipment; gasified chlorine gas as described above Separating the chlorine gas from the cooling water by sending the containing cooling water to the gas-liquid separator; and supplying the chlorine gas separated from the cooling water to the chlorine gas remover containing the sodium hydroxide solution, reacting with the aqueous sodium hydroxide solution to precipitate and remove the chlorine gas. And, the chlorine gas is separated from the cooling water is discharged from the gas-liquid separator and supplied to the electrodialysis, characterized in that for removing the suspended solids and chlorine contained in the cooling water of the gas cleaning equipment, and the apparatus used therein, It is a technical point.
제선가스청정설비, 냉각수, 염소, 전기분해, 부유물Steelmaking gas cleaning equipment, cooling water, chlorine, electrolysis
Description
도 1은 본 발명에 따라 냉각수 중에 함유된 부유물 및 염소를 제거하는 방법에 바람직하게 적용되는 부유물 및 염소 제거장치의 바람직한 일례를 나타내는 개략도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view showing a preferred example of a float and chlorine removal apparatus which is preferably applied to a method for removing suspended matter and chlorine contained in cooling water according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따라 냉각수중에 함유된 부유물을 제거하는 방법에 바람직하게 적용되는 응축조의 바람직한 일례를 나타내는 측면도.Figure 2 is a side view showing a preferred example of the condensation tank preferably applied to the method for removing the suspended matter contained in the cooling water according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따라 냉각수중에 함유된 부유물을 제거하는 방법에 바람직하게 적용되는 응축조의 바람직한 일례를 나타내는 평면도.3 is a plan view showing a preferred example of a condensation tank preferably applied to a method for removing suspended solids contained in cooling water according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따라 냉각수중에 함유된 염소이온을 제거하는 방법에 바람직하게 적용되는 전기투석기의 바람직한 일례를 나타내는 측면도.Figure 4 is a side view showing a preferred example of the electrodialysis machine which is preferably applied to the method for removing chlorine ions contained in the cooling water according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따라 냉각수중에 함유된 염소이온을 제거하는 방법에 바람직하게 적용되는 기액분리기의 바람직한 일례를 나타내는 기액분리기의 일례도.5 is an example of a gas-liquid separator showing a preferred example of a gas-liquid separator which is preferably applied to a method for removing chlorine ions contained in cooling water according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따라 냉각수중에 함유된 염소이온을 제거하는 방법에 바람직하게 적용되는 염소가스제거기의 바람직한 일례를 나타내는 염소가스 제거장치의 일례도.6 is an example of a chlorine gas removal device showing a preferred example of a chlorine gas remover preferably applied to a method for removing chlorine ions contained in cooling water according to the present invention.
도 7은 도 1의 부유물 및 염소 제거장치에 저장조가 추가되어 있는 부유물 및 염소 제거장치의 개략도.
Figure 7 is a schematic diagram of a float and chlorine removal device is added to the float and chlorine removal device of Figure 1;
*도면 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawing *
1…가스청정설비One… Gas cleaning facility
2…응축조, 21…수로, 22…지지대, 23…전극판, 23(a)…(+)전극판, 23(b)…(-)전극판, 24…전선2… Condensing tank, 21... Channel, 22...
3…오존발생기, 31…오존공급노즐3... Ozone generator, 31... Ozone Supply Nozzle
4…침전조4… Sedimentation tank
5…전기투석기, 51…이온투과막, 52(a)…(+)전극판, 52(b)…(-)전극판, 53…입구, 54…출구5... Electrodialysis machine, 51... Ion permeable membrane, 52 (a)... (+) Electrode plate, 52 (b)... (-) Electrode plate, 53. Entrance, 54... exit
6…기액분리기, 61…입구, 62…가스출구, 63…냉각수배출구6... Gas-liquid separator, 61... Entrance, 62... Gas outlet, 63... Cooling water outlet
7…진공펌프7... Vacuum pump
8…염소가스제거기, 81…가스입구, 82…수산화나트륨용액 공급입구, 83…유리구슬, 84…수산화나트륨용액, 85…분리판8… Chlorine degasser, 81... Gas inlet, 82... Sodium hydroxide solution inlet, 83.. Glass beads, 84... Sodium hydroxide solution, 85... Separator
9…펌프9... Pump
10…저장조10... Reservoir
본 발명은 제선공정에서 먼지와 함께 배출되는 가스를 물로 씻어주는 가스청정설비의 냉각수 수질을 개선하는 방법 및 이에 적용되는 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 가스청정설비에서 나온 냉각수 중에 함유된 부유물 및 염소를 제거하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for improving the cooling water quality of a gas cleaning facility for washing gas discharged with dust in a steel making process with water, and an apparatus applied thereto, and more particularly, a floating material contained in the cooling water from the gas cleaning facility. A method and apparatus for removing chlorine.
통상 제선설비에는 가스와 함께 배출되는 더스트를 냉각수로 씻어 주는 가스청정설비가 설치되는데, 이 가스청정설비내에 함유된 냉각수는 반복순환되어 사용된다. 그러나, 상기 냉각수가 반복사용되면, 냉각수내 부유물이 증가하여 설비표면이나 관에 들러붙어 냉각수의 흐름을 방해하고, 설비의 부식을 유발하기도 한다. 또한, 냉각수내에는 염소이온이 축적되어 그 농도가 가스청정설비의 부식을 유발할 수 있는 수준으로 증가한다. 즉, 1회 사용된 냉각수내에는 약 800ppm정도의 염소이온이 존재하지만, 냉각수내의 염소이온을 제거하지 않고 계속하여 이 냉각수를 반복사용하면 염소이온의 농도는 가스청정설비의 부식을 일으킬 수 있는 농도인 2000ppm 이상으로 증가하게 되는 것이다. 이와 같이 냉각수에 의해 설비의 부식이 일어나는 경우에는 가스가 밖으로 누출되게 되어 제선설비 운전에 큰 지장을 유발할 수 있기 때문에, 이를 방지하기 위해 종래부터 여러 가지 기술들이 개발되어 왔다. 일례로, 대한민국 공개특허 95-8377에 개시된 아황산나트륨을 투입하여 염소이온을 침전시키는 방법, 일본 특개평10-249170에 개시된 코크스 분말이나 활성탄을 사용하여 이온성분을 흡착하는 방법, 미국 특허 제6096179호에 개시된 복합탄소전 극을 사용한 전기분해방법, 및 미세한 필터를 사용하여 여과하는 방법 등을 들 수 있다. Normally, the steelmaking equipment is provided with a gas cleaning equipment for washing the dust discharged with the gas with cooling water, and the cooling water contained in the gas cleaning equipment is used in a repeated circulation. However, when the coolant is used repeatedly, suspended matter in the coolant increases, which may stick to the surface of the facility or the pipes, disrupt the flow of the coolant, and cause corrosion of the facility. In addition, chlorine ions accumulate in the cooling water and the concentration increases to a level that can cause corrosion of the gas cleaning equipment. That is, about 800 ppm of chlorine ion exists in the cooling water used once, but if the cooling water is repeatedly used without removing the chlorine ion in the cooling water, the concentration of chlorine ion is the concentration that can cause corrosion of the gas cleaning equipment. Will increase to more than 2000ppm. As such, when the corrosion of the facility is caused by the cooling water, the gas leaks out, which may cause a big obstacle in the operation of the steel making facility, and various techniques have been developed in the past to prevent this. For example, a method of precipitating chlorine ions by adding sodium sulfite disclosed in Korean Patent Publication No. 95-8377, a method of adsorbing ionic components using coke powder or activated carbon disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-249170, US Patent No. 6096179 The electrolysis method using the composite carbon electrode disclosed in the above, the method of filtering using a fine filter, etc. are mentioned.
그러나, 화학약품을 사용한 경우 침전물처리가 문제가 되며, 필터를 사용할 경우 여러 가지 입자들에 의해 쉽게 필터의 기공이 막혀 버리는 문제가 있다. However, when chemicals are used, sediment treatment becomes a problem, and when the filter is used, the pores of the filter are easily blocked by various particles.
또한, 코크스나 활성탄에 의한 흡착방법을 이용할 경우, 염소이온 흡착의 효율이 낮을 뿐만 아니라 자주 교체해야 하고, 복합탄소전극을 사용하는 전기분해 방법의 경우 전극에 칼슘이나 마그네슘등이 부착되어 전기분해 효율이 저하되는 문제점이 있다. In addition, in the case of using the adsorption method with coke or activated carbon, the efficiency of chlorine ion adsorption is low and needs to be replaced frequently. In the case of the electrolysis method using a composite carbon electrode, calcium or magnesium is attached to the electrode, resulting in electrolysis efficiency. There is a problem of this deterioration.
이에, 본 발명자는 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 연구 및 실험을 거듭하고 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로, 본 발명은 오존을 공급하여 부유물을 산화물형태로 침전 및 제거하고 전기분해를 이용해 냉각수중에 함유된 염소이온을 제거함으로써, 가스청정설비내의 냉각수흐름을 원활히 하고 또한 가스청정설비의 부식을 방지하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present inventors have repeatedly conducted research and experiments to solve the above problems, and propose the present invention based on the results. The present invention supplies ozone to precipitate and remove suspended matter in the form of oxides, and electrolysis. The purpose of the present invention is to remove chlorine ions contained in the cooling water, thereby to smooth the flow of cooling water in the gas cleaning equipment and to prevent corrosion of the gas cleaning equipment.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
제선 가스청정설비를 거쳐 나온 냉각수의 유로를 제공하는 냉각수 라인에 응축조를 구비시키는 단계;Providing a condensation tank in a cooling water line providing a flow path of cooling water passing through the steelmaking gas cleaning facility;
제선 가스청정설비를 거쳐 나온 부유물 및 염소함유 냉각수를 상기 냉각수 라인을 통해 상기 응축조에 공급하는 단계; Supplying the suspended solids and the chlorine-containing cooling water from the first gas cleaning facility to the condensation tank through the cooling water line;
상기 냉각수가 공급되는 응축조에 오존을 공급하여 상기 냉각수 중에 함유된 부유물을 산화시켜 산화물 형태로 침전시키는 단계;및Supplying ozone to a condensation tank to which the cooling water is supplied, oxidizing the suspended matter contained in the cooling water to precipitate in the form of an oxide; and
상기와 같이 침전된 산화물을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제선 가스청정설비 냉각수 중에 함유된 부유물 제거방법 및 이에 이용되는 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for removing suspended solids contained in cooling water for a gas making facility of a steelmaking plant comprising the step of removing the precipitated oxide as described above.
또한, 본 발명은, In addition, the present invention,
염소이온함유 냉각수 또는 상기와 같이 부유물이 제거된 염소이온 함유 냉각수를 내부에 (+)전극판과 (-)전극판이 이온투과막을 사이에 두고 설치된 전기투석기에 공급하여 전기분해에 의해 (+)전극판에서 냉각수 중에 함유된 염소이온을 가스화 하고, 그리고 상기 전기투석기 내부의 (-)전극판 쪽으로 들어온 냉각수는 가스청정설비로 다시 공급하는 단계;Cooling water containing chlorine ions or cooling water containing chlorine ions with suspended solids as described above is supplied to an electrodialysis device provided with an (+) electrode plate and a (-) electrode plate with an ion permeable membrane interposed therebetween, so that the (+) electrode Gasifying chlorine ions contained in the cooling water in the plate, and supplying the cooling water introduced into the negative electrode plate inside the electrodialysis machine to a gas cleaning facility;
상기와 같이 가스화된 염소가스함유 냉각수를 기액분리기로 보내어 냉각수로부터 염소가스를 분리하는 단계;및Sending the gasified chlorine gas-containing cooling water as described above to the gas-liquid separator to separate the chlorine gas from the cooling water; And
상기와 같이 냉각수로부터 분리된 염소가스를 수산화나트륨 수용액이 들어 있는 염소가스제거기에 공급하여 수산화나트륨 수용액과 반응시켜 침전 및 제거하고, 그리고 염소가스가 분리된 냉각수는 기액분리기로부터 배출하여 다시 전기투석기로 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제선 가스청정설비 냉각수 중에 함유된 염소제거방법 및 이에 이용되는 장치에 관한 것이다.
As described above, the chlorine gas separated from the cooling water is supplied to a chlorine gas remover containing an aqueous solution of sodium hydroxide to react with the aqueous sodium hydroxide solution for precipitation and removal. The present invention relates to a method for removing chlorine contained in cooling water of a gas making facility for a steelmaking plant, and the apparatus used therein.
또한, 본 발명은,In addition, the present invention,
제선 가스청정설비를 거쳐 나온 냉각수의 유로를 제공하는 냉각수 라인에 응축조를 구비시키는 단계;Providing a condensation tank in a cooling water line providing a flow path of cooling water passing through the steelmaking gas cleaning facility;
제선 가스청정설비를 거쳐 나온 부유물 및 염소함유 냉각수를 상기 냉각수 라인을 통해 상기 응축조에 공급하는 단계;Supplying the suspended solids and the chlorine-containing cooling water from the first gas cleaning facility to the condensation tank through the cooling water line;
상기 냉각수가 공급되는 응축조에 오존을 공급하여 상기 냉각수 중에 함유된 부유물을 산화시켜 산화물 형태로 침전시키는 단계;Supplying ozone to the condensation tank to which the cooling water is supplied to oxidize the suspended matter contained in the cooling water to precipitate in the form of an oxide;
상기와 같이 침전된 산화물을 제거하는 단계;Removing the precipitated oxide as above;
상기와 같이 부유물이 제거된 염소이온함유 냉각수를 내부에 (+)전극판과 (-)전극판이 이온투과막을 사이에 두고 설치된 전기투석기에 공급하여 전기분해에 의해 (+)전극판에서 냉각수 중에 함유된 염소이온을 가스화 하고, 그리고 상기 전기투석기 내부의 (-)전극판 쪽으로 들어온 냉각수는 가스청정설비로 다시 공급하는 단계;As described above, the chlorine ion-containing cooling water from which the suspended solids are removed is supplied to the electrodialysis device provided with the (+) electrode plate and the (-) electrode plate interposed therebetween and contained in the cooling water at the (+) electrode plate by electrolysis. Gasifying the prepared chlorine ions, and supplying the cooling water introduced into the negative electrode plate in the electrodialysis machine back to the gas cleaning facility;
상기와 같이 가스화 된 염소가스함유 냉각수를 기액분리기로 보내어 냉각수로부터 염소가스를 분리하는 단계;및Sending gasified chlorine gas-containing cooling water to the gas-liquid separator to separate chlorine gas from the cooling water; and
상기와 같이 냉각수로부터 분리된 염소가스를 수산화나트륨 수용액이 들어 있는 염소가스제거기에 공급하여 수산화나트륨 수용액과 반응시켜 침전 및 제거하고, 그리고 염소가스가 분리된 냉각수는 기액분리기로부터 배출하여 다시 전기투석기로 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제선 가스청정설비 냉각수 중에 함유된 부유물 및 염소의 제거방법 및 이에 이용되는 장치에 관한 것 이다.
As described above, the chlorine gas separated from the cooling water is supplied to a chlorine gas remover containing an aqueous solution of sodium hydroxide to react with the aqueous sodium hydroxide solution for precipitation and removal. The present invention relates to a method for removing suspended solids and chlorine contained in cooling water of a gas making facility of a steelmaking plant, and the apparatus used therein.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated with reference to drawings.
도 1은 본 발명에 부합되는 냉각수중의 부유물 및 염소제거장치의 바람직한 일례를 나타내는 개략도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing a preferred example of the suspended solids and chlorine removal apparatus in the cooling water according to the present invention.
즉, 도 1은 본 발명의 냉각수중 부유물을 제거하는 장치의 바람직한 일례와 냉각수중 염소를 제거하기 위한 장치의 바람직한 일례를 함께 사용한 냉각수중에 함유된 부유물 및 염소를 제거하는 장치를 나타낸다.
That is, FIG. 1 shows the apparatus for removing the suspended matter and chlorine contained in the cooling water using a preferred example of the apparatus for removing the suspended matter in the cooling water of the present invention and a preferred example of the apparatus for removing the chlorine in the cooling water.
먼저, 본 발명에 따라 냉각수중에 함유된 불순물을 제거하는 방법을 도 1을 참조하여 설명한다.First, a method of removing impurities contained in cooling water according to the present invention will be described with reference to FIG. 1.
본 발명에 따라 냉각수중의 부유물을 제거하기 위해서는, 도 1에 나타난 바와 같이, 제선가스청정설비(1)를 거쳐 나온 냉각수가 냉각수의 유로를 제공하는 냉각수 라인(102)을 통해 응축조(2)에 공급되도록 한다.In order to remove the suspended matter in the cooling water according to the present invention, as shown in FIG. 1, the
상기 응축조(2)에는 오존발생기(3)가 부착되어 그 내부로 오존이 공급되고, 공급된 오존에 의해 가스청정설비(1)로부터 나온 냉각수중에 함유된 부유물을 산화물 형태, 예를 들어, Ca(OH)2, Mg(OH)2, CaCO3, CaSO4 등으로 산화시킨다. The
상기 응축조(2)에서 산화물 형태로 된 부유물은 침전조(4)에서 침전시킨 다 음 제거한다. The suspended matter in the form of oxide in the condensation tank (2) is precipitated in the settling tank (4) and then removed.
상기 응축조(2)의 바람직한 일례가 도 2 및 도 3에 나타나 있으며, 도 2는 측면도를, 도 3은 평면도를 나타낸다.Preferable examples of the
상기 응축조(2)에는 도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이 오존발생기에 연결된 오존공급노즐(31)을 구비시키는 것이 바람직하다.2 and 3, the
상기 오존공급노즐(31)은 기포가 용이하게 발생할 수 있도록 다공질로 형성되는 것이 바람직하다.The
상기 오존공급노즐(31)을 통해 공급된 오존에 의해 냉각수중에 함유된 부유물뿐 아니라 염소이온도 산화시켜, 차염소산이온(ClO-), 아염소산이온(ClO2-), 염소산이온(ClO3-) 및 과염소산이온(ClO4-)을 생성할 수 있다. 이들은 다시 분해하여 높은 에너지를 가진 산소이온(O-)을 공급함으로써 여러 부유물들을 산화시킬 수 있다.The ozone by the ozone supplied through the
또한, 상기 응축조(2)에는 비전도체인 지지대(22)에 의해 지지되어 있는 다수의 전극판(23)을 구비시키는 것이 바람직하다. 상기 다수의 전극판(23)은 도 3에 나타난 바와 같이 (+)극(23a)과 (-)극(23b)이 교차하도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기 전극판(23)은 부유물 입자들이 서로 엉키게 하는 역할을 하는데, 그 개수는 유량에 비례하여 설정하는 것이 좋고, 수로(21)을 따라 흐르는 냉각수 흐름방향과 일치하게 3~4cm의 간격으로 설치하는 것이 바람직하다. 그 이유는 전극판 사이의 간격이 4cm보다 크면 판간의 기전력이 약해져서 부유물 입자들이 서로 잘 엉키지 않기 때문이다.
In addition, it is preferable to provide the
상기와 같이 오존공급노즐(31)이 구비되는 경우에는 오존공급노즐(31)이 상기 다수의 전극판(23) 사이에 배치되는 것이 바람직하다.When the
도 3에서 부호 24는 전선을 나타낸다.
In FIG. 3, the code |
다음으로, 염소이온함유 냉각수중에서 염소를 제거하는 방법에 대하여 설명한다.
Next, a method of removing chlorine from chlorine ion-containing cooling water will be described.
본 발명에 따라 염소이온함유 냉각수중에서 염소를 제거하기 위해서는, 도 1에 나타난 바와 같이, 염소이온함유냉각수를 기액분리기(6)에 공급한 후, 펌프(9)에 의해 도 4에 나타난 바와 같이 그 내부에 (+)전극판(52(a))과 (-)전극판(52(b))이 이온투과막(51)을 사이에 두고 설치된 전기투석기(5)에 공급하여 전기분해에 의해 (+)전극판(52(a))에서 냉각수 중에 함유된 염소이온을 가스화한 다음, 가스화된 염소가스함유 냉각수를 다시 기액분리기(6)로 보내어 냉각수로부터 염소가스를 분리한다. In order to remove chlorine from the chlorine ion-containing cooling water according to the present invention, as shown in FIG. 1, the chlorine ion-containing cooling water is supplied to the gas-
물론, 염소이온함유 냉각수를 기액분리기(6)를 거치지 않고 직접 전기투석기(5)에 공급할 수 있다.Of course, the chlorine ion-containing cooling water can be directly supplied to the
한편, 상기한 바와 같은 본 발명의 부유물 제거장치를 이용하여 냉각수내에 부유물을 미리 제거해 두면, 상기 염소이온함유 냉각수를 전기투석기내에서 전기분해할 때, 부유물로 인한 이온투과막의 막힘이 발생하지 않고 전기분해가 원활히 진행될 수 있다.
On the other hand, if the suspended solids are removed in the cooling water in advance by using the suspended solids removing apparatus of the present invention as described above, when the chlorine ion-containing cooling water is electrolyzed in the electrodialysis machine, the ion permeable membrane is not blocked due to the suspended solids. Decomposition can proceed smoothly.
상기 (+)전극판(52a)과 (-)전극판(52b)으로는, 티타늄판에 산화루테늄(RuO2)을 도금한 판이 바람직하며, Cl- 포집능력이 우수한 것이면 어느 것이든 사용가능하다. As the (+) electrode plate 52a and the (-) electrode plate 52b, a plate in which ruthenium oxide (RuO 2 ) is plated on a titanium plate is preferable, and any one can be used as long as it has excellent Cl − trapping ability. .
또한, 상기 이온투과막(51)으로는, 그 가운데에 미세한 기공, 바람직하게는 직경이 3~5mm인 기공이 있고 내구성이 강한 고분자재질의 것이면 어느 것이든 사용이 가능하며, 일례로 천 형태의 고분자물질을 이용할 수 있다. In addition, as the ion
상기 (+)전극판(52a)에서 생성된 염소가스(Cl2)를 함유하는 냉각수는 전기투석기의 상부 배출구(54)를 통해 배출하여, 도 1 및 도 5에 나타난 바와 같이, 기액분리기(6)의 유입구(61)로 공급한다. 상기 기액분리기(6)는 냉각수로부터 염소가스를 분리하는 역할을 하는데, 진공에 잘 견디게 하기 위해 그 형태를 구형으로 하는 것이 바람직하고, 내부는 약한 진공상태, 바람직하게는 내부 절대압력을 0.7~0.9atm으로 유지하는 것이 바람직하다. Cooling water containing chlorine gas (Cl 2 ) generated in the (+) electrode plate 52a is discharged through the
다음에, 상기 기액분리기(6)에서 분리된 염소가스는 배출구(62)를 통해 배출되어 염소가스제거기(8)로 보내지는데, 이를 원활히 하기 위해 기액분리기(6)와 염소가스제거기(8) 사이에 진공펌프(7)를 설치하는 것이 바람직하다. Next, the chlorine gas separated in the gas-
또한, 염소가스가 분리되어 제거된 냉각수는 배출구(63)을 통해 배출되어, 다시 전기투석기(5)로 보내진다.In addition, the cooling water from which the chlorine gas is separated and discharged is discharged through the
이 냉각수 내에는 가스화되지 않은 염소이온이 함유될 수 있다. This cooling water may contain ungasified chlorine ions.
이와 같이 하여 기액분리기(6)에 보내진 냉각수는 침전조(4)로부터 보충되는 냉각수와 함께 전기투석기의 유입부(53)를 통해 다시 전기투석기(5)의 내부로 공급된다.In this way, the cooling water sent to the gas-
한편, 상기 전기투석기(5)의 유입부(53)로 공급된 냉각수 중 일부, 즉 양이온인 칼슘, 마그네슘 등을 함유하는 냉각수는 이온투과막(51)을 통과하여 (-)전극판(52b)쪽에 모이게 되며, 도 1에 나타난 바와 같이 전기투석기(5)의 배출구(54)를 통해 배출되어 가스청정설비(1)에 다시 공급된다.
Meanwhile, some of the cooling water supplied to the
상기와 같이 하여 염소가스제거기(8)에 보내진 염소가스는 수산화나트륨과 반응해 NaCl 형태의 침전물로 되어 제거된다.As described above, the chlorine gas sent to the
상기 염소가스제거기(8)는 도 6에 나타난 바와 같이, 중간에 구멍이 난 분리판(85)을 사이에 두고, 상부는 유리구슬(83)로 채워지고, 하부, 바람직하게는 하부의 약 2/3는 수산화 나트륨용액(84)으로 채워지도록 구성되는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 6, the
그리고 상기 염소가스제거기(8)에는 가스유입구(81)가 구비되어 있다.The
상기 수산화 나트륨 용액은 펌프(9)에 의해 상기 염소가스제거기(8)의 상부에 구비되어 있는 용액공급부(82)를 통해 유리구슬(83)에 뿌려져 염소가스와 접촉하여 NaCl 침전물을 생성시킨다. The sodium hydroxide solution is sprayed onto the
상기 수산화나트륨 수용액은 물 100중량부에 대하여 고체의 NaOH를 20~40중량부 혼합한 것이 바람직하다.
It is preferable that the said sodium hydroxide aqueous solution mixed 20-40 weight part of solid NaOH with respect to 100 weight part of water.
상기에서는 본 발명의 냉각수중 부유물을 제거하는 장치의 바람직한 일례와 냉각수중 염소를 제거하기 위한 장치의 바람직한 일례를 함께 사용하여 냉각수중에 함유된 부유물 및 염소를 제거하는 방법에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 냉각수중 부유물 제거장치만을 사용하여 냉각수중 부유물을 제거하거나 또는 냉각수중 염소 제거장치만을 사용하여 염소를 제거할 수 있음은 물론이다.
In the above, a method of removing the suspended matter and chlorine contained in the cooling water by using a preferred example of the apparatus for removing the suspended matter in the cooling water and the preferred example of the apparatus for removing the chlorine in the cooling water has been described. Of course, it is possible to remove the suspended matter in the coolant using only the suspended matter removal device in the cooling water or to remove the chlorine using only the chlorine removal device in the cooling water.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
[실시예]EXAMPLE
본 실시예는 도 7의 장치를 사용하여 행해졌다.This embodiment was done using the apparatus of FIG.
도 7의 장치는 가스청정설비(1)을 저장조(10)로 대체한 것을 제외하고는 도 1의 장치와 동일한 구성을 갖는다.The apparatus of FIG. 7 has the same configuration as the apparatus of FIG. 1 except for replacing the
실제 공정의 냉각수 10리터를 채취한 후, 저장조(7)에 공급하고, 냉각수를 2 liter/분 유량으로 재순환시켰다. After collecting 10 liters of the cooling water of the actual process, it was supplied to the reservoir 7 and the cooling water was recycled at a flow rate of 2 liters / minute.
상기 장치는 아크릴로 제작하고, 전극(52)은 100Cm2의 전극을 사용하였으며, 전해전류는 26A으로 조정하였으며, 대응하는 전해 전압은 7.4V였다. The apparatus was made of acrylic, the
이후, 저장조(10)에서 채취한 냉각수 중 염소이온농도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
Thereafter, the concentration of chlorine ions in the cooling water collected in the
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 부유물 및 염소이온 제거장치를 이용해 실험한 결과, 시간이 지남에 따라 냉각수중 염소농도는 감소하여, 제선가스청정설비의 부식을 유발할 수 있는 수준인 2000ppm 이하로 감소하는 것을 알 수 있다. As shown in Table 1, as a result of experiments using the suspended solids and chlorine ion removal device of the present invention, over time, the concentration of chlorine in the cooling water decreases, which may cause corrosion of the steelmaking gas cleaning equipment, which is 2000 ppm or less. It can be seen that the decrease.
또한, 장시간 후에는 전극이나 이온투과막에 염소이온 부착물이 붙지 않는 것을 확인하였다.Moreover, after a long time, it was confirmed that no chlorine ion deposit was attached to the electrode or the ion permeable membrane.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 오존을 사용하여 냉각수중에 함유된 부유물을 보다 효과적으로 제거할 수 있고, 또한, 간단한 전기분해에 의해 냉각수 중에 함유된 염소이온을 제거할 수 있어서, 관리가 매우 편리하고 운전비용이 저렴한 효과가 있는 것이다.As described above, according to the present invention, ozone can be used to more effectively remove suspended matters contained in cooling water, and chlorine ions contained in cooling water can be removed by simple electrolysis, which is very convenient for management. The operating cost is inexpensive.
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