KR100766125B1 - 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오폐수처리장, 하수처리장, 음식물 쓰레기 처리장 및 각종 산업시설 등에서 발생하는 황화수소를 액상촉매를 이용하여 제거하고, 제거에 사용된 액상촉매를 재생하여 효과적으로 시설을 운용하여 비용을 절감시킬 뿐만 아니라 제거 과정에서 발생하는 메탄가스와 이산화탄소를 분리하여 저장할 수 있는 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치에 관한 것이다.
본 발명은 다단으로 구성된 액상촉매 스크러버와, 상기 액상촉매 스크러버에 액상촉매를 분사하기 위한 분사노즐과, 상기 분사된 액상촉매를 수집하고 저장하는 액상촉매탱크를 포함하여 구성되는 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치에 있어서, 상기 액상촉매 스크러버(190, 194)의 전단에 1단 또는 다단으로 황화수소가 포함된 오염가스가 통과하는 단면을 좁게(벤츄리형)하여 황화수소와 액상촉매를 강제접촉시켜 황화수소를 제거하기 위한 벤츄리형 스크러버(140; ventury type scrubber)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
황화수소, 액상촉매, 벤츄리, 스크러버, 분사노즐, 탱크, 재생

Description

액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치{HYDROGEN SULFIDE REMOVAL APPARATUS USING THE LIQUID PHASE-CATALYST}
도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 액상촉매 재생필터의 개략적인 구조도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시 예에 의한 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치를 이용한 측정그래프.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 황화수소 제거부 110: 유입가스 유량계
120, 242: 시료채취포트 130: 집진기
140: 벤츄리형 스크러버 150, 152, 154: 분사노즐
160: 액상촉매탱크 162: 차단벽
170: 액상촉매 172: 액상촉매 배출구
180, 182: 폴링 충진층 190, 194: 액상촉매 스크러버
192: 스크러버 연결배관 200: 액상촉매 재생부
210: 액상촉매 재생필터 220: 액상촉매 재생탱크
222, 224: 유동제어벽 226: 액상촉매 투입관
230: 산소분기부 232: 산소공급관
234: 산소 유량계 236: 산소공급부
240: 액상촉매펌프 250: 액상촉매 공급관
252: 액상촉매 유량계 300: 분리가스 저장부
310: 분리가스 배출구 320: 첨착활성탄층
330: 중공사막층 340: 메탄가스 수집탱크
350: 이산화탄소 수집탱크
본 발명은 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오폐수처리장, 하수처리장, 음식물 쓰레기 처리장 및 각종 산업시설 등에서 발생하는 황화수소를 액상촉매를 이용하여 제거하고, 제거에 사용된 액상촉매를 재생하여 효과적으로 시설을 운용하여 비용을 절감시킬 뿐만 아니라 제거 과정에서 발생하는 메탄가스와 이산화탄소를 분리하여 저장할 수 있는 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 황화수소을 제거하는 방법은, 클라우스(claus) 공법과 바이오필터를 이용한 방법, 알칼리 용액에 의한 세정 등이 있다. 그러나 상기 클라우스 공법은 고농도 황화수소 제거에 유리하나 폭발성이 있으며, 고온고압에서 운전되기 때문에 많은 운전비용이 소모되고, 2차 대기오염물질인 아황산가스가 발생하는 문 제점이 있다. 그리고 상기 바이오필터 및 알칼리 용액에 의한 세정은 저농도 황화수소의 제거에만 사용되는 단점이 있다.
상기와 같은 문제점으로 인해 산화환원작용이 뛰어난 금속촉매를 이용하는 액상촉매 산화환원법이 많이 연구되고 있는데, 이러한 액상촉매 산화환원법은 상온상압 조건에서 기체의 용해성, 산화환원 반응을 이용하여 기체상의 황화수소 가스를 고체상의 입자 황으로 제거하는 것이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 액상촉매를 이용한 황화수소 제거 시스템의 경우 환원된 액상촉매의 재생 및 고체 황의 제거가 이루어지지 않아 촉매의 수명이 단축되고, 이로 인해 운전비가 증가하는 문제가 있다. 또한, 상기 생성된 고체 황에 의해 분사노즐, 배관, 폴링(pall ring)이 충진된 충진층 등이 막혀 운전이 중단되는 심각한 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 벤츄리형으로 형성된 스크러버를 장착하여 효과적으로 황화수소를 처리하고, 액상촉매 산화환원법에서 생성되는 입자 황을 효과적으로 제거하여 장비의 운용에 따른 운용비를 절감시키며, 제거에 사용된 액상촉매를 재생하여 재사용할 수 있도록 액상촉매 재생탱크를 구비할 뿐만 아니라 배출가스 중에서 메탄가스와 이산화탄소 등을 분리 저장하여 장치의 생산성을 향상시킨 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 다단으로 구성된 액상촉매 스크러버와, 상기 액상촉매 스크러버에 액상촉매를 분사하기 위한 분사노즐과, 상기 분사된 액상촉매를 수집하고 저장하는 액상촉매탱크를 포함하여 구성되는 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치에 있어서, 상기 액상촉매 스크러버(190, 194)의 전단에 1단 또는 다단으로 황화수소가 포함된 오염가스가 통과하는 단면을 좁게(벤츄리형)하여 황화수소와 액상촉매를 강제접촉시켜 황화수소를 제거하기 위한 벤츄리형 스크러버(140; ventury type scrubber)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 액상촉매탱크(160) 내에는 오염가스가 상기 액상촉매 스크러버(190, 194)에 순차적으로 유입될 수 있도록 차단벽(162)이 형성되고, 상기 액상촉매탱크(160)에서 배출되는 액상촉매(170)에 포함되어 있는 입자 황 및 협잡물을 제거하기 위한 액상촉매 재생필터(210)와, 상기 액상촉매 재생필터(210)를 통한 액상촉매를 저장, 수집하고 폭기시키기 위한 액상촉매 재생탱크(220)를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 액상촉매 재생탱크(220)는, 내부에 액상촉매와 유입되는 산소의 접촉시간을 늘려주기 위한 유동제어벽(222, 224)이 장착되며, 외측에 산소를 공급하기 위한 산소공급부(236) 및 산소공급관(232)과, 상기 산소공급부(236)를 통해 유입되는 유량을 측정하는 산소 유량계(234)와, 상기 산소공급관(232)을 통해 공급된 산소를 분산시켜 배출하기 위해 상기 액상촉매 재생탱크(220) 내의 저면에 장착되는 산소분기부(230)가 장착되며, 재생된 액상촉매를 제1항 장치로 이동시키기 위한 액상촉매펌프(240)를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 액상촉매 재생필터(210)는 400 내지 500메쉬(mesh)의 필터제거부(216)와, 상기 필터제거부(216)를 수용하는 필터여과액 수조(218)와, 상기 필터제거부(216)에 유입되기 위한 입수구(212) 및 상기 필터여과액 수조(218)를 통해 외부로 배출되기 위한 출수구(214)로 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 상기 장치에서 배출되는 가스에서 메탄가스 및 이산화탄소 이외의 가스를 제거하기 위한 첨착활성탄층(320)과, 상기 첨착활성탄층(320)을 통과한 이산화탄소와 메탄가스를 분리하기 위한 중공사막층(330)과, 각각 분리된 이산화탄소를 저장하기 위한 이산화탄소 수집탱크(350)와, 분리된 메탄가스를 저장하기 위한 메탄가스 수집탱크(340)를 포함하는 분리가스 저장부(300)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 액상촉매 재생필터의 개략적인 구조도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시 예에 의한 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치를 이용한 측정그래프이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치는 상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 유입된 가스에 포함되어 있는 황화수소를 제거하기 위한 액상촉매 장치를 구비한 황화수소 제거부(100)와, 상기 황화수소의 제거 결과 발생한 고체 황을 제거하고 연속운전을 위해 액상촉매를 재생하기 위한 액상촉매 재생부(200)와, 상기 황화수소가 제거된 가스 중 이산화탄소와 메탄가스를 분리회수하기 위한 분리가스 저장부(300)를 포함하여 구성된다.
상기 황화수소 제거부(100)는 1단 또는 다단으로 구성된 액상촉매 스크러버(190, 194)와, 상기 액상촉매 스크러버(190, 194)에 액상촉매를 분사하기 위한 분사노즐(152, 154)과, 상기 분사된 액상촉매(170)를 수집하고 저장하는 액상촉매탱크(160)를 포함하여 구성된다.
이때 상기 액상촉매 스크러버(190, 194)는 접촉 면적을 넓히기 위하여 공극률과 비표면적이 큰 충진물로써, 폴링(pall ring), 라슁링(rashing ring) 등을 이용하며, 상기 충진물의 지름은 상기 액상촉매 스크러버(190, 194)의 (8 내지 10)-1 배가 되게 하며, 불규칙적인 충진을 통해 채널링(channeling) 현상을 방지하고, 오염가스 중 포함되어 있는 액상촉매의 제거효율을 극대할 수 있도록 한다.
본 발명은 상기 액상촉매 스크러버(190, 194)의 전단에 1단 또는 다단으로 황화수소가 포함된 오염가스가 통과하는 단면을 좁게(벤츄리형)하여 황화수소와 액상촉매를 강제접촉시켜 황화수소의 제거효율을 극대화하기 위한 벤츄리형 스크러버(140; ventury type scrubber)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
다시 말해, 상기 벤츄리형 스크러버(140)에서 제거되지 않은 황화수소를 제거하기 위한 1차 액상촉매 스크러버(190)와, 상기 1차 액상촉매 스크러버(190)에서 유출된 가스를 2차 액상촉매 스크러버(194)에 공급하기 위한 스크러버 연결관(192)과, 상기 벤츄리형 스크러버(140)와 1차 액상촉매 스크러버(190)를 통과한 가스 중 잔여 황화수소를 제거하기 위한 2차 액상촉매 스크러버(194)와로 연결되어 구성된다. 또한, 상기 1차 액상촉매 스크러버(190)와 2차 액상촉매 스크러버(194)에는 상기 분사노즐(152, 154)를 통해 분사되는 액상촉매와 접촉 면적을 넓히기 위한 상기 충진층(180, 182)가 각각 형성된다.
한편, 상기 벤츄리형 스크러버(140)의 전단에는 황화수소가 포함된 가스의 유입유량을 측정하기 위한 유입가스 유량계(110)와, 가스 중 황화수소 농도를 측정하기 위한 시료채취포트(120)와, 황화수소가 포함된 가스 중 입자상 물질을 제거하기 위한 집진기(130)를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하며, 상기 액상촉매탱크(160) 내에는 오염가스가 상기 액상촉매 스크러버(190, 194)에 순차적으로 유입될 수 있도록 차단벽(162)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 액상촉매 재생부(200)는 상기 황화수소 제거부(100)를 통해 황화수소를 제거한 액상촉매에 포함되어 있는 고체 황을 제거하고 액상촉매를 재생시키기 위한 장치로써, 액상촉매탱크(160)에 수집되어 액상촉매 배출구(172)를 통해 배출되는 액상촉매(170)에 포함되어 있는 고체 황 및 협잡물을 제거하기 위한 액상촉매 재생필터(210)와, 상기 액상촉매 재생필터(210)를 통한 액상촉매를 저장, 수집하고 폭기시키기 위한 액상촉매 재생탱크(220)를 포함하여 구성된다.
이때 상기 액상촉매 재생탱크(220)에 산소를 공급하기 위한 산소공급부(236) 및 산소공급관(232)과, 상기 산소공급부(236)를 통해 유입되는 유량을 측정하는 산소 유량계(234)와, 상기 산소공급관(232)을 통해 공급된 산소를 효과적으로 분산시켜 배출하기 위해 상기 액상촉매 재생탱크(220) 내의 저면에 장착되는 산소분기 부(230)가 장착되며, 상기 액상촉매 재생탱크(220)의 내부에는 액상촉매와 유입되는 산소의 접촉시간을 늘려주기 위한 유동제어벽(222, 224)와, 재생된 액상촉매를 다시 상기 황화수소 제거부(100)로 이동시키기 위한 액상촉매펌프(240)와, 황화수소 제거부(100)로 이송되는 액상촉매 유량을 측정하는 액상촉매 유량계(252)와, 재생된 액상촉매의 샘플링을 위한 시료채취포트(242)로 구성된다.
일반적으로 산업공정에서 널리 사용되고 있는 액상촉매의 활성감소 요인은 반응물이나 생성물 중의 한성분과 촉매 표면상의 활성점과 강한 화학적 결합에 의한 피독, 촉매 표면 위에 물질이 침적하여 활성점을 막아버리는 파울링(Fouling), 촉매의 과열로 인한 표면적의 손실과 원치 않은 화학반응이 일어나는 열적저하(Thermal degradation) 등이 있다.
이러한 폐촉매를 처리하는 방법은 경제적 환경적 측면을 고려하여 크게 재생, 다른 분야에로의 재이용, 폐기로 구분할 수 있는데, 현재 상업용 촉매를 사용하는 산업현장에서는 폐촉매를 일반 폐기물로 분류하여 폐기하고 있는 실정이다.
따라서 이로 인해 일어나는 환경오염, 촉매의 재생산 및 폐촉매의 폐기비용 등을 고려해 볼 때 폐촉매의 재생 기술은 폐자원의 재활용을 통한 경제적, 친환경적, 관련 기술의 진보라는 측면에서 매우 유익하다 할 수 있다.
한편, 상기 액상촉매는 상온 상압에서 운전되고, 기체의 용해성과 촉매의 산화환원반응을 이용하여 황화수소 중 황을 산화하여 고체 황으로 전환하는 황화수소제거법인 액상촉매산화법을 사용하는 것으로, 액상킬레이트에 용해된 황화수소는 산소에 의해 고체 황으로 분리되므로 통상 산화작용을 촉진하기 위해서는 금속촉매 를 사용하며, 사용되는 이들 금속이온은 친화력과 산화환원(redox mechanism)작용이 있어야 한다. 이러한 금속이온은 Fe2 +, Fe3 +, V4 +, V5 +, Cu2 +, Cu3 +, As2 +, As3 + 등이 있다. 이와 같은 금속이온들은 수용액에서 황이온을 산화시키고 자신은 환원되며, 산소에 의해 다시 산화하는 산화-환원반응에 의한 촉매작용을 한다. 그러나 이들 금속 이온들은 수용액 중에서 황이온과 결합하여
Figure 112006051480468-pat00001
등으로 침전되어 촉매 활성을 감소시킨다. 따라서, 촉매역활을 수행하기 위해서는 이러한 침전물이 생성되지 않도록 하여야 한다.
황화수소 제거에 주로 이용되고 있는 금속으로는 독성이 없고 환경에 무해한 철염(
Figure 112006051480468-pat00002
)이 있다. 이 철염과 착물을 형성시켜 제거반응을 수행하는 킬레이트제는 HEDTA(N-hydroxylethylethylenediamintriacetic acid), NTA(nitrilotriacetic acid), EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid) 등이 사용되고 있다. 또한 철염과 킬레이트가 몰비 1:1로 형성된 착염촉매가 개발되어 있다. 이들 촉매의 경우 철 3가 이온에 킬레이트를 몰비 1:1로 형성시키는 점이 공통적인 특징이 있다. 촉매 생산비용과 킬레이트의 안정도가 문제점으로 나타나 고농고 황화수소 제거나 장시간 반응에서 촉매의 열화(deactivation) 때문에 산업현장에서 응용되지 못하고 있기 때문에, Fe-킬레이트촉매를 이용한 황화수소 제거 반응을 수행하면서, Fe-킬레이트촉매의 농도변화, 킬레이트제의 농도, 공기량을 변화 와, 킬레이트 열화를 방지하는 안정제에 대한 황화수소의 제거반응 중 촉매의 pH변화, 철 농도 변화 및 생성된 고체 황의 양을 조사하여 촉매에 대한 황화수소의 제거율과 안정성이 좋은 촉매로 본 출원인이 2001. 04. 25.자로 출원하여 특허된 특허 제054944호에 개시된 액상촉매를 사용하는 것이 바람직하다.
다시 말해, FeCl3 0.0001~0.8M, EDTA(Na2-Na4) 0.00012~4.4M로 Fe 대 EDTA가 1대 1.2~5.5배를 형성하고, NaOH 0.002~1.2M, Na2CO3 0.0012~1.8M, Ammonium thiosulfate 0.00012~4.4M, Sorbitol 0.0006~0.9M, Na2S2O3 0.00012~4.4M 및 잔부물로 이루어진 액상철착물조성물이거나, FeSO4 0.0001~0.8M, EDTA(Na2-Na4) 0.00012~4.4M로 Fe 대 EDTA가 1대 1.2~5.5배를 형성하고, NaOH 0.002~1.2M, Na2CO3 0.0012~1.8M, Ammonium thiosulfate 0.00012~4.4M, Sorbitol 0.0006~0.9M, Na2S2O3 0.00012~4.4M 및 잔부물로 이루어진 액상철착물조성물을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 액상철착물조성물에 Ethylen glycol 0.002~2.0M, t-Butanol 0.003~2.5M, Silicon oil 0.05~20%를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, FeCl3 0.0001~0.8M, NTA 0.00021~3.6M로 Fe 대 NTA가 1대 2.1~4.2배를 형성하고, NaOH 0.002~1.2M, Na2CO3 0.0021~3.6M, Ammonium thiosulfate[(NH4) 2S2O3] 0.00012~3.6M, Sorbitol 0.0006~1.8M, Na2S2O3 0.00021~3.6M 및 잔부물 또는 FeSO4 0.0001~0.8M, NTA 0.00021~3.6M로 Fe 대 NTA가 1대 2.1~4.2배를 형성하고, NaOH 0.002~1.2M, Na2CO3 0.0021~3.6M, Ammonium thiosulfate[(NH4) 2S2O3] 0.00012~3.6M, Sorbitol 0.0006~1.8M, Na2S2O3 0.00021~3.6M 및 잔부물로 이루어진 액상철착물조성물을 사용하거나, 여기에 Ethylen glycol 0.002~2.0M, t-Butanol 0.003~2.5M, Silicon oil 0.05~20%를 더 포함한 액상철착물조성물을 사용할 수 있다.
상기 액상촉매 재생부(200)는 상기 산소를 이용하여 폐촉매를 재생하는 기술을 적용한다.
상기 액상촉매 재생필터(210)는 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 400 내지 500메쉬(mesh)의 필터제거부(216)와, 필터여과액 수조(218)와, 입수구(212) 및 출수구(214)로 구성되며, 상기 필터제거부(216)는 제거할 입자 황의 크기에 따라 선택되어 질 수 있다.
상기 분리가스 저장부(300)는 상기 황화수소 제거부(100)의 분리가스 배출구(310)와 연결되어 메탄가스 및 이산화탄소 이외의 가스를 제거하기 위한 첨착활성탄층(320)과, 상기 첨착활성탄층(320)을 통과한 이산화탄소와 메탄가스를 분리하기 위한 중공사막층(330)과, 각각 분리된 이산화탄소를 저장하기 위한 이산화탄소 수집탱크(350)와, 분리된 메탄가스를 저장하기 위한 메탄가스 수집탱크(340)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 첨착활성탄층(320)은 제거대상 물질에 따라 다양한 첨착물이 결정되고, 상기 중공사막층(330)은 분리대상 가스의 유량에 따라 막의 구 멍지름 및 크기를 선택할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면, 먼저 상기 황화수소 제거부(100)에 황화수소의 유입은, 상기 유입가스 유량계(110) 및 시료채취포트(120)를 통해 가스의 유량 및 유입가스 중 포함되어 있는 황화수소의 농도를 측정한 후 이루어진다.
유입된 가스는 집진기(130)를 통해 가스 중 포함되어 있는 입자상 물질이 제거되고, 1단 또는 다단으로 구성된 벤츄리형 스크러버(140)에서 분사노즐(150)을 통해 분무되는 액상촉매에 용해되는 황화수소를 1차적으로 제거하며, 벤츄리형 스크러버(140)에서 제거되지 않은 황화수소는 1단 또는 다단으로 구성된 액상촉매 스크러버(190, 194)에서 분사노즐(152, 154)을 통해 분무된 액상촉매에 의해 제거된다.
황화수소와 액상촉매의 접촉시간은 0.5-5초 사이로 하며, 폴링은 액상촉매 스크러버의 용량의 30-80 %로 충진한다.
벤츄리형 스크러버(140)와 액상촉매 스크러버(190, 194)에서 분무된 액상촉매는 하단에 설치된 액상촉매탱크(160)로 수집되며, 액상촉매 배출구(172)를 통해 액상촉매 재생부(200)의 액상촉매 재생필터(210)로 공급되어 입자 황 및 협잡물이 제거되고, 액상촉매 재생탱크(220)로 유입된다.
상기 액상촉매 재생탱크(220)는 다수개의 유동제어벽(222, 224)과, 산소분산구(230)가 설치되어 있어 액상촉매(170)와, 산소유입부(236)와 산소공급관(232) 및 상기 산소분산구(230)를 통해 배출되어 접촉시간과 접촉면적이 증가하여 접촉된다.
상기와 같이 재생된 액상촉매는 액상촉매펌프(240)의 동작에 의해 액상촉매 공급관을 통해 상기 황화수소 제거부(100)에 재분사되도록 공급된다. 이때 황화수소 제거부(100)로 유입되는 액상촉매의 유량은 액상촉매 유량계(252)를 통해 측정하고 조절하며, 액상촉매의 샘플링은 시료채취포트(242)를 통해 이루어진다.
한편, 황화수소 및 입자상 물질이 제거된 가스는 분리가스 배출구(310)를 통해 분리가스 저장부(300)로 유입된다. 분리가스 저장부(300)로 유입된 가스는 제거대상물질에 따라 다양한 물질로 첨착된 첨착활성탄층(320)을 통해 메탄가스, 이산화탄소 외 가스가 제거되고, 메탄가스와 이산화탄소 혼합가스는 수 ㎚ ~ 수백 ㎛의 공극크기를 가진 중공사막층(330)을 통해 메탄가스와 이산화탄소로 분리된다.
분리된 메탄가스는 메탄가스 수집탱크(340)로 이동하고, 분리된 이산화탄소는 이산화탄소 수집탱크(350)로 이동한다.
상기와 같이 본 발명에 따르면, 1단 혹은 다단으로 구성된 벤츄리형 스크러버와, 1단 또는 다단으로 구성된 액상촉매 스크러버를 통해 고농도 및 저농도 황화수소의 제거효율을 상승시킬 수 있고, 황화수소 제거로 인해 발생한 입자 황 및 협잡물을 필터를 통해 제거함으로써 노즐, 배관 및 충진층의 막힘 현상을 사전에 방지할 수 있어 시스템의 운전 정지를 사전에 차단할 수 있다.
또한 액상촉매를 액상촉매 재생탱크를 통해 재생시켜 황화수소 제거부(100)에 유입시킴으로써 고가의 액상촉매 구입량을 감소시켜 운전비의 절감이 가능하며 동시에 연속운전을 가능하고, 황화수소가 제거된 배출가스 중 기후변화 원인물질인 메탄가스와 이산화탄소를 분리 저장할 수 있도록 함으로서 기후변화 원인물질의 배출량을 감소시키고 고순도 메탄가스는 연료로, 고순도 이산화탄소는 용접용 가스 등으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 다단으로 구성된 액상촉매 스크러버와, 상기 액상촉매 스크러버에 액상촉매를 분사하기 위한 분사노즐과, 상기 분사된 액상촉매를 수집하고 저장하는 액상촉매탱크를 포함하여 구성되는 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치에 있어서,
    상기 액상촉매 스크러버(190, 194)의 전단에 1단 또는 다단으로 황화수소가 포함된 오염가스가 통과하는 단면을 좁게 하여 황화수소와 액상촉매를 강제접촉시켜 황화수소를 제거하기 위한 벤츄리형 스크러버(140)와
    상기 액상촉매탱크(160)와 연결되어 액상촉매 탱크(160)으로부터 배출되는 액상촉매(170)에 포함되어 있는 입자 황 및 협잡물을 제거하기 위한 액상촉매 재생필터(210)와,
    상기 액상촉매 재생필터(210)와 연결되어 액상촉매를 저장, 수집하고 폭기시키기 위한 액상촉매 재생탱크(220)와,
    산소를 분산시켜 배출하기 위해 상기 액상촉매 재생탱크(220) 내의 저면에 장착되는 산소분기부(230)와,
    상기 산소분기부(230)와 연결된 산소공급관(232)을 통해 산소를 공급하기 위한 산소공급부(236)와,
    상기 액상촉매 재생탱크(220) 내의 재생된 액상촉매를 상기 분사노즐에 펌핑하기 위한 것으로 상기 액상촉매 재생탱크와 상기 분사노즐을 연결하는 액상촉매 공급관(250)에 설치되는 액상촉매펌프(240)를 포함하고,
    상기 액상촉매재생탱크(220)의 내부에는 액상촉매와 산소 사이의 접촉시간을 증가시키도록 상하 수직방향으로 교호적으로 배치되는 복수개의 유동제어벽이 마련되는 것을 특징으로 하는 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액상촉매탱크(160) 내에는 오염가스가 상기 액상촉매 스크러버(190, 194)에 순차적으로 유입될 수 있도록 차단벽(162)이 형성되는 것을 특징으로 하는 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액상촉매 재생필터(210)는 400 내지 500메쉬(mesh)의 필터제거부(216)와, 상기 필터제거부(216)를 수용하는 필터여과액 수조(218)와, 상기 필터제거부(216)에 유입되기 위한 입수구(212) 및 상기 필터여과액 수조(218)를 통해 외부로 배출되기 위한 출수구(214)로 구성되는 것을 특징으로 하는 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치.
  5. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 황화수소 제거장치에서 배출되는 가스에서 메탄가스 및 이산화탄소 이외의 가스를 제거하기 위한 첨착활성탄층(320)과, 상기 첨착활성탄층(320)을 통과한 이산화탄소와 메탄가스를 분리하기 위한 중공사막층(330)과, 각각 분리된 이산화탄소를 저장하기 위한 이산화탄소 수집탱크(350)와, 분리된 메탄가스를 저장하기 위한 메탄가스 수집탱크(340)를 포함하는 분리가스 저장부(300)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액상촉매를 이용한 황화수소 제거장치.
  6. 삭제
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