KR101108237B1 - 황화수소 제거장치 - Google Patents

황화수소 제거장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101108237B1
KR101108237B1 KR1020090078756A KR20090078756A KR101108237B1 KR 101108237 B1 KR101108237 B1 KR 101108237B1 KR 1020090078756 A KR1020090078756 A KR 1020090078756A KR 20090078756 A KR20090078756 A KR 20090078756A KR 101108237 B1 KR101108237 B1 KR 101108237B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid catalyst
hydrogen sulfide
reaction
contact
housing
Prior art date
Application number
KR1020090078756A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110021136A (ko
Inventor
오준택
김종국
Original Assignee
주식회사 에네트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에네트 filed Critical 주식회사 에네트
Priority to KR1020090078756A priority Critical patent/KR101108237B1/ko
Publication of KR20110021136A publication Critical patent/KR20110021136A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101108237B1 publication Critical patent/KR101108237B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8603—Removing sulfur compounds
    • B01D53/8612—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06—Spray cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/96—Regeneration, reactivation or recycling of reactants
    • B01J35/27—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/04—Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering

Abstract

본 발명은 액상촉매가 채워져 있고, 그 내부로 황화수소를 포함하는 가스가 유입되어 황화수소를 액상촉매에 접촉시키는 접촉부(2); 상기 접촉부(2)에 연결설치되어 황화수소가 접촉된 액상촉매가 유입되어 접촉된 황화수소가 황 입자로 전환된 후 배출되고, 액상촉매의 일부가 접촉부(2)로 반송되는 반응/분리부(4); 상기 반응/분리부(4)에 연결설치되고 반응/분리부(4)의 액상촉매 일부가 유입되어 액상촉매를 재생한 후 반응/분리부(4)로 제공하는 재생부(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 황화수소 제거장치에 관한 것이다.
소화가스, 황화수소, 탈황

Description

황화수소 제거장치{Hydrogen Sulfide Removal Apparatus}
본 발명은 유기성 폐기물의 혐기성 소화시 발생하는 소화가스에 포함된 황화수소를 제거하기 위한 황화수소 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음식 폐기물, 하수 슬러지, 축산 분뇨 등 유기성 폐기물의 혐기성 소화에 의해 발생되는 가스 또는 매립지에서 발생되는 가스, 특정적으로 황화수소를 포함하는 가스를 에너지원으로 이용하기 위해 상기 가스에 포함된 원하지 않는 물질인 황화수소를 제거하기 위한 황화수소 제거장치에 관한 것이다.
2002년도 음식 폐기물을 비롯한 유기성 폐기물의 발생량은 연간 6790만톤 이었으며, 그 발생량은 매년 증가하고 있는 실정이다. 이들은 거의 대부분 매립과 해양투기, 소각 등의 방법으로 처리되어 왔으나, 2003년 7월부터 유기성 폐기물 직매립 금지조치가 시행되고, 해양 투기 또한 해양 생태계의 오염을 야기 시킬 우려가 있어 폐기물 해양 배출과 관련한 국제 협약에 의거 국내법의 개정과 함께 오염 방지 활동이 본격적으로 이루어지고 있다.
또한, 소각방법의 경우, 높은 운영비와 함께 소각시 발생하는 대기오염의 유해성이 널리 알려지면서 소각장 건설이 곤란하다는 문제점이 있다.
이에, 이러한 유기성 폐기물 처리시 각종 규제강화로 인해 발생되는 문제점을 극복하기 위해 친환경적인 측면에서의 재활용 방안을 찾기 위한 연구가 선진국을 중심으로 활발히 진행되고 있다.
국내에서도 정부주도하에 재활용율을 높이는 계획을 추진하고 있고, 이와 같은 시도는 장기적으로 비용과 환경적인 측면에서 많은 장점을 지니고 있다. 이러한 재활용 방안 중 유기성 폐기물을 혐기성 소화 공정을 통하여 메탄가스를 발생시키고 이를 이용하는 방법이 유력하게 검토되고 있다. 이때, 상기 혐기성 소화 방법을 통해 얻은 소화가스는 발전을 위한 연료 또는 도시가스 등으로 사용할 수 있다.
한편, 전술한 소화가스에는 수십 내지 5,000 ppm 또는 그 이상 농도로 황화수소가 포함되어 있는바, 이러한 황화수소는 인체에 유해하고 장비를 부식시키며 산성비의 원인 물질로 작용하기 때문에 소화가스 또는 매립지 가스를 에너지화하기 위해서는 상기 황화수소를 제거하는 것이 필요하다.
상술한 황화수소의 제거방법으로는 크게 고상촉매에 의한 건식법과 알칼리 약품 또는 액상촉매를 사용하는 습식법으로 분류할 수 있다.
상기 건식법은 산화철(FeO3) 등의 철화합물로 이루어진 흡착제가 충진된 탑에 소화가스를 통과시켜 흡착반응시킴으로써 황화수소를 제거하게 된다. 하지만, 상기 건식법은 흡착제를 이용하므로 설비는 간단한 반면 내부의 철화화합물을 일정시간 마다 교체하여야 함으로 고농도의 황화수소가 소화가스에 포함될 경우, 흡착제의 교체주기가 매우 짧아지는 단점이 있다.
또한, 습식법은 황화수소를 수용액에 접촉시킨 후 철화합물 등으로 반응시켜 제거하는 방법이고, 알칼리를 이용한 방법은 가성소다 등의 알칼리 약품을 포함하는 액체와 황화수소를 포함하는 가스를 접촉시켜 불용성 황화합물을 형성시킴으로써 황화수소를 제거하는 방법이다.
이러한 방법은 고농도의 황화수소의 경우에도 적용이 가능하나 알칼리 약품을 지속적으로 투입해야 하고 반응물로 생성된 염이 석출되기 때문에 이에 대한 고려가 필요하다.
한편, 액상촉매를 사용하는 습식법은 철화합물과 킬레이트가 결합된 액상촉매를 사용하여 황화수소를 제거하는 방법으로서 알칼리를 이용한 방법과는 달리 약품의 지속적 투입이 필요치 않으나 액상촉매를 재생하여 사용하기 위한 재생공정이 필요하다.
전술한 습식법에 의해 황화수소를 제거하는 방법에서는 황화수소가 황 또는 황화합물로 석출되며, 이 경우 이를 분리하는 장치를 별도로 구비하는 것이 좋다.
특히, 액상촉매를 사용하여 황화수소를 제거하는 경우 황화합물을 적절히 분리 제거한 후 액상촉매를 재사용하여야 하기 때문에 액상촉매의 분리방법이 매우 중요하다.
더욱이, 소화가스 중의 황화수소가 제거되며 생성되는 수용액 중의 황(Sulfur)은 그 비중이 1.96으로 물보다 무거워 침전을 통하여 분리시키는 방법이나 필터를 설치하는 방법이 현재까지 사용되어 왔다.
또한, 황화합물은 소수성으로 물과의 젖음성(wetting)이 낮고, 스크러버 등을 통하여 황화가스를 접촉시키는 과정이나 공기를 주입하여 액상촉매를 재생시키는 과정에서 발생하는 가스가 생성된 황화합물에 부착되어 침전을 방해하게 된다. 따라서 침전을 통하여 황화합물을 제거할 경우 침전조의 크기를 매우 크게 설계하여야 하며 이 경우에도 일부 황화합물이 상부로 부상되는 현상을 방지하기 곤란하다.
또한, 황화수소의 물에 대한 접촉도가 비교적 낮아 황화수소를 접촉시키기 위해서는 다량의 수용액을 소화가스와 접촉시켜야 하며, 다량의 수용액 중 석출되는 황화합물의 양은 비교적 적다. 그러므로 일반적인 필터를 이용하거나 침전조를 사용할 경우 장치의 규모가 커지거나 비효율적으로 운영될 수 있다.
본 발명은 유기성 폐기물의 소화가스에 포함된 황화수소(H2S)를 제거하고자 하는 것에 해결하고자 하는 과제가 있다.
본 발명은 액상촉매가 채워져 있고, 그 내부로 황화수소를 포함하는 가스가 유입되어 황화수소를 액상촉매에 접촉시키는 접촉부;
상기 접촉부에 연결설치되어 황화수소가 접촉된 액상촉매가 유입되어 접촉된 황화수소가 황 입자로 전환된 후 배출되고, 액상촉매의 일부가 접촉부로 반송되는 반응/분리부;
상기 반응/분리부에 연결설치되고 반응/분리부의 액상촉매 일부가 유입되어 액상촉매를 재생한 후 반응/분리부로 제공하는 재생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 황화수소 제거장치를 제공하는 것에 과제 해결 수단이 있다.
본 발명에 따른 황화수소 제거장치는 액상촉매의 재생과 함께 황화합물의 분리가 동시에 일어나 황화합물의 제거가 용이하고, 장치가 컴팩트하여 효율적으로 장치를 운전하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 황화수소 제거장치에 사용되는 액상촉매의 수명을 늘려 액상촉매의 추가적인 보충주기를 최대화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 액상촉매가 채워져 있고, 그 내부로 황화수소를 포함하는 가스가 유입되어 황화수소를 액상촉매에 접촉시키는 접촉부; 상기 접촉부에 연결설치되어 황화수소가 접촉된 액상촉매가 유입되어 접촉된 황화수소가 황 입자로 전환된 후 배출되고, 액상촉매의 일부가 접촉부로 반송되는 반응/분리부; 상기 반응/분리부에 연결설치되고 반응/분리부의 액상촉매 일부가 유입되어 액상촉매를 재생한 후 반응/분리부로 제공하는 재생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 황화수소 제거장치를 제공한다.
본 발명에 따른 황화수소 제거장치는 가스, 특정적으로 유기성 폐기물의 소화가스에 포함된 황화수소를 제거하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용되는 황화수소 제거장치라면 특별히 한정되지 않는다.
여기서, 상기 소화가스는 음식 폐기물, 하수 슬러지, 축산 분뇨 등의 유기성 폐기물의 혐기성 소화에 의해 발생되는 가스 또는 매립지 등에서 발생되는 가스를 의미하며, 이는 에너지원으로 이용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액상촉매와 황화수소의 접촉은 상기 액상촉매를 포함하는 수용액에 황화수소가 용해되는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 하기의 설명은 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 하기 설명에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 황화수소 제거 장치의 구성도로서 함께 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 황화수소 제거장치는 거시적인 관점에서 황화수소를 포함하는 가스와 액상촉매가 서로 접촉하는 접촉부(2), 접촉부(2)에 의해 액상촉매에 접촉된 황화수소가 반응하며 석출되어 분리되는 반응/분리부(4) 및 상기 반응/분리부(4)의 액상촉매 중 일부를 재생하는 재생부(6)로 구성된다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 황화수소 제거장치는 액상촉매가 채워져 있고, 그 내부로 황화수소를 포함하는 가스가 유입되어 황화수소를 액상촉매에 접촉시키는 접촉부(2); 상기 접촉부(2)에 연결설치되어 황화수소가 접촉된 액상촉매가 유입되어 접촉된 황화수소가 황 입자로 전환된 후 배출되고, 액상촉매의 일부가 접촉부(2)로 반송되는 반응/분리부(4); 상기 반응/분리부(4)에 연결설치되어 반응/분리부(4)의 액상촉매 일부가 유입되어 액상촉매를 재생한 후 반응/분리부(4)로 제공하는 재생부(6)를 포함한다.
본 발명에 따른 접촉부(2)는 황화수소를 포함하는 가스와 액상촉매가 서로 접촉하는 장소를 제공하는 것으로서, 이러한 목적을 위한 장치, 특정적으로 접촉 부(2)라면 특별히 한정되지 않는다.
특히, 본 발명에 따른 접촉부(2)는 액상촉매가 채워져 있고, 그 내부로 황화수소를 포함하는 가스가 유입되어 황화수소를 액상촉매에 접촉시킬 수 있다.
이때, 상기 액상촉매에 접촉하는 황화수소는 액상촉매 수용액내로 용해되어 촉매가 황화수소와 접촉하게 된다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 접촉부(2)는 내부에 일정 공간을 갖는 접촉부 하우징(8); 상기 접촉부 하우징(8)의 일측에 연결설치되어 황화수소를 포함하는 가스가 유입되는 가스 유입구(14); 상기 접촉부 하우징(8)의 일측에 연결설치되어 황화수소가 제거된 가스가 배출되는 가스 배출구(16); 상기 접촉부 하우징(8)의 내부에 채워져 가스 유입구(14)를 통해 유입된 황화수소를 포함하는 가스의 황화수소를 접촉시키는 액상촉매; 상기 접촉부 하우징(8)의 일측에 연결설치되어 황화수소가 접촉된 액상촉매가 배출되는 제1액상촉매 배출구(18); 및 반응/분리부 하우징(10)의 액상촉매가 반송되어 유입되는 제1액상촉매 유입구(20)로 구성되는 것이 좋다.
여기서, 상기 접촉부 하우징(8)은 그 내부에 액상촉매가 채워질 수 있는 공간을 제공하는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 그 단면이 중공의 원통형 형상을 갖고, 그 하단이 좁아지는 단면을 갖는 것이 좋다.
또한, 상기 접촉부 하우징(8)에 구비되는 가스 유입구(14)는 접촉부 하우징(8)의 하단에 연결설치되고, 가스 배출구(16)는 상기 가스 유입구(14)에 대향되는 타측, 즉 접촉부 하우징(8)의 상단에 연결설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가스 유입구(14)를 통해 유입된 황화수소를 포함하는 가스의 황화수소는 접촉부 하우징(8)에 채워져 있는 액상촉매에 접촉되어 반응/분리부(4)로 이송되는바, 상기 황화수소가 접촉된 액상촉매는 접촉부 하우징(8)의 일측, 바람직하게는 접촉부 하우징(8)의 하단 일측에 구비된 제1액상촉매 배출구(18)를 통해 반응/분리부(4)로 이송된다. 이때, 상기 접촉부(2)에서 황화수소와 접촉되는 액상촉매 사이에 일부 반응이 일어날 수도 있다.
여기서, 상기 액상촉매는 황화수소와 반응하여 황 이온이 전자를 잃고 고체 황, 즉 황 입자로 석출되도록 하는 것으로서, 이러한 목적을 위한 당업계의 통상적인 액상촉매라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 철을 포함하는 화합물, 예를 들면 FeCl3, FeSO4, 또는 EDTA(ehtylenediaminetetraacetic acid), HEDTA(N-hydroxylethylenediamintriacetic acid) 등의 킬레이트 화합물인 것이 좋다.
필요에 따라, 본 발명에 따른 접촉부(2), 특정적으로 접촉부(2)의 접촉부 하우징(8)의 내부에는 액상촉매와 황화수소를 포함하는 가스가 용이하게 접촉할 수 있도록 충진재(22)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 충진재(22)는 액상촉매와 황화수소를 포함하는 가스를 용이하게 접촉시킬 수 있는 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 액상촉매 및 황화수소를 포함하는 가스와 반응하지 않는 재질로 이루어지고, 그 형태는 특별히 한정되지 않지만, 구형인 것이 좋다.
예컨대, 충진재(22)로 유리비드를 사용하는 것이 좋다.
또한, 본 발명에 따른 접촉부(4), 특정적으로 접촉부(2)의 접촉부 하우징(8)의 상단에 구비된 제1액상촉매 유입구(20)는 반응/분리부(4), 특정적으로 반응/분리부(4)의 반응/분리부 하우징(10)의 액상촉매가 반송되어 유입될 경우 액상촉매를 미세하게 분사시켜 접촉면적을 증가시킬 수 있도록 노즐(미도시)이 연결설치될 수 있다.
본 발명에 따른 반응/분리부(4)는 황화수소가 접촉된 액상촉매가 유입되어 접촉된 황화수소가 황 입자로 전환된 후 배출되고, 액상촉매의 일부가 접촉부(2)로 반송되는 장소를 제공하는 것으로서, 이러한 목적을 위한 당업계의 통상적인 반응/분리부(4)라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 내부에 일정 공간을 갖는 반응/분리부 하우징(10); 상기 접촉부(2)에 연결설치되어 황화수소가 접촉된 액상촉매가 유입되는 제2액상촉매 유입구(24); 상기 반응/분리부 하우징(10)의 일측에 연결설치되어 황화수소가 전환된 황 입자가 배출되는 황 배출구(26, 28); 상기 반응/분리부 하우징(10)의 일측에 연결설치되어 그 내부에 존재하는 액상촉매를 재생하기 위해 액상촉매의 일부를 배출하는 제2액상촉매 배출구(30); 상기 반응/분리부 하우징(10)의 일측에 연결설치되어 재생된 액상촉매가 유입되는 제3액상촉매 유입구(32); 및 상기 반응/분리부 하우징(10)의 일측에 연결설치되어 반응/분리부 하우징(10)의 내부에 존재하는 액상촉매를 접촉조(30)로 반송시키는 제3액상촉매 배출구(34)로 구성되는 것이 좋다.
상기 반응/분리부 하우징(10)은 그 내부에 황화수소가 접촉된 액상촉매가 채 워질 수 있는 공간을 제공하는 동시에 황 입자로 석출되어 배출할 수 있도록 구성된 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 중공의 원통형 형상을 갖고, 그 하단이 좁아지는 단면을 갖는 것이 좋고, 추천하기로는 침전조와 유사한 형태를 갖는 것이 좋다.
여기서, 상기 반응/분리부(4), 특정적으로 반응/분리부(4)의 반응/분리부 하우징(10)의 내부로 유입된 황화수소는 다음 화학식 1과 같이 황 이온은 전자를 잃고, 황 입자, 즉 고체 황으로 석출되어 황 배출구(26, 28)로 배출된다.
Figure 112009052061535-pat00001
이때, 상기 황 배출구(26, 28)는 반응/분리부(4), 특정적으로 반응/분리부(4)의 반응/분리부 하우징(10)의 하단 및 상단에 각각 형성될 수 있는바, 상기 반응/분리부 하우징(10)의 하단에 형성된 황 배출구를 임의로 제1황 배출구(26)라 하면, 상기 반응/분리부 하우징(10)의 상단에 형성된 황 배출구를 제2황 배출구(28)로 지칭할 수 있다.
따라서 상기 제1황 배출구(26)는 황 입자로 전환된 황 중 입자의 크기가 커 서 침전되는 황 입자가 외부로 배출될 수 있도록 하고, 제2황 배출구(28)는 황 입자의 크기가 작아 액상촉매에 부유되는 황 입자가 외부로 배출될 수 있도록 한다.
또한, 침전되어 상기 제2황 배출구(28)로 배출되는 황 입자의 용이한 침전을 위해 제2액상촉매 유입구(24)에 대향되는 반응/분리부(4) 내부 일측에 격벽(36)을 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 황화수소 제거장치는 필요에 따라, 상기 황 배출구(26, 28)로부터 배출되는 황 슬러지를 농축 및/또는 탈수시키기 위한 필터 및/또는 탈수기를 상기 황 배출구(26, 28)의 후단에 연결설치할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 제2액상촉매 배출구(30) 및 제3액상촉매 배출구(30)는 반응/분리부(4), 특정적으로 반응/분리부(4)의 반응/분리부 하우징(10) 내부에 존재하는 액상촉매를 외부로 배출하기 위한 것으로서, 상기 제2액상촉매 배출구(30) 및 제3액상촉매 배출구(30)의 일측에 액상촉매를 강제로 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 제1펌프(40) 및 제2펌프(42)가 각각 연결설치될 수 있다.
본 발명에 따른 재생부(6)는 상기 반응/분리부(4)의 액상촉매 중 일부를 재생하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 재생부(6)라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 반응/분리부(4)에 연결설치되는 동시에 그 일측에 외부의 공기 및/또는 산소가 유입되는 공기 유입구(44)가 구비된 벤추리(38); 상기 벤추리(38)에 연결설치되어 벤추리(38)를 통과한 재생하고자 하는 액상촉매 및 공기 혼합물을 이용하여 미세기포를 발생시켜 액상촉매를 재생하는 미세기포발생장치(12); 및 상기 미세기포발생장치(12)의 일측에 연결설치된 재생된 액상촉매를 배출하는 재생촉매 배출구(46)로 구성되는 것이 좋다.
여기서, 상기 벤추리(38)는 벤추리(38)를 통과하는 액상촉매에 산소 및/또는 외부의 공기를 공급하여 액상촉매와 산소 및/또는 공기의 혼합물을 제조하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위한 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
또한, 상기 미세기포발생장치(12)는 벤추리(38)에 연결설치되어 벤추리(38)로부터 유입되는 액상촉매 및 산소 및/또는 공기의 혼합물을 미세기포로 제조하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위한 당업게의 통상적이 미세기포발생장치라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 폐수처리공정의 부유부상장치에 포함된 가압접촉장치 등을 사용하는 것이 좋다.
특정적으로, 상기 미세기포발생장치(12)는 그 내부에 일정각도, 예를 들면 약 45° 각도의 방해판(미도시)을 설치하여, 상기 벤추리(38)를 통과한 유체가 상기 방해판에 충돌하며 미세기포, 바람직하게는 10 내지 1000㎛, 보다 바람직하게는 100 내지 200㎛의 미세기포를 발생시킨다.
이때, 상기 미세기포에 의해 액상촉매로 제공되는 산소는 액상촉매 수용액 상으로 접촉되어 다음 화학식 2에 따라 철-킬레이트화합물을 본래의 형태로 재생시킨다.
Figure 112009052061535-pat00002
한편, 상기 미세기포발생장치(12)에 의해 발생된 미세기포는 액상촉매와 함께 재생부(6), 특정적으로 재생부(6)의 미세기포발생장치(12)의 일측에 연결된 재생촉매 배출구(46)를 통해 반응/분리부(4)로 공급된다.
또한, 상기 재생부(6)의 미세기포발생장치(12)에서 제조된 미세기포는 액상촉매와 함께 반응/분리부(4)로 제공된 후 상기 반응/분리부(4)에 존재하는 황 입자를 상부로 이송시켜 황 배출구(26, 28), 특정적으로 반응/분리부(4)의 상단에 구비된 제2황 배출구(28)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 한다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 황화수소 제거장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저 음식 폐기물, 하수 슬러지, 축산 분뇨 등의 유기성 폐기물의 혐기성 소화에 의해 발생되는 가스 또는 매립지 등에서 발생되는 소화가스, 특정적으로 황화수소를 포함하는 가스를 포집하여 접촉부(2), 특정적으로 접촉부(2)의 접촉부 하우징(8)의 하단에 구비된 가스 유입구(14)로 유입시킨다.
그 다음, 가스 유입구(14)로 유입된 황화수소를 포함하는 가스는 액상촉매와 접촉하며 황화수소가 액상촉매에 접촉되어 제거된 후 가스 배출구(16)를 통해 외부 로 배출된다.
그 다음, 황화수소가 접촉된 액상촉매는 제1액상촉매 배출구(18)를 통해 배출되어 반응/분리부(4), 특정적으로 반응/분리부(4)의 반응/분리부 하우징(10)에 구비된 제2액상촉매 유입구(24)를 거쳐 반응/분리부(4)로 유입된다.
그 다음, 반응/분리부(4)로 유입된 황화수소는 황 입자로 석출되어 침전됨으로써 제1황 배출구(26)로 배출된다.
그 다음, 상기 반응/분리부(4)에 잔존하는 액상촉매의 일부가 제2액상촉매 배출구(30)를 통해 재생부(6)의 벤추리(38)로 이동한다.
이때, 상기 잔존하는 액상촉매의 다른 일부는 제3액상촉매 배출구(34)를 통해 접촉부(2)의 제1액상촉매 유입구(20)로 공급되어 반송된다.
그 다음, 벤추리(38)로 이동된 액상촉매는 벤추리(38)에 연결설치된 공기 유입구(44)를 통해 유입되는 산소 및/또는 공기와 혼합되어 미세기포발생장치(12)로 유입된다.
그 다음, 미세기포발생장치(12)에 의해 발생된 미세기포 및 액상촉매 혼합물은 상기 미세기포발생장치(12)에 구비된 재생촉매 배출구(46)를 통해 반응/분리부(4)로 이송된다.
이때, 상기 미세기포발생장치(12)에 의해 발생된 미세기포와 액상촉매의 혼합에 의해 액상촉매에 산소가 전달됨으로써 액상촉매를 재생하게 된다.
그 다음, 반응/분리부(4)로 이송된 미세기포는 상기 반응/분리부(4)를 따라 상승하며 잔존하는 황 입자를 제2황 배출구(28)로 이송시켜 배출한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 황화수소 제거 장치의 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2 : 접촉부 4 : 반응/분리부
6 : 재생부 8 : 접촉부 하우징
10 : 반응/분리부 하우징 12 : 미세기포발생장치
14 : 가스 유입구 16 : 가스 배출구
18 : 제1액상촉매 배출구 20 : 제1액상촉매 유입구
22 : 충진재 24 : 제2액상촉매 유입구
26 : 제1황 배출구 28 : 제2황 배출구
30 : 제2액상촉매 배출구 32 : 제3액상촉매 유입구
34 : 제3액상촉매 배출구 36 : 격벽
38 : 벤추리 40 : 제1펌프
42 : 제2펌프 44 : 공기 유입구
46 : 재생촉매 배출구

Claims (9)

  1. 액상촉매가 채워져 있고, 그 내부로 황화수소를 포함하는 가스가 유입되어 황화수소를 액상촉매에 접촉시키는 접촉부;
    상기 접촉부에 연결설치되어 황화수소가 접촉된 액상촉매가 유입되어 접촉된 황화수소가 황 입자로 전환된 후 배출되고, 액상촉매의 일부가 접촉부(2)로 반송되는 반응/분리부;
    상기 반응/분리부의 액상촉매 일부가 유입되어 액상촉매를 재생한 후 반응/분리부로 제공하기 위하여 반응/분리부에 연결설치되는 동시에 그 일측에 외부의 공기가 유입되는 공기 유입구가 구비된 벤추리; 상기 벤추리에 연결설치되어 벤추리를 통과한 재생하고자 하는 액상촉매 및 공기 혼합물을 이용하여 미세기포를 발생시켜 액상촉매를 재생하는 미세기포발생장치; 상기 미세기포발생장치의 내부에 설치되어 미세기포발생장치로 유입된 액상촉매 및 공기 혼합물이 충돌하며 미세기포를 발생시키는 방해판; 및 상기 미세기포발생장치의 일측에 연결설치되어 재생된 액상촉매를 배출하는 재생촉매 배출구로 이루어진 재생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 황화수소 제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접촉부는 내부에 일정 공간을 갖는 접촉부 하우징; 상기 접촉부 하우징의 일측에 연결설치되어 황화수소를 포함하는 가스가 유입되는 가스 유입구; 상기 접촉부 하우징의 일측에 연결설치되어 황화수소가 제거된 가스가 배출되는 가스 배출구; 상기 접촉부 하우징의 내부에 채워져 가스 유입구를 통해 유입된 황화수소를 포함하는 가스의 황화수소를 접촉시키는 액상촉매; 상기 접촉부 하우징의 일측에 연결설치되어 황화수소가 접촉된 액상촉매가 배출되는 제1액상촉매 배출구; 및 반응/분리부 하우징의 액상촉매가 반송되어 유입되는 제1액상촉매 유입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 황화수소 제거장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반응/분리부는 내부에 일정 공간을 갖는 반응/분리부 하우징; 상기 접촉부에 연결설치되어 황화수소가 접촉된 액상촉매가 유입되는 제2액상촉매 유입구; 상기 반응/분리부 하우징의 일측에 연결설치되어 황화수소가 전환된 황 입자가 배출되는 황 배출구; 상기 반응/분리부 하우징의 일측에 연결설치되어 그 내부에 존재하는 액상촉매를 재생하기 위해 액상촉매의 일부를 배출하는 제2액상촉매 배출구; 상기 반응/분리부 하우징의 일측에 연결설치되어 재생된 액상촉매가 유입되는 제3액상촉매 유입구; 및 상기 반응/분리부 하우징의 일측에 연결설치되어 반응/분리부 하우징의 내부에 존재하는 액상촉매를 접촉조로 반송시키는 제3액상촉매 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 황화수소 제거장치.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 접촉부의 접촉부 하우징의 내부에 충진되어 황화수소를 포함하는 가스가 액상촉매와 용이하게 접촉하도록 하는 충진재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 황화수소 제거장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 황 배출구로부터 배출되는 황 슬러지를 농축, 탈수 또는 농축 및 탈수시키기 위한 필터, 탈수기 또는 필터 및 탈수기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 황화수소 제거장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제2액상촉매 유입구에 대향되도록 설치되어 반응/분리부의 황 입자의 침전을 용이하게 하는 격벽이 더 구비된 것을 특징으로 하는 황화수소 제거장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제2액상촉매 배출구 및 제3액상촉매 배출구에 연결설치되어 액상촉매를 강제로 이동시키는 구동력을 제공하기 위한 펌프가 더 구비된 것을 특징으로 하는 황화수소 제거장치.
  9. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 황화수소 제거장치를 이용한 황화수소 제거방법.
KR1020090078756A 2009-08-25 2009-08-25 황화수소 제거장치 KR101108237B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090078756A KR101108237B1 (ko) 2009-08-25 2009-08-25 황화수소 제거장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090078756A KR101108237B1 (ko) 2009-08-25 2009-08-25 황화수소 제거장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110021136A KR20110021136A (ko) 2011-03-04
KR101108237B1 true KR101108237B1 (ko) 2012-01-31

Family

ID=43930090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090078756A KR101108237B1 (ko) 2009-08-25 2009-08-25 황화수소 제거장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101108237B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101590107B1 (ko) * 2014-10-17 2016-01-29 고등기술연구원연구조합 습식탈황공정용 부유황 분리 재생 구조체
KR101944605B1 (ko) 2017-01-23 2019-01-30 (주)큰나무 액상촉매를 이용한 탈황장치
KR102017941B1 (ko) 2017-01-23 2019-09-04 (주)큰나무 액상촉매 여과장치
WO2022086303A1 (ko) * 2020-10-23 2022-04-28 주식회사 지오엔 악취 또는 유해 가스 제거 또는 저감용 반응기
KR102215311B1 (ko) * 2020-11-11 2021-02-16 주식회사 유성엔지니어링 고농도 황화수소를 제거하기 위한 철킬레이트 습식탈황기

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020060295A (ko) * 2001-01-10 2002-07-18 조경숙 철-착화물 액상촉매를 이용한 황화수소 가스의 제거방법
KR20060104476A (ko) * 2005-03-30 2006-10-09 이평범 오존 용해 산화 장치를 이용한 고도 수 처리장치
JP2007136251A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Sumitomo Heavy Ind Ltd 硫化水素含有ガスの湿式脱硫方法及び装置
JP2008307458A (ja) * 2007-06-13 2008-12-25 Sumitomo Heavy Ind Ltd 硫化水素処理装置及び硫化水素処理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020060295A (ko) * 2001-01-10 2002-07-18 조경숙 철-착화물 액상촉매를 이용한 황화수소 가스의 제거방법
KR20060104476A (ko) * 2005-03-30 2006-10-09 이평범 오존 용해 산화 장치를 이용한 고도 수 처리장치
JP2007136251A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Sumitomo Heavy Ind Ltd 硫化水素含有ガスの湿式脱硫方法及び装置
JP2008307458A (ja) * 2007-06-13 2008-12-25 Sumitomo Heavy Ind Ltd 硫化水素処理装置及び硫化水素処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110021136A (ko) 2011-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102115253B (zh) 一种多技术协同催化微气泡臭氧高级氧化塔
CN102438732B (zh) 从烟气中去除污染物和温室气体的方法和系统
KR101108237B1 (ko) 황화수소 제거장치
KR100848117B1 (ko) 복합 고도정수처리 장치
CN102858425B (zh) 燃气捕集型气体-液体反应装置和利用此装置的水处理装置以及燃气净化装置
KR101462054B1 (ko) 황화수소 및 유해가스 제거장치
CN105999962B (zh) 一种沥青烟气净化处理设备
CN103466837B (zh) 一种船舶脱硫废水处理装置及方法
KR20130109631A (ko) 자연에너지를 이용한 수처리장치
KR20130119799A (ko) 섬유상 여과기를 이용한 폐가스의 황 회수장치
CN102527219B (zh) 一种烟气湿法脱硫除尘一体化处理系统
KR101069773B1 (ko) 분리막 생물 반응조, 이를 이용한 수처리 장치 및 방법
KR100799938B1 (ko) 오존 접촉산화 부상분리장치를 이용한 하,폐수 처리장치
CN100348519C (zh) 物化法焦化酚氰废水处理工艺及专用设备
CN201832543U (zh) 干式氧化法炼胶废气除臭净化装置
KR100538347B1 (ko) 오폐수처리장치
KR102027539B1 (ko) 배기 오염물질 처리장치
CN206168146U (zh) 一种沥青烟气净化处理设备
KR101841210B1 (ko) 전기응집을 활용한 스크러버 순환수 재이용 장치
KR101574926B1 (ko) 탈황장치
KR100359989B1 (ko) 오폐수 처리시스템
RU2328454C2 (ru) Станция водоподготовки
KR102039719B1 (ko) 배기 오염물질 처리장치
CN202558671U (zh) 一种臭氧气浮装置
KR20110060877A (ko) 하.폐수의 처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150105

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170110

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180104

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200114

Year of fee payment: 9