KR101257049B1 - 배기가스 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

배기가스 처리 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 장치는, 활성탄을 이용하여 배기가스로부터 황산화물(SOX)을 제거하는 탈황부; 상기 활성탄 및 환원제를 이용하여, 상기 탈황부를 통과한 상기 배기가스로부터 질소산화물(NOX)을 제거하는 탈질부; 상기 탈황부를 통과한 상기 배기가스 내에 잔존하는 상기 황산화물이 상기 환원제와 반응하여 생성되는 반응 생성물에 물을 분사하는 분사기; 및 상기 반응 생성물에 물을 분사하는 동안, 상기 탈황부와 상기 탈질부 간에 형성된 배기가스 우회로를 통하여, 상기 탈황부를 통과한 상기 배기가스를 상기 탈질부로 우회시키는 가스흐름 제어장치를 포함할 수 있다.

Description

배기가스 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING EXHAUST GAS}
본 발명은 배기가스 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 배기가스로부터 황산화물 및 질소산화물을 제거하기 위한 배기가스 처리 장치에 관한 것이다.
제철 공정 중의 소결 공정에서는 소결배가스 등과 같은 배기가스가 생성될 수 있으며, 이러한 배기가스에는 황산화물(SOX) 및 질소산화물(NOX)이 함유되어 있다.
따라서 배기가스는 이러한 황산화물과 질소산화물이 제거된 뒤, 대기 중으로 배출될 필요가 있으며, 이를 위해서 배기가스 처리 장치가 이용될 수 있다.
배기가스 처리 장치는 다양한 반응에 의해 황산화물 및 질소산화물을 제거할 수 있다. 그리고 이와 같이 황산화물 또는 질소산화물의 제거를 위한 다양한 반응에 따라 반응 생성물이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예는 설비의 가동을 중단할 필요 없이 황산화물 또는 질소산화물의 제거를 위한 반응에 따라 생성되는 반응 생성물의 제거가 가능한 배기가스 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 활성탄을 이용하여 배기가스로부터 황산화물(SOX)을 제거하는 탈황부; 상기 활성탄 및 환원제를 이용하여, 상기 탈황부를 통과한 상기 배기가스로부터 질소산화물(NOX)을 제거하는 탈질부; 상기 탈황부를 통과한 상기 배기가스 내에 잔존하는 상기 황산화물이 상기 환원제와 반응하여 생성되는 반응 생성물에 물을 분사하는 분사기; 및 상기 반응 생성물에 물을 분사하는 동안, 상기 탈황부와 상기 탈질부 간에 형성된 배기가스 우회로를 통하여, 상기 탈황부를 통과한 상기 배기가스를 상기 탈질부로 우회시키는 가스흐름 제어장치를 포함하는 배기가스 처리 장치가 제공된다.
상기 분사기는 상기 물을 분사하는 분사 노즐을 포함할 수 있다.
상기 물은 증기(steam) 상태를 가질 수 있다.
상기 물은 약산수를 포함할 수 있다.
상기 탈질부는 상기 탈황부의 상측에 배치될 수 있고, 상기 활성탄은 상기 탈질부의 상부로 투입되어 상기 탈황부의 하부로 배출될 수 있다.
상기 탈황부는 상기 활성탄이 투입 및 배출되는 제1 투입구와 제1 배출구가 형성된 제1 반응조를 포함할 수 있으며, 상기 배기가스는 상기 제1 배출구로 유입되어 상기 제1 투입구로 유출될 수 있다.
상기 탈황부는, 상기 배기가스가 상기 제1 배출구로 유입 가능하도록 상기 제1 배출구 측에 상기 제1 반응조와 이격되게 배치되며, 상기 활성탄이 하부로 배출 가능하도록 제1 관통구가 형성된 제1 호퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 호퍼는 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소될 수 있다.
상기 탈질부는 상기 활성탄이 투입 및 배출되는 제2 투입구와 제2 배출구가 형성된 제2 반응조를 포함할 수 있으며, 상기 배기가스는 상기 제2 배출구로 유입되어 상기 제2 투입구로 유출될 수 있다.
상기 탈질부는, 상기 배기가스 및 상기 환원제가 상기 제2 배출구로 유입 가능하도록 상기 제2 배출구 측에 상기 제2 반응조와 이격되게 배치되며, 상기 활성탄이 하부로 배출 가능하도록 제2 관통구가 형성된 제2 호퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 호퍼는 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소될 수 있다.
상기 탈황부와 상기 탈질부 간에는 배기가스 유동로가 형성될 수 있으며, 상기 가스흐름 제어장치는 상기 반응 생성물에 상기 물을 분사 시 상기 배기가스 유동로를 차단하는 도어; 및 상기 제2 호퍼를 차단하는 슬라이딩 도어를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 탈황부를 통과한 상기 배기가스는 상기 배기가스 우회로를 통하여 상기 제2 호퍼에 공급될 수 있다.
상기 가스흐름 제어장치는, 상기 배기가스 우회로 상에 배치되며, 상기 배기가스에 상기 환원제를 주입하는 환원제 주입기를 더 포함할 수 있다.
상기 황산화물은 상기 활성탄에 흡착되어 상기 배기가스로부터 제거될 수 있다.
상기 질소산화물은 상기 활성탄을 촉매로 하는 환원 반응에 의해 상기 배기가스로부터 제거될 수 있다.
상기 환원제는 암모니아(NH3)를 포함하는 물질로 이루어질 수 있으며, 상기 반응 생성물은 황산암모늄((NH4)2SO4) 및 황산수소암모늄(NH4HSO4) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 설비의 가동을 중단할 필요 없이 황산화물 또는 질소산화물의 제거를 위한 반응에 따라 생성되는 반응 생성물을 보다 용이하게 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 장치의 일부분을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 장치의 분사기가 작동하는 상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 장치의 가스흐름 제어장치의 일부를 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 배기가스 처리 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 장치(100)를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 장치의 일부분을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 장치의 분사기가 작동하는 상태를 나타낸 도면이다.
먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 배기가스 처리 장치(100)는, 활성탄(10) 및 배기가스 유동로(115)를 이용하여 배기가스(20) 내의 황산화물(SOX)과 질소산화물(NOX)을 처리하기 위한 배기가스 처리 장치(100)로서, 처리조(110), 탈황부(120), 탈질부(130), 분사기(140) 및 가스흐름 제어장치(150)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 분사기(140)를 이용하여 반응 생성물에 수분을 공급함으로써, 황산화물 또는 질소산화물의 제거를 위한 반응에 따라 생성되는 반응 생성물을 보다 용이하게 제거할 수 있다.
배기가스(20)는, 탈황부(120)를 통과한 다음에도 배기가스(20) 내에 잔존할 수 있는 황산화물과, 질소산화물의 제거를 위한 환원제인 암모니아(NH3)와 반응하여 반응 생성물, 예를 들어 황산암모늄((NH4)2SO4), 황산수소암모늄(NH4HSO4) 등을 생성할 수 있다.
이렇게 생성된 반응 생성물은, 배기가스(20)에 포함되어 있는 먼지 등의 입자와 뭉침 현상을 일으키며, 스케일 형태로 탈질부(130) 내부 및 탈질부(130) 내부에 충전되는 활성탄(10) 입자 사이에 부착되어, 활성탄(10)을 고착화시키게 된다.
이와 같이 반응 생성물에 의해 활성탄(10)이 탈질부(130) 내부에 고착화되는 경우, 탈황부(120)와 탈질부(130) 내에서 활성탄(10)의 유동이 불가능하게 되어, 배기가스 처리 장치(100)가 제 기능을 발휘하기 어렵게 된다.
이에 대해 본 실시예의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 탈질부(130) 내부에 분사기(140)를 설치하여 반응 생성물에 수분을 공급함으로써, 반응 생성물을 분해하고 용해시킬 수 있으므로, 별도의 인력 소요 없이 보다 효과적으로 반응 생성물의 제거가 가능하다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 탈황부(120)와 탈질부(130) 간을 연결하는 배기가스 유동로(115)를 차단하고, 탈황부(120)와 탈질부(130) 간을 우회하여 연결하는 배기가스 우회로(116)를 통하여 도 2의 e와 같이 탈황부(120)를 통과한 배기가스(20)를 탈질부(130)로 우회시킴으로써, 배기가스 처리 장치(100)의 가동 중단 없이 반응 생성물 제거작업을 수행할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 배기가스 처리 장치(100)의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
처리조(110)에는, 도 1에 도시된 바와 같이 탈황부(120) 및 탈질부(130)가 마련될 수 있으며, 활성탄 투입로(111), 활성탄 배출로(112), 배기가스 유입로(113), 배기가스 배출로(114), 배기가스 유동로(115) 및 배기가스 우회로(116)가 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 탈질부(130)는 탈황부(120)의 상측에 배치될 수 있으며, 활성탄(10)은 탈질부(130) 상부의 활성탄 투입로(111)를 통해 투입되어 탈질부(130)를 거쳐 탈황부(120) 하부의 활성탄 배출로(112)를 통해 배출될 수 있다.
그리고 도 1에 도시된 바와 같이, 배기가스(20)는 처리조(110)의 측면 하부에 형성된 배기가스 유입로(113)를 통해 유입되어 탈황부(120)를 통과하게 된다. 이후, 배기가스(20)는 탈황부(120)와 탈질부(130)을 연결하는 배기가스 유동로(115)를 통과하면서 환원제(30)와 혼합된 후 탈질부(130)를 거쳐 배기가스 배출로(114)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
본 실시예의 경우, 탈황부(120)와 탈질부(130)는 처리조(110)의 일부분으로서 처리조(110)와 일체로 형성되는 경우를 일 예로서 제시하고 있으나, 이와는 달리 탈황부(120) 및 탈질부(130)가 처리조(110)와는 별도의 구성으로 형성된 후 처리조(110) 내부에 설치될 수도 있음은 물론이다.
탈황부(120)는, 활성탄(10)을 이용하여 배기가스(20)로부터 황산화물을 제거할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 탈황부(120) 내부에는 활성탄(10)이 충전될 수 있으며, 배기가스(20)에 함유된 황산화물은 이러한 활성탄(10)에 흡착됨으로써 배기가스(20)로부터 제거될 수 있다.
탈황부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 배출구(124)가 형성된 제1 반응조(121)와 제1 호퍼(hopper, 122)로 구성될 수 있다.
활성탄(10)은 제2 반응조(131)의 하부에 형성된 제2 투입구(134)를 통해 탈질부(130)로부터 투입될 수 있으며, 제1 반응조(121)의 하부에 형성된 제1 배출구(124)를 통해 탈황부(120) 하부의 활성탄 배출로(112)로 배출될 수 있다.
이 경우, 제1 반응조(121)에는 복수의 제1 배출구(124)가 형성될 수 있으며, 이러한 제1 배출구(124)는 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 형상을 가질 수 있다.
제1 호퍼(122)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 배출구(124) 측에 제1 반응조(121)와 이격되게 배치되며, 제1 호퍼(122)의 하부에는 제1 반응조(121) 내의 활성탄(10)이 탈황부(120) 하부로 배출 가능하도록 제1 관통구(125)이 형성될 수 있다. 그리고, 제1 호퍼(122)는 제1 반응조(121)에 형성된 복수의 제1 배출구(124)를 각각 커버하도록 복수로 설치될 수 있다.
제1 호퍼(122)는 제1 반응조(121)와 이격되도록 배치되므로, 도 1의 a와 같이 배기가스(20)는 제1 반응조(121)와 제1 호퍼(122) 사이의 이격 공간을 통해 제1 배출구(124)로 유입됨으로써 도 1의 b와 같이 제1 반응조(121)의 내부로 유입될 수 있다. 제1 반응조(121) 내부로 유입된 배기가스(20) 중 황산화물은 활성탄(10)의 표면 및 기공에 흡착됨으로써 배기가스(20)로부터 제거될 수 있다.
제1 호퍼(122)는 상술한 제1 배출구(124)의 형상과 대응되도록 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 형상을 가질 수 있으며, 이러한 제1 호퍼(122) 하부의 중앙에 제1 관통구(125)이 형성됨으로써 활성탄(10)이 탈황부(120)의 외부로 배출될 수 있다.
탈질부(130)는, 활성탄(10) 및 배기가스 유동로(115)에서 주입되는 환원제(30)를 이용하여 배기가스(20)로부터 질소산화물을 제거할 수 있다. 즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 탈질부(130) 내부에는 활성탄(10)이 충전될 수 있으며, 배기가스(20)에 함유된 질소산화물은 이러한 활성탄(10)의 촉매 작용에 의해 환원제(30)와 환원 반응을 일으킴으로써 배기가스(20)로부터 제거될 수 있다.
본 실시예의 경우, 환원제(30)로는 예를 들어 암모니아가 사용될 수 있다. 따라서, 황산화물과 암모니아의 반응에 의해 황산암모늄((NH4)2SO4), 황산수소암모늄(NH4HSO4) 등과 같은 황산암모늄 염이 반응 생성물로서 생성될 수 있다.
탈질부(130)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 탈황부(120)와 유사하게 제2 배출구(134)가 형성된 제2 반응조(131)와 제2 호퍼(132)로 구성될 수 있다.
활성탄(10)은, 제2 반응조(131)의 상부에 형성된 활성탄 투입로(111)를 통해 투입될 수 있으며, 제2 반응조(131)의 하부에 형성된 제2 배출구(134)를 통해 탈황부(120)로 배출될 수 있다. 이 경우, 제2 반응조(131)에는 복수의 제2 배출구(134)가 형성될 수 있으며, 이러한 제2 배출구(134)는 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 형상을 가질 수 있다.
제2 호퍼(132)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제2 배출구(134) 측에 제2 반응조(131)와 이격되게 배치되며, 제2 호퍼(132)의 하부에는 제2 반응조(131) 내의 활성탄(10)이 탈황부(120)로 배출 가능하도록 제2 관통구(135)이 형성될 수 있다. 그리고, 제2 호퍼(132)는 제2 반응조(131)에 형성된 복수의 제2 배출구(134)를 각각 커버하도록 복수로 설치될 수 있다.
제2 호퍼(132)는 제2 반응조(131)와 이격되도록 배치되므로, 도 1의 c와 같이 배기가스(20)와 환원제(30)는 제2 반응조(131)와 제2 호퍼(132) 사이의 이격 공간을 통해 제2 배출구(134)로 유입됨으로써 도 1의 d와 같이 제2 반응조(131)의 내부로 유입될 수 있다. 제2 반응조(131) 내부로 유입된 배기가스(20) 중 질소산화물은 활성탄(10)의 촉매 작용에 의해 환원제(30)와 환원 반응을 일으킴으로써 배기가스(20)로부터 제거될 수 있다.
제2 호퍼(132)는 상술한 제2 배출구(134)의 형상과 대응되도록 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 형상을 가질 수 있으며, 이러한 제2 호퍼(132) 하부의 중앙에 제2 관통구(135)이 형성됨으로써 활성탄(10)이 탈황부(120) 측으로 배출될 수 있다.
한편, 도 1의 b와 같이 탈황부(120)를 통과한 배기가스(20) 내에 황산화물이 잔존할 수 있으며, 이러한 황산화물이 환원제(30), 예를 들어 암모니아와 반응을 일으킴으로써 반응 생성물, 예를 들어 황산암모늄, 황산수소암모늄이 생성될 수 있다. 이러한 반응 생성물은, 탈질부(130)의 내부 및 탈질부(130) 내부에 존재하는 활성탄(10)에 부착되어 활성탄(10)을 고착시킬 수 있다.
분사기(140)는 이러한 반응 생성물에 물을 분사하여 반응 생성물을 용해시킴으로써 제거할 수 있다. 이러한 분사기(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 탈질부(130)를 향해 물을 분사하는 분사 노즐로 구성될 수 있다.
또한, 탈질부(130)와 탈황기(120)의 경계를 이루는 더스트 플레이트(dust plate, 160)에는 분사 노즐에서 분사되는 물이 탈질부(130)에 형성된 반응 생성물을 제거하면서 발생하는 폐수를 배출할 수 있는 드레인(drain, 미도시)이 형성될 수 있다.
반응 생성물 중 황산암모늄, 황산수소암모늄은 모두 수용성 물질로서 온도에 따라 용해도가 증가하는 성질을 가지며, 이 중 황산암모늄의 경우 물 100ml에 대하여 섭씨 0도에서 70.6g, 섭씨 100도에서 103.3g 용해되는 성질을 가지고 있다.
이 경우, 물은 고온, 고압의 증기 상태로 탈질부(130)에 분사될 수 있다. 상술한 바와 같이 반응 생성물은 온도에 따라 용해도가 증가될 수 있으므로, 이와 같이 고온, 고압의 증기 상태(예를 들어, 섭씨 158도, 0.1~2kg/cm2)를 갖는 물을 탈질부(130)에 분사함으로써, 보다 효과적으로 탈질부(130) 내부 및 탈질부(130) 내부에 존재하는 활성탄(10)에 부착된 반응 생성물을 제거할 수 있다.
또한, 이러한 반응 생성물은 약산수에 쉽게 제거되는 성질을 가지고 있다. 물에 함유된 산의 농도가 증가할수록 스케일 형태로 고착화되어 있는 반응 생성물의 제거는 용이하지만, 설비부식이 함께 일어날 수 있음으로 물의 산도는 스케일 정도에 따라 조절하게 된다. 이 경우, 물의 산도는 예를 들어 (염산1+물10) 내지 (염산1+물50)의 비율로 조절될 수 있다.
이와 같이, 고온, 고압의 증기 상태의 약산수를 탈질부(130)에 분사함으로써, 반응 생성물의 효과적인 제거가 가능하게 된다.
한편, 가스흐름 제어장치(150)는, 분사기(140)를 이용하여 탈질부(130) 내의 반응 생성물을 제거하는 작업 중에도 배기가스 처리 장치(100)의 가동을 유지할 수 있도록, 탈황부(120)와 탈질부(130) 간을 연결하는 배기가스 유동로(115)를 차단하고, 탈황부(120)와 탈질부(130) 간을 우회하여 연결하는 배기가스 우회로(116)를 통하여 탈황부(120)를 통과한 배기가스(20)를 탈질부(130)로 우회시키는 장치이다.
이를 위해, 가스흐름 제어장치(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 반응 생성물에 물을 분사할 경우 배기가스 유동로(115)를 차단하는 도어(152); 및 제2 호퍼(132)를 차단하는 슬라이딩 도어(154)를 포함하여 구성될 수 있다.
이 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 탈황부(120)의 제1 반응조(121)를 통과한 배기가스(20)는 배기가스 유동로(115)를 경유하는 대신 배기가스 우회로(116)를 통하여 탈질부(130)의 제2 호퍼(132)로 우회하여 공급될 수 있다.
여기서, 배기가스 우회로(116)를 통하여 탈질부(130)로 우회하여 공급되는 배기가스(20)에 환원제(30)를 주입하기 위해, 가스흐름 제어장치(150)는 환원제 주입기(158)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 분사기(140)를 이용하여 탈질부(130) 내의 반응 생성물을 제거하는 동안에도 탈황부(120)를 통과한 배기가스를 우회하여 처리함으로써, 배기가스 처리 장치(100)의 가동 중단 없이 연중 내내 정상운전이 가능하다.
이를 위해, 도어(152)는 도 2에 도시된 바와 같이 탈황부(120)에서 탈질부(130)로 넘어가는 배기가스 유동로(115)에 개폐 가능하게 설치될 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 배기가스 처리 장치(100)의 슬라이딩 도어(154)를 나타낸 도면이다.
슬라이딩 도어(154)에는 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 제2 호퍼(132) 각각의 제2 관통구(135)를 동시에 개폐할 수 있도록 각각의 제2 관통구(135)의 형상에 상응하는 복수의 관통홀(155)이 형성되어 있다.
복수의 관통홀(155)이 형성된 슬라이딩 도어(154)를 도 2에 도시된 바와 같이 좌우로 직선 왕복 운동시킴으로써 복수의 제2 호퍼(132) 각각의 제2 관통구(135)를 동시에 개폐할 수 있다.
본 실시예는 복수의 제2 호퍼(132) 각각의 제2 관통구(135)를 동시에 개폐할 수 있는 슬라이딩 도어(154)를 예를 들어 설명하였으나, 이외에도 슬라이딩 도어(154)는 각각의 제2 관통구(135)를 개별적으로 개폐할 수 있도록 각각의 제2 호퍼(132)에 각각 구비될 수도 있다.
한편, 도어(152)와 슬라이딩 도어(154) 각각은 도 2에 도시된 바와 같이 구동부(156)로부터 제공되는 동력에 의해 개폐될 수 있으며, 구동부(156)는 모터를 포함하여 구성될 수 있다.
구동부(156)는 제어부(미도시)와 전기적으로 연결되어 제어부(미도시)로부터 입력되는 제어신호에 따라 구동될 수 있다.
제어부(미도시)는, 외부장치와 전기적으로 연결되도록 다수의 입출력부를 구비할 수 있으며, 사용자 또는 컴퓨터에 의해 입력되는 신호에 따라 도어(152) 또는 슬라이딩 도어(154)를 개폐할 수 있도록 구동부(156)를 제어하는 역할을 한다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 탈황부(120)와 탈질부(130) 간을 연결하는 배기가스 유동로(115)를 차단하고, 탈황부(120)와 탈질부(130) 간을 우회하여 연결하는 배기가스 우회로(116)를 통하여 도 2의 e와 같이 탈황부(120)를 통과한 배기가스(20)를 탈질부(130)로 우회시킴으로써, 배기가스 처리 장치(100)의 가동 중단 없이 반응 생성물 제거작업을 수행할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 활성탄
20: 배기가스
30: 환원제
100: 배기가스 처리 장치
110: 처리조
111: 활성탄 투입로
112: 활성탄 배출로
113: 배기가스 유입로
114: 배기가스 배출로
115: 배기가스 유동로
116: 배기가스 우회로
120: 탈황부
121: 제1 반응조
122: 제1 호퍼
123: 제1 투입구
124: 제1 배출구
125: 제1 관통구
130: 탈질부
131: 제2 반응조
132: 제2 호퍼
133: 제2 투입구
134: 제2 배출구
135: 제2 관통구
140: 분사기
150: 가스흐름 제어장치
152: 도어
154: 슬라이딩 도어
155: 관통홀
156: 구동부
158: 환원제 주입기
160: 드레인

Claims (16)

  1. 활성탄을 이용하여 배기가스로부터 황산화물(SOX)을 제거하는 탈황부;
    상기 활성탄 및 환원제를 이용하여, 상기 탈황부를 통과한 상기 배기가스로부터 질소산화물(NOX)을 제거하는 탈질부;
    상기 탈황부를 통과한 상기 배기가스 내에 잔존하는 상기 황산화물이 상기 환원제와 반응하여 생성되는 반응 생성물에 물을 분사하는 분사기; 및
    상기 반응 생성물에 물을 분사하는 동안, 상기 탈황부와 상기 탈질부 간에 형성된 배기가스 우회로를 통하여, 상기 탈황부를 통과한 상기 배기가스를 상기 탈질부로 우회시키는 가스흐름 제어장치를 더 포함하는 배기가스 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분사기는 상기 물을 분사하는 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 물은 증기(steam) 상태를 갖는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 물은 약산수를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탈질부는 상기 탈황부의 상측에 배치되고,
    상기 활성탄은 상기 탈질부의 상부로 투입되어 상기 탈황부의 하부로 배출되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탈황부는, 상기 탈질부의 하부를 통해 상기 활성탄을 공급받으며, 상기 공급된 활성탄을 상기 탈황부의 하부로 배출하는 제1 배출구가 형성된 제1 반응조를 포함하며,
    상기 탈황부와 상기 탈질부 간에는 배기가스 유동로가 형성되며,
    상기 배기가스는 상기 제1 배출구를 통해 상기 제1 반응조 내로 유입되며 상기 배기가스 유동로 또는 상기 배기가스 우회로를 통해 상기 탈질부로 유출되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탈황부는,
    상기 배기가스가 상기 제1 배출구로 유입 가능하도록 상기 제1 배출구 측에 상기 제1 반응조와 이격되게 배치되며, 상기 활성탄이 하부로 배출 가능하도록 제1 관통구가 형성된 제1 호퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 호퍼는 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 탈질부는, 상기 탈질부의 상부를 통해 공급받은 상기 활성탄을 상기 탈황부로 배출하는 제2 배출구가 형성된 제2 반응조를 포함하며,
    상기 탈황부와 상기 탈질부 간에는 배기가스 유동로가 형성되며,
    상기 배기가스 유동로 또는 상기 배기가스 우회로를 통해 상기 탈질부 내로 유입된 배기가스는, 상기 제2 배출구를 통해 상기 제2 반응조 내로 유입되며 상기 탈질부를 거쳐 배기가스 배출로를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 탈질부는,
    상기 배기가스 및 상기 환원제가 상기 제2 배출구로 유입 가능하도록 상기 제2 배출구 측에 상기 제2 반응조와 이격되게 배치되며, 상기 활성탄이 하부로 배출 가능하도록 제2 관통구가 형성된 제2 호퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 호퍼는 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가스흐름 제어장치는,
    상기 반응 생성물에 상기 물을 분사 시 상기 배기가스 유동로를 차단하는 도어; 및
    상기 제2 호퍼를 차단하는 슬라이딩 도어를 포함하며,
    상기 탈황부를 통과한 상기 배기가스는 상기 배기가스 우회로를 통하여 상기 제2 호퍼에 공급되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가스흐름 제어장치는,
    상기 배기가스 우회로 상에 배치되며, 상기 배기가스에 상기 환원제를 주입하는 환원제 주입기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 황산화물은 상기 활성탄에 흡착되어 상기 배기가스로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 질소산화물은 상기 활성탄을 촉매로 하는 환원 반응에 의해 상기 배기가스로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 환원제는 암모니아(NH3)를 포함하는 물질로 이루어지고,
    상기 반응 생성물은 황산암모늄((NH4)2SO4) 및 황산수소암모늄(NH4HSO4) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
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