KR101277736B1 - 배가스 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

배기가스 처리 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 배가스 처리 장치는 배가스가 유입되는 제1 챔버 및 상기 제1 챔버로부터 유입받은 상기 배가스를 배출시키는 제2 챔버를 갖는 탈황부, 상기 탈황부로부터 상기 배가스를 유입받는 제3 챔버 및 상기 제3 챔버로부터 유입받은 상기 배가스를 배출시키는 제4 챔버를 갖는 탈질부, 그리고 상기 탈황부로부터 배출되는 흡착물질을 상기 탈질부로 리턴시키는 흡착물질 순환기를 포함하되, 상기 제1 챔버는 상기 제3 챔버와 함께 상기 흡착물질이 이동하는 제1 이동 경로를 정의하고, 상기 제2 챔버는 상기 제4 챔버와 함께 상기 흡착물질이 이동하는 제2 이동 경로를 정의한다.

Description

배가스 처리 장치 및 방법{APPARATUS FOR TREATING EXHAUST GAS AND METHOD FOR TREATING EXHAUST GAS WITH THE SAME}
본 발명은 배가스 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
소각장, 발전소, 그리고 제철소와 같은 설비에서는 황산화물(SOx) 및 질산화물(NOx) 등의 다양한 오염물질이 함유된 배가스가 발생된다. 상기 배가스 내 오염물질은 산성비 및 광학 스모그를 발생시키는 주요 대기 오염물질이므로, 상기 배가스 내 오염물질을 효과적으로 제거하기 위한 배가스 처리 장치가 요구된다.
일반적으로 배가스 내 오염물질의 제거 방식으로는 가성소다법, 수산화마그네슘법, 석회법, 활성탄법 등이 있으며, 이 중 활성탄법은 활성탄을 촉매로 사용하여, 배가스 내 오염물질을 제거한다. 보통 활성탄 이용 배가스 처리 장치는 탈황부 및 상기 탈황부의 상부에 배치되어 상기 탈황부로부터 탈황처리가 수행된 배가스를 유입받아, 배가스 내 질산화물을 제거하는 탈질부로 구성된다.
본 발명의 실시예들은, 배가스 처리 효율을 향상시킬 수 있는 배가스 처리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 배가스 처리 장치는 배가스가 유입되는 제1 챔버 및 상기 제1 챔버로부터 유입받은 상기 배가스를 배출시키는 제2 챔버를 갖는 탈황부, 상기 탈황부로부터 상기 배가스를 유입받는 제3 챔버 및 상기 제3 챔버로부터 유입받은 상기 배가스를 배출시키는 제4 챔버를 갖는 탈질부, 그리고 상기 탈황부로부터 배출되는 흡착물질을 상기 탈질부로 리턴시키는 흡착물질 순환기를 포함하되, 상기 제1 챔버는 상기 제3 챔버와 함께 상기 흡착물질이 이동하는 제1 이동 경로를 정의하고, 상기 제2 챔버는 상기 제4 챔버와 함께 상기 흡착물질이 이동하는 제2 이동 경로를 정의한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 이동 경로는 상기 제2 이동 경로에 대해 상기 흡착물질의 이동 속도가 상이할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 배가스는 상기 제1 내지 상기 제4 챔버들을 차례로 이동하고, 상기 흡착물질은 상기 제2 이동경로에 비해, 상기 제1 이동경로 상에서 이동 속도가 빠를 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 배가스가 상기 제1 내지 제4 챔버들을 차례로 이동하도록, 상기 탈황부 및 상기 탈질부에 구비된 배가스 순환기 및 상기 배가스 순환기에 구비되어, 상기 배가스 내 오염물질을 환원반응에 의해 제거하는 환원제를 공급하는 환원제 공급기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 배가스 순환기는 상기 제1 챔버에 연결된 배가스 유입라인 및 상기 제2 챔버로부터 상기 제3 챔버로 상기 배가스를 이동시키는 배가스 이동라인을 포함하고, 상기 환원제 공급기는 상기 배가스 유입라인 및 상기 배가스 이동라인에 구비된 분사노즐 및 상기 분사노즐로 암모니아(NH3)를 공급하는 환원제 공급라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 흡착물질 순환기는 상기 제1 챔버로부터 배출되는 흡착물질을 수용하는 제1 배출라인, 상기 제2 챔버로부터 배출되는 흡착물질을 수용하는 제2 배출라인, 상기 제1 배출라인 상에 구비된 제1 조절밸브, 그리고 상기 제2 배출라인 상에 구비되어, 상기 제1 조절밸브와 독립적으로 제어되는 제2 조절밸브를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 배가스 처리 방법은 탈황부 및 탈질부를 복수의 챔버들로 나누어 상기 배가스 내 오염물질을 제거하되, 상기 챔버들 중 상기 탈황부에 처음으로 배가스가 유입되는 챔버 및 상기 탈질부에 처음으로 배가스가 유입되는 챔버의 흡착물질 이동 속도를 나머지 챔버들의 흡착물질 이동 속도와 달리하여 상기 배가스를 처리한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 챔버들 중 상기 탈황부에 처음으로 배가스가 유입되는 챔버 및 상기 탈질부에 처음으로 배가스가 유입되는 챔버의 흡착물질 이동 속도를 나머지 챔버들의 흡착물질 이동 속도에 비해 빠르게 하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 탈황부와 상기 탈질부로 상기 배가스를 유입시키기 이전에, 상기 배가스를 암모니아와 반응시켜 황산암모늄((NH4)2SO4)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 탈황부의 챔버들 중 상기 배가스가 상기 탈황부에 처음으로 유입되는 챔버는 상기 탈질부의 챔버들 중 상기 배가스가 상기 탈질부에 처음으로 유입되는 챔버와 상기 흡착물질의 이동 경로를 공유하도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 탈황부의 챔버들 중 상기 배가스를 상기 탈황부로부터 유출시키는 챔버는 상기 탈질부의 챔버들 중 상기 배가스를 상기 탈질부로부터 유출시키는 챔버와 상기 흡착물질의 이동 경로를 공유하도록 하는 배가스 처리 방법.
본 발명의 실시예들에 따른 배가스 처리 장치 및 방법은 탈황부 및 탈질부 내 상대적으로 높은 오염물질(특히, 황산화물)의 처리 효율이 요구되는 영역에 대해 선택적으로 흡착물질의 이동속도를 증가시킴으로써, 배가스 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 배가스 처리 장치 및 방법은 처리조로 유입되는 배가스 내 황산화물을 효과적으로 제거하여, 배가스 내 황산화물이 탈황부에서 불완전 처리되어 탈질부에서 반응 부산물을 생성시켜 배가스 처리 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배가스 처리 장치를 보여주는 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.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 배기가스 처리 장치 및 방법의 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 실시예에 따른 배가스 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배가스 처리 장치(100)는 처리조, 배가스 순환기(130), 환원제 공급기(140), 그리고 흡착물질 순환기(150)를 포함할 수 있다.
상기 처리조는 배가스(10) 내 오염물질을 처리할 수 있다. 상기 처리조는 탈황부(110) 및 상기 탈황부(110)의 상부에 배치된 탈질부(120)를 구비할 수 있다. 상기 탈황부(110)는 상기 배가스(10) 내 황산화물(SOx)을 제거할 수 있다. 상기 탈질부(120)는 상기 탈황부(110)로부터 상기 황산화물의 처리가 이루어진 상기 배가스(10)를 유입받아 상기 배가스(10) 내 질산화물(NOx)을 제거할 수 있다.
상기 탈황부(110) 및 상기 탈질부(120) 각각은 복수의 챔버들로 구획될 수 있다. 일 예로서, 상기 탈황부(110)는 제1 챔버(112) 및 제2 챔버(114)를 구비할 수 있다. 상기 제1 챔버(112) 및 상기 제2 챔버(114)는 수평방향을 따라 배치될 수 있다. 여기서, 상기 제1 챔버(112)와 상기 제2 챔버(114) 간에는 상기 배가스(10)의 수평이동이 가능함에 반해, 상기 흡착물질(20)의 수평이동은 최소화되도록 서로 구획될 수 있다.
상기 탈질부(120)는 제3 챔버(122) 및 제4 챔버(124)를 구비할 수 있다. 상기 제3 및 제4 챔버들(122, 124)은 상기 탈황부(110)의 상부에서 수평방향을 따라 배치되되, 상기 제3 챔버(122)는 상기 제2 챔버(114)의 상부에 배치되고, 상기 제4 챔버(124)는 상기 제1 챔버(112)의 상부에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 제3 챔버(122)와 상기 제4 챔버(124) 간에는 상기 배가스(10)의 수평이동이 가능함에 반해, 상기 흡착물질(20)의 수평이동은 최소화되도록 서로 구획될 수 있다.
한편, 상기 제1 챔버(112)는 상기 제3 챔버(122)와 함께 상기 흡착물질(20)이 이동되는 제1 이동경로(a)를 정의할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 챔버(112)와 상기 제3 챔버(122)는 서로 연통될 수 있다. 또한, 상기 제2 챔버(114)는 상기 제4 챔버(124)와 함께 상기 흡착물질(20)이 이동되는 제2 이동경로(b)를 정의할 수 있다. 여기서, 상기 제1 이동경로(a)와 상기 제2 이동경로(b)는 서로 구획되도록 제공될 수 있다.
상기 배가스 순환기(130)는 상기 처리조 내부에서 상기 배가스(10)의 순환 흐름을 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 배가스 순환기(130)는 상기 제1 내지 제4 챔버들(112, 114, 122, 124)을 따라 차례로 상기 배가스(10)가 이동된 후 외부로 배출되도록, 상기 처리조에 구비될 수 있다.
이를 위해, 상기 배가스 순환기(130)는 상기 제1 챔버(112)로 상기 배가스(10)를 유입시키는 배가스 유입라인(132), 상기 제1 챔버(112)에서 처리된 상기 배가스(10)를 상기 제2 챔버(114)로부터 상기 제3 챔버(122)로 이동시키는 배가스 이동라인(134), 그리고 상기 제3 챔버(122)에서 처리된 상기 배가스(10)를 상기 제4 챔버(124)로부터 유출시키는 배가스 유출라인(136)을 포함할 수 있다.
상기 환원제 공급기(140)는 상기 배가스(10) 내 황산화물을 제거할 수 있다. 예컨대, 상기 환원제 공급기(140)는 제1 공급부재(142) 및 제2 공급부재(144)를 포함할 수 있다.
상기 제1 공급부재(142)는 상기 배가스 유입라인(132) 상에 구비되어, 상기 배가스(10)가 상기 제1 챔버(112)로 유입되기 이전에 상기 배가스(10) 내 황산화물을 제거할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 공급부재(142)는 제1 분사노즐(142a) 및 상기 제1 분사노즐(142a)로 환원제를 공급하는 제1 환원제 공급라인(142b)을 구비할 수 있다.
상기 제2 공급부재(144)는 상기 배가스 이동라인(134) 상에 구비되어, 상기 배가스(10)가 상기 제3 챔버(122)로 유입되기 이전에 상기 배가스(10) 내 황산화물을 제거할 수 있다. 이를 위해, 상기 제2 공급부재(144)는 제2 분사노즐(144a) 및 상기 제2 분사노즐(144a)로 환원제를 공급하는 제2 환원제 공급라인(144b)을 구비할 수 있다.
한편, 상기 환원제 공급기(140)는 환원 반응에 의해, 상기 배가스(10) 내 황산화물을 제거시킬 수 있다. 일 예로서, 상기 환원제로는 암모니아가 사용될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 공급부재(142, 144)에 의해 분사되는 암모니아는 상기 황산화물과 반응하여, 황산암모늄((NH4)2SO4))을 형성시킬 수 있다. 이와 같이 형성된 황산암모늄은 별도의 처리 설비(미도시됨)을 통해, 외부로 배출되어 처리될 수 있다.
상기 흡착물질 순환기(150)는 상기 흡착물질을 재생시켜 이를 상기 처리조에 순환시킬 수 있다. 일 예로서, 상기 흡착물질 순환기(150)는 흡착물질 배출라인(152), 흡착물질 리턴라인(154), 그리고 흡착물질 재생기(156)를 포함할 수 있다.
상기 흡착물질 배출라인(152)은 제1 배출라인(152a) 및 제2 배출라인(152b)을 가질 수 있다. 상기 제1 배출라인(152a)의 일단은 상기 제1 챔버(112)에 연결되고, 타단은 상기 흡착물질 리턴라인(154)에 연결될 수 있다. 상기 제2 배출라인(152b)의 일단은 상기 제2 챔버(114)에 연결되고, 타단은 상기 흡착물질 리턴라인(154)에 연결될 수 있다.
상기 제1 배출라인(152a) 상에는 상기 제1 이동경로(a)를 따라 이동되는 흡착물질(20)의 이동 속도를 조절하기 위한 제1 조절밸브(152a')가 구비되고, 상기 제2 배출라인(152b) 상에는 상기 제2 이동경로(b)를 따라 이동되는 흡착물질(20)의 이동 속도를 조절하기 위한 제2 조절밸브(152b')가 구비될 수 있다.
상기 흡착물질 리턴라인(154)은 상기 제1 및 제2 배출라인들(152a, 152b)로부터 상기 탈질부(120)로 상기 흡착물질(20)을 리턴(return)시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 흡착물질 리턴라인(154)의 일단은 상기 흡착물질 배출라인(152)에 연결되고, 타단은 상기 탈질부(120)의 상부에 연결될 수 있다.
상기 흡착물질 재생기(156)는 상기 흡착물질 리턴라인(154) 상에 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 흡착물질 리턴라인(154)에 의해 리턴되는 흡착물질(20)은 상기 흡착물질 재생기(156)에 의해 재생될 수 있다.
한편, 상기와 같은 구조의 배가스 처리 장치(100)는 상기 배가스(10)와 상기 흡착물질(20)이 서로 수직하는 방향으로 교차하는 소위 직교류(cross flow) 방식으로 상기 배가스(10)를 처리할 수 있다.
상기 직교류 방식의 경우 배가스와 흡착물질이 서로 상하로 마주보며 교차하는 대향류 방식(counter flow)에 비해, 상기 흡착물질(20)의 유동 속도를 증가시킬 수 있으므로, 상기 배가스(10) 내 황산화물과 환원제(30)의 반응에 의해 반응 부산물이 생성되더라도, 상기 흡착물질(10)을 상기 탈황부(110)로부터 용이하게 배출시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 탈황부(110) 내에 상기 반응 부산물이 설비에 고착화되어 상기 흡착물질(20)의 유동을 방해하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기와 같은 구조의 배가스 처리 장치(100)는 상기 제1 이동경로(a)를 따라 이동되는 흡착물질(20)의 이동속도와 상기 제2 이동경로(b)를 따라 이동되는 흡착물질(20)의 이동속도를 독립적으로 조절할 수 있다.
예컨대, 상기 제1 조절밸브(152a')가 상기 제1 배출라인(152a)의 개방량을 선택적으로 조절함으로써, 상기 제1 이동경로(a)의 흡착물질(20)의 이동속도를 증감시킬 수 있다. 또한, 상기 제2 조절밸브(152b')가 상기 제2 배출라인(152b)이 개방량을 선택적으로 조절함으로써, 상기 제2 이동경로(b)의 흡착물질(20)의 이동속도를 증감시킬 수 있다.
특히, 상기 탈황부(110) 중 상기 배가스(10)가 처음으로 유입되는 제1 챔버(112)에는 상기 환원제(30)와 상기 배가스(10) 내 황산화물의 반응에 의해, 황산암모늄과 같은 반응 부산물이 생성될 수 있으므로, 상기 반응 부산물에 의한 상기 흡착물질(20)의 고착화를 방지하기 위해, 상기 제1 조절밸브(152a')는 상기 제1 이동경로(a) 상의 상기 흡착물질(20)의 이동속도가 상기 제2 이동경로(b) 상의 상기 흡착물질(20)의 이동속도에 비해 빠르도록, 조절될 수 있다.
계속해서, 본 발명의 실시예에 따른 배가스 처리 장치의 배가스 처리 과정에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 살펴본 배가스 처리 장치(100)에 대해 중복되는 내용은 생략하거나 간소화될 수 있다.
도 1을 참조하면, 배가스(10)는 제1 내지 제4 챔버들(112, 114, 122, 124)을 차례로 이동하면서, 그 처리가 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 배가스(10)가 배가스 유입라인(132)을 통해 탈황부(110)의 제1 챔버(112)로 유입될 수 있다.
이때, 환원제 공급기(140)의 제1 공급부재(142)는 상기 배가스(10)를 향해 환원제(30)를 분사하여, 상기 배가스(10) 내 황산화물을 환원시켜 제거할 수 있다. 이때, 상기 제1 공급부재(142)는 상기 환원제(30)의 공급량을 조절하여, 상기 황산화물의 제거 효율을 증감시킬 수 있다. 그리고, 상기 제1 챔버(112)로 유입된 상기 배가스(10)는 제1 이동경로(a)를 따라 이동되는 흡착물질(20)에 의해 오염물질의 제거가 이루어진 후, 상기 제2 챔버로(114)로 이동될 수 있다.
상기 제2 챔버로(114)로 이동된 상기 배가스(10)는 제2 이동경로(b)를 따라 이동되는 흡착물질(20)에 의해 오염물질의 제거가 이루어진 후, 배가스 이동라인(134)에 의해, 제3 챔버(122)로 이동될 수 있다. 이때, 상기 환원제 공급기(140)의 제2 공급부재(144)는 상기 배가스(10)를 향해 상기 환원제(30)를 분사하여, 상기 배가스(10) 내 황산화물을 환원시켜 제거할 수 있다.
상기 제3 챔버(122)에 유입된 상기 배가스(10)는 상기 제1 이동경로(a) 내 흡착물질(20)에 의해 다시 황산화물질의 제거가 이루어진 후, 상기 제4 챔버(124)로 이동되고, 상기 제4 챔버(124) 내에서 상기 제2 이동경로(b) 내 흡착물질(20)에 의해 오염물질이 제거된 후, 배가스 유출라인(136)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
여기서, 상기 흡착물질(20)은 흡착물질 순환기(150)의 흡착물질 배출라인(152) 및 흡착물질 리턴라인(154)에 의해 순환되어, 상기 제1 및 제2 이동경로들(a, b)을 따라 이동되어, 상기 처리조 내부를 이동하는 배가스(10) 내 오염물질을 제거할 수 있다.
한편, 상기 제1 이동경로(a)에서의 흡착물질의 이동속도는 상기 제2 이동경로(b)에서의 흡착물질의 이동속도와 다르게 조절될 수 있다. 일 예로서, 상기 탈황부(110)와 상기 탈질부(120) 각각의 챔버들 중 상기 배가스가 처음으로 유입되는 챔버인 상기 제1 챔버(112) 및 상기 제3 챔버(122) 내 흡착물질의 이동 속도를 나머지 제2 및 제4 챔버들(114, 124) 내 흡착물질의 이동 속도와 달리하여 상기 배가스(10)를 처리할 수 있다.
이를 위해, 상기 제1 조절밸브(152a')는 상기 제2 조절밸브(152b')에 비해, 상기 제1 이동경로(a) 내 흡착물질의 이동속도가 빠르도록, 그 개방률이 조절될 수 있다. 이 경우, 상기 흡착물질의 오염물질 흡착 효율이 증가되어, 상기 배가스(10) 내 오염물질의 제거효율이 향상될 수 있다.
특히, 상기 배가스(10)의 유입량이 증가하거나 오염물질의 농도가 증가하는 경우, 상기 탈황부(110)에서 미흡착된 황산화물이 탈질부(120)로 유입되어 황산암모늄과 같은 반응 부산물이 발생되어 배가스 처리 효율이 감소될 수 있으나, 상기 배가스 처리 장치(100)는 제1 이동경로(a)에서의 흡착물질의 이동속도를 상기 배가스(10)의 유입량 및 오염물질 농도 변화에 따라 조절할 수 있어, 상기 황산화물의 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 환원제 공급기(140)는 상기 배가스(10)의 유입량 및 오염물질 농도, 그리고 상기 흡착물질의 이동속도 등을 고려하여, 환원제의 공급량을 조절할 수 있다. 이를 위해, 상기 환원제 공급기(140)는 황산화물 및 질산화물의 농도 등을 측정할 수 있는 측정 센서(미도시됨)를 더 구비할 수 있다. 이에 따라, 상기 환원제 공급기(140)는 상기 배가스의 유입량이 증가하거나 오염물질의 농도가 증가하는 경우, 상기 환원제의 공급량을 증가시킴으로써, 배가스 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배가스 처리 장치(100)는 상기 탈황부(110) 및 상기 탈질부(120) 각각을 복수의 구획된 영역들(챔버들)로 나누고, 상기 챔버들 중 상기 배가스(10)가 처음으로 유입되는 제1 챔버(112) 및 제3 챔버(122) 내 흡착물질의 이동 속도를 나머지 챔버들 내 흡착물질의 이동 속도를 달리할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 배가스 처리 장치 및 방법은 탈황부 및 탈질부 내에서 구역별로 흡착물질의 이동속도를 선택적으로 증감시킴으로써, 배가스의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배가스 처리 장치(100)는 상기 탈황부(110) 및 상기 탈질부(120)에 배가스(10)가 유입되기 이전에, 상기 배가스(10)로 환원제를 공급하여, 상기 배가스(10) 내 황산화물을 환원시켜 제거하는 환원제 공급기(140)를 구비할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 배가스 처리 장치 및 방법은 처리조로 유입되는 배가스 내 황산화물을 효과적으로 제거하여, 배가스 내 황산화물이 탈황부에서 불완전 처리되어 탈질부에서 반응 부산물을 생성시켜 배가스 처리 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 이 경우 탈질부에 비해 상대적으로 활성탄의 재생 효율이 먼저 떨어지는 탈황부의 배가스 처리 효율의 저하를 방지할 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.
100: 배가스 처리 장치
110: 탈황부
112: 제1 챔버
114: 제2 챔버
120: 탈질부
122: 제3 챔버
124: 제4 챔버
130: 배가스 순환기
132: 배가스 유입라인
134: 배가스 이동라인
136: 배가스 유출라인
140: 환원제 공급기
142: 제1 공급부재
144: 제2 공급부재
150: 흡착물질 순환기
152: 흡착물질 배출라인
154: 흡착물질 리턴라인
156: 흡착물질 재생기

Claims (11)

  1. 배가스가 유입되는 제1 챔버 및 상기 제1 챔버로부터 유입받은 상기 배가스를 배출시키는 제2 챔버를 갖는 탈황부;
    상기 탈황부로부터 상기 배가스를 유입받는 제3 챔버 및 상기 제3 챔버로부터 유입받은 상기 배가스를 배출시키는 제4 챔버를 갖는 탈질부; 및
    상기 탈황부로부터 배출되는 흡착물질을 상기 탈질부로 리턴시키는 흡착물질 순환기를 포함하되,
    상기 제1 챔버는 상기 제3 챔버와 함께 상기 흡착물질이 이동하는 제1 이동 경로를 형성하고,
    상기 제2 챔버는 상기 제4 챔버와 함께 상기 흡착물질이 이동하는 제2 이동 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 배가스 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 이동 경로는 상기 제2 이동 경로에 대해 상기 흡착물질의 이동 속도가 상이한 것을 특징으로 하는 배가스 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 배가스는 상기 제1 내지 상기 제4 챔버들을 차례로 이동하고,
    상기 흡착물질은 상기 제2 이동경로에 비해, 상기 제1 이동경로 상에서 이동 속도가 빠른 것을 특징으로 하는 배가스 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 배가스가 상기 제1 내지 제4 챔버들을 차례로 이동하도록, 상기 탈황부 및 상기 탈질부에 구비된 배가스 순환기; 및
    상기 배가스 순환기에 구비되어, 상기 배가스 내 오염물질을 환원반응에 의해 제거하는 환원제를 공급하는 환원제 공급기를 더 포함하는 배가스 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 배가스 순환기는:
    상기 제1 챔버에 연결된 배가스 유입라인; 및
    상기 제2 챔버로부터 상기 제3 챔버로 상기 배가스를 이동시키는 배가스 이동라인을 포함하고,
    상기 환원제 공급기는:
    상기 배가스 유입라인 및 상기 배가스 이동라인에 구비된 분사노즐: 및
    상기 분사노즐로 암모니아(NH3)를 공급하는 환원제 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡착물질 순환기는:
    상기 제1 챔버로부터 배출되는 흡착물질을 수용하는 제1 배출라인;
    상기 제2 챔버로부터 배출되는 흡착물질을 수용하는 제2 배출라인;
    상기 제1 배출라인 상에 구비된 제1 조절밸브; 및
    상기 제2 배출라인 상에 구비되어, 상기 제1 조절밸브와 독립적으로 제어되는 제2 조절밸브를 포함하고,
    상기 제1 배출라인 및 상기 제2 배출라인에는, 상기 흡착물질을 리턴시키는 흡착물질 리턴라인이 연결되며,
    상기 리턴라인에는, 상기 흡착물질을 재생시키는 흡착물질 재생기가 결합되는 것을 특징으로 하는 배가스 처리 장치.
  7. 탈황부 및 탈질부를 복수의 챔버들로 나누어 배가스 내 오염물질을 제거하되, 상기 챔버들 중 상기 탈황부에 처음으로 배가스가 유입되는 챔버 및 상기 탈질부에 처음으로 배가스가 유입되는 챔버의 흡착물질 이동 속도를 나머지 챔버들의 흡착물질 이동 속도에 비해 빠르게 하여 상기 배가스를 처리하는 것을 특징으로 하는 배가스 처리 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 탈황부와 상기 탈질부로 상기 배가스를 유입시키기 이전에, 상기 배가스를 암모니아와 반응시켜 황산암모늄((NH4)2SO4)을 형성하는 단계를 더 포함하는 배가스 처리 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 탈황부의 챔버들 중 상기 배가스가 상기 탈황부에 처음으로 유입되는 챔버는 상기 탈질부의 챔버들 중 상기 배가스가 상기 탈질부에 처음으로 유입되는 챔버와 상기 흡착물질의 이동 경로를 공유하도록 하는 것을 특징으로 하는 배가스 처리 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 탈황부의 챔버들 중 상기 배가스를 상기 탈황부로부터 유출시키는 챔버는 상기 탈질부의 챔버들 중 상기 배가스를 상기 탈질부로부터 유출시키는 챔버와 상기 흡착물질의 이동 경로를 공유하도록 하는 것을 특징으로 하는 배가스 처리 방법.
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KR20090089470A (ko) * 2006-12-14 2009-08-21 호르스트 그로초비스키 금속 제조시 광석 및/또는 기타 물질 함유 물질의 소결 공정의 배출 가스를 정화하기 위한 방법 및 장치

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