KR101290660B1 - The eliminating method of hydrogen sulfide gas by electric precipitator - Google Patents

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박동화
박현우
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: An eliminating method of hydrogen sulfide gas by electric precipitator is provided to be energy efficient and control the reacting mol rate of a neutralizing agent for hydrogen sulfide for maximizing hydrogen sulfide removing rates and space velocity. CONSTITUTION: An eliminating method of hydrogen sulfide comprises the following steps. A neutralizing agent is spread to a reacting bath by an ultrasonic atomizer (1) and a mol ratio of hydrogen sulfide and a neutralizing agent is kept at 1-6 (step 1). The sprayed neutralizing agent and hydrogen sulfide gas are reacted to be into solid salt (Step2). The solid salt is obtained by an electric precipitator (9) (Step3). [Reference numerals] (AA) Air; (BB) Air discharge

Description

습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법{the eliminating method of hydrogen sulfide gas by electric precipitator}The eliminating method of hydrogen sulfide gas by electric precipitator}

본 발명은 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for removing hydrogen sulfide by a wet electrostatic precipitating method.

최근 산업의 집적화, 인구의 집중화를 통해 한정된 지역에서의 오염물질 배출 농도가 증가하고 있으며 인간에 노출되는 빈도도 증가하고 있다. 이러한 도시화 현상에 따라 넘쳐나는 쓰레기를 처리하기 위한 쓰레기매립장 증가로 인한 악취문제가 사회문제로 대두하고 있는 실정이다. 발생하는 악취물질 중 대표적인 물질이 황화수소이다. 황화수소는 혐기성 발효가 일어나는 하수처리장, 음식물 처리시설 및 축산 분뇨 시설 등에서 주로 발생하며 황이 포함된 물질을 원료로 사용하는 고무제조공장, 약품제조공장, 플라스틱 제조공장, 식품제조공장, 제지공장 등에서도 발생한다.
Recently, the concentration of pollutant emission in a limited area is increasing and the frequency of exposure to human beings is increasing through the concentration of industry and concentration of population. As a result of urbanization, the odor problem caused by the increase of landfills to dispose of overflowing garbage has emerged as a social problem. Hydrogen sulfide is one of the odorous substances generated. Hydrogen sulphide occurs mainly in sewage treatment plants, anaerobic fermentation plants, livestock manure facilities, etc., and also occurs in rubber manufacturing plants, chemical manufacturing plants, plastic manufacturing plants, food manufacturing plants, and paper mills. do.

황화수소 배출현황은 바이오가스 생산시설에서는 혐기성 메탄발효에 의해 2000 ppm, 석유화학공정에서 나프타 공정에 의해 3000 ppm, 쓰레기 매립지 지역에서는 200 ppm, 하수·처리 시설에서는 200ppm 정도이다.
Hydrogen sulphide emissions are about 2000 ppm by anaerobic methane fermentation in biogas production facilities, 3000 ppm by naphtha processes in petrochemical processes, 200 ppm in landfills, and 200 ppm in sewage and treatment facilities.

저농도 황화수소를 흡입하였을 경우 현기증, 후각 감퇴, 구토 증상 등을 유발하며 고농도를 흡입하였을 경우에는 산화 효소의 파괴로 인하여 세포의 내부 호흡이 정지하여 중추 신경이 마비되어 실신하거나 호흡정지 또는 질식 증상을 일으킬 수 있다. 이렇게 인체에 안 좋은 영향을 끼치기 때문에 확실한 제거가 요구되고 있는 실정이다.
Inhalation of low hydrogen sulphide causes dizziness, olfactory depletion, vomiting, etc. Inhalation of high concentrations causes the internal nerves of the cells to cease due to the destruction of oxidase, causing paralysis of the central nerve, causing fainting, respiratory arrest or asphyxiation. Can be. Since this adversely affects the human body, a certain removal is required.

현재 산업현장에서는 악취 처리기술로 약품을 통한 흡수, 재생식 촉매산화 (RCO, regenerative catalytic oxidation), 생물학적 처리 등을 사용하고 있다. 저농도 황화수소를 제거하기 위해서는 생물학적 처리 및 약품을 사용하여 황화수소 가스를 흡수시키는 공정을 사용하고 있는데, 각각의 방법은 운영비와 자본비가 많이 들지는 않지만 저농도밖에 처리되지 않는 문제점이 있어 많은 산업시설에 적용하기에는 어려움이 있다. 재생식 촉매 산화 방법은 대용량 처리를 수행할 수 없다는 단점이 있기 때문에 산업시설에 적용하기에는 무리가 있다.
Currently, industrial sites use odor treatment technology for chemical absorption, regenerative catalytic oxidation (RCO), and biological treatment. In order to remove the low concentration of hydrogen sulfide, the process of absorbing hydrogen sulfide gas using biological treatment and chemicals is used. Each method has a high operating cost and a high capital cost, but only a low concentration can be applied to many industrial facilities. There is difficulty. The regenerative catalytic oxidation method cannot be applied to industrial facilities because it has a disadvantage in that a large capacity treatment cannot be performed.

또한, 재생식 촉매 산화 및 흡착의 방법으로는 수천 ppm의 황화수소를 제거할 수 있고, 생물학적 처리 및 약품을 사용하여 황화수소 가스를 흡수시키는 공정으로는 수 ppm 내지는 수십 ppm의 범위의 황화수소 가스를 처리하기에 적합한 방식이다. 따라서 현재의 악취처리기술은 쓰레기 매립지 지역이나 하수처리시설에서 발생하는 수백 ppm의 황화수소를 효과적으로 처리하기에는 적합한 방법이 없다.
In addition, regenerative catalytic oxidation and adsorption can remove thousands of ppm hydrogen sulfide, and biological treatment and chemicals can be used to absorb hydrogen sulfide gas in the range of several ppm to tens of ppm. It is a suitable way. Therefore, current odor treatment techniques are not suitable for the effective treatment of hundreds of ppm hydrogen sulfide from landfill sites or sewage treatment plants.

대한민국 등록특허 제 10-0301959 호에 따르면, 철산화 미생물을 이용하여 기체속의 황화수소를 제거하는 처리과정에 있어서, 철산화 반응조; 흡수탑; 분리기; 바이오필터; 저장조 및 펌프를 포함하는 황화수소 제거장치 및 이를 이용한 제거방법에 대하여 개시되어 있다. 그러나 상기 방법은 미생물을 이용한 생물학적 처리방법으로 처리량이 적고, 처리 가능한 농도가 수 ~ 수십 ppm으로 작고, 황화수소 가스의 제거에 필요한 단계가 많아 공정이 복잡하다는 문제점이 있다.
According to Republic of Korea Patent No. 10-0301959, in the process of removing hydrogen sulfide in the gas using the iron oxide microorganisms, iron oxidation reaction tank; Absorption tower; Separator; Biofilters; Disclosed is a hydrogen sulfide removal device including a reservoir and a pump and a removal method using the same. However, there is a problem that the method is a biological treatment method using microorganisms, the throughput is small, the processable concentration is few to several tens of ppm, and the process is complicated because there are many steps necessary to remove hydrogen sulfide gas.

대한민국 등록특허 제 10-0419634 호에 따르면, 고로에서 배출되는 용융 슬래그를 고압의 냉각수로 급냉, 세립화시켜 고로 수재를 제조하고, 상기 용융 슬래그가 냉각수에서 급냉될 때 슬래그에 함유된 유황분이 물과 접촉되어 발생하는 황화수소 함유 증기를 배출하는 고로 수재 제조방법에 대해 개시되어 있다. 그러나 상기 발명은 황화수소를 제거하기 위하여 여러 단계를 거치므로 공정 흐름이 단순하지 않고, 가압, 감압 등의 추가적인 공정이 필요하여 에너지 효율상 경제적이지 않다는 문제점이 있다.
According to Korean Patent No. 10-0419634, the molten slag discharged from the blast furnace is quenched and granulated with high pressure cooling water to produce blast furnace material, and when the molten slag is quenched in the cooling water, sulfur content contained in the slag is Disclosed is a blast furnace manufacturing method for releasing hydrogen sulfide-containing steam generated by contact. However, since the present invention goes through several steps to remove hydrogen sulfide, the process flow is not simple, and additional processes such as pressurization and depressurization are required, which is not economical in terms of energy efficiency.

이에 본 발명의 발명자들은 수백 ppm 농도의 대용량 황화수소를 경제적으로 제거하기 위한 방법에 대하여 연구하던 중, 황화수소 가스를 초음파 미세입자분무기로 분무된 중화제와 반응시켜 고체상 염을 생성시킨 후, 이를 전기집진기로 집진하여 황화수소를 경제적으로 처리할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
Therefore, the inventors of the present invention, while studying a method for economically removing large-capacity hydrogen sulfide at a concentration of several hundred ppm, react the hydrogen sulfide gas with a neutralizing agent sprayed with an ultrasonic fine particle atomizer to generate a solid salt, which is then subjected to an electrostatic precipitator. The present invention has been completed by knowing that it is possible to economically process hydrogen sulfide by collecting dust.

대한민국 등록특허 제 10-0301959 호 (등록일 2001.6.28)Republic of Korea Patent No. 10-0301959 (Registration Date 2001.6.28) 대한민국 등록특허 제 10-0419636 호 (등록일 2004.2.9)Republic of Korea Patent No. 10-0419636 (Registration date 2004.2.9)

본 발명의 목적은 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법을 제공하는 데 있다.
An object of the present invention is to provide a method for removing hydrogen sulfide by a wet electrostatic precipitating method.

이를 위하여 본 발명은 중화제를 초음파 미세입자분무기(ultrasonic atomizer)를 이용하여황화수소 가스를 포함하는 반응기 내로 분무하되, 황화수소에 대한 중화제의 몰 비를 1 ~ 6으로 유지하는 단계(단계 1); To this end, the present invention by spraying the neutralizing agent into a reactor containing hydrogen sulfide gas using an ultrasonic microparticle atomizer (ultrasonic atomizer), maintaining the molar ratio of the neutralizing agent to hydrogen sulfide 1 to 6 (step 1);

상기 단계 1에서 분무된 중화제와 황화수소 가스가 반응기 내에서 반응하여 고체상 염을 생성하는 단계(단계 2); 및Reacting the neutralizing agent sprayed in step 1 with hydrogen sulfide gas in a reactor to produce a solid salt (step 2); And

상기 단계 2에서 생성된 고체상 염을 습식 전기집진기를 통해 집진하는 단계(단계 3);Collecting the solid salt generated in step 2 through a wet electrostatic precipitator (step 3);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법을 제공한다.
It provides a method for removing hydrogen sulfide by a wet electrostatic precipitating method comprising a.

본 발명에 따르면 황화수소 가스에 중화제를 미세화한 후 분무하여 중화반응을 일으켜 고체상 염을 생성한 것을 습식 전기집진기를 이용하여 집진하는 공정을 통해 황화수소 가스를 제거할 수 있다. 이때 상온, 상압의 공정을 통해 황화수소를 제거하므로 에너지 효율상 경제적이고, 반응에 투입한 황화수소에 대한 중화제의 몰 비인 반응비율을 조절하여 황화수소의 제거효율 및 공간속도를 최적화할 수 있다. 상기 방식에서 설정한 반응비율에서 반응시간을 최적화하여 반응기의 노화를 방지할 수 있고, 상기 반응비율 및 반응시간에서의 최적의 전력을 찾아내어 공정경제상 가장 효율적인 조건으로 황화수소를 제거하는 공정을 설계할 수 있다.
According to the present invention, the hydrogen sulfide gas may be removed through a process of collecting the neutralizing reaction in the hydrogen sulfide gas and spraying the neutralization reaction to produce a solid salt using a wet electrostatic precipitator. At this time, hydrogen sulfide is removed through the process at room temperature and atmospheric pressure, so it is economical in terms of energy efficiency, and it is possible to optimize the removal efficiency and space velocity of hydrogen sulfide by adjusting the reaction ratio, which is the molar ratio of the neutralizer to hydrogen sulfide put into the reaction. By optimizing the reaction time at the reaction rate set in the above manner, it is possible to prevent the aging of the reactor, and to find the optimum power at the reaction rate and reaction time to design a process for removing hydrogen sulfide under the most efficient conditions in the process economy. Can be.

도 1은 본 발명에 따른 전기집진기에 의한 황화수소 제거실험의 공정도이고;
도 2는 황화수소와 중화제의 반응에 대한 온도에 따른 깁스자유에너지 그래프이고;
도 3은 본 발명에 따른 실시예 5 내지 실시예 8 및 비교예 2의 반응비율에 대한 황화수소 제거효율의 그래프이고;
도 4는 본 발명에 따른 실시예 5 내지 실시예 8 및 비교예 2의 반응비율에 대한 공간속도의 그래프이고;
도 5는 본 발명에 따른 실시예 9 내지 실시예 18의 반응시간에 대한 황화수소 제거효율의 그래프이고;
도 6은 본 발명에 따른 실시예 9 내지 실시예 18의 반응시간에 대한 공간속도의 그래프이고;
도 7은 본 발명에 따른 실시예 19 내지 실시예 23의 전류밀도에 대한 미세먼지의 양 및 집진효율의 그래프이고;
도 8은 본 발명에 따른 실시예 24 내지 실시예 28의 전류밀도에 대한 미세먼지의 양 및 집진효율의 그래프이고;
도 9는 본 발명에 따른 실시예 19 내지 실시예 28의 전력에 대한 미세먼지의 양의 그래프이다.1 is a process chart of the hydrogen sulfide removal experiment by the electrostatic precipitator according to the present invention;
2 is a graph of Gibbs free energy with temperature for the reaction of hydrogen sulfide and neutralizing agent;
3 is a graph of hydrogen sulfide removal efficiency with respect to the reaction ratio of Examples 5 to 8 and Comparative Example 2 according to the present invention;
4 is a graph of the space velocity versus the reaction ratio of Examples 5 to 8 and Comparative Example 2 according to the present invention;
5 is a graph of hydrogen sulfide removal efficiency against the reaction time of Examples 9 to 18 according to the present invention;
6 is a graph of space velocity versus reaction time of Examples 9-18 according to the present invention;
7 is a graph of the amount of fine dust and the collection efficiency with respect to the current density of Examples 19 to 23 according to the present invention;
8 is a graph of the amount of fine dust and the dust collection efficiency with respect to the current density of Examples 24 to 28 according to the present invention;
9 is a graph of the amount of fine dust against the power of Examples 19 to 28 according to the present invention.

본 발명의 목적은 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법을 제공하는 데 있다. 이를 위하여 본 발명은 초음파 미세입자분무기를 이용하여 표면적을 극대화한 중화제를 황화수소 가스와 반응시켜 반응시간을 최소화하고, 이를 통해 반응시간, 반응비율 및 전력 등의 반응공정을 최적화할 수 있는 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법을 제공한다.
An object of the present invention is to provide a method for removing hydrogen sulfide by a wet electrostatic precipitating method. To this end, the present invention minimizes the reaction time by reacting the neutralizing agent maximized surface area with hydrogen sulfide gas using an ultrasonic microparticle sprayer, through which wet electrostatic precipitating can optimize the reaction process such as reaction time, reaction rate and power It provides a method for removing hydrogen sulfide by the method.

본 발명은 중화제를 초음파 미세입자분무기(ultrasonic atomizer)를 이용하여황화수소 가스를 포함하는 반응기 내로 분무하되, 황화수소에 대한 중화제의 몰 비를 1 ~ 6으로 유지하는 단계(단계 1); The present invention comprises spraying a neutralizing agent into a reactor containing hydrogen sulfide gas using an ultrasonic fine atomizer (ultrasonic atomizer), maintaining a molar ratio of the neutralizing agent to hydrogen sulfide at 1 to 6 (step 1);

상기 단계 1에서 분무된 중화제와 황화수소 가스가 반응기 내에서 반응하여 고체상 염을 생성하는 단계(단계 2); 및Reacting the neutralizing agent sprayed in step 1 with hydrogen sulfide gas in a reactor to produce a solid salt (step 2); And

상기 단계 2에서 생성된 고체상 염을 습식 전기집진기를 통해 집진하는 단계(단계 3);Collecting the solid salt generated in step 2 through a wet electrostatic precipitator (step 3);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법을 제공한다.
It provides a method for removing hydrogen sulfide by a wet electrostatic precipitating method comprising a.

이하, 본 발명을 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail step by step.

본 발명에 따른 황화수소 제거방법에 있어서, 상기 단계 1은 중화제를 초음파 미세입자분무기(ultrasonic atomizer)를 이용하여황화수소 가스를 포함하는 반응기 내로 분무하되, 황화수소에 대한 중화제의 몰 비를 1 ~ 6으로 유지하는 단계이다.
In the method of removing hydrogen sulfide according to the present invention, the step 1 sprays a neutralizing agent into a reactor containing hydrogen sulfide gas by using an ultrasonic atomizer, and maintains the molar ratio of the neutralizing agent to hydrogen sulfide at 1-6. It's a step.

본 발명에 따른 황화수소 제거방법에 있어서, 상기 단계 1의 분무는 초음파 미세입자분무기(ultrasonic atomizer)로 수행된다. 초음파 미세입자분무기를 이용하면 초음파를 통해 중화제를 수 미크론의 미립자로 분무하여 안개현상으로 만들 수 있다. 이때, 액상인 중화제의 표면적은 미세화된 입자들로 인하여 극대화되고, 이를 통해 중화제와 황화수소 가스의 화학반응성이 극대화되어 반응시간 및 중화제의 사용량을 최소·최적화하여 반응공정상의 경제성을 향상시킬 수 있다.
In the hydrogen sulfide removing method according to the present invention, the spraying of step 1 is performed by an ultrasonic microparticle atomizer (ultrasonic atomizer). Ultrasonic fine atomizers can be used to spray misting agents into fine particles of several microns via ultrasonic waves. At this time, the surface area of the neutralizing agent in the liquid phase is maximized due to the finer particles, thereby maximizing the chemical reactivity of the neutralizing agent and hydrogen sulfide gas, thereby minimizing and optimizing the reaction time and the amount of the neutralizing agent, thereby improving economic efficiency in the reaction process.

본 발명에 따른 황화수소 제거방법에 있어서, 황화수소에 대한 중화제의 몰 비는 1 ~ 6이 되도록 중화제가 분무된다. 황화수소에 대한 중화제의 몰 비를 반응비율(R)이라 하는데, 반응비율이 1 미만인 경우 황화수소의 제거효율이 50 % 이하로 현저히 떨어진다는 문제점이 있고, 6을 초과하는 경우 중화제를 과잉사용하여 반응기 내부가 강산인 중화제로 인하여 부식될 수 있고, 필요 이상의 중화제가 공급되므로 원료 물질 공급상의 경제성이 저하되는 문제점이 있다.
In the hydrogen sulfide removing method according to the present invention, the neutralizing agent is sprayed so that the molar ratio of the neutralizing agent to hydrogen sulfide is 1-6. The molar ratio of the neutralizing agent to hydrogen sulfide is called the reaction ratio (R), but when the reaction ratio is less than 1, there is a problem that the removal efficiency of hydrogen sulfide drops significantly to 50% or less. The strong acid may be corroded due to the neutralizing agent, and since more neutralizing agents are supplied, there is a problem in that the economic efficiency of the raw material supply is lowered.

이때, 황화수소의 제거효율은 하기 수학식 1과 같이 계산하고, 반응비율(R)은 하기 수학식 2와 같이 계산한다.
At this time, the removal efficiency of hydrogen sulfide is calculated as in Equation 1 below, and the reaction ratio (R) is calculated as in Equation 2 below.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure 112012038837792-pat00001
Figure 112012038837792-pat00001

(η는 황화수소 제거효율이고, (η is the hydrogen sulfide removal efficiency,

Ci 는 초기의 황화수소 농도[ppm]이고, C i is the initial hydrogen sulfide concentration [ppm],

Co 배출된 황화수소 농도[ppm]이다.)
C o Hydrogen sulfide concentration [ppm] discharged.)

<수학식 2>&Quot; (2) &quot;

Figure 112012038837792-pat00002
Figure 112012038837792-pat00002

(R은 반응비율이고, (R is the reaction rate,

mc 는 투입한 중화제 몰 유량[mol/min]이고,m c is the molar flow rate of the charged neutralizer [mol / min],

mw 는 투입한 황화수소 몰 유량[mol/min]이다. )
m w Is the injected hydrogen sulfide molar flow rate [mol / min]. )

본 발명에 따른 황화수소 제거방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 분무된 중화제와 황화수소 가스가 반응기 내에서 반응하여 고체상 염을 생성하는 단계이다. 산성인 황화수소 가스와 염기성의 중화제가 중화반응을 일으켜 고체상 염을 생성하고, 고체상 염을 집진하는 과정을 통해 황화수소 가스를 제거할 수 있다.
In the method of removing hydrogen sulfide according to the present invention, step 2 is a step in which the neutralizing agent sprayed in step 1 and the hydrogen sulfide gas react in the reactor to generate a solid salt. Hydrogen sulfide gas can be removed by acidic hydrogen sulfide gas and basic neutralizing agent to neutralize to form a solid salt and to collect the solid salt.

본 발명에 따른 황화수소 제거방법에 있어서, 상기 단계 2에서 중화제와 황화수소 가스가 0.01 ~ 0.1 초 동안 반응하는 것이 바람직하다. 중화제와 황화수소 가스가 0.01 초 미만 동안 반응하면 중화제와 황화수소 가스와의 반응이 충분히 이루어지지 않아 황화수소의 제거효율이 떨어진다는 문제점이 있고, 0.1 초를 초과하여 반응하면 반응기 내부에서 강산인 중화제가 반응기에 노출되는 시간이 늘어나 반응기를 부식시켜 반응기가 노화될 수 있고, 반응시간이 길어짐에 따라 반응에 필요한 공간이 커져야 하므로 반응기 부피가 커져 공정상 경제성이 저하되는 문제점이 있다.
In the hydrogen sulfide removing method according to the present invention, it is preferable that the neutralizing agent and the hydrogen sulfide gas react in the step 2 for 0.01 to 0.1 seconds. If the neutralizing agent and the hydrogen sulfide gas react for less than 0.01 second, there is a problem that the reaction between the neutralizing agent and the hydrogen sulfide gas is not sufficiently achieved, and the removal efficiency of hydrogen sulfide is decreased. As the exposure time increases, the reactor may be corroded to aging the reactor, and as the reaction time increases, the space required for the reaction needs to be increased, thereby increasing the volume of the reactor, thereby degrading process economics.

상기 단계 2의 반응에서 반응비율이 증가함에 따라 황화수소 제거효율이 증가한다. 황화수소 가스와 중화제가 일정 반응시간 동안 반응할 때 중화제가 투입되는 양이 많을수록 황화수소 가스가 중화되어 염이 생성되는 비율이 증가하므로, 황화수소에 대한 중화제의 몰 비가 증가할수록 황화수소의 제거효율이 증가한다. 예를들어, 중화제와 황화수소 가스가 0.06 초간 반응할 때, 중화제로 수산화나트륨을 사용하는 경우 반응비율이 약 5인 경우부터 황화수소의 제거효율이 약 99 % 이상으로 증가하고, 수산화칼륨을 사용하는 경우에도 반응비율이 약 5인 경우부터 황화수소의 제거효율이 약 99 % 이상으로 증가하는 것을 도 3을 통해 확인할 수 있다. 또한, 반응비율이 6 이상인 경우 황화수소 제거효율의 증가량이 임계에 달하여 중화제 투입량에 비해 황화수소 제거효율이 증가하지 않는 것을 도 3을 통해 확인할 수 있다.
As the reaction rate increases in the reaction of Step 2, the hydrogen sulfide removal efficiency increases. When the hydrogen sulfide gas and the neutralizing agent react for a certain reaction time, the more the amount of neutralizing agent is added, the more the neutralization rate of the hydrogen sulfide gas is generated, so that the molar ratio of the neutralizing agent to hydrogen sulfide increases the hydrogen sulfide removal efficiency. For example, when the neutralizing agent and the hydrogen sulfide gas react for 0.06 seconds, when sodium hydroxide is used as the neutralizing agent, the removal efficiency of hydrogen sulfide increases from about 5% to about 99%, and when potassium hydroxide is used. Even when the reaction ratio is about 5, it can be seen from Figure 3 that the removal efficiency of hydrogen sulfide increases to about 99% or more. In addition, when the reaction ratio is 6 or more, it can be confirmed through FIG. 3 that the hydrogen sulfide removal efficiency does not increase compared to the neutralizer input amount since the increase in hydrogen sulfide removal efficiency reaches a threshold.

상기 단계 2의 반응에서 반응비율이 증가함에 따라 공간속도는 감소한다. 공간속도는 연속 유통식의 반응 장치에서 유체 원료의 처리 능률을 나타낸 값으로, 하기 수학식 3과 같이 계산한다. 반응비율이 증가함에 따라 공간속도가 감소하는 것은 중화제의 사용량이 증가할수록 중화제 사용량에 대하여 황화수소 가스를 제거하는 처리 능률이 감소하는 것을 의미한다. 따라서 충분한 황화수소 제거율을 달성한 경우 중화제 사용량을 더 증가시키지 않아야 유체 원료의 처리능률이 최대가 되고, 원료 사용량 면에서 경제적이다.
As the reaction rate increases in the reaction of step 2, the space velocity decreases. The space velocity is a value representing the processing efficiency of a fluid raw material in a continuous flow type reaction apparatus, and is calculated as in Equation 3 below. The decrease in space velocity as the reaction rate increases means that the treatment efficiency of removing hydrogen sulfide gas decreases with respect to the amount of neutralizer used. Therefore, when sufficient hydrogen sulfide removal rate is achieved, the amount of neutralizing agent should not be further increased to maximize the processing efficiency of the fluid raw material, and it is economical in terms of raw material consumption.

<수학식 3>&Quot; (3) &quot;

Figure 112012038837792-pat00003
Figure 112012038837792-pat00003

(SV는 공간속도이고, (SV is space velocity,

η는 황화수소 제거효율이고,η is the hydrogen sulfide removal efficiency

mc 는 투입한 중화제 몰 유량[mol/min]이고,m c is the molar flow rate of the charged neutralizer [mol / min],

mw 는 투입한 황화수소 몰 유량[mol/min]이고, m w Is the injected hydrogen sulfide molar flow rate [mol / min],

t는 반응시간[s]이다.)
t is the reaction time [s].)

본 발명에 따른 황화수소 제거방법에 있어서, 상기 단계 2에서 분무된 중화제 중 미반응 중화제를 상기 초음파 미세입자분무기로 재순환하는 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 단계 2에 따른 반응에서 황화수소를 중화시키고 남은 미반응 중화제가 발생할 수 있다. 이를 초음파 미세입자분무기로 재순환하는 단계를 더 포함하여 황화수소 가스와 다시 반응시킴으로써 공정경제상의 효율을 높일 수 있다.
In the method of removing hydrogen sulfide according to the present invention, it is preferable to further include a step of recycling the unreacted neutralizing agent in the neutralizing agent sprayed in the step 2 to the ultrasonic fine particle atomizer. In the reaction according to step 2 of the present invention, neutralization of hydrogen sulfide may occur and an unreacted neutralizing agent remains. The method may further include recycling the ultrasonic fine particle atomizer to react with the hydrogen sulfide gas to increase efficiency in process economy.

본 발명에 따른 황화수소 제거방법에 있어서, 상기 단계 1의 중화제는 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH)인 것이 바람직하다. 중화제로서 강염기인 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH)을 사용하여 황화수소와 반응시키면, 화학반응성이 크므로 반응시간이 단축될 수 있다. 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH)과 황화수소의 반응은 하기 반응식 1과 같고, 이 반응을 통해 황화나트륨(Na2S)과 이황화나트륨(Na2S2) 및 황화칼륨(K2S)의 고체상 염이 생성된다. 황화수소와 수산화나트륨 또는 수산화칼륨의 중화반응은 깁스자유에너지를 상온에서 음수의 값으로 가지므로 자발적인 반응이다. 따라서, 추가적인 가열, 가압 및 감압의 공정이 불필요하여 공정상 에너지 경제성을 가진다.
In the hydrogen sulfide removing method according to the present invention, the neutralizing agent of step 1 is preferably sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH). When reacted with hydrogen sulfide using a strong base sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) as a neutralizing agent, the reaction time can be shortened because of the high chemical reactivity. The reaction between sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) and hydrogen sulfide is shown in Scheme 1 below, and through this reaction sodium sulfide (Na 2 S), sodium disulfide (Na 2 S 2 ) and potassium sulfide (K 2 S). A solid salt of is formed. Neutralization of hydrogen sulfide and sodium or potassium hydroxide is spontaneous because Gibbs free energy is negative at room temperature. Thus, additional heating, pressurization and depressurization processes are unnecessary and thus have energy efficiency in the process.

<반응식 1><Reaction Scheme 1>

H2S + 2NaOH → Na2S(s) + 2H2O, H 2 S + 2NaOH → Na 2 S (s) + 2H 2 O,

2H2S + 2NaOH → Na2S2(s) + 2H2O + H2 , 2H 2 S + 2 NaOH → Na 2 S 2 (s) + 2H 2 O + H 2 ,

H2S + 2KOH → K2S(s) + 2H2OH 2 S + 2KOH → K 2 S (s) + 2H 2 O

본 발명에 따른 황화수소 제거방법에 있어서, 상기 단계 1의 중화제는 수산화칼륨(KOH)인 것이 더욱 바람직하다. 상기 반응식 1에 대한 온도에 따른 깁스자유에너지의 그래프를 도 2를 통해 확인할 수 있는데, 중화제로 수산화칼륨을 사용한 중화반응의 경우 상온에서 더 낮은 깁스자유에너지 값을 가지므로, 화학반응성이 더 크고 공간속도 및 황화수소 제거 효율 면에서 더욱 우수한 효과를 나타낸다.
In the hydrogen sulfide removing method according to the present invention, the neutralizing agent of step 1 is more preferably potassium hydroxide (KOH). The graph of the Gibbs free energy according to the temperature for the reaction scheme 1 can be confirmed through Figure 2, the neutralization reaction using potassium hydroxide as a neutralizing agent has a lower Gibbs free energy value at room temperature, the chemical reactivity is larger and space It has a better effect in terms of rate and hydrogen sulfide removal efficiency.

본 발명에 따른 황화수소 제거방법에 있어서, 상기 단계 3은 상기 단계 2에서 생성된 고체상 염을 습식 전기집진기를 통해 집진하는 단계이다. 코로나방전에 의하여 생긴 전하가 고체상 염에 부착되어 고체상 염은 대전입자로 변하므로 정전기력에 의해 반대 극성의 전극에 끌려 이동하여 집진되므로 황화수소를 최종적으로 제거할 수 있다.
In the hydrogen sulfide removing method according to the present invention, step 3 is a step of collecting the solid salt produced in step 2 through a wet electrostatic precipitator. Since the charge generated by the corona discharge is attached to the solid salt and the solid salt is converted into charged particles, it is finally attracted to the electrode of the opposite polarity by the electrostatic force and is collected and thus hydrogen sulfide can be finally removed.

본 발명에 따른 황화수소 제거방법에 있어서, 상기 단계 3의 전기집진기는 실린더형 전기집진기인 것이 바람직하다. 전기 집진기는 평판형과 실린더형 구조로 나뉘는데, 평판형 전기집진기는 미반응 반응물 및 생성물들이 전기집진기 일측에서 타측으로 수평방향으로 이동하므로 집진기 외부로 빠져나가기 용이하다. 그러나, 실린더형 전기집진기는 중화반응 이후 미반응 황화수소 가스, 중화제 및 생성된 고체상 염 등이 실린더형 전기집진기를 통과하는 과정에서 미반응 중화제 및 집진된 고체상 염은 실린더형 전기집진기 하부에서 배출구를 통해 배출되고, 미반응 황화수소 가스 및 집진기에서 집진되지 않은 고체상 염은 전기집진기 하단부에서 상단부로 이동해야 하므로 전기집진기를 쉽게 빠져나가는 것을 방지할 수 있으므로 황화수소 가스의 제거효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
In the hydrogen sulfide removing method according to the present invention, the electrostatic precipitator of step 3 is preferably a cylindrical electrostatic precipitator. The electrostatic precipitator is divided into a plate type and a cylindrical structure. The flat type electrostatic precipitator is easy to get out of the precipitator because unreacted reactants and products move horizontally from one side to the other side. However, in the cylindrical electrostatic precipitator, the unreacted neutralizing agent and the collected solid phase salt are discharged from the lower portion of the cylindrical electrostatic precipitator after the unreacted hydrogen sulfide gas, the neutralizing agent, and the generated solid salt pass through the cylindrical electrostatic precipitator after the neutralization reaction. Since the discharged, unreacted hydrogen sulfide gas and the solid salt not collected in the dust collector should be moved from the lower end of the electrostatic precipitator to the upper end, it can be prevented from easily exiting the electrostatic precipitator, thereby improving the removal efficiency of the hydrogen sulfide gas.

본 발명에 따른 황화수소 제거방법에 있어서, 상기 단계 3의 습식 전기집진기는 전류밀도(current density)가 3 ~ 30 mA/m2 인 것이 바람직하다. 전류밀도는 전기집진기 내부의 집진판의 단위면적당 흐르는 전류량으로, 3 mA/m2 미만인 경우 고체상 염의 집진효율이 90 % 미만으로 그 효과가 충분하지 않은 문제점이 있고, 30 mA/m2 를 초과하는 경우 투입되는 전류밀도에 비하여 고체상 염의 집진효율의 증가량이 미미하여 에너지 효율이 저하되는 문제점이 있다.
In the method of removing hydrogen sulfide according to the present invention, it is preferable that the wet electrostatic precipitator of step 3 has a current density of 3 to 30 mA / m 2 . The current density is the amount of current flowing per unit area of the dust collector inside the electrostatic precipitator. If the current density is less than 3 mA / m 2 , there is a problem that the collection efficiency of the solid salt is less than 90% and its effect is not sufficient, and it exceeds 30 mA / m 2 . There is a problem that the energy efficiency is lowered because the amount of increase in the collection efficiency of the solid salt is insignificant compared to the input current density.

본 발명에 따른 황화수소 제거방법에 있어서, 상기 단계 3의 습식 전기집진기는 전력이 10 ~ 200 W인 것이 바람직하다. 습식 전기집진기의 운전 전력이 증가할수록 미세먼지의 제거효율이 증가한다. 습식 전기집진기의 상단부를 통과해 빠져나간 미세먼지의 양은 미세먼지 분진계를 이용하여 측정되고, 이를통해 미세먼지의 제거효율을 계산할 수 있다. 이때, 미세먼지의 제거효율은 하기 수학식 4와 같이 계산한다. 운전 전력이 증가할수록 집진되는 먼지량이 증가하여 미세먼지의 제거효율이 증가하지만, 일정한 전력 소모량을 초과하면 전력에 비하여 미세먼지의 제거효율의 증가량은 미미하므로, 미세먼지 제거효율에 대하여 에너지공정상 최소·최적의 전력을 설정하여 공정을 설계할 수 있다.
In the method of removing hydrogen sulfide according to the present invention, the wet electrostatic precipitator of step 3 preferably has a power of 10 to 200 W. As the operating power of the wet electrostatic precipitator increases, the removal efficiency of fine dust increases. The amount of fine dust passing through the upper end of the wet electrostatic precipitator is measured by using a fine dust dust meter, through which the removal efficiency of the fine dust can be calculated. At this time, the removal efficiency of the fine dust is calculated as in Equation 4 below. As the operating power increases, the amount of dust collected increases, which increases the efficiency of removing fine dust. However, when the amount of dust is exceeded, the increase in the efficiency of removing fine dust is insignificant compared to the power. The process can be designed by setting the optimal power.

<수학식 4>&Quot; (4) &quot;

Figure 112012038837792-pat00004
Figure 112012038837792-pat00004

(ηDUST 는 미세먼지의 제거효율이고,(η DUST Is the removal efficiency of fine dust,

moff는 집진기 운전 전 미세먼지 양[mg/m3]이고,m off is the amount of fine dust [mg / m 3 ] before dust collector operation,

matm는 대기상태의 미세먼지 양[mg/m3]이고,m atm is the amount of fine dust in the air [mg / m 3 ],

mon는 집진기 운전 후 미세먼지 양[mg/m3]이다.)
m on is the amount of fine dust [mg / m 3 ] after dust collector operation.)

이하 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예들은 본 발명의 설명을 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.

<실시예 1> 황화수소 가스의 제거 1Example 1 Removal of Hydrogen Sulfide Gas 1

단계 1: 600 ppm 농도의 황화수소 가스(4)를 유속조절기(6)(MFC, mass flow controller, SIERRA Instruments. INC. USA)를 이용하여 유량을 조절하고 믹싱 챔버(7)에서 황화수소에 대한 공기(5)의 비율이 1:10이 되도록 희석시킨 후 0.054 mol/min의 유속으로 반응공간(8)에 투입하였다. 한편, 초음파 미세입자분무기(1)(DRW-400S, Maekyeong Ltd, Korea, 8 L/hr, 800 W)를 이용하여 0.5 mol/L 농도의 수산화나트륨(NaOH)을 0.067 mol/min의 유속으로 반응공간(8)으로 투입하였다. 이때, 투입된 황화수소 가스에 대한 중화제의 몰 비는 1.25이다.
Step 1: Adjust the flow rate of the hydrogen sulfide gas (4) at 600 ppm concentration using the flow rate regulator (6) (MFC, mass flow controller, SIERRA Instruments. INC. USA) and air to the hydrogen sulfide in the mixing chamber (7). 5) was diluted to 1:10 and added to the reaction space (8) at a flow rate of 0.054 mol / min. On the other hand, using the ultrasonic microparticle sprayer (1) (DRW-400S, Maekyeong Ltd, Korea, 8 L / hr, 800 W) to react sodium hydroxide (NaOH) of 0.5 mol / L concentration at a flow rate of 0.067 mol / min Into the space (8). At this time, the molar ratio of the neutralizing agent to the injected hydrogen sulfide gas is 1.25.

단계 2: 상기 단계 1에서 분무된 수산화나트륨과 황화수소 가스가 0.06 초간 반응공간(8) 내에서 반응하여 황화나트륨(Na2S)과 이황화나트륨(Na2S2)의 고체상 염을 생성하였고, 미반응 중화제는 액상 폐기물 배출구(10)를 통하여 배출되었다. 이때, 전체 공기의 유량은 2000 L/min 으로 장치 후단의 송풍기(11)를 사용하여 조절하였다.
Step 2: The sodium hydroxide and the hydrogen sulfide gas sprayed in the step 1 were reacted in the reaction space 8 for 0.06 seconds to form a solid salt of sodium sulfide (Na 2 S) and sodium disulfide (Na 2 S 2 ). The reaction neutralizer was discharged through the liquid waste outlet 10. At this time, the flow rate of the total air was regulated using the blower 11 at the rear of the apparatus at 2000 L / min.

단계 3: 길이 0.35 m이고, 0.308 m2의 면적의 집진판에 256개의 핀 전극이 0.024 m의 간격으로 구성된 핀-실린더형 습식 전기집진기(9)를 이용하여 상기 단계 2에서 생성된 고체상 염을 집진하였고, 집진된 고체상 염은 액상 폐기물 배출구(10)를 통해 배출되어 황화수소가 최종적으로 제거되었다. 이때, 습식 전기집진기(9)의 평균 운전 전력은 39.1 W이고, 평균 전압은 17 kV이고, 평균 전류는 2.3 mA이었다. 상기 실시예 1의 단계들은 하기 도 1에 도시된 장치들을 이용하여 수행되었다.
Step 3: The solid salt generated in Step 2 was collected by using a pin-cylinder type wet electrostatic precipitator 9 having a length of 0.35 m and an area of 0.308 m 2 with 256 pin electrodes spaced 0.024 m apart. The collected solid salt was discharged through the liquid waste outlet 10 so that hydrogen sulfide was finally removed. At this time, the average operating power of the wet electrostatic precipitator 9 was 39.1 W, the average voltage was 17 kV, and the average current was 2.3 mA. The steps of Example 1 were performed using the apparatus shown in FIG. 1 below.

<실시예 2-4> 황화수소 가스의 제거 2-4Example 2-4 Removal of Hydrogen Sulfide Gas 2-4

실시예 1의 단계 1에서 하기 표 1과 같은 농도 및 유량의 수산화나트륨을 반응공간에 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 황화수소를 제거하였다.
In step 1 of Example 1, hydrogen sulfide was removed in the same manner as in Example 1 except that sodium hydroxide at a concentration and a flow rate as shown in Table 1 below was added to the reaction space.

중화제 농도
(mol/L)Neutralizer concentration
(mol / L) 중화제 투입량
(mol/min)Neutralizer Input
(mol / min) 반응비율(R)Reaction Rate (R) 실시예 2Example 2 1.01.0 0.1330.133 2.482.48 실시예 3Example 3 1.51.5 0.20.2 3.733.73 실시예 4Example 4 2.02.0 0.2670.267 4.984.98

<실시예 5-8> 황화수소 가스의 제거 5-8Example 5-8 Removal of Hydrogen Sulfide Gas 5-8

실시예 1의 단계 1에서 하기 표 2와 같은 농도 및 유량의 수산화칼륨을 반응공간에 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 황화수소를 제거하였다.
In step 1 of Example 1, hydrogen sulfide was removed in the same manner as in Example 1 except that potassium hydroxide having a concentration and a flow rate as shown in Table 2 was added to the reaction space.

중화제 농도
(mol/L)Neutralizer concentration
(mol / L) 중화제 투입량
(mol/min)Neutralizer Input
(mol / min) 반응비율(R)Reaction Rate (R) 실시예 5Example 5 0.50.5 0.0670.067 1.251.25 실시예 6Example 6 1.01.0 0.1330.133 2.482.48 실시예 7Example 7 1.51.5 0.20.2 3.733.73 실시예 8Example 8 2.02.0 0.2670.267 4.984.98

<실시예 9-13> 황화수소 가스의 제거 9-13Example 9-13 Removal of Hydrogen Sulfide Gas 9-13

실시예 4의 단계 2에서 하기 표 3과 같은 반응시간으로 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 4과 동일한 방법으로 황화수소를 제거하였다.
Hydrogen sulfide was removed in the same manner as in Example 4 except that the reaction time was carried out in the step 2 of Example 4 as shown in Table 3 below.

반응시간(초)Reaction time (sec) 실시예 9Example 9 0.0120.012 실시예 10Example 10 0.0240.024 실시예 11Example 11 0.0360.036 실시예 12Example 12 0.0480.048 실시예 13Example 13 0.060.06

<실시예 14-18> 황화수소 가스의 제거 14-18Example 14-18 Removal of Hydrogen Sulfide Gas 14-18

실시예 8의 단계 2에서 하기 표 4와 같은 반응시간으로 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 8과 동일한 방법으로 황화수소를 제거하였다.
Hydrogen sulfide was removed in the same manner as in Example 8 except that the reaction time was carried out in the step 2 of Example 8 as shown in Table 4 below.

반응시간(초)Reaction time (sec) 실시예 14Example 14 0.0120.012 실시예 15Example 15 0.0240.024 실시예 16Example 16 0.0360.036 실시예 17Example 17 0.0480.048 실시예 18Example 18 0.060.06

<실시예 19-23> 황화수소 가스의 제거 19-23Example 19-23 Removal of Hydrogen Sulfide Gas 19-23

실시예 13의 단계 3에서 전기 집진기를 하기 표 5와 같은 조건으로 운전한 것을 제외하고는 실시예 13과 동일한 방법으로 황화수소를 제거하였다.
Hydrogen sulfide was removed in the same manner as in Example 13 except that the electrostatic precipitator was operated in the step 3 of Example 13 under the conditions shown in Table 5 below.

전력(W)Power (W) 전압(kV)Voltage (kV) 전류(mA)Current (mA) 실시예 19Example 19 1.21.2 1212 0.10.1 실시예 20Example 20 6.06.0 1515 0.40.4 실시예 21Example 21 36.536.5 17.417.4 2.12.1 실시예 22Example 22 108.6108.6 19.419.4 5.65.6 실시예 23Example 23 173.6173.6 21.721.7 8.08.0

<실시예 24-28> 황화수소 가스의 제거 24-28Example 24-28 Removal of Hydrogen Sulfide Gas 24-28

실시예 17의 단계 3에서 전기 집진기를 하기 표 6과 같은 조건으로 운전한 것을 제외하고는 실시예 17과 동일한 방법으로 황화수소를 제거하였다.
Hydrogen sulfide was removed in the same manner as in Example 17, except that the electrostatic precipitator was operated in Step 3 of Example 17 under the conditions shown in Table 6 below.

전력(W)Power (W) 전압(kV)Voltage (kV) 전류(mA)Current (mA) 실시예 24Example 24 1.21.2 11.811.8 0.10.1 실시예 25Example 25 16.116.1 13.413.4 1.21.2 실시예 26Example 26 36.836.8 17.517.5 2.12.1 실시예 27Example 27 95.695.6 19.519.5 4.94.9 실시예 28Example 28 178.5178.5 21.021.0 8.58.5

<비교예 1> 황화수소 가스의 제거 27Comparative Example 1 Removal of Hydrogen Sulfide Gas 27

실시예 1의 단계 1에서 0.1 mol/L 농도의 수산화나트륨을 0.013 mol/min의 유량으로 반응공간에 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 황화수소를 제거하였다.
In step 1 of Example 1, hydrogen sulfide was removed in the same manner as in Example 1 except that 0.1 mol / L sodium hydroxide was added to the reaction space at a flow rate of 0.013 mol / min.

<비교예 2> 황화수소 가스의 제거 28Comparative Example 2 Removal of Hydrogen Sulfide Gas 28

실시예 5의 단계 1에서 0.1 mol/L의 농도, 0.013 mol/min의 유량으로 반응공간에 투입하는 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 황화수소를 제거하였다.
In step 1 of Example 5, hydrogen sulfide was removed in the same manner as in Example 5 except that the concentration was 0.1 mol / L and the flow rate was 0.013 mol / min.

<실험예 1> 황화수소와 중화제의 반응에 대한 열역학적 해석Experimental Example 1 Thermodynamic Analysis of the Reaction of Hydrogen Sulfide with Neutralizing Agent

본 발명에 따른 반응의 자발성을 알아보기 위하여, 열역학 계산 프로그램 (Factsage V5.5, Thermfact/CRCT, CANADA, GTT-Technologies, GERMANY)를 통해 깁스자유에너지를 측정하였고, 그 결과를 도 2에 나타내었다. In order to determine the spontaneity of the reaction according to the present invention, Gibbs free energy was measured through a thermodynamic calculation program (Factsage V5.5, Thermfact / CRCT, CANADA, GTT-Technologies, GERMANY), and the results are shown in FIG. .

도 2에 따르면, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨을 황화수소 가스와 반응시켜고체상 염을 생성하는 반응에서의 깁스자유에너지(Gibbs free energy)가 음수의 값을 가지는 것을 확인할 수 있다. 이로부터 본 발명에 따른 중화제를 통한 황화수소와의 중화반응이 상온에서 자발적으로 반응하는 것을 알 수 있다. According to FIG. 2, it can be seen that Gibbs free energy in the reaction of reacting sodium hydroxide or potassium hydroxide with hydrogen sulfide gas to produce a solid salt has a negative value. From this, it can be seen that the neutralization reaction with hydrogen sulfide through the neutralizing agent according to the present invention spontaneously reacts at room temperature.

또한, 수산화칼륨과 황화수소 가스와의 반응이 수산화나트륨과 황화수소 가스와의 반응보다 상온에서 더 낮은 깁스자유에너지(Gibbs free energy)를 갖는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 수산화칼륨이 수산화나트륨보다 더 황화수소와의 반응성이 좋으므로 수산화칼륨을 중화제로 사용하는 것이 더 바람직하다는 것을 알 수 있다.
In addition, it can be seen that the reaction between potassium hydroxide and hydrogen sulfide gas has a lower Gibbs free energy at room temperature than the reaction between sodium hydroxide and hydrogen sulfide gas. Through this, it can be seen that it is more preferable to use potassium hydroxide as a neutralizing agent because potassium hydroxide has better reactivity with hydrogen sulfide than sodium hydroxide.

<실험예 2> 중화제의 비율에 따른 황화수소의 제거율Experimental Example 2 Removal Rate of Hydrogen Sulfide According to the Ratio of the Neutralizer

본 발명에 따른 중화제로 수산화나트륨을 사용한 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1과 중화제로 수산화칼륨을 사용한 실시예 5 내지 실시예 8 및 비교예 2의 황화수소 제거율을 알아보기 위하여 장치 후단에서 튜브로 가스분석기(12)(MK 9000, Eurotron INC, GERMANY)와 연결하여 황화수소 배출농도를 측정하였고, 하기 수학식 1에 따라 황화수소 제거율을 계산하였다. 그 결과를 표 7 및 도 3에 나타내었다.
In order to determine the hydrogen sulfide removal rate of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 using potassium hydroxide as the neutralizing agent according to the present invention, and Examples 5 to 8 and Comparative Example 2 using potassium hydroxide as the neutralizing agent, a tube at the rear of the apparatus was used. The hydrogen sulfide emission concentration was measured in connection with a furnace gas analyzer 12 (MK 9000, Eurotron INC, GERMANY), and the hydrogen sulfide removal rate was calculated according to Equation 1 below. The results are shown in Table 7 and FIG.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure 112012038837792-pat00005
Figure 112012038837792-pat00005

(η는 황화수소 제거효율이고, (η is the hydrogen sulfide removal efficiency,

Ci 는 초기의 황화수소 농도[ppm]이고, C i is the initial hydrogen sulfide concentration [ppm],

Co 배출된 황화수소 농도[ppm]이다.)
C o Hydrogen sulfide concentration [ppm] discharged.)

황화수소 배출농도(ppm)Hydrogen Sulfide Emission Concentration (ppm) 황화수소 제거율(%)Hydrogen sulfide removal rate (%) 비교예 1Comparative Example 1 510510 1515 실시예 1Example 1 265265 55.855.8 실시예 2Example 2 130130 78.378.3 실시예 3Example 3 4545 92.592.5 실시예 4Example 4 1616 97.397.3 비교예 2Comparative Example 2 490490 18.318.3 실시예 5Example 5 220220 63.363.3 실시예 6Example 6 9595 84.284.2 실시예 7Example 7 2020 96.796.7 실시예 8Example 8 33 99.599.5

도 3에 따르면, 황화수소 가스에 대한 중화제의 몰 비인 반응비율이 증가할수록 황화수소 제거율이 증가하고 특히, 반응비율이 약 5인 경우 황화수소 제거율이 우수한 것을 확인할 수 있다. According to FIG. 3, the hydrogen sulfide removal rate increases as the reaction rate, which is the molar ratio of the neutralizing agent to hydrogen sulfide gas, increases. In particular, when the reaction rate is about 5, the hydrogen sulfide removal rate is excellent.

표 7에 따르면, 중화제로 수산화나트륨을 사용한 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1을 비교하면, 실시예 4의 반응비율일 때 황화수소 제거율이 가장 높으므로 상기 비율로 중화제를 공급할 때 공정상 효율이 우수함을 알 수 있다.According to Table 7, comparing Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 using sodium hydroxide as the neutralizing agent, the hydrogen sulfide removal rate is the highest when the reaction ratio of Example 4, the process efficiency when supplying the neutralizing agent at the ratio It can be seen that this is excellent.

또한, 중화제로 수산화칼륨을 사용한 실시예 5 내지 실시예 8 및 비교예 2를 비교하면, 실시예 8의 반응비율일 때 황화수소 제거율이 가장 높으므로 상기 비율로 중화제를 공급할 때 공정상 효율이 우수함을 알 수 있다.
In addition, comparing Examples 5 to 8 and Comparative Example 2 using potassium hydroxide as the neutralizing agent, the hydrogen sulfide removal rate is the highest when the reaction ratio of Example 8, the process efficiency is excellent when supplying the neutralizing agent at the ratio. Able to know.

<실험예 3> 중화제의 비율에 따른 공간속도Experimental Example 3 Space Velocity According to the Ratio of Neutralizer

본 발명에 따른 중화제로 수산화나트륨을 사용한 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1과 수산화칼륨을 사용한 실시예 5 내지 실시예 8 및 비교예 2의 공간속도를 알아보기 위하여 상기 실험예 2에서 계산된 황화수소 제거율을 이용하여 하기 수학식 3에 따라 계산하였다. 그 결과를 표 8 및 도 4에 나타내었다.
In order to determine the space velocity of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 5 and 8 and Comparative Example 2 using sodium hydroxide as a neutralizing agent according to the present invention, the calculation was performed in Experimental Example 2 Hydrogen sulfide removal rate was calculated according to the following equation (3). The results are shown in Table 8 and FIG.

<수학식 3>&Quot; (3) &quot;

Figure 112012038837792-pat00006
Figure 112012038837792-pat00006

(SV는 공간속도이고, (SV is space velocity,

η는 황화수소 제거효율이고,η is the hydrogen sulfide removal efficiency

mc 는 투입한 중화제 몰 유량[mol/min]이고,m c is the molar flow rate of the charged neutralizer [mol / min],

mw 는 투입한 황화수소 몰 유량[mol/min]이고, m w Is the injected hydrogen sulfide molar flow rate [mol / min],

t는 반응시간[s]이다.)
t is the reaction time [s].)

공간속도(hr-1)Space velocity (hr -1 ) 비교예 1Comparative Example 1 3708837088 실시예 1Example 1 2678426784 실시예 2Example 2 1893018930 실시예 3Example 3 1486614866 실시예 4Example 4 1169811698 비교예 2Comparative Example 2 4532145321 실시예 5Example 5 3038230382 실시예 6Example 6 2034220342 실시예 7Example 7 1553615536 실시예 8Example 8 1197811978

도 4에 따르면, 황화수소 가스에 대한 중화제의 몰 비율인 반응비율이 증가할수록 공간속도는 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이때, 충분한 황화수소의 제거율을 달성한 경우에는 중화제 사용량을 증가시키지 않아야 공간속도가 최대가 된다.According to FIG. 4, it can be seen that the space velocity decreases as the reaction ratio, which is the molar ratio of the neutralizing agent to the hydrogen sulfide gas, increases. At this time, when a sufficient removal rate of hydrogen sulfide is achieved, the space velocity is maximized without increasing the amount of neutralizer used.

표 8에 따르면, 중화제로 수산화나트륨을 사용한 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1을 비교했을 때, 실시예 4의 반응비율보다 높은 반응비율의 중화제를 투입하는 경우 공간속도는 감소하고 황화수소 제거율은 임계에 달하여 증가량이 미미하므로, 95 % 이상의 황화수소 제거효율을 갖는 중화제 투입량에 대하여 실시예 4에서 공간속도가 우수함을 알 수 있다. 이를 통해, 실시예 4에서 95 % 이상의 황화수소 제거율을 가지며 황화수소 처리 능률이 우수함을 알 수 있다. According to Table 8, when comparing Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 using sodium hydroxide as a neutralizing agent, the space velocity is reduced and hydrogen sulfide removal rate when a neutralizing agent having a reaction rate higher than that of Example 4 is added. Since the increase amount is insignificant and the threshold is small, it can be seen that the space velocity is excellent in Example 4 with respect to the amount of neutralizing agent having a hydrogen sulfide removal efficiency of 95% or more. Through this, it can be seen that in Example 4 has a hydrogen sulfide removal rate of 95% or more and excellent hydrogen sulfide treatment efficiency.

또한, 중화제로 수산화칼륨을 사용한 실시예 5 내지 실시예 8 및 비교예 2를 비교했을 때, 실시예 8의 반응비율보다 높은 반응비율의 중화제를 투입하는 경우 공간속도는 감소하고 황화수소 제거율은 임계에 달하여 증가량이 미미하므로, 99 % 이상의 황화수소 제거효율을 갖는 중화제 투입량에 대하여 실시예 4에서 공간속도가 우수함을 알 수 있다. 이를 통해, 실시예 8에서 99 % 이상의 황화수소 제거율을 가지며 황화수소 처리 능률이 우수함을 알 수 있다.
In addition, when Examples 5 to 8 and Comparative Example 2 using potassium hydroxide as the neutralizing agent were added, when the neutralizing agent having a reaction rate higher than that of Example 8 was added, the space velocity was reduced and the hydrogen sulfide removal rate was at the critical level. Since the increase amount is small, it can be seen that the space velocity is excellent in Example 4 with respect to the amount of neutralizing agent having a hydrogen sulfide removal efficiency of 99% or more. Through this, it can be seen that in Example 8 has a hydrogen sulfide removal rate of more than 99% and the hydrogen sulfide treatment efficiency is excellent.

<실험예 4> 반응시간 변화에 따른 황화수소 제거율Experimental Example 4 Hydrogen Sulfide Removal Rate According to Reaction Time

본 발명의 반응시간 변화에 따른 황화수소 제거율을 알아보기 위하여 중화제로 수산화나트륨을 사용하는 본 발명에 따른 실시예 9 내지 실시예 13 및 중화제로 수산화칼륨을 사용하는 본 발명에 따른 실시예 14 내지 실시예 18의 반응시간에 따른 황화수소 제거효율을 표 9 및 도 5에 나타내었다.
Examples 9 to 13 according to the present invention using sodium hydroxide as a neutralizing agent and Examples 14 to 14 according to the present invention using potassium hydroxide as a neutralizing agent to determine the hydrogen sulfide removal rate according to the change in the reaction time of the present invention. Hydrogen sulfide removal efficiency according to the reaction time of 18 is shown in Table 9 and FIG.

황화수소 제거율(%)Hydrogen sulfide removal rate (%) 실시예 9Example 9 65.365.3 실시예 10Example 10 73.373.3 실시예 11Example 11 88.388.3 실시예 12Example 12 93.393.3 실시예 13Example 13 97.397.3 실시예 14Example 14 92.392.3 실시예 15Example 15 94.294.2 실시예 16Example 16 95.895.8 실시예 17Example 17 9999 실시예 18Example 18 99.599.5

도 5에 따르면, 반응시간이 증가할수록 황화수소 제거효율이 증가함을 확인할 수 있다. 또한, 중화제로 수산화칼륨을 사용한 경우 반응시간이 0.048 초인 때부터 황화수소 제거율이 99 % 이상이 되고 점차 황화수소 제거율이 임계에 달하는 것을 확인할 수 있다. According to Figure 5, it can be seen that the hydrogen sulfide removal efficiency increases as the reaction time increases. In addition, when potassium hydroxide is used as the neutralizing agent, since the reaction time is 0.048 seconds, the hydrogen sulfide removal rate is 99% or more, and the hydrogen sulfide removal rate gradually reaches a threshold.

표 9에 따르면, 실시예 13이 97.3 %의 황화수소 제거율을 가지므로 실시예 13에서의 반응시간으로 공정을 설정할 경우, 95 % 이상에 달하는 높은 황화수소 제거율에서 반응시간을 최소화할 수 있음을 확인할 수 있다. According to Table 9, since Example 13 has a hydrogen sulfide removal rate of 97.3%, when the process is set to the reaction time in Example 13, it can be seen that the reaction time can be minimized at a high hydrogen sulfide removal rate of more than 95% .

또한, 실시예 17이 99 %의 황화수소 제거율을 가지므로 실시예 17에서의 반응시간으로 공정을 설정할 경우, 약 99 %에 달하는 높은 황화수소 제거율에서 반응시간을 최소화할 수 있음을 확인할 수 있다.
In addition, since Example 17 has a hydrogen sulfide removal rate of 99%, when the process is set to the reaction time in Example 17, it can be seen that the reaction time can be minimized at a high hydrogen sulfide removal rate of about 99%.

<실험예 5> 반응시간 변화에 따른 공간속도Experimental Example 5 Space Velocity According to Reaction Time

본 발명의 반응시간 변화에 따른 공간속도를 알아보기 위하여 중화제로 수산화나트륨을 사용하는 본 발명에 따른 실시예 9 내지 실시예 13 및 중화제로 수산화칼륨을 사용하는 본 발명에 따른 실시예 14 내지 실시예 18의 공간속도를 실험예 4에서 계산한 황화수소 제거율을 이용하여 실험예 3과 같은 방법으로 계산하였다. 그 결과를 표 10 및 도 6에 나타내었다.
Examples 9 to 13 according to the present invention using sodium hydroxide as a neutralizing agent and Examples 14 to Example according to the present invention using potassium hydroxide as a neutralizing agent to determine the space velocity according to the change in the reaction time of the present invention. The space velocity of 18 was calculated in the same manner as in Experiment 3 using the hydrogen sulfide removal rate calculated in Experiment 4. The results are shown in Table 10 and FIG.

공간속도(hr-1)Space velocity (hr -1 ) 실시예 9Example 9 3932439324 실시예 10Example 10 2207022070 실시예 11Example 11 1772317723 실시예 12Example 12 1404414044 실시예 13Example 13 1171711717 실시예 14Example 14 5557655576 실시예 15Example 15 2834228342 실시예 16Example 16 1922819228 실시예 17Example 17 1489814898 실시예 18Example 18 1198711987

도 6에 따르면, 반응시간이 증가할수록 공간속도가 감소함을 확인할 수 있어, 반응시간을 최소화한 경우 최대의 황화수소 제거능률을 갖도록 공정을 설계할 수 있다. According to FIG. 6, it can be seen that the space velocity decreases as the reaction time increases, so that the process can be designed to have maximum hydrogen sulfide removal efficiency when the reaction time is minimized.

표 10에 따르면, 97.3 %의 황화수소 제거효율을 갖는 실시예 13은 11717 hr-1의 공간속도를 갖는 것을 확인할 수 있고, 이를 통해, 중화제로 수산화나트륨을 사용할 경우 황화수소 가스와 0.06 초 동안 반응하여, 97.3 %의 황화수소 제거효율과 11717 hr-1의 황화수소 처리능률을 가지는 것을 알 수 있다. According to Table 10, it can be seen that Example 13 having a hydrogen sulfide removal efficiency of 97.3% has a space velocity of 11717 hr −1 , through which, when sodium hydroxide is used as a neutralizing agent, it reacts with hydrogen sulfide gas for 0.06 seconds, It can be seen that it has a hydrogen sulfide removal efficiency of 97.3% and a hydrogen sulfide treatment efficiency of 11717 hr −1 .

또한, 99 %의 황화수소 제거효율을 갖는 실시예 17은 14898 hr-1의 공간속도를 갖는 것을 확인할 수 있고, 이를 통해, 중화제로 수산화칼륨을 사용할 경우 황화수소 가스와 0.048초 동안 반응하여, 99 %의 황화수소 제거효율과 14898 hr-1의 황화수소 처리능률을 가지는 것을 알 수 있다.
In addition, Example 17 having a hydrogen sulfide removal efficiency of 99% has a space velocity of 14898 hr −1 , through which, when potassium hydroxide is used as a neutralizing agent, it reacts with hydrogen sulfide gas for 0.048 seconds, and thus 99% of It can be seen that it has a hydrogen sulfide removal efficiency and a hydrogen sulfide treatment efficiency of 14898 hr −1 .

<실험예 6> 전류밀도에 따른 미세먼지의 양과 집진효율 1<Experiment 6> The amount of fine dust and the dust collection efficiency according to the current density 1

본 발명의 전류밀도에 따른 미세먼지와 집진효율에 대해 알아보기 위하여, 전력을 변화시키면서 중화제로 수산화나트륨을 사용하는 본 발명에 따른 실시예 19 내지 실시예 22 및 비교예 3의 전류밀도를 하기 수학식 3에 따라 계산하였고, 반응기 후단의 미세먼지 분진계(13)(KANOMAX Inc., JAPAN)를 이용하여 집진기 운전 후 미세먼지 양을 측정하여 미세먼지 제거효율을 하기 수학식 4에 따라 계산하였고, 그 결과를 표 11 및 도 7에 나타내었다.
In order to investigate the fine dust and the dust collection efficiency according to the current density of the present invention, the current density of Examples 19 to 22 and Comparative Example 3 according to the present invention using sodium hydroxide as a neutralizer while changing the power Calculated according to Equation 3, using the fine dust dust meter 13 (KANOMAX Inc., JAPAN) at the rear end of the reactor by measuring the amount of fine dust after the dust collector operation was calculated according to the following equation (4), The results are shown in Table 11 and FIG.

<수학식 3>&Quot; (3) &quot;

Figure 112012038837792-pat00007
Figure 112012038837792-pat00007

(CD는 이고,(CD is

I는 집진기에 흐르는 전류[mA]이고,I is the current flowing in the dust collector [mA],

A는 집진판 면적[m2]이다.)
A is the dust collecting plate area [m 2 ].)

<수학식 4>&Quot; (4) &quot;

Figure 112012038837792-pat00008
Figure 112012038837792-pat00008

(ηDUST 는 미세먼지의 제거효율이고,(η DUST Is the removal efficiency of fine dust,

moff는 집진기 운전 전 미세먼지 양[mg/m3]으로 130.641 mg/m3 이고,m off is the amount of fine dust [mg / m 3 ] before the dust collector operation, 130.641 mg / m 3 ,

matm는 대기상태의 미세먼지 양[mg/m3]으로 0.155 mg/m3 이고,m atm is the amount of fine dust in the air [mg / m 3 ] 0.155 mg / m 3 ,

mon는 집진기 운전 후 미세먼지 양[mg/m3]이다.)
m on is the amount of fine dust [mg / m 3 ] after dust collector operation.)

전류밀도(mA/m2)Current density (mA / m 2 ) 미세먼지 양
(mg/m3)Fine dust
(mg / m 3 )

Figure 112012038837792-pat00009
(%)
Figure 112012038837792-pat00009
(%) 실시예 19Example 19 0.320.32 36.65736.657 71.971.9 실시예 20Example 20 1.301.30 8.5318.531 93.593.5 실시예 21Example 21 6.826.82 1.3421.342 99.099.0 실시예 22Example 22 18.1818.18 0.3270.327 99.799.7 실시예 23Example 23 25.9725.97 0.1710.171 99.999.9

도 7에 따르면, 중화제로 수산화나트륨을 사용한 본 발명에 따른 실시예 19 내지 실시예 23은 전류밀도가 증가함에 따라 미세먼지의 양이 감소하고, 미세먼지 집진효율은 증가하는 것을 확인할 수 있다. 특히, 전류밀도가 3 ~ 30 mA/m2 의 범위일 때 그 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다. 7, it can be seen that in Examples 19 to 23 according to the present invention using sodium hydroxide as a neutralizing agent, the amount of fine dust decreases as the current density increases, and the fine dust collection efficiency increases. In particular, it can be confirmed that the efficiency is excellent when the current density is in the range of 3 ~ 30 mA / m 2 .

또한, 표 11에 따르면 전류밀도가 7 ~ 30 mA/m2 의 범위일 때 미세먼지 집진효율이 99 % 이상으로 대기와 비슷한 수준임을 확인할 수 있다.
In addition, according to Table 11, when the current density is in the range of 7 ~ 30 mA / m 2 it can be confirmed that the dust collection efficiency is more than 99% and similar to the atmosphere.

<실험예 7> 전류밀도에 따른 미세먼지의 양과 집진효율 2<Experiment 7> Fine dust amount and dust collection efficiency according to current density 2

본 발명에 따른 전류밀도에 따른 미세먼지와 집진효율에 대해 알아보기 위하여, 전력을 변화시키면서 중화제로 수산화칼륨을 사용하는 본 발명에 따른 실시예 23 내지 실시예 26 및 비교예 4의 전류밀도 및 미세먼지 제거효율을 상기 실험예 6과 같은 방법에 따라 계산하였고, 그 결과를 표 12 및 도 8에 나타내었다.
In order to investigate the fine dust and the dust collection efficiency according to the current density according to the present invention, the current density and fineness of Examples 23 to 26 and Comparative Example 4 according to the present invention using potassium hydroxide as a neutralizing agent while changing the power Dust removal efficiency was calculated according to the same method as Experimental Example 6, the results are shown in Table 12 and FIG.

전류밀도(mA/m2)Current density (mA / m 2 ) 미세먼지 양
(mg/m3)Fine dust
(mg / m 3 )

Figure 112012038837792-pat00010
(%)
Figure 112012038837792-pat00010
(%) 실시예 24Example 24 0.320.32 37.98137.981 70.970.9 실시예 25Example 25 3.903.90 9.1139.113 93.093.0 실시예 26Example 26 6.826.82 1.4511.451 98.998.9 실시예 27Example 27 15.9115.91 0.3470.347 99.799.7 실시예 28Example 28 27.6027.60 0.1790.179 99.999.9

도 8에 따르면, 중화제로 수산화칼륨을 사용한 본 발명에 따른 실시예 23 내지 실시예 26 및 비교예 4는 전류밀도가 증가함에 따라 미세먼지의 양이 감소하고, 미세먼지 집진효율은 증가하는 것을 확인할 수 있다. 특히, 전류밀도가 3 ~ 30 mA/m2 의 범위일 때 그 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다. According to Figure 8, Example 23 to Example 26 and Comparative Example 4 according to the present invention using potassium hydroxide as a neutralizing agent is confirmed that the amount of fine dust decreases as the current density is increased, the fine dust collection efficiency is increased Can be. In particular, it can be confirmed that the efficiency is excellent when the current density is in the range of 3 ~ 30 mA / m 2 .

또한, 표 12에 따르면 전류밀도가 7 ~ 30 mA/m2 의 범위일 때 미세먼지 집진효율이 99 % 이상으로 대기와 비슷한 수준임을 알 수 있다.
In addition, according to Table 12, when the current density is in the range of 7 ~ 30 mA / m 2 it can be seen that the dust collection efficiency is more than 99%, similar to the atmosphere.

<실험예 8> 전력변화에 따른 집진효율<Experiment 8> Dust collection efficiency according to power change

본 발명에 따른 실시예 19 내지 실시예 28의 전력 변화에 따른 집진효율을 알아보기 위해, 반응기 후단의 미세먼지 분진계(13)(KANOMAX Inc., JAPAN)를 이용하여 미세먼지의 양을 측정하였고, 그 결과를 표 13 및 도 9에 나타내었다.
In order to determine the dust collection efficiency according to the power change of Examples 19 to 28 according to the present invention, the amount of fine dust was measured using a fine dust dust meter 13 (KANOMAX Inc., JAPAN) at the rear end of the reactor. The results are shown in Table 13 and FIG. 9.

미세먼지 양
(mg/m3)Fine dust
(mg / m 3 ) 실시예 19Example 19 36.65736.657 실시예 20Example 20 8.5318.531 실시예 21 Example 21 1.3421.342 실시예 22Example 22 0.3270.327 실시예 23Example 23 0.1710.171 실시예 24Example 24 37.98137.981 실시예 25Example 25 9.1139.113 실시예 26Example 26 1.4511.451 실시예 27Example 27 0.3470.347 실시예 28Example 28 0.1790.179

도 9에 따르면, 전력이 증가할수록 미세먼지 양이 감소함을 확인할 수 있으므로, 미세먼지의 양이 최소화되는 전력을 설정할 수 있다. 9, since the amount of fine dust decreases as the power increases, it is possible to set the power to minimize the amount of fine dust.

표 13에 따르면, 중화제로 수산화나트륨을 사용한 경우 99.0 %의 먼지 제거효율을 갖는 실시예 21에서 전력이 36.5 W이고, 99.7 %의 먼지 제거효율을 갖는 실시예 23에서의 전력은 실시예 21의 전력소모량의 약 3배인 108.6 W이므로, 실시예 21의 전력을 선택함이 효율적임을 알 수 있다. According to Table 13, when sodium hydroxide is used as the neutralizing agent, the power in Example 21 having a dust removal efficiency of 99.0% is 36.5 W, and the power in Example 23 having a dust removal efficiency of 99.7% is the power of Example 21. Since it is 108.6 W which is about three times the consumption, it can be seen that selecting the power of Example 21 is efficient.

또한, 중화제로 수산화칼륨을 사용한 경우 실시예 26 내지 실시예 28에서 전력 소모량은 36.8, 95.6, 178.5 W와 같이 배로 증가함에 따라 먼지제거 효율은 1 % 내외로 증가하므로, 실시예 26의 운전전력을 선택함이 효율적임을 알 수 있다.
In addition, in the case of using potassium hydroxide as the neutralizing agent in Example 26 to Example 28, the power consumption is increased by 2 times, such as 36.8, 95.6, 178.5 W, the dust removal efficiency is increased to about 1%, the operating power of Example 26 It can be seen that selection is efficient.

1: 초음파 미세입자분무기(중화제)
2: 전력제어기
3: 전원공급장치
4: 황화수소(H2S)
5: 공기
6: 유량조절기
7: 믹싱챔버
8: 반응공간
9: 습식 전기집진기
10: 액상 폐기물 배출구
11: 송풍기
12: 가스분석기
13: 미세먼지 분진계1: Ultrasonic fine atomizer (neutralizer)
2: power controller
3: power supply
4: hydrogen sulfide (H 2 S)
5: by air
6: flow regulator
7: mixing chamber
8: reaction space
9: wet electrostatic precipitator
10: liquid waste outlet
11: blower
12: gas analyzer
13: fine dust system

Claims (8)

중화제를 초음파 미세입자분무기(ultrasonic atomizer)를 이용하여황화수소 가스를 포함하는 반응기 내로 분무하되, 황화수소에 대한 중화제의 몰 비를 1 ~ 6으로 유지하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 분무된 중화제와 황화수소 가스가 반응기 내에서 반응하여 고체상 염을 생성하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 생성된 고체상 염을 습식 전기집진기를 통해 집진하는 단계(단계 3);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법.
Spraying the neutralizing agent into a reactor containing hydrogen sulfide gas using an ultrasonic microparticle atomizer, while maintaining a molar ratio of the neutralizing agent to hydrogen sulfide at 1 to 6 (step 1);
Reacting the neutralizing agent sprayed in step 1 with hydrogen sulfide gas in a reactor to produce a solid salt (step 2); And
Collecting the solid salt generated in step 2 through a wet electrostatic precipitator (step 3);
Hydrogen sulfide removal method by a wet electrostatic precipitating method comprising a.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 2에서 중화제와 황화수소 가스가 0.01 ~ 0.1 초 동안 반응하는 것을 특징으로 하는 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법.
2. The method of claim 1, wherein the neutralizing agent and the hydrogen sulfide gas react in step 2 for 0.01 to 0.1 seconds.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 2에서 분무된 중화제 중 미반응 중화제를 상기 초음파 미세입자분무기로 재순환하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법.
The method of claim 1, further comprising the step of recycling the unreacted neutralizing agent in the neutralizing agent sprayed in the step 2 to the ultrasonic fine particle atomizer.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 1의 중화제는 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH)인 것을 특징으로 하는 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법.
2. The method of claim 1, wherein the neutralizing agent of step 1 is sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH).
제 1 항에 있어서, 상기 단계 1의 중화제는 수산화칼륨(KOH)인 것을 특징으로 하는 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법.
2. The method of claim 1, wherein the neutralizing agent of step 1 is potassium hydroxide (KOH).
제 1 항에 있어서, 상기 단계 3의 습식 전기집진기는 실린더형 전기집진기인 것을 특징으로 하는 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법.
[2] The method of claim 1, wherein the wet electrostatic precipitator of step 3 is a cylindrical electrostatic precipitator.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 3의 습식 전기집진기는 전류밀도가 3 ~ 30 mA/m2 인 것을 특징으로 하는 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법.
The method of claim 1, wherein the wet electrostatic precipitator of step 3 is hydrogen sulfide removal method by a wet electrostatic precipitating method, characterized in that the current density is 3 ~ 30 mA / m 2 .
제 1 항에 있어서, 상기 단계 3의 습식 전기집진기는 전력이 10 ~ 200 W인 것을 특징으로 하는 습식 전기집진 방식에 의한 황화수소 제거방법.


2. The method of claim 1, wherein the wet electrostatic precipitator of step 3 has a power of 10 to 200 W.


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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101556640B1 (en) * 2014-01-03 2015-10-01 인하대학교 산학협력단 Method for simultaneously eliminating of nitrogen oxide and sulfur oxide gas by electric precipitator
KR101600036B1 (en) 2014-12-04 2016-03-14 (주)테크윈 Apparatus for wet gas cleaning system using ultrasonic wave
KR101742735B1 (en) 2015-12-30 2017-06-01 포스코에너지 주식회사 Method for removing hydrogen sulfide, and device for the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05161821A (en) * 1991-12-16 1993-06-29 Senichi Masuda Treatment of exhaust gas
KR100304080B1 (en) 1998-10-29 2001-12-01 김징완 Desulfurization / denitrification treatment method and apparatus for flue gas
KR100934479B1 (en) 2008-01-25 2009-12-30 한국기계연구원 Hazardous Gas Treatment System
KR101237817B1 (en) 2011-12-22 2013-02-28 (주)에어스텍 Apparatus for cleaning toxic and odor gas using neutralization reaction between gas and gas

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05161821A (en) * 1991-12-16 1993-06-29 Senichi Masuda Treatment of exhaust gas
KR100304080B1 (en) 1998-10-29 2001-12-01 김징완 Desulfurization / denitrification treatment method and apparatus for flue gas
KR100934479B1 (en) 2008-01-25 2009-12-30 한국기계연구원 Hazardous Gas Treatment System
KR101237817B1 (en) 2011-12-22 2013-02-28 (주)에어스텍 Apparatus for cleaning toxic and odor gas using neutralization reaction between gas and gas

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101556640B1 (en) * 2014-01-03 2015-10-01 인하대학교 산학협력단 Method for simultaneously eliminating of nitrogen oxide and sulfur oxide gas by electric precipitator
KR101600036B1 (en) 2014-12-04 2016-03-14 (주)테크윈 Apparatus for wet gas cleaning system using ultrasonic wave
KR101742735B1 (en) 2015-12-30 2017-06-01 포스코에너지 주식회사 Method for removing hydrogen sulfide, and device for the same

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