KR101330700B1 - 배가스 정화 장치 및 이를 제어하는 방법 - Google Patents

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Abstract

배가스 정화 장치 및 이를 제어하는 방법이 개시된다. 활성탄이 수용되며, 배가스에 포함된 질소 산화물(NOx)을 제거하는 탈질부, 탈질부 하부에 배치되어 탈질부로부터 배출되는 활성탄이 수용되며, 배가스에 포함된 황 산화물(SOx)을 제거하는 탈황부, 활성탄을 탈질부에 공급하는 제1 공급관 및 활성탄을 직접 탈황부에 선택적으로 공급하는 제2 공급관을 포함하는 배가스 정화 장치 및 이를 제어하는 방법이 제공된다.

Description

배가스 정화 장치 및 이를 제어하는 방법 {Apparatus for purifying exhaust gas and controlling method thereof}
본 발명은 배가스 정화 장치 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다.
배가스에 포함되는 황 산화물 및 질소 산화물은 산성비의 주요 원인이 되는 물질로 환경에 관한 물질 배출 규제에 따라 배출량이 엄격히 제한되는 물질 중의 하나이다. 이러한 배가스에 포함된 황 산화물 및 질소 산화물을 제거하기 위하여, 활성탄을 충진한 탑에 배가스를 공급하여 서로 반대 방향으로 이동시키는 방법(counter flow 방법)을 사용할 수 있다. 하지만 이런 경우, 황 산화물을 제거하는데 소모적으로 사용되는 활성탄으로 인하여 배가스에 포함된 황 산화물이 제대로 제거되지 못할 수 있으며, 질소 산화물을 제거하기 위하여 제공되는 암모니아 기체와 황 산화물이 반응하여 염을 형성하여 장치의 작동 불량의 원인이 될 수 있다.
이와 관련한 기술로 공개 특허 제2011-0081217호가 있다.
본 발명의 실시예들은, 배가스에 포함된 황 산화물 및 질소 산화물을 효과적으로 제거할 수 있는 배가스 정화 장치 및 이를 제어하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 활성탄이 수용되며, 배가스에 포함된 질소 산화물(NOx)을 제거하는 탈질부, 탈질부 하부에 배치되어 탈질부로부터 배출되는 활성탄이 수용되며, 배가스에 포함된 황 산화물(SOx)을 제거하는 탈황부, 활성탄을 탈질부에 공급하는 제1 공급관 및 활성탄을 직접 탈황부에 선택적으로 공급하는 제2 공급관을 포함하는 배가스 정화 장치가 제공된다.
탈황부에 공급되는 배가스의 황 산화물의 농도를 측정하는 제1 센서 및 탈황부를 통과한 배가스의 황 산화물의 농도를 측정하는 제2 센서를 더 포함하며, 제1 센서 및 제2 센서에 의하여 측정된 황 산화물의 농도의 차이가 설정값 이하인 경우에 제2 공급관을 통해 탈황부에 직접 활성탄을 공급할 수 있다.
탈황부를 통과한 배가스를 탈질부에 공급하는 배가스 이송관을 더 포함할 수 있다.
배가스 정화 장치는, 배가스 이송관의 일 단부에 배치되어 황 산화물이 제거된 후 탈질부에 공급되는 배가스에 암모니아 기체를 분사하는 제1 암모니아 기체 분사 노즐 및 탈질부에 설치되어, 탈질부에 암모니아 기체를 분사하는 제2 암모니아 기체 분사 노즐을 더 포함할 수 있다. 하는 것을 특징으로 하는 배가스 정화 장치.
제1 배출관 및 제2 배출관으로 배출되는 활성탄을 재생하여 제1 공급관 및 제2 공급관에 재생된 활성탄을 각각 공급하는 활성탄 재생부를 더 포함할 수 있다.
배가스 정화 장치는, 탈질부로부터 상기 활성탄을 배출하는 제1 배출관 및 탈황부로부터 활성탄을 배출하는 제2 배출관을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 탈황부에 공급되는 배가스에 포함된 황 산화물의 농도를 측정하는 단계, 탈황부를 통과한 배가스에 포함된 황 산화물의 농도를 측정하는 단계, 측정된 황 산화물의 농도의 차이가 설정값 이하인 경우에 탈황부에 활성탄을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스 정화 장치의 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 탈질부의 하부에 배치되어 탈질부로부터 배출되는 활성탄을 공급받아 황 산화물을 제거하는 탈황부에 직접 활성탄을 공급할 수 있는 공급관을 설치하여 보다 효과적으로 배가스에 포함된 황 산화물 및 질소 산화물을 제거할 수 있는 배가스 정화 장치 및 이를 제어하는 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배가스 정화 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배가스 정화 장치의 제어 방법을 순서대로 나타낸 순서도.
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 배가스 정화 장치 및 이를 제어하는 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 일 실시예에 따른 배가스 정화 장치(100)를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 것과 같이 본 발명의 일 실시예에 따라, 탈질부(114, 124), 탈황부(112, 122), 제1 센서(130) 및 제2 센서(140)를 포함하는 배가스 정화 장치(100)가 제공된다.
탈질부(114, 124)는 활성탄을 수용하며, 배가스에 포함된 질소 산화물(NOx)을 제거하는 활성탄 수용 베드이다. 탈질부(114, 124)는 암모니아 기체를 이용하여 질소 산화물을 반응시켜 질소 기체 및 수증기로 변화시킨다. 이때 탈질부(114, 124)에 수용된 활성탄은 반응에 참여하지는 않으나 반응 속도 및 효율 향상에 도움을 주는 촉매로서의 역할을 할 수 있다. 구체적인 반응식은 하기의 화학식 1과 같다.
[화학식 1]4NO + 4NH3 + O2 -> 4N2 + 6H2O
반응을 마친 활성탄은 탈질부(114, 124)의 하부로 이동되어 탈질부(114, 124)로부터 배출되며, 배출된 활성탄은 탈황부(112, 122)로 공급될 수 있다.
이때, 탈질부(114, 124)는 암모니아 기체를 분사하기 위한 암모니아 기체 분사 노즐을 포함할 수 있으며, 암모니아 기체 분사 노즐의 작동에 대하여는 이후에서 자세히 설명하기로 한다.
탈황부(112, 122)는 탈질부(114, 124) 하부에 배치되며, 탈질부(114, 124)로부터 배출되는 활성탄을 공급받아 수용하는 활성탄 수용 베드이다. 탈질부(114, 124)에서의 활성탄은 질소 산화물 제거 반응에 촉매로 참여하기 때문에 거의 사용되지 않고 그대로 배출된다. 탈질부(114, 124)로부터 배출되는 활성탄은 탈질부(114, 124)의 하부에 수직 구조로 배치되는 탈황부(112, 122)에 공급될 수 있다.
탈황부(112, 122)는 탈질부(114, 124)로부터 활성탄을 공급받아 수용하며, 수용된 활성탄을 이용하여 황 산화물을 제거할 수 있다. 이때, 활성탄은 황 산화물을 황산 형태로 흡착하여 제거하게 된다. 구체적인 반응식은 하기의 화학식 2와 같다.
[화학식 2] SO2 + H2O + 1/2O2 -> H2SO4
그러므로 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 배가스 정화 장치(100)는 활성탄의 이동 방향과는 반대 방향으로 유동되도록, 배가스를 탈황부(112, 122)에 공급하여 황 산화물을 먼저 제거한 후, 황 산화물이 제거된 배가스를 탈질부(114, 124)에 공급하여 질소 산화물을 제거한 다음 외부로 방산할 수 있다.
활성탄과 배가스가 서로 반대 방향으로 이동되면 보다 효율적으로 황 산화물 및 질소 산화물을 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배가스 정화 장치(100)는 전술한 탈질부(114, 124) 및 탈황부(112, 122)를 각각 포함하는 제1 배가스 정화부(110) 및 제2 배가스 정화부(120)를 포함할 수 있으며, 각각의 제1 배가스 정화부(110) 및 제2 배가스 정화부(120)는 독립적으로 작동하여 각각 배가스를 정화할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 배가스 정화 장치(100)는 제1 배가스 정화부(110)의 상부에 제2 배가스 정화부(120)가 적층되는 2층 구조의 배가스 정화 장치(100)를 형성할 수 있다. 수직한 구조의 배가스 정화 장치(100)를 형성하는 경우, 기체의 유동에 보다 유리할 수 있다.
한편, 탈황부(112, 122)에 수용되는 활성탄은 황 산화물을 흡착하여 제거하기 때문에, 시간이 지남에 따라 황 산화물을 제거하는 효율이 감소하게 된다. 활성탄의 효율 감소 여부를 측정하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배가스 정화 장치(100)는 제1 센서(130) 및 제2 센서(140)를 포함할 수 있다.
제1 센서(130)는, 제1 배가스 정화부(110)의 탈황부(112)에 공급되는 배가스에 포함된 황 산화물의 농도를 측정하기 위한 센서이며, 제2 센서(140)는 제1 배가스 정화부(110)의 탈황부(112)를 통과한 배가스의 황 산화물의 농도를 측정하기 위한 센서이다.
탈황부(112)에 수용된 활성탄이 원활히 배가스에 포함된 황 산화물을 제거하는 경우에는 제2 센서(140)에 의하여 측정되는 황 산화물의 농도가 0에 가까울 것이다. 그러나, 탈황부(112)에 수용된 활성탄에 황 산화물이 충분히 흡착되어 황 산화물을 제거하는 역할을 원활히 수행하지 못하는 경우에는, 제2 센서(140)에 의하여 측정되는 황 산화물의 농도는 제1 센서(130)에 의하여 측정되는 황 산화물의 농도와 유사할 것이다.
그러므로, 제1 센서(130)에 의하여 측정되는 황 산화물의 농도 및 제2 센서(140)에 의하여 측정되는 황 산화물의 농도의 차이가 미리 설정된 값보다 작은 경우에는, 제1 배가스 정화부(110)의 탈황부(112)가 황 산화물을 제대로 제거하지 못하는 경우에 해당하므로, 독립적으로 운전되고 있는 제1 배가스 정화부(110)의 탈질부(114)의 가동을 중단하고 제1 배가스 정화부(110)로부터 배출되는 배가스를 제2 배가스 정화부(120)의 탈황부(122)에 공급하여 두 개의 배가스 정화부를 통합하여 작동시킬 수 있다.
제1 배가스 정화부(110) 및 제2 배가스 정화부(120)를 통합하여 작동시키게 되는 경우, 제1 배가스 정화부(110)에 공급되는 황 산화물을 포함한 배가스는, 제1 배가스 정화부(110)의 탈황부(112) 및 탈질부(114), 제2 배가스 정화부(120)의 탈황부(124)를 통과할 수 있게 된다. 그러므로 3 개의 활성탄 수용 베드를 지날 수 있으므로 충분히 황 산화물이 제거될 수 있다.
제1 배가스 정화부(110)의 탈질부(114)는 질소 산화물을 제거하는 가동을 중단하고, 내부에 수용된 활성탄을 이용하여 황 산화물을 흡착하는 탈황부로서의 역할을 수행하게 되므로, 제1 배가스 정화부(110)의 암모니아 기제 분사 노즐(116)을 제어하여, 질소 산화물을 제거하기 위하여 분사되는 암모니아 기체의 분사 역시 중단하여야 한다.
탈질부(114)에서는, 탈질부(114) 공급되는 암모니아 기체와 배가스로부터 미처 제거되지 못한 황 산화물이 반응하여 활성탄의 이동을 방해하는 묽은 고체염인 황산 암모늄 염을 생성하는 클로깅(clogging) 현상이 발생될 수 있다.
황 산화물이 암모니아 기체를 만나 황산 암모늄 염을 생성하는 반응은 하기의 화학식 3과 같다.
[화학식 3]2NH3 + SO2 + H2O -> (NH4)2SO4
황산 암모늄 염은 고체이기 때문에 활성탄의 표면에 엉겨 붙어, 활성탄의 이동을 방해할 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 배가스 정화 장치(100)의 작동 불량의 원인이 될 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 배가스 정화 장치(100) 중 제2 배가스 정화부(120)의 암모니아 기체 노즐(126)에 의한 암모니아 기체 분사량은 증가될 수 있다.
제1 배가스 정화부(110)의 탈질부(114)가 탈황부로의 역할을 수행하게 되면서 제1 배가스 정화부(110)에 의하여 제거되었어야 하는 질소 산화물이 제2 배가스 정화부(120)로 그대로 유입되기 때문에, 제2 배가스 정화부(120)에서 제거하여야 하는 질소 산화물의 양이 증가되기 때문이다.
전술한 것과 같이 질소 산화물을 제거하는 반응에 있어서, 활성탄은 반응에 촉매로 참여하기 때문에, 반응물인 질소 산화물과 암모니아 기체의 양을 두 배로 증가시키기만 하면 반응이 원활히 진행될 수 있음은 자명하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배가스 정화 장치(100)는 배가스의 유동을 제어하는 제어 밸브(150)를 더 포함할 수 있다.
제어 밸브(150)는 제1 배가스 정화부(110)의 배가스 유출구 및 제2 배가스 정화부(120)의 배가스 유입구와 연결될 수 있으며, 제1 배가스 정화부(110)로부터 배출되는 배가스를 외부로 방산할지 혹은 제2 배가스 정화부(120)의 배가스 유입구에 공급할지 여부를 제어하는 밸브이다.
제1 센서(130) 및 제2 센서(140)에 의하여 측정되는 황 산화물의 농도 차이가 설정값을 초과하는 경우의 제어 밸브(150)는 제1 배가스 정화부(110)로부터 배출된 배가스가 제2 배가스 정화부(120)로 공급되는 경로를 차단하고 그대로 외부로 방산되도록 할 수 있다.
그러나, 제1 센서(130) 및 제2 센서(140)에 의하여 측정되는 황 산화물의 농도 차이가 설정값 이하인 경우에는 제1 배가스 정화부(110)로부터 배출된 배가스가 제2 배가스 정화부(120)로 유입되도록 제어할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 배가스 정화 장치(100)에 대하여 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제공되는 배가스 정화 장치(100)의 제어 방법에 대하여 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제공되는 배가스 정화 장치(100)의 제어 방법의 순서를 도시한 순서도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 탈황부(112, 122) 및 탈질부(114, 124)를 포함하며, 서로 독립적으로 제어되는 제1 배가스 정화부(110) 및 제2 배가스 정화부(120)를 포함하는 배가스 정화 장치(100)를 제어하기 위하여, 제1 배가스 정화부(110)에 유입 및 유출되는 황 산화물의 농도 측정 단계(s100), 측정된 농도의 차이를 비교하는 단계(s200) 및 농도 차이가 설정값 이하인 경우 제1 배가스 정화부(110) 및 제2 배가스 정화부(120)를 통합하여 작동하는 단계(s300)를 포함할 수 있다.
제1 배가스 정화부(110)에 유입 및 유출되는 황 산화물의 농도를 측정하는 단계(s100)는 제1 배가스 정화부(110)에 배가스가 유입되는 경로에 설치된 제1 센서(130) 및 제1 배가스 정화부(110)를 통과하고 배가스가 유출되는 경로에 설치된 제2 센서(140)에 의하여 황 산화물의 농도를 측정하는 단계이다.
보다 정확하게 황 산화물의 농도를 측정하여 배가스 정화 장치(100)를 제어하기 위하여, 제2 센서(140)는 배가스가 제1 배가스 정화부(110)의 탈황부(112)를 통과한 직후에 황 산화물의 농도를 측정할 수 있다.
측정된 농도 차이를 비교하는 단계(s200)는, 제1 센서(130) 및 제2 센서(140)에 의하여 측정된 농도를 비교하여 농도의 차이가 설정값 이하인지 여부를 판단하는 단계이다. 측정된 농도의 차이가 설정값 이하인 경우에는 제1 배가스 정화부(110)의 탈황부(112)가 황 산화물을 충분히 제거하지 못하고 있음은 전술한 것과 같다.
그러므로, 측정된 농도의 차이가 설정값 이하인 경우에는 제1 배가스 정화부(110) 및 제2 배가스 정화부(120)를 통합하여 작동시키는 단계(s300)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 배가스 정화부(110) 및 제2 배가스 정화부(120)를 통합하여 작동시키는 단계(s300)는, 제1 배가스 정화부(110)의 탈질부의 작동을 중단시키는 단계(s310) 및 제1 배가스 정화부(110)로부터 유출되는 배가스를 제2 배가스 정화부(120)에 유입시키는 단계(s320)를 포함할 수 있다.
제1 배가스 정화부(110)의 탈질부(114)의 작동을 중단시키는 단계(s310)는, 제1 배가스 정화부(110)에 수용되는 활성탄이 질소 산화물을 제거하지 않고 황 산화물을 제거할 수 있게 하는 단계이다.
그러므로, 질소 산화물을 제거하기 위하여 제1 배가스 정화부의 암모니아 기체 분사 노즐(116)을 제어하여, 탈질부(114)에 제공되는 암모니아 기체의 분사를 중단할 수 있다(s315).
제1 배가스 정화부(110)로부터 유출되는 배가스를 제2 배가스 정화부(120)에 유입시키는 단계(s320)는, 제1 배가스 정화부(110)의 배가스 유출구 및 제2 배가스 정화부(120)의 배가스 유입구에 연결되어 배가스의 흐름을 제어하는 제어 밸브(150)를 이용하여, 제1 배가스 정화부(110)로부터 유출되는 배가스가 외부로 방산되지 않고 제2 배가스 정화부(120)로 유입될 수 있도록 제어하는 단계이다.
제1 배가스 정화부(110)로부터 유출되는 배가스가 제2 배가스 정화부(120)로 유입되면 제1 배가스 정화부(110)에 유입되는 배가스는, 제1 배가스 정화부(110)의 탈황부(112) 및 탈질부(114), 제2 배가스 정화부(120)의 탈황부(122)의 총 3 개의 활성탄 수용 베드를 통과하며 황 산화물이 제거될 수 있다.
이때, 제2 배가스 정화부(120)에 제1 배가스 정화부(110)로부터 유출된 가스를 유입시키는 단계 이후에 제2 배가스 정화부(120)에 공급되는 암모니아 기체의 분사량을 증가시키는 단계(s325)를 더 포함할 수 있다.
제1 배가스 정화부(110) 및 제2 배가스 정화부(120)를 통합하여 작동시키게 되면, 제1 배가스 정화부(110)의 탈질부는 실질적으로 황 산화물을 제거하는 역할을 수행하게 되므로, 제1 배가스 정화부(110)에서는 질소 산화물을 제거할 수 없게 된다.
그러므로, 제2 배가스 정화부(120)에서 제거해야 하는 질소 산화물이 증가되므로, 제2 배가스 정화부(120)의 암모니아 기체 분사 노즐(126)을 제어하여, 질소 산화물 제거 반응에 사용되는 반응물인 암모니아 기체의 분사량을 증가시켜 질소 산화물 역시 충분히 제거될 수 있도록 한다.
그 밖의 구체적인 내용은 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 배가스 정화 장치(100)에 대하여 설명한 것과 동일하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
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 정화 장치
110: 제1 배가스 정화부
112: 제1 배가스 정화부의 탈황부
114: 제1 배가스 정화부의 탈질부
116: 제1 배가스 정화부의 암모니아 기체 분사 노즐
120: 제2 배가스 정화부
122: 제2 배가스 정화부의 탈황부
124: 제2 배가스 정화부의 탈질부
126: 제2 배가스 정화부의 암모니아 기체 분사 노즐
130: 제1 센서
140: 제2 센서
150: 제어 밸브

Claims (11)

  1. 배가스에 포함된 황 산화물(SOx)를 제거하는 탈황부 및 상기 황 산화물이 제거된 상기 배가스에 포함된 질소 산화물(NOx)을 암모니아 기체를 이용하여 제거하는 탈질부를 각각 포함하며, 서로 독립적으로 상기 배가스를 정화하는 제1 배가스 정화부 및 제2 배가스 정화부;
    상기 제1 배가스 정화부에 유입되는 상기 황 산화물의 농도를 측정하는 제1 센서;
    상기 제1 배가스 정화부로부터 유출되는 상기 황 산화물의 농도를 측정하는 제2 센서; 및
    상기 제1 배가스 정화부의 배가스 유출구 및 상기 제 2 배가스 정화부의 배가스 유입구와 연결되며, 상기 제1 배가스 정화부로부터 배출되는 상기 배가스의 상기 제2 배가스 정화부로의 공급 여부를 제어하는 제어 밸브를 포함하고,
    상기 탈질부는, 상기 암모니아 기체를 분사하는 암모니아 기체 분사 노즐을 포함하며,
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에 의하여 측정된 상기 황 산화물의 농도의 차이가 설정값 이하인 경우에는, 상기 암모니아 기체 분사 노즐을 통하여 상기 제1 배가스 정화부에 공급되는 상기 암모니아 기체의 분사를 중단함으로써 상기 제1 배가스 정화부의 탈질부의 가동을 중단하고, 상기 제1 배가스 정화부로부터 배출되는 상기 배가스를 상기 제2 배가스 정화부에 공급하는 것을 특징으로 하는 배가스 정화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배가스 정화부 및 상기 제2 배가스 정화부의 내부에는 활성탄이 수용되며,
    각각의 상기 탈황부에 수용되는 상기 활성탄은 상기 황 산화물을 흡착하여 제거하며,
    각각의 상기 탈질부에 수용되는 상기 활성탄은 상기 암모니아 기체를 이용하여 상기 질소 산화물을 제거하는 반응에 촉매로 사용되는 것을 특징으로 하는 배가스 정화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탈질부는 상기 탈황부의 상부에 배치되어 수직 구조를 가지며,
    상기 탈질부에 공급되는 상기 활성탄이 배출되어 상기 탈황부에 공급되는 것을 특징으로 하는 배가스 정화 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 배가스 정화부에 분사되는 암모니아 기체의 분사량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 배가스 정화 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 배가스 정화부는 상기 제1 배가스 정화부의 상부에 적층되는 것을 특징으로 하는 배가스 정화 장치.
  8. 배가스에 포함된 황 산화물(SOx)를 제거하는 탈황부 및 상기 황 산화물이 제거된 상기 배가스에 포함된 질소 산화물(NOx)을 암모니아 기체를 이용하여 제거하는 탈질부를 각각 포함하며, 서로 독립적으로 상기 배가스를 정화하는 제1 배가스 정화부 및 제2 배가스 정화부를 포함하는 배가스 정화 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    제1 센서에 의하여 제1 배가스 정화부에 유입되는 황 산화물의 농도 및 제2 센서에 의하여 상기 제1 배가스 정화부로부터 유출되는 상기 황 산화물의 농도를 측정하는 단계;
    측정된 상기 황 산화물의 농도의 차이가 설정값 이하인지 여부를 판단하는 단계;
    측정된 상기 황 산화물의 농도의 차이가 상기 설정값 이하인 경우에 상기 제1 배가스 정화부의 탈질부의 작동을 중단시키는 단계; 및
    상기 제1 배가스 정화부로부터 유출되는 상기 배가스를 상기 제2 배가스 정화부에 유입시키는 단계를 포함하고,
    상기 탈질부는, 상기 암모니아 기체를 분사하는 암모니아 기체 분사 노즐을 포함하며,
    상기 제1 배가스 정화부의 탈질부의 작동을 중단시키는 단계는, 상기 암모니아 기체 분사 노즐을 통하여 상기 제1 배가스 정화부에 공급되는 상기 암모니아 기체의 분사를 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스 정화 장치의 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 배가스 정화부 및 상기 제2 배가스 정화부의 내부에는 활성탄이 수용되며,
    각각의 상기 탈황부에 수용되는 상기 활성탄은 상기 황 산화물을 흡착하여 제거하며,
    각각의 상기 탈질부에 수용되는 상기 활성탄은 상기 암모니아 기체를 이용하여 상기 질소 산화물을 제거하는 반응에 촉매로 사용되는 것을 특징으로 하는 배가스 정화 장치의 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 배가스 정화부의 상기 암모니아 기체 분사를 중단하는 단계 이후에,
    상기 제2 배가스 정화부에 분사되는 암모니아 기체의 분사량을 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스 정화 장치의 제어 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0613083B2 (ja) * 1985-12-28 1994-02-23 電源開発株式会社 乾式脱硫脱硝二段処理装置
JPH0794010B2 (ja) * 1989-05-19 1995-10-11 グロチヨフスキー，ホルスト 移動層反応装置
JPH11319482A (ja) * 1998-05-14 1999-11-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 排煙脱硝装置の制御方法
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0613083B2 (ja) * 1985-12-28 1994-02-23 電源開発株式会社 乾式脱硫脱硝二段処理装置
JPH0794010B2 (ja) * 1989-05-19 1995-10-11 グロチヨフスキー，ホルスト 移動層反応装置
JPH11319482A (ja) * 1998-05-14 1999-11-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 排煙脱硝装置の制御方法
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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