KR101353875B1

KR101353875B1 - 코크스 오븐 가스 처리용 냉각기의 고착물 제거장치 및 제거방법

Info

Publication number: KR101353875B1
Application number: KR1020110138098A
Authority: KR
Inventors: 임우신
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2014-01-24
Also published as: KR20130070869A

Abstract

본 발명은 COG 처리 라인에 제공된 냉각기의 고착물을 제거하기 위한 장치로서, 상기 냉각기에 연결되어 상기 고착물을 외부 배출하도록 제공된 고착물 제거물질 공급부 및 상기 제거물질 공급부와 연계되는 제거물질 공급 제어부를 포함하여 구성된 COG 처리용 냉각기 고착물 제거장치와 이를 이용하여 COG 처리 라인의 데칸트에서 발생되는 에멀젼을 COG 처리 라인의 냉각기에 공급하여 고착물을 제거하는 단계 및 상기 에멀젼의 냉각기 공급을 제어하는 에멀젼 공급제어 단계를 포함하여 구성된 COG 처리용 냉각기 고착물 제거방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 COG 처리용 냉각기에서 COG가 냉각되는 과정에서 발생되는 안수와 나프탈렌 등의 성분이 함유된 타르 응축물이 상기 COG 처리용 냉각기의 응축물 배출구에 고착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

코크스 오븐 가스 처리용 냉각기의 고착물 제거장치 및 제거방법{Apparatus and method for clearance of Coke Oven Gas's primary cooler preventing material }

본 발명은 코크스 오븐 가스 처리용 냉각기의 고착물 제거장치 및 제거방법에 관한 것으로, 구체적으로 코크스 오븐 가스 처리공정 중 1차 냉각기에서 냉각되는 과정에서 코크스 오븐 가스 내에 포함되어 있던 안수와 나프탈렌 등을 포함한 타르성분이 응축되어 배출되는데, 이 과정에 나프탈렌 등을 함유한 응축물이 배출구에서 고착되어 1차 냉각기의 응축물 배출구를 폐쇄시키는 현상을 방지토록 구성된 코크스 오븐 가스 처리용 냉각기의 고착물 제거장치 및 제거방법에 관한 것이다.

다수의 탄화실을 구비하는 코크스 오븐은 장입차를 이용하여 석탄을 장입한 후, 약 1240℃ 이상의 온도로 19시간 동안 외부 공기를 차단시키고 가열함으로써, 석탄에 함유된 휘발성분이 제거된 회백색의 코크스를 생산하는데, 석탄 건류작업의 일종이다. 그리고, 건류작업이 끝난 코크스는 탄화실에서 압출기를 이용하여 배출되고, 소화탑으로 이송되어 소화된다.

한편, 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 탄화실에 장입된 석탄의 건류시 열분해 작용에 의해 코크스 오븐 가스(Coke Oven Gas, 이하 'COG' 라고 함)가 발생되고, 이와 같은 COG는 각각의 탄화실 상부에 배치된 상승관을 거쳐 정제설비로 보내지게 된다.

그런데, 상기 상승관에서는 COG나 분진의 원활한 유동과 가스의 역류 또는, COG에 포함된 타르(tar)(미세한 액적을 이루고 있어 타르 미스트라고도 함)를 제거하기 위하여 고압의 안수를 분사시킨다.

따라서, 탄화실 최대 연소온도가 1200 ℃ 이상이므로 탄화실에서 고온상태로 배출되는 COG는, 상승관의 안수 분사영역을 거치면서 그 온도가 80∼90 ℃로 떨어진다.

COG는 상승관의 안수 분사영역을 거친 후 기액분리기로 유동된다. 기액분리기에서는 상승관에서 COG로 분사되었던 안수와 COG에 함유되어 있다가 안수에 의해 분리된 타르가 기액분리기의 하단을 통해 데칸트로 처리된다.

그리고 기액분리기의 상단을 통해서는 안수와 타르 성분이 분리된 기체상 COG 가 배출되고 COG는 화성공정상의 도1에 도시된 1차 냉각기(1)로 이동한다.

1차 냉각기(1)에서는 80~90 ℃ 를 이루는 COG 가 다시 냉각되어 30~40 ℃ 정도의 COG로 냉각된다. 이 과정에서 COG 내에 잔류하고 있던 안수와 나프탈렌 등을 함유하고 있던 타르 성분이 응축되게 된다.

그리고 온도가 하강한 COG 는 다음 공정(3)으로 이동하게 되고, 응축물은 응축물 배출구(2)를 통해 응축탱크로 이동하게 된다.

그런데, 이 과정에서 타르내 함유되어 있던 나프탈렌 성분 등이 서로 응축하게 되면서, 덩어리화되어 응축물 배출구에 고착화되는 현상(G)이 발생되었고, 이로 인해 1차 냉각기(1)가 폐쇄되는 결과가 발생하였다.

결국, 1차 냉각기(1)의 폐쇄현상을 해결하기 위해 COG 화성공정을 잠시 중단하고 고착물을 제거한 후 다시 공정을 진행할 수 밖에 없어 많은 작업시간과 노력이 소요되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위해서 제안된 것으로서, 그 목적 측면은 COG 처리용 냉각기에서 COG가 냉각되는 과정에서 발생되는 안수와 나프탈렌 등의 성분이 함유된 타르 응축물이 상기 COG 처리용 냉각기의 응축물 배출구에 고착되는 것을 방지 가능하게 하여, 궁극적으로 COG 화성공정이 원활히 진행 가능토록 하는 장치 및 방법을 제공하는데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 COG 처리용 냉각기의 고착물 제거장치 및 제거방법을 제공한다.

본 발명인 COG 처리용 냉각기의 고착물 제거장치는 COG 처리 라인에 제공된 냉각기의 고착물을 제거하기 위한 장치로서, 상기 냉각기에 연결되어 상기 고착물을 외부 배출하도록 제공된 고착물 제거물질 공급부 및 상기 제거물질 공급부와 연계되는 제거물질 공급 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 제거물질은 COG 처리라인에 제공된 데칸트에서 발생되는 안수와 타르가 함유된 에멀젼으로 제공되고, 상기 제거물질 공급부는, 상기 냉각기와 데칸트 사이에 연계되는 에멀젼 공급라인으로 제공될 수 있다.

여기서, 상기 제거물질 공급 제어부는, 데칸트에 장착되고 상기 에멀젼 공급라인과 연계되어 데칸트에서 발생되는 에멀젼이 추출 기준치 허용범위내인지를 판단 가능하게 하는 에멀젼 밀도 측정수단을 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 에멀젼 밀도 측정수단은 안수 배출구 하단에 설치되고, 안수와 에멀젼 경계층의 밀도를 측정토록 제공되는 제1 밀도계 및 타르 배출구 상단에 설치되고, 에멀젼과 타르 경계층의 밀도를 측정토록 제공되는 제2 밀도계를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 제거물질 공급부는 데칸트에서 상기 제1,2 밀도계 사이에 설치되고, 에멀젼의 냉각기로의 공급량을 조절토록 제공되는 펌프를 더 포함하여 구성될 수 있다.

더하여, 상기 제거물질 공급 제어부는, 상기 제1,2 밀도계에서 측정된 밀도값을 분석하여 기 설정된 에멀젼 추출 기준치 허용범위내인지를 판단하여 펌프의 개폐여부를 결정토록 구성될 수 있다.

본 발명인 COG 처리용 냉각기 고착물 제거방법은 COG 처리 라인의 데칸트에서 발생되는 에멀젼을 COG 처리 라인의 냉각기에 공급하여 고착물을 제거하는 단계 및 상기 에멀젼의 냉각기 공급을 제어하는 에멀젼 공급제어 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 에멀젼 공급제어 단계는 데칸터에서 안수와 타르층 사이에 존재하는 에멀젼층의 밀도를 측정하는 밀도측정단계 및 상기 측정된 밀도를 분석하여 기 설정된 에멀젼 추출 기준치의 허용범위내인지를 판단하는 에멀젼 추출 판단단계를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 밀도측정단계는 안수와 에멀젼의 경계층의 밀도를 측정하는 제1 밀도측정단계 및 에멀젼과 타르의 경계층의 밀도를 측정하는 제2 밀도측정단계를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 에멀젼 공급제어단계는 상기 에멀젼 추출여부 판단 결과에 따라 데칸터에서 냉각기로 에멀젼을 공급하는 펌프의 개폐여부를 결정하는 펌프개폐 결정단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명인 COG 처리용 냉각기의 고착물 제거장치 및 제거방법의 일 실시예는 위와 같은 구성을 통하여, COG 처리용 냉각기에서 COG가 냉각되는 과정에서 발생되는 안수와 나프탈렌 등의 성분이 함유된 타르 응축물이 상기 COG 처리용 냉각기의 응축물 배출구에 고착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 COG 처리용 냉각기의 구조를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명이 연계된 COG 처리공정의 개략도이다.
도 3a은 본 발명의 제거물질 공급 제어부에서 안수와 타르 에멀젼층 형성전의 밀도측정을 나타낸 상태도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 본 발명의 제거물질 공급 제어부에서 안수와 타르 에멀젼층 형성후의 밀도측정을 나타낸 상태도이다.
도 3c는 도 3b에 도시된 본 발명의 제거물질 공급 제어부에서 에멀젼 추출 기준치 허용범위를 인식하고 펌프 개폐를 결정하는 모습을 나타낸 상태도이다.
도 3d는 도 3c에 도시된 본 발명의 펌프 개방에 따라 에멀젼이 COG 처리용 냉각기로 공급되는 모습을 나타낸 상태도이다.
도 3e는 도 3d에 도시된 본 발명의 에멀젼 공급에 따라 COG 처리용 냉각기의 응축물 배출구에 고착되어 있던 응축물이 용해되어 배출되는 모습을 도시한 상태도이다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 COG 처리용 냉각기의 고착물 제거장치 및 제거방법에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다.

따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다.

그리고, 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로, COG 처리용 냉각기에서 COG가 냉각되는 과정에서 발생되는 안수와 나프탈렌 등의 성분이 함유된 타르 응축물이 상기 COG 처리용 냉각기의 응축물 배출구에 고착되는 것을 방지토록 하는 것을 기초로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명이 연계된 COG 처리공정의 개략도이다.

도 2를 참고하면, 먼저 다수의 탄화실을 구비하는 코크스 오븐(11)에 석탄을 장입한 후, 약 1240℃ 이상의 온도로 19시간 정도 외부 공기를 차단한 채, 가열을 실시하면 석탄에 함유된 휘발성분이 제거된 회백색의 코크스가 생산된다.

이는 석탄 건류작업의 일종으로서, 건류작업이 끝난 코크스는 탄화실에서 압출기를 이용하여 배출되고, 소화탑으로 이송되어 소화된다. 이 때 탄화실에 장입된 석탄의 건류시 열분해 작용에 의해 COG 가 발생되고, COG 는 각각의 탄화실의 상부에 배치된 상승관(12)을 거쳐 정제설비(18)로 보내진다.

상기 상승관(12)에서는 COG 내에 함유되어 있는 분진 등의 이물질이나 타르를 제거하기 위해 고압의 안수(암모니아수)를 분사한다. 이 과정에서 COG 내에 함유되어 있던 이물질이나 타르 등은 안수에 의해 COG 에서 분리되게 된다. 또한, 1240℃ 정도의 고온을 형성했던 COG 는 80~90℃ 정도의 온도가 하락하게 된다.

상기 상승관(12)에서 안수분사로 인해 COG 는 기체와 이물질이나 타르 등의 성분이 함유된 안수가 혼합되어 있는 상태로 기액분리기(13)로 이동한다. 상기 기액분리기(13)에서는 상단을 통해 기체상태의 COG 가 다음 공정으로 배출될 수 있도록 하고, 이물질이나 타르 등의 성분이 함유된 안수는 하단을 통해 배출되도록 한다.

상기 기액분리기(13)의 하단을 통해 배출된 이물질이나 타르 등의 성분이 함유된 안수는 데칸트(60)로 이동하여 다시 비중에 의한 분리절차를 거친다.

그리고, 상기 기액분리기(13)의 상단을 통해 배출된 기체상태의 COG 는 COG 처리용 냉각기(15)로 이동하게 된다. 상기 COG 처리용 냉각기(15)에는 격자형으로 형성된 복수의 냉각라인(14)이 설치되어 있고, COG 는 상기 냉각라인(14)을 지나면서 80~90℃ 정도의 온도에서 30~40℃ 정도로 온도가 하락하게 된다. 온도가 하락된 COG 는 기체배출구(P2)를 통해 다시 다음 단계인 타르 전기집진기(16)로 투입되게 된다.

타르 전기집진기(16)에서는 상기 COG 처리용 냉각기(15)를 거쳐온 COG 내에 잔류하고 있는 타르성분을 완전히 집진하여 제거하게 된다. 그 후, COG 는 송풍기(17)에 의해 정제설비(18)로 보내지게 된다.

한편, 상기 COG 처리용 냉각기(15)의 하단에는 상단을 통해 투입된 기체상태의 COG 내에 잔류하고 있던 안수와 타르 성분 등이 냉각과정을 통해 응축되어 배출되는 응축물 배출구(21)가 설치되어 있다.

상기 응축물 배출구(21)를 통해 최초 COG 의 고온으로 인해 증발한 안수와 기체상태의 COG에 혼합되어 잔류하고 있던 타르 성분이 응축되어 배출되게 된다.

상기 COG 처리용 냉각기(15)에서 응축된 안수와 타르 혼합물은 상기 COG 처리용 냉각기(15)의 응축물 배출구(21)와 연결되어 있는 응축탱크(23)로 보내지게 된다. 그리고 상기 응축탱크(23)로 보내진 안수와 타르 혼합물은 펌프에 의해 상기 데칸트(60)로 보내지게 된다.

여기서, 상기 기액분리기(13)와 응축탱크(23)에서 보내진 안수와 타르 등의 혼합물은 상기 데칸트(60)의 투입구를 통해 내부로 이동하게 된다. 그리고 상기 데칸트(60)에서 오랜 체류시간을 거치면서 각각 비중에 따라 분리가 진행되게 된다.

상당한 시간이 흐르면, 상기 데칸트(60)의 하단에는 비중이 가장 높은 슬러지 등의 이물질층(D)이 형성되게 된다. 이러한 슬러지층(D)은 상기 데칸트(60)의 하단에 설치된 스크레이퍼(scraper,62)에 의해 상기 데칸트(60)의 슬러지 배출구를 통해 외부로 배출된다.

그리고 상기 슬러지층 상부로 타르층(C)이 형성된다. 타르층(C)에 존재하는 타르는 상기 데칸트(60)에 설치되어 있는 타르 유도관(63)을 타고 외부로 배출되게 된다.

상기 타르 유도관(63)을 통해 배출된 타르는 타르/슬러지 분리탱크(41)에 투입되어 다시 타르와 슬러지층으로의 분리과정을 거친다. 여기서 걸러진 슬러지는 바이브로밀(vibro mill,47)로 제공된다.

그리고, 상기 타르/슬러지 분리탱크(41)에서 분리된 타르는 원심분리기(43)를 거쳐 다시 순수한 타르와 슬러지층으로 분리되고 타르는 타르탱크(45)로 제공되고 슬러지는 바이브로밀(47)로 제공되게 된다.

한편, 상기 데칸트(60)에서 가장 비중이 낮은 안수층(A)는 상기 데칸트(60)의 상부에 위치하게 된다. 상기 데칸트(60)의 상부에는 오버 플로우 배관(over flow line,64)이 설치되어 있어 안수가 상기 오버 플로우 배관(64)의 경계턱을 넘게 되면 상기 데칸트(60)에서 배출되게 된다.

상기 데칸트(60)에서 배출된 안수는 일시적으로 안수탱크(31)로 저장되었다가 펌프(33)에 의해 다시 상기 상승관(12)으로 공급되어 재사용되게 된다. 안수는 고압분사되어 다시 COG 를 냉각하고 COG 내에 함유되어 있던 타르나 이물질 성분 등과 혼합되어 상기 기액분리기(13)로 이동하게 된다.

한편, COG 처리용 냉각기(15)에서 투입된 COG 가 냉각되는 과정에서 기체화되었던 안수와 COG 내에 잔류하고 있던 타르가 응축되어 상기 응축물 배출구(21)로 배출되는데, 이때 타르 중에 함유되어 있던 나프탈렌 성분이 냉각됨에 따라 고착화되는 현상이 발생된다.

이에 따라 상기 COG 처리용 냉각기(15)내의 응축물 배출구(21)가 폐쇄되어 안수와 타르 혼합물의 원활한 배출이 방해되게 된다.

본 발명의 실시예에서는 위와 같은 폐쇄현상을 해결하기 위해 상기 COG 처리용 냉각기(15)에 고착물 제거물질 공급부(50)를 연계하였다. 상기 제거물질 공급부(50)는 우선 상기 COG 처리용 냉각기(15)의 상단에 장착되고 고착물 제거물질을 공급하여 분사토록 하는 노즐(57)을 포함한다.

그리고, 상기 노즐(57)은 별도의 제거물질 공급라인(55)과 연결되는데, 상기 제거물질 공급라인(55)은 상기 데칸트(60)와 연결된다. 여기서 상기 제거물질은 안수와 타르가 혼합된 에멀젼으로 제공된다.

제거물질인 안수와 타르가 혼합된 에멀젼에는 나프탈렌 성분이 15~17% 정도를 함유하고 있는데, 상기 COG 처리용 냉각기(15)의 응축물 배출구(21)를 폐쇄하고 있는 고착된 나프탈렌 성분은 고체상에 가깝기 때문에 액체상으로 이뤄지고 나프탈렌 성분을 함유하고 있는 에멀젼을 공급하게 되면, 서로 교반, 용해되면서 배출될 수 있도록 할 수 있다.

따라서, 상기 제거물질 공급라인(55)은 에멀젼 공급라인으로 표현될 수 있다. 상기 에멀젼 공급라인(55)은 상기 데칸트(60)에서 비중에 의해 분리된 안수층(A)과 타르층(C) 사이에 연결된다.

상기와 같이 상기 데칸트(60)에서는 오랜 체류시간을 거치게 되면, 물질마다의 비중에 의해 가장 비중이 높은 슬러지가 상기 데칸트(60)의 하단에 슬러지층(D)을 형성하게 되고, 다음으로 비중이 높은 타르가 슬러지층(D) 상단에 타르층(C)을 형성하게 된다. 그리고 가장 비중이 낮은 안수가 상기 데칸트(60)의 상부에서 안수층(A)을 형성하게 된다.

이때 안수층(A)과 타르층(C)사이에는 안수와 타르가 완전히 분리되지 못하고 안수와 타르가 혼합되는 안수와 타르의 에멀젼층(B)이 형성되게 된다.

실제로 상기 데칸트(60)에서 오랜 체류시간이 지나면 안수와 타르가 혼합되어 있는 에멀젼층(B)은 현장에서 파악이 가능하다. 그에 따라 에멀젼층(B)이 형성되는 높이에 에멀젼 공급라인(55)을 장착할 수 있다.

또한, 에멀젼 공급라인(55)상에는 펌프(53)를 장착하여 에멀젼의 공급량을 제어할 수도 있을 것이다.

그런데, 에멀젼 공급라인(55)을 통해 상기 COG 처리용 냉각기(15)로의 에멀젼 공급을 보다 정확히 제어하기 위해 에멀젼 밀도측정수단(73)을 장착하여 운용할 수 있다.

구체적으로는 우선 안수가 배출되는 상기 데칸트(60)상의 오버 플로우 배관(64)의 하단측으로부터 일정거리가 이격되어 제1 밀도계(71)가 설치될 수 있다. 상기 제1 밀도계(71)는 기포관식 밀도계로 제공될 수 있으며, 상기 제1 밀도계(71)는 안수층(A)과 에멀젼층(B)의 경계부에서의 밀도를 측정토록 제공된다.

그리고, 타르가 배출되는 상기 데칸트(60)의 타르 유도관(63)의 상단측으로부터 일정거리가 이격되어 제2 밀도계(72)가 설치될 수 있다. 상기 제2 밀도계(72)도 기포관식 밀도계로 제공될 수 있으며, 상기 제2 밀도계(72)는 에멀젼층(B)과 타르층(C)의 경계부에서의 밀도를 측정토록 제공된다.

최초 상기 데칸트(60)로 안수와 타르 등이 혼합물이 투입구를 통해 투입되고, 오랜 체류시간을 거쳐 비중에 의해 다양한 층으로 분리될 것이다. 여기서 분리되는 과정에서 점점 타르층(C)과 안수층(A)의 위치가 구별되고, 안수층(A)과 타르층(C) 사이에서도 안수와 타르가 혼합된 에멀젼층(B)이 형성되기 시작한다.

이때 상기 제1 밀도계(71)에서 안수층(A)과 에멀젼층(B)의 경계부에서의 밀도를 측정하고, 그 값이 기 입력된 에멀젼 추출 기준치의 허용범위내인지를 파악하게 된다. 또한, 상기 제2 밀도계(72)에서 에멀젼층(B)과 타르층(C)의 경계부에서의 밀도를 측정하고, 그 값이 에멀젼 추출 기준치의 허용범위내인지를 파악한다.

이때 상기 에멀젼 밀도측정수단(73)을 구성하는 상기 제1,2 밀도계(71,72)에서 측정된 밀도값은 제거물질 공급 제어부(75)로 송출되게 되고 상기 제거물질 공급 제어부(75)에서는 상기 밀도값을 분석하여 기 입력된 에멀젼 추출 기준치의 허용범위내인지 여부를 판단하게 되는 것이다.

상기 제거물질 공급 제어부(75)는 또한 펌프(53)를 제어할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 제1,2 밀도계(71,72)에서 측정된 밀도값에 따라 에멀젼 추출 기준치의 허용범위내인지 여부에 따라 펌프(53)를 개폐여부를 결정토록 하는 것이다.

만약 에멀젼 추출 기준치의 허용범위내인 경우 상기 제거물질 공급 제어부(73)는 상기 펌프(53)의 개방을 제어하게 되고 상기 데칸트(60)에서 상기 제1,2 밀도계(71,72) 사이에 장착되어 있는 펌프(53)를 통해 에멀젼이 상기 COG 처리용 냉각기(15)로 공급되게 된다.

에멀젼은 상기 펌프(53)에 의해 상기 에멀젼 공급라인(55)을 따라 상기 COG 처리용 냉각기(15)의 상단에 장착되어 있는 제거물질을 분사하는 노즐(57)로 공급된다.

그리고 상기 노즐(57)을 통해 분사된 제거물질인 에멀젼은 상기 COG 처리용 냉각기(15)의 하단의 응축물 배출구(21)에 고착되어 있던 나프탈렌 등의 성분과 교반되고 용해되는 과정을 진행하게 된다. 고체상태에 있던 나프탈렌 고착물은 액체상태의 안수와 나프탈렌과 동일한 성분이 15~17% 함유된 타르와 혼합되면서 다시 유동할 수 있는 액상화를 거치면서 상기 응축물 배출구(21)로 원활히 배출되고 상기 응축탱크(23)로 모아지게 된다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 의한 COG 처리용 냉각기(15)에서 고착물을 제거하는 방법을, 이하 살피도록 한다.

본 발명인 COG 처리용 냉각기의 고착물 제거방법은 COG 처리 라인의 데칸트(60)에서 발생되는 에멀젼을 COG 처리 라인의 냉각기(15)에 공급하여 고착물을 제거하는 단계 및 상기 에멀젼의 냉각기(15) 공급을 제어하는 에멀젼 공급제어 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 에멀젼 공급제어 단계는 데칸터(60)에서 안수층(A)와 타르층(C) 사이에 존재하는 에멀젼층(B)의 밀도를 측정하는 밀도측정단계 및 상기 측정된 밀도를 분석하여 기 설정된 에멀젼 추출 기준치의 허용범위내인지를 판단하는 에멀젼 추출 판단단계를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 COG 처리용 냉각기(15)에서 COG 가 냉각됨에 따라 COG 내에 함유되어 있던 안수와 나프탈렌 등을 포함하는 타르가 응축되고 상기 COG 처리용 냉각기(15) 하단에 위치한 응축물 배출구(21)를 통해 응축탱크(23)로 배출되어야 하나, 나프탈렌 성분이 고착화되어 상기 응축물 배출구(21)를 폐쇄해 버리게 된다.

이때 상기 데칸트(60)에서 에멀젼을 추출하기 위해 설치되어 있던 펌프(53)의 상단과 하단에 각각 존재하는 제1,2 밀도계(71,72)에서 안수와 에멀젼 경계층과 에멀젼과 타르 경계층의 밀도를 측정하여 작업자에 의해 기 입력되어 있던 에멀젼 추출 기준치의 허용범위내인지 여부를 측정하게 된다.

상기 측정된 밀도값은 상기 제거물질 공급 제어부(75)로 송출되게 되고, 상기 측정된 밀도값이 안수와 타르가 혼합된 에멀젼층의 밀도값을 형성하는 경우에는 상기 펌프(53)를 개방하여 에멀젼을 상기 COG 처리용 냉각기(15)로 공급하게 된다.

그리고, 공급된 에멀젼은 상기 COG 처리용 냉각기(15)의 상단에서 분사되게 되고, 하단에 고착되어 있던 나프탈렌 성분과 혼합되는 과정을 거치게 된다.

여기서, 상기 공급된 에멀젼은 상기 기액분리기(13)에서 분리된 안수와 타르 혼합 성분이므로 고착되어 있던 나프탈렌 성분보다는 고온을 형성하고 있으며, 또한 액체상태를 유지하고 있기 때문에 고착되어 있던 나프탈렌 성분과 교반되기 쉽고 이를 용이하게 용해하는 작용을 할 수 있게 된다. 그에 따라 고착물은 용해되어 상기 공급된 에멀젼과 함께 응축탱크(23)로 배출되고 다시 펌프(53)에 의해 상기 데칸트(60)로 유동되게 된다.

이상의 사항은 COG 처리용 냉각기의 고착물 제거장치 및 제거방법의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

11...코크스 오븐 12...상승관
13...기액분리기 14...냉각수 공급장치
15...처리용 냉각기 16...타르 전기집진기
17...송풍기 18...정제장치
21...응축물 배출구 23...응축탱크
31...안수탱크 41...타르/슬러지분리탱크
43...원심분리기 45...타르탱크
47...바이브로 밀 50...제거물질 공급부
53...펌프 55...에멀젼 공급라인
57...노즐 75...제거물질 공급 제어부
71...제1 밀도계 72...제2 밀도계
73...에멀젼 밀도측정수단 75...컨트롤박스

Claims

COG 처리 라인에 제공된 냉각기의 고착물을 제거하기 위한 장치로서,
상기 냉각기에 연결되어 상기 고착물을 외부 배출하도록 제공된 고착물 제거물질 공급부(50); 및
상기 제거물질 공급부(50)와 연계되는 제거물질 공급 제어부(75);를 포함하되,
상기 제거물질은 COG 처리라인에 제공된 데칸트에서 발생되는 안수와 타르가 함유된 에멀젼으로 제공되고,
상기 제거물질 공급부(50)는, 상기 냉각기와 데칸트 사이에 연계되는 에멀젼 공급라인(55)을 포함하는 것을 특징으로 하는 COG 처리용 냉각기의 고착물 제거장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제거물질 공급 제어부(75)는, 데칸트에 장착되고 상기 에멀젼 공급라인(55)과 연계되어 데칸트에서 발생되는 에멀젼이 추출 기준치 허용범위내인지를 판단토록 하는 에멀젼 밀도 측정수단(73)을 포함하는 것을 특징으로 하는 COG 처리용 냉각기의 고착물 제거장치.
제3항에 있어서,
상기 에멀젼 밀도 측정수단(73)은,
안수 배출구 하단에 설치되고, 안수와 에멀젼 경계층의 밀도를 측정토록 제공되는 제1 밀도계(71); 및
타르 배출구 상단에 설치되고, 에멀젼과 타르 경계층의 밀도를 측정토록 제공되는 제2 밀도계(72);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 COG 처리용 냉각기의 고착물 제거장치.
제4항에 있어서,
상기 제거물질 공급부(50)는, 데칸트에서 상기 제1,2 밀도계 사이에 설치되고, 에멀젼의 냉각기로의 공급량을 조절토록 제공되는 펌프(53)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 COG 처리용 냉각기의 고착물 제거장치.
제5항에 있어서,
상기 제거물질 공급 제어부(75)는, 상기 제1,2 밀도계(71,72)에서 측정된 밀도값을 분석하여 기 설정된 에멀젼 추출 기준치 허용범위내인지를 판단하여 펌프(53)의 개폐여부를 결정토록 하는 것을 특징으로 하는 COG 처리용 냉각기의 고착물 제거장치.
COG 처리 라인의 데칸트에서 발생되는 에멀젼을 COG 처리 라인의 냉각기에 공급하여 고착물을 제거하는 단계; 및,
상기 에멀젼의 냉각기 공급을 제어하는 에멀젼 공급제어 단계;
를 포함하는 COG 처리용 냉각기의 고착물 제거방법.
제7항에 있어서,
상기 에멀젼 공급제어 단계는,
데칸터에서 안수와 타르층 사이에 존재하는 에멀젼층의 밀도를 측정하는 밀도측정단계; 및
상기 측정된 밀도를 분석하여 기 설정된 에멀젼 추출 기준치의 허용범위내인지를 판단하는 에멀젼 추출 판단단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 COG 처리용 냉각기의 고착물 제거방법.
제8항에 있어서,
상기 밀도측정단계는,
안수와 에멀젼의 경계층의 밀도를 측정하는 제1 밀도측정단계; 및
에멀젼과 타르의 경계층의 밀도를 측정하는 제2 밀도측정단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 COG 냉각기의 고착물 제거방법.
제8항에 있어서,
상기 에멀젼 공급제어단계는,
상기 에멀젼 추출여부 판단 결과에 따라 데칸터에서 냉각기로 에멀젼을 공급하는 펌프의 개폐여부를 결정하는 펌프개폐 결정단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 COG 냉각기의 고착물 제거방법.