KR101388179B1 - COMPOSITION FOR REMOVING SOx IN EXHAUSTED GAS AND METHOD FOR REMOVING SOx IN EXHAUSTED GAS - Google Patents
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Abstract
소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물 및 소결 배가스 중의 황산화물 제거 방법에 관한 것으로, 탄산수소나트륨 65 내지 80 중량%; 및 알칼리 활성 탄산칼슘 20 내지 35 중량%;를 포함하는 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물을 제공할 수 있다. A composition for removing sulfur oxides in a sintered flue gas and a method for removing sulfur oxides in a sintered flue gas, comprising: 65 to 80 wt% of sodium hydrogen carbonate; And 20 to 35% by weight of alkali activated calcium carbonate; may provide a composition for removing sulfur oxides in the sintered exhaust gas.
Description
본 발명의 일 구현예는 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물 및 소결 배가스 중의 황산화물 제거 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소결 배가스 중에 함유된 황산화물에 대해 우수한 제거효율을 갖는 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물에 관한 것이다.
One embodiment of the present invention relates to a composition for removing sulfur oxides in sintered flue gas and a method for removing sulfur oxides in sintered flue gas, and more particularly, sulfur oxides in sintered flue gas having excellent removal efficiency with respect to sulfur oxides contained in sintered flue gas. It relates to a composition for removal.
일반적으로 제철공정 중 소결공정은 철광석과 석회석, 사문암, 규사 등의 부원료와 무연탄, 코크스 등의 연료를 포함하는 배합원료를 소결기의 소결대차 상에서 연소시켜서 고로에 장입하기 위한 소결광을 제조하는 공정이다.In general, the sintering process in the steelmaking process is a process for producing a sintered ore to be charged into the blast furnace by burning a blended raw material including iron ore, limestone, serpentine, silica sand and fuels such as anthracite coal and coke on the sintering bogie of the sintering machine. .
그러나, 배합원료 중의 연소가 연소되면서 연료에 함유되어 있던 황(S)이 산소와 결합하여 황산화물(SOx)을 형성하고, 형성된 황산화물은 대기로 방출되어 대기오염을 야기시키는 문제점이 있다.However, there is a problem that sulfur (S) contained in the fuel combines with oxygen to form sulfur oxide (SO x ) as the combustion in the blended material is combusted, and the formed sulfur oxide is released into the atmosphere to cause air pollution.
이러한 문제점을 해소하기 위하여, 대기로 방출되는 황산화물의 방출량을 저감시키기 위한 다양한 방법들이 연구되었다.In order to solve this problem, various methods for reducing the amount of sulfur oxides released into the atmosphere have been studied.
일례로 황 성분이 낮은 소결연 원료를 사용하거나 소결공정시 소모되는 열을 효과적으로 이용하여 연료 사용량을 감소시킴으로써 황의 유입량을 감소시키는 방법이 있다. For example, there is a method of reducing sulfur inflow by using fuel having low sulfur content or by effectively using heat consumed during the sintering process to reduce fuel consumption.
다른 예로 황산화물이 소결기의 소결대차로부터 최종적으로 빠져나가는 위치에 잔존할 수 있는 상부광을 석회석으로 대체하거나 또는 석회 슬러리로 코팅 처리함으로써 황산화물 대신에 황화칼슘을 생성시켜 황산화물의 대기 방출을 억제하는 방법이 있다. In another example, limestone is replaced by limestone or coated with lime slurry, which may remain in the position where sulfur oxide finally exits the sintering bogie of the sintering machine. There is a way to suppress it.
그러나, 상기 방법의 경우 통기성 확보를 위한 상부광층의 입도를 고려할 때 적용 가능한 첨가제의 입자 크기가 8mm 이상이 되어야 한다. 이와 같이 촉매제의 입자크기가 크게 되면 황산화물 가스와 접촉할 수 있는 비표면적이 감소하게 된다. 또한 상부광층을 통과하는 배가스는 빠른 속도로 통과하기 때문에 배가스 중의 황산화물과 첨가제와 반응할 수 있는 시간이 짧아 황 제거 효율이 낮다는 문제가 있다.However, in the case of the above method, the particle size of the applicable additive should be 8 mm or more in consideration of the particle size of the upper light layer for ensuring breathability. As such, when the particle size of the catalyst is increased, the specific surface area in contact with the sulfur oxide gas is reduced. In addition, since the exhaust gas passing through the upper light layer passes at a high speed, there is a problem that the sulfur removal efficiency is low because the time for reacting with the sulfur oxide and the additive in the exhaust gas is short.
또 다른 예로는 소결 원료의 혼합 조립 시 요소와 같은 첨가제를 첨가하는 방법이 있다. 그러나 이와 같이 소결 원료 전체에 첨가제를 첨가하는 것은 황산화물 가스가 소결 과정 중 후반부에 다량으로 발생하는 현상을 고려할 때 비효율적이다.Another example is a method of adding an additive such as urea in the mixed granulation of sintered raw materials. However, adding an additive to the entire sintering raw material as described above is inefficient when considering a phenomenon in which a large amount of sulfur oxide gas is generated in the second half of the sintering process.
최근 일반적으로 사용되는 방법으로 소결 과정에서 발생된 배가스 중의 황산화물을 별도의 탈황처리장치와 첨가제를 이용하여 흡착 처리하는 방법이 있다.Recently, a commonly used method is a method of adsorbing sulfur oxides in flue gas generated during the sintering process using a separate desulfurization apparatus and an additive.
그러나 상기 흡착처리법은 황산화물 제거 효율은 큰 반면, 소결 공정 중 혼합-조립 과정에서 소결 열원을 저감시킬 경우 양호한 품질의 소결광을 확보하기 어렵고, 별도의 탈황처리장치가 필요하기 때문에 설비비와 유지비가 많이 소요되는 문제점이 있다.
관련 문헌: KR10-2009-0120188, KR10-2008-0122756
However, while the adsorption treatment method has a high sulfur oxide removal efficiency, it is difficult to secure a good quality sintered ore when reducing the sintering heat source during the mixing-assembly process during the sintering process, and a separate desulfurization treatment apparatus is required, so a lot of equipment and maintenance costs are required. There is a problem.
Related Documents: KR10-2009-0120188, KR10-2008-0122756
본 발명의 일 구현예는 소결 배가스 중에 함유된 황산화물에 대해 우수한 제거 효율을 가지는 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물 및 소결 배가스 중의 황산화물 제거 방법을 제공하기 위한 것이다.
One embodiment of the present invention is to provide a composition for removing sulfur oxides in sintered flue gas and a method for removing sulfur oxides in sintered flue gas having excellent removal efficiency with respect to sulfur oxides contained in the sintered flue gas.
본 발명의 일 구현예에서는, 탄산수소나트륨 65 내지 80 중량%; 및 알칼리 활성 탄산칼슘 20 내지 35 중량%;를 포함하는 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물을 제공한다.In one embodiment of the present invention, sodium hydrogen carbonate 65 to 80% by weight; And 20 to 35% by weight of alkali activated calcium carbonate; provides a composition for removing sulfur oxides in the sintered flue gas.
상기 알칼리 활성 탄산칼슘은, 탄산칼슘에 알칼리 화합물을 코팅한 것일 수 있다. The alkali activated calcium carbonate may be a coating of an alkali compound on calcium carbonate.
상기 알칼리 화합물은 수산화나트륨일 수 있다. The alkali compound may be sodium hydroxide.
상기 알칼리 활성 탄산칼슘은, 상기 수산화나트륨이 상기 탄산칼슘 표면에 코팅되어 하기 반응식 1에 의해 알칼리 활성을 증진시키는 것일 수 있다. The alkali activated calcium carbonate may be one in which the sodium hydroxide is coated on the surface of the calcium carbonate to enhance alkali activity by the following Scheme 1.
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
2CaCO3 + 2NaOH -> Na2CO3 + Ca(OH)2 + CaCO3 2CaCO 3 + 2NaOH-> Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 + CaCO 3
상기 조성물은 유동성 첨가제를 더 포함할 수 있다. The composition may further comprise a flow additive.
상기 유동성 첨가제의 함량은 0.1 내지 15 중량%일 수 있다. The content of the flowable additive may be 0.1 to 15% by weight.
상기 유동성 첨가제는 그라파이트(graphite)일 수 있다. The flowable additive may be graphite.
상기 조성물은 고상 조성물일 수 있다. The composition may be a solid composition.
상기 고상 조성물의 입경은 10 내지 40㎛일 수 있다. The particle size of the solid composition may be 10 to 40㎛.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 소결기로부터 배출되는 배가스에 전술한 황산화물 제거용 조성물을 공급하여 소결 배가스 중의 황산화물을 제거하는 공정을 포함하는 소결 배가스 중 황산화물 제거 방법을 제공할 수 있다. In another embodiment of the present invention, by supplying the above-described sulfur oxide removal composition to the exhaust gas discharged from the sintering machine may provide a method for removing sulfur oxides in the sintered exhaust gas comprising the step of removing the sulfur oxides in the sintered exhaust gas. .
상기 황산화물 제거 공정은 140 내지 500 ℃에서 실시될 수 있다.
The sulfur oxide removal process may be carried out at 140 to 500 ℃.
본 발명의 일 구현예에 따른 황산화물 제거용 조성물을 소결 공정의 결과로 배출되는 배가스에 적용 시 배가스 중에 포함된 황산화물을 효과적으로 제거함과 동시에 HCl, HF, H2S, 다이옥신(dioxin) 등을 제거할 수 있다. When the sulfur oxide removal composition according to the embodiment of the present invention is applied to the exhaust gas discharged as a result of the sintering process, HCl, HF, H 2 S, dioxin and the like are removed at the same time. Can be removed
또한 상기 황산화물 제거용 조성물을 이용함으로써 소결 배기가스 중 황산화물을 별도의 처리 장치 없이 용이하고 효율 좋게 제거할 수 있다.
In addition, by using the sulfur oxide removal composition, sulfur oxides in the sintered exhaust gas can be easily and efficiently removed without a separate treatment device.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, this is presented as an example, by which the present invention is not limited, and the present invention is defined only by the scope of the claims to be described later.
본 발명의 일 구현예는 탄산수소나트륨 65 내지 80 중량%; 및 알칼리 활성 탄산칼슘 20 내지 35 중량%;를 포함하는 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물에 관한 것이다. One embodiment of the invention is sodium bicarbonate 65 to 80% by weight; And 20 to 35% by weight of alkali activated calcium carbonate.
또한, 상기 조성물은 유동성 첨가제를 더 포함할 수 있다. In addition, the composition may further comprise a flow additive.
이하, 각각의 구성을 나누어 설명하도록 한다.
Hereinafter, each configuration will be described separately.
탄산수소나트륨Sodium hydrogencarbonate
상기 탄산수소나트륨(NaHCO3)은 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물의 주성분으로, 하기 반응식 1 내지 7에 나타난 바와 같이, 상기 탄산수소나트륨은 약 180℃로 가열되면 성분의 일부는 이산화탄소(CO2)와 수분(H2O)으로 기화하고 탄산나트륨(Na2CO3)으로 전환된 후 배가스 중의 황산화물을 비롯한 여러 다양한 오염물질들과 반응하여 이들을 흡착 제거한다. The sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) is the main component of the composition for removing sulfur oxides in the exhaust gas, as shown in the following reaction schemes 1 to 7, when the sodium bicarbonate is heated to about 180 ℃ part of the component is carbon dioxide (CO 2 ) And vaporize with water (H 2 O), convert to sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), and react with various contaminants, including sulfur oxides in the flue-gas, to adsorb and remove them.
이외에도 탄산수소나트륨은 그 자체로 배가스 중의 황산화물을 포함한 오염물질과 반응하여 흡착 제거할 수도 있다.In addition, sodium hydrogen carbonate may also be adsorbed and removed by reacting with pollutants including sulfur oxides in exhaust gas.
[반응식 1] [Reaction Scheme 1]
NaHCO3 + HEAT → Na2CO3 + H2O + CO2 NaHCO 3 + HEAT → Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2
[반응식 2][Reaction Scheme 2]
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + H 2 O + CO 2
[반응식 3]Scheme 3
Na2CO3 + SO2 → Na2SO4 + CO2 Na 2 CO 3 + SO 2 → Na 2 SO 4 + CO 2
[반응식 4][Reaction Scheme 4]
Na2CO3 + HF → 2NaF + H2O + CO2 Na 2 CO 3 + HF → 2NaF + H 2 O + CO 2
[반응식 5][Reaction Scheme 5]
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 O + CO 2
[반응식 6][Reaction Scheme 6]
2NaHCO3 + SO2 → Na2SO4 + H2O + 2CO2 2 NaHCO 3 + SO 2 → Na 2 SO 4 + H 2 O + 2CO 2
[반응식 7][Reaction Scheme 7]
NaHCO3 + HF → NaF + H2O + CO2
NaHCO 3 + HF → NaF + H 2 O + CO 2
상기 반응식에서 알 수 있듯이, 탄산수소나트륨은 배출가스 중의 할로겐 화합물 가스, SOx가스 등을 용이하게 제거할 수 있다. As can be seen from the above reaction scheme, sodium hydrogen carbonate can easily remove halogen compound gas, SO x gas, and the like in the exhaust gas.
특히, 상기 반응식 1을 참고하면 고열 하에서 NaHCO3가 Na2CO3로 변화되게 되는데 상기 반응에 의해 매우 미세한 다공질 Na2CO3가 형성되어 반응식 2 내지 반응식 4의 반응면적이 증가하게 된다. In particular, referring to Scheme 1, NaHCO 3 is changed to Na 2 CO 3 under high heat, and very fine porous Na 2 CO 3 is formed by the reaction to increase the reaction area of Schemes 2 to 4.
또한, 상기 탄산수소나트륨에 의한 상기 반응들은 비교적 낮은 온도(140℃ 이상)에서도 충분히 일어날 수 있기 때문에 소결 배가스의 열량만으로도 충분히 반응이 가능하므로 효과적이다.In addition, since the reactions by the sodium bicarbonate can occur sufficiently even at a relatively low temperature (140 ° C or more), it is effective because the reaction can be sufficiently performed only by the heat amount of the sintered exhaust gas.
상기 탄산수소나트륨의 제거효율은 탄산수소나트륨의 입자크기 및 다공성 여부에 따라 달라지게 되는데, 입자크기가 작고, 다공성일수록 배가스와 접촉할 수 있는 반응 비표면적이 증가하게 되어 우수한 황산화물 제거 효과를 나타낼 수 있다.The removal efficiency of the sodium hydrogen carbonate depends on the particle size and porosity of the sodium hydrogen carbonate, the smaller the particle size, the more porous the reaction specific surface area that can be in contact with the exhaust gas increases the excellent sulfur oxide removal effect Can be.
그러나 입자크기가 지나치게 작을 경우 취급이 용이하지 않고, 입자간 응집으로 반응 비표면적이 감소할 우려가 있어 바람직하지 않다. 이에 따라 상기 탄산수소나트륨은 150 내지 200 메쉬(mesh)의 평균입자직경을 갖는 것이 바람직하다. However, when the particle size is too small, handling is not easy, and there is a possibility that the reaction specific surface area may decrease due to the aggregation between particles, which is not preferable. Accordingly, the sodium bicarbonate preferably has an average particle diameter of 150 to 200 mesh.
또한 높은 반응 비표면적 제공을 위하여 다공성인 것이 바람직하다.It is also desirable to be porous in order to provide a high reaction specific surface area.
상기와 같은 탄산수소나트륨은 황산화물 제거용 조성물 총 중량에 대하여 65 내지 80 중량%로 포함될 수 있고, 일 구현예에서는 68 내지 72 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. Such sodium hydrogen carbonate may be included in 65 to 80% by weight relative to the total weight of the sulfur oxide removal composition, in one embodiment it is preferably included in 68 to 72% by weight.
황산화물 제거용 조성물중 탄산수소나트륨의 함량이 지나치게 작을 경우 황산화물 제거효과가 미미하고, 지나치게 많을 경우 처리 비용이 상승하여 바람직하지 않다.
When the sodium hydrogen carbonate content in the sulfur oxide removal composition is too small, the sulfur oxide removal effect is insignificant, and when too large, the treatment cost increases, which is not preferable.
알칼리 활성 탄산칼슘Alkali activated calcium carbonate
본 발명의 일 구현예에 따른 알칼리 활성 탄산칼슘은 탄산칼슘에 알칼리 화합물을 코팅한 형태일 수 있다. Alkali-activated calcium carbonate according to an embodiment of the present invention may be in the form of coating an alkali compound on calcium carbonate.
탄산칼슘을 탄산수소나트륨과 함께 사용할 경우 황산화물의 제거 효과가 증가될 수 있다. When calcium carbonate is used in combination with sodium bicarbonate, the removal effect of sulfur oxides can be increased.
다만, 상기 탄산칼슘은 반응성이 좋지 못하기 때문에 알칼리 화합물을 코팅하여 탄산칼슘의 반응성을 증가시킬 수 있다. However, the calcium carbonate may not increase the reactivity, it is possible to increase the reactivity of the calcium carbonate by coating an alkali compound.
상기 알칼리 화합물은 수산화나트륨일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The alkali compound may be sodium hydroxide, but is not limited thereto.
상기 수산화나트륨이 상기 탄산칼슘 표면에 코팅되는 경우, 하기 반응식 1에 따라 탄산칼슘의 표면에 반응이 일어나게 된다. When the sodium hydroxide is coated on the surface of the calcium carbonate, the reaction occurs on the surface of the calcium carbonate according to Scheme 1 below.
상기 반응에 따라 상기 탄산칼슘의 알칼리 활성이 증진될 수 있다. According to the reaction, the alkali activity of the calcium carbonate may be enhanced.
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
2CaCO3 + 2NaOH -> Na2CO3 + Ca(OH)2 + CaCO3 2CaCO 3 + 2NaOH-> Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 + CaCO 3
상기와 같은 탄산칼슘은 황산화물 제거용 조성물 총 중량에 대하여 20 내지 35 중량%로 포함될 수 있고, 일 구현예에서는 25 내지 33 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. The calcium carbonate as described above may be included in 20 to 35% by weight relative to the total weight of the sulfur oxide removal composition, in one embodiment it is preferably included in 25 to 33% by weight.
황산화물 제거용 조성물 중 탄산칼슘의 함량이 지나치게 작을 경우 처리비용이 상승하고, 지나치게 많을 경우 입자간 뭉침이 증가할 수 있다.
When the content of calcium carbonate in the sulfur oxide removal composition is too small, the treatment cost increases, and when too large, the aggregation between particles may increase.
유동성 첨가제Fluid additives
본 발명의 일 구현예에 따른 황산화물 제거용 조성물은 유동성 첨가제를 더 포함할 수 있다. The sulfur oxide removal composition according to an embodiment of the present invention may further include a flow additive.
상기 유동성 첨가제의 일 예로는 그라파이트(graphite)가 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.One example of the flowable additive is graphite, but is not limited thereto.
상기 유동성 첨가제의 존재로 인해 상기 조성물 내 입자간 대전을 방지하여 입자를 뭉치지 않게 할 수 있다. 이로 인해 조성물의 유동성을 증가시킬 수 있다. Due to the presence of the flowable additive, it is possible to prevent interparticle charging in the composition so as not to aggregate the particles. This may increase the fluidity of the composition.
상기와 같은 유동성 첨가제는 황산화물 제거용 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 15 중량%로 포함될 수 있고, 일 구현예에서는 0.1 내지 1 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. Such a flowable additive may be included in an amount of 0.1 to 15% by weight, and in one embodiment, 0.1 to 1% by weight, based on the total weight of the sulfur oxide removal composition.
황산화물 제거용 조성물 중 유동성 첨가제의 함량이 지나치게 작을 경우 입자간 뭉침으로 유동성이 감소할 수 있고, 지나치게 많을 경우 황산화물 제거 효과가 감소될 수 있다.
When the content of the flow additive in the sulfur oxide removal composition is too small, fluidity may decrease due to agglomeration between particles, and when too much, the sulfur oxide removal effect may be reduced.
중화제corrector
상기 중화제는 배가스 중의 산성 성분을 중화시키는 역할을 한다.The neutralizer serves to neutralize the acidic components in the flue gas.
상기 중화제로는 금속이온화 경향이 큰 알칼리 금속(Li, Na, K 등), 알칼리토금속(Mg, Ca, Ba 등) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 금속의 수산화물, 탄산염 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.As the neutralizing agent, hydroxides, carbonates, and mixtures of metals selected from the group consisting of alkali metals (Li, Na, K, etc.), alkaline earth metals (Mg, Ca, Ba, etc.) and combinations thereof having a high tendency for metal ionization are used. Can be used.
이와 같이 금속 이온화 경향이 큰 원소를 함유한 금속 화합물은 쉽게 양이온(M+)으로 전이되며, 소결연료의 연소에 의해 발생된 황산화물 가스가 수분과 만나 황산(H2SO4)을 생성하고, 이러한 황산이 H+와 SO4 2 -로 해리될 때 화합물의 양이온(M+)와 황산의 음이온(SO4 2 -)이 결합되어 안정한 황화물을 생성 제거하게 된다. The metal compound containing the element having a high tendency to metal ionization is easily transferred to the cation (M + ), sulfur oxide gas generated by the combustion of the sintered fuel meets the water to form sulfuric acid (H 2 SO 4 ), anion of the cationic compound (M +) and sulfuric acid when it dissociated into (SO 4 2 - -), these H + sulfuric acid and SO 4 2 the combination is removed to produce stable sulfides.
상기 중화제는 황산화물 제거용 조성물 총 중량에 2 내지 5 중량%, 보다 바람직하기로는 3 내지 4.5 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 중화제의 함량이 지나치게 작으면, 중화제 사용에 따른 산성 성분의 중화효과가 미미하고, 중화제의 함량이 지나치게 높으면 설비 부식이 증가하여 바람직하지 않다.The neutralizing agent is preferably contained in 2 to 5% by weight, more preferably 3 to 4.5% by weight in the total weight of the sulfur oxide removal composition. If the content of the neutralizing agent is too small, the neutralizing effect of the acidic components according to the use of the neutralizing agent is insignificant, and if the content of the neutralizing agent is too high, the corrosion of the equipment increases, which is not preferable.
촉매제Catalyst
상기 촉매제는 황산화물 제거용 조성물의 제거 반응을 촉진시키는 역할을 하는 것으로, pH 3 내지 9 범위의 촉매제를 사용할 수 있다. 특히, 소결 배가스 중의 황산화물에 대하여 우수한 제거효과를 나타낼 수 있는 상기 범위의 pH를 가지는 촉매제를 사용하는 것이 바람직하다.The catalyst serves to promote the removal reaction of the sulfur oxide removal composition, it is possible to use a catalyst in the range of pH 3 to 9. In particular, it is preferable to use a catalyst having a pH in the above range which can exhibit an excellent removal effect on sulfur oxides in the sintered flue gas.
상기 pH 3 내지 9 범위의 촉매제의 구체적인 예로서 구연산 또는 구연산염을 사용할 수 있다. 보다 더 구체적으로는 구연산; 알칼리 금속, 알칼리토금속 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소를 포함하는 구연산염; 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. Citric acid or citrate may be used as a specific example of the catalyst in the pH range of 3 to 9. More specifically citric acid; Citrate comprising an element selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals and combinations thereof; And a mixture thereof can be used.
상기 촉매제는 황산화물 제거용 조성물 총 중량에 2 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 촉매제의 함량이 지나치게 낮으면 촉매제 사용에 따른 효과가 미미하여 바람직하지 않고, 지나치게 많으면 처리비용이 증가하여 바람직하지 않다.
The catalyst is preferably contained in 2 to 5% by weight based on the total weight of the sulfur oxide removal composition. If the content of the catalyst is too low, the effect of using the catalyst is insignificant and undesirable. If the content of the catalyst is too high, the treatment cost increases, which is not preferable.
전술한 성분과 함께, 배가스 중의 황산화물 제거 효율을 높일 수 있도록 탄산수소암모늄(NH4HCO3), 산화칼슘(CaO) 등을 기타 첨가제로서 더 포함할 수 있다.In addition to the above-mentioned components, ammonium bicarbonate (NH 4 HCO 3 ), calcium oxide (CaO) and the like may be further included as other additives so as to increase the sulfur oxide removal efficiency in the exhaust gas.
상기와 같은 조성을 갖는 본 발명의 일 구현예에 따른 황산화물 제거용 조성물은 소결 배가스 중의 황산화물에 대하여 우수한 제거효과를 나타낼뿐더러 HCl, HF, H2S, 다이옥신 등도 동시에 제거할 수 있다.
Sulfur oxide removal composition according to an embodiment of the present invention having the composition as described above not only shows an excellent removal effect on the sulfur oxide in the sintered flue gas, it can also remove HCl, HF, H 2 S, dioxins and the like at the same time.
상기 조성물은 고상 조성물일 수 있으며, 상기 고상 조성물의 입경은 10 내지 40㎛일 수 있다. The composition may be a solid composition, the particle size of the solid composition may be 10 to 40㎛.
입자의 크기가 미세할수록 오염 물질과 접촉하는 면적이 커지므로 효율이 좋아질 수 있다. 이는 황산화물 제거용 조성물을 분쇄하는 공정을 통해 이루어질 수 있다. The finer the particle size, the greater the area of contact with the contaminant, so the efficiency can be improved. This can be done through the process of grinding the sulfur oxide removal composition.
또한, 상기 황산화물 제거용 조성물이 미세할 경우 기재에 대한 부착성이 우수해질 수 있다. 이로 인해 소모되는 조성물의 양을 최소화할 수도 있으며, 기재의 구조 등에 제한을 받지 않게 된다.
In addition, when the sulfur oxide removal composition is fine, the adhesion to the substrate may be excellent. This may minimize the amount of the composition consumed, and is not limited to the structure of the substrate.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면 상기 황산화물 제거용 조성물을 이용한 소결 배가스 중의 황산화물 제거 방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, a method for removing sulfur oxides in a sintered flue gas using the composition for removing sulfur oxides is provided.
상세하게는 상기 소결 배가스 중의 황산화물 제거 방법은 소결기로부터 배출되는 배가스에 상기 황산화물 제거용 조성물을 공급하여 배가스와 접촉하도록 함으로써 배가스 중의 황산화물을 제거하는 공정을 포함한다. In detail, the method for removing sulfur oxides in the sintered flue gas includes a step of removing sulfur oxides in the flue gas by supplying the composition for removing sulfur oxides to the exhaust gas discharged from the sintering machine and contacting the flue gas.
상기 황산화물 제거용 조성물의 공급 방법은 통상 소결 배가스 처리 장치내 탈황부에서 공급되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하기로 상기 황산화물 제거용 조성물의 공급은 탈황부의 백 필터(bag filter)를 통하여 수행될 수 있다. 통상 백필터는 미세한 기공으로 인하여 액상이나 고상의 물질들은 통과시키지 않으므로 상기 황산화물 제거용 조성물과 이들에 흡착된 SOx 및 기타 유해가스들은 백필터에 의해 여과될 수 있다. 특히, 근래에는 백필터 제조기술의 발달로 인하여 테프론(Teflon) 등과 같은 여과능이 우수한 재질을 백필터 표면에 코팅할 수 있기 때문에 고상 또는 액상의 물질은 배기가스에서 거의 다 제거될 수 있다. 상기 백필터에는 미반응된 황산화물 제거용 조성물도 다량 포집되므로 이를 회수하여 별도의 저장장치에 저장되거나 아니면 바로 분말공급장치로 이송하여 재사용할 수도 있다.It is preferable that the supply method of the said sulfur oxide removal composition is normally supplied from the desulfurization part in a sintering flue gas processing apparatus. More preferably, the sulfur oxide removal composition may be supplied through a bag filter of the desulfurization unit. Since the bag filter does not pass liquid or solid materials due to fine pores, the sulfur oxide removing composition and SO x and other harmful gases adsorbed thereto may be filtered by the bag filter. In particular, in recent years, due to the development of the manufacturing technology of the bag filter, since the material having excellent filtration ability such as Teflon (Colon) can be coated on the surface of the bag filter, almost all solid or liquid substances can be removed from the exhaust gas. The bag filter also collects a large amount of the unreacted sulfur oxide removal composition, so it can be recovered and stored in a separate storage device or transferred directly to a powder supply device for reuse.
상기 황산화물 제거 공정은 140 내지 500 ℃에서 실시되는 것이 바람직하다. 상기 온도 범위에서 실시될 때 황산화물 제거용 조성물이 최대로 활성화되어 우수한 제거효과를 나타낼 수 있다.The sulfur oxide removal process is preferably carried out at 140 to 500 ℃. When carried out in the above temperature range, the sulfur oxide removal composition may be activated to the maximum to exhibit an excellent removal effect.
이상과 같은 공정에 의해 소결 배가스내 황산화물은 물론 HCl, HF, H2S, 다이옥신 등의 각종 유해물질을 90% 이상의 고효율로 제거할 수 있다.Through the above process, various harmful substances such as sulfur oxides in the sintered flue gas as well as HCl, HF, H 2 S, and dioxin can be removed with high efficiency of 90% or more.
이하 실시예를 들어 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명할 것이나, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the following examples are only preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
실시예Example
탄산수소나트륨 69.5 중량%, 알칼리 활성 탄산칼슘 30 중량% 및 그라파이트 0.5 중량%를 혼합하여 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물을 제조하였다.69.5% by weight of sodium bicarbonate, 30% by weight of alkaline activated calcium carbonate and 0.5% by weight of graphite were mixed to prepare a composition for removing sulfur oxides in exhaust gas.
상기 조성물의 입경은 25㎛였다.
이때, 상기 알칼리 화합물은 수산화나트륨이다.
The particle diameter of the composition was 25 μm.
In this case, the alkali compound is sodium hydroxide.
비교예Comparative Example
탄산수소나트륨만을 이용하여 황산화물 제거용 조성물을 제조하였다.
Using only sodium hydrogen carbonate to prepare a composition for removing sulfur oxides.
황산화물Sulfur oxide 제거 효율 평가 Removal efficiency assessment
하기와 같은 방법으로 실시하여 상기 실시예 및 비교예에 따른 샘플에 대하여 배가스 중의 황산화물 제거 효율을 평가하였다.The sulfur oxide removal efficiency in the exhaust gas was evaluated for the samples according to the examples and the comparative example by the following method.
상기 실시예 및 비교예에 따른 샘플을 각각 10.0 g/h의 양에 대하여 SOx가 200 ppm 포함된 소결 배가스를 유량 50 Nm3/h로 소결 배가스 처리 장치내로 공급하여 배가스 중의 황산화물 제거 공정을 실시하였다. 150 ℃에서 총 10 시간 시험하였다. Samples according to the above examples and comparative examples were respectively supplied with sintered flue gas containing 200 ppm of SOx in an amount of 10.0 g / h at a flow rate of 50 Nm 3 / h into the sintered flue gas treatment apparatus to perform sulfur oxide removal in the flue gas. It was. A total of 10 hours was tested at 150 ° C.
결과는 하기 표 1과 같다.The results are shown in Table 1 below.
※ 단위 제거량(※ unit removal SOSO 22 kgkg /탈황제Desulfurizer tonton ) = 실측 제거량/탈황제 투입량) = Actual removal / desulfurization
실측 제거량: Actual removal amount: 배가스유량Exhaust gas flow rate X 제거농도(유입농도 - 유출농도) X removal concentration (inflow concentration-outflow concentration)
탈황제 투입량: 탈황제 종류별 투입량Desulfurizer input: input by type of desulfurizer
시험결과, 실시예가 비교예에 비해 단위당 제거량이 약 11% 정도 증가한 것을 알 수 있었다.
As a result of the test, it was found that the amount of removal per unit increased by about 11% compared to the comparative example.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. As will be understood by those skilled in the art. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
Claims (11)
알칼리 활성 탄산칼슘 20 내지 35 중량%;
를 포함하는 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물.
Sodium bicarbonate 65 to 80 wt%; And
20 to 35% by weight of alkali activated calcium carbonate;
Sulfur oxide removal composition in the sintered flue gas comprising a.
상기 알칼리 활성 탄산칼슘은,
탄산칼슘에 알칼리 화합물을 코팅한 것인 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물.
The method of claim 1,
The alkali activated calcium carbonate,
A composition for removing sulfur oxides in a sintered flue gas coated with an alkali compound on calcium carbonate.
상기 알칼리 화합물은 수산화나트륨인 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물.
3. The method of claim 2,
The alkali compound is a composition for removing sulfur oxides in a sintered flue gas is sodium hydroxide.
상기 알칼리 활성 탄산칼슘은,
상기 수산화나트륨이 상기 탄산칼슘 표면에 코팅되어 하기 반응식 1에 의해 알칼리 활성을 증진시키는 것인 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물.
[반응식 1]
2CaCO3 + 2NaOH -> Na2CO3 + Ca(OH)2 + CaCO3
The method of claim 3,
The alkali activated calcium carbonate,
The sodium hydroxide is coated on the surface of the calcium carbonate to promote the sulfur activity in the sintered flue gas composition to promote the alkali activity by the following reaction formula 1.
[Reaction Scheme 1]
2CaCO 3 + 2NaOH-> Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 + CaCO 3
상기 조성물은 유동성 첨가제를 더 포함하는 것인 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물.
The method of claim 1,
The composition for removing sulfur oxides in the sintered flue gas further comprises a flow additive.
상기 유동성 첨가제의 함량은, 황산화물 제거용 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 15 중량%인 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물.
6. The method of claim 5,
The amount of the flow additive is 0.1 to 15% by weight of the sulfur oxide removal composition in the sintered flue gas relative to the total weight of the sulfur oxide removal composition.
상기 유동성 첨가제는 그라파이트(graphite)인 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물.
6. The method of claim 5,
The flow additive is a composition for removing sulfur oxides in a sintered exhaust gas of graphite (graphite).
상기 조성물은 고상 조성물인 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물.
The method of claim 1,
The composition is a composition for removing sulfur oxides in the sintered flue gas is a solid composition.
상기 고상 조성물의 입경은 10 내지 40㎛인 소결 배가스 중의 황산화물 제거용 조성물.
9. The method of claim 8,
Particle diameter of the solid composition is a composition for removing sulfur oxides in the sintered flue gas is 10 to 40㎛.
A method for removing sulfur oxides in a sintered flue gas, comprising the step of supplying a composition for removing sulfur oxides according to any one of claims 1 to 9 to exhaust gas discharged from the sintering machine.
상기 황산화물 제거 공정은 140 내지 500 ℃에서 실시되는 것인 소결 배가스 중의 황산화물 제거 방법.11. The method of claim 10,
The sulfur oxide removal process is sulfur oxide removal method in the sintered flue gas is carried out at 140 to 500 ℃.
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