KR101491497B1 - Method for Removing Elemental Mercury in the Flue Gas - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배가스중에 NaClO를 주입하여 형성되는 산화제로 원소 수은을 산화 수은으로 전환시켜 제거하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 원소 수은을 함유하는 배가스에 NaClO 수용액을 주입하므로써 배가스중에서 원소 수은 산화제가 형성되고 형성된 산화제에 의해 원소 수은이 산화 수은으로 산화되는 단계; 및 상기 배가스에서 상기 산화 수은을 제거하는 단계를 포함하는 배가스중의 원소 수은 제거방법이 제공된다. 본 발명의 방법에 의해 배가스중의 원소 수은이 산화 수은으로 전환되어 효과적으로 제거된다. 또한, 강력한 산화제가 배가스 자체의 열 및 배가스중의 수분, 질소 산화물(NOx) 및 황 산화물(SOx)에 의해 형성되므로 NaClO 이외의 별도 물질의 투입을 필요로 하지 않는다. 기상상태에서 원소 수은이 산화 수은으로 산화될 뿐만 아니라, 상온(약 20℃) 내지 500℃의 광범위한 온도에서 산화 수은을 형성하며 반응온도에 의해 반응이 제한되거나 석출물 형성에 의한 배관막힘등 부작용이 수반되지 않는다. 나아가, 종래 배가스중의 원소 수은제거를 위해 사용되던 습식 스크러버와 같은 별도의 설비 추가 및 설비의 운전 없이 배가스중 미량 원소 수은도 효과적으로 제거할 수 있다. The present invention relates to a method for converting elemental mercury into mercury oxide by an oxidant formed by injecting NaClO into an exhaust gas. According to the present invention, an elemental mercury oxidizing agent is formed in an exhaust gas by injecting an aqueous solution of NaClO into an exhaust gas containing elemental mercury, and the elemental mercury is oxidized to mercury oxide by the oxidizing agent formed; And removing the mercury oxide from the flue-gas. According to the method of the present invention, the elemental mercury in the exhaust gas is converted into mercury oxide and effectively removed. Further, since a strong oxidizing agent is formed by the heat of the exhaust gas itself and moisture in the exhaust gas, nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx), it is not necessary to input a separate substance other than NaClO. Not only elemental mercury is oxidized to mercury oxide in a gaseous state but also forms mercury oxide at a wide range of temperatures from room temperature (about 20 ° C.) to 500 ° C., and the reaction is limited by the reaction temperature or side effects such as clogging of pipes due to precipitation are accompanied It does not. Furthermore, trace elemental mercury in the exhaust gas can be effectively removed without additional equipment such as a wet scrubber used for elemental mercury removal in the conventional exhaust gas and operation of facilities.

배가스, 원소 수은 (elemental mercury) 제거, 산화 수은 (oxidized mercury), NaClO (sodium hypochlorite), 질소산화물, 황산화물 Flue gas, elemental mercury removal, oxidized mercury, sodium hypochlorite (NaClO), nitrogen oxides, sulfur oxides

Description

배가스중의 원소 수은 제거방법{Method for Removing Elemental Mercury in the Flue Gas}[0001] The present invention relates to a method for removing elemental mercury from flue gas,

본 발명은 일반적으로 제거하기 어려운 배가스중의 원소 수은을 산화 수은으로 전환시켜 제거하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배가스중에 NaClO 주입으로 형성되는 산화제로 원소 수은을 산화 수은으로 전환시켜 제거하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for converting mercury into elemental mercury by converting it into mercury oxide with an oxidant formed by NaClO injection in an exhaust gas .

일반적으로 수은은 자연계에서 다른 금속과 합금(아말감) 형태로 존재하거나 황과 반응한 형태인 HgS로 존재하며 이들은 무해하다. 그러나, HgS등은 각종 연소 과정(예를들어, 제강공정, 소결공정, 석탄화력발전, 소각공정)에서 고온에 의해 원소 수은으로 환원된다. In general, mercury is present in the form of an alloy (amalgam) with other metals in nature, or in the form of HgS, which is in the form of reaction with sulfur, which are harmless. However, HgS and the like are reduced to elemental mercury by high temperature in various combustion processes (for example, steelmaking process, sintering process, coal-fired power generation, and incineration process).

연소 후, 온도가 낮아지면서 원소 수은은 배가스에 포함된 여러 화학종과 반응하여 원소 수은, 산화 수은 및 입자상 수은으로 대기로 배출된다. 연소실을 지난 배가스 에 포함된 수은화합물의 조성비는 원료에 포함된 할로겐 화합물 및 황의 조성 그리고 연소 온도에 따라 달라진다. 일반적으로 원료에 할로겐 화합물 및 황 성분이 많이 포함되어 있는 경우에는 산화 수은의 비율이 증가한다. 연소공정에서 배출되는 배가스 스트림은 일반적으로 세정(scrub)방식, 즉, 물 또는 수용액과 접촉시켜 오염물을 물에 용해게거한다. 그러나, 연소 후 생성된 배가스중의 수은 화합물 중에서 원소 수은은 산화 수은에 비하여 반응성이 없고 물에 대한 용해도가 매우 낮아 기존의 대기오염방지 설비로 제거하기 어렵다. 따라서, 원소 수은을 산화 수은으로 산화시켜 제거하는 시도가 진행되고 있다.As the temperature decreases after combustion, elemental mercury reacts with the various chemical species contained in the flue-gas and is released to the atmosphere as elemental mercury, mercury oxide and particulate mercury. The composition ratio of the mercury compounds contained in the exhaust gas after the combustion chamber depends on the composition of the halogen compound and sulfur contained in the raw material and the combustion temperature. Generally, when a raw material contains a large amount of a halogen compound and a sulfur component, the ratio of mercury oxide increases. The flue-gas stream discharged from the combustion process is generally scrubbed, i.e., contacted with water or an aqueous solution to dissolve the contaminants in water. However, among the mercury compounds in the flue gas produced after combustion, elemental mercury is less reactive than mercury oxide and has a very low solubility in water. Therefore, attempts have been made to oxidize and remove elemental mercury by mercury oxide.

원소 수은을 산화 수은으로 전환시키는 방법 중에서 쉽게 적용될 수 있는 것은 고온의 배가스에 원소 수은을 산화시킬 수 있는 화학물질을 주입하는 것이다. 종래 미국공개특허 2005/0255022, 미국공개특허 2008/0060520 및 한국공개특허 2007-40752는 과산화수소수를 이용한 원소 수은의 제거방법을 개시하고 있다. 미국공개특허 2003/0161771은 할로겐 분자 또는 열분해에 의해 할로겐 분자를 발생시키는 전구물질(thermolabile molecular halogen precursor)로서 Ca(OCl)2, MgBr2, KI3를 배가스에 주입하여 원소 수은을 산화시키는 방법을 개시하고 있다. Among the methods of converting elemental mercury to mercuric oxide, one that can be easily applied is to inject a chemical substance capable of oxidizing elemental mercury into a high-temperature flue-gas. US Patent Application Publication Nos. 2005/0255022, 2008/0060520 and 2007-40752 disclose a method for removing elemental mercury using hydrogen peroxide water. US Patent Application Publication No. 2003/0161771 discloses a method of oxidizing elemental mercury by injecting Ca (OCl) 2 , MgBr 2 , and KI 3 into a flue gas as a halogen molecule or a thermolabile molecular halogen precursor that generates halogen molecules by thermal decomposition Lt; / RTI >

미국공개특허 2005/0147549 및 한국공개특허 2005-0004807는 연소실 후단의 고온 배가스에 NH4Cl, NH4Br, NH4I와 같은 암모늄염을 주입하하여, 그리고 미국특허공개 2007/0202020는 NH4Cl, HCl, Cl2를 배가스에 주입하여 원소 수은을 산화시키는 바에 대하여 개시하고 있다. 미국특허 제 6,294,139호 및 한국등록특허 제 367140호의 방법은 습식 스크러버에서 원소 수은을 산화시키는 공정으로서 스크러빙 용액에 포함된 NaClO2와 HCl을 반응시켜 원소 수은을 산화시킬 수 있는 물질을 발생시키는 방법이다. 미국공개특허 2002/0068030 및 한국공개특허 2002-0044537 또한 습식 스크러버를 사용하여 원소 수은을 산화시키는 공정으로서 사용된 염소용액(an aqueous solution of oxi-acids of chlorine)은 HClOx (x=1,2,3,4) 및 염의 용액이 사용되었다. 그러나 상기 문헌에서 개시하고 있는 방법들은 습식 스크러버와 함께 사용되어야만 하거나, 생성된 HX (X=Cl,Br,I)와 수은은 180℃이상에서 반응하므로, 배가스의 온도가 낮아지면 HX와 수은과의 반응성이 떨어질 뿐 만 아니라 HX와 미반응 NH3(특히, 발전소의 배가스 중에 NOx 제거를 위해 주입된 미반응 NH3)이 다시 반응하여 염을 형성하므로써 배관을 막을 수 있다는 단점이 있다. 또한, 수은 산화제로 주입되는 HX 및 X2 (X=Cl, Br,I)는 부식성 가스로서 사용시 주의가 필요하다.United States Patent Publication 2005/0147549 and Korea Patent Publication 2005-0004807 and by injecting the ammonium salts such as NH 4 Cl, NH 4 Br, NH 4 I in a high temperature exhaust gas of the combustion chamber rear end, and U.S. Patent Publication 2007/0202020 is a NH 4 Cl , HCl and Cl 2 are injected into the exhaust gas to oxidize the elemental mercury. U.S. Patent No. 6,294,139 and Korean Patent No. 367140 disclose a method for oxidizing elemental mercury in a wet scrubber, which reacts NaClO 2 and HCl contained in a scrubbing solution to generate a substance capable of oxidizing elemental mercury. Also, an aqueous solution of oxi-acids of chlorine used as a process for oxidizing elemental mercury using a wet scrubber can be prepared by reacting HClOx (x = 1,2, < RTI ID = 0.0 > 3,4) and a solution of the salt were used. However, the methods disclosed in the above document must be used with a wet scrubber, or the generated HX (X = Cl, Br, I) and mercury react at 180 ° C or higher, so that when the temperature of the exhaust gas is lowered, It has the disadvantage that not only decrease the reactive HX and unreacted NH 3 (in particular, the injection for removing NOx in the exhaust gas of the power plant, unreacted NH 3) to stop the pipe by forming a salt with the reaction again. Also, HX and X 2 (X = Cl, Br, I) injected with a mercury oxidizing agent are caustic gases.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 일 구현은 강력한 원소 수은 산화제의 형성에 의하여 배가스중의 원소 수은을 산화시켜 제거하는 배가스중의 원소 수은 제거방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a method for removing elemental mercury in an exhaust gas which oxidizes and removes elemental mercury in an exhaust gas by forming a strong elemental mercury oxidizing agent.

본 발명의 다른 구현은 종래 배가스중의 원소 수은 제거방법에서와 같이 습식 스크러버 및 원소 수은 산화제 형성을 위한 별도 물질의 첨가를 필요로 하지 않는 배가스중의 원소 수은 제거방법을 제공하는 것이다. Another embodiment of the present invention is to provide a method for removing elemental mercury in an exhaust gas that does not require the addition of a separate substance for forming a wet scrubber and an elemental mercury oxidizer, as in the method for removing elemental mercury in a conventional exhaust gas.

본 발명의 또 다른 구현은 배가스중의 수분, 질소 산화물(NOx) 및 황 산화물(SOx) 및 배가스 자체의 열에 의하여 형성된 산화제를 이용한 배가스중의 원소 수은 제거방법을 제공하는 것이다. Another embodiment of the present invention is to provide a method for removing elemental mercury in flue-gas using an oxidant formed by heat of water, nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) in flue-gas and heat of flue-gas itself.

본 발명에 의하면, According to the present invention,

산화 수은을 함유하는 배가스에 NaClO 수용액을 주입하므로써 배가스중의 원소 수은 산화제가 형성되고 형성된 산화제에 의해 원소 수은이 산화 수은으로 산화되는 단계; 및 An elemental mercury oxidizing agent in the exhaust gas is formed by injecting NaClO 3 aqueous solution into the exhaust gas containing mercury oxide, and the elemental mercury is oxidized to mercury oxide by the oxidizing agent formed; And

상기 배가스에서 상기 산화 수은을 제거하는 단계를 포함하는 배가스중의 원소 수은 제거방법이 제공된다. There is provided a method for removing elemental mercury in an exhaust gas, comprising the step of removing the mercury oxide from the exhaust gas.

본 발명의 일 구현에 의한 방법에 의해 배가스중의 원소 수은이 산화 수은으로 전환되어 효과적으로 제거된다. 또한, 강력한 산화제가 배가스 자체의 열 및 배가스중의 수분, 질소 산화물(NOx) 및 황 산화물(SOx)에 의해 형성되므로 NaClO 이외의 별도 물질을 투입을 필요로 하지 않는다. 또한, 기상상태에서 원소 수은이 산화 수은으로 산화될 뿐만 아니라, 상온(약 20℃) 내지 500℃의 광범위한 온도에서 산화 수은을 형성하며 반응온도에 의해 반응이 제한되거나 석출물 형성에 의한 배관막힘등 부작용이 수반되지 않는다. 나아가, 종래 배가스중의 원소 수은제거를 위해 사용되던 습식 스크러버와 같은 별도의 설비 및 설비운전 없이 배가스중의 미량의 원소 수은도 효과적으로 제거할 수 있다. The elemental mercury in the flue gas is converted into mercury oxide by the method according to one embodiment of the present invention and is effectively removed. Further, since a strong oxidizing agent is formed by the heat of the exhaust gas itself and moisture in the exhaust gas, nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx), no separate substance other than NaClO is required. In addition, not only elemental mercury is oxidized to mercury oxide in a gaseous state, but mercury oxide is formed at a wide temperature range of room temperature (about 20 ° C) to 500 ° C, and the reaction is limited by the reaction temperature, . Furthermore, trace amounts of elemental mercury in the exhaust gas can be effectively removed without operating any equipment or equipment such as a wet scrubber used for removing elemental mercury in the conventional exhaust gas.

본 발명은 상기한 바와 같이 종래 일반적인 방법으로 제거하기 곤란한 배가스중에 포함되어 있는 원소 수은을 기존에 개발된 특허의 제반 문제없이 제거하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 일 구현에 의한 방법은 배가스중에 포함되어 있는 원소 수은을 산화 수은으로 효과적으로 산화시켜 제거하기 위해 원소 수은을 포함하는 배 가스중에 하이포아염소산나트륨(NaClO) 수용액(이하, 'NaClO 수용액'이라함)을 주입함을 특징으로 한다. As described above, the present invention has been proposed in order to remove elemental mercury contained in an exhaust gas, which is difficult to remove by a conventional method, without any problems of existing patents. The method according to one embodiment of the present invention includes (Hereinafter referred to as " NaClO aqueous solution ") is injected into an exhaust gas containing elemental mercury to effectively oxidize and remove the elemental mercury by mercury oxide.

배가스는 본 발명에서 제거하고자 하는 원소 수은등의 유해물질뿐만 아니라 수분, 질소산화물(NOx) 및 황 산화물(SOx)를 포함하며, 최대 약 500℃의 고온이다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 배가스의 특성을 이용하여 원소 수은의 산화에 효과적인 산화제가 배가스 중에서 형성되도록 하여 배가스중의 원소 수은을 산화 수은으로 산화시켜 제거한다. 배가스중에서 산화제가 형성되도록 NaClO 수용액이 배가스에 주입된다. The flue gas includes moisture, nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx), as well as harmful substances of the elemental mercury lamps to be removed in the present invention, and is a high temperature of about 500 ° C. at the maximum. Therefore, in the present invention, the oxidizing agent effective for oxidation of elemental mercury is formed in the exhaust gas by using the characteristics of the exhaust gas, so that the elemental mercury in the exhaust gas is oxidized and removed by mercury oxide. Aqueous NaClO 2 is injected into the flue gas so that an oxidant is formed in the flue gas.

원소 수은을 포함하는 배가스중에 주입된 NaClO 수용액은 배가스 자체의 열에 의해 분해되고 배가스중의 수분, 질소 산화물 및 황산화물(특히, SO2)과 화학적으로 반응하여 배가스중의 원소 수은을 효과적으로 산화시킬 수 있는 강력한 산화제를 형성한다. 구체적으로, NaClO 수용액을 배가스에 주입하면 배가스중의 열에 의해 NaClO 미스트(mist)에 포함된 수분이 증발되면서 수 마이크로 크기의 미세한 NaClO 입자가 배가스에 존재하게 된다. NaClO 입자들은 매우 불안정하여 자체 분해되거나 배가스 성분, 구체적으로는 배가스중에 포함되어 있는 수분, 질소산화물 및 이산화황등과 기상반응(gas phase reaction) 및/또는 기상-고상반응 (gas-solid phase reaction)에 의해 원소 수은을 산화시킬 수 있는 강력한 산화제인 ClOH, ClOO, ClO, Cl 및 Cl2를 형성한다. The aqueous NaClO 2 solution injected into the exhaust gas containing elemental mercury is decomposed by the heat of the exhaust gas itself and chemically reacts with moisture, nitrogen oxides and sulfur oxides (especially SO 2 ) in the exhaust gas to effectively oxidize the elemental mercury in the exhaust gas Form a strong oxidizing agent. Specifically, when an aqueous solution of NaClO is injected into the exhaust gas, moisture contained in the NaClO mist is evaporated by the heat in the exhaust gas, and minute micro-sized NaClO particles are present in the exhaust gas. NaClO particles are very unstable and can be decomposed into a gas phase reaction and / or a gas-solid phase reaction with the exhaust gas components, specifically moisture contained in the exhaust gas, nitrogen oxides and sulfur dioxide. To form ClOH, ClOO, ClO, Cl and Cl 2 , powerful oxidizing agents capable of oxidizing elemental mercury.

본 발명에 의한 NaClO 수용액과 배가스중의 수분, 질소산화물 및 이산화황등의 반응에 의한 산화제 형성 및 산화제에 의한 배가스중 원소 수은의 산화반응은 상온(약 20℃) 내지 500℃, 바람직하게는 상온 내지 300℃에서 효과적으로 진행될 수 있다. 이러한 반응은 상온과 같은 저온에서도 우수한 효율로 진행되며, 부반응에 의한 배관막힘등의 문제가 수반되지 않는다. 배가스의 온도는 최대 약 500℃이며, 따라서, 본 발명의 구현에 의한 배가스중의 원소 수은 제거방법은 특별한 온도제어 없이 배가스중에서 진행될 수 있다. Oxidation of the elemental mercury in the exhaust gas by the oxidant and reaction of water, nitrogen oxide, sulfur dioxide and the like in the aqueous NaClO solution according to the present invention with the oxidizing agent is carried out at a temperature of about room temperature (about 20 ° C) to 500 ° C, It can be effectively conducted at 300 ° C. Such a reaction proceeds with excellent efficiency even at a low temperature such as room temperature and does not involve problems such as clogging of piping due to side reaction. The temperature of the flue gas is at most about 500 ° C, and thus the method for removing elemental mercury in the flue gas according to the embodiment of the present invention can be carried out in the flue gas without special temperature control.

본 발명의 구현에 의한 방법에서 산화제는 기상 또는 기상-고상반응으로 형성되므로 종래 기술에서 필수적으로 사용되는 습식 스크러버와 같은 별도의 설비를 필요로 하지 않는다. In the method according to the present invention, since the oxidant is formed in a gas-phase or gas-solid-phase reaction, there is no need for a separate facility such as a wet scrubber which is essentially used in the prior art.

상기 형성된 산화제는 원소 수은을 산화시켜 HgO, HgOCl 및 HgCl2등의 산화 수은을 형성한다. 구체적으로, 원소 수은과 산화제에 반응에 의한 원소 수은의 산화는 다음과 같다. It said oxidizing agent is formed by oxidizing the elemental mercury to form a mercury oxide, such as HgO, HgCl 2, and HgOCl. Specifically, the oxidation of elemental mercury by reaction with elemental mercury and oxidizing agent is as follows.

Hg0 + ClOH → HgO + OH (1)Hg 0 + ClOH HgO + OH (1)

Hg0 + ClO → HgO + Cl (2)Hg 0 + ClO - > HgO + Cl (2)

Hg0 + ClO → HgCl + O (3)Hg 0 + ClO - > HgCl + O (3)

Hg0 + ClO + M → HgOCl + M (M: N2, CO2, O2등임) (4)Hg 0 + ClO + M? HgOCl + M (M: N 2 , CO 2 , O 2 etc.) (4)

HgOCl + O2 → HgO + ClOO (5) HgOCl + O 2 → HgO + ClOO (5)

Hg0 + ClOO → HgCl + O2 (6)Hg0 + ClOO - > HgCl + O2 (6)

Hg0 + ClOO → HgO + ClO (7)Hg 0 + ClOO HgO + ClO (7)

Hg0 + Cl + M → HgCl + M (M: N2, CO2, O2등임) (8)Hg 0 + Cl + M? HgCl + M (M: N 2 , CO 2 , O 2 etc.) (8)

Hg0 + Cl2 → HgCl + Cl (9)Hg 0 + Cl 2 - > HgCl + Cl (9)

HgCl + Cl → HgCl2 (10)HgCl + Cl to HgCl2 (10)

HgCl + Cl2 → HgCl2 + Cl (11)HgCl + Cl 2 - > HgCl 2 + Cl (11)

Hg0 + Cl2 +M → HgCl2 (M: N2, CO2, O2등임) (12)Hg 0 + Cl 2 + M? HgCl 2 (M: N 2 , CO 2 , O 2, etc.) (12)

이와 같은 NaClO와 배가스중의 성분으로 형성된 강력한 산화제와 원소 수은의 반응으로 형성된 산화 수은은 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 원소 수은에 비하여 물에 대한 용해도가 월등하다. 상기 반응식중 종래 배가스중의 원소 수은의 산화와 관련 하여 본 발명의 일 구현에 의한 방법에서 Cl2는 극미량 형성되므로 유해하지 않으며, OClO는 원소 수은과 반응성이 없으나, 본 발명의 일 구현에 의한 방법에서 형성된 ClOO는 원소 수은과 반응하여 원소 수은을 산화시킨다. As shown in the following Table 1, the mercury oxide formed by the reaction of the elemental mercury with the strong oxidizing agent formed of NaClO and the components of the exhaust gas is superior to the elemental mercury in the solubility in water. Among the above reaction schemes, Cl 2 is not harmful due to the formation of trace amounts of Cl 2 in the method of the present invention in relation to the oxidation of elemental mercury in the conventional exhaust gas, and OClO is not reactive with elemental mercury. However, ClOO formed in the reaction of elemental mercury to oxidize elemental mercury.

[표 1] [Table 1]

특성characteristic Hg Hg HgOHgO HgCl2 HgCl 2 물에 대한 용해도
(20℃, 1atm)
(㎕/l)
Solubility in water
(20 < 0 > C, 1 atm)
(Μl / l)
2020 69,000,00069,000,000 53,00053,000

상기 표 1에서 알 수 있듯이, 산화 수은(예를들어, HgO, HgCl2 등)은 원소 수은에 비하여 물에 대한 용해도가 현저하게 크며 따라서, 산화형태로 전환된 산화 수은은 전기집진기(습식, 건식), 여과집진기(습식, 건식) 및 습식 스크러버를 이용하여 쉽게 제거할 수 있다. 또한, 산화 수은 입자에 산화 수은이 흡착되어 원소 수은의 제거효율이 더욱 증대된다. As can be seen from Table 1, mercury oxide (for example, HgO 2 , HgCl 2, etc.) is significantly more soluble in water than elemental mercury, and therefore mercury oxide converted into an oxidized form is electrodeposited ), Filter dust collector (wet, dry) and wet scrubber. Further, mercury oxide is adsorbed on the mercury oxide particles, and the removal efficiency of the elemental mercury is further increased.

이하, 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. The following examples are intended to illustrate the invention and are not intended to limit the invention.

<실시예1>&Lt; Example 1 >

원소 수은을 260 ㎍/㎥로 포함하는 100℃의 배가스(가스 유량 1000 ℓ/min)에 0.1M NaClO 수용액을 도 1의 유량으로 분사하여 배가스중의 원소 수은이 산화상태의 수A 0.1 M NaClO aqueous solution was sprayed at a flow rate of 1 in a flue gas (gas flow rate: 1000 L / min) at 100 DEG C containing elemental mercury at 260 mu g / m &lt;

은(산화 수은)으로 전환되도록 하였다. 그 후, 건식 여과집진기를 사용하여 형성된 산화 수은을 제거하였다. 여과집진에 의한 산화 수은 제거전에, 산화 수은의 산화정도를 측정하였다. 한편, 산화된 수은은 여과집진기에 의해 모두 제거되므로 원소 수은의 산화정도를 도 1에 원소 수은 제거효율로 나타내었다. 도 1의 그래프에서 알 수 있듯이, 100℃의 배가스에서 원소 수은을 약 90중량%까지 산화시켜 제거할 수 있다.Silver (mercury oxide). Thereafter, the mercury oxide formed by using the dry filter dust collector was removed. Before the removal of mercury oxide by filtration dust collection, the degree of oxidation of mercury oxide was measured. On the other hand, since the oxidized mercury is completely removed by the filter, the degree of oxidation of the elemental mercury is shown in FIG. 1 as the elemental mercury removal efficiency. As can be seen from the graph of FIG. 1, elemental mercury can be removed by oxidizing up to about 90% by weight of the exhaust gas at 100 ° C.

도 1은 실시예 1의 NaOCl 유량 변화에 따라 원소 수은의 제거효율을 나타내는 그래프이다. FIG. 1 is a graph showing the removal efficiency of elemental mercury according to the NaOCl flow rate change in Example 1. FIG.

Claims (5)

원소 수은을 함유하는 배가스에 NaClO 수용액을 주입하므로써, 상기 NaClO 및 상기 배가스에 포함된 수분, 질소 산화물(NOX) 및 황 산화물(SOX)을 반응시켜, 원소 수은 산화제로 ClOH, ClO, ClOO, Cl 및 Cl2로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 최소 일종을 기상 또는 기상-고상 반응으로 생성하는 단계;(NO x ) and sulfur oxides (SO x ) contained in the exhaust gas by introducing an aqueous solution of NaClO into the exhaust gas containing elemental mercury, thereby producing ClOH, ClO, ClOO, Cl and &lt; RTI ID = 0.0 &gt; Cl2 &lt; / RTI &gt; in a gaseous or gas-solid reaction; 상기 원소 수은 산화제에 의해 상기 원소 수은이 산화 수은으로 산화되는 단계; 및 Oxidizing the elemental mercury to mercury oxide by the elemental mercury oxidizing agent; And 상기 배가스에서 상기 산화 수은을 제거하는 단계를 포함하는 배가스중의 원소 수은 제거방법.And removing the mercury oxide from the flue gas. 제 1항에 있어서, 상기 배가스는 상온 내지 500℃의 온도임을 특징으로 하는 배가스중의 원소 수은 제거방법. The method of claim 1, wherein the exhaust gas has a temperature ranging from room temperature to 500 ° C. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 산화 수은은 HgO, HgOCl 및 HgCl2로 구성되는 그룹으로부터 선택된 최소 일종임을 특징으로 하는 배가스중의 원소 수은 제거방법. The method of claim 1, wherein the oxidized mercury is removed method elemental mercury in the exhaust gas, characterized in that the at least one kinds selected from the group consisting of HgO, HgCl 2, and HgOCl. 제 1항에 있어서, 상기 산화 수은은 전기 집진기, 여과 집진기 또는 습식 스크러버에 의해 제거됨을 특징으로 하는 배가스중의 원소 수은 제거방법.The method of claim 1, wherein the mercury oxide is removed by an electrostatic precipitator, a filter or a wet scrubber.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001162135A (en) * 1999-12-10 2001-06-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Mercury removing method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101682421B1 (en) 2016-07-01 2016-12-12 대구대학교 산학협력단 Treatment process for selective mercury removal from waste water
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