KR101584942B1 - Dry type desulfuriation apparatus having reusing unit - Google Patents

Dry type desulfuriation apparatus having reusing unit Download PDF

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KR101584942B1
KR101584942B1 KR1020150105066A KR20150105066A KR101584942B1 KR 101584942 B1 KR101584942 B1 KR 101584942B1 KR 1020150105066 A KR1020150105066 A KR 1020150105066A KR 20150105066 A KR20150105066 A KR 20150105066A KR 101584942 B1 KR101584942 B1 KR 101584942B1
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reaction
cooling water
oxygen
desulfurizing agent
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KR1020150105066A
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정헌회
강광남
허문수
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에이티이 주식회사
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Abstract

Disclosed is a dry-type desulfurization apparatus comprising a regeneration unit. The disclosed dry-type desulfurization apparatus comprises: a reactor in which a desulfurizing agent is filled in, a gas inlet is formed in a lower part, a treat gas outlet is formed on an upper part, and desulfurization with the desulfurizing agent occurs after introduction of biogas through the gas inlet; and a regeneration unit where desulfurization performance of the desulfurizing agent recovers via a reaction between the oxygen and the desulfurizing agent in the reactor after insertion of oxygen or air containing oxygen through the gas inlet.

Description

재생유닛을 구비한 건식탈황장치{DRY TYPE DESULFURIATION APPARATUS HAVING REUSING UNIT}[0001] DRY TYPE DESULFURATION APPARATUS HAVING REUSING UNIT [0002]

본 발명은 건식탈황장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탈황제를 재생할 수 있는 재생유닛을 구비한 건식탈황장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a dry desulfurization apparatus, and more particularly, to a dry desulfurization apparatus having a regeneration unit capable of regenerating a desulfurizing agent.

하수처리장에서 발생되는 잉여 오니 슬러지 처리는 혐기성 소화조를 이용하여 바이오가스를 회수하고 감량화시킨 후 처분한다. 이때 발생되는 바이오가스는 다양한 성분의 악취를 함유하고 있으며, 이 중에 탈황장치를 거치며 황화수소가 제거된다.황화수소를 제거하기 위한 종래 탈황장치의 일례가 등록특허 제10-1127570호 "탈황용기 및 이를 이용한 다단식 건식 탈황장치"에 개시된 바 있다. The treatment of excess sludge from the sewage treatment plant is carried out by recovering the biogas using the anaerobic digestion tank and reducing it. The biogas generated at this time contains malodor of various components, and hydrogen sulfide is removed through the desulfurization device. An example of a conventional desulfurization apparatus for removing hydrogen sulfide is disclosed in Japanese Patent Application No. 10-1127570 entitled " Multistage Dry Desulfurization Apparatus ".

개시된 바와 같은 종래 건식 탈황장치는 반응조의 하부에서 상향류의 흐름을 형성하며 바이오가스가 유입되고, 내부에 충진되어진 탈황제와 반응한 다음 상부로 배출되는 공정을 거친다. 이 때, 탈황반응은 탈황제와 바이오가스가 균등 분배에 의해 효율적인 접촉이 이루어지는 것이 중요하다.The conventional dry type desulfurization apparatus as described above forms an upward flow in the lower part of the reaction tank and reacts with a desulfurization agent filled in the inside of the reaction vessel and then discharged to the upper part. At this time, it is important for the desulfurization reaction that the desulfurizing agent and the biogas are efficiently contacted by the even distribution.

이를 위해 종래 탈황장치는 내부로 유입되는 바이오가스의 균등분배를 위해 반응조의 하부에 굵은 자갈 등을 배치하여 사용했다. 그러나, 이 경우에도 전영역에 걸친 균일한 균등 분배를 보장할 수 없을 뿐더러 탈황 반응 중에 생성되는 수분과 유입되는 바이오가스에 함유된 수분이 서로 접촉되어 원할한 제 기능을 이루지 못하는 한계가 있다. For this purpose, in the conventional desulfurization apparatus, a coarse gravel or the like is disposed at the lower part of the reaction vessel for uniformly distributing the biogas introduced into the inside thereof. However, even in this case, uniform uniform distribution over the entire area can not be ensured, and moisture generated in the desulfurization reaction and moisture contained in the incoming biogas are in contact with each other, failing to function properly.

또한, 폐탈황제를 교체할 때 하부의 자갈층과 탈황제가 혼합되어 배출되어짐에 따라 폐기물처리시 분리작업이 요구되어 시간과 비용이 증가하는 단점이 있다. In addition, when the waste desulfurizing agent is replaced, the lower gravel layer and the desulfurizing agent are mixed and discharged. Therefore, the separation operation is required during the waste treatment, which increases the time and cost.

이에 본 출원인은 이러한 문제점을 해결하고자 반응조 하부에 다공성의 이중 스트레이너를 설치하여 내부로 유입되는 바이오가스를 반응조의 전영역으로 균등하게 분배하여 공급할 수 있는 건식탈황장치를 제시하였다(대한민국 등록특허 10-1413908호).The present applicant has proposed a dry type desulfurization apparatus capable of uniformly distributing and supplying the biogas flowing into the inside of the reactor to the inside of the reactor by installing a porous double strainer in the lower part of the reactor to solve such a problem (Korean Patent No. 10- 1413908).

다만, 등록특허 10-1413908호에 개시된 건식탈황장치는 탈황제의 수명이 짧아 탈황제를 자주 교체해주어야 함으로써 운용비용이 막대하게 소요되는 아쉬움이 있었다. However, since the dry desulfurization apparatus disclosed in the Japanese Patent No. 10-1413908 has a short lifetime of the desulfurizing agent, it is required to frequently replace the desulfurizing agent, so that the operation cost is enormous.

이에 본 출원인은 등록특허 10-1413908호에 개시된 건식탈황장치에 만족하지 않고 보다 개선된 형태의 건식탈황장치에 대한 개발을 계속하였으며, 이에 본 발명을 도출하게 되었다.
Accordingly, the Applicant has continued to develop a more improved type of dry desulfurization apparatus without satisfying the dry desulfurization apparatus disclosed in the Japanese Patent No. 10-1413908, and thus the present invention has been derived.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 탈황제를 효율적으로 재생시켜 탈황제의 수명을 연장시켜 교체주기를 늘릴 수 있을 뿐 아니라, 탈황제의 재생과정에서 비료로 활용가능한 황성분을 손쉽게 추출할 수 있도록 개선된 구조를 갖는 재생유닛을 구비한 건식탈황장치를 제공하는데 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to efficiently regenerate a desulfurizing agent, thereby prolonging the life of the desulfurizing agent to increase the replacement cycle, It is an object of the present invention to provide a dry desulfurization apparatus having a regeneration unit having an improved structure for extracting the desulfurized gas.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 재생유닛을 구비한 건식탈황장치는 내부에 탈황제가 충진되며, 하부에 가스유입구가 형성되고, 상부에 처리가스배출구가 형성되며, 상기 가스유입구를 통해 바이오가스를 유입시켜, 상기 바이오가스가 유입된 경우, 상기 탈황제와 탈황반응이 일어나는 반응조; 및, 상기 가스유입구를 통해 산소 또는 산소를 포함한 공기를 주입하여 상기 반응조 내에서 상기 산소와 상기 탈황제가 반응하여 상기 탈황제의 탈황성능을 회복시키는 재생유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to attain the above object, a dry desulfurization apparatus having a regeneration unit according to the present invention includes a desulfurizing agent, a gas inlet formed at a lower portion thereof, a process gas outlet formed at an upper portion thereof, A reaction tank in which a desulfurization reaction occurs with the desulfurizing agent when the biogas is introduced; And a regeneration unit that injects oxygen or oxygen-containing air through the gas inlet and reacts the oxygen with the desulfurizing agent in the reaction tank to recover the desulfurization performance of the desulfurizing agent.

상기 반응조의 하부에 결합되어 상기 가스유입구를 통해 유입된 바이오가스또는 상기 산소를 분산시켜 탈황제 측으로 고르게 분배하여 공급하는 이중스트레이너;를 더 포함하도록 구성할 수 있다. And a double strainer coupled to a lower portion of the reaction tank to distribute the biogas flowing through the gas inlet or the oxygen to the desulfurizer and distribute the same.

상기 재생유닛은 공기주입기 또는 산소주입기를 포함하도록 구성할 수 있다. The regeneration unit may be configured to include an air injector or an oxygen injector.

상기 재생유닛은, 상기 탈황제와 상기 산소 또는 상기 산소를 포함한 공기의 재생반응에 의한 반응열을 냉각시키기 위한 수냉식 냉각부;를 더 포함하도록 구성할 수 있다. The regeneration unit may further include a water-cooled cooling unit for cooling the reaction heat generated by the regeneration reaction of the desulfurizing agent and the air containing oxygen or oxygen.

상기 수냉식 냉각부는 상기 반응조의 상부에 설치되어, 냉각수를 상기 탈황제측으로 분사시키는 냉각수분사구; 상기 냉각수분사구에 냉각수를 공급하는 냉각수공급유로; 상기 냉각수공급유로상에 설치되는 냉각수개폐밸브; 상기 반응조에 설치되어, 상기 재생반응에 의한 반응열의 온도를 검출하는 온도센서; 및, 상기 온도센서로부터 검출된 온도가 기 설정된 온도 이상이면 상기 냉각수개폐밸브를 개방시키고, 기 설정된 온도 미만이면 상기 냉각수 개폐밸브를 차단시키는 냉각수컨트롤러;를 포함하도록 구성할 수 있다. Wherein the water-cooled cooling unit is installed at an upper portion of the reaction tank and has a cooling water jetting port for jetting cooling water to the desulfurizing agent side; A cooling water supply passage for supplying cooling water to the cooling water jet opening; A cooling water opening / closing valve provided on the cooling water supply passage; A temperature sensor installed in the reaction tank for detecting the temperature of the reaction heat due to the regeneration reaction; And a cooling water controller that opens the cooling water opening / closing valve when the temperature detected by the temperature sensor is higher than a predetermined temperature and blocks the cooling water opening / closing valve if the temperature is lower than a predetermined temperature.

상기 냉각수는 상기 탈황제를 지나면서 상기 탈황제를 냉각시키게 되며, 상기 탈황제를 거친 상기 냉각수에는 상기 재생반응에 의해 생성된 황성분이 포함되어 있으며, 상기 반응조의 하부에는 상기 황성분이 포함된 상기 냉각수가 모여서 배출되는 배수구가 형성되도록 구성할 수 있다.
상기 반응조에 바이오가스를 공급하도록 상기 가스유입구에 연결설치되며, 제1개폐밸브를 구비한 제1유로; 상기 반응조로부터 탈황반응 후의 처리된 상기 바이오가스를 배출하도록 상기 처리가스배출구와 연결되며, 제2개폐밸브를 구비한 제2유로; 상기 반응조에 상기 산소 또는 상기 산소를 포함한 공기를 공급하도록 상기 공기주입기 또는 상기 산소주입기와 상기 가스유입구를 연결하며, 제3개폐밸브를 구비한 제3유로; 상기 반응로부터 재생반응 후의 처리된 상기 산소 또는 상기 산소를 포함한 공기를 배출하도록 상기 처리가스배출구와 연결되게 설치되며, 제4개폐밸브를 구비한 제4유로; 및, 탈황공정시, 상기 제1개폐밸브 및 상기 제2개폐밸브를 개방시키고, 상기 제3개폐밸브 및 상기 제4개폐밸브를 차단시키며, 재생공정시, 상기 제1개폐밸브 및 상기 제2개폐밸브를 차단시키고, 상기 제3개폐밸브 및 상기 제4개폐밸브를 개방시키는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Wherein the cooling water passes through the desulfurizing agent to cool the desulfurizing agent and the cooling water having passed through the desulfurizing agent contains a sulfur component generated by the regeneration reaction and the cooling water containing the sulfur component collects So that a drain can be formed.
A first flow path connected to the gas inlet to supply the biogas to the reaction tank and having a first opening / closing valve; A second flow path connected to the process gas discharge port to discharge the processed biogas after the desulfurization reaction from the reaction tank and having a second open / close valve; A third flow path connecting the air injector or the oxygen injector to the gas inlet to supply the oxygen or the oxygen-containing air to the reaction tank, and having a third opening / closing valve; A fourth flow path provided to be connected to the process gas outlet so as to discharge the oxygen-containing air or oxygen-containing air after the regeneration reaction from the reaction, and having a fourth open / close valve; Closing the first open / close valve and the second open / close valve and shutting off the third open / close valve and the fourth open / close valve during the desulfurizing step, and during the regeneration step, the first open / close valve and the second open / Closing the valve, and opening the third on-off valve and the fourth on-off valve.

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상기한 바에 따르면, 건식 탈황장치의 탈황제의 수명은 유입되는 황화수소의 농도와 밀접한 관계가 있으며, 유지관리를 고려하여 3~4개월마다 교체주기를 정하여 반응조를 설계하고 있으나, 본 발명의 건식 탈황장치는 탈황제의 탈황성능을 회복시킬 수 있는 재생유닛을 구비함으로써 탈황제의 교체증기를 증대시킬 수 있어, 기존과 같이 탈황제의 잦은 교체에 따른 운용비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다. According to the above description, the lifetime of the desulfurizing agent of the dry desulfurization apparatus is closely related to the concentration of the introduced hydrogen sulfide, and the reactor is designed by setting the replacement cycle every 3 to 4 months in consideration of maintenance. However, It is possible to increase the replacement steam of the desulfurizing agent by providing the regeneration unit capable of recovering the desulfurization performance of the desulfurizing agent, thereby remarkably reducing the operating cost due to the frequent replacement of the desulfurizing agent.

특히, 기존에는 혐기성 소화조의 유입성상에 따라 바이오가스내 황화수소의 농도는 변화폭이 커서 탈화제의 교체주기를 산정하는 것이 일정하지 않아 운정에 어려움이 있다. 또한 탈황제에 미치는 유입부하량으로 인해 안정적인 탈황효율을 얻을 수 없었다. 하지만, 본 발명은 주기적인 재생공정을 통해 이러한 변화폭에 대처할 수 있으며, 탈황제의 교체주기를 쉽게 산정할 수 있는 결과를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 안정적인 탈황효율을 얻을 수 있는 효과가 있다. In particular, the concentration of hydrogen sulfide in the biogas varies widely depending on the inflow characteristics of the anaerobic digestion tank, so that it is difficult to estimate the replacement cycle of the degassing agent. In addition, stable desulfurization efficiency could not be obtained due to the amount of the influent load on the desulfurizing agent. However, according to the present invention, it is possible to cope with such a variation width through a periodic regeneration process, and it is possible not only to obtain a result of easily estimating the replacement period of the desulfurizing agent, but also to obtain a stable desulfurization efficiency.

또한, 본 발명은 탈황제의 재생을 위해 공급되는 산소가 이중스트레이너를 통해 분사되어 탈황제에 제공됨으로써, 탈황제와의 재생반응이 보다 활발히 이루어져 탈황효율이 향상되게 되는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect that the oxygen supplied for the regeneration of the desulfurizing agent is injected through the double strainer to be supplied to the desulfurizing agent, thereby more actively regenerating reaction with the desulfurizing agent, thereby improving the desulfurization efficiency.

특히, 본 발명은 재생공정에서 냉각수를 뿌려 줌으로써 탈황제의 재생이 효율적이며 안정적으로 이루어질 수 있을 뿐 아니라, 냉각수가 탈황제를 지나면서 비료로 활용가능한 황성분을 탈황제에서 이탈시켜서 반응조의 하부에 모이게 해줌으로써, 보다 용이하게 비료로 활용가능한 황성분을 추출할 수 있는 효과가 있다.
Particularly, the present invention can efficiently and stably regenerate the desulfurizing agent by spraying the cooling water in the regeneration process, and also allows the cooling water to separate the sulfur components, which can be used as fertilizer, from the desulfurizing agent while passing through the desulfurizing agent, It is possible to extract sulfur components that can be more easily utilized as fertilizer.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재생유닛을 구비한 건식탈황장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 건식탈황장치에서 일부구성의 투영사시도이고,
3은 본 발명의 이중스트레이너의 구성을 도시한 평면도,
도 4는 본 발명의 이중스트레이너의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 5는 본 발명의 이중스트레이너의 바이오가스 분배과정을 도시한 예시도이고,
도 6은 본 발명의 재생유닛을 구비한 건식탈황장치의 제어블록도이다.
1 is a schematic view showing the construction of a dry desulfurization apparatus having a regeneration unit according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a projection perspective view of a part of the structure of the dry desulfurization apparatus of Fig. 1,
3 is a plan view showing the construction of the double strainer according to the present invention,
4 is an exploded perspective view of the double strainer according to the present invention,
FIG. 5 is an exemplary view showing a biogas distribution process of the double strainer according to the present invention,
Fig. 6 is a control block diagram of a dry desulfurization apparatus equipped with a regeneration unit of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on another element, or a third element may be interposed therebetween. Also in the figures, the thickness of the components is exaggerated for an effective description of the technical content.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다. Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views that are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective description of the technical content. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in the shapes that are produced according to the manufacturing process. For example, the etched area shown at right angles may be rounded or may have a shape with a certain curvature. Thus, the regions illustrated in the figures have attributes, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate specific forms of regions of the elements and are not intended to limit the scope of the invention. Although the terms first, second, etc. have been used in various embodiments of the present disclosure to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.In describing the specific embodiments below, various specific details have been set forth in order to explain the invention in greater detail and to assist in understanding it. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be understood by those skilled in the art without departing from such specific details. In some instances, it should be noted that portions of the invention that are not commonly known in the description of the invention and are not significantly related to the invention do not describe confusing reasons to explain the present invention.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 재생유닛을 구비한 탈황장치를 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a desulfurization apparatus having a regeneration unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 재생유닛을 구비한 건식탈황장치(100)의 구성을 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이 본 발명은 반응조(110)내에 탈황제(A)가 충진되어 하부에서 유입되는 바이오가스(G1)에 포함된 황화가스를 제거하여 처리가스(G2)를 상부로 배출한다(탈황공정). 아울러, 본 발명은 황화합물 제거성능이 저하된 탈황제(A)에 산소 또는 공기를 하부에서 공급하여 탈황제(A)의 탈황성능을 회복시키고, 미반응산소 또는 공기는 상부로 배출한다(재생공정). 본 발명은 탈황공정을 통해 바이오가스(G1)에서 황화가스를 제거하는 탈황공정이 이루며, 주기적으로 탈황제(A)의 탈황성능을 재생시키기 위한 재생공정을 하게 되며, 탈황공정과 재생공정은 독립적으로 이루어지게 된다. 1 is a schematic view showing the construction of a dry desulfurization apparatus 100 having a regeneration unit according to the present invention. As shown in the figure, the desulfurizing agent A is filled in the reaction tank 110 to remove the sulfide gas contained in the biogas G1 flowing down from the bottom of the reaction tank 110, and the process gas G2 is discharged upward (desulfurization step) . In addition, the present invention resupplies the desulfurization performance of the desulfurizing agent (A) by supplying oxygen or air from the lower part to the desulfurizing agent (A) whose sulfur compound removal performance is lowered, and discharges unreacted oxygen or air to the upper part (regeneration step). The present invention provides a desulfurization process for removing sulfide gas from a biogas (G1) through a desulfurization process and periodically performs a regeneration process for regenerating the desulfurization performance of the desulfurization agent (A). The desulfurization process and the regeneration process are independently performed .

본 발명의 건식탈황장치(100)는 탈황제(a)가 충진되는 반응조(110)와, 반응조(110)의 내측 하부에 배치되어 바이오가스(G1)를 균등하게 분배하여 공급시키는 이중스트레이너(130)와, 산소 또는 공기기를 반응조(110)에 주입하여 탈황제(A)를 재생시키는 재생유닛(141,143)을 포함한다. The dry desulfurization apparatus 100 of the present invention comprises a reaction tank 110 in which a desulfurizing agent a is filled and a double strainer 130 disposed in an inner lower portion of the reaction tank 110 to uniformly distribute and supply the biogas G1, And regeneration units 141 and 143 for regenerating the desulfurizing agent A by injecting oxygen or air into the reaction vessel 110.

반응조(110)는 탈황제(A)가 충진되는 공간을 형성한다. 반응조(110)의 상부에는 탈황제(A)가 투입되는 탈황제투입구(111)가 구비되며, 반응조(110)의 상부에는 내부에서 황화합물이 제거된 처리가스(G2) 또는 재생공정시 미반응된 산소 또는 공기(G3)가 외부로 배출되는 처리가스배출구(113)가 구비된다. 또한, 반응조(110)의 하부에는 탈황공정을 위해 바이오가스(G1)를 반응조(110)로 유입시키거나, 재생공정을 위해 산소 또는 공기를 반응조(110)로 유입시키도록 가스유입구(120)가 구비된다. The reaction tank (110) forms a space filled with the desulfurizing agent (A). An upper part of the reaction tank 110 is provided with a desulfurizing agent inlet 111 into which a desulfurizing agent A is introduced and an upper part of the reaction vessel 110 is filled with a processing gas G2 from which sulfur compounds are removed, And a process gas outlet 113 through which the air G3 is discharged to the outside. A gas inlet 120 is provided in the lower part of the reaction tank 110 to introduce the biogas G1 into the reaction tank 110 for the desulfurization process or to introduce oxygen or air into the reaction tank 110 for the regeneration process. Respectively.

또한, 반응조(110)의 하부에는 탈황제(A)와 바이오가스(G1)의 탈황반응시 발생되는 반응수가 외부로 배출되는 배수구(115)가 구비되며, 아울러, 이 배수구(115)는 재생공정시 냉각수가 배출되는 용도로 사용된다. 이때, 배수구(115)에는 밸브(116)가 구비되어, 사용자의 조작에 따라 배수구(115)를 개폐시킬 수 있다. 다만 이 밸브(116)는 전자밸브로 구성될 수도 있다. In addition, the lower part of the reaction tank 110 is provided with a drain hole 115 through which reaction water generated during the desulfurization reaction of the desulfurizer A and the biogas G1 is discharged to the outside, It is used for discharging cooling water. At this time, the drain hole 115 is provided with a valve 116 so that the drain hole 115 can be opened and closed according to the user's operation. However, the valve 116 may be constituted by a solenoid valve.

반응조(110)의 측벽에는 탈황능력이 저하된 폐탈황제를 배출시킬 수 있는 여재배출구(117)가 구비된다. 반응조(110)의 하부에는 반응조(110)를 지면에 대해 기립하게 지지하는 복수의 지지프레임(119)이 구비될 수 있다. A filter material outlet 117 capable of discharging a waste desulfurizing agent having a reduced desulfurization capability is provided on a sidewall of the reaction tank 110. A plurality of support frames 119 may be provided on the lower part of the reaction tank 110 to support the reaction tank 110 upright against the ground.

도 2를 참조하면, 가스유입구(120)는 반응조(110)의 바닥면에 결합된다. 가스유입구(120)는 반응조(110)의 바닥면에 고여있는 반응수 및 응측수(W) 또는 냉각수와 바이오가스(G1) 또는 산소가 접촉되지 않고 탈황제(A) 측으로 공급되도록 바이오가스(G1)를 안내한다. Referring to FIG. 2, the gas inlet 120 is coupled to the bottom surface of the reaction tank 110. The gas inlet 120 is connected to the bottom of the reaction vessel 110 so that the biogas G1 is supplied to the desulfurizer A side without reacting with the reaction water and the reaction water W or with the cooling water and the biogas G1 or oxygen, .

가스유입구(120)는 바닥면에 일정길이 삽입되는 가스안내관(121)과, 가스안내관(121)으로부터 이격되게 배치되는 차단커버(12)와, 차단커버(123)와 가스안내관(12)의 상부를 연결하는 지지레그(125)를 포함한다. The gas inlet 120 includes a gas guide tube 121 inserted into the bottom surface of the gas guide tube 121 at a predetermined length and a blocking cover 12 spaced from the gas guide tube 121. The blocking cover 123 and the gas guide tube 12 (Not shown).

가스안내관(121)은 일정길이를 갖는 관형태로 구비되어 반응조(110)의 하부에 관통하여 내부로 삽입된다. 이때, 가스안내관(121)의 길이는 반응조(110) 내부로 삽입된 길이가 반응조(110)의 바닥면에 고여 있는 반응수(W) 또는 냉각수의 최대수용깊이를 초과하도록 구비된다. 이에 의해 가스안내관(121)의 상부로 배출되는 바이오가스(G1) 또는 산소(또는 산소를 포함하는 공기)는 반응수(W)나 냉각수와 접촉하지 않게 된다. The gas guide pipe 121 is provided in a tubular shape having a predetermined length and is inserted into the reaction vessel 110 through the lower portion of the reaction vessel 110. At this time, the length of the gas guide pipe 121 is set so that the length inserted into the reaction tank 110 exceeds the maximum receiving depth of the reaction water W or the cooling water accumulated on the bottom surface of the reaction tank 110. The biogas G1 or oxygen (or air containing oxygen) discharged to the upper portion of the gas guide pipe 121 is not brought into contact with the reaction water W or the cooling water.

차단커버(123)는 상부가 개방된 가스안내관(121)의 상단에 결합되어, 탈황공정시, 반응조(110) 내부에서 탈황제(A)와 바이오가스(G1)의 탈황반응으로 발생되는 반응수(W)가 하부로 떨어지며, 가스안내관(121)으로 유입되는 것을 차단하며, 마찬간지로, 재생공정시, 반응조(110) 상부에서 하부로 떨어지는 냉각수가 가스안내관(121)으로 유입되는 것을 차단해 준다. The shutoff cover 123 is connected to the upper end of the gas guide pipe 121 opened at the top so that a reaction gas generated in the desulfurization reaction between the desulfurizing agent A and the biogas G1 in the reaction tank 110 The cooling water flowing down from the upper part of the reaction tank 110 to the lower part of the reaction tube 110 flows into the gas guide pipe 121 during the regeneration process It blocks.

이에 따라, 바이오가스(G1) 또는 산소가 탈황제(A)와 접촉하기 전에 반응수(W) 또는 냉각수와 접촉되는 것이 차단되어 탈황반응 또는 재생반응이 원활하게 진행될 수 있게 해준다. Accordingly, the biogas G1 or oxygen is prevented from contacting with the reaction water W or the cooling water before contacting with the desulfurizing agent A, thereby allowing the desulfurization reaction or the regeneration reaction to proceed smoothly.

가스안내관(121)과 차단커버(123)는 지지레그(125)에 의해 결합된다. 복수개의 지지레그(125)가 가스안내관(121)의 상부 외주연을 따라 일정간격으로 상부로 연장되어 차단커버(123)와 결합된다. 복수의 지지레그(125) 사이의 이격간격에 가스배출공(127)이 형성되어 가스안내관(121)을 통해 이동된 바이오가스(G1) 또는 산소가 반응조(110) 내부로 유입된다. The gas guide tube 121 and the blocking cover 123 are joined by the supporting leg 125. A plurality of support legs 125 extend upwardly at regular intervals along the upper outer periphery of the gas guide tube 121 to be engaged with the blocking cover 123. A gas discharge hole 127 is formed at a distance between the plurality of support legs 125 so that the biogas G1 or oxygen moved through the gas guide pipe 121 is introduced into the reaction tank 110.

이중스트레이너(130)는 반응조(110)의 내측 하부에 결합되어 가스유입구(120)로부터 배출된 바이오가스(G1) 또는 산소(또는 산소를 포함하는 공기)가 탈황제(A)로 균등하게 배분되어 공급되도록 한다. 이중스트레이너(130)는 반응조(110)에 가로방향으로 배치된 하부스트레이너(131) 및 상부스트레이너(133)로 구비된다. The double strainer 130 is connected to the inner lower portion of the reaction tank 110 and is supplied with the biogas G1 or oxygen (or air containing oxygen) discharged from the gas inlet 120 equally to the desulfurizer A . The double strainer 130 is provided with a lower strainer 131 and an upper strainer 133 arranged in the transverse direction in the reaction tank 110.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 하부스트레이너(131)와 상부스트레이너(133)는 각각 일정 간격 이격되게 반응조(110)에 가로방향으로 배치된다. 하부스트레이너(131)와 상부스트레이너(133)는 반응조(110)의 면적에 대응되게 구비되어 가스유입구(120)로부터 배출된 바이오가스(G1)나 산소(또는 산소를 포함하는 공기)의 이동경로 상에 배치된다. 3 to 5, the lower strainer 131 and the upper strainer 133 are disposed in the transverse direction in the reaction vessel 110 at a predetermined interval. The lower strainer 131 and the upper strainer 133 are provided corresponding to the area of the reaction tank 110 and are disposed in a path of movement of the biogas G1 or oxygen (or air containing oxygen) discharged from the gas inlet 120 .

하부스트레이너(131)와 상부스트레이너(133)는 금속판으로 구비된다. 하부스트레이너(131)의 판면에는 일정 간격으로 복수개의 하부슬릿(131a)이 구비되고, 상부스트레이너(133)에는 일정간격으로 복수개의 상부이동공(133a)이 구비된다. The lower strainer 131 and the upper strainer 133 are provided with a metal plate. The lower strainer 131 is provided with a plurality of lower slits 131a at regular intervals on the plate surface thereof and the upper strainer 133 is provided with a plurality of upper moving holes 133a at regular intervals.

하부슬릿(131a)은 일정길이(l)를 갖는 타원형 장공의 형태로 구비되고, 상부이동공(133a)은 일정직경(r)을 갖는 원형의 형태로 구비된다. 이 때, 하부슬릿(131a)의 길이(l1)는 상부이동공(133a) 2~3개의 배치간격에 대응되게 형성된다. The lower slit 131a is provided in the form of an elliptical long hole having a predetermined length l and the upper moving hole 133a is provided in a circular shape having a constant diameter r. At this time, the length 11 of the lower slit 131a is formed to correspond to the arrangement interval of 2 to 3 upper moving holes 133a.

여기서, 복수개의 하부슬릿(131a)과 복수개의 상부이동공(133a)은 서로 동축상에 배치되지 않게 교번적으로 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이 상방향에서 보았을 때 복수개의 상부이동공(133a) 사이에 하부슬릿(131a)이 배치된다. Here, the plurality of lower slits 131a and the plurality of upper moving holes 133a are alternately arranged so as not to be arranged coaxially with each other. As shown in FIG. 3, the lower slit 131a is disposed between the upper moving holes 133a when viewed from above.

상기한 구성으로, 탈황공정시, 반응조(110)의 하부에서 바이오가스(G1)가 유입되면 하부슬릿(131a)을 통과한 후, 상부스트레이너(133)의 벽면과 부딪치고, 이에 의해 바이오가스(G1)가 분산되며 양측에 배치된 상부이동공(133a)으로 분배되어 배치된다. When the biogas G1 flows in the lower part of the reaction tank 110 during the desulfurization process, the biogas G1 passes through the lower slit 131a and then strikes against the wall surface of the upper strainer 133, G1 are dispersed and distributed to the upper moving holes 133a disposed on both sides.

이러한 방식으로 복수개의 하부슬릿(131a)으로 분배되어 공급되는 바이오가스(G1)가 상부스트레이너(133)의 벽면에 부딪친 후 복수개의 상부이동공(133a)으로 다시 분산되어 공급되므로 반응조(110)의 전영역에 균등하게 분배되어 공급되게 된다. 따라서, 바이오가스(G1)가 반응조(110) 전영역의 탈황제와 고르게 접촉될 수 있다. 이에 탈황반응이 고르게 발생되므로 황화합물 제거효율이 높아지고, 반응속도도 높아질 수 있다. The biogas G1 distributed to the plurality of lower slits 131a is supplied to the upper strainer 133 and dispersed into the plurality of upper moving holes 133a. So that they are uniformly distributed and supplied to all the regions. Therefore, the biogas G1 can be evenly contacted with the desulfurizing agent in the entire region of the reaction tank 110. Since the desulfurization reaction occurs uniformly, the efficiency of removing the sulfur compounds increases, and the reaction rate can also be increased.

재생공정시, 상기와 마찬가지로, 반응조(110)의 하부에서 산소(산소를 포함한 공기)가 유입되면, 하부스트레이너(131)와 상부스트레이너(133)를 거치면서 반응조(110)의 전역에 균등하게 분배되어 공급되게 됨으로써, 산소와 탈황제의 재생반응이 효율적으로 이루어질 수 있다. When oxygen (oxygen-containing air) flows in the lower part of the reaction tank 110 during the regeneration process, it is uniformly distributed throughout the reaction tank 110 while passing through the lower strainer 131 and the upper strainer 133 So that the regeneration reaction of oxygen and the desulfurizing agent can be efficiently performed.

한편, 본 발명의 반응조(110) 내부에 충진되는 탈황제(A)는 통상적인 철(Fe)성분을 포함하는 탈황제로 이루어질 수 있으며, 반응조(110) 내에서 충진된 탈황제(A)는 유입되어진 황화수소와 반응하여 황화수소를 제거한다. The desulfurizing agent A filled in the reaction vessel 110 of the present invention may be made of a desulfurizing agent containing a common iron component and the desulfurizing agent A filled in the reaction vessel 110 may be a hydrogen sulfide To remove hydrogen sulfide.

탈황제(A)와 황화수소의 탈황반응은 다음과 같은 식으로 이루어지게 된다. The desulfurization reaction of the desulfurizing agent (A) and the hydrogen sulfide is performed in the following manner.

2Fe(OH)3 + 3H2S -----------> 2FeS + 6H202Fe (OH) 3 + 3H 2 S -----------> 2FeS + 6H 2 O

탈황제(A)의 수명은 유입되는 황화수소의 농도와 밀접한 관계가 있으며, 철과의 반응이 더 이상 이루어지지 않을 때에는 교체해 주어야 한다. 일반적으로 유입 바이오가스 내 황화수소와 화학반응 통해 탈황효율이 저하된 탈황제는 일반폐기물로 분류되어여 매립된다. The lifetime of the desulfurizing agent (A) is closely related to the concentration of the incoming hydrogen sulfide, and should be replaced when the reaction with iron is no longer possible. Generally, the desulfurizing agent which has a lowered desulfurization efficiency through chemical reaction with hydrogen sulfide in the inflow biogas is classified as general waste and is buried.

본 발명은 탈황제(A)의 황화합물 제거성능이 제하된 경우, 탈황공정을 중단하고 산소(또는 공기)를 공급하는 재생공정을 통해 탈황제(A)의 탈황성능을 회복시킬 수 있다. When the sulfur compound removal performance of the desulfurizer (A) is lowered, the desulfurization performance of the desulfurizer (A) can be restored through a regeneration process in which the desulfurization process is stopped and oxygen (or air) is supplied.

이러한 재생공정을 위해 본 발명의 건식 탈황장치는 재생유닛(141,146)이 구성된다. For this regeneration process, the dry desulfurization apparatus of the present invention comprises regeneration units 141 and 146.

재생유닛(141,146)은 가스유입구(120)를 통해 산소(또는 산소를 포함한 공기, 이하에서는 '산소'라 함)를 주입하여 탈황제(A)와 반응하게 하여 탈황제(A)의 탈황성능을 회복하여 재생시키기 위한 것이다. The regeneration units 141 and 146 inject oxygen (or oxygen-containing air, hereinafter referred to as oxygen) through the gas inlet 120 to react with the desulfurizer A to recover the desulfurization performance of the desulfurizer A .

재생유닛(141,146)는 공기주입기(141)와 수냉식냉각부(146)로 구성된다. The regeneration units 141 and 146 are composed of an air injector 141 and a water-cooled cooling unit 146.

공기주입기(141)는 콤프레셔와 같이 공기를 주입할 수 있는 기기로서, 가스유입구(120)와 연결되도록 형성된다. 이에 따라, 공기주입기(141)로부터의 공기가 가스유입구(120)를 통해 반응조(110) 내로 주입되어 탈황제(A)에 제공될 수 있다. The air injector 141 is a device capable of injecting air, such as a compressor, and is formed to be connected to the gas inlet 120. Accordingly, the air from the air injector 141 can be injected into the reaction tank 110 through the gas inlet 120 and supplied to the desulfurizing agent A.

탈황제(A)에 공기가 공급되면, 탈황제(A)와 공기는 재생반응을 하게 되며, 그 반응은 다음과 같다. When air is supplied to the desulfurizing agent (A), the desulfurizing agent (A) and air are regenerated, and the reaction is as follows.

2FeS + 3/2 O2 + 3H2O ------> 2Fe(OH)3 + 2S 2FeS + 3/2 O 2 + 3H 2 O ------> 2Fe (OH) 3 + 2S

그러나, 이 재생반응은 발열반응으로서, 황성분의 조연재 작용에 의해 화재가 발생할 수 있으며, 탈황제의 손상이 발생될 수 있다. However, this regeneration reaction is an exothermic reaction, a fire may occur due to the roughing action of the sulfur component, and the desulfurizing agent may be damaged.

이에 따라, 본 발명의 건식탈황장치의 재생유닛은 수냉식냉각부(146)를 포함한다. Accordingly, the regeneration unit of the dry desulfurization apparatus of the present invention includes a water-cooled cooling unit 146. [

수냉식냉각부(146)는 반응조(110)의 상부에 설치되어 탈황제(A)측으로 냉각수(물)를 분사시키는 냉각수분사구(144)와, 냉각수분사구(144)에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급유로(P5)와, 냉각수공급유로상에 설치되는 냉각수개폐밸브(P5)와, 반응조(110)에 설치되어 재생반응에 의한 반영열의 온도를 검출하는 온도센서(145) 및, 온도센서(145)로부터 검출된 온도가 기 설정된 온도 이상이면 냉각수개폐밸브(P5)를 개방시키고, 기 설저된 온도 미만이면 냉각수 개폐밸브(P5)를 차단시키는 냉각수 컨트롤러(146)로 구성된다. The water-cooled cooling unit 146 is provided at an upper portion of the reaction tank 110 and includes a cooling water jetting port 144 for jetting cooling water (water) toward the desulfurizing agent A, a cooling water supply channel P5 for supplying cooling water to the cooling water jetting port 144 A temperature sensor 145 provided in the reaction tank 110 for detecting the temperature of the reflected heat due to the regeneration reaction, and a cooling water opening / closing valve P5 provided on the cooling water supply passage, And a cooling water controller 146 for opening the cooling water opening / closing valve P5 when the temperature is above the predetermined temperature and shutting off the cooling water opening / closing valve P5 if the temperature is lower than the predetermined temperature.

상기한 구성을 갖는 수냉식냉각부(146)는 상기 재생반응시 발생되는 반응열에 냉각수를 분사하여 냉각시킬 수 있다. 이때, 예를 들어, 온도센서(145)로부터 검출된 반응열의 온도가 설정온도(약 50도) 이상이면 냉각수 개폐밸브(P5)가 자동으로 열리면서 냉각수가 탈황제(A)에 분사되어 반응열을 식혀 주고, 설정온도 보다 이하이면 냉각수 개폐밸브(P5)가 닫히게 되어 냉각수의 공급을 중단한다. The water-cooled cooling unit 146 having the above-described configuration can cool the reaction heat generated during the regeneration reaction by injecting cooling water. At this time, for example, when the temperature of the reaction heat detected from the temperature sensor 145 is equal to or higher than the set temperature (about 50 degrees), the cooling water opening / closing valve P5 is automatically opened and the cooling water is injected into the desulfurizing agent A to cool the reaction heat If the temperature is lower than the set temperature, the cooling water opening / closing valve P5 is closed to stop the supply of the cooling water.

본 발명의 건식탈황장치는 탈황공정을 통해 바이오가스에서 황화수소를 제거하고 처리된 바이오가스를 다음공정으로 이송하게 되며, 탈황공정으로 인해 탈황제(A)의 탈황성능이 저하될 때 탈황제(A)의 탈황성능을 회복시켜주게 되는데 이를 재생공정이라 할 수 있다. In the dry desulfurization apparatus of the present invention, the hydrogen sulfide is removed from the biogas through the desulfurization process, the treated biogas is transferred to the next process, and when the desulfurization performance of the desulfurizer (A) The desulfurization performance is restored, which can be referred to as a regeneration process.

본 발명에서 탈황공정과 재생공정은 서로 독립적으로 이루어지도록 구성되며, 이를 위해 가스유입구(120)에는 바이오가스(G1)를 공급하도록 제1유로(P1)가 연결되고, 탈황반응에 의해 처리된 바이오가스(G2)는 다음공정으로 이송하도록 처리가스배출구(113)에는 제2유로(P2)가 연결설치되며, 가스유입구(120)와 공기주입기(141)는 제3유로(P2)에 의해 연결되며, 재생공정시 미반응된 산소를 외부로 배출하도록 처리가스배출구(113)에는 제4유로(P4)가 연결설치된다. In the present invention, the desulfurization process and the regeneration process are independently performed. To this end, the first flow path P1 is connected to the gas inlet 120 to supply the biogas G1, The second gas passage P2 is connected to the process gas outlet 113 so that the gas G2 is transferred to the next process. The gas inlet 120 and the air injector 141 are connected by the third gas passage P2. And a fourth flow path P4 is connected to the process gas outlet 113 so as to discharge unreacted oxygen to the outside during the regeneration process.

이때, 제1,2,3,4유로(P1,P2,P3,P4) 상에는 각각 제1,2,3,4개폐밸브(V1,V2,V3,V4)가 설치된다. The first, second, third, and fourth opening / closing valves V1, V2, V3, and V4 are installed on the first, second, third, and fourth flow paths P1, P2, P3,

이하에서는 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건식탈황장치를 사용에 대해서 탈황공정과 재생공정에 대해 설명한다. Hereinafter, a desulfurization process and a regeneration process will be described with reference to FIG. 1, using a dry desulfurization apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 건식탈황장치는 탈황공정시, 제3개폐밸브(V3) 및 제4개폐밸브(V3), 냉각수 개폐밸브(V5)가 차단되고, 제1개폐밸브(V1)와 제2개폐밸브(V2)가 개방됨으로써, 제1유로(P1)를 거쳐 바이오가스(G1)가 가스유입구(120)를 통해 반응조(110) 내로 유입되고, 이중스트레이너(130)를 거쳐 탈황제(A)에 골고루 분산되어 접촉되면서 바이오가스(G1)와 탈황제(A)의 탈황반응에 의해 바이오가스(G1)에서 황화수소가 제거되고, 처리된 바이오가스(G1)는 제2유로(P2)를 통해 다음 공정으로 이송되게 된다.In the desulfurization apparatus of the present invention, the third opening / closing valve V3, the fourth opening / closing valve V3 and the cooling water opening / closing valve V5 are shut off and the first opening / closing valve V1 and the second opening / The biogas G1 flows into the reaction tank 110 through the gas inlet 120 via the first flow path P1 and is uniformly dispersed in the desulfurizing agent A through the double strainer 130 The hydrogen sulfide is removed from the biogas G1 by the desulfurizing reaction between the biogas G1 and the desulfurizing agent A and the processed biogas G1 is transferred to the next process through the second flow path P2 .

아울러, 탈황반응시 생성되는 반응수는 하부로 낙하되고, 반응조(110)의 하부에 모이게 되며, 이 반응수(W)는 배수구(115)를 통해 배출될 수 있다.  In addition, the reaction water generated in the desulfurization reaction falls down to the lower part of the reaction tank 110, and the reaction water W can be discharged through the drain 115.

한편, 탈황공정이 장시간 운용되게 되면, 탈황제(A)의 탈황성능이 저하되며, 이로 인해 처리된 바이오가스 내 황화수소의 농도가 상승하게 된다. 따라서 탈황제(A)의 탈황성능이 저하된 경우 본 발명의 건식탈황장치는 탈황공정을 중단하고 재생공정으로 운용되게 된다. On the other hand, if the desulfurization step is operated for a long time, the desulfurization performance of the desulfurizing agent (A) is lowered, thereby increasing the concentration of the hydrogen sulfide in the treated biogas. Therefore, when the desulfurization performance of the desulfurizing agent (A) is lowered, the desulfurization apparatus of the present invention stops the desulfurization process and operates as a regeneration process.

본 발명의 건식탈황장치는 재생공정시, 제1개폐밸브(V1) 및 제2개폐밸브(V2)가 차단되고, 제3개폐밸브(V3) 및 제4개폐밸브(V4)를 개방함으로써, 공기주입기(141)의 공기가 제3유로(P3) 및 가스유입구(120)를 통해 반응조(110) 내로 유입되고, 이중스트레이너(130)를 거쳐 공기가 탈황제(A)에 골고루 분산되어 접촉되면서 성능이 저하된 탈황제(A)와 공기가 재생반응함으로써, 탈황제(A)의 탈황성능이 회복되게 된다. In the dry desulfurization apparatus of the present invention, the first on-off valve V1 and the second on-off valve V2 are shut off and the third on-off valve V3 and the fourth on- The air of the injector 141 flows into the reaction tank 110 through the third flow path P3 and the gas inlet 120 and the air is uniformly dispersed and contacted to the desulfurizing agent A via the double strainer 130, The desulfurizing performance of the desulfurizing agent (A) is restored by regenerating the air with the lowered desulfurizing agent (A).

이때, 재생반응에서 발생된 반응열에 의해 반응조(110)의 온도가 올라가며, 온도센서(145)가 반응조의 열을 감지하고, 이 온도센서(145)로부터 감지된 온도가 기 설정된 온도(50도℃) 이상이 되면, 냉각수 컨트롤러(146)가 냉각수 개폐밸브(V5)를 개방시킴으로써, 냉각수(P5)가 냉각수 분사구(144)를 통해 탈황제(A) 측으로 분사되어 반응열을 냉각시킬 수 있다. At this time, the temperature of the reaction tank 110 is raised by the reaction heat generated in the regeneration reaction, the temperature sensor 145 senses the heat of the reaction tank, and the temperature sensed by the temperature sensor 145 reaches a predetermined temperature The cooling water P5 may be sprayed to the desulfurizing agent A side through the cooling water injection opening 144 to cool the reaction heat by opening the cooling water opening and closing valve V5.

한편, 이 냉각수는 반응조(110)의 하부로 모여져 배수구(115)를 통해 배출되어지게 되는데, 반응조(110)의 하부에 모여진 냉각수는 탈황제(A)를 거치면서 재생반응에 의해 생성된 황성분이 포함되어 있으므로, 배수구(115)를 통해 배출되는 황성분을 포함한 냉각수를 비료의 원료도 활용할 수 있게 된다. The cooling water collected in the lower part of the reaction tank 110 contains the sulfur component generated by the regeneration reaction while passing through the desulfurizing agent A, The cooling water including the sulfur component discharged through the drain hole 115 can be utilized as a raw material for the fertilizer.

한편, 본 발명은 제1 내지 제4개폐밸브(V1,V2,V3,V4)가 수동형밸브로 구성되어, 탈황공정과 재생공정시 제1 내지 제4개폐밸브(V1,V2,V3,V4)를 작업자가 수동으로 조작하여 개폐할 수도 있으나, 본 발명의 건식탈황장치는 탈황공정과 재생공정이 자동으로 전환되어 운용될 수 있도록 제1 내지 제4개폐밸브(V1,V2,V3,V4)가 전자식밸브로 구성되고, 이를 제어하는 제어부(150)를 더 구성할 수 있다. The first to fourth open / close valves V1, V2, V3, and V4 are passive valves. The first to fourth open / close valves V1, V2, V3, The first to fourth open / close valves V1, V2, V3, and V4 may be opened and closed by a manual operation of the operator so that the desulfurization process and the regeneration process can be automatically switched. And a control unit 150 configured to control the valve.

제어부(150)는 탈황공정을 운영하다가 기 설정된 주기에 따라 재생공정을 자동으로 운영하도록 프로그램될 수 있으며, 이 경우, 탈황공정시, 제3개폐밸브(V3) 및 제4개폐밸브(V3), 냉각수 개폐밸브(V5)가 차단되고, 제1개폐밸브(V1)와 제2개폐밸브(V2)가 개방하도록 제어하고, 재생공정시, 제1개폐밸브(V1) 및 제2개폐밸브(V2)가 차단되고, 제3개폐밸브(V3) 및 제4개폐밸브(V4)를 개방하도록 제어할 수 있음은 물론이다. The control unit 150 can be programmed to operate the desulfurization process and automatically operate the regeneration process according to a predetermined cycle. In this case, the third and fourth valves V3 and V3, The first and second open / close valves V1 and V2 are closed so that the first and second open / close valves V1 and V2 are opened. In the regeneration process, the first and second open / And the third on-off valve V3 and the fourth on-off valve V4 can be controlled to be opened.

아울러, 제어부(150)에는 도 6에 도시된 바와 같이, 냉각수개폐밸브(V5)를 제어하는 냉각수 콘트롤러(146)가 포함되도록 구성할 수도 있으며, 제어부(150)와 냉각수 콘트롤러(146)가 별개로 구성될 수 있음은 물론이다. 6, the control unit 150 may include a cooling water controller 146 for controlling the cooling water opening / closing valve V5. The controller 150 and the cooling water controller 146 may be separately provided Of course.

아울러, 도시되지는 않았지만, 제어부(150)는 공기주입기(141)의 가동을 제어할 수 있으며, 재생공정시 공기주입기(141)를 가동시키고, 탈황공정시 공기주입기(141)를 정지시키도록 구성할 수 있다.
Although not shown, the controller 150 may control the operation of the air injector 141, may operate the air injector 141 during the regeneration process, stop the air injector 141 during the desulfurization process, can do.

한편, 본 발명은 공기주입기(141)가 설치되어 공기를 반응조(110) 내에 공급하여 공기와 탈황제(A)의 재생반응에 의해 탈황제(A)의 탈황성능을 회복시키는 구성으로 설명하였으나, 탈황제(A)의 재생반응은 결국 산소와 탈황제(A)의 반응에 의해 이루어지므로 공기주입기(141)는 통상의 산소탱크나 산소발생기와 같이 산소를 공급할 수 있는 산소주입기로 대체될 수 있음은 물론이다.
In the meantime, the present invention has been described with reference to the structure in which the air injector 141 is installed to supply air into the reaction tank 110 to recover the desulfurization performance of the desulfurizer A by the regeneration reaction of air and the desulfurizer A, A) is regenerated by the reaction between oxygen and the desulfurizing agent (A), it is needless to say that the air injector 141 can be replaced with an oxygen injector capable of supplying oxygen, such as an ordinary oxygen tank or an oxygen generator.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that many changes and modifications of the present invention can be made without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such appropriate modifications and changes, and equivalents thereof, should be regarded as within the scope of the present invention.

110...반응조
111...탈황제투입구
113...처리가스배출구
115...배수구
117...여재배출구
119...지지프레임
120...가스유입구
130...이중스트레이너
131...하부스트레이너
141...공기주입기
143...수냉식냉각부
144...냉각수분사구
145...온도센서
146...냉각수컨트롤러
150...제어부
110 ... Reactor
111 ... Desulfurization agent inlet
113 ... process gas outlet
115 ... drain
117 ... media outlet
119 ... support frame
120 ... gas inlet
130 ... double strainer
131 ... lower strainer
141 ... air injector
143 ... water-cooled cooling section
144 ... Cooling water nozzle
145 ... Temperature sensor
146 ... Coolant controller
150 ... control unit

Claims (7)

내부에 탈황제가 충진되며, 하부에 가스유입구가 형성되고, 상부에 처리가스배출구가 형성되며, 상기 가스유입구를 통해 바이오가스를 유입시켜, 상기 바이오가스가 유입된 경우, 상기 탈황제와 탈황반응이 일어나는 반응조;
상기 가스유입구를 통해 산소 또는 산소를 포함한 공기를 주입하여 상기 반응조 내에서 상기 산소와 상기 탈황제가 반응하여 상기 탈황제의 탈황성능을 회복시키는 재생유닛;을 포함하고,
상기 재생유닛은,
공기주입기 또는 산소주입기; 및,
상기 탈황제와 상기 산소 또는 상기 산소를 포함한 공기의 재생반응에 의한 반응열을 냉각시키기 위한 수냉식 냉각부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식탈황장치.
A desulfurizing agent is filled in the inside thereof, a gas inlet is formed in a lower portion thereof, a processing gas outlet is formed in an upper portion thereof, and a biogas is introduced through the gas inlet to cause a desulfurizing reaction with the desulfurizing agent A reaction tank;
And a regeneration unit that injects oxygen or oxygen-containing air through the gas inlet and reacts the oxygen with the desulfurizing agent in the reaction tank to recover the desulfurizing performance of the desulfurizing agent,
Wherein the reproducing unit comprises:
An air injector or an oxygen injector; And
And a water-cooled cooling unit for cooling the reaction heat generated by the regeneration reaction of the desulfurizing agent and the air containing oxygen or oxygen.
제 1 항에 있어서,
상기 반응조의 하부에 결합되어 상기 가스유입구를 통해 유입된 바이오가스또는 상기 산소를 분산시켜 탈황제 측으로 고르게 분배하여 공급하는 이중스트레이너;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건식탈황장치.


The method according to claim 1,
Further comprising: a double strainer coupled to a lower portion of the reaction tank to distribute the biogas flowing through the gas inlet or the oxygen to the desulfurizer and distribute the same.


삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 수냉식 냉각부는
상기 반응조의 상부에 설치되어, 냉각수를 상기 탈황제측으로 분사시키는 냉각수분사구;
상기 냉각수분사구에 냉각수를 공급하는 냉각수공급유로;
상기 냉각수공급유로상에 설치되는 냉각수개폐밸브;
상기 반응조에 설치되어, 상기 재생반응에 의한 반응열의 온도를 검출하는 온도센서; 및,
상기 온도센서로부터 검출된 온도가 기 설정된 온도 이상이면 상기 냉각수개폐밸브를 개방시키고, 기 설정된 온도 미만이면 상기 냉각수 개폐밸브를 차단시키는 냉각수컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식탈황장치.
The method according to claim 1,
The water-
A cooling water jetting port provided at an upper portion of the reaction tank for jetting cooling water to the desulfurizing agent side;
A cooling water supply passage for supplying cooling water to the cooling water jet opening;
A cooling water opening / closing valve provided on the cooling water supply passage;
A temperature sensor installed in the reaction tank for detecting the temperature of the reaction heat due to the regeneration reaction; And
And a cooling water controller that opens the cooling water opening / closing valve when the temperature detected by the temperature sensor is higher than a predetermined temperature, and blocks the cooling water opening / closing valve if the temperature is lower than a predetermined temperature.
제 5 항에 있어서,
상기 냉각수는 상기 탈황제를 지나면서 상기 탈황제를 냉각시키게 되며, 상기 탈황제를 거친 상기 냉각수에는 상기 재생반응에 의해 생성된 황성분이 포함되어 있으며,
상기 반응조의 하부에는 상기 황성분이 포함된 상기 냉각수가 모여서 배출되는 배수구가 형성된 것을 특징으로 하는 건식탈황장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the cooling water passes through the desulfurizing agent to cool the desulfurizing agent, the cooling water having passed through the desulfurizing agent contains a sulfur component generated by the regeneration reaction,
And a drain port through which the cooling water including the sulfur component is collected is formed in a lower portion of the reaction tank.
제 5 항에 있어서,
상기 반응조에 바이오가스를 공급하도록 상기 가스유입구에 연결설치되며, 제1개폐밸브를 구비한 제1유로;
상기 반응조로부터 탈황반응 후의 처리된 상기 바이오가스를 배출하도록 상기 처리가스배출구와 연결되며, 제2개폐밸브를 구비한 제2유로;
상기 반응조에 상기 산소 또는 상기 산소를 포함한 공기를 공급하도록 상기 공기주입기 또는 상기 산소주입기와 상기 가스유입구를 연결하며, 제3개폐밸브를 구비한 제3유로;
상기 반응로부터 재생반응 후의 처리된 상기 산소 또는 상기 산소를 포함한 공기를 배출하도록 상기 처리가스배출구와 연결되게 설치되며, 제4개폐밸브를 구비한 제4유로; 및,
탈황공정시, 상기 제1개폐밸브 및 상기 제2개폐밸브를 개방시키고, 상기 제3개폐밸브 및 상기 제4개폐밸브를 차단시키며, 재생공정시, 상기 제1개폐밸브 및 상기 제2개폐밸브를 차단시키고, 상기 제3개폐밸브 및 상기 제4개폐밸브를 개방시키는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건식탈황장치.



6. The method of claim 5,
A first flow path connected to the gas inlet to supply the biogas to the reaction tank and having a first opening / closing valve;
A second flow path connected to the process gas discharge port to discharge the processed biogas after the desulfurization reaction from the reaction tank and having a second open / close valve;
A third flow path connecting the air injector or the oxygen injector to the gas inlet to supply the oxygen or the oxygen-containing air to the reaction tank, and having a third opening / closing valve;
A fourth flow path provided to be connected to the process gas outlet so as to discharge the oxygen-containing air or oxygen-containing air after the regeneration reaction from the reaction, and having a fourth open / close valve; And
Closing valve and the fourth opening / closing valve during the desulfurizing step, and the first opening / closing valve and the second opening / closing valve are closed during the regeneration step, And the control unit opens the third on-off valve and the fourth on-off valve.



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