KR101597435B1

KR101597435B1 - 코크스오븐가스의 처리장치

Info

Publication number: KR101597435B1
Application number: KR1020140065391A
Authority: KR
Inventors: 오현영; 김인수; 박병철
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2014-05-29
Filing date: 2014-05-29
Publication date: 2016-02-24
Also published as: KR20150137470A

Abstract

코크스오븐가스의 처리장치가 개시된다. 본 발명의 일측면에 따른 코크스오븐가스의 처리장치는 흡수유의 이동 경로 상에 배치되어 내부에 흡수유를 수용 가능한 수용부, 축열볼이 수용부 내에서 낙하하면서 흡수유와의 열교환을 통해 흡수유를 승온시키도록, 수용부의 상부에 결합되어 수용부로 축열볼을 투입하는 축열볼투입부, 수용부 내에서 낙하된 축열볼을 수용부의 외부로 배출하도록 수용부의 하부에 결합되는 축열볼배출부 및 수용부에서의 축열볼 배출 경로상에 설치되어 축열볼배출부에서 배출된 축열볼을 회수하는 축열볼회수부를 포함한다.

Description

코크스오븐가스의 처리장치 {COKE OVEN GAS TREATING APPARATUS}

본 발명은 코크스오븐가스의 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서는 코크스 공정 중 코크스오븐가스(Coke Oven Gas)가 발생될 수 있다. 코크스오븐가스는 대략 25-35g/Nm³의 BTX(Benzene.Toluene.Xylene-이하, 유가성분) 성분을 함유하고 있다. 코크스오븐가스는 흡수탑에 유입되고, 흡수탑에서는 흡수유를 분사하여 코크스오븐가스에 함유된 유가성분을 포집할 수 있다.

유가성분을 함유한 혼합유는 분리탑으로 보내지고 분리탑에서는 혼합유로부터 유가성분과 흡수유가 다시 분리되어 유가성분은 조경유로 생산된다.

이렇게 흡수유가 혼합유가 되고 다시 흡수유가 되는 과정을 통해, 흡수유는 조경유 생산설비를 순환하게 된다.

한편, 흡수유 순환사용에 의해 흡수탑에 흡수유의 이물질이 퇴적되어 슬러지(Sludge)를 형성하게 된다.

이로 인해, 흡수유가 유가성분을 흡수하는 효율이 저하되는 문제점이 발생한다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-1999-0051989호(1997.07.05, 조경유 제조설비의 슬러지 제거장치)에 개시되어 있다.

본 발명은 흡수탑을 세정하도록 흡수유를 승온시킬 수 있는 코크스오븐가스의 처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 흡수유의 이동 경로 상에 배치되어 내부에 흡수유를 수용 가능한 수용부; 축열볼이 수용부 내에서 낙하하면서 흡수유와의 열교환을 통해 흡수유를 승온시키도록 수용부의 상부에 결합되어 수용부로 축열볼을 투입하는 축열볼투입부; 수용부 내에서 낙하된 축열볼을 수용부의 외부로 배출하도록 수용부의 하부에 결합되는 축열볼배출부; 및 수용부에서의 축열볼 배출 경로상에 설치되어 축열볼배출부에서 배출된 축열볼을 회수하는 축열볼회수부; 를 포함하는 코크스오븐가스의 처리장치 가 제공된다.

코크스오븐가스의 처리장치 는 수용부 내부에 수용된 흡수유의 온도를 측정하도록, 수용부에 설치되는 온도센서부; 및 온도센서부에서 측정한 흡수유의 온도에 따라 수용부 내부에 투입되는 축열볼의 양 및 수용부에 수용된 흡수유의 배출 여부를 제어하는 제1 제어부; 를 더 포함할 수 있다.

여기서 수용부는 축열볼투입부 및 축열볼배출부 사이에 설치되어 내부로 축열볼이 이동하는 나사선 형태의 폐쇄관을 포함할 수 있다.

코크스오븐가스의 처리장치는 축열볼투입부, 축열볼배출부 및 폐쇄관이 각각 복수로 형성되고, 제1 제어부는 각각의 축열볼배출부에서의 축열볼 배출이 순차적으로 이루어지도록 축열볼배출부를 제어할 수 있다.

축열볼회수부는 각각의 축열볼배출부에서 배출되는 축열볼을 포집하도록, 하부로 갈수록 횡단면의 면적이 줄어드는 형태로 형성되고, 내주면에 상기 축열볼의 이동을 가이드하는 나사산이 형성된 축열볼포집기를 더 포함할 수 있다.

또한, 코크스오븐가스의 처리장치는 내부로 유입되는 코크스오븐가스에 흡수유를 분사하여 코크스오븐가스 중의 유가성분을 흡수유에 흡수시키는 흡수탑부; 흡수탑부 또는 흡수유 승온장치 중 어느 하나로 흡수유를 공급하도록 흡수탑부 및 흡수유 승온장치에 결합되는 흡수유저장탱크부; 및 흡수유와 코크스오븐가스의 접촉면적을 증가시키기 위해 흡수탑부 내부에 설치되는 패킹부; 를 더 포함하고, 흡수탑부는 흡수유 저장탱크 및 수용부로부터 선택적으로 흡수유를 공급받는 코크스오븐가스의 처리장치가 제공된다.

코크스오븐가스의 처리장치는 패킹부 상하부의 흡수유 압력차를 측정하도록 흡수탑부에 설치되는 압력센서부; 및 압력센서부에서 측정된 흡수유의 상하부의 압력차가 기 설정값 이상인 경우 흡수탑부는 흡수유 승온장치로부터 흡수유를 공급받도록 제어하는 제2 제어부; 를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 흡수탑을 세정하도록 흡수유를 승온시킬 수 있다.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐가스의 처리장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐가스 처리장치에서 수용부, 축열볼투입부, 축열볼배출부, 축열볼회수부, 온도센서부를 보다 상세히 나타내는 도면.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

그리고 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

이하, 본 발명에 따른 코크스오븐가스의 처리장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐가스의 처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐가스 처리장치에서 수용부, 축열볼투입부, 축열볼배출부, 축열볼회수부, 온도센서부를 보다 상세히 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐가스의 처리장치(1000)는 수용부(10), 축열볼투입부(20), 축열볼배출부(30), 축열볼회수부(40), 온도센서부(50), 흡수탑부(200), 흡수유저장탱크부(300) 및 패킹부(400)를 포함할 수 있다.

한편, 이하에서는 설명의 편의를 위해 수용부(10), 축열볼투입부(20), 축열볼배출부(30), 축열볼회수부(40), 온도센서부(50)를 포함할 수 있는 흡수유 승온장치(100)를 이용해 설명한다. 다만, 흡수유 승온장치(100)가 코크스오븐가스의 처리장치(1000)와 별개의 구성을 이루는 것은 아니다.

우선 도 1을 중심으로 코크스오븐가스의 처리장치(1000)에 대해 간략히 살펴보면, 흡수탑부(200)에서 흡수유(1)는 코크스오븐가스(Coke Oven Gas, COG)에 함유된 BTX(Benzene.Toluene.Xylene-이하, 유가성분)을 흡수하여 혼합유(2)로 흡수탑부(200)를 빠져나갈 수 있다. 혼합유(2)는 분리탑(700)에서 흡수유(1)와 유가성분으로 분리되고, 흡수유(1)는 재사용되어 흡수탑부(200)로 공급될 수 있다.

분리탑(700)에서 혼합유(2)의 분리과정은 분별증류에 의해 이루어지므로, 열교환장치(800)에서 혼합유(2)는 분리탑(700)에서 배출된 흡수유(1)와 열교환을 할 수 있다. 또한, 혼합유(2)는 다른 공정에서 발생된 폐열을 이용하여 혼합유(2)의 온도를 상승시킬 수 있는 히터기(900)를 통해 추가적으로 열을 공급받을 수 있다.

흡수유 승온장치(100)는 수용부(10)에 수용된 흡수유(1)의 온도를 상승시킬 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 흡수유 승온장치(100)는 흡수탑부(200) 및 흡수유저장탱크부(300)와 결합되어, 승온된 흡수유(1)를 흡수탑부(200)에 제공할 수 있다.

흡수유 승온장치(100)의 수용부(10)에는 밸브가 설치될 수 있어, 흡수유 승온장치(100)로의 흡수유(1)의 수용 및 흡수유 승온장치(100)에서 흡수탑부(200)로의 흡수유(1)의 이동을 조절할 수 있다. 흡수유 승온장치(100)에 대한 자세한 설명은 후술한다.

일반적으로 제철공정은 다종의 석탄을 배합하여 코크스를 제조하는 코크스 공정을 포함하는데, 이러한 코크스 공정에서 발생하는 코크스오븐가스에는 유가성분이 다량 포함될 수 있다.

흡수유(1)는 이러한 코크스오븐가스의 유가성분을 회수하기 위한 것으로, 흡수유(1)에 유가성분이 흡수되어 혼합유(2)가 됨으로써 유가성분을 회수할 수 있다.

유가성분은 방향족 탄소화합물이므로 흡수유(1)에 대한 용해도를 증가시키기 위해, 흡수유(1)도 방향족 탄소화합물로 이루어질 수 있다.

흡수탑부(200)는 내부로 유입되는 코크스오븐가스에 흡수유(1)를 분사하여 코크스오븐가스 중의 유가성분을 흡수유(1)에 흡수시킬 수 있다. 흡수탑부(200)에서는 흡수유(1)가 코크스오븐가스의 유가성분을 흡수할 수 있게 코크스오븐가스와 흡수유(1)의 기액접촉이 일어날 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 흡수유(1)를 흡수탑부(200)의 상부에서 분사하고, 코크스오븐가스를 하부에서 도입하여 흡수유(1)의 유가성분 흡수율을 높이는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니고 그 반대의 경우도 가능하다.

패킹부(400)는 흡수유(1)와 코크스오븐가스의 접촉면적을 증가시키기 위해 흡수탑부(200) 내부에 설치될 수 있다. 패킹부(400)는 다수의 중공을 가진 구조일 수 있어, 상술한 흡수탑부(200)에서 흡수유(1)가 유가성분을 흡수하는 과정에서, 코크스오븐가스와 흡수유(1)의 기액접촉면적을 증가시킬 수 있다. 이로써, 흡수유(1)의 유가성분 흡수율을 증가시킬 수 있다.

한편, 흡수유(1)의 순환 사용으로 인해 패킹부(400) 및 흡수탑부(200)에는 슬러지(Sludge)가 침적될 수 있다. 슬러지는 코크스오븐가스에 존재하는 타르, 더스트 등에 의해 발생할 수 도 있고, 흡수유(1)의 열화로 인해 발생할 수 도 있다. 이러한 슬러지는 후술할 바와 같이 흡수유 승온장치(100)로부터 공급받은 고온의 흡수유(1)를 이용하여 제거될 수 있다.

흡수유저장탱크부(300)는 흡수탑부(200) 또는 흡수유 승온장치(100) 중 어느 하나로 흡수유(1)를 공급하도록 흡수탑부(200) 및 흡수유 승온장치(100)에 결합될 수 있다.

흡수유(1)가 유가성분을 흡수하여 혼합유(2)가 되고, 분리탑(700)에서 다시 흡수유(1)와 유가성분으로 분리할 수 있다. 흡수유(1)는 다시 흡수탑부(200)로 제공되기 위해 이동되는데, 공정 간의 사유 등에 의해 흡수유저장탱크부(300)에 저장되었다가 흡수탑부(200)로 이동될 수 있다.

흡수유저장탱크부(300)는 흡수유 승온장치(100) 및 흡수탑부(200)와 결합되어 흡수유(1)를 흡수유 승온장치(100) 또는 흡수탑부(200)로 보낼 수 있다. 즉, 흡수유(1)는 흡수유저장탱크부(300)를 거쳐 흡수탑부(200)에 도입될 때, 흡수유 승온장치(100)를 거치지 않는 제1 경로 및 흡수유 승온장치(100)를 거치는 제2 경로를 가질 수 있다.

따라서, 흡수탑부(200)는 흡수유저장탱크부(300) 및 흡수유 승온장치(100)로부터 선택적으로 흡수유(1)를 공급받을 수 있다.

흡수탑 승온장치(100)의 수용부(10)에 별도로 설치되는 밸브에 의해, 흡수유(1)는 제1 경로 또는 제2 경로를 통해 흡수탑부(200)로 공급될 수 있다.

이렇게 함으로서, 본 실시예에 따른 코크스오븐가스의 처리장치(1000)는 통상의 경우에는 제1 경로를 거친 저온의 흡수유(1)를 이용하여 코크스오븐가스를 처리할 수 있고, 일정한 경우에는 제2 경로를 거친 고온의 흡수유(1)를 이용하여 코크스오븐가스를 처리할 수 있게 된다.

제2 경로를 거친 고온의 흡수유(1)는 용해도가 증가하므로, 고온의 흡수유(1)를 흡수탑부(200)에 분사시킴으로써 흡수탑부(200) 및 패킹부(400)에 침적된 슬러지를 제거할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 코크스오븐가스의 처리장치(1000)는 압력센서부(500) 및 제2 제어부(600)를 더 포함할 수 있다.

압력센서부(500)는 패킹부(400) 상하부의 흡수유(1) 압력차를 측정하도록 흡수탑부(200)에 설치될 수 있다. 상술한 바와 같이 패킹부(400)에는 복수의 중공이 형성될 수 있고, 슬러지가 침적됨에 따라 중공이 점점 좁아질 수 있다. 이로 인해, 패킹부(400) 상부 및 하부의 흡수유(1)의 압력차가 발생하게 되고, 압력센서부(500)는 이러한 압력차를 측정할 수 있다.

제2 제어부(600)는 압력센서부(500)에서 측정된 흡수유(1)의 상하부의 압력차가 기 설정값 이상인 경우, 흡수탑부(200)는 흡수유 승온장치(100)로부터 흡수유(1)를 공급받도록 제어할 수 있다.

제2 제어부(600)에 의한, 흡수탑부(200)에 공급되는 흡수유(1)의 이동경로를 살펴보면, 압력센서부(500)에서 측정한 흡수유(1)의 압력차가 기 설정값 미만인 경우는 흡수유(1)는 제1 경로를 거쳐 흡수탑부(200)로 공급될 수 있다. 반면, 압력센서부(500)에서 측정한 흡수유(1)의 압력차가 기 설정값 이상인 경우, 제2 제어부(600)는 흡수유(1)가 흡수유 승온장치(100)를 거치도록 제어할 수 있다. 이 경우, 제2 제어부(600)가 별도로 설치되는 밸브의 개폐를 조절함으로써, 흡수유(1)의 이동경로를 제어할 수 있다.

여기서, 기 설정값은 압력차가 400mmaq이상인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니고, 이보다 낮은 압력차를 기 설정값으로 하여 보다 빈번하게 제2 경로를 거친 고온의 흡수유(1)를 흡수탑부(200)로 제공하는 것도 가능하다.

이렇게 함으로써, 코크스오븐가스의 처리장치(1000)는 제2 경로를 거친 고온의 흡수유(1)를 자동적으로 흡수탑부(200)에 제공할 수 있다. 따라서, 흡수탑부(200) 및 패킹부(400)에 침적된 슬러지를 자동적으로 세정할 수 있다.

도 1및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수유 승온장치(100)는 수용부(10), 축열볼투입부(20), 축열볼배출부(30), 축열볼회수부(40)를 포함하고 온도센서부(50)및 제1 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

수용부(10)는 흡수유(1)의 이동 경로 상에 배치되어 내부에 흡수유(1)를 수용할 수 있다. 여기서, 흡수유(1)의 이동경로 상에 배치될 수 있다라는 의미는 흡수유(1)의 이동경로에서 분기되어 수용부(10)를 거친 흡수유(1)가 다시 흡수유(1)의 이동경로로 복귀하는 경우도 포함할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 흡수유(1)가 제2 경로를 거치는 경우도 이에 포함될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제2 제어부(600)가 별도로 설치되는 밸브를 조절하여 흡수유(1)를 수용부(10)로 수용할 수 있다.

축열볼투입부(20)는 축열볼(3)이 수용부(10) 내에서 낙하하면서 흡수유(1)와의 열교환을 통해 흡수유(1)를 승온시키도록, 수용부(10)의 상부에 결합되어 수용부(10)로 축열볼(3)을 투입할 수 있다. 또한, 축열볼투입부(20)에는 수용부(10)로 투입되는 축열볼(3)을 조절하기 위해 밸브가 별도로 설치될 수 있다.

축열볼(3)은 제철소의 여러 공정에서 발생하는 폐열을 흡수 및 저장하여 재사용하기 위한 물질이다. 폐열원으로는 용광로, 전기로, 가열로에서 배출되는 배가스 및 용광로, 전기로에서 발생되는 슬래그 등이 될 수 있다. 다만, 고온의 폐열은 재사용빈도가 높으므로 350°C 이하의 재사용빈도가 낮은 중저온의 폐열을 방출하는 폐열원이 바람직하다.

흡수탑부(200)로 공급되는 흡수유(1)는 통상 20~30°C 의 온도범위를 가지므로 폐열원으로부터 열을 흡수한 고온의 축열볼(3)을 이용하여 흡수유(1)를 승온시킬 수 있다. 축열볼(3)은 수용부(10) 내부를 낙하하면서 흡수유(1)와 열교환을 할 수 있고, 낙하가 완료된 후에도 수용부(10) 내부에 머무르면서 흡수유(1)와 열교환을 할 수 있다.

여기서, 흡수유(1)의 최종온도는 수용부(10)에 투입되는 축열볼(3)의 온도 및 수용부(10)에 흡수유(1)가 수용된 시간 등에 의하여 결정될 수 있다.

축열볼(3)은 취급의 용이성을 위하여 폐열원의 온도범위 내에서 상변화를 하지 않는 고체축열체가 바람직하나, 해당 온도범위에서 상변화를 일으키는 물질이라도 축열볼(3)로 사용할 수 있다.

축열볼배출부(30)는 수용부(10) 내에서 낙하된 축열볼(3)을 수용부(10)의 외부로 배출하도록 수용부(10)의 하부에 결합될 수 있다. 축열볼배출부(30)가 수용부(10)의 하부에 결합되어 있으므로, 위치에너지를 이용하여 축열볼(3)을 수용부(10) 외부로 배출할 수 있다.

또한, 축열볼(3)과 흡수유(1)가 열교환하는 시간을 조절하기 위해, 축열볼배출부(30)에는 밸브가 추가적으로 설치될 수 있다.

축열볼회수부(40)는 수용부(10)에서의 축열볼(3) 배출 경로상에 설치되어 축열볼배출부(30)에서 배출된 축열볼(3)을 회수하는 부재이다. 축열볼(3)은 재사용이 가능하므로, 축열볼회수부(40)를 이용하여 축열볼(3)을 회수할 수 있다. 이렇게 회수된 축열볼(3)을 다시 폐열원으로 이동시켜 폐열원으로부터 폐열을 흡수함으로써, 축열볼(3)의 재사용이 이루어질 수 있다.

이렇게 함으로써, 본 실시예에 따른 흡수유 승온장치(100)는 흡수유(1)를 승온시킬 수 있다. 흡수유(1)를 승온시켜 흡수탑부(200)에 제공함으로써, 흡수탑부(200)및 패킹부(400)에 발생한 슬러지를 제거할 수 있다.

온도센서부(50)는 수용부(10) 내부에 수용된 상기 흡수유(1)의 온도를 측정하도록, 수용부(10)에 설치되는 부재이다. 즉, 후술할 제1 제어부(미도시)에 의해 흡수유(1)가 원하는 온도로 승온되어 배출될 수 있도록, 수용부(10)에 수용된 흡수유(1)의 온도를 측정할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 수용부(10)의 상부 및 하부에 각각 온도센서부(50)가 설치되어 수용부(10)의 상부 및 하부의 흡수유(1) 온도를 각각 측정할 수 있다. 또한, 대류의 원리를 이용하여 수용부(10)의 상부에만 흡수유(1)의 온도를 측정하는 온도센서부(50)를 설치할 수 도 있다.

제1 제어부(미도시)는 온도센서부(50)에서 측정한 흡수유(1)의 온도에 따라 수용부(10) 내부에 투입되는 축열볼(3)의 양 및 수용부(10)에 수용된 흡수유(1)의 배출 여부를 제어하는 부재이다.

즉, 제1 제어부(미도시)는 수용부(10)에 수용된 흡수유(1)가 원하는 온도로 배출될 수 있도록 축열볼(3)의 투입 및 배출 여부, 흡수유(1)의 배출여부를 제어할 수 있다. 이 경우, 제1 제어부(미도시)가 축열볼투입부(20), 축열볼배출부(30) 및 수용부(10)에 별도로 설치되는 밸브를 각각 제어하여 상기의 기능을 발휘할 수 있다.

흡수유(1)가 흡수탑부(200) 및 패킹부(400)에 침적된 슬러지를 제거하기 위해서 수용부(10)에서 방출되는 흡수유(1)의 온도는 40~60°C 가 됨이 바람직하다. 이 온도를 기 설정값으로 하여, 제1 제어부(미도시)를 통해 축열볼(3)의 투입 및 배출 여부, 흡수유(1)의 배출여부를 제어할 수 있다.

이렇게 함으로써, 흡수유 승온장치(100)는 흡수유(1)를 원하는 온도까지 자동적으로 승온시켜 배출할 수 있다. 이러한 고온의 흡수유(1)를 흡수탑부(200)에 공급함으로써, 자동적으로 흡수탑부(200) 및 패킹부(400)에 침적된 슬러지를 자동적으로 제거할 수 있다.

수용부(10)는 축열볼투입부(20) 및 축열볼배출부(30) 사이에 설치되어 내부로 축열볼(3)이 이동하는 나사선 형태의 폐쇄관(11)을 포함할 수 있다.

축열볼(3)은 재사용될 수 있는데 수용부(10) 내부에서 축열볼(3)이 흡수유(1)와 직접적으로 접촉되지 않게, 축열볼(3)의 이동경로가 되는 폐쇄관(11)을 수용부(10) 내부에 설치함으로써 축열볼(3)의 오염을 방지할 수 있고, 별도의 축열볼(3) 재처리 과정을 생략할 수 있다.

폐쇄관(11)의 재질은 축열볼(3)과 흡수유(1)의 열교환이 용이하게 이루어질 수 있게 동(Cu)재질인 것이 바람직하나, 열전도도가 우수한 금속류의 재료도 사용될 수 있다.

폐쇄관(11)이 나사선 형태로 이루어지는 경우, 폐쇄관(11)을 따라 이동하는 축열볼(3)의 이동경로가 증가하고, 수용부(10) 내부로 수용될 수 있는 축열볼(3)의 양이 증가될 수 있다.

이로써, 보다 빠른 시간 내에 축열볼(3)과 흡수유(1) 사이에 열교환이 일어나게 할 수 있다.

흡수유 승온장치(100)의 축열볼투입부(20), 축열볼배출부(30) 및 폐쇄관(11)은 각각 복수로 형성되고, 제1 제어부(미도시)는 각각의 축열볼배출부(30)에서의 축열볼(3) 배출이 순차적으로 이루어지도록 축열볼배출부(30)를 제어할 수 있다.

축열볼투입부(20), 축열볼배출부(30) 및 폐쇄관(11)은 복수로 형성되어 연결됨으로써, 축열볼(3)의 이동경로가 복수 형성될 수 있다. 단수의 이동경로를 가지는 경우보다 흡수유(1)를 승온시키는 시간을 단축할 수 있다.

제1 제어부(미도시)는 축열볼회수부(40)로의 축열볼(3) 회수를 보다 용이하게 하기 위해, 각각의 축열볼배출부(30)를 조절하여 순차적으로 축열볼(3)이 배출되도록 제어할 수 있다.

제1 제어부는 어느 하나의 축열볼배출부(30)에서 축열볼(3) 배출이 완료되면 다른 축열볼배출부(30)에서 축열볼(3)의 배출이 이루어지도록 축열볼배출부(30)를 조절할 수 있다.

이 경우, 축열볼회수부(40)는 각각의 축열볼배출부(30)에서 배출되는 축열볼(3)을 포집하도록, 하부로 갈수록 횡단면의 면적이 줄어드는 형태로 형성되고, 내주면에 축열볼의 이동을 가이드하는 나사산(42)이 형성된 축열볼포집기(41)를 더 포함할 수 있다.

수용부(10)가 큰 면적을 가지는 경우, 복수의 축열볼배출부(30)는 큰 산포를 가지고 수용부(10)의 하부에 결합될 수 있다. 따라서, 축열볼포집기(41)는 상부가 수용부(10)의 하부를 커버할 수 있고, 하부의 횡단면의 면적이 상부보다 작게 형성되어 축열볼(3) 회수를 보다 용이하게 할 수 있다.

축열볼포집기(41)는 내주면에 축열볼(3)의 이동을 가이드하는 나사산(42)이 형성될 수 있어 어느 하나의 축열볼배출부(30)에서 배출된 축열볼(3)들은 축열볼포집기(41)의 내주면에 형성된 나사산(42)을 따라 순차적으로 이동함으로써, 축열볼포집기(41)의 하부에서 축열볼(3)들이 엉켜서 회수되지 못하는 것을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

1: 흡수유
2: 혼합유
3: 축열볼
10: 수용부
11: 폐쇄관
20: 축열볼투입부
30: 축열볼배출부
40: 축열볼회수부
41: 축열볼포집기
42: 나사산
50: 온도센서부
100: 흡수유 승온장치
200: 흡수탑부
300: 흡수유저장탱크
400: 패킹부
500: 압력센서부
600: 제2 제어부
700: 분리탑
800: 열교환장치
900: 히터기
1000: 코크스오븐가스의 처리장치

Claims

흡수유의 이동 경로 상에 배치되어 내부에 상기 흡수유를 수용 가능한 수용부;
축열볼이 상기 수용부 내에서 낙하하면서 상기 흡수유와의 열교환을 통해 상기 흡수유를 승온시키도록, 상기 수용부의 상부에 결합되어 상기 수용부로 상기 축열볼을 투입하는 축열볼투입부;
상기 수용부 내에서 낙하된 상기 축열볼을 상기 수용부의 외부로 배출하도록 상기 수용부의 하부에 결합되는 축열볼배출부; 및
상기 수용부에서의 상기 축열볼 배출 경로상에 설치되어 상기 축열볼배출부에서 배출된 상기 축열볼을 회수하는 축열볼회수부;
를 포함하는 코크스오븐가스의 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 수용부 내부에 수용된 상기 흡수유의 온도를 측정하도록, 상기 수용부에 설치되는 온도센서부; 및
상기 온도센서부에서 측정한 상기 흡수유의 온도에 따라 상기 수용부 내부에 투입되는 축열볼의 양 및 상기 수용부에 수용된 상기 흡수유의 배출 여부를 제어하는 제1 제어부;
를 더 포함하는 코크스오븐가스의 처리장치.
제2항에 있어서,
상기 수용부는,
상기 축열볼투입부 및 상기 축열볼배출부 사이에 설치되어 내부로 상기 축열볼이 이동하는 나사선 형태의 폐쇄관을 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스오븐가스의 처리장치.
제3항에 있어서,
상기 축열볼투입부, 상기 축열볼배출부 및 상기 폐쇄관은 각각 복수로 형성되고,
상기 제1 제어부는 각각의 상기 축열볼배출부에서의 상기 축열볼 배출이 순차적으로 이루어지도록 상기 축열볼배출부를 제어하는 것을 특징으로 하는 코크스오븐가스의 처리장치.
제4항에 있어서,
상기 축열볼회수부는
각각의 상기 축열볼배출부에서 배출되는 상기 축열볼을 포집하도록, 하부로 갈수록 횡단면의 면적이 줄어드는 형태로 형성되고, 내주면에 상기 축열볼의 이동을 가이드하는 나사산이 형성된 축열볼포집기를 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스오븐가스의 처리장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
내부로 유입되는 코크스오븐가스에 상기 흡수유를 분사하여 상기 코크스오븐가스 중의 유가성분을 상기 흡수유에 흡수시키는 흡수탑부;
상기 흡수탑부와 상기 수용부 중 어느 하나로 상기 흡수유를 공급하도록 상기 흡수탑부 및 상기 수용부에 결합되는 흡수유저장탱크부; 및
상기 흡수유와 상기 코크스오븐가스의 접촉면적을 증가시키기 위해 상기 흡수탑부 내부에 설치되는 패킹부;
를 더 포함하고,
상기 흡수탑부는 상기 흡수유 저장탱크 및 상기 수용부로부터 선택적으로 상기 흡수유를 공급받는 것을 특징으로 하는 코크스오븐가스의 처리장치.
제6항에 있어서,
상기 패킹부 상하부의 흡수유 압력차를 측정하도록 상기 흡수탑부에 설치되는 압력센서부; 및
상기 압력센서부에서 측정된 상기 흡수유의 상하부의 압력차가 기 설정값 이상인 경우, 상기 흡수탑부는 상기 수용부로부터 상기 흡수유를 공급받도록 제어하는 제2 제어부;
를 더 포함하는 코크스오븐가스의 처리장치.