KR101644899B1 - Method and device for treating gas by injecting a powdered compound and an aqueous phase - Google Patents
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Abstract
발명은 다음의 단계들을 포함하는 가스 처리 방법에 관한 것이다: 분말 화합물을 가스관에 주입하는 단계, 수성 상을 비말 형태로 상기 관에 주입하는 단계, 가스로부터 오염물질들을 포획하는 단계, 및 상기 분말 화합물을 별도로 회수하는 단계. 수성 상을 비말 형태로 주입하는 단계는 가스관의 분말 화합물의 입자들을, 그것들이 주입될 때 가습하기 위해 시행된다.The invention relates to a method of treating a gas comprising the steps of: injecting a powder compound into a gas line, injecting the aqueous phase into the tube in a droplet form, capturing contaminants from the gas, Respectively. The step of injecting the aqueous phase into the droplet form is carried out to humidify the particles of the powder compound of the gas line when they are injected.
Description
본 발명은 가스 도관에서 설정된 흐름 방향을 가지는 가스를 처리하기 위한 방법 및 분말상 화합물을 주입하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for treating a gas having a set flow direction in a gas conduit and an apparatus for injecting the powdered compound.
본 발명은 다음의 단계들:The invention includes the following steps:
a) 분말상 화합물을 연도 가스 도관 안에 분말상 화합물의 주입점 (injection point)에서 분말상 화합물 주입관을 통해 주입하여 상기 가스 도관에 분말상 화합물의 입자들의 구름 (cloud of particles) 또는 흐름이 형성되는 것이 허용되는 단계로서, 상기 주입관은 상기 분말상 화합물과 접촉되도록 배열된 외면 및 내면을 가지는 단계,a) injecting the powdered compound through a powdered compound injection tube at the injection point of the powdered compound in the flue gas conduit such that a cloud of particles or stream of particles of the powdery compound is allowed to form in the gasted conduit Wherein the injection tube has an outer surface and an inner surface arranged to contact the powdered compound,
b) 단상 (monophasic) 액체 수성 상 (aqueous phase)을 비말로서 상기 가스 도관에 주입하는 단계,b) injecting a monophasic liquid aqueous phase into the gas conduit as a non-word,
c) 상기 분말상 화합물을 사용하여 가스의 오염물질을 포획하는 단계, 및c) capturing contaminants of the gas using the powdered compound, and
d) 오염물질이 풍부해진 상기 분말상 화합물과 오염물질이 고갈된 가스를 별도로 회수하는 단계를 포함하는, 가스 도관에서 설정된 흐름 방향을 가지는 가스를 처리하기 위한 방법에 관한 것이다.and d) separately recovering the pollutant-enriched powdered compound and the pollutant-depleted gas, in a gas conduit having a set flow direction.
전형적으로 가스, 특히 연도 가스의 처리는 산 가스 (acid gas), 특히 HCl, SO2 및/또는 HF의 환원을 필요로 하는데, 그 환원은 건조한 조건하에서 건조한 분말상의 물질, 보통 미네랄을 연도 가스 흐름에 주입하거나 또는 고정되거나 운동중인 고체 입자를 포함하는 필터-베드를 통해 주입함으로써 수행될 수 있다. 이 경우, 분말상 화합물은 일반적으로 칼슘-마그네슘 화합물, 특히 석회, 바람직하게 소석회 (slaked lime) 또는 수화석회 (hydrated lime) 또는 탄산 나트륨 또는 중탄산 나트륨과 같은 나트륨 화합물을 포함한다. 다른 미네랄 화합물들 또한 사용될 수 있는데, 특히 다이옥신, 퓨란 및/또는 수은을 포함한 중금속을 환원시키기 위해 사용된 것들, 예를 들면 필로실리케이트, 예컨대 세피올라이트 또는 할로이사이트 등에 기초한 것들이 사용될 수 있다.Typically the treatment of gases, especially flue gases, requires the reduction of acid gases, in particular HCl, SO 2 and / or HF, which under dry conditions, dry the powdered substance, usually minerals, Or by injecting through a filter-bed containing solid particles that are fixed or in motion. In this case, the powdered compound generally comprises a calcium-magnesium compound, in particular a lime, preferably a sodium compound such as slaked lime or hydrated lime or sodium carbonate or sodium bicarbonate. Other mineral compounds may also be used, especially those used to reduce heavy metals, including dioxins, furans and / or mercury, such as those based on phyllosilicates such as sepiolite or haloisite.
본 발명은 보다 구체적으로, 처리된 가스의 산 가스 성분들의 환원 수율을 개선하기 위하여 가스 중의, 특히 연도 가스 중의 산 가스를, 가스 흐름 중의 산 오염물질을 포획하는 능력을 가지는 분말상 생성물을 주입함으로써 환원시키는 방법에 향해 있다.The present invention more particularly relates to a process for reducing acid gases in a flue gas, in particular a flue gas, by introducing a powdery product having the ability to trap acid contaminants in a gas stream, in order to improve the reduction yield of the acid gas components of the treated gas It is on the way to let.
보다 구체적으로, 이들 연도 가스를 분말상 수화석회로 처리하는 것은 건조한 분말상 수화석회 대신 가습 수화석회의 사용에 의해 개선되는 것으로 알려져 있다. 실제로, 고체상 (solid phase)의 입자들에 의한 가스상 (gas phase)의 오염물질의 흡수는 물의 존재에 의해 개선된다. 때로 그런 연도 가스 처리는 반 (semi)-건조 방법으로서 기술된다. 수화석회 및 물을 사용하는 방법은 또한 석회유 (milk of lime)가 연도 가스 흐름 안에 주입되는 방법으로도 알려져 있다. 안타깝게도, 석회유의 주입은 에너지 소비적이고 마모 및 부식되기 쉬우며 막힘 문제를 유발할 수 있는 특수한 수단 (분산 터빈, 순환 펌프)의 실행을 취한다. 문헌 CN 2011 68568 및 JP 10-216 572는 각각 막힘 문제들을 해결하기 위해 주입 중에 제자리에서 석회유 현탁액을 제조함으로써 막힘 문제들을 해결하기 위해 의도된 대안을 제안한다. 이 목적에 대해, 두 개의 동심 튜브, 즉 내부 튜브 및 외부 튜브로 이루어진 랜스 (lance)가 사용된다. 물은 내부 튜브를 통해 주입되는 한편 수화석회는 외부 튜브를 통해 주입된다. CN 2011 68568에 따르면, 내부 튜브의 위치는 외부 튜브와 관련하여 조정될 수 있고, 따라서 물을 위한, 돌출되어 있는 또는 접이식의 또는 추가로 외부 튜브의 수화석회의 출력 구멍에 대하여 동일 높이에서 출력 구멍을 가지는 내부 튜브를 가지는 것이 가능하다.More specifically, it has been known that treating these flue gases with powdered hydrated lime is improved by the use of humidified hydrated lime instead of dry powdered hydrated lime. In fact, the absorption of contaminants in the gas phase by solid phase particles is improved by the presence of water. Sometimes such flue gas treatment is described as a semi-drying method. The method of using hydrated lime and water is also known as a method in which milk of lime is injected into the flue gas stream. Unfortunately, the injection of lime oil is energy-consuming, prone to wear and corrosion, and takes the practice of special means (dispersing turbines, circulation pumps) that can cause clogging problems. Literature CN 2011 68568 and JP 10-216 572 each propose an intended solution to solve clogging problems by preparing a lime oil suspension in situ during injection to solve clogging problems. For this purpose, a lance consisting of two concentric tubes, an inner tube and an outer tube, is used. Water is injected through the inner tube while hydrated lime is injected through the outer tube. According to CN 2011 68568, the position of the inner tube can be adjusted in relation to the outer tube, and thus the output hole at the same height for the output hole of the protruding or folding or further outer tube hydrated lime for water It is possible to have an inner tube.
이들 문헌에 따르면, 분무 랜스의 디자인은 물 사출 튜브가 분말상 수화석회의 사출용 튜브에 대해 내부에 있도록 한다. 그러므로 이것의 결과는 분무된 석회가 물의 사출을 위한 내부 튜브에 놓인 외부 분무 튜브 내에서 장애물을 조우하게 되는 것이다. 이런 방식으로, 수화석회는 내부 튜브의 대개 금속성 및 차가운 표면과 접촉하게 되고, 그때 석회는 막히게 되는 경향을 나타낸다.According to these documents, the design of the spray lance ensures that the water injection tube is internal to the injection tube of powdered hydrated lime. The result is therefore that the sprayed lime encounters an obstacle in the outer spray tube placed in the inner tube for the injection of water. In this way, the hydrated lime comes into contact with the generally metallic and cold surfaces of the inner tube, and the lime then tends to become clogged.
나아가, 이들 문헌에 따르면, 수화석회의 습도 수준은 제자리 현탁액을 형성하기 위하여 5 내지 6의 물/석회 질량비를 유도한다. 이 현탁액은 실제로 연도 가스의 처리에 대해 가스가 수화석회의 주입시 추가로 상당히 냉각된다는 점에서 부수적인 유해 효과를 유발한다. 이것은 오염제거가 효과적이기 위하여 충분히 고온인 연도 가스를 이용하게 만든다; 그러나 이것은 현재 수요가 많지 않으며 한편으로 경영주들은 경제적 및 환경적 이유로 기껏 연도 가스들의 열을 회수하려는 경향이 점점 뚜렷해지고 있다.Further, according to these references, the humidity level of hydrated lime results in a water / lime mass ratio of 5 to 6 to form a ground suspension. This suspension actually causes a side effect of the harmful effect in that the gas is further cooled significantly during the injection of the hydrated lime against the treatment of the flue gas. This makes it possible to use flue gases that are hot enough for decontamination to be effective; However, this is not currently in demand, and business owners are increasingly becoming more and more likely to reclaim the heat of flue gases for economic and environmental reasons.
더욱이, 수화석회가 차가운 표면과 접촉하게 될 때, 이것이 이들 문헌의 물을 사출하기 위한 내부 튜브의 표면인 경우이기 때문에, 수화석회 사출 튜브 내에서 축합이 일어나고, 그것은 또한 사출 튜브의 막힘을 촉진하고 그로써 연도 가스 흐름 안으로 석회의 주입을 방해하게 되는 결과를 초래한다.Moreover, when hydrated lime comes into contact with the cold surface, this is the surface of the inner tube for injecting the water of these documents, so condensation takes place in the hydrated lime injection tube, which also promotes clogging of the injection tube Thereby interfering with the injection of lime into the flue gas stream.
마지막으로, 상기 언급된 것과 같이 높은 물/석회 질량비는 물의 이용 및 대량 소비를 유발한다.
석회를 연도 가스에 주입하기 위한 장치가 또한 알려져 있는데, 그 장치에서는 분말상 또는 수화석회 주입관을 외부 동심관이 둘러싸고 있고 그것을 통해 가스가 주입된다 (US 2012/0251423 참조).Finally, as mentioned above, high water / lime mass ratios result in water usage and mass consumption.
A device for injecting lime into flue gas is also known in which an external concentric tube surrounds a powdered or hydrated lime feed tube and through which gas is injected (see US 2012/0251423).
본 발명의 목적은 가스, 특히 연도 가스를 분말상 화합물, 바람직하게 미네랄 화합물, 특히 수화석회를 사용하여 처리하는 것을 허용하고, 처리하는 중에 막힘의 위험도가 상당히 감소되고 물 소비가 최소화되며 실질적으로 가스의 냉각이 없고, 그로써 처리될 이들 가스로부터 열량의 회수가 방해받지 않는 것을 허용하는 방법을 제공함으로써 최근 기술의 단점들을 극복하는 것이다.It is an object of the present invention to allow the treatment of gases, in particular flue gases, with powdered compounds, preferably mineral compounds, especially hydrated lime, which significantly reduces the risk of clogging, minimizes water consumption, To overcome the disadvantages of the state of the art by providing a method that allows for the absence of cooling and thereby the recovery of the calories from these gases to be treated being unimpeded.
이런 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따르면, 처음에 표시된 것과 같이, 단상 액체 수성 상을 비말로서 주입하기 위한 상기 단계는, 주입 중에 가스 도관 내부에 있는 분말상 화합물 입자들을 가습하기 위하여, 비말로서 주입된 단상 액체 수성 상과 주입된 분말상 화합물 사이의 0.05 이상이고 1.2 이하인 중량비에 따라, 상기 가스 도관 내부에서 상기 분말상 화합물 입자들의 구름 또는 흐름에서 수행되는 것이 특징인 방법이 제공되고, 이때 상기 단상 액체 수성 상을 주입하는 단계는 상기 외면 주위에 위치한 주변 공간에 배치되고 외부 커버를 가지는 적어도 하나의 단상 액체 수성 상 주입관을 통해 수행되며, 그 방법은 추가로 상기 주변 공간에 배치된 적어도 하나의 절연층에 의해 상기 외면이 분리되는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve this problem, according to the present invention, as indicated at the outset, the step of injecting the single-phase liquid aqueous phase as a non-versatile liquid may be carried out in a non-malleable manner to humidify the powdery compound particles, Characterized in that the process is carried out in the rolling or flow of the powdery compound particles inside the gas conduit according to a weight ratio between the applied single-phase liquid phase and the injected powdery compound of not less than 0.05 and not more than 1.2, Phase injection is performed through at least one single-phase liquid aqueous phase injection tube disposed in a peripheral space located around the outer surface and having an outer cover, the method further comprising: providing at least one insulating layer And the outer surface is separated by the outer surface.
본 발명에 따르면, 분말상 화합물의 가습은 처리될 가스 도관/흐름에 있는, 분말상 화합물의 주입점에서 수행된다. 이런 방식으로 미네랄 화합물의 입자들 및 수성 상의 비말들은 매우 국지적으로 공존하고, 분말상 화합물은 제자리에서 및 제어된 방식으로 가습된다.According to the present invention, the humidification of the powdered compound is carried out at the injection point of the powdered compound in the gas conduit / stream to be treated. In this way, the particles of the mineral compound and the aqueous phase droplets coexist very locally, and the powdery compound is humidified in situ and in a controlled manner.
비말로서의 수성상 대 분말상 화합물의 상기 중량비에 따라 주입된 분말상 화합물의 수성 상 비말 및 입자들의 구름에서, 수성 상의 비말층은 따라서 분말상 화합물의 입자들의 표면에서 생성되고 제거되어야 할 오염물질, 특히 산 오염물질을 분말상 화합물의 고체상에 전달하는 것을 용이하게 한다. 수성 상의 비말층은 상기 중량비에 따라 분말상 화합물 입자들과 수성 상의 제어된 공동-주입을 통해 얻어지고 분말상 화합물의 제자리 가습은 분말상 화합물, 특히 가습 수화석회에 대한 주입 랜스의 막힘이 재발생하는 문제를 피하게 해준다.In the cloud of the aqueous phase droplets and particles of the injected powdery compound as a weight ratio of the aqueous phase to the powdery compound as a droplet, the aqueous phase droplet layer is thus formed on the surface of the particles of the powdery compound, Thereby facilitating transfer of the substance to the solid phase of the powdered compound. The aqueous phase droplet layer is obtained through controlled co-injection of the powdery compound particles and the aqueous phase according to the above weight ratio and the in situ humidification of the powdery compound avoids the problem of clogging of the injection lance against powdery compounds, particularly humidified hydrated lime. It is.
보다 구체적으로, 수성 상은 분말상 화합물의 주입점에 대해 매우 근접한 곳으로 주입된다.More specifically, the aqueous phase is injected into a position very close to the injection point of the powdery compound.
"매우 근접한"은 본 발명의 관점에서, 수성 상의 주입점과 분말상 화합물의 주입점 사이의 거리가 분말상 화합물의 주입점 또는 주입 파이프의 직경보다 작거나 같은 것, 특히 반경보다 작거나 같은 것을 의미한다.By "very close" is meant in the context of the present invention that the distance between the aqueous phase injection point and the injection point of the powdered compound is less than or equal to the injection point of the powdered compound or the diameter of the injection pipe, .
유리하게, 분말상 화합물은 미네랄 화합물이다. 그것은 칼슘-마그네슘 화합물, 특히 석회, 바람직하게 소석회 또는 수화석회를 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 미네랄 화합물은 다이옥신, 퓨란 및/또는 수은을 포함한 중금속을 환원시키기 위해 사용된 것들, 예를 들면 세피올라이트 또는 할로이사이트 등을 기초로 한 것들로부터 선택된다. 사용된 분말상 화합물은 또한 유기, 특히 탄소질, 특히 활성탄 또는 아탄 코크 유형일 수 있다. 분말상 화합물은 또한 이들 화합물의 혼합물일 수 있다.Advantageously, the powdered compound is a mineral compound. It may contain a calcium-magnesium compound, in particular lime, preferably hydrated lime or hydrated lime. In certain embodiments, the mineral compound is selected from those based on those used to reduce heavy metals, including dioxins, furans, and / or mercury, such as sepiolite or halosite. The powdery compound used may also be of organic, in particular carbonaceous, in particular activated carbon or anthanocoke type. The powdered compound may also be a mixture of these compounds.
바람직하게, 수성 상은 액체인 물이거나 알칼리 금속, 특히 나트륨, 칼륨 및/또는 리튬의 수산화물, 탄산염, 중탄산염, 탄산수소, 질산염, 인산염, 과황산염 및 일카르복실산염 및 그것들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 알칼리 화합물의 수용액, 또는 암모니아 또는 우레아, 예컨대 암모늄 염을 기초로 한 화합물의 수용액, 또는 알칼리 또는 토알칼리 또는 암모늄 할라이드, 특히 나트륨, 칼륨, 칼슘 또는 마그네슘의 클로라이드 및/또는 브로마이드를 기초로 한 화합물의 수용액이다. 더욱이, 수성 상은 또한 산, 특히 유기 산, 이중기능성 산 (이염기성 산)을 함유하거나 함유하지 않을 수 있다.Preferably, the aqueous phase is water which is liquid or selected from the group consisting of alkali metal, especially hydroxides, carbonates, bicarbonates, nitrates, phosphates, persulfates and monocarboxylates of sodium, potassium and / or lithium and mixtures thereof An aqueous solution of an alkali compound or an aqueous solution of a compound based on ammonia or a urea such as an ammonium salt or an aqueous solution of a compound based on an alkali or alkaline or ammonium halide, especially chlorides and / or bromides of sodium, potassium, calcium or magnesium Aqueous solution. Moreover, the aqueous phase may also or may not contain acids, especially organic acids, bifunctional acids (dibasic acids).
어떠한 경우든지, 수성 상은 본질적으로 단상 (monophasic)이다. 다르게 표현하면, 수성 상은 본질적으로 액체, 특히 액체 물로 구성된다.In any case, the aqueous phase is essentially monophasic. In other words, the aqueous phase consists essentially of liquid, especially liquid water.
유리하게, 상기 연도 가스 도관 안에 주입되기 전 수성 상의 온도는 100℃ 미만, 바람직하게 40℃ 미만, 특히 30℃ 미만, 더욱 특별하게 20℃ 미만이다.Advantageously, the temperature of the aqueous phase prior to injection into the flue gas conduit is less than 100 占 폚, preferably less than 40 占 폚, particularly less than 30 占 폚, more particularly less than 20 占 폚.
특정 구체예에 따르면, 수성 상의 주입 단계는 상기 가스 도관의 가스의 상기 설정된 흐름 방향에 대하여 분말상 화합물의 상기 주입점으로부터 매우 근접한 하류에서 수행된다.According to a particular embodiment, the step of injecting an aqueous phase is carried out in close proximity downstream of the injection point of the powdered compound relative to the set flow direction of the gas in the gas conduit.
분말상 화합물의 주입점의 "매우 근접한 하류"라는 용어는 본 발명의 관점에서, 가스의 흐름 방향에 대하여 수성 상 비말이 분말상 화합물 바로 뒤에서 분무되는 것을 의미한다. 그러므로 주입된 분말상 화합물은 먼저 가스와 조우하고 바로 직후에 수성 상의 형성된 비말과 조우하며, 따라서 그것은 처리하고자 하는 가스가 아닌 분말상 화합물의 가습을 허용한다.The term "very close downstream" of the injection point of the powdered compound means from the point of view of the present invention that the aqueous phase droplet is sprayed directly behind the powdered compound with respect to the flow direction of the gas. Thus, the injected powder compound first encounters the gas and immediately afterwards encounters a droplet formed in the aqueous phase, thus allowing for the humidification of the powdery compound rather than the gas to be treated.
다른 특정 구체예에서, 수성 상을 주입하기 위한 단계는 상기 연도 가스 도관의 연도 가스의 상기 설정된 흐름 방향에 대하여 미네랄 화합물의 상기 주입점으로부터 매우 근접한 하류에서 수행된다.In another specific embodiment, the step of injecting an aqueous phase is carried out in close proximity to the injection point of the mineral compound with respect to the set flow direction of the flue gas of the flue gas conduit.
유리하게, 상기 분말상 화합물의 주입 단계는 설정된 가스의 흐름 방향에 대하여 90 내지 150도, 바람직하게 145도 이하, 우선적으로 140도 이하, 특히 135도 이하의 각을 형성하는 주입 방향에 따라 가스 도관에서 수행된다.Advantageously, the step of injecting the powdery compound is carried out in a gas conduit according to an injection direction which forms an angle of 90 to 150 degrees, preferably 145 degrees, preferably less than 140 degrees, in particular 135 degrees, .
특정 구체예에서, 상기 수성 상 비말들은 주입 조건에 따라 500 내지 5,000 ㎛, 바람직하게 500 내지 5,000 ㎛의 평균 비말 크기를 가진다.In certain embodiments, the aqueous phase droplets have an average droplet size of 500 to 5,000 [mu] m, preferably 500 to 5,000 [mu] m, depending on the injection conditions.
바람직하게, 상기 분말상 화합물, 특히 분말상 수화석회는 80 ㎛ 미만, 유리하게 50 ㎛ 미만, 바람직하게 35 ㎛ 미만, 바람직하게 25 ㎛ 미만, 그리고 특히 10 ㎛ 이하, 특히 8 ㎛ 이하의 평균 입자 크기 d50을 가진다.Preferably, the powdery compound, especially the powdered hydrated lime, has an average particle size d 50 of less than 80 μm, advantageously less than 50 μm, preferably less than 35 μm, preferably less than 25 μm, and in particular less than 10 μm, .
분말상 화합물은 다른 분말상 화합물, 특히 탄소질 화합물, 특히 활성탄 또는 아탄 코크 유형과 공동-주입된 분말상 미네랄 화합물일 수 있다는 것이 인지된다.It is recognized that the powdered compound may be another powdered compound, particularly a carbonaceous compound, especially an activated carbon or a powdered mineral compound co-injected with an Atan Coke type.
보다 구체적으로, 본 발명의 방법에 따르면, 상기 분말상 화합물, 특히 수화석회는 상기 가스 도관에 주입되기 전에 0.2 내지 10%, 특히 0.5 내지 4%, 바람직하게 2% 미만, 특히 1.5% 미만의 습도 (물 내용물 함량)를 가지는 것으로 제공된다.More specifically, according to the method of the present invention, the powdery compound, especially hydrated lime, is added to the gas conduit at a humidity of 0.2 to 10%, especially 0.5 to 4%, preferably less than 2%, in particular less than 1.5% Water content content).
실제로, 분말상 화합물의 유리 물 (free water) 함량이 10%보다 클 때 실행 문제가 발생한다. 특히, 분말상 화합물이 소석회 (수화석회)일 때, 만약 이 유리 물 함량이 2%, 또는 4%보다 크면, 취급이 어려워진다, 또는 매우 어려워진다 (흐름, 물때 등의 문제들).Practically, running problems occur when the free water content of the powdered compound is greater than 10%. In particular, when the powdery compound is calcium hydroxide (hydrated lime), if the free water content is greater than 2% or 4%, it becomes difficult or very difficult to handle (problems with flow, water, etc.).
본 발명에 따르는 특정 구체예에서, 비말로서 주입된 상기 수성 상과 상기 주입된 분말상 화합물 사이의 중량비는 0.1 이상이고, 바람직하게 0.2 이상 및 1 이하, 보다 특별하게 0.8 이하이다. 이 중량비는 선행 문헌인 CN 2011 68568 및 JP 10-216 572에 표시된 것에 비교하면 상대적으로 작고 실질적으로 처리되는 가스의 냉각을 유발하지 않는데, 왜냐하면 본 발명에 따라 첨가된 물의 환원된 부분이 가습 없이 분말상 화합물, 특히 수화석회의 가습과 따라서 가스의 상당한 냉각을 허용하기 때문이다.In certain embodiments according to the present invention, the weight ratio between said aqueous phase injected non-literally and said injected powdered compound is greater than or equal to 0.1, preferably greater than 0.2 and less than 1, more particularly less than 0.8. This weight ratio is relatively small compared to that indicated in the prior art CN 2011 68568 and JP 10-216 572 and does not cause the cooling of the gas to be substantially treated since the reduced portion of the water added according to the invention is not powdered Because it allows humidification of the compounds, especially hydrated lime, and thus a considerable cooling of the gas.
실제로, 선행 문헌 CN 2011 68568 및 JP 10-216 572에서, 물과 수화석회 사이의 5 내지 6의 높은 중량비는 수화석회의 현탁액 (석회유)이 처리될 가스 안에 분무된다는 사실에 의해 영향을 받는다. 이런 경우, 가스의 온도는 증발시 열량을 소모하는 다량의 물의 주입에 의해 크게 감소된다.Indeed, in the prior art CN 2011 68568 and JP 10-216 572, a high weight ratio of between 5 and 6 between water and hydrated lime is affected by the fact that the suspension of hydrated lime (lime oil) is sprayed into the gas to be treated. In this case, the temperature of the gas is greatly reduced by the injection of a large amount of water, which consumes heat during evaporation.
특히 유리한 방식으로, 본 발명에 따르는 방법에서, 상기 가스는 상기 분말상 화합물의 주입 전에 10 내지 1,100℃, 특히 10 내지 100℃, 특히 15 내지 80℃, 특히 20 내지 70℃ 또는 100 내지 300℃, 바람직하게 130℃ 내지 250℃, 우선적으로 150℃ 내지 230℃, 특히 160℃ 내지 220℃의 온도를 가진다. 발명에 따르는 방법의 다른 대체 방법에서, 상기 가스는 상기 분말상 화합물의 주입 전에 300℃ 내지 500℃, 바람직하게 320℃ 내지 450℃, 우선적으로 330 ℃내지 400℃, 또는 850 내지 1,100℃, 바람직하게 900 내지 1,100℃, 우선적으로 950℃ 내지 1,050℃의 온도를 가진다.In a particularly advantageous manner, in the process according to the invention, said gas is heated to a temperature of from 10 to 1,100 ° C, in particular from 10 to 100 ° C, in particular from 15 to 80 ° C, in particular from 20 to 70 ° C, Preferably 130 占 폚 to 250 占 폚, preferentially 150 占 폚 to 230 占 폚, especially 160 占 폚 to 220 占 폚. In another alternative method of the method according to the invention, the gas is heated to a temperature of 300 ° C to 500 ° C, preferably 320 ° C to 450 ° C, preferentially 330 ° C to 400 ° C, or 850-1100 ° C, preferably 900 ° C To 1,100 占 폚, preferentially from 950 占 폚 to 1,050 占 폚.
알 수 있는 것과 같이, 가스의 온도는 분말상 화합물의 가습에 본질적으로 기여하는 발명에 따르는 소량의 물 및 비말의 크기에 의해 실질적으로 영향을 받지 않는다. 나아가, 수성 상의 주입은 주입된 분말상 화합물의 구름에서, 특히 분말상 화합물의 주입점에 매우 근접한 곳에서 일어나기 때문에, 수성 상의 비말과 분말상 화합물의 입자들 사이의 접촉은 촉진되고 매우 빨라지며, 그로써 분말상 화합물의 입자들 주변에 형성된 물 층에 의해 용이해진, 산 오염물질의 최적의 감소가 허용된다.As can be seen, the temperature of the gas is substantially unaffected by the size of the small amounts of water and droplets according to the invention, which essentially contribute to the humidification of the powdered compound. Furthermore, since the injection of the aqueous phase takes place in the cloud of the injected powdered compound, in particular very close to the injection point of the powdered compound, the contact between the particles of the aqueous phase droplets and the particles of the powdered compound is promoted and very fast, An optimal reduction of the acid pollutant, facilitated by the water layer formed around the particles of the < RTI ID = 0.0 >
본 발명에 따르는 방법의 대체 방법에서, 상기 가스는 상기 분말상 화합물 및 비말로서의 상기 수성 상의 주입 후에, n 내지 n-10℃, 바람직하게 n 내지 n-8℃, 바람직하게 n 내지 n-5℃, 특히 n 내지 n-3℃의 온도를 가지며, 이때 n은 분말상 화합물 및 수성 상의 주입 전의 가스의 온도이다.In an alternative method of the process according to the invention, the gas is heated to a temperature of from n to n-10 占 폚, preferably from n to n-8 占 폚, preferably from n to n-5 占 폚, after the injection of the aqueous phase as the powder compound and droplet, Especially from n to n-3 [deg.] C, where n is the temperature of the gas prior to injection of the powdered compound and the aqueous phase.
특히, 유리한 구체예에서, 상기 수성 상의 주입은 바람직하게 평평한 제트 팬과 같은 분무관을 통해 2 내지 150 바의 압력에서 수행된다. 대체 방법에서는, 이 압력은 대신 2 내지 20 바, 바람직하게 3 내지 15 바, 우선적으로 약 8 바의 압력일 것이다. 다른 대체 방법에서, 압력은 20 내지 150 바, 특히 30 내지 100 바일 것이다. 이런 높은 압력은 분무관의 오염을 피하게 해준다.In particular, in an advantageous embodiment, the injection of the aqueous phase is preferably carried out at a pressure of from 2 to 150 bar through a spray tube, such as a flat jet fan. In an alternative method, this pressure would instead be a pressure of 2 to 20 bar, preferably 3 to 15 bar, preferentially about 8 bar. In another alternative method, the pressure will be between 20 and 150 bar, especially between 30 and 100 bar. These high pressures avoid contamination of the tube.
이런 방식으로, 발명의 이 특정 구체예에서, 매우 미세한 비말들이 얻어지고 그 순간에는 발명에 따라 증기 구름을 생성하는 것이 요구되지 않으며, 그것이 매우 미세한 비말들로서 양호하게 분산되는 것을 허용하고 수성 상 비말들과 분말상 화합물 입자들 사이의 접촉 효율에, 고온 가스를 냉각시키지 않으면서 그것들의 가습을 개선시키는 것에 의해 기여하기 때문에 고압이 사용될 수 있다.In this way, in this particular embodiment of the invention, very fine droplets are obtained and at that moment it is not required to produce a vapor cloud according to the invention, allowing it to be well dispersed as very fine droplets, The high pressure can be used because it contributes to the contact efficiency between powder particles and the powdered compound particles by improving their humidification without cooling the hot gases.
발명에 따르는 방법의 다른 구체예들은 첨부된 청구범위에서 나타낸다.Other embodiments of the method according to the invention are indicated in the appended claims.
발명의 목적은 또한 분말상 화합물, 바람직하게 미네랄 화합물, 특히 분말상 수화석회를, 연도 가스 도관 안으로 도입되도록 주입하기 위한 장치로, 그 장치는 분말상 화합물의 공급원, 분말상 화합물의 공급원에 의해 공급되고 상기 가스 도관 쪽으로 통하도록 배치되어 있는 분말상 화합물 주입관을 포함하며, 상기 분말상 화합물 주입관은 상기 분말상 화합물과 접촉되도록 배열되어 있는 외면과 내면을 가지고 있고, 상기 분말상 화합물을 주입하기 위한 장치는 추가로 단상 액체 수성 상의 공급원과 이 단상 액체 수성 상의 공급원에 의해 공급된 단상 액체 수성 상을 비말로서 주입하기 위한 적어도 하나의 관을 더 포함한다.The object of the invention is also an apparatus for injecting a powdered compound, preferably a mineral compound, especially powdered hydrated lime, to be introduced into a flue gas conduit, the apparatus being fed by a source of the powdered compound, a source of the powdered compound, Wherein the powder compound injection tube has an outer surface and an inner surface arranged to be in contact with the powdery compound and the device for injecting the powdery compound further comprises a single phase liquid aqueous Phase liquid aqueous phase supplied by the source of the single phase liquid aqueous phase and the source of the single phase liquid aqueous phase.
그런 장치는 최근 기술로부터, 예를 들면 문헌 CN 2011 68568 및 JP 10-216 572로부터 알려져 있다. 석회유 (현탁액)로 연도 가스를 처리하기에 적당한 장치를 제공하는 것을 의도한 이들 문헌에서, 물 주입관은 수화석회의 현탁액을 제자리에서 제조하기 위하여 수화석회를 주입하기 위한 더 큰 직경의 관에 대해 동심원으로 배치된다.Such devices are known from the state of the art, for example, from literature CN 2011 68568 and JP 10-216 572. In these documents, which are intended to provide an apparatus suitable for treating flue gas with lime oil (suspension), the water inlet tube is designed for a larger diameter tube for injecting hydrated lime to produce a suspension of hydrated lime in situ It is arranged concentrically.
문헌 CN 2011 68568에서 언급된 것과 같이, 연도 가스를 석회유로 처리하기 위한 특정 장치에서, 내부 튜브의 위치는 위부 튜브의 위치와 관련하여 조정될 수 있도록 규정이 만들어진다. 그런 경우에, 물에 대한 내부 튜브는 돌출되어 있거나 접이식의 출력 구멍을 가지거나 또는 추가로 외부 튜브의 수화석회 출력 구멍에 대한 것과 동일한 높이에 있다.As mentioned in document CN 2011 68568, in a specific apparatus for treating flue gas with lime oil, provisions are made such that the position of the inner tube can be adjusted in relation to the location of the upper tube. In such a case, the inner tube to the water has a protruding or folding output opening or is at the same height as the hydration lime output opening of the outer tube.
안타깝게도, 선택된 형태에 무관하게, 수화석회 분무 튜브에 대해 동심원적인 내부 튜브의 존재는 물 사출 내부 튜브와 관련하여 수화석회 입자들의 교대 (abutment)를 이용한다. 그러므로 수화석회는 내부 튜브의 금속성의 차가운 표면과 접촉하게 되고 그때 석회는 막히는 경향이 있다. 그러므로 선행 막힘 문제에 대해 제공된 해결책은 꽤 상대적이다.Regrettably, regardless of the selected form, the presence of a concentric inner tube with respect to the hydrated lime spray tube utilizes the abutment of hydrated lime particles with respect to the water injection inner tube. Therefore, the hydrated lime comes into contact with the metallic cold surface of the inner tube, and the lime then tends to clog. Therefore, the solution provided for the preceding clogging problem is quite relative.
나아가, 이들 문헌에 따르면, 동심원 형태 및 제자리에서 수화석회의 현탁액을 형성하려는 의도는 5 대 6의 물/석회 비율이 필요하다는 결과를 낳는다. 안타깝게도, 그런 경우에 CN 2011 68568 및 JP 10-216 572에 따르는 장치는 연도 가스를 냉각시키는 결과를 낳고, 그로써 더 많은 경제적 및 환경-친화적 방법들을 제안하기 위하여 연도 가스로부터 열량을 회수하려는 경향이 증가하고 있는 산업 종사자들에게 새로운 문제를 제기한다.Further, according to these references, the intent to form a suspension of hydrated lime in concentric form and in situ results in the need for a water / lime ratio of 5 to 6. Unfortunately, in such cases, devices according to CN 2011 68568 and JP 10-216 572 result in cooling the flue gas, thereby increasing the tendency to recover heat from the flue gas to suggest more economic and environmentally-friendly methods It raises a new problem for the industrial workers who are doing it.
마지막으로, 수화석회가 차가운 표면과 접촉할 때, 이것은 이들 문헌의 물 사출 내부 튜브의 표면의 경우이기 때문에, 수화석회를 사출하기 위한 튜브 내에서 축합이 발생하고 그것은 또한 결과적으로 사출 튜브의 막힘을 유발하고 그로써 석회의 연도 가스 흐름 안으로의 주입이 교란된다.Finally, when hydrated lime comes into contact with the cold surface, this is the case of the surface of the water injection inner tube of these documents, condensation occurs in the tube for injecting hydrated lime, which also results in clogging of the injection tube Thereby disturbing the injection into the flue gas stream of lime.
본 발명의 목적은 분말상 화합물, 바람직하게 미네랄 화합물, 특히 수화석회의 주입과, 가스의 처리시 그것의 입자들의 가습을 허용하고, 그것에 대한 막힘 위험도가 상당히 감소되는 장치를 제공함으로써 최근 기술의 단점들을 극복하는 것이며, 이것은 가스의 냉각이 필요하지 않고, 그로써 처리되는 이들 가스로부터 열량의 회수를 간섭하지 않을 가능성을 제공한다.It is an object of the present invention to provide a device which permits the injection of a powdery compound, preferably a mineral compound, in particular hydrated lime, and the humidification of its particles upon treatment of the gas, Which provides the possibility of not requiring cooling of the gas and thus not interfering with the recovery of the heat from these gases being treated.
이런 문제를 해결하기 위하여, 발명에 따르면 앞서 표시된 것과 같이, 상기 단상 액체 수성 상의 주입을 위한 적어도 하나의 관이 분말상 화합물 주입관의 상기 외면 주변에 배치된 주변 공간에 배치되고 외부 커버를 가지는 것과 적어도 하나의 절연층이 상기 분말상 주입관의 외면과 외부 커버 사이의 상기 주변 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치가 제공된다.In order to solve this problem, according to the invention, as indicated above, at least one tube for injecting the single-phase liquid aqueous phase is disposed in a peripheral space disposed around the outer surface of the powdered compound injection tube, Wherein one insulating layer is disposed in the peripheral space between the outer surface of the powder injection tube and the outer cover.
이런 방식으로, 분말상 화합물을 주입하기 위한 관 안에 주입된 분말상 화합물은 어떠한 장애물 및 그것을 만났을 때 석출되고 막히게 될 경향이 있는 훨씬 덜 차갑거나 금속성의 표면을 조우하지 않는다. 나아가, 분말상 화합물을 주입하기 위한 관의 외면 주변에 배치된 주변 공간에 배치된 수성 상에 대한 상기 적어도 하나의 관은 그로써 수성 상 비말, 특히 액체 물을 분말상 화합물의 주입점에 대해 근접한 곳에서 주입하는 것을 허용한다. 근접하다는 것은 본 발명의 관점에서, 수성 상 및 분말상 화합물을 주입하기 위한 각각의 관의 외부 직경들을 분리시키는 거리가 분말상 화합물을 주입하기 위한 관의 직경보다 작거나 같고, 바람직하게 반경보다 작은 것을 의미한다.In this manner, the powdered compound injected into the tube for injecting the powdered compound does not encounter any obstacles and much less cold or metallic surfaces that tend to deposit and clog when encountered. Furthermore, the at least one tube with respect to the aqueous phase disposed in the peripheral space disposed around the outer surface of the tube for injecting the powdered compound is thereby capable of injecting the aqueous phase droplet, especially the liquid water, . Proximity means in the context of the present invention that the distance separating the outer diameters of each tube for injecting the aqueous phase and the powdered compound is less than or equal to the diameter of the tube for injecting the powdered compound and preferably less than the radius do.
더욱이, 수성 상을 주입하기 위한 상기 적어도 하나의 관 및 분말상 화합물을 주입하기 위한 상기 관의 특정 형태는 분말상 화합물, 특히 석회의 단지 가습에 의해, 그리고 후자의 경우에 어떠한 석회유 현탁액을 형성하지 않고서도 유사-건식법을 통한 가스의 처리 가능성을 제공한다. 이런 조작은 가스를 상당량 가습하지 않으면서 수행되고, 그러므로 그것에 대한 열 회수가 점점 더 많이 바람직한 가스를 냉각하지 않아도 된다. 이런 특정 형태는 문헌 CN 2011 68568 및 JP 10-216 572에 개시된 최근 기술과는 달리, 높은 물/석회 중량비를 필요로 하지 않으며, 5 내지 6으로부터 1.2 이하의 값으로, 바람직하게 1 이하, 보다 구체적으로 0.8 이하의 값으로 감소되는 것을 허용한다. 따라서, 특정 수화석회 중의 분말상 화합물의 입자들의 구름은 연도 가스의 흐름 중에 생성되고, 수성 상 비말, 특히 물은 상대적으로 적은 양으로 가스 흐름에 주입된다. 이들 수성 상 비말은 분말상 화합물 입자들의 조밀한 구름을 만나게 되고, 오염물질, 특히 가스의 산 화합물의 감소를, 가스를 냉각시키지 않으면서 향상시킨다.Moreover, the particular form of the tube for injecting the at least one tube and powdered compound for injecting the aqueous phase can be achieved by just humidifying the powdered compound, in particular lime, and in the latter case without forming any lime oil suspension Providing the possibility of treating the gas through a pseudo-dry process. This operation is carried out without a significant amount of humidification of the gas, and therefore the heat recovery for it is increasingly required to cool the desired gas. This particular form does not require a high water / lime weight ratio, unlike the state of the art as disclosed in the documents CN 2011 68568 and JP 10-216 572, and has a value of 5 to 6 to 1.2 or less, preferably 1 or less, more specific To a value less than or equal to 0.8. Thus, the cloud of particles of the powdered compound in a particular hydrated lime is produced in the flow of the flue gas, and the aqueous phase droplets, especially water, are injected into the gas stream in a relatively small amount. These aqueous phase droplets meet dense clouds of powdered compound particles and improve the reduction of pollutants, especially of the acid compounds of the gas, without cooling the gas.
바람직한 구체예에서, 장치는 수성 상을 비말로서 주입하기 위한 다수의 관을 포함하고, 각각의 관은 상기 수성 상의 공급원에 연결된 분배기에 연결되며, 상기 다수의 주입관의 각각의 관은 상기 주변 공간에 배치되어 있고, 각각의 관에는 추가로 밸브가 구비되어 있다.In a preferred embodiment, the apparatus comprises a plurality of tubes for non-malleable implantation of an aqueous phase, each tube being connected to a dispenser connected to a source of the aqueous phase, And each tube is further provided with a valve.
유리하게, 본 발명에 따르는 장치에서 수성 상을 주입하기 위한 각각의 관은 동심 튜브에 배치되고, 그 바깥쪽으로 수성 상을 주입하기 위한 관은 후퇴가능하다.Advantageously, in the apparatus according to the invention, each tube for injecting the aqueous phase is arranged in a concentric tube, and the tube for injecting the aqueous phase outwardly is retractable.
보다 구체적으로, 본 발명에 따르면, 수성 상을 주입하기 위한 각각의 관은 슬롯 또는 평평한 분무기로서 출력 구멍을 포함한다.More specifically, in accordance with the present invention, each tube for injecting the aqueous phase comprises an output orifice as a slot or flat sprayer.
본 발명의 대안에서, 분배기는 수성 상에 2 내지 150 바, 특히 2 내지 20 바, 바람직하게 3 내지 15 바, 보다 우선적으로 약 8 바, 또 다른 대안에서는 20 내지 150 바, 특히 30 내지 100 바의 압력을 부여하기 위해 배열된 가압된 수단에 연결된다. 당연히, 이것은 수성 상 공급, 특히 상기 언급된 압력에서 직접 활용할 수 있는 액체 물일 수 있다.In an alternative of the present invention, the dispenser has an aqueous phase of 2 to 150 bar, in particular 2 to 20 bar, preferably 3 to 15 bar, more preferentially about 8 bar, alternatively 20 to 150 bar, especially 30 to 100 bar Lt; RTI ID = 0.0 > pressurized < / RTI > Of course, this can be liquid water, which can be utilized directly in aqueous phase feeds, in particular at the pressures mentioned above.
앞서 표시된 것과 같이, 발명에 따르면 상기 주변 공간 주위에 외부 커버를 포함하는 장치가 제공된다.As indicated above, according to the invention, there is provided an apparatus comprising an outer cover around said peripheral space.
본 발명에 따르는 장치는, 상기 주변 공간에, 상기 분말상 화합물을 주입하기 위한 관의 상기 외면과 상기 외부 커버 사이에 적어도 하나의 절연층을 포함한다.The apparatus according to the present invention includes at least one insulating layer in the peripheral space between the outer surface of the tube for injecting the powdery compound and the outer cover.
본 발명의 추가의 다른 구체예에서, 장치는 추가로 분말상 화합물에 대한 구멍과 수성 상에 대한 적어도 하나의 구멍이 있는 일련의 구멍들이 구비되어 있는 상기 주변 공간을 닫기 위한 장치를 포함하고, 상기 분말상 화합물에 대한 구멍은 분말상 화합물을 주입하기 위한 상기 관의 출구를 수용하기 위해 배열되어 있으며, 수성 상에 대한 각각의 구멍은 수성 상을 주입하기 위한 각각의 관의 출구를 수용하기 위해 배열되어 있다.In yet another embodiment of the present invention, the apparatus further comprises a device for closing the peripheral space, wherein the peripheral space is provided with a hole for the powdered compound and a series of holes with at least one hole for the aqueous phase, The holes for the compound are arranged to receive the outlet of the tube for injecting the powdered compound and each hole for the aqueous phase is arranged to receive the outlet of each tube for injecting the aqueous phase.
바람직하게, 본 발명에 따르는 장치에서, 상기 외부 커버는 100 내지 250 mm, 바람직하게 200 mm 미만 및 보다 우선적으로 110 내지 170 mm, 특히 125 내지 150 mm의 직경을 가진다.Preferably, in the device according to the invention, the outer cover has a diameter of 100 to 250 mm, preferably less than 200 mm, and more preferentially 110 to 170 mm, in particular 125 to 150 mm.
유리하게, 분말상 화합물을 주입하기 위한 상기 관은 75 내지 150 mm, 바람직하게 80 내지 125 mm, 특히 약 100 mm의 직경을 가진다.Advantageously, said tube for injecting the powdered compound has a diameter of 75 to 150 mm, preferably 80 to 125 mm, in particular about 100 mm.
보다 구체적으로, 본 발명에 따르면, 수성 상을 주입하기 위한 각각의 관은 5 내지 30 mm, 바람직하게 6 내지 20 mm, 보다 우선적으로 8 내지 16 mm의 직경을 가진다.More specifically, according to the present invention, each tube for injecting an aqueous phase has a diameter of 5 to 30 mm, preferably 6 to 20 mm, more preferably 8 to 16 mm.
발명에 따르는 장치의 다른 구체예들은 첨부된 청구범위에서 나타낸다.Other embodiments of the device according to the invention are indicated in the appended claims.
발명의 다른 형상, 상세한 설명 및 장점들은 이하 주어진 설명으로부터, 첨부된 도면과 관련하여 어떠한 제한 없이 드러날 것이다.Other aspects, details and advantages of the invention will be apparent from the following description, and without any limitations with regard to the accompanying drawings.
도 1a는 본 발명에 따르는 가스 처리 장치의 제 1 구체예의 개략적인 측면도이다.
도 1b는 도 1a의 라인 I-I를 따르는 단면도이다.
도 2a는 본 발명에 따르는 가스 처리 장치의 제 2 구체예의 개략적인 측면도이다.
도 2b는 도 2a의 라인 II-II를 따르는 단면도이다.
도 3은 예를 들어 연도 가스 도관에 사용된, 본 발명에 따르는 가스 처리 장치의 도 1에 따르는 구체예의 개략적인 측면도이고, 도면에서 분말상 화합물의 주입 방향은 연도 가스의 흐름 방향에 대해 수직이다.
도 4는 연도 가스 도관에 사용된, 본 발명에 따르는 가스 처리 장치의 도 2에 따르는 제 2 구체예의 개략적인 측면도이고, 도면에서 분말상 화합물의 주입 방향은 연도 가스의 흐름 방향에 대해 또한 수직이다.
도 5는 연도 가스 도관에 사용된, 본 발명에 따르는 가스 처리 장치의 도 2에 따르는 구체예의 개략적인 측면도이다. 도면에서 분말상 화합물의 주입 방향은 연도 가스의 흐름 방향에 대해 비스듬하게 배치된다.
도 3 내지 5는 그 중에서도, 발명에 따르는 장치를 연도 가스 도관에 결합시키기 위한 방법을 예시한다.
도면들에서, 동일하거나 유사한 요소들은 동일한 참조번호를 포함한다. 주입된 분말상 화합물은 미네랄 본질을 가지는 것의 예시된 경우이고 처리된 가스는 연도 가스들이다.1A is a schematic side view of a first embodiment of a gas treatment apparatus according to the present invention.
1B is a cross-sectional view along line II of FIG. 1A.
2A is a schematic side view of a second embodiment of a gas treatment apparatus according to the present invention.
Figure 2b is a cross-sectional view along line II-II in Figure 2a.
Fig. 3 is a schematic side view of an embodiment according to Fig. 1 of a gas treatment apparatus according to the invention, used for example in a flue gas conduit, in which the direction of injection of the powdery compound is perpendicular to the direction of flue gas flow.
Figure 4 is a schematic side view of a second embodiment according to Figure 2 of the gas treatment apparatus according to the invention used in a flue gas conduit wherein the direction of injection of the powdered compound is also perpendicular to the flow direction of the flue gas.
5 is a schematic side view of an embodiment according to FIG. 2 of a gas treatment apparatus according to the present invention used in a flue gas duct. In the drawing, the direction of injection of the powdery compound is arranged obliquely with respect to the flow direction of the flue gas.
Figures 3-5 illustrate, among others, a method for coupling an apparatus according to the invention to a flue gas conduit.
In the drawings, the same or similar elements include the same reference numerals. The injected powdered compound is an example of having mineral essence and the treated gas is flue gases.
도 1a 및 1b에서 확실하게 도시된 것과 같이, 본 발명에 따르는 장치는 연도 가스 도관으로 도입될 분말상 미네랄 화합물을 주입하기 위한 장치 (1)로, 분말상 미네랄 화합물의 공급원 (도시되지 않음)에 연결된 분말상 미네랄 화합물을 주입하기 위한 관 (2)을 포함하고 있다. 미네랄 화합물을 주입하기 위한 관은 상기 연도 가스 도관 (3) (도 3 참조) 쪽으로 통하고 미네랄 화합물에 대한 배출 구멍 (14)을 통해 미네랄 화합물의 배출을 허용하도록 배치된다. 미네랄 화합물을 주입하기 위한 관 (2)은 외면 (4) 및 내면 (5)을 가진다. 작동 중에 내면 (5)은 주입 관 (2)에서 사용 중에 상기 분말상 미네랄 화합물과 접촉된다.1A and 1B, an apparatus according to the present invention is an
이 예시된 구체예에서 분말상 미네랄 화합물 주입 장치 (1)는 각각 수성 상의 공급물 (8)에 연결된 분배기 (7)에 연결된, 다수의 수성 상을 주입하기 위한 관 (6)을 포함한다. 도 1a 또는 1b에서 알 수 있는 것과 같이, 다수의 주입관의 각각의 관 (6)은 본원에서 주변 공간 (9)으로 불리는, 미네랄 화합물 주입관 바깥의 공간에서 미네랄 화합물 주입관 주변에 배치된다. 각각의 수성 상 주입관 (6)은 추가로 분배기 (7)와 각각의 수성 상 주입관 (6)의 수성 상 배출 (11) 사이에 배치된 밸브 (10)를 포함한다. 각각의 수성 상 주입관으로부터 비말로서의 수성 상의 배출 (11)은 평면 분무의 슬롯의 형태로, 노즐 (도시되지 않음)에 의해 수성 상 배출 구멍에 의해 실제적으로 그리고 유리하게 이루어진다.In this illustrated embodiment, the apparatus for injecting a
밸브들 (10)에 의하여, 관 (6)의 일부를 공급하지 않고 예를 들어 연도 가스 도관 (3)에서 연도 가스의 흐름 방향 (G)에 대하여 미네랄 화합물의 주입점으로부터 바로 하류에 위치한 것들만을 공급하는 것이 가능하다.By means of the
분배기 (7)는 가압된 수성 상 공급 (8)에 연결된다. 다른 장치에서, 가압 수단 (12)은 물 공급 (8)을 통해 들어가는 물에 의도된 압력을 부여하는 가능성을 제공한다. 수성 상 공급 (8)의 압력은 전형적으로 2 내지 150 바이다. 다르게는, 이 압력은 2 내지 20 바, 바람직하게 3 내지 15 바, 보다 우선적으로 약 8 바일 것이다. 또 다르게는, 압력은 20 내지 150 바, 특히 30 내지 100 바일 것이다. 이렇게 높은 압력은 분무관의 오염을 피할 수 있는 가능성을 제공한다.The distributor (7) is connected to the pressurized aqueous phase supply (8). In other arrangements, the pressure means 12 provide the possibility of imparting the intended pressure to the water entering through the
미네랄 화합물 주입 장치는 추가로 어떠한 다른 수단에 의해 연도 가스 도관을 통해 연도 가스를 처리하기 위한 장치에 결합되거나 부착될 수 있도록 하기 위해 관통-구멍 (18)이 구비되어 있는 플랜지 (13)를 더 포함한다.The mineral compound injector further includes a
실제로, 도 3에서 볼 수 있는 것과 같이, 처리될 연도 가스 도관 (3)은 장치 (1)를 도입시키기 위한 구멍을 포함한다. 장치는 이 구멍으로 도입되어 통상적인 방식으로, 플랜지 (13) 및 부착 수단 (15)에 의해 도관에 부착된다. 플랜지 (13)를 꼭 잠금으로써 연도 가스 도관 (3)의 외면 (16) 상의 압력이 유지될 가능성이 제공되지만, 또한 본 발명에 따르는 장치의 연결부의 밀봉도 보장된다.In fact, as can be seen in figure 3, the
도 1a 및 1b에 도시된 구체예에서, 제 2 플랜지 (17)는 연도 가스 처리 장치상에 존재한다. 이 플랜지 (17)에는 부착 수단을 수용하기 위해 배치된 일련의 관통-구멍 (19)이 구비된다. 플랜지 (17)는 현 미네랄 화합물 공급원 (도시되지 않음)에 연결되도록 배치된다.In the embodiment shown in Figs. 1A and 1B, a
유리하게, 외부 커버 (20)는 상기 주변 공간 (9) 주위에 존재한다. 외부 커버 (20)는 바람직하게 100 내지 250 mm, 바람직하게 200 mm 미만, 보다 우선적으로 110 내지 170 mm, 특히 125 내지 150 mm의 직경을 가진다.Advantageously, an
주변 공간 (9)에서, 절연층은 상기 미네랄 화합물 주입관의 외면 (4)과 외부 커버 (20) 사이에 제공될 수 있다. 절연제는 단순히 공기이거나 해당 기술분야의 숙련자에 알려져 있는 어떠한 다른 절연 물질일 수 있다. 절연층은 미네랄 화합물 주입관에서 순환하는 미네랄 화합물의 내면 (5)에 대한 응집 위험도를 감소시키는 관 (6)으로부터 분리된 외면 (4)의 냉각을 피할 수 있는 가능성을 제공한다.In the
본 발명에 따르는 장치는 추가로 바람직하게 상기 주변 공간을 닫기 위한 캡 또는 장치 (21)를 더 포함한다. 이 캡에는 일련의 구멍이 구비되어 있고, 그중에는 미네랄 화합물에 대한 배출 구멍과 존재하는 수성 상 관 (6)처럼 많은 수성 상에 대한 배출 구멍들 (11)이 있다.The device according to the invention further preferably further comprises a cap or device (21) for closing said peripheral space. The cap is provided with a series of holes, of which there are discharge holes for mineral compounds and discharge holes 11 for many aqueous phases, such as the existing
미네랄 화합물을 주입하기 위하여, 직경이 약 125 mm인 스테인레스 강의 원주형 튜브 (2)가 전형적으로 사용되는데, 그것은 플랜지 (13) 상에 장착된다. 스테인레스 강은 미네랄 화합물의 응집 및 막힘의 근원이고, 따라서 스테인레스 강의 튜브 (2) (미네랄 화합물 주입관 (2))는 사각지역을 줄이기 위하여 가능한 짧고 가능한 직접적이어야 한다 (어떠한 방해물이 없음). 결국, 실질적으로 원주형 튜브 (2) (특히 도 2a에서 예시되는 것과 같이 휘어짐이 사용될 수 있다)는 이들 고려사항을 고려해야 한다. 간단히 설명하자면, 본 발명에 따르는 장치는 적어도 하나의 수성 상 주입관 (6)이 실질적으로 원주형 관/튜브 (2)에서 미네랄 화합물의 입자들의 흐름에 어떠한 방해물도 생성하지 않으면서 실질적으로 원주형의 미네랄 화합물 주입관 (2)을 따라 삽입될 수 있도록 변형된 그런 원주형 미네랄 화합물 주입 튜브 (2)를 포함한다. 도 1a, 1b 및 3에 예시된 구체예에서, 비말로서 수성 상을 주입하기 위한 8개의 관 (6)은 미네랄 화합물 주입관 (2) 주위에 배치되어 있고, 이들 관 (6)의 직경은 관 (6)이 플랜지 (13) 안에 통합될 수 있도록 선택되었다.To inject the mineral compound, a
전형적으로, 분말상 미네랄 화합물 주입관 (2)은 75 내지 150 mm, 바람직하게 80 내지 125 mm, 특히 약 100 mm의 직경을 가진다. 일반적으로 각각의 물 주입관 (6)은 5 내지 30 mm, 바람직하게 6 내지 20 mm, 보다 우선적으로 8 내지 16 mm의 직경을 가진다.Typically, the powdered mineral
무엇보다 산 오염물질을 낮추기 위하여 수화석회로 도관의 연도 가스를 처리하는 것이 바람직할 때, 본 발명에 따르는 장치는 예를 들어 도 3에 도시된 것과 같이 배치된다. 그런 다음 수화석회는 수화석회 주입관 (2) 안으로 주입되고 배출 구멍 (14)을 통해 관을 떠난다. 이때, 수화석회 구름, 그것의 입자들은 전형적으로 80 ㎛ 미만, 유리하게 50 ㎛ 미만, 바람직하게 35 ㎛ 미만, 바람직하게 25 ㎛ 미만, 보다 특별히 10 ㎛ 이하, 특히 8 ㎛ 이하의 평균 입자 크기 d50을 가지고, 처리될 연도 가스의 도관 (3)에서 형성된다. 유리하게, 연도 가스에 주입되기 전에, 수화석회는 0.2 내지 10 중량%, 특히 0.5 내지 4 중량%, 바람직하게 2 중량% 미만, 특히 1.5 중량% alakss의 습도를 가진다.Above all, when it is desired to treat the flue gas of the duct with hydrated lime to lower the acid pollutants, the apparatus according to the invention is arranged, for example, as shown in FIG. The hydrated lime is then injected into the hydration lime injection tube (2) and leaves the tube through the exit hole (14). Wherein the particles of hydrated lime clay have a mean particle size d 50 of typically less than 80 占 퐉, advantageously less than 50 占 퐉, preferably less than 35 占 퐉, preferably less than 25 占 퐉, more in particular less than 10 占 퐉, And is formed in the
가압된 수성 상은 상기 공급 (8)을 통해 분배기 (7)로 들어간 후 물 주입관 (6) 안으로 들어가는데, 그것을 위해 밸브들 (10) 또는 일부 밸브가 열린 위치로 있다.The pressurized aqueous phase enters the
본 발명에 따르는 방법의 향상된 구체예에 따르면, 비말로서의 수성 상을 주입하는 단계는 상기 연도 가스 도관 (3)에서, 연도 가스의 흐름 방향 (도 3에서 이중 화살표 G로 표시됨)에 대하여 미네랄 화합물의 상기 주입점으로부터 근접한 하류에서, 상기 연도 가스 도관 (3)의 미네랄 화합물의 상기 구름 또는 흐름에서 수행된다. 이런 방식으로, 주입된 분말상 미네랄 화합물은 가습되고 연도 가스들은 처리되지 않거나 극소량만이 처리된다. 처리될 연도 가스의 흐름 방향에 대하여, 미네랄 화합물의 주입된 입자들과 근접한 하류에서 수성 용액 방울의 주입은 상류에 위치한 수성 상 주입관 (6) 상에 존재하는 밸브들 (10)을 닫고 하류에 배치된 관의 밸브들을 엶으로써 이 구체예에 의해 수행된다.According to an improved embodiment of the method according to the invention, the step of injecting the aqueous phase as a droplet is carried out in the flue gas conduit (3), in the flow direction of the flue gas (indicated by double arrow G in figure 3) Is carried out in said cloud or flow of the mineral compound of said flue gas conduit (3), in the proximity downstream from said injection point. In this way, the injected powdered mineral compound is humidified and the flue gases are either untreated or only very small amounts are treated. With respect to the flow direction of the flue gas to be treated, the injection of the aqueous solution droplets in the vicinity of the injected particles of the mineral compound is carried out by closing the
도 3에 도시된 장치에서, 본 발명에 따르는 연도 가스의 부분 (S)에 배치된 압력하의 수성 상 비말 주입관 (가스 흐름에 대하여 하류쪽)만이 열린 위치의 밸브들을 가지는 한편, 다른 가압된 비말 주입관은 닫혀진 위치의 밸브들을 가질 수 있다. 이런 방식으로, 주입된 가압된 수성 상 비말들은 미네랄 화합물 입자들의 주입점으로부터 근접한 하류로 도입되고, 미네랄 화합물 입자들은 유리하게 가습된다.In the apparatus shown in Fig. 3, only the aqueous phase droplet injection tube (downstream with respect to the gas flow) under pressure disposed in the portion S of the flue gas according to the invention has valves in the open position, while the other pressurized droplet The injection tube may have valves in the closed position. In this way, the injected pressurized aqueous phase droplets are introduced downstream from the inlet of the mineral compound particles, and the mineral compound particles are advantageously humidified.
그런 다음 연도 가스의 오염물질들은 상기 미네랄 화합물에 의해 포획되고 이것은 미네랄 화합물 입자들을 둘러싸고 있는 수성 상 입자들의 존재에 의해 개선된 방식이다. 다음에, 오염물질 화합물로 풍부해진 미네랄 화합물과 오염물질이 고갈된 연도 가스는 별도로 통상적인 방식으로, 특히 여과에 의해 회수된다.The pollutants of the flue gas are then trapped by the mineral compounds, which is an improved mode by the presence of aqueous phase particles surrounding the mineral compound particles. Next, flue gases depleted of mineral compounds and contaminants enriched with pollutant compounds are recovered separately in a conventional manner, in particular by filtration.
그러므로 본 발명에 따르는 미네랄 화합물/수성 상의 주입을 위한 혼합 장치는 연도 가스로부터 산 가스의 포획을 향상시키는 가능성을 제공하는 간단하고, 쉬우며 저렴한 개념이다.Therefore, the mixing device for the injection of the mineral compound / aqueous phase according to the invention is a simple, easy and inexpensive concept which offers the possibility of improving the capture of the acid gas from the flue gas.
연도 가스의 온도는 전형적으로 100 내지 1,100℃이다. 어떤 설비에서, 이 온도는 110℃로부터 350℃로, 바람직하게 130℃ 내지 250℃로, 보다 우선적으로 150 ℃내지 230℃로, 특히 180℃ 내지 220℃로 달라진다. 다른 경우에, 특히 주요 오염물질로서 SO2를 생성하는 작업에서, 연도 가스의 온도는 전형적으로 보다 상류 쪽의 위치에서 (연소 지역에 더 가까움) 250℃ 내지 500℃ 또는 850℃ 내지 1,100℃이고, 바람직하게 보다 상류 쪽의 위치에서 300℃ 내지 450℃ 또는 900℃ 내지 1,100℃이며, 우선적으로 보다 상류 쪽의 위치에서 330℃ 내지 400℃ 또는 950℃ 내지 1,050℃이다. 미네랄 화합물의 가습 효과는 상대적으로 짧은 시간 동안인데, 왜냐하면 수성 상 비말들이 고온 가스에서 매우 빠르게 증발하기 때문이다. 그러므로 연도 가스 안으로 주입된 미네랄 화합물 입자들과 비말들 사이의 접촉은 가능한 신속하게 이루어져야 한다.The temperature of the flue gas is typically between 100 and 1,100 ° C. In some plants, this temperature varies from 110 캜 to 350 캜, preferably from 130 캜 to 250 캜, more preferentially from 150 캜 to 230 캜, particularly from 180 캜 to 220 캜. In other cases, especially in the operation of producing SO 2 as the main pollutant, the temperature of the flue gas is typically 250 ° C to 500 ° C or 850 ° C to 1100 ° C at a more upstream position (closer to the combustion zone) Preferably 300 占 폚 to 450 占 폚 or 900 占 폚 to 1,100 占 폚 at a more upstream position, and preferably 330 占 폚 to 400 占 폚 or 950 占 폚 to 1,050 占 폚 at a more upstream position. The humidifying effect of mineral compounds is for a relatively short period of time because aqueous phase droplets evaporate very quickly in hot gases. Therefore, contact between the mineral compound particles injected into the flue gas and the droplets should be done as quickly as possible.
수성 상 비말들의 크기는 주입 조건에 따라 평균적으로 500 내지 5,000 ㎛, 바람직하게 500 내지 1,000 ㎛ 또는 1,000 내지 5,000 ㎛이고, 특히 그것을 통해 수성 상 비말들이 형성되는 평평한 배출 구멍 (슬롯으로서)을 가지는 관을 사용함으로써 얻어진다. 얻어진 비말들의 크기는 또한 연도 가스 도관 안으로 주입되자마자 미네랄 화합물의 입자들의 구름 안으로 주입된 수성 상 비말들과 미네랄 화합물 입자들 사이의 접촉을 촉진한다.The size of the aqueous phase droplets varies from 500 to 5,000 microns, preferably from 500 to 1,000 microns or from 1,000 to 5,000 microns, on average, depending on the conditions of the injection, and in particular to a tube having a flat exit hole (as a slot) through which aqueous phase droplets are formed . The size of the resulting droplets also facilitates contact between the aqueous phase droplets injected into the cloud of particles of the mineral compound and the mineral compound particles as soon as they are injected into the flue gas conduit.
앞서 언급된 것과 같이, 연도 가스 안으로 미네랄 조성물, 특히 습한 수화석회 (2% 이상, 심지어 4%의 물을 함유함)를 주입하거나 또는 사전에 가습하는 것은 입자들의 응집이 발생하고 주입관의 막힘 효과를 나타내기 때문에 일반적으로 어렵다. 나아가, 습한 수화석회 또는 사전 가습된 석회는 탄산화하기가 더 쉬우며 (꽤 빠름), 그것은 포획 성능의 감소를 유도한다. 마지막으로, 미네랄 화합물, 특히 습한 수화석회의 응집된 입자들은 그것의 기공에의 접근성의 감소 때문에 감소된 포획 능력을 가진다. 전형적으로, 포획 성능을 향상시키기 위하여 미세한 입자들이 요구된다. 본 발명에 따르는 장치의 사용은 처리된 연도 가스 도관으로 주입된 미세한 미네랄 화합물 입자들 자체의 제자리 가습을 허용하고, 입자들은 특히 직접 생성된 수성 비말들의 구름 중의 산 가스와 반응하고 또한 고온 연도 가스에서 매우 빠르게 증발하기 때문에 제자리에서 건조된다. 그러므로, 물 증발은 입자들이 응집할 시간을 갖기 전에 일어난다.As mentioned earlier, the injection or pre-humidification of mineral compositions, especially wet hydrated lime (containing 2% or more, even 4% water) into the flue gas causes aggregation of the particles, Which is generally difficult. Furthermore, wet hydrated lime or pre-humidified lime is easier to carbonate (rather fast), which leads to a reduction in trapping performance. Finally, the agglomerated particles of mineral compounds, especially wet hydrated lime, have a reduced trapping ability due to their reduced accessibility to pores. Typically, fine particles are required to improve capture performance. The use of the apparatus according to the invention allows in situ humidification of the fine mineral compound particles themselves injected into the treated flue gas conduit and the particles react particularly with the acid gas in the cloud of directly generated aqueous droplets and also in the hot flue gas It evaporates very quickly and dries in place. Therefore, water evaporation occurs before the particles have time to agglomerate.
이것은 또한 본 발명에 따라, 주입된 물의 양이 단지 미네랄 화합물 입자들을 가습하고 미네랄 화합물 입자들 및 수성 상 비말들을 사용하여 형성된 구름을 생성하는 데 필요한 물의 양이라는 사실 때문이다. 상기 비말로서 주입된 수성 상과 상기 주입된 분말상 미네랄 화합물 사이의 중량비는 1.2 이하, 바람직하게 1 이하, 특히 0.8 이하이다. 상기 중량비는 또한 0.1 이상이고, 특히 0.2 이상이다. 따라서, 미세한 비말로서 주입된 수성 상은 처리되는 연도 가스의 온도에 대해 단지 아주 적은 영향만을 나타내고, 열 회수를 위한 후속되는 잠재적 단계들을 교란하지 않는다. 본 발명에 따르면, 연도 가스는 미네랄 화합물 및 비말로서의 수성 상의 주입 후에, n 내지 n-10℃, 바람직하게 n 내지 n-8℃, 바람직하게 n 내지 n-5℃, 특히 n 내지 n-3℃의 온도를 가지며, 이때 n은 미네랄 화합물 및 상기 수성 상의 주입 후의 연도 가스의 온도이다.This is also due to the fact that according to the invention the amount of water injected is just the amount of water needed to humidify the mineral compound particles and to form clouds formed using mineral compound particles and aqueous phase droplets. The weight ratio between the non-aqueous injected aqueous phase and the injected powdery mineral compound is 1.2 or less, preferably 1 or less, especially 0.8 or less. The weight ratio is also 0.1 or more, particularly 0.2 or more. Thus, the fine unmelted injected aqueous phase exhibits only very little effect on the temperature of the flue gas being treated and does not disturb the subsequent potential steps for heat recovery. According to the present invention, the flue gas is heated to a temperature of from n to n-10 占 폚, preferably from n to n-8 占 폚, preferably from n to n-5 占 폚, especially from n to n-3 占 폚 , Where n is the temperature of the flue gas after the mineral compound and the aqueous phase is injected.
본 발명에 따르면, 전형적으로 수성 상 및 미네랄 화합물 주입 시스템은 둘 다 연도 가스를 처리하기 위한 동일한 장치에 부착되어 있더라도, 그것들은 상호간에 독립적으로 작동하는 것이 명백하다. 따라서, 실제 경우에 필요하다면, 수성 상 비말 또는 단지 미네랄 화합물만을 주입함으로써 작동시키는 것이 가능하다.In accordance with the present invention, it is evident that typically both aqueous phase and mineral compound injection systems are attached to the same apparatus for treating flue gas, they operate independently of each other. Therefore, in actual cases, if necessary, it is possible to operate by injecting only an aqueous phase droplet or only a mineral compound.
도 2는 본 발명에 따르는 연도 가스를 처리하기 위한 다른 장치를 도시한다.Figure 2 shows another device for treating flue gas in accordance with the present invention.
도면에서 볼 수 있는 것과 같이, 본 발명에 따르는 장치 (1)는 도면에서 분말상 미네랄 화합물 공급원 (도시되지 않음)에 연결된 분말상 미네랄 화합물을 주입하기 위한 관 (2)을 포함한다. 미네랄 화합물을 주입하기 위한 관은 상기 연도 가스 도관 (3)(도 4 및 5 참조) 쪽으로 통하도록, 그리고 미네랄 화합물에 대한 배출 구멍 (14)을 통해 미네랄 화합물이 유출되는 것을 허용하기 위해 배치된다. 미네랄 화합물을 주입하기 위한 관 (2)은 외면 (4) 및 내면 (5)을 가진다. 작동 중에, 내면 (5)은 주입관 (2)에 주입되는 상기 분말상 미네랄 화합물과 접촉된다.As can be seen, the
분말상 미네랄 화합물을 주입하기 위한 장치 (1)는 또한 수성 상을 비말로서 주입하기 위한 관 (6)을 포함하는데, 그것은 수성 상 공급 (8)에 연결되고, 주변 공간 (9)에 배치된 동심 튜브에 위치한다. 수성 상을 주입하기 위한 관은, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 추가로 중단 밸브 (10)를 포함할 수 있다. 주입관의 수성 상으로부터 비말로서 유출되는 수성 상에 대한 배출 구멍 (11)은 실제로 슬롯 또는 평면 분무기로서 이루어진다.The
수성 상 공급 (8)의 압력은 전형적으로 2 내지 150 바이다. 다르게는, 이 압력은 2 내지 20 바, 바람직하게 3 내지 15 바, 보다 우선적으로 약 8 바일 것이다. 또 다르게는, 압력은 20 내지 150 바, 특히 20 내지 100 바일 것이다. 이렇게 높은 압력은 분무관의 오염을 피할 수 있는 가능성을 제공한다.The pressure of the aqueous phase feed (8) is typically 2 to 150 bar. Alternatively, the pressure will be between 2 and 20 bar, preferably between 3 and 15 bar, and more preferentially about 8 bar. Alternatively, the pressure may be between 20 and 150 bar, especially between 20 and 100 bar. This high pressure provides the possibility to avoid contamination of the tube.
미네랄 화합물 주입 장치는 추가로 연도 가스를 처리하기 위한 장치를 플랜지 (23)를 경유하여 어떠한 다른 수단을 통해 연도 가스 도관에 결합시키거나 부착할 수 있도록 하기 위해 관통-구멍들 (18)이 구비되어 있는 플랜지 (13)를 더 포함한다.The mineral compound injector is further provided with through-
실제로, 도 5에서 볼 수 있는 것과 같이, 처리될 연도 가스 도관 (3)은 본 발명에 따르는 장치 (1)에 대한 도입 도관 (22)을 포함할 수 있다. 도입 도관 (22)에는 그것의 단부에 플랜지 (23)가 구비된다. 본 발명에 따르는 장치 (1)는 이 도관 안으로 도입되고 그 위에서 플랜지 (13 및 23)에 의해 부착된다.In fact, as can be seen in Fig. 5, the
이들 도 4 및 5에서 볼 수 있는 것과 같이, 분말상 미네랄 화합물을 주입하기 위한 단계는 연도 가스의 흐름 방향에 대하여 90 내지 150도, 바람직하게 145도 이하, 우선적으로 140도 이하, 특히 135도 이하의 각에 따라 연도 가스 도관 (3)에서 수행된다.4 and 5, the step of injecting the powdered mineral compound is carried out at a temperature of 90 to 150 DEG C, preferably 145 DEG C or less, preferably 140 DEG C or less, particularly 135 DEG C or less Is carried out in the flue gas conduit (3) according to the angle.
연도 가스의 흐름 방향과 관련하여 미네랄 화합물에 대한 관의 이런 배향은 본 발명에 따르는 장치의 구체예와 결코 관련되지 않는다. 이것은 도 1 및 3에 도시된 다수의 수성 상 주입관을 포함하는 구체예가 또한 연도 가스의 도관의 벽에 대하여 기울어진 방식으로 배향될 수 있음을 의미한다.This orientation of the tube relative to the mineral compound with respect to the flow direction of the flue gas is never relevant to the embodiment of the device according to the invention. This means that embodiments including the plurality of aqueous phase injection tubes shown in Figures 1 and 3 can also be oriented in a tilted manner relative to the walls of the conduit of the flue gas.
나아가, 본 발명에 따르는 장치는 도 1a, 1b, 2a 및 2b에서 도시된 버전으로, 필요에 따라 거의 연도 가스 도관 안으로 삽입될 수 있고, 전형적으로 0 내지 40 cm의 길이에만큼 가스 도관 안으로 침투할 수 있다.Furthermore, the device according to the invention can be inserted into the flue gas duct, if necessary, with the versions shown in Figs. 1A, 1B, 2A and 2B, and penetrates into the gas duct, typically by a length of 0 to 40 cm .
이 구체예에서, 본 발명에 따르는 관의 길이, 장치의 작동 변수들과 같은 기술적 고려사항들은 도 1a, 1b 및 3에 대해 기술된 것과 같은 정도로 달라진다.In this embodiment, the technical considerations such as the length of the tube according to the invention and the operating parameters of the device differ to the extent as described for Figs. 1A, 1B and 3.
도 2a 및 2b에 도시된 구체예에서, 제 2 플랜지 (17)는 연도 가스를 처리하기 위한 장치 위에 존재한다. 이 플랜지 (17)에는 일련의 관통-구멍 (19)들이 부착 수단을 수용하기 위해 배치된다. 플랜지 (17)는 미네랄 화합물의 공급원 (도시되어 있지 않음)에 연결되도록 배치된다.In the embodiment shown in Figures 2a and 2b, a
유리하게, 외부 커버 (20)는 상기 주변 공간 (9) 주위에 존재한다. 외부 커버 (20)는 바람직하게 100 내지 250 mm, 바람직하게 200 mm 미만, 보다 우선적으로 110 내지 170 mm, 특히 125 내지 150 mm의 직경을 가진다.Advantageously, an
주변 공간 (9)에서, 상기 분말상 미네랄 화합물 주입관의 외면 (4)과 외부 커버 (20) 사이에 단서가 만들어질 수 있다. 절연제는 단순히 공기이거나 해당 기술분야의 숙련자에게 알려져 있는 어떠한 절연제일 수 있고 외면 (4)의 냉각을 피할 수 있는 가능성을 제공하며, 그로써 주입관 (2)에서 순환하는 미네랄 화합물, 특히 수화석회의 입자들의 응집 위험도를 감소시키는 수용액 관 (6)으로부터 분리된다.In the
본 발명에 따르는 장치는 추가로 바람직하게 미네랄 화합물에 대한 배출 구멍 (14)과 수성 상 주입관 (11)과 동심인 튜브의 배출 구멍들을 가지는 일련의 구멍이 구비되어 있는, 상기 주변 공간을 닫기 위한 캡 또는 장치 (21)를 더 포함한다.The apparatus according to the invention is further characterized in that it is provided with a series of holes, preferably with discharge holes 14 for mineral compounds and discharge holes of tubes concentric with the aqueous
또한 도 2a, 2b, 4 및 5에 도시된 구체예에서 알 수 있는 것과 같이, 수성 상 주입관 (6)은 동심 튜브에 배치되고, 그것으로부터 수성 상 주입관 (25)이 들어갈 수 있어서 미네랄 화합물의 주입을 중단하지 않으면서 수성 상 주입관의 세정 또는 교체 가능성이 제공된다. 수성 상 주입관으로부터 추출을 용이하게 하기 위하여, 본 발명은 미네랄 화합물 주입관에 약간의 만곡을 제공하는데, 그것은 미네랄 화합물이 본질적으로 원주형인 튜브 내부의 방해물을 피하게 하기 위해 가능한 한 작게 유지되고 그로써 벽에 미네랄 화합물이 응집되는 것을 감소시킨다.Also, as can be seen in the embodiment shown in Figures 2a, 2b, 4 and 5, the aqueous
도 2a, 2b, 4 및 5에 도시된 구체예와 관련하여, 미네랄 화합물을 주입하기 위한 주요 배관은 전형적으로 100 mm의 직경을 가지고, 수성 상 주입관과 동심인 (concentric) 튜브는 25 mm의 직경을 가진다. 두 가지 튜브 모두 약 125 mm의 직경을 가지는 커버 (20)에 국한된다.In connection with the embodiment shown in Figures 2a, 2b, 4 and 5, the main piping for injecting the mineral compound typically has a diameter of 100 mm, and the tubes concentric with the aqueous phase injection tube have a diameter of 25 mm Diameter. Both tubes are limited to a
실시예Example
실시예Example 1. One.
WO 2007/000433 (Fig. 2, p10, l.20 to p12, l.14)에 기술된 파일럿 시설을 사용하여 SO2 감소 시험을 수행하였다. 관형 반응기에서, 수산화 칼슘 (수화석회) 입자들을 1,500 mg/Nm3의 SO2, 9 부피%의 CO2 및 10 부피%의 H2O를 함유하고 있고 1.132 Nm3/h의 총 유속 및 220℃의 온도를 가지는 가스와 동향류 (co-current)로서 통과시킨다.The SO 2 reduction test was performed using the pilot facility described in WO 2007/000433 (Fig. 2, p. 10, l. 20 to p. 12, l. In the tubular reactor, calcium hydroxide (hydrated lime) particles were mixed with 1,500 mg / Nm 3 of SO 2 , 9% by volume of CO 2 and 10% by volume of H 2 O and having a total flow rate of 1.132 Nm 3 / As a co-current with a gas having a temperature of < RTI ID = 0.0 >
두 가지 유형의 수화석회를 사용하였다. 제 1 샘플 (샘플 1)은 특허 출원 WO 97/14650의 교시에 따라 얻어진 수화석회였다. 제 2 샘플 (샘플 2)은 특허 출원 WO 2007/000433의 교시에 따라 얻어진 수화석회였다.Two types of hydrated lime were used. The first sample (Sample 1) was hydrated lime obtained according to the teachings of the patent application WO 97/14650. The second sample (Sample 2) was hydrated lime obtained according to the teachings of the patent application WO 2007/000433.
아래의 표는 2.5의 화학양론적 인자 및 Q의 흡수제 유속에 대해 시험된 시약들의 습도를 수화석회의 중량을 기초로 0.7 중량%로부터 4.1 중량%로 다르게 함으로써 얻어진 SO2 감소 수준을 나타낸다.The table below shows the SO 2 reduction level obtained by varying the humidity of the reagents tested for a stoichiometric factor of 2.5 and an absorbent flow rate of Q from 0.7 wt% to 4.1 wt% based on the weight of hydrated lime.
Q 흡수제 유속은 SO2 유속을 중화시키기 위해 필요한 수화석회 유속에 해당하고, 만약 반응의 수율이 100%였다면 (화학양론적 평형), "화학양론적" 인자를 곱하고, 주입된 흡수제 부분이 실제로는 반응에 관여하지 않는다는 것을 고려한다. 본 경우에, Q는 5.05 g/h의 값을 가진다.Q sorbent flow rate corresponds to the hydrated lime flow rate needed to neutralize the SO 2 flow rate and if the yield of the reaction was 100% (stoichiometric equilibrium), multiply by the "stoichiometric" factor, And does not participate in the reaction. In this case, Q has a value of 5.05 g / h.
감소 (%) SO2 versus the stoichiometric factor of 2.5
decrease (%)
실시예Example 2. - 산업적 시험 2. - Industrial Testing
연도 가스의 변수들은 다음과 같다;The parameters of the flue gas are:
총 유속: 20,000 Nm3/hTotal flow rate: 20,000 Nm 3 / h
온도: 180℃Temperature: 180 ° C
물 함량: 4 내지 5 부피%Water content: 4 to 5 vol%
O2 함량: 15 내지 18 부피%O 2 content: 15 to 18 vol%
특허 출원 WO 2007/000433의 교시에 따라 제조한 수화석회를 SO2를 감소시키기 위하여 슬리브 필터로부터 상류쪽에 주입하였다. 슬리브 필터로부터 상류 쪽의 1,800 mg/Nm3 및 배출구에서의 700 mg/Nm3의 SO2 함량에 대하여, 석회가 가습되지 않았을 때 (17 dm3/h의 물 또는 0.25의 물/석회 질량비)의 상황과 비교하여 석회가 가습되었을 때 석회 소모의 15 내지 20%의 감소가 관찰되었다. 실제로, 35%의 석회의 전환율은 석회가 가습되지 않을 때에, 그리고 40%의 전환율은 가습되었을 때 관찰된다. 본 발명에 따르는 도 1의 장치를 사용하였다; 그 장치는 가스의 흐름 방향에 관련하여 약 120°의 기울기를 가졌다.The hydrated lime prepared according to the teachings of the patent application WO 2007/000433 was injected upstream from the sleeve filter to reduce SO 2 . 1,800 mg / Nm 3 upstream from the sleeve filter And lime consumption when the lime was humidified compared to the situation where the lime was not humidified (17 dm 3 / h water or 0.25 water / lime mass ratio) for an SO 2 content of 700 mg / Nm 3 at the outlet Lt; RTI ID = 0.0 > 20% < / RTI > In practice, 35% conversion rate of lime is observed when lime is not humidified and 40% conversion is humidified. The apparatus of FIG. 1 in accordance with the present invention was used; The device had a slope of about 120 ° with respect to the flow direction of the gas.
실시예Example 3. - 산업적 시험 3. - Industrial test
연도 가스의 변수들은 다음과 같다;The parameters of the flue gas are:
총 유속: 250,000 Nm3/hTotal flow rate: 250,000 Nm 3 / h
온도: 150℃Temperature: 150 ° C
물 함량: 10 부피%Water content: 10 vol%
O2 함량: 16 부피%O 2 content: 16 vol%
특허 출원 WO 2007/000433의 교시에 따라 제조한 수화석회를, SO2 감소 수준에 미치는 그것의 가습 수준의 영향을 연구하기 위하여, 슬리브 필터로부터 상류 쪽에 주입하였다.The hydrated lime produced according to the teachings of the patent application WO 2007/000433 was injected upstream from the sleeve filter to study the effect of its humidification level on the SO 2 reduction level.
그로써, 슬리브 필터로부터 상류 쪽의 224 mg/Nm3 의 SO2 함량 및 동일한 석회 소모 (50 kg/h의 유속)에 대하여, 필터의 배출구에서의 SO2 함량은 석회가 가습되지 않았을 때 134 mg/Nm3 (53%의 석회의 전환율과 동등함) 및 석회가 30 dm3/h의 양의 물로 가습될 때 (물/석회 질량비는 0.6임) 112 mg/Nm3 (67%의 석회의 전환율)로 각각 얻는다. 그러므로 가습된 석회는 동일한 비-가습 석회와 비교하여 25%의 SO2 감소를 얻는 것을 허용한다.Thereby, for an SO 2 content of 224 mg / Nm 3 upstream from the sleeve filter and for the same lime consumption (flow rate of 50 kg / h), the SO 2 content at the outlet of the filter was 134 mg / Nm (equivalent to the lime conversion rate of 53%) 3, and when the lime is to be humidified with water in an amount of 30 dm 3 / h (water / lime weight ratio of 0.6 Im) (conversion rate of 67% lime) 112 mg / Nm 3 Respectively. Therefore, humidified lime allows to obtain an SO 2 reduction of 25% compared to the same non-humidified lime.
실시예Example 4. - 산업적 시험 4. Industrial Testing
표준 수화석회를 SO2 감소 수준에 미치는 가습 수준의 영향을 연구하기 위하여, 동일한 시설에 및 실시예 3에서와 같은 연도 가스의 변수들을 사용하여 주입하였다.Standard hydrated lime was injected into the same facility and using variables of flue gas as in Example 3 to study the effect of humidification level on SO2 reduction levels.
그로써, 슬리브 필터로부터 상류 쪽의 420 mg/Nm3 의 SO2 수준 및 동일한 석회 소모 (120 kg/h의 유속)에 대하여, 필터의 배출구에서 얻어진 SO2 함량은 석회가 가습되지 않았을 때 336 mg/Nm3 (20%의 석회의 전환율과 동등함), 석회가 30 dm3/h의 양의 물로 가습될 때 (물/석회 질량비는 0.25임) 266 mg/Nm3 (37%의 석회의 전환율) 및 석회가 120 dm3/h의 양의 물로 가습될 때 (물/석회 질량비는 1임) 241 mg/Nm3 (43%의 석회의 전환율)로 각각 얻는다. 그러므로 30 및 120 dm3/h의 양의 물로 가습된 석회는 동일한 비-가습 석회와 비교하여 각각 85% 및 110%의 SO2 감소를 얻는 것을 허용한다.Thereby, for SO 2 levels of 420 mg / Nm 3 upstream from the sleeve filter and for the same lime consumption (120 kg / h flow rate), the SO 2 content obtained at the outlet of the filter was 336 mg / Nm 3 (equivalent to a conversion of 20% of lime), 266 mg / Nm 3 (conversion of lime of 37%) when lime is humidified with water of 30 dm 3 / h (water / lime mass ratio is 0.25) And a lime of 241 mg / Nm 3 (conversion of lime of 43%) when humidified with an amount of 120 dm 3 / h (water / lime mass ratio is 1). Therefore, the lime humidified with water in the amounts of 30 and 120 dm 3 / h allows to obtain SO 2 reductions of 85% and 110%, respectively, compared to the same non-humidified lime.
본 발명은 결코 상기에서 기술된 구체예들에 제한되지 않으며 첨부된 청구범위의 범주로부터 벗어나지 않으면서 그것에 대해 많은 변형이 생길 수 있다는 것이 잘 인지된다. 예를 들어, 본 발명에 따라 연도 가스를 처리하기 위한 장치에서 분배기 (7)의 존재를 단일한 물 주입관 (6) 또는 어떠한 다른 원하는 수의 관과 조합하는 것이 가능하다. 또한 도 3 및 4의 어셈블리는 도 5와 마찬가지로, 그것의 단부에 플랜지 (23)가 구비된 도입 도관 (22)을 포함하는 것이 가능하다.It is to be understood that the invention is in no way limited to the embodiments described above and that many modifications may be made thereto without departing from the scope of the appended claims. For example, it is possible to combine the presence of the
Claims (25)
a) 분말상 화합물을 가스 도관 안에 분말상 화합물의 주입점에서 분말상 화합물 주입관을 통해 주입하여 상기 가스 도관에 분말상 화합물의 입자들의 구름 또는 흐름이 형성되는 것이 허용되는 단계로서, 상기 주입관은 상기 분말상 화합물과 접촉되도록 배열된 외면 및 내면을 가지는 단계,
b) 단상 액체 수성 상을 비말로서 상기 가스 도관에 주입하는 단계,
c) 상기 분말상 화합물을 사용하여 가스의 오염물질을 포획하는 단계, 및
d) 오염물질이 풍부해진 상기 분말상 화합물과 오염물질이 고갈된 가스를 별도로 회수하는 단계를 포함하고,
상기 단상 액체 수성 상을 비말로서 주입하는 단계는 상기 가스 도관 내부에서 상기 분말상 화합물 입자들의 주입된 구름 또는 흐름 중에서, 주입 중에 가스 도관 내부에서 이들 분말상 화합물 입자들을 가습하기 위하여, 비말로서 주입된 단상 액체 수성 상과 주입된 분말상 화합물 사이의 0.05 이상 및 1.2 이하의 중량비에 따라 수행되며, 상기 단상 액체 수성 상의 주입 단계는 상기 외면 주위에 위치한 주변 공간에 배치되고 외부 커버를 가지고 있는 적어도 하나의 단상 액체 수성 주입관을 통해 수행되며, 상기 가스 도관에서 설정된 흐름 방향을 가지는 가스를 처리하는 방법은 추가로 상기 주변 공간에 배치된 적어도 하나의 절연층에 의해 상기 외면과 분리되는 것을 특징으로 하는, 가스 도관에서 설정된 흐름 방향을 가지는 가스를 처리하는 방법.CLAIMS What is claimed is: 1. A method of treating a gas having a flow direction set in a gas conduit, comprising the steps of:
a) allowing a powdered compound to be introduced into the gas conduit through the powdered compound injection tube at the injection point of the powdered compound to form a cloud or a stream of particles of the powdered compound in the gas conduit, Having an outer surface and an inner surface arranged to be in contact with the inner surface,
b) injecting the single phase liquid aqueous phase into the gas conduit as a non-verbal,
c) capturing contaminants of the gas using the powdered compound, and
d) separately recovering the pollutant-enriched powdery compound and contaminant-depleted gas,
Wherein the step of injecting the single phase liquid aqueous phase in a non-marginal state comprises injecting a single phase liquid into the gas conduit, in order to humidify these powdery compound particles in the gas conduit during injection from among the injected cloud or flow of the powdery compound particles inside the gas conduit. Wherein the step of injecting the single phase liquid aqueous phase is carried out according to a weight ratio of between 0.05 and 1.2 between the aqueous phase and the injected powder phase and wherein the step of injecting the single phase liquid aqueous phase comprises providing at least one single phase liquid aqueous Wherein the method of treating a gas having a set flow direction in the gas conduit is further separated from the outer surface by at least one insulating layer disposed in the peripheral space, A method for treating a gas having a set flow direction.
장치는 분말상 화합물의 공급원, 분말상 화합물의 공급원에 의해 공급되고 상기 가스 도관 쪽으로 통하도록 배치되어 있는 분말상 화합물 주입관 (2)을 포함하며, 상기 분말상 화합물 주입관은 상기 분말상 화합물과 접촉되도록 배열되어 있는 외면 (4)과 내면 (5)을 가지고 있고, 상기 분말상 화합물 주입 장치는 추가로 단상 액체 수성 상의 공급원 및 이 단상 액체 수성 상 공급원에 의해 공급된 수성 상을 비말로서 주입하기 위한 적어도 하나의 관 (6)을 더 포함하며,
상기 적어도 하나의 단상 액체 수성 상 주입관 (6)은 분말상 화합물 주입관 (2)의 상기 외면 (4) 주위에 위치한 주변 공간 (9)에 배치되고 외부 커버 (20)를 가지는 것과 적어도 하나의 절연층이 상기 분말상 화합물 주입관의 상기 외면 (4)과 외부 커버 (20) 사이의 상기 주변 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.An apparatus for injecting a powdered compound into a flue gas conduit (3)
The apparatus comprises a powdered compound injection tube (2) which is supplied by a source of the powdered compound, a source of the powdered compound and is arranged to pass toward the gas conduit, the powdered compound injection tube being arranged to be in contact with the powdered compound (4) and an inner surface (5), said powder compound injector further comprising at least one tube for injecting the aqueous phase supplied by said single-phase liquid aqueous phase source and said single- 6)
The at least one single phase liquid aqueous phase injection tube 6 is arranged in a peripheral space 9 located around the external surface 4 of the powdered compound injection tube 2 and has at least one insulation Layer is disposed in the peripheral space between the outer surface (4) of the powdered compound injection tube and the outer cover (20).
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