KR101672885B1 - Exhaust gas treating apparatus comprising so3 remover - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배기가스 처리장치에 관한 것이다.
자세하게는 본 발명은 황을 포함한 연료를 연소시키는 소각로에 결합되어, 상기 소각로로부터 배출된 배기가스의 온도를 기설정된 온도로 조절하는 1차 열교환기; 상기 1차 열교환기에 결합되어, 상기 1차 열교환기를 통과한 배기가스 중 질소산화물을 환원하는 선택적 촉매환원기; 상기 선택적 촉매환원기에 결합되어, 상기 선택적 촉매환원기를 통과한 배기가스의 온도를 기설정된 온도로 조절하는 2차 열교환기; 상기 2차 열교환기에 결합되어, 상기 2차 열교환기를 통과한 배기가스 중 황산화물을 제거하는 배연탈황기(FGD: Flue Gas Desulferlizer); 및 상기 배연탈황기에 결합되어, 상기 배연탈황기를 통과한 배기가스 중 SO3를 제거하는 SO3 제거기를 포함하는 것을 특징으로 하는, SO3 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치가 제공된다.The present invention relates to an exhaust gas treating apparatus.
In particular, the present invention relates to a primary heat exchanger coupled to an incinerator for combusting fuel containing sulfur, the primary heat exchanger regulating the temperature of the exhaust gas discharged from the incinerator to a predetermined temperature; A selective catalytic reduction unit coupled to the primary heat exchanger for reducing nitrogen oxides in the exhaust gas passing through the primary heat exchanger; A secondary heat exchanger coupled to the selective catalytic reduction unit for regulating the temperature of the exhaust gas passing through the selective catalytic reduction unit to a predetermined temperature; A flue gas desulfurizer (FGD) which is connected to the secondary heat exchanger and removes sulfur oxides from the exhaust gas passed through the secondary heat exchanger; And is coupled to the flue gas desulfurization, the exhaust gas processing device comprising a, SO 3 canceller characterized in that the exhaust gas passing through the flue gas desulfurization comprising a remover for removing the SO 3 SO 3, is provided.
Description
본 발명은 황을 포함한 연료를 사용하는 산업공정에서의 배기가스 처리장치에 관한 것으로서, 특히 SO3 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus in an industrial process using a fuel containing sulfur, and more particularly to an exhaust gas treatment apparatus including an SO 3 eliminator.
배연탈황이란 매연, 배기가스 속에 함유된 황산화물을 제거하는 방법을 말한다. 배기가스 탈황이라고도 한다. 공장, 화력발전소의 매연 속에 함유된 황산화물은 대기오염의 원인이 되므로 환경오염의 방지와 황자원의 유효한 이용이란 관점에서, 매연으로부터의 탈황은 세계적으로 중요한 과제가 되어, 각국에서 많은 방식이 연구된다. Flue-gas desulfurization refers to a method of removing sulfur oxides contained in soot and exhaust gas. It is also called exhaust gas desulfurization. Since sulfur oxides contained in the soot of factories and thermal power plants cause air pollution, desulfurization from soot is an important task in the world, in view of the prevention of environmental pollution and the effective use of sulfur resources. do.
현재의 배연탈황공정은 SO2를 90%까지 제거할 수 있으나, SO3는 대부분 처리되지 못하고 배출되게 되어 새로운 환경 문제를 야기할 수 있는 한계점이 있다. 국내의 경우, 대기환경보전법상 황산화물의 배출규제는 SO2와 SO3를 포함한 황산화물의 총량으로 규제하고 있으나, 이들 지표는 SO2를 기준으로 하며, SO2를 지표로 하는 황산화물(SOx) 저감에 대한 연구만이 진행되어 왔다. 따라서 SO3에 대해서는 그 측정방법조차 제대로 정해져 있지 않은 실정이다.Current flue gas desulfurization processes can remove up to 90% of SO 2 , but most of the SO 3 is not treated and is discharged, which has a limitation that can cause new environmental problems. In Korea, the discharge regulation of air environmental conservation law, sulfur oxides, but is regulated by the total amount of sulfur oxides including SO 2 and SO 3, these indicators and relative to SO 2, sulfur oxides to the SO 2 as an index (SOx ) Reduction has been studied only. Therefore, even the measurement method for SO 3 is not well defined.
그러나, SO3 는 대기오염문제와 산성비의 피해를 유발하고 토양오염 심화 및 농작물 수확량의 감소 등의 민원유발뿐만 아닌 건강상의 문제가 야기될 수 있으며, 또한, 각종 설비의 부식을 일으킬 수 있다.However, SO 3 may cause health problems as well as cause civil complaints such as increased pollution of soil and decrease of crop yield, causing air pollution problem and damage of acid rain, and it may cause corrosion of various equipments.
석유코크스 연소 시에 발생된 SO3 일부는 가스 속의 수분과 결합되어 황산(H2SO4) 미스트로 전환이 되어 가스 속에 존재하며, 일반적으로 가스 속에 포함된 SO2, SO3 및 H2SO4 미스트 등은 탈황장치(FGD: Flue Gas Desulferlizer)를 통해 제거할 수 있다. 하지만 탈황장치에서 제거되지 못한 황산(H2SO4)은 대량의 미스트 상태로 연돌을 통하여 배출되며, 미스트를 제거하기 위하여 기존에 미스트 제거장치(Mist Eliminator)가 설치되어 있으나, 이러한 장치는 황산에 의한 부식이 쉽게 발생하는 문제점이 있다.Part of the SO 3 generated in the combustion of petroleum coke is combined with moisture in the gas and converted into sulfuric acid (H 2 SO 4 ) mist, and is present in the gas. Generally, SO 2 , SO 3 and H 2 SO 4 Mist or the like can be removed through a flue gas desulphurizer (FGD). However, sulfuric acid (H 2 SO 4 ) which can not be removed from the desulfurizer is discharged through the stack through a large amount of mist, and a mist eliminator is installed to remove the mist. However, There is a problem in that corrosion due to corrosion is easily generated.
대부분의 대형 발전소에 설치된 탈황설비 후단에 존재하는 황산미스트는 탈황설비에서 제거되지 않고 배출됨으로 인하여 후단에 설치된 설비를 부식시킨다. 다시 말해, 배연이 탈황설비 시스템 내의 액체 분무로 급속히 냉각되면서 증기성 황산은 급작스런 농축과정을 거쳐 대단히 미세한 황산에어로졸 입자로 형성된다. 이들 에어로졸 입자는 대부분의 경우 그 크기가 너무나 작아 탈황설비 시스템에서 효과적으로 포착하기가 어려워 황산연무로 대기 중에 방출되는 것이다. 특히 최근 발전소들이 촉매환원장치(SCR)를 이코노마이저(Economizer) 후단에 설치하는 추세이여서 추가적인 SO2의 SO3 전환으로 인하여 탈황설비의 후단에서의 부식과 트러블(trouble) 발생이 증가하고 있다.Sulfuric acid mist present at the end of the desulfurization facility installed in most large power plants is corroded at the downstream equipment due to exhaustion without being removed from the desulfurization facility. In other words, as the flue gas is rapidly cooled by the liquid spray in the desulfurization plant, the vaporous sulfuric acid is formed into very fine sulfuric acid aerosol particles through an abrupt concentration process. These aerosol particles are, in most cases, too small in size to be effectively trapped in desulfurization plant systems and released into the atmosphere by sulfuric acid fumes. In particular, the recent power plant to increase the corrosion occurs and trouble (trouble) in the rear end of the trend yiyeoseo desulfurization system because of the additional SO 3 conversion of SO 2 to install the catalyst reduction apparatus (SCR) to the rear end of the economizer (Economizer).
본 발명의 발명가들은 이러한 문제점을 효과적으로 해결하기 위하여 오랫동안 연구노력한 끝에 본 발명을 완성하게 되었다.The inventors of the present invention have endeavored to research this problem for a long time and completed the present invention.
관련한 기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-0517175호(2005.09.16 등록, 습식 배연탈황방법)가 있다.A related art is Korean Registered Patent No. 10-0517175 (registered on September 16, 2005, wet flue gas desulfurization method).
본 발명의 목적은 황을 포함한 연료의 연소시 발생하는 배기가스 중 SO3의 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment apparatus including an SO 3 remover in an exhaust gas generated upon combustion of a fuel containing sulfur.
본 발명은 황산화물을 포함하는 배기가스 중 SO2 위주로 제거하는 배연탈황기 후단에 SO3를 주목적으로 제거할 수 있는 SO3 제거기를 설치하여 SO3의 제거 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.The present invention by installing a blower with SO 3 to remove the primary purpose of SO 3 in flue gas desulfurizer for removing the rear end of the exhaust gas containing sulfur oxides mainly SO 2 and an object thereof is to improve the removal efficiency of SO 3.
이때의 SO3 제거는 습식 스크러버에 SO3와 흡착할 수 있는 용액을 분사하여 제거하되, 1차 열교환기 또는 2차 열교환기로부터 발생하는 열을 이용하여 SO3 제거 효율을 향상시킬 수 있는 배기가스 처리장치를 제공하고자 한다.At this time, the SO 3 removal is performed by spraying a solution capable of adsorbing SO 3 to the wet scrubber and removing the exhaust gas which can improve the SO 3 removal efficiency by using the heat generated from the primary heat exchanger or the secondary heat exchanger Processing apparatus.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면 황을 포함한 연료를 연소시키는 소각로에 결합되어, 상기 소각로로부터 배출된 배기가스의 온도를 기설정된 온도로 조절하는 1차 열교환기; 상기 1차 열교환기에 결합되어, 상기 1차 열교환기를 통과한 배기가스 중 질소산화물을 환원하는 선택적 촉매환원기; 상기 선택적 촉매환원기에 결합되어, 상기 선택적 촉매환원기를 통과한 배기가스의 온도를 기설정된 온도로 조절하는 2차 열교환기; 상기 2차 열교환기에 결합되어, 상기 2차 열교환기를 통과한 배기가스 중 황산화물을 제거하는 배연탈황기(FGD: Flue Gas Desulferlizer); 및 상기 배연탈황기에 결합되어, 상기 배연탈황기를 통과한 배기가스 중 SO3를 제거하는 SO3 제거기를 포함하는 것을 특징으로 하는, SO3 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, a primary heat exchanger coupled to an incinerator for combusting a fuel containing sulfur to regulate the temperature of the exhaust gas discharged from the incinerator to a predetermined temperature; A selective catalytic reduction unit coupled to the primary heat exchanger for reducing nitrogen oxides in the exhaust gas passing through the primary heat exchanger; A secondary heat exchanger coupled to the selective catalytic reduction unit for regulating the temperature of the exhaust gas passing through the selective catalytic reduction unit to a predetermined temperature; A flue gas desulfurizer (FGD) which is connected to the secondary heat exchanger and removes sulfur oxides from the exhaust gas passed through the secondary heat exchanger; And is coupled to the flue gas desulfurization, the exhaust gas processing device comprising a, SO 3 canceller characterized in that the exhaust gas passing through the flue gas desulfurization comprising a remover for removing the SO 3 SO 3, is provided.
이때, 상기 SO3 제거기는, 습식 스크러버를 포함하고, 상기 SO3와 흡착될 수 있는 용액을 분사하여 배기가스 중 SO3를 흡착시켜 제거할 수 있다.At this time, the SO 3 eliminator includes a wet scrubber, and can adsorb SO 3 in the exhaust gas by spraying a solution capable of adsorbing the SO 3 .
또한, 본 발명은 상기 1차 열교환기 또는 상기 2차 열교환기 중 어느 하나와 상기 SO3 제거기 사이에 설치되어, 상기 1차 열교환기 또는 상기 2차 열교환기에서 발생하는 열을 상기 SO3 제거기에 전달하는 열 재이용기를 더 포함할 수 있다.Further, the present invention is characterized in that heat generated in the primary heat exchanger or the secondary heat exchanger is supplied to the SO 3 eliminator, which is provided between any one of the primary heat exchanger and the secondary heat exchanger and the SO 3 eliminator, And a heat recycler for delivering the heat.
상기 열 재이용기는 상기 배기가스의 온도를 350~400 ℃로 유지시킬 수 있다.The heat recycler can maintain the temperature of the exhaust gas at 350 to 400 캜.
또한, 상기 용액은 라임(lime), 라임석회(limestone), 산화마그네슘(MgO), 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3) 용액 중 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, the solution may include any one of lime, limestone, magnesium oxide (MgO), sodium hydroxide (NaOH), and sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) solution.
또한, 본 발명은 상기 습식 스크러버에 결합되어 SO3와의 흡착에 사용되지 않은 용액을 회수하여 재분사할 수 있는 재분사기를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include a re-injector coupled to the wet scrubber and capable of recovering and re-injecting a solution not used for adsorption with SO 3 .
위와 같은 본 발명에 따른 SO3의 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치는 배기가스 중 SO2 위주로 제거하는 배연탈황기 후단에 SO3만을 추가적으로 제거할 수 있는 SO3 제거기를 설치하여 SO3의 제거 효율을 향상시킬 수 있다.Above exhaust gas processing device including an eliminator of SO 3 according to the present invention is an exhaust gas of SO 2 by installing a flue gas SO 3 eliminator capable of removing further only the SO 3 in the desulfurizer rear end of removing mainly the removal efficiency of SO 3 Can be improved.
또한, SO3 제거기에는 1차 열교환기 또는 2차 열교환기 중 어느 하나가 결합되어, 1차 열교환기 또는 2차 열교환기로부터 발생하는 열을 이용하여 SO3 제거 효율을 향상시킬 수 있다.Further, SO 3 canceller is coupled one of the groups a primary heat exchanger or the second heat exchanger is, it is possible to improve the removal efficiency of SO 3 by using the heat generated from the exchanger the first heat exchanger or second heat exchanger.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.On the other hand, even if the effects are not explicitly mentioned here, the effect described in the following specification, which is expected by the technical features of the present invention, and its potential effects are treated as described in the specification of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SO3 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 SO3 제거기에서의 흡착 매커니즘을 나타낸 도면이다.
도 3은 일정 습도(8%)에서 온도에 따른 SO3의 H2SO4로의 전환율을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 SO3 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 SO3 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치를 나타낸 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.1 is a view showing an exhaust gas treatment apparatus including an SO 3 remover according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an adsorption mechanism in the SO 3 eliminator of the present invention.
3 is a graph showing the conversion of SO 3 to H 2 SO 4 at a constant humidity (8%) with temperature.
4 is a view showing an exhaust gas treatment apparatus including an SO 3 remover according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing an exhaust gas processing apparatus including an SO 3 remover according to another embodiment of the present invention.
It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 본 발명에 따른 SO3의 제거기를 포함하는배기가스 처리장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an exhaust gas processing apparatus including an SO3 remover according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals A duplicate description thereof will be omitted.
황을 연료로 하는 산업공정에서의 배연탈황공정은 주로 SO2의 제거를 주목적으로 하고 있으며, 현재 대기환경보전법상 황산화물의 배출규제 지표 또한 SO2를 기준으로 정해져 있다. 국내에서 지속적인 황산화물 배출 규제 강화와 연구 개발을 통하여 SO2 배출농도 및 배출량을 약 90% 수준으로 절감하였으나, 미처리된 SO3에 의한 공정 시설의 부식, 청연 발생 및 대기오염 등을 포함한 환경오염 문제가 지속되고 있다. 이에 본 발명에 따르면 SO3 제거를 주목적으로 하는 SO3의 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치를 제공하고자 한다.The flue gas desulfurization process in the industrial process using sulfur is mainly used to remove SO 2 , and the sulfur dioxide emission control index is also based on the SO 2 in the Air Quality Preservation Act. Through continuous strengthening of sulfuric acid emission regulations and research and development in Korea, the concentration and emission of SO 2 were reduced to about 90%. However, environmental pollution including the corrosion of process facilities due to untreated SO 3 , air pollution, etc. Is continuing. According to the present invention is to provide an exhaust gas treatment apparatus including a remover of SO 3 to the primary purpose to remove SO 3.
황을 포함하는 연료는 석유코크스 등이 있으며, 석유코크스 연료를 사용한 산업공정에서 발생하는 배기가스에는 SO2, SO3 등의 황산화물이 포함된다. 또한, 석유코크스 연소 시에 발생된 SO3 일부는 가스 속의 수분과 결합되어 황산(H2SO4) 미스트로 전환이 되어 가스 속에 존재하게 된다. 일반적으로 가스 속에 포함된 SO2, SO3 및 H2SO4 미스트 등은 탈황설비를 통해 제거될 수 있다. 하지만 탈황설비에서 제거되지 못한 황산(H2SO4)은 대량의 미스트 상태로 연돌을 통하여 배출된다. Sulfur-containing fuels include petroleum coke. Exhaust gases from industrial processes using petroleum coke fuels include sulfur oxides such as SO 2 and SO 3 . In addition, a part of the SO 3 generated in the combustion of the petroleum coke is converted into sulfuric acid (H 2 SO 4 ) mist by being combined with moisture in the gas, and is present in the gas. Generally, SO 2 , SO 3 and H 2 SO 4 mist contained in the gas can be removed through a desulfurization facility. However, the sulfuric acid (H 2 SO 4 ) which has not been removed from the desulfurization plant is discharged through the stack as a large amount of mist.
다시 말해, 배연이 탈황설비 내의 액체 분무로 급속히 냉각되면서 증기성 황산은 급작스런 농축과정을 거치면서 미세한 황산 에어로졸 입자를 만들어낸다. 이러한 에어로졸 입자는 대부분의 경우 그 크기가 너무나 작아 탈황설비에서 효과적으로 포착하기가 어려워 황산연무로 대기 중에 방출되는 것이다. 특히 최근 발전소들이 촉매환원장치(SCR) 장치를 이코노마이저(Economizer) 후단에 설치하는 추세이여서 추가적인 SO2의 SO3로의 전환이 이루어져 탈황설비의 후단에서의 부식과 여러 관련 문제가 발생하고 있다.In other words, as the flue gas is rapidly cooled by the liquid spray in the desulfurization facility, the vaporous sulfuric acid forms fine sulfuric acid aerosol particles through an abrupt concentration process. These aerosol particles are so small in most cases that they are difficult to capture effectively in a desulfurization facility and are released into the atmosphere by sulfuric acid mist. Especially, recently, the power plants have installed the SCR unit at the end of the economizer. Therefore, the conversion of the SO 2 to SO 3 has caused corrosion at the rear end of the desulfurization equipment.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 발명자의 오랜 실험과 노력 끝에 본 발명이 완성되게 되었다.
The present invention has been devised to solve such a problem, and the inventors have completed the present invention after a long experiment and effort.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SO3 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치(1000)를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 SO3의 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치는 1차 열교환기(100), 선택적 촉매환원기(SCR)(200), 2차 열교환기(300), 배연탈황기(FGD)(400), 및 SO3 제거기(500)를 포함한다. 석유코크스 등의 황을 포함한 연료가 소각로(I)에서 연소되고, 연소에 의하여 발생한 배기가스는 1차 열교환기(100)로 이동하게 된다. 소각로(I)는 석유코크스 등의 연소를 위한 시설로 고온의 열을 방출하는 곳이다. 1 is a view showing an exhaust
1차 열교환기(100)에서는 SCR에 공급되는 배기가스의 온도를 조절하게 된다. 즉, 소각로(I)로부터 배출된 배기가스는 1차 열교환기(100)를 거치며 온도 조절되어 선택적 촉매환원기(200)로 이동하게 된다. 이때, 1차 열교환기(100)는 배기가스의 온도가 약 400도 이하로 조절될 수 있다. 즉, 선택적 촉매환원기(200)에서의 촉매환원법에 의한 환원 공정이 잘 이루어질 수 있도록 배기가스를 적절한 온도로 조절할 수 있다.In the
선택적 촉매환원기(200)에서는 배기가스 중 질소산화물을 우선적으로 환원하게 된다. 즉, SCR로 이동된 배기가스 중 질소산화물(NOx)은 400도 이하에서 촉매를 사용하여 물(H2O)와 질소(N2)로 환원된다. In the selective
선택적 촉매환원기(200)를 거친 배기가스는 2차 열교환기(300)로 이동하게 된다. 2차 열교환기(300)는 선택적 촉매환원기(200)를 거친 배기가스의 온도를 일정 온도로 조절하기 위한 것이다. 즉, 2차 열교환기(300)를 거친 배가가스는 배연탈황기(FGD)(400)로 이동하게 되는데, 배연탈황기에서 요구되는 온도에 맞추어 2차 열교환기는 배기가스의 온도를 조절하게 된다. The exhaust gas passing through the selective
2차 열교환기(300)를 거친 배기가스는 배연탈황기(400)를 거쳐 대부분의 SO2를 제거된다. 이때 소량의 SO3 또한 제거될 수 있다. 그러나, 배연탈황기는 배기가스 중 주로 SO2를 제거하는데 초점이 맞추어져 있으므로, 배기가스가 배연탈황기를 통과하더라도 SO3는 여전히 잔존하고, 이를 외부로 배출시 환경오염 등의 여러 문제가 발생할 수 있다.Second exhaust gas passed through the
따라서, 본 발명은 배연탈황기를 거친 배기가스를 SO3 제거기(500)를 통과시켜 잔여 SO3를 제거하게 된다. Therefore, in the present invention, the exhaust gas passing through the flue gas desulfurizer is passed through the SO 3 remover 500 to remove residual SO 3 .
이때의 SO3 제거기(500)는 습식 스크러버를 포함할 수 있다. 습식 스크러버는 SO3와 흡착될 수 있는 용액을 분사하여 배기가스 중 SO3를 흡착시켜 제거하는 것이다. The SO 3 remover 500 may include a wet scrubber. The wet scrubber is to remove adsorbed SO 3 in the exhaust gas by spraying a solution which can be absorbed and SO 3.
또한, 이때의 SO3 제거기(500)는 1차 열교환기(100) 또는 2차 열교환기(300) 중 어느 하나와 연결되어, 1차 열교환기 또는 2차 열교환기에서 발생하는 열을 전달받아 SO3 제거에 이용할 수 있다. 이때 1차 열교환기 또는 2차 열교환기에서 발생하는 열의 전달은 열 재이용기(600)를 통해 이루어질 수 있다. The SO 3 eliminator 500 at this time is connected to either the
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 SO3 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 SO3 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치를 나타낸 도면이다. 도 4는 열 재이용기가 1차 열교환기와 SO3 제거기 사이에 설치되어 1차 열교환기에서 발생한 열을 SO3 제거기에 전달하는 것이다. 도 5는 열 재이용기가 2차 열교환기와 SO3 제거기 사이에 설치되어 2차 열교환기에서 발생한 열을 SO3 제거기에 전달하는 것이다. FIG. 4 is a view showing an exhaust gas processing apparatus including an SO 3 remover according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view illustrating an exhaust gas processing apparatus including an SO 3 eliminator according to another embodiment of the present invention FIG. 4 is installed between the heat re-groups the primary heat exchanger, and the SO 3 canceller is to transfer heat generated in the primary heat exchanger to the SO 3 canceller. 5 is installed between the heat re-groups the secondary heat exchanger, and the SO 3 canceller is to transfer heat generated in the secondary heat exchanger to SO 3 canceller.
이때의 열 재이용기는 배기가스의 온도를 350도에서 400도로 유지시키도록 설정될 수 있다. 350도에서 400도의 고온의 배기가스가 설정되는 이유는 아래 자세하게 살펴보겠다.The heat recycler at this time may be set to maintain the temperature of the exhaust gas at 350 to 400 degrees. The reason why exhaust gas of 350 degrees to 400 degrees is set up will be described in detail below.
도 2는 SO3 제거기(500)에서의 흡착 매커니즘을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 습식 스크러버는 SO3 제거를 위하여 SO3와 흡착될 수 있는 용액을 하방향으로 분사한다. 이때의 용액은 라임(lime), 라임석회(limestone), 산화마그네슘(MgO), 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3) 용액 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 이러한 용액은 SO3 입자와의 흡착 반응이 잘 일어나는 용질을 포함한다. 이렇게 분사된 용액은 고온의 2차 열교환기에서 공급된 고온의 SO3 가스와 접촉하여 용매가 증발하게 된다. 이때 분리된 용질이 SO3와 흡착되어 분진형태로 가라앉고 이를 회수하여 SO3가 제거될 수 있는 것이다. 2 is a view showing an adsorption mechanism in the SO 3 remover 500. FIG. 2, the wet scrubber is a spray solution to be adsorbed and the SO 3 to remove the SO 3 in the downward direction. The solution may include any one of lime, limestone, magnesium oxide (MgO), sodium hydroxide (NaOH), and sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) solution. These solutions include solutes in which adsorption reaction with SO 3 particles occurs well. The sprayed solution is brought into contact with the hot SO 3 gas supplied from the high-temperature secondary heat exchanger to evaporate the solvent. At this time, the separated solute is adsorbed with SO 3 and sinks in the form of dust, which is recovered and SO 3 can be removed.
SO3 제거를 위하여 습식 스크러버로 이동하기 전 열 재이용기(600)로부터 고온의 열을 전달받는 중요한 이유는 SO3가 일반적인 배기가스 온도인 204도 또는 그 이하에서 가스상 황산(H2SO4)으로 전환되며, 황산은 이슬점(약 127~150도) 이하에서 응축되어 에어로졸을 형성하게 되고, 에어로졸 상태의 황산은 제거가 용이하지 않은 특징이 있기 때문이다. The important reason for the transfer of high temperature heat from the
도 3을 통해 알 수 있듯이, 일정 습도(8%)에서 SO3는 고온, 예를 들어 350도 이상인 조건에서 황산으로 전환이 거의 되지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 SO3의 제거 효율을 향상시킨 배기가스 처리장치는 SO3를 일정 온도 이상으로 유지시켜 SO3가 황산으로 전환되는 것을 방지함으로써, 습식 스크러버 내에서 SO3 제거가 효율적으로 이루어 질 수 있는 것이다. 즉, 1차 열교환기(100) 또는 2차 열교환기(300)에서 발생되는 고온의 열을 열 재이용기(600)를 이용하여 재이용하는 것이다. 배연탈황기(400) 에서 제거되지 않은 SO3는 약 150℃ 정도의 온도를 갖게되어, 이를 1차 열교환기(100) 또는 2차 열교환기(300)에서 방출되는 높은 열을 재이용하여 온도를 높여주어 SO3가 에어로졸 형태의 H2SO4로의 전환되는 것을 줄일 수 있다. 따라서 SO3의 제거율을 효율적으로 향상시킬 수 있으며 에너지 사용 절감을 통해 경제적인 이점을 얻을 수 있다.As can be seen from FIG. 3, at a constant humidity (8%), SO 3 is hardly converted to sulfuric acid at a high temperature, for example, 350 ° C or higher. That is, the exhaust gas processing device that improves the removal efficiency of SO 3 in accordance with the present invention made the SO 3 by was kept above a constant temperature preventing the SO 3 conversion with sulfuric acid, the SO 3 removal in the wet scrubber will effectively It can be done. That is, the high-temperature heat generated in the
또한, 본 발명은 도 2에서 알 수 있듯이, 습식 스크러버에 결합되는 재분사기(700)를 더 포함할 수 있다. 재분사기(700)는 습식 스크러버에서 SO3와의 흡착을 위하여 분사되었으나 SO3와의 흡착 반응에 사용되지 않은 용액을 재회수하여 습식 스크러버 내에 재분사할 수 있게 만든다. 따라서, 배출되어 버려지는 용액의 사용을 없애 환경 오염을 방지하고, 용액을 재사용함에 따라 용액의 전체 사용량을 크게 감소시킬 수 있다.Further, as can be seen from FIG. 2, the present invention may further include a re-injector 700 coupled to the wet scrubber. The re-injector 700 re-injects a solution that has been injected for adsorption with SO 3 in a wet scrubber but has not been used for the adsorption reaction with SO 3 so that it can be re-injected into the wet scrubber. Therefore, it is possible to eliminate environmental pollution by eliminating the use of the discharged and discarded solution, and to greatly reduce the total amount of the solution as the solution is reused.
결과적으로 본 발명은 배연탈황기(400) 후단에 SO3의 제거를 주 목적으로 하는 장치를 설치하여 SO3의 최종 배출, 발생량을 효과적으로 줄일 수 있다. 또한, 1차 열교환기에서 발생하는 높은 열을 재이용하여 SO3가 에어로졸 형태의 H2SO4로의 전환되는 것을 줄일 수 있어 SO3의 제거효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 공정에서 발생하는 열에너지를 재이용함으로써 추가적인 장치의 설치가 필요없어 경제적인 이점을 갖는다.As a result, in the present invention, a device for removing SO 3 at the downstream of the
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.The scope of protection of the present invention is not limited to the description and the expression of the embodiments explicitly described in the foregoing. It is again to be understood that the present invention is not limited by the modifications or substitutions that are obvious to those skilled in the art.
I: 소각로
O: 배출부
100: 1차 열교환기
200: 선택적 촉매환원기
300: 2차 열교환기
400: 배연탈황기
500: SO3 제거기
600: 열 재이용기
700: 재분사기
1000: SO3 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치I: Incinerator
O: outlet
100: primary heat exchanger
200: Selective catalytic reducer
300: Secondary heat exchanger
400: Flue gas desulfurizer
500: SO 3 remover
600: Heat recycler
700: Re-injector
1000: an exhaust gas treatment apparatus including an SO 3 remover
Claims (6)
상기 1차 열교환기에 결합되어, 상기 1차 열교환기를 통과한 배기가스 중 질소산화물을 환원하는 선택적 촉매환원기;
상기 선택적 촉매환원기에 결합되어, 상기 선택적 촉매환원기를 통과한 배기가스의 온도를 기설정된 온도로 조절하는 2차 열교환기;
상기 2차 열교환기에 결합되어, 상기 2차 열교환기를 통과한 배기가스 중 황산화물 중 주로 SO2를 제거하는 배연탈황기(FGD: Flue Gas Desulferlizer); 및
상기 배연탈황기에 결합되어, 상기 배연탈황기를 통과한 배기가스 중 SO3를 제거하는 SO3 제거기를 포함하고,
상기 SO3 제거기는,
습식 스크러버를 포함하고, 상기 SO3와 흡착될 수 있는 용액을 분사하여 배기가스 중 SO3를 흡착시켜 제거하며,
상기 용액은 라임(lime), 산화마그네슘(MgO) 용액 중 어느 하나를 포함하고,
상기 1차 열교환기와 상기 SO3 제거기 사이에 설치되어, 상기 1차 열교환기에서 발생하는 열을 상기 SO3 제거기에 전달하는 열 재이용기를 더 포함하며,
상기 열 재이용기는 상기 배연탈황기를 거치며 150℃ 이하로 낮아진 상기 배기가스의 온도를 350~400 ℃로 유지시키는 것을 특징으로 하는,
SO3 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치.A primary heat exchanger coupled to the incinerator for combusting the fuel including sulfur and adjusting the temperature of the exhaust gas discharged from the incinerator to 400 ° C or lower;
A selective catalytic reduction unit coupled to the primary heat exchanger for reducing nitrogen oxides in the exhaust gas passing through the primary heat exchanger;
A secondary heat exchanger coupled to the selective catalytic reduction unit for regulating the temperature of the exhaust gas passing through the selective catalytic reduction unit to a predetermined temperature;
A flue gas desulphurizer (FGD) which is coupled to the secondary heat exchanger and removes mainly SO 2 from sulfur oxides in the exhaust gas passing through the secondary heat exchanger; And
And an SO 3 eliminator coupled to the flue gas desulfurizer for removing SO 3 from the exhaust gas passed through the flue gas desulfurizer,
The SO 3 eliminator includes:
Including a wet scrubber, wherein the SO 3 is sprayed with a solution which can be removed by adsorption adsorbs SO 3 in the exhaust gas,
The solution may include any one of a lime and a magnesium oxide (MgO) solution,
Is provided between the primary heat exchanger, and the SO 3 Disposal, further comprising a heat recycling to transfer heat generated in the primary heat exchanger to the SO 3 canceller,
Wherein the heat recycler maintains the temperature of the exhaust gas lowered to 150 캜 or lower through the flue gas desulfurizer at 350 to 400 캜.
And an SO 3 remover.
상기 습식 스크러버에 결합되어 SO3와의 흡착에 사용되지 않은 용액을 회수하여 재분사할 수 있는 재분사기를 더 포함하는,
SO3 제거기를 포함하는 배기가스 처리장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a re-injector coupled to the wet scrubber and capable of recovering and re-injecting a solution not used for adsorption to SO 3 ,
And an SO 3 remover.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005028210A (en) | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Exhaust gas treatment system |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005028210A (en) | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Exhaust gas treatment system |
| JP2012101158A (en) | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Babcock Hitachi Kk | Exhaust gas treating method and apparatus |
| KR101482654B1 (en) | 2014-08-07 | 2015-01-16 | 주식회사 지스코 | Exhaust gas treating device and waste heat recovery system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102231706B1 (en) * | 2019-11-27 | 2021-03-24 | 한국생산기술연구원 | System for reduction of hazardous substance in flue gas |
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