KR101680883B1 - 에코시스템 및 이를 사용하는 플랜트 - Google Patents

에코시스템 및 이를 사용하는 플랜트 Download PDF

Info

Publication number
KR101680883B1
KR101680883B1 KR1020140029249A KR20140029249A KR101680883B1 KR 101680883 B1 KR101680883 B1 KR 101680883B1 KR 1020140029249 A KR1020140029249 A KR 1020140029249A KR 20140029249 A KR20140029249 A KR 20140029249A KR 101680883 B1 KR101680883 B1 KR 101680883B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
pipeline
hot gas
heat recovery
thermal oxidation
Prior art date
Application number
KR1020140029249A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150037472A (ko
Inventor
정 창 루
청 시엔 린
셩-테 양
Original Assignee
티에스알시 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 티에스알시 코포레이션 filed Critical 티에스알시 코포레이션
Publication of KR20150037472A publication Critical patent/KR20150037472A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101680883B1 publication Critical patent/KR101680883B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/343Heat recovery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/96Regeneration, reactivation or recycling of reactants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/02Arrangements of regenerators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00Heating arrangements
    • F26B23/001Heating arrangements using waste heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00Heating arrangements
    • F26B23/001Heating arrangements using waste heat
    • F26B23/007Heating arrangements using waste heat recovered from the dried product
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00Heating arrangements
    • F26B23/02Heating arrangements using combustion heating
    • F26B23/022Heating arrangements using combustion heating incinerating volatiles in the dryer exhaust gases, the produced hot gases being wholly, partly or not recycled into the drying enclosure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/005Treatment of dryer exhaust gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/65Employing advanced heat integration, e.g. Pinch technology
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/02Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Abstract

건조 유닛을 갖는 플랜트에서 동작되는 에코시스템이 제공된다. 에코시스템은: 폐가스를 처리하여 고온 가스를 산출하기 위한 재생 열 산화 유닛; 재생 열 산화 유닛 및 건조 유닛에 연결된 제1 고온 가스 파이프라인으로서, 고온 가스는 재생 열 산화 유닛으로부터 제1 고온 가스 파이프라인을 경유하여 건조 유닛에 전달되는 것인 제1 고온 가스 파이프라인; 제1 고온 가스 파이프라인으로부터 열을 흡수하도록 제1 고온 가스 파이프라인에 배치된 열 회수 유닛; 냉각될 표적에 연결된 흡수식 냉동 유닛; 및 열 회수 유닛 및 흡수식 냉동 유닛에 연결된 고온 액체 파이프라인을 포함하되, 열 회수 유닛은 흡수식 냉동 유닛을 작동시켜 표적을 냉각시키도록 제1 고온 가스 파이프라인으로부터의 열을 고온 액체 파이프라인을 경유하여 흡수식 냉동 유닛에 전달한다.

Description

에코시스템 및 이를 사용하는 플랜트{ECOSYSTEM AND PLANT USING THE SAME}
본 발명은 에코시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 플랜트에서 사용하기 위한 에코시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 요즘 플랜트는 에너지 및 자원의 낭비를 치르면서 폐기물을 처리한다. 화학 플랜트를 일례로 들면, 그것은, 환경에 배출되기 전에 연소 공정을 거치도록 관용적 플레어 타워에 배출되는, 휘발성 유기 화합물과 같은, 특정 양의 폐가스 또는 잉여 가스를 산출하는 제품 제조 공정을 수행한다. 시행 중인 환경 보호법은 관용적 플레어 타워가 공정 오동작에 따른 긴급 폐기/잉여 가스 배출에 국한되고 정기적 환경 보호 처리 도구 또는 장비로 역할하지 못하게 금지됨을 요구하고 있다. 폐기/잉여 가스는 환경에 배출되기 전에 열-저장 산화로 또는 어떠한 다른 소각로와 같은 환경 보호 처리 시스템으로 다뤄져야 한다. 그러므로, 플랜트는 에코시스템에 충분한 동력을 제공해야 한다. 에코시스템은 폐가스를 정화 가스로 변환하고 그 후 정화 가스를 환경에 방출한다. 연소의 산물로서 정화 가스는 높은 레벨의 열적 에너지를 실어 나른다. 인류가 그 열적 에너지를 유익하게 사용함이 없이 정화 가스를 환경에 방출하면, 에너지 낭비가 있을 것이다. 더욱, 환경 보호법은 높은 온도의 정화 가스 방출을 금지한다. 그러므로, 환경 보호법을 따르기 위해서는, 정화 가스를 환경에 방출하기 전에 냉각 장치로 정화 가스의 온도를 적절한 온도로 줄이는 것이 필요하다. 그렇지만, 환경에 방출될 정화 가스를 냉각시킬 목적으로만 냉각 장치를 설치함으로써 자원 낭비에 이르게 된다. 이것을 고려해 볼 때, 플랜트, 특히 전술한 폐가스 처리-관련 문제와 직면한 것들은 통상 에너지 및 자원의 낭비와 관련 있는 문제를 푸는데 효과적이고 적용가능한 에코시스템을 고대하고 있다.
본 발명은 플랜트에서 작동되는 에코시스템을 제공한다. 본 발명의 에코시스템을 작동시킬 수 있는 플랜트는 바람직하게는 잉여 열 또는 폐가스를 산출하는 어떠한 플랜트라도 포함한다. 잉여 열 또는 폐가스는 원료, 제품 또는 중간 산물로부터 비롯되거나, 또는 제조 공정(preparation process), 장비 유지보수 공정, 완성 제품 패키징 공정 및 폐기물 공정의 결과로서 산출된다. 폐가스는, 정상 온도 및 정상 압력에서 증발할 가능성이 있어 인간 및 지구의 생태 환경에 해로운, 흔히 휘발성 유기 화합물이라고 알려져 있는, 유기 화학 물질을 포함한다. 본 발명의 에코시스템을 작동시킬 수 있는 플랜트는 바람직하게는 건조 유닛을 포함한다. 건조 유닛은, 원료, 제품 또는 중간 산물을 건조하거나 패키지 또는 컨테이너를 건조하기 위한 어떠한 장치라도 포함하여, 어떠한 물질이라도 건조하기 위한 장치를 포함한다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 에코시스템은 잉여 열을 적용하여 냉동시킴으로써 플랜트의 잉여 열을 회수한다. 본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 에코시스템은 플랜트의 폐가스를 정화 가스로 변환하고 변환-유도된 열을 적용하여 냉동시킨다. 본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 열 회수는 건조하는데 사용할 수 있도록 정화 가스를 냉각시킨다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 건조 유닛을 갖는 플랜트에서 동작되는 에코시스템을 제공한다. 에코시스템은: 폐가스를 처리하여 고온 가스를 산출하기 위한 재생 열 산화 유닛; 재생 열 산화 유닛 및 건조 유닛에 연결된 제1 고온 가스 파이프라인으로서, 고온 가스는 재생 열 산화 유닛을 빠져나가 제1 고온 가스 파이프라인을 경유하여 건조 유닛에 들어가는 것인 제1 고온 가스 파이프라인; 제1 고온 가스 파이프라인으로부터 열을 흡수하도록 구성되어 제1 고온 가스 파이프라인에 (예컨대, 그 부근에) 배치된 열 회수 유닛; 플랜트에서 냉각될 표적에 연결된 흡수식 냉동 유닛; 및 열 회수 유닛 및 흡수식 냉동 유닛에 연결된 고온 액체 파이프라인을 포함하되, 열 회수 유닛은 흡수식 냉동 유닛을 작동시켜 표적을 냉각시키도록 제1 고온 가스 파이프라인으로부터의 열을 고온 액체 파이프라인을 경유하여 흡수식 냉동 유닛에 전달한다.
에코시스템에 있어서, 건조 유닛은 선택적으로 화학제품을 건조하는데 사용하기 위한 것이고, 화학제품은 고온 가스를 화학제품 상에 블로잉함으로써 건조된다.
에코시스템에 있어서, 고온 가스는 바람직하게는 건조 유닛에 도달하기 전에 냉각되도록 열 회수 유닛을 통과한다.
에코시스템은 바람직하게는 건조 유닛 및 재생 열 산화 유닛에 연결되어 건조 유닛으로부터의 고온 가스를 재생 열 산화 유닛에 전달하도록 구성되어 있는 제2 고온 가스 파이프라인을 더 포함한다.
에코시스템에 있어서, 고온 액체 파이프라인은 바람직하게는 루프를 형성하고 (예컨대, 흡수식 냉동 유닛으로부터 열 회수 유닛으로, 및/또는 그 역으로) 흡수식 냉동 유닛과 열 회수 유닛 사이의 연결을 가능하게 한다.
에코시스템에 있어서, 에코시스템은 바람직하게는 흡수식 냉동 유닛과 표적을 연결하고, 루프를 형성하고, (예컨대, 흡수식 냉동 유닛으로부터 표적으로, 및/또는 그 역으로) 흡수식 냉동 유닛과 표적 사이의 연결을 가능하게 하는 냉동 액체 파이프라인을 더 포함한다.
에코시스템에 관하여, 플랜트는 바람직하게는 가열 유닛을 갖고, 에코시스템은 가열 유닛과 재생 열 산화 유닛을 연결하기 위한 제3 고온 가스 파이프라인을 더 포함한다.
에코시스템에 관하여, 플랜트는 바람직하게는 가열 유닛을 갖고, 에코시스템은 가열 유닛과 열 회수 유닛을 연결하기 위한 제4 고온 가스 파이프라인을 더 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은 에코시스템을 갖는 플랜트를 제공한다. 플랜트는: 화학제품을 산출하기 위한 반응기; 화학적 제조 공정에서 회수된 반응물을 분리하기 위한 분리 유닛; 분리 유닛과 반응기를 연결하고 분리된 반응물을 반응기에 다시 전달하기 위한 반응물 회수 파이프라인; 및 에코시스템을 포함하고, 에코시스템은: 제1 고온 가스 파이프라인 및 제1 고온 가스 파이프라인에 배치되어 제1 고온 가스 파이프라인으로부터의 열을 흡수하는 열 회수 유닛; 열 회수 유닛에 연결된 고온 액체 파이프라인; 고온 액체 파이프라인에 배치된 흡수식 냉동 유닛; 및 흡수식 냉동 유닛 및 반응물 회수 파이프라인에 연결된 냉동 액체 파이프라인을 포함하되, 열 회수 유닛은 열을 고온 액체 파이프라인을 경유하여 흡수식 냉동 유닛에 전달하고, 흡수식 냉동 유닛은 냉동 액체 파이프라인을 냉각시킴으로써 반응물 회수 파이프라인을 냉각시킨다.
플랜트에 관하여, 냉동 액체 파이프라인이 반응물 회수 파이프라인을 냉각시키기 전에, 반응물 회수 파이프라인은 반응기보다 더 높은 온도를 갖는다.
플랜트는 바람직하게는 화학제품을 건조하도록 구성되어 고온 가스 파이프라인에 연결되어 있는 건조 유닛을 더 갖되, 고온 가스는 건조 유닛에 도달하기 전에 열 회수 유닛에 의해 냉각된다.
플랜트에 관하여, 에코시스템은 바람직하게는 제1 고온 가스 파이프라인으로 들어가게 될 고온 가스를 산출하도록 구성되어 제1 고온 가스 파이프라인에 연결되어 있는 재생 열 산화 유닛을 포함한다.
플랜트에 관하여, 건조 유닛은 바람직하게는 화학제품을 건조하는데 사용하기 위한 것이고, 화학제품은 고온 가스를 화학제품 상에 블로잉함으로써 건조된다.
플랜트에 관하여, 에코시스템은 바람직하게는 제1 고온 가스 파이프라인을 경유하여 결국 건조 유닛에 도달하는 고온 가스를 산출하도록 구성되어 제1 고온 가스 파이프라인에 연결되어 있는 재생 열 산화 유닛을 포함하고, 에코시스템은 건조 유닛과 재생 열 산화 유닛을 연결하고 건조 유닛으로부터의 고온 가스를 재생 열 산화 유닛에 전달하기 위한 제2 고온 가스 파이프라인을 더 포함한다.
플랜트는 바람직하게는 가열 유닛 및 가열 유닛과 재생 열 산화 유닛을 연결하기 위한 제3 고온 가스 파이프라인을 포함한다.
플랜트는 바람직하게는 가열 유닛 및 가열 유닛과 열 회수 유닛을 연결하기 위한 제4 고온 가스 파이프라인을 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은 에코시스템을 갖는 플랜트를 제공한다. 플랜트는 화학제품을 산출하기 위한 반응기; 및 원료를 반응기에 전달하기 위한 반응 용액 파이프라인을 포함한다. 에코시스템은: 제1 고온 가스 파이프라인 및 제1 고온 가스 파이프라인에 배치되어 제1 고온 가스 파이프라인으로부터의 열을 흡수하는 열 회수 유닛; 열 회수 유닛에 연결된 고온 액체 파이프라인; 고온 액체 파이프라인에 배치된 흡수식 냉동 유닛; 및 흡수식 냉동 유닛과 반응 용액 파이프라인을 연결하기 위한 냉동 액체 파이프라인을 포함하되, 열 회수 유닛은 열을 고온 액체 파이프라인을 경유하여 흡수식 냉동 유닛에 전달하고, 흡수식 냉동 유닛은 냉동 액체 파이프라인이 냉각되게 야기하고 그로써 반응 용액 파이프라인을 냉각시킨다.
플랜트에 관하여, 냉동 액체 파이프라인이 반응 용액 파이프라인을 냉각시키기 전에, 반응 용액 파이프라인은 반응기보다 더 높은 온도를 갖는다.
플랜트에 관하여, 에코시스템은 바람직하게는 제1 고온 가스 파이프라인으로 들어가 결국에는 건조 유닛에 전달될 고온 가스를 산출하도록 구성되어 제1 고온 가스 파이프라인에 연결되어 있는 재생 열 산화 유닛, 및 건조 유닛과 재생 열 산화 유닛을 연결하고 건조 유닛으로부터의 고온 가스를 재생 열 산화 유닛에 전달하기 위한 제2 고온 가스 파이프라인을 포함한다.
플랜트는 바람직하게는 가열 유닛 및 가열 유닛과 재생 열 산화 유닛을 연결하기 위한 제3 고온 가스 파이프라인을 포함한다.
플랜트는 바람직하게는 가열 유닛 및 가열 유닛과 열 회수 유닛을 연결하기 위한 제4 고온 가스 파이프라인을 포함한다.
또한 본 명세서에서는 에코시스템을 갖는 플랜트가 개시되고, 플랜트는: 화학제품을 산출하기 위한 반응기; 및 (i) 화학적 제조 공정에서 회수된 반응물을 분리하기 위한 분리 유닛, 및 분리된 반응물을 반응기에 다시 전달하기 위해 분리 유닛과 반응기를 연결하기 위한 반응물 회수 파이프라인; 및/또는 (ii) 원료를 반응기에 전달하기 위한 반응 용액 파이프라인 중 하나 또는 둘 다를 포함하고, 에코시스템은: 제1 고온 가스 파이프라인 및 제1 고온 가스 파이프라인에 배치되어 제1 고온 가스 파이프라인으로부터의 열을 흡수하는 열 회수 유닛; 열 회수 유닛에 연결된 고온 액체 파이프라인; 고온 액체 파이프라인에 배치된 흡수식 냉동 유닛; 및 흡수식 냉동 유닛과 반응물 회수 파이프라인 및/또는 반응 용액 파이프라인을 연결하기 위한 냉동 액체 파이프라인을 포함하되, 열 회수 유닛은 열을 고온 액체 파이프라인을 경유하여 흡수식 냉동 유닛에 전달하고, 흡수식 냉동 유닛은 냉동 액체 파이프라인의 온도를 낮춤으로써 반응물 회수 파이프라인 및/또는 반응 용액 파이프라인을 냉각시킨다.
아래에 설명되는 실시예는 본 발명의 전술한 태양과 함께 다른 문제를 풀기 위해 본 발명의 다른 태양을 예시하고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에코시스템의 유닛 및 그들 연결의 개략도;
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 에코시스템을 플랜트에 적용하는 개략도;
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따라 또 다른 에코시스템을 또 다른 플랜트에 적용하는 개략도;
도 4는 본 발명에 따른 에코시스템의 건조 유닛의 개략도.
본 발명의 바람직한 실시예가 아래에 설명되고 수반 도면으로 예시된다. 수반 도면에 도시된 유사한 컴포넌트는 유사한 참조 숫자 및/또는 알파벳으로 표시된다. 본 발명을 명확하게 예시하기 위해, 수반 도면은 축척대로는 아니다. 본 발명의 기술적 특징을 강조하기 위해, 아래의 설명은 관용적 부분 및 컴포넌트, 관련 재료, 및 그와 관련된 처리 기술을 생략한다.
아이템이 또 다른 아이템에 '연결'된다고 표시하는 용어(또는 유사한 그러한 언어)가 본 명세서에서 사용되고 있는 경우 이것은 아이템이 예컨대 단일의 연속적 파이프라인 또는 그러한 것에 의해 서로 직접 연결될 것을 반드시 요구하는 것은 아님을 주목해야 한다. 함께 '연결'되는 아이템 사이에는 개재하는 구조가 있을 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 에코시스템(100)의 유닛과 그들 연결의 개략도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 에코시스템(100)은 건조 유닛(DU)이 구비된 플랜트에서 동작하고 있다. 플랜트에는 폐가스(10)가 존재한다. 에코시스템(100)은 재생 열 산화 유닛(RTU), 열 회수 유닛(HRU), 흡수식 냉동 유닛(AHP), 및 재생 열 산화 유닛(RTU)과 건조 유닛(DU)에 연결된 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)을 포함한다. 열 회수 유닛(HRU)은 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)에 배치되어 있고 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)에 의해 재생 열 산화 유닛(RTU)과 건조 유닛(DU)에 연결되어 있다. 에코시스템(100)은, 열 회수 유닛(HRU)와 흡수식 냉동 유닛(AHP)을 연결하고, 루프를 형성하고, 열 회수 유닛(HRU)과 흡수식 냉동 유닛(AHP) 사이의 연결을 가능하게 하는 고온 액체 파이프라인(H3-A1-A2-H4)을 더 포함한다.
도 1을 참조하면, 재생 열 산화 유닛(RTU)은 폐가스(10)를 연소 및 처리하여 고온 가스(11)를 산출한다. 고온 가스(11)는 재생 열 산화 유닛(RTU)을 빠져나가서 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)에 들어간다. 그 후, 고온 가스(11)는 열 회수 유닛(HRU)을 통과하고 그 후 건조 유닛(DU)에 도달한다. 열 회수 유닛(HRU)은 열 회수 유닛(HRU)을 통과하는 고온 가스(11)로부터 열의 일부를 흡수하고 그 열의 일부를 고온 액체 파이프라인의 파이프라인 세그먼트(H3-A1)에 전달한다. 그러므로, 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)의 온도는 T1(즉, 파이프라인 세그먼트(R1-H1)에서의 온도)로부터 T2(즉, 파이프라인 세그먼트(H2-D1, H2-S1, H2-B3)에서의 온도)로 감소한다. 열 회수 유닛(HRU)으로부터 열의 수용 시, 고온 액체 파이프라인의 파이프라인 세그먼트(H3-A1)는 온도(T4)를 갖는다. 파이프라인 세그먼트(H3-A1)는, 온도가 파이프라인 세그먼트(A2-H4)에서 T3로 감소하게 되도록, 파이프라인 세그먼트(H3-A1)로부터 열을 흡수하는 흡수식 냉동 유닛(AHP)에 더 연결된다. 이후에, 파이프라인 세그먼트(A2-H4)는 열 회수 유닛(HRU)으로 돌아가고, 파이프라인 세그먼트(H3-A1)에서의 온도가 T4로 증가하게 되도록 열 회수 유닛(HRU)으로부터 열을 흡수한다. 고온 액체 파이프라인(H3-A1-A2-H4)에 부가하여, 흡수식 냉동 유닛(AHP)에 연결되는 파이프라인은 에코시스템(100)에서 냉각 액체 파이프라인(A3-A4-A5-A6) 및 냉동 액체 파이프라인(A7-A8-A9-A10)을 또한 포함한다. 흡수식 냉동 유닛(AHP)은 고온 액체 파이프라인, 냉각 액체 파이프라인, 및 냉동 액체 파이프라인과 함께 동작하여 냉동 액체 파이프라인의 온도를 T6(즉, 파이프라인 세그먼트(A7-A8)에서의 온도)으로부터 T7(즉, 파이프라인 세그먼트(A9-A10)에서의 온도)로 감소시키고 냉각 액체 파이프라인의 온도를 T8(즉, 파이프라인 세그먼트(A3-A4)에서의 온도)로부터 T9(즉, 파이프라인 세그먼트(A5-A6)에서의 온도)로 증가시킨다. 그러므로, 흡수식 냉동 유닛(AHP)의 냉각 액체 파이프라인 또는 냉동 액체 파이프라인을 플랜트의 다른 유닛의 의도된 온도에 따라 플랜트의 다른 유닛에 적용하는 것이 실현 가능하다. 플랜트의 다른 유닛의 예는 공정에서의 사용을 위한 장치, 냉각될 파이프라인, 및 사무소 또는 빌딩의 냉동/에어컨 파이프라인을 포함한다.
도 1을 참조하면, 폐가스(10)를 연소하기 위해, 재생 열 산화 유닛(RTU)에 적절한 연료(12)를 공급하는 것이 필요하다. 재생 열 산화 유닛(RTU)은 적절한 연소-가능 가스를 도입하기 위한 가스 유입구(14) 및/또는 폐가스(10)로부터 연소-불가 불순물을 여과하기 위한 여과기(15)를 더 포함한다.
도 1을 참조하면, 열 회수 유닛(HRU)을 통과한 후에, 고온 가스(11)는 고온 가스 파이프라인의 파이프라인 세그먼트(H2-D1)를 경유하여 건조 유닛(DU)에 도달할 뿐만 아니라 또한 파이프라인 세그먼트(C1-S1)를 경유하여 굴뚝(S)으로 배출된다. 건조 유닛(DU)에 그 도달 시, 고온 가스(11)는, 그 온도가 T2(즉, 파이프라인 세그먼트(H2-D1)에서의 온도)로부터 T5(즉, 파이프라인 세그먼트(D2-W1, D3-S2)에서의 온도)로 감소하게 되도록, 건조 유닛(DU)과 상호작용한다. 건조 유닛(DU)을 통한 건조 효과의 결과로서 산출된 가스가 아직 정화 상태이면, 정화 가스는 굴뚝(S)(파이프라인 세그먼트(D3-S2))으로 배출될 것이다; 그렇지만, 건조 유닛(DU)을 통한 건조 효과의 결과로서 산출된 가스가 휘발성 유기 화합물을 담고 있거나 배출되기에 부적합하면, 가스는 폐가스(10)와 합류하여 그 후 재생 열 산화 유닛(RTU)으로 돌아갈 것이다(파이프라인 세그먼트(D2-W1)).
도 1을 참조하면, 열 회수 유닛(HRU)은 건조 유닛(DU) - 고온 가스(11)의 목적지에 선행하는 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)에 배치되어 있다. 대조적으로, 또 다른 실시예에 있어서, 열 회수 유닛(HRU)은 또 다른 목적으로 역할하도록 건조 유닛(DU), 즉, 고온 가스(11)의 목적지에 뒤따르는 고온 가스 파이프라인(D2-W1 또는 D3-S2)에 배치된다.
도 1을 참조하면, 재생 열 산화 유닛(RTU)으로부터 배출된 고온 가스(11)는 열 회수 유닛(HRU)에 도달하기 위해 고온 가스 파이프라인(R1-C2-H1)으로 들어갈 뿐만 아니라, 플랜트의 가열 유닛(B)에 도달하기 위해 또 다른 고온 가스 파이프라인(R1-C2-B2)에 선택적으로 들어간다. 예컨대, 가열 유닛(B)은 용수를 가열하여 증기를 산출하거나, 액체를 가열하거나, 가스를 가열한다. 가열 유닛(B)에 연결된 고온 가스 파이프라인(R1-C2-B2)은, 플랜트에 열 회수 유닛(HRU)이 구비되지 않은 상황, 및 열 회수 유닛(HRU)이 일시적으로 유휴이지만 재생 열 산화 유닛(RTU)이 동작하고 있는 상황을 포함하는 모든 상황에서 작동한다. 유사하게, 열 회수 유닛(HRU)으로부터 배출된 고온 가스(11)는 건조 유닛(DU)에 도달하기 위해 고온 가스 파이프라인(H2-C1-D1)에 들어갈 뿐만 아니라, 가열 유닛(B)에 도달하기 위해 고온 가스 파이프라인(H2-C1-C3-B3)에 선택적으로 들어간다. 가열 유닛(B)에 연결된 고온 가스 파이프라인(H2-C1-C3-B3)은, 플랜트에 건조 유닛(DU)이 구비되지 않은 상황, 및 건조 유닛(DU)이 일시적으로 유휴이지만 열 회수 유닛(HRU)이 동작하고 있는 상황을 포함하는 모든 상황에서 작동한다. 가열 유닛(B)에 연결된 고온 가스 파이프라인은 열이 굴뚝(S)으로 직접 배출됨으로 인하여 에너지 낭비를 야기하는 것을 방지한다. 가열 유닛(B)에는 고온 가스 파이프라인(B1-S3)이 선택적으로 더 구비되고 그로써 가열 유닛(B)을 통과하여 냉각되는 고온 가스(11)가 굴뚝(S)으로 배출된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따라 화학 플랜트(200)에 에코시스템(101)을 적용하는 개략도가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 화학 플랜트(200)는 스타이렌 및 다른 화학제품과 같이 원료로부터 고무를 제조한다. 화학 플랜트(200)는 반응 온도가 T21(도시하지 않음)로 설정되는 반응기(도시하지 않음); 고무를 건조하기 위한 건조 유닛(DU); 및 고무 제조 공정에서 회수된 반응물을 분리하고 그것들을 재사용하기 위한 분리 유닛(20)을 포함한다. 반응 혼합물에는 스타이렌, 용수, 다른 원료 또는 불순물이 들어있다. 이 실시예에 있어서, 분리 유닛(20)은 스트립 칼럼 또는 어떠한 적합한 분리 장치라도 된다. 반응 혼합물이 분리 유닛(20)으로 처리되고 난 후에, 스타이렌이 분리 유닛(20)을 빠져나가 스타이렌 회수 파이프라인(a-b-c-d-e-f-g)으로 들어간다. 분리 유닛(20)으로 처리된 회수된 스타이렌의 온도(T22)는 반응기의 미리 설정된 반응 온도(T21)보다 더 높다. 회수된 스타이렌을 반응기로 들어가기에 적합한 상태가 되게 하기 위해, 화학 플랜트(200)는 (아래에 설명되는 방식으로) 스타이렌 회수 파이프라인의 파이프라인 세그먼트(e-f-g)의 온도를 감소시키도록 에코시스템(101)을 사용한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 열 교환기(24)는 스타이렌 회수 파이프라인(a-b-c-d-e-f-g)에 배치되어 있고 에코시스템(101)에 연결되어 있다. 에코시스템(101)이 동작하고 있을 때, 스타이렌 회수 파이프라인의 세그먼트(a-b-c-d)는 최초에 온도(T22)를 갖는다; 그렇지만, 제1 열 교환기(24)의 냉각 효과에 기인하여, 스타이렌 회수 파이프라인의 세그먼트(e-f-g)의 온도는 T23 또는 더 낮게 되어 T23<T22이다. 제1 열 교환기(24)에 부가하여, 스타이렌 회수 파이프라인(a-b-c-d-e-f-g)은 스타이렌 저장 탱크(22) 및 필요에 따라 제2 열 교환기(26)에 연결된다. 스타이렌 저장 탱크(22)는 그 기능성을 확장하기 위해 어떠한 다른 파이프라인 세그먼트에라도 연결된다. 제2 열 교환기(26)는 전형적 암모니아 냉동기 또는 브라인 냉동기(brine refrigerator)의 형태로 오고 에코시스템(101)에 연결되어 있지 않다. 제2 열 교환기(26)는 회수된 스타이렌이 반응기로 들어가기에 적합하게 되도록 회수된 스타이렌의 온도를 조절함에 있어서 제1 열 교환기(24)를 보조한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따라 화학 플랜트(200)에 에코시스템(101)을 적용하는 개략도가 도시되어 있다. 에코시스템(100)처럼, 에코시스템(101)은 재생 열 산화 유닛(RTU), 열 회수 유닛(HRU), 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1), 흡수식 냉동 유닛(AHP), 고온 액체 파이프라인(H3-A1-A2-H4), 냉각 액체 파이프라인(A3-A4-A5-A6) 및 냉동 액체 파이프라인(A7-A8-A9-A10-A11-A12-A13-A14)을 포함한다. 재생 열 산화 유닛(RTU)은 폐가스를 정화 가스(즉, 고온 가스(11))로 바꾸는데, 폐가스는 화학 플랜트(200)에 의한 고무 제조 과정에서 산출되는 것이다. 열 회수 유닛(HRU)은 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)에 배치되고 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)에 의해 재생 열 산화 유닛(RTU) 및 건조 유닛(DU)에 연결되어 있다. 고온 액체 파이프라인(H3-A1-A2-H4)은 열 회수 유닛(HRU)과 흡수식 냉동 유닛(AHP)을 연결한다. 고온 액체 파이프라인(H3-A1-A2-H4)은 루프를 형성하고 열 회수 유닛(HRU)과 흡수식 냉동 유닛(AHP) 사이의 연결을 가능하게 한다. 이 실시예에 있어서, 온수 저장 탱크(21)는 필요에 따라 고온 액체 파이프라인의 파이프라인 세그먼트(A2-H4)에 배치되어 있다. 온수 저장 탱크(21)는, 고온 액체 파이프라인(H3-A1-A2-H4)의 온도를 조절하기 위해, 플랜트에서 공정 용수 파이프라인 또는 증기 응축수 파이프라인과 같이 또 다른 파이프라인에 연결되어 있다.
도 2를 참조하면, 폐가스(10)는 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)으로 들어가기 위한 고온 가스(11)를 산출하도록 재생 열 산화 유닛(RTU)에서 연소 및 처리되고, 그 후 고온 가스(11)는 열 회수 유닛(HRU)을 통과하여 건조 유닛(DU)에 도달한다. 열 회수 유닛(HRU)은 열 회수 유닛(HRU)을 통과하는 고온 가스(11)로부터 열의 일부를 흡수하고 그 열의 일부를 고온 액체 파이프라인(H3-A1-A2-H4)에 전달한다. 그러므로, 고온 가스 파이프라인의 온도는 T1(즉, 파이프라인 세그먼트(R1-H1)에서의 온도)로부터 T2(즉, 파이프라인 세그먼트(H2-D1, H2-S1)에서의 온도)로 감소한다. 선택적으로, 그렇게 냉각된 고온 가스(11)는 파이프라인 세그먼트(H2-S1)를 경유하여 굴뚝(S)으로 배출되거나 파이프라인 세그먼트(H2-D1)를 경유하여 건조 유닛(DU) 내로 도입된다. 이 실시예에 있어서, 건조 유닛(DU)은 수분이 풍부한 고무 응집체를 건조하도록 역할하고 도 4에 도시된 캐터필러-구동식 건조 베드 장치 또는 어떠한 다른 유동층 건조기의 형태로 온다. 도 4를 참조하면, 캐터필러-구동식 건조 베드 장치는 고온 가스(11)를 도입하기 위한 열풍 유입구(I); 및 건조 디바이스를 통과한 폐가스(10)를 배출하기 위한 열풍 유출구(O)를 포함한다. 캐터필러-구동식 건조 베드 장치로 처리된 후에, 고무 응집체의 수분 함량은, 예컨대, 12wt%로부터 0.5wt%로 크게 감축된다. 이 실시예에 있어서, 고온 가스(11)가 건조 유닛(DU) 내로 직접 도입되면, 고무는 고온 가스(11)의 지나치게 높은 온도(T1)에 기인하여 아마도 녹거나, 분해되거나, 변성될 것이다. 그러므로, 지나치게 높은 온도(T1)를 고려하여, 고온 가스(11)를 건조 유닛(DU) 내로 도입하기 전에 고온 가스(11)의 온도를 열 회수 유닛(HRU)으로 적절하게 감축할 필요가 있다. 온도(T1)가 지나치게 높지 않고 고무를 건조하기에 적합한 또 다른 실시예에 있어서, 고온 가스(11)는 건조 유닛(DU) 내로 직접 도입될 수 있다. 도 2를 참조하면, 이 실시예에 있어서는, 건조 유닛(DU)에 의해 산출된 가스에 휘발성 유기 화합물 또는 배출에 부적합한 어떠한 다른 불순물이라도 들어있을 때, 가스는 추가적 회수 및 처리를 위해 재생 열 산화 유닛(RTU)(파이프라인 세그먼트(D2-W1))으로 되돌려질 수 있다.
도 2를 참조하면, 고온 액체 파이프라인(H3-A1-A2-H4)의 파이프라인 세그먼트(A2-H4)의 온도는 T3이다. 열 회수 유닛(HRU)으로부터 열의 수용 시, 파이프라인 세그먼트(H3-A1)는 가열되어 온도(T4)에 이른다. 파이프라인 세그먼트(H3-A1)는, 온도가 파이프라인 세그먼트(A2-H4)에서 T3로 감소하게 되도록, 열을 흡수식 냉동 유닛(AHP)에 전달하기 위해 흡수식 냉동 유닛(AHP)에 더 연결된다. 흡수식 냉동 유닛(AHP)이 동작하고 있을 때, 냉동 액체 파이프라인의 온도는 T6(즉, 파이프라인 세그먼트(A7-A8)에서의 온도)으로부터 T7(즉, 파이프라인 세그먼트(A9-A10)에서의 온도)로 감소하는 반면, 냉각 액체 파이프라인의 온도는 T8(즉, 파이프라인 세그먼트(A3-A4)에서의 온도)로부터 T9(즉, 파이프라인 세그먼트(A5-A6)에서의 온도)로 증가한다. 선도에 도시된 바와 같이, 냉동 액체 파이프라인(파이프라인 세그먼트(A9-A10))은 제1 열 교환기(24)에 들어가고, 제1 열 교환기(24)에 또한 들어가는 (파이프라인 세그먼트(c-d)와 같은) 스타이렌 회수 파이프라인으로부터 열을 흡수한다. 제1 열 교환기(24)를 빠져나간 후에, 냉동 액체 파이프라인은 그 온도가 (파이프라인 세그먼트(A9-A10)에서의 온도와 같은) T7으로부터 (파이프라인 세그먼트(A11-A12, A13-A14)에서의 온도와 같은) T6으로 변화되었다. 이 실시예에 있어서, 냉각수 저장 탱크(28) 및/또는 부스터 펌프(29)는 필요에 따라 냉동 액체 파이프라인(A11-A12-A13-A14-A7-A8)에 배치되어 있다. 냉각수 저장 탱크(28)는 냉동 액체 파이프라인의 온도를 조절하기 위해 또 다른 파이프라인과 연결되어 있다. 부스터 펌프(29)는 액체가 파이프라인을 따라 용이하게 전달될 수 있게 한다.
도 2를 참조하면, 화학 플랜트(200)는 가열 유닛(B) 및 가열 유닛(B)에 연결된 고온 가스 파이프라인(R1-C2-B2)을 포함한다. 그러므로, 재생 열 산화 유닛(RTU)으로부터 배출된 고온 가스(11)는 고온 가스 파이프라인(R1-C2-H1)으로 들어감으로써 열 회수 유닛(HRU)에 도달할 뿐만 아니라, 또 다른 고온 가스 파이프라인(R1-C2-B2)에 선택적으로 들어감으로써 가열 유닛(B)에 또한 도달한다. 고온 가스 파이프라인(R1-C2-B2)은, 열 회수 유닛(HRU)이 일시적으로 유휴이지만 재생 열 산화 유닛(RTU)이 동작하고 있는 상황을 포함하는 모든 상황에서 작동한다. 유사하게, 화학 플랜트(200)는 가열 유닛(B)에 연결된 또 다른 고온 가스 파이프라인(H2-C1-C3-B3)을 포함한다. 그러므로, 열 회수 유닛(HRU)으로부터 배출된 고온 가스(11)는 고온 가스 파이프라인(H2-C1-C3-B3)에 선택적으로 들어감으로써 가열 유닛(B)에 도달한다. 고온 가스 파이프라인(H2-C1-C3-B3)은 건조 유닛(DU)이 일시적으로 유휴이지만 열 회수 유닛(HRU)이 동작하고 있는 상황을 포함하는 모든 상황에서 작동한다. 가열 유닛(B)에 연결된 고온 가스 파이프라인은 열이 굴뚝(S)으로 직접 배출됨으로 인하여 에너지 낭비를 야기하는 것을 방지한다. 가열 유닛(B)에는 고온 가스 파이프라인(도시하지 않음)이 선택적으로 더 구비되고 그로써 가열 유닛(B)을 통과하여 냉각되는 고온 가스(11)가 굴뚝(S)으로 배출된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따라 또 다른 화학 플랜트(300)에 에코시스템을 적용하는 개략도가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 화학 플랜트(300)는 스타이렌, 뷰타다이엔, 용수 및 다른 화학제품과 같이 원료로부터 고무를 제조한다. 화학 플랜트(300)는 반응기(R); 고무를 건조하기 위한 건조 유닛(DU); 및 적절한 원료를 반응기(R)에 전달하기 위한 반응 용액 파이프라인(i-j-k-l-m-n)을 포함한다. 선도에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 있어서, 스타이렌, 뷰타다이엔 및 용수와 같이 요구되는 원료는 반응 용액 파이프라인의 파이프라인 세그먼트(i-j)에 존재한다. 이 실시예에 있어서, 반응기(R)의 미리 설정된 반응 온도는 혼합된 반응 용액의 온도보다 더 낮다. 그러므로, 적절한 온도의 반응 용액이 반응기(R)에 들어갈 수 있게 하기 위해, 화학 플랜트(300)는 반응 용액 파이프라인의 세그먼트(k-l-m-n)의 온도를 감축하도록 에코시스템(102)을 사용한다. 선도에 도시된 바와 같이, 제1 열 교환기(34)는 반응 용액 파이프라인(i-j-k-l-m-n)에 배치되어 있고 그로써 에코시스템(102)에 연결되어 있다. 에코시스템(102)이 동작하고 있을 때, 반응 용액 파이프라인은 최초에 (파이프라인 세그먼트(i-j)의 온도와 같은) 온도(T32)를 갖는다; 그렇지만, 제1 열 교환기(34)의 냉각 효과에 기인하여, 파이프라인 세그먼트(k-l-m-n)의 온도는 T33 또는 더 낮은 온도이고, T33<T32이다. 제1 열 교환기(34)에 부가하여, 반응 용액 파이프라인(i-j-k-l-m-n)은 필요에 따라 제2 열 교환기(36)에 연결된다. 제2 열 교환기(36)는 전형적 암모니아 냉동기 또는 브라인 냉동기이고 에코시스템(102)에 연결되어 있지 않다. 제2 열 교환기(36)는 반응 용액 파이프라인에서의 반응 용액의 온도가 반응기(R)에 더 적합하게 만듦에 있어서 제1 열 교환기(34)를 보조한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따라 건조 유닛(DU)을 갖는 화학 플랜트(300)에 에코시스템(102)을 적용하는 개략도가 도시되어 있다. 에코시스템(100, 101)처럼, 에코시스템(102)은 재생 열 산화 유닛(RTU), 열 회수 유닛(HRU), 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1), 흡수식 냉동 유닛(AHP), 고온 액체 파이프라인(H3-A1-A2-H4), 냉각 액체 파이프라인(A3-A4-A5-A6), 및 냉동 액체 파이프라인(A7-A8-A9-A10-A11-A12-A13-A14)을 포함한다. 재생 열 산화 유닛(RTU)은 화학 플랜트(300)에 의한 고무 제조 과정에서 산출되는 폐가스를 정화 가스(즉, 고온 가스(11))로 바꾼다. 열 회수 유닛(HRU)은 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)에 배치되고 고온 가스 파이프라인에 의해 재생 열 산화 유닛(RTU) 및 건조 유닛(DU)에 연결되어 있다. 고온 액체 파이프라인(H3-A1-A2-H4)은 열 회수 유닛(HRU)과 흡수식 냉동 유닛(AHP)을 연결한다. 고온 액체 파이프라인(H3-A1-A2-H4)은 루프를 형성하고 열 회수 유닛(HRU)과 흡수식 냉동 유닛(AHP) 사이의 연결을 가능하게 한다. 이 실시예에 있어서, 온수 저장 탱크(31)는 필요에 따라 고온 액체 파이프라인의 파이프라인 세그먼트(A2-H4)에 배치되어 있다. 온수 저장 탱크(31)는, 고온 액체 파이프라인(H3-A1-A2-H4)의 온도를 조절하기 위해, 플랜트에서 공정 용수 파이프라인 또는 증기 응축수 파이프라인과 같이 또 다른 파이프라인과 연결되어 있다.
도 3을 참조하면, 폐가스가 재생 열 산화 유닛(RTU)에서 연소 및 처리될 때 산출된 고온 가스(11)는 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)에 들어가고, 열 회수 유닛(HRU)을 통과하고, 결국에는 건조 유닛(DU)에 도달한다. 열 회수 유닛(HRU)은 열 회수 유닛(HRU)을 통과하는 고온 가스(11)로부터 열의 일부를 흡수하고 그 열의 일부를 고온 액체 파이프라인에 전달한다. 그러므로, 고온 가스 파이프라인의 온도는 T1(즉, 파이프라인 세그먼트(R1-H1)에서의 온도)로부터 T2(즉, 파이프라인 세그먼트(H2-D1, H2-S1)에서의 온도)로 감소한다. 선택적으로, 그렇게 냉각된 고온 가스(11)는 파이프라인 세그먼트(H2-S1)를 경유하여 굴뚝(S)으로 배출되거나 파이프라인 세그먼트(H2-D1)를 경유하여 건조 유닛(DU) 내로 도입된다. 이 실시예에 있어서, 건조 유닛(DU)은 수분이 풍부한 고무 응집체를 건조하도록 역할하고 도 4에 도시된 캐터필러-구동식 건조 베드 장치 또는 어떠한 다른 유동층 건조기의 형태로 온다. 이 실시예에 있어서, 고온 가스(11)가 건조 유닛(DU) 내로 직접 도입되면, 고무는 고온 가스(11)의 지나치게 높은 온도(T1)에 기인하여 아마도 녹거나, 분해되거나, 변성될 것이다. 그러므로, 지나치게 높은 온도(T1)를 고려하여, 고온 가스(11)를 건조 유닛(DU) 내로 도입하기 전에 고온 가스(11)의 온도를 열 회수 유닛(HRU)으로 적절하게 감축할 필요가 있다. 온도(T1)가 지나치게 높지 않고 고무를 건조하기에 적합한 또 다른 실시예에 있어서, 고온 가스(11)는 건조 유닛(DU) 내로 직접 도입될 수 있다. 이 실시예에 있어서는, 건조 유닛(DU)에 의해 산출된 가스에 휘발성 유기 화합물 또는 배출에 부적합한 어떠한 다른 불순물이라도 들어있을 때, 가스는 추가적 회수 및 처리를 위해 재생 열 산화 유닛(RTU)(파이프라인 세그먼트(D2-W1))으로 되돌려질 수 있다.
도 3을 참조하면, 고온 액체 파이프라인(H3-A1-A2-H4)의 파이프라인 세그먼트(A2-H4)는 온도(T3)를 갖는다. 열 회수 유닛(HRU)으로부터 열의 수용 시, 파이프라인 세그먼트(H3-A1)는 가열되어 온도(T4)에 이른다. 파이프라인 세그먼트(H3-A1)는, 온도가 파이프라인 세그먼트(A2-H4)에서 T3로 감소하게 되도록, 흡수식 냉동 유닛(AHP)에 더 연결되어 열을 흡수식 냉동 유닛(AHP)에 전달한다. 흡수식 냉동 유닛(AHP)이 동작하고 있을 때, 냉동 액체 파이프라인의 온도는 T6(즉, 파이프라인 세그먼트(A7-A8)에서의 온도)으로부터 T7(즉, 파이프라인 세그먼트(A9-A10)에서의 온도)로 감소하는 반면, 냉각 액체 파이프라인의 온도는 T8(즉, 파이프라인 세그먼트(A3-A4)에서의 온도)로부터 T9(즉, 파이프라인 세그먼트(A5-A6)에서의 온도)로 증가한다. 선도에 도시된 바와 같이, 냉동 액체 파이프라인은 제1 열 교환기(34)에 들어가서, 제1 열 교환기(34)에 또한 들어가는 (파이프라인 세그먼트(i-j)와 같은) 반응 용액 파이프라인으로부터 열을 흡수한다. 제1 열 교환기(34)를 빠져나간 후에, 냉동 액체 파이프라인은 그 온도가 (파이프라인 세그먼트(A9-A10)의 온도와 같은) T7으로부터 (파이프라인 세그먼트(A11-A12, A13-A14)의 온도와 같은) T6으로 변화되었다. 이 실시예에 있어서, 냉각수 저장 탱크(38) 또는 부스터 펌프(39)는 필요에 따라 냉동 액체 파이프라인(A11-A12-A13-A14-A7-A8)에 배치된다.
도 3을 참조하면, 화학 플랜트(300)는 가열 유닛(B) 및 가열 유닛(B)에 연결된 고온 가스 파이프라인(R1-C2-B2)을 포함한다. 그러므로, 재생 열 산화 유닛(RTU)으로부터 배출된 고온 가스(11)는 고온 가스 파이프라인(R1-C2-H1)으로 들어감으로써 열 회수 유닛(HRU)에 도달할 뿐만 아니라, 또 다른 고온 가스 파이프라인(R1-C2-B2)에 선택적으로 들어감으로써 가열 유닛(B)에 또한 도달한다. 고온 가스 파이프라인(R1-C2-B2)은, 열 회수 유닛(HRU)이 일시적으로 유휴이지만 재생 열 산화 유닛(RTU)이 동작하고 있는 상황을 포함하는 모든 상황에서 작동한다. 유사하게, 화학 플랜트(300)는 가열 유닛(B)에 연결된 또 다른 고온 가스 파이프라인(H2-C1-C3-B3)을 포함한다. 그러므로, 열 회수 유닛(HRU)으로부터 배출된 고온 가스(11)는 고온 가스 파이프라인(H2-C1-C3-B3)에 선택적으로 들어감으로써 가열 유닛(B)에 도달한다. 고온 가스 파이프라인(H2-C1-C3-B3)은 건조 유닛(DU)이 일시적으로 유휴이지만 열 회수 유닛(HRU)이 동작하고 있는 상황을 포함하는 모든 상황에서 작동한다. 가열 유닛(B)에 연결된 파이프라인 세그먼트는 열이 굴뚝(S)으로 직접 배출됨으로 인하여 에너지 낭비를 야기하는 것을 방지한다. 가열 유닛(B)에는 고온 가스 파이프라인(도시하지 않음)이 선택적으로 더 구비되고 그로써 가열 유닛(B)을 통과하여 냉각되는 고온 가스(11)가 굴뚝(S)으로 배출된다.
본 발명이 바람직한 실시예에 의해 위에서 개시되어 있다. 그렇지만, 당업자는 바람직한 실시예가 본 발명의 예시일 뿐이며 본 발명의 범위의 제한으로 해석되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다. 그러므로, 본 발명에서 구체화된 취지로부터 벗어남이 없이 전술한 실시예에 이루어진 모든 균등한 수정 또는 변경은 첨부 청구범위 내에 들어야 하는 것이다.

Claims (16)

  1. 플랜트에서 동작되는 에코시스템으로서, 상기 플랜트는 건조 유닛을 갖고, 상기 에코시스템은,
    폐가스를 처리하여 고온 가스를 산출하기 위한 재생 열 산화 유닛;
    상기 재생 열 산화 유닛 및 상기 건조 유닛에 연결된 제1 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)으로서, 상기 재생 열 산화 유닛으로부터의 상기 고온 가스는 상기 제1 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)을 경유하여 상기 건조 유닛에 들어가는 것인 상기 제1 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1);
    상기 제1 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)으로부터 열을 흡수하도록 상기 제1 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)에 배치된 열 회수 유닛;
    상기 플랜트에서 냉각될 표적에 연결된 흡수식 냉동 유닛; 및
    상기 열 회수 유닛 및 상기 흡수식 냉동 유닛에 연결된 고온 액체 파이프라인을 포함하되,
    상기 열 회수 유닛은 상기 흡수식 냉동 유닛을 작동시켜 상기 표적을 냉각시키도록 상기 제1 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)으로부터의 상기 열을 상기 고온 액체 파이프라인을 경유하여 상기 흡수식 냉동 유닛에 전달하며,
    상기 열 회수 유닛은 상기 재생 열 산화 유닛과 상기 건조 유닛 사이에 배치되고, 상기 열 회수 유닛을 통과하는 상기 고온 가스는 상기 건조 유닛에 도달하기 전에 냉각되는 것인 에코시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 건조 유닛 및 상기 재생 열 산화 유닛에 연결되어 있고 상기 건조 유닛으로부터의 상기 고온 가스를 상기 재생 열 산화 유닛에 전달하도록 구성되어 있는 제2 고온 가스 파이프라인(D2-W1)을 더 포함하는 에코시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고온 액체 파이프라인은 상기 흡수식 냉동 유닛과 상기 열 회수 유닛 사이의 연결을 가능하게 하도록 루프를 형성하는 것인 에코시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 흡수식 냉동 유닛과 상기 표적을 연결하는 냉동 액체 파이프라인을 더 포함하되, 상기 냉동 액체 파이프라인은 상기 흡수식 냉동 유닛과 상기 표적 사이의 연결을 가능하게 하도록 루프를 형성하는 것인 에코시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 플랜트는 가열 유닛을 갖고, 상기 에코시스템은 상기 가열 유닛과 상기 재생 열 산화 유닛을 연결하기 위한 제3 고온 가스 파이프라인(R1-C2-B2)을 더 포함하는 것인 에코시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 플랜트는 가열 유닛을 갖고, 상기 에코시스템은 상기 가열 유닛과 상기 열 회수 유닛을 연결하기 위한 제4 고온 가스 파이프라인(H2-C1-C3-B3)을 더 포함하는 것인 에코시스템.
  7. 에코시스템을 갖는 플랜트로서, 상기 플랜트는,
    화학제품을 산출하기 위한 반응기;
    화학적 제조 공정(chemical preparation process)에서 회수된 반응물을 분리하기 위한 분리 유닛;
    분리된 반응물을 상기 반응기에 다시 전달하기 위해 상기 분리 유닛과 상기 반응기를 연결하기 위한 반응물 회수 파이프라인; 및
    상기 에코시스템을 포함하되,
    상기 에코시스템은,
    제1 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1) 및 상기 제1 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)에 배치되어 상기 제1 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)으로부터의 열을 흡수하는 열 회수 유닛;
    상기 열 회수 유닛에 연결된 고온 액체 파이프라인;
    상기 고온 액체 파이프라인에 배치된 흡수식 냉동 유닛; 및
    상기 흡수식 냉동 유닛 및 상기 반응물 회수 파이프라인에 연결된 냉동 액체 파이프라인을 포함하며,
    상기 열 회수 유닛은 상기 열을 상기 고온 액체 파이프라인을 경유하여 상기 흡수식 냉동 유닛에 전달하고, 상기 흡수식 냉동 유닛은 상기 냉동 액체 파이프라인의 온도를 낮춤으로써 상기 반응물 회수 파이프라인을 냉각시키고,
    상기 화학제품을 건조하도록 구성되어 상기 제1 고온 가스 파이프라인에 연결되어 있는 건조 유닛을 더 포함하고,
    상기 에코시스템은 상기 제1 고온 가스 파이프라인으로 들어가게 될 고온 가스를 산출하도록 구성되어 상기 제1 고온 가스 파이프라인에 연결되어 있는 재생 열 산화 유닛을 더 포함하고,
    상기 열 회수 유닛은 상기 재생 열 산화 유닛과 상기 건조 유닛 사이에 배치되고, 상기 열 회수 유닛을 통과하는 상기 고온 가스는 상기 건조 유닛에 도달하기 전에 냉각되는 것인 플랜트.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서, 상기 에코시스템은 상기 건조 유닛으로부터의 상기 고온 가스를 상기 재생 열 산화 유닛에 전달하기 위해 상기 건조 유닛과 상기 재생 열 산화 유닛을 연결하기 위한 제2 고온 가스 파이프라인(D2-W1)을 더 포함하는 것인 플랜트.
  11. 제10항에 있어서, 가열 유닛 및 상기 가열 유닛과 상기 재생 열 산화 유닛을 연결하기 위한 제3 고온 가스 파이프라인(R1-C2-B2)을 더 포함하는 플랜트.
  12. 제7항에 있어서, 가열 유닛 및 상기 가열 유닛과 상기 열 회수 유닛을 연결하기 위한 제4 고온 가스 파이프라인(H2-C1-C3-B3)을 더 포함하는 플랜트.
  13. 에코시스템을 갖는 플랜트로서, 상기 플랜트는:
    화학제품을 산출하기 위한 반응기;
    원료를 상기 반응기에 전달하기 위한 반응 용액 파이프라인; 및
    상기 에코시스템을 포함하되,
    상기 에코시스템은,
    제1 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1) 및 상기 제1 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)에 배치되어 상기 제1 고온 가스 파이프라인(R1-H1-H2-D1)으로부터의 열을 흡수하는 열 회수 유닛;
    상기 열 회수 유닛에 연결된 고온 액체 파이프라인;
    상기 고온 액체 파이프라인에 배치된 흡수식 냉동 유닛; 및
    상기 흡수식 냉동 유닛과 상기 반응 용액 파이프라인을 연결하기 위한 냉동 액체 파이프라인을 포함하며,
    상기 열 회수 유닛은 상기 열을 상기 고온 액체 파이프라인을 경유하여 상기 흡수식 냉동 유닛에 전달하고, 상기 흡수식 냉동 유닛은 상기 냉동 액체 파이프라인을 냉각시킴으로써 상기 반응 용액 파이프라인을 냉각시키고,
    상기 화학제품을 건조하도록 구성되어 상기 제1 고온 가스 파이프라인에 연결되어 있는 건조 유닛을 더 포함하고,
    상기 에코시스템은 상기 제1 고온 가스 파이프라인으로 들어가게 될 고온 가스를 산출하도록 구성되어 상기 제1 고온 가스 파이프라인에 연결되어 있는 재생 열 산화 유닛을 더 포함하고,
    상기 열 회수 유닛은 상기 재생 열 산화 유닛과 상기 건조 유닛 사이에 배치되고, 상기 열 회수 유닛을 통과하는 상기 고온 가스는 상기 건조 유닛에 도달하기 전에 냉각되는 것인 플랜트.
  14. 제13항에 있어서, 상기 에코시스템은 상기 건조 유닛으로부터의 상기 고온 가스를 상기 재생 열 산화 유닛에 전달하기 위해 상기 건조 유닛과 상기 재생 열 산화 유닛을 연결하기 위한 제2 고온 가스 파이프라인(D2-W1)을 더 포함하는 것인 플랜트.
  15. 제14항에 있어서, 가열 유닛 및 상기 가열 유닛과 상기 재생 열 산화 유닛을 연결하기 위한 제3 고온 가스 파이프라인(R1-C2-B2)을 더 포함하는 플랜트.
  16. 제13항에 있어서, 가열 유닛 및 상기 가열 유닛과 상기 열 회수 유닛을 연결하기 위한 제4 고온 가스 파이프라인(H2-C1-C3-B3)을 더 포함하는 플랜트.
KR1020140029249A 2013-09-30 2014-03-12 에코시스템 및 이를 사용하는 플랜트 KR101680883B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102135423 2013-09-30
TW102135423A TWI519746B (zh) 2013-09-30 2013-09-30 環保系統及其在工廠的應用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150037472A KR20150037472A (ko) 2015-04-08
KR101680883B1 true KR101680883B1 (ko) 2016-11-29

Family

ID=49724977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140029249A KR101680883B1 (ko) 2013-09-30 2014-03-12 에코시스템 및 이를 사용하는 플랜트

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9561465B2 (ko)
EP (1) EP2853815B1 (ko)
JP (1) JP5919320B2 (ko)
KR (1) KR101680883B1 (ko)
CN (1) CN104515374B (ko)
TW (1) TWI519746B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015222284A1 (de) * 2015-11-12 2017-05-18 Benninghoven GmbH & Co. KG Mülheim Anlage und Verfahren zum Herstellen von Asphalt
CN107726840A (zh) * 2017-11-27 2018-02-23 焦作市真节能环保设备科技有限公司 烘干机与热风机连通处应急排热装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100814615B1 (ko) 2007-05-25 2008-03-18 엘에스전선 주식회사 흡수식 및 압축식 사이클을 이용한 열 병합발전시스템

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5758012A (en) * 1980-09-24 1982-04-07 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd Method and device for waste gas treatment
JPS62254827A (ja) * 1986-04-30 1987-11-06 Trinity Ind Corp 排ガス処理装置からの排熱回収装置
US5983521A (en) * 1997-10-10 1999-11-16 Beloit Technologies, Inc. Process for splitting recycled combustion gases in a drying system
KR100314112B1 (ko) 1998-05-09 2001-12-31 홍영기 축열연소기의배기가스폐열회수장치
JP3851764B2 (ja) 2000-08-23 2006-11-29 株式会社タクマ 吸収式冷凍機
JP2002081784A (ja) * 2000-09-05 2002-03-22 Yazaki Corp 空気調和装置
JP4827307B2 (ja) 2001-03-26 2011-11-30 矢崎総業株式会社 空気調和装置
KR100443367B1 (ko) * 2001-08-20 2004-08-09 한국에너지기술연구원 휘발성 유기화합물을 열원으로 이용한 코팅건조장치 및 방법
JP2003130328A (ja) * 2001-10-23 2003-05-08 Takuma Co Ltd 蓄熱式排ガス処理装置及び蓄熱式排ガス処理装置の制御方法
JP2007247922A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Sintokogio Ltd 排気ガス処理システム
JP2009101297A (ja) * 2007-10-23 2009-05-14 Fujimori Kogyo Co Ltd 塗膜の乾燥硬化方法および塗膜乾燥硬化装置
JP2009144994A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Nichikon Seisakusho:Kk 排ガス環流式乾燥方法およびその装置、並びに金属切削屑のリサイクル方法およびそのシステム
US8142727B2 (en) * 2008-12-09 2012-03-27 Eisenmann Corporation Valveless regenerative thermal oxidizer for treating closed loop dryer
JP5350978B2 (ja) * 2009-10-29 2013-11-27 中外炉工業株式会社 蓄熱式脱臭装置
CN202410221U (zh) * 2012-01-17 2012-09-05 青岛华世洁环保科技有限公司 一种涂布生产线烘干车间的溶剂回收与焚烧处理及能量综合利用装置
CN102850172B (zh) * 2012-09-13 2014-12-03 北京化工大学 一种煤化工多联产工艺及系统

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100814615B1 (ko) 2007-05-25 2008-03-18 엘에스전선 주식회사 흡수식 및 압축식 사이클을 이용한 열 병합발전시스템

Also Published As

Publication number Publication date
TW201512612A (zh) 2015-04-01
US9561465B2 (en) 2017-02-07
KR20150037472A (ko) 2015-04-08
EP2853815B1 (en) 2018-04-11
TWI519746B (zh) 2016-02-01
CN104515374B (zh) 2017-09-26
JP2015068636A (ja) 2015-04-13
EP2853815A2 (en) 2015-04-01
US20150093297A1 (en) 2015-04-02
JP5919320B2 (ja) 2016-05-18
CN104515374A (zh) 2015-04-15
EP2853815A3 (en) 2015-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102048058B1 (ko) 폐수를 증발시키고 산성 가스 배출물을 감소시키는 장치 및 방법
US6666911B2 (en) Treatment system for waste gas containing volatile organic compounds
AU2015371529B2 (en) Device and method for thermal exhaust gas cleaning
CN104310746B (zh) 一种脱水污泥干化和焚烧处理的方法
CA2789834C (en) Method, heat accumulator and heat accumulator system for heating and cooling a working fluid
JP2018522190A5 (ko)
CN102190362A (zh) 利用辅助燃料补给热量的超临界水氧化反应系统
CN202109499U (zh) 在线低辐射镀膜废气处理装置
KR101680883B1 (ko) 에코시스템 및 이를 사용하는 플랜트
KR20060129144A (ko) 유기물 슬러지 처리 장치
CN102512910B (zh) 一种脱硫系统蒸发水回收利用的烟气换热工艺
CN102643006A (zh) 一种污水污泥在流化床反应器内干燥的方法
CN208431787U (zh) 基于吸收式热泵的催化氧化处理VOCs余热回收系统
CN109668157A (zh) 废气催化焚烧处理系统及其调节控制方法
CN110345496A (zh) 一种化工废液废气焚烧处理系统
CN101352638A (zh) 吸附床的热能回收系统
CN211367389U (zh) 激波污泥干化设备及污泥干化系统
CN108558175B (zh) 一种蓄热式低温热泵污泥干燥系统及方法
CN207622028U (zh) 工业污染物配伍焚烧处理系统
CN110526547A (zh) 激波污泥干化设备及污泥干化系统
CN107033967A (zh) 带热量回收功能的煤气化设备
CN111620542A (zh) 污泥干化处理设备
WO2014181256A1 (en) Recycling gas to heat the hydrodesulphurization section
CN208003760U (zh) 一种节能型有机废气催化氧化装置
CN202558685U (zh) 利用辅助燃料补给热量的超临界水氧化反应系统

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant