KR101752302B1 - 프러시안 블루 회수 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 프러시안 블루 회수 방법 및 장치는, COG(코크스 오븐 가스)에서 BTX(벤젠, 톨루엔, 크실렌)을 회수하는 설비에서 프러시안 블루를 회수하는 방법으로서, 상기 COG를 회수유에 용해시키고 SCN-Fe 생성을 유도하여 설비 부식을 방지하는 용해 단계 설비 부식을 방지하는 용해 단계; 상기 회수유에 형성된 고분자 또는 염 형태의 석출물을 포함하는 슬러지를 원심분리를 통해 상기 회수유로부터 분리하는 단계; 및 상기 슬러지를 톨루엔에 용해시키고 증류하여 석출되는 프러시안 블루를 회수하는 단계;를 포함한다.

Description

프러시안 블루 회수 방법 및 장치{METHOD OF RECOVERY PRUSSIAN BLUE AND APPARATUS THEREOF}
본 발명은 프러시안 블루 회수 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스 오븐 가스로부터 유용 가스를 회수하는 설비에서 프러시안 블루를 회수하는 프러시안 블루 회수 방법 및 장치에 관한 것이다.
코크스 오븐 가스(이하 COG)는 고로에 사용되는 코크스를 제조하는 코크스 오븐에서 배출되는 가스이다. 이 COG에는 여러 종류의 가스가 혼합되어 있는데, 이러한 가스 중에서 유용한 가스를 회수하여 재활용하는 다양한 설비 및 기술이 존재하고 있다.
COG에 포함된 BTX(벤젠-Benzene, 톨루엔-Toluene, 크실렌-Xylene)를 회수하는 공정 중에, 이들 가스를 정제 용해시키는 용매로 흡수유(A/O, absorption oil)가 사용된다.
흡수유는 흡수탑 내에서 COG에 함유된 BTX을 흡수하고, 이렇게 BTX를 흡수한 흡수유에는 통상 3%전후의 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등이 함유되어 있다. 이것이 열교환기를 거쳐 적정온도까지 가열된 후 증류탑에서 스팀을 취입하여 조경유(벤졸)를 추출 분리하게 된다. 한편, 조경유가 분리된 흡수유는 냉각되어 다시 흡수탑으로 순환 사용되는 것이다.
이렇게 흡수유를 활용하여 BTX를 회수하는 개략적인 공정도가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 나타난 바와 같이, 흡수탑(1)에서 COG에 포함된 BTX가 흡수유에 용해되고, 이렇게 BTX가 용해된 흡수유는 탈수탑(2) 및 가열로(3)를 거쳐 증류탑(4)에서 흡수유와 BTX로 분리된다. 분리된 BTX는 별도로 재활용되고, 흡수유는 탈피치탑(5)에 슬러지를 분리한 후 다시 흡수탑(1)으로 공급되어 순환된다. 한편, 탈피치탑(5)에서 분리된 슬러지는 대부분 매립 폐기하여 왔다.
종래의 조경유 회수용 흡수유로부터 슬러지를 선별 제거하는 방법 및 장치에 공지된 바와 같이, 폐수에 황산철용액을 투입하여 시안화합물을 슬러지화시키고, 이를 분리하여 폐수를 정화하게 된다. 그러나 이때 분리된 슬러지의 처리 방법에 대해서는 나타나 있지 않고, 통상적으로 슬러지는 매립 폐기되는 것이 일반적이었다.
하지만 슬러지에도 유용 자원은 존재하고 있어, 이를 재활용할 수 있다면 자원 낭비의 절감 및 새로운 이익 창출이 가능해질 것이다. 그러나 종래에는 슬러지로부터 유용 자원을 회수할 수 있는 방법, 특히 프러시안 블루를 분리, 재활용하는 방법이 전무한 실정이다.
따라서, COG로부터 BTX를 회수하는 설비에서 발생된 프러시안 블루를 재활용할 수 있는 방법 및 설비가 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허 10-2003-0052915 (2003.06.27)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, COG로부터 유래된 프러시안 블루를 정제, 회수하여 재활용할 수 있는 프러시안 블루 회수 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프러시안 블루 회수 방법은, COG(코크스 오븐 가스)에서 BTX(벤젠, 톨루엔, 크실렌)을 회수하는 설비에서 프러시안 블루를 회수하는 방법으로서, 상기 COG를 회수유에 용해시키고 SCN-Fe 생성을 유도하여 설비 부식을 방지하는 용해 단계 설비 부식을 방지하는 용해 단계, 상기 회수유에 형성된 고분자 또는 염 형태의 석출물을 포함하는 슬러지를 원심분리를 통해 상기 회수유로부터 분리하는 단계 및 상기 슬러지를 톨루엔에 용해시키고 증류하여 석출되는 프러시안 블루를 회수하는 단계를 포함한다.
상기 용해 단계는, 상기 COG 중에 포함된 CS2, H2S, HCN, NH3간의 반응을 통해 NH4SCN을 형성시키는 과정과, NH4SCN과 Fe의 반응을 통해 Fe(SCN)2를 형성시키는 과정과, Fe(SCN)2과 Fe의 반응을 통해 프러시안 블루{Fe4[Fe(CN)6]3}를 형성시키는 과정을 포함한다.
삭제
상기 분리하는 단계는, 스크류 데칸터(Screw decanter)를 이용하여 흡수유와 슬러지를 분리시키는 것을 특징으로 한다.
상기 분리하는 단계 중에 분리된 슬러지에는, 프러시안 블루가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 회수하는 단계는, 상기 분리하는 단계 중에 분리된 슬러지를 톨루엔에 용해시키는 과정과, 상기 톨루엔에 용해되지 않고 침전된 프러시안 블루를 회수하는 과정과, 상기 톨루엔에 용해된 물질들을 증류하여 각각 종류별로 회수하는 과정을 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 프러시안 블루 회수 장치는, COG를 흡수유에 용해시키는 흡수탑, 상기 흡수탑에서 COG가 용해된 흡수유 중에 포함된 벤졸을 분리시키는 벤졸 디스틸(Benzol Distill), COG가 용해된 흡수유 중에 석출된 슬러지를 분리시키는 분리부, 상기 흡수탑과 상기 벤졸 디스틸 사이를 연결하여 흡수유를 순환시키는 순환배관 및 상기 분리부에서 분리된 슬러지에 포함된 프러시안 블루를 분리하여 회수하는 증류탑을 포함한다.
상기 분리부는, 상기 순환배관 상에 설치된 디피치탑과, 흡수유에서 슬러지를 원심분리시키는 스크류 데칸터와, 상기 디피치탑에서 상기 스크류 데칸터로 슬러지를 이송하고 상기 스크류 데칸터에서 분리된 흡수유를 상기 순환배관으로 재공급하는 회수배관과, 상기 스크류 데칸터에서 분리된 슬러지를 저장하는 슬러지 탱크를 포함한다.
또는 상기 분리부는, 상기 순환배관 상에 설치된 디피치탑과, 상기 디피치탑에서 배출되는 슬러지를 수집하는 슬러지 탱크와, 상기 디피치탑에서 상기 슬러지 탱크로 슬러지를 이송하는 제1회수배관과, 상기 슬러지 탱크에 설치되어 슬러지를 원심분리시키는 스크류 데칸터와, 상기 스크류 데칸터에서 분리된 슬러지를 저장하는 슬러지 박스를 포함한다.
또는 상기 분리부는, 흡수유에서 슬러지를 원심분리시키는 스크류 데칸터와, 상기 RO탱크에서 상기 스크류 데칸터로 슬러지를 이송하고 상기 스크류 데칸터에서 분리된 흡수유를 상기 RO탱크로 재공급하는 회수배관과, 상기 스크류 데칸터에서 분리된 슬러지를 저장하는 슬러지 박스를 포함한다.
상기 증류탑은, 상기 분리부에서 분리된 슬러지를 공급받아 톨루엔에 용해시키고 증발되는 기체를 액화시키는 제1챔버와, 상기 제1챔버에서 액체를 전달받고 증류하여 상기 제1챔버로 톨루엔을 재공급하고 증발되지 않는 폐유를 배출하는 제2챔버를 포함하고, 상기 제1챔버에 퇴적되는 프러시안 블루를 회수하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 프러시안 블루 회수 방법 및 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 종래에 폐기되던 슬러지에서 프러시안 블루를 회수하여 재활용할 수 있다.
둘째, 종래 설비를 대부분 그대로 사용할 수 있어, 적용이 간단하다.
셋째, 흡수유의 회수율과 정화율을 상승시킬 수 있어, 흡수유의 사용량을 절감시킬 수 있다.
도 1은, 종래의 BTX 회수 설비를 나타낸 도면,
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 BTX 회수 설비에서 슬러지를 분리하는 설비를 나타낸 도면,
도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 BTX 회수 설비에서 슬러지를 분리하는 설비를 나타낸 도면,
도 4는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 BTX 회수 설비에서 슬러지를 분리하는 설비를 나타낸 도면,
도 5는, BTX 회수 설비에서 분리된 슬러지에서 프러시안 블루를 분리하는 설비를 나타낸 도면이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 프러시안 블루 회수 방법 및 장치에 대하여 설명하기로 한다.
우선 프러시안 블루의 생성 원리에 대해 설명한다. COG에는 다양한 가스가 포함되어 있는데, 이들 중에는 CS2, NH3, H2S, HCN 등이 포함되어 있다. 이러한 물질들이 포함되어 있는 COG가 흡수유를 통과하는 과정 중에는 다음과 같은 반응이 일어나게 된다.
1) NH4SCN 생성 반응
CS2 + 4NH3 -> NH4SCN + (NH4)2S
H2S + HCN + 1/2O2 + NH3 -> NH4SCN + H2O
우선 티오시안산 암모늄(NH4SCN)이 형성된다. 이 티오시안산 암모늄의 티오시안 이온은 프러시안 블루를 생성시키는 전단계 물질이다. 이러한 반응은 BTX 회수 설비 전단에서 발생되는데, 이 반응 자체는 부식반응으로서 설비에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서 H2S 흡수탑 및 NH3 흡수탑 등을 설치하여 이러한 반응을 억제시키지만, 이들 설비로는 이러한 반응을 완전히 막을 수 없기 때문에 불가결적으로 발생되는 반응이다.
2) Fe(SCN)2 생성 반응
2Fe + 4NH4SCN + O2 -> 2Fe(SCN)2 + 4NH3 + 2H2O
다음으로 티오시안산 이온과 철이 반응하여 염(salt)을 형성한다. 이 반응 역시 BTX 회수 설비의 전단에 걸쳐 발생되지만, 특히 열교환기에서 많이 발생된다. 철은 설비 내부에서 공급되는데, 설비의 부식에 의해 철 이온이 발생되어 이와 반응하게 된다. 이때, 설비의 부식을 방지하기 위해 추가적인 철 구조체를 설치하여 설비의 부식을 방지하면서 Fe(SCN)2 생성 반응을 일으킬 수도 있다. 이 단계에서 생성된 물질은 비교적 불안정하므로, 추가적인 철과 반응하여 프러시안 블루 생성 반응이 발생된다.
3) 프러시안 블루 생성 반응
Fe(SCN)2 + iron substrate -> Prussian blue (Fe4[Fe(CN)6]3)
추가적인 철과의 반응에 의해 황이 탈락되어 프러시안 블루가 생성된다. 프러시안 블루는 매우 안정하기 때문에 여기서 추가적인 반응 없이 유지된다. 이렇게 생성된 프러시안 블루는 흡수유에 퇴적되는 슬러지와 함께 유동하게 된다.
본 발명에 따른 프러시안 블루 회수 방법은, 크게 COG를 회수유에 용해시키고 SCN 산화물을 생성시키는 용해 단계, 슬러지를 분리하는 단계 및 프러시안 블루를 회수하는 단계로 구분된다.
COG를 회수유에 용해시키는 단계는 종래의 흡수탑에서 발생되는 반응과 유사하다. 다만, SCN-Fe계 물질, 예를 들어 Fe(SCN)2의 생성을 보다 촉진시킬 수 있도록 일종의 희생전극을 설치하여 설비 내부의 Fe 대신 희생전극용의 Fe 구조체에서 Fe 이온이 방출되도록 할 수 있다.
이를 통해 설비의 치명적인 부식을 방지하면서 목적하는 프러시안 블루의 생성을 보다 원활하게 할 수 있는 것이다.
회수유가 BTX 회수 설비를 순환하면서, 외부 이물질의 유입, 설비 부식에 따른 이물질 혼입 등에 의해 슬러지가 발생된다. 이 슬러지는 회수유 순환배관을 폐쇄시킬 수도 있고, 회수유의 점도를 상승시켜 BTX의 용해도를 저하시킬 수도 있기 때문에 분리시켜야 한다. 흡수유와 슬러지를 분리시키는 구체적인 방법에 대해서는 후술한다.
흡수유에서 분리된 슬러지에는 프러시안 블루가 포함되어 있는데, 이 슬러지를 톨루엔에 용해시키면 프러시안 블루가 석출, 침전된다. 이렇게 추출된 프러시안 블루를 분리하여 재활용하고, 남은 슬러지를 증류하여 흡수유, 톨루엔 등을 재활용하고, 최종적으로 남겨진 타르성 폐유는 폐기하게 된다.
용해 단계는, COG 중에 포함된 CS2, H2S, HCN, NH3간의 반응을 통해 NH4SCN을 형성시키는 과정과, NH4SCN과 Fe의 반응을 통해 Fe(SCN)2를 형성시키는 과정과, Fe(SCN)2과 Fe의 반응을 통해 프러시안 블루{Fe4[Fe(CN)6]3}를 형성시키는 과정을 포함하는데, 이에 대한 상세한 설명은 상술하였으므로 여기서는 생략한다.
분리하는 단계는, 원심분리를 통해 회수유와 슬러지를 분리시키는 방법을 사용한다. 이때 분리시키는 단계는 세 가지 다른 실시예를 가질 수 있다.
첫 번째 실시예는, 도 2에 도시된 바와 같이 스크류 데칸터(20)(Screw decanter)만을 이용하여 흡수유로부터 고분자 염 및 슬러지를 분리시키게 된다. 즉, 순환 배관(40)을 통해 RO탱크(70)와 스크류 데칸터(20) 사이를 순환하는 흡수유에 포함된 슬러지를 분리하게 되는 것이다. 이때, RO 탱크(70) 내부의 흡수유에는 이물질이 적으므로, 순수한 프러시안 블루가 다량 포함된 슬러지가 분리된다. 따라서 이렇게 분리된 슬러지는 종래의 슬러지 탱크(50)에 배출하는 것이 아니라, 별도의 슬러지 박스(80)에 배출하여 구분하여 사용된다. 슬러지 박스(80)의 슬러지는 증류탑(60)으로 보내져 추가적인 정제 이후 사용될 수 있다. 디피치탑(21)을 통해 배출되는 슬러지는 종래와 같이 폐기하거나, 후술하는 두 번째 및 세 번째 실시예와 같이 처리할 수도 있다.
두 번째 실시예는, 도 3에 도시된 바와 같이 디피치탑(21)을 거쳐 배출된 슬러지를 스크류 데칸터(20)로 공급하여 흡수유와 슬러지를 분리하는 방법이다. 이렇게 분리된 슬러지는 슬러지 탱크(50)로 공급된 후 증류탑(60)으로 보내져 추가적인 정제 공정이 이루어진다.
세 번째 실시예는, 도 4에 도시된 바와 같이 디피치탑(21)을 거쳐 배출된 슬러지를 바로 슬러지 탱크(50)로 공급하고, 슬러지 탱크(50)에 설치되어 있는 스크류 데칸터(20)로 흡수유와 슬러지를 분리한 후, 분리된 슬러지는 슬러지 박스(80)로 적재하고 분리된 흡수유는 폐기하는 것이다.
이상 세 가지 실시예들은, 단독적으로 사용될 수도 있고, 세 가지 실시예를 복합적으로 실시할 수도 있다.
이 중 첫 번째 및 두 번째 실시예를 통해 스크류 데칸터(20)에서 분리된 흡수유는 다시 순환 배관(30)을 거쳐 흡수탑(1)으로 공급되어 재활용되게 된다.
구분 디피치탑 배출유 Rich oil 50℃@10분 Rich oil 100℃@10분
투입 전 6.785 1.017 1.651
3000G 0.164 0.046 0.188
4500G 0.178 0.072 0.066
표 1에 분리시키는 단계에서 흡수유와 슬러지를 분리시킬 때, 분리 효율의 실험 예시가 나타나 있다. 분리 방법은 원심분리이고, G는 중력가속도로서 원심분리 단위이다.
표의 수치는 TI(Toluene Insoluble) 값으로서, BTX가 흡수된 흡수유(Rich oil) 또는 디피치탑에서 배출된 흡수유에 포함된 불용성 톨루엔의 농도를 나타낸 값이다.
디피치탑에서 배출되는 디핏치유의 경우 약 75%의 저감 효율을 나타내고, 리치 오일 흡수유의 경우 약 88~96%의 저감 효율을 나타낸다. 이는 즉, 흡수유에 포함된 슬러지를 상기 효율만큼 분리, 제거가 가능하다는 말과도 일맥상통한다.
이하에서는 프러시안 블루 회수 방법에 따라 프러시안 블루를 회수, 재활용할수 있는 프러시안 블루 회수 장치에 대해 설명한다.
도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 프러시안 블루 회수 장치는, COG를 흡수유에 용해시키는 흡수탑(1), 흡수탑(1)에서 COG가 용해된 흡수유 중에 포함된 벤졸을 분리시키는 벤졸 디스틸(10), COG가 용해된 흡수유 중에 석출된 슬러지를 분리시키는 분리부, 흡수탑(1)과 벤졸 디스틸(10) 사이를 연결하여 흡수유를 순환시키는 순환배관(30) 및 분리부에서 분리된 슬러지에 포함된 프러시안 블루를 분리하여 회수하는 증류탑(60)을 포함하여 구성된다.
흡수탑(1)은 COG가 통과하면서 흡수유에 BTX를 용해시키는 곳으로서, 종래의 흡수탑과 동일한 역할을 수행하므로 더 자세한 설명은 생략한다. 흡수탑(1)에서
벤졸 디스틸(10)은 종래의 증류탑(4)과 대응되는 구성으로서, 종래의 증류탑을 사용할 수도 있고, 별도로 구성할 수도 있다. 벤졸 디스틸(10)은 증류를 통해 BTX, 즉 벤졸을 회수하기 위한 장치이고, 흡수유에 포함되어 있는 BTX는 이 벤졸 디스틸(10)에서 분리되어 회수되는 것이다.
순환배관(30)은 흡수탑(1), 벤졸 디스틸(10) 사이를 연결하여 흡수유를 순환시키는 배관으로서, 흡수유를 순환시키는 펌프 및 흡수유의 손실에 따라 추가적인 흡수유를 투입할 수 있는 투입기구가 설치될 수 있다.
순환배관(30)은 편의상 흡수탑(1)에서 벤졸 디스틸(10)로 흡수유를 이송하는 제1순환배관(31)과, 벤졸 디스틸(10)에서 흡수탑(1)으로 흡수유를 이송하는 제2순환배관(32)으로 구분될 수 있을 것이다.
이 중 제1순환배관(31)은 전배관(31a)과 후배관(31b)로 분할되는데, 전배관(31a)과 후배관(31b) 사이에는 RO탱크(70)가 설치되게 된다. RO 탱크는 리치 오일 탱크(Rich Oil tank)로서, 흡수탑(1)에서 BTX를 흡수한 흡수유를 저장하는 구성이다. 이때 회수하는 슬러지가 디피치탑(21)을 통과하는지 여부에 따라, 후술할 회수배관(40)이 순환배관(30)과 연결되는 구조가 변경된다.
분리부는 최소한 스크류 데칸터(20)과, 제2순환배관(32)상에 설치된 디피치탑(21)을 포함하는 것이 바람직하다. 이 중 디피치탑(21)은 종래의 탈피치탑(5)과 동일한 구조를 가지고 동일한 역할을 수행하므로, 이에 대한 더 자세한 설명은 생략한다.
스크류 데칸터(20)(Screw Decanter)는 원심분리와 동시에 스크류를 회전시켜 고상과 액상을 분리시키는데 탁월한 성능을 발휘할 수 있다. 따라서 이를 필수적으로 사용하여 고상과 액상을 분리시키는 것이 바람직하다. 만약 스크류 데칸터(20)만으로 고액 분리를 수행하는 것이 비효율적이라면, 종래의 디피치탑(21)을 활용하여 1차적으로 고액 분리를 수행한 후에 스크류 데칸터(20)로 2차 분리를 수행할 수도 있을 것이다.
또한, 스크류 데칸터(20)를 거치지 않고 바로 디피치탑(21)에서 슬러지 탱크(50)로 이송시킨 이후, 슬러지 탱크(50)에 설치된 스크류 데칸터(20)를 통해 슬러지를 분리시킬 수도 있다.
슬러지 탱크(50)는 타르 디켄터(Tar decanter)로도 불리는데, 이러한 슬러지 탱크(50)는, BTX 회수 설비뿐 아니라 다른 설비에서 발생되는 슬러지 또한 받아들일 수 있고, 이러한 모든 설비에서 발생되는 슬러지를 한꺼번에 적재한 후 이를 고액분리시킬 수도 있다.
회수배관(40)은 디피치탑(21) 또는 RO 탱크(70)로부터 슬러지를 공급받아 스크류 데칸터(20)로 이송시키는 제1회수배관(41)과, 스크류 데칸터(20)에서 슬러지와 분리된 흡수유를 제1순환배관(31) 또는 RO 탱크(70)로 이송시키는 제2회수배관(42)으로 구분될 수 있다.
디피치탑(21)을 통해 슬러지를 회수할 경우, 제1회수배관(41)은 디피치탑(21)과 스크류 데칸터(20) 사이를 연결하고, 제2회수배관(42)은 스크류 데칸터(20)와 제1순환배관(31) 사이를 연결하게 된다.
디피치탑(21)을 통과하지 않고 슬러지를 회수할 경우, 제1회수배관(41)은 RO 탱크(70)과 스크류 데칸터(20) 사이를 연결하고, 제2회수배관(42)은 스크류 데칸터(20)와 RO 탱크(70) 사이를 연결하게 된다. 이때 흡수유의 이송 방향은 RO 탱크(70) - 제1회수배관(41) - 제2회수배관(42) - RO 탱크(70) 순이 된다. 회수 배관(40)은 전배관(31a) 및 후배관(31b)과 직접적으로 연결되지 않고 RO 탱크(70)에 연결되되, 슬러지의 회수 효율을 고려하여 제1회수배관(41)은 RO 탱크(70)의 하부에 연결되고, 제2회수배관(42)은 RO 탱크(70)의 측면 또는 상부에 연결되는 것이 바람직할 것이다.
증류탑(60)은, 분리부에서 분리된 슬러지를 공급받아 톨루엔에 용해시키고 증발되는 기체를 액화시키는 제1챔버(61)와, 제1챔버(61)에서 액체를 전달받고 증류하여 제1챔버(61)로 톨루엔을 재공급하고 증발되지 않는 폐유를 배출하는 제2챔버(62)를 포함하는 것이 바람직하고, 톨루엔에 용해되지 않고 제1챔버(61)의 저면에 퇴적되는 프러시안 블루를 회수함으로써 COG로부터 유래된 프러시안 블루를 회수할 수 있게 되는 것이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 흡수탑 2: 탈수탑
3: 가열로 4: 증류탑
5: 탈피치탑 6: 조경유 회수부
10: 벤졸 디스틸 20: 스크류 데칸터
21: 디피치탑 30: 순환배관
31: 제1순환배관 31a: 전배관
31b: 후배관 32: 제2순환배관
40: 회수배관 41: 제1회수배관
42: 제2회수배관 50: 슬러지 탱크
60: 증류탑 61: 제1챔버
62: 제2챔버 70: RO 탱크
80: 슬러지 박스 S: 슬러지

Claims (11)

  1. COG(코크스 오븐 가스)에서 BTX(벤젠, 톨루엔, 크실렌)을 회수하는 설비에서 프러시안 블루를 회수하는 방법으로서,
    상기 COG를 회수유에 용해시키고 SCN-Fe 생성을 유도하여 설비 부식을 방지하는 용해 단계;
    상기 회수유에 형성된 고분자 또는 염 형태의 석출물을 포함하는 슬러지를 원심분리를 통해 상기 회수유로부터 분리하는 단계; 및
    상기 슬러지를 톨루엔에 용해시키고 증류하여 석출되는 프러시안 블루를 회수하는 단계;를 포함하는, 프러시안 블루 회수 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 용해 단계는, 상기 COG 중에 포함된 CS2, H2S, HCN, NH3간의 반응을 통해 NH4SCN을 형성시키는 과정과, NH4SCN과 Fe의 반응을 통해 Fe(SCN)2를 형성시키는 과정과, Fe(SCN)2과 Fe의 반응을 통해 프러시안 블루{Fe4[Fe(CN)6]3}를 형성시키는 과정을 포함하는, 프러시안 블루 회수 방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 분리하는 단계는, 스크류 데칸터(Screw decanter)를 이용하여 흡수유와 슬러지를 분리시키는 것을 특징으로 하는, 프러시안 블루 회수 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 분리하는 단계 중에 분리된 슬러지에는, 프러시안 블루가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는, 프러시안 블루 회수 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 회수하는 단계는, 상기 분리하는 단계 중에 분리된 슬러지를 톨루엔에 용해시키는 과정과, 상기 톨루엔에 용해되지 않고 침전된 프러시안 블루를 회수하는 과정과, 상기 톨루엔에 용해된 물질들을 증류하여 각각 종류별로 회수하는 과정을 포함하는, 프러시안 블루 회수 방법.
  7. COG를 흡수유에 용해시키는 흡수탑;
    상기 흡수탑에서 COG가 용해된 흡수유 중에 포함된 벤졸을 분리시키는 벤졸 디스틸;
    COG가 용해된 흡수유 중에 석출된 슬러지를 분리시키는 분리부;
    상기 흡수탑과 상기 벤졸 디스틸 사이를 연결하여 흡수유를 순환시키는 순환배관;
    상기 흡수탑과 상기 벤졸 디스틸 사이의 상기 순환배관 상에 설치되어 상기 흡수탑에서 COG가 용해된 흡수유를 저장하는 RO탱크; 및
    상기 분리부에서 분리된 슬러지에 포함된 프러시안 블루를 분리하여 회수하는 증류탑;을 포함하는, 프러시안 블루 회수 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 분리부는, 상기 순환배관 상에 설치된 디피치탑과, 흡수유에서 슬러지를 원심분리시키는 스크류 데칸터와, 상기 디피치탑에서 상기 스크류 데칸터로 슬러지를 이송하고 상기 스크류 데칸터에서 분리된 흡수유를 상기 순환배관으로 재공급하는 회수배관과, 상기 스크류 데칸터에서 분리된 슬러지를 저장하는 슬러지 탱크를 포함하는, 프러시안 블루 회수 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 분리부는, 상기 순환배관 상에 설치된 디피치탑과, 상기 디피치탑에서 배출되는 슬러지를 수집하는 슬러지 탱크와, 상기 디피치탑에서 상기 슬러지 탱크로 슬러지를 이송하는 제1회수배관과, 상기 슬러지 탱크에 설치되어 슬러지를 원심분리시키는 스크류 데칸터와, 상기 스크류 데칸터에서 분리된 슬러지를 저장하는 슬러지 박스를 포함하는, 프러시안 블루 회수 장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 분리부는, 흡수유에서 슬러지를 원심분리시키는 스크류 데칸터와, 상기 RO탱크에서 상기 스크류 데칸터로 슬러지를 이송하고 상기 스크류 데칸터에서 분리된 흡수유를 상기 RO탱크로 재공급하는 회수배관과, 상기 스크류 데칸터에서 분리된 슬러지를 저장하는 슬러지 박스를 포함하는, 프러시안 블루 회수 장치.
  11. 청구항 7 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증류탑은, 상기 분리부에서 분리된 슬러지를 공급받아 톨루엔에 용해시키고 증발되는 기체를 액화시키는 제1챔버와, 상기 제1챔버에서 액체를 전달받고 증류하여 상기 제1챔버로 톨루엔을 재공급하고 증발되지 않는 폐유를 배출하는 제2챔버를 포함하고,
    상기 제1챔버에 퇴적되는 프러시안 블루를 회수하는 것을 특징으로 하는, 프러시안 블루 회수 장치.
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