KR102041520B1 - Integrated processing system of nitrogen oxides and sulfur oxides - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사업장에서 배출되는 배기 가스 중의 질소산화물 및 황산화물을 제거하기 위하여, 선택적촉매환원법을 이용한 질소산화물 처리부를 이용하여 질소산화물을 1차로 처리하고, 황산화물 처리부를 이용하여 황산화물을 2차로 처리하는 것이 가능하도록 설계된 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated treatment system of nitrogen oxides and sulfur oxides, and more particularly, to remove nitrogen oxides and sulfur oxides in the exhaust gas discharged from the workplace, nitrogen oxide treatment using a nitrogen oxide treatment unit using a selective catalyst reduction method. It is directed to an integrated treatment system of nitrogen oxides and sulfur oxides designed to be able to process the first and secondary treatment of the sulfur oxides using a sulfur oxide treatment unit.
일반적으로, 사업장 등에서 화석 연료를 연소시켜 발생되는 배기 가스 중에는 유해배출가스인 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx)은 다양한 방법을 동원하여 최대한도로 저감시켜 대기환경을 청정상태로 유지해야 할 필요성이 있으며, 이에 대한 최적의 방지시설 기술이 요구되고 있다.In general, among the exhaust gases generated by burning fossil fuels at workplaces, it is necessary to reduce nitrogen to the maximum by using various methods, such as nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx), which are harmful emissions. There is a need for an optimal prevention facility technology.
이때, 연소 후 발생되는 질소산화물의 제거를 위한 탈질법은 계속 강화되고 있는 배출규제 추세에 적극적으로 대응할 수 있는 방법이 개발되고 있다.At this time, the denitrification method for the removal of nitrogen oxides generated after combustion has been developed a method that can actively respond to the trend of emission regulations that continue to strengthen.
이러한 탈질법은 세정용액의 사용 여부에 따라 크게 습식법과 건식법으로 구분된다. 이때, 습식법은 질소산화물의 처리 후 수질 오염의 2차적인 문제가 발생하게 되므로 현재 사용되고 있는 배가스 탈질법의 대부분이 건식법이며, 특히 선택적 촉매환원법(SCR)과 비선택적 촉매환원법(SCNCR)이 주류를 이루고 있다.These denitrification methods are largely classified into a wet method and a dry method depending on whether the cleaning solution is used. At this time, since the secondary method of water pollution occurs after the treatment of nitrogen oxides, most of the exhaust gas denitrification methods currently used are dry methods. It is coming true.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0104173호(2010.09.29. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 오존과 촉매 하이브리드 시스템을 이용한 질소산화물의 처리방법 및 처리장치가 기재되어 있다.Related prior arts are Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0104173 (published on September 29, 2010), which describes a method and a treatment apparatus for nitrogen oxide using ozone and a catalytic hybrid system.
본 발명의 목적은 사업장에서 배출되는 배기 가스 중의 질소산화물 및 황산화물을 제거하기 위하여, 선택적촉매환원법을 이용한 질소산화물 처리부를 이용하여 질소산화물을 1차로 처리하고, 황산화물 처리부를 이용하여 황산화물을 2차로 처리하는 것이 가능하도록 설계된 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템을 제공하는 것이다.In order to remove nitrogen oxides and sulfur oxides in the exhaust gas discharged from the workplace, an object of the present invention is to treat nitrogen oxides first using a nitrogen oxide treatment unit using a selective catalytic reduction method, and sulfur oxides using a sulfur oxide treatment unit. It is to provide an integrated treatment system of nitrogen oxides and sulfur oxides designed to be capable of secondary treatment.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템은 질소산화물 및 황산화물이 함유된 배기 가스를 1차적으로 처리하여 상기 배기 가스 내의 질소산화물을 제거하기 위한 질소산화물 처리부; 상기 질소산화물 처리부의 후단에 연결되어, 1차 처리된 배기 가스를 2차적으로 처리하여, 상기 배기 가스 내의 황산화물을 처리하기 위한 황산화물 처리부; 상기 황산화물 처리부의 후단에 연결된 배기 가스 배출탑; 및 상기 황산화물 처리부 및 배기 가스 배출탑 사이에 장착되어, 상기 배기 가스 배출탑으로 배출되는 배기 가스의 온도와 외부의 온도 차이로 인하여 발생하는 백연을 저감시키기 위한 백연 저감 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An integrated treatment system of nitrogen oxides and sulfur oxides according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a nitrogen for removing nitrogen oxides in the exhaust gas by primarily treating the exhaust gas containing nitrogen oxides and sulfur oxides An oxide treatment unit; A sulfur oxide treatment unit connected to a rear end of the nitrogen oxide treatment unit and configured to treat sulfur oxide in the exhaust gas secondaryly by treating the firstly treated exhaust gas; An exhaust gas discharge tower connected to a rear end of the sulfur oxide treatment unit; And a white smoke reduction processing unit mounted between the sulfur oxide processing unit and the exhaust gas discharge tower to reduce white smoke generated due to a temperature difference between the temperature of the exhaust gas discharged to the exhaust gas discharge tower and an external temperature. It is done.
본 발명에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템은 사업장에서 배출되는 배기 가스 중의 질소산화물 및 황산화물을 제거하기 위하여, 선택적촉매환원법을 이용한 질소산화물 처리부를 이용하여 질소산화물을 1차로 처리하고, 황산화물 처리부를 이용하여 황산화물을 2차로 처리할 수 있다.In the integrated treatment system of nitrogen oxides and sulfur oxides according to the present invention, in order to remove nitrogen oxides and sulfur oxides in the exhaust gas discharged from the workplace, the nitrogen oxides are treated first using a nitrogen oxide treatment unit using a selective catalytic reduction method, Sulfur oxide may be treated secondly using the sulfur oxide treatment unit.
또한, 본 발명에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템은 배기 가스의 배출 온도와 외부 온도 간의 급격한 차이로 인하여 발생하는 백연에 의한 외부인의 시각적 혐오감을 줄이기 위해, 백연 저감 처리부를 황산화물 처리부 및 배기 가스 배출탑 사이에 연결되도록 설치하여 백연 발생을 최소화할 수 있게 된다.In addition, the integrated treatment system of nitrogen oxides and sulfur oxides according to the present invention, in order to reduce the visual aversion of the outsider due to the white smoke caused by the sharp difference between the exhaust temperature and the outside temperature of the exhaust gas, the white smoke reduction treatment unit and the sulfur oxide treatment unit and It is installed to be connected between the exhaust towers to minimize the generation of smoke.
이에 더불어, 본 발명에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템은 기류 지연판을 구비하는 질소산화물 처리부의 도입으로 질소산화물과 환원제의 반응 시간을 증가시켜 환원제의 사용량을 최소화하면서도 질소산화물의 처리 효율을 극대화시킬 수 있는 구조적인 이점으로 경제적으로 질소산화물을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the integrated treatment system of nitrogen oxide and sulfur oxide according to the present invention increases the reaction time between the nitrogen oxide and the reducing agent by introducing a nitrogen oxide treatment unit having an airflow retardation plate, thereby minimizing the amount of the reducing agent and improving the treatment efficiency of the nitrogen oxide. As a structural advantage to maximize the economical effect can be reduced nitrogen oxides.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템을 나타낸 단면도.
도 2는 도 1의 질소산화물 처리부를 구체적으로 나타낸 모식도.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도.
도 4는 도 3의 B 부분을 확대하여 나타낸 단면도.
도 5는 도 1의 황산화물 처리부를 구체적으로 나타낸 모식도.
도 6은 백연 저감 처리부를 구체적으로 나타낸 모식도.1 is a cross-sectional view showing an integrated treatment system of nitrogen oxides and sulfur oxides according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing in detail the nitrogen oxide treatment of Figure 1;
3 is an enlarged cross-sectional view of a portion A of FIG. 2;
4 is an enlarged cross-sectional view illustrating a portion B of FIG. 3.
5 is a schematic diagram showing in detail the sulfur oxide treatment of FIG.
6 is a schematic diagram specifically showing a white smoke reduction treatment unit.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a detailed description will be given of an integrated treatment system of nitrogen oxide and sulfur oxide according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an integrated treatment system of nitrogen oxides and sulfur oxides according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템(600)은 질소산화물 처리부(100), 황산화물 처리부(200), 배기 가스 배출탑(300) 및 백연 저감 처리부(400)를 포함한다.1, the integrated
질소산화물 처리부(100)는 사업장에서 배출되는 질소산화물 및 황산화물이 함유된 배기 가스를 1차적으로 처리하여 배기 가스 내의 질소산화물을 제거하기 위해 장착된다.Nitrogen
이때, 질소산화물 처리부(100)는 환원제와의 반응 시간을 최대한으로 증가시키는 기류 지연판(도 3의 140)의 도입으로 환원제 및 환원제와 반응하는 질소산화물 간의 반응 시간을 증대시켜 질소산화물의 처리 효율을 향상시킬 수 있게 된다.At this time, the nitrogen
황산화물 처리부(200)는 질소산화물 처리부(100)의 후단에 연결되어, 1차 처리된 배기 가스를 2차적으로 처리하여, 배기 가스 내의 황산화물을 처리하기 위해 장착된다. 이러한 황산화물 처리부(200)는 질소산화물 처리부(100)에 의해 1차 처리된 배기 가스에 포함되는 미스트를 간단하면서 확실하게 저감하는 것에 의해, 황산화물 처리 효율을 극대화시키게 된다.The sulfur
배기 가스 배출탑(300)은 황산화물 처리부(200)의 후단에 연결된다. 이때, 배기 가스 배출탑(300)은 원통 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The exhaust
백연 저감 처리부(400)는 황산화물 처리부(200) 및 배기 가스 배출탑(300) 사이에 장착되어, 배기 가스 배출탑(300)으로 배출되는 배기 가스의 온도와 외부의 급격한 온도 차이로 인하여 발생하는 백연을 저감시키는 역할을 한다.The white smoke
즉, 백연 저감 처리부(400)는 황산화물 처리부(200)에 의해 2차 처리된 배기 가스를 응축기 내에서 감온시켜 응축함으로써 배기 가스의 온도를 외부의 온도보다 낮춘 상태에서 배기 가스 배출탑(300)을 통하여 외부로 배기 가스를 배출시키는 것에 의해 백연 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.That is, the white
또한, 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템(600)은 예열기(500)를 더 포함한다. 이때, 예열기(500)는 질소산화물 처리부(100) 및 황산화물 처리부(200) 사이에 장착되어, 질소산화물 처리부(100)에 의해 1차 처리된 배기 가스의 온도를 제어하게 된다.In addition, the integrated
전술한 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템은 사업장에서 배출되는 배기 가스 중의 질소산화물 및 황산화물을 제거하기 위하여, 선택적촉매환원법을 이용한 질소산화물 처리부를 이용하여 질소산화물을 1차로 처리하고, 황산화물 처리부를 이용하여 황산화물을 2차로 처리할 수 있다.In the integrated treatment system of nitrogen oxide and sulfur oxide according to the embodiment of the present invention described above, in order to remove nitrogen oxide and sulfur oxide in the exhaust gas discharged from the workplace, the nitrogen oxide treatment unit using the nitrogen oxide treatment unit using the selective catalytic reduction method is used. The primary treatment may be performed, and the sulfur oxide may be secondaryly treated using a sulfur oxide treatment unit.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템은 배기 가스의 배출 온도와 외부 온도 간의 급격한 차이로 인하여 발생하는 백연에 의한 외부인의 시각적 혐오감을 줄이기 위해, 백연 저감 처리부를 황산화물 처리부 및 배기 가스 배출탑 사이에 연결되도록 설치하여 백연 발생을 최소화할 수 있게 된다.In addition, the integrated treatment system of nitrogen oxides and sulfur oxides according to an embodiment of the present invention, in order to reduce the visual aversion of the outsider due to the white smoke caused by the sharp difference between the exhaust temperature and the outside temperature, the white smoke reduction treatment unit sulfuric acid It is installed to be connected between the cargo handling unit and the exhaust gas discharge tower to minimize the generation of white smoke.
이에 대해서는 이하 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.This will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 도 1의 질소산화물 처리부를 구체적으로 나타낸 모식도이고, 도 3은 도 2의 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 3의 B 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.FIG. 2 is a schematic view illustrating the nitrogen oxide treatment unit of FIG. 1 in detail, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of portion A of FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of portion B of FIG. 3.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 질소산화물 처리부(100)는 건식법으로 공정이 수행되며, 특히 선택적 촉매환원법(SCR)이 이용된다.As shown in Figures 2 to 4, the nitrogen
이때, 선택적 촉매환원법의 처리 반응 메커니즘은 아래와 같다.At this time, the treatment reaction mechanism of the selective catalytic reduction method is as follows.
먼저, 산소가 존재할 경우에는 하기의 식 1 및 식 2와 같은 반응을 한다.First, when oxygen is present, the reaction is performed as in Equations 1 and 2 below.
식 1 : 4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2OEquation 1: 4NH 3 + 4NO + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O
식 2 : 4NH3 + 2NO2 + O2 → 3N2 + 6H2OEquation 2: 4NH 3 + 2NO 2 + O 2 → 3N 2 + 6H 2 O
위의 식 1 및 식 2와 같이, 암모니아(NH3)는 가수분해되어서 질소산화물과 반응하고, 이로 인해서 질소(N2)와 물(H2O)로 질소산화물이 전환되어 질소산화물의 배출량을 최소화시킬 수 있다. 이때, 위의 반응은 대략 700 ~ 1,100℃의 온도에서 이루어지게 된다.As in Equations 1 and 2 above, ammonia (NH 3 ) is hydrolyzed and reacts with nitrogen oxides, thereby converting nitrogen oxides into nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O) to reduce the emissions of nitrogen oxides. It can be minimized. At this time, the reaction is made at a temperature of approximately 700 ~ 1,100 ℃.
반면, 산소가 존재하지 않을 경우에는 하기의 식 3과 같은 반응을 한다.On the other hand, when oxygen is not present, the reaction is performed as in Equation 3 below.
식 3 : 4NH3 + 6NO → 5N2 + 6H2OEquation 3: 4NH 3 + 6NO → 5N 2 + 6H 2 O
위의 반응과정에서 부가적인 반응은 온도가 낮아질 경우 하기의 식 4 및 식 5와 같은 반응을 할 수 있다.In the above reaction process, an additional reaction may be performed as shown in Equations 4 and 5 below when the temperature is lowered.
식 4 : 2NH3 + 2O2 → N2O + 3H2OEquation 4: 2NH 3 + 2O 2 → N 2 O + 3H 2 O
식 5 : 2NH3 + 5/2NO2 → 2NO + 3H2OEquation 5: 2NH 3 + 5 / 2NO 2 → 2NO + 3H 2 O
이러한 선택적 촉매환원법의 환원제로는 암모니아 수용액 또는 요소수(무수암모니아)를 사용하고 있다.As a reducing agent of such a selective catalytic reduction method, an aqueous ammonia solution or urea water (anhydrous ammonia) is used.
고농도의 암모니아의 경우 위험물로 취급되어 저농도의 암모니아 수용액을 사용하는 실정이라 고농도의 질소산화물에는 많은 양의 암모니아 수용액을 필요로 하고 있다. 그리고, 요소수의 경우에는 상대적으로 처리 효율은 좋으나 암모니아 수용액에 비하여 단가가 높아 경제성을 고려해야 하는 문제가 있다.High concentrations of ammonia are treated as dangerous substances and use low concentrations of aqueous ammonia solution, so high concentrations of nitrogen oxides require large amounts of aqueous ammonia solution. In addition, in the case of urea water, the treatment efficiency is relatively good, but there is a problem in that the cost is higher than the aqueous ammonia solution and economic considerations are required.
이를 감안하여, 본 발명의 질소산화물 처리부(100)는 환원제와의 반응 시간을 최대한으로 증가시키는 기류 지연판을 도입하여 환원제 및 환원제와 반응하는 질소산화물 간의 반응 시간을 증대시켜 질소산화물의 처리 효율을 향상시켰다.In view of this, the nitrogen
이를 위해, 질소산화물 처리부는(100)는 반응탑(110), 기류 유입 덕트(120), 환원제 분사기(130) 및 기류 지연판(140)을 포함한다.To this end, the nitrogen
반응탑(110)은 환원제를 이용하여 질소산화물(NOx)을 N2로 환원시키는 역할을 한다. 이를 위해, 반응탑(110)은 질소산화물 및 환원제가 반응하기 위해 내부에 빈 공간을 구비할 수 있다. 또한, 반응탑(110)의 내부에는 질소산화물 및 환원제의 반응을 촉진시키기 위한 촉매(C)가 채워질 수 있다. 이때, 반응탑(110)에는 질소산화물 및 환원제 간의 반응 후 발생하는 질소(N2) 가스를 배출시키기 위한 배기구(115)가 구비되어 있을 수 있다.The
이러한 반응탑(110)은 압축 공기 공급 배관(25)에 연결된다. 압축 공기 공급 배관(25)은 공정용 공기압축탱크(20)로부터의 압축 공기를 반응탑(110)의 내부로 공급하게 된다.The
기류 유입 덕트(120)는 반응탑(110)의 측 벽면 및 바닥면에 접촉되어 반응탑(110)에 일체로 연결된다. 이때, 기류 유입 덕트(120)는 사업장에서 사용하는 보일러(10)에서 배출되는 배기 가스를 공급하기 위한 배기 가스 배출 배관(15)에 연통되도록 장착될 수 있다. 이에 따라, 기류 유입 덕트(120)의 내부로는 질소산화물 및 황산화물이 함유된 배기 가스가 유입된다. 즉, 보일러(10)로부터 발생한 질소산화물 및 황산화물이 함유된 배기 가스는 배기 가스 배출 배관(15)에 연결되는 기류 유입 덕트(120)의 유입구(125)를 통하여 기류 유입 덕트(120)의 내부로 유입된다.Air flow
기류 유입 덕트(120)는 반응탑(110)의 측 벽면을 따라 수직 방향으로 설치되어, 반응탑(110)에 일체형으로 고정된 수직부(122)와, 수직부(122)로부터 수평 방향으로 연장되어, 반응탑(110)의 바닥면에 일체형으로 고정된 수평부(120)를 포함한다.The
질소산화물 처리부(100)는 기류 유입 덕트(120)가 반응탑(110)의 측 벽면 및 바닥면에 직접 부착되는 형태로 장착되는 일체형 구조로 설계되므로 시설 규모가 컴팩트(compact)해질 수 있으며, 반응탑(110)에 기류 유입 덕트(120)가 부착되어 고정되는 구조이므로 기류 유입 덕트(120)를 지지하기 위한 별도의 지지물을 설계할 필요가 없게 된다.Nitrogen
환원제 분사기(130)는 기류 유입 덕트(120)의 상측 내부에 장착되어, 기류 유입 덕트(120)를 통하여 반응탑(110)의 내부로 기체 상의 환원제를 공급하는 역할을 한다. 이때, 환원제는 암모니아 수용액 또는 요소수가 이용된다. 이러한 환원제 분사기(130)는 환원제 공급 배관(35)에 연결되며, 환원제 공급 배관(35)에 장착된 환원제 공급 제어 밸브(32)에 의해 환원제의 공급 및 차단이 제어된다.The reducing
기류 지연판(140)은 기류 유입 배관(120)의 내부에 장착되어, 기체 상의 환원제와의 반응시간을 증가시키는 역할을 한다.The
이때, 기류 지연판(140)은 기류 유입 덕트(120) 내벽에 적어도 둘 이상이 상호 마주보도록 장착될 수 있다. 이러한 기류 지연판(140)은 금속 재질이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.At this time, the air
기류 지연판(140)은 상호 마주보는 양측이 대칭 구조를 갖도록 배치되는 것이 바람직하다. 여기서, 기류 지연판(140)은 기류 유입 덕트(120)의 수평부(124)와 마주보도록 일정한 기울기를 갖도록 설계되는 것이 바람직하다.The
이와 같이, 기류 유입 덕트(120)의 내벽에 적어도 둘 이상이 상호 대칭 구조를 갖도록 마주보는 형태로 기류 지연판(140)을 장착하게 되면, 기류 지연판(140)에 의해 기류 유입 덕트(120)의 내부로 유입되는 기체 상의 경로가 확장되는 효과로 질소산화물과 환원제 간의 반응 시간을 최대한으로 증가시킬 수 있게 된다.As such, when the
이 결과, 질소산화물 처리부(100)는 기류 지연판(140)에 의한 유입 경로의 확장으로 질소산화물과 환원제 간의 반응 시간을 증가시켜 환원제의 사용량을 최소화하면서도 질소산화물의 처리 효율을 극대화시킬 수 있는 구조적인 이점으로 경제적으로 질소산화물을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.As a result, the nitrogen
이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 기류 지연판(140)은 적어도 일면의 일부가 제거된 복수의 식각 홈(H)을 구비할 수 있다. 이때, 복수의 식각 홈(H)은 기류 지연판(140)의 반응 면적을 확대시켜 환원제 및 환원제와 반응하는 질소산화물 간의 반응 시간을 보다 더 증대시켜 질소산화물의 처리 효율을 극대화하게 된다.In this case, as illustrated in FIG. 4, the
한편, 도 5는 도 1의 황산화물 처리부를 구체적으로 나타낸 모식도이다.5 is a schematic diagram specifically illustrating a sulfur oxide treatment part of FIG. 1.
도 5에 도시된 바와 같이, 황산화물 처리부(200)는 본체(210), 다공판(220), 충전층(230), 미스트 분리기(240), 세정기(250) 및 데미스터(260)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the sulfur
본체(210)는 원통 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 황산화물 처리부(200)는 본체(210)의 하측에 연결되는 배기 가스 연결 배관(45)에 의해 질소산화물 처리부(100)에 의해 1차 처리된 배기 가스와 본체(210)의 상측에 연결되는 세정수 공급 배관(55)을 통하여 공급되는 세정수가 기액 접촉하게 된다.The
이를 위해, 배기 가스 연결 배관(45)은 질소산화물 처리부(100)와 연결된다. 이때, 배기 가스 연결 배관(45)에는 질소산화물 처리부(100)에 의해 1차 처리된 배기 가스의 온도를 제어하기 위한 예열기(500)가 장착된다.To this end, the exhaust
세정수 공급 배관(55)은 세정수 공급 펌프(50)로부터의 세정수를 본체(210) 내에 설치된 세정기(560)로 공급하게 된다. 이때, 세정수는 석회를 포함하는 액체로, 석회 석고법에 의해 배기 가스에 포함되는 황산화물을 제거하게 된다.The washing
다공판(perforated plate, 220)은 본체(210)의 내측 하부에 장착되어, 질소산화물 처리부(100)에 의해 1차 처리된 배기 가스를 상부로 이동시키기 위해 설치된다. 이를 위해, 다공판(220)은 복수의 기공을 구비하며, 복수의 기공을 통과하여 배기 가스가 본체(210)의 상측으로 유입되게 된다.The
충전층(230)은 다공판(220)을 통과한 배기 가스 내의 황산화물을 물리적 충돌로 제거하기 위해 설치된다. 이러한 충전층(230)에는 폴링, 라쉬링, 인터록 새들 등의 불규칙 충전물이나, 패킹 등의 규칙 충전물이 충진되어 있을 수 있다.The packed
미스트 분리기(240)는 충전층(230)을 통과한 배기 가스 내의 미스트(mist)를 분리하는 역할을 한다. The
데미스터(Demister, 250)는 본체(210) 내에서 발생한 미스트를 물리적 충돌에 의해 제거하기 위해 설치된다. 데미스터(250)는 저압손이지만, 대략 30 ㎛ 이하의 미소 입경의 미스트는 제거하지 못할 수 있다. 따라서, 충전층(230) 및 세정기(260)가 설치되지 않을 시, 배기 가스 배출탑(270)으로 배출되는 배기 가스에 미스트가 포함될 우려가 있으므로, 충전층(230) 및 세정기(260)는 반드시 설치해야 한다.The
세정기(260)는 충전층(230), 미스터 분리기(240) 및 데미스터(250)를 세정하는 역할을 한다. 이때, 세정기(260)가 미스트 분리기(240) 및 데미스터(250) 사이와, 충전층(230)과 미스트 분리기(240) 사이에 3개가 장착된 것으로 도시하였으나, 이는 예시적인 것으로 그 수 및 위치는 다양하게 변경될 수 있다.The cleaner 260 serves to clean the packed
이러한 세정기(260)에 의한 세정은 간헐적으로 실시해도 되고, 연속적으로 실시해도 된다. 예를 들어, 충전층(230)만으로 미스트를 제거할 수 있는 경우에는, 간헐 운전으로 충전층(230)을 세정한다. 이에 의해, 세정수의 사용량, 황산화물 처리부(200)로부터의 배수량 및 세정수 공급 펌프(50)의 동력을 저감할 수 있다. 세정을 간헐적으로 실시하는 방법으로는, 충전층(230)의 일 부분만을 세정 노즐을 이용하여 선택적으로 분사하는 방법이 있다. 이때, 본체(210)의 내부에서 사용된 세정수는 세정수 배출 펌프(280)를 통하여 외부로 배출된다.The washing by the cleaner 260 may be performed intermittently or continuously. For example, when mist can be removed only by the packed
이에 따라, 본 발명의 황산화물 처리부(200)는 질소산화물 처리부(100)에 의해 1차 처리된 배기 가스에 포함되는 미스트를 간단하면서 확실하게 저감하는 것이 가능하므로, 황산화물 처리 효율을 극대화할 수 있게 된다.Accordingly, since the sulfur
도 6은 백연 저감 처리부를 구체적으로 나타낸 모식도이다.It is a schematic diagram which showed the white smoke reduction process part concretely.
도 6에 도시된 바와 같이, 백연 저감 처리부(400)는 응축기(410), 응축수 저장 탱크(420) 및 외기 공급기(430)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the white
응축기(410)는 황산화물 처리부(200)에 의해 2차 처리된 배기 가스에 포함된 수증기의 절대량이 감소되도록 배기 가스를 감온시켜 수증기의 일부가 응축되어 제거되도록 하는 역할을 한다. 즉, 응축기(410)는 배기 가스를 냉각해 열을 빼앗아서 응축 변화시키는 장치로, 황산화물 처리부(200)에 의해 2차 처리된 고압 및 고온의 배기 가스를 냉각하고 응축열을 제거해 액화시켜 배기 가스 내의 응축수를 응축수 저장 탱크(420)로 배출시켜 일부 제거하는 것에 의해, 배기 가스의 온도를 외부의 온도보다 낮추게 된다.The
응축수 저장 탱크(420)는 응축기(410) 내부의 응축수를 저장하기 위해 설치된다. 이때, 응축수 저장 탱크(420)의 내부에 저장되는 응축수는 순환 펌프(440)에 의해 순환하게 된다.The
외기 공급기(430)는 응축기(410)의 내부로 외기를 공급하기 위해 장착된다. 이러한 외기 공급기(430)로는 송풍 팬이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The
이와 같이, 본 발명의 백연 저감 처리부(400)는 황산화물 처리부(200)에 의해 2차 처리된 배기 가스를 응축기(410) 내에서 감온시켜 응축함으로써 배기 가스의 온도를 외부의 온도보다 낮춘 상태에서 배기 가스 배출탑(300)을 통하여 외부로 배기 가스를 배출시키는 것에 의해 백연 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.As described above, the white smoke
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템은 사업장에서 배출되는 배기 가스 중의 질소산화물 및 황산화물을 제거하기 위하여, 선택적촉매환원법을 이용한 질소산화물 처리부를 이용하여 질소산화물을 1차로 처리하고, 황산화물 처리부를 이용하여 황산화물을 2차로 처리할 수 있다.As described above, the integrated treatment system of nitrogen oxide and sulfur oxide according to an embodiment of the present invention uses a nitrogen oxide treatment unit using a selective catalytic reduction method to remove nitrogen oxide and sulfur oxide in the exhaust gas discharged from the workplace. In this way, the nitrogen oxide may be treated first, and the sulfur oxide may be treated second using a sulfur oxide treatment unit.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템은 배기 가스의 배출 온도와 외부 온도 간의 급격한 차이로 인하여 발생하는 백연에 의한 외부인의 시각적 혐오감을 줄이기 위해, 백연 저감 처리부를 황산화물 처리부 및 배기 가스 배출탑 사이에 연결되도록 설치하여 백연 발생을 최소화할 수 있게 된다.In addition, the integrated treatment system of nitrogen oxides and sulfur oxides according to an embodiment of the present invention, in order to reduce the visual aversion of the outsider due to the white smoke caused by the sharp difference between the exhaust temperature and the outside temperature, the white smoke reduction treatment unit sulfuric acid It is installed to be connected between the cargo handling unit and the exhaust gas discharge tower to minimize the generation of white smoke.
이에 더불어, 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템은 기류 지연판을 구비하는 질소산화물 처리부의 도입으로 질소산화물과 환원제의 반응 시간을 증가시켜 환원제의 사용량을 최소화하면서도 질소산화물의 처리 효율을 극대화시킬 수 있는 구조적인 이점으로 경제적으로 질소산화물을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the integrated treatment system of nitrogen oxide and sulfur oxide according to an embodiment of the present invention increases the reaction time between the nitrogen oxide and the reducing agent by the introduction of the nitrogen oxide treatment unit having an airflow retardation plate to minimize the amount of the reducing agent while reducing the amount of nitrogen oxide. The structural advantage that can maximize the treatment efficiency of the economically has the effect of reducing the nitrogen oxides.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, various changes and modifications can be made at the level of those skilled in the art. Such changes and modifications can be said to belong to the present invention without departing from the scope of the technical idea provided by the present invention. Therefore, the scope of the present invention will be determined by the claims described below.
100 : 통합 처리 시스템
120 : 질소산화물 처리부
140 : 황산화물 처리부
160 : 배기 가스 배출탑
180 : 백연 저감 처리부100: integrated processing system
120: nitrogen oxide treatment unit
140: sulfur oxide treatment unit
160: exhaust gas discharge tower
180: white smoke reduction processing unit
Claims (6)
상기 질소산화물 처리부의 후단에 연결되어, 1차 처리된 배기 가스를 2차적으로 처리하여, 상기 배기 가스 내의 황산화물을 처리하기 위한 황산화물 처리부;
상기 황산화물 처리부의 후단에 연결된 배기 가스 배출탑;
상기 황산화물 처리부 및 배기 가스 배출탑 사이에 장착되어, 상기 배기 가스 배출탑으로 배출되는 배기 가스의 온도와 외부의 온도 차이로 인하여 발생하는 백연을 저감시키기 위한 백연 저감 처리부; 및
상기 질소산화물 처리부 및 황산화물 처리부 사이에 장착되어, 상기 질소산화물 처리부에 의해 1차 처리된 배기 가스의 온도를 제어하기 위한 예열기;를 포함하며,
상기 백연 저감 처리부는 상기 황산화물 처리부에 의해 2차 처리된 배기 가스에 포함된 수증기의 절대량이 감소되도록 상기 배기 가스를 감온시켜 수증기의 일부가 응축되어 제거되도록 하는 응축기; 상기 응축기 내부의 응축수를 저장하기 위한 응축수 저장 탱크; 및 상기 응축기의 내부로 외기를 공급하기 위한 외기 공급기;를 포함하며,
상기 백연 저감 처리부는 황산화물 처리부에 의해 2차 처리된 배기 가스를 응축기 내에서 감온시켜 응축함으로써 배기 가스의 온도를 외부의 온도보다 낮춘 상태에서 상기 백연 저감 처리부에 연결된 배기 가스 배출탑을 통하여 외부로 배기 가스를 배출시키고,
상기 황산화물 처리부는 본체; 상기 본체의 내측 하부에 장착되어, 상기 질소산화물 처리부에 의해 1차 처리된 배기 가스를 상부로 이동시키기 위한 다공판(perforated plate); 상기 다공판을 통과한 배기 가스 내의 황산화물을 물리적 충돌로 제거하기 위한 충전층; 상기 충전층을 통과한 배기 가스 내의 미스트를 분리하기 위한 미스트 분리기; 상기 본체 내에서 발생한 미스트를 물리적 충돌에 의해 제거하기 위한 데미스터; 및 상기 충전층, 미스터 분리기 및 데미스터를 세정하기 위한 세정기;를 포함하고,
상기 충전층에는 폴링, 라쉬링, 인터록 새들을 포함하는 불규칙 충전물과 패킹을 포함하는 규칙 충전물 중 어느 하나가 충진되고,
상기 세정기는 미스트 분리기와 데미스터 사이에 2개가 장착되고, 상기 충전층과 미스트 분리기 사이에 1개가 장착되며, 상기 충전층만으로 미스트를 제거할 수 있는 경우, 상기 세정기의 세정 노즐을 이용한 간헐 운전으로 충전층을 세정하는 것을 특징으로 하는 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템.
A nitrogen oxide treatment unit for first treating the exhaust gas containing nitrogen oxide and sulfur oxide to remove nitrogen oxide in the exhaust gas;
A sulfur oxide treatment unit connected to a rear end of the nitrogen oxide treatment unit and configured to treat sulfur oxide in the exhaust gas secondaryly by treating the firstly treated exhaust gas;
An exhaust gas discharge tower connected to a rear end of the sulfur oxide treatment unit;
A white smoke reduction processor mounted between the sulfur oxide treatment unit and an exhaust gas discharge tower to reduce white smoke generated by a temperature difference between the exhaust gas discharged to the exhaust gas discharge tower and an external temperature; And
And a preheater mounted between the nitrogen oxide processing unit and the sulfur oxide processing unit to control the temperature of the exhaust gas which is first processed by the nitrogen oxide processing unit.
The white smoke reduction processing unit may include: a condenser for reducing a portion of the water vapor by condensing the exhaust gas so that the absolute amount of water vapor contained in the exhaust gas secondaryly processed by the sulfur oxide processing unit is reduced; A condensate storage tank for storing condensate inside the condenser; And an outside air supply for supplying outside air into the condenser;
The white smoke reduction treatment unit reduces the temperature of the exhaust gas by condensing the exhaust gas secondaryly processed by the sulfur oxide treatment unit in the condenser and lowers the temperature of the exhaust gas to the outside through an exhaust gas discharge tower connected to the white smoke reduction treatment unit. To exhaust the exhaust gas,
The sulfur oxide treatment unit; A perforated plate mounted at an inner lower portion of the main body and configured to move the exhaust gas primarily processed by the nitrogen oxide treatment unit to an upper portion thereof; A packed bed for removing sulfur oxides in the exhaust gas passing through the porous plate by physical collision; A mist separator for separating mist in exhaust gas passing through the packed bed; A demister for removing mist generated in the main body by physical collision; And a scrubber for cleaning the packed bed, mr separator, and demister.
The filling layer is filled with any one of an irregular filling including polling, lashing and interlock saddles and a regular filling including packing,
When two scrubbers are mounted between the mist separator and the demister, and one is mounted between the packed bed and the mist separator, and mist can be removed only by the packed bed, the scrubber may be intermittently operated by using the cleaning nozzle of the scrubber. Integrated processing system of nitrogen oxides and sulfur oxides, characterized in that the packed bed is cleaned.
상기 질소산화물 처리부는
촉매가 채워지는 반응탑;
상기 반응탑의 측 벽면 및 바닥면에 접촉되어 상기 반응탑에 일체로 연결되며, 내부로 질소산화물이 포함된 배기 가스가 유입되는 기류 유입 덕트;
상기 기류 유입 덕트의 상측에 장착되어, 상기 기류 유입 덕트를 통하여 상기 반응탑의 내부로 기체 상의 환원제를 공급하기 위한 환원제 분사기; 및
상기 기류 유입 덕트의 내부에 장착되어, 상기 기체 상의 환원제와의 반응시간을 증가시키기 위한 기류 지연판;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템.
The method of claim 1,
The nitrogen oxide treatment unit
Reaction tower is filled with a catalyst;
An air flow inlet duct contacting the side wall and the bottom of the reaction tower and integrally connected to the reaction tower, into which exhaust gas containing nitrogen oxide flows;
A reducing agent injector mounted on an upper side of the airflow inlet duct and configured to supply a gaseous reducing agent to the inside of the reaction tower through the airflow inlet duct; And
An air flow retardation plate mounted inside the air flow inlet duct to increase a reaction time with the reducing agent in the gas phase;
Integrated processing system of nitrogen oxides and sulfur oxides comprising a.
상기 기류 지연판은
적어도 일면의 일부가 제거된 복수의 식각 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 질소산화물 및 황산화물의 통합 처리 시스템.
The method of claim 2,
The air flow delay plate
And a plurality of etching grooves with at least a portion of one side removed therefrom.
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---|---|---|---|
KR1020190064393A KR102041520B1 (en) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | Integrated processing system of nitrogen oxides and sulfur oxides |
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2019
- 2019-05-31 KR KR1020190064393A patent/KR102041520B1/en active IP Right Grant
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