KR102080270B1

KR102080270B1 - Denitrification equipment using microbubble and exhaust gas treatment system with the same

Info

Publication number: KR102080270B1
Application number: KR1020190096347A
Authority: KR
Inventors: 정재억; 김명순; 정형진; 정여진
Original assignee: 정재억; 김명순; 정형진; 정여진
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2019-08-07
Publication date: 2020-02-21

Abstract

The present invention relates to an exhaust gas treatment system. The present invention includes: a denitrification reactor providing an internal space which is divided into a first space and a second space connected to each other and stores aqueous solution for nitrification reaction, discharging nitrogen gas generated by the reaction of nitrogen oxide with the aqueous solution for denitrification reaction, and having an atomizing unit which is installed in the second space and connected to the first space through a nozzle inlet; and an exhaust device discharging gas from the second space. The aqueous solution for denitrification reaction is aqueous hydrogen sulfide solution or aqueous sodium sulfide solution. The present invention provides denitrification equipment and the exhaust treatment system having the same. In the denitrification equipment, a negative pressure is formed in the second space as gas is discharged from the second space by the exhaust device; the water level of the second space is increased and the water level of the first space is lowered so that the nozzle inlet is opened; and gas including nitrogen oxide introduced into the first space forms microbubbles by the atomizing unit in the second space and is injected into the aqueous solution for denitrification reaction. The present invention provides improved denitrification efficiency.

Description

Denitrification facility using microbubble and exhaust gas treatment system having same {DENITRIFICATION EQUIPMENT USING MICROBUBBLE AND EXHAUST GAS TREATMENT SYSTEM WITH THE SAME}

본 발명은 배기가스 처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배기가스 내의 질소산화물을 처리하는 탈질 설비 및 이를 구비하는 배기가스 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas treatment system, and more particularly, to a denitrification facility for treating nitrogen oxides in exhaust gas and an exhaust gas treatment system having the same.

소각 또는 연소 과정에서 생성된 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)와 같은 질소산화물(NO_X)은 대기 중에 포함되어서 산성 비 및 이로 인한 환경 파괴의 주요 원인으로 알려진 유해가스이다.Nitrogen oxides (NO _X ), such as nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ), produced during incineration or combustion, are harmful gases known to be the major cause of acid rain and the resulting environmental degradation.

소각로 등에서 일반적으로 이용되는 배기가스의 탈질 방법은 촉매 존재하에서 암모니아를 환원제로 하여 배기가스 내에 함유된 질소산화물을 인체에 무해한 물과 질소로 분해 제거하는 선택적 촉매 환원 방법이 많이 사용되고 있다.BACKGROUND ART Exhaust gas denitrification methods generally used in incinerators and the like have been widely used as selective catalytic reduction methods in which ammonia is used as a reducing agent in the presence of a catalyst to decompose and remove nitrogen oxides contained in the exhaust gas into water and nitrogen which are harmless to humans.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1236782호 (2013.02.28.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1236782 (2013.02.28.)

본 발명의 목적은 탈질 효율이 향상된 탈질 설비 및 이를 구비하는 배기가스 처리 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a denitrification plant with improved denitrification efficiency and an exhaust gas treatment system having the same.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따르면, 서로 연통되는 제1 공간과 제2 공간으로 분리되며 탈질 반응용 수용액이 저장되는 내부 공간을 제공하고, 질소산화물과 상기 탈질 반응용 수용액이 반응하여 생성되는 질소 가스를 배출하며, 상기 제2 공간에 설치되고 상기 제1 공간과 노즐 입구를 통해 연통되는 아토마이징부를 구비하는 탈질 반응기; 및 상기 제2 공간으로부터 가스를 배출시키는 배기 장치를 포함하며, 상기 탈질 반응용 수용액은 황화수소 수용액 또는 황화나트륨 수용액이며, 상기 배기 장치에 의해 상기 제2 공간으로부터 가스가 배출됨에 따라 상기 제2 공간에 음압이 형성되어서, 상기 제2 공간의 수위는 높아지고 상기 제1 공간의 수위는 상기 노즐 입구가 개방되도록 낮아짐으로써, 상기 제1 공간으로 유입된 질소산화물을 포함하는 가스는 상기 제2 공간에서 상기 아토마이징부에 의해 마이크로 버블을 형성하며 상기 탈질 반응용 수용액으로 분사되는 탈질 설비 및 이를 구비하는 배기가스 처리 시스템이 제공된다.In order to achieve the above object of the present invention, according to an aspect of the present invention, the first space and the second space which are in communication with each other to provide an internal space in which the aqueous solution for the denitration reaction is stored, nitrogen oxide and the denitrification A denitrification reactor which discharges nitrogen gas generated by the reaction of the reaction aqueous solution and is installed in the second space and has an atomizing portion communicating with the first space through the nozzle inlet; And an exhaust device for discharging gas from the second space, wherein the aqueous denitrification reaction solution is an aqueous hydrogen sulfide solution or an aqueous sodium sulfide solution, and the gas is discharged from the second space by the exhaust device. A negative pressure is formed so that the water level of the second space is increased and the water level of the first space is lowered so that the nozzle inlet is opened, so that the gas containing nitrogen oxides introduced into the first space is discharged to the atto in the second space. There is provided a denitrification facility and a waste gas treatment system including the same, which form a micro bubble by a aging part and are injected into the aqueous solution for denitrification.

본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 탈질 반응이 일어나는 탈질 반응기에서 황화수소 수용액 또는 황화나트륨 수용액에 일산화질소와 이산화질소와 같은 질소산화물을 포함하는 가스가 미세한 기포인 마이크로버블로 형성되어서 분사되므로, 기액 접촉 효율이 향상되어서 일산화질소와 이산화질소가 황화수소 또는 황화나트륨과의 반응효율이 향상되고, 그에 따라 탈질 효율이 높아진다.According to the present invention, all the objects of the present invention described above can be achieved. Specifically, since the gas containing nitrogen oxides such as nitrogen monoxide and nitrogen dioxide is formed into microbubbles, which are fine bubbles, in the hydrogen sulfide aqueous solution or the sodium sulfide aqueous solution in the denitrification reactor in which the denitrification reaction occurs, the gas-liquid contact efficiency is improved and nitrogen monoxide is improved. The reaction efficiency of nitrogen dioxide with hydrogen sulfide or sodium sulfide is improved, and thus the denitrification efficiency is increased.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 탈질 설비의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 도 2에 도시된 탈질 반응기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 탈황 설비의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 5는 도 1에 도시된 제1 탈황 반응기의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a configuration diagram showing the configuration of an exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the denitrification equipment shown in FIG. 1.
3 is a view showing the configuration of the denitrification reactor shown in FIG.
4 is a configuration diagram showing the configuration of the desulfurization facility shown in FIG.
5 is a view showing the configuration of the first desulfurization reactor shown in FIG.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the configuration and operation of the embodiment of the present invention.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템(1000)은 배기가스 발생처(10)에서 발생한 가스에서 이산화황(SO₂)을 제거하는 탈황 설비(200)와, 탈황 설비(200)에서 배출되는 가스에서 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)와 같은 질소산화물(NO_X)을 제거하는 탈질 설비(100)를 포함한다.1 schematically shows a configuration of an exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an exhaust gas treatment system 1000 according to an exemplary embodiment includes a desulfurization facility 200 for removing sulfur dioxide (SO ₂ ) from a gas generated at an exhaust gas generator 10, and a desulfurization facility ( And a denitrification plant 100 for removing nitrogen oxides (NO _X ) such as nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ) from the gas discharged from the gas.

배기가스 발생처(10)는 공장, 화력발전소 및 소각장과 같이 배기가스를 발생시키는 것으로서, 배기가스 발생처(10)에서 배출되는 배기가스는 이산화황(SO₂)과 같은 황산화물 및 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)와 같은 질소산화물(NO_X)을 포함한다. 배기가스 발생처(10)에서 배출되는 배기가스에 포함된 이산화황(SO₂)은 탈황 설비(200)에서 제거되고, 배기가스 발생처(10)에서 배출되는 배기가스에 포함된 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)는 탈질 설비(100)에 의해 제거된다. 본 실시예에서는 도시된 바와 같이, 탈황 설비(200)와 탈질 설비(100)의 순서로 직렬 배치되어서 배기가스 발생처(10)에서 배출되는 배기가스에 대해 탈황 처리가 수행된 후 탈질 처리가 수행되는 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 도 1에 도시된 바와는 다르게 탈질 설비(100)와 탈황 설비(200)의 순서로 직렬 배치되어서 탈질 처리가 수행된 후 탈황 처리가 수행될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 본 발명은 주요 특징은 탈질 설비(100)이므로 탈질 설비(100)가 먼저 설명된다.The exhaust gas generator 10 generates exhaust gases such as a plant, a thermal power plant, and an incinerator. The exhaust gases discharged from the exhaust gas generator 10 include sulfur oxides such as sulfur dioxide (SO ₂ ), nitrogen monoxide (NO), and the like. include nitrogen oxide (NO _X), such as nitrogen dioxide (NO _2). Sulfur dioxide (SO ₂ ) included in the exhaust gas discharged from the exhaust gas generator 10 is removed from the desulfurization facility 200, and nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide included in the exhaust gas discharged from the exhaust gas generator 10. NO ₂ is removed by the denitrification plant 100. In this embodiment, as shown in the figure, the desulfurization treatment is performed after the desulfurization treatment is performed on the exhaust gas discharged from the exhaust gas generator 10 by being arranged in series in the order of the desulfurization equipment 200 and the denitrification equipment 100. As described, the present invention is not limited thereto. Unlike in FIG. 1, the desulfurization treatment may be performed after the denitrification treatment is performed in series in the order of the denitrification equipment 100 and the desulfurization equipment 200, which is also within the scope of the present invention. Since the main feature of the present invention is the denitrification facility 100, the denitrification facility 100 is described first.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈질 설비(100)의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 2를 참초하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈질 설비(100)는 탈황 설비(도 2의 200)로부터 배출되는 가스에 포함된 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)를 처리하기 위한 것으로서, 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)에 대한 탈질 반응이 일어나는 탈질 반응기(120)와, 탈질 반응기(120)로부터 가스를 배출시키는 탈질 배기 장치(130)와, 탈질 반응기(120)에 저장된 탈질 반응용 수용액을 순환시키는 탈질 수용액 순환 장치(140)와, 탈질 약품을 공급하는 탈질 약품 공급 장치(180)와, 탈질 반응기(120)로부터 배출되는 가스의 일부를 탈질 반응기(120)로 순환시키는 가스 순환 장치(190)를 구비한다.2 schematically shows a configuration of a denitrification facility 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 2, the denitrification facility 100 according to an embodiment of the present invention for treating nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ) contained in the gas discharged from the desulfurization facility (200 of FIG. ₂ ). As a denitrification reactor 120 in which a denitrification reaction occurs for nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ), a denitrification exhaust device 130 for discharging gas from the denitrification reactor 120, and a denitrification reactor 120. A denitrification aqueous solution circulator 140 for circulating the stored denitrification reaction solution, a denitrification drug supply device 180 for supplying denitrification drugs, and a part of the gas discharged from the denitrification reactor 120 are circulated to the denitrification reactor 120. A gas circulation device 190 is provided.

탈질 반응기(120)에서는 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)를 포함하는 가스에서 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)에 대한 탈질 반응이 일어난다. 도 3에는 탈질 반응기(120)의 구성이 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 탈질 반응기(120)는 내부 공간(120a)을 제공하는 하우징(110)과, 내부 공간(120a)을 제1 공간(121a)과 제2 공간(121b)으로 구획하는 구획벽(121)과, 제1 공간(121a)에 위치하는 수조(123)와, 제1 공간(121a)에 위치하는 제1 수류관(124)과, 제1 공간(121a)에 위치하는 혼합통(125)과, 제1 공간(121a)에 위치하는 제2 수류관(126)과, 제2 공간(121b)에 위치하는 아토마이징부(127)와, 제2 공간(121b)에 위치하는 복수개의 차단판(128)들과, 제2 공간(121b)에 위치하는 엘리미네이터(eliminator)(129)를 구비한다.Denitrification reactor 120, in the denitrification to nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂₎ takes place in a gas containing nitric oxide (NO) and nitrogen dioxide (NO _2). 3 shows the configuration of the denitrification reactor 120. Referring to FIG. 3, the denitrification reactor 120 includes a housing 110 that provides an internal space 120a and a partition wall that divides the internal space 120a into a first space 121a and a second space 121b. (121), the water tank 123 located in the first space 121a, the first water pipe 124 located in the first space 121a, and the mixing cylinder located in the first space 121a ( 125, the second water pipe 126 located in the first space 121a, the atomizing part 127 located in the second space 121b, and the plurality of second water located in the second space 121b. The blocking plate 128 and an eliminator 129 positioned in the second space 121b are provided.

하우징(110)은 내부 공간(120a)을 제공하며, 내부 공간(120b)에는 구획벽(121), 수조(123), 제1 수류관(124), 혼합통(125), 제2 수류관(126), 아토마이징부(127), 복수개의 차단판들(128) 및 엘리미네이터(eliminator)(129)가 설치된다. 하우징(110)의 내부 공간(120a)에는 탈질 반응용 수용액(W1)이 저장된다. 본 실시예에서 탈질 반응용 수용액은 황화수소 기체(H₂S)가 물에 녹아서 형성된 황화수소 수용액이거나 황화나트륨(Na₂S) 분말이 물에 녹아서 형성된 황화나트륨 수용액인 것으로 설명한다.The housing 110 provides an inner space 120a, and the inner space 120b includes a partition wall 121, a water tank 123, a first water pipe 124, a mixing barrel 125, and a second water pipe ( 126, an atomizing unit 127, a plurality of blocking plates 128, and an eliminator 129 are installed. The denitrification reaction aqueous solution W1 is stored in the internal space 120a of the housing 110. The aqueous solution for denitrification in this embodiment is described as being an aqueous hydrogen sulfide solution formed by dissolving hydrogen sulfide gas (H ₂ S) in water or an aqueous sodium sulfide solution formed by dissolving sodium sulfide (Na ₂ S) powder in water.

구획벽(121)은 하우징(110)의 내부 공간(120a)에 수직으로 세워져서 설치되며, 구획벽(121)에 의해 내부 공간(120a)은 제1 공간(121a)과 제2 공간(121b)으로 구획된다. 구획벽(121)의 상단은 하우징(110)의 천장(111)과 연결되고 구획벽(121)의 하단은 하우징(110)의 바닥(112)과 이격된다. 이격된 구획벽(121)의 하단과 하우징(110)의 바닥(112)의 사이에 제1 공간(120a)과 제2 공간(120b)을 연통시키는 연결 통로(121c)가 형성된다. The partition wall 121 is installed to be perpendicular to the internal space 120a of the housing 110, and the internal space 120a is formed by the partition wall 121 to form the first space 121a and the second space 121b. It is divided into The upper end of the partition wall 121 is connected to the ceiling 111 of the housing 110, and the lower end of the partition wall 121 is spaced apart from the bottom 112 of the housing 110. A connection passage 121c is formed between the bottom of the partitioned wall 121 and the bottom 112 of the housing 110 to communicate the first space 120a and the second space 120b.

제1 공간(121a)의 천장에는 제1 공간(121a)과 연통하는 흡기구(122a)가 형성되고, 제2 공간(121b)의 천장에는 제2 공간(121b)과 연통하는 배기구(122b)가 형성되며, 제2 공간(121b)의 바닥에는 수용액이 배출되는 배수구(113)가 형성된다. 흡기구(122a)를 통해서는 탈황 설비(도 1의 200)로부터 배출되고 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)를 포함하는 가스와 함께 탈질 수용액 순환 장치(140)에 의해 순환되는 탈질 반응용 수용액 및 탈질 반응기(120)로부터 배출된 후 순환하여 공급되는 순환가스가 유입된다. 배기구(122b)를 통해서는 흡기구(122a)를 통해 내부 공간(120a)으로 유입된 가스 중 제거되지 않은 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)를 포함하는 가스가 배출된다. 배기구(122b)를 통해 배출된 가스는 탈질 배기 장치(130)에 의해 외부로 배출되거나 재탈질을 위해 가스 순환 장치(190)에 의해 흡기구(122a)로 다시 유입된다. 배수구(113)를 통해 탈질 반응용 수용액이 배출되며, 배수구(113)를 통해 배출된 수용액은 탈질 수용액 순환 장치(140)에 의해 흡기구(112a)로 순환 공급된다.An air inlet 122a is formed in the ceiling of the first space 121a and an exhaust port 122b in communication with the second space 121b is formed in the ceiling of the second space 121b. At the bottom of the second space 121b, a drain hole 113 through which the aqueous solution is discharged is formed. The aqueous solution for denitrification reaction discharged from the desulfurization facility (200 in FIG. 1) through the inlet 122a and circulated by the denitrification aqueous solution circulation device 140 together with the gas containing nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ). And a circulating gas supplied from the denitrification reactor 120 after being circulated and supplied. The gas including nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ) that are not removed from the gas flowing into the internal space 120a through the inlet 122a is discharged through the exhaust port 122b. The gas discharged through the exhaust port 122b is discharged to the outside by the denitrification exhaust device 130 or flows back into the inlet 122a by the gas circulation device 190 for renitrification. The aqueous solution for denitrification reaction is discharged through the drain port 113, and the aqueous solution discharged through the drain port 113 is circulated and supplied to the intake port 112a by the denitrification aqueous solution circulation device 140.

수조(123)는 제1 공간(121a)에서 흡기구(122a)의 아래에 인접하여 위치한다. 수조(123)에는 탈질 수용액 순환 장치(140)로부터 순환 공급되는 탈질 반응용 수용액이 일시 저장된다. The water tank 123 is located adjacent to the bottom of the inlet 122a in the first space 121a. In the water tank 123, an aqueous solution for denitrification reaction circulated and supplied from the denitrification aqueous solution circulation device 140 is temporarily stored.

제1 수류관(124)은 제1 공간(121a)에서 수조(123)의 아래에 위치한다. 제1 수류관(124)은 아래로 갈수록 좁아지는 형상이며, 제1 수류관(124)의 하단에는 탈질 반응용 수용액과 흡기구(122a)를 통해 유입된 가스를 아래로 배출하는 제1 배출구(124a)가 형성된다. 제1 수류관(124)을 따라서 가스와 탈질 반응용 수용액이 제1 배출구(124a)를 향해 아래로 유동하면서 가스와 탈질 반응용 수용액 사이의 접촉 면적이 증가한다. The first water pipe 124 is located below the water tank 123 in the first space 121a. The first water pipe 124 is narrowed toward the bottom, the first discharge pipe 124a for discharging the gas introduced through the aqueous solution for denitrification reaction and the inlet 122a at the lower end of the first water pipe 124 ) Is formed. The contact area between the gas and the denitrification reaction solution increases as the gas and the denitrification reaction solution flow down toward the first outlet 124a along the first water pipe 124.

혼합통(125)은 제1 공간(121a)에서 제1 수류관(124)에 형성된 제1 배출구(124a)의 아래에 위치한다. 혼합통(125)에는 제1 배출구(124a)를 통해 배출된 가스와 탈질 반응용 수용액이 일시 저장된다.The mixing cylinder 125 is positioned below the first outlet 124a formed in the first water pipe 124 in the first space 121a. In the mixing barrel 125, the gas discharged through the first outlet 124a and the aqueous solution for the denitrification reaction are temporarily stored.

제2 수류관(126)은 제1 공간(121a)에서 혼합통(125)의 아래에 위치한다. 제2 수류관(126)은 아래로 갈수록 좁아지는 형상이며, 제2 수류관(126)의 하단에는 탈질 반응용 수용액과 가스를 아래로 배출하는 제2 배출구(126a)가 형성된다. 제2 수류관(126)을 따라서 가스와 탈질 반응용 수용액이 제2 배출구(126a)를 향해 아래로 유동하면서 가스와 탈질 반응용 수용액 사이의 접촉 면적이 증가한다. The second water pipe 126 is positioned below the mixing cylinder 125 in the first space 121a. The second water pipe 126 is narrowed toward the bottom, and the second outlet 126a for discharging the aqueous solution for denitrification reaction and the gas is formed at the lower end of the second water pipe 126. The contact area between the gas and the denitrification reaction solution increases as the gas and the denitrification reaction solution flow down toward the second outlet 126a along the second water pipe 126.

아토마이징부(127)는 제2 공간(121b)에 위치하여 제1 공간(121a)에서 공급되는 가스를 제2 공간(121b)에 저장된 탈질 반응용 수용액 내에서 미세한 기포인 마이크로 버블(micro-bubble)(B)로 형성하여 분사함으로써, 탈질 반응용 수용액에 포함된 탈질 약품과 가스에 포함된 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)의 반응 효율이 향상된다. 아토마이징부(127)는 구획벽(121)으로부터 연장되는 노즐(127a)과, 노즐(127a)의 끝에 위치하는 충돌판 유닛(127b)을 구비한다. 아토마이징부(127)에 의해 형성된 마이크로 버블(B)로 인해 제2 공간(121b)에서 가스와 탈질 반응용 수용액의 접촉 면적이 증가한다. 또한, 마이크로 버블(B)은 제2 공간(121b)의 탈질 반응용 수용액 내에서 일반적인 버블 보다 더 오랜 시간 머무르게 된다. 그에 따라, 제2 저장 공간(121b)에서의 탈질 반응 효율이 현저하게 증가한다. 아토마이징부(127)에 의해 마이크로 버블(B)이 형성되기 위해서는 흡기구(122a)를 통해 충분한 양의 가스가 유입되어야 하는데, 탈황 설비(200)로부터 공급되는 가스의 양이 마이크로 버블(B)을 형성하기에 충분하지 않은 경우에도 가스 순환 장치(190)에 의해 재순환되어서 흡기구(112a)를 통해 유입는 가스가 이를 보충하게 됨으로써, 마이크로버블(B)의 형성이 안정적으로 유지된다.The atomizing unit 127 is located in the second space (121b) is a micro-bubble (micro-bubble) is a fine bubble in the aqueous solution for denitrification reaction stored in the second space (121b) gas supplied from the first space (121a) By forming (B) and spraying, the reaction efficiency of the denitrification chemical contained in the denitrification aqueous solution and the nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ) contained in the gas is improved. The atomizing portion 127 includes a nozzle 127a extending from the partition wall 121 and a collision plate unit 127b positioned at the end of the nozzle 127a. Due to the microbubble B formed by the atomizing unit 127, the contact area between the gas and the aqueous solution for denitrification reaction increases in the second space 121b. In addition, the micro bubble (B) is to stay longer than the normal bubble in the aqueous solution for denitrification reaction of the second space (121b). As a result, the denitrification reaction efficiency in the second storage space 121b is significantly increased. In order for the microbubble B to be formed by the atomizing unit 127, a sufficient amount of gas must be introduced through the intake port 122a, and the amount of gas supplied from the desulfurization facility 200 is reduced to the microbubble B. Even if it is not sufficient to form, it is recycled by the gas circulation device 190 so that the gas flowing through the inlet 112a makes up for it, so that the formation of the microbubbles B is stably maintained.

노즐(127a)은 제2 공간(121a)의 비교적 하부에 위치하며 구획벽(121)으로부터 돌출되어서 형성된다. 구획벽(121)에는 제1 공간(121a)과 연통되고 노즐(127a)과 연결되는 노즐 입구(1271a)가 마련된다. 노즐(127a)의 끝단은 대체로 연직 상방을 향하도록 연장된다. 노즐(127a)은 끝단으로 갈수록 내경이 좁아지도록 형성되어서, 제1 공간(121a)의 가스가 노즐(127a)의 끝단으로 유동하면서 속도가 증가하게 된다. 제1 공간(121a)과 연결되는 노즐 입구(1271a)는 제2 수류관(126)에 형성된 제2 배출구(126a)보다 아래에 위치한다. 노즐(127a)의 출구(127c)를 형성하는 끝단에는 충돌판 유닛(127b)이 인접하여 위치한다.The nozzle 127a is located at a relatively lower portion of the second space 121a and is formed by protruding from the partition wall 121. The partition wall 121 is provided with a nozzle inlet 1271a communicating with the first space 121a and connected to the nozzle 127a. The end of the nozzle 127a extends generally upwardly upward. The nozzle 127a is formed to have a narrower inner diameter toward the end, so that the velocity of the gas in the first space 121a flows to the end of the nozzle 127a. The nozzle inlet 1271a connected to the first space 121a is located below the second outlet 126a formed in the second water pipe 126. The impingement plate unit 127b is adjacent to the end which forms the outlet 127c of the nozzle 127a.

충돌판 유닛(127b)은 노즐(127a)의 노즐 출구(127c) 위에 인접하여 위치한다. 충돌판 유닛(127b)에 노즐(127a)로부터 분사되는 기체가 충돌하여 마이크로 버블(B)을 형성하게 된다. 본 실시예에서는 충돌판 유닛(127b)이 도시된 바와 같이 상하방향으로 두 개의 충돌판(1271b, 1272b)을 구비하는 2단 구조인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 충돌판 유닛은 하나의 충돌판만을 구비하는 1단 구조이거나 셋 이상의 충돌판이 높이방향을 따라서 차례대로 배치되는 3단 이상의 구조일 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 다단 구조인 경우, 도시된 예와 같이 위에 위치하는 충돌판(1272b)이 아래에 위치하는 충돌판(1271b)을 덮도록 더 크며, 충돌판(1272b) 사이에 적어도 하나의 통로(1273b)가 형성되는 것이 바람직하다.The impingement plate unit 127b is located adjacent to the nozzle outlet 127c of the nozzle 127a. The gas injected from the nozzle 127a collides with the impingement plate unit 127b to form the microbubble B. In the present embodiment, the collision plate unit 127b is described as having a two-stage structure including two collision plates 1271b and 1272b in the vertical direction as shown, but the present invention is not limited thereto. The impingement plate unit may be a one-stage structure having only one impingement plate or a three-stage or more structure in which three or more colliding plates are sequentially arranged along the height direction, which is also within the scope of the present invention. In the case of the multi-stage structure, as shown in the illustrated example, the collision plate 1272b positioned above is larger to cover the collision plate 1271b positioned below, and at least one passage 1273b is formed between the collision plate 1272b. It is desirable to be.

복수 개의 차단판(128)들은 제2 공간(121b)에서 충돌판(127b)의 위에 층을 이루며 배치된다. 복수 개의 차단판(128)들에 의해 제2 공간(121b)에 저장된 탈질 반응용 수용액의 급격한 상승이 차단된다.The plurality of blocking plates 128 are arranged in layers on the impingement plate 127b in the second space 121b. Sudden rise of the denitrification reaction aqueous solution stored in the second space 121b is blocked by the plurality of blocking plates 128.

엘리미네이터(129)는 제2 공간(121b)에서 복수개의 차단판(128)들 중 가장 위에 위치하는 차단판과 배기구(122b)의 사이에 위치하여 물방울을 제거한다. 엘리미네이터는(129)은 합성수지재질의 재료를 사용하여 이루어진다.The eliminator 129 is positioned between the blocking plate positioned at the top of the plurality of blocking plates 128 and the exhaust port 122b in the second space 121b to remove water droplets. The eliminator 129 is made of a synthetic resin material.

탈질 배기 장치(130)는 탈질 반응기(120)로부터 가스를 배출시킨다. 탈질 배기 장치(130)는 탈질 반응기(120)의 배기구(122b)로부터 연장되는 배기관(131)과, 배기관(131) 상에 설치되는 배기 팬(135)과, 배기관(131) 상에 설치되고 배기 팬(135)보다 하류에 위치하는 배기 밸비(138)를 구비한다. 배기 팬(135)이 작동하면, 탈질 반응기(120)의 제2 공간(121b)의 가스가 배출되고 탈질 반응기(120)의 제2 공간(121b)에서 탈질 반응용 수용액(W1)의 수면 위 공간에 음압에 형성된다. 그에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 제2 공간(121b)에서의 탈질 반응 수용액(W1)의 수면(S2)은 제1 공간(121a)에서의 탈질 반응용 수용액(W1)의 수면(S1)보다 높게 형성된다.The denitrification exhaust device 130 discharges gas from the denitrification reactor 120. The denitrification exhaust device 130 includes an exhaust pipe 131 extending from the exhaust port 122b of the denitration reactor 120, an exhaust fan 135 installed on the exhaust pipe 131, and an exhaust pipe 131 installed on the exhaust pipe 131. And an exhaust valve 138 located downstream from the fan 135. When the exhaust fan 135 operates, the gas in the second space 121b of the denitrification reactor 120 is discharged and the space above the water surface of the aqueous solution W1 for the denitrification reaction in the second space 121b of the denitrification reactor 120. On the negative pressure is formed. Accordingly, as shown in FIG. 3, the water surface S2 of the denitrification reaction aqueous solution W1 in the second space 121b is less than the water surface S1 of the aqueous solution for denitrification reaction W1 in the first space 121a. It is formed high.

도 2를 참조하면, 탈질 수용액 순환 장치(140)는 탈질 반응기(120)의 내부 공간(120a)에 저장된 탈질 반응용 수용액(W1)을 순환시킨다. 탈질 수용액 순환 장치(140)는 탈질 반응기(120) 내의 탈질 반응용 수용액(W1)이 배수구(113)를 통해 배출되어서 저장되는 탈질 수용액 저장조(141)와, 탈질 수용액 저장조(141)에 저장된 탈질 반응용 수용액을 탈질 반응기(120)로 보내는 탈질 수용액 공급 펌프(145)를 구비한다. Referring to FIG. 2, the denitrification aqueous solution circulation device 140 circulates the denitration reaction aqueous solution W1 stored in the internal space 120a of the denitrification reactor 120. The denitrification solution circulation device 140 is a denitrification solution storage tank 141 in which the denitration reaction solution W1 in the denitration reactor 120 is discharged and stored through the drain port 113, and the denitration reaction stored in the denitration solution storage tank 141. A denitrification aqueous solution supply pump 145 for sending the aqueous solution to the denitration reactor 120 is provided.

탈질 수용액 저장조(141)에는 탈질 반응기(120)로부터 배출되는 탈질 반응용 수용액이 저장된다. 탈질 수용액 저장조(141)에 저장된 탈질 반응용 수용액은 탈질 수용액 공급 펌프(145)에 의해 탈질 반응기(120)로 순환 공급된다. 탈질 수용액 저장조(141)는 탈질 반응기(120)의 측면에 마련된 배출구를 통해 배출되는 탈질 반응용 수용액을 공급받는다. 또한, 탈질 수용액 저장조(141)는 탈질 약품 공급 장치(180)를 통해 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)의 제거를 위한 약품인 황화수소(H₂S) 또는 황화나트륨(Na₂S)을 공급받는다. 탈질 수용액 저장조(141)로 공급된 황화수소(H₂S) 또는 황화나트륨(Na₂S)은 탈질 수용액 저장조(141) 내에서 고르게 분산된다.The denitrification aqueous solution storage tank 141 stores an aqueous solution for denitrification reaction discharged from the denitrification reactor 120. The denitration reaction aqueous solution stored in the denitration aqueous solution storage tank 141 is circulated and supplied to the denitration reactor 120 by the denitration aqueous solution supply pump 145. The denitrification aqueous solution storage tank 141 receives an aqueous solution for denitrification reaction discharged through an outlet provided on the side of the denitrification reactor 120. In addition, the denitrification aqueous solution storage tank 141 uses hydrogen sulfide (H ₂ S) or sodium sulfide (Na ₂ S), which is a chemical for removing nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ), through the denitrification chemical supply device 180. To be supplied. Hydrogen sulfide (H ₂ S) or sodium sulfide (Na ₂ S) supplied to the denitrification aqueous solution reservoir 141 is evenly dispersed in the denitrification aqueous solution reservoir 141.

탈질 수용액 공급 펌프(145)는 탈질 수용액 저장조(141)와 탈질 반응기(120) 사이를 연결하는 탈질 수용액 공급관(146) 상에 설치되어서 탈질 수용액 저장조(141)에 저장된 탈질 반응용 수용액을 탈질 반응기(120)의 제1 공간(121a)으로 흡기구(122a)를 통해 공급한다. The denitration aqueous solution supply pump 145 is installed on the denitration aqueous solution supply pipe 146 connecting between the denitration aqueous solution storage tank 141 and the denitration reactor 120 to transfer the denitration reaction aqueous solution stored in the denitration aqueous solution storage tank 141 to the denitration reactor ( Supply to the first space 121a of 120 through the inlet 122a.

약품 공급 장치(180)는 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)의 제거를 위한 약품인 황화수소(H₂S) 또는 황화나트륨(Na₂S)을 탈질 수용액 저장조(141)로 공급한다. 약품 공급 장치(180)는 황화수소(H₂S) 또는 황화나트륨(Na₂S)이 저장되는 약품 탱크(181) 및 약품 탱크(181)에 저장된 황화수소(H₂S) 또는 황화나트륨(Na₂S)을 탈질 수용액 저장조(141)로 이송시키는 약품 공급 펌프(미도시)를 구비한다. The drug supply device 180 supplies hydrogen sulfide (H ₂ S) or sodium sulfide (Na ₂ S), which are chemicals for removing nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ), to the denitrification aqueous solution storage tank 141. Drug supply 180 may be a hydrogen sulphide (H ₂ S) or sodium sulfide (Na ₂ S) Na (hydrogen sulfide (H ₂ S) or sodium sulfide is stored in a chemical tank 181 and the medication tank (181) that stores ₂ S ) Is supplied with a chemical supply pump (not shown) for transferring the denitration aqueous solution storage tank 141.

가스 순환 장치(190)는 탈질 반응기(120)로부터 배출되는 가스의 질소산화물의 농도가 기준치 이상인 경우에 탈질 반응기(120)로부터 배출되는 가스를 탈질 반응기(120)로 이송하여 재순환시킨다. 가스 순환 장치(190)는 탈질 배기 장치(130)의 배기관(131)으로부터 배기 팬(135)보다 하류에 위치하는 지점에서 분기되어서 탈질 반응기(120)의 제1 공간(121a)과 연결되는 가스 순환관(191)과, 가스 순환관(191)을 개폐하는 순환 개폐 밸브(195)를 구비한다.The gas circulation device 190 transfers the gas discharged from the denitrification reactor 120 to the denitrification reactor 120 and recycles it when the concentration of nitrogen oxide of the gas discharged from the denitrification reactor 120 is greater than or equal to the reference value. The gas circulation device 190 branches from the exhaust pipe 131 of the denitration exhaust device 130 to a downstream position than the exhaust fan 135 so as to be connected to the first space 121a of the denitrification reactor 120. A pipe 191 and a circulation open / close valve 195 for opening and closing the gas circulation pipe 191 are provided.

이제, 도 2 및 도 3을 참조하여, 위에서 구성 중심으로 설명된 상기 실시예에 따른 탈질 설비를 작용 중심으로 설명한다. 도 3에서 탈질 반응기(120)의 내부 공간(120a)에 탈질 반응용 수용액이 파선으로 도시된 수위(S) 만큼 저장된 상태에서, 배기 팬(135)이 작동하면, 탈질 반응기(120)의 제1 공간(121a)의 수위(S1)는 낮아지고 제2 공간(121b)의 수위(S2)는 높아져서 제1 공간(121a)과 제2 공간(121b) 사이에는 도시된 바와 같이 수위치가 발생한다. 제2 공간(121b)의 압력이 낮아지면서 제2 공간(121b)의 수위(S2)가 충돌판(127b) 위로 상승하고 제1 공간(121a)의 수위(S1)가 낮아져서 노즐 입구(1271a)가 개방된다. 그에 따라, 흡기구(122a)를 통해 제1 공간(121a)으로 유입된 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)를 포함하는 가스는 노즐(127a)을 통과하여 제2 공간(121b)에서 상방으로 강하게 분사된다. 노즐(127a)에서 분사된 가스는 복수개의 충돌판(1171b, 1172b)들과 충돌하여 마이크로 버블(B)을 형성함으로써, 기액 접촉 효율이 현저하게 향상된다. 탈질 반응용 수용액이 황화수소(H₂S)를 포함하는 황화수소 수용액인 경우에 아래 반응식 1 및 반응식 2와 같이 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)에 대한 탈질 반응이 일어난다.Referring now to FIGS. 2 and 3, the denitrification equipment according to the embodiment described above as the configuration center will now be described with a focus on action. In the state where the aqueous solution for denitrification reaction is stored in the internal space 120a of the denitrification reactor 120 in FIG. 3 by the level S shown by broken lines, when the exhaust fan 135 is operated, the first of the denitrification reactor 120 may be used. The water level S1 of the space 121a is lowered and the water level S2 of the second space 121b is higher, so that a water position occurs between the first space 121a and the second space 121b as shown. As the pressure of the second space 121b is lowered, the water level S2 of the second space 121b rises above the collision plate 127b and the water level S1 of the first space 121a is lowered, thereby lowering the nozzle inlet 1271a. Open. Accordingly, gas including nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ) introduced into the first space 121a through the inlet 122a passes through the nozzle 127a and upwards from the second space 121b. Strongly sprayed The gas injected from the nozzle 127a collides with the plurality of impingement plates 1171b and 1172b to form the microbubbles B, whereby the gas-liquid contact efficiency is significantly improved. When the aqueous solution for denitrification is an aqueous hydrogen sulfide solution containing hydrogen sulfide (H ₂ S), denitrification reactions to nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ) occur as shown in Schemes 1 and 2 below.

[반응식 1]Scheme 1

NO + H₂S → 1/2N₂ + H₂O + SNO + H ₂ S → 1 / 2N ₂ + H ₂ O + S

[반응식 2]Scheme 2

NO₂ + 2H₂S → 1/2N₂ + 2H₂O + 2SNO ₂ + 2H ₂ S → 1 / 2N ₂ + 2H ₂ O + 2S

반응식 1 및 반응식 2를 통해 알 수 있는 바와 같이, 탈질 반응기(120)로 유입된 일산화질소(NO)와 이산화질소(NO₂)과 같은 질소산화물은 황화수소(H₂S)와 반응하여 질소 가스(N₂)를 생성하여 배출된다.As can be seen from Schemes 1 and 2, nitrogen oxides such as nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ) introduced into the denitrification reactor 120 react with hydrogen sulfide (H ₂ S) to form nitrogen gas (N ₂ ) generated and discharged.

탈질 반응용 수용액이 황화나트륨(Na₂S)를 포함하는 황화나트륨 수용액인 경우에 아래 반응식 3 및 반응식 4와 같이 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)에 대한 탈질 반응이 일어난다.When the aqueous solution for denitrification is an aqueous sodium sulfide solution including sodium sulfide (Na ₂ S), denitrification reactions to nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ) occur as shown in Schemes 3 and 4.

[반응식 3]Scheme 3

2NO + 2Na₂S + 2H₂O → N₂ + 4NaOH + 2S2NO + 2Na ₂ S + 2H ₂ O → N ₂ + 4NaOH + 2S

[반응식 4]Scheme 4

2NO₂ + 4Na₂S + 4H₂O → N₂ + 8NaOH + 4S2NO ₂ + 4Na ₂ S + 4H ₂ O → N ₂ + 8NaOH + 4S

반응식 3 및 반응식 4를 통해 알 수 있는 바와 같이, 탈질 반응기(120)로 유입된 일산화질소(NO)와 이산화질소(NO₂)와 같은 질소산화물은 황화나트륨(Na₂S)과 반응하여 질소 가스(N₂)로 환원되어 배출된다.As can be seen from Schemes 3 and 4, nitrogen oxides such as nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ) introduced into the denitrification reactor 120 react with sodium sulfide (Na ₂ S) to form nitrogen gas ( Is reduced to N ₂ ) and discharged.

반응식 1, 반응식 2, 반응식 3 및 반응식 4에 의한 탈질 반응의 효율을 향상시키기 위하여, 탈질 반응의 온도와 압력 및 탈질 반응용 수용액의 농도 등을 포함하는 반응 조건은 탈질 반응을 위한 최적의 조건으로 유지된다.In order to improve the efficiency of the denitrification reaction according to Scheme 1, Scheme 2, Scheme 3 and Scheme 4, the reaction conditions including the temperature and pressure of the denitrification reaction and the concentration of the aqueous solution for denitrification reaction are the optimum conditions for the denitrification reaction. maintain.

탈질 반응에 의해 제거되지 않은 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂)를 포함하는 가스는 상승하여 배기구(122b)를 통해 배출된다. 배기구(112b)를 통해 배출된 가스의 질소산화물 농도가 기준치보다 낮은 경우에는 배기 밸브(138)는 개방되고 순환 밸브(195)는 폐쇄되어서 배기구(112b)를 통해 배출된 가스가 외부로 배출되고, 배기구(112b)를 통해 배출된 가스의 질소산화물 농도가 기준치 이상인 경우에는 배기 밸브(138)는 폐쇄되고 순환 밸브(195)는 개방되어서 배기구(112b)를 통해 배출된 가스는 탈질 반응기(120)로 공급되도록 재순환된다.The gas containing nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ) not removed by the denitrification reaction rises and is discharged through the exhaust port 122b. When the nitrogen oxide concentration of the gas discharged through the exhaust port 112b is lower than the reference value, the exhaust valve 138 is opened and the circulation valve 195 is closed so that the gas discharged through the exhaust port 112b is discharged to the outside, When the nitrogen oxide concentration of the gas discharged through the exhaust port 112b is greater than or equal to the reference value, the exhaust valve 138 is closed and the circulation valve 195 is opened so that the gas discharged through the exhaust port 112b is transferred to the denitrification reactor 120. Recycled to be fed.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈황 설비(200)의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈황 설비(200)는 배기가스 발생처(10)에서 발생한 배기가스에 함유된 이산화황(SO₂)을 포함하는 황산화물을 줄이기 위한 설비로서, 탈황 반응을 위해 탄산칼슘(CaCO₃)을 슬러리 형태로 공급하는 탄산칼슘 공급부(201)와, 이산화황과 같은 황산화물을 포함하는 처리 대상 기체인 배기가스에 대한 1차 탈황 반응이 일어나고 마이크로버블을 발생시키는 제1 탈황 반응기(210)와, 제1 탈황 반응기(210)로부터 배출되는 이산화황을 포함하는 기체에 대한 2차 탈황 반응이 일어나고 마이크로버블을 발생시키는 제2 탈황 반응기(220)와, 제2 탈황 반응기(220)로부터 배출되는 이산화황을 포함하는 기체에 대한 3차 탈황 반응이 일어나고 마이크로버블을 발생시키는 제3 탈황 반응기(230)와, 제1 탈황 반응기(210)로부터 배출되는 액체 혼합물과 제2 탈황 반응기(220)로부터 배출되는 액체 혼합물이 혼합되는 제1 혼합조(240a)와, 탄산칼슘 공급부(201)로부터 공급되는 탄산칼슘 슬러리, 제3 탈황 반응기(230)로부터 배출되는 액체 혼합물 및 제1 혼합조(240a)로부터 배출되는 액체 혼합물이 혼합되고 혼합된 액체 혼합물을 제2 탈황 반응기(220)와 제3 탈황 반응기(230)로 공급하는 제2 혼합조(240b)와, 제1 탈황 반응기(210)에 저장된 액체 혼합물을 공급받고 산화반응이 일어나며 산화반응에 따라 이수석고(CaSO₄·2H₂O)가 발생하는 산화 반응조(250)와, 산화 반응조(250)로부터 배출되는 석고슬러리에서 물을 1차 분리해내는 제1 고액 분리기(260)와, 제1 고액 분리기(260)로부터 배출되는 석고슬러리에서 물을 2차 분리해내는 제2 고액 분리기(270)와, 제1 고액 분리기(260)에서 배출되는 석고슬러리가 제2 고액 분리기(270)로 공급하기 전 선택적으로 저장되는 중간 저장조(275)와, 제1 고액 분리기(260)에 분리된 물이 저장되고 저장된 물의 일부를 탄산칼슘 공급부(201)로 공급하는 물 저장조(280)를 포함한다.4 schematically shows a configuration of a desulfurization facility 200 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the desulfurization facility 200 according to an embodiment of the present invention is a facility for reducing sulfur oxides including sulfur dioxide (SO ₂ ) contained in the exhaust gas generated at the exhaust gas generating unit 10. The primary desulfurization reaction occurs on the calcium carbonate supply unit 201 for supplying calcium carbonate (CaCO ₃ ) in the form of a slurry and the exhaust gas, which is a gas to be treated containing sulfur oxides such as sulfur dioxide, to generate microbubbles. A second desulfurization reactor 220 and a second desulfurization reactor 220 for generating a microbubble and a second desulfurization reaction with respect to a gas including sulfur dioxide discharged from the first desulfurization reactor 210 and the first desulfurization reactor 210, and a second desulfurization reactor. The third desulfurization reactor 230 and the third desulfurization reactor 230 for generating a microbubble and the third desulfurization reaction to the gas containing sulfur dioxide discharged from 220 is discharged from the first desulfurization reactor 210 The first mixture tank 240a into which the sieve mixture and the liquid mixture discharged from the second desulfurization reactor 220 are mixed, and the calcium carbonate slurry supplied from the calcium carbonate supply unit 201 and the third desulfurization reactor 230 are discharged. A second mixing tank 240b for supplying the liquid mixture mixed with the liquid mixture and the liquid mixture discharged from the first mixing tank 240a to the second desulfurization reactor 220 and the third desulfurization reactor 230, and The liquid mixture stored in the first desulfurization reactor 210 is supplied and is oxidized, and the oxidation reaction occurs in the oxidation tank 250 and the oxidation tank 250 in which dihydrate gypsum (CaSO ₄ .2H ₂ O) is generated according to the oxidation reaction. A first solid-liquid separator 260 for separating water first from the gypsum slurry, a second solid-liquid separator 270 for separating water from the gypsum slurry discharged from the first solid-liquid separator 260, and a first Gypsum slurry discharged from the solid-liquid separator 260 is the second solid An intermediate reservoir 275 that is selectively stored before being supplied to the separator 270, and a water reservoir 280 that stores the water separated in the first solid-liquid separator 260 and supplies a portion of the stored water to the calcium carbonate supply unit 201. ).

탄산칼슘 공급부(201)는 탄산칼슘(CaCO₃)이 분산 혼합된 물인 탄산칼슘 슬러리을 저장하며, 저장된 탄산칼슘 슬러리을 탈황 반응을 위해 제2 혼합조(240b)로 공급한다. 본 실시예에서는 탄산칼슘 공급부는 탄산칼슘 슬러리을 제2 혼합조(240b)로 하루에 15㎥ 공급하는 것으로 설명한다. 본 실시예에서 탄산칼슘 공급부(201)는 물 저장조(280)로부터 하루에 14㎥의 물을 공급받으며, 시간당 3.85톤의 탄산칼슘을 공급받는 것으로 설명한다.The calcium carbonate supply unit 201 stores the calcium carbonate slurry, which is water in which calcium carbonate (CaCO ₃ ) is dispersed and mixed, and supplies the stored calcium carbonate slurry to the second mixing tank 240b for the desulfurization reaction. In this embodiment, the calcium carbonate supply unit will be described as supplying 15 ㎥ of calcium carbonate slurry to the second mixing tank 240b per day. In the present embodiment, the calcium carbonate supply unit 201 receives 14 m 3 of water per day from the water storage tank 280, and is described as receiving 3.85 tons of calcium carbonate per hour.

제1 탈황 반응기(210)에서는 이산화황을 포함하는 처리 대상 기체에 대한 1차 탈황 반응이 일어나고 마이크로버블이 발생한다. 도 5에는 도 4에 도시된 제1 탈황 반응기(210)의 구성이 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 제1 탈황 반응기(210)는 탈황 반응이 일어나는 내부 공간(210a)을 제공한다. 제1 탈황 반응기(210)의 내부 공간(210a)은 구획벽(211)에 의해 제1 저장공간(211a)과 제2 저장공간(211b)으로 구획된다. 구획벽(211)의 하부에는 제1 저장공간(211a)과 제2 저장공간(211b)을 연통시키는 연결 통로(211c)가 형성된다. 제1 저장공간(211a)의 상단에는 제1 저장공간(211a)과 연통하는 흡기구(212a)가 형성되고, 제2 저장공간(111b)의 상단에는 제2 저장공간(211b)과 연통하는 배기구(212b)가 형성되며, 제2 저장공간(211b)의 하부에는 배수구(213a)가 형성된다. 흡기구(212a)를 통해서는 이산화황을 포함하는 배기가스와, 제1 혼합조(240a)에 저장된 액체 혼합물과, 내부 공간(210a)에 저장된 액체 혼합물이 순환 펌프(219a)에 의해 순환 공급된다. 배기구(212b)를 통해서는 탈황 반응에 의해 제거되지 않은 이산화황을 포함하는 기체가 외부로 배출되어서, 제2 탈황 반응기(220)로 유입된다. 배수구(213a)를 통해서는 내부 공간(210a)에 저장된 액체 혼합물이 중력에 의해 외부로 배출된다. 배수구(213a)를 통해 배출되는 액체 혼합물 중 일부는 산화 반응조(250)로 공급되고, 나머지는 제1 혼합조(240a)로 공급된다. 배수구(213a)를 통해 배출되는 액체 혼합물 중 산화 반응조(250)로 공급되는 양은 산화 반응조(250)의 산화 반응 용량에 따라 적절히 결정된다.In the first desulfurization reactor 210, a primary desulfurization reaction occurs to a gas to be treated containing sulfur dioxide and microbubbles are generated. FIG. 5 shows the configuration of the first desulfurization reactor 210 shown in FIG. 4. Referring to FIG. 5, the first desulfurization reactor 210 provides an internal space 210a in which a desulfurization reaction occurs. The internal space 210a of the first desulfurization reactor 210 is partitioned into a first storage space 211a and a second storage space 211b by the partition wall 211. A connection passage 211c is formed below the partition wall 211 to communicate the first storage space 211a and the second storage space 211b. An inlet port 212a is formed at an upper end of the first storage space 211a and communicates with the second storage space 211b at an upper end of the second storage space 111b. 212b is formed, and a drain hole 213a is formed under the second storage space 211b. Through the inlet port 212a, the exhaust gas containing sulfur dioxide, the liquid mixture stored in the first mixing tank 240a, and the liquid mixture stored in the internal space 210a are circulated and supplied by the circulation pump 219a. The gas containing sulfur dioxide that is not removed by the desulfurization reaction is discharged to the outside through the exhaust port 212b and flows into the second desulfurization reactor 220. The liquid mixture stored in the internal space 210a is discharged to the outside by gravity through the drain port 213a. Some of the liquid mixture discharged through the drain port 213a is supplied to the oxidation reaction tank 250, and the rest is supplied to the first mixing tank 240a. The amount supplied to the oxidation reactor 250 in the liquid mixture discharged through the drain port 213a is appropriately determined according to the oxidation reaction capacity of the oxidation reactor 250.

제1 탈황 반응기(210)는 제1 저장공간(211a)에 위치하는 수조(213)와, 제1 저장공간(211a)에 위치하는 제1 수류관(214)과, 제1 저장공간(211a)에 위치하는 혼합통(215)과, 제1 저장공간(211a)에 위치하는 제2 수류관(216)과, 제2 저장공간(211b)에 위치하는 아토마이징부(217)와, 제2 저장공간(211b)에 위치하는 복수 개의 차단판들(218)과, 제2 저장공간(211b)에 위치하는 엘리미네이터(219)을 구비한다.The first desulfurization reactor 210 includes a water tank 213 located in the first storage space 211a, a first water pipe 214 located in the first storage space 211a, and a first storage space 211a. The mixing cylinder 215 located in the center, the second water pipe 216 located in the first storage space 211a, the atomizing unit 217 located in the second storage space 211b, and the second storage. A plurality of blocking plates 218 located in the space 211b and an eliminator 219 located in the second storage space 211b are provided.

수조(213)는 제1 저장공간(211a)에서 흡기구(212a)의 아래에 인접하여 위치한다. 수조(213)에는 흡기구(212a)를 통해 유입되는 액체 혼합물이 일시 저장된다.The water tank 213 is located adjacent to the lower side of the inlet port 212a in the first storage space 211a. The water tank 213 temporarily stores the liquid mixture flowing through the inlet port 212a.

제1 수류관(214)은 제1 저장공간(211a)에서 수조(213)의 아래에 위치한다. 제1 수류관(214)은 아래로 갈수록 좁아지는 형상이며, 제1 수류관(214)의 하단에는 액체 혼합물과 처리 대상 기체를 아래로 배출되는 제1 배출구(214a)가 형성된다.The first water pipe 214 is positioned below the water tank 213 in the first storage space 211a. The first water pipe 214 is narrowed toward the bottom, and the first water outlet 214a is formed at the lower end of the first water pipe 214 to discharge the liquid mixture and the gas to be treated downward.

혼합통(215)은 제1 저장공간(211a)에서 제1 수류관(214)에 형성된 제1 배출구(214a)의 아래에 위치한다. 혼합통(215)에는 제1 배출구(214a)를 통해 배출된 액체 혼합물이 일시 저장된다.The mixing cylinder 215 is positioned below the first outlet 214a formed in the first water pipe 214 in the first storage space 211a. The mixing vessel 215 temporarily stores the liquid mixture discharged through the first outlet 214a.

제2 수류관(216)은 제1 저장공간(211a)에서 혼합통(215)의 아래에 위치한다. 제2 수류관(216)은 아래로 갈수록 좁아지는 형상이며, 제2 수류관(216)의 하단에는 액체 혼합물과 처리대상 기체를 아래로 배출하는 제2 배출구(216a)가 형성된다.The second water pipe 216 is positioned below the mixing cylinder 215 in the first storage space 211a. The second water pipe 216 is narrowed toward the bottom, and a second outlet 216a for discharging the liquid mixture and the gas to be treated is formed at the lower end of the second water pipe 216.

수조(213), 제1 수류관(214), 혼합통(215) 및 제2 수류관(216)은 액체 혼합물을 일시적으로 저장하며 액체 혼합물과 처리 대상 기체가 접촉하도록 한다.The water tank 213, the first water pipe 214, the mixing barrel 215, and the second water pipe 216 temporarily store the liquid mixture and allow the liquid mixture and the gas to be treated to contact each other.

아토마이징부(217)는 제2 저장공간(211b)에 위치하여 제1 저장공간(211a)에서 공급되는 기체를 제2 저장공간(211b)에 저장된 액체 혼합물 내에서 미세한 기포인 마이크로 버블(micro-bubble)(B)로 형성하여 분사한다. 마이크로버블(B)은 쉽게 소멸되지 않고 오랫동안 동안 존재하여 액체 혼합물 내에서 상당히 긴 시간동한 체류하는 특성을 갖는다. 아토마이징부(217)는 구획벽(211)으로부터 연장되는 노즐(217a)과, 노즐(217a)의 끝에 위치하는 충돌판(217b)을 구비한다.The atomizing unit 217 is located in the second storage space 211b to supply the gas supplied from the first storage space 211a to the microbubbles that are fine bubbles in the liquid mixture stored in the second storage space 211b. It is formed into a bubble (B) and sprayed. Microbubbles (B) are not easily extinguished but are present for a long time and have a property of dwelling for a fairly long time in the liquid mixture. The atomizing portion 217 includes a nozzle 217a extending from the partition wall 211 and a collision plate 217b positioned at the end of the nozzle 217a.

노즐(217a)은 제2 저장공간(211a)의 비교적 하부에 위치하며 구획벽(211)으로부터 돌출되어서 형성된다. 노즐(217a)의 끝단은 대체로 연직 상방을 향하도록 연장된다. 노즐(217a)은 끝단으로 갈수록 내경이 좁아지도록 형성되어서, 제1 저장공간(211a)의 아황산가스가 노즐(217a)의 끝단으로 유동하면서 속도가 증가하게 된다. 제1 저장공간(211a)과 연결되는 노즐(217a)의 입구측(1171a)은 제2 수류관(216)에 형성된 제2 배출구(216a)보다 아래에 위치한다. 노즐(217a)의 출구(217c)를 형성하는 끝단에는 충돌판(217b)이 인접하여 위치한다.The nozzle 217a is formed at a relatively lower portion of the second storage space 211a and protrudes from the partition wall 211. The end of the nozzle 217a generally extends vertically upward. The nozzle 217a is formed to have a narrower inner diameter toward the end, so that the sulfurous acid gas of the first storage space 211a flows to the end of the nozzle 217a to increase the speed. The inlet side 1171a of the nozzle 217a connected to the first storage space 211a is located below the second outlet 216a formed in the second water pipe 216. The impingement plate 217b is adjacent to the end which forms the outlet 217c of the nozzle 217a.

충돌판(217b)은 노즐(217a)의 끝단 위에 인접하여 위치한다. 충돌판(217b)에 노즐(217a)로부터 분사되는 기체가 충돌하여 마이크로 버블을 형성하게 된다. 본 실시예에서는 충돌판(217b)이 도시된 바와 같이 상하방향으로 두 개(2171b, 2172b)가 배치되는 2단 구조인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 1단 구조이거나 3단 이상의 구조인 것도 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 다단 구조인 경우, 위에 위치하는 충돌판(2172b)이 아래에 위치하는 충돌판(2171b)을 덮도록 더 크며, 충돌판(2172b) 사이에 적어도 하나의 통로(2173b)가 형성되는 것이 바람직하다.The impingement plate 217b is located adjacent to the end of the nozzle 217a. The gas injected from the nozzle 217a collides with the impingement plate 217b to form micro bubbles. In the present embodiment, the collision plate 217b is described as having a two-stage structure in which two (2171b and 2172b) are arranged in the vertical direction as shown, but the present invention is not limited thereto. The above structure is also within the scope of the present invention. In the case of the multi-stage structure, the collision plate 2172b positioned above is larger to cover the collision plate 2171b positioned below, and at least one passage 2173b is preferably formed between the collision plate 2172b.

복수 개의 차단판(218)들은 제2 저장공간(211b)에서 충돌판(217b)의 위에 층을 이루며 배치된다. 복수 개의 차단판(218)들에 의해 액체 혼합의 급격한 상승이 차단된다.The plurality of blocking plates 218 are arranged in layers on the impingement plate 217b in the second storage space 211b. Sudden rise in liquid mixing is blocked by the plurality of blocking plates 218.

엘리미네이터(219)은 제2 저장공간(211b)에서 복수개의 차단판(218)들 중 가장 위에 위치하는 차단판과 배기구(212b)의 사이에 위치하여 물방울을 제거한다. 엘리미네이터는(219)은 합성수지재질의 재료를 사용하여 이루어진다.The eliminator 219 is disposed between the blocking plate positioned at the top of the plurality of blocking plates 218 in the second storage space 211b and the exhaust port 212b to remove water droplets. The eliminator 219 is made of a synthetic resin material.

제1 탈황 반응기(210)에서는 주로 다음 [반응식 5]과 같은 탈황 반응이 이루어진다. In the first desulfurization reactor 210, the desulfurization reaction is mainly performed as in the following [Scheme 5].

[반응식 5]Scheme 5

CaCO₃ + SO₂ + H₂O → CaSO₃·2H₂O + CO₂ CaCO ₃ + SO ₂ + H ₂ O → CaSO ₃ 2H ₂ O + CO ₂

즉, 이산화황(SO₂)과 탄산칼슘(CaCO₃)이 반응하여 아황산칼슘(CaSO₃)이 생성되어서 황이 제거된다. 탄산칼슘은 제1 혼합조(240a)로부터 공급되는 액체 혼합물에 포함된 것이다. 본 실시예에서는 제1 탈황 반응기(210)로 30,000ppm 농도의 이산화황 기체가 유입되고 20,000ppm 농도의 이산화황 기체가 배출되는 것으로 설명한다.That is, sulfur dioxide (SO ₂ ) and calcium carbonate (CaCO ₃ ) react to form calcium sulfite (CaSO ₃ ) to remove sulfur. Calcium carbonate is contained in the liquid mixture supplied from the first mixing tank 240a. In this embodiment, it will be described that sulfur dioxide gas having a concentration of 30,000 ppm is introduced into the first desulfurization reactor 210 and sulfur dioxide gas having a concentration of 20,000 ppm is discharged.

제2 탈황 반응기(110)에서는 [반응식 6]와 같은 산화 반응도 함께 이루어진다.In the second desulfurization reactor 110, an oxidation reaction as shown in [Scheme 6] is also performed.

[반응식 6]Scheme 6

CaSO₃·2H₂O + 1/2O₂ + H₂O → CaSO₄·2H₂O + H₂OCaSO ₃ 2H ₂ O + 1 / 2O ₂ + H ₂ O → CaSO ₄ 2H ₂ O + H ₂ O

즉, [반응식 5]을 통해 생성된 아황산황이 산화 반응을 통해 이수석고가 생성된다. [반응식 6]에서 공급되는 산소는 이산화황과 함께 유입되는 처리대상 기체에 함께 일부 포함된 것이다. 본 실시예에서는 제1 혼합조(240a)로부터 시간당 125㎥의 양으로 공급되는 액체 혼합물을 통해 시간당 11톤의 이수석고가 제1 탈황 반응기(210)로 유입되고, 제1 탈황 반응기(210)에서 [반응식 6]의 산화 반응에 의해 시간당 1.2톤의 이수석고가 더 생성되어서, 제1 탈황 반응기(210)에서는 시간당 12.2톤의 이수석고가 유입 및 생성되며, 배수구(213a)를 통해 시간당 125㎥의 양으로 배출되는 액체 혼합물에 포함된 시간당 12.2톤의 이수석고가 배수구(213a)를 통해 외부로 배출되는 것으로 설명한다. 배수구(213a)를 통해 외부로 배출되는 시간당 12.2톤의 이수석고 중 시간당 3톤의 이수석고는 시간당 17㎥의 양으로 배출되는 액체 혼합물에 포함되어서 산화 반응조(250)로 배출되며, 나머지 시간당 9.2톤의 이수석고는 시간당 105㎥의 양으로 배출되는 액체 혼합물에 포합되어서 제1 혼합조(240a)로 배출된다. 배수구(213a)를 통해 배출되는 액체 혼합물에는 아토마이징부(217)에 의해 형성된 마이크로버블(B)이 포함된다.That is, sulfur sulphate produced through [Scheme 5] is hydrated through oxidation reaction. Oxygen supplied in [Scheme 6] is partially included in the gas to be treated with sulfur dioxide. In the present embodiment, 11 tons of dihydrate gypsum per hour is introduced into the first desulfurization reactor 210 through the liquid mixture supplied in an amount of 125 m3 per hour from the first mixing tank 240a, and in the first desulfurization reactor 210, [ 1.2 tonnes of dihydrate gypsum is further generated by the oxidation reaction of Scheme 6, so that 12.2 tonnes of dihydrate gypsum is introduced and generated in the first desulfurization reactor 210, and discharged in an amount of 125 m 3 per hour through the drain 213a. 12.2 tons of gypsum per hour contained in the liquid mixture to be discharged to the outside through the drain 213a. 3 tons of hydrated gypsum per hour of 12.2 tons of hydrated gypsum discharged to the outside through the drain 213a is contained in the liquid mixture discharged in an amount of 17㎥ per hour and is discharged to the oxidation reactor 250, and the remaining 9.2 tons per hour The dihydrate gypsum is combined with the liquid mixture discharged in an amount of 105 m 3 per hour and discharged into the first mixing tank 240a. The liquid mixture discharged through the drain port 213a includes a microbubble B formed by the atomizing unit 217.

제2 탈황 반응기(220) 앞서서 설명된 제1 탈황기(210)와 동일한 구성 및 작용을 한다. 제2 탈황 반응기(220)로는 제1 탈황기(210)로부터 배출되는 기체, 제2 혼합조(240b)에 저장된 액체 혼합물 및 제2 탈황 반응기(220) 내의 액체 혼합물이 순환 공급되고, 제2 탈황 반응기(220)로부터 배출되는 기체는 제3 탈황 반응기(230)로 공급된다. 본 실시예에서는 제2 탈황 반응기(220)를 통해 20,000ppm 농도의 이산화황 기체가 유입되고 1,000ppm 농도의 이산화황 기체가 배출되는 것으로 설명한다. 본 실시예에서는 제2 혼합조(240b)로부터 시간당 250㎥의 양으로 공급되는 액체 혼합물을 통해 시간당 21.3톤의 이수석고가 제2 탈황 반응기(220)로 유입되고, 제2 탈황 반응기(220)에서 [반응식 6]의 산화 반응에 의해 시간당 1.1톤의 이수석고가 더 생성되어서, 제2 탈황 반응기(210)에서는 시간당 22.4톤의 이수석고가 유입 및 생성되며, 시간당 22.4톤의 이수석고가 배수구를 통해 외부로 배출되는 것으로 설명한다. 제2 탈황 반응기의 배수구를 통해 외부로 배출되는 시간당 250㎥의 액체 혼합물에 포함된 22.4톤의 이수석고는 제1 혼합조(240a)로 공급된다.The second desulfurization reactor 220 has the same configuration and function as the first desulfurizer 210 described above. The second desulfurization reactor 220 is circulated and supplied with the gas discharged from the first desulfurization unit 210, the liquid mixture stored in the second mixing tank 240b, and the liquid mixture in the second desulfurization reactor 220, and the second desulfurization reactor. The gas discharged from the reactor 220 is supplied to the third desulfurization reactor 230. In the present exemplary embodiment, sulfur dioxide gas having a concentration of 20,000 ppm is introduced through the second desulfurization reactor 220 and sulfur dioxide gas having a concentration of 1,000 ppm is discharged. In this embodiment, 21.3 tonnes of dihydrate gypsum per hour is introduced into the second desulfurization reactor 220 through the liquid mixture supplied in an amount of 250 m 3 per hour from the second mixing tank 240b, and in the second desulfurization reactor 220, [ 1.1 tonnes of dihydrate gypsum is further generated by the oxidation reaction of Scheme 6, so that 22.4 tonnes of dihydrate gypsum is introduced and generated in the second desulfurization reactor 210, and 22.4 tonnes of dihydrate gypsum is discharged to the outside through the drain. It explains. 22.4 tonnes of dihydrate gypsum contained in the liquid mixture of 250 m 3 per hour discharged to the outside through the drainage port of the second desulfurization reactor is supplied to the first mixing tank 240a.

제3 탈황 반응기(230)는 앞서서 설명된 제1 탈황기(210)와 동일한 구성 및 작용을 한다. 제3 탈황 반응기(230)로는 제2 탈황기(220)로부터 배출되는 기체, 제2 혼합조(240b)에 저장된 액체 혼합물 및 제3 탈황 반응기(230) 내의 액체 혼합물이 순환 공급되고, 제3 탈황 반응기(230)로부터 배출되는 기체는 전기 집진기(290)로 배출된다. 본 실시예에서는 제3 탈황 반응기(230)를 통해 100 ~ 5,000ppm 농도의 이산화황 기체가 유입되고 0 ~ 50ppm 농도의 이산화황 기체가 배출되는 것으로 설명한다. 본 실시예에서는 제2 혼합조(240b)로부터 시간당 250㎥의 양으로 공급되는 액체 혼합물을 통해 시간당 21.3톤의 이수석고가 제3 탈황 반응기(230)로 유입되고, 제3 탈황 반응기(230)에서 [반응식 6]의 산화 반응에 의해 시간당 0.7톤의 이수석고가 더 생성되어서, 제3 탈황 반응기(230)에서는 시간당 22톤의 이수석고가 유입 및 생성되며, 시간당 22톤의 이수석고가 배수구를 통해 외부로 배출되는 것으로 설명한다. 제3 탈황 반응기(230)의 배수구를 통해 외부로 배출되는 시간당 250㎥의 액체 혼합물에 포함된 22톤의 이수석고는 제2 혼합조(240b)로 공급된다.The third desulfurization reactor 230 has the same configuration and function as the first desulfurizer 210 described above. In the third desulfurization reactor 230, the gas discharged from the second desulfurization unit 220, the liquid mixture stored in the second mixing tank 240b, and the liquid mixture in the third desulfurization reactor 230 are circulated and supplied, and the third desulfurization reactor is performed. The gas discharged from the reactor 230 is discharged to the electrostatic precipitator 290. In the present exemplary embodiment, sulfur dioxide gas having a concentration of 100 to 5,000 ppm is introduced through the third desulfurization reactor 230 and sulfur dioxide gas having a concentration of 0 to 50 ppm is discharged. In this embodiment, 21.3 tonnes of dihydrate gypsum per hour is introduced into the third desulfurization reactor 230 through the liquid mixture supplied from the second mixing tank 240b in an amount of 250 m 3 per hour, and in the third desulfurization reactor 230, [ 0.7 tonnes of dihydrate gypsum is generated by the oxidation reaction of Scheme 6, and thus, 22 tonnes of dihydrate gypsum is introduced and generated in the third desulfurization reactor 230, and 22 tonnes of dihydrate gypsum are discharged to the outside through the drain. It explains. 22 tons of dihydrate gypsum contained in the liquid mixture of 250 m 3 per hour discharged to the outside through the drainage port of the third desulfurization reactor 230 is supplied to the second mixing tank 240b.

제3 탈황 반응기(230)의 배기구와 연결되는 배기 라인에는 배기팬(F1)이 설치된다. 배기팬(F1)이 작동하면, 제3 탈황 반응기(230)의 제2 저장공간에 음압이 형성되면서 연속적으로 제2 탈환 반응기(220) 및 제1 탈환 반응기(210)가 도 5에 도시된 바와 같이 제2 저장공간(211b)의 수위는 높아지고 제1 저장공간(211a)의 수위는 낮아져서 제2 저장공간에서 마이크로버블이 형성되어서 분사된다.An exhaust fan F1 is installed in an exhaust line connected to the exhaust port of the third desulfurization reactor 230. When the exhaust fan F1 operates, a second pressure reducing reactor 220 and a first pressure reducing reactor 210 are continuously formed as shown in FIG. 5 while negative pressure is formed in the second storage space of the third desulfurization reactor 230. Likewise, the water level of the second storage space 211b is increased and the water level of the first storage space 211a is lowered to form and spray the microbubbles in the second storage space.

제1, 제2, 제3 탈황 반응기(210, 220, 230)에서 마이크로버블이 형성되는 작용을 도 5에 도시된 제1 탈황 반응기(210)를 참조하여, 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 배기팬(F1)이 작동하면, 제1 탈황 반응기(210)에는 두 저장공간(211a, 211b) 사이에는 도시된 바와 같이 수위차가 발생(배기팬(F1)이 작동하기 전의 수위는 (S3)과 같다)한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 탈황 반응기(210)에서는 제2 저장 공간(211b)의 압력이 낮아지면서 제2 저장 공간(211b)의 수위가 충돌판(217b) 위로 상승하고 제1 저장 공간(211a)의 수위가 낮아져서 노즐(217a)의 입구(2171a)가 개방된다. 그에 따라, 제1 저장 공간(211a) 내의 이산화황을 포함하는 기체가 노즐(217a)을 통과하여 제2 저장 공간(211b)에서 상방으로 강하게 분사된다. 노즐(217a)에서 분사된 기체는 복수 개의 충돌판(217b)들과 충돌하여 마이크로 버블(B)을 형성함으로써, 기액 접촉 효율이 현저하게 향상된다. 도시되지는 않았으나, 제2 탈황 반응기(220) 및 제3 탈황 반응기(230)도 동일한 작용으로 마이크로 버블을 발생시키게 된다. Referring to the first desulfurization reactor 210 shown in FIG. 5, the action of forming microbubbles in the first, second, and third desulfurization reactors 210, 220, and 230 will be described in more detail. When the exhaust fan F1 is operated, a water level difference occurs between the two storage spaces 211a and 211b in the first desulfurization reactor 210 as shown (the water level before the exhaust fan F1 is operated at (S3) and The same. As shown in FIG. 5, in the first desulfurization reactor 210, as the pressure of the second storage space 211b is lowered, the level of the second storage space 211b rises above the impingement plate 217b and the first storage space. The water level of 211a is lowered and the inlet 2171a of the nozzle 217a is opened. Accordingly, gas containing sulfur dioxide in the first storage space 211a is strongly injected upward from the second storage space 211b through the nozzle 217a. The gas injected from the nozzle 217a collides with the plurality of impingement plates 217b to form the micro bubbles B, whereby the gas-liquid contact efficiency is significantly improved. Although not shown, the second desulfurization reactor 220 and the third desulfurization reactor 230 also generate microbubbles with the same action.

제1 혼합조(240a)에는 제1 탈황 반응기(210)와 제2 탈황 반응기(220) 각각으로부터 배출되는 액체 혼합물을 공급받아서, 교반기를 이용하여 고르게 혼합된다. 제1 탈황 반응기(210)로부터 공급되는 액체 혼합물과 제2 탈황 반응기(220)로부터 공급되는 액체 혼합물 모두에는 이수석고가 포함되어 있다. 제1 혼합조(240a)는 제1 탈황 반응기(210) 및 제2 탈황 반응기(220) 보다 아래에 위치함으로써, 제1 탈황 반응기(210) 및 제2 탈황 반응기(220)로부터 액체 혼합물이 자중에 의해 제1 혼합조(240a)로 이동하게 된다. 본 실시예에서는 제1 탈황 반응기(210)로부터 시간당 108㎥의 양으로 액체 혼합물이 공급되어서 시간당 9.2톤의 이수석고가 공급되며, 제2 탈황 반응기(220)로부터 시간당 250㎥의 양으로 액체 혼합물이 공급되어서 시간당 22.4톤의 이수석고가 공급되는 것으로 설명한다. 제1 혼합조(240a)에서 혼합된 액체 혼합물 중 일부는 제2 혼합조(240b)로 자중에 의해 이동하여 공급되고, 나머지는 펌프(P1)에 의해 이동하여 제1 탈황 반응기(110)로 공급된다. 본 실시예에서는, 제1 혼합조(240a)로부터 시간당 233㎥의 양으로 액체 혼합물이 제2 혼합조(240b)로 공급되어서 시간당 20.6톤의 이수석고가 제2 혼합조(240b)로 공급되며, 시간당 125㎥의 양으로 액체 혼합물이 제1 탈황 반응기(110)로 공급되어서 시간당 11톤의 이수석고가 제1 탈황 반응기(110)로 공급되는 것으로 설명한다. 본 실시예에서 제1 혼합조(240a)는 pH4 ~ 5를 유지하는 것으로 설명한다.The first mixing tank 240a receives a liquid mixture discharged from each of the first desulfurization reactor 210 and the second desulfurization reactor 220, and is evenly mixed using a stirrer. Dihydrate gypsum is included in both the liquid mixture supplied from the first desulfurization reactor 210 and the liquid mixture supplied from the second desulfurization reactor 220. The first mixing tank 240a is located below the first desulfurization reactor 210 and the second desulfurization reactor 220, so that the liquid mixture from the first desulfurization reactor 210 and the second desulfurization reactor 220 is self-weighted. It moves to the 1st mixing tank 240a by this. In this embodiment, the liquid mixture is supplied in an amount of 108 m 3 per hour from the first desulfurization reactor 210, so that 9.2 tons of dihydrate gypsum is supplied in an hour, and the liquid mixture is supplied in an amount of 250 m 3 per hour from the second desulfurization reactor 220. It is explained that 22.4 tons of gypsum is supplied per hour. Some of the liquid mixture mixed in the first mixing tank 240a is moved and supplied to the second mixing tank 240b by its own weight, and the remainder is moved by the pump P1 to the first desulfurization reactor 110. do. In this embodiment, the liquid mixture is supplied to the second mixing tank 240b in an amount of 233 m 3 per hour from the first mixing tank 240a so that 20.6 tons of gypsum is supplied to the second mixing tank 240b per hour, It will be described that the liquid mixture is supplied to the first desulfurization reactor 110 in an amount of 125 m 3 so that 11 tons of dihydrate gypsum is fed to the first desulfurization reactor 110 per hour. In the present embodiment, the first mixing tank 240a will be described as maintaining pH 4-5.

제2 혼합조(240b)에는 탄산칼슘 공급부(201)로부터 배출되는 탄산칼슘 슬러리, 제3 탈황기(230)로부터 배출되는 액체 혼합물, 제1 혼합조(240a)로부터 배출되는 액체 혼합물을 공급받아서, 교반기를 이용하여 고르게 혼합된다. 제3 탈황 반응기(230)로부터 공급되는 액체 혼합물과 제1 혼합조(240a)로부터 공급되는 액체 혼합물 모두에는 이수석고가 포함되어 있다. 제2 혼합조(240b)는 제3 탈황 반응기(230) 및 제1 혼합조(240a) 보다 아래에 위치함으로써, 제3 탈황 반응기(230) 및 제1 혼합조(240a)로부터 액체 혼합물이 자중에 의해 제2 혼합조(240b)로 이동하게 된다. 또한, 탄산칼슘 공급부(201)로부터 탄산칼슘 슬러리이 자중에 의해 제2 혼합조(240b)로 이동하도록 도시된 바와 같이, 탄산칼슘 공급부(201)는 탄산칼슘 공급부(201)에 대해서도 아래에 위치하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 제3 탈황 반응기(230)로부터 시간당 250㎥의 양으로 액체 혼합물이 공급되어서 시간당 22톤의 이수석고가 공급되며, 제1 혼합조(240a)로부터 시간당 233㎥의 양으로 액체 혼합물이 공급되어서 시간당 20.6톤의 이수석고가 공급되고, 탄산칼슘 공급부(201)로부터 시간당 15㎥의 양으로 탄산칼슘 슬러리이 공급되는 것으로 설명한다. 제2 혼합조(240b)에서 혼합된 액체 혼합물 중 일부는 제2 탈황 반응기(220)로 펌프(P2)에 의해 이동하여 공급되고, 나머지는 펌프(P3)에 의해 이동하여 제3 탈황 반응기(230)로 공급된다. 본 실시예에서는, 제2 혼합조(240b)로부터 시간당 250㎥의 양으로 액체 혼합물이 제2 탈황 반응기(220)로 공급되어서 시간당 21.3톤의 이수석고가 제2 탈황 반응기(220)로 공급되며, 시간당 250㎥의 양으로 액체 혼합물이 제3 탈황 반응기(230)로 공급되어서 시간당 21.3톤의 이수석고가 제3 탈황 반응기(230)로 공급되는 것으로 설명한다. 본 실시예에서 제2 혼합조(240b)는 pH4.5 ~ 5.5를 유지하는 것으로 설명한다.The second mixing tank 240b is supplied with the calcium carbonate slurry discharged from the calcium carbonate supply unit 201, the liquid mixture discharged from the third desulfurization unit 230, and the liquid mixture discharged from the first mixing tank 240a. Mix evenly using a stirrer. Dihydrate gypsum is included in both the liquid mixture supplied from the third desulfurization reactor 230 and the liquid mixture supplied from the first mixing tank 240a. The second mixing tank 240b is located below the third desulfurization reactor 230 and the first mixing tank 240a, so that the liquid mixture from the third desulfurization reactor 230 and the first mixing tank 240a is self-weighted. It moves to the 2nd mixing tank 240b by this. In addition, as shown to move the calcium carbonate slurry from the calcium carbonate supply unit 201 to the second mixing tank 240b by its own weight, the calcium carbonate supply unit 201 is also located below the calcium carbonate supply unit 201. desirable. In this embodiment, the liquid mixture is supplied in an amount of 250 m 3 per hour from the third desulfurization reactor 230, and 22 tons of dihydrate gypsum is supplied in an hour, and the liquid mixture is supplied in an amount of 233 m 3 per hour from the first mixing tank 240a. It will be described that 20.6 tons of dihydrate gypsum is supplied per hour, and the calcium carbonate slurry is supplied from the calcium carbonate supply unit 201 in an amount of 15 m 3 per hour. Some of the liquid mixture mixed in the second mixing tank 240b is moved and supplied by the pump P2 to the second desulfurization reactor 220, and the rest is moved by the pump P3 to the third desulfurization reactor 230. Is supplied. In this embodiment, the liquid mixture is supplied to the second desulfurization reactor 220 in an amount of 250 m 3 per hour from the second mixing tank 240b so that 21.3 tons of dihydrate gypsum is supplied to the second desulfurization reactor 220 per hour, It will be described that the liquid mixture is supplied to the third desulfurization reactor 230 in an amount of 250 m 3 so that 21.3 tons of dihydrate gypsum is fed to the third desulfurization reactor 230 per hour. In the present embodiment, the second mixing tank 240b will be described as maintaining a pH of 4.5 to 5.5.

제1, 제2, 제3 탈황 반응기(210, 220, 230), 배기팬(F1), 제1, 제2 혼합조(240a) 및 이송 펌프(P1, P2, P3)들은 본 발명의 탈황 반응부를 구성한다.The first, second and third desulfurization reactors 210, 220 and 230, the exhaust fan F1, the first and second mixing tanks 240a and the transfer pumps P1, P2 and P3 are the desulfurization reactions of the present invention. Construct wealth.

산화 반응조(250)에서는 제1 탈황 반응기(210)로부터 배출되는 아황산칼슘을 포함하는 액체 혼합물을 공급받고 [반응식 6]과 같은 산화 반응이 일어나며, 산화 반응에 따라 이수석고(CaSO₄·2H₂O)가 발생한다. 산화 반응조(250)에는 산화 반응을 위한 에어 공급부(251)가 설치된다. 제1 탈황 반응기(210)로부터 배출되는 액체 혼합물에는 마이크로버블이 포함되어 있으며, 이 마이크로버블에 의해 산화 반응조(250)에서의 산화 반응이 촉진됨으로써, 이수석고의 생성 효율이 향상된다. 본 실시예에서는 제1 탈황 반응기(210)로부터 시간당 17㎥의 양으로 액체 혼합물이 공급되어서 시간당 3톤의 이수석고가 산화 반응조(250)로 공급되며, 산화 반응조(250)에서 산화 반응에 의해 이수석고가 다량 생성되어서, 산화 반응조(250) 내의 이수석고는 시간당 6.62톤으로 증가하는 것으로 설명하며, 산화 반응조(250) 내의 이수석고는 1차 석고슬러리로서 배출되어서 제1 고액 분리기(260)로 공급된다. 본 실시예에서 산화 반응조(250)로부터 시간당 17㎥의 양의 1차 석고슬러리가 배출되며, 1차 석고슬러리에는 시간당 6.62톤의 이수석고가 포함되어서 함께 배출되는 것으로 설명한다. 본 실시예에서 산화 반응조(250)는 pH3.5 ~ 4.5를 유지하는 것으로 설명한다.In the oxidation reactor 250, a liquid mixture including calcium sulfite discharged from the first desulfurization reactor 210 is supplied and an oxidation reaction occurs as shown in [Scheme 6], and the dihydrate gypsum (CaSO ₄ · 2H ₂ O) is reacted according to the oxidation reaction. ) Occurs. The oxidation reactor 250 is provided with an air supply unit 251 for the oxidation reaction. The liquid mixture discharged from the first desulfurization reactor 210 includes a microbubble, and the microbubble promotes the oxidation reaction in the oxidation reaction tank 250, thereby improving the efficiency of generating gypsum. In this embodiment, the liquid mixture is supplied from the first desulfurization reactor 210 in an amount of 17 m 3 per hour, so that 3 tons of dihydrate gypsum is supplied to the oxidation reactor 250 per hour, and the hydrated gypsum is oxidized by the oxidation reaction in the oxidation reactor 250. It is described that a large amount is generated, and the hydrated gypsum in the oxidation reactor 250 increases to 6.62 tons per hour, and the hydrated gypsum in the oxidation reactor 250 is discharged as a primary gypsum slurry and supplied to the first solid-liquid separator 260. In the present embodiment, the first gypsum slurry is discharged from the oxidation reaction tank 250 in an amount of 17 m 3 per hour, and the first gypsum slurry includes 6.62 tons of gypsum per hour and is discharged together. In the present embodiment, the oxidation reaction tank 250 will be described as maintaining a pH of 3.5 to 4.5.

제1 고액 분리기(260)는 산화 반응조(250)로부터 배출되는 1차 석고슬러리에서 물을 1차 분리해낸다. 본 실시예에서는 제1 고액 분리기(260)가 하이드로 사이클론 장치인 것으로 설명한다. 제1 고액 분리기(260)에서 분리된 물은 물 저장조(280)로 공급되며, 나머지 2차 석고설러리는 제2 고액 분리기(270)로 공급된다.The first solid-liquid separator 260 firstly separates water from the first gypsum slurry discharged from the oxidation reactor 250. In the present embodiment, the first solid-liquid separator 260 is described as a hydrocyclone device. Water separated from the first solid-liquid separator 260 is supplied to the water storage tank 280, and the remaining secondary gypsum slurry is supplied to the second solid-liquid separator 270.

제2 고액 분리기(270)는 제1 고액 분리기(260)로부터 배출되는 2차 석고슬러리에서 물을 2차 분리해낸다. 본 실시예에서 제2 고액 분리기(270)가 VBF(Vacuum Belt Filter)인 것으로 설명한다. 제2 고액 분리기(270)에서 분리된 물은 물 저장조(280)로 고급된다.The second solid-liquid separator 270 separates the water from the second gypsum slurry discharged from the first solid-liquid separator 260. In the present exemplary embodiment, the second solid-liquid separator 270 is described as a vacuum belt filter (VBF). The water separated in the second solid-liquid separator 270 is advanced to the water reservoir 280.

중간 저장조(275)는 제1 고액 분리기(260)에서 배출되는 1차 석고슬러리를 제2 고액 분리기(270)로 공급하기 전 선택적으로 저장한다.The intermediate reservoir 275 selectively stores the first gypsum slurry discharged from the first solid-liquid separator 260 before supplying it to the second solid-liquid separator 270.

물 저장조(280)는 제1 고액 분리기(260)와 제2 고액 분리기(270)로부터 각각 분리된 물을 저장되고 저장된 물의 일부를 탄산칼슘 공급부(201)로 공급한다. 본 실시예에서는 물 저장조(280)가 하루에 14㎥의 물을 탄산칼슘 공급부(201)에 공급하는 것으로 설명한다.The water reservoir 280 stores the water separated from the first solid-liquid separator 260 and the second solid-liquid separator 270 and supplies a portion of the stored water to the calcium carbonate supply unit 201. In this embodiment, the water storage tank 280 will be described as supplying 14 ㎥ of water to the calcium carbonate supply unit 201 a day.

상기 실시예에서는 탈황 설비(200)에 의한 탈황 처리 후 탈질 설비(100)에 의한 탈질 처리가 이루어는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명은 탈질 설비(100)에 의한 탈질 처리 후 탈황 설비(200)에 의한 탈황 처리가 이루어지는 경우도 포함하며, 이 경우 탈질 후 미반응된 황화합물을 탈황하여 처리할 수 있게 된다.In the above embodiment, the denitrification treatment by the denitrification equipment 100 is performed after the desulfurization treatment by the desulfurization equipment 200, but the present invention is not limited thereto. The present invention also includes a case in which the desulfurization treatment by the desulfurization plant 200 is performed after the denitrification treatment by the denitrification plant 100.

이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described through the above embodiments, the present invention is not limited thereto. The above embodiments may be modified or changed without departing from the spirit and scope of the present invention, and those skilled in the art will recognize that such modifications and changes also belong to the present invention.

1000 : 배기가스 처리 시스템 100 : 탈질 설비
120 : 탈질 반응기 127 : 아토마이징부
130 : 탈질 배기 장치 140 : 탈질 수용액 순환 장치
180 : 탈질 약품 공급 장치 190 : 가스 순환 장치
200 : 탈황 설비1000: exhaust gas treatment system 100: denitrification equipment
120: denitrification reactor 127: atomizing part
130: denitrification exhaust device 140: denitrification aqueous solution circulation device
180: denitrification drug supply device 190: gas circulation device
200: desulfurization equipment

Claims

delete

It is divided into a first space and a second space communicating with each other to provide an internal space for storing the denitrification reaction solution, and to discharge the nitrogen gas generated by the reaction of the nitrogen oxide and the denitrification reaction solution, and in the second space A denitrification reactor installed and having an atomizing portion communicating with the first space and the nozzle inlet; And
An exhaust device for discharging gas from the second space,
The denitrification aqueous solution is an aqueous hydrogen sulfide solution,
As gas is discharged from the second space by the exhaust device, a negative pressure is formed in the second space, so that the level of the second space is increased and the level of the first space is lowered to open the nozzle inlet. The gas containing nitrogen oxide introduced into the first space forms a micro bubble by the atomizing unit in the second space and is injected into the aqueous solution for the denitrification reaction.
A denitrification plant in which a denitrification reaction is performed on nitrogen monoxide as shown in Scheme 1 below.
Scheme 1
NO + H ₂ S → 1 / 2N ₂ + H ₂ O + S

It is divided into a first space and a second space communicating with each other to provide an internal space in which the aqueous solution for denitrification reaction is stored, and discharges nitrogen gas generated by the reaction of the nitrogen oxide and the aqueous solution for denitrification reaction, in the second space A denitrification reactor installed and having an atomizing portion communicating with the first space and the nozzle inlet; And
An exhaust device for discharging gas from the second space,
The denitrification aqueous solution is an aqueous hydrogen sulfide solution,
As gas is discharged from the second space by the exhaust device, a negative pressure is formed in the second space, so that the level of the second space is increased and the level of the first space is lowered to open the nozzle inlet. The gas containing nitrogen oxide introduced into the first space forms a micro bubble by the atomizing unit in the second space and is injected into the aqueous solution for the denitrification reaction.
A denitrification plant in which a denitrification reaction is performed on nitrogen dioxide as shown in Scheme 2 below.
Scheme 2
NO ₂ + 2H ₂ S → 1 / 2N ₂ + 2H ₂ O + 2S

delete

The method according to claim 2 or 3,
And a denitrification aqueous solution circulator for circulating the denitrification reaction solution discharged from the internal space and resupplying the denitrification reactor.

The method according to claim 6,
The denitrification aqueous solution circulation device further includes a denitrification aqueous solution storage tank which is stored before the denitration reaction aqueous solution discharged from the internal space is supplied to the denitrification reactor,
Denitrification equipment further comprises a chemical supply device for supplying hydrogen sulfide to the denitrification aqueous solution storage tank.

The method according to claim 2 or 3,
And a gas circulation device for recycling the gas discharged from the denitrification reactor to the denitrification reactor.

A denitrification system for reacting nitrogen oxides with an aqueous solution for denitrification to generate and discharge nitrogen gas to treat nitrogen oxides contained in exhaust gas; And
Reacts sulfur oxides and calcium carbonate to produce and dissipate calcium sulfite to treat sulfur oxides contained in the exhaust gas, and includes a desulfurization plant connected in series with the denitrification plant,
The denitrification facility is divided into a first space and a second space communicated by a connecting passage, and provides an internal space in which the aqueous solution for denitrification reaction is stored, and is installed in the second space and connects the first space and the nozzle inlet. A denitrification reactor having an atomizing portion communicated with the through gas, and an exhaust device for discharging gas from the second space,
The denitrification aqueous solution is an aqueous hydrogen sulfide solution,
As gas is discharged from the second space by the exhaust device, a negative pressure is formed in the second space, so that the level of the second space is increased and the level of the first space is lowered to open the nozzle inlet. The gas containing nitrogen oxide introduced into the first space forms a micro bubble by the atomizing unit in the second space and is injected into the aqueous solution for the denitrification reaction.
An exhaust gas treatment system in which the denitrification reaction to nitrogen monoxide as shown in Scheme 1 below and the denitrification reaction to nitrogen dioxide as shown in Scheme 2 below occurs.
Scheme 1
NO + H ₂ S → 1 / 2N ₂ + H ₂ O + S
Scheme 2
NO ₂ + 2H ₂ S → 1 / 2N ₂ + 2H ₂ O + 2S

The method according to claim 9,
The desulfurization facility,
A desulfurization reactor including a desulfurization reactor in which a desulfurization reaction in which a calcium carbonate slurry containing calcium carbonate and sulfur dioxide contained in the exhaust gas react to generate calcium sulfite occurs, and an exhaust fan for discharging gas from the desulfurization reactor;
A calcium carbonate supply unit for supplying the calcium carbonate to the desulfurization reaction unit; And
A oxidation reaction tank in which an oxidation reaction in which a liquid mixture containing oxygen and the calcium sulfite discharged from the desulfurization reactor reacts to produce dihydrate gypsum occurs,
The desulfurization reactor includes a first storage space into which the calcium carbonate slurry and the exhaust gas flow, a second storage space in which an exhaust port is formed, and a desulfurization atomizing device located in the second storage space and communicating with the first storage space. With wealth,
By the operation of the exhaust fan, a negative pressure is formed in the second storage space to increase the level of the second storage space, and the level of the first storage space is lowered, whereby the gas in the first storage space is desulfurized atto. An exhaust gas treatment system forming a microbubble by a aging part and injected into the second storage space.