KR102174956B1 - High-throughput two-stage dry apparatus for removing acidic gas - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배가스에 포함된 산성가스를 제거하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 산성가스를 포함하는 배가스에 산성가스 반응제를 주입하여 산성가스를 제거하는 제1 제거단계; 상기 제1 제거단계에서 사용된 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬(Fly Ash)로 포집하고 산성가스가 제거된 배가스를 배출하는 제1 포집단계; 상기 제1 포집단계에서 배출된 배가스에 산성가스 반응제를 주입하여 잔존하는 산성가스를 제거하는 제2 제거단계; 및 상기 제2 제거단계에서 사용된 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬로 포집하고 잔존하는 산성가스가 제거된 배가스를 배출하는 제2 포집단계를 포함하며, 상기 제1 및 제2 포집단계의 애쉬를 물과 혼합하여 각각 상기 제1 및 제2 제거단계의 산성가스 반응제로 재사용하는 재사용단계를 포함하는 산성가스 제거 방법 및 배가스에 포함된 산성가스를 제거하는 장치를 제공하여, 종래 산성가스 제거 방법 및 장치에 비해 산성가스 제거 효율은 동등한 수준으로 유지하되, 사용되는 산성가스 반응제 및 활성탄의 양을 현저히 감소시키는 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for removing acid gas contained in exhaust gas, comprising: a first removal step of removing acid gas by injecting an acid gas reactant into exhaust gas including acid gas; A first collecting step of collecting unreacted agents among the acid gas reactants used in the first removing step as fly ash and discharging exhaust gas from which the acid gas has been removed; A second removal step of injecting an acidic gas reaction agent into the exhaust gas discharged from the first collection step to remove residual acidic gas; And a second collection step of collecting the unreacted agent among the acid gas reactants used in the second removal step with fly ash and discharging the exhaust gas from which the remaining acid gas has been removed, wherein the first and second collection steps To provide an acid gas removal method including a reuse step of mixing the ash of the first and second removal steps with water and reusing them as an acid gas reactant in the first and second removal steps, and an apparatus for removing acid gas contained in the exhaust gas. Compared to the removal method and apparatus, the acid gas removal efficiency is maintained at an equivalent level, but the amount of the acid gas reactant and activated carbon used is significantly reduced.
Description
본 발명은 산성가스 제거효율이 높은 2단 건식 산성가스 제거 방법 및 장치를 제공하는 것이다. The present invention provides a two-stage dry acid gas removal method and apparatus having high acid gas removal efficiency.
기존의 건식 산성가스 제거 장치는 CaCO3 또는 중탄산 나트륨을 오염된 가스에 건식으로 분사하여, 가스 중 HCl, SOx 등과 반응시킨 다음, 후단의 백필터(Bag Filter)에서 애쉬(Ash) 형태로 상기 반응물을 포집하여 제거하는 방식이다. 상기 방식은 SOx 제거율 60%, HCl 제거율 80%로, SDA(Spray Dry Absorption, SOx 제거율 85% 이상, HCl 제거율 90% 이상)방식 및 WS(Wet Scrubber, SOx 제거율 95% 이상, HCl 제거율 95% 이상)방식에 비해 산성가스와 반응 효율이 떨어진다.Existing dry acid gas removal devices dryly spray CaCO 3 or sodium bicarbonate into contaminated gas, react with HCl, SOx, etc. in the gas, and then react the reactants in the form of ash in a bag filter at the rear end. It is a method of collecting and removing. The method is a SOx removal rate of 60%, HCl removal rate of 80%, SDA (Spray Dry Absorption, SOx removal rate of 85% or more, HCl removal rate of 90% or more) and WS (Wet Scrubber, SOx removal rate of 95% or more, HCl removal rate of 95% or more The reaction efficiency with acid gas is lower than that of) method.
또한 비교적 제거 효율이 높고 경제적으로 우수한 SDA 방식도 수도권 등 타 지역에 비해 배출기준이 강화된 지역에서는 산성가스 제거율이 부족하여, 현재 산성가스 제거 방식은 기존의 건식+WS의 방식으로 2단 구성하여 처리 효율을 높이는 방안을 적용하고 있다. 다만, 상기 WS는 처리효율은 높지만 많은 양의 공정수가 필요하고, 산성가스와 반응된 다량의 알칼리 폐수를 처리해야 하며, 하수처리장과 인접해 용수 공급과 폐수 처리가 원활한 시설에 적용해야 하는 등 설치, 운영 시 제한이 있으며, 상기 SDA 및 WS는 시설이 과대하여 부지확보가 필요하다는 문제가 있다. In addition, the SDA method, which has relatively high removal efficiency and is economically excellent, lacks the acid gas removal rate in areas where emission standards are strengthened compared to other areas such as the metropolitan area. The current acid gas removal method consists of two stages using the existing dry type + WS method. A method to increase treatment efficiency is applied. However, the WS has high treatment efficiency, but requires a large amount of process water, needs to treat a large amount of alkaline wastewater reacted with acid gas, and is applied to a facility where water supply and wastewater treatment are smooth adjacent to the sewage treatment plant. However, there are limitations in operation, and the above SDA and WS have a problem that the facilities are excessive and thus the site needs to be secured.
나아가, 공개특허 제2016-0077378호와 같이, 습식 스크러버 및 이온교환 스크러버를 이용한 산성가스 제거 방법 및 장치가 연구되고 있으나, 종래 산성가스 제거장치의 문제점을 최소화하며, 산성가스와 반응하는 반응제를 현저히 줄이기 위한 연구는 아직 미흡하다.Further, as in Korean Patent Publication No. 2016-0077378, a method and apparatus for removing acid gas using a wet scrubber and an ion exchange scrubber are being studied, but the problem of the conventional acid gas removal device is minimized, and a reactant that reacts with the acid gas is used. Research to significantly reduce it is still insufficient.
본 발명은 산성가스 제거 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 종래 산성가스 제거 방법 및 장치에 비해 현저히 적은 양의 산성가스 반응제 및 활성탄을 사용하여 기존의 건식 + WS 방식과 동등 이상의 효율을 유지할 수 있는 고효율의 2단 건식 산성가스 제거 방법 및 장치를 제공하는 것이다.The present invention is to provide an acid gas removal method and apparatus. More specifically, the present invention is a high-efficiency two-stage dry acid gas capable of maintaining an efficiency equal to or higher than that of the existing dry + WS method by using a significantly smaller amount of acid gas reactant and activated carbon compared to the conventional acid gas removal method and device. It is to provide a method and apparatus for removal.
본 발명의 일 견지에 따르면, 본 발명은 산성가스를 포함하는 배가스에 산성가스 반응제를 주입하여 산성가스를 제거하는 제1 제거단계; 상기 제1 제거단계에서 사용된 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬(Fly Ash)로 포집하고 산성가스가 제거된 배가스를 배출하는 제1 포집단계; 상기 제1 포집단계에서 배출된 배가스에 산성가스 반응제를 주입하여 잔존하는 산성가스를 제거하는 제2 제거단계; 및 상기 제2 제거단계에서 사용된 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬로 포집하고 잔존하는 산성가스가 제거된 배가스를 배출하는 제2 포집단계를 포함하며, 상기 제1 및 제2 포집단계의 애쉬를 물과 혼합하여 각각 상기 제1 및 제2 제거단계의 산성가스 반응제로 재사용하는 재사용단계를 포함하는 산성가스 제거 방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, the present invention provides a first removal step of removing acid gas by injecting an acid gas reactant into exhaust gas including acid gas; A first collecting step of collecting unreacted agents among the acid gas reactants used in the first removing step as fly ash and discharging exhaust gas from which the acid gas has been removed; A second removal step of injecting an acidic gas reaction agent into the exhaust gas discharged from the first collection step to remove residual acidic gas; And a second collection step of collecting the unreacted agent among the acid gas reactants used in the second removal step with fly ash and discharging the exhaust gas from which the remaining acid gas has been removed, wherein the first and second collection steps It provides a method for removing an acid gas comprising a reuse step of mixing the ash of the with water and reusing the acid gas reactant in the first and second removal steps, respectively.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 본 발명은 산성가스 반응제를 포함하며, 슬러지 소각 시 발생하는 배가스로부터 산성가스를 제거하는 제1 제거부; 상기 제1 제거부에서 사용한 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬(Fly Ash)로 포집하는 제1 포집부; 상기 제1 포집부의 애쉬를 물과 혼합하여 제1 제거부에 주입하는 제1 순환부; 산성가스 반응제를 포함하며, 상기 제1 포집부에서 배출된 가스로부터 산성가스를 제거하는 제2 제거부; 상기 제2 제거부에서 사용한 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬로 포집하는 제2 포집부; 상기 제2 포집부의 애쉬를 물과 혼합하여 제2 제거부에 주입하는 제2 순환부; 및 상기 제2 포집부에서 배출되는 가스가 주입되는 선택적촉매환원부를 포함하는 산성가스 제거 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention comprises an acid gas reaction agent, the first removal unit for removing the acid gas from the exhaust gas generated during sludge incineration; A first collection unit for collecting unreacted agents from the acid gas reaction agents used in the first removal unit as fly ash; A first circulation part mixing the ash of the first collecting part with water and injecting it into the first removal part; A second removal unit comprising an acid gas reactant and removing acid gas from the gas discharged from the first collection unit; A second collection unit for collecting unreacted agents from the acid gas reaction agents used in the second removal unit as fly ash; A second circulation part mixing the ash of the second collecting part with water and injecting it into the second removal part; And a selective catalytic reduction unit into which gas discharged from the second collecting unit is injected.
본 발명은 산성가스 제거 방법 및 장치에 주입되는 배가스의 온도를 종래의 SDA 방식의 산성가스 제거 방법 및 장치보다 낮출 수 있어 폐열보일러의 열회수량이 증가될 수 있으며, 종래의 건식+WS 방식의 산성가스 제거 방법 및 장치와 동등한 수준의 산성가스 제거율을 유지하면서, 현저히 낮은 함량의 산성가스 반응제 및 활성탄을 사용할 수 있다.In the present invention, the temperature of the exhaust gas injected into the acid gas removal method and apparatus can be lowered than that of the conventional SDA method and apparatus for removing the acid gas, so that the heat recovery amount of the waste heat boiler can be increased, and the conventional dry type + WS type acid gas While maintaining the acid gas removal rate equivalent to that of the removal method and apparatus, it is possible to use a remarkably low content of the acid gas reactant and activated carbon.
도 1은 본 발명의 산성가스 제거 방법의 개략적인 흐름도를 나타낸다.1 shows a schematic flowchart of a method for removing an acid gas of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
본 발명은 종래 산성가스 제거 방법 및 장치와 동등한 수준의 산성가스 제거율을 보이면서, 사용되는 산성가스 반응제의 양을 현저히 줄일 수 있는 산성가스 제거 방법 및 장치를 제공하는 것이다.The present invention provides an acid gas removal method and apparatus capable of remarkably reducing the amount of an acid gas reactant used while showing an acid gas removal rate equivalent to that of a conventional acid gas removal method and apparatus.
구체적으로, 본 발명은 산성가스를 포함하는 배가스에 산성가스 반응제를 주입하여 산성가스를 제거하는 제1 제거단계; 상기 제1 제거단계에서 사용된 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬(Fly Ash)로 포집하고 산성가스가 제거된 배가스를 배출하는 제1 포집단계; 상기 제1 포집단계에서 배출된 배가스에 산성가스 반응제를 주입하여 잔존하는 산성가스를 제거하는 제2 제거단계; 및 상기 제2 제거단계에서 사용된 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬로 포집하고 잔존하는 산성가스가 제거된 배가스를 배출하는 제2 포집단계를 포함하며, 상기 제1 및 제2 포집단계의 애쉬를 물과 혼합하여 각각 상기 제1 및 제2 제거단계의 산성가스 반응제로 재사용하는 재사용단계를 포함하는 산성가스 제거 방법을 제공한다.Specifically, the present invention is a first removal step of removing the acid gas by injecting an acid gas reaction agent into the exhaust gas containing the acid gas; A first collecting step of collecting unreacted agents among the acid gas reactants used in the first removing step as fly ash and discharging exhaust gas from which the acid gas has been removed; A second removal step of injecting an acidic gas reaction agent into the exhaust gas discharged from the first collection step to remove residual acidic gas; And a second collection step of collecting the unreacted agent among the acid gas reactants used in the second removal step with fly ash and discharging the exhaust gas from which the remaining acid gas has been removed, wherein the first and second collection steps It provides a method for removing an acid gas comprising a reuse step of mixing the ash of the with water and reusing the acid gas reactant in the first and second removal steps, respectively.
또한, 본 발명은 산성가스 반응제를 포함하며, 슬러지 소각 시 발생하는 배가스로부터 산성가스를 제거하는 제1 제거부; 상기 제1 제거부에서 사용한 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬(Fly Ash) 형태로 포집하는 제1 포집부; 상기 제1 포집부의 애쉬를 물과 혼합하여 제1 제거부에 주입하는 제1 순환부; 산성가스 반응제를 포함하며, 상기 제1 포집부에서 배출된 가스로부터 산성가스를 제거하는 제2 제거부; 상기 제2 제거부에서 사용한 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬 형태로 포집하는 제2 포집부; 상기 제2 포집부의 애쉬를 물과 혼합하여 제2 제거부에 주입하는 제2 순환부; 및 상기 제2 포집부에서 배출되는 가스가 주입되는 선택적촉매환원부를 포함하는 산성가스 제거장치를 제공한다.In addition, the present invention comprises an acidic gas reaction agent, the first removal unit for removing the acidic gas from the exhaust gas generated during sludge incineration; A first collecting unit for collecting unreacted agents in the form of fly ash among the acid gas reactants used in the first removing unit; A first circulation part mixing the ash of the first collecting part with water and injecting it into the first removal part; A second removal unit comprising an acid gas reactant and removing acid gas from the gas discharged from the first collection unit; A second collecting unit for collecting unreacted agents in the form of fly ash among the acid gas reactants used in the second removing unit; A second circulation part mixing the ash of the second collecting part with water and injecting it into the second removal part; And a selective catalytic reduction unit into which gas discharged from the second collecting unit is injected.
상기 배가스는 황산화물 및 HCl로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함한다. The exhaust gas contains at least one selected from the group consisting of sulfur oxides and HCl.
이 때, 종래 SDA(Spray Dry Absorption) 방식의 경우 산성가스 반응제의 포화 온도보다 80℃이상 높은 220℃ 부근에서 실시하며, 다이옥신 재합성 등의 문제로 200℃ 이하로는 실시하지 않는다. 또한 종래 SDA 방식은 화학반응으로 산성가스를 제거하기 때문에 물 사용량이 많으나, 본 발명은 흡착반응으로 산성가스를 제거하기 때문에 물을 거의 사용하지 않는다. 그러므로 본 발명의 산성가스 제거장치의 상기 배가스는 종래의 SDA 방식 보다 주입되는 수분량이 적어 상기 제1 제거부에 배가스 주입 시 120 내지 170℃로 주입될 수 있다. 따라서, 종래 산성가스 제거 방법 및 장치에 비해 보다 많은 폐열의 회수가 가능하다.In this case, in the case of the conventional SDA (Spray Dry Absorption) method, it is carried out around 220°C, which is 80°C or more higher than the saturation temperature of the acid gas reaction agent, and it is not performed below 200°C due to problems such as dioxin recomposition. In addition, since the conventional SDA method removes the acid gas through a chemical reaction, the amount of water used is large, but the present invention hardly uses water because the acid gas is removed through an adsorption reaction. Therefore, the exhaust gas of the acid gas removal apparatus of the present invention may be injected at 120 to 170°C when the exhaust gas is injected into the first removal unit because the amount of water injected is less than that of the conventional SDA method. Therefore, it is possible to recover more waste heat than the conventional acid gas removal method and apparatus.
또한, 상기 산성가스 반응제는 탄산수소나트륨(NaHCO3), 탄산칼슘(CaCO3), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 탄산나트륨(Na2CO3)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함한다.In addition, the acidic gas reaction agent includes at least one selected from the group consisting of sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) and sodium carbonate (Na 2 CO 3 ). .
상기 산성가스 제거 방법의 제1 제거단계 및 제2 제거단계; 및 상기 산성가스 제거 장치의 제1 제거부 및 제2 제거부는 산성가스 반응제와 산성가스를 반응시키는 것으로 산성가스 반응제가 많을수록 더 많은 산성 가스를 제거할 수 있으나, 과량의 산성가스 반응제를 주입하는 것은 경제적인 효율이 떨어지는 문제가 있다. 따라서 본 발명의 산성가스 제거 방법 및 장치는 산성가스 제거효율은 높일 수 있는 것이며, 사용되는 산성가스 반응제의 양을 현저히 감소시킬 수 있는 것이다.A first removal step and a second removal step of the acid gas removal method; And the first removing unit and the second removing unit of the acid gas removing device reacts an acid gas reactant with an acid gas, and the more acid gas reactant is, the more acid gas can be removed, but an excessive amount of acid gas reactant is injected. There is a problem that the economic efficiency is low. Therefore, the acid gas removal method and apparatus of the present invention can increase the acid gas removal efficiency, and can significantly reduce the amount of the acid gas reactant used.
상기 산성가스 제거 방법의 제1 포집단계 및 제2 포집단계; 및 상기 산성가스 제거 장치의 제1 포집부 및 제2 포집부는 한정되지 않으나 백필터(Bag Filter)로 실시할 수 있으며, 활성탄을 포함할 수 있다. 예를 들어, 활성탄을 포함하는 제1 포집부는 제1 제거부에서 사용된 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬(Fly ash) 형태로 포집할 수 있다. A first collecting step and a second collecting step of the acid gas removal method; And the first collecting unit and the second collecting unit of the acid gas removal device are not limited, but may be implemented as a bag filter, and may include activated carbon. For example, the first collecting unit including activated carbon may collect unreacted agents among the acid gas reactants used in the first removing unit in the form of fly ash.
상기 산성가스 제거 방법의 재사용단계 및 상기 산성가스 제거 장치의 제1 순환부 및 제2 순환부는 애쉬를 물과 혼합하여 산성가스 반응제를 슬러리 형태로 재사용할 수 있다.The reusing step of the acid gas removal method and the first circulation part and the second circulation part of the acid gas removal device may mix ash with water to reuse the acid gas reactant in a slurry form.
상기 산성가스 제거 방법의 재사용단계 및 상기 산성가스 제거 장치의 제1 순환부 및 제2 순환부로 인해, 상기 애쉬 내 미반응된 산성가스 반응제를 재사용하므로, 기존의 건식 산성가스 제거 장치에 비해 사용되는 산성가스 반응제의 양이 70% 정도로 감소할 수 있다. 나아가, 슬러리 형태로 제1 제거부 및 제2 제거부에 주입되기 때문에, 산성가스의 제거효율이 90%까지 향상될 수 있다. Due to the reuse step of the acid gas removal method and the first circulation part and the second circulation part of the acid gas removal device, the unreacted acid gas reactant in the ash is reused, so it is used compared to the existing dry acid gas removal device. The amount of acid gas reactant to be made can be reduced to about 70%. Furthermore, since it is injected into the first and second removal units in the form of a slurry, the removal efficiency of acid gas can be improved up to 90%.
본 발명은 상기 산성가스 제거 방법에서 상기 제2 포집단계에서 배출된 배가스 중 일부를 제1 포집단계에서 배출된 배가스와 혼합하여 제2 제거단계를 수행하는 단계를 포함할 수 있으며, 또한, 상기 산성가스 제거장치에서 제2 포집부에서 배출되는 가스 중 일부를 제2 제거부에 주입하는 가스 순환부를 추가로 포함할 수 있다. The present invention may include performing a second removal step by mixing some of the exhaust gas discharged in the second collection step in the acidic gas removal method with the flue gas discharged in the first collection step. The gas removal device may further include a gas circulation unit for injecting some of the gas discharged from the second collecting unit into the second removing unit.
상기 산성가스 제거 방법에서 상기 제2 포집단계에서 배출된 배가스 중 일부를 제1 포집단계에서 배출된 배가스와 혼합하여 제2 제거단계를 수행하므로, 최종 산성가스 처리효율은 기존의 산성가스 처리 방법과 동등한 수준을 보일 수 있다. 마찬가지로, 상기 산성가스 제거 장치의 가스 순환부를 통해 제2 제거부로 주입되는 가스와 제1 포집부에서 처리된 가스의 혼입(Back-mixing)하여, 산성가스 농도를 낮춘 후 제2 제거부에서 산성가스를 처리하므로, 최종 산성가스 처리효율은 기존의 산성가스 처리 장치와 동등한 수준을 보일 수 있다.In the acid gas removal method, a second removal step is performed by mixing some of the exhaust gas discharged in the second collection step with the exhaust gas discharged in the first collection step, so that the final acid gas treatment efficiency is similar to that of the existing acid gas treatment method. You can show an equal level. Likewise, by back-mixing the gas injected into the second removal part through the gas circulation part of the acid gas removal device and the gas processed in the first collection part, the acid gas concentration was lowered, and then the acidic gas in the second removal part. Since the gas is treated, the final acid gas treatment efficiency can be at the same level as the existing acid gas treatment device.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples. The following examples are only examples to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
실시예Example
실시예1Example 1
하수 처리장 슬러지의 소각 시 발생하는 배가스에 포함되는 산성가스를 제거함에 있어서, 도 1에 보여지는 바와 같은 산성가스 제거 장치를 사용하였다. 구체적인 산성가스 제거 공정은 다음과 같다.In removing the acid gas contained in the exhaust gas generated during incineration of the sludge of the sewage treatment plant, an acid gas removal device as shown in FIG. 1 was used. The specific acid gas removal process is as follows.
먼저, 산성가스 반응제를 포함하는 제1 제거부에 상기 배가스를 주입하고, 제1 제거부에서 반응한 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬(Fly Ash) 형태로 제1 포집부에서 포집한다. 상기 애쉬는 물과 혼합하여 제1 순환부를 통해 제1 제거부로 순환된다. First, the exhaust gas is injected into a first removal unit containing an acidic gas reactant, and unreacted agent among the acid gas reactants reacted in the first removal unit is collected in the first collection unit in the form of fly ash. do. The ash is mixed with water and circulated to the first removal unit through the first circulation unit.
상기 제1 제거부에서 미반응된 배가스는 제1 포집부를 거쳐, 산성가스 반응제를 포함하는 제2 제거부로 주입하고, 제2 제거부에서 반응한 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬 형태로 제2 포집부에서 포집한다. 상기 애쉬는 물과 혼합하여 제2 순환부를 통해 제2 제거부로 순환된다.The unreacted exhaust gas from the first removal unit passes through the first collection unit, and is injected into a second removal unit including an acid gas reaction agent, and the unreacted agent among the acid gas reaction agents reacted in the second removal unit is fly ash. It is collected in the second collection unit in a form. The ash is mixed with water and circulated to the second removal unit through the second circulation unit.
상기 제2 포집부를 거친 미반응된 배가스 중 일부는 가스 순환부를 통해 제2 제거부로 주입되며, 이로 인해 제1 포집부를 거친 미반응된 배가스와 가스 순환부를 통해 주입된 미반응된 배가스가 혼입(Back-mixing)되어, 제2 제거부에 주입되는 배가스의 산성가스 농도를 낮춘다. Some of the unreacted exhaust gas that has passed through the second collection unit is injected into the second removal unit through the gas circulation unit, whereby the unreacted exhaust gas that has passed through the first collection unit and the unreacted exhaust gas injected through the gas circulation unit are mixed ( Back-mixing) to lower the acid gas concentration of the exhaust gas injected into the second removal unit.
이때, 상기 제1 제거부에 주입되는 배가스는 시간 당 8,912Nm3였으며, 상기 배가스 중 황산화물의 농도는 820ppm, HCl의 농도는 450ppm이었으며, 제1 제거부 주입 전(이코노마이저 후단)에서의 배가스 온도는 170℃이었다.At this time, the exhaust gas injected into the first removal unit was 8,912 Nm 3 per hour, the concentration of sulfur oxide in the exhaust gas was 820 ppm, the concentration of HCl was 450 ppm, and the exhaust gas temperature before the injection of the first removal unit (after the economizer) Was 170°C.
또한, 산성가스 반응제는 분말소석회(Ca(OH)2)를 사용하였고, 제1, 2 포집부에 각각 활성탄을 사용하였다. 상기 분말소석회 및 활성탄은 황산화물의 제거율이 99% 이상이 되고, HCl의 제거율이 98% 이상이 되도록 사용하였다.In addition, the acidic gas reactant was powdered slaked lime (Ca(OH) 2 ), and activated carbon was used for the first and second collection units, respectively. The powdered slaked lime and activated carbon were used so that the removal rate of sulfur oxide was 99% or more and the removal rate of HCl was 98% or more.
비교예1Comparative Example 1
기존의 건식 + 습식 스크러버(WS) 방식을 혼합한 산성가스 제거장치를 사용하였다.An acid gas removal device that mixed the existing dry + wet scrubber (WS) method was used.
이때, 상기 기존의 건식 + 습식 스크러버(WS) 방식을 혼합한 산성가스 제거 장치에 주입되는 배가스는 상기 실시예1와 동일한 배가스를 사용하였다.At this time, the same exhaust gas as in Example 1 was used as the exhaust gas injected into the acid gas removal apparatus in which the conventional dry + wet scrubber (WS) method was mixed.
또한, 상기 기존의 건식 방식에서 사용된 분말소석회 및 활성탄, 상기 습식 스크러버(WS) 방식에서 사용된 NaCl은 황산화물의 제거율이 99% 이상이 되고, HCl의 제거율이 98% 이상이 되도록 사용하였다.In addition, the powdered slaked lime and activated carbon used in the conventional dry method, and NaCl used in the wet scrubber (WS) method were used so that the removal rate of sulfur oxides was 99% or more, and the HCl removal rate was 98% or more.
<산성가스 제거 장치의 산성가스 농도 측정><Measurement of acid gas concentration of acid gas removal device>
실시예1의 제1 제거부 전단, 제1 포집부 후단, 제2 제거부 전단, 제2 포집부 후단, 가스 순환부 및 선택적촉매환원부에서의 산성가스 농도를 하기 표 1에 나타내었다. The acid gas concentrations at the front end of the first removal part, the rear end of the first collection part, the front end of the second removal part, the rear end of the second collection part, the gas circulation part, and the selective catalytic reduction part of Example 1 are shown in Table 1 below.
상기 표 1에 보여지는 바와 같이, 상기 실시예1은 제1 제거부 및 제1 포집부에서 황산화물을 초기 배가스의 90%정도 제거할 수 있었으며, HCl은 81.1%정도를 제거할 수 있음을 알 수 있었다.또한, 제2 제거부 및 제2 포집부에서 황산화물은 초기 배가스의 99.4%정도 제거할 수 있었으며, HCl은 97.8%정도를 제거할 수 있음을 알 수 있었다. As shown in Table 1, it was found that in Example 1, about 90% of the initial exhaust gas was removed from the first removal unit and the first collection unit, and about 81.1% of HCl can be removed. In addition, it was found that sulfur oxides were able to remove 99.4% of the initial exhaust gas from the second removal unit and the second collection unit, and about 97.8% of HCl.
나아가, 실시예1 및 비교예1에서의 산성가스 제거 정도를 비교하여, 각 장치의 산성가스 제거율과 사용된 산성가스 반응제 및 활성탄의 양을 하기 표 2에 나타내었다. Further, by comparing the degree of acid gas removal in Example 1 and Comparative Example 1, the acid gas removal rate of each device and the amount of the acid gas reactant and activated carbon used are shown in Table 2 below.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예1은 비교예1과 동등한 수준의 산성가스 제거율을 보임을 알 수 있었다. 나아가, 본 발명의 실시예1은 비교예1에 비해 NaCl을 사용하지 않고, 현저히 적은 양의 시간당 분말소석회, 활성탄을 사용함을 알 수 있었다.As shown in Table 2, it was found that Example 1 of the present invention showed an acid gas removal rate equivalent to that of Comparative Example 1. Further, it was found that Example 1 of the present invention did not use NaCl compared to Comparative Example 1, and used a significantly smaller amount of slaked lime and activated carbon per hour.
보다 구체적인 비교를 위해, 본 발명의 실시예1에서 제1 포집부까지의 산성가스 제거율과 비교예1 중 건식 산성가스 제거 장치의 산성가스 제거율을 하기 표 3에서 비교하였다. For a more specific comparison, the acid gas removal rate from Example 1 to the first collection unit of the present invention and the acid gas removal rate of the dry acid gas removal device of Comparative Example 1 were compared in Table 3 below.
상기 표 3에 보이는 바와 같이, 비교예1 중 건식 산성가스 제거 장치의 산성가스 제거효율은 황산화물 및 HCl이 각각 70% 및 60%를 보인 반면, 본 발명의 실시예1 중 제1 제거부, 제1 포집부 및 제1 순환부로 이루어진 장치의 산성가스 제거효율은 황산화물 및 HCl이 각각 90% 및 81.1%로 종래 건식 산성가스 제거장치에 비해서도 산성가스 제거율이 현저히 높아짐을 알 수 있었다.나아가, 본 발명의 실시예1을 20년간 가동할 경우 및 비교예1을 20년간 가동할 경우에 사용되는 약품비를 하기 표 4에 정리하였다.As shown in Table 3, the acid gas removal efficiency of the dry acid gas removal device in Comparative Example 1 was 70% and 60% of sulfur oxide and HCl, respectively, whereas the first removal unit in Example 1 of the present invention, The acid gas removal efficiency of the device consisting of the first collecting part and the first circulation part was 90% and 81.1% of sulfur oxide and HCl, respectively, indicating that the acid gas removal rate was significantly higher than that of the conventional dry acid gas removal device. The drug costs used in the case of operating Example 1 of the present invention for 20 years and Comparative Example 1 for 20 years are summarized in Table 4 below.
상기 표 4에 보이는 바와 같이, 본 발명의 실시예1에 따른 산성가스 제거 장치는 20년간 운영 시, 사용되는 소석회, 활성탄 및 NaCl을 비교예1에 따른 산성가스 제거장치에 비해 현저히 감소시킬 수 있다.As shown in Table 4, the acid gas removal device according to Example 1 of the present invention can significantly reduce the slaked lime, activated carbon and NaCl used when operating for 20 years compared to the acid gas removal device according to Comparative Example 1. .
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be obvious to those of ordinary skill in the field.
Claims (9)
상기 제1 제거단계에서 사용된 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬(Fly Ash)로 포집하고 산성가스가 제거된 배가스를 배출하는 제1 포집단계;
상기 제1 포집단계에서 배출된 배가스에 산성가스 반응제를 주입하여 잔존하는 산성가스를 제거하는 건식의 제2 제거단계; 및
상기 제2 제거단계에서 사용된 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬로 포집하고 잔존하는 산성가스가 제거된 배가스를 배출하는 제2 포집단계를 포함하며,
상기 제1 및 제2 포집단계의 애쉬를 물과 혼합하여 슬러리로 제조하여 각각 상기 제1 및 제2 제거단계의 산성가스 반응제로 재사용하는 재사용단계를 포함하는, 산성가스 제거 방법.
A first dry removal step of removing the acid gas by injecting an acid gas reactant into the exhaust gas containing the acid gas;
A first collecting step of collecting unreacted agents among the acid gas reactants used in the first removing step as fly ash and discharging exhaust gas from which the acid gas has been removed;
A dry second removal step of removing residual acid gas by injecting an acid gas reactant into the exhaust gas discharged in the first collection step; And
And a second collection step of collecting unreacted agents among the acid gas reactants used in the second removal step with fly ash and discharging exhaust gas from which the remaining acid gas has been removed,
A method for removing acid gas comprising a reuse step of mixing the ash of the first and second collecting steps with water to prepare a slurry and reusing the acid gas reactants of the first and second removing steps, respectively.
The method of claim 1, wherein a second removal step is performed by mixing some of the exhaust gas discharged in the second collecting step with the flue gas discharged in the first collecting step.
The method of claim 1, wherein the exhaust gas comprises at least one selected from the group consisting of sulfur oxides and HCl.
The method of claim 1, wherein the acidic gas reactant is one selected from the group consisting of sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) and sodium carbonate (Na 2 CO 3 ). The acid gas removal method including the above.
상기 제1 제거부에서 사용된 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬(Fly Ash)로 포집하는 제1 포집부;
상기 제1 포집부의 애쉬를 물과 혼합하여 제조된 슬러리를 제1 제거부에 주입하는 제1 순환부;
산성가스 반응제를 포함하며, 상기 제1 포집부에서 배출된 가스로부터 산성가스를 제거하는 건식의 제2 제거부;
상기 제2 제거부에서 사용된 산성가스 반응제 중 미반응제를 플라이 애쉬로 포집하는 제2 포집부;
상기 제2 포집부의 애쉬를 물과 혼합하여 제조된 슬러리를 제2 제거부에 주입하는 제2 순환부; 및
상기 제2 포집부에서 배출되는 가스가 주입되는 선택적촉매환원부를 포함하는 산성가스 제거장치.
A dry first removal unit comprising an acid gas reactant and removing acid gas from exhaust gas generated during sludge incineration;
A first collecting unit for collecting unreacted agents from the acid gas reactants used in the first removing unit as fly ash;
A first circulation unit for injecting a slurry prepared by mixing the ash of the first collecting unit with water to the first removal unit;
A dry second removal unit containing an acidic gas reaction agent and removing acidic gas from the gas discharged from the first collection unit;
A second collecting unit for collecting unreacted agents among the acid gas reactants used in the second removing unit as fly ash;
A second circulation unit for injecting a slurry prepared by mixing the ash of the second collecting unit with water to the second removal unit; And
An acid gas removal device comprising a selective catalytic reduction unit into which the gas discharged from the second collection unit is injected.
The acid gas removal apparatus according to claim 5, comprising a gas circulation part for injecting some of the gas discharged from the second collecting part into the second removal part.
The acid gas removal apparatus according to claim 5, wherein the exhaust gas comprises at least one selected from the group consisting of sulfur oxides and HCl.
The method of claim 5, wherein the acidic gas reactant is one selected from the group consisting of sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) and sodium carbonate (Na 2 CO 3 ). An acid gas removal device comprising the above.
The acid gas removal apparatus according to claim 5, wherein the exhaust gas is injected at 120 to 170°C.
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