KR102239068B1 - 가열로의 배기 가스처리시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가열로의 배기 가스처리시스템에 적용 가능한 것으로, 더욱 우수하게는 원통형 가로틀의 회전식 가마 일명 로타리 킬른에서의 적용효율이 우수할 수 있는 것으로, 유인송풍기(IDF:Induced Draft Fan)(10)에서 빨아들여지는 고온의 배기가스를 포화온도까지 냉각하여 입자가 큰 분진 및 일부 암모니아(NH3)를 흡수처리토록 할 수 있는 벤츄리 스크라바(Venturi Scrubber)(20)와
상기 벤츄리스크라바(20)를 통과한 냉각된 배기가스는 1차 스크라바(30)로 진입되고, 진입되는 배기가스에 함유되어지는 SO2나 HCl을 제거하기 위하여 NaOH를 투입하여 상기 1차 스크라바(30)의 상부에서 분사노즐(33)을 통하여 분사되는 수용액상태의 순환수와 상기 순환수와 기액접촉을 좋게 하기 위하여 그 하단에 구비되는 패킹층(34)을 구비하여 중화반응하게 되어 SO2와 HCl이 제거되고,
상기와 같이 1차 스크라바(30)에서 처리된 배기가스는 다시 습식전기집진기(Wet ESP)(40)로 유입되되는 배기가스에 존재하는 시안화수소(HCN)나 황화수소(H2S)를 제거하기 위하여 치아염소산나트륨(NaOCl)과 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 처리되어지는 가열로의 배기 가스처리시스템
상기 벤츄리스크라바(20)를 통과한 냉각된 배기가스는 1차 스크라바(30)로 진입되고, 진입되는 배기가스에 함유되어지는 SO2나 HCl을 제거하기 위하여 NaOH를 투입하여 상기 1차 스크라바(30)의 상부에서 분사노즐(33)을 통하여 분사되는 수용액상태의 순환수와 상기 순환수와 기액접촉을 좋게 하기 위하여 그 하단에 구비되는 패킹층(34)을 구비하여 중화반응하게 되어 SO2와 HCl이 제거되고,
상기와 같이 1차 스크라바(30)에서 처리된 배기가스는 다시 습식전기집진기(Wet ESP)(40)로 유입되되는 배기가스에 존재하는 시안화수소(HCN)나 황화수소(H2S)를 제거하기 위하여 치아염소산나트륨(NaOCl)과 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 처리되어지는 가열로의 배기 가스처리시스템
Description
본 발명은 가열로의 배기 가스처리시스템에 적용 가능한 것으로, 더욱 우수하게는 원통형 가로틀의 회전식 가마 일명 로타리 킬른에서의 적용효율이 우수할 수 있는 것이다.
현재 산업용의 가열로에서 미분탄의 공급에 의하여 연소하여 결과물을 얻고자 할 경우에 미분탄이 회전원통 안을 흐르는 사이에 교반이 이루어져 비교적 균일하게 가열이 이루어지고, 얻고자 하는 결과물의 처리능력이 다소 변할 수 있지만 대량처리가 가능한 로터리 킬른을 사용하게 되는데 이때 연소가 이루어지면서 배기되는 배기 가스에는 다량의 질소산화물이나 황산화물이 존재함은 물론 미세한 유해가스와 많은 미세입자가 존재하게 되는 것이다.
따라서 이러한 것들을 처리하기 위하여 연소후 발생되는 배기가스를 사이클론(Cyclone)을 통하여 배기가스에 존재하는 미분과 기체를 분리토록 한 후 기체는 필요에 의하여 선택적으로 설치되는 압입송풍기(FDF:Forced Draft Fan)를 통하여 전기집진기(EP:electric precipitator)로 보내져 전기적인 방법으로 기체속에 부유하는 고체입자를 제거하거나 채집하기 위하여 방전극에서 코로나 방전에 의해 생긴 전하가 기체속에 부유하는 고체입자에 부착, 대전입자(帶電粒子)가 되어 정전기력(靜電氣力)에 의해 반대극성의 전극에 끌려 이동하는 원리를 이용하여 제거토록 한 후 배기되어지는 기체는 선택적 환원촉매 장치(SCR, Selective Catalytic Reduction)를 통하여 배기가스에서 함유되어지는 질소산화물(NOx)을 촉매를 뿌려 유해물질인 질소산화물(NOx)을 질소(N2)와 물(H2O)로 분해하고, 그후 황산화물(SOx)을 제거하기 위한 탈황설비(De-SOx)를 통과토록 한 후 황산화물을 제거토록 하고, 그후 배기가스내의 잔류되어지는 미세입자를 포집하기 위한 백필터(Bag Filter)를 통하여 처리된 후 유인송풍기(IDF:Induced Draft Fan)에서 빨아들여져 통상 굴뚝(Stack)을 통하여 대기로 배기하게 되는 것이다.
그러나 이러한 방식으로는 현재 가열로에서 경제성등을 감안하여 저급의 미분탄을 사용할 경우에는 미분탄의 연소시 발생되는 배가스에는 미세한 유해가스의 량도 증가하게 되고, 특히 이러한 유해가스는 미분탄에 함유되어진 황이 연소되면서 많은 유해가스가 발생되는데 특히 곤충과 수중의 생태계를 파괴하고, 인류 건강에 손상을 끼치며, 숲, 담수, 토양 등에 유해하다는 자연적 현상에 의한 산성비의 5.7 ≤ pH < 7 PH보다 낮은 상태의 산성비를 유발하고, 특히 눈과 폐에 나쁜영향을 미치는 아황산 무수물이라고도 하는 이산화황(SO2)이나 점막에 자극성을 주며 장기간 저농도에 노출되었을 때 치아산식증(酸蝕症)을 가져오는 수가 있고, 코ㆍ구강점막의 출혈, 농양 등이 보고되고 있으며, 피부에 화학적 화상을 일으킨다는 염화수소(HCl) 또는 흡입함으로써 독성이 나타난다고 알려져 있지만 가스가 농후한 경우에는 피부에 흡수되어 급성의 중독 증상을 나타내고, 특히 급속히 나타나는 두통과 어지러움을 호소하고, 곧 의식 불명이 된다는 시안화수소(HCN)와 썩은 달걀 냄새로 알려져 있고 무색의 유동성기체로 알려진 황화수소(H2S)가 발생되는 것이다.
그러나 상기한 처리 방식으로는 상기한 유해가스의 제거가 이루어지지 못하게 되는 것이다.
따라서 본 발명에서는 종래의 처리시스템에서는 처리하지 못하는 상기한 유해가스를 완전허게 제거하기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명에서는 유인송풍기(IDF:Induced Draft Fan)에서 빨아들여지는 200℃를 상회하는 고온의 배기가스를 포화온도(78도 정도)까지 냉각하여 입자가 큰 분진 및 일부 암모니아(NH3)를 흡수처리토록 할 수 있는 벤츄리 스크라바(Venturi Scrubber)를 설치토록 하고, 이때 상기 벤츄리 스크라바는 고온의 온도와 부식성 가스에 견딜 수 있는 재질을 적용함으로서 사용효율을 증대토록 할 수 있는 것이다.
상기 벤츄리스크라바를 통과한 가스는 1차 스크라바로 진입하게 되고 진입된 가스에 함유되어지는 이산화황(SO2)이나 염화수소(HCl)를 제거하기 위하여 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 상기 스크라바의 상부에서 분사되는 수용액상태의 순환수와 기액접촉을 좋게 하기 위하여 패킹층을 구비하여 접촉을 우수하게 되면서 중화반응하게 되어 이산화황(SO2)과 염화수소(HCl)가 제거되는 것이다.
이때 상기 이산화황(SO2)과 염화수소(HCl)는 낮은 PH에서도 제거가 잘되기 때문에 순환수의 PH를 낮게 사용하여 수산화나트륨(NaOH)의 사용량을 최소로 하게 되는 것이다.
이때 수산화나트륨(NaOH)은 PH미터에 의하여 일정한 PH를 유지하면서 자동으로 주입되어지는 것이다.
이때 중화반응에 의하여 생성되어지는 염은 물에 용해되어 있지만 염농도가 높아지면 스케일(Scale)이 발생되어 안정적인 운전을 위하여는 일정량의 물을 제공토록 하여 순환수의 염농도를 관리하게 되는 것이다.
이와 같이 1차 스크라바에서 처리된 배기가스는 다시 습식전기집진기(Wet ESP)로 유입되어지고, 이때 유입되는 배기가스에 존재하는 시안화수소(HCN)나 황화수소(H2S)를 제거하기 위하여 NaOCl과 NaOH를 투입하는 것이고, 이때에도 수용액상태의 순환수를 분무토록 하는 것이다.
이때 naOCl은 시안을 시안산으로 산화시키기 위한 것이고, 가능하면 반응시에는 PH는 8.9 이상을 유지토록 함으로서 효율향상을 꾀할 수 있게 되는 것이다.
또한 이때 NaOH는 순환수의 PH미터에 의하여 자동으로 주입되며 NaOCl은 ORP미터에 의하여 자동으로 주입되는 것이다.
이때 순환수는 중화반응에 의하여 생성되는 염농도 관리를 위하여 일정량으로 조절되는 것이다.
그후 코로나 방전에 의한 집진층에 의하여 혹시 모를 부유하는 고체입자를 제거하는 것이다.
따라서 유인송품기의 연장된 후단에 고온의 흡입가스를 포화온도로 낮추기 위하여 벤추리 스크라바를 사용하고, 포화온도가 유지되는 가스는 1차 스크라바나 습식전기집진기에서 순차 처리되어져 지금까지 처리를 하지 못한 유해가스를 처리할 수 있게 되는 것이다.
또한 습식전기집진기에서 미처 처리되지 못한 부유하는 고체입자도 제거할 수 있어 완전한 정화가 가능하게 되는 것이다.
또한 벤추리스크라바는 물론 1차 및 습식전기집진기에서 수용액상태의 순환수에 의하여 사용된 수용액은 재 사용되는 것이고, 버려지는 슬러지는 순환펌프의 전환작동으로 수집탱크에 모아져 저온으로 열교환되어 버려질 수 있는 것이다.
도1은 종래 배기가스를 처리하는 상태를 나타낸 처리공정의 블럭도.
도2는 본 발명의 벤추리 스크라바의 구성도.
도3은 본 발명의 1차 스크라바의 구성도.
도4는 본 발명의 습식전기집진기의 구성도,
도5는 본 발명의 배치도
도6는 본 발명의 전체적인 공정의 블럭도,
도7은 본 발명의 전체적인 흐름배치도.
도2는 본 발명의 벤추리 스크라바의 구성도.
도3은 본 발명의 1차 스크라바의 구성도.
도4는 본 발명의 습식전기집진기의 구성도,
도5는 본 발명의 배치도
도6는 본 발명의 전체적인 공정의 블럭도,
도7은 본 발명의 전체적인 흐름배치도.
이하 첨부도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도6에 도시된 바와 같이 본 발명의 구성은 유인송풍기(IDF:Induced Draft Fan)(10)에서 빨아들여지는 200℃를 상회하는 고온의 배기가스를 포화온도까지 냉각하여 입자가 큰 분진 및 일부 암모니아(NH3)를 흡수처리토록 할 수 있는 벤츄리 스크라바(Venturi Scrubber)(20)와 이때 상기 벤츄리 스크라바(20)는 고온의 온도와 부식성 가스에 견딜 수 있는 재질(Hastelloy C-276)을 적용함으로서 사용효율을 증대토록 할 수 있는 것이다.
상기 벤츄리스크라바(20)를 통과한 냉각된 배기가스는 1차 스크라바(30)로 진입하게 되고 진입된 가스에 함유되어지는 SO2나 HCl을 제거하기 위하여 NaOH를 투입하여 상기 1차 스크라바(30)의 상부에서 분사노즐(33)을 통하여 분사되는 수용액상태의 순환수와 상기 순환수와 기액접촉을 좋게 하기 위하여 그 하단에 구비되는 패킹층(34)을 구비하여 접촉을 우수하게 되면서 중화반응하게 되어 SO2와 HCl이 제거되는 것이다.
이때 상기 이산화황(SO2)과 염화수소(HCl)는 수용액이 낮은 PH에서도 제거가 잘되기 때문에 수용액 상태의 순환수의 PH를 낮게 사용하여 수산화나트륨(NaOH)의 사용량을 최소로 할 수 있게 되는 것이다.
이때 수산화나트륨(NaOH)은 PH미터에 의하여 수용액의 일정한 PH(ph 5~6)를 유지하면서 자동으로 주입되어지는 것이다.
이때 벤추리스크라바(20)의 하단과 1차 스크라바(30)의 하단에 존재하는 수용액의 중화반응에 의하여 생성되어지는 염은 물에 용해되어 있지만 염농도가 높아지면 스케일(Scale)이 발생되어 안정적인 운전을 위하여는 일정량의 순환수를 빼내거나 또는 정수를 투입하여 염농도(염농도 2.5)를 일정하게 관리하게 될 수 있는 것이다.
상기와 같이 1차 스크라바(30)에서 처리된 배기가스는 다시 습식전기집진기(Wet ESP)(40)로 유입되어지고, 이때 유입되는 배기가스에 존재하는 시안화수소(HCN)나 황화수소(H2S)를 제거하기 위하여 치아염소산나트륨(NaOCl)과 수산화나트륨(NaOH)을 투입하는 것이고, 이때에도 치아염소산나트륨(NaOCl)과 수산화나트륨(NaOH)을 수용액 상태로 순환수로 하여 상승되는 배기가스에 분무토록 하는 것이다.
HCN + NaOH + NaOCl → NaCNO + NaCl + H20
H25 + 2NaOH + 4NaOCl → Na2S04 + 4NaCl + 2H20
위 화학반응식에서 시안(CN-)을 시안산(CNO-)으로 산화시키기 위해 NaOCl을 사용하며, 반응 시의 pH는 8.9 이상이 되어야 한다.
만약 pH8.9 이하에서 산화제(NaOCl)을 가하면 유독한 염화시안(CNCl)가스가 발행하거나 HCN으로 재 비산된다.
이때 치아염소산나트륨(NaOCl)은 시안을 시안산으로 산화시키기 위한 것이고, 가능하면 반응시에는 PH는 8.9 이상을 유지토록 함으로서 효율향상을 꾀할 수 있게 되는 것이다.
또한 이때에도 수산화나트륨(NaOH)은 순환수의 PH미터에 의하여 자동으로 주입되며 치아염소산나트륨(NaOCl)은 산화환원전위 미터인 ORP(oxidation-reduction potential)미터에 의하여 자동으로 주입되는 것이다.
이때에도 순환수는 중화반응에 의하여 생성되는 염농도 관리를 위하여 순환수를 빼내거나 정수를 투입토록 함으로서 일정량으로 조절되는 것이다.
더욱상세하게는 도2 및 도7에 도시된 바와 같이 유인송풍팬(10)의 토출라인(11)을 흐르는 배기가스는 벤추리스크라바(20)의 상부의 유입관(21)으로 유입되어지고, 유입되어지는 배기 가스는 스프레이노즐(22)에서 분사되는 수용액상태의 순환수에 의하여 포화온도로 냉각되어지고, 이때 분사되는 순환수는 하단의 순환펌프(23)에서 펌핑되어진 순환수를 사용하여 순환라인(26)을 통하여 반복적으로 상층에서 분사토록 하는 것이고, 이때 순환수에는 수산화나트륨(NaOH)이 일정농도로 함유되어지는 것이다.
이때 순환수에 수산화나트륨(NaOH)이 일정량 함유되어지기 위하여 1차 스크라바(30)의 순환펌프(32)에서 펌핑되어져 공급라인(27)을 통하여 공급되는 것이고, 이와 같이 공급되어진 수용액에 염도유지를 위하여 물저장탱크(100)에서 저장된 정수를 일정한 염도 유지를 위하여 또는 일정량의 물의 수위를 유지하기 위하여 공급라인(110)을 통하여 벤추리 스크라바(20)의 하단으로 자동적으로 공급되어지는 것이다.
이때 순환펌프(23)에 의하여 순환라인(26)을 통하여 순환되는 수용액상태의 순환수와 동시에 하단에 잔류하게 되는 슬러지 등은 배수관(24)을 통하여 수집탱크(200)로 수집되는 것이고 염도 조절을 위하여 수용액상태의 순환수도 빼낼 수 있게 되는 것이다..
또한 도3 및 도7에 도시된 바와 같이 벤추리스크라바(20)에서 포화온도로 냉각되어진 배기가스는 토출구(25)를 통하여 토출되어져 1차 스크라바(30)의 하단에 구비되어지는 유입구(31)로 유입되어지면서 배기가스는 상승하게 되는 것이다.
이때 상승되는 배기가스는 수산화나트륨저장탱크(300)에서 저장되어진 수산화나트륨이 분기되는 공급라인(310,320)을 통하여 각각 제1스크라바(30)와 습식전기집진기(40)로 공급되어지고, 1차 스크라바(30)의 하단이나 습식전기집진기(40)의 하단에 수용액 상태로 존재하는 것이고, 상기 1차 스크라바(30)의 하단에 존재하는 수용액 상태의 순환수가 순환펌프(32)에 의하여 펌핑되어져 순환라인(37)을 통하여 분사노즐(33)에서 분사되어지는 수용액에 의하여 상승되는 배기가스에 함유되어지는 이산화황(SO2)이나 염화수소(HCl)를 제거하게 되는 것이고, 이때 제거효율을 우수하게 하기 위하여 상승되는 배기가스는 일정한 폭으로 이루어지는 패킹층(34)을 통과하게 되면서 패킹층(34)에 도포되어지는 수용액 상태의 순환수와 접촉되면서 배기가스는 서서히 상승하게 되면서 이산화황(SO2)이나 염화수소(HCl)가 상술한 분자식에 의하여 물과 염화나트륨(소금)으로 완전하게 처리되어지는 것이다.
이와 같이 처리되어진 배기가스는 다시 세정액펌프(101)에서 공급관(103)을 통하여 공급되는 세정수의 분무로 인하여 세정되어지면서 배기구(35)로 배기되어져 습식전기집진기(40)의 유입구(41)로 유입되어지는 것이다.
이때 1차 스크라바(30)의 배기구(35)의 상층으로 배기되기 이전에는 수분제거를 위한 또 다른 패킹층(36)이 구비될 수 잇는 것이다.
또한 1차 스크라바(30)의 하단에 잔류하는 수용액상태의 순환수의 염도 조절을 위하여 순환펌프(32)로 빼내거나 또는 물이 부족할 경우에 물저장탱크(100)에서 저장된 물이 일정한 염도의 유지가 가능하게 되면서 공급펌프(102)로 2차 공급라인(120)을 통하여 1차 스크라바(30)의 하단으로 자동적으로 공급되어지는 것이다.
이때 수용액 상태의 순환수는 순환펌프(32)를 통하여 분사노즐(33)과 동시에 벤추리스크라바(20)로 공급되어지게 되는 것이고, 1차 스크라바(30)의 하단에 존재하는 슬러지 등은 순환펌프(32)에 의하여 수산화나트륨(NaOH)의 벤추리스크라바(20)로 수용액이 공급될 경우에 동시에 공급되어지고, 그 상태에서 벤추리스크라바(20)의 순환펌프(23)에 의하여 벤추리스크라바(20)의 하단에 잔류하게 되는 슬러지 등은 배수관(25)을 통하여 수집탱크(200)로 보내지는 것이다.
이때 수용액 상태의순환수의 공급과 슬러지 등의 제거를 위한 선택적인 개폐작동은 다양한 공지의 방식이 적용가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 1차 스크라바(30)의 배기구(35)로 배기되는 배기가스는 이산화황(Os2)이나 염화수소(HCl)가 제거된 상태에서 배기가스에 존재하는 시안화수소(HCN)나 황화수소(H2S)를 제거하기 위하여 1차 스크라바(30)를 통과한 1차적으로 정화되어진 배기가스는 도4 및 도7에 도시된 바와 같이 습식전기 집진기(40)의 하단에 구비되는 유입구(41)로 유입되어지는 것이고, 이때 유입되는 1차적으로 정화되어진 배기가스는 상승하면서 패킹층(42)과 접촉하게 되는 것이다.
이때 패킹층(42)에는 치아염소산나트륨(NaOCl)이 피드펌프(330)에 의하여 공급라인(331)을 통하여 하단으로 긍급되는 것이고, 수산화나트륨(NaOH)은 또 다른 피드펌프(340)에 의하여 공급라인(310)을 통하여 습식전기집진기(40)의 하단으로 공급되어져 수용액상태의 순환수로 습식전기집진기(40)의 하단에 존재하게 되는 것이다.
이때 상기 또 다른 피드펌프(340)에 의하여 수산화나트름(NaOH)은 1차 스크라바(30)의 하단으로도 분기되어지는 공급라인(320)을 통하여 공급되는 것이다.
상기와 같이 투입된 치아염소산나트륨(NaOCl)이나 수산화나트륨(NaOH)은 습식전기집진기(40)의 하단에서 일정한 농도의 수용액으로 존재하면서 순환펌프(43)에 의하여 하부 패킹층(42)의 상부에서 분사노즐(44)에 의하여 분사토록 하는 것이다.
그러면 유입구(41)로 유입되는 배기가스가 상승되면서 패킹층(42)을 통과하여 패킹층(42)에 도포되어진 수용액 상태의 순환수와 밀착접촉되면서 시안화수소(HCN)나 황화수소(H2S)를 상술한 바와 같이 물과 염화나트륨(소금)으로 되면서 제거하게 되는 것이다.
이와 같이 제거가 완료된 상태에서 상승되는 배기가스에 부유할 수 있는 미세한 고체입자를 제거하거나 채집하기 위하여 집진층(46)을 통과하게되고, 이때 상기 집진층(46)에 존재하는 집진판(46a)의 사이에 구비되는 방전극에 고전압발생장치(47)에서 가해지는 고전압에 의하여 코로나 방전이 이루어지면서 발생되는 전하가 배기가스에 부유할 수 있는 고체입자에 전하를 가함으로서 대전입자(帶電粒子)가 되어 정전기력(靜電氣力)에 의해 반대극성의 전극에 끌려 집진판(46a)에 집진토록 하는 것이고, 이와 같이 집진판(46a)에 집진되어진 부유될 수 있는 고체입자는 그 상층에서 분사되는 1,2차 세정라인(48,49)으로 공급되는 세정수가 분사노즐(48a,49a)로 인하여 간헐적으로 분사되면서 세정되어지면서 집진층(46)의 장시간 사용이 가능하게 될 수 잇는 것이다
따라서 이 상태에서 집진되어져 정화되어진 배기가스는 굴뚝(1)을 통하여 대기로 배출되어지는 것이다.
이때 굴뚝(1)을 통하여 완전하게 정화되어진 배기가스에 퍼지에어팬(2)을 사용하여 가열히터(3)에서 일정온도로 가열토록 함으로서 완전하게 정화되어진 배기가스에 함유되어질 수 잇는 습에 의하여 발생되는 백연의 제거 가능토록 할 수 잇는 것이다.
이때 습식전기집진기(40)의 하단에는 수용액상태로 존재하는 순환수의 농도 유지는 집진판의 세정을 위하여 사용되는 세정액이나 또는 순환펌프(43)로 순환수를 배내어 조절가능한 것이고, 또한 존재하는 슬러지 등도 순환펌프(43)를 사용하여 배수관(43a)을 통하여 수집탱크(200)로 보내지는 것이다.
또한 습식전기집진기(40)의 하단에는 별도의 배수조(40a)를 구비토록 하여 상기 배수조(40a)에 치아염소산나트륨(NaOCl)이나 수산화나트륨(NaOH)이 투입되어지는 수용액 상태의 순환수를 집수토록 하거나 배수토록 할 수 있는 것이다.
10:유인송풍기
20:벤추리스크라바
30:1차 스크라바
40:습식전기집진기
20:벤추리스크라바
30:1차 스크라바
40:습식전기집진기
Claims (18)
- 유인송풍기(IDF:Induced Draft Fan)(10)에서 빨아들여지는 200℃를 상회하는 고온의 배기가스를 유인송풍기(10)의 토출라인(11)을 통하여 벤추리스크라바(20)의 상부의 유입관(21)으로 유입되어지고, 상기 유입되어지는 배기 가스는 스프레이노즐(22)에서 분사되는 수용액상태의 순환수에 의하여 포화온도로 냉각되어지도록 상기 분사되는 순환수는 하단의 순환펌프(23)에서 펌핑되어진 순환수를 사용하여 순환라인(26)을 통하여 반복적으로 상층에서 분사토록 하여 포화온도까지 냉각하여 입자가 큰 분진 및 일부 암모니아(NH3)를 흡수처리토록 할 수 있는 벤츄리 스크라바(Venturi Scrubber)(20)와
상기 벤츄리스크라바(20)를 통과한 냉각된 배기가스는 1차 스크라바(30)로 진입되고, 진입되는 배기가스에 함유되어지는 SO2나 HCl을 제거하기 위하여 NaOH를 투입하여 상기 1차 스크라바(30)의 상부에서 분사노즐(33)을 통하여 분사되는 수용액상태의 순환수와 상기 순환수와 기액접촉을 좋게 하기 위하여 그 하단에 구비되는 패킹층(34)을 구비하여 하기식과 같이
중화반응하게 되어 SO2와 HCl이 제거되고,
상기와 같이 1차 스크라바(30)에서 처리된 배기가스는 다시 습식전기집진기(Wet ESP)(40)로 유입되는 배기가스에 존재하는 시안화수소(HCN)나 황화수소(H2S)를 제거하기 위하여 치아염소산나트륨(NaOCl)과 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 하기식과 같이
HCN + NaOH + NaOCl → NaCNO + NaCl + H20
H25 + 2NaOH + 4NaOCl → Na2S04 + 4NaCl + 2H20
처리되어지는 가열로의 배기 가스처리시스템 - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 순환수에 수산화나트륨(NaOH)이 일정량 함유되어지기 위하여 1차 스크라바(30)의 순환펌프(32)에서 펌핑되어져 공급라인(27)을 통하여 공급되고,
상기와 같이 공급되어진 수용액에 염도유지를 위하여 순환펌프에 의하여 배수관(24)을 통하여 수집탱크(200)로 빼내어 조절토록 하는 가열로의 배기 가스처리시스템 - 제1항에 있어서,
상기 벤추리스크라바(20)에서 포화온도로 냉각되어진 배기가스는 토출구(25)를 통하여 토출되어져 1차 스크라바(30)의 하단에 구비되어지는 유입구(31)로 유입되어 상승하게 되고,
상기 상승되는 배기가스는, 수산화나트륨저장탱크(300)에서 저장되어진 수산화나트륨이 분기되는 공급라인(310,320)을 통하여 각각 제1스크라바(30)와 습식전기집진기(40)로 공급되어지고, 상기 1차 스크라바(30)의 하단에 존재하는 수용액 상태의 순환수가 순환펌프(32)에 의하여 펌핑되어져 순환라인(37)을 통하여 분사노즐(33)에서 분사되어지는 수용액에 의하여 상승되는 배기가스에 함유되어지는 이산화황(SO2)이나 염화수소(HCl)를 제거하게 되고,
상기 상승되는 배기가스는 일정한 폭으로 이루어지는 패킹층(34)을 통과하게 되면서 패킹층(34)에 도포되어지는 수용액 상태의 순환수와 접촉되면서 배기가스는 서서히 상승하게 되면서 이산화황(SO2)이나 염화수소(HCl)가 처리되어지는 가열로의 배기 가스처리시스템 - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 수용액 상태의 순환수는 순환펌프(32)를 통하여 분사노즐(33)과 동시에 벤추리스크라바(20)로 공급되어지고,
1차 스크라바(30)의 하단에 존재하는 슬러지 등은 순환펌프(32)에 의하여 수산화나트륨(NaOH)의 벤추리스크라바(20)로 수용액이 공급될 경우에 동시에 공급되어지고,
상기 벤추리스크라바(20)의 순환펌프(23)에 의하여 벤추리스크라바(20)의 하단에 잔류하게 되는 슬러지 등은 배수관(25)을 통하여 수집탱크(200)로 보내지는 가열로의 배기 가스처리시스템 - 제1항에 있어서.
상기 1차 스크라바(30)의 배기구(35)로 배기되는 배기가스는 이산화황(Os2)이나 염화수소(HCl)가 제거된 상태에서 배기가스에 존재하는 시안화수소(HCN)나 황화수소(H2S)를 제거하기 위하여 1차 스크라바(30)를 통과한 1차적으로 정화되어진 배기가스는 습식전기 집진기(40)의 하단에 구비되는 유입구(41)로 유입되어지고,
상기 유입되는 1차적으로 정화되어진 배기가스는 상승하면서 패킹층(42)과 접촉하게 되고, 상기 패킹층에는 치아염소산나트륨(NaOCl)이 피드펌프(330)에 의하여 공급라인(331)을 통하여 하단으로 긍급되고,
수산화나트륨(NaOH)은 또 다른 피드펌프(340)에 의하여 공급라인(310)을 통하여 습식전기집진기(40)의 하단으로 공급되어져 수용액상태의 순환수로 습식전기집진기(40)의 하단에 존재하게 되는 가열로의 배기 가스처리시스템 - 제8항에 있어서,
상기 제거가 완료된 상태에서 상승되는 배기가스에 부유할 수 있는 미세한 고체입자를 제거하거나 채집하기 위하여 집진층(46)을 통과하게되고,
상기 집진층(46)에 존재하는 집진판(46a)의 사이에 구비되는 방전극에 고전압발생장치(47)에서 가해지는 고전압에 의하여 코로나 방전이 이루어지면서 발생되는 전하가 배기가스에 부유할 수 있는 고체입자에 전하를 가함으로서 대전입자(帶電粒子)가 되어 정전기력(靜電氣力)에 의해 반대극성의 전극에 끌려 집진판(46a)에 집진토록 하는 것이고, 이와 같이 집진판(46a)에 집진되어진 부유될 수 있는 고체입자는 그 상층에서 분사되는 1,2차 세정라인(48,49)으로 공급되는 세정수가 분사노즐(48a,49a)로 인하여 간헐적으로 분사되면서 세정되어지면서 집진층(46)의 장시간 사용이 가능하게 될 수 잇는 가열로의 배기 가스처리시스템 - 제9항에 있어서,
상기 집진되어져 정화되어진 배기가스는 굴뚝(1)을 통하여 대기로 배출되어지고,
상기 굴뚝(1)을 통하여 완전하게 정화되어진 배기가스에 퍼지에어팬(2)을 사용하여 가열히터(3)에서 일정온도로 가열토록 함으로서 완전하게 정화되어진 배기가스에 함유되어질 수 잇는 습에 의하여 발생되는 백연의 제거가 가능토록 할 수 잇는 가열로의 배기 가스처리시스템 - 제8항 내지 제10항의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 습식전기집진기(40)의 하단에는 별도의 배수조(40a)를 구비토록 하여 상기 배수조(40a)에 치아염소산나트륨(NaOCl)이나 수산화나트륨(NaOH)이 투입되어지는 수용액 상태의 순환수를 집수토록 하거나 배수토록 할 수 있는 가열로의 배기 가스처리시스템 - 제1항에 있어서,
상기 벤츄리 스크라바(20)는 고온의 온도와 부식성 가스에 견딜 수 있는 재질(Hastelloy C-276)을 적용하여 사용효율을 증대토록 할 수 있는 가열로의 배기 가스처리시스템 - 제1항에 있어서,
상기 이산화황(SO2)과 염화수소(HCl)는 수용액이 낮은 PH에서도 제거가 잘되기 때문에 수용액 상태의 순환수의 PH를 낮게 사용하여 수산화나트륨(NaOH)의 사용량을 최소로 할 수 있게 되는 가열로의 배기 가스처리시스템 - 제13항에 있어서,
상기 수산화나트륨(NaOH)은 PH미터에 의하여 수용액의 일정한 PH(ph 5~6)를 유지하면서 자동으로 주입되어지는 가열로의 배기 가스처리시스템 - 제1항에 있어서,
상기 벤추리스크라바(20)의 하단과 1차 스크라바(30)의 하단에 존재하는 수용액의 중화반응에 의하여 생성되어지는 염은 물에 용해되어 있지만 염농도가 높아지면 스케일(Scale)이 발생되어 안정적인 운전을 위하여는 일정량의 순환수를 빼내어 염농도(염농도 2.5)를 일정하게 관리하게 될 수 있는 가열로의 배기 가스처리시스템 - 제1항에 있어서
상기 화학반응식에서 시안(CN-)을 시안산(CNO-)으로 산화시키기 위해 NaOCl을 사용하며, 반응 시의 pH는 8.9 이상이 되어야 하는 가열로의 배기 가스처리시스템 - 제8항에 있어서
상기 치아염소산나트륨(NaOCl)은 시안을 시안산으로 산화시키기 위한 것이고, 가능하면 반응시에는 PH는 8.9 이상을 유지토록 함으로서 효율향상을 꾀할 수 있게 되는 .가열로의 배기 가스처리시스템 - 제1항에 있어서
상기 수산화나트륨(NaOH)은 순환수의 PH미터에 의하여 자동으로 주입되며 치아염소산나트륨(NaOCl)은 산화환원전위 미터인 ORP(oxidation-reduction potential)미터에 의하여 자동으로 주입되는 가열로의 배기 가스처리시스템
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