KR102392905B1 - 가스상 오염물질 처리공정 및 이를 이용한 가스상 오염물질 처리방법 - Google Patents

가스상 오염물질 처리공정 및 이를 이용한 가스상 오염물질 처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스상 오염물질 처리공정 및 이를 이용한 가스상 오염물질 처리방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 다양한 가스상 오염물질의 제거 효율이 우수한 가스상 오염물질 처리방법에 관한 것이다.

Description

가스상 오염물질 처리공정 및 이를 이용한 가스상 오염물질 처리방법{process for treatment of gas phases pollutants and method for treatment of gas phases pollutants}
본 발명은 가스상 오염물질 처리공정 및 이를 이용한 가스상 오염물질 처리방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 다양한 가스상 오염물질의 제거 효율이 우수한 가스상 오염물질 처리방법에 관한 것이다.
일반적으로, 열병합발전소의 보일러와 같은 대형 보일러 등에서 발생한 배 가스에는 황산화물(SO2)이나 질소산화물(NOx)과 같은 대기오염물질을 포함하고 있다. 이러한 대기오염물질은 그 배출량이 법으로 규제되고 있다. 따라서, 이들은 허용치이하로 정화처리되어 배출되지 않으면 안되고, 이를 위해 보일러의 배기관에는 정화장치가 연결되어 정화된 배가스만을 외부로 배기하게 된다.
이와 같은 대기오염물질을 처리하는 방법 중 하나인 전자선을 이용한 처리방법은 다양한 대기오염물질을 처리하는데 그 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 특히, 다양한 대기오염물질 중 황산화물(SO2)을 처리하는데 그 효과가 우수하며, 구체적으로 도 1에 도시된 것처럼 황산화물(SO2) 및 질소산화물(NOx)이 포함된 가스상 오염물질에 물(H20) 및 수산화암모늄(NH4OH)을 첨가하고 전자선을 조사하여, 황산화물(SO2) 및 질소산화물(NOx)을 동시에 제거할 수 있다.
하지만, 도 1에 도시된 방법을 통해서는 황산화물(SO2)을 효과적으로 제거되지만 질소산화물(NOx)은 그 제거율이 현저히 낮은 문제가 있었다.
또한, 전자선을 이용한 대기오염물질을 처리할 때, 에어로졸(Aerosol) 형태의 부산물이 발생되고, 이들 에어로졸의 크기가 대부분 수 나노미터(nm)에서 수 마이크로미터(μm)로 다양하기 때문에 기존의 에어로졸(Aerosol) 형태의 부산물 같은 입자상 물질의 제어 공정인 전기집진기(EP or ESP: Electrostatic Precipitator), 백필터(Bag Filter) 등으로는 낮은 제어효율 및 압력강하로 인하여 직접적으로 포집하는데 어려움이 있다. 또한, 미처리된 황산화물과 질소산화물이 대기 중으로 배출되면 응축성 미세먼지(CPM: condensable particulate matter) 및 광화학산화물질의 전구체가 되어 2차 대기오염을 야기시킨다. 예를 들어, 석탄화력발전소 배가스는 황산화물, 질소산화물, 먼지 등으로 구성되어 있고, 이를 제거하기 위하여 현재 탈질(SCR: Selective Catalyst Reduction), 탈황(FGD: Flue Gas Desulfurization), 전기집진기가 설치되어 있다. 이와 더불어, 배가스 내 수은을 제거하기 위하여 흡착탑(Adsorber)이 추가로 설치되어야 한다. 따라서, 많은 초기 설치비 및 운영비가 필요하다.
한국 등록특허번호 제10-1475145호(공개일 : 1995.09.15)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 다양한 가스상 오염물질의 제거 효율이 우수한 가스상 오염물질 처리공정 및 이를 이용한 가스상 오염물질 처리방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 단순화된 공정으로 가스상 오염물질을 고효율, 저비용으로 처리할 수 있는 가스상 오염물질 처리공정 및 이를 이용한 가스상 오염물질 처리방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 가스상 오염물질을 제거하는 과정에서 발생되는 부산물을 고효율, 저비용으로 처리할 수 있는 가스상 오염물질 처리공정 및 이를 이용한 가스상 오염물질 처리방법을 제공하는데 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 가스상 오염물질 처리방법은 처리 대상 오염 물질(질소산화물(NOx), 황산화물(SO2), 원자수은 및 응축성 미세먼지 등)을 포함하는 배가스에 응결핵 성장촉진제를 접촉시켜서 혼합가스를 제조하는 제1단계, 상기 혼합가스에 전자선을 조사하여 혼합가스를 이온화시켜서 에어로졸(aerosol)을 포함하는 혼합가스를 제조하는 제2단계, 상기 에어로졸을 포함하는 혼합가스에 정전분무 방식의 습식세정공정을 수행하는 제3단계를 포함하고, 상기 제1단계 내지 제3단계는 연속적인 공정일 수 있다.
본 발명의 가스상 오염물질 처리공정 및 이를 이용한 가스상 오염물질 처리방법은 다양한 가스상 오염물질에 대한 제거 효율이 우수하다.
또한, 본 발명의 가스상 오염물질 처리공정 및 이를 이용한 가스상 오염물질 처리방법은 단순 용이한 방법으로 가스상 오염물질을 고효율, 저비용으로 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스상 오염물질 처리공정 및 이를 이용한 가스상 오염물질 처리방법은 가스상 오염물질을 제거하는 과정에서 발생되는 부산물을 고효율, 저비용으로 처리할 수 있다.
도 1은 종래의 방법에 따른 전자선을 이용한 가스상 오염물질 처리 기술에 관한 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가스상 오염물질 처리방법에 관한 모식도이다.
도 3은 실시예 12, 실시예 13 각각의 NO 가스의 입경 크기별 개수 농도를 SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer) 분석기를 이용하여 분석한 그래프이다.
도 4는 실시예 12, 실시예 13 각각의 NO2 가스의 입경 크기별 개수 농도를 SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer) 분석기를 이용하여 분석한 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 가스상 오염물질 처리방법은 하기 제1단계 내지 제3단계를 포함하고, 상기 제1단계 내지 제3단계는 연속적인 공정일 수 있다.
도 2를 참조하여 설명하면, 먼저, 본 발명의 가스상 오염물질 처리방법의 제1단계로서, 처리 대상 오염 물질을 포함하는 배가스(1)에 응결핵 성장촉진제(2)를 접촉시켜서 혼합가스를 제조할 수 있다.
이 때, 응결핵 성장촉진제(2)는 반응촉진제(3)가 혼합되어 있을 수 있으며, 반응촉진제(3)는 가스상 오염물질(1)과 응결핵 성장촉진제(2)의 반응속도를 증가시켜주는 물질로서, 바람직하게는 물을 포함할 수 있어, 응결핵 성장촉진제(2)는 수용액 형태를 지닐 수 있다.
배가스(1)에 응결핵 성장촉진제(2)을 접촉시키는 방법은 당업계 이용되는 다양한 방법을 통해 접촉시킬 수 있으며, 바람직하게는 응결핵 성장촉진제(2)의 분사 형태를 통해 배가스(1)에 접촉시킬 수 있다.
배가스(1)는 대규모 산업시설 등의 환경오염원으로 방출되는 다량의 유해물질을 포함하는 가스상 물질로서, 유해물질인 처리 대상 오염 물질을 포함할 수 있다. 이 때, 처리 대상 오염 물질은 질소산화물(NOx), 황산화물(SO2), 원자수은 및 응축성 미세먼지(CPM : condensable particulate matter) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
응결핵 성장촉진제(2)는 배가스(1)에 포함된 유해물질과 반응하기 위한 반응물질로, 응결핵의 성장속도를 현저히 촉진할 수 있으며, 바람직하게는 수산화나트륨(NaOH), 수산화암모늄(NH4OH), 염화나트륨(NaCl), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 염화칼슘(CaCl2) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 수산화나트륨(NaOH)을 포함할 수 있다.
또한, 응결핵 성장촉진제(2)는 100 ~ 100,000ppm 농도, 바람직하게는 1000 ~ 10000 ppm 농도의 수산화나트륨(NaOH) 수용액, 수산화암모늄(NH4OH) 수용액, 염화나트륨(NaCl) 수용액, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 수용액 및 염화칼슘(CaCl2) 수용액 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 포함할 수 있다. 또한, 가장 바람직하게는 1000 ~ 4000ppm 농도의 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 포함할 수 있다.
또한, 응결핵 성장촉진제(2)는 배가스(1)와 1 : 0.5 ~ 10.0 몰비, 바람직하게는 1 : 0.5 ~ 4.0 몰비, 더욱 바람직하게는 0.5 ~ 2.0 몰비로 접촉되어 혼합가스를 제조할 수 있으며, 이와 같은 몰비를 만족하기 위해 응결핵 성장촉진제(2)는 200 ~ 400㎕, 바람직하게는 230 ~ 370㎕, 더욱 바람직하게는 250 ~ 350 ㎕로 포함될 수 있고, 만일 200㎕ 미만으로 포함하거나, 400㎕을 초과한다면 가스상 오염물질의 제거 효율이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
나아가, 본 발명의 제1단계는 제1-1단계 및 제1-2단계를 포함하는 공정을 수행할 수 있다.
본 발명의 제1-1단계는 처리 대상 오염 물질을 포함하는 배가스(1)에 응결핵 성장촉진제(2)를 접촉시켜서 혼합가스를 제조할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제1-2단계는 혼합가스를 50 ~ 100℃의 온도, 바람직하게는 55 ~ 90℃의 온도, 더욱 바람직하게는 60 ~ 75℃의 온도에서 1 ~ 3시간동안, 바람직하게는 1.5 ~ 2.5시간동안 가열할 수 있으며, 만일 가열 온도가 50℃ 미만이면 접촉에 의한 반응성이 떨어져서 추후 가스상 오염물질의 제거 효율이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 100℃를 초과하면 경제성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 가스상 오염물질 처리방법의 제2단계로서, 제1단계에서 제조된 혼합가스에 전자선을 조사하여 혼합가스를 이온화시켜서 에어로졸(aerosol)을 포함하는 혼합가스를 제조할 수 있다.
구체적으로, 제1단계에서 제조된 혼합가스를 전자선조사반응기(10)에 투입하고, 전자선조사반응기(10)에 전자선가속기(11)에서 발생된 전자를 조사할 수 있다. 이와 같은 조사를 통해, 배가스(1)에 포함된 오염물질들은 산화, 제거 또는 에어로졸로 전환될 수 있는 것이다.
구체적으로, 배가스(1)에 포함되어 있는 질소, 산소 또는 수분 등과 반응하여 OH, N, O 라디칼 등을 생성하여 처리 대상 오염 물질(NOx, SO2 및/또는 원자수은)과 반응시켜 가스상 오염물질을 산화, 제거 또는 에어로졸 형태로 전환시킬 수 있다. 또한, 원자수은은 산화수은 등의 형태로 전이시킴으로써, 만일 후술할 응축된 오염물질을 포집하는 전기집진기 또는 백필터에 장착될 수 있는 흡착탑의 흡착효율을 상승시켜, 입자상 오염물질과 그 전구체인 가스상 오염물질을 고효율·저비용으로 동시에 처리할 수 있는 장점이 있다.
한편, 제2단계에서 조사되는 전자선의 조사선량은 1 ~ 1000kGy, 바람직하게는 5 ~ 100kGy, 더욱 바람직하게는 5 ~ 20kGy일 수 있으며, 만일 조사선량이 1kGy 미만이면 가스상 오염물질의 제거 효율이 현저히 낮고, 1000kGy를 초과하면 조사선량 대비 제거되는 가스상 오염물질이 현저히 증가되지 않아 경제성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
한편, 제2단계의 전자선 조사에 의한 질소산화물 제거 효율은 30% 이상일 수 있으며, 특히, 응결핵 성장촉진제로서 수산화나트륨을 사용할 때, 전자선 조사에 의한 질소산화물 제거 효율은 40% 이상, 바람직하게는 질소산화물 중 NO 가스 제거 효율 60%이상, NO2 가스 제거 효율 60%이상일 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 질소산화물 제거 효율이 우수한 가스상 오염물질 처리방법의 제3단계로서, 상기 에어로졸을 포함하는 혼합가스에 정전분무 방식의 습식세정공정을 수행할 수 있다.
구체적으로, 전자선조사반응기(10)에서 제조된 에어로졸을 포함하는 혼합가스는 정전분무 습식세정기(20)로 옮겨져 입자의 크기가 아주 미세하여 제거하기 어려운 초미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 정전분무 방식으로 습식세정공정을 수행할 수 있다.
정전분무 방식의 습식세정공정이란, 노즐에 직접적으로 고전압을 인가하거나 방전극에 고전압을 인가하고, 물과 같은 전도성을 갖은 용액을 전압이 인가된 주변에 액적 상태로 분사시켜 수행하는 공정으로서, 액적 표면은 (+) 또는 (-) 어느 하나의 같은 극으로 하전(荷電, electric charged)되어 입자들끼리 전기적 척력이 작용하여 미세한 액적으로 분열되어 미립화 된다. 미립화되고 하전된 액적은 공기 또는 혼합가스에 포함된 반대 극성을 가지는 0.1~1.0 μm 크기의 입자상 물질과 만나 결합함으로써 응축되어 포집되게 된다. 이렇게 정전분무시 전하의 분리현상으로 생성된 미립화된 액적에 의하여 혼합가스에 포함된 1 μm 이하의 초미세먼지 입자의 포집효율을 극대화시킬 수 있다. 또한, 액체가 미립화 되면 액체의 단위 부피당 표면적의 비가 증가하여 분산된 액적과 주위 기체 사이의 열 및 물질전달(증발, 응축), 화학반응(연소 등)이 촉진될 수 있어, 혼합가스에 포함된 오염물질의 제거 효율이 상승할 수 있다.
한편, 정전분무 방식의 습식세정공정은 1 ~ 50kV, 바람직하게는 3 ~ 30kV, 더욱 바람직하게는 5 ~ 20kW의 전압을 인가하여 수행할 수 있으며, 이를 통해 입자상 물질의 제거 효율을 우수할 수 있다.
나아가, 본 발명의 질소산화물 제거 효율이 우수한 가스상 오염물질 처리방법은 제3단계에서 습식세정공정을 수행한 혼합가스로부터 응축된 오염물질을 포집하는 제4단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 정전분무 습식세정기(20)에서 0.1~1.0 μm 크기의 초미세먼지 입자를 제거한 혼합가스를 포집기(30)로 옮겨 포집할 수 있으며, 포집기(30)로서 전기집진기(ESP : electrostatic precipitator) 또는 백필터(Bag filter)가 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 가스상 오염물질 처리방법을 통해 처리되는 처리 대상 오염 물질의 반응 메커니즘은 하기와 같이 진행될 수 있다.
CPM → CPM coagulated → CPM condensed → PM2.5 & PM10
NOx→ HNO3 → (Additive)·NOx
SO2→ H2SO4 → (Additive)·SO2
Hg0→ Hg2+, Hg particle
이와 같이, 응축성 미세먼지(CPM)는 응축 및 응집을 통해 PM2.5 또는 PM10의 미세먼지가 되며, NOx 및 SO2는 조사된 전자선과 반응하여 라디칼 반응을 통해 HNO3 및 H2SO4를 생성하여 탈질 및 탈황 공정을 일체화되어 진행될 수 있다.
한편, 본 발명은 앞서 언급한 가스상 오염물질 처리방법에 사용되는 가스상 오염물질 처리 공정을 제공한다.
본 발명의 가스상 오염물질 처리 공정은 내부에는 응결핵 성장촉진제를 포함하고, 내부에 처리 대상 오염 물질을 포함하는 배가스가 유입되어 혼합가스를 제조하는 혼합가스 제조부, 상기 혼합가스 제조부와 연결되고, 내부에 혼합가스가 유입되어 에어로졸(aerosol)을 포함하는 혼합가스를 제조하는 전자선조사반응기, 상기 전자선조사반응기 상부 또는 상부 측면부에 구비되어 전자선조사반응기에 전자선을 조사하는 전자선가속기 및 상기 전자선조사반응기와 연결되고, 내부에 에어로졸(aerosol)을 포함하는 혼합가스가 유입되어, 유입된 에어로졸(aerosol)을 포함하는 혼합가스를 정전분무방식으로 습식세정하는 정전분무 습식세정기를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스상 오염물질 처리 공정은 정전분무 습식세정기와 연결되고, 내부에 초미세먼지가 제거된 혼합가스를 포집하는 포집기를 더 포함할 수 있으며, 포집기는 전기집진기 또는 백필터일 수 있다.
구체적으로, 정전분무 습식세정기에서 0.1~1.0 μm 크기의 초미세먼지 입자를 효과적으로 제거하고, 포집기에서 초미세먼지를 제거한 잔여의 입자상 물질을 추가적으로 포집할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스상 오염물질 처리 공정은 포집기와 연결되어 포집된 혼합가스를 흡착하는 흡착탑을 더 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예 1
(1) 질소산화물로서 200ppm의 NO 가스 3L, 200ppm의 NO2 가스 3L가 투입된 테들러 백(tedlar bag)에 응결핵 성장촉진제로서 3400ppm의 수산화나트륨 수용액을 질소산화물과 1 : 1.0 몰비를 가지도록 300 ㎕ 분사하여 혼합가스를 제조하였다.
(2) 상기 테들러 백을 65℃의 전기오븐에서 2시간동안 가열하였다.
(3) 가열된 테들러 백을 전자선조사반응기에 투입하고, 전자선가속기를 이용하여 10kGy의 전자선을 조사하였다.
실시예 2 ~ 11, 비교예 1
실시예 1과 동일한 방법으로 테들러 백에 전자선을 조사하였다. 다만, 하기 표 1과 같이 응결핵 성장촉진제 및 조사선량을 달리하였다.
Figure 112020029778199-pat00001
실험예 1
실시예 1 ~ 11 및 비교예 1를 통해 조사된 테들러 백에 대해 각각 질소산화물 농도분석을 수행하여 질소산화물의 제거효율(%)를 측정하였다. 이에 대한 결과값을 하기 표 2에 기재하였다.
Figure 112020029778199-pat00002
표 2에 기재된 바와 같이, 응결핵 성장촉진제를 포함하여 전자선이 조사된 실시예 1 ~ 11은 응결핵 성장촉진제를 포함하지 않고 전자선이 조사된 비교예 1보다 질소산화물 제거효율이 현저히 우수함을 확인할 수 있었다.
또한, 응결핵 성장촉진제로서 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 사용한 실시예 1 은 응결핵 성장촉진제로서 수산화암모늄(NH4OH) 수용액을 사용한 실시예 5 및 염화나트륨(NaCl) 수용액을 사용한 실시예 9, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 수용액을 사용한 실시예 10 및 염화칼슘(CaCl2) 수용액을 사용한 실시예 11보다 질소산화물 제거효율이 현저히 우수함을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1 ~ 4를 비교하면, 조사선량이 증가할수록 질소산화물 제거효율이 우수함을 확인할 수 있었다.
실시예 12
(1) 질소산화물로서 100ppm으로 각각 조정한 NO 가스와 NO2 가스를 전자선조사반응기에 투입하고, 전자선조사반응기에 응결핵 성장촉진제인 수산화나트륨 수용액을 NO 가스(또는 NO2 가스)와의 농도비가 10 : 1이 되도록 액적형태로 분사하면서 혼합가스를 제조하고, 상기 혼합가스에 10kGy의 전자선을 조사하였다.
(2) 전자선 조사가 완료된 혼합가스를 정전분무 습식세정기에 투입하여, 정전분무 방식의 습식세정공정을 수행하였다. 정전분무 방식의 습식세정공정은 물을 노즐로 분사시키면서 5kV의 전압을 인가하여 수행하였으며, 정전분무 방식의 습식세정공정을 수행한 혼합가스를 포집하였다.
실시예 13
실시예 12과 동일한 방법으로 정전분무 방식의 습식세정공정을 수행하였다. 다만, 실시예 12와 달리 정전분무 방식의 습식세정공정을 수행시, 10kV의 전압을 인가하여 수행하였다.
실험예 2
실시예 12 및 13를 통해 포집된 혼합가스에 대해 각각 질소산화물 농도분석을 수행하여 질소산화물의 제거효율(%)를 측정하였다. 이에 대한 결과값을 하기 표 3에 기재하였다.
Figure 112020029778199-pat00003
표 3에 기재된 바와 같이, 전자선 조사 후에 습식세정공정을 수행함으로서, 질소산화물 제거효율이 현저히 증가함을 확인할 수 있었다. 또한, 습식세정공정을 수행시, 인가된 전압이 높을수록 질소산화물 제거효율이 증가함을 확인할 수 있었다
실험예 3
실시예 12 및 13를 통해 포집된 혼합가스에 대해 각각 입자상물질의 입경 크기별 개수 농도를 SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer) 분석기를 이용하여 분석하여, NO 가스의 결과를 도 3, NO2 가스의 결과를 도 4에 각각 나타내었다.(도 3 및 도 4에 있어서, ○(E.B)로 표시된 것은 10kGy의 전자선만 조사된 경우, △(E.B + 5kV)로 표시되는 것은 10kGy의 전자선 조사 후 5kV의 정전분무 방식의 습식세정을 실시한 경우(실시예 12), □(E.B + 10kV)로 표시된 것은 10kGy의 전자선 조사 후 10kV의 정전분무 방식의 습식세정을 실시한 경우(실시예 13)의 처리 가스중의 입자 개수농도 분석값을 나타낸다.)
도 3 및 도 4에서 확인할 수 있듯이, 전자선만 조사 된 경우와 비교하여, 전자선 조사 후 정전분무 방식의 습식세정을 실시함으로써 실시예 12 및 13은 0.5 μm 이하 입경의 입자상물질의 제거효율이 더 현격하게 우수함을 확인할 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형이나 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (10)

  1. 처리 대상 오염 물질을 포함하는 배가스에 응결핵 성장촉진제를 접촉시켜서 혼합가스를 제조하는 제1단계;
    상기 혼합가스에 전자선을 조사하여 혼합가스를 이온화시켜서 에어로졸(aerosol)을 포함하는 혼합가스를 제조하는 제2단계; 및
    상기 에어로졸을 포함하는 혼합가스에 정전분무 방식의 습식세정공정을 수행하는 제3단계; 를 포함하고,
    상기 전자선은 10 ~ 20kGy의 조사선량으로 조사하며,
    상기 응결핵 성장촉진제는 1,000 ~ 10,000ppm 농도의 수산화나트륨(NaOH) 수용액, 수산화암모늄(NH4OH) 수용액, 염화나트륨(NaCl) 수용액, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 수용액 및 염화칼슘(CaCl2) 수용액 중에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
    상기 응결핵 성장촉진제는 배가스와 1 : 1.0 ~ 10.0 몰비로 접촉되어 혼합가스를 제조하며,
    상기 제1단계 내지 제3단계는 연속적인 공정인 것을 특징으로 하는 가스상 오염물질 처리방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리 대상 오염 물질은 질소산화물(NOx), 황산화물(SO2), 원자수은 및 응축성 미세먼지(CPM) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스상 오염물질 처리방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 습식세정공정을 수행한 혼합가스로부터 응축된 오염물질을 포집하는 제4단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스상 오염물질 처리방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 정전분무 방식의 습식세정공정은 1 ~ 50kV의 전압을 인가하여 수행하는 것을 특징으로 하는 가스상 오염물질 처리방법.
  9. 제1항, 제2항, 제3항 및 제8항 중 어느 한 항의 가스상 오염물질 처리방법에 사용되는 가스상 오염물질 처리 장치으로서,
    내부에는 응결핵 성장촉진제를 포함하고, 내부에 처리 대상 오염 물질을 포함하는 배가스가 유입되어 혼합가스를 제조하는 혼합가스 제조부;
    상기 혼합가스 제조부와 연결되고, 내부에 혼합가스가 유입되어 에어로졸(aerosol)을 포함하는 혼합가스를 제조하는 전자선조사반응기;
    상기 전자선조사반응기 상부 또는 상부 측면부에 구비되어 전자선조사반응기에 전자선을 조사하는 전자선가속기; 및
    상기 전자선조사반응기와 연결되고, 내부에 에어로졸(aerosol)을 포함하는 혼합가스가 유입되어, 유입된 에어로졸(aerosol)을 포함하는 혼합가스를 정전분무방식으로 습식세정하는 정전분무 습식세정기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스상 오염물질 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 정전분무 습식세정기와 연결되고, 내부에 초미세먼지가 제거된 혼합가스를 포집하는 포집기;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스상 오염물질 처리 장치.
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