KR102422222B1 - 높은 탈질 효율을 갖는 탈황 및 탈질 장치 - Google Patents

높은 탈질 효율을 갖는 탈황 및 탈질 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102422222B1
KR102422222B1 KR1020207023074A KR20207023074A KR102422222B1 KR 102422222 B1 KR102422222 B1 KR 102422222B1 KR 1020207023074 A KR1020207023074 A KR 1020207023074A KR 20207023074 A KR20207023074 A KR 20207023074A KR 102422222 B1 KR102422222 B1 KR 102422222B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
activated carbon
pipeline
gas
flue
nitrogen
Prior art date
Application number
KR1020207023074A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200104404A (ko
Inventor
진차오 웨이
쥔지에 리
번타오 양
Original Assignee
종예 창티엔 인터내셔날 엔지니어링 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 종예 창티엔 인터내셔날 엔지니어링 컴퍼니 리미티드 filed Critical 종예 창티엔 인터내셔날 엔지니어링 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20200104404A publication Critical patent/KR20200104404A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102422222B1 publication Critical patent/KR102422222B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/06—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0438—Cooling or heating systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/76—Gas phase processes, e.g. by using aerosols
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2062—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/302—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

고효율 탈질을 갖는 탈황 및 탈질 장치로서, 흡착탑(1), 분석탑(2), 가스 혼합기(3), 제 1 활성탄 컨베이어(4), 제 2 활성탄 컨베이어(5) 및 흡착탑(1) 위에 배치된 활성탄 재료 용기(AC)를 포함하되, 이때 흡착탑(1)에는 일측에 연도 가스 유입구(A)가 제공되고 다른 일측에 연도 가스 배출구(B)가 제공되며; 가스 혼합기(3)의 가스 배출구로부터 나오는 제 1 가스 파이프(L1)가 활성탄 재료 용기(AC)의 가스 유입구에 연결되고, 가스 혼합기(3)의 가스 배출구로부터 나오는 제 2 가스 파이프(L2)가 연도 가스 유입구(A)에 연결되고, 활성탄 재료 용기(AC)의 가스 배출구로부터 나오는 제 3 가스 파이프(L3)가 제 2 가스 파이프(L2)와 합쳐지는, 장치가 제공된다. 본 출원은, 암모니아의 일부를 사전-흡착시키기 위해 활성탄을 채택하고; 동시에, 탈질 효과를 향상시키기 위해, 흡착탑의 중간 부분에 암모니아의 일부를 재주입한다.

Description

높은 탈질 효율을 갖는 탈황 및 탈질 장치
본 개시는, 특히 소결 배기가스(sintering fume)의 정제를 위한 효율적인 탈질 및 암모니아 분무 장치를 위한, 대기 오염 처리에 적합한 활성탄을 사용하는 배기가스 정제 장치, 및 환경 보호 분야에 관한 것이다.
본 출원은 2018 년 4 월 8 일자로 중국 특허청에 제출된 "높은 탈질 효율을 갖는 탈황 및 탈질 장치"라는 발명의 명칭의 중국 특허 출원 번호 201810305906.2를 우선권으로 주장하며, 그 전체 내용은 본 출원에 그 전체가 참고로 포함된다.
산업 배기가스, 특히 철강 산업의 소결 기계로부터의 배기가스에 대해, 활성탄 흡착탑 및 탈착탑을 포함하는 탈황 및 탈질 장치 및 상응하는 공정을 사용하는 것이 이상적이다. 활성탄 흡착탑 및 탈착탑 (또는 재생탑)을 포함하는 탈황 및 탈질 장치에서, 활성탄 흡착탑은, 소결 배기가스 또는 배출 가스 (특히 철강 산업의 소결 기계에서 발생하는 소결 배기가스)로부터 황 산화물, 질소 산화물 및 다이옥신을 함유하는 오염 물질을 흡착하는데 사용되고, 탈착탑은 활성탄의 열 재생에 사용된다.
활성탄에 의한 탈황은 탈황 속도가 높으면서도, 탈질, 다이옥신 제거 및 먼지 제거를 동시에 실현하고, 폐수 및 잔류물이 없다는 장점이 있으며, 이는 배기가스 정제에 매우 유망한 방법이다. 활성탄은 고온에서 재생될 수 있다. 350℃ 초과의 온도에서, 활성탄에 흡착된 황 산화물, 질소 산화물 및 다이옥신과 같은 오염 물질은 빠르게 탈착되거나 분해된다 (이산화 황은 탈착되고, 질소 산화물 및 다이옥신은 분해됨). 또한, 온도가 상승함에 따라, 활성탄의 재생 속도는 더욱 가속화되고, 재생 시간이 단축된다. 바람직하게는, 탈착탑에서의 활성탄의 재생 온도는 대략 430℃로 제어된다. 따라서, 이상적인 탈착 온도 (또는 재생 온도)는 예를 들어 390 내지 450℃, 보다 바람직하게는 400 내지 440℃의 범위이다.
활성탄을 이용한 종래의 탈황 공정은 도 1에 도시되어 있다. 배기가스는 부스터 팬(booster fan)에 의해 흡착탑으로 유입되고, 암모니아와 공기의 혼합 가스는 NOx 제거 효율을 향상시키기 위해 탑의 유입구에 분사된다. 정제된 배기가스는 소결용 주 굴뚝(main chimney)으로에 들어가서 배출된다. 활성탄은 탑정(top of tower)에서 흡착탑에 첨가되고 중력 작용 하에 아래로 향해 탑저(bottom of tower)에 있는 배출 장치로 이동한다. 탈착탑으로부터의 활성탄은 제 2 활성탄 컨베이어에 의해 흡착탑으로 이송된다. 흡착탑 내의 흡착된 오염 물질로 포화된 활성탄은 탑저에서 배출되고, 배출된 활성탄은 활성탄 재생을 위해 제 1 활성탄 컨베이어에 의해 탈착탑으로 이송된다.
탈착탑의 기능은 활성탄에 의해 흡착된 SO2를 탈리시키는 것이다. 400℃ 초과의 온도에서 특정 시간 동안 체류하는 동안 다이옥신은 80% 이상 분해될 수 있다. 활성탄은 냉각되고 체질된(sieved) 후 재사용될 수 있다. 탈리된 SO2는 황산 등을 생성하는데 사용될 수 있다. 탈착 후 활성탄은 SO2 및 NOx를 다시 흡착하기 위해 이송 장치를 통해 흡착탑으로 이송된다.
NOx 및 암모니아는 흡착탑 및 탈착탑에서 SCR 및 SNCR 반응을 겪게 되어 NOx가 제거된다. 흡착탑을 통과할 때 활성탄에 의해 먼지가 흡착되어, 먼지는 탈착탑 기저부(bottom)에서 진동 체에 의해 여과되고, 여과된 활성탄 분말은 애쉬 용기(ash bin)로 보내진다.
종래 기술에서, 활성탄을 사용하는 배기가스 정제 공정에 따르면, 배기가스 유입구에 암모니아가 직접 분사된다. 탈질 속도를 증가시키기 위해서는, 배기가스 유입구로 분무되는 암모니아의 양이 일반적으로 증가하지만, 동시에 배출구로부터의 암모니아 이탈(escape)이 더 심각해진다.
또한, 먼지는 흡착탑을 통과할 때 활성탄에 의해 흡착되고, 탈착탑의 탑저에서 진동 체에 의해 여과되고, 여과된 활성탄 분말은 애쉬 용기로 보내지고, 체 상의 잔류 활성탄은 재활용을 위한 품질을 갖춘 것으로 간주된다. 현재, 일반적으로 사용되는 체는 직사각형 구멍을 갖는 체이며, 직사각형 구멍의 측면 길이 a는 체질(sieving) 요건에 따라 결정되는데, 일반적으로 약 1.2mm이다. 그러나, 이 체에 의해 체질되는 경우, φ 9mm × 1mm 크기의 실질적으로 타블렛-형상(tablet-shaped)의 활성탄이 적합한 품질을 갖춘 것으로 간주될 것이다. 타블렛-형상의 활성탄은 내마모성 및 압축 강도가 낮으며, 배기가스 정제 시스템에 들어간 후 부스러지기 쉽다. 한편으로, 배기가스 정제 시스템에서의 저항은 활성탄 베드 내의 많은 분말로 인해 증가하며, 이는 시스템 운영 비용을 증가시키고, 다른 한편으로는, 활성탄의 고온 연소 위험이 증가된다. 또한, 배출구 배기가스 내의 먼지는 주로, 원래 배기가스에 포함된 일부 미세 입자, 및 배기가스가 활성탄 베드를 통과할 때 새로 비말동반된 활성탄 분말을 포함하며, 다량의 활성탄 베드 분말은 배기가스 배출구에서 먼지를 증가시켜, 주변 환경에 영향을 미치고 대기 오염을 유발할 것이다.
또한, 종래 기술에서의 활성탄 배출 장치는 도 8에 도시된 바와 같이 둥근 롤러 공급기(round roller feeder)와 공급 로터리 밸브(feed rotary valve)를 포함한다.
우선, 둥근 롤러 공급기의 경우, 둥근 롤러 공급기의 작동 중에, 활성탄은 중력의 작용에 의해 둥근 롤러 공급기의 제어 하에서 하향으로 이동한다. 둥근 롤러 공급기의 상이한 회전 속도가 활성탄의 이동 속도를 결정한다. 둥근 롤러 공급기로부터 배출된 활성탄은 공급 로터리 밸브로 들어가 배출된 다음 이송 장치로 들어가 재순환된다. 공급 로터리 밸브의 주요 기능은 배출 동안 흡착탑을 밀봉 상태로 유지하여 흡착탑 내의 유해 가스가 공기 중으로 누출되지 않도록 하는 것이다.
배기가스에는 특정량의 수증기와 먼지가 포함되어 있기 때문에, 소량의 활성탄은 도 9에 도시된 바와 같이 흡착 공정 동안 점착되어 블럭을 형성하여 배출물 유출구를 막을 것이다. 배출물 유출구가 심하게 막히면 활성탄이 연속적으로 이동할 수 없으며, 이는 활성탄의 흡착 포화 및 정제 효과의 손실을 초래하고, 활성탄의 열 저장으로 인해 활성탄 베드의 온도가 높아지며, 이는 잠재적인 큰 안전 위험을 일으킨다. 현재의 처리 방법은 시스템을 셧다운한 후 상기 블록을 수동으로 제거하는 것이다. 또한, 생산 공정 중에 상기 둥근 롤러 공급기는 종종, 배기가스 압력이 변할 때 재료가 누출되고 셧다운 중에 재료를 제어할 수 없는 등의 결함이 있다. 또한, 둥근 롤러 공급기의 개수가 많으며 (하나만 고장이 나더라도 전체 대규모 장치를 셧다운해야 함), 비용이 많이 들고, 유지 보수 및 수리가 어려우며, 이로써, 활성탄 기술 개발에 특정 제한이 따른다.
둘째로, 종래 기술에서의 공급 로터리 밸브의 경우 다음과 같은 문제점이 존재한다. 탈황 및 탈질 활성탄과 같은 깨지기 쉬운 입자의 이송을 위해서는, 로터리 밸브를 사용하여 한편으로는 탑 본체의 기밀성을 보장하고 다른 한편으로는 비파괴적 재료 이송을 달성하여야 한다. 그러나, 도 8에 도시된 바와 같이, 로터리 밸브 이송 공정 동안 블레이드의 회전으로 인해 이송 매체가 절단되면, 시스템 작동 비용이 증가될 것이다. 그밖에도, 전단(shear) 현상은 밸브 본체를 마모시키고 기밀성이 악화되게 하며 서비스 수명을 단축시킨다. 특히 공급물 유입구에 재료가 가득찬 경우, 밸브 코어가 회전하는 동안 이송 매체의 블레이드와 밸브 하우징에 의한 전단 효과가 더 명확해진다. 일반적으로 높이가 약 20 미터인 대형 흡착탑의 경우, 둥근 롤러 공급기 또는 로터리 밸브가 생산 공정 중에 고장나면, 흡착탑이 수 톤의 활성탄으로 채워지기 때문에 공정의 연속 작동에 큰 손실이 발생할 것이며, 수동 제거 및 유지 보수 또는 재설치가 매우 어렵고, 셧다운으로 인한 영향과 손실은 상상을 초월할 수 있다.
본 개시에서는, 과도한 암모니아 이탈을 피하기 위해, 활성탄이 미리 일부 암모니아를 흡착시키기 위해 사용되며, 또한, 탈질 효과를 향상시키기 위해, 암모니아의 일부가 흡착탑의 중간 부분에 분무된다.
본 개시에 의해 제공되는 제 1 실시양태에 따르면, 흡착탑, 탈착탑, 가스 혼합기, 제 1 활성탄 컨베이어(conveyor), 제 2 활성탄 컨베이어, 및 상기 흡착탑 위에 제공된 활성탄 용기를 포함하는 탈황 및 탈질 장치로서, 이때
상기 흡착탑의 일측에는 배기가스 유입구(fume inlet), 상기 배기가스 유입구와 연통되어 있는 연도 상부 부분, 연도 중간 부분 및 연도 하부 부분이 제공되어 있고, 상기 흡착탑의 다른 일측에는 배기가스 배출구(fume outlet)가 제공되어 있으며,
상기 가스 혼합기의 가스 배출구로부터의 제 1 가스 파이프라인이 활성탄 용기의 가스 유입구 (즉, 상기 용기의 중간 부분 또는 하부 부분에 위치됨)에 연결되고, 상기 가스 혼합기의 가스 배출구로부터의 제 2 가스 파이프라인이 상기 연도 중간 부분에 연결되고 임의적으로 상기 연도 상부 부분에 연결되고 (연결되거나 연결되지 않을 수 있음), 상기 활성탄 용기의 가스 배출구 (즉, 상기 용기의 중간 부분 또는 상부 부분에 위치됨)로부터의 제 3 가스 파이프라인이 제 2 가스 파이프라인과 합쳐지는, 탈황 및 탈질 장치가 제공된다.
일반적으로, 배기가스 유입구의 하류에 위치한 연도는 3 개의 층, 즉 연도 상부 부분, 연도 중간 부분 및 연도 하부 부분으로 나뉜다. 이에 따라, 흡착탑 또한 상부 부분, 중간 부분 및 하부 부분으로 나뉜다. 연도 내의 희석 암모니아의 분무 지점은 연도 중간 부분 (바람직하게는 연도 중간 부분의 전방 단부(front end))에 위치한다.
본 출원에서, "임의적으로"는 파트가 포함되거나 포함되지 않을 수 있음을 의미하거나, 동작이 수행되거나 수행되지 않을 수 있음을 의미한다.
일반적으로, 활성탄 용기 위의 활성탄 이송 파이프라인 상에 2 개의 로터리 밸브가 배치된다. 바람직하게는, 질소 밀봉 및 배기가스 누출 방지를 위해, 2 개의 로터리 밸브 사이에 질소 이송 파이프라인이 연결된다.
바람직하게는, 제 1 가스 밸브(V)가 제 1 가스 파이프라인의 전방 단부에 제공되고, 제 2 가스 밸브(V)가 제 2 가스 파이프라인의 전방 단부에 제공된다.
일반적으로, 제 1 활성탄 컨베이어는, 흡착탑의 탑저로부터 배출되고 배기가스를 흡착한 활성탄 재료를 수집한 다음, 활성탄을 탈착탑의 탑정으로 이송한다.
제 2 활성탄 컨베이어는 탈착탑으로부터 배출된 재생 활성탄을 수집한 다음, 활성탄을 흡착탑의 탑정 용기(top bin)으로 이송한다.
일반적으로, 탈착탑 위의 공급물 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브 사이에 또 다른 질소 이송 파이프라인이 연결되고, 탈착탑 아래의 배출 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브 사이에 또 다른 질소 이송 파이프라인이 연결되어, 질소 밀봉 및 배기가스 누출 방지를 수행한다.
가스 혼합기에서, 암모니아는 공기로 NH3 ≤ 5부피%의 농도로 희석되어 희석 암모니아가 된다. 제 1 경로의 희석 암모니아는 제 1 가스 밸브(V) 및 제 1 가스 파이프라인을 통해 흡착탑의 탑정에 위치한 용기로 이송되고, 희석 암모니아는 상기 용기 내의 활성탄에 의해 사전-흡착된다. 희석 암모니아의 다른 경로 또는 제 2 경로는 연도 중간 부분으로 이송되고, 임의적으로 제 2 가스 밸브(V) 및 제 2 가스 파이프라인을 통해 연도 상부 부분으로 이송된다. 활성탄 용기로부터 배출된 혼합 가스는 제 3 가스 파이프라인을 통해 이송되어, 희석 암모니아의 다른 경로 또는 제 2 경로와 합쳐져서 연도 내로 분사된다. 연도는 3 개의 층으로 나뉘고, 흡착탑도 마찬가지로 상부 부분, 중간 부분 및 하부 부분으로 나뉜다. 희석 암모니아의 분무 지점은 연도 중간 부분에 위치된다. 용기 내의 암모니아가 컨베이어로 누출되는 것을 방지하기 위해, 용기와 컨베이어 사이에 이중층 로터리 밸브가 제공되고, 밀봉 가스 (예컨대, 질소 또는 불활성 가스)가 도입된다. 용기 내의 활성탄이 NH3를 흡착한 후, 활성탄은 중력의 작용 하에 흡착탑의 상부 부분으로 이송되고 배기가스와 접촉하여 탈황 및 탈질을 달성하며; 이 동안에, 활성탄에 의해 흡착된 암모니아는 질소 산화물에 의해 점차적으로 소비되지만, 이때의 활성탄은 여전히 강력한 촉매 활성을 가지며, 따라서 탈질 효과를 향상시키기 위해 흡착탑 유입구에서 연도 중간 부분에 암모니아의 일부가 첨가된다 (흡착탑의 중간 부분을 통과하는 활성탄의 촉매 활성은 이미 매우 열악하다). 암모니아의 낭비를 피하기 위해, 연도 하부 부분에 암모니아를 분무할 필요는 없다.
상기 제 1 실시양태에서, 과도한 암모니아 이탈을 피하는 것이 가능하다. 활성탄이 미리 약간의 암모니아를 흡착하는 데 사용되며, 또한, 탈질 효과를 향상시키기 위해, 암모니아의 일부가 흡착탑의 중간 부분에 분무된다.
본 개시에 의해 제공되는 제 2 실시양태에 따르면, 흡착탑, 탈착탑, 가스 혼합기, 제 1 활성탄 컨베이어, 제 2 활성탄 컨베이어, 및 상기 흡착탑 위에 제공된 활성탄 용기를 포함하는 탈황 및 탈질 장치로서, 이때
상기 흡착탑의 일측에는 배기가스 유입구, 상기 배기가스 유입구와 연통되어 있는 연도 상부 부분, 연도 중간 부분, 및 연도 하부 부분이 제공되고, 상기 흡착탑의 다른 일측에는 배기가스 배출구가 제공되며,
상기 탈착탑에는 질소 이송 파이프라인이 제공되고, 상기 질소 이송 파이프라인은 4 개의 분지, 즉 제 1 질소 분지, 제 2 질소 분지, 제 3 질소 분지 및 제 4 질소 분지를 가지며, 이때 상기 제 1 질소 분지는 상기 탈착탑의 하부(lower) 냉각 섹션에 연결되고, 상기 제 2 질소 분지는 상기 탈착탑의 상부(upper) 가열 섹션에 연결되고, 상기 제 3 질소 분지는 상기 탈착탑 위의 공급물 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브 사이에 연결되고, 상기 제 4 질소 분지는 상기 탈착탑 아래의 배출 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브 사이에 연결되고;
암모니아 이송 파이프라인은 2 개의 분지, 즉 제 1 가스 파이프라인 및 제 2 가스 파이프라인으로 나뉘고, 이때 상기 제 1 가스 파이프라인은 상기 제 1 질소 분지에 연결되고, 상기 제 2 가스 파이프라인은 상기 가스 혼합기의 암모니아 유입구에 연결되고, 상기 가스 혼합기의 혼합 가스 배출구로부터의 제 3 가스 파이프라인이 상기 흡착탑의 연도 중간 부분에 연결되는 (바람직하게는, 암모니아의 분사 지점은 연도 중간 부분의 전방 단부(front end)에 위치됨), 탈황 및 탈질 장치가 제공된다.
일반적으로, 탈착탑의 상부 가열 섹션은 하우징-앤드-파이프라인 열교환 구조이며, 이때 가열 가스는 하우징 부분을 통과하고 활성탄은 파이프라인 부분을 통과한다. 하부 냉각 섹션 또한 하우징-앤드-파이프라인 열교환 구조이며, 이때는 냉각 가스가 하우징 부분을 통과하고 활성탄이 파이프라인 부분을 통과한다.
제 1 질소 분지는 질소를 하부 냉각 섹션의 파이프라인 부분으로 이송하고, 제 2 질소 분지는 질소를 상부 가열 섹션의 파이프라인 부분으로 이송한다.
일반적으로, 흡착탑의 활성탄 용기 위의 활성탄 이송 파이프라인 상에 2 개의 로터리 밸브가 배치된다. 바람직하게는, 질소 밀봉 및 배기가스 누출 방지를 위해, 2 개의 로터리 밸브 사이에 질소 이송 파이프라인이 연결된다.
바람직하게는, 제 1 가스 파이프라인의 전방 단부에 제 1 가스 밸브(V)가 제공되고, 제 2 가스 파이프라인의 전방 단부에 제 2 가스 밸브(V)가 제공된다.
일반적으로, 제 1 활성탄 컨베이어는, 흡착탑의 탑저로부터 배출되고 배기가스를 흡착한 활성탄 재료를 수집한 다음, 활성탄을 탈착탑의 탑정으로 이송한다.
제 2 활성탄 컨베이어는, 탈착탑으로부터 배출된 재생 활성탄을 수집한 다음, 활성탄을 흡착탑의 탑정 용기로 이송한다.
탈착탑으로 질소를 분사하는 주된 기능은 밀봉하는 것 및 SO2용 캐리어 가스로 질소를 사용하는 것이다. 일반적으로, 질소는, 탈착탑의 냉각 섹션의 하부 부분에 있는 질소 분지를 비롯한 4 개의 분지에서 탈착탑으로 분무된다. 제 1 가스 밸브 및 제 1 가스 파이프라인을 통해 탈착탑의 냉각 섹션의 하부 부분에서 특정량의 암모니아가 질소 파이프라인으로 유입되고, 질소로 희석된 후, 냉각된 재생 활성탄과 접촉하여, 활성탄에 의해 사전-흡착된다. 가스 혼합기에서, 암모니아의 다른 부분이 공기로 NH3 ≤ 5부피%의 농도로 희석되어 희석 암모니아가 되고, 이것이 연도에 분무된다. 연도는 3 개의 층으로 나뉘고, 흡착탑도 유사하게 상부 부분, 중간 부분 및 하부 부분으로 나뉜다. 희석 암모니아의 분무 지점은 연도 중간 부분에 위치된다. 탈착탑의 냉각 섹션의 하부 부분에 있는 활성탄이 NH3를 흡착한 후, 활성탄은 흡착탑의 상부 부분으로 이송되고 배기가스와 접촉하여 탈황 및 탈질을 달성하며; 이 동안에, 활성탄에 의해 흡착된 암모니아는 서서히 소비되지만, 이때 활성탄은 여전히 강력한 촉매 활성을 가지므로, 탈질 효과를 높이기 위해 희석 암모니아는 흡착탑의 유입구에서 연도 중간 부분에 첨가된다 (흡착탑의 중간 부분을 통과하는 활성탄의 촉매 활성은 이미 매우 열악하다). 암모니아의 낭비를 피하기 위해, 연도 하부 부분에 암모니아를 분무할 필요는 없다.
상기 제 2 실시양태에서, 과도한 암모니아 이탈을 피하는 것이 가능하다. 탈착탑의 냉각 섹션의 하부 부분에서 미리 약간의 암모니아를 흡착시키기 위해 활성탄이 사용되며; 또한, 탈질 효과를 향상시키기 위해, 암모니아의 일부가 또한 흡착탑의 중간 부분으로 분무된다.
바람직하게는, 흡착탑은 3 개의 활성탄 공급물 챔버, 즉 배기가스의 유동 방향을 따라 제 1 공급물 챔버, 제 2 공급물 챔버 및 제 3 공급물 챔버를 갖는다. 제 1 공급물 챔버 (즉, 전방 챔버)는 90mm 내지 350mm (바람직하게는 100mm 내지 250mm, 또는 110mm 내지 230mm, 예컨대 120mm, 150mm, 200mm 또는 220mm)의 두께, 제 2 공급물 챔버 (즉, 중간 챔버)는 360mm 내지 2000mm (바람직하게는 380mm 내지 1800mm 또는 400mm 내지 1600mm, 예컨대, 450mm, 600mm, 700mm, 800mm, 900mm, 1200mm, 1500mm, 1700mm)의 두께, 제 3 공급물 챔버 (즉, 후방 챔버)는 420mm 내지 2200mm (바람직하게는 432mm 내지 2200mm, 또는 450mm 내지 2050mm, 예컨대 500mm, 600mm, 700mm, 800mm, 900mm, 1000mm, 1100mm, 1400mm, 1600mm, 1800mm 또는 2000mm)의 두께를 갖는다.
바람직하게는, 흡착탑의 각각의 공급물 챔버의 기저부에 배출용 둥근 롤러가 제공된다.
바람직하게는, 흡착탑의 공급물 용기 또는 탑저 용기에는 하나 이상의 배출용 로터리 밸브가 제공된다.
본 개시의 모든 탈황 및 탈질 시스템에서, 탈착탑의 탑저에서 배출물 유출구 아래에 또는 탈착탑의 하류(downstream)에, 체가 구비된 진동 체가 일반적으로 제공된다.
상기 체 상에 타블렛-형상의 활성탄이 보유되는 것을 피하기 위해, 본 개시에서는 직사각형 메쉬 또는 스트립 메쉬를 가진 체가 설계된다. 상기 체는 진동 체 상에 설치되어 탈황 및 탈질 장치의 요건을 충족시키는 활성탄 입자를 체질해낼 수 있다.
따라서, 바람직하게는, 직사각형 메쉬 또는 스트립 메쉬를 가진 체가 제공되며, 이때 직사각형 메쉬의 길이 L은 3D 이상이고 직사각형 메쉬의 폭 a는 0.65h 내지 0.95h (바람직하게는 0.7h 내지 0.9h, 보다 바람직하게는 0.73h 내지 0.85h)이고, 여기서 D는 상기 체 상에 보유될 활성탄 실린더의 원형 단면의 직경이고, h는 상기 체 상에 보유될 과립상 활성탄 실린더의 최소 길이이다.
특히, 기존 탈황 및 탈질 장치에서 발생하는 기술적 문제를 극복하기 위해, 활성탄 실린더의 최소 길이 h는 일반적으로 1.5mm 내지 7mm인 것이 필요하다. 예를 들어 h = 2mm, 4mm 또는 6mm이다.
D (또는 φ)는 탈황 및 탈질 장치의 특정 요건에 의존한다. 일반적으로, D (또는 φ) = 4.5mm 내지 9.5mm, 바람직하게는 5mm 내지 9mm, 더욱 바람직하게는 5.5mm 내지 8.5mm, 더욱 더 바람직하게는 6mm 내지 8mm, 예컨대 6.5mm, 7mm 또는 7.5mm이다.
흡착탑은 일반적으로 2 개 이상의 활성탄 공급물 챔버를 갖는다.
바람직하게는, 둥근 롤러 공급기 또는 배출용 둥근 롤러(G)가 흡착탑의 각각의 활성탄 공급물 챔버의 기저부에 제공된다. 본 명세서에 기재된 배출용 둥근 롤러(G)로서는 종래 기술의 배출용 둥근 롤러가 사용될 수 있다. 그러나, 둥근 롤러 공급기 또는 배출용 둥근 롤러(G) 대신에 스타-휠(star-wheel) 유형 활성탄 배출 장치(G)가 사용되는 것이 바람직할 수 있으며, 이는, 활성탄 공급물 챔버의 하부 부분에 있는 전방 배플 및 후방 배플, 및 활성탄 공급물 챔버의 하부 부분에 있는 전방 배플 및 후방 배플에 의해 형성된 배출물 유출구 아래에 위치된 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러를 포함한다. 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러는 둥근 롤러 및 상기 둥근 롤러의 원주를 따라 동일한 각도 또는 실질적으로 동일한 각도로 분포된 다수의 블레이드를 포함한다. 보다 구체적으로, 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러는 활성탄 공급물 챔버의 하부 부분에 있는 전방 배플 및 후방 배플에 의해 형성된 배출물 유출구의 아래에 사용된다.
스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러의 단면에서 볼 때, 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러는 스타-휠 구조 또는 형상을 나타낸다.
스타-휠 유형 활성탄 배출 장치는 주로, 활성탄 배출물 유출구의 전방 배플 및 후방 배플, 2 개의 측면 플레이트(side plate), 블레이드 및 둥근 롤러로 구성된다. 전방 배플 및 후방 배플은 고정되어 배열되고, 상기 전방 배플과 상기 후방 배플 사이에 활성탄 배출 통로, 즉 배출물 유출구가 남는다. 상기 배출물 유출구는 전방 배플, 후방 배플 및 2 개의 측면 플레이트로 구성된다. 상기 둥근 롤러는 전방 배플 및 후방 배플의 하부 단부(lower end)에 배열된다. 상기 블레이드는 상기 둥근 롤러 상에 균일하게 분포되어 고정된다. 상기 둥근 롤러는 모터에 의해 구동되어 회전하며, 회전 방향은 후방 배플에서 전방 배플로 가는 방향이다. 인접한 블레이드들 사이의 협각(included angle) 또는 간격은 너무 크지 않아야 한다. 인접한 블레이드들 사이의 협각(θ)는 일반적으로 64°미만, 예를 들어 12°내지 64°, 바람직하게는 15°내지 60°, 바람직하게는 20°내지 55°, 보다 바람직하게는 25°내지 50°, 더더욱 바람직하게는 30°내지 45°로 설계된다. 블레이드와 후방 배플의 하단(bottom end) 사이에 소정 간격 또는 거리 s가 제공된다. 상기 s는 일반적으로 0.5mm 내지 5mm, 바람직하게는 0.7mm 내지 3mm, 바람직하게는 1mm 내지 2mm이다.
스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러의 프로파일 반경 (또는 둥근 롤러 상의 블레이드의 회전 프로파일 반경)은 r이다. r은 둥근 롤러(106a)의 단면(원)의 반경 + 블레이드의 폭이다.
일반적으로, 둥근 롤러의 단면(원)의 반경은 30mm 내지 120mm, 바람직하게는 50mm 내지 100mm이고, 블레이드의 폭은 40mm 내지 130mm, 바람직하게는 60mm 내지 100mm이다.
둥근 롤러의 중심과 전방 배플의 하부 단부 사이의 거리는 h이다. h는 일반적으로 r + (12 내지 30) mm보다 크고 r/sin58°보다 작으며, 이는 활성탄이 부드럽게 배출되고 둥근 롤러가 움직이지 않을 때 활성탄이 자체적으로 미끄러지지 않게 할 수 있다.
일반적으로, 본 출원에서, 스타-휠 유형 활성탄 배출 장치의 배출물 유출구의 단면은 정사각형 또는 직사각형이고, 바람직하게는 폭보다 긴 길이를 갖는 직사각형이다.
바람직하게는, 흡착탑의 공급물 용기 또는 탑저 용기(H)에는 하나 이상의 배출용 로터리 밸브가 제공된다.
본 명세서에 기술된 로터리 밸브로는 종래 기술의 로터리 밸브가 사용될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 상부 공급물 유입구, 밸브 코어, 블레이드, 밸브 하우징, 하부 배출물 유출구, 밸브의 내부 캐비티의 상부 공간에 있는 완충 영역 및 재료-평활화 플레이트를 포함하는 새로운 유형의 로터리 밸브가 사용된다. 상기 완충 영역은 공급물 유입구의 하부 공간에 인접하고 상기 하부 공간과 연통하고, 수평 방향으로의 상기 완충 영역의 단면의 길이는 수평 방향으로의 상기 공급물 유입구의 단면의 길이보다 길다. 상기 재료-평활화 플레이트는 상기 완충 영역에 배치되고, 상기 재료-평활화 플레이트의 상부 단부는 상기 완충 영역의 상단(top)에 고정되고, 상기 재료-평활화 플레이트의 단면은 수평 방향으로 "V" 형상을 갖는다.
바람직하게는, 상부 공급물 유입구의 단면은 직사각형이고, 상기 완충 영역의 단면은 직사각형이다.
바람직하게는, 상기 완충 영역의 단면의 길이는 수평 방향으로의 상기 블레이드의 단면의 길이보다 작다.
바람직하게는, 상기 재료-평활화 플레이트는 2 개의 단일 플레이트를 스플라이싱함으로써 형성되거나, 상기 재료-평활화 플레이트는 하나의 플레이트를 2 개의 플레이트 표면으로 구부림으로써 형성된다.
바람직하게는, 2 개의 단일 플레이트 또는 2 개의 플레이트 표면 사이의 협각은 2α ≤ 120°, 바람직하게는 2α ≤ 90°이다. 따라서 α≤60°, 바람직하게는 α≤45°이다.
바람직하게는, 각각의 단일 플레이트와 완충 영역의 길이 방향 사이 또는 각각의 플레이트 표면과 완충 영역의 길이 방향 사이의 협각(Φ)은 30°이상, 바람직하게는 45°이상이며, 보다 바람직하게는 Φ는 활성탄의 마찰각 이상이다.
바람직하게는, 2 개의 단일 플레이트 또는 2 개의 플레이트 표면 각각의 기저부(bottom)는 원호(arc) 형상이다.
바람직하게는, 2 개의 단일 플레이트 또는 2 개의 플레이트 표면 사이의 중심선 세그먼트의 길이는 수평 방향으로의 완충 영역의 단면의 폭과 같거나 이보다 작다.
명백하게, α + Φ = 90°이다.
일반적으로, 본 출원에서, 로터리 밸브의 배출물 유출구의 단면은 정사각형 또는 직사각형이고, 바람직하게는 폭보다 긴 길이를 갖는 직사각형이다.
일반적으로, 흡착탑의 주요 구조의 높이는 10m 내지 60m (미터), 바람직하게는 12m 내지 55m (미터), 바람직하게는 14m 내지 50m, 바람직하게는 16m 내지 45m, 바람직하게는 18m 내지 40m, 바람직하게는 20m 내지 35m, 바람직하게는 22m 내지 30m이다. 흡착탑의 주요 구조의 높이는 흡착탑(주요 구조)의 유입구에서 배출구까지의 높이를 지칭한다. 흡착탑의 높이는 흡착탑의 탑저에 있는 활성탄 배출물 유출구에서 흡착탑의 탑정에 있는 활성탄 유입구까지의 높이 (즉, 탑의 주요 구조의 높이)를 지칭한다.
탈착탑 또는 재생탑은 일반적으로 탑 높이가 8m 내지 45m, 바람직하게는 10m 내지 40m, 더욱 바람직하게는 12m 내지 35m이다. 탈착탑은 일반적으로 6m2 내지 100m2, 바람직하게는 8m2 내지 50m2, 더욱 바람직하게는 10m2 내지 30m2, 더욱더 바람직하게는 15m2 내지 20m2의 주 단면적을 갖는다.
또한, 본 출원에서, 배기가스(fume)는 넓은 의미로 통상적인 산업적 배기가스 또는 산업적 배출 가스를 포함한다.
활성탄 챔버 또는 재료 챔버의 두께는 상기 활성탄 챔버 또는 재료 챔버의 2 개의 다공성 구획(partition) 플레이트들 사이의 거리 또는 간격을 지칭한다.
본 개시는 다음과 같은 장점 또는 효과가 있다.
1. 활성탄이 소정량의 암모니아를 미리 흡착함으로써 탈질 효과가 향상되고, 탈질 효과는 종래 기술 기준으로 40% 초과량 증가된다.
2. 암모니아 이탈이 감소된다.
3. 직사각형 메쉬를 가진 체를 진동 체에 사용하여 타블렛-형상의 활성탄의 브리징 현상(bridging phenomenon)을 없애고, 내마모성 및 압축 강도가 낮은 타블렛-형상의 활성탄을 여과해내어 탈황 및 탈질 장치에 부스러기 및 먼지가 쌓이지 않도록하며, 이는 활성탄의 이동 저항을 줄이고, 흡착탑 내에서의 활성탄의 고온 연소의 위험을 줄이고, 고강도 활성탄을 상기 장치에 재활용할 수 있게 한다.
4. 특수 배출 장치가 활성탄의 배출 실패를 줄이도록 채택되어, 전체 장치의 셧다운 및 유지 보수 빈도를 크게 감소시킨다.
도 1은 종래 기술에 따른 활성탄 흡착탑 및 활성탄 재생탑을 포함하는 탈황 및 탈질 장치 및 상응하는 공정 흐름을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 탈황 및 탈질 장치 및 상응하는 공정 흐름을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 다른 탈황 및 탈질 장치 및 상응하는 공정 흐름을 개략적으로 도시한다.
도 4는 종래 기술에 따른 체의 개략적인 구조도이다.
도 5는 본 발명에 따른 체의 개략적인 구조도이다.
도 6은 타블렛-형상의 활성탄의 개략도이다.
도 7은 스트립-형상의 활성탄의 개략도이다.
도 8 및 도 9는 종래 기술에 따른 활성탄 배출 장치 (둥근 롤러 공급기)의 개략도이다.
도 10은 본 발명에 따른 스타-휠 유형 활성탄 배출 장치의 개략도이다.
도 11은 본 발명에 따른 로터리 밸브의 개략도이다.
도 12 및 도 13은 도 11의 선 A-A를 따라 취한 단면도의 개략적인 구조도이다. 과
도 14는 재료-평활화 플레이트의 개략적인 구조도이다.
<도면 부호에 대한 간단한 설명>
1: 활성탄 흡착탑, 101: 연도 상부 부분,
102: 연도 중간 부분, 103: 연도 하부 부분,
A: 배기가스 유입구, B: 배기가스 배출구,
AC: 활성탄 용기, 2: 탈착탑,
201: 가열 영역 (섹션), 202: 냉각 영역 (섹션),
3: 가스 혼합기, 4: 제 1 활성탄 컨베이어,
5: 제 2 활성탄 컨베이어, Sc: 진동 체,
V1: 제 1 가스 밸브, V2: 제 2 가스 밸브,
Vr: 활성탄 로터리 밸브, L1: 제 1 가스 파이프라인,
L2: 제 2 가스 파이프라인, L3: 제 3 가스 파이프라인,
L4: 질소 이송 파이프라인, L4a: 제 1 질소 분지 파이프라인,
L4b: 제 2 질소 분지 파이프라인, L4c: 제 3 질소 분지 파이프라인,
L4d: 제 4 질소 분지 파이프라인, AC-c: 활성탄 공급물 챔버,
H: 공급물 용기 또는 탑저 용기, AC: 활성탄,
AC-1: 활성탄 블록 (또는 응집물), F: 로터리 밸브,
G: 둥근 롤러 공급기 또는 스타-휠 유형 활성탄 배출 장치 또는 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러,
G01: 둥근 롤러, G02: 블레이드,
AC-I: 전방 배플, AC-II: 후방 배플,
h: 둥근 롤러(G01)의 중심 축과 전방 배플(AC-I)의 하부 단부 사이의 거리;
S: 블레이드와 후방 배플의 기저부 사이의 거리 (갭);
θ: 둥근 롤러(G01) 상의 인접 블레이드(G02) 사이의 각도;
r: 블레이드의 외부 에지와 둥근 롤러(G01)의 중심 축 사이의 거리 (즉, 둥근 롤러(G01)의 중심에 대한 블레이드의 반경, 반경이라고 지칭됨);
F: 공급물 로터리 밸브, F01: 밸브 코어,
F02: 블레이드, F03: 밸브 하우징,
F04: 상부 공급물 유입구, F05: 하부 배출물 유출구,
F06: 밸브의 내부 캐비티의 상부 공간에 위치한 완충 영역;
F07: 재료-평활화 플레이트
F0701: 재료-평활화 플레이트 F07의 2 개의 단일 플레이트 또는 2 개의 플레이트 표면
α: 2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702) 또는 2 개의 플레이트 표면(F0701, F0702) 사이의 각도의 절반;
Φ: 각각의 플레이트(F0701 또는 F0702)와 완충 영역(F06)의 길이 방향 사이의 각도 또는 각각의 플레이트 표면(F0701 또는 F0702)과 완충 영역(F06)의 길이 방향 사이의 각도;
L1: 공급물 유입구(F04)의 단면의 수평 방향으로의 길이;
L2: 재료-평활화 플레이트(F07)의 단면의 수평 방향으로의 길이.
상기 실시양태들에서 처리될 소결 배기가스는 철강 산업으로부터의 소결 기계 배기가스이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 탈황 및 탈질 장치가 제공되며, 이는, 흡착탑(1), 탈착탑(2), 가스 혼합기(3), 제 1 활성탄 컨베이어(4), 제 2 활성탄 컨베이어(5) 및 흡착탑(1) 위에 제공된 활성탄 용기(AC)를 포함하고, 이때
흡착탑(1)의 일측에 배기가스 유입구(A), 배기가스 유입구(A)와 연통되는 연도 상부 부분(101), 연도 중간 부분(102) 및 연도 하부 부분(103)이 제공되고, 흡착탑의 다른 일측에 배기가스 배출구(B)가 제공되고,
가스 혼합기(3)의 가스 배출구로부터의 제 1 가스 파이프라인(L1)이, 활성탄 용기(AC)의 가스 유입구 (즉, 상기 용기의 중간 부분 또는 하부 부분에 위치됨)에 연결되고, 가스 혼합기(3)의 가스 배출구로부터의 제 2 가스 파이프라인(L2)이, 연도 중간 부분(102)에 연결되고, 임의적으로 연도 상부 부분(101)에 연결되고 (연결되거나 연결되지 않을 수 있음), 활성탄 용기(AC)의 가스 배출구 (즉, 활성탄 용기(AC)의 중간 부분 또는 상부 부분에 위치됨)로부터의 제 3 가스 파이프라인(L3)이 상기 제 2 가스 파이프라인(L2)과 합쳐진다.
일반적으로, 배기가스 유입구의 하류에 위치한 연도는 3 개의 층, 즉 연도 상부 부분(101), 연도 중간 부분(102) 및 연도 하부 부분(103)으로 나뉜다. 이에 따라, 흡착탑(1)도 또한 상부 부분, 중간 부분 및 하부 부분으로 나뉜다. 연도에서 희석 암모니아의 분무 지점은 연도 중간 부분(102) (바람직하게는 연도 중간 부분의 전방 단부(front end))에 위치된다.
본 출원에서, "임의적으로"는 파트가 포함되거나 포함되지 않을 수 있음을 의미하거나, 동작이 수행되거나 수행되지 않을 수 있음을 의미한다.
일반적으로, 2 개의 로터리 밸브(Vr)가 활성탄 용기(AC) 위의 활성탄 이송 파이프라인 상에 배치된다. 바람직하게는, 질소 이송 파이프라인이 질소 밀봉 및 배기가스 누출 방지를 위해 상기 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 연결된다.
바람직하게는, 제 1 가스 밸브(V1)가 제 1 가스 파이프라인(L1)의 전방 단부에 제공되고, 제 2 가스 밸브(V2)가 제 2 가스 파이프라인(L2)의 전방 단부에 제공된다.
일반적으로, 제 1 활성탄 컨베이어(4)는, 흡착탑(1)의 탑저로부터 배출되고 배기가스를 흡착한 활성탄 재료를 수집한 다음, 활성탄을 탈착탑의 탑정으로 이송한다.
제 2 활성탄 컨베이어(5)는 탈착탑(2)으로부터 배출된 재생 활성탄을 수집한 후, 활성탄을 흡착탑(1)의 상부 용기(3)로 이송한다.
일반적으로, 질소 밀봉 및 배기가스 누출 방지를 위해, 탈착탑(2) 위의 공급물 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 또다른 질소 이송 파이프라인이 연결되고, 탈착탑(2) 아래의 배출 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 또다른 질소 이송 파이프라인이 연결된다.
가스 혼합기(3)에서, 암모니아는 공기로 NH3 ≤ 5부피%의 농도로 희석되고 희석 암모니아가 된다. 희석 암모니아의 제 1 경로는 제 1 가스 밸브(V1) 및 제 1 가스 파이프라인(L1)을 통해 흡착탑의 탑정에 위치한 용기로 이송되고, 희석 암모니아가 상기 용기 내의 활성탄에 의해 사전-흡착된다. 희석 암모니아의 다른 경로 또는 제 2 경로는 연도 중간 부분(102)으로 이송되고 임의적으로 제 2 가스 밸브(V2) 및 제 2 가스 파이프라인(L2)을 통해 연도 상부 부분(101)으로 이송된다. 활성탄 용기(AC)로부터 배출된 혼합 가스는 제 3 가스 파이프라인(L3)을 통해 이송되어 희석 암모니아의 다른 경로 또는 제 2 경로와 합쳐져 연도 내로 분사된다. 상기 연도는 3 개의 층으로 나뉘고, 흡착탑도 유사하게 상부 부분, 중간 부분 및 하부 부분으로 나뉜다. 희석 암모니아의 분무 지점은 연도 중간 부분에 위치된다. 용기 내의 암모니아가 컨베이어로 누출되는 것을 방지하기 위해, 용기와 컨베이어 사이에 이중층 로터리 밸브(Vr)가 제공되고, 밀봉 가스 (예컨대 질소 또는 불활성 가스)가 도입된다. 용기 내의 활성탄이 NH3를 흡착한 후, 활성탄은 중력의 작용 하에 흡착탑의 상부 부분으로 이송되고 배기가스와 접촉하여 탈황 및 탈질을 달성하며; 이 동안에, 활성탄에 의해 흡착된 암모니아는 질소 산화물에 의해 점차적으로 소비되지만, 이때의 활성탄은 여전히 강력한 촉매 활성을 가지므로, 탈질 효과를 향상시키기 위해서는 상기 암모니아의 일부가 흡착탑 유입구의 연도 중간 부분에 첨가된다 (흡착탑의 중간 부분을 통과하는 활성탄의 촉매 활성은 이미 매우 열악하다). 암모니아의 낭비를 피하기 위해, 연도 하부 부분에 암모니아를 분무할 필요는 없다.
상기 제 1 실시양태에서, 과도한 암모니아 이탈을 피하는 것이 가능하다. 암모니아를 미리 흡착하는 데 활성탄이 사용되며, 또한, 탈질 효과를 향상시키기 위해, 암모니아의 일부가 흡착탑의 중간 부분에 분무된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 또하나의 탈황 및 탈질 장치가 제공되며, 이는 흡착탑(1), 탈착탑(2), 가스 혼합기(3), 제 1 활성탄 컨베이어(4), 제 2 활성탄 컨베이어(5) 및 흡착탑(1) 위에 제공된 활성탄 용기(AC)를 포함하고, 여기서
흡착탑(1)의 일측에 배기가스 유입구(A), 배기가스 유입구(A)와 연통되는 연도 상부 부분(101), 연도 중간 부분(102) 및 연도 하부 부분(103)이 제공되고, 흡착탑의 다른 일측에 배기가스 배출구(B)가 제공되고,
탈착탑(2)에는 질소 이송 파이프라인(L4)이 제공되고, 질소 이송 파이프라인(L4)은 4 개의 분지, 즉 제 1 질소 분지(L4a), 제 2 질소 분지(L4b), 제 3 질소 분지(L4c) 및 제 4 질소 분지(L4d)를 가지며, 제 1 질소 분지(L4a)는 탈착탑(2)의 하부 냉각 섹션(202)에 연결되고, 제 2 질소 분지(L4b)는 탈착탑(2)의 상부 가열 섹션(201)에 연결되며, 제 3 질소 분지(L4c)는 탈착탑(2) 위의 공급물 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 연결되고, 제 4 질소 분지(L4d)는 탈착탑(2) 아래의 배출 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 연결된다.
암모니아 이송 파이프라인은 2 개의 분지, 즉 제 1 가스 파이프라인(L1) 및 제 2 가스 파이프라인(L2)으로 나뉘고, 제 1 가스 파이프라인(L1)은 제 1 질소 분지(L4a)에 연결되고, 제 2 가스 파이프라인(L2)은 가스 혼합기(3)의 암모니아 유입구에 연결되고, 가스 혼합기(3)의 혼합 가스 배출구로부터의 제 3 가스 파이프라인(L3)이 흡착탑(1)의 연도 중간 부분(102)에 연결된다 (바람직하게는, 암모니아의 분무 지점은 연도 중간 부분의 전방 단부에 위치된다).
일반적으로, 탈착탑(2)의 상부 가열 섹션(201)은 하우징-앤드-파이프라인 열교환 구조이며, 여기서는 가열 가스가 하우징 부분을 통과하고 활성탄이 파이프라인 부분을 통과한다. 하부 냉각 섹션(202) 또한 하우징-앤드-파이프라인 열교환 구조이며, 여기서는 냉각 가스가 하우징 부분을 통과하고 활성탄이 파이프라인 부분을 통과한다.
제 1 질소 분지(L4a)는 하부 냉각 섹션(202)의 파이프라인 부분으로 질소를 이송하고, 제 2 질소 분지(L4b)는 상부 가열 섹션(201)의 파이프라인 부분으로 질소를 이송한다.
일반적으로, 2 개의 로터리 밸브(Vr)가 흡착탑(1)의 활성탄 용기(AC) 위의 활성탄 이송 파이프라인 상에 배치된다. 바람직하게는, 질소 이송 파이프라인은 질소 밀봉 및 배기가스 누출 방지를 위해, 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 연결된다.
바람직하게는, 제 1 가스 밸브(V1)가 제 1 가스 파이프라인(L1)의 전방 단부에 제공되고, 제 2 가스 밸브(V2)가 제 2 가스 파이프라인(L2)의 전방 단부에 제공된다.
일반적으로, 제 1 활성탄 컨베이어(4)는, 흡착탑(1)의 탑저로부터 배출되고 배기가스를 흡착한 활성탄 재료를 수집한 다음, 활성탄을 탈착탑의 탑정으로 이송한다.
제 2 활성탄 컨베이어(5)는 탈착탑(2)으로부터 배출된 재생 활성탄을 수집한 후, 활성탄을 흡착탑(1)의 상부 용기(3)로 이송한다.
탈착탑(2) 내로 질소를 분사하는 주요 기능은 밀봉하는 것 및 SO2를 위한 캐리어 가스로 질소를 사용하는 것이다. 일반적으로, 질소는, 탈착탑의 냉각 섹션의 하부 부분에 있는 질소 분지(L4a)를 포함하여 4 개의 분지(L4a, L4b, L4c 및 L4d)에서 탈착탑으로 분무된다. 특정량의 암모니아가 제 1 가스 밸브 및 제 1 가스 파이프라인을 통해 탈착탑의 냉각 섹션의 하부 부분에서 질소 파이프라인(L4a)으로 들어가고, 질소로 희석된 후, 냉각된 재생 활성탄과 접촉하고, 활성탄에 의해 사전-흡착된다. 가스 혼합기(3)에서, 암모니아의 다른 부분은 공기로 NH3 ≤ 5부피%의 농도로 희석되고 희석 암모니아가 되며, 이것이 연도 내로 분사된다. 연도는 3 개의 층으로 나뉘고, 흡착탑도 유사하게 상부 부분, 중간 부분 및 하부 부분으로 나뉜다. 희석 암모니아의 분무 지점은 연도 중간 부분에 위치된다. 탈착탑의 냉각 섹션의 하부 부분에 있는 활성탄이 NH3를 흡착한 후, 활성탄은 흡착탑의 상부 부분으로 이송되고 배기가스와 접촉하여 탈황 및 탈질을 달성하며; 이 동안에 활성탄에 의해 흡착된 암모니아는 점진적으로 소비되지만, 이때 활성탄은 여전히 강력한 촉매 활성을 가지므로, 탈질 효과를 향상시키기 위해 상기 희석 암모니아는 흡착탑의 유입구에 있는 연도 중간 부분에 첨가된다 (흡착탑의 중간 부분을 통과하는 활성탄의 촉매 활성은 이미 매우 열악하다). 암모니아의 낭비를 피하기 위해, 연도 하부 부분에 암모니아를 분무할 필요는 없다.
본 개시의 모든 탈황 및 탈질 시스템에서, 체가 장착된 진동 체가 일반적으로 탈착탑의 탑저에서 배출물 유출구 아래에 제공되거나 탈착탑의 하류에 제공된다.
상기 체 상에 타블렛-형상의 활성탄이 보유되는 것을 피하기 위해, 본 개시에서는 직사각형 메쉬 또는 스트립 메쉬를 가진 체가 설계된다. 상기 체는 진동 체 상에 설치되어, 탈황 및 탈질 장치의 요건을 충족시키는 활성탄 입자를 체질해낼 수 있다.
따라서, 바람직하게는, 직사각형 메쉬 또는 스트립 메쉬를 가진 체가 제공되며, 이때 직사각형 메쉬의 길이 L≥3D 및 직사각형 메쉬의 폭 a= 0.65h 내지 0.99h (바람직하게는 0.7h 내지 0.9h, 보다 바람직하게는 0.73h 내지 0.85h)인 것이 바람직하며, 여기서 D는 체 상에 보유될 활성탄 실린더의 원형 섹션의 직경이고, h는 체 상에 보유될 과립상 활성탄 실린더의 최소 길이이다.
특히, 기존 탈황 및 탈질 장치에서 발생하는 기술적 문제를 극복하기 위해, 활성탄 실린더의 최소 길이(H)는 일반적으로 1.5mm 내지 7mm인 것이 필요하다. 예를 들어 h = 2, 4 또는 6mm이다.
D (또는 φ)는 탈황 및 탈질 장치의 특정 요건에 의존한다. 일반적으로, D (또는 φ)는 4.5mm 내지 9.5mm, 바람직하게는 5mm 내지 9mm, 더욱 바람직하게는 5.5mm 내지 8.5mm, 더욱 더 바람직하게는 6mm 내지 8mm, 예컨대 6.5mm, 7mm 또는 7.5mm이다.
실시양태 A
도 5에 도시된 바와 같이, 탈황 및 탈질 장치에서 재순환될 최종 활성탄의 크기 (체의 보유 크기)가 φ9mm (직경, D) x 6mm (길이, h)인 것이 필요한 경우, 체는 진동 체(3)의 단층 체로 사용되도록 설계된다. 직사각형 메쉬의 폭(A) 및 길이(L)는 5mm (폭 a) x 27mm (길이 L)이다. D는 체 상에 보유될 활성탄 실린더의 원형 섹션의 직경이고, h는 체 상에 보유될 과립상 활성탄 실린더의 최소 길이이다. a = 0.833h.
실시양태 B
도 5에 도시된 바와 같이, 탈황 및 탈질 장치에서 재순환될 최종 활성탄의 크기 (체의 보유 크기)가 φ9mm (직경, D) x 4mm (길이, h)인 것이 필요한 경우, 체는 진동 체(3)의 단층 체로 사용되도록 설계된다. 직사각형 메쉬의 폭(A) 및 길이(L)는 3mm (폭 a) x 27mm (길이 L)이다. D는 체 상에 보유될 과립 활성탄 실린더의 원형 섹션의 직경이다. a = 0.75 h. 이러한 메쉬 크기의 체는 중간 크기의 활성탄을 보유하는 데 사용된다.
실시양태 C
도 5에 도시된 바와 같이, 탈황 및 탈질 장치에서 재순환될 최종 활성탄의 크기 (체의 보유 크기)가 φ5mm (직경, D) x 2mm (평균 길이)인 것이 필요한 경우, 체는 진동 체(3)의 단층 체로 사용되도록 설계된다. 직사각형 메쉬의 폭(A) 및 길이(L)는 1.6mm (폭 a) x 16mm (길이 L)이다. D는 체 상에 보유될 과립 활성탄 실린더의 원형 섹션의 직경이다. a = 0.75 h.
흡착탑은 일반적으로 2 개 이상의 활성탄 공급물 챔버를 갖는다.
바람직하게는, 둥근 롤러 공급기 또는 배출용 둥근 롤러(G)가 흡착탑의 각각의 활성탄 공급물 챔버(AC-c)의 기저부에 제공된다. 일반적으로, 흡착탑은 적어도 2 개의 활성탄 공급물 챔버(AC-c)를 갖는다.
본 명세서에 기술된 둥근 롤러 공급기 또는 배출용 둥근 롤러(G)로서는 도 8 및 9에 도시된 바와 같이 종래 기술에서의 둥근 롤러 공급기 또는 배출용 둥근 롤러(G)가 사용될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 둥근 롤러 공급기 또는 배출용 둥근 롤러(G) 대신에, 도 10에 도시된 바와 같이 스타-휠 유형 활성탄 배출 장치(G)가 사용될 수 있다. 새로운 스타-휠 유형 활성탄 배출 장치(G)는, 활성탄 공급물 챔버의 하부 부분에 있는 전방 배플 (AC-I) 및 후방 배플 (AC-II), 및 활성탄 공급물 챔버의 하부 부분에 있는 상기 전방 배플 (AC-I) 및 후방 배플 (AC-II)에 의해 형성된 배출물 유출구 아래에 위치된 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)를 포함한다. 상기 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)는 둥근 롤러(G01) 및 상기 둥근 롤러의 원주를 따라 동일한 각도 또는 실질적으로 동일한 각도로 분포된 다수의 블레이드(G02)를 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)는 활성탄 공급물 챔버의 하부에 있는 전방 배플(AC-I) 및 후방 배플(AC-II)에 의해 형성된 배출물 유출구 아래에 사용된다. 즉, 상기 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)는 활성탄 베드(A)의 하부에 있는 각각의 재료 챔버의 기저부에 장착되거나 또는 활성탄 공급물 챔버의 하부에 있는 상기 전방 배플 (AC-I) 및 후방 배플 (AC-II)에 의해 형성된 배출물 유출구 아래에 장착된다.
상기 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)의 단면에서 볼 때, 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러는 스타-휠 구조 또는 형상을 나타낸다.
또한, 상기의 새로운 스타-휠 유형 활성탄 배출 장치는 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)라 칭해질 수도 있거나, 이 둘이 서로 호환적으로 사용될 수 있다.
스타-휠 유형 활성탄 배출 장치는 주로, 활성탄 배출물 유출구의 전방 배플(AC-I) 및 후방 배플(AC-II), 2 개의 측면 플레이트, 블레이드(G02), 및 둥근 롤러(G01)로 구성된다. 상기 전방 배플 및 상기 후방 배플은 고정되어 배열되고, 상기 전방 배플과 후방 배플 사이에 활성탄 배출 통로, 즉 배출물 유출구가 남는다. 상기 배출물 유출구는 전방 배플(AC-I), 후방 배플(AC-II) 및 2 개의 측면 플레이트로 구성된다. 상기 둥근 롤러는 전방 배플(AC-I) 및 후방 배플(AC-II)의 하부 단부에 배치된다. 상기 블레이드(G02)는 둥근 롤러(G01) 상에 균일하게 분포되어 고정된다. 상기 둥근 롤러(G01)는 모터에 의해 구동되어 회전하며, 회전 방향은 후방 배플(AC-II)로부터 전방 배플(AC-I)로 가는 방향이다. 인접한 블레이드(G02) 사이의 협각 또는 간격이 너무 크지 않아야 한다. 인접한 블레이드들 사이의 협각(θ)는 일반적으로 64°미만, 예건대 12°내지 64°, 바람직하게는 15°내지 60°, 바람직하게는 20°내지 55°, 보다 바람직하게는 25°내지 50°, 더더욱 바람직하게는 30°내지 45°로 설계된다. 블레이드와 후방 배플의 하단 사이에 소정 간격 또는 거리 s가 제공된다. 상기 s는 일반적으로 0.5mm 내지 5mm, 바람직하게는 0.7mm 내지 3mm, 바람직하게는 1mm 내지 2mm이다.
스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)의 프로파일 반경 (또는 둥근 롤러 상의 블레이드의 회전 프로파일 반경)은 r이다. r은 둥근 롤러(G01)의 단면(원)의 반경에 블레이드(G02)의 폭을 더한 것과 같다.
일반적으로, 둥근 롤러(G01)의 단면(원)의 반경은 30mm 내지 120mm이고, 블레이드(G02)의 폭은 40mm 내지 130mm이다.
둥근 롤러의 중심과 전방 배플의 하부 단부 사이의 거리는 h이다. h는 일반적으로 r + (12 내지 30) mm보다 크고 r/sin58°보다 작으며, 이는, 활성탄이 부드럽게 배출되고 둥근 롤러가 움직이지 않을 때 활성탄이 자체적으로 미끄러지지 않게 할 수 있다.
일반적으로, 본 출원에서, 스타-휠 유형 활성탄 배출 장치의 배출물 유출구의 단면은 정사각형 또는 직사각형, 바람직하게는 폭보다 길이가 긴 직사각형이다.
바람직하게는, 흡착탑의 공급물 용기 또는 탑저 용기(107)에는 하나 이상의 배출용 로터리 밸브(F)가 제공된다.
본 명세서에 설명된 로터리 밸브(F)로는, 도 8에 도시된 바와 같이 종래 기술에서의 로터리 밸브가 사용될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 도 11 내지 14에 도시된 바와 같이 새로운 유형의 로터리 밸브(F)가 사용된다. 상기 새로운 유형의 로터리 밸브(F)는 상부 공급물 유입구(F04), 밸브 코어(F01), 블레이드(F02), 밸브 하우징(F03), 하부 배출물 유출구(F05), 밸브의 내부 캐비티의 상부 공간에 있는 완충 영역(F06), 및 재료-평활화 플레이트(F07)를 포함한다. 완충 영역(F06)은 공급물 유입구(F04)의 하부 공간에 인접하고 상기 하부 공간과 연통하며, 수평 방향으로의 완충 영역(F06)의 단면의 길이는 수평 방향으로의 공급물 유입구(F04)의 단면의 길이보다 길다. 재료-평활화 플레이트는 완충 영역(F06)에 배치되고, 재료-평활화 플레이트(F07)의 상부 단부(upper end)는 완충 영역(F06)의 상단(top)에 고정되고, 재료-평활화 플레이트(F07)의 단면은 수평 방향으로 "V" 형상을 갖는다.
바람직하게는, 상부 공급물 유입구(F04)의 단면은 직사각형이고, 완충 영역(F06)의 단면은 직사각형이다.
완충 영역(F06)의 단면의 길이는 수평 방향으로의 블레이드(F02)의 단면의 길이보다 작은 것이 바람직하다.
바람직하게는, 재료-평활화 플레이트(F07)은 2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702)를 스플라이싱함으로써 형성되거나, 재료-평활화 플레이트(F07)은 하나의 플레이트를 2 개의 플레이트 표면(F0701, F0702)으로 구부림으로써 형성된다.
바람직하게는, 2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702) 또는 2 개의 플레이트 표면(F0701, F0702) 사이의 협각은 2α ≤ 120°, 바람직하게는 2α ≤ 90°이다. 따라서 α≤60°, 바람직하게는 α≤45°이다.
바람직하게는, 각각의 단일 플레이트(F0701, F0702)와 완충 영역(F06)의 길이 방향 사이의 협각, 또는 각 플레이트면(F0701, F0702)과 완충 영역(F06)의 길이 방향 사이의 협각(Φ)은 Φ≥30°, 바람직하게는 Φ≥45°이고, 더욱 바람직하게는 Φ는 활성탄의 마찰각 이상이다.
바람직하게는, 2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702) 또는 2 개의 플레이트 표면(F0701, F0702) 각각의 기저부는 원호 형상이다.
바람직하게는, 2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702) 또는 2 개의 플레이트 표면(F0701, F0702) 사이의 중심선 세그먼트의 길이는 수평 방향으로의 완충 영역(F06)의 단면의 폭과 동일하거나 그보다 작다.
명백하게, α + Φ = 90°이다.
일반적으로, 본 출원에서, 새로운 유형의 로터리 밸브(F)의 배출물 유출구(F05)의 단면은 정사각형 또는 직사각형이고, 바람직하게는 폭보다 긴 길이를 갖는 직사각형이다.
제 1 실시양태
흡착탑(1), 탈착탑(2), 가스 혼합기(3), 제 1 활성탄 컨베이어(4), 제 2 활성탄 컨베이어(5), 및 흡착탑(1)의 위에 제공된 활성탄 용기(AC)를 포함하는 탈황 및 탈질 장치가 제공된다.
흡착탑(1)의 일측에는 배기가스 유입구(A)가 제공되고, 흡착탑(1)의 다른 일측에는 배기가스 배출구(B)가 제공된다. 가스 혼합기(3)의 가스 배출구로부터의 제 1 가스 파이프라인(L1)이 활성탄 용기(AC)의 가스 유입구에 연결되고, 가스 혼합기(3)의 가스 배출구로부터의 제 2 가스 파이프라인(L2)이 배기가스 유입구(A)에 연결되고, 활성탄 용기(AC)의 가스 배출구로부터의 제 3 가스 파이프라인(L3)이 제 2 가스 파이프라인(L2)과 합쳐진다.
흡착탑(1)은 도 8에 도시된 바와 같이 2 개의 활성탄 공급물 챔버(AC-c)를 갖는다. 각 공급물 챔버(AC-c)의 배출물 유출구에는 둥근 롤러 공급기(G)가 제공된다. 공급물 용기 또는 탑저 용기(H)의 배출구에는 로터리 밸브(F)가 제공된다. 바람직하게는, 탈착탑(2)의 배출물 유출구 아래에 진동 체(Sc)가 제공되며, 여기서 진동 체(Sc)에는 도 2에 도시된 바와 같이 실시양태 A의 체가 제공된다.
제 2 실시양태
제 1 실시양태와 유사하되, 단, 배기가스 유입구의 하류에 연도가 제공되고, 배기가스 유입구의 하류에 있는 연도는 3 개의 층, 즉 연도 상부 부분(101), 연도 중간 부분 및 연도 하부 부분(103)으로 나뉘며, 가스 혼합기(3)의 가스 배출구로부터의 제 2 가스 파이프라인(L2)이 배기가스 유입구(A)의 연도 중간 부분(102)에 연결된다.
제 3 실시양태
제 2 실시양태와 유사하되, 단, 2 개의 로터리 밸브(Vr)가 활성탄 용기(AC) 위의 활성탄 이송 파이프라인 상에 배치된다. 바람직하게는, 질소 밀봉 및 배기가스 누출 방지를 위해 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 질소 이송 파이프라인이 연결된다. 제 1 가스 파이프라인(L1)의 전방 단부에 제 1 가스 밸브(V1)가 제공되고, 제 2 가스 파이프라인(L2)의 전방 단부에 제 2 가스 밸브(V2)가 제공된다.
제 4 실시양태
제 3 실시양태와 유사하되, 단, 탈착탑(2) 위의 공급물 파이프라인 상에 2 개의 로터리 밸브(Vr)가 배치되고, 탈착탑(2) 위의 공급물 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 또 하나의 질소 이송 파이프라인이 연결되며; 탈착탑(2) 아래의 배출 파이프라인 상에 2 개의 로터리 밸브(Vr)가 배열되고, 탈착탑(2) 아래의 배출 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 또 하나의 질소 이송 파이프라인이 연결된다.
제 5 실시양태
흡착탑(1), 탈착탑(2), 가스 혼합기(3), 제 1 활성탄 컨베이어(4), 제 2 활성탄 컨베이어(5) 및 흡착탑(1) 위에 제공된 활성탄 용기(AC)를 포함하는 탈황 및 탈질 장치가 제공되며, 여기서 흡착탑(1)의 일측에 배기가스 유입구(A)가 제공되고 흡착탑(1)의 다른 일측에 배기가스 배출구(B)가 제공된다.
탈착탑(2)에는 질소 이송 파이프라인(L4)이 제공되며, 질소 이송 파이프라인(L4)은 4 개의 분지, 즉 제 1 질소 분지(L4a), 제 2 질소 분지(L4b), 제 3 질소 분지(L4c) 및 제 4 질소 분지(L4d)를 갖고, 제 1 질소 분지(L4a)는 탈착탑(2)의 하부 냉각 섹션(202)에 연결되고, 제 2 질소 분지(L4b)는 탈착탑(2)의 상부 가열 섹션(201)에 연결되며, 제 3 질소 분지(L4c)는 탈착탑(2) 위의 공급물 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr)사이에 연결되고, 제 4 질소 분지(L4d)는 탈착탑(2) 아래의 배출 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 연결된다.
암모니아 이송 파이프라인은 2 개의 분지, 즉 제 1 가스 파이프라인(L1) 및 제 2 가스 파이프라인(L2)로 나뉘고, 제 1 가스 파이프라인(L1)은 제 1 질소 분지(L4a)에 연결되고, 제 2 가스 파이프라인(L2)는 가스 혼합기(3)의 암모니아 유입구에 연결되고, 가스 혼합기(3)의 혼합 가스 배출구로부터의 제 3 가스 파이프라인(L3)이 흡착탑(1)의 배기가스 유입구(A)에 연결된다.
흡착탑(1)은 도 8에 도시된 바와 같이 2 개의 활성탄 공급물 챔버(AC-c)를 갖는다. 각 공급물 챔버(AC-c)의 배출물 유출구에는 둥근 롤러 공급기(G)가 제공된다. 공급물 용기 또는 탑저 용기(H)의 배출구에는 로터리 밸브(F)가 제공된다. 바람직하게는, 도 2에 도시된 바와 같이, 진동 체(Sc)가 탈착탑(2)의 배출물 유출구 아래에 제공되며, 여기서 진동 체(Sc)에는 실시양태 A의 체가 제공된다.
제 6 실시양태
제 5 실시양태와 유사하되, 단, 배기가스 유입구(A)의 하류에 연도가 제공되고, 배기가스 유입구(A)의 하류에 있는 연도는 3 개의 층, 즉 연도 상부 부분(101), 연도 중간 부분(102) 및 연도 상부 부분(101)으로 나뉘고, 가스 혼합기(3)의 가스 배출구로부터의 제 2 가스 파이프라인(L2)이 배기가스 유입구(A)의 연도 중간 부분(102) 및 연도 상부 부분(101)에 연결된다.
제 7 실시양태
제 6 실시양태와 유사하되, 단, 탈착탑(2)의 하부 가열 섹션(201)이 하우징-앤드-파이프라인 열교환 구조이고, 여기서는 가열 가스가 하우징 부분을 통과하고 활성탄이 파이프라인 부분을 통과하며; 하부 냉각 섹션(202) 또한 하우징-앤드-파이프라인 열교환 구조이며, 여기서는 냉각 가스가 하우징 부분을 통과하고 활성탄이 파이프라인 부분을 통과한다.
제 1 질소 분지(L4a)는 하부 냉각 섹션(202)의 파이프라인 부분으로 질소를 이송하고, 제 2 질소 분지(L4b)는 상부 가열 섹션(201)의 파이프라인 부분으로 질소를 이송한다.
2 개의 로터리 밸브(Vr)가 흡착탑(1)의 활성탄 용기(AC) 위의 활성탄 이송 파이프라인 상에 배열된다. 바람직하게는, 질소 밀봉 및 배기가스 누출 방지를 위해, 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 질소 이송 파이프라인이 연결된다.
제 8 실시양태
제 7 실시양태와 유사하되, 제 1 가스 밸브(V1)가 제 1 가스 파이프라인(L1)의 전방 단부에 제공되고, 제 2 가스 밸브(V2)가 제 2 가스 파이프라인(L2)의 전방 단부에 제공된다. 탈착탑(2) 위의 공급물 파이프라인 상에 2 개의 로터리 밸브(Vr)가 배치되고, 탈착탑(2) 위의 공급물 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 또 다른 질소 이송 파이프라인이 연결된다.
상기 실시양태에서, 탈착탑(2)의 배출물 유출구 아래의 통상의 진동 체 대신에 특정 체가 장착된 진동 체를 사용함으로써, 타블렛-형상 활성탄의 브리징 현상이 없어지고, 내마모성과 압축 강도가 낮은 타블렛-형상 활성탄이 여과되어 탈황 및 탈질 장치 내에 부스러기 및 먼지가 쌓이는 것을 피하며, 이는 활성탄의 이동 저항을 줄이고, 흡착탑 내에서의 활성탄의 고온 연소 위험을 줄이며, 고강도 활성탄이 장치 내에서 재순환될 수 있도록 하고, 진동 체에 의한 여과를 감소시키고, 운영 비용을 감소시킨다.
제 9 실시양태
제 1 실시양태와 유사하되, 단, 배출용 둥근 롤러(G) 대신에, 도 10에 도시된 바와 같이, 새로운 스타-휠 유형 활성탄 배출 장치가 사용된다. 활성탄 공급물 챔버의 기저부에 배출물 유출구가 제공된다. 배출물 유출구는 전방 배플(AC-I), 후방 배플(AC-II) 및 2 개의 측면 플레이트 (도면에는 표시되지 않음)로 구성된다.
흡착탑의 주요 구조의 높이는 21m (미터)이다. 흡착탑(1)은 2 개의 활성탄 공급물 챔버를 갖는다. 좌측의 제 1 챔버의 두께는 180mm이다. 우측의 제 2 챔버의 두께는 900mm이다.
스타-휠 유형 활성탄 배출 장치는, 활성탄 공급물 챔버의 하부 부분에 있는 전방 배플(AC-I) 및 후방 배플(AC-II), 및 활성탄 공급물 챔버의 하부 부분에 있는 전방 배플(AC-I) 및 후방 배플(AC-II)에 의해 형성된 배출물 유출구 아래에 위치된 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)를 포함한다. 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)는 둥근 롤러(G01) 및 상기 둥근 롤러의 원주를 따라 동일한 각도 (θ = 30°)로 분포된 12 개의 블레이드(G02)를 포함한다.
스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러의 단면에서 볼 때, 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러는 스타-휠 구조를 나타낸다.
배출물 유출구는 전방 배플(AC-I), 후방 배플(AC-II) 및 2 개의 측면 플레이트로 구성된다. 둥근 롤러는 전방 배플(AC-I) 및 후방 배플(AC-II)의 하단에 배치된다. 블레이드(G02)는 둥근 롤러(G01) 상에 균일하게 분포되어 고정된다. 둥근 롤러(G01)는 모터에 의해 구동되어 회전하며, 회전 방향은 후방 배플(AC-II)에서 전방 배플(AC-I)로 가는 방향이다. 인접한 블레이드(G02) 사이의 협각(θ)는 30°이다. 블레이드와 후방 배플의 하단(bottom end) 사이에 소정 간격 또는 거리 s가 제공된다. s의 값은 2mm이다.
스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)의 프로파일 반경 (또는 둥근 롤러 상의 블레이드의 회전 프로파일 반경)은 r이다. r은 둥근 롤러(G01)의 단면(원)의 반경에 블레이드(G02)의 폭을 더한 것과 같다.
둥근 롤러(G01)의 단면(원)의 반경은 60mm이고, 블레이드(G02)의 폭은 100mm이다.
둥근 롤러의 중심과 전방 배플의 하부 단부 사이의 거리는 h이다. h는 일반적으로 r + (12 내지 30) mm보다 크고 r/sin58°보다 작으며, 이는, 활성탄이 부드럽게 배출되고 둥근 롤러가 움직이지 않을 때 활성탄이 자체적으로 미끄러지지 않게 할 수 있다.
제 10 실시양태
제 2 실시양태와 유사하게, 배출용 둥근 롤러(G) 대신에, 도 10에 도시된 바와 같이, 새로운 스타-휠 유형 활성탄 배출 장치가 사용된다. 활성탄 공급물 챔버의 기저부에 배출물 유출구가 제공된다. 배출물 유출구는 전방 배플(AC-I), 후방 배플(AC-II) 및 2 개의 측면 플레이트 (도면에는 표시되지 않음)로 구성된다.
흡착탑의 주요 구조의 높이는 21m (미터)이다. 좌측의 제 1 챔버의 두께는 160mm이다. 우측의 제 2 챔버의 두께는 1000mm이다.
스타-휠 유형 활성탄 배출 장치는, 활성탄 공급물 챔버의 하부 부분에 있는 전방 배플(AC-I) 및 후방 배플(AC-II), 및 활성탄 공급물 챔버의 하부 부분에 있는 전방 배플(AC-I) 및 후방 배플(AC-II)에 의해 형성된 배출물 유출구 아래에 위치된 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)를 포함한다. 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)는 둥근 롤러(G01) 및 상기 둥근 롤러의 원주를 따라 동일한 각도 (θ = 45°)로 분포된 8 개의 블레이드(G02)를 포함한다.
스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러의 단면에서 볼 때, 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러는 스타-휠 구조를 나타낸다.
배출물 유출구는 전방 배플(AC-I), 후방 배플(AC-II) 및 2 개의 측면 플레이트로 구성된다. 둥근 롤러는 전방 배플(AC-I) 및 후방 배플(AC-II)의 하부 단부에 배치된다. 블레이드(G02)는 둥근 롤러(G01) 상에 균일하게 분포되어 고정된다. 둥근 롤러(G01)는 모터에 의해 구동되어 회전하며, 회전 방향은 후방 배플(AC-II)에서 전방 배플(AC-I)로 가는 방향이다. 인접한 블레이드(G02) 사이의 협각(θ)는 45°이다. 블레이드와 후방 배플의 하단 사이에 소정 간격 또는 거리 s가 제공된다. s의 값은 1mm이다.
스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)의 프로파일 반경은 r이다. r은 둥근 롤러(G01)의 단면(원)의 반경에 블레이드(G02)의 폭을 더한 것과 같다.
둥근 롤러(G01)의 단면(원)의 반경은 90mm이고, 블레이드(G02)의 폭은 70mm이다.
둥근 롤러의 중심과 전방 배플의 하부 단부 사이의 거리는 h이다. h는 일반적으로 r + (12 내지 30) mm보다 크고 r/sin58°보다 작으며, 이는, 활성탄이 부드럽게 배출되고 둥근 롤러가 움직이지 않을 때 활성탄이 자체적으로 미끄러지지 않게 할 수 있다.
제 11 실시양태
제 2 실시양태와 유사하되, 단, 통상의 배출용 로터리 밸브(F) 대신에, 도 11 내지 14에 도시된 바와 같이, 새로운 유형의 배출용 로터리 밸브(F)가 사용된다.
새로운 유형의 로터리 밸브(F)는 상부 공급물 유입구(F04), 밸브 코어(F01), 블레이드(F02), 밸브 하우징(F03), 하부 배출물 유출구(F05), 상기 밸브의 내부 캐비티의 상부 공간 내의 완충 영역(F06) 및 재료-평활화 플레이트(F07)를 포함한다. 완충 영역(F06)은 공급물 유입구(F04)의 하부 공간에 인접하고 상기 하부 공간과 연통하고, 수평 방향에서의 완충 영역(F06)의 단면의 길이는 수평 방향에서의 공급물 유입구(F04)의 단면의 길이보다 길다. 재료-평활화 플레이트는 완충 영역(F06)에 배치되고, 재료-평활화 플레이트(F07)의 상부 단부는 완충 영역(F06)의 상단에 고정되고, 재료-평활화 플레이트(F07)의 단면은 수평 방향으로 "V" 형상을 갖는다.
상부 공급물 유입구(F04)의 단면은 직사각형이고, 완충 영역(F06)의 단면 역시 직사각형이다.
완충 영역(F06)의 단면의 길이는 수평 방향으로 블레이드(F02)의 단면의 길이보다 작다.
재료-평활화 플레이트(F07)는 2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702)를 스플라이싱함으로써 형성된다.
2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702) 사이의 협각(2α)는 90°이다.
각 단일 플레이트(F0701, F0702)와 완충 영역(F06)의 길이 방향 사이의 협각 또는 각 플레이트면(F0701, F0702)과 완충 영역(F06)의 길이 방향 사이의 협각(Φ)는 30°이다. Φ는 활성탄 재료의 마찰각보다 클 것이다.
2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702) 각각의 기저부는 원호 형상이다.
2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702) 또는 2 개의 플레이트 표면(F0701, F0702) 사이의 중심선 세그먼트의 길이는 수평 방향으로의 완충 영역(F06)의 단면의 폭보다 약간 작다.
α + Φ = 90°이다.
둥근 롤러 상의 블레이드의 회전 프로파일 반경은 r이다. r은 밸브 코어(F01)의 단면(원)의 반경에 블레이드(F02)의 폭을 더한 것과 같다.
밸브 코어(F01)의 단면(원)의 반경은 30mm이고, 블레이드(F02)의 폭은 100mm이다. 즉, r은 130mm이다.
블레이드(F02)의 길이는 380 mm이다.
제 12 실시양태
제 10 실시양태와 유사하되, 일반적인 배출용 로터리 밸브(F) 대신에, 도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 새로운 유형의 배출용 로터리 밸브(F)가 사용된다.
새로운 유형의 로터리 밸브(F)는 상부 공급물 유입구(F04), 밸브 코어(F01), 블레이드(F02), 밸브 하우징(F03), 하부 배출물 유출구(F05), 상기 밸브의 내부 캐비티의 상부 공간에서의 완충 영역(F06) 및 재료-평활화 플레이트(F07)를 포함한다. 완충 영역(F06)은 공급물 유입구(F04)의 하부 공간에 인접하고 상기 하부 공간과 연통하며, 수평 방향으로의 완충 영역(F06)의 단면의 길이는 수평 방향으로의 공급물 유입구(F04)의 단면의 길이보다 크다. 재료-평활화 플레이트는 완충 영역(F06)에 배치되고, 재료-평활화 플레이트(F07)의 상부 단부는 완충 영역(F06)의 상단에 고정되고, 재료-평활화 플레이트(F07)의 단면은 수평 방향으로 "V" 형상을 갖는다.
상부 공급물 유입구(F04)의 단면은 직사각형이고, 완충 영역(F06)의 단면 역시 직사각형이다.
완충 영역(F06)의 단면의 길이는 수평 방향으로 블레이드(F02)의 단면의 길이보다 작다.
재료-평활화 플레이트(F07)는 2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702)를 스플라이싱함으로써 형성된다.
2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702) 사이의 협각(2α)는 90°이다.
각 단일 플레이트(F0701, F0702)와 완충 영역(F06)의 길이 방향 사이의 협각 또는 각 플레이트면(F0701, F0702)과 완충 영역(F06)의 길이 방향 사이의 협각(Φ)는 30°이다. Φ는 활성탄 재료의 마찰각보다 클 수 있다.
2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702) 각각의 기저부는 원호 형상이다.
2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702) 또는 2 개의 플레이트 표면(F0701, F0702) 사이의 중심선 세그먼트의 길이는 수평 방향으로의 완충 영역(F06)의 단면의 폭보다 약간 작다.
α + Φ = 90°이다.
둥근 롤러 상의 블레이드의 회전 프로파일 반경은 r이다. r은 밸브 코어(F01)의 단면(원)의 반경에 블레이드(F02)의 폭을 더한 것과 같다.
밸브 코어(F01)의 단면(원)의 반경은 30mm이고, 블레이드(F02)의 폭은 100mm이다. 즉, r은 130mm이다.
블레이드(F02)의 길이는 380 mm이다.

Claims (18)

  1. 흡착탑(1), 탈착탑(2), 가스 혼합기(3), 제 1 활성탄 컨베이어(4), 제 2 활성탄 컨베이어(5) 및 흡착탑(1) 위에 제공된 활성탄 용기(AC)를 포함하는 탈황 및 탈질 장치로서,
    흡착탑(1)의 일측(one side)에 배기가스(fume) 유입구(A)가 제공되고, 흡착탑(1)의 다른 일측(another side)에 배기가스 배출구(B)가 제공되며,
    가스 혼합기(3)의 가스 배출구로부터의 제 1 가스 파이프라인(L1)이 활성탄 용기(AC)의 가스 유입구에 연결되고, 가스 혼합기(3)의 가스 배출구로부터의 제 2 가스 파이프라인(L2)이 배기가스 유입구(A)에 연결되고, 활성탄 용기(AC)의 가스 배출구로부터의 제 3 가스 파이프라인(L3)이 제 2 가스 파이프라인(L2)과 합쳐지는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    배기가스 유입구의 하류에 연도(flue)가 제공되고, 배기가스 유입구의 하류에 있는 연도는 3 개의 층, 즉 연도 상부 부분(101), 연도 중간 부분(102) 및 연도 하부 부분(103)으로 나뉘고, 가스 혼합기(3)의 가스 배출구로부터의 제 2 가스 파이프라인(L2)이 배기가스 유입구(A)의 연도 중간 부분(102)에 연결되고, 임의적으로 배기가스 유입구(A)의 연도 상부 부분(101)에 연결되는, 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    활성탄 용기(AC) 위의 활성탄 이송 파이프라인 상에 2 개의 로터리 밸브(Vr)가 배치되고; 질소 밀봉 및 배기가스 누출 방지를 위해, 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 질소 이송 파이프라인이 연결되는, 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 1 가스 파이프라인(L1)의 전방 단부(front end)에 제 1 가스 밸브(V1)가 제공되고 제 2 가스 파이프라인(L2)의 전방 단부에 제 2 가스 밸브(V2)가 제공되는, 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    탈착탑(2) 위의 공급물 파이프라인 상에 2 개의 로터리 밸브(Vr)가 배치되고, 탈착탑(2) 위의 공급물 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 또하나의 질소 이송 파이프라인이 연결되고/되거나,
    탈착탑(2) 아래의 배출 파이프라인 상에 2 개의 로터리 밸브(Vr)가 배치되고, 탈착탑(2) 아래의 배출 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 다른 또하나의 질소 이송 파이프라인이 연결되는, 장치.
  6. 흡착탑(1), 탈착탑(2), 가스 혼합기(3), 제 1 활성탄 컨베이어(4), 제 2 활성탄 컨베이어(5) 및 흡착탑(1) 위에 제공된 활성탄 용기(AC)를 포함하는 탈황 및 탈질 장치로서,
    흡착탑(1)의 일측에 배기가스 유입구(A)가 제공되고, 흡착탑(1)의 다른 일측에 배기가스 배출구(B)가 제공되며,
    탈착탑(2)에는 질소 이송 파이프라인(L4)이 제공되고, 질소 이송 파이프라인(L4)은 4 개의 분지, 즉 제 1 질소 분지(L4a), 제 2 질소 분지(L4b), 제 3 질소 분지(L4c) 및 제 4 질소 분지(L4d)를 갖고, 이때 제 1 질소 분지(L4a)는 탈착탑(2)의 하부 냉각 섹션(202)에 연결되고, 제 2 질소 분지(L4b)는 탈착탑(2)의 상부 가열 섹션(201)에 연결되고, 제 3 질소 분지(L4c)는 탈착탑(2) 위의 공급물 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 연결되고, 제 4 질소 분지(L4d)는 탈착탑(2) 아래의 배출 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 연결되고;
    암모니아 이송 파이프라인이 2 개의 분지, 즉 제 1 가스 파이프라인(L1) 및 제 2 가스 파이프라인(L2)으로 나뉘고, 이때 제 1 가스 파이프라인(L1)은 제 1 질소 분지(L4a)에 연결되고, 제 2 가스 파이프라인(L2)은 가스 혼합기(3)의 암모니아 유입구에 연결되고, 가스 혼합기(3)의 혼합 가스 배출구로부터의 제 3 가스 파이프라인(L3)이 흡착탑(1)의 배기가스 유입구(A)에 연결되는, 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    배기가스 유입구(A)의 하류에 연도가 제공되고, 배기가스 유입구의 하류에 있는 연도는 3 개의 층, 즉 연도 상부 부분(101), 연도 중간 부분(102) 및 연도 하부 부분(103)으로 나뉘고, 가스 혼합기(3)의 가스 배출구로부터의 제 2 가스 파이프라인(L2)이 배기가스 유입구(A)의 연도 중간 부분(102)에 연결되고, 임의적으로 배기가스 유입구(A)의 연도 상부 부분(101)에 연결되는, 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    탈착탑(2)의 하부 가열 섹션(201)은, 가열 가스가 하우징 부분을 통과하고 활성탄이 파이프라인 부분을 통과하는 하우징-앤드-파이프라인(housing-and-pipeline) 열교환 구조이고; 하부 냉각 섹션(202)은, 냉각 가스가 하우징 부분을 통과하고 활성탄이 파이프라인 부분을 통과하는 하우징-앤드-파이프라인 열교환 구조이고;
    제 1 질소 분지(L4a)는 하부 냉각 섹션(202)의 파이프라인 부분으로 질소를 이송하도록 구성되고, 제 2 질소 분지(L4b)는 상부 가열 섹션(201)의 파이프라인 부분으로 질소를 이송하도록 구성되는, 장치.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    2 개의 로터리 밸브(Vr)가 흡착탑(1)의 활성탄 용기(AC) 위의 활성탄 이송 파이프라인 상에 배치되고; 질소 밀봉 및 배기가스 누출 방지를 위해, 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 질소 이송 파이프라인이 연결되는, 장치.
  10. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    제 1 가스 파이프라인(L1)의 전방 단부에 제 1 가스 밸브(V1)가 제공되고 제 2 가스 파이프라인(L2)의 전방 단부에 제 2 가스 밸브(V2)가 제공되고/되거나,
    탈착탑(2) 위의 공급물 파이프라인 상에 2 개의 로터리 밸브(Vr)가 배치되고, 탈착탑(2) 위의 공급물 파이프라인 상의 2 개의 로터리 밸브(Vr) 사이에 또하나의 질소 이송 파이프라인이 연결되는, 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    직사각형 메쉬를 가진 체가 장착된 진동 체가 상기 탈착탑(2)의 탑저에서 배출물 유출구 아래에 제공되거나 상기 탈착탑(2)의 하류에 제공되고, 이때 직사각형 메쉬의 길이 L ≥ 3D이고, 직사각형 메쉬의 폭 a = 0.65h 내지 0.95h이며, 여기서 D는 체 상에 보유될 활성탄 실린더의 원형 섹션의 직경이고, h는 체 상에 보유될 과립상 활성탄 실린더의 최소 길이이고, h = 1.5mm 내지 7mm이며; 체 상에 보유될 활성탄 실린더의 원형 섹션의 직경(D)은 4.5mm 내지 9.5mm인, 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    흡착탑(1)은 적어도 2 개의 활성탄 공급물 챔버(AC-c)를 가지며,
    각 활성탄 공급물 챔버(AC-c)의 기저부에, 또는 전방 배플(AC-I) 및 후방 배플(AC-II) 및 활성탄 공급물 챔버의 하부 부분에 있는 2 개의 측면 플레이트에 의해 형성된 배출물 유출구 아래에, 스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)가 장착되고,
    스타-휠 유형 활성탄 배출 롤러(G)는 둥근 롤러(G01) 및 상기 둥근 롤러의 원주를 따라 동일한 각도로 분포된 복수의 블레이드(G02)를 포함하는, 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    둥근 롤러(G01)는 전방 배플(AC-I) 및 후방 배플(AC-II)의 하부 단부(lower end)에 배치되고, 둥근 롤러(G01)의 원주 상에 분포된 인접 블레이드(G02)들 사이의 협각(included angle)(θ)이 12°내지 64°인, 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    블레이드(G02)와 후방 배플의 하단(bottom end) 사이의 거리(s)가 0.5mm 내지 5mm이고/이거나,
    둥근 롤러(G01)의 단면(원)의 반경은 30mm 내지 120mm이고, 블레이드(G02)의 폭은 40mm 내지 130mm이고/이거나,
    둥근 롤러의 중심과 전방 배플의 하부 단부 사이의 거리 h가 r + (12 내지 30) mm보다 크고 r/sin58°보다 작은, 장치.
  15. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 흡착탑의 공급물 용기 또는 탑저 용기(H)에 하나 이상의 배출용 로터리 밸브(F)가 제공되며,
    로터리 밸브(F)는 상부 공급물 유입구(F04), 밸브 코어(F01), 블레이드(F02), 밸브 하우징(F03), 하부 배출물 유출구(F05), 밸브의 내부 캐비티의 상부 공간에 있는 완충 영역(F06) 및 재료-평활화 플레이트(F07)를 포함하고, 이때 완충 영역(F06)은 공급물 유입구(F04)의 하부 공간에 인접하고 상기 하부 공간과 연통하며, 수평 방향으로의 완충 영역(F06)의 단면의 길이는 수평 방향으로의 공급물 유입구(F04)의 단면의 길이보다 길고; 재료-평활화 플레이트는 완충 영역(F06)에 배열되고, 재료-평활화 플레이트(F07)의 상부 단부는 완충 영역(F06)의 상단(top)에 고정되고, 재료 평활화 플레이트(F07)의 단면은 수평 방향으로 "V" 형상을 갖는, 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상부 공급물 유입구(F04)의 단면이 직사각형이고, 완충 영역(F06)의 단면이 직사각형이고/이거나,
    완충 영역(F06)의 단면의 길이가 수평 방향으로 블레이드(F02)의 단면의 길이보다 작은, 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    재료-평활화 플레이트(F07)은 2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702)를 스플라이싱함으로써 형성되거나, 재료-평활화 플레이트(F07)은 하나의 플레이트를 2 개의 플레이트 표면(F0701, F0702)으로 구부림으로써 형성되고, 2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702) 또는 2 개의 플레이트 표면(F0701, F0702) 사이의 협각 2α ≤ 120°, 즉 α ≤ 60°인, 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 단일 플레이트(F0701 또는 F0702) 각각과 상기 완충 영역(F06)의 길이 방향 사이의 협각, 또는 상기 플레이트 표면(F0701 또는 F0702) 각각과 상기 완충 영역(F06)의 길이 방향 사이의 협각 Φ 가 활성탄의 마찰각 이상이고/이거나,
    2 개의 단일 플레이트(F0701, F0702) 또는 2 개의 플레이트 표면(F0701, F0702) 각각의 기저부가 원호(arc) 형상인, 장치.
KR1020207023074A 2018-04-08 2018-12-17 높은 탈질 효율을 갖는 탈황 및 탈질 장치 KR102422222B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810305906.2A CN108371872B (zh) 2018-04-08 2018-04-08 高效脱硝的脱硫脱硝装置
CN201810305906.2 2018-04-08
PCT/CN2018/121452 WO2019196486A1 (zh) 2018-04-08 2018-12-17 高效脱硝的脱硫脱硝装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200104404A KR20200104404A (ko) 2020-09-03
KR102422222B1 true KR102422222B1 (ko) 2022-07-19

Family

ID=63032090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207023074A KR102422222B1 (ko) 2018-04-08 2018-12-17 높은 탈질 효율을 갖는 탈황 및 탈질 장치

Country Status (6)

Country Link
KR (1) KR102422222B1 (ko)
CN (1) CN108371872B (ko)
BR (1) BR112020016922A2 (ko)
PH (1) PH12020551257A1 (ko)
RU (1) RU2760553C1 (ko)
WO (1) WO2019196486A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108371872B (zh) * 2018-04-08 2023-07-25 中冶长天国际工程有限责任公司 高效脱硝的脱硫脱硝装置
CN110856791A (zh) * 2018-08-23 2020-03-03 中国石化工程建设有限公司 活性焦脱硫脱硝吸附塔、活性焦吸附净化烟气的系统及方法
AT522436B1 (de) * 2019-04-26 2020-11-15 Integral Eng Und Umwelttechnik Gmbh Behälter und Verfahren zum Beladen eines Adsorptions- und/oder Absorptionsmittels mit Ammoniak
KR102579113B1 (ko) * 2019-05-17 2023-09-15 주식회사 엘지화학 소취 성능의 정량적 평가를 위한 장치 및 방법
CN110075664B (zh) * 2019-06-12 2024-04-02 中冶北方（大连）工程技术有限公司 气柱式活性焦再生气气封装置
CN110201527B (zh) * 2019-07-08 2020-07-07 北京中航泰达环保科技股份有限公司 一种活性炭脱硫脱硝的预喷氨系统及工艺
CN110559851A (zh) * 2019-09-30 2019-12-13 中冶东方工程技术有限公司 一种超低温模块化烟气脱硝系统
CN113120871A (zh) * 2020-01-16 2021-07-16 吉林紫金铜业有限公司 一种冶炼烟气制酸中脱硫氮气加热方法
CN111408263A (zh) * 2020-03-20 2020-07-14 北京海顺德钛催化剂有限公司 烟气处理装置
CN113666054B (zh) * 2020-05-15 2023-02-03 中冶宝钢技术服务有限公司 一种活性炭输送装置及活性炭脱硫脱硝系统
CN112275129A (zh) * 2020-09-04 2021-01-29 山西太钢工程技术有限公司 烟气排放处理方法及设备
KR102542967B1 (ko) * 2021-07-07 2023-06-14 한국에너지기술연구원 연속식 직접공기포집 장치 및 포집방법
CN114887431A (zh) * 2022-05-06 2022-08-12 安徽和谐暖通工程有限公司 一种三塔式rto废气过滤装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100378695B1 (ko) * 1994-12-12 2003-05-23 가부시키 가이샤 에바라 세이사꾸쇼 전자빔조사배기가스처리방법및처리장치
JP2003290624A (ja) * 2002-04-03 2003-10-14 Sumitomo Heavy Ind Ltd 排ガス処理方法、排ガス処理装置、ガス処理方法及びガス処理装置
CN107551757A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 中冶长天国际工程有限责任公司 一种烟气脱硫脱硝方法和装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5940052B2 (ja) * 1980-06-16 1984-09-27 株式会社荏原製作所 電子ビ−ム多段照射式排ガス脱硫脱硝法および装置
JPS6071029A (ja) * 1983-09-28 1985-04-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd 硫黄酸化物および窒素酸化物を同時に除去する方法
JPH05220338A (ja) * 1991-03-12 1993-08-31 Sumitomo Heavy Ind Ltd ゴミ焼却炉の排ガス処理設備
RU2006268C1 (ru) * 1991-10-24 1994-01-30 Государственное предприятие - Научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт "Теплоэлектропроект" Способ очистки дымовых газов от окислов серы и азота
JP3217627B2 (ja) * 1994-11-30 2001-10-09 住友重機械工業株式会社 炭素質触媒の脱硫脱硝性能向上方法
JP3725013B2 (ja) * 2000-08-25 2005-12-07 住友重機械工業株式会社 媒体再生塔、媒体再生方法、排ガス処理装置及び排ガス処理方法
JP5319934B2 (ja) * 2008-02-28 2013-10-16 三菱重工業株式会社 排ガス処理方法及び装置
CN101732948B (zh) * 2009-12-31 2012-10-03 中电投远达环保工程有限公司 三段式活性焦烟气净化再生一体化处理系统及方法
EP4019114A1 (en) * 2010-02-04 2022-06-29 ADA-ES, Inc. Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes
CN102824809B (zh) * 2012-09-21 2015-05-13 中冶长天国际工程有限责任公司 一种吸附塔
CN105214457B (zh) * 2014-06-05 2018-04-17 魏雄辉 一种烟道气脱硫脱硝工艺及设备
CN104107629B (zh) * 2014-08-04 2016-08-24 上海龙净环保科技工程有限公司 一种烟气二氧化碳捕集系统及捕集方法
CN105688622B (zh) * 2014-11-28 2018-08-17 中冶长天国际工程有限责任公司 使用串联双吸附塔的烟气脱硫脱硝方法和装置
KR101656472B1 (ko) * 2014-12-10 2016-09-12 재단법인 포항산업과학연구원 배가스로부터 이산화탄소를 회수하는 방법 및 이를 이용하는 이산화탄소 회수 장치
CN105080332B (zh) * 2015-07-24 2018-03-06 中冶华天工程技术有限公司 烧结球团烟气资源化系统及工艺方法
CN105056711B (zh) * 2015-08-21 2017-05-31 马鞍山艺诚机电有限公司 烟气中so2净化的多级嵌套吸收‑解析的柠檬酸盐工艺
CN205145970U (zh) * 2015-11-12 2016-04-13 国电科学技术研究院 一种炭基催化剂脱硫脱硝系统
CN105233673B (zh) * 2015-11-12 2018-06-15 国电科学技术研究院 一种炭基催化剂脱硫脱硝系统和方法
CN105727708B (zh) * 2016-02-29 2018-08-03 中国科学院过程工程研究所 一种多层流化床两段式活性炭/焦烟气同时脱硫脱硝系统及方法
CN205627632U (zh) * 2016-05-12 2016-10-12 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种基于分区混合调节的高性能scr超低排放控制系统
CN107694300B (zh) * 2016-08-08 2020-01-17 中冶长天国际工程有限责任公司 活性炭脱硫脱硝系统的喷氨量控制方法和装置
CN107469561A (zh) * 2017-09-19 2017-12-15 中国科学院过程工程研究所 一种烟气净化吸收塔及其处理方法
CN108371872B (zh) * 2018-04-08 2023-07-25 中冶长天国际工程有限责任公司 高效脱硝的脱硫脱硝装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100378695B1 (ko) * 1994-12-12 2003-05-23 가부시키 가이샤 에바라 세이사꾸쇼 전자빔조사배기가스처리방법및처리장치
JP2003290624A (ja) * 2002-04-03 2003-10-14 Sumitomo Heavy Ind Ltd 排ガス処理方法、排ガス処理装置、ガス処理方法及びガス処理装置
CN107551757A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 中冶长天国际工程有限责任公司 一种烟气脱硫脱硝方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
BR112020016922A2 (pt) 2020-12-15
PH12020551257A1 (en) 2021-04-19
RU2760553C1 (ru) 2021-11-29
WO2019196486A1 (zh) 2019-10-17
CN108371872A (zh) 2018-08-07
KR20200104404A (ko) 2020-09-03
CN108371872B (zh) 2023-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102422222B1 (ko) 높은 탈질 효율을 갖는 탈황 및 탈질 장치
KR102382875B1 (ko) 탈황, 탈질 및 암모니아 제거 시스템
CN108619850B (zh) 炭粉的回收利用装置
CN106693603B (zh) 活性炭法烟气净化装置及烟气净化方法
CN108371873B (zh) 一种脱硫脱硝系统
KR20180095064A (ko) 연도 가스 탈황 및 탈질 방법 및 장치
CN108940241B (zh) 一种活性炭再生塔及再生方法
KR20190105283A (ko) 분진과 황산화물, 질소산화물의 복합처리시스템
CN104607015A (zh) 一种烧结烟气多污染物协同净化方法及净化系统
RU2746856C1 (ru) Адсорбционная колонна с активированным углем, способ очистки отходящего газа и система десульфурации и денитрификации
CN208626952U (zh) 高效脱硝的脱硫脱硝装置
CN105107348A (zh) 一种用于处理voc有机废气的多相强氧催化反应成套设备
CN106216374B (zh) 污染土壤热处理系统
CN207342440U (zh) 一种解析塔
CN108543403B (zh) 一种活性炭吸附塔系统及脱硫脱硝系统
CN108465360B (zh) 一种高效脱硝喷氨系统
CN208413303U (zh) 用于活性炭吸附塔或解析塔的旋转阀
CN208583149U (zh) 一种脱硫脱硝系统
CN213853857U (zh) 一种脱硫脱硝吸收反应塔
CN202219130U (zh) 用于净化工业废气的设备
CN207271004U (zh) 星轮式活性炭排料装置
CN207342416U (zh) 一种吸附塔系统和脱硫脱硝系统
CN112221301B (zh) 活性炭烟气净化系统及其方法
CN115178089B (zh) 一种净化和再生一塔化的炭基催化剂烟气处理装置
CN109999649B (zh) 一种高效混合烟气的脱硫脱硝装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant