KR102482258B1 - 디젤 엔진에 의해 배출되는 배기 가스를 처리하는 습식 스크러버의 액체 유출물 세정 방법 - Google Patents

디젤 엔진에 의해 배출되는 배기 가스를 처리하는 습식 스크러버의 액체 유출물 세정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102482258B1
KR102482258B1 KR1020197011375A KR20197011375A KR102482258B1 KR 102482258 B1 KR102482258 B1 KR 102482258B1 KR 1020197011375 A KR1020197011375 A KR 1020197011375A KR 20197011375 A KR20197011375 A KR 20197011375A KR 102482258 B1 KR102482258 B1 KR 102482258B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scrubber
solid particles
effluent
solid
liquid
Prior art date
Application number
KR1020197011375A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190055181A (ko
Inventor
베르나르 시레트
프랑크 타바리
Original Assignee
랩 에스에이
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 랩 에스에이 filed Critical 랩 에스에이
Publication of KR20190055181A publication Critical patent/KR20190055181A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102482258B1 publication Critical patent/KR102482258B1/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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • 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
    • B01D53/14—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 absorption
    • B01D53/1487—Removing organic compounds
    • 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
    • B01D53/14—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 absorption
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/26—Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force
    • B01D21/267—Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force by using a cyclone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2247/00—Details relating to the separation of dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D2247/04—Regenerating the washing fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/30—Alkali metal compounds
    • B01D2251/304—Alkali metal compounds of sodium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/402—Alkaline earth metal or magnesium compounds of magnesium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/404—Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/60—Inorganic bases or salts
    • B01D2251/606—Carbonates
    • 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
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/304—Linear dimensions, e.g. particle shape, diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B01D2257/7027—Aromatic hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases
    • B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/12—Methods and means for introducing reactants
    • B01D2259/126—Semi-solid reactants, e.g. slurries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4566—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for use in transportation means

Landscapes

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

Abstract

디젤 엔진(E)에 의해 배출되는 배기 가스(1)를 처리하는 습식 스크러버(WS)로부터의 액체 유출물(4)를 단순하고 콤팩트하며 경제적으로 세정하기 위해, 활성탄 25 내지 75중량% 및 시멘트 25 내지 60중량%를 함유하고 30 내지 500㎛의 평균 크기를 갖는 고체 입자(7)가 스크러버(WS)에 배치되고, 세정될 유출물(4)은 스크러버(WS)를 떠날 때 고액 분리기(SLS)로 보내지며, 여기서 유출물은 투명 분획(5)과 고체가 포함된 슬러지(6)로 분리된다.

Description

디젤 엔진에 의해 배출되는 배기 가스를 처리하는 습식 스크러버의 액체 유출물 세정 방법
본 발명은 디젤 엔진에 의해 배출되는 배기 가스, 특히 해정 선박의 디젤 엔진에 의해 배출되는 배기 가스를 처리하는 습식 스크러버로부터의 액체 유출물을 세정하는 방법에 관한 것이다.
페리 또는 기타 선박과 같은 항해 선박은 대부분 연료유로 추진을 위해 디젤 엔진용 연료를 사용한다. 이 연료는 5중량% 이하의 황, 가장 흔하게는 0.5중량% 내지 3.5중량%의 황을 함유한다. 이러한 엔진에서 연소 과정동안 황은 이산화황(SO2)으로 변환된다. 그 결과, 이러한 엔진의 배기 가스는 산성이고 유해하다. 따라서 보다 비싼 매우 낮은 양의 함황 연료가 사용되는 경우가 아니라면, 대기 중으로 배출되기 전에 이들 배기 가스로부터 이산화황 배출을 감소시키는 수단을 선박에 통합하는 것이 필요하다.
배기 가스에 포함된 이산화황을 선상에서 포획(on-board capturing)하기 위해 가장 자주 제안되는 기술은 배기 가스를 해수로 세정(scrub)하는 것이다. 이 기술은 일반적으로 추가 중화 시약에 의존하지 않고 해수의 알칼리도를 사용하여 이산화황을 중화시키는 스크러버에 의해 구현된다. EP 1 889 812는 이러한 기술의 상세한 예를 제공한다. 황은 스크러버 내에서 순환하는 해수 세정액(scrubbing liquid)으로 옮겨져 스크러버의 액체 순환(circuit)에서 농축된다. 황을 배출하기 위해서는 퍼지(purging)가 필요하다. 퍼지는 스크러버로 공급되는 다수부의 액체로 형성되거나, 스크러버로 공급되는 소수부의 액체로 형성되는데, 다수부의 액체로 형성되는 경우, 스크러버는 이후 개방 루프 형태로 작동하여 이에 의해 스크러버를 떠나는 유출물이 스크러버로 재순환되지 않고, 소수부의 액체로 형성되는 경우, 스크러버는 이후 폐쇄 루프로 작동하여 이에 의해 스크러버를 떠나는 대부분의 유출물이 스크러버로 재순환되는데, 예를 들어 유출물의 5% 미만이 배출된다. 스크러버가 개방 루프로 작동하든지 폐쇄 루프로 작동하든지간에, 초기 산화 상태(+4)의 황은 스크러버 또는 그의 부속물(ancillaries)에서 산화되어, 황이 산화 상태(+6)인 황산염 플로우만이 환경으로 방출되는데, 이러한 방출은 환경에 영향을 미치지 않는다.
그러나, 디젤 엔진 내부의 연소는 오일, 그을음, 타르 및 기타 방향족 분자를 포함한 유기 화합물을 생성한다. 이러한 다양한 유기 화합물은 독성이 있고, 잠재적으로 발암성이다. 배기 가스(fumes)내의 이러한 성분들은 엔진 시동 및 스위치 오프 단계에서 보다 높은 농도로 배출되며, 나아가 스크러버에서 순환하는 액체를 정화하는 정도가 낮을수록 이들은 더 농축된다. 유기 화합물은 경량이고, 스크러버 유출물이 처리되지 않은 상태로 배출되면 결국 오일 광택 또는 무지개 빛깔의 필름을 형성할 수 있다.
통상적인 여과, 예를 들어, 활성탄 층에 의해 유기 화합물을 제거하는 것이 명백히 가능하다. 그러나, 이러한 해법은 여과 속도가 수 cm/sec 정도로 낮은 여과 속도를 필요로 하고, 이는 여과에 의해 처리되는 흐름의 크기와 관련하여, 매우 큰 크기의 여과 설비를 초래하여 선박에 부적합하다.
경량 방향족 화합물은 물보다 밀도가 낮기 때문에(이는 해수에서 보다 더 적용된다) 분리되어 표면으로 상승하는 경향이 있어, 이론적으로는 디캔팅(decanting)으로 유기 화합물을 제거하는 것이 가능하다. 그러나, 다시 처리될 플로우(flows)를 감안할 때, 상기 디캔팅은 실제적으로 선박에서는 고려될 수 없다.
스크러버에서 순환하는 액체에 첨가되는 고형물로 흡착하는 것도 가능하지만, 이는 통제적 어려움에 직면한다. 이들 고형물과 처리될 액체 사이의 접촉 시간은 처리될 유량의 큰 규모 및 허용가능한 설치 크기를 고려할 때 매우 짧다. 따라서 활성탄과 같은 매우 반응성이 큰 고체를 사용하는 것이 필수적이다. 그러나 활성탄은 물과 비교시 밀도에서 차이가 낮고, 심지어 바닷물에서는 더욱 그러한데, 이는 단지 효율적인 고체-액체 분리는 필터나 원심 분리기에 의존해야 한다는 것을 의미한다. 그러나, 이미 지적한 바와 같이, 필터를 사용하는 것은 매우 느린 여과 속도를 필요로 한다. 또한, 원심 분리기의 경우, 이 회전 기계는 비용이 많이 들고 유지보수가 필요하며, 따라서 선박에서는 사용하기가 어렵다.
본 발명의 목적은 디젤 엔진, 특히 선박의 선상에서 배출되는 배기 가스를 처리하는 스크러버에 의해 배출되는 액체에 함유된 유기 오염 물질을 간단하고 작지만 경제적으로 처리할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 위해, 본 발명은 디젤 엔진에 의해 배출되는 배기 가스를 처리하는 습식 스크러버의 액체 유출물을 세정하는 방법에 관한 것인데, 이 방법에서 활성탄 25 내지 75중량% 및 시멘트 25 내지 60중량%를 함유하고 30 내지 500㎛의 평균 크기를 갖는 고체 입자(7)는 스크러버(WS)에 배치되고, 세정될 유출물(4)은 스크러버(WS)를 떠나 고액 분리기(SLS)로 보내지며, 여기서 유출물은 투명 분획(5)과 고체가 포함된 슬러지(6)로 분리된다.
따라서, 본 발명의 기본 사상 중 하나는 스크러버에서 흡착에 의해 유기 화합물을 포획하는 활성탄의 우수한 능력으로부터 이점을 얻으면서, 이 활성탄을 충분히 무겁게 만들어 효율적이고 용이하게 스크러버를 떠나는 액체 유출물의 잔류물로부터 분리할 수 있도록 하는 것이다. 본 발명에 따르면, 적합한 비율의 활성탄이 적합한 입자 크기의 고체 입자 형태로 시멘트와 결합(associated)된다. 따라서, 본 발명은 통상적인 흡착제, 즉 점토 또는 활성탄보다 훨씬 높은 밀도를 이들 고체 입자에 면밀히 부여하면서, 이들 고체 입자에 대해 큰 비표면적(specific surface area)을 유지하게 한다: 이와 같은 큰 비표면적은 고체 입자가 스크러버의 액체 순환(circuit)에서 고체 입자들이 순환할 때 유기 성분을 효율적으로 포착하는 것을 담보하고, 동시에 벌크 밀도의 고체 입자가 스크러버를 떠나는 유출물이 향하는 고액 분리기(solid-liquid separator)의 작용을 실질적으로 용이하게 한다. 하이드로사이클론(hydrocyclone)의 제한된 분리 능력을 감안할 때, 물에 비해 너무 낮은 밀도를 갖고 나아가 해수의 밀도와 비교시에는 더욱 그러한 밀도를 갖는 종래의 흡착제의 효율적인 분리를 허용하지 않는 점으로 인해, 하이드로사이클론에 관한 기술적인 선입관이 있지만, 본 발명은 이러한 하이드로사이클론을 고체-액체 분리기로서 유리하게 사용할 수 있도록 한다.
본 발명의 방법의 부가적인 유리한 특징은:
스크러버(WS)에 배치된 고체 입자(7)는 50㎛ 내지 150㎛의 평균 크기를 갖는다는 것이다.
바람직하게는, 스크러버(WS)에 배치된 고체 입자(7)는 50㎛ 내지 100㎛의 평균 크기를 갖는다.
고액 분리기(SLS)는 하나 이상의 하이드로사이클론을 포함한다.
고액 분리기(SLS)는 원심 분리기를 포함한다.
스크러버(WS)에 배치된 고체 입자(7)의 양은 상기 고액 분리기(SLS)로 보내지는 유출물(4) 내에서 이들 고체 입자의 농도가 10mg/l 내지 1000mg/l가 되도록 하는 양이다.
고체 입자(7)는 수성 염기의 현탁액 형태로 스크러버(WS)에 배치된다.
투명 분획(5)은 스크러버(WS)가 개방 루프로 작동할 때 배출되고, 스크러버가 폐쇄 루프로 작동할 때 스크러버로 적어도 부분적으로 재순환된다.
스크러버(WS)는 해수를 함유하는 세정액(2)으로 작동된다.
상기 방법은 해상 선박의 선상에서 실행된다.
삭제
단지 예시로서 주어진, 본 발명에 따른 세정 방법을 구현하는 설비의 개략도인 도 1을 참조하면서 하기 설명을 통해 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있다.
도 1은 디젤 엔진(E)에 의해 방출된 배기 가스(1)를 처리하는 설비도를 나타낸다.
바람직하며 비제한적인 일 사용 상황에 따르면, 엔진(E)은 선상에 설비를 포함하는 해상 선박의 추진을 보장한다. 모든 경우에 있어서, 엔진(E)은 함황 연료, 특히 연료 오일을 사용하는데, 그 결과로, 배기 가스(fumes)는 탄소 가스(CO2), 수증기(H2O), 질소(N2) 및 산소(O2)의 다수 성분에 추가하여 또한 황 산화물, 특히 이산화황(SO2)을 함유한다. 배기 가스(1)는 또한 질소 산화물(NOx) 및 엔진(E) 내부의 연소에 의해 생성된 유기 화합물을 포함한다. 이들 유기 화합물은 그중에서도 그을음, 타르, 특히 에어로졸 형태의 오일, PAH와 같은 방향족 탄화수소 화합물, PCBs와 같은 방향족 유기염소 화합물, PCDD/Fs와 같은 다이옥신과 퓨란 및 기타 광물질을 포함한다.
설비는 2개의 기능적 유닛, 즉 오염 물질을 제거하기 위한 배기가스(1)를 처리하는 습식 스크러버(WS) 및 스크러버(WS)의 액체 유출물을 처리하는 고액 분리기(solid-liquid separator)(SLS)를 포함한다.
스크러버(WS)는 자체 공지된 기술로, 스크럽 탑, 및 펌프, 용기, 저장 탱크, 피복재 및 관, 및 선택적으로 열 교환기를 포함하는 관련 부속품을 포함한다. 스크러버(WS)의 디자인에 관계없이, 배기 가스(1) 및 세정액(2)이 이 스크러버(WS)에 공급되며, 배기 가스(1)를 세정액(2)과 접촉시킴으로써, 배기 가스 내의 다양한 오염물은 세정액에 의해 포집된 후자로부터 제거된다. 따라서, 스크러버(WS)를 떠나는 배기 가스는 세정, 즉 정화되고, 스크러버(WS)의 출구에서, 대기로 방출되는 흐름(3)을 형성한다. 스크러버를 떠날 때 액체 유출물(4)은 고액 분리기(SLS)로 향한다.
세정액(2)은 일반적으로 주로 물을 포함하는데, 물은 선택적으로 수산화나트륨 또는 마그네시아와 같은 탈황 시약과 혼합될 수 있다. 설비가 선박에 탑재된 경우, 세정액(2)은 해수를 함유한다. 실제로, 스크러버(WS)가 개방 루프에서 작동 할 때, 세정액(2)은 필수적으로 신선한 물(W), 선택적으로는 신선한 해수로 완전히 구성되는 반면, 스크러버(WS)가 폐쇄 루프로 작동을 할 때는 세정액(2)는 신선한 물(W), 선택적으로 신선한 해수, 및 하기에서 설명하는 바와 같이, 고액 분리기(SLS)로부터 유래된 염수를 포함할 수 있다. 세정액(2)의 일부는 배기 가스(1)에 함유된 물을 응축함으로써 얻을 수 있음을 유의한다.
유출물(4)은 배기 가스(1)에서 엔진(E)에 의해 방출되고 스크러버(WS)에 의해 포획된 오염 물질을 함유한다. 이들 오염 물질 중 일부는 배기 가스에 함유된 황 산화물 및 질소 산화물의 포획 결과물이고, 이들 산화물은 특히 스크러버(WS)가 개방 루프로 작동하는지 또는 폐쇄 루프로 작동하는지 여부에 따라 다소 농축된 설페이트 및 클로라이드의 형태로 유출물(4)에서 발견된다. 유출물(4)에 함유된 다른 오염 물질은 배기 가스(1)에 함유되어 있고 종에 따라 유출물(4) 내에서 1㎍/l 내지 1mg/l 정도의 농도, 특히 엔진 시동 및 스위치 오프 단계동안 엔진(E)의 일시적 작동 단계에서 보다 높을 수 있는 농도를 갖는 유기 화합물의 포획으로 인한 입자 성분이다. 유출물(4)은, 또한 예를 들어 산화 촉매와 같이 스크러버(WS)에 의도적으로 첨가된 고형물을 함유할 수 있다.
고액 분리기(SLS)는 그 자체로 공지된 기술로서, 실제로는 단일 유닛 또는 직렬 또는 병렬로 배열된 여러 그룹으로 분산된 유닛을 형성하는 개별 장비를 포함한다. 이러한 배열은 그 자체가 공지되어 있다. 고액 분리기(SLS)는 다단으로 장착된 하나의 하이드로사이클론 또는 여러 하이드로사이클론들로 형성된다. 그 변형 예로서, 고액 분리기는 선택적으로 다른 분리 장치와 관련된 원심 분리기를 포함한다.
고액 분리기(SLS)의 설계와는 무관하게, 유출물(4)을 투명 분획(5), 및 액체 및 이러한 액체의 탁도를 유발하는 현탁액 내 성분으로 형성된 슬러지(6)로 분리함으로써, 유출물(4)의 액체 성분과 고형 성분간의 분리를 보장한다. 슬러지(6)는 설비로부터 완전히 배출되고, 적절한 후속 처리를 위해 방출되거나 저장된다. 투명 분획(5)은 설비로부터 완전히 배출되거나 또는 스크러버(WS)로의 유입구에서 세정액(2)의 일부를 형성하는 흐름(5')의 형태로 스크러버(WS) 내로 적어도 부분적으로 재순환될 수 있다. 실제, 스크러버(WS)가 개방 루프에서 작동할 때 투명 분획(5) 전체가 배출되는 것에 반해, 스크러버(WS)가 폐쇄 루프에서 작동할 때 흐름(5')은 대부분, 예를 들어, 95% 이상의 투명 분획(5)으로 형성된다.
본 발명에 따르면, 고체 입자(7)는 직접 또는 간접적으로 스크러버(WS)에 첨가된다. 이들 고체 입자(7)는 주로 시멘트와 활성탄의 혼합물로 형성된다. 따라서, 이들 고체 입자(7)는 시멘트 25 내지 60중량% 및 활성탄 25 내지 75중량%를 함유한다. 또한, 고체 입자(7)의 평균 크기는 30㎛ 내지 500㎛, 바람직하게는 50㎛ 내지 150㎛, 보다 바람직하게는 50㎛ 내지 100㎛이며, 상기 평균 크기는 보통 ≪d50≫으로 칭하고, 고체 입자의 50중량%가 이 값보다 작은 크기를 갖는 값으로 정의된다. 즉, ≪d50≫로 알려진 평균 크기는 고체 입자(7)의 크기인데, 이는 보다 작은 입자와 동일한 무게의 큰 고체 입자가 있도록 한 것이다.
예를 들어, 고체 입자(7)는 물 시멘트 및 활성탄, 특히 분말화된 것, 및 임의로 다른 화합물을 혼합하여 제조된다. 이 혼합물은 경화되고, 건조하기 위해 남겨진 후에는, 예를 들어 원하는 입자 크기로 분쇄하여 분화된다. .
고체 입자(7)의 사용을 용이하게 하는 한 사항에 따르면, 이들은 수성 염기의 현탁액 형태로 스크러버(WS)에 첨가되는데, 이 현탁액은 고체상 입자(7) 이외의 다른 성분을 함유할 수 있다: 비제한적인 방식으로, 이들 다른 성분은 아황산염을 황산염 및/또는 계면활성제 및/또는 금속염으로 산화시키기 위한 촉매 특성을 갖는 고체이다.
고체 입자(7)가 시멘트 부분을 갖기 때문에, 고체 입자(7)의 밀도는 점토 또는 활성탄과 같은 종래의 흡착제의 밀도보다 훨씬 높다: 따라서, 유출물(4)에서, 고체 입자(7)는 고액 분리기(SLS)에 의한 고체 입자(7)의 효율적인 분리를 위해 충분히 높은 벌크 밀도를 가져, 비록 이 분리기가 하나 이상의 하이드로사이클론, 즉 원심 분리기와 같은 다른 보다 정교한 분리 장치와 비교해서 제한된 컷오프 역치를 갖는 분리 장치로 구성됨에도 불구하고, 슬러지(6)에서 발견된다. 동시에, 고체 입자(7)는 활성탄 부분을 갖기 때문에, 스크러버(WS) 내에서 순환할 때 세정액(2)에 의해 흡수된 유기 화합물을 효율적으로 포획한다: 따라서, 고체 입자(7)는 이들 유기 화합물을 고체 입자(7)의 활성탄 상으로 흡착시켜 유기 화합물을 포획을 통해 제거함으로써 유출물(4)을 효율적으로 세정한다. 고체 입자(7)에 대해서는, 활성탄 함량의 증가가 유출물(4)의 세정을 더 잘 촉진하지만, 고체 입자(7)의 활성 탄소 함량이 높을수록 유출물 내의 이들 입자의 벌크 밀도는 낮아지고, 고액 분리기(SLS)에 의한 그 후속 분리가 더욱 어려워진다. 또한, 활성탄의 함량이 75중량%를 초과하면, 고체 입자(7)의 내성(resistance)이 나빠지고, 매우 쉽게 붕괴된다.
또한, 고체 입자(7)가 너무 미세해서는 안되는데, 즉 그 평균 크기≪d50≫가 30㎛보다 작아서는 안된다는 점이 중요하다. 그렇지 않으면 고액 분리기(SLS)에 의한 잔여 유출물(4)로부터의 분리가 너무 비효율적이 될 것이고, 또한, 너무 커서도 안되는데, 그 평균 크기≪d50≫가 500㎛보다 크지 않아야 한다. 그렇지 않으면 m2/g으로 표현되는 고체 입자(7)의 비표면적이 너무 작아져서 유출물에서 유기 화합물의 원하는 포획이 비효율적으로 될 것이다.
매우 높은 세정 속도, 예를 들어, 가능하더라도 90% 초과의 속도로 유출물(4)로부터 유기 화합물을 제거할 필요는 없다는 점에 유의해야 한다. 유출물(4) 내의 오염물 각각의 농도, 특히 유기 화합물의 농도는 대부분 많은 경우 충분히 낮은 바, 이는 낮은 세정 속도가 충분하다는 것을 의미한다. 또한, 고체 입자(7) 내의 활성 탄소 함량 이외의 요인들이 세정 속도에 영향을 미친다: 이들 다른 요인들은 흡착 등온선에 불리한 영향을 줌으로써, 속도가 증가될 때 증가된 세정 속도를 감소시키는 접촉 시간, 및 속도가 증가될 때 세정 속도를 감소시키는 온도 등이다. 실제로, 고체 입자(7)와 스크러버(WS) 내에서 순환하는 액체의 접촉은 바람직하게는 15 내지 60℃, 보다 바람직하게는 20 내지 40℃에서 수행된다.
하나의 부가적인 특징에 따르면, 유출물(4) 중의 고체 입자(7)의 농도는 바람직하게는 10mg/l 내지 1000mg/l이며, 이 농도 값은 스크러버(WS)에 배치된 고체 입자(7)의 양에 의존한다. 농도가 10mg/l보다 낮으면, 스크러버(WS) 내에 불충분 한 양의 활성탄이 존재할 것이다. 농도가 1mg/l보다 높으면 설비에 침식이나 마모 문제가 발생할 수 있다.
실험:
5개의 고체 입자 샘플을 제조하였다:
- 샘플 A는 100% 시멘트를 함유;
- 샘플 B는 100% 활성탄을 함유;
- 샘플 C는 활성탄 75% 및 시멘트 25%를 함유;
- 샘플 D는 활성탄 50%, 시멘트 30% 및 벤토나이트 20%를 함유; 및
- 샘플 E는 활성탄 50% 및 시멘트 50%를 함유한다.
5개 샘플 각각은 스크러버(WS)에 배치되는 동시에, 트레이서(tracer)로 사용되는 소정의 유기 분자가 스크러버(WS) 내로 인위적으로 공급되었다. 아래 표에 이 실험과 관련한 데이터를 정리하였다.
샘플 샘플 고체 입자의 평균 크기<<d50>>(㎛) 스크러버(WS)의 유출물에서 트레이서의 세정 속도(%) 하이드로사이클론(들)을 사용한 고체 입자의 가능한 분리
A 40 1 예
B 40 89 내지 99 아니오
C 100 내지 315 71 예
D 100 내지 310 43 예
E 64 내지 100 60 예
활성탄 단독으로 구성된 샘플 B는 유기 화합물 세정의 관점에서 우수한 성능을 제공하지만, 샘플 B의 고체 입자가 고액 분리기(SLS)에 의해 분리되는 것이 불가능하다는 것이 밝혀졌다. 한편, 고체 입자(7)에 대해 이전에 제시된 사양을 충족시키는 고체 입자를 갖는 샘플 C, D 및 E에서는 분리기(SLS)에 의한 효율적인 분리와 유출물(4) 내의 유기 화합물의 만족스러운 세정이 함께 가능하였다.
1: 배기 가스, 2: 세정액, 3: 흐름, 4: 유출물
5: 투명 분획, 5': 흐름, 6: 슬러지, 7: 고체 입자
W: 물, WS: 스크러버, E: 디젤 엔진

Claims (10)

  1. 디젤 엔진에 의해 배출되는 배기 가스를 처리하는 습식 스크러버로부터 액체 유출물의 세정 방법으로서,
    활성탄 25 내지 75중량% 및 시멘트 25 내지 60중량%를 함유하고 30 내지 500㎛의 평균 크기를 갖는 고체 입자(7)를 스크러버(WS)에 배치하고,
    세정될 유출물(4)은 스크러버(WS)를 떠나 고액 분리기(SLS)로 보내지며, 여기서 유출물은 투명 분획(5)과 고체가 포함된 슬러지(6)로 분리되는,
    습식 스크러버로부터 액체 유출물의 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스크러버(WS)에 배치된 상기 고체 입자(7)는 50㎛ 내지 150㎛의 평균 크기를 갖는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스크러버(WS)에 배치된 상기 고체 입자(7)는 50㎛ 내지 100㎛의 평균 크기를 갖는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고액 분리기(SLS)는 하나 이상의 하이드로사이클론을 포함하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고액 분리기(SLS)는 원심 분리기를 포함하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크러버(WS)에 배치된 고체 입자(7)의 양은 상기 고액 분리기(SLS)로 보내지는 유출물(4) 내에서 이들 고체 입자의 농도가 10mg/l 내지 1000mg/l가 되도록 하는 양인, 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체 입자(7)는 수성 염기의 현탁액 형태로 상기 스크러버(WS)에 배치되는, 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 분획(5)은 스크러버(WS)가 개방 루프로 작동할 때 배출되고, 스크러버가 폐쇄 루프로 작동할 때 상기 스크러버로 적어도 부분적으로 재순환되는, 방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크러버(WS)는 해수를 함유하는 세정액(2)으로 작동되는, 방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 해상 선박의 선상에서 실행되는, 방법.
KR1020197011375A 2016-09-29 2017-09-28 디젤 엔진에 의해 배출되는 배기 가스를 처리하는 습식 스크러버의 액체 유출물 세정 방법 KR102482258B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1659323 2016-09-29
FR1659323A FR3056412B1 (fr) 2016-09-29 2016-09-29 Procede d'epuration des effluents liquides d'un laveur humide de traitement de fumees d'echappement emises par un moteur diesel, ainsi que procede de traitement de telles fumees
PCT/EP2017/074699 WO2018060370A1 (en) 2016-09-29 2017-09-28 Method for cleaning liquid effluents of a wet scrubber treating exhaust fumes emitted by a diesel engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190055181A KR20190055181A (ko) 2019-05-22
KR102482258B1 true KR102482258B1 (ko) 2022-12-28

Family

ID=57796487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197011375A KR102482258B1 (ko) 2016-09-29 2017-09-28 디젤 엔진에 의해 배출되는 배기 가스를 처리하는 습식 스크러버의 액체 유출물 세정 방법

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP3519082B1 (ko)
KR (1) KR102482258B1 (ko)
CN (1) CN109890482B (ko)
DK (1) DK3519082T3 (ko)
ES (1) ES2835278T3 (ko)
FR (1) FR3056412B1 (ko)
PL (1) PL3519082T3 (ko)
PT (1) PT3519082T (ko)
WO (1) WO2018060370A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024052579A2 (en) * 2023-03-08 2024-03-14 Alfa Laval Corporate Ab Method and system for cleaning polluted marine exhaust gas cleaning liquid

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004067926A1 (en) 2003-01-31 2004-08-12 Aktina Limited Diesel particulate removal device
JP2015063430A (ja) 2013-09-25 2015-04-09 住友大阪セメント株式会社 アンモニアを含む排ガスの処理方法および利用方法、ならびにこれを利用したセメントの製造方法
CN204522757U (zh) 2014-06-30 2015-08-05 中国矿业大学(北京) 船舶柴油机废气洗涤脱硫混合液输送与测控装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4415719A1 (de) * 1994-05-04 1995-11-09 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Abgasreinigung
FR2799388B1 (fr) * 1999-10-07 2002-01-04 Lab Sa Procede et installation d'epuration de fumees contenant des polluants organiques
US6962621B2 (en) * 2003-07-17 2005-11-08 Jae-Hak Jung System for simultaneously removing dust and volatile toxic organic compounds
FR2904777B1 (fr) * 2006-08-11 2008-10-24 Lab Sa Sa Procede de filtration d'un liquide ayant servi a l'epuration par voie humide de fumees d'echappement d'un moteur diesel.
CN102284272B (zh) * 2011-06-23 2013-08-07 重庆大学 粉煤灰基烟气脱汞吸附剂
FI123737B (fi) * 2012-02-13 2013-10-15 Oy Langh Ship Ab Menetelmä laivojen pakokaasuissa olevien epäpuhtauksien käsittelemiseksi, ja laiva, jossa pakokaasupesuri
KR20170026637A (ko) * 2012-06-11 2017-03-08 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 폐수 처리 장치, 폐수 처리 시스템, 배기 재순환 유닛, 엔진 시스템, 및 선박
CN103920395B (zh) * 2014-04-04 2016-04-20 刘卫东 一种燃油发动机尾气多元净化剂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004067926A1 (en) 2003-01-31 2004-08-12 Aktina Limited Diesel particulate removal device
JP2015063430A (ja) 2013-09-25 2015-04-09 住友大阪セメント株式会社 アンモニアを含む排ガスの処理方法および利用方法、ならびにこれを利用したセメントの製造方法
CN204522757U (zh) 2014-06-30 2015-08-05 中国矿业大学(北京) 船舶柴油机废气洗涤脱硫混合液输送与测控装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3519082A1 (en) 2019-08-07
EP3519082B1 (en) 2020-10-21
PT3519082T (pt) 2020-12-28
PL3519082T3 (pl) 2021-04-19
CN109890482A (zh) 2019-06-14
ES2835278T3 (es) 2021-06-22
FR3056412A1 (fr) 2018-03-30
DK3519082T3 (da) 2020-11-02
FR3056412B1 (fr) 2021-02-19
KR20190055181A (ko) 2019-05-22
WO2018060370A1 (en) 2018-04-05
CN109890482B (zh) 2021-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6858247B2 (ja) 統合湿式スクラブシステム
KR101425289B1 (ko) 배기가스 처리 시스템 및 배기가스 처리 방법
JP2004034018A (ja) 塗装装置および塗装方法
JP3263586B2 (ja) 排煙処理システム
US10500569B2 (en) Emissions control system including capability to clean and/or rejuvenate CZTS sorbents, CZTS-alloy sorbents, and/or CZTS-mixture sorbents, and method of use
JP2020133629A (ja) 多段吸着方法により内燃機関からの硫黄酸化物含有排気ガスを浄化する方法および装置
US20180326396A1 (en) Emissions control system including capability to clean and/or rejuvenate carbon-based sorbents and method of use
AU2013232030B2 (en) Activated carbon and coal combustion residue treatment system and method
KR102482258B1 (ko) 디젤 엔진에 의해 배출되는 배기 가스를 처리하는 습식 스크러버의 액체 유출물 세정 방법
US11534734B2 (en) CZTS sorbent
US10730012B2 (en) Extraction of target materials using CZTS sorbent
JP7281354B2 (ja) 排出物制御システム、及び排出物制御方法
JP7281355B2 (ja) 排出物制御システム及び排出物制御方法
TW201806670A (zh) 用於處理廢氣的催化劑混合物
US10500539B2 (en) Emissions control system with CZTS sorbents, CZTS-based alloy sorbents, and/or carbon-based sorbents and method of use
JP7281356B2 (ja) 排出物制御システム、及び排出物制御方法
JP2022112176A (ja) 船舶排ガスの洗浄排水処理装置
US10478776B2 (en) Process for the removal of heavy metals from fluids
WO2020169760A1 (en) Method for the removal of at least one contaminant from an aqueous liquor or a gas
DK3181522T3 (en) Process for cleaning liquid discharges from a wet washer for desulfurization of exhaust gases from a marine engine, and a method for treating such gases
JP6849848B1 (ja) 船舶排ガスの洗浄排水処理装置
JP3305179B2 (ja) 排水処理方法及び排水処理装置
WO2005056160A1 (en) A method for removing mercury from waste gas
KR960010381B1 (ko) 연료가스 탈황시의 해수의 사용방법
JP2022045312A (ja) 船舶排ガスの洗浄排水処理装置

Legal Events

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