KR19980043780A - 폐기물 소각로의 유해가스 제거 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐기물의 소각로에서 발생하는 유해가스 제거 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 폐기물의 연속식 소각로 또는 화분식 소각로에 있어서, 폐기물을 소각시키는 소각로(1), 상기 소각로에서 소각 후 발생하는 연소가스를 와류형으로 유입시키기 위한 적어도 하나의 와류형 유입구(2)와 이 유입구를 통해 유입되어 와류를 일으키는 가스 중 산성의 유해가스를 제거하기 위해 분사를 통해 알칼리 첨가제를 첨가하여 중화반응을 일으키도록 하는 분사노즐(3)이 설치된 유해 가스제거 장치(4), 상기 유해가스 제거 장치(4)에서 상단부로 배출된 분진을 1차 집진 하는 1차 집진기(5), 이어서 상기 1차 집진기의 상단부를 통해 배출된 미세한 분진을 2차 집진하는 2차 집진기(6), 이어서 2차 집진기에서 유해가스 및 분진이 제거된 기체를 배기하기 위한 배풍기(7), 및 배기된 기체를 대기로 방출하기 위한 연돌(8)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 유해가스 제거 시스템이다.
Description
본 발명은 폐기물의 소각로에서 발생하는 유해가스 제거 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐기물을 회전식 소각로, 유동층 소각로 또는 화격자 소각로 등과 같은 연속식 소각로와 화분식 소각로에서 열처리 또는 소각 처리할 때 발생하는 연소가스 성분 가운데 염화수소(HCl), 아황산(SO2), 불화수소(HF) 성분을 알칼리 첨가제와의 반응활성과 반응시간을 증진시킴으로써 유해가스 제거 반응 효율을 향상시켜 유해가스를 제거하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 연소가스에 포함된 유해가스(HCl, SO2,HF 등)를 제거하는 설비는 건식공정(Dry sorption process), 반건식공정(Semi-dry sorption process) 및 습식공정(Wet sorption process)의 3가지 종류가 있다. 이러한 공정에서 유해가스를 처리하는 반응물질(Absorbent)의 성분에 따라 알카리 첨가제 (예를 들면 Ca(OH)2)와 다음과 같은 반응식 1, 반응식2, 반응식3에 의한 반응으로 제거된다.
유해가스 제거장치의 종래 기술을 종합 정리하면 다음 표 1과 같다.
상기의 표 1에서 종래 기술의 건식 공정의 장치는 도 6에 나타난 바와 같다. 도 6에서 소각로(21)에서 배출된 연소가스를 유해가스 제거 장치(22)의 상단부(23)로 유입하고 동시에 상단부 알칼리제 분사노즐(24)을 통해 알카리 성분을 첨가하여 산성분의 유해가스를 일부제거 후 집진기(25), 배풍기(26) 및 연돌(27)을 통해 대기로 방출한다. 이 장치는 직류 형태로 반응시간이 짧으므로 상기 표 1에서와 같은 제거 효율 정도밖에 얻어지지 않는다.
본 발명의 목적은 표 1에서의 건식 및 반 건식의 유해가스 제거효율을 습식 공정에서와 같이 동등이상 수준으로 높이고, 습식 공정의 운전 용이성, 처리수의 재활용, 유지관리, 추가방지설비, 건설비 등에서의 단점을 보완하는 것을 과제로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 소각로의 유해가스 제거 시스템을 나타내는 대략적인 공정 단면도이다.
도 2a는 와류형 유입구가 1개 설치된 유해가스 제거 장치의 구조를 나타내는 종단면도이고, 도 2b는 상기의 2개의 와류형 유입구의 구조를 나타내는 상기 도 2a의 A-A'선 절단면도이다.
도 3은 와류형 유입구(2)가 1개 설치된 유해가스 제거 장치(4)의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4a는 1개의 배출 통로(10)를 갖는 유해가스 제거 장치(4)의 종 단면도를 나타내는 도면이고, 도 4b는 상기 도 4a에서 B-B'선 절단면도이다.
도 5a는 2개의 배출 통로(10,10')를 갖는 유해가스 제거 장치의 종 단면도를 나타내는 도면이고, 도 5b는 상기 도 5a에서 C-C'선 절단면도이다.
도 6은 종래의 유해가스 제거 장치도이다.
본 발명은 폐기물의 연속식 소각로 또는 회분식 소각로에 있어서, 폐기물을 소각시키는 소각로(1), 상기 소각로에서 소각 후 발생하는 연소가스를 와류형으로 유입시키기 위한 적어도 하나의 와류형 유입구(2)와 이 유입구를 통해 유입되어 와류를 일으키는 가스중 산성의 유해가스를 제거하기 위해 분사를 통해 알칼리 첨가제를 첨가하여 중화반응을 일으키도록 하는 분사노즐(3)이 설치된 유해 가스제거 장치(4), 상기 유해가스 제거 장치(4)에서 상단부로 배출된 분진을 1차 집진 하는 1차 집진기(5), 이어서 상기 1차 집진기의 상단부를 통해 배출된 미세한 분진을 2차 집진하는 2차 집진기(6), 이어서 2차 집진기에서 유해가스 및 분진이 제거된 기체를 배기하기 위한 배풍기(7), 및 배기된 기체를 대기로 방출하기 위한 연돌(8)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 유해가스 제거 시스템이다.
이하, 첨부 도면을 참조로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 소각로의 유해가스 제거 시스템을 나타내는 대략적인 공정 단면도이다. 도 1에서 소각로(1)는 도시 쓰레기, 일반 산업폐기물, 가연성 폐기물 등을 소각시키는 소각로이다.
도 1에서 폐기물을 소각시키는 공정인 소각로(1)에서는 연소가스가 발생하며, 이 예기물 연소가스 중에는 환경을 오염시키지 않는 기체, 예를 들면 산소(O2), 질소(N2), 수분(H2O)등과 환경 즉, 동물 식물 및 토양 등에 광범위하게 해를 끼치는 산성가스 즉, 아황산가스(SO3), 이산화질소가스(NO2), 염화수소가스(HCl), 불화수소가스(HF)와 미량의 유해가스가 발생한다.
본 발명에서는 상기 소각로에서 발생한 폐가스, 즉 연소가스를 경로(9)를 통해 유해가스 제거 장치(4)의 하단부를 통해 유해가스 제거 장치내에서 와류를 일으키도록 장착된 와류형 유입구(2)로 인가된다. 상기의 유해가스 제거 장치(4)는 도 2a에 나타난 바와 같이 원통형 구조를 갖는다.
도 2a는 와류형 유입구가 1개 설치된 유해가스 제거 장치의 구조를 나타내는 종단면도이다. 도 2a에서 1개의 와류형 유입구는 원통형의 유해가스 제거 장치의 하단부에 접선방향으로 설치된다.
도 2a에서 상기 유해가스 제거 장치(4)의 연소가스 유입구(2)는 원통형 실린더 구조의 상기 유해가스 제거 장치(4)의 하단부에 접선 방향으로 설치되어 유해가스 제거 장치(4) 유입되면서 원통형 실린더 구조의 장치 내부에서 와류를 일으키도록 하는 역할을 한다. 상기 와류형 유입구(2)는 적어도 하나 또는 그이상으로 구성할 수 있으며, 와류 속도를 조절하기 위하여 적절하게 선택할 수 있다.
또한 도2b는 상기의 2개의 와류형 유입구의 구조를 나타내는 상기 도 2a의 A-A'선 절단면도이다.
이어서 상기의 와류형 유입구로 유입된 연소가스는 가스중 유해가스인 산성 가스 예를 들면 아황산가스(SO3), 이산화질소가스(NO2), 염화수소가스(HCl), 불화수소가스(HF)와 미량의 유해가스 등을 제거하기 위해 상기 유해가스 제거 장치(4)의 와류형 유입구(2)의 바로 상단부에 설치된 분사 노즐(3)을 통해 알칼리제가 분사 첨가된다.
상기의 분사 노즐(3)은 장치내에서 적절하게 분산 혼합되도록 와류형 유입구의 바로 위쪽에 적어도 3개를 설치한다.
상기와 같이 와류형 유입구(2)를 통해 유입된 연소가스는 유해가스 장치(4)에 유입되면서 와류를 일으킴과 동시에 상기 분사노즐(3)을 통해 분사되는 알칼리 성분과 중화 반응을 일으키게 된다. 이때 중화반응은 알칼리성분과 적절하게 혼합시키는 작용과 충분한 반응시간을 갖게 된다.
또한 본 발명에 의한 와류형 유입구(2)의 또다른 구현예를 제 3도에 나타냈다. 도 3은 와류형 유입구(2)가 1개 설치된 유해가스 제거 장치(4)의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 3에서 1개의 와류형 유입구는 원통형의 유해가스 제거 장치(4)의 하단부에 접선방향으로 설치된다.
상기의 분사 노즐(3)은 장치내에서 적절하게 분산 혼합되도록 와류형 유입구(2)의 바로 위쪽에 적어도 3개를 설치한다.
상기와 같이 2개의 와류형 유입구(2)를 통해 유입된 연소가스는 유해가스 장치(4)에 유입되면서 와류를 일으킴과 동시에 분사노즐(3)을 통해 분사되는 알칼리성분과 중화 반응을 일으키게 된다.
이때 투입하게되는 알칼리제는 유해가스의 화학량론보다 약 10%정도 더 넣어 반응효율을 극대화 시키는 것이 바람직하다. 즉 예를 들면, 염화수소 22.4N㎥를 반응시키는데 필요한 알칼리 첨가제(예를 들면; Ca(OH)2)의 양은 약 81.4㎏이 바람직하다.
본 발명에 의한 유해가스 제거 장치(4)는 중화 반응시간을 충분하게 유지시키고 반응성을 높이기 위하여 연소 가스 유입구(2)가 와류를 일으키도록 구성되어 산성의 유해가스를 충분하게 제거하도록 한다. 이때 알칼리성분과 중화반응을 일으켜 충분하게 중화된 가스는 장치내의 와류 작용에 의해 상단부의 경로(10)를 통해 배출된다.
또한 상기 유해가스 제거 장치(4)내로 유입된 연소가스 중에는 폐기물의 소각시 발생하는 분진이 포함되며, 이 분진중 커다란 입자를 갖는 것들은 유해가스 제거 장치(4)의 하단부에 떨어지게 되고, 떨어진 분진은 경로(11)를 통해 수집되어 적절하게 폐기된다.
이어서 상기 유해가스 제거 장치(4)에서 충분히 중화된 정화 가스에는 소각시 발생한 적은 입자의 분진을 포함하게 되고 이 분진을 채집하기 위한 1차 집진기(5)로 인가된다. 상기에서 1차 집진기(5)로 인가되는 유해가스 제거 장치(4)의 1개의 배출 통로(10)는 도4에 나타난 바와 같다. 즉 도 4a는 1개의 배출 통로(10)를 갖는 유해가스 제거 장치(4)의 종 단면도를 나타내는 도면이다. 도 4b는 상기 도 4a에서 B-B'선 절단면도이다. 상기 도4b에서 산성의 유해가스가 제거된 기체가 배출되는 통로(10)가 원통형의 장치(4)에 접선 방향으로 설치되어 있어서, 장치내로 유입가스가 와류형으로 유입된 후에도 계속해서 와류를 일으키면서 중화반응을 일으키고 연속해서 배출되도록 하는 역할을 하게된다.
또한, 도5는 유해가스 제거 장치의 2개의 배출 통로를 갖는 배출 통로를 나타내는 도면이다. 도 5a는 2개의 배출 통로(10,10')를 갖는 유해가스 제거 장치의 종 단면도를 나타내는 도면이다. 도 5b는 상기 도 5a에서 C-C'선 절단면도이다. 도 5b에서 산성의 유해가스가 제거된 기체가 배출되는 2개의 통로(10,10')가 원통형의 장치에 접선 방향으로 설치되어 장치내로 유입가스가 와류형으로 유입된 후에도 계속해서 와류를 일으키면서 중화반응을 일으키고 연속해서 배출되도록 하는 역할을 하게된다.
상기의 배출 통로(10)를 통해 유해가스가 제거된 기체는 1차 집진기(5)로 인가된다. 인가된 기체에 포함된 분진은 사이클론 방식에 의해 집진기의 하단부(12)에 채집되고, 채집된 분진은 하단부(12)에 연결된 경로(13)를 통해 상기 유해가스 제거 장치(4)의 하단부에 설치된 경로(11)와 연결되어 적절하게 폐기된다.
이어서 상기의 1차 집진기(5)에서 분진이 제거된 기체는 더욱 미세한 분진을 제거기 위해 경로(14)를 통해 2차 집진기(6)에 인가된다. 상기의 2차 집진기(6)는 미세한 분진까지 제거하게 되고, 집진된 분진은 집진기 하부에 설치된 스크류컨베이어(15)를 통해 경로(16)로 외부로 적절하게 배출된다.
이어서 상기의 2차 집진기에서 미세한 분진까지 제거된 기체는 배풍기7)를 통해 연돌(8)로 배출되어 대기 중으로 방출하게 된다.
상기 2차 집진기(6)는 소각로(1)에서 발생하는 연소가스량이 약 300㎥/분 이상인 경우는 전기 집진기(Electro static precipitator)가 바람직하며, 연소가스량이 300㎥/분 미만인 경우는 백필터(bag filter)가 바람직하다.
또한, 전기 집진기의 경우에는 다이옥신의 재생성 온도가 200~300℃이므로, 전기 집진기의 운전 온도는 200℃미만으로 하여야 한다. 만일 집진기에 진입하는 기체온도가 200℃이상인 경우는 냉각탑을 설치하여 다이옥신의 재생성을 방지하여야 한다.
이하, 실시예로 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예
본 발명의 한 실시예인 도 2에 나타난 바와 같은 2개의 연소 가스 유입구가 설치된 유해가스 제거 장치를 사용하여 산성 유해가스를 제거하고 이때의 유해가스 제거 효율과 반응시간을 측정하여 다음 표 2에 나타냈다.
비교예
도 6에 나타난 종래의 유해가스 제거 장치를 사용하여 산성의 유해가스를 제거한 후 이때의 유해가스 제거 효율과 반응시간을 측정하여 다음 표 2에 나타냈다.
상기 표 2에 나타난 바와 같이 폐기물의 소각시 발생할 수 있는 염화수소(HCl) 0.1%, 불화수소(HF) 0.005%, 아황산(SO2), 0.05%의 혼합가스를 200℃에서 측정한 결과 본 발명에 의한 유해가스 처리장치에서의 가스 및 알카리 첨가제의 와류 중화 반응이 종래의 장치보다 우수한 효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
Claims (2)
- 폐기물의 연속식 소각로 또는 회분식 소각로에 있어서, 폐기물을 소각시키는 소각로(1), 상기 소각로에서 소각 후 발생하는 연소가스를 와류형으로 유입시키기 위한 적어도 하나의 와류형 유입구(2)와 이 유입구를 통해 유입되어 와류를 일으키는 가스 중 산성의 유해가스를 제거하기 위해 분사를 통해 알칼리 첨가제를 첨가하여 중화반응을 일으키도록 하는 분사노즐(3)이 설치된 유해 가스제거 장치(4), 상기 유해가스 제거 장치(4)에서 상단부로 배출된 분진을 1차 집진 하는 1차 집진기(5), 이어서 상기 1차 집진기의 상단부를 통해 배출된 미세한 분진을 2차 집진하는 2차 집진기(6), 이어서 2차 집진기에서 유해가스 및 분진이 제거된 기체를 배기하기 위한 배풍기(7), 및 배기된 기체를 대기로 방출하기 위한 연돌(8)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 유해가스 제거 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 분사 노즐(3)은 적어도 1개의 유입구당 3개 이상인 것을 특징으로 하는 폐기물 소각로의 유해가스 제거 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960061752A KR19980043780A (ko) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 폐기물 소각로의 유해가스 제거 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960061752A KR19980043780A (ko) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 폐기물 소각로의 유해가스 제거 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980043780A true KR19980043780A (ko) | 1998-09-05 |
Family
ID=66476125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960061752A KR19980043780A (ko) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 폐기물 소각로의 유해가스 제거 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19980043780A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010019081A (ko) * | 1999-08-24 | 2001-03-15 | 송권규 | 연소기 |
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1996
- 1996-12-05 KR KR1019960061752A patent/KR19980043780A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010019081A (ko) * | 1999-08-24 | 2001-03-15 | 송권규 | 연소기 |
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