KR19990071259A - Flue gas recycling method and device - Google Patents
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Abstract
배가스 재활용방법 및 그 장치가 개시된다. 개시된 배가스 재활용장치는 질소산화물과 황산화물을 포함하는 배가스를 배출하는 열병합보일러와, 상기 배가스에 전자선을 조사하여 상기 배가스 내에 산화력이 강한 래디칼을 생성하여 상기 배가스를 산화시키는 다수의 전자선 가속기를 포함하는 전자선 반응기와, 상기 전자선 반응기와 열병합보일러 사이에 설치되는 것으로서 상기 배가스에 스팀을 공급하는 스팀 발생기와, 상기 전자선 반응기에서 인출되는 산화된 배가스를 인입하여 후술하는 암모니아가스로 중화시키는 중화 반응기와, 상기 중화 반응기와 전자선 반응기의 중간에 설치되어 요소비료 부산물인 상기 암모니아가스를 공급하는 요소 조립탑과, 상기 중화된 배가스를 집진하여 비료를 추출하는 전기집진기 및 상기 전기집진기를 거친 무해한 배가스를 배출시키는 굴뚝을 포함하는 것을 특징으로 하며 별도의 탈황, 탈질 처리장치를 제거하는 이점이 있다.A flue gas recycling method and apparatus are disclosed. The disclosed flue gas recycling apparatus includes a cogeneration boiler for discharging flue gas including nitrogen oxides and sulfur oxides, and a plurality of electron beam accelerators for oxidizing the flue gas by irradiating an electron beam to the flue gas to generate radicals having strong oxidizing power in the flue gas. An electron beam reactor, a steam generator provided between the electron beam reactor and the cogeneration boiler, and a steam generator for supplying steam to the exhaust gas, a neutralization reactor for introducing the oxidized exhaust gas withdrawn from the electron beam reactor and neutralizing the ammonia gas described later; A urea assembly tower installed between the neutralization reactor and the electron beam reactor to supply the ammonia gas as a urea fertilizer by-product, an electrostatic precipitator for collecting fertilizer by collecting the neutralized exhaust gas, and a chimney for discharging harmless exhaust gas through the electrostatic precipitator Including Characterized in that there is an advantage to remove the separate desulfurization, denitrification apparatus.
Description
본 발명은 배가스 재활용방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 유해화합물을 제거하고 부가적으로 비료를 얻을 수 있는 배가스 재활용방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a flue gas recycling method and apparatus, and more particularly, to a flue gas recycling method and apparatus for removing harmful compounds and additionally obtain fertilizer.
일반적으로 열병합보일러에서 배출되는 연소 배가스중에는 황산화물(SOX), 질소산화물(NOX)을 포함한 유해한 화합물이 함유되어 있다.In general, the flue gas emitted from the cogeneration boiler contains harmful compounds including sulfur oxides (SO X ) and nitrogen oxides (NO X ).
상기 유해화합물 중 먼저 황산화물(SOX) 배가스의 제거는 상기 황산화물과 반응하는 석회 등으로 세정하는 습식세정법과, 탈황제를 투입하여 황산화물가스를 흡수, 제거하는 건식법이 사용된다.Among the harmful compounds, sulfur oxide (SO X ) flue gas is first removed by a wet cleaning method of washing with lime or the like reacting with the sulfur oxide, and a dry method of absorbing and removing sulfur oxide gas by adding a desulfurization agent.
또한 질소산화물(NOX) 가스의 제거 방법은 백금 또는 산화알루미늄(Al2O3)과 같은 금속산화물을 질소산화물가스와 암모니아(NH3) 가스의 반응 촉매로서 사용하고 환원제로서 암모니아 가스 등을 이용한 선택적 촉매 환원법(SCR/Selective Catalytic Reduction)을 사용한다.In addition, the method of removing nitrogen oxide (NO X ) gas uses a metal oxide such as platinum or aluminum oxide (Al 2 O 3 ) as a reaction catalyst of nitrogen oxide gas and ammonia (NH 3 ) gas and ammonia gas as a reducing agent. Selective Catalytic Reduction (SCR) is used.
도 1 내지 도 2에는 종래의 요소비료 제조공정과 열병합 보일러의 배가스 처리공정을 나타낸 도면이 개략적으로 도시되어 있다.1 to 2 schematically illustrate a conventional urea fertilizer manufacturing process and a flue gas treatment process of a cogeneration boiler.
도 1은 종래의 요소비료 제조공정을 나타낸다.Figure 1 shows a conventional urea fertilizer manufacturing process.
상기 도면을 참조하면, 먼저 요소 조립탑(11)의 상단에서 인입된 요소(B)는 하단에서 인입된 냉각공기와 반응해 암모니아(NH3)를 생성시킨다. 이때 암모니아의 대기중 방출은 소정의 허용치 이내로 규제되고 있으므로, 상기 요소 조립탑(11)에 인접하여 설치되는 세정탑(12)에서, 세정수와 질산(HNO3)으로 만든 질산수용액으로 암모니아를 중화시킨다. 이때 미처리 암모니아 가스는 소정의 법적 허용치 이하의 배가스(A)로 굴뚝(52)을 통해 대기 중으로 배출되고, 암모니아 가스를 중화시킨 질산수용액은 폐수처리장(13)으로 보내진다.Referring to the drawings, first the element (B) drawn at the top of the element assembly tower 11 reacts with the cooling air drawn at the bottom to produce ammonia (NH 3 ). At this time, since the release of ammonia into the atmosphere is regulated within a predetermined allowable value, in the washing tower 12 installed adjacent to the urea assembly tower 11, neutralization of the ammonia with a nitric acid solution made of washing water and nitric acid (HNO 3 ) Let's do it. At this time, the untreated ammonia gas is discharged into the atmosphere through the chimney 52 as exhaust gas A having a predetermined legal value or less, and the nitric acid solution neutralizing the ammonia gas is sent to the wastewater treatment plant 13.
그러나 상기 요소비료 제조공정에서 발생된 암모니아가스는 재활용되지 못하고 오히려 암모니아의 배출억제를 위해 다량의 질산수용액을 투입시켜야하며, 또한 중화반응된 수용액과 미반응 질산수용액의 처리를 위해 폐수처리장시설을 설치해야하는 문제점이 있다.However, the ammonia gas generated in the urea fertilizer manufacturing process cannot be recycled, but rather a large amount of nitric acid solution should be added to suppress the emission of ammonia, and a wastewater treatment plant facility is installed to treat the neutralized and unreacted nitric acid solution. There is a problem that must be done.
도 2는 종래의 열병합보일러의 배가스 처리공정을 나타낸다.2 shows an exhaust gas treatment process of a conventional cogeneration boiler.
상기 도면을 참조하면, 종래의 열병합 보일러에서 발생한 배가스에는 대기오염물질인 황산화물(SOX), 질소산화물(NOX)이 존재하고 이들은 일정량 이상 대기중으로 배출되지 않도록 규제되고 있다.Referring to the drawings, in the flue gas generated in the conventional cogeneration boiler, sulfur oxides (SO X ) and nitrogen oxides (NO X ), which are air pollutants, exist and are regulated so as not to be discharged into the atmosphere more than a predetermined amount.
또한 종래의 열병합보일러(29)에서 발생한 배가스는 전기집진기(EP, 21)를 거쳐 입자상 물질을 제거한 후, 질소산화물의 환원을 위해 촉매탑(26)에서 암모니아수와 반응하고, 황산화물은 냉각탑(22)에서 냉각수와 접촉하여 배가스의 온도를 낮춘 다음 탈황탑(23)을 통과하면서 중화제(Mg(OH)2)와 세정수에 의해 제거된다. 여기서 미처리 황산화물과 질소산화물이 포함된 배가스는 법적 허용치 이하로 낮춰져서 굴뚝(52)을 통해 배가스(A)로 대기중으로 배출된다.In addition, the exhaust gas generated in the conventional cogeneration boiler 29 removes the particulate matter through the electrostatic precipitator (EP, 21), and then reacts with ammonia water in the catalyst tower 26 for the reduction of nitrogen oxide, sulfur oxide is cooling tower 22 In contact with the cooling water to lower the temperature of the exhaust gas and then passed through the desulfurization tower 23 is removed by the neutralizing agent (Mg (OH) 2 ) and washing water. Here, the flue gas containing untreated sulfur oxides and nitrogen oxides is lowered below the legal limit and discharged to the exhaust gas A through the chimney 52 to the atmosphere.
그러나 상기 공정에서는 황산화물과 질소산화물의 제거를 위해 각각의 독립된 제거장치를 갖추어야 하며 또한 암모니아수와 수산화 마그네슘 등의 투입으로 처리 비용 발생의 문제점이 있다. 그리고 이 때 미반응된 수용액 처리를 위해 폐수처리시설(13)이 필요한 문제점이 있다.However, in the above process, each independent removal device must be provided for the removal of sulfur oxides and nitrogen oxides, and there is a problem in that processing costs are generated by adding ammonia water and magnesium hydroxide. At this time, there is a problem that the waste water treatment facility 13 is required for the unreacted aqueous solution treatment.
도 3은 종래의 전자선 배가스 처리공정을 나타낸다.3 shows a conventional electron beam exhaust gas treatment process.
상기 도면을 참조하면, 열병합 보일러 등에서 배출되는 황산화물, 질소산화물과 같은 유해화합물이 함유된 배가스에 약간의 스팀과 중화제로서 당량비의 암모니아(NH3) 가스가 주입되어 전자선 반응기(32)로 도입된다.Referring to the drawings, ammonia (NH 3 ) gas in an equivalent ratio is introduced into the electron beam reactor 32 as a slight steam and a neutralizing agent to a flue gas containing harmful compounds such as sulfur oxides and nitrogen oxides discharged from a cogeneration boiler or the like. .
상기 전자선 반응기(32)에 도입된 상기 암모니아가스와 혼합된 상기 배가스에 상기 전자선 반응기(32)와 소정의 간격을 두고 그 상부에 설치된 전자선 가속기(33)로부터 발생된 300 ~ 1,000KeV의 고에너지 전자선이 조사된다. 상기 전자선은 배가스 중에 함유된 수분(H2O), 산소(O2), 질소(N2) 등을 분해하여 매우 불안정하고 반응성이 높은 OH, O, N 등과 같은 래디칼(Radical)을 생성시킨다.300 to 1,000 KeV high energy electron beams generated from the electron beam accelerator 33 disposed above the electron beam reactor 32 at predetermined intervals in the exhaust gas mixed with the ammonia gas introduced into the electron beam reactor 32. This is investigated. The electron beam decomposes moisture (H 2 O), oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), and the like contained in the exhaust gas to generate radicals such as OH, O, N, which are very unstable and highly reactive.
이상과 같이 생성된 상기 래디칼은 상기 유해화합물중의 황산화물 및 질소산화물을산화시켜 황산(H2SO4)과 질산(HNO3)을 생성시키게 되고, 생성된 상기 황산과 질산은상기 암모니아 가스에 의해 중화되어 안정하고 무해한 암모늄염을 생성한다.The radicals generated as described above oxidize sulfur oxides and nitrogen oxides in the harmful compound to produce sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and nitric acid (HNO 3 ), and the sulfuric acid and silver nitrate produced by the ammonia gas. It is neutralized to produce a stable and harmless ammonium salt.
상기 반응에서 생성된 암모늄염은 수㎛ 이하의 미세한 입자로 생성되어 전기집진장치(31)에서 집진된다. 상기 집진된 부산물은 비료(35)로 사용할 수 있고 최종적으로 세정된 배가스(A)만 배출되어 폐수는 발생하지 않는다.The ammonium salt produced in the reaction is generated into fine particles of several μm or less and collected in the electrostatic precipitator 31. The collected by-products can be used as a fertilizer 35 and only the exhaust gas A finally cleaned is discharged so that no waste water is generated.
그러나 상술한 이러한 종래의 배가스중의 유해화합물 제거 방법은 황산화물, 질소산화물을 제거하기 위한 각각의 폐수처리시설과 중화처리를 위한 암모니아수와 수산화 마그네슘등의 처리약품 투입과 슬러리 또는 폐액 등의 후처리의 문제점이 있다.However, the above-described conventional method for removing harmful compounds in the flue gas is to treat each wastewater treatment facility for removing sulfur oxides and nitrogen oxides, and to add treatment chemicals such as ammonia water and magnesium hydroxide for neutralization treatment, and to posttreatment such as slurry or waste liquid. There is a problem.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 요소비료 제조공정에서 발생되는 암모니아가스가 열병합보일러의 배가스 처리공정에 투입되는 통합장치를 개발하여 암모니아비용의 절감과 별도의 배가스 처리장치를 없애는 배가스 재활용방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, by developing an integrated device in which the ammonia gas generated in the urea fertilizer manufacturing process is put into the flue gas treatment process of the cogeneration boiler to reduce the ammonia cost and eliminate the separate flue gas treatment device It is an object of the present invention to provide a recycling method and a device thereof.
도 1은 종래의 요소비료 제조공정을 개략적으로 나타낸 도면.1 is a view schematically showing a conventional urea fertilizer manufacturing process.
도 2는 열병합보일러의 배가스 처리공정을 개략적으로 나타낸 도면.Figure 2 is a schematic view showing the exhaust gas treatment process of the cogeneration boiler.
도 3은 종래의 전자선 배가스 처리공정을 개략적으로 나타낸 도면.3 is a view schematically showing a conventional electron beam flue gas treatment process.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배가스 재활용공정을 개략적으로 나타낸 도면.4 is a view schematically showing a waste gas recycling process according to an embodiment of the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
11,51...요소조립탑 12...세정탑11, 51 element assembly tower 12 ...
13...폐수처리장 21,41...전기집진기13 ... Wastewater treatment plant 21,41 ... Electric dust collector
22...냉각탑 23...탈황탑22 Cooling tower 23 Desulfurization tower
26...촉매탑 29,49...열병합보일러26 ... catalytic tower 29,49 ... cogeneration boiler
32,46...전자선 반응기 33,43...전자선 가속기32,46 ... electron reactor 33,43 ... electron accelerator
35...부산물(비료) 44...스팀 발생기35 By-product (fertilizer) 44 ... Steam generator
45...암모니아 탱크 47...중화 반응기45 ... ammonia tank 47 ... neutralization reactor
52...굴뚝 A...배가스52 Chimney A Exhaust gas
B...요소B ... element
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 배가스 재활용방법 및 그 장치는 질소산화물과 황산화물을 포함하는 배가스를 배출하는 열병합보일러와, 상기 배가스에 전자선을 조사하여 상기 배가스 내에 산화력이 강한 래디칼을 생성하여 상기 배가스를 산화시키는 다수의 전자선 가속기를 포함하는 전자선반응기와, 상기 전자선반응기와 열병합보일러 사이에 설치되어 상기 배가스에 스팀을 공급하는 스팀 발생기와, 상기 전자선 반응기에서 인출되는 산화된 배가스를 인입하여 후술하는 암모니아가스로 중화시키는 중화 반응기와, 상기 중화 반응기와 전자선반응기의 중간에 설치되어 요소비료 부산물인 상기 암모니아가스를 공급하는 요소 조립탑과, 상기 중화된 배가스를 집진하는 전기집진기 및 상기 전기집진기를 거친 무해한 배가스를 배출시키는 굴뚝을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the exhaust gas recycling method and apparatus of the present invention and the cogeneration boiler for discharging the exhaust gas containing nitrogen oxides and sulfur oxides, and irradiating electron beams to the exhaust gas to generate radicals with strong oxidation power in the exhaust gas An electron beam reactor including a plurality of electron beam accelerators for oxidizing the exhaust gas, a steam generator installed between the electron beam reactor and the cogeneration boiler to supply steam to the exhaust gas, and an oxidized exhaust gas drawn out of the electron beam reactor A neutralization reactor for neutralizing ammonia gas, a urea assembly tower installed in the middle of the neutralization reactor and an electron beam reactor to supply the ammonia gas as a urea fertilizer by-product, an electrostatic precipitator for collecting the neutralized flue gas, and the electrostatic precipitator Harmless harmless flue gas It characterized in that it includes a chimney that.
또한 요소 조립탑에서 발생한 암모니아가스의 절대량이 부족하여 전자선 반응기 내에서의 중화반응에 필요한 암모니아의 화학양론비가 0.9 보다 작은 경우는 전자선반응기와 열병합보일러 사이에 암모니아 탱크가 더 설치되는 것이 바람직하다. 또한 상기 요소 조립탑에서 발생하는 암모니아가스의 절대량이 충분하여 전자선 반응기 내에서의 중화반응에 필요한 암모니아의 화학양론비가 1 을 초과할 경우, 상기 초과량의 암모니아를 바이패스시키고 처리하는 별도의 세정시설을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, when the stoichiometric ratio of ammonia required for the neutralization reaction in the electron beam reactor is insufficient because the absolute amount of ammonia gas generated in the urea assembly tower is less than 0.9, it is preferable to install an ammonia tank between the electron beam reactor and the cogeneration boiler. In addition, if the absolute amount of ammonia gas generated in the urea assembly tower is sufficient and the stoichiometric ratio of ammonia necessary for the neutralization reaction in the electron beam reactor exceeds 1, a separate washing facility for bypassing and treating the excess ammonia It is preferable to further include.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 여기에서 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals as in the above-described drawings indicate the same components.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배가스 재활용장치를 도시하고 있다.4 illustrates an exhaust gas recycling apparatus according to an embodiment of the present invention.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배가스 재활용장치(40)는 기존의 각각 서로 독립적인 장치인 요소비료제조장치와 열병합 보일러의 배가스처리장치 및 전자선 배가스 처리장치를 혼합한 형태로서, 각 공정의 폐기물을 이용해 폐기물의 재활용과 부산물로 비료를 제조해 내는 새로운 공정을 포함한다.Referring to the drawings, the exhaust gas recycling apparatus 40 according to an embodiment of the present invention is a form of mixing the existing urea fertilizer production apparatus and the cogeneration boiler exhaust gas treatment device and the electron beam flue gas treatment device which is independent of each other This includes new processes for recycling waste and producing fertilizer from by-products using waste from each process.
이의 구성을 보다 상세히 설명하면, 먼저 황산화물과 질소산화물이 포함된 배가스를 배출하는 100 메가와트급의 열병합보일러(49)와 상기 열병합보일러(49)가 배출하는 배가스의 경로상에 설치되는 것으로, 전자선을 조사하여 상기 배가스 내에 산화력이 강한 래디칼을 생성하여 배가스를 산화시키는 탈황과 탈질의 수단인 전자선 가속기, 저온 플라즈마 방전기 등의 전자선 발생원을 사용하는 전자선 반응기(46)와 상기 전자선 반응기(46)와 열병합보일러(49) 사이에 설치되는 것으로서 상기 배가스에 스팀을 공급하는 스팀 발생기(44)와, 상기 전자선 반응기(46)에서 인출되는 산화된 배가스를 인입하여 후술하는 암모니아가스로 중화시키는 중화 반응기(47)와, 상기 중화 반응기(47)와 전자선 반응기(46)의 중간에 설치되어 요소비료 부산물인 상기 암모니아가스를 공급하는 요소 조립탑(51)과, 상기 중화된 배가스를 집진하여 비료를 추출하는 전기집진기(EP, 41) 및 상기 전기집진기(41)를 거친 무해한 배가스(A)를 배출시키는 굴뚝(52)을 포함한다.The configuration thereof will be described in more detail. First, the 100 megawatt cogeneration boiler 49 and the cogeneration boiler 49 exhausting exhaust gas containing sulfur oxides and nitrogen oxides are installed on a path of exhaust gas discharged. An electron beam reactor 46 and an electron beam reactor 46 using electron beam sources such as electron beam accelerators and low-temperature plasma dischargers, which are means of desulfurization and denitrification, which generate radicals having strong oxidizing power in the exhaust gas to oxidize the exhaust gas by irradiating an electron beam; It is installed between the cogeneration boiler 49, the steam generator 44 for supplying steam to the exhaust gas, and the neutralization reactor 47 for introducing the oxidized exhaust gas withdrawn from the electron beam reactor 46 and neutralized with ammonia gas described below. ), And the ammonia which is a urea fertilizer by-product installed in the middle of the neutralization reactor 47 and the electron beam reactor 46 Urea assembly tower 51 for supplying the, and the chimney 52 for discharging the neutralized exhaust gas to discharge the electrostatic precipitator (EP, 41) for extracting the fertilizer and the harmless exhaust gas (A) through the electrostatic precipitator (41) It includes.
상기 암모니아 가스는 요소비료생산공정 등에서 발생하는 것으로 전부 또는 일부를 기존의 암모니아와 대체해 사용할 수 있다.The ammonia gas is generated in the urea fertilizer production process, etc., can be used to replace all or part of the existing ammonia.
상기와 같은 구조를 가진 본 발명에 따른 배가스 재활용장치는 다음과 같은 단계로 작용된다. 여기에서 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.Exhaust gas recycling apparatus according to the present invention having the structure as described above acts as follows. Here, the same reference numerals as in the above-described drawings indicate the same components.
먼저 황산화물, 질소산화물과 같은 유해화합물이 함유된 배가스가 열병합 보일러(49)에서 배출된다.First, exhaust gas containing harmful compounds such as sulfur oxides and nitrogen oxides is discharged from the cogeneration boiler 49.
이후 전자선 반응기(46) 내의 래디칼 형성 반응에 필요한 수분량이 상기 열병합 보일러(49)에서 발생된 배가스 내에 함유된 수분량으로 충분하지 않을 때 필요에 따라 6 ~ 12 % 정도의 수분이 조절되도록 스팀 발생기(44)에 의해 스팀을 공급받는다.Thereafter, when the amount of water required for the radical formation reaction in the electron beam reactor 46 is not sufficient as the amount of water contained in the exhaust gas generated by the cogeneration boiler 49, the steam generator 44 may be adjusted to about 6 to 12% of water as necessary. Is supplied with steam.
이와같이 적정량의 스팀과 섞인 상기 배가스는 다수의 전자선 가속기(43)를 포함하는 전자선 반응기(46)에 유입되어 전자선을 조사받는다.The exhaust gas mixed with the appropriate amount of steam is introduced into the electron beam reactor 46 including the plurality of electron beam accelerators 43 and irradiated with the electron beams.
이와같이 상기 전자선 가속기(43)에서 발생된 고에너지 전자선에 의해 상기 전자선은 배가스 중에 함유된 수분 등을 전자선 반응기(46) 내에서 분해함으로써 매우 불안정하고 반응성이 높은 OH, O 등의 래디칼을 형성하여, 황산화물과 질소산화물을 황산과 질산으로 산화시킨다.As such, the electron beam decomposes moisture and the like contained in the exhaust gas in the electron beam reactor 46 by the high energy electron beam generated by the electron beam accelerator 43 to form radicals such as OH and O, which are very unstable and highly reactive. Sulfur oxides and nitrogen oxides are oxidized to sulfuric acid and nitric acid.
여기서 대용량의 배가스 처리를 위해 두 대 이상의 고출력 전자선 가속기(43)를 배가스 흐름 방향으로 직렬로 연결하여 전자선 조사에 이용한 다단 조사방식을 취하고 조사방향 및 전자선 가속기(43)의 댓수는 필요에 따라 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Here, in order to process a large amount of exhaust gas, two or more high-output electron beam accelerators 43 are connected in series in the exhaust gas flow direction to take a multistage irradiation method used for electron beam irradiation, and the number of irradiation directions and the electron beam accelerator 43 can be adjusted as necessary. It is desirable to.
이어서 상기 배가스는 상기 배가스의 경로에 설치된 요소 조립탑(51)에서 발생된 요소비료 부산물인 암모니아(NH3) 가스를 공급받고 상기 암모니아 가스에 의해 황산과 질산은중화되어 안정되고 무해한 암모늄염을 생성한다.Subsequently, the exhaust gas is supplied with ammonia (NH 3 ) gas, a urea fertilizer by-product generated in the urea assembly tower 51 installed in the exhaust gas path, and neutralized sulfuric acid and nitric acid by the ammonia gas to generate a stable and harmless ammonium salt.
여기서 상기 암모니아 가스의 농도가 상기 황산화물과 질소산화물 보다 상대적으로 고농도, 저유량일 경우 상기 암모니아가스는 상기 전자선반응기(46)의 전단으로 인입되는 것이 바람직하다.Here, when the concentration of the ammonia gas is relatively higher concentration and lower flow rate than the sulfur oxide and the nitrogen oxide, the ammonia gas is preferably introduced into the front end of the electron beam reactor 46.
또한 상기 요소 조립탑(51)에서 발생하는 암모니아가스의 절대량이 부족하여 전자선 반응기(46) 내에서의 중화반응에 필요한 암모니아의 화학양론비가 0.9 보다 작은 경우는 배가스의 인입농도, 규제치 등을 고려하여 전자선 반응기(46)와 열병합보일러(49) 사이에 암모니아 탱크(45)가 설치되어 암모니아가 공급되는 것이 바람직하다.In addition, when the stoichiometric ratio of ammonia required for the neutralization reaction in the electron beam reactor 46 is insufficient because the absolute amount of ammonia gas generated in the urea assembly tower 51 is less than 0.9 in consideration of the concentration of exhaust gas, a regulation value, etc. It is preferable that the ammonia tank 45 is installed between the electron beam reactor 46 and the cogeneration boiler 49, and ammonia is supplied.
또한 상기 요소 조립탑(51)에서 발생하는 암모니아가스의 절대량이 충분하여 전자선 반응기 내에서의 중화반응에 필요한 암모니아의 화학양론비가 1 을 초과할 경우, 상기 초과량의 암모니아를 바이패스시키고 도면에 도시되지는 않았지만 별도의 세정시설로 처리하는 것이 바람직하며 이 경우 중화 반응기(47) 및 암모니아 탱크(45)는 장치설비에서 제외시키는 것이 바람직하다.In addition, when the stoichiometric ratio of ammonia necessary for the neutralization reaction in the electron beam reactor is sufficient because the absolute amount of ammonia gas generated in the urea assembly tower 51 exceeds 1, the excess amount of ammonia is bypassed and is shown in the drawing. Although not preferred, it is preferable to treat it as a separate washing facility, and in this case, the neutralization reactor 47 and the ammonia tank 45 are preferably removed from the apparatus.
또한 요소비료 생산공정에서 발생되는 암모니아 가스의 절대량이 충분하여 전자선 반응기(46) 내에서의 중화반응에 필요한 암모니아의 화학양론비가 0.9 ~ 1 인 경우 역시 중화 반응기(47) 및 암모니아 탱크(45)를 장치설비에서 제외시키고, 발생되는 암모니아 가스는 전량 주입되어 중화반응에 이용된다.In addition, when the stoichiometric ratio of ammonia required for the neutralization reaction in the electron beam reactor 46 is sufficient because the absolute amount of ammonia gas generated in the urea fertilizer production process is also neutralized reactor 47 and ammonia tank 45 Excluded from the equipment, the ammonia gas generated is injected into the total amount and used for the neutralization reaction.
또한 암모니아 역시 황산화물과 질소산화물과 같이 대기중으로 규제치 이상은 방출할수 없으므로 중화반응에 사용되는 암모니아의 양은 반응에 이용된 황산화물농도에 농도의 2 배와 같은 량의 질소산화물량의 합과 같거나 조금 적어야 한다. 즉, 화학양론비 0.9 ~ 1 의 암모니아를 전자선 반응기(46) 전단에서 적정량 주입시켜 래디칼에 의해 형성된 황산과 질산을 상기의 적정량 비율로 황산암모늄과 질산암모늄으로 중화시킨다.Also, since ammonia can not be released above the regulated value into the atmosphere like sulfur oxides and nitrogen oxides, the amount of ammonia used in the neutralization reaction is equal to the sum of the amount of nitrogen oxides equal to twice the concentration of the sulfur oxide concentration used in the reaction. You should write a little. That is, a proper amount of ammonia having a stoichiometric ratio of 0.9 to 1 is injected at the front end of the electron beam reactor 46 to neutralize sulfuric acid and nitric acid formed by radicals with ammonium sulfate and ammonium nitrate at the appropriate ratio.
이때 요소 조립탑(51)에서 발생한 암모니아가스는 전자선 반응기(46) 전면의 암모니아 탱크(45)에서 인입되는 공정을 대신한다.At this time, the ammonia gas generated in the urea assembly tower 51 replaces the process of drawing in the ammonia tank 45 in front of the electron beam reactor 46.
또한 상기 중화 반응기(47)가 전자선 반응기(47) 전단에 올 경우 전체 유량의 증가로 인해 전자선 가속기(43) 등의 설비증가를 동반하므로 전자선 반응기(46) 후단에 위치하는 것이 바람직하다. 이 때 요소 조립탑(51) 등에서 발생된 암모니아가스는 전자선 반응기(46)와 중화 반응기(47) 사이로 인입된다.In addition, when the neutralization reactor 47 comes to the front of the electron beam reactor 47, it is preferable to be located at the rear end of the electron beam reactor 46 because it is accompanied by an increase in equipment such as the electron beam accelerator 43 due to the increase in the total flow rate. At this time, the ammonia gas generated in the urea assembly tower 51 or the like is introduced between the electron beam reactor 46 and the neutralization reactor 47.
전자선 반응기(46)에서 일부 처리된 염은 중화 반응기(47)에서 생성된 염과 함께 전기집진기(41)에서 포집되어 비료로 활용된다.Part of the salt treated in the electron beam reactor 46 is collected in the electrostatic precipitator 41 together with the salt generated in the neutralization reactor 47 and used as a fertilizer.
이후 상기 중화된 배가스는 미세한 입자로 생성되어 상기 전기집진기(41)에서 입자상 물질인 비료(50)가 추출되고 최종적으로 처리된 무해한 배가스(A)는 굴뚝을 거쳐 대기중으로 방출된다.Thereafter, the neutralized flue gas is generated as fine particles, and the electrostatic precipitator 41 extracts the fertilizer 50, which is a particulate matter, and finally, the harmless flue gas A that is processed is discharged into the atmosphere through the chimney.
본 발명에 따른 배가스 재활용방법 및 그 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.Exhaust gas recycling method and apparatus according to the present invention has the following effects.
첫째; 황산화물 배가스와 질소산화물 배가스 및 암모니아가스의 처리장치가 필요없게 된다.first; There is no need for the treatment of sulfur oxide flue gases, nitrogen oxide flue gases and ammonia gas.
둘째; 비료를 추가로 생산하여 새로운 비료의 판매를 통한 매출이익을 가져온다.second; The production of additional fertilizers leads to profits from the sale of new fertilizers.
셋째; 폐수가 발생하지 않으므로 폐수처리 설비와 수산화마그네슘, 암모니아수 등의 화학처리약품 및 대량의 수처리용수가 필요 없다.third; Since no wastewater is generated, there is no need for wastewater treatment facilities, chemical treatment chemicals such as magnesium hydroxide and ammonia water, and large amounts of water treatment water.
넷째; 세정탑 및 선택적 촉매 환원장치 등의 독립적인 장치가 필요 없어 설치비를 절감하므로써 고정비를 감소하고 또한 연료 및 운전비의 변동비를 감소시킬 수 있다.fourth; Independent installations such as scrubber towers and selective catalytic reduction devices are not required, reducing installation costs and reducing fuel and operating costs.
다섯째; 장치의 크기를 간단하고 작게 구성할 수 있어 장치의 소형화를 통한fifth; The size of the device can be configured simply and small.
설치면적의 절감과 운전비용을 절감할 수 있다.The installation area and the operating cost can be reduced.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명 되었으나 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해 할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, which is illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent embodiments are possible. . Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980006610A KR19990071259A (en) | 1998-02-28 | 1998-02-28 | Flue gas recycling method and device |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019980006610A KR19990071259A (en) | 1998-02-28 | 1998-02-28 | Flue gas recycling method and device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR19990071259A true KR19990071259A (en) | 1999-09-15 |
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ID=65894579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19990071259A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100623925B1 (en) * | 2005-05-04 | 2006-09-19 | 한국열병합발전기주식회사 | Digester gas cleaning system for cogneration |
| KR100891724B1 (en) * | 2007-11-12 | 2009-04-03 | 한국에너지기술연구원 | The by-pass apparatus for denox boiler in engine cogeneration plant |
| KR101489657B1 (en) * | 2014-11-26 | 2015-02-12 | 주식회사 정원이앤씨 | DeSOx and DeNOx system for ship |
-
1998
- 1998-02-28 KR KR1019980006610A patent/KR19990071259A/en not_active Application Discontinuation
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