KR20050029924A - An apparatus for purifying coke oven gas with co2 separator - Google Patents

An apparatus for purifying coke oven gas with co2 separator Download PDF

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KR20050029924A
KR20050029924A KR1020030066200A KR20030066200A KR20050029924A KR 20050029924 A KR20050029924 A KR 20050029924A KR 1020030066200 A KR1020030066200 A KR 1020030066200A KR 20030066200 A KR20030066200 A KR 20030066200A KR 20050029924 A KR20050029924 A KR 20050029924A
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하재복
이풍호
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/002Removal of contaminants
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    • C10K1/005Carbon dioxide

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Abstract

To provide a coke oven gas purification apparatus with CO2 collector for collecting CO2 that hinders collection of hydrogen sulfate, thereby lowering concentration of CO2 in coke oven gas to improve a collection ratio of hydrogen sulfate and suppressing precipitation of carbonate due to reaction of CO2 and sodium hydroxide to prevent closing of an ammonium distillation column and a desulfurizer catalyst reactor. In an apparatus comprising a hydrogen sulfate collection column(102), an ammonia collection column(120), an ammonia concentration column(106) and an ammonia distillation column(110) to purify coke oven gas, the apparatus for purifying coke oven gas with CO2 collector comprises a CO2 collection part(10) comprising a CO2 collector(12) installed in front of the hydrogen sulfate collection column and a potassium hydroxide tank(14) communicated with the CO2 collector to supply a potassium hydroxide solution into the CO2 collector so that CO2 in coke oven gas is collected; and a potassium hydroxide treatment part(30) for collecting CO2 from the CO2 collector and treating the potassium hydroxide solution discharged, wherein the potassium hydroxide treatment part comprises a potassium hydrogen carbonate tank(32) connected to the CO2 collector; a temperature increasing machine(34) connected to the potassium hydrogen carbonate tank; and a potassium carbonate tank(36) and a potassium hydroxide tank(38) connected to the temperature increasing machine, and a separator(42) communicated with the potassium carbonate tank and the potassium hydroxide tank.

Description

이산화탄소 포집장치를 구비한 코크스오븐가스 정제장치{AN APPARATUS FOR PURIFYING COKE OVEN GAS WITH CO2 SEPARATOR} AN APPARATUS FOR PURIFYING COKE OVEN GAS WITH CO2 SEPARATOR}

본 발명은 코크스오븐에서 석탄을 건류하여 코크스를 제조하는 과정중 발생되는 코크오븐가스(COG)를 정제하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 COG중의 이산화탄소를 제거함으로서 COG중의 황화수소 포집율을 향상시키며 암모니아 증류탑 및 탈황설비 촉매반응로의 폐쇄를 방지하도록 개선된 이산화탄소 포집장치를 구비한 코크스오븐가스 정제장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for purifying coke oven gas (COG) generated during the process of manufacturing coke by distilling coal in a coke oven, and more particularly, by removing carbon dioxide from the COG to improve the hydrogen sulfide capture rate in the COG The present invention relates to a coke oven gas purifier having an improved carbon dioxide capture device to prevent the ammonia distillation column and the desulfurization catalytic catalytic reactor from closing.

일반적으로 코크스오븐에서 석탄을 건류하여 코크스를 생산하는 경우 발생되는 코크스오븐가스에는 여러가지 성분들이 함유되어 있는데 이중 암모니아, 황화수소, 시안화수소 등은 가스배관을 부식시키거나 폐쇄시키는 원인이 되고 COG가 연료로 사용되는 경우 공해를 유발하기 때문에 일정농도 이하로 낮추어 사용하게 된다.Generally, coke oven gas generated when coke is produced by coking coal in coke oven contains various components. Among them, ammonia, hydrogen sulfide, and hydrogen cyanide cause corrosion or closure of gas pipe, and COG is used as fuel. If used, it causes pollution, so it should be used below a certain concentration.

종래에는 코크스오븐가스 정제를 위해 우선 COG내의 암모니아를 제거하여 황산용액에 흡수시키거나, 분해로에서 분해한 후 공기중에 방산시키는 방법등이 사용되었다. 이중 암모니아를 분해로에서 분해하는 방법은 암모니아와 황화수소가 섞여 있을 경우 분해로로부터 배출되는 가스에 황산화물이 포함되어 공해를 유발하는 문제점이 있었다.Conventionally, in order to purify coke oven gas, first, ammonia in COG is removed and absorbed into a sulfuric acid solution, or decomposed in a cracking furnace and then released into the air. The method of decomposing double ammonia in a cracking furnace has a problem of causing pollution by including sulfur oxides in the gas discharged from the cracking furnace when ammonia and hydrogen sulfide are mixed.

또한, 암모니아보다도 제거가 어렵고 공해를 유발시키는 물질로서 황화수소와 시안화수소가 있는데, 이들의 제거를 위해 지금까지 수많은 공정들이 개발되어 왔다.In addition, hydrogen sulfide and hydrogen cyanide are more difficult to remove and cause pollution than ammonia, and many processes have been developed to remove them.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 황화수소 포집탑(102)에서 COG로부터 황화수소, 암모니아, 및 이산화탄소 등을 포집한 안수(암모니아수)는 안수탱크(104)에 저장되는데, 상기 안수는 상기 안수탱크(104)로부터 배관(104a)을 통해 암모니아 농축탑(106)으로 공급된다.That is, as shown in FIG. 1, in the hydrogen sulfide collection tower 102, ordination (ammonia water) that collects hydrogen sulfide, ammonia, carbon dioxide, and the like from COG is stored in the ordination tank 104, and the ordination tank is 104 is supplied to the ammonia concentration tower 106 through the pipe 104a.

상기와 같이 암모니아 농축탑(104)으로 공급된 안수는 상기 암모니아 농축탑(106)의 하부에 설치된 스팀배관(106a)을 통해 공급되는 스팀에 의해 증류되어 산성가스를 발생시키게 되는데, 상기와 같이 발생된 산성가스(황화수소증기, 암모니아 증기등)는 배관(106b)을 통해 탈황설비 촉매반응로(108)로 공급된다.The ordination water supplied to the ammonia concentration tower 104 as described above is distilled by steam supplied through the steam pipe 106a installed under the ammonia concentration tower 106 to generate acid gas. The acidic gas (hydrogen sulfide steam, ammonia vapor, etc.) is supplied to the desulfurization facility catalytic reactor 108 through a pipe 106b.

상기와 같이 탈황설비 촉매반응로(108)로 공급된 산성가스는 상기 탈황설비 촉매반응로(108)내의 촉매층(108a)을 통과하여 후공정으로 배출되어 순수한 황으로 회수된다.As described above, the acid gas supplied to the desulfurization facility catalytic reactor 108 passes through the catalyst layer 108a in the desulfurization facility catalytic reactor 108 and is discharged to a post process to recover pure sulfur.

그리고, 상기 암모니아 농축탑(40)의 하부로부터 배출되는 농축 암모니아는 배관(106c)을 통해 일부는 황화수소 포집탑(102)으로 공급되어 COG중의 황화수소를 포집하는 용도로 사용되고, 일부는 지관(106d)을 통해 암모니아 증류탑(110)으로 공급되어 암모니아 증류탑(110)의 하부로부터 공급되는 스팀에 의하여 증류된다.In addition, the concentrated ammonia discharged from the lower portion of the ammonia concentration tower 40 is partially supplied to the hydrogen sulfide collection tower 102 through the pipe 106c, and used to collect hydrogen sulfide in the COG, and part of the branch pipe 106d. It is supplied to the ammonia distillation column 110 through the distillation by steam supplied from the lower portion of the ammonia distillation column (110).

상기와 같이 증류된 산성가스는 배관(110a)에 의해서 암모니아 농축탑(106)의 중부로 공급되어 상기 암모니아 농축탑(106)에서 발생된 산성가스와 함께 배관(106b)을 통해 탈황설비 촉매반응로(108)로 공급되고, 상기 암모니아 증류탑(110)의 하부로 내려온 탈안수는 배관(110b)을 통해 암모니아 포집탑(120)으로 보내져 COG중 암모니아 포집용으로 사용된다.The acid gas distilled as described above is supplied to the middle of the ammonia concentration tower 106 by the pipe 110a, and the desulfurization facility catalytic reactor through the pipe 106b together with the acid gas generated in the ammonia concentration tower 106. The desorption water supplied to 108 and lowered to the lower portion of the ammonia distillation column 110 is sent to the ammonia collection tower 120 through a pipe 110b and used for collecting ammonia in COG.

또한, 상기 암모니아 포집탑(120)에는 암모니아 포집용 연수가 공급되는데, 상기 암모니아 포집탑(120)에서는 COG가 상기 암모니아 포집탑(120)의 하부에서 상부로 빠져나가는 동안, 상기 탈안수와 연수에 의해서 암모니아가 포집되고 암모니아가 제거된 COG는 후공정을 거쳐 최종적으로 가스홀더(미도시)로 이송된다.In addition, the ammonia collection tower 120 is supplied with soft water for ammonia collection. In the ammonia collection tower 120, while COG escapes from the lower part of the ammonia collection tower 120 to the upper part, The ammonia is collected and COG from which the ammonia has been removed is finally transferred to a gas holder (not shown) through a post process.

그리고, 상기 황화수소 포집탑(102)에서는 COG가 그 하부로부터 상부로 빠져 나가는 동안 상기 암모니아 농축탑(106)으로부터 공급되는 농안수와 암모니아 포집탑(120)으로부터 공급되는 안수에 의해서 황화수소가 포집되는데, 황화수소를 포집한 액체는 상기 황화수소 포집탑(102)의 하부로부터 빠져나와 배관(102a)을 통해 상기 안수탱크(104)에 저장됨으로서 COG의 정제가 연속적으로 이루어진다.In the hydrogen sulfide collection tower 102, hydrogen sulfide is collected by the untreated water supplied from the ammonia concentration tower 106 and the ordination supplied from the ammonia collection tower 120 while the COG escapes from the lower portion to the upper portion thereof. The hydrogen sulfide-collected liquid exits from the lower portion of the hydrogen sulfide collection tower 102 and is stored in the ordination tank 104 through the pipe 102a to continuously purify COG.

이때, 황화수소 포집탑(102)과 암모니아 포집탑(120)에서 농안수, 탈안수, 및 연수에 의해서 각각 황화수소 및 암모니아가 포집되어지는데, 상기 COG중에 포함된 다량의 이산화탄소는 황화수소 포집탑(102)에서 COG로부터 황화수소의 포집을 저해하는 원인이 된다.At this time, hydrogen sulfide and ammonia are respectively collected by the dehydrogenated water, de-anhydrated water, and soft water in the hydrogen sulfide collecting tower 102 and the ammonia collecting tower 120, and a large amount of carbon dioxide contained in the COG is the hydrogen sulfide collecting tower 102. Causes inhibition of hydrogen sulfide capture from COG.

즉, 농안수, 탈안수, 및 연수 등에 의해 COG로부터 황화수소와 암모니아가 포집될 때 이산화탄소도 함께 포집되는데, 이로인해 농안수, 탈안수, 연수 등에 의해 황화수소의 포집량이 줄어들게 된다. That is, when hydrogen sulfide and ammonia are collected from COG by desorption, desorption, and soft water, carbon dioxide is also collected, thereby reducing the amount of hydrogen sulphide by desorption, desorption, and soft water.

한편, 상기와 같이 안수등에 의해 포집된 이산화탄소는 상기 안수탱크(104)로 공급되어 암모니아 증류탑(110)내로 유입되는데, 이때 상기와 같이 암모니아 증류탑(110)내로 유입된 이산화탄소는 상기 암모니아 증류탑(110)내에 장입되는 가성소다와 반응하여 탄산염을 석출시키게 된다.On the other hand, the carbon dioxide collected by the ordination, etc. as described above is supplied to the ordination tank 104 and introduced into the ammonia distillation tower 110, wherein the carbon dioxide introduced into the ammonia distillation tower 110 as described above is the ammonia distillation tower 110 It reacts with the caustic soda charged in the precipitates of carbonate.

도 2a와 도 2b는 상기 트레이(112)의 구조와 탄산염에 의해서 폐쇄된 버블캡(114)과 트레이(112)를 도시한 것인데, 상기와 같이 탄산염의 석출이 반복됨에 따라 버블캡(114)과 트레이(112)가 폐쇄되면 상기 암모니아 증류탑(110)의 안수와 스팀의 통로를 폐쇄시켜 코크스오븐가스 정제장치의 가동이 중단되므로 상기 암모니아 증류탑(110)을 해체하여 그 내부에 설치된 버블캡(114)과 트레이(112)에 고착된 탄산염을 제거해야 했다.2A and 2B illustrate the bubble cap 114 and the tray 112 closed by the structure of the tray 112 and the carbonate, and as the precipitation of the carbonate is repeated as described above, the bubble cap 114 and When the tray 112 is closed, the operation of the coke oven gas purification device is stopped by closing the passage of the ordination and steam of the ammonia distillation tower 110, so that the ammonia distillation tower 110 is dismantled and the bubble cap 114 installed therein. And carbonates attached to the tray 112 had to be removed.

또한, 탈황설비 촉매반응로(108)에 공급되는 산성가스 중에는 탄산염의 일부가 포함되어 배출되므로 촉매층(108a)에 충진되어 있는 촉매의 기공이 폐쇄되어 원할한 조업이 불가능하다는 문제점이 있었다. In addition, since the acid gas supplied to the desulfurization facility catalytic reactor 108 contains a part of carbonate and is discharged, there is a problem in that the pores of the catalyst filled in the catalyst layer 108a are closed and smooth operation is impossible.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 황화수소의 포집을 저해하는 이산화탄소를 사전에 포집하여 COG내의 그 농도를 낮춤으로서 황화수소의 포집율을 향상시키고, COG내의 이산화탄소와 이산화탄소와 암모니아 증류탑에 공급되는 가성소다의 반응에 의한 탄산염의 석출을 억제하여 암모니아 증류탑 및 탈황설비 촉매반응로가 폐쇄되지 않도록 개선된 이산화탄소 포집장치를 구비한 코크스오븐가스 정제장치를 제공함에 그 목적이 있다. The present invention is to solve the conventional problems as described above, by collecting the carbon dioxide that inhibits the collection of hydrogen sulfide in advance to lower the concentration in the COG to improve the collection rate of hydrogen sulfide, carbon dioxide and carbon dioxide and ammonia distillation column in COG It is an object of the present invention to provide a coke oven gas purifier having an improved carbon dioxide capture device so as to suppress precipitation of carbonate by reaction of caustic soda supplied to the ammonia distillation tower and the desulfurization facility catalytic reactor.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상기 황화수소 포집탑의 전단에 설치된 이산화탄소 포집기와, 상기 이산화탄소 포집기와 연통되어 수산화칼륨 용액을 상기 이산화탄소 포집기에 공급하는 수산화칼륨 탱크를 구비하여 COG내의 이산화탄소를 포집하는 이산화탄소 포집부; 및 상기 이산화탄소 포집기로부터 이산화탄소를 포집하고 배출되는 수산화칼륨 용액을 처리하는 수산화칼륨 처리부;를 포함함을 특징으로 하는 이산화탄소 포집장치를 구비한 코크스오븐가스 정제장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises a carbon dioxide collector installed in front of the hydrogen sulfide collecting tower, and a potassium hydroxide tank in communication with the carbon dioxide collector to supply a potassium hydroxide solution to the carbon dioxide collector to collect the carbon dioxide in the COG A carbon dioxide collector; And a potassium hydroxide treatment unit for capturing carbon dioxide from the carbon dioxide collector and treating the discharged potassium hydroxide solution.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 이산화탄소 포집장치를 구비한 코크스오븐가스 정제장치(1)가 도시되어 있는데, 그 구조에 대해 설명하면 다음과 같다.3 shows a coke oven gas purification device 1 having a carbon dioxide capture device according to the present invention, the structure of which is as follows.

본 발명에 따른 이산화탄소 포집장치를 구비한 코크스오븐가스 정제장치(1)는 크게 이산화탄소 포집부(10)와 수산화칼륨 처리부(30)를 포함하고 있는데, 우선 이산화탄소 포집부(10)에 대해 설명하면 다음과 같다.The coke oven gas purification device 1 including the carbon dioxide collecting device according to the present invention includes a carbon dioxide collecting unit 10 and a potassium hydroxide treatment unit 30. First, the carbon dioxide collecting unit 10 will be described below. Same as

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이산화탄소 포집부(10)는 이산화탄소 포집기(12)와 수산화칼륨 탱크(14)를 포함하고 있는데, 상기 이산화탄소 포집기(12)는 상기 황화수소 포집탑(102)의 전단에 설치되어 있으며, 상기 수산화칼륨 탱크(14)는 상기 이산화탄소 포집기(12)와 배관(14a)에 의해 연결되어 수산화칼륨 탱크(14)내의 수산화칼륨을 상기 이산화탄소 포집기(12)에 공급하도록 구성된다.As shown in FIG. 3, the carbon dioxide collector 10 includes a carbon dioxide collector 12 and a potassium hydroxide tank 14, which is disposed at the front end of the hydrogen sulfide collector tower 102. The potassium hydroxide tank 14 is connected by the carbon dioxide collector 12 and the pipe 14a so as to supply potassium hydroxide in the potassium hydroxide tank 14 to the carbon dioxide collector 12.

이때, 상기 이산화탄소 포집기(12)는 분사노즐등을 내장하는 종래의 각종 포집탑등과 동일한 구조이고, 상기 수산화칼륨 탱크(14)내의 수산화칼륨은 도시되지는 않았으나 펌프등에 의해 상기 이산화탄소 포집기(12)로 공급되도록 구성되어 있다.At this time, the carbon dioxide collector 12 has the same structure as a conventional collection tower having a built-in injection nozzle and the like, potassium hydroxide in the potassium hydroxide tank 14 is not shown, but the carbon dioxide collector 12 by a pump or the like. It is configured to be supplied with.

다음으로 수산화칼륨 처리부(30)의 구조에 대해 설명하면 다음과 같다.Next, the structure of the potassium hydroxide treatment unit 30 will be described.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수산화칼륨 처리부(30)는 탄산수소칼륨 탱크(32)와 승온기(34)를 포함하고 있는데, 상기 탄산수소칼륨 탱크(32)는 상기 이산화탄소 포집기(12)와 연결되어 상기 이산화탄소 포집기(12)에서 COG로부터 이산화탄소를 포집한 수산화칼륨이 저장되도록 구성된다.As shown in FIG. 3, the potassium hydroxide treatment unit 30 includes a potassium hydrogen carbonate tank 32 and a temperature increaser 34. The potassium hydrogen carbonate tank 32 includes the carbon dioxide collector 12 and the carbon dioxide collector 12. Connected and configured to store potassium hydroxide which collects carbon dioxide from COG in the carbon dioxide collector 12.

그리고, 상기 탄산수소칼륨 탱크(32)는 승온기(34)를 거쳐 탄산칼륨 탱크(36)와 배관(34a)에 의해 연결되는데, 이때 상기 배관(34a)에는 냉각기(44)가 설치되어 있다.The potassium hydrogen carbonate tank 32 is connected to the potassium carbonate tank 36 by a pipe 34a via a temperature riser 34, and a cooler 44 is installed in the pipe 34a.

또한, 상기 탄산칼륨 탱크(36)는 분리기(42)와 배관에 의해 연결되고, 수산화칼슘 탱크(38)도 또한 배관에 의해 분리기와 연결되는데, 이때 상기 분리기(42)는 상기 수산화칼륨 탱크(14)와 배관에 의해 연결되어 있다.In addition, the potassium carbonate tank 36 is connected to the separator 42 by piping, and the calcium hydroxide tank 38 is also connected to the separator by piping, in which the separator 42 is connected to the potassium hydroxide tank 14. Is connected by a pipe.

한편, 상기에서 설명한 각각의 탱크를 연결하는 배관에는 도시되지는 않았으나 통상의 펌프와 밸브들이 설치되어 수산화칼륨, 탄산수소칼륨, 탄산칼륨등을 배관에 의해 연결된 탱크들로 공급할 수 있도록 구성되어 있다. On the other hand, the pipes connecting the respective tanks described above are not shown, but a conventional pump and valves are installed to supply potassium hydroxide, potassium hydrogen carbonate, potassium carbonate, etc. to the tanks connected by the pipe.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 이산화탄소 포집장치를 구비한 코크스오븐가스 정제장치(1)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the coke oven gas purification device 1 having a carbon dioxide capture device according to the present invention configured as described above are as follows.

도 3에 도시된 바와 같이, COG가 이산화탄소 포집기(12)의 하부에 설치된 COG 유입관(12a)을 통해 이산화탄소 포집기(12)의 내부로 유입되어 그 상부로 빠져나가 상기 황화수소 포집탑(102)으로 유입되는 동안 수산화칼륨 탱크(14)로부터 수산화칼륨 용액이 펌프(미도시)에 의해 배관(14a)을 통해 상기 이산화탄소 포집기(12)의 상부측으로 공급된다.As shown in FIG. 3, COG is introduced into the carbon dioxide collector 12 through the COG inlet pipe 12a installed at the lower portion of the carbon dioxide collector 12 and exits to the upper portion thereof to the hydrogen sulfide collecting tower 102. The potassium hydroxide solution from the potassium hydroxide tank 14 is supplied to the upper side of the carbon dioxide collector 12 through a pipe 14a by a pump (not shown) during the inflow.

이때, 상기와 같이 이산화탄소 포집기(12)로 공급되는 수산화칼륨 용액은 상기 이산화탄소 포집기(12)의 내측 상부로부터 분사되어 상기 이산화탄소 포집기(12)내로 유입된 COG와 직접 접촉하게 된다.At this time, the potassium hydroxide solution supplied to the carbon dioxide collector 12 is sprayed from the inner upper portion of the carbon dioxide collector 12 is in direct contact with the COG introduced into the carbon dioxide collector 12.

즉, 수산화칼륨 용액은 이산화탄소를 흡수하여 탄산수소칼륨 용액이 되는데, 그 화학반응식은 다음과 같다.That is, the potassium hydroxide solution absorbs carbon dioxide and becomes a potassium hydrogen carbonate solution. The chemical reaction is as follows.

KOH + CO2 →KHCO3 KOH + CO 2 → KHCO 3

따라서, 이산화탄소와 암모니아 증류탑(110)에 공급되는 가성소다의 반응에 의한 탄산염의 석출을 억제하여 암모니아 증류탑(110)내부에 설치된 버블캡과 트레이, 및 탈황설비 촉매반응로(108)의 촉매층(108a)에 충진되어 있는 촉매의 기공이 폐쇄되지 않음으로서 원할한 조업이 가능하다.Accordingly, the precipitation of the carbonate due to the reaction of the caustic soda supplied to the carbon dioxide and the ammonia distillation column 110 is suppressed, the bubble cap and the tray installed inside the ammonia distillation column 110, and the catalyst layer 108a of the desulfurization facility catalytic reactor 108 Since the pores of the catalyst filled in) are not closed, smooth operation is possible.

상기와 같이 생성된 탄산수소칼륨 용액은 배관(12b)을 통해 탄산수소칼륨 탱크(32)에 유입되고, 탄산수소칼륨 탱크(32)의 배출관(32a)을 통해 승온기(34)로 유입되어 열교환 매체와의 열교환에 의해 190℃까지 승온된다.The potassium hydrogen carbonate solution generated as described above is introduced into the potassium hydrogen carbonate tank 32 through the pipe 12b, and introduced into the temperature riser 34 through the discharge pipe 32a of the potassium hydrogen carbonate tank 32 to exchange heat. It heats up to 190 degreeC by heat exchange with a medium.

이때, 탄산수소칼륨 용액내에 함유된 이산화 탄소는 100℃에서 서서히 분리되기 시작하여 190℃에서 완전히 분리되어 탄산칼륨 용액이 생성되는데 그 화학반응식은 다음과 같다.At this time, the carbon dioxide contained in the potassium hydrogen carbonate solution starts to slowly separate at 100 ℃ and completely separated at 190 ℃ to produce a potassium carbonate solution, the chemical reaction formula is as follows.

2KHCO3 →K2CO3 + CO2 + H2O2KHCO 3 → K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

이후에 상기와 같이 분리된 이산화탄소, 탄산칼륨, 및 수분은 배관(34a)을 통해 탄산칼륨 탱크(36)로 유입되는데, 이때 분리된 수분과 이산화탄소는 냉각기(44)에서 열매체와의 열교환에 의해서 냉각되고, 이산화탄소는 배출관(44a)을 통해 상기 암모니아 포집탑(120) 출구 COG관(120a)으로 유입되어 배출되는 COG에 포함된다.Thereafter, the separated carbon dioxide, potassium carbonate, and water are introduced into the potassium carbonate tank 36 through a pipe 34a, wherein the separated water and carbon dioxide are cooled by heat exchange with the heat medium in the cooler 44. And, the carbon dioxide is included in the COG introduced into and discharged from the ammonia collection tower 120 outlet COG pipe (120a) through the discharge pipe (44a).

그리고, 냉각으로 인해 응축된 응축수는 냉각기(44) 후단의 배출관(44a)상에 설치된 배액관(44b)을 통해 상기 탄산칼륨 탱크(36)로 유입되고, 상기와 같이 이산화탄소와 분리된 탄산칼륨은 배관(34a)을 통해 탄산칼륨 탱크(36)에 유입된다.Then, the condensed water condensed by the cooling is introduced into the potassium carbonate tank 36 through the drain pipe 44b installed on the discharge pipe 44a at the rear end of the cooler 44, and the potassium carbonate separated from the carbon dioxide is piped as described above. It flows into the potassium carbonate tank 36 via 34a.

한편, 수산화칼슘 탱크(38)에는 수산화칼슘이 외부로부터 졸(sol) 상태로 보급관(38b)을 통해 보급되고, 상기 탄산칼륨 탱크(36)로부터 배출관(36a)을 통해 배출되는 탄산칼륨과 상기 수산화칼슘 탱크(38)에서 배출관(38a)을 통해서 졸 상태의 수산화칼슘이 배출되어 분리기(42)로 유입된다.Meanwhile, the calcium hydroxide tank 38 is supplied with calcium hydroxide from the outside through a supply pipe 38b in a sol state, and the potassium carbonate and calcium hydroxide tank discharged from the potassium carbonate tank 36 through the discharge pipe 36a. In (38), the calcium hydroxide in the sol state is discharged through the discharge pipe (38a) and flows into the separator (42).

이때, 상기 탄산칼륨과 수산화칼슘이 혼합반응하여 각각 탄산칼슘과 수산화칼륨이 생성되는데 그 화학 반응식은 다음과 같다. At this time, the potassium carbonate and calcium hydroxide is mixed reaction to produce calcium carbonate and potassium hydroxide, respectively, the chemical reaction formula is as follows.

K2CO3 + Ca(OH)2 --> 2KOH + CaCO3K 2 CO 3 + Ca (OH) 2- > 2KOH + CaCO 3

따라서, 상기 분리기(42)내에서는 탄산칼륨과 수산화칼슘의 비중차에 의해 탄산칼슘은 분리기(42) 하부로 침전되게 되는데, 상기와 같이 침전된 탄산칼슘은 졸 상태로 배출관(42a)을 통해 폐수처리설비(미도시)에 보내져 호기성 박테리아의 무기물(칼슘이온) 보급제로 사용된다.Therefore, in the separator 42, calcium carbonate precipitates under the separator 42 due to the difference in specific gravity between potassium carbonate and calcium hydroxide, and the precipitated calcium carbonate is treated in the wastewater through the discharge pipe 42a in a sol state. It is sent to a facility (not shown) and used as a mineral (calcium ion) replenisher for aerobic bacteria.

그리고, 상기와 같이 분리기(42)에서 분리된 수산화칼륨 용액은 상기 분리기(42)와 상기 수산화칼륨 탱크(14)를 연결하는 공급관(42b)을 통해 수산화칼륨 탱크(14)내로 순환,공급되어 다시 COG내의 이산화탄소 흡수용으로 사용된다.In addition, the potassium hydroxide solution separated in the separator 42 as described above is circulated and supplied into the potassium hydroxide tank 14 through the supply pipe 42b connecting the separator 42 and the potassium hydroxide tank 14 and again. Used to absorb carbon dioxide in COG.

이때, 수산화칼륨 탱크(38)내의 부족한 수산화칼륨은 보급관(14b)을 통해 수산화칼륨 용액으로 외부로부터 수산화칼륨 탱크(38)내로 공급된다. At this time, insufficient potassium hydroxide in the potassium hydroxide tank 38 is supplied from the outside into the potassium hydroxide tank 38 as a potassium hydroxide solution through the supply pipe 14b.

상기에서 설명한 각 장치 및 탱크의 액면은 통상의 액면제어장치에 의해서 제어될 수 있으며, 승온기(34) 및 냉각기(44)에는 열교환매체와 통상의 온도제어장치등에 의해서 승온되고 냉각될 수 있다.The liquid level of each device and tank described above may be controlled by a conventional liquid level control device, and the temperature riser 34 and the cooler 44 may be heated and cooled by a heat exchange medium and a conventional temperature control device.

즉, 이산화탄소 포집기(12)는 상술한 바와 같이 수산화칼륨이 공급됨으로서 이산화탄소만을 선택적으로 포집하고 황화수소나 암모니아는 흡수하지 않는데, 그 이유는 표준상태(0℃, 1기압)나 상온,상압하에서 수산화칼륨이 황화수소나 암모니아와 반응하지 않고, 고온,고압의 분위기나 촉매등에 의해서만 반응이 일어나므로 유입되는 COG의 온도(25 ~ 30℃정도)와 압력(1200 ~ 1800mmH2O) 상태에서는 반응이 일어나지 않기 때문이다.That is, since the carbon dioxide collector 12 is supplied with potassium hydroxide as described above, it only selectively collects carbon dioxide and does not absorb hydrogen sulfide or ammonia because the potassium hydroxide is in a standard state (0 ° C., 1 atm), normal temperature, and normal pressure. Because the reaction does not occur with hydrogen sulfide or ammonia, but only by a high temperature and high pressure atmosphere or a catalyst, the reaction does not occur at the temperature of the inflow COG (about 25 to 30 ° C.) and pressure (1200 to 1800 mmH 2 O). to be.

(실시예)(Example)

상기 이산화탄소 포집기(12)내로 공급되는 COG의 공급유량은 5000Nm3/hr으로하고, 이산화탄소 포집기(12)내에는 농도 60%의 수산화칼륨 용액을 6m3/hr의 공급량으로 공급하여 COG와 접촉시킨 결과는 하기의 (표 1)과 같다.The supply flow rate of COG supplied into the carbon dioxide collector 12 is 5000 Nm 3 / hr, and the carbon dioxide collector 12 is supplied with a 60% potassium hydroxide solution at a supply amount of 6 m 3 / hr and contacted with COG. Is shown in Table 1 below.

(표 1)Table 1

상기 (표 1)에 나타난 바와 같이 수산화칼륨에 의해서는 황화수소는 거의 포집되지 아니하고 이산화탄소만 선택적으로 포집됨을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that hydrogen sulfide is almost not collected by potassium hydroxide and only carbon dioxide is selectively collected.

따라서, 이산화탄소 포집기(12)에 의해 이산화탄소만을 선택적으로 포집하므로서, 황화수소 포집탑(102)에서의 황화수소 포집율을 현저히 상승시킬 수 있다. Therefore, by selectively collecting only carbon dioxide by the carbon dioxide collector 12, the hydrogen sulfide collection rate in the hydrogen sulfide collecting tower 102 can be significantly increased.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다. While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, it will be appreciated that the invention can be varied and modified without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that those skilled in the art can easily know.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 이산화탄소 포집기(12)에 의해 황화수소 포집탑(102) 전단에서 이산화탄소를 사전에 포집,제거하여, 황화수소 포집탑(102)에서 이산화탄소가 제거된 COG중의 황화수소를 포집하므로 황화수소 포집율을 현저히 상승시켜 공해물질인 황산화물의 배출을 억제하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by collecting the carbon dioxide in front of the hydrogen sulfide collecting tower 102 by the carbon dioxide collector 12, the hydrogen sulfide in the COG from which the carbon dioxide is removed from the hydrogen sulfide collecting tower 102 is collected. By increasing the hydrogen sulfide capture rate significantly, there is an effect of suppressing the emission of sulfur oxides as a pollutant.

그리고, COG내의 이산화탄소와 이산화탄소와 암모니아 증류탑(110)에 공급되는 가성소다의 반응에 의한 탄산염의 석출을 억제하여 암모니아 증류탑(110)내부에 설치된 버블캡과 트레이, 및 탈황설비 촉매반응로(108)의 촉매층(108a)에 충진되어 있는 촉매의 기공이 폐쇄되지 않음으로서 원할한 조업을 가능하게 하는 효과가 있다.In addition, the precipitation of carbonate by the reaction of carbon dioxide and carbon dioxide in the COG and the caustic soda supplied to the ammonia distillation column 110 is suppressed, and a bubble cap and a tray installed inside the ammonia distillation column 110, and the catalytic desulfurization reactor 108 Since the pores of the catalyst filled in the catalyst layer 108a of the catalyst are not closed, there is an effect of enabling smooth operation.

도 1은 종래의 코크스오븐가스 정제장치를 도시한 개략도;1 is a schematic view showing a conventional coke oven gas purification device;

도 2는 종래의 코크스오븐가스 정제장치의 암모니아 증류탑내부에 설치된 트레이와 버블캡을 도시한 것으로,Figure 2 shows a tray and a bubble cap installed in the ammonia distillation column of the conventional coke oven gas purification device,

(a)는 트레이의 사시도,(a) is a perspective view of a tray,

(b)는 트레이와 버블캡의 단면도;(b) is a cross-sectional view of the tray and the bubble cap;

도 3은 본 발명에 따른 이산화탄소 포집장치를 구비한 코크스오븐가스 정제장치를 도시한 개략도이다. Figure 3 is a schematic diagram showing a coke oven gas purification apparatus having a carbon dioxide capture device according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10..... 이산화탄소 포집부 12..... 이산화탄소 포집기10 ..... CO2 collector 12 ..... CO2 collector

14..... 수산화칼륨 탱크 30..... 수산화칼륨 처리부14 ..... Potassium hydroxide tank 30 ..... Potassium hydroxide treatment

32..... 탄산수소칼륨 탱크 34..... 승온기32 ..... Potassium hydrogen carbonate tank 34 .....

36..... 탄산칼륨 탱크 38..... 수산화칼슘 탱크36 ..... potassium carbonate tank 38 ..... calcium hydroxide tank

42..... 분리기 44..... 냉각기 42 ..... Separator 44 ..... Chiller

102..... 황화수소 포집탑 104..... 안수탱크102 ..... Hydrogen sulfide collection tower 104 ..... Ordination tank

106..... 암모니아 농축탑 110..... 암모니아 증류탑106 ..... Ammonia Concentration Tower 110 ..... Ammonia Distillation Column

120..... 암모니아 포집탑 120 ..... Ammonia Collection Tower

Claims (2)

황화수소 포집탑(102), 암모니아 포집탑(120), 암모니아 농축탑(106), 암모니아 증류탑(110)을 포함하여 코크스오븐가스를 정제하는 장치에 있어서,In the apparatus for purifying coke oven gas, including the hydrogen sulfide collection tower 102, ammonia collection tower 120, ammonia concentration tower 106, ammonia distillation tower 110, 상기 황화수소 포집탑(102)의 전단에 설치된 이산화탄소 포집기(12)와, 상기 이산화탄소 포집기(12)와 연통되어 수산화칼륨 용액을 상기 이산화탄소 포집기(12)에 공급하는 수산화칼륨 탱크(14)를 구비하여 COG내의 이산화탄소를 포집하는 이산화탄소 포집부(10); 및A carbon dioxide collector 12 installed at the front end of the hydrogen sulfide collecting tower 102 and a potassium hydroxide tank 14 communicating with the carbon dioxide collector 12 to supply a potassium hydroxide solution to the carbon dioxide collector 12, thereby providing a COG. A carbon dioxide collecting unit 10 which collects carbon dioxide inside; And 상기 이산화탄소 포집기(12)로부터 이산화탄소를 포집하고 배출되는 수산화칼륨 용액을 처리하는 수산화칼륨 처리부(30);A potassium hydroxide processing unit 30 for collecting carbon dioxide from the carbon dioxide collector 12 and treating the discharged potassium hydroxide solution; 를 포함함을 특징으로 하는 이산화탄소 포집장치를 구비한 코크스오븐가스 정제장치.Coke oven gas purification apparatus having a carbon dioxide capture device, characterized in that it comprises a. 제 1항에 있어서, 상기 수산화칼륨 처리부(30)는 The method of claim 1, wherein the potassium hydroxide treatment unit 30 상기 이산화탄소 포집기(12)와 연결되어 COG로부터 이산화탄소를 포집한 수산화칼륨 용액이 저장되는 탄산수소칼륨 탱크(32);A potassium hydrogen carbonate tank (32) connected to the carbon dioxide collector (12) to store a potassium hydroxide solution that collects carbon dioxide from COG; 상기 탄산수소칼륨 탱크(32)와 연결되고 이산화탄소를 포집한 수산화칼륨 용액을 승온시키는 승온기(34); 및A temperature increaser 34 connected to the potassium hydrogen carbonate tank 32 and heating the potassium hydroxide solution in which carbon dioxide is collected; And 상기 승온기(34)와 연결된 탄산칼륨 탱크(36)와 수산화칼슘 탱크(38), 및 상기 탄산칼륨 탱크(36) 및 수산화칼슘 탱크(38) 연통되도록 연결된 분리기(42); A potassium carbonate tank 36 and a calcium hydroxide tank 38 connected to the temperature riser 34, and a separator 42 connected to communicate with the potassium carbonate tank 36 and the calcium hydroxide tank 38; 를 포함함을 특징으로 하는 이산화탄소 포집장치를 구비한 코크스오븐가스 정제장치.Coke oven gas purification apparatus having a carbon dioxide capture device, characterized in that it comprises a.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101458244B1 (en) * 2007-05-24 2014-11-04 러지 클린 콜 테크놀로지 (피티와이) 리미티드 Method and device for the treatment of product gas produced by pressure gasification of solid fuels
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