KR20050100887A - Integrated pollutants control system for simultaneously removing acid gases,heavy metals,dioxins and particulates - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산성가스, 중금속물질, 다이옥신, 먼지 동시제거용 복합기능여과시스템에 관한것으로, 그 목적은 연소배가스는 장치의 상부를 통해 선회류 형태로 유입되며, 산성가스는 장치의 상부에서 분사되는 흡수제와 반응하여 제거되고, 중금속물질 및 다이옥신류는 장치의 전단에서 분사되는 활성탄에 의해 흡착되어 제거되며, 일부 흡수제 및 활성탄은 배가스에 포함된 먼지와 함께 여과포에 부착되어 제거되며, 또한 미반응 산성가스 및 중금속물질 및 다이옥신류가 여과포에 부착된 흡수제 및 활성탄에 의해 제거될 수 있는 산성가스, 중금속물질, 다이옥신류 및 먼지 동시제거용 복합기능여과시스템을 제공하는데 있다.The present invention relates to a multi-functional filtration system for simultaneous removal of acid gas, heavy metals, dioxins, dust, the purpose of which is the combustion exhaust gas is introduced in the form of swirl flow through the top of the device, the acid gas is injected from the top of the device It is removed by reaction with absorbents, heavy metals and dioxins are adsorbed and removed by activated carbon which is injected from the front of the device, and some absorbents and activated carbon are removed by adhering to the filter cloth together with the dust contained in the exhaust gas. The present invention provides a multifunctional filtration system for simultaneous removal of acidic gases, heavy metals, dioxins and dust from which gases and heavy metals and dioxins can be removed by absorbents and activated carbon attached to the filter cloth.
본 발명의 구성은 연소배가스 유입관, 장치본체부, 흡수제분사노즐, 활성탄분사부, 청정배가스 배출부로 구성되고, 장치본체부는 배가스가 유입되어 흡수제와 반응하는 내통부와 여과집진이 이루어지는 외통부로 이루어진 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention is composed of a combustion flue gas inlet pipe, a device body portion, an absorbent injection nozzle, an activated carbon injection portion, a clean exhaust gas discharge portion, the device body portion is composed of an inner cylinder portion and the outer cylinder portion made of filter dust collected by the exhaust gas reacts with the absorbent It is characterized by.
Description
본 발명은 폐기물소각로에서 배출되는 연소배가스에 포함된 산성가스(SO2, HCl), 중금속물질(증기상 수은), 다이옥신류, 먼지 등의 입자상 물질을 동시에 제거할 수 있는 장치에 관한 것으로, 특히 종래의 반건식반응기와 여과집진장치를 단일 장치로 접목한 복합기능여과시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a device capable of simultaneously removing particulate matter such as acidic gases (SO 2 , HCl), heavy metals (steam mercury), dioxins, dust, etc. contained in combustion flue gases discharged from waste incinerators. The present invention relates to a multi-functional filtration system in which a conventional semi-dry reactor and a bag filter are combined into a single device.
일반적으로 폐기물소각로 연소공정에서 배출되는 배가스 내에는 산성가스, 중금속물질, 다이옥신류를 비롯한 먼지 등 유해물질이 포함되어 있다. 이러한 유해물질 중에서 산성가스는 칼슘계 또는 나트륨계 흡수제를 사용한 세정식, 반건식 또는 건식 반응탑에 의해 제거가 가능하고, 중금속물질의 경우 활성탄의 흡착에 의해 제거가 가능하고, 다이옥신류의 경우 활성탄 또는 산화촉매를 적용한 SCR을 적용하여 제거할 수 있고, 먼지의 경우 전기집진기 또는 여과집진기 등을 적용하여 제거할 수 있다.In general, the exhaust gas discharged from the waste incinerator combustion process contains harmful substances such as acid gas, heavy metals, dioxins and dust. Among these harmful substances, acid gases can be removed by a washing, semi-dry or dry reaction column using a calcium or sodium absorbent, heavy metals can be removed by adsorption of activated carbon, and in the case of dioxins, activated carbon or It can be removed by applying the SCR to which the oxidation catalyst is applied, and dust can be removed by applying an electrostatic precipitator or a bag filter.
도 1은 종래의 폐기물소각로 연소배가스 처리공정도를 도시하고 있는데, 이를 참조하여 기존 소각로(1)의 연소 배가스 처리공정에 대해서 알아보면 다음과 같다. Figure 1 shows a conventional waste incinerator combustion flue gas treatment process diagram, referring to the combustion flue gas treatment process of the existing incinerator (1) as follows.
폐기물 소각로(1)에서 연소된 배가스는 폐열보일러(2)를 통과하며, 250℃ 정도로 감소된다. 이곳을 통과한 배가스는 반건식반응탑(3)(또는 세정식, 건식 등)으로 유입된다. 반건식 반응탑의 상부에는 흡수제[Ca(OH)2 또는 NaOH]가 분사되는 노즐을 포함한 흡수제분사설비(4)가 설치되어 있는데, 여기에서 분사된 흡수제는 배가스에 포함되어 있는 산성가스(SO2, HCl 등)와 흡수반응을 하여, CaSO4 및 CaCl2 또는 NaSO4 또는 NaCl 등으로 전환이 이루어지며, 배출구에서 온도는 150～180℃가 된다. 반건식반응탑을 통과하는 배가스 중에는 중금속물질, 다이옥신류, 미반응 흡수제 및 먼지 등이 포함되어 있으며, 이중 중금속물질 및 다이옥신류는 반건식반응탑(3)과 여과집진장치(6) 사이의 활성탄 분사설비(5)에서 분사되는 활성탄에 의해 흡착되어 제거가 이루어지며, 일부는 여과집진장치로 유입이 이루어진다. 여과집진기(6)의 여과포에는 먼지, 미반응 흡수제, 활성탄 등이 포집되며, 이로 인해 배가스에 포함되어 있는 유해가스의 제거율을 향상시키는 결과를 초래한다.Flue gas burnt in the waste incinerator 1 passes through the waste heat boiler 2 and is reduced to about 250 ° C. The flue-gas passing through this is introduced into the semi-dry reaction tower 3 (or washing, dry, etc.). In the upper part of the semi-dry reaction tower, an absorbent spraying facility (4) including a nozzle for spraying absorbent [Ca (OH) 2 or NaOH] is installed, and the sprayed absorbent is an acid gas (SO 2 , HCl and the like) and the absorption is converted to CaSO 4 and CaCl 2 or NaSO 4 or NaCl, etc., the temperature is 150 ~ 180 ℃ at the outlet. Exhaust gas passing through the semi-dry reaction tower contains heavy metals, dioxins, unreacted absorbents and dust. Among them, heavy metals and dioxins are activated carbon injection facilities between the semi-dry reaction tower (3) and the filter dust collector (6). Adsorbed by activated carbon injected in (5) is made, and some are introduced into the filter bag. Dust, an unreacted absorbent, activated carbon, and the like are collected in the filter cloth of the bag filter 6, resulting in an improvement in the removal rate of harmful gases contained in the exhaust gas.
또한 상기 각 장치를 통과한 후의 청정 가스는 연돌(7)을 통해 배출된다.In addition, the clean gas after passing through each device is discharged through the stack (7).
현재 국내에서 주로 사용되고 있는 폐기물 소각로 배출가스 처리장치 형태로는 주로 다음과 같은 방법들이 적용되고 있다.Currently, the following methods are mainly applied as a type of waste incinerator exhaust gas treatment system used in Korea.
위의 공정에서 볼 수 있는 것처럼 기존의 연소배가스 처리설비들의 경우 먼지, 산성가스, 중금속 물질 또는 다이옥신류 등의 오염물질을 처리하기 위해 반건식반응탑, 활성탄 분무장치, 여과집진기 설비들이 일렬로 나열되는 형태를 갖추고 있다. As can be seen in the above process, the existing flue gas treatment plants are lined with semi-dry reaction towers, activated carbon atomizers, and bag filters to treat contaminants such as dust, acid gases, heavy metals or dioxins. It has a form.
따라서, 장치의 설치 공간을 넓게 차지하고, 각 설비별 별도의 관리가 필요하기 때문에 장치의 유지보수에 어려움이 따르는 단점을 가지고 있다.Therefore, it occupies a large installation space of the device, and has a disadvantage in that it is difficult to maintain the device because it requires a separate management for each facility.
이상의 설명에서 처럼 폐기물소각로 배가스에 포함된 유해가스 및 먼지들을 제거하기 위하여 각각의 설비에 의존하고 있다. As described above, each facility relies on each facility to remove harmful gases and dusts contained in the waste incinerator flue gas.
근래 들어 먼지와 유해가스를 동시에 제거하기 위한 기술들이 제안되고 있으며, 기존 오염물질 처리장치들을 충분히 대체할 수 있는 가능성이 인정되었다. 현재까지 유해가스와 먼지를 동시 제거하기 위해 고안된 기술들은 다음과 같다.Recently, techniques for removing dust and harmful gases at the same time have been proposed, and the possibility of sufficiently replacing existing pollutant treatment devices has been recognized. To date, the technologies designed to simultaneously remove harmful gases and dust are as follows.
동시 제거를 위한 종래 기술의 일례인 대한민국 특허 375566호는 유해가스 및 수은 중금속을 포함한 먼지 동시제거일체형 원심반응여과집진장치에 대한 것으로, 종래의 일체형 원심여과집진장치 하부에 반건식반응기와 활성탄주입장치를 접목한 것이다. Korean Patent No. 375566, which is an example of the prior art for simultaneous removal, relates to an integrated centrifugal filtration system for removing dust containing harmful gases and heavy mercury metals, and has a semi-dry reactor and activated carbon injection device beneath the conventional integrated centrifugal filtration system. It is grafted.
흡수제는 배가스와 반응하기 위해서는 10초 이상의 체류시간을 가져야만 하는데, 이 방식을 적용한 장치의 경우에는 하부의 장치길이가 한정되어 있어 체류시간이 짧으며, 선회류에 의해 배가스가 빠르게 통과하기 때문에 흡수제와 배가스간의 효율적인 접촉이 적을 것으로 사료된다. 또한 분사된 흡수제와 먼지 등이 응집되어 입자가 커지게 되고, 활성탄 등이 유입 선회류에 의해 쉽게 하부로 포집되어 상부의 여과포에 포집되는 미반응흡수제, 활성탄 등의 양이 적어져 추가적인 유해가스 및 중금속물질의 효율향상에 한계가 있을 것으로 판단된다.The absorbent must have a residence time of 10 seconds or more in order to react with the flue gas, but in the case of the device to which this method is applied, the absorber is short because the length of the lower device is limited and the flue gas passes quickly through the swirl flow. Efficient contact between the gas and exhaust gas is considered to be small. In addition, the sprayed absorbent and dust are aggregated to increase the particles, and the activated carbon is easily collected at the bottom by the inflow swirl, and the amount of the unreacted absorbent and the activated carbon, which is collected in the upper filter cloth, is reduced. There seems to be a limit in improving the efficiency of heavy metals.
또다른 동시 제거를 위한 종래 기술의 일례인 대한민국 특허 252809호는 가스상 및 입자상 오염물질의 여과집진장치에 대한 것으로 종래의 여과집진장치가 이중원통형 형태의 구성으로 되어 있으며 외측부의 상부를 통해 가스가 유입되며, 가스유입관에 흡수제 및 첨가제를 공급하도록 되어 있다. Korean Patent No. 252809, which is an example of a prior art for simultaneous removal, relates to a filter dust collecting device for gaseous and particulate contaminants. The conventional filter dust collecting device has a double cylindrical configuration, and gas is introduced through the upper portion of the outer portion. It is intended to supply the absorbent and the additive to the gas inlet pipe.
이 방식의 경우에 있어서 흡수제는 건식으로 공급이 이루어지도록 되어 있어 산성가스 제거효율 측면에서 액상흡수제를 적용하는 경우보다 낮을 것으로 판단된다. 또한 장치 내측에 촉매상 섬유집합체가 홀더에 채워져 있는데, 유해가스 제거율은 향상시킬 수 있지만, 탈진시 큰 문제점이 발생할 수 있고, 섬유집합체가 채워져 있으므로 시간이 경과되면, 섬유집합체가 하중에 의해 하부로 내려오기 때문에 섬유집합체의 수명을 짧게 하는 문제점을 가질 수 있다. In this case, the absorbent is to be supplied in a dry manner, it is considered to be lower than the case of applying the liquid absorbent in terms of acid gas removal efficiency. In addition, although the catalyst-like fiber aggregate is filled in the holder inside the apparatus, the removal rate of harmful gas can be improved, but a great problem may occur when dedusting, and the fiber aggregate is filled, so that the fiber aggregate is moved downward by the load. Since it comes down may have a problem of shortening the life of the fiber assembly.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 폐기물 소각로에서 배출되는 연소배가스 중에 포함된 산성가스(SO2, HCl), 중금속물질, 다이옥신류, 먼지 등의 입자상 물질을 단일장치로 동시제거하기 위하여, 연소배가스는 장치의 상부를 통해 선회류 형태로 유입되며, 산성가스는 장치의 상부에서 분사되는 흡수제와 반응하여 제거되고, 중금속물질 및 다이옥신류는 장치의 전단에서 분사되는 활성탄에 의해 흡착되어 제거되며, 일부 흡수제 및 활성탄은 배가스에 포함된 먼지와 함께 여과포에 부착되어 제거되며, 또한 미반응 산성가스 및 중금속물질 및 다이옥신류가 여과포에 부착된 흡수제 및 활성탄에 의해 제거될 수 있는 반건식반응기와 백하우스를 접목한 복합기능여과시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to simultaneously remove particulate matter such as acid gas (SO 2 , HCl), heavy metals, dioxins, dust contained in the combustion flue gas discharged from the waste incinerator in a single device To this end, flue gas is introduced in the form of swirl flow through the top of the apparatus, acidic gases are removed by reaction with absorbents injected from the top of the apparatus, and heavy metals and dioxins are adsorbed by activated carbon injected from the front of the apparatus. And semi-dry reactors in which some absorbents and activated charcoal are attached to the filter cloth together with the dust contained in the flue-gas and are removed. It is to provide a complex functional filtration system incorporating a back house.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 연소배가스 유입관(9), 장치본체부(8), 흡수제분사노즐(14), 활성탄분사부(17), 청정배가스 배출부(10)로 구성된 복합기능여과시스템으로서, 상기 배가스가 유입되어 흡수제와 반응하는 내통의 원통형부와 여과집진이 이루어지는 외통의 구조로 이루어져 있고, 상기 외통부는 원통형 뿐만 아니라 처리 유량의 변화에 따라 크기를 확대할 수 있도록 사각형 형태로 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention to achieve the object as described above and to perform the problem for eliminating the conventional drawbacks is a combustion exhaust gas inlet pipe (9), the apparatus body portion (8), absorbent spray nozzle (14), activated carbon spraying unit (17) , A multi-functional filtration system composed of a clean exhaust gas discharge unit (10), wherein the exhaust gas is introduced into a cylindrical portion of the inner cylinder reacting with the absorbent and an outer cylinder formed of filtered dust, the outer cylinder portion of the processing flow rate as well as the cylindrical It is characterized in that it is configured in the form of a square to enlarge the size according to the change.
이러한 본 발명은 종래의 폐기물소각로 후처리설비인 반건식반응탑, 여과집진장치 등이 분리되어 있어 장치 공간을 증가시키고, 각각의 설비에 대한 관리가 용이하지 않지만, 본 발명의 경우 단일장치로 되어있기 때문에 기존 설비에 비해 설치비용 및 운전비용 절약 및 유지보수가 편리한 복합기능여과시스템이다.The present invention increases the device space by separating the semi-dry reaction tower, the filter precipitator, etc., which is a conventional waste incinerator after-treatment, and it is not easy to manage each facility, but in the case of the present invention is a single device Therefore, it is a multi-functional filtration system that saves installation and operating costs and is easier to maintain than existing facilities.
이하 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 복합기능여과시스템의 일부 외형 및 내부를 도시한 모형도이고, 도 3은 본 발명에 의한 복합기능여과시스템의 개략적인 정단면도를 나타낸 것인데, 이러한 본 발명의 복합기능여과시스템 장치구성에 의해 폐기물소각로 배가스 처리 공정시 대기중으로 청정기체가 배출하게 된다.Figure 2 is a schematic diagram showing the external appearance and the inside of the hybrid functional filtration system according to the present invention, Figure 3 shows a schematic front cross-sectional view of the hybrid functional filtration system according to the present invention, the hybrid functional filtration system of the present invention By the arrangement, the clean gas is discharged to the atmosphere during the waste gas incineration process.
또한 도 2에서는 본 발명의 복합기능여과시스템을 이루는 집진용 여과포가 설치되는 외통부(12) 부분이 원통형으로 도시되어 있으나, 이러한 원통형 형상만 본 발명에서 한정하는 것은 아니고, 처리유량이 증가시 여과포 배열 등에 문제로 인해 여과포가 설치되는 부분을 사각형 형태로 구성하는 것도 가능하다. In addition, in Figure 2, the outer cylinder portion 12 is provided with a cylindrical portion is installed in the filter bag for collecting dust constituting the multi-function filtration system of the present invention, this cylindrical shape is not limited to the present invention, the filter cloth arrangement when the flow rate increases It is also possible to configure the portion in which the filter cloth is installed in a rectangular form due to problems.
도 3을 참조한 본 발명의 기본 장치 구성은 크게 연소배가스 유입관(9), 장치본체부(8), 흡수제분사노즐(14), 활성탄분사부(17), 청정배가스 배출부(10)로 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 구체적인 구성은 다음과 같다.The basic device configuration of the present invention with reference to FIG. 3 is composed of a combustion flue gas inlet pipe 9, a device body part 8, an absorbent injection nozzle 14, an activated carbon injection part 17, and a clean exhaust gas discharge part 10. do. The specific configuration of the present invention having such a configuration is as follows.
상기 연소배가스 유입관(9)은 폐기물소각로에서 배출되는 배가스가 이를 통하여 접선방향으로 내통부(11)로 유입되도록 구성된다. The combustion exhaust gas inlet pipe (9) is configured such that the exhaust gas discharged from the waste incinerator is introduced into the inner cylinder portion 11 in the tangential direction through it.
상기 흡수제분사노즐(14)은 내통부(11)의 상부에 위치하여 흡수제를 연속적으로 공급할 수 있도록 구성된다. 또한 배가스와 반응하기 위한 흡수제는 흡수저장탱크(16)에 있다가 흡수제교반조(15)를 통하여 흡수제분사노즐(14)로 공급이 이루어진다.The absorbent spray nozzle 14 is positioned above the inner cylinder portion 11 and configured to continuously supply the absorbent. In addition, the absorbent for reacting with the exhaust gas is in the absorption storage tank 16 and is supplied to the absorbent spray nozzle 14 through the absorbent stirring tank 15.
상기 장치본체부(8)는 반건식반응용 내통부(11)와 집진필터부(13)를 포함한 외통부(12)로 구성되며, 이에 대한 작용은 뒤에서 다시 자세하게 설명한다 . The apparatus body portion 8 is composed of a semi-dry reaction inner cylinder portion 11 and the outer cylinder portion 12 including the dust collecting filter portion 13, the operation thereof will be described in detail later.
또한 상기 장치본체부(8) 상부에는 이하 도 4에서 도시되는 여과포에 포집된 먼지를 털어 내기 위한 고압의 압축공기를 분사하기 위한 탈진공기 공급부(19)가 설치되며,In addition, the upper part of the apparatus body 8 is provided with a dedusting air supply unit 19 for injecting a high-pressure compressed air to shake off the dust collected in the filter cloth shown in Figure 4 below,
또한 상기 장치본체부(8) 하부에는 흡수제 분사노즐을 통해 분사된 흡수제가 건조되어 입자상태로 떨어지거나 여과포에 부착된 먼지 또는 흡수제를 털어낼 경우 떨어진 먼지 입자들을 밖으로 배출시키기 위한 먼지 배출부(18)가 구성된다.In addition, the lower portion of the apparatus main body (8) is a dust discharge portion 18 for discharging the absorbent sprayed through the absorbent spray nozzle to discharge the dust particles falling out when the particles fall into a particulate state or the dust attached to the filter cloth or shake off the absorbent ) Is configured.
도 4는 본 발명에 의한 복합기능여과시스템의 개략적인 상부 평면도를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 흡수제분사노즐(14)이 중앙에 위치하고 있으며, 연소배가스 유입관(9)은 접선방향으로 유입되고 있다. 사각형의 외통부(12) 내부에는 집진필터로 구성된 집진필터부(13)가 구성되며 집진필터에 포집된 먼지를 털어 내기 위한 탈진공기 분사부(19)가 외통부 외부에 구성된다.Figure 4 shows a schematic top plan view of the multi-function filtration system according to the present invention, as shown in the absorbent injection nozzle 14 is located in the center, the combustion exhaust gas inlet pipe 9 is introduced in a tangential direction. . Inside the rectangular outer cylinder part 12, a dust collecting filter part 13 composed of a dust collecting filter is formed, and a dedusting air injection unit 19 for dusting off the dust collected in the dust collecting filter is configured outside the outer cylinder part.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above is as follows.
폐기물소각로에서 배출된 연소배가스는 연소배가스 유입관(9)을 통해 본 발명 장치로 유입되는데, 보통 반건식반응기 역할을 하는 내통부(11)로 유입되기전 배가스의 온도는 250℃가 된다.The combustion flue gas discharged from the waste incinerator is introduced into the apparatus of the present invention through the combustion flue gas inlet pipe 9, and the temperature of the flue gas is 250 ° C. before being introduced into the inner cylinder 11 serving as a semi-dry reactor.
이때 기류의 흐름 방향은 내통부(11)의 접선을 따라 하강하는 형태로 유입이 이루어진다. At this time, the flow direction of the air flow is made in the form of falling along the tangent of the inner cylinder (11).
내통부(11)의 상부에는 액상 흡수제 분사를 위한 흡수제분사노즐(14)이 설치되어 있는데, 흡수제로는 칼슘계[Ca(OH)2] 또는 나트륨계[NaOH] 등이 사용되고 있다.An absorbent spray nozzle 14 for spraying a liquid absorbent is provided on the upper portion of the inner cylinder part 11, and a calcium-based [Ca (OH) 2 ] or a sodium-based [NaOH] is used as the absorbent.
상기 흡수제분사노즐(14)을 통해 분사된 흡수제는 유입 배가스에 포함된 산성가스와 흡수반응을 일으켜 무해한 가스로 배출되며, 고온 배가스에 의해 액상 흡수제는 건조되어 건조분말이 하부에 있는 먼지배출부(18)로 침강하여 제거가 이루어지며, 이때 하부 호퍼부부인 먼지배출부(18)에서 포집되지 않은 건조분말은 외통부(12)에 설치된 집진필터부(13)에서 제거된다. The absorbent injected through the absorbent spray nozzle 14 causes an absorption reaction with the acidic gas contained in the inlet exhaust gas and is discharged as a harmless gas. The liquid absorbent is dried by the high temperature exhaust gas, and the dust discharge part having the dry powder is located below ( 18) is removed by sedimentation, wherein the dry powder not collected in the dust discharge portion 18, which is the lower hopper portion, is removed from the dust collecting filter portion 13 installed in the outer cylinder portion 12.
또한 연소배가스 유입관(9)의 활성탄분사부(17)에서 분사되는 활성탄에 의해 배가스 중 포함되어 있는 중금속물질 및 다이옥신류 등의 흡착이 일어나게 되며, 흡착된 활성탄은 먼지배출부(18)로 침강하거나 집진필터인 여과포 표면에 포집되어 제거가 이루어진다. In addition, the activated carbon injected from the activated carbon spraying unit 17 of the combustion flue gas inlet pipe 9 causes adsorption of heavy metals and dioxins contained in the exhaust gas, and the activated carbon adsorbed to the dust discharge unit 18. Or is collected on the surface of the filter cloth, which is a dust collecting filter.
또한 배가스에 포함된 먼지들은 선회류를 따라 벽면에 부딪혀 호퍼로 바로 침강하거나 여과포에 포집되어 제거가 이루어진다. In addition, the dust contained in the flue gas hits the wall along the swirl flow and settles directly into the hopper or is collected by the filter cloth to be removed.
또한 배가스 중에 포함되어 있던 미반응 산성가스나 중금속물질 및 다이옥신류 등이 집진필터부의 여과포를 통과하면서 여과포에 포집되어 있는 흡수제 및 활성탄에 의해 부차적인 제거가 이루어질 수 있어 제거효율을 향상시키는 결과를 초래하게 된다.In addition, the unreacted acidic gas, heavy metals, and dioxins contained in the exhaust gas pass through the filter cloth of the dust collecting part, and may be secondaryly removed by the absorbent and activated carbon trapped in the filter cloth, resulting in improved removal efficiency. Done.
도 5는 본 발명에 의한 황산화물의 제거성능 결과를 나타낸 것이다. Figure 5 shows the results of the removal performance of sulfur oxides according to the present invention.
황산화물은 변수에 따라 제거율이 다르게 나타났는데, 단순하게 액상흡수제만을 공급했을 경우에는 약 85% 정도의 제거효율을 갖는 것으로 나타났다. 그러나 여기에 소각회 및 조습이 추가됨에 따라 황산화물 제거효율은 95% 이상으로 향상되는 것으로 나타났다. 보통 소각로에서는 소각로에서 배출되는 연소배가스는 온도를 낮추기 위하여 냉각을 실시하는데, 주로 냉각탑을 많이 사용하고 있다. 이때 다량의 수증기가 발생하기 때문에 조습효과를 갖을 수 있기 때문에 본 발명에 의한 황산화물 제거 실험결과에서 보았던 것처럼 황산화물의 제거성능이 향상되게 된다.The removal rate of sulfur oxides was different depending on the parameters, and when only the liquid absorbent was supplied, the removal efficiency was about 85%. However, as incineration ash and humidity were added, the sulfur oxide removal efficiency was improved to more than 95%. In the incinerator, the combustion flue gas discharged from the incinerator is cooled to lower the temperature, and a cooling tower is mainly used. At this time, since a large amount of water vapor is generated, it may have a humidity control effect, so that the removal performance of the sulfur oxide is improved as shown in the sulfur oxide removal experiment result according to the present invention.
도 6은 기존 설비와 본 발명의 구성에 의한 연소배가스 중에 포함된 황산화물의 제거성능을 비교해 본 것이다. 기존의 반건식반응탑(SDR)과 여과포집진장치가 적용된 배가스 시설의 경우 이류체노즐을 적용한 경우 SO2 제거효율은 89.2%, 미세액적분무기(atomizer)를 적용한 경우 94.5%의 제거효율을 나타내었는데, 본 발명장치의 경우 이류체노즐을 적용한 경우 SO2 제거효율이 실험적으로 93.3%, 전산모사적으로 92.3%로 나타나 기존 배가스 제거 설비에 비하여 3.5-4.6% 정도 SO2 제거효율 향상효과를 나타내었다. 미세액적분무기를 적용한 경우 본 발명장치에 의해 실제 실험은 이루어지지 않았지만, 전산모사 결과와 비교해보면 기존 배가스 시설에 비하여 1% 정도 향상된 것으로 나타났다.Figure 6 compares the removal performance of the sulfur oxide contained in the combustion flue gas by the existing equipment and the configuration of the present invention. In the case of the existing semi-dry reaction tower (SDR) and the filtration system, the removal efficiency of SO 2 was 89.2% when the two- fluid nozzle was applied and 94.5% when the atomizer was applied. In the case of the present invention, when the two-fluid nozzle is applied, the SO 2 removal efficiency is experimentally 93.3% and computer simulation 92.3%, which shows the effect of improving the SO 2 removal efficiency by 3.5-4.6% compared to the existing flue gas removal equipment. . In the case of applying the microdroplet sprayer, the actual experiment was not performed by the present invention, but compared with the computer simulation results, it was found to be improved by about 1% compared to the existing flue gas facility.
도 7은 본 발명에 의한 대기중으로 배출되는 배출먼지농도 성능 결과를 나타낸 것이다. 측정기간동안 배출먼지농도는 7mg/Sm3 이하로 나타났다. 폐기물소각로의 배출허용기준은 폐기물 소각량이 200kg/hr 미만의 시설인 경우 100mg/Sm3 이하로 배출허용기준치를 충분히 만족하는 것으로 나타났다.Figure 7 shows the emission dust concentration performance results discharged into the atmosphere according to the present invention. During the measurement period, the emission dust concentration was less than 7 mg / Sm 3 . The emission limit of the waste incinerator was found to satisfy the emission limit of less than 100 mg / Sm 3 when the waste incineration amount was less than 200 kg / hr.
도 8은 본 발명에 중금속 물질중 증기상 수은의 제거성능 결과를 나타낸 것이다. 소각로 연소배가스 중에는 아연, 비소, 카드뮴, 수은 납 등의 중금속이 배출되는 것으로 보고되고 있다. 수은은 하천이나 해양에 농축되며, 이러한 것이 바다 생선 또는 식물등에 농축되어 있다가 음식물로 사람에게 유입되어 치명적인 영향을 미치게 된다. 가장 최근에는 수은을 제거하기 하기 위한 방법이 활성탄으로 보고되고 있다. 본 발명에 의한 활성탄 분사를 통해 수은 뿐만 아니라 기타 다른 중금속까지도 동시에 제거할 수 있게 된다. 도 8에서 볼 수 있는 것처럼 일반적인 활성탄을 분사하게 되면 유입 연소배가스의 80% 정도를 제거할 수 있고, 특수하게 처리된 첨착활성탄을 적용하게 되면 수은 제거율을 90% 까지 향상시킬 수 있다.Figure 8 shows the results of the removal performance of the vapor phase mercury in the heavy metal material in the present invention. Incinerator flue gases have been reported to release heavy metals such as zinc, arsenic, cadmium, and mercury lead. Mercury is concentrated in rivers and oceans, where it is concentrated in sea fish and plants, and then enters humans as food and has a fatal effect. Most recently, methods for removing mercury have been reported as activated carbon. The activated carbon spray according to the present invention can remove not only mercury but also other heavy metals at the same time. As shown in FIG. 8, when the general activated carbon is injected, about 80% of the inlet flue gas may be removed, and when the specially treated impregnated activated carbon is applied, the mercury removal rate may be improved to 90%.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
상기와 같은 본 발명을 선행기술인 대한민국 특허 375566호와 대비하면, 선행기술은 기존의 일체형원심여과집진장치의 하부를 개선하여 배가스가 유입되는 바로 상부에 노즐을 설치하여 배가스와 흡수제가 접촉할 수 있는 시간이 짧고, 선회류가 강하기 때문에 흡수제 및 활성탄이 여과포에 도달하기전에 포집될 가능성이 높다는 문제점이 있는데 비해, 본 발명은 외통부가 길기 때문에 배가스와 접촉할 수 있는 시간이 길고, 또한 미반응 흡수제 및 활성탄들이 여과포에 부착되어 2차적으로 제거효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있고, 더욱이 본 발명은 복합기능여과시스템으로 단일장치로 산성가스, 중금속물질, 다이옥신류 및 먼지 등을 제거할 수 있으며, 상부에서 분사되어 내통부를 통과하기 때문에 배가스와 흡수제와의 접촉시간이 연장되어 산성가스의 제거효율을 향상시킬 수 있고, 활성탄의 경우 여과포에 포집되어 기타 배가스의 제거효율을 향상시킨다는 장점을 가진다.Compared to the present invention as described in the prior art of the Republic of Korea Patent No. 375566, the prior art improves the lower part of the existing integrated centrifugal dust collector to install a nozzle just above the inlet of the exhaust gas can be in contact with the exhaust gas and the absorbent. Due to the short time and strong swirl flow, there is a problem that the absorbent and the activated carbon are more likely to be collected before reaching the filter cloth. However, the present invention has a long external cylinder, so the contact time with the exhaust gas is long, and the unreacted absorbent and Activated carbon is attached to the filter cloth and has the advantage of secondaryly improving the removal efficiency, moreover, the present invention is a multi-function filtration system to remove acid gas, heavy metals, dioxins and dust in a single device, and Is injected from the tube and passes through the inner cylinder, so that the contact time between The removal efficiency of the gas can be improved, and activated carbon is collected in the filter cloth and has the advantage of improving the removal efficiency of other exhaust gases.
또한 선행기술인 대한민국 특허 252809호와 대비하면, 선행기술은 배가스가 외부의 원통형으로 접선방향으로 유입되고 있으며, 건식분말 흡수제를 공급하여 배가스를 제거하고, 또한 기존의 부직포가 아닌 홀더에 촉매상 섬유제를 채워 넣어 탈진시에 큰 문제점이 발생할 수 있는데 비해, 본 발명에서는 건식이 아닌 액상 흡수제를 사용한 반건식 반응기 형태를 취하고 있고, 내열성 부직포를 적용하여 탈진시에도 전혀 문제가 발생하지 않는다. 또한 장치 전단부에 활성탄을 공급할 수 있어 중금속물질 및 다이옥신류의 제거를 동시에 할 수 있다는 장점이 있고, 더욱이 본 발명은 반건식반응기의 내통부와 여과집진장치의 외통부가 단일장치내에 접목되어 있는 구성되어 있고, 내통부 상부에 액상흡수제를 공급할 수 있는 분사노즐이 부착되어 있고, 장치 전단에 활성탄 공급부가 있으며, 여과재로는 내부식성 및 내열성 여과재를 적용하여 산성가스, 중금속물질, 다이옥신류 및 먼지 등을 동시에 제거할 수 있도록 한다는 잠점을 가진다. In addition, compared with the prior art Korean Patent No. 252809, the prior art is that the exhaust gas is introduced in the tangential direction to the outer cylindrical, supply the dry powder absorbent to remove the exhaust gas, and also to add the catalyst fiber to the holder rather than the existing non-woven fabric In the present invention, the semi-dry reactor using a liquid absorbent rather than dry is used in the present invention. However, the present invention does not cause any problem even when dedusting by applying a heat-resistant nonwoven fabric. In addition, the activated carbon can be supplied to the front end of the device, so that heavy metals and dioxins can be removed at the same time. Furthermore, the present invention is configured such that the inner cylinder of the semi-dry reactor and the outer cylinder of the bag filter are grafted in a single device. There is an injection nozzle for supplying a liquid absorbent to the upper part of the inner cylinder part, and there is an activated carbon supply part at the front end of the device, and the filter medium is applied to the acid and heavy metal materials, dioxins and dust by applying the corrosion and heat resistant filter medium. This has the potential to be removed at the same time.
결론적으로 본 발명은 반건식반응기와 여과집진장치가 단일 장치로 접목되어 있어 폐기물소각로에서 배출되는 배가스 내에 포함된 산성가스, 중금속물질, 다이옥신 및 먼지 등을 동시에 제거할 수 있다는 장점이 있으며, 또한 기존 폐기물소각로 연소배가스 처리기술이 여러 가지 설비에 의해 구성되어 있는 것에 비하여 장치의 공간을 줄일 수 있고, 설치비를 줄일 수 있으며, 유지보수가 편리하다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 이용이 크게 기대되는 발명이다. In conclusion, the present invention has the advantage that the semi-dry reactor and the filter dust collector are combined into a single device to remove acid gases, heavy metals, dioxins and dusts contained in the exhaust gas discharged from the waste incinerator at the same time. Incinerator combustion flue gas treatment technology is a useful invention with the advantages of reducing the space of the device, reducing installation costs, and convenient maintenance, compared to the structure consisting of various facilities. .
도 1은 종래의 폐기물소각로 연소배가스 처리공정도이고,1 is a conventional waste incinerator combustion flue gas treatment process diagram,
도 2는 본 발명에 의한 복합기능여과시스템의 모형도이며,2 is a schematic diagram of a multi-functional filtering system according to the present invention,
도 3은 본 발명에 의한 복합기능여과시스템의 개략적인 정단면도이고,3 is a schematic front cross-sectional view of a multifunctional filtering system according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 복합기능여과시스템의 개략적인 상부 평면도이며,4 is a schematic top plan view of a combined functional filtration system according to the present invention;
도 5는 본 발명에 의한 황산화물 제거성능 결과도이고,5 is a result of sulfur oxide removal performance according to the present invention,
도 6은 기존 설비와 본 발명의 황산화물 제거성능 비교도이며,Figure 6 is a comparison of the sulfur oxide removal performance of the existing equipment and the present invention,
도 7은 본 발명에 의한 배출먼지농도 성능 결과도이고,7 is a discharge dust concentration performance results according to the present invention,
도 8은 본 발명에 의한 중금속 물질중 증기상 수은의 제거성능 결과도이다.8 is a result of the removal performance of the vapor phase mercury in the heavy metal material according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(8) : 장치본체부 (9) : 배가스 유입부 (8): apparatus main body (9): flue gas inlet
(10) : 청정가스 배출부 (11) : 내통부 (10): clean gas discharge portion (11): inner cylinder portion
(12) : 외통부 (13) : 여과집진부 (12): outer cylinder portion (13): bag filter
(14) : 흡수제 분사 노즐 (15) : 흡수제 교반조14: absorbent jet nozzle 15 absorbent stirring tank
(16) : 흡수제 저장탱크 (17) : 활성탄 분사부 (16): absorbent storage tank (17): activated carbon injection unit
(18) : 먼지 배출부 (19) : 탈진공기 분사부(18): dust discharge part 19: dedusting air injection part
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