KR20060101294A

KR20060101294A - 연도 가스 정화 장치

Info

Publication number: KR20060101294A
Application number: KR1020060023927A
Authority: KR
Inventors: 리세 디오; 모세르 크리스티앙
Original assignee: 루르기 렌트제스 아게
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2006-09-22
Also published as: IL174118A; EA008436B1; CN1833759A; ZA200602002B; EP1707874A1; BRPI0600971A; UA82391C2; US20060210453A1; EA200600446A1; CA2514717C; IL174118A0; CA2514717A1; JP2006263724A; CN1833759B

Abstract

본 발명은 세정액 집수통을 구비한 연도 가스 정화장치에 관한 것으로, 적어도 하나 이상의 파이프 라인과, 그리고 상기 세정액 집수통에 산소를 유입시키기 위한 산소 배출구들을 그 내부에 구비하는 산화 장치 및 상기 세정액 집수통 안에 있는 세정액을 상기 세정액 집수통의 내부로 순환시키는 순환 수단을 포함하여 이루어지고, 상기 산화 장치를 이루는 적어도 하나 이상의 상기 파이프라인에서의 상기 산소 배출구들의 직경은 적어도 9㎜ 이상인 것을 특징으로 한다.

연도 가스, 연도 가스 정화 장치, 산화 장치, 황산 칼슘, 아황산 칼슘, 산소 배출구

Description

연도 가스 정화 장치 {Flue gas purification device}

도1은 본 발명에 따른 연도 가스 정화 장치인 실시 예(10)의 개략적인 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 장치 12: 저장소

14: 세정액 노즐 16: 세정액 집수통

17: 입구 18: 흡수 영역

19: 배출구 20: 펌프 장치

21: 파이프 라인 22: 산소 배출구

24: 산화 장치 26: 배출구 파이프

28: 순환 수단 30: 펌프

32: 파이프 34: 투약 장치

A: 방향

본 발명은 연도 가스 정화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화력발전소나 이와 유사한 곳에서의 배기 가스를 탈황하는 장치에 관한 것이다.

이와 같은 정화 장치는 이미 최신 기술로서 주지되어 있다. 일반적으로 다양한 높이로의 조정이 가능한 세정액 노즐을 포함하는 세정탑, 세정액을 모으는 세정액 집수통, 그리고 세정탑의 저장소 안에서 세정액 집수통으로부터 세정액 노즐 높이를 향하여 뻗어있는 흡수 영역으로 구성되어 있다. 연도 가스는 세정탑 내 흡수 영역의 하부 구역으로 들어가, 그곳으로부터 위쪽으로 흘러가다 세정액 노즐의 위쪽에 있는 배출구를 통해 세정탑을 빠져나간다. 세정탑을 통해 상기와 같이 움직임에 따라, 연도 가스는 세정액 노즐을 빠져나가는 세정액과 접촉하게 되어 정화되게 되는데, 이에 대해서는 이하에 상세히 설명한다.

이러한 정화 장치의 일례로 DE-A-100 58 548호 공보가 있다. 세정액은 물 이외에, 연도 가스에 존재하는 황산화물과 세정탑에서 발생하는 황산화물과 반응하는 알칼리 토류를 포함한다. 특히, 산화칼슘, 수산화칼슘, 탄산칼슘 형태의 석회 또는 그 밖에 유사한 것들이 사용된다.

연도 가스에 존재하는 황산화물은 알칼리 토류, 근본적으로는 세정액에 포함된 아황산칼슘과 반응한다. 상기 방법을 통해, 연도 가스는 바람직하지 않은 황산화물로부터 정화되고, 이후에 정화 장치 밖으로 흘러나가게 된다. 그러나 아황산칼슘 미립자들이 부유하고 있는 세정액은 세정액 집수통으로 흘러들어가 그곳에서 회수된다.

황산칼슘은 세정액 집수통에 회수된 세정액에서 얻을 수 있고, 천연 석고와 유사한 긍정적인 특성이 있으며, 더 나아가서는 건축 재료와 같은 다른 재료들로 가공 처리된다.

세정탑의 흡수 영역 안에서 연도 가스를 정화하는 동안 발생한 상기 아황산칼슘 미립자를 황산칼슘 미립자로 변화시키기 위해서는, 세정액 집수통 안에 공기 또는 그 밖의 유사한 형태로 산소를 도입하는 산화 장치를 구비하는 것이 공지되어 있다.

상기 산소와 아황산 칼슘이 반응하여 황산칼슘을 생성시킨다. 이 반응을 극대화시키기 위해서는, 상기 산화 장치는 많은 수의 상당히 작은 공기 방울(가능하다면 직경 1mm 미만)을 발생시키는 것이 바람직하다. 세정액 집수통에서는 큰 공기 방울보다 작은 공기 방울이 더 긴 체류 시간을 갖는 이점이 있으며, 그로 인해 산소의 세정액으로의 침투성이 개선된다. 더욱이, 공기 방울의 직경이 감소하고 해당 공기 방울의 수가 증가하면 산소 방울과 세정액이 접촉하는 면은 늘어나게 되고, 아황산칼슘 미립자와 산소 방울이 접촉하는 면에서의 확산 및/또는 용해에 의해 더욱 우수한 산소 교환이 일어나게 된다. 결국, 연장된 체류 시간으로 인해 방울의 진행, 나아가서는 접촉 시간이 증가한다.

하지만, 매우 작은 산소 방울의 발생은, 이에 대응한 산화 장치의 작은 산소 배출구가 비교적 빨리 막히게 되므로 유지 관리에 더 많은 노력을 요하게 되는 문제점이 있다.

이와 같이 작은 산화 장치의 배출구의 막힘 현상을 방지하기 위해서, DE-A- 43 29 427호 공보는 연도 가스 탈황 설비용의 세정탑을 제안하고 있으며, 그 중에 유출 삽입구는 세정탑의 세정액 집수통에 위치해 있고, 산화 장치의 산소 배출구를 구비한 파이프라인은 상기 유출 삽입구 중에서 유량이 가장 많은 곳에 위치해 있어야 한다. 산소 배출구에서의 높은 유량으로 인해, 산소 배출구의 신속한 막힘을 방지할 수 있다. 게다가, 유량의 증가는 산화 영역 내에서의 반응도 개선한다. 그러나 유출 삽입구 설치 또한 많은 노력을 요하게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 부정적으로 영향을 미치는 작은 산소 배출구 및 유출 삽입구를 개선하여, 산화 영역 내에서의 반응을 악화시키는 일 없이 상기 유출 삽입구는 생략할 수 있는 연도 가스 정화 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 세정액 집수통을 구비하는 연도 가스 정화 장치에 관한 것으로, 상기 세정액 집수통에 산소를 유입시키기 위해 설치된 적어도 하나 이상의 파이프 라인과 산소 배출구를 지닌 산화 장치; 및 상기 세정액 집수통 내에서 상기 세정액 집수통에 있는 세정액을 순환시키는 순환 수단을 포함한다. 본 발명에 의하면, 상기 산화 장치의 적어도 하나 이상의 파이프 라인의 상기 산소 배출구의 직경은 적어도 9mm, 바람직하게는 12mm, 특히 바람직하게는 15mm이다.

DE-A-43 29 427호 공보에 의한 연도 가스 정화 장치에 사용된 유출 삽입구를 제거하는 것이 가능하게 하기 위함과 동시에 산화 장치의 산소 배출구가 침전물로 인해 막히는 것을 방지하기 위해서는, 상기 산화 장치가 포함하는 적어도 하나 이상의 파이프 라인(21)의 상기 산소 배출구의 직경은 적어도 9mm이다. 바람직하게는 12mm 또는 15mm 이다.

막힘으로 야기되는 문제점은 아주 큰 직경에 의해 무시가능하다. 그러나 상기 공지의 연도 가스 정화 장치와 비교해서, 세정액 집수통 내 산화 영역 내에서의 반응이 사실상 악화 되는 결점이 있다. 하지만, 상기 순환 수단에 의해 발생되는 세정액 집수통 내부의 유입량이 산화 영역 내에서의 반응에 긍정적인 영향을 미치므로 세정액 집수통 안에 존재하는 세정액을 순환시키는 세정액 순환 수단이 세정액 집수통 안에 장착되어 있는 점에서 상기 반응의 악화는 보상될 수 있다. 상기 순환 수단은 가장 간단한 실시 형태가 단지 입구와 배출구를 지닌 파이프 라인 및 그에 상응하는 펌프만으로 이루어져 있으므로, 유출 삽입구와 비교해서 매우 간단한 구조로 되어 있다. 더욱이, 상기와 같은 순환 수단은 세정액 집수통에 존재하는 세정액이 항상 잘 섞이고 세정액 집수통의 하부에 침전물이 형성되지 않는 장점이 있다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 의하면, 순환 수단은 세정액 집수통의 상부 영역에 연결된 입구, 세정액 집수통의 하부 영역에 연결된 배출구, 그리고 상기 입구에 연결된 흡입측과 상기 배출구에 연결된 공급측을 갖는 펌프를 포함한다. 이와 같이 해서, 세정액 집수통의 상부 영역에서 하부 영역으로 세정액이 펌핑됨에 따라 특히, 하부 영역의 세정액이 섞이게 되므로, 세정액 집수통의 하부에 고체의 침전물이 형성되지 않을 것으로 예상된다.

또한, 상기 산화 장치 중 적어도 하나 이상의 파이프 라인은, 그의 적어도 일부가 상기 순환 수단 상에 위치됨으로써, 별도의 고정 수단은 생략가능하다.

한편, 상기 순환 수단은 유리하게는 세정액에 첨가제를 혼합시키기 위한 투약 장치를 포함한다. 이와 같이 해서, 세정탑 안에서의 세정액의 조성은 필요에 따라 조절할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조한 하기의 실시예에 의해 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 그러나, 이 실시예는 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니고 단지 예시를 위한 것으로서, 본 발명이 이 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

< 실시예 >

연도 가스는 화력발전소나 이와 유사한 곳에서 방출된 것을 말한다. 도1에 도시한 바와 같이, 연도 가스 정화 장치(10)는 평행 육면체인 저장소(12)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 저장소(12)의 상부 영역에는, 다양한 높이로의 조정이 가능하며 상이한 방향으로 배향될 수 있는 세정액 노즐(14)이 위치해 있다. 예를 들어 세정액 노즐의 방향은 수평 또는 수직 방향을 향하게 할 수 있지만, 수평 방향이 바람직하다. 상기 저장소(12)의 하부 영역에는, 세정액을 받을 수 있는 세정액 집수통(16)이 제공된다.

상기 저장소(12)는 상기 세정액 노즐(14)과 상기 세정액 집수통(16) 사이에 흡수 영역(18)을 포함한다. 정화될 연도 가스는 장치(10)가 작동중인 상태에서 실질적으로 수평방향으로 상기 흡수 영역에 유입되어 화살표 A의 방향으로 대체로 일정한 속도로 입구(17)를 통해 배출구(19)로 빠져나간다. 세정액은 펌프 장치(20)에 의해 파이프(21)를 통해 세정액 집수통(16)에서 세정액 노즐(14)로 퍼올려지게 되어, 이들 노즐을 통해 미세한 연무의 형태로 상기 흡수 영역(18)에 흐르는 연도 가스 위에 분사 된다. 예를 들어 탄산칼슘 같은 세정액에 포함된 알칼리 토류는 연도 가스 중의 황산화물과 함께 반응함으로써 아황산칼슘이 주로 생성되고, 이어서 세정액 중에서 결합하게 된다. 이와 같이 해서, 상기 연도 가스가 상기 흡수 영역(18)을 통해 흘러감으로써 정화된다. 상기 흡수 영역(18)을 통해서 흘러가는 연도 가스의 실질적인 수평 방향의 흐름은 매우 균일한 흐름이 얻어질 수 있어 상기 흡수 영역(18)에서 황산화물 분리를 개선시킬 수 있다고 하는 이점이 있다.

상기 흡수 영역(18)을 떠나 아황산칼슘을 함유하고 있는 세정액은 상기 세정액 집수통(16)에 회수되어, 상기 세정액 집수통(16)에 위치하고 있는 산화 장치(24)의 산소 배출구(22)를 통해 상기 세정액 집수통(16)으로 유입된 산소와 함께 반응한다. 이들 산소 배출구(22)는 적어도 9mm의 직경을 가지며 즉, 이 직경은 산소 배출구(22)의 막힘 현상을 방지하기에 충분할 정도로 크다. 상기 반응에 의해, 상기 세정액 집수통(16)에 존재하는 아황산칼슘은 황산칼슘으로 산화되고, 이것은 최종적으로 배출구 파이프(26)를 통해 세정액과 함께 세정액 집수통(16)에서 퍼올려져서 더욱 처리된다.

상기 세정액 집수통(16)의 산화 영역에서 일어나는 상기 반응을 개선하기 위 해 순환 수단(28)은 펌프(30)가 구비되어 있는 파이프(32)를 주로 포함하며, 이 펌프를 통해서 상기 세정액 집수통(16)의 상부에서부터 상기 세정액 집수통(16)의 하부로 세정액을 끌어내린다. 이와 같이 해서, 세정액의 순환은 상기 세정액 집수통(16)의 내부에서 실현되어, 산화 영역 내부의 개선된 반응으로 이어진다. 더욱이, 상기 순환 수단(28)은 저장소(12)의 하부에서 고체 침전물이 형성되는 것을 방지하게끔 도와준다.

최후로, 상기 순환 수단(28)은 파이프(32)를 통해 세정액에 첨가제를 혼합시킬 수 있는 투약 장치(34)를 포함한다. 그렇지만, 상기 투약 장치(34)는 선택 사양임을 밝히는 바이다.

직경이 9mm보다 큰 산소 배출구(22)를 구비한 파이프를 포함하는 상기 산화 장치(24)와 상기 세정액 집수통(16) 내에서 세정액을 순환시키는 상기 순환 수단(28)과의 배합은 유출 삽입구를 생략할 수 있는 상기 세정액 집수통(16) 내부의 구성으로 되고, 이에 따라 상기 산화 장치(24)의 상기 산소 배출구(22)의 막힘을 방지할 수 있고, 상기 세정액 집수통(16) 내에서 매우 양호한 반응을 보장할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였지만, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 수정, 변형이 가능할 것이다.

본 발명은 세정액 집수통을 구비한 연도 가스 정화 장치에 관한 것으로, 상기 세정액 집수통에 산소를 유입시키기 위해 제공된 적어도 하나 이상의 파이프라인과 산소 배출구를 포함하는 산화 장치, 그리고 상기 세정액 집수통 안에서 상기 세정액 집수통에 있는 세정액을 순환시키는 순환 수단을 포함하여 이루어지며, 본 발명에 따르면, 예를 들어 시멘트 산업 또는 일반적으로 화석연료를 이용한 통상의 발전소에서 탈 염의 목적으로 사용될 수 있다.

Claims

세정액 집수통(16)을 구비한 연도 가스 정화장치에 있어서,

적어도 하나 이상의 파이프 라인(21)과, 상기 세정액 집수통(16)에 산소를 유입시키기 위한 산소 배출구(22)들을 내부에 구비한 산화 장치(24); 및

상기 세정액 집수통(16) 안에 있는 세정액을 상기 세정액 집수통(16)의 내부로 순환시키는 순환 수단(28);

을 포함하고,

상기 산화 장치(24)의 적어도 하나 이상의 상기 파이프라인(21)에서의 상기 산소 배출구(22)의 직경은 적어도 9㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 연도 가스 정화장치.
제1항에 있어서, 상기 순환 수단(28)은

상기 세정액 집수통(16)의 상부 영역에 연결된 입구;

상기 세정액 집수통(16)의 하부 영역에 배치된 배출구; 및

흡입측이 상기 입구에 연결되고, 공급측이 상기 배출구에 연결된 펌프(30);

를 포함하는 연도 가스 정화장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화 장치(24)의 적어도 하나 이상의 상기 파이프 라인(12)은 적어도 일부가 상기 순환 수단(28) 상에 위치하는 연도 가스 정화장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 순환 수단(28)은 상기 세정액에 첨가제를 혼합하기 위한 투약 장치(34)를 포함하는 연도 가스 정화장치.