KR20110076701A - Dry method for removing sox in the flue gas and equipment using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배기가스 중 SOx의 제거방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 SOx의 제거효율이 뛰어나면서도 처리비용이 저렴한 SOx의 제거방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method for removing SOx in an exhaust gas and a device using the same, and more particularly, to a method for removing SOx and an apparatus using the same, which is excellent in SOx removal efficiency and low in processing cost.
일반적으로 소결공정은 고로에 적합한 크기를 갖는 괴상의 소결광을 제조하기 위한 공정인데, 주원료인 미립의 철광석에 부원료인 석회석, 사문암, 규사 등을 혼합하고, 연료로서 코크스, 유연탄 또는 무연탄을 일정비율로 사용하여 수행된다. 소결 과정에서 철광석이나 연료 중에 포함되어 있는 황(S) 성분은 소결기에 흡인되는 공기 중의 산소와 반응하여 황산화물(SOx)을 형성하게 된다. 그러나 SOx를 그대로 대기중으로 배출할 경우, 환경오염을 초래할 수 있기 때문에, 추가적인 탈황 공정을 거쳐서 상기 SOx를 제거한 후 비로소 배기가스를 대기중으로 배출하게 된다. In general, the sintering process is a process for producing a bulk sintered ore having a suitable size for the blast furnace, a mixture of limestone, serpentine, silica sand and the like as a raw material and fine iron ore, and coke, bituminous coal or anthracite as a fuel to a certain ratio. Is performed using. In the sintering process, the sulfur (S) component contained in iron ore or fuel reacts with oxygen in the air drawn into the sintering machine to form sulfur oxides (SOx). However, when SOx is discharged to the atmosphere as it is, it may cause environmental pollution. Therefore, after the SOx is removed through an additional desulfurization process, the exhaust gas is discharged to the atmosphere.
배기가스 중의 SOx를 제거하는 대표적인 탈황 방법으로는 습식 탈황방법과 건식 탈황방법을 들 수 있다. 습식 탈황기술은 용액을 사용하는 방법으로서, 소석회 슬러리 등과 같은 알칼리 용액을 사용하는 방법이다. 상기 방법은 설비비용이 고가이며, 폐수처리 등 2차 오염물질 처리가 필요하다는 단점이 있다.Representative desulfurization methods for removing SOx in the exhaust gas include a wet desulfurization method and a dry desulfurization method. The wet desulfurization technique is a method of using a solution, and an alkaline solution such as a slaked lime slurry or the like. The method has a disadvantage in that the installation cost is expensive and the secondary pollutant treatment such as wastewater treatment is required.
따라서, 최근 들어서는 배기가스의 탈황은 대부분 건식 또는 반건식 방법에 의해 이루어지고 있는데, 그 예로는 활성탄 흡착법, 석회 투입법, 중탄산나트륨 투입법 등을 들 수 있다.Therefore, in recent years, the desulfurization of exhaust gas is mostly performed by a dry or semi-dry method, and examples thereof include activated carbon adsorption, lime injection, and sodium bicarbonate.
우선, 활성탄 흡착법은 활성탄의 표면에 SOx 및 NOx 성분을 흡착시켜 제거하는 방법으로서, 카본 종류의 촉매가 저온에서 SOx를 흡착하여 제거할 수 있다는 성질을 이용한 것이다. 상기 활성탄 흡착법의 상업적인 예로는 신일본제철소의 나고야 공장의 소결 설비에 적용된 활성탄 흡착 설비를 들 수 있다. 상기 신일본제철소의 나고야 공장에는 이동상식 활성탄 설비가 상업적으로 운전되고 있으며, 그와 관련하여 일본공개특허 1993-105415에는 여기에 사용되는 활성탄의 제조방법을 개시하고 있다. 그러나, 활성탄 공정은 배기가스 중의 산소농도가 높을 경우 또는 반응온도가 높을 경우, Hot spot 발생에 의한 발화 위험성이 높으며, 고가의 활성탄을 사용하기 때문에 운전비용이 고가라는 단점이 있다.First, the activated carbon adsorption method is a method of adsorbing and removing SOx and NOx components on the surface of activated carbon, and utilizes the property that a carbon type catalyst can adsorb and remove SOx at low temperature. Commercial examples of the activated carbon adsorption method include activated carbon adsorption equipment applied to the sintering equipment of the Nagoya Plant of Shin-Japan Steel Works. In the Nagoya plant of New Nippon Steel Works, a mobile phase activated carbon facility is commercially operated. In this regard, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1993-105415 discloses a method for producing activated carbon. However, the activated carbon process has a high risk of ignition due to hot spots when the oxygen concentration in the exhaust gas is high or when the reaction temperature is high, and there is a disadvantage in that operating costs are expensive because expensive activated carbon is used.
한편, 최근에는 먼지 제거효율을 높이고, 배기가스의 탈황을 위해서 백필터와 같은 집진 설비가 많이 적용되고 있는데, 백필터 전단에서 값싼 분말 소석회를 분사하여 다음과 같은 반응에 의하여 황산화물을 제거하는 건식 소석회 투입기술이 일부 적용되고 있다.On the other hand, in recent years, dust collecting facilities such as bag filters have been applied to increase dust removal efficiency and desulfurization of exhaust gas, and dry powder which removes sulfur oxides by injecting cheap powdered lime from the front of the bag filter by the following reaction. Some techniques for adding slaked lime have been applied.
그러나, 건식 소석회 투입기술은 소석회의 가격이 싸고 설비가 간단하기 때문에 비용이 저렴하나, 반응효율이 낮기 때문에 당량비보다 2~3배 정도 훨씬 많은 양의 석회를 투입하여야 하고, 황산화물 제거효율이 30~40% 이하로 매우 낮다는 단점이 있다.However, dry slaked lime injection technology is cheaper because slaked lime is cheaper and simpler to install. However, due to its low reaction efficiency, the amount of lime should be added 2 to 3 times more than the equivalent ratio. The disadvantage is that it is very low, below ~ 40%.
최근에는, 상기 건식 소석회 투입기술의 단점을 보완하기 위해 반건식 소석회 투입기술이 개발되어 소각로 등에서 많이 적용되고 있다. 이는 소석회를 물과 함께 섞어서 슬러리 형태로 만들어 분사하는 기술이다. 상기의 반건식 소석회 투입기술은 소석회를 슬러리 형태로 만들기 때문에, 침전되지 않고 안정된 슬러리 형태를 유지하기 위하여 소석회의 농도는 보통 10% 내지 15% 정도로 유지하여 사용하게 된다. 이와 같이 소석회를 슬러리 형태로 분사하게 되면 수분의 작용으로 소석회의 탈황효율을 80 % 내지 90% 정도까지 향상시킬 수 있다. In recent years, in order to supplement the shortcomings of the dry slaked lime input technology, a semi-dry slaked lime input technology has been developed and applied to incinerators. This is a technique of mixing slaked lime with water and spraying it into a slurry form. Since the semi-dry slaked dosing technique makes slaked lime in the form of slurry, the concentration of slaked lime is usually maintained at about 10% to 15% in order to maintain a stable slurry form without precipitation. As such, when the slaked lime is sprayed in the form of a slurry, the desulfurization efficiency of the slaked lime can be improved to about 80% to 90% by the action of moisture.
그러나, 반건식 소석회 투입기술에서는 많은 양의 물이 소석회와 같이 분사되기 때문에 배기가스의 온도가 떨어지게 되는데, 배기가스 온도가 통상 200℃ 이상되는 영역에서 슬러리가 주입되어야 주입된 물이 충분히 기화하여 수분 응축이 생기지 않게 된다. 배기가스 온도가 낮을 경우에는 수분 응축에 의한 설비 부식 등이 문제가 될 수 있고, 특히 배기가스에 같이 포함되어 있는 질소산화물(NOx) 제거를 위해서는 배기가스 온도를 250℃ 내지 350℃로 재가열해야 하기 때문에 물의 첨가에 의해 배기가스 온도가 떨어지게 되면 연료 소요비용이 높아지게 된다.However, in the semi-dry slaked lime injection technology, since a large amount of water is sprayed together with slaked lime, the temperature of the exhaust gas drops. When the slurry is injected in a region where the exhaust gas temperature is generally 200 ° C. or higher, the injected water is sufficiently vaporized to condense moisture. This will not occur. If the exhaust gas temperature is low, it may be a problem such as corrosion of equipment due to moisture condensation. In particular, to remove nitrogen oxides (NOx) included in the exhaust gas, the exhaust gas temperature must be reheated to 250 to 350 ° C. Therefore, when the exhaust gas temperature is lowered due to the addition of water, fuel consumption costs are increased.
건식 소석회 투입기술의 단점을 보완하기 위한 또 하나의 기술로서 중탄산나트륨 투입기술이 있다. 중탄산나트륨 투입기술은 건식 소석회 투입기술과 유사하게 중탄산나트륨을 분말 형태로 백필터 전단에서 투입하여 하기 반응식 3과 같은 반응에 의해서 황산화물을 제거한다.Another technique for supplementing the shortcomings of the dry slaked lime input technique is the sodium bicarbonate input technique. In the sodium bicarbonate injection technique, sodium bicarbonate is injected into the powder form in front of the bag filter similarly to the dry slaked lime injection technique to remove sulfur oxides by a reaction as shown in Scheme 3 below.
한국등록특허 10-0660234(출원번호 2005-0130230)에 의하면 중탄산나트륨은 반응효율이 매우 높기 때문에 거의 당량비에 비례하여 황산화물이 제거되며, 탈황효율도 90% 이상으로 높은 것으로 알려져 있다. 그러나, 중탄산나트륨의 가격이 소석회에 비하여 매우 고가이기 때문에 소요비용이 많이 요구된다는 단점이 있다.According to Korean Patent No. 10-0660234 (Application No. 2005-0130230), since sodium bicarbonate has a very high reaction efficiency, sulfur oxides are removed almost in proportion to the equivalent ratio, and the desulfurization efficiency is known to be high as 90% or more. However, since the price of sodium bicarbonate is very expensive compared to slaked lime, it requires a lot of cost.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 낮은 비용으로도 높은 탈황효과를 거둘 수 있는 배기가스 중 SOx의 제거방법 및 이를 이용한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a method for removing SOx in the exhaust gas and a device using the same that can achieve a high desulfurization effect at a low cost.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 배기가스 중에 소석회 및 스팀을 분사하여 배기가스 중 SOx를 제거하는 단계를 포함하는 배기가스 중 SOx의 제거방법을 제공한다.The present invention provides a method for removing the SOx in the exhaust gas comprising the step of removing the SOx in the exhaust gas by spraying lime and steam in the exhaust gas as a means for solving the above problems.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 배기가스, 소석회 및 스팀이 각각 유입되는 유입구; 상기 유입구로부터 유입되는 배기가스와 소석회 및 스팀을 접촉시켜 배기가스 중의 SOx를 제거하는 반응영역; 및 상기 SOx가 제거된 배기가스를 유출하는 유출구를 포함하는 SOx 제거 장치를 제공한다.The present invention is another means for solving the above problems, the inlet for the exhaust gas, slaked lime and steam respectively; A reaction zone for removing SOx in the exhaust gas by contacting the exhaust gas introduced from the inlet with slaked lime and steam; And it provides an SOx removal apparatus comprising an outlet for outflow of the exhaust gas from which the SOx is removed.
본 발명에서는 소석회 투입장치를 사용하여 분말 소석회를 분사하고, 이와 동시에 스팀을 분사함으로써, 소석회에 의한 탈황효율을 향상시키고, 탈황제인 상기의 소석회는 집진기를 이용하여 포집함으로써, 간편하면서 높은 SOx 제거효율을 얻을 수 있는 SOx 제거방법 및 이를 이용한 장치를 제공할 수 있다. In the present invention, by using a hydrated lime injection device, the powdered hydrated lime is injected, and at the same time by steam injection to improve the desulfurization efficiency by the hydrated lime, the slaked lime as a desulfurizing agent is collected by using a dust collector, a simple and high SOx removal efficiency It is possible to provide a method for removing SOx and a device using the same.
본 발명은 배기가스 중에 소석회 및 스팀을 분사하여 배기가스 중 SOx를 제거하는 단계를 포함하는 배기가스 중 SOx의 제거방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for removing SOx in exhaust gas, comprising the step of removing the SOx in the exhaust gas by injecting lime and steam into the exhaust gas.
이하, 본 발명에 따른 배기가스 중 SOx의 제거방법을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of removing SOx in exhaust gas according to the present invention will be described in detail.
본 발명은, SOx 제거를 위하여 처리비용은 저렴하지만, SOx 제거효율은 낮은 분말 소석회를 배기가스에 투입하고, 이와 동시에 스팀을 분사하면 미세하게 분사된 스팀이 소석회 표면에서 응축되면서 수분과 분말 소석회가 결합하게 되고, 결과적으로 소석회의 탈황효율을 향상시킨다는 점에 착안한 것이다. In the present invention, while the treatment cost is low to remove the SOx, but the powdered slaked lime having low SOx removal efficiency is injected into the exhaust gas, and at the same time, when the steam is injected, the finely injected steam is condensed on the surface of the slaked lime so that water and powdered lime are The result is that it improves the desulfurization efficiency of slaked lime.
본 발명은 배기가스 중에 분말 소석회와 스팀을 분사하여 배기가스 중의 SOx를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. The present invention may include the step of removing powdered lime and steam in the exhaust gas to remove SOx in the exhaust gas.
소결기 등을 통하여 배출되는 배기가스는 전기 집진기와 팬을 통하여 배출될 수 있다. 팬을 통하여 배출된 가스의 배출경로(duct) 상에는 분말형태의 소석회를 투입할 수 있는 노즐장치 및 스팀 분사장치가 설치될 수 있다. 상기 노즐장치 및 분사장치를 통해 분말 소석회와 스팀이 소결 배기가스 중으로 분사되어 배기가스 중의 SOx와 접촉할 수 있게 된다. 이 때, 분발 소석회 표면에서는 미세한 스팀이 응축반응을 일으켜 수분과 분말 소석회의 결합이 이루어질 수 있다. 상기 수분과 결합한 분말 소석회는 SOx를 흡수하여 반응할 수 있다. The exhaust gas discharged through the sintering machine may be discharged through the electric dust collector and the fan. On the discharge duct of the gas discharged through the fan, a nozzle device and a steam injection device capable of injecting the powdered slaked lime may be installed. Through the nozzle device and the injection device, powder slaked lime and steam are injected into the sintered exhaust gas so as to be in contact with the SOx in the exhaust gas. At this time, fine steam is condensation reaction on the surface of the powdered lime, which may combine water and powdered lime. Powdered slaked lime combined with the moisture can absorb and react with SOx.
분말 소석회는 분사된 스팀과 결합함으로써, SOx에 대한 반응성이 크게 향상 될 수 있다. 이는 소석회 표면에 흡착된 상태로 존재하는 수분이 SOx를 소석회와 반응할 수 있도록 도와주는 통로 역할을 하기 때문이다. Powdered lime can be combined with the injected steam, thereby greatly improving the reactivity to SOx. This is because the moisture present in the adsorbed state on the surface of the slaked lime serves as a passage to help the SOx react with the slaked lime.
본 발명에서 배기가스 중으로 분사되는 상기 분말 소석회는 배기가스 유량 1Nm3 당 500mg 내지 2000mg 의 양으로 분사될 수 있다. 본 발명에서 분말 소석회가 500mg 미만으로 분사되면, SOx의 제거효율이 떨어질 우려가 있고, 2000mg 을 초과하여 분사되면, SOx의 제거효율이 높아지는 반면, 비용 상승에 따른 경제적 효율이 감소할 우려가 있다. The powder slaked lime injected into the exhaust gas in the present invention may be injected in an amount of 500mg to 2000mg per 1Nm 3 of the exhaust gas flow rate. In the present invention, when the powdered lime is injected at less than 500 mg, the removal efficiency of SOx may be lowered. When the powder is more than 2000 mg, the removal efficiency of SOx may be increased, while economic efficiency may decrease due to the increase in cost.
본 발명에서 배기가스 중으로 분사되는 상기 스팀의 구체적인 종류른 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 수증기, 포화 수증기 등을 사용할 수 있다. The specific kind of the steam injected into the exhaust gas in the present invention is not particularly limited, and for example, steam, saturated steam, or the like can be used.
또한, 본 발명에서 배기가스 중으로 분사되는 상기 스팀은, 배기가스와 스팀이 혼합된 혼합기체 중에서 0.1 부피% 내지 5 부피%의 양으로 포함되도록 분사될 수 있다. 상기 분사되는 스팀의 양이 0.1 부피% 미만이면, 스팀을 분사하는 효과가 미미할 우려가 있고, 5 부피%를 초과하면, 혼합기체 중에 존재하는 과량의 수분이 응축되어 설비 부식 등을 일으킬 우려가 있다. In addition, in the present invention, the steam injected into the exhaust gas may be injected to be included in an amount of 0.1% by volume to 5% by volume in the mixed gas of the exhaust gas and steam. If the amount of steam injected is less than 0.1% by volume, the effect of injecting steam may be insignificant. If it exceeds 5% by volume, excess water present in the mixed gas may condense and cause corrosion of equipment. .
본 발명에서는, 상기 SOx를 흡착하여 제거한 소석회를 집진기로 포집하여 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. In the present invention, the step of collecting and removing the slaked lime removed by adsorbing the SOx with a dust collector.
본 발명에서 전술한 배기가스 중 SOx를 제거하는 단계를 거친 분말 소석회는 SOx를 흡착한 분진 상태로 존재할 수 있다. 상기 SOx를 흡착한 분진 상태의 소석회는 집진기에 의해 포집될 수 있다. 통상의 집진기는 미세한 기공으로 인하여 액상 이나 고상의 물질들은 통과시키지 않으므로 상기 SOx를 흡착한 소석회를 집진기에 통과시키면, 집진기의 여과포에 의해 제거된다. In the present invention, the powder calcined lime that has undergone the step of removing SOx in the exhaust gas may be present in a dusty state in which SOx is adsorbed. The slaked lime in the dust state adsorbed by the SOx may be collected by a dust collector. Since ordinary dust collectors do not pass liquid or solid substances due to fine pores, when the slaked lime adsorbed with SOx passes through the dust collector, it is removed by the filter cloth of the dust collector.
특히, 근래에는 여과집진기(bag filter) 제조기술의 발달로 인하여 테프론(Teflon) 등과 같은 여과능이 우수한 재질을 백필터 표면에 코팅할 수 있기 때문에 고상 또는 액상의 물질은 배기가스 중에서 거의 모두 제거될 수 있다. In particular, in recent years, due to the development of a bag filter manufacturing technology, a material having excellent filtration ability such as Teflon can be coated on the surface of the bag filter, so that almost all solid or liquid substances can be removed from the exhaust gas. have.
상기 집진기의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않고, 당해 분야에서 일반적으로 통용되는 공지의 집진기를 사용할 수 있으며, 예를들면, 여과 집진기(bag filter) 등을 사용할 수 있다.The specific kind of the dust collector is not particularly limited, and known dust collectors commonly used in the art may be used. For example, a bag filter or the like may be used.
본 발명은 또한, 배기가스, 소석회 및 스팀이 각각 유입되는 유입구; 상기 유입구로부터 유입되는 배기가스와 소석회 및 스팀을 접촉시켜 배기가스 중의 SOx를 제거하는 반응영역; 및 상기 SOx가 제거된 배기가스를 유출하는 유출구를 포함하는 SOx 제거 장치에 관한 것이다. The present invention also includes an inlet through which exhaust gas, slaked lime and steam are respectively introduced; A reaction zone for removing SOx in the exhaust gas by contacting the exhaust gas introduced from the inlet with slaked lime and steam; And an outlet for outflow of the exhaust gas from which the SOx has been removed.
본 발명의 SOx 제거 장치에서는, 배기가스, 소석회 및 스팀 각각의 유입구; 반응영역; 및 배기가스 유출구를 포함하는 한, 그 외의 기타 구성은 특별히 제한되지 않으며, 당해 분야의 일반적인 구성이 제한 없이 채용될 수 있다. In the SOx removal apparatus of the present invention, the inlet of each of the exhaust gas, slaked lime and steam; Reaction zone; And other configurations are not particularly limited as long as they include an exhaust gas outlet, and a general configuration in the art may be employed without limitation.
본 발명에서, 배기가스, 소석회 및 스팀은 각각의 유입구를 통해서 반응영역으로 유입되고, 반응영역에서 배기가스, 소석회 및 스팀이 서로 접촉함으로써, 스팀은 소석회의 표면에서 흡착되고, SOx가 소석회와 반응할 수 있도록 통로 역할을 할 수 있다. 본 발명에서, 반응영역을 거친 배기가스는 SOx를 흡착한 분진상태의 소석회와 다른 기체성분이 혼합된 상태로 존재하며, 배기가스 유출구를 통해 밖으로 배출된다. 다만, 상기 SOx를 흡착한 분진상태의 소석회는 하기의 집진기를 통해 여과되므로, SOx가 제거된 상태의 배출가스가 유출구를 통해 배출될 수 있다. In the present invention, exhaust gas, slaked lime and steam are introduced into the reaction zone through respective inlets, and in the reaction zone, the exhaust gases, slaked lime and steam come into contact with each other, whereby steam is adsorbed on the surface of slaked lime and SOx reacts with slaked lime. Can act as a pathway to do so. In the present invention, the exhaust gas passing through the reaction zone is present in a state in which a mixture of slaked lime and other gaseous components adsorbed with SOx and other gas components is discharged through the exhaust gas outlet. However, since the slaked lime of the SOx adsorbed dust is filtered through the following dust collector, the exhaust gas of the SOx removed state may be discharged through the outlet.
본 발명에서 상기 SOx 제거 장치는, 배기가스 및 스팀의 혼합물이 상기 반응영역에 유입되도록 돕기 위한, 배기가스 및 스팀을 혼합해주는 혼합부를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에서, 상기 혼합부는 배기가스 유입구 및 스팀 유입구를 통해 유입된 배기가스 및 스팀을 혼합하고, 상기 혼합된 배기가스 및 스팀의 혼합기체가 혼합기체의 이동로를 통해 반응영역으로 이동할 수 있도록 한다. In the present invention, the SOx removal device may further include a mixing unit for mixing the exhaust gas and steam, to help the mixture of the exhaust gas and steam enters the reaction zone. In the present invention, the mixing unit mixes the exhaust gas and steam introduced through the exhaust gas inlet and steam inlet, and allows the mixed gas of the mixed exhaust gas and steam to move to the reaction zone through the movement path of the mixed gas. .
또한, 본 발명에서 상기 SOx 제거 장치는, 소석회를 소석회 투입구를 통해 반응영역으로 이송할 수 있도록 도와 주는 이송수단을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에서, 상기 이송수단의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않으며, 당해 분야에서 일반적으로 통용되는 공지의 수단, 예를 들면, 팬(fan), 압축기 등을 사용할 수 있고, 이를 통해 공기 등을 소석회 투입장치로 유입하게 된다. 상기 이송수단을 통해 유입된 공기 등은 소석회 투입장치에 유입된 소석회와 함께 소석회 유입구를 통해 반응영역으로 유입하게 된다. In addition, the SOx removal device in the present invention, may further include a transfer means for helping to transfer the hydrated lime to the reaction zone through the hydrated lime inlet. In the present invention, a specific kind of the conveying means is not particularly limited, and known means generally used in the art, for example, a fan, a compressor, or the like may be used, and through this, lime may be introduced into the air. To the device. The air introduced through the transfer means is introduced into the reaction zone through the inlet of the incinerator with the incineration of the infusion into the infusion apparatus.
본 발명에서 상기 SOx 제거 장치는, 배기가스 유출구로 유출되는, 배기가스 중에서 SOx를 흡착한 소석회를 포집하기 위한 집진기를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에서 상기 집진기는, 반응영역을 거쳐 배기가스 이동로를 통해 유입된 배기가스 중에서 SOx를 흡착하고 있는 분진 상태의 분말 소석회를 여과포를 통해 포집할 수 있다. In the present invention, the SOx removal device may further include a dust collector for collecting the slaked lime adsorbed SOx in the exhaust gas flowing out to the exhaust gas outlet. In the present invention, the dust collector may collect the powdered powdered lime in the state of adsorption of SOx in the exhaust gas introduced through the exhaust gas movement path through the filter cloth.
본 발명에 따른 상기 집진기의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않으며, 당해 분야에서 일반적으로 통용되는 공지의 집진기를 사용할 수 있고, 예를 들면, 여과집진기(bag filter)를 사용할 수 있다. The specific kind of the dust collector according to the present invention is not particularly limited, and known dust collectors commonly used in the art may be used, for example, a bag filter may be used.
첨부된, 도 1 은 본 발명의 SOx 제거 장치(10)의 일 예를 나타내는 모식도이다. 1 is a schematic diagram showing an example of the
도 1 에 나타난 바와 같이, 배기가스 유입구(11)는 배기가스 및 스팀을 혼합하는 혼합부(14)의 좌측부에 연결되어 있고, 스팀 유입구(12)는 상기 혼합부(14)의 정면부에 연결되어 있다. 상기 혼합부(14)의 우측부는 배기가스 및 스팀으로 이루어진 혼합기체의 이동로(15)를 통해서 반응영역(16)의 좌측부와 연결되어 있다. 상기 반응영역(16)의 우측부는 배기가스 이동로(21)를 통해서 집진기(22)의 좌측부와 연결되어 있다. 또한, 상기 반응영역(16)의 후면부는 소석회 유입구(13)를 통해 소석회 투입장치(18)의 좌측부와 연결되어 있다. 상기 반응영역(16)과 연결되어 있는 집진기(22)는 그 우측부에 배기가스 유출구(23)가 연결되어 있다. 또한, 상기 반응영역(16)과 연결되어 있는 소석회 투입장치(18)의 후면부는 소석회 저장 사일로(silo)(17)와 직접 연결되어 있으며, 상기 소석회 투입장치(18)의 우측부는 공기 유입구(20)를 통해 소석회 이동수단(19)과 연결되어 있다. 구체적으로, 상기 공기 유입구는(20) 소석회 이동수단(19)을 관통한 상태로 소석회 투입장치(18)의 우측부와 연결되어 있다. As shown in FIG. 1, the
구체적으로, 첨부된 도 1 에 나타난 SOx 제거 장치(10)를 통해 배기가스 중 SOx가 제거되는 원리는 하기와 같이 설명할 수 있다. Specifically, the principle that SOx is removed from the exhaust gas through the
소결 공정을 통해 생성된 SOx를 함유한 배기가스가 배기가스 유입구(11)를 통해 배기가스 및 스팀을 혼합하는 혼합부(14)로 유입된다. 그와 동시에 스팀이 스팀 유입구(12)를 통해 상기 혼합부(14)로 유입되어, SOx를 함유하는 배기가스 및 스팀으로 이루어진 혼합기체가 형성된다. 상기 혼합기체는 혼합기체 이동로(15)를 통해 반응영역(16)으로 유입된다. Exhaust gas containing SOx generated through the sintering process is introduced into the mixing
분말 소석회 또한 소석회 유입구(13)를 통해 반응영역(16)으로 유입된다. 구체적으로, 소석회 저장 사일로(silo)(17)에 저장되어 있는 분말 소석회가 소석회 투입장치(18)로 유입되고, 공기 유입구(20)를 통해 유입된 공기가 소석회 이동수단(19)을 거쳐 소석회 투입장치(18)로 유입된다. 소석회 투입장치(18)에 있는 분말 소석회는 상기 유입된 공기를 통해 소석회 유입구(13)를 지나, 반응영역(16)으로 유입된다. Powdered slaked lime is also introduced into the
상기 반응영역(16)에서는 유입된 배기가스 및 스팀의 혼합기체와 분말 소석회가 접촉하게 되며, 혼합기체 중의 스팀(수분)이 분말 소석회의 표면에 흡착되는 반응이 일어날 수 있다. 그 후, 표면에 수분이 흡착된 분말 소석회는 배기가스 중의 SOx를 표면에 흡착할 수 있다. 상기 분말 소석회 표면에 흡착된 수분이, SOx가 분말 소석회 표면에 흡착되도록 도와 주는 통로 역할을 수행함으로써, 상기와 같은 반응이 일어날 수 있다. In the
상기 반응영역(16)을 통과한 배기가스는 SOx를 흡착한 분진상태의 소석회 및 다른 기체성분의 혼합상태로 존재할 수 있으며, 배기가스 이동로(21)를 통해 집진기(22)로 유입된다. Exhaust gas having passed through the
상기 집진기(22)로 유입된 상기 배기가스 성분 중 SOx를 흡착한 분진상태의 소석회는 집진기(22)의 여과포를 통해 여과되고, 기상의 다른 기체성분은 집진기(22)를 통과하여, 배기가스 유출구(23)를 통해 밖으로 배출된다. The slaked lime in the dust state adsorbed SOx among the exhaust gas components introduced into the
이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples according to the present invention and comparative examples not according to the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.
실시예Example 1 One
SOx 제거를 위해서 파일럿(Pilot) 장치를 소결로에 설치하였다. 상기 파일럿 장치는 분말 소석회를 분사할 수 있는 소석회 투입장치, 스팀 분사장치 및 분진을 포집하기 위한 집진기(백필터 설비)를 포함한다. 상기 백필터 설비로는 글래스 파이버-PTFE(glass fiber-PTFE) 멤브레인 백을 포함하는 여과 집진기를 사용하였다. 우선, 파일럿 장치 내의 배출경로(duct)를 통해 SO2 125ppm이 포함된 소결 배기가스를 유량속도 250Nm3/hr으로 공급하였다. 그 후, 소석회 투입장치를 통해 상기 배기가스 내로 분말 소석회 1,000 mg/Nm3를 투입하였다. 이와 동시에, 배기가스 및 스팀으로 이루어진 혼합기체 중에서 약 1 부피%에 해당되는 양의 스팀을, 스팀 분사장 치를 통해 투입하였다. 상기 SO2 제거공정을 거친 후, 후속공정으로서, 집진기(백필터 설비)를 통과시켜 SO2가 흡착된 소석회를 여과하였다. A pilot device was installed in the sinter plant to remove SOx. The pilot device includes a slaked lime injector capable of injecting powdered lime, a steam injector, and a dust collector (bag filter facility) for collecting dust. As the bag filter equipment, a bag filter including a glass fiber-PTFE membrane bag was used. Firstly, the SO 2 via the exhaust duct in the pilot unit. Sintered exhaust gas containing 125 ppm was supplied at a flow rate of 250 Nm 3 / hr. Thereafter, 1,000 mg / Nm 3 of powder slaked lime was introduced into the exhaust gas through a slaked lime dosing device. At the same time, an amount of steam corresponding to about 1% by volume of the mixed gas consisting of exhaust gas and steam was introduced through the steam injection device. The SO 2 After passing through the removal step, as a subsequent step, the slaked lime to which SO 2 was adsorbed was filtered through a dust collector (bag filter facility).
비교예Comparative example 1 One
SOx 제거를 위해서 파일럿(Pilot) 장치 중에서 스팀 분사장치를 구성에서 제외한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 배기가스 중의 SO2를 제거하였다.In order to remove SOx, SO 2 in the exhaust gas was removed in the same manner as in Example 1 except that the steam injector was removed from the configuration of the pilot device.
실시예 및 비교예에서 여과된 배기가스에 대하여, 하기 제시된 방법으로 배기가스 중의 SO2 농도를 측정하였다. For the exhaust gas filtered in the examples and the comparative examples, the concentration of SO 2 in the exhaust gas was measured by the method given below.
[여과된 배기가스 중의 SO2 농도 측정][Measurement of SO 2 Concentration in Filtered Exhaust Gas]
실시예 및 비교예에서 여과된 배기가스 시료를 2L/min의 속도로, 연속 측정장치인 SOx/NOx Analyzer(HONDA (제))에 통과시켜, 배기가스 중의 SO2 농도를 측정하였다.Conducting the exhaust gas sample was filtered in the Examples and Comparative Examples at a rate of 2L / min, and passed through a continuous measuring of SOx / NOx Analyzer (HONDA (second)) to measure the SO 2 concentration in the exhaust gas.
상기와 같은 측정결과를 하기의 표 1에 정리하여 기재하였다. The measurement results as described above are summarized in Table 1 below.
[표 1]TABLE 1
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 스팀이 배기가스 중으로 분사되지 않은 비교예 1의 경우, SO2 의 제거효율이 22.4 %로 매우 낮았으나, 분말 소석회의 분사와 동시에 스팀 분사가 수행된 실시예 1의 경우에는 SO2 의 제거효율이 80.8 %로 매우 높게 나타났다. As can be seen from the results in Table 1, in Comparative Example 1 in which steam was not injected into the exhaust gas, SO 2 removal efficiency was very low as 22.4%, but steam injection was performed simultaneously with the injection of powder slaked lime. In the case of Example 1, the removal efficiency of SO 2 was very high (80.8%).
상기와 같이, 본 발명에서는 비용이 저렴한 소석회를 사용하면서도, 스팀 분사를 통해 소석회의 탈황효율을 높일 수 있다. 이로써, 고가 비용이 요구되는 중탄산나트륨 투입법보다 저비용 고효율의 SOx 제거방법 및 이를 이용한 제거장치를 제공할 수 있다. As described above, in the present invention, while using inexpensive slaked lime, the desulfurization efficiency of slaked lime can be increased through steam injection. As a result, it is possible to provide a low cost and high efficiency SOx removal method and a removal device using the same, compared to the sodium bicarbonate input method, which requires a high cost.
도 1은 배기가스 중의 SOx를 제거하기 위한 장치의 모식도를 나타내는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the schematic diagram of the apparatus for removing SOx in exhaust gas.
<도면 부호의 설명>≪ Description of reference numerals &
10: SOx 제거 장치 11: 배기가스 유입구10: SOx removal device 11: exhaust gas inlet
12: 스팀 유입구 13: 소석회 유입구12: steam inlet 13: slaked lime inlet
14: 배기가스 및 스팀을 혼합하는 혼합부14: mixing section for mixing the exhaust gas and steam
15: 배기가스 및 스팀으로 이루어진 혼합기체의 이동로15: flow path of mixed gas consisting of exhaust gas and steam
16: 반응영역 17: 소석회 저장 사일로(silo) 16: reaction zone 17: slaked lime storage silo
18: 소석회 투입장치 19: 소석회 이송수단18: slaked lime feeding device 19: slaked lime conveying means
20: 공기 유입구 21: 배기가스 이동로20: air inlet 21: exhaust gas passage
22: 집진기 23: 배기가스 유출구 22: dust collector 23: exhaust gas outlet
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KR101444172B1 (en) * | 2013-06-26 | 2014-09-26 | 삼성중공업 주식회사 | Toxic Substance Reduction System of Treating Exhaust Gas Having Plural Filter Part |
KR101507585B1 (en) * | 2014-02-28 | 2015-03-31 | (주)남광 | composition and apparatus for removing sulfur oxides from exhaust gas |
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