KR20130017433A

KR20130017433A - 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치

Info

Publication number: KR20130017433A
Application number: KR1020110079841A
Authority: KR
Inventors: 이후근; 이성근; 장길남; 남상기; 신현남; 김용범
Original assignee: (주)써스텍
Priority date: 2011-08-10
Filing date: 2011-08-10
Publication date: 2013-02-20
Also published as: KR101798166B1

Abstract

본 발명은 코크스 오븐에서 발생된 COG를 냉각하여 응축수를 형성하는 응축수생성부와, 상기 응축수생성부로부터 유입되는 응축수를 1차 저장하는 1차 수집부와, 상기 1차 수집부로부터 유입된 응축수를 수집하며 상기 응축수에서 발생되는 가스를 제거할 수 있도록 상면에 유해가스제거장치를 포함하는 2차 수집부를 포함함으로써,
COG응축수를 처리하고 집수하는 설비에서 발생하는 염기성 산성 중성의 암모니아 황화수소, 벤젠 등의 유해가스의 악취를 제거하기 위하여 2차 수집부의 상부에 유해가스제거장치를 설치하고 내측에 염기성, 산성, 중성의 필터를 삽입하여 3단 필터를 통과흡착시킬 수 있도록 함으로서 악취를 제거할 수 있도록 하는 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치에 관한 것이다.

Description

코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치{AN COLLECTING APPARATUS OF CONDENSED WATER CONTAINED IN COKES OVEN GAS}

본 발명은 COG 응축수를 처리하고 집수하는 집수조에 염기성, 산성, 중성의 필터를 포함하는 유해가스제거장치를 설치하여 집수조에서 발생되는 나프탈렌계열/벤젠/암모니아/황화수소 등의 유해가스에서 발생되는 자극적인 냄새가 설비 주변으로 확산되는 것을 방지할 수 있도록 하는 코크스 오븐가스 응축수 수집장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 코크스 제조 공정에서 부생가스로 발생된 COG(COKES OVEN GAS)는 제선, 제강, 열연, 냉연, 발전소 등의 여러 공정에서 연료로 사용하기 위해 배관으로 이송된다. 이송과정 중에 COG 가스를 응축시켜 COG가스에 포함된 증기를 회수하며, 이와 같이 발생된 응축수는 생화학적 처리공정에 의해 처리 후, 방출되며, 일반적으로 이와 같이 방출된 응축수는 수질의 화학적 산소 요구량(COD)에 영향을 준다.

이러한 COG는 여러 공정에서 연료로 사용하기 위해 배관으로 각 공정에 공급되어 사용되며, 공급 과정 중에 COG로부터 발생된 응축수는 운송차량(진공차)으로 흡입하여 침전조에서 장시간 침전시켜 오일 성분과 물 성분으로 1차 분리한 후, 물 성분은 펌프를 이용하여 생화학적 처리 설비인 폐수처리 공정으로 이송시켜 처리하고 있다.

국내 등록특허공보 제10-0468456호에는 이와 같은 응축수 처리공정을 기재하고 있으며 이는 도 1에 도시된 바와 같이, 코크스 오븐(100)으로부터 미니 상승관(105)들을 통하여 모아진 COG는 대략 1200℃로 유지되는 메인 상승관(110)을 통과하고, 가스 냉각기(112)를 통과하여 배관 계통(120)으로 공급되며, 그 중에 포함된 안수, 타르 및 슬러지들은 COG로부터 분리되어 데칸타(122)로 이송된다.

데칸타(122)로부터 다시 안수 필터(124)를 거쳐 안수 저장조(126)에 안수들이 모아지고, 이들은 증류탑(128)을 거쳐 폐수 처리조(130)로 배출되며, 최종적으로 정화처리된다.

한편, 상기 배관 계통(120)으로 공급된 COG는 이송배관(132)을 타고 흐르다가 상기 이송배관(132)에 구비된 수봉변(135)에서 응축되고, 응축 과정에서 발생한 COG 응축수가 수봉변(135)에 모이게 되고, 다시 수봉변(135) 하부의 피트(137)에 각각 모이게 된다.

상기 피트(137)에 모아진 응축수는 진공차(140)로 수집하여 응축수 침전조(145)에 보내지고, 응축수 침전조(145)를 통과한 폐수는 최종적으로 폐수 처리조(130)로 이송되어 안수와 함께 정화처리된다.

앞서 기재된 응축수가 수집된 피트는 피트 내부의 압력으로 인해 폭발을 할 우려가 있어 도 2에 도시된 바와 같이 상면이 개방된 상태로 형성됨에 따라 응축수에서 방출되는 유해가스가 그대로 외부로 노출되는 문제가 있었다.

응축수에서 발생되는 COG 증기 및 용액을 살펴보면 아래의 표1 내지 표 2와 같다.

성분	M.W.	Formula	ng/L	Ratio
[1] ACETONE	58	C₃H₆O	4.7	1.3％
[2] CARBON DISULFIDE	76	CS₂	3.3	0.9％
[3] BENZENE	78	C₆H₆	69.8	18.9％
[4] TOLUENE	92	C₇H₈	16.8	4.6％
[5] p-XYLENE	106	C₈H₁₀	8.7	2.4％
[6] o-XYLENE	106	C₈H₁₀	2.7	0.7％
[7] INDENE	116	C₉H₈	3.5	0.9％
[8] NAPHTHALENE	128	C₁₀H₈	79.0	21.4％
[9] QUINOLINE	129	C₉H₇N	4.7	1.3％
[10] NAPHTHALENE, 2-METHYL-	142	C₁₁H₁₀	105.0	28.5％
[11] NAPHTHALENE, 1-METHYL-	142	C₁₁H₁₀	47.3	12.8％
[12] NAPHTHALENE, 2-ETHENYL-	154	C₁₂H₁₀	14.0	3.8％
[13] NAPHTHALENE, 2-ETHYL-	156	C₁₂H₁₂	2.3	0.6％
[14] NAPHTHALENE, 1,2-DIMETHYL-	156	C₁₂H₁₂	2.0	0.5％
[15] ACENAPHTHENE	154	C₁₂H₁₀	4.8	1.3％

성분	농도 (㎍/L)
F-	-
Acetate	-
Formate	-
Cl-	300
	-
	550
Br-	-
	360
	-

표 1에 기재된 바와 같이 GC-MS 분석 결과 휘발성유기화합물(VOC) 종류로는 대부분이 나프탈렌계 화합물과 벤젠으로 구성되어 있고, 용액의 구성 성분은 표 2에 기재된 바와 같이 IC로 분석한 결과 Cl/NO₃/SO₄ 이온으로 구성되어 있음을 알 수 있었다.

상기와 같이 응축수에서 발생되는 냄새의 대부분은 나프탈렌계열/벤젠/암모니아/황화수소의 냄새로 설비 주변으로 확산되어 악취가 발생하는 문제가 있었다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2004-0050359호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서 COG응축수를 처리하고 집수하는 설비에서 발생하는 염기성 산성 중성의 암모니아 황화수소, 벤젠 등의 유해가스의 악취를 제거하기 위하여 2차 수집부의 상측에 유해가스제거장치를 설치하고 내측에 염기성, 산성, 중성의 필터를 삽입하여 3단 필터를 통과흡착시킬 수 있도록 함으로서 악취를 제거할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 본 발명은 코크스 오븐에서 발생된 COG를 냉각하여 응축수를 형성하는 응축수생성부와, COG가 외부로 누설되는 것을 방지하면서 상기 응축수생성부로부터 유입되는 응축수를 1차 저장하는 1차 수집부와, 상기 1차 수집부로부터 유입된 응축수를 수집하며 상기 응축수에서 발생되는 가스를 제거할 수 있도록 상면에 유해가스제거장치를 포함하는 2차 수집부를 포함하며, 상기 2차 수집부는 유해가스제거장치를 통해서만 외기와 유통되는 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 2차 수집부로 연결되는 연결관은 2차 수집부의 외부에 위치하는 연결관 고정부에 연결되며, 상기 2차 수집부의 상면 타측에는 유해가스제거장치가 설치되는 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 유해가스제거장치는 다수 개의 필터를 포함하는 중공의 본체부와, 상기 본체부의 상부에 형성되며 내부의 가스를 배출시킬 수 있도록 하는 무동력환풍기를 포함하여 구성되는 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 본체부에 내측에 다수개의 필터부를 삽입할 수 있도록 하는 공간부를 형성하고, 상기 공간부는 전면으로 개구되며, 상기 개구된 부분에는 덮개부가 구비되며, 상기 덮개부는 본체부에 일측에 힌지를 설치하여 상기 덮개부가 일측이 고정된 상태로 회전하여 개폐가 가능하도록 하며, 상기 덮개부의 내측에는 길이방향으로 돌출 형성된 밀착부재가 구비되어, 상기 공간부에 삽입된 필터를 공간부의 내벽으로 더욱 밀착시킬 수 있도록 하는 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 공간부에는 상기 필터부가 안착될 수 있도록 내측으로 돌출 형성된 받침부가 구비되며, 상기 받침부의 상면 및 공간부의 내측면에는 탄성부재가 구비되는 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 공간부의 받침부의 상부로 오일미스트나 습기를 제거할 수 있도록 하는 데미스터가 구비되며, 상기 필터는 데미스터 상부로 적층되는 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치를 제공한다.

본 발명인 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치에 의하면, 밀폐형으로 2차 수집부를 형성하므로 외부로 악취가 확산되는 것을 방지할 수 있으며, 유해가스제거장치 내에 삽입되는 필터는 산성, 중성, 염기성으로 간격 없이 적층되어 있으며 적층 순서 없이 적층이 가능하므로 추후 교체 및 유지관리가 편리하며, 3단의 필터에 여러 종류의 유해가스를 통과시켜 흡착시키므로 효과적으로 악취를 제거할 수 있는 효과를 도모할 수 있다.

도 1은 종래의 코크스 오븐 가스의 응축수를 침전조에서 침전시키고, 폐수공정 처리조로 공급하는 구성을 도시한 공정 흐름도이며,
도 2는 종래의 기술에 따른 코크스 오븐 가스 중의 응축수 수집장치를 도시한 것이며,
도 3은 본 발명에 따른 코크스 오븐 가스 중의 응축수 수집장치를 도시한 것이며,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치에 구비되는 유해가스제거장치에 대한 사시도이며,
도 6은 본 발명에 따른 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치에 구비되는 본체부를 도시한 사시도이며,
도 7은 본 발명의 따른 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치에 구비되는 필터를 설명하기 위하여 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 응축수 처리 공정 흐름도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치에 구비되는 유해가스제거장치를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치에 구비되는 유해가스제거장치의 본체부에 대한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 따른 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치에 구비되는 필터를 설명하기 위하여 도시한 사시도이다.

본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, 코크스 오븐에서 발생된 COG를 냉각하여 응축수를 형성하는 응축수생성부(200)와, 상기 응축수생성부(200)로부터 유입되는 응축수를 1차 저장하며 COG가 누설되는 것을 방지하는 1차 수집부(300)와, 상기 1차 수집부(300)로부터 유입된 응축수를 수집하며 상기 응축수에서 발생되는 가스를 제거할 수 있도록 상면에 유해가스제거장치(500)를 포함하는 2차 수집부(400)를 포함한다.

상기 응축수생성부(200)는 배관계통을 통해 유입된 COG를 이송하는 이송배관(210)과, 상기 이송배관(210) 상에 구비되는 Y자형으로 형성된 수봉변(220)과, 상기 수봉변(220)의 외측에 위치하며 냉각수를 살포할 수 있도록 형성된 냉각수처리장치(230)를 포함한다.

상기 응축수생성부(200)는 코크스 오븐으로부터 발생한 고온의 COG가 이송배관(210) 상의 수봉변(220)을 통하여 흐르게 되는데, 상기 수봉변(220)의 외측에서 냉각수를 살포함으로써 상기 냉각수에 의해 고온의 COG의 온도가 하강하여 액화점에 이르러 COG로부터 응축수가 생성된다.

상기 수봉변(220)은 Y자형으로 형성되며 하측으로 연장된 끝단부가 후술되는 1차 수집부(300)로 연결되므로 상기 이송배관(210)으로부터 유입된 COG가 액화점에 이르러 응축수가 생성되면 중력에 의해 오목한 곳으로 모여져 1차 수집부(300)로 배출된다.

상기 냉각수처리장치(230)는 상측에는 냉각수 유입부가 형성되고, 하측에는 배출부가 형성되어 상기 유입부로부터 유입된 냉각수가 상기 수봉변(220)에 골고루 살포되어 COG의 온도를 하강시킨 후 상기 배출부에 의해 외부로 배출될 수 있도록 하며, 배출된 냉각수는 외측에 수집되었다가 재사용될 수 있도록 한다.

상기 응축수생성부(200)에서 생성된 응축수는 상기 1차 수집부(300)에 수집된다. 상기 1차 수집부(300)의 일측으로 상기 수봉변(220)의 끝단부가 연결되어 상기 응축수생성부(200)로부터 생성된 응축수를 유입시킬 수 있도록 하고, 상기 1차 수집부(300)의 타측에는 배관(320)에 삽입되어 있어 상기 수봉변(220)으로부터 유입되는 응축수의 압력에 따라 상기 배관(320)을 통해 응축수가 상기 배관에 연결된 2차 수집부(400)로 배출될 수 있도록 한다. 상기 수봉변(220)의 끝단부와 배관(320)의 하단부는 모두 1차 수집부(300)에 수집된 응축수에 잠기도록 구비되어 상기 수봉변(220)을 통하여 COG가 외부로 누출되는 것이 방지된다.

상기 배관(320)의 일단은 상기 1차 수집부(300)의 내측으로 응축수에 잠기도록 구비되고, 타단에는 캡(310)이 설치된다. 그리고 상기 배관(320)에 구비된 캡(310)의 하부로 배관(320)으로 연결된 연결관(330)이 구비되며, 연결관(330)의 타단은 2차 수집부(400)로 연결된다. 상기 배관(320)을 통해 배출되는 응축수는 상기 연결관(330)을 통해 2차 수집부(400)로 유입된다.

상기 배관(320)의 타단에 설치되는 캡(310)은 미세 통공(미도시)이 형성되어 있어 상기 배관(320) 내에 압력을 대기압으로 유지될 수 있도록 하는 작용을 하며, 상기 연결관(330)을 통해 2차 수집부(400)로부터 역류된 응축수가 배관(320)의 상측으로 배출되는 것을 방지할 수 있도록 한다. 상기 연결관(330)의 일단은 캡(310)의 하부로 상기 배관(320)의 일측에 연결되며 타단은 상기 2차 수집부(400)의 상면에 연결될 수 있도록 한다. 상기 2차 수집부(400)는 상기 연결관(330)을 통해 유입되는 응축수를 집수하는 것으로서 유해가스제거장치(500)를 통해서만 외기와 유통되는 것을 특징으로 한다.

상기 2차 수집부(400)로 연결되는 연결관(330)은 2차 수집부(400)의 외부에 위치하는 연결관 고정부(410)를 통하여 2차 수집부(400)에 연결된다.

상기 2차 수집부(400)의 상면 일측에는 상기 연결관(330)을 연결 및 고정할 수 있도록 하는 연결관 고정부(410)를 설치하고, 상기 2차 수집부(400)의 상면 타측에는 유해가스제거장치(500)가 설치된다.

상기 연결관 고정부(410)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 2차 수집부(400)의 상면으로부터 2차 수집부(400)의 외부로 위치하므로 상기 연결관(330)이 상기 2차 수집부(400) 내로 삽입되는 것이 방지되며, 단부가 2차 수집부(400) 내에 수집된 응축수에 잠기게 되는 것이 방지된다.

상기와 같이, 연결관 고정부(410)가 2차 수집부(400)의 외부로 위치하여 연결관(330)이 2차 수집부(400) 외부에서 연결되므로, 상기 2차 수집부(400) 내의 응축수의 수위가 높아져도 연결관(330)을 통하여 캡(310)으로 통하는 경로는 항상 공기가 통할 수 있는 상태가 되어 2차 수집부(400) 내에 고압이 형성되어도 캡(310)을 통하여 방출될 수 있게 된다. 상기 연결관 고정부(410)는 플랜지의 형태로 형성되어, 상기 연결관(330)과 볼트로 고정될 수 있도록 한다.

상기 유해가스제거장치(500)는 상기 2차 수집부(400)에서 발생하는 나프탈렌계열/벤젠/암모니아/황화수소 등의 유해가스의 냄새를 제거할 수 있도록 하는 것으로서, 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 2차 수집부(300)의 상면 일측에 구비되는 것으로 다수 개의 필터(520)를 포함하는 본체부(510)와, 상기 본체부(510)의 상측에 구비되어 내부의 가스를 배출시킬 수 있도록 하는 무동력환풍기(530)를 포함한다.

상기 본체부(510)는 도 6에 도시된 바와 같이, 중공체로서 2차 수집부(400)에서 발생하는 유해가스가 상기 본체부(510)의 내측으로 유입되어 상기 무동력환풍기(530)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 한다.

상기 본체부(510)에는 내측에 다수개의 필터(520)를 삽입할 수 있도록 하는 공간부(511)가 형성되고, 상기 공간부(511)는 전면으로 개구되며, 개구된 전면에는 덮개부(513)가 구비된다. 상기 덮개부(513)는 일측에 힌지(515)를 설치하여 상기 덮개부(513)가 일측이 고정된 상태로 회전하여 개구된 부분의 개폐가 가능하도록 함으로서, 상기 덮개부(513)를 개방하여 다수개의 필터(520)를 상기 공간부(511) 내로 적층시키고 상기 덮개부(513)를 덮음으로써 상기 본체부(510)를 밀폐시킬 수 있도록 한다.

상기 공간부(511)에는 내측으로 돌출되어 상기 필터부(520)가 안착될 수 있도록 하는 받침부(512)가 형성되며, 상기 받침부(512)의 상면 및 공간부(511)의 내측면을 탄성부재로 형성함으로서 삽입되는 다수개의 필터(520)가 받침부(512)의 상면 및 공간부(511)의 내측면에 밀착될 수 있도록 하여 유해가스가 필터(520)를 통해서만 상부로 배출될 수 있도록 한다.

상기 덮개부(513)의 내측에는 길이방향으로 길게 돌출 형성된 밀착부재(514)가 하나 이상 구비되어, 상기 밀착부재(514)가 상기 공간부(511)에 삽입된 필터(520)를 공간부(511)의 내벽으로 더욱 밀착시킬 수 있도록 한다. 상기 밀착부재(514)는 탄성부재로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체부(510)는 2차 수집부(400)의 상면에 밀착되어 고정될 수 있도록 하는 것으로 상기 본체부(510)의 저면에는 플랜지(515)가 형성되어 볼트(516)를 이용하여 상기 2차 수집부(400)에 고정시킬 수 있도록 한다. 한편, 상기 플랜지(515)의 저면에는 고무재로 형성된 밀착부(517)가 더 포함됨으로써, 상기 2차 수집부(400)의 상면과 상기 본체부(510)의 플랜지(515)가 더욱 밀착되어 상기 밀착부(517)로 하여금 상기 2차 수집부(400)에서 발생하는 유해가스가 외부로 노출되지 않고 본체부(510)의 내측으로만 유입될 수 있도록 하기 위함이다.

상기 필터(520)는 2차 수집부(400) 내에 집수된 응축수에서 발생하는 유해가스를 필터링할 수 있도록 구비된 것으로서 상기 공간부(511)에 다수개의 필터(520)가 간격 없이 적층될 수 있도록 한다. 2차 수집부(400) 내에서 발생되는 대부분의 유해가스는 염기성인 암모니아(

)와, 산성인 황화수소(

) 및 이산화황(

)과, 중성인 벤젠(

) 및 나프탈렌(

)으로 구성되어 있으므로 상기의 유해가스에서 발생되는 모든 악취를 산성, 중성, 염기성 필터에 통과 흡착시켜 악취를 제거할 수 있도록 한다.

적층되는 하나 이상의 필터(520)의 하부로는 스테인리스 재질로 형성되며 대기 중의 먼지 및 오일 미스터나 습기를 제거할 수 있도록 하는 데미스터(Demister)가 구비되며, 상기 데미스터의 상부로 염기성필터, 중성필터, 산성필터를 순서에 상관없이 적층시켜 유해가스를 흡착시킬 수 있도록 한다.

상기 데미스터도 도 6에 도시한 받침부(512)와 같은 형태를 가지는 테두리를 가진다. 도 7에 도시한 바와 같이, 필터(520)는 상기 데미스터의 상부로 적층될 때, 데미스터의 테두리와 접촉하는 테두리부(512)를 가진다. 상기 데미스터의 테두리는 상하면에 탄성재로 구비될 수 있고, 필터(520)의 테두리부(512)도 상하면에 탄성재를 구비할 수 있다. 상기 받침부(512)의 상부로 데미스터와 하나 이상의 필터(520)가 차례로 적층될 때, 접촉면을 통하여 측방으로 가스가 누출되는 것을 방지할 수 있다.

상기 무동력환풍기(530)는 상기 본체부(510)의 상부에 위치하며 모터나 엔진 등의 동력을 이용하지 않고 순수히 자연의 바람을 이용하여 하나 이상의 필터(520)를 거친 가스를 외부로 배출시킬 수 있도록 하고, 빗물이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 하며, 미풍에도 회전이 원활하여 배출량을 배가시킬 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 유해가스제거장치(500)의 유해가스의 흡착 정도를 알아보기 위해 가로 310㎜, 세로 310㎜의 응축수가 집수된 수조의 상부로 유해가스제거장치(500)를 구비하도록 하고, 상기 유해가스제거장치(500)의 본체부(510)의 내측에는 염기성 필터, 중성필터, 산성필터를 차례로 적층시킨 다음, 상기 수조의 일측에 2㎾의 히터봉을 이용하여 열을 가하는 조건에서 실험을 하였다.

제거효율 평가

COG액 온도	30℃	40℃	50℃
챔버 내부 증기 온도	28℃	35℃	40℃
내부 정압	0 ㎜Aq	0 ㎜Aq	0 ㎜Aq
증발 GAS In 농도	암모니아 : 200ppm, 이산화황 : 1.5ppm 벤젠 : 0ppm	암모니아 : 250ppm, 이산화황 : 1.5ppm 벤젠 : 0ppm	암모니아 : 430ppm, 이산화황 : 2ppm 벤젠 : 5ppm 이하
증발 GAS Out 농도	검지관 효율 100％	검지관 효율 100％	검지관 효율 100％
냄새	필터 후단에서 냄새가 검출되지 않음

표 3에 기재된 바와 같이 내부정압을 일정하게 유지시킨 상태에서 COG액의 온도를 상승시킴으로 증발 가스의 농도는 상이하였으나 필터 후단에서는 냄새가 검출되지 않음으로써 염기성의 암모니아는 염기성 필터로, 산성의 이산화황은 산성필터로, 중성은 벤젠은 중성필터에 의해 효과적으로 냄새를 차단할 수 있음을 알 수 있었다.

유해가스제거장치(500)의 상측에 형성되는 무동력환풍기(530)에 의한 내부 정압 변화를 살펴보면, 아래의 표 4에 기재된 바와 같이 바람에 의해 회전을 하던지 수동으로 강하게 회전하던 압력에는 큰 차이가 나지 않음을 알 수 있었다.

환풍기 팬에 의한 내부 정압 변화

단계	1	2	3
회전방법	바람에 의해 회전 풍속 : 1 ~ 1.5 ㎧	수동으로 약하게 회전	수동으로 강하게 회전
RPM	15	60	120
압력변화	0	-0.1㎜Aq	-0.2㎜Aq

앞서 실험한 예를 바탕으로 암모니아와 황화수소 및 벤젠에 대한 가속실험을 하였고 그 결과는 하기와 같다.

다만, 상기 실험에 사용하는 필터는 깊이기 60㎜이고, 통과 유량은 15L/min이며, 통과 면적이 0.0081㎡이고, 통과 유속은 0.03㎧이며, 통과시간은 1.94sec로 동일한 조건에서 실험하였다.

그에 따른 암모니아의 시험 결과는 하기의 표 5와 같다.

필터	염기성 필터
통과 가스	암모니아( )
통과 농도	300ppm
수지 부착량	75.7g
80％ 효율	1200min
암모니아 제거량	667L/㎡

앞서 본 바와 같이, 암모니아가 80％ 정도 제거되는 시점은 대략 1200min이 필요하며 그에 따른 제거량은 667L/㎡정도 임을 알 수 있습니다. 따라서, 상기 2차 수집부의 크기가 2m×3m일 경우에 암모니아를 제거할 수 있는 필터의 예상 수명은 제거효율이 80％일 경우에는 대략 7개월이 소요되고 99％ 이상일 경우에는 5.5개월이 소요되므로 그 시기에 맞춰 필터를 교체하는 것이 바람직하다.

또한, 이산화황의 시험 결과는 하기의 표 6과 같다.

필터	염기성 필터
통과 가스	황화수소( )
통과 농도	200ppm
수지 부착량	42.5g
80％ 효율	1270min
암모니아 제거량	469L/㎡

앞서 본 바와 같이, 황화수소가 80％ 정도 제거되는 시점은 대략 1270min이 필요하며 그에 따른 제거량은 469L/㎡정도 임을 알 수 있습니다. 따라서, 상기 2차 수집부의 크기가 2m×3m일 경우에 황화수소를 제거할 수 있는 필터의 예상 수명은 제거효율이 80％일 경우에는 대략 15.4개월이 소요되고 99％ 이상일 경우에는 9.6개월이 소요되므로 그 시기에 맞춰 필터를 교체하는 것이 바람직하다.

또한, 밴젠의 시험 결과는 하기의 표 7과 같다.

필터	염기성 필터
통과 가스	벤젠( )
통과 농도	250ppm
수지 부착량	32.9g
80％ 효율	780min
암모니아 제거량	346L/㎡

앞서 본 바와 같이, 벤젠이 80％ 정도 제거되는 시점은 대략 780min이 필요하며 그에 따른 제거량은 346L/㎡정도 임을 알 수 있습니다. 따라서, 상기 2차 수집부의 크기가 2m×3m일 경우에 황화수소를 제거할 수 있는 필터의 예상 수명은 제거효율이 80％일 경우에는 대략 2.6개월이 소요되고 99％ 이상일 경우에는 1.9개월이 소요되므로 그 시기에 맞춰 필터를 교체하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

200 : 응축수생성부 300 : 1차 수집부
400 : 2차 수집부 500 : 유해가스제거장치

Claims

코크스 오븐에서 발생된 COG를 냉각하여 응축수를 형성하는 응축수생성부(200)와, COG가 외부로 누설되는 것을 방지하면서 상기 응축수생성부(200)로부터 유입되는 응축수를 1차 저장하는 1차 수집부(300)와, 상기 1차 수집부(300)로부터 유입된 응축수를 수집하며 상기 응축수에서 발생되는 가스를 제거할 수 있도록 상면에 유해가스제거장치(500)를 포함하는 2차 수집부(400)를 포함하며, 상기 2차 수집부는 유해가스제거장치(500)를 통해서만 외기와 유통되는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치.
제1 항에 있어서, 상기 2차 수집부(400)로 연결되는 연결관(330)은 2차 수집부(400)의 외부에 위치하는 연결관 고정부(410)에 연결되며, 상기 2차 수집부(400)의 상면 타측에는 유해가스제거장치(500)가 설치되는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치.
제2 항에 있어서, 상기 유해가스제거장치(500)는 다수 개의 필터(520)를 포함하는 중공의 본체부(510)와, 상기 본체부(510)의 상부에 형성되며 내부의 가스를 배출시킬 수 있도록 하는 무동력환풍기(530)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치.
제3 항에 있어서, 상기 본체부(510)에 내측에 다수개의 필터부(520)를 삽입할 수 있도록 하는 공간부(511)를 형성하고, 상기 공간부(511)는 전면으로 개구되며, 상기 개구된 부분에는 덮개부(513)가 구비되며, 상기 덮개부(513)는 본체부(510)에 일측에 힌지(515)를 설치하여 상기 덮개부(513)가 일측이 고정된 상태로 회전하여 개폐가 가능하도록 하며, 상기 덮개부(513)의 내측에는 길이방향으로 돌출 형성된 밀착부재(514)가 구비되어, 상기 공간부(511)에 삽입된 필터(520)를 공간부(511)의 내벽으로 더욱 밀착시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치.
제4 항에 있어서, 상기 공간부(511)에는 상기 필터부(520)가 안착될 수 있도록 내측으로 돌출 형성된 받침부(512)가 구비되며, 상기 받침부(512)의 상면 및 공간부(511)의 내측면에는 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치.
제5 항에 있어서, 상기 공간부(511)의 받침부(512)의 상부로 오일미스트나 습기를 제거할 수 있도록 하는 데미스터가 구비되며, 상기 필터(520)는 데미스터 상부로 적층되는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐가스 중의 응축수 수집장치.