KR20140108591A - 열화물 농도 측정장치 및 산성가스 제거장치 - Google Patents

열화물 농도 측정장치 및 산성가스 제거장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 관한 열화물 농도 측정장치(14)는, 린용액(16)의 전기 전도도를 측정하는 전기 전도도 측정기(71A)와, 미리 구한 산성가스 흡수액인 린용액(16)의 전기 전도도와 린용액(16) 중에 포함되는 열화물의 농도와의 관계에 근거하여, 측정된 린용액(16)의 전기 전도도로부터 린용액(16)에 포함되는 열화물의 농도를 구하는 검지 수단(72)을 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

열화물 농도 측정장치 및 산성가스 제거장치{DEGRADATION PRODUCT-CONCENTRATION MEASUREMENT DEVICE, AND ACIDIC GAS REMOVAL DEVICE}
본 발명은, 가스 중에 포함되는 산성 성분(예를 들면, 이산화탄소(CO2), 황화수소(H2S) 등)을 제거하기 위하여 이용하는 흡수액에 포함되는 열화물을 측정하고, 관리하기 위하여 이용할 수 있는 열화물 농도 측정장치 및 산성가스 제거장치에 관한 것이다.
대량의 화석연료를 사용하는 화력 발전소 등에서는, 보일러에 있어서 화석연료를 연소시킴으로써 발생하는 배기가스, 석탄을 가스화한 석탄 가스화 가스(가스화 가스), 천연가스는, 산성가스 성분(예를 들면, H2S, CO2 등)을 포함하고 있다. 이러한 산성 성분을 포함하는 가스는 흡수탑 내에서 아민계의 산성가스 흡수액과 기액 접촉시켜 산성가스 흡수액 중에 산성가스를 흡수시킴으로써, 가스 중의 산성가스를 제거하여, 회수하도록 하고 있다.
예를 들면, 산성가스 흡수액은 배기가스, 가스화 가스 등 가스 중의 산성가스를 흡수탑에서 흡수하여 제거한 후, 재생탑에서 산성가스 흡수액에 흡수된 산성가스를 방산하고, 재생한 산성가스 흡수액을 다시 흡수탑에 공급하여 재이용하며, 산성가스 흡수액을 흡수탑과 재생탑과의 사이의 순환계 내를 순환하여 사용하는 방법이 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1~2 참조).
보일러로부터 배출되는 배기가스로부터 산성가스 성분(예를 들면, CO2, SO2 등)을 회수하는 공정, 천연가스나 가스화로 등으로부터 배출되는 석탄 가스화 가스 중의 산성가스 성분(H2S, CO2)을 제거하는 공정에 있어서, 사용되는 아민계의 산성가스 흡수액은 처리 가스 중의 열화물이나 산성가스 흡수액 자체의 분해에 의하여, 열안정성 아민염(Heat Stable Amine Salt: HSAS)으로 불리는 열화물을 생성한다.
산성가스 흡수액에 기인하여 발생한 열화물은 부식성이 높기 때문에, 관리 농도 미만으로 관리할 필요가 있다. 산성가스 흡수액 중에 포함되는 열화물의 농도를 관리하는 수법으로서는, 예를 들면, 순환계 내를 순환하는 산성가스 흡수액의 열화물의 농도가 규정치를 넘으면, 순환계의 열화물 흡수액을 전량 발출(拔出)하여, 새로운 흡수액으로 교환하는 수법, 순환계 내의 운전은 계속하면서, 순환계 내로부터 발출한 산성가스 흡수액의 일부를 리클레이머에 공급하여 산성가스 흡수액 중의 열화물을 제거하여, 산성가스 흡수액을 순환계 내로 되돌리는 수법 등이 실시되고 있다.
리클레이머를 이용하는 경우에는, 순환계 내를 순환하는 산성가스 흡수액의 열화물의 농도가 규정치를 넘으면, 순환계 내를 순환하는 산성가스 흡수액의 일부를 발출하여 리클레이머에 공급하고, 리클레이머로 산성가스 흡수액 중의 열화물을 제거하여, 산성가스 흡수액을 순환계 내로 되돌린다. 이와 같이, 종래에서는, 순환계 내를 순환하는 산성가스 흡수액의 열화물의 농도를 직접 측정하고, 그 농도에 따라 리클레이머의 운전 조작을 반복 행하고 있다.
특허문헌1: 일본 특허공개공보 2008-221166호 특허문헌2: 일본 특허공개공보 2011-63535호
그러나, 특허문헌 1, 2에 기재된 리클레이밍 조작에 있어서, 산성가스 흡수액의 열화물의 농도의 측정은, 작업원이 측정 결과에 근거하여 판단하고 있기 때문에, 산성가스 흡수액의 열화물의 농도의 측정의 효율은 나쁜데다가, 작업원의 부담도 커서, 간단하게 행할 수 없다. 이로 인하여, 순환계 내를 순환하는 산성가스 흡수액의 열화물의 농도에 따라 산성가스 흡수액의 관리를 행하기 위한 대응을 신속히 행하는 것은 곤란하였다.
따라서, 순환계 내를 순환하는 산성가스 흡수액을 관리하여, 순환계 내를 순환하는 산성가스 흡수액의 열화물의 농도에 따라 신속히 대응할 수 있도록 하고, 산성가스 흡수액의 열화물의 농도를 측정할 때의 부담을 경감하고, 산성가스 흡수액의 열화물의 농도를 효율적으로 간단하게 측정할 수 있는 열화물 농도 측정장치의 출현이 요망되고 있다.
본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 산성가스 흡수액의 열화물의 농도를 측정할 때의 부담을 경감할 수 있음과 함께, 산성가스 흡수액의 열화물의 농도를 효율적으로 간단하게 측정할 수 있는 열화물 농도 측정장치 및 산성가스 제거장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 발명은, 산성가스 제거장치의 공급가스 중에 포함되는 산성가스 성분을 흡수한 후, 재생하고, 재차, 순환하여 사용되는 산성가스 흡수액의 전기 전도도를 측정하는 전기 전도도 측정 수단과, 미리 구한 산성가스 흡수액의 전기 전도도와 산성가스 흡수액 중에 포함되는 열화물의 농도와의 관계에 근거하여, 측정된 산성가스 흡수액의 전기 전도도로부터 상기 산성가스 흡수액에 포함되는 열화물의 농도를 구하는 검지 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 열화물 농도 측정장치이다.
제2 발명은, 제1 발명에 있어서, 전처리로서, 열교환, 압력 조정 등의 조작으로, 상온 상압 상태로 한 후, 산성가스 흡수액의 전기 전도도를 측정하는 것을 특징으로 하는 열화물 농도 측정장치이다.
제3 발명은, 산성가스 성분을 함유하는 산성가스 제거장치의 공급가스를 산성가스 흡수액과 접촉시켜 흡수 제거하는 흡수탑과, 상기 흡수탑에서 상기 산성가스 성분을 흡수한 산성가스 흡수액을 재생하여, 린용액으로 하는 흡수액 재생탑과, 상기 흡수액 재생탑으로부터 상기 흡수탑에 상기 린용액을 공급하는 린용액 공급라인에 설치되고, 상기 린용액의 전기 전도도를 측정하여, 열화물 농도를 검지하는 제1 또는 제2 발명의 열화물 농도 측정장치를 가지는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치이다.
제4 발명은, 제3 발명에 있어서, 상기 린용액 공급라인으로부터 상기 린용액의 일부를 발출하는 린용액 분기 라인과, 상기 린용액 분기 라인으로 발출된 상기 린용액 중의 열화물을 비점차에 따라 증류 분리, 또는 감압 증류 분리하여, 제거하는 리클레이머를 가지는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치이다.
제5 발명은, 산성가스 성분을 함유하는 산성가스 제거장치의 공급가스를 산성가스 흡수액과 접촉시켜 흡수 제거하는 흡수탑과, 상기 흡수탑에서 상기 산성가스 성분을 흡수한 산성가스 흡수액을 재생하여, 린용액으로 하는 흡수액 재생탑과, 상기 린용액 공급라인으로부터 상기 린용액의 일부를 발출하는 린용액 분기 라인과, 상기 린용액 분기 라인으로 발출된 상기 린용액 중의 열화물을 비점차에 따라 증류 분리, 또는 감압 증류 분리하여, 제거하는 리클레이머와, 상기 리클레이머 내의 린용액의 일부를 발출하는 린용액 배출 라인과, 상기 린용액 배출 라인에 설치되어, 상기 린용액을 냉각하는 냉각 장치와, 상기 린용액 배출 라인에 설치되어, 냉각된 상기 린용액의 전기 전도도를 측정하는 제1 또는 제2 발명의 열화물 농도 측정장치를 가지는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치이다.
제6 발명은, 제4 또는 제5 발명에 있어서, 상기 열화물 농도 측정장치에 있어서 측정된 상기 린용액의 전기 전도도에 근거하여, 상기 리클레이머의 운전 개시·정지, 상기 리클레이머에 공급되는 상기 린용액의 공급량 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치이다.
제7 발명은, 제6 발명에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 열화물 농도 측정장치에 있어서 측정된 상기 린용액의 전기 전도도가 규정치 이하인지 여부를 판단하여 상기 리클레이머의 운전을 개시할지 여부를 판단하고, 상기 리클레이머의 운전 개시 후, 상기 열화물 농도 측정장치에 있어서 측정된 상기 리클레이머의 상기 린용액의 전기 전도도가 규정치 이상인지 여부를 판단하여 상기 리클레이머의 운전을 판단하는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치이다.
제8 발명은, 제6 발명에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 열화물 농도 측정장치에 있어서 측정된 상기 린용액의 전기 전도도가 규정치 이하인지 여부를 판단하여 상기 리클레이머의 운전을 개시할지 여부를 판단하고, 상기 리클레이머의 운전 개시 후, 상기 열화물 농도 측정장치에 있어서 측정된 상기 리클레이머의 상기 린용액의 전기 전도도가 감소 경향에 있는지 여부를 판단하여, 상기 리클레이머에 공급하는 상기 린용액의 공급량을 조정하는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치이다.
제9 발명은, 제6 내지 제8 중 어느 한 발명에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 열화물 농도 측정장치에 있어서 측정된 상기 린용액의 전기 전도도가 1mS/cm 이상 30mS/cm 이하인 경우에, 상기 리클레이머의 운전을 개시하는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치이다.
제10 발명은, 제3 내지 제9 중 어느 한 발명에 있어서, 상기 린용액 공급라인에, 상기 린용액과 리치용액을 열교환시키는 리치·린용액 열교환기가 설치되고, 상기 열화물 농도 측정장치의 전기 전도도 측정 수단은, 상기 린용액 공급라인의 상기 열교환기와 상기 흡수탑과의 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치이다.
제11 발명은, 제3 내지 제10 중 어느 한 발명에 있어서, 상기 린용액 공급라인에 상기 린용액을 저류하기 위한 흡수액 탱크가 설치되고, 상기 열화물 농도 측정장치는 상기 흡수액 탱크 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치이다.
본 발명에 의하면, 측정된 산성가스 흡수액의 전기 전도도로부터 산성가스 흡수액에 포함되는 열화물의 농도를 구할 수 있기 때문에, 산성가스 흡수액의 열화물의 농도를 측정할 때의 부담을 경감할 수 있음과 함께, 산성가스 흡수액의 열화물의 농도를 효율적으로 간단하게 측정할 수 있다. 이로써, 산성가스 흡수액의 열화물의 농도는 신속히 구해지기 때문에, 산성가스 흡수액의 열화물의 농도가 규정치 이하가 되도록 신속히 대응할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 열화물 농도 측정장치를 적용한 CO2 회수장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 린용액의 전기 전도도와 열안정성염의 농도를 실측한 결과를 나타내는 도이다.
도 3은 산성가스 회수장치의 다른 구성을 나타내는 도이다.
도 4는 리클레이머를 반배치식으로 운전하는 경우의 제어 방법의 일례를 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 반배치식으로 운전하는 경우의 순환계의 린용액의 전기 전도도, 계 내의 열화물의 농도의 변화의 일례를 나타내는 도이다.
도 6은 리클레이머를 연속식으로 운전한 경우의 제어 방법의 일례를 나타내는 플로우차트이다.
이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 다만, 하기의 발명을 실시하기 위한 형태(이하, 실시형태라고 함)에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 하기 실시형태에 있어서의 구성요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것, 이른바 균등한 범위의 것이 포함된다. 또한, 하기 실시형태에서 개시한 구성요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다.
본 발명에 의한 제1 실시형태에 관한 열화물 농도 측정장치에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 열화물 농도 측정장치를 적용한 산성가스 회수장치를 나타내는 개략도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 산성가스 회수장치(10)는, 산성가스 흡수탑(이하, 흡수탑이라고 함)(11)과, 흡수액 재생탑(이하, 재생탑이라고 함)(12)과, 리클레이머(13)와, 열화물 농도 측정장치(14)를 가진다.
산성가스 회수장치(10)는, 산성가스 제거장치 공급가스(15) 중의 산성가스 성분을 흡수하는 산성가스 흡수액(이하, 린용액이라고도 함)(16)이, 흡수탑(11)과 재생탑(12)과의 사이(이하, 계 내라고 함)를 순환하는 순환계와, 산성가스 흡수액(16)을 순환계에서 순환하여 사용함으로써 산성가스 흡수액(16)에 포함되는 열화물을 제거하는 열화물 제거계로 구성되어 있다. 순환계는, 흡수탑(11)에서 산성가스 성분을 흡수하는 산성가스 성분 흡수계와, 재생탑(12)에서 산성가스 성분의 회수와 산성가스 흡수액(16)의 재생을 행하는 산성가스 회수·산성가스 흡수액 재생계로 구성되어 있다.
산성가스 회수장치(10)에서는, 산성가스 흡수액(16)이 계 내를 순환하고 있다. 흡수탑(11)에는 산성가스 흡수액(린용액)(16)이 공급된다. 그리고, 흡수탑(11)으로부터 재생탑(12)에는 산성가스 제거장치 공급가스(15) 중의 산성가스 성분을 흡수한 산성가스 흡수액(리치용액)(17)이 공급된다. 재생탑(12)으로부터 흡수탑(11)에는 재생탑(12)에서 리치용액(17)으로부터 대략 모든 산성가스 성분이 제거되고 재생된 산성가스 흡수액(린용액)(16)이 공급되고 있다.
본 실시형태에 있어서 사용되는 산성가스 흡수액(16)은, 산성분 및 산화성 성분을 포함하는 산성가스와 접촉시켜 정제하기 위하여 이용되는 흡수액이면, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 산성가스 흡수액(16)으로서는, 종래부터 석유 정제 등의 프로세스의 가스 정제 공정에 있어서 이용되고 있는 알칸올아민이나 알코올성 수산기를 가지는 힌다드아민류 등을 들 수 있다. 이러한 알칸올아민으로서, 구체적으로는, 예를 들면, 모노에탄올아민(MEA), 디에탄올아민(DEA), 트리에탄올아민(TEA), 디글리콜아민(DGA), 메틸디에탄올아민(MDEA), 디이소프로판올아민(DIPA) 등을 들 수 있지만, 다른 아민이어도 된다. 산성가스 흡수액(16)으로서는, 통상, 적합하게는 MEA가 이용된다. 또 알코올성 수산기를 가지는 힌다드아민류로서는, 예를 들면, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(AMP), 2-(에틸아미노)-에탄올(EAE), 2-(메틸아미노)-에탄올(MAE) 등을 예시할 수 있다.
산성가스 제거장치 공급가스(15)는, 보일러나 가스터빈 등으로부터 배출되는 CO2 등의 산성가스를 함유하는 가스나, 석탄 가스화 가스, 합성 가스, 코크스로 가스, 석유 가스, 천연가스 중에 포함되는 CO2나, H2S 등의 산성가스를 함유하는 가스이다. 산성가스 제거장치 공급가스(15)는, 송풍기, 컴프레서 등에 의하여 승압되어, 흡수탑(11) 내로 보내진다.
흡수탑(11)은, 산성가스 제거장치 공급가스(15)와 산성가스 흡수액(16)을 접촉시켜 산성가스 제거장치 공급가스(15)로부터 산성가스를 제거하는 탑이다. 흡수탑(11)은, 산성가스 회수부(21)와 데미스터(24)를 가진다. 탑 내에 공급된 산성가스 제거장치 공급가스(15)는 탑 내의 탑저부측으로부터 탑정상부측을 향하여 흐른다.
탑 내를 상승하는 산성가스 제거장치 공급가스(15)는, 산성가스 회수부(21)에 있어서, 예를 들면 염기성 아민 화합물을 베이스로 하는 산성가스 흡수액(16)과 대향류 접촉하고, 산성가스 제거장치 공급가스(15) 중의 산성가스 성분이 산성가스 흡수액(16)에 흡수된다.
분무 노즐(22)로부터 산성가스 흡수액(16)을 분무하여 산성가스 회수부(21)에서 산성가스 제거장치 공급가스(15) 중의 산성가스 성분을 흡수하여, 리치용액(17)이 되고, 산성가스 회수부(21)를 통과한 후, 탑저부에 저류된다. 또, 산성가스 회수부(21)에서 산성가스 제거장치 공급가스(15) 중의 산성가스 성분이 제거된 산성가스 제거 배기가스(26)는, 데미스터(24)를 지나 흡수탑(11)으로부터 배출된다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 흡수탑(11)은 산성가스 회수부(21)를 1단 설치하도록 하고 있지만, 본 실시형태는, 이것에 한정되는 것은 아니고, 복수단 설치하도록 해도 된다.
산성가스 회수부(21)에 있어서 산성가스 제거장치 공급가스(15) 중의 산성가스 성분을 흡수한 리치용액(17)은, 흡수탑(11)의 바닥부에 저류된다. 흡수탑(11)의 바닥부에 저류된 리치용액(17)은, 리치용액 공급라인(41)으로부터 발출되어, 흡수탑(11)의 탑저부로부터 외부에 설치된 펌프(P1)에 의하여 압송되고, 리치·린용액 열교환기(43)에 있어서 재생탑(12)에서 재생된 산성가스 흡수액(16)과 열교환된 후, 재생탑(12)의 탑정상부로부터 탑 내에 공급된다.
본 실시형태에서 이용하는 리치·린용액 열교환기(43) 등 열교환기의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 플레이트 열교환기, 셸·튜브 열교환기 등의 공지의 열교환기를 이용하면 된다.
재생탑(12)은, 리치용액(17)으로부터 산성가스를 방출하여 린용액(16)으로서 재생하는 탑이다. 재생탑(12)의 탑정상부로부터 재생탑(12)의 탑 내에 방출된 리치용액(17)은, 재생탑(12)의 탑저부로부터 공급되는 증기(스팀)(44)에 의하여 가열된다. 스팀(44)은, 린용액(16)을 재생 과열기(리보일러)(45)로 포화 스팀(46)과 열교환함으로써 발생한다. 흡수탑(11)에서 산성분 및 산화성 성분을 흡수한 리치용액(17)은, 재생탑(12)에 있어서 스팀(44)에 의하여 가열됨으로써, 산성가스의 아민염과 같은 열분해성의 아민염은 열분해된다. 리치용액(17) 중에 포함되는 CO2 등 대부분의 기산성의 산성가스는 방출되고, 리치용액(17)이 재생탑(12)의 탑저부에 이를 때에는, 리치용액(17)은, 용액 중에 포함되는 대략 모든 CO2 등 대부분의 기산성의 산성가스가 제거된 산성가스 흡수액(린용액)(16)이 된다.
재생탑(12)의 바닥부에 저류되는 린용액(16)은 산성가스 흡수액으로서 재생탑(12)의 바닥부로부터 린용액 공급라인(47)으로부터 발출되고, 리치·린용액 열교환기(43)에서 리치용액(17)과 열교환된 후, 흡수액 탱크(48)로 보내진다.
흡수액 탱크(48)는, 린용액 공급라인(47)에 설치되어, 린용액(16)을 저류하기 위한 탱크이다. 린용액(16)은 흡수액 탱크(48)에 저류된다.
다만, 본 실시형태에 있어서는, 흡수액 탱크(48)는, 리치·린용액 열교환기(43)의 후류측에 설치되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 리치·린용액 열교환기(43)의 전류측에 설치하도록 해도 된다.
흡수액 탱크(48)에 저류된 린용액(16)은, 펌프(P2)에 의하여 린용액 공급라인(47)을 통하여 냉각기(49)로 보내지고, 냉각기(49)에서 냉각수(50)와 열교환하여 냉각된 후, 흡수탑(11)으로 보내진다.
한편, 재생탑(12)의 탑정상부로부터는 수증기를 수반한 가스(51)가 방출된다. 수증기를 수반한 가스(51)는 재생탑(12)의 탑정상부로부터 도출되고, 콘덴서(52)에서 냉각수(53)에 의하여 가스(51)에 포함되는 수증기가 응축되며, 분리 드럼(54)에서 물(55)이 분리된다. 분리 드럼(54)에서 물(55)과 분리한 산성가스 성분(56)은 처리 시스템으로 보내진다. 또, 분리 드럼(54)에서 분리된 물(55)은 환류수(57)로서 펌프(P3)로 환류수 공급라인(59)을 통하여 재생탑(12)의 상부에 공급된다.
또, 린용액 공급라인(47)에는 린용액 분기 라인(61)이 설치되고, 흡수액 탱크(48)로부터 흡수탑(11)으로 보내지는 린용액(16)의 일부가 발출된다. 흡수탑(11)에 보내지는 린용액(16)은, 린용액 분기 라인(61)으로 배출되어, 리클레이머(13)에 공급된다.
리클레이머(13)는, 재생탑(12)에서 생성된 린용액(16) 중에 잔존하는 염 등의 열화물을 비점차에 따라 증류 분리, 또는 감압 증류 분리하여 생성된 농축 폐기물을 제거하는 것이다. 리클레이머(13)는 열화물과 흡수액과의 비점의 차를 이용하여 열화물을 분리하는 증류식의 것이다. 또, 물(62)이 물공급라인(63)을 통하여 리클레이머(13)에 공급되고, 포화 스팀(64)이 포화 스팀 공급라인(65)을 지나 리클레이머(13)에 공급된다. 린용액(16) 및 물(62)은, 리클레이머(13) 내에서 포화 스팀 공급라인(65)으로부터 공급되는 포화 스팀(64)에 의하여 가열되어, 린용액(16)이 기화된다. 이 기화된 기화산성가스 흡수액(16a)은, 기화산성가스 흡수액 공급라인(66)을 통하여 재생탑(12)의 탑저부에 공급된다.
이 기화된 기화산성가스 흡수액(16a)은, 콘덴서에서 냉각되어, 기화산성가스 흡수액(16a)을 응축 액화 후, 흡수액 탱크(48)로 되돌리도록 해도 된다.
본 실시형태에 있어서, 열화물이란, 흡수탑(11)에서 산성가스 제거장치 공급가스(15)로부터 산성가스 성분을 제거할 때에 아민계 흡수액과 반응하여 발생한 열화물로서, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 옥살산, 말론산, 푸마르산, 글리콜산, 락트산, 티오시안산, 염산, 티오황산, 아황산 그 외의 무기산 등의 비기산성의 산성분의 아민염과 같은 열안정성 아민염(HSAS), 및 바이신 등의 아민의 산화물 그 외의 변성물 등을 들 수 있다.
비기산성의 산성분의 아민염과 같은 열안정성 아민염(Heat Stable Amine Salt: HSAS), 바이신 등의 아민의 산화물 그 외의 변성물은 재생탑(12)에서는 분해되지 않고, 린용액(16) 중에 축적된 상태로 흡수탑(11)으로 순환한다. 이러한 열안정성 아민염(HSAS)이 린용액(16) 중에 축적되면, 흡수탑(11)에 있어서의 린용액(16)의 흡수 효율이 저하되거나, 장치가 부식되는 등의 원인이 되기 때문에, 린용액(16) 중의 열화물이 소정 농도에 도달하면 리클레이머(13)로 제거하도록 하고 있다.
리클레이머(13)에 공급된 린용액(16)은, 리클레이머(13)에 있어서, 포화 스팀 공급라인(65)으로부터 공급되는 포화 스팀(64)에 의하여 리클레이머(13) 내의 스팀 공급관(67)을 통하여 가열되어, 열화물이 제거된다.
리클레이머(13) 내에서 기화된 기화산성가스 흡수액(16a)은, 스팀과 함께 기화산성가스 흡수액 공급라인(66)을 통하여 재생탑(12)의 탑저부에 공급된다. 이 기화된 기화산성가스 흡수액(16a)은, 콘덴서에서 냉각되고, 기화산성가스 흡수액(16a)을 응축 액화 후, 흡수액 탱크(48)로 되돌리도록 해도 된다.
또, 린용액(16)이 가열됨으로써, 린용액(16) 중의 열화물이 리클레이머(13) 내 바닥부에 농축된다. 이 가열 농축된 열화물은 리클레이머(13)로부터 배출되고, 폐기물 배출 라인(68)을 통하여, 도시하지 않은 탱크로리 등에 의하여 도시하지 않은 처리조에 이동 또는 일시적으로 저류 탱크에 저류되거나, 폐기물 소각 장치로 보내져 처리된다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 린용액(16) 중에 잔존하는 염 등의 열화물의 제거에 리클레이머(13)만을 이용하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 리클레이머(13) 대신에 감압증류법, 이온교환수지법, 전기투석법 중 어느 것을 이용한 장치를 이용해도 되며, 리클레이머(13)와 병용하여, 감압증류법, 이온교환수지법, 전기투석법 중 어느 것을 이용한 장치 중 어느 하나 이상을 이용해도 된다. 감압증류법을 이용한 장치는, 복수단의 박막 증발기를 이용하여 박막 상에서 린용액(16)으로부터 열화물을 가열 제거하는 장치이다. 이온교환수지법을 이용한 장치는, 이온화된 열화물을 선택적으로 흡착시키는 이온교환 수지를 이용하여 열화물을 분리하는 장치이다. 전기투석법을 이용한 장치는, 이온화된 열화물을 선택적으로 투과시키는 선택성 멤브레인을 이용하여 열화물을 분리하는 장치이다. 리클레이머(13) 외에, 감압증류법, 이온교환수지법, 전기투석법 중 어느 것을 이용한 장치 중 어느 하나 이상을 병용함으로써, 보다 효과적으로 린용액(16) 중에 잔존하는 열화물을 제거할 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 린용액 분기 라인(61)의 린용액(16)의 일부를 배출하는 위치는, 리치·린용액 열교환기(43)와 냉각기(49)와의 사이로 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 리치·린용액 열교환기(43)의 전류측이어도 되고, 냉각기(49)의 후류측이어도 된다.
(열화물 농도 측정장치)
열화물 농도 측정장치(14)는, 전기 전도도 측정기(전기 전도도 측정 수단)(71A, 71B)와, 검지 장치(검지 수단)(72)를 가지는 것이다. 전기 전도도 측정기(71A, 71B)는, 산성가스 제거장치 공급가스(15) 중에 포함되는 산성가스 성분을 흡수한 후, 재생하고, 재차, 순환하여 사용되는 린용액(16)의 전기 전도도를 측정하는 것이다. 전기 전도도 측정기(71A)는 흡수액 탱크(48)에 설치되고, 전기 전도도 측정기(71B)는 리클레이머(13)에 설치되어 있다.
검지 장치(72)는, 미리 구한 산성가스 흡수액인 린용액(16)의 전기 전도도와 열화물의 농도와의 관계에 근거하여, 측정된 린용액(16)의 전기 전도도로부터 린용액(16)에 포함되는 열화물의 농도를 구한다. 그리고, 제어장치(도시하지 않음)는, 검지 장치(72)에서 측정된 린용액(16)의 전기 전도도에 근거하여, 리클레이머(13)의 운전 개시·정지, 리클레이머(13)에 공급되는 린용액(16)의 공급량 중 적어도 어느 하나를 제어한다.
전기 전도도와 열화물의 농도와의 관계를 파악하기 위하여, 한나인스트루먼트·재팬사(Hanna Instruments JAPAN) 제조 전기 전도도계(시리얼번호: HI 98130/Combo2)를 이용하여, 산성가스 회수장치(10)로부터 발출한 린용액(16)의 전기 전도도와 열안정성염(HSAS)의 농도를 실측한 결과를 도 2에 나타낸다. 다만, 계측 온도 조건은 14~17?로 하였다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 린용액(16)의 전기 전도도가 커짐에 따라 열화물의 농도가 커지는 경향에 있다. 린용액(16)의 전기 전도도와 열화물의 농도와의 사이에는, 도 2에 나타나는 바와 같은 상관관계가 있는 점에서, 린용액(16)의 전기 전도도를 측정함으로써, 린용액(16)의 열화물의 농도를 예측할 수 있다. 이로써, 린용액(16)의 전기 전도도가 소정의 규정치인 경우에, 열화물의 농도의 관리치에 상당하는 값을 용이하게 특정할 수 있다. 다만, 열화물의 조성에 따라 린용액(16)의 전기 전도도도 약간 변동하지만, 전기 전도도가 커짐에 따라 열화물의 농도는 커져, 동일한 경향을 나타낸다.
따라서, 열화물 농도 측정장치(14)는, 전기 전도도 측정기(71A)에 있어서 측정된 린용액(16)의 전기 전도도로부터, 검지 장치(72)에서 도 2에 나타나는 바와 같은 전기 전도도와 열화물의 농도와의 관계도에 근거하여 린용액(16)에 포함되는 열화물의 농도를 구할 수 있다.
또, 전기 전도도를 운전 관리의 지표로 하는 예로서, 특허문헌 2와 같이 이온교환 수지의 재생 타이밍을 지표로 하는 예가 있었지만, 본 실시형태와 같은, 열화물 농도 측정장치(14)가, 린용액(16)의 전기 전도도와 열화물의 농도와의 관계에 근거하여, 리클레이머(13)의 운전 제어, 린용액(16)의 공급량의 제어를 행한다는 발상은 아니었다.
따라서, 열화물 농도 측정장치(14)를 이용하면, 측정된 린용액(16)의 전기 전도도로부터 린용액(16)에 포함되는 열화물의 농도를 구할 수 있기 때문에, 린용액(16)의 열화물의 농도를 측정할 때의 부담을 경감할 수 있음과 함께, 린용액(16)의 열화물의 농도를 효율적으로 간단하게 측정할 수 있다. 즉, 열화물 농도 측정장치(14)를 이용하면, 린용액(16)의 열화물의 농도의 측정은, 종래와 같이 작업원이 측정하여, 열화물의 농도가 관리치를 넘고 있는지 여부를 판단할 필요가 없기 때문에, 열화물의 농도의 측정과 그 판단에 필요한 작업원의 부담은 경감할 수 있다. 또, 린용액(16)의 전기 전도도로부터 린용액(16)에 포함되는 열화물의 농도를 자동으로 구할 수 있기 때문에, 린용액(16)의 열화물의 농도의 측정의 효율은 향상되어, 린용액(16)의 열화물의 농도의 측정은 간단하게 행할 수 있다.
이로써, 린용액(16)의 열화물의 농도는 자동으로 신속히 구해지기 때문에, 순환계 내를 순환하는 린용액(16)의 전기 전도도가 규정치보다 높아진 경우에는, 린용액(16)의 열화물의 농도가 규정치를 넘었다고 용이하게 판단할 수 있기 때문에, 린용액(16)을 린용액 분기 라인(61)으로 발출하여 리클레이머(13)에 공급하고, 순환계 내를 순환하는 린용액(16)의 열화물의 제거 운전을 행함으로써, 린용액(16)의 열화물의 농도가 규정치 이하가 되도록, 신속히 대응할 수 있다.
또, HSAS와 같은 열화물의 농도를 분석하려면 일반적으로 장치가 대규모가 되어, 비용의 부담이 커지기 쉽다. 이에 대해, 열화물 농도 측정장치(14)는, 전기 전도도 측정기(71A)를 이용하여 열화물의 농도를 측정하고 있기 때문에, 측정 개소를 용이하게 이동할 수 있음과 함께, 저비용으로, 반복 연속하여 사용할 수 있기 때문에, 열화물의 농도의 측정에 필요한 비용 부담을 경감할 수 있다.
또, 전기 전도도의 측정은, 산성가스 제거장치 공급가스(15) 중에 포함되는 산성가스 성분을 흡수하기 전의 상온·상압 상태의 린용액(16)의 전기 전도도를 측정하는 것이 바람직한 점에서 본 실시형태에 있어서는, 전기 전도도 측정기(71A)를 흡수액 탱크(48)에 설치하도록 하고 있다. 또, 또한, 흡수액 탱크(48)가 상온·상압이 아닌 경우에는, 열교환이나 압력 조정에 의하여, 상온·상압 상태로 하는 것이 바람직하다. 또, 전기 전도도 측정기(71A)를 설치하는 장소는, 이것에 한정되는 것은 아니고, 순환계 내의 린용액(16)의 전기 전도도를 측정할 수 있는 위치이면 되고, 예를 들면, 흡수액 탱크(48)와 냉각기(49)와, 냉각기(49)와 흡수탑(11)과의 사이, 리보일러(45) 내여도 된다.
검지 장치(72)는, 상술과 같이, 미리 구한 린용액(16)의 전기 전도도와 열화물의 농도와의 관계에 근거하여, 전기 전도도 측정기(71A)에 있어서 측정된 린용액(16)의 전기 전도도로부터 린용액(16)에 포함되는 열화물의 농도를 구할 수 있다. 이로 인하여, 제어장치(도시하지 않음)는, 열화물 농도 측정장치(14)의 전기 전도도 측정기(71A)에 있어서 측정된 린용액(16)의 전기 전도도에 근거하여, 리클레이머(13)의 운전 개시·정지, 리클레이머(13)로의 린용액(16)의 공급량을 제어하는 것이 바람직하다.
전기 전도도 측정기(71A)에 있어서 측정된 린용액(16)의 전기 전도도가, 1mS/cm 이상 30mS/cm 이하일 때에, 리클레이머(13)를 운전하는 것이 바람직하다. 이것은, 린용액(16)에 포함되는 열화물을 1질량%~3질량%-as Amine 이하로 할 필요가 있고, 린용액(16)에 포함되는 열화물의 농도가 1질량%~3질량%-as Amine인 경우에 상당하는 전기 전도도는, 1mS/cm 이상 30mS/cm 이하의 범위에 있다고 생각되기 때문이다.
또, 열화물 농도 측정장치(14)는, 전기 전도도 측정기(71B)를 가지고 있기 때문에, 전기 전도도 측정기(71B)로 리클레이머(13)에 공급된 린용액(16)의 전기 전도도를 측정함으로써, 제어장치(도시하지 않음)는, 리클레이머(13)의 운전 개시·정지, 리클레이머(13)로의 린용액(16)의 공급량을 제어하도록 해도 된다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 열화물 농도 측정장치(14)는 리클레이머(13)의 린용액(16)을 측정하도록 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 리클레이머(13) 내의 린용액(16)의 일부를 발출하여 측정하도록 해도 된다. 도 3은, 산성가스 회수장치(10)의 다른 구성을 나타내는 도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 산성가스 회수장치(10)는, 리클레이머(13) 내의 린용액(16)의 일부를 발출하는 린용액 배출 라인(73)과, 린용액(16)을 냉각하는 냉각 장치(74)를 가진다. 냉각 장치(74)는 린용액 배출 라인(73)에 설치되고, 열화물 농도 측정장치(14)는 냉각 장치(74)에 설치된다. 리클레이머(13) 내의 린용액(16)은 린용액 배출 라인(73)을 통하여 냉각 장치(74)로 보내지고, 냉각수(75)에 의하여 냉각된다. 또, 린용액(16)이 상압이 아닌 경우는 압력 조정 밸브(76)에 의하여 압력 조정을 행한다. 열화물 농도 측정장치(14)(도 1 참조)는 냉각 장치(74) 내의 린용액(16)을 상온·상압 조건에서 측정한다. 냉각 장치(74) 내의 린용액(16)은, 열화물 농도 측정장치(14)(도 1 참조)에서 린용액(16)의 측정에 이용된 후, 재차, 린용액 배출 라인(73)을 통하여 리클레이머(13)로 보내진다. 이로써, 리클레이머(13) 내의 린용액(16)의 전기 전도도를 안정적으로 측정할 수 있다.
또, 린용액(16)의 일부를 발출하여, 온도·압력을 조정하여, 상온·상압에서 전기 전도도를 측정하는 조작은, 리클레이머(13) 내의 린용액(16)에 한정되는 것은 아니고, 흡수액 탱크(48) 내의 린용액(16) 등에도 적용할 수도 있다.
(열화물 농도 측정장치(14)를 이용한 리클레이머(13)의 운전 제어 방법)
다음으로, 본 실시형태에 관한 열화물 농도 측정장치(14)를 이용하여 리클레이머(13)의 운전을 제어하는 방법에 대하여 설명한다. 다만, 리클레이머(13)의 운전 개시·정지, 리클레이머(13)에 공급되는 린용액(16)의 공급량의 제어는, 제어장치(도시하지 않음)에 의하여 행해진다.
도 4는, 리클레이머(13)를 반배치식으로 운전하는 경우의 제어 방법의 일례를 나타내는 플로우차트이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 열화물 농도 측정장치(14)로 순환계의 린용액(16) 중의 전기 전도도를 측정하여(스텝 S11), 린용액(16)의 전기 전도도가 규정치(예를 들면, 2.5mS/cm) 이하인지 여부를 판정한다(스텝 S12).
린용액(16)의 전기 전도도가 2.5mS/cm인 경우에는, 1.2질량%-as Amine에 상당한다. 따라서, 린용액(16) 중의 전기 전도도가 규정치(예를 들면, 2.5mS/cm) 이하로 판정된 경우(스텝 S12: Yes)에는, 리클레이머(13)의 운전을 정지한 채로 하여(스텝 S13), 재차, 소정 기간 경과 후, 열화물 농도 측정장치(14)로 순환계의 린용액(16)의 전기 전도도를 측정한다.
린용액(16)의 전기 전도도가 규정치(예를 들면, 2.5mS/cm)보다 높다고 판정된 경우(스텝 S12: No)에는, 리클레이머(13)의 운전을 개시한다(스텝 S14). 그 후, 리클레이머(13)에 공급된 린용액(16)의 전기 전도도를 측정하여(스텝 S15), 리클레이머(13) 내의 린용액(16)의 전기 전도도가 규정치(예를 들면, 40mS/cm) 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S16).
린용액(16)의 전기 전도도가 40mS/cm인 경우에는, 약 30질량%-as Amine에 상당한다. 리클레이머(13) 내의 린용액(16)의 전기 전도도가 규정치(예를 들면, 40mS/cm)보다 낮다고 판정된 경우(스텝 S16: No)에는, 재차, 소정 기간 경과 후, 리클레이머(13) 내의 린용액(16)의 전기 전도도를 측정한다.
리클레이머(13) 내의 린용액(16)의 전기 전도도가 규정치(예를 들면, 40mS/cm) 이상으로 판정된 경우(스텝 S16: Yes)에는, 리클레이머(13)의 운전을 정지하여(스텝 S17), 리클레이머(13) 내의 농축물을 배출한다(스텝 S18).
리클레이머(13) 내의 농축물을 배출한 후, 재차, 열화물 농도 측정장치(14)로 측정된 순환계의 린용액(16)의 전기 전도도를 측정한다.
본 실시형태에 관한 열화물 농도 측정장치(14)를 이용하여 리클레이머(13)의 운전을 제어하는 방법을 이용하여 리클레이머(13)의 운전을 제어했을 때의 순환계 내의 린용액(16) 및 리클레이머(13) 내의 린용액(16)의 전기 전도도의 변화에 대하여 설명한다.
도 5는, 순환계의 린용액(16)의 전기 전도도, 계 내의 열화물의 농도의 변화의 일례를 나타내는 도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 산성가스 회수장치(10)의 운전 개시부터 소정 기간 경과한 시간(T1)으로, 흡수탑(11)과 재생탑(12)과의 계 내를 순환하는 린용액(16)의 전기 전도도가 관리치(A1)(예를 들면, 2.5mS/cm)에 도달하면, 순환계 내의 린용액(16)의 열화물의 농도는 기준치(X1)(예를 들면, 1.2질량%-as Amine)에 상당한다고 판단하여, 리클레이머(13)의 운전이 자동으로 개시된다.
이 때, 리클레이머(13) 내의 린용액(16)의 전기 전도도 및 열화물의 농도는 계속 상승하고, 산성가스 회수장치(10)의 운전의 개시부터 소정 기간 경과한 시간(T2)에서, 리클레이머(13) 내의 린용액(16)의 전기 전도도는 소정치(a1)(예를 들면, 40mS/cm)에 도달하며, 리클레이머(13)의 열화물의 농도는 소정치(x1)(예를 들면, 30질량%-as Amine)에 상당한다고 판단하여, 리클레이머(13)의 운전을 자동 정지한다. 이 때의 순환계의 린용액(16)의 전기 전도도는 소정치(A2)(예를 들면, 1.9mS/cm)까지 감소되고, 린용액(16)의 열화물의 농도는 소정치(X2)(예를 들면, 0.8질량%)까지 감소되었다고 판단한다.
리클레이머(13)의 운전의 정지 기간 중에, 리클레이머(13) 내의 린용액(16)과 열화물을 분리하여, 열화물이 리클레이머(13)로부터 배출된다.
그 후, 운전 개시부터 소정 기간 경과 후의 시간(T3)에 순환계 내의 린용액(16)의 전기 전도도가 재차, 관리치(A1)(예를 들면, 2.5mS/cm)에 도달하면, 순환계 내의 린용액(16)의 열화물의 농도는 기준치(X1)(예를 들면, 1.2질량%-as Amine)에 상당한다고 판단하여, 리클레이머(13)의 운전을 개시하였다.
이와 같이, 열화물 농도 측정장치(14)로 측정된 순환계의 린용액(16)의 전기 전도도에 따라, 린용액(16)의 열화물의 농도가 구해지기 때문에, 리클레이머(13)의 운전을 제어할 수 있다. 이로써, 순환계의 린용액(16)의 열화물의 농도에 따라, 리클레이머(13)로 린용액(16) 중의 열화물을 제거하여, 순환계의 린용액(16)의 열화물의 농도가 관리치 미만이 되도록 저감할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 관한 열화물 농도 측정장치(14)를 이용하여 리클레이머(13)의 운전을 제어함으로써, 리클레이머(13)로 적절히 운전할 수 있기 때문에, 린용액(16)의 열화물을 제거하여, 린용액(16)의 열화물의 농도가 규정치 이하가 되도록 신속히 대응할 수 있음과 함께, 린용액(16)의 열안정성염(HSAS)의 농도의 측정에 필요한 비용 및 리클레이머(13)를 운전하기 위하여 필요한 비용의 저감을 도모할 수 있다.
도 4에서는, 리클레이머(13)를 반배치식으로 운전한 경우의 제어 방법에 대하여 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 리클레이머(13)를 연속식으로 운전한 경우여도 본 실시형태에 관한 열화물 농도 측정장치(14)를 이용하여, 마찬가지로 리클레이머(13)의 운전을 제어하도록 해도 된다.
도 6은, 리클레이머(13)를 연속식으로 운전한 경우의 제어 방법의 일례를 나타내는 플로우차트이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 열화물 농도 측정장치(14)로 측정된 순환계의 린용액(16)의 전기 전도도를 측정하여(스텝 S21), 린용액(16)의 전기 전도도가 규정치(예를 들면, 2.5mS/cm) 이하인지 여부를 판정한다(스텝 S22).
린용액(16)의 전기 전도도가 규정치(예를 들면, 2.5mS/cm) 이하로 판정된 경우(스텝 S22: Yes)에는, 리클레이머(13)의 운전을 정지인 채로 하여(스텝 S23), 재차, 소정 기간 경과 후, 열화물 농도 측정장치(14)로 순환계의 린용액(16)의 전기 전도도를 측정한다.
린용액(16)의 전기 전도도가 규정치(예를 들면, 2.5mS/cm)보다 높다고 판정된 경우(스텝 S22: No)에는, 리클레이머(13)의 운전을 개시한다(스텝 S24).
그 후, 순환계의 린용액(16)의 전기 전도도를 측정하여(스텝 S25), 순환계의 린용액(16)의 전기 전도도가 감소 경향에 있는지 여부를 판정한다(스텝 S26). 순환계의 산성가스 흡수액(16)의 전기 전도도가 감소 하강 경향에 있는 경우(스텝 S26: Yes)에는, 리클레이머(13)에 공급하는 린용액(16)의 공급량을 감소시키는 제어를 행한다(스텝 S27). 또, 순환계의 린용액(16)의 전기 전도도가 상승 경향에 있는 경우(스텝 S26: No), 리클레이머(13)에 공급하는 린용액(16)의 공급량을 증가시키는 제어를 행한다(스텝 S28). 이러한 제어를 행함으로써, 순환계의 린용액(16)의 전기 전도도를 규정치에 유지하도록 리클레이머(13)의 운전을 행한다.
따라서, 리클레이머(13)를 연속식으로 운전한 경우여도, 본 실시형태에 관한 열화물 농도 측정장치(14)를 이용하여, 열화물 농도 측정장치(14)에서 측정된 순환계의 린용액(16)의 전기 전도도에 근거하여 리클레이머(13)의 운전을 제어함으로써, 순환계의 린용액(16)의 열화물의 농도에 따라, 리클레이머(13)로 린용액(16) 중의 열화물을 제거하여, 순환계의 린용액(16)의 열화물의 농도가 관리치 미만이 되도록 저감할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 관한 열화물 농도 측정장치(14)를 이용하여 리클레이머(13)를 연속식으로 운전의 제어를 함으로써, 적절히 운전할 수 있기 때문에, 린용액(16)의 열화물을 제거하여, 린용액(16)의 열화물의 농도가 규정치 이하가 되도록 신속히 대응할 수 있음과 함께, 린용액(16)의 열안정성염(HSAS)의 농도의 측정에 필요한 비용 및 리클레이머(13)를 운전하기 위하여 필요한 비용의 저감을 도모할 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 관한 열화물 농도 측정장치(14)를 적용한 산성가스 회수장치(10)에 의하면, 린용액(16) 중의 열화물을 효율적으로 회수하는 것을 가능하게 하면서, 장치 전체의 운전 효율의 향상을 도모할 수 있다.
다만, 본 실시형태에 관한 열화물 농도 측정장치(14)는 보일러나 가스터빈 등으로부터 배출되는 산성가스 성분을 함유하는 배기가스를 린용액(16)을 이용하여 제거하는 산성가스 회수장치(10)에 적용하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 가스 중에 포함되는 산성가스 성분(예를 들면, H2S, CO2 등)을 제거하기 위하여 이용하는 흡수액에 포함되는 열화물을 측정하여, 관리하기 위하여 이용할 수 있는 것이면 되고, 예를 들면, 가스화로에서 석탄 등의 연료를 가스화시킴으로써 생성된 가스화 가스, 석탄 가스화 가스, 합성 가스, 코크스로 가스, 석유 가스, 천연가스 등의 가스 중에 포함되는 산성가스 성분을 제거하는 경우 등에 있어서도 동일하게 적용할 수 있다.
10 산성가스 회수장치
11 산성가스 흡수탑(흡수탑)
12 흡수액 재생탑(재생탑)
13 리클레이머
14 열화물 농도 측정장치
15 산성가스 제거장치 공급가스
16 산성가스 흡수액(린용액)
16a 기화산성가스 흡수액
17 산성가스 흡수액(리치용액)
21 산성가스 회수부
22 분무 노즐
24 데미스터
26 산성가스 제거 배기가스
41 리치용액 공급라인
43 리치·린용액 열교환기
44 스팀
45 재생 과열기(리보일러)
46 포화 스팀
47 린용액 공급라인
48 흡수액 탱크
49 냉각기
50, 53, 75 냉각수
51 가스
52 콘덴서
54 분리 드럼
55 물
56 산성가스 성분
57 환류수
59 환류수 공급라인
61 린용액 분기 라인
62 물
63 물공급라인
64 포화 스팀
65 포화 스팀 공급라인
66 기화산성가스 흡수액 공급라인
67 스팀 공급관
68 폐기물 배출 라인
71A, 71B 전기 전도도 측정기(전기 전도도 측정 수단)
72 검지 장치
73 린용액 배출 라인
74 냉각 장치
P1~P3 펌프

Claims (11)

  1. 산성가스 제거장치의 공급가스 중에 포함되는 산성가스 성분을 흡수한 후, 재생하고, 재차, 순환하여 사용되는 산성가스 흡수액의 전기 전도도를 측정하는 전기 전도도 측정 수단과,
    미리 구한 산성가스 흡수액의 전기 전도도와 산성가스 흡수액 중에 포함되는 열화물의 농도와의 관계에 근거하여, 측정된 산성가스 흡수액의 전기 전도도로부터 상기 산성가스 흡수액에 포함되는 열화물의 농도를 구하는 검지 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 열화물 농도 측정장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    전처리로서, 열교환, 압력 조정 등의 조작으로, 상온 상압 상태로 한 후, 산성가스 흡수액의 전기 전도도를 측정하는 것을 특징으로 하는 열화물 농도 측정장치.
  3. 산성가스 성분을 함유하는 산성가스 제거장치의 공급가스를 산성가스 흡수액과 접촉시켜 흡수 제거하는 흡수탑과,
    상기 흡수탑에서 상기 산성가스 성분을 흡수한 산성가스 흡수액을 재생하여, 린용액으로 하는 흡수액 재생탑과,
    상기 흡수액 재생탑으로부터 상기 흡수탑에 상기 린용액을 공급하는 린용액 공급라인에 설치되고, 상기 린용액의 전기 전도도를 측정하여, 열화물 농도를 검지하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 열화물 농도 측정장치를 가지는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 린용액 공급라인으로부터 상기 린용액의 일부를 발출하는 린용액 분기 라인과,
    상기 린용액 분기 라인으로 발출된 상기 린용액 중의 열화물을 비점차에 따라 증류 분리, 또는 감압 증류 분리하여, 제거하는 리클레이머를 가지는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치.
  5. 산성가스 성분을 함유하는 산성가스 제거장치의 공급가스를 산성가스 흡수액과 접촉시켜 흡수 제거하는 흡수탑과,
    상기 흡수탑에서 상기 산성가스 성분을 흡수한 산성가스 흡수액을 재생하여, 린용액으로 하는 흡수액 재생탑과,
    상기 린용액 공급라인으로부터 상기 린용액의 일부를 발출하는 린용액 분기 라인과,
    상기 린용액 분기 라인으로 발출된 상기 린용액 중의 열화물을 비점차에 따라 증류 분리, 또는 감압 증류 분리하여, 제거하는 리클레이머와,
    상기 리클레이머 내의 린용액의 일부를 발출하는 린용액 배출 라인과,
    상기 린용액 배출 라인에 설치되어, 상기 린용액을 냉각하는 냉각 장치와,
    상기 린용액 배출 라인에 설치되어, 냉각된 상기 린용액의 전기 전도도를 측정하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 열화물 농도 측정장치를 가지는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치.
  6. 청구항 4 또는 5에 있어서,
    상기 열화물 농도 측정장치에 있어서 측정된 상기 린용액의 전기 전도도에 근거하여, 상기 리클레이머의 운전 개시·정지, 상기 리클레이머에 공급되는 상기 린용액의 공급량 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어 수단은,
    상기 열화물 농도 측정장치에 있어서 측정된 상기 린용액의 전기 전도도가 규정치 이하인지 여부를 판단하여 상기 리클레이머의 운전을 개시할지 여부를 판단하고,
    상기 리클레이머의 운전 개시 후, 상기 열화물 농도 측정장치에 있어서 측정된 상기 리클레이머의 상기 린용액의 전기 전도도가 규정치 이상인지 여부를 판단하여 상기 리클레이머의 운전을 판단하는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어 수단은,
    상기 열화물 농도 측정장치에 있어서 측정된 상기 린용액의 전기 전도도가 규정치 이하인지 여부를 판단하여 상기 리클레이머의 운전을 개시할지 여부를 판단하고,
    상기 리클레이머의 운전 개시 후, 상기 열화물 농도 측정장치에 있어서 측정된 상기 리클레이머의 상기 린용액의 전기 전도도가 감소 경향에 있는지 여부를 판단하여, 상기 리클레이머에 공급하는 상기 린용액의 공급량을 조정하는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치.
  9. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 열화물 농도 측정장치에 있어서 측정된 상기 린용액의 전기 전도도가 1mS/cm 이상 30mS/cm 이하인 경우에, 상기 리클레이머의 운전을 개시하는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치.
  10. 청구항 3 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 린용액 공급라인에, 상기 린용액과 리치용액을 열교환시키는 리치·린용액 열교환기가 설치되고,
    상기 열화물 농도 측정장치의 전기 전도도 측정 수단은, 상기 린용액 공급라인의 상기 열교환기와 상기 흡수탑과의 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치.
  11. 청구항 3 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 린용액 공급라인에 상기 린용액을 저류하기 위한 흡수액 탱크가 설치되고,
    상기 열화물 농도 측정장치는 상기 흡수액 탱크 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 산성가스 제거장치.
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