KR20150074312A - Apparatus and solvent for clearance of Coke Oven Gas's primary cooler preventing material - Google Patents

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Abstract

In the present invention, disclosed are an apparatus for removing materials sticking to a cooler of coke oven gas (COG), comprising a coolant supplying apparatus for supplying coolant to the inside of the cooler; at least one spray nozzle which receives solvents from a solvent tank to spray the solvent to the inside of the cooler; and a solvent tank which is connected to the spray nozzle and a discharging hole to store solvents from the discharging hole, and a solvent for removing materials sticking to a cooler of COG, comprising at least one material selected from acetone, trichloroethane, methylene chloride, methyl ethyl ketone and coke oven light oil.

Description

COG 냉각기의 고착물질 제거장치 및 고착물질 제거용 솔벤트 {Apparatus and solvent for clearance of Coke Oven Gas's primary cooler preventing material}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a COG cooler,

본 발명은 코크스 오븐 가스 처리용 냉각기의 고착물질 제거장치 및 고착물질 제거용 솔벤트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스 오븐 가스 정제 공정 중 1차 냉각기의 배출구에서 고착되는 물질을 제거 하기 위한 장치 및 솔벤트에 관한 것이다.The present invention relates to a fixing material removing device for a coke oven gas treating cooler and a solvent for removing a fixing material, and more particularly, to an apparatus for removing substances adhering to the outlet of a primary cooler during a coke oven gas purification process, .

제철 공정에서 발생하는 부생가스 중 코크스 오븐 가스 (Coke Oven Gas, 이하 COG라고 한다.)는 코크스 제조 공정에서 석탄을 건류 할 때 발생하는 가연성 혼합가스로 수소, 메탄, 일산화탄소 등을 주성분으로 한다. Coke oven gas (COG), a byproduct gas generated in the steelmaking process, is a flammable mixture gas generated when carbonizing coal in the coke making process. It mainly consists of hydrogen, methane, and carbon monoxide.

이와 같은 COG는 제철소에서 연료가스로 사용되는 중요할 열원으로써, COG 정제 공정에서 타르, 암모니아, 황화수소 등을 제거하여 사용한다.Such COG is an important heat source used as a fuel gas in a steel mill, and it is used by removing tar, ammonia, and hydrogen sulfide from the COG purification process.

COG는 탄화실의 상부에 배치된 상승관의 안수 분사 영역을 거친 후 기액분리기로 이동되며, 기액분리기에서는 안수와 타르를 기액분리기의 하단을 통해 데칸트로 처리한다. 또한 기액분리기 상단을 통해서는 안수와 타르 성분이 분리된 기체상 COG가 배출되고 배출된 COG는 1차 냉각기로 이동 된다.The COG is passed to the gas-liquid separator after passing through the orifice injection area of the riser located at the top of the carbonization chamber. In the gas-liquid separator, the ordination and tar are treated with decanter through the bottom of the gas-liquid separator. In addition, the gas phase COG separated from the ordinal water and the tar component is discharged through the top of the gas-liquid separator, and the discharged COG is transferred to the primary cooler.

도3은 종래기술에 따른 COG 냉각기를 도시한 도면으로, 1차 냉각기(100)에서는 기액분리기로부터 이동된 COG가 냉각수 공급 장치(101)와 접촉하여 냉각 된다. 3 is a view showing a COG cooler according to the prior art. In the first cooler 100, the COG transferred from the gas-liquid separator is brought into contact with the cooling water supply device 101 and cooled.

이 때, COG 내에 잔류하고 있던 타르가 응축되어 응축물이 생성되고, 응축물은 배출구(102)를 통하여 응축탱크로 이동하게 된다.At this time, the tar remaining in the COG is condensed to generate condensate, and the condensate is moved to the condensation tank through the discharge port 102. [

그러나, 이 과정에서 타르내 함유되어 있던 성분들이 서로 응축하게 되어 응축물 배출구에 고착화(103) 되는 현상이 발생하며, 이로 인해 1차 냉각기가 폐쇄되는 문제점이 있었다. However, in this process, the components contained in the tar are condensed with each other, and the condensed water is trapped in the outlet (103). As a result, the primary cooler is closed.

본 발명은 상기의 문제점을 해결 하기 위하여, 응축물 배출구에 고착화 되는 물질의 성분을 분석하여 고착물질을 효과적으로 제거 하기 위한 솔벤트(solvent) 및 상기 고착물질을 효과적으로 제거 하기 위한 제거 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a solvent for effectively removing a fixing material by analyzing a component of a substance to be adhered to a discharge port of a condensate, and a removing device for effectively removing the fixing material.

본 발명에 의한 COG 냉각기의 고착물질 제거장치는 냉각기 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급장치; 및 솔벤트 탱크로부터 솔벤트를 공급 받아 상기 냉각기 내부로 솔벤트를 분사하는 하나 이상의 스프레이 노즐; 및 상기 스프레이 노즐 및 배출구와 연결되고 배출구로부터 솔벤트를 재공급 받아 솔벤트를 저장하는 솔벤트 탱크; 를 포함 한다.An apparatus for removing a fixing material of a COG cooler according to the present invention includes: a cooling water supply device for supplying cooling water to a cooler; And at least one spray nozzle for receiving solvent from the solvent tank and spraying solvent into the cooler; And a solvent tank connected to the spray nozzle and the discharge port and storing the solvent by supplying the solvent again from the discharge port; .

또한, 상기 냉각수 공급 장치와 연결되고, 코크스 오븐 가스와 냉각수가 접촉되어 생성된 증기를 포집하는 증기 저장 탱크; 및 상기 증기 저장 탱크와 연결되고, 고압의 증기를 공급 받아 고압의 증기에 의해 회전 되어 에너지를 생성 하여 솔벤트 탱크의 펌프에 에너지를 공급하는 증기터빈; 을 더 포함 할 수 있다.A steam storage tank connected to the cooling water supply device and collecting steam generated by contact between the coke oven gas and the cooling water; A steam turbine connected to the steam storage tank and supplied with high-pressure steam and rotated by high-pressure steam to generate energy to supply energy to the pump of the solvent tank; As shown in FIG.

또한, 상기 솔벤트 탱크와 스프레이 노즐을 연결하는 파이프 또는 상기 솔벤트 탱크와 응축물 연결하는 파이프의 내주면은 나선형의 날개가 형성 된 것을 특징으로 할 수 있다.The inner circumferential surface of the pipe connecting the solvent tank and the spray nozzle or the pipe connecting the solvent tank and the condensate may have a spiral wing.

본 발명에 의한 COG 냉각기의 고착물질 제거용 솔벤트는 아세톤, 트리클로로에탄, 메틸렌클로라이드, 메틸에틸케톤, 조경유 에서 선택 되는 적어도 하나 이상의 물질을 포함한다.The solvent for removing the bonding material of the COG cooler according to the present invention includes at least one material selected from acetone, trichloroethane, methylene chloride, methyl ethyl ketone, and light oil.

본 발명에 의한 COG 냉각기의 고착물질 제거장치에 의하면 COG 냉각기의 폐쇄 현상을 방지하여 COG 정제공정을 원할하게 한다. According to the apparatus for removing a fixing material of a COG cooler according to the present invention, the COG cooler is prevented from being closed to facilitate the COG purification process.

또한, 본 발명에 의한 COG 냉각기의 고착물질 제거장치는 냉각수에 의해 생성된 증기에 의하여 펌프를 구동 할 수 있어 운용비용이 절감된다.In addition, the apparatus for removing a fixing material of the COG cooler according to the present invention can drive the pump by the steam generated by the cooling water, thereby reducing the operation cost.

또한, 본 발명에 의한 COG 냉각기의 고착물질 제거장치는 파이프의 내주면에 나선형의 날개를 형성하여 파이프 내부에 슬러지가 침전 되는 현상을 방지 할 수 있다.In addition, the apparatus for removing a fixing material of a COG cooler according to the present invention can form a spiral wing on the inner circumferential surface of a pipe, thereby preventing the sludge from being settled in the pipe.

도1은 본 발명에 의한 COG 냉각기의 고착물질 제거장치를 나타낸 도면이다.
도2는 본 발명에 의한 솔벤트 탱크와 스프레이 노즐을 연결하는 파이프 또는 솔벤트 탱크와 응축물 연결하는 파이프의 내주면을 나타낸 도면이다.
도3은 종래기술에 따른 COG 냉각기를 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an apparatus for removing a fixing material of a COG cooler according to the present invention; FIG.
2 is a view showing an inner circumferential surface of a pipe connecting a solvent tank and a spray nozzle according to the present invention and a pipe connecting a solvent tank and a condensate.
3 is a view showing a COG cooler according to the prior art.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It is intended that the disclosure of the present invention be limited only by the terms of the appended claims.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 COG 냉각기의 고착물질 제거장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an apparatus for removing a fixing material of a COG cooler according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 COG 냉각기의 고착물질 제거장치는 냉각기(30) 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급장치(20); 및 솔벤트 탱크(10)로부터 솔벤트를 공급 받아 상기 냉각기(30) 내부로 솔벤트를 공급하는 하나 이상의 스프레이 노즐(12); 및 상기 스프레이 노즐(12) 및 배출구(31)와 연결되고 배출구(31)로부터 솔벤트를 재공급 받아 솔벤트를 저장하는 솔벤트 탱크(10); 를 포함한다.The apparatus for removing sticking materials of a COG cooler according to an embodiment of the present invention includes a cooling water supply device 20 for supplying cooling water into a cooler 30; And one or more spray nozzles (12) for receiving the solvent from the solvent tank (10) and supplying the solvent into the cooler (30); And a solvent tank (10) connected to the spray nozzle (12) and the discharge port (31) and for supplying the solvent from the discharge port (31) to store the solvent. .

또한, 상기 냉각수 공급 장치(20)와 연결되고, 코크스 오븐 가스와 냉각수가 접촉되어 생성된 증기를 포집하는 증기 저장 탱크(21); 및 상기 증기 저장 탱크(21)와 연결되고, 고압의 증기를 공급 받아 고압의 증기에 의해 회전 되어 에너지를 생성 하여 솔벤트 탱크의 펌프에 에너지를 공급하는 증기터빈(11); 을 더 포함 할 수 있다.A steam storage tank (21) connected to the cooling water supply device (20) and collecting steam generated by contact between the coke oven gas and the cooling water; And a steam turbine (11) connected to the steam storage tank (21) and supplied with high pressure steam and rotated by high pressure steam to generate energy to supply energy to the pump of the solvent tank; As shown in FIG.

기액분리기로부터 COG 공급관(32)을 통해 공급된 COG는 냉각수 공급장치(20)와 간접적으로 접촉하여 냉각 된 후 COG 배출관(33)을 통하여 배출 된다. The COG supplied from the gas-liquid separator through the COG supply pipe 32 is indirectly brought into contact with the cooling water supply device 20, cooled, and then discharged through the COG discharge pipe 33.

이 때, 고온의 COG와 냉각수의 열교환에 의하여 냉각수가 증기로 변환 된다. 변환된 증기는 증기 저장 탱크(21)에 저장 된다. At this time, the cooling water is converted into steam by the heat exchange between the high-temperature COG and the cooling water. The converted steam is stored in the vapor storage tank (21).

증기 저장 탱크(21) 에서는 변환된 고압의 증기를 계속적으로 포집하여 고압의 증기로 변환 시킨다.The steam storage tank 21 continuously collects the converted high-pressure steam and converts it into high-pressure steam.

상기 변환된 고압의 증기는 증기 저장 탱크와 연결된 증기터빈(11)으로 공급 된다. 상기 증기터빈(11)은 고압의 증기에 의해 회전 되어 에너지를 생성 하여 솔벤트 탱크(10)의 펌프에 에너지를 공급 할 수 있다.The converted high-pressure steam is supplied to the steam turbine 11 connected to the steam storage tank. The steam turbine 11 may be rotated by high pressure steam to generate energy to supply energy to the pump of the solvent tank 10.

솔벤트 탱크(10)는 COG 냉각기(30)의 고착물질을 제거 할 수 있는 솔벤트(solvent)가 보관 된다. The solvent tank 10 is provided with a solvent capable of removing the fixing material of the COG cooler 30.

또한, 솔벤트 탱크(10)는 냉각기 내부로 솔벤트를 분사하는 하나 이상의 스프레이 노즐과 연결 되어 상기 스프레이 노즐(12)로 솔벤트를 공급 한다.In addition, the solvent tank 10 is connected to one or more spray nozzles for spraying solvent into the cooler to supply the solvent to the spray nozzles 12.

또한, 솔벤트 탱크(10)는 스프레이 노즐(12)로 솔벤트를 이송하기 위한 펌프를 포함한다. 상기 펌프를 구동하기 위한 에너지는 증기터빈(11)으로부터 공급 받을 수 있다.In addition, the solvent tank 10 includes a pump for transferring the solvent to the spray nozzle 12. The energy for driving the pump can be supplied from the steam turbine 11. [

상기 스프레이 노즐(12)은 솔벤트 탱크(10)로부터 솔벤트를 공급 받아 냉각기(30) 내부로 솔벤트를 분사하는 장치로써, 하나 이상으로 구성 될 수 있다.The spray nozzle 12 is a device for spraying the solvent into the cooler 30 by receiving the solvent from the solvent tank 10, and may be composed of one or more.

상기 스프레이 노즐(12)로부터 분사된 솔벤트는 냉각기 내부의 고착물질을 용해 시키며 용해된 고착물질과 솔벤트는 냉각기 하부의 배출구(31)를 통하여 배출 된다.The solvent sprayed from the spray nozzle 12 dissolves the fixing material inside the cooler, and the melted fixing material and the solvent are discharged through the outlet 31 at the lower part of the cooler.

상기 배출구(31)는 솔벤트 탱크(10)와 연결되어있어 사용이 끝난 솔벤트를 솔벤트 탱크(10)로 포집하여 사용이 끝난 솔벤트를 재사용 할 수 있다.The discharge port (31) is connected to the solvent tank (10) so that the used solvent can be collected into the solvent tank (10) to reuse the used solvent.

또한, 상기 솔벤트 탱크와 스프레이 노즐을 연결하는 파이프 또는 상기 솔벤트 탱크와 응축물 연결하는 파이프의 내주면은 도2와 같이 나선형의 날개가 형성 된 것을 특징으로 할 수 있다.The inner circumferential surface of the pipe connecting the solvent tank and the spray nozzle or the pipe connecting the solvent tank and the condensate may have a spiral wing as shown in FIG.

사용이 끝난 솔벤트에는 고착물질이 녹아있어 슬러지가 많으므로 파이프를 따라 슬러지가 첨전되는 문제점이 발생 할 수 있다. The used solvent has a problem that the sludge may be entwined along the pipe because the sticking substance is dissolved and the sludge is large.

따라서 솔벤트 탱크와 스프레이 노즐을 연결하는 파이프 또는 상기 솔벤트 탱크와 응축물 연결하는 파이프의 내주면에 도 2 와 같이 나선형의 날개를 형성하여 솔벤트 이동시 나선형의 날개를 따라서 유체가 회전을 하게 되므로 슬러지가 침전 되지 않는다.Therefore, a spiral wing is formed on the inner circumferential surface of the pipe connecting the solvent tank and the spray nozzle or the pipe connecting the solvent tank and the condensate, so that the fluid rotates along the spiral wing when the solvent is moved. Do not.

이 하, 본 발명의 일 실시예에 의한 COG 냉각기의 고착물질 제거용 솔벤트에 대하여 설명한다.Hereinafter, a solvent for removing a fixing material of the COG cooler according to an embodiment of the present invention will be described.

COG 냉각기의 고착물의 성분을 분석한 결과는 표1과 같다.
Table 1 shows the results of analyzing the components of the fixture of the COG cooler.

주요 화합물 Main compound 1 차Primary 2 차 Secondary 1회 1 time 2회 Episode 2 1회 1 time 2회 Episode 2 나프탈렌 naphthalene 57.857.8 59.459.4 64.264.2 64.564.5 2-메틸 나프탈렌 2-methylnaphthalene 1.61.6 1.51.5 1.81.8 1.61.6 1-메틸 나프탈렌 1-methylnaphthalene 0.50.5 0.40.4 0.40.4 0.30.3 디메틸 나프탈렌 Dimethylnaphthalene -- --1.2- 1.2 1.01.0 나프탈렌류 소계 Naphthalene-based total 59.959.9 61.361.3 67.667.6 67.467.4 톨루엔 toluene 2.22.2 2.22.2 1.71.7 1.51.5 인댄 Inan 1.51.5 1.51.5 1.11.1 1.01.0 바이페닐 Biphenyl 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.20.2 아세나프틸렌 Acenaphthylene 2.02.0 2.02.0 1.91.9 1.91.9 다이벤죠퓨란 Dibenzo furan 0.50.5 0.50.5 0.30.3 0.30.3 플루오렌 Fluorene 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 페난트렌 Phenanthrene 0.80.8 0.90.9 0.50.5 0.50.5 안트라센 anthracene 0.20.2 0.20.2 0.10.1 0.20.2 플루오란텐 Fluoranthene 0.40.4 0.40.4 0.30.3 0.30.3 파이렌 Pyrene 0.30.3 0.40.4 0.30.3 0.30.3 기타 방향족 소계 Other aromatic total 8.68.6 8.88.8 7.07.0 6.66.6

주요 성분은 나프탈렌 과 그 유도체로서 60~ 67wt%의 함량을 나타내었다.The major components were naphthalene and its derivatives as 60 ~ 67wt%.

상기 고착물의 용해 정도를 여러 종류의 솔벤트를 이용하여 용해하는 실험을 수행 하여 그 결과를 표2에 나타내었다.Experiments were conducted to dissolve the degree of dissolution of the fixture using various kinds of solvents, and the results are shown in Table 2.

솔벤트Solvent 아세톤Acetone 메탄올Methanol 헥산Hexane 트리클로로에탄Trichloroethane 메틸렌클로라이드Methylene chloride 메틸에틸케톤Methyl ethyl ketone 조경유Diesel 고착물
용해도
(%)Fixture
Solubility
(%) 81.281.2 38.438.4 19.019.0 95.995.9 93.893.8 93.593.5 85.485.4

메틸에틸케톤, 메틸렌클로라이드, 트리클로로에탄 등의 솔벤트가 90% 이상의 용해도를 나타내었고 아세톤도 80% 이상의 용해도를 보였다.Solvents such as methyl ethyl ketone, methylene chloride and trichloroethane showed solubility of 90% or more and acetone showed solubility of 80% or more.

상기의 아세톤, 트리클로로에탄, 메틸렌클로라이드, 메틸에틸케톤, 조경유 에서 선택 되는 적어도 하나 이상의 물질을 COG 냉각기의 고착물질 제거장치에 주입하여 고착물질을 제거 한다.At least one substance selected from the group consisting of acetone, trichloroethane, methylene chloride, methyl ethyl ketone and diesel oil is injected into the fixing material removing device of the COG cooler to remove the fixing material.

Claims (4)

냉각기 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급장치; 및
솔벤트 탱크로부터 솔벤트를 공급 받아 상기 냉각기 내부로 솔벤트를 분사하는 하나 이상의 스프레이 노즐; 및
상기 스프레이 노즐 및 배출구와 연결되고 배출구로부터 솔벤트를 재공급 받아 솔벤트를 저장하는 솔벤트 탱크;
를 포함하는 COG 냉각기의 고착물질 제거장치.A cooling water supply device for supplying cooling water to the inside of the cooler; And
One or more spray nozzles for receiving solvent from a solvent tank and spraying solvent into the cooler; And
A solvent tank connected to the spray nozzle and the discharge port and storing the solvent by re-supplying the solvent from the discharge port;
Wherein the COG cooler is a COG cooler. 제 2 항에 있어서,
상기 냉각수 공급 장치와 연결되고, 코크스 오븐 가스와 냉각수가 접촉되어 생성된 증기를 포집하는 증기 저장 탱크; 및
상기 증기 저장 탱크와 연결되고, 고압의 증기를 공급 받아 고압의 증기에 의해 회전 되어 에너지를 생성 하여 솔벤트 탱크의 펌프에 에너지를 공급하는 증기터빈;
을 더 포함하는 COG 냉각기의 고착물질 제거장치.3. The method of claim 2,
A steam storage tank connected to the cooling water supply device and collecting steam generated by contact between the coke oven gas and the cooling water; And
A steam turbine connected to the steam storage tank, supplied with high-pressure steam and rotated by high-pressure steam to generate energy to supply energy to the pump of the solvent tank;
Wherein the COG cooler further comprises: 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 솔벤트 탱크와 스프레이 노즐을 연결하는 파이프 또는 상기 솔벤트 탱크와 응축물 연결하는 파이프의 내주면은 나선형의 날개가 형성 된 것을 특징으로 하는 COG 냉각기의 고착물질 제거장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein an inner circumferential surface of a pipe connecting the solvent tank and the spray nozzle or a pipe connecting the solvent tank and the condensate is formed with a spiral wing. 제 3 항에 있어서,
상기 솔벤트는 아세톤, 트리클로로에탄, 메틸렌클로라이드, 메틸에틸케톤, 조경유 에서 선택 되는 적어도 하나 이상의 물질을 포함하는 COG 냉각기의 고착물질 제거장치.The method of claim 3,
Wherein the solvent comprises at least one substance selected from the group consisting of acetone, trichloroethane, methylene chloride, methyl ethyl ketone and diesel oil.
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