KR20180024135A - Gas separation tower, and apparatus for treating waste gas comprising the same and method for treating waste gas using the same - Google Patents

Gas separation tower, and apparatus for treating waste gas comprising the same and method for treating waste gas using the same Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a gas separation tower, and to an apparatus and a method for processing waste gas using the same. In one embodiment, the gas separation tower includes: a gas supply unit through which the waste gas flows into a lower part; a first inflow part into which an absorbent flows; a gas discharge unit allowing the absorbent to absorb an acidic gas component contained in the waste gas and discharging process gas; and a first conveying unit conveying a saturated absorbent absorbed by the acid gas component to a removing tower, wherein the absorbent is communicated with the first inflow part and is conveyed to a distribution line formed on the inner circumferential surface of the gas separation tower, and the dispensing line is provided with a plurality of nozzles to introduce the absorbent into the gas separation tower. An object of the present invention is to provide the gas separation tower which is excellent in energy efficiency and economical efficiency in process operation.

Description

가스 분리탑, 이를 포함하는 폐가스 처리 장치 및 이를 이용한 폐가스 처리 방법 {GAS SEPARATION TOWER, AND APPARATUS FOR TREATING WASTE GAS COMPRISING THE SAME AND METHOD FOR TREATING WASTE GAS USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas separation tower, a waste gas treatment apparatus including the same, and a waste gas treatment method using the waste gas treatment apparatus. 2. Description of the Related Art Generally,

본 발명은 가스 분리탑, 이를 포함하는 폐가스 처리 장치 및 이를 이용한 폐가스 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas separation tower, a waste gas treatment apparatus including the same, and a waste gas treatment method using the same.

산업화가 시작된 19세기 초반부터 에너지 산업에서 사용되는 석탄, 석유, LNG 등의 화석연료의 사용 증가로 인하여 대기 중에 이산화탄소(CO2), 황 화수소(H2S) 및 황화카르보닐(COS) 등의 산성 가스 농도가 급격하게 증가하였다. 상기 산성 가스, 특히 이산화탄소는 지구를 온난화시키는 것이 밝혀지면서, 세계적으로 배출 및 처리에 대한 규제가 엄격해지고 있다. 1992년 6월 브라질 리우에서 열린 환경과 개발에 관한 UN 회의를 통하여 지구온난화에 대한 국제적 관 심을 불러 일으켰고, 미국과 일본을 포함한 선진국들은 지구온실가스 배출량을 1990년 대비 5.2% 감축하기로 합의하는 등 산성가스 저감방안에 대한 국제적 합의가 이루어지고 있다.(CO 2 ), hydrogen sulfide (H 2 S), and carbonyl sulfide (COS) in the atmosphere due to the increase in use of fossil fuels such as coal, petroleum and LNG used in the energy industry from the beginning of industrialization in the early 19th century. The acid gas concentration increased sharply. These acid gases, especially carbon dioxide, have been found to warm the globe, and regulations for emissions and treatment are becoming more stringent worldwide. The United Nations Conference on Environment and Development held in Rio in Brazil in June 1992 raised international awareness of global warming and advanced countries including the United States and Japan agreed to cut global GHG emissions by 5.2% International agreements are underway to reduce acid gas emissions.

이산화탄소 배출 증가를 억제하기 위한 기술로서는, 이산화탄소 배출감소를 위한 에너지절약기술, 이산화탄소의 포집 및 저장 기술(Carbon dioxide capture and storage, CCS), 이산화탄소를 이용 및 고정화하는 기술, 및 이산화탄소를 배출하지 않는 대체에너지기술 등이 있다. 이러한 CCS 기술 중 포집기술이 전체 기술비용의 상당 부분을 차지하고 있다. 지금까지 연구되고 있는 기술로는 이산화탄소의 처리 위치에 따라 연소전, 연소중 및 연소후 방법으로 나누어지며, 처리 방법에 따라 흡수법, 흡착법, 막분리법 및 심냉법 등으로 구분할 수 있다. 이 중 흡수법이 좀 더 현실성 있는 대안으로 제시되어 활발하게 연구되고 있다. 현재, 모노에탄올아민(Monoethanolamine, MEA) 등의 흡수제를 사용하여 흡수 공정이 주로 적용되고 있다.As technologies for suppressing the increase of carbon dioxide emission, energy saving technology for reducing carbon dioxide emission, carbon dioxide capture and storage (CCS), technology for using and immobilizing carbon dioxide, and substitution that does not emit carbon dioxide Energy technology. Among these CCS technologies, capture technology accounts for a large portion of the total technology cost. Techniques that have been studied so far are divided into preburning, burning, and postburning depending on the location of the carbon dioxide treatment, and can be divided into absorption, adsorption, membrane separation, and seawater depending on the treatment method. Among them, the absorption method has been actively researched as a more realistic alternative. At present, absorption process is mainly applied by using an absorbent such as monoethanolamine (MEA).

가스화 공정은 석유나 석탄 등을 연료로 하여 고온, 고압에서 가스화시켜 전기를 생산하거나 합성가스를 생산하는 방법으로, 한편, 가스화 복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle, IGCC) 및 합성천연가스(Synthetic Natural Gas) 발전 등이 있다.The gasification process is a method of producing electricity or producing syngas by gasification at high temperature and high pressure using petroleum or coal as a fuel. In the meantime, the IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) and Synthetic Natural Gas ) Development.

상기 IGCC는 중질잔사유 등의 저급연료를 활용한 고효율, 환경친화적 에너지 생산기술로 석탄액화 등 가스화를 통해 일산화탄소(CO) 및 수소(H2) 등을 포함하는 가스를 제조하여 정제한 후, 가스-증기 터빈을 구동하여 에너지를 생산하는 기술이다. 이러한 IGCC의 경우 기존 보일러를 이용한 화력발전소보다 효율이 높으며, 상기 IGCC에서 이산화탄소를 처리할 경우 기존 연소 후 포집 방법보다 경제적으로 이산화탄소를 제거할 수 있다고 알려져 있다. 또한 IGCC에서 이산화탄소를 포집하기 위해서는 물리흡수제를 이용한 고압에서의 연소전 포집 방법이 가장 효율적으로 알려져 있다. 그러나 상기 물리흡수제는 특성상 저온에서 이산화탄소를 흡수하여야 하는 특징을 갖게 되어 공정 중에 많은 냉각기를 사용하게 되는데, 이러한 냉각기의 사용은 공정 중 에너지 사용량을 높여 전체 공정의 효율을 저감시킬 수 있다.The IGCC is a high-efficiency, environmentally-friendly energy production technology that uses low-grade fuel such as heavy residues and produces gas containing carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ) through gasification such as coal liquefaction, - It is the technology that drives the steam turbine to produce energy. It is known that the IGCC is more efficient than the thermal power plant using the existing boiler, and the carbon dioxide can be more economically removed than the existing combustion method when the carbon dioxide is treated in the IGCC. In order to capture carbon dioxide in IGCC, the pre-combustion method at high pressure using a physical absorbent is most efficiently known. However, the above-mentioned physical absorbent has a feature of absorbing carbon dioxide at low temperature due to its characteristics, and many coolers are used during the process. Such use of the cooler can increase the energy consumption during the process and reduce the efficiency of the whole process.

본 발명과 관련한 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제2010-0018974호(2010.02.18. 공개, 발명의 명칭: 이산화탄소의 분리 회수 방법)에 개시되어 있다.Prior art relating to the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 2010-0018974 (published on Mar. 18, 2010, entitled "Separation and Recovery Method of Carbon Dioxide").

본 발명의 목적은 공정 운전시 에너지 효율성 및 경제성이 우수한 가스 분리탑을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a gas separation tower having excellent energy efficiency and economical efficiency in a process operation.

본 발명의 다른 목적은 폐가스 중 오염 물질 처리 효율이 우수한 가스 분리탑을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a gas separation tower having an excellent efficiency of treating contaminants in waste gas.

본 발명의 또 다른 목적은 에너지 소비를 최소화하여 경제성이 우수한 가스 분리탑을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a gas separation tower having excellent economical efficiency by minimizing energy consumption.

본 발명의 또 다른 목적은 처리 장치의 체적을 최소화하여, 시설의 소규모화가 가능한 가스 분리탑을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a gas separation tower capable of minimizing the volume of the treatment apparatus and making the facility smaller.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 가스 분리탑을 포함하는 폐가스 처리 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a waste gas treatment apparatus including the gas separation tower.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 폐가스 처리 장치를 이용한 폐가스 처리 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a waste gas treatment method using the waste gas treatment apparatus.

본 발명의 하나의 관점은 가스 분리탑에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 가스 분리탑은 하부에 폐가스가 유입되는 가스 공급부; 상부에 흡수제가 유입되는 제1 유입부; 상기 흡수제가 상기 폐가스에 포함된 산성 가스 성분을 흡수하여 처리가스를 배출하는 가스 배출부; 및 상기 산성 가스 성분이 흡수된 포화 흡수제를 탈거탑으로 이송하는 제1 이송부;를 포함하는 가스 분리탑이며, 상기 흡수제는 상기 제1 유입부와 연통되어 상기 가스 분리탑 내주면에 형성된 분배라인으로 이송되며, 상기 분배라인에는 복수 개의 노즐이 구비되어, 상기 가스 분리탑 내부로 흡수제를 유입한다.One aspect of the invention relates to a gas separation tower. In one embodiment, the gas separation column includes a gas supply unit through which waste gas flows into the lower portion; A first inflow portion into which the absorbent flows; A gas exhaust unit for absorbing an acidic gas component contained in the waste gas and discharging the process gas; And a first transfer part for transferring the saturated absorbent in which the acid gas component is absorbed to the deasphalting tower, wherein the absorbent is communicated with the first inflow part and transferred to a distribution line formed on the inner circumferential surface of the gas separation tower And the dispensing line is provided with a plurality of nozzles to introduce the absorbent into the gas separation tower.

한 구체예에서 상기 노즐은 2개 내지 10개 구비될 수 있다.In one embodiment, the number of the nozzles may be two to ten.

한 구체예에서 상기 분배라인을 상기 가스 분리탑의 단면 중심을 기준으로 4개의 사분면으로 분할했을 때, 상기 사분면 중심에 노즐이 각각 하나씩 구비되며, 상기 제1 유입부와 인접한 2개의 사분면의 노즐 직경은, 상기 제1 유입부와 인접하지 않는 2개의 사분면의 노즐 직경의 25%~60% 크기로 형성될 수 있다.In one embodiment, when the distribution line is divided into four quadrants with respect to the center of the cross section of the gas separation column, each of the nozzles is provided at the center of the quadrant, and the nozzle diameters of the two quadrants adjacent to the first inlet May be formed to have a size of 25% to 60% of the nozzle diameter of the two quadrants that are not adjacent to the first inlet.

한 구체예에서 상기 분배라인 내부에 유입된 흡수제는 0.01~0.1m/s의 유속을 가질 수 있다.In one embodiment, the absorbent introduced into the distribution line may have a flow rate of 0.01 to 0.1 m / s.

본 발명의 다른 관점은 상기 가스 분리탑을 포함하는 폐가스 처리장치에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 폐가스 처리장치는 상기 가스 분리탑; 상기 가스 분리탑 후단에 구비되며, 상기 배출된 포화 흡수제가 유입되어 열교환을 통해 승온시키는 열교환기; 상기 승온된 포화 흡수제가 유입되며, 상기 포화 흡수제 중 산성 가스 성분을 제거하여, 재생 흡수제를 생성하는 탈거탑; 및 상기 탈거탑에 열에너지를 공급하는 리보일러;를 포함하며, 상기 재생 흡수제는 상기 열교환기에 유입되어, 상기 포화 흡수제와 열교환을 통해 감온되어 상기 가스 분리탑으로 유입된다.Another aspect of the present invention relates to a waste gas treatment apparatus including the gas separation tower. In one embodiment, the waste gas treatment apparatus includes the gas separation tower; A heat exchanger provided at a downstream end of the gas separation column for heating the discharged saturated absorbent through heat exchange; A stripping tower into which the warmed saturated absorbent flows and removes an acidic gas component from the saturated absorbent to produce a regenerated absorbent; And a reboiler for supplying heat energy to the de-stripping tower, wherein the regenerated absorbent flows into the heat exchanger, is heated by heat exchange with the saturated absorbent, and flows into the gas separation tower.

한 구체예에서 상기 포화 흡수제는 상기 열교환을 통해 80~140℃로 승온될 수 있다.In one embodiment, the saturated absorbent can be heated to 80-140 < 0 > C through the heat exchange.

한 구체예에서 상기 흡수제는 아민계 흡수제, 아미노산염계 흡수제, 무기염계 흡수제 및 암모니아계 흡수제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the sorbent may include one or more of an amine-based sorbent, an amino acid-based sorbent, an inorganic-based sorbent, and an ammonia-based sorbent.

본 발명의 또 다른 관점은 상기 폐가스 처리장치를 이용한 폐가스 처리 방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 폐가스 처리방법은 상기 가스 분리탑에 폐가스 및 흡수제를 유입하여, 상기 흡수제가 폐가스에 포함된 산성 가스 성분을 흡수하여, 처리가스 및 상기 산성 가스 성분이 흡수된 포화 흡수제를 배출하는 단계; 상기 배출된 포화 흡수제를 상기 가스 분리탑 후단에 구비된 열교환기에 유입하여, 열교환을 통해 승온시키는 단계; 및 상기 승온된 포화 흡수제를 탈거탑에 유입하고, 열에너지를 공급하여 상기 포화 흡수제 중 산성 가스 성분을 제거하여 재생 흡수제를 생성하는 단계;를 포함하며, 상기 생성된 재생 흡수제는, 상기 열교환기에 유입되어 상기 포화 흡수제와 열교환을 통해 감온되어 상기 가스 분리탑으로 유입된다.Another aspect of the present invention relates to a waste gas treatment method using the waste gas treatment apparatus. In one embodiment, the waste gas treatment method comprises the steps of introducing waste gas and an absorbent into the gas separation tower, absorbing the acidic gas component contained in the waste gas by the absorbent, and discharging the treated gas and the saturated absorbent absorbed by the acidic gas component step; Introducing the discharged saturated absorbent into a heat exchanger provided at the rear end of the gas separation column and raising the temperature by heat exchange; And introducing the warmed saturated absorbent into a deodorization tower and supplying heat energy to remove an acidic gas component in the saturated absorbent to produce a regenerated absorbent, wherein the regenerated absorbent is introduced into the heat exchanger And is heated by heat exchange with the saturated absorbent and flows into the gas separation tower.

한 구체예에서 상기 포화 흡수제는 상기 열교환을 통해 80℃~140℃로 승온될 수 있다.In one embodiment, the saturated absorbent can be heated to 80 < 0 > C to 140 < 0 > C through the heat exchange.

한 구체예에서 상기 흡수제는 아민계 흡수제, 아미노산염계 흡수제, 무기염계 흡수제 및 암모니아계 흡수제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the sorbent may include one or more of an amine-based sorbent, an amino acid-based sorbent, an inorganic-based sorbent, and an ammonia-based sorbent.

본 발명의 가스 분리탑을 포함하는 폐가스 처리 장치를 적용하여 폐가스를 처리시, 상기 가스 분리탑 내부로 투입되는 흡수제의 분산성을 향상시켜 폐가스에 함유된 오염물질의 제거 효율이 우수하고, 가스 분리탑 설비의 체적을 최소화할 수 있어 처리 시설의 소규모화가 가능하며, 폐가스 처리 효율이 우수하고, 폐가스 처리 운전시, 에너지 효율성이 우수하며, 경제성이 우수할 수 있다.The waste gas treating apparatus including the gas separation tower of the present invention is applied to improve the dispersibility of the absorbent introduced into the gas separation tower when the waste gas is treated so that the removal efficiency of contaminants contained in the waste gas is improved, The volume of the tower facility can be minimized, the processing facility can be miniaturized, the waste gas treatment efficiency is excellent, the waste gas treatment operation is performed, the energy efficiency is excellent, and the economical efficiency can be excellent.

도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 가스 분리탑을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 폐가스 처리 장치를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 한 구체예에 따른 가스 분리탑 분배라인의 단면을 나타낸 것이다.1 shows a gas separation tower according to one embodiment of the present invention.
2 shows a waste gas treatment apparatus according to one embodiment of the present invention.
3 shows a cross section of a gas separation tower dispensing line according to one embodiment of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

본 발명에서, 폐가스는 산성 가스 성분이 포함된 혼합 가스 형태이며, “산성 가스 성분”은 이산화탄소(CO2), 황화수소(H2S), 이산화황(SO2), 이산화질소(NO2) 및 황화카르보닐(COS) 중에서 하나 이상을 포함하는 것으로 정의하도록 한다.In the present invention, the waste gas is a mixed gas form that contains the acid gas components, "acid gas components" is carbon dioxide (CO 2), hydrogen sulfide (H 2 S), sulfur dioxide (SO 2), nitrogen dioxide (NO 2) and sulfide-carboxylic (COS). ≪ / RTI >

가스 gas 분리탑Separation tower

본 발명의 하나의 관점은 가스 분리탑에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 가스 분리탑(101)을 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면, 가스 분리탑(101)은 하부에 폐가스가 유입되는 가스 공급부(110); 상부에 흡수제가 유입되는 제1 유입부(114); 상기 흡수제가 상기 폐가스에 포함된 산성 가스 성분을 흡수하여 처리가스를 배출하는 가스 배출부(112); 및 상기 산성 가스 성분이 흡수된 포화 흡수제를 탈거탑으로 이송하는 제1 이송부(10);를 포함하는 가스 분리탑이며, 상기 흡수제는 상기 제1 유입부(114)와 연통되어 상기 가스 분리탑 내주면에 형성된 분배라인(120)으로 이송되며, 분배라인(120)에는 복수 개의 노즐이 구비되어, 상기 가스 분리탑 내부로 흡수제를 유입한다.One aspect of the invention relates to a gas separation tower. 1 shows a gas separation tower 101 according to one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the gas separation tower 101 includes a gas supply part 110 through which waste gas flows into a lower part thereof; A first inlet 114 through which the absorbent flows into the upper portion; A gas discharge unit 112 for absorbing an acidic gas component contained in the waste gas and discharging the process gas; And a first transfer section (10) for transferring the saturated absorbent absorbed by the acid gas component to a deodorizing tower, wherein the absorbent is in communication with the first inlet section (114) And the distribution line 120 is provided with a plurality of nozzles to introduce the absorbent into the gas separation tower.

한 구체예에서 상기 폐가스는 냉각기(미도시)에 의해 냉각된 후, 가스 공급부를 통해 상기 가스 분리탑에 유입될 수 있다. 한 구체예에서, 상기 폐가스는, 가스 블로어 등을 이용하여 가스 공급부로 유입될 수 있다. 상기 조건으로 유입시 가스 분리탑에 의해 발생되는 압력 강하를 방지할 수 있다.In one embodiment, the waste gas may be cooled by a cooler (not shown) and then introduced into the gas separation column through a gas supply. In one embodiment, the waste gas may be introduced into the gas supply using a gas blower or the like. It is possible to prevent a pressure drop caused by the gas separation tower from flowing under the above conditions.

한 구체예에서 가스 분리탑 내부에는 충전재층이 형성되어, 상기 폐가스 및 흡수제의 접촉 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 도 1과 같이 가스 분리탑 내부에 제1 충전재층(160), 흡수제 분배판(150) 및 제2 충전재층(140)이 순차적으로 형성될 수 있다. 흡수제 분배판(150)은, 상기 유입된 흡수제와 폐가스의 접촉 효율 향상을 목적으로 구비될 수 있다.In one embodiment, a filler layer is formed in the interior of the gas separation column to improve the contact efficiency of the waste gas and the absorbent. For example, as shown in FIG. 1, a first filler layer 160, an absorbent distribution plate 150, and a second filler layer 140 may be sequentially formed in the gas separation tower. The absorbent distribution plate 150 may be provided for the purpose of improving the contact efficiency between the introduced absorbent and the waste gas.

한 구체예에서 가스 분리탑(101)은, 플레이트 컬럼 또는 충전탑 형태로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 도 1과 같은 충전탑 형태로 구성될 수 있다. 상기 형태로 구성시 상기 폐가스 및 흡수제의 접촉면적이 극대화 되어, 접촉 효율이 향상되어, 폐가스 처리 효율이 우수할 수 있다.In one embodiment, the gas separation column 101 may be configured in the form of a plate column or packed column. For example, it may be configured as a packed tower as shown in FIG. When constructed in this form, the contact area of the waste gas and the absorbent is maximized, the contact efficiency is improved, and the waste gas treatment efficiency can be excellent.

한 구체예에서 상기 흡수제는 아민계 흡수제, 아미노산염계 흡수제, 무기염계 흡수제 및 암모니아계 흡수제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 종류의 흡수제를 포함시, 산성 가스 성분 흡수 효율이 우수할 수 있다.In one embodiment, the sorbent may include one or more of an amine-based sorbent, an amino acid-based sorbent, an inorganic-based sorbent, and an ammonia-based sorbent. When the absorbent of this kind is included, the absorption efficiency of the acidic gas component can be excellent.

도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 가스 분리탑 분배라인(120)의 단면을 나타낸 것이다. 상기 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 흡수제는 상기 제1 유입부(114)와 연통되어 상기 가스 분리탑 내주면에 형성된 분배라인으로 이송되며, 분배라인(120)에는 복수 개의 노즐(121, 122, 123, 124)이 구비되어, 상기 가스 분리탑 내부로 흡수제를 유입할 수 있다. 한 구체예에서 상기 도 3과 같이 분배라인(120)은 환 형태로 형성될 수 있다. 상기와 같은 분배라인 구성시, 공급 라인 설치 공간을 최소화하여, 가스 분리탑 설비의 체적을 최소화 하면서도, 흡수제의 분산성을 크게 향상시킬 수 있다.2 illustrates a cross-section of a gas separation tower dispensing line 120 according to one embodiment of the present invention. 1 and 2, the absorbent is communicated with the first inlet 114 and is transferred to a distribution line formed on the inner circumferential surface of the gas separation tower, and the distribution line 120 is provided with a plurality of nozzles 121 and 122 , 123 and 124 are provided to allow the absorbent to flow into the gas separation tower. In one embodiment, as shown in FIG. 3, the distribution line 120 may be formed in a ring shape. In the above-described distribution line configuration, the space for installing the supply line can be minimized, and the dispersibility of the absorbent can be greatly improved while minimizing the volume of the gas separation tower.

한 구체예에서 상기 노즐은 2개 내지 10개 구비될 수 있다. 상기 갯수의 노즐을 통해 흡수제를 유입시, 흡수제의 분산성을 향상시켜, 상기 폐가스 및 흡수제의 접촉 면적을 극대화시킬 수 있어, 폐가스 처리 효율이 우수할 수 있다.In one embodiment, the number of the nozzles may be two to ten. It is possible to maximize the contact area between the waste gas and the absorbent by improving the dispersibility of the absorbent when the absorbent is introduced through the nozzles.

상기 도 2를 참조하면, 상기 노즐은 4개 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 도 2와 같이 분배라인을 상기 가스 분리탑의 단면 중심을 기준으로 4개의 사분면으로 분할했을 때, 상기 사분면 중심에 노즐(121, 122, 123, 124)이 각각 하나씩 구비될 수 있다. 상기와 같은 분배라인을 적용시, 상기 흡수제의 분산성이 우수하며, 특히 폐가스 유량 증가에 따라 가스 분리탑의 직경이 증가할수록 그 효과가 더욱 우수할 수 있다.Referring to FIG. 2, four nozzles may be provided. For example, as shown in FIG. 2, when the distribution line is divided into four quadrants based on the cross-sectional center of the gas separation tower, one nozzle 121, 122, 123, and 124 may be provided at the center of the quadrant have. When the above-mentioned distribution line is applied, the dispersibility of the absorbent is excellent. Especially, as the diameter of the gas separation column increases with the increase of the waste gas flow rate, the effect can be more excellent.

한 구체예에서 상기 노즐(121, 122, 123, 124)은 스프레이 타입 노즐을 적용하여, 상기 흡수제를 가스 분리탑 내부로 분사할 수 있다.In one embodiment, the nozzles 121, 122, 123, and 124 can be sprayed into the gas separation tower by applying a spray type nozzle.

한편, 제1 유입부(114)를 통해, 상기 제1 유입부와 인접한 2개 사분면에 유입되는 흡수제량이 상기 제1 유입부와 인접하지 않는 2개 사분면에 유입되는 흡수제 량보다 많기 때문에, 가스 분리탑 내부로 흡수제가 불균일한 유입량으로 유입될 수 있다. On the other hand, since the amount of the absorbent introduced into the two quadrants adjacent to the first inflow portion through the first inflow portion 114 is larger than the amount of the absorbent introduced into the two quadrants not adjacent to the first inflow portion, The absorbent may enter the inside of the tower at a non-uniform inflow.

한 구체예에서 상기 제1 유입부와 인접한 2개의 사분면의 노즐 직경은, 상기 제1 유입부와 인접하지 않는 2개의 사분면의 노즐 직경의 25%~60% 크기로 형성될 수 있다. 상기 조건에서 흡수제 유량 조절 효과가 우수하여, 분배라인으로 유입된 흡수제가 균일한 유량으로 상기 가스 분리탑 내부로 유입되어, 분산성 및 폐가스 처리 효율성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the nozzle diameters of the two quadrants adjacent to the first inlet may be between 25% and 60% of the nozzle diameters of the two quadrants that are not adjacent to the first inlet. Under the above conditions, the absorbent flow rate control effect is excellent, so that the absorbent introduced into the distribution line flows into the gas separation column at a uniform flow rate, and the dispersibility and the waste gas treatment efficiency are excellent.

예를 들면 상기 제1 유입부와 인접한 2개의 사분면의 노즐(121, 124) 직경은, 상기 제1 유입부와 인접하지 않는 2개의 사분면의 노즐(122, 123) 직경의 33%~50% 크기로 형성될 수 있다.For example, the diameters of the nozzles 121 and 124 in the two quadrants adjacent to the first inlet are 33% to 50% of the diameters of the nozzles 122 and 123 in the two quadrants that are not adjacent to the first inlet As shown in FIG.

한 구체예에서 상기 분배라인 내부에 유입된 흡수제는 0.01~0.1m/s의 유속을 가질 수 있다. 상기 유속 조건에서, 흡수제가 균일한 유량으로 상기 가스 분리탑 내부로 유입되어, 분산성 및 폐가스 처리 효율성이 우수할 수 있다. 한 구체예에서, 상기 분배라인의 직경을 조절하여, 상기 유입된 흡수제의 유속을 조절할 수 있다.In one embodiment, the absorbent introduced into the distribution line may have a flow rate of 0.01 to 0.1 m / s. Under this flow rate condition, the absorbent flows into the gas separation column at a uniform flow rate, and the dispersibility and waste gas treatment efficiency can be excellent. In one embodiment, the diameter of the dispensing line may be adjusted to control the flow rate of the introduced absorbent.

한 구체예에서, 상기 사분면에 구비된 4개의 노즐은, 50~200 cc/min의 투입유량으로 가스 분리탑에 유입될 수 있다. 상기 조건에서, 흡수제가 균일한 유량으로 상기 가스 분리탑 내부로 유입되어, 분산성 및 폐가스 처리 효율성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the four nozzles provided in the quadrant may be introduced into the gas separation column at an input flow rate of 50 to 200 cc / min. Under the above conditions, the absorbent flows into the gas separation column at a uniform flow rate, so that the dispersibility and the waste gas treatment efficiency can be excellent.

한 구체예에서, 상기 가스 분리탑은 25~60℃ 조건에서 운전이 이루어질 수 있다. 상기 범위에서 상기 폐가스 및 흡수제가 용이하게 접촉하여, 산성 가스 성분 처리 효율이 우수할 수 있다.In one embodiment, the gas separation column can be operated at 25-60 < 0 > C. The waste gas and the absorbent easily contact with each other within the above-mentioned range, and the acid gas component treatment efficiency can be excellent.

상기 도 1을 참조하면, 가스 분리탑(101) 상부에는 스크러버(130)가 더 구비될 수 있다. 상기 스크러버는 상기 생성된 처리가스에 포함된 미량의 흡수제 성분 및 수분을 포집하여 가스 분리탑으로 유입할 수 있다.Referring to FIG. 1, a scrubber 130 may be further provided on the gas separation tower 101. The scrubber can collect a small amount of absorbent component and moisture contained in the generated process gas and flow into the gas separation tower.

폐가스Waste gas 처리 장치 Processing device

본 발명의 하나의 관점은 상기 가스 분리탑을 포함하는 폐가스 처리 장치에 관한 것이다. 도 3은 본 발명의 한 구체예에 따른 폐가스 처리 장치(1000)를 나타낸 것이다. 상기 도 3을 참조하면, 폐가스 처리 장치(1000)는 폐가스 및 흡수제가 유입되어, 상기 흡수제가 폐가스에 포함된 산성 가스 성분을 흡수하여 처리가스 및 상기 산성 가스 성분이 흡수된 포화 흡수제를 배출하는 가스 분리탑(101); 상기 가스 분리탑(101) 후단에 구비되며, 상기 배출된 포화 흡수제가 유입되어 열교환을 통해 승온시키는 열교환기(301); 상기 승온된 포화 흡수제가 유입되며, 상기 포화 흡수제 중 산성 가스 성분을 제거하여, 재생 흡수제를 생성하는 탈거탑(201); 및 탈거탑(201)에 열에너지를 공급하는 리보일러(210);를 포함하며, 상기 재생 흡수제는 열교환기(301)에 유입되어, 상기 포화 흡수제와 열교환을 통해 감온되어 가스 분리탑(101)으로 유입된다.One aspect of the present invention relates to a waste gas treatment apparatus including the gas separation tower. 3 shows a waste gas treatment apparatus 1000 according to one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the waste gas treatment apparatus 1000 includes a waste gas absorbing agent and an absorbent, which absorbs the acidic gas component contained in the waste gas and absorbs the processing gas and the gas that discharges the saturated absorbent absorbed by the acidic gas component A separation tower 101; A heat exchanger (301) provided at a downstream end of the gas separation tower (101) for introducing the discharged saturated absorbent and heating the same through heat exchange; A deodorizing tower (201) into which the warmed saturated absorbent is introduced and which removes an acidic gas component in the saturated absorbent to produce a regenerated absorbent; And a reboiler 210 for supplying thermal energy to the stripping tower 201. The regenerated absorbent flows into the heat exchanger 301 and is heated by heat exchange with the saturated absorbent to be discharged to the gas separation tower 101 ≪ / RTI >

한 구체예에서 상기 포화 흡수제는 제1 유입부(10)로 유입되어, 제1 펌프(12)를 통해 열교환부(301)로 유입될 수 있다. 한 구체예에서 상기 열교환을 통해 80~140℃로 승온되어 탈거탑(201)으로 이송될 수 있다. In one embodiment, the saturated absorbent can flow into the first inlet 10 and into the heat exchanger 301 via the first pump 12. In one embodiment, the temperature may be raised to 80-140 ° C. through the heat exchange and transferred to the stripping tower 201.

상기 범위로 승온시, 탈거탑의 운전 효율이 우수하여, 재생 흡수제를 용이하게 생성할 수 있다. 한 구체예에서 상기 포화 흡수제는, 제1 이송부를 통해 열교환기로 유입된 재생 흡수제와 열교환하여, 승온될 수 있다. 상기와 같이 열교환시, 운전 효율이 우수하여, 경제성이 우수할 수 있다.When the temperature is raised to the above range, the operation efficiency of the stripping column is excellent, and a regenerated absorbent can be easily produced. In one embodiment, the saturated absorbent may be heat-exchanged with the regenerated absorbent introduced into the heat exchanger through the first transfer section, and may be heated. As described above, when the heat exchanging operation is performed, the operation efficiency is excellent and the economical efficiency is excellent.

한 구체예에서 승온된 포화 흡수제는 제1 유입부(10)를 통해 탈거탑 (201) 상부로 유입되며, 상기 포화 흡수제 중 산성 가스 성분을 제거하여, 재생 흡수제를 생성하게 된다. 상기 포화 흡수제는, 탈거탑에 유입되는 스팀 또는 열에너지를 이용하여, 상기 포화 흡수제에서 이산화탄소 및 이산화황 등의 산성 가스 성분을 제거하여 재생 흡수제를 생성할 수 있다.In one embodiment, the heated saturated absorbent flows into the top of the stripping tower 201 through the first inlet 10, and the acidic gas component in the saturated absorbent is removed to produce a regenerated absorbent. The saturated absorbent can remove the acidic gas components such as carbon dioxide and sulfur dioxide from the saturated absorbent by using steam or thermal energy introduced into the stripping tower to produce a regenerated absorbent.

한 구체예에서 리보일러(210)를 통해 탈거탑(201)에 열에너지를 공급하여, 상기 포화 흡수제 중 산성 가스 성분을 제거할 수 있다. 리보일러(210)는, 케틀형(kettle type) 리보일러를 사용할 수 있다. 상기 리보일러를 적용시 경제성이 우수할 수 있다.In one embodiment, thermal energy may be supplied to the stripping tower 201 through the reboiler 210 to remove the acid gas component in the saturated absorbent. The reboiler 210 may use a kettle type reboiler. When the reboiler is applied, the economical efficiency can be excellent.

한 구체예에서, 탈거탑에서 상기 흡수제의 탈거시 발생하는 산성 가스 성분 및 수증기의 혼합기체는, 냉각수단에 의해 냉각되어, 기체 및 액체 2상의 유체가 생성된 후, 리플럭스 드럼(미도시)으로 이송될 수 있다. 리플럭스 드럼에서는 상기 2상의 유체가 유입되어, 산성 가스 성분 및 응축수로 상분리하여 용도에 따라, 저장하거나 기타 유용한 화합물로 전환하여 사용할 수 있다. 한 구체예에서 상기 응축수는 리플럭스 드럼을 통하여 탈거탑 상부로 이송되어, 탈거탑 상부로 상승하는 기체 중의 부유물을 세정할 수 있다.In one embodiment, the mixed gas of the acid gas component and the water vapor, which is generated upon removal of the absorbent in the demixing column, is cooled by the cooling means to produce a liquid on the gas and liquid 2, Lt; / RTI > In the reflux drum, the fluid of the two phases flows in, phase-separated into an acidic gas component and condensed water, and may be stored or used as other useful compounds depending on the application. In one embodiment, the condensed water is transferred to the upper portion of the demolition tower through the reflux drum to clean the suspended solids in the gas rising above the demolition tower.

한 구체예에서 탈거탑의 운전 온도는 80~140℃일 수 있다. 상기 범위에서 상기 포화 흡수제의 산성 가스 물질을 용이하게 탈거하여 재생 흡수제를 용이하게 생성할 수 있다.In one embodiment, the operating temperature of the stripping tower may be 80-140 < 0 > C. In this range, the acidic gaseous material of the saturated absorbent can be easily stripped to easily produce a regenerated absorbent.

한 구체예에서 상기 재생 흡수제는, 탈거탑 하부에 구비된 제1 유입부를 통해 배출되며, 제2 펌프를 통해 열교환기(301)에 유입되어, 상기 포화 흡수제와 열교환을 통해 감온되어 상기 가스 분리탑으로 유입될 수 있다. 예를 들면 25~60℃의 온도로 감온되어 가스 분리탑으로 유입될 수 있다.In one embodiment, the regenerated absorbent is discharged through a first inlet provided in the lower part of the stripping tower, is introduced into a heat exchanger (301) through a second pump, is thermally exchanged with the saturated absorbent, Lt; / RTI > For example, at a temperature of 25 to 60 DEG C and may be introduced into the gas separation column.

폐가스Waste gas 처리 장치를 이용한  Using a processing device 폐가스Waste gas 처리 방법 Processing method

본 발명의 다른 관점은 상기 폐가스 처리 장치를 이용한 폐가스 처리 방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 폐가스 처리 방법은 전술한 가스 분리탑에 폐가스 및 흡수제를 유입하여, 상기 흡수제가 폐가스에 포함된 산성 가스 성분을 흡수하여, 처리가스 및 상기 산성 가스 성분이 흡수된 포화 흡수제를 배출하는 단계; 상기 배출된 포화 흡수제를 상기 가스 분리탑 후단에 구비된 열교환기에 유입하여, 열교환을 통해 승온시키는 단계; 및 상기 승온된 포화 흡수제를 탈거탑에 유입하고, 열에너지를 공급하여 상기 포화 흡수제 중 산성 가스 성분을 제거하여 재생 흡수제를 생성하는 단계;를 포함하며, 상기 생성된 재생 흡수제는, 상기 열교환기에 유입되어 상기 포화 흡수제와 열교환을 통해 감온되어 상기 가스 분리탑으로 유입된다.Another aspect of the present invention relates to a waste gas treatment method using the waste gas treatment apparatus. In one embodiment, the waste gas treatment method comprises the steps of introducing the waste gas and the absorbent into the gas separation tower to absorb the acidic gas component contained in the waste gas, thereby discharging the treated gas and the saturated absorbent absorbed by the acidic gas component ; Introducing the discharged saturated absorbent into a heat exchanger provided at the rear end of the gas separation column and raising the temperature by heat exchange; And introducing the warmed saturated absorbent into a deodorization tower and supplying heat energy to remove an acidic gas component in the saturated absorbent to produce a regenerated absorbent, wherein the regenerated absorbent is introduced into the heat exchanger And is heated by heat exchange with the saturated absorbent and flows into the gas separation tower.

상기 가스 분리탑, 열교환기, 탈거탑은 전술한 바와 동일한 것을 사용할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하도록 한다.The gas separation column, the heat exchanger, and the stripping column may be the same as those described above, and thus their detailed description will be omitted.

한 구체예에서 상기 포화 흡수제는 상기 열교환을 통해 80~140℃로 승온될 수 있다.In one embodiment, the saturated absorbent can be heated to 80-140 < 0 > C through the heat exchange.

한 구체예에서 상기 흡수제는 아민계 흡수제, 아미노산염계 흡수제, 무기염계 흡수제 및 암모니아계 흡수제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the sorbent may include one or more of an amine-based sorbent, an amino acid-based sorbent, an inorganic-based sorbent, and an ammonia-based sorbent.

한 구체예에서 상기 가스 분리탑 하부에는 폐가스가 유입되는 가스 공급부, 및 포화 흡수제를 탈거탑으로 이송하는 제1 이송부가 구비되고, 상기 가스 분리탑 상부에는 흡수제가 유입되는 제1 유입부 및 처리가스를 배출하는 가스 배출부;가 구비되며, 상기 흡수제는 상기 제1 유입부와 연통되어 상기 가스 분리탑 내주면에 형성된 분배라인으로 이송되며, 상기 분배라인에는 복수 개의 노즐이 구비되어, 상기 가스 분리탑 내부로 흡수제가 유입될 수 있다.In one embodiment, a lower portion of the gas separation tower is provided with a gas supply portion through which waste gas flows and a first transfer portion through which the saturated absorbent is transferred to the deasphalting tower. The upper portion of the gas separation column has a first inlet portion, Wherein the absorber is communicated with the first inflow portion and is transferred to a distribution line formed on the inner circumferential surface of the gas separation tower, and the distribution line is provided with a plurality of nozzles, So that the absorbent can be introduced into the inside.

한 구체예에서 상기 노즐은 2개 내지 10개 구비될 수 있다.In one embodiment, the number of the nozzles may be two to ten.

한 구체예에서 상기 분배라인을 상기 가스 분리탑의 단면 중심을 기준으로 4개의 사분면으로 분할했을 때, 상기 사분면 중심에 노즐이 각각 하나씩 구비되며, 상기 제1 유입부와 인접한 2개의 사분면의 노즐 직경은, 상기 제1 유입부와 인접하지 않는 2개의 사분면의 노즐 직경의 25%~60% 크기로 형성될 수 있다. In one embodiment, when the distribution line is divided into four quadrants with respect to the center of the cross section of the gas separation column, each of the nozzles is provided at the center of the quadrant, and the nozzle diameters of the two quadrants adjacent to the first inlet May be formed to have a size of 25% to 60% of the nozzle diameter of the two quadrants that are not adjacent to the first inlet.

한 구체예에서 상기 분배라인 내부에 유입된 흡수제는 0.01~0.1m/s의 유속을 가질 수 있다.In one embodiment, the absorbent introduced into the distribution line may have a flow rate of 0.01 to 0.1 m / s.

한 구체예에서 상기 재생 흡수제는, 탈거탑 하부에 구비된 제1 유입부를 통해 배출되며, 제2 펌프를 통해 열교환기에 유입되어, 상기 포화 흡수제와 열교환을 통해 감온되어 상기 가스 분리탑으로 유입될 수 있다. 예를 들면 25~60℃의 온도로 감온되어 가스 분리탑으로 유입될 수 있다.In one embodiment, the regenerated absorbent is discharged through a first inlet provided in the lower part of the stripping tower, is introduced into a heat exchanger through a second pump, is thermally exchanged with the saturated absorbent and is introduced into the gas separation tower have. For example, at a temperature of 25 to 60 DEG C and may be introduced into the gas separation column.

본 발명의 폐가스 처리 장치를 적용하여 폐가스를 처리시, 상기 가스 분리탑 내부로 투입되는 흡수제의 분산성을 향상시켜 폐가스에 함유된 오염물질의 제거 효율이 우수하고, 가스 분리탑 설비의 체적을 최소화할 수 있어 처리 시설의 소규모화가 가능하며, 폐가스 처리 효율이 우수하고, 폐가스 처리 운전시, 에너지 효율성이 우수하며, 경제성이 우수할 수 있다.When the waste gas treatment apparatus of the present invention is applied, the dispersibility of the absorbent introduced into the gas separation column is improved to improve the removal efficiency of contaminants contained in the waste gas, and the volume of the gas separation tower facility is minimized It is possible to reduce the size of the treatment facility, the waste gas treatment efficiency is excellent, the waste gas treatment operation is performed, the energy efficiency is excellent, and the economical efficiency can be excellent.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.

실시예Example 1 One

도 3과 같은 폐가스 처리장치(1000)를 이용하여, 폐가스 중 산성 가스 물질을 처리하였다. 이산화탄소 및 이산화황을 포함하는 폐가스를 냉각기(미도시)에서 25~60℃의 온도로 냉각한 다음, 도 1과 같은 가스 분리탑(101) 하부에 구비된 가스 공급부(110)를 통해 10Nm3/hr의 유량으로 직경이 200mm인 가스 분리탑(101) 내부로 공급하고, 가스 분리탑(101) 상부에 구비된 제1 유입부(114)를 통해 흡수제를 가스 분리탑으로 500cc/min의 유량으로 유입하였다. 상기 흡수제는 제1 유입부(114)와 연통되어 상기 가스 분리탑 내주면에 형성된 환형의 분배라인(120)으로 이송되었다.The waste gas treatment apparatus 1000 as shown in Fig. 3 was used to treat the acid gas material in the waste gas. The waste gas containing carbon dioxide and sulfur dioxide is cooled to a temperature of 25 to 60 ° C in a cooler (not shown), and then is supplied through a gas supply unit 110 provided below the gas separation tower 101 as shown in FIG. 1 at a rate of 10 Nm 3 / hr The adsorbent is fed into the gas separation tower at a flow rate of 500 cc / min through the first inlet 114 provided in the upper part of the gas separation column 101, Respectively. The absorbent was communicated with the first inlet 114 and transferred to the annular distribution line 120 formed on the inner surface of the gas separation tower.

이때, 도 2와 같이 분배라인(120)을 가스 분리탑(101)의 단면 중심을 기준으로 4개의 사분면으로 분할했을 때, 사분면 중심에는 노즐이 각각 1개씩 구비되고, 제1 유입부와 인접한 2개의 사분면(121, 124)은 노즐 직경이 2mm 이었으며, 상기 제1 유입부와 인접하지 않는 2개의 사분면(122, 123)의 노즐 직경은 4mm 크기로 구비하였으며, 사분면에 구비된 4개의 노즐을 통해 흡수제를 가스 분리탑 내부에 투입하여, 제1 충전재층(160), 흡수제 분배판(150) 및 제2 충전재층(140)을 순차적으로 거친 폐가스와 접촉하여 처리가스 및 산성 가스 성분이 흡수된 포화 흡수제를 생성하였다. 이때, 분배라인 내 유입된 흡수제는 0.01~0.1m/s의 유량을 가졌다.2, when the distribution line 120 is divided into four quadrants based on the center of the cross section of the gas separation tower 101, one nozzle is provided at the center of the quadrant, and two nozzles adjacent to the first inlet The two quadrants 121 and 124 have a nozzle diameter of 2 mm and the two quadrants 122 and 123 that are not adjacent to the first inlet have a nozzle diameter of 4 mm and the four nozzles provided in the quadrant The absorbent is introduced into the gas separation tower to contact the waste gas that has been sequentially passed through the first filler layer 160, the sorbent distributor plate 150 and the second filler layer 140 so that the process gas and the saturated gas component, Absorbent. At this time, the absorbent introduced into the distribution line had a flow rate of 0.01 to 0.1 m / s.

상기 처리가스는 가스 배출부(112)를 통해 외부로 배출되었으며, 상기 포화 흡수제는 제1 이송부(10)로 유입되어, 제1 펌프(12)를 통해 열교환기(301)로 유입하여 열교환을 통해 80~140℃로 승온하여 탈거탑(201)에 유입하였다. 그 다음에, 리보일러(210)를 통해 탈거탑(201)에 열에너지를 공급하여 상기 포화 흡수제 중 산성 가스 성분을 제거하여 재생 흡수제를 생성하였다. The process gas is discharged to the outside through the gas discharge part 112. The saturated absorbent flows into the first transfer part 10 and flows into the heat exchanger 301 through the first pump 12 to perform heat exchange The temperature was raised to 80 to 140 캜 and flowed into the stripping tower 201. Then, thermal energy was supplied to the stripping tower 201 through the reboiler 210 to remove an acid gas component in the saturated absorbent to generate a regenerated absorbent.

상기 생성된 재생 흡수제는, 제1 유입부(114)로 유입되어, 제2 펌프(22)를 통해 열교환기(301)에 유입되어 상기 포화 흡수제와 열교환을 통해 25~60℃로 감온되어 가스 분리탑(101)으로 유입되었다.The generated regenerant absorbent flows into the first inlet 114, flows into the heat exchanger 301 through the second pump 22, is heat-exchanged with the saturated absorbent at a temperature of 25 to 60 ° C, And flowed into the tower 101.

실시예Example 2 2

분배라인을 2개 사분면으로 분할하여, 사분면 중심에 직경 4mm 노즐을 1개씩 구비한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 조건으로 폐가스 중 산성 가스 물질을 처리하였다.The acid gas material in the waste gas was treated under the same conditions as in Example 1 except that the distribution line was divided into two quadrants and one nozzle having a diameter of 4 mm was provided at the center of the quadrant.

비교예Comparative Example

분배라인을 형성하지 않고 제1 유입부를 통해 흡수제를 유입한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 조건으로 폐가스 중 산성 가스 물질을 처리하였다.The acid gas material in the waste gas was treated under the same conditions as in Example 1, except that the absorbent was introduced through the first inlet without forming the distribution line.

실시예 1~2 및 비교예의 가스 분리탑 내부로 유입되는 흡수제는, 전산모사방법(computational fluid dynamics)을 이용하여, 분배라인 노즐 하단의 특정 높이에서, 노즐이 해당되는 사분면에 유입되는 흡수제의 시간 당 유량을 계산한 다음, 해당 사분면에서 편차를 계산하여 흡수제의 분산도를 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The absorbents introduced into the gas separation columns of Examples 1 to 2 and Comparative Examples were measured at the specific height of the lower portion of the distribution line nozzle by using a computational fluid dynamics method and the time of the absorbent introduced into the corresponding quadrant of the nozzle The flow rate was calculated and the deviation was calculated in the corresponding quadrant to evaluate the dispersity of the absorbent. The results are shown in Table 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 표 1을 참조하면, 본 발명의 분배라인을 적용한 실시예 1 및 2의 경우, 흡수제 분산도가 비교예보다 낮았으며, 이를 통해 가스 분리탑 내부에 균일하게 흡수제가 유입되어 폐가스와 반응되는 것을 알 수 있었다. 특히, 본 발명의 노즐 직경 구성을 적용한 실시예 1의 경우, 모든 사분면에 구비된 노즐에서 일정한 유량으로 흡수제가 가스 분리탑으로 유입되는 것을 알 수 있었다. 반면, 분배라인을 형성하지 않고 흡수제를 제1 유입부를 통해 유입한 비교예의 경우, 실시예 1~2보다 흡수제의 분산성이 크게 저하되었다.Referring to Table 1, in the case of Examples 1 and 2 where the dispensing line of the present invention was applied, the degree of dispersion of the absorbent was lower than that of the Comparative Example, and the absorbent was uniformly introduced into the gas separation column to react with the waste gas Could know. In particular, in the case of Example 1 in which the nozzle diameter configuration of the present invention was applied, it was found that the absorbent flows into the gas separation tower at a constant flow rate in the nozzles provided in all the quadrants. On the other hand, in the comparative example in which the absorbent was introduced through the first inlet without forming the dispensing line, the dispersibility of the absorbent was significantly lower than in Examples 1 and 2.

한편, 상업화된 설비의 경우 가스 분리탑의 직경이 최대 15m 이상으로 증가되는 실정이며, 이러한 가스 분리탑에 비교예의 흡수제 투입 방법을 적용시, 분리탑 중앙부에만 흡수제가 투입되고, 가스 분리탑 가장자리 부위에는 흡수제가 분산되기 어려워, 상기 흡수제의 분산성이 크게 떨어지게 되며 이로 인해서 전체 가스 분리탑의 효율이 크게 저하됨을 알 수 있었다.On the other hand, in the case of a commercialized facility, the diameter of the gas separation tower is increased to a maximum of 15 m or more. When the absorbent injection method of the comparative example is applied to the gas separation tower, the absorbent is injected only into the center of the separation tower, It is difficult to disperse the absorbent, and the dispersibility of the absorbent is greatly lowered, and the efficiency of the entire gas separation tower is greatly reduced.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10: 제1 이송부 12: 제1 펌프
22: 제2 펌프 101: 가스 분리탑
110: 가스 공급부 112: 가스 배출부
114: 제1 유입부 120: 분배라인
121, 122, 123, 123: 노즐
130: 스크러버 201: 탈거탑
210: 리보일러 301: 열교환기
1000: 폐가스 처리 장치10: first transfer part 12: first pump
22: Second pump 101: Gas separation tower
110: gas supply unit 112: gas discharge unit
114: first inlet 120: distribution line
121, 122, 123, 123: Nozzles
130: Scrubber 201: Removal tower
210: reboiler 301: heat exchanger
1000: waste gas treatment device

Claims (10)

하부에 폐가스가 유입되는 가스 공급부;
상부에 흡수제가 유입되는 제1 유입부;
상기 흡수제가 상기 폐가스에 포함된 산성 가스 성분을 흡수하여 처리가스를 배출하는 가스 배출부; 및
상기 산성 가스 성분이 흡수된 포화 흡수제를 탈거탑으로 이송하는 제1 이송부;를 포함하는 가스 분리탑이며,
상기 흡수제는 상기 제1 유입부와 연통되어 상기 가스 분리탑 내주면에 형성된 분배라인으로 이송되며,
상기 분배라인에는 복수 개의 노즐이 구비되어, 상기 가스 분리탑 내부로 흡수제를 유입하는 것을 특징으로 하는 가스 분리탑.
A gas supply part through which waste gas flows into the lower part;
A first inflow portion into which the absorbent flows;
A gas exhaust unit for absorbing an acidic gas component contained in the waste gas and discharging the process gas; And
And a first conveying part for conveying the saturated absorbent absorbed by the acid gas component to a deairing tower,
The absorbent is communicated with the first inflow portion and is transferred to a distribution line formed on the inner circumferential surface of the gas separation tower,
Wherein the distribution line is provided with a plurality of nozzles to introduce the absorbent into the gas separation tower.
제1항에 있어서, 상기 노즐은 2개 내지 10개 구비되는 것을 특징으로 하는 가스 분리탑.
The gas separation tower according to claim 1, wherein the number of the nozzles is two to ten.
제1항에 있어서, 상기 분배라인을 상기 가스 분리탑의 단면 중심을 기준으로 4개의 사분면으로 분할했을 때, 상기 사분면 중심에 노즐이 각각 하나씩 구비되며,
상기 제1 유입부와 인접한 2개의 사분면의 노즐 직경은, 상기 제1 유입부와 인접하지 않는 2개의 사분면의 노즐 직경의 25%~60% 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 분리탑.
2. The apparatus of claim 1, wherein when the distribution line is divided into four quadrants based on the center of the cross section of the gas separation column, one nozzle is provided at the center of the quadrant,
Wherein the nozzle diameters of the two quadrants adjacent to the first inlet are formed to be 25% to 60% of the nozzle diameters of the two quadrants not adjacent to the first inlet.
제1항에 있어서, 상기 분배라인 내부에 유입된 흡수제는 0.01~0.1m/s의 유속을 갖는 것을 특징으로 하는 가스 분리탑.
The gas separation tower according to claim 1, wherein the absorbent introduced into the distribution line has a flow rate of 0.01 to 0.1 m / s.
제1항 내지 제4항중 어느 한 항의 가스 분리탑;
상기 가스 분리탑 후단에 구비되며, 상기 배출된 포화 흡수제가 유입되어 열교환을 통해 승온시키는 열교환기;
상기 승온된 포화 흡수제가 유입되며, 상기 포화 흡수제 중 산성 가스 성분을 제거하여, 재생 흡수제를 생성하는 탈거탑; 및
상기 탈거탑에 열에너지를 공급하는 리보일러;를 포함하며,
상기 재생 흡수제는 상기 열교환기에 유입되어, 상기 포화 흡수제와 열교환을 통해 감온되어 상기 가스 분리탑으로 유입되는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리장치.
A gas separation tower according to any one of claims 1 to 4,
A heat exchanger provided at a downstream end of the gas separation column for heating the discharged saturated absorbent through heat exchange;
A stripping tower into which the warmed saturated absorbent flows and removes an acidic gas component from the saturated absorbent to produce a regenerated absorbent; And
And a reboiler for supplying thermal energy to the demolition tower,
Wherein the regenerated absorbent flows into the heat exchanger and is thermally warmed through heat exchange with the saturated absorbent and flows into the gas separation tower.
제5항에 있어서, 상기 포화 흡수제는 상기 열교환을 통해 80~140℃로 승온되는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리장치.
6. The waste gas treatment system according to claim 5, wherein the saturated absorbent is heated to 80 to 140 DEG C through the heat exchange.
제5항에 있어서, 상기 흡수제는 아민계 흡수제, 아미노산염계 흡수제, 무기염계 흡수제 및 암모니아계 흡수제 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리 장치.
6. The waste gas treatment system according to claim 5, wherein the absorbent comprises at least one of an amine-based absorbent, an amino acid-based absorbent, an inorganic-based absorbent, and an ammonia-based absorbent.
제1항 내지 제4항중 어느 한 항의 가스 분리탑에 폐가스 및 흡수제를 유입하여, 상기 흡수제가 폐가스에 포함된 산성 가스 성분을 흡수하여, 처리가스 및 상기 산성 가스 성분이 흡수된 포화 흡수제를 배출하는 단계;
상기 배출된 포화 흡수제를 상기 가스 분리탑 후단에 구비된 열교환기에 유입하여, 열교환을 통해 승온시키는 단계; 및
상기 승온된 포화 흡수제를 탈거탑에 유입하고, 열에너지를 공급하여 상기 포화 흡수제 중 산성 가스 성분을 제거하여 재생 흡수제를 생성하는 단계;를 포함하며,
상기 생성된 재생 흡수제는, 상기 열교환기에 유입되어 상기 포화 흡수제와 열교환을 통해 감온되어 상기 가스 분리탑으로 유입되는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리 방법.
A method for producing an exhaust gas purifying apparatus, comprising: introducing a waste gas and an absorbent into the gas separation tower according to any one of claims 1 to 4 to absorb the acidic gas component contained in the waste gas by the absorbent to discharge the treated gas and the saturated absorbent absorbed by the acidic gas component step;
Introducing the discharged saturated absorbent into a heat exchanger provided at the rear end of the gas separation column and raising the temperature by heat exchange; And
Introducing the warmed saturated absorbent into the stripping tower and supplying thermal energy to remove the acidic gas component in the saturated absorbent to produce a regenerated absorbent,
Wherein the generated regenerable absorbent flows into the heat exchanger and is thermally exchanged with the saturated absorbent through heat exchange and flows into the gas separation tower.
제8항에 있어서, 상기 포화 흡수제는 상기 열교환을 통해 80~140℃로 승온되는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리 방법.
9. The method of claim 8, wherein the saturated absorbent is heated to 80-140 DEG C through the heat exchange.
제8항에 있어서, 상기 흡수제는 아민계 흡수제, 아미노산염계 흡수제, 무기염계 흡수제 및 암모니아계 흡수제 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리 방법.
The method of claim 8, wherein the absorbent comprises at least one of an amine-based absorbent, an amino acid-based absorbent, an inorganic-based absorbent, and an ammonia-based absorbent.
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