KR20200013522A - Ammonia collection apparatus and method for collecting ammonium sulfate from waste water using the same - Google Patents

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KR20200013522A
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Abstract

The present invention relates to an ammonia collection apparatus and a method of collecting ammonium sulfate from wastewater by using the same. The ammonia collection apparatus can recover high concentration ammonia contained in wastewater comprising one or more metals of nickel, cobalt, manganese and others in the form of ammonium sulfate after carrying out a coprecipitation reaction, i.e., a process of manufacturing a cathode precursor for lithium ion secondary battery. Furthermore, the method can promote production cost reduction by reinjecting the recovered ammonium sulfate as raw material for the process of manufacturing the cathode precursor for lithium ion secondary battery, and can minimize air pollution by completing a third scrubber step and performing a step of decomposing a residual ammonia gas with a first predetermined concentration or less through plasma and catalyst such that there is hardly any ammonia gas to be released into the air.

Description

암모니아 회수 장치 및 이를 이용하여 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법{Ammonia collection apparatus and method for collecting ammonium sulfate from waste water using the same}Ammonia collection apparatus and method for collecting ammonium sulfate from waste water using the same}

본 발명은 암모니아 회수 장치 및 이를 이용하여 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리튬이온 이차전지 양극활물질 전구체 제조시, 공침 반응 후의 폐수 속의 고농도 암모니아를 회수하여 황산암모늄으로 재사용하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ammonia recovery apparatus and a method for recovering ammonium sulfate from the wastewater using the same, and more particularly, in the production of a lithium ion secondary battery cathode active material precursor, to recover the high concentration of ammonia in the wastewater after the coprecipitation reaction to reuse as ammonium sulfate An apparatus and method for

리튬이온 이차전지 양극재용 전구체 제조시 공침 반응을 실시할 경우, 착염제로 사용되는 고농도 암모니아 사용이 필수적이고, 사용량이 많아 수질의 부영양화 등의 환경 오염의 문제가 발생하고, 폐수 처리에는 많은 비용이 요구된다.When coprecipitation is carried out when preparing a precursor for a lithium ion secondary battery cathode material, it is necessary to use a high concentration of ammonia, which is used as a complexing agent, and a large amount of use causes problems of environmental pollution such as eutrophication of water quality, and high cost for wastewater treatment. do.

따라서, 폐수 처리 비용 부담을 최소화함과 동시에 회수된 고농도 암모니아를 반응 공정에 착염제 원료로 재사용하는 것에 대한 높은 요구가 있다.Therefore, there is a high demand for minimizing the cost of wastewater treatment and at the same time reusing the recovered high concentration ammonia as a complexing agent raw material in the reaction process.

암모니아를 포함한 저비점 오염물질을 치리하는 종래의 기술로는 물리, 화학적인 방법으로 염소주입법, 이온교환법, 탈기법(Air stripping)이 있으며, 생물학적 처리방법으로는 질산화와 탈질에 의한 질소처리 방법이 있다.Conventional techniques for treating low-boiling contaminants, including ammonia, include chlorine injection, ion exchange, and air stripping as physical and chemical methods. .

이 중에서 탈기법은 오염된 물이나 폐수 등 복원에 사용되는 기술로 기체를 공급하여 질소, 탄소 등과 같은 가스 물질을 제거하는 것을 의미한다. 예를 들어 심층식 포기조에서 산기 수심에 비례하여 용존 질소 농도가 증대하고, 과 포화분이 재포화되므로, 최종침전지에서 활성슬러지의 침강성이 악화된다. 이 때문에 최종침전지에서 방류하기 전에 알맞은 정도의 재포기를 행해서 질소 가스를 탈기한다.Among these, degassing means removing gaseous substances, such as nitrogen and carbon, by supplying gas with a technique used for restoring contaminated water or wastewater. For example, in deep aeration tanks, the dissolved nitrogen concentration increases in proportion to the acid depth and the supersaturation is resaturated, thus degrading the settling of activated sludge in the final settler. For this reason, nitrogen gas is degassed by carrying out appropriate reaeration before discharge | release from a final settler.

또한, 폐수 중에 존재하는 암모니아성 질소성분을 pH 조정을 통하여 NH3 형태로 전환시켜 대기 중으로 이동, 제거시키는 방법을 암모니아 탈기법이라고 한다. 암모니아 탈기법은 NH3의(암모니아, 기체)와 NH4 ＋이온(암모늄, 양이온)의 평형방정식(아래 반응식 1 참조)에서 pH가 9.25 이상으로 증가하면 평형은 왼쪽으로 이동하여 NH4 ＋이온은 NH3로 변하며, 이때 폐수를 교반하면서 대기 중으로 탈기시켜 제거하는 방법이다.In addition, the method of converting the ammonia nitrogen component present in the wastewater into NH 3 form through pH adjustment to move and remove it into the atmosphere is called ammonia degassing. Ammonia deaeration is NH 3 in (ammonia gas) and NH 4 + ions (ammonium, a cation), the equilibrium equation (see Scheme 1 below) when the pH is increased to more than 9.25 in the equilibrium is moved to the left NH 4 + ions in the It is changed to NH 3 , in which the wastewater is removed by degassing it into the atmosphere while stirring.

[반응식 1]Scheme 1

NH3 + H+ = NH4 + NH 3 + H + = NH 4 +

이러한 탈기 방식으로 암모니아와 같은 저비점 오염물질을 포함한 폐수를 정화 처리하는 일 예가 대한민국 등록특허 제0414917호(발명의 명칭: 암모니아를 함유한 폐수의 처리방법 및 그 장치, 등록공고일: 2003. 12. 29)에 개시되어 있다. 이 처리장치의 구성을 도 1을 참조로 간단히 설명하면 다음과 같다.An example of purifying wastewater containing low boiling point contaminants such as ammonia by such a degassing method is Korean Patent No. 0414917 (Invention name: Method and apparatus for treating wastewater containing ammonia, date of registration: December 29, 2003) Is disclosed. The configuration of this processing apparatus will be briefly described with reference to FIG. 1 as follows.

상기 암모니아를 함유한 폐수의 처리장치는, 유입 폐수를 저장하고 스팀 및 가성소다(NaOH)를 첨가하여 온도와 pH를 조절하는 2개의 탈기조(10)와, 상기 탈기조(10)로부터의 폐수를 탈기펌프(13)에 의해 분사하며 하부에 설치된 송풍기(FAN)(21)로 공기를 교차시켜 암모니아를 제거하는 탈기탑(20)과, 상기 탈기탑(20)으로부터의 암모니아 함유 공기를 황산으로 흡착하여 액상의 황산암모늄을 생산하는 가스흡착탑(30)을 포함한다.The apparatus for treating wastewater containing ammonia includes two degassing tanks 10 for storing influent wastewater and adding steam and caustic soda (NaOH) to adjust temperature and pH, and wastewater from the degassing tank 10. To the degassing pump (20) and crosses the air to a blower (FAN) 21 installed at the bottom to remove ammonia, and the ammonia-containing air from the degassing tower (20) to sulfuric acid. Adsorption includes a gas adsorption tower 30 for producing a liquid ammonium sulfate.

그러나, 종래의 암모니아를 함유한 폐수의 처리장치는 다음과 같은 3가지 문제점을 가지고 있었다.However, the conventional apparatus for treating wastewater containing ammonia has the following three problems.

첫째, 탈기조(10) 내로 유입된 폐수에 고온의 스팀을 직접 공급하여 온도를 상승시키도록 구성되어 있는데, 이것은 스팀응축수가 폐수에 혼합되는 것이므로 폐수의 농도 희석에 대한 문제점을 발생시킬 우려가 있다.First, it is configured to increase the temperature by directly supplying the hot steam to the wastewater introduced into the degassing tank 10, this is because the steam condensed water is mixed with the wastewater there is a concern that the problem of concentration dilution of the wastewater may be generated. .

둘째, 탈기조(10)에서 폐수의 온도를 30℃ 정도로만 가열시킨 다음 탈기탑(20)으로 공급되도록 구성되어 있는데, 기체의 특성상 온도가 증가할수록 용해도가 낮아지기 때문에 탈기탑(20) 내로 공급되는 폐수의 온도가 높으면 높을수록 폐수 내에 용해된 암모니아의 탈기 효율이 증가하게 되므로, 낮은 온도의 폐수공급은 탈기탑(20) 내에서의 효율을 저감시킨다.Second, it is configured to heat the temperature of the waste water in the degassing tank 10 only to about 30 ℃ and then supplied to the degassing tower 20, the waste water supplied into the degassing tower 20 because the solubility is lowered as the temperature of the gas increases The higher the temperature of, the higher the degassing efficiency of the ammonia dissolved in the wastewater, so that the low temperature wastewater supply reduces the efficiency in the degassing tower 20.

셋째, 가스흡착탑(30)의 규모에 비해 가스의 흡착 효율이 낮은 문제점이 있었다. 다시 말해, 탈기탑(20)에서 처리된 스트리핑 공기 내에 함유된 암모니아 가스는 가스흡착탑(30) 내에서 황산과 반응하여 황산암모늄으로 변환된 다음 최종 배출되는데, 가스 흡착 효율을 높이기 위해서는 가스흡착탑(30) 내에서 탈기된 공기와 황산의 접촉 시간이 증가하여야 한다. 그러나, 가스흡착탑(30)은 단순히 원형의 탑 형태를 가지고 그 하부에서 상승하는 스트리핑 공기에 황산을 단순 분사하는 구조로만 되어 있어 있기 때문에, 암모니아 가스와 황산의 접촉 시간을 증가시키기 위해서는 가스흡착탑(30)을 수직으로 거대하게 만들고, 내부에 황산 분사 구조를 다단으로 형성하여야 했다. 그 결과, 거대한 장치 규모에 비해 상대적으로 낮은 가스 흡착 효율을 나타내는 문제점이 있었다.Third, there is a problem that the adsorption efficiency of the gas is lower than the scale of the gas adsorption tower (30). In other words, the ammonia gas contained in the stripping air treated in the degassing column 20 is converted into ammonium sulfate by reacting with sulfuric acid in the gas adsorption tower 30 and then finally discharged. In order to increase the gas adsorption efficiency, the gas adsorption tower 30 The contact time of the degassed air with sulfuric acid in the shell should be increased. However, since the gas adsorption tower 30 simply has a circular tower shape and has a structure of simply spraying sulfuric acid on the stripping air rising from the bottom thereof, the gas adsorption tower 30 may be used to increase the contact time of ammonia gas and sulfuric acid. ), And the sulfuric acid spray structure was formed in multiple stages. As a result, there has been a problem in that the gas adsorption efficiency is relatively low compared to the large device scale.

1. 대한민국 등록특허 제10-0414917호1. Republic of Korea Patent No. 10-0414917 2. 대한민국 공개특허 제10-2012-0078819호2. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0078819 3. 대한민국 공개특허 제10-2008-0059354호3. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2008-0059354

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 리튬이온 이차전지용 양극 전구체 제조 공정인 공침 반응 후에 니켈, 코발트, 망간 등 하나 이상의 금속물이 포함되는 폐수 속에 함유된 고농도 암모니아를 회수할 수 있는 암모니아 회수 장치 및 이를 이용하여 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, ammonia recovery apparatus capable of recovering a high concentration of ammonia contained in the waste water containing one or more metals such as nickel, cobalt, manganese after the coprecipitation reaction process for producing a cathode precursor for a lithium ion secondary battery And a method for recovering ammonium sulfate from wastewater using the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object, the present invention

폐수를 공급하는 폐수 저장조;A wastewater reservoir for supplying wastewater;

폐수 중에 함유된 암모니아 가스를 추출하는 제2 스트리핑 타워;A second stripping tower for extracting ammonia gas contained in the wastewater;

상기 제2 스트리핑 타워로부터 공급된 폐수 중에 함유된 암모니아 가스를 추출하는 제1 스트리핑 타워;A first stripping tower for extracting ammonia gas contained in the wastewater supplied from the second stripping tower;

상기 제2 스트리핑 타워로부터 방출된 암모니아 가스 중의 먼지를 포함한 불순물을 제거하는 미스트 제거기;A mist eliminator for removing impurities including dust in ammonia gas discharged from the second stripping tower;

산성 용액 저장조로부터 공급된 산성 용액과 암모니아 가스를 반응시키는 제3 스크러버 타워;A third scrubber tower for reacting the acid solution supplied from the acid solution reservoir with ammonia gas;

산성 용액 저장조 또는 상기 제3 스크러버 타워로부터 공급된 산성 용액과 암모니아 가스를 반응시키는 제2 스크러버 타워;A second scrubber tower for reacting the acid solution supplied from the acid solution reservoir or the third scrubber tower with ammonia gas;

상기 산성 용액 저장조 또는 상기 제2 스크러버 타워로부터 공급된 산성 용액과 암모니아 가스를 반응시키는 제1 스크러버 타워; 및A first scrubber tower for reacting an acid solution supplied from the acid solution reservoir or the second scrubber tower with ammonia gas; And

상기 제3 스크러버 타워로부터 배출된 암모니아 가스를 분해하는 촉매분해장치를 포함하는, 암모니아 회수 장치를 제공한다.It provides an ammonia recovery apparatus comprising a catalytic cracking device for decomposing ammonia gas discharged from the third scrubber tower.

또한 바람직하게는, 상기 제2 스트리핑 타워는, 폐수 저장조로부터 상기 폐수를 공급받고, 상기 제1 스트리핑 타워는, 상기 제2 스트리핑 타워로부터 상기 폐수를 공급받되, 상기 제2 스트리핑 타워에 구비된 제2 용액 저장조에 들어 있는 상기 폐수가 일정 수위를 초과하는 경우, 오버플로우(Overflow)에 의해 상기 제1 스트리핑 타워로 상기 폐수가 공급될 수 있다.Also preferably, the second stripping tower may receive the wastewater from a wastewater storage tank, and the first stripping tower may receive the wastewater from the second stripping tower, but is provided in the second stripping tower. When the wastewater contained in the solution reservoir exceeds a predetermined level, the wastewater may be supplied to the first stripping tower by overflow.

또한 바람직하게는, 상기 제1 스크러버 타워는, 산성 용액 저장조 또는 상기 제2 스크러버 타워로부터 상기 산성 용액을 공급받고, 상기 제2 스크러버 타워는, 상기 산성 용액 저장조 또는 상기 제3 스크러버 타워로부터 상기 산성 용액을 공급받고, 상기 제3 스크러버 타워는, 상기 산성 용액 저장조로부터 상기 산성 용액을 공급받되, 상기 제3 스크러버 타워에 구비된 제5 용액 저장조에 들어 있는 상기 산성 용액이 일정 수위를 초과하는 경우, 오버플로우(Overflow)에 의해 상기 제2 스크러버 타워로 상기 산성 용액이 공급되며, 상기 제2 스크러버 타워에 구비된 제4 용액 저장조에 들어 있는 상기 산성 용액이 일정 수위를 초과하는 경우, 오버플로우(Overflow)에 의해 상기 제1 스크러버 타워로 상기 산성 용액이 공급될 수 있다.Also preferably, the first scrubber tower may receive the acidic solution from an acidic solution reservoir or the second scrubber tower, and the second scrubber tower may be the acidic solution from the acidic solution reservoir or the third scrubber tower. And the third scrubber tower is supplied with the acidic solution from the acidic solution reservoir, and when the acidic solution contained in the fifth solution reservoir provided in the third scrubber tower exceeds a predetermined level, When the acidic solution is supplied to the second scrubber tower by an overflow, and the acidic solution contained in the fourth solution reservoir provided in the second scrubber tower exceeds a predetermined level, overflow occurs. By the acid solution may be supplied to the first scrubber tower.

또한 바람직하게는, 상기 암모니아 회수 장치는 상기 폐수를 공급하는 폐수 저장조; 상기 폐수 저장조로부터 공급되는 상기 폐수를 가열하는 제1 열교환기; 및 상기 폐수 저장조로부터 공급되는 상기 폐수 또는 상기 제1 열교환기를 통과한 상기 폐수를 가열하는 제2 열교환기;를 더 포함할 수 있다.Also preferably, the ammonia recovery apparatus is a wastewater storage tank for supplying the wastewater; A first heat exchanger for heating the wastewater supplied from the wastewater reservoir; And a second heat exchanger for heating the wastewater supplied from the wastewater storage tank or the wastewater passing through the first heat exchanger.

또한 바람직하게는, 상기 제1 열교환기는, 상기 제1 스트리핑 타워에 구비된 제1 용액 저장조로부터 회수되어 방출되는 용액의 이동 경로에서의 열을 이용하여 상기 폐수를 가열할 수 있다.Also preferably, the first heat exchanger may heat the wastewater using heat in a moving path of the solution recovered and discharged from the first solution reservoir provided in the first stripping tower.

또한 바람직하게는, 상기 제1 열교환기를 통과한 상기 폐수의 온도는 30℃ 내지 40℃이고, 상기 제2 열교환기를 통과한 상기 폐수의 온도는 40℃ 내지 50℃일 수 있다.Also preferably, the temperature of the wastewater passing through the first heat exchanger may be 30 ° C to 40 ° C, and the temperature of the wastewater passing through the second heat exchanger may be 40 ° C to 50 ° C.

또한 바람직하게는, 상기 제2 열교환기를 통과한 상기 폐수는, 상기 제2 스트리핑 타워로 공급되어 분사되거나 상기 제2 스트리핑 타워에 구비된 제2 용액 저장조로 공급될 수 있다.Also preferably, the wastewater passing through the second heat exchanger may be supplied to the second stripping tower and sprayed or may be supplied to a second solution reservoir provided in the second stripping tower.

또한 바람직하게는, 상기 암모니아 가스는, 상기 제1 스트리핑 타워, 상기 제2 스트리핑 타워, 상기 제1 스크러버 타워, 상기 제2 스크러버 타워, 상기 제3 스크러버 타워 및 촉매분해장치의 순서로 이동하여, 상기 촉매분해장치를 통해 최종적으로 N2 및 H2O로 전환되어 배출될 수 있다.Also preferably, the ammonia gas may be moved in the order of the first stripping tower, the second stripping tower, the first scrubber tower, the second scrubber tower, the third scrubber tower, and the catalytic cracking device. It can be finally converted to N 2 and H 2 O and discharged through a catalytic cracker.

또한 바람직하게는, 상기 촉매분해장치는 탈기가스 유입구와 타단에 여과된 가스가 배출되는 여과가스 배출구가 마련된 동체와, 상기 탈기가스 유입구 상에 설치된 플라즈마 발생기와, 상기 동체 내에서 상기 플라즈마 발생기 상단에 위치한 촉매층을 포함할 수 있다.Also preferably, the catalytic cracking apparatus may include a body provided with a degassing gas inlet and a filtration gas outlet through which the filtered gas is discharged at the other end, a plasma generator provided on the degassing gas inlet, and an upper portion of the plasma generator in the body. It may include a catalyst layer located.

또한 바람직하게는, 상기 촉매층은 선택적 촉매 산화법(Selectivity Catalytic. Oxidation, SCO)을 위한 촉매층 및 선택적 촉매 환원법(Selectivity Catalytic. Reduction, SCR)을 위한 촉매층을 포함할 수 있다.Also preferably, the catalyst layer may include a catalyst layer for Selective Catalytic. Oxidation (SCO) and a catalyst layer for Selective Catalytic. Reduction (SCR).

또한 바람직하게는, 상기 제3 스크러버 타워의 배출구에서 암모니아 가스의 농도가 제1 일정 농도를 초과하는 경우, 상기 제3 스크러버 타워로부터 상기 제1 스트리핑 타워로 암모니아 가스를 이동시킬 수 있다.Also preferably, when the concentration of ammonia gas at the outlet of the third scrubber tower exceeds a first predetermined concentration, the ammonia gas may be moved from the third scrubber tower to the first stripping tower.

또한 바람직하게는, 상기 제1 스트리핑 타워는 폐수를 공급받아 저장하는 제1 용액 저장조를 구비하고, 상기 제2 스트리핑 타워는 폐수를 공급받아 저장하는 제2 용액 저장조를 구비하되, 상기 제1 용액 저장조 및 상기 제2 용액 저장조는, 폐수가 공급되는 부분과 폐수를 배출하는 부분 사이에 칸막이를 각각 구비할 수 있다.Also preferably, the first stripping tower includes a first solution reservoir for receiving and storing wastewater, and the second stripping tower includes a second solution reservoir for receiving and storing wastewater, wherein the first solution reservoir And the second solution reservoir may include a partition between a portion through which wastewater is supplied and a portion through which wastewater is discharged.

또한 바람직하게는, 상기 제1 스크러버 타워는 산성 용액을 공급받아 저장하는 제3 용액 저장조를 구비하고, 상기 제2 스크러버 타워는 산성 용액을 공급받아 저장하는 제4 용액 저장조를 구비하고, 상기 제3 스크러버 타워는 산성 용액을 공급받아 저장하는 제5 용액 저장조를 구비하되, 상기 제3 용액 저장조, 상기 제4 용액 저장조 및 상기 제5 용액 저장조는, 산성 용액이 공급되는 부분과 산성 용액을 배출하는 부분 사이에 칸막이를 각각 구비할 수 있다.Also preferably, the first scrubber tower may include a third solution reservoir configured to receive and store an acidic solution, and the second scrubber tower may include a fourth solution reservoir configured to receive and store an acidic solution. The scrubber tower includes a fifth solution reservoir for receiving and storing an acidic solution, wherein the third solution reservoir, the fourth solution reservoir, and the fifth solution reservoir are provided with an acid solution and a part for discharging the acidic solution. Partitions can be provided in between.

또한, 본 발명은In addition, the present invention

폐수 저장조로부터 공급되는 폐수를 가열하는 제1 열교환 단계;A first heat exchange step of heating the wastewater supplied from the wastewater reservoir;

상기 폐수 저장조로부터 공급되는 폐수 또는 상기 제1 열교환 단계가 완료된 폐수를 가열하는 제2 열교환 단계;A second heat exchange step of heating the wastewater supplied from the wastewater storage tank or the wastewater having completed the first heat exchange step;

가열된 폐수에서 폐수 중에 함유된 암모니아 가스를 추출하는 제1 스트리핑 단계;A first stripping step of extracting ammonia gas contained in the wastewater from the heated wastewater;

가열된 폐수에서 폐수 중에 함유된 암모니아 가스를 추출하는 제2 스트리핑 단계;A second stripping step of extracting ammonia gas contained in the wastewater from the heated wastewater;

상기 제2 스트리핑 단계가 완료된 암모니아 가스 중의 먼지를 포함한 불순물을 제거하는 미스트 제거 단계;A mist removing step of removing impurities including dust in the ammonia gas in which the second stripping step is completed;

암모니아 가스를 산성 용액과 반응시키는 제1 스크러버 단계;A first scrubber step of reacting ammonia gas with an acidic solution;

암모니아 가스를 산성 용액과 반응시키는 제2 스크러버 단계;A second scrubber step of reacting ammonia gas with an acidic solution;

암모니아 가스를 산성 용액과 반응시키는 제3 스크러버 단계; 및A third scrubber step of reacting the ammonia gas with the acidic solution; And

산성 용액과 암모니아 가스가 반응하여 생성된 생성물을 회수하는 단계를 포함하는, 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법을 제공한다.Provided is a method for recovering ammonium sulfate from wastewater, comprising recovering a product produced by reaction of an acidic solution with ammonia gas.

또한 바람직하게는, 상기 제1 열교환 단계는 상기 제1 스트리핑 단계가 완료된 후 회수되는 용액의 열을 이용하여 폐수를 가열할 수 있다.Also preferably, the first heat exchange step may heat the wastewater using the heat of the solution recovered after the first stripping step is completed.

또한 바람직하게는, 상기 제2 열교환 단계가 완료된 폐수는 상기 제2 스트리핑 단계로 공급되고, 상기 제2 스트리핑 단계가 완료된 폐수는 상기 제1 스트리핑 단계로 공급되고, 상기 제1 스트리핑 단계가 완료된 암모니아 가스는 상기 제2 스트리핑 단계로 공급되고, 상기 제2 스트리핑 단계가 완료된 암모니아 가스는 미스트 제거 단계로 공급되고, 상기 미스트 제거 단계가 완료된 암모니아 가스는 상기 제1 스크러버 단계로 공급되고, 상기 제1 스크러버 단계가 완료된 암모니아 가스는 상기 제2 스크러버 단계로 공급되고, 상기 제2 스크러버 단계가 완료된 암모니아 가스는 상기 제3 스크러버 단계로 공급되고, 상기 제3 스크러버 단계가 완료된 산성 용액은 상기 제2 스크러버 단계로 공급되고, 상기 제2 스크러버 단계가 완료된 산성 용액은 상기 제1 스크러버 단계로 공급되고, 상기 제1 스크러버 단계가 완료된 산성용액은 회수될 수 있다.Also preferably, the wastewater in which the second heat exchange step is completed is supplied to the second stripping step, and the wastewater in which the second stripping step is completed is supplied to the first stripping step, and the first stripping step has completed the ammonia gas. Is supplied to the second stripping step, the ammonia gas from which the second stripping step is completed is supplied to the mist removing step, the ammonia gas from which the mist removing step is completed is supplied to the first scrubber step, and the first scrubber step Completed ammonia gas is supplied to the second scrubber stage, ammonia gas from which the second scrubber stage is completed is supplied to the third scrubber stage, and the acidic solution having completed the third scrubber stage is supplied to the second scrubber stage. The acid solution in which the second scrubber step is completed is the first scrubber. It is supplied to the stage member, an acidic solution, the first scrubber stage is completed can be recovered.

또한 바람직하게는, 제3 스크러버 단계가 완료된 후, 제1 일정 농도 이하의 잔류 암모니아 가스는 촉매분해장치에서 플라즈마 처리단계; 및 촉매 분해 단계를 거쳐 최종적으로 N2 및 H2O로 전환되어 대기로 배출될 수 있다.Also preferably, after the third scrubber step is completed, the residual ammonia gas having the first predetermined concentration or less may be plasma treated in a catalytic cracking device; And through a catalytic cracking step, it can be finally converted to N 2 and H 2 O and discharged to the atmosphere.

또한 바람직하게는, 상기 촉매는 선택적 촉매 산화법(Selectivity Catalytic. Oxidation, SCO)을 위한 촉매 및 선택적 촉매 환원법(Selectivity Catalytic. Reduction, SCR)을 위한 촉매를 사용할 수 있다.Also preferably, the catalyst may use a catalyst for Selective Catalytic. Oxidation (SCO) and a catalyst for Selective Catalytic. Reduction (SCR).

또한 바람직하게는, 제3 스크러버 단계가 완료된 후, 제2 일정 농도 이하의 잔류 암모니아 가스는 플라즈마 처리 없이 촉매 분해 단계를 수행하며, 이때 제2 일정 농도는 상기 제1 일정 농도보다 작은 값일 수 있다.Also preferably, after the third scrubber step is completed, the residual ammonia gas below the second predetermined concentration may be subjected to the catalytic decomposition step without plasma treatment, wherein the second predetermined concentration may be smaller than the first predetermined concentration.

또한 바람직하게는, 상기 제3 스크러버 단계가 완료된 후, 배출된 암모니아 가스의 농도가 제1 일정 농도를 초과하는 경우, 제3 스크러버 타워로부터 제1 스트리핑 타워로 암모니아 가스를 이동시킬 수 있다.Also preferably, after the third scrubber step is completed, when the discharged ammonia gas concentration exceeds the first predetermined concentration, the ammonia gas may be moved from the third scrubber tower to the first stripping tower.

본 발명에 따른 암모니아 회수 장치 및 이를 이용하여 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법에 따르면, 리튬이온 이차전지용 양극 전구체 제조 공정인 공침 반응 후에 니켈, 코발트, 망간 등 하나 이상의 금속물이 포함되는 폐수 속에 함유된 고농도 암모니아를 황산암모늄의 형태로 회수할 수 있다. 또한, 인라인 방식으로 구성되어 있고, 각각의 장치 내에서 저장되는 액은 다음 장치로 오버플로우 되도록 하는 것에 의해, 별도의 구동 및/또는 제어 장치 없이도 효율적으로 운전할 수 있다. 아울러, 본 발명에 따르면, 회수된 황산암모늄은 리튬이온 이차전지용 양극 전구체 반응 공정의 원료로 재투입하여 생산 원가 절감을 도모할 수 있으며, 제3 스크러버 단계가 완료된 후, 제1 일정 농도 이하의 잔류 암모니아 가스는 플라즈마 및 촉매를 통해 분해시키는 단계를 수행하여 대기 중에 방출되는 암모니아 가스가 거의 없으므로 환경 오염을 최소화할 수 있다.According to the ammonia recovery apparatus according to the present invention and a method for recovering ammonium sulfate from the wastewater using the same, it is contained in a wastewater containing at least one metal such as nickel, cobalt, and manganese after a coprecipitation reaction, which is a process for preparing a cathode precursor for a lithium ion secondary battery. Concentrated ammonia can be recovered in the form of ammonium sulfate. In addition, the liquid that is configured in an inline manner and is stored in each device can be efficiently operated without a separate driving and / or control device by allowing the liquid to overflow to the next device. In addition, according to the present invention, the recovered ammonium sulfate can be re-injected into the raw material of the positive electrode precursor reaction process for lithium-ion secondary batteries to reduce the production cost, and after the third scrubber step is completed, remaining below the first predetermined concentration Since ammonia gas is decomposed through a plasma and a catalyst, there is little ammonia gas released into the atmosphere, thereby minimizing environmental pollution.

도 1은 종래의 암모니아를 함유한 폐수의 처리장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 암모니아 회수 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폐수 저장조에 포함된 폐수의 pH 측정 및 폐수의 공급 설명도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 암모니아 회수 장치에서 오버플로우를 위한 배관 및 용액의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폐수의 가열에 대한 설명도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 촉매분해장치의 단면도이다.
도 7은 플라즈마에 의한 암모니아 가스의 분해를 나타내는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른, 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of a conventional apparatus for treating wastewater containing ammonia.
2 is a block diagram of an ammonia recovery apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram illustrating the measurement of pH and supply of wastewater contained in the wastewater storage tank according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view of the pipe and the solution for overflow in the ammonia recovery apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is an explanatory view of the heating of waste water according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of the catalytic cracking device according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram showing decomposition of ammonia gas by plasma.
8 is a flow chart of a method for recovering ammonium sulfate from wastewater, in accordance with an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 암모니아 회수 장치 및 이를 이용하여 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an ammonia recovery apparatus and a method of recovering ammonium sulfate from wastewater using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.The following examples of the present invention are intended to embody the present invention, but not to limit or limit the scope of the present invention. From the detailed description and examples of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains can easily be deemed to be within the scope of the present invention.

비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.Although the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, components, regions, layers, and / or regions, such elements, components, regions, layers, and / or regions It will be understood that it should not be limited by these terms.

먼저, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 암모니아 회수 장치의 구성도이다.First, Figure 2 is a block diagram of ammonia recovery apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 암모니아 회수 장치는, 폐수 저장조(10), 제1 스트리핑 타워(20), 제2 스트리핑 타워(30), 제1 열교환기(HE1), 제2 열교환기(HE2), 미스트 제거기(40), 제1 스크러버 타워(50), 제2 스크러버 타워(60), 제3 스크러버 타워(70), 산성 용액 저장조(80), 제1 회수액 저장조(90), 제2 회수액 저장조(100), 촉매분해장치(110), 제1 내지 제6 펌프(P1, P2, P3, P4, P5, P6) 및 터보팬(F1)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the ammonia recovery device of the present invention includes a wastewater storage tank 10, a first stripping tower 20, a second stripping tower 30, a first heat exchanger HE1, and a second heat exchanger HE2. ), Mist eliminator 40, the first scrubber tower 50, the second scrubber tower 60, the third scrubber tower 70, the acidic solution reservoir 80, the first recovery liquid reservoir 90, the second recovery liquid A reservoir 100, a catalytic cracker 110, first to sixth pumps P1, P2, P3, P4, P5 and P6, and a turbo fan F1.

하기에 본 발명의 암모니아 회수 장치의 각 구성 요소에 대해 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, each component of the ammonia recovery device of the present invention will be described in more detail.

폐수 저장조(10)는, 리튬이온 이차전지 등의 제조 공정이 완료된 후의 질소 화합물을 함유하는 폐수를 저장하여 제2 스트리핑 타워(30)로 공급하는 역할을 한다. 다만, 본 발명의 암모니아를 회수하기 위한 장치에서의 암모니아의 회수율을 고려시, 폐수 저장조(10)에 들어 있는 폐수의 pH는 10 내지 12로 유지되는 것이 바람직하다.The wastewater storage tank 10 stores the wastewater containing the nitrogen compound after the manufacturing process such as a lithium ion secondary battery is completed and serves to supply the second stripping tower 30. However, considering the recovery rate of ammonia in the apparatus for recovering ammonia of the present invention, the pH of the wastewater contained in the wastewater storage tank 10 is preferably maintained at 10 to 12.

폐수 저장조(10)에 들어 있는 폐수의 pH를 일정 범위(즉, 10 내지 12)로 유지하기 위해, pH 센서를 이용하여 폐수 저장조(10)의 폐수의 pH를 측정하여, 일정값 이하의 pH가 측정되는 경우, 폐수 및/또는 알칼리 용액을 추가 투입하는 것에 의해 pH값을 증가시킨다. 또한, 본 발명의 암모니아 회수 장치는, 미리 설정된 일정 범위의 pH값이 측정되는 경우, 폐수를 폐수 저장조(10)로부터 제2 스트리핑 타워(30)로 공급하는 것을 특징으로 한다.In order to maintain the pH of the wastewater contained in the wastewater storage tank 10 in a predetermined range (ie, 10 to 12), the pH of the wastewater of the wastewater storage tank 10 is measured using a pH sensor, so that the pH of the wastewater storage tank 10 is below a predetermined value. If measured, the pH value is increased by further addition of waste water and / or alkaline solution. In addition, the ammonia recovery device of the present invention is characterized in that when the pH value of a predetermined range is measured, the waste water is supplied from the wastewater storage tank 10 to the second stripping tower 30.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폐수 저장조(10)에 포함된 폐수의 pH 측정 및 폐수의 공급 설명도이다. 도 3을 참조하면, pH 센서를 이용하여 폐수 저장조(10)에 들어 있는 폐수의 pH를 측정하여, 일정값 이하의 pH값이 측정되는 경우, 제1 자동 밸브(AV1)를 열어 폐수 및/또는 알칼리 용액을 추가 투입하는 것에 의해 pH값을 증가시킨다. 또한, 폐수 저장조(10)에 들어 있는 폐수의 pH값이 일정 범위 내에 들어올 경우, 제1 자동 밸브(AV1)는 닫고 제2 자동 밸브(AV2)를 열어, 폐수 저장조(10)로부터의 폐수를 제2 스트리핑 타워(30)로 공급하게 된다.3 is a diagram illustrating pH measurement and wastewater supply of wastewater contained in the wastewater storage tank 10 according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, when the pH value of the wastewater contained in the wastewater storage tank 10 is measured using a pH sensor, and a pH value of less than a predetermined value is measured, the first automatic valve AV1 is opened to open the wastewater and / or The pH value is increased by adding an alkaline solution. In addition, when the pH value of the wastewater contained in the wastewater storage tank 10 falls within a predetermined range, the first automatic valve AV1 is closed and the second automatic valve AV2 is opened to remove the wastewater from the wastewater storage tank 10. 2 will be supplied to the stripping tower (30).

다음으로, 제1 스트리핑 타워(20) 및 제2 스트리핑 타워(30)는 폐수 중에 함유된 암모니아 가스를 추출하는, 즉 스트리핑(Stripping)하는 역할을 한다. 다시 말하면, 본 발명의 암모니아를 회수하기 위한 장치에서는 2회의 스트리핑 공정을 실시하는 것을 특징으로 한다. 폐수 저장조(10)로부터의 폐수는 제1 열교환기를 거처 제2 스트리핑 타워(30)로 이동하여 공급되고, 제2 스트리핑 타워(30)로부터의 폐수는 제1 스트리핑 타워(20)로 공급된다.Next, the first stripping tower 20 and the second stripping tower 30 serve to extract, i.e., strip, ammonia gas contained in the wastewater. In other words, the apparatus for recovering ammonia of the present invention is characterized by performing two stripping processes. Wastewater from the wastewater reservoir 10 is supplied by moving to the second stripping tower 30 via the first heat exchanger, and wastewater from the second stripping tower 30 is supplied to the first stripping tower 20.

또한, 제1 스트리핑 타워(20) 및 제2 스트리핑 타워(30)는 각각, 암모니아 가스가 1차로 탈기된 폐수를 공급받아 저장하는 제1 용액 저장조(21) 및 제2 용액 저장조(31)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 제1 용액 저장조(21) 및 제2 용액 저장조(31)는, 폐수가 공급되는 부분(즉, 유입 부분)과 폐수를 배출하는 부분(즉, 유출 부분) 사이에 좌우를 분리하기 위한 칸막이(211, 311)를 각각 구비하는 것이 바람직하다.In addition, each of the first stripping tower 20 and the second stripping tower 30 has a first solution reservoir 21 and a second solution reservoir 31 for receiving and storing wastewater from which ammonia gas is first degassed. Characterized in that. The first solution reservoir 21 and the second solution reservoir 31 are partitions 211 for separating left and right between a portion where wastewater is supplied (that is, an inflow portion) and a portion that discharges wastewater (that is, an outlet portion). , 311).

구체적으로, 상기 칸막이(211, 311)는, 제1 용액 저장조(21) 및 제2 용액 저장조(31)의 폐수 용액의 수위의 3분의 2 정도에 해당하는 지점에 구멍을 뚫어, 폐수의 흐름을 유도한다. 이러한 본 발명의 칸막이(211, 311)의 특징에 의해 제1 용액 저장조(21) 및 제2 용액 저장조(31)의 부유물이 폐수를 배출하는 부분으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.Specifically, the partitions 211 and 311 drill holes at a point corresponding to about two thirds of the water level of the wastewater solution in the first and second solution reservoirs 21 and 31, and the wastewater flows. Induce. Due to the characteristics of the partitions 211 and 311 of the present invention, it is possible to prevent the floats of the first solution reservoir 21 and the second solution reservoir 31 from moving to the part for discharging the waste water.

즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 용액 저장조(21) 및 제2 용액 저장조(31)는 칸막이(211, 311)에 의해, 제1 스트리핑 타워(20) 및 제2 스트리핑 타워(30)의 폐수가 분사되어 암모니아 가스가 발생하는 반응 영역의 하부에 위치한 폐수 유출 부분 및 반응 영역의 하부에 위치하지 않도록 배치되며, 제1 스트리핑 타워(20) 및 제2 스트리핑 타워(30)의 단면도 상에서 돌출된 형태의 폐수 유입 부분으로 분리되게 된다.That is, as shown in FIG. 2, the first solution reservoir 21 and the second solution reservoir 31 are separated by the partitions 211 and 311 of the first stripping tower 20 and the second stripping tower 30. The wastewater is disposed so as not to be located in the wastewater outflow portion located below the reaction zone where the ammonia gas is generated and the ammonia gas is generated, and protruded on the cross-sectional views of the first stripping tower 20 and the second stripping tower 30. It will be separated into the wastewater inlet portion of the form.

아울러, 제2 스트리핑 타워(30)에 구비된 제2 용액 저장조(31)에 들어 있는 폐수가 일정 수위를 초과하는 경우, 오버플로우(Overflow)에 의해 제1 스트리핑 타워(20)로 폐수가 공급되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 스트리핑 타워(20)에 구비된 제1 용액 저장조(21)에 들어 있는 폐수가 일정 수위를 초과하는 경우에도 오버플로우에 의해 제1 스트리핑 타워(20)의 외부, 즉 암모니아 가스가 1차로 탈기된 제1 회수액 저장조(90) 또는 본 장치 외부로 배출될 수 있다.In addition, when the wastewater contained in the second solution reservoir 31 provided in the second stripping tower 30 exceeds a predetermined level, wastewater is supplied to the first stripping tower 20 by overflow. It is preferable. In addition, even when the wastewater contained in the first solution reservoir 21 provided in the first stripping tower 20 exceeds a predetermined level, overflow of the first stripping tower 20, that is, ammonia gas, may occur due to overflow. It may be discharged to the outside of the first recovery liquid reservoir 90 or the apparatus degassed by car.

도 4는 오버플로우를 위한 배관 및 용액의 단면도이다. 즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 보다 나은 오버플로우를 위해 용액의 수위를 기준으로 배관의 중심부와 용액의 오버플로우 지점을 일치시키는 것이 바람직하다.4 is a cross-sectional view of the tubing and solution for overflow. That is, as shown in Figure 4, it is preferable to coincide with the center of the pipe and the overflow point of the solution based on the level of the solution for better overflow.

즉, 본 발명의 암모니아를 회수하기 위한 장치에 따르면, 대기압에 의한 오버플로우에 현상에 의해, 별도의 장치 없이 효과적으로 용액을 이동시킬 수 있음을 알 수 있다.That is, according to the apparatus for recovering ammonia of the present invention, it can be seen that the solution can be effectively moved without a separate apparatus due to the phenomenon of overflow due to atmospheric pressure.

폐수의 이동을 살펴보면, 폐수 저장조(10)로부터 이동한 폐수는 제2 스트리핑 타워(30)의 상부로 공급되어 분사되거나 제2 스트리핑 타워(30)에 구비된 제2 용액 저장조(31)로 공급된다. 또한, 제2 용액 저장조(31)의 폐수는 제1 스트리핑 타워(20)의 상부로 공급되어 분사되거나, 제1 용액 저장조(21)로 공급되게 된다. 즉, 제2 용액 저장조(31)에는 제2 스트리핑 타워(30)의 상부에서 분산되어 비산된 폐수로부터 암모니아 가스가 생성되어 방출된 나머지 폐수 및/또는 폐수 저장조(10)로부터 이동한 폐수가 저장되게 된다. 마찬가지로, 제1 용액 저장조(21)에는 제1 스트리핑 타워(20)의 상부에서 분산되어 비산된 폐수로부터 암모니아 가스가 생성되어 방출된 나머지 폐수 및/또는 제2 용액 저장조(31)로부터 이동한 폐수가 저장되게 된다.Looking at the movement of the wastewater, the wastewater moved from the wastewater reservoir 10 is supplied to the upper portion of the second stripping tower 30 is sprayed or supplied to the second solution reservoir 31 provided in the second stripping tower (30). . In addition, the wastewater of the second solution reservoir 31 is supplied to the upper portion of the first stripping tower 20 to be sprayed or supplied to the first solution reservoir 21. That is, in the second solution reservoir 31, ammonia gas is generated and discharged from the waste water dispersed and scattered in the upper portion of the second stripping tower 30, and the waste water moved from the waste water reservoir 10 and / or the waste water reservoir 10 is stored. do. Similarly, in the first solution reservoir 21, ammonia gas is generated and discharged from the waste water dispersed and scattered at the top of the first stripping tower 20, and the waste water moved from the second solution reservoir 31 and / or the waste water moved from the second solution reservoir 31. Will be stored.

또한, 제1 스트리핑 타워(20)에서 생성된 암모니아 가스는 제1 스트리핑 타워(20)의 꼭대기로부터 제2 스트리핑 타워(30) 내에서 제2 용액 저장조(31) 보다 높은 위치에 있는 가스 유입구로 이동하고, 제2 스트리핑 타워(30)에서 생성된 암모니아 가스는 제2 스트리핑 타워(30)의 꼭대기로부터 미스트 제거기(40)를 거쳐, 제1 스크러버 타워(50)로 이동하게 된다.In addition, the ammonia gas generated in the first stripping tower 20 moves from the top of the first stripping tower 20 to a gas inlet located at a position higher than the second solution reservoir 31 in the second stripping tower 30. In addition, the ammonia gas generated in the second stripping tower 30 is moved from the top of the second stripping tower 30 to the first scrubber tower 50 through the mist eliminator 40.

즉, 폐수는 제2 스트리핑 타워(30)로부터 제1 스트리핑 타워(20)의 순서로 이동하여, 제2 스트리핑 타워(30)에서의 폐수 속에 포함된 암모니아 농도가 제1 스트리밍 타워(20)에서의 폐수 속에 포함된 암모니아 농도보다 높게 된다. 이러한, 폐수 속 암모니아 농도의 차이에 의해, 제1 스트리핑 타워(20)에서 저농도의 암모니아 가스가 추출되고, 제2 스트리핑 타워(30)에서는 제1 스트리핑 타워(20)에서 보다 고농도의 암모니아 가스가 추출되게 되어, 암모니아 가스의 흐름은 폐수의 흐름과는 반대로 제1 스트리밍 타워(20)로부터 제2 스트리밍 타워(30)로, 즉, 저농도의 암모니아 가스로부터 고농도의 암모니아 가스의 방향으로 이동하도록 하는 것에 본 발명의 특징이 있음을 알 수 있다.That is, the wastewater moves from the second stripping tower 30 to the first stripping tower 20 so that the ammonia concentration contained in the wastewater in the second stripping tower 30 is reduced in the first streaming tower 20. Higher than the ammonia concentration contained in the waste water. Due to the difference in ammonia concentration in the wastewater, a low concentration of ammonia gas is extracted from the first stripping tower 20, and a higher concentration of ammonia gas is extracted from the first stripping tower 20 from the second stripping tower 30. The flow of ammonia gas is reversed from the flow of waste water, in that it moves from the first streaming tower 20 to the second streaming tower 30, i.e., in the direction of a high concentration of ammonia gas from a low concentration of ammonia gas. It can be seen that there are features of the invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폐수의 가열에 대한 설명도이다.5 is an explanatory view of the heating of the wastewater according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 제1 열교환기(HE1)는, 제1 스트리핑 타워(20)에 구비된 제1 용액 저장조(21)로부터 회수되어 방출되는 용액의 이동 경로에서의 폐열을 이용하여, 폐수 저장조(10)로부터 공급되는 폐수를 가열하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 열교환기(HE2)는, 폐수 저장조(10)로부터 공급되는 폐수 및/또는 제1 열교환기(HE1)를 통과한 폐수를 가열하는 역할을 한다. 제2 열교환기(HE2)를 통과한 폐수는, 제2 스트리핑 타워(30)의 상부로 공급되어 분사되거나 제2 스트리핑 타워(30)에 구비된 제2 용액 저장조(31)로 공급된다.Referring to FIG. 5, the first heat exchanger HE1 is a wastewater storage tank using waste heat in a moving path of a solution recovered and discharged from the first solution storage tank 21 provided in the first stripping tower 20. It is preferable to heat the wastewater supplied from (10). In addition, the second heat exchanger HE2 serves to heat the wastewater supplied from the wastewater storage tank 10 and / or the wastewater that has passed through the first heat exchanger HE1. The wastewater that has passed through the second heat exchanger HE2 is supplied to the upper portion of the second stripping tower 30 to be sprayed or supplied to the second solution reservoir 31 provided in the second stripping tower 30.

즉, 본 발명의 암모니아를 회수하기 위한 장치는, 1회 또는 2회의 열교환 과정을 거친 일정 온도로 가열된 폐수를 제2 스트리핑 타워(30)의 상부로 공급하여 분사하여, 암모니아 회수율을 증가시킨다. 특히, 제1 열교환기(HE1)는, 버려지는 용액을 이용하여 폐수를 1차 가열하는 것에 의해 효율적인 에너지 이용이 가능하게 한다. 구체적으로, 제1 열교환기(HE1)를 통과하기 전의 폐수의 온도는 20℃ 정도일지라도, 제1 열교환기(HE1)를 통과한 폐수의 온도는 30℃ 내지 40℃이고, 제2 열교환기(HE2)를 통과한 폐수의 온도는 40℃ 내지 50℃이 되도록 조절하는 것이 바람직하다.That is, the apparatus for recovering ammonia of the present invention supplies the wastewater heated to a constant temperature through one or two heat exchange processes by supplying it to the top of the second stripping tower 30 and spraying to increase the ammonia recovery rate. In particular, the first heat exchanger HE1 enables efficient energy utilization by primaryly heating the wastewater using the discarded solution. Specifically, even though the temperature of the wastewater before passing through the first heat exchanger HE1 is about 20 ° C, the temperature of the wastewater passing through the first heat exchanger HE1 is 30 ° C to 40 ° C, and the second heat exchanger HE2. It is preferable to adjust the temperature of the wastewater which passed through) so that it may be 40 to 50 degreeC.

참고로, 폐수 저장조(10)로부터 제2 용액 저장조(31)로 공급되는 폐수는 가열을 필요로 하지 않음을 알 수 있다.For reference, it can be seen that the wastewater supplied from the wastewater reservoir 10 to the second solution reservoir 31 does not require heating.

다음으로, 미스트 제거기(40)는, 암모니아 가스 중의 먼지를 포함한 불순물을 제거하는 역할을 한다. 미스트 제거기(40)를 거친 암모니아 가스는 터보팬(F1)을 이용하여 제1 스크러버 타워(50) 내에서 제3 용액 저장조(51)보다 높은 위치로 이동하게 된다.Next, the mist remover 40 serves to remove impurities including dust in ammonia gas. The ammonia gas passing through the mist remover 40 is moved to a position higher than the third solution reservoir 51 in the first scrubber tower 50 using the turbo fan F1.

제1 스크러버 타워(50), 제2 스크러버 타워(60) 및 제3 스크러버 타워(70)는 암모니아 가스를 산성 용액과 반응시켜, 산에 흡착시키는 스크러버(Scrubber) 역할을 각각 수행한다. 다시 말하면, 본 발명의 암모니아를 회수하기 위한 장치에서는 3회의 스크러버 공정을 실시하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 산성 용액으로는 황산(H2SO4) 용액을 예로 들 수 있다. 또한, 스크러버 공정 후에는 황산암모늄((NH4)2SO4) 용액으로 회수되어, 다시 리튬이온 이차전지의 전구체 제조 공정에서 사용할 수 있다.The first scrubber tower 50, the second scrubber tower 60, and the third scrubber tower 70 each serve as a scrubber for reacting ammonia gas with an acidic solution to adsorb the acid. In other words, the apparatus for recovering ammonia of the present invention is characterized by performing three scrubber processes. Examples of the acidic solution of the present invention include a sulfuric acid (H 2 SO 4 ) solution. Further, after the scrubber process are recovered as ammonium sulfate ((NH 4) 2 SO 4 ) solution, it can be used again in the manufacturing process, a precursor of a lithium ion secondary battery.

아울러, 제3 스크러버 타워(70)는 산성 용액 저장조(80)로부터 산성 용액을 공급받고, 제2 스크러버 타워(60)는 산성 용액 저장조(80) 또는 제3 스크러버 타워(70)로부터 산성 용액을 공급받으며, 제1 스크러버 타워(50)는 산성 용액 저장조(80) 또는 제2 스크러버 타워(60)로부터 산성 용액을 공급받는다. 구체적으로, 제1 스크러버 타워(50), 제2 스크러버 타워(60) 및 제3 스크러버 타워(70)는 각각, 산성 용액을 공급받아 저장하는 제3 용액 저장조(51), 제4 용액 저장조(61) 및 제5 용액 저장조(71)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 또한, 제3 용액 저장조(51) 및 제4 용액 저장조(61)는, 산성 용액이 공급되는 부분(즉, 유입 부분)과 산성 용액을 배출하는 부분(유출 부분) 사이에 칸막이(511, 611, 711)를 각각 구비한다.In addition, the third scrubber tower 70 receives an acid solution from the acid solution reservoir 80, and the second scrubber tower 60 supplies an acid solution from the acid solution reservoir 80 or the third scrubber tower 70. The first scrubber tower 50 receives an acid solution from the acid solution reservoir 80 or the second scrubber tower 60. Specifically, the first scrubber tower 50, the second scrubber tower 60 and the third scrubber tower 70, respectively, the third solution reservoir 51, the fourth solution reservoir 61 for receiving and storing an acidic solution ) And a fifth solution reservoir 71. In addition, the third solution reservoir 51 and the fourth solution reservoir 61 include partitions 511, 611, between the portion where the acidic solution is supplied (that is, the inflow portion) and the portion that discharges the acidic solution (outflow portion). 711, respectively.

즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제3 용액 저장조(51), 제4 용액 저장조(61) 및 제5 용액 저장조(71)는 칸막이(511, 611, 711)에 의해, 제1 스크러버 타워(50), 제2 스크러버 타워(60) 및 제3 스크러버 타워(70)의 산성 용액이 분사되어 반응하는 영역의 하부에 위치한 산성 용액 유출 부분 및 반응하는 영역의 하부에 위치하지 않도록 배치되며 제1 스크러버 타워(50), 제2 스크러버 타워(60) 및 제3 스크러버 타워(70)의 단면도 상에서 돌출된 형태의 산성 용액 유입 부분으로 분리되게 된다.That is, as shown in FIG. 2, the third solution reservoir 51, the fourth solution reservoir 61, and the fifth solution reservoir 71 are formed by the partitions 511, 611, and 711, and the first scrubber tower 50. ), The acidic solution outflow portion located in the lower portion of the reaction zone by spraying the acidic solution of the second scrubber tower 60 and the third scrubber tower 70 and the first scrubber tower 50, the second scrubber tower 60 and the third scrubber tower 70 are separated into the acid solution inflow portion of the protruding shape.

구체적으로, 본 발명의 칸막이(511, 611, 711)는, 제3 용액 저장조(51), 제4 용액 저장조(61) 및 제5 용액 저장조(71)의 산성 용액의 수위의 3분의 2 정도에 해당하는 지점에 구멍을 뚫어, 산성 용액의 흐름을 유도한다. 이러한 본 발명의 칸막이(511, 611)의 특징에 의해 제3 용액 저장조(51), 제4 용액 저장조(61) 및 제5 용액 저장조(71)의 부유물이 폐수를 배출하는 부분으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.Specifically, the partitions 511, 611, 711 of the present invention have about two thirds of the level of the acidic solution of the third solution reservoir 51, the fourth solution reservoir 61, and the fifth solution reservoir 71. A hole is drilled at the corresponding point to induce the flow of the acidic solution. The characteristics of the partitions 511 and 611 of the present invention prevent the floating of the third solution reservoir 51, the fourth solution reservoir 61, and the fifth solution reservoir 71 from moving to the part for discharging the wastewater. can do.

또한, 제3 용액 저장조(51)의 산성 용액은 제4 용액 저장조(61)로부터의 오버플로우 및/또는 산성 용액 저장조(80)로부터 공급되거나, 제1 스크러버 타워(50)에서의 암모니아 가스와 반응하여 생성된 회수물을 낙하한 것을 포함한다. 그리고, 제4 용액 저장조(61)의 산성 용액은 산성 용액 저장조(80)로부터 공급되거나, 제2 스크러버 타워(60)에서의 암모니아 가스와 반응하여 생성된 생성물이 낙하한 것을 포함한다. 그리고, 제5 용액 저장조(71)의 산성 용액은 산성 용액 저장조(80)로부터 공급되거나, 제3 스크러버 타워(70)에서의 암모니아 가스와 반응하여 생성된 생성물이 낙하한 것을 포함한다.In addition, the acidic solution of the third solution reservoir 51 is overflowed from the fourth solution reservoir 61 and / or supplied from the acidic solution reservoir 80 or reacted with ammonia gas in the first scrubber tower 50. It includes what fell by the collection | recovery produced | generated. In addition, the acidic solution of the fourth solution reservoir 61 may be supplied from the acidic solution reservoir 80 or may include a product in which the product generated by reacting with the ammonia gas in the second scrubber tower 60 falls. In addition, the acidic solution of the fifth solution reservoir 71 may be supplied from the acidic solution reservoir 80 or may include a product in which the product generated by reacting with the ammonia gas in the third scrubber tower 70 falls.

즉, 제3 용액 저장조(51)에 공급된 산성 용액은 제1 스크러버 타워(50)의 상부로 이동하여 분사되어 암모니아 가스와의 반응을 하게 되고, 제4 용액 저장조(61)에 공급된 산성 용액은 제2 스크러버 타워(60)의 상부로 이동하여 분사되어 암모니아 가스와의 반응을 하게 되며, 제5 용액 저장조(71)에 공급된 산성 용액은 제3 스크러버 타워(70)의 상부로 이동하여 분사되어 암모니아 가스와의 반응을 하게 된다. 또한, 최종적으로 제3 용액 저장조(51)의 산성 용액은, 산성 용액 저장조(80)의 용액과 같은 산성도가 지극히 낮은 황산암모늄 등의 용액 형태로 생성되어, 제1 스크러버 타워(50)의 외부로 방출되어 회수되게 된다. 참고로, 제3 용액 저장조(51)의 pH는 3 내지 7로 유지하고, 제4 용액 저장조(61) 및 제5 용액 저장조(71)의 pH는 1 내지 2를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.That is, the acid solution supplied to the third solution reservoir 51 is moved to the upper portion of the first scrubber tower 50 to be reacted with the ammonia gas, and the acid solution supplied to the fourth solution reservoir 61 is provided. The silver moves to the upper portion of the second scrubber tower 60 to be reacted with the ammonia gas, and the acidic solution supplied to the fifth solution reservoir 71 moves to the upper portion of the third scrubber tower 70 for injection. It reacts with ammonia gas. In addition, the acidic solution of the third solution reservoir 51 is finally formed in the form of a solution such as ammonium sulfate having an extremely low acidity as the solution of the acidic solution reservoir 80, and then moves to the outside of the first scrubber tower 50. Released and recovered. For reference, the pH of the third solution reservoir 51 is maintained at 3 to 7, and the pH of the fourth solution reservoir 61 and the fifth solution reservoir 71 is preferably maintained at 1-2.

특히, 제3 스크러버 타워(70)에 구비된 제5 용액 저장조(71)에 들어 있는 산성 용액이 일정 수위를 초과하는 경우, 오버플로우에 의해 제2 스크러버 타워(60)로 공급되고, 제2 스크러버 타워(60)에 구비된 제4 용액 저장조(61)에 들어 있는 산성 용액이 일정 수위를 초과하는 경우, 오버플로우에 의해 제1 스크러버 타워(50)로 공급되는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 암모니아를 회수하기 위한 장치에 따르면, 대기압에 의한 오버플로우 현상에 의해, 용액을 별도의 장치 없이 효과적으로 이동시킬 수 있다.In particular, when the acidic solution contained in the fifth solution reservoir 71 provided in the third scrubber tower 70 exceeds a predetermined level, it is supplied to the second scrubber tower 60 by overflow and the second scrubber When the acidic solution contained in the fourth solution reservoir 61 provided in the tower 60 exceeds a predetermined level, it is characterized in that it is supplied to the first scrubber tower 50 by overflow. That is, according to the apparatus for recovering ammonia of the present invention, by the overflow phenomenon caused by atmospheric pressure, the solution can be effectively moved without a separate apparatus.

즉, 산성 용액은 제3 스크러버 타워(70)로부터 제2 스크러버 타워(60), 제1 스크러버 타워(50)의 순서로 이동하여, 제3 스크러버 타워(70)에서의 산성 용액의 산성도가 제2 스크러버 타워(60) 및 제1 스크러버 타워(50)에서의 산성 용액의 산성도보다 낮게 된다. 이러한, 산성 용액의 산성도의 차이에 의해, 제3 스크러버 타워(70)에서 보다 암모니아 가스와의 반응이 활발히 일어날 수 있다. 즉, 암모니아 가스는, 제1 스크러버 타워(50)로부터 제2 스크러버 타워(60), 제3 스크러버 타워(70) 순으로 이동하므로, 제1 스크러버 타워(50)의 암모니아 가스 농도는 제2 스크러버 타워(60)의 암모니아 가스 농도보다 높아서, 보다 저산성도의 산성 용액과도 반응이 일어날 수 있으나, 제2 스크러버 타워(60) 및 제3 스크러버 타워(70)의 암모니아 가스 농도는 제1 스크러버 타워(50)의 암모니아 가스 농도보다 낮아서, 보다 고 산성도의 산성 용액과 반응하도록 한 것에 본 발명의 특징이 있음을 알 수 있다.That is, the acidic solution moves from the third scrubber tower 70 to the second scrubber tower 60 and the first scrubber tower 50 so that the acidity of the acidic solution in the third scrubber tower 70 is second. The acidity of the acid solution in the scrubber tower 60 and the first scrubber tower 50 is lower. Due to the difference in acidity of the acidic solution, the reaction with ammonia gas may occur more actively than in the third scrubber tower 70. That is, since the ammonia gas moves from the first scrubber tower 50 to the second scrubber tower 60 and the third scrubber tower 70, the ammonia gas concentration of the first scrubber tower 50 is the second scrubber tower. The concentration of the ammonia gas is higher than that of 60, so that the reaction may also occur with an acidic solution having a lower acidity, but the concentration of the ammonia gas of the second scrubber tower 60 and the third scrubber tower 70 may be lower than that of the first scrubber tower 50. It can be seen that the characteristics of the present invention are that it is lower than the ammonia gas concentration of) and allowed to react with a higher acidic acid solution.

상술한 바와 같이, 본 발명의 암모니아를 회수하기 위한 장치를 이용할 경우, 상기 암모니아 가스는, 제1 스트리핑 타워(20), 제2 스트리핑 타워(30), 제1 스크러버 타워(50), 제2 스크러버 타워(60) 및 제3 스크러버 타워(70) 및 촉매분해장치(110)의 순서로 이동하여, 상기 촉매분해장치(110)를 통해 최종적으로 N2 및 H2O로 전환되어 대기 중으로 방출될 수 있다As described above, when using the apparatus for recovering the ammonia of the present invention, the ammonia gas, the first stripping tower 20, the second stripping tower 30, the first scrubber tower 50, the second scrubber In order of the tower 60 and the third scrubber tower 70 and the catalytic cracker 110, the catalytic cracker 110 can be finally converted to N 2 and H 2 O to be released into the atmosphere have

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 촉매분해장치의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a catalytic cracking device according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 상기 촉매분해장치(110)는 탈기가스 유입구(111)와 타단에 여과된 가스가 배출되는 여과가스 배출구(112)가 마련된 동체(113)와, 상기 탈기가스 유입구 상에 설치된 플라즈마 발생기(114)와, 상기 동체(113) 내에서 상기 플라즈마 발생기 상단에 위치한 선택적 촉매 산화법(Selectivity Catalytic. Oxidation, SCO)을 위한 촉매층(115) 및 상기 SCO 촉매층(115) 상단에 위치한 선택적 촉매 환원법(Selectivity Catalytic. Reduction, SCR)을 위한 촉매층(116)을 포함한다.Referring to FIG. 6, the catalytic cracking device 110 includes a fuselage 113 having a degassing gas inlet 111 and a filtration gas outlet 112 through which the filtered gas is discharged at the other end, and installed on the degassing gas inlet. A plasma generator 114 and a catalyst layer 115 for selective catalytic oxidation (SCO) located above the plasma generator in the fuselage 113 and a selective catalytic reduction method located above the SCO catalyst layer 115. Catalyst layer 116 for (Selectivity Catalytic. Reduction, SCR).

구체적으로, 제3 스크러버 타워(70)에서 배출된 제1 일정 농도 이하의 암모니아 가스는 상기 촉매분해장치(110)의 탈기가스 유입구(111)로 들어가 플라즈마 발생기(114)에 의해 생성된 플라즈마에 의해 분해된다.Specifically, the ammonia gas having the first predetermined concentration or less discharged from the third scrubber tower 70 enters the degassing gas inlet 111 of the catalytic cracking apparatus 110 by the plasma generated by the plasma generator 114. Decompose

도 7은 플라즈마에 의한 암모니아 가스의 분해를 나타내는 모식도이다.7 is a schematic diagram showing decomposition of ammonia gas by plasma.

도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 촉매분해장치(110)의 탈기가스 유입구(111)로 들어간 암모니아 가스는 플라즈마 발생기(114)에 의해 생성된 플라즈마에 의해 분해되어 N2, H2O 및 H를 생성한다.As shown in FIG. 7, the ammonia gas entering the degassing gas inlet 111 of the catalytic cracking apparatus 110 is decomposed by the plasma generated by the plasma generator 114 to generate N 2 , H 2 O, and H. do.

분해되지 못한 암모니아 가스는 이후 SCO 촉매층(115) 및 SCR 촉매층(116)을 통과하면서 하기 반응식 2 및 3에 따라 2단계 과정으로 산화되어 그 결과 N2 및 H2O만이 여과가스 배출구(112)로 배출된다. Undecomposed ammonia gas is then oxidized in a two-step process according to Schemes 2 and 3 as it passes through the SCO catalyst layer 115 and SCR catalyst layer 116 as a result, only N 2 and H 2 O to the filtration gas outlet 112. Discharged.

[반응식 2]Scheme 2

SCO 촉매층에서In the SCO catalyst bed

NH3 + O2 → N2 + H2O + NOx + NH3 NH 3 + O 2 → N 2 + H 2 O + NO x + NH 3

[반응식 3]Scheme 3

SCR 촉매층에서In the SCR catalyst bed

NOx + NH3 + O2 + H2O → N2 + H2ONO x + NH 3 + O 2 + H 2 O → N 2 + H 2 O

따라서, 본 발명의 암모니아를 회수하기 위한 장치를 이용할 경우, 여과가스 배출구(112)로 배출되는 가스는 암모니아 가스가 제로 상태로 방출됨으로써 환경오염을 시키지 않는다.Therefore, when the apparatus for recovering ammonia of the present invention is used, the gas discharged to the filtration gas outlet 112 does not cause environmental pollution because the ammonia gas is discharged to zero.

상기 촉매분해장치(110)는 제2 일정 농도 이하의 암모니아 가스의 경우에는 플라즈마 처리를 생략할 수 있으며, 이에 상기 암모니아 농도를 감지하기 위한 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제2 일정 농도는 상기 제1 일정 농도보다 작은 값이다.The catalytic cracking apparatus 110 may omit plasma treatment in the case of ammonia gas having a second predetermined concentration or less, and may further include a sensor (not shown) for detecting the ammonia concentration. In this case, the second constant concentration is a value smaller than the first constant concentration.

또한, 제3 스크러버 타워(70)의 배출구에서 암모니아 가스의 농도가 제1 일정 농도를 초과하는 경우, 제3 스크러버 타워(60)로부터 제1 스트리핑 타워(20)로 암모니아 가스를 이동시키는 것에 의해, 다시 한번 전 공정을 실시하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, when the concentration of the ammonia gas at the outlet of the third scrubber tower 70 exceeds the first predetermined concentration, by moving the ammonia gas from the third scrubber tower 60 to the first stripping tower 20, It is desirable to carry out the whole process once again.

또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 암모니아 회수 장치는, 제1 스트리핑 타워(20)로부터 암모니아가 함유된 폐수를 회수하는 제1 회수액 저장조(90) 및 제1 스크러버 타워(50)로부터 암모니아가 함유된 생성물을 회수하는 제2 회수액 저장조(100)를 포함한다. 아울러, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폐수를 암모니아를 회수하기 위한 장치는, 폐수, 산성 용액 및 회수액 등의 각 용액의 흐름을 원활히 펌핑(Pumping)하는 제1 내지 제6 펌프(P1 내지 P6)를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the ammonia recovery apparatus according to an embodiment of the present invention, the ammonia from the first recovery liquid reservoir 90 and the first scrubber tower 50 for recovering the wastewater containing ammonia from the first stripping tower 20 A second recovery liquid reservoir 100 for recovering the contained product is included. In addition, the apparatus for recovering ammonia in the wastewater according to an embodiment of the present invention, the first to sixth pump (P1 to P6) to pump (pump) the flow of each solution, such as wastewater, acidic solution and recovery liquid smoothly It is characterized by comprising:

또한, 본 발명은In addition, the present invention

폐수 저장조로부터 공급되는 폐수를 가열하는 제1 열교환 단계;A first heat exchange step of heating the wastewater supplied from the wastewater reservoir;

상기 폐수 저장조로부터 공급되는 폐수 또는 상기 제1 열교환 단계가 완료된 폐수를 가열하는 제2 열교환 단계;A second heat exchange step of heating the wastewater supplied from the wastewater storage tank or the wastewater having completed the first heat exchange step;

가열된 폐수에서 폐수 중에 함유된 암모니아 가스를 추출하는 제1 스트리핑 단계;A first stripping step of extracting ammonia gas contained in the wastewater from the heated wastewater;

가열된 폐수에서 폐수 중에 함유된 암모니아 가스를 추출하는 제2 스트리핑 단계;A second stripping step of extracting ammonia gas contained in the wastewater from the heated wastewater;

상기 제2 스트리핑 단계가 완료된 암모니아 가스 중의 먼지를 포함한 불순물을 제거하는 미스트 제거 단계;A mist removing step of removing impurities including dust in the ammonia gas in which the second stripping step is completed;

암모니아 가스를 산성 용액과 반응시키는 제1 스크러버 단계;A first scrubber step of reacting ammonia gas with an acidic solution;

암모니아 가스를 산성 용액과 반응시키는 제2 스크러버 단계;A second scrubber step of reacting ammonia gas with an acidic solution;

암모니아 가스를 산성 용액과 반응시키는 제3 스크러버 단계; 및A third scrubber step of reacting the ammonia gas with the acidic solution; And

산성 용액과 암모니아 가스가 반응하여 생성된 생성물을 회수하는 단계를 포함하는, 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법을 제공한다.Provided is a method for recovering ammonium sulfate from wastewater, comprising recovering a product produced by reaction of an acidic solution with ammonia gas.

도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른, 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법의 흐름도이다.8 is a flow chart of a method for recovering ammonium sulfate from wastewater, in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법은, 폐수 저장조(10)로부터 공급되는 폐수를 가열하는 제1 열교환 단계(S10) 및 폐수 저장조(10)로부터 공급되는 폐수 또는 제1 열교환 단계가 완료된 폐수를 가열하는 제2 열교환 단계(S20)를 포함한다. 본 발명의 제1 열교환 단계는, 제1 스트리핑 단계가 완료된 후 회수되는 용액의 열을 이용하여, 폐수 저장조(10)로부터 공급되는 폐수를 가열하는 것을 특징으로 한다. 또한, 제1 열교환 단계 후의 폐수의 온도는 30℃ 내지 40℃이고, 제2 열교환 단계 후의 폐수의 온도는 40℃ 내지 50℃인 것이 바람직하다.Referring to Figure 8, the method for recovering ammonium sulfate from the wastewater of the present invention, the first heat exchange step (S10) for heating the wastewater supplied from the wastewater storage tank 10 and the wastewater or the first being supplied from the wastewater storage tank 10 And a second heat exchange step S20 for heating the wastewater in which the first heat exchange step is completed. The first heat exchange step of the present invention is characterized by heating the wastewater supplied from the wastewater storage tank 10 by using the heat of the solution recovered after the first stripping step is completed. In addition, it is preferable that the temperature of the wastewater after the first heat exchange step is 30 ° C to 40 ° C, and the temperature of the wastewater after the second heat exchange step is 40 ° C to 50 ° C.

또한, 본 발명의 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법은, 폐수 중에 함유된 암모니아 가스를 추출하는 제1 스트리핑 단계(S30), 폐수 중에 함유된 암모니아 가스를 추출하는 제2 스트리핑 단계(S40), 암모니아 가스 중의 먼지를 포함한 불순물을 제거하는 미스트 제거 단계(S50), 암모니아 가스를 산성 용액과 반응시키는 제1 스크러버 단계(S60), 암모니아 가스를 산성 용액과 반응시키는 제2 스크러버 단계(S70) 및 암모니아 가스를 산성 용액과 반응시키는 제3 스크러버 단계(S80)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of recovering ammonium sulfate from the wastewater of the present invention, the first stripping step (S30) for extracting the ammonia gas contained in the wastewater, the second stripping step (S40) for extracting the ammonia gas contained in the wastewater, ammonia Mist removal step (S50) for removing impurities including dust in the gas, a first scrubber step (S60) for reacting ammonia gas with an acidic solution, a second scrubber step (S70) for reacting ammonia gas with an acidic solution and ammonia gas It characterized in that it further comprises a third scrubber step (S80) for reacting with the acidic solution.

구체적으로, 제1 스트리핑 단계는, 폐수를 공급받아 저장하는 단계, 폐수를 공급받아 분사하는 단계, 발생한 암모니아 가스를 방출하는 단계, 및 폐수를 회수를 위해 방출하는 단계를 포함한다. 제1 스트리핑 단계가 완료된 후의 폐수는 일정 수위를 초과하는 경우 오버플로우에 의해 제1 회수액 저장조(90)로 공급되는 것을 특징으로 한다. 또한, 폐수를 공급받는 부분과 폐수를 배출하는 부분은 칸막이(211)에 의해 분리된 것을 특징으로 한다.Specifically, the first stripping step includes receiving and storing the wastewater, spraying the wastewater, and discharging the generated ammonia gas, and discharging the wastewater for recovery. The wastewater after the completion of the first stripping step is characterized in that it is supplied to the first recovery liquid reservoir 90 by an overflow when the water level exceeds a predetermined level. In addition, the part receiving the wastewater and the part discharging the wastewater are characterized by being separated by a partition 211.

또한, 제2 스트리핑 단계는, 폐수를 공급받아 저장하는 단계, 폐수를 공급받아 분사하는 단계 및 발생한 암모니아 가스를 방출하는 단계를 포함한다. 제2 스트리핑 단계가 완료된 후의 폐수는 일정 수위를 초과하는 경우 오버플로우에 의해 제1 스트리핑 단계로 공급되는 것을 특징으로 한다. 폐수를 공급받는 부분과 폐수를 배출하는 부분은 칸막이(311)에 의해 분리된 것을 특징으로 한다.In addition, the second stripping step includes receiving and storing the wastewater, spraying the wastewater, and releasing the generated ammonia gas. The wastewater after the completion of the second stripping step is characterized in that it is supplied to the first stripping step by an overflow when the water level exceeds a predetermined level. The part receiving wastewater and the part discharging the wastewater are separated by partitions 311.

구체적으로, 본 발명의 제1 스크러버 단계는, 산성 용액을 공급받아 저장하는 단계, 산성 용액을 공급받아 분사하는 단계, 잔류한 암모니아 가스를 방출하는 단계 및 처리가 완료된 산성 용액을 회수를 위해 방출하는 단계를 포함한다. 제1 스크러버 단계가 완료된 후의 용액은 일정 수위를 초과하는 경우 오버플로우에 의해 제2 회수액 저장조(90)로 공급되게 된다. 또한, 산성 용액을 공급받는 부분과 산성 용액을 배출하는 부분은 칸막이(511)에 의해 분리되는 것이 바람직하다.Specifically, the first scrubber step of the present invention, receiving and storing the acidic solution, supplying and spraying the acidic solution, releasing the residual ammonia gas and releasing the treated acidic solution for recovery Steps. After the first scrubber step is completed, the solution is supplied to the second recovery liquid reservoir 90 by overflow when the predetermined water level is exceeded. In addition, it is preferable that the part receiving the acidic solution and the part discharging the acidic solution are separated by the partition 511.

아울러, 제2 스크러버 단계는, 산성 용액을 공급받아 저장하는 단계, 산성 용액을 공급받아 분사하는 단계, 잔류한 암모니아 가스를 방출하는 단계 및 산성 용액을 회수를 위해 방출하는 단계를 포함한다. 또한, 산성 용액을 공급받는 부분과 산성 용액을 배출하는 부분은 칸막이(611)에 의해 분리된 것을 특징으로 한다. 또한, 제2 스크러버 단계가 완료된 후의 산성 용액은 일정 수위를 초과하는 경우 오버플로우에 의해 제1 스크러버 단계로 공급되는 것을 특징으로 한다.In addition, the second scrubber step includes receiving and storing an acidic solution, supplying and spraying an acidic solution, releasing residual ammonia gas, and releasing the acidic solution for recovery. In addition, the portion receiving the acidic solution and the portion for discharging the acidic solution is characterized in that separated by the partition 611. In addition, the acidic solution after the completion of the second scrubber step is characterized in that it is supplied to the first scrubber step by overflow when the predetermined water level is exceeded.

아울러, 제3 스크러버 단계는, 산성 용액을 공급받아 저장하는 단계, 산성 용액을 공급받아 분사하는 단계, 잔류한 암모니아 가스를 방출하는 단계 및 산성 용액을 회수를 위해 방출하는 단계를 포함한다. 또한, 산성 용액을 공급받는 부분과 산성 용액을 배출하는 부분은 칸막이(711)에 의해 분리된 것을 특징으로 한다. 또한, 제3 스크러버 단계가 완료된 후의 산성 용액은 일정 수위를 초과하는 경우 오버플로우에 의해 제2 스크러버 단계로 공급되는 것을 특징으로 한다.In addition, the third scrubber step includes receiving and storing an acidic solution, supplying and spraying an acidic solution, releasing residual ammonia gas, and releasing the acidic solution for recovery. In addition, the portion receiving the acidic solution and the portion for discharging the acidic solution is characterized in that separated by the partition 711. In addition, the acidic solution after the completion of the third scrubber step is characterized in that it is supplied to the second scrubber step by overflow when the predetermined water level is exceeded.

또한, 제3 스크러버 단계(S80)가 완료된 후, 제1 일정 농도 이하의 잔류 암모니아 가스는 플라즈마 처리 단계(S90); 및 미분해된 암모니아 가스를 촉매 분해시키는 단계(S100)를 수행한 후, 대기 중으로 방출하게 된다.In addition, after the third scrubber step (S80) is completed, the residual ammonia gas of the first predetermined concentration or less is plasma treatment step (S90); And after performing the step (S100) for catalytic decomposition of the undecomposed ammonia gas, it is released to the atmosphere.

상기 암모니아 가스는 제2 일정 농도 이하인 경우, 플라즈마 처리를 생략할 수 있다. 이때, 제2 일정 농도는 제1 일정 농도보다 작은 값이다.When the ammonia gas is less than or equal to the second predetermined concentration, the plasma treatment may be omitted. At this time, the second constant concentration is a value smaller than the first constant concentration.

본 발명의 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법은, 제2 스트리핑 단계 이전에, 폐수 저장조(10)로부터 폐수를 공급받는 단계를 더 포함하되, 폐수 저장조(10)의 폐수의 pH는 10 내지 12로 유지되는 것이 바람직하다.The method for recovering ammonium sulfate from the wastewater of the present invention further includes the step of receiving wastewater from the wastewater reservoir 10 before the second stripping step, wherein the pH of the wastewater of the wastewater reservoir 10 is 10 to 12. It is desirable to remain.

구체적으로, 본 발명의 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법은, pH 센서를 이용하여 폐수 저장조(10)의 폐수의 pH를 측정하여, 일정값 이하의 pH값이 측정되는 경우, 폐수 및 알칼리 용액을 추가 투입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the method of recovering ammonium sulfate from the wastewater of the present invention, by measuring the pH of the wastewater of the wastewater storage tank 10 using a pH sensor, when the pH value of a predetermined value or less is measured, wastewater and alkaline solutions It further comprises the step of adding.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 폐수 저장조(10)에 포함된 폐수의 pH를 10 내지 12로 유지하고, 제2 열교환기(HE2)를 통과한 폐수의 온도를 40℃ 내지 50℃로 하는 경우, 폐수 속의 암모니아가 황산암모늄의 형태로 95% 이상 회수되었다. 또한, 약 pH를 11.5로 유지하고, 제2 열교환기(HE2)를 통과한 폐수의 온도를 50℃로 한 경우, 약 98%의 폐수 속의 암모니아가 황산암모늄의 형태로 회수되었다. 온도가 증가함에 따라 암모니아의 회수율도 증가하지만, 온도를 증가시키기 위해 소요되는 비용을 고려시, 40℃ 내지 50℃ 범위가 바람직하다.According to a preferred embodiment of the present invention, the pH of the wastewater contained in the wastewater storage tank 10 is maintained at 10 to 12, and the temperature of the wastewater passed through the second heat exchanger (HE2) to 40 ℃ to 50 ℃ In this case, more than 95% of the ammonia in the waste water was recovered in the form of ammonium sulfate. In addition, when the pH was maintained at 11.5 and the temperature of the wastewater passed through the second heat exchanger HE2 was 50 ° C, about 98% of the ammonia in the wastewater was recovered in the form of ammonium sulfate. Although the recovery rate of ammonia increases with increasing temperature, considering the cost of increasing the temperature, the range of 40 ° C to 50 ° C is preferred.

상술한 바와 같이, 본 발명의 암모니아 회수 장치 및 이를 이용하여 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법에 따르면, 리튬이온 이차전지용 양극 전구체 제조 공정인 공침 반응 후에 니켈, 코발트, 망간 등 하나 이상의 금속물이 포함되는 폐수 속에 함유된 고농도 암모니아를 황산암모늄의 형태로 회수할 수 있다. 또한, 인라인 방식으로 구성되어 있고, 각각의 장치 내에서 저장되는 액은 다음 장치로 오버플로우 되도록 하는 것에 의해, 별도의 구동 및/또는 제어 장치 없이도 효율적으로 운전할 수 있다. 아울러, 본 발명에 따르면, 회수된 황산암모늄은 리튬이온 이차전지용 양극 전구체 반응 공정의 원료로 재투입하여 생산 원가 절감을 도모할 수 있으며, 제3 스크러버 단계가 완료된 후, 제1 일정 농도 이하의 잔류 암모니아 가스는 플라즈마 및 촉매를 통해 분해시키는 단계를 수행하여 대기 중에 방출되는 암모니아 가스가 거의 없으므로 대기 오염을 최소화할 수 있다.As described above, according to the ammonia recovery apparatus of the present invention and a method of recovering ammonium sulfate from wastewater using the same, at least one metal such as nickel, cobalt, and manganese is included after the coprecipitation reaction, which is a process of preparing a cathode precursor for a lithium ion secondary battery. The high concentration of ammonia contained in the wastewater can be recovered in the form of ammonium sulfate. In addition, the liquid that is configured in an inline manner and is stored in each device can be efficiently operated without a separate driving and / or control device by allowing the liquid to overflow to the next device. In addition, according to the present invention, the recovered ammonium sulfate can be re-injected into the raw material of the cathode precursor reaction process for lithium ion secondary batteries to reduce the production cost, and after the third scrubber step is completed, remaining below the first predetermined concentration The ammonia gas may be decomposed through a plasma and a catalyst, thereby minimizing air pollution since little ammonia gas is emitted to the atmosphere.

10 : 폐수 저장조 20 : 제1 스트리핑 타워
30 : 제2 스트리핑 타워 40 : 미스트 제거기
50 : 제1 스크러버 타워 60 : 제2 스크러버 타워
70 : 제3 스크러버 타워 80 : 산성 용액 저장조
90 : 제1 회수액 저장조 100 : 제2 회수액 저장조
110 : 촉매분해장치 111 : 탈기가스 유입구
112 : 여과가스 배출구 113 : 동체
114 : 플라즈마 발생기 115 : SCO 촉매층
116 : SCR 촉매층
21 : 제1 용액 저장조 31 : 제2 용액 저장조
51 : 제3 용액 저장조 61 : 제4 용액 저장조
71 : 제5 용액 저장조
211 : 제1 용액 저장조의 칸막이 311 : 제2 용액 저장조의 칸막이
511 : 제3 용액 저장조의 칸막이 611 : 제4 용액 저장의 칸막이
711 : 제5 용액 저장조의 칸막이
HE1 : 제1 열교환기 HE2 : 제2 열교환기
P1 : 제1 펌프 P2 : 제2 펌프
P3 : 제3 펌프 P4 : 제4 펌프
P5 : 제5 펌프 P6 : 제6 펌프
F1 : 터보팬
AV1 : 제1 자동 밸브 AV2 : 제2 자동 밸브10: wastewater storage tank 20: first stripping tower
30: second stripping tower 40: mist eliminator
50: first scrubber tower 60: second scrubber tower
70: third scrubber tower 80: acid solution reservoir
90: first recovery liquid storage tank 100: second recovery liquid storage tank
110: catalytic cracking device 111: degassing gas inlet
112: filtered gas outlet 113: body
114: plasma generator 115: SCO catalyst layer
116: SCR catalyst layer
21: first solution reservoir 31: second solution reservoir
51: third solution reservoir 61: fourth solution reservoir
71: fifth solution reservoir
211: partition of first solution reservoir 311: partition of second solution reservoir
511: partition of third solution reservoir 611: partition of fourth solution storage
711: partition of the fifth solution reservoir
HE1: first heat exchanger HE2: second heat exchanger
P1: first pump P2: second pump
P3: third pump P4: fourth pump
P5: fifth pump P6: sixth pump
F1: Turbo Fan
AV1: first automatic valve AV2: second automatic valve

Claims (20)

폐수를 공급하는 폐수 저장조;
폐수 중에 함유된 암모니아 가스를 추출하는 제2 스트리핑 타워;
상기 제2 스트리핑 타워로부터 공급된 폐수 중에 함유된 암모니아 가스를 추출하는 제1 스트리핑 타워;
상기 제2 스트리핑 타워로부터 방출된 암모니아 가스 중의 먼지를 포함한 불순물을 제거하는 미스트 제거기;
산성 용액 저장조로부터 공급된 산성 용액과 암모니아 가스를 반응시키는 제3 스크러버 타워;
산성 용액 저장조 또는 상기 제3 스크러버 타워로부터 공급된 산성 용액과 암모니아 가스를 반응시키는 제2 스크러버 타워;
상기 산성 용액 저장조 또는 상기 제2 스크러버 타워로부터 공급된 산성 용액과 암모니아 가스를 반응시키는 제1 스크러버 타워; 및
상기 제3 스크러버 타워로부터 배출된 암모니아 가스를 분해하는 촉매분해장치를 포함하는, 암모니아 회수 장치.
A wastewater reservoir for supplying wastewater;
A second stripping tower for extracting ammonia gas contained in the wastewater;
A first stripping tower for extracting ammonia gas contained in the wastewater supplied from the second stripping tower;
A mist eliminator for removing impurities including dust in ammonia gas discharged from the second stripping tower;
A third scrubber tower for reacting the acid solution supplied from the acid solution reservoir with ammonia gas;
A second scrubber tower for reacting the acid solution supplied from the acid solution reservoir or the third scrubber tower with ammonia gas;
A first scrubber tower for reacting an acid solution supplied from the acid solution reservoir or the second scrubber tower with ammonia gas; And
And a catalytic cracking device for cracking the ammonia gas discharged from the third scrubber tower.
제1항에 있어서,
상기 제2 스트리핑 타워는, 폐수 저장조로부터 상기 폐수를 공급받고, 상기 제1 스트리핑 타워는, 상기 제2 스트리핑 타워로부터 상기 폐수를 공급받되, 상기 제2 스트리핑 타워에 구비된 제2 용액 저장조에 들어 있는 상기 폐수가 일정 수위를 초과하는 경우, 오버플로우(Overflow)에 의해 상기 제1 스트리핑 타워로 상기 폐수가 공급되는 것을 특징으로 하는 암모니아 회수 장치.
The method of claim 1,
The second stripping tower receives the wastewater from a wastewater reservoir, and the first stripping tower receives the wastewater from the second stripping tower, but is contained in a second solution reservoir provided in the second stripping tower. And when the waste water exceeds a predetermined level, the waste water is supplied to the first stripping tower by an overflow.
제1항에 있어서,
상기 제1 스크러버 타워는, 산성 용액 저장조 또는 상기 제2 스크러버 타워로부터 상기 산성 용액을 공급받고, 상기 제2 스크러버 타워는, 상기 산성 용액 저장조 또는 상기 제3 스크러버 타워로부터 상기 산성 용액을 공급받고, 상기 제3 스크러버 타워는, 상기 산성 용액 저장조로부터 상기 산성 용액을 공급받되, 상기 제3 스크러버 타워에 구비된 제5 용액 저장조에 들어 있는 상기 산성 용액이 일정 수위를 초과하는 경우, 오버플로우(Overflow)에 의해 상기 제2 스크러버 타워로 상기 산성 용액이 공급되며, 상기 제2 스크러버 타워에 구비된 제4 용액 저장조에 들어 있는 상기 산성 용액이 일정 수위를 초과하는 경우, 오버플로우(Overflow)에 의해 상기 제1 스크러버 타워로 상기 산성 용액이 공급되는 것을 특징으로 하는 암모니아 회수 장치.
The method of claim 1,
The first scrubber tower is supplied with the acidic solution from an acidic solution reservoir or the second scrubber tower, and the second scrubber tower is supplied with the acidic solution from the acidic solution reservoir or the third scrubber tower, The third scrubber tower is supplied with the acidic solution from the acidic solution reservoir, but when the acidic solution contained in the fifth solution reservoir provided in the third scrubber tower exceeds a certain level, an overflow occurs. When the acidic solution is supplied to the second scrubber tower, and the acidic solution contained in the fourth solution reservoir provided in the second scrubber tower exceeds a certain level, the first by the overflow (Overflow) Ammonia recovery apparatus, characterized in that the acid solution is supplied to the scrubber tower.
제1항에 있어서,
상기 폐수를 공급하는 폐수 저장조; 상기 폐수 저장조로부터 공급되는 상기 폐수를 가열하는 제1 열교환기; 및 상기 폐수 저장조로부터 공급되는 상기 폐수 또는 상기 제1 열교환기를 통과한 상기 폐수를 가열하는 제2 열교환기;를 더 포함하는 암모니아 회수 장치.
The method of claim 1,
A wastewater storage tank for supplying the wastewater; A first heat exchanger for heating the wastewater supplied from the wastewater reservoir; And a second heat exchanger for heating the wastewater supplied from the wastewater storage tank or the wastewater passing through the first heat exchanger.
제4항에 있어서,
상기 제1 열교환기는, 상기 제1 스트리핑 타워에 구비된 제1 용액 저장조로부터 회수되어 방출되는 용액의 이동 경로에서의 열을 이용하여 상기 폐수를 가열하는 것을 특징으로 하는 암모니아 회수 장치.
The method of claim 4, wherein
The first heat exchanger, the ammonia recovery apparatus, characterized in that for heating the waste water by using the heat in the movement path of the solution recovered from the first solution reservoir provided in the first stripping tower discharged.
제4항에 있어서,
상기 제1 열교환기를 통과한 상기 폐수의 온도는 30℃ 내지 40℃이고, 상기 제2 열교환기를 통과한 상기 폐수의 온도는 40℃ 내지 50℃인 것을 특징으로 하는 암모니아 회수 장치.
The method of claim 4, wherein
The temperature of the waste water passing through the first heat exchanger is 30 ℃ to 40 ℃, the temperature of the waste water passed through the second heat exchanger is 40 ℃ 50 ammonia recovery apparatus, characterized in that.
제4항에 있어서,
상기 제2 열교환기를 통과한 상기 폐수는, 상기 제2 스트리핑 타워로 공급되어 분사되거나 상기 제2 스트리핑 타워에 구비된 제2 용액 저장조로 공급되는 것을 특징으로 하는 암모니아 회수 장치.
The method of claim 4, wherein
The waste water passing through the second heat exchanger is supplied to the second stripping tower and sprayed or supplied to a second solution reservoir provided in the second stripping tower.
제1항에 있어서,
상기 암모니아 가스는, 상기 제1 스트리핑 타워, 상기 제2 스트리핑 타워, 상기 제1 스크러버 타워, 상기 제2 스크러버 타워, 상기 제3 스크러버 타워 및 촉매분해장치의 순서로 이동하여, 상기 촉매분해장치를 통해 최종적으로 N2 및 H2O로 전환되어 배출되는 것을 특징으로 하는 암모니아 회수 장치.
The method of claim 1,
The ammonia gas moves in the order of the first stripping tower, the second stripping tower, the first scrubber tower, the second scrubber tower, the third scrubber tower, and the catalytic cracking device, through the catalytic cracking device. Finally, the ammonia recovery apparatus, characterized in that the discharge is converted to N 2 and H 2 O.
제1항에 있어서,
상기 촉매분해장치는 탈기가스 유입구와 타단에 여과된 가스가 배출되는 여과가스 배출구가 마련된 동체와, 상기 탈기가스 유입구 상에 설치된 플라즈마 발생기와, 상기 동체 내에서 상기 플라즈마 발생기 상단에 위치한 촉매층을 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 회수 장치.
The method of claim 1,
The catalytic cracking apparatus includes a body provided with a degassing gas inlet and a filtration gas outlet through which the filtered gas is discharged at the other end, a plasma generator installed on the degassing gas inlet, and a catalyst layer positioned above the plasma generator in the body. Ammonia recovery apparatus, characterized in that.
제9항에 있어서,
상기 촉매층은 선택적 촉매 산화법(Selectivity Catalytic. Oxidation, SCO)을 위한 촉매층 및 선택적 촉매 환원법(Selectivity Catalytic. Reduction, SCR)을 위한 촉매층을 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 회수 장치.
The method of claim 9,
The catalyst layer comprises a catalyst layer for Selective Catalytic Oxidation (SCO) and a catalyst layer for Selective Catalytic Reduction (SCR).
제1항에 있어서,
상기 제3 스크러버 타워의 배출구에서 암모니아 가스의 농도가 제1 일정 농도를 초과하는 경우, 상기 제3 스크러버 타워로부터 상기 제1 스트리핑 타워로 암모니아 가스를 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 암모니아 회수 장치.
The method of claim 1,
And when the concentration of the ammonia gas at the outlet of the third scrubber tower exceeds a first predetermined concentration, the ammonia recovery device can move the ammonia gas from the third scrubber tower to the first stripping tower.
제1항에 있어서,
상기 제1 스트리핑 타워는 폐수를 공급받아 저장하는 제1 용액 저장조를 구비하고, 상기 제2 스트리핑 타워는 폐수를 공급받아 저장하는 제2 용액 저장조를 구비하되, 상기 제1 용액 저장조 및 상기 제2 용액 저장조는, 폐수가 공급되는 부분과 폐수를 배출하는 부분 사이에 칸막이를 각각 구비한 것을 특징으로 하는 암모니아 회수 장치.
The method of claim 1,
The first stripping tower includes a first solution reservoir for receiving and storing waste water, and the second stripping tower includes a second solution reservoir for receiving and storing waste water, wherein the first solution reservoir and the second solution are provided. The storage tank is provided with a partition between the waste water supply part and the waste water discharge part, respectively, characterized in that the ammonia recovery device.
제1항에 있어서,
상기 제1 스크러버 타워는 산성 용액을 공급받아 저장하는 제3 용액 저장조를 구비하고, 상기 제2 스크러버 타워는 산성 용액을 공급받아 저장하는 제4 용액 저장조를 구비하고, 상기 제3 스크러버 타워는 산성 용액을 공급받아 저장하는 제5 용액 저장조를 구비하되, 상기 제3 용액 저장조, 상기 제4 용액 저장조 및 상기 제5 용액 저장조는, 산성 용액이 공급되는 부분과 산성 용액을 배출하는 부분 사이에 칸막이를 각각 구비한 것을 특징으로 하는 암모니아 회수 장치.
The method of claim 1,
The first scrubber tower has a third solution reservoir for receiving and storing an acidic solution, and the second scrubber tower has a fourth solution reservoir for receiving and storing an acidic solution, and the third scrubber tower has an acidic solution. And a fifth solution reservoir for storing and supplying the partitions, wherein the third solution reservoir, the fourth solution reservoir, and the fifth solution reservoir each include a partition between a portion where an acidic solution is supplied and a portion that discharges the acidic solution. Ammonia recovery apparatus characterized by the above-mentioned.
폐수 저장조로부터 공급되는 폐수를 가열하는 제1 열교환 단계;
상기 폐수 저장조로부터 공급되는 폐수 또는 상기 제1 열교환 단계가 완료된 폐수를 가열하는 제2 열교환 단계;
가열된 폐수에서 폐수 중에 함유된 암모니아 가스를 추출하는 제1 스트리핑 단계;
가열된 폐수에서 폐수 중에 함유된 암모니아 가스를 추출하는 제2 스트리핑 단계;
상기 제2 스트리핑 단계가 완료된 암모니아 가스 중의 먼지를 포함한 불순물을 제거하는 미스트 제거 단계;
암모니아 가스를 산성 용액과 반응시키는 제1 스크러버 단계;
암모니아 가스를 산성 용액과 반응시키는 제2 스크러버 단계;
암모니아 가스를 산성 용액과 반응시키는 제3 스크러버 단계; 및
산성 용액과 암모니아 가스가 반응하여 생성된 생성물을 회수하는 단계를 포함하는 제1항의 암모니아 회수 장치를 이용하여 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법.
A first heat exchange step of heating the wastewater supplied from the wastewater reservoir;
A second heat exchange step of heating the wastewater supplied from the wastewater storage tank or the wastewater having completed the first heat exchange step;
A first stripping step of extracting ammonia gas contained in the wastewater from the heated wastewater;
A second stripping step of extracting ammonia gas contained in the wastewater from the heated wastewater;
A mist removing step of removing impurities including dust in the ammonia gas in which the second stripping step is completed;
A first scrubber step of reacting ammonia gas with an acidic solution;
A second scrubber step of reacting ammonia gas with an acidic solution;
A third scrubber step of reacting the ammonia gas with the acidic solution; And
A method for recovering ammonium sulfate from wastewater using the ammonia recovery apparatus of claim 1 comprising recovering a product produced by the reaction of an acidic solution with ammonia gas.
제14항에 있어서,
상기 제1 열교환 단계는 상기 제1 스트리핑 단계가 완료된 후 회수되는 용액의 열을 이용하여 폐수를 가열하는 것을 특징으로 하는 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법.
The method of claim 14,
The first heat exchange step is a method for recovering ammonium sulfate from the waste water, characterized in that for heating the waste water using the heat of the solution recovered after the first stripping step is completed.
제14항에 있어서,
상기 제2 열교환 단계가 완료된 폐수는 상기 제2 스트리핑 단계로 공급되고, 상기 제2 스트리핑 단계가 완료된 폐수는 상기 제1 스트리핑 단계로 공급되고, 상기 제1 스트리핑 단계가 완료된 암모니아 가스는 상기 제2 스트리핑 단계로 공급되고, 상기 제2 스트리핑 단계가 완료된 암모니아 가스는 미스트 제거 단계로 공급되고, 상기 미스트 제거 단계가 완료된 암모니아 가스는 상기 제1 스크러버 단계로 공급되고, 상기 제1 스크러버 단계가 완료된 암모니아 가스는 상기 제2 스크러버 단계로 공급되고, 상기 제2 스크러버 단계가 완료된 암모니아 가스는 상기 제3 스크러버 단계로 공급되고, 상기 제3 스크러버 단계가 완료된 산성 용액은 상기 제2 스크러버 단계로 공급되고, 상기 제2 스크러버 단계가 완료된 산성 용액은 상기 제1 스크러버 단계로 공급되고, 상기 제1 스크러버 단계가 완료된 산성용액은 회수되는 것을 특징으로 하는 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법.
The method of claim 14,
Wastewater from which the second heat exchange step is completed is supplied to the second stripping step, wastewater from which the second stripping step is completed is supplied to the first stripping step, and ammonia gas from which the first stripping step is completed is the second stripping. The ammonia gas supplied to the step and the second stripping step is completed is supplied to the mist removing step, the ammonia gas from which the mist removing step is completed is supplied to the first scrubber step, and the ammonia gas from which the first scrubber step is completed is The ammonia gas supplied to the second scrubber stage, the second scrubber stage completed is supplied to the third scrubber stage, the acidic solution of which the third scrubber stage is completed is supplied to the second scrubber stage, and the second The acid solution having completed the scrubber step is supplied to the first scrubber step. , Acidic solution, wherein the first scrubber stage is complete, a method of recovering ammonium sulfate from the waste water, characterized in that the number of times.
제14항에 있어서,
제3 스크러버 단계가 완료된 후, 제1 일정 농도 이하의 잔류 암모니아 가스는 촉매분해장치에서 플라즈마 처리단계; 및 촉매 분해 단계를 거쳐 최종적으로 N2 및 H2O로 전환되어 배출되는 것을 특징으로 하는 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법.
The method of claim 14,
After the third scrubber step is completed, the residual ammonia gas of the first predetermined concentration or less is plasma treated in the catalytic cracking device; And a process for catalytically recovering ammonium sulfate from the wastewater, which is finally converted to N 2 and H 2 O and discharged.
제17항에 있어서,
상기 촉매는 선택적 촉매 산화법(Selectivity Catalytic. Oxidation, SCO)을 위한 촉매 및 선택적 촉매 환원법(Selectivity Catalytic. Reduction, SCR)을 위한 촉매를 사용하는 것을 특징으로 하는 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법.
The method of claim 17,
Wherein said catalyst uses a catalyst for Selective Catalytic Oxidation (SCO) and a catalyst for Selective Catalytic Reduction (SCR).
제14항에 있어서,
제3 스크러버 단계가 완료된 후, 제2 일정 농도 이하의 잔류 암모니아 가스는 플라즈마 처리 없이 촉매 분해 단계를 수행하며, 이때 제2 일정 농도는 상기 제1 일정 농도보다 작은 값인 것을 특징으로 하는 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법.
The method of claim 14,
After the third scrubber step is completed, the residual ammonia gas below the second predetermined concentration is subjected to the catalytic decomposition step without plasma treatment, wherein the second predetermined concentration is less than the first predetermined concentration, ammonium sulfate from the wastewater. How to recover.
제14항에 있어서,
상기 제3 스크러버 단계가 완료된 후, 배출된 암모니아 가스의 농도가 제1 일정 농도를 초과하는 경우, 제3 스크러버 타워로부터 제1 스트리핑 타워로 암모니아 가스를 이동시키는 것을 특징으로 하는 폐수로부터 황산암모늄을 회수하는 방법.The method of claim 14,
After the third scrubber step is completed, when the concentration of the discharged ammonia gas exceeds the first predetermined concentration, recovering ammonium sulfate from the waste water, characterized in that for moving the ammonia gas from the third scrubber tower to the first stripping tower How to.
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