KR20210126746A - 가스 정화 처리 및/또는 연소재 중화 처리에 관한 장치 및 방법 - Google Patents

가스 정화 처리 및/또는 연소재 중화 처리에 관한 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210126746A
KR20210126746A KR1020217030163A KR20217030163A KR20210126746A KR 20210126746 A KR20210126746 A KR 20210126746A KR 1020217030163 A KR1020217030163 A KR 1020217030163A KR 20217030163 A KR20217030163 A KR 20217030163A KR 20210126746 A KR20210126746 A KR 20210126746A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ash
combustion
water slurry
combustion ash
carbon dioxide
Prior art date
Application number
KR1020217030163A
Other languages
English (en)
Inventor
나루히토 오미네
히로후미 기카와
노리유키 이마다
Original Assignee
미츠비시 파워 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미츠비시 파워 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 파워 가부시키가이샤
Publication of KR20210126746A publication Critical patent/KR20210126746A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1475—Removing carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75—Multi-step processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/79—Injecting reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/80—Semi-solid phase processes, i.e. by using slurries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/006—Layout of treatment plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/04—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material using washing fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/404—Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2215/00—Preventing emissions
    • F23J2215/20—Sulfur; Compounds thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2215/00—Preventing emissions
    • F23J2215/50—Carbon dioxide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/32—Direct CO2 mitigation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

연소 배기가스를 습식 배연 탈황 장치를 통해서 상기 연소 배기가스로부터 유황 산화물을 제거해서 이산화탄소를 포함한 가스를 얻고, 얻어진 이산화탄소를 포함한 가스를, 연소재를 포함한 물 슬러리에 접촉시켜, 상기 가스로부터 이산화탄소를 제거하는 것을 포함한, 연소 배기가스를 정화 처리하는 방법, 및 물, 또는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액에 연소재를 현탁시켜서 연소재를 포함한 물 슬러리를 얻고, 얻어진 연소재를 포함한 물 슬러리에, 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 이산화탄소를 포함한 가스를 접촉시켜, 탄산 처리재를 포함한 물 슬러리를 얻고, 탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터 고형분을 분리해서 취출하는 것을 포함한, 연소재를 중화 처리하는 방법.

Description

가스 정화 처리 및/또는 연소재 중화 처리에 관한 장치 및 방법
본 발명은, 연소 배기가스 중에 포함되는 이산화탄소 등을 제거하기 위한 가스 정화 처리에 관한 및/또는 연소재를 이용과 활용 또는 폐기하기 위한 연소재 중화 처리에 관한, 장치 및 방법에 관한 것이다.
근년, 개발 도상국의 경제 발전에 수반해, 전세계적인 인간 활동의 영향이 증대하고, 그것이 지구 규모에서의 환경 변화, 예를 들면 지구 온난화 등을 가져올 것이 아니냐는 염려가 증대하고 있다. 그런 가운데, 지구 온난화의 원인의 하나로 생각하고 있는 이산화탄소의 배출량을 줄이는 것이 요구되고 있다. 한편, 바이오매스, 석탄 등을 태웠을 때에 생기는 재는 강염기성이므로 이것을 안전하게 처분하는 것이 요구되고 있다.
특허문헌 1은, 연소 배기가스 처리에 적용되는 습식 석회석-석고법에 의한 배연 탈황 장치로부터의 배수를 농축하고, 회수 수분은 배연 탈황 장치에 되돌리고, 상기 농축수에 석탄재를 첨가해 슬러리화한 후, 상기 슬러리 중의 수분을 증발시켜, 배수 중의 용해 성분과 석탄재의 수화 반응 생성물을 포함한 강하물(降下物)을 생성시키는 것에 의해 상기 배수를 배연 탈황 장치계외로 보내지 않는 것을 특징으로 하는 습식 석회석-석고법에 의한 배연 탈황 장치의 배수 처리법을 개시하고 있다.
특허문헌 2는, 연소 배기가스를 흡수탑에 유도하고, 흡수제 슬러리에 의해 배기가스 중의 유황 산화물을 흡수 제거하는 습식 배연 탈황 방법에 있어서, 흡수탑으로부터 흡수제 슬러리를 일부 발출하고, 석탄재, 소석회를 첨가해 혼합한 후, 가열해서 무공해인 고형물을 얻는 것을 특징으로 하는 습식 배연 탈황 방법을 개시하고 있다.
특허문헌 3은, 연소 배기가스 중의 유황 산화물을 알칼리성 물질을 포함한 탈황제로 흡수 제거하는 습식 배연 탈황 방법에 있어서, 석탄 연소재를 포함한 배기가스를 40℃ 이하로 냉각해서, 그 응축수 중에 석탄 연소재를 혼입시키고, 이 석탄 연소재와 응축수의 슬러리에 탈황제를 첨가한 탈황 흡수액에 의해 배기가스 중의 유황 산화물을 분리 제거하는 것을 특징으로 하는 탈진 탈황 동시 처리 방법을 개시하고 있다.
특허문헌 4는, 배기가스 라인에 설치되는 습식 석회석-석고법에 의해 탈황 장치의 흡수탑으로부터 계외로 탈황 배수를 배출하는 탈황 배수 처리법에 있어서, 흡수탑 내를 순환하는 흡수액 중의 염소 이온 농도를 검출하고, 흡수탑으로부터의 흡수액의 발출량과 계외로부터의 보급수량의 조정에 의해 흡수액 중의 염소 이온 농도를 소정 농도로 농축하고, 흡수탑 내로부터 계외로 발출하는 흡수액을 석고 회수 장치로 보내고, 석고를 분리 회수한 나머지의 흡수액을 배기가스 라인에 설치하는 농축탑으로 보내고, 연소 배기가스와 접촉시키는 것으로 상기 농축탑 내의 순환액 중의 염소 이온 농도를 설정 농도까지 농축시키는 2단계의 염소 농축 공정을 구비하며, 상기 농축탑으로부터 발출한 액에 석탄재, 석회, 시멘트 중 적어도 일 물질 이상을 첨가한 후에 건조하도록 한 것을 특징으로 하는 탈황 배수의 석탄재 고화 처리 방법을 개시하고 있다.
특허문헌 5는, 연소 배기가스를 석탄재 물 슬러리 또는 석탄재 물 용출액에 기액 접촉시키고, 상기 연소 배기가스 중의 이산화탄소와 반응 흡수시켜, 탄산염으로서 고정화하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 흡수 고정화 방법을 개시하고 있다.
특허문헌 6은, 회분을 포함한 연료, 쓰레기 및 바이오매스 중 적어도 어느 하나를 연소 노에 투입하여 연소시켜, 연소 배기가스의 현열을 열회수한 후, 열회수 후의 연소 배기가스를 CO2 고정화 반응기에 도입하는 동시에, 연소 노로부터의 연소재를 이 CO2 고정화 반응기에 도입하고, CO2 고정화 반응기 내에서 연소 배기가스와 연소재를 접촉시켜, 연소 배기가스 중의 이산화탄소를 연소재 중의 금속 산화물에 의해 탄산화해 탄산염으로서 고정화하는 동시에, 탄산화 시에 발생하는 반응열을 회수하고, 회수한 열을 발전에 이용하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 고정화 방법을 개시하고 있다.
특허문헌 7은, 석탄을 분쇄하는 석탄용 수직형 분쇄기와, 바이오매스를 포함한 고체 연료를 분쇄하는 바이오매스용 수직형 분쇄기와, 분쇄된 상기 석탄과 상기 고체 연료를 연소시키는 보일러와, 상기 보일러로부터 배출된 연소 배기가스 중의 재를 제거하기 위한 집진 장치를 구비한 바이오매스 혼소(混燒) 보일러 시스템에 있어서, 상기 집진 장치의 연소 배기가스 흐름 후류측으로부터 상기 연소 배기가스의 일부를 발출해서 상기 바이오매스용 수직형 분쇄기에 유도하는 배기가스 투입 라인을 마련하고, 상기 집진 장치에서 포집된 석탄재와, 탈황 부분으로서의 알칼리 염을 포함한 탈황 슬러리를 제조하는 슬러리 제조 장치를 마련하고, 상기 탈황 슬러리를 상기 바이오매스용 수직형 분쇄기에 유도하는 슬러리 공급 라인을 마련하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 혼소 보일러 시스템을 개시하고 있다.
일본 특허 공개 제 평3-8411 호 공보 일본 특허 공개 제 평4-141216 호 공보 일본 특허 공개 제 평6-126127 호 공보 일본 특허 공개 제 평9-29058 호 공보 일본 특허 공개 제 2004-261658 호 공보 일본 특허 공개 제 평11-192416 호 공보 일본 특허 공개 제 2012-137250 호 공보
본 발명의 과제는, 연소 배기가스 중에 포함되는 이산화탄소 등을 제거하기 위한 연소 배기가스 정화 처리에 관한 및/또는 연소재를 이용과 활용 또는 폐기하기 위한 연소재 중화 처리에 관한, 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 형태를 포함하는 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
[1] 연소 배기가스를 습식 배연 탈황 장치를 통해서 상기 연소 배기가스로부터 유황 산화물을 제거해서 이산화탄소를 포함한 가스를 얻고,
얻어진 이산화탄소를 포함한 가스를, 연소재를 포함한 물 슬러리에 접촉시켜, 상기 가스로부터 이산화탄소를 제거하는 것을 포함한
연소 배기가스를 정화 처리하는 방법.
[2]　연소재를 포함한 물 슬러리가, 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액에 연소재를 첨가해 현탁시킨 것인
[1]에 기재의 연소 배기가스를 정화 처리하는 방법.
[3]　연소재가, 석탄재, 바이오매스재 또는 석탄재와 바이오매스재의 혼합물인
[1] 또는 [2]에 기재의 연소 배기가스를 정화 처리하는 방법.
[4]　습식 배연 탈황 장치가, 석회석, 소석회 또는 생석회를 포함한 물 슬러리에 연소 배기가스를 접촉시킬 수 있는 가스 흡수 장치를 포함한
[1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재의 연소 배기가스를 정화 처리하는 방법.
[5]　습식 배연 탈황 장치가, 석고를 분리 제거하는 장치를 포함한
[4]에 기재의 연소 배기가스를 정화 처리하는 방법.
[6]　물, 또는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액에 연소재를 현탁시켜서, 연소재를 포함한 물 슬러리를 얻고,
얻어진 연소재를 포함한 물 슬러리에, 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 이산화탄소를 포함한 가스를 접촉시켜서, 탄산 처리재를 포함한 물 슬러리를 얻고,
탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터 고형분을 분리해서 취출하는 것을 포함한
연소재를 중화 처리하는 방법.
[7]　연소재가 바이오매스재를 포함하는 것인
[6]에 기재의 연소재를 중화 처리하는 방법.
[8]　습식 배연 탈황 장치가, 석회석, 소석회 또는 생석회를 포함한 물 슬러리에 연소 배기가스를 접촉시킬 수 있는 가스 흡수 장치를 포함한
[6] 또는 [7]에 기재의 연소재를 중화 처리하는 방법.
[9]　탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터 고형분을 분리하여 얻은 액을, 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액에 첨가하는 것을 포함한
[8]에 기재의 연소재를 중화 처리하는 방법.
[10]　화로, 습식 배연 탈황 장치, 이산화탄소 제거 장치, 화로로부터 배출되는 연소 배기가스를 습식 배연 탈황 장치에 유도하기 위한 연도, 및 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 이산화탄소를 포함한 가스를 이산화탄소 제거 장치에 유도하기 위한 연도를 구비하고,
이산화탄소 제거 장치는, 연소재를 포함한 물 슬러리를 구비하고, 이산화탄소를 포함한 가스를 연소재를 포함한 물 슬러리와 접촉시켜 상기 가스로부터의 이산화탄소의 제거를 촉진하는
연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치.
[11]　습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액에 연소재를 첨가해 현탁시켜서 연소재를 포함한 물 슬러리를 얻기 위한 장치를 추가로 구비하는
[10]에 기재의 연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치.
[12]　연소재가 석탄재, 바이오매스재 또는 석탄재와 바이오매스재의 혼합물인
[10] 또는 [11]에 기재의 연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치.
[13]　습식 배연 탈황 장치가, 석회석, 소석회 또는 생석회를 포함한 물 슬러리에 연소 배기가스를 접촉시킬 수 있는 가스 흡수 장치를 포함한
[10] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재의 연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치.
[14]　습식 배연 탈황 장치가 석고를 분리 제거하는 장치를 포함한
[13]에 기재의 연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치.
[15]　습식 배연 탈황 장치, 연소재 탄산 처리 장치, 탄산 처리재 분리 장치, 및 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 이산화탄소를 포함한 가스를 연소재 탄산 처리 장치에 유도하기 위한 연도를 갖고,
연소재 탄산 처리 장치는, 연소재를 포함한 물 슬러리의 조제 장치를 구비하고, 상기 조제 장치에서 얻어지는 연소재를 포함한 물 슬러리에 이산화탄소를 포함한 가스를 접촉시켜 연소재를 포함한 물 슬러리로부터 탄산 처리재를 포함한 슬러리에의 전화를 촉진하고,
탄산 처리재 분리 장치는, 탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터의 고형분의 분리 취출을 촉진하는
연소재를 중화 처리하기 위한 장치.
[16]　연소재가, 바이오매스재를 포함하는 것인
[15]에 기재의 연소재를 중화 처리하기 위한 장치.
[17]　습식 배연 탈황 장치가, 석회석, 소석회 또는 생석회를 포함한 물 슬러리에 연소 배기가스를 접촉시킬 수 있는 가스 흡수 장치를 포함한
[15] 또는 [16]에 기재의 연소재를 중화 처리하기 위한 장치.
[18]　탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터 고형분을 분리하여 얻은 액을, 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액에 첨가하기 위한 배관을 추가로 구비하는
[17]에 기재의 연소재를 중화 처리하기 위한 장치.
본 발명의 연소 배기가스 정화 처리법 및 장치에 의하면, 석탄이나 바이오매스 연료의 연소에 의해 부생하는 연소재와, 필요에 따라서 연소 배기가스 중에 포함되는 유황 산화물의 제거에 있어서 부생하는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액 등을 이용해서, 이산화탄소를 효율적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 연소재 중화 처리법 및 장치에 의하면, 연소 배기가스 중에 포함되는 유황 산화물의 제거에 의해 얻어지는 이산화탄소를 포함한 가스와, 연소 배기가스 중에 포함되는 유황 산화물의 제거에 있어서 부생하는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액을 이용해서, 알칼리성의 연소재를 효율적으로 중화할 수 있다.
도 1은 보일러 시스템의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 연소재를 중화 처리하기 위한 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 연소재를 중화 처리하기 위한 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 연소재를 중화 처리하기 위한 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
[연소 배기가스를 정화 처리하는 방법]
본 발명의 연소 배기가스 정화 처리법은, 연소 배기가스로부터, 유황 산화물을 제거(배연 탈황)하고, 다음에 이산화탄소를 제거(배연 탈탄산)하는 것을 포함한다.
연소 배기가스는, 석탄, 액화 천연 가스, 석유 등의 화석 연료; 나무 쓰레기, 짚, 목질 폐재, 동물 대변, 음식물 쓰레기 등의 바이오매스 연료; 화석 연료와 바이오매스 연료의 혼합물 등을 태웠을 때에 배출되는 가스이다. 이러한 연소 배기가스는, 질소 산화물, 유황 산화물, 이산화탄소 등의 환경에 영향을 미친다고 생각되고 있는 산성 물질이 포함되어 있다. 본 발명은, 특히, 보일러 등에 설치되는 화로에 있어서의 연소로 배출되는 가스를 대상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 화로의 바닥으로부터 연소재(클링커 애쉬(clinker ash))를 얻을 수 있다. 또한, 절탄기 또는 공기 예열기의 바닥으로부터 연소재(플라이 애쉬(fly ash))를 얻을 수 있다.
본 발명의 연소 배기가스 정화 처리법은, 바람직하게, 연소 배기가스로부터 질소 산화물을 제거하는 것, 즉, 배연 탈질을 추가로 포함한다.
배연 탈질은, 예를 들면, 암모니아 등의 환원제의 존재하에 연소 배기가스를 탈질 촉매에 접촉시키는 것에 의해 실시할 수 있다. 사용하는 탈질 촉매로서, 특히 제한되지 않고, 산화 티탄계 탈질 촉매, 제올라이트계 탈질 촉매, 그러한 혼합계 탈질 촉매 등을 들 수가 있다. 배연 탈질은, 후술하는 배연 집진, 배연 탈황의 전에 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 연소 배기가스 정화 처리법은, 바람직하게, 연소 배기가스로부터 연소재를 제거하는 것, 즉 배연 집진을 추가로 포함한다.
배연 집진은, 예를 들면, 사이클론 분리기, 전기 집진기, 백 필터 등의 집진 장치에 연소 배기가스를 통과하는 것에 의해 실시할 수 있다. 배연 집진에 의해, 연소재(플라이 애쉬)를 연소 배기가스로부터 제거할 수 있다. 연소재(플라이 애쉬)는 적당하게 모아, 후술하는 이산화탄소의 제거에 사용할 수 있다.
배연 탈황은, 연소 배기가스를 습식 배연 탈황 장치(5)에 통과하는 것에 의해 실시한다. 습식 배연 탈황의 대표적인 방법으로서는, 석회-석고법, 수산화마그네슘법, 소다법 등을 들 수 있다. 본 발명에 이용되는, 습식 배연 탈황 장치는, 석회석(CaCO3), 소석회(Ca(OH)2) 또는 생석회(CaO)를 포함한 물 슬러리에 연소 배기가스를 접촉시킬 수 있는 가스 흡수 장치를 포함하는 것이 바람직하다. 이 가스 흡수 장치에 의해 연소 배기가스 중의 유황 산화물이, 물 슬러리 중의 석회석, 소석회 또는 생석회와 반응해서 아황산 칼슘에, 그것이 산화되어 황산칼슘(석고)으로 구성된다. 석고를 분리 제거하는 장치에서, 가스 흡수 장치로부터 배출되는 석고 슬러리(칼슘을 포함한 물 슬러리)로부터 석고를 분리 제거한다. 이 석고의 분리 제거에 의해 석고 탈수 여액(칼슘을 포함한 수용액)을 얻을 수 있다. 한편, 습식 배연 탈황 장치로부터 이산화탄소를 포함한 가스가 배출된다.
배연 탈탄산은, 전술의 습식 배연 탈황에 의해 얻어진 이산화탄소를 포함한 가스를, 연소재를 포함한 물 슬러리에 접촉시키는 것에 의해 실시한다.
연소재는, 화로의 바닥으로부터 얻어지는 보텀 애쉬, 절탄기 또는 공기 예열기의 바닥으로부터 얻어지는 플라이 애쉬, 또는 배연 집진에 있어서 얻어지는 플라이 애쉬, 또는 다른 소각로, 화력 발전소, 공장 등에서 얻어지는 연소재여도 좋다. 이 중 물 슬러리의 조제 용이성의 관점에서 플라이 애쉬가 바람직하게 이용된다. 또한, 연소재는, 석탄재, 바이오매스재 또는 석탄재와 바이오매스재의 혼합물인 것이 바람직하다. 물 슬러리에 포함되는 연소재의 양은, 특히 한정되지 않지만, 바람직하게 3질량% 내지 30질량%, 보다 바람직하게 5질량% 내지 15질량%이다.
연소재를 포함한 물 슬러리의 조제에 이용되는 물은, 특히 제한되지 않고, 공업용수; 하천 연못 호수의 물, 바다의 물; 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액 등을 들 수가 있다. 연소재를 포함한 물 슬러리의 조제에 이용되는 물은, 이산화탄소의 흡수력의 관점으로부터, 경수, 또는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액이 바람직하고, 이산화탄소의 흡수력 및 운전 코스트의 관점으로부터, 전술의 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액(예를 들면, 석고 탈수 여액 등)이 바람직하다.
이산화탄소를 포함한 가스와 연소재를 포함한 물 슬러리와의 접촉은, 예를 들면, 기포탑, 기포조, 포종탑 등으로 상기 물 슬러리 중에 상기 가스를 불어 넣는 것, 충전탑, 습윤벽탑 등으로 상기 물 슬러리를 흘리고 거기에 상기 가스를 흘리는 것, 스프레이탑 등으로 상기 가스를 흘리고 거기에 상기 물 슬러리를 스프레이하는 것, 등에 의해 실시할 수 있다. 접촉시의 온도는, 이산화탄소의 용해 용이성의 관점으로부터, 낮은 온도가 바람직하고, 구체적으로는 10℃ 내지 80℃가 바람직하고, 30℃ 내지 60℃가 보다 바람직하다.
이산화탄소의 제거된 가스는, 비말을 동반하는 일이 있으므로, 필요에 따라서 데미스터(demister) 등을 통하는 것이 바람직하다. 그리고, 굴뚝으로부터 대기로 배출할 수 있다.
[연소재를 중화 처리하는 방법]
본 발명의 연소재 중화 처리법은, 물, 또는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액에 연소재를 첨가해 현탁시켜서 연소재를 포함한 물 슬러리를 얻고, 얻어진 연소재를 포함한 물 슬러리에 이산화탄소를 포함한 가스를 접촉시켜서, 탄산 처리재를 포함한 물 슬러리를 얻고, 얻어진 탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터 고형분을 분리해서 취출하는 것을 포함한다.
본 발명의 연소재 중화 처리법에 이용되는 물은, 경수, 연수 중 어느 하나가 바람직하지만, 경수가 바람직하다. 또한, 본 발명의 연소재 중화 처리법에 이용되는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액은 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 것(예를 들면, 석고 탈수 여액 등)인 것이 바람직하다. 습식 배연 탈황 장치로서는, 석회석, 소석회 또는 생석회를 포함한 물 슬러리에 연소 배기가스를 접촉시킬 수 있는 가스 흡수 장치를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 연소재 중화 처리법을 적용할 수 있는 연소재는, 특히 한정되지 않지만, 바이오매스재를 포함하는 것이 바람직하다. 바이오매스재는, 석탄재 등에 비교해 알칼리성이 높고, 시멘트 등에의 재이용에 적합하지 않고, 처리 코스트가 증가된다고 하는 일이 있었다. 본 발명의 연소재 중화 처리법에 따라 연소재를 염가로 중화할 수 있고 재이용에 적절한 재료로 할 수 있다. 바이오매스재는 보텀 애쉬 및 플라이 애쉬 중 어느 것이라도 좋다. 또한, 연소재는 바이오매스재와 석탄재의 혼합물이어도 좋다. 물 슬러리에 포함시킬 수 있는 연소재의 양은, 바람직하게는 3질량% 내지 30질량%, 보다 바람직하게 5질량% 내지 15질량%이다.
중화는, 연소재를 포함한 물 슬러리에 이산화탄소를 포함한 가스를 접촉시키는 것에 의해 실시한다. 이산화탄소를 포함한 가스는, 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 가스가 바람직하다. 연소재를 포함한 물 슬러리와 이산화탄소를 포함한 가스의 접촉은, 기포탑, 기포조, 포종탑 등으로 실시할 수 있다. 중화시의 온도는, 특히 한정되지 않지만, 낮은 온도가 바람직하고, 구체적으로는, 10℃ 내지 80℃가 바람직하고, 30℃ 내지 60℃가 보다 바람직하다. 이 중화에 의해 탄산 처리재를 포함한 물 슬러리를 얻을 수 있다.
얻어진 탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터 고형분을 분리해서 취출한다. 고형분의 분리는, 통상의 고액 분리 조작에 의해 실시할 수 있다. 취출된 고형분 (탄산 처리재를 주 성분으로 하는 것)은, pH가 7 부근의 것이므로, 시멘트 등에 재이용할 수 있다.
탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터 고형분을 분리하여 얻은 액은, 습식 배연 탈황 장치에 있어서 사용하는 석회석, 소석회 또는 생석회를 포함한 물 슬러리의 조제에 사용할 수 있고, 또는 연소재를 포함한 물 슬러리의 조제에 사용할 수 있고, 또는 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액(예를 들면, 탈황 배수 등)에 첨가할 수 있다.
[연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치]
본 발명의 연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치는, 화로(1), 습식 배연 탈황 장치(5), 이산화탄소 제거 장치(11), 화로로부터 배출되는 연소 배기가스를 습식 배연 탈황 장치에 유도하기 위한 연도(7), 및 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 이산화탄소를 포함한 가스를 이산화탄소 제거 장치에 유도하기 위한 연도(14)를 구비한다. 화로로부터 배출되는 연소 배기가스를 습식 배연 탈황 장치에 유도하기 위한 연도(7)에는, 배연 탈질 장치(2) 및/또는 집진 장치(4)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이산화탄소 제거 장치(11)는, 연소재를 포함한 물 슬러리를 구비하고, 이산화탄소를 포함한 가스를 연소재를 포함한 물 슬러리에 접촉시켜서 상기 가스로부터의 이산화탄소의 제거를 촉진한다. 이산화탄소 제거 장치로서, 기포탑, 기포조, 포종탑 등을 이용할 수 있다. 본 발명의 연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치는, 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액(예를 들면, 석고 탈수 여액 등)에 연소재를 첨가해 현탁시켜서 연소재를 포함한 물 슬러리를 얻기 위한 장치를 더 구비하는 것이 바람직하다.
습식 배연 탈황 장치(5)는, 바람직하게, 석회석, 소석회 또는 생석회를 포함한 물 슬러리에 연소 배기가스를 접촉시킬 수 있는 가스 흡수 장치를 포함하고, 석고를 분리 제거하는 장치를 추가로 포함한다. 이 가스 흡수 장치는, 충전탑, 습윤벽탑, 스프레이탑 등일 수 있다. 석고를 분리 제거하는 장치는, 공지의 물 처리 장치일 수 있다. 물 처리 장치에서는, 응집, 응결, 탈수 등이 행해진다.
도 2 내지 도 5에 본 발명의 연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치의 일 예를 각각 도시한다.
도 2에 도시하는 연소 배기가스 정화 처리 장치는, 공수(工水) 공급관(13)을 거쳐 공급되는 공업용수에, 전기 집진기(4)에서 회수되고, 다음에 벨트 컨베이어, 스크류 피더 등의 연소재 공급 장치에서 공급되는 연소재(플라이 애쉬)를 현탁시켜서 물 슬러리를 얻고, 상기 물 슬러리를 구비하는 이산화탄소 제거 장치(11)에 습식 배연 탈황 장치(5)를 통과한 가스의 일부를 통해서 이산화탄소를 제거하고, 이산화탄소의 제거된 가스를 굴뚝(6)을 거쳐 대기에 방출하는 것이다.
도 3에 도시하는 연소 배기가스 정화 처리 장치는, 공업용수 대신에 석고 탈수 여액 공급관(20)을 거쳐 공급되는 석고 탈수 여액을 이용하는 이외는 도 2에 도시하는 장치와 동일하다. 석고 탈수 여액은, 습식 배연 탈황 장치의 가스 흡수 장치에 있어서 유황 산화물을 포함한 가스와 석회석, 생석회 또는 소석회를 포함한 물 슬러리와의 접촉으로 얻어지는 석고를 포함한 물 슬러리로부터 여과 등에 의해 석고를 제거했을 때에 얻어지는 액이다. 이 액은 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액으로서 얻어진다.
도 4에 도시하는 연소 배기가스 정화 처리 장치는, 연소재를 포함한 물 슬러리의 조제에 있어서 바이오매스재 공급 장치(21)를 거쳐 공급되는 바이오매스재를 이용하는 이외는 도 3에 도시하는 장치와 동일하다. 이 바이오매스재는, 다른 곳에 있는 바이오매스 연료를 연소시키는 장치에서 얻어지고, 수용되어 온 것이어도 좋다.
도 5에 도시하는 연소 배기가스 정화 처리 장치는, 석고 탈수 여액을 물 처리 설비(22)로 청정화해서 이뤄지는 물을 연소재를 포함한 물 슬러리의 조제에 이용하는 것 이외는 도 4에 도시하는 장치와 동일하다. 물 처리 설비는, 알칼리제를 첨가해 교반하기 위한 pH 조정조와, 응집제를 첨가해 플록(floc)을 생성시키는 응집조와, 플록을 침강시키는 침강조(25)를 구비한다.
[연소재를 중화 처리하기 위한 장치]
본 발명의 연소재를 중화 처리하기 위한 장치는, 습식 배연 탈황 장치(5), 연소재 탄산 처리 장치(10), 탄산 처리재 분리 장치(9), 및 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 이산화탄소를 포함한 가스를 연소재 탄산 처리 장치에 유도하기 위한 연도(14)를 구비한다.
연소재 탄산 처리 장치는, 연소재를 포함한 물 슬러리의 조제 장치를 구비하고, 상기 조제 장치로 얻어지는 연소재를 포함한 물 슬러리에 이산화탄소를 포함한 가스를 접촉시켜 연소재를 포함한 물 슬러리로부터 탄산 처리재를 포함한 슬러리에의 전화(轉化)를 촉진한다. 연소재 탄산 처리 장치에 있어서는, 연소재를 포함한 물 슬러리와 이산화탄소를 포함한 가스와의 접촉을 위해서, 기포탑, 기포조, 포종탑 등을 이용할 수 있다.
탄산 처리재 분리 장치는, 탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터의 고형분의 분리 취출을 촉진한다. 습식 배연 탈황 장치는, 바람직하게는, 석회석, 소석회 또는 생석회를 포함한 물 슬러리에 연소 배기가스를 접촉시킬 수 있는 가스 흡수 장치를 포함한다. 탄산 처리재 분리 장치에 있어서, 탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터의 고형분의 분리에 의해 얻어지는 액을, 석회석, 소석회 또는 생석회를 포함한 물 슬러리의 조제에 사용하기 위해서 수송하기 위한, 또는 연소재를 포함한 물 슬러리의 조제에 사용하기 위해서 수송하기 위한, 또는 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액에 첨가하기 위한 배관을 추가로 구비하는 것이 바람직하다.
도 6 내지 도 8에 본 발명의 연소재를 중화 처리하기 위한 장치의 일 예를 각각 도시한다.
도 6에 도시하는 연소재 중화 처리 장치는, 바이오매스 연료를 연소시키는 장치에서 얻어지고, 수송되어 온 바이오매스재를 호퍼(21a)에 저장하고, 그것을 석고 탈수 여액에 현탁시켜서 물 슬러리를 얻고, 거기에 습식 배연 탈황 장치(5)를 통과해 온 가스를 통해 바이오매스재를 중화할 수 있다. 중화된 물 슬러리로부터, 탄산 처리재 분리 장치(9)에서, 탄산 처리재(8)를 발출한다. 탄산 처리재는 알칼리성이 낮기 때문에, 시멘트 등을 제조할 때의 부재료로서 이용할 수 있다. 탄산 처리재 분리 장치(9)에서 분리된 액은, 탈황 배수조(18)에 되돌리고, 습식 배연 탈황 또는 연소재 탄산 처리에 사용할 수 있다.
도 7에 도시하는 연소재 중화 처리 장치는, 바이오매스재 대신에 전기 집진기(4)에서 회수한 연소재를 이용하는 것 이외는 도 6에 도시하는 장치와 동일하다.
도 8에 도시하는 연소재 중화 처리 장치는, 석고 탈수 여액을 물 처리 설비(22)로 청정화해서 이뤄지는 물을 연소재를 포함한 물 슬러리의 조제에 이용하는 것, 및 바이오매스재 공급 장치(21)에 의해 바이오매스재를 물 슬러리 조제를 위해서 보급할 수가 있는 것 이외는 도 7에 도시하는 장치와 동일하다.
이하에, 본 발명의 장치 및 방법에 따르는 효과를 실시예에 의해 나타낸다.
(연소재의 pH)
연소재 0.1g을 순수한 물 100㎖에 현탁시키고, 끓인다. 실온으로 되돌려 현탁액의 pH를 측정했다.
(연소재의 알칼리도)
중화 적정에 의해 알칼리도를 측정했다.
(연소재의 칼슘 농도)
킬레이트 적정(chelatometric titration)에 의해 칼슘 농도를 측정했다.
(예 1)
pH 10.84로, 알칼리도 4.3몰/㎏ 또한 Ca 농도 2.5몰/㎏인 석탄재 10질량부를 염소 농도 10g/L의 석고 탈수 여액 90질량부에 현탁시켜서 물 슬러리를 얻었다. 상기 물 슬러리 400g을 반응기에 넣고, 온도 20℃ 내지 25℃로 조정하고, 교반했다. 이산화탄소 15용량부 및 공기 85용량부의 혼합 가스를 물 슬러리에 2.0L/분에서, 에어 스톤을 경유하여 불어 넣어, 탄산 처리를 실시했다. 물 슬러리를 소정 시간 간격으로 샘플링하고, 그것을 여과하고, 40℃에서 2시간 건조시켜, 고형분을 얻고, 상기 고형분에 포함되는 탄산 성분의 농도를 측정했다. 고형분에 포함되는 탄산 성분의 농도에 변화가 없어졌기 때문에 이산화탄소의 불어 넣기를 멈추었다. 탄산 처리완료 물 슬러리의 pH는 6.7, 이산화탄소의 고정량은 7㎏-CO2/t-재였다.
(예 2)
석고 탈수 여액을 공업용수로 바꾼 이외는, 예 1과 동일한 방법으로 탄산 처리를 실시했다. 탄산 처리완료 물 슬러리의 pH는 7.3, 이산화탄소의 고정량은 5.9㎏-CO2/t-재였다.
(예 3)
석탄재 10질량부를, pH 10.84로, 알칼리도 4.3몰/㎏ 또한 Ca 농도 2.5몰/㎏인 석탄재 8질량부 및 pH 11.74로, 알칼리도 10.0몰/㎏ 또한 Ca 농도 5.2몰/㎏인 고무 고목 연소재 2질량부로 이뤄지는 혼합재로 바꾼 이외는, 예 2와 동일한 방법으로 탄산 처리를 실시했다. 탄산 처리완료 물 슬러리의 pH는 9.2, 이산화탄소의 고정량은 37.9㎏-CO2/t-재였다.
(예 4)
석탄재를, pH 9.45로, 알칼리도 0.21몰/㎏ 또한 Ca 농도 0.15몰/㎏인 연소재로 바꾼 이외는, 예 2와 동일한 방법으로 탄산 처리를 실시했다. 탄산 처리완료 물 슬러리의 pH는 6.4, 이산화탄소의 고정량은 0.2㎏-CO2/t-재였다.
(예 5)
석탄재를, pH 11.74로, 알칼리도 10.0몰/㎏ 또한 Ca 농도 5.2몰/㎏인 고무 고목 연소재로 바꾼 이외는, 예 2와 동일한 방법으로 탄산 처리를 실시했다. 탄산 처리완료 물 슬러리의 pH는 8.1, 이산화탄소의 고정량은 155.7㎏-CO2/t-재였다.
(예 6)
석탄재를, pH 11.74로, 알칼리도 10.0몰/㎏ 또한 Ca 농도 5.2몰/㎏인 고무 고목 연소재로 바꾼 이외는, 예 1과 동일한 방법으로 탄산 처리를 실시했다. 탄산 처리전의 물 슬러리를 샘플링하고, 그것을 여과하고, 40℃에서 2시간 건조시켰다. 얻어진 연소재는, Na 이온 농도가 2.8g/㎏, K 이온 농도가 181g/㎏였다. 콘크리트의 내구성을 저하시키는 알칼리 실리카 반응의 원인이 되는 알칼리 금속의 양이 큰폭으로 적게 되어 있었다. 탄산 처리완료 물 슬러리의 pH는 7.9, 이산화탄소의 고정량은 193.8㎏-CO2/t-재였다.
1: 화로
2: 배연 탈질 장치
3: 공기 예열기
4: 전기 집진 장치
5: 습식 배연 탈황 장치
6: 굴뚝
7: 연도
8: 탄산 처리완료재
9: 탄산 처리재 분리 장치
10: 연소재 탄산 처리 장치
11: 이산화탄소 제거 장치
12: 연소재 공급 장치
13: 공수 공급관
14: CO2 함유 가스 유도용 연도
15: 석고
16: 석고 분리기(탈수기)
17: 석고 탈수 여액조
18: 탈황 배수조
19: 석회석 슬러리 조제조
20: 석고 탈수 여액 공급관
21: 바이오매스재 공급 장치
21a: 바이오매스재 호퍼
22: 물 처리 설비
23: 알칼리제 Feed
24: 응집제 Feed
25: 침강조
26: 물 처리완료 배수 공급관

Claims (18)

  1. 연소 배기가스를 습식 배연 탈황 장치를 통해서 상기 연소 배기가스로부터 유황 산화물을 제거해서 이산화탄소를 포함한 가스를 얻고,
    얻어진 이산화탄소를 포함한 가스를, 연소재를 포함한 물 슬러리에 접촉시켜, 상기 가스로부터 이산화탄소를 제거하는 것을 포함한
    연소 배기가스를 정화 처리하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    연소재를 포함한 물 슬러리가, 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액에 연소재를 첨가해 현탁시킨 것인
    연소 배기가스를 정화 처리하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    연소재가, 석탄재, 바이오매스재 또는 석탄재와 바이오매스재의 혼합물인
    연소 배기가스를 정화 처리하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    습식 배연 탈황 장치가, 석회석, 소석회 또는 생석회를 포함한 물 슬러리에 연소 배기가스를 접촉시킬 수 있는 가스 흡수 장치를 포함한
    연소 배기가스를 정화 처리하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    습식 배연 탈황 장치가, 석고를 분리 제거하는 장치를 포함한
    연소 배기가스를 정화 처리하는 방법.
  6. 물, 또는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액에 연소재를 현탁시켜서, 연소재를 포함한 물 슬러리를 얻고,
    얻어진 연소재를 포함한 물 슬러리에, 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 이산화탄소를 포함한 가스를 접촉시켜, 탄산 처리재를 포함한 물 슬러리를 얻고,
    탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터 고형분을 분리해서 취출하는 것을 포함한
    연소재를 중화 처리하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    연소재가, 바이오매스재를 포함하는 것인
    연소재를 중화 처리하는 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    습식 배연 탈황 장치가, 석회석, 소석회 또는 생석회를 포함한 물 슬러리에 연소 배기가스를 접촉시킬 수 있는 가스 흡수 장치를 포함한
    연소재를 중화 처리하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터 고형분을 분리하여 얻어지는 액을, 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액에 첨가하는 것을 포함한
    연소재를 중화 처리하는 방법.
  10. 화로, 습식 배연 탈황 장치, 이산화탄소 제거 장치, 화로로부터 배출되는 연소 배기가스를 습식 배연 탈황 장치에 유도하기 위한 연도, 및 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 이산화탄소를 포함한 가스를 이산화탄소 제거 장치에 유도하기 위한 연도를 구비하고,
    이산화탄소 제거 장치는, 연소재를 포함한 물 슬러리를 구비하고, 이산화탄소를 포함한 가스를 연소재를 포함한 물 슬러리와 접촉시켜 상기 가스로부터의 이산화탄소의 제거를 촉진하는
    연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액에 연소재를 첨가해 현탁시켜서 연소재를 포함한 물 슬러리를 얻기 위한 장치를 추가로 구비하는
    연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    연소재가, 석탄재, 바이오매스재 또는 석탄재와 바이오매스재의 혼합물인
    연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    습식 배연 탈황 장치가, 석회석, 소석회 또는 생석회를 포함한 물 슬러리에 연소 배기가스를 접촉시킬 수 있는 가스 흡수 장치를 포함한
    연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    습식 배연 탈황 장치가, 석고를 분리 제거하는 장치를 포함한
    연소 배기가스를 정화 처리하기 위한 장치.
  15. 습식 배연 탈황 장치, 연소재 탄산 처리 장치, 탄산 처리재 분리 장치, 및 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 이산화탄소를 포함한 가스를 연소재 탄산 처리 장치에 유도하기 위한 연도를 구비하고,
    연소재 탄산 처리 장치는, 연소재를 포함한 물 슬러리의 조제 장치를 구비하고, 상기 조제 장치에서 얻어지는 연소재를 포함한 물 슬러리에 이산화탄소를 포함한 가스를 접촉시켜 연소재를 포함한 물 슬러리로부터 탄산 처리재를 포함한 슬러리에의 전화(轉化)를 촉진하고,
    탄산 처리재 분리 장치는, 탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터의 고형분의 분리 취출을 촉진하는
    　연소재를 중화 처리하기 위한 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    연소재가, 바이오매스재를 포함하는 것인
    연소재를 중화 처리하기 위한 장치.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    습식 배연 탈황 장치가, 석회석, 소석회 또는 생석회를 포함한 물 슬러리에 연소 배기가스를 접촉시킬 수 있는 가스 흡수 장치를 포함한
    연소재를 중화 처리하기 위한 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    탄산 처리재를 포함한 물 슬러리로부터 고형분을 분리하여 얻은 액을, 습식 배연 탈황 장치로부터 배출되는 칼슘을 포함한 물 슬러리 또는 수용액에 첨가하기 위한 배관을 추가로 구비하는
    연소재를 중화 처리하기 위한 장치.
KR1020217030163A 2019-04-01 2020-03-31 가스 정화 처리 및/또는 연소재 중화 처리에 관한 장치 및 방법 KR20210126746A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019070190A JP7356251B2 (ja) 2019-04-01 2019-04-01 ガス浄化処理および／または燃焼灰中和処理に係る装置および方法
JPJP-P-2019-070190 2019-04-01
PCT/JP2020/014820 WO2020204026A1 (ja) 2019-04-01 2020-03-31 ガス浄化処理および／または燃焼灰中和処理に係る装置および方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210126746A true KR20210126746A (ko) 2021-10-20

Family

ID=72668114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217030163A KR20210126746A (ko) 2019-04-01 2020-03-31 가스 정화 처리 및/또는 연소재 중화 처리에 관한 장치 및 방법

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3950096A4 (ko)
JP (1) JP7356251B2 (ko)
KR (1) KR20210126746A (ko)
CN (1) CN113660997A (ko)
TW (1) TW202042891A (ko)
WO (1) WO2020204026A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7336480B2 (ja) * 2021-04-28 2023-08-31 北海道電力株式会社 二酸化炭素吸収剤、二酸化炭素吸収設備、二酸化炭素吸収方法及び二酸化炭素吸収剤の製造方法
TWI789962B (zh) * 2021-05-05 2023-01-11 傑智環境科技股份有限公司 溫室氣體淨化系統
CN113413754B (zh) * 2021-07-30 2022-07-12 浙江杭钻机械制造股份有限公司 固碳降碱反应装置及其控制方法
CN114367186A (zh) * 2021-12-31 2022-04-19 山东蓝一检测技术有限公司 一种烟气净化装置
CN115364629B (zh) * 2022-09-13 2023-06-23 华能沁北发电有限责任公司 一种火力发电厂尾气降碳综合利用系统和方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04141216A (ja) 1990-10-02 1992-05-14 Babcock Hitachi Kk 湿式排煙脱硫方法
JPH06126127A (ja) 1992-10-15 1994-05-10 Babcock Hitachi Kk 脱塵脱硫同時処理方法および装置
JPH0929058A (ja) 1995-07-21 1997-02-04 Babcock Hitachi Kk 脱硫排水の石炭灰固化処理方法
JPH11192416A (ja) 1997-12-29 1999-07-21 Kawasaki Heavy Ind Ltd 二酸化炭素の固定化方法
JP2004261658A (ja) 2003-02-26 2004-09-24 Tokyo Electric Power Co Inc:The 燃焼排ガス中の二酸化炭素の吸収固定化方法
JP2012137250A (ja) 2010-12-27 2012-07-19 Babcock Hitachi Kk バイオマス混焼ボイラシステム

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ225964A (en) * 1987-09-16 1991-11-26 Passamaquoddy Tribe Scrubbing acid gases from exhaust stream using slurry of ash
JPH0286899A (ja) * 1988-09-22 1990-03-27 Kawasaki Heavy Ind Ltd 汚泥の処理方法
JP2886180B2 (ja) 1989-06-05 1999-04-26 バブコツク日立株式会社 湿式脱硫装置の排水処理法
JPH0788362A (ja) * 1993-08-27 1995-04-04 Tohoku Electric Power Co Inc 炭酸ガス吸着体
JPH07265688A (ja) * 1994-03-31 1995-10-17 Agency Of Ind Science & Technol Ｃｏ２の固定化方法
FR2814533B1 (fr) 2000-09-27 2002-10-31 Alstom Power Nv Procede pour reduire simultanement les emissions de co2 de so2 dans une installation de combustion
JP2005008478A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Toshiba Corp 排ガス中の二酸化炭素回収システムおよび二酸化炭素回収方法
JP4358014B2 (ja) * 2004-03-29 2009-11-04 株式会社荏原製作所 焼却灰及びセメントキルンダストの水洗方法並びに装置
CN101219330B (zh) * 2007-09-14 2011-05-04 东南大学 固体废弃物碳酸化固定烟道气中co2的方法及其装置
WO2009039591A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Forbes Oil And Gas Pty Ltd Carbon dioxide fixation to carbonates
US7655202B2 (en) * 2007-10-09 2010-02-02 Ceramatec, Inc. Coal fired flue gas treatment and process
JP2010279894A (ja) 2009-06-04 2010-12-16 Takao Yokoe 灰による二酸化炭素固定システム。
KR101221033B1 (ko) 2012-05-16 2013-01-10 한국지질자원연구원 플라이애시 및 이산화탄소 마이크로 버블을 이용한 탄산칼슘의 제조방법
CN103980971A (zh) * 2014-05-29 2014-08-13 湖南和道资源科技有限公司 一种沼气处理方法及沼气处理系统
US9174165B1 (en) * 2014-08-28 2015-11-03 Alstom Technology Ltd Acidic gas removal using dry sorbent injection
CN104383811B (zh) * 2014-11-17 2016-08-24 南京朗洁环保科技有限公司 一种基于秸秆灰的半干法脱除二氧化碳的方法
CN106237976B (zh) 2016-08-09 2019-02-15 神华集团有限责任公司 一种吸附剂及其制备方法和应用
CN106215601A (zh) * 2016-09-14 2016-12-14 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种烟气脱汞脱硫除尘系统及工艺
CN206529336U (zh) * 2017-01-20 2017-09-29 永清环保股份有限公司 一种用于去除脱硫废水中钙离子的装置
CN107961658B (zh) * 2017-12-02 2020-12-01 李雪琴 一种利用电石渣对烟气进行脱硫脱碳的装置及方法
CN109126409A (zh) * 2018-10-30 2019-01-04 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种用苛化液对生物质气进行脱硫脱碳工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04141216A (ja) 1990-10-02 1992-05-14 Babcock Hitachi Kk 湿式排煙脱硫方法
JPH06126127A (ja) 1992-10-15 1994-05-10 Babcock Hitachi Kk 脱塵脱硫同時処理方法および装置
JPH0929058A (ja) 1995-07-21 1997-02-04 Babcock Hitachi Kk 脱硫排水の石炭灰固化処理方法
JPH11192416A (ja) 1997-12-29 1999-07-21 Kawasaki Heavy Ind Ltd 二酸化炭素の固定化方法
JP2004261658A (ja) 2003-02-26 2004-09-24 Tokyo Electric Power Co Inc:The 燃焼排ガス中の二酸化炭素の吸収固定化方法
JP2012137250A (ja) 2010-12-27 2012-07-19 Babcock Hitachi Kk バイオマス混焼ボイラシステム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
일본 특허 공개 제 평3-8411 호 공보

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020204026A1 (ja) 2020-10-08
JP7356251B2 (ja) 2023-10-04
CN113660997A (zh) 2021-11-16
TW202042891A (zh) 2020-12-01
JP2020168590A (ja) 2020-10-15
EP3950096A4 (en) 2023-03-29
EP3950096A1 (en) 2022-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210126746A (ko) 가스 정화 처리 및/또는 연소재 중화 처리에 관한 장치 및 방법
KR101243605B1 (ko) 열수분해에 의한 폐기물 처리와 고효율 에너지를 생산하는 방법및 장치
Córdoba Status of Flue Gas Desulphurisation (FGD) systems from coal-fired power plants: Overview of the physic-chemical control processes of wet limestone FGDs
Zhang et al. Status and development of sludge incineration in China
TWI795750B (zh) 燃燒排氣淨化處理相關裝置及方法
JP2004261658A (ja) 燃焼排ガス中の二酸化炭素の吸収固定化方法
DK170605B1 (da) Fremgangsmåde til rensning af afgangsgas
Anthony et al. Reactivation of limestone sorbents in FBC for SO2 capture
CN102126837B (zh) 一种通过水洗处置飞灰的方法
MX2008005635A (es) Proceso de desulfuracion de gas combustible utilizando peroxido de hidrogeno.
CN210523360U (zh) 一种废盐资源化处理用处理系统
CN101327395A (zh) 序批式石灰石浆湿法脱硫工艺
JP2022139316A (ja) Ｃｏ２固定化装置
CN210523361U (zh) 一种废盐资源化处理处置系统
KR101902624B1 (ko) 탈황 폐수의 전처리 방법 및 그 시스템
CN103551027A (zh) 以石灰烟道气法二级盐泥为原料的二氧化硫吸收剂
CN115006982A (zh) 一种利用电石渣浆对燃煤烟气脱硫固碳的方法
JP4358144B2 (ja) 廃棄物処理装置及び廃棄物処理方法
JP2023061314A (ja) Ｃｏ２固定化装置
CN111701437A (zh) 一种烟气脱硫剂
JPH038411A (ja) 湿式脱硫装置の排水処理法
JP2023130224A (ja) Ｃｏ２固定化装置
JP4097573B2 (ja) 廃棄物処理用加熱炉の排ガスの処理方法および処理システム
JPS6043198B2 (ja) 廃硫酸の中和固化処理法
WO2023054239A1 (ja) 二酸化炭素の固定方法、炭酸カルシウムの製造方法、及び廃石膏ボードの利用方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right