KR800000279B1 - Exhaust gas scrubbing process - Google Patents

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KR800000279B1
KR800000279B1 KR7601197A KR760001197A KR800000279B1 KR 800000279 B1 KR800000279 B1 KR 800000279B1 KR 7601197 A KR7601197 A KR 7601197A KR 760001197 A KR760001197 A KR 760001197A KR 800000279 B1 KR800000279 B1 KR 800000279B1
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KR
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gas
exhaust gas
ppm
sulfite
thiourea
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Application number
KR7601197A
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Korean (ko)
Inventor
데이조오 센조오
마끼오 고바야시
Original Assignee
후지이 헤이하지로오
후지가스이고오교오 가부시끼가이샤
호시 노보루
스미도모 긴소구 고오교오가부시끼가이샤
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
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    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

An exhaust gas contg. NOx and/or SOx was simultaneously scrubbed by contact with a soln. which was PH>4.5 contg. thiourea, EDTA-Cu salt, and sulfite, hydroxide, carbonate of alk. earth, then solids obtained(sulfate and sulfite) were sepd., and the filtered soln. was reused., The treated gas contained 180 ppm NOx. CaSO4.2H2O was recovered. The method is useful for treating combustion gas or chemical plant waste gas.

Description

배기개스 세정방법Exhaust Gas Cleaning Method

본원 발명은, 연소배기개스, 금속용해 세척공장에서 나오는 배기개스, 각종 화학공정에서 나오는 배기개스, 그리고 다른 산업분야에서 나오는 배기개스 등과 같은, 질소산화물(NOx)을 함유하고 있는 배기가스로 부터, 일산화질소(NO)와 이산화질소(NO2)를 포함하는 질소화물(NOx)을 제거하는, 습식 배기개스 세정방법에 관한 것이다.The present invention relates to exhaust gas containing nitrogen oxides (NOx), such as combustion exhaust gas, exhaust gas from a metal melting washing plant, exhaust gas from various chemical processes, and exhaust gas from other industrial fields, and the like. A wet exhaust gas cleaning method for removing nitrogen oxide (NOx) including nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ).

더 상세히 말하면, 본원 발명은 일산화질소(NO)를 산화시켜 이산화질소(NO2) 및/또는 삼산화이질소(N2O3)로 우선 바꾸고, 그리고나서 세정탑속에서, 알칼리토류금속의 아황산염을 함유하는 세정수탁액(洗水淨濁液)으로써 배기개스를 세정시킴으로써, 그와같은 배기개스로 부터 질소산화물(NOx)을 제거하는 습식 방법에 관한 것이다.In more detail, the present invention oxidizes nitrogen monoxide (NO) to first convert it to nitrogen dioxide (NO 2 ) and / or dinitrogen trioxide (N 2 O 3 ), and then in a scrubber, washing with sulfite of alkaline earth metals. The present invention relates to a wet method of removing nitrogen oxides (NOx) from such an exhaust gas by washing the exhaust gas with a deposit liquid.

또한 본원 발명은, 보일러, 가열로, 소결로(燒結爐), 배소로(焙燒爐), 전로(轉爐), 용해로(溶解爐), 소각로(燒却爐)등과 같은데서 부터 나오는 배출개스를 포함한 연소배기개스로부터 질소산화물(NOx)과 유황산화물을 동시에 제거하는 배기개스 세정방법에 관한 것이기도 하다.In addition, the present invention is the combustion including the exhaust gas from the boiler, heating furnace, sintering furnace, roasting furnace, converter, melting furnace, incinerator, etc. The present invention also relates to an exhaust gas cleaning method for simultaneously removing nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides from exhaust gases.

종래 배기개스로부터 질소산화물(NOx)을 제거하는 방법에 주로 3가지 방법이 있었다. 즉, (a) 촉매와 환원제로써 개스속에서 질소산화물(NOx)을 질소(N2)로 환원시키는 환원방식과 (b), 활성탄소와 같은 흡착제(吸着劑)로써 개스로부터 질소산화물(NOx)을 흡착하는 흡착방식과 (c) 적당한 액체 흡수제(吸收劑)로 개스로부터 질소산화물를 세정하는 흡식방식. 이러한 방법 중에서, 분무탑, 밀봉탑, 또는 다른 각종 세정기(洗淨器)내에서, 물, 암모늄수용액, 가성소다(NaOH)수용액, NaClOx(x=1,2 or 3)의 수용액, 황산 제1철용액, 등과 같은 액체흡수제로서 처리되어야 하는 배기개스를 세정시키는 흡수방법이 널리 사용되어 왔다.There are mainly three methods for removing nitrogen oxides (NOx) from the exhaust gas. That is, (a) a reduction method of reducing nitrogen oxides (NOx) to nitrogen (N 2 ) in a gas as a catalyst and a reducing agent, and (b) nitrogen oxides (NOx) from the gas as an adsorbent such as activated carbon. Adsorption method for adsorbing and (c) Adsorption method for cleaning nitrogen oxide from gas with a suitable liquid absorbent. Among these methods, water, aqueous ammonium solution, aqueous sodium hydroxide (NaOH) solution, aqueous solution of NaClOx (x = 1, 2 or 3), sulfuric acid in a spray tower, a sealed tower, or other various scrubbers Absorption methods for cleaning exhaust gases that have to be treated as liquid absorbents such as iron solutions and the like have been widely used.

그러나, 알칼리토류금속의 아황산염, 예컨데, 아황산칼슘으로써 높은 탈질화(脫窒化)율로 상기와 같은 물질을 함유하는 배기개스로부터 질소산화물(NOx)를 제거하는 방법은 알려지지 않았다.However, it is not known how to remove nitrogen oxides (NOx) from exhaust gases containing such substances at high denitrification rates as sulfites of alkaline earth metals, such as calcium sulfite.

배기개스로부터 NOx 및/또는 SOx를 제거하는 각종 방법이 본 분야에서 알려져 있다. 본원 발명인은 또한 일본특허 출원공고번호 : 50-27763(1975)에 나타난 바와같은, 알칼리금속 또는 암모늄의 탄산염(또는 수산화물)과 아황산염의 세정수용액을 사용하여 배기개스로 부터 NOx와 SOx를 동시에 제거하는 방법도 개발했다.Various methods of removing NOx and / or SOx from exhaust gases are known in the art. The present inventors also simultaneously remove NOx and SOx from the exhaust gas using a cleaning solution of carbonate (or hydroxide) of alkali metal or ammonium and sulfite, as shown in Japanese Patent Application Publication No. 50-27763 (1975). The method was also developed.

그러나, 알칼리토류금속의 탄산염(또는 수산화물)으로써 높은 탈질화율 및 탈황화율(脫黃化率)로, 배기개스로부터 SOx와 NOx를 동시에 제거하는 방법도 역시 알려지지 않았다. 따라서, 본원 발명의 목적은, 알칼리토류금속의 아황산염, 특히 시장에서 저렴한 가격으로 구할 수 있는 아황산칼슘을 사용하여 배기개스로 부터 높은 탈질화율로 NOx를 제거하는 방법을 제공하려는 것이다.However, there is also no known method of simultaneously removing SOx and NOx from an exhaust gas at high denitrification and desulfurization rates as carbonates (or hydroxides) of alkaline earth metals. It is therefore an object of the present invention to provide a method for removing NOx from exhaust gases at high denitrification rates using sulfite of alkaline earth metals, in particular calcium sulfite, which is available at a low price on the market.

본 발명의 또다른 목적은, 알칼리토류금속의 탄산염 또는 수산화물을 사용하여 단일세정탑내에서 높은 탈질화율 및 탈황화율로 연소 배기개스로부터 SOx와 NOx를 동시에 제거하는 방법을 제공하려는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method for simultaneously removing SOx and NOx from a combustion exhaust gas at high denitrification and desulfurization rates in a single scrubber using alkaline earth metal carbonates or hydroxides.

본원 발명의 그밖의 목적과 이점은 하기 서술로 부터 명확해 진다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

본원 발명에 따라서, 질소산화물을 함유하는 배기개스로 부터 일산화질소 및 이산화질소를 포함하는 질소산화물을 제거하는 방법은 아래와 같은 단계로 구성돠는 공정이 준비되어야 한다.According to the present invention, a method for removing nitrogen oxides including nitrogen monoxide and nitrogen dioxide from an exhaust gas containing nitrogen oxides should be prepared by the following steps.

(1) 배기개스에 산화제를 첨가함으로써 일산화질소를 이산화질소, 삼산화이질소 또는 그 혼합물로 바꾸는 일산화질소의 산화단계.(1) Oxidation step of nitrogen monoxide converting nitrogen monoxide into nitrogen dioxide, dinitrogen trioxide, or mixtures thereof by adding an oxidizing agent to the exhaust gas.

(2) (i) 적어도 한가지의 알칼리토류금속의 아황산염, ii) 티오우레아 또는 알칼리금속, 알칼리토류금속및 암모늄의 티오황산염 또는 그들의 혼합물, 및 iii) 구리이온 또는 철이온 또는 그 혼합물을 함유하고, 4.5보다 적지않은 정도의 PH를 갖는 세정수탁액(洗淨水濁液)으로써 세정탑내에서 개스를 접촉시키는 단계.(2) containing (i) sulfites of at least one alkaline earth metal, ii) thiosulfates of thiourea or alkali metals, alkaline earth metals and ammonium or mixtures thereof, and iii) copper ions or iron ions or mixtures thereof; Contacting the gas in the scrubber with a scrubbing liquid having a pH of no greater than 4.5.

배기개스로부터 NOx를 제거하는 본 발명의 실시예에 따르면, 적어도 상기 세정수탁액의 일부는 세정수탁액속에서 질소산화물을 알칼리토류금속의 아황산염과 반응시켜 생기는 알칼리토류금속의 황산염을 분리하는 고액분리공정에 사용되며 그 결과 얻어진 용액은 세정수탁액으로서 세정탑내에서 순환된다.According to an embodiment of the present invention for removing NOx from the exhaust gas, at least a part of the cleaning solution is a solid-liquid separation process for separating an alkaline earth metal sulfate produced by reacting nitrogen oxide with sulfite of alkaline earth metal in the cleaning solution. The resulting solution is circulated in the scrubber as a scrubbing liquid.

본원 발명에 따르면, 유황산화물과 질소산화물을 함유하는 배기개스로부터 유황산화물과 질소산화물을 동시에 제거하기 위해 또 아래와 같은 단계를 포함하는 방법이 갖추어진다.According to the present invention, there is also provided a method comprising the following steps to simultaneously remove sulfur oxides and nitrogen oxides from an exhaust gas containing sulfur oxides and nitrogen oxides.

(1) 배기개스에 산화제를 첨가함으로써 질소산화물에 포함되어 있는 일산화질소를 이산화질소, 삼산화이질소 또는 그 혼합물로 바꾸는 산화단계와 그런후에,(1) an oxidation step of converting nitrogen monoxide contained in the nitrogen oxide into nitrogen dioxide, dinitrogen trioxide, or mixtures thereof by adding an oxidant to the exhaust gas, and then

(2) 세정탑내에서 (i) 적어도 한가지의 알칼리토류금속의 수산화물 또는 탄산염 또는 그 혼합물 및 적어도 한가지의 알칼리토류금속의 아황산염,(ii) 티오우레아 또는 알칼리금속 및 암모늄의 티오황산염, 또는 그들의 혼합물, 및 (iii) 구리이온 또는 철이온 또는 그 혼합물을 함유하고, 4.5보다 적지 않은 정도의 PH를 갖는 세정수탁액에 개스를 접촉시키는 단계.(2) in a scrubbing tower (i) at least one hydroxide or carbonate of an alkaline earth metal or mixture thereof and at least one sulfite of an alkaline earth metal, (ii) thiourea or thiosulfate of an alkali metal and ammonium, or mixtures thereof, And (iii) contacting the gas with a wash liquor containing copper ions or iron ions or mixtures thereof and having a pH of less than 4.5.

연소배기개스로 부터 SOx 및 NOx를 동시에 제거하는 본 방법 실시예에 따르면, 적어도 상기 세정수탁액의 일부가, 세정수탁액중에서 질소산화물을 알칼리토류금속의 아황산염과 반응시켜 생기는 알칼리토류금속의 황산염을 분리하는 고액분리공정에 사용되며 그결과 얻어진 용액은 세정수탁액으로서 세정탑내에서 순환된다.According to this embodiment of the method for simultaneously removing SOx and NOx from the combustion exhaust gas, at least a part of the washing solution separates sulfates of alkaline earth metals formed by reacting nitrogen oxides with sulfite salts of alkaline earth metals in the washing solution. It is used in solid-liquid separation process and the resulting solution is circulated in the washing tower as a washing liquid.

종래에, 개스세정제로서 알칼리토류금속의 아황산염을 사용했을 때에는 탈질화율이 극히 낮았으며, 예를들어, 아황산칼슘의 경우에 있어서는 대체로 20%정도였다. 그렇기 때문에, 알칼리토류금속와 아황산염을 세정제로 사용했을 경우에, 탈질화율을 높이기 위해서 알칼리토류금속의 아황산염을 사용하여 배기개스로부터 NOx를 제거하는 방법이, 본 발명자에 의해 열렬히 그리고 총괄적으로 연구되고 개발되었다.Conventionally, when the sulfite of alkaline earth metal was used as a gas detergent, the denitrification rate was extremely low, for example, about 20% in the case of calcium sulfite. Therefore, in the case of using alkaline earth metal and sulfite as a cleaner, a method of removing NOx from exhaust gas by using sulfite of alkaline earth metal in order to increase the denitrification rate has been studied and developed by the inventors in earnest and overall. .

그 결과로, 알칼리토류금속의 아황산염에 부가하여, 티오우레아 및/또는 리오황산염, 및 구리이온 및/또는 철이온을 함유하는 세정수탁액을 사용함으로써 배기개스로 부터 NOx를 85% 또는 그 이상의 탄질화율로서 제거시킬수 있다는 것을 알았다.As a result, in addition to the sulfite salts of alkaline earth metals, the use of a cleaning solution containing thiourea and / or liosulfate, and copper ions and / or iron ions, results in 85% or more carbonaceous NOx from the exhaust gas It can be removed as

산화질소를 함유하는 배기개스가, 알칼리토류금속의 아황산염에 부가된 티오우레아 또는 티오황산염을 함유하는 세정수탁액으로써 세정되어질 때, 탈질화율이 증가함에도 불구하고, 그것은 아직 실제적 사용에는 적당치 않다. 예컨데, 티오우레아 또는 티오황산염과 아황산칼슘을 함유하는 세정수탁액을 사용했을 경우에는, 탈질화율이 대개 50%정도이다.Although the denitrification rate is increased when the exhaust gas containing nitric oxide is washed with a washing solution containing thiourea or thiosulfate added to the sulfite of alkaline earth metal, it is not yet suitable for practical use. For example, when a washing solution containing thiourea or thiosulfate and calcium sulfite is used, the denitrification rate is usually about 50%.

또, 알칼리토류금속의 아황산염의 세정수탁액에 구리이온이나 철이온을 넣었을때는, 탈질화율은 구리이온이나 철이온을 포함하지 않는 세정수탁액에 비하여는 상당히 증가하나, 아직 낫은 수준에 머무른다. 예로서, 세정제로서 아황산칼슘과 구리이온이나 철이온을 함유하는 세정수탁액을 사용했을 경우에는, 탈질화율은 대개 40%이다.In addition, when copper ions or iron ions are added to the cleaning solution of sulfite salts of alkaline earth metals, the denitrification rate is considerably increased compared to the cleaning solution containing no copper ions or iron ions, but still remains at a favorable level. As an example, when a cleaning solution containing calcium sulfite, copper ions or iron ions is used as the cleaning agent, the denitrification rate is usually 40%.

상기에 반해서, 알칼리토류금속의 아황산염에 부가된 티오우레아 또는 티오황산염 및 구리나 철이온을 함유하는 세정수탁액이 배기개스로부터 질소산화물을 제거하는데 사용됐을 경우, 현저하게 높은 탈질화율을 얻을 수 있다.Contrary to the above, when a washing solution containing thiourea or thiosulfate and copper or iron ions added to the sulfite of an alkaline earth metal is used to remove nitrogen oxides from the exhaust gas, a remarkably high denitrification rate can be obtained.

예를들면, 질소산화물을 함유하는 배기개스가 아황산칼슘, 티오우레아 및 구리이온을 함유하는 세정수탁액으로 세정됐을 경우에는, NOx는 배기개스로부터 90% 또는 그 이상의 탈질화율로 제거될 수 있다. 즉, 티오우레아 모는 티오황산염 및 구리나 철이온의 조합체가, 알칼리토류금속의 아황산염의 세정수탁액으로 혼입되어, 이러한 첨가물은 탈질화반응이 대해서 촉매 효과를 나타낸다는 것을 알았다.For example, when the exhaust gas containing nitrogen oxides is washed with a washing solution containing calcium sulfite, thiourea and copper ions, NOx can be removed from the exhaust gas at a denitrification rate of 90% or more. That is, it was found that the thiourea moth and the combination of thiosulfate and copper or iron ions were incorporated into a washing solution of sulfite salts of alkaline earth metals, and these additives showed a catalytic effect against denitrification.

본원 발명에 있어서의 질소산화물을 제거하는 주요반응식은 아래반응식 (1)과 (2)에 의해 표시된다.The main reaction formula for removing nitrogen oxide in the present invention is represented by the following reaction formulas (1) and (2).

NO2+2MSO3→ 2MSO4

Figure kpo00001
N2(1)NO 2 + 2 MSO 32 MSO 4 +
Figure kpo00001
N 2 (1)

N2O3+3MSO3→ 3MSO4+ N2(2)N 2 O 3 +3 MSO 3 → 3MSO 4 + N 2 (2)

[여기서 M은 칼슘, 마그네슘 등과 같은 알칼리토류금속을 나타낸다.][Where M represents an alkaline earth metal such as calcium, magnesium, etc.]

그리고, 1차적으로, 이산화염소(ClO2) 또는 오존(O3)과 같은 산화제가, 일산화질소(NO)를 이산화질소(NO2) 및 또는 삼산화이질소(N2O3)로 산화시키거 위해, 세정기로 공급되어지는 배기개스가 통과하는 공급파이프나 관(管)에서 NO를 함유하는 배기개스가 첨가되어진다. 이러한 산화반응은 아래와 같이 나타내어진다.And, primarily, an oxidant, such as chlorine dioxide (ClO 2 ) or ozone (O 3 ), to oxidize nitrogen monoxide (NO) to nitrogen dioxide (NO 2 ) and / or dinitrogen trioxide (N 2 O 3 ), An exhaust gas containing NO is added to the supply pipe or pipe through which the exhaust gas supplied to the scrubber passes. This oxidation reaction is represented as follows.

2NO + ClO2+ H2O → NO2+ HCl+ HNO3(3)2NO + ClO 2 + H 2 O → NO 2 + HCl + HNO 3 (3)

NO + O3→ NO2+ O2(4)NO + O 3 → NO 2 + O 2 (4)

2NO + O3→ H2O3+ O2(5)2NO + O 3 → H 2 O 3 + O 2 (5)

본 방법의 실시예에 따르면, NO에 대한 ClO2의 몰비는 실제적으로 0.5가 되도록 조절되며, 또 NO에 대한 O3의 몰비는 실제적으로 0.5와 1.0이 되도록 조절된다.According to an embodiment of the method, the molar ratio of ClO 2 to NO is adjusted to be 0.5, and the molar ratio of O 3 to NO is adjusted to be 0.5 and 1.0.

그런다음 이렇게 산화되고, 원래 배기개스에 포함되었던 NO2및/또는 N2O3가 세정기내에서, 알칼리토류금속의 아황산염, 티오우레아 및/또는 티오황산염, 및 구리이온 및/또는 철이온을 함유하는 세정수탁액으로써 제2차적으로 세정된다. 본원 방식에서 채택되는 세정기는 종래에 까스를 세정하거나 흡수하기 위해 사용되던 어떠한 세정기나 흡수기일수 있지만, 1975년 7월 1일 발행된 미국특허3,892,837에 기술되어 있는, 파상 영역으로 된 모르다나(Moredana) 판층탑(plate column) (턱과 하강관이 없고 0.300.60과 같은 자유공간비를 갖는 구멍이 뚫린 판탑이나 격자관탑)을 사용하는 것이 더 좋다.This is then oxidized and the NO 2 and / or N 2 O 3 originally contained in the exhaust gas contain, in a scrubber, sulfite, thiourea and / or thiosulfate, and copper and / or iron ions of alkaline earth metals. It wash | cleans secondly with the washing | cleaning trust liquid to make. The scrubber employed in the present manner may be any scrubber or absorber that has conventionally been used to clean or absorb the cutlet, but is in a wavy area Moredana, described in US Pat. No. 3,892,837 issued July 1, 1975. It is better to use a plate column (perforated plate or lattice tube tower without jaws and downcomers and having a free space ratio such as 0.300.60).

본원 탈질화공정은, NOx만 함유하는 배기개스뿐만 아니라 연소배기 개스와 같이 SOx와 NOx 모두 함유하는 배기개스에도 적용될 수 있다.The denitrification process of the present application can be applied not only to the exhaust gas containing only NOx but also to the exhaust gas containing both SOx and NOx, such as combustion exhaust gas.

본원의 동시적으로 탈질화 및 탈황화하는 공정에 있어서의 배기개스로부터 유황산화물을 제거하는 반응은 아래의 식(6)과 (7)에 의해 표시된다.The reaction for removing sulfur oxides from the exhaust gas in the simultaneous denitrification and desulfurization process of the present application is represented by the following equations (6) and (7).

M(OH)2+SO2→ MSO3+H2O (6)M (OH) 2 + SO 2 → MSO 3 + H 2 O (6)

MCO3+ SO2→ MSO3+CO2(7)MCO 3 + SO 2 → MSO 3 + CO 2 (7)

[여기서 M은 앞에서 정의한 것과 같은 것을 나타낸다.][Where M represents the same as defined above]

이리하여, 배기개스에 함유된 이산화황은, 세정기내에서 탈질화제와 함께 알칼리토류금속의 수산화물이나 탄산염을 함유하는 세정수탁액으로 개스를 세정함으로써, 알칼리토류금속의 아황산염으로서 세정수탁액으로 흡수된다.Thus, the sulfur dioxide contained in the exhaust gas is absorbed into the washing liquid as the sulfite of the alkaline earth metal by washing the gas with the washing liquid containing the hydroxide or carbonate of the alkaline earth metal together with the denitrifying agent in the washing machine.

실제로는, 예를들어 연소배기 개스에 함유된 많은 량의 이산화탄소(CO2)가 세정수탁액에 용해되므로, 상기 수산화물 또는 탄산염이 용해된 CO2와 반응함으로써, 알칼리토류금속의 중탄산염으로 변환된다. 그렇기 때문에, 배기개스에 함유된 SO2가 아래의 반응(8)에 나타낸 바와같이 앝칼리토류금속의 중탄산염으로써, 주로 세정된다.In practice, for example, a large amount of carbon dioxide (CO 2 ) contained in the combustion exhaust gas is dissolved in the washing solution, and the hydroxide or carbonate is reacted with dissolved CO 2 to convert it into bicarbonate of an alkaline earth metal. For this reason, SO 2 contained in the exhaust gas is mainly washed with bicarbonates of chopped earth metals as shown in the reaction (8) below.

M(HCO3)2+SO2→ MSO3+2CO2+H2O (8)M (HCO 3 ) 2 + SO 2 → MSO 3 + 2CO 2 + H 2 O (8)

더우기, 탈황화반응(6),(7) 및 (8) 그 결과 얻어진 알칼리토류금속의 아황산염은, 식 (1)과 (2)에서 밝혀진 바와같이 NO2및/또는 N2O3를 N2로 환원시키는 환원제로서 직접 사용되어질 수 있다. NOx에 비해서 상대적으로 많은량의 SOx를 함유하는 배기개스가 동시에 본 발명의 탈황화, 탈질화방법에 사용되는 경우에, 부가적인 아황산염이 필요치 않다는 이점이 있다.Furthermore, the desulfurization reactions (6), (7) and (8) of the resulting sulfite salts of alkaline earth metals, as found in equations (1) and (2), replace NO 2 and / or N 2 O 3 with N 2. Can be used directly as a reducing agent. When the exhaust gas containing a relatively large amount of SOx as compared to NOx is used simultaneously in the desulfurization and denitrification method of the present invention, there is an advantage that no additional sulfite is required.

본원 방식에서 채택되는 티오황산염은, 예로 티오황산나트륨(Na2S2O3), 티오황산칼륨(K2S2O3), 티오황산칼슘(CaS2O3), 티오황산마그네슘(MgS2O3), 티오황산암모늄((NH4)2S2O3)등을 포함한다.Thiosulfate to be employed in the present method is, for example, sodium thiosulfate (Na 2 S 2 O 3 ), potassium thiosulfate (K 2 S 2 O 3 ), calcium thiosulfate (CaS 2 O 3 ), magnesium thiosulfate (MgS 2 O 3 ), ammonium thiosulfate ((NH 4 ) 2 S 2 O 3 ), and the like.

본원 방식에서 채택되는 구리이온 및 또는 철 이온은, 예를들면, 황산제1구리, 황산제2구리, 염화제1구리, 염화제2구리, 황산제1철, 황산제2철, 염화제1철, 염화제2철 등, 또는 구리나 철의 킬레이트(chelate)화합물 또는 착화합물의 형태로서 세정수탁액속으로 혼합되어 질 수 있다. 본원 방식에서 채택되는 킬레이트시약(chelating agent)은, 예로 에틸렌 디아민테트라아세트산(EDTA) ((CH2)2N2(CH2COOH)4), 씨트르산(C6H8O7), 타타르산(C4H6O6), 글루콘산(C6H12O7)등과 같은 종래의 킬레이트 시 약이 포함된다.Copper ions and / or iron ions employed in the present method are, for example, cuprous sulfate, cupric sulfate, cuprous chloride, cupric chloride, ferrous sulfate, ferric sulfate, cuprous chloride. Iron, ferric chloride, or the like, or a chelate compound or complex compound of copper or iron, may be mixed into the wash solution. Chelating agents employed in the present methods are, for example, ethylene diaminetetraacetic acid (EDTA) ((CH 2 ) 2 N 2 (CH 2 COOH) 4 ), citric acid (C 6 H 8 O 7 ), tartaric acid Conventional chelating reagents such as (C 4 H 6 O 6 ), gluconic acid (C 6 H 12 O 7 ), and the like.

구리나 철의 착화합물은, 구리 암모니아 착체 [(Cu(NH3)4)2+] 철시안착체 [(Fe(CN)4)4-]등을 포함한다.Copper and iron complex compounds include a copper ammonia complex [(Cu (NH 3 ) 4 ) 2+ ] iron cyanide complex [(Fe (CN) 4 ) 4- ] and the like.

배기개스로부터 NOx 또는 NOx와 SOx를 제거하기 위한 본원의 방법에 있어서는, 세정수탁액의 PH는 4.5보다 적지 않으며 5에서 9사이의 것이 적합하다. 세정수탁액의 PH가 4.5보다 적을때는, 아황산이온과 아황산수소 이온과의 사이의 평형관계에서 아황산수소이온이 현저하게 형성되기 때문에 탈질화율과 탈황화율은 바람직하지 못하게 감소된다. 세정수탁액의 PH가 9이상일때는, 세정수탁액속에 있는 알칼리화합물의 많은량이 배기개스속에 함유된 CO2를 중화시키는데 낭비된다.In the present method for removing NOx or NOx and SOx from the exhaust gas, the pH of the washing solution is not less than 4.5, and 5 to 9 is suitable. When the pH of the washing solution is less than 4.5, the denitrification rate and the desulfurization rate are undesirably reduced because hydrogen sulfite ions are remarkably formed in the equilibrium relationship between sulfite ions and hydrogen sulfite ions. When the pH of the washing liquid is more than 9, a large amount of the alkali compound in the washing liquid is wasted to neutralize the CO 2 contained in the exhaust gas.

배기개스로부터 NOx 또는 NOx 및 SOx를 제거하는 본원 방법에 있어서는, 세정수탁액속에 함유되는 아황산염의 함유량은, 수탁액전체 부피를 기준으로해서 0.005mol/ℓ보다 적지않으며 0.01mol/ℓ 또는 이상이 적합하다. 아황산염의 함유량이 0.005mol/ℓ보다 작을때는, 탈질화율은 실용될 수 없을 정도로 감소된다.In the present method of removing NOx or NOx and SOx from the exhaust gas, the content of the sulfite contained in the washing liquid is not less than 0.005 mol / l based on the total volume of the liquid, and 0.01 mol / l or more is suitable. When the content of sulfite is less than 0.005 mol / l, the denitrification rate is reduced to the point where it is not practical.

배기개스로부터 MOx 또는 NOx 및 SOx를 제거하는 본원 방법에 있어서, 세정수탁액속에 함유된 티오우레아 또는 티오황산염의 함유량은, 수탁액 전체 부피를 기준으로하여 0.03mol/ℓ보다 작지 않으며, 0.05에서 0.4mol/ℓ범위가 적합하다. 티오우레아 또는 티오황산염의 함유량이 0.03mol/ℓ보다 적을때에는, 탈질화율은 바람직하지 못하게 감소된다. 비록 티오우레아 또는 티오황산염의 함유량이 0.4mol/보다 클때라도, 탈질화효과를 실제로 만족시키지만 그것은 비경제적인 것이다.In the present method for removing MOx or NOx and SOx from the exhaust gas, the content of thiourea or thiosulfate contained in the wash solution is not less than 0.03 mol / l based on the total volume of the solution, and is 0.05 to 0.4 mol / L range is suitable. When the content of thiourea or thiosulfate is less than 0.03 mol / l, the denitrification rate is undesirably reduced. Although the content of thiourea or thiosulfate is greater than 0.4 mol /, it actually satisfies the denitrification effect but it is uneconomical.

본원방법에서 사용되는 세정수탁액속에 함유되는 구리이온이나 철이온의 함유량은, 수탁액 전체부피를 기준으로하여 0.003mol/ℓ보다 적지 않으며, 0.01에서 0.04mol/ℓ범위가 적합하다.The content of copper ions or iron ions contained in the washing liquid used in the present method is not less than 0.003 mol / L based on the total volume of the liquid, and the range of 0.01 to 0.04 mol / L is suitable.

구리이온이나 철이온의 함유량이 0.003mol/ℓ보다 적을때에는, 탈질화율은 실용될 수 없는 정도로 감소된다.When the content of copper ions or iron ions is less than 0.003 mol / l, the denitrification rate is reduced to the point where it cannot be used.

이에 반해서 구리이온이나 철이온의 함유량이 0.04mol/ℓ이상일 때에는, 탈질화효과가 실제로 증가하지 않으므로 그것은 실용에 있어서 비경제적이다.In contrast, when the content of copper ions or iron ions is 0.04 mol / l or more, the denitrification effect does not actually increase, which is uneconomical in practical use.

배기개스로부터 NOx 또는 NOx 및 SOx를 제거하는 본원방법의 실시예에 있어서, 세정수탁액은 세정기내에서 순환된다. 이러한 이유로, 적어도 순환세정수탁액 일부는, 세정시스템으로부터 취해져 고액 분리처리에 사용되어야 한다.In an embodiment of the method of the present method of removing NOx or NOx and SOx from an exhaust gas, the cleaning solution is circulated in the scrubber. For this reason, at least a part of the circulating washing liquid should be taken out of the cleaning system and used for the solid-liquid separation treatment.

그래서, 식 (1)과 (2)에서 형성된 알카리토류금속의 황산염(MSO4)을 주로 함유하는 고체는 수탁액으로부터 분리되고 그 결과 얻어진 용액은 세정시스템으로 되돌려 보내진다. 세정수탁액의 고액분리는, 수탁액으로부터 고체를 분리하는 종래의 기술, 예를들면 필터, 원심분리기, 침전분리기 등으로 쉽게 달성되어질 수 있다.Thus, the solid mainly containing the alkali earth metal sulfate (MSO 4 ) formed in the formulas (1) and (2) is separated from the entrainment and the resulting solution is returned to the cleaning system. Solid-liquid separation of the wash liquor can be readily accomplished with conventional techniques for separating solids from the wash liquor, such as filters, centrifuges, precipitation separators and the like.

본원 발명은 다음 실시예에 따라서 상세히 설명되지만 그것에 한정되는 것은 아니다.The invention is described in detail in accordance with the following examples, but is not limited thereto.

[실시예 1]Example 1

개스흡수실험을, NO2개스를 부피로 200ppm을 함유하고 있는 공기를, 0.03mol/ℓ의 아황산칼슘을 함유하는 흡수수탁액 및, 티오우레아 또는 EDTA-Cu2+화합물 또는 티오우레아 및 EDTA-Cu2+화합물을 더 함유하는 각종 흡수수탁액 속에 거품이 일게 취입시킴으로서 수행하였다. 그 실험에서, 200ppm의 NO2개스를 함유하는 공기를 10ℓ/min씩 500ml의 흡수수탁액이 든 흡수병 속이 거품이 일게 취입시켰다.The gas absorption experiment was carried out using an absorbent liquid containing 0.03 mol / l calcium sulfite containing air containing 200 ppm by volume of NO 2 gas, and thiourea or EDTA-Cu 2+ compound or thiourea and EDTA-Cu 2+ compound. It was carried out by blowing the foam into various absorbent liquid containing more. In the experiment, air containing 200 ppm of NO 2 gas was blown into the absorbent bottle containing 500 ml of the absorbent liquid at 10 l / min.

탈질화율은, 화학발광식(化學發光式)질소산화물 측정장치에 의해서 흡수병의 .흡입, 배출에서 NO2개스 농도를 측정함으로써 얻었다.The denitrification rate was obtained by measuring the concentration of NO 2 gas in the intake and discharge of absorbent bottles using a chemiluminescent nitrogen oxide measuring device.

그 결과, 티오우레아 및 EDTA-Cu2+화합물을 첨가할 때의 고유 효과를 표 1에 나타낸다.As a result, the intrinsic effect at the time of adding a thiourea and an EDTA-Cu 2+ compound is shown in Table 1.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00002
Figure kpo00002

Figure kpo00003
Figure kpo00003

[실시예 2]Example 2

개스흡수실험을, NO2개스를 부피로 대개 200ppm정도 함유하고 있는 공기를, 0.05mol/ℓ의 아황산칼슘을 함유하는 흡수수탁액 및, 티오우레아 또는 티오아황산나트륨 및 구리나 철이온을 함유하는 각종 흡수수탁액속으로 거품이 일게 취입시킴으로써 수행하였다.In the gas absorption experiment, the absorption liquid containing 0.05 mol / L calcium sulfite, air containing approximately 200 ppm of NO 2 gas by volume, and various absorptions containing thiourea or sodium thiosulfite and copper or iron ions It was carried out by blowing the foam into the solution.

그 실험에서, NO2개스를 함유하는 공기는 10ℓ/min로 500ml의 흡수수탁액이 든 흡수병속에 거품이 일게 취입시켰다.In the experiment, air containing NO 2 gas was bubbled into an absorbent bottle containing 500 ml of the absorbent liquid at 10 L / min.

탈질화율은, 화학발광식 질소산화물 측정 장치에 의해서 흡수병의 흡입, 배출에서 NO2개스농도를 측정함으로써 결정되었다.The denitrification rate was determined by measuring the NO 2 gas concentration at the suction and discharge of the absorption bottle by a chemiluminescent nitrogen oxide measuring apparatus.

그 결과는 표 2에 나타내어지며, 그것으로부터 티오우레아 또는 티오황산나트륨및 구리나 철이온의 첨가할 때의 고유 효과가 명확히 이해된다.The results are shown in Table 2, from which the inherent effects of the addition of thiourea or sodium thiosulfate and copper or iron ions are clearly understood.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00004
Figure kpo00004

Figure kpo00005
Figure kpo00005

[실시예 3]Example 3

개스흡수실험을, NO2개스를 부피로 200ppm을 함유하고 있는 공기를, 0.18mol/ℓ의 아황산칼슘을 함유하는 흡수수탁액 및, 티오우레아 또는 EDTA-Cu2+화합물, 또는 티오우레아 및 EDTA-Cu2+화합물을 더 함유하는 각종 흡수수탁액, 속에 기포를 발생하게 취입시킴으로서 수행하였다.A gas absorption experiment was carried out using an absorption liquid containing 0.18 mol / L calcium sulfite, air containing 200 ppm of NO 2 gas by volume, thiourea or EDTA-Cu 2+ compound, or thiourea and EDTA-Cu 2+ This was carried out by blowing bubbles into various absorbent liquids containing the compound and generating bubbles.

실험에 있어서, NO2개스를 함유하는 공기를 10ℓ/min로 500ppm의 흡수 수탁액이 든 흡수병속에 거품이 일게 취입시켰다.In the experiment, air containing NO 2 gas was bubbled into an absorbent bottle containing 500 ppm of the absorbent liquid at 10 L / min.

탈질화율은, 화학발광식 질소산화물 측정 장치에 의해서 흡수병의 흡입, 배출에서 NO2개스농도를 측정하여 얻었다. 그 결과를 표 3에 나타내며, 그것으로부터 티오우레아 및 EDTA-Cu2+의 첨가할 때의 고유효과가 명확하게 이해된다.The denitrification rate was obtained by measuring the NO 2 gas concentration at the suction and discharge of the absorption bottle by a chemiluminescent nitrogen oxide measuring device. The results are shown in Table 3, from which the intrinsic effects when adding thiourea and EDTA-Cu 2+ are clearly understood.

[표 3]TABLE 3

Figure kpo00006
Figure kpo00006

Figure kpo00007
Figure kpo00007

[실시예 4]Example 4

개스흡수실험을, NO2개스를 부피로 대개 200ppm정도로 함유하고 있는 공기를, 0.37mol/ℓ의 아황산칼슘을 함유하는 흡수수탁액 및, 티오우레아 또는 티오황산나트륨 및 구리나 철의 EDTA 킬레이트(chelate)화합물을 더 함유하는 각종 흡수수탁액 속에 거품이 일게 취입시킴으로써 수행하였다. 그 실험에서, NO2개스를 함유하는 공기를 10ℓ/min로 500ppm의 흡수수탁액이든 흡수병속에 거품이 일게 취입시켰다.A gas absorption experiment was carried out using an absorbent liquid containing 0.37 mol / l calcium sulfite containing air containing approximately 200 ppm of NO 2 gas by volume, and an EDTA chelate compound of thiourea or sodium thiosulfate and copper or iron. It was carried out by blowing the foam into various absorbent liquid containing more. In the experiment, the air containing NO 2 gas was bubbled into the absorption bottle, even at 500 ppm of the absorbent liquid at 10 L / min.

탈질화율은, 화학발광식 질소산화물 측정장치에 의해서 흡수병의 흡입, 배출에서 NO2개스농도를 측정함으로써 결정되었다. 그 결과는 표 4에 나타내어지며, 그것으로부터 티오우레아 또는 티오황산나트륨 및 구리나 철의 EDTA 킬레이트(chelate)화합물의 첨가할 때의 고유 효과가 명확하게 이해되어 진다.The denitrification rate was determined by measuring the NO 2 gas concentration at the suction and discharge of the absorbing bottle by a chemiluminescent nitrogen oxide measuring apparatus. The results are shown in Table 4, from which the inherent effects of addition of thiourea or sodium thiosulfate and EDTA chelate compounds of copper or iron are clearly understood.

[표 4]TABLE 4

Figure kpo00008
Figure kpo00008

Figure kpo00009
Figure kpo00009

[실시예 5]Example 5

부피로 200ppm의 NO와 부피로 250ppm의 NO2를 함유하는, 금속세척 공장으로 부터 10,000Nm3/hr로 나온 배기개스가 본원 방법에 따라 탈질화되었다. 부피로 130ppm의 ClO2개스를, 세정기내로 개스가 공급되어 지는 공급관에서, 배기개스에 계속적으로 첨가시키므로써 개스속에 함유되었던 NO를 NO2로 변환시켰다. 그리고 나서 0.38의 자유공간비(판의 개구면적/탑의 횡단면적)를 갖는세개의 모르다나(Moredana)단(턱과 하강관이 없는 구멍 뚫린판)으로 구성되는 세정탑의 바닥으로 배기개스가 계속적으로 공급되어지며, 그곳에서 배기개스는, 아래의 조건하에서 그 밑에 주어진 조성을 갖고 순환되는 세정수탁액과 역류(逆流)접촉시켰다.Exhaust gases at 10,000 Nm 3 / hr from the metal washing plant, containing 200 ppm NO by volume and 250 ppm NO 2 by volume, were denitrified according to the present method. 130 ppm ClO 2 gas by volume was continuously added to the exhaust gas in the feed pipe into which the gas was fed into the scrubber to convert NO contained in the gas to NO 2 . The exhaust gas then enters the bottom of the scrubber tower consisting of three Moredana stages (perforated plates without jaws and downcomers) with a free space ratio of 0.38 (opening area of the plate / cross section of the tower). The gas was continuously supplied, where the exhaust gas was brought into countercurrent contact with the wash solution circulated with the given composition under the following conditions.

탑의 표면 개스속도 5m/secSurface gas velocity of tower 5m / sec

탑의 액체·기체(L/G) 비(比) 4Tower Liquid / Gas Ratio (L / G) Ratio 4

세정수탁액의 PH 6.2PH 6.2 of the cleaning solution

순환되는 세정수탁액의 조성(mol/liter)Composition of circulating washing liquid (mol / liter)

CaSO30.05CaSO 3 0.05

CaSO40.5CaSO 4 0.5

EDTA-Fe2+0.03EDTA-Fe 2+ 0.03

Na2S2O30.15Na 2 S 2 O 3 0.15

모르다나(Moredana)세정탑의 출구에서 NOx함유량은 20ppm 또는 그 이하이었다.The NOx content at the exit of the Moredana washing tower was 20 ppm or less.

이에 반해서, 상기 배기개스의 개스세정실험을, EDTA-Fe2+화합물 및 Na2S2O3가 세정수탁액에 혼입되지 않았다는 것만을 제외하고는 상기 서술한 과정과 꼭같은 과정을 사용하여 반복시험했을 때에는 모르다나 세정탑 배출개스에서 NOx함유량은 180ppm이었다.In contrast, the gas cleaning experiment of the exhaust gas was repeated using the same procedure as described above, except that EDTA-Fe 2+ compound and Na 2 S 2 O 3 were not incorporated into the wash solution. At the same time, the NOx content in the scrubber discharge gas was 180 ppm.

상기한 본 발명의 개스흡수시험에서, 아황산칼슘(CaSO3)의 추가투입량은 30kg/hr이었다.In the gas absorption test of the present invention described above, the additional dose of calcium sulfite (CaSO 3 ) was 30 kg / hr.

순환새정수탁액은 85liter/hr의 비율로 계속적으로 시스템에서 취해져서 가압필터를 사용하여 여과되었다. 고체 아황산칼슘은 분리되며 그 결과 얻어진 여과액은, 세정수탁액의 순환탱크로 재순환되었다.The circulating fresh water was continuously taken out of the system at a rate of 85 liters / hr and filtered using a pressure filter. Solid calcium sulfite was separated and the resulting filtrate was recycled to the circulation tank of the washing liquid.

분리된 고체속이 함유된 아황산칼슘은 황산칼슘으로 산화되어 회수되었다. 이렇게하여 얻은 CaSO4·H2O의 양은 43kg/hr이었다.Calcium sulfite containing the separated solid bundle was recovered by oxidation with calcium sulfate. The amount of CaSO 4 H 2 O thus obtained was 43 kg / hr.

[실시예 6]Example 6

부피로 250ppm의 NO와 부피로 100ppm의 NO2를 함유하고 있는, 산업공장으로 부터 10,000Nm3/hr로 나온 배기개스가 본원 방법에 따라 탈질화되었다.Exhaust gases of 10,000 Nm 3 / hr from industrial plants containing 250 ppm NO by volume and 100 ppm NO 2 by volume were denitrified according to the present method.

부피로 260ppm의 O3개스가, 세정기로 개스를 공급되어지는 공급관에서, 배기개스에 계속적으로 첨가시키므로서 개스속에 함유되었던 NO를 NO2로 변환시켰다. 그리고, 0.38의 자유공간비를 갖는 모르다나판(턱과 하강관을 갖지않는 구멍뚫린관)으로 구성되는 세정탑의 바닥으로 배기개스를 계속적으로 공급하여, 그곳에서 배기개스를 아래의 조건하에서 그 밑에 있는 조성을 갖고 순환되는 세정수탁액과 역류접촉시켰다.260 ppm O 3 gas by volume was continuously added to the exhaust gas in the feed pipe to which gas was supplied to the scrubber, thereby converting NO contained in the gas to NO 2 . Then, the exhaust gas is continuously supplied to the bottom of the washing tower, which is composed of mordan plates (perforated tubes having no jaws and down pipes) having a free space ratio of 0.38, where the exhaust gas is placed under the following conditions. And a countercurrent contact with the circulating washing liquid having a predetermined composition.

탑의 표면 개스속도 5m/secSurface gas velocity of tower 5m / sec

탑의 액체·기체(L/G) 비(比) 4Tower Liquid / Gas Ratio (L / G) Ratio 4

세정수탁액의 PH 6.2PH 6.2 of the cleaning solution

순환되는 세정수탁액의 조성 (mol/liter)Composition of circulating washing solution (mol / liter)

CaSO30.05CaSO 3 0.05

CaSO40.5CaSO 4 0.5

EDTA-Cu2+0.03EDTA-Cu 2+ 0.03

티오우레아 0.15Thiourea 0.15

모르다나 세정탑 배출개스얘서 NOx함유량은 16ppm 또는 그 이하이었다.'The NOx content was 16 ppm or less for the scrubber exhaust gas.

아황산칼슘(CaSO3)의 추가투입량은 36kg/hr이었다. 순환세정 수탁액은 100liter/hr의 비율로 계속적으로 시스템에서 취해져 가압필터를 사용하여 여과되었다. 그래서 고체 아황산칼슘은 분리되며 그 결과 얻어진 여과액은 세정수탁액의 순환탱크로 재 순환되었다.The additional dose of calcium sulfite (CaSO 3 ) was 36 kg / hr. The circulating wash liquor was continuously taken out of the system at a rate of 100 liters / hr and filtered using a pressure filter. The solid calcium sulfite was thus separated and the resulting filtrate was recycled back to the circulation tank of the wash liquor.

분리된 고체속에 함유되었던 아황산칼슘은 황산칼슘(CaSO4·2H2O)로 산화되어 회수되었다. 이렇게 하여 얻은 CaSO4·2H2O량은 52kg/hr이었다.Calcium sulfite contained in the separated solid was recovered by oxidation with calcium sulfate (CaSO 4 .2H 2 O). The CaSO 4 .2H 2 O content thus obtained was 52 kg / hr.

[실시예 7]Example 7

부피로 250ppm의 NO와 부피로 100ppm의 NO2를 함유하는, 금속세척공장으로부터 10,000Nm3/hr로 나온 배기개스가 본원 방법에 따라 탈질화되었다. 부피로 130ppm 의ClO2개스를, 세정기내로 개스가 공급되어지는 공급관에서, 배기개스에 계속적으로 첨가시키므로써 개스속에 함유되어 있던 NO를 NO2로 변환시켰다. 그리고, 0.38의 자유공간비를 갖는 모르다나판(턱과 하강관을 갖지 않는 구멍뚫린판)으로 구성되는 세정탑의 바닥으로 배기개스를 계속적으로 공급하여, 그곳에서 배기개스를 아래의 조건하에서 그 밑에 있는 조성을 갖고 순환되는 세정수탁액과 역류접촉시켰다.Exhaust gases from the metal washing plant at 10,000 Nm 3 / hr, containing 250 ppm NO by volume and 100 ppm NO 2 by volume, were denitrified according to the present method. The NO contained in the gas was converted into NO 2 by continuously adding 130 ppm of ClO 2 gas by volume to the exhaust gas in a feed pipe through which the gas was supplied into the scrubber. Then, the exhaust gas is continuously supplied to the bottom of the washing tower, which is composed of a mordena plate (perforated plate having no jaw and downcomer) having a free space ratio of 0.38, where the exhaust gas is placed under the following conditions. And a countercurrent contact with the circulating washing liquid having a predetermined composition.

탑의 표면 개스속도 5m/secSurface gas velocity of tower 5m / sec

탑의 액체·기체(L/G) 비(比) 4Tower Liquid / Gas Ratio (L / G) Ratio 4

세정수탁액의 PH 6.2PH 6.2 of the cleaning solution

순환되는 세정수탁액의 조성 (mol/liter)Composition of circulating washing solution (mol / liter)

CaSO30.05CaSO 3 0.05

EDTA-Cu2+0.03EDTA-Cu 2+ 0.03

티오우레아 0.15Thiourea 0.15

모르타나 세정탑의 배출개스에서 NOx함유량은 15ppm 또는 그 이하(탈질화율 95.7%)이었다.NOx content was 15 ppm or less (denitrification rate 95.7%) in the mortar scrubber exhaust gas.

이에 반해서, 상기 배기개스의 개스세정실험을, EDTA-Cu2+화합물 및 티오우레아가 세정수탁액에 혼입되지 않은 것을 제외하고는 상기 서술한 과정과 똑같은 과정을 사용하여 반복시험 할때 모르다나 세정탑의 배출개스에서 NOx 함유량은 180ppm(탈질화율 48.6%)이었다.In contrast, the gas cleaning experiment of the exhaust gas was carried out using the same procedure as described above except that the EDTA-Cu 2+ compound and thiourea were not incorporated into the cleaning solution. The NOx content in the exhaust gas was 180 ppm (48.6% denitrification rate).

상기 결과로부터 명백한바와같이, 탈질화의 관점에서 티오우레아와 구리의 상승효과는 세정제로서 아황산칼슘이 사용되었을 때에 현저하다.As is apparent from the above results, the synergistic effect of thiourea and copper from the viewpoint of denitrification is remarkable when calcium sulfite is used as the cleaning agent.

[실시예 8]Example 8

개스흡수실험을, NO2개스를 부피로 500ppm과 SO2개스를 부피로 1,000ppm함유하고 있는 공기를 0.18mol/liter의 아황산칼슘 및 0.2mol/liter의 탄산칼슘을 함유하는 흡수수탁액 및, 티오우레아 또는 구리의 EDTA킬레이트(chelate)화합물 또는 그들의 혼합물을 더 함유하는 각종 흡수수탁액속에 거품이 일게 취입시킴으로써 수행하였다. 그 실험에서, NO2개스를 함유하는 공기를 10liter/min로 500ml의 흡수수탁액이 든 흡수병속에 거품이 일게 취입시켰다. 흡수병의 흡입 및 배출개스에서 NO2와 SO2농도는 화학발광식 질소산화물 측정장치 및 용액 전도율형 유황산화물 측정장치에 의해 각기 측정되었다.The gas absorption experiment was conducted by absorbing an air containing 0.18 mol / liter of calcium sulfite and 0.2 mol / liter of calcium carbonate in air containing 500 ppm of NO 2 gas and 1,000 ppm of SO 2 gas, and thiourea Or it was carried out by blowing in a variety of absorption liquid containing more than the EDTA chelate (copper) compound of copper or a mixture thereof. In the experiment, air containing NO 2 gas was bubbled into an absorbent bottle containing 500 ml of the absorbent liquid at 10 liters / min. NO 2 and SO 2 concentrations in the intake and discharge gas of absorbent bottles were measured by chemiluminescent nitrogen oxide measuring device and solution conductivity type sulfur oxide measuring device, respectively.

그 결과를 표 5에 나타내며, 거기서 티오우레아 및 구리의 EDTA킬레이트 화합물을 첨가할때의 고유효과가 적합하게 된다는 것을 알 수 있다.The results are shown in Table 5, where it can be seen that the intrinsic effects when adding the EDTA chelate compounds of thiourea and copper become suitable.

[표 5]TABLE 5

Figure kpo00010
Figure kpo00010

Figure kpo00011
Figure kpo00011

Figure kpo00012
Figure kpo00012

[실시예 9]Example 9

개스흡수실험을, NO2개스를 부피로 500PPm과 SO2개스를 부피로 100ppm함유하고 있는 공기를 0.37mol/liter의 아황산칼슘 및 0.20mol/liter의 탄산칼슘을 함유하는 흡수수탁액 및, 티오우레아 또는 티오황산나트륨 및 구리나 철이온을 더 함유하는 각종 수탁액속에 거품이 일게 흡입시킴으로써 수행하였다.The gas absorption experiment was carried out by absorbing an air containing 0.37 mol / liter of calcium sulfite and 0.20 mol / liter of calcium carbonate containing air containing 500 ppm of NO 2 gas and 100 ppm of SO 2 gas, and thiourea or It was carried out by bubbling in a variety of consignments further containing sodium thiosulfate and copper or iron ions.

그 실험에서, NO2개스를 함유하는 공기는 10liter/min로 500ml의 흡수수탁액이 든 흡수병 속에 거품이 일게 흡입시켰다. 흡수병의 흡입 및 배출개스에서 NO2와 SO2의 농도는 화학발광식 질소산화물 측정장치 및 용액전도율형 유황산화물 측정장치에 의해 각기 측정되었다. 그 결과를 표 6에 나타내며, 거기서 티오우레아 또는 티오황산나트륨 및 구리나 철이온의 첨가할 때의 고유효과가 적합하게 된다는 것을 알 수 있다.In the experiment, air containing NO 2 gas was bubbled in an absorbent bottle containing 500 ml of absorbent liquid at 10 liters / min. The concentrations of NO 2 and SO 2 in the intake and discharge gas of absorbent bottles were measured by chemiluminescent nitrogen oxide measuring device and solution conductivity type sulfur oxide measuring device, respectively. The result is shown in Table 6, and it turns out that the intrinsic effect at the time of addition of thiourea or sodium thiosulfate, and copper or iron ion becomes suitable.

[표 6]TABLE 6

Figure kpo00013
Figure kpo00013

Figure kpo00014
Figure kpo00014

Figure kpo00015
Figure kpo00015

[실시예 10]Example 10

부피로 190ppm의 NO와 부피로 10ppm의 NO2와 부피로 400ppm의 SO2를 함유하고 있는 소결로(燒結爐)로 부터 25,000Nm3/hr로 나온 배기개스를 본원 방법에 따라 처리했다. 부피로 100ppm의 ClO2개스가, 세정기내로 개스가 공급되어지는 공급관에서 배기개스에 계속적으로 첨가시키므로써, 개스속에 함유되어 있던 NO를 NO2로 변환시켰다. 그리고, 0.33의 자유공간비를 갖는 4개의 모르다나판으로 구성된 세정탑의 바닥으로 배기개스를 계속적으로 공급하여 거기서 배기개스를 아래의 조건하에서 그밑에 있는 조성을 갖고 순환되는 세정수탁액과 역류접촉시켰다.Volume of the exhaust gases out to a (燒結爐) 25,000Nm 3 / hr from the sintering furnace containing the SO 2 to 400ppm of NO 2 and the volume of NO to the volume of 10ppm to 190ppm was treated in accordance with the present method to a. A 100 ppm ClO 2 gas by volume was continuously added to the exhaust gas in the feed pipe through which the gas was supplied into the scrubber, thereby converting NO contained in the gas into NO 2 . Then, the exhaust gas was continuously supplied to the bottom of the washing tower composed of four mordena plates having a free space ratio of 0.33, where the exhaust gas was brought into countercurrent contact with the washing liquid circulated with the composition under the following conditions.

탑의 표면 개스속도 5m/secSurface gas velocity of tower 5m / sec

탑의 액체·기체(L/G) 비 4.5Tower liquid and gas (L / G) ratio 4.5

세정수탁액의 PH 6.1PH 6.1 of the cleaning solution

순환되는 세정수탁액의 조성 (mol/liter)Composition of circulating washing solution (mol / liter)

CaSO30.05CaSO 3 0.05

CaSO40.5CaSO 4 0.5

CaCO30.2CaCO 3 0.2

SC(NH2)20.1SC (NH 2 ) 2 0.1

EDTA-Cu2+0.04EDTA-Cu 2+ 0.04

모르다나 세정탑 배출개스에서 SO2와 NOx의 함유량은 각기 3ppm 또는 그 이하 및 15ppm 또는 그 이하이었다.The content of SO 2 and NO x in the scrubber discharge gas was 3 ppm or less and 15 ppm or less, respectively.

탄산칼슘(CaCO3)의 추가투입량은 50kg/hr이었고, 아황산칼슘은 부가적으로 공급되지 않았다.The additional dose of calcium carbonate (CaCO 3 ) was 50 kg / hr, and no calcium sulfite was additionally supplied.

순환세정수탁액은 200ℓ/hr의 비율로 계속적으로 시스템에서 취해져 가압필터를 사용하여 여과되었다. 고체아황산칼슘은 분리되고 그 결과 얻어진 여과액은 세정수탁액의 순환탱크로 재순환되었다.The circulating wash liquid was continuously taken out of the system at a rate of 200 l / hr and filtered using a pressure filter. The solid calcium sulfite was separated and the resulting filtrate was recycled to the circulating tank of the wash solution.

분리된 고체에 함유되었던 아황산칼슘은 황산칼슘(CaSO4·2H2O)로 산화되어 회수되었다. 이렇게하여 얻은 CaSO4·2H2O량은 61kg/hr이었다.Calcium sulfite contained in the separated solid was recovered by oxidation with calcium sulfate (CaSO 4 .2H 2 O). The CaSO 4 .2H 2 O content thus obtained was 61 kg / hr.

[실시예 11]Example 11

부피로 250ppm의 NO와 부피로 100ppm의 NO2와 부피로 450ppm의 SO2를 함유하고 있는 산업공장으로부터 10,000Nm3/hr로 나온 배기개스가 본원 방법에 따라 처리되었다. 부피로 130ppm의 ClO2개스가, 세정기내로 개스가 공급되어지는 공급관에서, 배기개스에 계속 첨가시킴으로써 개스속에 함유되어 있던 NO를 NO2로 변환시켰다. 그리고 0.38의 자유공간비를 갖는 세개의 모르다나판(턱과 하강관이 없는 구멍뚫린 판)으로 구성된 세정탑의 바닥으로 배기개스가 계속적으로 공급되었으며, 그곳에서 배기개스는, 아래의 조건하에서 그밑에 있는 조성을 갖고 순환되는 세정수탁액과 역류 접촉시켰다.Exhaust gases at 10,000 Nm 3 / hr from an industrial plant containing 250 ppm NO by volume, 100 ppm NO 2 by volume and 450 ppm SO 2 by volume were treated according to the present method. 130 ppm ClO 2 gas by volume was continuously added to the exhaust gas in the feed pipe through which the gas was supplied into the scrubber, thereby converting NO contained in the gas into NO 2 . And the exhaust gas was continuously supplied to the bottom of the scrubber tower consisting of three mordan plates (perforated plates without jaws and downcomers) with a free space ratio of 0.38, where the exhaust gas underneath In countercurrent contact with a circulating wash solution having a constituent composition.

탑의 표면 개스속도 5m/secSurface gas velocity of tower 5m / sec

탑의 액체·기체(L/G)비 4Tower liquid and gas (L / G) ratio 4

세정수탁액의 PH 6.2PH 6.2 of the cleaning solution

순환되는 세정수탁액의 조성 (mol/liter)Composition of circulating washing solution (mol / liter)

CaCO30.5CaCO 3 0.5

CaSO30.05CaSO 3 0.05

CaSO40.5CaSO 4 0.5

EDTA-Cu2+0.03EDTA-Cu 2+ 0.03

Na2S2O30.12Na 2 S 2 O 3 0.12

모르다나 세정탑 배출개스에서 SO2와 NOx의 함유량은 각기 10ppm 또는 그 이하 및 18ppm 또는 그 이하이었다.The content of SO 2 and NO x in the scrubber discharge gas was, however, 10 ppm or less and 18 ppm or less, respectively.

이에 반해서, 상기 배기개스의 개스세정실험을, EDTA-Cu2+화합물 및 Na2S2O3가 세정수탁액에 혼입되지 않았다는 것을 제외하고는 상기 서술한 과정과 똑같은 과정을 사용하여, 반복시험했을 때 모르다니 세정탑 배출개스에서 SO2와 NOx함유량은 각기 10ppm 또는 그 이하 및 180ppm이었다.On the contrary, when the gas cleaning experiment of the exhaust gas was repeated using the same procedure as described above, except that EDTA-Cu 2+ compound and Na 2 S 2 O 3 were not mixed in the wash solution. The concentrations of SO 2 and NO x in the scrubber discharge gas were 10 ppm or less and 180 ppm, respectively.

본원 발명의 상기 개스세정실험에 있어서 탄산칼슘(CaCO3)의 추가투입량은 22kg/kr이었다.In the gas cleaning experiment of the present invention, the additional dose of calcium carbonate (CaCO 3 ) was 22 kg / kr.

순환세정수탁액은 75ℓ/hr의 비율로 시스템으로부터 계속 취해져 가압필터를 사용하여 여과되었다. 고체아황산칼슘은 분리되고 그 결과 얻어진 여과액은 세정수탁액의 순환탱크로 재순환되었다.The circulating wash liquid was continuously taken from the system at a rate of 75 l / hr and filtered using a pressure filter. The solid calcium sulfite was separated and the resulting filtrate was recycled to the circulating tank of the wash solution.

분리된 고체에 함유되었던 아황산칼슘은 황산칼슘으로 산화되어 회수되었다. 이렇게하여 얻은 CaSO4·2H2O량은 38kg/hr이었다.Calcium sulfite contained in the separated solid was recovered by oxidation with calcium sulfate. The CaSO 4 .2H 2 O content thus obtained was 38 kg / hr.

[실시예 12]Example 12

부피로 250ppm의 NO와 부피로 100ppm의 NO2와 부피로 450ppm의 SO2를 함유하고 있는 산업공장으로부터 10,000Nm3/hr로 나온 배기개스가 본원 방법에 따라서 정화되었다.Exhaust gases at 10,000 Nm 3 / hr from an industrial plant containing 250 ppm NO by volume, 100 ppm NO 2 by volume, and 450 ppm SO 2 by volume were purged according to the present method.

부피로 130ppm의 ClO2개스가, 세정기내로 개스가 공급되어지는 공급관에서, 배기개스에 계속적으로 첨가시킴으로써 개스속에 함유되었던 NO를 NO2로 변환시켰다. 그리고 0.38의 자유공간비를 갖는 세개의 모르다나판(턱과 하강관을 갖지않은 구멍뚫린 판)으로 구성된 세정탑의 바닥으로 배기개스가 계속적으로 공급하여, 그곳에서 배기개스 다음의 조건하에서 그 밑에 있는 조성을 갖고 순환되는 세정수탁액과의 역류접촉시켰다.130 ppm ClO 2 gas by volume was continuously added to the exhaust gas in the feed pipe through which the gas was supplied into the scrubber to convert NO contained in the gas into NO 2 . And the exhaust gas was continuously supplied to the bottom of the scrubber tower consisting of three mordan plates (perforated plates without jaws and downcomers) having a free space ratio of 0.38, where Backflow contact with the circulating washing liquid having the composition was carried out.

탑의 표면 개스속도 5m/secSurface gas velocity of tower 5m / sec

탑의 액체·기체(L/G)비 4Tower liquid and gas (L / G) ratio 4

세정수탁액의 조성 (mol/liter)Composition of Washing Liquid (mol / liter)

CaSO30.5CaSO 3 0.5

CaCO30.5CaCO 3 0.5

EDTA-Cu2+0.03EDTA-Cu 2+ 0.03

티오우레아 0.15Thiourea 0.15

모르다나 세정탑으로부터 나오는 개스의 SO2와 NOx의 함유량은 각기 10ppm 또는 그 이하 및 15ppm 또는 그 이하였다.The contents of SO 2 and NO x in the gas from the mortar or washing tower were 10 ppm or less and 15 ppm or less, respectively.

이에 반해서, 상기 배기개스의 개스세정실험은, EDTA-Cu2+화합물 및 티오우레아가 세정수탁액에 혼힙되지 않는다는 점을 제외하고는, 상기 서술한 과정과 똑같은 과정을 사용하여, 반복시험했을 때 모르다나 세정탑으로부터 나오는 개스의 SO2와 NOx의 함유량은 각기 10ppm 이하와 180ppm이었다.In contrast, the gas cleaning experiment of the exhaust gas is not repeated when the same test as described above is repeated, except that the EDTA-Cu 2+ compound and thiourea are not mixed in the wash solution. The contents of SO 2 and NO x in the gas from the washing tower were 10 ppm or less and 180 ppm, respectively.

Claims (1)

배기개스에 산화제를 첨가하므로써 질소산화물에 함유된 일산화질소를 이산화질소나 삼산화이질소 또는 그들의 혼합물로 산화시키는 단계와 그 다음에Oxidizing the nitrogen monoxide contained in the nitrogen oxide into nitrogen dioxide, dinitrogen trioxide, or mixtures thereof by adding an oxidant to the exhaust gas, and then PH4.5 이상을 갖고 (i) 적어도 한가지의 알칼리토류 금속의 수산화물이나 탄산염 또는 그들의 혼합물 및 적어도 한 가지의 알칼리토류 금속의 아황산염, (ii) 0.03mol/ℓ 이상의 티오우레아나 알칼리금속, 알칼리토류금속 및 암모늄의 티오황산염 또는 그들의 혼합물 및 (iii) 0.003mol/ℓ이상의 구리이온이나 철이온 또는 그들의 혼합물을 함유하는 세정수탁액과 개스를 세정탑내에서 접촉시키므로써 유황산화물을 아황산염으로 전환시키고 질소산화물을 질소로 환원시키는 단계를 포함하여 유황산화물과 질소산화물을 함유하는 배기개스로부터 그 유황산화물과 질소산화물을 동시에 제거하는 것을 특징으로 하는 배기개스 세정방법.(I) at least one hydroxide or carbonate or mixture of alkali earth metals and sulfites of at least one alkaline earth metal, (ii) thiourea or alkali metals or alkaline earth metals of at least one or more alkaline earth metals And (iii) a sulfuric acid is converted to sulfite by contacting a gas washing solution containing thiosulfate of ammonium or mixtures thereof and (iii) copper ions or iron ions or mixtures of 0.003 mol / l or more in a washing tower and nitrogen oxides. And removing the sulfur oxides and the nitrogen oxides simultaneously from the exhaust gas containing the sulfur oxides and the nitrogen oxides.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102144359B1 (en) * 2019-10-28 2020-08-13 정재억 Exhaust gas treatment equipment for removing nitrogen oxide and sulfur oxide

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