KR101555087B1 - Dry-type Apparatus and Method for Removing Harmful Substance from Exhaust Gas - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배가스에 포함된 질소산화물과 황산화물로부터 암모늄염을 형성하는 1차 처리공정 및 배가스에 포함된 일산화질소로부터 이산화질소를 형성하는 전처리공정이 이루어지는 반응부, 상기 전처리공정 및 상기 1차 처리공정을 수행하기 위한 플라즈마를 상기 반응부 내부에 발생시키기 위해 상기 반응부에 결합되는 플라즈마발생부, 상기 전처리공정을 거친 질소산화물에 대한 탈질공정 및 상기 1차 처리공정을 거친 배가스에 잔존하는 황산화물에 대한 탈황공정을 포함하는 2차 처리공정이 수행되도록 상기 반응부로부터 배출된 배가스에 수산화칼슘을 공급하는 수산화칼슘공급부, 및 상기 반응부로부터 공급된 배가스로부터 상기 1차 처리공정을 거쳐 형성된 암모늄염 및 상기 2차 처리공정을 거쳐 형성된 칼슘염을 동시에 포집하는 백필터를 포함하는 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치 및 건식제거방법에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 수산화칼슘을 이용하여 탈질공정과 탈황공정을 병행하여 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 질소산화물 중에서 이산화질소의 비중을 높이는 전처리공정을 수행한 후에 수산화칼슘과 반응시킴으로써 수산화칼슘을 이용한 탈질공정의 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a process for the production of nitrogen oxides and sulfur oxides contained in an exhaust gas, comprising a primary treatment step of forming ammonium salts from nitrogen oxides and sulfur oxides, a reaction part performing a pretreatment step of forming nitrogen dioxide from nitrogen monoxide contained in the exhaust gas, A plasma generating unit coupled to the reaction unit to generate a plasma for performing the nitridation process on the nitrogen oxide, a denitration process for the nitrogen oxide subjected to the pretreatment process, and a nitridation process for the sulfur oxide remaining in the exhaust gas passed through the primary treatment process A calcium hydroxide supply unit for supplying calcium hydroxide to the exhaust gas discharged from the reaction unit so as to perform a secondary treatment process including a desulfurization process, and an ammonium salt formed through the primary treatment process from the exhaust gas supplied from the reaction unit, A bag filter for simultaneously collecting the calcium salt formed through the process The present invention relates to a device for removing harmful substances from a flue gas,
According to the present invention, not only can the denitrification process and the desulfurization process be performed in parallel using calcium hydroxide, but also the pretreatment process for increasing the specific gravity of nitrogen dioxide among nitrogen oxides is performed and then reacted with calcium hydroxide, Can be improved.
Description
본 발명은 제철소, 발전소 등의 사업장에서 배출되는 배가스로부터 황산화물, 질소산화물 등의 유해물질을 제거하기 위한 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치 및 건식제거방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for removing harmful substances and a method for removing harmful substances from a flue gas discharged from a workplace such as a steel mill, a power plant, and the like, for removing harmful substances such as sulfur oxides and nitrogen oxides.
일반적으로 제철소, 발전소 등의 사업장에서는 유해물질이 포함된 배가스가 생성된다. 예컨대, 배가스에는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등의 유해물질이 포함되어 있다. 이러한 유해물질은 스모그(Smog), 산성비(Acid Rain), 지구온난화(Global Warming), 오존층 파괴 등의 환경문제를 야기한다. 최근에는 배가스에 포함된 유해물질로 인한 환경문제를 해결하기 위해 사업장에 대한 유해물질 배출기준이 엄격히 강화되면서, 사업장으로부터 배출되는 배가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 기술이 활발하게 개발되고 있다.Generally, in a workplace such as a steel mill or a power plant, an exhaust gas containing harmful substances is generated. For example, the exhaust gas contains harmful substances such as sulfur oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx). These harmful substances cause environmental problems such as smog, acid rain, global warming and ozone layer destruction. In recent years, in order to solve environmental problems caused by harmful substances contained in flue gas, the standards for discharging toxic substances to business sites have been strictly enhanced, and technologies for removing harmful substances from flue gas discharged from the business sites have been actively developed.
배가스에 포함된 황산화물과 질소산화물을 제거하기 위해, 종래 기술에 따른 배가스 처리시스템은 탈황설비 및 탈질설비를 포함한다. To remove sulfur oxides and nitrogen oxides contained in the flue-gases, prior art flue-gas treatment systems include desulfurization and denitrification plants.
상기 탈황설비는 배가스로부터 황산화물을 제거하는 탈황공정을 수행한다. 상기 탈황공정에는 습식공정과 건식공정이 있다. 습식공정은 물 또는 알카리 용액을 이용하여 황산화물을 제거하는 것으로, 황산물에 대한 제거 효율이 90%로 높은 장점이 있으나 다량의 용수가 필요하고 2차 유해물질이 발생하는 단점이 있다. 건식공정은 Na계 흡수제를 이용하여 황산화물을 제거하는 공정으로, 습식공정에 비해 2차 유해물질 발생이 적은 장점이 있지만, 낮은 제거 효율과 흡수제가 고가인 단점이 있다.The desulfurization facility performs a desulfurization process to remove sulfur oxides from the exhaust gas. The desulfurization process includes a wet process and a dry process. The wet process removes sulfur oxides by using water or an alkali solution, which has a high removal efficiency of 90%, but it requires a large amount of water and generates secondary harmful substances. The dry process is a process for removing sulfur oxides by using an Na-based absorbent, which is advantageous in that the generation of secondary harmful substances is less in comparison with the wet process, but there is a disadvantage that the removal efficiency and the absorbent are expensive.
상기 탈질설비는 배가스로부터 질소산화물을 제거하는 탈질공정을 수행한다. 상기 탈질설비는 SCR(Selective Catalytic Reduction) 또는 SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)을 포함한다. SCR은 V2O5/TiO2 계 촉매에 질소산화물과 환원제인 암모니아를 주입하여 질소산화물을 질소와 물로 변환함으로써, 배가스로부터 질소산화물을 제거한다. 그러나, SCR은 2차 유해물질인 폐수를 발생시키고, 고가의 촉매를 이용하기 때문에 운영비용이 상승하는 문제가 있다. 반면, SNCR은 고온의 배가스에 암모니아를 직접 주입함으로써 질소산화물을 제거한다. SNCR은 촉매를 이용하지 않기 때문에 촉매에 대한 운영비용이 저렴한 장점이 있으나, 반응온도가 높게 유지되어야 하고 질소산화물의 제거 효율이 60% 미만으로 낮은 문제가 있다.The denitration facility performs a denitration process for removing nitrogen oxides from the exhaust gas. The denitrification facility includes Selective Catalytic Reduction (SCR) or Selective Non-Catalytic Reduction (SNCR). SCR removes nitrogen oxides from the exhaust gas by injecting nitrogen oxide and ammonia, which is a reducing agent, into the V 2 O 5 / TiO 2 catalyst to convert the nitrogen oxides to nitrogen and water. However, since SCR generates wastewater, which is a secondary harmful substance, and uses an expensive catalyst, operating costs increase. On the other hand, SNCR removes nitrogen oxides by injecting ammonia directly into the hot exhaust gas. Since SNCR does not use a catalyst, the operating cost for the catalyst is low, but the reaction temperature must be kept high and the removal efficiency of nitrogen oxide is less than 60%.
이와 같은 종래 기술에 따른 배가스 처리시스템은 상기 탈황설비와 상기 탈질설비가 구분되어 설치됨으로써, 배가스로부터 황산화물과 질소산화물을 제거하였다. 이와 같이 탈황설비와 탈질설비를 구분하여 설치함에 따라, 종래 기술에 따른 배가스 처리시스템은 상당한 규모의 설치면적을 필요로 하여 부지면적에 대한 제약이 크고, 투자비용에 대한 부담이 큰 문제가 있다.In the conventional flue gas treating system, the desulfurization facility and the denitration facility are separately provided to remove sulfur oxides and nitrogen oxides from the flue gas. Since the desulfurization facility and the denitrification facility are installed separately from each other, the exhaust gas treatment system according to the related art requires a considerably large installation area, and thus there is a large restriction on the site area and a large burden on the investment cost.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 배가스로부터 황산화물과 질소산화물을 동시에 제거할 수 있는 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치 및 건식제거방법을 제공하기 위한 것이다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a device for removing harmful substances from a flue gas and a method for removing the harmful substances from the flue gas.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함한다.In order to solve the above problems, the present invention includes the following configuration.
본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 배가스에 포함된 질소산화물과 황산화물로부터 암모늄염을 형성하는 1차 처리공정이 수행되도록 배가스를 플라즈마 반응시키는 단계; 상기 1차 처리공정을 거친 배가스에 수산화칼슘을 공급하여 질소산화물에 대한 탈질공정 및 황산화물에 대한 탈황공정을 포함하는 2차 처리공정을 수행하는 단계; 및 상기 2차 처리공정을 거친 배가스로부터 상기 1차 처리공정을 거쳐 형성된 암모늄염 및 상기 2차 처리공정을 거쳐 형성된 칼슘염을 동시에 포집하는 단계를 포함한다. 상기 배가스를 플라즈마 반응시키는 단계는, 상기 2차 처리공정에서 수행되는 수산화칼슘을 이용한 탈질공정의 효율을 높이기 위해 배가스에 포함된 일산화질소를 이산화질소로 산화시키는 전처리공정 및 상기 2차 처리공정이 건식으로 수행되도록 배가스를 플라즈마 반응시켜 상기 1차 처리공정을 수행하는 단계를 포함한다. 상기 2차 처리공정을 수행하는 단계는 상기 전처리공정을 거친 질소산화물에 대한 탈질공정 및 상기 1차 처리공정을 거친 배가스에 잔존하는 황산화물에 대한 탈황공정이 병행하여 이루어진다.The method for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention comprises the steps of: plasma-reacting an exhaust gas to perform a primary treatment process of forming an ammonium salt from nitrogen oxides and sulfur oxides contained in the exhaust gas; Performing a secondary treatment process including a denitration process for nitrogen oxides and a desulfurization process for sulfur oxides by supplying calcium hydroxide to the exhaust gas that has undergone the primary treatment process; And collecting the ammonium salt formed through the primary treatment process from the exhaust gas passed through the secondary treatment process and the calcium salt formed through the secondary treatment process at the same time. The step of subjecting the exhaust gas to a plasma reaction includes a pretreatment step of oxidizing the nitrogen monoxide contained in the exhaust gas to nitrogen dioxide in order to increase the efficiency of the denitrification process using calcium hydroxide performed in the secondary treatment step, And subjecting the flue gas to a plasma reaction so as to perform the primary treatment process. The step of performing the secondary treatment includes a denitration process for the nitrogen oxide that has undergone the pretreatment process and a desulfurization process for the sulfur oxide remaining in the exhaust gas through the primary treatment process.
본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치는 배가스에 포함된 질소산화물과 황산화물로부터 암모늄염을 형성하는 1차 처리공정 및 배가스에 포함된 일산화질소로부터 이산화질소를 형성하는 전처리공정이 이루어지는 반응부; 상기 전처리공정 및 상기 1차 처리공정을 수행하기 위한 플라즈마를 상기 반응부 내부에 발생시키기 위해 상기 반응부에 결합되는 플라즈마발생부; 상기 전처리공정을 거친 질소산화물에 대한 탈질공정 및 상기 1차 처리공정을 거친 배가스에 잔존하는 황산화물에 대한 탈황공정을 포함하는 2차 처리공정이 수행되도록 상기 반응부로부터 배출된 배가스에 수산화칼슘을 공급하는 수산화칼슘공급부; 및 상기 반응부에 연결되고, 상기 반응부로부터 공급된 배가스로부터 상기 1차 처리공정을 거쳐 형성된 암모늄염 및 상기 2차 처리공정을 거쳐 형성된 칼슘염을 동시에 포집하는 백필터를 포함한다.The apparatus for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention comprises a reaction unit for performing a primary treatment process for forming an ammonium salt from nitrogen oxides and sulfur oxides contained in an exhaust gas and a pretreatment process for forming nitrogen dioxide from nitrogen monoxide contained in the exhaust gas; A plasma generator coupled to the reaction unit to generate a plasma for performing the pre-treatment process and the primary treatment process in the reaction unit; The exhaust gas discharged from the reaction unit is supplied with calcium hydroxide so that the secondary treatment process including the denitration process for the nitrogen oxide after the pretreatment process and the desulfurization process for the sulfur oxide remaining in the exhaust gas through the primary treatment process is performed Calcium hydroxide; And a bag filter connected to the reaction unit and collecting simultaneously the ammonium salt formed through the primary treatment process from the exhaust gas supplied from the reaction unit and the calcium salt formed through the secondary treatment process.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 이룰 수 있다.According to the present invention, the following effects can be achieved.
본 발명은 수산화칼슘을 이용하여 탈질공정과 탈황공정을 병행하여 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 질소산화물 중에서 이산화질소의 비중을 높이는 전처리공정을 수행한 후에 수산화칼슘과 반응시킴으로써 수산화칼슘을 이용한 탈질공정의 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention can perform the denitrification process and the desulfurization process in parallel using calcium hydroxide, but also can improve the efficiency of the denitrification process using calcium hydroxide by reacting with calcium hydroxide after performing a pretreatment process for increasing the specific gravity of nitrogen dioxide among nitrogen oxides .
본 발명은 배가스에 대한 탈질공정과 탈황공정을 동시에 수행할 수 있도록 구현됨으로써, 설치면적의 규모를 줄여서 부지면적에 대한 제약을 완화시킬 수 있고, 이에 따라 배가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 설비를 구성하는데 드는 투자비용을 줄일 수 있다.The present invention is implemented so as to simultaneously perform the denitration process and the desulfurization process on the flue gas, thereby reducing the size of the installation area, thereby alleviating the restriction on the site area, and thus constituting a facility for removing harmful substances from the flue gas The investment cost can be reduced.
도 1은 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치의 구성도
도 2는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치의 개략적인 구성도
도 3은 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법의 개략적인 순서도Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a schematic diagram of an apparatus for removing harmful substances from an exhaust gas according to the present invention
2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for removing harmful substances from an exhaust gas according to a modified embodiment of the present invention
FIG. 3 is a schematic flowchart of a method for removing harmful substances from an exhaust gas according to the present invention
이하에서는 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a device for removing harmful substances from a flue gas according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치의 개략적인 구성도이다.FIG. 1 is a schematic view of a device for removing harmful substances from a flue gas according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of a device for removing harmful substances from flue gas according to a modified embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 배가스 발생원(10)으로부터 배출된 배가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 것이다. 상기 배가스 발생원(10)은 제철소, 발전소 등일 수 있다. 예컨대, 상기 배가스 발생원(10)은 제철소에서 철광석을 고로 등에 장입하기 쉬운 괴상의 형태로 가공하기 위한 소결공정이 이루어지는 소결설비일 수 있다. 상기 배가스 발생원(10)으로부터 배출된 배가스에는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등의 유해물질이 포함되어 있다. 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 배가스 발생원(10)으로부터 공급된 배가스로부터 유해물질을 제거한 후, 유해물질이 제거된 배가스가 스택(20)을 통해 대기로 방출되도록 한다.1, an apparatus 1 for removing harmful substances from an exhaust gas according to the present invention is for removing harmful substances from an exhaust gas discharged from an exhaust
이를 위해 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 배가스 발생원(10)으로부터 배출되는 배가스에 대한 1차 처리공정과 전처리공정이 이루어지는 반응부(2), 상기 반응부(2) 내부에 플라즈마를 발생시키기 위해 상기 반응부(2)에 결합되는 플라즈마발생부(3), 2차 처리공정이 수행되도록 상기 반응부(2)로부터 배출된 배가스에 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 공급하는 수산화칼슘공급부(4), 및 상기 반응부(2)로부터 공급된 배가스로부터 암모늄염, 칼슘염 등을 동시에 포집하기 위한 백필터(Bag Filter)(6)를 포함한다.To this end, the apparatus 1 for removing harmful substances from an exhaust gas according to the present invention comprises a
상기 1차 처리공정을 통해, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 배가스에 포함된 질소산화물과 황산화물로부터 암모늄염을 형성한다. 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 배가스를 플라즈마 반응시켜서 상기 1차 처리공정을 수행한다.Through the above primary treatment process, the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention forms an ammonium salt from nitrogen oxides and sulfur oxides contained in the exhaust gas. The apparatus 1 for removing harmful substances from an exhaust gas according to the present invention performs a plasma treatment with an exhaust gas to perform the primary treatment process.
상기 전처리공정을 통해, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 배가스에 포함된 일산화질소(NO)를 산화시킴으로써 이산화질소(NO2)를 형성한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 2차 처리공정이 수행되기 전에 배가스에 포함된 이산화질소의 비중을 높임으로써, 상기 2차 처리공정에서 수산화칼슘을 이용한 탈질공정의 효율을 높일 수 있다.Through the pretreatment process, the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention oxidizes nitrogen monoxide (NO) contained in the exhaust gas to form nitrogen dioxide (NO 2 ). Accordingly, the harmful-substance dry-removing apparatus 1 for the exhaust gas according to the present invention increases the specific gravity of the nitrogen oxide contained in the exhaust gas before the secondary treatment process is performed, Can be increased.
상기 2차 처리공정을 통해, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 전처리공정을 거친 질소산화물에 대한 탈질공정 및 상기 1차 처리공정을 거친 배가스에 잔존하는 황산화물에 대한 탈황공정을 병행하여 수행함으로써, 배가스에 포함된 질소산화물과 황산화물로부터 칼슘염을 형성한다.Through the secondary treatment process, the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention is capable of performing a denitration process for the nitrogen oxide which has undergone the pretreatment process and a process for removing nitrogen oxides from the sulfur oxide remaining in the exhaust gas A desulfurization process is performed in parallel to form a calcium salt from the nitrogen oxides and sulfur oxides contained in the exhaust gas.
상기 백필터(5)는 상기 1차 처리공정을 거쳐 형성된 암모늄염 및 상기 2차 처리공정을 거쳐 형성된 칼슘염을 동시에 포집함으로써, 배가스로부터 유해물질을 최종적으로 제거한다. The bag filter (5) simultaneously collects the ammonium salt formed through the primary treatment process and the calcium salt formed through the secondary treatment process to finally remove harmful substances from the exhaust gas.
따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 다음과 같은 작용효과를 도모할 수 있다.Therefore, the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention can achieve the following operational effects.
첫째, 상기 전처리공정을 수행하지 않는 경우에도, 상기 2차 처리공정은 수산화칼슘을 이용하여 상기 탈질공정과 상기 탈황공정에 대해 소정의 효율을 나타낸다. 그러나, 상기 전처리공정을 수행하지 않는 경우에는, 상기 2차 처리공정에서 상기 탈질공정에 대한 효율이 상대적으로 낮게 나타나는 문제가 있다.First, even when the pre-treatment process is not performed, the secondary treatment process exhibits a predetermined efficiency for the denitrification process and the desulfurization process using calcium hydroxide. However, when the pretreatment process is not performed, the efficiency of the denitrification process in the secondary treatment process is relatively low.
이를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 2차 처리공정을 수행하기 이전에 상기 전처리공정을 수행하여 배가스에 포함된 이산화질소의 비중을 높임으로써, 상기 2차 처리공정에서 수산화칼슘을 이용한 탈질공정의 효율을 극대화할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 수산화칼슘을 이용하여 높은 효율로 탈황공정을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 이와 함께 상기 2차 처리공정을 수행하기 이전에 상기 전처리공정을 수행하여 상기 2차 처리공정에서 수산화칼슘을 이용하여 높은 효율로 탈질공정을 병행하여 수행함으로써, 배가스에 포함된 유해물질에 대한 처리효율을 향상시킬 수 있다.In order to solve this problem, the apparatus 1 for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention performs the pretreatment process before performing the secondary treatment process to increase the specific gravity of the nitrogen dioxide contained in the exhaust gas, It is possible to maximize the efficiency of the denitration process using calcium hydroxide in the car treatment process. Accordingly, the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention can perform the desulfurization process with high efficiency using calcium hydroxide, and at the same time, before the secondary treatment process, And performing the denitrification process in parallel with high efficiency using calcium hydroxide in the secondary treatment process, it is possible to improve the treatment efficiency with respect to the harmful substances contained in the exhaust gas.
둘째, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 배가스를 플라즈마 반응시켜서 상기 1차 처리공정을 수행함으로써, 배가스를 가열하기 위해 배가스에 스팀, 가열된 수분 등을 공급하지 않고 상기 2차 처리공정을 건식으로 수행할 수 있다.Second, the harmful-substance dry-removing apparatus 1 for the exhaust gas according to the present invention performs a plasma treatment of the exhaust gas to perform the primary treatment process, so that steam, heated water and the like are not supplied to the exhaust gas to heat the exhaust gas, The secondary treatment process can be performed dry.
따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 스팀, 가열된 수분 등을 생성하기 위한 가열설비 및 가열공정을 없앨 수 있으므로, 상기 가열설비 및 상기 가열공정을 수행하기 위한 연료 연소로 인해 이산화탄소가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 질소산화물, 황산화물 등을 제거하기 위해 다른 유해물질인 이산화탄소가 발생하는 것을 방지함으로써, 환경문제를 해소하는데 적합한 사업장을 구축하는데 기여할 수 있다.Therefore, the harmful-substance dry-removing device 1 for the exhaust gas according to the present invention can eliminate the heating equipment and the heating process for generating steam, heated water and the like, so that the heating equipment and the fuel It is possible to prevent the generation of carbon dioxide due to combustion. Accordingly, the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention prevents the generation of carbon dioxide, which is another harmful substance, in order to remove nitrogen oxides, sulfur oxides and the like, thereby establishing a business site suitable for solving environmental problems .
셋째, 종래에는 배가스에 대한 탈황공정과 탈질공정이 탈황설비와 탈질설비 각각에서 개별적으로 이루어졌다. 이에 따라, 종래에는 상당한 규모의 설치면적을 필요로 하여 부지면적에 대한 제약이 크고, 투자비용에 대한 부담이 큰 문제가 있었다. 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 2차 처리공정을 통해 배가스에 대한 탈질공정과 탈황공정을 동시에 수행한 후에 상기 백필터(5)를 통해 배가스로부터 유해물질을 동시에 제거한다. 따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 종래 기술과 비교할 때, 설치면적의 규모를 줄임으로써 부지면적에 대한 제약을 완화시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 종래 기술과 비교할 때, 배가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 설비를 구성하는데 드는 투자비용을 줄일 수 있다.Thirdly, in the prior art, the desulfurization process and the denitrification process for the exhaust gas were performed separately in each of the desulfurization facility and the denitrification facility. Accordingly, in the related art, a considerably large installation area is required, so that there is a large restriction on the site area and a large burden on the investment cost. The apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention simultaneously performs a denitration process and a desulfurization process on the exhaust gas through the secondary treatment process and then simultaneously removes harmful substances from the exhaust gas through the
이하에서는 상기 반응부(2), 상기 플라즈마발생부(3), 상기 수산화칼슘공급부(4) 및 상기 백필터(5)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the
도 1을 참고하면, 상기 반응부(2)는 상기 배가스 발생원(10)과 상기 백필터(5) 사이에 위치되게 설치된다. 상기 배가스 발생원(10)으로부터 배출된 배가스는 상기 반응부(2)로 공급된 후, 상기 반응부(2)를 거쳐 상기 백필터(5)로 공급된다. 상기 반응부(2)에는 상기 플라즈마발생부(3)가 결합된다. 상기 플라즈마발생부(3)는 상기 반응부(2) 내부에 위치된 배가스를 방전시킴으로써, 플라즈마를 발생시킨다. 이에 따라, 상기 반응부(2)는 배가스를 플라즈마 반응시킴으로써, 배가스에 포함된 질소산화물과 황산화물 각각으로부터 암모늄염을 형성하는 1차 처리공정을 수행한다.Referring to FIG. 1, the
상기 반응부(2)는 배가스를 플라즈마 반응시킴으로써, 배가스에 포함된 일산화질소를 산화시켜 이산화질소를 형성하는 전처리공정을 수행한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 전처리공정을 수행함으로써, 상기 수산화칼슘공급부(4)로부터 공급되는 수산화칼슘을 이용하여 배가스에 대한 탈질공정의 효율을 높일 수 있다. 이를 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.The reaction part (2) performs a pretreatment process of forming nitrogen dioxide by oxidizing nitrogen monoxide contained in the exhaust gas by plasma reaction of the exhaust gas. Accordingly, the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention can increase the efficiency of the denitrification process for the exhaust gas by using the calcium hydroxide supplied from the calcium hydroxide supply unit 4 by performing the pretreatment process . Specifically, it is as follows.
우선, 배가스에 포함된 일산화질소의 일부는 상기 1차 처리공정을 통해 암모늄염으로 형성됨으로써 제거되지만, 제거효율이 높지 않다. 예컨대, 상기 1차 처리공정은 공정 조건에 따라 일산화질소에 대해 40% 정도의 제거효율을 나타낼 수 있다. 이와 같이 상기 1차 처리공정을 거치더라도 배가스에 잔존하게 되는 일산화질소는 상기 수산화칼슘공급부(4)로부터 공급되는 수산화칼슘과 반응하여 제거 가능하지만 제거효율이 높지 않기 때문에, 상기 2차 처리공정을 거친 배가스에 일산화질소가 남게 된다. 따라서, 상기 전처리공정을 수행하지 않으면, 상기 2차 처리공정은 상기 탈질공정에 대한 효율이 낮게 나타남에 따라, 상기 2차 처리공정을 거친 배가스로부터 일산화질소에 대한 탈질공정을 수행할 수 있는 별도의 탈질설비를 필요로 하게 되는 문제가 있다.First, a part of the nitrogen monoxide contained in the exhaust gas is removed by being formed into an ammonium salt through the primary treatment step, but the removal efficiency is not high. For example, the primary treatment process may exhibit a removal efficiency of about 40% with respect to nitrogen monoxide depending on process conditions. Even when the primary treatment process is performed as described above, the nitrogen monoxide remaining in the exhaust gas can be removed by reacting with the calcium hydroxide supplied from the calcium hydroxide supply part 4, but the removal efficiency is not high. Therefore, Nitrogen monoxide remains. Therefore, if the pre-treatment process is not performed, the efficiency of the denitrification process is lowered in the secondary treatment process. Therefore, it is possible to separate the nitric oxide from the exhaust gas passing through the secondary treatment process There is a problem that a denitration facility is required.
이를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 반응부(2)에서 상기 전처리공정을 수행한다. 상기 반응부(2)에서 상기 전처리공정을 수행함에 따라, 배가스에 포함된 일산화질소는 산화하여 상기 수산화칼슘공급부(4)로부터 공급되는 수산화칼슘과 반응하여 높은 제거효율을 나타내는 이산화질소로 형성된다. 따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 2차 처리공정을 수행하기 이전에 상기 전처리공정을 수행하여 배가스에 포함된 이산화질소의 비중을 높임으로써, 상기 2차 처리공정에서 수산화칼슘을 이용한 탈질공정의 효율을 높일 수 있다.In order to solve this problem, the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention performs the pretreatment process in the
예컨대, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 반응부(2)에서 배가스에 포함된 질소산화물 중에서 이산화질소가 40 ~ 100 몰%를 차지하도록 상기 전처리공정을 수행한 후에, 상기 2차 처리공정을 통해 수산화칼슘을 이용하여 질소산화물에 대한 탈질공정을 수행함으로써, 탈질공정에 대한 효율을 70% 이상으로 높일 수 있다.For example, in the apparatus 1 for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention, the pretreatment process is performed so that the nitrogen dioxide contained in the exhaust gas in the
따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 수산화칼슘을 이용하여 높은 효율로 탈황공정을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 이와 함께 상기 2차 처리공정을 수행하기 이전에 상기 전처리공정을 수행하여 상기 2차 처리공정에서 수산화칼슘을 이용하여 높은 효율로 탈질공정을 병행하여 수행함으로써, 배가스에 포함된 유해물질에 대한 처리효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 1차 처리공정을 통해 황산화물과 질소산화물을 1차적으로 제거한 후에, 상기 전처리공정을 거친 배가스에 잔존하는 황산화물과 질소산화물을 수산화칼슘을 이용하여 2차적으로 제거함으로써, 유해물질에 대한 제거효율을 향상시킬 수 있다. 배가스는 상기 1차 처리공정을 거쳐 주로 황산화물이 제거되고, 상기 2차 처리공정을 거쳐 주로 질소산화물이 제거된다.Accordingly, the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention can perform the desulfurization process with high efficiency using calcium hydroxide, and at the same time, before the secondary treatment process, And performing the denitrification process in parallel with high efficiency using calcium hydroxide in the secondary treatment process, it is possible to improve the treatment efficiency with respect to the harmful substances contained in the exhaust gas. That is, in the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention, the sulfur oxide and the nitrogen oxide are primarily removed through the primary treatment process, and then the sulfur oxide remaining in the exhaust gas after the pre- The removal of the oxide secondary to the use of calcium hydroxide can improve the removal efficiency for harmful substances. The flue gas is mainly removed through the primary treatment process, and the nitrogen oxide is mainly removed through the secondary treatment process.
도시되지 않았지만, 상기 반응부(2)는 상기 플라즈마발생부(3)로부터 공급된 전력을 이용하여 배가스를 방전시킬 수 있도록 방전 전극 등을 포함할 수 있다. 상기 반응부(2)는 배가스가 균일하게 유입 및 배출될 수 있도록 입구 측과 출구 측에 설치되는 다공판을 포함할 수도 있다. 상기 반응부(2)는 저온 플라즈마 반응기일 수 있다.Although not shown, the
상기 반응부(2)는 반응부덕트(30)에 연결될 수 있다. 상기 반응부덕트(30)는 일단이 상기 배가스 발생원(10)에 연결되고, 타단이 상기 반응부(2)에 연결된다. 배가스는 상기 배가스 발생원(10)으로부터 배출된 후, 상기 반응부덕트(30)를 통해 상기 반응부(2)로 공급된다. 상기 반응부덕트(30)에는 배가스를 이동시키기 위한 제1팬(100)이 결합될 수 있다. 상기 제1팬(100)은 상기 배가스 발생원(10)으로부터 배가스를 배출시키고, 상기 배가스 발생원(10)으로부터 배출된 배가스를 상기 반응부(2)에서 상기 백필터(5)로 이동시킬 수 있다.The reaction part (2) may be connected to the reaction part duct (30). One end of the
도 1을 참고하면, 상기 플라즈마발생부(3)는 상기 반응부(2)에 결합된다. 상기 플라즈마발생부(3)는 상기 반응부(2) 내부에 위치한 배가스에 전력을 공급함으로써, 상기 반응부(2) 내부에 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 상기 플라즈마발생부(3)는 공정 조건에 따라 상기 반응부(2)에 공급하는 전력의 에너지밀도를 조절할 수 있다. 상기 플라즈마발생부(3)는 상기 전처리공정을 거친 후 배가스에 잔존하는 질소산화물 중에서 이산화질소가 40 ~ 100 몰%를 차지하도록 에너지밀도를 2 ~ 5 Wh/Nm3로 조절하여 상기 반응부(2)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 전처리공정을 거친 배가스에 잔존하는 질소산화물 중에서 이산화질소의 비중을 높임으로써, 상기 수산화칼슘공급부(4)로부터 공급되는 수산화칼슘을 이용하여 배가스에 포함된 질소산화물을 제거하기 위한 탈질공정의 효율을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 1, the
상기 플라즈마발생부(3)는 상기 전처리공정을 거친 후 배가스에 잔존하는 질소산화물 중에서 이산화질소가 90 ~ 100 몰%를 차지하도록 에너지밀도를 조절하여 상기 반응부(2)에 공급할 수도 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 전처리공정을 거친 배가스에 잔존하는 질소산화물 중에서 이산화질소의 비중을 더 높임으로써, 상기 2차 처리공정에서 수산화칼슘을 이용한 탈질공정의 효율을 극대화시킬 수 있다. 상기 플라즈마발생부(3)는 상기 2차 처리공정에서 탈질효율 70% 이상, 그리고 탈황효율 85% 이상이 되도록 에너지밀도를 2.5 이상으로 조절하여 상기 반응부(2)에 공급할 수도 있다.The
상기 플라즈마발생부(3)는 전원공급장치(31, 도 2에 도시됨) 및 펄스발생기(32, 도 2에 도시됨)를 포함할 수 있다. 상기 전원공급장치(31, 도 2에 도시됨)에서 발생된 전기가 상기 펄스발생기(32, 도 2에 도시됨)에 인가되고, 상기 펄스발생기(32, 도 2에 도시됨)에서 발생된 고전압 펄스가 상기 반응부(2)에 인가됨으로써, 상기 반응부(2) 내부에는 플라즈마가 발생될 수 있다. 상기 고전압 펄스는 동파이프를 통해 상기 반응부(2)에 공급될 수 있다. 상기 전원공급장치(31, 도 2에 도시됨)는 130 ~ 160 kV의 전기를 상기 펄스발생기(32, 도 2에 도시됨)에 인가할 수 있다.The
도 1을 참고하면, 상기 수산화칼슘공급부(4)는 상기 반응부(2)로부터 배출된 배가스에 수산화칼슘을 공급한다. 상기 반응부(2)로부터 배출된 배가스에 수산화칼슘이 공급됨에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 배가스에 대한 2차 처리공정을 수행한다. 상기 2차 처리공정은 아래 반응식 1 내지 반응식 3에 따라 탈황공정과 탈질공정을 병행하여 수행한다.Referring to FIG. 1, the calcium hydroxide supply unit 4 supplies calcium hydroxide to the exhaust gas discharged from the
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
[반응식 2][Reaction Scheme 2]
[반응식 3][Reaction Scheme 3]
상기 반응식 1은 탈황공정을 나타낸 것이다. 상기 1차 처리공정을 거친 후에 배가스에 잔존하는 이산화황(SO2)은 상기 반응식 1에 따라 상기 수산화칼슘공급부(4)로부터 공급된 수산화칼슘과 반응하여 황산칼슘(CaSO4)으로 형성됨으로써, 탈황공정이 수행된다. 상기 2차 처리공정에서 탈황공정은, 상기 반응부(2)에서 배가스를 플라즈마 반응시켜서 1차 처리공정이 수행된 배가스에 수산화칼슘을 공급함으로써 이루어진다. 이에 따라, 상기 2차 처리공정에서 탈황공정은 130℃ 정도의 저온에서 건식으로 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식세정장치(1)는 상기 1차 처리공정을 거친 배가스를 가열하기 위해 배가스에 스팀, 가열된 수분 등을 공급하지 않고, 상기 2차 처리공정에서 탈황공정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 스팀, 가열된 수분 등을 생성하기 위한 연료 연소로 인해 이산화탄소가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 탈황공정을 수행하기 위해 다른 유해물질인 이산화탄소가 발생하는 것을 방지할 수 있다.Scheme 1 shows the desulfurization process. Sulfur dioxide (SO 2 ) remaining in the exhaust gas after the primary treatment is reacted with calcium hydroxide supplied from the calcium hydroxide supply unit 4 according to the reaction formula 1 to form calcium sulfate (CaSO 4 ) do. The desulfurization step in the secondary treatment step is carried out by supplying a calcium hydroxide to the exhaust gas subjected to the primary treatment step by subjecting the exhaust gas to plasma reaction in the reaction part (2). Accordingly, the desulfurization process in the secondary treatment process can be performed by dry process at a low temperature of about 130 캜. Therefore, in the apparatus 1 for dry cleaning of harmful substances according to the present invention, steam, heated water, and the like are not supplied to the exhaust gas for heating the exhaust gas passed through the primary treatment process, Process can be performed. Accordingly, the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention can prevent the generation of carbon dioxide due to the combustion of fuel for generating steam, heated water, and the like, It is possible to prevent carbon dioxide, which is another harmful substance, from being generated.
상기 반응식 2는 탈질공정을 나타낸 것이다. 상기 전처리공정을 거쳐 배가스에 포함된 이산화질소(NO2)는 상기 반응식 2에 따라 상기 수산화칼슘공급부(4)로부터 공급된 수산화칼슘과 반응하여 질산칼슘(Ca(NO3)2)을 형성함으로써, 탈질공정이 수행된다. 상기 전처리공정을 거쳐 배가스에 잔존하는 질소산화물 중에서 이산화질소가 40 몰% 이상을 차지하게 되므로, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 2차 처리공정에서 수산화칼슘을 이용한 탈질공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 반응식 3은 탈질공정을 나타낸 것이다. 상기 1차 처리공정 및 상기 전처리공정을 거친 후에 배가스에 일산화질소(NO)가 잔존하는 경우, 해당 일산화질소(NO)는 상기 반응식 3에 따라 상기 수산화칼슘공급부(4)로부터 공급된 수산화칼슘 및 상기 전처리공정을 거쳐 배가스에 포함된 이산화질소와 반응하여 질산칼슘을 형성함으로써, 탈질공정이 수행된다. 따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 1차 처리공정 및 상기 전처리공정을 거친 후에 배가스에 일산화질소가 잔존하더라도, 이러한 일산화질소에 대해서도 수산화칼슘을 이용하여 탈질공정을 수행할 수 있으므로, 상기 2차 처리공정에서 수산화칼슘을 이용한 탈질공정의 효율을 더 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 2차 처리공정을 거쳐, 결과적으로 배가스에 포함된 질소산화물과 황산화물은 각각 상기 반응식 1 내지 반응식 3에 따라 반응하여 칼슘염으로 형성됨으로써, 탈황공정과 탈질공정이 동시에 수행된다.Through the above-described secondary treatment process, the nitrogen oxides and the sulfur oxides contained in the exhaust gas react with each other according to the above-described Reaction Schemes 1 to 3 to form a calcium salt, whereby the desulfurization process and the denitrification process are simultaneously performed.
상기 수산화칼슘공급부(4)는, 상기 배가스 발생원(10)으로부터 배출된 배가스에 염산(HCl)이 포함된 경우, 상기 탈질공정과 상기 탈황공정에 추가로 배가스에 포함된 염산에 대한 탈염산공정이 병행하여 이루어지는 2차 처리공정이 수행되도록 상기 반응부(2)로부터 배출된 배가스에 수산화칼슘을 공급할 수 있다. 상기 탈염산공정은 아래 반응식 4에 따라 상기 탈황공정 및 상기 탈질공정과 병행하여 수행된다.In the case where hydrochloric acid (HCl) is contained in the exhaust gas discharged from the exhaust
[반응식 4][Reaction Scheme 4]
배가스에 포함된 염산은 상기 수산화칼슘공급부(4)로부터 공급된 수산화칼슘과 상기 반응식 4에 따라 반응하여 염화칼슘(CaCl2)으로 형성됨으로써, 탈염산공정이 수행된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 질소산화물 및 황산화물과 함께 염산이 포함된 배가스에 대해서도 유해물질 제거 공정을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 다양한 종류의 유해물질이 포함된 배가스를 배출하는 배가스 배출원(10)에 적용할 수 있는 범용성을 향상시킬 수 있다.The hydrochloric acid contained in the flue gas reacts with the calcium hydroxide supplied from the calcium hydroxide supply unit 4 to form calcium chloride (CaCl 2 ) according to the reaction formula (4), thereby performing the dehydrochlorination process. Accordingly, the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention can perform a process for removing harmful substances even in a flue gas containing hydrochloric acid together with nitrogen oxides and sulfur oxides. Therefore, the harmful-substance dry-removing apparatus 1 for the exhaust gas according to the present invention can improve versatility applicable to the exhaust
상기 수산화칼슘공급부(4)는 배가스에 포함된 유해물질의 양에 대응되는 양의 수산화칼슘을 배가스에 공급할 수 있다. 상기 수산화칼슘공급부(4)가 배가스에 포함된 유해물질의 양에 비해 과다한 양의 수산화칼슘을 공급하면, 상기 2차 처리공정에서 유해물질에 반응하지 못하고 슬립(Slip)되는 수산화칼슘이 발생하게 된다. 상기 수산화칼슘공급부(4)가 배가스에 포함된 유해물질의 양에 비해 부족한 양의 수산화칼슘을 공급하면, 상기 2차 처리공정에서 칼슘염으로 형성되지 못한 유해물질이 잔존하게 된다.The calcium hydroxide supply unit 4 can supply an amount of calcium hydroxide to the exhaust gas corresponding to the amount of the harmful substance contained in the exhaust gas. If the calcium hydroxide supply unit 4 supplies an excessive amount of calcium hydroxide to the amount of the toxic substances contained in the exhaust gas, calcium hydroxide which is slip without reaction with harmful substances is generated in the secondary treatment process. When the calcium hydroxide supply part 4 supplies an amount of calcium hydroxide which is insufficient relative to the amount of the toxic substances contained in the exhaust gas, harmful substances which are not formed of the calcium salt in the secondary treatment step remain.
이를 방지하기 위해, 상기 수산화칼슘공급부(4)는 상기 전처리공정을 거친 질소산화물에 대한 반응식 2와 반응식 3에 따른 탈질공정, 상기 1차 처리공정을 거친 배가스에 잔존하는 이산화황에 대한 반응식 1에 따른 탈황공정, 및 상기 전처리공정과 상기 1차 처리공정을 거친 배가스에 포함된 염산에 대한 반응식 4에 따른 탈염산공정이 병행하여 이루어지도록 수산화칼슘의 양을 조절하여 배가스에 공급할 수 있다.In order to prevent this, the calcium hydroxide supply unit 4 is provided with a denitration process according to the
상기 수산화칼슘공급부(4)는 상기 반응부(2)에서 상기 백필터(5)로 이동하는 배가스에 수산화칼슘을 공급한다. 이 경우, 상기 수산화칼슘공급부(4)는 백필터덕트(40)에 연결될 수 있다. 상기 백필터덕트(40)는 일단이 상기 반응부(2)에 연결되고, 타단이 상기 백필터(5)에 연결된다. 배가스는 상기 반응부(2)로부터 배출된 후, 상기 백필터덕트(40)를 통해 상기 백필터(5)로 공급된다. 상기 수산화칼슘공급부(4)는 상기 백필터덕트(40)에 수산화칼슘을 공급함으로써, 상기 반응부(2)로부터 배출된 배가스에 대해 2차 처리공정이 이루어지도록 한다.The calcium hydroxide supply unit 4 supplies calcium hydroxide to the exhaust gas flowing from the
도시되지 않았지만, 상기 수산화칼슘공급부(4)는 수산화칼슘이 저장되는 수산화칼슘저장부, 및 상기 수산화칼슘저장부에 저장된 수산화칼슘을 배가스에 공급하기 위한 수산화칼슘공급수단을 포함할 수 있다. 상기 수산화칼슘공급수단은 배가스에 공급하는 수산화칼슘의 공급량을 조절할 수 있다. 이를 위해, 상기 수산화칼슘공급수단은 댐퍼, 유량조절밸브 등을 포함할 수 있다.Although not shown, the calcium hydroxide supply part 4 may include a calcium hydroxide storage part for storing calcium hydroxide and a calcium hydroxide supply part for supplying the calcium hydroxide stored in the calcium hydroxide storage part to the exhaust gas. The calcium hydroxide supply means can regulate the supply amount of calcium hydroxide supplied to the exhaust gas. To this end, the calcium hydroxide supply means may include a damper, a flow rate control valve, and the like.
도 1을 참고하면, 상기 백필터(5)는 상기 반응부(2)에 연결된다. 상기 백필터(5)는 상기 백필터덕트(40)를 통해 상기 반응부(2)에 연결될 수 있다. 상기 백필터(5)는 미세한 가공으로 인하여 액상이나 고상의 물질들을 포집함으로써, 액상이나 고상의 물질들이 통과하는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 상기 백필터(5)는 상기 반응부(2)로부터 공급된 배가스로부터 상기 1차 처리공정을 거쳐 형성된 암모늄염 및 상기 2차 처리공정을 거쳐 형성된 칼슘염을 동시에 포집한다. 예컨대, 상기 백필터(5)는 상기 1차 처리공정을 통해 NO로부터 형성된 NH4NO3, SO2로부터 형성된 NH4HSO3, NH4HSO4, (NH4)2SO3, (NH4)2SO4을 포함하는 암모늄염, 및 상기 2차 처리공정을 통해 NO와 NO2로부터 형성된 Ca(NO3)2, SO2로부터 형성된 Ca2SO4, 및 HCl로부터 형성된 CaCl2를 포함하는 칼슘염을 동시에 포집할 수 있다. 따라서, 상기 백필터(5)는 상기 반응부(2)로부터 공급된 배가스로부터 최종적으로 유해물질을 제거할 수 있다. 상기 백필터(5)의 표면은 테프론(Teflon) 등과 같은 여과능이 우수한 재질이 코팅될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 백필터(5)가 배가스로부터 유해물질을 제거하는 제거효율을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 1, the
상기 백필터(5)는 상기 반응부(2)로부터 공급되는 배가스로부터 분진(Dust) 등을 추가로 포집할 수도 있다. 상기 백필터(5)는 미반응된 수산화칼슘을 추가로 포집할 수도 있다. 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 백필터(5)에 포집된 미반응된 수산화칼슘을 회수하기 위한 회수장치를 포함할 수 있다. 상기 회수장치는 상기 백필터(5)로부터 회수한 미반응된 수산화칼슘을 저장하거나, 미반응된 수산화칼슘이 재사용되도록 상기 수산화칼슘공급부(4)로 공급할 수 있다. The bag filter (5) may further collect dust or the like from the exhaust gas supplied from the reaction part (2). The
상기 백필터(5)는 배출관(50)을 통해 상기 스택(20)에 연결된다. 상기 백필터(5)를 거쳐 유해물질이 최종적으로 제거된 배가스는, 상기 배출관(50)을 따라 이동한 후에 상기 스택(20)을 통해 대기로 방출된다. 상기 배출관(50)에는 배가스를 이동시키기 위한 제2팬(200)이 결합될 수 있다. 상기 제2팬(200)은 상기 백필터(5)로부터 배가스를 배출시키고, 상기 백필터(5)로부터 배출된 배가스가 상기 스택(20)을 통해 대기로 방출되도록 배가스를 이동시킬 수 있다.The bag filter (5) is connected to the stack (20) via a discharge tube (50). The exhaust gas through which the harmful substances have finally been removed through the
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 암모니아(NH3)를 공급하기 위한 암모니아공급부(6)를 더 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the apparatus 1 for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention further includes an
상기 암모니아공급부(6)는 상기 반응부(2)로 공급되는 배가스에 암모니아를 공급한다. 상기 암모니아공급부(6)로부터 공급된 암모니아는 배가스에 혼합됨으로써, 상기 반응부(2)에서 상기 1차 처리공정을 통해 배가스에 포함된 질소산화물과 황산화물 각각으로부터 암모늄염을 형성하는데 이용된다. 상기 반응부(2)를 거친 후에도 배가스에는 질소산화물이 잔존하게 되는데, 상기 암모니아공급부(6)는 상기 전처리공정을 거친 후 배가스에 잔존하는 질소산화물 중에서 이산화질소가 40 몰% 이상을 차지하도록 암모니아의 양을 조절하여 배가스에 공급할 수 있다. 바람직하게는, 상기 암모니아공급부(6)는 상기 전처리공정을 거친 후 배가스에 잔존하는 질소산화물 중에서 이산화질소가 90 몰% 이상을 차지하도록 암모니아의 양을 조절하여 배가스에 공급할 수 있다. The
상기 암모니아공급부(6)는 암모니아의 양을 조절하여 배가스에 공급할 수 있다. 이와 같이 처리된 배가스는 상기 수산화칼슘공급부(4)로부터 공급되는 수산화칼슘에 의해 질소산화물에 대한 탈질공정이 이루어진 후에, 상기 백필터(5)에 의해 포집됨으로써 배가스로부터 제거된다.The
상기 암모니아공급부(6)는 배가스에 포함된 황산화물과 질소산화물의 양에 대응되는 양의 암모니아를 배가스에 공급할 수 있다. The
상기 암모니아공급부(6)는 상기 반응부(2)에 암모니아를 공급함으로써, 상기 반응부(2)로 공급되는 배가스에 암모니아를 공급할 수 있다. 상기 암모니아공급부(6)는 상기 반응부덕트(30)에 암모니아를 공급함으로써, 상기 반응부(2)로 공급되는 배가스에 암모니아를 공급할 수도 있다. 이 경우, 상기 암모니아공급부(6)는 상기 반응부덕트(30)에 연결될 수 있다.The
도시되지 않았지만, 상기 암모니아공급부(6)는 암모니아가 저장되는 암모니아저장부, 및 상기 암모니아저장부에 저장된 암모니아를 배가스에 공급하기 위한 암모니아공급수단을 포함할 수 있다. 상기 암모니아공급수단은 배가스에 공급하는 암모니아의 공급량을 조절할 수 있다. 이를 위해, 상기 암모니아공급수단은 댐퍼, 유량조절밸브 등을 포함할 수 있다.Although not shown, the
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 탄화수소를 공급하기 위한 탄화수소공급부(7)를 더 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the apparatus 1 for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention further includes a
상기 탄화수소공급부(7)는 상기 반응부(2)로 공급되는 배가스에 탄화수소를 공급한다. 예컨대, 상기 탄화수소는 프로필렌(C3H6)일 수 있다. 배가스에 공급된 탄화수소는, 상기 반응기(3) 내부에 위치한 산소원자, 오존 등과 반응함으로써 RO2 과산화물(R=H, CH3, HCO3, C2H3, C2H5 등)을 형성한다. 이러한 RO2 과산화물은 일산화질소를 이산화질소로 더 효과적으로 산화시킴으로써, 상기 전처리공정에 대한 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, RO2 과산화물은 이산화황을 삼산화황으로 더 효과적으로 산화시킴으로써, 상기 1차 처리공정에 대한 효율을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 탄화수소공급부(7)는 상기 플라즈마발생부(3)가 상기 반응부(2)에 공급하는 전력의 에너지밀도당 상기 1차 처리공정이 이루어지는 효율을 향상시킴으로써, 상기 플라즈마발생부(3)가 소모하는 전력량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 운영비용을 줄일 수 있다.The
상기 탄화수소공급부(7)는 상기 전처리공정을 거친 후 배가스에 잔존하는 질소산화물 중에서 이산화질소가 40 몰% 이상을 차지하도록 탄화수소의 양을 조절하여 배가스에 공급할 수 있다. 바람직하게는, 상기 탄화수소공급부(7)는 상기 전처리공정을 거친 후 배가스에 잔존하는 질소산화물 중에서 이산화질소가 90 몰% 이상을 차지하도록 탄화수소의 양을 조절하여 배가스에 공급할 수 있다.The
상기 탄화수소공급부(7)는 상기 플라즈마발생부(3)가 상기 반응부(2)에 공급하는 전력의 에너지밀도에 대응되는 양으로 프로필렌의 양을 조절하여 배가스에 공급할 수 있다.The
상기 탄화수소공급부(7)는 상기 반응부(2)에 탄화수소를 공급함으로써, 상기 반응부(2)로 공급되는 배가스에 탄화수소를 공급할 수 있다. 상기 탄화수소공급부(7)는 상기 반응부덕트(30)에 탄화수소를 공급함으로써, 상기 반응부(2)로 공급되는 배가스에 탄화수소를 공급할 수도 있다. 이 경우, 상기 탄화수소공급부(7)는 상기 반응부덕트(30)에 연결될 수 있다. 상기 탄화수소공급부(7)는 상기 암모니아공급부(6)로부터 이격된 위치에서 상기 반응부덕트(30)에 연결될 수 있다. 상기 탄화수소공급부(7)는 상기 배가스 발생원(10)과 상기 암모니아공급부(6) 사이에 위치되게 상기 반응부덕트(30)에 연결될 수 있다.The
도시되지 않았지만, 상기 탄화수소공급부(7)는 탄화수소가 저장되는 탄화수소저장부, 및 상기 탄화수소저장부에 저장된 탄화수소를 배가스에 공급하기 위한 탄화수소공급수단을 포함할 수 있다. 상기 탄화수소공급수단은 배가스에 공급하는 탄화수소의 공급량을 조절할 수 있다. 이를 위해, 상기 탄화수소공급수단은 댐퍼, 유량조절밸브 등을 포함할 수 있다.Although not shown, the
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 활성탄를 공급하기 위한 활성탄공급부(8)를 더 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the apparatus 1 for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention further includes an activated
상기 활성탄공급부(8)는 상기 백필터(5)로 공급되는 배가스에 활성탄를 공급한다. 배가스에 공급된 활성탄은, 배가스에 포함된 다이옥신을 흡착한다. 상기 백필터(5)는 다이옥신을 흡착한 활성탄을 포집함으로써, 배가스로부터 다이옥신을 제거할 수 있다. 상기 활성탄공급부(8)는 상기 반응부(2)에서 상기 백필터(5)로 이동하는 배가스에 활성탄를 공급함으로써, 상기 백필터(5)로 공급되는 배가스에 활성탄를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 활성탄공급부(8)는 상기 백필터덕트(40)에 연결될 수 있다. 상기 활성탄공급부(8)는 상기 백필터덕트(40)에 활성탄를 공급함으로써, 배가스에 포함된 다이옥신이 활성탄에 흡착되도록 할 수 있다. 상기 활성탄공급부(8)는 상기 수산화칼슘공급부(4)로부터 이격된 위치에서 상기 백필터덕트(40)에 연결될 수 있다.The activated
상기 활성탄공급부(8)는 배가스에 수산화칼슘이 공급된 이후에 활성탄이 공급되도록 상기 수산화칼슘공급부(4)와 상기 백필터(5) 사이에 위치되게 상기 백필터덕트(40)에 연결될 수 있다. 배가스에 수산화칼슘보다 활성탄이 먼저 공급되면, 활성탄은 배가스에 포함된 다이옥신 외에 다른 유해물질과도 반응하게 되므로 상기 활성탄공급부(8)가 공급하는 활성탄의 양이 증가하게 된다. 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 배가스에 수산화칼슘을 공급한 후에 활성탄을 나중에 공급함으로써, 활성탄이 다이옥신 외에 다른 유해물질과도 반응하게 되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 활성탄에 대한 소모량을 줄일 수 있다.The activated
도시되지 않았지만, 상기 활성탄공급부(8)는 활성탄이 저장되는 활성탄저장부, 및 상기 활성탄저장부에 저장된 활성탄을 배가스에 공급하기 위한 활성탄공급수단을 포함할 수 있다. 상기 활성탄공급수단은 배가스에 공급하는 활성탄의 공급량을 조절할 수 있다. 이를 위해, 상기 활성탄공급수단은 댐퍼, 유량조절밸브 등을 포함할 수 있다. 상기 활성탄공급부(8)는 카본 분말로 형성된 활성탄을 배가스에 공급할 수 있다.Although not shown, the activated
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 상기 백필터(5)로부터 배출되는 배가스로부터 질소산화물, 황산화물, 염산 및 암모니아 중에서 적어도 하나의 함량을 측정하는 측정부(9)를 더 포함한다.2, the apparatus 1 for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention measures the content of at least one of nitrogen oxides, sulfur oxides, hydrochloric acid and ammonia from exhaust gas discharged from the
상기 측정부(9)는 상기 백필터(5)와 상기 스택(20) 사이에 위치되게 설치된다. 상기 측정부(9)는 상기 배출관(50)에 설치될 수 있다. 상기 측정부(9)는 상기 배출관(50)을 통해 상기 백필터(5)에서 상기 스택(20)으로 이동하는 배가스로부터 질소산화물, 황산화물, 염산 및 암모니아 중에서 적어도 하나의 함량을 측정할 수 있다. 상기 측정부(9)는 황산화물분석기, 질소산화물분석기, 염산분석기 및 암모니아분석기 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The measuring unit 9 is installed between the
상기 측정부(9)는 상기 백필터(5)로부터 배출되는 배가스로부터 질소산화물, 황산화물 및 암모니아 중에서 적어도 하나의 함량을 측정하여 측정값을 획득한 후, 획득한 측정값을 상기 암모니아공급부(6)에 제공할 수 있다. 상기 암모니아공급부(6)는 상기 측정부(9)로부터 제공된 측정값에 따라 배가스에 공급하는 암모니아의 공급량을 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 측정부(9)가 측정한 암모니아에 대한 측정값이 기설정된 기준값을 초과하는 경우, 상기 암모니아공급부(6)는 배가스에 공급하는 암모니아의 공급량을 줄일 수 있다. 이에 따라, 상기 암모니아공급부(6)는 상기 1차 처리공정에서 이용되지 못하고 슬립되는 암모니아를 줄임으로써, 상기 백필터(5)로부터 배출되는 배가스에 함유된 암모니아의 양을 줄일 수 있다. 예컨대, 상기 측정부(9)가 측정한 질소산화물 또는 황산화물에 대한 측정값이 기설정된 기준값을 초과하는 경우, 상기 암모니아공급부(6)는 배가스에 공급하는 암모니아의 공급량을 늘릴 수 있다. 이에 따라, 상기 암모니아공급부(6)는 상기 1차 처리공정에서 질소산화물과 황산화물로부터 암모늄염이 형성되는 양을 증대시킴으로써, 상기 백필터(5)로부터 배출되는 배가스에 함유된 질소산화물 또는 황산화물의 양을 줄일 수 있다.The measuring unit 9 measures the content of at least one of nitrogen oxides, sulfur oxides and ammonia from the exhaust gas discharged from the
상기 측정부(9)는 상기 백필터(5)로부터 배출되는 배가스로부터 질소산화물, 황산화물 및 염산 중에서 적어도 하나의 함량을 측정하여 측정값을 획득한 후, 획득한 측정값을 상기 수산화칼슘공급부(4)에 제공할 수 있다. 상기 수산화칼슘공급부(4)는 상기 측정부(9)로부터 제공된 측정값에 따라 배가스에 공급하는 수산화칼슘의 공급량을 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 측정부(9)가 측정한 질소산화물, 황산화물 또는 염산에 대한 측정값이 기설정된 기준값을 초과하는 경우, 상기 수산화칼슘공급부(4)는 배가스에 공급하는 수산화칼슘의 공급량을 늘릴 수 있다. 이에 따라, 상기 수산화칼슘공급부(4)는 상기 2차 처리공정에서 질소산화물, 황산화물 및 염산로부터 칼슘염이 형성되는 양을 증대시킴으로써, 상기 백필터(5)로부터 배출되는 배가스에 함유된 질소산화물, 황산화물 또는 염산의 양을 줄일 수 있다. 상기 측정부(9)는 백필터(5)로부터 배출되는 배가스로부터 분진량, 온도, 수분 함유량 등을 추가로 측정할 수도 있다.The measurement unit 9 measures the content of at least one of nitrogen oxides, sulfur oxides and hydrochloric acid from the exhaust gas discharged from the
이하에서는 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a method for removing harmful substances from a flue gas according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법의 개략적인 순서도이다.3 is a schematic flowchart of a method for removing harmful substances from a flue gas according to the present invention.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 배가스 발생원(10)으로부터 배출된 배가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 상술한 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)를 이용하여 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 다음과 같은 구성을 포함한다.1 to 3, the method for removing harmful substances from an exhaust gas according to the present invention is for removing harmful substances from exhaust gas discharged from an exhaust
우선, 상기 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 배가스발생원(10)으로부터 배출되는 배가스를 플라즈마 반응시킨다(S10). 이러한 공정(S10)은 상기 플라즈마공급부(4)가 상기 반응부(2)에 내부에 위치된 배가스를 방전시켜서 배가스를 플라즈마 반응시킴으로써 이루어질 수 있다. First, the harmful-substance dry-removing device 1 for the exhaust gas causes a plasma reaction of the exhaust gas discharged from the exhaust gas generating source 10 (S10). In this step S10, the plasma supplying part 4 discharges the exhaust gas located in the
상기 배가스를 플라즈마 반응시키는 공정(S10)은 상기 1차 처리공정을 수행하는 공정(S11) 및 상기 전처리공정을 수행하는 공정(S12)을 포함한다.The step (S10) of plasma-reacting the exhaust gas includes a step (S11) of performing the primary treatment step and a step (S12) of performing the pre-treatment step.
상기 1차 처리공정을 수행하는 공정(S11)은 배가스를 방전시켜서 배가스에 포함된 황산화물과 질소산화물을 플라즈마 상태로 유도한 후에, 암모니아와 최종 반응시켜서 암모늄염으로 형성함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 공정(S11)은 상기 반응부(3)에서 이루어질 수 있다. 상기 1차 처리공정은 아래 반응식 5 및 반응식 6에 따라 수행될 수 있다.The step (S11) of performing the primary treatment process may include discharging the exhaust gas to induce sulfur oxides and nitrogen oxides contained in the exhaust gas into a plasma state, and finally reacting with ammonia to form an ammonium salt. This step (S11) may be performed in the reaction part (3). The primary treatment may be performed according to the following
[반응식 5] [Reaction Scheme 5]
[반응식 6][Reaction Scheme 6]
상기 반응식 5 및 반응식 6에서 [O]는 여러 가지 종류의 산화물을 의미한다. 예컨대, [O]는 배가스가 방전되어 플라즈마 상태로 유도됨에 따라 형성된 수산화기(OH), 산소원자(O), 오존(O3) 등 일수 있다. 배가스에 포함된 질소산화물 및 황산화물은 [O] 산화물과 반응하여 산화된 후, 배가스 또는 상기 반응기(3) 내부에 존재하는 공기에 포함된 물분자(H20)와 반응함으로써 각각 질산(HNO3) 및 황산(H2SO4)을 형성한다. 이와 같이 형성된 질산 및 황산은 암모니아(NH3)와 반응하여 각각 질산암모늄(NH4NO3) 및 황산암모늄((NH4)2SO4)을 형성함으로써, 암모늄염을 형성한다. 상기 암모니아는 배가스에 포함된 것일 수도 있고, 상기 암모니아공급부(6)로부터 공급된 것일 수도 있다.In the
상술한 바와 같은 과정들을 거쳐, 결과적으로 배가스에 포함된 질소산화물과 황산화물은 각각 상기 반응식 5과 반응식 6에 따라 반응하여 암모늄염으로 형성됨으로써, 상기 1차 처리공정이 수행된다.As a result, the nitrogen oxide and the sulfur oxide contained in the exhaust gas react with each other according to the reaction formulas (5) and (6) to form an ammonium salt, whereby the primary treatment process is performed.
상기 1차 처리공정을 수행하는 공정(S11)은 배가스를 플라즈마 반응시킴으로써, 상기 1차 처리공정을 거친 배가스를 가열하기 위해 배가스에 스팀, 가열된 수분 등을 공급하지 않고 상기 2차 처리공정에서 탈황공정을 건식으로 수행되도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 상기 2차 처리공정을 수행하는 과정에서 스팀, 가열된 수분 등을 생성하기 위한 연료 연소로 인해 이산화탄소가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 상기 2차 처리공정에서 탈황공정을 수행하기 위해 다른 유해물질인 이산화탄소가 발생하는 것을 방지할 수 있다.In the step (S11) of performing the primary treatment process, plasma is caused to react with the exhaust gas so that steam, heated water, and the like are not supplied to the exhaust gas in order to heat the exhaust gas that has undergone the primary treatment process, The process can be performed in a dry manner. Accordingly, the method for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention can prevent the generation of carbon dioxide due to the combustion of fuel for generating steam, heated water, and the like during the secondary treatment process. Accordingly, it is possible to prevent carbon dioxide, which is another harmful substance, from being generated in order to perform the desulfurization process in the secondary treatment process.
상기 전처리공정을 수행하는 공정(S12)은 상기 2차 처리공정에서 수행되는 수산화칼슘을 이용한 탈질공정의 효율을 높이기 위해 배가스에 포함된 일산화질소(NO)를 산화시켜 이산화질소(NO2)로 형성한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.Step (S12) for performing the pre-processing step is formed by oxidizing the nitrogen monoxide (NO) contained in exhaust gas to increase the efficiency of the denitrification of nitrogen dioxide (NO 2) by the calcium hydroxide is performed in the second treatment step. Accordingly, the method for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention can achieve the following operational effects.
우선, 상기 전처리공정을 수행하지 않는 경우에도, 상기 2차 처리공정은 수산화칼슘을 이용하여 상기 탈질공정과 상기 탈황공정에 대해 소정의 효율을 나타낸다. 그러나, 배가스에 포함된 일산화질소의 일부는 상기 1차 처리공정을 통해 암모늄염으로 형성됨으로써 제거되지만 제거효율이 높지 않으므로, 상기 1차 처리공정을 거치더라도 배가스에 잔존하게 된다. 이와 같이 상기 1차 처리공정을 거치더라도 배가스에 잔존하게 되는 일산화질소는 상기 수산화칼슘공급부(4)로부터 공급되는 수산화칼슘과 반응하여 제거 가능하지만 제거효율이 높지 않기 때문에, 상기 2차 처리공정을 거친 배가스에 일산화질소가 남게 된다. 따라서, 상기 전처리공정을 수행하지 않으면, 상기 2차 처리공정은 상기 탈질공정에 대한 효율이 낮게 나타나는 문제가 있다.First, even when the pre-treatment step is not performed, the secondary treatment step exhibits a predetermined efficiency for the denitrification step and the desulfurization step using calcium hydroxide. However, part of the nitrogen monoxide contained in the exhaust gas is removed by being formed as an ammonium salt through the primary treatment step, but the removal efficiency is not high, so that even if the primary treatment process is performed, the nitrogen monoxide remains in the exhaust gas. Even when the primary treatment process is performed as described above, the nitrogen monoxide remaining in the exhaust gas can be removed by reacting with the calcium hydroxide supplied from the calcium hydroxide supply part 4, but the removal efficiency is not high. Therefore, Nitrogen monoxide remains. Therefore, if the pre-treatment is not performed, there is a problem that the efficiency of the denitrification process is low in the secondary treatment process.
이를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 상기 2차 처리공정을 수행하기 이전에 배가스에 포함된 이산화질소의 비중을 높이기 위해 상기 전처리공정을 수행한다(S12). 이에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 상기 전처리공정을 통해 배가스에 포함된 일산화질소를 산화시켜서 수산화칼슘과 반응하여 높은 제거효율을 나타내는 이산화질소로 형성함으로써, 상기 2차 처리공정에서 수산화칼슘을 이용한 탈질공정의 효율을 높일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 수산화칼슘을 이용하여 높은 효율로 탈황공정을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 이와 함께 상기 2차 처리공정을 수행하기 이전에 상기 전처리공정을 수행하여 상기 2차 처리공정에서 수산화칼슘을 이용하여 높은 효율로 탈질공정을 병행하여 수행함으로써, 배가스에 포함된 유해물질에 대한 처리효율을 향상시킬 수 있다.In order to solve this problem, in the method for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention, the pretreatment process is performed to increase the specific gravity of nitrogen dioxide contained in the exhaust gas before performing the secondary treatment (S12). Accordingly, the method for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention is characterized in that the nitrogen monoxide contained in the exhaust gas is oxidized through the pretreatment step to form nitrogen dioxide which reacts with calcium hydroxide to exhibit a high removal efficiency, The efficiency of the denitration process using calcium hydroxide can be enhanced. Therefore, the method for dry-destroying harmful substances to the exhaust gas according to the present invention can not only perform a desulfurization process with high efficiency using calcium hydroxide but also perform the pre-treatment process before performing the secondary treatment process By performing the denitration process in parallel with high efficiency using calcium hydroxide in the secondary treatment process, it is possible to improve the treatment efficiency against the harmful substances contained in the exhaust gas.
예컨대, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 상기 반응부(2)에서 배가스에 포함된 질소산화물 중에서 이산화질소가 40 몰% 이상을 차지하도록 상기 전처리공정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 상기 2차 처리공정을 통해 수산화칼슘을 이용하여 이산화질소에 대한 탈질공정을 수행함으로써, 탈질공정에 대한 효율을 70% 이상으로 높일 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 상기 반응부(2)에서 배가스에 포함된 질소산화물 중에서 이산화질소가 90 몰% 이상을 차지하도록 상기 전처리공정을 수행함으로써, 상기 2차 처리공정에서 수산화칼슘을 이용한 탈질공정에 대한 효율을 극대화할 수 있다.For example, in the method for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention, the pretreatment process may be performed in the
상기 전처리공정을 수행하는 공정(S12)은 배가스를 방전시켜서 배가스에 포함된 일산화질소를 플라즈마 상태로 유도함으로써, 일산화질소를 다음과 같은 반응식들에 따라 이산화질소로 형성할 수 있다. 이러한 공정(S12)은 상기 반응부(3)에서 이루어질 수 있다.The step (S12) of performing the pretreatment step may include the step of discharging the exhaust gas to induce the nitrogen monoxide contained in the exhaust gas into a plasma state, thereby forming nitrogen monoxide according to the following reaction equations. This step (S12) may be performed in the reaction part (3).
[반응식 7] e + O2 → O + O + e[Reaction Scheme 7] e + O 2 ? O + O + e
[반응식 8] e + O2 → O + O(1D) + eE + O 2 ? O + O ( 1 D) + e
[반응식 9] O(1D) + H2O → O + H2OO ( 1 D) + H 2 O → O + H 2 O
[반응식 10] O(1D) + O2 → O + O2 O ( 1 D) + O 2 → O + O 2
[반응식 11] O(1D) + N2 → O + N2 O ( 1 D) + N 2 O + N 2
[반응식 12] e + H2O → OH + e[Reaction Scheme 12] e + H 2 O? OH + e
[반응식 13] O(1D) + H2O → OH + OH(13) O ( 1 D) + H 2 O → OH + OH
[반응식 14] OH + OH → H2O + O[Reaction Scheme 14] OH + OH - > H 2 O + O
[반응식 15] O + O2 → O3 [Reaction Scheme 15] O + O 2 ? O 3
[반응식 16] NO + (O, O3) → NO2 [Reaction Scheme 16] NO + (O, O3 ) →
상기 반응식 7 내지 12에 대해 구체적으로 살펴보면, 배가스와 상기 반응기(3) 내부에 존재하는 공기가 상기 반응부(2)에서 상기 플라즈마발생부(3)에 의해 방전되어 플라즈마 상태로 유도됨에 따라, 배가스 또는 공기에 포함된 산소분자(O2)의 일부는 반응식 7에 따라 반응하여 산소원자(O)를 형성된다. 그리고, 배가스 또는 공기에 포함된 산소분자(O2)의 일부는 반응식 8에 따라 반응하여 산소원자(O)와 들뜬 상태의 산소원자(O(1D))를 형성한다.Specifically, in the
반응식 7과 반응식 8에 따라 형성된 산소원자(O)의 일부는 반응식 16에 따라 배가스에 포함된 일산화질소(NO)와 반응함으로써 이산화질소(NO2)를 형성한다. 그리고, 반응식 7과 반응식 8에 따라 형성된 산소원자(O)의 일부는 반응식 15에 따라 배가스 또는 공기에 포함된 산소분자(O2)와 반응함으로써 오존(O3)을 형성한 후, 반응식 16에 따라 배가스에 포함된 일산화질소(NO)와 반응함으로써 이산화질소(NO2)를 형성한다.Some of the oxygen atoms (O) formed according to
반응식 8에 따라 형성된 들뜬 상태의 산소원자(O(1D))는 반응식 9 내지 반응식 11에 따라 배가스 또는 공기에 포함된 물분자(H2O), 산소분자(O2), 질소분자(N2)와 각각 반응함으로써, 산소원자(O)를 형성한다. 반응식 9 내지 반응식 11에 따라 형성된 산소원자(O)의 일부는 상기 반응식 16에 따라 일산화질소(NO)와 반응함으로써 이산화질소(NO2)를 형성한다. 그리고, 반응식 9 내지 반응식 11에 따라 형성된 산소원자(O)의 일부는 반응식 15에 따라 배가스 또는 공기에 포함된 산소분자(O2)와 반응함으로써 오존(O3)을 형성한 후, 반응식 16에 따라 배가스에 포함된 일산화질소(NO)와 반응함으로써 이산화질소(NO2)를 형성한다.The oxygen atoms (O ( 1 D)) in the excited state formed according to
한편, 배가스와 상기 반응기(3) 내부에 존재하는 공기가 상기 플라즈마발생부(3)에 의해 방전되어 플라즈마 상태로 유도됨에 따라, 배가스 또는 공기에 포함된 물분자(H2O)는 반응식 12에 따라 반응하여 수산화기(OH)를 형성한 후, 반응식 14에 따라 반응함으로써 산소원자(O)를 형성한다. 반응식 12과 반응식 14에 따라 형성된 산소원자(O)의 일부는 상기 반응식 16에 따라 일산화질소(NO)와 반응함으로써 이산화질소(NO2)를 형성한다. 반응식 12과 반응식 14에 따라 형성된 산소원자(O)의 일부는 반응식 15에 따라 배가스에 포함된 산소분자(O2)와 반응함으로써 오존(O3)을 형성한 후, 반응식 16에 따라 배가스에 포함된 일산화질소(NO)와 반응함으로써 이산화질소(NO2)를 형성한다. 반응식 14에서 이용되는 수산화기(OH)는, 반응식 8에 따라 형성된 들뜬 상태의 산소원자(O(1D))가 반응식 13에 따라 물분자(H2O)와 반응함으로써 형성된 것일 수도 있다.Meanwhile, as the exhaust gas and the air existing in the
상술한 바와 같은 과정들을 거쳐, 결과적으로 배가스에 포함된 일산화질소는 반응식 16에 따라 산소원자(O) 또는 오존(O3)과 반응하여 산화되고, 이에 따라 이산화질소로 형성됨으로써 상기 전처리공정이 수행된다(S12).As a result, the nitric oxide contained in the exhaust gas is oxidized by reacting with the oxygen atom (O) or the ozone (O 3 ) according to the reaction formula 16 and is thus formed of nitrogen dioxide, whereby the pretreatment process is performed (S12).
상기 전처리공정을 수행하는 공정(S12) 및 상기 1차 처리공정을 수행하는 공정(S11)은 상기 반응기(3) 내부에서 동시에 이루어질 수 있다. 상기 전처리공정을 수행하는 공정(S12) 및 상기 1차 처리공정을 수행하는 공정(S11)은 상기 반응기(3) 내부에서 어느 하나가 먼저 이루어지고, 나머지 하나가 나중에 이루어질 수도 있다. 상기 1차 처리공정을 수행하는 공정(S11)이 먼저 이루어지는 경우, 상기 전처리공정을 수행하는 공정(S12)은 상기 1차 처리공정이 수행된 후에도 배가스에 잔존하는 일산화질소를 산화시켜 이산화질소로 형성함으로써 이루어질 수 있다.The step of performing the pre-treatment step (S12) and the step of performing the primary treatment step (S11) may be performed simultaneously in the reactor (3). The step of performing the pre-treatment step (S12) and the step of performing the primary treatment step (S11) may be performed first in the reactor (3), and the remaining one may be performed later. In the case where the step S11 of performing the primary treatment step is performed first, the step of performing the pre-treatment step (S12) may include oxidizing the nitrogen monoxide remaining in the exhaust gas by nitrogen dioxide after the primary treatment step Lt; / RTI >
상기 배가스를 플라즈마 반응시키는 공정(S10)은 상기 반응부(2)에 플라즈마를 발생시키기 위한 에너지밀도를 2 ~ 5 Wh/Nm3으로 조절하여 공급함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 공정은 상기 플라즈마발생부(3)에 의해 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 상기 배가스에 포함된 질소산화물 중에서 이산화질소가 40 몰% 이상을 차지하도록 상기 전처리공정을 수행할 수 있다.The step S10 of reacting the exhaust gas with the plasma may be performed by supplying the
다음, 상기 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 수산화칼슘을 공급하여 상기 2차 처리공정을 수행한다(S20). 이러한 공정(S20)은 상기 수산화칼슘공급부(4)가 상기 반응부(2)로부터 배출되어 상기 백필터(5)로 공급되는 배가스에 수산화칼슘을 공급함으로써 이루어질 수 있다. 상기 2차 처리공정을 수행하는 공정(S20)에 의해, 상기 전처리공정을 거친 질소산화물 및 상기 1차 처리공정을 거친 배가스에 잔존하는 이산화황에 대한 탈황공정이 병행하여 이루어진다.Next, the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas supplies calcium hydroxide to perform the secondary treatment process (S20). This step S20 may be performed by supplying the calcium hydroxide to the exhaust gas discharged from the
상기 2차 처리공정을 수행하는 공정(S20)은 상기 탈황공정이 상술한 반응식 1에 따라 처리됨으로써 수행될 수 있다. 상기 2차 처리공정을 수행하는 공정(S20)은 상기 반응부(2)에서 배가스를 플라즈마 반응시켜서 1차 처리공정이 수행된 배가스에 수산화칼슘을 공급함으로써 이루어진다. 이에 따라, 상기 2차 처리공정을 수행하는 공정(S20)은 상기 1차 처리공정을 거친 배가스를 가열하기 위해 배가스에 스팀, 가열된 수분 등을 공급하지 않고 상기 2차 처리공정에서 탈황공정을 건식으로 수행함으로써 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 스팀, 가열된 수분 등을 생성하기 위한 연료 연소로 인해 이산화탄소가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 탈황공정을 수행하기 위해 다른 유해물질인 이산화탄소가 발생하는 것을 방지할 수 있다.The step S20 of carrying out the secondary treatment may be carried out by treating the desulfurization step according to the above-mentioned reaction formula 1. [ The step S20 of performing the secondary treatment process is performed by supplying a calcium hydroxide to the exhaust gas subjected to the primary treatment process by plasma-reacting the exhaust gas in the
상기 2차 처리공정을 수행하는 공정(S20)은 상기 탈질공정이 상술한 반응식 2에 따라 처리됨으로써 이루어질 수 있다. 상기 2차 처리공정을 수행하는 공정(S20)은, 상기 전처리공정을 거친 후에 배가스에 일산화질소가 잔존하는 경우, 해당 일산화질소(NO)를 상기 반응식 3에 따라 질산칼슘을 형성함으로써 탈질공정을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 상기 전처리공정을 거친 후에 배가스에 일산화질소가 잔존하더라도, 이러한 일산화질소에 대해서도 수산화칼슘을 이용하여 탈질공정을 수행할 수 있으므로, 상기 2차 처리공정에서 수산화칼슘을 이용한 탈질공정의 효율을 더 향상시킬 수 있다.The step (S20) of performing the secondary treatment may be performed by treating the denitrification process according to the above-described reaction formula (2). The step (S20) of performing the secondary treatment step may include a step of performing a denitration step by forming calcium nitrate according to the reaction formula (3) when the nitrogen monoxide remains in the exhaust gas after the pre-treatment step can do. Therefore, in the method for dry removal of harmful substances in the exhaust gas according to the present invention, even if nitrogen monoxide remains in the exhaust gas after the pretreatment, the denitrification process can be performed using the calcium hydroxide even for the nitrogen monoxide, The efficiency of the denitration process using calcium hydroxide in the process can be further improved.
상기 2차 처리공정을 수행하는 공정(S20)은, 상기 배가스 발생원(10)으로부터 배출된 배가스에 염산이 포함된 경우, 상기 탈질공정과 상기 탈황공정에 추가로 배가스에 포함된 염산에 대한 탈염산공정을 추가로 수행한다. 이러한 공정(S20)은 상기 반응부(2)로부터 배출된 배가스에 수산화칼슘을 공급함으로써 이루어질 수 있다. 상기 탈염산공정은 상기 반응식 4에 따라 상기 탈황공정 및 상기 탈질공정과 병행하여 수행됨으로써 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 질소산화물 및 황산화물과 함께 염산이 포함된 배가스에 대해서도 유해물질 제거 공정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 다양한 종류의 유해물질이 포함된 배가스를 배출하는 배가스 배출원(10)에 적용할 수 있는 범용성을 향상시킬 수 있다.In the step S20 of performing the secondary treatment process, when hydrochloric acid is contained in the exhaust gas discharged from the
상기 2차 처리공정을 수행하는 공정(S20)은 배가스에 공급하는 수산화칼슘의 공급량을 조절하여 공급하는 공정을 포함할 수 있다. 이러한 공정은 상기 수산화칼슘공급부(4)가 수산화칼슘의 공급량을 조절함으로써 이루어질 수 있다. The step (S20) of performing the secondary treatment step may include a step of adjusting and supplying the supply amount of calcium hydroxide to be supplied to the exhaust gas. This process can be performed by regulating the supply amount of calcium hydroxide by the calcium hydroxide supply part 4. [
다음, 상기 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치(1)는 배가스로부터 암모늄염과 칼슘염을 동시에 포집한다(S30). 이러한 공정(S30)은 상기 백필터(5)가 상기 2차 처리공정을 거친 배가스로부터 암모늄염과 칼슘염을 동시에 포집함으로써 이루어질 수 있다. 상기 암모늄염과 칼슘염을 포집하는 공정(S30)에 의해, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 배가스로부터 최종적으로 질소산화물과 황산화물을 제거할 수 있다. 상기 배가스 발생원(10)으로부터 배출된 배가스에 염산이 포함된 경우, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 배가스로부터 최종적으로 질소산화물, 황산화물 및 염산을 제거할 수 있다. 상기 암모늄염과 칼슘염을 포집하는 공정(S30)은, 상기 백필터(5)가 분진, 미반응된 미수산화칼슘을 추가로 포집함으로서 이루어질 수도 있다. 상기 암모늄염과 칼슘염을 포집하는 공정(S30)을 거친 배가스는, 상기 스택(20)을 통해 대기로 방출된다.Next, the apparatus 1 for removing harmful substances from the exhaust gas simultaneously collects the ammonium salt and the calcium salt from the flue gas (S30). This step (S30) can be performed by the bag filter (5) simultaneously collecting the ammonium salt and the calcium salt from the exhaust gas that has undergone the secondary treatment process. According to the present invention, the method for removing harmful substances from the exhaust gas according to the present invention can finally remove nitrogen oxides and sulfur oxides from the exhaust gas by the step of collecting the ammonium salt and the calcium salt (S30). When hydrochloric acid is contained in the exhaust gas discharged from the exhaust
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 암모니아를 공급하는 공정(S40)을 더 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 3, the method for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention further includes a step (S40) of supplying ammonia.
상기 암모니아를 공급하는 공정(S40)은 상기 암모니아공급부(6)가 상기 배가스 발생원(10)로부터 배출되어 상기 반응부(2)로 공급되는 배가스에 암모니아를 공급함으로써 이루어질 수 있다. 상기 암모니아를 공급하는 공정(S40)에 의해, 배가스는 암모니아와 혼합된 상태로 상기 반응부(2) 내부에 위치된다.The ammonia supplying step S40 may be performed by supplying the ammonia to the exhaust gas discharged from the exhaust
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은, 탄화수소를 공급하는 공정(S50)을 더 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 3, the method for removing harmful substances from an exhaust gas according to the present invention further includes a step (S50) of supplying hydrocarbon.
상기 탄화수소를 공급하는 공정(S50)은, 상기 탄화수소공급부(7)가 상기 반응부(2)로 공급되는 배가스에 탄화수소를 공급함으로써 이루어질 수 있다. 상기 탄화수소를 공급하는 공정(S50)에 의해, 배가스는 탄화수소와 혼합된 상태로 상기 반응부(2) 내부에 위치된다. 상기 탄화수소를 공급하는 공정(S50)은 상기 암모니아를 공급하는 공정(S40)이 수행된 후, 그리고 상기 배가스를 플라즈마 반응시키는 공정(S10)이 수행되기 전에 수행될 수 있다. 상기 탄화수소를 공급하는 공정(S50)은, 프로필렌의 양을 조절하여 배가스에 공급함으로써 이루어질 수 있다.The step (S50) of supplying the hydrocarbon may be performed by supplying the hydrocarbon to the exhaust gas supplied to the reaction part (2) by the hydrocarbon supplying part (7). By the step of supplying the hydrocarbon (S50), the exhaust gas is located inside the
이 경우, 상기 배가스를 플라즈마 반응시키는 공정(S10)은, 상기 암모니아와 탄화수소가 혼합된 배가스를 방전시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 암모니아와 탄화수소가 혼합된 배가스를 방전시킴에 따라, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 일산화질소를 이산화질소로 더 효과적으로 산화시킴으로써, 상기 전처리공정에 대한 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은 상기 플라즈마발생부(3)가 상기 반응부(2)에 공급하는 전력의 에너지밀도당 상기 1차 처리공정이 이루어지는 효율을 향상시킴으로써, 상기 플라즈마발생부(3)가 소모하는 전력량을 감소시킬 수 있다.In this case, the step (S10) of plasma-reacting the exhaust gas may be performed by discharging the exhaust gas in which the ammonia and the hydrocarbon are mixed. By discharging the flue gas mixed with ammonia and hydrocarbons, the method for removing harmful substances from flue gas according to the present invention can more efficiently oxidize nitrogen monoxide with nitrogen dioxide, thereby improving the efficiency of the pretreatment process. The method for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention can improve the efficiency of performing the primary treatment process per energy density of power supplied to the
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은, 활성탄을 공급하는 공정(S60)을 더 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 3, the method for removing harmful substances from an exhaust gas according to the present invention further includes a step (S60) of supplying activated carbon.
상기 활성탄을 공급하는 공정(S60)은, 상기 활성탄공급부(8)가 상기 백필터(5)로 공급되는 배가스에 활성탄을 공급함으로써 이루어질 수 있다. 상기 활성탄을 공급하는 공정(S60)에 의해, 배가스는 다이옥신이 활성탄에 흡착된 상태로 상기 백필터(5)에 공급된다. 상기 백필터(5)는 다이옥신을 흡착한 활성탄을 포집함으로써, 배가스로부터 다이옥신을 제거할 수 있다. 상기 활성탄을 공급하는 공정(S60)은 상기 2차 처리공정을 수행하는 공정(S20)이 수행된 후, 그리고 상기 암모늄염과 칼슘염을 동시에 포집하는 공정(S30)이 수행되기 전에 수행될 수 있다. The step S60 of supplying the activated carbon may be performed by supplying activated carbon to the exhaust gas supplied to the
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법은, 배가스로부터 질소산화물, 황산화물 및 암모니아 중에서 적어도 하나의 함량을 측정하는 공정(S70)을 더 포함할 수 있다.1 to 3, the method for removing harmful substances from exhaust gas according to the present invention may further include a step (S70) of measuring the content of at least one of nitrogen oxides, sulfur oxides and ammonia from the exhaust gas .
상기 함량을 측정하는 공정(S70)은, 상기 측정부(9)가 상기 백필터(5)로부터 배출된 배가스로부터 질소산화물, 황산화물, 염산 및 암모니아 중에서 적어도 하나의 함량을 측정함으로써 이루어질 수 있다. 상기 측정부(9)는 질소산화물, 황산화물, 염산 및 암모니아 중에서 적어도 하나에 대한 측정값을 상기 암모니아공급부(6) 및 상기 수산화칼슘공급부(4) 중에서 적어도 하나에 제공할 수 있다.The step of measuring the content (S70) may be performed by measuring the content of at least one of nitrogen oxides, sulfur oxides, hydrochloric acid and ammonia from the exhaust gas discharged from the bag filter (5) by the measuring part (9). The measuring unit 9 may provide a measurement value for at least one of nitrogen oxides, sulfur oxides, hydrochloric acid, and ammonia to at least one of the
이 경우, 상기 암모니아를 공급하는 공정(S40)은, 측정값에 따라 암모니아의 공급량을 조절하는 공정을 포함할 수 있다. 이러한 공정은 상기 암모니아공급부(6)가 암모니아의 공급량을 조절함으로써 이루어질 수 있다. 상기 측정값은 상기 함량을 측정하는 공정(S70)에서 획득된 질소산화물, 황산화물 및 암모니아 중에서 적어도 하나에 대한 측정값이다.In this case, the step of supplying ammonia (S40) may include a step of adjusting the supply amount of ammonia according to the measured value. This process can be performed by regulating the supply amount of ammonia by the
상기 2차 처리공정을 수행하는 공정(S20)은, 측정값에 따라 수산화칼슘의 공급량을 조절하는 공정을 포함할 수 있다. 이러한 공정은 상기 수산화칼슘공급부(4)가 수산화칼슘의 공급량을 조절함으로써 이루어질 수 있다. 상기 측정값은 상기 함량을 측정하는 공정(S70)에서 획득된 질소산화물, 황산화물 및 염산 중에서 적어도 하나에 대한 측정값이다.The step (S20) of performing the secondary treatment step may include a step of adjusting the supply amount of calcium hydroxide according to the measured value. This process can be performed by regulating the supply amount of calcium hydroxide by the calcium hydroxide supply part 4. [ The measurement value is a measurement value for at least one of nitrogen oxide, sulfur oxide and hydrochloric acid obtained in the step of measuring the content (S70).
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. It will be obvious to those with knowledge.
1 : 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치 2 : 반응부
3 : 플라즈마발생부 4 : 수산화칼슘공급부 5 : 백필터
6 : 암모니아공급부 7 : 탄화수소공급부 8 : 활성탄공급부
9 : 측정부 10 : 발생원 20 : 스택 30 : 반응부덕트
31 : 전원공급장치 32 : 펄스발생기 40 : 백필터덕트 50 : 배출관
100 : 제1팬 200 : 제2팬1: a harmful substance dry removal device for flue gas 2:
3: Plasma generating part 4: Calcium hydroxide supply part 5: Bag filter
6: Ammonia supply part 7: Hydrocarbon supply part 8: Activated carbon supply part
9: Measuring section 10: Generator 20: Stack 30: Reactor duct
31: power supply device 32: pulse generator 40: bag filter duct 50:
100: first fan 200: second fan
Claims (15)
배가스에 포함된 질소산화물과 황산화물로부터 암모늄염을 형성하는 1차 처리공정이 수행되도록 배가스를 플라즈마 반응시키는 단계;
상기 1차 처리공정을 거친 배가스에 수산화칼슘을 공급하여 질소산화물에 대한 탈질공정 및 황산화물에 대한 탈황공정을 포함하는 2차 처리공정을 수행하는 단계;
상기 2차 처리공정을 거친 배가스로부터 상기 1차 처리공정을 거쳐 형성된 암모늄염 및 상기 2차 처리공정을 거쳐 형성된 칼슘염을 동시에 포집하는 단계; 및
측정부가 배가스로부터 질소산화물, 황산화물, 염산 및 암모니아 중에서 적어도 하나의 함량을 측정하는 단계를 포함하고,
상기 배가스를 플라즈마 반응시키는 단계는, 상기 2차 처리공정에서 수행되는 수산화칼슘을 이용한 탈질공정의 효율을 높이기 위해 배가스에 포함된 일산화질소를 이산화질소로 산화시키는 전처리공정 및 상기 2차 처리공정이 건식으로 수행되도록 배가스를 플라즈마 반응시켜 상기 1차 처리공정을 수행하는 단계를 포함하고;
상기 2차 처리공정을 수행하는 단계는 상기 전처리공정을 거친 질소산화물에 대한 탈질공정 및 상기 1차 처리공정을 거친 배가스에 잔존하는 황산화물에 대한 탈황공정이 병행하여 이루어지되, 상기 측정부가 측정한 측정값에 따라 수산화칼슘의 공급량을 조절하는 단계를 포함하며;
상기 암모니아를 공급하는 단계는 상기 측정부가 측정한 측정값에 따라 암모니아의 공급량을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법.Supplying ammonia to the flue gas;
Subjecting the exhaust gas to a plasma reaction so as to perform a primary treatment process of forming ammonium salts from the nitrogen oxides and sulfur oxides contained in the exhaust gas;
Performing a secondary treatment process including a denitration process for nitrogen oxides and a desulfurization process for sulfur oxides by supplying calcium hydroxide to the exhaust gas that has undergone the primary treatment process;
Simultaneously collecting the ammonium salt formed through the primary treatment process from the exhaust gas passed through the secondary treatment process and the calcium salt formed through the secondary treatment process; And
Measuring the content of at least one of nitrogen oxides, sulfur oxides, hydrochloric acid and ammonia from the exhaust gas,
The step of subjecting the exhaust gas to a plasma reaction includes a pretreatment step of oxidizing the nitrogen monoxide contained in the exhaust gas to nitrogen dioxide in order to increase the efficiency of the denitrification process using calcium hydroxide performed in the secondary treatment step, And subjecting the flue gas to a plasma reaction so as to perform the primary treatment process;
Wherein the step of performing the secondary treatment includes a denitration process for the nitrogen oxide after the pretreatment process and a desulfurization process for the sulfur oxide remaining in the exhaust gas after the primary treatment process, Adjusting the supply amount of calcium hydroxide according to the measured value;
Wherein the step of supplying ammonia comprises the step of adjusting the supply amount of ammonia according to the measurement value measured by the measurement part.
상기 2차 처리공정을 수행하는 단계는 상기 탈질공정과 상기 탈황공정에 추가로 배가스에 포함된 염산에 대한 탈염산공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of performing the secondary treatment includes performing a dehydrochlorination process on the hydrochloric acid contained in the flue gas in addition to the denitrification process and the desulfurization process.
상기 2차 처리공정을 수행하는 단계는 상기 전처리공정을 거친 질소산화물에 대한 탈질공정, 상기 1차 처리공정을 거친 배가스에 잔존하는 이산화황에 대한 탈황공정, 및 배가스에 포함된 염산에 대한 탈염산공정을 수행하고;
상기 탈질공정은 반응식 Ca(OH)2 + 2NO2 + 1/2O2 → Ca(NO3)2 + H2O 및 Ca(OH)2 + NO + NO2 + 1/2O2 → Ca(NO3)2 + H2로 처리되고,
상기 탈염산공정은 반응식 Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O로 처리되며,
상기 탈황공정은 반응식 Ca(OH)2 + SO2 + 1/2O2 → CaSO4 + H2O로 처리되는 것을 특징으로 하는 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법.The method according to claim 1,
The step of performing the secondary treatment includes a denitration process for the nitrogen oxide after the pretreatment process, a desulfurization process for the sulfur dioxide remaining in the exhaust gas passed through the primary treatment process, and a dehydrochlorination process for the hydrochloric acid contained in the exhaust gas ;
The denitrification process scheme Ca (OH) 2 + 2NO 2 + 1 / 2O 2 → Ca (NO 3) 2 + H 2 O and Ca (OH) 2 + NO + NO 2 + 1 / 2O 2 → Ca (NO 3 ) it was treated with 2 + H 2,
The dehydrochlorination process is carried out with the reaction formula Ca (OH) 2 + 2HCl - > CaCl 2 + 2H 2 O,
Wherein the desulfurization process is performed with the reaction formula Ca (OH) 2 + SO 2 + 1 / 2O 2 ? CaSO 4 + H 2 O.
상기 배가스를 플라즈마 반응시키는 단계는, 상기 배가스에 포함된 질소산화물 중에서 이산화질소가 40 ~ 100 몰%를 차지하도록 상기 전처리공정과 상기 1차 처리공정이 이루어지는 반응부에 플라즈마를 발생시키기 위한 에너지밀도를 2 ~ 5 Wh/Nm3으로 조절하여 공급하는 것을 특징으로 하는 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법.The method according to claim 1,
The step of subjecting the exhaust gas to a plasma reaction may include the step of supplying an energy density for generating a plasma to the reaction part in which the pretreatment step and the primary treatment step are performed such that the nitrogen oxide occupies 40 to 100 mol% To 5 Wh / Nm < 3 > and supplied to the flue gas.
상기 2차 처리공정을 수행하는 단계를 거친 배가스에 다이옥신을 흡착하기 위한 활성탄을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스에 대한 유해물질 건식제거방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of supplying activated carbon for adsorbing dioxin to the exhaust gas after performing the secondary treatment process.
상기 전처리공정 및 상기 1차 처리공정을 수행하기 위한 플라즈마를 상기 반응부 내부에 발생시키기 위해 상기 반응부에 결합되는 플라즈마발생부;
상기 전처리공정을 거친 질소산화물에 대한 탈질공정 및 상기 1차 처리공정을 거친 배가스에 잔존하는 황산화물에 대한 탈황공정을 포함하는 2차 처리공정이 수행되도록 상기 반응부로부터 배출된 배가스에 수산화칼슘을 공급하는 수산화칼슘공급부;
상기 반응부에 연결되고, 상기 반응부로부터 공급된 배가스로부터 상기 1차 처리공정을 거쳐 형성된 암모늄염 및 상기 2차 처리공정을 거쳐 형성된 칼슘염을 동시에 포집하는 백필터;
상기 반응부로 공급되는 배가스에 암모니아를 공급하는 암모니아공급부; 및
상기 백필터로부터 배출되는 배가스로부터 질소산화물, 황산화물, 염산 및 암모니아 중에서 적어도 하나의 함량을 측정하는 측정부를 포함하고,
상기 암모니아공급부는 상기 측정부로부터 제공된 측정값에 따라 암모니아의 공급량을 조절하고,
상기 수산화칼슘공급부는 상기 측정부로부터 제공된 측정값에 따라 수산화칼슘의 공급량을 조절하는 것을 특징으로 하는 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치.A reaction part in which a primary treatment step of forming ammonium salts from nitrogen oxides and sulfur oxides contained in the exhaust gas and a pretreatment step of forming nitrogen dioxide from the nitrogen monoxide contained in the exhaust gas are performed;
A plasma generator coupled to the reaction unit to generate a plasma for performing the pre-treatment process and the primary treatment process in the reaction unit;
The exhaust gas discharged from the reaction unit is supplied with calcium hydroxide so that the secondary treatment process including the denitration process for the nitrogen oxide after the pretreatment process and the desulfurization process for the sulfur oxide remaining in the exhaust gas through the primary treatment process is performed Calcium hydroxide;
A bag filter connected to the reaction unit and collecting the ammonium salt formed through the primary treatment process from the exhaust gas supplied from the reaction unit and the calcium salt formed through the secondary treatment process at the same time;
An ammonia supply unit for supplying ammonia to the exhaust gas supplied to the reaction unit; And
And a measuring unit for measuring the content of at least one of nitrogen oxides, sulfur oxides, hydrochloric acid and ammonia from the exhaust gas discharged from the bag filter,
The ammonia supply unit adjusts the supply amount of ammonia according to the measurement value provided from the measurement unit,
Wherein the calcium hydroxide supply unit regulates a supply amount of calcium hydroxide according to a measurement value provided from the measurement unit.
상기 수산화칼슘공급부는 상기 탈질공정과 상기 탈황공정에 추가로 배가스에 포함된 염산에 대한 탈염산공정이 병행하여 이루어지는 2차 처리공정이 수행되도록 배가스에 수산화칼슘을 공급하는 것을 특징으로 하는 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치.9. The method of claim 8,
Wherein the calcium hydroxide supplying unit supplies calcium hydroxide to the flue gas so that the secondary treatment process in which the dehydrochlorination process for the hydrochloric acid contained in the flue gas is performed in addition to the denitrification process and the desulfurization process is performed, Dry removal device.
상기 플라즈마발생부는 상기 전처리공정을 통해 상기 배가스에 포함된 질소산화물 중에서 이산화질소가 40 ~ 100 몰%를 차지하도록 상기 반응부에 플라즈마를 발생시키기 위한 에너지밀도를 2 ~ 5 Wh/Nm3으로 조절하여 공급하는 것을 특징으로 하는 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치.9. The method of claim 8,
The plasma generating unit adjusts the energy density for generating the plasma in the reaction unit to 2 to 5 Wh / Nm 3 so that the nitrogen oxide occupies 40 to 100 mol% in the nitrogen oxides contained in the exhaust gas through the pretreatment process And the exhaust gas is discharged to the outside of the apparatus.
배가스 발생원과 상기 반응부를 연결하는 반응부덕트, 및 상기 반응부로 공급되는 배가스에 탄화수소를 공급하는 탄화수소공급부를 더 포함하고;
상기 반응부덕트는 상기 반응부로 공급되는 배가스에 암모니아와 탄화수소가 공급되도록 상기 암모니아공급부 및 상기 탄화수소공급부 각각에 연결되는 것을 특징으로 하는 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치.9. The method of claim 8,
Further comprising: a reaction part duct connecting the exhaust gas generating source and the reaction part; and a hydrocarbon supplying part supplying hydrocarbon to the exhaust gas supplied to the reaction part;
Wherein the reaction part is connected to each of the ammonia supply part and the hydrocarbon supply part so that ammonia and hydrocarbon are supplied to the exhaust gas supplied to the reaction part.
상기 반응부와 상기 백필터를 연결하는 백필터덕트, 및 상기 백필터로 공급되는 배가스에 활성탄을 공급하는 활성탄공급부를 더 포함하고;
상기 백필터덕트는 상기 백필터로 공급되는 배가스에 수산화칼슘과 활성탄이 공급되도록 상기 수산화칼슘공급부 및 상기 활성탄공급부 각각에 연결되며;
상기 활성탄공급부는 배가스에 수산화칼슘이 공급된 이후에 활성탄이 공급되도록 상기 수산화칼슘공급부 및 상기 백필터 사이에서 상기 백필터덕트에 연결되는 것을 특징으로 하는 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치.9. The method of claim 8,
A bag filter duct connecting the reaction unit and the bag filter, and an activated carbon supply unit for supplying activated carbon to the exhaust gas supplied to the bag filter;
The bag filter duct is connected to each of the calcium hydroxide supply unit and the activated carbon supply unit so that calcium hydroxide and activated carbon are supplied to the exhaust gas supplied to the bag filter;
Wherein the activated carbon supply unit is connected to the bag filter duct between the calcium hydroxide supply unit and the bag filter so that activated carbon is supplied after the calcium hydroxide is supplied to the exhaust gas.
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