KR0132741B1

KR0132741B1 - 폐액처리장치

Info

Publication number: KR0132741B1
Application number: KR1019940034350A
Authority: KR
Inventors: 켄조 다까하시
Original assignee: 켄조 다까하시; 다까모 산교가부시끼가이샤
Priority date: 1994-04-04
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 1998-04-15
Also published as: JPH07280241A; KR950029669A

Abstract

본 발명은 폐액을 고온에서 열분해하여 폐액의 처리를 행하는 소각로(2), 그 소각로(2)로부터의 배출가스의 열을 증기로서 회수하는 배출열 회수장치(3), 상기 소각로(2)에 폐액을 공급하는 폐액라인(4)에 설치되어 상기 배출열 회수장치(3)로 부터의 증기에 의해 폐액의 온도를 상승시키는 열교환기(5), 그 열교환기(5)에서 온도를 상승시킨 폐액을 플래쉬시켜 기체와 액체로 분리하는 플래쉬드럼(6), 및 그 플래쉬드럼(6)에서 분리된 액체의 일부를 상기 열교환기(5) 상류쪽의 폐액라인(4)으로 되돌려 열교환기(5)내에서의 폐액의 증발을 방지하는 순환수단(7)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐액처리장치에 관한 것으로 본 발명에 의해 폐액을 열분해 했을 때의 배출열을 효과적으로 이용할 수 있다.

Description

폐액처리장치

제1도는 본 발명의 일 실시예을 나타내는 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 소각로 3 : 배출열 회수장치

4 : 폐액라인 5 : 열교환기

6 : 플래쉬드럼(flash drum) 7 : 순환수단

본 발명은 폐액 처리장치에 관한 것이다.

폐액에는 PH2 이하의 폐산, PH11 이상의 폐알칼리, 염화술폰산(반도체공장 폐액), 약품공장 폐액(물과 섞이면 적화, 알칼리 투입으로 백화하는 폐액), 보일러 세정수, 인쇄공장 폐액(PCB), 피혁제조공장 폐액, 의료공장 폐액, 시안 16가크롬 1 Zn 도금 폐액의 혼합액(Cu 포함), 시험실 폐액, 용제함유 폐액 등의 여러 종류의 폐액이 있고, 이러한 폐액의 처리방법으로는 PH 조절제, 무기응집제, 고분자응집제 등의 각종 약제를 이용하는 방법이 있다. 이것은 폐액에 각종 약제를 투입하여 폐액층의 무기물과 고분자 화합물 등을 응집 침전시키고 그 고형물을 농축조 등으로 제거하여 액체만을 방출시키는 방법이다. 그러나, 상기의 약제를 이용하여 폐액을 처리하는 경우, 약제에 의해 무기물과 고분자화합물 등을 고형분으로 하고, 이것을 분리제거하지 때문에 분리제거한 고형분을 처리하는 처리장치와 저장조 등의 고형분용의 장치가 필요로 하게 되고 장치가 복잡하게 되고 설비비가 높아지게 된다.

이러한 문제가 일어나지 않는 폐액처리로서는 폐액을 증발시켜 대기로 개방하는 것이 있으나, 이것은 대기오염의 요인이 된다. 또, 폐액을 소각로에 공급하여 열분해(산화처리) 하는 것도 제안되어 있으나, 이 경우에는 소각로로부터의 배출가스의 열을 어떻게 이용할까 하는 것이 하나의 과제가 된다. 그리하여 본 발명은 이러한 사정을 고려한 것으로, 그 목적은 폐액을 열분해했을 때 배출되는 열을 유효하게 이용가능한 폐액 처리장치를 제공하는 것이다. 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 폐액 처리장치는 폐액을 고온하에서 열분해하여 폐액을 행하는 소각로, 그 소각로로부터의 배출가스의 열을 증기로 하여 회수하는 배출열 회수장치, 상기 소각로에 폐액을 공급하는 폐액라인에 설치되어 상기 배출열 회수장치로부터의 증기에 의해 폐액의 온도를 상승시키는 열교환기, 그 열교환기에서 온도를 상승시킨 폐액을 플래쉬(flash)시켜 기체와 액체를 분리하는 플래쉬드럼(flash drum) 및 그 플래쉬드럼에서 분리된 액체의 일부를 상기 열교환기 상류쪽의 폐액라인으로 되돌려 열교환기내에서의 폐액의 증발을 방지하는 순환수단으로 구성된다.

폐액은 폐액라인으로부터 소각로에 공급되어 그 곳에서 열분해된다. 소각로로부터의 배출가스는 배출열회수장치에서 그 열이 증기로서 회수된다. 이 증기는 폐액온도를 상승시키는 열매체로서 열교환기에 전해진다.

이 열교환기에는 열교환기내에서의 폐액의 증발을 방지하기 위하여 플래쉬드럼에서 분리된 액체의 일부가 순환수단에 의하여 되돌려지고, 압력이 높으면서 순환량이 증발량에 대해 극히 많아지기 때문에 배출열 회수장치로부터의 증기로 폐액의 온도를 상승시켜도 폐액이 증발하지 않는다. 이 때문에 열교환기내에서 폐액이 증발할 때에 스케일이 전열관에 부착하는 부작용없이 증기로 폐액을 온도 상승시킬 수 있고 배출열을 유효하게 이용하는 것이 가능하게 된다.

[실시예]

이하 본 발명의 일 실시예를 첨부 도면에 기해 설명한다. 제1도에 있어서, (1)은 폐액 처리장치를 나타내고, 이 폐액 처리장치(1)는 폐액을 고온에서 열분해하여 폐액의 처리를 행하는 소각로(2), 그 소각로(2)로부터의 배출 가스의 열을 증기로서 회수하는 배출열 회수장치(3), 상기 소각로(2)에 폐액을 공급하는 폐액라인(4)에 설치되어 상기 배출열 회수장치(3)로부터의 증기에의한 폐액의 온도를 상승시키는 열교환기(5), 그 열교환기(5)에서 온도를 상승시킨 폐액을 플래쉬시켜 기체와 액체로 분리하는 플래쉬드럼(6), 및 그 플래쉬드럼(6)에서 분리된 액체의 일부를 상기 열교환기(5) 상류쪽의 폐액라인(4)으로 되돌려 열 교환기(5)내에서의 폐액의 증발을 방지하는 순환수단(7)으로 주로 구성된다. 폐액은 폐액탱크(8)에 저장되고, 이 탱크(8)내의 폐액의 대부분은 복수의 폐액이 혼합된 것으로 PH 7 - 8로 조정되어 있다. 폐액탱크(8)에는 폐액을 소각로(2)에 공급하는 폐액라인(4)이 접속되고, 이 폐액라인(4)에는 폐액펌프(9), 열교환기(5), 플래쉬드럼(6)이 순차적으로 설치되어 있다. 플래쉬드럼(6)은 폐액의 일부를 증발시켜 기체와 액체를 분리하도록 되어 있고 분리된 가스분이 유입하는 폐액가스라인(10)과 액체분이 유입하는 액체라인(11)이 접속되어 있다.

소각로(2)는 긴 현통형으로 내화재(12)가 내부에 입혀져 있고, 중앙부가 좁혀져 있으며(슬럿부가 형성되어 있음), 소각로(2) 내가 2단의 소각부(상단 : 액체소각부 2a, 하단 : 가스소각부 2b)로 형성된다. 이 소각로(2)의 윗쪽(액체소각부 2a의 윗쪽)에는 그 주위에 소정의 간격(예를 들면 90° 간격)을 두고 복수(예를 들면 4개)의 제1가스버너(13)가 설치되어 있고, 가스소각부(26)의 상부에는 그 주위에 소정의 간격(예를 들면 90°간격)을 두고 복수(예를 들면 4개)의 제2가스버너(14)가 설치되어 있으며, 이러한 제1 및 제2 가스버너(13,14)에는 상기 폐액가스라인(10)이 접속되어 있고, 액체소각부(2a) 및 가스소각부(2b)에 플래쉬드럼(6)에서 증발한 증기가 소각로(2) 내에서 선회류를 일으키도록 흡입되도록 되어 있다. 또, 소각로(2)의 윗쪽(액체소각부(2a)의 윗쪽)에는 액체버너(15)가 하나 또는 복수설치되고, 이 액체버너(15)에 상기 액체라인(11)이 접속되어 있고, 플래쉬드럼(6)으로부터의 액체(폐액)가 액체소각부(2a)내에 흡입되도록 되어 있다.

또, 소각로(2)의 정상부에는 연료버너(16)가 도시한 예에서는 둘 설치되어 있다. 이러한 연료버너(16)에는 중유탱크(17)에 접속되고, 중유펌프(18)를 갖는 중유라인(19)이 접속되어 있고 공기팬(20)을 갖는 공기라인(21)이 접속되어 있어, 중유가 연료버너(16)로부터 소각로(2)내에 흡입되어 연소하고, 이 연소에 의해 폐액이 열분해(산화처리) 되도록 되어 있다. 소각로(2)에는 그 슬럿부에 슬럿부내의 온도를 측정하는 온도검출기(22)가 설치되어 있고, 이 검출기(22)로부터의 검출치와 소각로(2)로부터의 배출가스의 가스 온도측정치로부터 소각로(2)내(액체소각부(2a) 및 가스소각부(2b))의 온도를 조절하는 온도조절기(23)가 갖추어져 있다. 온도조절기(23)는 주로 연료버너(16)로부터의 중유등의 분사량 및 제2가스버너(14)로부터의 분사량을 조절하여, 액체소각부(2a) 및 가스소각부(2b)의 온도를 각각 소정의 온도(또는 온도범위)로 유지하도록 구성되어 있다. 즉, 온도조절기(23)는 액체소각부(2a) 및 가스소각부(2b)를 임의의 온도로 조절가능하게 되어 있고, 예를 들면 액체소각부(2a)를 약 1200℃이상의 고온으로, 그 하류의 가스소각부(2b)를 약800 - 870℃로 하도록 설정한다. 이것은, 플래쉬드럼(6)에서 폐액의 일부를 증발시키면, 증발하는 것은 거의 수분이고 글리센 등의 가연물 및 애쉬(ash)분은 액체쪽에 머무르므로, 이 액체와 증유의 연소에 의해 액체소각부(2a)내의 온도를 약 1200℃이상으로 조절하고, 제2가스버너(14)로부터 약 100℃의 증기에 의해 가스소각부(2b)내의 온도를 예를 들면 약 850℃가 되도록 조절한다. 결국 제2가스버너(14)로부터의 증기는 냉각제로 작용한다.

소각로(2)의 하부에는 연소배출가스를 굴뚝(24)으로 유도하는 배출가스라인(25)이 접속되어 있다. 또 배출가스라인에 유입하는 연소배출가스에는 양이 적으나 애쉬등이 포함되어 있기 때문에, 이 재를 별도로 소각로로부터 분리하도록 하여도 좋다. 배출가스라인(25)에는 배출열 회수장치로서의 보일러(3), 사이클론(26), 냉각기(27), 배풍기(28) 및 백필터(29)가 순차로 설치되어 있고, 이 배출가스의 압력은 배풍기(28)의 하류에 설치되어 있는 댐퍼(30)에 의해 적절하게 조절되도록 되어 있다. 이와 같이 배출가스의 처리를 건식으로 행하는 것에 의해 흰연기의 방지, 절수 등을 도모한다. 보일러(3)는 일반에 알려져 있는 배출열 회수보일러로 배출가스를 예를 들면 850℃에서 300℃로 냉각하여 증기를 발생시키도록 구성되고, 이 증기가 폐액을 온도상승시키는 가열촉매로서 상기 열교환기(5)로 공급된다. 열교환기(5)의 상류쪽의 폐액라인(4)에는 상기 액체라인(11)에 접속되어 있는 순환라인(31)이 접속되어 있다. 순환라인(31)에는 순환펌프(32)가 설치되어 순환수단(7)이 구성되고, 이 순환펌프(32)에 의해 플래쉬드럼(6)에서 분리된 액체의 일부가 폐액라인(4)로 되돌려지도록 되어 있다. 이 순환량은 열교환기(5)내에서 폐액이 증발하지 않도록 열교환기(5)에서의 폐액의 온도상승이 약5-15℃로 되도록 설정한다. 다음으로 실시예의 작용을 설명한다. 폐액탱크(8)로부터의 폐액은 순환라인(31)으로부터의 폐액이 혼입되어 예를 들면 약 20℃에서 105℃의 온도로 되어 열교환기(5)로 들어가고, 그곳에서 보일러(3)로부터의 증기에 의해 약 120℃로 온도가 상승된다. 온도상승후, 플래쉬드럼(6)에 들어가 그곳에서 감압되어 일부가 증발된다. 증발한 가스분(증기)은 폐액가스라인(10)에 유입되어 소각로(2)에 이르고 액체분의 일부는 액체라인(11)을 통해 소각로(2)에 이른다.

소각로(2)의 액체소각부(2a)에는 연료버너(16)로부터 중유가 분사되어 공기중의 산소에 의해 연소되고, 액체버너(15)로부터 폐액이 분사되어 열분사(산화처리)된다. 가스소각부(2b)내에는 제2가스버너(14)로부터 증기가 분사되어 열분해(산화처리)된다. 즉, 소각로(2)내에서는 액체소각부(2a)와 가스소각부(2b)에서 2단 연소가 일어나고, 그1단계의 액체소각부(2a)내가 약 1200℃ 이상으로 유지되고 여기에서 플래쉬드럼(6)에서 증발하지 않았던 폐액이 연소되며 플래쉬드럼으로부터의 증기가 액체소각부(2a)와 가스소각부(2b)의 양쪽이 공급되어 열처리된다. 이와같이, 프래쉬드럼(6)에서 증발하지 않았던 폐액이 약 1200℃이상의 액체소각부(2a)내에서 연소되는 것에 의해, 그 폐액중에 포함되어 있던 고형물과 시안화합물(함중금속)의 처리를 행한다. 폐액중의 고형물은 1200℃에서 분해된다. 또, 시안화합물(함중금속)은 900℃ 이상에서 연소한다. 또, 액체소각부(2a)내에서 애쉬가 발생하고, 이 애쉬는 약 950℃ 이상에서는 용융상태이나, 이 애쉬는 액체소각부(2a)로부터 약 850℃의 가스소각부(2b)로 유입하며 비용융상태로 된다. 이 때문에, 이 애쉬가 보일러(3)로 유입하여도 보일러(3)의 전열면등에 부착하여 보일러의 고정을 일으키지 않는다.

소각로(2)로부터 연소배출가스는 보일러(3)에서 예를 들면 850℃로부터 300℃로 냉각, 사이클론(26)에서 집진되고 냉각기(27)에서 다시 250℃로 냉각된다. 배풍기(28)를 통해 소석회가 흡입되어 중화된 후, 백필터(29)에서 다시 집진되어 굴뚝(24)에서 대기로 방출된다. 즉, 연소배출가스는 보일러(3)에서 열회수된 후, 백필터(29)의 내열온도(약 200℃) 부근까지 냉각되어 대기로 방출된다. 사이클론(26) 및 백필터(29)에서 모아진 중금속류를 포함한 재는 별도 재생 또는 폐기 등의 처리계로 이송된다. 보일러(3)에서는 열회수에 의해 증기가 발생하고, 이 증기가 폐액을 온도상승시키는 가열매체로서 열교환기(5)로 공급되고, 폐액을 온도상승시킨 후, 보일러(3)로 되돌아간다. 이와 같이, 배출가스의 열을 증기를 통해 폐액의 온도상승에 이용하도록 하였으므로, 회수열량을 100% 자기소비할 수 있다. 이때, 열교환기(5)에는 폐액탱크(8)로 부터의 폐액과 함께 플래쉬드럼(6)에서 분리된 액체(폐액)가 유입하여 열교환기(5)내에서의 폐액의 증발이 방지되므로, 열교환기(5)내에서의 스케일의 부착을 억제할 수 있다. 즉, 보일러(3)로부터의 증기의 열량을 폐액탱크(8)로부터의 폐액만을 온도상승하면 폐액의 일부를 증발시키는 열량이기 때문에, 폐액탱크(8)로부터의 폐액만의 온도상승에 그 증기를 이용하면 열교환기(5)내에서 폐액의 일부가 증발한다. 이 증발에 의해 스케일이 열교환기(5)의 전열관에 부착하여 고장이 생긴다. 이 때문에 플래쉬드럼(6)에서 분리된 액체의 일부를 순환라인(31)을 통해 순환시키는 것에 의해, 열교환기(5)에서의 전열부하를 높게 취해, 그 순환량을 증가시키는 것으로 필요전량을 확보하는 것이 가능하게 된다.

이것에 의해 폐액이 증발하지 않도록 온도상승을 약 5-15℃로 억제하도록 순환량을 설정하면 압력이 높고 순환량이 증발량에 대해 극히 많아지므로 열교환기(5)내에서의 스케일의 부착을 억제할 수 있다. 이 때문에, 탈스케일 작업이 용이하게 된다.

이것에 의해 보일러(3)로부터의 증기로 폐액을 온도상승시켜도 열교환기(5)내에서의 스케일의 부착이 억제되므로 스케일의 부착에 의한 고장이 생기지 않고 회수열량을 100% 소비할 수 있고 배출열을 유효하게 이용할 수 있다. 이상의 본 발명에 의하면, 폐액을 열분해했을 때의 배출열을 효과적으로 이용할 수 있다는 우수한 효과를 나타낼 수 있다.

Claims

폐액을 고온에서 열분해하여 폐액의 처리를 행하는 소각로(2), 그 소각로(2)로부터의 배출가스의 열을 증기로서 회수하는 배출열 회수장치(3), 상기 소각로(2)에 폐액을 공급하는 폐액라인(4)에 설치되어 상기 배출열 회수장치(3)로부터의 증기에 의해 폐액의 온도를 상승시키는 열교환기(5), 그 열교환기(5)에서 온도를 상승시킨 폐액을 플래쉬시켜 기체와 액체로 분리하는 플래쉬드럼(6), 및 그 플래쉬드럼(6)에서 분리된 액체의 일부를 상기 열교환기(5) 상류쪽의 폐액라인(4)으로 되돌려 열교환기(5)내에서의 폐액의 증발을 방지하는 순환수단(7)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐액처리 장치.