KR100312938B1 - Processes for the treatment of flue gas desulfurization waste water - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배연탈황 플랜트 중의 증발관 및 가열기의 접액면 등에의 스케일 부착을 방지하기 위한 배연탈황배수의 처리방법을 제공한다. 이 방법은 (a) 배연탈황배수에 석고의 시드결정을 함유시키는 공정과, (b) 시드결정을 함유시킨 상기 탈황배수를 증발관 내에서 일정한 농축비가 될 때까지 농축시켜 상기 탈황배수 중의 석고를 석출시키는 공정과, (c) 농축된 상기 탈황배수를 상기 증발관으로부터 배출시킨 후 상기 증발관의 내면을 세정수에 의해서 세정하는 공정을 차례로 반복한다.The present invention provides a method for treating flue gas desulfurization wastewater to prevent scale attachment to the liquid contact surface of an evaporator tube and a heater in a flue gas desulfurization plant. This method comprises the steps of (a) incorporating seed crystals of gypsum into flue gas desulfurization drainage, and (b) concentrating the desulfurization drainage containing seed crystals in a vaporization tube until a constant concentration ratio is obtained. The step of precipitating and (c) releasing the concentrated desulfurization drainage from the evaporation tube and then washing the inner surface of the evaporation tube with washing water are repeated.
Description
본 발명은, 석유, 석탄 등의 연소배기 가스 중의 황산화물을 제거하는 습식배연탈황(排煙脫黃) 플랜트에서 배연탈황배수의 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for treating flue gas desulfurization in a wet flue gas desulfurization plant that removes sulfur oxides in combustion exhaust gases such as petroleum and coal.
배연탈황장치로부터 배출되는 탈황배수 중에는 각종 이온이 다량으로 함유되어 있다. 특히, 칼슘이온과 황산이온은 스케일 생성의 원인이 되는 성분이며, 탈황배수 중에 포화 또는 과포화 상태로 존재한다. 탈황배수를 증발 농축하면 그로 인한 스케일이 증발관 및 가열기의 내면(접액면(接液面))이나 배관 등에 부착된다. 이는 열효율을 저하시키고 배관을 막아 작업을 곤란하게 한다.The desulfurization wastewater discharged from the flue gas desulfurization apparatus contains a large amount of various ions. In particular, calcium ions and sulfate ions are components that cause scale generation and exist in a saturated or supersaturated state in desulfurization drainage. When the desulfurization drainage is evaporated and concentrated, the resulting scale is attached to the inner surface of the evaporator tube and the heater (liquid surface) or the pipe. This lowers the thermal efficiency and blocks the piping, making the operation difficult.
따라서, 탈황배수를 증발 농축하여도 스케일성분이 증발관의 내부에 부착하지 않게 하는 기술이 검토되어 왔다. 그 예로서, 특개평 7-251162호 공보에 기재된 기술을 들 수 있다.Therefore, the technique which prevents a scale component from adhering to the inside of an evaporation tube even if the desulfurization waste water is evaporated and concentrated is examined. As an example, the technique of Unexamined-Japanese-Patent No. 7-251162 is mentioned.
특개평 7-251162호 공보에는, 스케일성분을 포함하는 폐액의 가열 및 농축방법에 있어서, 증발액의 온도를 90℃ 이상으로 하고, 무수 석고(anhydrous gypsum)를 시드결정(seed crystal)으로 사용하여, 일정한 시간간격으로 증발유니트를 수세(水洗)하는 방법이 기재되어 있다.Japanese Patent Laid-Open No. 7-251162 discloses a method of heating and concentrating a waste liquid containing a scale component, wherein the temperature of the evaporated liquid is 90 ° C or higher, and anhydrous gypsum is used as a seed crystal. A method of washing the evaporation unit with water at regular time intervals is described.
그러나, 상기 공보에 기재된 기술과 같이 증발액의 온도를 90℃ 이상으로 하고 무수 석고를 시드결정으로 사용하면 다음과 같은 문제점이 생긴다.However, when the temperature of the evaporation solution is 90 ° C. or more and anhydrous gypsum is used as the seed crystal as described in the above publication, the following problems arise.
통상, 탈황장치로부터 배출되는 석고는 대부분 이수염(dihydrate)(CaSO4·2H2O)이다. 무수 석고(CaSO4)를 시드결정으로 사용하는 경우, 미리 시스템 밖에 준비된 무수 석고를 첨가하여야 한다. 이에 따라, 농축액의 고형물량이 증가하여 최종적으로는 폐기물량의 증가를 초래한다.Usually, the gypsum discharged from the desulfurization apparatus is mostly dihydrate (CaSO 4 .2H 2 O). When anhydrous gypsum (CaSO 4 ) is used as seed crystal, anhydrous gypsum prepared outside the system must be added beforehand. This increases the amount of solids in the concentrate and ultimately leads to an increase in the amount of waste.
특히, 증발 유니트의 세정시에는 무수 석고를 포함하는 농축액을 임시로 증발 유니트에서 배출하여 별도로 저장한다. 이때, 농축액의 온도가 저하(특히 45℃ 이하)되면 무수 석고는 이수 석고로 된다. 이것을 증발 유니트에 되돌려 다시 90∼140℃로 가열하여도, 일단 이수 석고로가 된 것은 무수 석고로는 되돌아가지 않고 반수염(hemihydrate)(CaSO4·½H20)으로 밖에 되지 않는 성질이 있다. 무수 석고를 형성하기 위해서는 반수염을 더욱 고온으로 가열하여 탈수하지 않으면 안 된다.In particular, when cleaning the evaporation unit, the concentrated liquid containing anhydrous gypsum is temporarily discharged from the evaporation unit and stored separately. At this time, when the temperature of the concentrate drops (particularly 45 ° C. or lower), anhydrous gypsum becomes dihydrate gypsum. Even when this is returned to the evaporation unit and heated to 90 to 140 ° C., once it has been converted into anhydrous gypsum, it does not return to anhydrous gypsum and has only a hemihydrate (CaSO 4 · ½H 2 0). In order to form anhydrous gypsum, hemihydrate must be heated to a higher temperature and dehydrated.
따라서, 증발 유니트의 세정 중에 별도로 저장된 무수 석고를 포함하는 농축액을 가열하여 90℃ 이상으로 유지하는 조작이나, 증발 유니트의 세정마다 유니트 내의 시드결정을 모두 폐기하고, 시스템 밖에서 무수 석고를 새롭게 첨가하는 조작이 필요하게 된다. 이 때문에, 가열량의 증가 또는 폐기물량의 증가를 피할 수 없다.Therefore, an operation of heating the concentrate containing anhydrous gypsum separately stored during cleaning of the evaporation unit and maintaining it at 90 ° C or higher, or an operation of discarding all seed crystals in the unit every time the evaporation unit is cleaned, and adding anhydrous gypsum outside the system. This is necessary. For this reason, an increase in heating amount or an increase in waste amount cannot be avoided.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것이며, 스케일 생성을 방지하면서 탈황배수를 증발농축하기 위한 배연탈황배수의 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a method for treating flue gas desulfurization wastewater for evaporating and desulfurizing waste water while preventing scale generation.
도 1은 본 발명의 방법의 한 실시예를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic representation of one embodiment of the method of the present invention.
<도면 부호의 설명><Description of Drawing>
1...탈황배수 2...증발관1 ... desulfurization drainage 2 ... evaporator
3...가열기 4...가열용 수증기3 ... heater 4 ... heating steam
5,8...응결수6...수증기5,8 ... condensation water6 ... vapor
7...냉각장치8a,16...세정수7.Cooling units 8a, 16 ...
8b...보급수9...농액8b ... supply 9 ... concentrate
10...순환펌프11...농축액조10 Circulation pump 11 Concentration tank
12,12a,12b...농축액13...농축액 펌프12, 12a, 12b ... concentrate 13 ... concentrate pump
14...고화장치15...고화물14 solidification unit 15 solids
본 발명에 의하면, (a) 배연탈황배수에 이수염 석고의 시드결정을 탈황배수 1리터당 1∼20g 함유시키는 공정과, (b) 시드결정을 함유시킨 상기 탈황배수를 45∼90℃의 온도조건을 갖는 증발관 내에서 2000 이상의 농축비로 될 때까지 농축시켜, 상기 탈황배수 중의 석고를 석출시키는 공정과, (c) 농축된 상기 탈황배수를상기 증발관으로부터 배출시킨 후 상기 증발관의 내면을 세정수로 세정하는 공정이 차례로 반복하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, (a) 1 to 20 g of the seed crystals of dihydrate gypsum are contained in the flue gas desulfurization drainage per liter of desulfurization drainage, and (b) the desulfurization drainage containing the seed crystals at a temperature of 45 to 90 ° C. Concentrating in the evaporation tube having a concentration ratio of 2000 or more, to precipitate the gypsum in the desulfurization drainage, and (c) to discharge the concentrated desulfurization drainage from the evaporation tube and to clean the inner surface of the evaporation tube The process of washing with water is characterized by repeating one after another.
상기 공정 (a)는, 증발관에 도입되기 전의 탈황배수에 시드결정을 첨가하는 조작과, 상기 (b) 공정 전에 미리 시드결정을 함유하는 농축액을 증발관에 공급하는 조작과, 상기 (b) 공정 중에 증발관 내에서 정출(晶出)하는 석고 자체를 시드결정(자기시드결정)으로 하는 조작 중에서 선택되는 하나 이상의 조작으로 이루어질 수 있다.The step (a) comprises the steps of adding a seed crystal to the desulfurization wastewater before being introduced into the evaporation tube, supplying a concentrate containing the seed crystal to the evaporation tube before the step (b), and (b) The gypsum itself crystallized in the evaporation tube during the process may be made of one or more operations selected from among operations in which seed gypsum (seed seed crystal) is used.
상기 시드결정을 함유하는 농축액은 상기 증발관으로부터 배출되는 탈황배수의 농축액일 수 있다.The concentrate containing the seed crystal may be a concentrate of the desulfurization drainage discharged from the evaporation tube.
상기 증발관 내에서의 탈황배수의 농축비를, 석고의 정출속도와 시드결정 농도의 비가 특정범위, 즉 2000 이상 4000 이하로 되도록 정할 수 있다.The concentration ratio of the desulfurization wastewater in the evaporation tube may be determined so that the ratio of the gypsum crystallization rate and the seed crystal concentration is within a specific range, that is, 2000 or more and 4000 or less.
상기 (c) 공정의 세정수로서, 상기 증발관으로부터 배출되는 수증기를 응축하여 얻어지는 응결수와, 상기 응결수를 얻는데 사용된 후의 냉각수와, 상기 응결수와 상기 냉각수의 혼합액으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.At least one selected from condensed water obtained by condensing water vapor discharged from the evaporation tube, cooling water after being used to obtain the condensed water, and a mixed liquid of the condensed water and the cooling water as the washing water of the step (c). Can be used.
본 발명의 방법에 의하면 증발관, 가열기, 부속기기 및 배관 등의 탈황배수의 접액면에의 스케일 부착을 시드결정 첨가에 의해서 방지하면서 가열증발에 의한 탈황배수의 농축을 할 수 있다.According to the method of the present invention, the desulfurization wastewater can be concentrated by heating evaporation while preventing the adhesion of scale to the contact surface of the desulfurization wastewater such as an evaporation tube, a heater, an accessory, and a pipe by adding seed crystals.
본 발명에 의한 배연탈황배수의 처리방법의 한 실시예를 도 1에 나타낸다.One embodiment of the method for treating flue gas desulfurization wastewater according to the present invention is shown in FIG. 1.
도 1에서, 탈황배수(1)는 증발관(2) 내로 공급된다. 이 탈황배수(1)는 일정한 온도조건에서 일정한 농도로 될 때까지 가열기(3)에 의해서 가열되고 증발관(2)에서 증발농축된다. 가열기(3)에는 가열용 수증기(4)가 도입되고 응결수(condensate)(5)가 배출된다. 증발관(2)으로부터 배출되는 수증기(6)는 냉각장치(7)에 의해서 냉각되어 응결수(8)로 된다. 응결수(8)는 일단 저장된 뒤(미도시), 일부는 세정수(8a)로 증발관(2)에 공급되며, 대부분의 양은 보급수(8b)로서 탈황장치로 보내진다.In FIG. 1, the desulfurization wastewater 1 is fed into the evaporation tube 2. This desulfurization wastewater 1 is heated by the heater 3 and concentrated by evaporation in the evaporation tube 2 until it reaches a constant concentration under constant temperature conditions. In the heater 3, heating steam 4 is introduced and condensate 5 is discharged. The water vapor 6 discharged from the evaporation tube 2 is cooled by the cooling device 7 to become condensed water 8. Once the condensed water 8 is stored (not shown), part of it is supplied to the evaporation tube 2 as washing water 8a, and most of the amount is sent to the desulfurization apparatus as make-up water 8b.
증발관(2) 내에서 농축된 탈황배수 농축액(9)의 대부분은 펌프(10)에 의해서 가열기(3)를 지나 증발관(2)으로 반송·순환되며, 그 일부의 농축액(12)은 농축액조(11)에 공급된다. 농축액조(11) 내의 농축액(12a)은 펌프(13)에 의해 시드결정의 원료로서 증발관(2)에 공급된다. 증발관(2)에 공급되는 탈황배수(1)에는 필요에 따라 시드결정을 첨가할 수 있다. 농축액조(11) 내의 대부분의 농축액(12b)은 고화장치(14)로 보내지며, 석탄재 및 포틀랜드 시멘트(미도시) 등의 고화촉진제와 혼합되어 고화되고 이로 인해 생기는 고화물(15)은 폐기된다. 이와 같이 고화장치(14)를 사용함으로써 오염물질을 포함하는 배수의 배출규제에 대응할 수가 있다. 증발관(2) 및 가열기(3)의 접액면 세정에 사용된 뒤 세정수(8a)는 증발관(2) 등의 세정 후 세정배수(16)로서 탈황장치로 보내져 탈황장치의 보급수로서 사용된다.Most of the desulfurization wastewater concentrate 9 concentrated in the evaporation tube 2 is returned and circulated to the evaporation tube 2 through the heater 3 by the pump 10, and a part of the concentrate 12 is concentrated. It is supplied to the tank 11. The concentrated liquid 12a in the concentrated liquid tank 11 is supplied to the evaporation tube 2 as a raw material of seed crystal by the pump 13. Seed crystals may be added to the desulfurization wastewater 1 supplied to the evaporation tube 2 as necessary. Most of the concentrate 12b in the concentrate tank 11 is sent to the solidification unit 14, and mixed with a solidification accelerator such as coal ash and Portland cement (not shown) to solidify, and the resulting solids 15 are discarded. . By using the solidification device 14 as described above, it is possible to cope with the discharge regulation of wastewater containing contaminants. After washing the contact surface of the evaporation tube 2 and the heater 3, the washing water 8a is sent to the desulfurization unit as the washing drainage 16 after washing the evaporation tube 2, etc. do.
또 냉각장치(7)에는 통상 순환 냉각수(미도시)가 공급된다. 이 순환 냉각수 중 염의 농도를 일정에 유지하기 위해서 일부가 분출된다. 이 분출수의 일부를 상기 응결수(8)와 함께 세정수(8a)로 사용할 수 있고, 그 대부분의 량은 보급수(8b)와 함께 탈황장치에의 보급수로서 이용할 수 있다.In addition, the cooling device 7 is usually supplied with circulating cooling water (not shown). In order to keep the concentration of salt in this circulating cooling water constant, a part is blown out. A part of this jetted water can be used as the washing water 8a together with the condensed water 8, and most of the amount can be used as the feed water to the desulfurization apparatus together with the feed water 8b.
이하, 본 발명의 방법을 공정순으로 설명한다.Hereinafter, the method of this invention is demonstrated in order of process.
제1공정1st process
배연탈황배수에 석고의 시드결정(결정화를 위한 시드결정)을 첨가하는 공정이다.It is a process of adding gypsum seed crystals (seed crystals for crystallization) to flue gas desulfurization drainage.
배연탈황배수는 석탄, 중유 등의 연소배기 가스 중의 황산화물을 제거하는 습식 배연탈황장치로부터의 배수이다.Flue gas desulfurization wastewater is wastewater from a wet flue gas desulfurization apparatus which removes sulfur oxides in combustion exhaust gas such as coal and heavy oil.
석고는 용해도가 온도의 상승과 함께 감소하는 물질이다. 그 때문에 가열면에 부착하여 스케일로 되기 쉽다. 스케일로서 부착하는 석고의 결정은 이수염, 반수염, 무수염의 3형태이며 고온으로 될수록 결정수가 적은 형태로 된다. 반수염은 탈수 및 흡수의 전이속도가 비교적 크지만, 무수염의 정출속도는 45∼140℃에서는 비교적 작다. 그 때문에 이수염을 습식가열(45∼140℃)하면 반수석고가 생성되며, 무수염을 얻기 위해서는 더욱 고온으로 가열하여 탈수되어야 하는 성질이 있다.Gypsum is a substance whose solubility decreases with an increase in temperature. Therefore, it adheres to a heating surface, and it becomes easy to become a scale. The crystals of gypsum to be attached as scale are dihydrate, hemihydrate, and anhydrous salts. The higher the temperature, the smaller the number of crystals. Hemihydrate has a relatively high transition rate of dehydration and absorption, but the crystallization rate of anhydrous salt is relatively small at 45 to 140 占 폚. Therefore, when the dihydrate is wet-heated (45-140 ° C.), hemihydrate gypsum is produced, and in order to obtain anhydrous salt, it is required to be heated to a higher temperature and dehydrated.
시드결정으로서는 탈황배수 중의 석고 결정과 같은 형태를 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 이수염이 석출하는 농축조건에서는 이수염을 시드결정으로 사용하는 것이 바람직하다. 반대로 무수염이 석출하는 농축조건에서 이수염을 시드결정으로서 사용하면 석고의 석출이 거의 없어 시드결정 첨가의 효과가 작게 된다.As the seed crystal, it is preferable to use a form such as gypsum crystal in desulfurization drainage. For example, it is preferable to use dihydrate as seed crystal in the concentrated condition in which dihydrate precipitates. On the contrary, when the dihydrate is used as the seed crystal in the concentrated condition in which anhydrous salts are precipitated, there is little precipitation of gypsum and the effect of seed crystal addition is small.
탈황배수 중에 포함되는 석고의 대부분은 이수염(CaSO4·2H20) 형태이다.Most of the gypsum included in the desulfurization drainage is in the form of dihydrate (CaSO 4 · 2H 2 0).
시드결정으로 이수염의 석고를 쓰면 무수염 석고(CaSO4)의 경우와 같이, 증발관 세정시의 시드결정의 가열조작이나 시스템 밖에서 새롭게 무수 석고를 첨가하는 조작이 불필요하다는 이점이 있다. 이 때의 증발관 내의 온도는 45∼90℃, 바람직하게는 55∼70℃로 한다. 45℃ 미만으로 하면 증발관 내는 높은 진공도로 하지 않으면 안되기 때문에 고성능의 진공펌프가 필요하여 비경제적이라는 결점이 있다. 90℃를 넘으면 스케일 부착 방지의 효과가 저하되며, 더욱이 증발 농축조작에 필요한 가열용 열량이 많아진다는 결점이 있다.The use of the dihydrate gypsum as the seed crystal has the advantage that, as in the case of anhydrous gypsum (CaSO 4 ), the heating operation of the seed crystal during evaporation tube cleaning and the operation of adding anhydrous gypsum outside the system are unnecessary. The temperature in the evaporation tube at this time is 45-90 degreeC, Preferably it is 55-70 degreeC. If the temperature is lower than 45 ° C, the inside of the evaporation tube must be at a high degree of vacuum, so a high-performance vacuum pump is required, which is disadvantageous. When it exceeds 90 degreeC, the effect of the prevention of scale adhesion falls, Furthermore, there exists a drawback that the amount of heat for heating required for evaporative concentration operation increases.
증발관(2)에 공급되는 탈황배수(1)에 시드결정을 미리 첨가하는 경우, 시드결정의 첨가량은 증발관 내에 보유되는 탈황배수(1) 리터당 이수염 석고(CaSO4·2H2O)로서 1∼20g, 바람직하게는 2∼10g이다. 시드결정의 첨가량이 1g 미만이면, 증발관 내의 탈황배수를 농축하기 위한 후기 제2공정에서의 석고 석출량에 대한 시드결정량이 적기 때문에 석고 스케일의 부착량이 증가한다는 결점이 있다. 20g을 넘으면 시드 첨가의 효과는 향상되지 않고 폐기물량이 증가되는 결점이 있다.When seed crystals are previously added to the desulfurization wastewater (1) supplied to the evaporation tube (2), the amount of seed crystals added is dihydrate gypsum (CaSO 4 · 2H 2 O) per liter of desulfurization wastewater (1) retained in the evaporation tube. 1-20 g, Preferably it is 2-10 g. If the amount of seed crystal added is less than 1 g, there is a drawback that the amount of seed crystals increases due to the small amount of seed crystals relative to the amount of gypsum deposited in the latter second step for concentrating the desulfurization drainage in the evaporator. If it exceeds 20 g, the effect of seed addition does not improve and there is a drawback that the amount of waste is increased.
또, 이 방법은 운전개시 당초 증발관 내에 보유되는 탈황배수량에 대해서 사용할 수 있다. 후기 제2공정에서 탈황배수가 증발관 내에서 소정 농축비로 정상적으로 농축되고 있는 동안은 탈황배수에 시드결정을 미리 첨가할 필요는 없다.This method can also be used for the amount of desulfurization drainage retained in the evaporation tube at the start of operation. While the desulfurization wastewater is normally concentrated in the evaporation tube at a predetermined concentration ratio in the second process, it is not necessary to add seed crystals to the desulfurization wastewater in advance.
또한, 이 목적으로 사용하는 시드결정은 탈황장치에서 생성된 석고(이수염)를 포함하여도 좋다. 따라서, 탈황설비 내의 석고 분리공정에서 석고 회수율을 조정함으로써 탈황배수의 석고 농도를 조정할 수 있다. 그러므로, 시드결정 공급장치 등의 새로운 부속설비를 설치할 필요는 없다.In addition, the seed crystal used for this purpose may contain the gypsum (dihydrate) produced by the desulfurization apparatus. Therefore, the gypsum concentration of the desulfurization wastewater can be adjusted by adjusting the gypsum recovery rate in the gypsum separation process in the desulfurization facility. Therefore, it is not necessary to install new accessory equipment such as a seed crystal supply device.
증발관(2)에 탈황배수(1)를 공급하기 전에 미리 시드결정을 함유하는 농축액을 증발관(2)에 공급하는 경우는, 후기 제3공정에서 증발관으로부터 배출한 탈황배수의 농축액(12)을 사용함으로써 상기 증발관 내에 보유하는 농축액의 시드결정(석고 이수염)농도를 용이하게 확보할 수 있다. 이것은, 탈황배수의 농축액(12a)의 온도가 저온(45℃ 이하)으로 되어도 이수염의 석고는 안정한 형태를 유지할 수 있어 시드결정으로 사용할 수 있기 때문이다.When supplying the concentrate containing seed crystals to the evaporation tube 2 before supplying the desulfurization drainage 1 to the evaporation tube 2, the concentrated liquid of the desulfurization drainage discharged | emitted from the evaporation tube in the 3rd process later (12) ) Can easily ensure the concentration of seed crystals (gypsum dihydrate) of the concentrate retained in the evaporation tube. This is because the gypsum of the dihydrate can maintain a stable form and can be used as a seed crystal even when the temperature of the concentrated solution 12a of the desulfurization drainage becomes a low temperature (45 ° C. or less).
제2공정2nd process
탈황배수를 증발관 내에서 일정한 농축비가 될 때까지 농축시켜 탈황배수 중의 석고를 석출시키는 공정이다.The desulfurization drainage is concentrated in the evaporation tube until it reaches a constant concentration ratio, thereby depositing gypsum in the desulfurization drainage.
여기서, "농축비"란 증발관에 공급하는 탈황배수량과 증발관으로부터 배출되는 농축 슬러리(slurry)량의 중량비를 의미한다.Here, the "concentration ratio" means the weight ratio of the amount of desulfurization drainage supplied to the evaporation tube and the amount of concentrated slurry discharged from the evaporation tube.
증발관 내 탈황배수의 농축비는 석고의 정출속도(crystallization ratio)(γ)와 시드결정농도(Cs)의 비(γ/Cs)가 특정범위 내로 되도록 정하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 정출속도(mol/L/hour)와 시드결정농도(g/m3)의 비(γ/Cs)가 2,000 이상, 보다 바람직하게는 3,000 이상이 되도록 농축비를 설정하는 것이 바람직하다. 비가 2,000 미만이면 증발관 내면에 스케일이 부착될 염려가 있다. 비(γ/Cs)의 상한은 통상 4,000 정도이다.The concentration ratio of the desulfurization drainage in the evaporation tube is preferably determined so that the ratio (γ / Cs) of the crystallization ratio (γ) of the gypsum and the seed crystal concentration (Cs) is within a specific range. Specifically, it is preferable to set the concentration ratio so that the ratio (γ / Cs) of the crystallization rate (mol / L / hour) and the seed crystal concentration (g / m 3 ) is 2,000 or more, more preferably 3,000 or more. If the ratio is less than 2,000, the scale may be attached to the inner surface of the evaporation tube. The upper limit of ratio ((gamma) / Cs) is about 4,000 normally.
증발관(2)에 탈황배수(1)를 농축하면 시드결정 표면에 석고(이수염)가 석출하여 결정이 성장하고, 그 결과 석고농도가 증가된다. 곧 농축비는 미리 규정된 값으로 일정하게 유지된다. 따라서, 공급되는 탈황배수(1)로부터의 석고 석출량과 증발관(2)으로부터의 농축액(12) 중의 석고량이 균형을 이루어 증발관(2) 내의 석고농도가 일정하게 된다. 즉 증발관(2) 내에서 정출된 석고(이수염)가 시드결정(이하 이를「자기시드결정」이라 한다)으로 작용한다. 증발관(2) 내의 농축액(9)에 함유되는 자기시드결정은, 펌프(10)에 의해서 가열기(3)를 지나서 증발관(2)으로 순환되는 동안 증발관, 가열기, 부속기기 및 배관의 접액면에서 항상 시드결정으로 작용하기 때문에 접액면에 석고 스케일이 부착되는 것이 방지될 수 있다.When the desulfurization wastewater 1 is concentrated in the evaporation tube 2, gypsum (dihydrate) precipitates on the seed crystal surface, and the crystal grows. As a result, the gypsum concentration is increased. The enrichment ratio is then kept constant at a predefined value. Therefore, the amount of gypsum deposited from the desulfurization wastewater 1 supplied and the amount of gypsum in the concentrate 12 from the evaporation tube 2 are balanced, so that the gypsum concentration in the evaporation tube 2 is constant. That is, gypsum (dihydrate) crystallized in the evaporation tube 2 acts as a seed crystal (hereinafter referred to as "self-seed crystal"). The magnetic seed crystal contained in the concentrate 9 in the evaporation tube 2 is brought into contact with the evaporation tube, the heater, the accessory, and the pipe while being circulated by the pump 10 through the heater 3 to the evaporation tube 2. The gypsum scale can be prevented from adhering to the liquid surface because it always acts as a seed crystal on the liquid surface.
또한, 석고결정의 성장에 따라 증발관 내의 석고결정이 조대화한다. 통상, 결정이 조대화된 경우 결정 표면적이 저하되기 때문에 시드결정으로서의 효과가 저하된다. 그러나, 본 발명에서는 증발관 내의 농축액이 펌프(10)에 의해 가열기(3)를 지나서 증발기(2)에 순환될 때에, 기계적 충격에 의해서 대부분의 석고결정이 세분화되어 증발관(2) 내에서 시드결정으로 이용할 수 있기 때문에 특별히 자기시드결정의 파쇄공정(또는 장치)을 설치하지 않아도 좋다.In addition, as the gypsum crystal grows, the gypsum crystal in the evaporation tube coarsens. Usually, when the crystal is coarse, the crystal surface area is lowered, so the effect as a seed crystal is lowered. However, in the present invention, when the concentrated liquid in the evaporation tube is circulated by the pump 10 through the heater 3 to the evaporator 2, most gypsum crystals are subdivided by a mechanical impact to seed in the evaporation tube 2. Since it can be used as a crystal, it is not necessary to particularly provide a crushing step (or apparatus) for magnetic seed crystals.
제3공정3rd process
농축된 탈황배수를 증발관으로부터 배출시킨 후, 증발관, 가열기, 펌프 및 배관의 접액면을 세정수로 세정하는 공정이다.After the concentrated desulfurization drainage is discharged from the evaporation tube, the contact surface of the evaporation tube, the heater, the pump and the pipe is washed with washing water.
우선, 증발관(2), 가열기(3), 펌프(10) 및 배관으로부터 배출된 농축액(12)은 농축액조(11)에 저장되어 머문다. 이어서, 세정수(8a)를 증발관(2)에 도입하고 펌프(10)에 의해서 가열기(3)를 지나서 증발관(2)에 소정시간 반송·순환된다. 따라서, 접액면에 발생한 석고 스케일은 세정수(8a)에 의해서 용해된다.First, the concentrated liquid 12 discharged from the evaporation tube 2, the heater 3, the pump 10, and the piping is stored in the concentrated liquid tank 11 and stays. Subsequently, the washing water 8a is introduced into the evaporation tube 2, and the pump 10 passes and circulates through the heater 3 to the evaporation tube 2 for a predetermined time. Therefore, the gypsum scale which generate | occur | produced on the liquid contact surface is melt | dissolved by the wash water 8a.
이 접액면의 세정 빈도는 탈황장치의 운전부하에 따라 변하지만, 12∼120시간 간격, 바람직하게는 12∼48시간 간격으로 세정한다. 1회당 세정시간은 30분간이상, 바람직하게는 1시간 이상이다.The frequency of cleaning the liquid contact surface varies depending on the operating load of the desulfurization apparatus, but is cleaned at intervals of 12 to 120 hours, preferably at intervals of 12 to 48 hours. The cleaning time per one time is 30 minutes or more, Preferably it is 1 hour or more.
소정시간의 세정 후, 증발관(2)으로부터의 세정배수(16)는 탈황장치에 보내어 보급수로서 이용할 수 있다.After the washing for a predetermined time, the washing wastewater 16 from the evaporation tube 2 can be sent to the desulfurization apparatus and used as replenishing water.
또, 세정용수로서는 응결수(8a) 외에 냉각장치(7)에 공급되는 순환 냉각수의 분출수(냉각장치(7)에 공급되는 순환냉각수의 일부를 분출시켜 얻는 물) 일부, 또는 응결수(8a)와 상기 분출수의 혼합물을 사용할 수 있다. 이들 세정용수는 비교적 깨끗하며 석고 스케일을 용해시킬 수 있을 뿐 아니라 공업용수의 절감에 도움이 된다. `In addition to the condensed water 8a, a part of the flushing water of the circulating cooling water supplied to the cooling device 7 (water obtained by ejecting a part of the circulating cooling water supplied to the cooling device 7) or the condensed water 8a as the washing water. ) And a mixture of the above water can be used. These cleaning waters are relatively clean and can not only dissolve the gypsum scale, but also help to save industrial water. `
세정수(16)를 증발관(2)으로부터 배출한 후는 농축액(12)을 펌프(13)로 증발관(2)에 도입시킨다. 그리고 상기 제1공정을 시작함으로써 탈황배수(1)의 농축을 재개한다.After the washing water 16 is discharged from the evaporation tube 2, the concentrated liquid 12 is introduced into the evaporation tube 2 by the pump 13. The concentration of the desulfurization wastewater 1 is resumed by starting the first step.
본 발명의 방법에 의하면 증발관, 가열기, 부속기기 및 배관 등의 탈황배수의 접액면에의 스케일 부착을 시드결정 첨가에 의해서 방지하면서 가열증발에 의한 탈황배수의 농축을 할 수 있다.According to the method of the present invention, the desulfurization wastewater can be concentrated by heating evaporation while preventing the adhesion of scale to the contact surface of the desulfurization wastewater such as an evaporation tube, a heater, an accessory, and a pipe by adding seed crystals.
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