KR100355179B1 - Desulferrization and denitride method of exhaust gas depend on ozone and there of apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배기관을 통하여 배출되는 배기가스를 혼합 반응기에 유입시키는 유입공정과, 상기 혼합 반응기의 내부에서 배기가스에 함유된 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)을 내부로 주입되는 오존(O3)과 반응시켜 황산화물과 질소산화물을 H2SO4와 HNO3로 산화시키는 산화공정과, 상기 혼합 반응기의 내부에서 상기 H2SO4와 HNO3를 내부로 주입되는 암모니아와 반응시켜 H2SO4와 NH4NO3의 중성염으로 중화시키는 중화공정과, 상기 중성염 고형물질을 포집하여 제거하는 포집공정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리공법 및 그 장치를 제공한다. 이러한 본 발명은 기존 습식 석회석 석고법 탈황, SCR 탈질과 같은 탈황, 탈질 공정에 비하여 매우 적은 설치면적이 소요되고, 설치비용과 운전비용이 저렴할 뿐 아니라, 높은 탈황, 탈질율(95% 이상)을 달성할 수 있다. 또한저온 플라즈마 기술의 대안기술로서, 건식 공정이므로 2차 폐기물이나 폐수의 발생이 없으며, 기존 펄스코로나 방전공정에 비해 약 1/5의 에너지로 오염물질을 제거할 수 있는 매우 우수한 기술이다.The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus, comprising: an inflow step of introducing exhaust gas discharged through an exhaust pipe into a mixing reactor; and an ozone (O.sub.2) injected into the interior of the mixing reactor, 3 ) to oxidize sulfur oxides and nitrogen oxides to H 2 SO 4 and HNO 3 , and reacting the H 2 SO 4 and HNO 3 with the ammonia injected into the mixing reactor to produce H 2 A neutralization step of neutralizing the neutral salt with a neutral salt of SO 4 and NH 4 NO 3 , and a trapping step of trapping and removing the neutral salt solid material, and a desulfurization / denitration treatment method of the exhaust gas using ozone and a Device. The present invention requires a very small installation area compared with the desulfurization and denitrification processes such as the conventional wet limestone gypsum desulfurization and SCR denitrification, and is not only inexpensive to install and operate, but also achieves high desulfurization and denitration (95% or more) can do. In addition, as an alternative to low-temperature plasma technology, it is a very good technology that can eliminate pollutants with about 1/5 energy compared to the existing pulse corona discharge process because it is a dry process and does not generate secondary waste or waste water.

Description

오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리방법 및 그 장치{DESULFERRIZATION AND DENITRIDE METHOD OF EXHAUST GAS DEPEND ON OZONE AND THERE OF APPARATUS}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a desulfurization and denitration treatment method for an exhaust gas using ozone,

본 발명은 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 배기가스에 포함된 황산화물과 질소산화물을 오존과 산화반응시키고, 이 반응의 결과물을 암모니아와 중화 반응시켜 고형물질로 변화시킨 후, 전기집진기와 같은 포집기로 포집하여 제거할 수 있도록 한 새로운 형태의 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a desulfurization and denitration treatment method of an exhaust gas using ozone and an apparatus therefor. More particularly, the present invention relates to an oxidation reaction of sulfur oxides and nitrogen oxides contained in an exhaust gas with ozone, neutralizes the resultant product with ammonia, The present invention relates to a method of desulfurization and denitrification of an exhaust gas using a new type of ozone that can be collected and removed by a collector such as an electrostatic precipitator.

일반적으로 화석연료가 연소된 후 배출되는 배기가스에 포함되어 있는 황산화물과 질소산화물은 중요한 대기오염 물질이다. 따라서, 환경 보존에 대한 인식이 시작된 이래로 오랫동안 이들에 대한 제거 기술이 연구되어 왔고, 다양한 방법이 개발되어 활용되고 있다.Generally, sulfur oxides and nitrogen oxides contained in exhaust gas discharged after fossil fuel combustion are important air pollutants. Therefore, since the recognition of environmental preservation has begun, removal techniques have been studied for a long time and various methods have been developed and utilized.

지금까지 상용화된 탈황법에는 습식 탈황, 건식 탈황 등이 있으나 2차 오염 물질인 폐수 또는 폐기물이 발생되거나 제거효율이 높지 않다는 문제점이 있다. 그리고, 탈질법에는 선택적 촉매 환원법(Selective Catalytic Reduction)과 선택적 비촉매 환원법(Selective Non Catalyic Reduction)등이 있으나 이 또한 비용 및 효율 측면에서 문제점이 있다. 또한, 기존의 탈황공정과 탈질공정은 별도의 시스템으로 이루어지므로 효과적이고 경제적인 탈황, 탈질 처리 시스템의 개발이 요구되고 있다.Although the conventional desulfurization methods include wet desulfurization and dry desulfurization, there is a problem that waste water or waste as a secondary pollutant is generated or the removal efficiency is not high. The selective catalytic reduction method and the selective non-catalytic reduction method are also included in the denitration method, but they also have problems in cost and efficiency. In addition, since the conventional desulfurization process and the denitrification process are performed by a separate system, development of an effective and economical desulfurization and denitration processing system is required.

현재 개발중인 탈황, 탈질 동시처리 시스템 중 대표적인 것은 전자빔 조사공정(Electron Beam Irradiation Process)과 펄스코로나 방전공정(Plused Corona Discharge Process)이 있다. 전자빔을 이용한 공정은 2차 오염물질을 발생시키지 않는 장점이 있으나, 전자빔 조사과정에서 X선이 발생되어 이의 차폐기술이 상용화의 장벽으로 작용하고 있다. 펄스코로나 방전공정은 전자빔 공정의 장점을 가지고 있는 기술로 평가되고 있다. 그러나 공정에 비해 설치비나 운전비가 높게 소모되어 기술의 실용화를 위해 운전전력 저감 문제 해결이 선행되어야 한다.Among the simultaneous desulfurization and denitrification systems currently under development are the Electron Beam Irradiation Process and the Plasma Corona Discharge Process. The electron beam process has the advantage of not generating secondary pollutants, but X-rays are generated in the electron beam irradiation process, and the shielding technology is acting as a barrier to commercialization. The pulse corona discharge process is evaluated as a technique that has advantages of the electron beam process. However, compared to the process, the installation cost and the operating cost are consumed so high that the power reduction problem should be solved for practical use of the technology.

종래의 펄스코로나 방전공정에서 황산화물과 질소산화물을 주로 O-Radical 또는 OH-Radical의 작용으로 제거되는 것으로 알려져 있다. 또한 질소산화물 한 분자를 제거하기 위해서는 약 50eV의 에너지가 소모되고 있으며 이는 발전용량의 약 5%이다.It is known that sulfur oxides and nitrogen oxides are mainly removed by the action of O-Radical or OH-Radical in the conventional pulse corona discharge process. In addition, about 50 eV of energy is consumed to remove one molecule of nitrogen oxide, which is about 5% of generation capacity.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 연소 후 발생하는 배기가스에 포함된 유해물질을 분해하는 기능이 있는 오존과 상기 분해된 가스가 고형 상태가 되도록 하는 기능을 가진 암모니아에 의해 배기가스에 포함된 유해물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 된 새로운 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ozone generator which is capable of decomposing harmful substances contained in exhaust gas generated after combustion, The present invention provides an exhaust gas desulfurization and denitration apparatus using new ozone which is capable of effectively removing harmful substances contained in exhaust gas by ammonia having a function of allowing exhaust gas to be introduced into the exhaust gas.

도 1 내지 도 5는 본 발명 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리장치에 관한 도면으로서,1 to 5 are diagrams of an apparatus for desulfurization and denitration of exhaust gas using ozone according to the present invention,

도 1은 혼합 반응기의 부분 절결 평면도.1 is a partial cutaway plan view of a mixing reactor.

도 2는 고형물 포집기에 전기집진기를 채용한 형태를 보인 단면도.2 is a cross-sectional view showing an embodiment in which an electrostatic precipitator is employed in a solids collector.

도 3은 고형물 포집기에 백필터를 채용한 형태를 보인 단면도.3 is a cross-sectional view showing a configuration in which a bag filter is used in a solids collector.

도 4는 오존발생기의 개략 구성을 보인 블럭도.4 is a block diagram showing a schematic configuration of an ozone generator.

도 5(a)는 전기 집진기에 공급되는 직류 전압 파형도.5 (a) is a DC voltage waveform diagram to be supplied to the electrostatic precipitator.

도 5(b)는 전기 집진기에 공급되는 펄스 전압 파형도.5 (b) is a waveform diagram of a pulse voltage supplied to the electrostatic precipitator.

도 5(c)는 전기 집진기에 공급되는 직류, 펄스 중첩 전압 파형도.FIG. 5 (c) is a waveform diagram of a direct current, pulse superimposed voltage supplied to the electrostatic precipitator. FIG.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

10 : 혼합 반응기 11 : 반응실10: Mixing reactor 11: Reaction chamber

12 : 유입구 13 : 배출구12: inlet 13: outlet

20 : 오존발생기 21 : 오존 노즐20: ozone generator 21: ozone nozzle

22 : 오존 발생관 30 : 암모니아 공급장치22: ozone generating tube 30: ammonia supplying device

31 : 암모니아 노즐 40 : 고형물 포집기31: ammonia nozzle 40: solids collector

50 : 다공판형 혼합조50: porous plate type mixing tank

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리방법은 배기관을 통하여 배출되는 배기가스를 혼합 반응기에 유입시키는 유입공정과, 상기 혼합 반응기의 내부에서 배기가스에 함유된 SOx와 NOx를 오존과 반응시켜 H2SO4와 HNO3로 산화시키는 산화공정과, 상기 혼합 반응기의 내부에서 상기 H2SO4와 HNO3를 암모니아와 반응시켜 (NH4)2SO4와 NH4NO3의 중성염으로 중화시키는 중화공정과, 상기 중성염 고형물질을 포집하여 제거하는 포집공정을 포함하여 구성된다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a desulfurization and denitration treatment method for exhaust gas using ozone according to the present invention, comprising: an inflow step of introducing exhaust gas discharged through an exhaust pipe into a mixing reactor; (NH 4 ) 2 SO 4 and H 2 SO 4 by reacting the H 2 SO 4 and HNO 3 in the mixing reactor with an oxidizing process in which SO x and NO x are reacted with ozone and oxidized to H 2 SO 4 and HNO 3 , NH 4 NO 3 , and a collecting step of collecting and removing the neutral salt solid material.

상기 산화공정 및 중화공정에서 오존 및 암모니아의 주입은 혼합 반응기 외부의 오존발생기 및 암모니아 공급장치에서 공급된 오존 및 암모니아를 노즐을 통하여 혼합 반응기의 내부로 분사시켜 주입한다.In the oxidation process and the neutralization process, the ozone and ammonia are injected by injecting ozone and ammonia supplied from the ozone generator and the ammonia supply device outside the mixing reactor into the mixing reactor through the nozzles.

이하, 본 발명의 방법을 구현하기 위한 탈황, 탈질 처리장치를 첨부 도면에 실시예를 들어 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a desulfurization and denitration apparatus for implementing the method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3과 같이, 본 발명에 의한 탈황, 탈질 처리장치는 배기가스가 배출되는 배기관에 연결되어 배기가스에 함유된 황산화물과 질소산화물이 오존과 반응하도록 하는 혼합 반응기(10)와, 이 혼합 반응기(10)의 내부에 오존을 공급하는 오존발생기(20)와, 상기 혼합 반응기(10)의 내부에 암모니아를 공급하여 반응물질을 고형 상태로 만드는 암모니아 공급장치(30)와, 상기 생성된 고형물을 포집 제거하는 고형물 포집기(40)로 구성된다.1 to 3, the apparatus for desulfurization and denitrification according to the present invention includes a mixing reactor 10 connected to an exhaust pipe through which exhaust gas is exhausted to cause sulfur oxides and nitrogen oxides contained in the exhaust gas to react with ozone, An ozone generator 20 for supplying ozone into the mixing reactor 10, an ammonia supplying device 30 for supplying ammonia into the mixing reactor 10 to solidify the reaction material, And a solids collector 40 for collecting and removing the solids.

상기 혼합 반응기(10)는 반응실(11)의 양단부에 유입구(12)와 배출구(13)가 구비되고, 상기 혼합 반응기(10)의 내부에는 상기 오존발생기(20)의 오존 노즐(21)이 입구측에 설치되고, 상기 암모니아 공급장치(30)의 암모니아 노즐(31)이 중간부에 설치되며, 상기 고형물 포집기(40)가 출구측에 설치된다.The mixing reactor 10 includes an inlet 12 and an outlet 13 at both ends of the reaction chamber 11 and an ozone nozzle 21 of the ozone generator 20 is disposed inside the mixing reactor 10 An ammonia nozzle 31 of the ammonia supply device 30 is installed at an intermediate portion, and the solids collector 40 is installed at an outlet side.

그리고, 상기 고형물 포집기에는 전기집진기(EP)나, 백필터(Bag filter)가 이용되고, 상기 혼합 반응기와 일체로 또는 분리되어 설치될 수 있다.The solids trap may be an electrostatic precipitator (EP) or a bag filter, and may be installed integrally or separately with the mixing reactor.

상기 혼합 반응기(10)는 탈황, 탈질 주반응이 일어나는 곳으로 혼합 반응기(10)로 도입되는 황산화물과 질소산화물이 포함된 배기가스는 혼합 반응기(10)의 전단에 설치된 가이드베인(guide vane)이나 분산판에 의해 반응실(11) 내에 골고루 분산된다.In the mixing reactor 10, exhaust gas containing sulfur oxides and nitrogen oxides introduced into the mixing reactor 10 where a desulfurization and denitrification reaction takes place is introduced into a guide vane installed at the front end of the mixing reactor 10, Or dispersed in the reaction chamber 11 by the dispersing plate.

상기 오존발생기(20)의 오존 노즐(21)에는 격자형 노즐이 설치되어 오존발생기(20)에서 생성된 오존을 배기가스에 분산 주입하는 역할을 한다.A lattice type nozzle is installed in the ozone nozzle 21 of the ozone generator 20 to disperse and inject ozone generated in the ozone generator 20 into the exhaust gas.

오존 노즐(21)과 암모니아 노즐(31)의 사이에는 다수개의 구멍이 천공된 판을 복수개 배치하여 되는 다공판형 혼합조(50)가 설치되어 유입된 오존과 연소가스 중의 SOx와 NOx 성분이 혼합 반응하여 H2SO4및 HNO3가 생성되도록 한다.A porous plate type mixing tank 50 is provided between the ozone nozzle 21 and the ammonia nozzle 31. The porous plate type mixing tank 50 is provided with a plurality of holes perforated. To produce H 2 SO 4 and HNO 3 .

다공판형 혼합조(50) 다음에 설치되는 암모니아 노즐(31)은 오존 노즐(21) 처럼 격자형으로 구성되어 반응실(11) 내부에 암모니아를 골고루 분산 유입시키게 된다. 여기서 유입된 암모니아는 앞단에서 오존과 반응하여 생성된 H2SO4및 HNO3과 반응하여 (NH4)2SO4와 NH4NO3의 중성염을 생성한다.The ammonia nozzle 31 provided next to the porous plate type mixing tank 50 is formed in a lattice shape like the ozone nozzle 21 to uniformly disperse ammonia into the reaction chamber 11. Here, the ammonia introduced reacts with H 2 SO 4 and HNO 3 produced by reacting with ozone at the front end to generate neutral salts of (NH 4 ) 2 SO 4 and NH 4 NO 3 .

이러한 모든 반응단계는 혼합 반응기(10)의 내부에서 일어나고, 상기 반응실(11)의 내부에 일체로 결합되거나, 별도로 설치되는 고형물 포집기(40)는 생성된 중성염을 포집하게 된다.All of these reaction steps take place inside the mixing reactor 10, and the solids collector 40, which is integrally connected to the inside of the reaction chamber 11 or installed separately, collects the generated neutral salts.

상기 오존발생기(20)는 도 4와 같이, 고압의 교류 전원을 이용하여 공기 또는 산소를 유입시켜 오존을 발생시키는 오존 발생관(22)과, 이 오존 발생관(22)에 0V∼20kV의 고압의 교류 전원을 공급하는 고압 교류 전압발생기(23)와, 고압 교류를 제어하는 교류 전압제어기(24)로 구성된다.As shown in FIG. 4, the ozone generator 20 includes an ozone generating tube 22 for generating ozone by introducing air or oxygen using a high-voltage alternating-current power source, and a high- A high-voltage alternating-current voltage generator 23 for supplying the alternating-current power of the high-voltage alternating-current power source, and an alternating-current voltage controller 24 for controlling the high-voltage alternating current.

상기 교류 전압발생기(23)는 교류 전압제어기(24)의 제어에 따라 상기 오존 발생관(22)의 전극에 공급되는 전압과 전류 및 주파수를 변화시킬 수 있도록 구성된다. 따라서, 상기 오존 발생관(22)의 전극에 고압의 교류 전압이 인가되면 오존 발생관(22)으로 공급된 공기 또는 산소와 반응하여 오존이 발생된다.The AC voltage generator 23 is configured to change the voltage, current, and frequency supplied to the electrodes of the ozone generating tube 22 under the control of the AC voltage controller 24. Accordingly, when a high-voltage AC voltage is applied to the electrode of the ozone generating tube 22, ozone is generated by reacting with air or oxygen supplied to the ozone generating tube 22.

상기 암모니아 공급장치(30)는 도면에 도시되지는 않았으나, 암모니아 저장탱크, 희석용 에어팬, 그리고 각종 밸브 및 유량, 압력 감지기를 포함하여, 산성의 H2SO4와 HNO3를 중성염의 입자상으로 변화시키기 위해 투입되는 암모니아를 안전하고 안정적으로 공급할 수 있도록 구성된다.The ammonia supply device 30 includes an ammonia storage tank, a dilution air fan, and various valves, flow rates, and pressure sensors. The ammonia supply device 30 includes acidic H 2 SO 4 and HNO 3 , And to supply the ammonia that is input to change in a safe and stable manner.

상기 고형물 포집기(40)는 혼합 반응기(10)에서 여러 단계의 연속적인 반응을 거쳐 생성된 중성의 입자상 물질인 (NH4)2SO4과 NH4NO3을 전기집진기(41)나 백필터(42)를 이용하여 최종적으로 포집하는 설비이다. 특히 이 고형물 포집기(40)는 혼합 반응기(10)의 후단부에 별도의 단일 설비로 구성할 수 있다.The solids collector 40 separates the neutral particulate matter (NH 4 ) 2 SO 4 and NH 4 NO 3 produced in the mixing reactor 10 through the various successive reactions in the electrostatic precipitator 41 or the bag filter 42). In particular, the solids collector 40 may be constructed as a single unit at the rear end of the mixing reactor 10.

그리고, 상기 혼합 반응기(10) 내부의 오존에 의한 반응은 매우 빠른 반응으로 이 반응의 영역에서의 가스 체류시간은 0.5∼1초 정도가 요구되고, 암모니아에 의한 중성염의 생성은 비교적 느린 반응이므로 1∼3초 정도의 반응시간이 요구되므로 혼합 반응기(10)는 이 반응시간이 보장될 수 있도록 구성된다.Since the reaction by the ozone in the mixing reactor 10 is very fast, the gas retention time in the region of the reaction is required to be about 0.5 to 1 second, and the generation of the neutral salt by ammonia is relatively slow, Since the reaction time of about 3 seconds is required, the mixing reactor 10 is configured so that the reaction time can be ensured.

상기 전기집진기(41)는 예를 들어 관체로 구성된 하우징, 즉 반응실(11)의 내부에 대략 평행하게 소정 간격으로 이격되어 배치되고 (+)전기가 연결되는 대수개의 방전판(43)과, 이 방전판(43)의 사이에 각각 평행하게 배치되고 (-)전기가 연결되는 다수개의 방전극(44)과, 상기 방전판(43) 및 방전극(44)에 연결되어 도 5(a),(b),(c)와 같이, 고압의 직류 및 펄스전압 또는 직류와 펄스가 중첩된 전압을 발생시키는 전압 발생기(45)와 전압을 제어하는 전압 제어기(46)를 포함하여 반응 후 생성된 중성염 입자를 포집 제거하도록 구성된다.The electrostatic precipitator 41 includes a housing made of a tubular body, that is, an array of a number of discharge plates 43 spaced apart from each other by a predetermined distance in parallel to the inside of the reaction chamber 11, A plurality of discharge electrodes 44 arranged parallel to each other between the discharge plates 43 and electrically connected to each other and connected to the discharge plate 43 and the discharge electrode 44, a voltage generator 45 for generating a high-voltage direct current and pulse voltage or a superimposed voltage of direct current and pulse, and a voltage controller 46 for controlling the voltage, as shown in (b) and (c) And is configured to trap and remove particles.

상기 방전극(44)의 상,하단은 반응실(11)의 내부에 양쪽 장착된 방전극 프레임(47)에 결합되어 고정되고 상기 방전극 프레임(47)은 전압 발생기(45)에 연결된다.The upper and lower ends of the discharge electrode 44 are fixedly coupled to the discharge electrode frame 47 mounted on both sides of the reaction chamber 11 and the discharge electrode frame 47 is connected to the voltage generator 45.

상기 전압 발생기(45)는 예를 들어, 상기 방전판(43)과 방전극(44) 사이에 0V∼100kV의 높은 직류 전압이 중첩된 전압을 공급할 수 있도록 된 것이다. 따라서, 상기 전압 발생기(45)를 이용하여 상기 방전판(43)과 방전극(44)에 전원을 인가하면 상기 방전판(43)과 방전극(44) 사이에 방전이 발생되고, 이에 따라 상기 방전판(43)의 주변에 플라즈마가 발생되며, 이 플라즈마에 의해 NOx의 분해를 촉진할 수 있다.The voltage generator 45 is capable of supplying a voltage in which a high DC voltage of 0 to 100 kV is superimposed between the discharge plate 43 and the discharge electrode 44, for example. Therefore, if power is applied to the discharge plate 43 and the discharge electrode 44 by using the voltage generator 45, a discharge is generated between the discharge plate 43 and the discharge electrode 44, Plasma is generated in the vicinity of the cathode 43, and the decomposition of NOx can be promoted by this plasma.

상기한 바와 같은 본 발명의 장치를 연소가스가 배출되는 배기관에 연결한 후, 오존발생기(20)와 암모니아 공급장치(30) 및 고형물 포집기(40)를 작동시키면, 반응실(11)의 내부에서 오존 노즐(21)로 부터 분사되어 주입되는 오존에 의해 배기가스에 포함된 H2SO4와 HNO3가 1차로 반응되고, 상기 1차 반응된 가스는 암모니아 노즐(31)에서 분사되는 암모니아와 2차로 반응되어 배기가스에 포함된 유해물질이 고형화되고, 이 고형물질이 전기집진기(41)나 백필터(42)에 의해 제거된다.When the ozone generator 20, the ammonia supply device 30 and the solids collector 40 are operated after the apparatus of the present invention as described above is connected to the exhaust pipe through which the combustion gas is discharged, H 2 SO 4 and HNO 3 contained in the exhaust gas are firstly reacted by the ozone injected from the ozone nozzle 21 and the first reacted gas is reacted with ammonia injected from the ammonia nozzle 31 and 2 The harmful substance contained in the exhaust gas is solidified, and the solid matter is removed by the electrostatic precipitator 41 or the bag filter 42.

그리고, 배기가스의 온도가 과도하게 높은 경우에는 배기가스와 오존의 반응이 잘 일어나지 않으므로 상기 혼합 반응기(10)에 배기가스를 공급하는 배기관에 방열핀을 장착하여 배기가스의 온도를 일정한 온도로 낮추어 배기가스와 오존의 반응을 촉진시키는 방법도 가능하다.When the temperature of the exhaust gas is excessively high, the reaction between the exhaust gas and the ozone does not occur well. Therefore, a radiating fin is mounted on the exhaust pipe for supplying the exhaust gas to the mixing reactor 10 to lower the temperature of the exhaust gas to a predetermined temperature, It is also possible to promote the reaction of gas and ozone.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리방법 및 그 장치를 배기가스 처리에 적용할 경우 기존 습식 석회석 석고법 탈황, SCR 탈질과 같은 탈황, 탈질 공정에 비하여 매우 적은 설치면적이 소요되고, 설치비용과 운전비용이 저렴할 뿐 아니라, 높은 탈황, 탈질율(95% 이상)을 달성할 수 있다. 또한 저온 플라즈마 기술의 대안기술로서, 건식 공정이므로 2차 폐기물이나 폐수의 발생이 없으며, 기존 펄스코로나 방전공정에 비해 약 1/5의 에너지로 오염물질을 제거할 수 있는 매우 우수한 기술이다.When the method for desulfurization and denitration treatment of exhaust gas using the ozone of the present invention as described above is applied to the treatment of exhaust gas, it is possible to achieve a very small installation compared to the desulfurization and denitration processes such as the conventional wet limestone gypsum desulfurization and SCR denitrification It is possible to achieve high desulfurization and denitrification rate (95% or more) as well as low installation cost and operation cost. In addition, as an alternative to low-temperature plasma technology, it is a very good technology that can eliminate pollutants with about 1/5 energy compared to the existing pulse corona discharge process because it is a dry process and does not generate secondary waste or waste water.

Claims (8)

배기관을 통하여 배출되는 배기가스를 혼합 반응기에 유입시키는 유입공정과, 상기 혼합 반응기의 내부에서 배기가스에 함유된 SOx와 NOx를 오존과 반응시켜 H2SO4와 HNO3로 산화시키는 산화공정과, 상기 혼합 반응기의 내부에서 상기 H2SO4와 HNO3를 암모니아와 반응시켜 H2SO4와 NH4NO3의 중성염으로 중화시키는 중화공정과, 상기 중성염 고형물질을 포집하여 제거하는 포집공정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리방법.An oxidation step of oxidizing the SOx and NOx contained in the exhaust gas into H 2 SO 4 and HNO 3 by reacting with the ozone in the mixing reactor; A neutralization step of neutralizing H 2 SO 4 and HNO 3 with neutral salts of H 2 SO 4 and NH 4 NO 3 by reacting the H 2 SO 4 and HNO 3 with ammonia in the mixing reactor and a collecting step of collecting and removing the neutral salt solid material And removing the exhaust gas from the exhaust gas. 제 1 항에 있어서, 상기 산화공정 및 중화공정에서 오존 및 암모니아의 주입은 혼합 반응기 외부의 오존발생기 및 암모니아 공급장치에서 공급된 오존 및 암모니아를 노즐을 통하여 혼합 반응기의 내부로 분사시켜 주입하는 것임을 된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리방법.The method as claimed in claim 1, wherein the injection of ozone and ammonia in the oxidation process and the neutralization process injects ozone and ammonia supplied from the ozone generator and the ammonia supply device outside the mixing reactor into the mixing reactor through the nozzle And removing the exhaust gas from the exhaust gas. 배기가스가 배출되는 배기관에 연결되어 배기가스에 함유된 황산화물과 질소산화물이 오존과 반응하도록 하는 혼합 반응기와, 이 혼합 반응기의 내부에 오존을 공급하는 오존발생기와, 상기 혼합 반응기의 내부에 암모니아를 공급하여 반응물질을 고형 상태로 만드는 암모니아 공급장치와, 상기 생성된 고형물을 포집 제거하는 고형물 포집기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 배기가스의탈황, 탈질 처리장치.A mixing reactor connected to an exhaust pipe through which exhaust gas is discharged so that sulfur oxides and nitrogen oxides contained in the exhaust gas react with ozone; an ozone generator for supplying ozone into the mixing reactor; An ammonia supply device for supplying a solid material to the solid material collecting device, and a solid collector for collecting and removing the generated solid material. 제 3 항에 있어서, 상기 혼합 반응기는 반응실의 양단부에 유입구와 배출구가 구비되고, 상기 혼합 반응기의 내부에는 상기 오존발생기의 오존 노즐이 입구측에 설치되며, 상기 암모니아 공급장치의 암모니아 노즐이 중간부에 설치되고, 상기 고형물 포집기가 출구측에 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리장치.The apparatus of claim 3, wherein the mixing reactor has an inlet and an outlet at both ends of the reaction chamber, an ozone nozzle of the ozone generator is installed at the inlet side of the mixing reactor, And the solids collector is installed on the outlet side of the desulfurization / denitration treatment apparatus. 제 3 항에 있어서, 상기 혼합 반응기의 내부 상기 오존 노즐과 암모니아 노즐의 사이에는 다공판형 혼합조가 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리장치.The apparatus of claim 3, wherein a porous plate type mixing tank is disposed between the ozone nozzle and the ammonia nozzle in the mixing reactor. 제 3 항에 있어서, 상기 혼합 반응기는 상기 오존 산화영역에서의 가스체류시간이 0.5∼1초 유지되고, 상기 암모니아 중화영역에서의 가스체류시간이 1∼3초 유지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리장치.4. The method of claim 3, wherein the mixing reactor is configured to maintain the gas residence time in the ozone oxidation region for 0.5 to 1 second and to maintain the gas residence time in the ammonia neutralization region for 1 to 3 seconds. Desulfurization and denitration treatment apparatus for exhaust gas used. 제 3 항에 있어서, 상기 고형물 포집기는 상기 혼합 반응기의 반응실 내부에 설치되는 전기집진기 또는 백필터인 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리장치.The apparatus for desulfurizing and denitrifying exhaust gas using ozone according to claim 3, wherein the solids collector is an electrostatic precipitator or a bag filter installed in a reaction chamber of the mixing reactor. 제 7 항에 있어서, 상기 전기집진기는 평행하게 배치되고 (+)전기가 연결되는 대수개의 방전판과, 이 방전판의 사이에 각각 평행하게 배치되고 (-)전기가 연결되는 다수개의 방전극과, 상기 방전판 및 방전극에 연결되어 0V∼100kV의 높은 직류 전압, 펄스폭 100ns∼200us의 펄스 전압, 또는 상기 직류 전압과 펄스 전압이 중첩된 전압을 공급하는 전압 발생기를 포함하여 NOx의 제거 효율을 높일 수 있게 구성된 된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 배기가스의 탈황, 탈질 처리장치.[8] The electrostatic precipitator of claim 7, wherein the electrostatic precipitator comprises: a plurality of discharge electrodes arranged in parallel and electrically connected to each other; a plurality of discharge electrodes arranged in parallel between the discharge plates, And a voltage generator connected to the discharge plate and the discharge electrode to supply a high DC voltage of 0 to 100 kV, a pulse voltage of 100 ns to 200 ns pulse width, or a voltage in which the DC voltage and the pulse voltage are superimposed, Wherein the exhaust gas desulfurization / denitration treatment apparatus comprises an ozone generator.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101117677B1 (en) 2009-06-22 2012-03-08 주식회사 엔케이 Apparatus for desulfurization and denitrification from exhaust gas of a ship
KR101300194B1 (en) * 2011-08-29 2013-08-26 한국기계연구원 Pulsed plasma reactor With Cooling Heat Exchanger
KR20230017396A (en) * 2021-07-27 2023-02-06 (주)플라즈마텍 System for complex treatment of acid exhaust gas and alkali exhaust gas of semiconductor manufacturing facility and method for complex treatment of acid exhaust gas and alkali exhaust gas using the same

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102273602B1 (en) 2014-12-19 2021-07-06 재단법인 포항산업과학연구원 Fe-Cr/C complex catalyst for simultaneous removing NOx and SOx and fabrication method thereof
KR101724882B1 (en) * 2015-07-27 2017-04-10 (주)제스엔지니어링 Complex removing system of contaminating materials in flue gas
KR102175005B1 (en) * 2019-06-10 2020-11-05 주식회사 냄새뚝 Apparatus and method for purifying exhaust gas of ship
CN110420557A (en) * 2019-08-19 2019-11-08 广东佳德环保科技有限公司 A kind of wet desulphurization denitration absorption plant
KR102491192B1 (en) * 2020-09-04 2023-01-20 연세대학교 산학협력단 Combustion Gas Treatment Method
KR102543113B1 (en) * 2021-08-23 2023-06-14 연세대학교 산학협력단 Cyclone for dry granulation and separation of NOx and SOx

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02146213A (en) * 1988-11-28 1990-06-05 Shinko Electric Co Ltd Method for mixing aqueous ammonia with exhaust gas of internal combustion engine
JPH04276167A (en) * 1991-03-04 1992-10-01 Masayuki Yokota Perfect combustion of carbonic fuel by addition of ozone
JPH08266868A (en) * 1995-03-29 1996-10-15 Kawasaki Heavy Ind Ltd Nitrogen oxide removing method and device therefor
KR19990025325A (en) * 1997-09-12 1999-04-06 조문기 How to remove automobile exhaust
JP2000262852A (en) * 1999-03-16 2000-09-26 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth Method for low temperature denitration

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02146213A (en) * 1988-11-28 1990-06-05 Shinko Electric Co Ltd Method for mixing aqueous ammonia with exhaust gas of internal combustion engine
JPH04276167A (en) * 1991-03-04 1992-10-01 Masayuki Yokota Perfect combustion of carbonic fuel by addition of ozone
JPH08266868A (en) * 1995-03-29 1996-10-15 Kawasaki Heavy Ind Ltd Nitrogen oxide removing method and device therefor
KR19990025325A (en) * 1997-09-12 1999-04-06 조문기 How to remove automobile exhaust
JP2000262852A (en) * 1999-03-16 2000-09-26 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth Method for low temperature denitration

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101117677B1 (en) 2009-06-22 2012-03-08 주식회사 엔케이 Apparatus for desulfurization and denitrification from exhaust gas of a ship
KR101300194B1 (en) * 2011-08-29 2013-08-26 한국기계연구원 Pulsed plasma reactor With Cooling Heat Exchanger
KR20230017396A (en) * 2021-07-27 2023-02-06 (주)플라즈마텍 System for complex treatment of acid exhaust gas and alkali exhaust gas of semiconductor manufacturing facility and method for complex treatment of acid exhaust gas and alkali exhaust gas using the same
KR102628487B1 (en) 2021-07-27 2024-01-25 (주)플라즈마텍 System for complex treatment of acid exhaust gas and alkali exhaust gas of semiconductor manufacturing facility and method for complex treatment of acid exhaust gas and alkali exhaust gas using the same

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