KR101360763B1 - 백연 전환제를 이용한 유해가스 제거방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유해가스 제거방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 질소산화물((NxOy)에 의한 적연 또는 황연을 포함하는 유해가스에 백연 전환제를 처리하여 적연 또는 황연을 백연으로 전환시키는 단계; 상기 백연을 제거하는 단계를 포함하는 유해가스 제거방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 유해가스 제거방법은 백연 전환제를 이용하여 황연 및 적연 등과 같은 유해가스의 높은 처리 효율을 제공하면서 처리공정을 보다 간소화시키고 비용의 경제성을 실현할 수 있다.

Description

백연 전환제를 이용한 유해가스 제거방법{Method For Removing Harmful Gases using the conversion reagent of white plume}
본 발명은 질소 산화물에 의한 적연 및 황연 등과 같은 유해가스를 효과적으로 처리할 수 있는 유해가스 제거방법에 관한 것이다.
산업 현장에서 발생하는 유해가스는 환경오염 및 악취 등을 발생시키고, 사람의 인체에 유해한 영향을 주고 있으며, 특히, 반도체 공정이나 금속 세척 공정 등에서 발생하는 질소 산화물 등과 같은 적연 및 황연 등은 악취를 발생시키고 시각적으로 혐오감을 주는 대표적인 유해가스이다.
이러한 유해가스를 제거하기 위한 방법 및 이러한 방법을 산업 현장에 적용하기 위한 다양한 방법들이 제시되어 왔다. 예를 들어, 유해가스의 배출구에 물을 분무하는 방법이 있으나, 2차 오염물, 침전물 등이 발생하고, 적연 및 황연 등을 제거하는데 어려움이 있다. 또는, 가성소다 등과 같은 친수성 알카리 용액으로 유해가스를 중화시켜 정화하는 방법 및 전해수로 전기분해시켜 제조된 산성수 및 알카리수에 산화제 및 화학약품을 사용하여 질소 산화물, 유황 산화물 및 유해가스 등을 제거하는 방법이 있다. 상기 언급한 방법들은 백연의 제거율은 높으나 적연 및 황연 등의 제거율이 낮고, 제거 공정 등이 복잡하고 비용 면에서 경제성이 낮은 문제점이 있다.
또 다른 방법으로는, 유해가스를 이온교환필터 및 흡착제에 순차적으로 통과시켜 제거하는 방법이 있다. 상기 방법은 유해가스의 처리 효율 면에서는 우수하나 상기 흡착제로 주로 활성탄, 규산 등과 같은 무기계 흡착제를 이용하고, 공정 과정에서 빈번하게 흡착제의 교환이 이루어져야 하기에 운전 비용이 증가하는 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 유해가스 처리 효율이 높으면서 공정이 단순하고 경제적인 비용으로 산업현장에 적용이 유리한 유해가스 제거방법을 제공한다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 적연 및 황연 등과 같은 유해가스의 제거율이 높고, 공정이 간단하고 비용이 경제적인 유해가스 제거방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양상은,
질소 산화물(NxOy)에 의한 적연 또는 황연을 포함하는 유해가스에 백연 전환제를 처리하여 적연 또는 황연을 백연으로 전환시키는 단계 및 상기 백연을 제거하는 단계를 포함하는 유해가스 제거방법에 관한 것이다.
상기 백연 전환제는 암모니아, 암모늄 하이드록사이드, 암모늄 설페이트, 암모늄 설파이드, 암모늄 플루오라이드, 암모늄 클로라이드, 암모늄 아이오다이드, 암모늄 옥살레이트, 암모늄 나이트레이트, 암모늄 카보네이트, 암모늄 포스페이트, 암모늄 티오시아네이트 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 또한, 상기 암모니아 또는 암모늄염은 상기 백연 전환제에 대해 0.01 중량% 이상으로 포함될 수 있다.
상기 백연을 제거하는 단계는 백연에 물을 분사하여 백연을 제거할 수 있다. 또한, 상기 백연을 제거하는 단계는 전기 집진(electric precipitation: EP) 방식으로 백연을 제거할 수 있다.
본 발명에 의한 유해가스 제거방법은 적연 및 황연 등을 백연으로 전환시켜 적연 및 황연의 제거율을 개선시키고, 적연 및 황연이 백연으로 배출되기에 시각적 혐오감을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 낮은 농도의 백연 전환제를 이용하여 화학 약품에 대한 냄새, 독성, 환경 오염을 최소화 시키면서 유해가스의 처리 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 유해가스 제거 공정을 간략하게 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백연으로 전환시키는 단계를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예 5에 따른 백연을 제거하는 단계를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예 6에 따른 백연을 제거하는 단계를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 비교예 1에 따른 유해가스의 제거를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 관하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 유해가스 제거방법에 관한 것으로, 질소 산환물(NxOy)에 의한 적연 및 황연을 백연으로 전화시켜 제거하는 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 도 1을 참조하여 본 발명에 의한 유해가스 제거방법을 설명하면, 상기 제거방법은 백연으로 전환시키는 단계 및 상기 백연을 제거하는 단계를 포함한다.
상기 백연으로 전환시키는 단계는 유해가스에 백연 전화제를 처리하여 상기 유해가스를 백연으로 전환시킨다. 상기 유해가스는 질소 산화물(NxOy) 등에 의한 적연 및 황연을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따라 상기 백연으로 전환시키는 단계는 하기의 반응식 1 및 반응식 2로 예를 들 수 있으며, 이에 제한하는 것은 아니다.
반응식 1
1-1 적연의 발생
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 (적연) + 2H2O
1-2 백연 전환
NH3+H2O → NH4OH
4NO2 + NH4OH → NH4NO2 + 2NO3 + HNO (백연)
반응식 2
2-1 황연의 발생
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 (적연) + 2H2O
2NO2 ↔ N2O4 (황연 ; 낮은 온도에서 가역반응 발생, 평형 유지)
2-2 백연 전환
NH3+H2O → NH4OH
2N2O4 + NH4OH → NH4NO2 + 2NO3 + HNO (백연)
상기 반응식 1 및 반응식 2를 살펴보면, 외관상 혐오감을 주고 악취 등을 발생시킬 수 있는 적연 및 황연을 백연으로 전환시켜 배출하기에 외관상 혐오감을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 백연은 수분 및 전기집진으로 용이하게 제거가 가능하기에 최종적으로 유해가스의 배출시 무색의 가스로 배출되어 환경 오염, 악취 등을 방지할 수 있다.
상기 백연 전환제는 암모니아 및/또는 암모늄염을 포함할 수 있으며, 상기 암모늄염은 암모늄 하이드록사이드, 암모늄 설페이트, 암모늄 설파이드, 암모늄 플루오라이드, 암모늄 클로라이드, 암모늄 아이오다이드, 암모늄 옥살레이트, 암모늄 나이트레이트, 암모늄 카보네이트, 암모늄 포스페이트 및 암모늄 티오시아네이트 중에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 백연 전환율 및 용해성 등을 고려하여 암모니아 및 암모늄 하이드록사이드이다.
상기 암모니아 및/또는 암모늄염은 0.01 중량% 이상의 농도로 물에 용해되어 사용될 수 있고, 바람직하게는 0.01 내지 30 중량%일 수 있고, 처리 환경에 따라 암모니아의 냄새 등을 고려하여 0.01 내지 10 중량%, 더 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%, 더욱더 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량%일 수 있다. 상기 암모니아 및/또는 암모늄염의 농도가 0.01 중량% 이상이면 높은 백연 전환율을 제공할 수 있다. 또한, 처리 환경에 따라 저농도의 암모니아 및/또는 암모늄염을 이용할 수 있고, 이러한 저농도를 이용할 경우에는 백연 전환율이 우수하면서 암모늄 등에 의한 냄새의 발생을 낮출 수 있을 뿐 아니라 암모니아 및/또는 암모늄염에 의한 환경 오염 등을 줄일 수 있다.
또한, 상기 백연 전환제는 수산화 칼륨, 수산화나트륨, 수산화알루미늄 및 수산화마그네슘 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있고, 바람직하게는 수산화 칼륨, 및 수산화나트륨이다. 상기 백연 전환제는 0.01 중량% 이상의 농도로 물에 용해되어 사용될 수 있고, 바람직하게는 0.01 내지 30 중량%이며, 물과의 반응성 등을 고려하여 0.01 내지 10 중량%, 더 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%일 수 있다.
상기 백연을 제거하는 단계는 상기 백연에 물을 분사하여 백연을 제거하며, 상기 물의 분사 형태, 물의 분사량은 백연의 양에 따라 적절히 조절할 수 있다.
또한, 상기 백연을 제거하는 단계는 전기 집진(electric precipitation: EP) 방식으로 백연을 제거할 수 있다. 상기 전기 집진은 발생되는 백연을 코로나 방전시켜 전계를 형성시키고, 정전기력으로 집진기에 포집하여 제거한다. 본 발명은 상기 전기 집진 방식을 이용하여 백연 및 백연 내의 미세 입자 등을 효과적으로 제거할 수 있다. 상기 전기 집진 방식에서 공급 전력 등은 백연의 양에 따라 적절히 조절할 수 있다. 또한, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 기술분야에서 알려진 전기 집진기를 이용할 수 있으며, 본 발명에서는 특별히 제한하지 않는다.
바람직하게는 상기 백연을 제거하는 단계는 백연을 전기 집진한 이후 물을 분사하여 백연을 제거할 수 있다.
이하 본 발명을 하기의 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하는 것은 아니다.
실시예 1 내지 4: 백연 전환제의 평가
1) 3구 플라스크에 Cu(20 g)를 넣고, HNO3(60%, 250 mL) 가하여 적연을 발생시켰다. 하기의 표 1과 같은 화합물의 수용액(초순수 1L, wt%)에서 버블링하여 백연의 발생 정도를 육안으로 확인하여 표 1에 제시하였다.
평가 방법: 적연만 발생 ●, 적연 및 백연이 동시 발생 ◐, 백연만 발생 ○
구성 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
농도(M) NH3 NH4OH NaOH KOH
0.1
0.5
1
2
3
포화
2) 상기 형성된 백연은 FT-IR로 분석하여 NH3의 감지 여부를 확인하여 표 2에 제시하였다. FT-IR에 감지되지 않는 경우에는 X로 기재하였다.
구성 실시예 1 실시예 2
농도(M) NH3 NH4OH
0.1 X X
0.5 X X
1 X X
2 X X
3 X X
포화 검출 검출
표 1 및 표 2를 살펴보면, NH4OH 및 NH3는 고동도 및 저농도에서 우수한 백연 전환율을 보여주고 있다. 또한, NaOH, KOH는 수용액의 제조시 심한 발열 반응이 발생하였으나, 저농도 및 고농도에서 양호한 백연 전환율을 나타내고 있다.
실시예 5
도 2 및 도 3에 제시한 바와 같은, 유해가스 제거 장치에 Cu(30 g)에 HNO3(60%, 500mL)를 가하여 적연을 발생시켜 장비에 주입한 이후 실시예 1의 NH3(1 M)의 수용액을 이용하여 35 LPM 분사량으로 적연과 접촉시켜 백연으로 전환하였다(도 2). 다음으로, 백연의 배출구에 80 LPM 분사량의 물을 1분 동안 분사한 이후 상기 배출구에서 백연의 배출 상태를 도 3에 제시하였다.
실시예 6
백연을 전환시킨 이후 백연의 배출구에 WET EP를 작동시킨 것 외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 실시하였으며, 상기 배출구에서 백연의 배출 상태를 도 4에 제시하였다.
비교예 1
도 5에 제시한 바와 같이, 유해가스 제거 장치에 Cu(20 g)에 HNO3(68%, 500mL)를 가하여 적연을 발생시켜 장비에 주입하고, 백연의 배출구에 물을 100 LPM 분사량으로 1분 동안 분사하였다. 상기 배출구에서 백연의 배출 상태를 도 5에 제시하였다.
도 2 내지 도 5를 살펴보면, 본 발명에 의한 유해가스 제거방법은 저농도의 백연 전환제를 이용하여 적연을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 5 및 실시예 6에서 최종 배출구에서 FT-IR 측정할 경우에 NH3는 감지되지 않았다. 반면에, 비교예 1과 같이 적연에 물만 분사할 경우 적연이 그대로 배출되는 것을 확인할 수 있다.

Claims (9)

  1. 질소산화물에 의한 적연 및 황연을 포함하는 유해가스에 백연 전환제를 처리하여 적연 또는 황연을 백연으로 전환시키는 단계 및
    상기 백연을 제거하는 단계를 포함하며,
    상기 백연을 제거하는 단계는 전기 집진(electric precipitation: EP) 방식으로 백연을 제거하며,
    상기 백연 전환제는 암모늄 하이드록사이드인 것을 특징으로 하는 유해가스 제거방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 암모늄 하이드록사이드는 상기 백연 전환제 전체 중량에 대해 0.01 중량% 이상으로 포함되는 것을 특징으로 하는 유해가스 제거방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 암모늄 하이드록사이드는 상기 백연 전환제 전체 중량에 대해 0.1 내지 1.5 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 유해가스 제거방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 백연 전환제는 수산화 칼륨, 수산화나트륨, 수산화알루미늄 및 수산화마그네슘 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유해가스 제거방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
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CN111992018A (zh) * 2020-08-21 2020-11-27 福建华威钜全精工科技有限公司 一种黄烟处理易制剂及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3706627B1 (ja) * 2004-12-21 2005-10-12 三菱重工業株式会社 一体型濾過集塵装置を備えた排ガス処理設備
KR100734230B1 (ko) * 2002-03-12 2007-07-02 포스터휠러에너지 코퍼레이션 고온 연도 가스로부터 수은 종들을 제거하는 방법 및 장치
JP2009240983A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 焼却炉排ガスの処理方法
JP2011062663A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Mitsubishi Heavy Industries Environmental & Chemical Engineering Co Ltd 排ガス処理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100734230B1 (ko) * 2002-03-12 2007-07-02 포스터휠러에너지 코퍼레이션 고온 연도 가스로부터 수은 종들을 제거하는 방법 및 장치
JP3706627B1 (ja) * 2004-12-21 2005-10-12 三菱重工業株式会社 一体型濾過集塵装置を備えた排ガス処理設備
JP2009240983A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 焼却炉排ガスの処理方法
JP2011062663A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Mitsubishi Heavy Industries Environmental & Chemical Engineering Co Ltd 排ガス処理方法

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