KR101931135B1 - 공정수 처리 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스상 화합물들 및/또는 가능하게는 고형물들에 의해 투입되며, 프로세스 가스를 세정하기 위한 습식 세정 설비로부터, 예컨대 용융 환원 서브어셈블리로부터 또는 직접 환원 서브조립체로부터 유래하는 공정수를 처리하기 위한 방법 및 장치를 개시한다. 공정수는 제 1 프로세스 스테이지에서 탱크(1) 내에 도입되고 용존 화합물들의 감소된 용해도에 기초하여 탈기된다. 탱크(1)는, 분리된 가스들이 수집되고 이들 가스가 배출되는 가스 수집 챔버(1)를 탱크의 상부측에 갖는다. 마찬가지로, 처리된 공정수는 배출 수단을 경유하여 탱크로부터 배출된다.

Description

공정수 처리 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR TREATING PROCESS WATER}
본 발명은 공정수 처리, 특히 탈기를 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 상기 공정수는, 용존(dissolved) 가스상 화합물들, 특히 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO) 및 가능하게는 휘발성 유기 물질들 및 가능하게는 고형물들이 투입되고(loaded), 프로세스 가스 세정을 위한 습식 세정 설비로부터, 특히 용융 환원(melt-reduction) 서브어셈블리로부터, 특히 바람직하게는 용융 가스화기(melt gasifier)로부터, 또는 특히 직접 환원 서브어셈블리로부터, 특히 바람직하게는 직접 환원 호퍼 또는 유동층(fluidized-bed) 환원 서브어셈블리로부터 유래한다.
EP 0 633 051 A1호는 플러싱(flushing) 가스들에 의해 액체들을 플러싱함으로써 오염물들에 의해 오염된 액체들의 세정을 개시하며, 여기서 오염물들은 플러싱 가스에 의해 액체로부터 추출된다. 이러한 유형의 방법들은 "스트리핑(striping)"으로서 공지되어 있다. 여기서는, 다량의 플러싱 가스가 축적되며, 이 플러싱 가스는 가스 오염물들을 포함하고, 계속해서, 처리를 위해서 공급되어야만 하는 점이 불리하다.
DE 10 2007 055 297 A1호는 진공 처리에 의해 용존 가스들을 포함하는 폐수 세정 그리고 프로세스시, 탈기에 의한 용존 가스들의 제거를 개시한다. 저압 생성을 위하여, 증기 이젝터(steam ejector)들이 제안된다. 그러나, 여기서는, 높은 저압 생성시 수반되는 활동이 불리하다.
따라서, 본 발명의 목적은 가스상 화합물들 및 가능하게는 고형물들이 투입되는 공정수 처리를 단순하고 신뢰가능하게 할 수 있는 방법 및 장치를 구체화하는 것이다.
이러한 유형의 공정수는, 예를 들면, 습식 세정중 용융 환원 서브어셈블리로부터 예컨대, 환원 가스와 같은 프로세스 가스들을 축적한다.
예컨대, 코렉스(COREX) 또는 파이넥스(FINEX)와 같은 철광석 제조 방법들은, 당연히 일반적으로 에너지 캐리어로서 탄소 캐리어들, 특히 무연탄(hard coal)을 사용한다. 에너지의 방출은 본질적으로, 용융 가스화기로서 언급된 반응기의 고정층(fixed bed)에서 산소를 사용하여 탄소 캐리어에 의한 CO 및 H2 로의 탈기에 의해 발생한다. 이러한 방법에 의해 생성된 고온 가스는 역류(counter current)로 고정층을 관통하며, 이로써 프로세스시 장입된(charged) 탄소 캐리어를 웜업(warm up)한다. 고로 코크스(blast furnace cokes)와 달리 천연 탄소 캐리어들은, 물 이외에 또한 휘발 성분(volatile component)들을 함유한다. 따라서, 고정층의 표면에 기초하여, 가열 프로세스 과정 중 탄소 캐리어의 휘발 성분들의 건조 및 분리가 연속적으로 발생한다. 휘발 성분들은, CO, CO2, H2와 같은 무기(anorganic) 가스상 화합물들 이외에 또한 유기 물질들을 함유할 수 있다. 이는, 유기 물질들이 1000℃ 초과의 온도들로 고정층 위에서 고온 가스 대기 중에서의 2 차 반응들에 의해 H2, CO, CH4 및 검댕(soot)과 같은 화합물들로 전환되는 이러한 방법들에서는 중요하다. 그러나, 이러한 전환의 효율은 하기 인자들에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있다:
- 불규칙한 작동 상태들 또는 부정확한 작동 모드들 때문에 용융 가스화기 돔에서의 극도로 낮은 가스 온도들,
- 용융 가스화기의 고온 가스 대기에서의 먼지 입자의 너무 작은 체류 시간(too minimal dwell time)과 함께 장입된 석탄의 높은 먼지 함량,
- 석탄 진입에 상대적으로 돔으로부터 가스 출구의 바람직하지 않은 배열.
용융 가스화기로부터 빠져나오는 고온 가스의 일부는, 예컨대 건식(dry) 러핑 프로세스를 통과한 후, 냉각 가스를 얻기 위해서 습식(wet) 세정 프로세스를 받게 될 수 있다. 유사하게, 용융 가스화기의 상류에 배열된 환원 영역(환원 호퍼 또는 유동층 시스템)의 배기 가스(노정 가스(top gas))는 습식 세정 프로세스를 받게 되는데, 여기서 환원 존으로 가게 되는 가스는 용융 가스화기로부터의 미세정 고온 가스 및 가능하게는 냉각 가스의 혼합물을 나타낸다. 유기 물질(CO 및/또는 CO2)들은 이러한 경우들에서, 습식 세정을 위한 설비들 내로 부분적으로 응축되어 공정수 내로 전달된다. 이 경우, 탈기 설비, 침전지 및 냉각 탑에 포함되는 공정수를 처리할 때, 이는 유기 물질(CO 및/또는 CO2)들의 주변 공기로의 진입을 유발할 것이다. 이는 이들 물질들의 앞서 인용된 부분적인 유독성 특성들 때문에 방지되어야 한다. 게다가, 공정수의 pH 값은, 이 값이 하류 공정수 시스템에 부정적인 영향을 미치는 그러한 정도로 용존 CO2 에 의해 감소된다. 이는, 한편으로는, 부식의 문제들 및/또는 공정수 시스템에서의 퇴적물(deposit)들의 CO2 의 비제어식 탈가스처리(outgassing)에 의해 유발될 수 있다.
본 발명의 목적은, 공정수가 진입 요소를 경유하여 제 1 프로세스 스테이지의 밀봉 탱크 내로 도입되고, 이 프로세스 스테이지에서, 공정수가 압력 강하(Δp)를 받게 되어, 공정수 내에 용존된 가스들의 감소된 용해도에 기초하여 탈기가 발생하여 성취된다. 탱크는, 탱크의 상부측 상에 가스 수집 챔버를 갖는다. 상기 탱크에서의 충전(fill) 레벨은, 분리된 가스들이 가스 수집 챔버에서의 충전 레벨을 초과하여 수집되고 수집 챔버로부터 방출될 수 있도록 제어된다. 처리된 공정수는 출구를 경유하여 탱크로부터 방출된다.
따라서, 본 발명은 공정수에서의 가스들의 감소된 용해도로부터 이점을 가지며, 여기서 이러한 감소된 용해도는 압력을 감소시킴으로써 유발된다. 가능한 자발적인 압력의 강하는 공정수로부터의 용존 가스들의 효과적인 탈가스처리를 유발할 수 있다. 또한, 여기서는, 둘 이상의(more than one) 스테이지에서 압력 강하가 구현되는 것이 상정가능하다. 절대압은 공정수가 유래하는 시스템의 작동 압력에 의해 규정되지만, 필요하다면 또한 이에 따라 감소될 수 있고, 여기서 또한 대기압(atmospheric pressure)의 관점에서 저압이 설정될 수 있다. 종래의 공정수 압력들은 습식 세정의 프로세스 중 10 bar 이하가 되며, 레벨 조정(level regulation)에 의해 해제된다. 저압의 셋팅은, 하류 처리 시설들 내로의 가스들의 전환이 대량으로 방지될 수 있는 것이 유리하다.
본 발명의 방법의 특별한 실시예에 따르면, 재료들 표면의 교환을 증가시키기 위해서, 공정수가 공정수를 분산시키기 위한 하나 이상의 설비를 경유하여 가스 수집 챔버 내로, 특히 미세하게 분배된 형태로 도입된다. 여기서, 공정수는 가스 수집 챔버에서 미세하게 분배되며, 이에 의해 용존 가스들이 분리되게 되고, 이로써 용존 가스들이 가스 수집 챔버 내로 전달된다.
공정수의 진입은 또한 충전 레벨 미만으로 탱크 내에서 직접 발생할 수 있고, 이에 의해 충전 레벨 미만으로 그리고 미세하게 분배되는 방식으로 가스 수집 챔버 내로의 조합된 진입이 가능하다.
본 발명의 방법의 적절한 실시예에 따르면, 공정수의 진입시 압력 강하(Δp)는 진입 요소에 의해 생성되며, 여기서는 이는 특히 밸브로서 및/또는 노즐로서 및/또는 격막(diaphragm)으로서 및/또는 사이폰으로서 구체화된다. 진입 요소의 실시예는 요구조건들에 따라 선택될 수 있다. 압력 강하는 습식 세정 및 제 1 프로세스 스테이지 사이에서, 특히 제 1 프로세스 스테이지로의 진입시 발생할 수 있다.
또한, 밸브와의 조합이 상정가능하여, 이러한 방식으로의 유동량(flow quantity)의 제어를 실행할 수 있다. 본 발명의 방법의 특별한 실시예에 따르면, 탱크로부터 방출된 가스들은 액적 분리기 및/또는 가열 설비에서 건조되고 그리고/또는 특히 흡수 수단을 사용하여, 필터 및/또는 흡수체에 공급되며, 그리고 유기 물질들이 분리된다. 탈기 과정 중, 가스들이 공정수로부터 나와서 수직으로 정렬된 탱크 부분 내로 탱크에서 상승하며, 여기서 또한 배출(drainage) 프로세스 중 습기가 또한 휩쓸려가는 것(carried along)이 발생할 수 있다. 따라서, 또한, 추가의 처리를 위해서 방출 가스를 공급할 수 있도록 방출 가스를 건조시킬 필요가 있을 수 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 건식 프로세스는 액적 분리기 및/또는 가열 설비에서 발생할 수 있다. 게다가, 타르(tar)와 같은 고형물 및/또는 응축된 물질들로부터 저압을 만들기 위해서 요구되는 팬(fan)을 보호하기 위해서 방출 가스들을 여과할 필요가 있을 수 있다. 게다가, 흡착기가 유독성 유기 물질들로부터 가스를 해제하기 위해서 제공될 수 있다. 필터 및 흡착기들은 별개로 배열되거나 또는 단일 유닛을 또한 형성할 수 있다.
본 발명의 방법의 바람직한 실시예는, 탱크로부터 방출된 가스들은 연소 또는 가열되고, 여기서 유기 물질들이 산화 및/또는 열 분해에 의해 파괴되는 것을 제공한다. 열 분해는, 유독성의 복합 유기 화합물들이 고온들에서 열적으로 파괴되는 것을 허용하며, 이에 의해 비독성 또는 적은 문제를 갖는 물질들을 형성하도록 이를 전환한다(convert).
본 발명의 방법의 유리한 실시예에 따르면, 압력 강하(Δp)는 0.1 내지 10 bar 가 되며, 탱크 내로의 공정수의 제어된 도입 중에 발생한다. 제어될 수 있는 밸브를 경유한 공정수의 도입은, 유동량이 규정되는 것을 허용하며, 밸브를 경유한 공정수의 진입시 자발적인 압력 강하가 밸브의 좁은 유동 단면으로부터 탱크 단면까지의 변화들을 경유하여 설정될 수 있다. 공정수의 양은 워셔(washer)의 레벨 조정과 관련될 수 있는데, 이는 장시간 주기에 걸쳐 보면, 꼭 공급되는 것과 같이 대략 많은 물이 워셔들로부터 방출되어야 하기 때문이다. 추가의 물은 가스를 응축시킴으로써 발생할 수 있다. 습식 세정과 탱크 내로의 입구(inlet) 사이의 밸브는, 레벨 조정의 밸브들을 워셔들 내에 제공하는 기능을 가질 수 있다. 워셔의 레벨 조정은 대안적으로, 적어도 부분적으로 이러한 밸브의 기능을 가정할 수 있다.
본 발명의 방법의 특별한 실시예에 따르면, 특히 탱크의 하부 측 상에서, 캐리어 가스, 특히 공기, 질소 또는 증기가 용존 또는 부유 고형물들의, 탈기 및/또는 세정을 돕기 위해서, 탱크 내로 도입된다. 이러한 도입은 유리하게는, 복수 개의 개구들을 경유하여 발생하는데, 이들 개구들은 탱크의 하부측을 가로질러 넓은 영역에 배열되지만, 적어도 수직 탱크 부분 아래 영역에 배열된다. 게다가, 또한, 예컨대 도입된 공정수와 함께, 탱크의 상이한 지점들에서, 캐리어 가스를 동시에 도입할 수 있다. 따라서, 캐리어 가스는 탱크 내로 가능한 균일하게 분배될 수 있고 이에 따라 처리될 공정수 내로 도입될 수 있다. 상승하는 캐리어 가스 기포들을 고려하여, 용존 가스는 공정수로부터 제거되며, 가스 수집 챔버 내로 플러싱된다. 또한, 고형물들은 마찬가지로 상방에서 밖으로 플러싱된다.
본 발명의 방법의 추가의 특별한 실시예는, 부유 고형물 물질들의 탈기 및/또는 세정중, 발생하는 포말 및/또는 부상 슬러지는 부상 슬러지 배출구를 경유하여 가스 수집 챔버로부터 제거된다. 가스 수집 챔버로부터 별개의 배출구가 부상 고형물들 또는 포말에 묶인 고형물들이 제 1 프로세스 스테이지로부터 그리고 이에 따라 공정수로부터 신뢰가능하게 제거되게 한다. 게다가, 그 결과로서, 분리된 가스의 습기는 감소된다. 제거된 포말 및/또는 부상 슬러지는 예컨대 건조, 가열 또는 플러싱과 같은 적절한 조치들에 의해서 처리될 수 있고, 그리고 내부에 포함된 고형물 입자들이 얻어진다.
본 발명의 방법의 특별한 실시예에 따르면, 탈기된 공정수 및 공정수로부터 퇴적된 가능한 고형물들은, 특히, 탱크의 최하부 지점의 영역에서, 특히 침전물들의 형태로, 방출되고, 여기서, 탈기된 공정수는 밀봉가능 출구를 경유하여 및/또는 펌프를 경유하여 및/또는 하나 이상의 하이드로사이클론을 경유하거나 잠금 시스템을 경유하여 빼내지며, 고형물들은 록 아웃 설비를 경유하여 탱크에서 록 아웃된다. 공정수는 잔류 압력을 사용하여 배출될 수 있거나 압력 증가에 의해 펌프에 의해 빼내질 수 있다. 하이드로사이클론을 사용하면, 압력 강하는 하이드로사이클론에서 프로세스 관련 방식으로 발생하며, 여기서 이러한 방식으로 분리되는 고형물들은 이른바 언더플로우를 경유하여 방출된다. 병렬 연결된 하나 또는 그리고 다수의 하이드로사이클론들 또는 직렬 연결된 다수의 하이드로사이클론들 또는 병렬 또는 직렬 연결된 하이드로사이클론들을 포함하는 시스템을 사용하기 때문에, 공정수로부터 더 미세한 부유 고형물들을 분리하여 이미 세정된 프로세스 가스를 배출할 때 추가의 세정 프로세스가 유발되는 것이 또한 가능하다. 게다가, 분별식 분리(fractioned separation)가 이러한 방식으로 성취될 수 있어, 자원들의 부화(enrichment of resources)가 하이드로사이클론화(hydrocyclonization) 과정 중 성취될 수 있다.
하이드로사이클론들은 액체-고형물 혼합물들(현탁액들)을 위한 원심력 분리장치들이다. 현탁액들에 포함된 고형물 입자들은 하이드로사이클론들을 사용하여 분리 또는 등급화될 수 있다. 처리될 현탁액은 원통형 세그먼트 내로 접선방향으로(tangentially) 도입되며, 여기서 현탁액은 원형 경로 상을 가게 된다. 프로세스에서 형성되는 소용돌이(swirl)는 하방으로 지향되고, 여기서 현탁액은 상방으로 유동한다. 원추형 세그먼트의 테이퍼링시, 용적이 내방으로 변위된다. 상방으로 지향된 내부 소용돌이는 이러한 경우들에서 형성되며, 이 소용돌이는 상부 배출구를 통해 방출된다. 더 무겁고(heavier) 또는 더 거친(rougher) 고형물들이 사이클론의 벽 상에 유지되며, 이른바 언더플로우를 경유하여 방출된다. 자세하게는 더 가볍고(lighter) 또는 더 미세한 입자식 성분들이 상부 배출구(또한, 오버플로우)를 통해 방출된다.
본 발명의 방법의 특별한 실시예에 따르면, 탱크 내의 압력은 프로세스 액체가 끓도록 공정수의 온도에 따라 감소된다. 끓는 온도가 압력에 따른다는 공지된 물리적 효과는, 끓고 있는 공정수로부터 이탈하는 가스들이 탈기 효과를 개선하고 프로세스에서 또한 예컨대 부유 고형물들과 같은 고형물들의 추출을 개선하도록 사용될 수 있다.
본 발명의 방법의 유리한 실시예에 따르면, 탱크로부터 방출된 공정수의 하나 이상의 부분은, 상기 청구항들 중 어느 한 항에 따라 기재된 바와 같이 제 1 프로세스 스테이지로 추가 처리를 위해 다시 공급된다. 반복된 처리는 공정수의 탈기 및 공정수로부터의 고형물들의 분리가 다시 개선되는 것을 허용한다. 이러한 프로세스시, 이미 처리된 공정수는 동일한 탱크 내로 다시 한번 도입될 수 있거나 처음과 동일한 후속 프로세스 스테이지에서 처리될 수 있다.
본 발명의 방법의 유리한 실시예는, 처리된 공정수가 공정수 스트리핑에 적합한 하나 이상의 칼럼(column)을 포함하는 추가의 프로세스 스테이지로 가게 되며, 여기서, 상기 공정수로부터 적어도 가스상 화합물의 추가의 분리가 발생된다.
칼럼에서의 스트리핑은, 용존 화합물들이 액체들로부터 추출되고 가스들로서 방출되는 절차로서 당업자에 의해 이해된다. 여기서는, 액체에서의 용존 가스의 증기압이 캐리어 가스에서의 증기압보다 더 높은 것이 사용되게 되므로, 용존 가스는 가스 상태(gas phase)로 통과될 수 있다. 가능한 하나의 변형예는, 대향류(counter flow)로 처리될 액체를, 대부분의 예시들에서 칼럼(column)으로 언급되는 원통형 용기(cylindrical vessel)에서의 가스 유동으로 안내하는 것이다.
추가의 프로세스 스테이지는 용존 가스들의 보다 낮은 잔류량들이 성취되는 것을 허용하며, 여기서 2 개의 스테이지들로의 분리 때문에, 각각의 프로세스 단계는 별개로 설정되어 이에 의해 분리가 최적화될 수 있다.
본 발명의 방법의 특별한 실시예는, 칼럼에서의 분리가, 분무 탑에서, 분무된 공정수와 가스 유동의 접촉에 의해서 발생하고, 또는 하나 이상의 기포 칼럼에서, 공정수 내로의 스트립 가스 송풍에 의해 발생하고, 또는 장입 칼럼에서, 교환 표면을 증가시키기 위해서 필러들 및/또는 핏팅들에 의해 발생하는 것을 제공한다. 이에 따라, 분리의 형식이 조절될 수 있다. 비장입 칼럼(분무 탑, 기포 칼럼) 이외에, 장입 칼럼들이 또한 유용한데, 이는 여기서, 상방으로 유동하는 액체막(film)과 가스 유동의 접촉에 의해서, 가스 및 액체 상태 사이의 접촉이 더욱 강해지게 되고, 이에 의해 분리 프로세스가 아직도 더 완벽해지게 되기 때문이다. 또한, 이른바 트레이 칼럼들에 직렬로 다수의 비장입 분리기 스테이지들에 배열될 수 있으며, 여기서 분리기 스테이지들은 탱크에서 실현된다.
이들의 사용 후에 환원 또는 용융 환원 프로세스시 칼럼에 채용될 수 있는 부피가 큰(bulky) 원료들은, 필러들 또는 충전 요소들로서 유리한데, 이는 공정수에서의 먼지(dirt) 때문에, 비교적 높은 교환율(exchange rate)들이 예상되어야 하기 때문이다. 여기서, 교환율은 칼럼의 공정수 유동에 관해서, 특정 시간 프레임 내에서 교체될 필러의 양이다. 우드 패키지(wood package)들과 같은 자체 세정 패키지들이 또한 이러한 기능시 상정가능하다.
본 발명의 방법의 유리한 실시예에 따르면, 상기 제 1 프로세스 스테이지에서, 슬러지, 특히 거친 및/또는 부상(floating) 슬러지의 슬러지 형태의 고형물들 및 가스상 화합물들은 적어도 부분적으로 방출되고, 상기 처리된 공정수에 남아있는 가스상 화합물들은 추가의 프로세스 스테이지에서 방출된다. 2 개의 스테이지의 방법 관리는, 고형물들의 거의 완벽한 분리가 거친 그리고 부상 슬러지의 형태가 되도록 제 1 프로세스 스테이지가 작동되는 것을 허용한다. 물보다 더 작은 그의 밀도 때문에, 정적으로(statically) 부상하는 부상 슬러지 이외에, 또한, 스트리핑 가스의 이른바 부상 효과(flotation effect) 때문에 나타나는 부상 생성물이 발생할 수 있다. 부상 효과 중, 고형물 입자들은 물 표면에 가스 기포들을 끌어당겨 탱크로부터 포말로 방출된다.
따라서, 제 1 프로세스 스테이지는, 예컨대 고형물들의 분리를 위해 최적화된다. 이는 제 1 프로세스 스테이지의 탱크 내로 캐리어 가스가 송풍되지 않거나 단지 최소의 캐리어 가스가 송풍되는 것으로 성취될 수 있어, 이는 또한 탱크 내의 고형물 입자들의 침전을 방해하지 않는다.
제 2 프로세스 스테이지는 스트리핑 프로세스를 위해 최적화된다. 장입된 공정수는 예컨대 칼럼의 헤드 영역에 부어질 수 있는데, 이는 여기서는 침전이 의도되지 않기 때문이다. 투입된 공정수가 제 2 프로세스 스테이지 내로 부어짐으로써, 액체와 가스 사이의 재료의 교환이 역류 원리에 따라서 실현될 수 있다. 칼럼의 최적의 분리 효과가 이로부터 유발된다.
본 발명의 목적은 또한, 제 15 항에 기재된 바와 같은 장치에 의해 성취된다. 탱크 내로 공정수를 진입시키기 위해 진입 요소에 의해 주위 대기로부터 밀봉되는 탱크는, 공정수로부터 분리된 가스상 화합물들을 수용하기 위해서 사용되는 가스 수집 챔버를 탱크의 상부측 상에 갖는다. 가스 수집 챔버의 상부 영역에서, 분리된 가스들을 위한 가스 배출구 및 가능하게는 부상 슬러지 배출구 및 처리된 공정수를 위한 배출구가 제공된다. 이로써, 본 발명의 장치는 용존 가스들의 분리 및 고형물들의 침전을 가지며, 이에 의해 가스들 및 침전물들의 신뢰가능하고 단순한 제거를 가능하게 한다. 분리된 가스들의 수집이 가스 수집 챔버에 의해 성취되며, 여기서 분리된 가스들의 가능한 가장 낮은 습기 레벨이 성취된다.
본 발명의 장치의 유리한 실시예에 따르면, 가스 수집 챔버 내로 공정수를 분산하기 위한 하나 이상의 설비가 재료 표면의 교환을 증가시키기 위해서, 가스 수집 챔버에 제공된다. 공정수의 미세한 분배는, 용존 가스들이 공정수로부터 나와서 가스 수집 챔버의 가스 내로 이동하는 것을 유발하며, 여기서 이들 가스들은 가스 수집 챔버 내에 유지되며 이로부터 방출될 수 있다.
본 발명의 장치의 특별한 실시예에 따르면, 상기 진입 요소는 밸브로서 및/또는 노즐로서 및/또는 격막으로서 및/또는 사이폰으로서 구체화된다. 밸브 또는 추가의 밸브와의 조합이 상정되어, 이에 의해 또한 유동량의 조정을 수행할 수 있다. 공정수의 양에서의 간단한 변동들의 영향을 균형잡기 위해서, 버퍼와의 조합이 또한 상정된다. 또한, 진입 요소는 예컨대, 교환에 의해 조절될 수 있으며, 여기서, 작동 압력들 또는 그리고 유동량들의 조절이 수행될 수 있다. 사이펀은 상방으로 지향된 파이프 루프에 의해 형성될 수 있고, 여기서 정적 헤드(static head)를 극복하기 위해서 차동압이 요구된다. 진입 요소와 밸브의 조합이 가능하다.
본 발명의 장치의 특별한 실시예는, 가스 배출구가 탱크로부터 방출된 가스들을 건조하기 위해서 액적 분리기 및/또는 가열 설비에 그리고/또는 가스상 물질들을 분리하기 위해서 특히 흡수 수단을 사용하여 필터 및/또는 흡수체에 연결되는 것을 제공한다. 가스들의 추가 처리를 위해서, 또한 유리하게는 습기의 잔류물들을 제거할 수 있다. 이렇게 건조된 가스들은, 이후 평가 또는 전환 처리를 위해 공급될 수 있다. 액적 분리기와 가열 설비의 조합은, 습기의 거의 완벽한 제거를 허용한다. 흡수체들에 의해 처리되는 캐리어 가스는 또한 스트리핑 프로세스들을 위해서 다시 사용될 수 있다.
필터가 응축된 물질들을 제거하기 위해서 사용된다. 흡수(absorption) 이외에, 흡착(adsorption)이 또한 가스상 물질들을 제거하기 위해서 사용될 수 있다. 흡착은 고형물들 특히 고형물 밸러스트(solid ballast)를 사용하고, 흡수는 액체 물질들(워싱 액체들)을 사용한다. 예컨대, 활성탄(active carbon)과 같은 높은 내부 표면을 갖는 물질들이 흡착제(adsorbent)들로서 사용된다. 이들 물질들은 순환식으로 투입 및 배출(unloaded)된다. 추가로 처리되어야 하는 물과 물질들의 혼합물은 흡착/탈착(desorption)의 생성물로서 축적된다. 이로써, 흡착제는 필터와 동일한 것일 수 있다. 이에 의해, 비활성화되는 흡착제들이 프로세스에 공급될 수 있도록 흡착제가 선택되어야 한다. 증류(distillation)에 의해 준비되는 투입된 워싱 액(워싱 오일)은 흡수 프로세스 중 축적된다.
본 발명의 장치의 유리한 실시예에 따르면, 탱크는, 탱크의 하부 측 상에서, 용존 또는 부유 고형물들의 세정을 위해서, 캐리어 가스, 특히 공기를 도입하기 위한 가스 분배기를 가지며, 여기서 설비들은 복수 개의 개구들을 포함하며, 적어도 탱크의 영역 내에서 가스 수집 챔버 아래에 배열된다. 이로써, 이 설비는 캐리어 가스의 가능한 가장 균일한 분배를 보장하여, 캐리어 가스가 탱크 내에서 대용적의(large volume) 공정수를 통과한다. 캐리어 가스는 유리하게는 적어도 가스 수집 챔버 아래의 영역을 통과해야 한다.
본 발명의 장치의 가능한 실시예에 따르면, 하나 이상의 가스 분배기, 특히 가스화 튜브, 가스화 로드, 가스화 용기(vessel) 또는 동적 가스화 설비와 같은 정적 가스화 베이스(base)가 재료들 표면의 교환 증가, 및 공정수에서의 캐리어 가스 분산을 위해서 탱크 내에 제공된다. 가능한 큰 재료들 표면의 교환이 최적의 탈기를 위해 유리하며, 이는 인용된 변형예들에 의해 성취될 수 있다. 캐리어 가스는, 이러한 방식으로 가능한 미세하고 처리될 공정수에서 균일하게 분배되고, 이러한 방식으로 분산된다.
본 발명의 장치의 유리한 실시예에 따르면, 탱크의 최하부 지점의 영역에서, 침강된(settled) 고형물들을 방출하기 위한 방출 설비가 제공되고, 배출구는 탱크로부터 처리된 공정수를 배출하기 위해, 밀봉가능 출구 및/또는 펌프 및/또는 하나 이상의 하이드로사이클론 또는 잠금 시스템을 포함한다. 펌프의 제공은 제어 방식으로의 흡입(suction)을 사용하여 처리된 공정수가 방출 및 인출되는 것을 가능하게 한다.
하이드로사이클론은 이른바 언더플로우를 가로질러 더 두꺼운 현탁액의 형태로 고형물들의 추가 분리를 허용한다. 가능한 하나의 변형예는 병렬 및/또는 직렬 연결된 하나 또는 그리고 다수의 하이드로사이클론들을 제공하는 것으로 구성되며, 여기서 더 미세한 부유 고형물들이 또한 공정수로부터 분리될 수 있다. 하나 이상의 하이드로사이클론을 가로질러 이미 세정된 프로세스 가스를 배출하는 과정 중, 이에 의해 추가의 세정 효과가 발생한다.
비용적으로 효율적인 추가의 해법은, 방출된 공정수의 압력 레벨이 대응하여 변화하고, 이로써 후속하는 프로세스 단계들에서 조절 및/또는 그리고 압력의 관점에서 연결해제될 수 있는 점이 유리한 방출 시스템을 나타낸다.
본 발명의 장치의 추가의 유리한 실시예에 따르면, 처리된 공정수를 위한 배출구를 경유하여 제 1 프로세스 스테이지에 연결되는 공정수를 스트리핑하는데 적합한 하나 이상의 칼럼을 포함하는 제 2 프로세스 스테이지가 제공된다. 제 2 분리 프로세스 스테이지는 제 1 및 제 2 프로세스 스테이지가 서로 각각 분리되어 설정될 수 있게 하며, 이에 따라 예컨대 공정수로부터의 고형물들의 탈기 및/또는 분리가 최적화될 수 있다. 가능한 하나의 변형예는 제 1 프로세스 스테이지에서 성취되는 슬러지 형태의 고형물들의 상당한 분리로 구성되며, 여기서 적어도 부분적인 탈기가 또한 발생하고, 거의 완벽한 탈기가 제 2 프로세스 스테이지에서 성취된다.
본 발명의 장치의 적절한 실시예에 따르면, 칼럼은, 가스 유동에 의해 분무된 공정수의 접촉에 의한 퇴적을 갖는 분무 탑으로서, 또는 공정수 내로의 스트리핑 가스의 송풍에 의한 퇴적을 갖는 하나 이상의 기포 칼럼으로서, 또는 부피가 큰 필러들, 특히 석탄, 코크스 또는 철로 만들어진 부피가 큰 프로세스 물질들의 퇴적을 갖는 장입 칼럼으로서 구체화된다. 칼럼의 유형은 요구조건들에 따라 선택될 수 있다. 이른바 트레이 칼럼들에서, 다수의 비장입 분리기 스테이지들이 또한 직렬 배열될 수 있고, 여기서 다수의 분리기 스테이지들이 탱크 내에서 실현된다. 이러한 분리기 스테이지들은 예컨대, 시브 플레이트(sieve plates)들, 이중 유동 플로어들(액체 및 가스들이 동일한 개구들을 통해 이탈함), 기포 캡 트레이들 또는 밸브 트레이들을 포함할 수 있다.
장입 칼럼의 경우에, 필러들은 불리하게는 세정, 재활용, 또는 폐기를 위해 축적된다. 이러한 프로세스 특정 단점은 야금학적 방법의 프로세스 물질들을 사용함으로써 균형잡게될 수 있는데, 이는 투입된 프로세스 물질들은 야금학적 방법의 과정 중 열적으로 전환될 수 있고 문제가 되는 물질들이 또한 파괴될 수 있기 때문이다. 게다가, 장입 칼럼들의 사용은, 유리하게는 가스와 액체 상태들 사이의 접촉이 여기서 매우 강하게 발생하고, 이로써, 용존 가스들의 분리, 환원하면 액체 상태로 용존된 물질들의 가스 상태로의 전달이 더 많이(to a greater degree) 발생한다.
본 발명의 장치의 특별한 실시예에 따르면, 하나 이상의 연소기(burner) 설비가 제 1 및/또는 제 2 프로세스 스테이지로부터 분리된 가스상 화합물들의 산화 및/또는 열 분해를 위해 제공된다. 종종 유기 화합물들을 포함하는 분리된 가스상 화합물들의 연소는 열 분해 또는 산화를 유발하며, 여기서 유기 물질들은 파괴될 수 있고 문제가 보다 적은 물질들로 변성된다(transformed).
본 발명의 장치의 가능한 일 실시예는, 탱크가 경사지게 배열된 원통형 또는 보일러 형식 본체로서 구체화되고, 탱크 위에 배열된 가스 수집 챔버는 수직 정렬된 탱크 부품으로서 구체화되는 것을 제공한다. 고형물들의 침전 중, 경사진 배열은 탱크의 최하부 지점의 영역에서 고형물들이 우세하게 퇴적되는 것을 유발하여, 이들 고형물들이 쉽게 제거될 수 있다. 유사하게는, 분리된 가스는 위에 배열된 가스 수집 챔버에서 수집된다. 탱크의 경사 및 가스 수집 챔버의 위치는 요구조건들에 따라 규정될 수 있다. 직각(right angle)으로 배열되는 탱크는 특별한 경우를 나타내며, 여기서 가스 수집 챔버는 탱크의 최상부 부분에 의해 형성되고, 더 이상 별도의 탱크 부분에 의해 형성되지 않는다.
본 발명의 장치의 가능한 추가 실시예는, 탱크가 하방으로 개방되는 실린더이며, 이 실린더가 적어도 부분적으로 공정수에 침지되는 것을 제공한다. 이 실시예에서, 폐쇄된 탱크가 요구되지 않으며, 주위 대기로부터의 밀봉은 이 경우에, 탱크가 공정수에 배열되어 침지됨으로써 성취된다. 특히, 이 경우에, 탱크는 터브(tub)로서 구체화되는 공정수 수집 탱크에 침지될 수 있다. 이후, 작동 압력은 본질적으로 주위 압력(ambient pressure)으로 작동된다.
본 발명은 개략적인 도면들을 참조하여 예시로서 설명된다.
도 1, 도 2 및 도 3은 가스상 화합물들 및 고형물들이 투입된 공정수를 처리하는 본 발명의 장치 및/또는 방법의 가능한 실시예들을 도시한다.
도 1은 제 1 및 제 2 프로세스 스테이지를 갖는 장치를 도시한다. 프로세스 스테이지들의 분리는 점선으로 나타낸다. 공정수는 예컨대 용융 환원 시스템(도시 생략)으로부터, 밸브(2) 및 노즐(3)이 배열될 수 있는 공급 라인(7)을 경유하여 경사지게 배열된 탱크로서, 가능한 일 실시예에서 구체화되는 밀봉가능 탱크(1) 내로 환원 가스와 같은 프로세스 가스를 세정하기 위한 습식 세정 시스템을 나간다. 공급 라인(7)은 탱크의 위 또는 탱크의 아래에서 탱크(1)의 측면에 배열될 수 있다.
탱크(1) 내로의, 노즐(3)로서 구체화될 수 있는 진입(entry) 요소를 가로질러 공정수의 진입시 압력의 자발적인 강하(spontaneous drop)(ΔP) 때문에, 용존 가스상 물질들의 탈기(degasification)가 공정수로부터 유발되는데, 이는 공정수에 용존된 화합물들의 용해도(solubility)가 현재 상태들 아래로 상당히 감소하기 때문이다. 압력 강하 그리고 또한 방법이 작동되는 절대 압력 레벨의 선택이, 이에 따라 변할 수 있는데, 여기서, 공정수를 취하는 종래 프로세스 압력들이 고려되어야 한다.
발생한 가스상 화합물들이, 공정수의 탱크에서 발생하며, 탱크(1) 상에 배열된 상부 가스 수집 챔버(4)에서 수집되고, 이 챔버는 수직으로 정렬된 탱크 부분(4)으로서 구체화될 수 있다. 탱크(1) 및/또는 가스 수집 챔버(4)에서의 충전 레벨(fill level)은, 공정수가 없는 공간이 가스 수집 챔버(4)에서 항상 유지되도록 설정된다. 캐리어 가스(TG)를 도입(introducing)하기 위한 가스 분배기(12)들이 탱크 하부측 상에 제공되며, 여기서, 설비(facility)들이 복수 개의 개구들을 가지며, 적어도 가스 수집 챔버 아래의 탱크(1)의 영역에 배열된다. 추가로 용존 화합물들이 캐리어 가스(TG)에 의해 공정수로부터 추출되며, 이 캐리어 가스는 복수의 미세하게 분배된 가스 기포(gas bubble)들의 형태로 발생한다. 게다가, 부유 고형물(suspended solid)들이 또한 공정수로부터 분리되어 상방으로 향한다. 이는 가스 수집 챔버(4)에서 포말(foam)의 형성을 유발하며, 이 포말은 부상(floating) 슬러지 방출구(6)를 경유하여 방출될 수 있다. 이는 또한 공정수로부터 분리되는 부유 고형물들 때문에 부상 슬러지의 형성을 유발할 수 있다. 이러한 부상 슬러지는 포말과 동일한 방식으로 방출되고 처리(예컨대, 가열, 건조 또는 플러싱(flushing))를 위해 공급될 수 있다.
또한, 가스 수집 챔버 내로 공정수를 분산(dispersing)시키기 위한 설비들을 가스 수집 챔버(4)에서 제공하는 것이 상정될 수 있다. 이후, 분리된 가스들은 분산을 위한 설비들을 통해 챔버에서 수집되고 챔버로부터 인출(withdrawn)될 수 있다.
가스 수집 챔버(4)에서 수집된 분리 가스들은 가스 라인(5)을 경유하여 액적 분리기(9) 및 가열 설비(10)로 공급되고 이러한 방식으로 건조된다. 건조된 가스는 흡수체(absorber) 또는 흡착기(adsorber)로서 구체화될 수 있는 필터(11)에서 추가로 처리될 수 있다. 문제가 되는 물질들이 흡수체 또는 흡착기 상에 퇴적된다. 이제, 이렇게 처리된 가스는, 압축(compression) 후에 필요하다면, 연소 설비(18)에서 열적으로 전환될 수 있고 그리고/또는 산화될 수 있으며, 여기서 유독성 화합물들은 파괴된다. 게다가, 이러한 처리 가스는 또한 캐리어 가스(TG)로서 적어도 부분적으로 사용될 수 있다.
그러나, 탱크(1)는 또한 캐리어 가스(TG)의 공급 없이 또는 캐리어 가스(TG)의 감소된 공급에 의해 작동될 수 있으며, 여기서 공정수로부터의 고형물들의 보다 양호한 분리가 침전(sedimentation)에 의해 유발된다. 여기서, 고형물들은 탱크(1)의 최하부 지점에 가까운 영역에 떨어지며 이후 방출 설비(13)를 경유하여 탱크(1)로부터 방출될 수 있다.
제 1 및 제 2 프로세스 스테이지의 조인트 작업 중에, 이러한 절차가 유리하여, 고형물들이 제 1 프로세스 스테이지에서 탱크로부터 대부분 분리되고, 이렇게 처리된 공정수가 칼럼(15)의 탱크(1)로부터 공정수의 인출 이후에 공정수의 추가 처리를 위해 공급된다. 캐리어 가스(TB)의 감소된 양 또는 그리고 캐리어 가스(TG)가 없는 것에도 불구하고, 용존 화합물들의 적어도 부분적인 분리가 따라서 공정수로부터 이루어진다.
공정수의 배출은 방출 시스템을 경유하여, 밀봉가능 출구 및/또는 펌프(14)를 경유하여 그리고/또는 하나 이상의 하이드로사이클론(17) 또는 배출구(16)를 갖는 병렬 또는 직렬로 연결되는 일군의 하이드로사이클론들을 경유하여 발생할 수 있다. 또한, 배출구(16)에는 공정수를 빼내기 위한 펌프가 장비될 수 있다. 하나 이상의 하이드로사이클론이 탱크(1) 내에 또는 그리고 탱크(1)의 외부측에 배열될 수 있다. 병렬 회로가, 분리 작업(separation task)을 위한 하이드로사이클론의 최적 설계를 허용하며, 즉 공정수의 양에 관계없이 세정되는 것을 허용한다.
하이드로사이클론들의 작동 중, 이른바 언더플로우(underflow, UL)가 프로세스-연관 방식으로 발생하며 이는 처리 유닛에 공급될 수 있다. 하이드로사이클론(17)이 탱크(1) 내에 배열될 때, 언더플로우로 응축된 고형물들은 침전되고 슬러지로서 록 아웃 설비(13)를 경유하여 탱크(1)로부터 제거되며, 예컨대 배출을 포함하는 추가 프로세스를 위해 공급된다. 탱크(1)의 외부측에 하이드로사이클론(들)(17)이 배열되는 경우에, 언더플로우가 추가의 처리에 적합한 슬러지를 직접 이송한다. 추가의 처리는 예컨대, 기계적 배출을 포함한다. 디캔터(decanter)들 또는 챔버 필터 프레스들 또는 추가의 사이클론들과 같은 설비들이 여기에 적합하다. 이렇게 배출된 슬러지는, (가능하게는, 응집 이후에) 프로세스 내로 다시 공급될 수 있고, 추가 사용을 위해서 공급될 수 있다. 배출 프로세스 중 얻어지는 물은 공정수 회로(예컨대, 공정수 처리 이전에)로 다시 공급될 수 있다.
칼럼(15)에서, 이후 공정수가 탈기되며, 이러한 탈기는 미장입 칼럼(unpacked column) 또는 그리고 장입 칼럼(packed column)에서 발생할 수 있다. 제 1 프로세스 스테이지에서 이미 분리된 고형물들 때문에, 예컨대 필러들에서의 고형물들의 침전과 같은 부유 고형물들에 기인한 간섭들이 더 이상 칼럼에서 유발되지 않을 것이므로, 용존 화합물들의 매우 높은 분리 속도(separation rate)가 항상 성취된다. 칼럼(15)은 캐리어 가스(TG)에 의해 플러싱될 수 있다. 칼럼의 조업 중, 발생 포말(S)이 포말 배출구를 경유하여 칼럼(15)으로부터 방출될 수 있고 가열, 건조 또는 플러싱에 의해 제거될 수 있다.
칼럼(15)에서 분리된 가스들은 차례로(in turn), 건조 또는 여과 목적들을 위해 공급될 수 있고, 또는 그리고 연소 설비(19)에서 열적으로 전환될 수 있다. 게다가, 이러한 가스들은 캐리어 가스(TG)로서 또한 적어도 부분적으로 사용될 수 있다. 이제 거의 완벽하게 준비된 공정수(GPW)만이 고형물들 및 용존 화합물들의 매우 적은 양들을 나타내고 그리고 이에 따라 사용을 위해서 다시 공급될 수 있고, 여기서, 공정수는 종래의 수처리(water treatment) 시스템의 침전지(sedimentation basin) 내로 다시 프로세스에 공급될 수 있다. 또한, 흡수체에 의해 처리된 캐리어 가스는 스트리핑 목적들을 위해서 다시 사용될 수 있다.
도 2는 가스 수집 챔버(4)를 갖는 특별한 실시예를 도시하며, 이 챔버는 하방으로 개방되는 탱크로 형성되며, 공정수가 충전되는 공정수 수집 챔버에서 침지된다. 공급 라인(7)은 가스 수집 챔버(4) 내로 개방되며, 노즐(3)들에 연결된다. 노즐(3)들은 공정수가 압력 강하를 받게 하며 노즐들이 가스 수집 챔버(4) 내에 미세하게 분포되게 한다. 공정수로부터 분리된 가스들은 가스 배출구(5)를 경유하여 가스 수집 챔버(4)로부터 방출된다. 캐리어 가스(TG)가 가스 분배기(12)(추가로 상세히 도시하지 않음)를 경유하여 가스 수집 챔버(4) 내로 도입된다. 탈기된 공정수는 공정수 수집 탱크(21) 내에 수집된다. 이러한 공정수에서 생성된 포말 또는 부상 슬러지는 스크레이퍼(22)를 경유하여 빼내질 수 있다. 탈기된 공정수는 배출구(8)를 경유하여 방출될 수 있다. 퇴적된 고형물들은 록아웃 설비(13)를 경유하여 공정수 수집 탱크(21)로부터 제거될 수 있다. 부유 고형물들의 응집(coagulation)이 재생 목적들을 위해 사용된다.
도 3은 추가로 가능한 변형예를 도시한다. 가스 수집 챔버(4)를 형성하는 탱크는 공정수가 충전되는 공정수 수집 탱크(21) 내에 다시 침지된다. 가스 수집 챔버(4)를 형성하는 탱크의 내부의 하부 영역에서, 가스 분배기(12)가 배열되어, 캐리어 가스가 탱크 내에서 공정수를 통해 상승할 수 있다. 이러한 방식으로, 기포 칼럼이 형성되고, 이 칼럼은 탱크 내측에서의 공정수의 탈기를 야기한다. 가스 수집 챔버(4)에서의 가스 분배기(12) 및 공정수 수위(level)와의 간격은, 충분히 높은 기포 칼럼 높이가 형성되어 여기서 공정수와 캐리어 가스의 접촉에 의해 공정수의 탈기가 유발되도록, 선택된다. 공정수는 공급 라인(7)을 경유하여 가스 수집 챔버(4) 내로 도입된다. 분리된 가스들은 라인(5)을 경유하여 가스 수집 챔버로부터 빼내진다.
1 : 탱크
2 : 밸브
3 : 노즐
4 : 가스 수집 챔버
5 : 가스 배출구(gas drain)
6 : 부상 슬러지 배출구
7 : 공급 라인
8 : 배출구
9 : 액적 분리기(droplet separator)
10 : 가열 설비
11 : 필터(흡수체, 흡착기)
12 : 가스 분배기
13 : 록-아웃 설비
14 : 펌프
15 : 칼럼(Column)
16 : 하이드로사이클론으로부터의 배출구
17 : 하이드로사이클론
18 : 제 1 프로세스 스테이지의 연소 설비
19 : 제 2 프로세스 스테이지의 연소 설비
20 : 포말 배출구
21 : 공정수 수집 탱크
22 : 스크레이퍼(scraper)
23 : 복귀(return)

Claims (26)

  1. 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 휘발성 유기 물질들, 및 고형물들 중 하나 이상을 포함하는 용존(dissolved) 가스상 화합물들이 투입된(loaded) 공정수를 탈기하기 위한 장치로서,
    상기 공정수는 프로세스 가스를 세정하기 위한 습식 세정 설비로부터 받아들여지고,
    상기 탈기 장치는:
    공정수를 밀봉가능 탱크로 진입시키기 위한 하나 이상의 진입 요소를, 공급 라인을 구비한 상기 탱크 내에 제 1 프로세스 스테이지에서 포함하고,
    상기 탱크는 공정수로부터 분리된 가스상 화합물들을 받아들이기 위해 상기 탱크의 상부측 상에 가스 수집 챔버를 포함하고, 상기 가스 수집 챔버의 상부 영역에 제공되는 부상(floating) 슬러지 배출구 및 분리된 가스들을 위한 가스 배출구를 포함하고,
    상기 탱크는:
    처리된 공정수를 위한 배출구, 및
    상기 탱크의 최하부 지점의 영역에서 제공되는, 상기 공정수로부터 분리된 고형물들을 방출하기 위한 방출 설비를 포함하고,
    상기 배출구는 밀봉가능 출구, 펌프, 및 하나 이상의 하이드로사이클론(hydrocyclone) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 배출구는 상기 탱크로부터 처리된 공정수를 배출하고,
    상기 하나 이상의 진입 요소는 상기 공정수가 압력 강하를 받게 하고, 상기 하나 이상의 진입 요소는 상기 공정수를 상기 가스 수집 챔버 내에 분배하고,
    상기 하나 이상의 진입 요소는 노즐을 포함하고, 상기 노즐은 상기 공정수를 상기 가스 수집 챔버 내에 미세하게 분배하는,
    공정수 탈기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 진입 요소는 밸브를 포함하는,
    공정수 탈기 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 진입 요소는 격막(diaphragm)을 포함하는,
    공정수 탈기 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 진입 요소는 사이폰(siphon)을 포함하는,
    공정수 탈기 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탱크는,
    상기 탱크 내에 탈기된 공정수로부터 포말 또는 부상 슬러지를 제거하기 위한 스크레이퍼(scraper)를 추가로 포함하는,
    공정수 탈기 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 배출구는 가열기, 및 필터 중 적어도 하나에 연결되고,
    상기 가열기는 상기 탱크로부터 방출되는 가스들을 건조시키도록 구성되고,
    상기 필터는 가스상 물질들을 분리하도록 구성되는,
    공정수 탈기 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    용존 또는 부유 고형물들을 제거하기(cleaning-off) 위해 캐리어 가스를 도입하기 위한 가스 분배기를 상기 탱크의 하부 측 상에 포함하고,
    상기 가스 분배기는 복수의 개구들을 포함하고 상기 가스 분배기는 적어도 탱크의 영역 내에서 상기 가스 수집 챔버 아래에 배열되는,
    공정수 탈기 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정수 내에서 캐리어 가스를 분산하기(disperging) 위해 그리고 재료들 표면의 교환을 증가시키기 위해 상기 탱크 내에 하나 이상의 가스 분배기가 제공되는,
    공정수 탈기 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는 제 2 프로세스 스테이지에서 칼럼(column)을 포함하고,
    상기 칼럼은,
    가스 유동에 의해 분무된(sprayed) 공정수의 접촉에 의한 분리(separation)를 갖는 분무 탑(spray tower), 공정수 내로의 스트리핑 가스의 차단(blocking)에 의한 분리를 갖는 하나 이상의 기포 칼럼(bubble column), 및 탄소, 코크스 또는 광석으로 만들어진 벌키(bulky) 고형물들에 의한 분리를 갖는 장입 칼럼(packed column) 중 적어도 하나로서 구체화되는,
    공정수 탈기 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    제 1 프로세스 스테이지 및 제 2 프로세스 스테이지 중 적어도 하나로부터 분리된 가스상 화합물들의 산화 또는 열 분해를 위해 하나 이상의 연소기(burner)를 포함하는,
    공정수 탈기 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 탱크는, 적어도 부분적으로 공정수에 침지되는(immersed) 바닥부가 개방된 실린더인,
    공정수 탈기 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    처리된 공정수를 위한 상기 배출구는, 공정수의 추가적인 탈기를 위한 컬럼으로, 제 2 프로세스 스테이지에서, 처리된 공정수를 공급하는,
    공정수 탈기 장치.
  13. 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 휘발성 유기 물질들, 및 고형물들 중 하나 이상을 포함하는 용존(dissolved) 가스상 화합물들이 투입된(loaded) 공정수를 탈기하기 위한 방법으로서,
    상기 공정수는 프로세스 가스를 세정하기 위한 습식 세정 설비로부터 유래하고,
    상기 방법은 제 1 항에 따른 장치에 의해 수행되고,
    상기 방법은:
    상기 하나 이상의 진입 요소에 의해 주변 대기로부터 밀봉되는 제 1 프로세스 스테이지의 탱크 내로 공정수를 도입하는 단계,
    공정수의 탈기를 위해, 상기 탱크 내로의 진입시 공정수가 압력 강하를 받게 하는 단계로서, 이에 의해 용존 가스들의 감소된 용해도 때문에 탈기가 초래되는, 압력 강하 단계,
    분리된 가스들이 상기 탱크로부터의 방출을 위해 충전 레벨을 초과하여 수집될 수 있도록 상기 탱크의 상기 가스 수집 챔버 내의 상기 충전 레벨을 제어하는 단계,
    침천물(sediment)들의 형태로 공정수로부터 상기 탱크의 최하부 지점의 영역에서 퇴적된 고형물들 및 탈기된 공정수를 상기 탱크로부터 방출하는 단계, 및
    밀봉가능 출구, 펌프, 및 하나 이상의 하이드로사이클론 중 적어도 하나를 경유하여 탈기 공정수를 빼내고, 상기 방출 설비를 경유하여 고형물들을 방출하는 단계를 포함하는,
    공정수 탈기 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    재료들 표면의 교환을 증가시키기 위해서, 가스 수집 챔버 내로 공정수를 도입하는 단계를 포함하는,
    공정수 탈기 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 진입 요소를 통해 공정수의 진입시 압력 강하가 발생되고, 상기 하나 이상의 진입 요소는 밸브, 격막(diaphragm), 및 사이폰(siphon) 중 적어도 하나를 포함하는,
    공정수 탈기 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 탱크로부터 방출된 가스들을 액적 분리기 및 가열 설비 중 적어도 하나에서 건조시키는 단계, 필터 및 흡수체 중 적어도 하나에 건조 공기를 공급하는 단계, 및 유기 물질들을 분리하는 단계를 포함하는,
    공정수 탈기 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 탱크로부터 배출된 가스들은 연소 또는 가열되고, 유기 물질들이 산화 및 열 분해 중 적어도 하나에 의해 파괴되는,
    공정수 탈기 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 압력 강하는 0.1 내지 10 bar에 달하는,
    공정수 탈기 방법.
  19. 제 13 항에 있어서,
    용존 또는 부유 고형물들의 세정 프로세스 및 탈기를 돕기 위해서, 공기, 질소 또는 증기를 포함하는 캐리어 가스를 상기 탱크의 하부 측 상에서 상기 탱크 내로 도입하는 단계를 포함하는,
    공정수 탈기 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    탈기 동안 또는 부유 고형물들을 제거함으로써 발생하는 포말 또는 부상 슬러지를 가스 수집 챔버로부터 제거하기 위해 부상 슬러지 배출구를 이용하는 단계를 포함하는,
    공정수 탈기 방법.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 탱크 내의 압력은, 프로세스 액체가 끓도록 공정수의 온도에 따라 감소되는,
    공정수 탈기 방법.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 탱크로부터 방출된 공정수의 하나 이상의 부분을 추가 처리를 위해 제 1 프로세스 스테이지로 다시 공급하는 단계를 포함하는,
    공정수 탈기 방법.
  23. 제 13 항에 있어서,
    처리된 공정수를 공정수 스트리핑(stripping)에 적합한 하나 이상의 칼럼(column)을 포함하는 추가의 프로세스 스테이지로 보내는 단계를 포함하고,
    상기 공정수로부터 적어도 가스상 화합물들의 추가의 분리가 발생되는,
    공정수 탈기 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    칼럼에서의 분리는, 분무 탑에서는 분무된 공정수와 가스 유동의 접촉에 의해, 공정수 내로의 스트리핑 가스 송풍에 의해, 재료들 표면의 교환을 증가시키기 위한 성분들 또는 필러들에 의해, 발생하는,
    공정수 탈기 방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 프로세스 스테이지에서, 상기 고형물들은 슬러지의 형태로 적어도 부분적으로 방출되고, 가스상 화합물들 및 처리된 공정수에 남아있는 가스상 화합물들은 추가의 프로세스 스테이지에서 방출되는,
    공정수 탈기 방법.


  26. 삭제
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