KR20200050956A - Cds 연도 가스 처리법으로 연도 가스를 처리하는 프로세스 - Google Patents
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Abstract
순환식 건식 스크러버 장치에서 연도 가스를 처리하는 프로세스로서, 오염물질을 함유한 연도 가스는 반응기로 이동하고, 여기서 상기 연도 가스는 미립자 제어 장치로 이송되는 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회 또는 수화 석회를 포함하는 흡착제와 접촉하고, 상기 흡착제 입자는 오염물질이 실질적으로 감소한 상기 연도 가스로부터 분리되어, 오염물질이 실질적으로 감소한 연도 가스 흐름 및 상기 반응기로 리사이클링 및 복귀되는 흡착제 입자의 흐름을 각각 형성한다.
Description
본 발명은 순환식 건식 스크러빙(circulating dry scrubbing; CDS) 기술에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 순환식 건식 스크러버(scrubber) 장치에서 연도 가스를 처리하는 방법에 관한 것으로서, 오염물질을 함유한 연도 가스가 연도 가스 공급원으로부터 반응기로 이동하고, 상기 연도 가스가 상기 반응기에 주입된 흡착제와 접촉하여 상기 흡착제와 함께 상기 연도 가스 중에서 흡착제 입자의 부유물을 형성하고, 상기 오염물질의 적어도 일부는 상기 흡착제에 의해 포획되고, 상기 연도 가스는 적어도 부분적으로 및/또는 실질적으로 오염물질이 감소한 연도 가스로 점진적으로 변환되기 시작하며, 상기 부유물은 미립자 제어 장치로 이송되고, 상기 흡착제 입자는 상기 연도 가스로부터 분리되어 오염물질이 실질적으로 감소한 연도 가스의 흐름 및 흡착제 입자의 흐름을 각각 형성하고, 상기 오염물질이 실질적으로 감소한 연도 가스 흐름은 미립자 수집 장치로부터 굴뚝을 향해 배출되고, 상기 흡착제 입자의 흐름은 적어도 부분적으로 상기 반응기로 리사이클링 및 복귀된다.
연소 연도 가스는 일반적으로 오염물질로 불리는 환경에 유해한 것으로 간주되는 물질을 함유한다. HCl, HF 및 SO2, SO3와 같은 주로 산성 성분인 유해 물질을 제거하거나 중화시키기 위해 연도 가스 처리가 점점 더 빈번하게 수행되고 있다. 스크러빙 기술을 포함한 다양한 프로세스가 연도 가스 처리를 위해 사용된다.
이러한 기술의 제 1 유형은 일반적으로 스크러빙 액체와 표적 화합물 또는 미립자 물질의 접촉을 통해 기능하는 습식 스크러버를 사용하는 습식 스크러버 기술이며, 스크러빙 액체는 특정 화합물을 표적으로 하기 위한 시약의 분진 또는 용액 또는 현탁액을 위한 물일 수 있다. 문헌 US 2009/162269는 습식 연도 가스 탈황 (WFGD) 프로세스에 관한 것이다. 이러한 프로세스는 퍼지 액체를 사용하여 WFGD 시스템으로부터 염화물 및 불필요한 화합물을 퍼지한다. 퍼지 액체는 전형적으로 폐수 처리 시설로 복귀된다. 폐수 처리 시설에는 높은 자본과 운영 비용이 든다. 이러한 설비의 비용을 최소화하기 위해, 퍼지 액체는 리사이클링되어 연도 가스 흐름 중의 비산회(fly ash)와 혼합되어 가습된 비산회를 형성하고, 이 가습된 비산회 혼합물은 연소 가스 흐름 내로 주입되고, 이를 통해 폐수 처리 공장으로 이송되는 퍼지 액체의 양을 저감시킨다.
제 2 유형의 스크러빙 기술에는 건식 스크러빙 시스템 및 반습식 스크러빙 시스템이라고도 부르는 반건식 스크러빙 시스템이 포함된다. 이들 시스템은 습식 스크러버에 비해 처리된 연도 가스를 수분으로 포화시키지 않는다. 어떤 경우에는, 수분이 첨가되지 않고, 다른 경우에는 응축없이 연도 가스 중에서 증발될 수 있는 양의 수분이 첨가될 뿐이다.
건식 또는 반건식 스크러빙 장치의 주요 용도는 주로 연소 소스로부터 황 산화물 및 염산과 같은 산성 가스를 포획 및 제거하는 것과 관련된다.
본 개시에서, "순환식 건식 스크러버 장치" 또는 "순환식 건식 스크러버 설비" 또는 "순환식 건식 스크러버 시스템"이라는 용어는 순환식 건식 스크러버 시스템 또는 순환식 반건식 스크러버 시스템을 지칭한다.
순환식 건식 스크러버 (CDS) 기술은 석탄 화력 발전소에서 SO2를 제거하기 위해 처음 개발되었다. 오늘날 이것은 또한 바이오매스, 산업 폐기물이나 도시 폐기물을 연료로서 사용하는 산업용 용광로 및 보일러의 연도 가스 처리에 사용된다. CDS 프로세스는 미반응 흡착제, 반응 생성물 및 연소 분진, 특히 비산회를 포함하는 미립자 제어 장치로부터 수집된 잔류물의 재순환에 기초한다.
일반적으로 CDS 유닛은 연도 가스 및 일반적으로 칼슘계 흡착제인 흡착제를 받아들이기 위한 반응기를 포함한다. 반응기의 후에는 방출된 가스로부터 고형물("잔류물"이라고도 불리며, 미반응 흡착제, 반응 생성물 및 비산회를 포함함)을 여과하는 미립자 제어 장치가 있다. 이들 고형물은 이후에 리사이클링 루프를 통해 반응기 내로 부분적으로 리사이클링된다. 일부의 신선한 흡착제는 반응기에 주기적으로 또는 연속적으로 전후에 첨가될 수 있다. 대부분의 경우, 오염물질 제거 성능을 개선하고 잔류물을 재활성화하기 위해 반응기 내에 및/또는 고형물 상에 및/또는 루프의 다른 곳에 온도 제어를 위한 물이 주입된다. 일부의 CDS 시설은 하이드레이터(hydrator; 슬레이킹 유닛이라고도 함)를 포함할 수 있고, CDS 프로세스로 들어가기 전에 수화되는 생석회(CaO)를 사용한다. 일부의 다른 CDS 시설은 하이드레이터를 전혀 포함하지 않으며, 주입되는 신선한 흡착제는 수화 석회이다.
US 8 709 348에 따르면, CDS가 "건식" 스크러빙 프로세스로 불리지만, CaSO3/CaSO4 반응 생성물을 형성하기 위해 분말상 흡착제, 전형적으로는 소석회(수화 석회라고도 함)로 SO2 포획을 달성하는 반응상은 분말상 흡착제(재순환된/리사이클링된 물질을 포함함) 상에 흡착되거나 분무된 물이다.
각 입자의 습윤 영역이 증발하기 시작하면, SO2는 흡수되고 소석회의 용해된 Ca(OH)2와 반응하여, 대부분 CaSO3.1/2 H2O를 형성한다. CaSO3.1/2 H2O는 이러한 조건 하에서 비교적 불용성이므로, 미세한 결정이 용액 중에 침전되고, 미사용 수화물의 표면적을 막거나 덮는 경향이 있다(US 8 709 348 참조).
US 8 709 348에 따르면, 전형적인 CDS 시스템에서, 포획된 고체 물질의 약 95-99%는 흡착제의 이용률을 증가시키기 위해 반응기로 리사이클링된다. 나머지 분말상 흡착제는 폐기를 위해 CDS 시스템으로부터 퍼지된다. 이 퍼지 흐름은 비산회, 흡착제 부산물, 및 미반응 흡착제를 함유한다. 어떤 경우에는, 미반응 흡착제의 농도는 이 퍼지 흐름의 20 중량%를 초과할 수 있다. 퍼지 흐름 내의 미반응 흡착제의 이러한 손실 뿐만 아니라 반응 중에 소모된 흡착제로 인한 손실은 신선한 흡착제를 첨가하여 보충되어야 하므로 CDS 시스템에 필요한 흡착제 대 황의 비를 증가시켜야 한다.
이러한 프로세스는 본 기술분야에 주지되어 있으며, 예를 들면, 문헌 US 8 709 348은 석회 수화물(수화 석회 또는 소석회)의 표면적의 최적화 및 리사이클링 흐름 중의 석회의 재활성화와 같은 건식 스크러빙 기술에 대한 흡착제 사용을 개선하기 위한 많은 시도를 기술하고 있다. 그러나, 이들 시도는 순환 건식 스크러빙 기술에 대한 흡착제 사용의 최적화에서 성공적이지 않았다.
실제로, US 8 709 348에 후속하여, 산성 가스 포획에 대한 반응성을 개선하기 위한 흡착제의 비표면적의 최적화는, 표준 흡착제가 리사이클링 흐름 중에 반응하여 석회를 재활성화하는 추가의 기회를 제공하는 높은 리사이클링률을 고려하면, CDS에서 쓸모없는 것으로 설명되어 왔다. 물을 첨가함으로써 리사이클링 흐름에서 석회를 재활성화시키는 것과 관련하여, 고형물 퇴적에 관련된 문제 및 직물 여과 장치로부터 필터 케이크(filter cake)를 세정하는 것의 곤란성은 문제가 될 수 있으며, 조해성 염의 첨가가 제안된다는 것이 언급되고 있다. 그러나, 이들 염은 염화칼슘과 같은 첨가제가 작업 비용을 증가시키기 때문에 실제로는 좋은 해결책을 제공하지 못할 것이다.
문헌 US 8 709 348에 기재되어 있는 건식 스크러빙 기술을 위한 흡착제의 사용을 개선하는 해결책은 흡착제 입자를 받아들여 반응기에서의 재사용을 위해 반응기에 연결된 리사이클링 흐름 및 전형적으로 매립지로 보내지는 퍼지 흐름으로 입자를 분리하기 위한 필터 유닛에 연결된 분류기를 제공하는 것이다. 분류기는 퍼지 흐름으로부터 입자를 수취하기 위해 작동가능하게 연결된다. 분류기는 퍼지 흐름으로부터의 입자를 분류기로부터 조대 고형물 회수하도록 연결되어 반응기에 공급되는 조대 고형물 회수 흐름과 분류기로부터 미세 입자를 폐기하기 위한 폐기물 흐름으로 분리하도록 구성된다. 이 문헌에 따르면, 조대 고형물 회수 흐름은 CDS 프로세스에서 여전히 사용될 수 있는 더 많은 미반응 석회를 함유한다는 것이 확인되었다.
문헌 US 6 508 994는 소석회를 함유하는 흡착제의 취급 문제를 해결하기 위한 해결책에 관한 것이다. 이 문헌에는 소석회의 보관, 취급 및 운송 중의 문제를 회피하기 위해, 제품은 극소량의 물을 함유해야 하지만 동시에 극소량의 물 함량을 가진 소석회 제품은 전형적으로 낮은 비표면적을 제공한다는 것이 개시되어 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 이 문헌은 현장에서 석회를 슬레이킹(slaking)하고, 새로이 생성된 소석회를 연도 가스에 즉각(1 분 이내) 주입하는 것을 제안하고 있다. 이 문헌은 더 높은 기공률 특성에 도달하기 위해 소석회가 5 중량% 이상의 물, 바람직하게는 10 내지 20 중량% 물을 함유해야 함을 개시하고 있으나, 그 결과로 얻어지는 기공률 특성의 측정치에 대해서는 언급하지 않고 있다. 그러나, 표면적이 크고 기공률이 높은 소석회는 종래의 소석회에 비해 더 많은 양의 물을 흡수할 수 있으므로 이렇게 얻어진 소석회는 막힘 문제를 피하기 위해 1 분 이내에 가스 처리 유닛 내에 주입되어야 한다.
문헌 EP 2260923는 문헌 US 8 709 348과 유사한 기술에 관련된 것이지만 폐기된 흡착제의 일부는 잔류물의 측정 특성에 기초하여 제어된 프로세스로 반응기에 복귀되도록 물로 재활성화된다.
문헌 US 2014/0352530은 가스 세정 시스템 분야 및 이러한 시스템을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 문헌은 흡수성 물질과 가스상 오염물질의 반응 시에 분진 물질 형성의 문제를 다루고 있다. 염화칼슘 등의 형성된 일부 물질은 분진 물질을 점착성화하는 경향이 있고, 이는 가스 세정 플랜트에서 심각한 작업 방해를 초래할 수 있다. 이러한 점착성 분진 물질의 형성을 방지하기 위해, 흡수제와 가스상 오염물질의 접촉 후에 형성된 분진 물질의 일부를 고온 프로세스 가스로부터 분리하고 적어도 하나의 분진 파라미터를 측정하는 방법에 제공된다. 분진 파라미터는 분리된 분진 물질의 밀도, 분리된 분진 물질의 마찰, 분리된 분진 물질의 흡습성, 및 분리된 분진 물질의 전기적 특성으로부터 선택된다. 이 측정에 기초하여, 가스 세정 시스템의 적어도 하나의 작동 파라미터가 제어된다. 이들 작동 파라미터에는 가스 세정 시스템에 신선한 흡수제의 공급, 가스 세정 시스템에 물의 공급, 가스 세정 시스템에의 분리된 분진 물질의 재순환 속도, 및 가스 세정 시스템의 입구에서 고온 프로세스 가스의 온도가 포함된다. 이 방법에서, 생석회 또는 수화 석회가 신선한 흡착제로서 사용된다.
유사한 프로세스로서, 문헌 US 2014/0352530와 동일한 목적으로 문헌 EP 1815903에 제시되어 있다.
연도 가스 처리를 개선하기 위한 다른 방법은 문헌 US 7 857 889에 개시되어 있다. 이 문헌에 따르면, 공급된 신선한 흡착제의 질량 흐름은 실질적으로 연속적인 방식으로 결정되는 재순환된 고체 물질 내의 신선한 흡착제 및/또는 적어도 하나 흡착된 오염물질의 농도의 함수로서 조절된다. 본 발명에 따르면, 신선한 (충전되지 않은) 흡착제, 특히 수화 석회의 농도, 및/또는 오염물질, 특히 염화물, 설파이트, 및/또는 불화물의 농도는 이러한 방식으로 결정된다. 신선한 흡착제의 공급은 각각의 성분(들)의 결정된 농도에 기초하여 조정된다.
이 문헌의 초점은, 예를 들면, 푸리에 변환 근적외선 분광계(FT-NIR spectrometer)를 사용하여 재순환된 고체 물질 내의 신선한 흡착제의 농도 및/또는 흡착된 오염물질의 농도의 실질적으로 연속적인 결정에 의해 시스템 변화에 대한 가능한 가장 빠른 반응을 제공하는 것에 맞추어져 있다. 이것은 재순환된 고체 물질의 연속적인 정량 분석을 가능하게 한다. 이 분석은 배기 가스 정화 시스템에 배치된 프로브를 사용하여 현장에서 수행할 수 있다.
문헌 US 8 906 333은 순환식 건식 스크러버에 존재하는 공기 예열기의 부식 문제를 해결하는 것을 목표로 한다. 황 함량이 높은 연소 연료를 사용하는 보일러의 경우, 공기 예열기를 부식시키는 공기 예열기 내의 SO3의 응축의 문제가 있다. 더 우수한 내식성을 제공하지만 값이 비싼 에나멜과 같은 물질로 제조된 공기 예열기의 요소를 제공하는 대신에, 흡착제와 SO3 응축물이 반응하여 공기 예열기를 부식으로부터 보호하도록 흡착제가 공기 예열기의 상류에 주입된다.
알 수 있는 바와 같이, CDS 기술의 흡착제 소비를 최적화하기 위해 순환식 건식 스크러빙 기술을 이용하는 많은 연도 가스 처리 프로세스가 개발되어 왔다. 그러나, 이들 중 대부분은 복잡한 제어 시스템 또는 번잡한 설비가 필요하다. 이들 프로세스는 추후에 매립해야 하는 과도한 흡착제 소비를 수반함으로써 환경 영향 및 프로세스 비용을 증가시키거나, 사용되는 다량의 흡착제 물질로 인해 공기 및 전기와 같은 대규모의 설비 설계 및 시설을 필요로 하거나, 완화하기 어려운 산 피크(acid peak)가 규칙적으로 발생한다.
문헌 WO9616722는 고온 프로세스 가스로부터 가스상 오염물질을 분리하는 방법을 제시하며, 신선한 흡착제로서 생석회가 첨가되고, 분진 분리기에서 분리되는 분진의 대부분이 실질적으로 연속적인 흐름으로 혼합기에 공급 및 혼합기로부터 배출되고, 습윤된 상태로 혼합기 내에서의 생석회의 총 체류 시간이 혼합기에 공급된 물과 실질적으로 완전히 반응하여 소석회를 생성하기에 충분한 시간 동안 혼합기 내에 유지되며 충분한 횟수만큼 재순환된다. 이 문헌은 소석회보다는 생석회의 사용을 권장한다. 소석회는 비교적 비싸다고 하므로 이것 대신 비교적 더 저렴한 생석회를 사용하기 위한 다양한 실험이 실시되어 왔다. 석회 슬레이킹 플랜트는 고가이고, 소석회로부터 생석회로 변경시의 예상 수익은 나타나 있지 않았다.
본 발명은 요구되는 배출 표준에 도달하기 위해 사용되는 흡착제의 양을 저감시킬 수 있고, 매립될 잔류물의 양을 저감시킬 수 있고, 및/또는 연도 가스를 처리하기 위해 필요한 설비의 크기를 감소시킬 수 있고, 동시에 복잡한 제어 루프를 필요로 함이 없이 산 피크의 완화를 개선할 수 있는 프로세스를 제공함으로써 이들 결점의 적어도 일부를 해결하고자 한다.
이 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따르면, 순환식 건식 스크러버 장치에서 연도 가스를 처리하는 방법에 제공되며, 여기서 오염물질을 함유한 연도 가스는 연도 가스 공급원으로부터 반응기로 이동하고, 연도 가스가 반응기에 주입된 흡착제와 접촉하여 흡착제와 함께 연도 가스 중에서 흡착제 입자의 부유물을 형성하고, 오염물질의 적어도 일부는 흡착제에 의해 포획되고, 연도 가스는 적어도 부분적으로 및/또는 실질적으로 오염물질이 감소한 연도 가스로 점진적으로 변환되기 시작하며, 부유물은 미립자 제어 장치로 이송되고, 흡착제 입자는 연도 가스로부터 분리되어 오염물질이 실질적으로 감소한 연도 가스의 흐름 및 흡착제 입자의 흐름을 각각 형성하고, 오염물질이 실질적으로 감소한 연도 가스 흐름은 미립자 수집 장치로부터 굴뚝을 향해 배출되고, 흡착제 입자의 흐름은 적어도 부분적으로 반응기로 리사이클링 및 복귀되고, 상기 반응기에 주입되는 상기 흡착제는 본질적으로 0.15 cm3/g 이상의 BJH 총 기공 용적 및 25 m²/g 이상의 BET 비표면적을 갖는 소석회로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, "본질적으로 소석회로 이루어진다"는 표현은 소석회와 다른 임의의 추가의 성분이 상기 흡착제 중에 소량으로 존재하고, 이들 성분이 상기 흡착제의 특성을 실질적으로 변화시키지 않는 것으로 이해됨을 의미한다.
바람직하게는, 상기 반응기에 주입된 흡착제는 본질적으로 0.15 cm3/g 이상의 BJH 총 기공 용적 및 25 m²/g 이상의 BET 비표면적을 갖는 소석회이다.
바람직하게는, 연도 가스 공급원, 반응기 및 미립자 제어 장치는 파이프를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 연결된다.
본 발명에 따르면, "반응기"라는 용어는 미처리 연도 가스가 통과하는 파이프 섹션을 지칭할 수 있으며, 상기 파이프 섹션은 상기 파이프 섹션 내에 흡착제를 주입하기 위한 흡착제 입구를 포함하고, 또는 "반응기"라는 용어는 연도 가스 공급원 및 미립자 제어 장치에 접속된 체임버, 예를 들면, 벤츄리 체임버를 지칭할 수 있다. 바람직하게는, 연도 가스 공급원은 제 1 파이프에 의해 체임버에 접속되고, 체임버는 제 2 파이프에 의해 미립자 제어 장치에 접속되고, 체임버의 내부 횡단면은 제 1 파이프 및 제 2 파이프의 내부 횡단면보다 넓고, 흡착제 입구는 상기 체임버 또는 파이프에 제공된다.
생석회는 화학 조성물이 주로 산화칼슘(CaO)인 광물 고체 물질이다. 생석회는 통상적으로 석회석(주로 CaCO3)의 소성(calcination)에 의해 얻어진다. 본 발명에 따라 적합한 생석회는 설탕법(표준 EN 459에 따라 이용가능한 석회)으로 측정되는 생석회의 총중량에 대해 85% 이상의 CaO, 유리하게는 90 중량% 이상의 CaO, 바람직하게는 92 중량% 이상, 더 바람직하게는 94 중량% 이상의 CaO를 포함한다.
생석회는, 예를 들면, 황 산화물(SO3), 실리카(SiO2) 또는 심지어 알루미나(Al2O3)를 포함하는 불순물을 함유할 수도 있다. 불순물은 본 명세서에서 그 산화물 형태로 표현되지만 물론 다른 상으로 나타날 수 있다. 본 발명의 의미 내에서, 불순물은 생석회의 총중량에 대해 0.5 내지 15 중량%, 바람직하게는 10 중량% 이하, 바람직하게는 5 중량% 이하, 바람직하게는 2 중량% 이하, 더 바람직하게는 1 중량% 이하의 불순물로 존재할 수 있다.
생석회는 일반적으로 미연소 잔류물이라고 하는 약간의 잔류 석회석도 함유한다. 본 발명에 따라 적합한 생석회는 생석회의 총중량에 대해 CaCO3로 표시되는 0.5 내지 10 중량%, 바람직하게는 5 중량% 이하, 더 바람직하게는 3 중량% 이하, 가장 바람직하게는 1 중량% 이하의 CaCO3를 포함할 수 있다.
생석회는 생석회의 총중량에 대해 MgO로 표시되는 0.5 내지 10 중량%, 바람직하게는 5 중량% 이하, 더 바람직하게는 3 중량% 이하, 가장 바람직하게는 1 중량% 이하의 MgO를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 적합한 생석회는 취급 및 보관 기간 중에 주변 수분과 CaO의 반응에 의해 얻어지는, 550℃에서의 강열 감량법(loss on ignition method)에 의해 측정되는 생석회의 총중량에 대해, 0.5 내지 10 중량%, 바람직하게는 5 중량% 이하, 더 바람직하게는 2 중량% 이하, 가장 바람직하게는 1 중량% 이하의 Ca(OH)2를 포함할 수 있다.
생석회(특히 미연소 석회석을 나타냄)의 CO2 함량은 생석회의 중량에 대해 바람직하게는 3 중량% 이하, 바람직하게는 2 % 이하, 더 바람직하게는 1 중량% 이하이다.
생석회의 SO3 함량(SO3 당량으로 표현되는 황)은 생석회의 중량에 대해 1 중량% 이하, 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 더 바람직하게는 0.2 중량% 이하이다.
전형적으로, 수화물 또는 수화 석회라고도 부르는 소석회를 형성하기 위해 생석회가 물의 존재 하에서 제공된다. 생석회로부터의 산화칼슘은 물과 빠르게 반응하여 매우 발열성이 수화 반응 또는 슬레이킹 반응이라 불리는 반응으로 소석회 또는 수화 석회의 형태의 칼슘 이수산화물(Ca(OH)2)을 형성한다. 이하에서, 칼슘 이수산화물은 단순히 수산화칼슘으로 지칭된다.
일반적으로 소석회는 반응기 내에서 생석회를 물과 슬레이킹함으로써 얻어지는 반면 수화 석회는 하이드레이터 내에서 생석회를 물과 슬레이킹함으로써 얻어지는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 맥락에서, "소석회"라는 용어는 수화 석회를 지칭하는 것이기도 하다.
따라서, 소석회는 이 소석회의 원료인 생석회와 동일한 불순물을 함유할 수 있다.
소석회는 슬레이킹 단계 중에 완전히 수화되지 않을 수 있는 산화칼슘, 또는 탄산칼슘(CaCO3)을 포함할 수도 있다. 탄산칼슘은 상기 소석회가 얻어지는 원료인 원래의 석회석(미연소)으로부터 유래되거나 CO2를 함유한 대기와의 접촉을 통한 소석회의 부분 탄산화 반응의 결과일 수 있다.
본 발명에 따른 소석회 중의 산화칼슘의 양은 소석회의 총중량에 대해 전형적으로는 3 중량% 이하, 바람직하게는 2 중량% 이하, 더 바람직하게는 1 중량% 이하이다. 본 발명에 따른 소석회(주로 CaCO3의 형태임) 중의 CO2의 양은 본 발명에 따른 소석회의 총중량에 대해 5 중량% 이하, 바람직하게는 3 중량% 이하, 더 바람직하게는 2 중량% 이하이다.
알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 프로세스는 표준 소석회 및 동일한 유형의 기타 기존의 흡착제에 대하여 더 낮은 정규화된 화학양론비의 흡착제로서 기공 용적과 비표면적이 큰 소석회를 주입하고, 이것에 의해 신선한 흡착제 소비를 저감시키거나, 저장 및 매립될 사용된 흡착제의 양을 저감시키거나, 또는 대안적으로는 CDS 유닛용의 보다 저렴한 설비를 사용함으로써 연도 가스 처리의 작업 비용을 저감시키는 것을 포함한다. 표면적이 높고 기공률이 높은 제품의 사용에 의해 유지되는 추가 비용이 작업 비용의 증가보다 낮게 유지되는 방식으로 작업 비용이 더 낮아진다. 높은 비표면적의 소석회와 같은 특수 제품은 종래 기술에서는 순환식 건식 스크러버 기술에서의 사용과 무관한 것으로 것으로 언급되어 왔으나, 놀랍게도 본 발명에 따르면 높은 기공 용적 및 높은 비표적면의 소석회를 흡착제로서 사용하면 성능이 더 우수해지고 가스 처리 프로세스를 경제적으로 실행가능하다는 것이 밝혀졌다.
유리하게도, 상기 반응기에 주입된 상기 흡착제는 신선한 흡착제이거나 신선한 흡착제와 상기 반응기로 리사이클링 및 복귀된 흡착제 입자의 흐름의 혼합물이다.
본 발명에 따른 프로세스의 바람직한 실시형태에서, 상기 반응기에 주입된 상기 흡착제는 흡착제 혼합 구역으로부터 상기 반응기에 주입되고, 상기 미립자 제어 장치로부터 리사이클링되어 상기 반응기에 복귀되는 상기 흡착제 입자의 흐름은 상기 미립자 제어 장치로부터 리사이클링되어 상기 흡착제 혼합 구역으로 복귀된 후에 상기 반응기로 이송된다.
더 바람직하게는, 본 발명에 따른 프로세스에서, 상기 반응기에 주입된 상기 흡착제는 신선한 흡착제와 상기 반응기로 리사이클링 및 복귀되는 상기 흡착제 입자의 흐름의 혼합물이며, 흡착제 혼합 구역으로부터 상기 반응기에 더 주입되고, 상기 미립자 제어 장치로부터 리사이클링되어 상기 반응기에 복귀되는 상기 흡착제 입자의 흐름은 상기 미립자 제어 장치로부터 리사이클링되어 상기 흡착제 혼합 구역으로 복귀된 후에 상기 반응기로 이송된다.
본 발명에 따른 프로세스의 특정 실시형태에서, 상기 미립자 수집 장치로부터 나오는 상기 오염물질이 실질적으로 감소한 상기 연도 가스 흐름은 부분적으로 회수되어 상기 반응기로 리사이클링된다.
바람직하게는, 물이 물 주입 수단을 통해 상기 반응기 또는 상기 흡착제 혼합 구역에 더 주입된다.
본 발명에 따른 더욱 더 바람직한 실시형태에서, 상기 흡착제는 정규화된 화학양론비(NSR)를 전환율(x)로 나눈 값이 1 이상이 되도록 주입된다.
여기서: NSR = (nCa/nP)/N이고,
여기서, nCa는 상기 신선한 흡착제 중의 Ca(OH)2의 몰수이고;
여기서, nP는 미처리 연도 가스 중의 오염물질의 몰수이고;
여기서, N은 1 몰의 오염물질을 완전히 전환시키기 위해 이론적인 화학 반응에 따라 요구되는 Ca(OH)2의 화학양론적 몰수이고;
여기서, x = (Pin - Pout)/Pin이고;
여기서, Pin은 상기 미처리 연도 가스를 통해 상기 순환식 건식 스크러버 장치 내로 유입되는 오염물질의 몰수이고;
여기서, Pout은 상기 미립자 수집 장치로부터 배출되는 오염물질이 실질적으로 감소한 상기 연도 가스 중의 오염물질의 몰수이다.
바람직하게는, 상기 흡착제는, 예를 들면, 정규화된 화학양론비(NSR)가 최대 4이도록 주입된다.
본 발명의 의미 내에서 "화학양론비"라는 용어는 신선한 흡착제 중의 Ca(OH)2의 몰수를 미처리 연도 가스 중의 SO2의 몰수로 나눈 값을 의미한다.
본 발명의 의미 내에서 "정규화된 화학양론비(NSR)"라는 용어는 신선한 흡착제 중의 Ca(OH)2의 몰수를 미처리 연도 가스 중의 오염물질(예를 들면, SO2 , SO3, HCl)의 몰수로 나눈 값을 의미하며, 전술한 바와 같이 다음의 식에 의해 정의된다:
NSR = (nCa / nP) / N
본 발명의 의미 내에서 "전환율(x)"이라는 용어는 반응된 오염물질의 몰수를 미처리 연도 가스를 통해 순환식 건조 스크러버 장치 내에 유입되는 오염물질의 몰수로 나눈 값을 의미한다. 전환율(x)은 전술한 식에 의해 정의된다:
x = (Pin - Pout) / Pin
x의 값은 분수(0 < x < 1) 또는 백분율(0 < x < 100%)로 나타낼 수 있다.
알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 프로세스는 표준 소석회 또는 동일한 유형의 기타 기존의 흡착제에 대하여 훨씬 더 낮은 정규화된 화학양론비인 1 이상의 및/또는 4 이하의 정규화된 화학양론비의 높은 기공률 특징을 갖는 흡착제를 주입하고, 이것에 의해 신선한 흡착제 소비를 저감시키거나, 저장 및 매립될 사용된 흡착제의 양을 저감시키거나, 또는 대안적으로는 CDS 유닛용의 보다 저렴한 설비를 사용함으로써 연도 가스 처리의 작업 비용을 저감시키는 것을 포함한다. 표면적이 높고 기공률이 높은 제품의 사용에 의해 유지되는 추가 비용이 작업 비용의 증가보다 낮게 유지되는 방식으로 작업 비용이 더 낮아진다. 예를 들면, 본 발명에 따르면, 본 발명의 표면적 및 기공률이 높은 1.5의 정규화된 화학양론비를 가진 수화 석회의 경우에 SO2의 전환율은 84%인데 반해, 동일한 작업 조건 하에서 1.5의 동일한 정규화된 화학양론비를 가진 종래 기술의 표준 수화 석회를 사용하면 SO2의 전환율이 70 %에 불과하였다.
바람직하게는, 본 발명에 따르면, 상기 오염물질은 SO2 함량을 포함하고 및/또는 상기 흡착제는 정규화된 화학양론비(NSR)가 최대 2이도록 주입된다.
다른 곳에서, 본 발명에 따르면, 본 발명의 표면적 및 기공률이 높은 수화 석회를 사용하면 스택에서 방출되는 SO2의 최대 피크는 20 mg/Nm3 미만인데 반해 유사한 조건 하에서 종래 기술의 표준 수화 석회를 사용하면 100 mg/Nm³를 초과하는 SO2의 통상의 피크가 관찰되었다. 본 발명에 따른 프로세스는 연도 가스에 주입되는 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회를 포함하는 분말상 흡착제를 이용하여 설명된다. 물론, 내용이 원용에 의해 본원에 포함되는 본 출원인 명의의 EP0861209, EP1896364, EP3130562 또는 심지어 아직 공개되지 않은 국제특허출원 PCT/EP2016/064740 또는 PCT/EP2016/064701에 기술되어 있는 바와 같이, 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회가 제조업자에 의해 제조되어 연도 가스 처리가 수행되어야 할 현장으로 수송될 수 있고, 또는 상기 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회를 제조하기 위한 프로세스를 사용하여 생석회로부터 현장에서 제조될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 프로세스에서 주입되는 상기 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회는 100 내지 400 
의 직경의 기공으로 이루어지는 0.10 cm³/g 이상, 바람직하게는 0.12 cm³/g 이상, 더 바람직하게는 0.15 cm³/g 이상의 BJH 부분 기공 용적을 나타낸다.
본 발명의 의미 내에서 BJH 부분 기공 용적이라고 함은 190℃에서 적어도 2 시간 동안 진공에서 탈기한 후에 질소의 흡착을 수반하는 검압법(manometry)에 의해 결정되고, ISO 9277/2010E 표준에 기술되어 있는 바와 같은 100 내지 400 
범위의 직경을 갖는 기공에 대한 탈리 곡선으로부터 멀티포인트 BJH 방법에 따라 계산된 부분 기공 용적을 의미한다.
본 발명에 따른 프로세스의 바람직한 실시형태에서, 상기 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회는 0.30 cm³/g 이하의 질소 탈리로부터 얻어지는 BJH 기공 용적을 나타낸다.
더 바람직하게는, 상기 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회는 0.17 cm³/g 이상, 바람직하게는 0.19 cm³/g 이상, 유리하게는 0.20 cm³/g 이상의 BJH 총 기공 용적을 나타낸다.
본 발명의 의미 내에서 BJH 총 기공 용적이라고 함은 190℃에서 적어도 2 시간 동안 진공에서 탈기한 후에 질소의 흡착을 수반하는 검압법에 의해 결정되고, ISO 9277/2010E 표준에 기술되어 있는 바와 같은 400 
이하 직경을 갖는 기공에 대한 탈리 곡선으로부터 멀티포인트 BJH 방법에 따라 계산된 총 기공 용적을 의미한다.
본 발명에 따른 프로세스의 더 바람직한 실시형태에서, 상기 소석회는 0.30 cm³/g 이하의 BJH 총 기공 용적을 갖는다.
본 발명에 따른 프로세스의 특정 실시형태에서, 상기 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회는 BET 방법(ISO 9277:2010E 표준)에 따라 계산되고, 28 m²/g 이상, 바람직하게는 30 m²/g 이상, 더 바람직하게는 32 m²/g 이상, 유리하게는 35 m²/g 이상의 질소 흡착으로부터 얻어지는 BET 비표면적을 나타낸다.
"BET 방법(ISO 9277:2010E 표준)에 따라 계산된 BET 비표면적"이라는 용어는 190℃에서 적어도 2 시간 동안 진공 중에서의 탈기 후에 질소 흡착을 수반하는 검압법에 의해 측정되고 ISO 9277:2010E 표준에 기술된 바와 같은 멀티포인트 BET 방법에 따라 계산된 석회 생성물의 비표면적을 의미한다.
본 발명에 따른 프로세스의 보다 특정의 실시형태에서, 상기 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회는 BET 방법(ISO 9277:2010E 표준)에 따라 계산되고 50 m²/g 이하의 질소 흡착에 의해 얻어지는 BET 비표면적을 나타낸다.
유리하게도, 본 발명에 따른 프로세스에서, 흡착제는 0.5 내지 300, 유리하게는 2 내지 150, 바람직하게는 10 내지 60의 리사이클링 비율로 리사이클링되고, 리사이클링 비율은 상기 반응기로 리사이클링 및 복귀되는 흡착제 입자의 주입속도를 신선한 흡착제의 주입 속도로 나눈 것으로서 정의된다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 프로세스에서, 반응기는 반응기의 출구에서 70℃ 내지 220℃의 온도를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에서, 상기 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회는 상기 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회의 총중량을 기준으로 0.2% 내지 3.5%인 알칼리 금속 함량을 나타낸다.
바람직하게는, 상기 알칼리 금속은 나트륨 또는 칼륨 또는 리튬 또는 이들의 조합, 더 바람직하게는 나트륨 또는 칼륨 또는 이들의 조합, 더욱 더 바람직하게는 나트륨이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 부유물은 바람직하게는 1 초 초과, 더 바람직하게는 5 초 초과, 바람직하게는 20 분 미만, 더 바람직하게는 5 분 미만, 더 바람직하게는 1 분 미만의 사전결정된 체류 시간 동안 상기 반응기 내에서 이동 상태로 유지된다.
본 발명에 따른 프로세스의 더 바람직한 실시형태에서, 상기 반응기에 주입된 흡착제 중의 수분 함량이 상기 주입된 흡착제의 총중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%가 되도록, 또는 가스의 수분 함량이 5 내지 35 체적%, 바람직하게는 7 내지 30 체적%, 더 바람직하게는 10 내지 25 체적%의 가스/물 비가 되도록 충분한 양의 물이 주입된다.
또한, 특정 실시형태에 따르면, 상기 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회는 3 중량% 이하, 더 바람직하게는 2 중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 1 중량% 이하의 잔류 수분 함량을 나타낸다.
또한, 본 발명에 따른 프로세스에서, 상기 반응기에 주입된 흡착제 중의 수분 함량이 상기 주입된 흡착제의 총중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%가 되도록, 또는 가스의 수분 함량이 5 내지 35 체적%, 바람직하게는 7 내지 30 체적%, 더 바람직하게는 10 내지 25 체적%의 가스/물 비가 되도록 충분한 양의 물이 주입된다.
본 발명에 따른 프로세스의 다른 실시형태는 첨부된 청구범위에 언급되어 있다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 비제한적인 다음의 설명으로부터, 그리고 도면 및 실시례를 참조하여 도출될 것이다.
도 1은 3 가지 상이한 흡착제에 대한 다양한 정규화된 화학양론비에서의 정규화된 화학양론비와 SO2 전환율 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 2는 표준 소석회를 이용한 가스 처리 전후의 연도 가스 내의 SO2 농도를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 흡착제 조성물을 이용한 가스 처리 전후의 연도 가스 내의 SO2 농도를 보여주는 그래프이다.
도 2는 표준 소석회를 이용한 가스 처리 전후의 연도 가스 내의 SO2 농도를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 흡착제 조성물을 이용한 가스 처리 전후의 연도 가스 내의 SO2 농도를 보여주는 그래프이다.
도면에서 동일하거나 유사한 요소에 동일한 참조 번호가 할당되었다.
본 발명은 순환식 건식 스크러버 유닛에서 흡착제로서 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회의 사용에 관한 것이다.
문헌에서는 높은 사이클링 조건으로 인해 강화된 물질을 사용하여도 이점이 없다고 생각한다고 말하고 있으나, 놀랍게도 이들 생성물의 더 높은 기공 용적 및 더 높은 표면적은 추가의 성능을 가져온다.
본 발명에 따른 연도 가스 처리 유닛에서 연도 가스를 처리하는 프로세스는 오염 성분을 함유한 연도 가스가 연도 가스 공급원으로부터 반응기로 이송되는 프로세스이다. 반응기에서, 상기 연도 가스는 반응기에 주입되는, 임의선택적으로는 흡착제 혼합 구역 또는 주입 구역으로부터 상기 반응기에 주입되는 흡착제인 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회와 접촉한다. 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회는 0.15 cm³/g 이상, 바람직하게는 0.17 cm³/g 이상, 바람직하게는 0.19 cm³/g 이상, 유리하게는 0.20 cm³/g 이상의 BJH 기공 용적을 나타내며, BET 방법(ISO 9277:2010E 표준)에 따라 계산되는 그리고 25 m²/g 이상, 바람직하게는 30 m²/g 이상, 더 바람직하게는 32 m²/g 이상, 유리하게는 35 m²/g 이상의 질소 흡착으로부터 얻어지는 BET 비표면적을 나타낸다.
연도 가스는 상기 흡착제와 함께 상기 연도 가스 중의 흡착제 입자의 부유물을 형성하며, 이것은 순환식 건조 스크러버 장치의 크기 및 가스 유량에 의존하는 체류 시간 동안 상기 반응기 내에서 이동 상태로 유지된 후에 필터 유닛으로 이송되고, 여기서 상기 흡착제 입자는 상기 연도 가스로부터 분리되어 각각 연도 가스의 흐름 및 흡착제 입자의 흐름을 형성한다. 필터 유닛은 백 하우스 필터 또는 정전 집진기, 또는 임의의 다른 적합한 입자 수집 장치일 수 있다.
상기 오염 성분이 감소한 연도 가스의 흐름은 필터 유닛으로부터 나가서 굴뚝에 진입한다. 연도 가스의 일부는 다시 반응기로 리사이클링될 수도 있다. 물론, 필터 유닛과 굴뚝 사이에는 다른 장치가 존재할 수 있다.
흡착제 입자의 흐름의 일부는 사전결정된 리사이클링 비율(리사이클링된 흡착제의 주입 속도를 신선한 흡착제의 주입 속도로 나눈 값)로 리사이클링되고, 추후의 상기 반응기 내부로 재주입되도록 상기 흡착제 혼합 구역 또는 주입 구역으로 복귀된다.
본 발명에 따른 프로세스에서, 임의선택적으로 알칼리 금속으로 도핑된 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회는 전형적으로 1 내지 4, 바람직하게는 1.5 내지 3, 더 바람직하게는 2 이하의 정규화된 화학양론비(NSR)로 주입된다.
흡착제 혼합 구역 또는 주입 구역으로부터 주입되는 상기 주입된 흡착제는 흡착제 보관 장치로부터 공급되는 신선한 흡착제와 상기 리사이클링되는 (소비된) 흡착제 입자의 흐름의 혼합물이다.
상기 흡착제 혼합 구역 또는 주입 구역 내에 또는 상기 반응기 내에 물이 더 주입된다.
실제로, CDS 프로세스를 다루기 위한 2 가지 방법이 있다. 첫 번째 방법에서, 잔류물 및 흡착제는 상기 흡착제 혼합 구역에서 반응기의 바닥에 재주입되기 전에 습윤된다. 두 번째 방법에서, 물은 반응기 내에 주입되고, 잔류물 및 흡착제 상에 직접 주입되지 않는다.
상기 물은 상기 흡착제 혼합 구역으로부터 주입되는 흡착제 중의 수분 함량이 상기 주입된 흡착제의 총중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%, 특히 0.5 내지 8 중량%로 되도록, 또는 가스의 수분 함량이 5 내지 35 체적%, 바람직하게는 7 내지 30 체적%, 더 바람직하게는 10 내지 25 체적%로 되도록 충분한 양으로 주입된다.
바람직하게는, 상기 사전결정된 리사이클링 비율은 0.5 내지 300, 바람직하게는 2 내지 150, 더 바람직하게는 10 내지 60이다.
보다 구체적으로, 반응기는 반응기 출구에서 70℃ 내지 220℃의 온도를 나타낸다.
흡착제가 알칼리 금속으로 도핑된 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회인 경우, 이 알칼리 금속(나트륨 또는 칼륨 또는 리튬 또는 이들의 조합)의 함량은 상기 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회의 총중량을 기준으로 0.2% 내지 3.5%이다.
또한, 특정 실시형태에 따르면, 상기 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회는 3 중량% 이하, 더 바람직하게는 2 중량% 이하, 특히 1 중량% 이하의 잔류 수분 함량을 나타낸다.
실시례
실시례 1
산업적 시험 중에, 표준 수화 석회(곡선 A), 본 발명에 따른 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회(곡선 B) 및 본 발명에 따른 나트륨 도핑된 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회를 순환식 건식 스크러버 유닛(CDS)에 주입하였다.
이 스크러버 유닛은 Fives Solios의 Enhanced AllDry 유닛이다. 반응기의 출구의 온도는 140℃ 내지 160℃였고, 주입된 물의 양은 2 내지 6 dm³/분으로 설정되었고, 리사이클링 비율(리사이클링된 물질의 주입 속도를 신선한 제품의 주입 속도로 나눈 값)은 30 내지 40까지 변화하였다.
각각의 흡착제는 150 내지 300 kg/h 범위의 (신선한 흡착제)의 2 가지 상이한 주입 속도를 사용하여 2 주간 주입되었다. 결과적으로, 각각의 흡착제에 대해 최소 2 개의 정규화된 화학양론비가 사용되었다. 정규화된 화학양론비의 변동 범위는 1.5 내지 4였다. 이것에 의해 도 1의 그래프에서 보는 바와 같이 화학양론비에 기초하여 성능을 비교할 수 있다.
동일한 제거 성능에 대해, 나트륨 도핑된 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회와 종래 기술에 따른 표준 수화 석회를 사용하는 경우에 시약의 소비량은 최대 2로 나누어진다.
또한, SO2 제거율은 높은 표면 및 높은 기공률의 수화 석회 및 1.5의 정규화된 화학양론비를 사용하는 경우에 84%였고, 동일한 조건에서 나트륨 도핑된 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회를 포함하는 흡착제를 사용하는 경우에 94%였으나, 동일한 작업 조건 하에서 표준 수화 석회 및 1.5의 동일한 정규화된 화학양론비를 사용하는 경우에 SO2 제거율은 70%에 불과하였다.
실시례 2
실시례 1의 시험 조건이 재현되었으나, 이번에는 SO2 피크 완화 성능의 비교를 특정할 수 있는 측정치가 사용되었다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 연도 가스 처리 유닛의 상류(곡선 A - 미처리 가스)에 비해 연도 가스 처리 유닛의 하류의 (본 발명에 따른) 높은 기공 용적 및 높은 비표면적의 소석회를 사용하면 피크가 완전히 없고, SO2의 레벨이 매우 낮아짐을 알 수 있다. 대조적으로, 종래 기술에 따른 표준 수화 석회를 사용하면 도 2 에서 연도 가스 처리 유닛의 상류인 곡선 A에 비해 청정 가스(곡선 B - 연도 가스 처리 유닛의 하류) 내의 SO2의 레벨이 더 높아지고 SO2의 피크가 보인다. 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 표면적 및 기공률이 높은 수화 석회를 사용하면 스택에서 방출되는 SO2의 최대 피크는 20 mg/Nm3 미만인데 반해 유사한 조건 하에서 종래 기술의 표준 수화 석회를 사용하면 100 mg/Nm³를 초과하는 SO2의 통상의 피크가 관찰되었다.
실시례 3
산업적 시험 중에, 본 발명에 따른 나트륨 도핑된 높은 기공 용적 및 높은 표면적의 수화 석회를 Dustex 순환식 건식 스크러버 내에 주입하였다. 연도 가스 처리 등급의 표준 수화 석회를 사용하는 경우의 성능과 비교하였다.
스크러버 유닛은 저면에 물이 분무되는 순환식 유동층 반응기, 2 부분으로 분리되어 있는 하나의 백 하우스 필터, 및 잔류물을 반응기로 복귀시키는 2 개의 사이클링 공기 슬라이드를 포함한다.
반응기의 출구 온도는 105℃로 설정되었고, 35 bar로 분사되는 8 내지 9 m3/h 범위의 물의 주입에 의해 조절되었다. 반응기 내의 고형물의 흐름은 1100 내지 1200 g/Nm3 범위였다. 흡착제는 시스템을 정상상태에 도달하도록 충분한 시간 동안 방치하기 위해 2 주를 초과하는 기간에 걸쳐 주입되었다.
CDS 설정점은 72 내지 78 %의 SO2의 비교적 일정한 제거율을 목표로 하였다. 성능을 분석하기 위해 잔류물의 샘플이 매일 수집되었다. 직접 비교가 가능하도록 현행의 표준 수화 석회를 이용한 시험 전에 동일한 절차를 1 주일간 적용하였다. 본 발명에 따른 나트륨 도핑된 높은 기공 용적 및 높은 표면적의 수화 석회를 이용한 경우, 정규화된 화학양론 인자(이것은 정규화된 화학양론비에 전환율을 곱한 것과 같음)가 75.9 %의 평균 제거율에 대해 1.45임이 밝혀졌고, 이는 현행 수화 석회를 이용한 72.7%의 평균 제거율에 대한 정규화된 화학양론 인자인 1.67과 비교된다. 유사한 제거 요건의 경우, 본 발명에 따른 나트륨 도핑된 높은 기공 용적 및 높은 표면적의 수화 석회의 소비는 18% 만큼 감소된다.
본 발명은 기술된 실시형태에 제한되지 않으며, 첨부한 청구범위 내에서 변형이 가해질 수 있다는 것을 이해해야 한다.
Claims (17)
- 순환식 건식 스크러버(scrubber) 장치에서 연도 가스를 처리하는 방법으로서,
오염물질을 함유한 연도 가스가 연도 가스 공급원으로부터 반응기로 이동하고, 상기 연도 가스가 상기 반응기에 주입된 흡착제와 접촉하여 상기 흡착제와 함께 상기 연도 가스 중에서 흡착제 입자의 부유물을 형성하고, 상기 오염물질의 적어도 일부는 상기 흡착제에 의해 포획되고, 상기 부유물은 미립자 제어 장치로 이송되고, 상기 흡착제 입자는 상기 연도 가스로부터 분리되어 오염물질이 실질적으로 감소한 연도 가스의 흐름 및 흡착제 입자의 흐름을 각각 형성하고, 상기 오염물질이 실질적으로 감소한 연도 가스 흐름은 미립자 수집 장치로부터 굴뚝을 향해 배출되고, 상기 흡착제 입자의 흐름은 적어도 부분적으로 상기 반응기로 리사이클링 및 복귀되고,
상기 반응기에 주입된 상기 흡착제는 본질적으로 0.15 cm3/g 이상의 BJH 총 기공 용적 및 25 m²/g 이상의 BET 비표면적을 갖는 소석회로 이루어진, 연도 가스 처리 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 반응기에 주입된 상기 흡착제는 신선한 흡착제이거나 신선한 흡착제와 상기 반응기로 리사이클링 및 복귀된 흡착제 입자의 흐름의 혼합물인, 연도 가스 처리 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 반응기에 주입된 상기 흡착제는 흡착제 혼합 구역으로부터 상기 반응기에 주입되고, 상기 미립자 제어 장치로부터 리사이클링되어 상기 반응기에 복귀되는 상기 흡착제 입자의 흐름은 상기 미립자 제어 장치로부터 리사이클링되어 상기 흡착제 혼합 구역으로 복귀된 후에 상기 반응기로 이송되는, 연도 가스 처리 방법. - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 반응기에 주입된 상기 흡착제는 신선한 흡착제와 상기 반응기로 리사이클링 및 복귀되는 상기 흡착제 입자의 흐름의 혼합물이며, 흡착제 혼합 구역으로부터 상기 반응기에 더 주입되고, 상기 미립자 제어 장치로부터 리사이클링되어 상기 반응기에 복귀되는 상기 흡착제 입자의 흐름은 상기 미립자 제어 장치로부터 리사이클링되어 상기 흡착제 혼합 구역으로 복귀된 후에 상기 반응기로 이송되는, 연도 가스 처리 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 미립자 수집 장치로부터 나오는 상기 오염물질이 실질적으로 감소한 상기 연도 가스 흐름은 부분적으로 회수되어 상기 반응기로 리사이클링되는, 연도 가스 처리 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
물이 물 주입 수단을 통해 상기 반응기 또는 상기 흡착제 혼합 구역에 더 주입되는, 연도 가스 처리 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡착제는 정규화된 화학양론비(NSR)를 전환율(x)로 나눈 값이 1 이상이 되도록 주입되고,
여기서: NSR = (nCa/nP)/N이고,
여기서, nCa는 상기 신선한 흡착제 중의 Ca(OH)2의 몰수이고;
여기서, nP는 미처리 연도 가스 중의 오염물질의 몰수이고;
여기서, N은 1 몰의 오염물질을 완전히 전환시키기 위해 이론적인 화학 반응에 따라 요구되는 Ca(OH)2의 화학양론적 몰수이고;
여기서, x = (Pin - Pout)/Pin이고;
여기서, Pin은 상기 미처리 연도 가스를 통해 상기 순환식 건식 스크러버 장치 내로 유입되는 오염물질의 몰수이고;
여기서, Pout은 상기 미립자 수집 장치로부터 배출되는 오염물질이 실질적으로 감소한 상기 연도 가스 중의 오염물질의 몰수인, 연도 가스 처리 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡착제는 상기 정규화된 화학양론비(NSR)가 최대 4이도록 주입되는, 연도 가스 처리 방법. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 오염물질은 SO2 함량을 포함하고 및/또는 상기 흡착제는 정규화된 화학양론비가 최대 2이도록 주입되는, 연도 가스 처리 방법. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부유물은 바람직하게는 1 초 초과, 더 바람직하게는 5 초 초과, 바람직하게는 20 분 미만, 더 바람직하게는 5 분 미만, 더 바람직하게는 1 분 미만의 사전결정된 체류 시간 동안 상기 반응기 내에서 이동 상태로 유지되는, 연도 가스 처리 방법. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소석회는 100 내지 400 Å 범위의 기공 직경에 대해 0.1 cm³/g 이상의 BJH 부분 기공 용적을 갖는, 연도 가스 처리 방법. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소석회는 0.30 cm³/g 이하의 BJH 총 기공 용적을 갖는, 연도 가스 처리 방법. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소석회는 50 m²/g 이하의 BET 비표면적을 갖는, 연도 가스 처리 방법. - 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소석회는 상기 소석회의 총중량을 기준으로 적어도 0.2% 내지 최대 3.5%의 알칼리 금속 함량을 나타내는, 연도 가스 처리 방법. - 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 알칼리 금속은 나트륨, 칼륨, 리튬 또는 이들의 조합인, 연도 가스 처리 방법. - 제 2 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡착제는 0.5 내지 300, 유리하게는 2 내지 150, 바람직하게는 10 내지 60의 리사이클링 비율로 리사이클링되고, 상기 리사이클링 비율은 상기 반응기로 리사이클링 및 복귀되는 흡착제 입자의 주입속도를 신선한 흡착제의 주입 속도로 나눈 것으로서 정의되는, 연도 가스 처리 방법. - 제 6 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반응기에 주입된 흡착제 중의 수분 함량이 상기 주입된 흡착제의 총중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%가 되도록, 또는 가스의 수분 함량이 5 내지 35 체적%, 바람직하게는 7 내지 30 체적%, 더 바람직하게는 10 내지 25 체적%의 가스/물 비가 되도록 충분한 양의 물이 주입되는, 연도 가스 처리 방법.
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6322769B1 (en) * | 1995-10-19 | 2001-11-27 | Lloist Recherche Et Developpement S.A. | Ca(OH)2 particles |
| KR100384589B1 (ko) * | 1994-11-28 | 2003-08-21 | 애브 플래크트 에이비 | 열공정 가스로부터 기체오염물질 분리하는 방법 |
| JP2008546631A (ja) * | 2005-06-28 | 2008-12-25 | ソシエテ アノニム ロワ ルシェルシュ エ ディベロプマン | 粉末状石灰組成物、その製造プロセス及びその利用 |
| US20090162269A1 (en) * | 2006-07-13 | 2009-06-25 | Alstom Technology Ltd | Reduced liquid discharge in wet flue gas desulfurization |
| JP2014184423A (ja) * | 2013-02-19 | 2014-10-02 | Mitsubishi Heavy Industries Environmental & Chemical Engineering Co Ltd | 排ガス処理方法及び排ガス処理システム |
| CN104696979A (zh) * | 2013-11-27 | 2015-06-10 | 阿尔斯通技术有限公司 | 带有空气预热器保护的干式洗涤器*** |
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Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3322159A1 (de) * | 1983-06-21 | 1985-01-03 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur abtrennung von schadstoffen aus abgasen |
| US4588569A (en) * | 1985-02-21 | 1986-05-13 | Intermountain Research & Development Corporation | Dry injection flue gas desulfurization process using absorptive soda ash sorbent |
| DE3526008A1 (de) * | 1985-07-20 | 1987-01-22 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur entfernung von schadstoffen aus rauchgas |
| EP0558522B1 (fr) | 1990-11-21 | 1996-07-03 | S.A. Lhoist Recherche Et Developpement | Hydroxyde de calcium et/ou de magnesium, sa preparation et son utilisation |
| SE514592C2 (sv) | 1998-05-18 | 2001-03-19 | Flaekt Ab | Förfarande och anordning för rökgasrening med släckning av kalk i omedelbar anslutning till rökgasreningen |
| US6363869B1 (en) * | 1999-02-03 | 2002-04-02 | Clearstack Combustion Corporation | Potassium hydroxide flue gas injection technique to reduce acid gas emissions and improve electrostatic precipitator performance |
| CA2622549C (en) * | 2005-09-15 | 2014-07-29 | Solvay Chemicals, Inc. | Sulfur trioxide removal from a flue gas stream |
| DE602006002103D1 (de) | 2006-02-06 | 2008-09-18 | Alstom Technology Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Absorption von gasförmigen Verunreinigungen aus heissen Prozessgasen |
| EP1964602B1 (de) | 2007-03-02 | 2011-08-31 | AE&E Inova AG | Verfahren zur Reinigung von Abgasen aus einer Müllverbrennungsanlage |
| US20090246117A1 (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | Jean-Yves Tilquin | Method of forming a hydrated lime for acid gas removal from flue gas |
| EP2260923B8 (de) | 2009-06-08 | 2014-05-14 | Hitachi Zosen Inova AG | Verfahren zur Reinigung von Müllverbrennungsabgasen |
| PL2638952T3 (pl) * | 2012-03-12 | 2022-11-14 | Andritz Aktiebolag | Sposób sterowania układem oczyszczania gazu przez pomiar parametru materiału absorpcyjnego |
| US10155227B2 (en) * | 2012-08-24 | 2018-12-18 | Mississippi Lime Company | Systems and method for removal of acid gas in a circulating dry scrubber |
| US8518353B1 (en) | 2012-10-09 | 2013-08-27 | Babcock Power Development LLC | Reduced sorbent utilization for circulating dry scrubbers |
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| WO2015187781A2 (en) * | 2014-06-04 | 2015-12-10 | Solvay Sa | Stabilization of sodic fly ash of type f using calcium-based material |
| US20160236136A1 (en) * | 2015-02-12 | 2016-08-18 | Clyde Bergemann Power Group Americas Inc. | Apparatus and method of using sound waves to reduce sorbent consumption in dry sorbent injection air pollution control systems |
| EP3130562A1 (en) | 2015-08-14 | 2017-02-15 | S.A. Lhoist Recherche Et Developpement | Process for manufacturing highly porous slaked lime and product thereby obtained |
| BE1024392B1 (fr) * | 2016-12-22 | 2018-02-06 | Carmeuse Research And Technology | Particules d’hydroxyde de calcium a fins pores et leur procede de fabrication |
| SG11201908534YA (en) * | 2017-03-17 | 2019-10-30 | Graymont Pa Inc | Calcium hydroxide-containing compositions and associated systems and methods |
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Patent Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
| KR100384589B1 (ko) * | 1994-11-28 | 2003-08-21 | 애브 플래크트 에이비 | 열공정 가스로부터 기체오염물질 분리하는 방법 |
| US6322769B1 (en) * | 1995-10-19 | 2001-11-27 | Lloist Recherche Et Developpement S.A. | Ca(OH)2 particles |
| JP2008546631A (ja) * | 2005-06-28 | 2008-12-25 | ソシエテ アノニム ロワ ルシェルシュ エ ディベロプマン | 粉末状石灰組成物、その製造プロセス及びその利用 |
| US20090162269A1 (en) * | 2006-07-13 | 2009-06-25 | Alstom Technology Ltd | Reduced liquid discharge in wet flue gas desulfurization |
| JP2014184423A (ja) * | 2013-02-19 | 2014-10-02 | Mitsubishi Heavy Industries Environmental & Chemical Engineering Co Ltd | 排ガス処理方法及び排ガス処理システム |
| CN104696979A (zh) * | 2013-11-27 | 2015-06-10 | 阿尔斯通技术有限公司 | 带有空气预热器保护的干式洗涤器*** |
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