KR20230031438A - Impurities filtering device of continuous washable for porous fillers - Google Patents

Impurities filtering device of continuous washable for porous fillers Download PDF

Info

Publication number
KR20230031438A
KR20230031438A KR1020210113670A KR20210113670A KR20230031438A KR 20230031438 A KR20230031438 A KR 20230031438A KR 1020210113670 A KR1020210113670 A KR 1020210113670A KR 20210113670 A KR20210113670 A KR 20210113670A KR 20230031438 A KR20230031438 A KR 20230031438A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
absorbent
removal device
impurity removal
gas
filling material
Prior art date
Application number
KR1020210113670A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102611443B1 (en
Inventor
최재윤
박준영
Original Assignee
현대제철 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대제철 주식회사 filed Critical 현대제철 주식회사
Priority to KR1020210113670A priority Critical patent/KR102611443B1/en
Publication of KR20230031438A publication Critical patent/KR20230031438A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102611443B1 publication Critical patent/KR102611443B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/14—Packed scrubbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06—Spray cleaning
    • B01D47/063—Spray cleaning with two or more jets impinging against each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/12—Washers with plural different washing sections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1406—Multiple stage absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10—Inorganic absorbents
    • B01D2252/102—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10—Inorganic absorbents
    • B01D2252/103—Water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

The present invention relates to an impurity removing device capable of continuously washing fillers provided in a collection column. The impurity removing device can include: a contaminant gas flow prevention structure that is disposed on a coke oven provided at the lower part of the collection column, and is formed between the fillers in which foreign substances generated by a first absorbent for absorbing a specific component of coke gas supplied from the coke oven are accumulated and the coke oven; and a washing gas spraying unit formed between a first absorbent spraying unit for spraying the first absorbent and the fillers.

Description

충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치{Impurities filtering device of continuous washable for porous fillers}Impurities filtering device of continuous washable for porous fillers

본 발명은 불순물 제거 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an impurity removal device, and more particularly, to an impurity removal device capable of continuously washing a filler.

한국공개특허 제10-2011-0077209호에 의하면, 코크스 공정에서 부산물로 발생하는 COG(Coke Oven Gas)는 수소와 메탄이 대부분을 차지하는 고열량의 부생가스이며 제철소의 열원으로 활용 중이다. 그러나 원재료(이하, Raw COG)의 경우 타르, BTX, 황화수소 등 불순물이 많아서 정제가 필요하다. 이런 Raw COG의 정제는 화성공정(chemical process)에서 이루어지며, 비로소 정제된 Clean COG를 제철소의 여려 곳에서 열원으로 활용한다.According to Korean Patent Publication No. 10-2011-0077209, COG (Coke Oven Gas) generated as a by-product in the coke process is a high-caloric by-product gas composed mostly of hydrogen and methane and is being used as a heat source for steel mills. However, in the case of raw materials (hereafter referred to as raw COG), purification is required because there are many impurities such as tar, BTX, and hydrogen sulfide. The purification of raw COG is done in the chemical process, and the refined clean COG is finally used as a heat source in several places in the steelworks.

화성 공정은 가스 냉각기, 전기 집진기, 포집 공정 등으로 나눌 수 있다. 기액분리기와 가스 냉각기에서 Raw COG를 냉각해서 이물질을 액체로 만들어 분리한다. 전기 집진기에서 타르 계열의 입자상 이물질을 제거하고, 2기의 포집탑에서 황화수소/암모니아, BTX(벤젠, 톨루엔, 자일렌)를 각각 제거한다.The chemical process can be divided into a gas cooler, an electrostatic precipitator, and a collection process. Raw COG is cooled in a gas-liquid separator and gas cooler to separate foreign substances into liquid. Tar-based particulate matter is removed in an electrostatic precipitator, and hydrogen sulfide/ammonia and BTX (benzene, toluene, and xylene) are removed in two collection towers, respectively.

그 중 포집탑에서는 흡수제를 이용해서 불순물을 제거한다. 특히, 황화수소/암모니아 포집탑의 경우 흡수제로 농안수를 사용하여 산-염기 반응을 통해 포집하게 된다. 그러나, 일부 흡수제로 제거되지 않는 이물질들이 충진제에 쌓여서 정제 효율을 떨어트리게 된다. 이를 해결하기 위해, 공정을 멈추고 주기적으로 충진제를 세척하거나 교체해야 한다. 이 경우, 공정이 중단되면서 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.Among them, in the absorption column, impurities are removed using an absorbent. In particular, in the case of a hydrogen sulfide/ammonia collection tower, concentrated water is used as an absorbent and collected through an acid-base reaction. However, foreign substances that are not removed by some absorbents accumulate on the filler, reducing purification efficiency. To solve this, the process must be stopped and the filler must be periodically cleaned or replaced. In this case, there is a problem in that productivity is lowered as the process is stopped.

한국공개특허 제10-2011-0077209호Korean Patent Publication No. 10-2011-0077209

종래에는 이와 같이, 흡수제로 제거되지 않은 이물질이 충진재에 쌓여서 정제효율을 떨어트리는 문제점이 있었다. 본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 공정을 중단하지 않고도 연속적으로 충진재를 세척할 수 있는 불순물 제거 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Conventionally, as described above, there is a problem in that foreign substances that are not removed by the absorbent accumulate on the filler and reduce purification efficiency. An object of the present invention is to solve various problems including the above problems, and to provide an impurity removal device capable of continuously washing a filler without stopping a process. However, these tasks are illustrative, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치를 제공한다. 상기 충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치는 상기 포집탑의 하부에 구비된 코크스 오븐 상에 배치되어, 상기 코크스 오븐으로부터 공급되는 코크스 가스의 특정 성분을 흡수하는 제 1 흡수제에 의하여 발생되는 이물질이 쌓이는 충진재와 상기 코크스 오븐 사이에 형성된 오염가스 흐름방지 구조체; 및 상기 제 1 흡수제를 분사하는 제 1 흡수제 분사부와 상기 충진재 사이에 형성된 세척가스 분사부;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, an impurity removal device capable of continuously washing a filler is provided. The impurity removal device capable of continuously washing the filler is disposed on a coke oven provided at the lower part of the collection tower, and foreign matter generated by the first absorbent absorbing a specific component of the coke gas supplied from the coke oven a contaminant gas flow prevention structure formed between the stacked filler and the coke oven; and a cleaning gas ejection part formed between the first absorbent ejection part for injecting the first absorbent and the filling material.

상기 충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치에 있어서, 상기 세척가스 분사부는 질소(N2) 가스를 분사하여 상기 충진재의 적어도 어느 일부에 붙어있는 오염물질을 물리적으로 제거할 수 있다.In the impurity removal device capable of continuously washing the filler, the cleaning gas injection unit may physically remove contaminants attached to at least a portion of the filler by injecting nitrogen (N 2 ) gas.

상기 충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치에 있어서, 상기 오염가스 흐름방지 구조체는 회전이 가능한 원형 구조를 가질 수 있다.In the impurity removal device capable of continuously washing the filler, the contaminant gas flow prevention structure may have a rotatable circular structure.

상기 충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치에 있어서, 상기 원형 구조의 적어도 어느 일부는 상기 코크스 가스를 통과할 수 있도록 홈이 형성될 수 있다.In the impurity removal device capable of continuously washing the filler, a groove may be formed in at least a part of the circular structure to allow the coke gas to pass through.

상기 충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치에 있어서, 상기 홈은 상기 오염가스 흐름방지 구조체의 엣지(edge) 부분에 형성될 수 있다.In the impurity removal device capable of continuously washing the filler, the groove may be formed at an edge portion of the structure to prevent the flow of polluting gas.

상기 충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치에 있어서, 상기 제 1 흡수제는 암모니아수(NH4OH)를 포함할 수 있다.In the impurity removal device capable of continuously washing the filler, the first absorbent may include ammonia water (NH 4 OH).

상기 충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치에 있어서, 상기 제 1 흡수제 분사부 상에 제 2 흡수제를 공급하는 제 2 흡수제 분사부 및 물(H2O)을 공급하는 물 분사부를 더 포함할 수 있다.The impurity removal device capable of continuously washing the filler may further include a second absorbent spraying unit supplying a second absorbent onto the first absorbent spraying unit and a water jetting unit supplying water (H 2 O). can

상기 충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치에 있어서, 상기 제 2 흡수제는 가성소다(NaOH)를 포함할 수 있다.In the impurity removal device capable of continuously washing the filler, the second absorbent may include caustic soda (NaOH).

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 오염가스 흐름을 방지하는 구조체를 적용하고, 질소가스를 이용하여 충진재에 쌓인 이물질을 물리적으로 제거하여 공정을 중단하지 않고도 충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치를 제시할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention made as described above, it is possible to continuously clean the filler without stopping the process by applying a structure that prevents the flow of polluted gas and physically removing foreign substances accumulated in the filler using nitrogen gas. A possible impurity removal device can be presented. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 불순물 제거 장치의 구조를 개략적으로 도해한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 불순물 제거 장치의 오염가스 흐름방지 구조체의 구조를 개략적으로 도해한 도면이다.
도 3은 본 발명의 비교예에 따른 불순물 제거 장치의 구조를 개략적으로 도해한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 불순물 제거 장치의 구비된 충진재의 사진이다.1 is a diagram schematically illustrating the structure of an impurity removal device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the structure of a structure for preventing a flow of pollutant gas in the impurity removal device shown in FIG. 1 .
3 is a diagram schematically illustrating the structure of an impurity removal device according to a comparative example of the present invention.
FIG. 4 is a photograph of a filler included in the impurity removal device shown in FIG. 3 .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity of explanation.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the depicted shape may be expected, depending on, for example, manufacturing techniques and/or tolerances. Therefore, embodiments of the inventive concept should not be construed as being limited to the specific shape of the region shown in this specification, but should include, for example, a change in shape caused by manufacturing.

도 3은 본 발명의 비교예에 따른 불순물 제거 장치의 구조를 개략적으로 도해한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 불순물 제거 장치의 구비된 충진재의 사진이다.3 is a diagram schematically illustrating the structure of an impurity removal device according to a comparative example of the present invention, and FIG. 4 is a photograph of a filler provided in the impurity removal device shown in FIG. 3 .

도 3을 참조하면, 종래에는 코크스 공정에서 사용되는 원재료인 Raw COG의 경우, 타르, BTX, 황화수소 등 불순물이 많아서 정제를 필요로 한다. 정제는 화성공정에서 이루어지게 된다. 기액분리기와 가스 냉각기에서 Raw COG를 냉각해서 이물질을 액체로 만들어 분리한다. 이후에 전기 집진기(미도시)에서 타르 계열의 입자상 이물질을 제거하고, 포집탑에서 황화수소/암모니아 및 BTX를 각각 제거한다.Referring to Figure 3, in the case of Raw COG, which is a raw material used in the conventional coke process, there are many impurities such as tar, BTX, and hydrogen sulfide, so purification is required. Refining is done in the chemical process. Raw COG is cooled in a gas-liquid separator and gas cooler to separate foreign substances into liquid. Thereafter, tar-based particulate matter is removed in an electric precipitator (not shown), and hydrogen sulfide/ammonia and BTX are respectively removed in a collection column.

상기 포집탑에서는 흡수제를 이용하여 불순물을 제거한다. 그러므로 이하에서 상기 포집탑은 불순물 제거 장치(200)로 이해될 수 있다. In the absorption column, impurities are removed using an absorbent. Therefore, hereinafter, the absorption column may be understood as the impurity removal device 200.

불순물 제거 장치(200)는 상부에서부터 하부로 배치된 순서대로 물 분사부(10), 제 2 흡수제 분사부(20), 제 1 흡수제 분사부(30), 충진재(50) 및 코크스 오븐(40)을 포함한다. The impurity removal device 200 includes a water spraying unit 10, a second absorbent spraying unit 20, a first absorbent spraying unit 30, a filler 50, and a coke oven 40 in order from top to bottom. includes

일반적으로 불순물의 제거는 습식 흡수 방식을 이용한다. 습식 흡수 방식의 경우, 하부에서는 코크스 기체가, 상부에서는 흡수제가 공급된다. 그리고 가운데에 충진재(50)를 두어서, 기체와 흡수제의 접촉면적이 증가하도록 한다. 흡수제는 기체의 특정 성분을 흡수하며 아래로 떨어지고, 별도의 공정으로 이동된다. In general, the removal of impurities uses a wet absorption method. In the case of the wet absorption method, coke gas is supplied from the bottom and absorbent is supplied from the top. In addition, a filler 50 is placed in the middle to increase the contact area between the gas and the absorbent. The absorbent absorbs certain constituents of the gas and falls down, which is transported to a separate process.

그러나 일부 흡수되지 않는 이물질이 충진재(50)에 부착되어 흡수제와 기체의 표면적을 감소시키게 되고, 심한 경우 충진재(50)가 완전히 막히게 된다. 이렇게 되면 이물질 제거 효율이 감소함은 물론, 배관, 버너 등 이동경로나 사용처에서도 심각한 손상을 줄 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 주기적으로 충진재(50)를 분리하여 세척하거나 혹은 새로운 충진재(50)로 교체한다. However, some unabsorbed foreign substances adhere to the filler 50 to reduce the surface area of the absorbent and gas, and in severe cases, the filler 50 is completely clogged. In this case, not only the foreign matter removal efficiency is reduced, but also serious damage may be caused to a moving path or place of use, such as a pipe or a burner. In order to solve this problem, the filler 50 is periodically separated and washed or replaced with a new filler 50 .

하지만 충진재(50)를 세척하거나 교체하는 경우, 공정을 중단한 후에 세척, 교체 작업을 진행해야 하기 때문에, 생산성에 차질을 겪을 수 있다.However, when cleaning or replacing the filler 50, productivity may suffer because the cleaning and replacement operations must be performed after stopping the process.

구체적으로, 불순물 제거 장치(200)의 하부에 배치된 코크스 오븐(40)으로 타르 계열의 입자상 이물질이 제거된 COG 가스가 공급되고, 이후에 상기 COG 가스는 불순물 제거 장치(200)의 상부로 이동하게 된다. 또, 제 1 흡수제 분사부(30) 및 제 2 흡수제 분사부(20)에서 코크스 오븐이 배치된 방향으로 흡수제를 각각 공급하여 COG 가스의 불순물을 제거하게 된다. 또, 불순물 제거 장치(200)의 상단부에 제 1 흡수제 분사부(30) 및 제 2 흡수제 분사부(20) 뿐만 아니라, 물 공급부(10)가 형성되어 흡수제를 이용하여 포집된 이물질을 장치의 하단부로 이동시키고, 정제된 코크스 가스만을 통과시키는 기능을 수행한다.Specifically, COG gas from which tar-based particulate matter is removed is supplied to the coke oven 40 disposed at the bottom of the impurity removal device 200, and then the COG gas moves to the top of the impurity removal device 200 will do In addition, the first absorbent spraying unit 30 and the second absorbent spraying unit 20 remove impurities from the COG gas by supplying the absorbent in the direction in which the coke oven is disposed. In addition, the first absorbent spraying unit 30 and the second absorbent spraying unit 20, as well as the water supply unit 10 are formed at the upper end of the impurity removal device 200, and the foreign matter collected using the absorbent is disposed at the lower end of the device. and performs the function of passing only the purified coke gas.

여기서, 제 1 흡수제 분사부(30)에서 공급되는 제 1 흡수제는 농안수를 포함한다. 상기 농안수는 고농도의 암모니아수(NH3 + H2O → NH4OH)를 포함하며, 예를 들어, 1몰(mol)의 암모니아수를 사용할 수 있으나, 경제적인 측면을 고려하여 1몰 미만으로 희석하여 사용할 수 있다.Here, the first absorbent supplied from the first absorbent injection unit 30 includes concentrated water. The concentrated water includes a high concentration of ammonia water (NH 3 + H 2 O → NH 4 OH). For example, 1 mol of ammonia water may be used, but diluted to less than 1 mol in consideration of economic aspects. and can be used.

제 2 흡수제 분사부(20)에서 공급되는 제 2 흡수제는 가성소다(NaOH)를 포함한다. 이때, 충진재(50)에 상기 흡수제에 의해 제거되지 않는 이물질들이 쌓이게 되어 정제 효율을 떨어트리게 된다. The second absorbent supplied from the second absorbent injection unit 20 includes caustic soda (NaOH). At this time, foreign substances that are not removed by the absorbent are accumulated on the filler 50, thereby reducing purification efficiency.

도 4에 도시된 바와 같이, 충진재(50)가 이물질에 의해 오염될 경우, 불순물 제거 장치(200)의 가동을 중단하고, 충진재(50)를 꺼내어 교체하거나, 혹은 하기에 정리된 화학식을 참조하여 화학반응을 통해 세척한다. 하기 화학식 1 및 화학식 2를 참조하면, 암모니아수를 이용하면, 황화수소의 제거가 용이하다.As shown in FIG. 4, when the filler 50 is contaminated by foreign substances, stop the operation of the impurity removal device 200, take out the filler 50 and replace it, or refer to the chemical formula summarized below Clean through a chemical reaction. Referring to Chemical Formulas 1 and 2 below, hydrogen sulfide can be easily removed by using aqueous ammonia.

[화학식 1][Formula 1]

NH3 + H2O → NH4OHNH 3 + H 2 O → NH 4 OH

[화학식 2][Formula 2]

2NH4OH + H2S → (NH4)2S + H2O2NH 4 OH + H 2 S → (NH 4 ) 2 S + H 2 O

반면, 본 발명에서는 충진재에 쌓여있는 이물질을 물리적으로 제거하여 불순물 제거 장치의 가동을 중단하지 않아도 충진재를 연속적으로 세척할 수 있도록 별도의 구성요소를 적용하였다.On the other hand, in the present invention, a separate component is applied to continuously wash the filler without stopping the operation of the impurity removal device by physically removing foreign substances accumulated in the filler.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 불순물 제거 장치의 구조를 개략적으로 도해한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 불순물 제거 장치의 오염가스 흐름방지 구조체의 구조를 개략적으로 도해한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating the structure of an impurity removal device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the structure of a structure for preventing a flow of pollutant gas in the impurity removal device shown in FIG. 1 .

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 불순물 제거 장치(100)는 습식 흡수 방식을 사용하며, 기본적인 구조는 도 3에 도시된 불순물 제거 장치(200)와 유사하지만, 충진재(50)를 세척하기 위한 구성이 별도로 더 추가되었다.First, referring to FIG. 1, an impurity removal device 100 according to an embodiment of the present invention uses a wet absorption method, and has a basic structure similar to the impurity removal device 200 shown in FIG. 3, but a filler ( 50) was added separately.

불순물 제거 장치(100)는 포집탑의 하부에 구비된 코크스 오븐(40) 상에 배치되어, 코크스 오븐(40)으로부터 공급되는 코크스 가스의 특정 성분을 흡수하는 제 1 흡수제에 의하여 발생되는 이물질이 쌓이는 충진재(50)와 코크스 오븐(40) 사이에 형성된 오염가스 흐름방지 구조체(60) 및 상기 제 1 흡수제를 분사하는 제 1 흡수제 분사부(30)와 충진재(50) 사이에 형성된 세척가스 분사부(70)를 포함한다.The impurity removal device 100 is disposed on the coke oven 40 provided at the lower part of the collection tower, and foreign matter generated by the first absorbent absorbing a specific component of the coke gas supplied from the coke oven 40 is accumulated. Contaminated gas flow prevention structure 60 formed between the filling material 50 and the coke oven 40 and the cleaning gas spraying part formed between the first absorbent spraying part 30 and the filling material 50 for spraying the first absorbent ( 70).

불순물 제거 장치(100)에는 제 1 흡수제 분사부(30) 상에 제 2 흡수제를 공급하는 제 2 흡수제 분사부(20)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 흡수제는 농안수를 포함하고, 상기 제 2 흡수제는 가성소다(NaOH)를 포함한다. 또, 상기 제 2 흡수제 분사부(20) 상에는 물(H2O)을 공급하는 물 분사부를 더 포함한다.The impurity removal device 100 may further include a second absorbent spraying unit 20 supplying a second absorbent onto the first absorbent spraying unit 30 . The first absorbent contains concentrated water, and the second absorbent contains caustic soda (NaOH). In addition, a water spraying unit for supplying water (H 2 O) is further included on the second absorbent spraying unit 20 .

충진재(50)는 일종의 철수세미와 비슷하게 생긴 철망, 그리드(grid) 또는 베드(bed)라고 부르는 구조물의 형태로 되어 있다. 제 1 흡수제, 제 2 흡수제가 충진재(50) 사이에 접촉하여 천천히 하단부로 흘러내려가면서 코크스 가스와 접촉할 면적과 접촉시간을 증가시켜 흡수반응이 발생하도록 한다. 충진재(50)의 구조는 상기 나열된 구조만으로 한정되지는 않으며, 넓은 표면적을 갖는 형태라면 어떤 것이든 적용 가능하다.The filler 50 is in the form of a structure called a wire mesh, grid, or bed that looks similar to a kind of barbed wire. The first absorbent and the second absorbent contact between the fillers 50 and slowly flow down to the lower portion, increasing the contact area and contact time with the coke gas so that an absorption reaction occurs. The structure of the filler 50 is not limited to only the structures listed above, and any shape having a large surface area is applicable.

구체적으로, 불순물 제거 장치(100)에 구비된 충진재(50)의 하단부에 오염가스 흐름방지 구조체(60)가 형성되어 있다. 이때, 충진재(50)의 상단부에 세척가스 분사부(70)가 형성되어 있다. 세척가스 분사부(70)는 질소(N2) 가스를 공급할 수 있도록 다수의 노즐을 포함한다. Specifically, the pollutant gas flow prevention structure 60 is formed at the lower end of the filler 50 provided in the impurity removal device 100 . At this time, the cleaning gas injection unit 70 is formed on the upper end of the filler 50 . The cleaning gas injection unit 70 includes a plurality of nozzles to supply nitrogen (N 2 ) gas.

도 2를 참조하면, 오염가스 흐름방지 구조체(60)는 코크스 가스와 흡수제가 서로 접촉 못하도록 막는 역할을 한다. 오염가스 흐름방지 구조체(60)는 회전이 가능한 원형 구조를 가질 수 있다. 상기 원형 구조의 적어도 어느 일부는 상기 코크스 가스를 통과할 수 있도록 홈이 형성되어 있다. 상기 홈은 오염가스 흐름방지 구조체(60)의 엣지(edge) 부분에 형성되나, 코크스 가스의 흐름을 일정영역에서 막을 수 있도록 오염가스 흐름방지 구조체(60)의 중앙 부분에도 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the pollutant gas flow prevention structure 60 serves to prevent contact between the coke gas and the absorbent. The contaminant gas flow prevention structure 60 may have a rotatable circular structure. At least a portion of the circular structure is formed with a groove to allow the coke gas to pass through. The groove is formed at an edge portion of the pollutant gas flow prevention structure 60, but may also be formed at a central portion of the pollutant gas flow prevention structure 60 to block the flow of coke gas in a certain area.

즉, 홈이 형성된 영역에서는 코코스 가스가 상승하면서 제 1 흡수제 및 제 2 흡수제와 접촉하여 서로 화학적으로 반응할 수 있다. 반면, 홈이 형성되지 않은 영역에서는 코크스 가스가 상승하지 못한다. 이때, 홈이 형성되지 않은 영역에서는 세척가스 분사부(70)에 구비된 노즐에서 질소(N2) 가스를 충진재(50) 쪽으로 분사하여 충진재(50)에 부착된 이물질들을 물리적으로 떨어지게 한다.That is, in the region where the grooves are formed, the cocos gas may come into contact with the first absorbent and the second absorbent and chemically react with each other while rising. On the other hand, coke gas does not rise in the area where the groove is not formed. At this time, in the area where the groove is not formed, nitrogen (N 2 ) gas is sprayed toward the filler 50 from a nozzle provided in the cleaning gas ejection unit 70 to physically remove foreign substances attached to the filler 50 .

오염가스 흐름방지 구조체(60)의 소재는 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등과 같은 플라스틱 재질을 사용할 수 있다. 이는 산성물질과 염기성물질이 계속해서 오염가스 흐름방지 구조체(60)의 표면에 접하기 때문에 가급적 상기 물질들에 의한 표면 부식이 발생하지 않는 재질을 선택하는 것이 중요하다.The material of the contaminant gas flow prevention structure 60 may be, for example, a plastic material such as polypropylene or polyethylene. Since acidic and basic materials continuously come into contact with the surface of the structure 60 for preventing the flow of polluted gas, it is important to select materials that do not cause surface corrosion by the materials as much as possible.

세척가스 분사부(70)에 사용되는 세척가스는 대표적으로 질소(N2) 가스를 사용하지만, 아르곤, 증기 등 다른 물질을 활용할 수 있다. 그러나, 산소의 경우 점화원이 있으면 발화할 수 있으며, 흡수탑 내부가 산화될 가능성도 있기에 추천하지는 않는다. The cleaning gas used in the cleaning gas injection unit 70 typically uses nitrogen (N 2 ) gas, but other materials such as argon and steam may be used. However, in the case of oxygen, it can ignite if there is an ignition source, and it is not recommended because there is a possibility that the inside of the absorption tower may be oxidized.

세척가스 분사부(70)의 노즐 개수는 중요하지 않으나, 충진재(50)에 적층된 이물질을 제거할 수 있도록 최소 0.7MPa 이상의 강한 압력을 순간적으로 분사할 수 있도록 노즐이 설계되어야 한다.The number of nozzles of the cleaning gas spraying unit 70 is not important, but the nozzles should be designed to instantaneously spray a strong pressure of at least 0.7 MPa or more to remove foreign substances stacked on the filler 50.

오염가스 흐름방지 구조체(60)는 원형으로 제작되어, 일정한 주기로 회전하며, 세척가스 분사부(70)에서 세척가스인 질소(N2) 가스를 충진재(50)에 분사하는 작업이 반복적으로 수행된다. 계속 회전하면서 홈이 형성되지 않은 영역의 이물질들을 제거한다.The contaminant gas flow prevention structure 60 is manufactured in a circular shape, rotates at regular intervals, and spraying nitrogen (N 2 ) gas, which is a cleaning gas, to the filling material 50 in the cleaning gas spraying unit 70 is repeatedly performed. . It continuously rotates to remove foreign substances in the area where grooves are not formed.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 불순물 제거 장치는 포집탑 내에 구비된 충진재에 붙은 이물질을 연속적으로 제거하기 위한 것이다. 상기 이물질은 오염가스 흐름방지 구조체라고 하는 가림판과 세척가스 분사부에 구비된 노즐을 활용하여 공정의 중단없이 충진재에 부착된 이물질을 물리적으로 제거할 수 있다. 이를 통해, 충진재의 효율 저하와 막힘을 미연에 방지할 수 있다.As described above, the impurity removal device according to an embodiment of the present invention is for continuously removing foreign substances attached to the filler provided in the collection column. The foreign substances may be physically removed from the filling material without interruption of the process by utilizing a covering plate called a contaminant gas flow prevention structure and a nozzle provided in a cleaning gas dispensing unit. Through this, it is possible to prevent the reduction in efficiency and clogging of the filler in advance.

충진재에 쌓이는 이물질은 충진재에 손상을 줄 뿐만 아니라, 코크스 가스를 이송하거나 사용하는 곳에서 설비 열화를 야기할 수 있다. 종래에는 코크스 가스의 정제효율이 상당히 감소했다고 판단되면 공정을 중지하고, 충진재를 세척하거나 혹은 교체한 후 다음 공정을 진행하고 있다. 그러나, 본 발명은 공정의 중단없이 연속적으로 충진재를 세척하여 코크스 가스의 정제효율이 저하되거나, 설비가 열화되는 현상을 개선할 수 있다.Foreign substances accumulated in the filler may not only damage the filler, but also cause deterioration of equipment in a place where coke gas is transported or used. Conventionally, when it is determined that the purification efficiency of coke gas is significantly reduced, the process is stopped, and the next process is performed after washing or replacing the filler. However, the present invention can improve the phenomenon that the purification efficiency of coke gas is reduced or the equipment is deteriorated by continuously washing the filler without stopping the process.

또한, 종래에는 충진재의 막힘을 방지하기 위한 방안으로 이물질 용해제를 투입하고 있으나, 이는 가격이 비싸고 용해제를 재생하기 위한 별도의 공정이 필요할 수 있다. 반면, 본 발명에서는 질소 혹은 아르곤과 같은 기체를 활용하여 화학적으로 이물질을 제거하는 것이 아닌 물리적으로 이물질을 충진재에서 떼어내는 방식이기 때문에 별도의 분리 공정이 필요하지 않다는 이점이 있다.In addition, conventionally, a foreign material dissolving agent is introduced as a way to prevent clogging of the filler, but this is expensive and may require a separate process for regenerating the dissolving agent. On the other hand, in the present invention, there is an advantage in that a separate separation process is not required because the foreign matter is physically removed from the filler rather than chemically using a gas such as nitrogen or argon.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10: 물 분사부
20: 제 2 흡수제 분사부
30: 제 1 흡수제 분사부
40: 코크스 오븐
50: 충진재
60: 오염가스 흐름방지 구조체
70: 세척가스 분사부
100, 200: 불순물 제거 장치10: water injection unit
20: second absorbent injection unit
30: first absorbent injection unit
40: coke oven
50: filler
60: Pollution gas flow prevention structure
70: cleaning gas injection unit
100, 200: impurity removal device

Claims (8)

포집탑 내에 구비된 충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치로서,
상기 포집탑의 하부에 구비된 코크스 오븐 상에 배치되어, 상기 코크스 오븐으로부터 공급되는 코크스 가스의 특정 성분을 흡수하는 제 1 흡수제에 의하여 발생되는 이물질이 쌓이는 충진재와 상기 코크스 오븐 사이에 형성된 오염가스 흐름방지 구조체; 및
상기 제 1 흡수제를 분사하는 제 1 흡수제 분사부와 상기 충진재 사이에 형성된 세척가스 분사부;를 포함하는,
충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치.As an impurity removal device capable of continuously washing the filler provided in the collection column,
Contaminated gas flow formed between the coke oven and the filling material on which foreign substances generated by the first absorbent, which is disposed on the coke oven provided at the lower part of the collection tower and absorbs a specific component of the coke gas supplied from the coke oven, is accumulated. prevention structure; and
A first absorbent spraying unit for spraying the first absorbent and a cleaning gas spraying unit formed between the filling material;
An impurity removal device that can continuously clean the filling material. 제 1 항에 있어서,
상기 세척가스 분사부는 질소(N2) 가스를 분사하여 상기 충진재의 적어도 어느 일부에 붙어있는 오염물질을 물리적으로 제거하는,
충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치.According to claim 1,
The cleaning gas injection unit injects nitrogen (N 2 ) gas to physically remove contaminants attached to at least a portion of the filler,
An impurity removal device that can continuously clean the filling material. 제 1 항에 있어서,
상기 오염가스 흐름방지 구조체는 회전이 가능한 원형 구조를 갖는,
충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치.According to claim 1,
The contaminant gas flow prevention structure has a circular structure capable of rotation,
An impurity removal device that can continuously clean the filling material. 제 3 항에 있어서,
상기 원형 구조의 적어도 어느 일부는 상기 코크스 가스를 통과할 수 있도록 홈이 형성된,
충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치.According to claim 3,
At least a portion of the circular structure is formed with a groove to pass the coke gas,
An impurity removal device that can continuously clean the filling material. 제 4 항에 있어서,
상기 홈은 상기 오염가스 흐름방지 구조체의 엣지(edge) 부분에 형성된,
충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치.According to claim 4,
The groove is formed on an edge portion of the polluted gas flow prevention structure,
An impurity removal device that can continuously clean the filling material. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 흡수제는 암모니아수(NH4OH)를 포함하는,
충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치.According to claim 1,
The first absorbent comprises ammonia water (NH 4 OH),
An impurity removal device that can continuously clean the filling material. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 흡수제 분사부 상에 제 2 흡수제를 공급하는 제 2 흡수제 분사부 및 물(H2O)을 공급하는 물 분사부를 더 포함하는,
충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치.According to claim 1,
Further comprising a second absorbent jetting unit supplying a second absorbent onto the first absorbent jetting unit and a water jetting unit supplying water (H 2 O),
An impurity removal device that can continuously clean the filling material. 제 7 항에 있어서,
상기 제 2 흡수제는 가성소다(NaOH)를 포함하는,
충진재를 연속적으로 세척할 수 있는 불순물 제거 장치.According to claim 7,
The second absorbent contains caustic soda (NaOH),
An impurity removal device that can continuously clean the filling material.
KR1020210113670A 2021-08-27 2021-08-27 Impurities filtering device of continuous washable for porous fillers KR102611443B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210113670A KR102611443B1 (en) 2021-08-27 2021-08-27 Impurities filtering device of continuous washable for porous fillers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210113670A KR102611443B1 (en) 2021-08-27 2021-08-27 Impurities filtering device of continuous washable for porous fillers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230031438A true KR20230031438A (en) 2023-03-07
KR102611443B1 KR102611443B1 (en) 2023-12-07

Family

ID=85512495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210113670A KR102611443B1 (en) 2021-08-27 2021-08-27 Impurities filtering device of continuous washable for porous fillers

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102611443B1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3088311B2 (en) * 1996-11-19 2000-09-18 山形日本電気株式会社 Packing tower type dust collector
JP2001232127A (en) * 2000-02-25 2001-08-28 Matsushita Seiko Co Ltd Automatic regenerating and filtering type dust collecting device
JP4571890B2 (en) * 2005-06-28 2010-10-27 新日鉄エンジニアリング株式会社 Coke oven gas desulfurization apparatus and method
KR20110077209A (en) 2009-12-30 2011-07-07 주식회사 포스코 Scrubbing water composition for removing hydrogen sulfide in coke oven gas and the method thereof
KR101997503B1 (en) * 2017-11-23 2019-08-01 고등기술연구원연구조합 Filtering system for removing fine dust and noxious gas synchronously
KR102151670B1 (en) * 2020-03-26 2020-09-03 김형준 Air valve for Mask
KR102202651B1 (en) * 2020-03-19 2021-01-14 주식회사 정문이엔이 Deodorizing system using medicine fluid and single tower for acidic and alkaline gas

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3088311B2 (en) * 1996-11-19 2000-09-18 山形日本電気株式会社 Packing tower type dust collector
JP2001232127A (en) * 2000-02-25 2001-08-28 Matsushita Seiko Co Ltd Automatic regenerating and filtering type dust collecting device
JP4571890B2 (en) * 2005-06-28 2010-10-27 新日鉄エンジニアリング株式会社 Coke oven gas desulfurization apparatus and method
KR20110077209A (en) 2009-12-30 2011-07-07 주식회사 포스코 Scrubbing water composition for removing hydrogen sulfide in coke oven gas and the method thereof
KR101997503B1 (en) * 2017-11-23 2019-08-01 고등기술연구원연구조합 Filtering system for removing fine dust and noxious gas synchronously
KR102202651B1 (en) * 2020-03-19 2021-01-14 주식회사 정문이엔이 Deodorizing system using medicine fluid and single tower for acidic and alkaline gas
KR102151670B1 (en) * 2020-03-26 2020-09-03 김형준 Air valve for Mask

Also Published As

Publication number Publication date
KR102611443B1 (en) 2023-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101462398B1 (en) Fine particles filtering scrubber
KR102039917B1 (en) Dust reduction pretreatment device and pretreatment system using the same
CN203816500U (en) Desulfurization tower with efficient dust removal performance
CN102302894A (en) Renewable flue gas desulphurization process
WO2010004955A1 (en) Method and device for cleaning filter cloths of filter press dewaterer
KR20230031438A (en) Impurities filtering device of continuous washable for porous fillers
CN203777900U (en) Flue gas desulphurization system
KR20180055343A (en) Gas Scrubber
CN201137952Y (en) Improved desulfurizing dust removing device for flue gas
KR200445824Y1 (en) Packing for Purification Apparatus
KR100926091B1 (en) Metal Mesh Filter and Washing Method Using the Same for DI Water and Chemecal
KR101277569B1 (en) Wet scrubber with multi-stage spray structure
KR100786574B1 (en) Refining system of syngas
CN203852930U (en) Filtering tower
CN105771643A (en) Online cleaning method and device for recovering activity of low-temperature denitration catalyst
JP2007275860A (en) Water purifying method and apparatus simultaneously cleaning filter and purifying water
CN203139879U (en) Spray scrubbing tower for treating organic waste gas in industries with stink pollution
CN205730737U (en) A kind of ultra-fine mist pre-dedusting high efficiency demister
US20110056417A1 (en) Catalyst ash protector
KR102204092B1 (en) Automatic Cleaning Apparatus for Clean Filter of Horizontal Wet Scrubber
KR100501522B1 (en) High flow sand filter
CN203174057U (en) Desulfurization tower
CN215585970U (en) Waste gas purification scrubbing tower
CN206810007U (en) A kind of bionic lung for steam purification
CN219596285U (en) Flue gas desulfurization denitration purification dust collector

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant