대기오염-여건,전망,아황산가스저감대책,배연탈항기술

목차

대기오염(아황산가스저감대책,배연탈항기술)

1. 대기오염의 변화추세

2. 대기오염의 여건 및 전망

3. 아황산가스 저감대책

(1) 저황연료유 공급확대

(2) 청정연료(LNG) 사용의무화

(3) 고체연료사용규제

4. 배연탈황 기술

(1) 습식배연탈황 공정
1) WELLMAN -LOAD 법
2) 마그네시아법(MAGNESIUM -GYPSUMPROCESS)
3) 습식배연탈황의 기타방법

(2) 건식배연탈황 공정
1) 반건식( Semi-Dry Slurry Injection )공정
2) 건식( DSI=Dry Sorbent lnjection )공정
3) 흠착에 의한 SOx/NOx 동시제거 처리법 ( NOXSO Process )

본문내용

가스의 경우 95%, 질소산화물의 경우 75% 정도로 알려져 있다. 활성탄 공정인 RTI-WATERLOO PROCESS( The Researth Triangle institute Unr- versity of Waterloo Process )의 경우 촉매 반응기는 2∼3개로 구성되며 SO2를 황산으로 전환한다. 이 공정은 반응기의 단수, 촉매활성, 촉매수명 및 비용 등이 주요한 설계변수가 된다.
- NOXSO공정
NOXSO공정은 90%이상 SOx 및 NOX를 동시에 제거하는 건식/재생법 탈황공정으로 최근에 개발된 공법이다. 부산물로는 유황이나 황산 또는 액체 아황산으로 회수가 가능하고, 폐수 또는 고형폐기물의 발생이 없는 것을 장점으로 하고 있다.
3) 흠착에 의한 SOx/NOx 동시제거 처리법 ( NOXSO Process )
NOXSO Process는 건식연소 배기가스 처리기술로 석탄보일러 베기가스증의 SO2와 NOx를 재생용제를 사용하여 동시에 흡착제거하는 방법이다.
NOXSO 공정에서 SO2는 부산물로서 단체황, 황산 또는 액화 SO2로 전환되고 NOx는 N2와 O2로 환원된다.
Pilot Plant 결과에 의하면 이 공정은 연소설비 배기가스중의 산성비의 원인이 되고 있는 SOx, NOx등 가스의 90% 이상 제거 가능한 것으로 보고되고 있다.
- 공정설명
발전설비 배기가스는 집진장치를 거쳐나온 분진을 제거시킨 뒤, 황부산물 공정배기가스와 흔합하여 송풍기를 통해 흡착공정( Adsorber )으로 유입된다. 연소배기가스는 2단의 유동층흡착탑을 지나며 이곳에서 SO2와 NOx는 알카리 물질에 함침시킨 고표면적의 r -AIumina Solvent에 의해 동시에 제거된다.
홉착탑내 온도는 물을 유동층에 분무하여 증발냉각에 의해 l20 를 유지시킨다. 청정가스는 집진기를 거쳐 굴뚝을 통해 대기로 배출된다. 흡착공정에서 배출된 흡착제는 압축공기에 의해 흡착제 가열기( Sorbent Heater )로 이송된다. 흡착제의 보충은 흡수부 하향류( Downstream )에서 행한다.
흡착제 가열기( Sorbent Heater )는 가변적인 면적을 가진 5단계 유동충으로 되어있으며 열풍을 이용하여 흡착제 온도를 620 까지 상승시킨다. 가열하는 동안 흡착제에 흡착된 NOX와 느슨하게 결합된 SO2는 탈착되어 가열가스(NOx Recycle Stream)에 의해 배출된다.
NOx 재순환가스는 약 260 로 보일러 연소용 공기와 함께 연소용 공기가열기 ( Combustion Air Heater )를 거치며 보일러 연소배기가스와 열교환되어 보일러 연소용 공기로 사용된다. 이때 NOx 재순환 가스는 필요연소용 공기의 30%에 해당된다. NOx는 보일러에 유입되어 연소실의 환원 분위기하에서 자유라디칼 반웅(Free Radical)에 의해 N2와 CO2 또는 H2O로 전환된다.
흡착제는 약 620 의 재생온도에 도달하면 J밸브에 의해 이동상 재생장치 ( Moving Bed Regenera- tor )에 보내진다. 재생장치에서 흡착제는 천연가스( Natural Gas )와 향류접촉된다. 천연가스는 흡착된 황성분( 주로 Sodium Sulfate )을 SO2와 H2S로 환원 시킨다.
일부의 Na2SO4는 Na2S로 환원되며. Na2S는 재생장치 다음에 있는 Moving Bed Steam Treatment Reactor( 이동상 증기처리 반응기 : Steam Treater )내에서 가수분해된다. Na2S와 증기와의 반응에 의해 고농도의 H2S가스가 발생된다.
재생장치와 Steam Treater의 배기가스는 혼합되어 황부산물 회수공정으로 보내지며, 여기서 단체황, 황산 또는 액화 SO2등이 생산된다. 황부산물 회수공정에서 배출된 가스는 송풍기 전단으로 보내져 다시 흡착공정으로 순환된다.
Steam Treater에서 흡착제는 J밸브를 통해 흡착제 냉각기( Sorbent Cooler )로 보내진다. 냉각기는 5단의 가변적인 면적을 가진 유동상으로 공기를 이용하여 흡착제를 냉각시킨다. 냉각기에서 배출되는 뜨거운 공기는 천연가스에 위해 가열되어 유동상 흡착제 가열기( Fluidized Bed Sorbent Heater )내에서 흡착제의 가열에 사용된다. 흡착제온도는 흡착제 냉각기내에서 흡착부온도 l20 까지 냉각된다.
흡착제는 Sorbent Cooler에서 J밸브를 통해 흡착탑 상부에 위치한 Surge Tank로 보내진다. 흡착제는 Surge Tank에서 홉착탑으로 유입되며, 이것은 L밸브로 조절된다.

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