석유 화학 생산에서의 탈황 기술?

각종 탈황 공정 비교

1 탈황 공정 비교 는 현재 주로 연기 탈황 공정을 형식에 따라 건법, 반건법, 습법의 세 가지 범주로 나눌 수 있다.

1.1 건법 건법에 일반적으로 쓰이는 난로 내 칼슘 스프레이 (석회/석회석), 금속 흡수 등 건법 탈황은 전통공예로 탈황률이 보편적으로 높지 않아 (< 5%) 공업응용이 적다.

1.2 반건법 반건법은 탑내 스프레이법을 많이 사용합니다. 석회를 석회장액으로 만들어 탑에서 SO2 흡수를 합니다. 하지만 석회상이 SO2 를 녹이는 속도가 느리기 때문에 칼슘 스프레이 반응 효율이 낮고 Ca/S 가 비교적 크며 보통 1.5 이상 (일반 온법 탈황 CA 응용도 많지 않다.

1.3 습식 습식 탈황은 현재 가장 널리 사용되는 탈황 방법으로 탈황 총량의 8% 를 차지한다. 만법탈황은 탈황의 원료에 따라 석회석/석회법, 암모니아법, 나트륨 알칼리법, 나트륨 칼슘 쌍염기법, 금속산화물법, 알칼리성 황산알루미늄법 등으로 나눌 수 있는데, 그중에서도 석회석/석회법, 암모니아법, 나트륨 알칼리법, 나트륨 칼슘 쌍염기법, 금속산화물의 산화마그네슘법 사용이 비교적 보편적이다.

1.3.1 석회석/석회법 석회석법은 석회석을 2 ~ 3 목 크기의 석회가루로 분쇄하여 석회장액을 만들어 흡수탑 내에서 스프레이 안개를 통해 연기와 접촉시켜 탈황 목적을 달성했다. 이 공예는 석회석 분쇄 시스템과 석회석 분화 펄프 시스템을 갖추어야 하는데, 석회석 활성성이 낮기 때문에 흡수액의 스프레이량을 늘리고 액기비를 높여 충분한 탈황 효율을 보장해야 하기 때문에 운영비용이 높다. 석회법은 석회석 대신 석회가루로, 석회활동성이 석회석보다 훨씬 높아 탈황 효율을 높일 수 있으며, 석회법의 주요 문제점은 탑 안에서 쉽게 스케일링을 하여 기액 접촉기 (노즐 또는 탑판) 의 막힘을 일으키는 것이다.

1.3.2 나트륨 알칼리법 나트륨 알칼리법은 탄산나트륨이나 수산화나트륨과 같은 알칼리성 물질을 사용하여 연기의 SO2 를 흡수하고, 부산고농도 SO2 가스나 Na2SO3 을 부식시킬 수 있으며 흡수제는 휘발되지 않고 용해도가 크고 활성도가 높으며 흡수시스템이 막히지 않는 등의 장점을 가지고 있어 연기 SO2 농도 비교에 적합하다. 그러나 부산물 회수가 어렵고, 투자가 높고, 운영비용이 높다는 단점도 있다.

1.3.3 암모니아법 암모니아법은 암모니아를 SO2 흡수제로 사용하며, SO2 와 NH3 의 반응으로 아황산암모니아, 아황산수소암모니아 및 일부 산화로 인한 황산암모니아를 생산할 수 있다. 흡수액 재생 방법에 따라 암모니아법은 암모니아-산법, 암모니아-아황산암모니아법, 암모니아-황산암모니아법으로 나눌 수 있다. 암모니아법의 주요 장점은 탈황 효율이 높고 (나트륨 알칼리법과 동일) 부산물이 농업비료로 사용될 수 있다는 것이다. 암모니아가 휘발하기 쉬우므로 흡수제 소비가 증가하고 탈황제의 이용률이 높지 않다. 탈황은 암모니아의 농도에 대한 요구가 있다. 만약 암모니아의 농도가 너무 낮으면 탈황 효율에 영향을 줄 뿐만 아니라 물순환 시스템이 방대하여 운영비용이 증가한다. 농도가 증가하면 증발량이 증가하여 작업 환경에 영향을 미치고, 암모니아는 정화 후 연기의 SO2 에 쉽게 반응하여 에어러졸 () 를 형성하여 연기의 배출에 미치지 못하게 된다. 암모니아법의 회수 과정도 어렵고 투자비용이 높으며, 산성 시스템 또는 결정질 회수 장치 (중화기, 결정기, 탈수기, 건조기 등 필요) 가 필요하며, 시스템이 복잡하고, 설치가 다양하며, 관리 유지 관리 요구 사항이 높다.

1.3.4 금속산화물법 에서 일반적으로 사용되는 금속산화물법은 산화마그네슘으로, 산화마그네슘과 SO2 반응이 아황산마그네슘과 황산마그네슘을 얻어 단조를 통해 분해 가능한 산화마그네슘을 재분해하면서 비교적 순수한 SO2 가스를 회수하고 탈황제를 재활용할 수 있다. 산화마그네슘 활성성이 석회수보다 높기 때문에 탈황 효율도 석회법보다 높다. 마그네시아 회수 과정은 단조가 필요하고 공예가 복잡하다는 단점이 있지만, 직접 폐기법을 채택하면 마그네슘 소금이 2 차 오염을 초래하고 전체 운영비도 높다는 단점이 있다.

1.3.5 나트륨 칼슘 이중 염기법

나트륨 칼슘 이중 염기법 (Na2CO3/Ca(OH)2) 은 석회법을 기초로 나트륨 알칼리법을 결합해 나트륨 소금을 물에 쉽게 용해하고 흡수탑 내부에 나트륨 알칼리를 이용해 SO2 를 흡수하고 흡수된 탈황이다 이 공예는 석회법과 나트륨 알칼리법의 특징을 종합해 석회법의 탑에서 쉽게 때가 끼는 문제를 해결하고 나트륨 알칼리 흡수 효율이 높다는 장점을 갖추고 있다. 탈황 부산물은 아황산 칼슘 또는 황산 칼슘 (산화 후) 입니다. 아황산 칼슘을 합성수지로 배합하면 칼슘 플라스틱이라는 새로운 복합 재료를 생산할 수 있다. 또는 산화 후 석고로 만들 수 있습니다. 또는 플라이 애쉬와 직접 혼합하면 플라이 애쉬의 소성이 증가하고 플라이 애쉬를 포장 바닥 쿠션 재료의 강도로 늘릴 수 있습니다. 산화마그네슘법에 비해 칼슘염은 오염성이 없어 폐물의 2 차 오염을 일으키지 않는다.