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KR101124058B1 - 연소 후 연소 기체로부터의 수은 제거 방법 - Google Patents

연소 후 연소 기체로부터의 수은 제거 방법 Download PDF

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KR101124058B1
KR101124058B1 KR1020080086802A KR20080086802A KR101124058B1 KR 101124058 B1 KR101124058 B1 KR 101124058B1 KR 1020080086802 A KR1020080086802 A KR 1020080086802A KR 20080086802 A KR20080086802 A KR 20080086802A KR 101124058 B1 KR101124058 B1 KR 101124058B1
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combustion
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헤르만 빙클러
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슈테아그 에너지 서비시스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 연소 설비 예컨대, 동력 설비 또는 폐기물 소각 설비에서의 연소 기체로부터 수은을 제거하는 방법에 관한 것으로서, 수은-함유 연소 기체 (flue gas)를 흡수제에 함유된 흡착제와 직접적으로 또는 간접적으로 접촉시킴으로써, 이러한 접촉 중에 수은을 흡착제에 실질적으로 흡착시키는, 연소 기체로부터 수은을 제거하는 방법에 관한 것이다. 흡착 발생 후, 흡착제는 연소 기체 및 이어서, 흡수제로부터 분리되고, 산화제를 함유하는 수용액에 첨가하여, 흡착된 수은을 Hg2+로서 용해시킨다. 이어서 Hg2+-함유 용액을 흡착제로부터 분리하고, Hg2+를 용액으로부터 제거한다. 본 방법에 의해 간단하고 경제적인 방식으로 연소 기체로부터 수은을 분리시킬 수 있다.

Description

연소 후 연소 기체로부터의 수은 제거 방법 {METHOD OF REMOVING MERCURY FROM FLUE GAS AFTER COMBUSTION}
본 발명은 연소 기체로부터 수은을 제거하는 방법에 관한 것이다.
연소 설비 예컨대, 동력 설비 또는 쓰레기 소각 설비로부터의 연소 기체는 많은 오염물을 함유하고 있으며, 이는 환경으로 방출되기 전에 연소 기체로부터 제거되어야 한다. 현대적 연소 설비에는 연소 기체 세정 기기가 구비되어 있어, 연소 기체에 함유된 이산화황, 산화질소, 할로겐화수소 및 부유된 재를 제거한다.
상기 언급된 오염물 이외에, 연소 기체는 미량의 중금속을 함유하고 있으며, 이는 이들의 독성으로 인해 연소 기체로부터 제거되어야 한다. 연소 기체에 함유된 유독성 중금속의 한 예가 수은이다. 이는 통상적인 습식 연소 기체 탈황 (FGD) 설비에서 연소 기체로부터 세정되어, FGD로부터의 폐수와 FGD 폐수 처리 (WWT) 설비로 흐른다. FGD 폐수에 용해된 수은은 FGD-WWT 슬러지 형태의 다른 고형 물질과 함께 낮은 용해성 형태로 WWT에 침전된다. 그러나, 이러한 FGD-WWT 슬러지는 수은으로 오염되어, 연소시킬 수 없으며, 위험성 폐기물로서 처리되어야 한다.
유럽 출원 EP 0 792 186 B1에는 연소 기체로부터 수은이 제거될 수 있는, 연소 기체의 정화 방법이 기재되어 있다. 이러한 목적을 위해, 연소 기체는 습식 스크러빙 공정 (scrubbing process)으로 처리되며, 여기서, 이러한 습식 스크러빙 공정은 중금속 및 특히, 수은을 흡착하는 활성 탄소 입자를 첨가하여 수행된다. 그 후, 활성 탄소 입자는 습식 스크러빙 공정에서 생성된 현탁액으로부터 분리되고, 습식 스크러빙 공정으로 재순환되어, 입자가 탭-오프 (tapped off)되고, 열적으로 탈착된다. 이러한 열적 탈착은 공정 기법상 복잡하며, 비용이 많이 소요된다.
본 발명의 요약
따라서, 본 발명의 목적은 연소 기체로부터 수은을 제거하기 위한 간단하고 경제적인 방법을 제공하는 것이다.
본 목적은 연소 기체에 함유된 수은이 먼저 흡착제 (예를 들어, 활성 탄소)를 함유하는 흡수제 (예를 들어, 스크러빙 용액)와 접촉하여, 수은이 연소 기체로부터 흡수제에 의해 흡수된 후 흡착제상으로의 흡착에 의해 흡수제로부터 실질적으로 제거되는 방법으로 해결된다. 본 출원에 있어서, 용어 "수은"은 0, 1 및 2 산화 수준의 수은을 포함한다.
추가적으로 본 발명의 바람직한 구체예에 있어서, 본 발명의 특징 및 이점은 하기에 더욱 상세히 설명되어 있다.
본 발명의 방법에서, 흡착제는 예를 들어, 미세 입자 형태로 연소 기체로 송풍될 수 있다. 이러한 경우, 수은은 연소 기체로부터 흡착제에 의해 직접적으로 사실상 흡착된다. 흡착제는 또한, 습식 스크러빙 공정 예컨대, 습식 FGD에 첨가될 수 있다. 이러한 경우, 연소 기체에 함유된 수은이 먼저 부분적으로 용해될 것이며, 흡착제에 의해 액체상으로부터 실질적으로 흡착된다. 또한, 흡착제를 습식 스크러빙 공정의 연소 기체 상류로 유입시킴으로써 기체상 및 액체상으로부터의 흡착제를 혼합하는 것이 가능하다.
일반적인 흡착제 예컨대, 벤토나이트, 실리카 겔 및 활성 탄소가 흡착제로서 사용될 수 있다.
흡착제는 수은의 흡착 후 스크러빙 용액으로부터 분리된다. 이러한 분리는 당업자에게 공지된 모든 기기에 의해 수행될 수 있다 (예를 들어, 히드로시클론).
수은이 로딩된 흡착제는 액체상 (스크러빙 용액)으로부터 분리되며; 산화제를 함유하는 수용액과 접촉되게 된다.
흡착제의 이러한 처리로 인해, 흡착된 수은이 흡착제로부터 거의 정량적으로 분리 (탈착)되고, Hg2+ 형태로 수용액으로 다시 이동될 수 있다. 따라서, 수용액의 가열이 필요하지 않으며, 이로인해 이러한 처리 단계가 매우 경제적으로 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 있어 산화제가 특히 제한되는 거은 아니다. 예를 들어, 차아염소산, 이산화염소 또는 염소 기체가 사용될 수 있다. 또한, 선택적으로, Cu2+ 염의 존재하에 공기와의 촉매적 산화에 의해 흡착제로부터 수은을 탈착시키는 것이 가능하다. 차아염소산염을 사용하는 것이 특히 바람직한데, 그 이유는 이는 조작이 용이하며, 기체 산화제와 비교하여 대량으로 저렴하게 입수가능하기 때문이다. 차아염소산염을 사용하는 경우, 흡착제로부터 수은을 탈착시키기 위해 수용액중에서의 흡착제의 단지 짧은 잔류시간이 요구된다.
특정 산화제는 단지 특정 pH 범위에서만 작동하기 때문에, 방법의 본 단계에서 산화제를 적합하게 선택함으로써 후속 처리 단계에 가장 유리한 pH 범위가 결정될 수 있다.
수은이 흡착제로부터 탈착된 후, Hg2+ 함유 용액은 흡착제 및 용액 중에 존재할 수 있는 기타 고형 물질로부터 분리된다. 흡착제 중의 수은 및 기타 존재할 수 있는 고형 물질의 농도는, 예를 들어, 흡착제를 연소시킬 수 있을 정도로 매우 낮다.
이러한 분리 단계 후, 수은은 용액으로부터 제거된다. 용액으로부터 수은의 제거는 당업자에게 공지된 방법에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 방법은 기타 공지된 방법과 비교하여 많은 이점을 갖는다. 한편으로, 흡착제의 첨가로 인하여, 수은이 흡착제로 이동하기 때문에, 예를 들어, FGD 스크러버로부터의 연소 기체의 처리 공정으로부터 배출되는 폐수는 매우 적은 정도로만 수은으로 오염된다. 그 결과, 후속 폐수 처리 시스템에서 분리된 FGD-WWT 슬러지는 수은으로 오염되지 않으며, 따라서, 위험성 폐기물로서 처리될 필요가 없으며, FGD-WWT 슬러지는 대신 연소될 수 있다. 게다가, 수은은 공정 기법에 있어서 단순한 방식으로 산화제를 포함하는 용액으로 흡착제로부터 다시 분리될 수 있으며, 이렇게 경제적으로 분리된 수은은 공지된 방법으로 용액으로부터 제거될 수 있다.
용해된 Hg2+는 Hg2+와 용해도가 낮은 침전물(저용해도 침전물)을 형성하는 침전제를 Hg2+-함유 용액에 첨가하고, 이를 용액으로부터 분리함으로써, 처리 공정에 있어서 특히 경제적이고 복잡하지 않은 방식으로 용액으로부터 제거될 수 있다. 설파이드 및 특히, 유기설파이드가 바람직한 침전제이다. 침전제와의 반응으로 형성된 수은 설파이드는 넓은 pH 범위에 걸쳐 안정적이며, 다양한 공업에서 안료로서 추가로 처리될 수 있다. 또한, 수은 설파이드는 실제 물에 불용성이며, 따라서, 비독성으로서 분류된다. 유기설파이드의 사용이 특히 바람직한데, 그 이유는 이들이 수은과 함께 "큰" 유기-수은 설파이드 분자를 형성하며, 이는 순수한 수은 설파이드와 비교하여 상응하는 용액으로부터 더욱 용이하게 침전되기 때문이다. 연소 기체내의 수은 농도가 더 낮을 수록, 처리된 폐수에서 가능한 가장 낮은 수은 농도가 되게 하기 위해 더 많이 유기설파이드를 사용할 것이 권고된다.
대안적으로, Hg2+는 용액을 이온 교환체와 접촉시킴으로써 용액으로부터 제거될 수 있다. 용액으로부터 이러한 종류의 수은 제거 또한, 공정 기법에 있어서 이행하기 용이하다.
다양한 IMACTM 대안물 또는 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올이 이온 교환 수지로서 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 방법은 이들 수지에 제한되지 않는다. 작용성 H-S 기를 갖는 이온 교환기 수지가 특히 바람직한데, 그 이유는 이들 수지가 용액으로부터의 수은 제거에 특히 유효하기 때문이다.
본 발명의 바람직한 개선에 있어서, 연소 기체중에 함유된 Hg0는 연소 기체중에 함유된 수은을 흡착제와 접촉시키기 전에 산화된다. 흡착제가 바람직하게는, Hg2+를 흡착하기 때문에, 세정된 연소 기체중의 Hg 농도는 흡착전에 Hg0의 증가된 산화에 의해 추가로 저하될 수 있다. 그러나, 이러한 산화는 연소 기체중의 Hg0 농도가 매우 높은 경우에만 필요하며 합리적이다. 예를 들어, Hg0의 산화는 촉매 또는 할로겐에 의해 영향을 받을 수 있으나, Hg를 산화시키기 위한 당업자에게 공지된 임의의 다른 방법도 적합하다.
연소 기체를 세정하는 경우, 연소 기체는 특히, 탈황된다. 이러한 탈황은 소위 FGD 스크러버에서 수행되며, 여기서 연소 기체 중에 함유된 이산화황이 흡착되며, 산화제의 존재하에 설파이트 및 설페이트에 반응한다. 설파이트 또는 설페이트가 분리되며, - 탈황 공정에 따라 - 추가로 처리되거나 처분된다. 이러한 분리 단계는 또한, FGD 스크러버 전에 및/또는 FGD 스크러버에서 연소 기체에 흡착제를 공급함으로써 기타 고형 물질로부터 흡착제를 분리하는데 사용될 수 있다. 설파이트 또는 설페이트의 분리는 흡착제를 분리하는 방식으로 혼합될 수 있으며, 이는 설비에 있어서의 추가적인 복잡성을 저하시키며, 따라서 비용도 감소시킨다. 이러한 분리는 FGD 스크러버에서 생성된 고형 물질이 원심력에 의해 흡착제로부터 분리되는 경우 특히 단순하게 이행될 수 있다. 두개의 상이 이러한 분리에 의해 생성된다. 하나의 상은 무거운 결정 (예를 들어, 칼슘) 설파이트 또는 설페이트 (본원에서, 집섬 (gypsum)으로서 언급됨)를 함유하며, 다른 하나는 FGD 폐수 현탁액이며, 이는 다른 성분중, 흡착제 및 추가의 고형 물질, 특히 금속 수산화물을 함유한다. 집섬이 분리된 후, 흡착제는 FGD 폐수로부터 다른 고형 물질과 함께 분리된다.
특히, 활성 탄소는 큰 활성 표면적을 가지며, 따라서, 매우 적은 량으로 연소 기체에 첨가되기 때문에, 바람직하게는, 활성 탄소가 흡착제로서 사용된다. 활성 탄소의 사용은 추가로, 후속 공정 단계에서 간단하게 분리될 수 있다는 이점을 갖는다. 게다가, 산화제를 함유하는 용액과 접촉 후, 활성 탄소는 상기 언급된 바와 같이 제거될 기타 고형 물질과 어려움 없이 연소될 수 있다.
토탄 (peat)으로부터 생성된 활성 탄소의 사용은 다른 유형의 활성 탄소와 비교하여 더 큰 내부 표면적으로 인해 특히 바람직하다.
대량의 연소 기체가 생성되는 연소 설비 예를 들어, 동력 공장에서, 흡착제가 분리되고, 산화제를 함유하는 용액과 접촉된 후 재순환되는 것이 바람직하다. 흡착제에 대한 전체 비용이 이러한 방식으로 저하될 수 있으며, 흡착제 연소에 의해 초래되는 환경적 영향이 방지된다.
본 발명은 첨부된 도 1과 함께 본 발명에 따른 방법의 바람직한 예시적 시행에 의해 하기 더욱 상세히 설명될 것이다. 도 1은 본 발명에 따른 방법의 예시적 이행에 대한 흐름도이다.
흐름도에 도시된 본 발명에 따른 방법의 예시적 이행은 동력 설비에서 500MW 역청탄 (bituminous)-연소된 유닛의 연소 기체 세정에 대한 것이다.
연소 기체는 보일러 (1)로부터 일산화질소 제거 기기 (2)로 흐르며, 여기서 질소 산화물은 연소 기체로부터 제거된다. 일산화질소 제거 기기는 당업자에게 공지된 방법 예컨대, 선택적 비촉매적 또는 선택적 촉매적 일산화질소 제거에 따라 수행될 수 있다.
처리된 연소 기체는 미립자 제거 기기 예컨대, 정전기 침전기 또는 패브릭 필터 (3)로 흐르며, 여기서, 현탁된 미립자는 연소 기체로부터 분리된다. 연소 기체로부터 미립자를 제거하기 위해, 정전기 침전기 (ESP) 또는 패브릭 필터는 일반적으로 동력 공장에 이용된다.
그러나, 일산화질소 및 미립자 제거에 이용되는 적합한 방법은 본 발명에 영향을 끼치지 않으며 - 이들 두 작업 단계는 단지 완성을 위해 도시된 것이다.
ESP를 지나서, 연소 기체는 연소 기체 탈황 장치 또는 FGD 스크러버 (4)로 유입된다. 본 발명에 따른 방법의 예시적 실시에서, 연소 기체중의 이산화황은 분무 흡착법으로 제거되며, 여기서 염기성의 소화된 석회 현탁액이 세정할 연소 기체에 분무된다. 이산화황과의 반응에서 생성된 CaSO3는 예를 들어, 대기 산소로 산화 되어 CaSO4 (집섬)을 형성한다. 이러한 산화 공정에서, 연소 기체에 여전히 존재할 가능성이 있는 Hg1+는 Hg2+로 산화된다.
본 발명은 탈황을 위한 흡착제로서 석회로만 제한되는 것은 아니며, 소화된 석회는 단지 예로서 제시된다. 대안적인 예시적 실행에서, 기타 탈황법이 이용될 수 있다 - 예를 들어, 암모니아 또는 석회석으로의 탈황.
흡착제를 구성하는 활성 탄소 입자는 FGD 스크러버 (4)의 소위 재순환 탱크로 첨가된다. 활성 탄소 입자는 연소 기체로부터 FGD 스크러버 용액으로 이동한 Hg2+를 흡착한다. 대안적인 예시적 실시에서, 예를 들어, 미세한 활성 탄소 입자를 FGD 스크러버의 연소 기체 상류로 주입하는 것이 가능하다. 이러한 경우, 연소 기체중에 존재하는 수은 일부는 연소 기체 자체로부터 활성 탄소 입자에 의해 이미 흡착된다. 이미 흡착되지 않은 수은은 FGD 스크러버 용액중에 용해되며, 여기서 활성 탄소 입자에 의해 흡착된다.
500MW 역청탄-연소된 유닛에서, 시간당 약 1.5 백만 Nm3 연소 기체가 생성된다. 탄소 킬로 당 <0.50mg의 수은 함량의 경우, 단지 시간당 약 4kg의 활성 탄소만 주입되어야 한다. 이러한 주입 속도를 갖는 FGD 스크러버 용액중의 활성 탄소 입자의 농도는 약 100mg/l이다. 집섬, 추가의 고형 물질 및 활성 탄소 입자를 함유하는 FGD 스크러버에서 생성된 현탁액은 집섬 또는 일차 히드로시클론 (5)에 공급되며, 여기서 FGD 스크러버에서 생성된 현탁액은 두개의 상 즉, 무거운 결정질 CaSO4를 갖는 현탁액 및 가벼운 활성 탄소 입자 및 추가의 무정형의 가벼운 고형 물질 예컨대, 날리는 재 및 금속 히드록시드를 함유하는 현탁액으로 나뉜다. 집섬의 백색 정도는 활성 탄소의 첨가에 의해 단지 무의미할 정도로 저하되는데 즉, 약 74%에서 72%로 저하된다.
집섬 또는 일차 히드로시클론 (5)으로부터 과잉 방출된 현탁액이 폐수 또는 이차 히드로시클론 (6)으로 공급된다. FGD 폐수 분획이 이러한 폐수 또는 이차 히드로시클론 (6)에서 현탁액으로부터 분리되어 더 높은 고형 물질 함량을 갖는 현탁액을 생성시킨다. 폐수 또는 이차 히드로시클론 (6)으로부터의 이러한 현탁액의 부피는 집섬 또는 일차 히드로시클론 (5)으로부터의 현탁액과 비교하여 실질적으로 저하되어, 후속 공정 단계가 설치 기법과 관련하여 비용이 덜 소모되는 설계로 이루어질 수 있다.
폐수 또는 이차 히드로시클론 (6)으로부터의 FDG 폐수는 단지 약 10㎍/l의 수은 농도를 갖는다. FGD 폐수는 부분적으로는 스크러빙 공정으로 재순환되며, 부분적으로는 FGD 폐수 처리 장치로 공급된다. 낮은 수은 함량으로 인해, FGD 폐수 처리 장치의 제 1 단계에서 생성된 FGD-WWT 슬러지는 연소될 수 있으며 - 더 이상 처리될 필요가 없다.
그러나, 본 발명에 따른 이러한 예시적 실시에 기술된 방법은 FGD 폐수 또는 연소 기체로부터 활성 탄소 및 기타 고형 물질의 분리로만 제한되는 것은 아니다. 집섬 또는 일차 히드로시클론 및 폐수 또는 이차 히드로시클론의 사용 이외에, 분 리는 또한, 당업자에게 공지된 기타 분리 방법으로 달성될 수 있다. 그러나, 상기 분리 방법이 바람직한데, 그 이유는 이는 간단한 수단으로 집섬, FGD 폐수 및 고형 물질 함유 현탁액으로 분리하는 것이 가능하기 때문이다.
후속 공정 단계에서, pH 약 6.5의 차아염소산나트륨 수용액이 활성 탄소 입자 및 추가의 고형 물질을 함유하는 폐수 또는 이차 히드로시클론 (6)으로부터의 현탁액에 주입된다. 현탁액 리터 당 1-4ml의 약 13% 차아염소산나트륨 용액이 유입된다. 이때 고형 물질의 증착을 방지하기 위해, 용액은 적합한 교반 기기로 혼합된다. 대안적인 예시적 실시에서, 상이한 pH 범위의 기타 산화제가 물론 사용될 수 있다. 산화제로의 처리 동안, 수은은 활성 탄소로부터 탈착되며, Hg2+로서 용액에 용해된다.
수은이 전체적으로 용액으로 용해되는 경우, 사용된 활성 탄소, 산화제의 농도 및 온도에 따라, 용액은 응집 보조제 및/또는 응집제와 혼합되며, 용액의 pH 값을 증가시키기 위해, Ca(OH)2와 혼합될 수 있다. 이와 같이, 용액의 pH 값은 약 8.5의 pH 값으로 조절된다. pH 값의 증가는 한편으로는, FGD 폐수 처리 장치로부터의 FGD 폐수는 특정 pH 한계 값 범위내의 pH를 가져야한다는 법률적 요건을 충족시키기 위해 수행되며, 다른 한편으로는, 용액의 집섬 탈포화를 보장하기 위해 수행되며, 이는 Ca(OH)2를 첨가함으로써, 더 많은 칼슘 설페이트가 용액으로부터 침전된다는 것을 의미한다. 또한, pH 값이 증가되는 경우, 더 많은 금속 히드록시드 예컨대, 니켈 및 구리 히드록시드가 용액으로부터 침전된다. 용어 응집제는 이러 한 문구 자체로서 이해되며, 이는 이들이 플레이크 (마이크로플레이크)로 응집되어 현탁액으로부터 제거될 수 있는 방식으로 현탁액중의 입자에 영향을 끼친다. 페릭 (III) 클로라이드, 페릭 (III) 설페이트 또는 이들의 염의 혼합물이 바람직하게는, 본 예시적 실시예서 응집제로서 사용된다. 이들 염의 사용은 이들의 현재 이용도에 의존적이다. 이들 염이 첨가되는 경우, 많은 Fe(OH)3 침전물이 생성되며, 이는 다른 덜 많은 고형 물질과 응집된다. 응집된 입자의 침전 속도를 가속화시키고 이들의 분리를 단순화시키기 위해, 소위 응집제 또는 응집 보조제가 첨가되어, 고형 물질 입자의 더 큰 유닛 (마크로플레이크)으로의 응집을 향상시키며, 이러한 더 큰 유닛은 이들의 더 큰 질량으로 인해 더욱 신속하게 침전되고, 따라서 더욱 용이하게 분리될 수 있다. 음이온성 중합체는 바람직하게는, 현재 예시적 실시예서 응집제로서 첨가된다. 응집제 또는 응집 보조제가 첨가되는 지의 여부 및 첨가되는 양은 현탁액의 조성 및 연소 기체의 조성 및 선택된 공정 기법에 의존적이다.
이제 실질적으로 수은을 함유하지 않은, 상기 처리에서 현탁액중에 함유된 고형 물질은 이어서, 필터 프레스 또는 기타 고체/액체 분리기에서 수은 함유 용액으로부터 분리된다. 기술된 예시적 실시에서, 일일당 약 20톤의 고형 물질이 생성되며, 여기서 수은 함량은 10g/t 미만이다. 이러한 낮은 수은 함량의 결과, 고형 물질은 보일러에서 다시 연소될 수 있으며, 처분을 위한 비용이 발생하지 않는다. 또 다른 예시적 실시에서, 고형 물질이 또한, 침전 또는 응집에 의해 분리될 수 있다.
수은을 침전시키기 위해, 수은 함유 용액은 유기설파이드, 응집제 및 응집 보조제와 또 다른 단계에서 혼합된다. 저렴하게 입수가능하기 때문에 페릭 (III) 클로라이드가 바람직하게는, 응집제로서 사용된다. 산화-내성 유기설피드가 유기설피드로서 바람직한데, 그 이유는 상기 용액이 높은 산화 전위를 달성할 수 있기 때문이다. 이때 유기-수은 설피드의 침전을 방지하기 위해, 본 단계에서 용액이 적합한 교반 기기로 혼합된다. 수은이 유기-수은 설피드 형태로 침전된 후, 고형 물질이 멤브레인 필터 프레스에 의해 분리되고 처분된다. 기술된 예시적 실시에서, 하루에 약 0.2 톤 유기-수은 설피드 함유 폐기물이 생성된다.
본 발명의 더욱 완전한 이해를 위해, 하기 첨부된 도면에서 더욱 상세하게 설명된 바람직한 구체예를 참조할 수 있다. 도면에 있어서, 일정 비율일 필요는 없다.
도 1은 역청탄-연소 동력 설비에서 500MW 유닛의 연소 기체 세정에 대한 본 발명에 따른 방법의 예시적 수행의 흐름도이다.

Claims (11)

  1. 연소 기체로부터의 수은을 제거하는 방법으로서,
    a) 연소 기체 (flue gas) 중에 존재하는 수은을, 흡착제를 포함하는 흡수제와 접촉시켜, 수은을 흡착제 상에 흡착시키는 단계로서,
    여기서 상기 흡착제는, 연소 기체 탈황 공정 전 또는 연소 기체 탈황 공정 내에서 연소 기체에 첨가되며,
    상기 연소 기체 중에 존재하는 수은과 흡착제의 접촉이, 흡착제가 첨가되는 연소 기체 탈황 공정에서 사용된 액체상에서 일어나는 단계,
    b) 흡수제로부터, 흡착된 수은을 포함하는 흡착제를 분리하는 단계,
    c) 흡착제를 산화제와 접촉시켜, 흡착된 수은을 탈착시키고 용액중에 Hg2+ 형태로 용해시키는 단계,
    d) 흡착제로부터 Hg2+ - 풍부 용액 (Hg2+ - enriched solution)을 분리하는 단계,
    e) 용액으로부터 Hg2+를 제거하는 단계를 포함하는,
    연소 기체로부터의 수은의 제거 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, Hg2+가 존재하는 용액을 침전제와 혼합하여 Hg2+와 용해도가 낮은 침전물을 형성시키고, 용액으로부터 이러한 침전물을 분리함으로써 Hg2+를 용액으로부터 제거하는, 연소 기체로부터의 수은의 제거 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 유기설파이드 (organosulfide)가 침전제로서 사용되는, 연소 기체로부터의 수은의 제거 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 용액을 이온 교환체 (ion exchanger)와 접촉시킴으로써, Hg2+가 용액으로부터 제거되는, 연소 기체로부터의 수은의 제거 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 연소 기체중에 존재하는 Hg0가, 연소 기체 중에 존재하는 수은을 흡착제를 포함하는 흡수제와 접촉시키기 전에 산화되는, 연소 기체로부터의 수은의 제거 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서, 연소 기체 탈황 공정에서 생성된 고형 물질이 원심분리에 의해 흡착제로부터 분리되는, 연소 기체로부터의 수은의 제거 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 차아염소산염 (hypochlorite), 이산화염소 또는 염소 기체가 산화제로서 사용되는, 연소 기체로부터의 수은의 제거 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 활성 탄소가 흡착제로서 사용되는, 연소 기체로부터의 수은의 제거 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 흡착제를 산화제 함유 용액과 접촉시킨 후, 흡착제를 분리하고 재순환시키는, 연소 기체로부터의 수은의 제거 방법.
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