중탄산나트륨을 이용한 생활쓰레기 소각공정의 산성가스제거 효율평가
- Title
- 중탄산나트륨을 이용한 생활쓰레기 소각공정의 산성가스제거 효율평가
- Other Titles
- Evaluation of acid gas removal efficiency in MSW incineration process by using sodium bicarbonate
- Author
- 이영만
- Alternative Author(s)
- Lee, Young-Man
- Advisor(s)
- 배우근
- Issue Date
- 2007-02
- Publisher
- 한양대학교
- Degree
- Master
- Abstract
- 국내 생활쓰레기 소각시설에서 배가스 중 산성가스 제거를 위해 대부분 소석회 슬러리를 이용한 반건식공정이 적용되고 있으나, 부식, 스케일 및 에너지 손실 등 문제점이 있다. 이러한 반건식공정이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 고온에서 산성가스 제거가 가능한 중탄산나트륨(Sodium bicarbonate)을 반응제로 사용한 건식공정에 대한 평가를 수행하였다. 실험은 배가스 용량 약 800 ㎥/hr 규모의 파일롯 설비에서 수행하였다. 배가스온도(160°C, 180°C, 200°C), 반응제 당량비(1, 1.25, 1.5) 및 백필터 차압(160, 180, 200mmAq) 등 3가지 운전조건에 따른 염화수소와 황산화물의 제거효율 분석을 통해 최적의 운전조건을 도출하였다. 파일롯 설비의 반응제 투입구와 백필터 출구에서 용액흡수법으로 오염물질을 샘플링하고 실험실에서 이온크로마토그래피법으로 분석하였다.
입도 35㎛의 Sodium bicarbonate를 백필터 입구까지 체류시간을 1.5초로 하여 실험한 결과, 배가스온도는 180℃에서 염화수소는 90%, 황산화물은 80% 전후의 높은 제거효율을 나타내었다. 또한 반응제 당량비는 1.25, 백필터 차압은 180mmAq가 염화수소와 황산화물 제거의 최적조건이었다. 생활쓰레기 특성상 배가스 성상 변화 폭이 심해 Sampling과 data 분석 과정에 어려움이 있었음에도 불구하고 배가스처리 설비 건식반응공정 적정운전 조건을 찾을 수 있었다.
Sodium bicarbonate는 소석회 슬러지보다 가격은 비싸나 반건식공정의 여러 문제점을 해소할 수 있는 것으로 기대되며, 소각시설 건설 현장에 효과적으로 적용하기 위해서는 운전조건, data 변동에 따른 이론적 해석 방법, 반응효율 등을 면밀히 검토하기위한 추가연구가 필요하다고 판단된다. 결론적으로, Sodium bicarbonate를 이용한 건식공정에 대한 평가가, 성공적으로 이루어졌으며, 적정운전 조건에 대한 가이드라인 제시가 가능하였다.; The acid removal facilities in the municipal waste incineration plant in Korea adopt mostly a semi-dry process using lime slurry, which reveals problems, like corrosion, scaling, and energy loss. A dry process was examined to solve the above problems injecting sodium bicarbonate for high temperature operation.
The test was performed with a pilot plant of which capacity was about 800 ㎥/hr. The operation conditions were evaluated by changing the variables--flue gas temperature, stoichiometric ratio of sodium bicarbonate to acid gas, and differential pressure of bag filter--for the removal of hydrogen chloride(HCl) and sulfer oxides(SOx).
The particle diameter of the sodium bicarbonate powder was 35 micro meter and the retention time between the injection point and the entrance of the bag filter was 1.5 sec. The test results showed that hydrogen chloride and sulfer oxides were removed above 90% and 80%, respectively at a flue gas temperature of 180℃. The gases were removed most effectively at 1.25 of stoichiometric ratio and 180 mm/Aq of differential pressure of bag filter.
For the application to commercial waste incineration plants, additional tests are needed in consideration of the operation conditions, the reaction efficiency, and the maintenance cost.
In conclusion, a dry process using sodium bicarbonate was evaluated successfully and the experimental results suggested guide lines on the proper operation conditions.
- URI
- https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/149677http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000406510
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- GRADUATE SCHOOL OF INDUSTRY & BUSINESS ADMINISTRATION[E](산업경영대학원) > MAJOR IN CONSTRUCTION ENGINEERING(건설공학과) > Theses (Master)
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