107회 출제 문제 해설-탈황설비 석회석 석고법

[steamkang]

개 요

국내 대기오염의 주 원인물질로는, 화석연료를 사용하는 산업용 보일러 및 화력발전소와  각종  소각로  등에서  발생하는  분진,  탄화수소,  황산화물(SOx), 질소산화물(NOx)  등  다양하지만,  그  중  SOx 와 NOx 가  환경규제의 집중대상이 되

고 있다. 석탄이나  석유와  같은  화석연료의  연소시에  발생하는  황산화물(SOx)은 기타  대기오염물질과  달리  연료에  포함되어있는  황(S)  함유량에  따라  그 배출량이  결정되는  것이  특징이며, SO2  및  미량의  SO3 로  구성되어  있고

배출시 산성비, 스모그 등의 대기오염을 유발한다.  배출저감방법  중  가장  범용적으로  사용되는  것은  배연탈황설비

(FGD System : Flue Gas Desulfurization System)이며,  선진국과  국내  대형 화력발전소에  주로  적용된  기술은 

석회석-석고  습식배연탈황법으로 상업적으로도 가장 완성단계에 있는 기술로 평가되고 있다. 

배연탈황기술  
배연탈황(FGD)이란 흡수(Absorption), 흡착(Adsorption), 산화(Oxidation), 환원(Reduction)  등의  원리를  이용해  연소  후  배기가스  중  포함되어있는 SOx 를 제거하는 기술을 말한다.  배연탈황기술은  흡수제의  수분량에  따라  크게  건식법,  습식법으로  나누며, 흡수제의  재생여부에  따라  다시  재생법과  비재생법으로  분류할  수  있다.

 습식법은  물  또는  알칼리성용액의  흡수제를  이용해  기상의  SO2 를 흡수하여  알칼리성분과  반응,  생성된  Sludge 를  탈수처리  및  폐기하거나 석고(Gypsum)와 같이 시장성 있는 부산물을 생산하는 방법으로, 90%이상의 높은  제거

효율을  가진다.  이 중  석회석 세정법은  독일,  일본,  미국  3 국이 주도하고 있는 가장 보편화된 상용화 기술이라 할 수

있다.  건식법은  아직  시장도입  또는  연구개발단계이지만  황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)을 동시에 제거할 수 있는 기술은 앞으로 탈황․탈질기술을 대체할  차세대기술로  주목받으며  연구개발  및  시장도입을  활발히  진행하고 있다. 

습식탈황법은 건식법에 비해 아래와 같은 장․단점을 가지고 있다. 

(1) 장점  
- 90%이상의 높은 제거효율  
- 보일러 부하변동에 의한 영향이 적음  
- 상대적으로 낮은 운영비(높은 경제성) 
- 대용량 보일러에 적합  
- 높은 기술신뢰도

(2) 단점  
- 배기가스의 처리온도를 위한 냉각 및 재가열  
- 높은 용수소모량 및 동력소비  
- 일부 공정에서 다량의 폐수발생  
- 높은 초기투자비용  

기술개요  
 습식 석회석-석고법(Wet type Limestone-Gypsum Process)에서는  SO2를 포함한 배기가스가 전기집진기

(E.P  :  Electrostatic  Precipitator)에서 분진이 제거된 후 120～160℃의 온도로 흡수탑(Absorber)내로 유입된 후,

흡수제인 액상의  알칼리슬러리와  기-액  접촉하고,  배기가스  중  SO2 성분은  반응을 일으켜  흡수탑  하부에

 CaSO3  또는  CaSO4 와  같은  고형침전물(석고, Gypsum)이  형성되고,  약 50℃로  냉각  처리된  가스는 

열교환기(GGH : Gas Gas  Heater)를  거쳐  100℃이상으로  승온되어  굴뚝(Stack)을  통해  배출되는 일련의 공정을

가진다. 이  기술은  흡수제(Absorbent)인  석회석(Limestone)이  풍부하며  비용이 싸다는 점과 부산물인 석고를 생산할 수 있다는 장점이 있지만, 흡수탑 내와 폐수처리설비에  스케일(Scale)이  생기고  장치에  막힘현상  및  장치의  부식

가능성이 높다는 것이 단점이다.

  

- 출처 : http://www.google.co.kr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=9&cad=rja&uact=8&sqi=2&ved=0CEUQFjAIahUKEwiwi5fl0IzHAhXFKZQKHWz-A9k&url=http%3A%2F%2Fcfile235.uf.daum.net%2Fattach%2F151733424EA6286327A67F&ei=jTi_VfCQAcXT0ATs_I_IDQ&usg=AFQjCNHUHV4EkSchkUfzcBWsR_KLh5NUiQ&bvm=bv.99261572,d.dGo