옛것을 복습하여 새로운 것을 알다 (시리즈 9)
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원료가스의 건식 탈황과 습식 탈황은 각각 어떤 특징이 있나요?
습식 탈황: 흡수 속도나 화학 반응 속도가 빠르며, 유황 처리 능력이 높아 유황 함량이 높은 원료 가스에 적합합니다. 탈황액의 재생이 용이하여 반복 사용이 가능하고, 유황도 회수할 수 있습니다. 하지만 탈황 정밀도는 그다지 높지 않습니다. 건식 탈황: 고체 탈황제를 사용하여 탈황 정밀도가 높으며, 황화물을 0.1-0.5cm3/m3 수준까지 제거할 수 있습니다. 하지만 탈황 장비의 크기가 크고, 탈황제 교체가 번거롭으며, 재생에 많은 에너지가 소요됩니다. 따라서 저함량의 황이나 미량의 황을 제거하는 데에만 적합합니다.
건식 탈황에는 수소산화철법, 활성탄법 등이 있습니다.황화물을 포함한 가스가 이러한 고체 탈황제를 통과할 때 물리적 변화와 화학적 변화가 일어나어 황화물이 제거됩니다.건식 탈황을 사용합니다.정화 효율은 높지만, 생산 능력이 낮아 장비가 매우 큽니다. 또한 연속적으로 작동시키기 어렵고 조작도 복잡합니다. 따라서 황화물 함량이 적은 가스를 정화하는 데에만 사용되며, 세밀한 탈황 처리에 널리 활용됩니다. 습식 탈황은 생산 능력이 크고 가동이 연속적이어서 원료 가스 내 황화수소 함량에 대한 제한 범위가 비교적 넓어, 널리 사용되고 있습니다.습식법은 중화법(순환법)과 산화법의 두 가지로 나눌 수 있다. 중화법 — 황화수소가 탈황제에 흡착된 후, 탈황제를 재생할 때 다시 방출되는 것도 황화수소입니다.탄산염법, 암모니아 중화법 등이 있습니다.생산 과정이 간단하고 조작이 편리하기 때문입니다. 산화법 — 황화수소가 탈황제에 흡착된 후, 탈황제가 재생되면서 생성되는 것이 원소황입니다.예: 암모니아 수용액 촉매법, 개량된 ADA법, 코르크탄닌법 등은 모두 전형적인 산화법에 의한 탈황 방법입니다.
습식 탈황: 흡수 속도나 화학 반응 속도가 빠르며, 유황 포화량이 크기 때문에 유황 함량이 높은 원료 가스에 적합합니다. 탈황액의 재생이 용이하여 반복 사용이 가능하며, 유황도 회수할 수 있습니다. 하지만 탈황 정밀도는 그다지 높지 않습니다. 건식 탈황: 고체 탈황제를 사용하여 탈황 효율이 높으며, 황화물을 0.1~0.5cm3/m3 수준까지 제거할 수 있다. 하지만 탈황 장비가 매우 크고, 탈황제 교체 작업이 번거롭으며, 재생에 많은 에너지가 소모된다. 따라서 저황 또는 미량의 황을 제거하는 데에만 적합하다.
습식 탈황: 흡수 속도나 화학 반응 속도가 빠르며, 유황 포화량이 크기 때문에 유황 함량이 높은 원료 가스에 적합합니다. 탈황액의 재생이 용이하여 반복 사용이 가능하며, 유황도 회수할 수 있습니다. 하지만 탈황 정밀도는 그다지 높지 않습니다. 건식 탈황: 고체 탈황제를 사용하여 탈황 효율이 높으며, 황화물을 0.1~0.5cm3/m3 수준까지 제거할 수 있다. 하지만 탈황 장비가 매우 크고, 탈황제 교체 작업이 번거롭으며, 재생에 많은 에너지가 소모된다. 따라서 저황 또는 미량의 황을 제거하는 데에만 적합하다.
탈황에 사용되는 원료와 공정은 다양한데, 건식 및 반건식 탈황제의 주성분은 생석회와 물을 혼합하여 만든 유제형 탈황제(수산화칼슘)입니다. 이 탈황제를 연도가스에 역류 방식이나 순류 방식으로 분사시켜 석고를 생성시킨 뒤, 먼지를 제거하고 고체를 회수함으로써 탈황이 이루어집니다.전반적으로 건식 및 반건식 탈황 방식의 탈황 효율은 매우 낮으며, 일반적으로 탈황 효율은 70% 정도에 불과합니다.습식 탈황에도 여러 가지 종류가 있으며, 대체로 원리는 연기를 알칼리성 용액으로 세척하여 연기 속의 SO2를 용액에 흡수시키고, 이로 인해 아황산염 용액이 거의 포화 상태가 되면 산화시켜 황산염을 만든 뒤 결정화시켜 탈황 부산물을 얻는 것입니다.또한 아염소산염이 환원되어 황 원소가 생성되며, 여과하면 부산물인 황이 얻어집니다.습식 탈황의 효율은 매우 높아, 탈황 비용을 고려하지 않는다면 100%에 달할 수 있습니다. 하지만 암모니아를 이용한 탈황과 같은 흡착제의 경우 암모니아 배출량이 증가하여 질소산화물이 대기를 오염시키므로, 단순히 탈황만을 추구하는 것은 바람직하지 않습니다! 동시 부식은 피할 수 없으며, 이것이 탈황 산업의 가장 큰 난제로 지금까지도 극복하기 어렵습니다.부식의 원인은 연소 가스의 성분이 복잡하여 생성된 황산염이 산성 조건에서 강한 산이 되기 때문이며, 연소 가스에 포함된 염화 이온은 스테인리스강을 부식시키고, 불소 이온은 유리(계측기)를 부식시킵니다. 또한 탈황 과정에서 첨가되는 알칼리성 물질도 강철을 부식시킵니다……
습식 탈황의 특징: 흡수 속도나 화학 반응 속도가 빠르며, 유황을 많이 흡수할 수 있어 가스 중의 고농도 유황 제거에 적합합니다. 또한 탈황액의 재생이 간단하고 재사용이 가능하며, 유황도 회수할 수 있습니다.그러나 물리적 또는 화학적 반응의 평형에 의한 제약으로 인해, 그 탈황 정밀도는 건식 방식에 비해 떨어지며, 석탄 및 석유를 이용한 가스 생산에 적합합니다. 건식 탈황은 고체 형태의 탈황제를 사용합니다.가장 큰 장점은 정밀도가 높다는 것입니다.주요 단점: 탈황 장비가 매우 크고, 탈황제 교체 작업이 번거롭으며, 재생에 많은 에너지가 소모됩니다. 저함량 천연가스에 적합합니다.
건식 탈황은 고체 흡착제를 이용해 탈황하는 방식으로, 탈황 효율이 높고 조작이 간편하며 장비가 단순하고 유지보수도 용이한 장점이 있습니다；하지만 탈황 장비는 부피가 크고, 작동이 불연속적이며, 노동 강도가 높으며, 사용 전후의 탈황 효율과 저항이 크게 변하는 등의 단점이 있다. 습식 탈황의 특징: 흡수 속도나 화학 반응 속도가 빠르며, 유황 수용량이 크고, 가스 중의 고농도 유황 제거에 적합함；탈황액은 재생이 간편하며 재사용이 가능하고, 황도 회수할 수 있다.하지만 물리적 또는 화학적 반응의 평형에 의한 제약으로 인해, 탈황 정밀도는 건식 방식에 비해 떨어집니다.