가스에는 황화수소와 이산화황이 함께 포함되어 있습니다
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가스에는 황화수소와 이산화황이 동시에 포함되어 있습니다. 가스 내의 이산화황은 어떻게 생성되는 것일까요? 또한, 이 두 가지 가스는 어떻게 제거할 수 있을까요?어떤 공법을 사용하나요?
어떤 가스인가요? 만약 코크스 오븐 가스라면 석탄을 넣을 때 발생하는 것이지만, 그 양은 매우 적습니다. 암모니아는 이미 제거된 상태입니다.
코크스 가스이지만, 이산화황의 양이 황화수소의 양보다 더 많습니다
코크스 오븐의 몸체에 누수가 있거나 공정 조작에 문제가 있을 수 있습니다(예: 집기관의 압력이 너무 낮거나 음압 상태가 되어, 압력 차로 인해 연소실의 공기가 탄화실로 들어가거나 오븐 꼭대기의 석탄 채움구를 통해 공기가 유입됨 등). 이로 인해 공기가 탄화실로 들어가고, 그 결과 가스 내의 황이 이산화황으로 산화됩니다.
음압이라면 공기가 들어가면 정말 위험하지 않나요?
로체에 누수가 발생하여, 탄화실로 외부나 연소 시스템에서 공기(산소)가 유입되면 황화수소가 이산화황으로 변합니다. H2S + 0.5O2 = H2O + SO2
코크스 용화실에 음압이 발생하는 것은 원천적으로 막을 수 없는 현상입니다. 집기관의 압력 제어 시스템이 매우 우수하지 않는 한, 환경 규제가 점점 더 엄격해지는 상황에서는 집기관의 압력 설정도 점차 낮아질 수밖에 없습니다. 이렇게 집기관의 압력이 낮거나 음압 상태가 되면, 용화실에도 음압이 발생하는 것은 당연한 일입니다. 문제는 그 음압의 정도와 지속 시간일 뿐입니다.음압으로 인한 위험성은 일반적으로 그다지 크지 않으며, 본사가 폭발 한계치에 도달할 정도는 아닙니다.
가스 산소 분석기의 측정값을 통해 분석함으로써, 가스 음압 시스템에 공기가 유입되고 있는지 여부를 확인할 수 있습니다.
저희 기관에서는 가스의 산소 함량이 높아지는 또 다른 두 가지 부적절한 작업도 발생했습니다.하나는 의도적인 것으로, 탄화실의 마지막 단계에서 석탄을 넣는 구멍을 열면서 상승관의 반판은 전환하지 않는 것입니다. 그 목적은 지붕에 있는 흑연을 태우기 위함입니다；하나는 조작이 마음대로 이루어져, 석탄을 채운 후 고압 암모니아수를 제때 닫지 않아 고압 암모니아수가 과도하게 사용되면서 해당 탄화실에 음압이 발생하는 것입니다. 물론 암모니아수 밸브에 문제가 생겨 고압 암모니아수가 차단되지 않은 것일 수도 있습니다.후자의 경우는 고압 암모니아수 유량 추이 그래프를 통해 정확하게 파악할 수 있습니다.위의 두 가지 경우 모두 가스 내 산소 함량의 변동을 초래하며, 산소 함량 추이 그래프의 변동 패턴을 통해 코크스 오븐의 운영상 문제를 파악할 수 있습니다.
유출된다면, 이산화황의 함량은 그리 높지 않을 거야
음압으로 공기를 빨아들이면 이산화황의 함량은 매우 적을 것입니다. 이산화황은 산화성을 가지고 있으니 황화수소와 반응할 수 있을까요?
제 생각에 이산화황은 국부적으로 고온이고 산소 함량이 높은 조건에서만 생성되며, 가스가 집기관에 도달한 이후에는 더 이상 산화될 조건이 거의 없습니다. 암모니아법을 이용한 탈황은 고산소 조건 하에서 특수 촉매의 작용으로만 단순 황으로 산화될 수 있다는 점이 이를 잘 보여줍니다. 또한 이산화황은 상온에서는 거의 산화성을 가지지 않습니다.
여기서 말하는 음압이란 우리가 흔히 말하는 음압 구역을 의미하는 것이 아니라, 주로 코크스 오븐의 고온 구역에서 일시적으로 발생하는 음압을 가리킵니다. 이러한 음압은 원칙적으로는 피해야 하는 것이지만, 아무리 높은 수준의 코크스 오븐 관리를 해도 완전히 피하기는 어렵습니다.이산화황의 함량이 얼마가 되어야 하는지에 대해서는 답할 수 없습니다. 이는 가스의 유황 함량이나 고온 구역에서 흡입되는 공기의 양 등과 관련이 있기 때문입니다. 이에 대해서는 여기서 답변할 수 없습니다.:P
이산화황은 산화성을 가지고 있어서 황화수소와 반응합니다. 즉, SO2 + 2H2S = 2H2O + 3S가 되는 거죠? 하지만 고온이고 공기(산소)가 존재하는 조건에서는 단순원소 S도 결국 연소하게 되지 않나요?즉, S + O2 = SO2
로체에서 누출된 가스가 수직 연소로로 들어가서 연소되는 것입니다. 아무리 좋은 석탄이라도 황을 함유하고 있으며, 특히 황 함량이 높은 석탄의 경우 가격이 저렴합니다. 또한, 회수 및 정화 과정이 제대로 이루어지지 않으면 탈황이 제대로 되지 않아 황 함량이 기준을 초과하게 됩니다. 폐가스 중의 이산화황은 피할 수 없으므로, 탈황·탈질 처리를 하는 수밖에 없습니다. 단점은 투자 비용이 많이 들고 비용이 높다는 것입니다.
SO2는 주로 교량 관의 암모니아수 분사가 제대로 이루어지지 않아 발생합니다