게시판 > 질답게시판 > Wet scrubber 물질수지 문의드립니다.

스테파노 Stefano

09-03-05 23:55

(1a) Water Balance in the Scrubber

우선 물과 배가스가 향류 접촉할 경우 탑상부에서의 온도가 가장 중요합니다.
탑 상부에서는 배가스중에 수분이 포화상태로 되어 배출된다고 가정합니다. 온도가 높은 경우 수분의 증기압이 높아서 가스중에 포함되어 배출되는 량이 많아집니다 . 흡입가스중에 수분이 많은 경우에는 응축수분에 의해 오히려 배출수가 발생하는데 질문의 경우 바로 전자에 해당되기 때문에 물의 보충이 필요합니다.

배출가스중 수분의 몰분율, m = (탑상부의 온도에서의 물의 증기압)/(탑 상부에서의 전체압력, 절대압력)....(1)

윗식에서의 몰분율로부터 배가스중의 수분의 양은
배가스의 건조가스 몰당 수분의 몰수 = m/(1-m) .......................................(2)

(1b) 탑 상부의 온도 80도라면 물의 비점에 거의 다가와 있어서 배출되는 수분이 꽤 많습니다.

물의 증기압 @80℃ = 355.3 torr,
배출가스중 수분의 몰분률 = 355.3/760 = 0.4675

배가스 몰당 배출수분량 = 0.4675/(1-0.4675)=0.878 mole-H2O/mole Dry Air
배가스 몰유량 = (500 Nm3/h)/[22.4 Nm3/kg-mole]=22.32 kg-mole/h, [22.4 Nm3/kg-mole]는 단위환산계수

배가스를 통해 배출되는 수분의 양 = (22.32 kg-mole/h)*(0.878 (mole/mole)=19.6 kg-mole/h or 353.1 kg/h

(2) 인산 성분의 Scrubber 제거 효율
단의 수효(충전탑의 높이)에 따라 달라지고 상부에 물세척탑을 두면 인산의 경우 대부분 물에 잘 녹기 때문에 제거에 어려움은 없을 것입니다. 단효율에 관해서는 Packing Vendor에 문의해 보세요. 만일 Leak가 발생하면 뒷부분에 Candle 형 Scrubber(Mist Eliminator 와 유사한 장치)를 두면 될 것이니다.

(3) Dust Scrubber
Dust는 Slurry Water로 Scrubbing해 주고 다시 Washing하는 방법을 사용하고 만일 Particle 크기가 특히 작은 경우에는 제거하기가 어렵기 때문에 섣불리 보증하기가 어려울 것입니다. 시료를 이용해서 제거시험해 본 후 장치를 두는 것이 안전할 것입니다.

(1a) Water Balance in the Scrubber

우선 물과 배가스가 향류 접촉할 경우 탑상부에서의 온도가 가장 중요합니다.  
탑 상부에서는 배가스중에 수분이 포화상태로 되어 배출된다고 가정합니다.  온도가 높은 경우 수분의 증기압이 높아서 가스중에 포함되어 배출되는 량이 많아집니다 .  흡입가스중에 수분이 많은 경우에는 응축수분에 의해 오히려 배출수가 발생하는데 질문의 경우 바로 전자에 해당되기 때문에 물의 보충이 필요합니다.

배출가스중 수분의 몰분율,  m = (탑상부의 온도에서의 물의 증기압)/(탑 상부에서의 전체압력, 절대압력)....(1)

윗식에서의  몰분율로부터 배가스중의 수분의 양은  
배가스의 건조가스 몰당 수분의 몰수 =  m/(1-m) .......................................(2)

(1b)  탑 상부의 온도 80도라면 물의 비점에 거의 다가와 있어서 배출되는 수분이 꽤 많습니다.

물의 증기압 @80℃ = 355.3 torr,
배출가스중 수분의 몰분률 = 355.3/760 = 0.4675

배가스 몰당 배출수분량 = 0.4675/(1-0.4675)=0.878 mole-H2O/mole Dry Air
배가스 몰유량 = (500 Nm3/h)/[22.4 Nm3/kg-mole]=22.32 kg-mole/h,  [22.4 Nm3/kg-mole]는 단위환산계수

배가스를 통해 배출되는 수분의 양 = (22.32 kg-mole/h)*(0.878 (mole/mole)=19.6 kg-mole/h  or 353.1 kg/h

(2) 인산 성분의 Scrubber 제거 효율
단의 수효(충전탑의 높이)에 따라 달라지고 상부에 물세척탑을 두면 인산의 경우 대부분 물에 잘 녹기 때문에 제거에 어려움은 없을 것입니다.   단효율에 관해서는 Packing Vendor에 문의해 보세요.   만일 Leak가 발생하면 뒷부분에 Candle 형 Scrubber(Mist Eliminator 와 유사한 장치)를 두면 될 것이니다.

(3) Dust Scrubber 
Dust는 Slurry Water로 Scrubbing해 주고 다시 Washing하는 방법을 사용하고 만일 Particle 크기가 특히 작은 경우에는 제거하기가 어렵기 때문에 섣불리 보증하기가 어려울 것입니다.   시료를 이용해서 제거시험해 본 후 장치를 두는 것이 안전할 것입니다.

까르페디엠 encyclo

09-03-09 15:16

자세한 설명 감사드립니다.^^

pilot test의 경우 자사의 폐액을 가지고 테스트를 할 수 있는

소형 소각로를 비롯한 집진기 그리고 dust 측정장치를 갖추고 있어야 가능한데

이런 장치를 갖추고 있는 대기오염방지시설 설계업체가 있는지 궁금합니다.

혹 알고 계신 업체가 있으신지요?

Stefano

09-03-09 15:56

(1) 모든 장치를 그대로 갖추고 있을 필요는 없어도 각 장치와 같은 기능의 실험장치를 활용할 수 있으면 될 것입니다.
예를 들어 폐액을 소각하여 생성되는 성분들을 분석하는 장치가 필요할 것이고 이들이 물에 잘 흡수되는 물질인지 그렇지 않은지, 흡수된다면 몇단 정도 필요할 것인지, 등의 실험을 수행해보면 될 것입니다.

이론적으로 해석을 해보더라도 실제실험이 필요하기 때문이며 이전에 이미 데이터가 있으면 이를 이용하는 것이 실수를 줄일 수 있기 때문이지요.

(2) 일반적인 소각 및 집진 설비는 이미 환경처리업체에서 많은 데이터를 가지고 있으리라 생각됩니다. 실험데이터 없이 설비를 설치하려면 불필요하게 과잉설계를 해야할 것이기 때문에 투자비가 증가하게 될 것입니다.

까르페디엠 encyclo

09-03-09 17:29

바쁘신 와중에 답변에 시간 할애해주셔서 정말 감사드립니다.