정밀화학 산업용 처리 솔루션

• 폐가스의 특징: 폐가스는 질소를 함유한 유기물, 황 및 염소 유기 오염물질, 그리고 무기산-염기성 폐가스를 포함한다.
• 폐가스 발생원: 작업장 생산 공정의 배기가스 및 하수처리장에서 수집되는 폐가스
• 폐가스 성분: 암모니아, 에스테르, 탄화수소, 벤젠 계열, 염화수소, 황화수소
• 공정 구성도: 전처리 + 역삼투압(RTO) + 선택적 촉매 환원(SCR) + 염소 탈황

폐가스를 효과적으로 관리 및 처리하기 위해 다단계 처리 공정이 제안됩니다. 이 통합적 접근 방식은 다음과 같은 단계로 구성됩니다.

1. 전처리: 이 단계에서는 큰 입자를 제거하고 가스 흐름의 온도와 습도를 조절하여 후속 처리 단계를 위한 준비를 합니다.
2. 재생 열 산화기(RTO): 이 장치에서는 폐가스를 고온으로 가열하여 유기 화합물을 이산화탄소와 수증기로 산화시킵니다.
3. 선택적 촉매 환원(SCR): 역삼투압(RTO) 공정 후, SCR 공정은 촉매와 암모니아와 같은 환원제를 사용하여 질소산화물(NOx)을 질소와 물로 환원시킵니다.
4. 탈황 및 탈염소화: 마지막 단계는 황 및 염소 화합물을 제거하는 데 중점을 둡니다. 탈황은 이산화황(SO₂)을 무해한 부산물로 전환하고, 탈염소화는 염화수소와 같은 화합물을 처리하여 배출 가스가 엄격한 환경 기준을 충족하도록 합니다.

RP Techniek BV RTO 시스템은 이러한 다단계 공정을 구현함으로써 정밀 화학 산업의 폐가스 처리를 위한 안정적이고 효율적인 솔루션을 제공하여 환경 보호를 강화하고 지속 가능한 산업 관행을 지원합니다.

안전은 당사 RTO 시스템의 설계 및 운영에 있어 최우선 사항입니다. 통합 제어 프로그램은 자체 진단 및 다단계 안전 연동 기능을 통해 운영 신뢰성을 보장합니다. 화염 방지기, 파열판, 비상 배출 장치 등 주요 안전 부품을 설치하여 위험한 사고를 예방합니다. 차압 감지, 연소 시스템 안전 제어, 고온 바이패스 밸브 등의 기능은 시스템 보호 기능을 더욱 강화합니다. 당사에서 안전은 단순한 특징이 아니라 모든 설계 및 공정에 내재된 생명줄입니다. 구체적인 안전 조치는 다음과 같습니다. 

배기가스는 재생열산화기(RTO)에 들어가기 전에 유입 요건을 충족하기 위해 일련의 물리적 또는 화학적 전처리 과정을 거쳐야 합니다. 모든 배기가스가 RTO 처리에 적합한 것은 아닙니다. 유기물 농도는 폭발하한계치인 25% 미만이어야 하며, 스티렌과 같이 반응 또는 중합되기 쉬운 물질은 오염 및 안전 위험을 방지하기 위해 피해야 합니다. 또한, 특히 타르나 페인트 미스트와 같은 점착성 오염물질이 존재하는 경우 미립자 농도는 5mg/m³ 미만으로 유지해야 합니다. 가스 흐름은 지속적이고 안전한 작동을 보장하기 위해 유량, 온도, 압력 및 농도가 큰 변동 없이 안정적이어야 합니다. 이러한 지침을 준수하는 것은 높은 처리 효율을 유지하고 작동상의 위험을 방지하는 데 필수적입니다.

압축기를 사용하여 배기가스를 압축한 다음, 측정된 양만큼 RTO(지역 배기가스 처리 시설)로 보내 처리합니다.

구성 요소 내 VOC의 특성에 따라 응축기를 사용하여 배출 가스 농도를 제어합니다. 고농도 배출 가스를 흡수하기 위해 용해도가 높은 용매를 선택합니다.

폭발하한농도(LEL)를 초과하는 유해물질을 관리하려면 먼저 질소나 이산화탄소와 같은 불활성 기체를 사용하여 산소 함량을 낮춰 농도를 LEL 이하로 만든 다음, 공기로 추가 희석하여 LEL의 25% 이하로 낮춰야 합니다. 발화원을 제어해야 하며, 공기 희석 시에는 물 분무를 통해 잠재적 발화원을 제거할 수 있습니다. 분무수의 교체 빈도는 휘발성 유기화합물(VOC)의 용해도에 따라 조절해야 합니다. 대형 대기압 탱크 또는 가압 용기를 이용한 저장 및 제어 방출 또한 효과적인 방법입니다.

산세척은 알칼리성 성분을 제거하는 데 사용되고, 알칼리세척은 산성 오염물질을 중화하는 데 적용되며, 물세척은 배기가스에서 무기염을 제거할 수 있습니다.

수증기 함량이 높은 가스의 경우 제습 장비를 설치해야 합니다. 배관은 포화 증기압에 미치는 온도의 영향을 고려하여 배수가 용이하도록 경사지게 설치해야 합니다. 배수구는 시스템의 음압을 유지하면서 팬, 장비 및 굴뚝의 가장 낮은 지점에 설치해야 합니다.

재생층 바닥에서의 연소를 방지하기 위해 인화점이 낮은 물질의 농도를 제어해야 합니다. 염산 부식을 최소화하기 위해 염소계 유기 화합물은 필요에 따라 흡착 또는 흡수법을 사용하여 제거해야 합니다. 염소를 함유한 폐가스를 처리할 때는 암모늄염 침전 및 세라믹 매체의 막힘을 방지하기 위해 물 또는 산 세척을 통해 암모니아 농도를 관리해야 합니다.

전처리 전략은 기계적 여과와 자동 증기 역세척을 결합하여 오염 물질을 차단 및 제거하는 동시에, 온도 조절을 통해 배기가스 내 점성 성분과 고비점 물질의 함량을 줄입니다.

완충 탱크는 액체 밀봉 용기 역할도 하여 가스 흐름을 혼합 및 균질화하고 농도 변화를 완화할 수 있습니다.

RTO 후처리 시스템은 RTO 열산화 처리를 거친 배기가스가 배출 기준을 충족하도록 일련의 물리적 또는 화학적 처리 과정을 거치는 공정을 말합니다. 후처리의 목적은 모든 배출 지표가 배출 기준을 충족하도록 하는 것입니다.

SO₂, HCl, COCl₂의 흡착.

다이옥신 및 기타 특수 배출 요구사항을 충족하는 물질의 흡착.

SNCR 탈질: 효율 <60%. SNCR, without the use of a catalyst, uniformly injects an amino-based reducing agent, such as ammonia or urea, into the flue gas at temperatures between 850°C and 1100°C. The reducing agent rapidly decomposes within the furnace, reacting with NOx in the flue gas to produce N2 and H2O (with little reaction to oxygen in the flue gas), thereby achieving denitrification.

SCR 탈질: 고효율. SCR은 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 배기가스 탈질 기술입니다. 일본, 유럽, 미국 등 대부분의 국가 및 지역 발전소에서 사용되고 있습니다. 부산물이 발생하지 않고, 2차 오염을 유발하지 않으며, 장치 구조가 간단하고, 높은 탈질 효율(90% 이상), 안정적인 운전, 손쉬운 유지보수 등의 장점을 제공합니다. SCR 기술은 약 180~420°C의 온도에서 암모니아를 촉매를 통해 배기가스에 주입하여 NOₓ를 N₂와 H₂O로 환원시키는 방식으로 작동합니다.

이 솔루션은 국제적으로 인정받는 첨단 회전식 RTO 기술을 채택하여 높은 정화 효율과 열효율을 보장합니다. 5%의 암모니아를 함유한 폐수는 분무기를 통해 850~950°C로 제어되는 RTO 연소실에 직접 분사되어 SNCR 고온 탈질 조건을 조성함으로써 30~50%의 NOx를 제거합니다. 이 방식은 암모니아 함유 폐수 처리와 탈질을 동시에 수행하여 "폐기물 처리" 및 "이중 기체-액체 처리" 전략을 실현하는 동시에 하류 SCR의 부하를 줄입니다. RTO에서 발생하는 잔류 NOx 배출을 처리하기 위해 첨단 SCR 시스템이 통합되어 저에너지 소비 고효율의 SNCR-SCR 복합 탈질 공정을 구현합니다.

A. 분류별 수집 및 처리

• 암모니아를 함유한 폐가스는 염소 또는 황을 함유한 폐가스와 혼합되지 않고 별도로 수집 및 처리됩니다.
• 염소를 함유한 폐가스는 암모니아를 함유한 폐가스와 혼합되지 않고 별도로 수집 및 처리됩니다.
• 황을 함유한 폐가스는 암모니아를 함유한 폐가스와 혼합되지 않고 별도로 수집 및 처리됩니다.

B. 오염원 저감을 위한 전처리 조치

• 미량의 암모니아와 염소, 황 또는 질소 유기물을 함유하는 폐가스의 경우, 암모니아 함유 성분을 제거하고 암모늄염 생성을 줄이기 위해 전처리 단계에서 산세척 + 알칼리세척 + 제습을 실시하십시오.
• 암모니아와 미량의 HCl/SO₂를 모두 함유하는 폐가스의 경우, 산성 성분을 제거하고 암모늄염 생성을 최소화하기 위해 전처리 단계에서 알칼리 세척 및 제습을 실시하십시오.

암모늄염 생성을 줄이기 위해, 암모늄염의 분해 온도를 고려하여 예열, 추적 가열, 열풍 퍼징 및 단열을 통해 전단 파이프라인의 온도를 높일 수 있습니다.

C. RTO의 하부 배수 설계

배압 밸브는 암모니아 펌프의 토출 압력을 조절하는 데 사용됩니다. 압력이 조정되면 추가적인 수정이 필요 없으므로 더욱 간소화된 스키드 설치가 가능합니다.