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배연탈황설비의 미스트엘리미네이터 선정

전문가 제언: ○ 배연탈황시설은 석탄 화력발전소에서 배출되는 SO₂가스를 처리하기 위한 시설로서 석탄 연소 후의 배연가스를 석회수를 살포하여 포집한다. 포집된 SO₂가스는 CaSO₃로 되고 이어서 산화되어 CaSO₄로 되는데, CaSO₃는 성상이 진흙과 같이 물을 포함하며 탈수가 지극히 어려워서, 이를 다시 공기를 주입하여 산화시켜 안정적인 CaSO₄의 상태로 부산물로서 배출한다. 이렇게 배출되는 CaSO₄는 석고로서 재활용된다.

– 이러한 과정 중에서 CaSO₃/CaSO₄와 연소재가 알칼리 세정탑과 Mist Eliminator에 스케일을 형성하여 발전소 운전에 지장을 주게 된다. 특히 Mist Eliminator의 적절한 재질 선택은 기기의 수명과 세척주기에 영향을 주므로, Polysulfone Mist Eliminator는 기존의 스테인리스강이나 FRP 재질보다 내구성이 강하면서도 세척이 용이하여 좋은 대안이 될 수 있다.

○ Mist Eliminator는 4가지 종류가 있다. Knitted Mesh형, Chevron형, Fiber Bed형 그리고 Cyclone형이다. Mist가 형성되는 과정에는 3가지의 경로가 있다. 즉 화학적 반응, 기계적인 형성, 그리고 응축에 의한 mist 형성인데 배연탈황설비의 mist 발생은 아황산가스와 석회수의 반응에 의한 화학적 반응이 주이며, 이외에 연소재를 핵으로 하는 응축현상을 발생한다.

– 이러한 mist의 크기는 0.1~10㎛으로서 4가지 종류 중 Chevron 형이 이 크기에서는 가장 효율이 좋아서 배연탈황설비에는 Chevron형을 주로 사용한다. Chevron 형의 장점은 처리용량이 크며, 기기통과 중의 압력손실이 적은 것이다.

○ 본 실험은 운전온도가 섭씨 50~175도를 기준으로 하여 실시된 것이며 운전온도가 Polysulfone의 연화점인 섭씨 185도 이상으로 올라가는 경우가 있다면, 이때의 mist eliminator의 재질은 금속성의 재질로 바꾸어야한다. 금속성 재질로서는 mist의 부식성을 고려하여 스테인리스 계열, alloy계열, 티타늄 등을 선정할 수 있다.

저자: Bill Looney, Brian Balenco, Greg L.Boles, Jacob Tetlow
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