개 요
국내 대기오염의 주 원인물질로는, 화석연료를 사용하는 산업용 보일러 및 화력발전소와 각종 소각로 등에서 발생하는 분진, 탄화수소, 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등 다양하지만, 그 중 SOx 와 NOx 가 환경규제의 집중대상이 되
고 있다. 석탄이나 석유와 같은 화석연료의 연소시에 발생하는 황산화물(SOx)은 기타 대기오염물질과 달리 연료에 포함되어있는 황(S) 함유량에 따라 그 배출량이 결정되는 것이 특징이며, SO2 및 미량의 SO3 로 구성되어 있고
배출시 산성비, 스모그 등의 대기오염을 유발한다. 배출저감방법 중 가장 범용적으로 사용되는 것은 배연탈황설비
(FGD System : Flue Gas Desulfurization System)이며, 선진국과 국내 대형 화력발전소에 주로 적용된 기술은
석회석-석고 습식배연탈황법으로 상업적으로도 가장 완성단계에 있는 기술로 평가되고 있다.
배연탈황기술
배연탈황(FGD)이란 흡수(Absorption), 흡착(Adsorption), 산화(Oxidation), 환원(Reduction) 등의 원리를 이용해 연소 후 배기가스 중 포함되어있는 SOx 를 제거하는 기술을 말한다. 배연탈황기술은 흡수제의 수분량에 따라 크게 건식법, 습식법으로 나누며, 흡수제의 재생여부에 따라 다시 재생법과 비재생법으로 분류할 수 있다.
습식법은 물 또는 알칼리성용액의 흡수제를 이용해 기상의 SO2 를 흡수하여 알칼리성분과 반응, 생성된 Sludge 를 탈수처리 및 폐기하거나 석고(Gypsum)와 같이 시장성 있는 부산물을 생산하는 방법으로, 90%이상의 높은 제거
효율을 가진다. 이 중 석회석 세정법은 독일, 일본, 미국 3 국이 주도하고 있는 가장 보편화된 상용화 기술이라 할 수
있다. 건식법은 아직 시장도입 또는 연구개발단계이지만 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)을 동시에 제거할 수 있는 기술은 앞으로 탈황․탈질기술을 대체할 차세대기술로 주목받으며 연구개발 및 시장도입을 활발히 진행하고 있다.
습식탈황법은 건식법에 비해 아래와 같은 장․단점을 가지고 있다.
(1) 장점
- 90%이상의 높은 제거효율
- 보일러 부하변동에 의한 영향이 적음
- 상대적으로 낮은 운영비(높은 경제성)
- 대용량 보일러에 적합
- 높은 기술신뢰도
(2) 단점
- 배기가스의 처리온도를 위한 냉각 및 재가열
- 높은 용수소모량 및 동력소비
- 일부 공정에서 다량의 폐수발생
- 높은 초기투자비용
기술개요
습식 석회석-석고법(Wet type Limestone-Gypsum Process)에서는 SO2를 포함한 배기가스가 전기집진기
(E.P : Electrostatic Precipitator)에서 분진이 제거된 후 120～160℃의 온도로 흡수탑(Absorber)내로 유입된 후,
흡수제인 액상의 알칼리슬러리와 기-액 접촉하고, 배기가스 중 SO2 성분은 반응을 일으켜 흡수탑 하부에
CaSO3 또는 CaSO4 와 같은 고형침전물(석고, Gypsum)이 형성되고, 약 50℃로 냉각 처리된 가스는
열교환기(GGH : Gas Gas Heater)를 거쳐 100℃이상으로 승온되어 굴뚝(Stack)을 통해 배출되는 일련의 공정을
가진다. 이 기술은 흡수제(Absorbent)인 석회석(Limestone)이 풍부하며 비용이 싸다는 점과 부산물인 석고를 생산할 수 있다는 장점이 있지만, 흡수탑 내와 폐수처리설비에 스케일(Scale)이 생기고 장치에 막힘현상 및 장치의 부식
가능성이 높다는 것이 단점이다.
