일반기술

아황산가스 처리를 위한 고즙조성물의 제조방법

◦ 본 기술은 아황산가스 처리를 위한 제염공정 부산물인 저가의 고즙(일명 간수)과 석회 또는 고즙과 석회석의 혼합물을 이용한 조성물에 관한 것이다.◦ 아황산가스는 주로 화석연료의 연소와 산업공정을 통해 발생되며, 산성비, 호흡기 질환 등을 일으키므로 제거해야 한다. 현재까지 알려진 탈황공정은 크게 연소전의 탈황, 연소중의 탈황, 연소후의 탈황으로 크게 구분될 수 있으며, 이중 연소 후의 탈황인 배기 가스 탈황법이 경제적인 측면이나 기술적인 측면에서 우수한 것으로 알려져 있다. ◦ 연소후의 탈황공정은 사용된 흡수제에 따라 활성탄법, 산화구리법 등 건식 공정과 가성소다법, 암모니아법, 석회(lime)법, 석회석(limestone)법 등 습식 공정으로 구분되는데 건식 공정은 처리효율이 낮으며 습식 공정은 처리효율이 높다. 특히,습식 공정 중 석회(lime)공정과 석회석(limestone, CaCO3)공정이 기술적인 완성도 및 신뢰성 면에서 가장 우수하여 산업화된 공정의 주종을 이루고 있다.◦ 그러나, 석회공정과 석회석공정에서는 흡수액의 슬러지로 인한 장치의 에로젼(erosion) 부식이 심하며 아황산가스를 흡수하고 난 폐흡수액은 주로 석고로서 순도가 낮아 재활용에 어려움이 많아 현재는 폐기물로서 주로 매립에 의존하고 있어 많은 경제적 부담이 뒤따른다. 특히, 석회공정에서는 아황산가스 흡수 공정이 강알칼리와 강산 영역에서 이루어지고 있어 흡수액이 누출되어 나올 경우 작업자의 안전이 문제가 될 수 있다.◦ 본 기술은 상기 문제를 해결하기 위하여 상기 석회 또는 석회석에 고즙을 혼합한 혼합물을 아황산가스 처리에 사용한 새로운 탈황 방법을 제공한다.◦ 종래 석회법 및 석회석법은 아황산가스를 흡수한 후 석고로 변하여 모두 슬러지가 되나, 본 기술은 고즙과 석회 또는 석회석의 혼합물을 사용함으로써 아황산가스가 흡수될 경우, 복합물인 고즙(조성 예, 염화칼슘 4.3%, 염화마그네슘 15.6%, 염화칼륨 7.3%, 염화 나트륨 5.8% 외 다수의 미량화합물 함유)의 염화칼륨, 염화나트륨, 염화마그네슘 등이 아황산가스를 물에 용해되는 K2SO4 , Na2 SO4 , MgSO4 등의 형태로 흡수할 수 있기 때문에 발생 슬러지의 양이 적고, 더 많은 아황산가스를 흡수할 수 있다. ◦ 또한, 종래 석회법은 강알칼리 영역에서부터 강산 영역까지 운전되지만 본 기술의 혼합액은 pH 완충작용이 커 약알칼리 영역과 약산성 영역에서 운전되기 때문에 흡수액의 누출로 인한 작업자의 안전보호 측면에서도 종래의 석회법보다 우수하다.◦ 나아가, 본 기술에서 고즙 및 석회 또는 고즙 및 석회석을 이용하여 아황산가스를 처리할 때 고즙과 석회의 혼합비는 고즙 10%에서 95%이고, 석회는 1%에서 10%이며 고즙과 석회석의 혼합비는 고즙 10%에서 95%이고, 석회석은 1%에서 15%를 사용할 때 Mg2+/ Ca2+의 몰비 범위는 각각 0.14~13이며, 상기 범위내에서 운전할 때 아황산가스의 처리 효율이 우수하고, 발생하는 고체 슬러지 부피도 감소하므로 이로 인한 에로젼(erosion)부식이 적고, 아황산가스 흡수시설의 운전조건도 약알칼리에서 약산성 영역을 유지할 수 있어 작업자의 안전에도 기여할 수 있다. 또한 아황산가스를 흡수한 후의 폐흡수액은 폐수처리시 유용하게 사용할 수 있다.