강철 소결 연도가스 순환유동층 다중오염원 협동제어기술과 시범 프로젝트

2014년 8월 19일, 중국과학원 과정공정연구소, 북경정실동창(정스퉁촹, ZhengShiTongChuang)환경공정과학기술유한회사, 강소(Jiang-su Province)가결(캉제, KangJie)환경공정유한회사와 하북성(He-bei Province) 환경과학연구원이 협력하여 완성한 "강철 소결 연도가스 순환유동층 다중오염원(circulating fluidized bed multi-pollutant) 협동제어기술과 시범" 프로젝트는 중국과학원에서 조직한 기술성과 감정에 통과되었다. 감정위원회는 청화대학교(Tsinghua University) Ji-ming Hao 원사 및 북경대학교(Peking University), 절강대학교(Zhejiang University), 중국환경보호산업협회, 중국환경과학연구원, 국가전력환경보호연구원, 화북전력대학교, 중국과학원 상해고등연구원 등의 전문가로 구성되었다. 회의에서는 중국과학원 과학기술촉진발전국 Jie Zhou 처장이 사회를 맡았고 중국과학원 발전계획국, 선두과학과 교육국의 관련 영도 및 과정공정연구소 Yun-fa Chen 서기가 회의에 참석하였다.

감정위원회는 프로젝트 책임자인 Ting-yu Zhu 연구원의 기술보고, Rui-zhuang Zhao 공정사의 공정보고를 들었고 시범공정의 현장 동영상자료를 보았으며 현장 고찰전문가팀의 테스트보고를 들었다. 충분한 토론과 질문을 진행한 후, 감정위원회는 "이 성과는 전반적인 기술성능은 국제 선진수준에 달하였고 복합성분 흡수제가 다중오염원에 대한 협동제어기술은 국제 선진수준에 달하였다"고 평가하였다.

강철공업은 중국 국민경제의 기둥산업이고 중국 공업화, 도시화 추진과 발전을 위해 중요한 공헌을 하였지만 또한 중국 강철공업 친환경 수준이 낮고 단위 생산량 오염물 배출량은 매우 높아 강철산업 전반적인 경쟁력의 제고를 제한하고 있다. 강철공업에서 배출한 오염물에서 40% 이상의 연도가스, 70% 이상의 SO2, 50% 이상의 NOx, 90%의 다이옥신(dioxins) 배출은 소결기(sintering machine)에서 오기에 소결기 연도가스 오염에 대한 통치는 강철오염에서의 중점 중 하나이다.

현재, 중국이 소결기 연도가스 오염현황에 대해 점점 더 중요시하고 있고 국가환경보호부에서 새로 제정한 <<강철 소결, 펠릿(pellet)공업 대기오염물 배출표준>>을 이미 실행하고 있다. 이 표준은 원 표준에 비해 주요 오염물 배출표준이 대폭 향상되었고 NOx, 다이옥신류 오염물, 불화물 등에 대한 배출표준을 추가하였다. 새로운 표준은 소결기 연도가스 통치에 대해 새로운 요구를 제기하였는데 원래의 분진, SO2 한 가지 혹은 두 가지의 단일한 오염물에 대한 통치였지만 지금은 다중 오염물질에 대한 종합통치로 변하였기에 소결기 연도가스 오염물에 대한 협동제어기술 연구를 전개해야 한다.

환경청정기술과제팀은 중국 국가 “863”계획, 중국과학원 헤이즈(haze) 전문프로젝트, 중국과학원 과학연구장비연구제조프로젝트의 지원에 의해 강철업종 소결기 연도가스 SO2, 다이옥신, 중금속 Hg 등 다중 오염물질 배출특징에 대해 다중 오염물질 협동제거 활성탄 흡착제의 선택법칙을 연구하였고 분사점(injection point) 위치를 최적화하였다. 다중 오염물질 협동제거 순환유동층반응기를 개발하여 반응기 내 고효율 물질전달(mass transfer)과 다중 오염물질의 효과적인 제거를 실현할 수 있었다.

연구 결과, 자주적인 지적재산권을 가지고 있는 소결기 연도가스 순환유동층 다중 오염물질 협동제어 세트 기술과 설비를 개발하였고 132m2 소결기 연도가스 오염물질 제어공정에서 응용을 얻었고 탈유황효율은 95%에 달하였고 수은 제거효율은 99%에 달하였으며 다이옥신류 오염물질 제거효율은 80%에 달할 수 있어 오염물질 배출은 중국 국가 <<철 소결, 펠릿공업 대기오염물 배출표준（GB28662-2012）>>에 달하였다.

현재, 이 기술은 5개 세트(set)의 다중 오염물질 협동제어공정을 이미 산업화시켰고 계약금 1.6억 위안을 실현하여 연간 오염물질 SO2 약 2만 톤, 다이옥신 약 3g TEQ/m3, 중금속 Hg 약 700Kg 이상을 감소시켜 경제와 환경적 효과가 뚜렷하였다. 자주적 지적재산권을 가지고 있는 소결기 연도가스 순환유동층 다중 오염물질 협동제어 세트 기술과 설비는 중국 대량의 강철 소결기 연도가스 후처리에 필요하는 기술수요를 만족시킬 수 있어 중국 소결기 연도가스 후처리의 주요 공정 중의 하나로 발전할 수 있다. 이는 중국이 현재 소결기 연도가스 다중 오염물질 협동제어기술이 부족한 현상을 개변시켜 강철공업의 오염물질 배출감소를 촉진할 수 있다.

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