생석회계 용선탈황제 처리방법
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생석회계 용선탈황제 처리방법
본 발명은 생석회계 용선 탈황제의 주성분인 생석회(CaO) 분말처리방법에 관한 것이다.
일반적으로 탈황처리에 사용되는 탈황제는 탄화칼슘(CaC 2 )계, 탄산소오다(Na 2 CO 3 )계, 생석회(CaO)계로 대별되며, 탄화칼슘은 반응효율은 좋으나 탄화칼슘 제조시 다량의 전력소비로 제조원가가 높으며 취급상 아세틸렌가스(Acetylene gas)발생위험이 따르며, 탄산소오다는 탄화칼슘보다 약간 반응효율이 떨어지나 탈인효과를 겸하는 장점은 있으나 가격이 생석회보다 고가인 결점이있다. 생석회는 가격이 저렴하나 탈황반응효율이 낮으며 공기중의 수분과반응하여 수산화칼슘(Ca(OH) 2 )이 형성되고, 또한 분말 자체의 응집성이 크기때문에 호퍼(Hopper)내에서 분말의 유동화(Fluidization)가 불규칙적으로 일어남으로써 취입관의 막힘 및 맥동현상이 초래되는 문제점이 있다.
한편, 취입압력을 고압으로하여 상기의 막힘 및 맥동현상을 방지코져할 경우는 용선이 비산되거나 용선 내로 취입된 탈황제가 표면으로 급속히 부상하여 탈황율이 떨어지는 문제점이 있게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하는 최근의 방법으로써 실리콘오일(silicon oil)계통의 표면처리제로 생석회 분말표면을 처리하여 생석회분말의 응집성을 감소시키고 수산화칼슘의 발생을 방지하여 유동성 및 반응효율을 높이는 방법이 공지되어 있다. 그러나 실리콘 오일계의 표면처리제로 생석회분말을 처리하는 방법에 있어서는 실리콘오일 자체가 고가이고, 처리시 150℃ 이상에서 건조하거나 그렇지 않으면 촉매를 사용하여야만 되기 때문에 생석 회계 탈황제의 제조원가의 상승요인이 되고있다. 본 발명은 염가이면서 실리콘오일과 유사한 거동을 하고 촉매없이 상온처리가 가능한 생석회분말표면처리방법의 제공을 목적으로 하는 것으로서 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
[실시예]
제1공정 : 제철용코크스 제조시 부산물로 발생되는 콜타르(Coaltar)나 또 이를 증류하여 얻어지는 경(輕)피치(Pitch) 중(中)피치, 경(硬)피치, 피치 오일케이크(Pitch oil cake)를 각각 용매재에 생석회 중량비 기준 0.5-10wt%를 첨가하여 처리용액을 제조하였다.
이때 용매제는 석유에텔, 벤젤, 톨루엔, 크실렌, 조경유, 피리딘 등을 사용할 수 있다.
제2공정 : 위와 같이하여 제조된 처리용액 각각에 분말 또는 괴상생석회를 습식혼합 또는 침적시켜 처리 용액이 생석회에 균일하게 도포되게 한 후 상온에서 용매제를 증발시켜 건조한다. 이때 증발 및 건조시 상온이어야 처리효과가 크다.
이와 같이 처리한 분말은 미처리분말보다 유동성이 향상되었으며, 분말의 유동성은 안식각
으로 나타내며, 안식각은 작을수록 유동성이 좋은 것이다.본 발명에서 처리재별 첨가량에 따라 그 안식각은 다음과 같으며, 이때 분말입도는 120매쉬(mesh)이다.
[표 1]
* 상기 표의 수치는 안식각을 나타냄.
상기 표에서 보는 바와 같이 무처리시에는 61-63°의 안식각이 나타나며 첨가량이 증가함에 따라 3%첨가시까지 유동성 개선이 현저하고 3% 이상에서는 일정하게 나타남을 알 수 있는데 생석회의 유동성개선효과를 위해서는 3% 이상 첨가함이 바람직하다. 이와 같은 것은 이들 용액에 침전된 생석회 분말표면에 피치류, 타르, 피치오일케이크 등이 피복되고 이들 물질 내에 들어있는 (CH 3 ) n 기가 외축으로 향하여 물을 배척하는 구조로 되기 때문이며, 상기 표에서 보는 바와 같이 콜타르의 처리효율이 떨어지는 것은 콜타르중 수분 및 기타불순물이 포함되어 있기 때문이나 크게 문제되지는 않는다.
생석회계 용선탈황제는 CaO-CaF 2 -C 계, CaO-CaF 2 -Al 계, CaO-Mg 계등이 사용되나 Al 및 Mg는 고가이므로 CaO-CaF 2 -C 계를 통상 사용하고 있으며 이때 탄소 (C)는 보통 흑연, 무연탄, 목탄, 분코크스등을 첨가하고 있다. 그러나 본 발명에서 처리제로 사용하는 물질에는 탄소성분이 포함되어 탈황제에 별도로 탄소를 첨가하지 않아도 되는 부수적인 효과가 있다. 즉 피치오일케이크 5% 첨가하였을시 탈황제내에 함유되는 탄소량은 3.8%가 되며, 5% 정도의 탄소첨가효과를 얻기위해선 7%첨가하면 된다.
이와 같이 본 발명은 코크스 제조시 부산물로 생산되는 콜타르 및 피치류들을 처리제로 사용하며, 촉매없이 상온처리가 가능하므로 저렴한 가격으로 처리할 수 있음은 물론, 부수적으로 탈황제에 별도탄소첨가를 생략하는 효과가 매우 크고 실용적인 발명이다.
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