Abstract
The interest on the recovery of thermal energy using the waste has been rising to solve the problems of continuous increase of waste generation and the depletion of the fossil fuel recently. The incineration has been used most popularly as a treatment process of the waste for the energy recovery. However, it is expected that incineration and design cost will increase in the treatment of air contaminant emitted from incinerator. This research has simulated the actual incinerator and the flue gas treatment system using the Aspen plus which is the software to simulate the chemical process. The incineration process is composed of the 1st and 2nd combustor to burn the waste, SNCR process to reduce the $NO_x$ using the urea, and the steam generation process to save the energy during incineration. The $Ca(OH)_2$ slurry was used as an acid gas (HCl, $SO_2$) treatment materials and the removal efficiency for the products from the neutralization of acid gas in SDA and combustion ash was simulated at the bag filter. The simulation result has been corresponded with the treatment efficiency of emitted gas from the actual industrial waste incinerator and it is presumed to be used to forecast the efficiencies of flue gas treatment system in the future.
최근 들어 지속적인 폐기물 발생량의 증가와 화석 연료 고갈 문제를 해결하기 위해 폐기물을 이용한 열에너지 회수에 대한 관심이 증가 하고 있다. 에너지 회수를 위한 폐기물 처리공정으로 소각이 가장 많이 이용되고 있으나 소각 시 발생되는 대기오염물질을 처리하기 위한 공정 설계 및 설치비용이 많이 소요된다. 본 연구에서는 화학공정을 모사하는 software인 Aspen plus를 이용하여 실제 산업폐기물 소각로와 배가스처리 공정을 모사해 보았다. 소각공정은 폐기물 연소를 위한 1차 연소와 2차 연소, urea를 이용하여 $NO_x$를 환원시키는 SNCR공정과 연소시 발생하는 에너지 회수를 위한 스팀 생산 공정으로 구성되어 있다. 연소시 발생하는 산성가스(HCl, $SO_2$)를 제거하기 위하여 슬러리 상태의 $Ca(OH)_2$를 주입하였으며 산성가스 중화시 생성되는 부산물과 ash는 bag filter에서 제거하는 것으로 모사 하였다. 모사결과는 실제 산업폐기물 소각로의 배가스 처리 효율과 비교적 잘 일치하였으며 또한 장래 배가스 처리 시스템의 효율을 예측하는데도 이용될 수 있을 것으로 판단된다.
