KR100285346B1 - 펄스-젯 여과집진기 본체의 압력손실 감소방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펄스-젯 여과집진기 본체의 압력손실 감소 방법에 관한 것으로, 부직포를 사용한 펄스-젯 여과집진기에서 파우더 조성비 즉 Si : 31.7wt%, Al : 4.lwt%, Na : 5.5wt%, K:0.01wt%로 하고 파우더물성 즉, 진비중 : 2.9g/cm³, 겉보기비중 : 0.3g/cm³, 표면적 : 120-l60m²/g, 입자크기 : 10-4㎛로 하여서 된 파우더를 사용하여 여과포를 보호하고 압력손실을 감소시키도록 한 것이다.

Description

펄스-젯 여과집진기 본체의 압력손실 감소방법

본 발명은 펄스-젯 여과집진기 본체의 압력손실 감소 방법에 관한 것으로, 이를 더욱 구체적으로 설명하면, 산업체에서는 분진을 함유한 가스로부터 분진을 제거하기 위하여 여과집진기를 사용하고 있는 경우가 많다. 여과집진기의 운전에 있어서 공통적인 문제점은 미세분진에 의한 본체 압력손실의 증가로 여과포 교체비용이 많고, 풍량이 설계치 이하로 운전되어 작업자의 환경오염을 유발시킨다는 점이다. 본 발명은 미세분진에 의한 압력손실이 과다한 여과집진기에 널리 적용할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 여과포의 수명 및 성능은 여과포에 걸리는 압력손실에 크게 좌우된다.

이는 미세분진이 여과포내로 깊숙히 침투하여 탈진이 잘 이루어지지 않기 때문인데, 이를 위해 초기운전시 설계치보다 낮은 풍량으로 운전하여 여과포 표면에 1차 분진층을 형성하거나 탈진압력을 높이는 방법이 있다.

그러나 이러한 운전상의 테크닉은 미세분진이 다량 포함된 경우에는 효과가 없다.

또 테프론으로 코팅된 특수효과포를 사용할수도 있지만 여과포의 가격이 매우 비싸 경제적이지 못하다.

본 발명과 비슷한 방법으로는 Calcium Hydroxide와 Calcium Carbonate가 주성분인 파우더를 사용하여 스크랩의 용융시 발생되는 역청성분(bitumious material)의 분진을 제 거하는(유럽특허 168 863) 방법이 있으나, 파소 및 수송과정에서 발생되는 일반적인 분진에 대해서 적용된 경우는 없다.

펄스-젯 여과집진기는 주로 부직포를 사용하며, 여과속도를 크게할 수 있어 집진기 크기가 작아서 현재 널리 사용되고 있다.

분진이 여과포 외면에 분진층을 형성함에 따라 이로 인한 압력손실이 증가하게 되는데, 압력손실이 일정값 이상이 되면, 고압(주로 5-7Kgf/cm²)의 공기를 여과방향과 반대방향으로 불어넣어 탈진을 행하게 된다.

이때 여과포의 기공 크기가 늘어나고 여과포 양단의 압력차이 때문에 미세분진이 여과포내로 침투하는 현상이 발생하며 장기적 운전시 많은 분진이 여과포내로 침투, 여과포의 기공을 막게되어 탈진이 잘 이루어지지 않게 된다.

여과포의 압력차이가 커지면 풍량이 급격히 감소하여 제품 수송라인 혹은 후드에서 발생되는 분진을 효과적으로 처리할 수 없게 된다.

이때 여과포를 교체시켜 주어야 하므로 여과포 교체비용이 증가하고 집진기의 앞 공정에도 영향을 주게 된다.

따라서 집진기의 구조변경이나 고가의 특수여과포 사용등은 경제적 부담이 매우 크다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로, 부직포를 사용하는 펄스-젯 여과집진기에서 Si-Al을 주성분으로 파우더를 사용하여 여과포를 보호하고 압력손실을 감소시키도록 한 펄스-젯 여과집진기 본체의 압력손실 감소 방법을 제공함에 그 목적과 특징이 있는 것이다.

제1도는 파우더 투입에 의한 압력손실 감소효과를 측정한 결과 그래프.

제2도는 파우더 초기코팅 및 연속투입 테스트 결과그래프.

제3도는 초기코팅 효과를 측정하기 위한 테스트 결과 그래프.

부직포를 사용하는 펄스-젯 여과집진기에서 파우더 조성비 즉 Si : 31,7wt%, Al : 4.lwt%, Na : 5.5wt%, K:0.01wt%로 하고 파우더물성 즉, 진비중 : 2.9g/cm³, 겉보기비중 : 0.3g/cm³, 표면적 : 120-l60m²/g, 입자크기 : 10-40㎛로 하여서 된 파우더를 사용하여 여과포를 보호하고 압력손실을 감소시키도록 하는 방법과, 부직포를 사용하는 펄스-젯 여과집진기에서 Si-Al을 주성분으로 하는 파우더를 50∼250g/m²투입하여 여과포를 보호하고, 압력손실을 감소시키는 방법 및 부직포를 사용하는 펄스-젯 여과집진기에서 겉보기 밀도가 최대 0.3g,/cm³인 파우더를 사용하여 여과포에 초기코팅하고 입구분진농도의 3%(wt) 이하의 파우더를 연속투입하여 분진층의 통기도를 향상시키고 압력손실을 감소시키는 방법등으로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 실시예를 통하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 하기 표 1과 같은 특성을 가지는 파우더를 여과포 표면에 초기코팅시켜 분진의 여과포내로의 침투를 막고, 일정량을 연슥투입하여 분진층의 통기도를 향상시키는 방법을 발명하였다.

구체적인적용방법은, (가) 여과포 교체직후 분진의 투입을 차단한 채, 상기 특성을 가지는 파우더를 50-250g/m²투입하여 여과포 표면에 초기코팅하고, (나) 탈진압력을 정상운전보다 낮은 2-4kgf/cm²에서 2-3일 conditioning 운전하며, (다) 이 후 정상운전을 시작하고, (라) 입구분진농도의 0-5%(wt)를 연속투입 하는 것이다.

[실시예 1]

제1도는 파우더 투입에 의한 여과포 양단의 압력손실을 실험실에서 측정한 결과이다.

실험에 사용된 장치의 사양 및 실험조건은 하기 표 2와 같다.

실험에 사용한 분진은 제철소 코크스 공장에서 발생되는 코크스 분진이었다.

상기한 파우더를 여과포 표면에 250g/m²을 초기 코팅한 후 입구분진농도의 1, 3, 5%(wt)를 연속투입하여 파우더를 전혀 (초기코팅 및 연속투입) 투입하지 않았을 때의 압력손실과 비교하였다.

실험결과 파우더 투입의 경우가 투입하지 않았을 경우보다 압력손실이 작고 증가율도 작음을 보여주었다.

그러나 5%이상의 경우에는 파우더의 투입량이 많아저 파우더 자체가 분진부하로 작용하므로 적정 연속 투입량은 3% 이하임을 알 수 있었다.

이러한 조건하에서 압력손실을 약 50%까지 감소시킬 수 있었다.

[실시예 2]

제2도는 제철소 코크스 공장 여과집진기에 상기한 방법을 적용한 결과이다.

하기 표 3은 테스트한 집진기의 사양 및 특성을 나타낸 것이다.

초기에 250g/m²을 초기코팅 하고 운전개시 후, 30일동안은 입구분진농도의 3.4%, 다음 10일 동안은 2.4%. 다음 10일 동안은 1.7%를 투입하였으며, 그 이후에도 투입을 중단하였다.

파우더를 투입하기 전에는 압력손실이 평균 300mmH₂O로 유지되었으나, 파우더 투입후에는 100-120mmH₂O로 유지되었다.

이 값은 보통 여과집진기의 양호한 운전상태인 150mmH₂O 이하를 충분히 만족시킨 것이다.

[실시예 3]

제3도는 제철소 코크스 공장의 다른 여과집진기에 본 발명을 적용한 결과이다. 이때는 연속투입은 하지 않고, 초기코팅만 하였다.

하기 표 4는 테스트한 집진기의 사양 및 특성을 나타낸 것이다.

초기에 250g/m²을 초기코팅하고 2일 동안 초기 conditioning한 후 정상운전을 하였는데, 압력손실은 170mmH₂O로 유지되었으며, 초기코팅을 하지 않았을 경우의 280mmH₂O와 비교하면 약 40%의 압손감소 효과를 보이고 있다.

[실시예 4]

파우더의 입자크기의 영향을 측정하였다. 하기 표 5는 테스트용 집진기를 사용하여 입자크기가 다른 2종류의 여과포에 각각 270g/m²을 프리코팅 한 뒤 3 기압의 공기로 탈진하였을때 여과포에 부착된 파우더의 무게를 측정한 것이다.

파우더의 크기가 10-40㎛일때는 20회 탈진후 46g/m²이 부착되어 있었지만 입자가 40-60㎛일때는 20g/m²이 부착되어 있었다.

파우더가 여과포에서 탈착되는 양이 많을수록 코팅의 효과는 떨어지므로 파우더의 크기는 10-40㎛가 우수한 것을 알 수 있었다.

[실시예 5]

하기 표 6은 제철소 코크스 공장의 다른 여과집진기에 본 발명을 적용한 결과이다.

이때는 연속투입은 하지않고, 초기코팅만 하였다. 초기에 100g/m²을 초기코팅하고, 2일 동안 초기 conditioning 한 후, 정상운전을 하였는데, 압력손실은 150mmH₂O로 유지되었으며, 초기코팅을 하지 않았을 경우의 250mmH₂O와 비교하면 약 40%의 압손감소 효과를 보이고 있다.

이상과 같은 본 발명은 종래에 문제시 되던, 미세분진에 의한 본체 압력손실의 증가로 여과포 교체 비용이 많고, 풍량이 설계치 이하로 운전되어 작업장을 오염시키던 것을 예방하고 또한 미세분진에 의한 압력손실이 과다한 여과집진기에 널리 적용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 부직포를 사용하는 펄스-젯 여과집진기에서 파우더 조성비 즉 Si : 31.7wt%, Al : 4.1wt%, Na : 5.5wt%, K:0.01wt%로 하고 파우더물성 즉, 진비중: 2.9g/cm³, 겉보기비중 : 0.3g/cm³, 표면적 : 120-l60m²/g, 입자크기 :10-4㎛로 하여서 된 파우더를 사용하여 여과포를 보호하고 압력손실을 감소시키도록 함을 특징으로 하는 펄스-젯 여과집진기 본체의 압력손실 감소 방법.
2. 제1항에 있어서, 부직포를 사용하는 펄스-젯 여과집진기에서 Si-Al을 주성분으로 하는 파우더를 50∼250g/m²투입하여 여과포를 보호하고 압력손실을 감소시키도록 함을 특징으로 하는 펄스-젯 여과집진기 본체의 압력손실 감소방법.
3. 제1항에 있어서, 부직포를 사용하는 펄스-젯 여과집진기에서 겉보기 밀도가 최대 0.3g/cm³인 파우더를 사용하여 여과포에 초기코팅하고, 입구분진농도의 3%(wt) 이하의 파우더를 연속투입하여 분진층의 통기도를 향상시키고 압력손실을 감소시키도록 함을 특징으로 하는 펄스-젯 여과집 진기 본체 의 압력손실 감소방법.