KR100296949B1 - A multi-stage water fluidized-bed scrubber with heat recovery system - Google Patents
A multi-stage water fluidized-bed scrubber with heat recovery system Download PDFInfo
- Publication number
- KR100296949B1 KR100296949B1 KR1019980059311A KR19980059311A KR100296949B1 KR 100296949 B1 KR100296949 B1 KR 100296949B1 KR 1019980059311 A KR1019980059311 A KR 1019980059311A KR 19980059311 A KR19980059311 A KR 19980059311A KR 100296949 B1 KR100296949 B1 KR 100296949B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- water
- fluidized bed
- exhaust gas
- stage
- flow layer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
1. 본 발명은 일반적인 스크라버와 유사한 집진원리를 갖고 있으나 다단 물유동층에서 폐열을 회수하는 기능을 추가하여 배기가스 처리시스템의 성능 및 경제성을 향상시킨 것이다.1. The present invention has a dust collecting principle similar to that of a general scrubber, but improves the performance and economics of an exhaust gas treatment system by adding a function of recovering waste heat from a multi-stage water fluidized bed.
2. 본 발명은 다단 물유동층에서 배기가스와 물이 직접 접촉하여 집진효율을 증대시키고 전열을 촉진시킨다. 그리고 물유동층에 급수전열관을 설치하고 급수를 통과시켜 물유동층의 온도를 낮추어 배기가스내의 응축잠열을 회수하는 동시에 응축에 따른 집진효율을 높인다. 이 경우에 물유동층내의 급수전열관에서의 열전달율이 매우 높아 전열이 촉진된다.2. In the present invention, the exhaust gas and water are directly contacted in the multi-stage water fluidized bed to increase dust collection efficiency and promote heat transfer. In addition, water feed pipes are installed in the water fluidized bed, and the feed water is passed to lower the temperature of the water fluidized bed to recover the latent heat of condensation in the exhaust gas, and at the same time increase the dust collection efficiency due to condensation. In this case, the heat transfer rate in the water feed tube in the water fluidized bed is very high, thereby facilitating heat transfer.
3. 본 발명은 다단 물유동층을 형성하여 각 단의 물유동층의 온도와 분진농도를 계층화 하여 급수의 출구온도를 높이고 집진효율을 증대시킬 수 있다. 그리고 폐수의 순환량을 줄여 시스템의 안정성을 증대시키고 폐수처리가 비교적 쉽게 된다.3. The present invention can form a multi-stage water flow layer to stratify the temperature and dust concentration of the water flow layer of each stage to increase the outlet temperature of the water supply and increase the dust collection efficiency. In addition, the circulation of the wastewater is reduced, which increases the stability of the system and makes the wastewater treatment relatively easy.
Description
본 발명은 다단 물유동층을 이용한 열회수겸용 집진장치에 관한 것이다. 좀더 자세하게는 4각동체내부에 형성되는 배기가스 수직통로에 다단으로 물유동층을 형성한다. 다단이 물유동층을 형성하기 위하여 각 단의 물유동층 저면에 분배판을 설치한다. 여기에서 분배판의 기공율을 비교적 작게 하고 배기가스의 유속을 어느정도 이상 크게 유지하여 물유동층의 물이 분배판에 뚫은 배기가스 유통공을 통하여 분배판의 하부로 흘러내리지 못하도록 한다. 그리고 물유동층에는 급수전열관을 설치하여 폐열회수를 하는 동시에 배기가스에 함유된 분진을 효율적으로 집진시켜 처리할 수 있게 한 것이다.The present invention relates to a heat recovery combined use dust collector using a multi-stage water fluidized bed. More specifically, the water flow layer is formed in multiple stages in the vertical exhaust gas passage formed in the quadrilateral body. In order to form a water flow layer in multiple stages, a distribution plate is installed at the bottom of the water flow layer in each stage. Here, the porosity of the distribution plate is relatively small and the flow rate of the exhaust gas is maintained to a certain degree so that the water in the water fluidized bed cannot flow down to the lower portion of the distribution plate through the exhaust gas distribution hole drilled in the distribution plate. In addition, a water heat transfer pipe is installed in the water fluidized bed to recover waste heat and to efficiently collect and process dust contained in exhaust gas.
종래의 공업용로에서 배출되는 배기가스에 대한 집진장치로는 고효율의 전기 집진기와 백필터등이 있으나 비교적 설치비와 유지관리비가 고가이어서 비경제적이였으며, 고효율 습식 집진장치의 경우에는 벤츄리 스크라버등이 사용되고 있으나 요구되는 압력손실이 크고 폐열회수 기능이 없어 비경제적인 문제점이 있었다.Conventional dust collectors for exhaust gas discharged from industrial furnaces include high efficiency electric dust collectors and bag filters, but they are relatively inexpensive due to relatively high installation and maintenance costs. However, the required pressure loss is large and there is no waste heat recovery function, there was an uneconomic problem.
본 발명은 종래의 문제점들을 해소하기 위하여 4각동체 내부에 형성되는 배기가스 수직통로에 다단으로 물유동층을 형성한다. 다단의 물유동층을 형성하기 위하여는 각 단의 물유동층 저면에 분배판을 설치한다. 여기에서 분배판의 기공율을 비교적 작게 하고 배기가스의 유속을 어느 정도 이상 크게 유지하여 물유동층을 물이 분배판에 뚫은 배기가스 유통공을 통하여 분배판의 하부로 흘러내리지 못하도록 한다. 그리고 물유동층에는 급수전열관을 설치하여 폐열회수를 하는 동시에 배기가스에 함유된 분진을 효율적으로 집진시켜 처리할 수 있게 하기 위한 것이다.The present invention forms a water flow layer in multiple stages in the vertical exhaust gas passage formed inside the quadrangular body to solve the conventional problems. In order to form a multi-stage water fluidized bed, a distribution plate is installed at the bottom of the water fluidized bed of each stage. Here, the porosity of the distribution plate is relatively small and the flow rate of the exhaust gas is maintained at a certain level so that the water flow layer does not flow down to the lower portion of the distribution plate through the exhaust gas distribution hole drilled in the distribution plate. In addition, a water heat transfer pipe is installed in the water fluidized bed to recover waste heat and to efficiently collect and process dust contained in exhaust gas.
도 1 은 본 발명의 예시 종단면도.1 is an exemplary longitudinal cross-sectional view of the present invention.
도 2 는 본 발명의 물방울 제거장치의 일부 절개 사시도.2 is a partially cutaway perspective view of the water droplet removing device of the present invention.
도 3 은 본 발명의 분배판의 확대단면도.Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of the distribution plate of the present invention.
* 도면에 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts in the drawings
1 : 4각도체 2 : 배기가스 수직통로1: square conductor 2: vertical exhaust gas passage
3 : 물유동층 3a : 물유출구3: water flow layer 3a: water outlet
4 : 분배판 5 : 배기가스 유통공4: distribution plate 5: exhaust gas distribution hole
6 : 급수전열관 7 : 물방울 제거장치6: water feed pipe 7: water droplet removing device
7a : 부직포 7b : 지지봉7a: nonwoven fabric 7b: support rod
9 : 연통 11 : 연결배관9: communication 11: connection piping
4각동체(1)내부에 형성되는 배기가스 수직통로(2)에 다단으로 물유동층(3)을 형성한다. 다단의 물유동층(3)을 형성하기 위하여는 각 단의 물유동층(3) 저면에 분배판(4)을 설치한다. 여기에서 분배판(4)의 기공율을 비교적 작게 한 무수한 배기가스 유통공(5)을 뚫고, 여기에 배기가스의 유속을 어느 정도 이상 크게 유지하여 물유동층(3)의 물이 분배판(4)에 뚫은 배기가스 유통공(5)을 통하여 분배판(4)의 하부로 흘러내리지 못하도록 한다. 그리고 물유동층(3)에는 급수 전열관(6)을 설치하여 폐열회수를 하는 동시에 배기가스에 함유된 분진을 효율적으로 집진시켜 처리할 수 있게 하며, 최상부 물유동층(3)의 상부에 일정간격을 두고 물방울 제거장치(7)를 설치하여 최상부 물유동층(3)에서 발생되어 배기가스중에 함유된 물방울을 제거시킨다. 여기에서 물방울 제거장치(7)는 스펀지와 같은 부직포(7a)를 상, 하에서 지지봉(7b)으로 지지시켜 설치한다.The water flow layer 3 is formed in multiple stages in the exhaust gas vertical passage 2 formed in the quadrilateral body 1. In order to form the multistage water flow layer 3, a distribution plate 4 is provided on the bottom of the water flow layer 3 in each stage. Here, through the innumerable exhaust gas distribution holes 5 having the porosity of the distribution plate 4 relatively small, the water in the water flow layer 3 is discharged by maintaining the flow velocity of the exhaust gas to a certain degree or more. It is prevented from flowing down to the lower part of the distribution plate 4 through the exhaust gas distribution hole 5 drilled in. In addition, the water fluidization layer 3 is provided with a water supply heat pipe 6 to recover waste heat and to efficiently collect and process dust contained in the exhaust gas, with a predetermined interval on the uppermost water fluidization layer 3. A water droplet removing device 7 is provided to remove water droplets generated in the uppermost water flow layer 3 and contained in the exhaust gas. Here, the water droplet removing apparatus 7 supports the nonwoven fabric 7a, such as a sponge, by supporting it with the support rod 7b.
미설명부호 8은 배기가스 유입구, 9는 연통, 10은 청정수 보충구, 11은 연결배관, 12는 폐수 배출관, 13은 누수 배출관이다.Reference numeral 8 is an exhaust gas inlet, 9 is a communication, 10 is a clean water supplement, 11 is a connecting pipe, 12 is a waste water discharge pipe, 13 is a leak discharge pipe.
상기같이 구성된 본 발명은 4각도체(1)의 하부에 형성된 배기가스 유입구(8)를 통하여 4각동체(1)의 수직통로(2)에 설치된 최하부의 다단 물유동층(3) 하부에 유입된 배기가스는 분배판(4)에 무수히 뚫은 배기가스 유통공(5)을 통하여 상승하면서 각 단의 물유동층(3)을 차례로 통과한 다음 최상단의 물유동층(3)과 일정간격을 두고 설치된 물방울 제거장치(7)를 거처 최종적으로 배기가스 연통(9)을 통하여 대기중으로 방출된다. 여기에서 물방울 제거장치(7)는 스펀지와 같은 부직포(7a)의 상, 하에 지지봉(7b)으로 지지시켜 설치하므로서 배기가스의 압력에 의하여 물방울 제거 장치가 손상 되는 것을 방지하며, 배기가스가 각 단의 물유동층(3)을 형성하는 분배판(4)에 무수히 뚫은 배기가스 유통공(5)을 고속으로 통과하면서 분배판(4)위에 물유동층(3)을 형성한다. 이와같이 형성된 물유동층(3)의 유동화된 물로 부터 열을 회수하기 위하여 물유동층(3)내에 열교환기의 수평 급수전열관(6)을 설치하였기 때문에 배기가스는 물유동층(3)에 설치된 급수전열관(6)의 배열사이의 물과 직접 접촉하는 과정에서 배기가스 내의 그을음과 같은 분진이 포집되고 급수전열관(6)에 급속하게 전열되어 물유동층(3)의 물과 배기가스가 거의 열의 평형을 이룬다. 이 과정을 통하여 배기가스에 포함된 수증기의 잠열을 물유동층(3)에서 효율적으로 회수하게 되며, 이러한 응축과정에서 집진효율을 증대된다. 그리고 물유동층(3)에 설치된 급수전열관(6)을 통하여 급수를 상부에서 부터 하부로 통과시켜 각 단의 물유동층(3)으로 부터 열을 회수한다. 이러한 경우에 각 단의 물유동층(3)의 온도와 분진농도가 계층화되어 상부의 물유동층(3)의 온도와 분진농도가 가장 낮고 하단의 물유동층(3) 온도와 분진농도가 가장 높게 된다.The present invention configured as described above flows into the lowermost multistage water flow layer (3) installed in the vertical passage (2) of the tetrahedral body (1) through the exhaust gas inlet (8) formed in the lower portion of the four-conductor (1) Exhaust gas rises through the exhaust gas distribution hole 5 drilled through the distribution plate 4 in number, passes through the water flow layer 3 at each stage in turn, and then removes water droplets installed at a predetermined distance from the water flow layer 3 at the uppermost stage. Via the device 7 it is finally discharged into the atmosphere via the exhaust gas communication 9. Here, the water droplet removing device 7 is supported by the support rod 7b above and below the nonwoven fabric 7a such as a sponge, thereby preventing damage of the water droplet removing device by the pressure of the exhaust gas, The water flow layer 3 is formed on the distribution plate 4 while passing through the exhaust gas distribution hole 5 which is permeated innumerably through the distribution plate 4 forming the water flow layer 3. In order to recover heat from the fluidized water of the water fluidized bed 3 thus formed, since the horizontal water supply pipe 6 of the heat exchanger is installed in the water fluidized bed 3, the exhaust gas is supplied to the water supply pipe 6 installed in the water fluidized bed 3. In the process of direct contact with water between the arrays of), dust such as soot in the exhaust gas is collected and rapidly transferred to the feedwater pipe 6 so that the water in the water flow layer 3 and the exhaust gas are almost in equilibrium with heat. Through this process, the latent heat of water vapor contained in the exhaust gas is efficiently recovered from the water fluidized bed 3, and the dust collection efficiency is increased in the condensation process. Then, the water is passed from the top to the bottom through the water supply pipe 6 installed in the water fluidized bed 3 to recover heat from the water fluidized bed 3 at each stage. In this case, the temperature and the dust concentration of the water flow layer 3 of each stage are stratified so that the temperature and dust concentration of the upper water flow layer 3 are the lowest, and the temperature and dust concentration of the water flow layer 3 at the bottom is the highest.
그리고 물유도층(3)에서 물이 배기가스와 접촉하여 냉각되면서 배기가스내의 수증기가 응축하여 물유동층(3)의 물의 체류량이 증가하게 된다. 이렇게 증가된 물유동층(3)에서의 물의 체류량과 수면의 높이를 일정하게 유지하기 위하여 물유출구(3a)를 물유동층(3)의 수면에 설치하고 물유출구(3a)를 통과한 물은 연결배관(11)을 통하여 바로 밑의 물유동층(3)으로 유입된다. 여기에서 상부의 물유동층(3)으로 부터 유입되고 또한 자체에서 응축수가 생성되어 물의 체류량이 증가하게 되고, 다시 이물유출구(3a)를 통하여 그 밑의 물유동층(3)으로 흘러 내려간다. 이러한 각 단의 물유동층(3)의 물유출구(3a)를 통하여 분진을 함유한 물이 계속 하단의 물유동층(3)으로 내려가서 최종단에서는 폐수배출관(12)을 통하여 분진을 함유한 폐수가 다단 물유동층(3) 밖으로 배출된다. 따라서 각 단의 물유동층(3)에서 물유출구(3a)의 위치에 따라 물유동층(3)의 높이가 조절되어 전체적으로 물유동층(3)을 형성한다.As water is cooled in contact with the exhaust gas in the water induction layer 3, water vapor in the exhaust gas condenses to increase the amount of water retained in the water flow layer 3. The water outlet 3a is installed on the water surface of the water flow layer 3 in order to maintain the water retention amount and the height of the water surface in the increased water flow layer 3, and the water passing through the water outlet 3a is connected to the piping. It enters into the water fluidized bed 3 just below through (11). Here, the inflow from the upper water flow layer (3) and condensed water is generated in itself to increase the retention of water, and again flows down to the water flow layer (3) below through the foreign matter outlet port (3a). Through the water outlet 3a of the water flow layer 3 of each stage, the water containing dust continues to descend to the water flow layer 3 at the lower end, and the waste water containing dust through the waste water discharge pipe 12 at the final stage. It is discharged out of the multistage water flow layer (3). Therefore, the height of the water flow layer 3 is adjusted according to the position of the water outlet 3a in the water flow layer 3 at each stage to form the water flow layer 3 as a whole.
이와같이 구성된 본 발명의 다단 물유동층을 이용한 열회수겸용 집진장치는 다음과 같은 여러가지의 특성을 갖는다.The combined heat recovery dust collector using the multi-stage water fluidized bed of the present invention configured as described above has various characteristics as follows.
1. 폐수 유량이 매우적음1. Very low wastewater flow rate
본 발명의 다단 물유동층에서 각 층에서의 물유동층(3)을 형성한 경우에 상단의 물유동층(3)에서 배기가스에 함유된 수증기가 응축하어 물유동층(3)내의 물의 체류량이 증가하며, 이렇게 증가된 물의 량은 연결배관(11)을 통하여 밑에 구성된 다음 물유동층(3)으로 유입되며, 이 물은 다시 이 물유동층(3)에서 응축된 응축수와 합하여 다시 연결배관(11)을 통하여 연속적으로 밑에 있는 물유동층(3)으로 흘러내려가게 된다. 따라서 최종적으로 다단 물유동층을 이용한 열회수겸용 집진장치에서 배출되는 폐수의 량은 거의 배기가스의 응축수 정도이기 때문에 그 유량이 매우 적다. 따라서 본 발명의 다단 물유동층(3)을 비교적 쉽게 안정화할 수 있으며, 물유출구(3a) 연결배관(11)의 크기가 작기 때문에 이의 설계 및 작동도 비교적 쉽게 이룰 수 있다.When the water flow layer 3 in each layer is formed in the multistage water flow layer of the present invention, water contained in the exhaust gas is condensed in the water flow layer 3 at the upper end, so that the amount of water in the water flow layer 3 increases. Then, the increased amount of water is introduced through the connecting pipe (11) and then introduced into the water fluidized bed (3), which is again combined with the condensed water condensed in the water fluidized bed (3) again through the connecting pipe (11) It is continuously flowed down to the underlying water flow layer (3). Therefore, the amount of wastewater discharged from the combined heat recovery and dust collector using the multi-stage water fluidized bed is almost the same as that of the exhaust gas, so the flow rate is very small. Therefore, the multi-stage water flow layer 3 of the present invention can be stabilized relatively easily, and since the size of the water outlet 3a connecting pipe 11 is small, its design and operation can be achieved relatively easily.
최하단의 물유동층(3)에서 분진을 함유한 소량의 폐수가 순환되지 않고 최종적으로 배출되기 때문에 폐수의 처리는 비교적 쉽게 이루어질 수 있고, 구조가 단순해져서 시스템의 경제성을 증대시킬 수 있다.Since a small amount of wastewater containing dust is finally discharged without being circulated in the water flow layer 3 at the lowermost level, the treatment of wastewater can be made relatively easily, and the structure can be simplified to increase the economics of the system.
2. 다단 물유동층의 안정적인 작용이 구조적으로 쉬움.2. Stable action of multi-stage water fluidized bed is structurally easy.
본 발명의 다단 물유동층의 경우에 각 물유동층(3)의 분배판(4)위에 일정한 높이의 물유동층(3)을 형성한다. 여기서 물의 유입량과 배출량이 매우 적기 때문에 거의 고정적인 물유동층(3)을 유지하게 된다. 이 경우 물유동층(3)의 높이는 물유출구(3a)의 위치에 의하여 결정 할 수 있다. 그리고 물유동층(3)의 내부에는 열교환을 위한 급수전열관(6)을 설치하였기 때문에 물유동층(3)으로 유입되는 배기가스의 유입속도 및 분포가 균일 하지 못하더라도 물유동층(3)의 높이가 유로의 전체에 걸쳐 일정하게 유지될 것으로 판단되기 때문에 비교적 안정적인 다단 물유동층(3)의 형성이 가능하다. 이것은 일반적인 다단 물유동층에서는 매우 중요한 문제로 불균일한 유동층의 형성으로 인하여 시스템의 성능에 미치는 영향이 매우 크게 된다. 따라서 본 발명의 다단 물유동층을 이용한 열회수 겸용 집진장치의 경우에는 비교적 안정적인 다단 물유동층(3)을 형성할 수 있어 비교적 불안정한 운전 상태에서도 집진장치의 성능을 안정화하여 집진시스템의 신뢰성을 향상시킨다.In the case of the multistage water fluidized bed of the present invention, a water fluidized bed 3 of constant height is formed on the distribution plate 4 of each water fluidized bed 3. Here, since the inflow and outflow of water is very small, the water fluidized bed 3 is almost maintained. In this case, the height of the water flow layer 3 may be determined by the position of the water outlet 3a. In addition, since the water heat transfer tube 6 for heat exchange is installed in the water fluidized bed 3, the height of the water fluidized bed 3 is increased even if the velocity and distribution of the exhaust gas flowing into the water fluidized bed 3 are not uniform. Since it is determined to be kept constant throughout, it is possible to form a relatively stable multistage water flow layer (3). This is a very important problem in the general multistage water fluidized bed. The formation of non-uniform fluidized bed has a great effect on the performance of the system. Therefore, in the case of the combined heat recovery dust collector using the multi-stage water fluidized bed of the present invention, it is possible to form a relatively stable multi-stage water fluidized bed 3 to stabilize the performance of the dust collector even in a relatively unstable operation state, thereby improving reliability of the dust collector system.
3. 다단 물유동층의 자체 청소기능이 있음.3. Self cleaning function of multi-stage water fluidized bed.
종래의 직접 접촉형식으로 배기가스의 응축잠열을 회수할 경우에는 순환수를 배기가스와 직접 접촉하여 열교환 한 후에 가열된 순환수를 모아서 별도의 2차의 열교환기를 사용하여 급수를 가열하는 방식을 사용하였다. 이 경우에 2차 열교환기로서 판형 열교환기를 많이 사용하고 있으나 이는 순화수가 산성이고 다량의 분진을 함유하기 때문에 판형 열교환기에서 많은 문제점을 나타낸다. 먼저 부식성의 순환수로 부터 폐열을 회수하기 위하여 내식성의 재질을 사용해야 한다. 그리고 이보다 더 큰 문제점으로는 순환수에 다량의 분진이 함유되어 판형 열교환기의 전열면을 오염시키고 심한 경위에는 열교환기의 유로를 막는 경우가 발생하여 수시로 분해하여 청소해야 하는 문제점이 발생한다.In the case of recovering the latent heat of condensation of the exhaust gas by the conventional direct contact type, the circulating water is directly contacted with the exhaust gas to exchange heat, and then the heated circulating water is collected and a second secondary heat exchanger is used to heat the water supply. It was. In this case, many plate heat exchangers are used as secondary heat exchangers. However, this shows many problems in plate heat exchangers because the purified water is acidic and contains a large amount of dust. First, corrosion resistant materials should be used to recover waste heat from corrosive circulating water. In addition, a larger problem than this is that a large amount of dust is contained in the circulating water, which contaminates the heat transfer surface of the plate heat exchanger, and in a serious case, the flow path of the heat exchanger may be blocked, which causes the problem of frequent decomposition and cleaning.
그러나 본 발명의 다단 물유동층을 이용한 열회수 겸용 집진장치에서는 물유동층(3)내의 급수전열관(6) 배열사이에서 분진을 함유한 폐수가 배기가스에 의하여 유동화되어 열교환기의 급수전열관(6)에서 자체적인 청소기능을 갖게 된다. 물유동층(3)에서의 폐온수의 유동화로 인하여 열교환기의 급수전열관(6)에서 분진축적 등의 오염에 의한 성능감소나 유로가 막히는 일은 극히 적다. 이 경우 기존에 문제가 되는 2차 열교환기를 사용할 필요가 없으며, 이로 인하여 다단 물유동층을 이용한 열회수 겸용 집진장치의 구조도 간단해져서 집진시스템의 신뢰성과 경제성을 동시에 향상시키는 결과를 얻을 수 있다.However, in the multi-stage water fluidized bed using the multi-stage water fluidized bed of the present invention, wastewater containing dust is fluidized by the exhaust gas between the arrangements of the water heat pipes 6 in the water fluidized bed 3 so as to be fluidized by the exhaust gas so as to be self-contained in the water feed pipe 6 of the heat exchanger. It has phosphorus cleaning function. Due to the fluidization of the waste hot water in the water fluidized bed 3, the decrease in performance due to contamination such as dust accumulation and the flow path in the water supply pipe 6 of the heat exchanger are extremely small. In this case, there is no need to use a secondary heat exchanger, which is a problem in the related art. As a result, the structure of the combined heat recovery dust collector using the multi-stage water fluidized bed is also simplified, resulting in the improvement of the reliability and economical efficiency of the dust collection system.
4. 폐수를 순환시키지 않으므로 집진성능이 우수하고 구조가 단순화됨.4. As it does not circulate wastewater, the collection performance is excellent and the structure is simplified.
본 발명의 다단 물유동층을 이용한 열회수 겸용 집진장치에서는 하단의 물유동층(3)에서 최종적으로 배출되는 분진을 포함한 소량의 폐수를 다시 상단의 물유동층(3)으로 보내지 않는다. 따라서 다량의 폐수를 순환시키는 종래의 스크라버와 달리 상단의 물유동층(3)에서의 분진의 농도가 비교적 낮게 유지할 수 있다. 이것은 가장 밑에 설치된 물유동층(3)에서 대부분의 부진을 제거하고 상단의 물유동층(3)으로 유입되는 배기가스에는 분진의 함유량이 적어지기 때문이다. 따라서 상단의 물유동층(3)에서 배기가스에 의하여 분진을 일부 함유한 약간의 물방울 제거장치(7)를 통과하여 배기가스 연통(9)을 통하여 대기로 유출된다고 하더라도 연통(9)에서 측정하는 분진 측정치에 큰 영향을 주지 않는다. 따라서 불완전한 물방울 제거장치의 성능에도 불구하고 다단 물유동층을 이용한 열회수 겸용 집진장치의 경우에는 비교적 안정적인 고효율의 집진성능을 유지할 수 있다. 그러나 종래의 집진장치의 경우에는 분진의 측정시 다량의 분진을 포함한 약간의 물방울이 포함되더라도 분진 측정치에 큰 영향을 미쳐 집진장치의 성능이 안정화되지 못하는 문제점이 있었다.In the combined heat recovery dust collector using the multi-stage water fluidized bed of the present invention, a small amount of wastewater including dust finally discharged from the water fluidized bed 3 at the bottom is not sent back to the water fluidized bed 3 at the top. Therefore, unlike the conventional scrubber that circulates a large amount of waste water, the concentration of dust in the water flow layer 3 at the upper end can be kept relatively low. This is because most of the sluggishness is removed from the water flow layer 3 installed at the bottom, and the dust content is reduced in the exhaust gas flowing into the water flow layer 3 at the upper end. Therefore, the dust measured by the communication 9 is passed through the exhaust gas communication 9 through some of the water droplet removing device 7 containing some of the dust by the exhaust gas in the upper water fluidized bed 3. It does not have a big impact on the measurements. Therefore, in spite of the performance of the incomplete water droplet removing device, the combined heat recovery dust collector using the multi-stage water flow layer can maintain a relatively stable high efficiency dust collecting performance. However, in the case of the conventional dust collector, even if a small amount of water droplets containing a large amount of dust is included in the measurement of dust, there is a problem that the performance of the dust collector is not stabilized due to a large influence on the dust measurement value.
5. 배기가스에 함유된 수증기의 잠열까지 효율적으로 회수 가능함5. Efficient recovery of latent heat of water vapor contained in exhaust gas
본 발명의 물유동층(3)의 경우에 배기가스가 분배판(4)의 배기가스 유통공(11)을 통과하면서 물유동층(3)에서 물과 직접 접촉하면서 급속하게 열교환하여 거의 배기가스와 물의 온도가 평형을 이룬다. 따라서 물유동층(3)에서 배기가스 내의 수증기가 함유한 응축잠열까지 효율적으로 회수할 수 있다. 그리고 물유동층(3)에서는 각 물유동층(3)사이의 온도를 계층화하여 하단 물유동층(3)의 온도를 높게 유지하고 상단의 물유동층(3)에서의 온도를 가장 낮게 유지할 수 있다. 따라서 각 단의 물유동층(3)에서 생산되는 급수의 온도를 최대한 높일 수 있으며, 배기가스의 출구 온도를 낮추어 배기가스 내의 수증기의 응축현상에 의하여 집진효율도 향상시킬 수 있다.In the case of the water fluidized bed 3 of the present invention, while the exhaust gas passes through the exhaust gas distribution hole 11 of the distribution plate 4 and is directly in contact with the water in the water fluidized bed 3, the heat exchanger rapidly exchanges almost all of the exhaust gas and water. The temperature is in equilibrium. Therefore, it is possible to efficiently recover the latent heat of condensation containing water vapor in the exhaust gas from the water fluidized bed 3. In the water flow layer 3, the temperature between each water flow layer 3 is stratified to maintain the temperature of the lower water flow layer 3 and the lowest temperature in the water flow layer 3 at the top. Therefore, it is possible to increase the temperature of the water supply produced in the water flow layer 3 of each stage as much as possible, and to reduce the outlet temperature of the exhaust gas, thereby improving the dust collection efficiency by condensation of water vapor in the exhaust gas.
6. 전열효율이 매우 높아서 열교환을 위한 필요전 열면적이 비교적 적음.6. The heat transfer efficiency is very high, so the required heating area for heat exchange is relatively small.
각 단의 물유동층(3)내의 열교환기 급수전열관(6) 외부에서의 열전달계수는 물의 유동화로 인하여 크게 증대된다. 그리고 급수전열관(6) 내부에서의 열전달계수도 급수의 유속을 증대시키면 상당히 높게 유지할 수 있어 결과적으로 전열면에서의 총괄전열계수를 크게 유지할 수 있다. 따라서 각 단의 물유동층(3)에서 열교환기 급수전열관(6)의 전열성능이 우수하여 배기가스의 냉각에 요구되는 열교환기의 필요전열면적이 매우 적어지게 된다. 그리고 열교한기의 급수전열관(6) 배열 층수가 적어져서 각 단의 물유동층(3)의 높이도 낮아지게 되고 결과적으로 배기가스 측의 압력손실도 비교적 적게 유지할 수 있다. 또한 물유동층(3)의 부식성 때문에 가격이 비싼 특수 재질의 급수전열관(6)을 사용하더라도 필요전열관의 소요량이 작기 때문에 시스템의 경제성에 크게 영향을 주지 않는다.The heat transfer coefficient outside the heat exchanger feedwater heat pipes 6 in the water flow bed 3 at each stage is greatly increased due to the fluidization of water. In addition, the heat transfer coefficient inside the feedwater heat pipe 6 can also be kept fairly high by increasing the flow rate of the feedwater, so that the overall heat transfer coefficient on the heat transfer surface can be maintained large. Therefore, the heat transfer performance of the heat exchanger feedwater heat transfer pipe 6 in the water flow layer 3 at each stage is excellent, so that the required heat transfer area of the heat exchanger required for cooling the exhaust gas is very small. In addition, since the number of layers of the heat transfer tube 6 of the thermal bridge is reduced, the height of the water flow layer 3 at each stage is also lowered, and as a result, the pressure loss at the exhaust gas side can be kept relatively low. In addition, even if the use of a special price of water supply heat pipe 6 is expensive due to the corrosiveness of the water flow layer (3) does not significantly affect the economics of the system because the required amount of heat transfer pipe is small.
7. 일부 탈황 및 중금속 제거 기능이 있음.7. Has some desulfurization and heavy metal removal.
일반적으로 스크라버를 사용하는 고효율의 배기가스 처리장치의 경우에는 배기가스의 분진을 포집하는 과정에서 분진외에 SOx와 중금속과 같은 여러가지 유해성분을 동시에 제거하는 기능을 나타내고 있지 않다. 그러나 본 발명의 다단 물유동층을 이용한 열회수 겸용 집진장치의 효율을 어느정도 유지할 경우에 이러한 SOx와 중금속 등의 제거기능도 함께 나타낼 수 있다.In general, a highly efficient exhaust gas treatment apparatus using a scrubber does not exhibit a function of simultaneously removing various harmful components such as SOx and heavy metals in addition to dust in the process of collecting dust of the exhaust gas. However, when the efficiency of the combined heat recovery dust collector using the multi-stage water fluidized bed of the present invention is maintained to some extent, the removal function of SOx, heavy metals, and the like may also be shown.
8. 배기가스 측의 압력손실이 과대하지 않음.8. The pressure loss on the exhaust side is not excessive.
본 발명의 다단 물유동층을 이용한 한 열회수 겸용 집진장치의 경우 물유동층(3)에 필요한 열교환기의 급수전열관(6) 수가 비교적 적기 때문에 각 단의 물유동층(3)의 높이를 비교적 낮게 유지할 수 있다. 따라서 각 단의 물유동층(3)에서의 30 - 50 mmH2O 정도로 잡고 각 단의 물유동층(3)의 단수를 3 - 4개로 가정하면 각단의 물유동층(3)에서의 배기가스 측의 압력손실은 약 100 - 200mmH2O 정도이다. 이것은 일반적인 멀티 사이크론이나 세정탑에 비하여 과대하지 않으며, 벤튜리스크라버와 비교하면 압력손실이 상당히 낮다.In the case of a single heat recovery combined dust collector using the multi-stage water fluidized bed of the present invention, since the number of heat transfer tubes 6 of the heat exchanger required for the water fluidized bed 3 is relatively small, the height of the water fluidized bed 3 in each stage can be kept relatively low. . Therefore, assuming that the water flow layer 3 at each stage is about 30-50 mmH 2 O and the number of stages of the water flow layer 3 at each stage is 3-4, the pressure on the exhaust gas side in the water flow layer 3 at each stage is assumed. The loss is about 100-200 mmH 2 O. This is not excessive compared to conventional multi-cyclone or scrubber towers, and has a significantly lower pressure loss compared to venturi scrubbers.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980059311A KR100296949B1 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | A multi-stage water fluidized-bed scrubber with heat recovery system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980059311A KR100296949B1 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | A multi-stage water fluidized-bed scrubber with heat recovery system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000043009A KR20000043009A (en) | 2000-07-15 |
| KR100296949B1 true KR100296949B1 (en) | 2001-10-26 |
Family
ID=19566263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980059311A KR100296949B1 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | A multi-stage water fluidized-bed scrubber with heat recovery system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100296949B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101294005B1 (en) | 2012-08-23 | 2013-08-07 | 한국에너지기술연구원 | A fluidized bed heat exchanger to produce high temperature water by recovering waste heat from flue gas |
| KR101561194B1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-10-20 | 한국에너지기술연구원 | The condensing heat recovery system using absorbing liquid fluidized bed heat exchanger for boiler flue gas |
| KR101606282B1 (en) * | 2014-10-08 | 2016-03-25 | 한국에너지기술연구원 | The condensing heat recovery system for high temperature moist gas using heat-recovery-type absorbent fluidized bed and dry-air-dehumidifing-type absorbent fluidized bed |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100500697B1 (en) * | 2002-10-21 | 2005-07-12 | 한국에너지기술연구원 | A multi-stage heat recovery system with the water-fluidized-bed heat exchanger |
| KR100860085B1 (en) * | 2007-11-06 | 2008-09-25 | 권혁문 | Dust collector of water filter type |
| KR100946362B1 (en) * | 2009-10-29 | 2010-03-09 | 정영철 | Heat exchanger of automatic wash type enabling elimination of dust |
| KR101298728B1 (en) * | 2011-09-28 | 2013-08-21 | 현대제철 주식회사 | Sensible heat collecting apparatus of furnace slag |
| KR101270900B1 (en) * | 2012-12-26 | 2013-06-07 | 조한얼 | Waste heat and water collecting apparatus using reducing white smoke |
| KR101270872B1 (en) * | 2012-12-26 | 2013-06-05 | 조한얼 | Waste heat and water collecting method using reducing white smoke |
| KR101270783B1 (en) * | 2012-12-26 | 2013-06-04 | 조한얼 | Reducing white smoke apparatus equipped switch board of sensible heat |
| CN103900396B (en) * | 2012-12-26 | 2016-03-16 | 赵吉焕 | Reduce white cigarette generating means and utilize its used heat and use water recovery method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5288580A (en) * | 1976-01-21 | 1977-07-25 | Hitachi Ltd | Gas-liquid countercurrent contact apparatus |
-
1998
- 1998-12-28 KR KR1019980059311A patent/KR100296949B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5288580A (en) * | 1976-01-21 | 1977-07-25 | Hitachi Ltd | Gas-liquid countercurrent contact apparatus |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101294005B1 (en) | 2012-08-23 | 2013-08-07 | 한국에너지기술연구원 | A fluidized bed heat exchanger to produce high temperature water by recovering waste heat from flue gas |
| KR101561194B1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-10-20 | 한국에너지기술연구원 | The condensing heat recovery system using absorbing liquid fluidized bed heat exchanger for boiler flue gas |
| KR101606282B1 (en) * | 2014-10-08 | 2016-03-25 | 한국에너지기술연구원 | The condensing heat recovery system for high temperature moist gas using heat-recovery-type absorbent fluidized bed and dry-air-dehumidifing-type absorbent fluidized bed |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000043009A (en) | 2000-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1184816A (en) | Wet/dry steam condenser | |
| KR100296949B1 (en) | A multi-stage water fluidized-bed scrubber with heat recovery system | |
| KR101695473B1 (en) | Waste heat recovery of exhaust gas and dehumidification device | |
| CN110124500A (en) | A kind of depth recycles the device and method of water resource in wet flue gas | |
| EP0344283B1 (en) | Scrubber | |
| US4379485A (en) | Wet/dry steam condenser | |
| CN111558294B (en) | Wet flue gas purification system and method with energy-saving function | |
| KR100242226B1 (en) | Heat exchanger with circulating layer of solid particle for collecting waste heat of exhaust gas | |
| KR100213303B1 (en) | Waste gas regenerating heat exchanger using water flowing layer | |
| KR20040034210A (en) | A multi-stage heat recovery system with the water-fluidized-bed heat exchanger | |
| SE514866C2 (en) | Device for cooling gases | |
| JP3183899B2 (en) | Blow-up type air purifier | |
| JP3045289B2 (en) | Exhaust gas waste heat recovery heat exchanger | |
| KR102349742B1 (en) | Self-cleaning type Water fluidized bed heat exchanger with the solid moving bodies | |
| JP4570187B2 (en) | Exhaust gas heat exchanger | |
| CN111744297A (en) | Tail gas dust removal waste heat recovery system | |
| CN205613221U (en) | Exhaust gas treating device | |
| KR200272535Y1 (en) | Deaerating tray in the shape of saw teeth | |
| US20020121360A1 (en) | Direct-contact steam-to-water condenser | |
| JP3556703B2 (en) | Sludge collector of vertical steam generator | |
| SU1456736A1 (en) | Air-cooled condenser of vapour-gas mixture | |
| KR0175220B1 (en) | Heat transfer | |
| KR200163329Y1 (en) | A water fluidized bed heat exchanger without discharging condensate | |
| RU2124385C1 (en) | Scrubber for energy-process treatment of gases | |
| KR20210157518A (en) | Apparatus for purifying discharge gas from boiler and boiler with the apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130520 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140512 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150514 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160511 Year of fee payment: 16 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170308 Year of fee payment: 17 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |