KR100345891B1 - 배기가스 처리 장치 및 배기가스 처리 시스템 - Google Patents

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    • G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means

Abstract

본 발명은 보일러나 소각로 또는 용광로 등과 같은 가스 상태의 공해물질을 배출하는 장치에서 발생되는 배기가스 또는 오염된 공기를 화학적 처리설비 없이 정화시킬 수 있는 배기가스 처리장치와 그 처리 시스템에 관한 것으로, 배기가스를 공급하는 배기가스 공급수단; 과, 상기 배기가스가 유입되는 외부 실린더와, 상기 외부 실린더로부터 유입된 배기가스를 반응시키는 원추형상의 내부실린더와, 상기 외부 실린더 상부 끝단에 체결되어 외부로부터 유입된 압축공기를 균일하게 유지하고 상기 내부실린더에 분사하는 공기챔버와, 상기 공기챔버 하단에 결합되며 상기 내부실린더의 직경보다 작은 직경을 갖고 상기 내부실린더의 상부 끝단보다 낮은 위치까지 연장되어 있으며 펼쳤을 경우에 직각사다리꼴 형상인 공기커튼과, 상기 내부실린더에서 오염물질이 제거된 소량의 배기가스를 배출하는 배출관이 결합된 커버와, 상기 내부 실린더에서 생성된 고체상태와 액체상태의 오염물질을 포집하여 배출하는 포집관으로 이루어진 배기가스 처리수단; 그리고 상기 포집관 하부에 체결되어 상기 내부실린더로 배기가스가 역류하는 것을 방지하기 위한 역류차단 수단; 을 포함하는 배기가스 처리장치를 제공한다.

Description

배기가스 처리 장치 및 배기가스 처리 시스템{Flue Gas Treatment Apparatus and Flue Gas Treatment System}
본 발명은 배기가스 처리장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 보일러나 소각로 또는 용광로 등과 같은 가스 및 입자 상태의 공해물질을 배출하는 장치에서 발생되는 배기가스 또는 오염된 공기를 화학적 처리설비 없이 정화시킬 수 있는 배기가스 처리장치와 그 처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 보일러나 소각로 또는 제철소의 용광로나 원료를 제조하는 각종 가열로 그리고 석유화학공장 등에서 대량의 배기가스가 발생되고 있다. 이러한 배기가스는 발생원의 종류에 따라 다르지만 대체적으로 분진과 같은 고체상태의 이물질과 질소나 황화합물과 같은 가스상태의 유해가스가 함께 혼합된 상태로 배출된다.
지금까지 알려진 배기가스 처리장치로는 사이클론과 스크루버가 있다. 사이클론은 건식으로 배기가스를 처리하는 장치로서 사이클론 내부로 배기가스를 유입시켜 원심력을 이용하여 분진을 제거하는 장치이다. 그리고 스크루버는 습식으로 배기가스를 처리하는 장치로서 물이 분사되는 스크루버 내부로 배기가스를 유입시켜 분진과 가스를 제거하는 장치이다.
그러나 이러한 배기가스 처리장치들은 배기가스 중에 포함된 고체상태의 미세한 분진들을 가스로부터 분리하거나 기체상태의 공해물질들을 제거하기 위하여 물을 분사하여야 하므로 2차적 폐수 처리를 요할 뿐만 아니라, 제거되지 않은 기체상태의 공해 물질들을 그대로 대기 중에 배출하고 있다. 이와 같이 대기 중으로 배출되는 기체상태의 공해물질에는 다이옥신, 페놀, SO2, NO2, NOX, SOX등이 포함되어 있어서 악취를 유발하고 환경을 파괴하며 인체에 유해하게 작용하고 있다.
이러한 기체상태의 공해물질을 제거하기 위해서는 수용액을 이용하여 공해물질을 흡수처리할 수 있는 화학적 설비가 추가로 필요하게 된다.
이와 같이 종래의 배기가스 처리설비는 기존의 배기가스 처리장치에 화학적 설비를 추가해야 하기 때문에 설비가 대형화될 수밖에 없다. 또한 배기가스를 화학적으로 처리하기 위해서는 수용액 순환설비나 수용액 처리설비 등의 2차설비를 별도로 구비해야 해야 하는 단점이 있다. 더욱이 이러한 화학적 처리설비는 사용하는 수용액에 대한 설비의 부식문제를 해결해야 하므로 초기 설비투자비가 증가하게 되고 사용 중에도 운전비용이 높다는 결점이 있다.
따라서 최근에는 높은 설치비용이 소요되는 화학적 처리 설비를 설치하지 않고도 가스상태의 오염물질과 고체 상태의 오염물질을 동시에 제거할 수 있는 복합 처리시스템에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압축공기를 유입시켜 물리적 처리만으로 분진 및 유해가스를 동시에 정화시킬 수 있는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 미세입자와 오염물질을 분리하는 배기가스 처리장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 배기가스 처리장치를 기본 장치로 하여 집진설비와 제습설비와 고압공기 공급설비 그리고 사이클론과 같은 부대설비들이 직렬 또는 병렬로 연결되어 고체상태의 미세입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 미세입자와 오염물질을 분리하는 배기가스 처리시스템을 제공함에 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배기가스 처리시스템의 전체적인 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 A부분 상세도,
도 3은 본 발명에 따른 도 2의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 공기커튼을 평면상태로 전개한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 도 1의 B부분 상세도이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 배기가스 처리장치는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스를 공급하는 배기가스 공급수단; 과 상기 배기가스 공급수단으로부터 공급받은 배기가스가 유입되는 외부 실린더와, 상기 외부 실린더의 내부에 설치되며 상기 외부실린더로부터 유입된 배기가스를 반응시키는 원추형상의 내부실린더와, 상기 외부 실린더 상부 끝단에 체결되어 외부로부터 유입된 압축공기를 균일하게 유지하고 압축공기를 상기 내부실린더 내로 유입되는 배기가스에 분사하는 공기챔버와, 상기 공기챔버 하단에 결합되며 상기 내부실린더의 직경보다 작은 직경을 갖고 상기 내부실린더의 상부 끝단보다 낮은 위치까지 연장되어 있으며 상기 외부실린더 상부 끝단과 상기 공기챔버의 하단면 그리고 상기 내부실린더 상부 끝단에 의하여 형성된 틈새로 유입된 배기가스가 상기 내부실린더 내에서 와류를 형성하도록 형성된 펼쳤을 경우에 직각사다리꼴 형상인 공기커튼과, 상기 공기챔버 상부를 폐쇄하며 상기 내부실린더에서 오염물질이 제거된 소량의 배기가스를 배출하는 배출관이 결합된 커버와, 상기 내부실린더의 하부에 연장되고 상기 배출관 그리고 내부실린더의 중심축과 일치되게 설치되며 상기 배출관의 직경과 동일한 직경으로 형성되어 상기 내부 실린더에서 생성된 고체상태와 액체상태의 오염물질을 포집하여 배출하는 포집관으로 이루어진 배기가스 처리수단; 그리고 상기 포집관 하부에 체결되어 상기 내부실린더로 배기가스가 역류하는 것을 방지하기 위한 역류차단 수단;을 포함하는 배기가스 처리장치를 제공한다.
또한 본 발명은 이러한 배기가스 처리장치를 기본으로 하여 여기에 배기가스 발생기, 배기가스를 냉각시키는 냉각장치, 배기가스에 포함된 수분을 제거하는 장치, 배기가스 처리장치에서 배출되는 잔여 배기가스를 정화시키는 사이클론, 각 배기가스 처리장치 및 사이클론에서 배출되는 고체 물질과 반응에 의하여 생성된 액체 상태의 물질을 포집하는 포집기, 포집기를 통과한 미량의 잔여 가스를 배기가스 공급 수단에 피드백하여 공급하는 블로다운, 상기 사이클론에서 배출되는 미량의 배기가스에 포함된 미량의 고체물질을 제거하는 필터 박스, 상기 사이클론을 통과한 정화된 가스를 외부 공기와 혼합하여 상기 배기가스 처리장치에 공급하는 압축공기 공급장치 그리고 상기의 각 장치를 연결하는 연결덕트가 모두 또는 필요에 따라서 선택적으로 연결되어 있는 배기가스 시스템을 제공한다.
이하 본 발명의 배기가스 처리장치와 그 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 배기가스 처리장치는 크게 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질이 혼합된 배기가스를 공급하는 배기가스 공급부;와 고압의 공기를 불어넣어 유입된 배기가스를 정화 처리하는 배기가스 처리부; 그리고 배기 가스 처리부로 배기가스가 역류하는 것을 방지하기 위한 역류차단부로 구성되어 있다.
그리고 본 발명의 배기가스 처리 시스템은 이상과 같이 구성된 배기가스 처리장치를 기본으로 하여 여기에 배기가스 발생기, 배기가스를 냉각시키는 냉각장치, 배기가스에 포함된 수분을 제거하는 장치, 배기가스 처리장치에서 배출되는 잔여 배기가스를 정화시키는 사이클론, 각 배기가스 처리장치 및 사이클론에서 배출되는 고체 물질과 반응에 의하여 생성된 액체 상태의 물질을 포집하는 포집기, 포집기를 통과한 미량의 잔여 가스를 배기가스 공급 수단에 피드백하여 공급하는 블로다운, 상기 사이클론에서 배출되는 미량의 배기가스에 포함된 미량의 고체물질을 제거하는 필터 박스, 상기 사이클론을 통과한 정화된 가스를 외부 공기와 혼합하여 상기 배기가스 처리장치에 공급하는 압축공기 공급장치 그리고 상기의 각 장치를 연결하는 연결덕트가 모두 또는 필요에 따라서 선택적으로 연결되어 하나의 배기가스 시스템을 구성한다.
이하에서는 본 발명의 배기가스 처리 시스템의 각 구성장치들을 배기가스가 통과하는 순서에 따라 차례로 설명한다.
먼저, 배기가스 발생기(1)는 배기가스 발생원으로서 쓰레기 소각로, 탄소연료를 산화시키는 보일러, 화력발전소의 가열로, 제철소의 용광로와 같은 공해가스 배출로 또는 석유화학공장 등이 될 수 있다.
냉각장치(2)는 배기가스 발생기(1)로부터 발생된 배기가스를 이들 장치를 연결하는 연결덕트를 통하여 공급받아 배기가스의 온도가 120℃이하로 되도록 냉각시키는 장치이다.
수분 제거장치(3)는 냉각장치에서 배출되는 배기가스의 수분을 조절하는 장치로서 배기가스의 수분 함량이 25% 이하가 되도록 조절한 다음 수분의 함유량이 조절된 배기가스를 다음 장치로 공급한다. 따라서 본 발명의 수분제거장치는 배기가스 발생기의 종류에 따라 배출되는 배기가스의 수분함량을 고려하여 선택적으로 설치한다. 그리고 본 발명에서의 냉각장치와 수분제거장치는 일반적으로 알려져 있는 수냉식 냉각기 및 제습기와 동일한 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이상의 장치를 통과한 배기가스는 이하에서 설명될 본 발명의 중요한 장치인 배기가스 처리장치로 공급된다.
배기가스 처리장치의 배기가스 공급부(4)는 선행장치로부터 공급된 배기가스를 유속과 유량을 균일하게 유지하여 배기가스 처리부(5)로 공급하는 역할을 한다. 이러한 배기가스 공급수단은 배기가스를 가속시키는 팬(12)과 이를 구동하는 모터(11)로 이루어져 있다. 여기서 팬(12)은 공급되는 배기가스가 역류되는 것을 방지하는 역할도 한다.
배기가스 처리장치의 배기가스 처리부(5)는 연결덕트(10)를 통하여 배기가스가 유입되는 외부 실린더(20)와, 외부 실린더로부터 유입된 배기가스를 처리하는 내부실린더(21)와, 외부로부터 유입된 압축공기를 균일하게 유지하고 이 공기를 내부실린더에 분사하는 공기챔버(22)와, 내부실린더 내에 유입되는 배기가스가 와류를 형성하도록 하는 공기커튼(30)과, 내부실린더에서 오염물질이 제거된 소량의 배기가스를 배출하며 외부 실린더를 밀폐하는 커버(27)와, 내부 실린더에서 생성된 고체상태와 액체상태의 오염물질을 포집하여 배출하는 포집관(25)으로 이루어져 있다.
다음은 배기가스 처리부(5)를 구성하는 각각의 부품을 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 외부실린더(20)는 연결덕트(10)에 그 하부가 연결되고 수직으로 설치되며 전체적으로 원추형 형태로 제작된다.
내부 실린더(21)는 외부 실린더(20)의 내부에 설치되며 전체적으로 원추형 형태로 제작된다. 외부실린더(20)와 내부실린더(21)는 지지봉(33)에 의하여 일정한 간격을 유지하며 고정된다. 그리고 내부 실린더(21)와 외부 실린더(20) 사이에는 유입되는 배기가스에 원심력을 가하기 위한 나선형 가이드(18)가 부착되어 있다. 이러한 나선형 가이드(18)는 3-5개가 적당하며, 상부에서 보아 시계방향으로 형성되고, 각 가이드 사이의 간격은 180 mm 가 바람직하다.
공기챔버(22)는 내부실린더(21)의 상단으로부터 일정간격을 유지하면서 외부실린더(20)와 결합되어 하나의 도우넛 형태의 챔버를 형성한다. 이러한 공기챔버에는 외부 공기를 공급하는 공급관(26)을 통하여 공기압축기(9)와 연결되어 있다.
이러한 공기챔버(22)는 도4에서와 같이 그 내측 벽에 공기 분사노즐(23)이 볼조인트(34)로 결합되어 있다. 이러한 볼조인트(34)에 의하여 분사노즐(23)의 각도를 조정할 수 있다. 볼 조인트(34) 외부에 체결되는 분사구(35)에는 표면에서 내측으로 경사져 있고 전체적으로 부채꼴 형상이며, 슬릿 형태의 노즐구멍(36)이 형성되어 있다. 이와 같이 형성된 분사노즐(23)을 공기챔버(22) 내측벽에 설치할 경우 노즐구멍(36)의 길이방향이 내부실린더의 축과 평행하게 되도록 조절하여 설치한다. 본 발명에서 노즐구멍(36) 슬릿의 길이는 약 10mm이고 그 폭은 약 1.5mm로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 분사노즐(23)을 배치함으로서 분사되는 압축공기는 노즐구멍(36)에 의하여 내부실린더(21)의 내측 벽면으로만 집중 분사될 수 있게 된다.
배기가스 처리부(5)의 공기커튼(30)은 분사노즐(23)에서 분사되는 압축공기에 의하여 내부실린더(21) 내에 유입되는 배기가스의 와류형성을 촉진하는 역할을 한다. 또한 공기커튼(30)은 공기챔버(22)로 유입되는 공기의 압력을 낮출 수 있어서 전체 시스템의 가동비용을 절감할 수 있다.
이러한 공기커튼(30)은 공기챔버(22) 내측면 끝단을 따라 내부실린더(21) 끝단보다 더 아래쪽으로 연장되어 설치된다. 그리고 공기커튼(30)은 도 3에서와 같이 최종 설치되었을 경우 원통형을 이루며 그 하부 끝단은 수직방향에 대해 나선형태를 이루게 된다. 즉, 도 4에서와 같이 원통형을 펼쳤을 때는 그 형태가 직각사다리형태가 된다. 이때 공기커튼(30)의 긴 쪽에서 짧은 쪽으로 이어지며 형성되는 사선의 방향은 분사노즐(23)의 압축공기 분사방향과 동일한 방향으로 형성된다.
도 4는 공기커튼(30)을 평면상태로 펼쳐놓은 것으로 분사노즐(23)은 오른쪽아래 방향으로 향하는 반면, 공기커튼(30)은 왼쪽으로 갈수록 폭이 넓어져 공기커튼(30) 하단이 이루는 경사선이 분사노즐(23)의 경사방향과 반대방향으로 배열된다.
이와 같이 공기커튼(30)을 설치함으로서 분사노즐(23)로부터 분사되는 압축 공기는 공기커튼(30)과 내부실린더(21) 사이의 간극을 통해 나오는 배기가스에 순차적으로 충돌하게 됨으로서 배기가스는 서로 다른 속도로 추진되어 와류를 가속시키게 되는 것이다.
한편, 외부실린더(20)의 상단에 고정되는 커버(27)는 그 중앙에 오염물질이 걸러진 소량의 배기가스를 다음 라인으로 보내기 위한 연결덕트(28)가 설치된다. 그리고 연결덕트(28)의 하부에는 커버(27)로부터 일정한 길이 만큼 아래쪽으로 연장되며, 원추형으로 제작된 배기가스 배출관(29)이 부착된다. 이러한 배출관(29)은 내부실린더(21)로 유입된 배기가스가 바로 연결덕트(28)를 통해 빠져나가는 것을 방지하게 된다. 여기서 배출관(29) 상부에 연결된 연결덕트(28)는 다음 라인과 연결될 수도 있고 경우에 따라서는 배출관(29) 자체를 폐쇄할 수 있는 차단 밸브가 부착될 수도 있다. 이러한 차단밸브(미도시)는 계폐량을 조절할 수 있도록 설치되어 있어서, 내부실린더(21)에서 연결덕트(28)를 통하여 배출되는 배기가스의 양을 조절할 수 있다.
내부 실린더(21)의 하부에는 내부실린더와 연장되어 내부실린더에서 생성된 고체상태와 액체상태의 오염물질을 포집하여 배출하는 포집관(25)이 설치되어 있다. 이러한 포집관(25)은 외부실린더(20)와 연결덕트(10)를 연결하는 엘보(24)를 관통하여 후술하는 역류차단부(6)와 연결된다.
여기서 배출관(29)과 포집관(25)은 내부실린더(21)의 중심축과 일치되게 설치되고 이들의 직경은 동일한 크기로 제작된다. 이렇게 제작함으로서 내부실린더(21)에서 와류에 의하여 생성되는 내부 진공공간의 직경을 동일하게 유지시키게 된다.
그리고 배기가스 처리장치의 역류차단부(6)는 포집관(25) 하단에 수직 연결되는 차단관(62)과, 차단관(62) 내부에 나선형태로 감겨져 설치되는 스크류판(63), 차단관(62) 저면에 연결설치되고 그 하단은 후술하는 포집함(60,70)에 연결되는 원추형태의 역류방지통(64), 역류방지통(64) 상부 중앙에 설치되고 역류방지통(64)과는 일정 틈새를 이루는 콘부재(65)로 이루어진다.
여기서 콘부재(65)는 꼭지점이 위를 향하도록 설치되어 포집함(60,70)에 유입된 고체상태의 제거물질이 역류방지통(64)으로 역류하는 것을 방지하게 된다.
이상 설명한 본 발명의 배기가스 처리장치(4,5,6)는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 미세입자와 오염물질을 실질적으로 분리하는 역할을 한다.
그러나, 상술한 배기가스 처리장치(4,5,6)는 외부실린더(20)와 내부실린더(21)와의 간극, 공기챔버(22)에 설치되는 분사노즐(23)의 개수와 배열상태, 공기분사압력 등에 의하여 오염물질 분리 효율에 큰 차이가 있다. 따라서 이러한 배기가스 처리장치(4,5,6)의 구조를 적절히 설계하는 것이 필수적이다.
본 발명자들은 배기가스 처리효율을 극대화시키기 위하여 본 발명의 장치를 다양하게 제작하고 제작된 각 장치를 사용하여 배기가스 처리 실험을 반복 실시하여 최적의 설계조건을 발견할 수 있었다.
이러한 설계조건은 내부실린더(21) 하단과 연결되는 포집관(25)의 직경을 1로 보았을 때 이와 비교한 상대적인 크기로 나타내었다.
이러한 설계조건으로는, 내부실린더(21) 상단과 포집관(25) 그리고 외부실린더(20) 상단의 직경비의 경우 그 비율을 약 5:1:5.6으로 제작하고, 내부 실린더(51)의 상단과 포집관(25) 그리고 공기챔버(22)의 직경비의 경우 그 비율을 약 5:1:4.6으로 제작하는 것이 바람직하다. 그리고 공기챔버(22) 하부표면과 내부 실린더(21) 상단과의 간격은 포집관(25)의 직경과 비교하여 포집관(25)의 직경에 0.35-0.40 배 정도로 제작된다. 또한 공기커튼(30)의 내부실린더의 끝단에서부터 시작하여 아래쪽으로 연장된 길이의 짧은 쪽은 포집관(25) 직경에 0.10 배 이고 긴 쪽은 0.15의 배율로 제작하는 것이 바람직하다.
또 다른 설계조건으로는 분사노즐(23)의 설치 개수가 있다. 분사노즐(23)의 설치 개수는 4-5개가 가장 바람직하다. 분사노즐(23)의 설치 개수가 1-2개인 경우에는 내부 실린더(21) 내에서 중공 형상의 와류를 형성시키지 못하게 되며, 3개인 경우에는 슬러지가 발생하게 된다.
그리고, 도 3 에서와 같이, 분사노즐(23)의 설치각도(α,β)는 공기챔버 수평단면의 각도(α)는 공기챔버(22) 원통의 접선 방향으로 약 32-35°이고, 수직단면의 각도(β)는 공기챔버(22) 원통 측면의 아래 방향으로 약 75-85°바람직하게는 80°를 이루게 설치하는 것이 바람직하다. 그리고 분사노즐(23)을 통해 분사되는 공기의 압력은 약 0.4-2.5kgf/m3이 바람직하다.
계속해서 본 발명의 배기가스 처리 시스템에 대하여 설명한다.
상기 배기가스 처리장치(5)의 배기가스 배출관(29)과 연결덕트(28)을 통하여 배출되는 미 처리되어 반전된 소량의 배기가스는 후술하는 사이클론(40,50)에 유입된다.
도 5에 나타난 바와 같이, 사이클론(40)은 수직으로 설치되는 원추형 실린더 형태로 제작된다.
사이클론(40)은 사이클론(40)의 상부 측면에 실린더 내경의 접선방향으로 편심되도록 설치되고 연결덕트(28)와 연결된 유입관(41)과, 사이클론(40) 상단 내측에 환형으로 설치된 사이클론 공기챔버(42)과, 공기챔버(42)에 설치된 사이클론 분사노즐(43) 그리고 사이클론 커버(44)로 이루어진다. 여기서 사이클론의 공기챔버(42)와 분사노즐(43)은 이미 설명한 배기가스 처리장치(5)의 설계 조건과 동일하므로 그 설명을 생략한다.
사이클론 커버(44)의 하부에는 유입관(41)의 하부 단면까지 연장된 사이클론배출관(45)이 설치되어 있다.
그리고 사이클론(40)의 하부에는 이미 설명한 배기가스 처리장치의 역류방지부(6)가 연결 설치된다.
이상과 같이 이루어진 사이클론(40,50)은 유입관(41)을 통해 사이클론(40)내부로 유입된 미 처리 배기가스가 유입관(41)의 내측면을 타고 휘돌아 흘러 사이클론배출관(45)에 부딪치면서 회오리를 일으키게 된다. 이때 사이클론 내부에서의 배기가스는 분사노즐(43)로부터 분사되는 압축 공기에 의해 실린더 아래쪽으로 와류를 형성하게 된다.
한편, 배기가스 처리장치(4,5,6)의 역류방지통(64)을 통하여 포집된 분진과 액체 상태의 배출물은 역류방지부(6)하단에 연결된 포집함(60)으로 낙하하게 된다. 이러한 포집함(60)은 사이클론(40)하부에도 설치되어 있다.
그리고 각 포집함(60,70)은 리턴라인(100,67) 통하여 블로다운(61,66)과 연결되어 있다. 이러한 블로다운(61,66)은 포집함(60,70)과 리턴라인(100,67)으로 연결되어 그 내부로 유입되는 미량의 배기가스에 함유된 분진을 재차 포집하는 역할을 한다.
여기서 각 포집함(60,70)은 배기가스처리장치(5)에 연결되는 포집함(60)과 사이클론(40)에 연결되는 포집함(70)으로 구분되며, 이중 포집함(60)은 블로다운(61)을 매개로 리턴라인(100)과 연결되고, 포집함(70)은 연결라인(67)을 매개로 블로다운(61)의 측면과 연결된다. 그리고 각 포집함(60,70)에는 포집된 고체물질과 액체물질을 확인할 수 있는 도어가 각각 설치되어 있고, 이들 각 도어는 모두 실링되어 있다.
블로다운(61,66)은 원추형실린더 다수개가 수직으로 배열되어 있다. 이러한 블로다운은 그 내부로 천천히 수직으로 상승하는 배기가스에서 이물질이 자연낙하 되도록 하는 역할을 한다. 또한 블로다운(61,66) 하단과 포집함(60,70) 사이에도 이미 설명한 역류방지부(6)가 설치되어 있다. 그리고 블로다운에 연결된리턴라인(100)은 배기가스 공급수단(4)과 연결되어 있어서, 이 라인을 통하여 미량의 잔여 가스를 블로다운에서 배기가스 공급 수단(4)으로 피드백한다.
배기가스 시스템의 필터박스(8)는 최종 사이클론(50)과 연결덕트(91)로 연결되어 있다. 이러한 필터박스(8)는 최종 사이클론(50)에서 배출되는 미량의 배기가스에 포함된 미량의 고체물질를 제거하는 역할을 한다. 그리고 최종 사이클론(50)에서 필터박스(8)로 연결되는 연결덕트(91)에는 정화된 배기가스를 외부로 배출 할 수 있는 배출구가 설치될 수 있다. 이러한 배출구에는 조절밸브가 설치되어 있어서정화된 배기가스를 대기로 배출하는 것을 조절한다.
배기가스 시스템에서 압축 공기 공급장치(9)는 필터 박스, 상기 사이클론을 통과한 정화된 가스를 외부 공기와 혼합하여 각 공기챔버(22,42)에 공급하는 역할을 한다.
이와 같이 본 발명의 처리시스템을 설계함으로서 본 발명은 대기와 연결되는 배출관을 모두 차단할 수 있다. 즉, 공기 공급장치(9)로 보내진 미량의 배기가스는 대기로부터 유입된 외부공기와 함께 일정비율로 혼합되어 각 공기챔버(22) 및 사이클론(40,50)으로 유입되는 것이다. 이와 같이 소각로 등의 배기가스 발생기(1)에서 배출되는 배기가스는 본 발명의 시스템 내를 연속적으로 순환하면서 재처리되고 배기가스의 대기 배출은 완전 차단할 수 있게 된다. 그리고 본 발명의 배기가스 처리 시스템은 모든 설비들과 각 설비들을 연결한 연결덕트들은 모두 실링되어 있어서 하나의 폐쇄된 시스템을 형성한다.
도 1에서 미 설명 부호 (80)은 각 공기챔버(22)에 설치되는 압력계로서 분사되는 공기의 압력을 확인하기 위한 것이고, (68)은 포집함(70)으로 유입된 더스트 함유 유해가스를 블로다운(66) 측면으로 유입시키기 위한 유입덕트이다.
이상과 같이 설명한 본 발명의 배기가스 처리장치(4,5,6)는 배기가스의 배출량에 따라 한 시스템 내에 다수개가 병렬 또는 직렬로 설치될 수 있으며 각 처리장치 다음에는 사이클론(40,50)이 선택적으로 설치될 수 있다. 도 1에서는 두 개의 배기가스 처리장치가 설치되어 있고 각 배기가스 처리장치는 사이클론(40,50)과 한 조를 이루게 되어 있는 하나의 실시예를 예시하고 있다.
그리고 본 발명의 실시예는 마지막 사이클론(50) 상부에 대기와 직접 연결되는 배출관(90)이 설치된 상태로 시스템을 구성할 수도 있다. 이 경우에는 정화된 가스를 시스템 내부에서 사용하지 않고 유해가스가 처리된 배기가스를 대기로 방출하게 된다.
본 발명의 배기가스 처리시스템에서 배기가스와 배기가스에서 분리된 미세입자 및 유해가스의 흐름에 대해 간략히 서술하면, 배기가스는 제 1 배기가스 처리부(5)를 지나 사이클론(40)으로 유입되고 사이클론(40) 상부의 제2 배기가스 처리부(7)를 거쳐 제 2 사이클론(50)으로 유입되면서 재처리된 후 배출관(90)을 통해 대기중 또는 필터박스(8)로 방출되고, 미세입자 및 유해가스는 제1처리부(5)와 제2처리부(7)에서 처리되어 포집함(60)에 모여지게 되고 포집함(60)에 설치된 블로다운(61)을 통해 리턴라인(100)으로 보내지며, 사이클론(40,50)에서 처리된 미세입자 및 유해가스는 포집함(70)으로 떨어진 후 포집함(70)에 설치된 블로다운(66)과 블로다운(66) 상부의 연결라인(67)을 통해 블로다운(61) 측면으로 유입되어 다시처리된 후 처리부의 유해가스와 함께 리턴라인(100)으로 보내진다.
이하 본 발명의 시스템이 작동되는 과정을 배기가스가 흘러가는 순서에 따라 설명한다.
먼저, 배기가스 발생기(1)에서 쓰레기 등을 소각하여 발생하는 배기가스는 냉각장치(2)로 유입되고 냉각장치(2)에서 120℃이하로 냉각되어 제습장치(3)로 유입된다. 제습장치(3)에서 수분의 함량이 25% 이하로 유지된 배기가스는 배기가스 공급부(4)의 모터(11)에 의하여 가속된 팬(12)에 의하여 배기가스 처리부(5)의 외부 실린더(20)내로 유입된다.
배기가스 처리부(5)의 외부실린더(20) 하부를 통해 외부실린더(20)와 내부실린더(21) 사이로 유입된 배기가스는 가이드(18)에 의하여 회전하면서 내부실린더(21)와 외부실린더(20) 상단 사이의 간극을 통해 내부실린더(21)로 유입된다.
즉, 외부실린더(20)와 공기챔버관(22) 하단 그리고 내부실린더(21)와 공기챔버(22)에 설치된 공기커튼(30)이 하나의 관로를 형성하게 됨으로서 배기가스는 상기 관로를 따라 최종적으로 내부실린더(21)와 공기커튼(30) 사이를 통해 내부실린더(21) 내측면을 따라 아래쪽으로 유입되는 것이다.
이때, 공기챔버(22)의 분사노즐(23)로부터 내부실린더(21)의 내경접선방향으로 분사된 압축공기가 내부실린더(21)로 투입되는 배기가스와 충돌하면서 배기가스는 공기의 분사방향으로 소용돌이치며 와류를 발생하게 된다.
배기가스가 와류를 일으킴에 따라 원심력이 발생하게 되고 이 원심력에 의해배기가스에 포함되어 있는 미세 고체 입자들이 분리포집되면서 내부실린더(21) 하단의 포집관(25)을 타고 배출되는 것이다.
즉, 와류로 변한 배기가스는 내부실린더(21)의 내측면을 타고 소용돌이치며 하강하게 되고, 따라서 와류는 원심력에 의해 내부실린더(21) 내면 즉, 벽면으로 밀리면서 와류의 중심에 동공부(진공부분)가 나타나게 된다.
상기 와류는 내부실린더(21) 하부로 갈수록 점점 가속되고 이로 인해 동공부의 지름은 상부와 하부가 일정하게 유지되는 데, 이것은 분사노즐(23)을 통한 공기의 분사압력이나 실린더(21)의 치수 등에 복합적으로 기인한다.
그리고 무엇보다도, 동공부의 지름은 포집관(25) 그리고 배출관(29)의 지름과 동일하게 형성됨으로서 와류의 발생이 연속적으로 유지되며, 미세고체입자들이 포집관(25)을 통해 낙하되고 기체상태의 오염물질은 액화되어 내부 실린더의 벽면을 타고 하부로 배출되며 액화되지 않은 미량의 배기가스는 동공부를 통해 서서히 상승할 수 있게 되는 것이다.
이러한 현상은, 공기와 비교적 고온상태에서 이동되는 배기가스가 상호 충돌하면서 실린더(21) 내부의 온도는 분사공기의 단열팽창 등에 의해 급속히 강하하게 되어 배기가스에 함유된 기체상태의 오염물질이 액화된다.
이러한 과정은 본 발명의 핵심사항으로서, 배기가스 중의 고체입자들은 원심력에 의하여 상호 응집되고 기체상태의 오염물질들은 상대적으로 저온인 분사 공기와 충돌되면서 액화되어 침강도를 높이게 되는 것이다.
한편, 본 발명의 공기커튼(30)에 의해 분사노즐(23)에서 분사되는 공기와 공기커튼(30)을 지나는 배기가스가 만나는 시점이 다르게 되는 데, 즉, 공기커튼(30)은 내부실린더(21) 내주면에 대해 나선형태를 형성함으로서 내부실린더(21)로 유입되는 배기가스는 도 3의 가운데 부분에서 제일먼저 분사공기와 만나 가속되고 점차 좌측으로 갈수록 접촉시점이 늦어지게 되는 데, 이는 배기가스간에 속도를 상이하게 한다. 이에 따라 소용돌이치는 배기가스간에 난류(turbulence)가 발생되어 충돌이 더욱 빈번해져 배기가스의 기체성분의 액화를 촉진할 수 있게 된다.
따라서 공기커튼(30)을 설치함으로서 배기가스간 난류발생에 의한 충돌효과만큼 공기 분사압력을 낮출 수 있는 것이다.
포집관(25)을 통해 배출되는 고체입자들은 차단관(62)에 설치된 스크류판(63)을 휘돌아서 포집함(60)으로 배출된다. 한번 포집함(60)으로 배출된 고체입자들은 콘(65)과 스크류판(63)에 의해 역류가 차단되어 내부실린더(21)쪽으로 상승되지 못하게 된다.
그리고 볼텍스 튜브(vortex tube)효과에 의해 소량의 배기가스가 고체입자들과 함께 스크류판(63)을 타고 내부실린더(21)를 빠져나감에 따라 고체입자들이 분리된 배기가스는 내부실린더(21) 중앙에 형성된 진공공간을 따라 상승하여 커버(27)에 설치된 연결덕트(28)를 통해 사이클론(40)으로 이동된다.
연결덕트(28)와 사이클론(40)을 연결하는 유입관(41)은 사이클론(40)에 편심되게 설치됨으로서 배기가스는 사이클론(40)의 내경을 따라 회전하게 되고 이때, 공기챔버(42)의 분사노즐(43)로부터 분사되는 공기에 의해 와류를 형성하게 된다.
이 과정에서 처리부(5)를 거치면서도 제거되지 않은 미세 고체입자들이 와류에서 발생되는 원심력에 의해 배기가스에서 분리되어 침강하게 되고, 침강된 고체입자들은 역시 사이클론(40) 하부에 설치된 차단관(62)의 스크류판(63)을 지나 포집함(70)에 모이게 된다. 포집된 고체입자들 역시 콘(65)과 스크류판(63)에 의해 역류가 차단된다.
사이클론(40)에서 고체입자가 분리된 배기가스는 사이클론(40) 상부에 설치된 제2처리부(7)로 보내지는 데, 제2처리부(7)와 이에 연결된 사이클론(50)에서의 작용은 상기한 내용과 동일하므로 이하 생략한다.
즉, 본 발명의 실시예에서는 모두 2차례에 걸쳐 미세입자와 기체상태의 오염물질을 분리하여 처리하게 되고 최종적으로 오염물질이 제거된 배기가스는 제2처리부(7)의 사이클론(50) 상부에 설치된 배출관(90)을 통해 대기중으로 또는 필터박스(8)방출된다.
필터박스(8)로 유입된 정화된 배기가스는 필터박스에서 잔류하는 미세한 고체입자들이 다시 한번 걸러진 다음 압축공기 공급기(9)로 보내어 진다. 압축공기 공급기(9)는 외부공기를 유입하고 필터박스에서 최종 정화된 배기가스를 혼합하여 처리부(5,7)나 사이클론(40,50)의 공기챔버(22,42)로 공급한다. 이때 외부공기와 정화된 배기가스의 혼합비율은 70-90:10-30 으로 한다.
이하에서는 본 발명에 의한 배기가스 처리시스템을 이용하여 유입된 배기가스를 처리한 시험결과를 설명한다.
배기가스 측정 실험은 소각로(1)에서 폐지 20%, 폐비닐 20%, 폐목재 20% 그리고 폐타이어 40%를 함께 소각하여 배기가스를 발생시켰다.
배기가스 측정 실험은 본 발명의 배기가스 처리시스템의 가동전과 가동후 로 나누어 측정하였다. 여기서 본 발명의 배기가스 처리시스템의 가동이라 함은 압축공기 공급장치(9)의 가동 여부와 밀접한 관계가 있다. 배기가스의 측정위치는 본 발명의 처리시스템을 통과한 다음 정화된 배가가스가 배출되는 곳 즉, 배출관(90)으로 하였다.
배기가스에 포함된 고체 및 기체성분의 측정은 먼지의 경우 CAE-Stac Sampler 장치를 이용하여 원통여지법으로 측정하였고, 황산화물의 경우 Gas analyger 장치를 사용하여 침전적정법으로 측정하였으며, 질소산화물의 경우 Spectrophotometer를 이용하여 아연 환원 나프틸에틸렌 디아민법으로 측정하였고, 일산화탄소의 경우 NDIR 장치를 이용하여 비분산적외선법으로 측정하였으며, 염화수소의 경우 Spectrophotometer를 이용하여 티오시안산 제2수은법으로 측정하였고, 매연의 경우 Smoke Chart를 사용하여 링켈만 비탁표에 의하여 측정하였다.
배기가스 측정실험 결과를 배기가스 배출 허용기준과 비교하여 아래에 나타내었다.
성분 배출허용기준 가동 전 가동 후
먼지 100(12)mg/S㎥ 119.6 mg/S㎥ 3.2 mg/S㎥
황산화물 300(12) ppm 23.4 ppm 0 ppm
질소산화물 200 ppm 129.9 ppm 1.0 ppm
일산화탄소 600(12) ppm 5000.0 ppm 17.0 ppm
염화수소 50(12) ppm 3.763 ppm 0.379 ppm
암모니아 100 불검출 불검출
매연 2도 이하 1도
페놀화합물 10 불검출 불검출
표 1 의 배기가스 측정시 시스템 외부의 대기 조건은 온도 23℃, 습도 46%,대기압 754 mmHg, 풍속 3.1m/sec 이였다. 그리고 배기가스의 유입량은 1273.8 S㎥/hr(O2:3%) 이였다. 표 1의 실험은 배출관(29) 상부에 설치된 차단밸브(미도시)를 미소하게 열은 상태로 실험한 것이다.
표 1에 나타난 바와 같이 배기가스 처리시스템을 가동하기 전에는 먼지와 황산화물, 질소산화물, 일산화탄소 그리고 염화수소의 함량은 높았으나 본 발명의 배기가스 처리시스템을 가동한 다음 측정한 결과 이러한 오염물질들의 함유량은 거의 없거나 측정되더라도 아주 극 미량이 측정되었다.
성상 배출허용기준 가동 전 가동 후
먼지 100(12)mg/S㎥ 402.3 mg/S㎥ 6.2 mg/S㎥
황산화물 300(12) ppm 2000.0 ppm 2.0 ppm
질소산화물 200 ppm 60.0 ppm 1.0 ppm
일산화탄소 600(12) ppm 4000 ppm 40.0 ppm
표 2 의 배기가스 측정시 시스템 외부의 대기 조건은 온도 23℃, 습도 48%, 대기압 752 mmHg, 풍속 2.7 m/sec 이였다. 그리고 배기가스의 유입량은 1518.5 S㎥/hr(O2:4.4%) 이였다. 표 2의 실험은 배출관(29) 상부에 설치된 차단밸브(미도시)를 열은 상태로 실험한 것이다.
표 2 의 실험결과는 표1의 실험결과와 유사하게 나타났다. 그리고 표 2에서는 먼지와 황산화물, 질소산화물 그리고 일산화탄소에 대해서만 측정하였다.
이상 표1과 표2의 실험결과는 배기가스 처리시스템에서 정화된 배기가스를 배출관(90)으로 바로 배출한 상태로 실험한 것이다.
성상 배출허용기준 가동 전 가동 후
먼지 100(12)mg/S㎥ 396.0 mg/S㎥ 4.3 mg/S㎥
황산화물 300(12) ppm 1980.0 ppm 4.0 ppm
질소산화물 200 ppm 70.0 ppm 4.0 ppm
일산화탄소 600(12) ppm 3600 ppm 3.0 ppm
표 3 의 배기가스 측정시 시스템 외부의 대기 조건은 온도 32℃, 습도 61%, 대기압 755 mmHg, 풍속 3.2 m/sec 이였다. 그리고 배기가스의 유입량은 1537.2 S㎥/hr(O2:4.6%) 이였다. 표 3에서 실험은 배출관(29) 상부에 설치된 차단밸브(미도시)를 미세하게 오픈하여 실험한 것이다.
이상 표 3 의 실험결과는 본 발명의 배기가스 처리시스템에서 배기가스 배출관(90)으로 배출된 정화된 배기가스를 압축공기 공급기(9)로 회송시켜 외부공기와 함께 배기가스 처리기(5)에 공급한 상태로 실험한 것이다
표 3 의 실험결과 역시 상기 표1과 표2의 실험결과와 유사하게 나타났다. 표 3 에서도 역시 먼지와 황산화물, 질소산화물 그리고 일산화탄소에 대해서만 측정하였다.
이상과 같이 본 발명에 의한 배기가스 처리장치를 이용하여 배기가스에 포함된 고체 및 기체 상태의 오염물질을 제거한 실험결과는 대부분의 오염물질을 제거할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 사실에서 본 발명에 의한 배기가스 처리시스템은 오염물질의 제거효과가 뛰어나다는 것을 확인할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 배기가스 및 오염물질 처리시스템에 의하면 첫째, 고체상태의 오염물질과 기체상태의 오염물질을 동시에 제거할 수 있고 통상의 사이클론이나 기타 처리시설에 비해 탁월한 처리효율을 얻을 수 있다.
둘재, 구조가 간단하고 화학적 처리를 위한 추가 설비가 필요하지 않게 되어 초기 설치비를 줄일 수 있다.
셋째, 공기분사 이외에는 별도의 동력을 요하지 않으므로 운전비를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (20)

  1. (정정)고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스를 공급하는 배기가스 공급수단; 과
    상기 배기가스 공급수단으로부터 공급받은 배기가스가 유입되는 외부 실린더와, 상기 외부 실린더의 내부에 설치되며 상기 외부 실린더로부터 유입된 배기가스를 반응시키는 원추형상의 내부실린더와, 상기 외부 실린더 상부 끝단에 체결되어 외부로부터 유입된 압축공기를 균일하게 유지하고 압축공기를 상기 내부실린더내로 유입되는 배기가스에 분사하는 공기챔버와, 상기 공기챔버 하단에 결합되며 상기 내부실린더의 직경보다 작은 직경을 갖고 상기 내부실린더의 상부 끝단보다 낮은 위치까지 연장되어 있으며 상기 외부실린더 상부 끝단과 상기 공기챔버의 하단면 그리고 상기 내부실린더 상부 끝단에 의하여 형성된 틈새로 유입된 배기가스가 상기 내부실린더 내에서 와류를 형성하도록 형성된 펼쳤을 경우에 직각사다리꼴 형상인 공기커튼과, 상기 공기챔버 상부를 폐쇄하며 상기 내부실린더에서 오염물질이 제거된 소량의 배기가스를 배출하는 배출관이 결합된 커버와, 상기 내부실린더의 하부에 연장되고 상기 배출관 그리고 내부실린더의 중심축과 일치되게 설치되며 상기 배출관의 직경과 동일한 직경으로 형성되어 상기 내부 실린더에서 생성된 고체상태와 액체상태의 오염물질을 포집하여 배출하는 포집관으로 이루어진 배기가스 처리수단; 그리고
    상기 포집관 하부에 체결되어 상기 내부실린더로 배기가스가 역류하는 것을 방지하기 위한 역류차단 수단;
    을 포함하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리장치.
  2. (삭제)
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 내부 실린더와 외부 실린더 사이에는 유입되는 배기가스에 원심력을 가하기 위한 나선형 가이드가 적어도 하나 이상 부착되고, 상기 배기가스 공급수단은 배기가스 발생기로부터 유입된 배기가스를 상기 외부 실린더에 균일한 유속과 유압으로 공급할 수 있도록 모터에 의해 구동되는 팬이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 공기챔버에는 내부실린더로 압축공기를 분사하기 위한 적어도 하나 이상의 분사노즐이 상기 공기챔버의 내측벽으로부터 상기 내부실린더를 향하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 분사노즐은 분사되는 압축공기의 단면형상은 직사각형이고 분사되는 형태는 부채꼴 형상으로 분사되도록 압축공기가 분사되는 노즐구멍이 슬릿 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 분사노즐은 공기챔버와 볼조인트로 결합되어 각도를 조정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리장치.
  7. (정정) 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분사노즐의 개수는 4-5개이고, 설치각도는 수평단면으로 공기챔버의 접선에 대해 32-35°, 수직단면으로 하향 75-85°의 각도로 설치되며, 분사노즐을 통해 분사되는 공기의 압력은 약 0.4-2.5kgf/m3인 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리장치.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 공기챔버에는 외부 공기를 상기 공기챔버로 공급하기 위한 공급관이 설치되며 상기 공급관에는 유입되는 공기를 조절하는 조절밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 커버는 상기 커버의 중앙에 오염물질이 제거된 배기가스를 다음 라인으로 보내기 위한 연결덕트가 설치되며, 상기 커버의 하단에 결합된 배출관은 커버 내부를 지나 소정길이 하향 돌출되는 원추형으로 형성된 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리장치.
  10. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 공기커튼의 긴 쪽에서 짧은 쪽으로 이어지며 형성되는 사선의 방향은 분사노즐의 압축공기 분사방향과 동일한 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리장치.
  11. (정정) 제 1 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부실린더의 상단과 포집관 그리고 외부실린더 상단의 직경비가 5:1:5.6이며, 내부 실린더의 상단과 포집관 그리고 공기챔버의 직경비는 5:1:4.6인 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 공기챔버 하부표면과 내부 실린더의 상단과의 간격은 포집관의 직경과 비교하여 포집관의 직경에 0.35-0.40 배이며, 상기 공기커튼의 내부실린더의 끝단에서부터 시작하여 아래쪽으로 연장된 길이의 짧은 쪽은 포집관 직경에 0.10 배이고 긴 쪽은 0.15 인 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리장치.
  13. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리수단은 가스의 배출량에 따라 한 시스템 내에 다수개가 병렬 설치되며 사이클론을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리시스템.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 처리수단은 사이클론과 한 조를 이루며, 제1처리부는 연결덕트에 연결되고 사이클론은 제1처리부 상부의 연결덕트를 통해 연결되며, 제2처리부는 사이클론 상부에 연결설치되어 한 조를 이루는 제2사이클론과 연결덕트로 연결되며, 제2 사이클론 상부에는 대기와 연결되는 배출관이 설치된 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리시스템.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 사이클론은 수직으로 설치되는 원추형 실린더로 사이클론 상부 측면에 내경의 접선방향으로 편심되게 설치되고 처리부 상부의 연결덕트와 연결되는 유입관과, 사이클론 상단 내측에 환형으로 설치되는 공기챔버관, 공기챔버관에 일정간격을 두고 적어도 하나 이상 설치되어 사이클론 내측면 아래방향으로 공기를 분사하기 위한 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체상태의미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리시스템.
  16. (정정) 제 15 항에 있어서, 상기 역류차단 수단은 내부실린더 하단의 포집관 하단에 수직 연결되는 차단관과, 차단관 내부에 나선형태로 감겨져 설치되는 스크류판, 차단관 저면에 연결설치되고 하단은 포집함에 연결되는 원추형태의 역류방지통, 역류방지통 상부 중앙에 설치되는 콘부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리시스템.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 역류차단수단의 하단에는 처리된 유해가스와 분진이 포집되는 포집함과, 각 포집함과 리턴라인 사이에 설치되어 리턴라인으로 유입되는 가스에 함유된 분진을 재차 포집하기 위한 블로다운을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리시스템.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 배출관은 에어압축기에 연결되어 회수된 배기가스가 대기와 함께 공기챔버관으로 재투입되는 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리시스템.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 배기가스 처리시스템은 배기가스 발생기, 배기가스를 120℃이하로 냉각시키는 냉각장치, 배기가스에 포함된 수분의 함량을 25%이하로 제어하는 수분제거장치 그리고 상기 최종 사이클론에서 배출되는 미량의 배기가스에 포함된 미량의 고체물질을 제거하는 필터 박스 중 어느 하나 또는 모두를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리시스템.
  20. (신설) 제 1항에 있어서, 상기 역류차단 수단은 내부실린더 하단의 포집관 하단에 수직 연결되는 차단관과, 차단관 내부에 나선형태로 감겨져 설치되는 스크류판, 차단관 저면에 연결설치되고 하단은 포집함에 연결되는 원추형태의 역류방지통, 역류방지통 상부 중앙에 설치되는 콘부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 고체상태의 미세 입자와 기체상태의 오염물질을 포함하는 배기가스로부터 오염물질을 분리하는 배기가스 처리장치.
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