KR100350958B1 - 거품에 의한 배기가스처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 거품에 의한 배기가스처리장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 처리할 배기가스가 유입되는 유입관(2)과, 하단부에 상기 유입관(2)이 접속되며 상단에는 배출구(3)가 형성된 처리조(1)를 포함하는 배기가스 처리장치에 있어서, 상기 유입관(2)의 일측에는 버블공급구(5)가 연결되고, 상기 버블공급구(5)와 상기 처리조(1) 사이의 유입관(2)에는 배기가스를 선회시키는 메인베인(6)이 구비되고, 상기 처리조(1)는 다수의 버블공급관(12)이 구비된 버블반응조(10)와 이 버블반응조(10)에서 상향 연장되는 복수개의 내통(14)을 포함하며, 상기 내통(14)의 상단에는 거품의 통과를 차단하고 거품과 이 거품이 깨져서 형성된 수분을 측방으로 유도하고 청정공기는 통과시키도록 된 거품제거기(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 거품을 이용한 배기가스처리장치가 제공된다.

Description

거품에 의한 배기가스처리장치 {bble reactor for removing air pollutant}

본 발명은 거품에 의한 배기가스처리장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는,광범위한 종류의 배기가스나 분진을 효과적으로 포획, 제거할 수 있는 새로운 구조의 거품에 의한 배기가스처리장치에 관한 것이다.

종래에, 산업설비에서 배출되는 배기가스나 분진 등을 제거하기 위해 소각처리나 세정탑, 활성탄흡착 등의 처리방법이 사용되고 있으며, 근래에는 이들 방법에 비해 구조도 간단하면서도 유지비용이 적게 드는 방법으로서, 사이클론에 거품을 주입하고, 아울러 중화제나 기타 처리약제를 투입하여, 거품에 분진이나 가스상 물질을 부착하여 제거하는 배기가스처리장치가 소개된 바 있다. 그러나, 이와 같이, 분진이나 가스상 물질이 부착된 거품을 사이클론을 통해 상승시키면서 거품을 파괴함으로써, 분진이나 가스상 물질을 포집하는 방법은, 반응조인 사이클론 내에서 거품이 선회하면서 상승하는 상승속도가 빨라서, 반응조인 사이클론 내에서의 충분한 반응시간을 확보하지 못하게 된다. 따라서, 오염물질과 거품이 물에 충분히 흡수되지 못하거나, 일부의 거품이 깨지지 못하고 그대로 사이클론에서 배출됨으로 인해, 배기가스가 처리되지 않고 방출되는 문제점이 있었다. 또한, 종래에는 배기가스의 종류에 관계없이 거품의 크기가 일정하여 거품 사이의 간극을 통해 배기가스가 그대로 방출되는 양이 적지 않았다. 따라서, 종래의 거품을 이용한 장치는 배출가스가 많은 대용량의 설비로서는 부적합하였다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 거품을 이용하는 사이클론식 배기가스처리장치의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 가스상 물질이 부착된 거품의 체류시간과 반응시간을 충분히 확보하고, 아울러, 거품의 크기 등을 배기가스의 종류에 따라 다양하게 변화시킬 수 있어서, 배기가스를 효율좋게 포집 제거할 수 있는 새로운 구조의 거품을 이용한 배기가스처리장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 개략정면도

도 2는 상기 실시예의 평면도

도 3은 상기 실시예의 내통의 구성도

도 4 및 도 5는 베인 및 거품제거기의 구성도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 처리조 2. 유입관

3. 배출구 5. 버블공급구

6. 메인베인 10. 버블반응조

12. 버블공급관 14. 내통

본 발명에 따르면, 처리할 배기가스가 유입되는 유입관(2)과, 하단부에 상기 유입관(2)이 접속되며 상단에는 배출구(3)가 형성된 처리조(1)를 포함하는 배기가스 처리장치에 있어서, 상기 유입관(2)의 일측에는 버블공급구(5)가 연결되고, 상기 버블공급구(5)와 상기 처리조(1) 사이의 유입관(2)에는 배기가스를 선회시키는 메인베인(6)이 구비되고, 상기 처리조(1)는 다수의 버블공급관(12)이 구비된 버블반응조(10)와 이 버블반응조(10)에서 상향 연장되는 복수개의 내통(14)을 포함하며, 상기 내통(14)의 상단에는 거품의 통과를 차단하고 거품과 이 거품이 깨져서 형성된 수분을 측방으로 유도하고 청정공기는 통과시키도록 된 거품제거기(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 거품을 이용한 배기가스처리장치가 제공된다.

본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 각각의 내통(14)의 하단에는 상승되는 거품을 원주방향으로 선회시키는 베인(18)이 구비된 것을 특징으로 하는 거품을 이용한 배기가스 처리장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 처리조(1) 상단의 배출구(3)에는 상기 거품제거기(16)를 통과한 거품을 가열하여 터뜨리는 히터(20)가 구비된 것을 특징으로 하는 거품을 이용한 배기가스 처리장치가 제공된다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 장치의 개략적인 단면구성도이고, 도 2는 본 발명의 내통의 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 배기가스가 유입되는 유입관(2)과, 이 유입관(2)이 접속되는 처리조(1)를 포함한다. 이 처리조(1)의 상단에는 처리된 배기가스가 배출되는 배출구(3)가 구비된다. 상기 유입관(2)에는 버블공급구(5)가 연결된다. 이 버블공급구(5)에는 도시 안된 거품발생장치가 연결되어, 이 버블공급구(5)를 통해 거품을 분사시킨다. 이때, 거품 속에는 처리대상 가스상 물질의 특성, 즉 종류나 농도 및 극성 등에 따라 적정한 계면활성제와 흡수제를 혼입시켜서 주입하여 배기가스를 1차로 전처리함으로써 오염물질의 부하를 줄일 수 있다. 이때, 이 버블공급구(5)를 통해 주입되는 거품의 크기를 크고 균일하게 함으로써, 배기가스에 함유된 조대입자를 효율적으로 제거할 수 있다.

그리고, 이 버블공급구(5)의 다음에는 메인베인(6)이 설치되어, 유입되는 배기가스와 거품을 선회시킴으로써, 관성충돌, 차단, 브라운확산 등의 집진메커니즘을 일으켜서, 상당량의 가스상 물질이 거품에 충돌, 포집되어 유입관(2)의 덕트 내면에 액막을 형성하면서 처리조(1)로 유입된다.

상기 처리조(1)는 상하 두부분의 챔버로 구성되는데, 하부챔버는 반응조(10)로서, 그 내부에는 다수의 버블공급관(12)이 배치된다. 그리고, 이 반응조(10)의 일측에는 적절한 중화제나 흡수제 및 계면활성제 등의 처리약제가 물과 함께 투입되는 약품공급구(26)와, 반응조(10) 내의 저류된 액체의 레벨을 검출하여 공급량을 약품의 공급량을 제어하는 레벨게이지(27)가 구비되고, 하단부에는 드레인(22)이 구비된다. 번호 25는 투시창이다. 상기 버블공급관(12)은 서로 다른 직경의 거품노즐을 가진 다수의 공급관으로 이루어져서, 이들 버블공급관(12)의 도시안된 밸브들의 조작에 의해 선택적으로 노즐공을 개폐시켜서 배기가스의 특성에 맞는 거품크기 및 양으로 조절한다. 이때, 이 거품노즐에는 다양한 체눈 크기의 메쉬망을 설치하여 거품의 크기를 다양하게 형성할 수 있다. 경우에 따라, 반응조(10) 내에 작은 거품의 발생을 촉진하기 위해서, 초음파발생장치를 반응조(10)에 부설하여, 초음파(10)에 의해 미세기포의 발생을 촉진할 수 있다.

이러한 반응조(10)에서는 배기가스와 거품이 혼합되면서 배기가스가 거품에 부착되고, 투입된 약품에 의해 중화 또는 응집되거나 흡수되어 일부는 반응조(10) 밑으로 흘러내리고, 이 반응조(10)에 채워진 거품들은 분진 등이 부착된 상태로 후술하는 내통(14)을 타고 상승하게 된다.

처리조(1)의 상부에는 하단이 상기 반응조(10)에 연통되는 다수의 내통(14)이 직립설치되는데, 이 내통(14)은 서로 간격을 가지고 배치되며, 도 3에서와 같이, 그 하단에는 또 다른 베인(18)이 설치되고, 상단에는 거품제거기(16)가 구비된다. 상기 베인(18)은 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 날개(19)가 방사상으로 배열되어 이루어진다. 따라서, 상기 반응조(10)에서 발생된 거품이 배기가스와 혼합되어 반응조(10)를 채우고, 내통(14)을 따라 상승할 때, 이 베인(18)에 의해 선회되면서 역시 관성충돌이나 차단, 브라운확산 등의 작용을 일으켜서, 거품에 부착된 미세 분진이나 가스상 물질이 내통(14)의 벽면을 타고 상승하면서, 액막을 형성하거나, 액적이 되어 내통(14)의 외벽을 타고 처리조(1)로 흘러내리게 된다. 이와 같이, 반응조(10)로부터 미세 분진 등이 부착된 거품이 내통(14)을 타고 서서히 상승함으로써, 충분한 체류시간 및 반응시간을 확보할 수 있다.

즉, 기존의 사이클론 방식의 경우, 배기가스의 인입속도가 18m/sec 이상으로 신속하게 배출되므로, 충분한 반응시간이나 체류시간을 확보하지 못하여 되나, 본 발명의 경우에는 반응조(10)의 용적이 확대되므로, 배기가스의 통과속도가 저하되므로 거품과 오염물질이 흡착, 반응할 수 있는 충분한 체류시간이 확보된다. 또한, 거품에 흡착된 오염물질이 내통(14)의 베인(18)을 통과할 때 베인(18)의 날개방향 을 따라 회전하면서 내통(14)을 통과하므로, 충분히 반응하고 흡수될 수 있는 체류시간이 확보된다.

내통(14)의 상단에는 거품제거기(16)가 장착된다. 이 거품제거기(16)는 절곡된 차단판 형태로 구성되어, 상승된 거품의 통과를 차단시키고, 부딪힌 거품이 액적이나 액막으로 변해서 측방으로 흐르도록 유도하여, 내통(14) 사이의 공간을 따라 회수되어 드레인(24)을 타고 배출되도록 구성된다. 따라서, 대체로 배기가스 중에서 분진이나 가스상 물질은 포획되고, 깨끗한 공기만이 거품제거기(16)를 우회하여 상승하게 된다. 그러나, 미량이나마 이 거품제거기(16)를 그대로 통과한 거품은 처리조(1) 상단의 배출구(3)를 지나면서 여기에 설치된 히터(20)에 의해 확실하게 거품이 파괴됨으로써 회수되고, 상당한 수준으로 정화처리된 공기만이 이 배출구(3)를 통과하여 배출되게 된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 분진이나 가스상 물질을 포함하는 배기가스를 반응조(10)로 유입되기 전에 미리 거품을 주입하고 메인베인(6)에 의해 선회시킴으로써, 거품에 충돌 포집시켜서 1차로 처리하고, 이어서, 반응조(10) 내에서는 가스상 물질의 특성에 따라, 적절한 약품을 투입하고, 거품의 크기를 조절함으로써 빈틈없이 가스상 물질을 포획시키고, 내통(14)을 타고 상승하는 거품을 베인(18)에 의해 선회시켜서 내통(14)의 내벽에 부딪혀서 액적이나 액막으로 회수하며, 거품제거기(16)와 히터(20)를 통해 거품이 그대로 대기 중으로 방출되는 것을 방지함으로써, 도장설비, 악취설비 등 다양한 종류의 분진이나 가스상 물질을 함유하는 배기가스를 효율좋게 처리할 수 있다.

Claims (3)

1. 처리할 배기가스가 유입되는 유입관(2)과, 하단부에 상기 유입관(2)이 접속되며 상단에는 배출구(3)가 형성된 처리조(1)를 포함하는 배기가스 처리장치에 있어서, 상기 유입관(2)의 일측에는 버블공급구(5)가 연결되고, 상기 버블공급구(5)와 상기 처리조(1) 사이의 유입관(2)에는 배기가스를 선회시키는 메인베인(6)이 구비되고, 상기 처리조(1)는 다수의 버블공급관(12)이 구비된 버블반응조(10)와 이 버블반응조(10)에서 상향 연장되는 복수개의 내통(14)을 포함하며, 상기 내통(14)의 상단에는 거품의 통과를 차단하고 거품과 이 거품이 깨져서 형성된 수분을 측방으로 유도하고 청정공기는 통과시키도록 된 거품제거기(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 거품을 이용한 배기가스처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 내통(14)의 하단에는 상승되는 거품을 원주방향으로 선회시키는 베인(18)이 구비된 것을 특징으로 하는 거품을 이용한 배기가스 처리장치.
3. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 처리조(1) 상단의 배출구(3)에는 상기 거품제거기(16)를 통과한 거품을 가열하여 터뜨리는 히터(20)가 구비된 것을 특징으로 하는 거품을 이용한 배기가스 처리장치.