KR100355506B1 - 습식 가스 처리 장치, 습식 가스 처리 방법, 가스 처리 방법 및 가스 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스프레이 펌프가 필요없고 그리고 흡착 액체가 액체로 부유운반된 가스의 유동 속도가 증가할 때조차도 부드럽게 회수될 수 있는 습식 가스 프로세스에 관한 것이다. 제 1 액체 저장 탱크내에 수집된 흡착 액체가 배출 유닛에 의해서 규정된 방향(상방향, 수평방향 또는 하방향)으로 스프레이되는 습식 가스 처리 장치는 흡착 타워내의 스프레이 노즐(14) 등으로 구성된다. 스프레이된 액체는 타워내로 유입된 배기 가스와 접촉되며, 가스의 타겟 성분은 흡착 및 제거된다. 이러한 처리 장치는 다음과 같이 구별된다. 흡착 액체용의 제 1 액체 저장 탱크는 수집된 액체(11a)의 표면상의 공간에서 가압된 가스를 생성하는 가압 탱크(11)를 포함한다. 가압된 가스의 증가된 압력은 흡착 타워내의 스프레이 노즐 유닛으로부터 가압된 탱크내에 수집된 액체를 스프레이하도록 이용된다. 이러한 장치는 다음과 같이 더 구별된다. 본 발명은 수직 수평 범람 또는 공급원 유동을 생성하는 범람 포트를 갖고 있다. 범람 포트에 의해 분출된 흡착 액체는 액체 및 액체-증기 접촉의 분무로 되는 배기 가스의 유동과 직교 접촉을 형성한다.

Description

습식 가스 처리 장치, 습식 가스 처리 방법, 가스 처리 방법 및 가스 처리 장치{A WET GAS PROCESSING METHOD AND THE APPARATUS USING THE SAME}
지금까지는 습식-가스 방법을 이용하여 배기 스모크로부터 이산화황을 제거하는데 다양한 형태의 액체-가스 접촉 장치가 이용되어 왔다. 이것들은 석탄-연소 보일러의 배기 스모크로부터 이산화황과 같은 유해한 물질을 제거하는 것으로 전형적으로 사용된다. 액체-칼럼 방법을 이용하는 현재의 필요성에 의해 이전에 설계된 이러한 하나의 장치는 일본 실용신안 공개 공보 제 1984-53828 호에 개시되어 있다.
이러한 장치는 흡착 타워에 배열된 많은 스프레이 노즐을 갖고 있다. 석회 슬러리와 같은 흡착 액체는 이들 스프레이 노즐로부터 상방으로 스프레이되어 흡착 칼럼을 형성한다. 배기 스모크가 이러한 유동의 중심으로 가압되는 경우, 스모크내의 이산화황은 흡착되고, 플라이 애시와 같은 분진은 효율적으로 제거된다.
이러한 타워에 대한 기본적인 설계가 도 24a에 도시되어 있다. 흡착 타워(2)의 상부에는 배기 경로(8)가 있으며; 그 하부에는 스모크 입구(3), 배기 가스(1)용 입구 포트가 있다. 많은 열의 헤드 파이프(190)는 흡착 타워(2)의 하부 부분에 배열된다. 파이프(190)상에는 상방으로 향한 스프레이 노즐이 있으며, 이러한 노즐은 예를 들면 도 24b에 도시된 바와 같이 매트릭스로 배열될 수 있다.
흡착 타워(2)의 바닥은 깔때기 형상으로 제조되어 액체 회수 용기(56)를 형성한다. 여기에서, 석회 슬러리 또는 다른 흡착 액체(5)가 수집되며, 그 후에 펌프(21a)에 의해 액체 저장 탱크(57)로 이동된다. 다시, 이러한 수집된 흡착 액체(5)는 스프레이 펌프(21b), 체적 제어 밸브(60) 및 다시 스프레이 노즐(4)로의 헤드 파이프(190)를 통해 순환된다.
매트릭스로 배열된 상방을 향한 모든 스프레이 노즐(4)로 구성되는 스프레이 노즐 어레이는 흡착 액체(5)를 상방으로 강제시키며, 이것이 액체 칼럼 제트(5a)의 형태로 되도록 한다. 동시에, 배기 가스(1)는 스모크 입구(3)를 거쳐서 상방으로 강제된다. 유동은 타워의 상부까지 흡착 액체(5)의 제트를 따라 이들 가스를 운반하며, 이들은 제트(5a)를 통과하여 우산 형태로 분산되어야 한다. 이러한 방법에서, 액체 및 증기는 서로 접촉하게 된다.
그 후, 제트에 의해 도달된 최고점 둘레에서 흡착 타워(2)의 상부에 위치된 미스트 제거기(6)는 동반된 배기 가스(1)를 가진 흡착 액체(5)를 분리하고, 이것을액체 저장 탱크(57)내로 재순환시킨다. 회수 용기(56)내로 직접 낙하하는 액체(5)는 재순환 펌프(21a)에 의해서 액체 저장 탱크(57)내로 운반된다.
이러한 구성의 액체-증기 접촉 장치에 있어서, 펌프(21b)가 작동되는 경우에, 흡착 액체(5)는 체적 제어 밸브(60) 및 헤드 파이프(190)를 통해서 이동되며, 스프레이 노즐(4)을 통해 스프레이된다. 입구 포트(3)를 통해 유입된 배기 가스(1)는 제트(5a)를 통해 통과되도록 강제되어 액체-증기 접촉을 실행한다. 이산화황 및 다른 유해한 성분이 제거된 처리된(세정된) 배기 가스(7)는 배기 경로(8)를 거쳐 분출된다.
이러한 기술이 이용되는 경우에, 흡착 액체가 상방으로 스프레이되면, 증기 및 액체는 액체(5)가 타워에서 상방 및 하방으로 이동하는 전체 시간에 걸쳐서 접촉되게 된다. 또한, 액체(5)가 상부에 도달하고 그 하향 경사로 인해 우산 형상으로 분산되는 경우에, 액체는 비말의 형태를 취하게 된다. 이것은 액체-증기 접촉의 효과를 향상시킨다. 배기 가스가 단지 최소 이산화황을 함유한 경우에, 액체의 칼럼의 높이를 변경시킴으로써 보다 큰 작동 경제성을 성취시킬 수 있다. 이러한 방법은 패킹 방법으로서 공지된 많은 장점을 제공하며, 액체는 격자로 포장된 타워내로 유동하며, 가스와 접촉하게 된다. 이러한 하나의 장점은 제트-스프레이 방법에 있어서, 액체용 채널이 상이하게 포화된다는 것이다.
또한, 제트-스프레이 방법이 사용되는 경우에, 작동 스프레이 펌프(21b)는 회수 용기(56) 또는 탱크(57)내에 수집된 흡착 액체(5)가 헤드 파이프(190)로 재순환되게 하며, 스프레이의 압력은 액체(5)가 스프레이 노즐(4)로부터 규정된 높이를얻도록 조정될 수 있다.
간략성을 위해서, 도면에서의 스프레이 펌프(21b)는 단일체로서 도시되어 있다. 그러나, 실제 상황에서 많은 펌프가 사용되면, 부품 뿐만 아니라 기구 및 작동의 비용에 관해서 문제가 제기된다.
더우기, 배기 가스와 흡착 액체 사이의 액체-증기 접촉의 효율을 향상시키기 위해서는, 물은 작은 입자로 부수기 위해서 보다 많은 수의 스프레이 노즐이 필요하다. 즉, 어레이의 목적이 많은 스프레이 노즐이 매트릭스 형태로 배열되는 것이 도 24b에 도시되어 있다. 다음에, 이러한 설계는 그것이 요구되는 기구에 있어서 고가이다.
이러한 문제를 해결하기 위한 것으로 독일 특허 공개 제 DE-A-1769945 호와, 일본 특허 공보 제 1997-507792 호에 개시된 설계가 제안되었다. 이들 장치에서, 액체 저장 탱크는 스프레이 노즐에 공급되고 재순환된 슬러리용으로 제공된다. 탱크 내측의 액체의 높이는 스프레이 노즐의 높이보다 높게 유지된다. 스프레이 노즐로부터 스프레이된 흡착 액체가 액체 및 가스가 분리되는 흡착 타워의 상부로 가스를 운반하도록 구성된다. 분리된 액체는 탱크내에 유지되며, 탱크내의 액체의 표면과 스프레이 노즐 사이의 중력 차이는 스프레이 노즐로부터 슬러리를 스프레이하는데 사용된다. 다음에, 스프레이 펌프를 사용하지 않고, 단지 중력 차이를 이용하여서, 슬러리가 스프레이 노즐로부터 스프레이되고 재순환될 수 있다.
그러나, 이러한 종래 기술의 설계에 있어서, 액체 저장 탱크내의 액체의 표면은 스프레이 노즐이 흡착 타워 내측의 액체를 스프레이하는 높이보다 높아야 한다. 일반적으로, 흡착 타워는 비교적 높아서, 탱크는 스프레이 노즐의 높이 이상의 액체의 표면을 갖도록 보다 높게 위치되어야 한다.
또한, 이러한 탈황 장치의 가스 클리너에 있어서, 보일러나, 가스의 다른 공급원상의 로드는 통상 매우 다양하다. 이들 양 장치에 있어서, 가스 유동이 감소되는 경우에, 유동 속도의 강하는 부유운반되는 액체보다 낮게 된다. 이것은 액체와 가스 유동 사이의 부드럽고 일정한 접촉을 성취하기 불가능하게 만든다. 이산화황 및 분진은 스모크로부터 효율적으로 제거되지 않으며, 흡착 액체는 타워의 상부에 도달하지 않는다. 이것은 흡착 액체를 그 탱크로 복귀시키기 매우 어렵게 하며, 최종적으로 액체가 그 중력하에서 더 이상 순환하지 않게 하는 것이 발생할 수 있을 때까지 탱크내의 높이가 점차 감소될 것이다.
이들 양 장치에 있어서, 액체가 스프레이되는 속도나, 다른 방법에서 액체를 밀어올리기 위해서 액체가 스프레이되는 높이는 배기 가스의 유동의 속도와 직접적으로 비례한다. 도 13에서, 수직축은 배기 가스 속도를 나타내며, 수평축은 작동 시간을 나타낸다. 도 13에 도시된 바와 같이, 연소기의 연소 성능이 흡착 타워의 시동 시간인 시간(T1)으로부터 그 정지 시간인 시간(T2)까지와 같이 작은 경우, 배기 가스의 유동 속도는 그 시간에 증가할 것이며, 이것은 표준 높이 이상으로 스프레이 노즐로부터 스프레이된 액체를 상승시키는 것은 불가능한 것으로 증명되었다. 도 13에서 수평 파선은 최소 부하 속도를 가리킨다. 그 결과, 스프레이의 전체 체적은 타워의 상부에서 미스트 제거기에 도달하지 못한다. 그 대신에 이것은 회수용기내로 떨어져서 그곳에 넘쳐서 축적된다.
따라서, 종래 기술의 장치에서의 흡착 액체의 연속 재순환을 성취하기 위해서, 회수 용기(56)는 실질적인 사이즈로 되며, 흡착 타워(2)의 시동 및 정지시에만 사용되는 재순환 펌프(21a)는 보다 큰 용량의 펌프가 된다. 이들 요구 조건은 기구의 비용을 불필요하게 증가시킨다.
이들 양 장치에서, 배기 가스와 함께 부유운반되고 이산화황과 같은 타겟 성분을 흡착하는 미스트(즉 물 비말)는 타워의 상부에서 미스트 제거기의 접혀진 패널을 타격하고, 다음에 하방으로 떨어진다. 이러한 방법에서, 흡착 액체는 연속적으로 재순환된다. 상술한 바와 같은 종래 기술의 장치에 있어서, 타워내의 가스의 유동 속도는 통상 미스트 제거기가 물을 포착하게 허용하는 4 내지 5m/s 속도이다. 그러나, 최근에 처리 용량을 개선하고 공간 필요성을 감소시킬 수 있는 5.5m/s 이상의 유동 속도의 수요가 증가하게 되었다.
5.5m/s 이상의 속도에서, 타워의 상부에 도달된 물 비말은 미스트 제거기에 의해 포착되지 모두 않는다. 자유 상태인 비말은 그 부유운반된 가스와 함께 외부로 배기된다. 이것은 가스가 대기로 방출되든가 또는 최종 스테이지 처리 장치로 보내지든지 간에 상관없이 바람직하지 못하다.
더우기, 5.5m/s 이상의 속도에서, 미스트 제거기에 도달한 가스로 부유운반된 흡착 액체의 체적은 크게 증가된다. 대신에 미스트 제거기로부터 하방으로 떨어져야 하는 액체는 그 입구에서 소용돌이를 형성하고, 거기에서 잔류된다(즉, 산란된 흡착 액체가 수집되는 존이 형성된다). 이것은 미스트 제거 기능을 심각하게감소시킨다. 적은 미스트가 포착될 때, 수집 존내의 물 비말은 배기 가스와 비말동반되고, 다시 한번 분산된다. 스모크 굴뚝을 통해 빠져나가는 미스트의 체적은 증가된다.
발명의 요약
종래 기술의 단점과 관련하여, 본 발명의 목적은 스프레이 펌프가 필요하지 않고, 액체로 부유운반된 가스의 유동 속도가 증가될지라도 흡착 액체가 부드럽게 회수될 수 있게 하는 습식 가스 프로세스를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래 기술에 있어서 필요한 상방을 향한 스프레이 노즐을 사용하지 않고, 큰 노력이 필요하지 않는 에너지-효율적인 방법을 이용하고, 많은 수의 스프레이 노즐의 비용을 증가시키지 않고, 효율적인 액체-증기 접촉이 이뤄질 수 있게 하는 습식 가스 프로세스를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 과도하게 큰 액체 회수 용기 또는 펌프 용량이 필요하지 않고, 배기 가스의 유동 속도의 증가와 관련된 문제점을 효율적으로 제거하는 배기 가스를 처리하기 위한 습식 가스 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 타워내로 유입된 배기 가스의 유동 속도가 흡착 타워가 시동 또는 정치된 시간 동안에 발생할 수 있는 보다 낮은 용량 연소로 인해서 감소되는 경우에 흡착 액체의 칼럼의 높이가 표준 높이에서 또는 표준 높이 이상으로 유지될 수 있게 하는 배기 가스를 처리하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 타워내의 배기 가스의 속도(그리고 그에 따라서 부유운반되는 속도)가 실질적으로 증가되는 경우조차도 세정된 가스로 부유운반되고타워로부터 배기된 미스트(물 비말)의 체적이 최소화되도록 배기 가스를 처리하기 위한 습식 가스 방법을 제공하는 것이다.
이러한 문제점에 접근하기 위해서, 청구항 1에 개시된 본 발명은, 제 1 액체 저장 탱크에 수집된 흡착 액체가 흡착 타워내의 스프레이 노즐 등으로 구성되는 배출 유닛에 의해서 규정된 방향(상방향, 수평방향 또는 하방향일 수 있음)으로 스프레이되는 습식 가스 처리 장치를 제공한다. 스프레이된 액체는 타워내로 유입된 배기 가스와 접촉되며, 가스의 타겟 성분은 흡착 및 제거된다.
이러한 처리 장치는 다음과 같이 구별된다. 흡착 액체용의 제 1 액체 저장 탱크는 수집된 액체의 표면 이상의 공간에서 가압된 가스를 발생하는 압력 탱크를 포함한다. 가압된 가스의 증가된 압력은 흡착 타워내의 스프레이 노즐 유닛으로부터 가압된 탱크내에 수집된 액체를 스프레이시키는데 이용된다.
본 발명에 따르면, 스프레이 노즐을 통해서 스프레이된 액체의 체적은 가압하의 탱크의 표면적에 의해 그리고 가스의 압력에 의해서 결정된다. 따라서, 타워내의 가스의 유동 속도가 보일러 또는 다른 연소 엔진상의 로드의 변동으로 인해서 변화하는 경우에, 탱크내의 압력은 이러한 변화를 보상하기 위해서 어떠한 방향으로 조절될 수 있다. 이러한 방법에서, 스프레이 노즐로부터의 스프레이의 높이는 궁극적으로 일정하게 유지될 수 있으며, 흡착 액체는 액체로 부유운반된 가스의 유동 속도가 감소되어야 할 지라도 부드럽게 회수될 수 있다.
탱크내의 가스의 압력은 탱크로부터 배출된 액체의 체적, 탱크로 공급된 액체의 체적 및 탱크내로 송풍된 가스의 체적을 평형화함으로써 규정된 값으로 유지된다.
본 발명에 있어서, 흡착 액체는 스프레이 펌프의 직접 압력을 이용하여 운반되지 않는다. 오히려, 탱크의 내부는 압축된 공기와 같은 가압된 가스를 이용하여 가압된다. 다수의 펌프를 이용하는 대신에, 본 발명은 가스를 탱크로 공급하기 위해서 단지 가압된 탱크와, 공기 압축기와 같은 가압된 가스 공급원만이 필요하다. 기구가 보다 작게 되고, 기구 및 작동의 비용이 감소될 수 있다.
심지어 흡착 액체를 공급하는 스프레이 노즐이 상방을 향하고 있는 기구에 있어서도, 상방을 향한 스프레이 노즐은 압력 탱크내의 액체의 표면상에 위치될 필요가 없다. 탱크가 보다 하부에 위치될 수 있다는 사실은 설계의 자유도를 증가시킨다.
본 발명의 청구항 2에 개시된 바와 같이, 액체에 흡착 및 제거하기 위한 타겟 성분중 하나가 이산화황(SO2)이라면, 가압된 가스는 산소를 함유한 것이여야 하며, 가스는 탱크의 바닥에서 수집된 액체내로 송풍되어야 한다.
스프레이 노즐을 통해 스프레이된 흡착 액체의 슬러리는 이것이 배기 가스와 접촉되는 경우에 흡착된 SO2를 갖고 있는 석회석을 함유한다. 이러한 슬러리가 압력 탱크에 수집되는 경우에, 산소를 함유한 가스와의 접촉은 SO2를 산화시키고, 황산칼슘 이수산기화합물(석고)을 생성한다.
본 발명의 청구항 3에 개시된 발명은 흡착 타워내의 스프레이 노즐로부터 상방으로 흡착 액체를 스프레이시키는 상방을 향한 스프레이 노즐을 구비한 습식 가스 처리 장치이다.
액체용의 제 1 액체 저장 탱크는 액체의 표면상의 공간에서 가압된 가스를 생성하는 압력 탱크이여야 한다. 타겟 성분을 흡착한 액체를 수집하기 위한 수집 유닛은 압력 탱크내의 액체의 표면보다 높게 흡착 타워에 위치되어야 한다. 흡착 액체가 회수 용기로부터 압력 탱크로 운반되는 파이프의 출구는 압력 탱크에 수집된 액체의 표면 아래에 위치되어야 한다.
본 발명에 따르면, 배기 가스로부터 타겟 성분을 흡착 및 제거한 액체는 수집 유닛을 거쳐서 회수 및 재사용되는 압력 탱크로 재순환된다.
수집 유닛으로부터 리턴된 파이프가 압력 탱크의 상부 부분에서 밀봉된 공간내로 개방된다면, 공간내의 가스 압력은 파이프를 통해서 흡착 타워내로 빠져나가는 가스로서 상실되며, 탱크는 압력을 유지하지 못한다.
본 발명에 따르면, 수집 유닛으로부터 압력 탱크로 액체를 리턴시키는 파이프는 압력 탱크내에 수집된 액체의 표면 아래로 개방된다. 이러한 위치는 파이프내의 액체가 탱크내의 가스 압력용 시일로서 작용하게 한다. 또한, 수집 유닛이 압력 탱크내에 수집된 액체의 표면보다 높은 흡착 타워내의 규정된 높이에 위치되기 때문에, 수집 유닛과 연통하는 파이프내의 액체의 높이는 탱크내의 압력에 따라서 상승한다. 파이프의 높이차, 수집 유닛의 위치 및 탱크내의 압력은 파이프내의 액체의 높이가 수집 유닛의 높이 이하가 되도록 조정될 수 있다. 이것은 회수 용기로부터 압력 탱크까지 재순환될 때 탱크내의 가스 압력이 파이프내의 액체에 의해 포함될 수 있게 한다.
본 발명에 따르면, 타워내의 흡착 액체는 상방으로 스프레이되고, 타워의 상부에서 수집 유닛에 수집된다. 그러나, 액체의 일부가 타워의 바닥으로 통상 떨어지기 때문에, 수집 유닛만을 이용하여 액체를 100% 수집하는 것은 불가능하다. 타워의 바닥상에 수집되는 액체가 특정 규정된 레벨에 도달하는 경우, 저압 펌프에 의해 압력 탱크로 리턴되어야 한다. 그리고, 액체의 일부가 가스와 함께 빠져나가는 것은 불가피하기 때문에, 약간은 원료를 공급하는 파이프를 거쳐서 대체되어야 한다.
본 발명의 청구항 4에 개시된 본 발명은 제 1 액체 저장 탱크에 수집된 흡착 액체가 흡착 타워로 유입되고, 타워내의 가스 경로를 따라 이동할 때 이들 가스의 유동 속도에서 부유운반되는 동안에 배기 가스의 유동과 접촉되게 되는 습식 가스 처리 장치를 포함한다. 이러한 방법에서, 배기 가스의 타겟 성분은 흡착 및 제거된다.
이러한 처리 가스는 하기와 같이 구별된다. 흡착 액체용의 많은 파이프에서 범람 또는 유출 흐름을 형성하는 파이프의 측벽상에 범람 포트가 있으며, 이 범람 포트는 배기 가스에 의해 이동된 경로에 평행 직교하게 배열된다. 범람 흐름은 배기 가스의 것과 직교하는 방향으로 이동된다. 특히, 그 경로는 수직으로 수평이다. 범람 포트로부터 배출되는 흡착 액체는 배기 가스의 유동과 직교로 만나며, 가스 유동은 액체를 작은 비말로 부수고 액체-증기 접촉을 실행한다.
종래 기술에서 실행한 바와 같이(도 21b 참조) 흡착 액체를 공급하기 위해서 상방을 향한 스프레이 노즐의 매트릭스를 이용하는 대신에, 본 발명은 궁극적으로수평인 범람 또는 유동원을 생성하는 범람 포트를 구비한다. 범람 포트에 의해 분출된 흡착 액체는 배기 가스의 유동과 직교 접촉되어, 액체 및 액체-증기 접촉의 분무화가 이뤄지게 한다.
본 발명의 청구항 5에 개시된 본 발명에 따르면, 흡착 액체를 공급하기 위한 파이프는 타워의 하나 이상의 표면을 따라 배기 가스의 경로에 궁극적으로 직교하는 것으로 열로 배열된다. 파이프는 하나의 이상의 스테이지로 배열될 수 있다(수직 패턴으로 분산된 것을 포함함). 배기 가스의 유동은 인접한 파이프 어레이 사이의 공간내로 도입되어야 한다.
본 발명의 청구항 6에 개시된 바와 같이, 흡착 액체를 공급하기 위한 파이프는 그 상부가 개방되어 있는 파이프 구조체를 포함할 수도 있다. 배기 가스가 분출되는 방향에 직교하는 궁극적으로 수평 방향으로의 범람을 생성하기 위한 수단이 파이프 구조체에 제공될 수도 있다. 선택적으로, 청구항 7에 개시된 바와 같이, 파이프는 그 상부가 폐쇄되어 있는 파이프 구조체를 포함할 수도 있다. 슬릿 또는 작은 구멍의 열이 배기 가스가 유입되는 공간을 향한 파이프의 외주 표면상에서 축방향으로 파이프를 따라서 제공될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 흡착 액체는 인접한 파이프 사이의 공간쪽으로 궁극적으로 수평 방향으로 분출 또는 유동하게 한다. 이러한 설계는 기구의 비용을 낮춘다.
본 발명의 청구항 8에 개시된 바와 같이, 흡착 액체는 중력을 이용하여 파이프로 공급될 수도 있다. 특히, 액체의 공급원은 공급 파이프보다 약간 높게 위치될 수도 있다.
분명하게 본 발명은 흡착 액체를 공급하기 위해 펌프를 사용하는 것을 배제하지 않는다. 펌프가 사용된다면, 기구 비용 및 노력이 절약될 수 있도록 펌프는 작아야 한다.
본 발명에 따르면, 배기 가스의 경로는 흡착 액체용의 공급 파이프의 다중 열이 제공되는 규정된 공간을 통해 있다. 이러한 설계는 가스 유동이 고속으로 상승되도록 공간내의 가스 유동의 속도를 증가시키는 노력이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 흡착 액체는, 배기 가스가 가속되고 이러한 고속 가스 유동과 궁극적으로 직교 접촉하게 되는 공간내로 유동하도록 형성된다. 액체는 이러한 가스의 에너지에 의해 교란 및 분무된다. 공간내의 배기 가스의 갑작스런 압축 및 팽창은 음압을 야기시키며, 이 음압은 흡착 액체의 작은 비말이 가스내에 급속하게 분산되고 분무되게 한다. 효율적인 액체-증기 접촉은 액체가 공급될 때 동시에 실행된다. 종래 기술의 장치에 있어서, 배기 가스는 이것이 타워의 상부에서 분산되기 전에 액체의 칼럼을 통해서 부유운반 및 송풍된다. 본 발명에 따르면, 상당히 보다 효율적인 액체-증기 접촉은 시간을 단축시키고 효율을 바다 높게 한다. 이것은 배기 가스로부터 타겟 성분의 매우 효율적인 흡착 및 제거가 이뤄지게 한다.
액체-증기 접촉은 인접한 파이프 사이의 공간에서 실행되며, 흡착 액체의 유동하는 액체 층 또는 선형 유동은 공간내로 송풍된다. 종래 기술의 장치와 비교할 때 스프레이 노즐의 조밀한 매트릭스가 필요 없으며, 그에 따라 비용을 감소시킨다.
액체용 공급 파이프는 도관을 포함한다. 도관이 수직 어레이로 배열되는 경우에, 가스의 파이프는 도관 사이에서 나선상을 이룬다. 결과적으로, 배기 가스는 이들이 경로를 횡단할 때 압축 및 팽창이 가해진다. 액체는 이것이 도관을 빠져나가는 시간에 작은 비말로 분무 및 형성된다.
본 발명의 청구항 9에 개시된 발명은 제 1 액체 저장 탱크에 수집된 흡착 액체가 흡착 타워내의 스프레이 노즐에 의해 규정된 방향(상방향, 수평방향 또는 하방향일 수 있음)으로 스프레이되는 습식 가스 처리 장치를 포함한다. 스프레이된 액체는 타워내로 유입된 배기 가스와 접촉하게 되며, 가스의 타겟 성분이 흡착 및 제거된다.
이러한 처리 장치는 배기 가스의 경로가 가스의 체적에 따라서 넓은 영역에 걸쳐 조정될 수 있다는 사실과, 이러한 조정은 배기 가스가 타워내로 유동하는 경로의 부분상에서 실행된다는 사실에 의해서 구별된다.
다음에, 본 발명에 따르면, 보일러 또는 다른 연소 장치내의 로드 변동으로 인해 흡착 타워내의 가스 유동이 증가되어 경로에 인접한 가스의 유동 속도가 비례적으로 감소되는 경우에, 가스에 의해 초기에 횡단되는 통로의 치수는 유동 속도가 일정하게 유지되는 것에 반응하여 조절될 수 있다. 스프레이 노즐로부터의 스프레이의 높이는 일정하게 유지되며, 그 결과 가스 유동에 의한 액체의 부드러운 부유동반과 적당한 액체-증기 접촉이 이뤄지게 한다. 스모크내에 함유된 이산화황 및 분진이 효율적으로 제거되며, 타워의 상부내의 액체는 부드럽게 회수되고 그 탱크로 연속적으로 재순환된다.
이 경우에, 본 발명의 청구항 10에 개시된 바와 같이, 가스 유동이 폐색되는 영역에서의 스프레이 노즐로부터의 액체의 스프레이는 정지될 수 있다. 이것은 펌프가 목적없이 구동되는 것을 감소시키고, 액체가 무용으로 재순환되는 것을 방지한다.
본 발명의 청구항 11에 개시된 본 발명은 청구항 9에서의 발명이 쉽게 이행시킬 수 있는 습식 가스 처리 장치에 관한 것이다. 이러한 처리 장치는 가스의 유동 경로의 치수를 조절하는 수단을 구비하는 사실로 구별된다. 이러한 장치는 액체가 스프레이 노즐로부터 스프레이되는 영역까지 가스 유동의 방향에서 이동하는 패널에 의해서 흡착 타워로 유입된 가스의 유동 경로를 몇몇 유동 영역으로 분할한다. 이들 패널은 각 상기 분할된 경로에 들어가는 유동의 체적이 공급된 가스의 체적에 비례하여 조절될 수 있게 하며, 이들 패널은 각 세그먼트가 개방 또는 폐쇄되게 한다.
본 발명에 따르면, 타워내로 유동하는 가스의 체적이 감소되어, 코스를 이동하는 가스의 유동 속도가 비례적으로 감소된다면, 패널에 의해 형성된 경로중 하나가 폐쇄되거나 제한될 수 있다. 한편, 통로의 치수는 가스의 유동 속도가 그 체적이 감소되는 경우 일정하게 유지되도록 조정될 수 있다.
본 발명의 청구항 12에 개시된 본 발명은 청구항 11에 개시된 장치가 흡착 타워의 바닥에 제공된 회수 용기와, 흡착 액체가 상방으로 스프레이되는 흡착 타워의 상부 내측 공간에 제공된 스프레이 노즐을 구비하는 습식 가스 처리 장치로서규정되는 경우에 적용가능한 유효 특징을 규정한다. 수직 패널중 적어도 하나의 하부 단부는 스프레이 노즐로부터의 액체 스프레이가 액체용 회수 용기까지 하방으로 연장되는 영역까지 가스 유동의 방향으로 이동된다. 회수 용기내의 액체의 높이를 조정함으로써, 사용자는 그의 재량으로 패널의 하부 에지를 액체에 잠기에 할 수 있다. 이러한 방법에서, 패널에 의해 분할된 가스의 유동 경로는 사용자 재료로 확대 또는 제한될 수 있다.
한편, 패널의 바닥 에지는 액체의 높이를 조정함으로써 상이한 높이에 있으며, 패널의 모든 바닥이 선택적으로 잠기게 할 수 있다.
상술한 구성의 변형예로서, 바닥 에지가 흡착 액체용의 회수 용기로부터 자유 상경사지거나 회수 용기까지 자유 하향경사지도록 구성된 스프레이 노즐로부터 액체가 스프레이되는 영역까지 가스 유동의 방향을 따라 패널중 적어도 하나가 수직으로 연장된 것이 본 발명의 청구항 13에 개시되어 있다. 패널의 바닥이 액체에 잠길 때까지 선택적으로 하강되는 경우에, 패널에 의해 형성된 경로는 폐쇄된다.
이러한 구성에 따르면, 회수 용기내의 액체의 높이를 조정하거나, 패널이 액체에 잠길 때까지 패널중 하나의 바닥을 선택적으로 하강시킴으로써 가스가 유동하는 영역에서의 경로중 하나를 선택적으로 폐쇄하기가 쉬운 방법을 제공한다.
가스의 유동을 제어하는 다른 수단은 본 발명의 청구항 14에 개시되어 있다. 패널중 적어도 하나의 바닥은 회전할 수 있도록 구성된 스프레이 노즐로부터 액체가 스프레이되는 영역까지 가스 유동의 경로를 따라서 연장된다. 이러한 패널의 각도를 조정함으로써, 이러한 패널에 의해 형성된 경로에 들어가는 가스의 유동의체적을 조절할 수 있거나, 경로를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.
한편, 패널의 바닥의 각도는 이것이 인접한 경로의 마우스를 폐쇄하거나 축소하도록 조정될 수 있거나, 패널의 바닥은 흡착 액체내로 하강될 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 패널이 현수되는 각도를 변경함으로써 유동 영역내로의 가스의 유동의 체적을 조절하거나 경로 전체를 개방하거나 폐쇄하는 쉬운 방법을 제공한다.
본 발명의 청구항 15에 개시된 발명은 하기와 같이 구별된다. 패널의 바닥은 입구쪽으로 이동될 수 있으며, 배기 가스는 상기 입구를 통해서 흡착 타워내로 유입된다. 입구를 거쳐서 타워내로 유입된 가스의 유동은, 액체가 스프레이 노즐로부터 스프레이되는 방향과 동일한 방향으로 가스가 운반될 때 가동편에 의해 조절된다.
본 발명에 따르면, 패널은 또한 배기 가스의 유동을 조절하는 기능을 하여, 보다 나은 액체-증기 접촉이 이뤄지게 한다.
본 발명의 청구항 16에 개시된 발명은 하기와 같이 구별된다. 배기 가스가 유동하는 방향에 궁극적으로 직교하도록 패널이 이동될 수 있다. 패널을 이동시킴으로써 통로의 단면적을 조정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 배기 가스의 유동의 체적의 변동에 반응하여 패널을 이동시킴으로서 가스 통로의 단면의 영역을 자유롭게 조정할 수 있게 한다.
본 발명의 청구항 17에 개시된 본 발명은, 흡착 액체가 흡착 타워의 바닥으로부터 그 상부까지 이동되는 배기 가스에 의해 부유운반되는 경우 액체-증기 접촉이 실행되는 습식 가스 처리 방법을 포함한다. 이러한 방법에서, 배기 가스의 타겟 성분은 액체에 의해 흡착된다.
이러한 처리 방법은 하기와 같이 구별된다. 배기 가스의 유동 속도가 소정의 값 이하로 떨어지는 경우에, 흡착 타워의 바닥상에서 회수 용기내로 떨어지는 흡착 액체는 제 1 액체 저장 탱크까지 제 2 탱크를 통해 재순환되며, 흡착 액체는 제 1 액체 저장 탱크로부터 타워로 공급된다.
제 2 탱크는 유지보수 목적을 위해 제공된 블로피트(blowpit)를 포함할 수 있거나; 유지보수 블로피트 및 블로피트 펌프로 구성되는 재순환 시스템이 사용되어 액체를 제 2 탱크를 통해서 제 1 액체 저장 탱크내로 재순환시킨다.
유지보수 블로피트 및 블로피트 펌프를 포함하는 흡착 액체용 재순환 시스템은 세정되는 동안에 타워내의 액체의 순간 저장을 위해서 종래 기술에 이용되어 왔다. 블로피트의 성능은 타워가 세정되는 동안에 타워의 바닥상의 회수 용기에서 모든 액체를 유지하기에 충분해야 하므로, 적어도 회수 용기만큼 커야 한다.
타워가 시동 또는 정지된 경우와 같이 스프레이 노즐로부터 스프레이된 액체가 미스트 제거기에 모두 도달하지 않을 때에, 액체의 일부는 회수 용기내로 하방으로 떨어진다. 액체의 과잉 체적이 회수 용기에 수집되는 경우에, 이것은 큰 유지보수 블로피트내로 효율적으로 제거될 수 있다. 이것은 보다 작은 회수 용기로도 충분하게 한다.
회수 용기로부터 제거되고 블로피트 또는 다른 제 2 탱크에 위치된 흡착 액체가 제 1 액체 저장 탱크로 재순환되지 않는다면, 시스템은 그 시점후에 부드럽게작동하지 않을 수 있다.
유지보수 또는 세정이 완료된 후에 제 2 탱크내로 증발된 액체를 제 1 액체 저장 탱크로 리턴시키기 위해서 펌프가 제공된다. 유지보수 블로피트가 본 발명에 규정된 바와 같이 제 2 액체 저장 탱크로서 사용된다면, 시스템은 연속적으로 작동되며, 이러한 현재의 펌프(즉, 블로피트 펌프)는 증발된 액체를 제 2 액체 저장 탱크로 리턴시키는데 사용된다.
다음에, 본 발명에 따르면 과도한 회수 용기 또는 부가적이거나 보다 큰 재순환 펌프가 필요없이 타워가 시동되는 시간에서부터 정지되는 시간까지 흡착 액체가 연속적으로 재순환될 수 있다.
블로피트 및 블로피트 펌프를 포함하는 유지보수용 재순환 시스템이 시스템에 사용되어 액체를 제 2 탱크를 통해서 제 1 액체 저장 탱크로 리턴시킨다면, 액체는 타워가 시동 또는 정지된 경우에 시스템을 통해 제 1 액체 저장 탱크로 재순환되어야 한다.
시동 및 정지 동안에, 스프레이되는 모든 액체는 배기 가스의 유동 속도가 부호 속도에 도달할 때까지 회수 용기내로 떨어질 것이다. 그러나, 떨어진 액체가 타워의 바닥상에서 회수 용기로부터 제 2 탱크내로 증발된다면, 액체는 재순환 경로를 거쳐서 제 1 액체 저장 탱크로 연속적으로 리턴될 수 있어서, 시동시부터 정지시까지 연속적인 재순환이 가능하다.
본 발명의 청구항 18에 개시된 발명은 청구항 17에 개시된 발명을 보충하는데 바람직하게 사용되는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 흡착 액체가 흡착 타워의바닥으로부터 상부까지 강제된 배기 가스에 의해 부유운반될 때 액체-증기 접촉이 실행되는 습식 가스 처리 장치를 포함한다. 이러한 방법에서, 배기 가스의 타겟 성분은 흡착 액체에 의해서 흡착될 수 있다.
이러한 처리 장치는 하기와 같은 사실, 즉 흡착 타워의 바닥상의 액체 회수 용기와; 흡착 타워상의 회수 용기로부터의 액체를 회수하는 제 2 액체 저장 탱크와; 액체를 흡착 타워로 공급하는 제 1 액체 저장 탱크와; 타워의 바닥상의 회수 용기를 제 2 액체 저장 탱크에 의해서 제 1 액체 저장 탱크에 연결하는 재순환 경로와; 배기 가스의 유동 속도가 소정의 값 이하로 떨어지는 경우에 타워의 바닥상의 회수 용기내의 액체를 제 2 저장 탱크에 의해서 제 1 액체 저장 탱크로 재순환시키는 제어 장치에 의해 구별된다.
이러한 경우에, 청구항 18에 개시된 본 발명을 보충하기 위해서, 바람직하게 특정 장치는 청구항 19에 개시된 바와 같이, 즉 타워로 공급된 액체의 압력을 거의 일정하게 유지하기 위해서 흡착 액체용의 제 1 액체 저장 탱크를 가압하는 수단과, 가압 장치를 제어하는 수단을 구비하여야 한다.
유지보수 블로피트 및 블로피트 펌프로 구성되는 유지보수 재순환 시스템이 제 2 탱크에 의해서 제 1 액체 저장 탱크로 액체를 재순환시키는데 사용된다면, 시동 및 정지 동안에 스프레이된 액체의 전체 체적은 회수 용기내로 떨어질 것이다. 이러한 액체가 블로피트에 의해서 제 1 액체 저장 탱크로 재순환되는 경우에, 제 1 액체 저장 탱크내의 액체 높이는 정상 작동 동안에 보다 높게 될 것이다. 중력은 많은 액체가 탱크에 부가되는 것에 따라서 변화될 수 있기 때문에, 공급 장치로 공급된 액체의 체적은 변화될 것이며, 스프레이 장치로부터 스프레이된 액체의 체적은 변화될 것이다.
본 발명은 제 1 액체 저장 탱크내의 액체의 표면상의 공간내의 압력을 조절하는 문제를 다루고 있다. 액체상의 공간에 가해진 압력은 액체에 의해 가해진 중력의 변화에 반응하여 조절된다. 이러한 방법에서, 액체는 제 1 액체 저장 탱크내의 액체의 높이와 상관없이 적당한 형태로 공급될 수 있다.
본 발명의 청구항 20에 개시된 발명은 보일러, 연소기 또는 다른 배기 가스 공급원을 가스를 대기로 배기시키는 굴뚝 또는 다른 수단에 연결시키는 메인 경로상에 흡착 타워가 제공되는 배기 가스를 처리하는 방법을 포함한다. 이러한 흡착 타워에 있어서, 배기 가스의 유동 속도는 흡착 액체를 가스에 부유운반시키는데 사용된다. 결과적인 액체-증기 접촉은 배기 가스의 타겟 성분이 액체에 의해 흡착되게 한다.
본 처리 방법은, 흡착 타워내의 배기 가스의 유동 속도가 소정의 값 이하로 떨어지는 경우에 타워로부터 배기된 처리 가스는 바이패스를 거쳐서 타워의 입구로 복귀되는 사실로 인해서 구별된다.
청구항 20에 개시된 본 발명을 효율적으로 충족시키기 위해서, 배기 가스를 처리하기 위한 장치가 청구항 21에 제안되어 있다. 이러한 장치는, 흡착 타워로부터 배기된 처리된 가스를 그 입구로 리턴시키는 바이패스와, 흡착 타워내의 배기 가스의 유동 속도가 소정의 값 이하로 떨어지는 경우에 처리된 배기 가스가 타워의 입구로 리턴될 수 있도록 바이패스가 개방되게 하는 제어기를 구비하는 사실로 구별된다.
본 발명에 따르면, 타워내의 배기 가스의 유동 속도가 타워의 시동 또는 정지 동안에 부하 속도 이하로 떨어지는 경우에, 바이패스는 처리된 배기 가스가 타워의 입구로 리턴되도록 개방될 수 있다. 이러한 방법에서, 보일러, 연소기 또는 다른 배기 가스의 공급원으로부터의 가스의 증가된 속도가 이용될 수 있으며, 유동의 속도는 타워내의 유동 속도가 부하 속도 이상으로 유지되도록 증대될 수 있다.
본 발명의 청구항 22에 개시된 바와 같이, 배기 가스를 흡착 타워에 들어가게 하는 통로의 치수가 변경될 수 있게 하는 수단이 제공된다. 타워내의 가스의 유동 속도가 소정의 값 이하로 떨어진다면 통로는 장치에 의해 제한될 수 있으며; 유동 속도가 목표 값으로 되지 않는다면, 바이패스가 개방되어 처리된 배기 가스가 타워의 입구로 리턴되게 할 수 있다. 이것은 흡착 타워내로 유입된 배기 가스의 속도를 상승시키고 필요한 팬 동력을 감소시킨다.
가스 통로의 치수를 변경시키기 위한 수단은 액체가 스프레이 노즐로부터 스프레이되는 영역까지 가스 유동의 방향에서 수직으로 연장되는 패널을 흡착 타워내에 구비할 수 있게 한다. 이들 패널은 배기 가스가 부하 속도 이상의 유동 속도를 유지할 수 있도록 통로의 폭을 증가시키거나 감소시킨다. 이들은 순환시 가스 체적이 작게 되는 경우 타워내의 가스의 속도가 상당히 올라가게 한다.
본 발명의 청구항 23에 개시된 본 발명은 흡착 타워의 바닥에 수집되는 액체가 타워내의 스프레이 노즐로부터 스프레이되는 습식 가스 처리 장치를 포함한다. 액체-증기 접촉은 이러한 스프레이가 타워의 바닥으로부터 상부까지 이동하는 배기가스상에서 부유동반될 때 실행된다. 배기 가스의 타겟 성분은 흡착 및 제거되며, 미스트 형태로 가스로 부유동반된 액체는 타워의 상부에서 미스트 제거기에 의해 포착된다.
이러한 처리 장치는 하기와 같이 구별된다. 미스트 제거기 아래에는 미스트 제거기로부터 떨어지는 액체를 수납하는 회수 용기가 있다. 적당한 길이의 파이프의 상부는 이러한 회수 용기의 바닥과 연통된다. 이러한 파이프의 바닥에는 구멍이 제공되며, 파이프에 의해 운반된 액체는 상기 구멍을 통해서 타워내의 규정된 위치에서 방출된다.
본 발명에 따르면, 흡착 타워내의 배기 가스가 고속으로 유동하여 미스트 제거기에 도달하는 가스에 부유동반된 액체의 체적이 실질적으로 증가되는 경우에, 미스트 제거기로부터 떨어지는 액체는 회수 용기내로 가고, 적당한 길이의 파이프를 거쳐서 타워 내측의 위치까지 배수된다. 이러한 구성에 따르면, 세정된 배기 가스로 부유운반되고 타워로부터 배기된 단지 매우 작은 체적의 미스트가 수집되고 그리고 타워 내측의 가스의 속도(부유운반 속도)가 고속일 지라도, 세정된 가스에 포함되고 타워로부터 배기된 미스트의 체적(작은 비말)은 가능한한 작게 될게 될 수 있다. 이러한 방법은 가스 처리 작동의 효율을 개선하여 매우 유리하다.
간략하게 설명한 실시예에 있어서, 도시한 스프레이 노즐은 상방을 향해 있고, 상방으로 분출하는 수직 제트를 형성한다. 그러나, 본 발명에 의해 해결되는 스프레이 노즐은 상방향으로만 제한되지 않는다. 단지 청구항 24에서 본 발명에 일체인 상방을 향한 스프레이 노즐이 개시되어 있다.
본 발명의 청구항 24에 개시된 발명은 하기와 같이 구별된다. 스프레이 노즐은 상방을 향해 있고, 연결 파이프의 바닥에서의 출구는 스프레이 노즐로부터 스프레이된 제트의 높이 이상에, 바람직하게, 미스트 제거기 바로 아래에 있는 분산된 액체용의 수집 존 아래에 그리고 스프레이 노즐로부터 스프레이된 높이 이상에 위치된다. 청구항 25에 개시된 바와 같이, 캐리어 파이프의 바닥에서의 출구는 스프레이 노즐내에 형성되며, 출구로부터 추출된 액체는 제트쪽으로 스프레이될 수 있다.
본 발명에 따르면, 제트 스프레이 바로 위의(액체의 칼럼의 상부에서) 흡착 유닛으로 캐리어 파이프를 통해 이송된 액체는 스프레이 노즐로부터 스프레이된 제트와 결합되어, 1초 동안 가스의 유해한 성분을 흡착하고, 세정 작동의 효율을 향상시키고, 처리 성능을 높은 수준으로 유지한다.
본 발명의 청구항 26에 개시된 발명은 캐리어 파이프의 바닥상의 출구는 액체 회수 용기에 위치되는 사실로 구별된다.
본 발명은 액체가 회수 용기로 부드럽게 운반되게 하며, 미스트 제거기가 도달하는 액체의 체적이 실질적으로 증가되는 경우 재사용된다.
본 발명은 배기 가스로부터 유해한 것과 같은 특정 타겟 성분을 제거하는 습식 가스 처리 방법 및 장치(a wet gas processing method and apparatus)에 관한 것이다. 특히 본 발명은 흡착 액체와, 석탄 또는 중유를 연소시키면 발생되는 배기 가스 사이의 효과적인 액체-증기 접촉을 형성하는 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 습식 가스 처리 장치의 개략도,
도 2는 가스의 유동 속도와, SO2가 도 1에 도시된 가스 처리 장치에서 제거되는 비율 사이의 샘플 관계의 그래프,
도 3은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따라 흡착 액체를 공급하기 위해 중력 공급을 이용하는 습식 가스 처리 장치의 개략도,
도 4a 및 도 4b는 흡착 액체용으로 도 3에 도시된 도관이 배열될 수 있는 2가지 방법을 도시한 것으로서, 도 4a는 도관이 하나의 수평면에서 평행하게 배열되는 가스 경로를 도시한 것이고, 도 4b는 입구가 가스 경로에 대해 수직으로 교차되는 2개의 수평면에서 도관이 2개의 레벨로 엇갈려 있는 가스 경로를 도시하는 도면,
도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 도관을 통한 흡착 액체의 유동을 도시하는 부분 사시도로서, 도 5a는 횡방향 벽의 상부 에지상에 노치가 없는 도관을 도시한 것이며, 도 5b는 횡방향 상부 에지상에 노치가 있는 도관을 도시한 도면,
도 6a 내지 도 6e는 상술한 실시예에 도시된 도관의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 도 6a는 단면이 반원형인 파이프를 포함하는 도관(31)의 바닥을 도시한 도면, 도 6b는 단면이 중공 원형인 도관을 도시한 도면, 도 6c는 단면이 타원형인 도관을 도시한 도면, 도 6d는 축방향을 따라 간격을 두고 대향한 많은 작은 구멍을 구비하는 도관을 도시한 도면, 도 6e는 축방향으로 따라 간격을 두고 대향한 많은 슬릿을 구비한 도관을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예인 습식 가스 처리 장치의 개략도,
도 8은 제 1 변형예에 따른 도 7에 도시된 다른 형태의 패널을 도시하는 습식 가스 처리 장치의 부분 개략도,
도 9는 제 2 변형예에 따른 도 7에 도시된 다른 형태의 패널을 도시하는 습식 처리 장치의 부분 개략도,
도 10은 제 3 변형예에 따른 도 7에 도시된 다른 형태의 패널을 도시하는 습식 가스 처리 장치의 부분 개략도,
도 11은 제 4 변형예에 따른 도 7에 도시된 다른 형태의 패널을 도시하는 습식 처리 장치의 부분 개략도,
도 12는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예인 습식 가스 처리 장치의 개략도,
도 13은 보일러 작동 시간에 걸쳐서 배기의 체적의 그래프,
도 14a 및 도 14b은 본 발명의 바람직한 제 5 실시예이며, 배기 가스원과 대기를 연결하는 메인 경로에 습식 흡착 타워를 이용하는 습식 가스 처리 시스템을 도시한 도면으로서, 도 14a는 댐퍼가 개방 및 차단되고, 타워가 시동되는 경우 가스가 유동되는 방법을 도시하는 도면이고, 도 14b는 타워내로 유입된 보일러로부터의 배기 가스가 로딩 속도에 도달하는 경우의 댐퍼 및 가스 유동을 도시하는 도면,
도 15는 도 14a 및 도 14b에 도시된 제 5 실시예의 다른 변형예에 따른 습식 가스 처리 시스템으로서, 패널이 흡착 타워내의 채널의 폭을 조절하도록 제공되어 있는 도면,
도 16은 도 14a 및 도 14b에 도시된 제 5 실시예의 또다른 변형예에 따른 습식 가스 처리 시스템으로서, 패널이 흡착 타워내의 채널의 폭을 조절하도록 제공되어 있는 도면,
도 17은 배기 가스원과 대기를 연결하는 메인 경로에 습식 흡착 타워를 이용하는 습식 가스 처리 시스템을 도시한 도면,
도 18은 본 발명의 바람직한 제 6 실시예인 습식 가스 처리 장치의 개략도,
도 19는 도 18의 측면도,
도 20은 도 18에 도시된 장치가 설치될 수 있는 미스트 제거기의 확대 사시도,
도 21은 도 18에 도시된 본 발명의 다른 변형예에 따른 습식 가스 처리 시스템의 도면,
도 22는 타워내의 가스의 속도와, 미스트 제거기의 출구에서 미스트의 농도 사이의 관계의 실험적으로 증명된 대수 그래프,
도 23은 타워내의 가스의 속도와, 미스트가 미스트 제거기의 출구에서 분산되는 비율 사이의 실험적으로 증명된 관계의 그래프,
도 24a는 종래의 습식 가스 처리 장치의 개략도,
도 24b는 도 24a의 많은 상방을 향한 스프레이 노즐 및 파이프가 어떻게 배열되는가를 도시하는 사시도.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 습식 가스 처리 장치의 개략도이다.
도 1에서, 보일러 또는 다른 연소 장치로부터의 배기 가스(10)는 흡착 타워(20)의 하부 부분에서 입구(3)내로 유입된다. 타워내로 유입된 배기 가스(1)는 타워의 내부의 하부 부분에서 스프레이 노즐(4)을 통해 공급된 흡착 액체(5)와접촉하며, 가스의 타겟 성분은 가스로부터 흡착 액체(5)로 전달된다.
가스의 타겟 성분이 흡착 액체와 조합될 수 있는 사실은 이들이 가용성 물질이거나 분진이라는 것을 나타낸다. 이러한 실시예에 있어서, 타겟 성분은 흡착 액체에 가용성인 이산화황(SO2)이며; 석회석을 함유한 슬러리인 흡수제가 흡착 액체로서 사용된다.
이러한 실시예에 있어서, 스프레이 노즐은 상방을 향한 스프레이 노즐(4)이다. 흡착 액체(5)가 스프레이 노즐(4)로부터 상방으로 스프레이되는 경우, 입구(3)를 통해 유입된 배기 가스(1)는 스프레이 노즐(4)로부터 스프레이된 흡착 액체의 제트(5a)로 부유운반된다. 가스가 흡착 액체(5)의 제트를 통해 통로 강제되는 경우 액체-증기 접촉이 실행된다.
제트의 정점 근처에서 흡착 타워(2)의 상부 부분에는 미스트 제거기(6)가 제공된다. 미스트 제거기(6)는 가스(1)에 부유운반된 흡착 액체(5)를 제거한다.
타겟 성분은 타워(2)에서 흡착 액체(5)에 의해서 제거되며, 부유운반된 흡착 액체(5)는 미스트 제거기(6)에 의해 제거되며, 최종적으로 세정된 가스(7)는 배기 벤트(8)를 통해서 대기로 또는 필요한 후단계 처리 장치(도시하지 않음)로 이송된다. 개방 상부를 구비한 수집 유닛(9)은 미스트 제거기 아래에서 흡착 타워(2)의 내주연부상에 위치된다. 미스트 제거기(6)에 의해 포착된 흡착 액체(5)는 수집 유닛(9)에 수집되고, 연결 파이프(10)를 통해 압력 탱크(11)내로 낙하한다.
탱크(11)내의 압력은 스프레이 노즐(4)로부터 스프레이된 흡착 액체(5)의 제트가 배기 가스(1)가 유동하는 것보다 빨리 이동하도록 그리고 이들 제트가 수집 유닛(9)보다 빠르게 이동하도록 설정된다.
연결 파이프(10)의 상부 단부는 수집 유닛(9)의 바닥과 연통된다. 연결 파이프(9)는 압력 탱크(11)의 상부를 통과하고, 그 하단부는 통상 잠겨 있는 탱크(11)의 위치에 있다. 이러한 방법에서 연결 파이프(10)는 압력 탱크(11)에 가스 시일을 형성한다.
한편, 수집 유닛(9)에 수집되는 흡착 액체(5)가 파이프(10)를 통해 압력 탱크(11)내로 낙하할지라도, 압력 탱크(11)내의 액체상에서 밀봉된 공간(11a)내의 공기는 가압되어, 탱크(11)내의 액체(5)가 역류가 발생하게 된다. 파이프(10)내의 액체의 높이는 탱크(11)내의 압력에 비례해서 상승한다. 연결 파이프(10)내의 액체의 높이가 수집 유닛(9)보다 낮게 되도록 파이프(10)의 상부와 바닥 사이의 차이와, 수집 유닛(9)의 위치 및 탱크(11)내의 압력을 조정함으로써, 수집 유닛(9)내의 흡착 액체(5)가 압력 탱크(11)로 리턴되고 그리고 파이프(10)내의 액체(5)가 탱크(11)내의 가스 압력을 유지할 수 있다.
압력 탱크(11)의 바닥상에는 공기 압축기(12)와, 이 압축기(12)에 연결된 가스 송풍 파이프(13)가 배치되어 있다. 한편 산소를 함유한 가스인 압축된 가스는 저장된 액체내로 송풍된다.
이러한 압축된 가스의 역할은 2가지이다. 그 첫째 기능은 압력 탱크(11)내의 밀봉된 공간(11a)내의 압력을 유지하는 것이다. 그 두번째 기능은 액체-증기접촉을 통해서 흡착된 SO2를 갖고 있으며 석회석을 함유한 슬러리인 액체(5)가 산소를 함유한 가스와 접촉되는 경우 이뤄진다. 이러한 접촉은 SO2를 산화시키고, 그에 따라서 황산칼슘 이수산기화합물(석고)을 생성한다.
탱크(11)의 밀봉된 공간(11a)내의 압력은 압력 탱크(11)내에 저장된 흡착 액체(5)를 공급 파이프(14)와 유동 체적을 제어하는 밸브(15)를 통해서 흡착 타워(2)내의 스프레이 노즐(4)로 순환시키는데 이용된다.
이제 압력 탱크(11)의 구성을 설명한다.
압력 탱크(11)의 상부에는 탱크(11)내의 압력을 제어하는 밸브(16)와, 배기 파이프(17)가 배치되어 있다. 탱크의 측방향 벽상에는 파이프(18)와 파이프(20)가 배치되어 있으며, 중화제와 같은 원료는 상기 파이프(18)를 통해 공급되며, 타워(2)의 바닥상의 회수 용기(56)로부터의 흡착 액체(5)는 상기 파이프(20)를 통해서 순환 펌프(21)에 의해 이송된다.
파이프(19)는 탱크(11)의 바닥상에서 SO2가 산화되는 경우 형성되는 석고를 제거한다.
다음에 압력 탱크(11)가 상술한 바와 같이 구성되는 이유를 설명한다.
이러한 실시예에 있어서, 타워(2)내의 상방으로 스프레이된 흡착 액체(5)의 대부분이 타워의 상부에서 수집 유닛()에서 수집될지라도, 액체(5)의 일부는 가스와 함께 불가피하게 빠져나가고, 일부는 타워의 바닥으로 낙하한다. 수집 유닛(9)은 흡착 액체의 100%를 수집하지 못한다. 흡착 타워(2)의 바닥상에서 수집되는 액체의 높이가 소정의 높이에 도달하는 경우에, 펌프(21)에 의해서 압력 탱크(11)로 리턴된다.
중화제 등은 공급 파이프(18)를 통해 압력 탱크(11)로 공급되며, 액체의 일부분은 파이프(19)를 거쳐 제거되며, 석고 회수 공정으로 순환된다. 다음에, 이러한 실시예에 있어서 파이프(18)를 통한 흡착 액체의 공급과, 석고 회수 공정(도시하지 않음)으로 제거된 액체의 체적과, 가스와 함께 빠져나가는 액체의 체적은 압력 탱크(11)내의 액체의 높이를 유지하도록 평형화되어야 한다.
공기 압축기(12)에 의해 압력 탱크(11)로 공급된 공기의 체적은 배기 가스내의 SO2의 체적에 따라서 결정된다. 따라서, 탱크(11)내의 공기 압력은 파이프(14, 19)를 통해 배기된 액체의 체적과, 파이프(10, 18, 20)를 통해 공급된 액체의 체적과, 압축기(12)에 의해 유입된 공기의 체적을 평형화함으로써 제어된다.
이러한 평형이 상실되고 탱크내의 압력이 소정의 값을 초과한다면, 압력 제어 밸브(16)가 자동적으로 개방되어서 탱크내의 내부 압력이 소정의 값으로 복귀될 때까지 압력이 누출되게 한다. 이러한 방법에서, 탱크내의 압력은 항상 설정값으로 유지될 수 있다.
본 실시예에 표시된 장치의 효과는 다음의 실험에 의해 증명된다.
도 2는 흡착 액체가 황산칼슘을 함유한 슬러리이고 그리고 순환시에 액체의 유동이 일정한 경우 가스의 유동 속도와, SO2가 본 발명에 따른 가스 처리 장치에서 제거되는 비율 사이의 샘플 관계의 그래프이다. 수직축은 SO2의 제거 비율을 나타내고, 수평축은 가스의 유동 속도를 나타낸다.
이러한 실험으로부터 알 수 있는 바와 같이 구해진 황산칼슘의 제거 비율은 광범위한 유동 속도에 걸쳐서 대체로 90% 이상이다.
가스 유동이 보일러 또는 배기 가스의 다른 공급원상의 로드가 변동한다 할지라도, 황산칼슘의 90% 이상이 여전히 제거될 수 있다.
또한, 이러한 실험에서 거의 모든 흡착 액체가 도 1에 도시된 수집 유닛(9)에서 수집되어서 공정이 매우 부드럽게 가동된다. 가스 유동의 속도가 감소되는 경우에, 액체(5)가 타워의 상부에 도달하는 것을 보장하도록 탱크(11)내의 압력이 증가된다. 이러한 경우에도 역시, 거의 모든 액체(5)가 수집 유닛(9)에 수집된다.
다음에, 이러한 실시예에 있어서 액체가 부유운반되는 가스의 유동 속도가 증가되는 경우일지라도 흡착 액체는 펌프를 사용하지 않고 일정하게 회수될 수 있다.
이러한 실시예에 있어서, 탱크는 압축된 공기와 같은 가압하의 가스에 의해서 탱크가 가압된다. 따라서, 탱크내의 액체의 높이를 타워내로 액체를 스프레이하는 스프레이 노즐의 높이보다 높게 유지할 필요가 없다. 압력 탱크는 종래 기술의 장치에서 보다 낮게 위치될 수 있어서 설계의 자유도를 향상시킨다. 상술한 바와 같이, 타워(2)내의 가스의 유동 속도가 로드 변동으로 인해서 낙하하기 때문에 흡착 액체(5)가 부유운반되지 않는다면, 탱크내의 압력은 증가되어 액체가 미스트 제거기 만큼 높이 올라갈 수 있다. 이것은 액체가 회수될 수 있는 것을 보장한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예인 습식 가스 처리 장치의 개략도이다. 이러한 장치는 이전 실시예의 상방을 향한 스프레이 노즐을 이용하는 것이 아니라, 흡착 액체를 공급하는데 중력 공급을 이용한다.
도면에 도시된 바와 같이, 보일러 또는 다른 연소 장치로부터의 배기 가스(1)는 스모크 입구(3)를 거쳐서 흡착 타워(2)의 바닥으로 유입된다. 가스는 타워내에서 상방으로 연장되어 수직 유동을 형성하는 가스 경로(2A)를 따라 이동한다. 가스는 미스트 제거기(6)를 통해 통과되고, 흡착 타워의 상부의 배기 벤트(8)를 거쳐 배기된다.
회수 용기(56)는 흡착 타워(2)의 바닥에 제공된다. 타워(2)의 상부로부터 낙하하는 것으로 석회의 슬러리인 흡착 액체(5)는 수집되고 펌프(21)에 의해서 제 1 액체 수집 탱크(27)로 순환된다.
스모크 입구(3)의 바로 위에서 가스 경로(2A)의 개시부에서, 개방 상부를 구비한 많은 도관(31)은 서로 직교하는 수평 어레이로 평행하게 배열되어 있다. 흡착 액체를 도관(31)으로 공급하는 제 1 액체 저장 탱크(27)내의 액체의 높이는 도관내의 액체의 높이보다 약간 높다. 적당한 낙하의 중력을 이용하면, 액체(5)는 파이프(29) 및 밸브(60)를 거쳐서 타워내의 헤드 파이프(190)(도 5a 및 도 5b 참조)내로 유입된다. 액체는 헤드 파이프(190)를 통해서 도관(31)으로 이동되며, 액체는 도관 사이의 공간(30)내로 범람하는 각 도관의 측방향 벽의 상부 표면상에 얇은 층을 형성한다(도 4a, 도 4b, 도 5a 및 도 5b 참조)
제 1 액체 저장 탱크(27)내의 액체의 높이(27a)는 도관(31)내의 액체의 높이보다 약간 높게 유지되어서, 펌프(21) 및 파이프(24a)에 의해 회수된 액체(5)의 체적과, 공급된 새로운 액체의 체적은 밸브(60)를 거쳐서 타워로 공급되는 회수된 액체의 체적에 따라서 조정된다.
도 4a 및 도 4b는 흡착 액체용 도관(31)이 배열될 수 있는 2가지 방법을 도시한 것이다. 도 4a에서 도관은 하나의 수평면에서 평행하게 그리고 가스 경로(2A)의 입구에 대해서 수직으로 교차하게 배열된다. 배기 가스(32)는 도관 사이에서 공간(30)을 통해서 유동한다. 타워(2)의 내부 벽에 흡수된 석회석 슬러리인 흡착 액체(5)를 회수하기 위해서, 타워의 양 좌측벽 및 우측벽에 90°호형 파이프(24)가 제공된다.
이렇게 구성하면, 가스 경로(2A)까지 소정의 간격(30)으로 평행하게 많은 도관(31)이 배열된다. 이것은 가스가 통과해야 하는 채널의 사이즈를 감소시켜서, 가스를 고속으로 가속시킨다. 흡착 액체(5)는 가스 유동(32)을 가속시키는 수단인 공간(30)내로 범람한다(참조부호 39). 따라서, 범람은 급속히 상승하는 가스 유동(32)과 직교 접촉하게 된다. 고속 가스 유동(32)에 의해 부여된 에너지는 액체(5)를 교란시키고, 액체를 미스트로 전환시킨다.
구부러진 집수 파이프(24)에서 수집되는 액체(5)는 다시 가스에 의해서 상방으로 전달되며, 그에 따라서 펌프(21)의 필요한 일량을 감소시킨다.
도 4b에서, 2개 레벨의 도관(31A, 31B)은 가스 경로(2A)의 입구에 대해서 수직으로 교차하는 2개의 수평면으로 엇갈려 있다. 가스 유동(32)은 하부 평면의 도관(31A)과 상부 평면내의 도관(31B) 사이의 공간(30A, 30B)을 통해서 강제된다. 가스 유동(32)이 관통해야 하는 통로가 제 1 평면내의 도관(31A) 사이의 공간(30A)으로 좁아지는 경우에, 보다 높은 속도로 상승된다. 흡착 액체(5)는 가스 유동(32)의 속도가 증가되는 공간(30A)내로 방출된다. 액체가 급속하게 상승하는 가스 유동(32)과 직교 접촉하는 시점이 될 때까지, 그 작용이 도 4A에 도시되어 있다. 액체가 제 1 세트의 도관(31A)과 제 2 세트의 도관(31B) 사이의 공간으로 방출되는 경우에, 가스 유동(32)의 감속과 가스의 팽창은 배기 가스(1)의 고속 유체가 음압을 갖게 한다. 흡착 액체(5)가 방출되는 제 1 세트의 도관(31A)의 표면에서, 액체는 미립자로 부서지고 미스트로 된다. 다시 가스는 제 2 평면내의 도관(31B) 사이의 공간(30B)을 통해 이동하는 경우 압축 및 가속된다. 상술한 바와 같이 동일한 작동이 실행되어 보다 효율적인 액체-증기 접촉이 이뤄진다. 또한, 3세트 이상의 도관을 이용할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 도 4a에서의 도관(31)을 통한 흡착 액체(5)의 유동을 도시한 것이다.
이 도면에서, 파이프(29)에 연결된 헤드 파이프(190)는 타워의 내부 벽 둘레에서 작동할 것이며, 흡착 액체는 상기 파이프(29)를 통해서 시스템에 들어간다. 도관(31)은 서로 나란하게 배열되고, 파이프(29)의 축에 직교한다. 각 도관(31)의 하나의 단부는 헤드 파이프(190)의 측방향 표면상의 각 개구(190a)와 연통한다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 도관(31)의 측방향 벽의 상부는 수평 표면을 구비한다. 흡착 액체(5)는 그 전체 길이를 따라 도관(31)을 범람하여, 도관 사이의 공간(30) 사이로 간다.
도관(31)의 측방향 벽상에 수평 에지를 제공하는 것은 대단히 어렵기 때문에, 다른 가능한 구조가 도 5b에 도시되어 있다. 도관(31)의 양 측방향 벽의 상부 에지에는 축방향으로 일정한 간격을 두고 다수의 노치(31a)가 배치되어 있다. 이들 노치(31)를 통해서, 간헐적인 범람(39)이 발생하여 공간(30)으로 가서, 고속 가스 유동(32)과 직교 접촉이 이뤄진다.
이러한 실시예에 있어서, 흡착 타워(2)내로 이동하는 배기 가스(2)는 수평으로 이동하는 범람의 얇은 층내로 직접 이동한다. 가스가 많은 평행한 도관(31) 사이의 공간(30)을 통해서 이동하는 경우에, 급속하게 상승하는 가스 유동이 형성된다(타워내에서의 가스의 속도는 대략 10m/s이다). 이러한 유동은 상술한 바와 같이 흡착 액체(5)와 직교 접촉된다. 이러한 접촉에 의해 부여된 에너지는 액체(5)를 흩어지고 미스트를 형성한다. 액체는 도관(31)상에서 거칠게 팽창되는 상승하는 가스에서 분산된다. 또한, 도관(31)의 개방 표면에서의 음압은 도관의 상부 표면상의 액체(5)가 미스트로 되게 한다. 이러한 미스트가 분산되고 가스와 혼합될 때, 효율적인 액체-증기 접촉이 이뤄져서, 액체 및 증기가 분산된 가스를 형성한다.
액체 및 증기가 분산된 가스는 타워의 상부 부분에서 액체-증기 접촉 존(2A)에 접촉한다. 가스가 타워의 상부에서 미스트 제거기(6)로 상승될 때, 타겟 성분이 배기 가스(1)로부터 제거되며, 액체(5)에 의해 흡착된다.
본 실시예에서 타겟 성분은 액체(5)에 가용성인 이산화황(SO2)이기 때문에, 흡수제인 석회석을 함유한 슬러리는 흡착 액체(5)의 유해 성분의 조합을 촉진시키는데 사용된다.
배기 가스가 액체-증기 접촉 존(2A)에 도달하는 경우, 가스중에 분산되고 가스에 부유운반된 흡착 액체(5)는 미스트 분리기(6)에 의해 회수되고 파이프(24a)를 거쳐서 제 1 액체 저장 탱크(27)로 재순환된다. 회수된 액체(5)는 타워의 내부 벽을 따라 작동하는 원호형 트로프(24)로부터 파이프(24b)에 의해서 제 1 액체 저장 탱크(27)로 재순환된다.
흡착 타워(2)에 있어서, 타겟 성분은 액체(5)에 의해 흡착되고, 부유운반된 액체(5)는 미스트 분리기(6)에 의해 분리된다. 이제 세정된 가스인 배기 가스(1)는 배기 벤트(8)를 거쳐서 대기로 또는 다른 하류 장치(도시하지 않음)로 최종적으로 이송된다.
도 6a 내지 도 6e는 상술한 실시예에 도시된 도관의 다른 실시예를 도시한 것이다. 여기에서 도관(31)은 트로프를 포함하며, 트로프의 상부 표면은 폐색되어 있다. 도관(31)의 측방향 표면의 상부 부분상에서, 공간(30)을 향한 표면은 도관의 축방향으로 따라서 작동하는 슬릿 또는 많은 작은 구멍이며, 가스 유동(32)은 상기 공간을 통해 유입된다. 이러한 경우에, 도관(31)의 바닥 표면은 그 단면이 곡선(예를 들면 둥글고, 유선형 또는 물방울 형상일 수 있다), 웨지형 또는 삼각형으로 되도록 도면에 도시된 바와 같이 형성되어 유체의 저항을 완화시키도록 형성되어야 한다. 도 6a에서, 도관(31)의 바닥은 파이프(31C)를 구비하며, 파이프(31C)의 단면은 반원형이다. 파이프(31C)의 상부는 편평한 패널(31d)에 의해 커버되어 있다. 도관의 양 횡방향 벽상에는 축방향을 따라서 간격을 두고 대향된 공간에 많은 작은 구멍(36) 또는 슬릿(37)이 제공되어 있다(도 6d 및 도 6e 참조).
도 6b에 도시된 실시예에 있어서, 도관(34)은 단면이 중공 원형이다. 축을 포함하는 수평 단면의 모면을 따라서, 많은 작은 구멍(36) 또는 슬릿(37)이 축방향을 따라 간격을 두고 제공되어 있다(도 6d 및 도 6e 참조).
도 6c에 도시된 실시예에 있어서, 도관(35)은 단면이 타원형이다. 축을 포함하는 수평 단면의 모면을 따라서, 많은 작은 구멍(36) 또는 슬릿(37)이 축방향을 따라 간격을 두고 제공되어 있다(도 6d 및 도 6e 참조). 구멍(36) 또는 슬릿(37)은 축을 포함하는 수명 단면의 모면을 따라 위치되는 것은 중요한 것이 아니며; 뿐만 아니라 이들은 축 위 또는 아래에 위치될 수 있다.
다음에, 이러한 실시예에 있어서, 흡착 액체(5)는 종래 기술의 장치에서와 같이 스프레이 노즐에 의해 상방으로 스프레이되기 보다는 도관 사이의 공간내로 범람하거나 수평으로 새어나간다. 이것은 기구 비용을 감소시키고 에너지를 절약하게 한다.
바람직하게, 이러한 실시예에 있어서 흡착 액체는 중력을 이용하여 도관으로 공급된다. 그러나, 본 발명은 흡착 액체를 공급하기 위해서 펌프를 이용하는 것을 배제하지 않는다. 펌프가 사용된다면, 기구 비용을 감소시킬 수 있도록 가능한한 소형이어야 한다.
이러한 실시예에 있어서, 다수의 도관은 가스 경로(2A)의 입구에서 소정의 간격(30)으로 열로 배열된다. 이것은 액체가 공급되는 동시에 공간(30)에서 가스유동(32)과 액체(5) 사이에서의 효율적인 액체-증기 접착이 이뤄진다. 종래 기술의 장치에 있어서, 배기 가스는 이것이 타워의 상부에서 분산되기 전에 액체의 칼럼을 통해 부유운반 및 송풍된다. 본 발명에 있어서, 상당히 보다 큰 액체-증기 접촉은 보다 짧은 시간에 그리고 보다 효율적으로 이뤄진다. 이것은 배기 가스로부터 타겟 성분의 고효율적인 흡착 및 제거와, 보다 짧은 시간에 액체(5)의 분쇄 및 분산이 이뤄지게 한다. 이들 양 효율은 보다 낮은 기구 비용과 관련이 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예인 습식 가스 처리 장치의 개략도이다.
도 7에 있어서, 보일러 또는 다른 연소 장치로부터의 배기 가스(1)는 흡착 타워(2)내의 입구(3)내로 유입된다. 타워내로 유입된 배기 가스(1)는 타워의 내부의 하부 부분에서 스프레이 노즐(4A 내지 4C)의 세트를 통해 공급된 흡착 액체(5)와 접촉하게 되고, 가스(1)의 타겟 성분은 가스로부터 흡착 액체(5)까지 이송된다.
본 실시예에 있어서, 흡착 액체(5)와 조합되는 성분은 액체(5)에 가용성인 이산화황(SO2)이고, 흡수제인 석회석을 함유한 슬러리가 흡착 액체로서 사용된다.
회수 용기(56)는 흡착 타워(2)의 바닥에 위치된다. 회수 용기에서, 석회 슬러리 또는 다른 흡착 액체가 수집된다. 회수 용기(56)는 재순환 펌프(21), 버퍼 탱크(22), 스프레이 노즐 펌프(23) 및 밸브(43A 내지 43C)를 거치고 스프레이 노즐(4A 내지 4C)의 세트를 통해 피더 파이프(49)에 연결된다.
스프레이 노즐의 세트는 상방을 향한 어레이(4A 내지 4C)를 포함한다. 흡착액체(5)가 스프레이 노즐 어레이(4A 내지 4C)로부터 상방으로 스프레이될 때, 입구(3)를 통해서 유입된 배기 가스(1)는 스프레이 노즐(4A 내지 4C)로부터 스프레이된 흡착 액체(5)의 제트(5a)로 부유운반된다. 가스가 흡착 액체(5)의 제트(5a)를 통해 통과하도록 강제될 때 액체-증기 접촉이 실행된다.
제트의 정점 근처에서 흡착 타워(2)의 상부 부분에는 미스트 제거기(6)가 제공된다. 미스트 제거기(6)는 가스(1)로 부유운반된 흡착 액체(5)를 제거하고 순환시킨다.
타겟 성분이 타워(2)에서 흡착 액체(5)에 의해 제거되고 그리고 부유운반된 흡착 액체(5)가 미스트 제거기(6)에 의해 제거된 후에, 세정된 가스(7)는 궁극적으로 배기 벤트(8)를 통해서 대기내로 또는 필요한 후단계 처리 장치(도시하지 않음)로 이송된다.
개방 상부를 구비한 수집 유닛(9)은 미스트 제거기 아래에서 흡착 타워(2)의 내주연부상에 위치된다. 미스트 제거기(6)에 의해 포착된 흡착 액체(5)는 수집 유닛(9)에 수집된다. 이것은 버퍼 탱크(22)를 통해서 통과시킨 후에 필요에 따라 재순환 및 재사용될 수도 있다.
상방을 향한 스프레이 노즐 어레이(4A 내지 4C)로부터 스프레이된 흡착 액체(5)의 제트는 배기 가스(1)의 속도에 의해 상방으로 밀려지기 때문에, 속도는 수집 유닛(9)상에서 액체를 분출하도록 선택되어야 한다. 일반적으로, 보일러 및 배기 가스의 다른 공급원의 로드는 다양할 것이다. 가스의 유동 체적이 감소된다면, 속도의 강하는 상술한 바와 같이 흡착 액체(5)가 덜 부유운반되게 한다.
본 실시예에 있어서는 도면의 좌측, 중앙 및 우측상에 3개의 스프레이 노즐 어레이(4A 내지 4C)를 제공하고 있다. 스프레이 노즐(4A 내지 4C)로 안내되는 파이프(49)상의 밸브(43A 내지 43C)는 독립적으로 개방되거나 폐쇄될 수 있어서 스프레이 노즐 어레이의 각각이 액체(5)를 스프레이하거나 차단할 수 있다. 스프레이 노즐 어레이(4A 내지 4C)의 각각이 단지 단일 스프레이 노즐을 구비한 것으로 도면에 도시되어 있지만, 실제로 각 어레이는 도면의 뒤쪽으로 열로 연결된 다수의 스프레이 노즐을 포함한다.
좌측 스프레이 노즐 어레이(4A)와 중앙 스프레이 노즐(4B) 사이에 그리고 중앙 스프레이 노즐(4B)과 우측 스프레이 노즐 어레이(4C) 사이에는 수직 패널(40A, 40B)이 있다.
패널(40A, 40B)의 상부 에지는 미스트 제거기(6)가 장착되는 높이까지 수집 유닛(9)상으로 연장된다. 2개의 패널의 하부 에지는 상이한 높이에 있다. 패널(40A)은 회수 용기(56)에서 높이(A)까지 늘어져 있고, 패널(40B)은 단지 높이(B)까지 늘어져 있다. 패널(40A, 40B)은 가스가 유동하는 3개의 상이한 채널(41A, 41B, 41C)을 형성한다.
이러한 실시예에 있어서, 펌프로의 드라이브를 제어하면 회수 용기(56)내의 액체가 상승되게 한다. 높이가 A까지 상승되는 경우, 패널(40A)의 바닥은 액체(5)에 잠기고, 좌측 가스 채널(41A)로의 입구는 폐색된다. 입구(3)를 거쳐 유입된 배기 가스(1)는 중앙 채널(41B) 및 우측 패널(41C) 만을 통해 유동하도록 가압된다. 좌측 스프레이 노즐 어레이(4A)로의 밸브(43A)가 폐쇄되는 경우, 중앙 및 우측 채널(41B, 41C)까지만 감소된 가스가 유동하는 채널의 체적은 전자 사이즈의 2/3이 된다.
결과적으로, 유동의 속도는 이러한 유동의 체적이 ⅓로 감소될지라도 일정하게 유지될 수 있다. 액체(5)는 여전히 유동에 부유운반되며, 스프레이 노즐 어레이(4B, 4C)로부터 스프레이된 제트의 높이는 일정하게 유지된다. 흡착 액체(5)와 가스 유동(32) 사이의 액체-증기 접촉은 신속하게 계속될 것이다.
액체의 높이가 B까지 상승하는 경우, 양 패널(40A, 40B)의 바닥은 액체(5)에 감기게 되며, 좌측 가스 채널(41A) 및 중앙 채널(41B)로의 유입이 폐색된다. 입구(3)를 거쳐서 유입된 배기 가스(1)는 우측 채널(41C)만을 통해서 유동하도록 강제된다. 좌측 및 중앙 스프레이 노즐 어레이(4A, 4B)로의 밸브(43A, 43B)가 폐쇄되면, 우측 채널(41C)만을 포함하는 것으로 가스가 유동하는 채널의 체적은 전체의 ⅓이다. 결과적으로, 유동의 속도는 유동의 체적이 ⅔까지 감소될지라도 일정하게 유지될 수 있다.
다음에 본 실시예에 있어서, 흡착 타워(2)에서 유동하는 가스의 체적이 감소하고 유동 속도가 비례적으로 강하되는 경우, 패널(40A, 40B)에 의해 형성된 채널(41A 내지 41C)중 하나는 폐쇄되다. 이러한 방법에서 통로의 체적이 유동의 감소된 체적에 따라서 조절될 수 있어서, 유동 속도는 감소에도 불구하고 일정하게 유지된다.
도 8은 도 7의 실시예의 변형예를 도시한 것이다. 패널(40A, 40B)의 바닥 단부는 이들을 입구(3)를 향한 J자 형상으로 구부린 소정의 곡선부(45)이며, 스모크는 상기 입구(3)를 통해서 흡착 타워(2)내로 유입된다.
본 실시예에 있어서, 스모크 입구(3)를 통해서 하방향 경사를 따라 이동하여 흡착 타워(2)내로 유입된 배기 가스(1)는 J자 형상 곡선부(45)를 따라 이동하도록 강제되어, 배기 가스는 스프레이 노즐 어레이(4A 내지 4C)로부터 스프레이와 동일한 방향인 순수하게 수직 유동으로 조정된다. 따라서, 패널(40A, 40B)도 또한 배기 가스의 유동을 조정하는 작용을 한다. 이것은 액체-증기 접촉의 효율을 향상시킨다.
도 9는 본 발명의 다른 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 여기에서 도면에서 좌측 및 우측에는 2개의 상방을 향한 스프레이 노즐 어레이(4A, 4B)가 있다. 스프레이 노즐(4A, 4B)로 유도된 파이프(49)상의 밸브(43A, 43B)는 개방 또는 폐쇄되어, 각 어레이(4A, 4B)를 통한 액체의 스프레이가 가능하게 하거나 독립적으로 차단될 수 있게 된다.
단일 수직 패널(40A)은 스프레이 노즐 어레이(4A, 4B)를 분리시킨다. 패널(40A)의 지지점(48)은 스프레이 노즐 어레이(4A, 4B)가 장착되는 높이 아래에 있다. 스모크 입구(3)쪽으로 회전하는 회전 패널(46)은 지지점(48)이 그 중앙이 되도록 장착된다.
본 실시예에 있어서, 스모크 입구(3)를 향한 회전 패널(46)이 수평 방향으로부터 약간 하방으로 회전하고 거기에서 제 위치에 유지되는 경우에, 양 좌측 가스 채널(41A) 및 우측 가스 채널(41B)로의 입구는 개방되어 액체-증기 접촉의 정상 모드가 가능하게 한다.
회전 패널(46)이 수직으로 현수될 때까지 스모크 입구(3)로부터 액체 회수 용기(56)쪽으로 회전되는 경우에, 그 바닥 단부는 흡착 액체(5)에 잠기게 된다. 이것은 입구를 좌측 채널(41A)로 폐쇄되게 하여, 입구(3)를 통해 들어가는 배기 가스가 우측 패널(41B)을 통해 진행되게 하는 수 밖에 없다. 이러한 상황하에서, 좌측의 스프레이 노즐 어레이(4A)용의 밸브(43A)가 폐쇄되는 경우, 가스가 유동하는 채널의 체적은 ½로 감소된다.
도 10은 도 7의 실시예의 다른 변형예이다. 도 9의 변형예의 것과 상이한 부분만을 설명하기 위해서, 패널(40A)은 스프레이 노즐 어레이(4A, 4B)가 장착되는 높이 이하에 설치되는 활주 패널(47)을 구비하여, 패널이 자유롭게 상하로 이동할 수 있게 한다. 이러한 구성에 의해서, 패널(47)이 회수 용기(56)로부터 상승되는 경우, 양 좌측 가스 채널(41A) 및 우측 가스 채널(41B)로의 입구는 개방되어 액체-증기 접착의 정상 모드가 가능하게 한다.
패널(47)이 수직으로 하강하는 경우에, 그 바닥 단부는 흡착 액체(5)에 잠기게 된다. 이것은 좌측 채널(41A)로의 입구를 폐쇄하며, 그 결과 입구(3)를 통해 들어가는 배기 가스가 우측 패널(41B)을 통해 진행되게 하는 수 밖에 없다.
이러한 상황하에서, 좌측의 스프레이 노즐 어레이(4A)용의 밸브(43A)가 폐쇄되는 경우, 가스가 유동하는 채널의 체적은 ½로 감소된다.
또한, 패널(40A)이 배기 가스의 유동에 직교하는 방향에서 수평으로 이동할 수 있도록 구성되게 할 수도 있다.
도 11은 가동 패널(40A)의 다른 변형예이다. 패널(40A)은 흡착 타워(2)의좌측 벽으로부터 배기 가스의 직접 유동쪽으로 타워의 중간까지 이동한다. 패널(40A)이 타워의 중간까지 이동하는 경우, 패널(40A)은 좌측 스프레이 노즐 어레이(4A)와 우측 어레이(4B) 사이에 그 자체가 위치되어 수직 격벽을 형성한다.
패널(40A)의 바닥 단부는 회수 용기(56)에 수집된 흡착 액체(5)에 잠겨있다.
결과적으로, 패널(40A)의 우측면상의 채널(41B)로의 입구만이 개방된다. 우측 채널(41B)은 패널(40A)이 흡착 타워(2)의 좌측 벽으로부터 타워의 중간까지 이동할 때 보다 좁게 되며, 그에 따라 배기 가스(1)가 유입되는 채널의 단면을 감소시킨다.
이러한 실시예에 있어서, 패널(40A)은 배기 가스의 유동 체적이 감소되는 경우 타워의 중간까지 이동될 수 있다. 이러한 방법에서, 채널(41A, 41B)의 체적은 쉽게 감소될 수 있다.
다음에 본 발명에서 있어서, 보일러 또는 다른 연소 장치내의 로드 변동이 흡착 타워내의 가스 유동이 감소되게 하여 경로를 따라 진행하는 가스의 유동 속도가 비례적으로 감소되게 되는 경우에, 가스에 의해 처음에 관통되는 통로의 치수는 유동 속도가 일정하게 유지되도록 제어될 수 있다. 스프레이 노즐로부터의 스프레이의 높이는 일정하게 유지되며, 이에 의해서 흡착 액체와 가스 유동 사이의 안정된 액체-증기 접촉이 이뤄지게 하고, 흡착 액체가 타워의 상부에서 연속적으로 회수될 수 있게 한다.
또한, 본 실시예는 헛되게 보일러 펌프를 구동시키는 작용력을 절약하고, 액체가 무용으로 재순환되는 것을 방지한다.
패널에 의해 형성된 가스 채널중 하나를 폐쇄함으로서 또는 가스에 의해 이동된 통로의 단면을 감소시킴으로써, 유동 체적의 강하에 다라서 채널의 체적을 조절하여 가스의 유동 속도가 일정하게 할 수 있다.
더우기, 회수 용기내의 액체의 높이를 조정하거나, 선택적으로 그 하부 단부가 잠기게 될 때까지 패널을 낮춤으로써, 채널중 하나 이상을 쉽게 개방시키거나 폐쇄시킬 수 있다.
이러한 실시예에 있어서, 채널내로 유동하는 가스의 체적이나, 패널의 바닥이 현수되는 각도를 조정함으로써 채널로의 입구를 개방 및 폐쇄시키는 것을 쉽게 조절할 수 있다.
도 8의 장치에 있어서, 패널은 또한 배기 가스의 유동을 교정하는 기능을 하여서, 보다 효율적인 액체-증기 접촉이 이뤄지게 한다.
도 9 내지 도 11에 도시된 장치에 있어서, 패널은 배기 가스의 유동의 체적의 변화에 따라서 이동된다. 이것은 가스 채널의 단면적을 자유롭게 조정할 수 있게 한다.
도 12는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예인 습식 가스 처리 장치의 개략도이다. 상술한 장치의 것과 중복되는 장치의 부분에 대해서는 설명하지 않는다.
도 12에 도시된 바와 같이, 흡착 타워(2)의 바닥에 있는 탱크인 회수 용기(56) 아래에는 블로피트(60) 및 블로피트 펌프(60a)이며, 이들은 유지보수 목적을 위해서 구비되어 있는 것들이다.
회수 용기(56)로부터 블로피트(61)까지 연결되는 파이프(68)상에 전자기 밸브(67)가 있다. 스모크 입구(3)에서 배기 가스 통과 센서(65)의 유동 속도(타워에서)는 제어 회로(66)에 의해 검출된다. 흡착 타워(2)가 시동되거나 정지되는 경우에, 전자기 밸브(67)는 배기 가스(1)의 유동 속도가 부하 속도에 도달할 때까지 개방되어 있다. 이것은 회수 용기(56), 블로피트(60), 블로피트 펌프(60a) 및 압력 탱크(11)로 구성되는 원형 재순환 경로를 형성한다.
흡착 타워(2)의 외측에 설치된 압력 탱크(11)내에 저장된 액체상의 공간은 필요에 따라 가압될 수 있다. 압력은 압축기(17a) 및 압력 조절기(16)를 이용하여 제어 회로(69)에 의해 조절된다.
압력 센서(62)를 통해 제어 회로(69)가 공급 파이프(14)의 입구에서의 압력을 검출한다. 압력 조절기(16)를 통해서, 탱크(11)내의 액체상의 공간(11a)의 여압이 조절되어 스프레이 노즐(4)로 공급된 액체의 압력을 거의 일정하게 유지한다.
탱크(11)내의 액체가 상승 또는 낙하되는 경우, 액체상에서 공간(11a)에 가해진 압력은 액체(5)의 중력의 변화에 따라서 압력 조절기(16)에 의해 조절된다. 이러한 방법에서, 액체(5)의 공급은 탱크(11)내의 액체의 높이와 상관없이 일정하게 유지될 수 있다.
타워(2)의 상부에서 미스트 제거기(6)에 의해 분리된 흡착 액체(5)를 재순환시키는 파이프(61)의 출구는 압력 탱크(11)내의 액체의 표면 아래에 있다. 이것은 압력 탱크(11)와; 공급 파이프(14)와; 스프레이 노즐(4)과; 배기 가스(1)가 액체와 접촉하게 되고 그 타겟 성분이 흡수되는 부유운반 프로세스와; 미스트 제거기(6)에 의한 액체의 분리와; 재순환 파이프(61)와; 압력 탱크(11)로 다시 돌아오는 것으로구성되는 재순환 시스템(이후에는 제 1 순환 시스템이라고 한다)에서 이뤄진다.
이러한 실시예에 따르면, 배기 가스의 속도가 8m/s인 부하 속도와 동일한 경우에, 흡착 액체(5)는 제 1 순환 시스템을 통해 순환되어, 스프레이 노즐(4)로부터 스프레이된 제트(5a)는 배기 가스(1)에 의해 미스트 제거기(6)로 운반될 것이다.
즉, 공급 파이프(14)를 통해 이동하고 스프레이 노즐(4)을 벗어나 스프레이되는 액체(5)의 제트(5a)의 속도가 조절되어서 거의 일정하게 된다. 이것은 탱크내의 액체상의 공간(11a)의 여압을 조절함으로써 탱크(11)를 가압하는 압력 조절기(16)에 의해 성취된다. 제트는 흡착 타워(2)의 상부로 상승되고, 액체-증기 접촉이 이뤄지도록 상승하는 배기 가스로 부유운반된다. 접촉의 프로세스를 통해서, 배기 가스(1)의 타겟 성분은 액체가 미스트 제거기(6)에 도달하기 전에 흡착된다. 부유운반된 액체는 미스트 제거기(6)에 의해 분리되며, 파이프(61)를 거쳐서 압력 탱크(11)로 재순환된다.
도 13에서, 수직축은 배기 가스 속도를 나타내며, 수평축은 작동 시간을 나타내며, 수평 파선은 최소 부하 속도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 흡착 타워(2)가 가동 또는 정지되어 있는 경우, 배기 가스의 유동 속도는 부하 속도 이하가 된다. 이러한 것이 발생하면, 스프레이 노즐(4)로부터 스프레이된 액체(5)의 제트(5a)는 배기 가스(1)에 의해 타워의 상부로 운반되지 않는다. 대신에, 궁극적으로 스프레이된 모든 액체(5)는 회수 용기(56)내로 낙하한다[낙하하는 액체는 도면에서 참조부호(5b)로 표시되어 있다].
동시에, 입구(3)에서 센서(65)에 의해 감지된 배기 가스의 속도(타워 속도)는 제어 회로(66)에 의해 검출되고, 전자기 밸브(67)는 이러한 속도가 부하 속도와 동일해질 때까지 개방되어 있다. 다음에, 회수 용기(56)내의 액체는 회수 용기(56)와; 블로피트(60)와; 블로피트 펌프(60a)와; 압력 탱크(11)로 구성되는 경로에 의해 탱크(11)로 순환된다.
즉, 회수 용기(56)내로 낙하하는 액체(5b)는 회수 용기(56) 아래의 현재의 블로피트(60)내로 유입된다. 이것은 보다 많은 회수 용기(56)의 필요성을 제거한다. 다음에, 블로피트(60)내로 이송된 액체는 블로피트 펌프(60a)를 거쳐서 압력 탱크(11)로 재순환될 수 있다.
상술한 재순환 경로에 있어서, 탱크(11)내의 액체가 상승 또는 낙하하는 경우, 제어 회로(69)는 센서(62)를 거쳐서 공급 파이프(14)의 입구에서의 압력을 검출하고, 압력 조절기(16)를 거쳐서 스프레이 노즐(4)로 공급된 액체의 압력을 조절하여 압력을 거의 일정하게 유지하게 한다. 이것은 탱크(11)내의 액체의 높이와 상관없이 흡착 액체(5)의 공급이 일정하게 유지되게 한다.
본 실시예에 있어서, 압력 탱크(11)내의 액체상의 공간(11a)은 압축기(17a)에 의해서 소정의 압력으로 가압될 수 있다. 따라서, 스프레이 노즐(4)로부터의 액체(5)를 스프레이하기 위한 재순환 펌프가 필요없다. 그러나, 파이프(61)의 단부는 공기 누출을 방지하도록 압력 탱크(11)내의 액체의 표면 아래에 위치되어야 한다.
이러한 실시예에 있어서, 배기 가스의 속도가 연소 장치상의 로드의 변동으로 인해서 강하되는 경우에, 재순환 경로가 사용되며, 이에 의해서 타워의 바닥상의 수집 탱크내의 흡착 액체는 그 경로에서 제 2 액체 저장 탱크를 통해서 압력 탱크로 이동한다. 바람직하게, 유지보수 재순환 시스템은 액체를 연속적으로 순환시키기 위해서 효율적으로 이용될 수 있다. 유지보수 재순환 시스템이 이미 현재의 블로피트 및 블로피트 펌프를 사용하기 때문에, 관련 보유 탱크의 사이즈를 증가시키거나 보다 많은 구동력을 이용할 필요가 없다. 이것은 작동 및 기구 비용을 낮게 유지할 수 있게 한다.
본 실시예에 있어서, 액체가 스프레이되는 압력은 탱크를 가압함으로써 얻어진 적용 압력을 조정하여 조절된다. 스프레이 펌프가 필요 없으며, 액체는 탱크내의 액체의 높이와 상관없이 적당한 형태로 공급될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 흡착 타워(12)가 시동되거나 정지되는 경우에, 배기 가스의 유동 속도는 부하 속도 이하이다. 이것이 발생하면, 스프레이 노즐(4)로부터 스프레이된 액체(5)의 제트(5a)는 배기 가스(1)에 의해서 타워의 상부로 이송되지 않는다. 대신에, 스프레이되는 최종 모든 액체(5)는 회수 용기(56)내로 낙하된다[낙하하는 액체는 도면에 참조부호(5b)로 표시되어 있다]. 이러한 단점을 다루기 위해서, 종래 기술의 처리 장치에 있어서 연소기 또는 보일러로부터의 배기 가스는 시동 또는 정지된 동안에 흡착 타워를 통해서 공급되지 않는다. 이러한 시간에, 배기 가스는 타워를 바이패스하고, 굴뚝으로 배출된다.
배기 가스의 속도가 부하 속도에 도달하는 경우에, 배기 가스는 타워를 통해서 공급되기 시작한다.
이러한 재공급 시스템이 도 17에 도시되어 있다. 보일러, 연소기 또는 다른배기 가스 공급원을 굴뚝 또는 다른 장치와 연결하여 가스를 대기로 방출하는 메인 경로(74)상에서, 배기 가스(1)의 압력은 증가된다. 이러한 경로에서, 가스는 이들을 가속시키는 부스터 팬(71)과, 습식 가스 흡착 타워(2)를 통해 이동한다. 바이패스(72)는 부스터 팬(71)의 입구측과, 흡착 타워(2)의 배출측을 연결한다. 굴뚝으로 안내되는 댐퍼(72)는 바이패스상에 있다. 타워(2)가 시동 또는 정지된 경우, 부스터 팬(72)은 꺼지고, 댐퍼(73)는 개방되고, 댐퍼(77, 78)는 폐쇄된다. 다음에, 흡착 타워(2)를 통해 통과시키는 대신에, 연소기 또는 보일러에 의해 배출된 배기 가스(1)는 바이패스(72)내로 유동하고, 타워(2) 둘레로 우회하며, 굴뚝을 통해서 배출된다. 가스의 속도가 액체를 표준 높이까지 상승시키는데 필요한 부하 속도에 도달하는 경우에, 부스터 팬(71)이 구동되며, 댐퍼(73)는 폐쇄되고, 댐퍼(77, 78)는 개방된다. 바이패스(72)는 폐쇄되고, 배기 가스(1)는 화살표로 도시된 바와 같이 메인 경로(74)를 따라서 보일러로부터 유동한다. 이것은 부스터 팬(71)을 통해 통과하고, 흡착 타워(2)내의 규정된 탈황 프로세스가 가해지며, 굴뚝을 통해 배출된다.
다음에, 이러한 종래 기술에 있어서, 배기 가스는 타워의 시동 및 정지 동안에 타워를 통해 통과하지 않는다. 가스가 이 시간에 처리되지 않기 때문에 이산화황과, 이 가스내의 분진이 제거되지 않는다. 이러한 것이 SO2를 덜 갖고 보다 적은 분진을 가진 배기를 발생하는 경유를 연소시키는 것으로 다뤄진다면, 연료비가 실질적으로 높게 된다.
도 14a 및 도 14b는 종래 기술의 바이패스(72)를 성공적으로 이용하여 제 4 실시예에 의해 성취된 효과를 향상시키는 본 발명의 바람직한 제 5 실시예를 도시한 것이다. 보일러, 연소기 또는 다른 배기 가스원과, 굴뚝이나 가스를 대기로 배출시키는 다른 수단을 연결하는 메인 경로(74)에는 처리 시스템이 있으며, 이 처리 시스템은 흡착 타워(2)를 통해서 가스가 유동하도록 형성되고, 그 속도는 흡착 액체(5)를 부유운반하는데 사용된다. 그 결과적인 액체-증기 접촉은 가스의 타겟 성분이 액체(5)에 의해 흡착되게 한다. 도 14a는 댐퍼가 개방 및 차단되고 타워가 시동되는 경우 가스가 유동하는 방법을 도시한 것이다. 도 14b는 타워내로 유도된 보일러로부터의 배기 가스가 부하 속도에 도달한 경우의 댐퍼와 가스 유동을 도시한 것이다.
도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 가스를 대기로 방출하도록 보일러, 연소기 또는 배기 가스원과, 굴뚝 또는 다른 장치에 연결하는 메인 경로(74)에서, 보일러로부터의 배기 가스(1)는 압력을 상승시키고 가스를 가속시키는 부스터 팬(71)과, 습식 가스 흡착 타워(2)를 통해 이동한다. 바이패스(72)는 부스터 팬(71)의 입구측과, 흡착 타워(2)의 배출측을 연결한다. 바이패스(27)상에는 굴뚝으로의 중간에 댐퍼(73)가 있다.
본 실시예에 있어서, 시동시에, 배기 가스가 흡착 타워(2)로 유입되기 전에, 댐퍼(73)는 도 14a에 도시된 바와 같이 개방되어, 가스의 압력을 상승시키는 것으로 양 바이패스(72) 및 메인 경로(74)를 포함하는 재순환 경로를 형성한다. 하기의 배기 경로(76) 대신에, 보일러로부터의 가스(1)는 재순환 경로상에서부스터(71)에 의해 가속된다. 이것은 타워(2)내의 가스가 부하 속도에 도달할 때까지 계속된다.
타워내의 가스가 부하 속도로 유지될 수 있는 경우, 바이패스(72)상의 댐퍼(73)는 도 14b에 도시된 바와 같이 폐쇄되고, 배기 가스(1)는 재순환되지 않고 처리된다.
가스의 압력을 상승시키기 위해서 바이패스를 사용하는 것은 도 13의 보일러 작동의 시간에 따른 배기의 체적의 그래프를 참조하여 간단하게 설명한다.
도 13의 그래프로 도시된 바와 같이, 타워가 작동된 바로 후인 시동 주기(T1)와, 그리고 타워가 작동이 꺼진 바로 후인 정지 주기(T2) 동안에, 배기 가스의 체적은 가스가 처리되는 흡착 타워(2)에서의 속도가 액체가 수집 탱크내로 더이상 낙하하지 않는 속도(V1)(즉, 부하 속도) 이하가 되는 정도로 낮다. 도 14a에 도시된 바와 같이 댐퍼(73)는 타워내의 가스가 그 부하 속도에 도달할 때까지 개방되어 있다. 일단 가스가 이러한 속도에 도달하면, 댐퍼는 도 14b에 도시된 바와 같이 폐쇄되고, 타워(2)의 작동은 완전히 기능을 하게 된다.
도 15는 배기 가스를 유동하는 것으로 흡착 타워(2)내의 채널의 폭을 조절하도록 패널이 제공되는 본 발명의 제 5 실시예의 다른 변형예를 도시한 것이다. 수직 패널(40)은 액체-증기 접촉 존(41)에 제공된다. 패널(40)은 접촉 존(41)내의 배기 가스에 의해 횡단된 통로의 단면적으로 변경시키도록 수평으로 이동될 수 있다.
도 16은 본 발명의 바람직한 제 5 실시예의 또다른 변형예이다. 도 16은 도 7에 대응되며, 다수의 패널은 흡착 타워(2)내의 가스 채널의 폭을 제어한다. 몇몇 패널은 상이한 높이의 단계형상에서 그 바닥 단부와 함께 액체-증기 접촉 존(41)에서 수직으로 배향되어 있다. 타워의 바닥상의 액체의 높이를 조절함으로써, 배기 가스용 통로의 단면적으로 변경시킬 수 있다.
흡착 타워(2)내로 유입된 배기 가스(1)가 타워의 부하 속도 이하의 속도로 유동되는 경우에, 패널(40)은 타워(2)내의 가스용 통로를 한정하는데 사용될 수 있다. 댐퍼(73)가 개방된다면, 배기 가스가 바이패스(72)내로 이송되어, 배기 가스는 부스터 팬(71)에 의해서 타워(2)로의 입구로 리턴될 것이다. 이러한 방법에서, 흡착 타워(2)내로 유도된 배기 가스(1)의 타워내 속도는 보다 균일하게 상승될 수 있다.
다음에 이러한 실시예에 있어서, 타워내의 가스의 유동 속도는 부하 속도 이상으로 일정하게 유지될 수 있다. 이것은 플랜트가 시동이나 정지되어 있는 동안에 조차도 전체 용량으로 작동될 수 있고 그리고 타워 또는 재순환 펌프의 바닥상에 보다 많은 용량의 액체 저장 탱크가 필요없다는 것을 의미한다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 바람직한 제 6 실시예인 습식 가스 처리 장치의 정면도 및 측면도이다. 이전에 처리된 실시예의 특징부와 동일한 도면의 이들 실시예는 설명을 생략한다. 타워(2)의 높이에 있어서 중간 높이에는 다중의 상방을 향한 스프레이 노즐(4)을 구비한 소정 갯수의 헤드 파이프(190)가 설치되어 있다. 재순환 펌프(21)를 그 위에 구비한 공급 파이프(14)는 상기 헤드 파이프(190)와 회수 용기(56) 사이에서 작동한다. 이들 부품을 통해서 흡착 액체(5)가 흡착 타워(2)내로 분산된다. 배기 가스, 이산화황 및 분진의 타겟 성분은 상술한 바와 같이 흡착 및 제거된다.
미스트 제거기(6)는 스모크 출구(8) 아래에서 흡착 타워(2)의 상부에 위치된다.
본 실시예에서 설치될 수 있는 미스트 제거기(6)의 바람직한 예가 도 20에 도시되어 있다. 이러한 미스트 제거기는 정상부(또는 평평한 V자형)와 유사한 횡단면을 가진 다수의 패널(6a)을 포함한다. 이들 패널은 바아(92) 사이에 공간을 두고 하나가 다른 하나의 상부에 위치되며, 바아(92)에 의해 함께 유지된다. 패널(6a)의 열은 패널(6a)의 제 2 열에 그 바닥부에서 부착되며, 하나의 열은 좌측으로 경사지고, 다른 열은 우측으로 경사진다. 이러한 구성에서, 패널은 흡착 타워(2)에 장착된다. 그러나, 미스트 제거기(6)의 형태 및 배열은 도 20에 도시된 실시예로 한정되지 않는다. 간략하게 설명한 바와 같이, 2세트의 패널(6a, 6b)은 바닥에서 함께 체결될 수 있도록 서로를 향해서 중심설정되어야 하며, 리셉터클(8A)은 패널(6a)의 축에 대해서 횡방향으로 배향되어 리셉터클(80A)의 수를 최소화해야 하며, 상기 리셉터클(80A)은 미스트 제거기(6)로부터 낙하는 액체(5)를 수집하는데 필요한 것이다. 모든 경우에, 배기 가스(5)에 부유운반된 흡착 액체(5)의 미스트가 미스트 제거기(6)에 의해 효율적으로 포착될 수 있도록 부유운반된 유동이 관통하기에 충분한 공간이 있어야 한다.
다음에, 본 발명의 기본 구성을 설명한다. 미스트 제거기(6) 아래에는 필요한 갯수의 리셉터클(80A)이 있으며, 이 리셉터클(80A)은 미스트 제거기(6)로부터 낙하하는 흡착 액체(5)를 수납하는 수집 탱크(도 20 참조)이다. 본 실시예에 있어서는 3개의 리셉터클(80A)이 있지만, 미스트 제거기(6)의 구성 및 배열에 적당하도록 많은 갯수의 리셉터클이 사용될 수 있다.
이들 리셉터클(80A)은 파이프(81A)의 상단부에 연결되어 있다. 파이프(81A)는 규정된 길이로 하방으로 연장되는 수직 세그먼트(90)를 갖고 있다. 수직 세그먼트(9)는 위치 에너지(즉, 중력 에너지)로 이송된 흡착 액체(5c)를 제공한다. 세그먼트는 분산된 흡착 액체용의 수집 존의 바로 아래로 연장된다. 그 바닥 단부에는 노즐형 개구(82A)가 있다.
파이프(81A)의 수직 세그먼트(90)의 길이는 스프레이 노즐(4)에 의해 상방으로 스프레이된 액체의 칼럼의 높이에 따라서 상이하지만, 미스트 제거기(6)의 높이와 적어도 동일한 길이나 또는 보다 긴 길이이여야 한다.
리셉터클(80A) 및 파이프(81A)의 실제 구성은 도 19를 참조하여 상세하게 설명한다. 2세트의 패널(6a, 6b)의 바닥이 함께 체결되어 위치되는 각각의 리셉터클(80A)은 라인에 직교하는 방향으로 그리고 타워에 대해서 수평으로 배향되며, 미스트 제거기의 바닥은 상기 라인을 따라서 함께 체결된다. 각 리셉터클(80A)의 바닥은 약간 경사져서, 흡착 액체(5c)가 단일 방향으로 유동하게 된다.
파이프(81a)의 상단부는 리셉터클(80A)의 경사진 바닥의 하단부에서 흡착 타워(2)의 측벽에 연결되어서, 리셉터클(80A)내의 액체가 타워내로 유동할 것이다.
파이프(81A)는 각진 C자형의 형태이다. 그 수직 세그먼트(90)는 미스트 제거기(6)의 높이와 동일한 거리로 타워의 외부 벽을 따라서 하방으로 연장된다. 세그먼트(90)의 단부에서, 파이프는 구부러져 있고, 수평으로 타워에 다시 들어간다. 다시 타워 내측에 있는 수평 세그먼트(91)의 하부 표면상에는 다수의 노즐형 개구부(82A)가 규정된 간격으로 제공되어 있다. 특히, 노즐형 개구부(82A)는 상방을 향한 스프레이 노즐(4)상에, 스프레이의 칼럼의 정점에서 수직으로 그리고 미스트 제거기(6) 바로 아래에 있는 수집 존 아래에 있다. 중령을 이용하여 액체를 파이프 세그먼트(90) 하방으로 유동시킴으로써(즉, 중력을 이용하여), 개구부(82A)를 통해 들어오는 액체(5c)는 스프레이의 칼럼과 충돌할 때 분무되며, 작은 비말로 된다. 이것은 보다 효율적인 액체-증기 접촉을 제공한다.
이러한 실시예에 있어서, 파이프(81A)의 수직 길이는, 파이프의 수평 세그먼트가 스프레이 노즐(4)을 벗어나는 스프레이 칼럼의 상부상에 그리고 미스트 제거기(6) 바로 아래의 영역으로부터 멀고 보다 낮게 위치되도록 선택되며, 분산된 액체의 수집 존은 유사하게 형성되도록 한다.
도 19에 도시된 바와 같이, 파이프(81A)의 세그먼트는 외측 흡착 타워(2)일 수 있으며; 또는 세그먼트(90)를 포함하는 전체 파이프는 타워 내측에 유지될 수 있다.
이제, 도 21에 도시된 본 발명의 다른 바람직한 실시예를 설명한다.
상술한 도 19의 실시예의 경우와 상이한 구멍의 실시예의 처리만을 설명한다. 도 18 내지 도 20에 표시된 참조부호로 표시된 도 21의 모든 부품 또는 위치는 이들 도면에서 동일한 기능을 한다. 중복 설명을 회피하기 위해서 이들은 설명하지 않는다.
제 2 실시예에 있어서, 도 18에서와 같이 리셉터클(80B)은 함께 가깝게 되어 있는 미스트 제거기(6)의 각 쌍의 바닥에 제공된다. 리셉터클(80B)의 모두는 단일 파이프(80)에 의해 결합되며, 모든 액체는 상기 파이프(80)내로 유동한다. 파이프(80)는 그로부터 하방으로 연결되는 파이프(81B)의 상단부에 연결되어 있다.
파이프(81B)는 타워(2)를 통해서 하방으로 연결된다. 그 하단부인 개구부(82B)는 액체 회수 용기(56)내로 비워진다. 상술한 실시예에서와 같이 스프레이 노즐이 아닌 개구부(82B)는 간단한 구멍이다.
다음에, 본 실시예에 있어서, 도 18 및 도 19에서의 장치와 달리, 리셉터클(80B)에 수집된 액체는 스프레이의 칼럼 바로 위로 분무되는 것이 아니며, 대신에 회수 용기(56)로 이송된다.
다음에, 도 18 내지 도 21에서의 실시예의 작동을 종합적으로 설명한다.
이들 실시예의 장치에서 흡착 타워(2)를 통해 상방으로 이동하는 배기 가스(1)가 5.5m/s의 속도에 도달하는 경우에, 가스(1)로 부유운반된 액체의 비말은 미스트 제거기(6)에 흡착되기 시작하며, 보다 많은 양의 흡착 액체(5)는 미스트 제거기의 바닥쪽에서 패널 하방으로 유동하기 시작한다. 미스트 제거기(6)로부터 타워내로 직접 낙하하기 보다는, 이러한 흡착 액체(5)는 리셉터클(80A, 80B)에서 수집된다. 중력은 리셉터클(80A, 80B)로부터의 액체(5c)가 파이프(81A, 81B)내로 유동하게 한다. 도 18 및 도 19에 도시된 실시예에 있어서, 위치 에너지는 노즐형 개구부(82A)로부터의 이러한 액체를 스프레이 노즐(4)로부터 제트(흡착 액체)의 상부상으로 스프레이하도록 사용된다. 이들 개구부(82A)는 미스트 제거기(6) 바로 아래 있는 것이 아니라 파이프(81A)의 길이에 의해 규정된 것으로 제거기(6)로부터 거리에 있다. 개구부(82A)로부터 스프레이된 액체(5c)는 제트로 수집되며, 그 자체가 작은 비말로 재형성된다. 이러한 것은 액체-증기 접촉의 효율을 향상시킨다.
도 21에서, 리셉터클(80B)에 수집된 액체는 회수 용기(56)로 이송되고, 다시 헤드 파이프(190) 및 스프레이 노즐(4)을 거쳐 상방으로 스프레이된다.
다음에, 모든 실시예에 있어서, 미스트 제거기(6) 바로 아래의 영역에 형성되는 보다 많은 양의 비말의 문제점을 회피하기 위해서, 수집 존이 유사하게 형성될 수 있다. 대신에, 수집 액체(5)는 이러한 영역에서 배기 가스(1)에 부유운반되어 액체가 재분산되지 않을 수 있다.
도 22는 타워내의 가스의 속도[수평축(m/s/)에 표시됨]와, 미스트 제거기의 출구에서 미스트의 농도[수직축(mg/m3N)에 표시됨) 사이의 관계의 실험적으로 증명된 대수 그래프이다. 그래프는 검은 사각형 마크로 표시된 흡착 액체를 이동시키는 수단을 구비한 장치(본 발명의 장치)와, 흰 사각형 마크로 표시된 것으로 이러한 수단을 구비하지 않은 장치(종래 기술의 장치)와 비교한 것이다.
흰 원으로 표시된 종래 기술의 장치는 1.7m 높이인 제트를 생성한다. 타워내의 가스가 5.5m/s의 속도에 도달하는 경우에, 미스트 출구에서의 농도는 현저하게 증가한다. 그러나, 1.8m 높이의 제트를 생성하는 것으로 검은 사각형으로 표시된 장치에 있어서, 미스트 출구에서의 농도는 속도가 5.8m/s를 초과할지라도 증가하지 않는다.
3.5m 높이의 제트를 생성하는 것으로 흰 삼각형으로 표시된 종래 기술의 장치와 비교할 때, 3.3m 높이의 제트를 생성하는 검은 삼각형으로 표시된 본 발명의 장치에 있어서, 속도가 5.8m/s에 도달하는 시점에서 본 발명의 장치는 출구에서의 미스트의 농도가 종래 기술의 장치의 것보다 1/50 이하로 생성한다. 이것은 상당한 강하이다.
이러한 그래프로부터, 가스의 속도가 5.5m/s를 초과하는 경우, 본 발명의 장치는 종래 기술의 장치에서보다 미스트가 타워내로 방출되는 것을 보다 효율적으로 방지하는 것을 알 수 있다.
이러한 실험에서 본 발명을 나타내도록 선택된 장치가 도 21에 도시되어 있다. 다른 조건은 하기와 같다(도면에서 제트의 높이에 있어서, 칼럼의 형상에 잔류하는 스프레이 제트의 높이를 이용한다).
미스트 제거기 : 굽은-패널 형, 패널은 45°로 경사짐
미스트 제거기로부터 스프레이 노즐까지의 거리 : 8m
도 23은 타워내의 가스의 속도(수평축에 표시됨)와, 미스트 제거기의 출구에서 미스트가 분산되는 속도(수직축에 표시됨) 사이의 관계의 실험적으로 증명된 대수 그래프이다. 본 발명(미스트의 중량/스프레이된 액체의 전체 중량 × 100)의 미스트 제거기의 입구에서의 분산 속도는 2.4m 높이의 제트를 생성하는 흰 원으로 표시된 종래 기술의 장치나, 또는 1.9m 높이의 제트를 생성하는 검은 원으로 표시된 장치와는 매우 상이하지 않다. 모두 3개가 낮은 분산 속도로 도시되어 있다. 그러나, 2.8m 높이의 제트를 생성하는 흰 삼각형으로 표시된 종래 기술의 장치와, 3.3m 높이의 제트를 생성하는 검은 삼각형으로 표시된 장치는 본 발명보다 상당히 높은 분산 속도를 갖고 있다. 그래프는 본 발명이 제트의 속도가 3.3m이고 그리고 가스가 5.5m/s의 속도로 유동하는 경우조차도 수용가능하게 낮은 미스트 분산의 속도를 갖는 것을 명료하게 나타내고 있다.
본 실험에 사용된 장치는 도 21에 도시된 것과 같다. 다른 조건은 하기와 같다(도면에서 제트의 높이에 있어서, 칼럼의 형상에 잔류하는 스프레이 제트의 높이를 이용한다).
미스트 제거기 : 굽은-패널 형, 패널은 45°로 경사짐
미스트 제거기로부터 스프레이 노즐까지의 거리 : 8m
이러한 실시예에 있어서, 세정된 배기 가스로 부유운반되고 타워로부터 배기된 단지 매우 작은 체적의 미스트가 수집된다. 타워를 통해 유동하는 배기 가스를 가속시키면 처리 작동의 효율을 향상시키며, 이것은 매우 유리하다.
도 18 및 도 19에 도시된 실시예에 있어서, 제트 바로 위에서 파이프를 거쳐 흡착 유닛으로 리턴된 흡착 액체는 스프레이 노즐로부터 스프레이된 액체의 제트와 함께 배기 가스에 대해서 흡착 프로세스가 가해진다. 이것은 상술한 효과를 향상시키며, 처리 기능을 보다 높은 수준으로 상승시킨다.
도 21에 도시된 실시예에 따르면, 미스트 제거기에 도달하는 액체의 체적이 크게 증가할지라도, 액체는 수집 탱크로 연속적으로 운반되어 재사용된다.

Claims (26)

  1. 제 1 액체 저장 탱크에 수집된 흡착 액체는 흡착 타워내의 한 세트의 스프레이 노즐에 의해 규정된 방향으로 스프레이되고, 상기 스프레이된 흡착 액체는 상기 흡착 타워내로 유입된 배기 가스와 접촉되며, 상기 배기 가스내의 타겟 성분(targeted components)이 흡수 및 제거되는 습식 가스 처리 장치(a wet gas processing apparatus)에 있어서,
    상기 흡착 액체용의 상기 제 1 액체 저장 탱크는 상기 수집된 흡착 액체의 표면 위의 공간내에 가압된 가스를 수납하는 압력 탱크를 포함하며, 상기 가압된 가스의 압력은 상기 흡착 타워내의 한 세트의 스프레이 노즐로부터 상기 가압된 탱크내에 수집된 상기 흡착 액체를 스프레이하는데 이용되는
    습식 가스 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡착 액체내로 흡착 및 제거된 상기 타겟 성분은 이산화황(SO2)이고, 상기 가압된 가스는 산소 함유 가스이며, 상기 산소 함유 가스는 상기 제 1 액체 저장 탱크의 바닥에서 수집된 흡착 액체내로 송풍되는
    습식 가스 처리 장치.
  3. 제 1 액체 저장 탱크에 수집된 흡착 액체는 흡착 타워내의 한 세트의 스프레이 노즐에 의해 상방으로 스프레이되고, 상기 스프레이된 흡착 액체는 상기 흡착 타워내로 유입된 배기 가스와 접촉되며, 상기 배기 가스내의 타겟 성분이 흡수 및 제거되는 습식 가스 처리 장치에 있어서,
    상기 흡착 액체용의 상기 제 1 액체 저장 탱크는 상기 수집된 흡착 액체의 표면 위의 공간내에 가압된 가스를 수납하는 압력 탱크를 포함하고, 상기 가압된 가스의 압력은 상기 흡착 타워내의 한 세트의 스프레이 노즐로부터 상기 가압된 탱크내에 수집된 상기 흡착 액체를 스프레이하는데 이용되며, 상기 타겟 성분을 흡착한 상기 스프레이된 흡착 액체를 수집하는 수집 유닛은 상기 수집된 흡착 액체의 상기 표면보다 상기 흡착 타워에서 보다 높게 위치되고, 상기 흡착 액체를 상기 수집 유닛으로부터 상기 압력 탱크까지 운반하는 파이프의 출구는 상기 압력 탱크내에 수집된 상기 흡착 액체의 상기 표면 아래에 위치되는
    습식 가스 처리 장치.
  4. 제 1 액체 저장 탱크에 수집된 흡착 액체는 흡착 타워내로 유입되고 배기 가스가 상기 타워내의 배기 가스 경로를 따라 이동할 때 상기 배기 가스의 유동 속도로 부유운반되는 동안에 배기 가스의 유동과 접촉되며, 상기 배기 가스내의 타겟 성분이 흡수 및 제거되는 습식 가스 처리 장치(a wet gas processing apparatus)에 있어서,
    상기 가스 경로에 교차하게 배열된 다수의 흡착 파이프의 벽에 제공된 다수의 범람 포트를 포함하고, 상기 흡착 액체는 상기 가스 경로로부터 평행 직각으로 범람 및 분출되며,
    상기 범람되고 분출된 흡착 액체는 배기 가스의 상기 유동과 직각으로 접촉하며, 상기 배기 가스의 유동은 범람되고 분출된 상기 흡착 액체를 작은 비말로 부수고, 액체-증기 접촉을 실행하는
    습식 가스 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 다수의 범람 포트는 상기 배기 가스 경로에 대해 평행 직각으로 열로 배열되어 엇갈린 스테이지를 포함하는 하나 이상의 배열된 스테이지를 형성하여, 상기 배기 가스의 유동과 수직 접촉하며, 상기 배기 가스의 유동은 상기 흡착 액체 및 액체-증기 접촉의 분무로 되는 파이프 어레이에 인접하는 공간내로 유입되는
    습식 가스 처리 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 흡착 파이프의 상부는 개방되어 있고, 상기 범람 포트는 상기 배기 가스가 분출되는 방향에 대해 직교하는 실질적으로 수평 방향으로 제공되는
    습식 가스 처리 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 흡착 파이프의 상부는 폐쇄되어 있고, 다수의 슬릿 또는 작은 구멍의 열은 축방향으로 상기 파이프를 따라서 상기 배기 가스가 유입되는 공간을 향한 파이프의 외주 표면에 제공되는
    습식 가스 처리 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 흡착 액체는 중력을 이용하여 상기 제 1 액체 저장 탱크로부터 상기 다수의 흡착 파이프로 제공되는
    습식 가스 처리 장치.
  9. 제 1 액체 저장 탱크에 수집된 흡착 액체는 흡착 타워내의 한 세트의 스프레이 노즐에 의해 상방향으로 스프레이되고, 상기 스프레이된 흡착 액체는 상기 흡착 타워내로 유입된 배기 가스와 접촉되며, 상기 배기 가스내의 타겟 성분이 흡수 및 제거되는 습식 가스 처리 방법에 있어서,
    공급된 상기 배기 가스의 체적에 비례해서 상기 배기 가스 경로의 폭을 조절함으로써 상기 배기 가스가 상기 흡착 타워내로 유동하는 가스 채널을 제어하는 제어 단계를 포함하는
    습식 가스 처리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    폐색된 상기 가스 채널내의 상기 스프레이 노즐은 폐쇄되어 있고, 상기 흡착 액체가 스프레이되는 것을 방지하는
    습식 가스 처리 방법.
  11. 제 1 액체 저장 탱크에 수집된 흡착 액체는 흡착 타워내의 한 세트의 스프레이 노즐에 의해 상방향으로 스프레이되고, 상기 스프레이된 흡착 액체는 상기 흡착 타워내로 유입된 배기 가스와 접촉되며, 상기 배기 가스내의 타겟 성분이 흡수 및 제거되는 습식 가스 처리 장치에 있어서,
    배기 가스 경로를 상기 스프레이 노즐의 영역으로 연장되는 다수의 수직 패널에 의해 다수의 배기 가스 경로로 분할함으로써 배기 가스 체적에 비례해서 다수의 가스 채널로 들어가는 상기 배기 가스의 체적을 조절하는 유동 제어 수단을 포함하는
    습식 가스 처리 장치.
  12. 흡착 타워의 바닥에 제공된 회수 용기와, 흡착 타워의 상부 내측 공간에 제공된 스프레이 노즐을 구비하며, 흡착 액체가 청구항 11에 따라서 상기 흡착 타워로부터 상방으로 스프레이되는 습식 가스 처리 장치에 있어서,
    상기 스프레이 노즐의 영역까지 상기 배기 가스 경로를 따라 연장되는 상기 수직 패널중 적어도 하나의 하부 에지는 상기 흡착 액체가 회수되는 회수 용기까지 하방으로 더 연장되고, 상기 수직 패널에 의해 분할된 상기 배기 가스 경로는 상기 회수 용기내의 상기 흡착 액체의 높이를 조정함으로써 선택적으로 개방 또는 폐쇄되며, 이에 의해 상기 수직 패널중 적어도 하나의 상기 하부 에지는 상기 흡착 액체내에 잠겨지는
    습식 가스 처리 장치.
  13. 흡착 타워의 바닥에 제공된 회수 용기와, 흡착 타워의 상부 내측 공간에 제공된 스프레이 노즐을 구비하며, 흡착 액체가 청구항 11에 따라서 상기 흡착 타워로부터 상방으로 스프레이되는 습식 가스 처리 장치에 있어서,
    상기 스프레이 노즐의 영역까지 상기 배기 가스 경로를 따라 연장되는 상기 수직 패널중 적어도 하나의 하부 에지는 상기 흡착 액체가 회수되는 상기 회수 용기로부터 상승하거나 또는 상기 회수 용기로 하강되고, 상기 수직 패널에 의해 분할된 상기 배기 가스 경로는 상기 수직 패널의 높이를 조정함으로써 선택적으로 개방 또는 폐쇄되며, 이에 의해 상기 수직 패널중 적어도 하나의 상기 하부 에지는 상기 흡착 액체내에 선택적으로 잠겨지는
    습식 가스 처리 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 스프레이 노즐의 영역까지 상기 배기 가스 경로를 따라 연장되는 상기 다수의 수직 패널중 적어도 하나의 하부 부분은 상기 수직 패널의 각도를 변경하도록 회전될 수 있으며, 이에 의해 상기 배기 가스 경로에 들어가는 상기 배기 가스의 체적이 조절되는
    습식 가스 처리 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 스프레이 노즐의 영역까지 상기 배기 가스 경로를 따라 연장되는 상기 다수의 수직 패널중 적어도 하나의 하부 부분은 상기 배기 가스의 입구 측면에 대해 상기 수직 패널의 각도를 변경하도록 회전될 수 있으며, 이에 의해 상기 스프레이 노즐내로의 상기 배기 가스의 유동이 상기 수직 패널에 의해 조절되는
    습식 가스 처리 장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 스프레이 노즐의 영역까지 상기 배기 가스 경로를 따라 연장되는 상기 다수의 수직 패널중 적어도 하나의 하부 부분은 상기 하부 부분이 상기 배기 가스가 유동하는 방향에 궁극적으로 직교하도록 회전될 수 있으며, 이에 의해 상기 스프레이 노즐내로의 상기 배기 가스의 유동의 단면적은 상기 수직 패널의 상기 하부 부분에 의해 제어되는
    습식 가스 처리 장치.
  17. 흡착 액체가 흡착 타워의 바닥으로부터 상부까지 이동되는 배기 가스에 의해 부유운반되는 경우 액체-증기 접촉이 실행되며, 상기 배기 가스의 타겟 성분은 상기 흡착 액체에 의해 흡착되는 습식 가스 처리 방법에 있어서,
    회수 용기내로 낙하하는 상기 흡착 액체를 제 1 액체 저장 탱크로 재순환시키는 단계로서, 상기 흡착 액체는 상기 배기 가스의 유동 속도가 소정의 값 이하로 떨어지는 경우 제 2 액체 저장 탱크에 의해 상기 제 1 액체 저장 탱크로부터 상기 흡착 타워로 공급되는, 상기 재순환 단계를 포함하는
    습식 가스 처리 방법.
  18. 흡착 액체가 흡착 타워의 바닥으로부터 상부로 이동된 배기 가스에 의해서 부유운반되는 경우 액체-증기 접촉이 실행되며, 상기 배기 가스의 타겟 성분은 상기 흡착 액체에 의해 흡착되는 습식 가스 처리 장치에 있어서,
    상기 액체-증기 접촉을 위해서 상기 흡착 액체를 수집하는 제 1 액체 저장 탱크와,
    상기 흡착 타워의 바닥상의 회수 용기와,
    상기 회수 용기로부터의 상기 흡착 액체를 수집하기 위한 제 2 액체 저장 탱크와,
    상기 타워의 바닥상의 상기 회수 용기를 상기 제 2 액체 저장 탱크에 의해서 상기 제 1 액체 저장 탱크에 연결하는 재순환 파이프 경로와,
    상기 배기 가스의 유동 속도가 소정의 값 이하로 떨어지는 경우 상기 제 2 액체 저장 탱크에 의해 그로부터 상기 제 1 액체 저장 탱크까지 상기 회수 용기내로 떨어진 상기 흡착 액체의 재순환을 제어하는 제어 수단을 포함하는
    습식 가스 처리 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 흡착 액체용의 상기 제 1 액체 저장 탱크를 가압하기 위한 가압 수단과,
    상기 흡착 타워로 공급된 상기 흡착 액체의 압력을 거의 일정하게 유지하도록 상기 가압 수단을 제어하는 제어 수단을 더 포함하는
    습식 가스 처리 장치.
  20. 배기 가스를 처리하는 가스 처리 방법으로서, 흡착 타워는 보일러, 연소기 또는 다른 배기 가스 공급원을 상기 배기 가스를 대기중으로 배기시키는 굴뚝 또는 다른 수단에 연결시키는 메인 순환 경로상에 제공되며, 상기 흡착 타워에 있어서 상기 배기 가스의 유동 속도는 상기 배기 가스의 타겟 성분이 상기 흡착 액체에 의해 흡착되도록 결과적인 액체-증기 접촉을 위해 상기 배기 가스로 흡착 액체를 부유운반하는데 사용되는, 상기 가스 처리 방법에 있어서,
    상기 흡착 타워내의 상기 배기 가스의 유동 속도가 소정의 값 이하로 떨어지는 경우 바이패스를 거쳐서 상기 흡착 타워로부터 상기 흡착 타워의 입구까지 배기된 처리된 배기 가스를 리턴시키는 단계를 포함하는
    가스 처리 방법.
  21. 배기 가스를 처리하는 가스 처리 장치로서, 흡착 타워는 보일러, 또는 다른 배기 가스 공급원을 상기 배기 가스를 대기중으로 배출시키는 굴뚝 또는 다른 수단에 연결시키는 메인 순환 경로상에 제공되며, 상기 흡착 타워에 있어서 상기 배기 가스의 유동 속도는 상기 배기 가스의 타겟 성분이 상기 흡착 액체에 의해 흡착되도록 결과적인 액체-증기 접촉을 위해 상기 배기 가스로 흡착 액체를 부유운반하는데 사용되는, 상기 가스 처리 장치에 있어서,
    상기 흡착 타워로부터 상기 흡착 타워의 입구까지 바이패스를 거쳐 배기된 처리된 배기 가스를 리턴시키는 바이패스와,
    상기 흡착 타워내의 상기 배기 가스의 유동 속도가 소정의 값 이하로 떨어지는 경우 상기 바이패스를 거쳐서 상기 흡착 타워로부터 상기 흡착 타워의 상기 입구까지 배기된 상기 처리된 배기 가스를 제어하는 제어 수단을 포함하는
    가스 처리 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 흡착 타워내의 상기 배기 가스의 상기 유동 속도가 상기 소정의 값 이하로 떨어지는 경우에 상기 흡착 타워내의 배기 가스 경로의 치수를 조정하는 조정 수단을 더 포함하는
    가스 처리 장치.
  23. 흡착 타워의 바닥에 수집된 흡착 액체는 상기 흡착 타워내의 한 세트의 스프레이 노즐로부터 스프레이되고, 상기 스프레이된 흡착 액체는 상기 흡착 타워내로 유입된 배기 가스와 접촉되며, 상기 배기 가스내의 타겟 성분은 상기 흡착 액체로부터 흡착 및 제거되고, 미스트 형태로 상기 배기 가스로 부유운반된 상기 흡착 액체는 상기 흡착 타워의 상부에서 미스트 제거기에 의해 포획되는 습식 가스 처리 장치에 있어서,
    상기 미스트 제거기로부터 떨어진 상기 흡착 액체를 수납하기 위해 상기 미스트 제거기의 바닥에 제공된 리셉터클과,
    상기 파이프의 하부 개구부로부터 상기 흡착 액체를 방출하기 위해 상기 미스트 제거기의 상기 바닥으로부터 상기 흡착 액체내의 소정의 위치까지 연장되는 파이프를 포함하는
    습식 가스 처리 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 한 세트의 스프레이 노즐은 상방으로 향한 스프레이 노즐이며, 상기 파이프의 상기 하부 개구부는 상기 한 세트의 스프레이 노즐에 의해 스프레이된 제트보다 높은 공간에 제공되는
    습식 가스 처리 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 하부 개구부는 스프레이 노즐로 형성되는
    습식 가스 처리 장치.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 파이프의 상기 하부 개구부는 회수 용기에 위치되는
    습식 가스 처리 장치.
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