KR100381499B1 - 고전압 임펄스 전원을 이용한 반응기 내의 스트리머 코로나 방전에 의한 유해 가스 정화장치 및 그 방법 - Google Patents

고전압 임펄스 전원을 이용한 반응기 내의 스트리머 코로나 방전에 의한 유해 가스 정화장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스트리머 코로나방전에 의해 발생되는 플라즈마를 이용하여 산업시설로부터 배출되는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 및 유기화합물은 물론 다이옥신, 퓨란 및 이의 유사화합물을 함유한 유해가스를 정화하는 장치와 그 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 유해가스 정화장치는 제1단(4)과 제2단(5)이 직렬 연결되고 집진 물질을 집적하기 위한 호퍼(19)로 구성된 반응기(1)와, 반응기(1)의 제1단(4)에 스트리머 코로나 방전을 이용한 플라즈마를 발생시키기 위하여 고전압 임펄스를 발생시켜 공급하기 위한 임펄스 주파수특성을 갖는 고전압펄스발생기(PG)와, 반응기 제1단(4)에서 방전형성을 위한 기저전압(VBase)의 공급 및 이 기저전압에 중첩되는 임펄스 고전압(Vimp)을 공급하기 위한 제1 및 제2의 고전압전원장치(P1, P2)와, 반응기 제2단(5)에 고전압을 공급하기 위한 제3의 고전압전원장치(P3)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고전압 임펄스 전원을 이용한 반응기 내의 스트리머 코로나 방전에 의한 유해 가스 정화장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Purifying Harmful Gas in a Reactor Using Streamer Corona Discharge Driven by the High Voltage Impulse Power Supply}
본 발명은 각종 산업시설로부터 배출되는 유해가스를 제거하기 위한 가스정화장치에 관한 것으로, 특히 산업시설로부터 배출되는 유해가스를 특수한 반응기내에서 스트리머 코로나 방전을 야기시켜 황화물(SOx), 질소산화물(NOx) 및 복잡한 유기화합물은 물론 다이옥신, 퓨란 및 이의 유사화합물을 함유한 가스를 정화하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 심각한 공해문제를 유발하는 산업시설로부터 배출되는 유해물질을 처리하기 위하여 집진장치, 황산화물(SOx) 처리장치, 질소산화물(NOx) 처리장치, 휘발성 유기화합물(VOC) 처리장치 및 다이옥신이나 퓨란 등 이와 유사한 유해물질의 처리장치 등이 사용되고 있으며, 이들 장치는 각각 별개의 장치로 구성되고 다양한 처리방법에 의해 유해물질을 정화하고 있다.
도 11은 종래의 산업시설로부터 배출되는 유해물질을 제거하기 위한 처리장치의 일반적인 구성을 나타낸다.
처리장치는 질소산화물처리장치(A), 휘발성유기화합물 및 다이옥신 등의 유기화합물처리장치(B), 집진장치(C), 황산화물처리장치(D)를 포함한다. 이들 장치는 각각 개별적으로 설치되고, 각종 산업시설로 배출되는 유해물질을 여러 단계에 걸쳐 정화하여 굴뚝(F)을 통하여 배출함으로써 환경오염을 방지하고 있다.
상기한 종래의 기술은 건식, 반 건식, 습식 등의 처리방법과 화학약품 등을 이용하여 각각 선택적으로 유해물질을 처리하며, 각각의 장치 및 처리방법에 따라 운영조건이 다르기 때문에 그 배치 및 구성에 따라 배출되는 가스를 냉각시키거나가열시키는 과정이 필요하게 되어 추가로 냉각장치, 예열기(Pre-Heater) 및 화학약품을 공급하기 위한 복잡한 특수설비가 필요하게 된다. 또한 유해물질을 정화하는 과정에서 화학약품 등을 사용하는 문제로 인하여 정화된 생성물이 2차 오염물질을 발생시킴으로서 별도의 폐수처리장치 또는 폐기물처리장치를 필요로 하는 문제점을 가지고 있다.
특히, 이러한 종래의 기술에 있어서는 유해물질을 제거하는 장치가 각각 별개의 독립적인 장치로 구성되어 운영되기 때문에 설비가 과다하고, 대형화 될 수밖에 없는 문제점을 갖고 있으며, 상기와 같이 각각의 유해물질 처리장치의 운영조건이 서로 다르기 때문에 필수적으로 요구되는 부대설비와, 화학약품 등의 고가의 촉매물질 또는 중화제를 사용해야만 하고, 필연적으로 발생하는 2차 생성물질을 처리하기 위한 폐수처리장치 등이 필요하게 되어 설치비용 및 운전비용이 높아지는 문제점을 가지고 있다.
또한, 이러한 종래의 기술에 있어서는 각각의 처리대상 유해물질에 대한 화학처리 방법에 있어 유해물질의 종류에 따라 사용되는 화학약품 등의 촉매가 서로 다르기 때문에 도 11과 같이 처리대상 유해물질에 따라 연속적인 처리공정 또는 장치를 설치하는 과정에서 앞에 있는 장치가 뒤에 있는 장치에도 영향을 미치게 되기 때문에 처리대상 공정에 따라 복잡한 배열순서를 정해야만 한다.
이외에 본 발명과 직접적으로 관련된 기술로서 전자빔(Electron-beam)을 이용한 플라즈마 유해가스 처리기술과, 펄스 코로나 방전을 이용한 유해가스 처리기술을 예로 들 수 있다. 우선적으로, 널리 알려진 전자빔을 이용한 유해가스처리 기술은 몇몇 선진국들을 중심으로 시도되고 있는데, 이 기술에 있어서는 전자빔을 발생시키는 장치가 고가여서 실제 산업에 적용하기 어려운 문제를 갖고 있으며, 전자빔을 이용한 장치에 있어서는 전자빔을 발생시키는 과정에서 방사선이 방출되어, 이에 따른 위험으로부터 보호해야만 하는 별도의 장치를 필요로 하게 된다. 결국 전자빔을 이용한 방법에 있어서는 특수한 설계를 통하여 가스정화장치를 지하에 건설해야 하는 등의 어려움을 갖고 있을 뿐만 아니라 그 설치 및 제작비용이 높아 경제적이지 못하다.
또한, 펄스 코로나를 이용한 가스정화장치에 있어서는 실제적으로 펄스방전에 유효한 첨예한 고전압임펄스를 생성시키는 방법에 있어서 안정적인 펄스고전압을 형성시키기가 어렵고, 효율이 낮아 경제적이지 못하며, 유효한 스트리머 코로나 방전을 발생시키기 위한 반응기(reactor)의 구조에 있어서, 일반적으로 실린더 형상의 원형방전기로서 방사형의 방전으로 인하여 방전형성부분의 끝단에서는 충분한 스트리머 코로나를 형성시킬 수 없을 뿐만 아니라, 플라즈마 반응부분의 빈 공간을 형성하게 되어 공급되는 에너지의 손실영역이 존재함으로 인하여 효율적이지 못하다. 또한 일반적으로 반응기 전체에 왕성한 스트리머 코로나를 발생시키기 위한 일정한 전기밀도를 형성시키기 어려운 문제점을 가지고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 설비만으로 유해물질을 동시에 종합적으로 처리가 가능한 유해가스 정화장치를 제공함을 그 목적으로 한다.본 발명의 다른 목적은 유해가스를 처리하기 위한 화학약품 등 고가의 촉매물질 또는 중화제를 사용하지 않고 그 2차 생성물질을 처리하기 위한 폐수처리장치가 필요없는 유해가스 정화방법을 제공하는 데 있다.본 발명의 또 다른 목적은 에너지 소비를 저감시키며, 장치의 크기를 현저히 줄일 수 있어 설치공간이 작아지고 제작 및 운영이 간편한 유해가스 정화장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 정화장치는 유해가스를 유입시키는 입구덕트와 정화된 가스를 배출시키기 위한 출구덕트를 포함하고, 방전전극을 구비한 반응기 본체와; 상기 반응기 본체에 유입된 유해가스를 상기 방전전극에서 발생되는 스트리머 코로나 방전에 의한 플라즈마 상태하에서 물리화학적 반응을 통하여 제거하는 반응기 제1단과; 상기 반응기 제1단에서 제거된 유해가스에 의하여 생성된 반응생성물을 집적하기 위한 전기집진기로 구성된 반응기 제2단과; 상기 반응기 제1단에서 스트리머 코로나 방전이 형성되도록 주파수 조절이 가능한 조종전극을 구비한 고주파 임펄스발생기와; 상기 반응기 제1단에서 방전형성을 위한 기저전압의 공급 및 이 기저전압에 중첩되는 임펄스 고전압을 공급하기 위한 제1 및 제2의 고전압전원장치와; 상기 반응기 제2단의 방전전극에 고전압을 공급하기 위한 제3의 고전압 전원장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면 유해가스를 입구덕트를 통해 반응기로 유입시켜 정화시키고 출구덕트를 통해서 정화된 가스를 배출시키는 유해가스 정화방법에 있어서, 고전압 전원장치에서 공급되는 고전압을 조절 가능한 기저전압과 주파수 동작특성을 갖는 고전압 임펄스로 변환하여 상기 반응기 제1단으로 공급하는 단계와; 상기 고전압 임펄스에 의해 발생된 반응기내 스트리머 코로나 방전으로 발생되는 플라즈마에 의한 라디칼에 의해 유해가스를 물리화학적반응을 통해 제거하는 반응단계와; 그리고 상기 반응단계에서 얻어진 반응생성물을 상기 반응기 제2단에서 전기장을 이용하여 포집하여 집적하는 집적단계를 포함하는 유해가스 정화방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에서, 반응기 제1단에 냉각수단이 마련된 다수의 평판형 집진전극(Collecting Electrodes)이 평행으로 설치되어 있으며, 이들 사이에 정화하고자 하는 유해가스 유량 1m3당 1∼5 개의 톱니를 가진 톱니모양의 방전전극(Discharge Electrodes)이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 반응기 제2단에는 냉각되지 않는 다수 평면 집진전극이 평행으로 설치되고, 이들 사이에 톱니가 없는 판 형상으로 구성된 방전전극이 설치되어 있다. 여기서 각 단마다 집진전극의 수량은 최소 2개 이상이며, 방전전극의 수량은 1개 이상이다.
반응기 제1단에서, 고전압펄스발생기로부터 공급되는 임펄스고전압이 방전전극과 집진전극 사이에 공급되면 톱니모양의 방전전극으로부터 특수 전기장내의 스트리머 코로나가 발생하여 입구덕트를 통하여 반응기로 유입되는 유해가스를 스트리머코로나에 의하여 형성된 플라즈마 상태에 도달됨으로 유해가스를 분해시켜 반응성이 강한 라디칼을 형성하게 함으로써 전기화학반응을 유도하여 유해가스를 정화한다.본 명세서에서 사용되는 용어 "특수 전기장"은 일반적으로 하나의 방전점으로부터 발생되는 스트리머 코로나 방전에서는 전기적으로 중성인 양(+)이온과 음(-)이온이 혼재하는 전자사태(Electron Avalanche)가 발생하는 과정에서 전기장의 형성의 관건이 되는 방전경로가 반듯이 전극 간의 최단거리로 이행되지 않고 전기장이 휘는 현상이 나타나며 대체적으로 스트리머 코로나의 폭이 1mm 내외로 알려져 있다. 하지만 다수의 방전점을 갖는 스트리머 코로나에서는 각 개소의 방전경로가 서로 간섭하기 때문에 매우 복잡하여 아직까지도 과학적으로 정확히 해석되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 효율적인 유해가스정화를 위해서는 강제적으로 방전경로의 빈 공간을 없애기 위하여 기술적으로 반응기 전체에 분포할 수 있는 방전경로를 형성시키기 위하여 임의로 방전점의 위치 및 개수를 정할 필요가 있는데 본 출원에서 이러한 방전점의 개수를 정의하는 것으로 1m3당 1∼5 개의 전극을 구성하여 다수의 스트리머 코로나에 의하여 나타나는 특수전기장에 반응부분 전체가 스트리머 코로나로 채울 수 있도록 한 것이다. 이와 같이 특수 전기장이라 함은 통상의 방전 경로와 다르게 나타나는 다수의 스트리머 코로나에 의해 형성되는 전기장을 의미한다.
반응기 제2단에서는 제1단에서 정화된 유해가스로부터 발생한 부산물을 전기집진기구조의 전기장으로 인하여 집진전극에 집적시켜 결국 반응기에서 유해가스를 정화하게 된다. 정화된 가스는 반응기의 출구덕트를 통하여 굴뚝을 통하여 배출되고, 집진전극에 집적된 유해가스를 정화한 물질의 부산물을 호퍼에 모아 생성물배출관을 통하여 배출시킴으로서 산업설비로부터 발생하는 유해가스를 모두 처리할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 유해가스정화장치의 시스템 구성을 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 유해가스정화장치의 반응기 본체를 나타낸 부분 절결 정면도.
도 3은 도 2 반응기 본체의 내부를 보인 종단면도.
도 4는 도 3의 측면도.
도 5는 도 2 반응기 본체 내부에 설치되는 제1단 방전전극의 정면도.
도 6은 도 2 반응기 본체 내부에 설치되는 제2단 방전전극의 정면도.
도 7은 도 2 반응기 본체 내부에 설치되는 제1단 집진전극의 정면도.
도 8은 도 2 반응기 본체 내부에 설치되는 제2단 집진전극의 정면도.
도 9a는 도 2 반응기 제1단 방전전압 특성 파형도.
도 9b는 도 2 반응기의 방전전극에 인가되는 임펄스 전압 및 전류 파형도.
도 10은 본 발명 유해가스정화장치 내부의 전기방전특성을 보여주는 스트리머 코로나 방전상태를 나타낸 사진.
도 11은 종래 유해가스 처리장치의 처리공정을 설명하기 위한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 반응기 본체 2 : 입구덕트(Inlet Duct)
3 : 출구덕트(Outlet Duct) 4 : 반응기 제 1단
5 : 반응기 제 2단 6 : 제 1단의 방전전극(DE)
7 : 제 1단의 집진전극(CE) 8 : 제 2단의 방전전극(DE)
9 : 제 2단의 집진전극 10 : 방전전극 행거 지지대
11 : 방전전극 행거 프레임 12 : 절연지지대
13 : 절연지지대 보호박스 14 : 절연지지대 점검구
15, 25 : 방전전극세트프레임 16 : 냉각수 연결 관
17 : 가스 분배부 18 : 가스 유도로
19 : 호퍼(Hopper) 20 : 생성물배출구
21 : 생성물배출관 22 : 분사 노즐
23 : 물 공급관 24 : 물 공급 헤더
26, 28 : 방전전극 고정대 27, 29 : 방전전극 고정틀
30 : 접지전극 프레임 31 : 냉각수 입출구
C1, C2: 제어장치 P1, P2, P3: 고전압전원장치
PG: 고전압펄스발생기
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 가스정화장치의 전체적 구성을 나타낸 간략도로서, 제어장치(C1, C2), 고전압전원장치(P1,P2, P3), 고전압펄스발생기(PG), 제1단(4) 및 제2단(5)으로 구성된 반응기 본체(1), 가스 입구덕트(2), 출구덕트(3)를 포함하며, 상기 제어장치(C1, C2)는 별도의 장소 또는 컨트롤 룸(Control Room)에 설치되고 마이크로프로세서 또는 컴퓨터에 의하여 상기 고전압전원장치(P1, P2, P3) 및 고전압펄스발생기(PG)의 동작을 제어하여 반응기(1)에서 최적의 스트리머 코로나 방전을 야기시키게 된다.
상기 고전압전원장치(P1, P2, P3) 및 고전압펄스발생기(PG)의 상세 구성과, 반응기(1)내의 가스 중 스트리머 코로나 방전 현상에 대한 설명은 본 출원인이 동일자 출원한 "조절 가능한 조정전극을 구비한 3극 전극특성의 고전압 임펄스 방전기(Spark-gap Switch)"라는 제하의 특허출원 제2000-35632호 및 "고전압 임펄스를 이용한 가스 중 방전형성장치"라는 제하의 특허출원 제2000-35630호 (특허 제0344988호: 2002.7.4. 등록) 명세서에 상세히 기재되었고, 여기서 그 내용이 참고로 결합된다.
상기 고전압전원장치(P1, P2, P3) 및 고전압펄스발생기(PG)를 간략히 설명하면, 상기 고전압전원장치(P1, P2, P3)는 직류 또는 교류전압을 제어하기 위한 전압제어장치와, 교류전압을 승압시키는 고전압변압기와, 승압된 교류전압을 직류고전압으로 변환하는 고전압 정류기와, 출력되는 직류고전압을 제어하기 위하여 출력직류전압과 전류를 검출하는 고전압검출기와, 직류고전압의 리플을 제거하고 저장하고 동시에 필터의 역할을 수행하는 콘덴서로 구성된다.
상기 고전압펄스발생기(PG)는 전술한 본 출원인의 특허출원 제2000-35632호에 기재한 것과 같은 조절가능한 조종전극을 구비한 3극 전극구조의 고전압 임펄스 방전기(Spark-gap Switch)와, 상기 방전기를 이용하여 발생시킨 임펄스고전압을 손실 없이 증폭시키기 위한 철심(Core)이 없는 공심형 테슬라 변압기(Tesla Transformer)와, 고전압 임펄스발생을 위하여 공진충방전을 위해 사용되는 임펄스충방전용 콘덴서와 인덕턴스 코일을 포함하는 임펄스 조종회로와, 고전압전원장치(P2)에 의해 별도로 공급되는 직류고전압을 방전형성의 기저전압으로 이용하기 위하여 임펄스와 직류고전압을 합성시키기 위해 구비된 필터와, 출력되는 고전압임펄스에 대한 부하의 변동에 따른 임피던스 매칭(Impedance Matching)을 위한 임피던스 매칭회로와 상기 고전압전원장치(P1, P2, P3)와 연계하여 동작을 제어하는 별도의 제어장치(C1)로 구성된다.상기 조절가능한 조종전극을 구비한 3극 전극구조의 고전압 임펄스 방전기는 특허출원 제2000-35632호의 청구범위 제1항에 기재된 바와 같이, 절연재질로 된 밀폐함 본체와; 본체의 양측면에서 내부로 연장되는 관 형태의 2개 쌍의 조정지지대와; 본체 내부로 연장된 조정지지대 끝단에 축 방향으로 이동가능하게 설치되고 2개의 쌍으로 일정 거리를 이격하여 서로 대향하게 배치된 벽이 두꺼운 실린더 형상의 4개의 전극; 이 전극들의 축방향 미세이동을 위해 상기 본체 외면의 조정지지대 주위로 결합되는 플랜지, 이 플랜지의 회전에 의해 상기 대향하는 전극 쌍의 간극을 조절하고; 본체 내부로 공기의 공급을 위해 연결되는 금속제의 공기공급관; 본체 내부에서 상기 2개 쌍의 전극 간극으로 일정한 공기흐름을 유도하기 위한 공기유도로; 그리고 방전기의 적정 동작조건을 제어하기 위하여 본체 외부에서 상기 전극들과 전기적으로 연결되는 방전회로를 구비한 것이며, 상기 4개의 전극에서 한 쌍의 전극 중 하나의 전극과 다른 한 쌍 중 다른 하나의 전극을 서로 전기적으로 연결하여 조종전극의 기능을 수행하게 하고, 각 쌍의 전극중 나머지 전극을 고전압 전극과 접지전극이 되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 반응기 제1단(4)은 고전압 임펄스발생기(PG)로부터 조절 가능한 기저전압 및 주파수특성을 갖는 임펄스 고전압을 공급받아 가스 중 방전형성을 통하여 강력한 스트리머 코로나에 의해 플라즈마 화학반응을 일으키기 위해 설치된 것으로서 이하에 도면을 참고로 상세히 설명되는 바와같이, 반응기 본체(1)의 길이방향을 따라 평행으로 설치되고 냉각기능을 갖춘 평판형의 다수의 제1단 집진전극(CE ; Collecting Electrode)(7)과, 상기 제1단 집진전극(7)들 사이에 설치된 톱니모양의 방전전극(DE ; Discharge Electrode)(6)을 포함한다.
또한 상기 반응기 제1단(4)의 하부로 연통되어 있고 플라즈마 화학반응을 통하여 생성된 생성물을 집적하여 제거하기 위한 반응기 제2단(5)은 평행으로 설치된 평판형 제2단 집진전극(9)과, 상기 제2단 집진전극(9)들 사이에 설치된 톱니가 없는 판 형상으로 구성된 방전전극(8)과, 처리대상 가스를 유입시키는 입구덕트(2), 정화된 가스를 배출시키는 출구덕트(3), 및 호퍼(19)를 포함한다.
따라서, 상기 고전압전원장치(P1, P2, P3)를 이용하여 고전압을 공급하고, 고전압전원장치(P1, P2, P3)로부터 공급되는 고전압을 고전압펄스발생기(PG)를 이용하여 조절 가능한 기저전압 및 주파수특성을 갖는 고전압임펄스를 발생시켜 반응기(1)에 공급하고, 이 상기 고전압펄스발생기(PG)로부터 임펄스고전압을 공급받아 반응기 제1단(4)에서 방전전극(6)과 집진전극(7) 사이에 임펄스고전압에 의한 가스 중 스트리머 코로나를 발생시켜 입구덕트(2)를 통하여 반응기(1)로 유입되는 유해가스를 플라즈마 전기화학반응을 통하여 반응시켜 정화시키고, 반응생성물을 반응기 제2단(5)에 의해 집적하여 호퍼(19)에 모아 생성물배출관(21)을 통하여 배출시켜, 정화된 가스만을 출구덕트(3)을 통하여 굴뚝으로 배출시킴으로서 유해가스의 정화가 달성된다.
상기 반응기(1)에 있어서, 각 단마다 집진전극(7, 9)의 수량은 최소 2개 이상이며, 방전전극(6, 8)의 수량은 1개 이상이어야 한다. 반응기 제1단(4)에서는 고전압펄스발생기(PG)로부터 공급되는 임펄스 고전압이 방전전극(6)과 집진전극(7) 사이에 공급되면 톱니모양의 방전전극(6)으로부터 특수전기장내의 스트리머 코로나가 발생하여 입구덕트(3)를 통하여 반응기(1)로 유입되는 유해가스를 상기 스트리머코로나에 의하여 형성된 물리화학적 플라즈마 상태에서 분해시켜 반응성이 강한 라디칼을 형성하여 전기화학반응을 유도하여 유해가스를 정화하고, 제2단(5)에서는 제1단(4)에서 정화된 유해가스로부터 발생한 부산물을 전기집진기구조의 전기장으로 인하여 집진전극(9)에 집적시켜 결국 반응기(1)에서 유해가스를 정화하게 된다.
정화된 가스는 반응기(1)의 출구덕트(3)를 통하여 굴뚝을 통하여 배출되고, 제1단(4) 및 제2단(5)의 집진전극(7, 9)에 집적된 유해가스를 정화한 물질의 부산물을 호퍼(19)에 모아 배출함으로서 산업설비로부터 배출되는 각종 유해가스를 효율적으로 동시에 처리할 수 있는 있게 된다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 의한 유해가스정화장치의 반응기(1)의 내부구조를 보인 것이다.
반응기(1)는 평행판형(Parallel Plate)의 집진전극(Collecting Plate)(7, 9)를 갖는 전기집진기 형태의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 사각형 단면의 2개 단이 직렬로 연결된 모양의 반응기(Reactor)(1)의 구조를 기본으로 하고, 이와 같은구조의 반응기를 직렬 또는 병렬로 배치가 가능하며, 2개 단의 배열에 있어서도 수평 또는 수직으로 모두 적용이 가능하다. 다만 수평으로 배열할 경우에 있어서는 고전압절연을 유지하여야 하는 반응기 구조상의 특성에 따라 반응기(1) 내부의 상부와 하부에는 스트리머 코로나 방전영역을 형성시킬 수 없는 영역이 존재하게 되어, 결국 국부적인 반응을 일으킬 수 없는 영역이 존재하여 전체 처리영역에 대하여 반응을 일으키지 못하는 영역을 비율적으로 최소화하기 위해서는 수직으로 배열하는 것이 보다 효과적이라 할 수 있다. 하지만 처리대상 유해가스를 함유한 가스의 유량이 많은 경우에 있어서는 반응기의 단면적이 처리유량에 비례하여 커지게 됨으로서 평행으로 배열하는 경우에 있어서도 상부와 하부의 반응을 일으킬 수 없는 데드 존(Dead zone)은 무시될 수 있기 때문에 기계적인 구조에 따라 비교적 건설이 유리한 평행으로 배열하여도 무방하다.
상기 구성에 있어서, 반응기 제1단(4)에는 냉각이 가능한 평행판 형태의 전기적으로 음극(Cathode Electrode) 특성을 갖는 전기적으로 접지(Ground)인 집진전극(Collecting Electrode)(7)이 평행으로 배치되고, 상기 평행으로 설치된 집진전극(4)들 사이에 톱니형상의 전기적으로 양극(Anode Electrode) 특성의 방전전극(Discharge Electrode)(6)들이 방전전극 고정틀(27)에 의하여 처리하고자 하는 유해가스의 1입방미터(m3) 당 1∼5개의 톱니를 가진 톱니 판으로 구성된 방전전극(6)이 설치된다.
반응기 제1단(4)의 이러한 구성은 고전압전원장치(P1, P2)로부터 공급되는 고전압을 이용하여, 고전압전원장치(P2)의 고전압을 반응기 제1단(4)의 방전전극(6)과 집진전극(7)사이에 방전여기상태의 기저전압으로 인가하고, 고전압전원장치(P1)로부터 공급받는 고전압을 고전압펄스발생기(PG)를 이용하여 주파수특성을 갖는 임펄스형태의 고전압을 기저전압에 중첩시켜 방전기 제1단(4)의 방전전극(6)과 집진전극(7)사이에 강력한 스트리머코로나방전을 형성시켜 반응기(1)로 유입되는 처리대상 가스를 플라즈마에 의한 물리화학반응을 일으키게 하는 것을 특징으로 한다.
이 과정에서 톱니형상의 방전전극(6)은 각각의 톱니 끝 부분에서 발생한 스트리머 코로나가 반응기 제1단(4)의 전체에 일정하게 분포되도록 하여야만 효과적으로 반응기(1)의 전 영역에서 화학반응을 일으킬 수 있다. 따라서 반응기 전체에 고른 스트리머 코로나의 분포에 따른 에너지의 손실이 없는 효과적인 정화효율을 얻기 위해서는 처리대상가스의 량에 따라 방전전극(6)의 톱니 수가 스트리머 코로나를 발생시키는 중요한 상관관계를 가지게 된다. 이는 실질적으로 반응기(1) 내부에 흐르는 가스의 유속과 밀접한 관계가 있고 이에 따른 반응시간을 고려할 때, 처리대상가스 1입방미터(m3)당 반응기 제1단(4)의 방전전극(6) 톱니의 수가 1∼5개를 갖는 것을 특징으로 한다.
반응기 제2단(5)에는, 냉각이 되지 않는 평면 집진전극(9)이 평행으로 배치되며, 이 집진전극(9)들의 사이에 톱니가 없는 판형으로 구성된 방전전극(8)들이 설치된다. 이때 판형 구조의 방전전극(8)은 와이어(Wire) 등의 다른 구조를 가져도 무방하다. 이러한 구성은 전기집진기와 동일한 원리에 의해 사용되기 때문에 가능하다.
또한, 반응기 제2단(4)은 고전압전원장치(P3)로부터 고전압을 공급받아, 전기적으로 방전전극(8)을 음극(Cathode Electrode)으로 음(-)의 고전압을 인가하고, 집진전극(9)을 양극(Cathode Electrode)으로 하는 접지(Ground)로 하는 전기적인 결선을 통하여, 제2단(5)에서는 제 1단(4)에서 화학반응을 통하여 형성된 에어로졸 및 가스 중에 포함된 먼지입자 및 기체와 다른 응축입자를 방전전극(8)과 집진전극(9) 사이에 음의 방전(Negative Discharge)의한 일정한 분포의 전계에 의하여 입자를 음이온으로 대전시켜 집진전극(9)에 집적하여 제거하는 전기집진기의 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 유해가스정화장치는 반응기 제1단(4)에서 고전압펄스발생기(PG)를 통하여 공급되는 조절 가능한 기저전압과 임펄스주파수 특성을 갖는 고전압에 의해 스트리머 코로나 방전이 발생되고, 여기서 플라즈마 상변화학반응의 이성질체(이종) 반응(Heterogeneous Reaction)에 의하여 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 복잡한 유기화합물들이 산화 또는 분해반응을 거쳐 가스 중에 포함된 수분과 반응, 결합하게 되고, 에어로졸 형태 및 입자로 변환됨에 의해 전기집진기 구조를 갖는 반응기 제2단(5)에서 쉽게 집적되는 물질로 변환이 이루어진다.
이와 같이 반응기 제1단(4)에서 변환된 물질은 반응기 제2단(5)에서 직류고전압에 의해 방전전극(7)과 집진전극(9) 사이의 전기방전에 의한 전기장에 의하여 집진전극(9)에 집적되고, 연속적인 박막형태로 호퍼(19)로 흘러내려 생성물 배출구(20)을 통하여 정화장치 밖으로 배출하여 별도의 용기에 집적되고, 정화된가스는 출구덕트(3)을 통하여 배출된다.
상기한 반응기 본체(1) 내부에 설치되는 방전전극과 집진전극의 상세 구성이 도 5 내지 도 8에 나타나 있다.
도 5를 참조하면, 반응기 제1단의 방전전극(6)은 톱니모양의 판으로 된 방전전극(6)과, 방전전극(6)들을 일정한 배열로 고정하기 위한 방전전극고정대(26)와, 방전전극고정대(26)에 의하여 고정된 방전전극(6)들을 하나의 세트로 형성하기 위한 방전전극고정틀(27)과, 상기 방전전극(6) 세트로 된 방전전극고정틀(27)들을 전체 유해가스정화장치의 하나의 부품으로 조립하기 위한 방전전극세트프레임(15)으로 구성된다.
반응기 제2단(5)의 방전전극(8)은 도 6에 나타낸 것과 같이 상기 반응기 제1단의 방전전극(6)들의 구성과 유사하게, 톱니가 없는 판 또는 집진전극(9)과 균일하게 일정거리가 이격되어 배치가 가능한 방전전극(8)과, 방전전극고정대(28)와, 방전전극고정틀(29)과, 방전전극세트프레임(25)으로 구성된다.
또 반응기 제1단(4)의 집진전극(7)은 도 7과 같이 내부에 냉각수가 흐를 수 있는 물 순환 통로를 구비한 평면사각 통 구조의 집진전극(7)과, 반응기본체(1)에 일정한 간격으로 집진전극을 배열하여 고정하기 위한 집진전극프레임(30)과, 집진전극(7)내부에 냉각수를 흐르게 하기 위한 냉각수 입출구(31)로 구성된다.
또한, 반응기 제2단(5)의 집진전극(9)은 도 8에 보인것과 같이 냉각이 되지 않는 평판으로 구성된다.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 유해가스정화장치의 반응기 본체(1)는 입구덕트(2)를 통해 반응기 본체(1)에 유입되는 가스를 반응기 전체에 골고루 배분하여 흐르게 하기 위한 가스 분배부(17)와, 정화된 가스의 배출을 유도하기 위한 가스 유도로(18)와, 상기 제1단 및 제2단의 방전전극(6, 8)들을 매달아 지지하기 위한 방전전극행거지지대(10)와, 상기 방전전극행거지지대(10)들을 통하여 반응기의 각단에 배치되는 방전전극(6, 8)들을 매달아 고정시켜 배치하기 위한 방전전극행거프레임(11)과, 상기 방전전극행거프레임(11)을 통하여 반응기 내부의 방전전극(6, 8)들에 고전압을 공급하기 위하여 반응기본체(1)로부터 고전압절연을 통하여 방전전극(6, 8)들을 설치하기 위한 절연지지대(12)와, 상기 고전압절연물로 구성된 절연지지대의 보호 및 고전압에 대한 안전을 위하여 밀폐함 구조로 된 절연지지대보호박스(13)과, 절연지지대(12)의 안전점검을 목적으로 구비된 절연지지대점검구(14)와, 반응기 제1단(4)의 집진전극(7)에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수연결관(16)과, 반응기 내부의 청소를 위하여 설치된 분사노즐(22)과, 상기 분사노즐(22)들에 물을 공급하기 위한 물 공급관(23)과, 공급되는 냉각수 및 물의 적정량을 유지시켜 조절하기 위한 물 공급헤더(24)와, 호퍼(19)에 집적된 생성물을 배출구(20)를 통해 외부로 배출하기 위한 생성물배출관(21)을 더 포함한다.
이하, 상기와 같은 유해정화장치의 동작을 상세히 설명한다.
도 9a에 상기 반응기 제1단(4)에 공급되는 방전전압의 특성을 그래프로 나타내었다. 또한 상기 반응기의 방전전극에 인가되는 임펄스 전압 및 전류 곡선을 도 9b의 파형도에 나타내었다.
반응기 제1단(4)의 방전전극(6)의 톱니의 총 수량은 정화하고자하는 가스의성분에 따라 가스유량 1입방미터의 부피 당 스트리머 코로나 방전점이 1∼5개 필요로 한다. 이것은 유해가스를 정화하는 반응기의 가스를 통과시키는 단면적과 정화하고자하는 가스유량에 의해서 결정되는 반응기 내에서의 가스의 통과속도 및 반응시간과 밀접한 관계가 있다. 또한 스트리머 코로나가 반응기의 전 영역에 골고루 발생되어야 한다는 것에 착안된 것이다. 스트리머 코로나 방전점들이 하나의 방전점을 기준으로 너무 멀리 위치할 경우에는 각 방전점들 사이를 통과하는 가스들은 스트리머 코로나에 의한 충분한 전기에너지를 받지 못하기 때문에 효율적으로 반응을 시킬 수 없다는 것에서 기인한다. 따라서 정화대상의 가스유량에 따라 반응기를 통과하는 가스전체에 에너지를 전달하기 위한 스트리머 코로나 방전점의 분포가 중요하다.
또한 반응기 제1단(4)의 냉각 집진전극(7)들은 강력한 스트리머 코로나방전에 의한 전극들의 열화로 인한 마모의 방지를 목적으로 한 전극들의 열화방지 및 스트리머 코로나에 의하여 전달되는 에너지가 가스분자에 전달되어 가스의 온도 상승에 따른 에너지의 소비를 방지하고, 가스분자의 이온에만 작용될 수 있도록 유도하여 반응에만 사용될 수 있도록 플라즈마에 의한 라디칼의 생성을 통하여 반응효율을 높이는 동시에, 냉각되는 집진전극(7)의 표면에 반응기를 통과하는 가스와의 에너지 교환을 통한 결로(Condensate)현상을 유발시켜 가스 중에 함유된 수분과의 헤테로지니어스 반응(Heterogeneous Reaction) 및 전체 플라즈마 상변화학반응을 촉진시키는 역할을 수행하여, 반응생성물을 집진전극(7)들의 표면에 막을 형성하여 제거하게 된다.
도 10에서, 본 발명에 따른 유해가스정화장치 내부 전기방전특성을 보여주는 스트리머 코로나의 방전상태를 볼 수 있다.
다이옥신, 퓨란, 휘발성유기화합물과 같은 화합물을 포함한 복잡한 유기물, 증기(Vapor) 형태의 수분, 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 및 기타 성분을 함유한 정화대상 가스는 입구덕트(2)를 통하여 반응기본체(1)로 유입되어, 반응기 제1단(4)의 스트리머 코로나 방전으로 형성된 전기장내의 플라즈마영역을 통과하고 반응기 제2단(5)의 직류고전압에 의한 전기장내의 코로나 방전영역을 지나면서 정화되어 출구덕트(3)을 통하여 배출된다.
이러한 일련의 과정에서 반응기 제1단(4)의 영역에서 스트리머 코로나 방전의 작용 하에 황산화물과 질소산화물은 산과 다른 수화물 수준까지 산화반응이 일어나며, 복잡한 유기화합물은 강력한 스트리머코로나에 의한 순간적인 전기에너지를 받아 비교적 간단한 화합물로 유기물분해가 진행된다. 따라서 반응기 제1단(4)의 반응에 의하여 형성되는 에어로졸 형태의 미립자인 이산화물 및 단순물질은 가스와 함께 반응기 제2단(5)으로 유입되고, 전기집진기의 구성원리를 갖는 반응기 제2단(5)의 영역에서 고전압직류를 이용한 코로나방전에 의해 입자들이 전하를 얻어 전기적으로 대전되어, 반응기 제2단(5)의 방전전극(8)들과, 집진전극(9)들 사이에 직류고전압에 의하여 형성된 전기장에 의하여 에어로졸 등의 미립자 및 먼지, 기체와 다른 응축입자들이 집진전극(9)에 집적되고, 연속적인 가스의 정화를 통하여 집진전극(9)들의 표면에 박막형태로 호퍼(19)안으로 흘러내리고, 생성물 배출구(20)를 통하여, 가스의 누설이 방지되는 특수형태로 된 생성물 배출관(21)으로 배출시켜 별도의 용기에 모아 처분한다.
또한, 직렬로 연결된 2개의 단으로 구성된 반응기 제1단(4)에서 강력한 스트리머 코로나 방전에 의하여 먼저 황산화물, 질소산화물을 산과 다른 수화물로, 유기화합물을 단순화합물로 변화시켜, 후단의 반응기 제2단(5)에서 이들의 에어로졸형태의 변환 생성물을 회수하여 궁극적으로 가스를 정화하여 배출하는 과정을 연속적으로 처리할 수 있도록 한다. 반응기 제1단(4)의 반응을 보다 촉진시키거나, 유안 및 초안 등의 특정물질로 변환시킬 목적으로 별도의 첨가제를 사용할 수도 있다. 하지만 첨가제의 사용에 따른 가스의 정화효율과 반응생성물의 회수목적에 따라 경제적인 측면을 고려하여 유해가스의 정화조건을 설정할 수 있다. 이러한 별도의 첨가제를 사용하지 않더라도 황산화물과 질소산화물을 가스 중에 포함된 수분을 이용하여 산 또는 수화물로 회수하여 재활용이 가능하도록 할 수도 있다.
본 발명의 가스정화장치의 방전전극(6)에서 상기 톱니의 수량을 1∼5개로 정하는 것은 정화가스 1입방미터 당 1개 이하일 경우에는 반응기내의 스트리머 코로나방전의 강도가 저하되어 정화효율이 떨어지게 되고, 톱니의 수량을 5개 이상으로 할 경우에는 방전전력이 증가되어 불필요한 에너지소비를 가져오기 때문에 정화하고자 하는 가스 1입방미터 당 1∼5개가 바람직하다.
또한, 방전전극(6, 8)들과 집진전극(7, 9)들의 배치에 있어서, 절연파괴로 이행되어 스파크나 아크에 다다르는 통전전압을 높이기 위한 방법으로 집진전극(7, 9)들의 면적을 방전전극(6, 8)들의 세트 틀에 비하여, 방전전극(6, 8)들과 상대 집진전극(7, 9)들과의 두 전극간의 간격과 동일한 값만큼 크게 하여 전극 끝 부분의통전전압을 높이고, 전극재료의 소비를 줄일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 각종 산업시설로부터 배출되는 가스정화장치에 있어서, 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 및 복잡한 유기화합물을 하나의 설비만으로 동시에 종합적으로 처리가 가능한 가스정화장치를 제공함으로서, 가스의 종합적인 처리수준을 높이고, 에너지 소비를 저감시키며, 장치의 크기를 현저히 줄일 수 있어 설치공간이 작아지고, 제작 및 운영이 간편하여 경제적인 측면에서도 탁월한 효과가 있다.
또한 유해가스를 별도의 첨가제 없이 산 또는 수화물로 회수가 가능하여 재활용이 가능하며, 첨가제를 이용하여 다른 물질로 회수도 가능하다.
특히, 본 발명에서 제기된 장치는 각종 산업용 보일러로부터 배출되는 황산화물과 질소산화물을 동시에 처리할 수 있는 가스정화장치로, 소각로, 제련공장, 화학공장, 발전소 등에서 배출되는 각종 유해가스를 정화할 수 있다.

Claims (10)

  1. 산업시설로부터 배출되는 유해가스를 스트리머 코로나 방전을 야기시켜 정화하는 장치에 있어서,
    유해가스를 유입시키는 입구덕트(2)와 정화된 가스를 배출시키기 위한 출구덕트(3)를 포함하고, 방전전극을 구비한 반응기 본체(1)와,
    상기 반응기 본체(1)에 유입된 유해가스를 상기 방전전극에서 발생되는 스트리머 코로나 방전에 의한 플라즈마 상태하에서 물리화학적 반응을 통하여 제거하는 반응기 제1단(4)과,
    상기 반응기 제1단(4)에서 제거된 유해가스에 의하여 생성된 반응생성물을 집적하기 위한 전기집진기로 구성된 반응기 제2단(5)과,
    상기 반응기 제1단(4)에서 스트리머 코로나 방전이 형성되도록 주파수 조절이 가능한 조종전극을 구비한 고주파 임펄스발생기(PG)와,
    상기 반응기 제1단(4)에서 방전형성을 위한 기저전압(VBase)의 공급 및 이 기저전압에 중첩되는 임펄스 고전압(Vimp)을 공급하기 위한 제1 및 제2의 고전압전원장치(P1, P2)와,
    상기 반응기 제2단(5)의 방전전극에 고전압을 공급하기 위한 제3의 고전압 전원장치(P3)를 포함하는 유해 가스 정화장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 입구덕트(2) 하부에 설치되고 유입되는 가스를 반응기 전체에 골고루 배분하여 흐르게 하기 위한 가스 분배부(17)와,
    상기 출구덕트(3) 전단에 설치되고 상기 정화된 가스의 배출을 유도하기 위한 가스 유도로(18)와,
    반응기 제1단(4)의 집진전극(7)에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 연결관(16)과,
    반응기 내부의 청소를 위하여 설치된 분사노즐(22)과,
    상기 분사노즐(22)들에 물을 공급하기 위한 물 공급관(23)과,
    공급되는 냉각수 및 물의 적정량을 유지시켜 조절하기 위한 물 공급헤더(24)와,
    상기 반응기 제2단(5)에서 집적한 반응생성물을 모아 배출하기 위한 호퍼(19)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유해 가스 정화장치.
  3. 제1항 및 제2항에 있어서,
    상기 반응기 제1단(4)은;
    평행으로 설치되는 평판 형태의 냉각되는 제1단의 집진전극(7)과,
    집진전극(7)들 사이에 배치되는 톱니 형태의 제1단의 방전전극(6)과,
    방전전극(6)들을 고정하기 위한 방전전극 고정틀(27)과,
    방전전극(6)들을 고정한 방전전극 고정틀(27)들을 단위 블록으로 하여 정화하려는 가스유량에 대응하여 하나의 방전전극(6) 세트로 구성하기 위한 방전전극 세트 프레임(15)과,
    상기 방전전극(6) 세트를 매달아 지지하기 위한 방전전극 행거 지지대(10)와,
    방전전극(6) 세트들을 설치하기 위한 방전전극 행거 프레임(11)과,
    상기 방전전극행거프레임(11)을 통하여 반응기 내부의 방전전극(6)들에 고전압을 공급하기 위하여 반응기 본체로부터 고전압절연을 통하여 방전전극(6)들을 설치하기 위한 절연지지대(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유해가스 정화장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방전전극(6)은 정화대상 가스 1입방미터(m3) 당 1∼5개의 톱니 수를 갖는 것을 특징으로 하는 유해가스 정화장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1단의 집진전극(7)은 평행판 형태의 냉각이 가능한 열 교환이 이루어질 수 있도록 평면 사각 통으로 구성되어 냉각수 입출구(31)를 통하여 내부에 냉각물질이 흐를 수 있게 된 것을 특징으로 하는 유해가스 정화장치.
  6. 제 1항 및 제 2항에 있어서,
    상기 반응기 제2단(5)은, 냉각되지 않는 제2단의 집진전극(9)과, 톱니가 없는 평판 또는 외이어 형태의 제2단 방전전극(8)과, 상기 호퍼(19) 하부에 설치된 생성물배출구(20)와, 배출구(20)에 연결된 생성물배출관(21)을 구비한 것을 특징으로 하는 유해가스 정화장치.
  7. 제 1항 및 제 2항에 있어서,
    상기 집진전극(7, 9)들의 가로와 세로 길이는 방전전극(6, 8)들과 집진전극(7, 9)들 간의 상대 전극 간격만큼 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 유해가스 정화장치.
  8. 유해가스를 유입시키는 입구덕트와 정화된 가스를 배출시키는 출구덕트를 가지며 제1단 및 제2단으로 구성된 반응기 본체를 포함한 가스정화장치의 유해가스 정화방법에 있어서,
    고전압 전원장치에서 공급되는 고전압을 조절 가능한 기저전압과 주파수 동작특성을 갖는 고전압 임펄스로 변환하여 상기 반응기 제1단으로 공급하는 단계와,
    상기 고전압 임펄스에 의해 발생된 반응기내 스트리머 코로나 방전으로 발생되는 플라즈마에 의한 라디칼에 의해 유해가스를 물리화학적반응을 통해 제거하는 반응단계와, 그리고
    상기 반응단계에서 얻어진 반응생성물을 상기 반응기 제2단에서 전기장을 이용하여 포집하여 집적하는 집적단계를 포함하는 유해가스 정화방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 집적단계에서 집적된 반응생성물을 모아 배출시키는 배출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유해가스정화방법.
  10. 삭제
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101459574B1 (ko) * 2014-03-26 2014-11-07 주식회사 금영이엔텍 코로나 방전을 이용한 음식물쓰레기로 부터 발생되는 악취 제거장치
KR101459572B1 (ko) * 2014-03-26 2014-11-07 주식회사 금영이엔텍 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8361402B2 (en) 2005-07-20 2013-01-29 Alphatech International Limited Apparatus for air purification and disinfection
KR101259588B1 (ko) * 2010-12-31 2013-04-30 주식회사 포스코아이씨티 휘발성 유기화합물 제거장치
CN102614762B (zh) * 2012-04-23 2013-12-25 上海万强科技开发有限公司 等离子废气处理系统
CN107008571A (zh) * 2017-04-19 2017-08-04 山西晋浙环保科技有限公司 一种电除尘器
CN107758969A (zh) * 2017-11-22 2018-03-06 广州市澳万生物科技有限公司 一种带发光提醒的杀菌沐浴净化器
KR102038921B1 (ko) * 2019-06-11 2019-10-31 주식회사 수정 고전압 방전을 이용한 공기 중 입자상 물질과 악취 제거시스템
KR102513597B1 (ko) * 2022-05-04 2023-03-23 (주)에이디테크 플라즈마 악취제거장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6075344A (ja) * 1983-09-30 1985-04-27 Keiichi Hara 電気集じん装置
JPH0478456A (ja) * 1990-07-19 1992-03-12 Zexel Corp 空気清浄機
KR0133367Y1 (ko) * 1996-04-03 1999-01-15 박용직 플라즈마를 이용한 유해가스 처리 집진기
KR100228835B1 (ko) * 1997-03-07 1999-11-01 이달우 스트리머 코로나 방전에 의한 대기오염물질 처리방법 및 그 장치
KR20000047389A (ko) * 1998-12-21 2000-07-25 이구택 플라즈마를 이용한 대기오염물질 처리장치 및 그 방법
KR20010068436A (ko) * 2000-01-05 2001-07-23 황해웅 코로나 플라즈마를 이용한 휘발성 유기화합물 제거 및탈취장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6075344A (ja) * 1983-09-30 1985-04-27 Keiichi Hara 電気集じん装置
JPH0478456A (ja) * 1990-07-19 1992-03-12 Zexel Corp 空気清浄機
KR0133367Y1 (ko) * 1996-04-03 1999-01-15 박용직 플라즈마를 이용한 유해가스 처리 집진기
KR100228835B1 (ko) * 1997-03-07 1999-11-01 이달우 스트리머 코로나 방전에 의한 대기오염물질 처리방법 및 그 장치
KR20000047389A (ko) * 1998-12-21 2000-07-25 이구택 플라즈마를 이용한 대기오염물질 처리장치 및 그 방법
KR20010068436A (ko) * 2000-01-05 2001-07-23 황해웅 코로나 플라즈마를 이용한 휘발성 유기화합물 제거 및탈취장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101459574B1 (ko) * 2014-03-26 2014-11-07 주식회사 금영이엔텍 코로나 방전을 이용한 음식물쓰레기로 부터 발생되는 악취 제거장치
KR101459572B1 (ko) * 2014-03-26 2014-11-07 주식회사 금영이엔텍 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치

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