KR100632245B1 - 댐퍼부를 구비한 반건식 반응장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반응탑의 상부로부터 유입되는 배기가스의 흐름을 제어하기 위한 댐퍼부를 설치함에 따라 단일 노즐만으로 제역할을 충실히 수행할 수 있도록 하여 집진성능을 향상시킬 수 있으며, 다수의 보조노즐을 제거하여 반응장치의 전체적인 구조를 심플하게 제작할 수 있어 제작원가를 절감시킬 수 있고 유지보수가 용이한 댐퍼부를 구비한 반건식 반응장치에 관한 것이다.

상기 본 발명은 반응탑(20) 상부 내측의 제1 및 제2 수평 플레이트(21, 23)에 상하단이 각각 고정되어 덕트(20c)를 통해 챔버(20b)내로 유입된 배기가스를 반응탑(1)의 하부로 안내하는 유도관(27)을 구비하고, 유도관(27)의 중심에 배치되어 유도관(27)을 통과하는 배기가스에 흡수제를 분사하기 위한 노즐(29)을 구비한 반건식 반응장치에 있어서, 상기 노즐(29)에서 분사되는 흡수제가 유도관(27)을 통과한 배기가스에 골고루 분사되도록, 상기 유도관(27) 상측에 배치되어 챔버(20b) 내로 유입되는 배기가스를 상기 유도관(27)의 상측 외주로부터 유도관(27)의 중심으로 모아주면서 노즐(29)을 따라 유도관(27)을 통과하도록 안내하는 댐퍼부(100)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

반건식, 반응기, 집진, 분진

Description

댐퍼부를 구비한 반건식 반응장치{Semi-Dry Reactor having Damper Part}

도 1은 종래의 반건식 반응장치를 나타내는 개략도,

도 2는 종래의 다수의 노즐이 설치된 반건식 반응장치를 나타내는 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 댐퍼부를 구비한 반건식 반응장치를 나타내는 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 반건식 반응장치의 댐퍼부를 나타내는 개략 측면도,

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 반건식 반응장치의 댐퍼부를 나타내는 개략 평면도이다.

*도면 내 주요부분에 대한 부호 설명*

20: 몸체 20a: 상부 플레이트

20b: 챔버 20c: 덕트

20d: 루프 하우징 21: 제1 수평 플레이트

23: 제2 수평 플레이트 25: 수직 프레임

100: 댐퍼부 111: 제1 샤프트

113: 핸들 115: 제2 샤프트

121: 지지플레이트 123: 에어가이드

130: 회동부 131: 센터 샤프트

133: 가이드 편 140: 고정판

150: 링크부 151: 링크 편

153: 연결바 161∼164: 제1∼제4 풍량조절부

본 발명은 반건식 반응장치에 관한 것으로, 특히 반응탑의 상부로부터 유입되는 배기가스의 흐름을 제어하기 위한 댐퍼부를 설치함에 따라 단일 노즐만으로 제역할을 충실히 수행할 수 있도록 하여 집진성능을 향상시킬 수 있으며, 다수의 보조노즐을 제거하여 반응장치의 전체적인 구조를 심플하게 제작할 수 있어 제작원가를 절감시킬 수 있고 유지보수가 용이한 댐퍼부를 구비한 반건식 반응장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐기물 소각로에서 발생하는 배기가스에는 유황산화물(SO_X), 염화수소(HCl), 질소산화물(NO_X), 불화수소(HF), 분진 등의 유해물질이 포함되어 있으며, 대기오염을 방지하기 위해 배기가스에 포함된 이들 유해성분을 제거한 다음 배기가스를 대기 중으로 배출하는 것이 요구된다.

이와 같은 유해가스를 제거하기 위한 방법으로, 소석회, 생석회, 백운석 등의 알칼리성 흡수제를 함유하는 수용액이나 슬러리를 저온으로 냉각한 배기가스와 직접 접촉시켜 중화반응으로 제거하는 습식법과, 흡수제 슬러리를 배기가스에 분무 하여 제거하는 반건식법, 흡수제 분말을 배기가스에 직접 분사시켜 제거하는 건식법 등이 알려져 있다.

그런데, 상기한 습식법은 유해가스의 제거율이 높은 반면에, 중화반응에 의하여 발생하는 반응생성염이나 중금속을 포함하는 폐수의 고도한 처리가 필요하고, 배기가스의 온도가 낮기 때문에 발생하는 백연(白煙)방지를 위하여 재가열하여야 하며, 설비비와 운전비가 많이 든다.

따라서 최근에는 상기한 습식법 대신에 반건식법을 주로 사용하는 데 이러한 반건식법 배기가스를 처리하기 위한 종래의 반응장치는, 도 1과 같이 반응탑(1) 상부의 덕트(3)를 통해 챔버(5) 내로 유입된 배기가스를 흡인장치(11)를 통해 반응탑(1) 하부로 유동시킨다.

이때, 배기가스는 유도관(7)을 통과하면서 노즐(9)을 통해 분사되는 흡수제에 의해 고온의 배기가스에 포함된 유해성분이 반응하여, 배기가스의 열에 의하여 건조된 반응생성물은 호퍼(13) 및 흡인장치(11)에서 포집하여 제거하도록 구성된다.

그런데 이와 같은 반건식 반응기의 경우 배기가스가 챔버(5) 내로 유입될 때 발생하는 편류 또는 와류로 인해, 유도관(7)을 통과하는 배기가스는 유도관(7)의 중앙에 배치된 노즐(9)에 인접한 상태로 통과하지 못하게 되므로 노즐(9)에서 분사되는 흡수제와의 반응이 제대로 이루어지지 못해 유해성분의 제거율이 현저히 낮은 문제점이 있었다.

따라서 종래에는 이러한 문제점을 감안하여 도 2와 같이 노즐(9)을 중심으로 그 주위에 즉, 챔버 내부에 다수의 보조노즐(20)을 곳곳에 설치하고 각 노즐마다 공기 및 물을 분사하기 위한 배관을 연결하여, 다수의 노즐을 통해 챔버(5) 내로 유입되는 배기가스에 공기 및 물을 분사하여 유도관(7)을 통과하는 배기가스가 노즐(9)에 인접한 상태로 유동하도록 조치하였다.

그러나, 이 경우에는 챔버(5) 내에 설치되는 다수의 보조노즐(20)에 각각 공기 및 물을 제공하기 위한 다수의 배관을 설치해야 하므로 루프하우징(17) 및 챔버(5) 내부의 구조가 매우 복잡할 뿐만 아니라, 이러한 구조로 인해 반응장치의 유지 보수가 용이하지 못하고, 반응장치의 제작기간이 길어짐에 따라 장치의 전제적인 제조원가가 상승하게 되는 심각한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 반응탑의 상부로부터 유입되는 배기가스의 흐름을 제어하기 위한 댐퍼부를 설치함에 따라 단일 노즐만으로 제역할을 충실히 수행할 수 있도록 하여 집진성능을 향상시킬 수 있으며, 다수의 보조노즐을 제거하여 반응장치의 전체적인 구조를 심플하게 제작할 수 있어 제작원가를 절감시킬 수 있고 유지보수가 용이한 댐퍼부를 구비한 반건식 반응장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반응탑 상부 내측의 제1 및 제2 수평 플레이트에 상하단이 각각 고정되어 덕트를 통해 챔버내로 유입된 배기가스를 반응탑의 하부로 안내하는 유도관을 구비하고, 유도관의 중심에 배치되어 유도관을 통과하는 배기가스에 흡수제를 분사하기 위한 노즐을 구비한 반건식 반응장치에 있어서, 상기 노즐에서 분사되는 흡수제가 유도관을 통과한 배기가스에 골고루 분사되도록, 상기 유도관 상측에 배치되어 챔버 내로 유입되는 배기가스를 상기 유도관의 상측 외주로부터 유도관의 중심으로 모아주면서 노즐을 따라 유도관을 통과하도록 안내하는 댐퍼부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼부를 구비한 반건식 반응장치를 제공한다.

상기 댐퍼부는 상기 유도관 상측에 배치되어 배기가스를 유도관의 상단 외주를 따라 통과하도록 안내하는 에어 가이드와, 상기 에어 가이드의 측면 외주를 따라 배치되어 에어 가이드에 의해 유도관으로 안내되는 배기가스의 흐름을 제어하도록 다측면에서 풍량을 제어하기 위한 다수의 풍량조절부로 구성된다.

이 경우, 상기 에어 가이드는 상단이 다수의 풍량조절부를 지지하는 지지플레이트에 고정되고, 배기가스가 유도관으로 원활하게 유입되도록 외주면이 하방향으로 갈수록 경사지게 형성된다.

또한, 상기 다수의 풍량조절부는 각각 상/하단이 지지플레이트 및 제1 수평 플레이트 사이에 회전 가능하게 결합된 센터 샤프트를 형성하고, 센터 샤프트 양측에 대응되게 결합된 가이드 편으로 이루어져 에어 가이드와 유도관 사이의 유입통로를 개폐함에 따라 풍량을 제어하는 다수의 회동부와, 상기 다수의 회동부 상단에 각각 수직으로 고정 결합된 제1 샤프트의 상측에 결합되어 제1 샤프트를 통해 다수의 회동부를 각각 그룹별로 선회시키기 위한 다수의 핸들과, 상기 다수의 핸들에 의해 회동부의 다수의 가이드 편이 동시에 회동할 수 있도록 센터 샤프트에 상단에 각각 대응 결합된 다수의 링크 편과 상기 다수의 링크 편을 상호 연결하는 다수의 연결바로 이루어진 링크부로 구성된다.

따라서 상기한 본 발명에 있어서는 장치내부의 구조를 간단하게 형성하여 장치의 유지보수가 용이하고 제작기간을 단축 및 제조원가를 낮출 수 있으며, 아울러 반응탑 내의 풍량을 손쉽게 제어하여 배기가스와 흡수제의 반응이 양호하게 이루어지도록 하며 더불어 장치의 신뢰도를 향상시켜 상품성을 높일 수 있다.

(실시예)

상기 본 발명에 따른 댐퍼부를 구비한 반건식 반응장치를 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 3은 본 발명에 따른 댐퍼부를 구비한 반건식 반응장치를 나타내는 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 반건식 반응장치의 댐퍼부를 나타내는 개략 측면도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 반건식 반응장치의 댐퍼부를 나타내는 개략 평면도이다.

먼저, 본 발명에 따른 댐퍼부를 구비한 반건식 반응장치는 도 3과 같이 반응탑(20) 상부 내측에 소정 간격을 두고 상호 평행하게 제1 및 제2 수평 플레이트(21, 23)가 고정 배치되고, 일단이 상부 플레이트(20a)에 고정되고 타단이 상기 제1 수평 플레이트(21)를 수직으로 관통하여 제2 수평 플레이트(23)에 고정된 다수의 수직 프레임(25)이 형성되어 있다.

또한 상기 상부 플레이트(20a) 및 제1 수평 플레이트(21) 사이에는 덕트(20c)를 통해 유입되는 배기가스를 버퍼링하기 위한 챔버(20b)가 형성되고, 상기 제1 및 제2 플레이트(21, 23) 사이에는 상/하단이 각각 고정되어 챔버(20b)에 잠시 버퍼링된 배기가스를 반응탑(1)의 하부로 안내하기 위한 유도관(27)이 설치되어 있다.

아울러, 상기 유도관(27)의 중심에 배치되어 하단이 유도관(27)의 하단보다 다소 낮은 레벨을 유지하도록 형성된 노즐(29)이 형성되고, 이 경우, 상기 노즐(29)은 펌프(29a) 및 배관(29b)을 통해 공급받은 흡수제를 유도관(27)을 통과한 배기가스에 분사하여 배기가스에 포함된 유해성분과 반응토록 하여 이를 배기가스로부터 유해가스를 제거한다.

더욱이, 상기 챔버(20b) 내에는 도 3과 같이 댐퍼부(100)가 유도관(27) 상측에는 배치되어, 상기 노즐(29)에서 분사되는 흡수제가 유도관(27)을 통과한 배기가스에 골고루 분사되도록, 챔버(20b) 내로 유입되는 배기가스를 상기 유도관(27)의 상측 외주로부터 유도관(27)의 중심으로 모아주면서 노즐(29)을 따라 유도관(27)을 통과하도록 안내한다.

이와 같은 댐퍼부(100)는 도4와 같이 상기 유도관(27) 상측에 배치된 원통형상의 에어 가이드(123)가 배치되며, 상기 에어 가이드(123)는 상측이 지지 플레이트(121)에 의해 폐쇄된 상태로 상호 결합되어 있다.

이때, 상기 에어 가이드(123)는 챔버(20b)로 유입된 배기가스를 유도관(27)의 상단 외주를 따라 원활하게 유입되도록 외주면(123a)이 하방향으로 갈수록 경사 형성되어 있다. 이 경우, 상기 배기가스가 유도관(27)으로 유입되는 통로는 에어 가이드(123)의 하단 외주와 유도관(27)의 상단 외주 사이로 제한된다.

또한, 도 4 및 도 5a와 같이 상기 에어 가이드(123)의 측면 외주를 따라 배치된 다수의 풍량조절부(161∼164)는 에어 가이드(123) 및 유도관(27) 사이의 통로를 개폐함에 따라 풍량을 조절하여 상기 에어 가이드(123)에 의해 유도관(27)으로 안내되는 배기가스의 흐름을 제어한다.

이와 같은 다수의 풍량조절부(161∼164)는 각각 상단이 지지 플레이트(121)에 고정편(140)에 의해 고정된 다수의 회동부(130), 다수의 회동부(130)를 선회시키기 위한 핸들(113) 및 상기 다수의 회동부(130)를 동시에 회동시키기 위한 링크부(150)로 이루어진다.

상기 다수의 회동부(130)는 각각 상/하단이 지지플레이트(121) 및 제1 수평 플레이트(21) 사이에 회전 가능하게 수직 결합된 센터 샤프트(131)와 상기 센터 샤프트(131) 양측에 대응되게 결합된 가이드 편(133)으로 이루어진다.

이 경우, 상기 다수의 가이드 편(133)은 센터 샤프트(131)를 중심으로 선회하면서 에어 가이드(123)와 유도관(27) 사이의 유입통로를 개폐정도를 조절하여 반응탑 하부로부터 흡인되는 풍량을 제어함에 따라 유도관(27)으로 유입되는 배기가스를 유도관 중심 즉, 노즐(29)을 따라 이동하도록 유도하여 노즐(29)로부터 분사되는 흡수제를 배기가스에 골고루 분사할 수 있다.

한편, 상기 핸들(113)은 하단이 상기 다수의 회동부(130) 상단에 각각 수직으로 고정 결합된 제1 샤프트(111)의 상측에 결합되어, 제1 샤프트(111)를 통해 다수의 풍량조절부(161∼164)의 다수의 회동부(130)를 각각 그룹별로 선회시킬 수 있다.

이와 같이 상기 다수의 회동부(130)가 그룹별로 선회되는 작동은 상기 링크부(150)를 통해 구현되며, 상기 링크부(150)는 상기 다수의 핸들(113)에 의해 회동부(130)의 다수의 가이드 편(133)이 동시에 회동할 수 있도록 센터 샤프트(131)에 상단에 각각 대응 결합된 다수의 링크 편(153)과 상기 다수의 링크 편(153)을 상호 연결하는 다수의 연결바(153)가 결합되어 있다.

따라서 상기 본 발명은 다수의 풍량조절부(161∼164)를 통해 도 5a 및 도 5b와 같이 에어 가이드(123)와 유도관(27) 사이의 유입통로의 개폐정도를 조절함에 따라 챔버(20c) 내로 잠시 버퍼링된 배기가스를 흡인하기 위한 풍량을 제어하는 것이 가능하며, 이를 통해 배기가스의 흐름을 노즐(29)을 따라 이동하도록 할 수 있다.

아울러, 전체적인 흡인장치의 구조가 종래의 다수의 보조노즐을 채용한 경우에 비하여 간단하고, 따라서 작업자가 루프 하우징(20d) 내에 들어와 작업을 하거나 또는 장치의 유지보수가 용이하다.

또한, 상기 다수의 풍량조절부(161∼164)는 각각 하나의 핸들(113)이 설치되어 있으므로, 다수의 풍량조절부(161∼164)를 상황에 따라 개별적으로 작동시켜 다양한 조건을 만족하도록 풍량의 제어가 가능하다.

더욱이, 상기와 같이 풍량 제어가 가능함에 따라 반응탑(20) 내부의 온도를 일정한 온도로 유지시킬 수 있어, 장치가 과열되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 개요를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

상기한 본 발명에 있어서는 장치내부의 구조를 간단하게 형성하여 장치의 유지보수가 용이하고 제작기간을 단축 및 제조원가를 낮출 수 있으며, 아울러 반응탑 내의 풍량을 손쉽게 제어하여 배기가스와 흡수제의 반응이 양호하게 이루어지도록 하며 더불어 장치의 신뢰도를 향상시켜 상품성을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 반응탑(20) 상부 내측의 제1 및 제2 수평 플레이트(21, 23)에 상하단이 각각 고정되어 덕트(20c)를 통해 챔버(20b)내로 유입된 배기가스를 반응탑(1)의 하부로 안내하는 유도관(27)을 구비하고, 유도관(27)의 중심에 배치되어 유도관(27)을 통과하는 배기가스에 흡수제를 분사하기 위한 노즐(29)을 구비한 반건식 반응장치에 있어서,

   상기 노즐(29)에서 분사되는 흡수제가 유도관(27)을 통과한 배기가스에 골고루 분사되도록, 상기 유도관(27) 상측에 배치되어 챔버(20b) 내로 유입되는 배기가스를 상기 유도관(27)의 상측 외주로부터 유도관(27)의 중심으로 모아주면서 노즐(29)을 따라 유도관(27)을 통과하도록 안내하는 댐퍼부(100)를 더 포함하고,

   상기 댐퍼부(100)는 상기 유도관(27) 상측에 배치되어 배기가스를 유도관(27)의 상단 외주를 따라 통과하도록 안내하는 에어 가이드(123)와,

   상기 에어 가이드(123)의 측면 외주를 따라 배치되어 에어 가이드(123)에 의해 유도관(27)으로 안내되는 배기가스의 흐름을 제어하도록 다측면에서 풍량을 제어하기 위한 다수의 풍량조절부(161∼164)로 구성되며,

   상기 에어 가이드(123)는 상단이 다수의 풍량조절부(161∼164)를 지지하는 지지플레이트(121)에 고정되고, 배기가스가 유도관(27)으로 원활하게 유입되도록 외주면(123a)이 하방향으로 갈수록 경사진 형태이며,

   상기 다수의 풍량조절부(161∼164)는 각각 상/하단이 지지플레이트(121) 및 제1 수평 플레이트(21) 사이에 회전 가능하게 결합된 센터 샤프트(131)를 형성하고, 센터 샤프트(131) 양측에 대응되게 결합된 가이드 편(133)으로 이루어져 에어 가이드(123)와 유도관(27) 사이의 유입통로를 개폐함에 따라 풍량을 제어하는 다수의 회동부(130)와,

   상기 다수의 회동부(130) 상단에 각각 수직으로 고정 결합된 제1 샤프트(111)의 상측에 결합되어 제1 샤프트(111)를 통해 다수의 회동부(130)를 각각 그룹별로 선회시키기 위한 다수의 핸들(113)과,

   상기 다수의 핸들(113)에 의해 회동부(130)의 다수의 가이드 편(133)이 동시에 회동할 수 있도록 센터 샤프트(131)에 상단에 각각 대응 결합된 다수의 링크 편(153)과 상기 다수의 링크 편(153)을 상호 연결하는 다수의 연결바(153)를 갖는 링크부(150)로 이루어진 것을 특징으로 하는 댐퍼부를 구비한 반건식 반응장치.

Images