KR100768527B1

KR100768527B1 - 황화수소를 함유한 폐가스 처리장치

Info

Publication number: KR100768527B1
Application number: KR1020060017056A
Authority: KR
Inventors: 유 득 김
Original assignee: 주식회사 해림엔지니어링
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2006-02-22
Publication date: 2007-10-19
Also published as: KR20070084817A

Abstract

본 발명은 폐가스중에 함유된 황화수소(H₂S)를 제거할 수 있도록 한 황화수소를 함유한 폐가스의 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폐가스중에 함유한 황화수소를 배출 함유량을 낮추어 대기로 배출하기 위해 철(Fe) 촉매를 이용하는 황화수소를 함유한 폐가스 처리장치에 있어서, 침전탱크와; 상기 침전탱크의 상부에 연통되게 설치되는 폐가스 유입구와; 상기 폐가스 유입구를 통해 상기 침전탱크내로 유입된 폐가스를 배출하기 위해 설치되는 폐가스 배출구와; 철(Fe)촉매가 물에 함유된 상태로 저장되어 있는 액상 촉매 저장탱크와; 상기 액상 촉매 저장탱크의 액상 촉매를 상기 폐가스 유입구와 상기 폐가스 배출구중 적어도 어느 하나의 내부로 배관을 매개로 하여 강제 압송하는 촉매 압송펌프와; 상기 폐가스 유입구와 상기 폐가스 배출구의 내부 상측에 설치되어 액상 촉매를 분사하는 분사 노즐과; 상기 폐가스 유입구와 폐가스 배출구중 적어도 어느 하나의 내부중 상기 분사 노즐의 아래에 내장 설치되어 폐가스의 유동을 와류 상태로 형성하는 터뷸런스와; 상기 침전탱크에 침전된 침전물을 압송하는 침전물 압송펌프와; 상기 침전물 압송펌프로부터 압송되는 침전물중 액상 촉매를 통과시키는 필터와; 상기 필터의 후단에 설치되어 상기 필터에서 배출되는 액상 촉매를 상기 액상 촉매 저장탱크로 회수되도록 하는 액상 촉매 회수배관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

황화수소, 폐가스, 처리

Description

황화수소를 함유한 폐가스 처리장치{A waste gas treatment apparatus}

도 1은 본 발명에 의한 폐가스 처리장치의 구성을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 의한 터뷸런스의 외관 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 침전탱크

110 : 폐가스 유입구

120 : 폐가스 배출구

200 : 액상 촉매 저장탱크

300 : 촉매 압송펌프

400 : 분사 노즐

500 : 터뷸런스

600 : 침전물 압송펌프

700 : 필터

800 : 액상촉매 회수배관

본 발명은 황화수소를 함유한 폐가스 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐가스중에 함유된 황화수소(H₂S)를 제거할 수 있도록 한 황화수소를 함유한 폐가스의 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 황화수소(H₂S)는 자극성 및 부식성이 강한 가스로 불쾌감과 혐오감을 줄 뿐만 아니라, 고농도의 가스를 흡입할 경우, 세포의 내부 호흡이 정지하여 중추 신경이 마비되어 실신하거나 호흡 정지 또는 질식 증상을 일으킬 수 있다.

이러한 황화수소(H₂S)는 환경 기초시설, 농수산물 가공시설, 축산시설 뿐만 아니라, 각종 산업 시설에서 다량 배출되고 있으며, 특히 석유화학공장이나 원유 정제공정, 피혁, 아교, 형광 물질 원료 등의 제조공정, 천연가스 처리공정, 펄프공장의 셀룰로스 제조공정, 코크스 제조공정 등에서 대략 3000ppm 이상 고농도의 황화수소(H₂S)를 함유한 폐가스가 다량 발생되고 있다.

상기와 같이 발생되는 폐가스중에 함유된 황화수소(H₂S)를 제거하기 위해 다양한 종류의 물리적, 화학적, 생물학적 방법들이 개발되어 사용되고 있으며, 그 일례로 철(Fe) 촉매를 이용한 화학적 반응을 이용하는 방법이 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래 단순히 철 촉매 반응을 이용하여 폐가스중에 함유된 황화수소(H₂S)를 제거하는 기술은, 폐가스중에 함유된 황화수소(H₂S)의 함유량을 만족할 만한 수준으로 낮추기에는 부적합하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 폐가스중에 함유된 황화수소(H₂S)의 함유량을 효과적으로 낮출 수 있도록 함으로써, 공장 근무자에 대한 쾌적한 근무환경 조성, 인근 지역주민에 대한 악취피해 방지 및 민원발생 요인을 제거할 수 있도록 하며, 부가적으로 폐가스의 주성분이 이산화탄소일 때 배출되는 황화수소(H₂S)의 함유량을 낮춤으로써 이산화탄소를 회수하여 아크 용접시 재활용할 수 있도록 한 황화수소를 함유한 폐가스의 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폐가스중에 함유한 황화수소를 배출 함유량을 낮추어 대기로 배출하기 위해 철(Fe) 촉매를 이용하는 황화수소를 함유한 폐가스 처리장치에 있어서, 침전탱크와; 상기 침전탱크의 상부에 연통되게 설치되는 폐가스 유입구와; 상기 폐가스 유입구를 통해 상기 침전탱크내로 유입된 폐가스를 배출하기 위해 설치되는 폐가스 배출구와; 철(Fe)촉매가 물에 함유된 상태로 저장되어 있는 액상 촉매 저장탱크와; 상기 액상 촉매 저장탱크의 액상 촉매를 상기 폐가스 유입구와 상기 폐가스 배출구중 적어도 어느 하나의 내부로 배관을 매개로 하여 강제 압송하는 촉매 압송펌프와; 상기 폐가스 유입구와 상기 폐가스 배출구의 내부 상측에 설치되어 액상 촉매를 분사하는 분사 노즐과; 상기 폐가스 유입구와 폐가스 배출구중 적어도 어느 하나의 내부중 상기 분사 노즐의 아래에 내장 설치되어 폐가스의 유동을 와류 상태로 형성하는 터뷸런스와; 상기 침전탱크 에 침전된 침전물을 압송하는 침전물 압송펌프와; 상기 침전물 압송펌프로부터 압송되는 침전물중 액상 촉매를 통과시키는 필터와; 상기 필터의 후단에 설치되어 상기 필터에서 배출되는 액상 촉매를 상기 액상 촉매 저장탱크로 회수되도록 하는 액상 촉매 회수배관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 폐가스 처리장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 폐가스 처리장치의 구성을 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명에 의한 터뷸런스의 외관 사시도이다.

본 발명은 폐가스중에 함유한 황화수소를 배출 함유량을 낮추어 대기로 배출하기 위해 철(Fe) 촉매를 이용하는 황화수소를 함유한 폐가스 처리장치에 관한 것이다. 여기서, 철 촉매와 황화수소간의 화학 반응시킨다는 것은 통상적으로 알려진 기술인바, 본 발명의 설명에서는 그 화학 반응식은 별도로 언급하지 않음을 명시한다.

본 발명은 침전탱크(100)와, 폐가스 유입구(120), 폐가스 배출구(120)와, 액상 촉매 저장탱크(200)와, 촉매 압송펌프(300)와, 분사 노즐(400)과, 터뷸런스(500)와, 침전물 압송펌프(600)와, 필터(700)와, 액상 촉매 회수배관(800)을 포함하여 이루어진다.

상기 폐가스 유입구(110)는 상기 침전탱크(100)의 상부에 연통되게 소정 높이로 설치되는 것으로, 황화수소가 함유된 각종 폐가스가 유입된다.

상기 폐가스 배출구(120)는 상기 폐가스 유입구(110)를 통해 상기 침전탱크 (100)내로 유입된 폐가스를 배출하기 위해 설치된다.

상기 액상 촉매 저장탱크(200)는 철(Fe)촉매가 물에 함유된 상태로 저장되어 있다.

상기 촉매 압송펌프(300)는 상기 액상 촉매 저장탱크(200)의 액상 촉매를 상기 폐가스 유입구(110)와 상기 폐가스 배출구(120)중 적어도 어느 하나의 내부로 배관()을 매개로 하여 강제 압송하는 역할을 한다.

상기 분사 노즐(400)는 상기 폐가스 유입구(110)와 상기 폐가스 배출구(120)의 내부 상측에 설치되어 액상 촉매를 분사하는 역할을 한다.

상기 터뷸런스(Turbulence)(500)는 상기 폐가스 유입구(110)와 폐가스 배출구(120)중 적어도 어느 하나의 내부중 상기 분사 노즐(400)의 아래에 내장 설치되어 폐가스의 유동을 와류 상태로 형성한다.

상기 터뷸런스(500)는, 외통체(510)와, 상기 외통체(510)의 내부에 베어링수단을 매개로 회전 가능하게 설치되는 내통체(520)와, 상기 내통체(520)의 중심에 축방향으로 배치되는 회전축(530)과, 상기 회전축(530)의 외주면에 방사상으로 돌출되어 상기 내통체(520)의 내면에 설치되는 다수의 블레이드(540)로 이루어져, 상기 폐가스 유입구(110)와 상기 폐가스 배출구(120)중 적어도 어느 하나의 내부면에 상기 외통체(510)가 고정되도록 설치된다.

여기서, 외통체(510)에 대해 내통체(520)를 회전시키는 베어링수단은 통상적인 기술이어서 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 침전물 압송펌프(600)는 상기 침전탱크(100)에 침전된 침전물을 압송하 는 역할을 한다.

상기 필터(700)는 상기 침전물 압송펌프(600)로부터 압송되는 침전물중 액상 촉매만을 통과시키도록 구성되어 있다.

상기 액상 촉매 회수배관(800)은, 상기 필터(700)의 후단에 설치되어 상기 필터(700)에서 배출되는 액상 촉매를 상기 액상 촉매 저장탱크(200)로 회수되도록 한다.

미설명 부호 320은 액상 촉매 저장탱크(200)의 내부로 공기를 공급하는 공기 공급 배관이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 황화수소가 함유된 폐가스가 각종 공장의 산업장등에서 자체의 배출 압력을 지닌 상태로 폐가스 유입구(110)를 통해 유입된 후, 침전탱크(100)를 통과하여 폐가스 배출구(120)를 경유하여 대기로 방출되는 폐가스의 유동 경로를 가진다.

이때, 촉매 압송펌프(300)를 가동하게 되면, 액상 촉매 저장탱크(200)내에 수용된 액상 촉매는 배관()을 따라 유동하여 폐가스 유입구(110)와 폐가스 배출구(120)내에 설치된 분사 노즐(400)에서 분사된다.

즉, 폐가스 유입구(100)와 폐가스 배출구(120)의 상부에서 하방향으로 액상 촉매가 분사되는 것이다.

한편, 액상 촉매는 상부에서 하방향으로 분사되는 반면에 폐가스는 공장등의 자체 배출 압력에 의해 하부에서 상방향으로 유동하게 되는 것이다.

따라서, 폐가스중에 함유된 황화수소는 액상 촉매와의 화학 반응에 의해 황산화물로 변화되어 침전탱크(100)내로 낙하되면서 침전된다.

그리고, 폐가스 유입구(100)와 폐가스 배출구(120)내에 각각 설치된 터뷸런스(500)를 구성하는 블레이드(540)는 유동되는 폐가스의 저항체로 작용하여 외통체(510)에 대해 내통체(520)를 회전시키게 된다.

따라서, 블레이드(540)는 회전축(530)과 함께 회전되기 때문에 터뷸런스(500)를 통과하는 폐가스는 유입전과 비교하여 볼 때 그 흐름이 난류 상태로 변화되어 분사 노즐(400)에서 분사되는 액상 촉매와 혼합이 더욱 잘 이루어진다.

결국, 폐가스중에 함유된 황화수소와 액상 촉매의 화학 반응이 층류 상태의 흐름일때의 폐가스에서보다 더욱 잘 이루어지게 된다.

결과적으로, 최종 폐가스 배출구(120)를 통해 배출되는 폐가스에 함유된 황화수소의 함유량을 효과적으로 낮출 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 폐가스 배출구(120)는 지그 재그 형상으로 다수회 절곡되게 구성할 수 있는데, 이렇게 함으로써, 보다 효과적으로 액상 촉매와 황화수소간의 반응 회수 및 반응 시간을 증대시켜 최종 폐가스 배출구(120)를 통해 배출되는 폐가스에 함유된 황화수소의 함유량을 더욱 낮출 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 폐가스의 주성분이 이산화탄소일 때 배출되는 황화수소(H₂S)의 함유량을 낮춤으로써 이산화탄소를 회수하여 아크 용접시 재활용할 수 있어, 별도로 이산화산탄소 가스를 구입하지 않아도 되며, 구입 비용을 절감할 수 있는 잇점이 있다.

그리고, 본 발명은, 촉매 압송펌프(300)에 의해 압송되어 배관(310)을 따라 유동되는 액상 촉매중의 일부를 다시 바이패스배관(320)을 통해 바이패스시켜 약상 촉매 저장탱크의 내부로 유입되도록 할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 폐가스 처리장치에 따르면, 폐가스중에 함유된 황화수소(H₂S)의 함유량을 효과적으로 낮출 수 있도록 함으로써, 공장 근무자에 대한 쾌적한 근무환경 조성, 인근 지역주민에 대한 악취피해 방지 및 민원발생 요인을 제거할 수 있도록 하며, 부가적으로 폐가스의 주성분이 이산화탄소일 때 배출되는 황화수소(H₂S)의 함유량을 낮춤으로써 이산화탄소를 회수하여 아크 용접시 재활용할 수 있게 된다.

Claims

폐가스중에 함유한 황화수소를 배출 함유량을 낮추어 대기로 배출하기 위해 철(Fe) 촉매를 이용하는 황화수소를 함유한 폐가스 처리장치에 있어서,

침전탱크(100)와;

상기 침전탱크(100)의 상부에 연통되게 설치되는 폐가스 유입구(110)와;

상기 폐가스 유입구(110)를 통해 상기 침전탱크(100)내로 유입된 폐가스를 배출하기 위해 설치되는 폐가스 배출구(120)와;

철(Fe)촉매가 물에 함유된 상태로 저장되어 있는 액상 촉매 저장탱크(200)와;

상기 액상 촉매 저장탱크(200)의 액상 촉매를 상기 폐가스 유입구(110)와 상기 폐가스 배출구(120)중 적어도 어느 하나의 내부로 배관을 매개로 하여 강제 압송하는 촉매 압송펌프(300)와;

상기 폐가스 유입구(110)와 상기 폐가스 배출구(120)의 내부 상측에 설치되어 액상 촉매를 분사하는 분사 노즐(400)과;

상기 폐가스 유입구(110)와 폐가스 배출구(120)중 적어도 어느 하나의 내부중 상기 분사 노즐(400)의 아래에 내장 설치되어 폐가스의 유동을 와류 상태로 형성하는 터뷸런스(Turbulence)(500)와;

상기 침전탱크(100)에 침전된 침전물을 압송하는 침전물 압송펌프(600)와;

상기 침전물 압송펌프(600)로부터 압송되는 침전물중 액상 촉매를 통과시키 는 필터(700)와;

상기 필터(700)의 후단에 설치되어 상기 필터(700)에서 배출되는 액상 촉매를 상기 액상 촉매 저장탱크(200)로 회수되도록 하는 액상 촉매 회수배관(800)을 포함하는 것을 특징으로 하는 황화수소를 함유한 폐가스 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 터뷸런스(500)는,

외통체(510)와;

상기 외통체(510)의 내부에 베어링수단을 매개로 회전 가능하게 설치되는 내통체(520)와;

상기 내통체(520)의 중심에 축방향으로 배치되는 회전축(530)과;

상기 회전축(530)의 외주면에 방사상으로 돌출되어 상기 내통체(520)의 내면에 설치되는 다수의 블레이드(540)로 이루어져, 상기 폐가스 유입구(110)와 상기 폐가스 배출구(120)중 적어도 어느 하나의 내부면에 상기 외통체(510)가 고정되도록 설치한 것을 특징으로 하는 황화수소를 함유한 폐가스 처리장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 폐가스 배출구(120)는 지그 재그 형상으로 다수회 절곡된 것을 특징으로 하는 폐가스 처리장치.