KR100769281B1 - 습식 가스 세정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

공기 및 연도 가스의 습식 가스 세정 장치는, 실질적 및/또는 일반적으로 수직방향으로 연장함과 동시에, 그 저부에 정화 대상의 가스 및/또는 연도 가스 및/또는 환경 또는 외부의 흡입 공기의 도입구(2)를 구비하는 중앙 체임버(1); 상기 중앙 체임버(1)의 둘레부에 실질적으로 동심으로 배치된 다수의 체임버(3, 4); 상기 중앙 체임버(1)로부터 동심 체임버(3, 4)로 순차적으로 흐르는 가스 및/또는 연도 가스의 흐름을 발생시키기 위해 상기 중앙 체임버(1)의 상류측 또는 내측 또는 상기 최외측 동심 체임버(4)의 유출구(5)에 배치된 송풍수단(6); 상기 동심 체임버(3, 4) 내로 물을 분무하기 위한 다수의 노즐(7); 상기 동심 체임버(3, 4) 내로 분무된 물을 수집하기 위한 탱크(9); 상기 수집 탱크(9) 내에 수집된 물에 축적된 고체 입자를 제거하기 위해 상기 수집 탱크(9)에 접속된 여과 탱크(32); 및 상기 여과 탱크(32)로부터 상기 다수의 노즐(7)에 물을 공급하기 위한 펌프(8)를 포함하고; 상기 중앙 체임버(1) 및 동심 체임버(3, 4)는 연속적으로 접속되고, 맨 외측의 동심 체임버(4)는 하나 이상의 배출구(5)를 구비하고, 상기 동심 체임버(3, 4)의 적어도 하나에는 연도 가스 및 물방울이 강제로 통과되는 횡방향으로 배치된 적어도 하나의 천공 격벽 및/또는 금속망(10)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

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Description

습식 가스 세정 장치 및 방법{Wer scrubbing apparatus and method}

본 발명은 공기 및 연도 가스 중의 오염물질을 제거하기 위한 습식 가스 세정(scrubbing) 장치 및 방법에 관한 것이다.

연도 가스 및 공기로부터 입자를 제거하기 위한 습식 가스 세정 장치가 알려져 있다.

이들 장치는 수년간에 걸쳐 알려져 왔으나, 그의 광범위한 사용을 막는 여러 가지 결점을 가지고 있다.

특히, 종래의 습식 가스 세정 장치는 대규모이고, 효율이 나쁘고, 많은 유지보수(maintenance) 요건을 가진다.

한편, 연도 가스 및 작업환경 내의 공기의 정화는 더욱 더 중요한 문제가 되어가고 있다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 결점, 특히 상기한 결점을 적어도 부분적으로 제거하는데 있다.

이 목적은 청구항 제1항의 원리에 따른 습식 가스 세정 장치 및 청구항 제7항의 원리에 따른 습식 가스 세정 방법에 의해 충족된다.

본 발명의 장치의 추가 이점은 종속항의 추가적인 특징에 의해 얻어질 수 있다.

이하, 첨부한 특허청구범위에 따른 습식 가스 세정 장치의 몇 가지 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 습식 가스 세정 장치의 종단면도;

도 2는 습식 가스 세정 장치의 측면도;

도 3은 습식 가스 세정 장치의 세부의 측면도;

도 4는 습식 가스 세정 장치의 다른 세부의 측면도;

도 5는 습식 가스 세정 장치의 제1 횡단면도;

도 6은 습식 가스 세정 장치의 제2 횡단면도;

도 7은 습식 가스 세정 장치의 다른 실시예의 측단면도;

도 8은 습식 가스 세정 장치의 또 다른 실시예의 세부의 정단면도이다.

도면에서, 습식 가스 세정 장치는 실질적으로 및/또는 일반적으로 수직방향으로 연장하는 중앙 체임버(1)를 포함하고, 이 중앙 체임버는 정화될 가스 및/또는 연도 가스를 위한 도입구(2)를 저부에 가지고 있다.

중앙 체임버(1)는 이 중앙 체임버의 둘레에 실질적으로 동심으로 배치된 다수의 체임버(3, 4)로 둘러싸여 있다.

중앙 체임버(1) 및 동심 체임버(3, 4)는 연속하여 접속되어 있고, 맨 외측의 동심 체임버(4)는 하나 이상의 배출구(5)를 가지고 있다.

중앙 체임버(1) 및 동심 체임버(3, 4)는 관 형상 또는 그 밖의 사각형 또는 원형 단면 형상을 가지는 다수의 부재(13, 14, 15)에 의해 형성된다.

당업자는 각 설치 장소의 요구에 부합하는 다양한 실시예를 예상할 수 있을 것이다.

관형 부재(13, 14, 15)는 강(鋼)으로 되어 있는 것이 바람직하고, 스테인리스 강으로 되어 있는 것이 더 바람직하다.

당업자는 다른 재료를 사용하는 것을 명백히 예상할 수 있을 것이다.

중앙 체임버(1)로부터 동심 체임버(3, 4)로 순차적으로 이동하는 공기 및/또는 연도 가스의 흐름을 발생시키기 위해 중앙 체임버(1)의 상류측 또는 하류측 또는 내측에 적절한 송풍 수단(6), 전형적으로는, 속도 조절 가능한 팬이 설치되어 있다.

다수의 노즐(7)이 펌프(8)에 의해 공급되는 물을 동심 체임버(3, 4) 내에 분무한다.

각 체임버(3, 4)는 노즐(7)들이 연결되어 있는 대체로 환형의 매니폴드(27)를 구비하는 것이 바람직하다.

일 실시예(도 2)에서, 동심 체임버(3, 4)의 노즐(7)에 물을 공급하는 매니폴드(27)들이 연속하여 연결되어 있다.

각각의 동심 체임버(3, 4) 내에 분무되는 물의 유량을 별개로 조절하기 위한 밸브가 더 설치될 수도 있다.

동심 체임버(3, 4) 내에 분무되는 물방울은 동심 체임버(3, 4)를 통과하여 이동하는 공기 또는 연도 가스 내에 함유된 입자를 보유하게 되고, 물 수집 탱크(9) 내로 낙하한다.

물 수집 탱크(9) 내에 수집된 물은 여과 후 노즐(7)에 다시 공급된다.

물 수집 탱크(9)에는, 필요시 탱크를 배수시키기 위한 배수 밸브(도 4 참조)가 설치될 수도 있다.

본 발명의 장치에서, 중앙 체임버(1)를 통해 상방으로 흐르는 가스 및/또는 연도 가스는 동심 체임버(3, 4)를 통해 아래 위로 반복하여 흘러, 세정작용 및 역세정(backwash) 작용을 교대로 받는다.

반복적인 가스 세정을 위해 다수의 동심 체임버(3, 4)를 설치함으로써, 성능의 손실 없이 정화 장치의 크기를 최소로 할 수 있다.

이 습식 가스 세정 장치의 배출구(5)에는 세정 공정으로부터의 잔여 입자를 포획하기 위해 기계식 필터(11), 예를 들어, 부직포 층이 설치될 수도 있다.

각 동심 체임버(3, 4)에는 적어도 하나의 천공 플레이트(12) 또는 금속망(10)이 설치되는 것이 바람직하다(도 6 참조).

연도 가스 및 물방울을 작은 구멍들을 통해 강제로 통과시킴으로써, 세정력이 크게 증가된다.

고체 연료 연소 보일러의 가스를 정화하는데 특히 유리한 실시예에서는, 금속망(10)은 1×1 mm 이상 10×10 mm 이하의 메시(mesh)를 가진다.

금속망(10)의 메시는 본 시스템의 관련 이용 분야 및 처리될 오염물질에 따라 정해진다.

성능을 크게 향상시키기 위해, 금속망(10)은 상하로 밀접한 간격을 두고 겹쳐 있는 쌍들로 설치될 수도 있다.

오일 연료 또는 고체 연료 연소 보일러의 가스를 정화하는데 특히 유리한 다른 실시예에서는, 천공 플레이트(12)가 상하로 밀접한 간격을 두고 겹쳐 있는 쌍들로 설치되거나 또는 금속망(10)이 천공 플레이트(12)와 함께 쌍을 이루어 제공된다.

이 구조는 오일 연료 또는 고체 연료 연소 히터에서 약 88% 정도의 입자 제거를 제공하는 것으로 밝혀졌다.

바람직한 실시예에 따르면, 중앙 체임버(1) 및 동심 체임버(3, 4)는 점차 증가하는 단면을 가지고, 이것에 의해, 가스가 하나의 체임버로부터 다른 체임버로 통과함에 따라 가스 흐름의 속도가 점차 감소한다.

실제로, 연도 가스의 점진적인 속도 감소는 연도 가스의 세정을 더욱 증가시키는 것으로 밝혀졌다.

물 수집 탱크(9) 내에 모인 입자는 장치의 적절한 작동을 방해하는 슬러리를 형성하는 경향이 있다.

따라서, 재사용 전에, 물 수집 탱크(9) 내에 수집된 물은 그로부터의 부유 입자의 제거를 위해 하측의 여과 탱크(32)로 이송된다(도 7 참조).

그 다음, 여과된 물은 펌프(8)에 의해 노즐(7)로 펌핑된다.

여과 탱크(32)에는 여과도가 점차로 증가하는 다수의 기계식 필터(33, 34, 35, 36)가 연속하여 설치되어 있다.

예를 들어, 제1 필터(33)는 필요에 따라 250 ㎛ 내지 약 0.61 ㎛의 여과도를 가질 수 있다.

이것은 필터 청소와 순환수 교환작업의 빈도와 시간을 감소시키는 것을 가능하게 한다.

여과 탱크(32) 내의 수위(水位)는 레벨 스위치(21)에 의해 구동되는 밸브(20)에 의해 조절된다.

이것은 연도 가스의 고온에 기인한 세정수의 증발분을 보충하는 것을 가능하게 한다.

또한, 필요할 때 여과 탱크(32)를 배수시키기 위한 수동식 또는 전동식 배수 밸브(22)가 설치되어 있다.

이 가스 세정 장치가 굴뚝 근방에 배치되는 경우에 바람직한 다른 실시예에서는, 팬(송풍수단)(6)이 가스 세정 장치의 하류측, 즉, 맨 외측 동심 체임버(4)의 배출구(5) 또는 그 근방에 설치된다(도 8).

다른 실시예(도시되지 않음)에서는, 더욱 효과적인 가스 세정 효과를 가능하게 하도록 4개의 동심 체임버(3, 4)가 배치되는 것과 함께, 송풍수단(6)이 중앙 체임버(1)의 상류측 또는 하류측에 배치될 수도 있다.

상기한 가스 세정 장치는 그의 다용성 때문에 다양한 요구, 특히 가정 또는 산업용 가열 보일러, 흡기구의 하류측의 공조장치, 목공소, 기계 또는 금속 공작소 등으로부터의 가스의 정화에 적응될 수 있다.

도면에 도시된 실시예에 따르면, 이 가스 세정 장치는 특별한 금속 프레임(30) 상에 장착되고, 열자기(熱磁氣) 안전장치 및 팬 속도 제어장치를 포함하는 스위치 보드(31)를 가지고 있다.

또한, 스위치 보드(31)는 전기 및 구동장치의 고장 또는 탱크(9)의 물 부족을 경보하기 위한 청각적 및 시각적 경보장치를 포함한다.

Claims (6)

1. 공기 및 연도 가스 내의 오염물질을 습식으로 제거하기 위한 습식 가스 세정 장치로서,

   - 수직방향으로 연장하여 있고, 저부에 정화될 가스의 도입구(2)를 가지고 있는 중앙 체임버(1);

   - 상기 중앙 체임버(1)와 연속하여 연결되도록 상기 중앙 체임버(1)의 둘레에 동심으로 배치되어 있는 다수의 동심 체임버(3, 4);

   - 상기 다수의 동심 체임버 중 맨 외측의 동심 체임버(4)에 제공되고, 기게적 필터(11)를 구비한 하나 또는 다수의 배출구(5);

   - 상기 중앙 체임버(1)로부터 동심 체임버(3, 4)로 순차적으로 이동하는 가스의 흐름을 발생시키기 위해 상기 중앙 체임버(1)의 상류측 또는 내측 또는 상기 맨 외측의 동심 체임버(4)의 상기 배출구(5)에 배치되는 송풍수단(6);

   - 상기 동심 체임버(3, 4) 내로 물을 분무하기 위한 다수의 노즐(7);

   - 상기 동심 체임버(3, 4) 내로 분무된 물을 수집하기 위한 물 수집 탱크(9);

   - 상기 물 수집 탱크(9) 내에 수집된 물 내의 고체 입자를 제거하기 위해 상기 물 수집 탱크(9)에 연결된 여과 탱크(32); 및

   - 상기 여과 탱크(32)로부터 상기 다수의 노즐(7)에 물을 공급하기 위한 펌프(8)를 포함하고;

   - 상기 중앙 체임버(1)와 상기 동심 체임버(3, 4)는 점차 증가하는 단면을 가지고 있어, 가스가 하나의 체임버로부터 다른 체임버로 통과함에 따라 가스 흐름의 속도가 점차 감소하도록 되어 있고,

   - 상기 동심 체임버(3, 4)들 중 적어도 하나에는, 가스 및 물방울이 강제로 통과하는 횡방향으로 배치된 적어도 하나의 금속망(10)이 설치되어 있고,

   - 상기 금속망은 1×1 mm 이상 10×10 mm 이하의 메시(mesh)를 가지는 것을 특징으로 하는 습식 가스 세정 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 금속망(10)은 상하로 밀접한 간격을 두고 겹쳐 있는 다수의 쌍으로 배치된 것을 특징으로 하는 습식 가스 세정 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 금속망(10)이 천공 플레이트(12)와 함께 쌍을 이루어 배치된 것을 특징으로 하는 습식 가스 세정 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 여과 탱크(32)는, 점차로 증가하는 여과도를 가지고 연속하여 배치된 다수의 필터(33, 34, 35, 36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 가스 세정 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 각각의 동심 체임버(3, 4) 내로 분무되는 물의 유량을 개별적으로 조절하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 가스 세정 장치.
6. - 중앙 체임버(1)를 통해 상방으로 흐른 다음, 상기 중앙 체임버(1)와 연속하여 연결되어 상기 중앙 체임버(1)의 둘레에 동심으로 배치되어 있는 다수의 동심 체임버(3, 4)로서, 이들 동심 체임버 중 적어도 하나가 가스 및 물방울이 강제로 통과하는 횡방향으로 배치된 적어도 하나의 금속망(10)을 구비하는 일련의 동심 체임버(3, 4)를 통해 아래 위로 반복하여 흐르는 가스 흐름을 발생시키고;

   - 맨 외측의 동심 체임버(4)로부터 가스 흐름을 배출시키고;

   - 상기 가스 흐름이 상기 동심 체임버(3, 4)를 통과하는 동안에 세정수에 의해 세정 및 역세정 작용을 받게 하고;

   - 상기 세정수를 수집하고;

   - 수집된 세정수를 여과하고;

   - 상기 가스 흐름을 세정하기 위해, 여과된 물을 재순환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 가스 세정 방법.

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