KR100793376B1 - Hybrid scrubber system - Google Patents

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KR100793376B1
KR100793376B1 KR1020070046623A KR20070046623A KR100793376B1 KR 100793376 B1 KR100793376 B1 KR 100793376B1 KR 1020070046623 A KR1020070046623 A KR 1020070046623A KR 20070046623 A KR20070046623 A KR 20070046623A KR 100793376 B1 KR100793376 B1 KR 100793376B1
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황유성
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주식회사 길광그린텍
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    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
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    • B03C3/02Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/16Plant or installations having external electricity supply wet type

Abstract

A hybrid scrubber system is provided to collect fine particles less than 1 micrometer with maintaining good gas absorbing performance, by charging fine particle and charged droplets in the opposite polarities by an ionizer and a charged droplet spray device and then collecting the fine particle by strong electric cohesion generated between the fine particle and charged droplet. A hybrid scrubber system(100) is composed of: a gas intake port(1) through which harmful gas flows in; spray devices(2,3) spraying cleansing material to purify the inflow gas; a tower packing layer(4) purifying the gas by the cleansing material jetted from the spray device; ionizers(10,11,12,13) installed at the rear side of the tower packing layer; charged droplet spray devices(14,15,16,17) installed separately from each ionizer; droplet separators(5,6) installed at an interval from the charged droplet spray devices; a circulation pump(7) circulating the cleansing material sprayed on the tower packing layer; a circulation pipe(8) connecting the circulation pump, the spray devices, and the charged droplet spray devices; and a suction blower(9) sucking the gas flowing through a gas inflow port. The inflow gas is charged with negative electricity with passing through the ionizer.

Description

하이브리드 스크러버 시스템{Hybrid scrubber system}Hybrid scrubber system
도 1은 종래의 습식 스크러버 시스템을 나타낸 개략도,1 is a schematic view showing a conventional wet scrubber system,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하이브리드 스크러버 시스템의 개략도,2 is a schematic diagram of a hybrid scrubber system according to an embodiment of the present invention;
도 3은 도 2에 사용되는 코로나 하전액적 분사장치 개념도,3 is a conceptual diagram of the corona charged droplet injection device used in FIG.
도 4는 도 2에 사용되는 코로나 하전액적 분사장치의 방전극 상세도,4 is a detailed view of the discharge electrode of the corona charged droplet injection device used in FIG.
도 5는 도 2에 사용되는 코로나 하전액적 분사장치의 사시도,5 is a perspective view of the corona charged droplet injection device used in FIG.
도 6은 양(+)극의 하적액적 생성 원리도.6 is a principle diagram of droplet generation of positive (+) electrodes.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 하이브리드 스크러버 시스템100: hybrid scrubber system
1: 가스흡입구 2: 전단 분사장치1: gas inlet 2: shear injection device
3: 상부 분사장치 4: 충전물3: top injector 4: filling
5: 액적분리장치(쉐브론) 6: 액적분리장치(와이어 메쉬)5: Droplet Separator (Chevron) 6: Droplet Separator (Wire Mesh)
7: 흡수액 순환펌프 8: 순환배관7: Absorbent circulation pump 8: Circulation piping
9: 흡인 송풍기 10: (-)극 고전압 전력 공급장치9: suction blower 10: (-) pole high voltage power supply
11: 이오나이저 절연애자 12: 이오나이저 방전극11: ionizer insulator 12: ionizer discharge electrode
13: 이오나이저 집진극 14: (+)극 고전압 전력 공급장치13: ionizer collector 14: (+) pole high voltage power supply
15: 하전액적분사 장치용 방전극 절연애자 15: Insulator insulator for charged droplet ejection apparatus
16: 하전액적분사 장치용 방전극 지지봉16: Discharge electrode support rod for charged droplet injection device
17: 하전액적분사 장치용 파이프 18: 하전액적 분사노즐17: Pipe for charged droplet injection device 18: Charged droplet injection nozzle
19: 하전액적분사 장치용 접지전극 19: Grounding electrode for charged droplet injection device
20: 하전액적분사 장치용 방전바늘20: discharge needle for charged droplet injection device
21: 방전바늘 지지봉 22: 고전압 전력용 케이블21: discharge needle support rod 22: high voltage power cable
23: 하전액적 24: 전기적으로 중성인 액적23: Charged droplet 24: Electrically neutral droplet
25: 자유전자 26: 양이온화된 공기분자25: free electron 26: cationized air molecule
27: 탈리전자27: Tally electron
본 발명은 스크러버 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 종래의 습식 스크러버 시스템에서 처리할 수 없었던 1㎛이하 미세입자를 이오나이저와 코로나 하전 정전분무 장치를 추가, 기존의 분작확산 및 관성충돌 기전에 전기적 응집기전을 추가한 고효율 하이브리드(Hybrid) 스크러버 시스템에 대한 것이다. The present invention relates to a scrubber system, and more specifically, to the microparticle diffusion and inertial collision mechanisms by adding an ionizer and a corona-charged electrospray device to microparticles of 1 μm or less, which could not be processed in a conventional wet scrubber system. It is for a high efficiency hybrid scrubber system with the addition of a flocculation mechanism.
일반적으로, 종래의 습식 스크러버 시스템은 충전물(Tower packing)을 이용하고, 충분한 기-액 접촉면적을 확보함으로써 높은 가스흡수 효율을 이룩할 수 있는 장치로서, 이 때 가스흡수는 가스의 분자확산력을 이용하고 있으며, 입자상의 물질을 포집함에 있어서는 주로 관성충돌 기전을 이용하고 있다. In general, the conventional wet scrubber system is a device that can achieve a high gas absorption efficiency by using a packing (tower packing), and by ensuring a sufficient gas-liquid contact area, the gas absorption using the molecular diffusion force of the gas In the case of collecting particulate matter, the inertial collision mechanism is mainly used.
이러한 종래의 습식 스크러버 시스템은 3㎛이하의 입자부터 그 포집효율이 급격히 떨어지는 단점이 있다. 그나마 0.1㎛이하 극미세 입자에 대해서는 확산력에 의한 포집을 어느 정도 기대할 수 있으나, 0.1~1㎛의 영역의 입자들에 대해서는 관성력의 지배를 받기에는 너무 질량이 적고, 충분한 확산력을 갖기에는 너무 커 높은 포집효율을 이룩할 수 없다. 따라서 종래 습식 스크러버에서의 1㎛이하 미세입자에 대한 처리효율은 지극히 낮은(10~30%) 수준에 머무를 수밖에 없다.Such a conventional wet scrubber system has a disadvantage that the collection efficiency drops sharply from particles of 3 μm or less. However, for ultrafine particles of 0.1 μm or less, it can be expected to collect by diffusion force to some extent, but for the particles in the range of 0.1 ~ 1 μm, the mass is too small to be controlled by inertia and too big to have sufficient diffusion force. The collection efficiency cannot be achieved. Therefore, the treatment efficiency for the microparticles of 1 μm or less in the conventional wet scrubber is inevitably low (10-30%).
한편 종래 미세 입자의 처리에 이용되는 장치로는 습식 전기집진기(Wet electrostatic precipitator)가 있으나, 0.5㎛이하의 입자에 대해서 높은 처리효율을 만족시키려면, 막대한 코로나 필드가 필요하며, 운전비용 및 초기설치비용 측면에 있어, 1㎛이하의 입자 처리에는 바람직하지 않은 측면이 있다. 또한 유해가스의 흡수를 위해 별도의 습식 스크러버 시스템이 요구되어 비용의 추가가 요구된다In the meantime, the apparatus used for the treatment of fine particles is wet electrostatic precipitator, but in order to satisfy the high treatment efficiency for particles smaller than 0.5 μm, a huge corona field is required, and the operating cost and initial installation are In terms of cost, there is an undesirable aspect in the treatment of particles of 1 탆 or less. In addition, a separate wet scrubber system is required for the absorption of harmful gases, which requires an additional cost.
이와 같이 종래의 습식 스크러버 시스템은 단순히 충전물을 이용, 충분한 기-액 접촉면적을 확보함으로써 가스물질 및 입자상의 물질을 동시에 처리하는데 사용되고 있지만, 실제 생산공정 중 또는 가스흡수공정 중에서 발생되는 1㎛이하의 미세입자에 대한 처리효율은 지극히 낮아 오염물질에 대한 높은 처리효율 이룩할 수 없으며, 최종배출구에서의 에어로졸에 의한 백연현상을 억제할 수 없다.As such, the conventional wet scrubber system is used to simultaneously process the gaseous material and particulate matter by simply using a filling material to secure sufficient gas-liquid contact area. The treatment efficiency for the microparticles is extremely low, so it is impossible to achieve high treatment efficiency for the pollutants, and it is not possible to suppress the white smoke phenomenon caused by the aerosol at the final outlet.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 새로운 구조의 하이브리드 타입의 스크러버 시스템에 대한 당업계의 요구가 다수 존재하고 있었다.Therefore, there is a lot of demand in the art for a hybrid type scrubber system of a new structure to solve this problem.
이와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과 본 발명자는 기존 습식 스크러버의 장점을 그대로 유지하면서, 미세입자에 대한 처리기전을 추가, 가스흡수는 물론 유해 에어로졸 물질을 동시에 처리할 수 있는 고효율 하이브리드 스크러버 시스템을 완성하였다.As a result of research efforts to solve all the problems of the prior art, the present inventors add the treatment mechanism for the fine particles while maintaining the advantages of the existing wet scrubber, high efficiency that can simultaneously absorb the harmful aerosol material as well as gas absorption The hybrid scrubber system was completed.
따라서, 본 발명의 목적은 이오나이저와 강력한 코로나 방전을 활용하는 하전액적 분사장치를 추가하여, 미세 입자와 하전액적을 반대극성으로 하전시킨 후, 혼합 및 접촉시킴으로써 미세 입자와 하전액적 간의 강력한 전기적 응집력에 의한 포집을 행할 수 있는 함으로써 우수한 가스흡수 성능을 그대로 유지하면서, 동시에 1㎛이하의 미세입자를 효율적으로 포집하여 유해물질의 처리효율을 갖는 하이브리드 스크러버 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to add a charged droplet injector utilizing an ionizer and a strong corona discharge, to charge the fine particles and the charged droplets in the opposite polarity, and then to mix and contact the particles to form a strong force between the fine particles and the charged droplets. The present invention provides a hybrid scrubber system having an efficient treatment of harmful substances by efficiently collecting fine particles of 1 µm or less while maintaining excellent gas absorption performance by allowing collection by electrical cohesion.
본 발명의 다른 목적은 최종 배출구에서의 백연현상을 억제할 수 있는 정전기 하전(Electrostatic charging) 하이브리드 스크러버 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electrostatic charging hybrid scrubber system capable of suppressing white smoke at the final outlet.
본 발명의 또 다른 목적은 저렴한 초기 투자비용을 통해 대기오염물질의 고도처리와 유해 에어로졸 문제를 해결할 수 있는 하이브리드 스크러버 시스템을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a hybrid scrubber system that can solve the problem of advanced treatment of harmful pollutants and harmful aerosols through a low initial investment cost.
본 발명의 또 다른 목적은 습식뿐만 아니라 건식방식으로도 적용가능한 하이브리드 스크러버 시스템을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a hybrid scrubber system that is applicable not only in a wet but also in a dry manner.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유해가스가 유입되는 가스흡입구; 상기 유입되는 가스를 정화하기 위한 세척물이 분사되는 분사장치; 상기 분사장치에서 분사되는 세척물을 통해 가스가 정화되는 충전물층; 상기 충전물층 뒤에 설치되는 이오나이저 ; 상기 이오나이저에 이격되어 설치되는 하전액적분사장치; 상기 하전액적분사장치에 이격되어 설치되는 액적분리장치; 상기 충전물층에 분사되는 세척물을 순환시키기 위한 순환펌프;상기 순환펌프, 상기 분사장치, 상기 하전액적분사장치를 연결하는 순환배관; 및 상기 가스유입구를 통해 유입되는 가스를 흡인하는 흡인송풍장치를 포함하는 하이브리드 스크러버 시스템을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is a gas inlet for introducing harmful gas; An injector into which washing water for purifying the inflowing gas is injected; A filling layer in which gas is purified through the washing water sprayed from the injector; An ionizer installed behind the filling layer; Charged droplet injection device is spaced apart from the ionizer; A droplet separation device spaced apart from the charged liquid injection device; A circulation pump for circulating the washing water injected into the filling layer; a circulation pipe connecting the circulation pump, the injection device, and the charged liquid injection device; And it provides a hybrid scrubber system including a suction blower for sucking the gas flowing through the gas inlet.
상기 이오나이저는 (-)극 고전압 전력공급장치, 절연애자, 방전극 및 집진극을 포함하는 것을 특징으로 한다. The ionizer includes a negative pole high voltage power supply, an insulator, a discharge electrode, and a dust collecting pole.
상기 하전액적분사장치는 (+)극 고전압 전력공급장치, 방전극 절연애자, 방전극 지지봉, 파이프 및 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다. The charged drop ejection device is characterized in that it comprises a (+) pole high voltage power supply, a discharge electrode insulator, a discharge electrode support rod, a pipe and a spray nozzle.
상기 유입된 가스는 상기 이오나이저를 통과하면서 음전기로 하전 되는 것을 특징으로 한다. The introduced gas is characterized in that it is charged with a negative electrode while passing through the ionizer.
상기 음전기로 하전된 가스의 미세입자가 상기 하전액적분사장치가 분사하는 양전기로 하전된 하전액적에 포집되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the fine particles of the negatively charged gas is trapped in the charged drop charged by the positive charge injected by the charged drop ejection device.
상기 세척물은 세척액 또는 세척가스인 것을 특징으로 한다. The washing is characterized in that the washing liquid or washing gas.
이와 같이 본 발명에서 사용된 이오나이저는 기존 습식 전기집진기에서와 같이 코로나 방전에 의해 미세 입자를 하전시키며, 미세한 입자일수록 확산하전(Diffusion charging) 기전에 의해 하전된다. 하지만 확산하전은 필드하전(Field charging)보다 하전효율이 낮은 단점이 있으며, 작은 입자일수록 하전되는 전하량이 적어, 특히 0.1㎛이하의 극미세 입자에 대해서는 이 방법(코로나 하전)으로 높은 포집효율을 이룩하기 힘들다.As such, the ionizer used in the present invention charges the fine particles by corona discharge as in the conventional wet electrostatic precipitator, and the finer particles are charged by the diffusion charging mechanism. However, diffusion charge has the disadvantage of lower charging efficiency than field charging, and the smaller the particles, the smaller the charge amount is, and especially for ultra-fine particles below 0.1㎛, this method (corona charge) achieves high collection efficiency. Hard to do
따라서, 할로우콘(Hollow cone) 노즐을 활용, 필드하전에 적합한 큰 물방울을 생성시키며, 분사각도를 고려한 원뿔 모양의 접지 전극과 분사 노즐의 할로우 중앙에 고전압이 인가되는 별 또는 바늘형상의 코로나 방전극을 설치, 강력한 코로나 방전이 일어나게 하여 주위의 공기분자를 양(+)이온화시켜, 분사된 액적에 흡착되게 함으로써, 높은 하전 양을 갖는 하전액적을 얻어낼 수 있는 코로나 하전액적 분사장치를 더 사용하였다. Therefore, by using a hollow cone nozzle, a large droplet suitable for field charging is generated, and a conical ground electrode in consideration of the spray angle and a star or needle-shaped corona discharge electrode where high voltage is applied to the hollow center of the spray nozzle are used. The corona charged liquid spray device, which can obtain a charged liquid droplet having a high charge amount by causing positive coronal discharge and positive ionization of surrounding air molecules to be adsorbed onto the sprayed droplets, was used. .
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하이브리드 스크러버 시스템의 개략도이고, 도 3은 도 2에 사용되는 코로나 하전액적 분사장치 개념도이며, 도 4는 도 2에 사용되는 코로나 하전액적 분사장치의 방전극 상세도이고, 도 5는 도 2에 사용되는 코로나 하전액적 분사장치의 사시도이며, 도 6은 양(+)극의 하적액적 생성 원리도이다.Figure 2 is a schematic diagram of a hybrid scrubber system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a conceptual diagram of the corona charged liquid injector used in Figure 2, Figure 4 is a corona charged liquid injector used in Figure 2 5 is a perspective view of the corona charged liquid droplet injector used in FIG. 2, and FIG. 6 is a principle diagram of the droplet generation of the positive electrode.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 스크러버 시스템이 도시된 도 2를 참조하면, 상기 하이브리드 스크러버 시스템(100)이 가스흡입구(1), 분사장치(2,3), 충전물층(4), 이오나이저(10,11,12,l3), 하전액적분사장치(14,15,16,17, 18), 액적분리장치(5,6), 순환펌프(7), 순환배관(8), 및 흡인송풍장치(9)를 포함하는 것을 알 수 있다. 여기서, 종래 스크러버 시스템에서 잘 알려진 구성에 대해서는 상세하게 설명하지 않는다.First, referring to FIG. 2, in which a hybrid scrubber system according to an embodiment of the present invention is shown, the hybrid scrubber system 100 includes a gas inlet 1, an injector 2, 3, a filling layer 4, Ionizers (10, 11, 12, l3), charged droplet injection devices (14, 15, 16, 17, 18), droplet separators (5, 6), circulation pumps (7), circulation pipes (8), And it can be seen that it includes a suction blower (9). Here, the configuration well known in the conventional scrubber system will not be described in detail.
상기 가스흡입구(1)는 유해가스와 유해 에어로졸을 함유한 가스가 유입되는 곳이다.The gas inlet 1 is a place where a gas containing harmful gas and harmful aerosol is introduced.
상기 분사장치(2,3)는 상기 유입되는 가스를 정화하기 위한 세척물이 분사되는 장치로서 충전물층(4)의 전단에 위치하는 전단분사장치(2)와 상단에 위치하는 상단분사장치(3)를 구비하는 것이 바람직하다.The injection device (2, 3) is a device for spraying the washing water for purifying the inlet gas as a shear injection device (2) located at the front end of the filling layer (4) and the top injection device (3) located at the top Is preferably provided.
이 때 상기 분사장치가 분사하는 세척물은 액체상태 또는 기체상태일 수 있는데, 상기 세척물이 기체상태일 때는 상기 하전액적분사장치에 상기 순환배관(8)이외의 별도의 배관이 더 연결될 수 있다.In this case, the washing water sprayed by the injector may be in a liquid state or a gaseous state. When the washing water is in the gas state, a separate pipe other than the circulation pipe 8 may be further connected to the charged liquid spraying device. have.
상기 충전물층(4)은 유입된 가스가 분사된 세척물을 통해 정화되는 장소를 제공한다. The filling layer 4 provides a place where the introduced gas is purified through the sprayed washings.
상기 이오나이저는 충전물층 뒤에 설치되어 충전물층(4)을 통과한 가스를 음전기로 하전되게 하는데, (-)극 고전압 전력공급장치(10), 절연애자(11), 방전극(12) 및 집진극(13)을 포함한다.The ionizer is installed behind the filling layer to charge the gas passing through the filling layer 4 to the negative electric charge. The negative pole high voltage power supply 10, the insulator 11, the discharge electrode 12, and the dust collecting electrode (13).
상기 하전액적분사장치는 상기 이오나이저에 이격되어 설치되고, 상기 음전기로 하전된 가스의 미세입자를 포집하기 위한 양전기로 하전된 하전액적을 생성하기 위해 (+)극 고전압 전력공급장치(14), 방전극 절연애자(15), 방전극 지지봉(16), 파이프(17) 및 분사노즐(18)을 포함한다. 보다 바람직하게는 도3 및 도5에 도시된 바와 같이 접지전극(19), 방전바늘(20), 방전바늘지지봉(21을 더 포함할 수 있다. The charged liquid drop ejection device is spaced apart from the ionizer, the positive pole high voltage power supply 14 to generate a charged drop charged with a positive electrode for collecting the fine particles of the negatively charged gas, The discharge electrode insulator 15, the discharge electrode support rod 16, the pipe 17, and the injection nozzle 18 are included. More preferably, as shown in Figures 3 and 5 may further include a ground electrode 19, the discharge needle 20, the discharge needle supporting rod (21).
상기 순환펌프(7)는 충전물층(4)에 분사되는 세척물을 순환시키기 위한 동력을 제공한다.The circulation pump 7 provides power for circulating the washing water injected into the filling layer 4.
상기 순환배관(8)은 순환펌프(7), 분사장치(2,3), 하전액적분사장치를 연결하는 역할을 한다. The circulation pipe (8) serves to connect the circulation pump (7), injectors (2, 3), the charge drop injection device.
상기 흡인송풍장치(9)는 가스유입구(1)를 통해 유입되는 가스를 흡인하는 역할을 한다. The suction blowing device 9 serves to suck the gas introduced through the gas inlet 1.
이와 같이 구성된 하이브리드 스크러버 시스템(100)에서 오염된 가스가 정화되는 과정을 살펴보면 하기와 같다.Looking at the process of purifying the contaminated gas in the hybrid scrubber system 100 configured as described above are as follows.
먼저, 세척물 순환펌프(7)에 의해 세척물이 공급되고 있는 충전물층(4)을 유해가스와 유해에어로졸을 함유한 가스가 가스흡입구(1)로 유입되어, 전단 분사장치(2)를 통해 충전물 층(4)을 통과하면서, 가스흡수와 비교적 큰 입자(5㎛이상)의 집진이 행해진다. 이런 과정 중 유입 가스는 또한 미세 입자의 수증기 응축에 의한 증립과정과 가스 상의 가수분해물질의 분해가 이루어진다. 큰 입자와 가스 상의 오염물질이 제거되었지만 아직 가스의 흐름에는 유해한 미세 입자(5㎛이하)가 많이 포함되어 있다.First, a gas containing noxious gas and noxious aerosol flows into the gas inlet 1 through the filling layer 4 to which the wash water is supplied by the wash water circulation pump 7, and then through the shear injection device 2. While passing through the packing layer 4, gas absorption and dust collection of relatively large particles (5 mu m or more) are performed. During this process, the inlet gas also undergoes deposition by steam condensation of fine particles and decomposition of hydrolysates in the gas. Large particles and gaseous contaminants have been removed, but the gas stream still contains many harmful microparticles (less than 5 µm).
미세입자가 많이 함유된 배가스는 방전극(12)와 집진극(13)으로 이루어진 이오나이저를 통과하면서 음(-)극으로 하전된다. 이렇게 하전된 미세 입자는 강력한 양(+)극 코로나 하전액적 분사장치로부터 양(+)전기로 하전된 액적이 분사되고 있 는 공간에서 하전액적(23)과 만나게 된다. 이러한 응집공간에서 유해에어로졸은 하전액적과 전기적 인력에 의해 하전액적에 포집되게 되며, 에어로졸을 포집한 하전액적(20~100㎛)은 접지된 미스트 제거장치(5, 6)에서 주로 관성충돌현상에 의해 포집되며, 접지를 통해 전하를 잃어버리게 되며, 전기적으로 중성이 된다.The exhaust gas containing a lot of fine particles is charged to the negative electrode while passing through the ionizer composed of the discharge electrode 12 and the collecting electrode 13. The charged fine particles meet the charged droplet 23 in a space in which positively charged droplets are injected from the strong positive corona charged droplet injector. In such agglomerated space, harmful aerosols are collected in charged droplets by charged droplets and electrical attraction, and charged droplets (20 ~ 100㎛) that collect aerosols are mainly inertial collisions in grounded mist eliminators (5, 6). Is trapped by, loses charge through ground, and becomes electrically neutral.
이렇게 관성충돌 기전에 의해 쉽게 제거할 수 있는 비교적 큰 입경을 갖는 하전액적을 이용하여, 1㎛이하의 미세입자에 대한 높은 포집효율을 이룩할 수 있게 된다.Thus, by using a charged droplet having a relatively large particle diameter that can be easily removed by the inertial collision mechanism, it is possible to achieve a high collection efficiency for the fine particles of less than 1㎛.
특히, 도 3 내지 도5를 참조하여 본 발명에 따른 코로나 하전액적분사장치의 작동원리를 상세히 설명하면, 파이프(17)를 통해 공급된 분사 액은 중공분사형태(hollow cone)로 분사시킬 수 있는 분사노즐(18)을 통해 분사되게 된다. 분사노즐(18)은 일정한 분사각(30~120도)를 갖고 있으며, 분사 패턴이 중공구조인 이유로 중앙에 위치한 방전극의 방전바늘(20)에는 직접적인 분사가 이루어 지지 않으며, 노즐 분사 시에도 원하는 정도의 전기적 절연 상태를 유지할 수 있게 된다. 접지된 속빈 원뿔 모양의 접지전극(19)는 방전극(20)을 둘러쌓고 있는 형상이며, 별모양으로 생겨 끝이 뾰족한 방전바늘(20)에서는 불평등 전계에 의해 강력한 코로나 방전이 발생하게 된다. In particular, the operation principle of the corona charged liquid injection device according to the present invention with reference to Figures 3 to 5 in detail, the injection liquid supplied through the pipe 17 can be injected in a hollow cone (hollow cone) It is injected through the injection nozzle 18. The spray nozzle 18 has a constant spray angle (30 to 120 degrees), and since the spray pattern is a hollow structure, direct spraying is not performed on the discharge needle 20 of the discharge electrode located at the center, and even when spraying the nozzle, the desired degree is required. The electrical insulation of the can be maintained. The grounded hollow cone-shaped ground electrode 19 has a shape surrounding the discharge electrode 20, and a strong corona discharge is generated by an unbalanced electric field in the discharge needle 20 having a pointed tip.
도6을 참조하면, 불평등전계는 자유전자(25)를 방전극 쪽으로 가속하게 되고, 빠른 속도로 움직이는 자유전자(25)는 중성 공기분자(24)와 충돌하게 된다. 이 충돌에 의해 공기분자는 전자(27)를 잃게 되며, 그 결과 공기분자는 양(+)이온(26)으로 된다. 이러한 메커니즘은 탈리전자(27)에 의해 다시 재현되며, 끊임없이 반복 되게 된다. 이 결과 (+)방전극과 접지전극 사이에는 많은 양의 양이온화된 공지분자(26)로 충만하게 되며, 이 공간을 지나는 전기적 중성의 액적(24)는 이 양이온(26)을 흡착하여 전기적으로 양(+)이 된다. 이러한 원리에 의해 유도하전이나 직접하전 방법보다 간단한 구조로 높은 하전 상태를 갖는 하전액적으로 생성할 수 있다.Referring to FIG. 6, the inequality electric field accelerates the free electrons 25 toward the discharge electrode, and the free electrons 25 moving at high speed collide with the neutral air molecules 24. The collision causes the air molecules to lose electrons 27, and as a result, the air molecules become positive ions 26. This mechanism is reproduced by the thali electrons 27 and is repeated constantly. As a result, the positive electrode and the ground electrode are filled with a large amount of known cationized molecules 26, and the electrically neutral droplet 24 passing through this space adsorbs the cations 26 and is electrically charged. Becomes (+). According to this principle, it is possible to generate a charged liquid having a high charged state with a simpler structure than inductive charging or direct charging.
하전액적을 이용하는 집진은 질량 및 표면적이 작아 코로나 방전에 의해 전기적으로 하전되기 힘든 극미세입자(0.1㎛이하)의 포집에 유효하며, 하전액적은 이러한 극미세 입자의 포집은 정전유도현상의 원리에 지배된다.Dust collection using charged liquid droplets is effective for the collection of ultrafine particles (0.1 μm or less) that are difficult to be electrically charged by corona discharge due to their small mass and surface area, and the charged liquid droplets dominate the principle of electrostatic induction. do.
이와 같이 본 발명의 하이브리드 스크러버 시스템(100)은 음(-)극으로 하전된 미세입자(0.1~1㎛)는 양(+)극으로 하전된 물방울(20~100㎛)과 혼합되어, 강력한 전기적 인력에 의해, 신속히 포집된다. 이오나이저에서 충분히 하전되지 않는 0.1㎛이하의 극미세 입자는 전기적으로 거의 중성이지만 하전액적과 근접하게 되어 정전기 유도현상에 의해 유발된 전기적 인력(Image force)에 의해 하전액적에 포집되게 된다.As described above, in the hybrid scrubber system 100 of the present invention, the fine particles (0.1 to 1 μm) charged to the negative electrode are mixed with the water droplets (20 to 100 μm) charged to the positive electrode, thereby providing a strong electrical Collected quickly by manpower. Ultrafine particles of 0.1 μm or less, which are not sufficiently charged in the ionizer, are electrically neutral, but are close to the charged liquid droplets and are trapped in the charged liquid droplets by electrical image force caused by electrostatic induction.
한편, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것인바, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.On the other hand, the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is only exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.
이상에서 설명한 본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 갖는다. The present invention described above has the following excellent effects.
본 발명에 따른 하이브리드 스크러버 시스템은 이오나이저와 강력한 코로나 방전을 활용하는 하전액적 분사장치를 추가하여, 미세 입자와 하전액적을 반대극성으로 하전시킨 후, 혼합 및 접촉시킴으로써 미세 입자와 하전액적 간의 강력한 전기적 응집력에 의한 포집을 행할 수 있는 함으로써 우수한 가스흡수 성능을 그대로 유지하면서, 동시에 1㎛이하의 미세입자를 효율적으로 포집하여 유해물질의 처리효율을 갖는다.The hybrid scrubber system according to the present invention adds a charged droplet injection device utilizing an ionizer and a strong corona discharge, charges the fine particles and the charged droplets to the opposite polarity, and then mixes and contacts the fine particles and the charged droplets. By being able to collect by strong electrical cohesive force, while maintaining excellent gas absorption performance as it is, at the same time efficiently collecting fine particles of less than 1㎛ has a treatment efficiency of harmful substances.
본 발명에 따른 하이브리드 스크러버 시스템은 최종 배출구에서의 백연현상을 억제할 수 있다.The hybrid scrubber system according to the present invention can suppress white smoke at the final outlet.
본 발명에 따른 하이브리드 스크러버 시스템은 저렴한 초기 투자비용을 통해 대기오염물질의 고도처리와 유해 에어로졸 문제를 해결할 수 있는 길을 열어준다.The hybrid scrubber system according to the present invention opens a way to solve the problem of advanced processing and harmful aerosols of air pollutants through a low initial investment cost.
이와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 스크러버 시스템은 기존 습식 스크러버 시스템의 간단한 개조를 통해 본 발명을 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 습식 전기집진기등과 비교할 때 비교적 간단한 장치에 의해 극미세 입자까지 높은 효율로 포집할 수 있으며, 각종 산업공정 중으로부터 배출되는 유해 에어로졸을 경제적으로 제거함으로써 대기오염물질의 고도처리문제와 백연에 의한 민원문제를 동시에 해결할 수 있다.As described above, the hybrid scrubber system according to the present invention is not only applicable to the present invention through a simple modification of the existing wet scrubber system, but also has a high efficiency up to ultra-fine particles by a relatively simple device as compared to the conventional wet electrostatic precipitator. It can collect and economically remove harmful aerosols emitted from various industrial processes, which can solve the problems of advanced processing of air pollutants and civil complaints caused by white smoke.

Claims (6)

  1. 유해가스가 유입되는 가스흡입구;A gas inlet through which harmful gas is introduced;
    상기 유입되는 가스를 정화하기 위한 세척물이 분사되는 분사장치;An injector into which washing water for purifying the inflowing gas is injected;
    상기 분사장치에서 분사되는 세척물을 통해 가스가 정화되는 충전물층;A filling layer in which gas is purified through the washing water sprayed from the injector;
    상기 충전물층 뒤에 설치되는 이오나이저 ;An ionizer installed behind the filling layer;
    상기 이오나이저에 이격되어 설치되는 하전액적분사장치; Charged droplet injection device is spaced apart from the ionizer;
    상기 하전액적분사장치에 이격되어 설치되는 액적분리장치; A droplet separation device spaced apart from the charged liquid injection device;
    상기 충전물층에 분사되는 세척물을 순환시키기 위한 순환펌프;A circulation pump for circulating the washing water injected into the filling layer;
    상기 순환펌프, 상기 분사장치, 상기 하전액적분사장치를 연결하는 순환배관 ; 및 A circulation pipe connecting the circulation pump, the injection device, and the charged liquid injection device; And
    상기 가스유입구를 통해 유입되는 가스를 흡인하는 흡인송풍장치를 포함하는데, It includes a suction blower for sucking the gas flowing through the gas inlet,
    상기 유입된 가스는 상기 이오나이저를 통과하면서 음전기로 하전 되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스크러버 시스템. The introduced gas is negatively charged while passing through the ionizer hybrid scrubber system, characterized in that.
  2. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 이오나이저는 (-)극 고전압 전력공급장치, 절연애자, 방전극 및 집진극을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스크러버 시스템.The ionizer is a hybrid scrubber system, characterized in that it comprises a (-) pole high voltage power supply, insulator, discharge electrode and dust collector.
  3. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 하전액적분사장치는 (+)극 고전압 전력공급장치, 방전극 절연애자, 방 전극 지지봉, 파이프 및 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스크러버 시스템.The charged liquid injection device is a hybrid scrubber system, characterized in that it comprises a (+) pole high voltage power supply, a discharge electrode insulator, a discharge electrode support rod, a pipe and a spray nozzle.
  4. 삭제delete
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3,
    상기 음전기로 하전된 가스의 미세입자가 상기 하전액적분사장치가 분사하는 양전기로 하전된 하전액적에 포집되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스크러버 시스템.And the fine particles of the negatively charged gas are collected in the positively charged charged droplets injected by the charged droplet injection device.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3,
    상기 세척물은 세척액 또는 세척가스인 것을 특징으로 하는 하이브리드 스크러버 시스템. Hybrid scrubber system, characterized in that the washing liquid or washing gas.
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