KR100941400B1 - 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치 - Google Patents

흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치에 관한 것으로서, 연소 배기가스에 포함된 분진을 제거하여 배출하도록 내부에 횡방향의 제 1격판이 설치되어 제 1-1, 1-2공간부가 구비되고, 상기 제 1-1공간부에 다수의 종방향의 제 1격벽이 설치되어 상기 제 1-1공간부가 분할되며, 상기 제 1격판에 복수의 제 1필터백이 구비되는 1차 챔버와; 상기 1차 챔버와 제 1덕트를 통해 연결되어 상기 1차 챔버에서 분진이 제거된 연소 배기가스를 공급받고, 외부에서 공급되는 탈황/탈수은 흡수·흡착제 및 탈질 환원제를 통해 연소 배기가스에 포함된 황산화물과, 수은 및 질소산화물을 제거하는 덕트 반응기와; 상기 덕트 반응기와 제 2덕트를 통해 연결되어 상기 덕트 반응기에서 황산화물과 수은 및 1차로 질소산화물이 제거된 연소 배기가스를 공급받고, 연소 배기가스에 포함된 질소산화물을 2차로 제거하여 배출하도록 상기 1차 챔버의 상단에 일체로 형성되되, 내부에 횡방향의 제 2격판이 설치되어 제 2-1, 2-2공간부가 구비되고, 상기 제 2-1공간부에 다수의 종방향의 제 2격벽이 설치되어 상기 제 2-1공간부가 분할되며, 상기 제 2격판에 펠렛형 촉매가 충진된 복수의 제 2필터백이 구비되는 2차 챔버와; 상기 2차 챔버와 제 3덕트로 연결되어 연소 배기가스를 강제로 배출시키는 송풍기와; 상기 덕트 반응기에서 배출되어 상기 2차 챔버로 공급되어 제 1순환관을 통해 배출되는 상기 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 제 2순환관과 연결된 상기 덕트 반응기의 전단인 제 1덕트와, 제 3순환관과 연결된 상기 1차 챔버로 일정 비율로 공급하는 순환비 조절장치; 및 상기 제 2순환관 상에 설치되어 상기 순환비 조절장치를 통해 배출되는 상기 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 재생하여 상기 덕트 반응기의 전단인 제 1덕트로 공급하는 재생장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 제 1필터백과 덕트 반응기와 제 2필터백을 사용하고, 2차 챔버에서 탈진된 흡수·흡착제 일부를 1차 챔버 입구로 배출하고, 나머지를 덕트 반응기 입구에 이송하여 순환시켜 연소 배기가스에 포함된 분진, 황산화물, 질소산화물, 수은을 제거하도록 함으로써 설비가 간단하고, 기존 설비보다 설비 공간이 상대적으로 작게 형성할 수 있다.
Figure R1020090041782
연소 배기가스, 필터백, 분진, 황산화물, 질소산화물, 수은, 제거

Description

흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치{INTEGRATED MULTISTAGE TYPE APPARATUS FOR PROCESSING EXHAUST GAS}
본 발명은 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치에 관한 것으로서, 상세하게는 제 1필터백과 덕트 반응기와 제 2필터백을 사용하고, 2차 챔버에서 탈진된 흡수·흡착제 일부를 1차 챔버 입구로 배출하고, 나머지를 덕트 반응기 입구에 이송하여 순환시켜 연소 배기가스에 포함된 분진, 황산화물, 질소산화물, 수은을 제거하도록 하는 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치에 관한 것이다.
소각로나 보일러등과 같은 연소시설의 배가스에는 질소산화물(NOX, 즉 NO, NO2, N2O, N2O5 등이며 주로 NO), 황산화물(SOX), 분진, 다이옥신, 수은, VOCs(Volatile Organic Compounds, 휘발성유기화합물) 등의 유해 오염물질이 포함되어 있는데, 이러한 오염물질들은 대기 중으로 배출되기 전에 규제농도 이하로 처 리되어야 한다.
상기 분진의 제거에는 기존의 백(Bag)필터나 세라믹필터를 이용한 집진장치가 적용되고 있으며, 유해가스의 일반적인 제거기술로는 각 유해가스 별로 특유의 제거기술이 적용되고 있는데, 질소산화물을 제거하기 위한 경우에는 일반적으로 선택적 촉매환원법(SCR)이나 선택적 무촉매환원법(SNCR)이 가장 대표적인데 SCR법의 경우는 일반적으로 백금, 팔라듐, 로듐 등의 귀금속 물질 또는 바나듐, 철, 코발트, 구리, 등의 기타 전이금속 물질을 이산화티탄, 산화바나듐, 알루미나, 제올라이트 등에 반응시켜 제조한 촉매를 내구성이 강한 하니컴형 코디어라이트(Cordierite) 등의 담체에 결합시켜 반응탑에 여러 단으로 적재하거나, 상기 촉매를 입자 형태로 만들어 반응탑에 충진한 후, 암모니아 또는 암모니아수를 환원제로 하여 고온으로 가열된 촉매에 분사함으로써 질소산화물만을 선택적으로 환원시켜 질소가스로 바꾸는 것이다. 한편, 선택적 무촉매환원법(SNCR)은 연소 부위에 직접 암모니아나 암모니아 내지는 우레아 용액을 분사하여 질소산화물을 환원하는 것인데, 암모니아를 분사시켜 고온의 배기가스와 완전하게 혼합시키는 데 어려움이 있고, 온도를 적절하게 제어하기가 어려움이 있다.
또한, 황산화물을 제거하기 위한 경우에는 황산화물을 흡착하여 다시 황산으로 정제하는 방법이 있으나 이러한 공정은 대규모 설비를 필요로 하므로 소형집진장치에 적용이 어렵고, 대부분의 경우에는 소석회나 생석회 분말이나 이를 주성분으로 하는 슬러리를 배기가스에 분무하는 방법을 사용하고 있으나 상기 분말이나 슬러리의 반응효율이 떨어져 2차적인 오염물질이 다량 발생하며, 다량의 반응물질 의 사용에 따라 정화설비의 운영비용이 증가하는 문제점이 있다.
이외에 수은 제거기술의 경우에는 별도의 설비를 추가하여 사용하고 있다.
그러나, 상기의 각각의 유해물질을 별도로 처리하지 않고 동시에 제거하기 위한 기술이 개발되고 있으나 현재까지 실용화가 가능한 형태의 개발이 이루어지지 못하고 있는 실정이며, 따라서 상기 기술들을 순차적으로 적용하여 각각의 분진, 유해물질을 순차적으로 제거하고 있으나, 이러한 경우에는 집진정화설비가 복잡하고, 대형화되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상기와 같은 본 발명에 따르면 제 1필터백과 덕트 반응기와 제 2필터백을 사용하고, 2차 챔버에서 탈진된 흡수·흡착제 일부를 1차 챔버 입구로 배출하고, 나머지를 덕트 반응기 입구에 이송하여 순환시켜 연소 배기가스에 포함된 분진, 황산화물, 질소산화물, 수은을 제거하도록 함으로써 순환 재이용으로 인한 경비절감이 가능하고, 설비가 간단하고, 기존 설비보다 설비 공간이 상대적으로 작게 형성할 수 있도록 하는 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
연소 배기가스에 포함된 분진을 제거하여 배출하도록 내부에 횡방향의 제 1격판이 설치되어 제 1-1, 1-2공간부가 구비되고, 상기 제 1-1공간부에 다수의 종방향의 제 1격벽이 설치되어 상기 제 1-1공간부가 분할되며, 상기 제 1격판에 복수의 제 1필터백이 구비되는 1차 챔버와; 상기 1차 챔버와 제 1덕트를 통해 연결되어 상기 1차 챔버에서 분진이 제거된 연소 배기가스를 공급받고, 외부에서 공급되는 탈황/탈수은 흡수·흡착제 및 탈질 환원제를 통해 연소 배기가스에 포함된 황산화물과, 수은 및 질소산화물을 제거하는 덕트 반응기와; 상기 덕트 반응기와 제 2덕트를 통해 연결되어 상기 덕트 반응기에서 황산화물과 수은 및 1차로 질소산화물이 제거된 연소 배기가스를 공급받고, 연소 배기가스에 포함된 질소산화물을 2차로 제거하여 배출하도록 상기 1차 챔버의 상단에 일체로 형성되되, 내부에 횡방향의 제 2격판이 설치되어 제 2-1, 2-2공간부가 구비되고, 상기 제 2-1공간부에 다수의 종방향의 제 2격벽이 설치되어 상기 제 2-1공간부가 분할되며, 상기 제 2격판에 펠렛형 촉매가 충진된 복수의 제 2필터백이 구비되는 2차 챔버와; 상기 2차 챔버와 제 3덕트로 연결되어 연소 배기가스를 강제로 배출시키는 송풍기와; 상기 덕트 반응기에서 배출되어 상기 2차 챔버로 공급되어 제 1순환관을 통해 배출되는 상기 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 제 2순환관과 연결된 상기 덕트 반응기의 전단인 제 1덕트와, 제 3순환관과 연결된 상기 1차 챔버로 일정 비율로 공급하는 순환비 조절장치; 및 상기 제 2순환관 상에 설치되어 상기 순환비 조절장치를 통해 배출되는 상기 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 재생하여 상기 덕트 반응기의 전단인 제 1덕트로 공급하는 재생장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
여기에서 또한, 상기 순환비 조절장치는 상기 탈황/탈수은 흡수·흡착제중 50~99부피%를 상기 제 2순환관을 통해 상기 덕트 반응기의 전단인 제 1덕트로 재순환시키고, 상기 탈황/탈수은 흡수·흡착제중 1~50부피%를 상기 제 3순환관을 통해 상기 1차 챔버로 재순환시켜 외부로 배출시킨다.
여기에서 또, 상기 1차 챔버는 하단부에 일체로 형성되는 제 1호퍼와; 연소 배기가스가 유입되도록 상기 제 1-1공간부의 일측면에 형성되는 제 1유입구와; 상기 제 1-2공간부의 연소 배기가스를 상기 제 1덕트를 통해 상기 덕트 반응기로 공급하도록 상기 제 1-2공간부의 일측면에 형성되어 상기 제 1덕트와 연결되는 제 1배출구와; 상기 제 1호퍼의 끝단에 형성되어 상기 제 1-1공간부에서 낙하되는 분진을 배출시키는 분진 배출구를 더 구비한다.
여기에서 또, 상기 덕트 반응기는 상하면이 개방된 직사각통 형태로 형성되어 수직으로 설치되되, 상단이 상기 제 1덕트에 연결되고, 하단이 상기 제 2덕트와 연결되는 덕트 본체와; 상기 덕트 본체로 유입되는 연소 배기가스와 탈황/탈수은 흡수·흡착제의 접촉시간과 체류시간을 증대시키도록 상기 덕트 본체의 상단에 설치되되, 일방향으로 경사를 가지며 설치되는 복수의 제 1경사판과; 상기 제 1경사판의 하단과 이격되어 제 1경사판과 대향되는 경사를 가지며 설치되는 복수의 제 2경사판; 및 상기 제 2경사판의 하단과 이격되어 제 2경사판과 대향되는 경사를 가지며 설치되는 복수의 제 N경사판으로 구성된다.
여기에서 또, 상기 덕트 반응기는 상하면이 개방된 직사각통 형태로 형성되어 수직으로 설치되되, 상단이 상기 제 1덕트에 연결되고, 하단이 상기 제 2덕트와 연결되는 덕트 본체와; 상기 덕트 본체로 유입되는 연소 배기가스와 탈황/탈수은 흡수·흡착제의 접촉시간과 체류시간을 증대시키도록 상기 덕트 본체의 상단에 설치되되, 일정 각도 경사를 가지며 설치되는 제 1경사판과, 상기 제 1경사판과 일정 각도의 경사를 가지며 설치되는 제 2경사판을 구비하는 제 1경사 격자판과; 상기 제 1경사 격자판의 하단과 이격되어 설치되되, 상기 제 1경사판과 대향되는 경사를 가지며 설치되는 제 3경사판과, 일정 각도의 경사를 가지며 상기 제 3경사판과 상호 교차되도록 설치되는 제 4경사판을 구비하는 제 2경사 격자판과; 상기 제 2경사 격자판의 하단과 이격되어 설치되되, 상기 제 3경사판과 대향되는 경사를 가지며 설치되는 제 5경사판과, 일정 각도의 경사를 가지며 상기 제 5경사판과 상호 교차되도록 설치되는 제 6경사판을 구비하는 제 N경사 격자판으로 구성된다.
여기에서 또, 상기 2차 챔버는 상기 덕트 반응기에서 상기 제 2덕트를 통해 배출되는 연소 배기가스가 유입되도록 상기 제 2-1공간부의 일측면에 형성되어 상기 제 2덕트와 연결되는 제 2유입구와; 상기 제 2-2공간부의 연소 배기가스를 상기 제 3덕트를 통해 외부로 배출하도록 상기 제 2-2공간부의 일측면에 형성되어 상기 제 3덕트와 연결되는 제 2배출구와; 상기 제 2-1공간부에 설치된 컨베이어 벨트 상의 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 상기 재생장치의 제 1순환관으로 배출시키도록 상기 제 2-1공간부의 하단 일측면에 형성되는 탈황/탈수은 흡수·흡착제 배출구를 더 구비한다.
여기에서 또, 상기 2차 챔버는 상기 제 2격벽이 상기 제 2-1공간부의 바닥면으로부터 일정 거리 이격되고, 상기 제 2-1공간부의 바닥면에 상기 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 배출시키도록 상기 컨베이어 벨트가 설치된다.
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상기와 같이 구성되는 본 발명인 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치에 따르면, 필터백과 덕트 반응기와 제 2필터백을 사용하고, 2차백에서 탈진된 흡수·흡착제 일부를 1차 필터 백 입구 덕트로 배출하고 나머지를 덕트 반응기 입구에 이송하여 순환시켜 건식 방식으로 연소 배기가스에 포함된 분진, 황산화물, 질소산화물, 수은을 제거하도록 함으로써 순환 재이용으로 인해 운영경비 절감이 가능하고, 설비가 간단하며, 기존 설비보다 설비 공간이 상대적으로 작게 형성할 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치중 덕트 반응기의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 측단면도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치중 덕트 반응기의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 6는 도 5의 측단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치(200)는, 1차 챔버(210)와, 덕트 반응기(220)와, 2차 챔버(230)와, 송풍기(240)와, 순환비 조절장치(250) 및 재생장치(260)로 구성된다.
먼저, 1차 챔버(210)는 연소 배기가스에 포함된 분진을 제거하여 배출하도록 내부에 횡방향의 제 1격판(211)이 설치되어 하단이 제 1-1공간부(212)로, 상단이 제 1-2공간부(213)로 구분되고, 제 1-1공간부(212)에 다수의 종방향의 제 1격벽(214)이 설치되어 제 1-1공간부(212)가 분할되며, 제 1격판(211)에 복수의 제 1필터백(215)이 구비된다.
여기에서, 1차 챔버(210)는 하단부에 일체로 형성되는 제 1호퍼(216)와, 연소 배기가스가 유입되도록 제 1-1공간부(212)의 일측면에 형성되는 제 1유입구(217)와, 제 1-2공간부(213)의 연소 배기가스를 제 1덕트(201)를 통해 하기에서 설명할 덕트 반응기(220)로 공급하도록 제 1-2공간부(213)의 일측면에 형성되어 제 1덕트(201)와 연결되는 제 1배출구(218)와, 제 1호퍼(216)의 끝단에 형성되어 제 1-1공간부(212)에서 낙하되는 분진을 배출시키는 분진 배출구(219)를 포함한다.
여기에서 또한, 분진 배출구(219)에는 밸브(219-1)가 설치되는 것이 바람직하고, 제 1-2공간부(213)는 작업 통로로 이용이 가능하고, 작업 통로로 이용하고자 하는 경우 측면에 도어(미도시)가 구비되는 것이 바람직하며, 제 1필터백(215)은 통상의 부직포 타입의 필터이다.
그리고, 덕트 반응기(220)는 1차 챔버(210)에서 분진이 제거된 연소 배기가스를 공급받고, 외부에서 공급되는 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 통해 연소 배기가스에 포함된 황산화물과, 수은 및 질소산화물을 제거하도록 1차 챔버(210)와 제 1덕트(201)를 통해 연결된다.
여기에서, 덕트 반응기(220)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상하면이 개방된 직사각통 형태로 형성되어 설치되되, 상단이 제 1덕트(201)에 연결되고, 하단이 제 2덕트(203)와 연결되는 덕트 본체(221)와, 덕트 본체(221)로 유입되는 연소 배기가스와 탈황/탈수은 흡수·흡착제의 접촉시간과 체류시간을 증대시키도록 덕트 본체(221)의 상단에 설치되되, 일방향으로 경사를 가지며 설치되는 복수의 제 1경사판(223)과, 제 1경사판(223)의 하단과 이격되어 제 1경사판(223)과 대향되는 경사를 가지며 설치되는 복수의 제 2경사판(225)과, 제 2경사판(225)의 하단과 이격되어 제 2경사판(225)과 대향되는 경사를 가지며 설치되는 복수의 제 N경사판(227)으로 이루어진다. 이때, 덕트 반응기(220)는 경사판의 개수가 선택에 따라 가감될 수 있고, 제 1경사판(223)의 각도(Θ1)는 10~80°의 범위를 가지며, 제 2경사판(225)의 각도(Θ2)는 10~80°의 범위를 가지고, 이후 경사판들의 각도는 제 1경사판(223) 및 제 2경사판(225)의 각도와 동일하다.
여기에서 또한, 덕트 반응기(220)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상하면이 개방된 직사각통 형태로 형성되어 설치되되, 상단이 제 1덕트(201)에 연결되고, 하단이 제 2덕트(203)와 연결되는 덕트 본체(221-1)와, 덕트 본체(221-1)로 유입되는 연소 배기가스와 탈황/탈수은 흡수·흡착제의 접촉시간과 체류시간을 증대시키도록 덕트 본체(221-1)의 상단에 설치되되, 일정 각도 경사를 가지며 설치되는 제 1경사판(223-11)과, 제 1경사판(223-11)과 일정 각도의 경사를 가지며 설치되는 제 2경사판(223-13)을 구비하는 제 1경사 격자판(223-1)과, 제 1경사 격자판(223-1)의 하단과 이격되어 설치되되, 제 1경사판(223-11)과 대향되는 경사를 가지며 설치되는 제 3경사판(225-11)과, 일정 각도의 경사를 가지며 제 3경사판(225-11)과 상호 교차되도록 설치되는 제 4경사판(125-13)을 구비하는 제 2경사 격자판(225-1)과, 제 2경사 격자판(225-1)의 하단과 이격되어 설치되되, 제 3경사판(225-11)과 대향되는 경사를 가지며 설치되는 제 5경사판(227-11)과, 일정 각도의 경사를 가지며 제 5경사판(227-11)과 상호 교차되도록 설치되는 제 6경사판(227-13)을 구비하는 제 N경사 격자판(227-1)으로 구성된다. 이때, 덕트 반응기(220)는 경사판의 개수가 선택에 따라 가감될 수 있고, 제 1경사판(223-11)의 각도(Θ1)는 10~80°의 범위를 가지며, 제 2경사판(225-11)의 각도(Θ2)는 10~80°의 범위를 가지고, 이후 경사판들의 각도는 제 1경사판(223-11) 및 제 2경사판(225-11)의 각도와 동일하다.
여기에서 또한, 탈황/탈수은 흡수·흡착제는 통상의 황산화물 흡수제와, 수은 흡착제를 말하고, 탈질 환원제는 통상의 탈질제인 암모니아 가스 등을 말한다.
또한, 2차 챔버(230)는 덕트 반응기(220)와 제 2덕트(203)를 통해 연결되어 덕트 반응기(220)에서 황산화물과 수은 및 1차로 질소산화물이 제거된 연소 배기가스를 공급받고, 연소 배기가스에 포함된 질소산화물을 2차로 제거하여 배출하도록 1차 챔버(210)의 상단에 일체로 형성되되, 내부에 횡방향의 제 2격판(231)이 설치되어 하단이 제 2-1공간부(232)로, 상단이 제 2-2공간부(233)로 구분되고, 제 2-1공간부(232)에 다수의 종방향의 제 2격벽(234)이 설치되어 제 2-1공간부(232)가 분할되며, 제 2격판(231)에 복수의 제 2필터백(235)이 구비된다.
여기에서, 2차 챔버(230)는 제 2격벽(234)이 제 2-1공간부(232)의 바닥면으로부터 일정 거리 이격되고, 제 2-1공간부(232)의 바닥면에 반응물을 외부로 반출시키도록 통상의 구조를 갖는 컨베이어 벨트(236)가 구비된다.
여기에서 또한, 2차 챔버(230)는 덕트 반응기(220)에서 제 2덕트(203)를 통해 배출되는 연소 배기가스가 유입되도록 제 2-1공간부(231)의 상단 일측면에 형성되어 제 2덕트(203)와 연결되는 제 2유입구(237)와, 제 2-2공간부(233)의 연소 배기가스를 제 3덕트(205)를 통해 외부, 즉 대기로 배출하도록 제 2-2공간부(233)의 일측면에 형성되어 제 3덕트(205)와 연결되는 제 2배출구(238)와, 제 2-1공간부(231)에 설치된 컨베이어 벨트(236) 상의 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 하기에서 설명할 재생장치(260)로 배출시키도록 제 2-1공간부(231)의 하단 일측면에 탈황/탈수은 흡수·흡착제 배출구(239)가 형성되고, 탈황/탈수은 흡수·흡착제 배출구(239)에는 밸브(239-1)가 설치되는 것이 바람직하다.
여기에서 또, 제 2필터백(235)은 통상의 부직포 내에 펠렛형 촉매가 내부에 충진되고, 여과면적을 증대시키도록 카트리지형으로 형성되는 것이 바람직하다.
또, 송풍기(240)는 연소 배기가스를 강제로 배출시키도록 2차 챔버(230)의 제 2배출구(238)와 제 3덕트(205)에 의해 연결된다.
그리고, 순환비 조절장치(250)는 2차 챔버(230)의 제 2-1공간부(231) 하부에서 모여 탈황/탈수은 흡수·흡착제 배출구(239)를 통해 배출되는 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 제 1순환관(251)을 통해 공급받아 제 2순환관(255)을 통해 제 1덕트(201)로 공급하고, 제 3순환관(257)을 통해 1차 챔버(210)로 각각 공급한다.
여기에서, 순환비 조절장치(250)는 탈황/탈수은 흡수·흡착제중 다수(예를 들어, 95부피%)를 제 2순환관(255)을 통해 덕트 반응기(220)의 전단인 제 1덕트(201)로 재순환시키고, 일부(예를 들어, 5부피%)를 제 3순환관(257)을 통해 1차 챔버(210)로 재순환시켜 외부로 배출시킨다.
여기에서 또한, 순환비 조절장치(250)는 제 1순환관(251)의 끝단에 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 전달하는 제 1재생용 송풍기(253)와, 제 2순환관(255)에 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 전달하는 제 2재생용 송풍기(259)가 구비된다.
그리고, 재생장치(260)는 제 2순환관(255) 상에 설치되어 순환비 조절장치(250)로부터 공급되는 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 재생한 후 배출하여 덕트 반응기(220)의 전단인 제 1덕트(201)로 재순환시킨다.
한편, 제 1덕트(201)는 탈황/탈수은 흡수·흡착제가 투입되는 탈황/탈수은 흡수·흡착제 투입구(201-1)와, 탈질 환원제가 투입되는 탈질 환원제 투입구(201-3)가 형성된다.
즉, 본 발명에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치(200)는 송풍기(240)를 동작시켜 연소 배기가스가 1차 챔버(210)로 유입되도록 한 후, 연소 배기가스에 포함된 분진을 1차 챔버(210)의 제 1필터백(215)을 이용하여 제거하고, 연속해서 설치된 덕트 반응기(220)에서 탈황/탈수은 흡수·흡착제 및 탈질 환원제를 이용하여 연소 배기가스의 황산화물과 수은 및 1타로 질소산화물을 제거하며, 다시 2차 챔버(230)의 제 2필터백(235)을 이용하여 질소산화물을 2차로 제거한 후 송풍기(240)를 통해 대기로 방출시킨다.
이때, 1차 챔버(110)에 저장된 분진은 제 1호퍼(216)의 끝단에 형성된 분진 배출구(219)를 통해 외부로 배출시키고, 덕트 반응기(220)에서 배출되어 2차 챔 버(230)로 공급된 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 순환비 조절장치(250)를 이용하여 일정 비율로 분리한 후 대부분을 재생장치(260)를 통해 재생한 다음 제 2순환관(255)을 통해 덕트 반응기(220)로 순환시키고, 제 3순환관(257)을 통해 1차 챔버(210)로 공급하여 외부로 배출시킨다. 이때, 순환비 조절장치(250)를 통해 분리된 나머지 탈황/탈수은 흡수·흡착제는 제 3순환관(257)을 통해 1차 챔버(210)로 공급하여 외부로 배출시킨다.
이하, 본 발명에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리방법을 설명하기 위한 공정도이다.
본 발명은 연소 배기가스에 포함된 분진을 제 1필터백(215)이 구비된 1차 챔버(210)에서 제거하는 분진 제거 공정(S100)과, 분진이 제거된 연소 배기가스를 덕트 반응기(220)를 통과시킴과 동시에 덕트 반응기(220)에 탈황/탈수은 흡수·흡착제 및 탈질 환원제를 투입하여 탈황/탈수은 흡수·흡착제와 탈질 환원제의 연소 배기가스의 접촉시간과 체류시간을 증대시켜 연소 배기가스 중의 황산화물과 수은 및 질소산화물을 제거하는 탈황/탈수은/1차 탈질 공정(S110)과, 탈황/탈수은/1차 탈질이 이루어진 연소 배기가스를 2차 챔버(230)에 투입하여 제 2필터백(235)을 통과하도록 하여 연소 배기가스 중의 질소산화물을 다시 제거하는 2차 탈질 제거 공 정(S120)으로 이루어진다. 여기에서, 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리방법은 탈황/탈수은/1차 탈질 공정에서 배출 즉, 2차 챔버(230)의 탈황/탈수은 흡수·흡착제 배출구(239)에서 배출되는 상기 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 순환비 조절장치(250)에서 일정 비율로 분리한 후(S130), 재생장치(160)를 통해 재생한 후(S140), 상기 탈황/탈수은 공정에 재투입하는 재투입 공정을 선택적으로 더 포함된다. 여기에서 또한, 각 공정은 150~350℃의 온도영역에서 운전되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리방법은 연소 배기가스에 포함된 분진을 1차 챔버(210)의 제 1필터백(215)을 이용하여 제거한 후 덕트 반응기(220)로 공급하여 덕트 반응기(220)에서 탈황/탈수은 흡수·흡착제와 탈질 환원제를 연소 배기가스를 접촉시켜 황산화물과 수은 및 질소산화물을 제거한다.
그런 다음, 1차로 분진이 제거되고, 2차로 황산화물과 수은 및 질소산화물이 제거된 연소 배기가스를 2차 챔버(230)에 투입하여 제 2필터백(235)를 이용하여 다시 한번 질소산화물을 제거함으로써 결국, 분진과, 황산화물과, 수은 및 질소산화물이 제거된 청정 연소 배기가스를 대기로 방출시킨다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치중 덕트 반응기의 구성을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치중 덕트 반응기의 구성을 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치의 구성을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치의 구성을 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치중 덕트 반응기의 구성을 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치중 덕트 반응기의 구성을 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복 층형 연소 배기가스의 처리방법을 설명하기 위한 공정도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
210 : 1차 챔버 220 : 덕트 반응기
230 : 2차 챔버 250 : 순환비 조절장치
260 : 재생장치

Claims (12)

  1. 연소시설의 연소 배기가스 중에 포함된 각종 유해 오염물질을 제거하기 위한 장치로서,
    연소 배기가스에 포함된 분진을 제거하여 배출하도록 내부에 횡방향의 제 1격판이 설치되어 제 1-1, 1-2공간부가 구비되고, 상기 제 1-1공간부에 다수의 종방향의 제 1격벽이 설치되어 상기 제 1-1공간부가 분할되며, 상기 제 1격판에 복수의 제 1필터백이 구비되는 1차 챔버와;
    상기 1차 챔버와 제 1덕트를 통해 연결되어 상기 1차 챔버에서 분진이 제거된 연소 배기가스를 공급받고, 외부에서 공급되는 탈황/탈수은 흡수·흡착제 및 탈질 환원제를 통해 연소 배기가스에 포함된 황산화물과, 수은 및 질소산화물을 제거하는 덕트 반응기와;
    상기 덕트 반응기와 제 2덕트를 통해 연결되어 상기 덕트 반응기에서 황산화물과 수은 및 1차로 질소산화물이 제거된 연소 배기가스를 공급받고, 연소 배기가스에 포함된 질소산화물을 2차로 제거하여 배출하도록 상기 1차 챔버의 상단에 일체로 형성되되, 내부에 횡방향의 제 2격판이 설치되어 제 2-1, 2-2공간부가 구비되고, 상기 제 2-1공간부에 다수의 종방향의 제 2격벽이 설치되어 상기 제 2-1공간부가 분할되며, 상기 제 2격판에 펠렛형 촉매가 충진된 복수의 제 2필터백이 구비되는 2차 챔버와;
    상기 2차 챔버와 제 3덕트로 연결되어 연소 배기가스를 강제로 배출시키는 송풍기와;
    상기 덕트 반응기에서 배출되어 상기 2차 챔버로 공급되어 제 1순환관을 통해 배출되는 상기 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 제 2순환관과 연결된 상기 덕트 반응기의 전단인 제 1덕트와, 제 3순환관과 연결된 상기 1차 챔버로 일정 비율로 공급하는 순환비 조절장치; 및
    상기 제 2순환관 상에 설치되어 상기 순환비 조절장치를 통해 배출되는 상기 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 재생하여 상기 덕트 반응기의 전단인 제 1덕트로 공급하는 재생장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 순환비 조절장치는,
    상기 탈황/탈수은 흡수·흡착제중 50~99부피%를 상기 제 2순환관을 통해 상기 덕트 반응기의 전단인 제 1덕트로 재순환시키고, 상기 탈황/탈수은 흡수·흡착제중 1~50부피%를 상기 제 3순환관을 통해 상기 1차 챔버로 재순환시켜 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 챔버는,
    하단부에 일체로 형성되는 제 1호퍼와;
    연소 배기가스가 유입되도록 상기 제 1-1공간부의 일측면에 형성되는 제 1유입구와;
    상기 제 1-2공간부의 연소 배기가스를 상기 제 1덕트를 통해 상기 덕트 반응기로 공급하도록 상기 제 1-2공간부의 일측면에 형성되어 상기 제 1덕트와 연결되는 제 1배출구와;
    상기 제 1호퍼의 끝단에 형성되어 상기 제 1-1공간부에서 낙하되는 분진을 배출시키는 분진 배출구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트 반응기는,
    상하면이 개방된 직사각통 형태로 형성되어 수직으로 설치되되, 상단이 상기 제 1덕트에 연결되고, 하단이 상기 제 2덕트와 연결되는 덕트 본체와;
    상기 덕트 본체로 유입되는 연소 배기가스와 탈황/탈수은 흡수·흡착제의 접 촉시간과 체류시간을 증대시키도록 상기 덕트 본체의 상단에 설치되되, 일방향으로 경사를 가지며 설치되는 복수의 제 1경사판과;
    상기 제 1경사판의 하단과 이격되어 제 1경사판과 대향되는 경사를 가지며 설치되는 복수의 제 2경사판; 및
    상기 제 2경사판의 하단과 이격되어 제 2경사판과 대향되는 경사를 가지며 설치되는 복수의 제 N경사판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트 반응기는,
    상하면이 개방된 직사각통 형태로 형성되어 수직으로 설치되되, 상단이 상기 제 1덕트에 연결되고, 하단이 상기 제 2덕트와 연결되는 덕트 본체와;
    상기 덕트 본체로 유입되는 연소 배기가스와 탈황/탈수은 흡수·흡착제의 접촉시간과 체류시간을 증대시키도록 상기 덕트 본체의 상단에 설치되되, 일정 각도 경사를 가지며 설치되는 제 1경사판과, 상기 제 1경사판과 일정 각도의 경사를 가지며 설치되는 제 2경사판을 구비하는 제 1경사 격자판과;
    상기 제 1경사 격자판의 하단과 이격되어 설치되되, 상기 제 1경사판과 대향되는 경사를 가지며 설치되는 제 3경사판과, 일정 각도의 경사를 가지며 상기 제 3경사판과 상호 교차되도록 설치되는 제 4경사판을 구비하는 제 2경사 격자판과;
    상기 제 2경사 격자판의 하단과 이격되어 설치되되, 상기 제 3경사판과 대향 되는 경사를 가지며 설치되는 제 5경사판과, 일정 각도의 경사를 가지며 상기 제 5경사판과 상호 교차되도록 설치되는 제 6경사판을 구비하는 제 N경사 격자판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 챔버는,
    상기 덕트 반응기에서 상기 제 2덕트를 통해 배출되는 연소 배기가스가 유입되도록 상기 제 2-1공간부의 일측면에 형성되어 상기 제 2덕트와 연결되는 제 2유입구와;
    상기 제 2-2공간부의 연소 배기가스를 상기 제 3덕트를 통해 외부로 배출하도록 상기 제 2-2공간부의 일측면에 형성되어 상기 제 3덕트와 연결되는 제 2배출구와;
    상기 제 2-1공간부에 설치된 컨베이어 벨트 상의 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 상기 재생장치의 제 1순환관으로 배출시키도록 상기 제 2-1공간부의 하단 일측면에 형성되는 탈황/탈수은 흡수·흡착제 배출구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 2차 챔버는,
    상기 제 2격벽이 상기 제 2-1공간부의 바닥면으로부터 일정 거리 이격되고, 상기 제 2-1공간부의 바닥면에 상기 탈황/탈수은 흡수·흡착제를 배출시키도록 상기 컨베이어 벨트가 설치되는 것을 특징으로 하는 흡수·흡착제 순환형 다단 필터백을 이용한 통합 복층형 연소 배기가스의 처리장치.
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