KR101000723B1 - 면접촉식 기상 물질 흡수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 습식집진장치에 관한 것으로, 가스공급구(22) 및 가스배출구(24)를 갖는 본체(20); 본체(20)의 내부에 마련되며, 가스유입구(31)가 형성되어 있는 분할플레이트(32) 및 디바이더캡(34)을 갖는 제1가스분산유닛(30); 제1가스분산유닛(30)의 상부에 마련되는 오일공급유닛(40); 오일공급유닛(40)의 상부에 마련되는 제2가스분산유닛(50); 제2가스분산유닛(50)의 상부에 마련되는 세정수분사유닛(60)을 포함하여 구성된다. 이에 따라, 습식집진장치의 기능성 및 사용성을 보다 향상시킬 수 있다.

본체, 가스분산유닛, 오일공급유닛, 세정수분사유닛

Description

면접촉식 기상 물질 흡수처리장치 {A WET SCRUBBER FOR REMOVING SUBSTANCES IN THE PHASE OF GAS BY SURFACE CONTACT }

본 발명은 배기가스에 포함되어 있는 휘발성유기화합물(VOC)와 총탄화수소(THC) 및 기타 화합물 등과 같은 기상(氣相)의 피처리물질을 액상의 처리제와 접촉시켜 효율적으로 제거할 수 있는 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공해방지시설인 집진장치는 물질이 연소·합성·분해될 때 발생되는 배기가스에 포함되어 있는 유해성분을 제거하기 위한 용도로 사용되며, 이러한 집진장치는 유해성분의 제거방법에 따라 습식집진장치 및 건식집진장치로 구분된다.

특히, 습식집진장치는 세정수를 배기가스에 직접 접촉시킴으로써 유해성분을 포집 처리한다.

종래의 습식집진장치는 가스공급구 및 가스배출구가 형성되어 있는 본체; 본체의 내부에 마련되며, 가스공급구를 통해 본체로 공급되어 상승하는 배기가스에 세정수를 직접적으로 분사하는 세정수분사유닛을 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성에 의해, 가스공급구를 통해 본체로 공급되는 배기가스는 그 내부에 포함되어 있는 분진 또는 유해가스 등과 같은 유해성분이 제거된 상태에서 가스배출구를 통해 외부로 배출된다.

상기와 같은 습식집진장치는 본체로 유입된 배기가스를 내부공간부 상에 균등하게 분산하지 못하여 집진효율이 상대적으로 저하되는 문제점이 제기되었다.

이를 해결하기 위하여 본 출원인은 균등접촉식 습식집진장치(등록특허공보 제10-0630573호)를 제안한 바 있다.

그러나 상기와 같은 균등접촉식 습식집진장치는 가스분산유닛을 이용하여 배기가스를 본체의 내부공간부 상에 전체적으로 균등하게 분산시켜 배기가스에 포함되어 있는 유해성분의 제거효율을 향상시킬 수 있다는 장점은 있으나, 세정수분사유닛을 통해 분사되는 세정수를 통해서는 배기가스에 포함되어 있는 휘발성유기화합물(VOC)와 총탄화수소(THC) 및 기타 화합물 등과 같은 유해성분을 제거하지 못하는 단점이 있다.

본 발명은 배기가스에 포함되어 있는 유해성분, 특히 휘발성유기화합물(VOC)과 총탄화수소(THC) 및 기타 화합물 등의 기상(氣相) 피처리물질을 처리제와 면접촉시켜 효율적으로 제거할 수 있는 면접촉식 기상 물질 흡수처리장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 면접촉식 기상 물질 흡수처리장치는, 가스공급구 및 가스배출구를 갖는 본체; 상기 본체의 내부에 마련되며, 가스유입구가 복수 개 형성되어 있는 지그재그 형상의 분할플레이트 및 상기 가스유입구의 상부에 구비되는 디바이더캡을 갖는 제1가스분산유닛; 상기 제1가스분산유닛의 상부에 마련되며, 상기 제1가스분산유닛을 통과한 배기가스에 오일을 낙하시키는 오일공급유닛; 상기 오일공급유닛의 상부에 마련되는 제2가스분산유닛; 상기 제2가스분산유닛의 상부에 마련되며, 상기 제2가스분산유닛을 통과한 배기가스에 세정수를 분사하는 세정수분사유닛을 포함하여 구성되는 데 그 기술적 특징이 있다.

상기 분할플레이트의 상부분할영역에는 상기 오일공급유닛으로부터 낙하되는 오일을 제공받아 상기 분할플레이트의 표면으로 흘러내릴 수 있도록 양측에 오일배출홈을 갖는 오일배출부가 구비되고, 상기 분할플레이트의 하부분할영역에는 상기 오일배출홈을 통해 상기 분할플레이트의 표면을 따라 흘러내린 오일이 수용되는 오일수용부가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 제1가스분산유닛은 일정 간격을 두고 다단으로 적층 배치되며, 상기 제1가스분산유닛 각각에 구비되어 있는 상기 오일수용부 및 상기 오일배출부는 오일가이드에 의해 서로 연통되는 것이 바람직하다.

상기 오일공급유닛은 오일이 공급되는 오일공급관; 상기 오일공급관을 따라 일정 간격으로 복수 개 설치되어, 상기 오일공급관을 통해 공급되는 오일을 상기 오일배출부로 낙하시키는 오일배출관을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 본체의 하부에는 상기 오일공급유닛을 통해 낙하된 오일이 저장되는 오일저장조 및 상기 세정수분사유닛을 통해 분사된 세정수가 저장되는 세정수저장조가 마련되어 있으며, 상기 오일저장조의 내부에는 오일을 필터링하기 위한 필터가 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 오일공급유닛으로부터 낙하되는 오일을 통해 배기가스에 포함되어 있는 유해성분인 휘발성유기화합물(VOC)과 총탄화수소(THC) 및 기타 화합물 등을 효율적으로 제거할 수 있다.

또한, 제1가스분산유닛의 오일배출부 및 오일수용부의 구조적 특징으로 인해, 오일공급유닛을 통해 낙하되는 오일이 비산되지 않고 배기가스와 자연스럽게 접촉 가능하다.

그리고 제1가스분산유닛이 다단으로 이격 배치될 경우 오일가이드를 통해 오일을 흐름을 원활하게 안내할 수 있으며, 세정수저장조에 필터가 구비되어 정화된 오일을 오일공급유닛으로 공급할 수 있다는 장점이 있다.

그로 인해, 배기가스에 포함된 유해성분을 처리하는 장치의 기능성 및 사용성을 보다 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 면접촉식 기상 물질 흡수처리장치는 본체(20); 본체(20)의 내부에 마련되는 제1가스분산유닛(30); 제1가스분산유닛(30)의 상부에 마련되는 오일공급유닛(40); 오일공급유닛(40)의 상부에 마련되는 제2가스분산유닛(50); 제2가스분산유닛(50)의 상부에 마련되는 세정수분사유닛(60)을 포함하여 구성된다.

본체(20)는 내부공간부가 형성되며, 상부가 경사진 형태의 원통형 구조를 가진다.

본체(20)의 하부 일측에는 배기가스가 공급되는 가스공급구(22)가 형성되고, 그 상부 중앙에는 배기가스가 배출되는 상향 돌출된 가스배출구(24)가 형성되어 있다.

그리고 본체(20)의 하부에는 오일공급유닛(40)을 통해 낙하된 오일이 저장되는 오일저장조(28) 및 세정수분사유닛(60)을 통해 분사된 세정수가 저장되는 세정수저장조(27)가 마련되어 있다.

오일저장조(28)의 내부에는 오일을 필터링하기 위한 적어도 하나의 필터(25)가 구비되어 있다.

제1가스분산유닛(30)은 가스유입구(31)가 복수 개 돌출 형성되어 있는 지그재그 형상의 분할플레이트(32); 분할플레이트(32)의 가스유입구(31) 상부에 구비되는 디바이더캡(34)으로 이루어진다.

분할플레이트(32)에 형성되어 있는 가스유입구(31)는 일정의 간격을 두고 규칙적으로 배치되며, 그 개수 및 배치형태는 필요에 따라 적절히 변경 가능하다. 그리고 디바이더캡(34)은 가스유입구(31)와 이격 배치되어, 분할플레이트(32)의 가스유입구(31)를 통해 유입된 배기가스를 분할플레이트(32)의 표면으로 분산 배출시키는 역할을 수행한다.

이와 같은 구성에 의해, 분할플레이트(32)에 형성되어 있는 가스유입구(31)를 통해 배기가스가 유입되고, 유입된 배기가스는 디바이더캡(34)을 통해 분할플레이트(32)의 표면으로 분산된다.

한편, 분할플레이트(32)의 상부분할영역에는 오일공급유닛(40)으로부터 낙하되는 오일을 제공받아 분할플레이트(32)의 표면으로 흘러내릴 수 있도록 양측에 복수의 오일배출홈(38)을 갖는 오일배출부(37)가 구비되고, 분할플레이트(32)의 하부분할영역에는 오일배출부(37)의 오일배출홈(38)을 통해 분할플레이트(32)의 표면을 따라 흘러내린 오일이 수용되는 오일수용부(39)가 구비되어 있다.

오일배출부(37)는 상부가 개방된 직사각형 통 구조를 가지며, 오일배출홈(38)은 오일배출부(37)의 개방된 상부에 길이방향으로 나란하게 한 쌍으로 형성 되어 있다.

오일수용부(39)는 오일이 안정적으로 수용될 수 있도록 상부가 개방된 직사각형 통 구조를 가진다.

그리고 제1가스분산유닛(30)은 배기가스에 포함되어 있는 유해성분인 휘발성유기화합물(VOC), 총탄화수소(THC) 및 기타 화합물 등의 제거효율을 향상시킬 수 있도록 일정 간격을 두고 다단으로 복수 개 이격 배치되는 것이 바람직하다.

이 때, 제1가스분산유닛(30) 각각에 구비되어 있는 오일수용부(39) 및 오일배출부(37)는 오일가이드(70)에 의해 서로 연통되어, 오일공급유닛(40)을 통해 낙하되는 오일이 일정 간격으로 이격 배치된 복수의 분할플레이트(32)의 표면을 따라 자연스럽게 흘러내릴 수 있게 된다.

오일가이드(70)의 구조는 오일을 안정적으로 안내할 수 있는 범위 내에서 적절히 변경 가능하다.

오일공급유닛(40)은 제1가스분산유닛(30)을 통과한 배기가스에 포함되어 있는 휘발성유기화합물(VOC), 총탄화수소(THC) 및 기타 화합물 등을 제거하기 위한 오일을 낙하시키는 역할을 수행한다.

이 때, 오일은 비산을 방지할 수 있도록 분사하지 않고 낙하시키는 것이 바람직하며, 오일로는 휘발성유기화합물(VOC) 및 총탄화수소(THC) 등과 원자단이 동일함은 물론이고 비점에 따른 포집력 및 항산화력이 우수한 허브오일(Hub oil)을 사용하는 것이 바람직하다.

오일공급유닛(40)은 오일펌프(29)를 통해 오일저장조(28)로부터 오일을 공급받으며, 오일공급유닛(40)을 통해 낙하된 오일은 오일저장조(28)로 다시 유입된다.

이 때, 오일저장조(28) 내부의 오일은 필터(25)를 통과하면서 정화된 상태로 오일공급유닛(40)에 공급된다.

오일공급유닛(40)은 오일이 공급되는 오일공급관(42); 오일공급관(42)을 따라 일정 간격으로 복수 개 설치되어, 오일공급관(42)을 통해 공급되는 오일을 오일배출부(37)로 낙하시키는 오일배출관(44)을 포함한다.

제2가스분산유닛(50)은 배기가스를 본체(20)의 내부에 골고루 분산시키는 역할을 수행하며, 그 구조는 제1가스분산유닛(30)과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

세정수분사유닛(60)은 제2가스분산유닛(50)을 통과한 배기가스에 세정수를 분사하여 배기가스에 포함되어 있는 분진 또는 유해가스 등과 같은 유해성분을 포집 제거하는 역할을 수행한다.

세정수분사유닛(60)은 세정수펌프(26)를 통해 세정수저장조(27)로부터 세정수를 공급받으며, 세정수분사유닛(60)을 통해 분사되는 세정수는 제2가스분산유닛(50)을 통해 세정수저장조(27)로 다시 유입된다.

한편, 미설명 도면부호 80, 90은 폴링(Pall ring) 및 데미스트(Demister)를 도시한 것이다.

이상에서 설명한 면접촉식 흡수처리장치의 작동상태를 간단히 살펴보면 하기와 같다.

먼저, 가스공급구(22)를 통해 본체(20)로 공급되어 상승하는 배기가스는 제1가스분산유닛(30)을 통과하면서 본체(20)의 내부에 골고루 분산되고, 분산된 배기가스는 오일공급유닛(40)을 통해 제1가스분산유닛(30)으로 낙하되는 오일과 직접적으로 접촉하여 배기가스에 포함되어 있는 휘발성유기화합물(VOC)과 총탄화수소(THC) 및 기타 화합물 등이 제거된다.

한편, 제1가스분산유닛(30)는 그 구조적 특징으로 인해 제1가스분산유닛(30)을 통과한 배기가스가 분할플레이트(32)의 표면과 접촉한 후 상승하게 되고, 이러한 과정에서 배기가스가 분할플레이트(32)의 표면을 따라 흘러내리는 오일과 직접적으로 접촉하게 됨으로써 그 내부에 포함되어 있는 휘발성유기화합물(VOC)과 총탄화수소(THC) 및 기타 화합물 등이 제거된다.

그리고 휘발성유기화합물(VOC)과 총탄화수소(THC) 및 기타 화합물 등이 제거된 배기가스는 제2가스분산유닛(50)을 통과하면서 본체(20)의 내부에 다시 골고루 분산되고, 분산된 배기가스는 세정수분사유닛(60)을 통해 분사되는 세정수와 직접적으로 접촉하여 그 내부에 포함되어 있는 분진 또는 유해가스 등이 제거된 상태에서 가스배출구(24)를 통해 외부로 배출된다.

이 때, 배기가스는 폴링(80) 및 데미스트(90)를 통과하면서 필터링 과정을 추가적으로 거치게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 면접촉식 기상 물질 흡수처리장치의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 면접촉식 기상 물질 흡수처리장치의 제1가스분산유닛을 도시한 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 면접촉식 기상 물질 흡수처리장치의 제1가스분산유닛 배치상태를 도시한 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 면접촉식 기상 물질 흡수처리장치의 제1가스분산유닛을 부분적으로 도시한 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 본체 22 : 가스공급구

24 : 가스배출구 30 : 제1가스분산유닛

31 : 가스유입구 32 : 분할플레이트

34 : 디바이더캡 37 : 오일배출부

38 : 오일배출홈 39 : 오일수용부

40 : 오일공급유닛 42 : 오일공급관

44 : 오일배출관 50 : 제2가스분산유닛

60 : 세정수분사유닛 70 : 오일가이드

Claims (4)

1. 가스공급구 및 가스배출구를 갖는 본체;

   상기 본체의 내부에 마련되며, 가스유입구가 복수 개 형성되어 있는 지그재그 형상의 분할플레이트 및 상기 가스유입구의 상부에 구비되는 디바이더캡을 갖는 제1가스분산유닛;

   상기 제1가스분산유닛의 상부에 마련되며, 상기 제1가스분산유닛을 통과한 배기가스에 오일을 낙하시키는 오일공급유닛;

   상기 오일공급유닛의 상부에 마련되는 제2가스분산유닛;

   상기 제2가스분산유닛의 상부에 마련되며, 상기 제2가스분산유닛을 통과한 배기가스에 세정수를 분사하는 세정수분사유닛을 포함하며,

   상기 분할플레이트의 상부분할영역에는 상기 오일공급유닛으로부터 낙하되는 오일을 제공받아 상기 분할플레이트의 표면으로 흘러내릴 수 있도록 양측에 오일배출홈을 갖는 오일배출부가 구비되고, 상기 분할플레이트의 하부분할영역에는 상기 오일배출홈을 통해 상기 분할플레이트의 표면을 따라 흘러내린 오일이 수용되는 오일수용부가 구비되는 것을 특징으로 하는 면접촉식 기상 물질 흡수처리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1가스분산유닛은 일정 간격을 두고 다단으로 이격 배치되며,

   상기 제1가스분산유닛 각각에 구비되어 있는 상기 오일수용부 및 상기 오일배출부는 오일가이드에 의해 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 면접촉식 기상 물질 흡수처리장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 오일공급유닛은,

   오일이 공급되는 오일공급관; 상기 오일공급관을 따라 일정 간격으로 복수 개 설치되어, 상기 오일공급관을 통해 공급되는 오일을 상기 오일배출부로 낙하시키는 오일배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 면접촉식 기상 물질 흡수처리장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 본체의 하부에는 상기 오일공급유닛을 통해 낙하된 오일이 저장되는 오일저장조 및 상기 세정수분사유닛을 통해 분사된 세정수가 저장되는 세정수저장조가 마련되어 있으며,

   상기 오일저장조의 내부에는 오일을 필터링하기 위한 필터가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 면접촉식 기상 물질 흡수처리장치.

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