KR101064661B1 - 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유입관을 통하여 유입된 배출가스가 차례로 통과되는 집진부, 이온교환필터부, 카트리지부로 이루어지며; 상기 카트리지부(130)는 상부재(141)와, 상부재(141)로부터 이격되어 위치하며 내측부재(147)의 내측으로 유로공(143b)이 형성된 하부재(143)와, 일단이 상기 상부재(141)에 연결되고 타단은 상기 하부재(143)에 연결되며 다수의 통공(145a)이 형성된 파이프 형태의 외측부재(145)와, 일단이 상기 상부재(141)에 연결되고 타단은 상기 하부재(143)에 연결되며 다수의 통공(147a)이 형성된 파이프 형태인 내측부재(147)와, 상기 내측부재(147)와 외측부재(145) 사이에는 간격이 형성되어 상기 내측부재(147)와 외측부재(145) 사이에 구비되며 배출가스 중의 산을 흡착하는 충진재(149)로 이루어져; 배출가스는 하부재(143)의 유로공(143b)과, 내측부재(147)의 통공(147a)과, 충진재(149)와, 외측부재(145)의 통공(145a)을 통하여 배출관(128)으로 유도되는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버(100)에 관한 것으로; 배출관이 산 특히 염산에 의하여 부식되는 것을 방지할 수 있으며, 흡착된 수분과 산을 하부로 용이하게 배출할 수 있는 구조이며, 카트리지부를 교체하는 경우에도 작동을 멈출 필요가 없는 효과가 있다.
스크러버, 배출관

Description

배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버{Gas Scrubber Having Improved Protecting Function Of Outlet Pipe}
본 발명은 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버에 관한 것으로, 배출가스 중 입자성 분진, 산성 가스, 알카리성 가스등을 흡착하며, 배출관이 산 특히 염산에 의하여 부식되는 것을 방지하며, 카트리지부를 교체하는 경우에도 작동을 멈출 필요가 없는 가스 스크러버에 관한 것이다.
화학 공정이나 반도체 제조 등에서 배출되는 폐가스는 유독성, 폭발성 및 부식성이 강하기 때문에 인체에 위해를 가할 뿐만 아니라, 폐가스가 대기 중으로 배출될 경우에는 환경 오염을 유발시키게 되므로, 이러한 폐가스는 허용 농도 이하로 정화시켜 배출시켜야 한다.
가스 스크러버는 일반적으로 반도체나 액정의 제조공정에서 배출되는 가스를 처리하는 장치를 말하는데, 이러한 가스 스크러버는 건식 가스 스크러버, 연소식 가스 스크러버, 습식 가스 스크러버로 구분되며, 연소식과 습식 또는 연소식과 건식을 혼합한 형태 등 변형된 제품도 생산되고 있다.
종래에 일반적으로 널리 사용되는 가스 스크러버는 챔버를 통과하는 가스에 물을 분사시켜 정화 및 냉각을 행하는 습식 가스 스크러버이다. 습식 가스 스크러버는 단순한 공정과 간단한 구조로 제작이 용이하고 대용량화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 습식 가스 스크러버를 설명하기 위하여 도시한 구조도이며, 도 2는 배출관의 단면을 도시한 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이 종래의 습식 가스 스크러버(1)는 일측으로 배출가스가 유도되는 유입관(11)이 연결된 중공의 케이스(13)와, 상기 케이스(13) 내측으로 설치되어 유입관(11)을 통하여 유도된 배출가스가 통과하는 집진부(15)를 구비한다. 상기 집진부(15)에는 분무수단(16)을 통하여 물이 분사되며, 배출가스와 분사되는 물은 집진부(15)에서 접촉하면서 배출가스에 포함된 입자성 물질은 하부로 분사되는 물과 함께 회수된다. 상기 집진부(15)의 하부로는 입자성 물질과 함께 회수되는 물이 모이는 제1 탱크(19)가 구비된다. 상기 제1 탱크(19)에는 제1 순환관(17)이 연결되어 펌프(P)의 작동에 의하여 제1 탱크(19)에 회수된 물은 다시 분부수단(16)을 통하여 집진부(15)로 분사되어 순환한다. 도 1에서 도면부호 12는 상기 제1 탱크(19)로 물을 보충하는 급수관을, 14는 제1 탱크(19)로부터 물을 배출시키는 드레인관을 도시한 것이다. 상기 집진부(15)에는 복수의 입자성 폴링(15a)이 충진된다. 상기 폴링(15a)들을 구비함으로써 상기 집진부(15)는 물 액적과의 접촉 면적과 접촉 시간을 최대화함으로써 포집 효율을 증대시킬 수 있다.
입자성 물질이 제거된 배출가스는 연결부재(21)를 통하여 케이스(23) 내에 구비되는 이온교환필터부(25)를 통과하게 된다. 상기 이온교환필터부(25)에서는 가스 중 SOx, NOx, 황산, HF, 염산, 황화 수소 등과 같은 산성가스와 암모니아, 중금속, 아민 등과 알카리성 가스등을 흡착하게 된다. 상기 이온교환필터부(25)에 사용되는 필터의 예로 이온교환 부직포 필터를 들 수 있다. 상기 필터로는 양이온 교환필터와 음이온 교환 필터가 사용되는데, 처리하고자 하는 가스에 따라 선택할 수 있다. 상기 이온교환필터부(25)의 하부에 설치되는 제2 탱크(29)에는 재생용액이 들어 있어 제2 순환관(27)을 통하여 순환되어 분무수단(26)에 의하여 재생용액은 이온교환필터부(25)로 분사된다. 상기 재생용액의 예로 양이온 교환 필터용은 3∼4%의 황산, 음이온 교환 필터용은 Na2CO3을 들 수 있다. 이 재생용액은 부직포형인 필터를 타고 자연 낙하속도로 내려오면서 이온교환필터에 붙어 있는 물질들과 이온 교환하면서 필터를 재생시킨다. 그리고 이 필터를 통과한 재생 용액은 다시 모아져서 제2 탱크(29)로 되돌아온다. 도 1에서 도면부호 22는 재생용액 급수관을, 24는 제2 탱크(29)로부터 재생 용액을 배출하는 드레인관을 도시한 것이다.
이온교환필터부(25)를 통과한 배출가스는 배출가스에 포함된 수분을 제거하는 데미스터(31)를 통과한다. 상기 데미스터(31)의 예로 그물코를 여러 겹으로 포갠 망체나, 1회 이상 절곡되며 나란하게 구비되어 미로를 형성하는 복수의 판재를 들 수 있다.
도 1에 도시한 가스 스크러버(1)는 배출가스에 포함된 산성 가스 특히, 염산이 제거되지 충분히 제거되지 않는 경우, 배출가스에 포함된 수분과 결합하고 도 2에 도시한 바와 같이 배출관(28) 내부에 응결하는 흡착물(33)로 되어 배출관(28)의 부식 원인이 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 이온교환필터부를 통과한 배출가스가 유도되어 배출가스에 포함된 수분과 산성가스를 흡착하고, 용이하게 배출되도록 하여 배출관이 부식되는 것을 방지할 수 있는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유입관을 통하여 유입된 배출가스가 차례로 통과되는 집진부, 이온교환필터부, 카트리지부로 이루어지며; 상기 카트리지부는 상부재와, 상부재로부터 이격되어 위치하며 내측부재의 내측으로 유로공이 형성된 하부재와, 일단이 상기 상부재에 연결되고 타단은 상기 하부재에 연결되며 다수의 통공이 형성된 파이프 형태의 외측부재와, 일단이 상기 상부재에 연결되고 타단은 상기 하부재에 연결되며 다수의 통공이 형성된 파이프 형태인 내측부재와, 상기 내측부재와 외측부재 사이에는 간격이 형성되어 상기 내측부재와 외측부재 사이에 구비되며 배출가스 중에 포함된 산을 흡착하는 충진재로 이루어져; 배출가스는 하부재의 유로공과, 내측부재의 통공과, 충진재와, 외측부재의 통공을 통하여 배출관으로 유도되는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 카트리지부는 복열로 구비되며, 이온교환필터부를 통 과한 배출가스가 카트리지부로 유도되는 연결부는 분기되어 제2 연결부를 통하여 각 카트리지부로 연결되며, 연결부의 분기된 부분에는 복열의 카트리지부 중 하나로 배출가스를 유도하도록 작용하는 방향전환밸브가 구비되는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 카트리지부에 구비되는 하부재는 유로공이 형성된 방향으로 돌출된 원추형으로 형성되며, 상기 외측부재가 연결된 외측으로는 복수의 통공이 형성된 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 상부재, 외측부재, 내측부재, 하부재는 일측이 배출관으로 연결되고 타측이 제2 연결부로 연결되며 상기 하부재의 하부에 하향할수록 단면적이 감소하는 경사부를 구비하는 중공의 제1 케이스 내에 구비되며; 상기 제2 연결부는 제2 연결부에서 분기되어 하향 연장된 배수관을 구비하며 상기 제2 연결부는 배수관이 분기된 부분으로 제2 연결부 내측 상부에 돌출 구비되어 경사부를 통하여 하향하는 회수액을 배수관으로 유도하는 격벽부재를 구비하는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 하부재에서 이격하여 하부재와 상부재 사이로 외측부재와 제1 케이스 사이에는 제1 격벽판이 구비되는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버를 제공한다.
본 발명에 따르는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버는 이온교환필터부를 통과하여 유도되어 온 배출가스에 포함된 염산을 수분과 함께 흡착하여 하부 로 배출하므로 배출관이 산 특히 염산에 의하여 부식되는 것을 방지할 수 있으며, 흡착된 수분과 산을 하부로 용이하게 배출할 수 있는 구조이며, 카트리지부를 복열로 구비하여 어느 하나의 카트리지부를 교체하는 경우에도 작동을 멈출 필요가 없는 효과가 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버에 대하여 상세하게 설명한다. 상세한 설명에 있어서 종래 기술과 동등한 구성에 대해서는 동일한 명칭을 사용한다.
도 3은 본 발명에 따르는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버를 도시한 구조도이며, 도 4는 본 발명 가스 스크러버에 구비되는 카트리지부를 설명하기 위하여 도시한 것이며, 도 5는 본 발명 가스 스크러버에 구비되는 카트리지부의 일부를 도시한 단면도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따르는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버(100)는 유입관(111)을 통하여 유입된 배출가스가 차례로 통과되는 집진부(115), 이온교환필터부(125), 카트리지부(130)로 이루어진다.
상기 집진부(115)에는 복수의 입자성 폴링(115a)이 충진되며, 분무수단(116)에서 분사되는 물은 폴링(115a) 표면에 막을 형성하며 폴링(115a) 사이를 흐르고, 배출가스도 폴링(115a)을 통과하여 서로 접촉하면서, 배출가스에 포함된 입자성 물질이나 수용성 가스 성분은 물과 함께 흘러 제1 탱크(119)로 회수된다. 도 3에서 도면부호 112는 상기 제1 탱크(119)로 물을 보충하는 급수관을, 114는 제1 탱 크(119)로 회수된 입자성 물질을 물과 함께 배출하는 드레인관을, 113은 상기 집진부(113)가 구비되는 중공의 케이스를 도시한 것이다.
상기 집진부(115)를 통과하면서 입자성 물질과 수용성 가스의 일부가 제거된 배출가스는 연결부재(121)를 통하여 이온교환필터부(125)로 유도된다. 상기 연결부재(121)의 예로 중공의 배관을 들 수 있다.
상기 이온교환필터부(125)를 통과하면서 배출가스에 포함된 산성가스나 염기성 가스가 제거된다. 이온교환필터부(125)는 종래 기술과 동등한 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도 3에서 도면부호 123은 이온교환필터부(125)가 구비되는 중공의 케이스를, 122는 제2 탱크(129)로 재생용액을 공급하는 급수관을, 124는 제2 탱크(129)의 재생용액을 배출하는 드레인관을, 127은 제2 탱크(129)의 재생용액을 순환시켜 분무수단(126)을 통하여 이온교환필터부(125)로 분사시키는 제2 순환관을 도시한 것이다.
상기 이온교환필터부(125)를 통과하면서 산성가스나 염기성 가스가 제거된 배출가스는 연결부(131)를 통하여 카트리지부(130)로 유도된다. 상기 카트리지부(130)는 상기 이온교환필터부(125)와 이웃하게 하나의 케이스(123)에 구비되는 것도 가능하며, 별도의 케이스에 구비될 수도 있다. 물론 상기 집진부(115), 이온교환필터부(125), 카트리지부(130)를 하나의 중공의 케이스에 설치하는 것도 가능하다.
상기 카트리지부(130)는 상부재(141)와, 상부재(141)로부터 이격되어 위치하며 내측부재(147)의 내측으로 유로공(143b)이 형성된 하부재(143)와, 일단이 상기 상부재(141)에 연결되고 타단은 상기 하부재(143)에 연결되며 다수의 통공(145a)이 형성된 파이프 형태의 외측부재(145)와, 일단이 상기 상부재(141)에 연결되고 타단은 상기 하부재(143)에 연결되며 다수의 통공(147a)이 형성된 파이프 형태인 내측부재(147)와, 상기 내측부재(147)와 외측부재(145) 사이에는 간격이 형성되어 상기 내측부재(147)와 외측부재(145) 사이에 구비되며 배출가스 중에 포함된 산을 흡착하는 충진재(149)로 이루어진다. 상기 연결부(131)를 통하여 카트리지부(130)로 유되된 배출가스는 하부재(143)의 유로공(143b)과, 내측부재(147)의 통공(147a)과, 충진재(149)와, 외측부재(145)의 통공(145a)을 통하여 배출관(128)으로 유도된다.
상기 상부재(141)는 원형 판재로 하는 것이 가능하고, 상기 외측부재(145)와 내측부재(147)는 단면이 원형인 파이프재로 하는 것이 가능하다. 상기 외측부재(145)의 내경을 내측부재(147)의 외경보다 크게 하여 외측부재(145)와 내측부재(147) 사이에 간격을 가지도록 한다. 상부재(141), 하부재(143), 외측부재(145) 및 내측부재(147)에 의하여 반지름 방향으로 두께를 가지는 원통형인 공간이 형성되고, 이 공간에 충진재(149)가 투입되어 충진된다.
상기 충진재(149)의 예로 배출가스에 잔류하는 산성 가스, 특히 염산을 흡착할 수 있는 첨착 활성탄, 첨착 알루미나, 제올라이트 등을 들 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 카트리지부(130)에 구비되는 하부재(143)는 유로공(143b)이 형성된 방향으로 돌출된 원추형으로 형성되며, 상기 외측부재(145)가 연결된 외측으로는 복수의 통공(143a)이 형성된다. 내측부재(147), 충진재(149), 외측부재(145)를 통과하며서 배출가스에 포함된 산성가스 특히 염산 과 수분(보다 상세하게는 수분과 수분과 결합한 염산)은 충진재(149)에 의하여 흡착 포집되며 하향 유동하게 된다. 이때, 하부재(143)에 이른 염산 및 수분은 경사진 하부재(143)를 따라 외측으로 유동하고, 외측부재(145)의 외측으로 형성된 복수의 통공(143a)을 통하여 하향 배출된다.
도 4에서 도면부호 138은 상기 하부재(143)의 상부로 이격되어 외측부재(145)와 제1 케이스(133) 사이에 구비되는 제1 격벽판을 도시한 것이다. 상기 제1 격벽판(138)이 구비되어, 하부재(143)의 통공(143a)을 통하여 상승한 배출가스는 제1 격벽판(138)에 의하여 안내되어 충진재(149)를 통과하게 된다.
상기 카트리지부(130)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 복열로 구비되며, 이온교환필터부(125)를 통과한 배출가스가 카트리지부(130)로 유도되는 연결부(131)는 분기되어 제2 연결부(132)를 통하여 각 카트리지부(130)로 연결되며, 연결부(131)의 분기된 부분에는 복열의 카트리지부 중 하나로 배출가스를 유도하도록 작용하는 방향전환밸브(135)가 구비된다. 상기와 같이 카트리지부(130)가 복열로 구비되므로 어느 일측의 카트리지부(130)를 교체하거나 보수하는 경우에도 작동을 중단시킬 염려가 없다.
도 4에 도시한 바와 같이 상기에서 상부재(141), 외측부재(145), 내측부재(147), 하부재(143)는 일측이 배출관(128)으로 연결되고 타측이 제2 연결부(132)로 연결되며 상기 하부재(143)의 하부에 하향할수록 단면적이 감소하는 경사부(133a)를 구비하는 중공의 제1 케이스(133) 내에 구비된다. 상기 제2 연결부(132)는 제2 연결부(132)에서 분기되어 하향 연장된 배수관(139)을 구비한다.
상기 외측부재(145)의 외측으로 하부재(143)에 형성된 복수의 통공(143a)을 통하여 하향 배출된 염산 및 수분은 경사부(133a)를 따라 하향 유동하여 제2 연결부(132)에서 하향 분기된 배수관(139)을 통하여 제2 탱크(129)로 유도된다.
상기 제2 연결부(132)는 배수관(139)이 분기된 부분으로 제2 연결부(132) 내측 상부에 돌출 구비되어 경사부(133a)를 통하여 하향하는 회수액을 배수관(139)으로 유도하는 격벽부재(134)를 구비한다. 따라서 경사부(133a)를 따라 하향 유동하는 염산 및 수분은 제2 연결부(132)로 유동하지 않고, 배수관(139)으로 안내된다.
도 4에서 도면부호 137은 카트리지부(130)의 분리를 용이하게 하도록 한 플랜지부를 도시한 것이며, 148은 상기 제1 케이스(148)의 단부에 구비되어 제1 케이스(148)에서 배출관(128) 방향으로만 배출가스가 유동하도록 작용하는 체크밸브를 도시한 것이다. 상기 배수관(139)을 연결하는 플랜지부에 대한 도시는 생략하였다.
이상에서 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명이 보호 범위는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 변형할 수 있는 범위는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 해석하여야 한다.
도 1은 가스 스크러버를 도시한 구조도이다.
도 2는 종래 가스 스크러버에 구비되는 배출관의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버를 도시한 구조도이다.
도 4는 본 발명 가스 스크러버에 구비되는 카트리지부를 설명하기 위하여 도시한 것이다.
도 5는 본 발명 가스 스크러버에 구비되는 카트리지부의 일부를 도시한 단면도이다.

Claims (5)

  1. 유입관(111)을 통하여 유입된 배출가스가 차례로 통과되는 집진부(115), 이온교환필터부(125), 카트리지부(130)로 이루어지는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버에 있어서; 상기 카트리지부(130)는 상부재(141)와, 상부재(141)로부터 이격되어 위치하며 내측부재(147)의 내측으로 유로공(143b)이 형성된 하부재(143)와, 일단이 상기 상부재(141)에 연결되고 타단은 상기 하부재(143)에 연결되며 다수의 통공(145a)이 형성된 파이프 형태의 외측부재(145)와, 일단이 상기 상부재(141)에 연결되고 타단은 상기 하부재(143)에 연결되며 다수의 통공(147a)이 형성된 파이프 형태인 내측부재(147)와, 상기 내측부재(147)와 외측부재(145) 사이에는 간격이 형성되어 상기 내측부재(147)와 외측부재(145) 사이에 구비되며 배출가스 중에 포함된 산을 흡착하는 충진재(149)로 이루어져; 배출가스는 하부재(143)의 유로공(143b)과, 내측부재(147)의 통공(147a)과, 충진재(149)와, 외측부재(145)의 통공(145a)을 통하여 배출관(128)으로 유도되는 것을 특징으로 하는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버(100).
  2. 제1 항에 있어서, 상기 카트리지부(130)는 복열로 구비되며, 이온교환필터부(125)를 통과한 배출가스가 카트리지부(130)로 유도되는 연결부(131)는 분기되어 제2 연결부(132)를 통하여 각 카트리지부(130)로 연결되며, 연결부(131)의 분기된 부분에는 복열의 카트리지부 중 하나로 배출가스를 유도하도록 작용하는 방향전환 밸브(135)가 구비되는 것을 특징으로 하는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버(100).
  3. 제1 항에 있어서, 상기 카트리지부(130)에 구비되는 하부재(143)는 유로공(143b)이 형성된 방향으로 돌출된 원추형으로 형성되며, 상기 외측부재(145)가 연결된 외측으로는 복수의 통공(143a)이 형성된 것을 특징으로 하는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버(100).
  4. 제2 항에 있어서, 상기 상부재(141), 외측부재(145), 내측부재(147), 하부재(143)는 일측이 배출관(128)으로 연결되고 타측이 제2 연결부(132)로 연결되며 상기 하부재(143)의 하부에 하향할수록 단면적이 감소하는 경사부(133a)를 구비하는 중공의 제1 케이스(133) 내에 구비되며; 상기 제2 연결부(132)는 제2 연결부(132)에서 분기되어 하향 연장된 배수관(139)을 구비하며 상기 제2 연결부(132)는 배수관(139)이 분기된 부분으로 제2 연결부(132) 내측 상부에 돌출 구비되어 경사부(133a)를 통하여 하향하는 회수액을 배수관(139)으로 유도하는 격벽부재(134)를 구비하는 것을 특징으로 하는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버(100).
  5. 제4 항에 있어서, 상기 하부재(143)에서 이격하여 하부재(143)와 상부재(141) 사이로 외측부재(145)와 제1 케이스(133) 사이에는 제1 격벽판(138)이 구비되는 것을 특징으로 하는 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버(100).
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