KR101072480B1 - 충돌식 습식 스크러버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충돌식 배플을 복수단으로 구비하되, 각각의 충돌식 배플에는 서로 엇갈리게 형성되는 날개들 또한 지그재그 형태의 복수단으로 구비함으로써, 분진 등의 오염물질을 포함한 배가스가 수 회 충돌을 일으키도록 하여 결국, 분진 등의 오염물질이 물에 흡착되는 효율을 증대시킴에 따라 공기정화효율을 향상시킨 충돌식 습식 스크러버에 관한 것으로서, 오염된 배가스가 유입되도록 하부 일측에 유입구가 형성되고, 분진 등의 오염물질이 제거된 공기가 배출되도록 상부 일측에 배출구가 형성된 하우징과; 상기 하우징의 높이방향으로 다수 지점에 설치되어 하우징 내부에 물을 분사하는 복수의 분사기들과; 상기 분사기들 사이에 설치되되, 상승하는 배가스가 다단계에 걸쳐 충돌을 일으키면서 흐르는 물과 접촉하여 분진 등의 오염물질을 흡착하도록 하는 복수단의 충돌식 배플 및; 상기 복수의 분사기들 사이에 설치되어 상승하는 배가스의 산가스(so_x, Hel), 미세 먼지 등을 흡착하는 디미스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

스크러버, 세정탑, 습식, 배플, 스프레이 노즐

Description

충돌식 습식 스크러버{Wet type scrubber}

본 발명은 충돌식 습식 스크러버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오염가스의 배출개소에 설치되어 물과의 접촉에 의해 배가스의 산가스(so_x, Hel), 미세 먼지 등의 오염물질을 제거,정화하도록 하는 충돌식 습식 스크러버에 관한 것이다.

일반적으로, 기체 속에 부유하고 있는 고체 또는 액체의 미립자를 모아서 제거하는 데는 집진기(Dust Collector)가 사용된다.

이러한 집진기는, 최초에는 보일러의 연소가스 속에 함유된 재의 미립자를 제거하는데 사용되었으나, 현재에는 공장 등에서 발생되는 매연과 그 밖의 미립자가 배출되는 것을 방지하기 위하여 굴뚝 등에 많이 설치되고 있다.

한편, 집진방법에는 중력에 의한 것, 여과에 의한 것, 관성·원심력에 의한 것, 음파를 이용하는 것, 세정에 의한 것 등 그 종류가 다양하며, 이 중에서 세정에 의한 집진기는 스크러버(Scrubber)라고 한다.

스크러버는 화학공장 이외에 일반적인 공장, 극장 등의 공기정화에도 사용되는 것으로서, 건식과 습식이 있는데, 보통 습식이 효율이 좋아 이를 더 선호한다.

도 1은 종래의 습식 스크러버 구성을 개략적으로 나타낸 구성도로서, 도시된 바와 같이, 오염된 배가스가 유입되도록 하부에 유입구(22)가 형성되고, 분진 등의 오염물질이 제거된 공기가 배출되도록 상부에 배출구(24)가 형성된 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 높이방향으로 다수 지점에 설치되어 하우징 내부에 물을 분사하는 분사기(26)들과, 상기 분사기(26)들 사이에 설치되어 상승하는 공기와 충돌되면서 분진 등의 오염물질을 제거하는 배플(30)을 포함하여 이루어져 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 종래의 습식 스크러버(10)에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

하우징(20)은 상하부가 폐쇄된 원통형 구조로 이루어지며, 하부 일측에는 분진 등의 오염물질이 포함된 공기가 유입되는 유입구(22)가 형성되며, 상부 일측에는 분진 등의 오염물질이 제거된 공기가 배출되는 배출구(24)가 형성되어 있다.

하우징(20)의 내부에는 그 아래로부터 복수단의 분사기(26)들과, 충돌식 배플(30) 또는 디미스터(Demister)가 순차적으로 설치되어 있으며, 상기 복수단의 분사기(26)들과, 충돌식 배플(30) 또는 디미스터의 일측으로는 물을 공급하는 공급관(28)이 각각 형성되어 있다.

상기와 같이 공급관(28)들을 통해 분사기(26)들을 통과하면서 분사되는 물들과, 충돌식 배플(30)에 뿌려지는 물에 의한 수막에 의해 공기와 함께 부유하는 분진 등의 오염물질은 물과 수막에 응집된 후, 하우징(20)의 하부로 떨어져 집진이 이루어지게 된다.

상기 충돌식 배플은 등록특허 10-824033호에서와 같이,(도 2 내지 도 4 참조) 스크린타입의 배플로 형성된다.

스크린타입 배플(30)은, 위쪽을 향해 상승하는 배가스가 그대로 위쪽으로 빠져 나가지 못하고 스크린타입의 배플에 형성된 날개(32)에 한 번 부딪힌 후 옆으로 빠져나와 수증기와 분진, 오염물질의 흡착이 최대화될 수 있도록 한 것으로서, 스크린 타입의 배플(30)은 하단의 입구는 양쪽으로 엇갈리게 형성된 날개(32)가 형성되고, 그 위쪽으로 물이 흐를 수 있도록 하여 하단으로 올라온 배가스가 물에 흡착될 수 있도록 구성되어 있다.

그러나, 상기와 같은 구조로 이루어진 종래의 습식 스크러버(10)에 적용되는 충돌식 배플(30)은, 날개(32)가 양쪽으로 한 쌍으로만 구성되어 있음으로 인하여, 위쪽으로 상승하는 배가스가 한 번 밖에 충돌을 일으키지 못하게 됨으로써, 분진 등의 오염물질이 물에 흡착되는 효율이 크지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 충돌식 배플을 복수단으로 구비하되, 각각의 충돌식 배플에는 서로 엇갈리게 형성되는 날개들 또한 지그재그 형태의 복수단으로 구비함으로써, 분진 등의 오염물질을 포함한 배가스가 수 회 충돌을 일으키도록 하여 결국, 분진 등의 오염물질이 물에 흡착되는 효율을 증대시킴에 따라 공기정화효율을 향상시킨 충돌식 습식 스크러버를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 충돌식 습식 스크러버는, 오염된 배가스가 유입되도록 하부 일측에 유입구가 형성되고, 분진 등의 오염물질이 제거된 공기가 배출되도록 상부 일측에 배출구가 형성된 하우징과; 상기 하우징의 높이방향으로 다수 지점에 설치되어 하우징 내부에 물을 분사하는 복수의 분사기들과; 상기 분사기들 사이에 설치되되, 상승하는 배가스가 다단계에 걸쳐 충돌을 일으키면서 흐르는 물과 접촉하여 분진 등의 오염물질을 흡착하도록 하는 복수단의 충돌식 배플 및; 상기 복수의 분사기들 사이에 설치되어 상승하는 배가스의 미세 먼지 등을 흡착하는 디미스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 하우징은 그 내부에, 상기 유입구의 상부측에 피라미드식으로 적층,설치되는 제1분사기들과; 상기 제1분사기들 상부측에 복수단으로 적층,설치되 는 충돌식 배플과; 상기 충돌식 배플 상부측에 설치되는 제2분사기와; 상기 제2분사기의 상부측에 설치되는 디미스터와; 상기 디미스터의 상부측에 설치되는 제3분사기를 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 충돌식 배플은, 일정간격마다 지그재그로 교차되게 복수의 통기공이 형성된 평면 플레이트와; 상기 평면 플레이트 상에 일정간격마다 설치되되, 그 아래쪽 단에는 좌우로 지그재그 형태로 수평절곡되어 상기 통기공들과 일정간격을 두고 동일수직선상에 위치되는 날개들이 형성된 수직 플레이트와; 상기 날개들 사이에 형성되는 간공부들과 일정간격을 두고 동일수직선상에 위치되게 설치되는 격판들을 포함하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 충돌식 습식 스크러버에 의하면, 충돌식 배플이 복수단으로 구비되되, 각각의 충돌식 배플에는 서로 엇갈리게 형성되는 날개들 또한 지그재그 형태의 복수단으로 구비됨으로써, 분진 등의 오염물질을 포함한 배가스가 수 회 충돌을 일으키게 되어 결국, 분진 등의 오염물질이 물에 흡착되는 효율이 증대됨에 따라 공기정화효율이 매우 향상되는 유용한 효과가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설 명한다.

도 5는 본 발명에 따른 습식 스크러버의 전체적인 구성을 나타낸 구성도이고, 도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 습식 스크러버에 적용되는 충돌식 배플의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 6은 평면도, 도 7은 정면도, 도 8은 측면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 습식 스크러버(100)는, 오염된 배가스가 유입되도록 하부 일측에 유입구(112)가 형성되고, 분진 등의 오염물질이 제거된 공기가 배출되도록 상부 일측에 배출구(114)가 형성된 하우징(110)을 포함한다.

상기 하우징(100)의 높이방향으로 다수 지점에는 하우징 내부에 물을 분사하는 분사기(116a,116b,116c)들이 설치되어 있는데, 중간부위에는 마치 피라미드 형상으로 복수단의 제1분사기(116a)가 설치되어 있고, 배출구(114)와 근접한 상부에는 디미스터(120)를 사이에 두고 제2분사기(116b)와 제3분사기(116c)가 각각 설치되어 있다.

여기서, 제2분사기(116b)와 제1분사기(116a) 사이에는 3단에 걸쳐 충돌식 배플(130)이 설치되어 있으며, 제1분사기(116a)와, 충돌식 배플(130) 및 제3분사기(116c)의 상부 일측으로는 온도,압력 게이지(118a,118b,118c)들이 각각 하우징(110) 외측으로 돌출되게 형성되어 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 습식 스크러버(100)의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1분사기(116a)와 제2분사기(116b) 및 제3분사기(116c)에 물을 공급 하면 공급된 물이 아래쪽으로 분사된다.

이때, 제2분사기(116b)을 통해 공급되는 물은 3단으로 이루어진 충돌식 배플(130)로 공급이 이루어짐으로써, 후술되는 충돌식 배플(130)들의 날개(138)들과 격판(142)들 및 통기공(134)을 통과하게 된다.

이 상태에서, 유입구(112)를 통해 분진 등의 오염물질이 포함된 공기 즉, 배가스를 하우징(110) 내부로 유입시키면, 유입된 배가스는 고온에 따른 대류현상에 의해 위로 상승하게 됨과 동시에 제1분사기(116a)를 통해 분사되는 물과 제일 먼저 접촉하게 된다.

제1분사기(116a)를 통해 분사되는 물과 접촉하게 되는 배가스 중, 일부의 분진 등 오염물질은 상기 물에 응집되어 아래로 낙하하게 되어 드레인되고, 일부의 분진 등 오염물질을 포함하는 배가스의 산가스, 미세먼지 등은 계속해서 위로 상승하게 된다.

제1분사기(116a)에 의해 일부의 분진 등 오염물질이 제거된 배가스는 3단에 걸쳐 적층 형성된 충돌식 배플(130)을 통과하면서 또 다시 분진 등 오염물질이 제거되게 된다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 충돌식 습식 스크러버(100)에 적용되는 충돌식 배플(130)은, 평면 플레이트(132) 상에 일정간격마다 수직 플레이트(136)가 설치되어 있는데, 이 수직 플레이트(136)의 아래쪽 단에는 좌우로 지그재그 형태의 날개(138)가 수평절곡되어 형성되고, 이 날개(138)들과 동 일수직선상을 이루는 평면 플레이트(132)에는 각각 통기공(134)이 형성되어 있다.

따라서, 평면 플레이트(132)에 형성되는 통기공(134)의 수직선상 바로 위쪽은 각각 날개(138)들에 의해 막혀있게 됨으로써, 상승하는 배가스의 산가스 및 미세먼지 등이 충돌을 일으키게 된다.

이와 같이 충돌을 일으킨 배가스의 산가스 및 미세먼지는 각각 날개(138)들 사이에 형성되는 간공(間孔)부(140)를 통해 위로 상승을 하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 습식 스크러버(100)에 적용되는 충돌식 배플(130)은, 좌우로 지그재그 형태로 수평절곡 형성된 날개(138)들 사이의 간공부(140)들 상측에도 각각 일정간격을 두고 격판(142)들이 형성되어 있다.

따라서, 평면 플레이트(132)에 형성되는 통기공(134)의 수직선상 바로 위쪽에 형성된 각각의 날개(138)들과 충돌을 일으킨 배가스는, 날개(138)들 사이에 형성되는 간공부(140)를 통해 위로 상승을 하게 됨과 동시에, 간공부(140)들 상측에 각각 형성된 격판(142)들에 의해 또 한 번 충돌을 일으킨 후, 격판(142)들 사이의 공간을 통해 상승을 하게 된다.

본 발명의 실시 예에서는 평판 플레이트(132)에 형성되는 통기공(134)의 동일수직선상 상부에 날개(138)들이 형성되고, 이 날개(138)들 사이의 간공부(140)들 상부에도 격판(142)들이 설치되어 상기 통기공(134)을 통과한 배가스의 산가스 및 미세먼지가 2단계에 걸쳐 충돌을 일으키는 것으로 한정하여 설명하였으나, 격판(142)들 사이의 공간마다 계속해서 상부로 올라갈수록 지그재그 형태의 격판을 더 적층형성하게 되면, n단계에 걸쳐 충돌을 일으키도록 할 수도 있음은 물론이다.

이와 같은 구조로 이루어진 충돌식 배플(130)을 통과하는 배가스의 산가스 및 미세먼지는 날개(138)들과 격판(142)들에 의해 다단계에 걸쳐 충돌을 일으키면서 그 상승속도가 늦춰짐과 동시에, 제2분사기(116b)을 통해 공급되는 물과 접촉시간 또한 길어지게 됨으로써, 분진 등의 오염물질이 물에 더욱 많이 흡착되어 아래로 낙하되는바, 비교적 많이 정화된 공기가 상승된다.

특히, 상기와 같은 구조로 이루어진 충돌식 배플(130)이 본 발명의 실시 예에서는 3단계에 걸쳐 구성됨으로써, 그 정화효율은 더욱 증대된다 할 수 있을 것이며, 실시 예에 따라서 1단 이상의 n단으로 구성할 수도 있음은 물론이다.

충돌식 배플(130)을 통과하여 정화가 많이 이루어진 배가스의 산가스 및 미세먼지는, 다시 제2분사기(116b)를 통과하면서, 제2분사기(116b)에 의해 분사되는 물과 접촉을 이루게 됨에 따라 분진 등의 오염물질이 다시 한 번 걸러지게 된 후, 디미스터(120)를 통과하여 미세먼지 등이 또 한 번 걸러지며, 최종적으로 제3분사기(116c)를 통과하면서, 제3분사기(116c)에 의해 분사되는 물과 접촉을 이루게 됨에 따라 분진 등의 오염물질이 또 걸리진 다음 배출구(114)를 통해 깨끗한 공기만 배출이 이루어지게 된다.

도 1은 종래의 습식 스크러버 구성을 개략적으로 도시한 구성도.

도 2 내지 도 4는 종래의 습식 스크러버에 적용되는 충돌식 배플의 평면도, 정면도 및 측면도.

도 5는 본 발명에 따른 습식 스크러버 구성을 개략적으로 도시한 구성도.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 습식 스크러버에 적용되는 충돌식 배플의 평면도, 정면도 및 측면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100 : 습식 스크러버 110 : 하우징

112 : 유입구 114 : 배출구

116a,b,c : 분사기 120 : 디미스터

130 : 충돌식 배플 132 : 평면 플레이트

134 : 통기공 136 : 수직 플레이트

138 : 날개 140 : 간공부

142 : 격판

Claims (3)

1. 오염된 배가스가 유입되도록 하부 일측에 유입구가 형성되고, 분진 등의 오염물질이 제거된 공기가 배출되도록 상부 일측에 배출구가 형성된 하우징과;

   상기 하우징의 높이방향으로 다수 지점에 설치되어 하우징 내부에 물을 분사하는 복수의 분사기들과;

   상기 분사기들 사이에 설치되되, 상승하는 배가스가 다단계에 걸쳐 충돌을 일으키면서 흐르는 물과 접촉하여 분진 등의 오염물질을 흡착하도록 하는 복수단의 충돌식 배플 및;

   상기 복수의 분사기들 사이에 설치되어 상승하는 배가스의 미세 먼지 등을 흡착하는 디미스터를 더 포함하며,

   상기 충돌식 배플은,

   일정간격마다 지그재그로 교차되게 복수의 통기공이 형성된 평면 플레이트와;

   상기 평면 플레이트 상에 일정간격마다 설치되되, 그 아래쪽 단에는 좌우로 지그재그 형태로 수평절곡되어 상기 통기공들과 일정간격을 두고 동일수직선상에 위치되는 날개들이 형성된 수직 플레이트와;

   상기 날개들 사이에 형성되는 간공부들과 일정간격을 두고 동일수직선상에 위치되게 설치되는 격판들을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 스크러버.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징은 그 내부에,

   상기 유입구의 상부측에 피라미드식으로 적층,설치되는 제1분사기들과;

   상기 제1분사기들 상부측에 복수단으로 적층,설치되는 충돌식 배플과;

   상기 충돌식 배플 상부측에 설치되는 제2분사기와;

   상기 제2분사기의 상부측에 설치되는 디미스터와;

   상기 디미스터의 상부측에 설치되는 제3분사기를 포함하는 것을 특징으로 하 는 습식 스크러버.
3. 삭제

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