KR101110472B1 - 분진 제거용 코크스 필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분진 제거용 코크스 필터에 관한 것으로서, 구체적으로는 제철소에서 부산물로 발생되는 분코크스를 충진시킨 필터를 다단으로 구비하여 배가스를 통과시킴으로써 배가스내에 존재하는 분진을 효율적이고 경제적으로 제거할 수 있도록 한 분진 제거용 코크스 필터에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 필터링 역할을 수행하는 저렴한 분코크스를 계속적으로위에서 아래로 공급 및 배출시키는 구성이 제시되고, 이러한 구성에 따라 필터를 주기적으로 교환해줄 필요가 없는 간단하고 저렴한 필터가 제공되는 효과가 있다. 또한, 2단 이상의 다단으로 분코크스 필터를 구성함에 따라 필터의 여과능력이 향상되며, 계속적으로 분코크스를 배출시켜주는 구성에 의해 분진포집에 의한 필터내의 차압이 발생하지 않는 안전하고 효율적인 필터가 제공되는 효과가 있다.
코크스, 필터, 분진

Description

분진 제거용 코크스 필터 {THE COKE FILTER FOR THE REMOVAL OF DUST}
도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 나타내기 위한 개요도.
1: 코크스 2,3,4: 코크스 주입구
10: 제 1단 필터 20: 제 2 단 필터
30: 제 3 단 필터 100: 필터 장치
H : 하우징
본 발명은 분진 제거용 코크스 필터에 관한 것으로서, 구체적으로는 제철소에서 부산물로 발생되는 분코크스를 충진시킨 필터를 다단으로 구비하여 배가스를 통과시킴으로써 배가스내에 존재하는 분진을 효율적이고 경제적으로 제거할 수 있도록 한 분진 제거용 코크스 필터에 관한 것이다.
일반적으로 종래에 배가스중에 포함된 분진을 제거하는 방법으로 가장 많이 이용되는 방법은 전기 집진기, 여과 집진기 등을 이용하는 방법으로서, 이러한 집진기는 산업현장 등에서 다양하게 사용되고 있으며, 이와 같은 집진기 설비를 이용하면 배가스중의 분진을 99% 이상까지도 제거할 수 있다.[W. Strauss, "Industrial Gas Cleaning" Pergamon Press, 1975]
그러나 전기 집진기의 경우 미세먼지가 많이 존재하는 경우 등에는 후단에서 배출되는 분진 농도를 낮추는데 한계가 있어 통상 20~50 mg/Sm3 이상의 먼지는 배출되어 버리고, 소각로 등에서는 전기 집진기 내부에서의 다이옥신의 재생성 문제 등으로 인하여 여과 집진기를 선호하고 있는 상태이다.
여과 집진기의 경우 분진 제거효율도 좋고, 후단의 분진 배출농도를 사용조건에 따라 10 mg/Sm3 이하까지도 만족할 수도 있다는 장점이 있으나, 주기적으로 여과포를 교체해야 하는 문제점이 있으며, 여과 집진기의 설비비도 고가라는 단점이 있다.
한편, 활성탄과 같은 카본 종류의 촉매는 저온에서 SO2를 흡착하여 제거할 수 있다는 것이 잘 알려져 있기 때문에, 입상의 활성탄 등을 이용한 탈황, 탈질공정이 이미 상업화 되어 있는데, 일본특허공개 1993-105415에는 여기에 사용되는 활성탄의 제조방법을 게시하고 있다.
이러한 입상의 활성탄을 사용할 경우 배가스중의 SOx, NOx 이외에 활성탄층이 필터 역할을 하기 때문에 분진도 제거할 수 있는 것으로 알려져 있으나, 여기에 사용되는 활성탄 등은 매우 고가라는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제철소에서 부산물로 발생되는 입상의 분코크스를 필터로 사용하여 배가스내에 존재하는 분진을 경제적이고, 효율적으로 제거할 수 있는 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 분코크스 필터를 적어도 2단 이상의 다단으로 구성하여 필터의 여과 능력을 향상시킬 수 있는 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 후술될 구성 및 작용에서 더욱 상세히 설명될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본원발명에 따른 분진 제거용 코크스 필터는, 배가스중의 분진을 제거하기 위한 필터 장치에서, 하우징; 상기 하우징 내부에 구비되어 있는 필터; 및 상기 하우징 외측에 구비되며, 상기 필터에 연결되어 있는 코크스주입구;를 포함하여 구성되며, 상기 필터의 충진제로서 입상의 분코크스를 사용하고, 상기 분코크스는 상기 코크스주입구를 통하여 외부에서 연속적으로 투입되고, 일정하게 외부로 배출시킴으로써, 분진 포집에 의한 차압이 발생하는 것을 억제하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하우징은 도 1에 도시된 바와 같이, 분진 제거용 코크스 필터의 전체적인 외관을 구성하는 구성요소이며, 코크스주입구는 상기 하우징 외측에 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 이 충진되는 분코크스의 크기는 5 내지 40 미리미터 이내의 것이 바람직하게 이용된다.
그리고, 분코크스가 충진된 필터를 적어도 2단 이상의 복수 단으로 구성하고 각 단의 필터에서 하부로 배출되는 분코크스의 속도를 서로 달리하여 구성하면 분코크스 입자에 포집된 배가스중의 분진이 배가스 흐름에 휩쓸려 배출되거나 코크스 간의 마찰로 인하여 일부 부서진 입자가 배가스중의 분진으로 배출되는 것을 방지할 수 있도록 구성된다.
특히, 복수 단의 필터 중에서 배가스가 입력되는 측에서 분진이 가장 많이 포집되는 최전방의 필터의 코크스 배출속도를 가장 빠르게 하여 분진이 많이 포집 된 분코크스를 외부로 빨리 배출시키도록 구성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 하며, 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 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 분진 제거용 코크스 필터의 필터 장치(100)를 나타내는 개요도이다.
필터 장치(100)는 도 1에 게시되는 바와 같이 배가스가 좌측으로부터 유입되어 제 1 단 필터(10), 제 2 단 필터(20), 제 3 단 필터(30)를 지나 우측으로 배출되도록 구성된다.
그리고, 입상의 분코크스(1)는 필터 장치(100)의 상측으로부터 코크스 주입구(2),(3),(4)로 주입되어 각 단의 필터(10),(20),(30)를 거친 뒤에 하측으로 배출되도록 일정한 속도로 중력낙하되게 구성되고, 코크스 주입구(2),(3),(4)와 필터(10),(20),(30) 사이에는 투입되는 분코크스(1)의 양을 조절할 수 있는 조절밸브(미도시)가 각각 구비되며, 각 단 필터(10),(20),(30)의 하부에도 배출되는 분코크스(1)의 양을 조절할 수 있는 조절 밸브(미도시)가 구비된다.
필터(10),(20),(30)에 충진되는 분코크스(1)는 제철소에서 부산물로 발생되 는 분코크스중에서 대략 5 ~40mm의 범위내에서 10 ~ 16 mm 크기의 입자를 선별하여 충진한 것이다.
그리고, 조절밸브와 같은 조절 수단을 이용하여 필터(10),(20),(30) 내의 분코크스(1)가 계속 유입과 배출이 이루어지게 하는 것은 입상의 분코크스(1)를 충진한 필터(10),(20),(30)에 배가스를 통과시킬 때 배가스중의 분진이 분코크스(1)에 의해 포집되어 필터의 차압이 상승하기 때문에 차압을 일정하게 유지시켜 필터 장치(100)의 운전이 원활히 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.
그리고, 필터(10),(20),(30)는 본 실시예에서 3단의 필터로 구성하였는데, 필터를 여러 단으로 중복되게 구성하는 것은 배가스의 여과능력을 보다 향상시키기 위한 구성이며, 위에서 조절 수단을 이용하여 필터(10),(20),(30)내의 분코크스(1)의 배출 속도를 서로 다르게 설정할 수 있는데, 이는 분코크스(1)가 필터내에서 이동할때 코크스 입자에 포집된 배가스중의 분진이 배가스 흐름에 휩쓸려 밖으로 배출되거나 코크스간의 마찰로 인하여 일부 부서진 입자가 배가스 중의 분진 형태로 배출될 수 있기에 이를 최대한 줄여주기 위한 설정이다.
즉, 배가스중의 분진이 많이 포집되는 최전방의 필터(10)는 분코크스(1)의 배출속도를 빠르게 설정하고, 후방의 필터(20),(30)들은 최전방의 필터(10)에 비해 배출속도가 느리게 설정되는 것이 바람직하며, 외부로 배출된 분코크스는 분진을 많이 함유하고 있기 때문에 스크린을 이용하여 분진을 털어내고 나서 재사용할 수 있다.
-실시예 1-
코크스 필터의 전체 크기는 700(가로) x 700(세로) x 300(길이) mm의 크기였다. 필터를 통과하는 배가스는 소결공장에서 발생되는 배가스중 일부를 Fan을 이용하여 유입하였으며, 배가스의 유량은 1000Nm3/hr이었다.
다음 표 1에 분진 입구농도에 따른 출구농도와 제거효율을 나타내었다.
측정횟수 분진농도 (mg/Sm3) 제거효율(%)
입구농도 출구농도
1 251 5.0 98.0
2 272 4.3 98.4
3 967 7.5 99.2
위의 표 1에 의해 나타나는 분진농도와 제거효율 데이터를 보면 본 발명에 따른 코크스 필터를 이용하여 배가스 중의 분진이 대부분 제거되는 탁월한 작용 효과를 알 수 있으며, 이러한 필터 시스템에 의해 값싼 분코크스를 사용하여 저렴하게 필터를 구성할 수 있음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구체적으로 설명하였지만, 본 발명의 분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 얼마든지 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 것이며, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 필터링 역할을 수행하는 저렴한 분코크스를 계속적으로위에서 아래로 공급 및 배출시키는 구성이 제시되고, 이러한 구성에 따라 필터를 주 기적으로 교환해줄 필요가 없는 간단하고 저렴한 필터가 제공되는 효과가 있다.
그리고, 2단 이상의 다단으로 분코크스 필터를 구성함에 따라 필터의 여과능력이 향상되며, 계속적으로 분코크스를 배출시켜주는 구성에 의해 분진포집에 의한 필터내의 차압이 발생하지 않는 안전하고 효율적인 필터가 제공되는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 배가스중의 분진을 제거하기 위한 필터 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내부에 구비되어 있는 필터; 및
    상기 하우징 외측에 구비되며, 상기 필터에 연결되어 있는 코크스주입구;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 필터의 충진제로서 입상의 분코크스를 사용하고,
    상기 분코크스는 상기 코크스주입구를 통하여 외부에서 연속적으로 투입되고, 일정하게 외부로 배출시킴으로써, 분진 포집에 의한 차압이 발생하는 것을 억제하는 것을 특징으로 하는 분진 제거용 코크스 필터.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 충진되는 분코크스의 크기는 5 미리미터 내지 40 미리미터 이내의 것임을 특징으로 하는 분진 제거용 코크스 필터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 필터를 적어도 2단 이상의 복수 단으로 구성하는 것을 특징으로 하는 분진 제거용 코크스 필터.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 복수 단의 필터 중에서 배가스가 입력되는 측에서 가장 전방에 위치하는 필터의 코크스 배출속도를 가장 빠르게 하여 분진이 많이 포집되는 전방 필터 내의 분코크스를 외부로 빨리 배출시키는 것을 특징으로 하는 분진 제거용 코크스 필터.
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