KR101185049B1

KR101185049B1 - 연소가스의 집연 시스템

Info

Publication number: KR101185049B1
Application number: KR1020110125499A
Authority: KR
Inventors: 신준; 조화숙; 이연숙
Original assignee: 이연숙; 조화숙
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2012-09-21

Abstract

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 연소가스가 물이 분사되는 관로를 통과 한후 연소가스에 포함된 이산화탄소를 수산화칼슘과 반응시켜 탄산칼슘 형태로 침전시키고 관로에서 분사된 물은 활성탄을 거쳐 정화 시킴으로써 이산화탄소 회수율이 90%에 이르는 연소가스의 집연 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 연소가스가 물분사노즐에서 분사되는 물에 의해 관로를 통과하는 과정에서 정화된후 연소가스에 포함된 이산화탄소가 흡수통의 수산화칼슘과 반응하여 탄산칼슘 분말형태로 집진되어 연소가스의 이산화탄소의 회수율이 90%에 이르게 되는 것으로 연소가스를 1차 정화시킨 물은 2개 이상은 정수통을 거쳐 펌프에 의해 물분사노즐로 공급되는 순환 사이클을 이루게 됨으로써 찜질방이나 소규모 소각로를 사용하는 영세업체에서도 시실 및 운영비용 부담없이 설치하여 사용할 수 있도록 한 것으로 관로와 물분사노즐의 갯수가 선택될 수 있도록 흡입통체와 배출통체를 모듈화된 조립구조로 제작함으로써 연소가스 처리용량에 따른 설계변경이 자유롭도록 한 것이다.

Description

연소가스의 집연 시스템{omitted}

본 발명은 연소가스의 집연 시스템에 관한 것으로 특히 물을 이용하여 이산화탄소의 회수율이 90%에 이르도록 한 집연 시스템을 제공함으로써 아민계 흡수제를 사용하는데서 발생되는 집연 수단 내부의 부식과 이에따른 환경문제를 일소할 수 있게 한 연소가스의 집연 시스템에 관한 것이다.

선진국들은 기후변화 협약의 의무부담을 달성하기 위한 일환으로 연소가스의 이산화탄소 포집 및 저장기술(CCS:Carbon Dioxide Capture and Storge)의 개발에 박차를 가하고 있다.

CCS 기술중 연소가스로부터 이산화탄소를 포집하는 방법은 기존 설비를 그대로 두고 집연 수단만을 부가하는 방법으로 소기의 목적을 달성할 수 있다는 장점이 있다.

이를 위해 종래에는 아민계 흡수제나 암모니아계 흡수제를 사용하고 있으나 화학물질인 이들 흡수제는 집연 수단에 직접적으로 접촉하여 부식시킴으로써 설비 운용 비용이 과도하게 발생되는 원인이 되는 것은 물론 부식에 따른 환경문제가 발생되는 폐단이 있었다.

그럼에도 불구하고 알려진 대부분의 CCS기술은 위와같은 문제를 극복할 수 있는 새로운 흡수제의 개발에 편중되어 있다.

이에 본 발명자는 찜질방이나 소규모 소각로를 사용하는 영세업체에서도 시실 및 운영비용 부담없이 설치하여 사용할 수 있도록 한 소형화된 새로운 개념의 집연 시스템을 구상한 결과 본 발명을 안출하게 되었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 연소가스가 물이 분사되는 관로를 통과 한후 연소가스에 포함된 이산화탄소를 수산화칼슘과 반응시켜 탄산칼슘 형태로 침전시키고 관로에서 분사된 물은 활성탄을 거쳐 정화 시킴으로써 이산화탄소 회수율이 90%에 이르는 연소가스의 집연 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 연소가스가 흡입되는 흡입통로와 한 곳 이상의 제 1 연결통로, 상기 제 1 연결통로와 연장선상에 위치하는 노즐 장착통로가 형성된 흡입통체; 상기 제 1 연결통로에 대응되는 제 2 연결통로와 배출구가 형성된 배출통체; 상기 제 1,2 연결통로에 연결 설치된 관로; 상기 흡입통체를 관통하여 설치된 급수관; 상기 급수관에 연결설치되어 관로의 입구에 위치하는 물분사노즐; 연결관으로 상호 연결되고 내부에는 활성탄이 채워진 2개 이상의 정수통; 상기 정수통이 연결되게 설치된 정화조; 상기 정화조의 뚜껑에 설치된 배기팬부; 상기 배출구로부터 상기 정수통중 한 곳에 연결 설치된 배수관; 상기 배수관에 설치된 활성탄통; 상기 정수통중 한 곳과 연결되어 상기 물분사노즐에 물을 공급하는 펌프; 내벽에 둘레에 차단벽이 형성된 흡수통; 상기 흡수통에 넣어진 수산화칼슘용액; 상기 배기팬부와 흡수통을 연결하는 흡기관; 상기 흡수통의 상부에 설치된 배기관;으로 이루어진 연소가스의 집연 시스템에 의하여 달성되어진다.

이와같이 된 본 발명은 연소가스가 물분사노즐에서 분사되는 물에 의해 관로를 통과하는 과정에서 정화된후 연소가스에 포함된 이산화탄소가 흡수통의 수산화칼슘과 반응하여 탄산칼슘 분말형태로 집진되어 연소가스의 이산화탄소의 회수율이 90%에 이르게 되는 것으로 연소가스를 1차 정화시킨 물은 2개 이상은 정수통을 거쳐 펌프에 의해 물분사노즐로 공급되는 순환 사이클을 이루게 됨으로써 찜질방이나 소규모 소각로를 사용하는 영세업체에서도 시실 및 운영비용 부담없이 설치하여 사용할 수 있도록 한 효과가 있는 것이다.

또한 본 발명은 관로와 물분사노즐의 갯수가 선택될 수 있도록 흡입통체와 배출통체를 모듈화된 조립구조로 제작함으로써 연소가스 처리용량에 따른 설계변경이 자유롭도록 한 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 정면도
도 2는 본 발명의 물분사노즐을 보인 일부절개사시도
도 3은 본 발명의 정화조를 보인 단면도
도 4는 본 발명의 흡수통을 보인 단면도
도 5는 본 발명의 시제품 사진
도 6은 본 발명의 테스트 리포트

본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 연소가스가 흡입되는 흡입통로(11)와 한 곳 이상의 제 1 연결통로(12), 상기 제 1 연결통로(12)와 연장선상에 위치하는 노즐 장착통로(13)가 형성된 흡입통체(10); 상기 제 1 연결통로(12)에 대응되는 제 2 연결통로(22)와 배출구(21)가 형성된 배출통체(20); 상기 제 1,2 연결통로(12)(22)에 연결 설치된 관로(30); 상기 노즐 장착통로(13)를 통해 상기 흡입통체(10)를 관통하여 설치된 급수관(40); 상기 급수관(40)에 연결설치되어 관로(30)의 입구에 위치하는 물분사노즐(50); 연결관(61)으로 상호 연결되고 내부에는 활성탄이 채워진 2개 이상의 정수통(60); 상기 정수통(60)이 연결되게 내부에 설치된 정화조(70); 상기 정화조(70)의 뚜껑(71)에 설치된 배기팬부(72); 상기 배출구(21)로부터 상기 정수통(60)중 한 곳에 연결 설치된 배수관(62); 상기 배수관(62)에 설치된 활성탄통(63); 상기 정수통(60)중 한 곳과 연결되어 상기 물분사노즐(50)에 물을 공급하는 펌프(51); 내벽에 둘레에 차단벽(81)이 형성된 흡수통(80); 상기 흡수통(80)에 넣어진 수산화칼슘용액(81); 상기 배기팬부(72)와 흡수통(80)을 연결하는 흡기관(83); 상기 흡수통(80)의 상부에 설치된 배기관(84);으로 이루어진 연소가스의 집연 시스템에 관한 것이다.

상기 흡입통로(11)는 연소가스가 발생되는 설비에 연결 설치된다.

상기 제 1,2 연결통로(12)(22)와 관로(30)의 끝부분에는 플랜지부(12a)(22a),(31)(32)가 각각 형성되어 있는 것으로 제 1,2 연결통로(12)(22)의 갯수 별로 흡입통체(10)와 배출통체(20)를 제작하여 제공할 경우 관로(30)와 상기 정수통(60)의 갯수를 선택하는 것만으로 처리해야 할 설비에 적합한 연소가스 처리 용량을 갖는 집연 시스템의 설계가 가능한 것으로 상기 흡입통체(10)와 배출통체(20) 및 관로(30)를 포함한 물분사 정화 수단을 모듈화 하는 경우에도 모듈화된 물분사 정화 수단의 갯수를 선택하는 것만으로 처리용량에 따른 설계가 가능함은 물론이다.

상기 플랜지(32),(22a)사이에는 메쉬망(32a)을 설치하는 것이 바람직하다.

상기 연결관(61)은 물이 활성탄을 거치도록 급수 측은 정수통(60)의 상부에, 배수 측은 정수통(60)의 하부에 연결되도록 도 3에 도시된 바와 같이 설치된다.

상기 차단벽(81)은 수산화칼슘용액(82)이 흡수통(80) 외부로 끓어 넘치지 않도록 하는 역활을 하며, 상기 흡기관(83)은 수산화칼슘용액(82)에 잠기도록 설치되어 연소가스에 포함된 이산화탄소가 수산화칼슘과 반응하여 탄산칼슘 분말형태로 집진될 수 있도록 설치된다.

이와같이 된 본 발명은 설비로부터 발생된 연소가스가 흡입통로(11)와 제 1 연결통로(12)를 통해 관로(30)를 통과하게 되며, 관로(30)를 통과하는 과정에서 물분사노즐(50)을 통해 분사된 물에 의해 1차 정화된다. 상기 흡입통로(11)에 설치된 메쉬망(32a)은 1차 정화된 연소가스에 잔류하는 분진 등을 사전에 필터링하는 역활을 한다.

상기 관로(30)에 분사된 물은 배출구(21)와 연결된 배수관(62)을 통해 2개 이상의 정수통(60)을 거치는 과정에서 활성탄에 의해 정화된후 펌프(51)에 의해 급수관(40)으로 공급됨으로써 물분사노즐(50)을 통해 관로(30)에 분사되는 순환 사이클을 이루게 된다.

상기 관로(30)에서 1차 정화된 연소가스는 정수조(70)로 유입된후 뚜껑(71)에 설치된 배기팬부(72)에 의해 흡입되어 흡기관(83)을 거쳐 흡수통(80)의 수산화칼슘용액(82)을 통과한다. 이때 연소가스에 포함된 이산화탄소는 수산화칼슘용액(82)과 반응하여 탄산칼슘 분말 형태로 흡수통(80)에 집진된다.

이렇게 수산화칼슘용액(82)을 통과하여 이산화탄소가 집진된 연소가스는 배기관(84)을 통해 외부로 배출된다.

도 5는 본 발명의 성능을 실험하기 위해 제작한 시제품 사진으로 이것은 도시된 바와 같이 한쌍의 관로(30)를 각각 갖는 흡,배출통체(10)(20)로 이루어진 물분사 1차 정화부를 2개 설치하여서 된 것이다.

본 발명의 출원인은 위 시제품에 대한 흡기통로(11), 배출구(21), 배기관(84)에서의 이산화탄소 잔류량을 한국화학융합시험연구소에 의뢰한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다(도 6 테스트 리포트 참조).

[시험결과]

시험항목	단위	시료구분	결과치	시험방법
이산화탄소	ppm	입구(흡기통로)	6400	대기오염공정시험기준:2010
이산화탄소	ppm	출구(배출구)	697	대기오염공정시험기준:2010
이산화탄소	ppm	Tank(배출관)	598	대기오염공정시험기준:2010

이와같이 본 발명은 연소가스가 물분사노즐(50)에서 분사되는 물에 의해 관로(30)를 통과하는 과정에서 정화된후 연소가스에 포함된 이산화탄소가 흡수통(80)의 수산화칼슘과 반응하여 탄산칼슘 분말형태로 집진되어 연소가스의 이산화탄소의 회수율이 90%에 이르게 되는 것으로 연소가스를 1차 정화시킨 물은 2개 이상은 정수통(60)을 거쳐 펌프(51)에 의해 물분사노즐(50)로 공급되는 순환 사이클을 이루게 됨으로써 찜질방이나 소규모 소각로를 사용하는 영세업체에서도 시실 및 운영비용 부담없이 설치하여 사용할 수 있도록 한 연소가스의 집연시스템에 관한 것이다.

또한 본 발명의 연소가스의 집연시스템은 관로(30)와 물분사노즐(50)의 갯수가 선택될 수 있도록 흡입통체(10)와 배출통체(20)를 모듈화된 조립구조로 제작함으로써 연소가스 처리용량에 따른 설계변경이 자유롭도록 한 것이다.

10 : 흡입통체 20 : 배출통체
30 : 관로 40 : 급수관
50 : 물분사노즐 51 : 펌프
60 : 정수통 70 : 정수조
72 : 배기팬부 80 : 흡수통

Claims

연소가스가 흡입되는 흡입통로(11)와 한 곳 이상의 제 1 연결통로(12), 상기 제 1 연결통로(12)와 연장선상에 위치하는 노즐 장착통로(13)가 형성된 흡입통체(10); 상기 제 1 연결통로(12)에 대응되는 제 2 연결통로(22)와 배출구(21)가 형성된 배출통체(20); 상기 제 1,2 연결통로(12)(22)에 연결 설치된 관로(30); 상기 노즐 장착통로(13)를 통해 상기 흡입통체(10)를 관통하여 설치된 급수관(40); 상기 급수관(40)에 연결설치되어 관로(30)의 입구에 위치하는 물분사노즐(50); 연결관(61)으로 상호 연결되고 내부에는 활성탄이 채워진 2개 이상의 정수통(60); 상기 정수통(60)이 연결되게 내부에 설치된 정화조(70); 상기 정화조(70)의 뚜껑(71)에 설치된 배기팬부(72); 상기 배출구(21)로부터 상기 정수통(60)중 한 곳에 연결 설치된 배수관(62); 상기 배수관(62)에 설치된 활성탄통(63); 상기 정수통(60)중 한 곳과 연결되어 상기 물분사노즐(50)에 물을 공급하는 펌프(51); 내벽에 둘레에 차단벽(81)이 형성된 흡수통(80); 상기 흡수통(80)에 넣어진 수산화칼슘용액(81); 상기 배기팬부(72)와 흡수통(80)을 연결하는 흡기관(83); 상기 흡수통(80)의 상부에 설치된 배기관(84);으로 이루어진 연소가스의 집연 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 제 1,2 연결통로(12)(22)와 관로(30)의 끝부분에는 플랜지부(12a)(22a),(31)(32)가 각각 형성되어 상기 흡입통체(10)와 배출통체(20) 및 관로(30)를 모듈화한 것을 특징으로 하는 연소가스의 집연 시스템.