KR101239877B1 - 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 암모니아가 포함된 폐가스를 처리하는데 이용되며 대용량의 폐가스를 처리하는데 적합한 폐가스 처리장치를 개시한다.
본 발명의 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치는, 연소 케이스의 가운데 부분에 배치된 폐가스 유입관, 폐가스 유입관의 외주에 배치되는 다수의 봉형 히터, 봉형 히터의 외부측과 하부측을 감싸면서 배치되며 상부측에 개구부를 구비하고 폐가스 유입관의 하부에 결합되는 제1 격벽, 연소 케이스의 내부에 배치되어 폐가스 유입관과 봉형 히터의 외부측 전체를 감싸면서 원통형으로 이루어진 제2 격벽, 제1 격벽의 외주측과 제2 격벽의 내주측 사이에 간격을 두고 원통형으로 배치되며 상부에 제1 공기 공급구가 제공되고 제1 공기 공급구에서 나오는 공기와 암모니아를 포함한 폐가스가 만나는 공간에 1차 연소부가 제공되며, 하부에 제2 공기 공급구가 제공되고 제2 공기 공급구에서는 나오는 공기와 1차 연소부에서 연소된 폐가스와 만나는 부분에 2차 연소부가 제공되는 제3 격벽, 제2 격벽과 제3 격벽의 가운데 부분에 연결되어 제2 격벽과 제3 격벽이 이루는 챔버를 상부챔버와 하부챔버로 구획하는 분리격벽, 상부챔버에 공기를 공급하며 상부챔버의 측면에 설치되는 제1 공기 공급관, 하부챔버에 공기를 공급하며 하부챔버의 측면에 설치되는 제2 공기 공급관을 포함한다.

Description

암모니아가 포함된 폐가스 처리장치{Scrubber to dispose waste gas including ammonia}

본 발명은 암모니아가 포함된 폐가스를 처리하는데 이용되며 대용량의 폐가스를 처리하는데 적합한 폐가스 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 LED 제조공정에서 다량의 암모니아 가스를 사용하고 배출한다. 이러한 암모니아가 포함된 폐가스를 처리하는 장치는 한국 등록특허공보 제10-0938911호에 개시되어 있다.

상술한 특허공보에는 암모니아가 포함된 폐가스를 가열하여 질소 및 수소로 분해시키는 열분해부, 열분해부를 통과한 폐가스에 공기를 주입하여 연소시키는 연소부를 구비하여 폐수의 발생을 줄이는 기술이 개시되어 있다.

그러나 상술한 특허공보에는 연소부에서 암모니아가 포함된 폐가스를 연소할 때 연소부의 온도가 특정한 지점에서 지속적으로 고온 상태로 유지되어 폐가스 처리장치의 손상이 발생할 수 있어 폐가스 처리장치의 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 상술한 특허공보에 개시된 기술은 반응기의 외주측에 가열수단이 배치되어 있고, 반응기의 가운데 부분에서 열분해 및 연소가 이루어지는 구조로 이루어져 암모니아가 포함된 폐가스를 소량으로 처리할 때에는 적합하지만, 규모가 큰 공장에서 대량으로 발생하는 암모니아가 포함된 폐가스를 처리하기 위해서는 폐가스 처리장치의 용량을 늘리는데 구조적으로 한계가 있어 대용량의 암모니아가 포함된 폐가스를 처리하는데 어려움이 있고, 대용량의 암모니아가 포함된 폐가스를 처리하기 위해서는 폐가스 처리장치의 수를 늘려야 하므로 설치 비용이 증대되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 암모니아를 포함하는 폐가스가 연소되는 연소부분을 분리하여 연소가 이루어지도록 하여 대용량의 암모니아를 포함하는 폐가스를 처리할 때 폐가스 처리장치가 과열되는 것을 막아 폐가스 처리장치의 손상을 방지하고 내구성을 증대시키는 암모니아가 포함된 폐가스를 처리하는 처리장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 암모니아가 포함된 폐가스를 가열하는 히터를 케이스의 내측에 일정한 간격으로 배치하여 히터의 수를 자유롭게 늘리는 설계를 할 수 있고 암모니아가 포함된 폐가스와 히터가 만나는 공간을 충분히 확보하여 암모니아가 포함된 폐가스를 대량으로 처리할 수 있으며 대용량 설계에 적합하여 설치 비용을 줄일 수 있는 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하부 중앙부에 관통된 구멍이 제공된 연소 케이스, 상기 연소 케이스의 하부에 배치되어 상기 연소 케이스에서 연소된 폐가스를 공급받아 냉각시키는 제1 냉각 케이스, 상기 연소 케이스의 가운데 부분에 세로 방향으로 배치되며 상부에 암모니아를 포함한 폐가스가 유입되는 입구가 제공되고 하부의 측면에 암모니아를 유출하는 출구가 제공된 폐가스 유입관, 상기 폐가스 유입관의 외주에 간격이 떨어져 배치되는 다수의 봉형 히터, 상기 봉형 히터의 외부측과 하부측을 감싸면서 배치되며 상부측에 개구부를 구비하고 상기 폐가스 유입관의 하부에 결합되는 제1 격벽, 상기 연소 케이스의 내부에 배치되어 상기 폐가스 유입관과 상기 봉형 히터의 외부측 전체를 감싸면서 원통형으로 이루어진 제2 격벽, 상기 제1 격벽의 외주측과 상기 제2 격벽의 내주측 사이에 간격을 두고 원통형으로 배치되며 상부에 제1 공기 공급구가 제공되고 상기 제1 공기 공급구에서 나오는 공기와 암모니아를 포함한 폐가스가 만나는 공간에 1차 연소부가 제공되며, 하부에 제2 공기 공급구가 제공되고 상기 제2 공기 공급구에서는 나오는 공기와 상기 1차 연소부에서 연소된 폐가스와 만나는 부분에 2차 연소부가 제공되는 제3 격벽, 상기 제2 격벽과 제3 격벽의 가운데 부분에 연결되어 상기 제2 격벽과 제3 격벽이 이루는 챔버를 상부챔버와 하부챔버로 구획하는 분리격벽, 상기 상부챔버에 공기를 공급하며 상기 상부챔버의 측면에 설치되는 제1 공기 공급관, 상기 하부챔버에 공기를 공급하며 상기 하부챔버의 측면에 설치되는 제2 공기 공급관을 포함하는 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치를 제공한다.

상기 제1 공기 공급관 및 상기 제2 공기 공급관은 대기 중의 공기를 공급하는 블로워와 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제1 공기 공급관 및 상기 제2 공기 공급관은 상기 제2 격벽에 대해 접선 방향으로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 연소 케이스에는 상기 1차 연소부 및 2차 연소부의 온도를 측정하여 측정된 값을 제어유닛에 전송하는 온도계가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 제1 냉각 케이스에는 일측에 관로로 연결되어 분사노즐로 냉각수를 분사하여 폐가스를 냉각시키는 제2 냉각 케이스가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 제1 냉각 케이스는 내벽과 간격을 유지하여 냉각수 수납용 격벽이 제공되고, 상기 냉각수 수납용 격벽의 상부에 상기 제1 냉각 케이스의 내부로 냉각수를 유입시키는 냉각수 출구부가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 제1 냉각 케이스의 내벽과 상기 냉각수 수납용 격벽 사이의 냉각수가 수용된 공간에 외부의 물을 공급하여 순환시키는 순환 펌프가 연결되는 것이 바람직하다.

또 본 발명은, 하부 중앙부에 관통된 구멍이 제공된 연소 케이스, 상기 연소 케이스의 하부에 배치되어 상기 연소 케이스에서 연소된 폐가스를 공급받아 냉각시키는 제1 냉각 케이스, 상기 연소 케이스의 가운데 부분에 세로 방향으로 배치되며 상부에 암모니아를 포함한 폐가스가 유입되는 입구가 제공되고 하부의 측면에 암모니아를 유출하는 출구가 제공된 폐가스 유입관, 상기 폐가스 유입관의 외주에 간격이 떨어져 배치되는 다수의 봉형 히터, 상기 봉형 히터의 외부측과 하부측을 감싸면서 배치되며 상부측에 개구부를 구비하고 상기 폐가스 유입관의 하부에 결합되는 제1 격벽, 상기 연소 케이스의 내부에 배치되어 상기 폐가스 유입관과 상기 봉형 히터의 외부측 전체를 감싸면서 원통형으로 이루어진 제2 격벽, 상기 제1 격벽의 외주측과 상기 제2 격벽의 내주측 사이에 간격을 두고 원통형으로 배치되며 제1 격벽을 향해 적어도 2부분 이상의 공기 분사부가 제공되며, 상기 공기 분사부가 서로 다른 높이에 배치되는 제3 격벽, 그리고 상기 제2 격벽과 제3 격벽이 이루는 챔버에 공기를 공급하는 공기 공급관을 포함하는 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치를 제공한다.

상기 공기 공급관은 상기 제2 격벽에 대해 접선 방향으로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 공기 분사부는 상기 제3 격벽의 상부측에 다수의 구멍이 제공된 1차 공기 분사부, 상기 1차 공기 분사부에서 아래방향으로 간격을 이루며 상기 제3 격벽을 관통하는 다수의 또 다른 구멍이 제공되는 2차 공기 분사부, 상기 2차 공기 분사부에서 아래 방향으로 간격을 이루며 상기 제3 격벽을 관통하는 다수의 또 다른 구멍이 제공되는 3차 공기 분사부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 공기 분사부를 이루는 상기 구멍들은 원통형으로 이루어지는 제3격벽의 접선 방향으로 뚫어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 제2 격벽과 제3 격벽을 분리격벽으로 분리하여 상부챔버와 하부챔버로 나누고 상부챔버와 하부챔버에 외부의 공기를 공급하여 상부챔버를 통해 공급된 공기에 의해 1차 연소부에서 암모니아가 포함된 폐가스의 연소가 1차적으로 일어나고, 1차 연소부에서 미처 연소되지 못한 폐가스가 2차 연소부에서 연소되어 특정한 지점에 과열되는 것을 방지하여 내구성을 향상시키고 제품의 신뢰성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상부챔버에 공기를 공급하는 제1 공기 공급관과 하부챔버에 공기를 공급하는 제2 공기 공급관을 제2 격벽에 대해 접선 방향으로 배치하여 상부챔버와 하부챔버로 유입되는 공기가 제2 격벽의 내주면과 제3 격벽의 외주면을 따라 회전하면서 1차 연소부 및 2차 연소부로 공급되어 연소 효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 봉형상의 히터를 폐가스 유입관의 외주에 다수를 배치하고 그 주변에서 암모니아가 포함된 폐가스의 연소가 이루어지도록 하여 대용량의 설계가 가능하여 대용량의 암모니아가 포함된 폐가스를 처리하는데 적합하며 설치 및 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 암모니아를 포함한 폐가스를 처리는 처리 장치의 외형을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ부를 잘라서 주요부를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 폐가스 처리장치의 연소 케이스의 내부를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예의 다른 예시를 설명하기 위해 폐가스 처리장치의 연소 케이스의 내부를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ부를 잘라서 주요부를 도시한 단면도로, 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치를 도시하고 있다.

본 발명의 실시예의 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치는, 연소 케이스(1), 제1 냉각 케이스(3), 제2 냉각 케이스(5)를 포함한다.

연소 케이스(1)는 내부에 공간이 제공되고 하부에 제1 냉각 케이스(3)가 배치된다. 제1 냉각 케이스(3)는 내부에 공간이 제공되고 연소 케이스(1)에서 연소된 폐가스를 냉각수로 냉각시키는 장치이다. 그리고 제2 냉각 케이스(3)는 제1 냉각 케이스(3)를 통과한 폐가스를 재차 냉각시키는 장치로 제1 냉각 케이스(3)에 연결관로(7)로 연결되어 있다.

본 발명의 실시예의 연소 케이스(1)는, 상부 및 측면은 밀폐되어 있고, 하부는 중앙부가 관통된 구멍(1a, 도 2 및 도 3에 도시하고 있음)이 제공된 플레이트(1b)가 결합된다. 즉, 연소 케이스(1)는 하부의 테두리 부분에 플레이트(1b)가 배치되고 이 플레이트(1b)의 중앙부에 관통된 구멍(1a)이 제공된다.

연소 케이스(1)는 제1 냉각 케이스(3)의 상부에 배치되고, 연소 케이스(1)의 하부에 제공된 구멍(1a)을 통해 연소된 폐가스를 제1 냉각 케이스(3)로 전달할 수 있다.

연소 케이스(1)는 하부에 위면에 넓고 아랫면이 좁은 모양으로 테이퍼지며, 상, 하 방향으로 관통된 가이드(9)가 배치될 수 있다. 가이드(9)가 이루는 내부 공간은 후술하는 2차 연소부를 이루는 공간으로 사용될 수 있다.

그리고 연소 케이스(1)의 가운데 부분에는 세로 방향으로 폐가스 유입관(11)이 배치된다.

폐가스 유입관(11)은 상부에 암모니아를 포함한 폐가스가 유입되는 입구(11a)가 제공되고 하부의 측면에 암모니아를 유출하는 출구(11b)가 제공된다.

폐가스 유입관(11)에 제공된 출구(11b)는 폐가스 유입관(11)의 아래 부분의 측면에 관통된 돔 형상으로 이루어지며 일정한 간격으로 배치될 수 있다.

폐가스 유입관(11)의 외주에는 일정한 간격으로 봉형 히터(13)가 배치된다.

봉형 히터(13)는 연소 케이스(1)의 상부에 고정되며 폐가스 유입관(11)의 외주에서 일정한 간격을 유지하여 다수가 배치된다. 따라서 연소 케이스(1)의 크기를 늘리고 봉형 히터(13)의 수를 늘려 배치하면 쉽게 대형의 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치를 설계하고 제작할 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예의 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치는 대량으로 암모니아가 포함된 폐가스를 처리할 수 있도록 대형으로 제작하는데 매우 유리하다.

여러 개의 봉형 히터(13)를 감싸는 위치에 제1 격벽(15)이 배치된다. 제1 격벽(15)은 봉형 히터(13)의 외부측과 하부측을 감싸는 구조로 배치되고, 상부 측에 개구부(15a)가 제공되어 암모니아가 포함된 폐가스가 개구부(15a)를 통해 제1 격벽(15)을 따라 위쪽으로 이동하여 제1 격벽(15)의 외측으로 이동할 수 있다.

그리고 제1 격벽(15)의 하부는 폐가스 유입관(11)의 하부 또는 저면측에 결합되어 폐가스 유입관(11)의 바닥면을 폐쇄할 수 있다. 즉, 제1 격벽(15)은 위 부분이 뚫리고 아래부분이 막힌 형태의 원통형으로 이루어지며 하부가 폐가스 유입관(11)의 바닥 부분에 결합된다.

연소 케이스(1)의 내부에는 제2 격벽(17)이 배치된다. 제2 격벽(17)은 봉형 히터(13)의 외부측 전체를 감싸면서 원통형으로 이루어진다. 제2 격벽(17)은 연소 케이스(1)의 하부에 제공된 플레이트(1b)에 하부가 결합된다. 이때 제2 격벽(17)의 아래 부분이 결합되는 연소 케이스(1)의 하부에 제공된 플레이트(1b)는 중앙부 측으로 연장된 연장부(1c)를 구비한다.

제2 격벽(17)은 전체의 형상을 볼 때 아래 부분이 뚫린 형태의 원통형으로 이루어지는 것이 바람직하다.

제1 격벽(15)과 제2 격벽(17) 사이에는 제3 격벽(19)이 배치되고, 제3 격벽(19)은 상, 하 방향으로 뚫린 모양의 원통형으로 이루어지는 것이 바람직하다.

제3 격벽(19)은 상부에 제2 격벽(17)의 상부측과 간격을 유지하여 제1 공기 공급구(19a)를 이룬다. 그리고 제3 격벽(19)은 하부에 연소 케이스(1)의 플레이트(1b)의 연장부(1c)와 간격을 유지하여 제2 공기 공급구(19b)를 이룬다.

그리고 제3 격벽(19)에 의해 만들어진 제1 공기 공급구(19a)에서 제1 격벽(15) 측으로 나오는 공기와 제1 격벽(15)의 개구부(15a)에서 나오는 암모니아가 포함된 폐가스가 제3 격벽(19) 측으로 나와서 만나는 지점에 1차 연소부(21)가 형성된다.

또한, 제3 격벽(19)에 의해 만들어진 제2 공기 공급부(19b)에서 나오는 공기와 1차 연소부(21)를 통과한 폐가스가 만나는 지점에 2차 연소부(23)가 형성된다.

그리고 제2 격벽(17)과 제3 격벽(19)에는 가운데 부분을 서로 연결한 분리격벽(24)이 제공된다. 분리격벽(24)은 제2 격벽(17)과 제3 격벽(19)이 이루는 챔버를 상부챔버(25)와 하부챔버(27)로 구획한다.

상부챔버(25)에는 제1 공기 공급관(29, 도 3에 도시하고 있음)이 연결되고, 하부챔버(27)에는 제2 공기 공급관(31)이 연결된다.

제1 공기 공급관(29)은 상부챔버(25)의 하부측 측면에 설치된다. 제1 공기 공급관(29)은 제2 격벽(17)에 대해 접선 방향으로 설치된다.

그리고 제2 공기 공급관(31, 도 3에 도시하고 있음)은 하부챔버(27)의 상부측 측면에 설치된다. 제2 공기 공급관(31)은 제2 격벽(17)에 대해 접선 방향으로 설치된다.

이와 같이 제1 공기 공급관(29)과 제2 공기 공급관(31)에 분리격벽(24)과 인접한 위치에 설치되는 것은 제1 공기 공급관(29)과 제2 공기 공급관(31)에 의해 공급되는 공기가 충분히 나선 방향으로 회전하면서 1차 연소부(21)와 2차 연소부(23)로 공급되도록 하기 위한 것이다.

제1 공기 공급관(29)과 제2 공기 공급관(31)이 제2 격벽(17)에 대해 접선 방향으로 설치되는 것은, 제1 공기 공급관(29)과 제2 공기 공급관(31)을 통해 상부챔버(25) 또는 하부챔버(27)로 공급되는 공기가 제2 격벽(17)의 내벽 및 제3 격벽(19)의 외벽을 따라 나선형 방향으로 회전하면서 제1 공기 공급구(19a)와 제2 공기 공급구(19b)를 통해 1차 연소부(21)와 2차 연소부(23)로 각각 공급될 수 있다.

그리고 제1 공기 공급관(29)과 제2 공기 공급관(31)은 대기 중의 공기를 공급하는 블로워(33)와 연결된다.

한편, 연소 케이스(1)에는 1차 연소부(21)의 온도를 측정하여 측정된 값을 제어유닛(도시생략)에 전송하는 온도계(35)가 설치된다. 온도계(35)는 일정한 간격으로 다수개가 설치될 수 있다.

또 한편으로 제1 냉각 케이스(3)는 내벽(3a)과 간격을 유지하여 냉각수 수납용 격벽(3b)이 제공되고, 냉각수 수납용 격벽(3b)의 상부에 제1 냉각 케이스(3)의 내부로 냉각수를 유입시키는 냉각수 출구부(3c)가 제공된다.

따라서 제1 냉각 케이스(3)의 내벽(3a)과 냉각수 수납용 격벽(3b) 사이로 공급된 냉각수는 냉각수 출구부(3c)를 통해 냉각수 수납용 격벽(3b)을 타고 흘러내리면서 제1 냉각 케이스(3) 및 연소 케이스(1)가 과열되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 제1 냉각 케이스(3)의 내벽(3a)과 냉각수 수납용 격벽(3b) 사이의 냉각수가 수용된 공간에 외부의 물을 공급하여 순환시키는 순환 펌프(35)가 연결된다.

한편, 제2 냉각 케이스(5)는 냉각수 분사장치(C)에 의해 냉각수를 분사하는 분사노즐(37)이 설치되어 뜨겁게 가열된 폐가스를 냉각시킬 수 있다. 특히, 제1 냉각 케이스(3)와 제2 냉각 케이스(5)를 연결하는 연결관로(7)의 내부에도 또 다른 분사노즐(39)을 설치하여 제1 냉각 케이스(3)에서 제2 냉각 케이스(5)로 이동하는 폐가스를 냉각시킬 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 암모니아가 포함된 폐가스를 연소하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

암모니아가 포함된 폐가스는 폐가스 유입관(11)의 입구(11a)로 유입되어 아래 측으로 이동하면서 고온으로 가열된다. 그리고 암모니아가 포함된 폐가스(11)가 출구(11b)를 통해 제1 격벽(15)이 이루는 내부 공간으로 이동한다.

암모니아가 포함된 폐가스(11)가 봉형 히터(13)의 저면측에서 상부측으로 이동하는 과정에서 일부의 암모니아가 질소 및 수소로 전환되는 열분해과정이 일어난다.

계속해서 암모니아가 포함된 폐가스(11)는 제1 격벽(15)의 상부측에 제공되는 개구부(15a)를 통해 제1 격벽(15)과 제3 격벽(19) 사이의 공간인 1차 연소부(21) 측으로 이동한다.

그리고 이와는 별도로 제1 공기 공급관(29)과 제2 공기 공급관(31)을 통해 외부의 공기가 상부챔버(25) 및 하부챔버(27)로 공급된다. 이때 상부챔버(25)와 하부챔버(27)로 공급되는 공기는 블로워(33)에 의해 대기 중의 공기를 공급한다.

본 발명의 실시예는 블로워(33)에 의해 대기 중의 공기를 공급함으로써 클린 드라이 에어(CDA, Clean dry air)를 연소용 에어로 사용하는 기존 기술에 비해 유지 비용을 절감할 수 있다.

상부챔버(25)와 하부챔버(27)로 공급된 공기는 제1 공기 공급관(29) 및 제2 공기 공급관(31)에 의해 제2 격벽(17)에 대해 접선 방향으로 공급되므로 제2 격벽(17)의 내벽과 제3 격벽(19)의 외벽을 따라 나선 방향으로 회전하면서 이동한다.

상부챔버(25)로 공급된 공기는 제3 격벽(19)이 이루는 제1 공기 공급구(19a)로 공급되면서 암모니아가 포함된 폐가스와 만나 1차 연소부(21)에서 연소가 이루어진다.

그리고 계속해서 하부챔버(25)로 공급된 공기는 제3 격벽(19)이 이루는 제2 공기 공급구(19a)로 공급되면서 1차 연소부(21)를 통과한 폐가스와 만나 2차 연소부(23)에서 재차 연소가 이루어진다.

이때 암모니아가 포함된 폐가스는 1차 연소부(21)에서 연소가 이루어지고 2차 연소부(23)에서 재차 연소가 이루어지므로 1차 연소부(21)에서 지나치게 과열되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예의 폐가스 처리장치의 구조는 대량의 암모니아가 포함된 폐가스를 처리하는데에도 매우 유리하다.

계속해서 2차 연소부(23)를 통과한 폐가스는 연소 케이스(1)의 구멍(1a)을 통해 제1 냉각 케이스(3)로 이동한다.

제1 냉각 케이스(3)로 이동된 폐가스는 제1 냉각 케이스(3)에 수용된 냉각수에 의해 온도가 하강하고, 제2 냉각 케이스(5)로 이동한다. 폐가스가 제2 냉각 케이스(5)로 이동할 때 연결관로(7)를 지나면서 분사노즐(39)에 의해 분사되는 냉각수에 의해 냉각이 이루어진다.

계속해서 제2 냉각 케이스(5)로 이동한 폐가스는 제2 냉각 케이스(5)에 설치된 분사노즐(37)에서 분사되는 냉각수에 의해 냉각되면서 제2 냉각 케이스(5)의 위쪽 방향으로 배출된다.

이와 같이 본 발명의 실시예는 암모니아가 포함된 폐가스를 1차 연소부(21) 및 2차 연소부(23)에서 분산시켜 연소가 이루어지도록 하여 연소 케이스(1)의 특정한 부분이 과열되는 것을 방지할 수 있어 폐가스 처리장치의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 연소 케이스(1)의 크기를 증대시킬 때 봉형 히터(13)를 연소 케이스(1)의 내부에 확장 가능하게 설치하여 대형의 폐가스 처리장치의 설계 및 제작이 가능하여 설치 및 제조 비용을 줄일 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예의 다른 예시를 설명하기 위한 연소 케이스(1)를 세로 방향으로 잘라서 본 단면도이다.

본 발명의 실시예의 다른 예시의 설명에서는 상술한 실시예의 설명과 동일한 부분은 그 설명으로 대치하고 다른 부분 만을 설명하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예는 상술한 설명과 비교하여 볼 때, 제2 격벽(17)과 제3 격벽(19)이 이루는 챔버의 구조에 차이가 있다.

즉, 제3 격벽(19)은 제2 격벽(17)에서 일정한 거리가 떨어져 배치되고 원통형으로 이루어진다. 제3 격벽(19)은 연소 케이스(1)의 연장부(1c)에 결합되어 상부측도 제2 격벽(17)의 상부측에 결합된다. 따라서 제2 격벽(17)과 제3 격벽(19) 사이에 하나의 챔버(41a)를 이루고 이 챔버(41a)는 밀폐된 구조로 이루어진다.

제3 격벽(19)에는 높이 차이를 두고 관통된 구멍들이 제공된 공기 분사부(41)들이 배치된다. 공기 분사부(41)들은 상부에 배치되는 1차 공기 분사부(45), 2차 공기 분사부(47), 3차 공기 분사부(49), 4차 공기 분사부(51), 그리고 5차 공기 분사부(53)를 포함할 수 있다.

즉, 1차 공기 분사부(45)에서 일정한 거리가 아래 방향으로 떨어진 위치에 2차 공기 분사부(47)가 배치되고, 2차 공기분사부(47)에서 일정한 거리가 아래 방향으로 떨어진 위치에 3차 공기 분사부(49)가 배치되고, 3차 공기분사부(49)에서 일정한 거리가 아래 방향으로 떨어진 위치에 4차 공기 분사부(51)가 배치되고, 4차 공기분사부(51)에서 일정한 거리가 아래 방향으로 떨어진 위치에 5차 공기 분사부(53)가 배치될 수 있다.

1차 공기 분사부(45)는 제3 격벽(19)을 기준으로 할 때 상부 측에 일정한 거리가 떨어진 위치에 공기 분사를 위한 다수의 구멍(55)이 제공되는 것이 바람직하다.

2차 공기 분사부(47), 3차 공기 분사부(49), 4차 공기 분사부(51), 그리고 5차 공기 분사부(53)의 구조도 1차 공기 분사부(45)와 동일 또는 유사하게 이루어질 수 있으므로 구조 설명은 1차 공기 분사부(45)의 설명으로 대치하기로 한다.

본 발명의 실시예의 예시에서는 공기 분사부가 1차 공기 분사부(45), 2차 공기 분사부(47), 3차 공기 분사부(49), 4차 공기 분사부(51), 그리고 5차 공기 분사부(53)로 이루어지는 구조를 도 4에 도시하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 2개 내지 4개로 이루어질 수 있다.

그리고 1차 공기 분사부(45)에서 나오는 공기와 폐가스가 만나는 부분에서는 1차 연소부(57)를 이루고, 2차 공기 분사부(47)에서 나오는 공기는 1차 연소부(57)를 통과한 폐가스와 만나 2차 연소부(59)를 이루고, 3차 공기 분사부(49)에서 나오는 공기는 2차 연소부(59)를 통과한 폐가스와 만나 3차 연소부(61)를 이루고, 4차 공기 분사부(51)에서 나오는 공기는 3차 연소부(61)를 통과한 폐가스와 만나 4차 연소부(63)를 이루고, 5차 공기 분사부(53)에서 나오는 공기는 4차 연소부(63)를 통과한 폐가스와 만나 5차 연소부(65)를 이룰 수 있다.

한편, 공기 분사부(41)를 이루는 구멍(55)들은 제3 격벽(19)을 기준으로 접선 방향으로 제공되는 것이 바람직하다.

그리고 제3 격벽(19)에는 하나의 공기 공급관(43)이 접선 방향으로 설치되어 챔버(41a)에 공기를 공급할 수 있다. 본 발명의 실시예의 다른 예시에서도 공기 공급관(43)에 블로워(33)가 연결되어 상술한 예의 설명과 마찬가지고 대기 중의 공기를 그대로 공기 공급관(43)을 통해 공급할 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예의 다른 예시는 공기 공급관(43)을 통해 공기가 챔버(41a)로 유입되면 1차 공기 분사부(45), 2차 공기 분사부(47), 3차 공기 분사부(49), 4차 공기 분사부(51), 그리고 5차 공기 분사부(53)에 제공된 구멍(55)들을 통해 공기가 폐가스와 만나게 된다.

이때 1차 공기 분사부(45)에서는 나오는 공기는 폐가스와 만나 1차 연소부(57)에서 연소가 된다. 그리고 2차 공기 분사부(47)에서 나오는 공기는 1차 연소부(57)를 통과한 폐가스와 만나 2차 연소부(59)에서 연소가 된다.

3차 공기 분사부(49)에서 나오는 공기는 2차 연소부(59)를 통과한 폐가스와 만나 3차 연소부(61)에서 연소가 된다. 그리고 4차 공기 분사부(51)에서 나오는 공기는 3차 연소부(61)를 통과한 폐가스와 만나 4차 연소부(63)에서 연소가 된다. 또 5차 공기 분사부(53)에서 나오는 공기는 4차 연소부(63)를 통과한 폐가스와 만나 4차 연소부(65)에서 연소가 된다.

이와 같이 본 발명의 다른 실시예는 폐가스가 연소되는 연소부가 연소 케이스(1)의 내부에서 분산되어 연소가 이루어지므로 과열되는 것을 방지할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1. 연소 케이스, 1a. 구멍, 1b. 플레이트, 1c. 연장부,
3. 제1 냉각 케이스, 3a. 내벽, 3b. 냉각수 수납용 격벽, 3c. 냉각수 출구부,
5. 제2 냉각 케이스, 7. 연결관로,
9. 가이드,
11. 폐가스 유입관, 11a. 입구, 11b. 출구,
13. 봉형 히터, 15. 제1 격벽, 15a. 개구부,
17. 제2 격벽,
19. 제3 격벽, 19a. 제1 공기 공급구, 19b. 제2 공기 공급구,
21. 1차 연소부, 23. 2차 연소부,
24. 분리격벽, 25. 상부챔버,
27. 하부챔버, 29. 제1 공기 공급관,
31. 제2 공기 공급관, 33. 블로워,
35. 순환펌프, 37, 39. 분사노즐
41. 공기 분사부, 41a. 챔버,
43. 공기 공급관, 45. 1차 공기 분사부,
47. 2차 공기 분사부, 49. 3차 공기 분사부,
51. 4차 공기 분사부, 53. 5차 공기 분사부,
55. 구멍, 57. 1차 연소부,
59. 2차 연소부, 61. 3차 연소부,
63. 4차 연소부, 65. 5차 연소부

Claims (11)

1. 하부 중앙부에 관통된 구멍이 제공된 연소 케이스,
   상기 연소 케이스의 하부에 배치되어 상기 연소 케이스에서 연소된 폐가스를 공급받아 냉각시키는 제1 냉각 케이스,
   상기 연소 케이스의 가운데 부분에 세로 방향으로 배치되며 상부에 암모니아를 포함한 폐가스가 유입되는 입구가 제공되고 하부의 측면에 암모니아를 유출하는 출구가 제공된 폐가스 유입관,
   상기 폐가스 유입관의 외주에 간격이 떨어져 배치되는 다수의 봉형 히터,
   상기 봉형 히터의 외부측과 하부측을 감싸면서 배치되며 상부측에 개구부를 구비하고 상기 폐가스 유입관의 하부에 결합되는 제1 격벽,
   상기 연소 케이스의 내부에 배치되어 상기 폐가스 유입관과 상기 봉형 히터의 외부측 전체를 감싸면서 원통형으로 이루어진 제2 격벽,
   상기 제1 격벽의 외주측과 상기 제2 격벽의 내주측 사이에 간격을 두고 원통형으로 배치되며 상부에 제1 공기 공급구가 제공되고 상기 제1 공기 공급구에서 나오는 공기와 암모니아를 포함한 폐가스가 만나는 공간에 1차 연소부가 제공되며, 하부에 제2 공기 공급구가 제공되고 상기 제2 공기 공급구에서는 나오는 공기와 상기 1차 연소부에서 연소된 폐가스와 만나는 부분에 2차 연소부를 제공하는 제3 격벽,
   상기 제2 격벽과 제3 격벽의 가운데 부분에 연결되어 상기 제2 격벽과 제3 격벽이 이루는 챔버를 상부챔버와 하부챔버로 구획하는 분리격벽,
   상기 상부챔버에 공기를 공급하며 상기 상부챔버의 측면에 설치되는 제1 공기 공급관,
   상기 하부챔버에 공기를 공급하며 상기 하부챔버의 측면에 설치되는 제2 공기 공급관
   을 포함하는 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 공기 공급관 및 상기 제2 공기 공급관은
   대기 중의 공기를 공급하는 블로워와 연결되는 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 공기 공급관 및 상기 제2 공기 공급관은
   상기 제2 격벽에 대해 접선 방향으로 설치되는 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 연소 케이스에는
   상기 1차 연소부 및 2차 연소부의 온도를 측정하여 측정된 값을 제어유닛에 전송하는 온도계가 설치된 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 냉각 케이스에는
   일측에 관로로 연결되어 분사노즐로 냉각수를 분사하여 폐가스를 냉각시키는 제2 냉각 케이스가 제공되는 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 냉각 케이스는
   내벽과 간격을 유지하여 냉각수 수납용 격벽이 제공되고, 상기 냉각수 수납용 격벽의 상부에 상기 제1 냉각 케이스의 내부로 냉각수를 유입시키는 냉각수 출구부가 제공되는 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1 냉각 케이스의 내벽과 상기 냉각수 수납용 격벽 사이의 냉각수가 수용된 공간에 외부의 물을 공급하여 순환시키는 순환 펌프가 연결되는 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치.
8. 하부 중앙부에 관통된 구멍이 제공된 연소 케이스,
   상기 연소 케이스의 하부에 배치되어 상기 연소 케이스에서 연소된 폐가스를 공급받아 냉각시키는 제1 냉각 케이스,
   상기 연소 케이스의 가운데 부분에 세로 방향으로 배치되며 상부에 암모니아를 포함한 폐가스가 유입되는 입구가 제공되고 하부의 측면에 암모니아를 유출하는 출구가 제공된 폐가스 유입관,
   상기 폐가스 유입관의 외주에 간격이 떨어져 배치되는 다수의 봉형 히터,
   상기 봉형 히터의 외부측과 하부측을 감싸면서 배치되며 상부측에 개구부를 구비하고 상기 폐가스 유입관의 하부에 결합되는 제1 격벽,
   상기 연소 케이스의 내부에 배치되어 상기 폐가스 유입관과 상기 봉형 히터의 외부측 전체를 감싸면서 원통형으로 이루어진 제2 격벽,
   상기 제1 격벽의 외주측과 상기 제2 격벽의 내주측 사이에 간격을 두고 원통형으로 배치되며 제1 격벽을 향해 적어도 2부분 이상의 공기 분사부가 제공되며, 상기 공기 분사부가 서로 다른 높이에 배치되는 제3 격벽,
   상기 제2 격벽과 제3 격벽이 이루는 챔버에 공기를 공급하는 공기 공급관
   을 포함하는 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 공기 공급관은
   상기 제2 격벽에 대해 접선 방향으로 설치되는 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치.
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 공기 분사부는
    상기 제3 격벽의 상부측에 다수의 구멍이 제공된 1차 공기 분사부,
    상기 1차 공기 분사부에서 아래방향으로 간격을 이루며 상기 제3 격벽을 관통하는 다수의 또 다른 구멍이 제공되는 2차 공기 분사부,
    상기 2차 공기 분사부에서 아래 방향으로 간격을 이루며 상기 제3 격벽을 관통하는 다수의 또 다른 구멍이 제공되는 3차 공기 분사부
    를 포함하는 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 공기 분사부를 이루는 상기 구멍들은
    원통형으로 이루어지는 제3격벽의 접선 방향으로 뚫어진 암모니아가 포함된 폐가스 처리장치.
    

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