KR101354563B1 - 연속재생 가능한 이온교환섬유를 이용한 가스 세정기. - Google Patents

연속재생 가능한 이온교환섬유를 이용한 가스 세정기. Download PDF

Info

Publication number
KR101354563B1
KR101354563B1 KR1020110140718A KR20110140718A KR101354563B1 KR 101354563 B1 KR101354563 B1 KR 101354563B1 KR 1020110140718 A KR1020110140718 A KR 1020110140718A KR 20110140718 A KR20110140718 A KR 20110140718A KR 101354563 B1 KR101354563 B1 KR 101354563B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
regeneration solution
regeneration
housing
gas
Prior art date
Application number
KR1020110140718A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130052482A (ko
Inventor
권영순
이광준
이종욱
Original Assignee
새한환경기술(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 새한환경기술(주) filed Critical 새한환경기술(주)
Publication of KR20130052482A publication Critical patent/KR20130052482A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101354563B1 publication Critical patent/KR101354563B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/52—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/96—Regeneration, reactivation or recycling of reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/20—Organic adsorbents
    • B01D2253/206—Ion exchange resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/304—Hydrogen sulfide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

본 발명은 연속재생 가능한 이온교환섬유를 이용한 가스 세정기에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 바이오 가스시설에서 발생하는 황화수소 및 악취가스를 제거하기 위하여 이온교환섬유를 반응탑에 충진시켜 물리·화학적 흡착에 의하여 황화수소가스 및 악취가스를 제거하는 기술이다.
본 발명에 의하면, 이온교환섬유를 통해 황화수소 및 악취가스를 보다 효율적으로 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 가스 세정 후 이온교환섬유에 흡착된 오염물질을 재생액에 의해 세척할 수 있어 가스 세정기의 반영구적 사용이 가능하다는 장점이 있다.

Description

연속재생 가능한 이온교환섬유를 이용한 가스 세정기.{Scrubber using recyclable ion-exchange fibers.}
본 발명은 연속재생 가능한 이온교환섬유를 이용한 가스 세정기에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 바이오 가스시설에서 발생하는 황화수소 및 악취가스를 제거하기 위하여 이온교환섬유를 반응탑에 충진시켜 물리·화학적 흡착에 의하여 황화수소가스 및 악취가스를 제거하는 기술이다.
본 발명에 의하면, 이온교환섬유를 통해 황화수소 및 악취가스를 보다 효율적으로 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 가스 세정 후 이온교환섬유에 흡착된 오염물질을 재생액에 의해 세척할 수 있어 가스 세정기의 반영구적 사용이 가능하다는 장점이 있다.
축산농가에서 발생하는 가축분뇨를 처리하기 위하여 일반적으로 이용되는 것은 간이형 혐기성 소화시설이다. 이 경우 혐기성 소화시설에서 메탄가스, 황화수소 등의 바이오 가스가 생성되고, 바이오 가스가 대기로 배출되면 악취가 발생하며, 재생에너지 낭비, 온실가스 등의 문제를 야기시킨다.
따라서, 상기 바이오 가스에 포함된 황화수소 및 악취가스를 제거하기 위한 방법은 꾸준히 연구되어 오고 있으며, 그 중에서도 가장 일반적인 방법은 물을 사용하는 습식 스크러버 방식이다.
종래 습식 스크러버는 제거하고자 하는 가스가 유입되는 가스유입구, 세정수의 노즐이 설치되는 세정실, 세정실 상부에 설치되는 약품처리실, 약품처리실 하부에 설치되는 충진재, 약품처리실 상부에 위치하며 약품을 분사하는 분사노즐로 구성되어 있다. 이 경우 제거하고자 하는 가스는 가스유입구를 통과한 후, 세정실, 충진재, 약품 처리실을 차례로 통과하며 제거된다.
그러나, 이와 같은 습식 스크러버 방식은 바이오가스에 포함되는 황화수소 및 악취가스 등을 제거하기 위하여 많은 양의 물을 사용하여 수질부족 현상을 야기시키고, 경제적 효율성이 낮다는 문제점이 있다. 또한, 막대한 양의 오염된 물이 배출되기 때문에 오염된 물을 재처리하는 공정이 추가적으로 요구된다는 문제점이 있다.
특허문헌1 : 대한민국 실용신안 등록번호 제 20-0307109 호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로,
첫째, 물 대신 재생액을 사용하여 수질부족 현상을 방지하고, 경제적 효율성을 증대시키며,
둘째, 오염된 물을 재처리하는 추가적 공정을 간소화하고,
셋째, 황화수소 및 악취가스의 처리효율을 높이며,
넷째, 재생액의 반복사용을 통해 재생액 사용빈도를 증가시키고,
다섯째, 별도의 동력장비 없이 원수의 유입이 가능하여 전력비 및 설치비를 절감할 수 있는 가스세정기를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 가스세정기는 하우징, 상기 하우징 내부 공간을 가로로 구획하는 상하 구획판, 상기 하우징 내부 공간을 세로로 구획하되, 구획된 내부공간의 상단부가 서로 연통되고, 상기 상하 구획판의 상면과 접하는 좌우 구획판, 상기 하우징 내부에 위치하되, 상기 상하 구획판의 상측에 위치하고 상기 좌우 구획판의 좌측에 위치하며 그 내부에 일정량의 재생액이 채워지는 좌측 챔버, 상기 하우징 내부에 위치하되, 상기 상하 구획판의 상측에 위치하고 상기 좌우 구획판의 우측에 위치하며 그 내부에 일정량의 재생액이 채워지는 우측 챔버, 상기 하우징 내부에 위치하되, 상기 상하 구획판의 하측에 위치하고 상기 좌측 및 상기 우측 챔버보다 더 큰 용적을 가지며 그 내부에 일정량의 재생액이 채워지는 하부 챔버, 상기 좌측 챔버 및 상기 우측 챔버 내에 각각 위치하며, 이온교환섬유를 포함하는 하나 이상의 카트리지로 구성된 카트리지단, 외부 가스가 상기 하우징 내부로 인입되도록 상기 좌측 챔버 및 우측 챔버의 일측면에 각각 위치하되 상기 카트리지단보다 하부에 위치하는 가스 인입부, 상기 카트리지단을 통과하여 세정된 가스가 배출되는 상기 하우징 상부에 위치하는 가스 배출부 및 상기 세 챔버간에 재생액이 순환할 수 있는 재생액 순환로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 카트리지는 양 측면에 일정한 간격으로 형성된 양면 돌출부를 갖는 중앙판, 상기 중앙판의 좌측면에 위치하되 상기 중앙판의 좌면 돌출부와 서로 엇갈리도록 형성된 우면 살을 갖는 좌측 그릴, 상기 중앙판의 우측면에 위치하되 상기 중앙판의 우면 돌출부와 서로 엇갈리도록 형성된 좌면 살을 갖는 우측 그릴 및 외부 가스에 함유된 오염물질을 제거하기 위해 이온교환 및 흡착이 가능한 이온교환섬유를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 재생액 순환로는 상기 하부챔버와 상기 좌측 챔버 또는 상기 하부챔버와 상기 우측 챔버 간에 각각 재생액이 연통될 수 있도록 상기 상하구획판을 관통하여 형성되는 재생액 유입배출구, 상기 하부챔버와 상기 재생액 유입배출구를 연결하되, 상기 하우징 외부를 우회하여 형성되는 제1 재생액 연결관, 상기 좌측 챔버 또는 상기 우측 챔버에 재생액을 유입시키기 위하여 상기 제1 재생액 연결관 상에 위치하되, 상기 하우징 외부에 형성된 재생액 유입펌프, 상기 좌측 챔버 또는 상기 우측 챔버로부터 각각 재생액을 상기 하부 챔버로 유입시키기 위하여 상기 좌측 챔버 또는 상기 우측 챔버의 상부로부터 상기 상하구획판을 관통하여 상기 하부 챔버까지 수직으로 형성되는 수직연결관, 상기 하부챔버, 상기 좌측 챔버 및 상기 우측 챔버로부터 재생액 교체를 위해 재생액을 배출시키거나 불순물을 제거하기 위하여, 상기 하부 챔버, 상기 좌측 챔버 및 상기 우측챔버의 일측면에 각각 형성된 드레인 배관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 하우징 내에 위치하되, 상기 좌측 챔버 및 상기 우측 챔버의 상측으로부터 재생액이 분사될 수 있도록 상기 좌측 챔버 및 우측 챔버보다 상측에 위치하는 재생액 분사노즐, 상기 하부 챔버와 상기 재생액 분사노즐을 연결하되, 하우징 외부를 우회하여 형성되는 제2 재생액 연결관, 상기 하부 챔버로부터 상기 재생액 분사노즐로 재생액을 유입시키기 위하여 상기 제2 재생액 연결관 상에 위치하되, 하우징 외부에 형성된 재생액 분사 펌프, 재생액 원수를 보관하는 재생액 원수탱크, 상기 재생액 원수탱크로부터 상기 제2 재생액 연결관으로 재생액을 이동시키기 위하여 상기 제2 재생액 연결관을 우회하여 형성된 바이패스 배관, 상기 바이패스 배관으로 상기 재생액 원수를 유입시키기 위한 인젝터, 상기 분사노즐보다 상측에 위치하며 그물코를 여러 겹 포개어 형성되어 증기 중 수분을 흡수하기 위한 데미스터를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 가스 세정기에 의하면,
첫째, 재생액의 사용으로 수질부족 현상을 감소시키고, 경제적 효율성을 증대시킬 수 있으며,
둘째, 오염된 물을 재처리하는 번거러움을 간소화하고,
셋째, 황화수소 및 악취가스의 처리효율을 증가시킬 수 있으며,
넷째, 재생액을 사용효율을 증가시키고,
다섯째, 별도의 동력장비 없이 원수의 유입이 가능하여 전력비 및 설치비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명을 정면에서 도시한 정면도.
도2는 본 발명에 사용되는 카트리지의 분해 사시도.
도3은 본 발명에 사용되는 카트리지의 부분 확대도.
도4는 본 발명의 좌측 챔버 세척과정을 도시한 사용상태도.
도5는 본 발명의 좌측 챔버 세척 후 상태를 도시한 사용상태도.
도6은 본 발명의 우측 챔버 세척과정을 도시한 사용상태도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 세정기를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
본 발명은 도1에 도시된 바와 같이 크게, 하우징(100), 가스인입부(200, 200'), 가스배출부(300), 재생액 순환로(400)로 구성된다.
우선 상기 하우징(100)에 대해 살펴보면, 상기 하우징(100)은 상하구획판(110), 좌우구획판(120)에 의해 좌측챔버(130), 우측챔버(140) 및 하부챔버(150)로 구분되고, 상기 하우징(100) 내 상부에는 데미스터(160)가 구비되어 있다.
상기 상하구획판(110)은 상기 하우징(100) 내부 공간을 가로로 구획하여 상기 하부챔버(150)가 형성되도록 한다.
상기 좌우구획판(120)은 상기 하우징(100) 내부 공간을 세로로 구획하여 상기 좌측챔버(130) 및 상기 우측챔버(140)가 형성되도록 한다. 한편, 상기 좌우구획판(120)은 상기 하우징(100) 내에서 구획된 상기 좌측챔버(130) 및 상기 우측챔버(140)의 상단이 서로 연통되도록 형성되어 있으며, 그 하면은 상기 상하구획판(100)의 상면과 접하도록 형성되어 있다.
한편, 상기 좌측챔버(130)는 상기 하우징(100) 내부에 위치하되, 상기 상하구획판(110)의 상측에 위치하고 상기 좌우구획판(120)의 좌측에 위치하며 그 내부에 일정량의 재생액이 채워져 있다.
또한, 상기 우측챔버(140)는 상기 하우징(100) 내부에 위치하되, 상기 상하구획판(110)의 상측에 위치하고 상기 좌우구획판(120)의 우측에 위치하며 그 내부에 일정량의 재생액이 채워져 있다.
그리고, 상기 하부챔버(150)는 상기 하우징(100) 내부에 위치하되, 상기 상하구획판(110)의 하측에 위치하고 그 내부에 일정량의 재생액이 채워져 있다. 한편, 상기 하부챔버(150)는 상기 좌측챔버(130) 및 상기 우측챔버(140)보다 더 큰 용적을 가짐으로써 상기 좌측챔버(130) 및 상기 우측챔버(140)보다 훨씬 많은 양의 재생액을 수용할 수 있다.
또한, 상기 데미스터(160)는 그물코를 여러 겹 포개어 형성되어 증기 중 수분을 흡수하기 위한 것으로 상기 하우징(100) 내 상부에 위치하며 세정된 가스가 배출되기 직전에 통과하게 된다.
한편, 상기 가스인입부(200)는 세정하고자 하는 외부 가스가 상기 하우징(100) 내부로 인입되도록 상기 좌측챔버(130) 및 상기 우측챔버(140)의 일측면에 각각 위치한다. 이 경우, 상기 가스인입부(200)는 상기 좌측챔버(130) 및 상기 우측챔버(140) 내부에 위치하는 후술할 카트리지단(500, 500')보다 하부에 위치하도록 하는 것이 바람직한데, 이는 세정하고자 하는 외부가스가 상기 카트리지단(500, 500')을 통과할 때 효과적으로 세정과정이 일어나기 때문이다.
그리고, 상기 가스배출부(300)는 상기 카트리지단(500, 500')을 통과하여 세정된 가스가 배출되기 위하여 상기 하우징(100)의 최상부에 위치한다.
재생액 순환로(400)는 상기 좌측챔버(130), 상기 우측챔버(140) 및 상기 하부챔버(150)간의 재생액이 순환할 수 있도록 형성되어 있으며, 크게 재생액 유입배출구(410, 410'), 제1 재생액 연결관(420), 재생액 유입펌프(430), 수직연결관(440, 440'), 드레인 배관(450, 450', 450")으로 구성된다.
상기 재생액 유입배출구(410, 410')는 상기 하부챔버(150)와 상기 좌측챔버(130) 사이 또는 상기 하부챔버(150)와 상기 우측챔버(410) 사이에 각각 재생액이 연통될 수 있도록 상기 상하구획판(110)을 관통하여 형성된다.
상기 제1 재생액 연결관(420)은 상기 하부챔버(150)와 상기 재생액 유입배출구(410, 410')를 연결하되, 상기 하우징(100) 외부를 우회하도록 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 재생액 유입펌프(430)는 상기 제1 재생액 연결관(420)상에 하나 이상 설치되며, 특히 상기 하우징(100) 외부에 위치하는 것이 바람직하다. 상기 재생액 유입펌프(430)에 의하여 상기 하부챔버(150)에 있는 재생액이 상기 좌측챔버(130) 또는 상기 우측챔버(140)로 유입될 수 있다.
상기 수직연결관(440)은 상기 좌측챔버(130) 또는 상기 우측챔버(140)의 세척 과정에서 상기 하부챔버(150)로부터 유입된 재생액이 다시 상기 하부챔버(150)로 배출되기 위하여 상기 좌측챔버(130) 또는 상기 우측챔버(140) 내의 상부로부터 상기 상하구획판(110)을 관통하여 상기 하부챔버(150)까지 수직으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 드레인 배관(450, 450', 450")은 상기 좌측챔버(130), 상기 우측챔버(140) 및 상기 하부챔버(150)의 재생액 교체를 위해 재생액을 배출시키거나, 불순물을 제거하기 위하여, 상기 좌측챔버(130), 상기 우측챔버(140) 및 상기 하부챔버(150)의 일측면에 각각 형성되어 있다.
이하에서는 도2 내지 도3을 이용하여 상기 카트리지단(500, 500')을 통과하여 가스가 세정되는 원리에 대하여 설명한다.
상기 카트리지단(500, 500')은 하나 이상의 카트리지가 결합하여 형성되는 것으로, 상기 좌측챔버(130) 또는 상기 우측챔버(140) 내의 상부에 각각 위치하고 있으며, 상기 카트리지는 크게, 중앙판(510), 좌측 그릴(520), 우측 그릴(530) 및 이온교환섬유(540)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 중앙판(510)은 양 측면에 일정한 간격으로 형성된 양면 돌출부(511, 512)를 가지고 있고, 상기 좌측 그릴(520)은 상기 중앙판(510)의 좌측면에 위치하여 상기 중앙판(510)의 좌면 돌출부(511)와 서로 엇갈리도록 형성된 우면 살(521)을 가지고 있으며, 상기 우측 그릴(530)은 상기 중앙판(510)의 우측면에 위치하여 상기 중앙판(510)의 우면 돌출부(512)와 서로 엇갈리도록 형성된 좌면 살(531)을 가지고 있다.
한편, 상기 이온교환섬유(540)는 외부 가스에 함유된 오염물질을 제거하기 위해 이온교환 및 흡착기능을 갖는 구성요소로써, 상기 중앙판(510), 상기 좌측 그릴(520) 및 상기 우측 그릴(530)이 결합된 외부의 일 면에 결합하여 형성되는 것이 그 효율면에서 바람직하다. 상기 이온교환섬유(540)란 방사선 조사를 이용하여 직물 천 등 유체의 여과가 가능한 다공성 재료에 라디칼을 생성시켜, 필요에 따라 양이온 또는 음이온을 교환할 수 있도록 제조된 필터이다. 상기 이온교환섬유(540)는 가스 중의 오염물질에 대해 높은 흡착효율을 보이므로, 일정 시간 동안 황화수소 및 악취가스 등의 유해가스를 제거하는데 대단히 효율적이다. 또한, 상기 이온교환섬유(540)에 다량의 오염물질이 흡착된 경우 산성 또는 염기성의 재생액에 의해 세척 가능하므로, 반복적, 반영구적 사용이 가능하다는 장점이 있다.
상기 카트리지단(500, 500')에 의한 가스 세정은, 상기 가스인입구(200, 200')를 통해 유입된 유해가스가 상기 카트리지단(500, 500')의 내부를 하부로부터 상부로 이동하되, 상기 중앙판(510)의 양면 돌출부(511, 512)와 상기 좌측그릴(520)의 우면 살(521) 및 상기 우측그릴(530)의 좌면 살(531)이 서로 엇갈리면서 형성된 지그재그 경로를 통과하도록 하여, 상기 카트리지단(500, 500')에 머무는 시간을 증가시킴으로써 상기 이온교환섬유(540)와 접촉하는 시간을 증가시켜, 좀 더 효율적으로 유해가스를 제거하도록 한다. 상기 카트리지단(500, 500')을 통과한 가스는 상기 하우징(100) 상부에 형성된 연통공간을 지나, 상기 데미스터(160)를 통과한 후 상기 가스 배출부(300)를 통해 외부로 배출되게 된다.
상기 이온교환섬유(540)를 이용한 황화수소 및 악취가스의 제거원리는 다음과 같다.

·P-NR3OH + H2S → P-NR3SH + H2O (황화수소 흡착반응)

·P-NR3SH + 2NaOH → P-NR3OH + Na2S + H2O (황화수소 탈리/재생반응)

·P-NR3OH + CH3SH → P-NR3SH + CH3OH (메틸메르캅탄 흡착반응)

·P-NR3SH + 2NaOH → P-NR3OH + Na2S + H2O (메틸메르캅탄 탈리/재생반응)
상기 이온교환섬유(540)에서의 흡착원리는 물리 및 화학적 흡착반응에 의해 일어나는데, 특히 황화수소 및 악취가스의 재탈리를 억제하는바, 기존의 활성탄과 같은 흡착제에 비하여 그 흡착효율이 현저히 높다는 장점이 있다.
한편, 상기 카트리지단(500, 500')은 한 개 이상의 카트리지가 겹쳐져 형성될 수 있는데, 그 결과 카트리지와 카트리지의 접촉면은 하나 이상의 이온교환섬유를 사이에 두고 접촉하고 있으나, 상기 카트리지단(500, 500')의 양 측면에는 각각 하나 이상의 이온교환섬유와 접촉할 수 있도록 형성하는 것이 유해가스의 효율적인 흡착을 위해 바람직하다.
한편, 본 발명에 의한 가스 세정기는 재생액 분사수단(600) 및 재생액 유입수단(700)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 재생액 분사수단(600)은 크게, 재생액 분사노즐(610), 제2 재생액 연결관(620), 재생액 분사펌프(630)로 구성된다.
상기 재생액 분사노즐(610)은 상기 하우징(100) 내에 위치하되, 상기 좌측챔버(130) 및 상기 우측챔버(140)의 상측으로부터 재생액이 분사될 수 있도록 상기 좌우구획판(110), 상기 좌측챔버(130) 및 상기 우측챔버(140)보다 상측에 위치한다.
상기 분사노즐(610)에 의하여 재생액이 분사되면, 상기 카트리지단(500, 500')을 통과하여 가스가 세정되는 효과 외에, 상기 분사노즐(610)에 의해 분사되는 분사액에 의해 오염물질이 세정되는 부수적인 효과를 기대할 수 있다.
상기 제2 재생액 연결관(620)은 상기 하부챔버(150)와 상기 재생액 분사노즐(610)을 연결하되, 상기 하우징(100) 외부를 우회하여 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 재생액 분사펌프(630)는 상기 하부챔버(150)로부터 상기 재생액 분사노즐(610)로 재생액을 유입시키기 위한 상기 제2 재생액 연결관(620) 상에 하나 이상 설치되되, 상기 하우징(100) 외부에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 재생액 유입수단(700)은 크게, 재생액 원수탱크(710), 바이패스 배관(720), 인젝터(730)로 구성된다.
상기 재생액 원수탱크(710)는 신선한 재생액 원수를 보관하기 위한 탱크이고, 상기 바이패스 배관(720)은 상기 재생액 원수탱크(710)로부터 상기 제2 재생액 연결관(620)으로 재생액을 이동시키기 위하여 상기 제2 재생액 연결관(620)을 우회하여 형성된 연결관이며, 상기 인젝터(730)는 상기 바이패스 배관(720)으로 상기 재생액 원수를 유입시키기 위한 주입장치이다.
상기 재생액 유입수단(700)에 의해 신선한 재생액 원수가 상기 하우징(100) 내부로 유입될 수 있는데, 즉, 상기 하우징(100) 내의 재생액 양이 감소되면, 상기 제2 재생액 연결관(620)의 밸브를 잠그고, 상기 바이패스 배관(720)의 밸브를 열어, 상기 인젝터(730)에 의해 재생액 원수가 상기 재생액 원수탱크(710)로부터 상기 바이패스 배관(720)을 지나 상기 제2 재생액 연결관(620)으로 유입된 후, 상기 재생액 분사노즐(610)을 통해 상기 하우징(100) 내부로 유입되어 감소된 재생액 양을 보충하는 것이다.
이하에서는 도4 내지 도6을 이용하여 상기 이온교환섬유(540)에 흡착된 오염물질을 제거하는 과정을 설명한다.
카트리지를 구성하고 있는 상기 이온교환섬유(540)는 장기간 오염물질을 흡착할 수 있으나, 너무 많은 양의 오염물질이 흡착되면 주기적으로 이를 탈리시켜 줌으로써 상기 이온교환섬유(540)의 효율을 복원시켜 주는 작업이 필요하다. 이 경우, 상기 하우징(100)의 하부챔버(150)에 채워진 산성 또는 염기성의 재생액을 사용하여 오염된 상기 이온교환섬유(540)를 세척할 수 있다.
우선, 도4를 참고하여 상기 좌측챔버(130) 내의 이온교환섬유(540)를 세척하는 과정을 살펴보면, 상기 우측챔버(140)에 재생액이 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 우측챔버(140)의 재생액 유입배출구(410')의 밸브를 잠근다. 그리고, 상기 재생액 유입펌프(430)를 이용하여 상기 하부챔버(150)에 있는 재생액이 상기 좌측챔버(130)의 재생액 유입배출구(410)를 통해 유입되도록 한다. 이러한 펌핑 작용에 의해 상기 하부챔버(150)의 수위는 낮아지고, 상기 좌측챔버(130)의 수위는 높아져, 상기 좌측챔버(130) 내부에 있는 상기 이온교환섬유(540)를 포함하고 있는 상기 카트리지단(500)이 재생액에 완전히 잠기게 된다. 이 경우 상기 하부챔버(150)의 용적은 상기 좌측챔버(130) 또는 상기 우측챔버(140)의 용적보다 더 크게 하여, 상기 하부챔버(150)의 재생액이 상기 좌측챔버(130) 또는 상기 우측챔버(140)로 유입될 때, 상기 좌측챔버(130) 또는 상기 우측챔버(140)가 충분히 잠길 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 그 후 상기 좌측챔버(130)의 수위가 계속 높아지면, 상기 수직연결관(440)이 모두 재생액에 잠기게 되고, 상기 수직연결관(440)을 통해 재생액이 다시 상기 하부챔버(150)로 유입되게 된다. 이 과정에서 상기 이온교환섬유(540)에 흡착된 오염물질들이 재생액에 의해 탈리되어 세척된다. 이 과정에서 상기 좌측챔버(130)에 연결된 드레인 배관(450)의 밸브는 잠겨 있어야 상기 좌측챔버(130)의 수위가 상승하여 상기 이온교환섬유(540)의 세척이 가능할 것이다.
한편, 상기 좌측챔버(130)의 가스인입구(200)에 연결된 가스인입관이 상기 가스인입구(200)로부터 상향 설치된 경우, 상기 좌측챔버(130)의 재생액 수위가 높아짐에 따라, 상기 가스인입관에도 재생액이 유입되고, 그 재생액 수위도 상기 좌측챔버(130)의 재생액 수위와 동일하게 높아진다. 따라서, 이 경우 상기 좌측챔버(130)의 가스인입구(200)로는 가스가 인입될 수 없고, 상기 우측챔버(140)의 가스인입구(200')를 통해서만 가스가 인입될 수 있다. 그 결과 상기 좌측챔버(130)가 세척되는 과정 중에도 상기 우측챔버(140)에서는 가스 세정이 일어날 수 있다.
상기 좌측챔버(130)의 세척이 완료되면, 도5에 도시된 바대로, 상기 재생액 유입펌프(430)의 작동을 중지시킴으로써, 상기 좌측챔버(130) 내의 수직연결관(440) 및 상기 좌측챔버(130) 내의 재생액 유입배출구(410)를 통해 재생액이 상기 좌측챔버(130)로부터 상기 하부챔버(150)로 유입될 수 있도록 한다. 재생액의 수위가 낮아짐에 따라, 상기 좌측챔버로의 가스인입구(200)로는 다시 오염된 가스가 인입될 수 있으므로, 상기 좌측챔버(130) 및 상기 우측챔버(140) 모두 가스 세정 기능을 수행할 수 있다.
이 후 상기 우측챔버(140)를 세척하기 위해서는, 도6에 도시된 바대로, 상기 좌측챔버(130)에 재생액이 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 좌측챔버(130)의 재생액 유입배출구(410)의 밸브를 잠근다. 그리고, 상기 재생액 유입펌프(430)를 이용하여 상기 하부챔버(150)에 있는 재생액이 상기 우측챔버(140)의 재생액 유입배출구(410')를 통해 유입되도록 한다. 이러한 펌핑 작용에 의해 상기 하부챔버(150)의 수위는 낮아지고, 상기 우측챔버(140)의 수위는 높아져, 상기 우측챔버(140) 내부에 있는 상기 이온교환섬유(540)를 포함하고 있는 상기 카트리지단(500')이 재생액에 완전히 잠기게 된다. 그 후 상기 우측챔버(140)의 수위가 계속 높아지면, 상기 수직연결관(440')이 모두 재생액에 잠기게 되고, 상기 수직연결관(440')을 통해 재생액이 다시 상기 하부챔버(150)로 유입되게 된다. 이 과정에서 상기 이온교환섬유(540)에 흡착된 오염물질들이 재생액에 의해 탈리되어 세척된다. 이 과정에서 상기 우측챔버(140)에 연결된 드레인 배관(450')의 밸브는 잠겨 있어야 상기 우측챔버(140)의 수위가 상승하여 상기 이온교환섬유(540)의 세척이 가능할 것이다.
한편, 상기 챔버(130,140, 150) 내부에 채워지는 재생액은 외부가스에 포함된 오염물질의 종류에 따라 산성 또는 염기성의 재생액을 선택적으로 사용할 수 있을 것이다. 즉, 오염물질이 산성인 경우, 상기 이온교환섬유(540)에 흡착된 오염물질을 탈리시키기 위하여 NaOH, KOH, Ca(OH)2 중 어느 하나 이상의 염기를 포함하는 염기성 재생액을 사용하는 것이 바람직하고, 오염물질이 염기성인 경우, 상기 이온교환섬유(540)에 흡착된 오염물질을 탈리시키기 위하여 HCl, H2SO4, H3PO4 중 어느 하나의 산 이상을 포함하는 산성 재생액을 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 이온교환섬유(540)의 세척은 상기 재생액 순환로(400)를 통한 세척 외에도 상기 재생액 분사수단(600)을 통해서도 가능하다. 즉, 상기 하부챔버(150) 내에 채워진 일정량의 재생액을 상기 재생액 분사펌프(630)에 의해 상기 재생액 분사노즐(610)로 이동시켜 재생액이 분사되도록 함으로써 상기 이온교환섬유(540)에 흡착된 오염물질을 좀 더 효율적으로 탈리시켜 세척할 수 있다.
이상에서는 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 하우징 110: 상하구획판
120: 좌우구획판 130: 좌측챔버
140: 우측챔버 150: 하부챔버
160: 데미스터 200, 200': 가스인입부
300: 가스배출부 400: 재생액 순환로
410, 410': 재생액 유입배출구 420: 제1 재생액 연결관
430: 재생액 유입펌프 440, 440': 수직연결관
450, 450', 450": 드레인 배관 500, 500': 카트리지단
510: 중앙판 511: 좌면 돌출부
512: 우면 돌출부 520: 좌측그릴
521: 우면살 530: 우측그릴
531: 좌면살 540: 이온교환섬유
600: 재생액 분사수단 610: 재생액 분사노즐
620: 제2 재생액 연결관 630: 재생액 분사펌프
700: 재생액 유입수단 710: 재생액 원수탱크
720: 바이패스 배관 730: 인젝터

Claims (4)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내부 공간을 가로로 구획하는 상하 구획판;
    상기 하우징 내부 공간을 세로로 구획하되, 구획된 내부공간의 상단부가 서로 연통되고, 상기 상하 구획판의 상면과 접하는 좌우 구획판;
    상기 하우징 내부에 위치하되, 상기 상하 구획판의 상측에 위치하고 상기 좌우 구획판의 좌측에 위치하며 그 내부에 일정량의 재생액이 채워지는 좌측 챔버;
    상기 하우징 내부에 위치하되, 상기 상하 구획판의 상측에 위치하고 상기 좌우 구획판의 우측에 위치하며 그 내부에 일정량의 재생액이 채워지는 우측 챔버;
    상기 하우징 내부에 위치하되, 상기 상하 구획판의 하측에 위치하고 상기 좌측 및 상기 우측 챔버보다 더 큰 용적을 가지며 그 내부에 일정량의 재생액이 채워지는 하부 챔버;
    상기 좌측 챔버 및 상기 우측 챔버 내에 각각 위치하며, 이온교환섬유를 포함하는 하나 이상의 카트리지로 구성되는 카트리지단;
    외부 가스가 상기 하우징 내부로 인입되도록 상기 좌측 챔버 및 우측 챔버의 일측면에 각각 위치하되 상기 카트리지단보다 하부에 위치하는 가스 인입부;
    상기 카트리지단을 통과하여 세정된 가스가 배출되는 상기 하우징 상부에 위치하는 가스 배출부; 및
    상기 세 챔버간에 재생액이 순환할 수 있는 재생액 순환로;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하되,
    상기 재생액 순환로는,
    상기 하부챔버와 상기 좌측 챔버 또는 상기 하부챔버와 상기 우측 챔버 간에 각각 재생액이 연통될 수 있도록 상기 상하구획판을 관통하여 형성되는 재생액 유입배출구;
    상기 하부챔버와 상기 재생액 유입배출구를 연결하되, 상기 하우징 외부를 우회하여 형성되는 제1 재생액 연결관;
    상기 좌측 챔버 또는 상기 우측 챔버에 재생액을 유입시키기 위하여 상기 제1 재생액 연결관 상에 위치하되, 상기 하우징 외부에 형성된 재생액 유입펌프;
    상기 좌측 챔버 또는 상기 우측 챔버로부터 각각 재생액을 상기 하부 챔버로 유입시키기 위하여 상기 좌측 챔버 또는 상기 우측 챔버의 상부로부터 상기 상하구획판을 관통하여 상기 하부 챔버까지 수직으로 형성되는 수직연결관;
    상기 하부챔버, 상기 좌측 챔버 및 상기 우측 챔버로부터 재생액 교체를 위해 재생액을 배출시키거나 불순물을 제거하기 위하여, 상기 하부 챔버, 상기 좌측 챔버 및 상기 우측챔버의 일측면에 각각 형성된 드레인 배관;
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 세정기.
  2. 제1항에 있어서 상기 카트리지는,
    양 측면에 일정한 간격으로 형성된 양면 돌출부를 갖는 중앙판;
    상기 중앙판의 좌측면에 위치하되 상기 중앙판의 좌면 돌출부와 서로 엇갈리도록 형성된 우면 살을 갖는 좌측 그릴;
    상기 중앙판의 우측면에 위치하되 상기 중앙판의 우면 돌출부와 서로 엇갈리도록 형성된 좌면 살을 갖는 우측 그릴; 및
    외부 가스에 함유된 오염물질을 제거하기 위해 이온교환 및 흡착이 가능한 이온교환섬유;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 세정기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 내에 위치하되, 상기 좌측 챔버 및 상기 우측 챔버의 상측으로부터 재생액이 분사될 수 있도록 상기 좌측 챔버 및 우측 챔버보다 상측에 위치하는 재생액 분사노즐;
    상기 하부 챔버와 상기 재생액 분사노즐을 연결하되, 하우징 외부를 우회하여 형성되는 제2 재생액 연결관;
    상기 하부 챔버로부터 상기 재생액 분사노즐로 재생액을 유입시키기 위하여 상기 제2 재생액 연결관 상에 위치하되, 하우징 외부에 형성된 재생액 분사 펌프;
    재생액 원수를 보관하는 재생액 원수탱크;
    상기 재생액 원수탱크로부터 상기 제2 재생액 연결관으로 재생액을 이동시키기 위하여 상기 제2 재생액 연결관을 우회하여 형성된 바이패스 배관;
    상기 바이패스 배관으로 상기 재생액 원수를 유입시키기 위한 인젝터;
    상기 분사노즐보다 상측에 위치하며 그물코를 여러 겹 포개어 형성되어 증기 중 수분을 흡수하기 위한 데미스터;
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 세정기.
KR1020110140718A 2011-11-11 2011-12-23 연속재생 가능한 이온교환섬유를 이용한 가스 세정기. KR101354563B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110117545 2011-11-11
KR1020110117545 2011-11-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130052482A KR20130052482A (ko) 2013-05-22
KR101354563B1 true KR101354563B1 (ko) 2014-01-24

Family

ID=48662094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110140718A KR101354563B1 (ko) 2011-11-11 2011-12-23 연속재생 가능한 이온교환섬유를 이용한 가스 세정기.

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101354563B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102134129B1 (ko) * 2019-12-04 2020-07-15 한국에너지기술연구원 Fe(Ⅲ)-EDTA 환원반응 및 Fe(Ⅱ)-EDTA-NO 재생용 활성탄 및 Fe(Ⅱ)-EDTA를 이용한 질소산화물 및 황산화물 제거 공정

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102138662B1 (ko) * 2013-12-17 2020-07-28 재단법인 포항산업과학연구원 이산화탄소 회수장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002361030A (ja) 2001-06-07 2002-12-17 Toshiba Plant Kensetsu Co Ltd ドライスクラバー及びその再生方法
KR100488496B1 (ko) * 2002-05-14 2005-05-11 엠에이티 주식회사 이온교환 스크러버
KR101038348B1 (ko) 2010-06-07 2011-06-20 네오원(주) 이온교환 스크러버용 이온교환부재

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002361030A (ja) 2001-06-07 2002-12-17 Toshiba Plant Kensetsu Co Ltd ドライスクラバー及びその再生方法
KR100488496B1 (ko) * 2002-05-14 2005-05-11 엠에이티 주식회사 이온교환 스크러버
KR101038348B1 (ko) 2010-06-07 2011-06-20 네오원(주) 이온교환 스크러버용 이온교환부재

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102134129B1 (ko) * 2019-12-04 2020-07-15 한국에너지기술연구원 Fe(Ⅲ)-EDTA 환원반응 및 Fe(Ⅱ)-EDTA-NO 재생용 활성탄 및 Fe(Ⅱ)-EDTA를 이용한 질소산화물 및 황산화물 제거 공정

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130052482A (ko) 2013-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190113486A (ko) 배기가스 처리장치
CN105110512A (zh) 一种电镀含镍废水处理回用工艺
CN204000331U (zh) 洗衣机
KR101354563B1 (ko) 연속재생 가능한 이온교환섬유를 이용한 가스 세정기.
JP3864124B2 (ja) イオン交換スクラバー
KR101801150B1 (ko) 초순수 저장탱크용 이산화탄소 스크러버
KR101105267B1 (ko) 워셔 필터를 이용한 순환공기 정화장치
KR20200109867A (ko) 여과기용 활성탄의 재생시스템
KR20120108585A (ko) 해수 정수장치
CN105664624B (zh) 一种空气净化装置
CN213853884U (zh) 一种新型卧式结构生物除臭滤床装置
KR102133471B1 (ko) 열분해 가스 재생자원을 위한 고효율 스크러버
CN203483913U (zh) 一种可再生吸附剂的电力用油吸附罐
KR102132114B1 (ko) 공기청정기
KR200308236Y1 (ko) 이온교환 스크러버
RU174230U1 (ru) Сорбционный фильтр
CN218465756U (zh) 一种液化天然气净化用脱水装置
KR20110067866A (ko) 배출관 보호 기능이 향상된 가스 스크러버
KR101733789B1 (ko) 여과재의 비중 차를 이용한 우수처리장치
KR20100121713A (ko) 절수형 습식 스크라바
KR101435006B1 (ko) 재생액 분사식 이온교환 탈취기
CN205442843U (zh) 一种高效节能的一体化污水处理装置
CN212818769U (zh) 一种气液分离过滤装置
CN110563189A (zh) 一种具有多级过滤的净水机
KR101076839B1 (ko) 전방에 강제순환수단이 설치된 워셔 필터를 이용한 순환공기 정화장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161229

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171226

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181210

Year of fee payment: 6