KR101401992B1 - 다단 멀티필터형 회절식 탈취기 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 다단 멀티필터형 회절식 탈취기는 오염된 가스를 정화하기 위한 탈취기(100)에 있어서, 가스공급 덕트(31)를 통하여 유입된 가스가 세정액과 혼합하여 임핀젯(impin-jet) 효과를 일으켜 1차 탈취를 하도록 탈취기 하부 내부에 헌팅 방지판(32), 회절판(30), 수직부재(33), 및 사선부재(34)가 설치되고, 상기 회절판(30) 상부에 엘리미네이터(eliminator)(36)가 설치되고, 상기 엘리미네이터(36) 상부에 2차 탈취를 하도록 분배판(41), 회절판(40), 및 멀티필터(42)가 설치되고, 상기 멀티필터(42) 상부에 엘리미네이터(eliminator)(43)가 설치되고, 상기 회절판(30)에서 오버플로우(overflow)된 세정액은 파이프(21)를 따라 탱크(20)로 순환되고, 상기 회절판(40)에는 파이프(12)를 통하여 세정액이 공급되고 상기 회절판(40)에서 오버플로우(overflow)된 세정액은 파이프(13)를 따라 탱크(10)로 순환되는 것을 그 특징으로 한다.

Description

다단 멀티필터형 회절식 탈취기{Scrubber with Multi-filtering System}
본 발명은 음식물처리장, 축산분뇨처리장, 하수처리장, 또는 각종 산업현장에서 발생하는 기체 속에 함유된 SOx, NOx, 분진, 유기물 등을 유체에 흡수시켜 제거하기 위한 회절식 탈취기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 탈취 효율이 높은 다단 멀티필터형 회절식 탈취기에 관한 것이다.
고농도의 악취가 발생하거나 SOx, NOx, 분진, 유기물 등의 유해성분을 함유한 오염된 공기를 탈취하여 정화하는 탈취기는 여러가지 형태로 개발되어 왔다. 이러한 탈취기는 주로 오염된 가스를 분산된 액상의 입자에 접촉시켜 유해성분이 액체에 흡수되도록 함으로써 탈취하거나 또는 흡착제를 이용하여 탈취하는 원리를 이용하고 있다.
본 출원인은 악취가스 또는 유해가스를 정화하기 위한 장치로서, 스크러버(scrubber) 내에 회절판을 설치하고 나아가 초음파를 이용함으로써 정화 성능을 향상시킨 초음파 회절식 스크러버를 개발하여 특허 제652,969호로 이미 특허받은 바 있다.
본 출원인은 또한 활성탄 흡착탑 정화장치에 오존 발생기, 회절판 및 초음파 발진기를 설치하여 정화효율을 향상시킨 오존 공급 방식의 회절식 초음파 활성탄 흡착탑 정화 장치도 개발하여 특허 제689,620호로 특허받은 바 있다.
또한 본 출원인은 본체에서 처리된 가스의 일부를 가스 이송관으로 순환시키는 가스 순환관이 설치되어, 본체로 유입되는 가스의 풍압을 일정하게 유지하고, 임핀젯(impin-jet) 효과를 극대화하여 정화효율이 우수한 탈취기를 개발하여 특허 제844,178호로 특허받은 바 있다.
상기 특허발명을 비롯하여 종래의 탈취기들은 모두가 물 또는 약액으로 이루어진 세정액을 노즐을 통하여 분사시키고, 분사된 세정액에 정화시키고자 하는 악취가스를 접촉시키는 방식으로 악취를 제거하는 원리를 이용하고 있다. 그러나 이러한 종래의 기술은 몇 가지 치명적인 결함을 앉고 있다. 그 중의 하나가 분사된 세정액으로 악취가스를 탈취시키기 때문에 정화 효율이 향상되기 어렵고, 두 번째는 내부에 설치된 회절판이나 믹서판에 각종 오염물질로 인하여 스케일(scale)이 형성된다는 점이며, 세 번째는 분사된 세정액과 악취가스가 접촉하는 면적을 크게 하기 위하여 접촉시간이 길어지고 장치의 부피가 대형화되어야 한다는 점이다. 장치의 부피가 작은 경우에는 복수 개의 탈취기를 병렬로 설치해야 하기 때문에 역시 많은 면적을 차지하게 된다.
상기와 같은 종래의 탈취기들의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명자는 세정액을 분사노즐을 통하여 분사된 세정액 입자와 악취가스의 기체입자를 접촉시키는 종래의 원리를 탈피하여 세정액이 와류 회절 방식으로 운동하는 세정액층을 이루고, 그 세정액층 속으로 악취가스가 통과함으로써 유해성분이 액체에 흡수되도록 하여 정화효율을 상승시키고, 정화효율이 상승함으로써 장치의 부피가 작아져 컴팩트화할 수 있고, 내부의 설비 부품에 스케일이 형성되지 않는 믹서 탈취기도 개발하여 특허 제948652호로 특허받은 바 있다. 이 특허에서는 복수 개의 천공판을 사용하고 천공판의 구멍 사이로 송풍기를 이용하여 기체를 통과시키고 그 상부에는 세정액층을 형성하여 세정액 내에 유해성분이 흡수되도록 하는 구조로 이루어진다. 세정액이 천공판의 구멍을 통하여 하부로 유출되는 것을 방지기 위하여 다수의 철구슬을 사용한다. 그리고 기체를 통과시키기 위해서는 철구슬이 상부로 부유할 정도로 강한 압력을 유지해야 한다. 다시 말해서 송풍기로 기체를 세정액층 속으로 송풍시킬 때 항상 강한 압력으로 송풍시켜야 한다. 이처럼 항상 강한 압력으로 운전해야 한다는 것은 많은 전력소비를 의미한다. 예를 들어, 기체의 압력이 낮거나 기체량이 적어서 낮은 압력으로 운전해야 하는 경우에도 항상 강한 압력으로 해야 하는 결점이 있다. 그만큼 전력손실이 크며 세정효율도 저하되는 결점이 있는 것이다.
본 출원인은 강한 압력뿐만 아니라 약한 압력에서도 원활하게 운전되도록 함으로써 전력소비를 획기적으로 절감하고 나아가 정화효율도 높일 수 있도록 통상 4개의 사각 형태의 회절판(40)로 이루어진 와류 회절판을 설치하여 세정액층을 통과한 가스가 회절되어 와류를 형성하도록 하는 스크러버를 개발하여 특허 제1300143호로 이미 특허받은 바 있다.
본 발명은 본 발명자가 개발한 어떤 스크러버보다도 효율이 뛰어나 탈취효과를 최대화할 수 있는 새로운 구조를 갖는 탈취기에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 오염된 가스가 탈취기 내부로 유입될 때 강한 압력으로 가스를 세정액에 강제 접촉시켜 임핀젯(impin-jet) 원리 또는 분사노즐 원리에 의하여 세정액과 가스가 와류를 형성함으로써 탈취효과를 증진시킨 탈취기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 와류가 형성된 세정액과 가스를 제1단계 회절판에서 정화시키고, 다시 제2단계 회절판에서 정화시켜 탈취효과를 증진시킨 탈취기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제1단계 회절판에서의 세정액과 제2단계 회절판에서의 세정액을 서로 분리된 별개의 탱크를 이용하도록 함으로써 정화효과를 증진시킨 탈취기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제1단계 회절판에서의 정화단계와 제2단계 회절판에서의 정화단계를 거친 후 각각 엘리미네이터(eliminator)를 설치하여 정화효과를 증진시킨 탈취기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 멀티필터층을 형성하여 정화효과를 높이고, 멀티필터층을 외부로 용이하게 꺼내서 유지보수하기에 편리한 탈취기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 다단 멀티필터형 회절식 탈취기는 오염된 가스를 정화하기 위한 탈취기(100)에 있어서,
가스공급 덕트(31)를 통하여 유입된 가스가 세정액과 혼합하여 임핀젯(impin-jet) 효과를 일으켜 1차 탈취를 하도록 탈취기 하부 내부에 헌팅 방지판(32), 회절판(30), 수직부재(33), 및 사선부재(34)가 설치되고,
상기 회절판(30) 상부에 엘리미네이터(eliminator)(36)가 설치되고,
상기 엘리미네이터(36) 상부에 2차 탈취를 하도록 분배판(41), 회절판(40), 및 멀티필터(42)가 설치되고,
상기 멀티필터(42) 상부에 엘리미네이터(eliminator)(43)가 설치되고,
상기 회절판(30)에서 오버플로우(overflow)된 세정액은 파이프(21)를 따라 탱크(20)로 순환되고, 상기 회절판(40)에는 파이프(12)를 통하여 세정액이 공급되고 상기 회절판(40)에서 오버플로우(overflow)된 세정액은 파이프(13)를 따라 탱크(10)로 순환되는 것을 그 특징으로 한다.
상기 멀티필터(42)는 4개의 필터가 조립된 형태로 이루어진다. 각각의 필터는 시이트 형상의 필터(421)를 원통형 필터(422)로 제조하고, 이 원통형 필터를 지그재그로 배열함과 동시에 천공되지 않은 부분의 위치를 서로 반대로 교차시켜 제조한다. 제6도의 시이트 형상의 필터(421) 및 원통형 필터(422)에서 검정색으로 표시된 부분은 천공되지 않은 부분이고 나머지는 일정한 간격으로 천공된 부분이다.
탱크(10)의 세정액은 순환펌프(11)에 의하여 파이프(12)를 따라 분배판(41) 상부로 유입된다.
이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 구체적인 내용을 하기에 상세히 설명한다.
본 발명의 회절식 탈취기는 오염된 가스가 탈취기 내부로 유입될 때 강한 압력으로 가스를 세정액에 강제 접촉시켜 임핀젯(impin-jet) 원리 또는 분사노즐 원리에 의하여 세정액과 가스가 와류를 형성함으로써 탈취효과를 증진시키고, 멀티필터층을 형성하여 정화효과를 높이며, 멀티필터층을 외부로 용이하게 꺼내서 유지보수하기에 편리한 탈취기를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
제1도는 본 발명에 따른 다단 멀티필터형 회절식 탈취기의 구성을 도시하기 위한 개략적인 구성도이다.
제2도는 본 발명에 따른 다단 멀티필터형 회절식 탈취기의 세정액 흐름을 도시하기 위한 구성도이다.
제3도는 제1도의 “C” 부분의 개략적인 우측면도이다.
제4도는 제1도의 수평면 “B”의 절단 평면도이다.
제5도는 제1도의 수평면 “A”의 절단 평면도이다.
제6도는 멀티필터(42)의 개략적인 사시도 및 멀티필터(42)를 제조하기 위한 각 부재의 개략적인 사시도이다.
본 발명은 오염가스에 함유된 오염물질을 제거하기 위한 회절식 탈취기에 관한 것으로, 탈취 효율이 높은 다단 멀티필터형 회절식 탈취기에 관한 것이다.
제1도는 본 발명에 따른 다단 멀티필터형 회절식 탈취기의 구성을 도시하기 위한 개략적인 구성도이다.
제1도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다단 멀티필터형 회절식 탈취기(100)는 원통형의 탈취기 본체 하부에 가스공급 덕트(31)를 통하여 유입된 가스가 세정액과 혼합하여 임핀젯(impin-jet) 효과를 일으켜 1차 탈취를 위한 시스템과 그 상부쪽에 2차 탈취를 위한 시스템이 구비되고, 상기 1차 탈취 시스템에서의 순환하는 세정액을 보관하는 탱크(20)와 상기 2차 탈취 시스템에서의 순환하는 세정액을 보관하는 탱크(10)가 별도로 설치되어 탈취효과를 높일 수 있다.
상기 1차 탈취 시스템은 가스공급 덕트(31)를 통하여 유입된 가스가 세정액과 혼합하여 임핀젯(impin-jet) 효과를 일으켜 1차 탈취를 하도록 탈취기 하부 내부에 헌팅 방지판(32), 회절판(30), 수직부재(33), 및 사선부재(34)가 설치된다. 가스공급 덕트(31)를 통하여 유입되는 오염가스는 고압이기 때문에 탈취기 하부 내부에 헌팅 방지판(32), 회절판(30), 수직부재(33), 및 사선부재(34)로 인하여 세정액과 혼합하여 임핀젯(impin-jet) 효과(또는 분사노즐 효과 또는 오리피스 효과)를 일으켜 오염물질이 세정액에 의하여 1차로 탈취되는 역할을 한다. 수직부재(33)와 사선부재(34) 사이에 형성된 유격(35) 사이로 고압의 오염가스가 통과하면서 세정액과 오염가스가 혼합되어 상부로 분출되는 임핀젯 효과가 나타나게 된다. 임핀젯(impin-jet) 효과는 회절판(30), 수직부재(33), 및 사선부재(34)에 의하여 발생하지만 회절판(30) 하부에 헌팅 방지판(32)을 더 설치하여 세정액이 출렁거리는 현상을 방지한다. 제3도는 제1도의 “C” 부분의 개략적인 우측면도이다.
본 발명에서 사용되는 회절판(30)은 두 개의 천공판을 서로 중심이 어긋나도록 배열하여 조립된 것으로 종래의 탈취기에서 사용되는 회절판을 그대로 사용할 수 있기 때문에 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다. 제4도는 제1도의 수평면 “B”의 절단 평면도이다.
회절판(30)을 통과하면서 1차로 정화된 가스는 상부로 이동하면서 엘리미네이터(eliminator)(36)에 의하여 다시 정화된다. 본 발명에서 사용되는 엘리미네이터도 종래의 탈취기에서 사용되는 엘리미네이터를 그대로 사용할 수 있기 때문에 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.
엘리미네이터(36)를 통과한 가스는 측부의 공간을 따라 회절판(40)으로 이동한다. 중앙에는 분배판(41)이 설치되기 때문에 가스가 측부의 공간을 따라 회절판(40)으로 이동한다.
회절판(40)에는 세정액이 흐르고 있기 때문에 가스가 통과하면서 2차 탈취가 일어난다. 회절판(40)을 통과한 가스는 멀티필터(42)를 통과하면서 더 정화되고, 멀티필터(42)를 통과한 가스는 멀티필터(42) 상부에 설치된 엘리미네이터(43)를 통과하면서 최종적으로 정화된다. 제5도는 제1도의 수평면 “A”의 절단 평면도이다.
회절판(40)과 분배판(41)의 사이 양쪽 측부에는 직선 파이프 형상의 와류식 노즐(44)을 설치하여 세정액이 분사되도록 할 수 있다. 제1도 및 제2도는 정면도로 도시되었기 때문에 와류식 노즐(44)은 그 단면만이 도시된다. 측면에서 보면 와류식 노즐(44)은 직선형태를 이루게 된다. 와류식 노즐(44)음 도시되지는 않았지만 파이프(12)에 연결되어 세정액을 분출할 수 있다. 와류식 노즐(44)에는 복수개의 구멍(도시되지 않음)이 형성되어 그 구멍을 통하여 세정액을 분사시켜 가스의 세정효과를 높일 수 있다. 와류식 노즐(44)는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.
본 발명의 제1도에 예시된 구체예에서는 회절판이 2단(30, 40)으로 이루어진 시스템을 도시하였지만, 필요에 따라 3단 또는 4단 등의 다단으로 설치할 수 있다.
제2도는 본 발명에 따른 다단 멀티필터형 회절식 탈취기의 세정액 흐름을 도시하기 위한 구성도이다.
상기 회절판(30)에서 오버플로우(overflow)된 세정액은 파이프(21)를 따라 탱크(20)로 순환되고, 상기 회절판(40)에는 파이프(12)를 통하여 세정액이 공급되고 상기 회절판(40)에서 오버플로우(overflow)된 세정액은 파이프(13)를 따라 탱크(10)로 순화되는 것을 그 특징으로 한다. 탱크(10)의 세정액은 순환펌프(11)에 의하여 파이프(12)를 따라 분배판(41) 상부로 유입된다.
본 발명에서는 1차 탈취 시스템에서의 순환하는 세정액을 보관하는 탱크(20)와 2차 탈취 시스템에서의 순환하는 세정액을 보관하는 탱크(10)가 별도로 설치되어 탈취효과를 높일 수 있다. 탱크(10)의 세정액은 필요에 따라 오염도가 심해지면 밸브(14)를 통하여 외부로 배출시키고 깨끗한 세정액을 보충한다. 탱크(20)의 세정액도 탱크(10)와 같이 할 수 있다.
2차 탈취 시스템에 설치되는 멀티필터(42)는 4개의 필터가 차례로 놓여진 형태로서 각각의 필터는 지그재그로 복수 개의 층 구조로 이루어진다. 4개의 필터는 지지수단으로 지지할 필요는 없고 회절판(40) 위에 그대로 위치시킬 수 있다. 각각의 필터부재는 시이트 형상의 필터(421)를 원통형 필터(422)로 제조하고, 이 원통형 필터를 지그재그로 배열함과 동시에 천공되지 않은 부분의 위치를 서로 반대로 교차시켜 여과효과를 향상시킨다. 제6도는 멀티필터(42)의 개략적인 사시도 및 멀티필터(42)를 제조하기 위한 각 부재의 개략적인 사시도이다.
제6도의 시이트 형상의 필터(421) 및 원통형 필터(422)에서 검정색으로 표시된 부분은 천공되지 않은 부분이고 나머지는 일정한 간격으로 천공된 부분이다. 시이트 형상의 필터(421)를 원통형으로 말아서 원통형 필터(422)를 제조한 후, 이를 지그재그로 배열함과 동시에 천공되지 않은 부분의 위치를 서로 반대로 교차시켜 여과효과를 향상시킨다.
4개의 필터는 지지수단으로 지지할 필요는 없고 회절판(40) 위에 그대로 위치시킬 수 있다. 이는 필터를 교환하거나 청소하는 경우에 본체에 형성된 도어(45)를 통하여 출입하기에 편리하게 하기 위한 것이다. 필터를 하나씩 차례로 꺼내서 청소하거나 교체한 후 다시 하나씩 차례로 넣을 수 있다.
엘리미네이터(43)를 통과하여 최종적으로 정화된 깨끗한 가스는 배출구를 통하여 외부 대기로 배출된다.
본 발명의 회절식 탈취기는 임핀젯(impin-jet) 원리 또는 분사노즐 원리에 의하여 세정액과 가스가 와류를 형성하고 다단의 회절판을 설치함으로써 탈취효과를 증진시키고, 유지보수하기에 편리한 탈취기를 제공할 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
100: 회절식 스크러버
10, 20: 탱크 11: 순환펌프
12, 13: 파이프 14: 밸브
21: 파이프 30, 40: 회절판
31: 가스 공급 덕트 32: 헌팅 방지판(출렁 방지판)
33: 수직부재 34: 사선부재
35: 유격 36: 엘리미네이터(eliminator)
41: 분배판 42: 멀티필터
43: 엘리미네이터 50: 가스배출덕트

Claims (4)

  1. 오염된 가스를 정화하기 위한 탈취기(100)에 있어서,
    가스공급 덕트(31)를 통하여 유입된 가스가 세정액과 혼합하여 임핀젯(impin-jet) 효과를 일으켜 1차 탈취를 하도록 탈취기 하부 내부에 설치된 헌팅 방지판(32), 회절판(30), 수직부재(33), 및 사선부재(34);
    상기 회절판(30) 상부에 설치된 엘리미네이터(eliminator)(36);
    상기 엘리미네이터(36) 상부에 2차 탈취를 하도록 설치된 분배판(41), 회절판(40), 및 멀티필터(42);
    상기 멀티필터(42) 상부에 설치된 엘리미네이터(eliminator)(43);
    상기 회절판(30)에서 오버플로우(overflow)된 세정액이 파이프(21)를 따라 순환하도록 설치된 탱크(20); 및
    상기 회절판(40)에 파이프(12)를 통하여 세정액이 공급되고 상기 회절판(40)에서 오버플로우(overflow)된 세정액이 파이프(13)를 따라 순환하도록 설치된 탱크(10);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 멀티필터형 회절식 탈취기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 멀티필터(42)는 4개의 필터가 조립된 형태로 이루어지고, 각각의 필터는 시이트 형상의 필터(421)를 원통형 필터(422)로 제조하고, 상기 원통형 필터를 지그재그로 배열함과 동시에 천공되지 않은 부분의 위치를 서로 반대로 교차시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 다단 멀티필터형 회절식 탈취기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회절판(40)과 분배판(41)의 사이 양쪽 측부에 복수 개의 구멍이 형성되고, 파이프(12)에 연결되어 세정액을 분출할 수 있도록 직선 파이프 형상의 와류식 노즐(44)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 다단 멀티필터형 회절식 탈취기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탱크(10)의 세정액은 순환펌프(11)에 의하여 파이프(12)를 따라 분배판(41) 상부로 유입되는 것을 특징으로 하는 다단 멀티필터형 회절식 탈취기.
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