KR101471566B1 - 전기분해 가스를 이용한 폐냉매 처리 시스템 및 방법 - Google Patents

전기분해 가스를 이용한 폐냉매 처리 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따르면, 폐냉매 처리 시스템에 있어서, 물의 전기분해에 의해 생성된 수소와 산소를 공급받고, 상기 수소와 산소를 반응시켜 발생한 열에너지를 이용하여 할로겐족 원소를 함유한 폐냉매를 연소하는 반응기; 및 상기 연소에 의해 생성된 연소가스를 냉각하고 세정하는 냉각 및 세정기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐냉매 처리 시스템이 제공된다.

Description

전기분해 가스를 이용한 폐냉매 처리 시스템 및 방법 {System and method for processing used refrigerant using electrolysis gas}
본 발명은 폐자동차 또는 폐가전제품 등에서 배출되는 폐냉매를 처리하는 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 물을 전기분해하여 만들어진 가스의 반응열과 이 때 생성된 수증기를 이용하여 폐냉매를 산화시키는 폐냉매 처리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 염화불화탄소(CFC)나 수소불화탄소(HFC) 등의 냉매는 자동차, 냉장고, 에어컨 등의 냉동 장치에 필수적으로 사용되고 있으며 자동차, 가전제품 등의 폐기에 따라 폐냉매로서 함께 버려지고 있다.
폐냉매는 적절한 처리 없이 대기중으로 방출되면 오존층 파괴나 지구 온난화의 주원인이 된다. 따라서 환경 문제가 점점 대두되는 현재 폐냉매를 적절히 처리하는 기술 개발이 이루어지고 있으며 예를 들어 폐냉매를 고체 폐기물과 함께 연소하여 처리하는 장치 및 방법이 제시되고 있다(공개특허번호 제2011-0023253호).
그러나 이러한 기존 폐냉매 처리 방법은 대형 폐기물 소각로나 시멘트 소성로에 소량 투입하여 소각 처리하는 것으로, 폐냉매와 폐기물의 연소에 의해 다량의 연소가스가 발생할 뿐만 아니라 이산화질소 등 유해물질도 발생하며, 이를 제거하기 위해 다량의 물을 분무하여 응축시키고 별도의 세정기에서 유해물질을 제거함으로써 에너지 과다소비와 설비의 대형화가 요구되었다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 물의 전기분해로부터 만들어진 가스를 재반응시키는 과정에서 생성된 반응열과 수증기를 이용하여 폐냉매를 산화시킴으로써 폐냉매 연소에 별도의 에너지원이 불필요한 폐냉매 처리 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기분해 가스의 반응에 의한 열에너지를 폐냉매 연소에 이용하기 때문에 연소가스 발생량을 줄일 수 있고 연소가스의 후처리를 위한 설비나 공정이 간단한 폐냉매 처리 시스템 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연소가스의 냉각과 세정에 사용되는 냉각수와 세정수를 회수하여 재사용함으로써 냉각이나 세정에 소비되는 물의 양을 저감할 수 있는 폐냉매 처리 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 폐냉매 처리 시스템에 있어서, 물의 전기분해에 의해 생성된 수소와 산소를 공급받고, 상기 수소와 산소를 반응시켜 발생한 열에너지를 이용하여 할로겐족 원소를 함유한 폐냉매를 연소하는 반응기; 및 상기 연소에 의해 생성된 연소가스를 냉각하고 세정하는 냉각 및 세정기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐냉매 처리 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐냉매를 처리하는 방법에 있어서, 물의 전기분해에 의해 생성된 수소와 산소 및 할로겐족 원소를 함유한 폐냉매를 반응기에 공급하는 단계; 상기 반응기에서 상기 수소와 산소를 반응시켜 발생한 열에너지를 이용하여 상기 폐냉매를 연소하는 단계; 및 상기 연소에 의해 생성된 연소가스를 냉각하고 세정하는 냉각 및 세정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐냉매 처리 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐냉매의 연소에 필요한 에너지와 수증기를 물의 전기분해 가스로부터 얻기 때문에 별도의 에너지와 산화제가 불필요하고 연소후 생성되는 연소가스 발생이 최소화되고 질소산화물과 같은 유해물질도 배출되지 않기 때문에 연소가스 내 유해물질 제거를 위한 세정 처리가 간단하고 소형화되는 이점이 있다.
또한 연소가스의 냉각과 세정에 사용되는 냉각수와 세정수를 냉각조와 약품혼합조에서 각각 회수하여 냉각수와 세정수로 각각 재사용할 수 있으므로 냉각이나 세정에 소비되는 물의 양을 저감할 수 있는 이점이 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해 가스를 이용한 폐냉매 처리 시스템을 나타내는 블록도,
도2는 제1 실시예에 따른 전기분해 가스를 이용한 폐냉매 처리 시스템을 설명하기 위한 도면,
도3은 제1 실시예에 따른 전기분해 가스를 이용한 폐냉매 처리 방법을 예시적인 흐름도,
도4는 제2 실시예에 따른 전기분해 가스를 이용한 폐냉매 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해 가스를 이용한 폐냉매 처리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도면을 참조하면 일 실시예에 따른 폐냉매 처리 시스템은 물을 전기분해하는 전기분해기(10), 폐냉매를 연소하는 반응기(20), 반응기에서 배출된 연소가스를 냉각하고 세정하는 냉각 및 세정기(30), 및 냉각 및 세정에 사용된 폐수를 저장하고 배출하는 폐수 저장조(40)를 포함할 수 있다.
전기분해기(10)는 전기에너지를 이용하여 물(H2O)을 전기분해한다. 전기분해에 의해 수소(H2) 가스와 산소(O2) 가스가 화학당량비 2:1의 비율로 생성되며, 전기분해의 효율은 일반적으로 85% 이상의 고효율로 에너지 전환이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 이 전기분해에 의해 생성된 수소와 산소의 혼합가스(이하 "전기분해 가스"라 함)를 폐냉매의 연소에 필요한 열에너지로 사용하며, 이를 위해, 전기분해기(10)에서 생성된 전기분해 가스가 반응기(20)로 공급된다.
반응기(20)는 전기분해에 의해 생성된 전기분해 가스(수소와 산소)를 공급받고 또한 이와 동시에 폐냉매를 공급받는다. 일 실시예에서 폐냉매는 불소(F), 염소(Cl) 등과 같이 할로겐족 원소를 적어도 하나 함유하는 냉매(예를 들어, HFC, CFC 등)를 포함한다. 이하의 실시예에서 설명의 편의를 위해 불소(F)를 함유한 폐냉매를 가정하며 이하에서는 수소불화탄소(HFC)를 예로서 설명하기로 한다.
반응기(20)는 공급받은 전기분해 가스를 반응시켜 열에너지와 수증기(H2O)을 발생시키고, 이 열에너지와 수증기를 이용하여 폐냉매를 연소시킨다. 폐냉매의 연소시, 전기분해 가스의 반응에 의해 생성된 열에너지와 수증기만이 사용되고 연소용 공기를 별도로 필요로 하지 않는다.
폐냉매의 연소에 의해 연소가스가 생성되며, 이 연소가스는 예컨대 할로겐 원소를 함유한 가스(예컨대 불화수소(HF) 가스), 이산화탄소(CO2), 및 수증기(H2O)를 포함하지만 그 외의 질소산화물이나 황산화물 등의 유해물질은 발생하지 않는다.
냉각 및 세정기(30)는 반응기(20)에서 배출된 연소가스를 냉각하고 세정한다. 예를 들어 연소가스가 냉각수와 세정수를 차례로 통과함에 따라 냉각되고 연소가스 중 할로겐 원소를 함유한 유해물질(예컨대 HF)이 제거될 수 있다.
냉각 및 세정기(30)에서 사용되는 냉각수 및/또는 세정수의 적어도 일부는 폐수로서 폐수 저장조(40)로 공급될 수 있고, 냉각 및 세정기(30)에서 배출되는 배가스(예컨대 CO2)는 예컨대 후단의 처리공정에서 후처리 되거나 외부로 배출될 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 일 실시예의 구성에 의하면, 폐냉매의 연소에 필요한 에너지와 수증기를 물의 전기분해 가스로부터 얻기 때문에 별도의 에너지와 산화제가 불필요하고, 연소후 생성되는 연소가스의 발생도 최소화되기 때문에 연소가스 내 유해물질 제거를 위한 세정 처리도 간단하고 소형화되는 이점이 있다.
도2는 제1 실시예에 따른 전기분해 가스를 이용한 폐냉매 처리 시스템을 설명하기 위한 도면으로, 도1에 도시한 폐냉매 처리 시스템의 예시적 구현예를 나타낸다.
도면을 참조하면, 제1 실시예에 따른 폐냉매 처리 시스템은 반응기(20), 냉각 및 세정기(30), 및 폐수 저장조(40)를 포함할 수 있다.
반응기(20)는 폐냉매를 공급받는 공급관(21) 및 전기분해 가스(수소 및 산소)를 공급받는 공급관(22)을 포함한다. 공급관(22)은 도1에 도시한 전기분해기(10)에 직접 연결될 수 있고, 대안적으로, 전기분해기(10)에 의해 생성된 전기분해 가스를 저장하는 저장탱크(도시 생략)에 연결될 수도 있다.
공급관(22)을 통해 주입된 전기분해 가스는 반응기(20) 내에서 반응되어 열에너지와 수증기(H2O)를 생성하고, 공급관(21)으로 주입된 폐냉매는 이 열에너지와 수증기를 이용하여 반응기(20) 내에서 연소된다. 예를 들어 불소(F)를 함유한 수소불화탄소(HFC)를 폐냉매로서 처리하는 경우 반응기(20) 내에서 다음과 같은 반응이 일어날 수 있다.
CxHyFz + aH2O + 열에너지 → zHF + xCO2 + H2O (수증기)
여기서 반응식에서 a, x, y, z는 HFC의 종류에 따라 달라지는 계수이며, 반응식 좌측의 H2O와 열에너지는 전기분해 가스가 반응기(20) 내에서 반응함으로써 생성된 것이다. 즉 전기분해 가스에 의해 생성된 수증기와 열에너지가 폐냉매와 반응하여 불화수소(HF)와 이산화탄소 및 수증기가 생성되며, 상기 반응식에서 알 수 있듯이 본 발명의 실시예에 따른 폐냉매의 연소에서는 질소산화물이나 황산화물 등의 유해물질이 전혀 발생하지 않으며 이러한 유해물질 제거를 위한 후처리 공정도 별도로 필요하지 않다.
한편 반응기(20)는 전기분해 가스의 반응 및 폐냉매의 연소에 견딜 수 있도록 탄화규소(SiC) 등의 고온 내화물로 형성되어 대략 섭씨 900도 이상까지 견딜 수 있도록 설계되는 것이 바람직하다.
또한 도시한 실시예에서는 폐냉매와 전기분해 가스가 각각 별개의 공급관(21,22)을 통해 반응기(20)에 공급되지만, 실시 형태에 따라 폐냉매와 전기분해 가스가 미리 혼합되어 반응기(20)로 공급될 수도 있다.
대안적 실시예에서, 폐냉매의 종류에 따라 소량의 산소를 반응기(20)에 추가로 공급할 수 있다. 즉 폐냉매의 종류에 따라서 페냉매 연소 과정에서 수소가 생성될 수 있으며 이를 산화하기 위해 필요에 따라 산소를 추가로 공급하여 수소를 제거할 수 있다. 또한 일반적으로 산소가 발열반응을 일으키므로, 수소의 생성 여부에 상관없이 반응기(20)에 산소를 투입하여 반응기 내 연소과정을 촉진하도록 구성할 수도 있다.
도2를 참조하면, 반응기(20) 내의 폐냉매 연소에 의해 생성된 연소가스는 냉각 및 세정기(30)로 공급된다. 냉각 및 세정기(30)는 연소가스를 냉각하고 세정하는 기능을 수행한다. 일 실시예에서 냉각 및 세정기(30)는 연소가스에 냉각수를 분무함으로써 연소가스를 냉각하고 그 후 연소가스에 세정수를 분무함으로써 할로겐 원소를 함유한 유해물질(예컨대 불화수소(HF))을 제거할 수 있다.
도2의 실시예에서 냉각 및 세정기(30)는 연소가스 냉각을 위한 냉각 챔버(30-1)와 세정을 위한 세정 챔버(30-2)를 구비한다. 냉각 챔버(30-1)와 세정 챔버(30-2)는 챔버 하부가 서로 연통되어 있고, 이 연통부에는 냉각수 및 세정수를 수용하는 공간이 마련되어 있다.
냉각 챔버(30-1)는 냉각수를 분무하기 위한 냉각수 분무 장치(33)를 포함하며, 냉각조(도시 생략)에 저장된 냉각수가 공급관(31) 및 냉각수 분무 장치(33)를 통해 냉각 챔버(30-1) 내로 분무된다. 이에 따라, 반응기(20)에서 냉각 챔버(30-1)로 투입된 연소가스 중 불화수소(HF)가 냉각수에 의해 응축됨과 동시에 용해될 수 있다.
세정 챔버(30-2)는 세정수를 분무하기 위한 세정수 분무 장치(54)를 포함하며, 약품혼합조(도시 생략)에 저장된 세정수가 공급관(53) 및 세정수 분무 장치(54)를 통해 세정 챔버(30-2) 내로 분무된다.
세정수는 세정 챔버(30-2) 내에 남아있는 불화수소(HF)를 용해시키고, 세정수 내에 함유된 세정용 화합물이 냉각 챔버(30-1)와 세정 챔버(30-2)의 하부에 수용된 냉각수 및 세정수의 혼합액 내의 불화수소(HF)와 같은 할로겐 원소를 함유한 유해물질을 제거할 수 있다. 예를 들어 세정용 화합물로서 수산화나트륨(NaOH)을 사용하는 경우 혼합액 내에서 다음과 같은 반응이 일어날 수 있다.
HF(aq) + NaOH(aq) → NaF(aq) + H2O(l)
여기서 "aq"는 수용액 상태(aqueous)이고 "l"은 액체 상태(liquid)를 의미하며, 상기 반응식에서와 같이 세정 작용에 의해 불화수소(HF)가 제거되고 불화나트륨이 생성될 수 있다.
냉각 및 세정기(30)는 액적(mist) 제거를 위해 액적 제거기(38)를 포함할 수 있다. 도시한 실시예에서 액적 제거기(38)가 세정 챔버(30-2)의 배출구 근방에 배치된다.
일반적으로 연소 및 세정 과정에서 발생하는 액적은 후공정에 유입되어 처리장치의 안정적 동작에 문제를 일으키거나 대기 중으로 배출되어 다른 오염원과 결합하여 대기오염의 원인이 될 수 있으므로 액적 제거기 등을 이용하여 분리 포집하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 도시한 실시예에서와 같이 냉각 및 세정기(30)의 배출구 근방에 액적 제거기(38)를 배치하여 액적을 제거할 수 있다. 구체적 실시 형태에 따라 액적 제거기의 유무 및 설치 위치가 달라질 수 있음은 물론이다.
또한 도시한 실시예에서 냉각 및 세정기(30)가 하부가 서로 연통하는 두 개의 챔버(30-1, 30-2)로 구성되었지만 이러한 구성도 실시 형태에 따라 달라질 수 있다. 예컨대 냉각 및 세정 작용이 하나의 챔버 내에서 동시에 또는 순차적으로 수행될 수도 있고 냉각 챔버와 세정 챔버가 서로 별개로 존재할 수도 있다.
도시한 실시예에서 액적 제거기(38)를 통과한 연소가스는 배가스로서 외부로 배출되거나 후처리 공정으로 공급될 수 있고, 냉각 및 세정기(30) 하부에 수용되어 있는 냉각수와 세정수의 혼합액은 폐수 저장조(40)로 공급되어 폐수처리될 수 있다.
도3은 제1 실시예에 따른 전기분해 가스를 이용한 폐냉매 처리 방법을 예시적인 흐름도이다.
일 실시예에 따른 폐냉매 처리하는 방법으로서, 우선 단계(S110)에서, 물의 전기분해에 의해 생성된 수소와 산소 및 할로겐족 원소를 함유한 폐냉매를 반응기에 공급한다. 즉 도2에서 공급관(21,22)을 통해 폐냉매와 전기분해 가스가 각각 반응기(20)로 공급될 수 있다.
다음으로 단계(S120)에서 반응기(20) 내에서 수소와 산소를 반응시켜 발생한 열에너지를 이용하여 폐냉매를 연소한다.
이 연소에 의해 생성된 연소가스는 할로겐 원소를 함유한 가스(예컨대 HF), 이산화탄소, 수증기를 포함할 수 있고, 냉각 및 세정을 위한 장치로 공급된다. 단계(S130)에서, 이 장치 내에서 연소가스에 대한 냉각 및 세정이 수행된다. 도2를 참조하여 설명하였듯이 일 실시예에서 연소가스에 냉각수를 분무하여 냉각시키고 그 후 세정수를 분무하여 불화수소(HF)와 같은 유해물질을 제거할 수 있다.
이 때 세정수는 연소가스 중 할로겐족 원소를 함유한 가스(예컨대 HF)를 제거하기 위해 수산화나트륨(NaOH)와 같은 세정용 약품을 포함할 수 있다. 또한 냉각 및 세정 단계(S130)에서 사용된 냉각수 중 적어도 일부를 회수하여 열교환한 뒤 냉각수로서 다시 사용할 수 있고, 이 단계(S130)에서 사용된 세정수 중 일부도 회수하여 세정수로서 재사용할 수도 있다.
그 후 단계(S140)에서, 냉각 및 세정 단계를 거친 연소가스가 배가스로서 후처리 공정으로 공급되거나 외부로 배출되고, 냉각수와 세정수 중 적어도 일부는 폐수로서 후처리 될 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 일 실시예의 구성에 의하면, 폐냉매의 연소에 필요한 에너지와 수증기를 물의 전기분해 가스로부터 얻기 때문에 질소산화물과 같은 유해물질의 생성을 방지하고 연소가스의 발생도 최소화할 수 있고 이에 따라 유해물질 제거를 위한 세정 처리도 간단하고 소형화되는 이점이 있다.
이제 도4를 참조하여 제2 실시예에 따른 전기분해 가스를 이용한 폐냉매 처리 시스템을 설명하기로 한다.
도4는 도1에 도시한 폐냉매 처리 시스템의 또 다른 예시적 구현예로서, 도면을 참조하면, 제2 실시예에 따른 폐냉매 처리 시스템은 도1의 제1 실시예의 폐냉매 처리 시스템과 유사하게 반응기(20), 냉각 및 세정기(30), 및 폐수 저장조(40)를 포함하며 추가적으로 냉각조(35), 약품혼합조(50), 및 수소 측정기(60) 중 적어도 하나의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
제2 실시예의 반응기(20), 냉각 및 세정기(30), 및 폐수 저장조(40)의 구성과 기능은 도2의 제1 실시예와 동일 내지 유사하기 때문에 이하에서는 설명을 생략한다.
냉각조(35)는 냉각 및 세정기(30) 내에 수용된 냉각수와 세정수의 혼합액 중 적어도 일부를 회수하여 냉각수로서 재사용하도록 할 수 있다. 냉각조(35)는 내부에 열교환기(36)를 포함할 수 있고, 냉각 및 세정기(30)로부터 회수한 혼합액이 함유한 열을 방출하도록 열교환 한 뒤 이 열교환된 혼합액을 공급관(31)과 냉각수 분무 장치(33)를 통해 냉각 챔버(30-1) 내로 분무할 수 있다.
또한 약품혼합조(50)는 냉각 및 세정기(30) 내에 수용된 냉각수와 세정수의 혼합액 중 적어도 일부를 회수하여 세정수로서 재사용하도록 할 수 있다. 냉각 및 세정기(30) 내의 혼합액은 회수관(51)을 통해 약품혼합조(50)로 공급된다. 약품혼합조(50)는 이 회수된 혼합액에 수산화나트륨(NaOH) 등의 세정용 약품을 용해하여 세정수를 만들고 공급관(53)과 세정수 분무 장치(54)를 통해 세정 챔버(30-2) 내로 분무할 수 있다.
폐냉매의 종류에 따라, 반응기(20)에서의 폐냉매 연소 과정에서 수소(H2)가 발생할 수 있으며, 이렇게 발생되는 수소를 산화시키기 위해 반응기(20) 내로 산소를 추가로 투입할 수 있다. 이를 위해, 도시한 실시예의 폐냉매 처리 시스템은 냉각 및 세정기(30)에서 배출되는 연소가스 내의 수소량을 측정하기 위한 수소 측정기(60)를 더 포함할 수 있다. 수소 측정기(60)에서 측정된 수소량에 관한 정보가 제어장치(도시 생략)로 전달되고, 제어장치는 산소 탱크(70)의 개폐밸브(71)를 제어하여, 측정되는 수소량에 따라 산소 공급을 조절할 수 있다.
대안적으로, 도2를 참조하여 설명하였듯이 일반적으로 산소가 발열반응을 일으키므로, 제어장치는 수소 측정기(60)의 수소 측정량에 의해 투입되는 산소량에 더하여 추가로 소량의 산소를 더 공급하도록 개폐밸브(71)를 제어할 수도 있다.
도면에서는 산소와 폐냉매가 하나의 공급관(21)을 통해 반응기(20)에 공급되는 것으로 도시하였지만, 구체적 실시 형태에 따라 산소와 폐냉매가 별도의 공급관으로 통해 공급될 수도 있고, 추가 공급되는 산소가 전기분해 가스의 공급관(22)을 통해 함께 공급되도록 구성하여도 무방하다.
이상과 같은 본 발명의 일 실시예의 구성에 의하면, 폐냉매의 연소에 필요한 에너지와 수증기를 물의 전기분해 가스로부터 얻기 때문에 별도의 에너지와 산화제가 불필요하고, 연소후 생성되는 연소가스의 발생도 최소화되기 때문에 연소가스 내 유해물질 제거를 위한 세정 처리도 간단하고 소형화되는 이점이 있다.
또한 냉각과 세정에 사용되는 냉각수와 세정수를 냉각조와 약품혼합조에서 각각 회수하여 냉각수와 세정수로 각각 재사용할 수 있으므로 냉각이나 세정에 소비되는 물의 양을 저감할 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 전기분해기
20: 반응기
30: 냉각 및 세정기
35: 냉각조
40: 폐수 저장조
50: 약품혼합조

Claims (13)

  1. 폐냉매 처리 시스템에 있어서,
    물의 전기분해에 의해 생성된 수소와 산소를 공급받고, 상기 수소와 산소를 반응시켜 발생한 열에너지를 이용하여 할로겐족 원소를 함유한 폐냉매를 연소하는 반응기(20); 및
    상기 연소에 의해 생성된 연소가스를 냉각하고 세정하는 냉각 및 세정기(30);를 포함하고,
    상기 냉각 및 세정기(30)는, 상기 연소가스에 냉각수를 분무하는 제1 분무 장치 및 상기 연소가스에 세정수를 분무하는 제2 분무 장치를 포함하고,
    상기 폐냉매 처리 시스템은,
    상기 냉각 및 세정기 내의 액체를 회수하여 열교환하는 냉각조; 및
    상기 냉각조에서 열교환된 액체를 상기 제1 분무 장치로 공급하는 제1 공급관(31);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐냉매 처리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정수는 상기 연소가스 중 할로겐족 원소를 함유한 가스를 제거하기 위한 세정용 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐냉매 처리 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 폐냉매 처리 시스템은,
    상기 냉각 및 세정기 내의 액체를 회수하고 상기 세정용 화합물과 혼합하여 상기 세정수를 만드는 혼합조; 및
    상기 혼합조의 상기 세정수를 상기 제2 분무 장치로 공급하는 제2 공급관(53);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐냉매 처리 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 및 세정기(30)는 상기 연소가스의 냉각을 위한 제1 챔버 및 상기 연소가스의 세정을 위한 제2 챔버를 포함하고,
    상기 제1 챔버와 제2 챔버는 챔버 하부가 서로 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 폐냉매 처리 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 분무 장치는 상기 제1 챔버에 배치되고 상기 제2 분무 장치는 상기 제2 챔버에 배치되는 것을 특징으로 하는 폐냉매 처리 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 폐냉매 처리 시스템은, 상기 냉각 및 세정기(30)에서 배출되는 배출가스 내의 수소량을 측정하는 수소 측정기(60)를 더 포함하고,
    상기 수소 측정기가 측정한 수소량에 기초하여 상기 반응기(20) 내에 산소를 추가로 더 공급하는 것을 특징으로 하는 폐냉매 처리 시스템.
  9. 폐냉매를 처리하는 방법에 있어서,
    물의 전기분해에 의해 생성된 수소와 산소 및 할로겐족 원소를 함유한 폐냉매를 반응기에 공급하는 단계;
    상기 반응기에서 상기 수소와 산소를 반응시켜 발생한 열에너지를 이용하여 상기 폐냉매를 연소하는 단계; 및
    상기 연소에 의해 생성된 연소가스를 냉각하고 세정하는 냉각 및 세정 단계;를 포함하고,
    상기 냉각 및 세정 단계에서 사용된 액체 중 적어도 일부를 회수하고 세정용 화합물과 혼합하여 상기 연소가스를 세정하기 위한 세정수로서 사용하는 것을 특징으로 하는 폐냉매 처리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 냉각 및 세정 단계는,
    상기 연소가스에 냉각수를 분무하는 단계; 및
    상기 연소가스에 세정수를 분무하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐냉매 처리 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 세정용 화합물은 상기 연소가스 중 할로겐족 원소를 함유한 가스를 제거하기 위한 화합물인 것을 특징으로 하는 폐냉매 처리 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 냉각 및 세정 단계에서 사용된 액체 중 적어도 일부를 회수하여 열교환한 뒤 상기 냉각수로서 사용하는 것을 특징으로 하는 폐냉매 처리 방법.
  13. 삭제
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