KR101558176B1 - 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기 - Google Patents

화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기 Download PDF

Info

Publication number
KR101558176B1
KR101558176B1 KR1020150058787A KR20150058787A KR101558176B1 KR 101558176 B1 KR101558176 B1 KR 101558176B1 KR 1020150058787 A KR1020150058787 A KR 1020150058787A KR 20150058787 A KR20150058787 A KR 20150058787A KR 101558176 B1 KR101558176 B1 KR 101558176B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
reactor
titanium
dust collector
exhaust gas
Prior art date
Application number
KR1020150058787A
Other languages
English (en)
Inventor
김윤석
Original Assignee
에프케이엔지니어링 주식회사
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 에프케이엔지니어링 주식회사 filed Critical 에프케이엔지니어링 주식회사
Priority to KR1020150058787A priority Critical patent/KR101558176B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101558176B1 publication Critical patent/KR101558176B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0292—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds with stationary packing material in the bed, e.g. bricks, wire rings, baffles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G1/00—Furnaces for cremation of human or animal carcasses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2215/00—Preventing emissions
    • F23J2215/10—Nitrogen; Compounds thereof
    • F23J2215/101—Nitrous oxide (N2O)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2215/00—Preventing emissions
    • F23J2215/30—Halogen; Compounds thereof
    • F23J2215/301—Dioxins; Furans

Abstract

본 발명은 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기로서, 열교환기 후단의 집진기와 통풍장치의 사이에 연결되어 있고, 상기 집진기와 상기 통풍장치 사이의 지면으로부터 수직하게 연장된 밀폐형 박스 구조물에 해당하고, 상기 집진기의 배기가스를 공급받는 반응기 본체; 상기 반응기 본체의 상부에 설치되어 있는 가스유입부; 상기 반응기 본체의 하부 측면에 설치되어 있는 가스배출부; 및 상기 가스유입부와 상기 가스배출부의 사이를 기준으로 상기 반응기 본체의 내부에서 수직 방향을 따라 이격 배치되어서, 상기 배기가스의 온도에서 선택적촉매반응을 일으키는 복수개의 블록모듈을 포함한다.

Description

화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기{TITANIUM-BASED LOW-TEMPERATURE SELECTIVE CATALYTIC REACTOR WITH HONEYCOMB STRUCTURE FOR DIOXIN REMOVAL EFFICIENCY INCREASE FOR CREMATION FURNACE}
본 발명은 주연소 이후 재연소를 통해서 완전연소를 유도하고, 무취, 무연의 친환경적인 화장을 처리하는 설비에 설치되어서 공해물질 또는 이물질을 효율적으로 제거 및 수거하는 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기와 관련된다.
일반적으로 화장로는 연소시 발생하는 배기가스에 의한 대기오염과 악취문제를 불식시키기 위해서, 주연소로(主燃燒爐)에 의한 1차 연소 외에 다음단계로서 재연소로(再燃燒爐)를 두어 2차 완전연소를 유도하여 완전 무취, 무연(無煙)을 도모하고자 한 바 있다.
발명의 배경이 되는 특허문헌1의 통합형 화장로 시스템은 일반적인 선택적촉매반응기만을 구비하고 있기 때문에, 열교환기 및 집진기(예: 여과집진기)를 경유한 배기가스(온도 200 ~ 250℃)를 선택적촉매환원이 이루어질 수 있는 적합 온도로 선택적촉매반응기의 내부에 승온시켜 공급하여야 하는 비효율적이고도 비경제적인 문제를 가지고 있다.
즉, 특허문헌1의 선택적촉매반응기에서 질소산화물 제거율을 90% 이상으로 높이기 위해서는 상기 배기가스의 온도 900 ~ 950℃ 또는 그 이상 온도 1100℃로 승온시켜야 한다.
그러나 현실적으로 특허문헌1의 선택적촉매반응기는 상기 배기가스의 온도를 대형 플랜트 또는 대형 선박의 장치가 아니므로, 최적 반응 온도 900~950℃ 전후, 당량비(Normalized Stoichiometric Ratio: NSR) 2.0 이상의 조건을 만족시키는데 한계가 있고, 이로 인하여 선택적촉매반응기에서의 미반응 과다 질소산화물이 배출되는 문제점을 가지고 있다.
특히, 특허문헌2의 선택적촉매반응기도 열교환기 및 집진기를 경유한 배기가스의 온도에 비하여 상대적으로 높은 최적 반응 온도를 요구하고 있으며, 선택적촉매반응기의 촉매 부피가 상대적으로 크게 제작되어 있어서 시설비 및 운영비를 절감할 수 없는 상황이다.
한편, 종래 기술에서는 집진기와 선택적촉매반응기 사이에 배기가스의 온도를 최적 반응 온도로 승온시키는 열교환기를 더 사용하는 시도가 있었으나, 이런 경우, 배기가스의 재가열 공정 추가 및 이를 위한 보조 연료비의 추가 발생이 불가피하고, 결국 시설비 및 운영비 증대로 이루어질 수 있는 단점이 있다.
[특허문헌]
(특허문헌1)한국등록특허 제10-1027045호(2011.03.29)
(특허문헌2)한국등록특허 제10-1085201호(2011.11.14)
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배기가스와의 접촉면적을 증대시키는 허니컴 구조를 갖고 티탄계 저온 촉매 재질로 이루어진 반응블록과, 그 반응블록을 복수개로 평면 방향을 따라 배열한 블록모듈을 구비함에 따라서, 집진기와 티탄계 저온촉매반응기 사이에 별도의 배기가스 승온용 열교환기를 사용하지 않으면서 다이옥신 및 질소산화물의 제거효율을 증대시킬 수 있는 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 관을 운반하기 위한 내화대차를 전실 또는 화장로의 내부로 운반하도록 내화대차 이송장치를 갖는 사체반출입장치와, 상기 내화대차 이송장치에 의해 운반된 관을 주연소실 또는 재연소실에서 연소시키도록 상기 화장로에 결합된 연소장치와, 상기 연소장치에 연결되어 있는 열교환기와, 상기 열교환기 후단의 집진기와 통풍장치의 사이에 연결되어 있는 티탄계 저온촉매반응기에 있어서, 상기 티탄계 저온촉매반응기는, 상기 집진기와 상기 통풍장치 사이의 지면으로부터 수직하게 연장된 밀폐형 박스 구조물에 해당하고, 상기 집진기의 배기가스를 공급받는 반응기 본체; 상기 반응기 본체의 상부에 설치되어 있는 가스유입부; 상기 반응기 본체의 하부 측면에 설치되어 있는 가스배출부; 및 상기 가스유입부와 상기 가스배출부의 사이를 기준으로 상기 반응기 본체의 내부에서 수직 방향을 따라 이격 배치되어서, 상기 배기가스의 온도에서 선택적촉매반응을 일으키는 복수개의 블록모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기가 제고된다.
또한, 상기 반응기 본체는 상기 반응기 본체의 측면과 상기 측면에 수직한 측면에서 각각 블록모듈 층별로 설치된 맨홀도어를 더 포함한다.
또한, 상기 블록모듈은, 상기 반응기 본체의 내측면에 결합되는 사각링 형상의 테두리프레임과, 상기 테두리프레임의 내측에 연결되고, 격자 방향으로 배열된 복수개의 촉매 장착 구멍을 갖는 지지판; 상기 촉매 장착 구멍의 테두리 저부에 형성된 정지테두리; 및 상기 촉매 장착 구멍에 각각 삽입되고, 상기 정지테두리에 의해 지지되는 촉매블록을 포함한다.
또한, 상기 촉매블록은 반응 온도 조절 또는 승온 없이 상기 집진기로부터 공급된 상기 배기가스의 온도에 반응하여 선택적촉매반응을 일으키는 티탄계 저온 촉매 재질 또는 TiO2V2O5 재질로 이루어져 있다.
또한, 상기 촉매블록은 상기 정지테두리에 의해 가려지지 않는 영역에서 수직 방향으로 통공되고 수평 방향으로 이격 배치된 복수개의 허니컴 구멍을 갖는다.
본 발명의 일 측면에 따른 화장로용 고효율 성능 및 안정성을 갖춘 열교환기에 의하면, 집진기와 티탄계 저온촉매반응기 사이에 배기가스의 온도를 최적 반응 온도로 승온시키는 열교환기를 더 사용하지 않기 때문에 시설비 및 운영비를 상대적으로 절감할 수 있다.
이때, 본 발명은 반응블록의 형상을 허니컴 구조로 형성시켜서 배기가스와의 접촉면적을 상대적으로 증대시켜서 다이옥신 및 질소산화물의 제거효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 반응블록의 재질을 티탄계 저온 촉매 재질로 사용함에 따라서, 집진기를 빠져나온 배기가스의 온도 250 ℃ 미만에서도 다이옥신 및 질소산화물을 90% 이상 제거할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 복수개의 반응블록이 개별적으로 장착구멍에 결합되어 있으면서도 조밀한 배치 간격을 가지고 있음에 따라서, 촉매 반응이 모듈 전체 면적에서 균등하게 이루어질 수 있는 블록모듈을 제공하고, 복수개의 블록모듈이 반응기 본체의 내부에서 수직 방향을 따라 이격 배치되어 있음에 따라, 배기가스 처리 용량에 따라 블록모듈의 설치 확장이 매우 용이한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 블록모듈 내에서 하자가 발생된 반응모듈만을 교체할 수 있기 때문에, 반응모듈 전체를 교체하는 것에 비하여 유지 보수가 매우 용이하고 유지 보수 비용을 절감시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 반응기 본체의 측면과 상기 측면에 수직한 측면에서 각각 블록모듈 층별로 설치된 맨홀도어를 더 포함하고 있으므로, 유지 보수를 위한 작업자가 반응기 본체의 내부 및 반응모듈의 상부로 용이하게 접근할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기가 설치된 화장로 설비의 전체 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 티탄계 저온촉매반응기의 평면도.
도 3은 도 2에 도시된 티탄계 저온촉매반응기의 정면도.
도 4는 도 3에 도시된 티탄계 저온촉매반응기의 우측면도.
도 5는 도 4에 도시된 블록모듈에 사용되는 촉매블록의 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 촉매블록과 결합되는 지지판 및 테두리프레임의 평면도.
도 7은 도 6의 선 A-A의 확대 단면도.
도 8은 도 5 또는 도 6에 도시된 촉매블록과 지지판 및 테두리프레임의 결합상태를 설명하기 위한 평면도.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본 발명의 설명에서 저온이란 통상적인 선택적촉매반응 온도 900 ~ 950℃ 등의 온도에 비하여 상대적으로 낮은 온도(예: 200 ~ 250℃ 또는 200℃ 미만)를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기가 설치된 화장로 설비의 전체 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 화장로 설비는 사체반출입장치(10)와, 연소장치(20)와, 고효율 성능 및 안전성을 갖춘 열교환기(100)를 포함한 연소가스 냉각장치(30)와, 집진기(200) 및 티탄계 저온촉매반응기(300)를 갖는 연소가스 처리장치(40)와, 집진기(200)로부터 집진물을 연속적으로 공급받아 처리하는 인라인 타입 수거부에 해당하는 잔재처리장치(50)와, 통풍장치(60)를 가지고 있다.
사체반출입장치(10)는 관을 운반하기 위한 내화대차를 전실 또는 화장로의 내부[예: 주연소실의 내부]로 운반하도록 내화대차 이송장치를 가질 수 있다. 내화대차 이송장치는 전동체인 슬라이드 방식으로 관을 자동으로 연소장치(20)의 주연소실의 내부로 반입 또는 반출시키는 역할을 담당할 수 있다. 또한, 내화대차는 이음새 없는 일체형 구조의 상판부를 가질 수 있다.
사체반출입장치(10)는 자동 관 승강장치가 내장되고, 전동식으로 구동될 수 있는 관운반차 및 화장 이후 유골을 반출시키기 위한 대차운반차를 더 포함할 수 있다.
사체반출입장치(10)에는 화장의 시작 또는 종료시에 내화대차가 위치되는 전실이 포함될 수 있다. 여기서, 전실은 화장 후 급속 냉각이 가능하여 화장시간을 단축시킬 수 있는 공기조화설비가 마련될 수 있다.
또한, 전실에는 입구측 전실자동문과, 연소장치(20)의 주연소실과 연결되는 위치 주변에 설치된 자동 개폐 장치가 설치되어 있을 수 있다.
또한, 전실의 천정과 화장로의 연결관(22)의 사이에는 전실상부 댐퍼를 갖는 통기관(21)이 설치될 수 있다.
연소장치(20)는 내화대차 이송장치에 의해 운반된 관을 화장로의 주연소실 또는 재연소실에서 연소시키는 역할을 담당한다. 여기서, 화장로는 복수의 기기(예: 1호로 ~ 10호로)로 구성될 수 있고, 이들 기기들에 관련한 각종 배관 및 연결 설비 등도 복수로 구성될 수 있다.
연소장치(20)는 이중 세라믹화이버 구조의 주연소실 또는 재연소실의 내부에서 루프회로에 의해 완전 연소를 실현할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 연소장치(20)는 재연소실 또는 3차 연소실의 내부에 마련된 와류화도공 벽체를 더 포함할 수 있다.
또한, 연소장치(20)의 주연소버너는 광범위한 각도조절(상하, 좌우, 전후)이 가능하고, 질소산화물의 발생이 적은 화장로 전용 버너일 수 있다.
연소가스 냉각장치(30)는 상기 화장로의 연결관(22)에 관통하게 결합되고, 가스냉각기(31)와 열교환기(100)에 의해 연소가스를 순차적으로 냉각시켜 배기가스를 만들거나, 냉각공기를 급속으로 승온시켜 2차 연소공기로 만드는 역할을 담당한다.
또한, 열교환기(100)는 복수개의 엘리먼트모듈을 다단으로 적층하고 있어서, 연소가스를 급속으로 냉각시켜서 이후 연소가스 처리장치(40)에서 필요한 온도 및 유량을 갖는 배기가스를 만들 수 있다.
여기서, 가스냉각기(31)의 저부는 상기 연결관(22)과 관통하게 배관되고, 가스냉각기(31)의 상부는 열교환기(100)의 저부와 관통하게 배관된다.
연소가스 냉각장치(30)는 제 1 배기라인(32)을 통해 연소가스 처리장치(40)와 관통하게 결합될 수 있다.
연소가스 처리장치(40)는 연소가스 냉각장치(30)로부터 배출되는 배기가스에서 대기오염물질을 제거하도록 소석회 및 활성탄 공급부(41)와 집진기(200)와 티탄계 저온촉매반응기(300)를 구비하고, 재순환 배기가스를 상기 가스냉각기 쪽으로 재순환시키도록 재순환라인을 포함할 수 있다.
소석회 및 활성탄 공급부(41)와 집진기(200)는 제 1 배기라인(32) 상에 결합될 수 있다. 또한, 집진기(200)와 티탄계 저온촉매반응기(300)는 제 2 배기라인(42)을 통해 연결되어 있다. 또한, 티탄계 저온촉매반응기(300)와 통풍장치(60)의 연돌은 제 3 배기라인(43)을 통해 연결되어 있다.
또한, 소석회 및 활성탄 공급부(41)는 소석회 분무에 의한 염화수소, 황산화물 제거 역할을 담당할 수 있다.
집진기(200)는 입자크기 0.1마이크론 이상 미세분진을 제거하도록 복수개의 여과포를 장착하여 고온 운전(온도 280℃)이 가능한 장치이다. 이러한 집진기(200)는 집진호퍼의 저부로부터 인라인 타입 수거부에 해당하는 잔재처리장치(50)까지 연결된 처리관(51)을 포함한다. 이를 통해서, 집진기(200)의 집진물은 연속적으로 잔재처리장치(50)까지 공급되어 수거 처리될 수 있다.
티탄계 저온촉매반응기(300)는 티탄계 촉매에 의한 환원반응으로 다이옥신 및 질소산화물을 최종 제거하도록, 온도 200 ~ 250℃의 배기가스에 대하여 선택적촉매환원 또는 반응이 이루어지는 장치이다.
잔재처리장치(50)는 집진기(200)에 포집된 잔재를 포집 및 처리하는 역할을 담당할 수 있다. 이를 위해서, 잔재처리장치(50)는 조대입경의 비재와 분진의 1차 포집을 위한 잔재 싸이클론과, 0.1마이크론 이상의 미세 분진을 2차 포집하는 잔재 여과집진기와, 강력한 풍량과 흡입력의 다단터보블로워로 이루어진 잔재 흡입송풍기를 포함할 수 있다.
통풍장치(60)는 티탄계 저온촉매반응기(300)에서 배출된 배기가스를 배출처리 하는 역할을 담당할 수 있다.
통풍장치(60)는 가변전압가변주파수(VVVF: Variable Voltage Variable Frequency) 제어가 가능하여서, 주연소실의 내부 압력을 미리 정한 압력범위(예: -50 ∼ -100Pa) 내에서 조절할 수 있는 유인배풍기를 포함할 수 있다.
또한, 통풍장치(60)의 연돌은 배기가스의 대기확산 및 통풍력을 고려한 구조를 갖고, 외부조망이 가능하지 않도록 수직형으로 설계될 수 있다.
또한, 연돌에는 백연제거장치가 더 구비될 수 있다. 여기서, 백연제거장치는 연돌이 설치된 지역의 기준 외기온도(예: 여름철 30℃, 겨울철 -12℃)를 고려하여, 연돌의 입구 온도(하부 온도)를 연소공기공급라인으로부터 분기된 바이패스라인의 온도(예: 200℃)에 의해 연돌의 출구 온도(상부 온도) 195℃로 승온시켜서, 배기가스의 포화습도를 불포화 습도로 낮추어 대기중으로 최종 배출시켜서, 백연을 제거하는 역할을 담당할 수 있다.
또한, 통풍장치(60)는 연돌에 설치된 가스센서 및 배기가스 자동측정장치를 더 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 티탄계 저온촉매반응기의 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 티탄계 저온촉매반응기의 정면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 티탄계 저온촉매반응기의 우측면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명은 관을 운반하기 위한 내화대차를 전실 또는 화장로의 내부로 운반하도록 내화대차 이송장치를 갖는 사체반출입장치와, 상기 내화대차 이송장치에 의해 운반된 관을 주연소실 또는 재연소실에서 연소시키도록 상기 화장로에 결합된 연소장치와, 상기 연소장치에 연결되어 있는 열교환기와, 상기 열교환기 후단의 집진기와 통풍장치의 사이에 연결되어 있는 티탄계 저온촉매반응기(300)이다.
티탄계 저온촉매반응기(300)는 집진기와 통풍장치 사이의 지면으로부터 수직하게 연장된 밀폐형 박스 구조물에 해당하고, 상기 집진기의 배기가스를 공급받는 반응기 본체(310)를 포함한다.
여기서, 반응기 본체(310)의 벽, 바닥 및 천장은 단열재 및 금속판 샌드위치 구조로 형성되어 있어서, 배기가스의 온도를 저하시키는 것을 방지하도록 되어 있고, 이를 통해서 최적 반응 온도를 유지함으로써, 다이옥신 및 질소산화물 제거 효율을 유지시킬 수 있다.
또한, 집진기의 배기가스가 유입되는 가스유입부(311)는 플랜지 형식의 중공 연결부로서 도 1에 도시된 제 2 배기라인(42)에 배관될 수 있도록, 반응기 본체(310)의 상부, 즉 반응기 본체(310)의 상부의 상면에 설치되어 있다.
상기 배기가스는 반응기 본체(310)의 내부에서 하향으로 유동하면서 상기 배기가스의 온도, 예컨대 온도 200 ~ 250℃ 또는 200℃ 미만에서 선택적촉매반응을 수행한 후 가스배출부(312) 쪽으로 배출된다.
이를 위해서 가스배출부(312)는 반응기 본체(310)의 하부 측면에 설치되어 있고, 역시 도 1에 도시된 제 3 배기라인(43)에 배관될 수 있는 플랜지 형식의 중공 연결부이다.
이러한 티탄계 저온촉매반응기(300)는 복수개의 블록모듈(320)을 포함한다.
블록모듈(320)은 가스유입부(311)와 가스배출부(312)의 사이를 기준으로 상기 반응기 본체(310)의 내부에서 수직 방향을 따라 이격 배치되어서, 2층 또는 2단, 혹은 3층 또는 3단과 같이 다층 혹은 다단 배치 구조를 갖는다.
각 블록모듈(320)은 배기가스의 온도, 즉 앞서 정의한 저온에서 선택적촉매반응을 일으킴으로써, 별도의 배기가스 승온용 열교환기를 사용하지 않고, 직접적으로 집진기로부터 전달된 배기가스에서 다이옥신 및 질소산화물을 90% 이상 제거할 수 있다.
특히, 각 블록모듈(320)은 다이옥신 및 질소산화물 제거 효율을 증대시키기 위해서 배기가스와 블록모듈(320)의 티탄계 저온 촉매 재질간 접촉 시간을 길게 가져가면서도 접촉 면적을 증대시킬 수 있는 특유의 결합 구성과 유지 보수가 편리한 설치 구조를 갖는다.
예컨대, 반응기 본체(310)는 그의 측면과 상기 측면에 수직한 측면에서 각각 블록모듈(320) 층별로 설치된 맨홀도어(330,331)를 더 포함한다.
맨홀도어(330,331)는 반응기 본체(310)의 측면에 형성된 개구부 또는 맨홀을 개폐시키는 수단이다.
또한, 각 층별 기준으로 상측의 제 1 맨홀도어(330)가 하측의 제 2 맨홀도어(331)에 비하여 상대적으로 위쪽에 배치되어 있다. 또한, 제 2 맨홀도어(331)의 구멍의 아래쪽 테두리의 레벨은 해당 블록모듈(320)의 상면 레벨과 유사 또는 일치되어 있다.
이러한 배치적 특징을 통해서 작업자는 다양한 각도로 반응기 본체(310)의 내부로 진입하여 청소 및 유지 보수를 수행할 수 있다.
예컨대, 상측의 제 1 맨홀도어(330)는 청소 및 유지 보수시 환기의 역할을 담당할 수 있고, 하측의 제 2 맨홀도어(331)는 블록모듈(320)의 표면을 긁듯이 청소한 제거물질을 반응기 본체(310)의 외부로 용이하게 배출시키는 역할을 담당할 수 있다. 다만, 환기의 역할 또는 배출시키는 역할은 제 1 맨홀도어(330), 제 2 맨홀도어(331), 해당 블록모듈(320)간 거리를 고려하여 서로 변경될 수도 있다.
또한, 반응기 본체(310)에서 최하위에 위치한 맨홀도어의 경우에는 반응기 본체(310)의 내측 하부의 공간을 유지 보수하는데 사용될 수 있다.
또한, 모든 맨홀도어(330,331)는 힌지를 이용한 여닫이 개폐 구조를 가지고 있고, 복수개의 록킹 손잡이(332)에 의해 기밀 상태를 유지할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 블록모듈에 사용되는 촉매블록의 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 촉매블록과 결합되는 지지판 및 테두리프레임의 평면도이고, 도 7은 도 6의 선 A-A의 확대 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 블록모듈(320)은 반응기 본체의 내측면에 결합되는 사각링 형상의 테두리프레임(321)과, 상기 테두리프레임(321)의 내측에 연결되고, 격자 방향으로 배열된 복수개의 촉매 장착 구멍(322)을 갖는 지지판(323)을 포함한다.
테두리프레임(321)의 외곽부위는 복수개의 볼트 또는 용접을 통해서 반응기 본체의 내측면 설치 브래킷(미 도시)에 결합 또는 설치될 수 있다.
블록모듈(320)은 촉매 장착 구멍(322)의 테두리 저부에 형성된 정지테두리(324)와, 상기 촉매 장착 구멍(322)에 각각 삽입되고, 상기 정지테두리(324)에 의해 지지되는 촉매블록(325)을 포함한다.
도 5를 참조하면, 촉매블록(325)은 반응 온도 조절 또는 승온 없이 집진기로부터 공급된 배기가스의 온도에 반응하여 선택적촉매반응을 일으키는 티탄계 저온 촉매 재질 또는 TiO2V2O5 재질로 이루어져 있다.
여기서, 티탄계 저온 촉매 재질은 이산화티타늄에 선택적촉매반응을 일으킬 수 있는 물질(예: 망간, 텅스텐 다공체)의 혼성물일 수 있다.
그러나, 본 발명에서는 화장로의 배기가스에 포함된 다이옥신 또는 질소산화물의 제거 효율 증대를 위해서 촉매블록(325)은 이산화티타늄(TiO2)과 오산화바나듐(V2O5)을 중량퍼센트 50:50로 혼성한 TiO2V2O5 재질로 제작되어 있다.
이러한 촉매블록(325)은 복수개로서 반응기 본체의 단면에 걸쳐 균일하게 배열 및 개별적으로 결합되어 있으므로, 개별적인 설치 또는 교체가 가능하여서, 제조 및 유지 보수면에서 뛰어난 성능을 발휘할 수 있으므로, 기존의 반응 온도에 비해 상대적으로 저온이면서도 화장로의 집진기로부터 배출되는 배기가스의 온도에 최적화된 다이옥신 및 질소산화물 제거수단이 될 수 있다.
즉, 작업자는 하자가 발생 또는 유지 보수 혹은 교체가 요구되는 촉매블록(325)만을 블록모듈(320)의 지지판(323)의 촉매 장착 구멍(322)으로부터 교체가 가능하다.
특히, 촉매블록(325)은 촉매 장착 구멍(322)의 정지테두리(324)에 의해 가려지지 않는 영역에서 수직 방향(예: 상하 방향 또는 블록 두께 방향)으로 통공되고 수평 방향으로 이격 배치된 복수개의 허니컴 구멍(326)을 갖는다.
집진기 쪽으로부터 반응기 본체의 내부로 유입된 배기가스는 복수개의 허니컴 구멍(326)을 통해서 하향 유동을 할 수 있다.
허니컴 구멍(326)의 구멍 개수 및 치수 혹은 촉매블록(325)의 상하 두께를 조절함으로써, 촉매블록(325)의 표면 또는 허니컴 구멍(326)의 내표면과 배기가스와의 접촉 시간을 최적화시킬 수 있다. 예컨대, 본 발명은 허니컴 구멍(326)의 개수 또는 촉매블록(325)의 개수(예: 각 촉매블록 당 64개ㅧ 2층= 128개) 및 상하 두께를 선택적으로 사용할 수 있고, 이를 통해서 배기가스와 촉매블록(325)간 접촉 면적을 증대시키거나, 접촉 시간, 유속, 유량을 결정할 수 있고, 그 결정값은 다이옥신 및 질소산화물 제거 효율을 증대시킬 수 있는 범위 내에서 선택될 수 있다.
10 : 사체반출입장치 20 : 연소장치
30 : 연소가스 냉각장치 40 : 연소가스 처리장치
50 : 잔재처리장치 51 : 처리관
52 : 전자개폐도어 60 : 통풍장치
100 : 열교환기 200 : 집진기
300 : 티탄계 저온촉매반응기 310 : 반응기 본체
320 : 블록모듈 321 : 테두리프레임
322 : 촉매 장착 구멍 323 : 지지판
324 : 정지테두리 325 : 촉매블록
326 : 허니컴 구멍 330,331 : 맨홀도어

Claims (5)

  1. 관을 운반하기 위한 내화대차를 전실 또는 화장로의 내부로 운반하도록 내화대차 이송장치를 갖는 사체반출입장치와, 상기 내화대차 이송장치에 의해 운반된 관을 주연소실 또는 재연소실에서 연소시키도록 상기 화장로에 결합된 연소장치와, 상기 연소장치에 연결되어 있는 열교환기와, 상기 열교환기 후단의 집진기와 통풍장치의 사이에 연결되어 있는 티탄계 저온촉매반응기에 있어서,
    상기 티탄계 저온촉매반응기는,
    상기 집진기와 상기 통풍장치 사이의 지면으로부터 수직하게 연장된 밀폐형 박스 구조물에 해당하고, 상기 집진기의 배기가스를 공급받는 반응기 본체;
    상기 반응기 본체의 상부에 설치되어 있는 가스유입부;
    상기 반응기 본체의 하부 측면에 설치되어 있는 가스배출부; 및
    상기 가스유입부와 상기 가스배출부의 사이를 기준으로 상기 반응기 본체의 내부에서 수직 방향을 따라 이격 배치되어서, 상기 배기가스의 온도에서 선택적촉매반응을 일으키는 복수개의 블록모듈을 포함하며,
    상기 블록모듈은,
    상기 반응기 본체의 내측면에 결합되는 사각링 형상의 테두리프레임과,
    상기 테두리프레임의 내측에 연결되고, 격자 방향으로 배열된 복수개의 촉매 장착 구멍을 갖는 지지판;
    상기 촉매 장착 구멍의 테두리 저부에 형성된 정지테두리; 및
    상기 촉매 장착 구멍에 각각 삽입되고, 상기 정지테두리에 의해 지지되되 상기 정지테두리에 의해 가려지지 않는 영역에서 수직 방향으로 통공되고 수평 방향으로 이격 배치된 복수개의 허니컴 구멍을 갖는 촉매블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응기 본체는 상기 반응기 본체의 측면과 상기 측면에 수직한 측면에서 각각 블록모듈 층별로 설치된 맨홀도어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉매블록은 반응 온도 조절 또는 승온 없이 상기 집진기로부터 공급된 상기 배기가스의 온도에 반응하여 선택적촉매반응을 일으키는 티탄계 저온 촉매 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기.
  5. 삭제
KR1020150058787A 2015-04-27 2015-04-27 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기 KR101558176B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150058787A KR101558176B1 (ko) 2015-04-27 2015-04-27 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150058787A KR101558176B1 (ko) 2015-04-27 2015-04-27 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101558176B1 true KR101558176B1 (ko) 2015-10-12

Family

ID=54347166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150058787A KR101558176B1 (ko) 2015-04-27 2015-04-27 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101558176B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004330121A (ja) 2003-05-09 2004-11-25 Kunitada Kobayashi 排煙のダイオキシン除去装置
JP2004330132A (ja) 2003-05-09 2004-11-25 Idemitsu Petrochem Co Ltd 排気ガスの脱硝方法及び脱硝装置
KR100809645B1 (ko) 2007-01-22 2008-03-05 서울산업대학교 산학협력단 차량의 매연 저감용 다공체 필터 구조 및 그 제작방법
KR101490994B1 (ko) 2014-01-17 2015-02-06 에프케이엔지니어링 주식회사 화장로 설비 및 그의 화장로 시공 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004330121A (ja) 2003-05-09 2004-11-25 Kunitada Kobayashi 排煙のダイオキシン除去装置
JP2004330132A (ja) 2003-05-09 2004-11-25 Idemitsu Petrochem Co Ltd 排気ガスの脱硝方法及び脱硝装置
KR100809645B1 (ko) 2007-01-22 2008-03-05 서울산업대학교 산학협력단 차량의 매연 저감용 다공체 필터 구조 및 그 제작방법
KR101490994B1 (ko) 2014-01-17 2015-02-06 에프케이엔지니어링 주식회사 화장로 설비 및 그의 화장로 시공 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111249857B (zh) 一种voc废气处理净化装置及具有其的烤漆房
US8844159B2 (en) System and method for drying wood
CN100563783C (zh) 一种沥青烟气净化方法
CN109207667B (zh) 转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统及方法
KR101490994B1 (ko) 화장로 설비 및 그의 화장로 시공 방법
KR101727631B1 (ko) 유해가스 재연소 장치
CN108624736B (zh) 转炉烟气净化及余热回收系统及方法
KR100914476B1 (ko) 공해 방지형 화장로
KR101447918B1 (ko) 에너지 절감 및 환경 친화형 화장설비
KR101448434B1 (ko) 개장유골 화장 설비
KR101525871B1 (ko) 화장로용 공해물질 제거효율증대 및 유지비 절감장치를 구비한 집진기
KR100976586B1 (ko) 화장로의 후단설비인 대기오염방지 시스템
KR101558176B1 (ko) 화장로용 다이옥신 제거효율 증대를 위한 허니컴 구조의 티탄계 저온촉매반응기
KR101282328B1 (ko) 코크스 오븐 푸셔카 집진장치
CN101260304A (zh) 利用锅炉系统进行焦炉消烟除尘的工艺及装置
CN109084304A (zh) 一种火化炉的烟气净化系统及其使用方法
CN1470801A (zh) 医疗垃圾热解气化焚烧装置
CN101391864A (zh) 基板热处理炉
CN208815054U (zh) 电弧炉烟气处理系统
EP0649336B1 (en) Pollution control apparatus for industrial processes and the like
KR101037260B1 (ko) 공해 방지형 화장로
KR101525870B1 (ko) 화장로용 고효율 성능 및 안전성을 갖춘 열교환기
KR100921977B1 (ko) 화장로 연소 가스 정화장치
KR101986223B1 (ko) 고효율 구조를 갖는 세라믹 화장로
KR20150128311A (ko) 폐열교환기를 구비한 에너지 절감 및 환경 친화형 화장설비

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant