KR101685874B1 - 습식 스크러버용 다공성 필터 및 필터케이스 - Google Patents

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김응조
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Abstract

본 발명은 습식스크러버의 기액접촉장치로서 사용되는 필터의 막힘 현상 및 세정시 단점들을 극복하고, 필터 표면에 이물질의 침적이 기본적으로 어렵고, 탈리가 쉬운 구조로 하여 다공성 필터의 막힘 현상이 적으며, 조립 및 분리, 세정이 용이할 뿐만 아니라 내구성도 상대적으로 뛰어나 제조원가를 낮출 수 있으며, 성능(효율, 차압)면에서 빠른 내부 통과 유속(통상 1.8㎧ec 이상)에서도 폐가스의 농도에 따라 필터의 단수 조절 및 효율 상승을 위한 보조필터를 삽입하여 높은 제거효율을 유지하도록 한 습식 스크러버용 다공성 필터 및 필터케이스를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터는 소정의 두께 및 폭을 갖도록 장변과 단변을 갖는 사각형상의 판상체로 형성되고, 상기 판상체의 내부에는 일정한 간격마다 종횡으로 통기공이 형성되며, 상기 판상체의 가장자리에는 일정한 높이를 갖는 돌기가 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터를 이용한 필터케이스는 전체적으로 육면체 형상으로 구조체가 형성되고, 상기 구조체의 상하면에는 개구부가 형성되며, 상기 구조체의 전후좌우의 측면은 일정한 크기를 갖는 다수개의 통기공이 종횡으로 형성됨을 특징으로 한다.

Description

습식 스크러버용 다공성 필터 및 필터케이스{Wet scrubber porous filter and the filter case using the same}
본 발명은 습식 스크러버용 다공성 필터 및 필터케이스에 관한 것으로, 특히 산업체에서 발생되는 산(HF, HCl, Cl2), 알칼리(NH3), PFC 폐가스(HF) 및 폐수처리장 악취가스(H2S 등) 처리용 습식 스크러버에 내장되는 기액접촉장치로서, 이물질에 의한 필터의 막힘이 없고, 조립, 분해가 쉽고, 세정이 간편한 습식 스크러버용 다공성 필터 및 필터케이스에 관한 것이다.
일반적으로 스크러버는 가스를 정화하기 위해 수십 년 전부터 사용되어온 가장 일반적인 대기 설비이며, 가스와 액적이 만나는 시간이 길어질수록 가스 중의 물질이 흡수, 혹은 충돌되는 양이 증가되어 결국 제거효율이 커지게 되므로 기액접촉장치는 비표면적이 큰 물체를 여러 가지 방식으로 사용한다.
또한, 물질의 종류에 따라 물에 대한 용해도가 큰 물질을 제거할 경우에는 세정수에 미리 중화제를 첨가하면 제거효율을 높일 수 있고, 장치의 건설비를 절감할 수 있다.
여기서, 충전층 스크러버는 내부에 충전물을 고정하고, 그 표면에서 가스와 액체가 접촉하는 방식으로서 제작과 운전이 간단하다.
그러나 가스와 액적의 충분한 접촉시간으로 일정한 제거효율을 유지하기 위해서는 충전층의 높이를 높게 하고 내부 통과 유속을 낮게 하여야 하므로 빠른 통과 유속(통상 1.8㎧ 이상)으로 가스상 물질을 처리할 경우에는 압력손실이 급격히 증가하거나, 처리 효율이 급격히 감소하는 등 단점이 있으며, 이물질이 충전층에 누적되어 막힘 현상이 발생하는 경우가 많다.
최근에 산업체에서는 산성과 알칼리성 등 독성이 강한 용제나 약품들을 많이 사용하기 때문에 법적 규제에 따라 배출허용 농도가 매우 낮으며, 이물질로 인한 필터의 막힘 현상이 자주 발생하여 청소 주기 단축 및 세정시 파손 등으로 인해 교체주기가 짧아지는 등 문제가 많다.
이와 관련한 선행기술로 등록특허공보 등록번호 제10-0860077호 "유기 및 악취탈취장치"(이하, "선행기술 1"이라 칭함)가 제안되었다.
상기한 선행기술 1은 저장조가 저부에 구비된 함체의 내부에 충전물이 충전되고, 상부에는 순환펌프를 통해 송수되는 고온호기성의 활성오니 처리수를 분무시켜 주는 오니 분무노즐들이 설치되며, 상기 저장조의 일측 상면부에는 각종 악취를 흡입하여 저장조 내로 송풍시켜 주는 탈취팬이 연결된 구성을 갖고 악취 속에 포함된 먼지와 황화수소를 제거하는 습식 바이오 스크러버와; 저부에 저장조가 구비되고 상부 일측에는 청정공기 배출구가 구비된 함체의 내부에 미생물 교반 탈리수단을 구비하고 그 내부에 담체가 담겨진 박스를 다단으로 적층 설치하고, 상기 저장조의 양측에는 pH 조절기와 미생물 양양제 주입기가 연결되며, 상기 함체의 천정면에는 물 분사 노즐들이 설치되고, 상기 물 분사 노즐과 저장조 사이에는 저장조 내의 물을 펌핑하여 물 분사 노즐 측으로 송수시켜 주는 순환펌프가 설치되며, 상기 저장조의 일측 상면에 형성된 공기 유입구는 상기 습식 바이오 스크러버의 공기 배출구와 연통되게 연결된 구성을 갖고 상기 습식 바이오 스크러버에 의해 1차 필터링된 악취 속에 포함된 휘발성유기화합물(VOCs)을 제거하는 바이오 필터로 구성하되, 상기 습식 바이오 스크러버와 바이오필터(2)의 저장조는 지중에 매립 설치한 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 선행기술 1은 다공성 미생물 탈리수단이 구비되나, 이는 박스에 장착된 실린더에 고정되어 미생물의 과성장으로 인한 효율 저하시 실린더의 움직임으로 단지 미생물을 탈리하는 수단으로서 이용되는 것으로서, 직접적인 제거효율과는 무관한 문제가 있다.
등록실용신안공보 등록번호 제20-0445824호 "정화장치용 충전물"(이하, "선행기술 2라" 칭함)이 제안되었다.
상기한 선행기술 2는 유해가스를 정화하기 위한 습식 정화장치의 내부에 충전되어 분사되는 세정유체와 상기 유해가스의 물질 전달작용을 촉진시키기 위한 충전물로서, 메쉬형상으로 다수의 통기공이 형성된 다각형의 판부재; 서로 일정간격 이격되어, 상기 판부재의 일측면으로부터 수직방향으로 일정길이 돌출된 다수의 봉부재; 및 상기 판부재와, 다른 판부재가 수직방향으로 적층되도록 고정하는 고정부재를 포함하며, 상기 고정부재는 상기 판부재의 일측면으로부터 수직방향으로 연장되고, 서로 반대방향으로 단턱진 단부를 갖는 한 쌍의 돌출부; 및 상기 판부재의 타측면에 형성되고, 상기 판부재에 적층되는 다른 판부재의 돌출부의 단부가 삽입되어 고정되도록 단턱진 플랜지를 갖는 고정홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 등록특허공보 등록번호 제10-0930987호 "오존발생부가 내장된 고효율 탈취 조합 스크러버 시스템을 이용한 통합형 악취처리장치"(이하, "선행기술 3"이라 칭함)가 제안되었다.
상기한 선행기술 3은 충전부, 습식처리부, 미스트 제거부 및 흡착처리부로 이루어진 악취 처리장치에 있어서, 상기 미스트 제거부 후단에 위치하여 악취 유입구로 유입된 악취를 산화시키기 위한 오존을 공급하면서, 상기 습식처리부를 통과한 상기 악취에 포함된 상대습도를 낮추기 위하여 오존방전관에서 오존발생시 방출하는 열을 이용하기 위한 오존 발생부를 특징으로 한다.
상기한 선행기술 2 및 3에서 충전물은 메쉬형상으로 다수의 통기공이 형성된 다각형의 판부재를 서로 일정한 간격으로 이격시켜 수직방향으로 일정길이의 돌출된 다수의 봉부재를 이용, 적층하는 구조로 형성되어 있다.
이는 실제 현장설치시 판상체의 통기공 규격이 균일하여 폐가스가 일직선으로 통과하며, 기액 접촉이 원활하지 않아 폐가스 및 이물질 제거효율이 낮을 우려가 크며, 고농도 처리의 경우 판상체의 적층량이 증가하여 소요부지 및 설치비 증가 등에 문제점이 있다.
그리고, 등록디자인공보 등록번호 제30-0813547호 "웨트스크러버용 필터"(이하, "선행기술 4"라 칭함)가 제안되었다.
상기한 선행기술 4는 웨트 스크러버에 장착되어 인입되는 유해가스를 처리하기 위해 사용되는 것으로, 세척이 용이하도록 상하로 분리가능하고, 상하부에 결합홀들이 형성되어 다수개 연결하여 사용함을 특징으로 한다.
이와 같은 선행기술 4는 필터의 측면이 막혀 있어 필터의 수직 적층시 필터 상부로 분사되는 세정액과 이물질이 하부로 적체되어 차압이 증가 및 제거효율의 하락뿐만 아니라 시간 경과에 따라 필터 막힘 현상이 발생되는 문제점이 있다.
등록특허공보 등록번호 제10-0860077호(등록일: 2008년09월18일) 등록실용신안공보 등록번호 제20-0445824호(등록일: 2009년08월26일) 등록특허공보 등록번호 제10-0930987호(등록일: 2009년12월07일) 등록디자인공보 등록번호 제30-0813547호(등록일: 2015년08월28일)
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 습식스크러버의 기액접촉장치로서 사용되는 필터의 막힘 현상 및 세정시 단점들을 극복하고, 필터 표면에 이물질의 침적이 기본적으로 어렵고, 탈리가 쉬운 구조로 하여 다공성 필터의 막힘 현상이 적으며, 조립 및 분리, 세정이 용이할 뿐만 아니라 내구성도 상대적으로 뛰어나 제조원가를 낮출 수 있으며, 성능(효율, 차압)면에서 빠른 내부 통과 유속(통상 1.8㎧ec 이상)에서도 폐가스의 농도에 따라 필터의 단수 조절 및 효율 상승을 위한 보조필터를 삽입하여 높은 제거효율을 유지하도록 한 습식 스크러버용 다공성 필터 및 필터케이스를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터는 소정의 두께 및 폭을 갖도록 장변과 단변을 갖는 사각형상의 판상체로 형성되고, 상기 판상체의 내부에는 일정한 간격마다 종횡으로 통기공이 형성되며, 상기 판상체의 가장자리에는 일정한 높이를 갖는 돌기가 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터를 이용한 필터케이스는 전체적으로 육면체 형상으로 구조체가 형성되고, 상기 구조체의 상하면에는 개구부가 형성되며, 상기 구조체의 전후좌우의 측면은 일정한 크기를 갖는 다수개의 통기공이 종횡으로 형성됨을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터 및 필터케이스는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터는 일정한 형상을 갖는 사각형 판상체로 형성되고, 상기 판상체의 전, 후면에 일정한 형상의 통기공을 상호 교차시켜 전면을 통과한 폐가스 및 이물질이 뒷면의 통기공과 물리적인 충돌에 의해 깨지는 등 기류의 흐름변화가 발생되며, 동시에 비표면적을 증가시켜 물리적 흡착 및 화학적 흡수가 동시에 이루어지는 효과가 있다.
둘째, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터는 유입 폐가스 농도에 따라 기존 기액접촉장치와 대비하여 필터의 막힘이 없으며, 필터의 단수를 조절할 수 있으며, 유입 폐가스 농도에 따라 필터 내부에 효율을 상승시키도록 보조필터가 삽입됨으로써 폐가스의 제거효율을 극대화시키는 이점이 있다.
셋째, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스는 전후좌우 측면에 통기공이 형성되어 수직 적층시 중력에 의해 다공성 필터케이스의 하부로 흐르는 세정액과 이물질이 적체되는 현상이 없이 직하부로 배출되는 구조로서 차압이 낮고 통기공의 막힘현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터 및 필터케이스가 내장된 습식 스크러버를 도시한 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터를 도시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터를 도시한 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터에 보조필터가 내장되는 상태를 도시한 예시도,
도 6은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터가 복수 결합된 상태 및 폐가스 흐름을 도시한 예시도,
도 7은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제1실시예를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제1실시예를 도시한 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제1실시예를 도시한 측면도,
도 10은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제1실시예에 다공성 필터가 내장되는 상태를 도시한 예시도,
도 11은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제2실시예를 도시한 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제2실시예를 도시한 평면도,
도 13은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제1실시예를 도시한 측면도,
도 14는 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제1실시예에 다공성 필터가 내장되는 상태를 도시한 예시도이다.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
[습식 스크러버]
도 1은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터 및 필터케이스가 내장된 습식 스크러버를 도시한 예시도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 습식 스크러버(S)의 내로 유입된 폐가스 및 이물질은 도입부(I), 다공성 필터(F, F1, F2, F3), 액적제거부(D), 배출부(O)를 통과하여 외부로 배출된다.
이와 같은 단계별를 통한 폐가스 및 이물질의 제거는 폐가스 및 이물질이 습식 스크러버(S)의 일측에 도입부(I)를 통해 습식 스크러버(S) 내부로 유입되며, 이때 제1 다공성 필터(F1) 전면의 제1세정관(N1)에서 제1다공성 필터(F1)로 분사되는 세정수에 먼저 접촉하고, 가스상 물질은 물에 의한 용해 및 화학 중화반응으로 흡수 제거되고, 배출가스에 포함된 이물질은 물리적 관성흡착인 세정수에 의한 입자의 조대화로 인해 중력 침강된다.
상기 제2 다공성 필터(F2)는 세정수와 함께 제2 다공성 필터(F2) 내부에 세정수막을 형성하고, 기포가 생성되고 깨지는 이른바 버블링 현상을 유발하여 가스상 및 이물질을 2차 제거한다.
상기 제2 다공성 필터(F2)를 통과한 폐가스 및 이물질은 제2 다공성 필터(F2)의 후단에서 제3 다공성 필터(F3)로 분사되는 제2세정관(N2) 및 제3세정관(N3)의 세정수에 의해 물리적 흡착 및 화학적 흡수에 의해 3차 제거된다.
또한, 상기한 제3 다공성 필터(F3)는 앞의 제2 다공성 필터(F2)와 같이 전면 제2세정관(N2)의 세정수 분사, 다공성 필터(F3), 후면 제3세정관(N3)의 세정수 분사로 구성되며, 각각의 제거방법은 상술한 바와 같다.
마지막으로는 액적제거부(D)는 습식 스크러버(S)를 통과한 배출가스에 포함된 미세 물방울을 제거하여 배출부(O)를 통해 습식 스크러버(S)의 외부로 배출된다.
한편, 산성, 알칼리성 폐가스의 중화반응을 위한 반응약품 및 화학반응식은 다음과 같다.
폐가스 대상물질에 따른 화학반응식

구분
대상물질
반응약품
화학반응식

산성
HCl
NaOH
HCl + NaOH -> NaCl + H2O

Cl2

NaOH
Cl2 + 2NaOH -> NaCl + NaOCl + H2O

HF
NaOH
HF + NaOH -> NaF + H2O

알칼리성
NH3

H2SO4
2NH3 + H2SO4 -> (NH4)2SO4
[다공성 필터]
도 2는 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터를 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터를 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터에 보조필터가 내장되는 상태를 도시한 예시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터가 복수 결합된 상태 및 폐가스 흐름을 도시한 예시도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터(F)는 소정의 두께 및 폭을 갖도록 장변과 단변을 갖는 사각형상의 판상체(100)로 형성되고, 상기 판상체(100)의 내부에는 일정한 간격마다 종횡으로 통기공(200)이 형성되며, 상기 판상체(100)의 가장자리에는 일정한 높이를 갖는 돌기(300)가 형성되어 다공성 필터(F)로 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터(F)는 판상체(100)와 통기공(200) 및 돌기(300)가 유기적으로 결합되어 일체로 형성된 구조이다.
여기서, 상기 판상체(100)는 소정의 두께 및 폭을 갖도록 장변과 단변을 갖는 사각형상의 부재이다.
또한, 상기 통기공(200)은 다각형 또는 원형으로 형성된다.
그리고, 상기 돌기(300)는 장변의 양단부 상면과 가운데 상면에 형성되고, 단변의 양단부 상면과 가운데 상면에 형성된다.
한편, 상기 판상체(100)는 일측에 배치되는 제1판상체(110)와, 상기 제1판상체(110)로부터 일정간격 이격된 상태로 배치되는 제2판상체(120)로 구성되고, 상기 제1판상체(110)와 제2판상체(120)는 다수개의 연결재(400)를 매개로 일체로 형성되고, 상기 연결재(400)는 제1판상체(110)와 제2판상체(120)의 장변 간의 삼면에 일정한 간격으로 다수개가 형성된다.
상기 제1판상체(110)와 제2판상체(120)의 단변 방향으로 보조필터(500)가 삽입 설치되며, 상기 보조필터(500)는 전체적으로 사각형 형상으로 프레임(510)이 형성되고, 상기 프레임(510)에 소정의 형상으로 격자망(520)이 형성된다.
또한, 상기한 다공성 필터(F)는 제1판상체(110)와 제2판상체(120)를 연결재(400)를 매개로 하여 구성된 것을 복수 개 이상 다층을 이루도록 적층 설치되되, 상기 복수 이상의 다공성 필터(F) 간에는 통기공(200)이 서로 교호적으로 교차하는 구조로 적층된다.
즉, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터(F)는 산업체 폐가스 및 이물질 처리용 습식 스크러버(S) 내부에 내장재로 사용되는 다공성 필터(F)로서, 세정수와 함께 다공성 필터(F)의 내부에 세정수막을 형성하고, 기포가 생성되고, 깨지는 이른바 버블링 현상을 유발하여 제거효율을 높이도록 한 구조이다.
상기 다공성 필터(F)는 통기공(200)이 형성된 직육면체의 판상체(100)로서 가로 235㎜ × 세로 235mm × 높이 16mm 이고, 상기 판상체(100)의 전면과 후면의 통기공(200)을 상호 교차시켜 세정수와 세정수막을 형성함과 동시에 통과하는 폐가스 및 이물질의 확산 및 관성충돌을 극대화하기 위해 다양한 형상으로 형성한다.
여기서, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터(F)의 재질은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 구조이거나 폴리에스테르, 탄소섬유 등의 재질로 구성될 수 있고, 상기 통기공(200)의 공극은 가로 5~10mm, 세로 5~10mm의 사각형으로 형성하거나 삼각형, 육각형, 원형, 타원형 등의 다양한 형태로 형성할 수도 있음을 밝혀둔다.
또한, 상기 연결재(400)는 기본적으로 U형 또는 V형으로 형성되며, 상기 제1판상체(110)의 하부와 제2판상체(120)의 상부 및 이를 간의 측면을 연결재(400)로 연결하여 제작함으로써, 고효율 혹은 고농도 폐가스 적용시 효율상승을 위한 구조이다.
그리고, 상기 판상체(100)의 가장자리에 총 8개의 높이가 13mm 인 돌기(300)를 요철 형상으로 양단부 및 가운데에 형성하여 다공성 필터(F) 적층시 다공성 필터(F) 간의 이격거리(11~13mm)를 확보하여, 차압 감소와 함께 폐가스 제거효율을 극대화시킨 구조이다.
한편, 상기한 판상체(100)에는 폐가스의 농도에 따라 다공성 필터(F) 내부로 즉 제1판상체(110)와 제2판상체(120)의 내부에 제거효율을 상승시키기 위하여 보조필터(500) 등의 삽입이 가능하며, 이와 같은 보조필터(500)의 삽입을 용이하게 하기 위해 제1판상체(110)와 제2판상체(120)의 측면 및 하부에 세정수나 이물질이 적체되지 않도록 제1판상체(110) 및 제2판상체(120)의 하부 및 양측면은 격자형상의 연결재(400)로 막혀 있고, 상하면은 개방된 구조를 이루도록 한다.
[필터케이스 1]
도 7은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제1실시예를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제1실시예를 도시한 평면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제1실시예를 도시한 측면도이며, 도 10은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제1실시예에 다공성 필터가 내장되는 상태를 도시한 예시도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스(C1)는 전체적으로 육면체 형상으로 구조체(600)가 형성되고, 상기 구조체(600)의 상하면에는 개구부(700)가 형성되며, 상기 구조체(600)의 전후좌우의 측면은 일정한 크기를 갖는 다수개의 통기공(800)이 종횡으로 형성된다.
즉, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스(C1)은 구조체(600)와 개구부(700) 및 통기공(800)이 유기적으로 결합되어 이루어진 일체형 필터케이스이다.
여기서, 상기 구조체(600)는 전체적으로 정육면체 형상으로 이루어진 골조로서,그 내부에 다공성 필터(F)가 내장된다.
또한, 상기 개구부(700)는 구조체(600)의 상면과 하면을 관통하도록 형성되며, 구조체(600)에 다공성 필터(F)의 내장을 용이하게 하기 위해 형성한 것이다.
그리고, 상기 통기공(800)은 습식 스크러버(S) 내부를 통과한 폐가스가 구조체(600)에 내장된 다공성 필터(F)에서 액상과 접촉시 화학반응을 통해 생성되는 염 및 물이 하부로 적체되지 않고 흘려 보내주기 위한 일종의 경로 구멍이다.
한편, 상기 구조체(600) 내에 습식 스크러버용 다공성 필터(F)가 내장되고, 습식 스크러버 용량이 커질 경우, 상기 구조체(600) 다수가 상하좌우로 직렬 혹은 병렬로 습식 스크러버 내부에 설치되는데 이때, 상기 구조체(600) 간 상호 이탈을 방지하기 위해 핀(910)이 구조체(600) 간 핀공(920)에 삽입 체결된다.
여기서, 상기 습식 스크러버용 다공성 필터(F)는 소정의 두께 및 폭을 갖도록 장변과 단변을 갖는 사각형상의 판상체(100)로 형성되고, 상기 판상체(100)의 내부에는 일정한 간격마다 종횡으로 통기공(200)이 형성되며, 상기 판상체(100)의 가장자리에는 일정한 높이를 갖는 돌기(300)가 형성된다.
상기 통기공(200)은 다각형 또는 원형으로 형성된다.
상기 돌기(300)는 장변의 양단부와 가운데 부분에 형성되고, 단변의 양단부와 가운데 부분이 형성된다.
상기 판상체(100)는 일측에 배치되는 제1판상체(110)와, 상기 제1판상체(110)로부터 일정간격 이격된 상태로 배치되는 제2판상체(120)로 구성되고, 상기 제1판상체(110)와 제2판상체(120)는 다수개의 연결재(400)를 매개로 일체로 형성된다.
상기 연결재(400)는 제1판상체(110)와 제2판상체(120)의 장변에 일정한 간격으로 다수개가 형성된다.
상기 제1판상체(110)와 제2판상체(120)의 단변으로 보조필터(500)가 삽입 설치된다.
상기 보조필터(500)는 전체적으로 사각형 형상으로 프레임(510)이 형성되고, 상기 프레임(510)에 소정의 형상으로 격자망(520)이 형성된다.
상기 다공성 필터(F)는 복수 이상이 적층 설치되되, 상기 복수 이상의 다공성 필터(F)는 통기공(200)이 서로 교호적으로 교차하는 구조로 적층된다.
즉, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스(C1)는 다공성 필터케이스(C1)에 내장된 다공성 필터(F)의 이탈을 방지함과 동시에 다공성 필터케이스(C1)의 수직 또는 수평 적층시 세정수나 이물질의 적체 현상에 의해 통기공(800)이 막힘이 없는 전후좌우 측면의 격자형상의 통기공(800) 형상으로 가로 245mm × 세로 245mm × 높이 210mm인 정육면체 구조체(600)로 형성한다.
여기서, 상기 통기공(800)의 공극은 가로 5~10mm, 세로 5~10mm의 사각형으로 구성하거나 삼각형, 원형, 다각형 형태로 구성할 수도 있음을 밝혀둔다.
상기한 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스(C1)는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 구조이거나 폴리에스테르, 탄소섬유 등 재질로 구성할 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 상기 습식 스크러버용 다공성 필터케이스(C1)는 내부에 다공성 필터(F)를 최대 6단까지 적층이 가능한 구조로서, 다공성 필터(F)의 적층 단수는 폐가스의 농도에 따라 적절히 조절할 수 있음을 밝혀두는 바이다.
여기서, 상기 다공성 필터(F)의 적층 단수는 어느 하나의 특정 단수에 국한되지 아니함을 밝혀둔다.
그리고, 상기 다공성 필터케이스(C1)에는 풍량에 따라 다공성 필터케이스(C1)의 수직 혹은 수평 배열시 다공성 필터케이스(C1) 간 이탈을 방지하기 위해 다공성 필터케이스(C1)의 상부와 하부 측면에 각각 4개의 핀공(920)을 형성하여 상하, 좌우를 핀(910)으로 고정할 수 있도록 한 구조이다.
또한, 상기 다공성 필터케이스(C1) 상면과 하면에 개구부(700)를 형성하여 상기 개구부(700)를 통해 폐가스 및 이물질의 유속을 증가시켜 다공성 필터(F)에서 공기 및 분사되는 세정수의 분산(깨짐)을 통해 제거효율을 상승시키도록 한 구조이다.
[필터케이스 2]
도 11은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제2실시예를 도시한 사시도이고, 도 12는 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제2실시예를 도시한 평면도이며, 도 13은 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제1실시예를 도시한 측면도이며, 도 14는 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스의 제1실시예에 다공성 필터가 내장되는 상태를 도시한 예시도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스(C2)는 전체적으로 육면체 형상으로 구조체(600)가 형성되고, 상기 구조체(600)의 상하면에는 개구부(700)가 형성되며, 상기 구조체(600)의 전후좌우의 측면은 일정한 크기를 갖는 다수개의 통기공(800)이 종횡으로 형성되고, 상기 구조체(600)의 개구부(700)에는 가장자리에서 중심부로 소정의 갯수를 갖는 날개부(900)가 바람개비 형상으로 배치되며, 상기 날개부(900)는 30°, 45°, 60°, 75°, 90°중 어느 하나의 각도로 형성된다.
즉, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스(C2)은 구조체(600)와 개구부(700), 통기공(800) 및 날개부(900)이 유기적으로 결합되어 이루어진 일체형 필터케이스이다.
여기서, 상기 구조체(600)는 전체적으로 정육면체 형상으로 이루어진 골조로서,그 내부에 다공성 필터(F)가 내장된다.
또한, 상기 개구부(700)는 구조체(600)의 상면과 하면을 관통하도록 형성되며, 구조체(600)에 다공성 필터(F)의 내장을 용이하게 하기 위해 형성한 것이다.
그리고, 상기 통기공(800)은 습식 스크러버(S) 내부를 통과한 폐가스 가 구조체(600)에 내장된 다공성 필터(F)에서 액상과 접촉시 화학반응을 통해 생성되는 염 및 물이 하부로 적체되지 않고 흘려 보내주기 위한 일종의 경로 구멍이다.
또한, 상기 날개부(900)는 구조체(600)의 가장자리에서 중심부로 소정의 갯수를 갖는 날개부(900)가 바람개비 형상으로 소정의 각도로 형성 및 배치되며, 습식 스크러버(S) 내에 유입된 폐가스의 기류를 변화시켜 폐가스의 세정을 용이하게 세정시키기 위함이다.
한편, 상기 구조체(600) 내에 습식 스크러버용 다공성 필터(F)가 내장되고, 스크러버 용량이 커질 경우 상기 구조체 다수가 상하좌우로 직렬 혹은 병렬로 스크러버 내부에 설치되는데 이때, 구조체간 상호 이탈을 방지하기 위해 고정핀(910)이 구조체간 핀공(920)에 삽입 체결된다.
여기서, 상기 습식 스크러버용 다공성 필터(F)는 소정의 두께 및 폭을 갖도록 장변과 단변을 갖는 사각형상의 판상체(100)로 형성되고, 상기 판상체(100)의 내부에는 일정한 간격마다 종횡으로 통기공(200)이 형성되며, 상기 판상체(100)의 가장자리에는 일정한 높이를 갖는 돌기(300)가 형성된다.
상기 통기공(200)은 다각형 또는 원형으로 형성된다.
상기 돌기(300)는 장변의 양단부와 가운데 부분에 형성되고, 단변의 양단부와 가운데 부분이 형성된다.
상기 판상체(100)는 일측에 배치되는 제1판상체(110)와, 상기 제1판상체(110)로부터 일정간격 이격된 상태로 배치되는 제2판상체(120)로 구성되고, 상기 제1판상체(110)와 제2판상체(120)는 다수개의 연결재(400)를 매개로 일체로 형성된다.
상기 연결재(400)는 제1판상체(110)와 제2판상체(120)의 장변에 일정한 간격으로 다수개가 형성된다.
상기 제1판상체(110)와 제2판상체(120)의 단변으로 보조필터(500)가 삽입 설치된다.
상기 보조필터(500)는 전체적으로 사각형 형상으로 프레임(510)이 형성되고, 상기 프레임(510)에 소정의 형상으로 격자망(520)이 형성된다.
상기 다공성 필터(F)는 복수 이상이 적층 설치되되, 상기 복수 이상의 다공성 필터(F)는 통기공(200)이 서로 교호적으로 교차하는 구조로 적층된다.
즉, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스(C2)는 다공성 필터케이스(C2)에 내장된 다공성 필터(F)의 이탈을 방지함과 동시에 다공성 필터케이스(C2)의 수직 또는 수평 적층시 세정수나 이물질의 적체 현상에 의해 막힘이 없는 전후좌우 측면의 격자형상의 통기공(800) 형상으로 가로 245mm × 세로 245mm × 높이 210mm인 정육면체 구조체(600)로 형성하고, 상기 통기공(800)의 공극은 가로 5~10mm, 세로 5~10mm의 사각형으로 구성하거나 삼각형, 원형, 다각형 형태로 구성할 수도 있음을 밝혀둔다.
상기한 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터케이스(C2)는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 구조이거나 폴리에스테르, 탄소섬유 등 재질로 구성할 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 상기 습식 스크러버용 다공성 필터케이스(C2)는 내부에 다공성 필터(F)를 최대 6단까지 적층이 가능한 구조로서, 다공성 필터(F)의 적층 단수는 폐가스의 농도에 따라 적절히 조절할 수 있음을 밝혀두는 바이다.
여기서, 상기 다공성 필터(F)의 적층 단수는 어느 하나의 특정 단수에 국한되지 아니함을 밝혀둔다.
그리고, 상기한 다공성 필터케이스(C2)에는 풍량에 따라 다공성 필터케이스(C2)의 수직 혹은 수평 배열시 다공성 필터케이스(C2) 간 이탈을 방지하기 위해 다공성 필터케이스(C2)의 상부와 하부 측면에 각각 4개의 핀공(920)을 형성하여 상하, 좌우를 핀(910)으로 고정할 수 있도록 한 구조이다.
또한, 상기 다공성 필터케이스(C2)에 유입 폐가스에 원심력을 부여하여 회전력에 의해 폐가스 및 이물질의 유속을 증가시켜 다공성 필터(F)에서 공기 및 분사되는 세정수의 분산(깨짐)을 통해 제거효율을 상승시키기 위한 날개부(900)를 배치한 구조로서, 상기 날개부(900)는 구조체(600)의 가장자리(폭 4mm)에서 중심부로(10mm)로 총 8개를 설치하고, 상기 날개부(900)를 바람개비 형상으로 배치하며, 상기 날개부(900)의 각도는 30°를 기본구조로 하고, 필요에 따라 날개부(900)의 효율을 상승시키기 위해 45°, 60°등으로 형성할 수도 있다.
이러한 날개부(900)의 각도는 어느 특정한 각도에 국한되지 않음을 밝혀둔다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터 및 필터케이스는 격자형상의 통기공이 형성된 육면체 구조로 형성됨으로써, 통기공에 스케일 침적이 어렵고, 탈리가 쉬운 구조이므로, 통기공의 막힘 현상이 적고, 조립 및 분리, 세정이 용이할 뿐만 아니라 내구성도 상대적으로 뛰어나 제조원가를 낮출 수 있으며, 성능(효율, 차압)면에서 빠른 내부 통과 유속(통상 1.8㎧ec 이상)에서도 폐가스의 농도에 따라 필터의 단수 조절 및 효율 상승을 위한 보조필터의 삽입이 가능하는 등 기존의 기액접촉장치 대비 동등 이상의 제거효율을 나타낸다.
아래의 도표 2는 본 발명에 따른 습식 스크러버용 다공성 필터 및 필터케이스를 이용하여 파일럿 실험을 통해 물질별 제거효율을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
산, 알칼리 농도에 따른 파일럿 실험의 제거효율


구분

공탑속도
(m/s)

액기비
L/㎤㎥)
농도(ppm)

pH

비고

입구
출구
효율(%)
NH3
1.8
5.2
 122.1 0.75 99.4 2.2
HF 6.2 불검출 100 10.3
HCl 8.9 0.17 98.1 10.1
본 발명의 명세서에 기재한 바람직한 실시예는 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 나타나 있고, 그들 특허청구범위의 의미중에 들어가는 모든 변형예는 본 발명에 포함되는 것이다.
100: 판상체 110: 제1판상체
120: 제2판상체 200: 통기공
300: 돌기 400: 연결재
500: 보조필터 510: 프레임
520: 격자망 600: 구조체
700: 개구부 800: 통기공
900: 날개부 910: 핀
920: 핀공 C 1: 다공성 필터케이스
C 2: 다공성 필터케이스 D: 액적제거부
F: 다공성 필터 F1: 제1 다공성 필터
F2: 제2 다공성 필터 I: 도입부
N1: 제1세정관 N2: 제2세정관
N3: 제3세정관 N4: 제4세정관
O: 배출부 S: 습식 스크러버

Claims (20)

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  9. 전체적으로 육면체 형상으로 구조체(600)가 형성되고, 상기 구조체(600) 내에 습식 스크러버용 다공성 필터(F)가 내장되는 습식 스크러버용 다공성 필터케이스에 있어서,
    상기 다공성 필터(F)는, 소정의 두께 및 폭을 갖도록 장변과 단변을 갖는 사각형상의 판상체(100)로 형성되고, 상기 판상체(100)의 내부에는 일정한 간격마다 종횡으로 통기공(200)이 형성되며, 상기 판상체(100)의 가장자리에는 일정한 높이를 갖는 돌기(300)가 형성되며,
    상기 판상체(100)는 일측에 배치되는 제1판상체(110)와, 상기 제1판상체(110)로부터 일정간격 이격된 상태로 배치되는 제2판상체(120)로 구성되고, 상기 제1판상체(110)와 제2판상체(120)는 다수개의 연결재(400)를 매개로 일체로 형성되고,
    상기 제1판상체(110)와 제2판상체(120)의 단변 방향으로 보조필터(500)가 삽입 설치되고, 상기 보조필터(500)는 전체적으로 사각형 형상으로 프레임(510)이 형성되고, 상기 프레임(510)에 소정의 형상으로 격자망(520)이 형성되며,
    상기 다공성 필터케이스는, 상기 구조체(600)의 상하면에는 개구부(700)가 형성되어 상기 다공성 필터(F)를 용이하게 착탈할 수 있고, 상기 구조체(600)의 전후좌우의 측면은 일정한 크기를 갖는 다수개의 통기공(800)이 종횡으로 형성되며, 스크러버 용량이 커짐에 따라 다수의 구조체(600)를 상하좌우로 직렬 및 병렬로 연결설치할 수 있도록 고정핀(910)이 결합되는 핀공(920)이 구조체(600)의 전후좌우 측면을 따라 형성됨으로써,
    스크러버 용량에 따라 다수의 다공성 필터케이스를 고정핀(910)과 핀공(920)의 결합을 통해 상하좌우로 직렬 및 병렬로 용이하게 연결설치할 수 있고, 다수의 다공성 필터케이스의 연결설치시에도 염과 물이 통기공(800)을 통해 적체되지 않고 흘려 보내줄 수 있는 것을 특징으로 하는 습식 스크러버용 다공성 필터케이스.
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KR1020160029741A 2016-03-11 2016-03-11 습식 스크러버용 다공성 필터 및 필터케이스 KR101685874B1 (ko)

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