KR101694268B1 - 집진시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집진시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 집진시스템은 더스트를 포집하는 건식집진기; 상기 건식집진기에 연결되어 더스트를 저장하는 더스트저장부; 상기 더스트저장부에 연결되어 더스트에 수분을 혼합하여 슬러리화하는 슬러리생성부; 상기 슬러리생성부에 연결되어 수분으로 슬러리를 희석하는 호퍼부; 상기 호퍼부와 연결되어 슬러리를 이송하는 이송부; 및 상기 이송부의 일측에 배치되어 슬러리를 공급받아 수분으로 희석하여 세정하고, 침전시켜 배출하는 수조부;를 포함하되, 상기 이송부는 유체의 유동에너지를 이용하여 슬러리를 이송할 수 있도록 리사이클 펌프를 이용하여 외부로부터 이송용수를 공급받는 공급부와, 상기 공급부가 일측에 연결되는 한편, 상부에 호퍼부가 연결된 확장부로 구성되며, 상기 공급부와 리사이클 펌프 사이에 컨트롤밸브를 배치하여 유량을 조절하면서 이송용수의 압력으로 슬러리를 이송하는 것을 더 포함할 수 있다.

Description

집진시스템{DUST COLLECTING SYSTEM}

본 발명은 집진시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 가스 또는 공기에 포함되어 있는 더스트를 포집하여 여과하기 위한 집진시스템에 관한 것이다.

일례로써, 고로(Blast Furnace)에 설치되어 운용중인 건식집진기(Dry Bag Filter)는 분송 배관(Transport Line)을 통해 더스트 빈(Dust Bin)으로 이송된 더스트를 배출밸브를 통해서 퍼그 밀(Pug Mill)에 보내고 적정한 수분을 혼합하여 트럭으로 배출하고 있다

그러나 배출되는 더스트가 공기와 만나면서 자연발화를 일으키고, 수분과 섞이지 않으므로, 배출장 주변이 심하게 오염되는 문제점을 유발하고 있다. 또한 포집한 더스트는 나트륨(Na), 염소(Cl), 칼륨(K)을 포함하는 화학성분이 함유되어 있어 더스트를 이용하여 재활용생산물을 만들면 손쉽게 부셔져서 그 품질을 확보할 수 없으므로 전량 매립 폐기하고 있다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 (특허문헌 1)에서는 고로 가스를 이용하여 더스트를 수송하며, 기체 액체접촉장치로 더스트를 슬러리화하고 기체 액체분리장치를 적용하여 고로 가스와 슬러리를 분리하는 방법을 개시하고 있다.

더욱 구체적으로 (특허문헌 1)은 건식집진기의 하부 호퍼(Hopper)에 터빈(Turbine)의 출구 측 가스관을 기류수송관으로 접속하고, 그 사이에 습식의 더스트 분급기(Classifier)를 설치하여 상기 건식집진기로 포집한 더스트를 고로 가스의 일부에 의해 기류 수송하면서 기류로부터 분리시키고 동시에 세정하여 슬러리화함으로써, 화학성분을 제거하고 있다.

그러나 (특허문헌 1)은 소용량 더스트에 적합한 구조로서, 고로 가스에 의한 부식과 누설에 의한 안전사고 등의 문제점을 수반하고 있으며, 터빈 가동조건에 직접 간여하므로 안정적인 발전에 역행하고, 더스트 분송시 노정압 컨트롤에도 영향을 줄 수 있으므로 대형설비에는 채택하기 어려운 문제점이 있다.

JP 1993-311222 A

본 발명의 목적은 더스트에서 화학성분을 용이하게 제거할 수 있도록 한 집진시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여,

본 발명의 일실시 예에 따른 집진시스템은 더스트를 포집하는 건식집진기;
상기 건식집진기에 연결되어 더스트를 저장하는 더스트저장부;
상기 더스트저장부에 연결되어 더스트에 수분을 혼합하여 슬러리화하는 슬러리생성부;
상기 슬러리생성부에 연결되어 수분으로 슬러리를 희석하는 호퍼부;
상기 호퍼부와 연결되어 슬러리를 이송하는 이송부; 및
상기 이송부의 일측에 배치되어 슬러리를 공급받아 수분으로 희석하여 세정하고, 침전시켜 배출하는 수조부;를 포함하되,
상기 이송부는 유체의 유동에너지를 이용하여 슬러리를 이송할 수 있도록 리사이클 펌프를 이용하여 외부로부터 이송용수를 공급받는 공급부와, 상기 공급부가 일측에 연결되는 한편, 상부에 호퍼부가 연결된 확장부로 구성되며, 상기 공급부와 리사이클 펌프 사이에 컨트롤밸브를 배치하여 유량을 조절하면서 이송용수의 압력으로 슬러리를 이송하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일실시 예에 따른 집진시스템에 있어서, 상기 건식집진기는 고로에서 배출되는 가스 또는 공기 중의 더스트를 집진할 수 있다.

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또한 본 발명의 일실시 예에 따른 집진시스템은 상기 수조부에 펌프 연결된 드럼필터와 아연 탱크;를 더 포함할 수 있다.

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또한 본 발명의 일실시 예에 따른 집진시스템에 있어서, 상기 아연 탱크에 경사분리기를 연결하여 슬러리를 트럭에 배출할 수 있다.

이러한 해결 수단들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 더스트에서 화학성분을 효과적으로 제거 및 분리 가능함으로써, 더스트의 재활용에 용이한 측면이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 집진시스템을 나타내 보인 계통도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 집진시스템의 요부를 나타내 보인 계통도.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외하는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일하다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 갖는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 2에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예를 따른 집진시스템(1)은 예컨대, 백 필터(Bag Filter)를 이용하여 가스 또는 공기 중의 더스트를 집진하는 건식집진기(10)에 더스트 빈(Dust Bin)으로 실시 가능한 더스트저장부(20)를 연결하여 더스트를 저장하게 된다. 이때 상기 더스트저장부(20)는 건식집진기(10)의 규모에 따라, 즉 상기 건식집진기(10)가 대형일 경우, 복수의 배관으로 이루어져 더스트를 분송하는 통상의 분송 배관(Transport Line)으로 실시 가능한 이송관(11)을 이용하여 더스트를 대규모로 공급받아 저장할 수 있다.

상기 더스트저장부(20)는 복수의 스프레이 노즐이 구비되어 더스트에 수분을 용이하게 혼합할 수 있는 더스트 컨디셔너(Dust Conditioner)로 실시 가능한 슬러리생성부(30)가 하부에 연결되어 저장하고 있는 더스트를 상기 슬러리생성부(30)에 배출하게 된다. 그리고 슬러리생성부(30)는 더스트에 수분을 1차 혼합하여 슬러리(Slurry)화하게 된다.

또한 상기 슬러리생성부(30)는 복수의 스프레이 노즐을 구비하여 순환수로 슬러리를 희석시킬 수 있는 이젝터 호퍼(Ejector Hopper)로 실시 가능한 호퍼부(40)가 하부에 연결되어 상기 호퍼부(40)에 슬러리를 배출하게 되고, 호퍼부(40)가 슬러리에 수분을 2차 혼합하여 희석시키게 된다. 그리고 상기 호퍼부(40)에 인젝터(Injector)로 실시 가능한 이송부(50)가 연결되어 슬러리를 이송하게 된다.

여기서 상기 이송부(50)는 유체의 유동에너지를 이용하여 슬러리를 이송할 수 있도록 리사이클 펌프(53)를 이용하여 외부로부터 이송용수를 공급받는 공급부(51)와 상기 공급부(51)가 일측에 연결되는 한편, 상부에 호퍼부(40)가 연결된 확장부(52)로 구성되며, 상기 공급부(51)와 리사이클 펌프(53) 사이에 컨트롤밸브(54)를 배치하여 유량을 조절하면서 이송용수의 압력으로 슬러리를 이송하게 된다.

즉 이송부(50)는 이송용수의 유동에너지만으로 슬러리를 이송하기 때문에 주변으로의 가스의 누출을 용이하게 방지할 수 있으며, 리사이클 펌프(53)의 동력 외에는 부가적인 에너지를 필요로 하지 않으므로 경제성이 우수하다. 이러한 이송부(50)의 하부에는 농축기 수조(Thickener Pond)로 실시 가능한 수조부(60)가 배치되어 집진수로 슬러리를 희석하여 세정하고, 침전시키게 된다.

즉 상기 수조부(60)는 침전의 과정을 거치면서 슬러리에 함유된 화학성분을 세정하여 제거할 수 있게 된다. 여기서 상기 수조부(60)는 예컨대, 나트륨(Na), 염소(Cl), 칼륨(K) 등과 같은 화학성분을 제거하기 위하여 약품투입기구를 부가할 수 있으며 통상의 습식집진기에 직접 연결될 수도 있다.

한편 수조부(60)에서 슬러리를 침전함에 따라 생성되는 침전물인 슬러지는 슬러지 펌프(61)를 통해 드럼필터(Drum Filter)와 아연 탱크(Zinc Tank)에 공급되어 이송트럭에 최종 배출되는데, 배출되는 슬러지의 성분과 재활용 여부에 따라 상기 드럼필터(70) 또는 아연 탱크(71)로의 공급을 선택하게 된다.

여기서 본 발명의 일실시 예에 따른 집진시스템은 다음과 같이 운용되어 더스트를 처리할 수 있게 된다. 다만 이는 상기 집진시스템의 이해를 돕고자 서술하는 것이고, 운용과 관련된 하나의 예에 불과하다는 것을 사전에 밝혀둔다.

먼저, 고로에서 배출된 가스 또는 공기는 사이클론(3)을 거쳐 건식집진기(10)에 투입된다. 상기 건식집진기(10)는 가스 또는 공기 중에 함유된 더스트를 집진한 후 이송관(11)을 통해 더스트저장부(20)에 공급하게 되고, 상기 더스트저장부(20)가 집진한 더스트를 저장하게 된다. 이때 더스트저장부(20)에 저장된 더스트는 화학성분의 함유 정도에 따라 일반적인 더스트의 처리방법과 같이, 퍼그 밀(Pug Mill)에 공급되어 일정량의 수분을 첨가하여 매립할 수도 있다.

한편 상기 더스트저장부(20)에서 배출되어 슬러리생성부(30)에 공급된 더스트는 상기 슬러리생성부(30) 내에서 예컨대, 공급부(51)에서 공급된 수분에 의해 1차 희석된 혼합형태의 슬러리 상태로 호퍼부(40)의 내부로 이송된다. 그리고 상기 호퍼부(40)는 예컨대, 상기 공급부(51)에서 순환하는 순환수로 슬러리에 대한 2차 희석작업을 진행한 후 이송부(50)로 배출하고, 상기 이송부(50)가 이송용수의 유동에너지로 슬러리를 수조부(60)에 공급하게 된다.

상기 수조부(60)는 대용량의 집진수를 이용하여 슬러리를 희석하여 세정하고, 침전시킴으로써, 슬러리화된 더스트를 하부 중심으로 모으게 되고, 이러한 침전에 의해 생성된 슬러지의 성분과 재활용 여부에 따라 슬러지 펌프(61)를 이용하여 드럼필터(70)로 보내거나 아연 탱크(71)로 공급하게 된다.

즉 상기 드럼필터(70)로 이송된 슬러지는 여과과정을 거쳐서 예컨대, 마치 케이크 형태로 반출되어 재활용되는 한편, 상기 아연 탱크(71)로 이송된 슬러지는 아연추출을 위하여 원심분리장치인 경사분리기(72)에 주입하여 고농도의 아연이 함유된 케이크 형태로 배출된다.

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 건식집진기(10)에서 포집한 더스트는 함유된 화학성분 때문에 전량 매립 폐기하던 것을 반복적인 희석 및 침전하는 세정과정을 거치면서 제거하여 필요로 하는 재활용생산물로 재가공할 수 있는 원료로 재활용 가능하고, 또한 더스트에 높은 비율로 함유되어 있는 아연을 추출하여 재활용함으로써, 환경오염과 자원낭비를 방지할 수 있는 측면이 있다.

한편 이와 같이 더스트를 처리하는 본 발명의 일실시 예에 따른 집진시스템은 예컨대, 고로로부터 발생하는 가스를 건식집진기에서 포집한 후 터빈에서 그 발생가스의 에너지를 회수하는 시스템에 적용되어 운용될 수 있다.

이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

1: 집진시스템 2 : 고로
3 : 사이클론 10 : 건식집진기
11 : 이송관 20 : 더스트저장부
30 : 슬러리생성부 40 : 호퍼부
50 : 이송부 51 : 확장부
52 : 공급부 53 : 리사이클 펌프
54 : 컨트롤밸브 60 : 수조부
61 : 슬러지 펌프 70 : 드럼필터
71 : 아연 탱크 72 : 경사분리기

Claims (5)

1. 더스트를 포집하는 건식집진기;
   상기 건식집진기에 연결되어 더스트를 저장하는 더스트저장부;
   상기 더스트저장부에 연결되어 더스트에 수분을 혼합하여 슬러리화하는 슬러리생성부;
   상기 슬러리생성부에 연결되어 수분으로 슬러리를 희석하는 호퍼부;
   상기 호퍼부와 연결되어 슬러리를 이송하는 이송부; 및
   상기 이송부의 일측에 배치되어 슬러리를 공급받아 수분으로 희석하여 세정하고, 침전시켜 배출하는 수조부;를 포함하되,
   상기 이송부는 유체의 유동에너지를 이용하여 슬러리를 이송할 수 있도록 리사이클 펌프를 이용하여 외부로부터 이송용수를 공급받는 공급부와, 상기 공급부가 일측에 연결되는 한편, 상부에 호퍼부가 연결된 확장부로 구성되며, 상기 공급부와 리사이클 펌프 사이에 컨트롤밸브를 배치하여 유량을 조절하면서 이송용수의 압력으로 슬러리를 이송하는 것을 더 포함하는 집진시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 건식집진기는 고로에서 배출되는 가스 또는 공기 중의 더스트를 집진하는 집진시스템.
   
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5. 청구항 1에 있어서,
   상기 수조부에 펌프 연결된 드럼필터와 아연 탱크;
   를 더 포함하는 집진시스템.

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