KR101774417B1 - 다중 가스포집 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스발생시설과 연돌사이에 강제침강식, 중력식, 충전탑식 등의 가스포집시설을 순차로 설치하여 집진효율을 상승시킬 수 있도록 하는 다중 가스포집 시스템에 관한 것이다.

Description

다중 가스포집 시스템{gas collection system}

본 발명은 가스발생시설과 연돌사이에 강제침강식, 중력식, 충전탑식의 가스포집시설을 순차로 설치하여 집진효율을 상승시킬 수 있도록 하는 다중 가스포집 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 집진기는 먼지가 많이 발생되는 작업장에 설치되어 실내에 공기중에 포함되어 부유하는 먼지를 포집하고 깨끗한 공기로 정화시켜 외부로 배출하여 먼지로 인한 대기오염을 방지하기 위한 공기 정화장치 중에 하나이다.

이와 같은 집진기는 대체로 용량이 크고 수명이 오래가는 백필터를 사용하여 오염 공기를 여과시켜 먼지는 걸러내고 깨끗한 공기를 외부로 배출시키되, 상기 백필터를 거쳐 경유하는 공기의 여과방향과 반대방향인 하측방향으로 압축공기를 간헐적으로 또는 연속적으로 분사시켜 상기 백필터에 포집된 오염물을 탈진시킴으로서, 부직포 등으로 이루어진 백(Bag)의 막힘 현상을 방지함과 동시에 안전 운전이 되도록 한다.

이와같은 집진기술과 관련되어 종래의 특허 제1224946호에 하이브리드 집진설비의 기술이 제공되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비는 전기집진기, 반건식 탈황장치 및 백하우스(400)를 포함한다.

그리고, 상기 백하우스(400)는 반건식 탈황장치에서 나온 연소가스에 포함된 미세분진, 수은 및 잉여의 황 산화 물을 최대한 제거하도록 백필터(430)를 구비하고, 연소가스유입덕트(440)를 통하여 케이싱(410) 내부로 유입되는 가스는 활성카본분사노즐(420)이 연결되어 연소가스 내에 미립자의 활성카본을 주입하게 된다.

더하여, 상기 활성카본저장조(450)에 저장된 활성카본 미립자는 주입조절밸브(421)를 통해 연소가스유입덕트(440)로 주입되고, 상기 연소가스유입덕트(440)를 통해 케이싱(410) 내부로 유입된 연소가스는 백필터(430)의 중공을 통해 상향으로 흐르며 백필터(430) 외측 표면에 연소가스 내 미세분진, 잉여 솔벤트 및 활성카본이 흡착하게 된다.

또한, 상기 케이스 상부에 구비되는 펄스에어주입관(460)을 통해 압축공기의 펄스에어를 공급하게 되며 포펫밸브(470)가 열려 백필터(430)에 펄스에어를 분사하게 되고, 상기 펄스에어에 의해 백필터(430)로부터 분리된 더스트 케이크는 하부로 낙하하여 호퍼(480)를 통해 외부로 반출하게 되며, 상기의 미세분진 포집, 추가 탈황 및 수은 제거 과정을 거친 청정 가스는 처리가스배기덕트(490)를 통해 연돌로 배출되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 하이브리드 집진설비는, 백필터(430)에 의해 집진하는 구성으로 주기적인 청소 등을 필요로 하여 작업자의 부하가 증가되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 가스가 신속하게 유동하면서 유해가스를 포집할 수 있도록 하며, 가스가 통과하는 유로의 길이를 극대화 하여 가스 포집효율을 높일 수 있도록 하고, 상기 가스의 통과유로 상에 강제침강식, 중력식, 충전탑식 등의 가스포집시설을 순차로 설치하여 공기오염의 주 원인인 유해가스를 최소화 하도록 하며, 간단한 구성으로 설치비 및 운전비용을 최소화 하도록 하는 다중 가스포집 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 가스발생시설과 연돌사이에

복수의 싸이클론을 순차로 통과하도록 설치되는 강제침강식여과블럭, 물에 의한 포집과 전기집진이 복합적으로 설치되는 하이브리드식여과블럭, 지그재그의 유로에 복수의 여과체가 구비되는 중력식여과블럭으로 이루어진 가스포집시설을 순차로 설치하고,

가스발생시설에서 발생되는 유해가스가 강제침강식여과블럭, 하이브리드식여과블럭, 중력식여과블럭를 순차로 통과하면서 여과토록 설치되는 다중 가스포집 시스템을 제공한다.

그리고, 본 발명의 강제침강여과블럭은, 케이싱의 내측 일측에 상단부가 연결되는 제1충돌판을 상기 제1충돌판에 의해 유입되는 공기가 하향되는 위치에 제1싸이클론을 설치하고, 상기 제1싸이클론을 통과한 공기가 하향토록 제2충돌판이 구비되면서 그 하측에 제2싸이클론이 구비되는 다중 가스포집 시스템을 제공한다.

더하여, 본 발명의 하이브리드여과블럭은, 하우징의 내측에 복수의 노즐을 갖는 분무유니트가 다단 설치되고, 상기 분무유니트 사이에는 하측에 전극을 구비하면서 낙하되는 물을 모으도록 하는 포집판이 구비되며, 상기 분무유니트는 냉각모듈과 연결되는 수조에 연결되고, 상기 전극은 전원공급부에 연결되어 전하를 형성토록 설치되는 다중 가스포집 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명의 중력식여과블럭은, 하이브리드여과블럭과 연돌사이의 지표면 하측에 지그재그인 구둘형상으로 설치되며, 벽면에는 확대되는 면적을 갖도록 요철을 갖는 충돌판이 구비되고, 상기 충돌판의 일측에 프레임을 형성하여 여과체가 각각 설치되는 다중 가스포집 시스템을 제공한다.

그리고, 본 발명의 여과체는 서로 다른 기공을 구비하면서 숯, 활성탄, 황토가 혼합되는 구성으로 이루어진 제1필터와 제2필터의 적층체로 이루어지며, 상기 여과체는 지표면에 노출토록 설치되는 지표면에서 교환토록 설치되는 다중 가스포집 시스템을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 가스가 신속하게 유동하면서 유해가스를 포집하며, 가스가 통과하는 유로의 길이를 극대화 하여 가스 포집효율을 높이고, 상기 가스의 통과 유로상에 강제침강식, 중력식, 충전탑식 등의 가스포집시설을 순차로 설치하여 공기오염의 주 원인인 유해가스를 최소화하며, 간단한 구성으로 설치비 및 운전비용을 최소화하는 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 집진설비를 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 다중 가스포집 시스템의 설치상태도이다.
도3은 본 발명에 따른 가스포집 시스템의 강제침강식여과블럭을 도시한 측면도이다.
도4는 본 발명에 따른 가스포집 시스템의 하이브리드식여과블럭을 도시한 측면도이다.
도5는 본 발명에 따른 가스포집 시스템의 중력식여과블럭을 도시한 평면도이다.
도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제3싸이클론의 설치상태를 도시한 측면도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 다중 가스포집 시스템의 설치상태도이고, 도3은 본 발명에 따른 가스포집 시스템의 강제침강식여과블럭을 도시한 측면도이며, 도4는 본 발명에 따른 가스포집 시스템의 하이브리드식여과블럭을 도시한 측면도이고, 도5는 본 발명에 따른 가스포집 시스템의 중력식여과블럭을 도시한 평면도이며, 도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제3싸이클론의 설치상태를 도시한 측면도이다.

본 발명의 가스포집 시스템(100)은, 유해가스발생시설(200)과 연돌(300)사이에 형성되는 유로상에 복수의 싸이클론을 순차로 통과하도록 설치되는 강제침강식여과블럭(110), 물 및 충진제에 의한 포집과 전기집진이 복합적으로 설치되는 하이브리드식여과블럭(150), 지그재그의 유로에 복수의 여과체가 구비되는 중력식여과블럭(190)이 순차로 설치되는 구성으로 이루어 진다.

즉, 유해가스발생시설(200)에서 발생되는 유해가스가 강제침강식여과블럭(110), 하이브리드식여과블럭(150), 중력식여과블럭(190)를 순차로 통과하면서 여과토록 설치된다.

그리고, 상기 강제침강여과블럭(110)은, 케이싱(111)의 내측 일측에 상단부가 연결되는 제1충돌판(113)을 상기 제1충돌판에 의해 유입되는 공기가 하향되는 위치에 제1싸이클론(115)을 설치하고, 상기 제1싸이클론(115)을 통과한 공기가 하향토록 제2충돌판(117)이 구비되면서 그 하측에 유입되는 공기가 하향토록 제2싸이클론(118)이 구비된다.

더하여, 상기 하이브리드여과블럭(150)은, 하우징(151)의 내측에 복수의 노즐(152)을 갖는 분무유니트(153)가 다단 설치되고, 상기 분무유니트(153) 사이에는 하측에 전극(154)을 구비하면서 낙하되는 물을 모으도록 하는 포집판(157)이 구비된다.

이때, 상기 분무유니트(153)는 냉각모듈(156)과 연결되는 수조(158)에 연결되고, 상기 전극은 전원공급부(159)에 연결되어 전하를 형성토록 설치되며, 상기 하우징(151)의 내측면 상부에는 복수의 충진체(158)가 충진토록 설치된다.

또한, 상기 중력식여과블럭(190)은, 하이브리드여과블럭과 연돌사이의 지표면 하측에 지그재그인 구둘형상으로 설치되며, 벽면에는 확대되는 면적을 갖도록 요철(198)을 갖는 충돌판(191)이 일정간격으로 구분설치되고, 상기 각 충돌판(191)의 일측에 프레임(196)을 형성하여 여과체(195)가 각각 설치된다.

이때, 상기 여과체(194)는 서로 다른 기공을 갖는 제1필터(194a)와 제2필터(194b)의 적층체로 이루어지며, 상기 여과체는 지표면에 노출토록 설치되는 지표면에서 교환토록 설치되고, 상기 여과체는 다공성인 숯, 활성탄, 황토가 혼합되는 구성으로 이루어져 형상의 유지 및 유해물질의 포집이 용이하게 된다.

한편, 상기 연돌(300)의 하측에 전하가 발생되는 침(311)을 갖는 제3싸이클론(310)이 더 구비되고, 상기 중력식여과블럭(190)을 통과한 공기가 팬(330)에 의해 공급토록 설치되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도6에서 도시한 바와같이 본 발명의 가스포집 시스템(100)은, 유해가스발생시설(200)에서 발생되는 유해가스가 연돌(300)를 통하여 공기중으로 배출되기 이전에 강제침강식여과블럭(110), 하이브리드식여과블럭(150), 중력식여과블럭(190)를 순차로 통과하면서 여과토록 된다.

이때, 상기 강제침강여과블럭(110)은, 케이싱(111)의 내측에 유해가스가 공급되면 먼저 유해가스는 제1충돌판(113)에 충돌한 후 기류의 방향이 급격히 변화하면서 입자를 분리토록 하고, 분리되는 입자는 낙하하면서 제1싸이클론(115)의 원심력으로 공기와 다시한번 분리토록 된다.

그리고, 상기 제1싸이클론(115)을 통과한 공기는 다시한번 제2충돌판(117)에 충돌한 후 기류의 방향이 급격히 변화하면서 입자를 분리토록 하고, 분리되는 입자는 낙하하면서 제2싸이클론(118)의 원심력으로 공기와 다시한번 분리토록 된다.

즉, 이상과 같이 제1,2충돌판과 제1,2싸이클론을 통하여 10㎛ 이상의 입자는 관성력에 의해 1차로 포집토록 된다.

계속하여, 상기 강제침강여과블럭(110)에 의해 1차 처리된 유해가스는 하이브리드여과블럭(150)에 공급되어 1차 여과토록 된다.

이때, 상기 하이브리드여과블럭(150)은, 하우징(151)의 내측에 복수의 노즐(152)을 갖는 분무유니트(153)가 다단 설치될 때 상부의 노즐 하부에 막을 형성하도록 래싱링, 폴링, 새들등의 충진체(158)가 설치되어 상기 충진체를 통과하면서 액적(mist) 및 이산화탄소등을 흡수 제거토록 한다.

더하여, 상기 하우징(151)의 내측에 설치되는 상기 분무유니트(153) 사이에는 하측에 전극(154)을 구비하면서 낙하되는 물을 모으도록 하는 포집판(157)이 구비되어 공급되는 유해가스에 물을 분사하여 유해가스 입자를 포집 낙하토록 하면서 전극(154)의 전하에 의해 전기적으로 다시한번 포집토록 한다.

이때, 상기 분무유니트(153)는 냉각모듈(156)과 연결되는 수조(158)에 연결되어 공급되는 유해가스를 응축시킴으로써 알갱이의 입자를 서로 뭉치게 하는 효과를 구현하여 포집효율을 증가시키도록 한다.

또한, 상기 중력식여과블럭(190)은, 하이브리드여과블럭과 연돌사이의 지표면 하측에 구둘형상으로 설치되어 공간을 활용토록 하면서 유해가스가 통과하는 유로의 길이를 극대화 하면 포집효율을 높이게 된다.

이때, 상기 중력식여과블럭(190)은, 벽면에는 확대되는 면적을 갖도록 요철(198)을 갖는 충돌판(191)이 일정간격으로 구분설치되어 유로를 통과하는 유해가스가 접촉되면서 1차 포집토록 되고, 상기 각 충돌판(191)의 일측에는 프레임(196)을 통하여 분리가능토록 되는 여과체(195)가 각각 설치되어 주기적으로 청소하여 재사용이 가능하게 된다.

그리고, 상기 여과체(194)는 서로 다른 기공을 갖는 제1필터(194a)와 제2필터(194b)의 적층체로 이루어져 필요에 따라 다양하게 적용할 수 있으며, 상기 여과체는 지표면에 노출토록 설치되는 지표면에서 용이하게 교환토록 한다.

한편, 상기 연돌(300)의 하측에 전하가 발생되는 침(311)을 갖는 제3싸이클될 때 다시한번 여과된 후 연돌을 통하여 대기중에 방출토록 되는 것이다.

110...강제침강식여과블럭 150...하이브리드식여과블럭
190...중력식여과블럭 200...유해가스발생시설
300...연돌

Claims (5)

1. 유해가스발생시설과 연돌사이를 연결하는 유로상에
   복수의 싸이클론을 순차로 통과하도록 설치되는 강제침강식여과블럭,
   물에 의한 포집과 전기집진이 복합적으로 이루어지도록 설치되는 하이브리드식여과블럭,
   지그재그의 유로에 복수의 여과체가 구비되는 중력식여과블럭으로 이루어진 가스포집시설을 순차로 설치하고,
   상기 하이브리드식여과블럭은, 하우징의 내측에 복수의 노즐을 갖는 분무유니트가 다단 설치되고,
   상기 분무유니트 사이에는 하측에 전극을 구비하면서 낙하되는 물을 모으도록 하는 포집판이 구비되며,
   상기 분무유니트는, 냉각모듈과 연결되는 수조에 연결되고,
   상기 전극은 전원공급부에 연결되어 전하를 형성토록 설치되며,
   유해가스발생시설에서 발생되는 유해가스가 강제침강식여과블럭, 하이브리드식여과블럭, 중력식여과블럭을 순차로 통과하면서 여과토록 설치되는 다중 가스포집 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 강제침강식여과블럭은, 케이싱의 내측 일측에 상단부가 연결되는 제1충돌판을 상기 제1충돌판에 의해 유입되는 공기가 하향되는 위치에 제1싸이클론을 설치하고, 상기 제1싸이클론을 통과한 공기가 하향토록 제2충돌판이 구비되면서 그 하측에 제2싸이클론이 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 가스포집 시스템.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 중력식여과블럭은, 하이브리드식여과블럭과 연돌사이의 지표면 하측에 지그재그인 구둘 형상으로 설치되며, 지그재그인 벽면에는 확대되는 면적을 갖도록 요철을 갖는 충돌판이 구비되고, 상기 충돌판의 일측에 프레임을 형성하여 여과체가 외부에서 각각 분리가능토록 설치되는 것을 특징으로 하는 다중 가스포집 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 여과체는 서로 다른 기공을 갖는 제1필터와 제2필터의 적층체로 이루어지며,
   상기 여과체는, 그 일부가 지표면에 노출토록 설치되어 지표면에서 교환토록 설치되고,
   상기 연돌의 하측에 전하가 발생되는 침을 갖는 제3싸이클론이 더 구비되고, 상기 중력식여과블럭을 통과한 공기가 팬에 의해 공급토록 설치되는 것을 특징으로 하는 다중 가스포집 시스템.

Images