KR101782786B1 - 습식 탈황 장치 - Google Patents

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Abstract

습식 탈황 장치가 제공된다. 습식 탈황 장치는, 플루 가스를 공급하는 제1 가스 공급관; 상부 일측벽을 통해 상기 제1 가스 공급관에 유체 연통되는 제1 싸이클론 본체; 상기 제1 싸이클론 본체의 상부로부터 상기 제1 싸이클론 본체의 상벽을 관통하여 상기 제1 싸이클론 본체의 내부로 연장하는 제1 가스 배기관; 상기 제1 가스 배기관과 유체 연통되는 제2 가스 공급관; 상부 일측벽을 통해 상기 상기 제2 가스 공급관에 유체 연통되는 제2 싸이클론 본체; 상기 제2 싸이클론 본체의 상부로부터 상기 제1 싸이클론 본체의 상벽을 관통하여 상기 제1 싸이클론 본체의 내부로 연장하는 제2 가스 배기관; 상기 제1 가스 배기관의 내부에 배치되어 상기 제1 가스 배기관 내의 플루 가스의 유동을 억제하는 제1 역나선 저지판; 상기 제2 가스 배기관의 내부에 배치되어 상기 제2 가스 배기관 내의 플루 가스의 유동을 억제하는 제2 역나선 저지판; 상기 제1 가스 공급관 내부에 탈황수를 분사하는 제1-1 분사 노즐; 상기 제2 가스 공급관 내부에 탈황수를 분사하는 제2-1 분사 노즐; 상기 제1 가스 배기관 내부에서 상기 제1 역나선 저지판에 인접한 영역으로 탈황수를 분사하는 제1-2 분사 노즐; 및 상기 제2 가스 배기관 내부에서 상기 제2 역나선 저지판에 인접한 영역으로 탈황수를 분사하는 제2-2 분사 노즐을 포함한다.

Description

습식 탈황 장치{A wet desulfurization unit}
본 발명은 습식 탈황 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 황화합물이 포함된 배기 가스를 처리하는 습식 탈황 장비에 관한 것이다.
일반적으로 석탄 및 유류 등의 화석 연료를 사용하는 화력 발전소로부터 배출되는 배기 가스 중에는 여러 가지 오염 물질이 포함되어 있으며, 그 중에서도 특히 황산화물은 산성비를 유발하는 대표적인 오염 물질로 알려 져 있다.
환경 규제가 강화됨에 따라 배기 가스 중의 황산화물을 제거하는 배연 탈황 공정은 발전소의 필수 공정으로 널리 이용되고 있다.
대한민국 등록 특허 공보 제10-0651218호 "단일단의 가스분산판을 갖는 배가스 처리장치"
배기 가스 중의 황산화물을 보다 효율적으로 제거하기 위하여 다양한 배열 탈황 공정이 제시되어 왔다. 그러나, 여전히 탈황 설비의 크기 대비 처리 용적을 개선시켜, 탈황 공정 및 장비로 인한 공간적 및 시간적 손실을 만회하려는 노력이 이루어지고 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 효율적으로 탈황 공정을 수행할 수 있는 습식 탈황 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치는, 플루 가스를 공급하는 제1 가스 공급관; 상부 일측벽을 통해 상기 제1 가스 공급관에 유체 연통되는 제1 싸이클론 본체; 상기 제1 싸이클론 본체의 상부로부터 상기 제1 싸이클론 본체의 상벽을 관통하여 상기 제1 싸이클론 본체의 내부로 연장하는 제1 가스 배기관; 상기 제1 가스 배기관과 유체 연통되는 제2 가스 공급관; 상부 일측벽을 통해 상기 제2 가스 공급관에 유체 연통되는 제2 싸이클론 본체; 상기 제2 싸이클론 본체의 상부로부터 상기 제1 싸이클론 본체의 상벽을 관통하여 상기 제2 싸이클론 본체의 내부로 연장하는 제2 가스 배기관; 상기 제1 가스 배기관의 내부에 배치되어 상기 제1 가스 배기관 내의 플루 가스의 유동을 억제하는 제1 역나선 저지판; 상기 제2 가스 배기관의 내부에 배치되어 상기 제2 가스 배기관 내의 플루 가스의 유동을 억제하는 제2 역나선 저지판; 상기 제1 가스 공급관 내부에 탈황수를 분사하는 제1-1 분사 노즐; 상기 제2 가스 공급관 내부에 탈황수를 분사하는 제2-1 분사 노즐; 상기 제1 가스 배기관 내부에서 상기 제1 역나선 저지판에 인접한 영역으로 탈황수를 분사하는 제1-2 분사 노즐; 및 상기 제2 가스 배기관 내부에서 상기 제2 역나선 저지판에 인접한 영역으로 탈황수를 분사하는 제2-2 분사 노즐을 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 분무되는 물을 원활하게 미스트화 시킬 수 있고, 미스트 및 플루 가스의 혼합을 보다 향상시킬 수 있다.
이로써, 습식 탈황 공정의 탈황 효율을 증가시킬 수 있고, 전체 탈황 장비의 크기 및 탈황 공정의 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치를 모식적으로 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치의 제2 싸이클론 본체 내외부를 유동하는 플루 가스 유동 양상을 모식적으로 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치의 제2 가스 배기관의 형상을 예시한 투시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치의 역나선 저지판 상에 형성된 탈황수 포집 유로를 도시한 예시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치를 모식적으로 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치(1)는 제1 싸이클론 본체(200), 제2 싸이클론 본체(100), 제1 가스 공급관(216), 제2 가스 공급관(130), 제1 가스 배기관(250), 제2 가스 배기관(150), 제1 역나선 저지판(240), 제2 역나선 저지판(140), 제1-1 분사 노즐(230), 제1-2 분사 노즐(248), 제2-1 분사 노즐(140) 및 제2-2 분사 노즐(148)을 포함한다.
제1 가스 공급관(216)은 예를 들어, 가스 터빈 등을 포함하는 화력 발전 설비로부터 플루 가스, 즉, 황산화물을 포함하는 배기 가스를 제1 싸이클론 본체(200)로 공급할 수 있다.
제1 가스 공급관(216)은 제1 싸이클론 본체(200)의 상부 일측벽에 유체 연통될 수 있다.
제1 싸이클론 본체(200)는 상부의 원통형 부분(210) 및 하부의 잘린 원뿔형 부분(212)을 포함할 수 있고, 제1 싸이클론 본체(200)는 전체적으로 그 상부로부터 하부로 내려감에 따라 그 단면 직경이 좁아 지는 형상을 가질 수 있다.
제1 싸이클론 본체(200)의 하부의 잘린 원뿔형 부분(212)의 첨단 부는 제1 처리수 배출구(214)로 연결될 수 있고, 제1 처리수 배출구(214)는 제1 처리수 저장조(220)에 연결될 수 있다.
제1 가스 배기관(250)은 제1 싸이클론 본체(200)의 상부로부터 제1 싸이클론 본체(200)의 상벽을 관통하여 제1 싸이클론 본체(200)의 내부로 연장할 수 있다.
제1 가스 배기관(250)은 가스 전달 펌프(252)를 통해 제2 가스 공급관(130)에 유체 연통될 수 있다.
제2 가스 공급관(130)은 제2 싸이클론 본체(100)의 상부 일측벽에 유체 연통될 수 있다.
제2 싸이클론 본체(100)는 상부의 원통형 부분(110) 및 하부의 잘린 원뿔형 부분(112)을 포함할 수 있고, 제2 싸이클론 본체(100)는 전체적으로 그 상부로부터 하부로 내려감에 따라 그 단면 직경이 좁아 지는 형상을 가질 수 있다.
제2 싸이클론 본체(100)의 하부의 잘린 원뿔형 부분(112)의 첨단 부는 제2 처리수 배출구(114)로 연결될 수 있고, 제2 처리수 배출구(114)는 제2 처리수 저장조(120)에 연결될 수 있다.
제2 가스 배기관(150)은 제2 싸이클론 본체(100)의 상부로부터 제2 싸이클론 본체(100)의 상벽을 관통하여 제2 싸이클론 본체(100)의 내부로 연장할 수 있다.
제2 가스 배기관(150)을 통해 배기되는 가스는 탈황 공정을 거친 처리 가스 일 수 있고, 공기 중으로 배기되거나 다른 처리 시설로 전달될 수 있다.
제1 역나선 저지판(240)은 제1 가스 배기관(250)의 내부에 배치될 수 있다. 제1 역나선 저지판(240)은 제1 가스 배기관(250)의 입구, 즉, 제1 싸이클론 본체(200) 내부에 개방된 영역 인근에 배치될 수 있다. 제1 역나선 저지판(240)은 제1 싸이클론 본체(200) 내부로부터 제1 가스 배기관(250) 내부로 유동하는 플루 가스의 유동을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 역나선 저지판(240)은 제1 싸이클론 본체(200) 내부를 유동하는 플루 가스의 나선형 유동 방향에 대하여 반대의 나선 방향을 가질 수 있다.
제2 역나선 저지판(140)은 제2 가스 배기관(150)의 내부에 배치될 수 있다. 제2 역나선 저지판(140)은 제2 가스 배기관(150)의 입구, 즉, 제2 싸이클론 본체(100) 내부에 개방된 영역 인근에 배치될 수 있다. 제2 역나선 저지판(140)은 제2 싸이클론 본체(100) 내부로부터 제2 가스 배기관(150) 내부로 유동하는 플루 가스의 유동을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제2 역나선 저지판(140)은 제2 싸이클론 본체(100) 내부를 유동하는 플루 가스의 나선형 유동 방향에 대하여 반대의 나선 방향을 가질 수 있다.
제1-1 분사 노즐(230)은 제1 가스 공급관(216) 내부에 배치될 수 있다. 제1-1 분사 노즐(230)은 제1 가스 공급관(216) 내부에서 제1 싸이클론 본체(200)의 측벽 인근 영역을 향해 탈황수를 분사할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 탈황수는 순수 또는 소량의 화학 물질이 용해된 공업 용수일 수 있다.
제1-1 분사 노즐(230)에 의해 분사된 물은 플루 가스와 함께 제1 싸이클론 본체(200)의 상부 측벽을 통해 제1 싸이클론 내부로 유입될 수 있다. 제1 싸이클론 내부로 유입된 탈황수는 급격히 부피가 팽창되어 미스트 상으로 변화될 수 있다.
제2-1 분사 노즐(140)은 제2 가스 공급관(130) 내부에 배치될 수 있다. 제2-1 분사 노즐(140)은 제2 가스 공급관(130) 내부에서 제2 싸이클론 본체(100)의 상부 측벽 인근 영역을 향해 탈황수를 분사할 수 있다.
제2-1 분사 노즐(140)에 의해 분사된 물은 플루 가스와 함께 제2 싸이클론 본체(100)의 상부 측벽을 통해 제2 싸이클론 내부로 유입될 수 있다. 제2 싸이클론 내부로 유입된 탈황수는 급격히 부피가 팽창되어 미스트 상으로 변화될 수 있다.
제1-2 분사 노즐(248)은 제1 가스 배기관(250) 내부에서 제1 역나선 저지판(240)에 인접한 영역을 탈황수를 분사할 수 있다.
제1 역나선 저지판(240)은 제1 가스 배기관(250)은 지나는 플루 가스 및 미스트의 유동을 억제할 수 있고, 제1-2 분사 노즐(248)은 유동이 억제된 플루 가스 및 미스트를 향해 탈황수를 분사할 수 있다.
제1 역나선 저지판(240)을 지날 때, 제1 가스 배기관(250)을 지나는 플루 가스 및 미스트의 유동 속도는 현저히 저하될 수 있고, 미스트는 제1-2 분사 노즐(248)에 의해 분사된 탈황수의 물방울에 포집될 수 있다.
분사된 물방울의 크기 및 그로 인한 무게가 제1 가스 배기관(250)을 흐르는 유동력에 비해 충분히 클 때, 중력에 의해 그 물방울은 자연적으로 제1 싸이클론 본체(200) 하부로 낙하될 수 있고, 이어, 제1 처리수 저장조(220)에 저장될 수 있다.
제2-2 분사 노즐(148)은 제2 가스 배기관(150) 내부에서 제2 역나선 저지판(140)에 인접한 영역을 탈황수를 분사할 수 있다.
제2 역나선 저지판(140)은 제2 가스 배기관(150)은 지나는 플루 가스 및 미스트의 유동을 억제할 수 있고, 제2-2 분사 노즐(148)은 유동이 억제된 플루 가스 및 미스트를 향해 탈황수를 분사할 수 있다.
제2 역나선 저지판(140)을 지날 때, 제2 가스 배기관(150)을 지나는 플루 가스 및 미스트의 유동 속도는 현저히 저하될 수 있고, 미스트는 제2-2 분사 노즐(148)에 의해 분사된 탈황수의 물방울에 포집될 수 있다.
분사된 물방울의 크기 및 그로 인한 무게가 제2 가스 배기관(150)을 흐르는 유동력에 비해 충분히 클 때, 중력에 의해 그 물방울은 자연적으로 제2 싸이클론 본체(100) 하부로 낙하될 수 있고, 이어, 제2 처리수 저장조(120)에 저장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1-3 분사 노즐(246)이 제1 가스 배기관(250) 내부에서, 제1 역나선 저지판(240)의 상부에 설치될 수 있다. 제1-3 분사 노즐(246)은 제1 역나선 저지판(240)의 상부에서 제1 역나선 저지판(240)을 향해 탈황수를 분사할 수 있고, 플루 가스 내 황산화물의 추가적인 용해를 수행할 수 있다.
또한, 제2-3 분사 노즐(146)이 제2 가스 배기관(150) 내부에서 제2 역나선 저지판(140)의 상부에 설치될 수 있다. 제2-3 분사 노즐(146)은 제2 역나선 저지판(140)의 상부에서 제2 역나선 저지판(140)을 향해 탈황수를 분사할 수 있고, 플루 가스 내 황산화물의 추가적인 용해를 수행할 수 있다.
제2-1 분사 노즐(140)은 제2-1 탈황수 전달 라인(12)을 통해 탈황수를 공급 받을 수 있고, 제2-1 탈황수 전달 라인(12)은 예를 들어, 순수 또는 공업 용수를 공급하는 탈황수 공급원(10)에 연결될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서, 제2-1 분사 노즐(140)은 황산화물이 가장 적게 용해된 탈황수를 공급받을 수 있고, 이 탈황수를 제1 싸이클론 본체(200)에서 이미 탈황 과정이 진행되어 전달된 플루 가스와 혼합시킬 수 있다.
제2-2 분사 노즐(148) 및 제2-3 분사 노즐(146)은 제2-2 탈황수 전달 라인(147)을 통해 탈황수를 공급 받을 수 있다.
제2-2 탈황수 전달 라인(147)은 제2 탈황수 전달 펌프(129) 및 제2 처리수 저장조(120)에 연결된 제2-1 처리수 배출 라인(128)에 연결될 수 있다.
즉, 제2 처리수 저장조(120)에는 최후 탈황 공정이 이루어지는 제2 싸이클론 본체(100) 내부에서 낙하된 탈황수들이 저장되므로, 제2-2 분사 노즐(148) 및 제2-3 분사 노즐(146)을 통해 분사되는 탈황수들은 제2-1 분사 노즐(140)을 통해 분사되는 탈황수에 비해 깨끗하지는, 즉, 황산화물이 더 적게 용해되어 있지는 않을 것이다.
제1-1 분사 노즐(230)은 제1-1 탈황수 전달 라인(126)을 통해 탈황수를 공급 받을 수 있다. 제1-1 탈황수 전달 라인(126)은 제2-2 탈황수 전달 펌프(124) 및 제2 처리수 저장조(120)에 연결된 제2-2 처리수 배출 라인에 연결될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서, 제1 싸이클론 본체(200)로 유입되는 플루 가스는 제2 싸이클론 본체(100)로 유입되는 플루 가스에 비해 상대적으로 높은 농도의 황산화물을 가질 수 있고, 이에, 제1-1 분사 노즐(230)로 분사되는 탈황수에 황산화물이 다소 용해되어 있더라도 충분한 탈황 작용을 수행할 수 있다.
제1-2 분사 노즐(248) 및 제1-3 분사 노즐(246)은 제1-2 탈황수 전달 라인(247)을 통해 탈황수를 공급 받을 수 있다.
제1-2 탈황수 전달 라인(247)은 제1 탈황수 전달 펌프(229) 및 제1 처리수 저장조(220)에 연결된 제1-1 처리수 배출 라인(228)에 연결될 수 있다.
제1 처리수 저장조(220)에는 산화 가스 공급 라인(222)을 통해 산화 가스 공급원(40)에 연결되는 산화 가스 분사 노즐(223)이 배치될 수 있다.
산화 가스 분사 노즐(223)은 산화 가스 공급원(40)으로부터의 산화 가스를 제1 처리수 저장조(220) 내부로 분사하여 제1 처리수 저장조(220)에 수집된 탈황수들을 산화시킬 수 있다.
산화된 탈황수들은 제1-2 처리수 배출 라인(224)을 통해 석회 슬러지 수조로 전달되고, 석회석 저장조에 저장된 석회석과 혼합되어 석회 슬러지를 형성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치의 제2 싸이클론 본체(100) 내외부를 유동하는 플루 가스 유동 양상을 모식적으로 도시한 예시도이다.
도 2를 참조하면, 플루 가스는 제2 싸이클론 본체(100)의 상부 측벽을 통해 공급될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2-1 분사 노즐(140)은 제2 싸이클론 본체(100)로 플루 가스를 공급하는 제2 가스 공급관(130) 내부에 배치될 수 있다. 제2-1 분사 노즐(140)은 제2 가스 공급관(130) 내부에서 제2 싸이클론 본체(100)의 측벽 인근 영역을 향해 탈황수를 분사할 수 있다. 탈황수는 순수 또는 소량의 화학 물질이 용해된 공업 용수일 수 있다.
제2-1 분사 노즐(140)에 의해 분사된 물은 플루 가스와 함께 제2 싸이클론 본체(100)의 상부 측벽을 통해 제2 싸이클론 본체(100) 내부로 유입될 수 있다. 제2-1 분사 노즐(140)은 통해 분사된 탈황수는 제2 가스 공급관(130) 내부에서 작은 물방울 또는 입자상에 가까운 형태로 분사될 것이다.
이후, 작은 물방울 또는 입자상에 가까운 탈황수는 급격히 부피가 팽창되어 안개 또는 미스트 상으로 변화될 수 있다. 이는, 제2 싸이클론 본체(100) 내부로 유입된 플루 가스가 제2 싸이클론 본체(100)의 원통형 상부 부분(110) 내부에서 회전함에 따라 단위 시간당 유동하는 경로의 길이가 증가하는 것, 즉, 유동 속도의 증가하는 것에 따라 전체 압력이 감소되는 것에 그 원인이 있을 수 있다.
일반적으로, 입자의 부피에 대한 표면적의 비율은 해당 입자의 직경이 감소될수록 증가하는 것으로 알려 져 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 제2 싸이클론 본체(100)(제1 싸이클론 본체(200) 역시) 내부에서 분사된 탈황수는 보다 직경이 작은 미스트상으로 플루 가스에 혼합될 수 있고, 이로써, 플루 가스 내부의 황산화물이 빠르게 탈황수에 용해될 수 있다.
제2 싸이클론 본체(100) 내부에서 회전 유동하는 플루 가스 및 미스트 혼합 가스는 제2 싸이클론 본체(100) 하부의 잘린 원뿔형 부분(112)으로 하강할 수 있다. 잘린 원뿔형 부분(112)에서 그 부피가 감소됨에 따라 혼합 가스의 단위 시간당 유동 경로는 짧아질 것이다. 즉, 잘린 원뿔형 부분에서 혼합 가스의 유동 속도가 감소될 수 있다. 이는, 혼합 가스에 작용하는 원심력 또는 혼합 가스에 의한 매질 운반력을 감소시킬 것이다. 잘린 원뿔형 부분(112)의 하부 첨두 부분에서, 미스트 상의 탈황수의 일부는 충분히 크고 무거운 물방울을 형성할 수 있고, 제2 싸이클론 본체(100) 하부로 낙하될 수 있다.
잘린 원뿔형 부분(112)에서 플루 가스는 그 나선 회전 방향을 유지한 채, 중심부에서 상부로 유동할 것이다. 낙하되지 않은 미스트들은 상부로 유동하는 플루 가스와 함께 운반될 것이다.
상부로 유동하는 플루 가스들은 제2 가스 배기관(150) 내부로 유입될 것이다.
제2 가스 배기관(150)으로 유입된 플루 가스들은, 제2 역나선 저지판(140)에 의해 그 유동이 저지될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 역나선 저지판(140)은 제2 가스 배기관(150)의 입구, 즉, 제2 싸이클론 본체(100) 내부에 개방된 영역 인근에 배치될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 제2 역나선 저지판(140)은 제2 싸이클론 본체(100) 내부를 유동하는 플루 가스의 나선형 유동 방향에 대하여 반대의 나선 방향을 가질 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서, 상승 유동하는 플루 가스의 나선 회전 운동은 그 나선 방향과 반대 나선 방향을 갖는 제2 역나선 저지판(140)에 의해 현저히 감소될 것이다. 이론적으로, 상승 유동하는 플루 가스는 그 수직 방향(상승 방향) 속도 성분만이 유지될 것이며, 수평 회전 방향 속도 성분은 대폭 감소될 것이다.
따라서, 제2 역나선 저지판(140)을 지나는 플루 가스의 유동 속도는 급저하될 것이다. 또한, 제2 역나선 저지판(140)을 지나는 구간에서, 상승 유동하는 플루 가스의 밀도 및 압력은 급격히 증가될 것이다. 이로써, 이 구간에서 플루 가스에 의해 운반되는 미스트들의 일부는 서로 뭉쳐 져 물방울 또는 입자를 이룰 것이다.
제2-2 분사 노즐(148)은, 제2 역나선 저지판(140)을 지나는 구간에서 상승 유동하는 플루 가스 및 미스트에 탈황수를 분사할 수 있다.
제2-2 분사 노즐(148)에서 분사되는 탈황수는, 상대적으로 밀도 및 압력이 높은 구간에 있는, 상승 유동하는 플루 가스에 분사될 것이며, 분사되는 탈황수는 플루 가스 내부의 황산화물을 추가로 용해시키는 것은 물론, 제2 역나선 저지판을 지나는 구간에서 뭉쳐 지기 시작하는 탈황수 물방울 또는 입자를 포집할 수 있다.
분사된 물방울의 크기 및 그로 인한 무게가 제2 가스 배기관(150)을 흐르는 플루 가스의 유동력에 비해 충분히 클 때, 중력에 의해 그 물방울은 자연적으로 제2 싸이클론 본체(100) 하부로 낙하될 수 있고, 이어, 제2 처리수 저장조(120)에 저장될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제2 역나선 저지판(140)에서 상승 유동하는 플루 가스의 속도는 급격히 감소될 것이며, 이로써, 상승 유동하는 플루 가스의 매체 운반력도 역시 감소될 것이다. 이에, 제2 역나선 저지판(140)을 지나는 미스트들은 대부분 제2-2 분사 노즐(148)에서 분사되는 탈황수에 포집되어 하부로 낙하될 수 있다.
이어, 상승 유동하는 플루 가스들은 제2 역나선 저지판(140)을 지나 상부로 유동할 것이다. 제2-3 분사 노즐(146)은 제2 가스 배기관(150) 내부에서 제2 역나선 저지판(140)의 상부에 설치될 수 있고, 제2-3 분사 노즐(146)은 제2 역나선 저지판(140)의 상부에서 제2 역나선 저지판(140)을 향해 탈황수를 분사할 수 있다. 이에, 제2-3 분사 노즐(146)로부터 분사된 탈황수는 플루 가스 내에 남아 있는 황산화물에 대한 추가적인 용해를 수행할 수 있다.
이상에서, 도 2를 참조하여, 제2 싸이클론 본체(100) 내외부를 유동하는 플루 가스 및 탈황수에 대해 설명하였다. 다만, 제1 싸이클론 본체(200)와 제2 싸이클론 본체(100)는 실질적으로 동일한 형상으로 구성될 수 있고, 제1 싸이클론 본체(200)의 내외부 가스 유동은 도 2에 도시된 제2 싸이클론 본체(100)의 내외부 가스 유동과 실질적으로 동일 또는 유사할 것이다. 이에, 제1 싸이클론 본체(200) 내외부 가스 유동에 관한 중복적인 설명은 생략된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치의 제2 가스 배기관의 형상을 예시한 투시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치 장치의 제2 가스 배기관(150)은 그 일단에 형성된 복수의 물맺힘부(142)를 포함할 수 있다.
복수의 물맺힘부(142)는 제2 가스 배기관(150)의 일단에 형성될 수 있고, 복수의 물맺힘부(142)는 그 사이에 형성된 절개부(143)들에 의해 서로 이격될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 복수의 물맺힘부(142)는 제2 가스 배기관(150)의 단부가 일정 간격으로 그 길이 방향으로 절개하여 절개된 제2 가스 배기관(150)의 단부를 반경 방향 외측으로 벌려서 형성될 수 있다.
제2 가스 배기관(150) 내부에서 낙하는 탈황수들은 내부의 제2 역나선 저지판 및 제2 가스 배기관(150)의 내벽을 따라 복수의 물맺힘부(142)로 흐를 수 있다. 특히, 복수의 물맺힘부(142) 사이의 절개부(143)에 흐르는 탈황수들이 물맺힘될 수 있고, 이로써, 제2 가스 배기관(150) 내부로 유동하는 플루 가스들의 상승 유동에 비해 충분히 큰 무게를 갖는 탈황수 물방울이 더 쉽게 형성될 수 있다.
이상에서, 도 3을 참조하여, 제2 가스 배기관(150)에 형성되는 복수의 물맺힘부(142)를 설명하였다. 다만, 제1 가스 배기관(250) 및 제2 가스 배기관(150)은 실질적으로 동일한 형상으로 구성될 수 있고, 제1 가스 배기관(250)에도 복수의 물맺힘부가 형성될 수 있음은 물론이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치의 역나선 저지판 상에 형성된 탈황수 포집 유로(145)를 도시한 예시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치 장치의 제2 역나선 저지판(140)은 그 표면을 따라 나선형으로 연장하는 복수의 탈황수 포집 유로(145)를 포함할 수 있다.
제2 역나선 저지판(140)의 인근에서 포집된 탈황수 물방울들은 제2 역나선 저지판(140)에 일차적으로 떨어질 것이다. 제2 역나선 저지판(140) 상의 탈황수 물방울들은 탈황수 포집 유로(145)를 따라 이동할 수 있고, 서로 합쳐 져 상대적으로 큰 물줄기를 이룰 것이며 중력에 의해 탈황수들이 유동하는 유동력은 점점 불어날 것이다.
즉, 제2 역나선 저지판(140)의 탈황수 포집 유로(145)는 제2 역나선 저지판(140) 상에 낙하된 탈황수 물방울들이 다시 상승 유동하는 플루 가스에 의해 운반되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서, 도 4를 참조하여, 제2 역나선 저지판(140)에 형성되는 탈황수 포집 유로(145)를 설명하였다. 다만, 제1 역나선 저지판(240) 및 제2 역나선 저지판(140)은 실질적으로 동일한 형상으로 구성될 수 있고, 제1 역나선 저지판(240)에도 복수의 탈황수 포집 유로가 형성될 수 있음은 물론이다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 탈황수 공급원 20: 석회석 저장조
30: 석회 슬러지 수조 40: 산화가스 공급원
100: 제2 싸이클론 본체 200: 제1 싸이클론 본체

Claims (7)

  1. 플루 가스를 공급하는 제1 가스 공급관;
    상부 일측벽을 통해 상기 제1 가스 공급관에 유체 연통되는 제1 싸이클론 본체;
    상기 제1 싸이클론 본체의 상부로부터 상기 제1 싸이클론 본체의 상벽을 관통하여 상기 제1 싸이클론 본체의 내부로 연장하는 제1 가스 배기관;
    상기 제1 가스 배기관과 유체 연통되는 제2 가스 공급관;
    상부 일측벽을 통해 상기 제2 가스 공급관에 유체 연통되는 제2 싸이클론 본체;
    상기 제2 싸이클론 본체의 상부로부터 상기 제1 싸이클론 본체의 상벽을 관통하여 상기 제2 싸이클론 본체의 내부로 연장하는 제2 가스 배기관;
    상기 제1 가스 배기관의 내부에 배치되어 상기 제1 가스 배기관 내의 플루 가스의 유동을 억제하는 제1 역나선 저지판;
    상기 제2 가스 배기관의 내부에 배치되어 상기 제2 가스 배기관 내의 플루 가스의 유동을 억제하는 제2 역나선 저지판;
    상기 제1 가스 공급관 내부에 탈황수를 분사하는 제1-1 분사 노즐;
    상기 제2 가스 공급관 내부에 탈황수를 분사하는 제2-1 분사 노즐;
    상기 제1 가스 배기관 내부에서 상기 제1 역나선 저지판에 인접한 영역으로 탈황수를 분사하는 제1-2 분사 노즐; 및
    상기 제2 가스 배기관 내부에서 상기 제2 역나선 저지판에 인접한 영역으로 탈황수를 분사하는 제2-2 분사 노즐을 포함하되,
    상기 제1 역나선 저지판은, 상기 제1 싸이클론 본체 내부를 유동하는 플루 가스의 나선형 유동 방향에 대하여 반대의 나선 방향을 갖고, 상기 제2 역나선 저지판은 상기 제2 싸이클론 본체 내부를 유동하는 플루 가스의 나선형 유동 방향에 대하여 반대의 나선 방향을 갖고,
    상기 제1 역나선 저지판 및 상기 제2 역나선 저지판 중 하나 이상은, 상기 제1 역나선 저지판 또는 상기 제2 역나선 저지판의 표면을 따라 나선형으로 연장하는 탈황수 포집 유로를 포함하는, 습식 탈황 장치
    습식 탈황 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제2 싸이클론 본체의 하부에 연결되는 제2 처리수 배출구 및 상기 제2 처리수 배출구에 연결되는 제2 처리수 저장조를 더 포함하고,
    상기 제2-1 분사 노즐은 순수 또는 공업 용수를 공급하는 탈황수 공급원에 연결되고, 상기 제1-1 분사 노즐은 상기 제2 처리수 저장조에 연결되는, 습식 탈황 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제1 싸이클론 본체의 하부에 연결되는 제1 처리수 배출구 및 상기 제1 처리수 배출구에 연결되는 제1 처리수 저장조를 더 포함하고,
    상기 제2-2 분사 노즐은 상기 제2 처리수 저장조에 연결되고, 상기 제1-2 분사 노즐은 상기 제1 처리수 저장조에 연결되는, 습식 탈황 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 제1 가스 배기관 내부에서 상기 제1 역나선 저지판의 상부에 배치되는 제1-3 분사 노즐 및 상기 제2 가스 배기관 내부에서 상기 제2 역나선 저지판의 상부에 배치되는 제2-3 분사 노즐을 더 포함하되,
    상기 제1-3 분사 노즐은 상기 제1 처리수 저장조에 연결되고, 상기 제2-3 분사 노즐은 상기 제2 처리수 저장조에 연결되는, 습식 탈황 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 플루 가스를 공급하는 제1 가스 공급관;
    상부 일측벽을 통해 상기 제1 가스 공급관에 유체 연통되는 제1 싸이클론 본체;
    상기 제1 싸이클론 본체의 상부로부터 상기 제1 싸이클론 본체의 상벽을 관통하여 상기 제1 싸이클론 본체의 내부로 연장하는 제1 가스 배기관;
    상기 제1 가스 배기관과 유체 연통되는 제2 가스 공급관;
    상부 일측벽을 통해 상기 제2 가스 공급관에 유체 연통되는 제2 싸이클론 본체;
    상기 제2 싸이클론 본체의 상부로부터 상기 제1 싸이클론 본체의 상벽을 관통하여 상기 제2 싸이클론 본체의 내부로 연장하는 제2 가스 배기관;
    상기 제1 가스 배기관의 내부에 배치되어 상기 제1 가스 배기관 내의 플루 가스의 유동을 억제하는 제1 역나선 저지판;
    상기 제2 가스 배기관의 내부에 배치되어 상기 제2 가스 배기관 내의 플루 가스의 유동을 억제하는 제2 역나선 저지판;
    상기 제1 가스 공급관 내부에 탈황수를 분사하는 제1-1 분사 노즐;
    상기 제2 가스 공급관 내부에 탈황수를 분사하는 제2-1 분사 노즐;
    상기 제1 가스 배기관 내부에서 상기 제1 역나선 저지판에 인접한 영역으로 탈황수를 분사하는 제1-2 분사 노즐; 및
    상기 제2 가스 배기관 내부에서 상기 제2 역나선 저지판에 인접한 영역으로 탈황수를 분사하는 제2-2 분사 노즐을 포함하되,
    상기 제1 가스 배기관 및 상기 제2 가스 배기관 중 하나 이상은, 상기 제1 가스 배기관 또는 상기 제2 가스 배기관의 일단에 형성된 복수의 물맺힘부를 더 포함하고, 상기 복수의 물맺힘부는 각각의 물맺힘부 사이에 형성된 절개부들에 의해 서로 이격되는, 습식 탈황 장치.
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