KR101917673B1

KR101917673B1 - 세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치

Info

Publication number: KR101917673B1
Application number: KR1020180062384A
Authority: KR
Inventors: 박승민; 신명섭
Original assignee: 한국산업기술시험원
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2018-11-13

Abstract

본 발명은 배기가스 배출구와 연결되어 상기 배출구를 통과하는 배기가스를 습식 정화하는 배기가스 처리장치로서, 유입된 배기가스가 통과하는 정화기; 상기 정화기 내 배기가스를 정화하기 위한 세정수를 분사하도록 배기가스의 이동경로를 따라 배치되는 하나 이상의 분사노즐; 상기 분사노즐에 연결되어 상기 분사노즐로 세정수를 공급하는 공급라인; 상기 정화기의 하단부에 형성되어 상기 정화기 내의 세정수가 유출되는 유출구; 상기 유출구에 연결되어 상기 유출구를 통해 유출되는 세정수가 수용되는 수조; 및 상기 수조 및 상기 공급라인 사이에 설치되어 상기 수조의 세정수를 상기 공급라인으로 순환시키는 순환라인을 포함하는 것을 특징으로 하는, 세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치에 관한 것이다.

Description

세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치{EXHAUST GAS TREATMENT APPARATUS CAPABLE OF REUSING WASHING WATER}

본 발명은 배기가스 처리기술에 관한 것으로서, 특히 배기가스 처리에 필요한 세정수를 재사용할 수 있는 기술에 관한 것이다.

디젤자동차나 선박, 건설기계, 상용발전기 등은 대기환경보전법에 의해 배출가스의 규제를 시행하고 있으나, 비상 운전용 디젤발전기는 이에 대한 규제 기준이 없어 매연을 그대로 대기 중으로 배출시 환경오염을 초래할 수 있다. 옥외에 설치된 디젤발전기는 미세먼기를 대기로 대량 방출할 수 있고, 지하 또는 실내에 설치된 디젤발전기는 질식을 유발할 수도 있다.

이러한 디젤발전기의 배출가스를 처리하도록 매연저감장치(DPF; Diesel Particulate Filter)가 개발되어 있다. 다만, 현재의 디젤발전기 매연저감장치는 촉매방식으로서 촉매제로 백금, 파라듐 같은 귀금속을 사용해서 가격이 너무 비싸 경제적이지 못하다.

이에 경제성을 높이기 위해 습식기반의 매연저감장치가 개발하였다. 디젤연료로 인한 주요 오염물질은 검댕과 같은 입자성 물질이므로 습식방법에 의한 제거효율이 매우 높다. 따라서 금속촉매를 이용한 기존의 매연저감장치에 비해 매우 경제적이다.

관련특허1 : 10-1784133 발전기용 소음기

관련특허2 : 10-1414108 배기가스 정화기능을 갖는 디젤 엔진형 발전기

하지만 습식기반의 매연저감장치는 배기가스를 세정하면서 오염수가 발생하기 때문에 별도의 오염된 세정수를 처리가능한 시설에만 적용할 수 있다는 단점이 있다. 또한 상수가 이용하지 않은 곳에서는 오염으로 손실된 세정수를 보충하기 위한 별도의 공급설비가 필요하여 매연저감장치의 부피가 필요이상으로 커지는 문제가 발생한다. 따라서 오염된 세정수를 무방류 형태로 재생하여 재사용할 수 있는 기술이 요구된다.

또한 배기가스에서 배출되는 SOx는 물에 녹아 황산이온(SO42-) 형태로 존재하게 된다. 따라서 오염된 세정수의 재생시에 황산이온을 제거하지 않을 경우, 세정수에 황산이온의 농도가 지속적으로 높아져 배관, 펌프, 재생장치 등등에 부식을 일으킬 우려가 있다.

이에, 본 발명의 발명자는 디젤발전기의 배출가스 중 SOx 및 먼지를 저비용으로, 그리고 효율적으로 제거할 수 있는 장치에 관하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은 습식으로 디젤발전기의 배기가스를 처리하는 배기가스 처리장치를 제공하고자 한다.

또한, 습식으로 처리시 이용되는 세정수를 정화처리하여 재사용할 수 있는 배기가스 처리장치를 제공하고자 한다. 이에 따라, 별도의 수처리 시설이 없는 곳에 설치를 가능하게 하고, 설비면적을 축소하고자 한다.

나아가 개질된 제올라이트를 사용하여 배기가스 중 입자성 물질과 SOx를 효율적으로 제거할 수 있는 배기가스 처리장치를 제공하는 것이다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

본 발명의 실시예에 따라서, 배기가스 배출구와 연결되어 상기 배출구를 통과하는 배기가스를 습식 정화하는 배기가스 처리장치로서,

유입된 배기가스가 통과하는 정화기;

상기 정화기 내 배기가스를 정화하기 위한 세정수를 분사하도록 배기가스의 이동경로를 따라 배치되는 하나 이상의 분사노즐;

상기 분사노즐에 연결되어 상기 분사노즐로 세정수를 공급하는 공급라인;

상기 정화기의 하단부에 형성되어 상기 정화기 내의 세정수가 유출되는 유출구;

상기 유출구에 연결되어 상기 유출구를 통해 유출되는 세정수가 수용되는 수조; 및

상기 수조 및 상기 공급라인 사이에 설치되어 상기 수조의 세정수를 상기 공급라인으로 순환시키는 순환라인을 포함하는 것을 특징으로 하는,

세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치를 제공한다.

상기 수조에 설치되어 상기 수조에 수용된 세정수의 수질을 측정하는 수질측정기;

상기 수조에 연결되어 상기 수조에 수용된 세정수를 수처리하는 재생기;

상기 수조 및 상기 재생기 사이를 연결하여 세정수를 상기 재생기로 공급하고, 상기 재생기로부터 수처리된 세정수를 다시 상기 수조로 이동시키는 재생라인;

상기 재생라인에 설치되어 상기 수조로부터 상기 재생기로의 세정수의 이동을 조절하는 조절밸브;

상기 수질측정기 및 상기 조절밸브에 연결되어 상기 수질측정기에서 측정된 수질에 따라 상기 조절밸브의 개폐를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 유출구는 한 쌍으로 형성되고-이하 제1 유출구 및 제2 유출구라 함-,

상기 수조 또한 한 쌍의 상기 유출구에 대응하여 한 쌍으로 형성되며-이하 제1 수조 및 제2 수조라 함-,

상기 제1 수조에 설치되어 상기 제1 수조에 수용된 세정수의 수질을 측정하는 제1 수질측정기;

상기 제2 수조에 설치되어 상기 제2 수조에 수용된 세정수의 수질을 측정하는 제2 수질측정기;

상기 제1 유출구의 개폐를 조절하는 제1 개폐기와 상기 제2 유출구의 개폐를 조절하는 제2 개폐기;

상기 제1 수조 및 상기 제2 수조에 연결되어 상기 제1 수조 및 상기 제2 수조에 수용된 세정수를 수처리하는 재생기;

상기 제1 수조 및 상기 재생기 사이를 연결하여 세정수를 상기 재생기로 공급하고, 상기 재생기로부터 수처리된 세정수를 다시 상기 제1 수조로 이동시키는 제1 재생라인;

상기 제2 수조 및 상기 재생기 사이를 연결하여 세정수를 상기 재생기로 공급하고, 상기 재생기로부터 수처리된 세정수를 다시 상기 제2 수조로 이동시키는 제2 재생라인;

상기 제1 재생라인에 설치되어 상기 제1 수조로부터 상기 재생기로의 세정수의 이동을 조절하는 제1 조절밸브;

상기 제2 재생라인에 설치되어 상기 제2 수조로부터 상기 재생기로의 세정수의 이동을 조절하는 제2 조절밸브; 및

상기 제1 수질측정기, 상기 제2 수질측정기, 상기 제1 개폐기, 상기 제2 개폐기, 상기 제1 조절밸브 및 상기 제2 조절밸브에 연결되어 상기 제1 수질측정기 및 상기 제2 수질측정기에서 측정된 세정수의 수질에 따라 상기 제1 개폐기, 상기 제2 개폐기, 상기 제1 조절밸브, 및 상기 제2 조절밸브의 개폐를 조절하여 상기 제1 수조와 상기 제2 수조의 세정수 중 어느 하나의 세정수는 상기 순환라인으로 순환시키고 다른 하나의 세정수는 재생기로 이동시켜 재생시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 재생기는,

제올라이트를 이용한 수처리부를 포함할 수 있다.

상기 수처리부는 교환가능한 제올라이트 팩으로 형성될 수 있다.

상기 제올라이트는 세정수 내 황산이온을 제거하기 위하여 표면에 아민기가 형성되는 표면 개질처리 된 것일 수 있다.

상기 재생기는,

세정수가 상기 수처리부를 통과하기 전 세정수를 전처리하는 활성탄필터부 또는 섬유필터부를 더 포함할 수 있다.

상기 활성탄필터부 또는 섬유필터부는 교환가능한 팩으로 형성될 수 있다.

상기 공급라인과 상기 순환라인 사이에 설치되어 상기 세정수를 수처리하는 재생기를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치를 이용하면 습식으로 디젤발전기의 배기가스를 처리하여 비용을 크게 줄일 수 있다.

또한, 습식 정화에 이용되는 세정수를 재사용함으로써 세정수의 추가적인 공급이 불필요하며, 이에 따라 오염수 처리시설이 없는 곳에 설치가 가능하다. 장치의 소형화가 가능해진다.

나아가 개질된 제올라이트를 사용하여 배기가스 중 SOx를 효율적으로 제거할 수 있게 된다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 사용되는 제올라이트의 표면이 개질되어 아민기가 형성된 것을 나타낸 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명은 정화기(100), 분사노즐(200), 공급라인(300), 유출구(400), 수조(700), 및 순환라인(600)을 포함한다.

본 발명은 배기가스 배출구에 결합되어 배기가스를 처리하는 것으로서, 배기가스가 이동하는 이동경로에 세정수를 분사하여 배기가스 내의 오염물질을 제거하는 것이다.

정화기(100)는 유입된 배기가스가 통과하는 장소를 제공한다. 즉, 정화기(100)의 일단부가 배기가스 배출구와 연결되어 배기가스 배출구를 통과한 배기가스가 정화기(100) 내로 이동하고, 정화기(100) 내를 이동한 배기가스는 정화기(100)의 타단부를 통하여 외부로 배출된다.

배기가스 배출구와 정화기(100)에는 각각 체결부가 형성되어 서로 용이하게 결합할 수 있다. 일례로 각각의 단부에 형성된 체결부는 볼트 등에 의하여 서로 결합될 수 있다.

차량 등의 배기가스 배출구에 본 발명인 배기가스 처리장치를 설치하기 위해서는 배기가스 처리장치가 소형화될 필요가 있다. 따라서 본 발명에서는 장치의 소형화를 위하여 배기가스를 정화하기 위한 세정수를 수처리를 거쳐 재사용하는 구성을 포함한다. 자세한 구성은 후술하기로 한다.

배기가스가 정화기(100) 내부를 통과하는 동안 세정수가 분사되어 배기가스 내의 SOx 나 먼지 등을 제거하게 된다. 이렇게 배기가스 내의 오염물질을 처리한 다음 외부로 배출하는 것이다.

세정수는 복수의 분사노즐(200)에 의하여 정화기(100) 내로 분사된다. 복수의 분사노즐(200)은 정화기(100) 내부를 통과하는 배기가스를 정화하기 위한 것으로서 배기가스의 이동경로를 따라 배치된다.

배기가스 내의 오염물질의 정도에 따라 분사노즐(200)의 개수나 분사노즐(200)에서 분사되는 세정수의 양이나 압력은 조절될 수 있다.

공급라인(300)은 복수의 분사노즐(200)과 연결되어 분사노즐(200)에 세정수를 공급하게 된다. 공급라인(300)은 세정수 공급탱크(미도시)에 연결되어 세정수를 공급할 수 있다.

최초의 세정수 공급은 세정수 공급탱크로부터 시작될 수 있지만, 이후 정화기(100) 내로 분사되는 세정수는 한번 사용된 세정수가 수처리를 거쳐 재사용될 수 있다. 이렇게 세정수가 재사용됨으로써, 세정수 공급탱크에 수용될 세정수의 양이 불필요하게 크지 않아도 된다. 따라서 세정수 공급탱크의 크기를 소형화할 수 있고, 결국 전체 배기가스 처리장치의 크기도 소형화 할 수 있다.

이러한 소형화를 통하여 자동차 배기가스 배출구 등에 연결되어 이용될 수 있다.

한편, 별도의 세정수 공급탱크 대신 본 발명의 수조(700)가 공급탱크의 기능을 수행할 수 있다. 즉, 맨 처음 수조(700)에 세정수를 채우고, 수조(700)에 채워진 세정수를 순환라인(600)을 거쳐 공급라인(300)으로 이동시켜 분사노즐(200)을 통해 정화기(100)에 분사될 수 있다. 이후 정화기(100)에 분사된 세정수는 다시 유출구를 통해 수조(700)로 순환함으로써, 외부에서의 추가적인 세정수 공급이 불필요하게 된다.

본 발명에 따른 공급라인(300)에 대하여 다양한 실시예에 존재한다. 도 1에서는 공급라인(300)이 정화기(100) 상부에 설치되고, 이러한 공급라인(300)에 복수의 분사노즐(200)이 형성되어 정화기(100) 내부로 세정수를 공급하는 것이 개시되어 있다.

이외에도 정화기(100)의 상부 및 하부에 복수의 라인 즉, 제1 라인 및 제2 라인이 형성되어 정화기(100)의 중앙부를 향하여 세정수를 분사하게 된다. 제1 라인은 정화기(100)의 상부에 배치되어 분사노즐(200)을 통하여 정화기(100)의 중앙부를 향하여 세정수를 분사하고, 제2 라인은 정화기(100)의 하부에 배치되어 분사노즐(200)을 통하여 정화기(100)의 중앙부를 향하여 세정수를 분사할 수 있다. 또한, 3개의 라인, 즉, 제1 라인, 제2 라인, 제3 라인이 120도를 이루도록 형성되고, 각 라인에는 복수의 분사노즐(200)이 설치되어 정화기(100) 내부를 통과하는 배기가스를 향하여 세정수를 분사할 수도 있다.

나아가 정화기(100)의 중앙부에 형성되어 정화기(100) 내부로 세정수를 분사할 수도 있다. 이처럼 다양한 방향에서의 세정수의 분사를 통하여 배기가스 내의 오염물질 정화가 보다 효율적으로 이루어질 수 있다.

유출구는 정화기(100)의 하단부에 형성되어 정화기(100) 내의 세정수가 유출된다. 즉, 분사노즐(200)을 통하여 정화기(100) 내부로 분사된 세정수는 오염물질을 머금고 정화기(100) 하단에 모이게 된다. 이러한 세정수는 하단부에 형성된 유출구를 통하여 유출되는 것이다.

유출구를 통하여 유출되는 세정수는 수조에 수용된다. 수조는 유출구와 연결되어 정화기(100) 내부에 분사되어 낙하된 세정수가 모여 유출구를 통해 수조로 모이게 된다.

이렇게 수조에 수용된 세정수는 순환라인(600)을 통하여 공급라인(300)으로 다시 공급되게 된다. 순환라인(600)은 수조 및 공급라인(300) 사이에 설치되어 수조의 세정수를 공급라인(300)으로 순환시키는 역할을 한다. 이때 순환라인(600)에는 순환펌프(P)가 설치되어 순환펌프의 동력에 의하여 세정수가 이동할 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치를 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 수조(700)에는 재생기(800)가 연결될 수 있다. 정화기(100)의 유출구를 통하여 유출되어 수조(700)에 수용된 세정수를 정화하기 위하여 수조(700)에 재생기(800)가 연결되는 것이다. 재생기(800)를 통하여 오염물질을 함유하고 있는 세정수를 수처리하여 재사용할 수 있게 된다.

이때 수조(700)에는 수질측정기(710)가 설치되어 수조(700)에 수용된 세정수의 수질을 측정할 수 있다. 수질측정기(710)는 세정수의 수질을 측정하고 측정된 세정수의 수질이 일정기준을 만족시키는 경우 그대로 수조(700)의 세정수를 정화기(100)로 순환하여 분사하는 것이고, 일정기준을 만족시키지 못하는 경우 수조(700)에 수용된 세정수의 일부를 재생기(800)로 보내 수처리를 진행하게 된다.

그리고 이러한 수질측정기(710)로는 입자성 물질에 의한 오염정도를 파악할 수 있는 탁도계(turbidity meter)가 사용될 수 있다. 또한, 수질측정기(710)는 SO₄ ^2- 이온의 정도를 간접적으로 파악할 수 있는 전도도계(Condutivity meter)일 수 있다. 나아가 탁도계와 전도도계를 수질측정기(710)로서 동시에 사용할 수도 있다.

배기가스에 포함된 입자성 물질과 황산화물을 주로 포함할 수 있는데, 이에 따라서 배기가스의 정화에 이용되는 세정수가 이러한 오염물질을 함유하게 된다. 따라서 이러한 입자성 물질 또는 황산화물의 포함 정도를 파악하여 재생기(800)로 수처리 할 지 여부를 결정하는 것이다.

배기가스가 배출되는 정화기(100) 내부로 분사되어야 하는 세정수의 공급이 지속적으로 이루어져야 하기 때문에 수조(700)에 수용된 세정수의 일부는 순환시켜 정화기(100)로 공급하고, 나머지 일부는 재생기(800)로 보내 수처리를 진행할 수 있다.

이처럼 수조(700)의 세정수 일부는 정화기(100)로 순환시키고 나머지 일부는 재생기(800)로 보내 수처리함으로써, 배기가스를 습식정화하는 공정이 지속적으로 진행되면서, 수조(700) 내 전체 세정수의 수질 오염 및 정화가 반복적으로 이루어지게 된다.

이때 수조(700)에 수용된 세정수를 재생기(800)로 보내기 위하여 재생라인(720)이 수조(700) 및 재생기(800) 사이를 연결하게 된다. 재생라인(720)은 수조(700)의 오염된 세정수를 재생기(800)로 공급하고, 재생기(800)로부터 수처리된 세정수를 다시 수조(700)로 이동시키게 된다.

그리고 이러한 재생라인(720)에는 재생기(800)로 보내지는 세정수의 이동을 조절하는 조절밸브(730)가 설치되어 있다. 조절밸브(730)의 개폐를 통해 수조(700)로부터 재생기(800)로의 세정수의 이동이 조절된다. 도면에는 도시되어 있지 않지만, 재생라인(720)에는 펌프가 설치되어 세정수 이동의 동력을 제공하게 된다.

제어부(900)는 수질측정기(710)와 조절밸브(730)에 연결되어 수질측정기(710)에서 측정된 수질에 따라 조절밸브(730)의 개폐를 조절하게 된다. 즉, 수질측정기(710)에서 측정된 세정수의 수질이 기설정된 기준을 만족시키지 못하면 제어부(900)는 조절밸브(730)를 열어 세정수를 재생기(800)로 보내 수처리시킨다. 한편, 수질측정기(710)에서 측정된 세정수의 수질이 기설정된 기준을 만족시키면 제어부(900)는 조절밸브(730)를 닫고, 수조(700)에 수용된 세정수는 순환라인(600) 및 공급라인(300)을 통해 정화기(100) 내로 재분사되도록 순환한다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치를 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 정화기(100) 하단에 2개의 유출구 및 이에 대응하는 2개의 수조를 포함할 수 있다.

즉, 유출구가 수조의 하단에 한 쌍으로 형성되고, 이를 제1 유출구(740) 및 제2 유출구(750)라 할 수 있다. 그리고 각각의 유출구에 대응 및 연결되어 제1 수조 및 제2 수조가 형성될 수 있다.

제1 유출구(740)를 통해 유출된 세정수는 제1 수조로 이동하고, 제2 유출구(750)를 통해 유출된 세정수는 제2 수조로 이동하게 된다. 본 발명의 실시예에서와 같이 2개의 유출구 및 2개의 수조를 구비함으로써, 한 개의 수조에 수용된 세정수는 순환하여 정화기(100)로 재공급되고, 다른 한 개의 수조에 수용된 세정수는 재생기(800)로 이동시켜 수처리를 진행하고자 하는 것이다.

대형 선박과 같은 곳에 설치되는 엔진에서 배출되는 배기가스는 배출량이 매우 많아 이를 하나의 라인에서 처리하기 위해서는 재생기(800)가 이에 맞게 커져야 한다. 따라서 본 발명은 2개의 수조를 구비하여 하나의 수조에 수용된 세정수는 순환시키고, 다른 하나의 수조에 수용된 세정수는 재생기(800)로 보내 수처리를 시키는 것이다.

즉, 일정 수준 이상 오염된 세정수는 재생기(800)로 이동시켜 수처리를 진행하고, 일정 수준 이상 오염되지 않은 세정수는 순환라인(600)을 통해 순환시키고자 본 발명은 2개의 유출구 및 2개의 수조를 포함하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 제1 수조의 세정수의 수질을 측정하는 제1 수질측정기(760), 제2 수조의 세정수의 수질을 측정하는 제2 수질측정기(770), 제1 유출구(740)의 개폐를 조절하는 제1 개폐기(미도시), 및 제2 유출구(750)의 개폐기를 조절하는 제2 개폐기(미도시), 제1 수조와 재생기(800) 사이의 제1 재생라인(761), 제2 수조와 재생기(800) 사이의 제2 재생라인(762), 제1 재생라인(761)에 설치된 제1 조절밸브(790), 제2 재생라인(762)에 설치된 제2 조절밸브(780), 그리고 제1 개폐기, 제2 개폐기, 제1 조절밸브(790), 및 제2 조절밸브(780)의 개폐를 조절하는 제어부(900)를 더 포함할 수 있다.

제1 수조와 제2 수조 중 적어도 하나의 수조에는 항상 일정 수준 이상의 수질을 갖는 세정수를 갖도록 하기 위하여, 제1 수조의 세정수가 순환하면 제2 수조의 세정수는 재생기(800)에 의하여 수처리될 수 있다. 반대로 제2 수조의 세정수가 순환하면 제1 수조의 세정수는 재생기(800)에 의하여 수처리 될 수 있다.

제1 수조의 세정수가 순환하기 위해서 제1 개폐기는 열려있고, 제1 조절밸브(790)는 닫힌 상태가 된다. 그리고 제2 개폐기는 닫혀있고, 제2 조절밸브(780)는 열린 상태가 되어 제2 수조의 세정수는 재생기(800)로 보내져 수처리된다.

반대로 제2 수조의 세정수가 순환하기 위해서 제2 개폐기는 열려있고, 제2 조절밸브(780)는 닫힌 상태가 된다. 그리고 제1 개폐기는 닫혀있고, 제1 조절밸브(790)는 열린 상태가 되어 제1 수조의 세정수는 재생기(800)로 보내져 수처리된다.

제1 수질측정기(760) 및 제2 수질측정기(770)는 실시간으로 제1 수조 및 제2 수조의 수질을 측정하면서 측정결과를 제어부(900)에 전달하게 된다. 측정결과를 전달받은 제어부(900)는 기설정된 오염물질의 정도에 따라서 제1 수조의 세정수를 순환시킬지 제2 수조의 세정수를 순환시킬지를 결정하고, 상술한 방법에 따라 제1 개폐기, 제2 개폐기, 제1 조절밸브(790), 및 제2 조절밸브(780)를 제어하게 된다.

이러한 구성을 통하여 배기가스의 배출량이 많은 경우에도, 공정의 중단없이 지속적으로 오염물질이 제거된 세정수를 정화기(100) 내로 공급함으로써, 효율적으로 배기가스의 오염물질을 제거할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치를 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명은 순환라인(600)과 공급라인(300) 사이에 재생기(800)가 설치되어 순환하는 모든 세정수를 수처리 할 수도 있다. 즉, 한번 정화기(100) 내에 분사되어 배기가스의 오염물질을 함유하고 있는 모든 세정수는 재생기(800)를 거치며 수처리되어 정화기(100)에 재분사되는 것이다.

이러한 구성을 통하여 정화기(100) 내에 분사되는 세정수가 항상 수처리된 깨끗한 세정수를 공급할 수 있게 된다. 따라서 세정수의 분사로 인한 배기가스 내의 오염물질 제거율은 앞의 두 경우보다 상대적으로 더 높아질 수 있다.

본 발명에 따른 재생기(800)는 제올라이트를 이용한 수처리부(810)를 포함할 수 있다. 그리고 이때 수처리부(810)는 교환가능한 제올라이트 팩으로 형성될 수 있다. 제올라이트를 팩으로 구성하여 수명이 다한 제올라이트를 새 제올라이트로 교체하여 배기가스 처리장치를 계속 사용할 수 있게 된다. 즉, 제올라이트를 이용하여 반복하여 세정수를 수처리하다보면 제올라이트의 처리효율이 낮아지게 되고, 더 이상 일정 수준 이하의 수처리를 보이게 되면 제올라이트를 교체하여야 한다.

이때 제올라이트를 팩으로 구성함으로써 교환을 편리하게 하고, 제올라이트만을 교체함으로써 전체 시스템의 교체가 불필요하게 된다.

이때 제올라이트는 표면이 아민기를 포함하도록 개질될 수 있다. 제올라이트의 표면을 아민기(NH₂)가 포함하도록 개질함으로써 세정수 내 황산이온을 효과적으로 제거할 수 있다.

배기가스에는 SOx가 다량 포함될 수 있다. 이러한 경우 세정수가 배기가스 내의 SOx를 제거하게 되는데, 이떼 배기가스로부터 제거된 SOx는 세정수에 포함된다. 때라서 이러한 세정수로부터 SOx를 제거할 필요가 있다.

따라서 본 발명은 이러한 세정수 내의 SOx를 제거하기 위하여 제올라이트 표면에 아민기가 형성되도록 개질하는 것이다.

도 5는 본 발명에 사용되는 제올라이트의 표면이 개질되어 아민기가 형성된 것을 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이 제올라이트 표면이 아민기로 개질됨으로써 세정수 내의 음이온인 황산이온을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

본 발명의 재생기(800)는 활성탄필터부(830)또는 섬유필터부(820)를 더 포함할 수 있다. 도 2 내지 도 4에는 활성탄필부터 및 섬유필터부(820)가 더 포함된 본 발명이 도시되어 있다.

활성탄필터부(830)및 섬유필터부(820)는 제올라이트 팩으로 구성된 수처리부(810) 전단계에서 세정수를 전처리하는 것이다. 즉, 세정수 내의 먼지나 이온 등을 일차적으로 제거함으로써 제올라이트 팩으로 구성된 수처리부(810)의 수명을 길게 할 수 있다.

이때 활성탄필터부(830) 및 섬유필터부(820) 또한 교환가능한 팩으로 형성되어 활성탄필터부(830) 및 섬유필터부(820) 또한 필요시마다 전체시스템 교체없이 해당부분만 교체하여 재사용할 수 있다.

수처리부(810), 활성탄필터부(830) 및 섬유필터부(820) 모두 교환가능한 팩으로 형성하고, 수명이 다한 각 부분만을 교체하여 사용함으로써 불필요한 전체 장치의 교체를 방지할 수 있어 매우 경제적이다.

또한 본 발명은 정화기(100) 내부의 중앙부에 배기가스의 이동경로를 따라 배치되어 배기가스의 체류시간을 증가시킬 수 있는 스크류를 더 포함할 수 있다.

정화기(100) 내부에 형성된 스크류의 구성을 통하여 배기가스의 정화기(100) 내 이동경로가 증가하게 되고, 이동경로가 증가하게 되면 결국 정화기(100) 내 체류시간이 증가하게 되어 더 많은 세정수에 노출될 수 있다.

따라서 세정수에 의한 배기가스 내의 오염물질 제거 효율이 향상될 수 있다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

100: 정화기
200: 분사노즐
300: 공급라인
400: 유출구
600: 순환라인
700: 수조
710: 수질측정기
720: 재생라인
730: 조절밸브
740: 제1 유출구
750: 제2 유출구
760: 제1 수질측정기
761: 제1 재생라인
762: 제2 재생라인
770: 제2 수질측정기
780: 제2 조절밸브
790: 제1 조절밸브
800: 재생기
810: 수처리부
820: 섬유필터부
830: 활성탄필터부
900: 제어부

Claims

배기가스 배출구와 연결되어 상기 배출구를 통과하는 배기가스를 습식 정화하는 배기가스 처리장치로서,
유입된 배기가스가 통과하는 정화기;
상기 정화기 내 배기가스를 정화하기 위한 세정수를 분사하도록 배기가스의 이동경로를 따라 배치되는 하나 이상의 분사노즐;
상기 분사노즐에 연결되어 상기 분사노즐로 세정수를 공급하는 공급라인;
상기 정화기의 하단부에 형성되어 상기 정화기 내의 세정수가 유출되는 유출구;
상기 유출구에 연결되어 상기 유출구를 통해 유출되는 세정수가 수용되는 수조; 및
상기 수조 및 상기 공급라인 사이에 설치되어 상기 수조의 세정수를 상기 공급라인으로 순환시키는 순환라인을 포함하고,
상기 유출구는 한 쌍으로 형성되고-이하 제1 유출구 및 제2 유출구라 함-,
상기 수조 또한 한 쌍의 상기 유출구에 대응하여 한 쌍으로 형성되며-이하 제1 수조 및 제2 수조라 함-,
상기 제1 수조에 설치되어 상기 제1 수조에 수용된 세정수의 수질을 측정하는 제1 수질측정기;
상기 제2 수조에 설치되어 상기 제2 수조에 수용된 세정수의 수질을 측정하는 제2 수질측정기;
상기 제1 유출구의 개폐를 조절하는 제1 개폐기와 상기 제2 유출구의 개폐를 조절하는 제2 개폐기;
상기 제1 수조 및 상기 제2 수조에 연결되어 상기 제1 수조 및 상기 제2 수조에 수용된 세정수를 수처리하는 재생기;
상기 제1 수조 및 상기 재생기 사이를 연결하여 세정수를 상기 재생기로 공급하고, 상기 재생기로부터 수처리된 세정수를 다시 상기 제1 수조로 이동시키는 제1 재생라인;
상기 제2 수조 및 상기 재생기 사이를 연결하여 세정수를 상기 재생기로 공급하고, 상기 재생기로부터 수처리된 세정수를 다시 상기 제2 수조로 이동시키는 제2 재생라인;
상기 제1 재생라인에 설치되어 상기 제1 수조로부터 상기 재생기로의 세정수의 이동을 조절하는 제1 조절밸브;
상기 제2 재생라인에 설치되어 상기 제2 수조로부터 상기 재생기로의 세정수의 이동을 조절하는 제2 조절밸브; 및
상기 제1 수질측정기, 상기 제2 수질측정기, 상기 제1 개폐기, 상기 제2 개폐기, 상기 제1 조절밸브 및 상기 제2 조절밸브에 연결되어 상기 제1 수질측정기 및 상기 제2 수질측정기에서 측정된 세정수의 수질에 따라 상기 제1 개폐기, 상기 제2 개폐기, 상기 제1 조절밸브, 및 상기 제2 조절밸브의 개폐를 조절하여 상기 제1 수조와 상기 제2 수조의 세정수 중 어느 하나의 세정수는 상기 순환라인으로 순환시키고 다른 하나의 세정수는 재생기로 이동시켜 재생시키는 제어부를 더 포함하며,
상기 재생기는,
제올라이트를 이용한 수처리부를 포함하고,
상기 수처리부는 교환가능한 제올라이트 팩으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제올라이트는 세정수 내 황산이온을 제거하기 위하여 표면에 아민기가 형성되는 표면 개질처리 된 것을 특징으로 하는,
세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 재생기는,
세정수가 상기 수처리부를 통과하기 전 세정수를 전처리하는 활성탄필터부 또는 섬유필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치.
제7항에 있어서,
상기 활성탄필터부 또는 섬유필터부는 교환가능한 팩으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 공급라인과 상기 순환라인 사이에 설치되어 상기 세정수를 수처리하는 재생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
세정수 재사용이 가능한 배기가스 처리장치.