KR102048303B1

KR102048303B1 - 배출가스 정화를 위한 습식 정화장치

Info

Publication number: KR102048303B1
Application number: KR1020180028579A
Authority: KR
Inventors: 전영진
Original assignee: 다운환경(주)
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2018-03-12
Publication date: 2019-11-25
Also published as: KR20190107384A

Abstract

본 발명은 배출가스 중에 포함되어 있는 분진, 유분을 제거할 수 있는 정화장치에 관한 것이다. 그의 구성은; 산업설비에서 배출되는 배출가스를 공급하는 배출가스 공급부; 직립 설치되는 것으로서, 하단에 상기 배출가스가 유입되는 가스유입구가 설치되며 상단에는 처리가스가 배출되는 연도가 마련되어 있는 메인처리조; 상기 메인처리조를 복수층으로 구분하기 위하여 상기 메인처리조의 높이방향을 따라 그 내부에 횡방향으로 설치되는 것으로서 배출가스가 통과될 수 있도록 다공성으로 되어 있는 2개 이상의 받침판; 상기 받침판 중 하나 이상의 받침판의 상면에 안착 설치되는 것으로서 통과되는 배출가스에 포함되어 있는 입자를 필터링하기 위한 필터체; 상기 필터체 위에 설치되는 것으로서, 상기 가스유입구로 유입되어 위로 상승하는 배출가스에 세정수를 분사 공급함으로써 배출가스에 포함된 오염물질이 세정수에 점착되어 하방향으로 떨어지도록 하는 세정수분사관; 상기 세정수분사관에 세정수를 공급하기 위한 세정수공급부; 상기 메인처리조의 가장 상부에 설치된 받침판 상면에 설치되는 것으로 유분분리를 위한 유분분리필터; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배출가스 정화를 위한 습식 정화장치{Wet Type Purifying Apparatus For Exhaust Gas}

본 발명은 유해물질 정화시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 배출가스 중에 포함되어 있는 분진 등 유해물질을 제거하는 것으로서 경제적으로 운전할 수 있으며 외관이 심플하고 겨울철 동파의 우려가 없는 배출가스 정화를 위한 습식 정화장치에 관한 것이다.

도금업체, 석유화학업체, 식품가공업체, 섬유업계 등 각종 산업시설에서 생산활동을 하는 중에 배출가스가 생길 수밖에 없다. 배출가스에는 휘발성 유기화합물(VOC; Volatile Organic Compounds)을 포함하여 각종 유해물질이 포함되어 있는 경우가 많으므로 엄격한 관리가 필요하다.

유기화합물(VOC)을 제거하는 방법으로는 연소산화기술, 흡착기술, 생물화학적 처리기술 등이 있다. 대한민국 특허출원 제10-2015-0104895호는 그의 예이다. 이 기술은 석탄 연소에 따른 유해 배출가스를 저감시킬 수 있으며, 축분의 연소율을 높일 수 있는 친환경 연료 연소 촉진제 및 촉진제 제조방법에 관한 것으로서, 배출가스의 정화방식이 본 발명의 방식과는 상이하다.

다른 종래기술로는 대한민국 특허출원 제10-2008-0043780호가 있다. 이는 일 측면은 엘시디용 용해로의 배출가스 습식정화장치 및 습식정화방법에 관한 것으로서, 엘시디용 용해로에서 배출되는 가스 중에 포함된 붕소를 완벽하게 제거할 수 있는 정화장치 및 정화방법을 제공한다.

본 기술은 엘시디용 용해로로부터 배출되는 고온의 가스에 물을 분사하여 소정의 온도로 냉각시키는 급속 냉각기와; 급속 냉각기에서 분사된 물에 용해되지 않은 가스에 물을 분사하여 붕소 및 먼지를 1차로 세정하는 습식 세정기와; 상기 가스를 증기를 이용하여 적정한 활성화 온도까지 승온시키고, 상기 가스에 암모니아를 포함한 환원약품을 투입하여 혼합시키며, 상기 환원약품이 혼합된 가스를 저온 활성탄 촉매가 담긴 활성탄 촉매 반응기 내부로 통과시켜 2차로 가스상 붕소 분을 활성탄 촉매에 흡착시키고, 질소산화물 및 암모니아의 혼합기는 촉매반응에 의해 질소 및 물로 변환시키는 탈질 수단을 포함한다.

이 종래기술에서 습식 세정기는 직립 설치되어 있는 메인처리조와 메인처리조의 각 높이 별로 공급되는 세정수 공급노즐을 포함한다. 이에 의하면 세정수를 공급하는 공급관이 겨울에 동파되는 문제가 생기기도 한다. 그리고 이 공급관에 의해 메인처리조의 부피가 커지는 문제가 있기도 하다.

대한민국 특허출원 제10-2015-0104895호 대한민국 특허출원 제10-2008-0043780호

위와 같은 문제에 대하여 본 발명의 목적은 산업설비에서 배출되는 유해 배출가스에서 먼지, 유분, 악취 등을 제거할 수 있는 정화장치를 제공하는 것에 있다. 좀 더 구체적으로는 장치의 부피를 줄일 수 있으며, 세정수 공급관의 동파 문제를 해결할 수 있으며, 공간효율을 높일 수 있는 습식 배출가스 정화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 산업설비에서 배출되는 배출가스를 공급하는 배출가스 공급부; 직립 설치되는 것으로서 하단에 상기 배출가스가 유입되는 가스유입구가 설치되며 상단에는 처리가스가 배출되는 연도가 마련되어 있는 메인처리조; 상기 메인처리조를 복수층으로 구분하기 위하여 상기 메인처리조의 높이방향을 따라 그 내부에 횡방향으로 설치되는 것으로서 배출가스가 통과될 수 있도록 다공성으로 되어 있는 2개 이상의 받침판; 상기 받침판 중 하나 이상의 받침판의 상면에 안착 설치되는 것으로서 통과되는 배출가스에 포함되어 있는 입자를 필터링하기 위한 필터체; 상기 필터체 위에 설치되는 것으로서, 상기 가스유입구로 유입되어 위로 상승하는 배출가스에 세정수를 분사 공급함으로써 배출가스에 포함된 오염물질이 세정수에 점착되어 하방향으로 떨어지도록 하는 세정수분사관; 상기 세정수분사관에 세정수를 공급하기 위한 세정수공급부; 상기 메인처리조의 가장 상부에 설치된 받침판 상면에 설치되는 것으로 유분분리를 위한 유분분리필터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배출가스 정화를 위한 습식 정화장치에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 세정수공급부는;

상기 메인처리조의 하단에 설치되는 세정수저장조;

상기 세정수저장조에 저장된 세정수를 끌어올려 상부로 공급하기 위한 세정수펌프;

일단은 상기 세정수펌프에 연결되고 타단은 상기 세정수분사관에 연결되는 세정수공급관을 포함하되;

상기 세정수저장조는 상기 메인처리조보다 면적이 넓게 되어 있으며;

상기 세정수펌프는 상기 메인처리조가 차지하고 있지 않은 부분의 상판 상에 설치되어 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 세정수공급부는;

상기 메인처리조의 하단에 설치되는 세정수저장조; 상기 세정수저장조에 저장된 세정수를 끌어올려 상부로 공급하기 위한 세정수펌프; 일단은 상기 세정수펌프에 연결되고 타단은 상기 세정수분사관에 연결되는 세정수공급관을 포함하되;

상기 세정수공급관은 상기 메인처리조의 내부를 통해 상기 세정수분사관에 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 세정수저장조는 상기 메인처리조보다 평면적이 넓게 되어 있으며; 상기 세정수펌프는 상기 세정수저장조의 상판에 매달리는 형태로 설치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 입자를 필터링하기 위한 필터수단과 유분을 분리하기 위한 필터수단이 복합됨으로써, 각종의 입자상 물질을 정화하여 배기할 수 있는 배출가스 정화장치가 제공된다. 특히 세정수공급관의 거의 전부가 고온환경에 있는 메인처리조 내부에 설치되므로 겨울철에 동파의 우려가 없으며 메인처리조의 외관 구성이 단순해지며 결과적으로 장치의 유지보수가 용이해진다. 또한 본 발명에 의하면 세정수저장조를 중심으로 많은 부품이 일체형으로 설치됨으로써 정화장치가 차지하는 면적을 크게 줄일 수 있으며, 공장의 옥상에 설치할 때도 작업시간 및 공간효율면에서 크게 유리하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 배출가스 정화장치의 정면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 배출가스 정화장치의 측면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 배출가스 정화장치의 평면 구성도이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

원통 형상의 메인처리조(10)는 작업장의 바닥에 직립 설치되는 것으로서 하단 측부에는 가스유입구가 설치되며 상단에는 처리가스가 배출되는 연도(20)가 마련되어 있다. 메인처리조(10)는 2~3층 건물의 높이로 마련될 수 있고, 메인처리조(10)의 직경은 2,000 ~3000mm가 될 수 있다.

배출가스 공급부는 각종 산업설비에서 배출되는 배출가스를 메인처리조(10)의 내부로 공급한다. 배출가스 공급부는 단부(4)가 메인처리조의 하단 측부에 마련된 가스유입구에 인입되는 덕트(3)와, 배출가스를 강제 공급하기 위한 송풍모터(2)를 포함한다.

메인처리조(10)의 높이방향을 따라 곳곳에 투시창(41,42,43)이 마련될 수도 있다. 투시창(41,42,43)을 통해 후술되는 필터체(12,14)의 오염 정도를 시각적으로 파악할 수 있으며 장치의 운전여부를 확인할 수 있을 것이다. 이 투시창(41,42,43)은 개방 가능하게 설치됨으로써 필터체(12,14)를 교체하거나 메인처리조(10) 내부를 세정하도록 할 수도 있다. 진동발생기나 초음파 발생장치를 이용하여 메인처리조(10)의 내벽면이나 각 필터체(12,14)에 진동을 가하기 위한 세척수단이 더 구비될 수도 있다.

메인처리조(10)를 복수층으로 구분하기 위하여 메인처리조의 높이방향을 따라 그 내부에 횡방향으로 2개 이상의 받침판(11,13,15)이 설치된다. 도시된 바에 의하면 3개의 받침판(11,13,15)이 일정한 간격을 두고 설치된다. 이에 의하면 메인처리조(10)는 수직방향을 따라 구획되어 있는 단위공간(S1,S2,S3 및 S4)으로 구성되게 된다.

받침판(11,13,15)은 배출가스가 통과될 수 있도록 다공성으로 되어 있으며 분리해낼 수 있게 설치될 수 있다. 받침판(11,13,15)은 그레이팅과 같이 메쉬 형태로 되어 있을 수 있다. 받침판(11,13,15) 사이의 간격은 1,000 ~ 1,500mm일 수 있다.

필터체(12,14)는 받침판(11,13,15) 중 하나 이상의 상면에 안착 설치된다. 필터체(12,14)는 상부로 관류하는 배출가스에 포함되어 있는 입자상 분진을 필터링하기 위한 수단이다. 본 실시예에 의하면 필터체는 메인처리조의 가장 아래 설치된 제1받침판(11) 상에 설치되는 제1필터체(12)와, 그 위에 있는 제2받침판(13) 상에 설치되는 제2필터체(14)를 포함한다.

필터체(12,14)는 표면적이 크며 크기가 작은 다수의 단위 충전물(packing)이 집합되어 구성된 것이다. 단위 충전물의 형태는 현재 다양하게 제공되고 있으며, 당 기술분야에서는 통상 폴링(pall ring)이라 일컬어진다. 제1필터체(12)와 제2필터체(14)를 구성하는 충전물은 형태가 같은 것일 수도 있으나 다른 것이 혼용될 수도 있다.

각 필터체(12,14) 상면에서 이격된 위치에 세정수분사관(33,34)이 설치된다. 세정수분사관(33,34)은 직선형 파이프일 수도 있고, 메인처리조(10)의 형태에 따라 원형으로 설치될 수도 있다. 세정수분사관(33,34)의 길이방향을 따라서 하방향으로 세정수를 분사할 수 있도록 복수 개의 분사노즐(33a,34a)이 설치된다. 분사노즐(33a,34a)은 세정수가 점선으로 도시된 것처럼 사방으로 확산되면서 분사되도록 구성되어 있다. 분사노즐(33a,34a)은 회전식으로 구성될 수도 있으며 세정수의 입자를 가늘게 하여 메인처리조(10) 내부의 각 처리공간(S2,S3) 전체에 고르게 분산되도록 할 수 있다.

세정수분사관(33,34)은 가스유입구로 유입되어 위로 상승하는 배출가스에 세정수를 분사 공급함으로써 배출가스에 포함된 오염물질이 세정수에 점착되어 하방향으로 떨어지도록 하는 것이다.

세정수공급부는 세정수분사관(33,34)에 세정수를 공급한다. 세정수공급부는 메인처리조의 하단에 설치되는 세정수저장조(30)와, 세정수저장조(30)에 저장된 세정수를 끌어올려 상부로 공급하기 위한 세정수펌프(31)와, 일단은 세정수펌프(31)에 연결되고 타단은 상기 세정수분사관(33,34)에 연결되는 세정수공급관(32)을 포함하고 있다. 세정수펌프(31)는 도시된 것처럼 복수 개가 설치될 수 있다. 세정수펌프(31)는 입형배수펌프가 사용되고 있으며, 세정수저장조(10)의 상판(36)에 거꾸로 매달리도록 설치된다.

세정수저장조(30)는 바닥을 구성하는 베이스(1) 위에 고정 설치된다. 메인처리조(10)의 바닥은 뚫려있으며 위에서 떨어지는 세정수는 곧장 세정수저장조(30)에 수거된다. 세정수저장조(30)의 평면적은 메인처리조(10)의 그것보다 넓게 되어 있으며, 세정수저장조(30)에는 그 내부를 보거나 접근할 수 있도록 덮개(35)가 마련된다. 세정수저장조(30)는 육면체 형태의 박스로 되어 있을 수 있다.

본 발명의 특징에 의하면, 세정수공급관(32,32')은 메인처리조(10)의 내부를 통해 세정수분사관(33,34)에 연결될 수 있다. 즉 메인처리조(10)의 내부공간을 통해 연장되는 세정수공급관(32')은 브래킷 등의 고정수단에 의해 메인처리조(10)의 내벽에 고정될 수도 있으며, 받침판(11,13)과 필터체(12,14)를 관통하여 설치될 수도 있다.

세정수공급관(32')이 고온환경에 있는 메인처리조(10) 내부를 통과하도록 설치됨으로써 겨울철에도 동파될 우려가 없게 된다. 또한 세정수공급관(32')이 메인처리조(10)의 외부에서 보이지 않아 미관이 향상된다. 경우에 따라서 제1,2받침판(11,13)에 세정수공급관(32')을 고정 설치함으로써 이들이 일체형으로 구성되도록 할 수 있다.

상기 메인처리조(10)의 가장 상부에 설치된 받침판, 즉 제3받침판(15)의 상면에는 기액분리기(16, 예를 들어 Demister) 또는 유분을 분리하기 위한 유분분리기(Oil Skimmer)가 설치된다.

메인처리조(3)에서 세정수저장조(30)로 회수되는 세정수는 사용에 의해 오염되어 있을 가능성이 많다. 그러므로 세정수저장조(30)에는 세정수를 정화하기 위한 수처리수단이 설치될 수 있다. 경우에 따라 사용된 세정수는 별도로 설치된 처리조에 공급되어 필터링을 거친 다음 회수되어 재사용될 수 있다. 세정수는 상수원에서 공급받는다. 도시되지는 않았지만 세정수저장조(30)에는 배수구가 마련되어 있을 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 세정수저장조(30) 내부에 세정수를 정화 또는 중화하기 위한 약품투입부가 더 구비될 수 있다. 약품투입부는 약품저장조와, 약품을 펌핑하여 세정수저장조(30)에 공급하는 약품펌프(53)를 포함할 수 있다. 그리고 투입된 약품이 고르게 세정수와 혼합되도록 하는 교반기를 더 포함할 수 있다. 교반기는 세정수저장조(30)의 상판에 도립 설치되거나 또는 면적이 좁을 경우 브래킷(37)을 통해 세정수저장조에 고정 설치되는 교반모터(52) 및 교반모터(52)에 의해 회전되는 것으로서 세정수에 담겨있는 교반날개(51)를 포함할 수 있다. 약품은 산성 또는 알카리성 세정수를 중화시키는 역할을 수행할 수 있으며, 배출가스의 특성에 따라 결정될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 세정수저장조(30)의 상판(36)으로서 메인처리조(10)가 차지하고 있지 않는 부분에 본 발명의 정화장치를 구성하는 각종의 부속품들이 탑재된다. 세정수저장조(30)의 상판(36)에 세정수펌프(31)와 교반모터(52)가 설치되고 있다. 특히 교반모터(52)는 별도의 브래킷(37)을 통해 세정수저장조(30)의 상부에 설치되고 있다.

이와 같은 구성에 의하면 세정수저장조(30)와 각종 부속품(펌프, 파이프, 센서 등)들이 세정수저장조(30)를 중심으로 일체형으로 구성되게 된다. 정화장치 공급자는 자신의 작업장에서 각종 부품을 모두 조립한 다음 설치현장으로 운반하여 빠른 시간에 설치할 수 있게 된다. 즉 하나의 시스템을 기성화함으로써 설치작업에 소요되는 시간을 줄이고 나아가 장치가 차지하는 평면적을 크게 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 메인처리조(10)의 측방에는 작업자가 올라설 수 있는 부채꼴 형태의 발판(61)이 더 마련될 수 있다. 작업자는 발판(61)에 올라서 투시창을 통해 메인처리조(10) 내부를 볼 수도 있고 그 내,외부를 관리할 수도 있다. 이 발판(61)은 메쉬 형태로 되어 있으며 그 밑에 설치된 각종 장치를 보호하는 역할을 수행하기도 한다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다.

1 : 베이스 2 : 송풍모터
10 : 메인처리조 11,13,15 :제1,2,3 받침판
12,14 : 제1,2필터체 20 : 연도
30 : 세정수저장조 31 : 세정수펌프
32,32' : 세정수공급관 33,34 : 세정수분사관
33a,34a : 분사노즐 41,42,43 : 투시창
51 : 교반날개 52 : 교반모터
53 : 약품공급펌프 61 : 발판

Claims

산업설비에서 배출되는 배출가스를 공급하는 배출가스 공급부;
직립 설치되는 것으로서, 하단에 상기 배출가스가 유입되는 가스유입구가 설치되며 상단에는 처리가스가 배출되는 연도(20)가 마련되어 있는 메인처리조(10);
상기 메인처리조(10)를 복수층으로 구분하기 위하여 상기 메인처리조(10)의 높이방향을 따라 그 내부에 횡방향으로 설치되는 것으로서 배출가스가 통과될 수 있도록 다공성으로 되어 있는 2개 이상의 받침판(11, 13, 15);
상기 받침판(11, 13, 15) 중 하나 이상의 받침판의 상면에 안착 설치되는 것으로서 통과되는 배출가스에 포함되어 있는 입자를 필터링하기 위한 필터체(12, 14);
상기 필터체(12, 14) 위에 설치되는 것으로서, 상기 가스유입구로 유입되어 위로 상승하는 배출가스에 세정수를 분사 공급함으로써 배출가스에 포함된 오염물질이 세정수에 점착되어 하방향으로 떨어지도록 하는 세정수분사관(33, 34);
상기 세정수분사관(33, 34)에 세정수를 공급하기 위한 세정수공급부; 및
상기 메인처리조(10)의 가장 상부에 설치된 받침판(15) 상면에 설치되는 것으로 유분분리를 위한 유분분리필터;를 포함하되,
상기 배출가스 공급부는 단부(4)가 상기 메인처리조(10)의 하단 측부에 마련된 가스유입구에 인입되는 덕트(3)와, 배출가스를 강제 공급하기 위한 송풍모터(2)를 포함하고,
상기 메인처리조(10)에는 메인처리조(10)의 내벽면이나 상기 필터체(12, 14)에 진동을 가하기 위한 진동발생기 또는 초음파 발생장치로 된 세척수단이 구비되며,
상기 세정수공급부는,
상기 메인처리조(10)의 하단에 설치되는 세정수저장조(30);
상기 세정수저장조(30)에 저장된 세정수를 끌어올려 상부로 공급하기 위한 세정수펌프(31);
일단은 상기 세정수펌프(31)에 연결되고 타단은 상기 세정수분사관(33, 34)에 연결되는 세정수공급관(32, 32'); 및
상기 세정수저장조(30) 내부에 세정수의 정화 또는 중화를 위한 약품을 투입하기 위한 약품투입부;를 포함하고,
상기 세정수공급관(32, 32')은 상기 메인처리조(10)의 내부를 통해 연장되면서 상기 받침판(11, 13)과 상기 필터체(12, 14)를 상하로 관통하여 상기 세정수분사관(33, 34)에 연결되며,
상기 세정수저장조(30)는 상기 메인처리조(10)보다 평면적이 넓게 되어 있고,
상기 세정수펌프(31)는 상기 메인처리조(10)가 차지하고 있지 않은 부분의 상판(36) 상에 거꾸로 매달리는 형태로 설치되며,
상기 약품투입부는 약품저장조, 상기 약품저장조에 저장된 약품을 펌핑하여 상기 세정수저장조(30)에 공급하는 약품펌프(53), 그리고 상기 세정수저장조(30)에 투입된 약품이 고르게 세정수와 혼합되도록 하는 것으로서 상기 세정수저장조(30)의 상판(36)에 도립 설치된 교반모터(52)와 상기 교반모터(52)에 의해 회전되는 교반날개(51)로 이루어진 교반기를 포함하는 것을 특징으로 하는 배출가스 정화를 위한 습식 정화장치.
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