KR102117920B1 - 다단 습식 스크러버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다단 습식 스크러버에 관한 것으로, 상부에 배기가스 흡입구를 형성하며 내부에 제1 세정공간을 마련한 1차 흡수탑; 상부에 배기가스 배기구를 형성하며 내부에 제2 세정공간을 마련한 2차 흡수탑; 상기 제1 세정공간과 제2 세정공간의 상부에 각각 설치되는 세정액 분사노즐; 상기 제1 세정공간과 제2 세정공간의 하부에 형성되는 세정액 저장조; 상기 제1 세정공간과 제2 세정공간에서 상기 세정액 분사노즐과 세정액 저장조 사이에 각각 개재되는 충전물층; 상기 세정액 저장조의 세정액을 상기 세정액 분사노즐로 공급하는 제1 세정액 순환수단 및 제2 세정액 순환수단; 상기 제2 세정액 순환수단 또는 세정액 저장조로 세정액을 공급하는 세정액 공급수단; 상기 세정액 저장조의 세정액을 외부로 배출시키는 세정액 배출수단; 상기 1차 흡수탑과 2차 흡수탑은 격벽을 사이에 두고 병렬로 배치되며, 상기 격벽의 하부에는 상기 제1 세정공간과 제2 세정공간을 연통시키는 연통공간부가 형성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 스크러버의 높이에 대한 설치공간을 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 유지보수를 위한 작업을 편의성을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

다단 습식 스크러버{multi-stage wet scrubber}

본 발명은 다단 습식 스크러버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스크러버를 일측과 타측에 배치하는 2단 구조로 분할 구획하여 배기가스의 처리 효율을 향상 시킬 수 있을 뿐만 아니라 스크러버의 높이를 효과적으로 줄일 수 있는 다단 습식 스크러버에 관한 것이다.

현대 산업에서는 많은 종류의 대기 오염 물질(이하에서 통칭하여 "배기가스"라고 한다.)이 발생한다. 특히 반도체 제조 공정은 각종 화학물질을 이용하는데, 이들 중 다수는 인체 허용농도가 매우 낮다. 이러한 물질로는 안티몬, 비소, 붕소, 게르마늄, 질소, 인, 규소, 셀레늄 및 기타 화학 원소의 기체 상 수화물을 들 수 있다.

따라서 반도체 제조 공정을 포함한 많은 산업 분야에서 배출되는 배기가스를 제거하는 것은 중요한 문제이다.

현재 사용하고 있는 대기 오염 방지 시설로는 집진기, 스크러버 등이 있으며, 이들은 오염 물질의 종류에 따라 그 효율성을 고려하여 설치하게 된다.

스크러버의 경우, 분진 및 배기가스 그리고 고온의 가스를 동시에 처리할 수 있으므로 많이 이용되고 있다.

구체적으로, 스크러버는 흡수탑이라고도 하며, 배기가스의 처리 방식에 따라 건식, 습식, 플리즈마식 등으로 구분되어 사용되고 있으며, 습식 스크러버는 배기가스를 액체에 접촉시켜 가스 중 가용성 성분을 액상 중에 용해시키는 공정으로 이루어진다.

상기 습식 스크러버에서는 일반적으로 배기가스의 유해 성분을 효과적으로 제거하기 위하여 세정액을 사용한다. 세정액은 유해 성분과 접촉할 때 중화 등의 화학 반응을 통해 유해 성분을 제거하는 것으로 배기가스의 유해 성분과 화학적 반응이 가장 잘 일어나는 것을 선택하여야 한다. 습식 스크러버의 성능은 세정액을 포함하는 물과 배기가스가 효율적으로 접촉할 수 있는가에 따라 결정된다. 따라서 종래에는 세정액을 포함한 물과 배기가스가 충분히 접촉할 수 있도록 충전물을 설치하고, 입자가 작은 물의 공급을 위하여 스프레이 노즐을 설치하는 방식을 취하고 있다.

도 1은 종래기술에 의한 습식 스크러버를 도시한 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이 종래기술에 따른 습식 스크러버(1)는 배기가스가 들어오는 주입구(11)와 배기가스의 유해 성분이 제거된 배기가스가 배출되는 배출구(13)를 구비하는 본체(10)와, 상기 배기가스를 주입구(11)로 보내는 송풍기(31)와, 배기가스에 포함된 유해 성분과 세정액이 접촉하도록 하는 충전물로 채워진 충전물층(33)과, 상기 충전물층(33)으로 세정액을 분사하는 스프레이 노즐(47)과, 상기 본체(10)의 하부로는 충전물층(33)을 통과하여 낙하한 세정액을 회수하는 세정액 저장조(20)로 구성된다.

또한, 습식 스크러버는 작업의 특성상 배기가스와 세정액과 접촉하는 면적과 시간에 비례하여 세정효율이 증가하므로 그 접촉면적과 접촉시간을 늘리기 위해 스크러버를 2층 구조로 설치하고 있는 추세에 있다.

그러나, 종래기술에 따른 습식 스크러버의 적층식 2층 구조는 스크러버의 설치면적과 높이를 증가하므로 그 높이가 증가하는 만큼 유지보수를 위한 점검 및 관리 작업의 위험성이 높아 관리적인 측면에서 많은 어려움이 있었다.

또한, 종래기술에 따른 습식 스크러버는 배기가스를 하부에서 흡기하여 상부로 배기하고 상부에서 하부로 세정액을 분사하는 대향류(counter flow) 방식을 채택하는 것으로, 배기가스와 세정액의 방향이 역방향이므로 배기가스 유량에 비해 단면적이 작을 경우 상부에서 분사한 세정액이 하부의 세정액 저장조(20)로 떨어지지 못하고 충전물층(33) 사이에 부유하는 홍수점(Flooding point)가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 세정액 저장조(20)에 저장된 세정액이 스프레이 노즐(47)에 순환 공급되는 구조는 세정액의 오염도가 빠르게 증가하여 주기적으로 세정액 전체를 교체해주어야 하므로 그에 따른 세정액 소모량에 따른 비용이 크게 발생하는 문제점이 있었다.

한국등록특허공보 제0669501호(2007.01.09) 한국등록특허공보 제0961721호(2010.05.28)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스크러버를 일측과 타측에 배치하는 2단 구조로 분할 구획하여 배기가스의 처리 효율을 향상 시킬 수 있을 뿐만 아니라 스크러버의 높이를 효과적으로 줄일 수 있는 다단 습식 스크러버를 제공하는데 있다.

또한, 세정액 저장조에 저장된 세정액의 오염도를 낮게 유지하는 것과 동시에 사용량을 최소할 수 있는 다단 습식 스크러버를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 다단 습식 스크러버는, 상부에 배기가스 흡입구를 형성하며 내부에 제1 세정공간을 마련한 1차 흡수탑; 상부에 배기가스 배기구를 형성하며 내부에 제2 세정공간을 마련한 2차 흡수탑; 상기 제1 세정공간과 제2 세정공간의 상부에 각각 설치되는 세정액 분사노즐; 상기 제1 세정공간과 제2 세정공간의 하부에 형성되는 세정액 저장조; 상기 제1 세정공간과 제2 세정공간에서 상기 세정액 분사노즐과 세정액 저장조 사이에 각각 개재되는 충전물층; 상기 세정액 저장조의 세정액을 상기 세정액 분사노즐로 공급하는 제1 세정액 순환수단 및 제2 세정액 순환수단; 상기 제2 세정액 순환수단 또는 세정액 저장조로 세정액을 공급하는 세정액 공급수단; 상기 세정액 저장조의 세정액을 외부로 배출시키는 세정액 배출수단; 상기 1차 흡수탑과 2차 흡수탑은 격벽을 사이에 두고 병렬로 배치되며, 상기 격벽의 하부에는 상기 제1 세정공간과 제2 세정공간을 연통시키는 연통공간부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 세정액 공급수단은 유휴상태나 배기가스의 오염도가 낮을 경우 공급유량을 적게 쓸 수 있도록 공급유량을 2가지 이상으로 제어 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 세정액 저장조는 상기 격벽과 동일선상에 위치하고 수직하게 세워지는 구획판을 설치하여 상기 1차 흡수탑의 세정액 분사노즐로부터 분사되어 낙하하는 세정액을 저장하는 제1 저장조와, 2차 흡수탑의 세정액 분사노즐로부터 분사되어 낙하하는 세정액을 저장하는 제2 저장조로 구획되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 저장조의 세정액은 상기 제2 저장조에 저장된 세정액으로부터 공급받는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 저장조는 상기 제2 저장조의 세정액이 캐스케이드(cascade)되는 방식을 통해 세정액을 공급받는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 저장조와 제2 저장조에는 제2 저장조에서 제1 저장조로 일방향으로 세정액이 흐를 수 있도록 안내하는 연통배관이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 흡입구와 배출구 사이에는 배기가스가 1차 흡수탑과 2차 흡수탑을 거치지 않고 상기 배출구로 배출이 이루어질 수 있도록 안내하는 바이패스 덕트가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 세정액 순환수단 및 제2 세정액 순환수단은 상기 제1 저장조와 제2 저장조의 일측에 일단이 연결되고 타단이 세정액 분사노즐에 각각 연결되는 순환라인과, 상기 순환라인에 설치되는 순환 펌프로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 세정액 순환수단 또는 제2 세정액 순환수단을 따라 유동하는 세정액 공급유량은 상기 세정액 공급수단을 통해 항시 공급되는 세정액 유량보다 2배 이상 큰 것을 특징으로 한다.

상기 순환라인에는 세정액을 상기 세정액 배출수단으로 안내하는 펌프 드레인 라인이 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 순환라인 또는 제1 저장조와 제2 저장조에는 상기 세정액 배출수단과 연통하는 보조 드레인 라인이 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 2차 흡수탑의 단면적은 상기 1차 흡수탑의 단면적보다 큰 것을 특징으로 한다.

상기 2차 흡수탑의 세정액 분사노즐 상부에는 미스트 제거층이 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 세정액 배출수단은 세정액 저장조의 바닥면 또는 하부 측벽에 설치되는 배출라인과, 상기 배출라인 내부에 설치되며 수위감지센서와 전기적으로 연결되는 드레인펌프와, 상기 드레인펌프 하부에 설치되는 개폐밸브로 구성된 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 상기 1차 흡수탑과 2차 흡수탑은 격벽을 사이에 두고 일측과 타측에 나란하게 배치되는 구조로 이루어짐에 따라 스크러버의 높이에 대한 설치공간을 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 유지보수를 위한 작업을 편의성을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 세정액 저장조는 구획판을 기준으로 1차 흡수탑의 세정액을 저장하는제1 저장조와, 2차 흡수탑의 세정액을 저장하는 제2 저장조로 구획되어 있어, 2차 세정조에 저장되는 세정액의 오염도를 1차 저장조에 저장되는 세정액의 오염도보다 낮게 가져감으로써 세정액의 사용량을 줄일 수 있어 제거효율을 한층 향상할 수 있는 효과가 있다.

또한, 흡입구와 배출구는 동일선상의 일측과 타측에 나란이 설치가 이루어짐에 따라 스크러버의 설치면적을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 습식 스크러버의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다단 습식 스크러버의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 세정액 저장조의 구성 및 작용을 나타낸 부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 세정액 저장조의 다른 실시예를 나타낸 부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다단 습식 스크러버의 세정액의 순환 구조 및 배출 작용의 흐름을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다단 습식 스크러버의 세정액의 순환 구조 및 배출 작용의 흐름을 나타낸 개략도이다.
도 7은 도 2의 세정액 배출수단의 다른 실시예에 따른 구성을 나타낸 개략도이다.

이하, 본 발명에 따른 다단 습식 스크러버의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들에 의거하여 상세히 설명한다.

참고로, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어와 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석해야만 한다.

또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 나타내는 것은 아니므로 본 출원시점은 물론 그 이후에 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 다단 습식 스크러버는 상부에 배기가스 흡입구(101)를 형성하며 내부에 제1 세정공간(102)을 마련한 1차 흡수탑(100), 상부에 배기가스 배기구(201)를 형성하며 내부에 제2 세정공간(202)을 마련한 2차 흡수탑(200), 상기 제1 세정공간(102)과 제2 세정공간(202)의 상부에 각각 설치되는 세정액 분사노즐(300), 상기 제1 세정공간(102)과 제2 세정공간(202)의 하부에 형성되는 세정액 저장조(400), 상기 제1 세정공간(101)과 제2 세정공간(102)에서 상기 세정액 분사노즐(300)과 세정액 저장조(400) 사이에 각각 개재되는 충전물층(500), 상기 세정액 저장조(400)의 세정액을 상기 세정액 분사노즐(300)로 공급하는 제1 세정액 순환수단(600a) 및 제2 세정액 순환수단(600b), 상기 제2 세정액 순환수단(600b) 또는 세정액 저장조(400)로 세정액을 공급하는 세정액 공급수단(700), 상기 세정액 저장조(400)의 세정액을 외부로 배출시키는 세정액 배출수단(800)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 1차 흡수탑(100)과 2차 흡수탑(200)은 배기가스를 정화하기 위한 기본 베이스 구조물이다.

이러한 상기 1차 흡수탑(100)의 상부에는 배기가스가 진입하는 흡입구(101)가 형성되고, 상기 흡입구(101)와 연통하는 내부에는 세정을 위한 제1 세정공간(102)이 형성된다. 상기 2차 흡수탑(200)의 상부에는 배기가스의 유해 성분이 제거된 가스를 배출시키는 배출구(201)가 형성되며, 상기 배출구(201)와 연통하는 내부에는 세정을 위한 제2 세정공간(202)이 형성된다.

본 발명에 따른 상기 1차 흡수탑(100)과 2차 흡수탑(200)은 격벽(150)을 사이에 두고 일측과 타측에 병렬로 배치되며, 상기 격벽(150)의 하부에는 상기 제1 세정공간(102)과 제2 세정공간(202)을 연통시키는 연통공간부(151)가 형성된다.

이와 같이 상기 1차 흡수탑(100)과 2차 흡수탑(200)을 병렬방향으로 나란하게 설치함으로써 스크러버의 높이에 대한 설치공간을 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 유지보수를 위한 작업을 편의성을 한층 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 1차 흡수탑(100)과 2차 흡수탑(200)은 배기가스를 U턴 방향으로 기류의 흐름을 안내함으써 배기가스의 유해 성분을 제거하기 위한 접촉시간을 충분히 제공하는 것과 동시에 체류시간을 늘릴 수 있어 그에 따른 세정효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 2차 흡수탑(200)의 단면적은 상기 1차 흡수탑(100)의 단면적보다 크게 형성하는 것이 바람직하다. 이는 홍수점(flooding point)이 발생할 수 있는 대향류(counter foow) 방식을 채택한 2차 흡수탑의 배기가스의 유속을 낮추기 위함이다.

그리고, 상기 흡입구(101) 또는 배기구(201) 중 어느 하나에는 흡입구(101)를 통해 유입된 배기가스가 배기구(201)로 유동할 수 있도록 차압을 제공하는 송풍기(210)가 설치된다.

아울러, 상기 흡입구(101)와 배출구(201) 사이에는 배기가스가 1차 흡수탑(100)과 2차 흡수탑(200)을 거치지 않고 상기 배출구(201)로 배출이 이루어질 수 있도록 안내하는 바이패스 덕트(110)가 설치된다.

이는 상기 흡입구(101)로 유입되는 배기가스의 유해 성분이 없을 경우 또는 스크러버의 유지보수 등으로 배기가스를 우회할 필요가 있을 때 상기 배기구(201)로 배출이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

본 발명에 따른 상기 흡입구(101)와 배출구(201)는 동일선상의 일측과 타측에 나란이 설치가 이루어짐에 따라 상기 바이패스 덕트(110)의 길이 및 경로를 매우 짧은 구간으로 설계할 수 있을 뿐만 아니라 장치의 설치면적을 한층 효율적으로 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 바이패스 덕트(110)에는 배기가스의 기체 유량을 개폐단속할 수 있는 개폐밸브(111)가 설치되는 것은 당연하다.

상기 세정액 분사노즐(300)은 상기 1차 흡수탑(100)의 제1 세정공간(102)과 2차 흡수탑(200)의 제2 세정공간(202)의 상부에 설치되는 것으로, 배기가스의 진행방향과 역방향으로 세정액을 분사하는 역할을 수행한다.

특히, 상기 1차 흡수탑(100) 측의 세정액 분사노즐(300)은 배기가스의 진행방향과 동일한 방향(아래쪽)으로 세정액 분사가 이루어짐에 따라 배기가스의 기체 유속을 전혀 방해하지 않고 빠르게 1차 세정이 이루어질 수 있도록 하는 장점이 있다.

상기 세정액 분사노즐(300)은 후술할 제1 세정액 순환수단(600a) 및 제2 세정액 순환수단(600b)의 순환라인(610)에 일정 간격을 두고 설치되는 복수의 구성으로 이루어지는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하지 않으며 상기 충전물층(500)에 대한 분사노즐의 각도 및 분사 균일도가 충족한다면 하나의 분사노즐로 구성할 수 있다.

한편, 상기 세정액 저장조(400)는 상기 제1 세정공간(102)과 제2 세정공간(202)의 하부에 형성되는 것으로, 상기 세정액 분사노즐(300)로 세정액을 공급하는 것과 아울러 분사된 세정액을 임시 저장하는 역할을 수행한다.

본 발명에 따른 상기 세정액 저장조(400)는 상기 격벽(150)과 동일선상에 위치하고 수직하게 세워지는 구획판(410)을 설치하여 상기 1차 흡수탑(100)의 세정액 분사노즐(300)로부터 분사되어 낙하하는 세정액을 저장하는 제1 저장조(420)와, 2차 흡수탑(200)의 세정액 분사노즐(300)로부터 분사되어 낙하하는 세정액을 저장하는 제2 저장조(430)로 구획되는 2개의 구성요소로 이루어진다.

즉, 상기 세정액 저장조(400)를 제1 저장조(420)와 제2 저장조(430)로 구성하는 이유는 세정액 저장조에 저장되는 세정액의 오염도를 다르게 가져감으로써 세정액의 사용량을 한층 효율적으로 관리할 수 있도록 하기 위함이다.

다시 말해, 상기 제1 저장조(420)는 상기 1차 흡수탑(100)에 위치함으로써 초기 배기가스의 유해 성분이 많이 포집되어 오염수준이 높고, 상기 제2 저장조(430)는 상기 2차 흡수탑(200)에 위치하여 1차 세정된 배기가스를 다시 한번 세정하게 되므로 세정액은 배기가스의 유해 성분이 낮은 오염수준을 유지하게 된다.

본 발명에 따른 상기 제1 저장조(420)의 세정액은 상기 제2 저장조(430)에 저장된 세정액으로부터 공급받는 것을 기술적 특징으로 한다.

즉, 상기 제1 저장조(420)에 공급되는 세정액은 상기 제2 저장조(430)로부터 공급받고 상기 제2 저장조(430)는 후술할 세정액 공급수단(700)으로부터 공급받는 단계별 공급구조를 달성함으로써 새롭게 공급되어야 할 세정액의 소모량을 최소화할 수 있는 효가를 제공하기 위함이다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 제1 저장조(420)는 상기 제2 저장조(430)의 세정액이 캐스케이드(cascade)되는 방식을 통해 세정액을 공급받는다.

이를 위해, 상기 제1 저장조(420)에 저장되는 세정액의 수위 보다 상기 제2 저장조(430)에 저장되는 세정액의 저장 수위를 높게 설정하는 것은 당연하다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 구획판(410)에는 제1 저장조(420)와 제2 저장조(430)를 서로 연통시키는 중공의 연통배관(411)을 형성하여 상기 제2 저장조(430)의 세정액을 제1 저장조(420)로 세정액 공급하는 구조로 설정할 수 있다.

또한, 상기 연통배관(411)은 상기 구획판(410)을 관통하지 않고 상기 제1 저장조(420)와 제2 저장조(430)에는 측면 또는 바닥면을 연통하여 세정액이 상기 제1 저장조(420)를 향하는 일방향으로 흐를 수 있도록 안내하는 구조로 설치할 수 있다.

이와 같이 세정액을 공급하기 위한 캐스케이드 또는 연통배관을 이용하는 구성은 상기 제2 세정조(430)에서 제1 세정조(420)로 세정액을 이송시키기 위해 복작한 구성의 유량제어장치 또는 별도의 능동적인 제어장치를 추가적으로 설치할 필요 없이 간단한 기구적인 원리로 구현할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 제1 저장조(420)는 상기 제2 저장조(430)에는 저장되는 세정액의 수위를 실시간으로 감시하는 수위감지센서(440)가 설치된다.

상기 충전물층(500)은 상기 제1 세정공간(102)과 제2 세정공간(202)에서 상기 세정액 분사노즐(300)과 세정액 저장조(400) 사이에 각각 개재되는 것으로, 배기가스의 유해 성분을 흡착시키는 역할을 수행한다.

즉, 상기 충전물층(500)은 유해 성분의 입자가 큰 분진이난 수용성 오염물질을 걸러내어 정화하는 기능을 제공하는 것이다.

상기 충전물층(500)을 이용한 오염물의 세정 효율은 충전물층의 높이에 비례하므로 주어진 공간의 설치 높이에 대하여 최대한 확보할 수 있는 크기를 가지는 형태로 설계하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 세정공간(102)에 설치되는 충전물층(500)의 단면적 크기보다 상기 제2 세정공간(202)에 설치되는 충전물층(500)의 단면적 크기가 큰 것으로 설치하는 것이 좋다. 이 역시 배기가스의 유속을 낮추어 상기 충전물층(500)에서 배기가스의 체류시간을 길게 가져가도록 함으로써 오염물의 흡수 효율을 증가시킬 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 상기 제1 세정액 순환수단(600a) 및 제2 세정액 순환수단(600b)은 상기 세정액 저장조(400)의 세정액을 상기 세정액 분사노즐(300)로 순환 공급하는 역할을 수행한다.

상기 제1 세정액 순환수단(600a)은 1차 흡수탑(100)의 일측에 설치되는 구성이며, 상기 제2 세정액 수환수단(600b)은 2차 흡수탑(200)의 일측에 설치되는 2개의 구성이다.

구체적으로, 상기 제1 세정액 순환수단(600a) 및 제2 세정액 순환수단(600b)은 상기 제1 저장조(420)와 제2 저장조(430)의 일측에 일단이 연결되고 타단이 세정액 분사노즐(300)에 각각 연결되는 순환라인(610)과, 상기 순환라인(610)에 설치되는 순환 펌프(620)와, 상기 순환 펌프(620)로부터 공급되는 세정액 유량을 체크하는 순환 유량계(630)로 구성된다.

그리고, 상기 제1 세정액 순환수단(600a) 또는 제2 세정액 순환수단(600b)을 따라 유동하는 세정액 공급유량은 상기 세정액 공급수단(700)을 통해 항시 제2 세정조(430)로 공급되는 세정액 유량보다 2배 이상 크게 설정하는 것이 바람직하다.

이는 세정액 저장조(400)에 저장되 세정액의 재사용량을 증대시킴으로써 새로운 세정액의 투입을 줄이도록 하여 세정액의 사용량을 절감시킬 수 있으며 제거효율을 향상시키도록 하기 위함이다.

상기 세정액 공급수단(700)은 상기 제2 세정액 순환수단(600b) 또는 제2 저장조(430)로 세정액을 공급하는 역할을 수행하며, 유휴상태나 배기가스의 오염도가 낮을 경우 공급유량을 적게 쓸 수 있도록 공급유량을 2가지 이상으로 제어 가능하도록 1차 조절밸브(710)와 2차 조절밸브(711)를 구성하고 있으며, 세정액 공급수단의 배출구 라인에는 공급되는 세정액의 유량을 산출하는 공급유량계(720)가 설치된다.

상기 세정액 배출수단(800)은 상기 세정액 저장조(400)의 세정액을 외부로 배출시키는 역할을 수행한다.

상기 세정액 배출수단(800)은 세정액 저장조(400)의 바닥면 또는 하부 측벽에 설치되는 배출라인(810)과 상기 배출라인(810)에 설치되는 개폐밸브(820)로 구성된다.

상기 세정액 배출수단(800)의 배출라인은 항상 개방되 상태이며, 상기 개폐밸브(820)의 설치 이유는 후술할 펌프 드레인 라인(840)을 작동시킬 때 드레인 과정에서 세정액이 상기 세정액 저장조(400)로 역류하는 현상이 발생하지 않도록 폐쇄시키는 역할을 수행한다.

도 5에 도시한 바와 같이 상기 세정액 배출수단(800)은 상기 배출라인(810)의 상단이 상기 제1 저장조(420)의 상한 수위와 동일선상에 위치하여 오버플로 중력 드레인 방식으로 항시 세정액 폐수를 자연스럽게 배출시키는 구성이다.

도 7의 다른 실시예에 따른 상기 세정액 배출수단(800)은 세정액 저장조(400)의 바닥면 또는 하부 측벽에 설치되는 배출라인(810)과, 상기 배출라인(810) 내부에 설치되며 상기 수위감지센서(440)와 전기적으로 연결되는 드레인펌프(850)와, 상기 드레인펌프(850) 하부에 설치되는 개폐밸브(820)로 구성할 수 있다.

즉, 상기 드레인펌프(850) 및 개폐밸브(820)의 온,오프 작용을 통해 상기 제1 저장조(420)의 수위를 조절할 있는 구성으로 적용할 수도 있다.

또한, 상기 순환라인(610) 또는 제1 저장조(420)와 제2 저장조(430)에는 상기 세정액 배출수단(800)과 연통하는 보조 드레인 라인(830)을 추가적으로 설치할 수 있다.

상기 보조 드레인 라인(830)은 상기 수위감지센서(440)와 연동하여 개폐동작하여 상기 제1 저장조(420)의 세정액 높이를 유지하면서 드레인하는 작용과, 상기 제1 제2 저장조(420,430) 내의 세정액을 모두 배출시킬 필요가 있을 때 한층 신속한 배출이 이루어질 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

또한, 상기 순환라인(610)에는 세정액을 상기 세정액 배출수단(800)으로 안내하는 펌프 드레인 라인(840)이 설치된다(도 2 및 도 6 참조).

즉, 상기 펌프 드레인 라인(840)은 유체를 강제 압송하는 펌프(620)의 압력을 이용하여 세정액 폐수를 배출시키는 펌프 드레인 방식이다.

이러한 상기 펌프 드레인 라인(840)을 추가적으로 구성함으로써 폐수원(폐 세정액 저장소)의 위치가 1,2차흡수탑(100,200) 보다 높은 곳에 있더라도 세정액 폐수를 원활하게 배출시킬 수 있는 효과를 제공한다.

한편, 상기 2차 흡수탑(200)의 세정액 분사노즐(300) 상부에는 미스트 제거층(900)이 설치된다.

이러한 미스트 제거층(900)은 상승하는 배출가스가 충전물층(500)과 세정액을 통과하는 과정에서 미세 분진과 수분을 완전히 제거한 상태로 상기 배출구(201)를 통해 대기 중으로 방출이 이루어질 수 있도록 하는 기능을 제공한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 1차 흡수탑 200 : 2차 흡수탑
300 : 세정액 분사노즐 400 : 세정액 저장조
410 : 구획판 420 : 제1 저장조
430 : 제2 저장조 500 : 충전물층
600a : 제1 세정액 순환수단 600b : 제2 세정액 순환수단
700 : 세정액 공급수단 800 : 세정액 배출수단
900 : 미스트 제거층

Claims (14)

1. 상부에 배기가스 흡입구를 형성하며 내부에 제1 세정공간을 마련한 1차 흡수탑;
   상부에 배기가스 배기구를 형성하며 내부에 제2 세정공간을 마련한 2차 흡수탑;
   상기 제1 세정공간과 제2 세정공간의 상부에 각각 설치되는 세정액 분사노즐;
   상기 제1 세정공간과 제2 세정공간의 하부에 형성되는 세정액 저장조;
   상기 제1 세정공간과 제2 세정공간에서 상기 세정액 분사노즐과 세정액 저장조 사이에 각각 개재되는 충전물층;
   상기 세정액 저장조의 세정액을 상기 세정액 분사노즐로 공급하는 제1 세정액 순환수단 및 제2 세정액 순환수단;
   상기 제2 세정액 순환수단 또는 세정액 저장조로 세정액을 공급하는 세정액 공급수단;
   상기 세정액 저장조의 세정액을 외부로 배출시키는 세정액 배출수단;
   상기 1차 흡수탑과 2차 흡수탑은 격벽을 사이에 두고 병렬로 배치되며, 상기 격벽의 하부에는 상기 제1 세정공간과 제2 세정공간을 연통시키는 연통공간부가 형성되며,
   상기 세정액 저장조는 상기 격벽과 동일선상에 위치하고 수직하게 세워지는 구획판을 설치하여 상기 1차 흡수탑의 세정액 분사노즐로부터 분사되어 낙하하는 세정액을 저장하는 제1 저장조와, 2차 흡수탑의 세정액 분사노즐로부터 분사되어 낙하하는 세정액을 저장하는 제2 저장조로 구획되며, 상기 제1 저장조에 저장되는 세정액의 수위 보다 상기 제2 저장조에 저장되는 세정액의 저장 수위를 높게 설정하고, 상기 구획판에는 상기 제2 저장조에서 제1 저장조로 일방향으로 세정액이 흐를 수 있도록 안내하는 연통배관이 설치되며,
   상기 세정액 공급수단은 유휴상태나 배기가스의 오염도가 낮을 경우 공급유량을 적게 쓸 수 있도록 공급유량을 2가지 이상으로 제어 가능하도록 1차 조절밸브와 2차 조절밸브 및 세정액 공급수단의 배출구 라인에 설치되어 세정액의 유량을 산출하는 공급유량계로 구성되고,
   상기 흡입구와 배출구 사이에는 배기가스가 1차 흡수탑과 2차 흡수탑을 거치지 않고 상기 배출구로 배출이 이루어질 수 있도록 안내하는 직선형 바이패스 덕트가 설치된 것을 특징으로 하는 다단 습식 스크러버.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 세정액 순환수단 및 제2 세정액 순환수단은,
   상기 제1 저장조와 제2 저장조의 일측에 일단이 연결되고 타단이 세정액 분사노즐에 각각 연결되는 순환라인과, 상기 순환라인에 설치되는 순환 펌프로 구성된 것을 특징으로 하는 다단 습식 스크러버.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 세정액 순환수단 또는 제2 세정액 순환수단을 따라 유동하는 세정액 공급유량은 상기 세정액 공급수단을 통해 항시 공급되는 세정액 유량보다 2배 이상 큰 것을 특징으로 하는 다단 습식 스크러버.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 순환라인에는 세정액을 상기 세정액 배출수단으로 안내하는 펌프 드레인 라인이 설치된 것을 특징으로 하는 다단 습식 스크러버.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 순환라인 또는 제1 저장조와 제2 저장조에는 상기 세정액 배출수단과 연통하는 보조 드레인 라인이 설치된 것을 특징으로 하는 다단 습식 스크러버.
    
12. 삭제
13. 제1항에 있어서,
    상기 2차 흡수탑의 세정액 분사노즐 상부에는 미스트 제거층이 설치된 것을 특징으로 하는 다단 습식 스크러버.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 세정액 배출수단은 세정액 저장조의 바닥면 또는 하부 측벽에 설치되는 배출라인과, 상기 배출라인 내부에 설치되며 수위감지센서와 전기적으로 연결되는 드레인펌프와, 상기 드레인펌프 하부에 설치되는 개폐밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 다단 습식 스크러버.
    

Images