KR102171081B1 - 유해가스 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유해가스 처리장치에 관한 것으로서, 하부에 유입구(4)가 형성되고 상단에 배출구(6)가 형성된 본체(2)와, 상기 본체(2)의 내부 하부에 형성된 수집조(8)와, 상기 본체(2)의 수집조(8) 상부에 순차 배치되는 기액접촉메디아층(10) 및 활성탄흡착층(13)과, 상기 기액접촉메디아층(10) 및 활성탄흡착층(13)의 상부에 배치되는 세정액분사노즐(14)을 포함하고, 상기 기액접촉메디아층(10) 또는 상기 활성탄흡착층(13)의 하부에 배치되어 상기 기액접촉메디아층(10) 또는 활성탄흡착층(13)을 지지하며 본체(2)의 내주면에 근접하게 상향하여 흐르는 유해가스의 흐름을 차단하는 차단링(20)이 내향 돌출되도록 구비된다.

Description

유해가스 처리장치 {Treating tank for harmful gases}

본 발명은 유해가스 처리장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 간단한 구조에 의해 장치 본체를 통과하는 유해가스가 원심력에 의해 본체의 가장자리로 쏠림으로 인한 처리효율의 저하를 방지하고, 처리효율을 높일 수 있는 부가설비를 구비한 새로운 구조의 유해가스 처리장치에 관한 것이다.

도금공장을 포함하는 각종 산업설비나 축사, 음식물쓰레기 등에서 배출되는 유해가스에는 질소산화물(NOx)를 비롯하여 염산이나 불산, 황화수소, 아황산가스 등의 유해성 산성가스나 기타 다양한 유해성분이 포함되어 있다. 이러한 유해성분이 대기중으로 방출되는 경우 대기환경을 오염시키고 인간의 건강에 유해한 영향을 끼치므로, 이러한 유해가스의 방출을 방지하기 위해 유해가스를 스크러버와 같은 유해가스처리시설을 통과시켜서 유해가스성분을 제거하게 된다. 이러한 스크러버는 타워형태의 장치 본체의 하단으로 유입시켜 상단 배출구로 배출하면서 본체 내에 설치된 세정액분사노즐을 통해 순수한 물이나 산화제나 환원제 등의 약제가 포함된 세정액을 유해가스에 분사시켜서 유해가스성분을 포획하거나 중화처리하되, 유해가스와 세정액과가 잘 접촉되도록 다양한 형태와 재질의 폴링과 같은 기액접촉용 메디아를 처리조에 채워서 이 메디아에서 유해가스와 세정액이 서로 충돌되면서 원활히 접촉되도록 하여 유해가스 성분과 세정액과의 접촉과 반응을 촉진하게 된다.

그런데 종래의 이러한 스크러버의 본체는 대체로 원통형 타워 형태로 제작되어 본체의 하단의 유입구로 팬 등에 의해 유해가스가 유입되어 상단의 배출구를 향해서 상승기류를 형성하면서 흐르게 되는데, 이와 같이 본체로 유입되는 유해가스는 대체로 배기덕트에 설치되는 팬이나 블로워에 의해 강제 이송되어 원통형 처리조에서 선회하면서 원심력에 의해 본체의 가장자리쪽으로 쏠리면서 상승하게 된다. 이에 따라 본체의 가장자리에 배치된 메디아가 중앙에 배치된 메디아에 비해 부하가 많이 걸리게 된다. 또한 유해가스가 집중적으로 흐르는 본체의 가장자리에는 유해가스의 흐름양에 비해 상대적으로 분사노즐이 충분히 배치되지 못하여 못하여 세정액이 유해가스와 충분히 접촉되지 못하고 이에 따라 제대로 처리되지 못한 유해가스가 그대로 스크러버를 통과하여 배출될 가능성이 높고, 그만큼 유해가스의 처리효율이 만족스럽지 못한 문제점이 있었다.

국내특허등록 제10-1478973호(2014.12.29.)

본 발명은 전술한 바와 같은 유해가스 처리장치의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 간단한 구조에 의해 장치 본체를 통과하는 유해가스가 원심력에 의해 본체의 가장자리로 쏠림으로 인한 처리효율의 저하를 방지하고 처리수를 냉각 또는 전기분해하여 처리효율을 높일 수 있는 부가설비를 구비한 새로운 구조의 유해가스 처리장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 하부에 유해가스 유입구(4)가 형성되고 상단에 배출구(6)가 형성된 본체(2)와, 상기 본체(2)의 내부 하부에 형성되며 처리수가 수집되는 수집조(8)와, 상기 본체(2)의 수집조(8) 상부에 적어도 하나 이상 배치되며 기액접촉메디아(12)가 충전되는 기액접촉메디아층(10)과, 상기 기액접촉메디아층(10)의 상부에 배치되며 유해가스성분을 흡착하는 활성탄이 충전된 활성탄흡착층(13)과, 상기 기액접촉메디아층(10) 및 상기 활성탄흡착층(13)의 각각의 상부에 배치되어 상기 수집조(8)에서 공급관(16)을 통해 공급되는 순수한 물이나 산화제 또는 환원제가 포함된 세정액을 분사하는 세정액분사노즐(14)을 포함하며, 상기 기액접촉메디아층(10)이나 상기 활성탄흡착층(13) 하부의 본체(2)의 내측 둘레부에는 상기 기액접촉메디아층(10)이나 상기 활성탄흡착층(13)을 탑재하여 지지하며 본체(2) 내주면에 근접하게 상향하여 흐르는 유해가스의 흐름을 차단하는 차단링(20)이 내향 돌출되어 구비되고, 상기 수집조(8)의 내부에는 수집된 처리수에 포함된 유해가스성분을 전기분해하기 위한 직류전극판(42)이 설치된 것을 특징으로 하는 유해가스 처리장치가 제공된다.

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본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 수집조(8)의 내부에는 수집된 처리수의 온도를 낮출 수 있는 쿨러(30)가 구비된 것을 특징으로 하는 유해가스 처리장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 유해가스 처리장치의 하부에 유입구(4)와 상부에 배출구(6)가 형성된 유해가스 처리장치의 본체(2)의 내부에 기액접촉메디아층(10)과 활성탄흡착층(13)이 배치되고 이들 기액접촉메디아층(10)과 활성탄흡착층(13)의 상부에 세정액분사노즐(14)을 배치함으로써, 유해가스를 일차로 기액접촉메디아층(10)을 통해 기액접촉시킴으로써, 유해가스를 물로 포획하여 씻어내거나 산화 또는 환원을 통해 중화시켜 제거하고, 기액접촉메디아층(10)을 통과한 잔여 유해가스는 활성탄흡착층(13)에 재차 흡착시켜 포획함으로써 유해가스성분이 만족스럽게 제거될 수 있다.

또한, 상기 기액접촉메디아층(10)이나 상기 활성탄흡착층(13)의 하부의 본체(2)의 내측 둘레부에는 이들 기액접촉메디아층(10)과 활성탄흡착층(13)을 지지하면서 본체(2)의 내주면에 근접하게 상향하여 흐르는 유해가스의 흐름을 차단하는 차단링(20)이 내향 돌출시킴으로써, 장치 본체(2) 내에서 상향하여 흐르는 유해가스가 원심력에 의해 가장자리로 쏠려서 세정액분사노즐(14)에서 분사되는 세정액이 유해가스에 골고루 충분히 분사되지 못하거나 가장자리에 배치된 기액접촉용 메디아의 부하가 증대되어 유해가스가 상대적으로 메디아가 균일하게 접촉하지 못함으로 인한 처리효율의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 이러한 차단링(20)이 기액접촉메디아층(10)과 활성탄츱착층(13)을 탑재하여 지지하도록 그 하부에 배치됨으로써, 본 장치를 제작시공하는 경우에, 차단링(20)을 본체(2)의 내주면에 용접한 후에, 그 위에 기액접촉메디아층(10)이나 활성탄흡착층(13)을 간단히 탑재하여 제작할 수 있어서, 장치 본체의 구조가 간단하고 현장에서의 설치시공이 용이하다.

삭제

또한, 본 발명에 따르면, 본체(2)의 하부의 수집조(8) 내에 쿨러(30)를 설치함으로써, 대부분의 유해가스가 전단계의 연소나 화학반응 등에 의해 고온으로 가열된 상태인 만큼 이러한 고온의 유해가스의 접촉되는 세정액도 유해가스를 산화 또는 환원을 통해 중화시키는데 적합한 온도 이상으로 가열되되면, 이를 쿨러(30)로 냉각시켜서 최적의 반응온도로 유지함으로써 처리효율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 본체(2)의 수집조(8) 내부에 전기분해용 직류전극판(42)을 설치하여, 유해가스 성분에 따라서, 세정액에 씻겨 내린 유해성분 중, 세정액에 함유된 산화제나 환원제에 의해 중화되지 않고 처리수에 잔류하는 유해성분을 전기분해를 통해 추가적으로 제거함으로써, 더욱 효과적으로 유해가스의 성분을 제거함으로써, 처리수의 배출시에 유해성분이 방출됨으로 인한 2차 오염을 방지할 수 있다.
또한, 전기분해용 직류전극판(42)을 본체(2)의 수집조(8) 내에 설치함으로써, 유해가스 처리장치가 주기적으로 작동되는 경우, 예를 들어, 유해가스를 발생하는 플랜트의 가동이 낮에만 이루어지고 밤에는 가동이 정지되어 유해가스가 발생되지 않는 경우에, 세정수의 분사작동이 멈추는 야간에는 전기분해장치를 멈추지 않고 가동하여 수집조(8) 내부의 처리수에 포함된 유해성분을 전기분해함으로써 유해가스 처리에 만전을 기할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 단면도
도 2는 상기 실시예의 타측 단면도
도 3은 상기 실시예의 요부 평단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 단면도

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 실시예의 일측 단면도이고, 도 2는 타측 단면도이고, 도 3은 요부 평단면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 원통형 타워형태의 장치 본체(2)의 하부 일측에는 유해가스가 도입되는 덕트가 터보팬(3)을 거쳐 연결되는 유입구(4)가 연결되고 장치의 상단에는 직경이 좁아지는 스택(7)을 거쳐 배출구(6)가 형성된다.

이 장치 본체(2)의 내부 하부에는 상부의 세정액분사노즐(14)에서 분사된 세정액이 유해가스와 접촉되어 흘러내려 수집되는 수집조(8)가 배치된다. 이 수집조(8)에는 물이나 물에 산화제나 환원제 등의 약제가 혼합된 세정액이 흘러내려 저류된다. 이 수집조(8)의 하단 일측에는 드레인관(9)이 접속된다. 그리고 본체(2) 내의 수집조(8)의 상부에는 분사되는 세정액과 유해가스의 접촉을 증대시키기 위해 소정의 형태와 재질로 제작된 폴링과 같은 기액접촉메디아가 충전되는 기액접촉메디아층(10)이 상하로 이격되어 두 단 배치된다. 바람직하게는 이 기액접촉메디아층(10)은 배기가스가 통과될 수 있도록 통공이 형성된 그레이팅(11)을 포함하여, 이 그레이팅(11) 위에 기액접촉메디아(12)가 채워지는 형태를 취한다.

그리고 상기 기액접촉메디아층(10)의 상부에는 활성탄이 충전된 활성탄흡착층(13)이 배치된다. 이 활성탄흡착층(13)도 통공이 형성된 그레이팅(11) 위에 탑재된다. 이 활성탄흡착층(13)은 상기 기액접촉메디아층(10)에서 완전히 제거되지 않은 잔여 유해가스성분을 다공질 활성탄으로 흡착하여 최종적으로 포획하게 된다.

그리고 각각의 기액접촉메디아층(10)의 상부와 상기 활성탄흡착층(13)의 상부에는 하부의 수집조(8)에서 공급관(16)을 통해 접속되는 세정액분사노즐(14)이 수평연장된다. 이러한 세정액분사노즐(14)은 기액접촉메디아층(10)과 활성탄흡착층(13)의 상측에 배치되어 세정액을 하향하여 분사하지만, 필요에 따라서는 상향분사노즐(15)이 기액접촉메디아층(10)의 하측에 배치되어 기액접촉메디아층(10)을 향해서 세정액을 상향분사하기도 한다. 또한, 본체(2)의 상부이자 스택(7)의 하부에는 그레이팅(11)에 충전되는 데미스터(18)가 배치되어, 배출되는 배기가스에서 액적을 제거하도록 한다. 한편, 수집조(8)의 일측에는 수집된 세정액의 pH를 측정하거나 조정하는 PHIC(19)가 구비된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 따르면, 기액접촉메디아층(10)과 활성탄흡착층(13의 하부의 본체(2)의 내측 둘레부에는 소정 길이의 차단링(20)이 내향 돌출되도록 구비된다. 이 차단링(20)은 기액접촉메디아층(10)과 활성탄흡착층(13)을 탑재, 지지함과 더불어, 본체(20)의 내주면에 근접하여 위로 상승하는 유해가스의 흐름을 차단하는 역할을 한다. 이 차단링(20)의 규격은 장치 본체(2)의 규격에 따라 차단링(20)의 폭은 100mm 내지 300mm 정도의 크기로 제작한다. 이에 따라 본체(2)의 하부로로 유입된 유해가스가 원심력에 의해 가장자리로 쏠리면서 상승하려는 유해가스가 이 차단링(20)에 부딪혀서 수평방향으로 유도되므로, 유해가스가 본체(2)의 가장자리쪽으로 쏠림에 따라 기액접촉메디아에서 세정액과 충분히 접촉되지 못하는 것이 방지되므로, 그 만큼 유해가스의 처리효율이 향상된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 차단링(20)이 기액접촉메디아층(10)의 하부에 배치되어 기액접촉메디아층(10)을 탑재하여 지지하므로, 차단링(20)을 본체(2) 내벽에 용접한 후에 그 위에 그레이팅(11)을 탑재하고 이 그레이팅(11) 위에 기액접촉메디아를 충전하여 기액접촉메디아층(10)을 충전하거나 형성하면 기액접촉메디아층(10)의 시공이 가능하므로, 그만큼 장치의 제작과 시공이 용이한다.

또한, 본 발명에 따르면, 본체(2)의 하부 수집조(8)에는 수집된 처리수의 온도를 낮추는 쿨러(30)가 설치된다. 이 쿨러(30)는 장치의 유입구(4)로 유입되는 유해가스가 연소 또는 화학반응을 통해 고온 상태로 장치 본체(2)로 도입되는 경우가 많고, 이러한 경우에 고온의 유해가스와 접촉되는 세정액도 세정액에 포함된 산화제나 환원제 등의 약제와의 반응에 적합한 온도보다 높아지면 효율적인 산화 또는 환원반응이 일어나지 못할 수 있으므로, 본 발명의 쿨러(30)로 수집조(8) 내의 세정액을 반응에 적합한 적절한 온도로 냉각시켜서 유해가스의 처리효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 본체(2)의 수집조(8)의 내부에는 전기분해용 직류전극판(42)이 설치되고, 본체(2)의 외부에는 이 직류전극판(42)에 직류를 인가하는 정류전원부(44)가 배치된다. 이에 따라, 세정액에 씻겨서 세정액에 함유된 유해성분 중에서 전기분해에 의해 유해성이 제거될 수 있는 유해가스의 경우에는 전기분해를 통해 세정액에 포함된 유해성분을 추가적으로 제거함으로써 처리수의 배출시에 유해성분이 방출됨으로 인한 2차 오염을 방지할 수 있다.
또한, 전기분해용 직류전극판(42)을 본체(2)의 수집조(8) 내에 설치함으로써, 유해가스 처리장치가 주기적으로 작동되는 경우, 예를 들어, 유해가스를 발생하는 플랜트의 가동이 낮에만 이루어지고 밤에는 가동이 정지되어 유해가스가 공급되지 않는 경우에, 세정수의 분사작동이 멈추는 야간에는 전기분해장치를 멈추지 않고 가동하여 수집조(8) 내부의 처리수에 포함된 유해성분을 전기분해함으로써 유해가스 처리에 만전을 기할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 단면도로서, 전술한 실시예와의 차이점은 차단링(20)이 기액접촉메디아층(10)의 하부에 인접 배치되는 대신에 기액접촉메디아층(10)의 상부에 인접 배치된다. 이 실시예는 기존에 설치되어 차단링(20)이 구비되지 않은 스크러버 장치를 수리하여 차단링(20)을 부설하는 경우에 적용하는 것으로서, 이 차단링(10)을 기앱접촉메디아층(10)의 상부에 올려놓고 지지하면서 본체(2)의 내주면에 용접한다면, 차단링(10)의 본체(2)에의 부착작업이 간편하여 장치의 제작이 용이하게 된다.

삭제

Claims (3)

1. 하부에 유해가스 유입구(4)가 형성되고 상단에 배출구(6)가 형성된 본체(2)와, 상기 본체(2)의 내부 하부에 형성되며 처리수가 수집되는 수집조(8)와, 상기 본체(2)의 수집조(8) 상부에 적어도 하나 이상 배치되며 기액접촉메디아(12)가 충전되는 기액접촉메디아층(10)과, 상기 기액접촉메디아층(10)의 상부에 배치되며 유해가스성분을 흡착하는 활성탄이 충전된 활성탄흡착층(13)과, 상기 기액접촉메디아층(10) 및 상기 활성탄흡착층(13)의 각각의 상부에 배치되어 상기 수집조(8)에서 공급관(16)을 통해 공급되는 순수한 물이나 산화제 또는 환원제가 포함된 세정액을 분사하는 세정액분사노즐(14)을 포함하며, 상기 기액접촉메디아층(10)이나 상기 활성탄흡착층(13) 하부의 본체(2)의 내측 둘레부에는 상기 기액접촉메디아층(10)이나 상기 활성탄흡착층(13)을 탑재하여 지지하며 본체(2) 내주면에 근접하게 상향하여 흐르는 유해가스의 흐름을 차단하는 차단링(20)이 내향 돌출되어 구비되고, 상기 수집조(8)의 내부에는 상기 수집조(8)의 내부에는 수집된 처리수에 포함된 유해가스성분을 전기분해하기 위한 직류전극판(42)이 설치된 것을 특징으로 하는 유해가스 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수집조(8)의 내부에는 수집된 처리수의 온도를 낮출 수 있는 쿨러(30)가 구비된 것을 특징으로 하는 유해가스 처리장치.
3. 삭제

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