KR102172615B1 - 미세먼지의 습식집진용 첨가제, 그 제조방법 및 그 첨가제를 이용한 습식집진장치 - Google Patents

미세먼지의 습식집진용 첨가제, 그 제조방법 및 그 첨가제를 이용한 습식집진장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미세먼지의 습식집진용 첨가제, 그 제조방법 및 그 첨가제를 이용한 습식집진장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 올레핀 생산공정에서의 잔유를 이용하여 황산화공정으로 염을 제조하고, 탈황공정을 통해 악취를 제거하여 저비용의 미세먼지 습식집진용 첨가제를 제조한다. 제조된 첨가제는 공장의 배기가스의 배출측에 설치된 습식집진장치에 공급되는 물에 혼합사용하게 함으로써 소수성이 부여된 첨가제로 인해 미세먼지의 흡착율을 높여 저비용으로 미세먼지 제거효율을 증대시킬 수 있는 미세먼지의 습식집진용 첨가제 제조방법, 그 제품 및 그것을 이용한 습식집진장치에 관한 것이다.

Description

미세먼지의 습식집진용 첨가제, 그 제조방법 및 그 첨가제를 이용한 습식집진장치{Additive for water jet type dust collection, Manufacturing method thereof and Wet type dust collector using additive}
본 발명은 미세먼지의 습식집진용 첨가제, 그 제조방법 및 그 첨가제를 이용한 습식집진장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 올레핀 생산공정에서의 잔유를 이용하여 황산화공정으로 염을 제조하고, 탈황공정을 통해 악취를 제거하여 저비용의 미세먼지 습식집진용 첨가제를 제조한다. 제조된 첨가제는 공장의 배기가스의 배출측에 설치된 습식집진장치에 공급되는 물에 혼합사용하게 함으로써 소수성이 부여된 첨가제로 인해 미세먼지의 흡착율을 높여 저비용으로 미세먼지 제거효율을 증대시킬 수 있는 미세먼지의 습식집진용 첨가제 제조방법, 그 제품 및 그것을 이용한 습식집진장치에 관한 것이다.
산업현장에서 작업중에 발생되는 비산먼지나 유해물질들은 작업자의 건강을 해치는 대표적인 요소로서 장시간에 걸쳐서 비산먼지나 유해물질들을 흡입하면 인체의 심폐계에 치명적인 질병을 초래하게 된다.
일예로 화력발전소와 시멘트 공장 제철소 등에서는 연료 또는 원료를 운반하는 과정에서 다량의 미분이 비산되어 분진이 발생되고, 화력발전소나 폐기물처리업체 또는 기타 연소장치를 구비하는 공장의 경우에는 연소시 발생되는 연소가스에 의해 연소분진이 다량 발생되며, 반도체 제조업체를 포함하는 화학물 처리업체에서도 배출되는 가스 중에 다수 분진이 포함되어 있다.
이와같이 공장에서 발생된 분진은 작업자 건강을 해치거나 생산제품의 품질저하시키고, 나아가 장시간 배출시 주면 환경을 오염시켜 인근지역의 주민건강까지 저해시키는 문제점이 있다.
근래에는 각종 연소가스나 분진을 포함하는 공장내 생산가스를 배출시키는 배출부분에 집진장치를 설치하여 배출가스에 포함되어 있는 미세먼지를 제거하고 있다.
상기 집진장치는 필터방식과, 전기를 부여하는 전기집진방식과, 물을 분사하는 습식방식이 있다. 상기 필터방식은 헤파필터 또는 백필터 등 다양한 형태가 제시되어 소량이 먼지를 제거하는데는 큰 효과가 있다. 그러나, 일정사용후 필터를 교체하거나 클린화작업을 수행해야 함으로 그 시간동안 집진기능을 수행할 수 없다. 따라서 연속으로 대량의 미세먼지가 배출되는 공장과 같은 시설에서는 집진기를 복수로 구비하여야 함으로 시설비용이 증대되고, 사용된 필터를 처리하기에도 2차적인 폐기물이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 전기집진방식은 다량의 전기를 부가하기 때문에 에너지소모량이 크고 다단구조의 복잡한 시스템이 요구되므로 시설비용이 증가되어 효율성이 낮은 단점이 있다.
또한, 상기 습식방식은 물을 분사하여 먼지를 제거하는 것이어서 상대적으로 시설비용이 낮아 대형공장에 적합하다. 그러나 미세먼지는 소수성이기 때문에 물을 분사하는 방식으로는 미세먼지까지 제거하기에는 적합하지 않다. 이에 한가지 이상이 복합방식을 적용하여 집진이 이루어지고 있지만 이 역시 시설비용이 증대되는 문제점이 있어 영세업체의 경우 설치에 상당히 부담이 있다.
한편, 석유화학공정에는 분해공정 후 잔유물이 다량 발생되고 있다. 상기 잔유물은 수요처가 미비하기 때문에 대부분 화력발전소 등으로 공급하여 연소제거하는 방법으로 처리가 이루어지고 있다. 이러한 잔유물 연소는 다량의 유해가스가 발생됨으로 이를 처리하기 위한 후속공정이 필요하기 때문에 소규모공장에서는 실행하기 어려워 사용처에 제한이 있다. 특히 근래에는 미세먼지 저감목적으로 화력발전소의 사용을 제한하고 있으므로 열분해공정에서 발생된 부산물을 재활용하여 사용하는 새로운 수요처에 대한 필요성이 대두되었다.
한국등록특허 제10-1878107호(2018.07.06.등록; 이하 '선행문헌1'이라 함)는 미세먼지 집진용 다층구조 액적, 액적분사모듈 및 이를 포함하는 미세먼지 저감장치를 제시하였다. 상기 선행문헌1은 액적을 외층은 고분자 전해질을 포함하고 내층은 용매 및 비이온 계면활성제를 포함하도록 다중구조로 분무가 이루어지게 하고, 이 과정에서 전기를 인가하여 분무되는 액적에 전하를 띄게 해 미세먼지를 흡착제거하는 것이다. 상기 선행문헌1은 액적에 전하를 인가하기 때문에 미세먼지 흡착효율은 증가시킬 수 있으나, 미세먼지 집진용으로 사용하기 위해서는 별도로 전하를 제공하기 위한 전기관련 장치를 추가로 설치되어야 함으로 기존장치에 연계하여 사용하기 어려운 구조이다.
한국등록특허 제10-1753542호(2017.06.27.등록; 이하 '선행문헌2'이라 함)는 미세먼지를 포함한 유해물질 집진장치를 제시하였다. 상기 선행문헌2는 중앙에 충돌판이 구비된 사이클론과 백필터를 이용하여 배출가스에 포함된 미세먼지를 포집하고, 추가적으로 일정량 물을 담수하여 배출가스가 수면에 접촉한 다음 배출되게 하는 습식집진부를 더 구비하는 방식으로 집진시설을 제시하였다. 상기 선행문헌2는 주기적으로 백필터를 교체해야하고, 교체된 백필터를 세척 또는 처리하는데 상당한 번거로움이 있으며, 미세먼지가 소수성을 띄기 때문에 단순히 습식집진부에 담수된 물의 수면에 접촉되는 것만으로는 효과적인 분리가 어렵다.
한국공개특허 제10-2019-0089124호(2019.07.30.공개; 이하 '선행문헌3'이라 함)은 미세먼지의 발생량을 줄이거나 집진장치의 집진율을 높이기 위한 첨가제를 제시하였다. 상기 선행문헌3은 다양한 화합물을 혼합하여 조성물을 제조하고, 이를 미세먼지 포집분야에 적용한 것이다.
그러나, 선행문헌 1 내지 3은 집진방법에 대해 기술하였으나, 폐자원을 재활용하는 방식과는 다소 차이가 있다.
한국등록특허 제10-1878107호(2018.07.06.등록) : 미세먼지 집진용 다층구조 액적, 액적분사모듈 및 이를 포함하는 미세먼지 저감장치 한국등록특허 제10-1753542호(2017.06.27.등록) : 미세먼지를 포함한 유해물질 집진장치 한국공개특허 제10-2019-0089124호(2019.07.30.공개): 미세먼지의 발생량을 줄이거나 집진장치의 집진율을 높이기 위한 첨가제
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 미세먼지의 습식집진용 첨가제, 그 제조방법 및 그 첨가제를 이용한 습식집진장치는,
미세먼지를 제거하기 위한 습식집진장치에서 분사하는 물에 첨가제를 혼합하여 미세먼지의 흡착율을 증가시키되, 첨가제는 열분해공정에서의 잔유물을 이용하여 제조함으로써 폐기물의 사용분야를 확대시키면서 원료비용을 절감시켜 대량시설 적용에 적합한 미세먼지 습식집진용 첨가제 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 장치구성을 단순화시키면서 첨가제가 혼합된 물과 미세먼지의 접촉면적을 증가시켜 효율적인 미세먼지 저감이 이루어질 수 있는 습식집진장치의 제공을 다른 목적으로 한다.
상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 미세먼지의 습식집진용 첨가제 제조방법은,
공장이나 시설물의 배기가스를 배출하는 배출라인에 설치되어 배기가스에 포함된 미세먼지를 포집제거하는 습식집진장치의 분사액에 혼합하는 첨가제의 제조방법에 있어서, 올레핀 제조를 위한 열분해 공정에서의 비점 160-400℃ 온도 범위의 잔유를 황산화제를 사용하여 황산화시키는 황산화단계; 황산화된 잔유를 중화하여 염을 생성하는 염생성단계; 상기 염생성단계를 수행한 반응물을 탈황반응기에 투입하여 촉매층을 통과하도록 하고, 동시에 탈황반응기에 수소를 공급하여 반응물이 촉매층을 통과하는 과정에서 수소와 반응하여 탈황이 이루어지도록 하는 탈황단계;를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 황산화단계는, 진한황산, 삼산화황(SO3), 삼산화황의 양이 10-65 중량%인 발연황산 또는 20-100 중량%의 폐황산중 어느 하나의 황산화제를 사용하여 120~220℃의 온도범위에서 3분~20시간동안 수행하고; 상기 염생성단계는, 5-100 중량%의 폐알칼리액을 사용하여 pH6~10으로 조절하여 중화가 이루어지고; 상기 탈황단계는,
250~320℃의 온도범위에서 이루어지고, 촉매층은 코발트-몰리브덴(Co-Mo) 촉매층 단독 또는 니켈-몰리브덴(Ni-Mo)촉매층을 추가로 형성하여 사용한다.
또한, 상기 황산화단계 또는 황산화단계의 전 후에는, 벤조산, 테레프탈산, 나프탈렌 카르복실산, 나프탈산, 이소프탈산, 페닐아세틱산, 살리실산, p-히드록시 벤조산, 벤젠테트라 카르복실산 및 디페닐아세틱산으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 산 또는 산무수물을 가하여 반응시키는 산첨가단계가 더 이루어질 수 있다.
본 발명의 미세먼지를 분리하는 습식집진장치의 분사액에 혼합하여 사용되는 미세먼지 저감용 첨가제는,
올레핀 제조를 위한 열분해공정에서 비점 160-400℃ 온도 범위의 잔유를 황산화시키고, 중화하여 염을 생성하고, 수소공급하에서 코발트-몰리브덴 촉매층을 통과시켜 탈황하여 수득한다.
본 발명의 미세먼지의 습식집진용 첨가제를 이용한 습식집진장치는,
산업단지의 배기가스 배출구에 장착되어 배기가스에 포함된 미세먼지를 첨가제가 혼합된 물과 접촉시켜 제거하는 습식집진장치에 있어서, 상부가 개구된 통체로, 하단에는 배수관이 연통되고, 상기 배수관보다 상측에는 미세먼지 발생지에서 이송된 배기가스를 유입시키는 배기가스유입관이 연통된 집진몸체와; 상기 집진몸체 내부공간의 중간부분에 일정두께를 갖도록 설치되어 필터영역을 형성하고, 상기 필터영역의 상단과 하단은 다수의 통공이 형성된 다공지지판으로 형성하고, 상기 다공지지판 사이의 영역에는 충진재를 충진시켜 표면적을 증가시킨 필터층과; 상기 필터층 상부영역에 설치되는 분산팬과; 상기 분산팬 상부에 설치되고 다수개의 분사공을 통해 분사액을 분사하여 필터층에 고르게 공급하는 분사액공급관;을 포함하여 구성되되, 상기 분사액은, 올레핀 제조를 위한 열분해공정에서 비점 160-400℃ 온도 범위의 잔유를 황산화시키고, 중화하여 얻어진 염을 포함하고, 수소공급하에서 코발트-몰리브덴 촉매층을 통과시켜 탈황하여 수득한 첨가제가 전체분사액에 대해 0.3~0.8중량%의 범위로 혼합하여 공급된다.
또한, 상기 집진몸체는 필터층 하부 부분을 하단에서 상측으로 점진적으로 직경이 확대된 역원뿔형의 확관부로 형성하고, 상기 배기가스유입관은 확관부의 하부측에 확관부 내면과 접선으로 연통시켜 배기가스가 선회하면서 상승되도록 할 수 있다.
또한, 상기 필터층은 저면을 원뿔홈으로 형성하여 필터층을 통과한 분사액이 원뿔홈의 저면을 따라 집진몸체 내벽면으로 이동되어 흐르게 할 수 있다.
상기 해결수단에 의한 본 발명의 미세먼지의 습식집진용 첨가제, 그 제조방법 및 그 첨가제를 이용한 습식집진장치는,
습식집진장치에 사용되는 분사용 물에 첨가되는 첨가제를 열분해공정에서의 폐기물인 잔유물을 이용하여 제조함으로써 자원 순환이 이루어지는 친환경적인 제조방법의 제공이 가능하게 되었다. 특히 제조비용이 낮기 때문에 미세먼지를 다량 배출시키는 공장에서도 부담없이 사용할 수 있고 미세먼지의 흡착율을 높여 제거효율을 증대시키는 등 습식집진장치에 사용되는 미세먼지 저감용 첨가제의 제공이 가능하다.
또한, 본 발명의 습식집진장치는 집진몸체 내의 배기가스와의 접촉면적을 증가시키기 위한 필터층의 저면을 원뿔홈 형태로 형성하여 투입된 분사액이 상당량 중앙에서 외측으로 흘러 집진몸체 내벽면을 따라 흐르게 함으로써 유입된 배기가스가 1차적으로 접촉하여 내포된 미세먼지의 1차포집이 이루어지게 한 다음 필터층을 통과하면서 2차분리가 이루어지도록 하는 등 간단한 구조에서 다단으로 미세먼지를 제거시켜 효율성을 극대화한 장치를 제공할 수 있다.
따라서, 구조단순화에 따라 장치의 제조비용이나 설치비용 및 유지비용을 낮출 수 있어, 영세업체가 부담없이 설치할 수 있고, 이는 장치의 보급률을 높여 환경오염을 방지하는데 이바지할 수 있다.
또한, 공장의 배출가스 집진용은 물론 지하철이나 대형건물의 내부 공기순환용에 적용하여 낮은 비용으로 맑은공기를 제공해 사용자의 건강을 도모할 수 있는 유용한 장치의 제공이 가능하게 되었다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 미세먼지의 습식집진용 첨가제 제조방법의 공정도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 습식집진장치를 도시한 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 확관부를 갖는 집진몸체와 원뿔홈이 형성된 필터층을 갖는 습식집진장치를 도시한 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에서 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되고 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
올레핀 생산을 위한 열분해공정은 600~1400℃ 까지 다양한 온도 범위에서 수행되며, 대부분 이행되는 나프타를 원료로 하여 에틸렌을 수취하는 과정은 최대수율을 위해서 750-850℃의 온도에서 열분해공정을 수행한다. 이와같이 열분해공정은 반응 후 냉각을 통해서 반응을 중지시킨다. 이때 1차적으로 타르상의 잔유가 다량 분리되어 나오는데, 본 발명에서는 이러한 다량의 잔류를 주 원료로 사용하여 첨가제를 제조한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 미세먼지의 습식집진용 첨가제 제조방법의 공정도이다.
본 발명에 따른 미세먼지의 습식집진용 첨가제 제조방법은, 올레핀 제조를 위한 열분해 공정에서의 비점 160-400℃ 온도 범위의 잔유를 황산화제를 사용하여 황산화시키는 황산화단계; 황산화된 잔유를 중화하여 염을 생성하는 염생성단계; 촉매층이 형성된 탈황반응기에 상기 염생성단계를 수행한 반응물을 투입하고 동시에 탈황반응기에 수소를 공급하여 탈황이 이루어지는 탈황단계;를 포함하는 이루어진다.
첨가제의 제조는 공기중에서 또는 질소로 반응기 내부를 포화시켜 수행할 수 있다. 초기에 반응성 물질의 중합을 유도하는데, 이를 위해 첨가되는 반응물에 따라 3분-8시간 까지 반응을 시킨다. 이 때, 반응온도는 70-220℃ 범위가 되도록 한다.
개시제로는 과산화물계 화합물이나 아조계 화합물, 예를 들면 벤조일퍼옥사이드, 삼차부틸 하이드록사이드, 디-삼차 부틸퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 비스-파라-브로모벤조일 포옥사이드, 큐민 하이드록사이드, a-a-이소브틸로니트릴, a-a-아조비스 이소부티레이트 등이 용이하게 사용될 수 있다.
상기 개시제는 적절한 용매에 용해하여 점적하면서 반응액에 가하도록 한다. 개시제는 반드시 첨가해야 하는 것은 아니고 때로는 개시제 없이 열 라디칼 생성반응을 하기도 한다. 개시제의 사용량은 반응성 화합물의 양의 0.1-10 중량%가 되도록 하며, 바람직하게는 0.2-5 중량%가 되도록 한다. 이 때, 중합도를 높이기 위하여 스티렌등의 올레핀을 첨가할 수 있다.
황산화단계는, 진한황산(conc 황산), SO3 발연황산(SO3양으로 10-65%) 또는 20-100%의 폐황산으로 수행한다. 상기 폐황산은 윤활유 제조 등에서 파라핀계 화합물의 정제공정 또는 화약제조시의 니트로화 공정 등에서의 것을 이용할 수 있으며, 상기 폐황산은 그대로 사용해도 되며 어느 정도의 정제과정을 통하여 정제한 후 사용할 수도 있다.
황산화 반응시 급격한 반응온도의 상승은 반응기내의 압력을 상승시켜 반응물의 유출을 유발할 수 있으므로, 반응기 내부의 온도를 30℃ 이하로 냉각한 후 폐황산은 천천히 첨가하도록 한다. 황산화제의 투입이 끝난 후 온도를 120-220℃로 상승시키고 3분-20시간 동안 반응을 수행하도록 한다.
황산화 반응단계나 황산화단계 전후에 여러 가지 화합물과 반응시킬 수 있는데 먼저 여러 가지 산과 산무수물과의 축합반응이 가능하다. 이 반응에 사용되는 반응물로는 벤조산, 테레프탈산, 나프탈렌카르복실산, 나프탈산, 이소프탈산, 페닐아세틱산, 살리실산, p-히드록시 벤조산, 벤젠테트라카르복실산, 치페닐아세틱산, 이러한 산의 무수물 등이 있다. 또한 상기한 산 또는 산무수물을 독립적으로 사용하는 것도 가능하지만 이들을 서로 혼합하여 사용할 수도 있다.
또한 여러 가지 지방산과 이의 알칼리금속염 또는 알칼리토금속염을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 지방산의 예로서는 라우릴산, 미리스틱산, 팔미트산, 스테아린산, 올레인산 등이 있다.
이 때, 열분해공정의 잔유로부터의 황산화물의 양이 중량부로서 30% 이상이어야 한다.
황산화 반응단계나 황산화단계 전후에 여러 가지 수산기 화합물, 예컨대, 알콜, 페놀류와 반응시키기도 한다. 이의 종류로는 메틸알콜, 에틸알콜, 프로필알콜, 부틸알콜, 아밀알콜, 헥실알콜 등과 같은 지방족 알콜, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 프로필셀로솔브, 부틸셀로솔브 등과 같은 셀로솔브류, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-부탄디욜 등의 저급 디올류, 또는 모노클로로알콜, 아릴알콜, 에탄올아민, 벤질알콜, 페놀, 크레졸, p-쿠밀페놀, P-메틸페놀, 2,4-디니트로페놀 등이 있다.
산, 산무수물, 알콜 등과의 반응을 통한 알킬화, 에스테르화 등은 첨가제에 일부 소수성을 주기 위한 것으로, 소수성을 갖는 미세먼지를 흡착시켜 분리가 용이하게 이루어지도록 한다.
또한 포름알데히드와 축합반응을 시키기도 하는데 반응은 90-105℃에서 4-60 시간 동안 수행한다. 산, 산무수물, 산의 알칼리염, 알칼리토금속염, 수산기 화합물 등은 순수한 것을 사용해도 되고 5-100중량%의 폐기물 또는 부산물을 작용시켜 반응시킬 수도 있다. 이러한 물질들은 목적물의 저농도 부산물로 또는 다른 목적물의 중간, 최종 폐기물로부터 얻어진다.
또한, 앞서의 열분해공정의 잔유에 알콜류나 방향족류 등을 용매로 하여 반응에 이용할 수도 있다.
다음으로 잔유의 황산화 반응을 완료한 다음에는 염생성단계를 수행한다.
황산화 반응물 또는 황산화반응전이나 반응시 또는 반응에 의한 반응물은 중화시켜서 알칼리금속염, 알칼리토금속염 또는 암모늄염의 형태로 조제한다. 이 때, 사용되는 중화액은 순수한 것 또는 5-100중량%의 부산물 또는 폐기물 대표적으로 폐알칼리액을 사용한다. 중화제의 종류에 따라 가장 일반적인 나트륨염, 칼슘염, 암모늄염 이외에 마그네슘염, 바륨염, 주석염, 크롬염, 아민염 등의 여러형태로 제조한다. 이들 중 나트륨염과 칼슘염이 가장 바람직하다.
중화액의 pH는 6-10이 되도록 하여 염을 생성시키며, 생성된 성분 중 망초(황산나트륨 10수염;Na2SO4ㆍ10H2O) 등의 결정 성분은 제거할 수도 있다. 상기 염생성단계를 수행한 반응물은 농축하여 고형성분을 6-45%로 하거나 분말로 제조하여 사용할 수 있다.
상기 염생성단계를 수행한 반응물은 일정량 물에 혼합하여 물분사에 의해 배출되는 미세먼지를 저감시키는 습식집진장치에 적용하여 사용할 수 있다. 그러나 상기 반응물은 미세먼지를 제거하는데는 효율이 높으나, 다량의 황화물에 의해 악취를 발생시킴으로 습식집진장치에 연결하여 악취를 제거하는 장치가 2차적으로 더 설치해야 함으로 시설비용이 증대될 수 있다.
다음으로 탈황단계가 수행된다.
상기 탈황단계는, 염생성단계를 수행한 반응물을 탈황반응기에 투입하여 촉매층을 통과하도록 하고, 동시에 탈황반응기에 수소를 공급하여 반응물이 가열되어 기상의 탄화수소 원료와 공급된 수소가스사이에서 발생되는 기상반응에 의해 탈황이 이루어진다.
상기 탈황단계의 반응온도는 탈황반응이 요구되는 250~320℃의 온도범위에서 이루어진다.
또한, 상기 촉매층은 코발트-몰리브덴(Co-Mo) 촉매를 사용한다. 상기 촉매층은 다양한 제품의 촉매를 선택사용할 수 있으며, 본 발명에서는 PROCATALYSE사의 제품명 HR-406의 촉매를 사용한다. 상기 촉매는 지지체로서 알루미나를 사용하고 금속으로는 Co-Mo를 사용하고, 직경은 1.2mm 압출형이다.
또한 상기 촉매층은 상술된 코발트-몰리브덴(Co-Mo) 촉매층 단독으로 사용하는 것 이외에 코발트-몰리브덴(Co-Mo) 촉매층과 니켈-몰리브덴(Ni-Mo)촉매층을 복층으로 형성하여 반응이 이루어지게 할 수 있다.
상기 또다른 촉매층을 형성하는 니켈-몰리브덴(Ni-Mo)촉매는 PROCATALYSE사의 제품명 LD-145의 촉매를 사용한다. 상기 촉매는 지지체로서 알루미나를 사용하고 금속으로는 Ni-Mo를 사용하고, 직경은 3mm 구형이다.
상기 코발트-몰리브덴(Co-Mo) 촉매층과 니켈-몰리브덴(Ni-Mo)촉매층을 모두 구비할 경우 촉매반응기에는 코발트-몰리브덴(Co-Mo) 촉매와 니켈-몰리브덴(Ni-Mo)촉매를 각각 별도의 영역에 충진시켜 촉매층을 각각 형성되게 할 수 있으며, 두 촉매를 혼합하여 하나의 촉매층이 형성되게 할 수 있다.
상기 촉매층에서는 염생성단계를 수행한 반응물에 다량의 올레핀 화합물이 잔류함으로, 상기 촉매층에 의해 올레핀 화합물은 포화탄화수소로 전환시키고, 황화합물은 H2S로 전환시켜 분리하는 반응이 이루어지게 한다. 즉, 지방족 올레핀 화합물과 사이클로 올레핀은 수소와 결합하여 각각 파라핀과 나프센으로 전환되고, 기타 질소화합물을 NH3로 전환하여 제거한다.
또한, 황은 고리로 연결된 형태(THIOPHENIC SULFUR)로 함유되어 있으므로 촉매환경하에서 반응시 이중고리가 열리면서 머캅탄이 된 후 머캅탄이 수소와 반응하여 H2S가 생성되어 분리된다.
상기한 바와같이 탈황단계를 수행하면 잔유물 내에는 황화합물과 질소화합물이 거의 제거되기 때문에 이를 미세먼지 저감용으로 습식집진장치의 분사물에 첨가시 악취발생을 억제할 수 있다.
상기 방법으로 제조된 첨가제는 습식집진장치에서 사용되는 분사액에 혼합하여 사용된다. 이때 첨가제는 전체 분사액에 대해 0.2~1중량%의 범위로 혼합하고, 나머지 99~99.8중량%는 물로 형성하여 미세먼지를 저감시킬 수 있다. 상기 0.2중량% 이하로 혼합하면 분사액을 물로 사용한 것과 미세먼지 저감정도의 차이가 미비하며, 1중량% 이상으로 혼합하면 추가혼합에 따른 미세먼지 저감성능 향상 정도가 미비함으로 상기 범위내에서 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 제조방법에 의한 첨가제를 혼합사용하는 습식집진장치에 대해서 설명한다.
도 2를 참조한 바와같이, 본 발명에 따른 습식집진장치(10)는, 상부가 개구된 통체로, 하단에는 배수관(21)이 연통되고, 상기 배수관보다 상측에는 미세먼지 발생지에서 이송된 배기가스를 유입시키는 배기가스유입관(22)이 연통된 집진몸체(20)와; 상기 집진몸체 내부공간의 중간부분에 일정두께를 갖도록 설치되되 상단과 하단은 다수의 통공이 형성된 다공지지판(31)으로 형성하고, 상기 다공지지판 사이의 영역에는 충진재(32)를 충진시켜 표면적을 증가시킨 필터층(30)과; 상기 필터층 상부영역에 설치되는 분산팬(40)과; 상기 분산팬 상부에 설치되고 다수개의 분사공을 통해 분사액을 분사하여 필터층에 고르게 공급하는 분사액공급관(50);을 포함하여 구성된다.
상기 집진몸체(20)는 원통체 또는 사각통체를 사용할 수 있고, 상기 다공지지판(31)은 충진된 충진재(32)가 배출되지 않을 정도의 통공이 형성된 다양한 수단이 적용될 수 있다. 또한, 상기 분사액공급관(50)은 고정된 형태 이외에 분산팬과 일체로 결합된 회전분사방식을 적용할 수 있다. 또한 상기 필터층(30)은 1단으로 형성되거나 다단으로 형성하여 미세먼지의 흡착분리가 이루어지게 할 수 있다.
도 3에 도시된 바와같이 상기 집진몸체(20)는 원통형 이외에 하부 일부를 사이클론집진기와 같이 하부에서 상부로 확관된 역원뿔형의 확관부(23)로 형성할 수 있다. 이때 배수관(21)은 집진몸체 하단에 연통되고, 배기가스유입관(22)은 집진몸체 하부에서 확관부(23) 내면에 대해 접선방향으로 연통되도록 구성할 수 있다.
이와같이 집진몸체(20)를 구성하면, 배기가스유입관(22)을 통해 집진몸체 내부로 유입된 배기가스는 확관부(23)에 의해 내벽면을 따라 선회하면서 상향이동되어 필터층(30)을 통과해 상부로 이동된다.
이는 필터층(30)에 분사된 분사액이 필터층을 통과한 다음 집진몸체 내벽면을 따라 흘러 배출되는 과정에서 필터층보다 먼저 집진몸체로 유입된 배기가스와 접촉하여 미세먼지 흡착분리가 이루어지게 한 것이다.
또한, 배기가스는 선회하여 이동함으로 배출되는 분사액과의 접촉시간도 증가되어 배기가스에 포함된 미세먼지를 포함하는 이물질의 1차흡착 제거율을 높일 수 있다.
또한, 1차흡착으로 미세먼지가 일부 제거된 배기가스가 필터층을 통과하면서 2차흡착이 이루어짐으로 필터층의 흡착분리 부담을 낮출수 있어 미세먼지 집진제거 효율을 증가시킬 수 있다.
도 4를 참조한 바와같이 상기 필터층(30)의 저면을 원판형 이외에 원뿔홈(33)이 형성되게 할 수 있다. 즉, 집진몸체(20)로 유입된 배기가스는 집진몸체의 내면을 선회하면서 상승하고, 필터층의 원뿔홈(33)부분으로 따라 중앙으로 이동하면서 중앙에서 상향외측 방향으로 필터층(30)에 유입되어 필터링이 이루어지도록 한다. 이는 필터층(30)을 수직통과하는 것보다는 필터층 통과시간을 더 길게 유지할 수 있어 분사액과의 접촉시간 증대로 동일한 두께의 필터층 대비 흡착율을 향상시킬 수 있다.
또한, 필터층(30) 내의 충진재(32)를 따라 흐르는 분사액은 필터층 저면의 형상으로 인해 필터층 저면에서 집진몸체 내벽면 방향으로 이동되고, 내벽면을 따라 하부로 흐르게 함으로 집진몸체 내벽면을 따라 흐르는 분사액 량을 증가시킬 수 있다.
아울러 상기 집진몸체(20)는 필터층(30) 하부의 내벽면에 다수의 돌기를 형성하여 고속으로 선회하는 배기가스가 돌기에 의해 퍼지게 하여 난류를 발생시키고, 난류에 의해 흐르는 분사액이 확산되면서 접촉면적을 더욱 증가시킬 수 있다. 여기서 상기 돌기는 곡면으로 돌출되되 집진몸체의 내면으로부터 1~5mm의 범위로 돌출되어 배기가스가 웨이브형태로 선회하면서 난류를 형성되게 할 수 있다.
상기 분사액공급관(50)을 통해 분사되는 분사액은, 올레핀 제조를 위한 열분해공정에서 비점 160-400℃ 온도 범위의 잔유를 황산화시키고, 중화하여 얻어진 염을 포함하고, 수소공급하에서 코발트-몰리브덴 촉매층을 통과시켜 탈황하여 수득한 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 첨가제를 전체 분사액에 대해 0.3~0.8중량%의 범위로 혼합한 것을 사용한다.
본 발명의 습식집진장치는 분진발생량이 높은 공장등의 배출측에 설치하여 집진이 이루어지는 것이 주대상이나, 이외에 지하철이나 일반건물과 같은 내부공기를 배출하거나 순환시키는 과정에서 추가로 연결하여 집진효과를 제공할 수 있다.
이하, 실시예를 통해서 본 발명의 제조방법에 따른 첨가제의 효과를 구제적으로 설명한다.
먼저, 첨가제 제조 원료로 사용되는 잔유는 나프타를 850℃에서 열분해하고 남은 잔유를 사용하였다.
잔유의 원료 조성 및 물리적 성질은 하기 표1에 나타냈다.
[표 1]
Figure 112020007477113-pat00001
[실시예1]
열분해공정의 잔유를 가열반응기에 넣고 개시제로서 벤조일퍼옥사이드를 반응물의 0.3 중량% 가하고 스티렌을 반응물인 잔유의 10 중량% 가하여 70℃에서 15시간 동안 반응시켰다. 30℃로 냉각시킨 후에 95% 황산을 반응물의 중량에 대하여 3배를 가하고 200℃에서 3시간 동안 황산화 반응을 수행하였다. 이 후 가성소다액을 가하여 pH가 7.5가 되도록 하여 나트륨염으로 제조하였다. 고형성분 15-60 중량%의 농축액 또는 분말로 제조하였다.
제조된 물질은 코발트-몰리브덴(Co-Mo) 촉매층이 구비된 탈황반응기에 투입하고, 탈황반응기에 수소를 순환되도록 공급하여 내부 압력을 500psia 내외로 설정하였고, 반응온도는 280℃ 내외의 온도로 설정하여 탈황공정을 1시간 수행하였다.
[실시예2]
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 황산화반응시 황산 대신에 발연황산(SO3양 60중량%)을 반응물의 중량에 대하여 1.5배 사용하여 나트륨염을 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 황산화반응시 황산 대신에 화약공정의 니트로화 공정중에서의 폐황산(60중량%)을 반응물의 중량에 대하여 5배 사용하여 나트륨염을 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 개시제로서 벤조일퍼옥사이드 대신에 삼차부틸 하이드록사이드를 사용하여 나트륨염을 제조하였다.
[실시예 5]
잔유를 가열반응기에 넣고 질소가스로 반응기를 충전시킨후 유기산으로서 벤조산을 반응물에 대하여 10중량% 가하여 80℃에서 30분간 반응시켰다. 반응후 98% 황산을 반응물에 대하여 3배 가하고 3시간 동안 황산화반응을 수행하였다. 가성소다액을 가하여 pH가 7.5가 되도록 하여 나트륨염으로 제조하였다.
[실시예 6]
실시예 5와 동일한 방법으로 수행하되, 유기산으로서 벤조산 대신에 테레프탈산을 사용하고, pH 조절액으로서 가성소다액 대신에 수산화칼슘액을 사용하여 칼슘염을 제조하였다.
[실시예 7]
실시예 5와 동일한 방법으로 수행하되, 유기산으로서 벤조산 대신에 살리실산을 사용하고, pH 조절액으로서 가성소다액 대신에 수산화암모늄액을 사용하여 암모늄염을 제조하였다.
[실시예 8]
잔유를 가열반응기에 넣고 질소가스로 반응기의 내부를 충전시킨 후 개시제로서 비스-파라-프로모벤조일퍼옥사이드를 반응물의 중량에 대햐여 1 중량% 및 수산기 화합물로서 에탄올 10 중량%를 가하고 90℃에서 20분 동안 반응시켰다. 30℃로 냉각시킨 후 화약제조공정의 폐황산(60중량%)을 반응물과 에탄올의 중량에 대하여 3배를 가하고 180℃에서 20시간 동안 황산화반응을 진행하였다. 가성소다액을 가하여 pH가 7.5가 되도록 하여 나트륨염을 제조하였다.
[실시예 9]
실시예 8과 동일한 방법으로 수행하되, 수산기 화합물로서 에탄올 대신에 에틸렌글리콜 10 중량%를 사용하고, 폐황산 대신에 발연황산(SO3양 60중량%)을 사용하여 나트륨염을 제조하였다.
[실시예 10]
실시예 8과 동일한 방법으로 수행하되, 황산화반응 후에 라우릴산과 이의 나트륨염의 혼합액(70 중량%)을 반응물의 중량에 대햐여 20 중량% 사용하여 축합반응을 시키는 단계를 더 수행하여 나트륨염을 제조하였다.
[실시예 11]
실시예 10과 동일한 방법으로 수행하되, 수산기 화합물로서 에탄올 대신에 1,4-부탄디올을 반응물에 대하여 10 중량% 사용하고, 황산화반응 후에 스테아린산을 반응물에 대하여 10 중량% 사용하여 축합반응을 시키는 단계를 더 수행하여 나트륨염을 제조하였다.
[실시예 12]
실시예 8과 동일한 방법으로 수행하되, 황산화반응 후에 98℃에서 포르말린 20 중량%를 가하여 50시간 동안 반응시키는 단계를 더 수행하여 나트륨염을 제조하였다.
[실시예 13]
실시예 8과 동일한 방법으로 수행하되, 황산화반응 후에 프탈산과 이의 무수물의 혼합액(70중량%)을 반응물에 대하여 20 중량% 가하여 반응시키는 단계를 더 수행하여 나트륨염을 제조하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 황산화반응시 황산 대신에 파라핀정제공정에서 폐황산(85 중량%)을 반응물의 3.2배를 가하여 칼슘염을 제조하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 중화시 사용한 가성소다액 대신에 가솔린 정제과정에서의 폐가성소다액(7 중량%)을 사용하여 나트륨염을 제조하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 잔유를 이의 중량에 대하여 50 중량%의 에탄올에 녹여서 사용하여 나트륨염을 제조하였다.
[실시예 17]
실시예 8과 동일한 방법으로 수행하되, 황산화반응시 프탈산과 이의 무수물의 혼합액(70 중량%)과 반응물 중량에 대하여 3배의 95% 황산을 동시에 가하여 나트륨염을 제조하였다.
[실시예 18]
실시예 2에 따른 나트륨염 최종생성물에 이의 고형성분에 대하여 10 중량%의 리그닌술폰화물을 혼합하였다.
[실시예 19]
실시예 6에 따른 칼슘염 최종생성물에 이의 고형성분에 대하여 10 중량%의 리그닌술폰화물을 혼합하였다.
[실시예 20]
실시예 9에 따른 나트륨염 최종생성물에 이의 고형성분에 대하여 10 중량%의 리그닌술폰화물을 혼합하였다.
[실시예 21]
실시예 2에 따른 나트륨염 최종생성물에 이의 고형성분에 대하여 10 중량%의 나프탈렌술폰산 포르말린 축합물을 혼합하였다.
[실시예 22]
실시예 6에 따른 칼슘염 최종생성물에 이의 고형성분에 대하여 20 중량%의 나프탈렌술폰산 포르말린 축합물을 혼합하였다.
[실시예 23]
실시예 9에 따른 나트륨염 최종생성물에 이의 고형성분에 대하여 20 중량%의 나프탈렌술폰산 포르말린 축합물을 혼합하였다.
[비교예 1]
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 탈황공정은 수행하지 않았다.
[비교예 2]
실시예 2와 동일한 방법으로 수행하되, 탈황공정은 수행하지 않았다.
[비교예 3]
실시예 3과 동일한 방법으로 수행하되, 탈황공정은 수행하지 않았다.
[실험예1-황산화물 배출농도 측정]
상기 실시예1 내지 23과 비교예1 내지 3에서 수득한 물질을 각각 100g을 용기에 담고, 300*300*300mm 의 밀폐챔버에 각각 안치한 다음 내부공기를 순환시키면서 실온에서 1시간 방치하였다.
밀폐챔버 내의 공기를 포집하여 가스분석기로 공급하여 황산화물 배출농도를 측정하였다.
탈황공정을 수행하지 않은 비교예1 내지 3에서는 황산화물의 측정값이 220~250ppm의 범위로 나타났다.
그러나 탈황공정을 수행한 물질에서는 0~5ppm의 범위로 측정값이 나타났다.
따라서, 상기 기재된 방법에 따른 탈황공정 수행시 반응물에 대한 황성분을 효과적으로 제거하여 반응물에서 악취가 발산되는 것을 방지할 수 있다.
[실험예2- 집진효과 측정]
상기 실시예1 내지 23과 비교예1 내지 3에서 수득한 물질을 첨가제로 하여 습식집진장치의 분사액에 혼합하였다. 상기 혼합은 전체분사액에 100중량%에 대해 첨가제를 0.5중량%가 되도록 혼합하였다.
배기관의 배출단부에 습식집진장치를 장착하였다. 습식집진장치에는 중간부분에 필터층을 형성하여 표면적을 증가시키고, 필터층 상부에서 물을 분사하여 필터층의 충전물 표면을 분사액으로 적시게 하였다.
배기관을 통해 필터층 하부공간으로 미세먼지 농도가 4.5mg/Nm3의 공기를 투입하였고, 필터층을 통과하여 상부로 배출되는 공기를 미세먼지측정기로 측정하여 하기 표2에 나타내었다.
[표 2]
Figure 112020007477113-pat00002
상기 표에 나타난 바와같이 폐황산을 사용한 실시예3도 순수황산을 사용한 실시예1 및 발연황산을 사용한 실시예2와 유사한 미세먼지 저감효과가 나타남을 알 수 있다.
또한, 산이나 수산기화합물 및 알코올을 추가로 첨가하여 처리한 실시예4 내지 13 및 실시예16 내지 23에서 약간의 미세먼지 저감효과가 증가됨을 알 수 있다. 이는 추가로 첨가된 물질에 의해 첨가제에 소수성을 부여하여 미세먼지의 흡착이 용이하게 이루어지게 할 것으로 판단된다.
또한, 황산화제로 사용되는 폐황산이 화약공정의 니트로화 공정중의 폐황산이거나, 파라핀정제공정에서의 폐황산에 관계없이 일정한 효과가 제공되는 것을 알 수 있었다.
또한 pH조절제로서 사용된 가성소다액을 가솔린 정제과정에서 배출되는 폐가성소다액을 사용하여도 미세먼지 집진 효과가 크게 저하되지 않는 것을 확인하였다.
또한, 분사액 전체 중량에 대해 첨가제를 0.3중량% 이하 및 0.8중량% 이상으로 혼합하여 실험하였으나, 0.3중량% 이하에서는 첨가제를 혼합하지 않은 것과 유사한 측정값이 나타났고, 0.8중량% 이상에서는 측정값의 저감정도가 미비함을 확인할 수 있었다.
이와같이 올레핀제조공정에서 배출되는 비점 160-400℃의 잔류를 이용하여 황산화처리공정과 pH조절에 의한 염생성공정과 탈황공정을 통해서 첨가제를 제조하고, 제조된 첨가제를 습식집진장치의 분사액과 혼합하여 사용시 집진효율이 증대됨을 확인하였다.
10 : 습식집진장치
20 : 집진몸체
21 : 배수관 22 : 배기가스유입관
23 : 확관부
30 : 필터층
31 : 다공지지판 32 : 충진재
33 : 원뿔홈
40 : 분산팬
50 : 분사액공급관

Claims (7)

  1. 공장이나 시설물의 배기가스를 배출하는 배출라인에 설치되어 배기가스에 포함된 미세먼지를 포집제거하는 습식집진장치의 분사액에 혼합하는 첨가제의 제조방법에 있어서,
    올레핀 제조를 위한 열분해 공정에서의 비점 160-400℃ 온도 범위의 잔유를 황산화제를 사용하여 황산화시키는 황산화단계;
    황산화된 잔유를 중화하여 염을 생성하는 염생성단계;
    상기 염생성단계를 수행한 반응물을 탈황반응기에 투입하여 촉매층을 통과하도록 하고, 동시에 탈황반응기에 수소를 공급하여 반응물이 촉매층을 통과하는 과정에서 수소와 반응하여 탈황이 이루어지도록 하는 탈황단계;를 포함하는 습식집진장치의 분사액에 혼합하는 첨가제 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 황산화단계는, 진한황산, 삼산화황(SO3), 삼산화황의 양이 10-65 중량%인 발연황산 또는 20-100 중량%의 폐황산중 어느 하나의 황산화제를 사용하여 120~220℃의 온도범위에서 3분~20시간동안 수행하고,
    상기 염생성단계는, 5-100 중량%의 폐알칼리액을 사용하여 pH6~10으로 조절하여 중화가 이루어지고,
    상기 탈황단계는, 250~320℃의 온도범위에서 이루어지고, 촉매층은 코발트-몰리브덴(Co-Mo) 촉매층 단독 또는 니켈-몰리브덴(Ni-Mo)촉매층을 추가로 형성하여 사용하는 것을 특징으로 하는 습식집진장치의 분사액에 혼합하는 첨가제 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 황산화단계 또는 황산화단계의 전 후에는, 벤조산, 테레프탈산, 나프탈렌 카르복실산, 나프탈산, 이소프탈산, 페닐아세틱산, 살리실산, p-히드록시 벤조산, 벤젠테트라 카르복실산 및 디페닐아세틱산으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 산 또는 산무수물을 가하여 반응시키는 산첨가단계가 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 습식집진장치의 분사액에 혼합하는 첨가제 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 올레핀 제조를 위한 열분해공정에서 비점 160-400℃ 온도 범위의 잔유를 황산화시키고, 중화하여 염을 생성하고, 수소공급하에서 코발트-몰리브덴 촉매층을 통과시켜 탈황이 이루어져 습식집진장치 분사액에 혼합사용되는 미세먼지 저감용 첨가제
  5. 산업단지의 배기가스 배출구에 장착되어 배기가스에 포함된 미세먼지를 첨가제가 혼합된 물과 접촉시켜 제거하는 습식집진장치에 있어서,
    상부가 개구된 통체로, 하단에는 배수관(21)이 연통되고, 상기 배수관보다 상측에는 미세먼지 발생지에서 이송된 배기가스를 유입시키는 배기가스유입관(22)이 연통된 집진몸체(20)와;
    상기 집진몸체 내부공간의 중간부분에 일정두께를 갖도록 설치되되 상단과 하단은 다수의 통공이 형성된 다공지지판(31)으로 형성하고, 상기 다공지지판 사이의 영역에는 충진재(32)를 충진시켜 표면적을 증가시킨 필터층(30)과;
    상기 필터층 상부영역에 설치되는 분산팬(40)과;
    상기 분산팬 상부에 설치되고 다수개의 분사공을 통해 분사액을 분사하여 필터층(30)에 고르게 공급하는 분사액공급관(50);을 포함하여 구성되되,
    상기 분사액은, 올레핀 제조를 위한 열분해공정에서 비점 160-400℃ 온도 범위의 잔유를 황산화시키고, 중화하여 얻어진 염을 포함하고, 수소공급하에서 코발트-몰리브덴 촉매층을 통과시켜 탈황하여 수득한 첨가제가 전체분사액에 대해 0.3~0.8중량%의 범위로 혼합하여 공급되는 것을 특징으로 하는 습식집진장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 집진몸체(20)는 필터층(30) 하부 부분을 하단에서 상측으로 점진적으로 직경이 확대된 역원뿔형의 확관부(23)로 형성하고, 상기 배기가스유입관(22)은 확관부의 하부측에 확관부 내면과 접선으로 연통시켜 배기가스가 선회하면서 상승되도록 한 것을 특징으로 하는 습식집진장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 필터층(30)은 저면을 원뿔홈(33)으로 형성하여 필터층을 통과한 분사액이 원뿔홈의 저면을 따라 집진몸체(20) 내벽면으로 이동되어 흐르게 한 것을 특징으로 하는 습식집진장치.
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