KR102452117B1 - Mixed gas purifying apparatus using microbubble and method of purifying mixed gas using same - Google Patents

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조형태
김정환
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한국생산기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a mixed gas purifier using fine bubbles. The mixed gas purifier using fine bubbles comprises: a chamber including an inner space; a chemical solution discharging unit included in the inner space; a mixed gas supplying unit positioned on the chemical discharging unit and supplying a mixed gas containing harmful gas; a bubble generating unit positioned on the mixed gas supplying unit; a first purifying unit positioned on the bubble generating unit; a second purifying unit positioned on the first purifying unit; a chemical solution supplying unit positioned on the purifying purification unit and supplying a chemical solution; a chemical solution descending and transferring unit positioned on a side of the mixed gas supplying unit and the bubble generating unit; and a controller located outside the chamber. According to the mixed gas purifier using fine bubbles and the method for purifying a mixed gas using the same of the present invention, fine bubbles can be generated at low cost and with high efficiency, and harmful substances can be easily removed by using the generated fine bubbles.

Description

미세버블 혼합가스 정화장치 및 이를 이용한 혼합가스의 정화방법 {MIXED GAS PURIFYING APPARATUS USING MICROBUBBLE AND METHOD OF PURIFYING MIXED GAS USING SAME}Microbubble mixed gas purification apparatus and method for purification of mixed gas using the same

본 발명은 미세버블 혼합가스 정화장치 및 이를 이용한 혼합가스의 정화방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세버블을 효율적으로 생성하고, 상기 미세버블을 이용하여 혼합가스에 포함된 유해가스를 우수하게 정화할 수 있는 미세버블 혼합가스 정화장치 및 이를 이용한 혼합가스의 정화방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for purifying a mixed gas of fine bubbles and a method for purifying a mixed gas using the same, and more particularly, to efficiently generate fine bubbles and excellently purify harmful gases contained in the mixed gas by using the fine bubbles. It relates to a microbubble mixed gas purifying device capable of performing the same, and to a purifying method of the mixed gas using the same.

최근 들어 산업화, 도시화와 함께 증가하는 환경오염 문제로 인해 악취 문제는 소음과 함께 가장 보편적인 민원대상이 되고 있으며, 특히 축산 분뇨 농업시설 등의 오폐수 처리장, 사료, 비료 제조 등의 화학 공장, 정유공장, 하수처리장, 매립장 등의 장소를 중심으로 불쾌감이나 혐오감을 주는 물질뿐만 아니라, 인체의 건강에 직접적인 위해를 줄 수 있는 VOC 등의 유해물질이 복합적으로 포함된 것이 일반적이라는 점에서 문제의 심각성이 크다. 특히, 암모니아, 황화수소 같은 물질은 악취에 주요한 원인 물질로 지목되어 왔다. 최근 미세먼지 저감은 사회적인 이슈로, 미세먼지 배출량의 56%는 제조업에서 발생하며, 그 현장에서 배출되는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx)은 초미세먼지 전구체로 작용하여 각각 0.345, 0.079의 전환계수를 갖는다.Recently, due to environmental pollution problems that are increasing along with industrialization and urbanization, the odor problem is becoming the most common complaint along with noise. The seriousness of the problem is serious in that it is common to include not only substances that cause discomfort or disgust, but also harmful substances such as VOCs that can directly harm human health in complex places such as sewage treatment plants, landfills, etc. . In particular, substances such as ammonia and hydrogen sulfide have been pointed out as major causative substances of odor. Recently, fine dust reduction is a social issue, and 56% of fine dust emissions are generated in the manufacturing industry. has a conversion factor.

종래의 대표적인 질소산화물(NOx) 처리법인 선택적촉매환원법(SCR)의 경우 장치비용 및 고가의 촉매로 인한 유지보수, 운영이 어렵고 동시처리가 불가능한 단점이 있다. 또한 최근 황산화물(SOx) 및 질소산화물(NOx)의 동시처리기술인 습식 스크러버 장치가 각광받고 있다. 상기 습식 스크러버 장치는 미세버블을 발생시켜, 미세먼지의 원인 물질을 포집하는 장치이고, 상기 미세버블은 10 내지 100μm의 직경을 가진 기포를 말하며, 기포 파괴시 OH 라디칼이 발생하여 산화·환원반응으로 미세먼지 제거가 가능하다. 그러나, 일반적인 통상의 습식 스크러버 장치는 효율이 낮은 문제가 있다.In the case of selective catalytic reduction (SCR), a typical conventional nitrogen oxide (NOx) treatment method, maintenance and operation are difficult due to equipment cost and expensive catalyst, and simultaneous treatment is impossible. In addition, a wet scrubber device, which is a technology for simultaneous processing of sulfur oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx), has recently been in the spotlight. The wet scrubber device is a device that generates fine bubbles and collects the causative substances of fine dust, and the fine bubbles refer to bubbles having a diameter of 10 to 100 μm. It is possible to remove fine dust. However, the general conventional wet scrubber apparatus has a problem of low efficiency.

또한 세정제에 따라 악취 성분을 용액에 용해하여 흡수하는 방법은 악취가스에 따라 유연하게 세정제를 활용할 수 있는 장점과 가스냉각과 더불어 집진효과까지 기대할 수 있다. 그러나 악취 성분의 용해 효율이 매우 떨어지는 경우가 많고, 세정제의 적절한 투입 등 까다로운 단점으로 많으며, 악취 물질에 따라 적용하는 세정제가 달라 농도조절이 어렵고 세정제에 따른 2차 악취 및 환경문제가 발생할 수도 있다. 이러한 기존 기술의 단점을 보완하기 위해서 미세먼지, 황산화물, 질소산화물, 악취 등을 동시에 제거할 수 있는 새로운 시스템이 필요한 실정이다.In addition, the method of dissolving and absorbing odor components in a solution depending on the cleaning agent has the advantage of being able to use the cleaning agent flexibly depending on the odor gas, as well as gas cooling and dust collection effect. However, the dissolution efficiency of malodorous components is often very low, and there are many difficult disadvantages such as proper input of the detergent, and it is difficult to control the concentration because the detergent applied according to the malodorous material is different, and secondary odors and environmental problems may occur depending on the detergent. In order to compensate for the shortcomings of these existing technologies, a new system capable of simultaneously removing fine dust, sulfur oxides, nitrogen oxides, and odors is needed.

본 발명의 목적은 상기 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 저비용 및 고효율로 미세버블을 생성할 수 있고, 생성된 미세버블을 이용해 간편하게 유해물질을 제거할 수 있는 미세버블 혼합가스 정화장치 및 이를 이용한 혼합가스의 정화방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, and it is possible to generate fine bubbles at low cost and high efficiency, and a fine bubble mixed gas purifier capable of easily removing harmful substances using the generated fine bubbles, and a mixed gas using the same To provide a purification method of

또한 컨트롤러를 적용함으로써 가스의 유량 및 가스의 성분 데이터를 분석하여 작동 조건을 조절할 수 있고, 유동적으로 운전할 수 있는 미세버블 혼합가스 정화장치 및 이를 이용한 혼합가스의 정화방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a microbubble mixed gas purifying device that can control the operating conditions by analyzing the flow rate of gas and component data of the gas by applying a controller, and can operate fluidly, and a purifying method of the mixed gas using the same.

또한 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 및 악취물질 등의 유해가스를 간편한 방법으로 동시에 제거할 수 있는 미세버블 혼합가스 정화장치 및 이를 이용한 혼합가스의 정화방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a microbubble mixed gas purifier capable of simultaneously removing harmful gases such as sulfur oxides (SO x ), nitrogen oxides (NO x ) and odorous substances in a simple way, and a purification method of the mixed gas using the same.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부공간(110)을 포함하는 챔버(100); 상기 내부공간에 포함되는 약액 배출부(200); 상기 약액 배출부 상에 위치하고, 유해가스를 포함하는 혼합가스를 공급하는 혼합가스 공급부(300); 상기 혼합가스 공급부 상에 위치하는 버블 생성부(400); 상기 버블 생성부 상에 위치하는 제1 정화부(500); 상기 제1 정화부 상에 위치하는 제2 정화부(600); 상기 제2 정화부 상에 위치하고, 약액을 공급하는 약액 공급부(700); 상기 혼합가스 공급부와 상기 버블 생성부의 측면에 위치하는 약액 하강 이동부(800); 및 상기 챔버 외부에 위치하는 컨트롤러(900);를 포함하는 미세버블 혼합가스 정화장치(10)가 제공된다.According to one aspect of the present invention, the chamber 100 including the inner space (110); The chemical discharge unit 200 included in the inner space; a mixed gas supply unit 300 located on the chemical discharge unit and supplying a mixed gas containing harmful gas; a bubble generating unit 400 positioned on the mixed gas supply unit; a first purification unit 500 positioned on the bubble generating unit; a second purification unit 600 positioned on the first purification unit; a chemical solution supply unit 700 positioned on the second purification unit and supplying a chemical solution; a chemical liquid descending moving unit 800 located on the side of the mixed gas supply unit and the bubble generating unit; and a controller 900 located outside the chamber; a micro-bubble mixed gas purification device 10 comprising a.

상기 혼합가스 공급부(300)가 상기 혼합가스를 상기 버블 생성부(400)에 공급하고, 제1 격벽(down comer, 310)을 포함하고, 상기 제1 격벽이 상기 혼합가스 공급부(300)와 상기 약액 하강 이동부(800)를 구획할 수 있다.The mixed gas supply unit 300 supplies the mixed gas to the bubble generating unit 400 , and includes a first down comer 310 , wherein the first barrier rib is formed between the mixed gas supply unit 300 and the mixed gas supply unit 300 . The chemical liquid descending moving part 800 may be partitioned.

상기 버블 생성부(400)가 상기 혼합가스를 사용하여 미세버블을 생성하고, 상기 미세버블을 상기 제1 정화부(500)에 공급할 수 있다.The bubble generating unit 400 may generate fine bubbles using the mixed gas, and supply the fine bubbles to the first purifying unit 500 .

상기 버블 생성부(400)가 버블캡 트레이(410) 및 제2 격벽(420)을 포함할 수 있다.The bubble generating unit 400 may include a bubble cap tray 410 and a second partition wall 420 .

상기 버블캡 트레이(410)가 기공을 포함하는 트레이(411) 및 상기 기공 상에 위치하는 버블캡(412)을 포함할 수 있다.The bubble cap tray 410 may include a tray 411 including pores and a bubble cap 412 positioned on the pores.

상기 버블캡(412)이 상기 트레이(411)의 기공 상에 위치한 원통 형상의 본체(4112) 및 상기 본체 상에 위치하고, ∩ 형상인 캡(4122)을 포함할 수 있다.The bubble cap 412 may include a cylindrical body 4112 positioned on the pores of the tray 411 and a cap 4122 positioned on the main body and having an ∩ shape.

상기 캡(4122)의 측면에 위치하는 복수개의 슬롯(4122A)을 포함할 수 있다.It may include a plurality of slots 4122A positioned on the side of the cap 4122 .

상기 제2 격벽(weir, 420)이 상기 버블 생성부와 상기 약액 하강 이동부(800)를 구획할 수 있다.The second partition wall (weir) 420 may partition the bubble generating unit and the chemical liquid descending moving unit 800 .

상기 제1 정화부(500)가 상기 미세버블과 상기 제2 정화부(700)로부터 공급된 약액을 접촉시켜 혼합가스가 정화된 제1 정화가스를 상기 제2 정화부(600)에 공급할 수 있다.The first purification unit 500 may supply the first purification gas in which the mixed gas is purified by contacting the microbubbles with the chemical solution supplied from the second purification unit 700 to the second purification unit 600 . .

상기 제2 정화부(600)가 상기 제1 정화가스와 상기 약액 공급부(700)로부터 공급된 약액을 접촉시켜 제1 정화가스가 정화된 제2 정화가스를 외부로 배출할 수 있다.The second purification unit 600 may contact the first purification gas with the chemical solution supplied from the chemical solution supply unit 700 to discharge the second purification gas purified by the first purification gas to the outside.

상기 제2 정화부(600)가 다공성 물체를 포함할 수 있다.The second purification unit 600 may include a porous object.

상기 약액 공급부(700)가 상기 약액을 상기 버블 생성부(400), 상기 제1 정화부(500) 및 상기 제2 정화부(600)로 이루어진 군으로부터 1종 이상에 공급할 수 있다.The chemical solution supply unit 700 may supply the chemical solution to one or more from the group consisting of the bubble generating unit 400 , the first purifying unit 500 , and the second purifying unit 600 .

상기 약액 하강 이동부(800)가 상기 제1 격벽(down comer, 310), 상기 제2 격벽(weir, 420) 및 상기 챔버의 측벽으로 구획되고, 상기 제2 격벽(weir, 420)의 높이보다 오버플로우(overflow)된 약액을 상기 약액 배출부(200)로 이동시키기 위한 통로일 수 있다.The chemical liquid descending moving part 800 is divided into the first down comer 310 , the second partition 420 and a side wall of the chamber, and is higher than the height of the second partition wall weir 420 . It may be a passage for moving the overflowed chemical to the chemical discharge unit 200 .

상기 컨트롤러(900)가 상기 혼합가스, 상기 제1 정화가스 및 상기 제2 정화가스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 가스를 분석하고, 상기 미세버블 혼합가스 정화장치를 운전할 수 있다.The controller 900 may analyze one or more gases selected from the group consisting of the mixed gas, the first purification gas, and the second purification gas, and operate the fine bubble mixed gas purification device.

상기 미세버블 혼합가스 정화장치가 상기 혼합가스, 상기 제1 정화가스 및 상기 제2 정화가스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 데이터를 측정하기 위한 센서(1,100)를 추가로 포함할 수 있다.The microbubble mixed gas purification apparatus may further include a sensor 1,100 for measuring one or more types of data selected from the group consisting of the mixed gas, the first purification gas, and the second purification gas.

상기 약액이 물(H2O), 차아염소산나트륨(NaClO), 아염소산나트륨(NaClO2), 염소산나트륨(NaClO3), 수산화나트륨(NaOH), 알칼리수(Alkaline Water) 및 이산화염소(ClO2) 으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The chemical solution is water (H 2 O), sodium hypochlorite (NaClO), sodium chlorite (NaClO 2 ), sodium chlorate (NaClO 3 ), sodium hydroxide (NaOH), alkaline water (Alkaline Water) and chlorine dioxide (ClO 2 ) It may include one or more selected from the group consisting of.

상기 혼합가스가 유해가스를 포함하고, 상기 유해가스가 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 휘발성 유기 화합물(VOC), 분진, 염화수소(HCl), 불화수소(HF), 황화수소(H2S), 메틸메르캅탄(CH3SH), 황화메틸(C2H6S), 이황화메틸(C2H6S2), 톨루엔(C7H8), 스타이렌(C8H8), 자일렌(C8H10), 아세트알데히드(C2H4O), 프로피온알데히드(C3H6O), 부틸알데히드(C4H8O), 발레르알데히드(C5H10O), 아세트산에틸(C4H8O2), 부탄올(C4H9OH), 메틸이소부틸케톤(C6H12O), 암모니아(NH4), 트리메틸아민(C3H9N), 프로피온산(C3H6O2), 부탄산(C4H8O2), 발레르산(C5H10O2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The mixed gas includes harmful gases, and the harmful gases are sulfur oxides (SO x ), nitrogen oxides (NO x ), volatile organic compounds (VOC), dust, hydrogen chloride (HCl), hydrogen fluoride (HF), hydrogen sulfide ( H 2 S), methyl mercaptan (CH 3 SH), methyl sulfide (C 2 H 6 S), methyl disulfide (C 2 H 6 S 2 ), toluene (C 7 H 8 ), styrene (C 8 H 8 ) ), xylene (C 8 H 10 ), acetaldehyde (C 2 H 4 O ), propionaldehyde (C 3 H 6 O), butyraldehyde (C 4 H 8 O), valeraldehyde (C 5 H 10 O), Ethyl acetate (C 4 H 8 O 2 ), butanol (C 4 H 9 OH), methyl isobutyl ketone (C 6 H 12 O), ammonia (NH 4 ), trimethylamine (C 3 H 9 N), propionic acid ( C 3 H 6 O 2 ), butanoic acid (C 4 H 8 O 2 ), valeric acid (C 5 H 10 O 2 ) It may include one or more selected from the group consisting of.

본 발명의 다른 하나의 측면에 따르면, 상기 미세버블 혼합가스 정화장치를 사용하고, (a) 상기 미세버블 혼합가스 정화장치의 약액 공급부(700)를 통해 약액을 버블 생성부(400), 제1 정화부(500) 및 제2 정화부(600)로 이루어진 군으로부터 1종 이상에 공급하는 단계; (b) 혼합가스 공급부(300)를 통해 혼합가스를 상기 버블 생성부(400)로 공급하는 단계; (c) 상기 버블 생성부(400)가 상기 혼합가스를 사용하여 미세버블을 생성하고, 상기 미세버블을 상기 제1 정화부(500)에 공급하는 단계; (d) 상기 제1 정화부(500)가 상기 미세버블과 상기 제2 정화부(600)로부터 공급된 약액을 접촉시켜 혼합가스가 정화된 제1 정화가스를 상기 제2 정화부(600)에 공급하는 단계; 및 (e) 상기 제2 정화부(600)가 상기 제1 정화가스와 상기 약액 공급부(700)로부터 공급된 약액을 접촉시켜 제1 정화가스가 정화된 제2 정화가스를 외부로 배출하는 단계;를 포함하는 혼합가스 정화방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, using the micro-bubble mixed gas purification device, (a) the chemical solution through the chemical solution supply unit 700 of the micro-bubble mixed gas purification device bubble generation unit 400, the first supplying one or more from the group consisting of the purification unit 500 and the second purification unit 600; (b) supplying the mixed gas to the bubble generating unit 400 through the mixed gas supply unit 300; (c) generating, by the bubble generating unit 400, fine bubbles using the mixed gas, and supplying the fine bubbles to the first purifying unit 500; (d) the first purifying unit 500 contacts the microbubbles with the chemical solution supplied from the second purifying unit 600 to supply the first purifying gas purified by the mixed gas to the second purifying unit 600 . supplying; and (e) discharging, by the second purification unit 600, the first purification gas and the chemical solution supplied from the chemical solution supply unit 700 to the outside, and the second purification gas purified by the first purification gas; There is provided a mixed gas purification method comprising a.

단계 (e) 이후에, (f) 상기 혼합가스, 상기 제1 정화가스 및 상기 제2 정화가스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 가스를 컨트롤러(900)가 분석하고, 상기 미세버블 혼합가스 정화장치를 운전하는 단계;를 추가로 포함할 수 있다.After step (e), (f) the controller 900 analyzes one or more gases selected from the group consisting of the mixed gas, the first purification gas, and the second purification gas, and purifies the fine bubble mixed gas It may further include; driving the device.

단계 (d)가 (d-1) 상기 미세버블과 상기 약액을 접촉시키는 단계; (d-2) 상기 미세버블을 터트려 라디칼을 생성하는 단계; (d-3) 상기 라디칼로부터 산화환원 반응을 통해 상기 혼합가스를 정화시켜 1차 정화가스를 상기 제2 정화부(600)에 공급하는 단계;를 포함할 수 있다.step (d) (d-1) contacting the microbubbles with the chemical; (d-2) generating radicals by bursting the microbubbles; (d-3) purifying the mixed gas from the radicals through a redox reaction and supplying the primary purification gas to the second purification unit 600; may include.

본 발명의 미세버블 혼합가스 정화장치 및 이를 이용한 혼합가스의 정화방법은 저비용 및 고효율로 미세버블을 생성할 수 있고, 생성된 미세버블을 이용해 간편하게 유해물질을 제거할 수 있다.The fine bubble mixed gas purification apparatus of the present invention and the mixed gas purification method using the same can generate fine bubbles at low cost and high efficiency, and can easily remove harmful substances using the generated fine bubbles.

또한, 본 발명의 미세버블 혼합가스 정화장치 및 이를 이용한 혼합가스의 정화방법은 컨트롤러를 통해 가스의 유량 및 가스의 성분 데이터를 분석하여 시스템의 작동 조건을 조절할 수 있고, 상기 시스템을 유동적으로 운전할 수 있는 효과가 있다. In addition, the microbubble mixed gas purification apparatus of the present invention and the mixed gas purification method using the same can adjust the operating conditions of the system by analyzing the flow rate of the gas and the component data of the gas through the controller, and can operate the system fluidly there is an effect

또한, 본 발명의 미세버블 혼합가스 정화장치 및 이를 이용한 혼합가스의 정화방법은 정유, 석유화학, 발전 및 철강 산업 등 전 제조업에서 미세먼지, 황산화물(SOx) 및 질소산화물(NOx)을 배출하는 전 사업장에 쉽게 적용이 가능하다.In addition, the fine bubble mixed gas purifying apparatus of the present invention and the purification method of the mixed gas using the same can remove fine dust, sulfur oxides (SO x ) and nitrogen oxides (NO x ) from all manufacturing industries such as oil refining, petrochemical, power generation and steel industry. It can be easily applied to all workplaces that emit emissions.

또한, 본 발명의 미세버블 혼합가스 정화장치 및 이를 이용한 혼합가스의 정화방법은 이동형 모듈로 버스정류장, 지하철 공기 정화 등에 사용이 가능하며, 조선소 용접가스 및 하수도 정비 시 발생하는 악취 물질, 화학산업 반응기 유지보수 시 탱크 내부에 존재하는 잔여 화학물질 제거에 사용이 가능하다.In addition, the microbubble mixed gas purification device of the present invention and the purification method of the mixed gas using the same can be used in bus stops and subway air purification as a mobile module, and odor substances generated during maintenance of welding gas and sewage in the shipyard, chemical industry reactor It can be used to remove residual chemicals present inside the tank during maintenance.

또한, 본 발명의 미세버블 혼합가스 정화장치 및 이를 이용한 혼합가스의 정화방법은 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 및 악취물질 등의 유해가스를 간편한 방법으로 동시에 제거할 수 있다.In addition, the fine bubble mixed gas purification apparatus of the present invention and the purification method of the mixed gas using the same can simultaneously remove harmful gases such as sulfur oxides (SO x ), nitrogen oxides (NO x ), and odorous substances in a simple way.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치의 구성을 그린 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치에서 혼합가스(빨간색)와 약액(파란색)의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치의 버블 생성부를 확대한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치의 버블캡 트레이를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치의 다공성 물질을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치의 내부 약액의 체적분율을 나타내는 도면이다.Since these drawings are for reference in describing an exemplary embodiment of the present invention, the technical spirit of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a schematic diagram of a micro-bubble mixed gas purification apparatus according to the present invention.
2 is a diagram illustrating the configuration of a micro-bubble mixed gas purification apparatus according to the present invention.
3 is a view showing the flow of the mixed gas (red) and the chemical (blue) in the microbubble mixed gas purification apparatus according to the present invention.
4 is an enlarged view of the bubble generating unit of the micro-bubble mixed gas purification apparatus according to the present invention.
5 is a view showing a bubble cap tray of the micro-bubble mixed gas purification apparatus according to the present invention.
6 is a view showing the porous material of the microbubble mixed gas purification device according to the present invention.
7 is a view showing the volume fraction of the internal chemical of the microbubble mixed gas purification apparatus according to the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention.

그러나, 이하의 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, the following description is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention in describing the present invention, the detailed description thereof will be omitted. .

본원에서 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, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, element, or combination thereof described in the specification exists, but is one or more other features or It is to be understood that the existence or addition of numbers, steps, acts, elements, or combinations thereof, is not precluded in advance.

또한, 이하에서 사용될 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In addition, terms including ordinal numbers such as first, second, etc. to be used hereinafter may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 "형성되어" 있다거나 "적층되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 표면 상의 전면 또는 일면에 직접 부착되어 형성되어 있거나 적층되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 더 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, when it is said that a component is "formed" or "stacked" on another component, it may be formed or laminated directly attached to the front surface or one surface on the surface of the other component. It should be understood that there may be other components in the .

도 1은 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치의 모식도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치의 구성을 그린 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치에서 혼합가스(빨간색)와 약액(파란색)의 흐름을 나타낸 도면이다. 또한 도 4는 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치의 버블 생성부를 확대한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치의 버블캡 트레이를 보여주는 도면이다. 도 6은 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치의 다공성 물질을 보여주는 도면이다.1 is a schematic diagram of a micro-bubble mixed gas purifying apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of a micro-bubble mixed gas purifying apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a micro-bubble mixed gas purifying apparatus according to the present invention It is a diagram showing the flow of the mixed gas (red) and the chemical (blue). In addition, FIG. 4 is an enlarged view of the bubble generating unit of the micro-bubble mixed gas purification apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is a view showing the bubble cap tray of the micro-bubble mixed gas purification apparatus according to the present invention. 6 is a view showing the porous material of the microbubble mixed gas purification device according to the present invention.

이하, 도 1 내지 6을 참조하여, 본 발명의 미세버블 혼합가스 정화장치 및 이를 이용한 혼합가스의 정화방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 6, the microbubble mixed gas purifying apparatus of the present invention and the purifying method of the mixed gas using the same will be described in detail. However, this is provided as an example, and the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the claims to be described later.

본 발명은 내부공간(110)을 포함하는 챔버(100); 상기 내부공간에 포함되는 약액 배출부(200); 상기 약액 배출부 상에 위치하고, 유해가스를 포함하는 혼합가스를 공급하는 혼합가스 공급부(300); 상기 혼합가스 공급부 상에 위치하는 버블 생성부(400); 상기 버블 생성부 상에 위치하는 제1 정화부(500); 상기 제1 정화부 상에 위치하는 제2 정화부(600); 상기 제2 정화부 상에 위치하고, 약액을 공급하는 약액 공급부(700); 상기 혼합가스 공급부와 상기 버블 생성부의 측면에 위치하는 약액 하강 이동부(800); 및 상기 챔버 외부에 위치하는 컨트롤러(900);를 포함하는 미세버블 혼합가스 정화장치(10)를 제공한다. The present invention includes a chamber 100 including an inner space (110); The chemical discharge unit 200 included in the inner space; a mixed gas supply unit 300 located on the chemical discharge unit and supplying a mixed gas containing harmful gas; a bubble generating unit 400 positioned on the mixed gas supply unit; a first purification unit 500 positioned on the bubble generating unit; a second purification unit 600 positioned on the first purification unit; a chemical solution supply unit 700 positioned on the second purification unit and supplying a chemical solution; a chemical liquid descending moving unit 800 positioned on the side of the mixed gas supply unit and the bubble generating unit; and a controller 900 positioned outside the chamber.

상기 혼합가스 공급부(300)가 상기 혼합가스를 상기 버블 생성부(400)에 공급하고, 제1 격벽(down comer, 310)을 포함하고, 상기 제1 격벽이 상기 혼합가스 공급부(300)와 상기 약액 하강 이동부(800)를 구획할 수 있다.The mixed gas supply unit 300 supplies the mixed gas to the bubble generating unit 400 , and includes a first down comer 310 , wherein the first barrier rib is formed between the mixed gas supply unit 300 and the mixed gas supply unit 300 . The chemical liquid descending moving part 800 may be partitioned.

상기 버블 생성부(400)가 상기 혼합가스를 사용하여 미세버블을 생성하고, 상기 미세버블을 상기 제1 정화부(500)에 공급할 수 있다.The bubble generating unit 400 may generate fine bubbles using the mixed gas, and supply the fine bubbles to the first purifying unit 500 .

상기 버블 생성부(400)가 버블캡 트레이(410) 및 제2 격벽(420)을 포함할 수 있다.The bubble generating unit 400 may include a bubble cap tray 410 and a second partition wall 420 .

상기 버블캡 트레이(410)가 기공을 포함하는 트레이(411) 및 상기 기공 상에 위치하는 버블캡(412)을 포함할 수 있다.The bubble cap tray 410 may include a tray 411 including pores and a bubble cap 412 positioned on the pores.

상기 버블캡(412)이 상기 트레이(411)의 기공 상에 위치한 원통 형상의 본체(4112) 및 상기 본체 상에 위치하고, ∩ 형상인 캡(4122)을 포함할 수 있다.The bubble cap 412 may include a cylindrical body 4112 positioned on the pores of the tray 411 and a cap 4122 positioned on the main body and having an ∩ shape.

상기 캡(4122)의 측면에 위치하는 복수개의 슬롯(4122A)을 포함할 수 있다.It may include a plurality of slots 4122A positioned on the side of the cap 4122 .

상기 버블캡 트레이(410) 상에 일정한 높이의 약액이 저장되고, 상기 버블캡의 일부 또는 전부가 상기 약액에 잠긴 상태일 수 있다.A chemical solution of a certain height is stored on the bubble cap tray 410 , and a part or all of the bubble cap may be submerged in the chemical solution.

도 4 및 5를 참조하면, ∩ 형상의 캡(4122)은 혼합가스가 유입되는 압력에 따라 유동적으로 높이가 달라질 수 있고, 그에 따라 캡(4122) 측면에 위치한 슬롯(4122A)의 크기도 달라질 수 있다. 혼합가스 유입 유속은 약 10m/s 내지 30 m/s로 유지되어 미세버블을 형성한다. 또한, 이런 유동적인 캡구조로 인해 역류하는 약액의 흐름을 막을 수 있다. 공급된 혼합가스가 캡(4122)의 상단에 부딪히고, 혼합가스는 균일하게 여러방향으로 분산되어 균일한 미세버블의 분포를 형성할 수 있다.4 and 5 , the ∩-shaped cap 4122 may have a fluidly different height depending on the pressure to which the mixed gas is introduced, and accordingly, the size of the slot 4122A located on the side of the cap 4122 may also vary. have. The mixed gas inflow velocity is maintained at about 10 m/s to 30 m/s to form microbubbles. In addition, it is possible to prevent the reverse flow of the chemical solution due to such a fluid cap structure. The supplied mixed gas collides with the upper end of the cap 4122, and the mixed gas is uniformly dispersed in several directions to form a uniform distribution of fine bubbles.

상기 제2 격벽(weir, 420)이 상기 버블 생성부와 상기 약액 하강 이동부(800)를 구획할 수 있다. 상기 제2 격벽(weir, 420)의 높이보다 약액의 수위가 상승하게 되면, 상기 약액 하강 이동부(800)를 따라 넘친 약액이 아래로 떨어지며 수위를 유지할 수 있다.The second partition wall (weir) 420 may partition the bubble generating unit and the chemical liquid descending moving unit 800 . When the level of the chemical solution rises higher than the height of the second partition wall (weir, 420), the chemical solution overflowing along the chemical solution descending moving part 800 may fall down and maintain the water level.

상기 제1 정화부(500)가 상기 미세버블과 상기 제2 정화부(700)로부터 공급된 약액을 접촉시켜 혼합가스가 정화된 제1 정화가스를 상기 제2 정화부(600)에 공급할 수 있다. 상기 제1 정화부(500)에서 기-액 반응 면적이 넓어지며 혼합가스와 약액이 반응하여 혼합가스에 포함된 유해가스 성분이 1차적으로 제거될 수 있다.The first purification unit 500 may supply the first purification gas in which the mixed gas is purified by contacting the microbubbles with the chemical solution supplied from the second purification unit 700 to the second purification unit 600 . . In the first purification unit 500 , the gas-liquid reaction area is widened, and the mixed gas and the chemical are reacted, so that harmful gas components included in the mixed gas can be primarily removed.

상기 제2 정화부(600)가 상기 제1 정화가스와 상기 약액 공급부(700)로부터 공급된 약액을 접촉시켜 제1 정화가스가 정화된 제2 정화가스를 외부로 배출할 수 있다.The second purification unit 600 may contact the first purification gas with the chemical solution supplied from the chemical solution supply unit 700 to discharge the second purification gas purified by the first purification gas to the outside.

상기 제2 정화부(600)가 다공성 물체를 포함할 수 있다.The second purification unit 600 may include a porous object.

상기 다공성 물체는 폴링(Pall ring), 라식링(Raschig rings), 버얼새들(Berl saddles), 텔레렛트(Tellerette), 트라이팩(Tri-Pack), HT-Pak(TM)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴링(Pall ring)을 포함할 수 있다.The porous material is one selected from the group consisting of Pall ring, Raschig rings, Berl saddles, Telerette, Tri-Pack, HT-Pak(TM) It may include more than one species, and preferably may include a Pall ring.

도 7을 참조하면, 상기 폴링(Pall ring)은 기-액 분산을 물리적으로 유도하는 물질로, 주로 습식 스크러버의 활성표면적을 넓히고, 유해물질 제거반응시간을 상승시키기 위해 사용될 수 있다. 또한 상기 폴링(Pall ring)은 대체로 플라스틱, 금속 등으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 7 , the Pall ring is a material that physically induces gas-liquid dispersion, and may be mainly used to increase the active surface area of the wet scrubber and increase the reaction time for removing harmful substances. In addition, the pole ring (Pall ring) may be generally composed of plastic, metal, or the like.

상기 약액 공급부(700)가 상기 약액을 상기 버블 생성부(400), 상기 제1 정화부(500) 및 상기 제2 정화부(600)로 이루어진 군으로부터 1종 이상에 공급할 수 있다.The chemical solution supply unit 700 may supply the chemical solution to one or more from the group consisting of the bubble generating unit 400 , the first purifying unit 500 , and the second purifying unit 600 .

상기 약액 공급부(700)가 상기 약액을 공급하기 위한 분사노즐(710)을 포함할 수 있다.The chemical solution supply unit 700 may include a spray nozzle 710 for supplying the chemical solution.

상기 약액 하강 이동부(800)가 상기 제1 격벽(down comer, 310), 상기 제2 격벽(weir, 420) 및 상기 챔버의 측벽으로 구획되고, 상기 제2 격벽(weir, 420)의 높이보다 오버플로우(overflow)된 약액을 상기 약액 배출부(200)로 이동시키기 위한 통로일 수 있다.The chemical liquid descending moving part 800 is divided into the first down comer 310 , the second partition 420 and a side wall of the chamber, and is higher than the height of the second partition wall weir 420 . It may be a passage for moving the overflowed chemical to the chemical discharge unit 200 .

상기 컨트롤러(900)가 상기 혼합가스, 상기 제1 정화가스 및 상기 제2 정화가스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 가스에 관한 데이터를 분석하고, 상기 미세버블 혼합가스 정화장치를 운전할 수 있다.The controller 900 may analyze data on at least one gas selected from the group consisting of the mixed gas, the first purification gas, and the second purification gas, and operate the fine bubble mixed gas purification device.

상기 미세버블 혼합가스 정화장치가 상기 혼합가스, 상기 제1 정화가스 및 상기 제2 정화가스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 데이터를 측정하기 위한 센서(1,100)를 추가로 포함할 수 있다.The microbubble mixed gas purification apparatus may further include a sensor 1,100 for measuring one or more types of data selected from the group consisting of the mixed gas, the first purification gas, and the second purification gas.

상기 센서(1,100)를 통해 측정된 데이터는 가스유량, 가스농도(SOX, NOX, O3, CO, CO2, H2S, NH4, VOCs), 버블크기, 미세먼지(PM10, PM2.5)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. Data measured through the sensor 1,100 are gas flow rate, gas concentration (SO X , NO X , O 3 , CO, CO 2 , H 2 S, NH 4 , VOCs), bubble size, fine dust (PM10, PM2) It may include one or more selected from the group consisting of .5).

상기 미세버블 공기 정화장치가 상기 약액 배출부(200)를 통해 배출된 약액을 저장하는 탱크(1,200)를 추가로 포함할 수 있다.The microbubble air purifier may further include a tank 1200 for storing the chemical discharged through the chemical discharge unit 200 .

상기 미세버블 공기 정화장치가 상기 약액 공급부(700)에 약액을 공급하는 펌프(1,300)를 추가로 포함할 수 있다.The microbubble air purifier may further include a pump 1,300 for supplying the chemical solution to the chemical solution supply unit 700 .

상기 미세버블 공기 정화장치가 상기 유해가스 공급부(300)에 유해가스를 공급하는 송풍기(1,400)를 추가로 포함할 수 있다.The fine bubble air purification device may further include a blower (1,400) for supplying the noxious gas to the noxious gas supply unit (300).

상기 컨트롤러(900)가 상기 송풍기(1,400) 및 상기 펌프(1,300)의 작동 조건을 조절하여 상기 미세버블 공기 정화장치를 유동적으로 운전할 수 있다.The controller 900 may control the operating conditions of the blower 1,400 and the pump 1,300 to fluidly operate the micro-bubble air purification device.

상기 약액이 알칼리 용액일 수 있다.The chemical may be an alkaline solution.

상기 약액이 물(H2O), 차아염소산나트륨(NaClO), 아염소산나트륨(NaClO2), 염소산나트륨(NaClO3), 수산화나트륨(NaOH), 알칼리수(Alkaline Water) 및 이산화염소(ClO2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. The chemical solution is water (H 2 O), sodium hypochlorite (NaClO), sodium chlorite (NaClO 2 ), sodium chlorate (NaClO 3 ), sodium hydroxide (NaOH), alkaline water (Alkaline Water) and chlorine dioxide (ClO 2 ) It may include one or more selected from the group consisting of.

상기 혼합가스가 유해가스를 포함하고, 상기 유해가스가 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 휘발성 유기 화합물(VOC), 분진, 염화수소(HCl), 불화수소(HF), 황화수소(H2S), 메틸메르캅탄(CH3SH), 황화메틸(C2H6S), 이황화메틸(C2H6S2), 톨루엔(C7H8), 스타이렌(C8H8), 자일렌(C8H10), 아세트알데히드(C2H4O), 프로피온알데히드(C3H6O), 부틸알데히드(C4H8O), 발레르알데히드(C5H10O), 아세트산에틸(C4H8O2), 부탄올(C4H9OH), 메틸이소부틸케톤(C6H12O), 암모니아(NH4), 트리메틸아민(C3H9N), 프로피온산(C3H6O2), 부탄산(C4H8O2), 발레르산(C5H10O2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The mixed gas includes harmful gases, and the harmful gases are sulfur oxides (SO x ), nitrogen oxides (NO x ), volatile organic compounds (VOC), dust, hydrogen chloride (HCl), hydrogen fluoride (HF), hydrogen sulfide ( H 2 S), methyl mercaptan (CH 3 SH), methyl sulfide (C 2 H 6 S), methyl disulfide (C 2 H 6 S 2 ), toluene (C 7 H 8 ), styrene (C 8 H 8 ) ), xylene (C 8 H 10 ), acetaldehyde (C 2 H 4 O ), propionaldehyde (C 3 H 6 O), butyraldehyde (C 4 H 8 O), valeraldehyde (C 5 H 10 O), Ethyl acetate (C 4 H 8 O 2 ), butanol (C 4 H 9 OH), methyl isobutyl ketone (C 6 H 12 O), ammonia (NH 4 ), trimethylamine (C 3 H 9 N), propionic acid ( C 3 H 6 O 2 ), butanoic acid (C 4 H 8 O 2 ), valeric acid (C 5 H 10 O 2 ) It may include one or more selected from the group consisting of.

또한 본 발명은 상기 미세버블 혼합가스 정화장치를 사용하고, (a) 상기 미세버블 혼합가스 정화장치의 약액 공급부(700)를 통해 약액을 버블 생성부(400), 제1 정화부(500) 및 제2 정화부(600)로 이루어진 군으로부터 1종 이상에 공급하는 단계; (b) 혼합가스 공급부(300)를 통해 혼합가스를 상기 버블 생성부(400)로 공급하는 단계; (c) 상기 버블 생성부(400)가 상기 혼합가스를 사용하여 미세버블을 생성하고, 상기 미세버블을 상기 제1 정화부(500)에 공급하는 단계; (d) 상기 제1 정화부(500)가 상기 미세버블과 상기 제2 정화부(600)로부터 공급된 약액을 접촉시켜 혼합가스가 정화된 제1 정화가스를 상기 제2 정화부(600)에 공급하는 단계; 및 (e) 상기 제2 정화부(600)가 상기 제1 정화가스와 상기 약액 공급부(700)로부터 공급된 약액을 접촉시켜 제1 정화가스가 정화된 제2 정화가스를 외부로 배출하는 단계;를 포함하는 혼합가스 정화방법이을 제공한다.In addition, the present invention uses the micro-bubble mixed gas purification device, (a) the chemical solution through the chemical solution supply unit 700 of the micro-bubble mixed gas purification device, the bubble generating unit 400, the first purification unit 500 and supplying one or more from the group consisting of a second purification unit 600; (b) supplying the mixed gas to the bubble generating unit 400 through the mixed gas supply unit 300; (c) generating, by the bubble generating unit 400, fine bubbles using the mixed gas, and supplying the fine bubbles to the first purifying unit 500; (d) the first purifying unit 500 contacts the microbubbles with the chemical solution supplied from the second purifying unit 600 to supply the first purifying gas purified by the mixed gas to the second purifying unit 600 . supplying; and (e) discharging, by the second purification unit 600, the first purification gas and the chemical solution supplied from the chemical solution supply unit 700 to the outside, and the second purification gas purified by the first purification gas; It provides a mixed gas purification method comprising a.

단계 (e) 이후에, (f) 상기 혼합가스, 상기 제1 정화가스 및 상기 제2 정화가스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 가스를 컨트롤러(900)가 분석하고, 상기 미세버블 혼합가스 정화장치를 운전하는 단계;를 추가로 포함할 수 있다.After step (e), (f) the controller 900 analyzes one or more gases selected from the group consisting of the mixed gas, the first purification gas, and the second purification gas, and purifies the fine bubble mixed gas It may further include; driving the device.

단계 (d)가 (d-1) 상기 미세버블과 상기 약액을 접촉시키는 단계; (d-2) 상기 미세버블을 터트려 라디칼을 생성하는 단계; (d-3) 상기 라디칼로부터 산화환원 반응을 통해 상기 혼합가스를 정화시켜 1차 정화가스를 상기 제2 정화부(600)에 공급하는 단계;를 포함할 수 있다.step (d) (d-1) contacting the microbubbles with the chemical; (d-2) generating radicals by bursting the microbubbles; (d-3) purifying the mixed gas from the radicals through a redox reaction and supplying the primary purification gas to the second purification unit 600; may include.

도 3을 참조하면, 붉은색은 혼합가스의 이동경로를 표시하고, 파란색은 약액의 이동경로를 표시한다. 이에 따르면, 탱크(1,200)로부터 펌프(1,300)가 가동되어 미세버블 혼합가스 정화장치의 상단에 위치하는 약액 공급부(700)로 약액이 공급된다. 상기 약액은 약액 공급부(700), 제2 정화부(600), 제1 정화부(500) 및 버블 생성부(400)를 지나 버블캡 트레이(410) 위로 차오르고, 제2 격벽(420)의 높이 보다 상기 약액의 수위가 상승하게 되면, 약액 하강 이동부(800)를 따라 아래로 떨어지며 수위를 유지할 수 있다. 상기 약액 하강 이동부(800)를 통해 낙하되는 약액은 가동되어 미세버블 혼합가스 정화장치의 하단에 위치하는 약액 배출부(200)에 차오른다. 이후, 상기 버블캡 트레이(410)의 하단으로 혼합가스가 송풍기(1,400)를 통해서 공급되고, 상기 혼합가스가 트레이(411)의 기공과 캡(4122)의 슬롯(4122A)을 통과하여 미세버블을 형성하게 된다. 미세버블이 형성되면 기-액 반응 면적이 넓어지면서 유해가스를 포함하는 혼합가스와 약액이 반응하여 유해가스 성분이 1차적으로 제거된 제1 정화가스가 형성된다. 다음으로, 제2 정화부(600)에서는 약액이 다공성 물질(pall ring)에 의해 분산되고, 제1 정화가스와 기-액 반응이 일어나 잔여 유해가스 성분가 2차적으로 제거된 제2 정화가스가 형성되고, 유해가스가 모두 제거된 제2 정화가스는 배출부를 통해서 외부로 배출된다.Referring to FIG. 3 , the red color indicates the movement path of the mixed gas, and the blue color indicates the movement path of the chemical solution. According to this, the pump 1,300 is operated from the tank 1,200, and the chemical solution is supplied to the chemical solution supply unit 700 located at the upper end of the microbubble mixed gas purification device. The chemical solution passes through the chemical solution supply unit 700 , the second purification unit 600 , the first purification unit 500 , and the bubble generation unit 400 , and fills up the bubble cap tray 410 , the height of the second partition wall 420 . When the level of the chemical rises more, it falls down along the chemical liquid descending moving part 800 and can maintain the water level. The chemical liquid falling through the chemical liquid descending moving part 800 is operated and filled up in the chemical liquid discharge part 200 located at the lower end of the microbubble mixed gas purifier. Thereafter, the mixed gas is supplied to the lower end of the bubble cap tray 410 through a blower 1,400, and the mixed gas passes through the pores of the tray 411 and the slot 4122A of the cap 4122 to form microbubbles. will form When the microbubbles are formed, the gas-liquid reaction area is widened, and the mixed gas containing the harmful gas and the chemical react to form the first purification gas from which the harmful gas component is primarily removed. Next, in the second purification unit 600 , the chemical is dispersed by a porous material (pall ring), and a gas-liquid reaction occurs with the first purification gas to form a second purification gas from which residual harmful gas components are secondarily removed. and the second purification gas from which all harmful gases have been removed is discharged to the outside through the discharge unit.

도 7은 본 발명에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치의 내부 약액의 체적분율 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하면, 버블의 생성 및 장치내 정상상태의 유동양상을 알 수 있다. 7 is a view showing the volume fraction of the internal chemical of the microbubble mixed gas purification device according to the present invention. Referring to FIG. 7 , it can be seen that bubbles are generated and flow patterns in a steady state in the device are shown.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

Claims (20)

내부공간을 포함하는 챔버;
상기 내부공간에 포함되는 약액 배출부;
상기 약액 배출부 상에 위치하고, 유해가스를 포함하는 혼합가스를 공급하는 혼합가스 공급부;
상기 혼합가스 공급부 상에 위치하는 버블 생성부;
상기 버블 생성부 상에 위치하는 제1 정화부;
상기 제1 정화부 상에 위치하는 제2 정화부;
상기 제2 정화부 상에 위치하고, 약액을 공급하는 약액 공급부;
상기 혼합가스 공급부와 상기 버블 생성부의 측면에 위치하는 약액 하강 이동부; 및
상기 챔버 외부에 위치하는 컨트롤러;를 포함하고,
상기 혼합가스 공급부가 상기 혼합가스를 상기 버블 생성부에 공급하고, 제1 격벽(down comer)을 포함하고, 상기 제1 격벽이 상기 혼합가스 공급부와 상기 약액 하강 이동부를 구획하는 것인 미세버블 혼합가스 정화장치.a chamber including an inner space;
a chemical discharge unit included in the inner space;
a mixed gas supply unit located on the chemical discharge unit and supplying a mixed gas containing harmful gas;
a bubble generating unit positioned on the mixed gas supply unit;
a first purification unit positioned on the bubble generating unit;
a second purification unit positioned on the first purification unit;
a chemical solution supply unit positioned on the second purification unit and supplying a chemical solution;
a chemical liquid descending moving unit located on the side of the mixed gas supply unit and the bubble generating unit; and
Including; a controller located outside the chamber;
The mixed gas supply unit supplies the mixed gas to the bubble generating unit, and includes a first down comer, wherein the first partition wall divides the mixed gas supply unit and the chemical liquid descending moving unit. gas purifier. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 버블 생성부가 상기 혼합가스를 사용하여 미세버블을 생성하고, 상기 미세버블을 상기 제1 정화부에 공급하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.According to claim 1,
The micro-bubble mixed gas purification apparatus, characterized in that the bubble generating unit generates fine bubbles using the mixed gas, and supplies the fine bubbles to the first purification unit. 제3항에 있어서,
상기 버블 생성부가 버블캡 트레이 및 제2 격벽(weir)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.4. The method of claim 3,
The microbubble mixed gas purification device, characterized in that the bubble generating unit includes a bubble cap tray and a second partition wall (weir). 제4항에 있어서,
상기 버블캡 트레이가 기공을 포함하는 트레이 및 상기 기공 상에 위치하는 버블캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.5. The method of claim 4,
The microbubble mixed gas purification apparatus, characterized in that the bubble cap tray includes a tray including pores and a bubble cap positioned on the pores. 제5항에 있어서,
상기 버블캡이 상기 트레이의 기공 상에 위치한 원통 형상의 본체 및 상기 본체 상에 위치하고, ∩ 형상인 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.6. The method of claim 5,
The microbubble mixed gas purification apparatus, characterized in that the bubble cap comprises a cylindrical body positioned on the pore of the tray, and a cap positioned on the main body and having an ∩ shape. 제6항에 있어서,
상기 버블캡의 측면에 위치하는 복수개의 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.7. The method of claim 6,
Micro-bubble mixed gas purification apparatus, characterized in that it comprises a plurality of slots located on the side of the bubble cap. 제4항에 있어서,
상기 제2 격벽(weir)이 상기 버블 생성부와 상기 약액 하강 이동부를 구획하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.5. The method of claim 4,
The second partition wall (weir) is a micro-bubble mixed gas purification device, characterized in that the bubble generating unit and the chemical liquid descending moving unit. 제3항에 있어서,
상기 제1 정화부가 상기 미세버블과 상기 제2 정화부로부터 공급된 약액을 접촉시켜 혼합가스가 정화된 제1 정화가스를 상기 제2 정화부에 공급하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.4. The method of claim 3,
The micro-bubble mixed gas purification apparatus, characterized in that the first purification unit supplies the first purification gas purified by the mixed gas to the second purification part by contacting the microbubbles with the chemical solution supplied from the second purification part. 제9항에 있어서,
상기 제2 정화부가 상기 제1 정화가스와 상기 약액 공급부로부터 공급된 약액을 접촉시켜 제1 정화가스가 정화된 제2 정화가스를 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.10. The method of claim 9,
The second purification unit contacts the first purification gas and the chemical solution supplied from the chemical solution supply unit to discharge the second purification gas purified by the first purification gas to the outside. 제10항에 있어서,
상기 제2 정화부가 다공성 물체를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.11. The method of claim 10,
The second purification unit microbubble mixed gas purification device, characterized in that it comprises a porous object. 제1항에 있어서,
상기 약액 공급부가 상기 약액을 상기 버블 생성부, 상기 제1 정화부 및 상기 제2 정화부로 이루어진 군으로부터 1종 이상에 공급하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.According to claim 1,
The microbubble mixed gas purification apparatus, characterized in that the chemical supply unit supplies the chemical solution to one or more from the group consisting of the bubble generating unit, the first purifying unit, and the second purifying unit. 제8항에 있어서,
상기 약액 하강 이동부가 상기 제1 격벽(down comer), 상기 제2 격벽(weir) 및 상기 챔버의 측벽으로 구획되고,
상기 제2 격벽(weir)의 높이보다 오버플로우(overflow)된 약액을 상기 약액 배출부로 이동시키기 위한 통로인 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.9. The method of claim 8,
The chemical liquid descending moving part is partitioned into the first partition wall (down comer), the second partition wall (weir), and a side wall of the chamber,
The micro-bubble mixed gas purification apparatus, characterized in that it is a passage for moving the chemical liquid, which overflows from the height of the second partition wall (weir) to the chemical liquid discharge part. 제10항에 있어서,
상기 컨트롤러가
상기 혼합가스, 상기 제1 정화가스 및 상기 제2 정화가스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 가스를 분석하고, 상기 미세버블 혼합가스 정화장치를 운전하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.11. The method of claim 10,
the controller
The micro-bubble mixed gas purification apparatus, characterized in that the gas is analyzed by at least one selected from the group consisting of the mixed gas, the first purification gas, and the second purification gas, and the micro-bubble mixed gas purification apparatus is operated. 제10항에 있어서,
상기 미세버블 혼합가스 정화장치가
상기 혼합가스, 상기 제1 정화가스 및 상기 제2 정화가스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 데이터를 측정하기 위한 센서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.11. The method of claim 10,
The fine bubble mixed gas purification device
The micro-bubble mixed gas purification apparatus according to claim 1, further comprising a sensor for measuring at least one type of data selected from the group consisting of the mixed gas, the first purification gas, and the second purification gas. 제1항에 있어서,
상기 약액이 물(H2O), 차아염소산나트륨(NaClO), 아염소산나트륨(NaClO2), 염소산나트륨(NaClO3), 수산화나트륨(NaOH), 알칼리수(Alkaline Water) 및 이산화염소(ClO2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.According to claim 1,
The chemical solution is water (H 2 O), sodium hypochlorite (NaClO), sodium chlorite (NaClO 2 ), sodium chlorate (NaClO 3 ), sodium hydroxide (NaOH), alkaline water (Alkaline Water) and chlorine dioxide (ClO 2 ) Micro-bubble mixed gas purification apparatus comprising at least one selected from the group consisting of. 제1항에 있어서,
상기 혼합가스는 유해가스를 포함하고,
상기 유해가스가 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 휘발성 유기 화합물(VOC), 분진, 염화수소(HCl), 불화수소(HF), 황화수소(H2S), 메틸메르캅탄(CH3SH), 황화메틸(C2H6S), 이황화메틸(C2H6S2), 톨루엔(C7H8), 스타이렌(C8H8), 자일렌(C8H10), 아세트알데히드(C2H4O), 프로피온알데히드(C3H6O), 부틸알데히드(C4H8O), 발레르알데히드(C5H10O), 아세트산에틸(C4H8O2), 부탄올(C4H9OH), 메틸이소부틸케톤(C6H12O), 암모니아(NH4), 트리메틸아민(C3H9N), 프로피온산(C3H6O2), 부탄산(C4H8O2), 발레르산(C5H10O2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세버블 혼합가스 정화장치.The method of claim 1,
The mixed gas includes harmful gas,
The harmful gases are sulfur oxides (SO x ), nitrogen oxides (NO x ), volatile organic compounds (VOC), dust, hydrogen chloride (HCl), hydrogen fluoride (HF), hydrogen sulfide (H 2 S), methyl mercaptan (CH) 3 SH), methyl sulfide (C 2 H 6 S), methyl disulfide (C 2 H 6 S 2 ), toluene (C 7 H 8 ), styrene (C 8 H 8 ), xylene (C 8 H 10 ) , acetaldehyde (C 2 H 4 O ), propionaldehyde (C 3 H 6 O), butyraldehyde (C 4 H 8 O), valeraldehyde (C 5 H 10 O), ethyl acetate (C 4 H 8 O 2 ) , butanol (C 4 H 9 OH), methyl isobutyl ketone (C 6 H 12 O), ammonia (NH 4 ), trimethylamine (C 3 H 9 N), propionic acid (C 3 H 6 O 2 ), butanoic acid (C 4 H 8 O 2 ), as valeric acid (C 5 H 10 O 2 ) Micro-bubble mixed gas purification apparatus comprising at least one selected from the group consisting of. 제1항에 따른 미세버블 혼합가스 정화장치를 사용하고,
(a) 상기 미세버블 혼합가스 정화장치의 약액 공급부를 통해 약액을 버블 생성부, 제1 정화부 및 제2 정화부로 이루어진 군으로부터 1종 이상에 공급하는 단계;
(b) 혼합가스 공급부를 통해 혼합가스를 상기 버블 생성부로 공급하는 단계;
(c) 상기 버블 생성부가 상기 혼합가스를 사용하여 미세버블을 생성하고, 상기 미세버블을 상기 제1 정화부에 공급하는 단계;
(d) 상기 제1 정화부가 상기 미세버블과 상기 제2 정화부로부터 공급된 약액을 접촉시켜 혼합가스가 정화된 제1 정화가스를 상기 제2 정화부에 공급하는 단계;
(e) 상기 제2 정화부가 상기 제1 정화가스와 상기 약액 공급부로부터 공급된 약액을 접촉시켜 제1 정화가스가 정화된 제2 정화가스를 외부로 배출하는 단계;를
포함하는 혼합가스 정화방법.Using the fine bubble mixed gas purification device according to claim 1,
(a) supplying a chemical solution to at least one from the group consisting of a bubble generating unit, a first purification unit, and a second purification unit through the chemical solution supply unit of the microbubble mixed gas purification device;
(b) supplying the mixed gas to the bubble generating unit through the mixed gas supply unit;
(c) the bubble generating unit generating fine bubbles using the mixed gas, and supplying the fine bubbles to the first purifying unit;
(d) supplying a first purifying gas purified by the mixed gas to the second purifying unit by contacting the first purifying unit with the microbubbles and the chemical solution supplied from the second purifying unit;
(e) discharging the second purifying gas purified by the first purifying gas to the outside by bringing the second purifying unit into contact with the first purifying gas and the chemical supplied from the chemical supplying unit;
Mixed gas purification method comprising. 제18항에 있어서,
단계 (e) 이후에,
(f) 상기 혼합가스, 상기 제1 정화가스 및 상기 제2 정화가스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 가스를 컨트롤러가 분석하고, 상기 미세버블 혼합가스 정화장치를 운전하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합가스 정화방법.19. The method of claim 18,
After step (e),
(f) the controller analyzes at least one gas selected from the group consisting of the mixed gas, the first purification gas, and the second purification gas, and operating the fine bubble mixed gas purification device; further comprising Mixed gas purification method, characterized in that. 제18항에 있어서,
단계 (d)가
(d-1) 상기 미세버블과 상기 약액을 접촉시키는 단계;
(d-2) 상기 미세버블을 터트려 라디칼을 생성하는 단계;
(d-3) 상기 라디칼로부터 산화환원 반응을 통해 상기 혼합가스를 정화시켜 1차 정화가스를 상기 제2 정화부에 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합가스 정화방법.19. The method of claim 18,
step (d) is
(d-1) contacting the microbubbles with the chemical;
(d-2) generating radicals by bursting the microbubbles;
(d-3) purifying the mixed gas from the radicals through a redox reaction and supplying the primary purification gas to the second purification unit.
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