KR102538333B1 - 고온의 오염공기 처리장치 - Google Patents

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KR102538333B1
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    • B04C5/24—Multiple arrangement thereof

Abstract

본 발명은 일측에 마련된 유입구를 통해 유입된 고온의 오염공기에 원심력을 작용시켜 입자상물질을 분리 낙하시키는 사이클론장치, 및 상기 사이클론장치의 상부에 마련되어, 상기 입자상물질이 제거된 상기 오염공기의 가스상물질을 처리하는 촉매장치를 내부에 수납한 후처리장치를 포함하는 고온의 오염공기 처리장치를 제공한다.

Description

고온의 오염공기 처리장치 {APPARATUS FOR DEALING WITH HIGH-TEMPERATURE POLLUTED AIR}
본 발명은 고온의 오염공기 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 발전소용 보일러, 가열로, 폐기물 소각로 등과 같은 발생원에서 발생하는 고온의 오염공기를 처리 또는 정화하기 위한 고온의 오염공기 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전소용 보일러, 가열로, 폐기물 소각로 등의 발생원에서는 고온의 오염공기가 발생하고 있다.
이러한 오염발생원에서 배출하는 오염공기는 대기 오염을 일으키는 질소산화물(NOx)이나 황산화물(SOx)과 입자상물질(PM; Particulate Matter)이 포함되어 배출될 수 있기 때문에 이를 줄이기 위한 장치가 요구되고 있다.
통상 발생원에서 발생·배출되는 오염공기는 400℃~500℃의 고온으로서, 이러한 고온의 오염공기에서 입자상물질(PM)을 제거하기 위해, 먼저 소정의 온도로 냉각시킨 다음 집진필터를 통과시킬 수 있고, 이후 오염공기에 포함된 질소산화물(NOx)이나 황산화물(SOx)과 같은 가스상물질을 처리하거나 저감시키기 위해 촉매가 세라믹 담체에 담지된 촉매장치를 통과시킬 수 있다. 다만, 촉매장치가 가스상물질에 대한 처리 활성화를 위해 촉매 반응온도인 300℃~400℃로 승온시켜야 하기 때문에, 버너나 전기히터 따위와 같은 가열장치가 요구된다.
즉, 종래 고온의 오염공기 내 포함된 입자상물질을 처리하기 위해 냉각시키는 과정이 요구되고, 또 촉매 반응을 이용하여 가스상물질을 처리하기 위해 가열시키는 과정이 요구되어, 고온의 오염공기를 처리하는 데 불필요한 시간이 소요되고, 처리시스템을 구현하는데 시스템이 복잡해지고 소형화할 수 없는 문제가 있어, 이러한 문제를 해소하기 위한 기술의 필요성이 대두되고 있다.
KR 10-1746711 B1
본 발명은, 고온의 오염공기 내 입자상물질을 처리하기 위한 사이클론장치 위에 촉매장치를 수납한 후처리장치를 적층 구현하여, 오염공기를 냉각시키거나 가열시키기 위한 부수적인 장치를 마련하지 않고, 컴팩트(compact)하게 하나의 장치로 구현할 수 있는 고온의 오염공기 처리장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 일측에 마련된 유입구를 통해 유입된 고온의 오염공기에 원심력을 작용시켜 입자상물질을 분리 낙하시키는 사이클론장치, 및 상기 사이클론장치의 상부에 마련되어, 상기 입자상물질이 제거된 상기 오염공기의 가스상물질을 처리하는 촉매장치를 내부에 수납한 후처리장치를 포함하는 고온의 오염공기 처리장치를 제공한다.
일 실시예에 따라, 상기 사이클론장치는, 일측에 마련된 상기 유입구와 상부에 상기 입자상물질이 제거된 상기 오염공기가 상승하는 유로를 형성하는 개구부를 가진 원통형의 사이클론바디, 및 상기 사이클론바디의 하단부에 마련된 원뿔형의 배출호퍼를 포함하고, 사각 함체의 상기 후처리장치는, 하부에 상기 입자상물질이 제거된 상기 오염공기가 도입되는 도입구, 및 내부 수납 공간에 상기 촉매장치를 인출입시킬 수 있도록 적어도 일측면에 마련된 도어를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 원형의 상기 사이클론장치의 개구부와, 사각형의 상기 후처리장치의 도입구를 연통 연결하는 연결호퍼를 더 포함하되, 상기 연결호퍼는 상면이 사각형이고 저면이 원형인 뿔형일 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 후처리장치는, 상기 촉매장치가 수납된 전실과, 상기 가스상물질이 처리된 정화공기가 배출되는 배출구를 가진 후실과, 상기 전실과 상기 후실을 구획하는 격벽 - 상기 격벽은, 좌우측단 각각에 개구 형성된 제1 및 제2 배기구를 포함함 - 을 포함하고, 상기 후실은, 상기 전실에서 연장형성되되, 저면에 상기 배출구가 형성된 상부후실과, 상기 상부후실의 하부에 상기 제1 및 제2 배기구 각각에서 연통 형성된 제1 및 제2 하부후실 - 상기 제1 및 제2 하부후실은 상부로 갈수록 단면적이 넓어지도록 형성됨 - 을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 유입구에서 상기 배출구까지의 유로를 형성하기 위한 구동력을 발생하는 구동장치를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 유입구의 전단에 위치하여, 상기 오염공기에 우레아수용액을 분사시키기 위한 우레아인젝터와, 상기 오염공기에 소석회를 취입시키기 위한 건식흡착제인젝터를 포함하는 전처리장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 오염공기 처리장치는, 고온의 오염공기 내 입자상물질을 처리하기 위한 사이클론장치 위에 촉매장치를 수납한 후처리장치를 적층 구현하여, 오염공기를 냉각시키거나 가열시키기 위한 부수적인 장치를 마련하지 않고, 컴팩트(compact)하게 하나의 장치로 구현할 수 있다.
또한, 단면이 사각형인 긴 막대 형상의 촉매장치를 사각 함체의 후처리장치 내에 수납하도록 마련함으로써, 후처리장치 내 다수의 촉매장치를 수납시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고온의 오염공기 처리장치의 전체 구성도 및 촉매장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고온의 오염공기 처리장치의 사이클론장치 및 후처리장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 일부를 종방향으로 절개한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론장치의 외관을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 후처리장치의 외관을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 후처리장치의 도어를 개방한 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 격벽을 나타낸 도면이다.
도 9 및 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 후처리장치 내 기류의 예시를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고온의 오염공기 처리장치의 전체 구성도 및 촉매장치를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 오염공기처리장치(100)는 전단에 흡기덕트(1)와 연통 가능하도록 연결되고, 후단에 중간덕트(2) 및 배기덕트(3)가 연통 가능하도록 연결될 수 있다.
이때, 중간덕트(2)와 배기덕트(3) 사이에는 구동장치(20)가 개재되어, 구동장치(20)의 작동으로 발생된 구동력에 의해 흡기덕트(1)를 통해 유입된 오염공기가 오염공기처리장치(100), 중간덕트(2) 및 배기덕트(3)를 순차로 유동하도록 하는 기류를 형성케할 수 있다. 이때, 구동장치(20)는 기류를 형성케 하는 것이면, 그 종류를 특별히 한정하지 않는다.
한편, 오염공기처리장치(100)의 전단에 마련된 흡기덕트(1)에는 흡기덕트(1)를 따라 유동하는 오염공기에 대한 전처리를 위해, 우레아인젝터(11)와 건식흡착제인젝터(12)가 마련될 수 있다.
우레아인젝터(11)는 우레아(urea)(또는 요소수)를 흡기덕트(1)의 내부에 분사시키기 위한 것으로, 우레아인젝터(11)에 의해 분사된 우레아는 고온의 오염공기(일 예로 400℃~500℃)의 열에 의해 암모니아로 전환되고, 후술하는 촉매장치(130)에 의하여 오염공기 중 질소산화물(NOx)과 암모니아(NH3)의 촉매반응으로서 질소산화물을 질소가스(N2)와 물(H2O)로 환원시키도록 할 수 있다.
또한, 건식흡착제인젝터(12)는 흡기덕트(1)의 내부에 오염공기에 함유된 황산화물(SOx)이나 HCl의 처리를 위해 소석회를 취입시킬 수 있다.
결국, 흡기덕트(1) 내 유동하는 외부의 오염공기는, 전처리장치인 우레아인젝터(11) 및 건식흡착제인젝터(12)를 거쳐 전처리된 이후, 오염공기처리장치(100)로 도입될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고온의 오염공기 처리장치의 사이클론장치 및 후처리장치를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 2의 일부를 종방향으로 절개한 도면이다.
도 2 내지 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고온의 오염공기 처리장치는, 일측에 마련된 유입구(110a, 112a)를 통해 유입된 고온의 오염공기에 원심력을 작용시켜 입자상물질(PM; Particulate Matter)을 분리 낙하시키는 사이클론장치(110), 및 사이클론장치(110)의 상부에 마련되어, 상기 입자상물질이 제거된 상기 오염공기의 가스상물질을 처리하는 촉매장치(130)를 내부에 수납한 후처리장치(120)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 전처리된 고온의 오염된 공기는 냉각과정을 거치지 않고, 오염공기처리장치(100)의 유입구(110a, 112a)로 도입되어, 사이클론장치(110)를 거침으로써 입자상물질이 처리되고, 이후 순차로 공기의 승온과정 없이 촉매장치(130)를 수납한 후처리장치(120)를 거침으로써 가스상물질이 처리되어, 오염물질이 처리 또는 저감된 정화된 공기를 외부로 배출할 수 있다.
다만, 도 2 및 3에 도시한 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 오염공기처리장치가 구현될 수 있음은 물론이다.
이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.
사이클론장치(110)는 유입구(110a, 112a)를 통해 유입된 고온의 오염공기에 원심력을 작용시켜 입자상물질(PM)을 분리 낙하시키기 위한 수단으로서, 도 4 및 5에 도시한 바와 같이, 유입구(110a, 112a)를 통해 유입된 오염공기에 원심력을 부여하도록 대략 원통형으로 이루어지고, 외주면의 어느 한 접선방향에 상기 유입구(110a, 112a)가 마련된 사이클론바디(112)를 포함할 수 있다.
사이클론바디(112)의 외주면 중 어느 한 접선방향에 마련된 유입구(110a, 112a)로부터 도입된 오염공기는 사이클론바디(112)의 내주면을 따라 회오리와 같이 회전함으로써, 오염공기 내 입자상물질은 분리되어 자중에 의해 낙하하고, 입자상물질이 제거된 오염공기는 중심부에 마련된 대략 관형의 이너바디(113)를 따라 상승하여, 후처리장치(120)로 유입될 수 있다. 즉, 입자상물질이 제거된 오염공기는 이너바디(113)의 하단부에 개구된 부분으로 유입되어, 이너바디(113)의 길이방향을 따라 상승하고,이너바디(113)의 말단부에 개구된 개구부(113b)를 통해 배출된 다음, 연결호퍼(114)를 거쳐 후처리장치(120)로 유입될 수 있다.
본 발명은 특별히 한정하지 않으나, 사이클론바디(112)와 그 내부에 동심으로 마련된 이너바디(113)는 오염공기가 원활하게 유동할 수 있도록 하기 위해 대략 원통형으로 이루어지되, 서로 동일한 원통축을 공유하도록 배치될 수 있다. 이때, 사이클론바디(112)와 이너바디(113)는 동일한 높이를 가질 수 있으며, 원통형의 사이클론바디(112)와 이너바디(113)의 저면은 모두 개방될 수 있고, 상면은 이너바디(113)의 개구부(113b)만 개방되어, 이너바디(113)의 하단은 고정되지 않은 자유단일 수 있다.
한편, 사이클론장치(110) 하부, 즉 사이클론바디(112)의 하단부에는 원뿔형의 배출호퍼(111)가 마련될 수 있다.
즉, 배출호퍼(111)는 사이클론바디(112)의 하단부에서 연장 형성되되, 하부로 갈수록 단면적이 점차 좁아지는 대략 원뿔형일 수 있다.
이때, 배출호퍼(111)의 하단부에는 사이클론바디(112)의 내주면을 따라 회동하는 오염공기로부터 자중에 의해 분리 낙하된 입자상물질이 수집될 수 있고, 이를 외부로 배출시키기 위해, 배출호퍼(111)의 하단부에는 필요에 따라 개폐가 가능한 밸브나 커버 따위가 마련되어, 필요시 배출호퍼(111)의 하단부를 개방함으로써,배출호퍼(111)의 내측 하단부에 수집된 입자상물질을 배출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 사이클론바디(112)의 내주면을 따라 수평방향으로 회동하는 오염공기는 원심력에 의해 입자상물질이 제거되고, 이렇게 1차 정화된 공기는 이너바디(113)의 하단부(113a)을 통해 유입되어, 이너바디(113)를 따라 상승 기류를 형성할 수 있다(도 5 참고).
한편, 사이클론장치(110)의 개구부(113b)를 통해 상승하는 1차 정화공기를, 후술하는 후처리장치(120)의 저면에 마련된 도입구(121a)로 유도하기 위해, 개구부(113b)와 도입구(121a)를 상호 연통시키기 위한 연결호퍼(114)를 포함할 수 있다.
연결호퍼(114)는 상부의 후처리장치(120)와, 하부의 사이클론장치(110) 사이에 개재될 수 있다. 구체적으로 연결호퍼(114)는 상부에 위치한 후처리장치(120)의 전실(121)과, 그리고 하부에 위치한 사이클론장치(110)의 이너바디(113) 사이에 개재되어, 후처리장치(120)의 전실(121)과 이너바디(113)를 연통 연결할 수 있다.
이때, 전술한 바와 같이, 이너바디(113)는 원통형일 수 있고, 후술하는 바와 같이, 후처리장치(120)의 전실(121)은 육면체일 수 있고, 결국 사이클론장치(110)의 개구부(113b)는 원형이고, 후처리장치(120)의 도입구(121a)는 사각형이기 때문에, 연결호퍼(114)는 상면이 사각형이고 저면이 원형인 뿔형상을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 연결호퍼(114)는 상부는 대략 사각뿔형이고, 하부는 대략 원뿔형인 외관을 가질 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 후처리장치의 외관을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 후처리장치의 도어를 개방한 모습을 나타낸 도면이다.
도 6 및 7에 도시한 바와 같이, 후처리장치(120)는 촉매장치(130)가 수납되는 전실(前室)과, 촉매장치(130)에 의해 가스상물질이 처리(또는 저감)된 정화공기가 배출되는 배출구(121b)를 가진 후실(後室)과, 그리고 상기 전실과 상기 후실을 서로 구획하는 격벽(140)을 포함할 수 있다.
촉매장치(130)는 입자상물질이 처리된 1차 정화공기에 함유된 가스상물질을 처리하기 위한 수단으로서, 오염공기 내 질소산화물(NOx)이나 황산화물(SOx)을 처리하거나 저감시킬 수 있는 촉매가 세라믹 담체에 담지된 것일 수 있다.
구체적으로, 촉매장치(130)는 철이나 구리가 도핑된 알루미노실리케이트 등의 제올라이트 촉매나 바나듐을 티타니아에 도핑한 바나듐계 촉매를 세라믹 허니컴(honeycomb) 등의 담체에 담지시킨 것으로, 환원제인 우레아(urea)(또는 요소수)가 오염공기의 열에 의해 암모니아로 전환되고, 촉매에 의하여 배기가스 중의 질소산화물(NOx)과 암모니아(NH3)의 촉매반응으로서 질소산화물을 질소가스(N2)와 물(H2O)로 환원시키도록 한다.
약 400℃~500℃의 고온의 오염공기는 사이클론장치(110) 및 연결호퍼(114)를 거쳐 온도가 다소 낮아질 수 있으며, 후처리장치(120) 내 촉매장치(130)로 도입될 때의 온도는 촉매반응온도인 약 300℃~400℃인 것이 바람직하다.
즉, 전처리장치 중 우레아인젝터(11)에 의해 우레아수용액이 분사되어, 우레아수용액에 의해 가수분해된 암모니아는 약 300℃~400℃로 촉매장치(130)의 외면에 접할 수 있다.
여기서, 촉매장치(130)는, 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 다공질의 세라믹 허니컴 셀이 다수 마련된 단면이 사각형인 막대 형상일 수 있고, 복수의 촉매장치(130)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 하나로 그룹화될 수 있다.
복수의 촉매장치(130)가 그룹화됨으로써 마련된 촉매장치쌍(130a~130i) 역시, 마찬가지로 복수 개가 후처리장치(120) 내에 수납될 수 있고, 후처리장치(120)는 각 촉매장치쌍(130a~130i)에 상응하는 위치에 도어(125a~125f)를 마련험으로써, 도어(125a~125f)의 개폐에 따라 적어도 하나의 촉매장치(130) 또는 적어도 하나의 촉매장치쌍(130a~130i)은 개방된 도어(125a~125f)를 통해 출납될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 후처리장치(120)는 촉매장치(130)가 내부에 수납되는 공간은 물론, 외관, 그 중 전실(121)의 외관은 대략 육면체 형상을 갖되, 후처리장치(120)는 어느 일 측면 및/또는 이와 대향하는 다른 일 측면에는 각각 복수 개의 도어(125a~125f)가 마련되어, 내부 수납 공간을 개폐할 수 있다.
구체적으로, 후처리장치(120)의 서로 대향하는 두 측면 각각에는 복수의 도어(125a~125f)가 마련될 수 있고, 작업자는 도어(125a~125f)를 개방하여 내부에 수납된 촉매장치(130) 또는 촉매장치쌍(130a~130i)을 출납하여, 청소나 수선 또는 교체 등을 수행할 수 있다.
이렇게 후처리장치(120)가 대략 육면체 형상을 가짐으로써, 원통형의 후처리장치(120)보다 더 많은 양의 촉매장치(130) 및/또는 촉매장치쌍(130a~130i)을 내부에 수납시킬 수 있다. 일 예로, 후처리장치(120)의 전실(121)은 대향하는 두 측면 각각에는 6개의 도어(125a~125f), 총 12개의 도어가 마련될 수 있고, 각 도어(125a~125f)에 상응하는 후처리장치(120)의 전실(121) 내부에는 3열×7행의 21개의 촉매장치(130)로 이루어진 촉매장치쌍(130a~130i)이 마련될 수 있다.
즉, 개방된 도어(125a~125f)를 통해 촉매장치(130) 및/또는 촉매장치쌍(130a~130i)은 길이방향으로 슬라이드 이동 가능함으로써, 후처리장치(120)의 전실(121) 내부로부터 촉매장치(130) 및/또는 촉매장치쌍(130a~130i)을 용이하게 출납할 수 있다.
결국, 후처리장치(120)의 하부로부터 상승기류에 따라 도입되는 1차 정화공기는, 촉매장치(130)의 길이방향과는 교차되는 방향으로 도입될 수 있고, 이렇게 촉매장치(130)가 이의 피처리대상인 1차 정화공기와 접촉면 또는 접촉시간이 증대됨으로써, 그렇지 않은 경우보다 가스상물질의 처리능은 향상될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 오염공기처리장치(100)는, 도 9 및 10에 도시한 바와 같이, 전실(121)에서 연장형성된 후실(122, 123)을 포함할 수 있고, 아울러, 전실(121)과 후실(122, 123) 사이에는 각각을 구획하기 위한 격벽(140)을 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 격벽을 나타낸 도면이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 격벽(140)은, 후처리장치(120)의 전실(121)과 후실(122, 123)을 구획하기 위한 대략 판 형상일 수 있으며, 이때 격벽(140)은 좌우측단 각각에 전실(121)과 후실(122, 123)이 상호 연통 가능하도록 좁은 폭으로 상하방향으로 개구 형성된 제1 및 제2 배기구(141a, 141b)를 포함할 수 있다.
결국, 전실(121)에 마련된 촉매장치(130)에 의해 오염공기는 내부에 함유된 가스상물질이 처리될 수 있고, 이렇게 2차 정화된 공기는 격벽(140)의 제1 및 제2 배기구(141a, 141b)를 통해 후실(122, 123)로 유동할 수 있다.
후실(122, 123)은, 전술한 바와 같이, 배출구(121b)를 가진 공간으로서, 저면에 배출구(121b)가 형성된 상부후실(122)과, 제1 및 제2 하부후실(123a, 123b)을 포함할 수 있고, 배출구(121b)는 제1 및 제2 하부후실(123a, 123b) 사이의 위치에 마련될 수 있다.
즉, 도 9 등에 도시한 바와 같이, 배출구(121b)에 상하 방향으로 연결된 중간덕트(2)는 좌우측에 돌출 형성된 제1 및 제2 하부후실(123a, 123b) 사이에 마련될 수 있다.
상부후실(122)은 제1 및 제2 하부후실(123a, 123b)의 상부에 연통 가능하도록 마련되되, 여기서 제1 및 제2 하부후실(123a, 123b)은 상부로 갈수록 단면적이 넓어지도록 형성되어, 격벽(140)의 좌우측단에 마련된 제1 및 제2 배기구(141a, 141b)를 통해 상부후실(122)로 유입된 2차 정화공기는, 직접 상부후실(122)의 배출구(121b)를 통해 외부로 배출되거나, 또는 제1 및 제2 배기구(141a, 141b)를 통해 하부후실(123)로 유입된 2차 정화공기는, 제1 및 제2 하부후실(123a, 123b)의 경사면을 따라 상승하여 상부후실(122)의 배출구(121b)를 통해 외부로 배출될 수 있다(도 9 및 10 참조).
다시말해, 구동장치(20)의 구동으로 상부후실(122)의 배출구(121b)에는 음압(진공 포함)이 형성되고, 배출구(121b)를 기준으로 거리가 멀어질수록 유로폭이 점차 확장되기 때문에, 그렇지 않음으로써 내부 공간의 모퉁이 등지에서 와류가 발생하여 가스가 머물지 않고 배출구(121b)를 통해 외부로 원활히 배출되도록 할 수 있다.
도 9 및 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 후처리장치 내 기류의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9 및 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 후처리장치(120)을 통과하는 기류는, 후처리장치(120)의 저면에 위치한 도입구(121a)를 통해 1차 정화공기가 도입되되, 여기서, 도입구(121a)는 후처리장치(120)의 저면 전반에 걸치도록, 즉 후처리장치(120)의 내부 수용 공간 내에 마련된 후처리장치(130) 전반에 걸치도록 형성되어, 도입구(121a)를 통해 도입된 오염공기가 다수의 촉매장치(130)의 외면에 접할 수 있다.
후처리장치(120)의 내부 수용 공간의 후처리장치(130)에 의해 가스상물질이 처리된 다음, 격벽(140)의 좌우측단에 개구 형성된 제1 및 제2 배기구(141a, 141b)를 통해 상부후실(122)로 직접 또는 하부후실(123)의 경사면을 거쳐, 배출구(121b)를 통해 외부로 배출되는 기류를 형성할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 촉매장치(130)는 전실(121)의 측면 중 좌우측면에는 도어(125a~125f)가 마련되고, 또 다른 제1 측면에는 후실(122, 123)이 마련되며, 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면에는 고압의 압축기체를 분사하기 위한 압축기체분사부가 마련될 수 있다.
압축기체분사부는, 공급관(128, 129)과, 공급관(128, 129)의 측면에서 촉매장치(130)의 전실(121)을 향하여 다수 분배되어 연장 형성된 다수의 분배관(128b, 129b)를 포함할 수 있다.
공급관(128, 129)의 일측 말단부(128a, 129a)는, 외부의 압축기체를 공급하기 위한 공급원(미도시)과 연결되어, 공급원으로부터 고압의 압축기체를 제공받아 상하방향으로 유동하는 유로를 제공할 수 있다. 이때, 공급관(128, 129)은 내부 수용 공간에 외부로부터 공급받은 압축기체를 저장할 수도 있다.
결국, 공급관(128, 129)을 따라 유동하거나 저장된 고압의 압축기체는 다수의 분배관(128b, 129b)을 통해 촉매장치(130)의 전실(121) 내부를 향하여 분사될 수 있다.
촉매장치(130)의 전실(121) 내부에 마련된 다수의 분배관(128b, 129b)은, 전방의 다수 배치된 촉매장치(130)를 향할 수 있고, 이에 따라 다수의 분배관(128b, 129b)을 통해 촉매장치(130)의 전실(121)의 내부로 분사된 고압의 압축기체는 촉매장치(130)의 외면에 부착된 입자상물질을 탈착시킬 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 흡기덕트 2: 중간덕트
3: 배기덕트 11, 12: 전처리장치
11: 우레아인젝터 12: 건식흡착제인젝터
20: 구동장치 100: 오염공기처리장치
110: 사이클론장치 110a: 유입구
111: 배출호퍼 112: 사이클론바디
112a: 유입구 113: 이너바디
113b: 개구부 114: 연결호퍼
120: 후처리장치 121: 전실
122, 123a~123b: 후실 122: 상부후실
123a, 123b: 제1 및 제2 하부후실
121a: 도입구 121b: 배출구
125a~125f: 도어 128, 129: 압축기체분사부
130: 촉매장치 140: 격벽
141a: 제1 배기구 141b: 제2 배기구

Claims (6)

  1. 일측에 마련된 유입구를 통해 유입된 고온의 오염공기에 원심력을 작용시켜 입자상물질을 분리 낙하시키는 사이클론장치; 및
    상기 사이클론장치의 상부에 마련되어, 상기 입자상물질이 제거된 상기 오염공기의 가스상물질을 처리하는 촉매장치를 내부에 다수 수납한 후처리장치;
    를 포함하되,
    상기 사이클론장치는, 일측에 마련된 상기 유입구와 상부에 상기 입자상물질이 제거된 상기 오염공기가 상승하는 유로를 형성하는 개구부를 가진 원통형의 사이클론바디, 및 상기 사이클론바디의 하단부에 마련된 원뿔형의 배출호퍼를 포함하고,
    사각 함체의 상기 후처리장치는, 하부에 상기 입자상물질이 제거된 상기 오염공기가 도입되는 도입구, 및 내부 수납 공간에 상기 촉매장치를 인출입시킬 수 있도록 적어도 일측면에 마련된 도어를 포함하며,
    상기 후처리장치는, 상기 촉매장치가 수납된 전실과, 상기 가스상물질이 처리된 정화공기가 배출되는 배출구를 가진 후실과, 상기 전실과 상기 후실을 구획하는 격벽 - 상기 격벽은, 좌우측단 각각에 상기 후처리장치의 내벽과의 사이에 이격 형성된 제1 및 제2 배기구를 포함함 - 을 포함하고,
    상기 전실에서 연장형성된 상기 후실은, 저면에 상기 배출구가 형성된 상부후실과, 상기 제1 및 제2 배기구 각각에서 상기 상부후실과 연통하도록 형성된 제1 및 제2 하부후실 - 상기 제1 및 제2 하부후실은 상부로 갈수록 단면적이 넓어지도록 형성됨 - 을 포함하며,
    상기 후처리장치에서 상기 후실이 마련된 측면과 대향하는 측면에는 고압의 압축기체를 전방인 상기 전실 내부로 분사하기 위한 압축기체분사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온의 오염공기 처리장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    원형의 상기 사이클론장치의 개구부와, 사각형의 상기 후처리장치의 도입구를 연통 연결하는 연결호퍼;
    를 더 포함하되,
    상기 연결호퍼는 상면이 사각형이고 저면이 원형인 뿔형인 것을 특징으로 하는 고온의 오염공기 처리장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입구에서 상기 배출구까지의 유로를 형성하기 위한 구동력을 발생하는 구동장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온의 오염공기 처리장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입구의 전단에 위치하여, 상기 오염공기에 우레아수용액을 분사시키기 위한 우레아인젝터와, 상기 오염공기에 소석회를 취입시키기 위한 건식흡착제인젝터를 포함하는 전처리장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온의 오염공기 처리장치.
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