KR102563270B1 - 복합식 연도오존 분배시스템 - Google Patents

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Abstract

복합식 연도오존 분배시스템은 연도(1) 내에 설치되는 제 1 오존 분배기(100)와 제 2 오존 분배기(200)를 포함하고; 제 1 오존 분배기(100)와 제 2 오존 분배기(200)는 각각 복수의 분배 메인관(4), 복수의 분배 분기관(5) 및 오존을 제공하기 위한 연결관(2)을 포함하되, 각각의 분배 메인관(4)의 양측에는 각각 분배 분기관(5)이 설치되며, 분배 메인관(4)의 제 1 단은 연결관(2)과 연통되고, 분배 메인관(4)의 제 2 단은 분배 분기관(5)과 연통되며; 여기서, 제 1 오존 분배기(100)의 분배 분기관(5)의 단부에 반구형 분배기(6)가 설치되고, 제 2 오존 분배기(200)의 분배 분기관(5)의 단부에 마름모형 흐름 안내판(7)이 설치된다.

Description

복합식 연도오존 분배시스템
본 발명은 환경공학 기술분야에 관한 것으로서, 예를 들면, 복합식 연도오존 분배시스템에 관한 것이다.
연도가스 중의 질소 산화물NOX 중 NO의 함량은 90%보다 크되, 여기서, NO는 물에 용해되기 매우 어렵지만, NO2와 SO2는 성질이 유사하고, 물에 쉽게 용해되며, 모두 산성기체에 속하므로, 염기성 물질과 쉽게 결합하여 제거되는 목적을 달성하게 된다. 따라서 먼저 NO를 NO2로 산화시킨 후, 제거해야 한다.
NO 산화 제거 기술에는 다양한 기술이 있는데, 여기서, 저온오존 산화탈질 기술은 연도가스가 정화장치에 진입하기 이전에 연도에 O3를 분사 주입하여 NO를 NO2로 산화시킨 다음, 추후의 흡수 스테이션에 진입하게 되는 것을 의미한다. 출원번호가 CN201610272778.7인 특허에서는 오존저온 산화탈질 공정 및 시스템을 개시하였고, 기술방안은 연도에 오존 발생기를 장착하고, 오존 분배기를 통해 연도에 분사한 다음, 오존과 연도 혼합가스를 세정탑에 이송하여 질소 산화물의 제거반응을 진행하도록 한다. 출원번호가 CN201610202410.3인 특허에서는 암모니아 산화탈질 공정 및 반응 장치를 개시하였고, 기술방안은 연도가스의 오존 산화와 과산화수소 산화를 순차적으로 결합하는 동시에, 약염기성 흡수액으로 오존에 의해 산화된 연도가스를 흡수하고, 약산성 흡수액으로 과산화수소에 의해 산화된 연도가스를 흡수함으로써, 질소 산화물의 배출 오염을 제거하도록 한다. 이미 공개된 특허의 기술방안으로부터 아시다시피, O3을 사용한 기상 NO의 산화는 효과적인 산화 기술이다.
그러나, O3은 매우 불안정하기 때문에, 상온에서 천천히 분해되고, 200
Figure 112021017456044-pct00001
에서 빠르게 분해된다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 연도에서 O3의 분산효과 및 NO와의 접촉효과는 NO의 산화효율과 추후의 흡수효과를 직접 결정함으로써, 두 가지 기체의 혼합효과는 저온오존 산화탈질 기술발전의 중점이 되었고, 상응하게, 연도의 기류 분배에 영향을 미치는 오존 분배기의 개발은 핫이슈로 되었다.
본 발명은 분배효과가 좋고, 작업 조건 적응성이 보다 뛰어나며, 조작 유연성이 보다 높은 이점을 갖는 복합식 연도오존 분배시스템을 제공한다.
복합식 연도오존 분배시스템은 연도 내에 설치되는 제 1 오존 분배기와 제 2 오존 분배기를 포함하고; 상기 제 1 오존 분배기와 상기 제 2 오존 분배기는 각각 복수의 분배 메인관, 복수의 분배 분기관 및 오존을 제공하기 위한 연결관을 포함하되, 각각의 분배 메인관의 양측에는 각각 복수의 상기 분배 분기관이 설치되며, 상기 분배 메인관의 제 1 단은 상기 연결관과 연통되고, 분배 메인관의 제 2 단은 상기 분배 분기관과 연통되며, 제 1 오존 분배기는 반구형 분배기를 더 포함하되, 상기 반구형 분배기는 상기 제 1 오존 분배기의 상기 분배 분기관의 단부에 설치되고, 상기 제 2 오존 분배기는 마름모형 흐름 안내판을 더 포함하되, 상기 마름모형 흐름 안내판은 상기 제 2 오존 분배기의 상기 분배 분기관의 단부에 설치된다.
본 발명은 복합식 연도오존 분배시스템을 통해 분배효과가 좋고, 작업 조건 적응성이 보다 뛰어나며, 조작 유연성이 보다 높은 이점을 갖는 복합식 연도오존 분배시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에서 제공한 제 1 오존 분배기의 정면도이다.
도 2는 일 실시예에서 제공한 제 2 오존 분배기의 정면도이다.
도 3은 일 실시예에서 제공한 제 1 오존 분배기의 반구형 분배기의 구조 개략도이다.
도 4는 일 실시예에서 제공한 제 2 오존 분배기의 마름모형 흐름 안내판의 구조 개략도이다.
연도 내의 오존 분배기는 주로 연도에 주입된 오존과 연도가스의 혼합 균일성을 촉진하고 연도가스 중의 NO에 대한 오존의 산화효율을 향상시켜, NO가 정화장치에 진입하기 이전에 최대로 NO2로 산화되도록 함으로써, 탈질효율을 확보하는 역할을 한다. 오존 분배기의 설계는 암모니아 분사 그리드(grid)가 혼합 균일성을 촉진하는 이점에 기반하여 조절 및 최적화하여, 오존 분배기가 원래의 이점을 갖는 기초상에서 보다 뛰어난 적응성을 갖도록 한다. 특허 CN103877837B 및 CN201410059167.5는 각각 저온산화 탈질기술에 응용되는 연도오존 분배기 및 그의 배치방식을 개시하였는데, 여기서, 오존 분배기는 모두 구조가 간단하고, 탈착 및 세정하기 편리하며, 분사된 오존을 연도 단면에 균일하게 분배하는 이점을 가지며, 공학 실행(engineering practice)에 응용되고 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 복합식 연도오존 분배시스템을 제공한다. 해당 복합식 연도오존 분배시스템은 연도(1) 내에 설치되는 제 1 오존 분배기(100)와 제 2 오존 분배기(200)를 포함하고, 제 1 오존 분배기(100)와 제 2 오존 분배기(200)는 각각 복수의 분배 메인관(4)을 포함하되, 각각의 분배 메인관(4)의 양측에는 각각 복수의 분배 분기관(5)이 설치되며, 분배 메인관(4)의 제 1 단은 오존을 제공하기 위한 연결관(2)과 연통되고, 분배 메인관(4)의 제 2 단은 분배 분기관(5)과 연통되며, 제 1 오존 분배기(100)의 분배 분기관(5)의 단부에는 반구형 분배기(6)가 설치되고, 제 2 오존 분배기(200)의 분배 분기관(5)의 단부에는 마름모형 흐름 안내판(7)이 설치된다.
본 실시예에서 제공한 복합식 연도오존 분배시스템은 연도(1) 내에 제 1 오존 분배기(100)와 제 2 오존 분배기(200)를 설치하는 구조 형태를 채택하되, 상기 제 1 오존 분배기(100)와 상기 제 2 오존 분배기(200)는 각각 연도가스 흐름방향에 수직되고, 제 1 오존 분배기(100)와 제 2 오존 분배기(200)는 연도가스 흐름방향에 따라 순차적으로 분포된다. 여기서, 제 1 오존 분배기(100)는 주로 오존을 분사 및 분산하기 위해 설치되고, 동일한 평면 내에 복수의 분배 분기관(5)과 반구형 분배기(6)를 설치하는 구조 형태를 채택하며, 공학 응용에서, 해당 구조 형태는 연도(1)의 단면에서의 오존의 커버리지(Coverage) 및 균일도를 확보하게 된다. 제 2 오존 분배기(200)는 주로 오존을 재차 분사하고 오존과 연도가스로 이루어진 혼합가스의 교란(disturbance)을 증가시키기 위해 설치된다. 마찬가지로, 동일한 평면에 복수의 분배 분기관(5)과 마름모형 흐름 안내판(7)을 결합하는 구조 형태를 채택하며, 공학 응용에서, 해당 구조 형태는 연도(1)의 단면에서의 오존의 커버면을 확보하고, 분배 분기관(5)의 축선과 수직되게 배치되는 마름모형 흐름 안내판(7)은 연도가스와 오존의 교란을 증가시켜, 수평단면에서의 혼합가스의 혼합효과를 향상시키고, 연도 내에서 오존이 균일하게 혼합되는 시간을 단축하여, 오존의 효과적인 이용율을 증가시킴으로써, NO의 산화율을 증가시킬 수 있다.
일 실시예에서, 실제 수요에 따라 각 부재의 구체적인 형태 및 크기를 선택할 수 있고, 각각의 분배 메인관(4), 분배 분기관(5) 및 제 1 오존 분배기(100)와 제 2 오존 분배기(200) 사이의 간격 등은 실제 수요에 따라 선택할 수 있다. 본 실시예에서, 복수의 부재의 재료는 실제 응용할 때의 환경 조건에 따라 복합식 오존 분배기의 재료를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 오존 분배기(200)는 연도가스 흐름방향을 따라 제 1 오존 분배기(100)의 후방에 장착되고, 제 2 오존 분배기(200)와 제 1 오존 분배기(100)의 간격은 700mm-1000mm이다. 이외, 제 2 오존 분배기(200)와 제 1 오존 분배기(100)의 간격은 장착 현장의 환경 조건에 따라 선택할 수 있으며, 예를 들면, 820mm-830mm, 900mm-910.5mm, 또는 960mm-968mm를 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 오존 분배기(200)와 제 1 오존 분배기(100)의 간격은 850mm-950mm이다.
제 1 오존 분배기(100) 또는 제 2 오존 분배기(200)에서, 유량 조절 밸브(300)가 연결관(2)에 설치되어, 연도가스 중의 NO 함량에 따라 오존의 유입량을 조절할 수 있으므로, 매우 뛰어난 적응성을 갖게 된다. 연결관(2)은 분배 메인관(4)과 연통되어, 오존이 후속의 가스 경로에 안정적으로 진입하도록 확보할 수 있다.
연결관(2)은 플랜지(3)를 통해 분배 메인관(4)에 연결되고, 복수의 플랜지(3)가 설치되며, 복수의 플랜지(3)는 동일한 평면에 병렬로 배열되고, 인접하는 두 개의 분배 메인관(4)의 간격은 500mm-600mm이며, 예를 들면, 510.3mm-525mm, 528mm-560.5mm, 또는 578mm 등을 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 인접하는 두 개의 분배 메인관(4)의 간격은 510mm-560mm이다.
제 1 오존 분배기(100) 또는 제 2 오존 분배기(200)에서, 각각의 분배 메인관(4)의 동일측에서의 인접하는 두 개의 분배 분기관(5)의 간격은 230mm-330mm이며, 예를 들면, 235.8mm-276.3mm, 240mm-255mm, 또는 280mm 등을 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 오존 분배기(100) 또는 제 2 오존 분배기(200)에서, 각각의 분배 메인관(4)의 동일측에서의 인접하는 두 개의 분배 분기관(5)의 간격은 260mm-310mm이다.
분배 분기관(5)의 축선은 연도가스 흐름방향에 수직되고, 반구형 분배기(6)의 내주면에는 복수의 통홀(10)이 개구되고, 반구형 분배기(6)의 직경은 분배 분기관(5)의 직경과 동일하며, 분배 분기관(5)은 복수의 통홀(10)과 연통되고, 통홀(10)의 구경은 37mm-39mm이며, 예를 들면, 37.5mm-38.5mm 또는 38.9mm 등을 선택할 수 있다. 통홀(10)은 반구형 분배기(6)의 내주면에 세 바퀴로 형성되고, 통홀(10) 내의 오존유속은 20m/s-25m/s이며, 예를 들면, 20.5m/s, 23.8m/s, 또는 24.5m/s 등을 선택할 수 있다. 일 실시예에서 통홀(10)의 구경은 22m/s-24m/s이다. 일 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 통홀(10)은 반구형 분배기(6)의 내주면에 두 바퀴로 분포되며, 동시에, 반구형 분배기(6)의 내주면의 중심측에도 하나의 통홀(10)이 설치된다.
제 2 오존 분배기(200)에서, 마름모형 흐름 안내판(7)은 분배 분기관(5)의 축선에 수직되고, 인접하는 두 개의 마름모형 흐름 안내판(7)의 긴 축선은 서로 수직되며, 마름모형 흐름 안내판(7)의 변의 길이는 60mm-100mm이고, 예를 들면, 65.5mm-80mm, 70mm-75.8mm, 또는 80mm 등을 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 마름모형 흐름 안내판(7)의 변의 길이는 75mm-85mm이다. 마름모형 흐름 안내판(7)의 가스속도는 20m/s-25m/s이며, 예를 들면, 20.2m/s, 22.6m/s, 또는 24.0m/s 등을 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 마름모형 흐름 안내판(7)의 가스속도는 22m/s-24m/s이다.
본 실시예에서, 분배 메인관(4)과 분배 분기관(5)의 관 직경은 가스속도(즉 오존유속)에 따라 결정된다.
해당 연도오존 분배기는 석탄 화력 발전소, 강철 등 업계의 오존저온 산화탈질 시스템에 적용되고, 연도오존 분배기는 장착, 세정 및 점검 수리하기 편리하고, 오존을 연도(1)에 주입하는 방향이 연도가스 흐름방향과 수직되므로, 먼지가 쌓여 막히는 문제가 발생하지 않으며; 또한, 연도가스 중의 NO의 농도에 따라 오존의 유입량을 조절할 수 있으므로, 원활성이 높고, 조작성이 뛰어나며, 공학 응용에 대한 우세가 뚜렷하다.
100: 제 1 오존 분배기 200: 제 2 오존 분배기 300. 유량 조절 밸브
1: 연도 2: 연결관 3: 플랜지
4: 분배 메인관 5: 분배 분기관 6: 반구형 분배기
7: 마름모형 흐름 안내판 10: 통홀

Claims (10)

  1. 연도(1) 내에 설치되는 제 1 오존 분배기(100)와 제 2 오존 분배기(200)를 포함하고;
    상기 제 1 오존 분배기(100)와 상기 제 2 오존 분배기(200)는 각각 복수의 분배 메인관(4), 복수의 분배 분기관(5) 및 오존을 제공하기 위한 연결관(2)을 포함하되, 각각의 상기 분배 메인관(4)의 양측에는 각각 상기 분배 분기관(5)이 설치되며, 상기 분배 메인관(4)의 제 1 단은 상기 연결관(2)과 연통되고, 상기 분배 메인관(4)의 제 2 단은 상기 분배 분기관(5)과 연통되며;
    여기서, 상기 제 1 오존 분배기(100)는 반구형 분배기(6)를 더 포함하되, 상기 반구형 분배기(6)는 상기 제 1 오존 분배기(100)의 상기 분배 분기관(5)의 단부에 설치되고, 상기 제 2 오존 분배기(200)는 마름모형 흐름 안내판(7)을 더 포함하되, 상기 마름모형 흐름 안내판(7)은 상기 제 2 오존 분배기(200)의 상기 분배 분기관(5)의 단부에 설치되고;
    상기 제 1 오존 분배기(100)와 상기 제 2 오존 분배기(200)는 각각 연도가스 흐름방향에 수직되고, 연도가스 흐름방향에서, 상기 제 1 오존 분배기(100)와 상기 제 2 오존 분배기(200)는 순차적으로 분포되며;
    상기 분배 분기관(5)의 축선은 연도가스 흐름방향에 수직되고, 상기 반구형 분배기(6)의 내주면에는 복수의 통홀(10)이 개구되고;
    상기 제 1 오존 분배기(100)에서, 상기 반구형 분배기(6)의 직경은 상기 분배 분기관(5)의 직경과 동일하며, 상기 분배 분기관(5)은 복수의 상기 통홀(10)과 연통되는 것을 특징으로 하는 복합식 연도오존 분배시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 통홀(10)은 상기 반구형 분배기(6)의 내주면에 세 바퀴로 형성하고, 상기 통홀(10) 내의 오존유속은 20m/s-25m/s인 것을 특징으로 하는 복합식 연도오존 분배시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 오존 분배기(200)에서, 상기 마름모형 흐름 안내판(7)은 상기 분배 분기관(5)의 축선에 수직되고, 인접하는 두 개의 상기 마름모형 흐름 안내판(7)의 긴 축선은 서로 수직되며, 상기 마름모형 흐름 안내판(7)의 변의 길이는 60mm-100mm인 것을 특징으로 하는 복합식 연도오존 분배시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 오존 분배기(100)와 상기 제 2 오존 분배기(200)의 간격은 700mm-1000mm인 것을 특징으로 하는 복합식 연도오존 분배시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 오존 분배기(100) 또는 상기 제 2 오존 분배기(200)는 유량 조절 밸브(300) 및 플랜지(3)를 포함하고, 상기 제 1 오존 분배기(100) 또는 상기 제 2 오존 분배기(200)에서, 상기 유량 조절 밸브(300)는 상기 연결관(2)에 설치되고, 상기 연결관(2)은 상기 플랜지(3)를 통해 상기 분배 메인관(4)에 연결되는 것을 특징으로 하는 복합식 연도오존 분배시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 오존 분배기(100) 또는 상기 제 2 오존 분배기(200)에서, 인접하는 두 개의 상기 분배 메인관(4)의 간격은 500mm-600mm인 것을 특징으로 하는 복합식 연도오존 분배시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 오존 분배기(100) 또는 상기 제 2 오존 분배기(200)에서, 각각의 상기 분배 메인관(4)의 동일 측에서의 인접하는 두 개의 상기 분배 분기관(5)의 간격은 230mm-330mm인 것을 특징으로 하는 복합식 연도오존 분배시스템.
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