KR102601883B1 - 가스 및 먼지 동시 저감장치 - Google Patents

가스 및 먼지 동시 저감장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 질소산화물 및 먼지 동시 저감장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 가스 및 먼지 동시 저감장치는 유해가스 및 미세입자가 포함된 공기가 유입 및 배출되는 챔버, 상기 챔버 내 전단부에서 유해가스 또는 미세입자를 하전시키는 하전부, 상기 챔버 내 후단부에서 폭 방향이 상기 공기의 유동 방향을 따라 배치되고, 상기 공기의 유동 방향에 수직인 방향으로 이격 배치되는 형태로 배치되며, 상기 유해가스와 반응하여 처리하는 처리용액이 도포되는 용액흡수시트를 포함하는 가스집진처리부 및 도전체에 비금속 물질을 코팅시켜 판상으로 형성되며, 상기 용액흡수시트 사이에 배치되어 고전압이 인가되는 고전압 플레이트를 포함하고, 상기 고전압 플레이트와 반대 극성의 전압이 인가되거나 접지되는 용액흡수시트와 상기 고전압 플레이트 사이에 전위차에 의한 정전기력에 의해 하전된 미세입자는 상기 용액흡수시트에 포집되는 것을 특징으로 한다.

Description

가스 및 먼지 동시 저감장치{APPARATUS FOR REDUCING GAS AND DUST SIMULTANEOUSLY}
본 발명은 가스 및 먼지 동시 저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기 가스에 포함된 황산화물, 질소산화물 등의 수용성 가스 및 먼지를 동시에 저감시킬 수 있는 가스 및 먼지 동시 저감장치에 관한 것이다.
소각장, 반도체 공장 등의 산업 설비에서 배출되는 배기가스에는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx) 등과 같은 유해성 가스와 미세먼지가 포함된다. 따라서, 산업 설비에서 배출되는 배기가스를 처리하기 위한 처리 시스템이 설치된다.
도 1은 중소 규모의 사업장에서 배출되는 배기가스를 처리하는 처리 시스템의 일 예를 도시한다.
전단부에 배치되는 SCR(Selective Catalytic Reduction) 또는 SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)을 통해 질소산화물을 저감시키고, 후방에 배치되는 습식 EP(Electrostatic Precipitator) 또는 백필터를 통해 PM 2.5 미세먼지를 저감시키고, 후방에 배치되는 패킹 스크러버를 통해 황산화물 및 악취가스를 저감시키도록 하여 순차적으로 오염 물질을 처리하도록 하였다.
하지만, 종래에는 순차적으로 오염 물질을 처리하도록 상기 열거한 개별 장치를 구비하는 경우, 초기 투자비용 및 운전비용이 많이 든다는 문제점이 있다.
또한, 상기 패킹 스크러버는 패킹볼 상부에서 유해가스와 반응하여 반응물을 생성시키는 처리용액을 분사시키고, 유해가스가 하부에서 상부로 이동하며 패킹볼을 통과하는 동안 패킹볼에 도포된 처리용액에 의해 유해가스가 중화되어 처리되는 방식이다. 하지만, 이와 같은 습식 패킹 스크러버는 패킹에 의한 압력손실이 커서 처리 효율이 떨어진다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1300482호
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폭 방향이 공기 유동 방향으로 배치되는 용액흡수시트에 도포된 처리용액이 유해가스와 반응하도록 하여 압력손실이 작아 처리 효율이 높고, 동시에 고전압이 인가되는 고전압 플레이트에 의해 생성되는 전기장의 힘으로 용액흡수시트에 먼지를 포집하도록 하여 저렴한 설치비용 및 운전비용으로 유해가스와 미세먼지를 동시에 처리할 수 있는 가스 및 먼지 동시 저감장치를 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은 유해가스 및 미세입자가 포함된 공기가 유입 및 배출되는 챔버; 상기 챔버 내 전단부에서 유해가스 또는 미세입자를 하전시키는 하전부; 상기 챔버 내 후단부에서 폭 방향이 상기 공기의 유동 방향을 따라 배치되고, 상기 공기의 유동 방향에 수직인 방향으로 이격 배치되는 형태로 배치되며, 상기 유해가스와 반응하여 처리하는 처리용액이 도포되는 용액흡수시트를 포함하는 가스집진처리부; 및 도전체에 비금속 물질을 코팅시켜 판상으로 형성되며, 상기 용액흡수시트 사이에 배치되어 고전압이 인가되는 고전압 플레이트를 포함하고, 상기 고전압 플레이트와 반대 극성의 전압이 인가되거나 접지되는 용액흡수시트와 상기 고전압 플레이트 사이에 전위차에 의한 정전기력에 의해 하전된 미세입자는 상기 용액흡수시트에 포집되는 가스 및 먼지 동시 저감장치에 의해 달성될 수 있다.
상기 유해가스는 SO2, NO2, NH3, H2S 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수용성 가스이고, 상기 처리용액은 물일 수 있다.
상기 처리용액은 중화 반응을 위한 염기성 물질 또는 산성 물질 중 적어도 어느 하나가 추가된 물 또는 흡수제일 수 있다.
여기서, 상기 유해가스는 질소산화물이고, 상기 용액흡수시트에 도포되는 처리용액은 티오황산나트륨(Na2S2O3)과 아황산나트륨(Na2SO3)의 혼합용액일 수 있다.
여기서, 상기 티오황산나트륨과 상기 아황산나트륨은 1:1로 혼합되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 가스집진처리부는 상기 공기의 유동 방향을 따라 제 1 가스집진처리부와 제 2 가스집진처리부로 형성되며, 상기 제 1 가스집진처리부의 용액흡수시트에 도포되는 처리용액은 티오황산나트륨(Na2S2O3)과 아황산나트륨(Na2SO3)의 혼합용액이고, 상기 제 2 가스집진처리부의 용액흡수시트에 도포되는 처리용액은 수산화나트륨(NaOH)일 수 있다.
여기서, 상기 가스집진처리부는 상기 공기의 유동 방향을 따라 제 1 가스집진처리부와 제 2 가스집진처리부로 형성되며, 상기 제 1 가스집진처리부의 용액흡수시트에 도포되는 처리용액은 황화나트륨(Na2S)이고, 상기 제 2 가스집진처리부의 용액흡수시트에 도포되는 처리용액은 수산화나트륨(NaOH)일 수 있다.
여기서, 상기 가스집진처리부는 내부에 상기 처리용액이 저장되며, 바닥면에 상기 용액흡수시트가 삽입되는 슬릿이 복수개 이격 형성되는 처리용액 저장부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 용액흡수시트는 절곡되어 상기 슬릿에 삽입될 수 있다.
여기서, 상기 용액흡수시트의 절곡된 상단은 상기 처리용액 저장부의 바닥면에 고정될 수 있다.
여기서, 상기 용액흡수시트는 절곡되어 이웃하는 두 개의 슬릿에 양단이 삽입될 수 있다.
여기서, 봉 형태로 상기 용액흡수시트의 상단부에서 상기 용액흡수시트의 일측면과 접촉하며 상기 용액흡수시트의 위치를 가이드하는 제 1 가이드노즐부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 가이드노즐부의 외측면에는 봉 내부로 공급된 상기 처리용액을 배출시키는 노즐공이 형성되어 상기 용액흡수시트에 상기 처리용액을 도포시킬 수 있다.
여기서, 봉 형태로 상기 용액흡수시트의 상단부에서 상기 용액흡수시트의 타측면과 접촉하여 상기 용액흡수시트의 위치를 가이드하는 제 2 가이드노즐부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 가이드노즐부의 외측면에는 봉 내부로 공급된 상기 처리용액을 배출시키는 노즐공이 형성되어, 상기 용액흡수시트에 상기 처리용액을 도포시킬 수 있다.
여기서, 상기 제 1 가이드노즐부와 상기 제 2 가이드노즐부의 상하 위치는 서로 다른 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제 1 가이드노즐부 아래에 이웃하는 용액흡수시트와 접촉하도록 배치되는 간격유지부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 간격유지부의 상면은 상기 용액흡수시트를 향하여 아래로 경사지는 경사면이 형성될 수 있다.
본 발명의 가스 및 먼지 동시 저감장치에 따르면 배기가스를 배출하는 중소 사업장에 저렴한 설비비용 및 운전비용으로 가스와 먼지를 동시에 저감시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 단일 장치로 가스와 먼지를 동시에 저감시킬 수 있으므로 전체 장치 크기를 줄일 수 있다는 장점도 있다.
또한, 폭 방향이 공기 유동 방향으로 배치되는 용액흡수시트에 의해 가스를 처리하므로, 종래 패킹 스크러버와 비교하여 압력손실을 1/5 이하로 줄일 수 있어서, 처리 효율이 높다는 장점도 있다.
또한, 질소산화물의 처리시에 황화수소(H2S)의 발생을 방지할 수 있다는 장점도 있다.
또한, 질소산화물의 제거에 사용되는 환원제의 사용량을 최소화할 수 있다는 장점도 있다.
도 1은 종래 배기가스를 처리하기 위한 처리 시스템의 일 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 및 먼지 동시 저감장치의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스집진처리부의 측면을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3의 사시도이다.
도 5는 도 4의 측면도이다.
도 6은 처리용액 저장부의 슬릿에 용액흡수시트가 삽입되는 또 다른 변형례를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스집진처리부를 도시하는 단면도이다.
도 8은 도 7의 가이드노즐부를 도시하는 사시도이다.
도 9는 2단의 가스집진처리부가 형성되는 도 2의 변형례이다.
도 10은 티오황산나트륨(Na2S2O3)과 아황산나트륨(Na2SO3)의 혼합비와 분당 환원제 총사용량 사이의 관계를 실험한 결과 그래프이다.
도 11은 본 발명에 따른 가스 및 먼지 동시 저감장치와 스크러버의 압력 손실을 비교 실험한 결과이다.
도 12는 본 발명에 따른 가스 및 먼지 동시 저감장치와 8mm 패킹볼을 사용하는 스크러버에 대하여 pH에 따른 SO2 제거 효율을 실험한 결과이다.
도 13은 본 발명에 따른 가스 및 먼지 동시 저감장치와 8mm 패킹볼을 사용하는 스크러버에 대하여 체류시간에 따른 SO2 제거 효율을 실험한 결과이다.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 질소산화물 및 먼지 동시 저감장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 및 먼지 동시 저감장치의 개략적인 구성을 도시하는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스집진처리부의 측면을 도시하는 도면이고, 도 4는 도 3의 사시도이고, 도 5는 도 4의 측면도이고, 도 6은 처리용액 저장부의 슬릿에 용액흡수시트가 삽입되는 또 다른 변형례를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 및 먼지 동시 저감장치는 챔버(100), 하전부(110), 가스집진처리부(120) 및 고전압 플레이트(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
챔버(100)는 황산화물, 질소산화물, 악취가스, 수용성 VOC 등을 포함하는 유해가스와 먼지와 같은 미세입자가 포함된 공기가 유입되어 배출되도록 형성된다. 본 실시예에서 챔버(100)는 지면에 수평한 방향으로 공기가 유동하도록 형성되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도시되어 있지 않지만, 챔버(100)의 전단부에는 유입되는 공기에 오존을 공급하는 오존 공급부가 형성될 수 있다. 오존이 공급되는 경우, 하기와 같은 반응으로 비수용성의 일산화질소를 수용성의 이산화질소로 산화시킬 수가 있다.
(화학식 1)
NO + O3 -> NO2 + O2
하전부(110)는 챔버(100) 내 전단부에 배치되어 유해가스 또는 미세입자를 하전시킨다. 하전부(110)는 코로나 방전에 의해 이온을 발생시켜 공기 중에 포함된 유해가스 또는 미세입자를 특정 극성의 이온으로 하전시킨다. 하전부(110)는 탄소섬유로 이루어진 이온 발생부(112) 및 탄소섬유에 고전압을 인가하는 전압인가장치(114)로 구성될 수 있다.
이온 발생부(112)는 전압인가장치(114)로부터 인가되는 전류의 종류에 따라서 양(+)이온 또는 음(-)이온을 발생시킬 수 있는데, 상기 탄소섬유는 한 가닥 또는 여러 가닥의 묶음으로 구성될 수 있다.
탄소섬유로 이루어진 이온 발생부(112)에 고전압을 인가하여 이온을 발생시키는 경우, 낮은 전압에서도 다량의 이온을 발생시켜 소비전력을 저감시킬 수 있고 접지극을 필요로 하지 않으며 강산성에도 부식이 발생하지 않는 장점이 있다.
또한, 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 챔버(100) 내 공기 유동 경로의 단면을 구획하고 구획된 각 공간에 이온 발생부(112)를 배치시켜, 하전 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서는 이온 발생부(112)에 고전압이 인가될 때 탄소섬유의 끝단에서 코로나 방전에 의해 이온이 발생하는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 뾰족한 첨단부를 가지는 방전극와 이에 대응하는 접지극 사이에 고전압을 인가하여 코로나 방전으로 이온을 발생시키는 방식으로 구성될 수도 있다.
가스집진처리부(120)는 챔버(100) 내 하전부(110) 후단에 형성되어, 공기중에 포함된 유해가스와 미세먼지를 동시에 저감시킨다.
가스집진처리부(120)는 용액흡수시트(122) 및 처리용액 저장부(124)를 포함하여 구성될 수 있다.
용액흡수시트(122)는 친수성의 직물 또는 멤브레인 등으로 형성되어 처리용액을 흡수한다. 예를 들어, 물에 적셔 공기를 가습시키는 가습 필터가 용액흡수시트(122)로 사용될 수 있다. 상기 처리용액은 황산화물, 질소산화물 또는 수용성 유해가스와 화학반응을 일으켜 이를 저감시키도록 한다.
용액흡수시트(122)는 폭 방향이 공기의 유동 방향을 따라 배치되고, 공기 유동 방향에 수직인 방향으로 이격 배치되는 형태로 형성된다. 도면에서는 가로 방향으로 이격 배치되어 있으나, 세로 방향으로 이격 배치될 수도 있다. 이때, 용액흡수시트(122)의 폭 방향을 따라 유해가스가 유동하는 과정에서 확산(diffusion)에 의해 용액흡수시트(122)에 흡수된 처리용액과 반응을 하게 되므로, 반응 효율을 높이기 위해서는 용액흡수시트(122) 사이의 이격 간격은 수 mm 이내인 것이 바람직하다.
본 발명에서는 용액흡수시트(122)의 폭 방향이 공기의 유동 방향을 따라 배치되므로, 용액흡수시트(122) 사이의 이격 공간을 따라 유동하는 유해가스가 용액흡수시트(122)에 흡수된 처리용액과 반응을 할 때 압력 손실이 작다. 또한, 용액흡수시트(122) 사이의 이격 거리를 충분히 작게(5mm 이하) 하면, 처리공간의 부피 대비 유동하는 공기와의 접촉면적 비를 나타내는 비피면적을 충분히 증가시킬 수가 있어서 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
수용성 가스인 SO2를 처리하기 위하여, 용액흡수시트(122)에 도포되는 처리용액으로 물(H2O)을 사용될 수 있다. 수용성 가스인 SO2 가스는 수화시 아황산을 생성하여 산성용액으로 변환된다.
(화학식 2)
SO2 (g) <=> SO2 (aq)
SO2 (aq) + H2O (aq) <=> H2SO3 (aq)
SO2를 지속적으로 흡수하는 경우 pH가 낮아져 가스흡수율이 저하될 수 있다. 따라서, 용액흡수시트(122)에 도포되는 물에 염기성 물질을 추가하여 중화반응을 통해 pH를 유지하도록 하여 SO2의 수화반응 효율이 떨어지는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
따라서, 용액흡수시트에 도포되는 처리용액은 물이거나, 중화제인 염기성 물질 또는 산성 물질이 추가된 물일 수 있다. 또한, 기체분자 또는 용액중의 용질을 흡수하는 성질을 가지는 흡수제가 처리용액으로 사용될 수 있다.
상기 염기성 물질로는 NaOH가 사용될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, SO2를 처리하기 위한 처리용액의 일 예로 5% NaOH 수용액이 사용될 수 있다.
질소산화물을 처리하기 위한 처리용액으로는 1:1의 비율로 혼합된 티오황산나트륨(Na2S2O3)과 아황산나트륨(Na2SO3) 수용액이 환원제로 사용되고, 수산화나트륨(NaOH) 수용액이 중화제로 사용될 수 있다.
상기 환원제는 아래 화학식에 따라 각각 배기가스의 이산화질소와 반응한다.
(화학식 3)
2NO2 + 4Na2SO3 →4Na2SO4 + N2
(화학식 4)
2NO2 + Na2S2O3 + H2O → Na2S2O4 + 2HNO2 + S
여기서, NO2는 Na2S2O4가 생성되면서 제거되고, 부산물로 HNO2가 발생하게 된다.
그리고, 부산물 HNO2를 포함하는 배기가스는 중화제인 NaOH와 반응함으로써 제거된다.
(화학식 5)
HNO2 + NaOH -----> NaNO2 + H2O
한편, 별도의 센서를 통해 NOx 제거율을 계산할 수 있으며, 사전에 설정된 NOx 제거율 기준치 또는 사전에 설정된 H2S 발생 농도의 기준치에 따라 환원제 및 중화제의 투입시기 및 투입량을 펌프로 제어할 수 있다.
상기 방법을 이용하면, 환원제와 중화제를 개별적, 순차적으로 반응시켜 NOx 제거율과 황화수소(H2S)의 발생을 현저하게 감소시킴과 동시에 환원제의 사용량을 현저하게 감소시킬 수 있다. 이에 관하여서는 후술하는 실험 결과를 통해 확인할 수 있다. 상기 환원제와 중화제를 순차적으로 반응시키도록 가스집진처리부(120)는 2단으로 구성될 수 있는데, 이와 관련해서는 도 9를 참조로 후술하기로 한다.
질소산화물을 처리하기 위한 또 다른 처리용액으로 황화나트륨(Na2S) 수용액이 환원제로 사용되고, 수산화나트륨(NaOH) 수용액이 중화제로 사용될 수 있다.
상기 환원제와의 반응은 아래와 같다.
(화학식 6)
2NO2 + Na2S -----> N2 + Na2SO4
이때, 환원제인 Na2S가 대부분 소모되면, NO2가 N2로 환원되지 못하고 아래 반응에 의해 질산(HNO3)을 생성한다.
(화학식 7)
NO2 + H2O -----> HNO3 + NO
중화제인 NaOH는 상기 환원제와의 반응으로 생성된 HNO3와 아래 화학식에 따라 반응하여 HNO3를 중화시킨다.
(화학식 8)
HNO3 + NaOH -----> NaNO3 + H2O
상기와 같은 반응에 의해 환원제로 NO2를 제거하여 NOx 제거율을 높이고, 중화제로 HNO3를 제거하여 pH를 제어할 수 있다.
마찬가지로, 별도의 센서를 통해 NOx 제거율을 계산할 수 있으며, 사전에 설정된 NOx 제거율 기준치 또는 사전에 설정된 H2S 발생 농도의 기준치에 따라 환원제 및 중화제의 투입시기 및 투입량을 펌프로 제어할 수 있다.
전술한 환원제 또는 중화제와 관련하여 관련 실험 내용을 설명하기로 한다.
실험예
아래 표는 NOx를 포함하는 배기 가스에 적합한 환원제의 사용량을 측정하기 위해 환원제의 종류와 배기가스에 투입되는 물질을 변경하며 실험한 결과표이다.
상기 실험들의 모든 실험 조건은 환원제의 종류와 수산화나트륨(NaOH)의 사용여부 및 배기가스에 포함되는 NOx 및 기타 성분들만 달리하고 배기가스 주입속도 및 농도, 운전시간 등은 동일한 조건으로 실험하였다. 설정된 NOx 제거율(기준치)은 80%, 발생한 H2S농도(기준치)는 0ppm이다. 상기 표에서 채널수는 환원제와 중화제를 사용하는 경우, 채널수 1은 환원제와 중화제를 함께 섞어서 공급하는 경우를 의미하고, 채널수 2는 도 8에서와 환원제와 중화제를 각각 분리하여 순차적으로 공급하는 경우를 의미한다.
실험 1
실험 1은 NOx를 포함한 배기가스를 유입시키고, 환원제로 Na2S를 사용하여 평균 NOx제거율은 67.0%, 발생한 H2S의 농도는 23.7ppm으로 나타났다. 이때, Na2S의 실사용량은 0.58(g/min)으로서 이론사용량 0.23(g/min)의 2.52배가 사용되었다. 실험 1에서는 평균 NOx 제거율이 67%로서 설정된 NOx 제거율(80%)에 미치지 못하고, 유해한 H2S의 농도(23.7ppm)는 매우 높게 나타났다.
실험 2
실험 2는 실험 1에서 발생한 H2S를 억제하기 위하여 환원제 Na2S와 중화제 NaOH를 함께 사용하여 평균 NOx제거율은 77.9%, 발생한 H2S의 농도는 4.0ppm으로 나타났다. 이때, Na2S의 실사용량은 1.46(g/min)으로서 이론사용량 0.29(g/min)의 5.11배이고, NaOH의 실사용량은 0.12(g/min)으로서 이론사용량 0.26(g/min)의 0.47배가 사용되었다. 실험 2는 실험 1에 비해 평균 NOx제거율이 80%에 근접한 77.9%로 상승하면서 H2S의 농도(4.0ppm)는 낮아졌으나 환원제인 Na2S의 사용량이 2배 이상으로 증가하였다. 여전히 평균 NOx제거율 및 H2S의 농도가 기준치에 미달이며, 환원제 사용량만 증가하였다.
실험 3
실험 3은 NOx와 HCl을 포함한 배기가스를 유입시키고, 환원제 Na2S와 중화제 NaOH를 함께 사용하여 평균 NOx제거율 81.0%, 발생한 H2S의 농도는 1.0ppm으로 나타났다. 이때, Na2S의 실사용량은 1.88(g/min)으로서 이론사용량 0.30(g/min)의 6.2배이고, NaOH의 실사용량은 0.30(g/min)으로서 이론사용량 0.50(g/min)의 0.60배가 사용되었다. 실험 3은 반도체 공정의 배기가스에 HCl이 포함되어 있는 것을 가정한 것으로서, 실험 2에 비하여 평균 NOx제거율(81.0%)은 높아지고 H2S의 농도(1.0ppm)는 낮아졌으나, 여전히 H2S의 농도는 기준치 보다 높을 뿐만 아니라 환원제인 Na2S의 사용량이 증가하였다.
실험 4
실험 4는 NOx와 SO2를 포함한 배기가스를 유입시키고, 환원제 Na2S와 중화제 NaOH를 함께 사용하여 평균 NOx제거율 82.9%, 발생한 H2S의 농도는 1.8ppm으로 나타났다. 이때, Na2S의 실사용량은 2.17(g/min)으로서 이론사용량 0.37(g/min)의 5.84배이고, NaOH의 실사용량은 0.56(g/min)으로서 이론사용량 0.56(g/min)의 0.71배가 사용되었다. 실험 4는 반도체 공정의 배기가스에 SO2가 포함되어 있는 것을 가정한 것으로서, 실험 3에 비해 평균 NOx제거율(82.9%)은 상승하면서 여전히 H2S의 농도(1.8ppm)는 기준치보다 높았다.
실험 5
실험 5는 NOx와 HCl 및 SO2를 포함한 배기가스를 유입시키고, 환원제 Na2S와 중화제 NaOH를 함께 사용하여 평균 NOx제거율 83.0%, H2S의 농도는 1.2ppm으로 나타났다. 이때, Na2S의 실사용량은 2.50(g/min)으로서 이론사용량 0.34(g/min)의 7.25배이고, NaOH의 실사용량은 1.04(g/min)으로서 이론사용량 0.95(g/min)의 1.09배가 사용되었다. 실험 5는 반도체 공정의 배기가스에 HCl 및 SO2가 포함되어 있는 것을 가정한 것으로서, 실험 4와 비교하여 평균 NOx제거율(83.0%)은 거의 비슷하고, H2S의 농도(1.2ppm)는 여전히 기준치 보다 높고, Na2S의 사용량은 7.25배로 증가하였다.
실험 6
실험 6은 환원제와 중화제를 각각 분리하여 순차적으로 공급하는 것으로, NOx를 포함한 배기가스를 유입시키고, 제 1 채널에서는 환원제로 Na2S를 사용하고, 제 2 채널에서는 중화제인 NaOH를 분리하여 사용하였다. 이때, 평균 NOx제거율은 82.6%, H2S의 농도는 1.3ppm으로 나타났고, Na2S의 실사용량은 0.49(g/min)으로서 이론사용량 0.29(g/min)의 1.67배이고, NaOH의 실사용량은 0.15(g/min)으로서 이론사용량 0.26(g/min)의 0.58배가 사용되었다. 실험 6은 Na2S와 NaOH를 함께 사용한 실험 2와 비교하여, 환원제의 이론 대비 사용량을 매우 낮은 수준으로 낮추면서 평균 NOx제거율은 82.6%로 적합한 수준으로 상승하였고, H2S의 농도도 1.3ppm으로 매우 낮은 수준으로 감소하였다.
즉, 2개의 채널에 각각 분리하여 Na2S와 NaOH를 사용하는 것이 환원제 사용량을 현저하게 감소시키면서도 H2S의 농도도 감소시킴을 확인하였다.
실험 7
실험 7은 NOx를 포함한 배기가스를 유입시키고, 환원제로 Na2SO3을 사용하였는데, 평균 NOx제거율은 77.9%, H2S의 농도는 0ppm으로 나타났다. 이때, Na2SO3의 실사용량은 80.9(g/min)으로서 이론사용량 1.54(g/min)의 80.9배가 사용되었다. 실험 7은 실험 1~6과 비교하여 H2S의 농도가 0ppm으로서 H2S가 발생하지 않아 가장 이상적인 형태이긴 하나 환원제 사용량이 이론 사용량 대비 80.9배로 나타나는 문제점이 있음을 확인하였다.
실험 8
실험 8은 NOx를 포함한 배기가스를 유입시키고, 환원제로 Na2S2O3을 사용하였는데, 평균 NOx제거율은 69.0%로 나타났고, H2S의 농도는 0ppm으로 나타났다. 이때, Na2S2O3의 실사용량은 57.3(g/min)으로서 이론사용량 1.34(g/min)의 42.7배가 사용되었다. 실험 8은 실험 1~6과 비교하여 H2S의 농도가 0ppm으로서 H2S가 발생하지 않았고, 실험 7과 비교하여 환원제 사용량도 감소하였으나 여전히 환원제 사용량이 이론 사용량 대비 42.7배로서 높게 나타남을 확인하였다.
혼합비 실험
실험 7과 실험 8의 실험결과를 토대로, 티오황산나트륨(Na2S2O3)과 아황산나트륨(Na2SO3)은 H2S가 발생하지 않는 것을 확인하였다. 이에 따라, 티오황산나트륨(Na2S2O3)과 아황산나트륨(Na2SO3)을 혼합하여 환원제로 사용하고, 환원제 사용량을 최소화할 수 있는 최적 혼합비를 찾기 위해 아래와 같은 혼합비 실험을 실시하였다. 실험조건은 배 가스의 유속을 1CMM(m³/min), 일산화질소(NO) 농도 200ppm으로 설정하고, 평균 운전시간 1시간 동안 평균 NOx제거율 90%로 설정하였다.
도 10은 분당 환원제 총 사용량과 환원제의 혼합비의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 10을 참조하면, 분당 환원제 총 사용량(g/min)은 전체적으로 봤을 때 대략 "U"자 형태의 그래프로 나타나며, 티오황산나트륨(Na2S2O3)과 아황산나트륨(Na2SO3)을 혼합비가 1:1일때 가장 낮은 사용량을 나타내어 1:1의 혼합비가 환원제 사용량을 최소화할 수 있는 최적 혼합비임을 확인하였다.
실험 9
실험 9는 NOx를 포함한 배기가스를 유입시키고, 환원제로 일대일 비율로 혼합된 Na2SO3 + Na2S2O3를 사용하였는데, 평균 NOx제거율은 82.0%, H2S의 농도는 0ppm으로 나타났다. 이때, 일대일 비율로 혼합된 Na2SO3 + Na2S2O3의 실사용량은 7.90(g/min)으로서 이론사용량 1.45(g/min)의 5.45배가 사용되었다. 실험 9는 실험 1~6과 비교하여 H2S의 농도가 0ppm으로서 H2S가 발생하지 않았고, 실험7 및 실험 8과 비교하여 환원제 사용량도 1/8 ~ 1/10 수준으로 현저하게 감소하는 것을 확인하였다.
실험 10
실험 10은 NOx를 포함한 배기가스를 유입시키고, 제 1 채널에서는 환원제로 일대일 비율로 혼합된 Na2SO3 + Na2S2O3를 사용하고, 제 2 채널에서는 중화제인 NaOH를 사용하였다. 실험 10은 실험 5와 같이 반도체 공정의 배기가스에 HCl 및 SO2가 포함되어 있는 것을 가정하여, 실험 6을 통해 확인한 내용인 제 2 채널에 NaOH를 분리하여 사용함으로써 H2S 농도 저감 및 환원제 사용량 감소를 확인하고자 한 것이다.
실험 10의 결과는 평균 NOx제거율 81.0%, H2S의 농도 0ppm으로 나타났다. 그리고, 일대일 비율로 혼합된 Na2SO3 + Na2S2O3의 실사용량은 7.80(g/min)으로서 이론사용량 1.42(g/min)의 5.5배가 사용되었고, 중화제인 NaOH의 실사용량은 0.98(g/min)으로서 이론사용량 0.92(g/min)의 1.06배가 사용되었다. 결과적으로 실제 반도체 공정 환경에서와 같은 조건을 가지더라도 환원제 사용량을 현저하게 낮추면서도 H2S가 발생되지 않았다.
따라서, 실험 6, 실험 9, 실험 10에서 NOx제거율, 환원제 사용량, H2S 발생량의 관점에서 상대적으로 유의미한 효과를 나타냄을 확인할 수 있다.
다시, 도 3 내지 도 6을 참조로 가스집진처리부(120)의 구성을 설명하면, 처리용액 저장부(124)는 챔버(100) 내 상단에 배치되고, 내부에 처리용액을 저장시킨다. 처리용액 저장부(124)의 바닥면에는 용액흡수시트(122)의 폭 길이에 대응하는 슬릿(125)이 일정 간격으로 복수 개 형성된다. 이때, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이 각 용액흡수시트(122)를 'ㄱ'자 형태로 절곡시켜 각 슬릿(125)에 삽입시켜 용액흡수시트(122)를 고정시킬 수가 있다. 따라서, 슬릿(125)의 간격에 따라서 용액흡수시트(122)를 일정한 간격으로 이격 배치시킬 수가 있다. 처리용액 저장부(124) 내부에 처리용액이 공급되면 친수성의 용액흡수시트(122)가 처리용액을 흡수하여 용액흡수시트(122)의 하단으로 확산시켜 용액흡수시트(122) 전체를 처리용액으로 도포시킬 수가 있다. 이때, 용액흡수시트(122)의 흡수력에 의해 슬릿(125)과 용액흡수시트(122) 사이의 미세틈을 통해 처리용액이 챔버(100) 내 바닥으로 바로 떨어지지 않고 용액흡수시트(122)를 통해서 하부로 확산된다. 절곡된 용액흡수시트(122)의 상단부는 처리용액 저장부(124)의 바닥면에 별도의 고정 장치나 접착제 등으로 추가로 고정될 수 있다.
용액흡수시트(122) 아래에는 처리용액이 저장되는 저장조(126)가 마련되고, 저장조(126)에 저장된 처리용액은 펌프(127)에 의해 처리용액 저장부(124)로 순환 공급될 수 있다. 도시되어 있지 않지만, 처리용액뿐만 아니라 용액흡수시트(122)에서 포집된 미세먼지와 처리용액에 의해 유해가스와 반응하여 생성된 화학반응물은 저장조(126)에 흘러 들어가 침전될 수가 있는데, 저장조(126) 바닥에 침전된 화학반응물과 미세먼지 등을 처리용액과 별도로 분리 배출시킬 수 있다.
도 6에는 처리용액 저장부(124)에 용액흡수시트(122)를 고정시키는 변형례를 도시하는데, 본 실시예에서는 용액흡수시트(122)를 'ㄷ'자 형태로 절곡시켜서 이웃하는 두 개의 슬릿(125)에 절곡된 양단을 삽입시키는 방법으로 처리용액 저장부(124)에 용액흡수시트(122)를 이격 배치시킬 수 있다.
도 5 및 도 6에서 용액흡수시트(122)의 하단은 자유단으로 도시되어 있는데, 용액흡수시트(122)의 하단 위치를 고정시키는 별도의 고정부(미도시)가 형성될 수도 있다. 상기 고정부는 용액흡수시트의 하단부가 삽입되는 홈 또는 홀로 형성될 수 있다.
상기 용액흡수시트(122)는 접지되어, 고전압이 인가되는 고전압 플레이트(130)와 전위차를 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 용액흡수시트(122)가 접지되는 것을 예를 들어 설명을 하나, 상기 전위차를 형성하기 위해 고전압 플레이트(130)에 인가되는 전압과 반대극성의 전압이 인가되도록 구성될 수도 있다.
이때, 처리용액 저장부(124) 또는 처리용액 저장부(124) 내의 처리용액을 접지시키면 용액흡수시트(122) 및 용액흡수시트(122)에 도포된 처리용액이 접지될 수 있다.
고전압 플레이트(130)는 판상의 형태로 이격 배치되는 용액흡수시트(122) 사이의 각 공간에 배치된다. 고전압 플레이트에(130)에 고전압이 인가될 때 접지되는 용액흡수시트(122)와 전위차에 의해 전기장을 형성하게 된다. 하전부(110)에서 하전된 유해가스 또는 미세입자는 용액흡수시트(122) 사이의 이격 공간을 통과할 때 전기장에 의한 정전기력에 의해 용액흡수시트(122)를 향하여 이동할 수가 있다. 따라서, 유해가스는 용액흡수시트(122)에 도포된 처리용액과 반응하여 처리될 수가 있고, 하전된 미세입자는 용액흡수시트(122)에 포집될 수가 있다. 이때, 처리용액은 용액흡수시트(122)를 따라 자중 또는 모세관 현상에 의해 아래로 이동을 하게 되므로, 포집된 미세입자도 처리용액과 함께 아래로 이동하며 용액흡수시트(122)는 세정될 수 있다.
고전압 플레이트(130)는 알루미늄과 같은 도전체에 비금속 물질을 코팅시켜 판상으로 형성되도록 하여 유해가스나 수분에 의해 부식되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
또는, PET 필름, PVC 필름과 같은 절연물질로 형성되는 기저필름에 전도성 탄소를 코팅시키고, 전도성 탄소의 코팅면 위에 다시 절연 필름을 형성하는 방법으로 필름 타입으로 제작될 수도 있다. 필름 타입을 대면적으로 형성하는 경우 필름면이 굴곡되거나 휘어질 수가 있으므로, 가장자리에는 강성 재질의 고정 프레임이 둘러싸도록 배치될 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스집진처리부(120)에 관하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스집진처리부를 도시하는 단면도이고, 도 8은 도 7의 가이드노즐부를 도시하는 사시도이다.
본 실시예에서도 용액흡수시트(122)는 폭 방향이 공기의 유동 방향을 따라 배치되고, 공기 유동 방향에 수직인 방향으로 이격 배치되는 형태로 형성된다. 이때, 도시되어 있는 것과 같이 상단과 하단에 용액흡수시트(122)를 지지하며 용액흡수시트(122) 사이의 이격 간격에 해당하는 소정 폭의 개방구(142)가 형성된 고정단(140, 141)을 통해 단일의 용액흡수시트(122)를 절곡시켜 용액흡수시트(122)가 이격 배치되는 형태로 고정시킬 수가 있다.
이격 배치되는 용액흡수시트(122)의 상단부에는 용액흡수시트(122)의 일측면과 접촉하는 제 1 가이드노즐부(151)가 각각 배치될 수 있다. 도 8에 도시되어 있는 것과 같이 제 1 가이드노즐부(151)는 긴 봉 형태로 형성되는데, 이격 배치되는 용액흡수시트(122)의 상단부에서 용액흡수시트(122)의 폭 방향으로 길게 배치될 수 있다.
제 1 가이드노즐부(151)는 상하단의 고정단(140, 141)을 통해 길게 아래로 연장되는 용액흡수시트(122)의 위치를 가이드함과 동시에 용액흡수시트(122)에 처리용액을 도포하도록 한다.
도 8에 도시되어 있는 것과 같이 제 1 가이드노즐부(151)의 외측면에는 노즐공(155)이 형성될 수 있다. 봉 내부로 처리용액을 공급하여 노즐공(155)을 통해 유출 또는 분사되도록 하여, 용액흡수시트(122)에 처리용액을 도포할 수 있다. 이때, 상기 노즐공(155)은 용액흡수시트(122)와 접촉하는 위치에 배치되도록 하여 노즐공(155)을 통해 유출된 처리용액이 용액흡수시트(122)에 직접 흡수될 수 있다. 또는, 노즐공(155)을 통해 처리용액이 용액흡수시트(122)를 향하여 분사되도록 하여 분사된 처리용액이 용액흡수시트(122)에 도포되도록 할 수도 있다.
또한, 제 1 가이드노즐부(151)와 동일한 형태로 용액흡수시트(122)의 상단부에서 용액흡수시트(122)의 타측면과 접촉하는 제 2 가이드노즐부(152)가 배치될 수 있다.
용액흡수시트(122)를 기준으로 일측에 제 1 가이드노즐부(151)가 위치하고, 타측에 제 2 가이드노즐부(152)가 배치됨으로써 제 1 가이드노즐부(151)와 제 2 가이드노즐부(152) 사이에 용액흡수시트(122)가 위치하도록 하여 용액흡수시트(122)의 위치 및 이격 간격을 보다 정확하게 가이드할 수 있다. 이때, 제 2 가이드노즐부(152)는 제 1 가이드노즐부(151) 보다는 아래에 위치하도록 하여 용액흡수시트(122)의 위치 또는 이격 간격을 더 정확하게 가이드할 수 있다.
제 2 가이드노즐부(152)에도 제 1 가이드노즐부(151)와 마찬가지로 노즐공(155)이 형성되어 용액흡수시트(122)에 처리용액을 도포시킬 수 있다.
또한, 이격 배치되는 이웃하는 두 개의 용액흡수시트(122) 사이에 배치되어 용액흡수시트(122)와 접촉하는 간격유지부(160)가 추가로 형성될 수 있다. 상기 간격유지부(160)는 제 1 가이드노즐부(151) 또는 제 2 가이드노즐부(152) 아래에 배치되며, 폭은 이웃하는 용액흡수시트(122) 사이의 이격 간격과 같을 수 있다. 따라서, 이격 배치되는 용액흡수시트(122) 사이에 고정되는 간격유지부(160)에 의해 이웃하는 용액흡수시트(122) 사이가 접촉하지 않고 이격 간격을 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 간격유지부(160)는 상부의 가이드노즐부(151, 152)를 통해 용액흡수시트(122)에 처리용액을 도포시킬 때, 용액흡수시트(122) 외의 다른 곳에 처리용액이 튀는 것을 방지한다. 특히, 용액흡수시트(122) 사이에 배치되는 고전압 플레이트(130)에 처리용액이 튀어 전기적 스파크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이때, 간격유지부(160)의 상단면은 용액흡수시트(122)를 향하여 아래로 경사지도록 경사면(162)이 형성될 수 있다. 경사면은 도시되어 있는 것과 같이 양측의 용액흡수시트(122)를 향하여 중앙부가 솟아 오르게 절곡 형성되거나 원호면으로 형성될 수 있다. 제 1 가이드노즐부(151) 및 제 2 가이드노즐부(152)로부터 분사된 처리용액 중 일부가 용액흡수시트(122)에 도포되지 않고 아래로 이동할 수 있는데, 처리용액이 간격유지부(160)의 경사면(162)에 도달하면 경사면(162)의 처리용액이 용액흡수시트(122)를 향하여 이동하는 것을 유도하여 용액흡수시트(122)에 도포될 수 있다.
도 9는 도 2의 변형례로, 가스집진처리부(120)가 공기의 유동 방향을 따라 2단으로 배치된다. 즉, 본 실시예에서는 가스집진처리부(120)가 제 1 가스집진처리부(120a)와 제 2 가스집진처리부(120b)로 2단으로 형성될 수 있다. 제 1 가스집진처리부(120a)와 제 2 가스집진처리부(120b)는 각각 전술한 가스집진처리부(120)와 동일한 형태로 형성될 수 있다. 단, 제 1 가스집진처리부(120a)에서 사용되는 처리용액과 제 2 가스집진처리부(120b)에서 사용되는 처리용액을 서로 다른 물질로 분리하여 사용할 수가 있다.
이때, 전술한 바와 같이 질소산화물을 처리하기 위해 제 1 가스집진처리부(120b)의 용액흡수시트(122)에는 처리용액으로 Na2SO3 와 Na2S2O3를 혼합한 수용액을 공급하고, 제 2 가스집진처리부(120b)의 용액흡수시트(122)에는 처리용액으로 중화제인 NaOH 수용액을 공급할 수 있다. 또한, 제 1 가스집진처리부(120a)의 용액흡수시트(122)에는 처리용액으로 Na2S 수용액을 공급하고, 제 2 가스집진처리부(120b)의 용액흡수시트(122)에는 처리용액으로 중화제인 NaOH 수용액을 공급할 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 가스 및 먼지 동시 저감장치와 스크러버의 압력 손실을 비교 실험한 결과이고, 도 12는 본 발명에 따른 가스 및 먼지 동시 저감장치와 8mm 패킹볼을 사용하는 스크러버에 대하여 pH에 따른 SO2 제거 효율을 실험한 결과이고, 도 13은 본 발명에 따른 가스 및 먼지 동시 저감장치와 8mm 패킹볼을 사용하는 스크러버에 대하여 체류시간에 따른 SO2 제거 효율을 실험한 결과이다.
본 발명에서와 같이 용액흡수시트(도면에서 Membrane으로 표시)를 사용한 경우, 스크러버 장치에 8mm 패킹볼을 사용한 경우, 스크러버 장치에 10mm 패킹볼을 사용하여 비교실험을 수행하였다.
용액흡수시트를 사용한 경우 용액흡수시트 사이의 간격을 5mm로 하여 비표면적이 480(m2/m3)으로 계산되었고, 8mm 패킹볼을 사용한 경우와 10mm 패킹볼을 사용한 경우 비표면적은 각각 685(m2/m3), 582(m2/m3)로 계산되었다.
유입 가스는 100~400ppm의 SO2 가스를 20~50LPM으로 공급하였고, 체류시간은 0.6~1.6s, 처리용액에 관한 액기비는 5~20 L/m3으로, 처리용액은 5% NaOH 수용액을 사용하였다.
체류시간 1s (유량 30 LPM), 액기비 20 L/m3에서 8mm 패킹볼을 사용하는 스크러버에서는 45 Pa 의 압력 손실이 발생한 반면, 멤브레인 스크러버에서는 0.2 Pa의 압력 손실이 발생하여, 용액흡수시트를 사용하는 경우 패킹 방식과 달리 가스 유로에 직접적인 장애물이 없어 극히 적은 압력 손실이 발생함을 확인할 수 있다.
기액간의 가스 흡수를 이용한 가스 제거 장치에서는 pH와 비표면적이 성능을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다.
용액흡수 시트를 사용하는 방식과 8 mm 패킹 방식을 비교시, 동일 액기비에 대하여 비표면적이 더 작은 멤브레인 방식이 8 mm 패킹 방식과 비교하여 더 높은 SO2 제거 효율이 나타남을 도 12로 확인할 수 있다.
또한, 도 13에서는 본 발명에서와 같이 용액흡수시트를 사용하는 방식과 8mm 패킹 방식에 대하여, SO2 농도 200 ppm, 액기비 10 L/m3에서 체류시간을 0.6 s 에서 1.6 s까지 증가시켜 SO2 제거 효율에 대한 영향을 확인한 결과를 보여준다. 두 방식 모두 체류시간이 증가할수록 SO2 제거 효율이 증가함을 확인할 수 있다. 하지만, 체류시간에 대한 SO2 제거 효율 증가율은 용액흡수시트를 사용하는 경우 더 크게 나타남을 확인할 수 있다. 또한, 체류시간이 1.3s 이상일 경우에는 용액흡수시트를 사용하는 경우 스크러버 방식에 비하여 제거 효율이 더 좋을 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100: 챔버
110: 하전부
112: 이온 발생부
114: 전압인가장치
120: 가스집진처리부
122: 용액흡수시트
124: 처리용액 저장부
125: 슬릿
126: 저장조
127: 펌프
130: 고전압 플레이트
140: 고정단
141: 고정단
142: 개방구
151: 제 1 가이드노즐부
152: 제 2 가이드노즐부
155: 노즐공
160: 간격유지부
162: 경사면

Claims (19)

  1. 유해가스 및 미세입자가 포함된 공기가 유입 및 배출되는 챔버;
    상기 챔버 내 전단부에서 유해가스 또는 미세입자를 하전시키는 하전부;
    상기 챔버 내 후단부에서 폭 방향이 상기 공기의 유동 방향을 따라 배치되고, 상기 공기의 유동 방향에 수직인 방향으로 이격 배치되는 형태로 배치되며, 상기 유해가스와 반응하여 처리하는 처리용액이 도포되는 용액흡수시트를 포함하는 가스집진처리부;
    도전체에 비금속 물질을 코팅시켜 판상으로 형성되며, 상기 용액흡수시트 사이에 배치되어 고전압이 인가되는 고전압 플레이트; 및
    이웃하는 상기 용액흡수시트와 접촉하도록 배치되어 상기 용액흡수시트 사이의 간격을 유지하는 간격유지부를 포함하고,
    상기 고전압 플레이트와 반대 극성의 전압이 인가되거나 접지되는 용액흡수시트와 상기 고전압 플레이트 사이에 전위차에 의한 정전기력에 의해 하전된 미세입자는 상기 용액흡수시트에 포집되는 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유해가스는 SO2, NO2, NH3, H2S 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수용성 가스이고, 상기 처리용액은 물을 포함하는 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리용액은 중화 반응을 위한 염기성 물질 또는 산성 물질 중 적어도 어느 하나가 추가된 물 또는 흡수제인 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유해가스는 질소산화물을 포함하고,
    상기 용액흡수시트에 도포되는 처리용액은 티오황산나트륨(Na2S2O3)과 아황산나트륨(Na2SO3)의 혼합용액이고,
    상기 티오황산나트륨과 상기 아황산나트륨은 1:1로 혼합되는 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가스집진처리부는
    상기 공기의 유동 방향을 따라 제 1 가스집진처리부와 제 2 가스집진처리부로 형성되며,
    상기 제 1 가스집진처리부의 용액흡수시트에 도포되는 처리용액은 티오황산나트륨(Na2S2O3)과 아황산나트륨(Na2SO3)의 혼합용액이고, 상기 제 2 가스집진처리부의 용액흡수시트에 도포되는 처리용액은 수산화나트륨(NaOH)인 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스집진처리부는
    내부에 상기 처리용액이 저장되며, 바닥면에 상기 용액흡수시트가 삽입되는 슬릿이 복수개 이격 형성되는 처리용액 저장부를 더 포함하는 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 용액흡수시트는 절곡되어 상기 슬릿에 삽입되는 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 용액흡수시트의 절곡된 상단은 상기 처리용액 저장부의 바닥면에 고정되는 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 용액흡수시트는 절곡되어 이웃하는 두 개의 슬릿에 양단이 삽입되는 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    봉 형태로 상기 용액흡수시트의 상단부에서 상기 용액흡수시트의 일측면과 접촉하며 상기 용액흡수시트의 위치를 가이드하는 제 1 가이드노즐부를 더 포함하는 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드노즐부의 외측면에는 봉 내부로 공급된 상기 처리용액을 배출시키는 노즐공이 형성되어 상기 용액흡수시트에 상기 처리용액을 도포시키는 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    봉 형태로 상기 용액흡수시트의 상단부에서 상기 용액흡수시트의 타측면과 접촉하여 상기 용액흡수시트의 위치를 가이드하는 제 2 가이드노즐부를 더 포함하는 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 가이드노즐부의 외측면에는 봉 내부로 공급된 상기 처리용액을 배출시키는 노즐공이 형성되어, 상기 용액흡수시트에 상기 처리용액을 도포시키는 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드노즐부와 상기 제 2 가이드노즐부의 상하 위치는 서로 다른 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  17. 삭제
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 간격유지부의 상면은 상기 용액흡수시트를 향하여 아래로 경사지는 경사면이 형성되는 가스 및 먼지 동시 저감장치.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 간격유지부는 상기 고전압 플레이트 상부에 배치되어, 상기 간격유지부 위에서 상기 처리용액이 공급되어 상기 용액흡수시트에 도포될 때 상기 고전압 플레이트에 상기 처리 용액이 유입되는 것을 방지하는 가스 및 먼지 동시 저감장치.
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