KR20020015111A - 세정 집진장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보일러, 쓰레기 소각로 또는 산업공장 등의 배기가스통로에 설치되어 대기중으로 배출되는 유해가스와 미세분진을 제거하는 세정 집진장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 세정 집진장치는 설치대(2)에 설치된 원통형의 본체(1)와, 상기 본체(1)의 중앙에 배치된 덕트(11)와, 상기 본체(1)의 측벽(5) 상단에 설치된 사이클론(21)과, 상기 사이클론(21)에서 배출되는 정화된 배기가스를 수집하는 정화가스 수집통(31)과, 상기 본체(1) 및 덕트(11)에 세정수를 공급하는 세정수 공급시스템(41)과, 상기 본체(1) 및 사이클론(21)에서 배출되는 폐수 및 슬러지를 수집하는 폐수 수집 및 탈수 시스템(51)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

세정 집진장치 {DUST COLLECTING EQUIPMENT WITH CLEANING WATER}
본 발명은 보일러, 쓰레기 소각로 또는 산업공장 등의 배기가스통로에 설치되어 대기중으로 배출되는 유해가스와 미세분진을 제거하는 세정 집진장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 하·상행식을 병행하여 버너의 배기가스덕트로부터 유입된 가스를 살수에 의한 압축, 와류, 기포발생, 기수분리, 충전물 통과 과정을 거쳐 대기로 배출되는 배기가스를 정화하는 세정 집진장치에 관한 것이다.
종래의 세정집진장치는 세정수 분무노즐을 통하여 비산되는 세정수 사이로 버너의 배기가스를 통과시키므로서, 배기가스를 정화하는 형태이다. 그러나, 이러한 종래의 세정 집진장치는 단순한 상행식 또는 하행식으로써, 배기가스가 흐름 그대로 충전물을 통과하기 때문에 정화효율이 낮은 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 정화효율을 향상시키기 위해 하·상행식을 병행하여 버너의 배기가스덕트로부터 유입된 가스를 살수에 의한 압축, 와류, 기포발생, 기수분리, 충전물 통과 과정을 거쳐 대기로 배출되는 배기가스를 정화하는 세정 집진장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세정 집진장치의 일예는 설치대에 설치된 원통형의 본체와, 상기 본체의 중앙에 배치된 덕트와, 상기 본체의 측벽 상단에 설치된 사이클론과, 상기 사이클론에서 배출되는 정화된 배기가스를 수집하는 정화가스 수집통과, 상기 본체 및 덕트에 세정수를 공급하는 세정수 공급시스템과, 상기 본체 및 사이클론에서 배출되는 폐수 및 슬러지를 수집하는 폐수 수집 및 탈수 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 본체는 밑면이 원뿔형상을 이루며, 정점에 슬러지를 포함하고 있는 폐수를 배출하기 위한 배출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 본체에는 상기 원뿔형 밑면과 소정의 각도를 이루며 측벽에 다공판이 수직하게 배치되고, 상기 다공판 위에 제 1 충전물이 소정의 높이로 적재되며, 상기 제 1 충전물 위에 제 2 충전물이 소정의 높이로 적층되는 것을 특징으로 한다. 이것에 의해, 본체의 밑면에 고인 세정수는 상기 세정수 오버드로인 관의 높이 만큼 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 다공판은 도넛 형태의 철망으로 구멍이 일정하게 형성되어 있어, 본체의 바닥에 쌓인 세정수에서 발생하는 불규칙한 크기의 기포를 균일한 크기로 분산시킴으로서, 제 1 충전물 및 제 2 충전물로 투입되는 가스가 고르게 분산되도록 유도하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 충전물은 소위 팔링(pall ring)으로 일컬어지는 것으로서 플라스틱, 스텐레스 스틸 또는 세라믹 등으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 충전물은 활성탄인 것을 특징으로 한다.
상기 덕트는 상단이 버너의 배기가스 배출구에 연결되며, 상기 상단의 하부에 내경이 확장된 가스 압축실이 일체로 형성되고, 상기 가스 압축실 하부에 덕트의 내경면을 따라 나선형으로 와류 유도판이 배치되고, 하단이 가스 압축실의 압축을 돕기 위하여 병목형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 덕트의 하단은 본체의 밑면에 고인 세정수의 수표면 보다 하부설치 되고 본체의 밑면에서 소정의 간격만큼 이격된다.
상기 세정수 공급시스템은 제 2 충전물에서 소정의 간격만큼 이격되어 본체 내에 제 1 노즐이 설치되고, 덕트의 가스 압축실에 제 2 노즐에 설치되며, 입수조에서 상기 제 1 노즐 및 제 2 노즐로 세정수로 공급하기 위해 제 1 노즐 및 제 2 노즐과 입수조가 세정수 공급라인에 의해 연결되고, 상기 세정수 공급라인의 중간에 세정수 공급 펌프가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 노즐 및 제 2 노즐은 다수의 노즐 구멍이 일정간격으로 형성된 외륜과 내륜이 다수의 연결관에 의해 연결되며, 상기 연결관에도 적정간격으로 노즐 구멍이 형성되어 있어, 세정수 공급라인을 통해 공급된 세정수가 노즐구멍을 통해 분사되는 것을 특징으로 한다.
상기 폐수 수집 및 탈수 시스템은 본체의 밑면에 형성된 배출구에 연결된 제 1 슬러지 배출관과 세정수 오버드로인 관이 사이클론의 하부에 연결된 퇴수라인에 연결되고, 상기 퇴수라인의 타단에 탈수기에 연결되고, 상기 탈수기에 제 2 슬러지 배출관과 폐수 배출관이 연결되며, 상기 제 2 슬러지 배출관과 폐수 배출관에 각각 침전조 및 집수조가 연결되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 세정 집진장치를 도시한 처리개통도
도 2는 본 발명에 따른 상수노즐을 도시한 저면도
도 3은 도 1의 다공판을 도시한 평면도
도 4는 제 1 충전물을 도시한 사시도
*도면의 주요부분에 대한 설명*
1 : 본체 11 : 덕트
21 : 사이클론 31 : 정화가스 수집통
41 : 세정수 공급 시스템 51 : 폐수 수집 및 탈수 시스템
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 세정 집진장치는 설치대(2)에 설치된 원통형의 본체(1)와, 상기 본체(1)의 중앙에 배치된 덕트(11)와, 상기 본체(1)의 측벽(5) 상단에 설치된 사이클론(21 ; cyclone)과, 상기 사이클론(21)에서 배출되는 정화된 배기가스를 수집하는 정화가스 수집통(31)과, 상기 본체(1) 및 덕트(11)에 세정수를 공급하는 세정수 공급시스템(41)과, 상기 본체(1) 및 사이클론(21)에서 배출되는 폐수 및 슬러지를 수집하는 폐수 수집 및 탈수 시스템(51)으로 구성된다.
상기 본체(1)는 밑면(3)이 원뿔형상을 이루며, 정점에 슬러지를 포함하고 있는 폐수를 배출하기 위한 배출구(4)가 형성된다.
그리고, 상기 본체(1)에는 상기 원뿔형 밑면(3)과 소정의 각도를 이루며 측벽(5)에 다공판(6)이 수직하게 배치되고, 상기 다공판(6) 위에 제 1 충전물(7)이 소정의 높이로 적재되며, 상기 제 1 충전물(7) 위에 제 2 충전물(8)이 소정의 높이로 적재된다.
또한, 상기 본체(1)는 상부면이 정화가스 수집통(31)에 의해 밀폐되며, 측면(5) 하부에 세정수 오버드로인 관(9)이 설치되어 세정수의 수위가 상기 세정수 오버드로인 관(9) 이상으로 올라가는 것을 방지한다. 이것에 의해 본체(1)의 밑면(3)에 고인 세정수는 상기 세정수 오버드로인 관(9)의 높이 만큼 유지된다.
상기 다공판(6)은 도 2에 도시된 바와같이 도넛 형태의 철망으로 구멍이 일정하게 형성되어 있어, 본체(1)의 바닥에 쌓인 세정수에서 발생하는 불규칙한 크기의 기포를 균일한 크기로 분산시킴으로서, 제 1 충전물(7) 및 제 2 충전물(8)로 투입되는 가스가 고르게 분산되도록 유도한다.
상기 제 1 충전물(7)은 도 4에 도시된 것으로서 소위 팔링으로 일컬어지며, 플라스틱, 스텐레스 스틸 또는 세라믹 등으로 이루어지고, 상기 제 2 충전물(8)은 활성탄이다.
상기 덕트(11)는 상단이 버너(도시하지 않음)의 배기가스 배출구(10)에 연결되며, 상기 상단의 하부에 내경이 확장된 가스 압축실(12)이 일체로 형성되고, 상기 가스 압축실(12) 하부에 덕트의 내경면을 따라 나선형으로 와류 유도판(13)이 배치되고, 하단(14)이 가스 압축실(12)의 압축을 돕기 위하여 병목형상으로 형성된다.
또한, 상기 덕트(11)의 하단(14)은 본체(1)의 밑면(3)에 고인 세정수의 수표면 보다 하부설치 되고 본체(1)의 밑면(3)에서 소정의 간격만큼 이격된다. 따라서, 본체(1)의 밑면(3)에 고인 세정수에 의해 증기 가스 혼합물이 물과 가스로 분리된다.
상기 사이클론(21)은 원심력 집진장치로서 본체에서 정화된 가스를 재차 정화하고, 기수분해하며, 가스 배출관(22)을 통해 완전 정화된 배기가스가 정화가스 수집통(31)으로 배출된다.
상기 세정수 공급시스템(41)은 제 2 충전물(8)에서 소정의 간격만큼 이격되어 본체(1) 내에 제 1 노즐(42)이 설치되고, 덕트(11)의 가스 압축실(12)에 제 2 노즐(43)에 설치되며, 입수조(47)에서 상기 제 1 노즐(42) 및 제 2 노즐(43)로 세정수로 공급하기 위해 제 1 노즐(42) 및 제 2 노즐(43)과 입수조(47)가 세정수 공급라인(44)에 의해 연결되고, 상기 세정수 공급라인(44)의 중간에 세정수 공급 펌프(45)가 설치된다.
상기 제 1 노즐(42) 및 제 2 노즐(43)은 다수의 노즐 구멍(61)이 일정간격으로 형성된 외륜(2)과 내륜(63)이 다수의 연결관(64)에 의해 연결되며, 상기 연결관(64)에도 적정간격으로 노즐 구멍(61)이 형성되어 있어, 세정수 공급라인(44)을 통해 공급된 세정수가 노즐구멍(61)을 통해 분사된다.
상기와 같이 구성된 세정수 공급시스템(41)은 입수조(47)에 저장된 세정수가 세정수 공급 펌프(45)의 작동에 의해 상기 제 1 노즐(42) 및 제 2 노즐(43)로 공급된다.
상기 폐수 수집 및 탈수 시스템(51)은 본체(1)의 밑면(3)에 형성된 배출구(4)에 연결된 제 1 슬러지 배출관(52)과 세정수 오버드로인 관(9)이 사이클론(21)의 하부에 연결된 퇴수라인(53)에 연결되고, 상기 퇴수라인(53)의 타단에 탈수기(54)에 연결되고, 상기 탈수기(54)에 제 2 슬러지 배출관(55)과 폐수 배출관(58)이 연결되며, 상기 제 2 슬러지 배출관(55)과 폐수 배출관(58)에 각각 침전조(57) 및 집수조(59)가 연결된다.
상기 슬러지 배출관(55)에 슬러지 이송펌프(56)가 설치되고, 상기 제 1 슬러지 배출관(52)에 밸브(60)가 설치된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 세정 집진장치는 다음과 같이 작동한다.
버너(도시하지 않음)에서 연소된 배기가스가 송풍팬(도시하지 않음)에 의해 배기가스 배출구(10)를 통해 덕트(11)로 강제 유입되어 가스 압축실(12)로 유입되면, 세정수 공급 시스템(41)의 제 2 노즐(43)에서 세정수가 분무된다.
이 때, 고온의 배기가스에 의해 분무된 세정수가 증가화되므로서 증기 가스 혼합물이 팽창으로 인하여 증기 가스 혼합물이 고압으로 압축된다. 이것에 의해 증기 가스 혼합물은 덕트(11)를 딸 하부로 유동하게 되며 이 때 와류 유도판(13)에 의해 와류가 형성된다. 이러한 와류의 형성에 의해 배기가스의 미세 분진이 증기에 더 혼합된다.
그 후 상기 세정수에 잠겨있는 덕트(11)의 하단(14)을 통해 증기 가스 혼합물이 배출된다. 이 때 증기 가스 혼합물에 포함된 미세분진이 본체(1)의 밑면(3)에쌓이게 되고, 기포가 불규칙한 크기로 발생하게 된다.
상기 기포는 다공판(6)에 의해 균일한 크기로 분산되므로서 기포에 포함된 가스가 제 1 충전물(7) 및 제 2 충전물(8)을 균일하게 통과하고, 상기 제 1 충전물(7) 및 제 2 충전물(8)을 통과한 가스는 제 1 노즐(42)에서 다시 분진이 제거된다. 이와같이 정화된 배기가스는 사이클론(21)으로 유입되어 사이클론(21)에서 다시 완전 정화되어 가스 배출관(22)을 통해 정화가스 수집통(31)에 수집된 후 배기구(도시하지 않음)를 통해 대기로 방출된다.
그리고, 상기 사이클론(21)에서 배출되는 슬러지 및 퇴수는 본체(1)의 배출구(4)에 연결된 제 1 슬러지 배출관(52)과 세정수 오버 드로인 관(9)을 통해 배출되는 슬러지 및 세정수와 함께 퇴수라인(53)을 따라 탈수기(54)로 공급되고, 상기 탈수기(54)에서 폐수와 슬러지가 각각 분리되어 슬러지는 침전조(57)로 유입된 후 케익화되고 폐수는 배출관(58)을 통해 집수조(59)로 유입되어 리사이클링된다.
상기와 같은 본 발명의 세정 집진장치에 의해 처리되어 대기로 배출되는 배기가스의 잔류성분은 다음의 표 1과 같고, 소각로에 도입했을 때의 결과는 표 2와 같았다.
측정항목 배출허용기준 측정치 측정지점 검사방법 검사기기 명 배기가스량
CONOx온도 600ppm이하 불검출불검출25℃ 본발명의 최종배출구 검지관법 Gascet No 1L검지관법 Gascet No 11 Gascet Pump kit No 800Nodel 801
측정항목 측정치
처리전 처리후 비교
매연 3도 1도 육안
황산화물 262.9 ppm 18.1 ppm
먼지 98.4mg/sm3 5.3 mg/sm3
일산화탄소 325.3 ppm 13.5ppm
염화수소 불검출 불검출
암모니아 52.28 ppm 불검출
위에서 살펴본 바와같이 본 발명에 따른 세정 집진장치는 정화효율이 높아 대기로 보다 청정한 배기가스를 배출할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 설치대(2)에 설치된 원통형의 본체(1)와, 상기 본체(1)의 중앙에 배치된 덕트(11)와, 상기 본체(1)의 측벽(5) 상단에 설치된 사이클론(21)과, 상기 사이클론(21)에서 배출되는 정화된 배기가스를 수집하는 정화가스 수집통(31)과, 상기 본체(1) 및 덕트(11)에 세정수를 공급하는 세정수 공급시스템(41)과, 상기 본체(1) 및 사이클론(21)에서 배출되는 폐수 및 슬러지를 수집하는 폐수 수집 및 탈수 시스템(51)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 세정 집진장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체(1)는 밑면(3)이 원뿔형상을 이루며, 정점에 슬러지를 포함하고 있는 폐수를 배출하기 위한 배출구(4)가 형성되는 것을 특징으로 하는 제정집진장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체(1)에는 상기 원뿔형 밑면(3)과 소정의 각도를 이루며 측벽(5)에 다공판(6)이 수직하게 배치되고, 상기 다공판(6) 위에 제 1 충전물(7)이 소정의 높이로 적재되며, 상기 제 1 충전물(7) 위에 제 2 충전물(8)이 소정의 높이로 적층되는 것을 특징으로 하는 세정 집진장치.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    본체(1)의 밑면(3)에 고인 세정수는 상기 세정수 오버드로인 관(9)의 높이 만큼 유지되는 것을 특징으로 하는 세정 집진장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공판(6)은 도넛 형태의 철망으로 구멍이 일정하게 형성되어 있어, 본체(1)의 바닥에 쌓인 세정수에서 발생하는 불규칙한 크기의 기포를 균일한 크기로 분산시킴으로서, 제 1 충전물(7) 및 제 2 충전물(8)로 투입되는 가스가 고르게 분산되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 세정 집진장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 충전물(7)은 소위 팔링으로 일컬어지는 것으로써, 플라스틱, 스텐레스 스틸 또는 세라믹 등으로 이루어진 것을 특징으로 하는 세정 집진장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 충전물(8)은 활성탄인 것을 특징으로 하는 세정 집진장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트(11)는 상단이 버너의 배기가스 배출구(10)에 연결되며, 상기 상단의 하부에 내경이 확장된 가스 압축실(12)이 일체로 형성되고, 상기 가스 압축실(12) 하부에 덕트의 내경면을 따라 나선형으로 와류 유도판(13)이 배치되고,하단(14)이 가스 압축실(12)의 압축을 돕기 위하여 병목형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 세정 집진장치.
  9. 제 1 항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 덕트(11)의 하단(14)은 본체(1)의 밑면(3)에 고인 세정수의 수표면 보다 하부설치 되고 본체(1)의 밑면(3)에서 소정의 간격만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 세정 집진장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정수 공급시스템(41)은 제 2 충전물(8)에서 소정의 간격만큼 이격되어 본체(1) 내에 제 1 노즐(42)이 설치되고, 덕트(11)의 가스 압축실(12)에 제 2 노즐(43)에 설치되며, 입수조(47)에서 상기 제 1 노즐(42) 및 제 2 노즐(43)로 세정수로 공급하기 위해 제 1 노즐(42) 및 제 2 노즐(43)과 입수조(47)가 세정수 공급라인(44)에 의해 연결되고, 상기 세정수 공급라인(44)의 중간에 세정수 공급 펌프(45)가 설치되는 것을 특징으로 하는 세정 집진장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 노즐(42) 및 제 2 노즐(43)은 다수의 노즐 구멍(61)이 일정간격으로 형성된 외륜(2)과 내륜(63)이 다수의 연결관(64)에 의해 연결되며, 상기 연결관(64)에도 적정간격으로 노즐 구멍(61)이 형성되어 있어, 세정수공급라인(44)을 통해 공급된 세정수가 노즐구멍(61)을 통해 분사되는 것을 특징으로 하는 세정 집진장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 폐수 수집 및 탈수 시스템(51)은 본체(1)의 밑면(3)에 형성된 배출구(4)에 연결된 제 1 슬러지 배출관(52)과 세정수 오버드로인 관(9)이 사이클론(21)의 하부에 연결된 퇴수라인(53)에 연결되고, 상기 퇴수라인(53)의 타단에 탈수기(54)에 연결되고, 상기 탈수기(54)에 제 2 슬러지 배출관(55)과 폐수 배출관(58)이 연결되며, 상기 제 2 슬러지 배출관(55)과 폐수 배출관(58)에 각각 침전조(57) 및 집수조(59)가 연결되는 것을 특징으로 하는 세정집진장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100366918B1 (en) * 2002-03-19 2003-01-06 Bum Hong Kim Apparatus for purifying flue gas
KR100681938B1 (ko) * 2005-06-07 2007-02-12 신도건공 주식회사 폐가스로부터의 가스상 및 입자상 물질 동시 처리 스크러버
KR100844178B1 (ko) * 2008-04-03 2008-07-04 금호환경 주식회사 임핀젯 효과를 극대화한 스크러버 탈취기

Cited By (3)

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