KR20020069428A - 오염기체 정화장치용 기체분사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이옥신(dioxin)등 유해물질 및 유해가스 또는 악취로 오염된 기체를 정화하기 위한 오염기체 정화장치용 기체분사장치에 관한 것이다. 본 기체분사장치는 용액분사관의 사이에 오염기체분사관이 1단이상이며 적어도 하나이상 동일수평면상에 배치하고, 상기 오염기체분사관에 분사노즐을 배치하되, 최상단 오염기체분사관에는 수평중심선에서 하방으로 경사지게 하부경사노즐을 설치하며, 또한 설치위치는 용액 상부면에서 오염기체분사관 입구직경의 1배이상 깊숙이 설치하고,하단 오염기체분사관에는 수평중심선에서 상방향과 하방향으로 경사지게 상,하부경사노즐을 설치하여 이루어진다. 이에 따라 정화용액의 와류속에서 같은 방향으로 강약의 비산분사를 이루는 오염기체 기포가 정화용액에서 용해 흡수 진행되는 시간이 늘어나며 미세기포의 표면과 정화액체 표면과의 계면접촉효율을 향상시켜 기포가 소멸됨으로써 정화효율을 극대화 할 수 있음과 동시에, 특히 오염기체 기포의 소멸거리 축소로 종래의 정화장치보다 설비의 크기를 줄이게 됨은 물론 대량의 오염기체를 정화할 수 있는 것이다.

Description

오염기체 정화장치용 기체분사장치{Pollutant Gas Spray Apparatus for Purifying Pollutant Gases}

본 발명은 다이옥신(dioxin)등 유해물질 및 유해가스 또는 악취로 오염된 기체를 정화하기 위한 정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염기체를 정화하기 위하여 정화장치 내에서 분출되는 오염기체의 분사가 계면접촉효율을 향상시켜 기포가 소멸됨으로써 정화효율을 극대화하고, 오염기체의 기포 소멸거리를 축소하여 정화장치 설비의 크기를 적게할 수 있도록 하는 오염기체 정화장치용 기체분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 다이옥신과 이산화황가스 등의 오염기체는 대기중에 방출되어 대기오염이 날로 악화 됨은 물론 유해성분에 의한 인체의 건강악화가 급증하는 추세에 있다.

이러한 오염된 기체를 정화하기 위한 정화장치가 여러형태로 제안된 바 있다.

종래에 소개되어 있는 정화장치는 대부분 오염기체 정화장치가 시설미비 및 정화효율이 저하되어 제대로 사용을 다하지 못하는 비경제적인 문제가 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위한 기술이 대한 민국 특허공보 제91-447호에 게재되어 있다.

상기 인용기술은 원주형수조 내부에 정화용액을 분사하여 와류를 형성시키고 와류와 동일방향으로 오염기체를 분사하여 줌으로써 오염기체의 기포가 길고 가늘게 되다가 소멸되도록 함으로써 정화용액에 오염기체가 용해되는 것이다.

그러나 오염기체가 기포로 된 후, 회전하면서 상승하는 길이가 매우 길게 되어 정화용액과 접촉하는 시간이 습식정화장치에 비하여 연장되어 오염기체의 유해성분이 정화용액에 효과적으로 흡수되므로 종래의 습식 정화장치에 비하여 정화효율을 향상시키고 설비의 크기를 줄일 수 있게 개선되어 있으나, 엄격해진 환경기준에 맞는 정화기능이 되지 못하여 대량처리가 미흡하고, 또한 점유면적에 비례하여과다한 시공이 이루어지는 문제가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 정화기능을 향상시키면 설비를 더욱 컴팩트화 할 수 있는 오염기체분사장치가 대한민국 공개특허공보 공개번호 특2000-012164호에 소개되고 있으며, 이를 도 1로 도시하였다.

도 1에 도시된 바와 같이 인용 기술은 원주형수조(1) 내부에 설치된 오염기체분사관(7)의 중심 수평선상에서 상방과 하방의 위치에 상, 하분사노즐(8)(9)을 설치하여 오염기체분사시 전방의 오염기체분사관(7)에 입사된 방향에 직각에 가까운 각도로 반사, 비산되도록 하며, 이러한 용액분사관(4)의 노즐(10)의 배치위치가 상하로 배열된 오염기체분사관(7)의 사이에 있도록 구성되어 있다.

상기 인용기술은 용액분사관(4)에서 분사되는 정화용액에 의하여 원주형수조(1)내에 와류가 형성되고, 이에 오염기체분사관(7)에 의하여 분사되는 오염기체가 분사됨과 동시에 전방에 설치된 오염기체분사관(7)에 부딪혀 입사방향과 직각에 가까운 각도로 비산되면서 부채살모양으로 퍼지며, 이 때 무수한 작은 기포체(A)가 생성되고, 이러한 기포체(A)는 정화용액에 의한 와류에 의하여 회전되면서 신속하게 파괴되어 무수히 많은 작은 기포가 제거되고, 이에 따라 분사되었던 오염기체중 유해물질이 정화용액에 반응하여 흡수, 용해, 흡착되는 것이다.

그러나 이와 같은 인용기술은 분출형식이 한정되고 있어서 오염기체 기포의 부력에 의한 상승시간을 보다 길게 할 수 없고, 오염기체분사시 기포의 비표면적을 더욱 크게하여 정화효율을 극대화하는데 한계가 있으며, 정화용액 내에서 기포의 소멸거리가 길게 되어 설비의 크기를 줄일 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 정화를 위해 분출된 오염기체 기포가 정화용액에 용해흡수되는 시간이 늘어나며 미세기포와 정화액체의 계면접촉효율을 향상시켜 정화효율을 극대화할 수 있으며, 오염기체 기포의 소멸거리를 축소하여 설비의 크기를 줄여 규격을 컴팩트화 할 수 있는 오염기체 정화장치용 기체분사장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 특징은 정화용액이 공급되는 원주형수조와, 그 원주형수조에 세워 설치되어 정화 용액을 분사하는 용액분사관과, 상기 원주형수조의 둘레에 배치된 환형급기관에 연통되어 원주형수조 내부에 설치된 오염기체분사관으로 구성된 오염기체분사장치에 있어서, 상기 용액분사관의 사이에 동일 수직면상에 오염기체분사관이 1단이상이며 적어도 하나이상을 동일수평면상에 배치하고, 상기 오염기체분사관에 분사노즐을 배치하되, 최상단 오염기체분사관에는 수평중심선에서 하방으로 경사지게 하부경사노즐을 설치하며, 최상단 오염기체분사관은 용액 상부 표면에서 그 관의 입구 직경의 1배이상 깊숙이 설치하고, 상기 용액분사관과 오염기체분사관의 분사방향은 동일하며 시계 또는 반시계방향중 어느 한 방향으로 유체의 회전을 이루고, 하단 오염기체분사관에는 수평중심선에서 상방향과 하방향으로 경사지게 상, 하부경사노즐을 설치하여 이루어지는 오염기체 정화장치용 기체분사장치가 제공된다.

여기서 상기 상단 오염기체 분사관에 설치되는 하부경사노즐은 2열로 이루어지고 있으며, 상기 하단 오염기체 분사관은 1열로 배열되는 상부경사노즐과, 2열로배열되는 하부경사노즐로 이루어지고 있다.

도 1은 종래의 정화장치 작동개념 설명도이고,

도 2는 본 발명에 의한 기체분사장치가 적용된 정화장치의 사시도이고,

도 3는 본 발명에 따른 기체분사장치의 작동을 설명하는 구성도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

15 : 원주형수조20 : 보조수조

30 : 용액분사관40 : 환형급기관

50,50a : 오염기체분사관60a,60b,80a,80b : 하부경사노즐

70 : 상부경사노즐100 : 오염기체정화장치

P : 펌프B : 기포체

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 의한 기체분사장치가 적용된 정화장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 기체분사장치의 작동을 설명하는 구성도이다.

도 2 및 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 오염기체 정화장치 용 기체분사장치는 정화용액이 와류로 회전하는 원주형수조(15)의 중앙에 세워져 소정기준이상의 넘침을 예방하기 위한 보조수조(20)가 마련되어 있고, 상기 원주형수조(15)에 세워 설치되어 정화 용액을 분사하기 위한 용액분사관(30)에 정화용액을 분사하기 위한 펌프(P)가 연결되어 있으며, 상기 원주형수조(15)의 둘레에 배치된 환형급기관(40)에 연통되어 원주형수조(15)내부에 설치된 오염기체분사관(50)을 포함하는 통상의 오염기체정화장치(100)가 구성되어 있다.

상기 오염기체분사관(50)(50a)은 상기 용액분사관(30)의 사이에서 동일수직면상으로 1단이상으로 배열되어 있으며, 적어도 하나 이상 동일수평면상에 설치되어 있고, 상하부경사노즐(60a)(60b)(70)(80a)(80b)이 배치되어 있다.

상단에 설치되어 있는 오염기체분사관(50)에는 수평중심선에서 하방향으로 경사지게 하부경사노즐(60a)(60b)이 2열로 설치되어 있으며, 하단에 설치되어 있는 오염기체분사관(50a)에는 수평중심선에서 상방향과 하방향으로 경사지게 상,하부경사노즐(70)(80a)(80b)이 구비되어 있고, 상부경사노즐(70)은 1열로 배열되며, 하부경사노즐(80a)(80b)은 2열로 배열되어 있다.

또한 최상단에 설치되어 있는 오염기체분사관(50)은 용액 상부표면에서 그 관의 입구 직경의 1배이상 깊숙이 설치하고, 상기 기체를 분사하는 상하부경사노즐(60a)(60b)(70)(80a)(80b)과 용액을 분사하는 용액분사관(30)의 분사방향은 시계방향과 같고 필요에 따라 반시계방향으로 변경할 수 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 기체분사장치의 작동은 도 3에 도시된 바와 같이 용액분사관(30)에서 분출되는 정화용액은 원주형수조(15)내에서 와류를 형성하고, 상하단으로 배열되어 있는 오염기체분사관(50)(50a)에서 분사되는 오염기체가 기포로 되어 상기 와류에 회전되면서 흡수, 용해된다.

본 발명에서는 정화용액을 분사하는 용액분사관(30)의 사이에 상기 오염기체분사관(50)(50a)을 1단이상으로 배열하고, 적어도 하나 이상 동일수평면상에 설치되어 각각의 상하부경사노즐(60a)(60b)(70)(80a)(80b)을 통하여 오염기체를 반부채살과 부채살모양으로 함께 분사 및 비산되도록 함으로써 무수한 작은 기포체(B)가 생성되고, 그 기포체(B)는 용액분출관(30)에서 분출되는 정화용액의 와류에 의하여 회전되면서 신속한 파괴로 무수히 많고 작은 기포가 제거되고, 이에 따라 분사되었던 오염기체의 유해물질이 정화용액에 반응하여 정화를 이루게 된다.

이러한 정화과정은 정화용액이 용액분출관(30)을 통하여 수평분사됨과 동시에 그 분사력을 기초로 원주형수조(15)내에서 와류를 형성하게 되고, 오염기체는 상기 용액분출관(30)의 사이에 배열된 오염기체분사관(50)(50a)를 통하여 분사되는데, 최상단에 배치되어 있는 오염기체분사관(50)에는 하방향으로만 분사될 수 있는 하부경사노즐(60a)(60b)이 2열로 설치되어 반부채살모양으로 하향분사를 이루게 되어 오염기체분사관(50)의 상부로 분사되는 정화용액의 분사력을 방해하지 않고 있다.

또한 하단에 배치되어 있는 오염기체분사관(50a)에는 상방향과 하방향으로 분사될 수 있는 상,하부경사노즐(70)(80a)(80b)이 설치되어 부채살모양으로 상,하향분사를 이루게 하는데, 상부경사노즐(70)은 1열로 하여 상기 하부경사노즐(60a)(60b)의 분사력과 편승하는 정도의 분사력만으로도 오염기체분사관(50)(50a)의 사이로 분사되는 정화용액에 의하여 정화를 이루게 되고, 하부경사노즐(80a)(80b)은 2열로 하여 오염기체분사관(50a)의 하부로 강한 분사가 이루어지도록 하여 오염기체의 강약분사로 와류에 의한 기포분쇄를 더욱 촉진하게 된다.

한편, 본 발명의 오염기체분사관(50)(50a)은 동일수평면상에 적어도 하나 이상 다수개 배치하고, 상, 하부경사노즐(70)(80a)(80b)의 분사되는 오염기체가 상기 오염기체분사관(50)(50a)에 부딪히지 않고 빗각으로 분사되어 와류와의 충돌현상만으로 기포의 분쇄가 촉진되며 오염기체의 기포가 정화용액에서 용해흡수진행되는 시간이 늘어나며 미세기포의 표면과 정화액체의 표면과의 계면 접촉효율이 향상(비표면적 증대)되므로 정화효율을 극대화 할 수 있다.

또한 오염기체의 기포의 소멸거리를 축소할 수 있게 되고, 오염기체분사관(50)(50a)을 동일 수직면상에 각각 1단 이상의 설치하여 종래의 정화장치의 규격보다 설비의 크기를 줄일 수 있어서 설치면적을 작게 하고, 원주형 수조(15)의 규격을 크게 하지 않고도 다수개의 오염기체분사관(50)(50a)를 설치하여 정화를 이루게 함과 동시에 처리용량을 대형화할 수 있게 한다.

상술한 바와같이, 본 발명은 정화용액의 와류속에서 같은 방향으로 강약의 비산분사를 이루는 오염기체 기포가 정화용액에서 용해 흡수 진행되는 시간이 늘어나며 미세기포의 표면과 정화 액체의표면과의 계면접촉효율을 향상시켜 정화효율을 극대화할 수 있음과 동시에, 특히 오염기체 기포의 소멸거리의 축소로 종래의 정화장치보다 설비의 크기를 줄이게 됨은 물론 대량의 오염기체를 정화할 수 있는 효과가 제공된다.

Claims (3)

1. 정화용액이 와류로 회전하는 원주형 수조와, 그 원주형수조에 세워 설치되어 정화 용액을 분사하는 용액분사관과, 상기 원주형수조의 둘레에 배치된 환형급기관에 연통되어 원주형수조 내부에 설치된 오염기체분사관으로 구성된 오염기체분사장치에 있어서;

   상기 용액분사관의 사이에 오염기체분사관이 동일 수직면상에 1단이상이며 적어도 하나이상을 동일수평면상에 배치하고, 상기 오염기체분사관에 분사노즐을 배치하되, 최상단 오염기체분사관에는 수평중심선에서 하방향으로 경사지게 하부경사노즐을 설치하며, 최상단 오염기체분사관은 용액 상부표면에서 그 관의 입구직경의 1배이상 깊숙이 설치하고, 상기 용액분사관과 오염기체분사관의 분사방향은 동일하며 시계 또는 반시계방향중 어느 한 방향으로 유체의 회전을 이루고, 하단 오염기체분사관에는 수평중심선에서 상방향과 하방향으로 경사지게 상,하부경사노즐을 설치하여 이루어짐을 특징으로 하는 오염기체 정화장치용 기체분사장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 최상단 오염기체 분사관에 설치되는 하부경사노즐은 2열인 것을 특징으로 하는 오염기체 정화장치용 기체분사장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 하단 오염기체 분사관은 1열로 배열되는 상부경사노즐과, 2열로 배열되는 하부경사노즐로 이루어짐을 특징으로 하는 오염기체 정화장치용 기체분사장치.