KR200224057Y1 - 다단 낙하식 연수 스프레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 코크스 오븐 가스(COG)중에 함유된 황화수소나 암모니아를 포집탑에서 연수 스프레이를 통해 포집시 상기 연수 스프레이를 다단 낙하식 타입으로 하여 포집율을 향상시킬 수 있도록 한 다단 낙하식 연수 스프레이 장치에 관한 것이다.

본 고안은 하부에 익스펜드메탈패킹을 구비한 여러 층의 단으로 구분되어 각 단마다 이송된 연수를 장입노즐을 통해 스프레이하여 코크스 오븐 가스중에 함유된 황화수소나 암모니아를 포집하는 장치에 있어서, 상기 포집탑의 내부에서 상기 익스펜드메탈패킹 사이에 다수개 설치된 원형판트레이와; 상기 원형판 트레이에 조립되는 연수 스프레이 노즐부와; 상기 연수 스프레이 노즐부에 조립되는 고정축부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

다단 낙하식 연수 스프레이 장치{Multistage falling type soft water spray apparatus}

본 고안은 다단 낙하식 연수 스프레이 장치에 관한 것으로, 특히 코크스 오븐 가스(COG)중에 함유된 황화수소나 암모니아를 포집탑에서 연수 스프레이를 통해 포집시 상기 연수 스프레이를 다단 낙하식 타입으로 하여 포집율을 향상시킬 수 있도록 한 다단 낙하식 연수 스프레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이 코크스 오븐 가스중에 함유된 황화수소(H₂S)나 암모니아(NH₃)를 포집하는 포집탑(15)은 여러층의 단으로 구분되어 각 단마다 연수펌프(10)에 의해 연수배관(11)으로 이송된 연수를 스프레이 할 수 있도록 장입 노즐(11a~11d)이 설치되고, 각 단 하부에는 익스펜드메탈패킹(16)이 설치되어 코크스 오븐가스와 연수와의 기액접촉을 향상시키고, 각 단별로 연수 스프레이 유량이 조정되는데 상부층으로 갈수록 스프레이 유량을 감소시켜 스프레이 시키고 있다.

연수를 각 단별로 같은 유량으로 스프레이시에는 포집탑(15) 하부쪽에는 스프레이 유량이 다량 스프레이 되어 코크스 오븐 가스 흐름을 방해하여 압력 상승을 초래하고, 코크스 오븐가스 중 황화수소(H₂S)나 암모니아(NH₃)를 포집시 앞 공정 전기집진기(미도시)에서 미 포집된 타르나 미스트도 같이 소량포집되므로, 각 단별 하부에 있는 익스펜드메탈패킹(16) 폐쇄 원인이 되어 이를 해결하기위해 포집탑(15) 입구(9), 출구(8) 밸브를 닫고 코크스 오븐가스를 바이패스(12)하고 각 단별 스팀(13)으로 퍼지하여 익스펜드매탈패킹(16) 폐쇄 부분을 제거 시키므로 코크스 오븐가스 포집율이 떨어지고, 코크스 오븐가스중 황화수소는 연수 보다는 암모니아 농도가 18g~20g 정도 녹아 있는 암모니아 수에 더 많이 녹아 포집율이 향상될 수 있는데 각 단별 연수 스프레이로 포집율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 포집탑 각 단별 연수 스프레이 노즐이 없이 최 상단 스프레이로 각 단별 연속 스프레이되어 코크스 오븐 가스 흐름과 타르, 미스트에 의한 익스펜드메탈패킹의 폐쇄 없이 황화수소와 암모니아 포집 효율을 향상 시킬 수 있는 다단 낙하식 연수 스프레이 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 연수 스프레이 포집탑을 나타낸 개략사시도.

도 2는 본 고안에 따른 다단 낙하식 연수 스프레이 장치를 나타낸 개략사시도.

도 3a는 본 고안에 따른 다단 낙하식 연수 스프레이 장치에 있어서의 원형판 트레이를 나타낸 평면도.

도 3b는 본 고안에 따른 다단 낙하식 연수 스프레이 장치에 있어서의 원형판 트레이를 나타낸 측단면도.

도 4는 본 고안에 따른 다단 낙하식 연수 스프레이 장치에 있어서의 연수 스프레이 노즐부를 나타낸 사시도 및 부분절개도.

도 5는 도 4에 도시된 연수 스프레이 노즐부의 분해사시도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 연수펌프 11 : 연수배관

15 : 포집탑 20 : 원형판 트레이

30 : 연수 스프레이 노즐 34 : 유도홈통

37 : 주름 비산판 38 : 바람개비 비산판

39 : 고정축 43 : 파이프

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하부에 익스펜드메탈패킹을 구비한 여러 층의 단으로 구분되어 각 단마다 이송된 연수를 장입노즐을 통해 스프레이하여 코크스 오븐 가스중에 함유된 황화수소나 암모니아를 포집하는 장치에 있어서, 상기 포집탑의 내부에서 상기 익스펜드메탈패킹 사이에 다수개 설치된 원형판트레이와; 상기 원형판 트레이에 조립되는 연수 스프레이 노즐부와; 상기 연수 스프레이 노즐부에 조립되는 고정축부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다단 낙하식 연수 스프레이 장치가 제공된다.

이러한 본 고안에서 상기 연수 스프레이 노즐부는 하단 둘레를 따라 턱이 형성되고 양측면에 연수 유입구가 형성된 연수 스프레이 노즐과, 상기 연수 스프레이 노즐의 상단 측면에 연결설치된 갓판과, 상기 갓판의 중심부에 고정설치된 파이프와, 상기 턱에 지지된 조절띠를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에서 상기 연수유입구에는 연수를 유도하는 유도홈통이 1쌍 연결되어 있고, 상기 유도홈통 사이에 원기둥 지지대가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에서 상기 고정축부는 고정축과, 상기 고정축의 상부에 조립된 주름 비산판과, 상기 고정축의 하부에 조립된 바람개비 비산판과, 상기 양 비산판 사이에 조립된 파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 포집탑의 내부에서 상기 익스펜드메탈패킹 사이에 원형판트레이가 다수개 설치되어지되, 상기 원형판트레이는 후술하는 연수 스프레이 노즐(30)이 삽입,조립될 수 있도록 다수에 원형 구멍(20a)이 뚫어져 있고, ‘+’형 H빔 형상을 갖는 지지대(21) 위에 고정 설치되어, 각 단별 원형판트레이(20)가 이루어지고, 원형 구멍(20a)에 삽입, 조립될 연수 스프레이 노즐(30)은 하단 외주 둘레를 따라 턱(30a)이 형성된 원형으로 상단 측면부에는 갓판(32)이 연결될 수 있게 구멍이 뚫어진 경첩(31)이 용접 설치되어진다.

또한, 상기 갓판(32)은 사각판으로 중심부에 파이프(32a)가 용접되는데 이때 사각판이 경사가 만들어지게 용접하고 경첩(31)과 볼트, 너트(미도시)로 조립될 수 있게 하단부에 구멍(32b)을 뚫어 구성하고, 연수 스프레이 노즐(30) 양측 면부에는 타원형 연수 유입구(33)가 가공되어 지고, 내부에 연수 유입구(33) 구멍에서 아래 쪽으로 연수를 유도하기 위한 유도홈통(34)이 상기 연수 유입구(33)의 내부에 1쌍 용접설치 되고, 유도홈통(34)과 유도홈통(34)사이 중심부에는 구멍(35a)이 뚫어진 짧은 원기둥 지지대(35)가 용접되어 트레이 원형판(20) 다수 구멍(20a)에 패킹(미도시) 삽입 조립되어진다.

또한, 상기 턱(30a)에는 상기 연수 유입구(33)의 크기를 조절하는 조절띠(36)가 결합지지되고, 두개의 크기가 다른 주름 비산판(37)과, 바람개비 비산판(38)이 하부측에서 조립되는데 양 비산판(37,38)은 모두 중심부에 구멍(37a,38a)이 가공되고 주름 비산판(37)은 원형판에 삼각형으로 중심부쪽으로 경사되어 주름이 형성된 비산판이고, 바람개비 비산판(38)은 원형판의 외경에 상,하로 날개 모양(38b,38c)이 굴곡 가공되어 이루어지고 비산판을 조립하는 고정축(39)은 양 끝부분(39a,39b)은 너트(40,41,42)가 끼워 조립될 수 있게 나사산으로 가공되어 있으며 주름 비산판(37)과 바람개비 비산판(38)에 간격을 유지하는 파이프(43)로 구성하는데 고정축(39) 한쪽에 주름 비산판(37)이 위쪽으로 향하도록 끼워지고 비산판 간격을 유지하는 파이프(43)를 삽입, 바람개비 비산판(38)을 끼워 너트(40)로 고정시킨다.

또한, 상기 고정축(39) 한쪽(39a)은 너트(41)를 조립시키고 고정축(39)을 두개의 유도홈통(34) 중심부 짧은 원기둥 지지대(35)의 구멍(35a)에 삽입, 반대쪽에서 너트(42)로 조립하고 갓판(32)의 파이프(32a)에 고정축(39)을 끼우고 턱이 있는 원형(30) 상단 측면에 용접되어 있는 경첩(31)과 갓판 하단부 구멍(32b)을 맞추

어 볼트, 너트(미도시)로 조립하여 연수 다단 낙하식 스프레이 노즐(30)이 구성된다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 작용을 설명한다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 포집탑(15) 최 상단 원형판트레이(20)에 연수를 연수펌프(10)로 이송시키면 상기 조절띠(36)에 의해 연수가 오버 플로우 되어 유도홈통(34)을 타고 낙하되어 주름 비산판(37)의 삼각형 줄음에 부딪혀 비산되면서 다시 바람개비 비산판(38)에 떨어져 재 비산과 함께 연수 스프레이가 되면서 하단부 익스펜드메탈패킹(16)에 접촉, 연수와 코크스 오븐가스가 기액 접촉 흡수되면서 흘러 하단층 원형판트레이(20)에 떨어진다.

이때, 코크스 오븐가스를 포집한 연수는 갓판(32)상부에 떨어져 흘러 원형판트레이(20)에 침전되면서 다시 연수유입구(33)에 유입되어 연속적으로 다단 낙하식 포집 스프레이가 이루어지며, 연수 비산은 바람개비 비산판(38) 날개모양(38b,38c)에 따라 하쪽으로 굴곡되어 있는 날개(38b)는 연수가 비산 흘러내리고, 상쪽으로 굴곡되어 있는 날개(38c)는 코크스 오븐가스가 날개 부분에 부딪히면서 응축수는 일부 제거되고 가스 통로가 형성되어 상승하면서 두개의 유도홈통(34) 중심부를 통과, 갓판(32) 하부에 부딪혀 재차 응축수는 제거되고 원형판트레이(20)를 통과 다시 다음 상단 익스펜드메탈패킹(16)에 접촉 포집된다.

이상과 같이 여러 단으로 되어 있는 원형판트레이(20)를 통과하면서 연수에 코크스 오븐가스 중에 있는 황화수소나 암모니아가 포집되고 연수유입구(33) 구멍 크기를 조절하는 조절띠(36)에 의해 연수가 침전, 오버플로우 되므로 타르 미스트나, 불순물 등이 침전되어 익스펜드메탈패킹(16) 폐쇄를 방지하며 가스 흐름을 용이하게 하고 두개의 비산판(37,38)을 조정하는 고정축(39) 상단부 두개의 너트(41,42)를 통해 유도홈통(34)에서 주름 비산판(37)에 떨어지는 낙차를 조정하여 비산 면적을 조절할 수도 있다.

또한 포집탑의 최상단에서 부터 연수가 코크스 오븐가스중에 있는 황화수소, 암모니아를 기액 접촉 포집하므로, 포집탑(15) 하단축 원형판트레이(20)로 연수가 떨어질 때 연수에 황화수소, 암모니아 농도는 증가하게 되므로, 순수한 연수에서 보다 암모니아 농도가 18g~20g인 연수에 황화수소는 더 많이 포집되므로 포집율이 상승하게 된다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면 연수가 다단 낙하 스프레이 되면서 가스중에 황화수소, 암모니아를 포집하므로 포집율이 향상되고, 타르 미스트나, 불순물에 의한 익스펜드메탈패킹 폐쇄를 방지하여 스팀 퍼지에 의한 코크스 오븐가스 바이패스 운전을 예방할 수 있으며, 코크스 오븐가스 흐름을 양호하게 하여 포집탑 의 압력 상승을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 연수 스프레이 비산 범위를 조절함과 동시에 최 상단 스프레이로 각 단별 포집 스프레이가 연속적으로 이루어지는 유용한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 하부에 익스펜드메탈패킹을 구비한 여러 층의 단으로 구분되어 각 단마다 이송된 연수를 장입노즐을 통해 스프레이하여 코크스 오븐 가스중에 함유된 황화수소나 암모니아를 포집하는 장치에 있어서,

   상기 포집탑의 내부에서 상기 익스펜드메탈패킹 사이에 다수개 설치된 원형판트레이와;

   상기 원형판 트레이에 조립되는 연수 스프레이 노즐부와;

   상기 연수 스프레이 노즐부에 조립되는 고정축부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다단 낙하식 연수 스프레이 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연수 스프레이 노즐부는 하단 둘레를 따라 턱이 형성되고 양측면에 연수 유입구가 형성된 연수 스프레이 노즐과, 상기 연수 스프레이 노즐의 상단 측면에 연결설치된 갓판과, 상기 갓판의 중심부에 고정설치된 파이프와, 상기 턱에 지지된 조절띠를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 낙하식 연수 스프레이 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 연수유입구에는 연수를 유도하는 유도홈통이 1쌍 연결되어 있고, 상기 유도홈통 사이에 원기둥 지지대가 설치된 것을 특징으로 하는 다단 낙하식 연수 스프레이 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 고정축부는 고정축과, 상기 고정축의 상부에 조립된 주름 비산판과, 상기 고정축의 하부에 조립된 바람개비 비산판과, 상기 양 비산판 사이에 조립된 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 낙하식 연수 스프레이 장치.