KR200269466Y1 - Vortex wet scrubber for removing toxic gas and particle - Google Patents
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Abstract
본 고안은 오염된 기체 및 미세입자 상으로 존재하는 배출가스를 처리하는 볼텍스 습식 스크러버에 관한 것으로, 본 고안은 배기가스 유입구가 구비되고, 이 배기가스 유입구에 설치되어 유입되는 배기가스가 방향성을 가지고 회전하도록 유도하고 배기가스의 유속을 조절하는 유입날개가 구비된 원통형의 1차 반응기와; 상기 1차 반응기에서 반응된 배기가스가 통과하며 1차 반응기에서의 흐름과 반대방향으로 회전하도록 유도하는 조절수단과; 상기 조절수단을 통과한 가스가 유입되어 회전하면서 반응하며 반응된 배기가스를 밖으로 배출하는 배출구가 구비된 최종 반응기로 구성된다.The present invention relates to a vortex wet scrubber for treating the exhaust gas present in the form of contaminated gas and fine particles, the present invention is provided with an exhaust gas inlet, the exhaust gas is installed in the exhaust gas inlet has a directional A cylindrical primary reactor having inlet vanes for inducing rotation and adjusting the flow rate of the exhaust gas; Adjusting means for causing the exhaust gas reacted in the primary reactor to pass and to rotate in a direction opposite to the flow in the primary reactor; The gas passing through the control means is introduced into the final reactor with a discharge port for reacting while rotating and exhausting the reacted exhaust gas out.
이와 같은 본 고안은 스크러버에 볼텍스 기류를 형성시킴과 동시에 스크러버 중심부에서 노즐을 통하여 세정액을 분사하여 흡수와 충돌에 의한 유해 가스 및 입자를 동시에 처리할 수 있는 것이다.The present invention is to form a vortex air flow in the scrubber and at the same time to spray the cleaning liquid through the nozzle at the center of the scrubber to simultaneously handle the harmful gases and particles caused by absorption and collision.
또한 본 볼텍스 습식 스크러버는 오염된 물질에 따라 회전수를 변경하거나 최종 반응기 등을 설치할 수 있고, 고가의 용재 회수에서도 사용되어질 수 있다.In addition, the Vortex wet scrubber can be used to change the number of revolutions or to install a final reactor, etc., depending on the contaminated material, it can be used in expensive material recovery.
Description
본 고안은 오염된 배출가스의 정화장치에 관한 것으로, 볼텍스 기류를 형성하여 배출가스를 효과적으로 정화하는 습식 스크러버에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for purifying polluted exhaust gas, and relates to a wet scrubber for effectively purifying exhaust gas by forming a vortex air stream.
산업적인 기체의 정화장치에 대한 수십 년 간의 실험 및 운전자료들은 분진입자들의 미세화, 고농도, 고온 및 부식성이 강한 대량의 폐가스 등과 관련한 복잡한 문제가 존재함을 보여주었다. 기체정화 시스템의 요건으로는 우선 신뢰도가 높아야 하며, 항구적으로 고성능이어야 하고, 공정조건에 상대적으로 영향을 받지 말아야 한다는 것이다.Decades of experimental and operational data on industrial gas purification systems have shown that complex problems exist with regard to the fineness of dust particles, high concentrations, high temperature and high corrosive waste gases. The requirements for gas purification systems are that they must first be reliable, permanently high in performance and relatively unaffected by process conditions.
미세입자 및 유해성 가스의 처리는 환경규제의 강화가 예측됨에 따라 중요한 문제로 대두되어지고 있다. 이와 같은 문제는 현대 산업공장의 규모 및 주변상황과 복잡하게 연루되어 새로운 기술의 개발과 아울러 기존 기술의 전적인 이해를 바탕으로 효율적인 운용을 요구하게 하였다. 분명한 필요성에도 불구하고 대규모 산업공정으로부터 미세입자와 유해성가스의 효율적인 처리는 용이하지 않으며 산업적 운전방법은 다양하고 복잡하기 때문에 각 기체의 정화방법에 따라 원하는 성능을 얻기 위해서는 나름의 고유한 해석과 장치설계를 필요로 한다.The treatment of microparticles and harmful gases has become an important issue as anticipation of strengthening environmental regulations is expected. This problem is complicated with the size and surrounding situation of the modern industrial plant, which leads to the development of new technology and the demand for efficient operation based on the full understanding of the existing technology. Despite the obvious necessity, the efficient treatment of microparticles and harmful gases from large industrial processes is not easy, and the industrial operation methods are diverse and complex, so that the unique analysis and device design are necessary to achieve the desired performance according to each gas purification method. Need.
특허출원 10-2000-0069494호에 의하면 고성능의 배출가스를 처리하기 위하여 볼텍스(vortex) 기류를 이용한 배출가스 처리장치 및 시스템에서 고효율의 유해물질 제거기능을 보여주었다. 그 처리방법은 우선 소각로의 배출가스 온도를 급냉시켜 1차적으로 오염물을 제거하고 사이클론과 볼텍스 사이클론을 혼합하여 볼텍스기류의 온도와 압력차이를 이용하여 2차적으로 오염물을 제거하는 방식이다.Patent application 10-2000-0069494 shows a highly efficient removal of harmful substances in the exhaust gas treatment system and system using the vortex airflow to process the high-performance exhaust gas. The treatment method is to quench the exhaust gas temperature of the incinerator first to remove the contaminants, and to mix the cyclone and the vortex cyclone to remove the contaminants by using the difference in temperature and pressure of the vortex stream.
그러나 상기 특허출원건에서는 소각로의 배출가스 온도를 800℃에서 120℃까지 급냉각시켜야 하므로 급냉각하기 위한 에너지 소모량이 많이 들며 압력손실이 크고 제작비가 많이 드는 단점이 있다.However, in the patent application, the exhaust gas temperature of the incinerator needs to be quenched from 800 ° C. to 120 ° C., which requires a lot of energy consumption for rapid cooling, a large pressure loss, and a high manufacturing cost.
이밖에 기체로부터 입자 및 유해성 가스성분들을 효율적으로 제거하기 위한 장치 및 공정으로는 충전탑 방식, 단탑 방식, 스프레이(spray)탑 방식, 유동충전탑 방식, 액막십자류접 방식, 고속선회류 방식, 기계력 이용방식 등이 있다.In addition, the apparatus and process for efficiently removing particles and harmful gas components from the gas is packed tower method, single tower method, spray tower method, fluid charging tower method, liquid film contact method, high-speed turn flow method, using mechanical force And the like.
이중 가스처리를 위한 흡수장치로써 충전탑이 가장 널리 사용되고 있으며, 이 장치는 내식성 있는 재료로 제작되고 효과가 확실하며 가스 변동량에 대한 적응성이 높고 압력손실도 중간정도인 여러 가지 장점이 있다.Packed towers are the most widely used absorbers for the gas treatment, which are made of corrosion-resistant materials, have a certain effect, have high adaptability to gas fluctuations, and have moderate pressure losses.
이러한 충전탑이 고효율로 가스상 오염물질을 제거할 수 있는 이유는 충전물이 제공하는 넓은 기액 접촉면적과 이로 인해 가스 체류시간이 길어지기 때문이다.The reason why such packed towers can remove gaseous contaminants with high efficiency is because of the large gas-liquid contact area provided by the packing and the longer gas residence time.
하지만 충전탑 방식은 가스의 유속이 크면 범람(flooding) 현상이 일어나고 흡수액에 고형분이 있거나 침전물이 생기면 막힘 현상이 일어나기도 하며 고가의 충전물을 사용해야하는 단점을 가지고 있다.However, the packed tower method has a disadvantage in that a large flow rate of the gas causes a flooding phenomenon and a blockage phenomenon occurs when there is a solid content or a precipitate in the absorbent liquid, and an expensive filling material is used.
한편, 싸이클론 스크러버는 본체 내부를 유입가스가 선회류하여 원심력이 발생할 수 있는 구조로 설계한 후 세정액을 고속 분사시켜 오염물질을 제거한다. 이 장치는 대용량의 처리가 가능하고 비말 동반량이 적고 구조가 간단하지만 분무노즐의 막힘 현상이 발생하고 높은 수압을 필요로 하는 단점이 있다.On the other hand, the cyclone scrubber is designed in such a way that the inflow of gas flows inside the main body to generate a centrifugal force, and then removes contaminants by spraying the cleaning solution at high speed. This device is capable of processing a large amount of water, has a small amount of droplets, and has a simple structure, but has a disadvantage in that clogging of the spray nozzle occurs and high water pressure is required.
그 외 많이 사용되고 있는 벤츄리 스크러버는 소형으로 대용량의 가스처리가가능하며 흡수효율이 좋지만 압력손실이 크고 비말동반이 많은 단점이 있다.Venturi scrubber, which is widely used, is compact and capable of processing a large amount of gas and has good absorption efficiency, but has a large pressure loss and many entrainments.
이에 따라 본 고안은 상기한 각각의 장치의 문제점을 보완 및 해결할 수 있는 습식 스크러버를 제공하고자 하는 것으로, 미세입자와 유해성 가스를 동시에 고효율로 제거할 수 있으며, 소형으로 대용량의 처리가 가능하여 압력손실이 적고 제작비가 적게 드는 볼텍스 습식 스크러버(Vortex Wet Scrubber)를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention aims to provide a wet scrubber that can supplement and solve the problems of the above devices, and can simultaneously remove microparticles and harmful gases with high efficiency, and can be processed in a small size and in a large capacity to reduce pressure loss. The goal is to provide this low cost, low cost Vortex Wet Scrubber.
또한, 범람(flooding)현상이나 막힘현상이 발생하는 것을 방지하고 고가의 용재 재생에도 이용될 수 있는 볼텍스 습식 스크러버를 제공하고자 하는 것이다.In addition, it is to provide a vortex wet scrubber that can be used to prevent the occurrence of flooding (blocking) or clogging and can be used for expensive regeneration of the material.
본 고안은 아래의 몇 가지 기본적인 메카니즘을 바탕과 볼텍스 원리를 이용하여 고효율의 미세입자 및 배기가스를 제거하는 볼텍스 습식 스크러버를 제공하려고 한다.The present invention aims to provide a highly efficient vortex scrubber that removes high-efficiency microparticles and exhaust gases using the following basic mechanisms and the vortex principle.
배출가스 중 가스상 대기오염물질 제거 방법의 하나인 흡수는 물질이동의 원리를 이용하여 제거하는 방법으로 비교적 저렴한 방법으로 배출가스를 처리할 수 있다.Absorption, which is one of the methods of removing gaseous air pollutants in the exhaust gas, is removed by using the principle of mass transfer. Thus, the exhaust gas can be treated in a relatively inexpensive manner.
이론적으로 흡수는 평형상태에 이를 때까지 일어난다고 볼 수 있으며, 평형상태에서의 물질의 이동량을 용해도라고 하고 용해도가 작은 기체는 헨리의 법칙에 따른다.Theoretically, absorption occurs until equilibrium is achieved. The amount of transport of matter in equilibrium is called solubility, and gas with less solubility follows Henry's law.
흡수가 잘 일어나게 하려면 계면에서의 농도 구배를 크게 하고, 접촉계면의 면적과 물질확산계수를 크게 하기 위해서 계면 내에 난류를 잘 일어나게 해야 하며유해가스 등의 제거율을 높이기 위해서는 가스를 잘 용해시켜야 하므로 오염물질이 포함된 가스와 흡수액 사이에는 충분한 시간동안 균일한 접촉이 이루어져야 한다.In order for absorption to occur well, turbulence must occur well at the interface in order to increase the concentration gradient at the interface, and to increase the area of contact interface and material diffusion coefficient, and to dissolve the gas well in order to increase the removal rate of harmful gases. Uniform contact should be made between this gas and the absorbent liquid for a sufficient time.
특수 제작된 스크러버에서 고속의 원심력장이 발생되고, 발생되어진 볼텍스 기류에는 고압영역과 저압영역으로 나뉘어 지게되는 압력확산이 일어나고 줄-탐슨의 팽창 효과에 의한 온도의 저하로 인하여 흡수능력이 좋아지게 되며 더욱이 스크러버에서 반응기 중심에서 분출되는 액체와의 접촉을 통한 물질확산계수가 증가함으로서 고효율의 가스제거기능을 가진다.The high speed centrifugal force field is generated in the specially designed scrubber, and the generated vortex airflow has a pressure diffusion that is divided into a high pressure region and a low pressure region. In the scrubber, the material diffusion coefficient is increased through contact with the liquid ejected from the center of the reactor.
일반적으로 충돌에 의한 미세입자 포집 메카니즘은 물을 분사하였을 때 입자 크기가 비교적 큰 분진의 제거에 기여한다. 유체가 액적과 같은 물체에 접근할 때 유체의 유선은 그 물체의 주위를 돌아간다. 그러나 유체속의 입자는 관성력 때문에 유선을 따라가지 않고 입자의 진행 방향으로 나아가려는 성질을 갖고 있다. 입자가 충분한 관성을 가지고 고정된 물체에 가깝게 위치하고 있다면 입자들은 물체에 충돌하게되고 포집된다.In general, the fine particle collection mechanism by collisions contributes to the removal of dust having a relatively large particle size when water is injected. When a fluid approaches an object, such as a droplet, the streamline of the fluid runs around the object. However, due to the inertial force, the particles in the fluid have the property of advancing in the direction of the particles without following the streamline. If the particles are located close to a fixed object with sufficient inertia, the particles will collide with the object and be collected.
입자의 충돌은 유선에서 벗어난 입자가 고정된 물체에 부딪힐 때 일어나며, 직접차단은 입자가 물체에 근접해서 빗나갔을 때 일어나지만 입자의 무한한 크기 때문에 입자는 물체에 부딪히게 된다. 이와 같이 유체에 함유된 입자가 관성 궤적과 속도에 따라 액적과 직접 부딪혀서 포집되는 현상을 '충돌'이라고 하며, 액적에 스쳐서 포집되는 현상을 차단이라고 한다. 이와 같이 스크러버 반응기의 중심에서 액적이 분사되고 입자의 충돌횟수를 및 차단효율을 증가시켜 액적과 입자의 상대속도, 입자의 직경, 그리고 입자의 밀도를 증가시키는 것에 의하여 입자의 제거기능이 우수한 볼텍스 습식 스크러버를 제공하려고 한다.Particle collisions occur when a particle strays from the streamline and hits a fixed object. Direct blocking occurs when the particle misses close to the object, but due to the infinite size of the particle, the particle hits the object. The phenomenon in which the particles contained in the fluid collide directly with the droplets according to the inertial trajectory and velocity is called 'collision', and the phenomenon of being captured by the droplets is called blocking. As a result, droplets are injected from the center of the scrubber reactor, and the number of collisions and the blocking efficiency of the particles are increased to increase the relative velocity of the droplets and the particles, the diameter of the particles, and the density of the particles. I want to provide a scrubber.
도 1은 본 고안에 따른 습식 스크러버를 도시한 분해사시도.1 is an exploded perspective view showing a wet scrubber according to the present invention.
도 2는 본 고안에 따른 조절수단의 구조를 도시한 분해사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing the structure of the adjustment means according to the present invention.
도 3은 본 고안에 따른 1차 반응기를 도시한 평면도.3 is a plan view showing a primary reactor according to the present invention.
도 4는 본 고안에 따른 습식 스크러버의 설치구조 및 가스의 흐름을 보인 정면도.Figure 4 is a front view showing the flow of the installation structure and gas of the wet scrubber according to the present invention.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
2 : 배기가스 유입구 3 : 1차 반응기2: exhaust gas inlet 3: primary reactor
3a : 배수홀 4 : 유입날개3a: drainage hole 4: inlet wing
5 : 2차 반응기 6 : 최종 반응기5: secondary reactor 6: final reactor
7 : 배출구 8 : 1차 조절수단7: outlet 8: primary control means
8a : 판부재 8b : 홀8a: plate member 8b: hole
8c : 블레이드 8d : 마감판8c: Blade 8d: Finishing Plate
9 : 2차 조절수단9: secondary control means
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 고안에서는 배기가스가 유입되는 배기가스 유입구가 구비되고, 이 배기가스 유입구에 설치되어 유입되는 배기가스가 방향성을 가지고 회전하도록 유도하고 배기가스의 유속을 조절하는 유입날개가 구비된 원통형의 1차 반응기와; 상기 1차 반응기에서 반응된 배기가스가 통과하며 1차 반응기에서의 흐름과 반대방향으로 회전하도록 유도하는 조절수단과; 상기 조절수단을 통과한 가스가 유입되어 회전하면서 반응하며 반응된 배기가스를 밖으로 배출하는 배출구가 구비된 최종 반응기로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세입자 및 유해성 가스 제거용 습식 스크러버가 제공된다.In order to achieve the object as described above, the present invention is provided with an exhaust gas inlet through which the exhaust gas is introduced, which is installed at the exhaust gas inlet to induce the inlet exhaust gas to rotate in a directional manner and adjust the flow rate of the exhaust gas. A cylindrical primary reactor equipped with inlet vanes; Adjusting means for causing the exhaust gas reacted in the primary reactor to pass and to rotate in a direction opposite to the flow in the primary reactor; Provided is a wet scrubber for removing fine particles and harmful gases, comprising a final reactor having an outlet through which the gas passing through the adjusting means flows in and rotates and discharges the reacted exhaust gas out.
여기서, 상기 유입날개는 상기 1차 반응기의 반경보다 작은 길이의 폭을 가진 판이며, 원호 형태로 굴곡형성된 것이다.Here, the inlet wing is a plate having a width of less than the radius of the primary reactor, it is bent in the shape of an arc.
또한, 상기 조절수단은 중앙에 홀이 형성된 판부재와, 상기 홀을 통해 유입되는 배기가스의 흐름방향을 유도하도록 방사형으로 설치되는 다수개의 블레이드와, 상기 블레이드의 상면에 설치되는 마감판으로 구성된다.In addition, the adjusting means is composed of a plate member having a hole in the center, a plurality of blades radially installed to guide the flow direction of the exhaust gas flowing through the hole, and the closing plate is installed on the upper surface of the blade .
또한, 상기 조절수단과 최종 반응기 사이에 복수개의 반응기가 설치되고, 각각의 반응기 사이에 배기가스의 흐름방향을 역방향으로 조절하기 위한 조절수단을 구비하여 배기가스를 수회 정화할 수 있게 구성된다.In addition, a plurality of reactors are installed between the regulating means and the final reactor, and between each of the reactors is provided with regulating means for regulating the flow direction of the exhaust gas in a reverse direction so that the exhaust gas can be purified several times.
또한, 상기 1차 반응기는 포집된 입자와 오염된 가스를 액화시켜 배출하기 위한 배수홀이 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the primary reactor is characterized in that it is provided with a drain hole for liquefying and discharge the collected particles and contaminated gas.
이하, 본 고안의 미세입자 및 유해성 가스 제거용 습식 스크러버의 일실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of a wet scrubber for removing microparticles and harmful gases of the present invention will be described in detail.
본 고안의 일실시예는 도 1에 도시한 바와 같이, 배기가스가 유입되는 배기가스 유입구(2)가 구비된 1차 반응기(3)와, 상기 1차 반응기(3)에서 반응된 배기가스가 통과하며 1차 반응기(3)에서의 흐름과 반대방향으로 회전하도록 유도하는 1차 조절수단(8)과, 상기 1차 조절수단(8)을 통과한 가스가 유입되어 회전하면서 반응하는 2차 반응기(5)와, 상기 2차 반응기(5)에서 반응된 배기가스가 통과하며 2차 반응기(5)에서의 흐름과 반대방향으로 회전하도록 하여 배기가스의 흐름방향을 역방향으로 조절하기 위한 2차 조절수단(9)과, 상기 2차 조절수단(9)을 통과한 가스가 유입되어 회전하면서 반응하며 반응된 배기가스를 밖으로 배출하는 배출구(7)가 구비된 최종 반응기(6)로 구성된다.As shown in FIG. 1, an embodiment of the present invention includes a primary reactor 3 having an exhaust gas inlet 2 through which exhaust gas is introduced, and an exhaust gas reacted in the primary reactor 3. A primary reactor (8) that passes through and induces rotation in a direction opposite to the flow in the primary reactor (3), and a secondary reactor that reacts while the gas passing through the primary regulator (8) flows in and rotates (5) and the secondary control to adjust the flow direction of the exhaust gas in the reverse direction by allowing the exhaust gas reacted in the secondary reactor (5) to pass and rotate in the opposite direction to the flow in the secondary reactor (5) It consists of a means (9) and a final reactor (6) equipped with an outlet (7) for flowing the gas passing through the secondary control means (9) and reacting while rotating.
이때, 상기 배기가스 유입구(2)에는 유입되는 배기가스가 방향성을 가지고 회전하도록 유도하고 배기가스의 유속을 조절하는 유입날개(4)가 설치되어 있다.At this time, the exhaust gas inlet (2) is provided with an inlet blade (4) for inducing the inlet exhaust gas to rotate in a directional direction and to control the flow rate of the exhaust gas.
상기 유입날개(4)는 공급된 배기가스의 유속과 유량을 일정하게 유지하고 상기 1차 반응기(3) 내에서 가스의 회전수를 결정하기 위한 것이며, 비팽창식으로 되어 유입되는 가스의 속도를 조절할 수 있어 유입된 가스의 회전수를 결정할 수 있는 것이다.The inlet wing 4 is to determine the rotational speed of the gas in the primary reactor (3) to maintain a constant flow rate and flow rate of the supplied exhaust gas, it is non-expanded to enter the speed of the incoming gas It can be adjusted to determine the number of revolutions of the incoming gas.
또한, 상기 유입날개(4)는 상기 1차 반응기(3)의 반경보다 작은 길이의 폭을 가진 판이며, 원호 형태로 굴곡된 형상이다.In addition, the inlet wing 4 is a plate having a width of a length smaller than the radius of the primary reactor 3, it is curved in the form of an arc.
이와 같은 본 고안의 일실시예는 상기 반응기를 3개 적층구성하였으나, 본고안에서 이를 한정하는 것은 아니며, 1차 반응기와 최종 반응기로만 구성하여도 무방하다.One embodiment of the present invention is configured to stack three reactors, but is not limited to this in the present disclosure, it may be composed of only the first reactor and the final reactor.
상기 조절수단(8)은 도 2에 도시한 바와 같이, 중앙에 홀(8b)이 형성된 판부재(8a)와, 상기 홀(8b)을 통해 유입되는 배기가스의 흐름방향을 유도하도록 방사형으로 설치되는 다수개의 블레이드(8c)와, 상기 블레이드(8c)의 상면에 설치되는 마감판(8d)으로 구성된다.As shown in FIG. 2, the adjusting means 8 is radially installed to guide the flow direction of the exhaust gas flowing through the hole 8b and the plate member 8a having the hole 8b formed at the center thereof. It consists of a plurality of blades (8c) and the closing plate (8d) is installed on the upper surface of the blade (8c).
따라서, 상기 홀(8b)을 통해 유입되는 배기가스는 상기 블레이드(8c)의 면을 따라 방사형으로 퍼지게 되는데, 이때 상기 블레이드(8c)는 배기가스에 회전력을 부가할 수 있도록 원호의 형상으로 되어 나란하게 배열된다.Therefore, the exhaust gas flowing through the hole 8b is radially spread along the surface of the blade 8c, in which the blade 8c is in the shape of an arc so as to add rotational force to the exhaust gas. Are arranged.
첨부한 도 3은 본 고안에 따른 1차 반응기를 도시한 평면도로서, 상기 1차 반응기(3)는 포집된 입자와 오염된 가스를 액화시켜 배출하기 위한 배수홀(3a)이 형성되어 있다.3 is a plan view showing a primary reactor according to the present invention, wherein the primary reactor 3 has a drainage hole 3a for liquefying and collecting the collected particles and contaminated gas.
이와 같이 구성된 본 고안의 습식 스크러버의 작용을 도 4를 참조로 하여 배기가스가 통과하는 순서에 따라 차례로 설명한다.The operation of the wet scrubber of the present invention configured as described above will be described in order according to the order in which the exhaust gas passes with reference to FIG. 4.
먼저, 도면중 부호 1은 배기가스 발생기를 나타내는 것으로, 배기가스가 발생되는 발생원, 예를 들어 쓰레기 소각로, 보일러, 석유화학공장 등을 나타낸다. 또한, 부호 1a는 상기 배기가스 발생기(1)에서 본 고안의 스크러버의 배기가스 유입구(2)로 배기가스를 공급하기 위한 연결구(1a)를 나타낸 것으로, 이와 같이 미세입자와 유해성 가스가 포함된 배기가스를 발생시키는 배기가스 발생기에 본 고안의 스크러버를 장착하여 배기가스가 유입되면, 상기 유입날개(4)로 인해 공급된 배기가스의 유속과 유량을 유지하고, 유입되는 가스의 속도를 조절할 수 있어 유입된 가스의 회전수를 결정할 수 있으며 이와 같은 회전수의 결정은 도입되는 배기가스의 상태에 따라 결정된다.First, reference numeral 1 in the drawings denotes an exhaust gas generator, and indicates a source of generating exhaust gas, for example, a waste incinerator, a boiler, a petrochemical plant, and the like. In addition, reference numeral 1a denotes a connector 1a for supplying the exhaust gas from the exhaust gas generator 1 to the exhaust gas inlet 2 of the scrubber of the present invention, and the exhaust containing fine particles and harmful gases as described above. When the exhaust gas is introduced by mounting the scrubber of the present invention to the exhaust gas generator for generating a gas, it is possible to maintain the flow rate and flow rate of the exhaust gas supplied by the inlet wing (4), and to adjust the speed of the incoming gas The rotational speed of the introduced gas can be determined, and the determination of the rotational speed is determined according to the state of the exhaust gas introduced.
상기 회전수의 결정은 시레드(Syred)와 비어(Beer)에 의해 제안되어진 회전수에 의해 결정되어진다. 다시 표현하면 반응기로 유입되는 가스가 난류나 분자확산이 없는 일정한 밀도환경에서의 접선속도 및 구심속도는 유량의 증가에 따라 증가된다. 이러한 근거로 시레드(Syred)와 비어(Beer)는, 회전수는 반응기의 구조적 변수에 의하여 결정된다고 하였다.The rotational speed is determined by the rotational speed proposed by Syred and Beer. In other words, the tangential velocity and centripetal velocity of the gas entering the reactor in a constant density environment without turbulence or molecular diffusion increase with increasing flow rate. On this basis, Syred and Beer stated that the number of revolutions was determined by the structural parameters of the reactor.
상기 본 고안에서는 이러한 점을 고려하여 유입날개(4)를 제작하여 유입가스의 접선면적을 조절할 수 있도록 하여 배출가스가 1차 반응기(3)로 유입시 발생되는 와류를 없애고 배출가스 종류에 따른 회전수를 결정함으로서 고효율의 배기가스 제거능을 가진다.In the present invention in consideration of this point to make the inlet wing (4) to adjust the tangential area of the inlet gas to eliminate the vortex generated when the exhaust gas flows into the primary reactor (3) and rotate according to the type of exhaust gas By determining the number, it has high efficiency of exhaust gas removal ability.
1차 반응기(3)에서 2차 반응기(5)로 도입되는 부분에는 1차 조절수단(8)을 설치하여 1차 반응기(3)에서의 흐름과 반대방향으로 흐름을 유도하여 2차 반응기(5)에서는 1차 반응기와 역으로 배출가스가 흐르게 되며, 2차적으로 미반응 오염물질을 코리올리 효과 즉, 소용돌이가 삽입된 코리올리 효과에 의하여 제거함으로서 고효율의 배기가스 정화능력을 가지게 된다.In the portion introduced from the primary reactor 3 to the secondary reactor 5, a primary regulating means 8 is installed to induce flow in the direction opposite to the flow in the primary reactor 3 to the secondary reactor 5. In the), the exhaust gas flows back to the primary reactor, and secondly, the unreacted pollutant is removed by the Coriolis effect, that is, the Coriolis effect in which the vortex is inserted.
또한 본 고안은 2차 반응기(5)에 2차 조절수단(9)을 설치하도록 고안되어 있어서 고성능의 배기가스 정화 성능을 요구할 때 최종 반응기(6)와 2차 조절수단(9)로 인해 더욱 높은 효율을 얻을 수 있다.In addition, the present invention is designed to install the secondary control means (9) in the secondary reactor (5), when the high performance exhaust gas purification performance is required, due to the final reactor (6) and secondary control means (9) Efficiency can be obtained.
최종 반응기(6)에서 오염물질이 제거되어진 가스는 배출구(7)를 통하여 대기중으로 배출되어진다.The gas from which contaminants have been removed in the final reactor (6) is discharged to the atmosphere through the outlet (7).
이하에서는 본 고안의 일실시예인 3단계 배기가스 처리시스템을 이용하여 유입된 배기가스를 처리한 실험결과를 설명한다. 배기가스의 측정실험은 본 고안의 배기가스 처리시스템의 가동전과 가동 후로 나누어 측정하였다. 여기서 본 고안에서 측정위치는 1차 반응기(3)로 유입되는 부분 즉 배기가스 유입구(2)와 배출구(7)에서 측정하였다.Hereinafter, the experimental results of treating the introduced exhaust gas by using the three-stage exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention. The measurement of the exhaust gas was measured before and after the operation of the exhaust gas treatment system of the present invention. Here, the measurement position in the present invention was measured at the portion introduced into the primary reactor (3), that is, the exhaust gas inlet (2) and the outlet (7).
배기가스에 포함된 고체 및 기체성분의 측정은 먼지의 경우 샘플링 장치(CAE-Stac Sampler)를 이용하여 원통여지법으로 측정하였고, 산성가스 및 휘발성 유기화합물의 경우 가스분석기를 이용하여 측정하였다.Solids and gaseous components contained in the exhaust gas were measured by a cylindrical filter method using a sampling device (CAE-Stac Sampler) for dust, and a gas analyzer for acidic gases and volatile organic compounds.
[표 1]의 배기가스 측정시 시스템 외부의 대기 조건은 온도 22℃에서 실시하였으며 배기가스의 유입량은 500m3/hr, 1차 반응기 유입속도는 8.57m/sec, 반응기 내부에서의 회전수는 14.5회였다.When measuring the exhaust gas in [Table 1], atmospheric conditions outside the system were performed at a temperature of 22 ° C. The exhaust gas flow rate was 500m 3 / hr, the primary reactor inflow rate was 8.57m / sec, and the rotation speed inside the reactor was 14.5. It was time.
이상과 같이 본 고안에 의한 배기가스 처리장치를 이용하여 배기가스에 포함된 고체 및 기체 상태의 오염물질을 제거한 실험결과는 산성가스(황산화물, 염화수소), VOC류(벤젠) 및 반도체 가스 등 여러 가지 가스를 제거할 수 있는 것을 알 수있다. 이러한 사실에서 본 고안에 의한 배기가스 처리시스템은 오염물질의 제거효과가 뛰어나다는 것을 알 수 있었다.As described above, the experimental results of removing the solid and gaseous contaminants contained in the exhaust gas by using the exhaust gas treatment apparatus according to the present invention are various, such as acid gas (sulfur oxide, hydrogen chloride), VOC (benzene) and semiconductor gas. It can be seen that the eggplant gas can be removed. In this fact, the exhaust gas treatment system according to the present invention was found to have an excellent effect of removing contaminants.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 배기가스 및 오염물질 처리시스템에 의하면 우수한 유해 가스 및 입자를 제거할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the exhaust gas and pollutant treatment system according to the present invention, there is an effect of removing excellent harmful gases and particles.
또한, 구조에 비하여 턴-다운 비율(Turn-down ratio: 처리용량)이 큼으로서 전형적인 충전 탑(Packed scrubber)보다 1/3∼1/5작은 크기를 가진다.In addition, the turn-down ratio (processing capacity) is larger than that of the structure, which is 1/3 to 1/5 smaller than a typical packed scrubber.
또한, 노즐을 통한 반응기 자체 세척이 됨으로 관리 유지비가 적게 든다.In addition, the maintenance of the reactor itself through the nozzle is low maintenance costs.
또한, 제작비가 기존 충전탑(Packed scrubber)보다 저렴하다.In addition, the production cost is cheaper than the conventional packed scrubber (Packed scrubber).
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