KR200365316Y1 - 연소가스 정화장치 - Google Patents

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KR200365316Y1 KR20-2004-0015758U KR20040015758U KR200365316Y1 KR 200365316 Y1 KR200365316 Y1 KR 200365316Y1 KR 20040015758 U KR20040015758 U KR 20040015758U KR 200365316 Y1 KR200365316 Y1 KR 200365316Y1
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Abstract

본 고안에 따르면, 연소가스 정화 장치는 연소가스 발생원으로부터 발생된 연소가스를 제1본체의 내주면에 형성된 제1반진공 발생부에 의해 반진공상태의 공간으로 감싸여진 통로 내에서 가스를 원심분리하는 적어도 하나의 제1원심분리부와, 가스를 수평방향으로 진동시키는 제1진동 발생부, 및 상기 반진공에 상태로 유지되는 통로에 제1중화환원액을 분사하는 제1분사부와, 상기 제1본체에 설치되어 상기 진공에 의해 감싸여진 통로로부터 연소가스를 배출하는 제1송풍팬을 가지는 제1가스 원심분리수단과; 상기 제1원심분리수단으로부터 토출되는 연소가스를 제2본체의 내부면에 형성된 제2반진공 발생부에 의해 반진공상태로 공간으로 감싸여진 통로 내에서 나선방향으로 전후진시켜 상하방향으로 진동시키는 제2진동발생부 및 반경방향으로 원심력을 제공하는 제2원심분리부와, 상기 반진공 상태의 공간으로 감싸여진 통로에 제2중화환원액을 분사하는 제2분사부와, 상기 제2본체에 설치되어 상기 반진공 상태로 감싸여진 통로로부터 연소가스를 배출하는 제2송풍팬을 가지는 제2가스 원심분리수단과; 상기 제2가스 원심분리수단으로부터 분리된 가스로부터 다이옥신을 제거하는 다이옥신 제거수단을 포함한다.

Description

연소가스 정화장치{purification system of combustion gas}
본 고안은 연소가스 정화 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 액체분자와 기체분자의 부착에 따른 중화환원 과정을 이용한 연소가스의 정화 장치에 관한 것이다.
일반적인 정화 장치는 물체의 연소시에 발생되는 유해가스 및 연소가스를 백필터식이나 카트리지식의 필터가 장착된 챔버를 통과시켜 정화하게 된다. 또한, 전기의 전위차에 의한 전기 집진장치를 사용하거나 물을 입자상으로 분사시켜 유해물질을 포집토록 하는 장치가 사용된다.
그러나, 상기 정화장치는 필터를 주기적으로 교환하여야 함은 물론 챔버내의 주기적인 청소가 필요하고, 기체상태의 유해물질 정화에는 한계가 있다.
이와 같은 연소가스 정화장치가 대한민국 공개특허공보 98-37672호에 개시되어 있으며, 특허공개 제10-2004-000833호에는 연기 정화 장치 및 그 제어장치가 개시되어 있다.
개시된 연기 정화 장치는 연소장치에 연결되며 내측에 소정의 진공영역을 형성하도록 진공형성수단이 설치되고, 상기 진공영역에 혼합물을 분사토록 제1노즐이 설치되는 챔버 및 상기 챔버 내에 흐르는 유체가 평행 직선 운동하도록 설치되는 원심분리장치 및 배풍기를 포함한다.
상기와 같이 구성된 종래의 연소정화 장치는 진공영역 내부에 혼합물을 분사하여 원심분리시키므로 원심분리가 이루어지지 않게 되며, 특히 챔버 내에 진공이 형성되지 않게 된다.
본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여, 외주면이 진공상태로 감싸여진 통로로 연소가스를 이동시키면서 수평방향으로 진동 및 나선방향으로 진동시키고 액체분자와 기체분자의 부착력에 의한 중화 환원과정을 유발시켜 상기 연소가스를 정화시킬 수 있는 연소가스 정화 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 고안의 다른 목적은 연소가스에 포함된 다이옥신, 황 등의 유해한 가스의 제거가 가능한 연소가스 정화 장치를 제공함에 있다.
도 1은 본 고안에 따른 연소가스 정화 장치를 개략적으로 나타내 보인 도면,
도 2는 도 1에 도시된 분진 제거수단을 발췌하여 도시한 일부절제 사시도,
도 3은 제1가스 원심분리수단을 발췌하여 도시한 일부절제 사시도,
도 4는 도 2에 도시된 제1가스 원심분리수단의 단면도,
도 5는 제 2가스 원심분리수단의 단면도,
도 6은 다이옥신 제거수단의 단면도.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 연소가스 정화 장치는,
연소가스 발생원으로부터 발생된 연소가스를 제1본체의 내주면에 형성된 제1반진공 발생부에 의해 반진공상태의 공간으로 감싸여진 통로 내에서 가스를 원심분리하는 적어도 하나의 제1원심분리부와, 가스를 수평방향으로 진동시키는 제1진동 발생부, 및 상기 반진공에 상태로 유지되는 통로에 제1중화환원액을 분사하는 제1분사부와, 상기 제1본체에 설치되어 상기 반진공에 의해 감싸여진 통로로부터 연소가스를 배출하는 제1송풍팬을 가지는 제1가스 원심분리수단과;
상기 제1원심분리수단으로부터 토출되는 연소가스를 제2 본체의 내부면에 형성된 제2반진공 발생부에 의해 반진공상태로 공간으로 감싸여진 통로 내에서 나선방향으로 전후진시켜 상하방향으로 진동시키는 제2진동발생부 및 반경방향으로 원심력을 제공하는 제2원심분리부와, 상기 반진공 상태의 공간으로 감싸여진 통로에 제2중화환원액을 분사하는 제2분사부와, 상기 제2본체에 설치되어 상기 반진공 상태로 감싸여진 통로로부터 연소가스를 배출하는 제2송풍팬을 가지는 제2가스 원심분리수단과;
상기 제2가스 원심분리수단으로부터 분리된 가스로부터 다이옥신을 제거하는 다이옥신 제거수단을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.
본 고안에 있어서, 연소가스 발생원과 제1가스 원심분리수단의 사이에 설치되어 연소가스 발생원으로부터 발생된 연소가스로부터 분진과 제1유해가스를 제거하는 분진제거수단과를 더 구비한다.
상기 제1반진공발생부는 제1본체의 내주면을 따라 소정간격 이격된 상태로 설치되며 다수개의 관통공이 형성된 내통을 구비하여 제1본체와 내통의 사이에 상기 제1원심분리부와 제1진동발생부의 구동으로 반진공이 발생된다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 연소가스 정화 장치의 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에는 본 고안에 따른 연소가스 정화장치를 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 연소가스 정화 장치(10)는 연소가스 발생원(20)으로부터 발생된 연소가스에 포함된 분진과 제1유해가스를 제거하는 분진제거수단(30)과; 상기 분진제거수단(30)으로부터 분진이 제거된 연소가스를 제1본체(11)의 내주면에 형성된 제1반진공 발생부(12)에 의해 반진공상태로 감싸여진 통로(13) 내에서 가스를 원심분리하는 적어도 하나의 제1원심분리부(41)와 가스를 수평방향으로 진동시키는 제1진동 발생부(42)를 가지는 제1로터(40)와, 상기 반진공에 의해 감싸여진 통로에 제1중화환원액을 분사하는 제1분사부(50)와, 상기 제1본체(11)에 설치되어 상기 반진공에 의해 감싸여진 통로(13)로부터 연소가스를 배출하는 제1송풍팬(150)을 가지는 제1가스 원심분리수단(60)을 구비한다.
그리고 상기 제1원심분리수단(60)으로부터 토출되는 연소가스를 제2본체(71)의 내부면에 형성된 제2반진공 발생부(72)에 의해 반진공상태로 감싸여진 통로(73) 내에서 나선방향으로 전후진 및 상하방향으로 진동시키는 제2진동발생부(81) 및 반경방향으로 원심력을 제공하는 제2원심분리부(85)를 가지는 제2로터(80)와, 상기 반진공에 의해 감싸여진 통로(73)에 제2중화환원액을 분사하는 제2분사부(90)와, 상기 제2본체(71)에 설치되어 상기 반진공에 의해 감싸여진 통로로부터 연소가스를 배출하는 제2송풍팬(160)을 가지는 제2가스 원심분리수단(100)과; 상기 제2가스 원심분리수단(100)으로부터 분리된 가스로부터 다이옥신을 제거하는 다이옥신 제거수단(110)을 포함한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 연소가스 정화장치(10)를 구성요소별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 연소가스 발생원(20)은 기름보일러, 가스 보일러, 소각로 등으로 이루어질 수 있다. 상기 연소가스 발생원은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 연소가스가 발생되는 것이면 어느 것이나 가능하다.
상기 분진제거수단(30)은 분진과 황을 제거하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 연소발생원 즉, 보일러의 연소실 출구와 덕트(201)에 의해 연결되며 내면에 소정의 공간부(31)를 가지는 하우징(32)과, 상기 하우징(32)의 내면에 설치되어 중화 환원액을 공급하는 노즐(33)들과, 상기 하우징(32)과 연결된 연도 즉, 덕트(201)와 연결된 부위의 상부에는 가스를 각 부위로 균일하게 공급되도록 다수개의 관통공(34a)이 형성된 분배판(34)을 구비한다. 상기 분진제거수단(30)의 노즐(33)은 하우징(32)의 수직 방향에 대해 다단으로 설치함이 바람직하다. 그리고 상기 분배판(34)은 상기 노즐(33)로부터 분사되는 중화 환원액의 배출과 덕트(201)를 통하여 공급되는 가스의 유입이 원활하게 이루어질 수 있어야 한다.
상기 제1가스 원심분리수단(60)은 분진과 황성분이 제거된 연소가스를 수평방향으로 진동 및 원심분리시킴으로써 반진공속에서 산의 중화환원포화 과정을 이루도록 한 것으로, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 분진제거수단(30)의 출구와 연결되는 원통형의 제1본체(11)와 상기 제1본체(11)의 내면에 다수개의 관통공(12b)이 형성되며 제1본체(11)의 내주면과 소정 간격 이격되도록 설치되어 반진공발생부(12)를 이루는 제1내통(12a)을 구비한다. 상기 반진공발생부(12)를 이루는 제1내통(12a)에 의해 구획된 통로(13)에는 제1로터(40)가 설치되는데, 이 제1로터(40)는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)에 설치되어 공간부를 따를 흐르는 방향으로 연소가스를 송풍하는 제1브레이드(42)들과, 상기 제1브레이드(42)의 송풍방향과 반대방향으로 연소가스를 송풍하는 제2브레이드(43)들과, 이들의 사이에 설치되어 연소가스를 반경방향으로 배출하기 위한 제1원심분리용 브레이드(44)들을 구비한다. 상기 제1브레이드(42)와 제2브레이드(43) 및 제1원심분리용 브레이드(44)들은 교호적으로 설치될 수 있다. 그리고 상기 제1로터(40)의 주위에는 제1중화 환원액을 분사하는 제1분사부(50)가 설치된다. 상기 제1중화 환원액은 물 100kg 에 대해 kcl-20g, CaS2(OH)2-50g, ALOH-20g, NHa3H2o-10g 의 혼합물로 이루어질 수 있다.
상기 제1분사부(50)는 상기 제1내통(12)의 내주면에 원주방향으로 배열되는 복수개의 제1분사노즐(51)들을 구비한다.
상기 제2가스 원심분리수단(100)은 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1가스 원심분리수단(60)의 제1송풍기(150)의 토출구(151)와 연결되는 제2본체(71)와, 상기 제2본체(71)의 내면에 다수개의 관통공(72b)이 형성되며 제2본체(71)의 내주면과 소정 간격 이격되도록 설치되어 제2반진공발생부(72) 이루는 제2내통(72a)을 구비한다. 상기 제2반진공발생부(72)를 이루는 제2내통(72a)에 의해 구획된 공간부에는 제2로터(80)가 설치되는데, 이 제2로터(80)는 회전축(81)과, 상기 회전축(81)에 설치되어 공간부를 따를 흐르는 방향으로 연소가스를 송풍하는 제3브레이드(82)들과, 상기 제3브레이드(82)의 설치방향에 대해 나선을 이루도록 소정각도 경사지게 설치되며 상기 제3브레이드(82)들의 송풍방향과 반대방향으로 연소가스를 송풍하는 제4브레이드(83)들과 , 이들의 사이에 설치되어 연소가스를 반경방향으로 배출하기 위한 제2원심분리용 브레이드(84)들을 구비한다. 상기 제3브레이드(82)와 제4브레이드(83) 및 제2원심분리용 브레이드(84)들은 상호 교호적으로 설치될 수 있다. 그리고 상기 제2로터(80)의 주위에는 제2중화 환원액을 분사하는 제2분사부(90)가 설치된다. 상기 제2분사부(90)는 상기 제1분사부(50)의 구성과 같이 제2내통(72a)의 내주면에 소정의 간격으로 설치되는 제2분사노즐(91)을 구비한다. 여기에서 상기 제2중화 환원액은 물 1000g에 NaCo2-100g, CH3COOH-10g, (OH2)-750g, NH3H2O-140g 의 혼합물로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 다이옥신 제거수단(110)은 연소가스로부터 다이옥신을 제거하는 것으로, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제2송풍팬(160)의 출구측과 연결되며 내부 공간부(111)를 가지는 케이스(112)와, 상기 케이스(112)의 내부에 설치되어 다이옥신 제거를 위한 시약을 분사하는 노즐(113)을 포함한다. 그리고 상기 케이스(112)의 출구 측에는 복수개의 필터(114)들이 설치될 수 있다. 여기에서 상기 노즐(113)은 시약을 공급하기 위한 펌프와 연결될 수 있다. 그리고 상기 케이스(112)의 하부측에는 적외선램프(115)가 설치될 수 있다.
본 고안에 따른 연소가스 정화 장치(10)는 연소가스 발생원(20)으로부터 연소가스가 상기 분진제거수단(30)을 통과하게 되는데, 이 때에 상기 노즐(33)으로부터 시약인 중화 환원액체가 분사되고, 연속가스는 분배판(34)를 통하여 유입됨으로써 중화용액이 중화마당을 형성하게 되어 분진과 아황산 등이 제거된다. 본 고안인의 실험에 의하면 분진포화량은 90% 이상 아황산은 30% 이상 포화 포집됨을 알 수 있었다.
상기 분진제거수단(30)을 통과한 연소가스는 제1가스 원심분리수단(60)을 통과하게 되는데, 상기 제1내통(12a)에 의해 구획된 통로에는 제1로터(40)가 설치되어 고속회전하게 됨으로써 한방향으로 운동하는 기체의 흐름을 다각화 시키게 된다. 이 때에 상기 제1반진공발생부(12)에 의해 통로(13)가 감싸여지게 되고, 연소가스는 제1반진공발생부(12)와 통로(13)의 경계 영역을 따라 흐르게 된다. 이 과정에서 산의 중화, 환원 포화과정을 거치게 된다. 이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 제1로터(40)가 회전함에 따라 상기 내통(12a)과 제1본체(11) 사이의 제1반진공발생부(12)는 반진공상태를 유지하게 된다. 이 상태에서 유입되는 기체는 상기 제1 및 제2브레이드(42)(43)에 의해 상기 제1원심분리기용 브레이드(44)를 경계로하여 전후진 진동하면서 제1반진공부와 통로의 경계부를 따라 이동하게 된다. 이와 같이 이동되는 기체는 상기 제2브레이드(43)에 의해 유동방향의 역방향으로 송풍하므로 반진공발생부 및 수평선상에서 일시적으로 멈추게 된다. 이러한 작용과 상태를 반복하면서 연소가스를 유출시키게 되는데. 이 과정에서 연소가스에 포함된 유해기체를 중화, 환원, 포화과정으로 유도되어 유해성분이 제1중화 환원액과 같이 제1본체(11)의 하부에 형성된 유출구(61)를 통하여 유출된다. 본 고안인의 실험에 의하면, 제1가스 원심분리수단(60)을 통과한 연소가스는 So2, Co, Co2,를 50 내지 60% 포집 할 수 있음을 알 수 있었다.
이와 같이 제1가스 원심분리수단(60)을 통과한 연소가스는 상기 제2가스원심분리수단(100)을 통과하면서 제2로터(80)에 의해 나선방향으로 전후진시키는 진동을 유발시켜 상술한 바와 같이 제2본체(71)에 공급되는 제2중화 환원액과 유해가스가 중화 환원 포화로 인해 포집되어 본체(12)로부터 배출된다. 즉, 상기 제3,4브레이드(82)(83)에 의해 전후진되는 연소가스는 제2원심분리용 브레이드(84)에 의해 제2반진공발생부로 유입되고, 상기 제3,4브레이드(83)(84)의 배열인 나선방향으로 엇갈린 각도를 가지고 있으므로 연소가스는 나선형으로 흐르게 되며, 제2반진공발생부(72) 내에 균일한 압력이 형성된다. 이때에 발생되는 원심력 구간과 제2반진공발생부 구간에서 상기 제2분사부(90)의 제2분사노즐(91)로부터 분사되는 중화 환원액체와 중화, 환원, 포화 과정이 수행된다.
상기와 같이 제2가스 원심분리수단을 통과한 연소가스는 다이옥신 제거수단(90)을 통과하게 되는데, 케이스(112)의 내부를 통과하면서 분사노즐(113)로부터 분사되는 시약에 의해 에테르 핵산과 퓨란의 화합물을 포집함으로써 다이옥신이 제거된다.
이상에서 설명한 바와 같이 연소가스 정화장치는 연소가스에 포함되어 있는 유해한 물질을 완전하게 제거할 수 있으며, 종래와 같이 필터와 부대장비를 교환할 필요가 없으므로 유지 보수비가 저렴하다.
본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 고안의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 연소가스 발생원으로부터 발생된 연소가스를 제1본체의 내주면에 형성된 제1반진공 발생부에 의해 반진공상태의 공간으로 감싸여진 통로 내에서 가스를 원심분리하는 적어도 하나의 제1원심분리부와, 가스를 수평방향으로 진동시키는 제1진동 발생부, 및 상기 통로에 제1중화환원액을 분사하는 제1분사부와, 상기 제1본체에 설치되어 상기 반진공에 의해 감싸여진 통로로부터 연소가스를 배출하는 제1송풍팬을 가지는 제1가스 원심분리수단과;
    상기 제1원심분리수단으로부터 토출되는 연소가스를 제2본체의 내부면에 형성된 제2반진공 발생부에 의해 반진공상태로 공간으로 감싸여진 통로 내에서 나선방향으로 전후진시켜 상하방향으로 진동시키는 제2진동발생부 및 반경방향으로 원심력을 제공하는 제2원심분리부와, 상기 반진공 상태의 공간으로 감싸여진 통로에 제2중화환원액을 분사하는 제2분사부와, 상기 제2본체에 설치되어 상기 반진공 상태로 감싸여진 통로로부터 연소가스를 배출하는 제2송풍팬을 가지는 제2가스 원심분리수단과;
    상기 제2가스 원심분리수단으로부터 분리된 가스로부터 다이옥신을 제거하는 다이옥신 제거수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 연소가스 제거장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연소가스 발생원과 제1가스 원심분리수단의 사이에 설치되어 연소가스 발생원으로부터 발생된 연소가스로부터 분진과 제1유해가스를 제거하는 분진제거수단을 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 연소가스 제거장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1진동 발생부는 상기 제1본체에 형성된 통로에 설치되어 상기 제1송풍팬과 같이 회전되는 회전축과, 상기 회전축에 설치되어 연소가스의 배출방향으로 연소가스를 송풍하는 제1브레이드들과, 상기 제1브레이드들로부터 송풍된 연소가스를 상기 배출방향의 역방향으로 송풍하는 제2브레이드들을 구비하며,
    상기 제1원심분리부는 상기 제1,2브레이드들의 사이에 위치되어 반경방향으로 연소가스를 배출시키는 제1원심분리용 브레이드들을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 연소가스 제거장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제2진동 발생부는 상기 제2본체에 형성된 통로에 설치되어 상기 제2송풍팬과 같이 회전되는 회전축과, 상기 회전축에 설치되어 연소가스의 배출방향으로 연소가스를 송풍하는 제3브레이드들과, 상기 제3브레이드들로부터 송풍된 연소가스를 상기 배출방향의 역방향으로 송풍하며 상기 제3브레이드들에 나선방향으로 소정각도 경사지게 설치되는 제4브레이드들을 구비하며,
    상기 제2원심분리부는 상기 제3,4브레이드들의 사이에 위치되어 반경방향으로 연소가스를 배출시키는 제2원심분리용 브레이드들을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 연소가스 제거장치.
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