KR200441385Y1 - 반건식 반응기 - Google Patents
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Abstract
본 고안은, 반건식 반응기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가스와 액체 간의 믹싱 효과를 극대화할 수 있어 그에 따른 반응 시간을 현격하게 줄일 수 있음은 물론 종래의 반건식 반응기에 비해 상대적으로 적은 양의 약품을 사용할 수 있기에 설비의 부식에 따른 내구성 저하를 방지할 수 있으며, 나아가 불필요하게 증가되는 거대 설비 규모로 인해 야기되는 초기 설치비 및 유지관리 비용을 줄일 수 있는 반건식 반응기에 관한 것이다.
이를 위해, 본 고안은, 반응기본체; 상기 반응기본체 내에 마련되되, 내부에서 강제식 선회와류를 형성하는 적어도 하나의 사이클론부; 상기 반응기본체 및 상기 적어도 하나의 사이클론부에 결합되어 소정의 가스를 상기 적어도 하나의 사이클론부로 제공하는 가스공급부; 상기 적어도 하나의 사이클론부로 소정의 액체를 주입하는 액체주입부; 및 상기 적어도 하나의 사이클론부에 결합되어 상기 적어도 하나의 사이클론부 내에서 난류를 형성시켜 상기 가스와 상기 액체 간의 반응을 배가시키는 터뷸런스 플레이트(TURBULENCE PLATE)를 포함한다.
반건식, 반응, 반응기, 액체, 가스, 혼합, 믹싱, SDR
Description
도 1a 및 도 1b는 각각 본 고안의 일 실시예에 따른 반건식 반응기를 다른 각도에서 본 측면도,
도 2a 및 도 2b는 각각 도 1a 및 도 1b의 요부 측면도들,
도 3은 도 2a 및 도 2b의 평면도,
도 4는 도 3을 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 터뷸런스 플레이트의 측면도,
도 6은 가스 유도분배판의 평면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 반응기본체 12 : 골조부
14 : 호퍼부 16 : 진동유닛
21 : 사이클론부 22 : 가스공급부
23 : 액체주입부 24 : 터뷸런스 플레이트
본 고안은, 반건식 반응기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가스와 액체 간의 믹싱 효과를 극대화할 수 있어 그에 따른 반응 시간을 현격하게 줄일 수 있음은 물론 종래의 반건식 반응기에 비해 상대적으로 적은 양의 약품을 사용할 수 있기에 설비의 부식에 따른 내구성 저하를 방지할 수 있으며, 나아가 불필요하게 증가되는 거대 설비 규모로 인해 야기되는 초기 설치비 및 유지관리 비용을 줄일 수 있는 반건식 반응기에 관한 것이다.
산업 현장에서는 가스와 액체를 믹싱(mixing)하여 별도의 2차 혼합물을 생성하는 경우가 많다. 즉, 바이오 가스를 생산한다거나 혹은 오염 물질을 처리하는 곳에서도 가스와 액체의 혼합 현상을 이용한다.
보통, 이러한 처리 장치를 반건식 반응기(Semi-Dry Reactor), 혹은 영문자 SDR라 부르기도 한다.
통상적으로 알려진 반건식 반응기는 액체를 집수하는 호퍼를 구비하고 있으며, 호퍼의 하부로 반응기가 구비된다. 이에, 호퍼로부터 제공된 액체가 반응기에 도달하고, 이와 더불어 별도의 라인을 통해 반응기로 가스가 공급되면 반응기 내에서 액체와 가스가 믹싱된다.
다만, 이러한 단순 구조로는 가스와 액체 간의 원활한 믹싱이 진행되지 않기 때문에, 종래의 반건식 반응기에는 제공되는 가스의 흐름을 정류시켜주거나 혹은 일정하게 혼합시켜주기 위한 배플(BAFFLE)이 설치되는 경우도 종종 존재하였다.
그런데, 이러한 종래의 반건식 반응기에 있어서는, 배플 정도의 구조만으로 가스와 액체 간의 믹싱 효과를 극대화하기에는 다소 부족하기 때문에 반응 시간이 지연되는 문제점이 있다
또한 종래의 반건식 반응기는 반응률에 비해 액체와 같은 약품의 투입량이 과다하게 소요되기 때문에 설비가 쉽게 부식되어 내구성이 저하되고, 또한 불필요하게 설비의 규모가 커지게 됨으로써 초기 설치비 및 유지관리 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
본 고안의 목적은, 가스와 액체 간의 믹싱 효과를 극대화할 수 있어 그에 따른 반응 시간을 현격하게 줄일 수 있음은 물론 종래의 반건식 반응기에 비해 상대적으로 적은 양의 약품을 사용할 수 있기에 설비의 부식에 따른 내구성 저하를 방지할 수 있으며, 나아가 불필요하게 증가되는 거대 설비 규모로 인해 야기되는 초기 설치비 및 유지관리 비용을 줄일 수 있는 반건식 반응기를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 반응기본체; 상기 반응기본체 내에 마련되되, 내부에서 강제식 선회와류를 형성하는 적어도 하나의 사이클론부; 상기 반응기본체 및 상기 적어도 하나의 사이클론부에 결합되어 소정의 가스를 상기 적어도 하나의 사이클론부로 제공하는 가스공급부; 상기 적어도 하나의 사이클론부로 소정의 액체를 주입하는 액체주입부; 및 상기 적어도 하나의 사이클론부에 결합되어 상기 적어도 하나의 사이클론부 내에서 난류를 형성시켜 상기 가스와 상기 액체 간의 반응을 배가시키는 터뷸런스 플레이트(TURBULENCE PLATE)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반건식 반응기에 의해 달성된다.
여기서, 상기 적어도 하나의 사이클론부는 상기 반응기본체 내에서 복수개로 마련될 수 있다.
상기 복수개의 사이클론부는 상호간 등각도 간격을 가지고 원주 방향을 따라 배열될 수 있다.
상기 가스공급부는 상기 복수개의 사이클론부 각각으로 상기 소정의 가스를 분배하여 제공하는 가스 유도분배판일 수 있다.
상기 액체주입부는 상기 복수개의 사이클론부에 각각 하나씩 마련되되, 상기 소정의 액체를 스프레이식으로 분사하는 스프레이 노즐(SPRAY NOZZLE)일 수 있다.
상기 터뷸런스 플레이트는 축봉을 기준으로 방사상으로 연결되는 복수의 단위날개부를 포함한다.
상기 반응기본체를 지지하는 골조부; 상기 반응기본체의 하부 영역에 마련되는 호퍼부; 및 상기 호퍼부의 하부에 결합되는 진동유닛을 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 고안의 일 실시예에 따른 반건식 반응기를 다른 각도에서 본 측면도, 도 2a 및 도 2b는 각각 도 1a 및 도 1b의 요부 측면도들, 도 3은 도 2a 및 도 2b의 평면도, 도 4는 도 3을 개략적으로 도시한 도면, 도 5는 터뷸런스 플레이트의 측면도, 도 6은 가스 유도분배판의 평면도이다.
이들 도면을 참조하되, 주로 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 실시예의 반건식 반응기는 크게, 반응기본체(10)와, 반응기본체(10)를 지지하는 골조부(12)와, 반응기본체(10)의 하부 영역에 마련되는 호퍼부(14)와, 호퍼부(14)의 하부에 결합되는 진동유닛(16)을 포함한다.
반응기본체(10)는 실질적으로 가스와 액체 간의 믹싱이 이루어지는 부분이다. 따라서 후술하는 바와 같이, 반응기본체(10)에는 복수의 사이클론부(21), 가스공급부(22), 액체주입부(23) 및 터뷸런스 플레이트(24, TURBULENCE PLATE) 등이 갖춰진다.
이러한 반응기본체(10)는 본 반건식 반응기에서 가장 큰 부피적인 공간을 형성한다. 반응기본체(10)의 외측에는 작업자의 접근을 허용하는 플랫폼 및 계단(11)이 구비된다. 도시된 바와 같이, 반응기본체(10)는 높이 방향을 따라 상호 적층되어 있는 다단의 셀 구조를 가질 수 있다.
호퍼부(14)는 반응기본체(10)에서 반응되어 생성된 2차 혼합물이 집수되는 장소이고, 진동유닛(16)은 호퍼부(14) 내의 혼합물을 떨어뜨려 별도의 컨베이어로 이송시키는 구성이다.
이하, 사이클론부(21), 가스공급부(22), 액체주입부(23) 및 터뷸런스 플레이트(24, TURBULENCE PLATE)에 대해 도 2a 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
복수의 사이클론부(21)는 반응기본체(10) 내에 마련되되, 내부에서 강제식 선회와류를 형성하는 부분이다.
참고로, 사이클론이란 선회운동을 일으켜 분체에 작용하는 원심력에 의해 입자를 분리시키는 원리 및 구조이다. 원통하부로 갈수록 좁아지므로 선회류 속도가 증가하여 입자는 충분한 원심력을 얻는다. 그러므로 미세입자의 포집이 효과적으로 된다. 이처럼 하향의 선회류가 내부원통의 말단부를 지나므로 직경이 큰 외부 와류의 내층은 중심축을 따라 낮은 압력 영역으로 이탈하여 스스로 분리된다.
외부 와류로부터의 이러한 분리는 원추하부의 정점에 접근함에 따라 더욱 커져 최종적으로 상승하는 내부와류에 합류되어 상향으로 선회운동을 하면서 내부 원통을 통하여 흘러 나가게 된다. 이러한 사이클론은 구조가 간단하고 설치비 및 유지비가 저렴하며 고온에서 운전 가능하다는 이점이 있는데, 본 실시예에서 이를 적용하고 있는 것이다.
물론, 필요에 따라 사이클론부(21)는 단일개로 마련되어도 무방하지만 본 실시예의 경우에는, 반응기본체(10) 내에서 복수개로 마련된다. 즉 3개가 마련되는데, 이들은 상호간 등각도 간격을 가지고 배열된다.
가스공급부(22)는, 반응기본체(10) 및 복수의 사이클론부(21)에 결합되어 소정의 가스를 복수의 사이클론부(21)로 제공한다. 본 실시예에서 사이클론부(21)가 복수개인 3개로 마련되므로, 가스공급부(22) 역시 3개의 사이클론부(21)에 각각 소정의 가스를 제공할 수 있도록 설계된다.
즉, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 가스공급부(22)는 3개의 사이클론부(21) 각각으로 가스를 분배하여 제공하기 위한 가스 유도분배판(22)으로 마련되는데, 이러한 가스 유도분배판(22)에는 3개의 사이클론부(21) 각각과 연결되는 3개의 단위관(22a)과, 단위관(22a)들의 단부에 각각 형성되는 연통공(22b)들을 구비한다. 따라서 별도의 가스 탱크에서 가스가 제공되면, 가스는 가스 유도분배판(22)의 3개의 단위관(22a)을 따라 유동하다가 3개의 사이클론부(21) 각각으로 제공될 수 있게 된다.
액체주입부(23)는 3개의 사이클론부(21) 각각에 하나씩 마련되어, 소정의 액 체, 다시 말해 요소수 또는 암모니아 및 기타의 약품이 될 수 있는 액체를 3개의 사이클론부(21) 각각으로 주입한다. 본 실시예에서 액체주입부(23)는 소정의 액체를 스프레이식으로 분사하는 스프레이 노즐(23, SPRAY NOZZLE)로 마련될 수 있다.
한편, 본 실시예의 반건식 반응기에는, 복수의 사이클론부(21)와 더불어 터뷸런스 플레이트(24)가 더 구비된다.
이러한 터뷸런스 플레이트(24)는 사이클론부(21)들에 각각 결합되어 사이클론부(21)들 내에서 난류를 형성시켜 가스와 액체 간의 반응을 배가시킨다. 즉, 회전하는 사이클론부(21)들 내에서 다시 회전하면서 난류를 형성시키는 역할을 한다. 따라서 밑으로 처진 가스와 액체는 다시 상승하면서 상호간 믹싱될 수 있게 되는 것이다.
이러한 터뷸런스 플레이트(24)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 축봉(24a)을 기준으로 방사상으로 연결되는 복수의 단위날개부(24b)를 구비한다. 본 실시예에서 복수의 단위날개부(24b)는 3개로 되어 있다. 하지만, 본 고안의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 단위날개부(24b)의 개수는 3개 이하, 또는 3개 이상이 되어도 좋다.
이러한 구성을 갖는 반건식 반응기의 작용에 대해 설명한다.
우선, 소정의 가스가 유입되면, 유입된 가스는 가스 유도분배판(22)을 따라 유입 및 분배되면서 3개의 사이클론부(21)로 제공된다. 이때에 3개의 사이클론부(21)는 각기 회전하며, 이와 동시에 스프레이 노즐(23)로부터 사이클론부(21)들로 약품 등의 액체가 제공된다.
사이클론부(21)들에서 소용돌이를 통한 원심력이 발생하면, 이때 발생되는 구심 흡인력에 의해 스프레이 노즐(23)로부터 액체의 분사가 보다 용이해진다. 따라서 종래기술에 비해 적은 액체, 다시 말해 적은 양의 약품을 사용해도 되기 때문에 설비의 부식에 따른 내구성 저하 문제를 해소할 수 있다.
사이클론부(21)들에 의해 형성되는 원심력과 흡인 구심력, 그리고 사이클론부(21)들 내에서 난류를 형성시켜 가스와 액체 간의 반응을 배가시키는 터뷸런스 플레이트(24)의 동작에 기인하여, 가스와 액체 간의 보다 원활한 믹싱이 진행되며, 이는 반응기본체(10)의 하부 셀부로 확산되면서 그 효과가 극대화되게 된다. 따라서 배플 정도의 구조만을 단순하게 채용했던 종래기술에 비해 가스와 액체 간의 믹싱 효과가 배가될 수 있게 된다.
이와 같이, 본 고안에 의하면, 가스 대 액체의 반응을 촉진하기 위해 사이클론부(21)와 터뷸런스 플레이트(24)를 설치함으로써, 가스와 액체 간의 믹싱 효과를 극대화할 수 있어 그에 따른 반응 시간을 현격하게 줄일 수 있다.
또한 종래의 반건식 반응기에 비해 상대적으로 적은 양의 약품을 사용할 수 있기에 설비의 부식에 따른 내구성 저하를 방지할 수 있으며, 나아가 불필요하게 증가되는 거대 설비 규모로 인해 야기되는 초기 설치비 및 유지관리 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
이와 같이 본 고안은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 가스와 액체 간의 믹싱 효과를 극대화할 수 있어 그에 따른 반응 시간을 현격하게 줄일 수 있음은 물론 종래의 반건식 반응기에 비해 상대적으로 적은 양의 약품을 사용할 수 있기에 설비의 부식에 따른 내구성 저하를 방지할 수 있으며, 나아가 불필요하게 증가되는 거대 설비 규모로 인해 야기되는 초기 설치비 및 유지관리 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
Claims (7)
- 반응기본체;상기 반응기본체 내에 마련되되, 내부에서 강제식 선회와류를 형성하는 적어도 하나의 사이클론부;상기 반응기본체 및 상기 적어도 하나의 사이클론부에 결합되어 소정의 가스를 상기 적어도 하나의 사이클론부로 제공하는 가스공급부;상기 적어도 하나의 사이클론부로 소정의 액체를 주입하는 액체주입부; 및상기 적어도 하나의 사이클론부에 결합되어 상기 적어도 하나의 사이클론부 내에서 난류를 형성시켜 상기 가스와 상기 액체 간의 반응을 배가시키는 터뷸런스 플레이트(TURBULENCE PLATE)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반건식 반응기.
- 제1항에 있어서,상기 적어도 하나의 사이클론부는 상기 반응기본체 내에서 복수개로 마련되는 것을 특징으로 하는 반건식 반응기.
- 제2항에 있어서,상기 복수개의 사이클론부는 상호간 등각도 간격을 가지고 원주 방향을 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 반건식 반응기.
- 제3항에 있어서,상기 가스공급부는 상기 복수개의 사이클론부 각각으로 상기 소정의 가스를 분배하여 제공하는 가스 유도분배판인 것을 특징으로 하는 반건식 반응기.
- 제3항에 있어서,상기 액체주입부는 상기 복수개의 사이클론부에 각각 하나씩 마련되되, 상기 소정의 액체를 스프레이식으로 분사하는 스프레이 노즐(SPRAY NOZZLE)인 것을 특징으로 하는 반건식 반응기.
- 제1항에 있어서,상기 터뷸런스 플레이트는 축봉을 기준으로 방사상으로 연결되는 복수의 단위날개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반건식 반응기.
- 제1항에 있어서,상기 반응기본체를 지지하는 골조부;상기 반응기본체의 하부 영역에 마련되는 호퍼부; 및상기 호퍼부의 하부에 결합되는 진동유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반건식 반응기.
Priority Applications (1)
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KR2020070009053U KR200441385Y1 (ko) | 2007-06-01 | 2007-06-01 | 반건식 반응기 |
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KR2020070009053U KR200441385Y1 (ko) | 2007-06-01 | 2007-06-01 | 반건식 반응기 |
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KR200441385Y1 true KR200441385Y1 (ko) | 2008-08-14 |
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Family Applications (1)
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KR2020070009053U KR200441385Y1 (ko) | 2007-06-01 | 2007-06-01 | 반건식 반응기 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101392801B1 (ko) | 2013-03-07 | 2014-05-08 | 주식회사 해림엔지니어링 | 반건식 반응장치 |
KR101411923B1 (ko) | 2014-02-13 | 2014-06-26 | (주)태종 | 반건식 반응기용 사이클론 장치 및 이를 이용한 반건식 반응기 |
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2007
- 2007-06-01 KR KR2020070009053U patent/KR200441385Y1/ko not_active IP Right Cessation
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KR101411923B1 (ko) | 2014-02-13 | 2014-06-26 | (주)태종 | 반건식 반응기용 사이클론 장치 및 이를 이용한 반건식 반응기 |
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