KR20060134053A - 가스 세정기 - Google Patents

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레나르트 구스타프슨
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고타베르켄 밀죠 에이비
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Abstract

복수 개의 가스 세정기 단(段)(1 내지 4)을 포함하고, 이 가스 세정기 단들은 가스 세정기 타워 내에서 서로의 위에 다른 높이로 배치되는 것인 가스를 세정하기 위한 가스 세정기이다. 가장 낮은 가스 세정기 단(1) 위에 있는 가스 세정기 단(2 내지 4) 중 적어도 하나는 가스 세정기 타워 내부에 배치되는 링형 탱크(10, 15, 20)를 포함하고, 상기 링형 탱크(10, 15, 20)는 중앙 채널(9, 14, 19)을 둘러싸도록 배치되며, 이 중앙 채널을 통해 세정할 가스가 상방으로 통과할 수 있다.

Description

가스 세정기{SCRUBBER}
본 발명은 가스를 세정하는 가스 세정기에 관한 것으로, 구체적으로는 복수 개의 가스 세정 단(段)을 포함하는 타워 형태의 가스 세정 장치에 관한 것이다.
가스 세정기는 가스를 세정하는 데 있어서 일반적인 것이며, 가스 세정기는 여러 용례 중에서도 특히, 예컨대 화학 산업에 있어서의 배기 가스, 연기 및 다른 처리 가스를 세정하는 데 사용된다. 가스 세정기는 대기로 방출되서는 안되는 오염물로부터 가스를 세정해 내는 데 사용된다.
가스 세정기는 통상적으로 처리 유체가 세정할 가스를 향해 역류 방향으로 순환하는 수직 실린더로 구성된다. 첨가제를 지니거나 지니지 않은 물과 같은 처리 유체는 가스 세정기 주변에서 펌핑되어 이 가스 세정기 상부에 있는 노즐 시스템을 통해 가스 세정기 내로 주입된다. 세정할 가스는 가스 세정기의 저부에서 유입되고, 후속해서 상승 가능하여 가스 세정기의 상부에서 이 가스 세정기를 빠져나간다. 처리 유체와 가스는 이러한 방식으로 서로 접촉하게 되고, 이에 따라, 예컨대 HCl, SO2 및 HF와 같은 가스 내에 존재하는 어떤 성분이 처리 유체 내로 흡수된다. 가스는 이러한 방식으로 오염물로부터 세정된다.
처리 유체와 세정할 가스 간의 접촉을 향상시키기 위해서, 컬럼 패킹(column packing)으로 알려져 있는 것이 가스 세정기에 설치될 수 있다. 컬럼 패킹은 플라스틱재 또는 금속재 또는 세라믹재로 제조될 수 있으며, 다양한 기하학적 형상으로 구성되어 보다 크거나 보다 작은 처리 유체와 세정할 가스 간의 접촉 면적을 제공할 수 있다.
가스 세정기는 전술한 바와 같이 복수 개의 개별 단으로 형성될 수 있으며, 각각의 단은 전용 펌프 순환 회로와 전용 노즐 시스템을 구비한다. 이 경우, 복수 개의 단은 처리 유체를 수집하여 펌프 탱크를 향해 전방으로 유도하는 특정 분리층에 의해 분리되는데, 이에 따라 상기 펌프 탱크로부터 처리 유체가 펌프 순환 시스템을 향해 전방으로 유도될 수 있다. 펌프 탱크는 상시 작동중, 그리고 가장 중요하게는 모든 유체가 탱크에 수집될 때의 개시 및 종료 시퀀스 중에 펌프 시스템의 만족스러운 기능을 제공할 수 있도록 충분히 큰 부피의 유체를 수용할 수 있어야 한다.
하나의 단만을 지닌 가스 세정기에서, 가스 세정기의 하부, 즉 저부는 펌프 탱크로서 작용한다. 2개 이상의 단을 지닌 가스 세정기에서, 가스 세정기의 각 단에 대하여 개별 탱크 부피가 요구되어, 복수 개의 단으로부터의 유체가 서로 혼합되지 않는다. 이것을 구성하는 전통적인 방식은 가스 세정기의 단보다 낮은 높이에 위치하는 외부 탱크를 구비하도록 되어 있었다.
복수 개의 단을 구비하고 타워에 위치하는 가스 세정기를 지닌 공기 서정기 시스템에 있어서, 탱크에 의한 전술한 해결책은 각각의 가스 세정기에 대한 공급 라인 및 인출 라인 양자에 대하여 대규모의 배관을 야기한다. 복수 개의 가스 세정기 단을 지닌 타워는 매우 높을 수 있기 때문에, 펌프가 많은 부피에 대해서 요구되는 높이로 처리 유체를 펌핑할 수 있도록, 처리 유체를 순환시키도록 되어 있는 펌프에 대해서 엄격한 사항이 요구된다. 더욱이, 파이프의 유체 함량은 매우 크게 되고, 탱크는 흐름이 여러 가지 이유로 인해 정지될 때에 모든 유체를 수용할 수 있도록 크기가 정해져야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 가스 세정기, 특히 파이프 배관 및 펌프와 관련된 전술한 문제점을 보다 효율적으로 해결할 수 있는 복수 개의 가스 세정기 단을 지닌 가스 세정기 타워를 달성하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적은 복수 개의 가스 세정기 단을 포함하고, 이 가스 세정기 단은 가스 세정기 타워 내에서 상이한 단들이 서로 상이한 높이에 배치되고, 본 발명에 따르면 가장 낮은 단 위에 있는 가스 세정기의 단들 중 하나 이상은 가스 세정기 타워 내부에 배치된 링형 탱크를 포함하며, 이 링형 탱크는 세정할 가스가 상승할 수 있는 중앙 채널을 둘러싸도록 배치된 것인 가스 세정기에 의해서 달성된다.
제1 단 위에 있는 모든 가스 세정기의 단에는 그러한 링형 탱크가 마련되는 것이 적절하다.
이제, 첨부 도면에 도시되어 있는 비제한적인 실시예의 형태로 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 세정기 타워의 구성 원리의 겨냥도를 도시하고,
도 2는 가스 세정기 타워 내의 상이한 단 사이에서 사용되는 흐름 수집부의 개략적인 사시도를 도시하며,
도 3은 제1 구성에 따른 순환 펌프의 위치를 개략적으로 보여주고,
도 4는 제2 구성에 따른 순환 펌프의 위치를 개략적으로 보여주며,
도 5는 제3 구성에 따른 순환 펌프의 위치를 개략적으로 보여준다.
따라서, 도 1은 4개의 가스 세정기 단(1, 2, 3, 4)을 포함하는 가스 세정기 타워를 개략적으로 도시한다. 가스 세정기 타워는 원통형 외부 커버(5)에 의해 둘러싸여 있으며, 저부에 세정할 가스를 위한 유입구(6)가 마련되어 있다. 가장 낮은 가스 세정기 단(1)에는, 이 가장 낮은 가스 세정기 단(1)에서 유입 가스를 세정하는 데 사용되는 유체를 위한 수집 탱크(7)가 타워 내부에 형성된다. 이 유체는 도면에 도시되지 않은 파이프 및 순환 펌프의 보조에 의해 수집 탱크로부터 가스 세정기 단(1)의 상부에 있는 노즐 빔(8)으로 급송될 수 있고, 이 노블 빔에서 분무되어 상방으로 흐르는 가스와 만나게 된다.
도면에 도시된 바와 같이 가스 세정기 타워 내부의 가장 낮은 가스 세정기 단 위에는 협소부가 위치함으로써 타워 중앙에 채널(9)을 형성하여, 가스가 다음 공기 세정기 단(2)을 향해 전방 및 상방으로 흐르게 한다. 타워의 외측면(5)과 채널(9) 사이에는 링형 공간이 형성되어 제2 가스 세정기 단으로부터의 가스 세정기 유체를 수용하기 위한 링형 탱크(10)가 위치할 수 있다. 도 2에 상세하게 도시되어 있는 분리 트로프(trough)(11)는 채널(9)의 최상부에 배치되고, 이 분리 트로프에 의해서 상부로부터 도달한 가스 세정기 유체가 수집되어 분리 트로프(11)를 둘러싸고 있는 링형 탱크(10)로 유도될 수 있다. 그러나, 가스 세정기 단(1)으로부터 채널(9)을 통해 아래에서부터 도달한 가스는 분리 트로프(11)를 통과하여 계속해서 상방으로 흐를 수 있다. 링형 탱크(10)에 연결부(12)가 또한 배치되어, 도면에는 도시되지 않은 순환 펌프 및 파이프가 이 연결부에 연결되어 링형 탱크(10)에 수집된 유체를 제2 가스 세정기 단(2)의 상부에 배치된 노즐 빔(13)으로 펌핑하고, 이 노즐 빔에서 유체가 분무되어 가스 세정기의 제2 단(2)에서 상방으로 흐르는 가스와 만나게 된다.
가스 세정기의 제3 및 제4 단에서도 동등한 방식으로 가스 세정기 타워의 내부에 협소부가 구성됨으로써 타워의 중앙에 채널(14, 19)이 형성되어, 가스 세정기의 다음 단(3, 4)을 향해 가스가 전방 및 상방으로 흐르게 된다. 타워의 외측면(5)과 채널(14, 19) 사이에는 링형 공간이 형성되어 가스 세정기의 제3 및 제4 단으로부터의 가스 세정기 유체를 수용하기 위한 링형 탱크(15, 20)가 위치할 수 있다. 분리 트로프(16, 21)는 채널(14, 19)의 최상부에 배치되고, 이 분리 트로프에 의해서 상부로부터 도달한 가스 세정기 유체가 수집되어 분리 트로프(16, 21)를 둘러싸고 있는 링형 탱크(15, 20)로 유도될 수 있다. 그러나, 가스 세정기 단(2, 3)으로부터 채널(14, 19)을 통해 하부로부터 도달한 가스는 분리 트로프(16, 21)를 통과하여 계속해서 상방으로 흐를 수 있다. 링형 탱크(15, 20)에 연결부(17, 22) 가 또한 배치되어, 순환 펌프 및 파이프(도 3 내지 도 5 참조)가 각각의 연결부에 연결되어 링형 탱크(15, 20)에 수집된 유체를 가스 세정기의 제3 단(3) 및 제4 단(4)의 상부에 배치된 분무 빔(18, 23)으로 펌핑하고, 이 분무 빔에서 유체가 분무되어 가스 세정기의 제3 단(3) 및 제4 단(4)에서 상방으로 흐르는 가스와 만나게 된다.
가스 세정기 타워는 이 가스 세정기 타워에서 세정된 가스를 위한 유출구(24)를 지닌, 가스 세정기의 제4 단(4) 상부에서 종결된다.
가스 세정기 타워는 본 실시예에서 도시한 4개 이하 또는 4개 이상의 가스 세정기 단을 포함할 수 있다는 것이 명확하다. 본 발명에 있어서 가스 세정기 타워의 중요한 부분들만이 도면에 도시되고 본 텍스트에서 설명한다는 것도 또한 지적해야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 가스 세정기에서 사용되는 전술한 바와 같은 분리 트로프(11, 16, 21)을 도시한다. 따라서, 그러한 분리 트로프(11, 16, 21)는 가스 세정기의 다른 단 사이에서 사용되어 가스 세정기 유체를 분리하고 이 유체를 관련된 재순환용 탱크(10, 15, 20)로 유도한다. 분리 트로프는 경사져 배치된 복수 개의 얇은 층(25)을 포함하며, 이 얇은 층을 따라 유체가 하방으로 트로프 채널(36) 내로 흐를 수 있다. 각각의 얇은 층(25)에는 관련 트로프 채널(26)이 마련된다. 트로프 채널(26)은 양단부가 개방되어 있으며 채널(9, 14, 19)의 완전한 직경보다 다소 크게 연장되어, 트로프 채널(26) 내로 진입하는 유체가 관련 탱크(10, 15, 20)로 유도될 수 있다. 얇은 층(25)과 각각의 트로프 채널로 이루어진 각각의 쌍 사이에는 공간이 형성되고, 이 공간을 통해 가스가 하부에서부터 상방으로 통과할 수 있다. 그러나, 이 공간은 이웃하는 얇은 층에 의해 덮여 있기 때문에, 어떠한 유체도 또는 기본적으로 상부로부터의 어떠한 유체도 분리 트로프(11, 16, 21)을 통해 하방으로 통과할 수 없다.
도 3은 탱크(10)에 수집된 유체를 분무 빔(13)으로 순환시키기 위해, 예컨대 탱크(10)에 순환 펌프(27)를 배치하는 방법의 제1 실시예를 보여준다. 본 실시예에서는, 가스 세정기 타워의 외부면(5) 외측에 펌프 탱크(28)가 연결되며, 펌프 탱크는 연결부(12)에 의해 외부 커버의 내부에 있는 탱크(10)에 직접 연결된다. 순환 펌프(27)는 급송 파이프(29)를 통해 분무 빔(13)까지 충분한 양의 가스 세정기 유체를 급송할 수 있는 임의의 적절한 펌프일 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 급송 파이프(29)는 가스 세정기 타워의 외부 커버(5) 내부에 위치한다.
도 3에 도시된 바와 같이 외부 커버(5)의 외측에 개별 펌프 탱크(28)를 배치하고, 또한 순환 펌프(27)도 외부 커버(5)의 외측에 배치함으로써, 서비스 및 유지 관리를 위해서 이들 부분에 접근하기가 용이해지며, 급송 파이프(29)의 길이를 도시된 예에 있어서의 관련 가스 세정기 단(2)의 높이로 제한할 수 있다. 가스 세정기 타워에 있는 임의의 가스 세정기 단에 있어서 그러한 순환 펌프 및 펌프 탱크의 위치가 가능하다는 것을 명확하며, 이러한 방식으로 급송 파이프의 길이가 관련 가스 세정기 단의 높이로 제한될 수 있다는 것은 명백하다. 순환 펌프는 또한 펌프가 통상 지면에 위치하는 경우에 요구되는 것보다 작은 급송 용량을 지닐 수도 있 다.
도 4는 탱크(15)에 수집된 가스 세정기 유체를 분무 빔(18)으로 재순환시키기 위해서, 예컨대 탱크(15)에 순환 펌프(30)를 배치하는 방식의 제2 실시예를 보여준다. 본 실시예에 있어서, 프레임에 장착된 플로어와 같은 캐리어(31)가, 예컨대 가스 세정기 타워의 외부 커버(5) 외측에 배치되고, 상기 캐리어는 순환 펌프(30)를 탱크(15)와 같은 높이에서 지지한다. 순환 펌프(30)는 유입 파이프(32)와 연결부(17)에 의해 외부 커버 내부의 탱크(15)에 연결된다. 순환 펌프(30)는 급송 파이프(33)를 통해 분무 빔(18)까지 충분한 양의 가스 세정기 유체를 급송할 수 있는 임의의 적절한 펌프일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 순환 펌프(30)를 외부 커버(5) 외측에서 지지되고 외부 커버 내부에 있는 탱크(15)와 연결되도록 배치함으로써, 서비스 및 유지 관리를 위해서 순환 펌프에 접근하는 것이 용이하고, 급송 파이프(33)의 길이를 도시된 예에 있어서의 관련 가스 세정기 단(3)의 높이로 제한할 수 있다. 가스 세정기 타워에 있는 임의의 가스 세정기 단에 있어서 그러한 순환 펌프 및 펌프 탱크의 위치가 가능하다는 것이 명확하며, 이러한 방식으로 급송 파이프의 길이가 관련 가스 세정기 단의 높이로 제한될 수 있다는 것은 명백하다. 순환 펌프는 또한 펌프가 통상 지면에 위치하는 경우에 요구되는 것보다 작은 급송 용량을 지닐 수도 있다.
도 5는 탱크(15)에 수집된 가스 세정기 유체를 분무 빔(18)으로 재순환시키기 위해서 순환 펌프(34)를, 예컨대 탱크(15)에 연결되도록 배치할 수 있는 방식의 제3 실시예를 보여준다. 이 구성에 있어서, 프레임에 장착된 플로어와 같은 캐리 어(35)가 가스 세정기 타워의 외부 커버(5) 외측에 배치되며, 상기 캐리어는 순환 펌프(34)를 지면 높이에서 지지한다. 순환 펌프(34)는 유입 파이프(36)와 연결부(17)를 통해 외부 커버 내부의 탱크(15)에 연결된다. 순환 펌프(34)는 급송 파이프(37)를 통해 충분한 양의 가스 세정기 유체를 분무 빔(18)까지 급송할 수 있는 임의의 적절한 펌프일 수 있다.
바람직한 일실시예에 따르면, 급송 파이프(37)는 가스 세정기 타워의 외부 커버(5) 내측에 위치한다. 이것은 또한 유입 파이프(36)에도 적용될 수 있다.
도 5에 따른 구성은 서비스 및 유지 관리를 위해 순환 펌프(34)로의 접근을 용이하게 하지만, 처음 2개의 제1 실시예에 비해 보다 긴 배관을 초래한다.
본 발명에 따른 가스 세정기 구성은 서로의 위에 배치된 2개 이상의 단을 포함하고, 가스 세정기 용례 분야와 독립적인 모든 타입의 가스 세정기를 위해서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 가스 세정기는 서두에 기술된 타입의 공지된 방식의 컬럼 패킹을 포함하여, 가스와 유체 사이에 보다 크거나 보다 작은 접촉면을 제공할 수 있다.
오랜 기간 동안의 비작동 중에 동결되는 위험을 방지하고 공장 조립이 가능하도록, 가스 세정기의 외부면(5) 외측에 배치되어 있는 것으로 도면에 도시된 파이프 및 급송 파이프는 이 커버 내부에 배치될 수 있는 것이 유리하다.

Claims (10)

  1. 복수 개의 가스 세정기 단(段)(1 내지 4)을 포함하는 가스를 세정하기 위한 가스 세정기로서, 이 가스 세정기 단들은 가스 세정기 타워 내에서 서로 다른 높이에 배치되는 것인 가스 세정기에 있어서,
    가장 낮은 가스 세정기 단(1) 위에 있는 가스 세정기 단(2 내지 4) 중 적어도 하나는 가스 세정기 타워 내부에 배치되는 링형 탱크(10, 15, 20)를 포함하고, 상기 링형 탱크(10, 15, 20)는 중앙 채널(9, 14, 19)을 둘러싸도록 배치되며, 이 중앙 채널을 통해 세정할 가스가 상방으로 통과할 수 있는 것을 특징으로 하는 가스 세정기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가장 낮은 가스 세정기 단(1) 위에 있는 모든 가스 세정기 단(2 내지 4)은 가스 세정기 타워 내부에 배치되는 링형 탱크(10, 15, 20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 세정기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상방 가스 흐름에 반대되는 방향으로 가스 세정기의 단면에 걸쳐 유체를 분배하기 위해서, 순환 펌프(27, 30, 34)를 가스 세정기의 각 단(1 내지 4)에 배치하여, 급송 파이프(29, 33, 27)를 통해 가스 세정기 단의 저부에 있는 탱크(7, 10, 15, 20)로부터 이 탱크에 있는 유체를 가스 세정기 단(1 내지 4)의 상부에 배치된 분무 빔(8, 13, 18, 23)으로 급송하는 것을 특징으 로 하는 가스 세정기.
  4. 제3항에 있어서, 가장 낮은 가스 세정기의 단(1) 위에 있는 가스 세정기의 각각의 단( 2 내지 4)의 저부에는 분리 트로프(separation trough)(11, 16, 21)가 배치되어 상방으로 흐르는 가스로부터 가스 세정기 유체를 분리하여, 이 가스 세정기 유체를 링형 탱크(10, 15, 20)로 유도하는 것을 특징으로 하는 가스 세정기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 분리 트로프(11, 16, 21)는 경사져 배치된 얇은 층(25)을 포함하며, 이 얇은 층은 상부로부터 도달한 가스 세정기 유체를 얇은 층 아래에 배치된 트로프 채널(26)로 유도하며, 이 트로프 채널은 가스 세정기 유체를 전방으로 링형 탱크로 유도하는 것을 특징으로 하는 가스 세정기.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 순환 펌프(27, 30)는 링형 탱크에 연결되도록 배치되고, 실질적으로 링형 탱크와 동일한 높이에 위치하는 것을 특징으로 하는 가스 세정기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 순환 펌프(30)는 링형 탱크(15)의 외부, 그리고 가스 세정기 타워의 외부에 배치되며, 유입 파이프(32)에 의해 링형 탱크(15) 상의 연결부(17)에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 세정기.
  8. 제6항에 있어서, 상기 링형 탱크(10)의 외부, 그리고 이 링형 탱크에 연결부(12)를 통해 직접 연결된 가스 세정기 타워의 외부에 펌프 탱크(28)가 배치되고, 상기 순환 펌프(27)는 펌프 탱크(28) 내에 배치되거나, 펌프 탱크(28)에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 세정기.
  9. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 순환 펌프(34)는 링형 탱크(15)의 외부, 그리고 가스 세정기 타워 외부의 지면에 배치되고, 유입 파이프(36)에 의해 탱크(15) 상의 연결부(17)에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 세정기.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 세정기 타워의 외부면(5) 내부에 가스 세정기 유체를 노즐 빔(8, 13, 18, 23)으로 급송하는 급송 파이프(29, 37)가 위치하는 것을 특징으로 하는 가스 세정기.
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