KR20100081600A - A device treating air pollutants with plasma - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for processing air pollutants is provided to process air contaminants by removing fume, air contaminants, and smell etc discharged from a factory and a plant etc with plasma by streamer corona discharge. CONSTITUTION: An apparatus for processing air pollutants includes the following: a high voltage pulse generating device(10); a reacting device arranged between an inlet and an outlet while making plasma phase change chemical reaction chemically reacting ionized gas and toxic gas; a ventilation suction fan controlling flow of the air contaminants; and a dust collecting device(70) collecting residuals after purifying the air contaminants with plasma phase change chemical reaction.

Description

플라즈마를 이용한 대기오염물질 처리장치{A DEVICE TREATING AIR POLLUTANTS WITH PLASMA}Air pollutant treatment system using plasma {A DEVICE TREATING AIR POLLUTANTS WITH PLASMA}

본 발명은 스트리머 코로나방전에 의한 플라즈마를 이용한 대기오염물질 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 스트리머 코로나방전에 의한 플라즈마를 이용하여 소각로, 발전소 및 공장 등에서 배출되는 연기, 대기오염물질 및 냄새 등을 제거하는 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for treating air pollutants using plasma by streamer corona discharge, and in particular, to remove smoke, air pollutants and odors emitted from incinerators, power plants and factories using plasma by streamer corona discharge. The present invention relates to an apparatus for treating air pollutants by streamer corona discharge.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치는 고전압펄스발생장치와 고전압펄스발생장치에서 공급되는 고전압 펄스를 전달받아 플라즈마를 발생하는 스트리머관에서 스트리머 코로나방전을 유도하여 발생하는 플라즈마를 통해 전리기체와 유해가스가 화학적으로 반응하는 플라즈마 상변화학반응을 일으키는 반응장치와 대기오염물질을 정화시킨 후 잔여물을 채집하는 집진장치와 상기 복수의 반응장치를 직렬로 배치하고, 대기오염물질의 유동을 균형화하기 위해 각 반응장치 사이에 위치되어 있는 배기흡기팬에 의하여 구성되는 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치에 관한 것이다.In more detail, the air pollutant treating apparatus using the streamer corona discharge induces the streamer corona discharge in the streamer tube generating plasma by receiving the high voltage pulse supplied from the high voltage pulse generator and the high voltage pulse generator. And a plurality of reactors arranged in series with a reactor for producing a plasma phase change reaction in which an ionizing gas and a noxious gas react chemically, a dust collector for purifying air pollutants, and collecting residues In addition, the present invention relates to an air pollutant treatment apparatus by streamer corona discharge composed of exhaust intake fans positioned between each reactor to balance the flow of air pollutants.

일반적으로, 폐기물 소각장이나 발전소 및 공장에서는 대기오염물질을 대기로 배출하기 전에 집진장치나 백필터 등의 입자 포집장치를 통해 걸러낸 후 배출하고 있다. 또한, 폐기물 소각장이나 발전소 및 공장 등에서 대기로 배출되는 미세 먼지 등의 허용 기중이 점점 강화되고 있기 때문에 미래의 환경규제에 대처할 수 있는 방법이 필요하며, 상기 백필터를 사용하는 경우에는 많은 풍량을 처리하기 어렵고, 운전과정에서 압력강하가 크기 때문에 높은 에너지 비용이 필요하다는 문제점이 있다.In general, waste incinerators, power plants and factories filter and discharge air pollutants through particle collection devices such as dust collectors and bag filters before they are released into the atmosphere. In addition, because the permissible air, such as fine dust discharged to the atmosphere from waste incinerators, power plants and factories, is being strengthened, there is a need for a method for coping with future environmental regulations. It is difficult to do, and there is a problem that high energy costs are required because of the large pressure drop during the operation.

또한, 각종 유해환경오염가스의 방출량 또한 크게 증가하고 있으며, 종래에는 이들 유해환경오염가스를 주로 화학적인 방법으로 처리하였기 때문에 처리수의 재처리과정이 필요하고, 2차 유해물질이 생성되므로 경제성과 효율성이 매우 낮았으며 공간 방전, 고주파 연면방전, 고주파 표면방전 등에 의한 저온 플라즈마 발생장치가 일부 사용되었으나, 이 또한 효율성과 신뢰성이 낮아서 실용성이 없었다.In addition, the amount of emission of various harmful environmental pollutants is also greatly increased, and in the past, since these harmful environmental pollutants are treated mainly by chemical methods, reprocessing of the treated water is required, and secondary harmful substances are generated. Although the efficiency was very low, some low-temperature plasma generators using space discharge, high frequency creepage discharge, and high frequency surface discharge were used, but this was also not practical due to low efficiency and reliability.

그래서 저온 플라즈마 방전장치가 유해 환경오염 가스의 처리용 수단으로 개발되었고, 특히 종래의 전형적인 공간방전 형식의 저온 플라즈마 방전 장치로는 선대원통형전극장치가 있으나, 이는 구조가 극히 간단한 장점은 있으나 장치가 대형화하면 방전공간이 커지게 되고, 그에 비례하여 인가전압도 매우 높게 승압시켜야하는 문제점이 있으며, 설사 인가전압을 상승시키고 또한 고성능의 전원장치를 사 용하여 방전전극의 표면으로부터 수 mm의 공간으로 폭넓은 방전이 이루어지게 하면 방전전극 부근에 자연히 고온인 플라즈마 불꽃방전(arc discharge)상태로 진전되며, 상기 고온에 의해 산소계 활성종(O, O2, O3, OH, HO2,H2O2)의 수명이 대폭 단축되므로 인가전압을 일정전압 이상으로 상승 시킬 수 없게 되고 장치의 대형화의 곤란한 문제점이 있다.Thus, a low temperature plasma discharge device has been developed as a means for treating harmful environmental pollutant gases. In particular, a conventional low temperature plasma discharge device of a typical space discharge type has a linear cylindrical electrode device, which has an extremely simple structure but has a large size. In this case, the discharge space becomes large, and there is a problem that the applied voltage must be boosted very high in proportion to it. Even if the applied voltage is increased, a wide discharge is performed from the surface of the discharge electrode to several mm from the surface of the discharge electrode by using a high-performance power supply. In this case, a high temperature plasma arc discharge is naturally generated in the vicinity of the discharge electrode, and the high temperature of the oxygen-based active species (O, O 2 , O 3 , OH, HO 2 , H 2 O 2 ) is increased. Since the service life is greatly shortened, the applied voltage cannot be increased above a certain voltage and there is a problem in that the size of the device is difficult to increase.

상기 코로나 방전 반응기들은 보다 큰 직경을 가진 중앙 전극을 사용함으로써, 동일한 전압에서 중앙 전극의 영역 내에 전기장 구배를 감소시키지만, 효과적인 코로나 방전이 유지되는 경우에 내부 전극과 외부 전극들 사이의 이격도에 대한 한계를 여전히 가지고 있다. 따라서 단순히 코로나 방전 반응기들의 길이를 증가시키는 것은 가스 유동 저항이 과다해지기 때문이며 이는 문제에 대한 해답이 되지 않으며 코로나 방전 반응기의 길이를 제한하는 다른 요인을 제공한다.The corona discharge reactors use a larger diameter center electrode, which reduces the electric field gradient in the region of the center electrode at the same voltage, but limits the separation between the inner and outer electrodes when effective corona discharge is maintained. I still have Thus simply increasing the length of the corona discharge reactors results in excessive gas flow resistance, which is not an answer to the problem and provides another factor to limit the length of the corona discharge reactor.

특히, 중앙 와이어 전극 형태의 코로나 방전 반응기의 전기장의 급강하(rapid fall off)는 스트리머들의 분포가 와이어 위치에 매우 민감하다는 것을 의미하며, 이 현상은 반응기를 통과하는 가스성 매체가 처리되는 효율을 제한한다.In particular, the rapid fall off of the electric field of the corona discharge reactor in the form of a central wire electrode means that the distribution of the streamers is very sensitive to the wire position, which is an indication of the efficiency with which the gaseous medium passing through the reactor is processed. Restrict.

현존하는 중앙 와이어 전극 코로나 방전 반응기는 수 센티미터의 직경과 수십 센티미터의 길이를 갖는다. 따라서, 적절한 체적의 가스를 처리하기 위해서, 높 은 유량이 필요하며, 이는 공기역학적 효과로 인한 중앙 전극의 계적 불안정성을 증가시키고, 처리될 매체의 반응기 챔버내의 잔류 시간을 짧아지게 하는 경향을 갖는다. 그러므로 현존하는 코로나 방전 반응기는 그 효율의 측면에서 고유한 한계를 가지는 문제점이 있다.Existing central wire electrode corona discharge reactors are several centimeters in diameter and tens of centimeters in length. Therefore, in order to process an appropriate volume of gas, a high flow rate is required, which tends to increase the systemic instability of the central electrode due to the aerodynamic effect and to shorten the residence time in the reactor chamber of the medium to be treated. Therefore, the existing corona discharge reactor has a problem inherent limitations in terms of efficiency.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 스트리머 코로나방전에 의한 플라즈마를 이용하여 소각로, 발전소 및 공장 등에서 배출되는 연기, 대기오염물질 및 냄새 등을 제거하여 대기오염물질 처리할 수 있는 개선된 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질처리장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by removing the smoke, air pollutants and odors emitted from incinerators, power plants and factories using plasma by streamer corona discharge, air pollutants An object of the present invention is to provide an apparatus for treating air pollutants by improved streamer corona discharge that can be treated.

본 발명의 다른 목적은, 코로나 방전의 경우 물체 주변에 있는 국지적 전기장이 가스성 매체의 전기적 파괴 전압을 초과할 때, 가스성 매체내에 발생하며, 일부 현존하는 코로나방전 반응기는 가스성 매체의 입구 및 출구를 가진 챔버와, 축방향 내부 전극과, 상기 내부 전극을 둘러싸는 원통형 외부 전극으로 구성되고, 이러한 스트리머들을 포함하지 않는 소정의 공간은 가스성 매체가 받게 될 처리가 수행되지 않는 공간이 되기 때문에, 상기 반응기를 통과하는 가스성 매체의 효과적 처리를 위해서는 다수의 스트리머관을 포함한 복수의 반응장치를 제공하려는 것이다.Another object of the present invention is that in the case of corona discharge, when the local electric field around the object exceeds the electrical breakdown voltage of the gaseous medium, it occurs in the gaseous medium, and some existing corona discharge reactors are characterized by the inlet and A chamber consisting of a chamber having an outlet, an axial inner electrode, and a cylindrical outer electrode surrounding the inner electrode, wherein the predetermined space without these streamers becomes a space in which no processing is to be carried by the gaseous medium. Therefore, to effectively treat the gaseous medium passing through the reactor, it is intended to provide a plurality of reactors including a plurality of streamer tubes.

본 발명의 또 다른 목적은, 전형적인 공간방전 형식의 저온 플라즈마 방전 장치로 선대원통형전극장치의 경우 대형화하면 방전공간이 커지게 되고, 그에 비례하여 인가 전압도 매우 높게 승압시켜야하는 문제점이 있는바, 극단 펄스 전압을 발생시키는 회전 방전구에 의한 스위치장치(RSG:Rotary Spark Gap Switch)를 채용하여 극단 펄스전압을 인가함으로써, 방전전극의 표면으로 부터 수십 mm이상까지의 공간까지 저온 플라즈마 발생영역을 확장할 수 있도록 한 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리 장치를 제공하려는 것이다.Another object of the present invention is a low-temperature plasma discharge device of a typical space discharge type, in the case of a large-sized cylindrical electrode device, the discharge space becomes large when the size is enlarged. By adopting a rotary spark gap switch (RSG) using a rotary discharge port that generates a pulse voltage, an extreme pulse voltage is applied to extend the low temperature plasma generation region from the surface of the discharge electrode to a space of several tens of mm or more. It is to provide an air pollutant treatment device by streamer corona discharge.

본 발명의 상기 및 기타 목적은, 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치는 고전압펄스발생장치(10)와 상기 고전압펄스발생장치(10)에서 공급되는 고전압 펄스를 전달받아 플라즈마를 발생하는 다수개의 스트리머 코로나방전장치(30)에서 스트리머 코로나방전을 유도하여 발생하는 플라즈마를 통해 전리기체와 유해가스가 화학적으로 반응하여 플라즈마 상변화학반응을 일으키는 반응장치(20)와 대기오염물질을 정화시킨 후 잔여물을 채집하는 집진장치(70)와 대기오염물질의 유동을 균형화하기 위해 각 반응장치(20) 사이에 위치되어 있는 배기흡기팬(60)을 포함하여 형성하고, 상기 복수의 반응장치(20)를 직렬 또는 병렬로 배치하여 형성된 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치에 의하여 달성된다.The above and other objects of the present invention, the air pollutant treatment apparatus by the streamer corona discharge is a plurality of high voltage pulse generator 10 and the high voltage pulse supplied from the high voltage pulse generator 10 to generate a plasma The streamer generated by inducing the streamer corona discharge in the streamer corona discharge device 30 is chemically reacted with the ionizing gas and the noxious gas to purify the reactor 20 and the air pollutant, causing the plasma phase change reaction. And a plurality of reactors 20 including an exhaust intake fan 60 positioned between each reactor 20 in order to balance the flow of air pollutants and the dust collector 70 collecting the residues. ) Is achieved by an apparatus for treating air pollutants by streamer corona discharge formed by arranging them in series or in parallel.

본 발명은 극히 짧은 펄스전압(이하 "극단 펄스 전압"이라 한다.)을 발생시키는 회전 방전구에 의한 스위치장치(RSG:Rotary Spark Gap Switch)를 채용하여 극단 펄스전압을 인가함으로써, 방전전극의 표면으로 부터 수십 mm이상까지의 공간까 지 저온 플라즈마 발생영역을 확장할 수 있도록 한 스트리머 코로나방전에 의한 플라즈마를 이용한 대기오염물질 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 스트리머 코로나방전에 의한 플라즈마를 이용하여 소각로, 발전소 및 공장 등에서 배출되는 연기, 대기오염물질 및 냄새 등을 제거하여 대기오염물질 처리할 수 있다.The present invention adopts a rotary spark gap switch (RSG) using a rotary discharge port that generates an extremely short pulse voltage (hereinafter referred to as "extreme pulse voltage"), thereby applying an extreme pulse voltage to the surface of the discharge electrode. The present invention relates to an air pollutant treatment apparatus using plasma by a streamer corona discharge that can extend a low temperature plasma generation region from about 10 mm to more than several tens of mm. In particular, an incinerator using plasma by streamer corona discharge is used. By removing smoke, air pollutants and odors emitted from power plants and factories, air pollutants can be treated.

또한, 3개의 반응장치(20)를 직렬로 연결하여 시스템을 구성한 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치는 2차 반응장치(20-2)와 3차 반응장치(20-3) 사이의 출구덕트(50)속에 활성탄을 주입하여 냄새의 판별을 체크해 본 결과 반응장치(20)는 3개를 직렬로 연결한 직렬 3단 구조가 반응장치(20)를 2개 연결한 직렬 2단구조 보다는 냄새 및 대기오염물질에 대하여 필터링의 효과가 현저하다. In addition, the air pollutant treatment device by the streamer corona discharge that constitutes a system by connecting the three reactors in series in series between the secondary reactor 20-2 and the tertiary reactor 20-3. Injecting activated carbon into the outlet duct 50 and checking the odor discrimination, the reaction device 20 has a series three stage structure in which three are connected in series, rather than a series two stage structure in which two reactors 20 are connected. The effect of filtering on odors and air pollutants is remarkable.

현존하는 중앙 전선 전극 코로나 방전 반응장치는 수 센티미터의 직경과 수십 센티미터의 길이를 가지고 있으며, 따라서 적절한 체적의 가스를 처리하기 위해서, 높은 유량이 필요하고, 이는 공기역학적 효과로 인한 중앙 전극의 계적 불안정성을 증가시키며, 처리될 매체의 반응장치내의 잔류 시간을 짧아지게 하는 경향을 가지고 있으며, 스트리머관들이 포함하지 않는 소정의 공간은 가스성 매체가 받게 될 처리가 수행되지 않는 공간이 되기 때문에 상기 다수의 스트리머관(28)을 포함한 복수의 반응장치(20)를 제공함으로써, 상기 반응장치(20)를 통과하는 가스성 매체를 효과적으로 처리하는 장점이 있다.Existing central wire electrode corona discharge reactors are several centimeters in diameter and tens of centimeters in length, and therefore require high flow rates to process an appropriate volume of gas, which is due to the mechanical instability of the central electrode due to aerodynamic effects. And a short space remaining in the reactor of the medium to be treated, and a predetermined space not included in the streamer tubes is a space in which the gaseous medium is not subjected to the treatment. By providing a plurality of reactors 20 including the streamer tube 28, there is an advantage to effectively treat the gaseous medium passing through the reactor 20.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은 첨부된 도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.These and other objects and features of the present invention will be more clearly understood from the following detailed description based on the accompanying drawings.

첨부된 도면 도 1 내지 도 9은 본 발명에 따른 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치의 구체적인 실현 예를 보인 것으로서, 도 1은 본 발명에 따른 반응장치를 직렬로 연결한 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치를 나타내는 개략도이며, 도 2는 본 발명에 따른 반응장치를 직렬과 병렬로 혼합하여 연결한 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치를 나타내는 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치의 고전압펄스발생장치의 회로도이며, 도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치의 스트리머 코로나방전장치의 분해사시도와 결합사시도이고, 도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치의 반응장치의 정면도, 배면도 및 평면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치의 반응장치의 사시도를 나타낸 것이다.1 to 9 show a specific implementation of the air pollutant treatment apparatus by the streamer corona discharge according to the present invention, Figure 1 is a streamer corona discharge connected in series with the reactor according to the present invention 2 is a schematic diagram showing an apparatus for treating air pollutants by air, and FIG. 2 is a schematic diagram showing an apparatus for treating air pollutants by streamer corona discharge, in which a reaction apparatus according to the present invention is mixed and connected in series and in parallel, and FIG. 4 is a circuit diagram of a high voltage pulse generator of the air pollutant treatment device by the streamer corona discharge according to the invention, Figures 4 to 5 are streamer corona discharge device of the air pollutant treatment device by the streamer corona discharge according to the present invention Is an exploded perspective view and a combined perspective view of FIG. 6 to FIG. 8 to FIG. 6 to FIG. A front view of the reactor of the apparatus, a rear view and a plan view, Figure 9 shows a perspective view of a reaction apparatus of the streamers of air pollutants by corona discharge treatment apparatus according to the invention.

스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치는 고전압의 펄스를 발생하기 위한 고전압펄스발생장치(10)와 상기 고전압펄스발생장치(10)에서 공급되는 고전압펄스를 전달받아 플라즈마를 발생하는 다수개의 스트리머 코로나방전장 치(30)에서 스트리머 코로나방전을 유도하여 발생하는 플라즈마를 통해 전리기체와 유해가스가 화학적으로 반응하는 플라즈마 상변화학반응을 일으키는 반응장치(20)와 상기 반응장치(20)는 입구 및 출구덕트(40)(50) 사이에 배치하는 것과 상기 반응장치(20) 사이에 대기오염물질의 유동을 균형화하기 위한 배기흡기팬(60)을 포함하여 형성한 것과 상기 플라즈마 상변화학반응을 이용하여 대기오염물질을 정화한 후 잔여물을 채집하는 집진장치(70)를 포함하여 형성한다.The air pollutant treating apparatus using the streamer corona discharge has a high voltage pulse generator 10 for generating a high voltage pulse and a plurality of switches generating plasma by receiving the high voltage pulse supplied from the high voltage pulse generator 10. The reactor 20 and the reactor 20 for generating a plasma phase change reaction in which an ionizing gas and a harmful gas are chemically reacted through a plasma generated by inducing the streamer corona discharge in the trimmer corona discharge device 30, Disposed between the inlet and outlet ducts 40 and 50, including an exhaust intake fan 60 for balancing the flow of air pollutant between the reactor 20, and using the plasma phase change reaction. It is formed by including a dust collector 70 for collecting the residue after purifying the air pollutants.

도 1 은 3개의 반응장치(20)를 직렬로 연결하여 시스템을 구성한 모습으로서, 1차 반응장치(20-1)에서 연기가 모여져서 스트리머 코로나방전에 의하여 대기오염물질의 일부가 소멸 되며 배기흡입팬(60)의 작동으로 1차 반응장치(20-1)에 인입된 대기오염물질의 일부는 2차 반응장치(20-2)에서 스트리머 코로나방전에 의해서 대기오염물질이 소멸 된다. 이때 배기흡입팬(60)의 회전 세기에 따라 2차 반응장치(20-2)에서 처리되지 못한 일부 연기는 3차 반응장치(20-3)로 진입한다. FIG. 1 shows a system in which three reactors 20 are connected in series, and smoke is collected in the first reactor 20-1 so that a part of air pollutants disappear by the streamer corona discharge. Some of the air pollutants introduced into the primary reactor 20-1 by the operation of the suction fan 60 are eliminated by the streamer corona discharge in the secondary reactor 20-2. At this time, according to the rotational strength of the exhaust suction fan 60, some of the smoke not processed in the secondary reactor 20-2 enters the tertiary reactor 20-3.

상기 3개의 반응장치(20)를 직렬로 접속하여 연기의 소멸상태를 관측하는 경우 1차 반응장치(20-1)는 gather chamber의 역할로 사용되고, 2차 반응장치(20-2)는 smoke collector의 역할로 사용되며 3차 반응장치(20-3)는 odors collector로 사용된다.When the three reactors 20 are connected in series to observe the extinction state of the smoke, the primary reactor 20-1 serves as a gather chamber, and the secondary reactor 20-2 is a smoke collector. The third reactor 20-3 is used as an odors collector.

상기 2차 반응장치(20-2)와 3차 반응장치(20-3) 사이의 출구덕트(50)속에 활 성탄을 주입하여 냄새의 판별을 체크해 본 결과 반응장치(20)는 3개를 직렬로 연결한 직렬 3단 구조가 반응장치(20)를 2개 연결한 직렬 2단구조 보다는 필터링의 효과가 현저하고, 또한 대기오염물질과 냄새의 완전한 소멸을 위해 집진장치(70)를 구성하며, 도 2와 같이 병렬로도 구성함으로써 대기오염물질을 스트리머 코로나방전에 의한 플라즈마를 이용하여 소각로, 발전소 및 공장 등에서 배출되는 연기, 대기오염물질 및 냄새 등을 현저하게 제거하여 대기오염물질 처리할 수 있다.Injecting activated charcoal into the outlet duct 50 between the secondary reactor 20-2 and the tertiary reactor 20-3 to check the odor determination, the reactor 20 is connected in series. In series three-stage structure connected to the structure is more effective than the two-stage structure connected to the reactor 20, the filter effect is more significant, and also constitute a dust collector (70) for complete disappearance of air pollutants and odors, In addition, as shown in FIG. 2, air pollutants can be treated with air pollutants by remarkably removing smoke, air pollutants, and odors emitted from incinerators, power plants, and plants by using plasma generated by streamer corona discharge. have.

집진장치(70)는 전기집진기 또는 필터 등으로 구성될 수 있으며, 반응장치(20)내에 암모니아 또는 라임스톤(Limestone) 등의 화합물질을 첨가하는 촉매 등을 사용하여, 상기 반응장치(20)내에서의 대기오염물질이 플라즈마 전리기체와 화학적으로 반응하여 질산(NHO3), 황산(H2SO4) 등의 에어로즐 상태로 변화되고, 상기 첨가물에 의해 공급된 라임스톤 또는 암모니아에 흡착시켜 고체의 미립자로 변환되어 집진장치(70)에서 걸러질 수 있다.The dust collector 70 may be composed of an electrostatic precipitator or a filter, and the like, using a catalyst for adding a compound such as ammonia or limestone to the reactor 20, and the like in the reactor 20. Air pollutant chemically reacts with plasma ionizer to change into aerosol state such as nitric acid (NHO 3 ), sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and adsorbed to limestone or ammonia supplied by the additive to solid Can be converted into particulates and filtered out of the dust collector 70.

도 3은 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질처리장치의 반응장치(20)에 전원을 공급하는 고전압펄스발생장치(10)를 나타내는 회로도로써, 상기 고전압펄스발생장치(10)는 AC220V의 전원이 인가되는 전원 양단(a,b)과, 전원 양단에 연결된 전력계(PM)와, 전력계(PM)의 양단에 연결된 가변변압기(SD)와, 가변변압기(SD)와 연결된 고전압변압기(TR)와, 고전압변압기(TR)의 일측에 연결된 저항(R), 다이오 드(D) 및 스위치(RSG:Rotary Spark Gap Switch)와, 스위치(RSG)의 일측과 고전압변압기(TR)의 타단 사이에 연결된 캐패시터(C)로 구성되어, 캐패시터(C)와 스위치(S)의 타단 사이에 연결된 반응장치(20)가 동작되도록 동작 전원을 공급하여 고전압펄스의 일정한 전압을 반응장치(20)에 공급하여 스트리머 코로나방전장치(30)내에서 코로나방전을 유도함으로써 플라즈마를 발생시킨다.3 is a circuit diagram showing a high voltage pulse generator 10 for supplying power to the reactor 20 of the air pollutant treatment device by the streamer corona discharge, the high voltage pulse generator 10 is a power source of AC220V Power supply terminals (a and b) to be applied, a power meter (PM) connected to both ends of the power supply, a variable transformer (SD) connected to both ends of the power meter (PM), a high voltage transformer (TR) connected to the variable transformer (SD), A resistor (R), a diode (D), and a switch (RSG: Rotary Spark Gap Switch) connected to one side of the high voltage transformer (TR), and a capacitor connected between one side of the switch (RSG) and the other end of the high voltage transformer (TR). C), supplying operating power to operate the reaction device 20 connected between the capacitor C and the other end of the switch S to supply a constant voltage of a high voltage pulse to the reaction device 20 to supply the streamer corona. When plasma is generated by inducing corona discharge in the discharge device 30 Turn on.

상기 고전압펄스발생장치(10)는 극히 짧은 펄스전압(이하 "극단 펄스 전압"이라 한다.)을 발생시키는 회전 방전구에 의한 스위치장치(RSG:Rotary Spark Gap Switch)를 채용하여 극단 펄스전압을 인가함으로써, 방전전극의 표면으로 부터 수십 mm이상까지의 공간까지 저온 플라즈마 발생영역을 확장할 수 있도록 한 스트리머 코로나방전에 의한 플라즈마를 이용한 대기오염물질 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 스트리머 코로나방전에 의한 플라즈마를 이용하여 소각로, 발전소 및 공장 등에서 배출되는 연기, 대기오염물질 및 냄새 등을 제거하여 대기오염물질 처리할 수 있다.The high voltage pulse generator 10 adopts a rotary spark gap switch (RSG) using a rotary discharge port that generates an extremely short pulse voltage (hereinafter referred to as an "extreme pulse voltage") and applies an extreme pulse voltage. The present invention relates to an apparatus for treating air pollutants using plasma by a streamer corona discharge that can extend a low temperature plasma generating region from a surface of a discharge electrode to a space of several tens of mm or more. By using plasma, air pollutants can be treated by removing smoke, air pollutants and odors emitted from incinerators, power plants and factories.

스트리머 코로나방전이 일어나는 반응장치(20)는 다음과 같이 형성하고 있다.The reactor 20 in which the streamer corona discharge occurs is formed as follows.

상기 반응장치(20)는 입구 및 출구 덕트(40)(50) 사이에 배치하며, 상기 반응장치(20)의 내부에는 입구 및 출구 덕트(40)(50)의 축방향에 대해 수직방향의 복 수의 스트리머 코로나방전장치(30)를 포함한다.The reactor 20 is disposed between the inlet and outlet ducts 40 and 50, and the inside of the reactor 20 is located in a direction perpendicular to the axial direction of the inlet and outlet ducts 40 and 50. A number of streamer corona discharge devices 30.

상기 스트리머 코로나방전장치(30)에서 스트리머관(31)는 아크릴관(34)만으로 형성된 양측 부위와 알루미늄외피(35)를 형성한 부분으로 나뉘며, 상기 스트리머관(31)이 아크릴프레임(21)과 접하는 부분을 제외한 아크릴관(34)에 알루미늄으로 외피를 입힌 후 접지(36)를 형성하고, 상기 스트리머관(31)의 양측에는 실리콘고무마개(38)가 고정되며 상기 스트리머관(31)의 내부에 있어 스트리머 코로나방전을 위하여 실리콘고무마개(38)에 의해 지지되면서 중앙에 위치한 알루미늄전선(32)과 상기 반응장치(20)에서 스트리머관(31)의 내부에 있는 스트리머 코로나방전을 위한 알루미늄전선(32)만을 제외하고 알루미늄전선(32)의 절연을 위해 알루미늄전선(32)에 실리콘으로 피복을 입힌 실리콘튜브(33)와 상기 스트리머관(31)에 방전홀(37)을 형성하여 스트리머 코로나방전장치(30)를 구성한다.In the streamer corona discharge device (30), the streamer tube (31) is divided into portions formed on both sides formed only of the acrylic tube (34) and the aluminum shell (35), and the streamer tube (31) is an acrylic frame ( 21 is coated on the outer surface of the acrylic tube 34 with aluminum except for the portion in contact with the aluminum to form a ground 36, and the silicone rubber stopper 38 is fixed to both sides of the streamer tube 31 and the streamer tube In the interior of the (31) is supported by the silicone rubber stopper (38) for the streamer corona discharge and the center of the aluminum wire 32 and the reactor in the streamer tube 31 in the reaction apparatus (20) Except for the aluminum wire 32 for the trimmer corona discharge, the discharge hole is formed in the silicon tube 33 coated with silicon to the aluminum wire 32 and the streamer tube 31 to insulate the aluminum wire 32. 37) to form a streamer corona discharge Constitute a value (30).

상기 스트리머 코로나방전장치(30)는 0.2mm의 알루미늄전선(32)을 사용하고, 직경 15mm, 길이 200mm의 아크릴관(34)을 사용하였으며, 상기 아크릴관(34)의 외피에 은박지를 사용한 접지단자를 만들고, 스트리머관(31)에 방전홀(37)을 뚫어서 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리할 수 있도록 제작하였으며, 반응장치(20)에 스트리머 코로나방전장치(30)를 10개 장치할 수 있도록 제작하며 알루미늄전선(32)이 노출되는 부분에는 실리콘튜브(33)로 절연시키고 스트리머관(31)의 내부에서 스트리머 코로나방전을 일으키는 일부분만을 노출하였다.The streamer corona discharge device 30 used an aluminum wire 32 of 0.2mm, an acrylic tube 34 having a diameter of 15mm and a length of 200mm, and grounded using silver foil on the outer surface of the acrylic tube 34. The terminal was made, and the discharge hole 37 was drilled in the streamer tube 31 so as to process air pollutants by the streamer corona discharge, and the streamer corona discharge device 30 was applied to the reactor 20. It was manufactured to be opened and insulated with the silicon tube 33 to the exposed portion of the aluminum wire 32, and exposed only the portion causing the streamer corona discharge in the streamer tube 31.

특히, 상기 알루미늄전선(32)은 산소계 활성종에 강하기에 기준전극으로 적합하기 때문에 스트리머 코로나방전장치(30)의 고압의 전원을 인가할 수 있는 전선으로 사용하며, 상기 알루미늄전선(32)의 일부분을 실리콘튜브(33)로 피복된 구조로 형성하고 아크릴프레임(21)을 사용함으로써 알루미늄전선(32)에 고압의 전원이 인가될 때 사용자가 감전되는 것을 막아준다.In particular, since the aluminum wire 32 is suitable as a reference electrode because it is strong against oxygen-based active species, the aluminum wire 32 is used as a wire to which a high voltage power of the streamer corona discharge device 30 can be applied, and the aluminum wire 32 is By forming a part of the structure covered with the silicon tube 33 and using the acrylic frame 21 to prevent the user from electric shock when high voltage power is applied to the aluminum wire (32).

상기 스트리머 코로나방전장치(30)에서 펄스폭이 좁고, 펄스상승시간이 짧은 고전압이 인가되기 때문에 강한 스트리머 코로나 방전에 의해 발생되는 플라즈마 전리기체는 화학적 활성종(O, O2, O3, OH, HO2,H2O2)이 포함되는데 상기 화학적 활성종 O, OH, HO2, H는 폐가스 또는 대기중의 유해성분인 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx) 및 VOC(휘발성유기화합물), 다이옥신(DIOXINE), 포름알데히드(HCOH), 메칠에틸케톤(MEK), CFC, HCL 등을 무해한 성분으로 분해시킨다. 특히, 유해성분의 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx)이 효과적으로 분해된다.The plasma ionizer generated by the strong streamer corona discharge is applied to the chemically active species (O, O 2 , O 3 , because high voltage is applied in the streamer corona discharge device 30 and the pulse width is short and the pulse rise time is short). OH, HO 2 , H 2 O 2 ) and the chemically active species O, OH, HO 2 , H are nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx) and VOCs (volatile organic compounds) which are harmful components in waste gas or air Compound), dioxin (DIOXINE), formaldehyde (HCOH), methyl ethyl ketone (MEK), CFC, HCL and the like are decomposed into harmless components. In particular, nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) of harmful components are effectively decomposed.

상기 스트리머 코로나 방전에 의해 발생되는 화학적 활성종인 플라즈마 전리기체 즉, O, H, OH, HO2 등이 화학전리적 충돌에 의해 상기 유해가스성분을 분해하고, NHO3, H2SO4, CO2, H2O로 분해되는 것을 좀더 구체적으로 살펴보면, NOx, SOx 및 유기오염물질은 본 발명에 따른 스트리머관(28)에서 강한 스트리머 코로나 방전에 의해 발생되는 플라즈마 전리기체에 의해 및 CO2, H2O로 분해된다.Plasma ionizing gas, that is, chemically active species generated by the streamer corona discharge, that is, O, H, OH, HO 2, etc., decomposes the harmful gas component by chemical ionization collision, and NHO 3 , H 2 SO 4 , CO In more detail, the decomposition into H 2 O, NOx, SOx and organic contaminants in the streamer tube 28 according to the invention by the plasma streamer generated by the strong streamer corona discharge and CO 2 , H 2 O decomposes.

이하, 본 발명의 스트리머 코로나 방전에 의한 대기오염물질 처리장치에 관한 실험예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, an experimental example of an apparatus for treating air pollutants by the streamer corona discharge of the present invention will be described in detail.

실험에서 고전압펄스발생장치(10)에서 인가한 전압은 10kV 이었고 스위치(RSG:Rotary Spark Gap Switch)의 온/오프 인터벌은 수 ㎲이고, 직경 15mm, 길이 200mm의 스트리머 코로나방전장치(30) 20개를 배치 시킨 반응장치(20)안에 쑥뜸 연기를 피우고 스트리머 코로나방전을 통해 플라즈마를 발생시킨 경우와 스트리머 코로나방전을 발생시키지 않았을 때를 구분하여 반응장치(20)안의 연기가 없어질 때까지의 걸린 시간을 측정한다.In the experiment, the voltage applied by the high voltage pulse generator 10 was 10 kV, and the on / off interval of the switch (RSG: Rotary Spark Gap Switch) was several microseconds, and the streamer corona discharge device 30 having a diameter of 15 mm and a length of 200 mm was 20. In the reaction apparatus 20 in which the dog is placed, smoke is generated and the plasma is generated through the streamer corona discharge and the time when the streamer corona discharge is not generated, until the smoke in the reactor 20 disappears. Measure the time taken.

스트리머 코로나방전이 없을 때 반응장치(20) 안의 연기가 소멸 되기까지 걸린 시간은 20분 10초가 측정되었고, 스트리머 코로나방전을 발생시켰을 때 반응장치(20)속의 연기가 완전히 소멸 되기까지 걸린 시간은 3분 37초이다.The time taken for the smoke in the reactor 20 to disappear when there was no streamer corona discharge was measured 20 minutes 10 seconds, and the time taken for the smoke in the reactor 20 to completely disappear when the streamer corona discharge occurred. Is three minutes and 37 seconds.

이하, 스트리머 코로나방전장치(30)가 25개로 구성된 반응장치(20)에서 인가 전압을 가변하는 경우에 대하여 살펴본다.Hereinafter, a case in which the streamer corona discharge device 30 varies the applied voltage in the reaction device 20 including 25 units will be described.

스트리머 코로나방전을 생성케 하는 조건으로 인가 전압이 5kV, 10kV, 15kV인 경우 스트리머 코로나방전장치(30)가 25개로 구성된 반응장치(20)속으로 연기제작기를 이용하여 연기를 진입시키고 스트리머 코로나방전을 발생시키지 않은 상태와 스트리머 코로나방전을 생성시켜서 연기가 소멸 될 때까지의 시간을 측정한다.When the applied voltage is 5 kV, 10 kV, or 15 kV as a condition for generating the streamer corona discharge, the smoke is introduced into the reactor 20 having the streamer corona discharge device 30 by using the smoke generator and the streamer Create a streamer corona discharge with no corona discharge and measure the time until the smoke is extinguished.

상기 실험에서 스트리머 코로나방전이 없는 경우 반응장치(20)속에 불어 넣은 연기가 완전히 소멸 되는데 걸리는 시간은 19분 30초가 측정되었으며, 5kV의 인가전압에서는 11분 8초가 측정되었고, 10kV의 인가전압의 경우 3분26초가 걸렸으며, 15kV의 인가전압에서는 1분 45초에 반응장치 속에 불어 넣어진 연기 완전히 소멸 됨을 관측할 수 있다.In the experiment, when there was no streamer corona discharge, it took 19 minutes and 30 seconds to completely extinguish the smoke blown into the reactor 20, and 11 minutes and 8 seconds were measured at an applied voltage of 5 kV. It took 3 minutes and 26 seconds, and at 15 kV applied voltage, the smoke blown into the reactor in 1 minute and 45 seconds was completely extinguished.

이하, 상기 스트리머 코로나방전장치(30)가 25개로 구성된 반응장치(20)를 2개 직렬로 연결한 경우 7kV, 수 ㎲의 스위칭 타임을 적용한 경우에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a case in which the streamer corona discharge device 30 is applied to a switching time of 7 kV and several kW when two reactors 20 consisting of 25 are connected in series will be described.

스트리머 코로나방전을 생성시키지 않고 반응장치(20)에 연기를 인입시켜서 1차 반응장치(20-1)를 거쳐서 2차 반응장치(20-2)를 통하여 반응장치(20)의 외부로 배출되어 반응장치(20) 안에 연기가 완전히 소멸 되기까지 걸린 시간은 15분이 측정되었고, 1차 반응장치(20-1)에 인입된 연기가 소멸 되면서 1차로 걸러진 연기가 2차 반응장치(20-2)에 흡입되고 2차 반응장치(20-2)에서 2차로 연기가 소멸 된 공 기를 배출하게 되었다. 1차 반응장치(20-1)에서는 연기의 농도가 조금 짙었으나 점차 옅게 되고 2차 반응장치(20-2)를 통과하면서 7분30초 만에 완전히 소멸 되었다.Smoke is introduced into the reactor 20 without generating the streamer corona discharge and is discharged to the outside of the reactor 20 through the secondary reactor 20-2 through the primary reactor 20-1. The time taken for the smoke to completely disappear in the reactor 20 was measured 15 minutes, and the smoke that was first filtered as the smoke introduced into the primary reactor 20-1 was extinguished was secondary reactor 20-2. The air was sucked into and discharged from the secondary reactor (20-2). In the first reactor 20-1, the concentration of the smoke was slightly darker, but gradually faded and completely disappeared after 7 minutes and 30 seconds while passing through the second reactor 20-2.

이하, 스트리머 코로나방전장치(30)가 25개로 구성된 반응장치(20)를 2개 직렬로 연결하고 1차 반응장치(20-1)와 2차 반응장치(20-2) 사이에 있는 출구덕트(50)에 배기흡입팬(60)을 설치한 후 인가전압을 가변하는 경우와 스위치칭 속도의 가변하는 경우에 대해서 살펴보기로 한다.Hereinafter, the streamer corona discharge device 30 is connected to two reactors 20 consisting of 25 in series and the outlet duct between the primary reactor 20-1 and the secondary reactor 20-2. After the exhaust suction fan 60 is installed at 50, the case of varying the applied voltage and the case of varying the switching speed will be described.

연기가 1차 반응장치(20-1)에 인입되어 일부는 소멸 되고 일부는 2차 반응장치(20-2)에 부착된 흡입 팬에 의하여 연기가 2차 반응장치(20-2)에 인입되고, 잔류연기가 2차 반응장치(20-2)내의 스트리머 코로나방전에 의하여 연기가 완전히 소멸되어 외부로 나가게 구성한다.Smoke is introduced into the primary reactor 20-1, and part of it is extinguished, and some of the smoke is introduced into the secondary reactor 20-2 by the suction fan attached to the secondary reactor 20-2. In addition, the residual smoke is configured to completely extinguish the smoke to the outside by the streamer corona discharge in the secondary reactor 20-2.

상기 1차 반응장치(20-1)와 2차 반응장치(20-2)의 사이에 배기흡입팬(60)을 설치하고 동작시키면서, 스트리머 코로나방전을 생성시키지 않고 반응장치(20)에 연기를 인입시켜 연기가 완전히 소멸 되기까지 걸린 시간은 4분 30초가 측정되었고, 인가전압이 5kV일때는 반응장치(20)안의 연기가 소멸 되기까지 걸린 시간은 2분50초이었고, 6kV에서는 2분15초, 7kV에서는 1분50초, 8kV에서는 1분30초, 9kV에서는 1분, 10kV에서는 반응장치(20) 속의 연기가 소멸 되기까지 걸린 시간은 55초가 측정되었다.The exhaust suction fan 60 is installed and operated between the primary reactor 20-1 and the secondary reactor 20-2, and smoke is generated in the reactor 20 without generating streamer corona discharge. The time taken for the smoke to disappear completely was measured 4 minutes 30 seconds, and when the applied voltage was 5 kV, the time taken for the smoke in the reaction device 20 to disappear was 2 minutes 50 seconds, and 2 minutes 15 seconds at 6 kV. Second, 1 minute 50 seconds at 7 kV, 1 minute 30 seconds at 8 kV, 1 minute at 9 kV, 55 seconds was measured until the smoke in the reactor 20 disappears at 10 kV.

또한, 인가전압은 10kV로 일정하게 두고 스위칭 속도만 수 ㎲의 1.5배 속도로 하였을 때 반응기에 인입된 연기의 소멸에 걸린 시간은 1분이 측정되었고, 0.5배 속도로 스위칭 속도를 감속하였을 때는 반응장치(20)안의 연기가 소멸 된 시간은 55초로 측정되었다In addition, when the applied voltage was constant at 10 kV and only the switching speed was 1.5 times the speed of several kW, the time taken for the extinction of smoke introduced into the reactor was measured for 1 minute, and the reaction device was reduced when the switching speed was reduced to 0.5 times the speed. The time at which the smoke in 20 disappeared was measured at 55 seconds.

결과로 미루어 보아 반응장치(20) 속에 인입된 연기가 소멸 되는데에는 스트리머 코로나방전의 작용뿐만 아니라 인가 전압이 직접적인 영향이 있다. 반면에 스위칭 속도는 크게 영향이 없음을 알 수 있다.As a result, there is a direct effect on the applied voltage as well as the action of the streamer corona discharge to extinguish the smoke introduced into the reactor 20. On the other hand, it can be seen that the switching speed is not significantly affected.

이하, 스트리머 코로나방전장치(30)가 25개로 구성된 반응장치(20) 3개를 직렬로 연결하고 1차 반응장치(20-1), 2차 반응장치(20-2) 및 3차 반응장치(20-3) 사이에 있는 출구덕트(50)에 배기흡입팬(60)을 설치한 경우에 대해서 살펴보기로 한다.Hereinafter, the streamer corona discharge device 30 is connected to three reactors 20 consisting of 25 in series and the first reactor 20-1, the second reactor 20-2 and the third reactor The case where the exhaust suction fan 60 is installed in the outlet duct 50 between 20-3 will be described.

상기 3개의 반응장치(20)를 직렬로 접속하여 연기의 소멸상태를 관측하는 경우 1차 반응장치(20-1)는 gather chamber의 역할로 사용되고, 2차 반응장치(20-2)는 smoke collector의 역할로 사용되며 3차 반응장치(20-3)는 odors collector로 사용된다.When the three reactors 20 are connected in series to observe the extinction state of the smoke, the primary reactor 20-1 serves as a gather chamber, and the secondary reactor 20-2 is a smoke collector. The third reactor 20-3 is used as an odors collector.

도 1은 3개의 반응장치(20)를 직렬로 연결하여 시스템을 구성한 모습으로서, 1차 반응장치(20-1)에서 연기가 모여져서 스트리머 코로나방전에 의하여 대기오염물질의 일부가 소멸 되며 배기흡입팬(60)의 작동으로 1차 반응장치(20-1)에 인입된 대기오염물질의 일부는 2차 반응장치(20-2)에서 스트리머 코로나방전에 의해서 대기오염물질이 소멸 된다. 이때 배기흡입팬(60)의 회전 세기에 따라 2차 반응장치(20-2)에서 처리되지 못한 일부 연기는 3차 반응장치(20-3)로 진입한다. FIG. 1 shows a system in which three reactors 20 are connected in series, and smoke is collected in the first reactor 20-1 to exhaust some of the air pollutants by the streamer corona discharge. Some of the air pollutants introduced into the primary reactor 20-1 by the operation of the suction fan 60 are eliminated by the streamer corona discharge in the secondary reactor 20-2. At this time, according to the rotational strength of the exhaust suction fan 60, some of the smoke not processed in the secondary reactor 20-2 enters the tertiary reactor 20-3.

2차 반응장치(20-2)와 3차 반응장치(20-3) 사이의 출구덕트(50)속에 활성탄을 주입하여 냄새의 판별을 체크해 본 결과 반응장치(20)는 3개를 직렬로 연결한 직렬 3단 구조가 반응장치(20)를 2개 연결한 직렬 2단구조 보다는 필터링의 효과가 현저하다. Activated carbon was injected into the outlet duct 50 between the secondary reactor 20-2 and the tertiary reactor 20-3 to check the odor discrimination. As a result, the reactor 20 connected three in series. One series three-stage structure is more effective in filtering than a two-stage structure in which two reactors 20 are connected.

이상에서와 같이 본 발명은 스트리머 코로나방전에 의한 플라즈마를 이용한 대기오염물질 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 스트리머 코로나방전에 의한 플라즈마를 이용하여 소각로, 발전소 및 공장 등에서 배출되는 연기, 대기오염물질 및 냄새 등을 제거하는 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치에 관한 것이다.As described above, the present invention relates to an apparatus for treating air pollutants using plasma by streamer corona discharge, and in particular, smoke, air pollutants and smoke discharged from incinerators, power plants, and plants using plasma by streamer corona discharge. The present invention relates to an apparatus for treating air pollutants by streamer corona discharge to remove odors and the like.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Configurations shown in the embodiments and drawings described herein are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and various equivalents that may be substituted for them at the time of the present application and It should be understood that there may be variations.

따라서, 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Therefore, although the present invention has been described in detail with reference to the specific embodiments described, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims. It is natural.

도 1은 본 발명에 따른 반응장치를 직렬로 연결한 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치를 나타내는 개략도.1 is a schematic view showing an air pollutant treatment device by a streamer corona discharge connected in series with the reactor according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 반응장치를 직렬과 병렬로 혼합하여 연결한 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치를 나타내는 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing an air pollutant treatment device by the streamer corona discharge connected by mixing the reaction apparatus in series and in parallel in accordance with the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치의 고전압펄스발생장치의 회로도.3 is a circuit diagram of a high voltage pulse generator of the air pollutant treatment apparatus by the streamer corona discharge according to the present invention.

도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치의 스트리머 코로나방전발생장치의 분해사시도와 결합사시도.4 to 5 is an exploded perspective view and a combined perspective view of a streamer corona discharge generator of the air pollutant treatment apparatus by the streamer corona discharge according to the present invention.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치의 반응장치의 정면도, 배면도 및 평면도.6 to 8 are a front view, a rear view and a plan view of the reaction apparatus of the air pollutant treatment apparatus by the streamer corona discharge according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치의 반응장치의 사시도.Figure 9 is a perspective view of the reaction apparatus of the air pollutant treatment apparatus by the streamer corona discharge according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*                * Explanation of symbols for the main parts of the drawings *

10 : 고전압펄스발생장치 20 : 반응장치 21 : 아크릴프레임10: high voltage pulse generator 20: reactor 21: acrylic frame

30 : 스트리머코로나방전장치 31 : 스트리머관 32 : 알루미늄전선30: streamer corona discharge device 31: streamer tube 32: aluminum wire

33 : 실리콘튜브 34 : 아크릴관 35 : 알루미늄외피33: silicon tube 34: acrylic tube 35: aluminum shell

36 : 접지 37 : 방전홀 38 : 실리콘고무마개36: ground 37: discharge hole 38: silicone rubber stopper

40 : 입구덕트 50 : 출구덕트 60 : 배기흡기팬40: inlet duct 50: outlet duct 60: exhaust intake fan

70 : 집진장치70: dust collector

PM : 전력계 SD : 가변변압기PM: Power meter SD: Variable transformer

TR : 고전압변압기 RSG : 스위치TR: High Voltage Transformer RSG: Switch

Claims (4)

고전압의 펄스를 발생하기 위한 고전압펄스발생장치(10)와;A high voltage pulse generator 10 for generating a high voltage pulse; 상기 고전압펄스발생장치(10)에서 공급되는 고전압펄스를 전달받아 플라즈마를 발생하는 다수개의 스트리머 코로나방전장치(30)에서 스트리머 코로나방전을 유도하여 발생하는 플라즈마를 통해 전리기체와 유해가스가 화학적으로 반응하는 플라즈마 상변화학반응을 일으키는 반응장치(20)와;The ionizing gas and the noxious gas are chemically generated through the plasma generated by inducing the streamer corona discharge in a plurality of streamer corona discharge devices 30 generating plasma by receiving the high voltage pulse supplied from the high voltage pulse generator 10. A reaction apparatus 20 for causing a plasma phase change reaction to react with; 상기 반응장치(20)는 입구 및 출구덕트(40)(50) 사이에 배치하는 것과;The reactor 20 is disposed between the inlet and outlet ducts 40 and 50; 상기 반응장치(20) 사이에 대기오염물질의 유동을 균형화하기 위한 배기흡기팬(60)을 포함하여 형성한 것과; An exhaust intake fan 60 for balancing the flow of air pollutants between the reactors 20; 상기 플라즈마 상변화학반응을 이용하여 대기오염물질을 정화한 후 잔여물을 채집하는 집진장치(70);를 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치.And a dust collector (70) for purifying the air pollutants by using the plasma phase change reaction and collecting the residues. The apparatus for treating air pollutants by the streamer corona discharge, comprising: a dust collector. 제1항에 있어서, 상기 복수의 반응장치(20)를 직렬 또는 병렬로 배치한 것;을 특징으로 하는 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치.The air pollutant treatment apparatus according to claim 1, wherein the plurality of reactors (20) are arranged in series or in parallel. 제1항에 있어서, 상기 고전압펄스발생장치(10)는;The method of claim 1, wherein the high voltage pulse generator 10; AC220V의 전원이 인가되는 전원 양단(a,b)과;Both ends (a and b) of a power source to which an AC220V power source is applied; 상기 전원 양단에 연결된 전력계(PM)와;A power meter PM connected to both ends of the power source; 상기 전력계(PM)의 양단에 연결된 가변변압기(SD)와;A variable transformer (SD) connected to both ends of the power meter (PM); 상기 가변변압기(SD)와 연결된 고전압변압기(TR)와;A high voltage transformer (TR) connected to the variable transformer (SD); 상기 고전압변압기(TR)의 일측에 연결된 저항(R), 다이오드(D) 및 스위치(RSG:Rotary Spark Gap Switch)와;A resistor (R), a diode (D), and a switch (RSG: Rotary Spark Gap Switch) connected to one side of the high voltage transformer (TR); 상기 스위치(RSG)의 일측과 고전압변압기(TR)의 타단 사이에 연결된 캐패시터(C)와;A capacitor C connected between one side of the switch RSG and the other end of the high voltage transformer TR; 상기 캐패시터(C)와 스위치(S)의 타단 사이에 연결된 반응장치(20)가 동작되도록 동작 전원을 공급하여 고전압펄스의 일정한 전압을 반응장치(20)에 공급하는 것;을 특징으로 하는 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치.Streamer supplying a constant voltage of a high voltage pulse to the reaction device 20 by supplying operating power to operate the reaction device 20 connected between the capacitor (C) and the other end of the switch (S); Air pollutant treatment device by corona discharge. 제1항에 있어서, 상기 반응장치(20)의 내부에는 입구 및 출구덕트(40)(50)의 축방향에 대해 수직방향에 다수개의 스트리머 코로나방전장치(30)를 포함하여 형성한 것과;According to claim 1, wherein the reaction apparatus 20 includes a plurality of streamer corona discharge device (30) formed in a direction perpendicular to the axial direction of the inlet and outlet ducts (40) (50); 상기 스트리머 코로나방전장치(30)에서 스트리머관(31)은 아크릴관(34)에 알루미늄외피(35)를 형성하고 접지점(36)을 형성한 것과;In the streamer corona discharge device (30), the streamer tube (31) is formed of an aluminum shell (35) on the acrylic tube (34) and a ground point (36); 상기 스트리머관(31)의 양측을 실리콘고무마개(38)로 고정시킨 것과;Fixing both sides of the streamer tube 31 with a silicone rubber stopper 38; 상기 스트리머관(31)의 내부에 있어서 실리콘고무마개(38)에 의해 지지되면서 중앙에 위치한 알루미늄전선(32)과;An aluminum wire (32) positioned at the center while being supported by a silicone rubber stopper (38) in the streamer tube (31); 상기 스트리머 코로나방전장치(30)에서 알루미늄전선(32)의 절연을 위해 알루미늄전선(32)에 실리콘으로 피복을 입힌 실리콘튜브(33)와;A silicon tube (33) coated with silicon on the aluminum wire (32) to insulate the aluminum wire (32) from the streamer corona discharge device (30); 상기 스트리머관(31)에 방전홀(37);을 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 스트리머 코로나방전에 의한 대기오염물질 처리장치.And a discharge hole (37) in the streamer tube (31).
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