KR20120116119A - Gas-liquid contact apparatus with micro-droplets - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A gas-liquid contacting apparatus is provided to easily dissolve bad odor gas or carbon dioxide to be removed by using absorbing liquid in the phase of micro-droplets. CONSTITUTION: A gas-liquid contacting apparatus includes an inlet(24), an inducing member(22), an impact plate(16), and an outlet(26). The mixed liquid of gas and absorbing liquid is introduced through the inlet. The inducing member ensures the transferring path of the mixed liquid. The impact plate forms the mixed liquid into micro-droplets. Liquid containing the micro-droplets is drained through the outlet. The mixed liquid contains soluble materials which are bad odor components, carbon dioxide, or the combination of the same. The apparatus further includes a baffle plate(20) which obstructs the flow of the mixed liquid to accelerate the dissolution of the soluble materials to the absorbing liquid.

Description

미세액적 기액접촉장치{Gas-Liquid Contact Apparatus with Micro-Droplets}Gas-Liquid Contact Apparatus with Micro-Droplets

본 발명은 미세액적 기액접촉장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐가스, 배기가스 또는 바이오가스 중에 포함되어 악취를 발생시키는 악취성분 및/또는 이산화탄소 등을 포함하는 기체를 미세액적 형태로 액체와 접촉시켜 악취성분 및/또는 이산화탄소를 제거하는 미세액적 기액접촉장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a microdroplet gas-liquid contact device, and more particularly, a gas containing a malodorous component and / or carbon dioxide or the like contained in waste gas, exhaust gas or biogas to generate odor, and the like in a liquid form. The present invention relates to a microdroplet gas-liquid contact device for removing odor components and / or carbon dioxide by contact.

현재까지 지구온난화 방지에 대한 관심이 높아지면서 이산화탄소 및 메탄 등과 같은 지구온난화를 유발하는 기체를 제거하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.To date, with increasing interest in preventing global warming, research is being actively conducted to remove gases causing global warming such as carbon dioxide and methane.

이에, 발전소와 같이 이산화탄소를 포함하고 있는 배가스를 대규모로 배출하는 시설에서는 이산화탄소를 제거하기 위해 흡수탑을 설치하여 사용하고 있다. Thus, in large-scale facilities that emit carbon dioxide-containing flue gas such as power plants, absorption towers are installed to remove carbon dioxide.

그러나 악취 성분 중 황화수소(H2S) 가스는 흡수액에 따라 침전물이 발생하는 경우가 있으며, 침전물이 흡수탑 내에 쌓임으로 인하여 막히거나 편류 등의 현상이 발생할 수 있다. However, hydrogen sulfide (H 2 S) gas among odorous components may generate sediment depending on the absorbent liquid, and may be clogged or drift due to accumulation of sediment in the absorption tower.

특히, 일반적인 흡수탑의 경우 스프레이에 의해 분무되는 액적의 크기가 커 접촉면적이 작고 기체와 흡수액의 접촉면적을 넓히기 위한 충진물을 넣기 때문에 이러한 막힘이나 편류 현상이 더욱 촉진되어 성능이 저하되는 문제점이 있다.In particular, in the case of a general absorption tower, since the size of the droplets sprayed by the spray is small, the contact area is small, and a filling material for enlarging the contact area between the gas and the absorbent liquid is added, which causes further clogging or drift, thereby degrading performance. .

또한, 일반적으로 발전소 등에서 배출되는 이산화탄소를 포함한 배가스는 발생량이 많아 흡수탑의 크기를 대형화하므로 큰 설치면적을 필요로 한다.In addition, in general, exhaust gas containing carbon dioxide emitted from a power plant has a large amount of generation, and thus requires a large installation area because the size of the absorption tower is increased.

한편, 혐기성 소화조에서 발생하는 악취성분은 일반적으로 흡수액을 사용한 흡수법, 활성탄 등을 이용한 흡착법 또는 미생물에 의한 바이오필터법 등으로 처리하고 있는 실정이다. On the other hand, the odor component generated in the anaerobic digester is generally treated with an absorption method using an absorbent liquid, an adsorption method using activated carbon, or a biofilter method using microorganisms.

이중 흡수법은 악취성분이나 이산화탄소 등을 효과적으로 제거할 수 있으며, 공정이나 구조가 간단하여 운전이 쉽고, 설치비 등이 저렴하다.The double absorption method can effectively remove odors, carbon dioxide, and the like, and is easy to operate due to the simple process and structure, and the installation cost is low.

또한, 상기 흡수법은 기체에 포함된 악취성분 또는 이산화탄소를 선택적으로 용해시킬 수 있는 흡수액을 악취성분 또는 이산화탄소을 포함하는 기체와 접촉시켜 제거하는 방법으로서, 악취를 포함하고 있는 기체를 흡수탑 하부에서 유입시켜 상부로 이동시키며 상부에 설치된 스프레이를 통하여 도입된 흡수액과 기체를 접촉시켜 악취성분 및/또는 이산화탄소를 흡수 제거한다. In addition, the absorption method is a method of removing the absorbent liquid capable of selectively dissolving the malodorous component or carbon dioxide contained in the gas by contacting the gas containing the malodorous component or carbon dioxide, the gas containing the malodor is introduced from the bottom of the absorption tower It moves to the upper side and absorbs and removes the odor component and / or carbon dioxide by contacting the gas and the absorbent liquid introduced through the spray installed in the upper portion.

이때, 상기 악취성분 또는 이산화탄소가 제거된 기체는 상부의 유출구를 통해 배출되며 악취성분을 흡수한 흡수액은 하부로 배출된다.At this time, the gas from which the malodorous component or carbon dioxide is removed is discharged through the outlet of the upper portion and the absorbent liquid absorbing the malodorous component is discharged to the lower portion.

한편, 상기 흡수탑 내부에 구비되는 스프레이의 분사 액적은 수십 ㎛ 내지 수 mm 정도의 크기로 형성되어 기체와 접촉하는 액적의 접촉면적이 작다.On the other hand, the spray droplets of the spray provided in the absorption tower is formed in the size of about several tens of micrometers to several mm, the contact area of the droplets in contact with the gas is small.

이에, 적은 접촉면적으로 인한 악취성분 및/또는 이산화탄소의 흡수 효율을 증가시키기 위해 흡수탑의 크기를 증가시키거나 기/액의 접촉시간을 증가시키는 방법을 사용하고 있으며, 필요에 따라 흡수탑 내에 충진물을 충진하여 접촉면적을 증가시키기도 한다.Therefore, in order to increase the absorption efficiency of odor components and / or carbon dioxide due to the small contact area, a method of increasing the size of the absorption tower or increasing the contact time of gas / liquid is used. It can also increase the contact area by filling.

하지만, 상기 충진물을 사용하는 경우 흡수하여 제거하고자 하는 대상기체, 예를 들면 악취성분 및/또는 이산화탄소를 포함하는 기체가 한쪽 방향으로만 편향되어 흐르는 편류 현상이 발생되는 문제점이 있다.However, when the filler is used, there is a problem in that a target gas to be absorbed and removed, for example, a drift phenomenon in which a gas containing malodorous components and / or carbon dioxide is deflected only in one direction.

본 발명은 악취가스 또는 이산화탄소 등을 포함하는 기체를 용액, 예를 들면 흡수액을 이용하여 제거할 경우, 상기 기체와 액체의 접촉면적을 증가시키기 위하여 미세액적을 생성할 수 있도록 하는 미세액적 기액접촉장치를 제공한다. The present invention provides a microdroplet gas-liquid contact for generating microdroplets in order to increase the contact area between the gas and the liquid when a gas containing a malodorous gas or carbon dioxide is removed using a solution, for example, an absorbent liquid. Provide the device.

본 발명은The present invention

용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액이 혼합된 혼합액이 유입되는 유입구; 상기 유입된 혼합액의 이동경로를 제공하는 혼합액 유도부재; 상기 혼합액 유도부재를 통과한 혼합액이 충돌하여 미세액적을 형성하는 충돌판; 및 충돌판에 의해 형성된 미세액적을 함유한 액체가 배출되는 배출구를 포함하는 미세액적 기액접촉장치를 제공한다.An inlet through which a mixed solution containing a gas and an absorbent liquid containing a soluble material is introduced; A mixed solution inducing member providing a movement path of the introduced mixed solution; An impingement plate which forms a fine droplet by colliding the mixed liquid passing through the mixed liquid inducing member; And an outlet through which a liquid containing the microdroplets formed by the impingement plate is discharged.

또한, 본 발명은In addition,

용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액을 혼합하는 혼합액 제조단계;Mixed solution preparation step of mixing the gas and the absorbent liquid containing a soluble material;

상기 혼합액을 0.5 내지 5kgf/cm2의 분사압력으로 충돌판과 충돌시켜 미세액적을 포함하는 액체를 형성하는 단계;Colliding the mixed liquid with an impingement plate at an injection pressure of 0.5 to 5 kg f / cm 2 to form a liquid including microdroplets;

미세액적을 포함하는 액체를 기체 및 액체로 분리하는 단계를 포함하는 미세액적 기액접촉방법을 제공한다.Provided is a microdroplet gas-liquid contact method comprising the step of separating a liquid containing microdroplets into a gas and a liquid.

또한, 본 발명은 In addition,

용해성 물질을 포함하는 기체를 공급하는 기체공급부; 상기 기체에 포함된 용해성 물질이 용해되는 흡수액이 저장되어 있는 저장조; 상기 저장조와 기체공급부에 연결설치되어 기체가 통과하며 저장조의 흡수액을 기체로 혼입시키는 인젝터; 상기 인젝터의 일측에 연결설치되어 인젝터로부터 배출되는 용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액이 혼합된 혼합액을 흡입하여 미세액적을 함유한 액체로 제조하는 미세액적 기액접촉장치; 상기 기액접촉장치에 연결설치되어 배출되는 미세액적을 함유한 액체를 기체와 액체로 분리하는 기액분리수단; 및 흡수액의 이동경로에 구비되어 흡수액과 용해성 물질을 포함하는 기체의 혼합비율을 조절하는 배압 조절밸브를 포함하는 기체처리 장치를 제공한다.
A gas supply unit supplying a gas containing a soluble substance; A storage tank in which an absorbent liquid for dissolving soluble substances contained in the gas is stored; An injector connected to the reservoir and the gas supply unit and allowing gas to pass therethrough to mix the absorbing liquid of the reservoir into the gas; A microdroplet gas-liquid contact device connected to one side of the injector and sucking the mixed solution including a gas and an absorbent solution including a soluble substance discharged from the injector to produce a liquid containing microdroplets; Gas-liquid separation means for separating the liquid containing the microdroplets discharged by being connected to the gas-liquid contact device into a gas and a liquid; And a back pressure control valve provided in a moving path of the absorbent liquid to adjust a mixing ratio of the gas including the absorbent liquid and the soluble substance.

본 발명에 따른 미세액적 기액접촉장치는 흡수액을 미세액적화하여 기체와 접촉시킴으로써 기체에 포함된 악취가스 또는 이산화탄소 등의 용해성 물질이 흡수액으로 용이하게 용해되어 제거될 수 있도록 한다.
The microdroplet gas-liquid contact device according to the present invention makes it possible to easily dissolve and remove soluble substances such as malodorous gas or carbon dioxide contained in the gas by absorbing the absorbent liquid into microdroplets and contacting the gas.

도 1은 본 발명에 따른 미세액적 기액접촉장치를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 미세액적 기액접촉장치를 포함하는 기체처리 장치를 나타내는 구성도이다.1 is a cross-sectional view showing a microdroplet gas-liquid contact device according to the present invention;
Figure 2 is a block diagram showing a gas treatment apparatus including a microdroplet gas-liquid contact device according to the present invention.

한 가지 관점에서, 본 발명은 용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액이 혼합된 혼합액이 유입되는 유입구; 상기 유입된 혼합액의 이동경로를 제공하는 혼합액 유도부재; 상기 혼합액 유도부재를 통과한 혼합액이 충돌하여 미세액적을 형성하는 충돌판; 및 충돌판에 의해 형성된 미세액적을 함유한 액체가 배출되는 배출구를 포함하는 미세액적 기액접촉장치를 제공한다.In one aspect, the present invention provides an inlet for introducing a mixed solution of a gas and an absorbent liquid containing a soluble material; A mixed solution inducing member providing a movement path of the introduced mixed solution; An impingement plate which forms a fine droplet by colliding the mixed liquid passing through the mixed liquid inducing member; And an outlet through which a liquid containing the microdroplets formed by the impingement plate is discharged.

다른 관점에서, 본 발명은 용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액을 혼합하는 혼합액 제조단계; 상기 혼합액을 0.5 내지 5kgf/cm2의 분사압력으로 충돌판과 충돌시켜 미세액적을 포함하는 액체를 형성하는 단계; 및 미세액적을 포함하는 액체를 기체 및 액체로 분리하는 단계를 포함하는 미세액적 기액접촉방법을 제공한다.In another aspect, the present invention is a mixed liquid manufacturing step of mixing the gas and the absorbent liquid containing a soluble material; Colliding the mixed liquid with an impingement plate at an injection pressure of 0.5 to 5 kg f / cm 2 to form a liquid including microdroplets; And separating the liquid containing the microdroplets into a gas and a liquid.

또 다른 관점에서, 본 발명은 용해성 물질을 포함하는 기체를 공급하는 기체공급부; 상기 기체에 포함된 용해성 물질이 용해되는 흡수액이 저장되어 있는 저장조; 상기 저장조와 기체공급부에 연결설치되어 기체가 통과하며 저장조의 흡수액을 기체로 혼입시키는 인젝터; 상기 인젝터의 일측에 연결설치되어 인젝터로부터 배출되는 용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액이 혼합된 혼합액을 흡입하여 미세액적을 함유한 액체로 제조하는 미세액적 기액접촉장치; 상기 기액접촉장치에 연결설치되어 배출되는 미세액적을 함유한 액체를 기체와 액체로 분리하는 기액분리수단; 및 흡수액의 이동경로에 구비되어 흡수액과 용해성 물질을 포함하는 기체의 혼합비율을 조절하는 배압 조절밸브를 포함하는 기체처리 장치를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a gas supply unit for supplying a gas containing a soluble material; A storage tank in which an absorbent liquid for dissolving soluble substances contained in the gas is stored; An injector connected to the reservoir and the gas supply unit and allowing gas to pass therethrough to mix the absorbing liquid of the reservoir into the gas; A microdroplet gas-liquid contact device connected to one side of the injector and sucking the mixed solution including a gas and an absorbent solution including a soluble substance discharged from the injector to produce a liquid containing microdroplets; Gas-liquid separation means for separating the liquid containing the microdroplets discharged by being connected to the gas-liquid contact device into a gas and a liquid; And a back pressure control valve provided in a moving path of the absorbent liquid to adjust a mixing ratio of the gas including the absorbent liquid and the soluble substance.

본 발명에 따른 용해성 물질을 포함하는 기체는 악취성분, 이산화탄소 및 이들 모두를 포함하는 기체를 의미하는 것이다.Gas containing a soluble material according to the present invention means a gas containing a malodorous component, carbon dioxide and both.

이때, 상기 용해성 물질은 폐가스, 배기가스 또는 바이오가스 중에 포함되어 악취를 발생시키는 악취성분 및/또는 이산화탄소 등을 지칭한다.At this time, the soluble material refers to the odor component and / or carbon dioxide that is included in the waste gas, exhaust gas or biogas to generate odor.

본 발명에 따른 흡수액은 상기 용해성 물질과 접촉하여, 용해성 물질이 용해되어 제거될 수 있도록 하는 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 액체라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
The absorbent liquid according to the present invention is to be in contact with the soluble material so that the soluble material can be dissolved and removed, and any liquid can be used as long as it is a conventional liquid having a purpose in the art.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 하기의 설명은 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 하기 설명에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following description is only for the purpose of specifically describing the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the following description.

도 1은 본 발명에 따른 미세액적 기액접촉장치를 나타내는 단면도, 도 2는 본 발명에 따른 미세액적 기액접촉장치를 포함하는 기체처리 장치를 나타내는 구성도로써 함께 설명한다.1 is a cross-sectional view showing a microdroplet gas-liquid contact device according to the present invention, Figure 2 is a schematic diagram showing a gas treatment apparatus including a microdroplet gas-liquid contact device according to the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미세액적 기액접촉장치(2)는 용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액이 혼합된 혼합액이 유입되는 유입구(24); 상기 유입된 혼합액의 이동경로를 제공하는 혼합액 유도부재(22); 상기 혼합액 유도부재(22)를 통과한 혼합액이 충돌하여 미세액적을 형성하는 충돌판(16); 및 충돌판(16)에 의해 형성된 미세액적을 함유한 액체가 배출되는 배출구(26)를 포함한다.1 and 2, the microdroplet gas-liquid contacting apparatus 2 according to the present invention includes an inlet port 24 through which a mixed liquid mixed with a gas containing an soluble substance and an absorbent liquid is introduced; A mixed solution inducing member 22 providing a moving path of the introduced mixed solution; An impingement plate 16 in which the mixed liquid passing through the mixed liquid guide member 22 collides to form micro droplets; And an outlet 26 through which liquid containing microdroplets formed by the impingement plate 16 is discharged.

이때, 상기 미세액적 기액접촉장치(2)는 그 내부의 액체를 외부로 배출할 수 있도록 한 배수구(28) 및 장치의 조립 또는 청소를 용이하게 하기 위한 플렌지(18)를 더 포함할 수 있다.At this time, the microdroplet gas-liquid contact device 2 may further include a drainage port 28 for discharging the liquid therein to the outside and a flange 18 for facilitating assembly or cleaning of the device. .

본 발명에 따른 미세액적 기액접촉장치(2)는 용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액을 서로 접촉시켜 기체에 포함된 용해성 물질을 흡수액으로 용해시켜 기체에 포함된 용해성 물질을 제거한다.The microdroplet gas-liquid contact device 2 according to the present invention contacts the gas and the absorbent liquid containing the soluble substance with each other to dissolve the soluble substance contained in the gas with the absorbent liquid to remove the soluble substance contained in the gas.

이때, 상기 미세액적 기액접촉장치(2)는 그 형태가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 길이방향으로 확장된 원통형 형상을 갖는 것이 좋다.At this time, the microdroplet gas-liquid contact device 2 is not particularly limited in form, but preferably has a cylindrical shape extending in the longitudinal direction.

본 발명에 따른 용해성 물질은 폐가스, 배기가스, 바이오가스 또는 이들 중 선택된 적어도 하나 이상의 가스 중에 포함되어 악취를 발생시키는 악취성분 및/또는 이산화탄소 등을 지칭한다.Soluble material according to the present invention refers to a malodorous component and / or carbon dioxide and the like contained in the waste gas, exhaust gas, biogas or at least one selected from among them to generate a malodor.

또한, 상기 흡수액은 용해성 물질과 접촉하여, 용해성 물질이 용해되어 제거될 수 있도록 하는 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 액체라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.In addition, the absorbent liquid is to be in contact with the soluble material, so that the soluble material can be dissolved and removed, any liquid conventional in the art having this purpose may be used.

본 발명에 따른 유입구(24)는 상기 용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액이 혼합된 혼합액이 유입된다.Inlet 24 according to the present invention is a mixture of gas and absorbent liquid containing the soluble material is introduced.

본 발명에 따른 혼합액 유도부재(22)는 유입구(24)를 통해 유입된 혼합액의 이동경로를 제공한다.The mixed solution guide member 22 according to the present invention provides a moving path of the mixed solution introduced through the inlet 24.

이때, 상기 혼합액 유도부재(22)는 미세액적 기액접촉장치(2)의 길이방향을 따라 확장되도록 미세액적 기액접촉장치(2)의 내부에 구비되는 것이 좋고, 그 종단에 혼합액이 배출되는 노즐(미도시)이 연결설치되는 것이 좋다.At this time, the mixed liquid inducing member 22 may be provided inside the microdroplet gas-liquid contact device 2 so as to extend along the longitudinal direction of the microdroplet gas-liquid contact device 2, and the mixed solution is discharged at an end thereof. The nozzle (not shown) is preferably installed.

본 발명에 따른 충돌판(16)은 상기 혼합액 유도부재(22)와 인접하도록 설치되어 혼합액 유도부재(22)의 종단, 예를 들면 혼합액 유도부재(22)의 종단에 구비된 노즐로부터 배출되는 혼합액이 충돌하며 미세액적을 형성하도록 한다.The impingement plate 16 according to the present invention is installed to be adjacent to the mixed liquid inducing member 22, and the mixed liquid discharged from the nozzle provided at the end of the mixed liquid inducing member 22, for example, the end of the mixed liquid inducing member 22. This collides and forms microdroplets.

이때, 상기 충돌판(16)은 혼합액 유도부재(22)의 종단 직경보다 큰 면적을 갖는 판상 형태인 것이 좋다.At this time, the impingement plate 16 is preferably in the form of a plate having an area larger than the end diameter of the mixed solution guide member 22.

특정 양태로서, 상기 혼합액 유도부재(22)의 종단이 충돌판(16)의 형태와 대응되도록 그 종단 중심을 기준으로 혼합액 유도부재(22)의 길이방향에 대하여 수직으로 방사형으로 확장된 판상으로 마무리되어, 상기 충돌판(16)과 충돌한 혼합액이 혼합액 유도부재(22) 및 충돌판(16) 사이의 공간을 통해 혼합액 유도부재(22)의 길이방향을 기준으로 수직으로 배출될 수 있도록 구성할 수 있다.In a particular embodiment, the end of the mixed liquid guide member 22 is finished in a radially extended plate shape perpendicular to the longitudinal direction of the mixed liquid guide member 22 with respect to the longitudinal center thereof so as to correspond to the shape of the impingement plate 16. To be configured such that the mixed liquid collided with the impingement plate 16 can be discharged vertically based on the longitudinal direction of the mixed liquid inducing member 22 through the space between the mixed liquid inducing member 22 and the impingement plate 16. Can be.

상기 충돌판(16)과 충돌하는 혼합액은 상기 충돌로 인해 미세액적화되어 혼합액에 포함된 기체의 용해성 물질이 흡수액으로 용해된다.The mixed liquid which collides with the impingement plate 16 is micro-droplets due to the collision so that the soluble substance of the gas contained in the mixed liquid is dissolved into the absorbing liquid.

여기서, 상기 기체와 흡수액의 용이한 접촉을 위해 상기 충돌판(16)은 혼합액과 충돌하는 부분이 볼록하게 튀어나온 형태로 형성될 수도 있다.Here, the collision plate 16 may be formed in a convex protruding portion that collides with the mixed liquid in order to easily contact the gas and the absorbent liquid.

또한, 상기 혼합액의 충돌로 인해 형성되는 미세액적은 유속과 분사압력에 따라 크기가 변화되며, 통상적으로 1 내지 20㎛의 크기를 갖는 것이 좋다.In addition, the microdroplets formed due to the collision of the mixed liquid is changed in size depending on the flow rate and the injection pressure, it is usually preferred to have a size of 1 to 20㎛.

이때, 상기 액적의 크기가 작을수록 기체, 예를 들면 용해성 물질을 포함하는 기체와 액체, 예를 들면 흡수액의 접촉면적을 증가시킬 수 있으므로, 상기 접촉면적의 증가를 위해서는 혼합액 유도부재(22)로부터 배출되는 혼합액의 분사압력을 증가시키거나 혼합액 유도부재(22)의 직경, 예를 들면 혼합액 유도부재(22)에 설치되는 노즐의 직경을 작게 형성하는 것이 좋다.At this time, the smaller the size of the droplet can increase the contact area of the gas, for example, a gas containing a soluble material and the liquid, for example, the absorbent liquid, so as to increase the contact area from the mixed liquid guide member 22 It is preferable to increase the injection pressure of the discharged mixed liquid or to form a smaller diameter of the mixed liquid guide member 22, for example, a diameter of a nozzle installed in the mixed liquid guide member 22.

상기 분사압력은 0.5 내지 5kgf/cm2, 추천하기로는 1 내지 3kgf/cm2인 것이 좋다.The injection pressure is 0.5 to 5kg f / cm 2 , preferably 1 to 3kg f / cm 2 is preferred.

여기서, 분사압력이 0.5kgf/cm2 보다 낮을 경우, 미세액적이 생성되기 어렵고, 5kgf/cm2 보다 높을 경우, 혼합액 분사를 위한 동력비가 증가하게 된다.Here, when the injection pressure is lower than 0.5kg f / cm 2 , it is difficult to generate microdroplets, 5kg f / cm 2 When higher, the power ratio for the mixed liquid injection is increased.

본 발명에 따른 배출구(26)는 충돌판(16)에 의해 형성된 미세액적을 함유한 액체가 배출되는 경로를 제공한다.The outlet 26 according to the present invention provides a path through which liquid containing microdroplets formed by the impingement plate 16 is discharged.

여기서, 상기 배출구(26)로 배출된 미세액적을 함유한 액체는 디미스터(demister), 수분분리기 등과 같은 기액분리수단(30) 등에 의해 기체와 액체가 분리될 수 있다.Here, the liquid containing the microdroplets discharged to the outlet 26 may be separated from the gas and the liquid by gas-liquid separation means 30, such as a demister, a water separator.

또한, 본 발명에 따른 미세액적 기액접촉장치(2)는 기체에 포함된 용해성 물질이 흡수액 속으로 용이하게 용해되도록 미세액적을 함유한 혼합액의 흐름을 방해하는 방해판(20)을 혼합액 유도부재(22)의 종단, 예를 들면 유도부재(22)의 종단에 연결설치된 노즐 위치보다 낮은 위치 또는 배출구(26)의 위치보다 높은 위치 또는 이들 위치 모두에 더 설치할 수 있다.In addition, the microdroplet gas-liquid contacting apparatus 2 according to the present invention includes a baffle plate 20 which prevents the flow of the mixed solution containing the microdroplets so that the soluble substance contained in the gas is easily dissolved into the absorbent liquid. It may be further installed at a position lower than the position of the nozzle connected to the end of the end portion 22, for example, the end of the guide member 22, or a position higher than the position of the outlet 26 or both of these positions.

여기서, 상기 방해판(20)은 상기 혼합액 유도부재(22)를 중심으로 하여 직경이 0.3 내지 0.7cm인 원형의 구멍을 1 내지 2cm 간격으로 설치하여 미세액적을 포함하는 액체의 흐름을 방해하도록 한다. Here, the baffle plate (20) is to install a circular hole having a diameter of 0.3 to 0.7cm at intervals of 1 to 2cm centering on the mixed solution guide member 22 to hinder the flow of liquid including microdroplets. .

한편, 본 발명에 따른 미세액적 기액접촉장치(2)는 저장조(14), 인젝터(4), 배압 조절밸브(10) 및/또는 기액분리수단(30) 등을 연결설치하여 기체처리 장치를 구성할 수 있다.Meanwhile, the microdroplet gas-liquid contact device 2 according to the present invention connects the reservoir 14, the injector 4, the back pressure control valve 10, and / or the gas-liquid separation means 30 to install the gas treatment device. Can be configured.

여기서, 상기 기체처리 장치는 용해성 물질을 포함하는 기체를 공급하는 기체공급부(12); 상기 기체에 포함된 용해성 물질이 용해되는 흡수액이 저장되어 있는 저장조(14); 상기 저장조(14)와 기체공급부(12)에 연결설치되어 기체가 통과하며 저장조(14)의 흡수액을 기체로 혼입시키는 인젝터(4); 상기 인젝터(4)의 일측에 연결설치되어 인젝터(4)로부터 배출되는 용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액이 혼합된 혼합액을 흡입하여 미세액적을 함유한 액체로 제조하는 미세액적 기액접촉장치(2); 상기 기액접촉장치(2)에 연결설치되어 배출되는 미세액적을 함유한 액체를 기체와 액체로 분리하는 기액분리수단(30) 및 흡수액의 이동경로에 구비되어 흡수액과 용해성 물질을 포함하는 기체의 혼합비율을 조절하는 배압 조절밸브(10)를 포함한다.Here, the gas treatment device includes a gas supply unit 12 for supplying a gas containing a soluble material; A storage tank 14 in which an absorbent liquid for dissolving soluble substances contained in the gas is stored; An injector (4) connected to the reservoir (14) and the gas supply part (12) to allow gas to pass therethrough and to mix the absorbing liquid of the reservoir (14) with gas; A microdroplet gas-liquid contact device (2) connected to one side of the injector (4) to draw a mixed liquid mixed with a gas containing an soluble substance discharged from the injector (4) and an absorbent liquid to produce a liquid containing microdroplets (2). ); The gas-liquid separation means 30 for separating the liquid containing the microdroplets discharged by being connected to the gas-liquid contacting device 2 into a gas and a liquid, and a mixture of the gas containing the absorbent liquid and the soluble substance provided in the moving path of the absorbent liquid. It includes a back pressure control valve 10 for adjusting the ratio.

이때, 상기 기체처리 장치는 필요에 따라, 기체공급부(12)와 인젝터(4) 사이에 구비되어 압력을 측정하는 제 1 압력계(6) 및 미세액적 기액접촉장치(2)와 저장조(14) 사이에 구비되어 배출압력을 조절하는 제 2 압력계(8)를 더 설치할 수 있다. At this time, the gas treatment device is provided between the gas supply unit 12 and the injector 4, as necessary, the first pressure gauge 6 and the microdroplet gas-liquid contact device 2 and the reservoir 14 to measure the pressure. It may be further provided with a second pressure gauge 8 provided in between to adjust the discharge pressure.

한편, 상기 미세액적 기액접촉장치(2)를 이용하여 용해성 물질을 포함하는 기체를 처리하는 미세액적 기액접촉방법은 용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액을 혼합하는 혼합액 제조단계; 상기 혼합액을 0.5 내지 5kgf/cm2의 분사압력으로 충돌판과 충돌시켜 미세액적을 포함하는 액체를 형성하는 단계; 및 미세액적을 포함하는 액체를 기체 및 액체로 분리하는 단계를 포함한다.On the other hand, the microdroplet gas-liquid contact method for processing a gas containing a soluble material by using the microdroplet gas-liquid contact device (2) comprises a mixed liquid manufacturing step of mixing the gas and the absorbent liquid containing a soluble material; Colliding the mixed liquid with an impingement plate at an injection pressure of 0.5 to 5 kg f / cm 2 to form a liquid including microdroplets; And separating the liquid including the microdroplets into a gas and a liquid.

여기서, 상기 미세액적을 포함하는 액체를 기체 및 액체로 분리하는 것은 당업계의 통상적인 기액분리수단(30)을 사용하는 것이 좋다.Here, for separating the liquid containing the microdroplets into a gas and a liquid, it is preferable to use a gas-liquid separating means 30 conventional in the art.

한편, 본 발명에 따른 미세액적 기액접촉장치(2)의 작동 원리를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the operation principle of the microdroplet gas-liquid contact device 2 according to the present invention in more detail as follows.

먼저, 용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액이 혼합된 혼합액은 유입구(24)를 통하여 미세액적 기액접촉장치(2)의 내부로 유입되며, 유입된 상기 혼합액은 혼합액 유도부재(22)를 통하여 미세액적 기액접촉장치(2)의 중심을 관통하면서 상단으로 유도된다. First, the mixed liquid containing the gas and the absorbent liquid containing the soluble substance is introduced into the microdroplet gas-liquid contacting device 2 through the inlet port 24, and the mixed liquid introduced into the microdroplet gas-liquid contacting device 22 is introduced through the mixed liquid guide member 22. Guided to the top while penetrating the center of the liquid droplet gas-liquid contact device (2).

한편, 미세액적 기액접촉장치(2)의 상단 내부 일측으로 혼합액 유도부재(22)의 종단과 소정 간격을 두고 충돌판(16)의 수평면이 혼합액 유도부재(22)와 수직으로 위치하여 상기 혼합액 유도부재(22)의 종단으로부터 배출되는 고압의 혼합액이 상기 충돌판(16)에 고속으로 충돌하면서 미세액적을 생성하게 된다. On the other hand, the horizontal surface of the impingement plate 16 is located perpendicular to the mixed liquid inducing member 22 at a predetermined distance from the end of the mixed liquid inducing member 22 toward the inner side of the upper end of the microdroplet gas-liquid contact device 2 and the mixed liquid. The high pressure mixed liquid discharged from the end of the guide member 22 collides with the collision plate 16 at high speed to generate microdroplets.

이와 같이 방법으로 생성된 미세액적은 방해판(20)을 거쳐 미세액적 기액접촉장치(2)의 하단으로 흐르게 되는데, 상기 방해판(20)은 중력에 의해 하강하는 미세액적을 포함하는 액체의 흐름을 지연시켜 생성된 미세액적 내의 기체에 포함된 용해성 물질이 액체, 예를 들면 흡수액 내로 용이하게 용해되어 분산되도록 하며, 기체와 액체의 접촉을 촉진시키는 기능을 한다. The microdroplets generated in this manner flow to the lower end of the microdroplet gas-liquid contact device 2 via the obstruction plate 20, and the obstruction plate 20 is formed of a liquid including the microdroplets descending by gravity. By delaying the flow, the soluble substance contained in the gas in the resulting microdroplets is easily dissolved and dispersed in a liquid, for example, an absorbent liquid, and serves to promote contact between the gas and the liquid.

그 다음, 상기 방해판(20)을 거친 미세액적을 포함하는 액체는 미세액적 기액접촉장치(2)의 하단 일측에 구비된 배출구(26)를 통하여 외부로 배출된다.Then, the liquid including the microdroplets passed through the baffle plate 20 is discharged to the outside through the discharge port 26 provided on one side of the lower end of the microdroplet gas-liquid contact device (2).

그 다음, 외부로 배출된 미세액적을 포함하는 액체는 기액분리수단(30)에 의해 액체와 기체로 분리된다.Then, the liquid containing the microdroplets discharged to the outside is separated into a liquid and a gas by the gas-liquid separation means 30.

전술한 방법에 의하여 제조된 미세액적의 크기는 1 내지 20㎛m로서 기체가 액상에 장기간 체류할 수 있는 물리적 장점 및 넓은 표면적을 제공하는 장점 등이 있다.The size of the microdroplets produced by the above-described method is 1 to 20㎛m, such as physical advantages that the gas can stay in the liquid phase for a long time and the advantage of providing a large surface area.

한편, 상기 미세액적 기액접촉장치(2)는 일련의 부가적인 장치를 연결설치함으로써 기체 처리장치를 구성할 수 있는바, 상기 기체 처리장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the microdroplet gas-liquid contact device (2) can be configured as a gas treatment apparatus by connecting a series of additional devices, the operation of the gas treatment apparatus will be described as follows.

먼저, 기체공급부(12)로부터 배출되는 용해성 물질을 포함하는 기체를 인젝터(4)로 공급하게 된다.First, the gas including the soluble substance discharged from the gas supply unit 12 is supplied to the injector 4.

이때, 인젝터(4)의 내부에 형성된 기체가 통과하는 경로는 그 크기가 감소하다가 증가하게 되는데, 이에 따라 인젝터(4) 내부의 기체의 압력도 함께 감소하다가 증가하게 된다. At this time, the path through which the gas formed in the injector 4 passes decreases in size and increases. Accordingly, the pressure of the gas in the injector 4 decreases and increases.

그러므로 상기 인젝터(4)의 직경이 감소하다가 증가하는 경계점에 흡수액 저장조(14)와 연결되는 관을 설치하여 저장조(14)와 인젝터(4)의 압력차로 인해 저장조(14)에 저장되어 있는 흡수액이 인젝터(4)로 이동되도록 한다. Therefore, a pipe connected to the absorbent liquid reservoir 14 is installed at the boundary point where the diameter of the injector 4 decreases and increases, so that the absorbent liquid stored in the reservoir 14 due to the pressure difference between the reservoir 14 and the injector 4 is reduced. To be moved to the injector (4).

그 다음, 상기 이동된 흡수액은 인젝터(4)를 통과하는 용해성 물질을 포함하는 기체와 혼합하게 되며, 상기 혼합된 혼합액은 미세액적 기액접촉장치(2)로 유입되어 미세액적을 함유하게 된다.
Then, the transferred absorbent liquid is mixed with a gas containing a soluble substance passing through the injector 4, and the mixed liquid mixture is introduced into the microdroplet gas-liquid contacting device 2 to contain the microdroplets.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
As described above, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. The scope of the present invention should be construed as being included in the scope of the present invention without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims.

2 : 미세액적 기액접촉장치 4 : 인젝터
6 : 제 1 압력계 8 : 제 2 압력계
10 : 배압 조절밸브 12 : 기체공급부
14 : 저장조 16 : 충돌판
18 : 플렌지(Flange) 20 : 방해판
22 : 혼합액 유도부재 24 : 유입구
26 : 배출구 28 : 배수구
30 : 기액분리수단2: microdroplet gas-liquid contact device 4: injector
6: first pressure gauge 8: second pressure gauge
10: back pressure control valve 12: gas supply unit
14: reservoir 16: crash plate
18: flange 20: baffle plate
22: mixed solution guide member 24: inlet
26: outlet 28: drain
30: gas-liquid separation means

Claims (5)

용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액이 혼합된 혼합액이 유입되는 유입구; 상기 유입된 혼합액의 이동경로를 제공하는 혼합액 유도부재; 상기 혼합액 유도부재를 통과한 혼합액이 충돌하여 미세액적을 형성하는 충돌판; 및 충돌판에 의해 형성된 미세액적을 함유한 액체가 배출되는 배출구를 포함하는 미세액적 기액접촉장치.An inlet through which a mixed solution containing a gas and an absorbent liquid containing a soluble material is introduced; A mixed solution inducing member providing a movement path of the introduced mixed solution; An impingement plate which forms a fine droplet by colliding the mixed liquid passing through the mixed liquid inducing member; And a discharge port through which the liquid containing the microdroplets formed by the impingement plate is discharged. 제1항에 있어서,
상기 용해성 물질이 악취성분, 이산화탄소 및 이들 모두인 것을 포함하는 미세액적 기액접촉장치.The method of claim 1,
A microdroplet gas-liquid contact device comprising the soluble substance is a malodorous component, carbon dioxide and both. 제1항에 있어서,
상기 기체에 포함된 용해성 물질이 용액 속으로 용이하게 용해되도록 미세액적을 함유한 혼합액의 흐름을 방해하는 방해판을 혼합액 유도부재의 종단 위치 보다 낮은 위치 또는 배출구의 위치보다 높은 위치 또는 이들 위치 모두에 더 설치하는 것을 포함하는 미세액적 기액접촉장치.The method of claim 1,
To prevent the soluble substance contained in the gas from easily dissolving into the solution, the baffle plate which hinders the flow of the mixed liquid containing microdroplets is positioned at a position lower than the terminal position of the mixed liquid inducing member, higher than the position of the outlet, or both of these positions. Microdroplet gas-liquid contact device comprising the installation further. 용해성 물질을 포함하는 기체를 공급하는 기체공급부; 상기 기체에 포함된 용해성 물질이 용해되는 흡수액이 저장되어 있는 저장조; 상기 저장조와 기체공급부에 연결설치되어 기체가 통과하며 저장조의 흡수액을 기체로 혼입시키는 인젝터; 상기 인젝터의 일측에 연결설치되어 인젝터로부터 배출되는 용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액이 혼합된 혼합액을 흡입하여 미세액적을 함유한 액체로 제조하는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 미세액적 기액접촉장치; 상기 기액접촉장치에 연결설치되어 배출되는 미세액적을 함유한 액체를 기체와 액체로 분리하는 기액분리수단; 및 흡수액의 이동경로에 구비되어 흡수액과 용해성 물질을 포함하는 기체의 혼합비율을 조절하는 배압 조절밸브를 포함하는 기체처리 장치.A gas supply unit supplying a gas containing a soluble substance; A storage tank in which an absorbent liquid for dissolving soluble substances contained in the gas is stored; An injector connected to the reservoir and the gas supply unit and allowing gas to pass therethrough to mix the absorbing liquid of the reservoir into the gas; The apparatus according to any one of claims 1 to 3, which is connected to one side of the injector and sucks a mixed liquid mixed with a gas containing an soluble substance discharged from the injector and an absorbent liquid to prepare a liquid containing microdroplets. Liquid-liquid gas-liquid contact device; Gas-liquid separation means for separating the liquid containing the microdroplets discharged by being connected to the gas-liquid contact device into a gas and a liquid; And a back pressure control valve provided in a movement path of the absorbent liquid to adjust a mixing ratio of the gas including the absorbent liquid and the soluble substance. 용해성 물질을 포함하는 기체 및 흡수액을 혼합하는 혼합액 제조단계;
상기 혼합액을 0.5 내지 5kgf/cm2의 분사압력으로 충돌판과 충돌시켜 미세액적을 포함하는 액체를 형성하는 단계; 및
미세액적을 포함하는 액체를 기체 및 액체로 분리하는 단계를 포함하는 미세액적 기액접촉방법.Mixed solution preparation step of mixing the gas and the absorbent liquid containing a soluble material;
Colliding the mixed liquid with an impingement plate at an injection pressure of 0.5 to 5 kg f / cm 2 to form a liquid including microdroplets; And
A microdroplet gas-liquid contact method comprising the step of separating a liquid containing microdroplets into a gas and a liquid.
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