KR20140070036A - Gas Dehydration Apparatus using Micro and/or nano Bubble - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 습식 가스의 수분을 효율적으로 탈수시키기 위한 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a gas dewatering apparatus using microbubbles, and more particularly, to a gas dewatering apparatus using microbubbles for efficiently dewatering moisture of a wet gas.
가스 하이드레이트(Gas Hydrate)란 메탄(CH4)또는 이산화탄소(CO2)등의 천연가스가 저온·고압 하에서 물분자(2H2O)와 결합하여 형성되는 고체물질로서, 동토 지역의 석유 또는 천연가스 저류층 및 석탄층과 인접된 지역이나, 저온·고압의 심해 퇴적층 특히 대륙사면에서 많이 발견된다. 천연가스 가스전에서 추출한 천연가스는 가스에 포함된 이산화탄소, 황, 수분 제거 과정을 거쳐 액화하여 수송한다. 천연가스 내에 수분이 다량 포함된 경우, 가스 배관 벽에 가스 하이드레이트가 형성되어 배관이 막히는 문제가 발생한다. 또한 사용처에서 천연가스 사용 시 가스 내 포함된 수분 제거 설비의 추가 설치가 요구된다. 가스 하이드레이트 생성에 의한 배관 막힘 문제와 사용처에서 별도의 수분 제거 설비 요구를 줄이기 위해 가스전에서 천연가스를 액화하여 저장하기 전에 가스 내 수분 제거 과정을 거치게 된다. 가스 하이드레이트는 연소 시 이산화탄소 발생이 적은 친환경적 청정 에너지원으로, 석유나 가스 자원의 고갈 시 이를 대체할 가스로 인식되고 있다. 또한, 가스 하이드레이트는 천연 가스의 저장, 운송이나 해저에 이산화탄소를 매장하기 위해 사용되고 있고, 가스 분리의 메커니즘 역할을 수행하는 연구에도 활용되고 있다. Gas Hydrate is a solid material formed by combining natural gas such as methane (CH4) or carbon dioxide (CO2) with water molecules (2H2O) at low temperature and high pressure. It is a solid material that is composed of petroleum or natural gas reservoir and coal layer It is often found in adjacent areas or deep-sea sediments of low temperature and high pressure, especially on continental slopes. The natural gas extracted from the natural gas gas field is liquefied and transported through the process of removing carbon dioxide, sulfur and water contained in the gas. If the natural gas contains a large amount of water, a problem occurs that the gas hydrate is formed on the gas piping wall and the piping is clogged. In addition, the use of natural gas requires additional installation of the water removal equipment contained in the gas. In order to reduce the problem of pipe clogging due to the generation of gas hydrate and to reduce the requirement of separate water removal equipment in the application, the natural gas is subjected to moisture removal process before gas is liquefied and stored in the gas field. Gas hydrate is an environmentally friendly clean energy source with little carbon dioxide emission during combustion, and is considered as a substitute gas for depletion of oil and gas resources. Gas hydrates are also used for storing, transporting natural gas, and for storing carbon dioxide in the seabed, and are also being used for research that serves as a mechanism for gas separation.
도 1은 종래의 가스 탈수 장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a conventional gas dewatering apparatus.
도 1을 참조하면, 종래의 가스 탈수 장치는 컨택터(Contactor)(3), 펌프들(4a, 4b) 및 흡수제 재생부(7)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a conventional gas dewatering apparatus includes a
컨택터(3)는 습식 가스를 유입 받아 건조 흡수제(Dry Absorbent)와 컨택시켜 습식 가스를 건조시킨다. 컨택터(3)는 흡수제를 이용하여 가스 내 함유 수분을 제거하여 건조 가스(Dry Gas)를 생성하고, 생성된 건조 가스, 즉, 탈수된 건조 가스를 배출한다. The contactor (3) receives the wet gas and contacts the dry absorbent (Dry Absorbent) to dry the wet gas. The
컨택터(3)의 저부에 저장되어 있던 흡수제는, 펌프(4a)에 의해 흡수제 재생부(7)로 제공된다. The absorbent stored in the bottom of the
펌프(4a)의 일단은 컨택터(3)와 연결되고 타단은 흡수제 재생부(7)와 연결되어 있다. One end of the
흡수제 재생부(7)가 수분이 포함된 흡수제를 건조시켜 컨택터(3)에서 사용 가능한 건조 흡수제로 재생하면, 펌프(4b)는 흡수제 재생부(7)에 의해 재생된 건조 흡수제를 컨택터(3) 상부로 제공한다.When the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 습식 가스에 포함된 수증기를 효율적으로 제거할 수 있는 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치 및 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a gas dewatering apparatus and method using fine bubbles capable of efficiently removing water vapor contained in a wet gas.
본 발명의 실시예에 따르면, 저부에 흡수제를 저장하는 컨텍터; 및 상기 컨텍터에 저장된 흡수제에 침지되어, 습식 가스를 미세 기포로서 배출하는 노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치가 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a contactor for storing an absorbent at a bottom portion; And a nozzle immersed in the absorbent stored in the contactor to discharge the wet gas as fine bubbles.
본 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치는, 습식 가스가 이동하는 경로를 제공하는 배관; 상기 배관에 흐르는 습식 가스에 포함된 수증기의 적어도 일부를 액적으로 만드는 액적 형성부; 및 상기 액적 형성부에서 만들어진 액적을 상기 습식 가스로부터 분리하는 액적 분리부; 더 포함하며, 상기 노즐은 상기 액적 분리부에 의해 액적이 분리된 습식 가스를 유입 받아 미세 기포로서 배출하는 것일 수 있다.The gas dewatering apparatus using the present micro bubbles includes: a piping for providing a path through which the wet gas moves; A droplet forming unit for making at least a part of water vapor contained in the wet gas flowing through the pipe into droplets; And a droplet separator for separating droplets formed in the droplet forming unit from the wet gas; And the nozzle may be configured to introduce the wet gas into which the liquid droplet is separated by the liquid separation unit, and to discharge the wet gas as fine bubbles.
상기 액적 형성부는 상기 습식 가스를 이온화함으로써 응결핵을 형성시키며, 상기 응결핵에 상기 습식 가스에 포함된 수증기가 붙어서 액적이 형성되는 것일 수 있다.The droplet forming unit forms a condensation nucleus by ionizing the wet gas, and a vapor is included in the condensation nucleus to form a droplet.
상기 액적 형성부는, 상기 습식 가스에 포함된 입자의 적어도 일부를 이온화시키는 이온화부; 및 상기 이온화부에 의해 이온화된 습식 가스가 통과하는 배관 영역에 전기장을 형성시키는 전기장 발생부;를 포함하는 것일 수 있다.Wherein the droplet forming unit comprises: an ionization unit for ionizing at least a part of particles contained in the wet gas; And an electric field generating unit for generating an electric field in a piping region through which the wet gas ionized by the ionizing unit passes.
본 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치는, 상기 컨텍터에 저장된 흡수제를 펌핑하여, 흡수제를 건조시키는 흡수제 재생부로 제공하는 제1펌프; 및 상기 흡수제 재생부에 의해 재생된 흡수제를 상기 노즐과 상기 액적 분리부 사이의 배관으로 제공하는 제2펌프;를 포함하는 것일 수 있다.The gas dewatering apparatus using the microbubbles includes a first pump for pumping an absorbent stored in the contactor to provide an absorbent regeneration section for drying the absorbent; And a second pump for supplying the absorbent regenerated by the absorbent regeneration unit to a pipe between the nozzle and the droplet separation unit.
상기 제1펌프는, 또한, 상기 흡수제 재생부에 의해 재생된 흡수제를 상기 컨택터로 제공하는 것일 수 있다.The first pump may further be to provide the absorbent regenerated by the absorbent regeneration section to the contactor.
본 발명의 실시예에 따르면, 건조 가스를 미세 기포의 형태로 만들어서 컨택터에 유입시킴으로써 건조 효율을 향상시킬 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the drying efficiency can be improved by introducing the dry gas into the form of minute bubbles and flowing into the contactor.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 습식 가스가 컨택터에 유입 되기 전에 임의적으로 액적을 형성시켜 제거함으로써, 건조 효율을 향상시킬 수 있다.According to another embodiment of the present invention, drying efficiency can be improved by forming and removing liquid droplets arbitrarily before the wet gas is introduced into the contactor.
도 1은 종래의 가스 탈수 장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치를 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 3의 액적 형성부를 설명하기 위한 도면, 그리고
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 대용량 미세 기포 발생장치에 사용되는 노즐을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a conventional gas dewatering apparatus,
2 is a view for explaining a gas dewatering apparatus using fine bubbles according to an embodiment of the present invention,
3 is a view for explaining a gas dewatering apparatus using microbubbles according to another embodiment of the present invention,
4 is a view for explaining the droplet forming unit of Fig. 3, and Fig.
5 to 7 are views for explaining a nozzle used in a large-capacity microbubble generator according to an embodiment of the present invention.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on another element, or a third element may be interposed therebetween. Further, in the drawings, the thickness of the components is exaggerated for an effective description of the technical content.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Where the terms first, second, etc. are used herein to describe components, these components should not be limited by such terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.
본원의 상세한 설명 및/또는 청구범위에서 구성요소 A와 구성요소 B가 서로 연결(또는 접속 또는 체결 또는 결합)되어 있다는 표현은 구성요소 A와 구성요소 B가 직접 연결되거나 또는 다른 하나 이상의 구성요소의 매개에 의해 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. The expression that component A and component B are connected (or connected or fastened or coupled) to each other in the description and / or claims of the present application means that component A and component B are directly connected or that one or more of the other components Quot; is used in the meaning including to be connected by an intermediary.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Also, terms used herein are for the purpose of illustrating embodiments and are not intended to limit the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific details have been set forth in order to explain the invention in greater detail and to assist in understanding it. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be understood by those skilled in the art without departing from such specific details. In some instances, it should be noted that portions of the invention that are not commonly known in the description of the invention and are not significantly related to the invention do not describe confusing reasons for explaining the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a gas dewatering apparatus using micro-bubbles according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치는 컨택터(30), 펌프들(51, 53, 55), 노즐(60), 및 흡수제 재생부(70)를 포함할 수 있다.2, a gas dewatering apparatus using micro-bubbles according to an embodiment of the present invention includes a
본 실시예에 따르면, 습식 가스는 배관(L)을 통해서 컨택터(30)에 유입된 후 노즐(60)을 통해서 미세 기포의 형태로 유출된다. 여기서, 미세 기포는 마이크로 기포(Micro bubble) 및/또는 이 보다 작은 기포를 의미한다.According to the present embodiment, the wet gas flows into the
컨택터(30) 상부로는 흡수제가 유입되고, 유입된 흡수제는 컨택터(30)의 하부에 저장된다. 여기서, 컨택터(30)의 상부로 유입된 흡수제는 분무기(미도시)를 통해서 분무된 후에 컨택터(30)의 하부에 저장된다.The absorbent is introduced into the upper portion of the
노즐(60)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 컨택터(30)의 하부에 저장된 흡수제에 침지된 상태에서, 습식 가스를 미세 기포로서 배출한다. 이처럼, 미세 기포화된 습식 가스는 흡수제와의 접촉 면적이 넓어져서 습식 가스에 포함된 수증기의 흡수 효율이 향상될 수 있다.2, the
한편, 컨택터(30)의 하부에 저장된 흡수제에 흡수되지 못한 수증기는 컨택터(30)의 상부로 상승할 때, 컨택터(30)의 상부에서 분무되는 흡수제와 접촉하면서 흡수될 수 있다.The water vapor not absorbed by the absorbent stored in the lower portion of the
펌프(55)는 흡수제 재생부(70)에서 재생된 흡수제를 펌핑하여, 배관(L)에 제공한다. 도시하지는 않았지만, 인젝터와 같은 장치를 사용하여, 흡수제를 배관(L)에 유입시킬 수 있다.The
배관(L)에 흡수제가 유입된 이후에는, 흡수제와 습식 가스가 혼합된 상태로 컨택터(30)에 제공되며, 노즐(60)을 통해서 습식 가스가 미세 기포화되어 흡수제와 접촉하게 된다.After the absorbent flows into the pipe L, the absorbent and the wet gas are supplied to the
한편, 흡수제 재생부(70)로부터 컨택터(30)가 제공받는 흡수제는 수증기가 없는 건조한 상태의 흡수제로서 이러한 상태의 흡수제를 ‘건조 흡수제’(Dry Absorbent)라고 지칭하고, 컨택터(30)에서 수증기를 흡수한 상태의 흡수제를 ‘습식 흡수제’(Wet Absorbent)라고 지칭하기로 한다. On the other hand, the absorbent to which the
흡수제 재생부(70)에 의해 재생된 건조 흡수제는 펌프(53)에 의해서 배관을 통해서 컨택터(30)로 유입되며, 배관(36)에 장착된 분무기(미도시)를 통해서 액적의 형태로 분무된다.The dry absorbent regenerated by the
펌프(51)는 컨택터(30)의 저부에 저장된 흡수제가 일정량 이상이 되면 펌핑하여 흡수제 재생부(70)에게 제공하고, 흡수제 재생부(70)에 의해 재생된 흡수제를 컨택터(30)로 제공한다.The
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 버블을 이용한 가스 탈수 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3의 액적 형성부와 액적 분리부를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a view for explaining a gas dewatering apparatus using fine bubbles according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view for explaining a droplet forming unit and a droplet separating unit of FIG.
도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 버블을 이용한 가스 탈수 장치를 설명하기로 한다. 3 and 4, a gas dewatering apparatus using a fine bubble according to another embodiment of the present invention will be described.
도 3에 도시된 실시예와 도 2에 도시된 실시예를 비교하면, 도 3의 실시예는 액적 형성부(10)와 액적 분리부(20)를 더 포함하며, 노즐 대신 미세 기포 발생기(80)를 포함한다는 점에서 차이가 있다. 3 is compared with the embodiment shown in FIG. 2, the embodiment of FIG. 3 further includes a
한편, 도 3의 컨택터(30)와 흡수제 재생부(70)는 도 2의 실시예의 것과 동일한 기능을 수행하므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다. 미세 기포 발생기(80)는 예를 들면 한국공개공보 10-2012-0007929호(마이크로 버블 발생장치와 이를 이용한 파이프)에 개시된 마이크로 버블 발생장치를 사용할 수 있다. 예를 들면, 본 한국공개공보의 도 4의 마이크로 버블 발생장치를 이용하는 경우, AIR가 들어가는 부분으로 습식 가스를 유입시키고, WATER가 들어가는 부분으로는 흡수제를 유입시키는 방식으로 배관(L)에 설치하여 사용할 수 있다.Meanwhile, the
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치는, 액적 형성부(10)와 액적 분리부(20)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, the gas dewatering apparatus using micro-bubbles according to an embodiment of the present invention may further include a
본 실시예에 따르면, 습식 가스는 미세 기포 발생기(80)에 유입되기 전에 액적 형성부(10)와 액적 분리부(20)를 통과하게 된다.According to the present embodiment, the wet gas passes through the
배관(L)은 습식 가스가 이동할 수 있는 경로를 제공하며, 배관(L)의 내부 또는 외부에 액적 형성부(10)와 액적 분리부(20)가 위치된다.The piping L provides a path through which the wet gas can move, and the
액적 형성부(10)는 습식 가스에 인위적으로 액적을 형성시키고, 액적 분리부(20)는 습식 가스에 형성된 액적을 분리시킨다.The
본 발명에서 습식 가스는, 예를 들면, 가스 하이드레이트일 수 있다.In the present invention, the wet gas may be, for example, a gas hydrate.
본원 명세서에서, 용어 ‘입자’는 습식 가스 내에 포함된 먼지와 같은 입자, 기체 분자(또는 원자), 및 전자를 포함하는 의미로 사용하기로 한다. 또한, 용어 ‘습식 가스 이온화’ 라고 함은 습식 가스에 포함된 입자를 이온화시키는 것을 의미하는 것으로 사용하기로 한다. As used herein, the term " particle " shall be understood to include particles, gas molecules (or atoms), and electrons contained in a wet gas. In addition, the term 'wet gas ionization' is used to mean ionization of particles contained in a wet gas.
본 발명의 일 실시예에 따른 액적 형성부(10)는 이온화부(11) 및 전기장 발생부(13)를 포함할 수 있다.The
이온화부(11)는 습식 가스가 이동하는 배관의 내부 또는 외부에 위치되어, 배관을 통해 유입되는 습식 가스를 이온화시킬 수 있다.The
구체적으로, 이온화부(11)는 소프트 엑스레이를 이용하여 습식 가스에 포함된 입자를 양극성을 가진 입자(이하, ‘양극성 입자’)와 음극성을 가진 입자(이하, ‘음극성 입자’)로 이온화시킬 수 있다. 양극성 입자는 예를 들면 습식 가스 내에 포함된 먼지와 같은 입자나 기체 분자가 될 수 있고, 음극성 입자는 예를 들면 ‘전자’나 ‘전자를 얻어서 음극성을 가지게 된 입자’가 될 수 있다.Specifically, the
이온화부(11)에 의해 형성된 양극성 입자와 음극성 입자는 전기장 발생부(13)에 의해 형성된 전기장이 형성된 영역을 통과하게 된다.The bipolar particles and the negative polarity particles formed by the
본 발명의 일 실시예에 따른 전기장 발생부(13)는, 음극(13a) 및 양극(13b), 및 전원(13c)을 포함한다. 음극(13a) 및 양극(13b)은, 이온화부(11)가 위치된 곳으로부터 액적 분리부(20)사이의 배관의 내부 또는 외부에 위치된다. 바람직하게는, 음극(13a)과 양극(13b)은 서로 대향 하여 위치된다. The electric
양극(13b)으로부터 음극(13a)으로 향하는 전기장에 의해서, 양극성 입자와 음극성 입자가 서로 붙지 않고 이온화 상태로 유지되게 된다. 상술한 바와 같이, 양극성 입자와 음극성 입자는 액적이 형성될 수 있는 응결핵으로서 기능하게 되며, 이러한 응결핵에 습식 가스에 있는 수증기가 붙어서 액적(물방울)이 형성되게 된다. The bipolar particles and the negative polar particles are kept in the ionized state without being adhered to each other by the electric field directed from the
전기장 발생부(13)에 의한 전기장은, 이온화부(11)가 위치된 곳으로부터 액적 분리부(20)사이의 배관 내부에 형성된다. 즉, 전기장 발생부(13)는, 이온화부(11)에서 형성된 양극성 입자와 음극성 입자가 각각의 이온화 상태를 유지할 수 있도록 한다.The electric field generated by the electric
이를 위해서, 이온화부(11)와 전기장 발생부(13)는 인접하여 위치되는 것이 바람직하다.For this purpose, it is preferable that the
액적 분리부(20)는 습식 가스내에 형성된 액적을 분리할 수 있다.The
액적 분리부(20)는 액적 형성부(10)에서 만들어진 액적을 습식 가스로부터 분리하며, 액적이 분리된 습식 가스는 이후 미세 기포 발생기(80)를 통해서 미세 기포의 형태로 컨택터(30)로 유입되게 된다.The
이상 설명한 것처럼, 습식 가스 내에 임의 또는 인위적으로 액적을 생성하여 분리시킨 후에 습식 가스를 컨택터(30)로 제공함으로써, 컨택터(30)에서 처리할 습식 가스에 포함된 수증기의 양이 줄어들게 되고, 나아가 습식 가스를 미세 기포화하여 컨택터(30)에 제공함으로써 탈수 공정의 효율이 향상될 수 있다. As described above, by supplying the wet gas to the
도 5 내지 도 7은 도 2의 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치에 사용되는 노즐(이하, '노즐'이라고 함)을 설명하기 위한 도면이다. Figs. 5 to 7 are views for explaining a nozzle (hereinafter referred to as a " nozzle ") used in the gas dewatering apparatus using the fine bubbles shown in Fig.
노즐(60)은 가이드부(62), 충돌판(64), 단면적 조절부(66)를 포함할 수 있다. The
가이드부(62)는, 습식 가스와 흡수제가 혼합된 혼합수를 유입 받아 충돌판(64)을 향하여 유출한다. The guide part (62) flows the mixed water in which the wet gas and the absorbent are mixed and flows out toward the impingement plate (64).
가이드부(62)는 혼합수를 유입 받는 유입단(61)과 혼합수를 유출하는 유출단(63)을 포함한다. 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 가이드부(62)의 내부 구조는 유입단(61)에서 유출단(63)으로 향하면서 복수개의 단차가 있는 구성으로 이루어지며, 유출단(63)으로 갈수록 가이드부(62)의 내부 직경은 점점 작아지도록 단차가 이루어진다.The
유출단(62)에는, 혼합수가 유출되는 유출공(62)이 형성되어 있으며, 유출공(62)을 통해서 혼합수가 유출된 후 충돌판(62)에 충돌하게 된다.An
충돌판(62)은 이격 지지부(65)에 의해 유출단(62)과 소정 거리 이격 되어 결합되어 있으며, 유출공(62)을 통해서 유출되는 혼합수는 상기 소정 거리를 이동하다가 충돌판(62)에 충돌한다. 이러한 충돌에 의해 미세 기포가 생성되게 된다. The mixing
한편, 유출공(62)의 유효 직경은, 단면적 조절부(66)에 의해 가변 될 수 있다. 여기서, 유효 직경은, 단면적 조절부(66)에 의해 조절된 직경을 의미한다.On the other hand, the effective diameter of the
단면적 조절부(66)는 도 5에 도시된 바와 같이 충돌판(62)의 중앙을 관통하는 수나사(66)로서 구현될 수 있다. The cross-sectional
충돌판(62)의 중앙에는 암나사가 형성되어 있으며, 충돌판(62) 중앙의 암나사와 수나사(66)가 체결된다. 수나사(66)의 회전 방향에 따라, 유출공(62)으로 수나사(66)가 진입하거나 또는 후퇴하게 된다. 즉, 수나사(66)의 회전 방향을 조절하여, 유출공(62)의 유효 직경을 조절할 수 있게 된다. A female screw is formed at the center of the
도 7을 참조하면, 수나사(66)가 유출공(62)으로 진입하게 됨에 따라서, 유출공(62)의 유효 직경은 적어지게 됨을 알 수 있다. 이러한 경우 유출공(62)의 유효 직경은 줄어들게 된다.Referring to FIG. 7, it can be seen that as the
유출공(62)의 직경을 조절함으로써, 노즐(60)에서 생성되는 미세 기포의 직경이나 양을 조절할 수 있게 된다. By adjusting the diameter of the
상기와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described with reference to the particular embodiments and drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
10: 액적 형성부 11: 이온화부
13: 전기장 발생부 20: 액적 분리부
30: 컨택터 51, 53, 55: 펌프
60:노즐 70: 흡수제 재생부10: droplet forming unit 11: ionization unit
13: electric field generating part 20:
30:
60: nozzle 70: absorbent regeneration section
Claims (6)
상기 컨텍터에 저장된 흡수제에 침지되어, 습식 가스를 미세 기포로서 배출하는 노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치.A contactor for storing the absorbent at the bottom; And
And a nozzle immersed in the absorbent stored in the contactor to discharge the wet gas as fine bubbles.
습식 가스가 이동하는 경로를 제공하는 배관;
상기 배관에 흐르는 습식 가스에 포함된 수증기의 적어도 일부를 액적으로 만드는 액적 형성부; 및
상기 액적 형성부에서 만들어진 액적을 상기 습식 가스로부터 분리하는 액적 분리부; 더 포함하며,
상기 노즐은 상기 액적 분리부에 의해 액적이 분리된 습식 가스를 유입 받아 미세 기포로서 배출하는 것을 특징으로 하는 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치.The method according to claim 1,
A piping for providing a path through which the wet gas moves;
A droplet forming unit for making at least a part of water vapor contained in the wet gas flowing through the pipe into droplets; And
A droplet separation unit for separating the droplet made in the droplet forming unit from the wet gas; Further,
Wherein the nozzle discharges the wet gas into which the droplet is separated by the droplet separator as fine bubbles.
상기 액적 형성부는 상기 습식 가스를 이온화함으로써 응결핵을 형성시키며, 상기 응결핵에 상기 습식 가스에 포함된 수증기가 붙어서 액적이 형성되는 것인, 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치. 3. The method of claim 2,
Wherein the droplet forming unit ionizes the wet gas to form a condensation nucleus, and the condensation nucleus is adhered with water vapor contained in the wet gas to form a droplet.
상기 액적 형성부는,
상기 습식 가스에 포함된 입자의 적어도 일부를 이온화시키는 이온화부; 및
상기 이온화부에 의해 이온화된 습식 가스가 통과하는 배관 영역에 전기장을 형성시키는 전기장 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치.The method of claim 3,
The droplet forming unit
An ionization unit for ionizing at least a part of the particles contained in the wet gas; And
And an electric field generating unit for generating an electric field in a piping region through which the wet gas ionized by the ionizing unit passes.
상기 컨텍터에 저장된 흡수제를 펌핑하여, 흡수제를 건조시키는 흡수제 재생부로 제공하는 제1펌프; 및
상기 흡수제 재생부에 의해 재생된 흡수제를 상기 노즐과 상기 액적 분리부 사이의 배관으로 제공하는 제2펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치.3. The method of claim 2,
A first pump for pumping the absorbent stored in the contactor to provide an absorbent regeneration section for drying the absorbent; And
And a second pump that supplies the absorbent regenerated by the absorbent regeneration unit to the pipe between the nozzle and the droplet separation unit.
상기 제1펌프는, 또한, 상기 흡수제 재생부에 의해 재생된 흡수제를 상기 컨택터로 제공하는 것을 특징으로 하는 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the first pump further supplies the absorbent regenerated by the absorbent regeneration section to the contactor.
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