KR20140107058A - 배가스 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

배가스 처리 장치가 개시된다. 내부챔버; 배가스가 상기 내부챔버 내부로 유입되도록 상기 내부챔버에 결합되는 배가스 유입부; 상기 배가스를 처리하기 위한 약액이 상기 내부챔버 내부로 유입되도록 상기 내부챔버에 결합되는 약액 투입부; 상기 내부챔버 내부에서 처리된 상기 배가스가 배출되도록 상기 내부챔버 상부에 형성되는 상부 배출구; 상기 상부 배출구를 통하여 배출된 상기 배가스를 수용하는 공간이 마련되도록, 상기 내부챔버와 간격을 두고 상기 내부챔버를 둘러싸는 외부챔버; 상기 상부 배출구를 통하여 배출된 상기 배가스가 선회류를 형성하며 상기 외부챔버 하부로 이동하면서, 상기 배가스와 혼합된 상기 약액이 응축되어 상기 외부챔버 하부에 포집되도록, 상기 내부챔버 및 상기 외부챔버 사이에 설치되는 사이클론 유도부; 및 상기 외부챔버 하부로 이동된 상기 배가스가 외부로 배출되도록, 상기 외부챔버에 형성되는 배가스 배출부를 포함하는 배가스 처리 장치가 제공된다.

Description

배가스 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING EXHAUST}
본 발명은 배가스 처리 장치에 관한 것이다.
배가스를 처리할 때 약액 세정탑이 사용될 수 있다. 약액 세정탑의 다양한 방식 중 처리효율이 높고 안정적인 운전이 가능한 방식은 카운터 플로어 방식이다. 카운터 플로어 방식은, 배가스는 아래에서 위로 올라가고, 약액은 위에서 아래로 뿌려지는 방식이다.
처리된 배가스와 함께 약액이 같이 세정탑 외부로 배출되는 현상을 막기 위하여, 디미스터가 설치될 수 있다. 디미스터는 망으로 형성될 수 있으며, 디미스터에 충돌한 용액 입자가 커져서 중력에 의해 아래로 떨어질 수 있다.
디미스터에 의하여 제거되지 못한 약액이 세정탑을 빠져나와 대기중으로 배출되거나 후처리시설로 넘어가게 되면, 후처리시설의 효율을 감소 시킬 수 있다. 예를 들어, 후처리시설이 활성탄에 의한 흡착탑인 경우, 세정탑을 빠져나온 약액에 의하여 활성탄층의 흡착효율이 떨어질 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-1997-0069098호(1997.11.07, 배출가스 정화 장치의 수분제거 장치)에 개시되어 있다.
본 발명의 실시예들은, 배가스에 포함된 약액을 포집할 수 있는 배가스 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부챔버; 배가스가 상기 내부챔버 내부로 유입되도록 상기 내부챔버에 결합되는 배가스 유입부; 상기 배가스를 처리하기 위한 약액이 상기 내부챔버 내부로 유입되도록 상기 내부챔버에 결합되는 약액 투입부; 상기 내부챔버 내부에서 처리된 상기 배가스가 배출되도록 상기 내부챔버 상부에 형성되는 상부 배출구; 상기 상부 배출구를 통하여 배출된 상기 배가스를 수용하는 공간이 마련되도록, 상기 내부챔버와 간격을 두고 상기 내부챔버를 둘러싸는 외부챔버; 상기 상부 배출구를 통하여 배출된 상기 배가스가 선회류를 형성하며 상기 외부챔버 하부로 이동하면서, 상기 배가스와 혼합된 상기 약액이 응축되어 상기 외부챔버 하부에 포집되도록, 상기 내부챔버 및 상기 외부챔버 사이에 설치되는 사이클론 유도부; 및 상기 외부챔버 하부로 이동된 상기 배가스가 외부로 배출되도록, 상기 외부챔버에 형성되는 배가스 배출부를 포함하는 배가스 처리 장치가 제공된다.
상기 사이클론 유도부는 돌출되어 상기 외부챔버 내측벽을 따라 나선형으로 형성될 수 있다.
상기 사이클론 유도부는 상기 내부챔버 외주면까지 연장되어 형성될 수 있다.
상기 외부챔버 하부에 포집되는 상기 약액의 높이를 측정하도록 상기 외부챔버 측면에 결합되는 센서(sensor)를 더 포함할 수 있다.
상기 외부챔버 하부에 포집되는 상기 약액이 재사용되도록, 상기 외부챔버 하부와 상기 약액 투입부 사이에 개재되는 제1 순환관을 더 포함하는 배가스 처리 장치.
상기 약액 투입부를 통하여 상기 내부챔버로 유입된 상기 약액이 외부로 배출되도록, 상기 외부챔버를 관통하여 상기 내부챔버에 형성되는 약액 배출부를 더 포함할 수 있다.
상기 약액 배출부를 통하여 외부로 배출된 상기 약액이 재사용되도록, 상기 약액 배출부 및 상기 약액 투입부 사이에 개재되는 제2 순환관을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 배가스 처리 장치에서의 배가스 내 약액 제거 효율이 증가되고, 약액의 소모량이 감소되어 배가스 처리 비용이 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배가스 처리 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배가스 처리 장치를 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 배가스 처리 장치 의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배가스 처리 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배가스 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배가스 처리 장치(100)는, 내부챔버(110), 외부챔버(120), 사이클론 유도부(130), 센서(140) 및 약액 배출부(114)를 포함할 수 있다.
내부챔버(110)는 내부에 공간이 마련된 하우징이다. 내부챔버(110)는 배가스 유입부(111), 약액 투입부(112) 및 상부 배출구(113)를 포함할 수 있다.
배가스 유입부(111)는, 처리 대상이 되는 배가스(10)가 유입되는 부분으로 관 형태일 수 있다. 배가스 유입부(111)는 내부챔버(110) 하부에 형성될 수 있다. 배가스 유입부(111)를 통해 유입된 배가스(10)는 상승할 수 있다.
약액 투입부(112)는 배가스(10)를 처리하기 위한 약액(20)이 내부챔버(110)로 유입되기 위한 부분으로 관 형태일 수 있으며, 관으로 되는 경우 매니폴드(manifold)가 형성될 수 있다.
약액 투입부(112)는 내부챔버(110)의 상부에 형성될 수 있다. 약액 투입부(112)를 통하여 유입된 약액(20)은 아래로 뿌려진다. 약액(20)에는 다량의 수분이 포함될 수 있다. 또한, 약액 투입부(112)는 약액 저장부(미도시)와 연결될 수 있다.
내부챔버(110) 내부에는 반응부(A)가 마련된다. 반응부에는 충진재가 채워지며, 충진재는 단면적이 큰 물체일 수 있으며 다공성 물질일 수 있다. 충진재로 가득 채워진 반응부에서는 배가스(10)와 약액(20)이 혼합되고 처리 반응이 일어나게 된다.
상부 배출구(113)는 반응부에서 처리된 배가스(10)가 배출되는 부분이다. 상부 배출구(113)는 내부챔버(110) 상부에 설치될 수 있다. 상부 배출구(113)는 비스듬히 설치되어 상부 배출구(113)를 통하여 배출된 배가스(10)가 하향 이동되도록 할 수 있다.
약액 배출부(114)는 반응부에서 배가스(10)를 처리한 약액(20)이 배출되는 부분이다. 약액 배출부(114)는 내부챔버(110) 하부에 설치될 수 있다.
외부챔버(120)는 내부챔버(110)를 둘러싸는 하우징이다. 외부챔버(120)는, 상부 배출구(113)를 통하여 배출된 배가스(10)를 수용하는 공간이 마련되도록 내부챔버(110)와 간격을 두고 내부챔버(110)를 둘러쌀 수 있다. 즉, 상부 배출구(113)를 통하여 배출된 배가스(10)는 내부챔버(110)와 외부챔버(120) 사이에 가둬질 수 있다.
배가스 배출부(121)는 외부챔버(120)에 형성되어, 배가스(10)가 외부로 배출되도록 한다. 이 경우, 내부챔버(110)에서 처리된 배가스(10)에서 약액(20)이 제거되어, 약액(20)이 포함되지 않은 배가스(10)가 배가스 배출부(121)를 통하여 외부로 배출된다. 이와 관련하여서는 후술하기로 한다.
배가스 배출부(121)은 외부챔버(120)에만 형성될 수 있으나, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부챔버(11)가 하측으로 연장된 하우징에도 함께 형성될 수 있다.
사이클론 유도부(130)는 내부챔버(110)와 외부챔버(120) 사이에 형성되어, 상부 배출구(113)를 통하여 배출된 배가스(10)가 선회류를 형성하도록 유도하는 부분이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 사이클론 유도부(130)는 내부챔버(110)와 외부챔버(120)의 간격만큼의 폭을 가지는 판으로 형성될 수 있다. 즉, 사이클론 유도부(130)는 외부챔버(120)에서 내부챔버(110)의 외주면까지 연장된 판으로 형성될 수 있다.
이 경우, 사이클론 유도부(130)는 판에 의하여 형성되는 나선형의 통로가 될 수 있다. 배가스(10)는 내부챔버(110)와 외부챔버(120) 사이에 나선형으로 형성되는 통로를 따라 선회류를 그리며 하강할 수 있다.
또한, 사이클론 유도부(130)는 가이드부(131)를 포함할 수 있다. 가이드부(131)는 상부 배출구(113)에 결합되어, 상부 배출구(113)에서 배출된 배가스(10)의 흐름이 일방이 되도록 안내할 수 있다.
도 2에서 빗금 처리된 부분과 같이, 사이클론 유도부(130)는 외부챔버(120) 내측벽을 따라 나선형으로 형성되는 돌출부일 수 있다. 즉, 배가스(10)는 사이클론 유도부(130)를 따라 선회류를 그리면서 이동될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 사이클론 유도부(130)를 따라 이동하는 배가스(10)는 나선형을 형성하며 외부챔버(120) 하부로 이동될 수 있다. 이 경우, 내부챔버(110)를 통과하던 배가스(10)는 사이클론 유도부(130)를 통과하면서, 단면적이 좁아지므로 유속이 빨라질 수 있다.
빠른 속도로 회전하면서 하강하는 배가스(10)에 포함된 약액(20)은 서로 충돌하면서 약액(20)의 액적이 커져 응축되어, 사이클론 유도부(130)를 따라 흘러내릴 수 있다. 이렇게 응축된 약액(20)은 외부챔버(120) 하부에 포집될 수 있다.
약액(20)이 포함되지 않은 배가스(10)는 사이클론 유도부(130)를 따라 계속하여 외부챔버(120) 하부로 하강할 수 있다. 약액(20)이 포함되지 않은 배가스(10)는 사이클론 유도부(130)를 따라 외부챔버(120) 하부로 하강한 이후에, 다시 단면적이 커짐에 따라 유속이 느려지고, 배가스 배출부(121)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.
센서(140)는 외부챔버(120)의 측면에 결합되어 외부챔버(120) 하부에 포집되는 약액(20)의 높이를 측정할 수 있다. 센서(140)에 의하여 측정된 약액(20)의 높이가 일정 수준 이상이 되는 경우, 포집된 약액(20)은 외부로 배출될 수 있다.
제1 순환관(150)은 외부챔버(120) 하부와 약액 투입부(112) 사이에 개재되는 관이다. 센서(140)에 의해 측정된 약액(20)의 높이가 일정 수준 이상이 되는 경우, 제1 순환관(150)은 개방되어 약액(20)이 약액 투입부(112)로 재유입될 수 있다. 약액 투입부(112)가 약액 저장부와 연결된 경우, 제1 순환관(150)은 약액 저장부로 연결될 수 있다.
이에 의하면, 약액(20)이 재사용될 수 있으므로 처리 비용이 절감될 수 있다. 이 경우, 제1 순환관(150) 상에는 펌프(미도시)가 형성되어 약액 투입부(112)로 약액(20)이 재유입되도록 할 수 있다.
제1 순환관(150)에는 밸브(155)가 설치되어 관의 개폐 또는 개도를 수행할 수 있다.
제어부(160)는 센서(140)와 밸브(155)와 연결되어, 센서(140)가 측정한 결과값 신호를 수신받아 이에 따라 밸브(155)를 조절할 수 있다. 즉, 센서(140)가 약액(20)의 높이가 일정 이상이라는 신호를 제어부(160)로 송신하면, 제어부(160)는 밸브(155)를 열어 약액(20)이 외부챔버(120)에서 약액 투입부(112)로 흘러 들어가도록 조절할 수 있다.
제2 순환관(170)은 약액 배출부(114)와 약액 투입부(112) 사이에 개재되는 관이다. 약액 배출부(114)를 통하여 배출된 약액(20)은 제2 순환관(170)을 통하여 약액 투입부(112)로 재유입되고, 배가스(10) 처리를 위해 재사용될 수 있다. 따라서, 약품(20)의 유실 비용이 감소되어 배가스 처리 비용은 절감될 수 있다. 약액 투입부(112)가 약액 저장부와 연결된 경우, 제2 순환관(170)은 약액 저장부로 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배가스 처리 장치에 의하면, 이중 챔버 구조와 각 챔버 사이에 형성되는 사이클론 유도부가 구성됨으로써 내부챔버에서 처리된 배가스가 나선형을 그리며 외부챔버 하부로 이동하고, 배가스에 함유된 약액이 응축되어 사이클론 유도부를 따라 하강하여 외부챔버 하부로 포집될 수 있다. 따라서, 외부로 배출되는 배가스에는 약액의 함유량이 낮아질 수 있다.
따라서, 디미스터와 같은 별도의 장치가 없이 배가스 내 약액 함유량을 감소시킬 수 있으며, 디미스터가 차지하는 공간을 반응부로 활용할 수 있으므로 처리 효율이 커질 수 있다.
또한, 배가스 내 약액 함유량이 낮아짐에 따라, 배가스 처리 장치에서 배출된 배가스가 후처리시설로 유입되는 경우에 후처리시설의 오작동 또는 손상이 방지될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 배가스
20: 약액
100: 배가스 처리 장치
110: 내부챔버
111: 배가스 유입부
112: 약액 투입부
113: 상부 배출구
114: 약액 배출부
120: 외부챔버
121: 배가스 배출부
130: 사이클론 유도부
131: 가이드부
140: 센서
150: 제1 순환관
155: 밸브
160: 제어부
170: 제2 순환관

Claims (7)

  1. 내부챔버;
    배가스가 상기 내부챔버 내부로 유입되도록 상기 내부챔버에 결합되는 배가스 유입부;
    상기 배가스를 처리하기 위한 약액이 상기 내부챔버 내부로 유입되도록 상기 내부챔버에 결합되는 약액 투입부;
    상기 내부챔버 내부에서 처리된 상기 배가스가 배출되도록 상기 내부챔버 상부에 형성되는 상부 배출구;
    상기 상부 배출구를 통하여 배출된 상기 배가스를 수용하는 공간이 마련되도록, 상기 내부챔버와 간격을 두고 상기 내부챔버를 둘러싸는 외부챔버;
    상기 상부 배출구를 통하여 배출된 상기 배가스가 선회류를 형성하며 상기 외부챔버 하부로 이동하면서, 상기 배가스와 혼합된 상기 약액이 응축되어 상기 외부챔버 하부에 포집되도록, 상기 내부챔버 및 상기 외부챔버 사이에 설치되는 사이클론 유도부; 및
    상기 외부챔버 하부로 이동된 상기 배가스가 외부로 배출되도록, 상기 외부챔버에 형성되는 배가스 배출부를 포함하는 배가스 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사이클론 유도부는 돌출되어 상기 외부챔버 내측벽을 따라 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배가스 처리 장치.
  3. 제2항에 있어,
    상기 사이클론 유도부는 상기 내부챔버 외주면까지 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 배가스 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외부챔버 하부에 포집되는 상기 약액의 높이를 측정하도록 상기 외부챔버 측면에 결합되는 센서(sensor)를 더 포함하는 배가스 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외부챔버 하부에 포집되는 상기 약액이 재사용되도록, 상기 외부챔버 하부와 상기 약액 투입부 사이에 개재되는 제1 순환관을 더 포함하는 배가스 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 약액 투입부를 통하여 상기 내부챔버로 유입된 상기 약액이 외부로 배출되도록, 상기 외부챔버를 관통하여 상기 내부챔버에 형성되는 약액 배출부를 더 포함하는 배가스 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 약액 배출부를 통하여 외부로 배출된 상기 약액이 재사용되도록, 상기 약액 배출부 및 상기 약액 투입부 사이에 개재되는 제2 순환관을 더 포함하는 배가스 처리 장치.
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