KR20150035159A - processing device for nitrogen oxides - Google Patents

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KR20150035159A
KR20150035159A KR20130115395A KR20130115395A KR20150035159A KR 20150035159 A KR20150035159 A KR 20150035159A KR 20130115395 A KR20130115395 A KR 20130115395A KR 20130115395 A KR20130115395 A KR 20130115395A KR 20150035159 A KR20150035159 A KR 20150035159A
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nitrogen oxide
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adsorption
catalyst
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KR20130115395A
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정선구
조영무
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(주)이지스
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Abstract

The present invention relates to a processing device for removing nitrogen oxide (NOx) included in exhaust gas which is discharged from a chemical process or an incinerator. According to an embodiment of the present invention, a processing device for absorbed nitrogen oxide decomposes nitrogen oxide into nitrogen and water by a mutual reaction between nitrogen oxide included in exhaust gas and catalyst, and discharges the purified gas into the air, the device comprising: a body including an inlet to which the exhaust gas is introduced and an outlet from which the purified gas is discharged; a nozzle for spraying a reducing agent to the exhaust gas which is introduced through the inlet in a spray condition; a cyclone-type mixer for uniformly mixing the reducing agent sprayed by the nozzle with the nitrogen oxide included in the exhaust gas to promote the mutual reaction thereof; a heater for maintaining the predetermined temperature which is appropriate for the mutual reaction between the nitrogen oxide of the exhaust gas going through the cyclone-type mixer and the catalyst; and a selective catalyst reducing reactor for decomposing the nitrogen oxide into nitrogen and water by the mutual reaction between the nitrogen oxygen included in the exhaust gas going through the heater and the catalyst. Accordingly, the purified gas by the selective catalyst reducing reactor is discharged through the outlet into the air, and the water is drained through a drain cock which is formed on the bottom surface of the body.

Description

흡착식 질소산화물 처리장치{processing device for nitrogen oxides}[0001] The present invention relates to a processing device for nitrogen oxides,

본 발명은 흡착식 질소산화물 처리장치에 관한 것으로, 특히 화학공정, 소각로 등으로부터 배출되는 배기가스 중에 포함되는 질소산화물(NOx)을 제거할 수 있도록 한 흡착식 질소산화물 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an adsorption type nitrogen oxide treatment apparatus, and more particularly, to a adsorption type nitrogen oxide treatment apparatus capable of removing nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas discharged from a chemical process, an incinerator or the like.

최근들어 그 수요가 급속도로 증가하고 있는 엘시디(Liquid Crystal Display; LCD)를 제조하기 위한 기판유리 용해설비에서는 원료 물질의 연소 및 용해공정 중에 다량의 입자상 물질, 황산화물(Sulfuric Oxide; SOx), 염화수소, 질소산화물, 일산화탄소, 기타 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs) 및 비소 등과 같은 중금속 성분과 붕소 성분이 배출되게 된다.BACKGROUND ART In a substrate glass melting apparatus for manufacturing a liquid crystal display (LCD) in which demand is rapidly increasing, a large amount of particulate matter, sulfur oxide (SOx), hydrogen chloride , Nitrogen oxides, carbon monoxide, other volatile organic compounds (VOCs), arsenic, and the like.

이외에도 쓰레기 소각시설, 연소로 등 각종 노에서도 다량의 유해 화합물들과 입자상 물질들이 배출되는데, 이러한 배출가스 중의 오염물질의 종류와 농도, 양은 다르지만, 그 성분을 살펴보면,In addition, a large amount of harmful compounds and particulate matter are discharged from various furnaces such as incineration facilities and combustion furnaces. The type, concentration and amount of contaminants in these exhaust gases are different. However,

① 주로 산성비 등의 원인이 되는 SOx, HCl, NOx, HF 등의 산성가스,① Acid gases such as SOx, HCl, NOx, HF, etc. which mainly cause acid rain,

② 스모그 현상 등의 원인이 되는 NOx가스,(2) NOx gas, which causes smog phenomena,

③ 발암 등의 원인 독성물질인 다이옥신(TCDD/F),③ Toxic substances such as dioxins (TCDD / F)

④ As, Hg, Cd 등의 중금속류 등으로 구성되어 있다.④ Heavy metals such as As, Hg and Cd.

이러한 각종 노의 배기가스에 대한 기존의 정화방식을 간략히 설명하면, 우선, 산성가스의 처리를 위한 방법으로 (a)배기가스에 소석회, 중탄산소다분말 등의 알칼리 약제를 사용하여 여과집진장치로 흡수해 제거하는 건식, (b)배기가스에 소석회 슬러리를 사용하여 제거하는 반건식, (c)배기가스에 가성소다 등의 알칼리 약제를 반응시켜 제거하는 습식으로 나눌 수 있다.The conventional purification method for the exhaust gases of various furnaces will be briefly described. First, as a method for treating the acid gas, (a) an alkaline agent such as calcium hydroxide or sodium bicarbonate powder is used as the exhaust gas, (B) a semi-dry type in which exhaust gas is removed by using slaked lime slurry, and (c) a wet type in which an exhaust gas is reacted with an alkaline chemical such as caustic soda.

이때, 사용되는 장치는 건식의 경우에는 여과집진기 및 알칼리 분말 투입장치를 사용하고, 반건식의 경우에는 반건식 반응탑을 이용하여 슬러리 상태의 소석회를 투입하며, 습식의 경우에는 스크러바(scrubber)에 가성소다 등의 알칼리 약제를 투입하여 처리한다.At this time, a filter and dust collector and an alkali powder feeder are used in the case of a dry type, and a slaked lime slurry is fed into a semi-dry type reaction case using a semi-dry type reaction tank. In case of a wet type, Soda and other alkaline chemicals are added to the solution.

다음으로, 질소산화물(NOx)의 처리를 위한 방법으로는, (i)대개 850-950℃의 노(爐)내에 요소수 등을 분무하는 무촉매 환원장치, (ii)250-350℃의 가스에 암모니아 등의 환원제를 분무하여 촉매탑에서 제거하는 촉매환원장치, (iii)산화, 환원 및 PH 조정을 통해 스크러바에서 제거시키는 습식제거 장치 등으로 나눌 수 있다.Next, as a method for treating nitrogen oxides (NOx), there are (i) a non-catalytic reduction apparatus for spraying urea water or the like in a furnace generally at 850-950 ° C, (ii) (Iii) a wet scrubber for removal from the scrubber through oxidation, reduction and pH adjustment, and the like.

상기 질소산화물(NOx)을 효과적으로 제거하는 상용 기술로는 촉매와 환원제를 함께 사용하는 선택적 촉매 환원기술(SCR; selective catalytic reduction), 촉매 없이 환원제만을 사용하는 선택적 비촉매 환원기술(SNCR; selective non-catalytic reduction), 가열로 내의 연소상태를 제어하는 로우-녹스 버너기술(low-NOx burner) 등으로 구분되며, 그 중에서 2차 오염의 발생, 제거효율, 운전비 등을 고려해 볼 때 선택적 촉매 환원기술(SCR)이 효과적인 기술로 평가되고 있다Commercial technologies for effectively removing NOx include selective catalytic reduction (SCR) using a catalyst and a reducing agent, selective non-catalytic reduction (SNCR) using only a reducing agent without a catalyst, catalytic reduction and low-NOx burner, which controls the combustion state in the furnace. Among them, selective catalytic reduction technology (considering the occurrence of secondary pollution, removal efficiency and operating cost) SCR) is being evaluated as an effective technique

또한, 중금속과 다이옥신을 제거하는 방법으로는, (a)배출가스에 흡착제(활성탄 등)를 분무하여 흡착 제거하는 방식과, (b)고정층 베드(bed)를 이용하여 흡착 제거하는 방식, 및 (c)상기 고정층과 유사한 이동층, 유동층 방식으로 나눌 수 있다.Examples of the method of removing heavy metals and dioxins include (a) a method of adsorbing and removing an adsorbent (activated carbon) to the exhaust gas, (b) a method of adsorbing and removing the adsorbent using a fixed bed bed, and c) a moving bed similar to the fixed bed, and a fluid bed.

미국특허 제5,827,489호는 알루미나, 알루미네이트, 이산화 티타늄 및/또는 이산화 지르코늄으로부터 적어도 하나가 선택되는 무기질 산화물 담체 상에 적어도 하나의 산화바나듐, 산화 몰리브덴 및/또는 산화 텅스텐과 같이 촉매활성에 효과적인 양의 금속 산화물 활성물질이 침전되고, 이때 담체의 표면이 바나듐, 몰리브덴 및/또는 텅스텐과 화학적으로 결합되고, 촉매가 V₂O₃, MoO₃및/또는 WO₃의 결정상을 갖지 않는 촉매 조성물을 암모니아의 존재 하에서 질소산화물을 함유하는 가스 흐름과 접촉시키고, 이에 따라 상기 질소산화물을 선택적으로 환원시키는 가스 흐름 정화 공정을 개시하고 있다.U.S. Patent No. 5,827,489 discloses a process for the preparation of a catalyst composition comprising an inorganic oxide support on at least one selected from alumina, aluminate, titanium dioxide and / or zirconium dioxide, in an amount effective for catalytic activity such as at least one of vanadium oxide, molybdenum oxide and / A catalytic composition in which the surface of the carrier is chemically bonded with vanadium, molybdenum and / or tungsten, and the catalyst does not have a crystalline phase of V2O3, MoO3 and / or WO3 is precipitated in the presence of ammonia in the presence of nitrogen oxide Containing gas stream to contact with a gas stream containing nitrogen oxides, thereby selectively reducing the nitrogen oxides.

상기 미국특허에서는 선택적 환원 촉매로서 황산화물의 피독에 강한 담체 및 촉매를 선정하여 활성금속의 담지량, 촉매의 비표면적, 기공크기 등을 자유롭게 조절하고 일정한 황산염을 첨가한 최적성능을 갖는 촉매의 규격을 맞출 수 있는 반면, 담체 및 촉매로 사용되는 각각의 단일물질(또는 전구물질)을 촉매 제조 및 혼합 방법에 의하여 제조하여야 하므로 제조원가가 비교적 높은 수준이다.In the above-mentioned US patent, a support and a catalyst which are resistant to poisoning of sulfur oxides as a selective reduction catalyst are selected, and the specifications of the catalyst having the optimum performance by controlling the loading amount of the active metal, the specific surface area and the pore size of the catalyst, While the cost of manufacturing is relatively high since each single material (or precursor) used as a carrier and catalyst must be prepared by catalyst preparation and mixing methods.

본 발명의 실시예는, 반도체 제조공정 등에서 발생되는 유해가스를 소각하여 정화시키는 가스스크러버 장비의 소각공정 중에 발생되는 질소산화물(NOx)을 효과적으로 처리하여, 질소산화물을 제거 및 소멸시킨 후 대기중으로 배출시킬 수 있도록 한 흡착식 질소산화물 처리장치와 관련된다.The embodiment of the present invention effectively treats nitrogen oxides (NOx) generated during an incineration process of a gas scrubber apparatus for burning and purifying noxious gases generated in a semiconductor manufacturing process or the like, removes and extinguishes nitrogen oxides, To the adsorbing nitrogen oxide treatment apparatus.

본 발명의 실시예는, 저온(230℃이하)에서도 질소산화물의 처리능력이 95%이상인 촉매를 사용하여 운영비용을 절감할 수 있도록 한 흡착식 질소산화물 처리장치와 관련된다.An embodiment of the present invention relates to a desorption type nitrogen oxide processing apparatus which can reduce the operating cost by using a catalyst having a nitrogen oxide treating ability of 95% or more even at a low temperature (230 DEG C or less).

본 발명의 실시예는, 반응시간을 단축할 수 있어 덕트와 반응기의 사이즈를 줄이고, 촉매의 처리 온도를 낮출 수 있고, 연소가스 중 NH₃와 SO₃의 반응에 의한 황산암모늄의 생성을 방지할 수 있도록 한 흡착식 질소산화물 처리장치와 관련된다.The embodiment of the present invention can shorten the reaction time, reduce the size of the duct and the reactor, lower the treatment temperature of the catalyst, and prevent the generation of ammonium sulfate by reaction of NH3 and SO3 in the combustion gas Lt; RTI ID = 0.0 > adsorption < / RTI >

본 발명의 실시예는, 수평방향으로 일정하게 흐르는 질소산화물의 입자에 환원재(NH₃)를 노즐을 통해 저압으로 안개와 같은 입자로 분사시켜 이들을 균일하게 혼합시키므로 반응률을 향상시킬 수 있도록 한 흡착식 질소산화물 처리장치와 관련된다.In an embodiment of the present invention, a reducing material (NH3) is uniformly mixed with nitrogen oxide particles flowing in a horizontal direction through a nozzle at low pressure with mist-like particles to uniformly mix them, Oxide processing apparatus.

본 발명의 일 실시예에 의한 흡착식 질소산화물 처리장치는,According to an embodiment of the present invention, there is provided an adsorption type nitrogen oxide treatment apparatus comprising:

배기가스 중에 포함하는 질소산화물과 촉매의 상호 반응에 의해 질소산화물을 질소와 물로 분해시킨 후, 정화된 가스를 대기중으로 배출시키는 질소산화물 처리장치에 있어서:A nitrogen oxide processing apparatus for decomposing nitrogen oxide into nitrogen and water by mutual reaction of nitrogen oxide contained in exhaust gas with a catalyst and discharging the purified gas to the atmosphere, comprising:

상기 배기가스가 유입되는 유입구와, 상기 정화된 가스가 배출되는 배출구가 형성되는 몸체;A body having an inlet through which the exhaust gas flows and an outlet through which the purified gas is discharged;

상기 유입구를 통해 유입되는 배기가스에 환원재를 분무상태로 분사시키는 노즐;A nozzle for spraying the reducing material in a spray state to the exhaust gas flowing through the inlet;

상기 노즐에 의해 분사되는 환원재와, 배기가스 중에 포함되는 질소산화물의 상호 반응을 촉진시키도록 이들을 균일하게 혼합시키는 싸이클론형 믹서기;A cyclone type mixer for uniformly mixing the reducing material injected by the nozzle and the nitrogen oxide contained in the exhaust gas so as to promote the mutual reaction;

상기 싸이클론형 믹서기를 통과하는 배기가스의 질소산화물과 촉매의 상호 반응에 적합한 소정온도를 유지하는 히터; 및A heater for maintaining a predetermined temperature suitable for mutual reaction of the nitrogen oxide of the exhaust gas passing through the cyclone type mixer and the catalyst; And

상기 히터를 통과하는 배기가스 중에 포함되는 질소산화물과 촉매의 상호 반응에 의해 질소산화물을 질소와 물로 분해시키는 선택적 촉매 환원반응기;를 구비하여,And a selective catalytic reduction reactor for decomposing the nitrogen oxide into nitrogen and water by mutual reaction of the nitrogen oxide contained in the exhaust gas passing through the heater and the catalyst,

상기 선택적 촉매 환원반응기에 의해 정화처리된 가스는 상기 배출구를 통해 대기중으로 배출시키고, 상기 물은 상기 몸체 바닥면에 형성되는 드레인콕을 통해 배수시키는 것을 특징으로 하는 흡착식 질소산화물 처리장치를 제공한다.Wherein the gas purified by the selective catalytic reduction reactor is discharged to the atmosphere through the discharge port and the water is discharged through a drain cock formed on the bottom surface of the body.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 싸이클론 믹서기의 상류측에 설치되고, 상기 선택적 촉매 환원반응기로 이송되는 배기가스의 흐름을 지연시키는 타공판형 노즐을 구비하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a punched-plate type nozzle disposed on an upstream side of the cyclone mixer for delaying the flow of exhaust gas to the selective catalytic reduction reactor.

상기 타공판형 노즐은The perforated plate type nozzle

상기 배기가스가 통과하는 관통공이 타공되는 제1타공판과,A first perforated plate through which the exhaust gas passes,

상기 제1타공판의 하류측에 상기 제1타공판과 대향되게 설치되고, 상기 제1타공판의 관통공보다 상대적으로 작은 관통공이 타공되는 제2타공판으로 이뤄지는 것을 특징으로 한다.And a second perforated plate disposed on the downstream side of the first perforated plate so as to face the first perforated plate and having a relatively smaller through hole than the through hole of the first perforated plate.

상기 싸이클론형 믹서기는The cyclone type mixer

상기 배기가스의 흐름 방향에 대해 직각방향으로 적어도 1단형 이상으로 설치되고, 인접한 상기 싸이클론형 믹서기의 블레이드는 상기 배기가스의 이송속도를 지연시키도록 지그재그형으로 배치되는 것을 특징으로 한다.The blades of the cyclone type mixer adjacent to each other are arranged in a zigzag manner so as to delay the conveyance speed of the exhaust gas.

상기 히터의 가동온도는 150∼200℃를 유지하는 것을 특징으로 한다.And the operating temperature of the heater is maintained at 150 to 200 캜.

상기 선택적 촉매 환원반응기는 200∼230℃에서 반응하는 것을 특징으로 한다.And the selective catalytic reduction reactor is operated at 200 to 230 ° C.

상기 노즐을 통해 분사되는 환원재의 분사 압력은 3∼4㎏/㎠이고, 상기 환원재의 분무 입자의 직경은 10∼20㎛인 것을 특징으로 한다.The injection pressure of the reducing material injected through the nozzle is 3 to 4 kg / cm 2, and the diameter of the spray particles of the reducing material is 10 to 20 μm.

상기 노즐의 토출구는 막힘을 방지하도록 슬롯으로 형성되는 것을 특징으로 한다.And the discharge port of the nozzle is formed as a slot to prevent clogging.

상기 선택적 촉매 환원반응기는 격자구조의 카트리지형으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The selective catalytic reduction reactor is characterized by being of a cartridge type having a lattice structure.

상기 선택적 촉매 환원반응기의 상류측에 설치되는 온도센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.And a temperature sensor provided upstream of the selective catalytic reduction reactor.

상기 유입구를 통해 유입되는 배기가스가 수평방향으로 이송되도록 상기 몸체는 수평으로 설치되는 것을 특징으로 한다.And the body is horizontally installed so that the exhaust gas flowing through the inlet port is transferred in the horizontal direction.

전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 흡착식 질소산화물 처리장치는 아래와 같은 이점을 갖는다.The adsorption-type nitrogen oxide treatment apparatus according to the embodiment of the present invention configured as described above has the following advantages.

유해가스를 소각하여 정화시키는 가스스크러버 장비의 소각공정 중에 발생되는 질소산화물(NOx)을 효과적으로 처리하여, 질소산화물을 제거 및 소멸시킨 후 대기중으로 배출시킴에 따라 대기오염 및 환경오염 발생되는 최소화할 수 있다.Effective treatment of nitrogen oxides (NOx) generated during the incineration process of gas scrubber equipment, which purifies harmful gas by incineration, eliminates and extinguishes nitrogen oxides and discharges them to the atmosphere, minimizing air pollution and environmental pollution have.

또한, 저온(230℃이하)에서도 질소산화물의 처리능력이 95%이상인 촉매를 사용함에 따라 운영비용이 절감되어 설비유지비용을 줄일 수 있다.In addition, since the catalyst having a nitrogen oxide treatment capacity of 95% or more is used at a low temperature (230 DEG C or less), the operation cost can be reduced and the maintenance cost of the apparatus can be reduced.

또한, 반응시간을 단축할 수 있어 덕트와 반응기의 사이즈를 줄이고, 촉매의 처리 온도를 낮출 수 있고, 연소가스 중 NH₃와 SO₃의 반응에 의한 황산암모늄의 생성을 방지하므로 신뢰성을 제공할 수 있다.Also, since the reaction time can be shortened, the size of the duct and the reactor can be reduced, the catalyst treatment temperature can be lowered, and the production of ammonium sulfate by the reaction of NH3 and SO3 in the combustion gas can be prevented.

또한, 수평방향으로 일정하게 흐르는 가스상태의 입자와 노즐을 통해 저압으로 분무상태(10㎛)로 분사되는 미세입자의 환원재(NH₃)를 균일하게 혼합시킴에 따라, 노즐 막힘을 방지하고 반응효율을 대폭적으로 향상시키므로 신뢰성 및 실용성을 확보할 수 있다.In addition, by uniformly mixing the gaseous particles flowing in the horizontal direction and the reducing agent (NH3) of the fine particles sprayed at low pressure in the spray state (10 mu m) through the nozzles, the nozzle clogging is prevented, The reliability and practicality can be ensured.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 흡착식 질소산화물 처리장치의 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 흡착식 질소산화물 처리장치의 사용상태도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 흡착식 질소산화물 처리장치에서, 선택적 촉매 환원반응기(SCR)을 설명하기 위한 도면,
도 4는 소각시스템에서 질소산화물 처리장치의 개략도이다.
1 is a schematic view of an adsorption-type nitrogen oxide treatment apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a use state of the adsorption type nitrogen oxide processing apparatus according to an embodiment of the present invention,
3 is a view for explaining a selective catalytic reduction reactor (SCR) in an adsorption type nitrogen oxide processing apparatus according to an embodiment of the present invention,
4 is a schematic diagram of an apparatus for treating nitrogen oxides in an incineration system.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which are intended to illustrate the present invention in a manner that allows a person skilled in the art to easily carry out the invention. It is not intended to limit the technical spirit and scope of the present invention.

도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 흡착식 질소산화물 처리장치는,The adsorption type nitrogen oxide treatment apparatus according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 3,

배기가스 중에 포함하는 질소산화물과 촉매의 상호 반응에 의해 질소산화물을 질소와 물로 분해시킨 후, 정화된 가스를 대기중으로 배출시키는 질소산화물 처리장치에 있어서:A nitrogen oxide processing apparatus for decomposing nitrogen oxide into nitrogen and water by mutual reaction of nitrogen oxide contained in exhaust gas with a catalyst and discharging the purified gas to the atmosphere, comprising:

상기 배기가스가 유입되는 유입구(10)와, 상기 정화된 가스가 배출되는 배출구(11)가 형성되는 몸체(12);A body 12 having an inlet 10 through which the exhaust gas flows and an outlet 11 through which the purified gas is discharged;

상기 유입구(10)를 통해 유입되는 배기가스에 환원재(NH₃)를 분무상태로 분사시키는 노즐(13);A nozzle 13 for spraying the reducing material NH3 in a spray state to the exhaust gas flowing through the inlet 10;

상기 노즐(13)에 의해 분사되는 환원재와, 배기가스 중에 포함되는 질소산화물(NOx)의 상호 반응을 촉진시키도록 이들을 균일하게 혼합시키는 싸이클론형 믹서기(14);A cyclone type mixer 14 for uniformly mixing the reducing material injected by the nozzle 13 and the nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas to promote mutual reaction therebetween;

상기 싸이클론형 믹서기(14)를 통과하는 배기가스의 질소산화물과 촉매(촉매사용량을 줄일 수 있도록 촉매층(22)이 2단형으로 배치될 수 있음)의 상호 반응에 적합한 소정온도를 유지하는 히터(15)(2단형으로 배치될 수 있음); 및A heater (not shown) that maintains a predetermined temperature suitable for the mutual reaction of the nitrogen oxide of the exhaust gas passing through the cyclone mixer 14 and the catalyst (the catalyst layer 22 may be arranged in two stages so as to reduce the amount of the catalyst used) 15) (which may be arranged in two steps); And

상기 히터(15)를 통과하는 배기가스 중에 포함되는 질소산화물과 촉매의 상호 반응에 의해 질소산화물을 질소와 물로 분해시키는 선택적 촉매 환원반응기(SCR;selective catalytic reduction)(16);를 구비하여,And a selective catalytic reduction (SCR) 16 for decomposing nitrogen oxide into nitrogen and water by mutual reaction of the nitrogen oxide contained in the exhaust gas passing through the heater 15 and the catalyst,

상기 선택적 촉매 환원반응기(16)에 의해 정화처리된 가스는 상기 배출구(11)를 통해 대기중으로 배출시키고, 상기 물은 상기 몸체(12) 바닥면에 형성되는 집수판(17)과 연결되는 드레인콕(drain cock)(18)을 통해 배수시킬 수 있다.The gas that has been purified by the selective catalytic reduction reactor 16 is discharged to the atmosphere through the discharge port 11. The water is supplied to the drain pan 17 connected to the collecting plate 17 formed on the bottom surface of the body 12, (drain cock 18).

상기 싸이클론 믹서기(14)의 상류측에 설치되고, 상기 선택적 촉매 환원반응기(16)로 이송되는 배기가스의 흐름을 지연시키는 타공판형 노즐(19)을 구비할 수 있다.And a piercing plate type nozzle 19 disposed on the upstream side of the cyclone mixer 14 for delaying the flow of exhaust gas to the selective catalytic reduction reactor 16.

상기 타공판형 노즐(19)은The perforated plate type nozzle (19)

상기 배기가스가 통과하는 관통공이 타공되는 제1타공판(19a)과,A first perforated plate 19a through which a through-hole through which the exhaust gas passes,

상기 제1타공판(19a)의 하류측에 상기 제1타공판(19a)과 대향되게 설치되고, 상기 제1타공판(19a)의 관통공보다 상대적으로 작은 관통공이 타공되는 제2타공판(19b)으로 이뤄질 수 있다.And a second perforated plate 19b disposed on the downstream side of the first perforated plate 19a and opposed to the first perforated plate 19a and having a relatively smaller through hole than the through hole of the first perforated plate 19a .

상기 싸이클론형 믹서기(14)는The cyclone type mixer 14 has

상기 배기가스의 흐름 방향에 대해 직각방향으로 적어도 1단형 이상으로 설치되고(일 예로서 3단형으로 설치됨), 인접한 상기 싸이클론형 믹서기(14)의 블레이드(20)는 상기 배기가스의 이송속도를 지연시키도록 지그재그형으로 배치될 수 있다.The blades 20 of the adjacent cyclone-type mixer 14 are provided at least one stepwise in the direction perpendicular to the flow direction of the exhaust gas (for example, three-stepped type) And can be arranged in a zigzag manner to delay.

상기 히터(15)의 가동온도는 150∼200℃를 유지할 수 있다.The operating temperature of the heater 15 can be maintained at 150 to 200 캜.

상기 선택적 촉매 환원반응기(16)는 200∼230℃에서 반응할 수 있다.The selective catalytic reduction reactor (16) may be operated at 200 to 230 ° C.

상기 노즐(13)을 통해 분사되는 환원재의 분사 압력은 3∼4㎏/㎠이고, 상기 환원재의 분무 입자의 직경은 10∼20㎛일 수 있다.The injection pressure of the reducing material injected through the nozzle 13 is 3 to 4 kg / cm 2, and the diameter of the spray particles of the reducing material may be 10 to 20 탆.

상기 노즐(13)의 토출구는 막힘을 방지하도록 슬롯(slot)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The discharge port of the nozzle 13 is formed as a slot to prevent clogging.

상기 선택적 촉매 환원반응기(16)는 격자구조의 카트리지형으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The selective catalytic reduction reactor (16) is characterized by being of a cartridge type having a lattice structure.

상기 선택적 촉매 환원반응기(16)의 상류측에 설치되는 온도센서(21)를 구비할 수있다.And a temperature sensor 21 installed on the upstream side of the selective catalytic reduction reactor 16.

상기 유입구(10)를 통해 유입되는 배기가스가 수평방향으로 이송되도록 상기 몸체(12)는 수평으로 설치될 수 있다.The body 12 may be installed horizontally so that the exhaust gas flowing through the inlet 10 is transferred in the horizontal direction.

도면중 미 설명부호 A는 반도체 제조공정 등에서 발생되는 유해가스를 소각하여 정화시키는 가스 스크러버(gas scrubber)이다.
In the drawings, the reference character A is a gas scrubber for burning and cleaning harmful gases generated in a semiconductor manufacturing process or the like.

이하에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 흡착식 질소산화물 처리장치의 사용예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, examples of use of the adsorption type nitrogen oxide treatment apparatus according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3에서와 같이, 상기 가스 스크러버(A)의 소각공정 중에 발생되는 질소산화물(NOx)를 포함하는 배기가스는 상기 몸체(12)의 유입구(10)에 유입된다. 이때 상기 노즐(13)에 의해 분무상태로 분사되는 환원재(NH₃)에 의해 몸체(12) 내의 배기가스의 이송을 일정하게 유지할 수 있다.1 to 3, exhaust gas containing nitrogen oxides (NOx) generated during the incineration process of the gas scrubber A flows into the inlet 10 of the body 12. At this time, the feeding of the exhaust gas in the body 12 can be kept constant by the reducing material NH3 sprayed by the nozzle 13 in the spray state.

환원재의 분사에 의해 이송되는 배기가스는 상기 타공판형 노즐(19)을 통과한 후 상기 싸이클론형 믹서기(14)를 통과하게 된다. 배기가스가 관통공이 천공된 상기 제1타공판(19a)을 통과한 후, 제1타공판(19a)과 대향되게 배치되고 제1타공판의 관통공의 직경보다 상대적으로 작은 관통공이 천공된 제2타공판(19b)을 통과하게 된다. 즉 상기 제1타공판(19a)과 제2타공판(19b)에 의해 이들을 통과하는 배기가스의 이송속도를 지연시킬 수 있게 된다.The exhaust gas transferred by the injection of the reducing material passes through the perforated plate type nozzle 19 and then passes through the cyclone type mixer 14. The exhaust gas passes through the first perforated plate 19a in which the through holes are drilled, and then passes through the second perforated plate 19a, which is opposed to the first perforated plate 19a and has through holes relatively smaller than the diameter of the through holes of the first perforated plate 19b. That is, the first pier plate 19a and the second pier plate 19b can delay the transport speed of the exhaust gas passing through them.

한편, 상기 타공판형 노즐(19)을 통과한 질소산화물과 환원재는 상기 싸이클론형 믹서기(14)에 의해 균일하게 혼합되므로 질소산화물과 환원재의 상호 반응성을 향상시킬 수 있게 된다.Meanwhile, since the nitrogen oxide and the reducing material which have passed through the perforated plate type nozzle 19 are uniformly mixed by the cyclone type mixer 14, the mutual reactivity of the nitrogen oxide and the reducing material can be improved.

상기 싸이클론형 믹서기(14)에 의해 균일하게 혼합된 배기가스 중에 포함되는 질소산화물은 상기 선택적 촉매 환원반응기(16)의 촉매 환원에 의해 물(H₂O)과 질소(N₂)로 분해된다.The nitrogen oxide contained in the exhaust gas uniformly mixed by the cyclone type mixer 14 is decomposed into water (H 2 O) and nitrogen (N 2) by the catalytic reduction of the selective catalytic reduction reactor (16).

이때, 상기 선택적 촉매 환원반응기(16)에 의해 정화처리된 질소는 상기 배출구(11)를 통해 대기중으로 배출된다. 한편 상기 물은 상기 몸체(12)의 바닥면에 형성된 집수판(17)에 의해 모아진 후 드레인콕(18)을 통해 지정된 장소로 배수될 수 있다.At this time, the nitrogen purified by the selective catalytic reduction reactor (16) is discharged to the atmosphere through the discharge port (11). Meanwhile, the water is collected by a collecting plate 17 formed on the bottom surface of the body 12, and then drained to a designated place through the drain cock 18.

10; 유입구
11; 배출구
12; 몸체
13; 노즐(nozzle)
14; 싸이클론형 믹서기(cyclone mixer)
15; 히터
16; 선택적 촉매 환원반응기(SCR)
17; 집수판
18; 드레인콕(drain cock)
19; 타공판형 노즐
20; 블레이드
21; 온도센서
10; Inlet
11; outlet
12; Body
13; The nozzle
14; Cyclone mixer
15; heater
16; Selective Catalytic Reduction Reactor (SCR)
17; House board
18; Drain cock
19; Borehole type nozzle
20; blade
21; temperature Senser

Claims (11)

배기가스 중에 포함하는 질소산화물과 촉매의 상호 반응에 의해 질소산화물을 질소와 물로 분해시킨 후, 정화된 가스를 대기중으로 배출시키는 질소산화물 처리장치에 있어서:
상기 배기가스가 유입되는 유입구와, 상기 정화된 가스가 배출되는 배출구가 형성되는 몸체;
상기 유입구를 통해 유입되는 배기가스에 환원재를 분무상태로 분사시키는 노즐;
상기 노즐에 의해 분사되는 환원재와, 배기가스 중에 포함되는 질소산화물의 상호 반응을 촉진시키도록 이들을 균일하게 혼합시키는 싸이클론형 믹서기;
상기 싸이클론형 믹서기를 통과하는 배기가스의 질소산화물과 촉매의 상호 반응에 적합한 소정온도를 유지하는 히터; 및
상기 히터를 통과하는 배기가스 중에 포함되는 질소산화물과 촉매의 상호 반응에 의해 질소산화물을 질소와 물로 분해시키는 선택적 촉매 환원반응기;를 구비하여,
상기 선택적 촉매 환원반응기에 의해 정화처리된 가스는 상기 배출구를 통해 대기중으로 배출시키고, 상기 물은 상기 몸체 바닥면에 형성되는 드레인콕을 통해 배수시키는 것을 특징으로 하는 흡착식 질소산화물 처리장치.
A nitrogen oxide processing apparatus for decomposing nitrogen oxide into nitrogen and water by mutual reaction of nitrogen oxide contained in exhaust gas with a catalyst and discharging the purified gas to the atmosphere, comprising:
A body having an inlet through which the exhaust gas flows and an outlet through which the purified gas is discharged;
A nozzle for spraying the reducing material in a spray state to the exhaust gas flowing through the inlet;
A cyclone type mixer for uniformly mixing the reducing material injected by the nozzle and the nitrogen oxide contained in the exhaust gas so as to promote the mutual reaction;
A heater for maintaining a predetermined temperature suitable for mutual reaction of the nitrogen oxide of the exhaust gas passing through the cyclone type mixer and the catalyst; And
And a selective catalytic reduction reactor for decomposing the nitrogen oxide into nitrogen and water by mutual reaction of the nitrogen oxide contained in the exhaust gas passing through the heater and the catalyst,
Wherein the gas purified by the selective catalytic reduction reactor is discharged to the atmosphere through the discharge port and the water is discharged through a drain cock formed on the bottom surface of the body.
제1항에 있어서, 상기 싸이클론 믹서기의 상류측에 설치되고, 상기 선택적 촉매 환원반응기로 이송되는 배기가스의 흐름을 지연시키는 타공판형 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 흡착식 질소산화물 처리장치.The adsorption-type NOx treatment apparatus according to claim 1, further comprising a punch-type nozzle provided on an upstream side of the cyclone mixer for delaying the flow of exhaust gas to the selective catalytic reduction reactor. 제2항에 있어서, 상기 타공판형 노즐은
상기 배기가스가 통과하는 관통공이 타공되는 제1타공판과,
상기 제1타공판의 하류측에 상기 제1타공판과 대향되게 설치되고, 상기 제1타공판의 관통공보다 상대적으로 작은 관통공이 타공되는 제2타공판으로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 흡착식 질소산화물 처리장치.
3. The apparatus of claim 2, wherein the perforated plate-
A first perforated plate through which the exhaust gas passes,
And a second perforated plate opposed to the first perforated plate on the downstream side of the first perforated plate, the perforated hole having a relatively smaller diameter than the through hole of the first perforated plate.
제1항에 있어서, 상기 싸이클론형 믹서기는
상기 배기가스의 흐름 방향에 대해 직각방향으로 적어도 1단형 이상으로 설치되고, 인접한 상기 싸이클론형 믹서기의 블레이드는 상기 배기가스의 이송속도를 지연시키도록 지그재그형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 흡착식 질소산화물 처리장치.
The mixer according to claim 1, wherein the cyclone type mixer
Wherein at least one of the blades of the cyclone type mixer is provided in at least one stage in a direction perpendicular to the flow direction of the exhaust gas and the adjacent blades of the cyclone type mixer are arranged in a zigzag manner to delay the conveyance speed of the exhaust gas. Processing device.
제1항에 있어서, 상기 히터의 가동온도는 150∼200℃를 유지하는 것을 특징으로 하는 흡착식 질소산화물 처리장치.The adsorption type nitrogen oxide processing apparatus according to claim 1, wherein the operating temperature of the heater is maintained at 150 to 200 캜. 제1항에 있어서, 상기 선택적 촉매 환원반응기는 200∼230℃에서 반응하는 것을 특징으로 하는 흡착식 질소산화물 처리장치.The adsorption-type nitrogen oxide treating apparatus according to claim 1, wherein the selective catalytic reduction reactor is operated at 200 to 230 ° C. 제1항에 있어서, 상기 노즐을 통해 분사되는 환원재의 분사 압력은 3∼4㎏/㎠이고, 상기 환원재의 분무 입자의 직경은 10∼20㎛인 것을 특징으로 하는 흡착식 질소산화물 처리장치.The adsorption-type NOx treatment apparatus according to claim 1, wherein the injection pressure of the reducing material injected through the nozzle is 3 to 4 kg / cm 2, and the diameter of the spray particles of the reducing material is 10 to 20 μm. 제1항에 있어서, 상기 노즐의 토출구는 막힘을 방지하도록 슬롯으로 형성되는 것을 특징으로 하는 흡착식 질소산화물 처리장치.The adsorption type nitrogen oxide processing apparatus according to claim 1, wherein the discharge port of the nozzle is formed as a slot to prevent clogging. 제1항에 있어서, 상기 선택적 촉매 환원반응기는 격자구조의 카트리지형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡착식 질소산화물 처리장치.The adsorption-type NOx treatment apparatus according to claim 1, wherein the selective catalytic reduction reactor is of a cartridge type having a lattice structure. 제1항에 있어서, 상기 선택적 촉매 환원반응기의 상류측에 설치되는 온도센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 흡착식 질소산화물 처리장치.The adsorption-type NOx treatment apparatus according to claim 1, further comprising a temperature sensor provided upstream of the selective catalytic reduction reactor. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 유입구를 통해 유입되는 배기가스가 수평방향으로 이송되도록 상기 몸체는 수평으로 설치되는 것을 특징으로 하는 흡착식 질소산화물 처리장치.11. The adsorption type nitrogen oxide processing apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the body is installed horizontally so that the exhaust gas flowing through the inlet port is horizontally conveyed.
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