KR20160034759A

KR20160034759A - 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버

Info

Publication number: KR20160034759A
Application number: KR1020140126150A
Authority: KR
Inventors: 박성진; 조동연
Original assignee: 주식회사 엔케이
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2016-03-30

Abstract

본 발명은 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버는, 일측 상부에 유증기가 유입되는 벤츄리관이 형성되고 내부에 공간이 형성되며 타측에는 배출구가 형성된 본체; 상기 본체의 공간 내에 형성되며 상기 벤츄리관의 토출구의 직하부에 형성되어 유증기를 수집하고 액화시키도록 저장하는 수납부가 내부에 형성되고 타측에는 출구가 형성된 1차 더스트탱크; 상기 1차 더스트탱크의 출구에 일측이 연결되도록 본체 내에 형성되며, 타측은 본체의 배출구에 통하도록 형성되고 배출되는 유증기를 기체와 액체로 분리하는 기액분리기;를 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 벤츄리관으로부터 유입되는 유증기를 정치시켜 액상과 기상으로 분리하고, 액상에 침전되어 불순물이 걸러내어지도록 하며, 걸러낸 기상의 증기는 액화시켜 재사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버{CIRCULATION TYPE OIL VAPOR COLLECTION VENTURI SCRUBBER}

본 발명은 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유증기에 혼입된 불순물을 제거하고, 순도 높은 액상의 유체를 회수하도록 분리하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버에 관한 것이다.

휘발성유기화합물(VOC, Volatile Organic Compounds)는 대기 중에 방출되는 경우에 발암물질, 독성물질 등을 생성시키는 대기오염 물질로서, 최근에는 온실효과를 나타내는 물질로서도 다뤄지고 있는 물질이다.

원유 또는 석유류 제품을 화물로 운송하는 선박인 탱커선에서 화물유를 보관하는 화물유탱크에서는 많은 양의 유증기가 발생하게 되는데, 현재는 화물탱크 내부에서 발생하는 유증기를 그대로 대기중에 배출하고 있다.

탱커선의 화물탱크에 화물유를 적재하는 경우에 화물유는 속도, 압력 등의 일정한 유동에너지를 가지게 되는데, 이러한 유동에너지가 관을 지나면서 대부분 마찰에너지로 손실되게 된다.

이때 손실되는 마찰에너지로 발생하는 열로 인해 다량의 유증기 발생하게 된다.

또한, 화물유를 화물탱크에 적재한 탱커선이 운항하는 과정에서 햇빛 등에 의해 화물탱크 내부로 지속적으로 열량이 유입되며, 또한, 유동점이 낮은 화물유의 경우에는 화물유가 굳는 것을 방지하기 위해 가열관장치를 이용하여 화물유를 가열하기 때문에 열량이 유입되며, 이렇게 유입되는 열량으로 인해 화물탱크 내부에 유증기가 발생하게 된다.

특히, 탱커선의 유증기는 다양한 종류의 휘발성유기화합물을 포함하고 있어, 국제적으로 선박에서 발생하는 휘발성유기화합물의 대기 배출을 감축하기 위한 다양한 논의가 진행되었으며, 그 결과로 선박에서 발생하는 휘발성유기화합물을 포함하고 있는 유증기를 육상의 유증기 회수설비로 이송하도록 요구하고 있다.

하지만, 육상의 처리시설의 설치는 의무적인 사항이 아니어서, 육상의 유증기 회수설비를 설치하고 있는 항구가 그리 많지 않아, 현재에도 많은 선박들이 다량의 휘발성유기화합물을 배출하여 대기오염을 유발하고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0811247호에는 "유기성 배기가스 처리장치"가 개시되어 있다.

한편 종래 VOC 처리시스템의 일예는, 폐가스에 포함된 큰 입자의 파티클을 물리적으로 필터링하는 필터부와, 상기 필터부로부터 배출되는 폐가스의 VOC를 흡착제로 흡착 및 정화하는 농축기와, 상기 농축기(20) 내의 농축가스를 연소하는 노즐을 포함하는 연소기(30), 및 상기 청정가스와 상기 연소기(30)를 통해 연소된 청정가스를 배출하는 배기부(40)로 구성되어 있다.

그러나, 이러한 종래의 VOC 처리시스템은 폐가스에 포함된 큰 입자의 파티클만 단순 필터링 방식에 의해 제거하도록 되어 있어 폐가스에 포함된 파티클이 완전히 제거되지 않은 상태로 폐가스가 농축기로 전달되고, 이로 인하여 폐가스에 포함된 파티클이 농축기의 표면기공을 차단함으로써 VOC의 흡착 농축성능을 저하시킴으로써 대기 방출로 인한 환경오염을 초래하는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 바와 같이 파티클이 완전히 제거되지 않은 상태로 폐가스가 농축기를 통하여 주처리장치로 다시 전달됨에 따라 파티클 및 VOC로 인해 주처리장치의 처리 능력에 부하가 걸려 VOC 처리가 효과적으로 이루어지지 못하게 됨으로써 시스템의 성능 및 신뢰성 저하를 초래하는 문제점이 있었다.

KR 10-2007-0073333 A KR 10-2011-0138872 A KR 10-2014-0096444 A

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 벤츄리관으로부터 유입되는 유증기를 정치시켜 액상과 기상으로 분리하고, 액상에 침전되어 불순물이 걸러내어지도록 하며, 걸러낸 기상의 증기는 액화시켜 재사용될 수 있도록 한 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 벤츄리관으로부터 토출되는 유증기에서 불순물을 분리하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버에 있어서, 일측 상부에 유증기가 유입되는 벤츄리관이 형성되고 내부에 공간이 형성되며 타측에는 배출구가 형성된 본체; 상기 본체의 공간 내에 형성되며 상기 벤츄리관의 토출구의 직하부에 형성되어 유증기를 수집하고 액화시키도록 저장하는 수납부가 내부에 형성되고 타측에는 출구가 형성된 1차 더스트탱크; 상기 1차 더스트탱크의 출구에 일측이 연결되도록 본체 내에 형성되며, 타측은 본체의 배출구에 통하도록 형성되고 배출되는 유증기를 기체와 액체로 분리하는 기액분리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버에 의해 달성될 수 있다.

상기 1차 더스트탱크는 출구의 하부에 대응 되는 벽면의 상단에 웨어가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 1차 더스트탱크에 통하도록 형성되며 기액분리기의 전단에 2차 더스트탱크가 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 2차 더스트탱크는 토출구와 출구가 형성되고 출구를 형성하는 벽면의 상단에 웨어가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 1차 더스트탱크 및 2차 더스트탱크의 웨어는 골과 산이 교호되어 형성된것을 특징으로 한다.

상기 1차 더스트탱크 및 2차 더스트탱크의 하부는 원추형 또는 삼각형상으로 뾰족하게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 1차 더스트탱크 및 2차 더스트탱크의 출구에는 증기의 불순물을 걸러내도록 필터가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 1차더스트탱크의 출구측 상부 천장에 경사지게 형성되어 벤츄리관의 토출구에 대응되도록 형성되는 차단판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차단판은 벤츄리관의 토출구를 향해 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기액분리기는 내부에 저장 공간을 갖는 챔버와, 챔버의 내측에 형성되는 결로수집판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 결로수집판은 양측이 대칭되게 하향경사지게 형성되어 삼각형상인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 벤츄리관으로부터 유입되는 유증기를 정치시켜 액상과 기상으로 분리하고, 액상에 침전되어 불순물이 걸러내어지도록 하며, 걸러낸 기상의 증기는 액화시켜 재사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버를 나타낸 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버를 나타낸 요부 사시도,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버에서 '웨어'를 나타낸 확대도,
도 5는 본 발명에 따른 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버에서 '기액분리기'를 나타낸 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버를 나타낸 측면도, 도 3은 본 발명에 따른 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버를 나타낸 요부 사시도, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버에서 '웨어'를 나타낸 확대도, 도 5는 본 발명에 따른 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버에서 '기액분리기'를 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버는, 벤츄리관(120)으로부터 토출되는 유증기에서 불순물을 분리하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버에 있어서, 일측 상부에 유증기가 유입되는 벤츄리관(120)이 형성되고 내부에 공간이 형성되며 타측에는 배출구가 형성된 본체(100); 본체(100)의 공간 내에 형성되며 상기 벤츄리관(120)의 토출구(122)의 직하부에 형성되어 유증기를 수집하고 액화시키도록 저장하는 수납부가 내부에 형성되고 타측에는 출구(210)가 형성된 1차 더스트탱크(200); 1차 더스트탱크(200)의 출구(210)에 일측이 연결되도록 본체(100) 내에 형성되며, 타측은 본체(100)의 배출구에 통하도록 형성되고 배출되는 유증기를 기체와 액체로 분리하는 기액분리기(300)를 포함하여 구성된다.

본체(100)는 평면에서 보았을때 'ㄱ'자 형상으로 형성되며, 직선 구간에 1차 더스트탱크(200)가 형성되고, 직각으로 꺽여진 말단 구간에는 기액분리기(300)가 형성되고, 직선 구간의 일측 상부에 벤츄리관(120)이 형성되어 상부로부터 벤츄리관(120)을 통해 유증기가 고압으로 유입된다.

1차 더스트탱크(200)는 벤츄리관(120)의 토출구(122)의 직하부에 형성되며, 내부에 액체가 체류될 수 있는 공간이 형성되고, 저면은 삼각형태로 하부를 향해 뾰족하게 형성된다.

그리고 1차 더스트탱크(200)의 하부로부터 수직되게 벽면이 형성되되 이 벽면은 본체(100)의 천장(102)과 이격되어 출구(210)가 형성된다.

1차 더스트탱크(200)는 출구(210)의 하부에 대응되는 벽면의 상단에 웨어(w)가 형성된다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 웨어(w)는 삼각형상의 골(w1)과 산(w2)이 연속되게 형성되어 골(w1)을 통해 1차 더스트탱크(200)에 저장된 액체가 느린 유속으로 이동되며, 부유물이 걸러지게 된다.

웨어(w)의 산(w2)과 산(w2) 사이의 골(w1)은 약 90도의 사잇각(θ)을 이루도록 형성된다.

또는 도 4b에 도시된 바와 같이, 웨어(w-2)는 사다리꼴의 산(w2)과, 삼각형상의 골(w1)이 교호 형성되어 이루어진다.

또는 도 4c에 도시된 바와 같이, 웨어(w-3)는 반원형상의 산(w2)과 뾰족한 형상의 골(w1)이 교호 형성되어 이루어진다.

기액분리기(300)는 1차 더스트탱크(200)를 경유한 유증기에 여전히 포함되어 있는 이물질을 분리하기 위해 기체와 액체로 분리하기 위한 것이다.

즉, 기액분리기(300)는 상기 1차 더스트탱크(200)의 출구(210)에 일측이 연결되도록 본체(100) 내에 형성되며, 타측은 본체(100)의 배출구에 통하도록 형성되고 배출되는 유증기를 기체와 액체로 분리하게 된다.

또한 상기 1차 더스트탱크(200)에 통하도록 형성되며 기액분리기(300)의 전단에 2차 더스트탱크(500)가 구비된다.

따라서 1차 더스트탱크(200)를 경유한 후 출구(210)를 통해 배출된 유증기가 2차 더스트탱크(500)로 유입되어 일부는 액화되고 나머지는 유증기로 배출된 후 2차 더스트탱크(500)로 유입되어 재차 액화 및 불순물 제거가 이루어지게 된다.

2차 더스트탱크(500)는 일측에 토출구(510)가 형성되고, 타측에 출구(210)가 형성되며, 출구(210)를 형성하는 벽면의 상단에 웨어(w)가 형성된다.

2차 더스트탱크(500)는 1차 더스트탱크(200) 보다 용적이 작게 형성된다. 물론 이는 본 발명에서 제시하는 하나의 예일 뿐이며 용적의 크기는 자유롭게 변경될 수 있다.

전술한 1차 더스트탱크(200) 및 2차 더스트탱크(500)의 웨어(w)는 골(w1)과 산(w2)이 교호되어 이루어진다. 산(w2)과 산(w2) 사이의 골(w1)의 사잇각은 90°이다.

또한 전술한 1차 더스트탱크(200) 및 2차 더스트탱크(500)의 하부는 원추형 또는 삼각형상으로 뾰족하게 형성된다.

1차 더스트탱크(200)의 하부는 삼각형상이되 그 사잇각은 대략 120~130°를 이루게 형성된다.

또한 2차 더스트탱크(500)의 하부는 삼각형상이되 그 사잇각은 대략 50~70°를 이루도록 형성된다.

1차 더스트탱크(200) 및 2차 더스트탱크(500)의 하부의 정점에는 배출관(900)이 형성되어 침전된 불순물을 배출시킬 수 있다.

한편 1차 더스트탱크(200) 및 2차 더스트탱크(500)의 출구(210)에는 증기의 불순물을 걸러내도록 필터(미도시)가 형성된다.

필터는 유증기 입자가 통과할 수 있는 공극을 갖는 다공체로 이루어지며, 유증기 입자 보다 큰 입자의 불순물은 걸러낼 수 있는 것이 바람직하다.

한편 상기 1차 더스트탱크(200)의 출구측 상부 천장에 경사지게 형성되어 벤츄리관(120)의 토출구(122)에 대응되도록 형성되는 차단판(Baffle)(700)이 구비된다.

차단판(700)은 벤츄리관(120)의 토출구(122)를 향해 하향 경사지게 형성됨으로써 벤츄리관(120)의 토출구로부터 토출되는 유증기의 일부가 1차 더스트탱크(200)를 거치지 않고 곧바로 출구로 배출되는 폐단을 방지할 수 있게 된다.

차단판(700)의 길이는 1차 더스트탱크(200)의 출구(210)의 세로길이보다 길게 형성되되 안쪽, 즉 벤츄리관(120)의 토출구(122)를 향해 하향 경사지게 형성됨으로써 1차 더스트탱크(200)의 하부로 유증기가 집중될 수 있도록 안내하는 작용을 하게 된다.

기액분리기(300)는 내부에 저장 공간을 갖는 챔버(320)와, 챔버(320)의 내측 에 형성된 다수개의 결로수집판(360)으로 구성된다.

상기 결로수집판(360)은 양측이 대칭되게 하향경사지게 형성되어 삼각형상으로 이루어진다.

따라서 챔버(320) 내에 유입된 유증기는 결로수집판(360)의 표면에 응결되어 액화되므로 하방으로 낙하하여 고이게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

본체: (100)
1차 더스트탱크: (200)
기액분리기: (300)
챔버: (320)
결로수집판: (360)
2차 더스트탱크: (500)
차단판: (700)

Claims

유증기에서 불순물을 분리하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버에 있어서,
일측 상부에 유증기가 유입되는 벤츄리관이 형성되고 내부에 공간이 형성되며 타측에는 배출구가 형성된 본체;
상기 본체의 공간 내에 형성되며 상기 벤츄리관의 토출구의 직하부에 형성되어 유증기를 수집하고 액화시키도록 저장하는 수납부가 내부에 형성되고 타측에는 출구가 형성된 1차 더스트탱크;
상기 1차 더스트탱크의 출구에 일측이 연결되도록 본체 내에 형성되며, 타측은 본체의 배출구에 통하도록 형성되고 배출되는 유증기를 기체와 액체로 분리하는 기액분리기;를 포함하고,
상기 1차 더스트탱크는 출구의 하부에 대응되는 벽면의 상단에 웨어가 형성된 것을 특징으로 하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버.
제 1항에 있어서,
상기 웨어는 삼각형상의 골과 산이 연속되게 형성된 것을 특징으로 하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버.
제 1항에 있어서,
상기 웨어는 사다리꼴의 산과, 삼각형상의 골이 교호 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버.
제 1항에 있어서,
상기 웨어는 반원형상의 산과 뾰족한 형상의 골이 교호 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버.
제 1항에 있어서,
상기 1차 더스트탱크에 통하도록 형성되며, 상기 기액분리기의 전단에 2차 더스트탱크가 포함되는 것을 특징으로 하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버.
제 5항에 있어서,
상기 2차 더스트탱크는 출구의 하부에 대응 되는 벽면의 상단에 웨어가 형성된 것을 특징으로 하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버.
제 1항에 있어서,
상기 1차더스트탱크의 출구측 상부 천장에 경사지게 형성되어 벤츄리관의 토출구에 대응되는 차단판이 형성된 것을 특징으로 하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버.
제 7항에 있어서,
상기 차단판은 벤츄리관의 토출구를 향해 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버.
제 1항에 있어서,
상기 기액분리기는 내부에 저장 공간을 갖는 챔버와, 챔버 내부에 형성된 결로수집판을 포함하는 것을 특징으로 하는 유증기 회수용 순환형 벤츄리 스크러버.