KR20160135912A - 탈취용 정적혼합장치 및 이를 이용한 탈취방법, 탈취시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탈취용 정적혼합장치 및 이를 이용한 탈취방법, 탈취시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 입구부와 출구부를 양 단부에 갖는 중공형 관; 상기 중공형 관의 내부에 길이 방향을 따라 삽입 배열된 다수개의 믹서관; 상기 다수개의 믹서관의 내부에 각각 삽입되는 믹서 엘리먼트; 및 상기 중공형 관의 입구부와 상기 믹서관의 일단부 사이에 형성되어 상기 중공형 관에 반응용 기체를 공급하는 반응기체 공급부;를 포함하며, 상기 중공형 관의 입구부를 통해 공급되는 탈취대상 기체를 상기 반응용 기체와 혼합하여 탈취대상 기체의 악취를 제거할 수 있도록 하는 탈취용 정적혼합장치가 개시된다.

Description

탈취용 정적혼합장치 및 이를 이용한 탈취방법, 탈취시스템 {Deodorizing static mixing apparatus, Deodorization method and system using the same}

본 발명은 탈취용 정적혼합장치 및 이를 이용한 탈취방법, 탈취시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 악취가 나는 탈취대상 기체의 냄새를 제거하기 위해 다수개의 정적혼합기가 포함된 탈취용 정적혼합장치를 이용하여 탈취대상 기체와 반응용 기체를 혼합하고, 정적혼합기를 통해 혼합되는 혼합기체를 스크러버로 이송하여 여러 단계의 탈취가 이뤄지도록 함으로써 악취가 발생되는 기체의 탈취가 용이하게 이뤄지도록 하는 탈취용 정적혼합장치 및 이를 이용한 탈취방법, 탈취시스템에 관한 것이다.

생활수준의 향상과 더불어 육류에 대한 소비 증가로, 가축사육 규모가 확장됨에 따라 가축의 분뇨로부터 발생하는 악취가 매우 많이 증가하여 환경문제로까지 확산되고 있으며, 하수처리장, 분뇨처리장, 음식물 처리시설 등에서도 각종 유기 또는 무기 가스가 복합적으로 생성되어 악취를 유발하고 있다.

악취는 지독한 냄새, 불쾌한 냄새를 말하며 악취를 맡으면 정신적 스트레스뿐만 아니라 후각 감퇴, 두통, 구토 등의 증상이 나타나기도 한다.

2005년부터 시행되고 있는 악취방지법에서는, 악취란 황화수소·메르캅탄류(싸이올류)·아민류, 기타 자극성 있는 기체상 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새라고 규정하고 있다.

축사나 퇴비화시설 등의 악취를 효과적으로 제거하기 위한 수단으로 대표적인 방법으로는, 악취를 발생하는 기체를 탈취 기능이 뛰어난 반응 액체 등과 혼합하여 악취를 제거하도록 하는 기술이 이용되고 있다.

종래 기술의 일예로, 등록실용신안 제20-0425412호의 "탈취탑 및 믹싱 시스템을 이용한 오염기체정화장치"는 악취가스를 정화하도록 정화용액을 분사, 혼합하여 슈퍼믹싱 시스템을 통해 먼지, 미세먼지 및 악취가스를 정화하고, 상기 정화용액을 거친 악취가스를 한번 더 정화용액을 분무하여 와류가 형성되면서 정화되도록 하는 구성을 제안한 바 있다.

그러나, 상기 종래 기술은 액상의 정화용액을 사용하여 탈취하는 구성이므로, 사용 후의 정화용액을 회수하기 위해 슈퍼믹싱 시스템 또는 후단 배관에 드레인이 반드시 설치되어야 하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 종래 기술은 사용 후의 정화용액이 슈퍼믹싱 시스템 또는 후단 배관 내를 흐르는 구조를 가지므로, 정화용액이 흐르는 부분을 위주로 부분적인 부식 및 오염의 위험성이 크다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 종래 기술은 슈퍼믹싱 시스템에 드레인이 설치되기 위해, 드레인 설치 위치가 다른 부분보다 낮게 형성되도록 슈퍼믹싱 시스템에 경사부 또는 단차부를 형성해야 하므로, 제작 측면에서 불리함이 있었다.

대한민국 등록실용신안 제20-0425412호 (2006년 8월 28일 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 악취가 나는 탈취대상 기체의 냄새를 제거하기 위해 다수개의 정적혼합기가 포함된 탈취용 정적혼합장치를 이용하여 탈취대상 기체와 반응용 기체를 혼합하고, 정적혼합기를 통해 혼합되는 혼합기체를 스크러버로 이송하여 여러 단계의 탈취가 이뤄지도록 함으로써 악취가 발생되는 기체의 탈취가 용이하게 이뤄지도록 하는 탈취용 정적혼합장치 및 이를 이용한 탈취방법, 탈취시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 입구부와 출구부를 양 단부에 갖는 중공형 관; 상기 중공형 관의 내부에 길이 방향을 따라 삽입 배열된 다수개의 믹서관; 상기 다수개의 믹서관의 내부에 각각 삽입되는 믹서 엘리먼트; 및 상기 중공형 관의 입구부와 상기 믹서관의 일단부 사이에 형성되어 상기 중공형 관에 반응용 기체를 공급하는 반응기체 공급부;를 포함하며, 상기 중공형 관의 입구부를 통해 공급되는 탈취대상 기체를 상기 반응용 기체와 혼합하여 탈취대상 기체의 악취를 제거할 수 있도록 하는 탈취용 정적혼합장치가 개시된다.

바람직하게, 상기 중공형 관은 상기 입구부와 출구부 사이에 동일 직경을 갖도록 연장 형성되고, 상기 믹서관의 외면과 중공형 관의 내면 사이에는 중공관 형상의 고정부가 더 포함되며, 상기 고정부가 길이 방향으로 하나 이상 삽입되는 것으로 상기 믹서관이 중공형 관에 고정되도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 중공형 관 및 상기 믹서관 중 적어도 어느 하나는 원형인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 반응기체 공급부는 반응용 기체가 유입되는 주입구, 유입된 반응용 기체를 중공형 관의 다른 부분으로 분배하는 분배관, 분배관에 형성되며 분배된 반응용 기체를 중공형 관 내부로 배출하는 배출공을 포함하여 이뤄지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 중공형 관의 내경을 D라 하고 상기 믹서관의 내경을 d라 할 때, 0.21D ≤ d ≤ 0.26D를 만족하도록 믹서관이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일측면에 따르면, 상기 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취시스템으로서, 반응기체 공급부로 반응용 기체가 공급 가능하도록 구성되고, 입구부를 통해 탈취대상 기체가 공급 가능하도록 구성된 탈취용 정적혼합장치; 상기 탈취용 정적혼합장치가 상기 반응용 기체 및 탈취대상 기체를 혼합하여 스크러버로 이송하도록 하는 송풍기; 및 상기 송풍기에 의해 이송된 혼합기체를 탈취하도록 하는 스크러버를 포함하여 이뤄지는 것을 특징으로 하는 탈취용 정적혼합장치가 개시된다.

바람직하게, 상기 반응용 기체는 이산화염소가스인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 스크러버는 습식 탈취가 이뤄지는 제1 스크러버와 건식 탈취가 이뤄지는 제2 스크러버를 포함하며, 상기 스크러버를 통해 2 단계의 탈취가 이뤄지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제2 스크러버는 추가 탈취용 정적혼합장치를 더 포함하여 이뤄지며, 상기 추가 탈취용 정적혼합장치의 입구부를 통해 제1 스크러버를 거친 혼합기체가 공급되고, 상기 추가 탈취용 정적혼합장치의 반응기체 공급부로 공급되는 반응용 기체와 상기 혼합기체가 추가 탈취용 정적혼합장치를 거쳐서 혼합되어 추가 탈취가 이뤄지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일측면에 따르면, 상기 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취방법으로서, 1) 반응용 기체와, 탈취대상 기체가 각각 반응기체 공급부와 입구부를 통해 탈취용 정적혼합장치로 공급되는 단계; 2) 상기 공급된 반응용 기체와 탈취대상 기체가 송풍기에 의해 탈취용 정적혼합장치를 관통하면서 혼합기체로 혼합되어 스크러버로 이송되는 단계; 및 3) 상기 스크러버로 이송된 혼합기체가 탈취과정을 거쳐 악취가 제거되는 단계;를 포함하여 이뤄지는 것을 특징으로 하는 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취방법이 개시된다.

바람직하게, 상기 3) 단계에서, 상기 스크러버는 제1 스크러버와 제2 스크러버를 포함하며, 상기 3) 단계의 탈취과정은, 3-1) 제1 스크러버에서 습식 탈취가 이뤄지는 단계; 3-2) 제2 스크러버에서 건식 탈취가 이뤄지는 단계;로 이뤄지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제2 스크러버의 전단에는 추가 탈취용 정적혼합장치가 포함되며, 상기 3-2) 단계 이전에, 3-21) 상기 제1 스크러버를 거친 혼합기체가 추가 탈취용 정적혼합장치로 공급되고, 상기 추가 탈취용 정적혼합장치의 반응기체 공급부를 통해 공급되는 반응용 기체와 상기 혼합기체가 혼합되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은, 탈취대상 기체와 이를 탈취할 수 있도록 하는 반응용 기체를 혼합할 때, 다수의 믹서관 및 믹서 엘리먼트를 병렬로 설치한 정적혼합장치 내에서 기체 혼합이 이뤄지므로, 큰 직경의 단일 믹서 엘리먼트를 갖는 정적혼합장치에 비해 짧은 길이로 정적혼합장치를 구성하더라도 양호한 탈취 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은, 기체-기체 혼합의 구성을 취하므로, 드레인과 같은 액상 물질을 처리하기 위한 요소가 필요없어, 정적혼합장치와 이를 포함한 시스템의 구성을 상대적으로 단순하게 구성할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은, 중공관 형상의 고정부를 중공형 관 내의 다수의 믹서관 사이 공간에 길이방향으로 삽입하여 정적혼합장치를 형성할 수 있으므로, 설치, 제작이 용이하다는 장점이 있다.

또한 본 발명은, 기체의 유동방향으로 중공관 형태의 고정부가 설치됨으로써, 믹서관 내부로 들어가지 못한 일부 잔여 기체의 유동이 원활하게 흘러가게 할 수 있다는 장점이 있다.

특히, 본 발명은 상기 기체 혼합시 탈취용 정적혼합장치에 포함된 각각의 믹서관별로 혼합을 용이하도록 하는 별도의 기체 이송수단을 구비하지 않아도 되므로, 시설의 유지보수가 용이하다는 장점이 있다.

또한 본 발명은 탈취대상 기체와 반응용 기체가 혼합된 혼합기체를 적어도 1단계 이상의 탈취단계를 더 거치도록 함으로써 더욱 확실한 탈취효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명은 건식 탈취를 실시할 때, 반응용 기체가 한번 더 혼합되도록 구성할 수 있어 건식 탈취가 더 용이하고 확실하게 이뤄질 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탈취용 정적혼합장치의 정면 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탈취용 정적혼합장치의 (a)측단면 및 (b)정면 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 탈취용 정적혼합장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 반응기체 공급부의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취시스템의 구성에 관한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취방법의 흐름도이다.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

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 "구비하다", "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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탈취용 정적혼합장치(100)에서 반응기체 공급부(130)의 표현이 생략된 정면 개략도이고, 도 2는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 탈취용 정적혼합장치(100)의 (a)측단면 및 (b)정면 개략도로서 개념 설명의 편의를 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 탈취용 정적혼합장치(100)의 분해 사시도이다.

본 발명의 일측면에 따른 탈취용 정적혼합장치(100)는 입구부(112)와 출구부(114)를 양 단부에 갖는 중공형 관(110)과 상기 중공형 관(110)의 내부에 길이 방향을 따라 삽입 배열된 다수개의 믹서관(120)을 포함하여 이뤄진다.

상기 다수개의 믹서관(120)의 내부에는, 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각 믹서 엘리먼트(122)가 삽입될 수 있다.

상기 믹서 엘리먼트(122)는 탈취대상이 되는 탈취대상 기체와 반응용 기체를 혼합하여 혼합기체를 형성할 수 있다.

일실시예로, 상기 믹서 엘리먼트(122)는 수개의 단으로 이뤄지도록 형성될 수 있으며, 각 단마다 나선형 믹싱판의 형상이 교차되어 배열되도록 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 상기 믹서 엘리먼트(122)에 각각의 기체가 흐르면서 각 단을 통과할 때마다 2등분 되어 수개의 단을 통과한 기체는 여러 부분으로 분리된 흐름이 이뤄진다.

이때, 각 단의 형상이 교차되어 배열됨으로써 각 단을 통과하는 기체의 흐름 방향이 뒤바뀌게 되고, 상기 믹서관(120)의 중심부에서 외측(내면)으로, 외측(내면)에서 중심부로 흐름이 전환됨으로써 혼합도가 높은 혼합기체가 형성될 수 있다.

상기 믹서 엘리먼트(122)는 일예로, 스태틱 믹서 엘리먼트(static mixer element)가 이용될 수 있으며, 상기 스태틱 믹서 엘리먼트가 포함되는 스태틱 믹서는 동력원을 사용하지 않고도 2 이상의 유체를 혼합할 수 있도록 하는 역할을 함으로써 별도의 유지보수가 필요하지 않다는 장점이 있다.

상기 믹서 엘리먼트(122)는 2 이상의 기체를 혼합할 수 있으며, 자체적으로 동력원이 필요하지 않는 구조이면 도시된 스태틱 믹서 엘리먼트외의 다른 공지의 형태, 구조도 이용될 수 있다.

상기 탈취용 정적혼합장치(100)는 상기 중공형 관(110)의 입구부(112)를 통해 공급되는 탈취대상 기체를 상기 믹서 엘리먼트(122) 및 믹서관(120) 내부에서 상기 반응용 기체와 혼합하도록 함으로써 탈취대상 기체의 악취를 제거하도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 상기 중공형 관(110) 및/또는 상기 믹서관(120)은 원형으로 이뤄질 수 있다. 부연하면 그 단면이 원형을 갖는 원형관 형태로 형성되도록 할 수 있다. 상기 중공형 관(110) 또는 상기 믹서관(120)의 단면은 원형 이외에도 사각형 등의 다른 모양도 가능하나, 한정된 공간에서의 최적 배치가 가능하도록 하는 원형관 형태를 이루도록 원형으로 이뤄지는 것이 바람직하다.

상기 중공형 관(110)의 입구부(112) 및/또는 출구부(114)는 탈취대상 기체의 유입, 혼합 기체의 배출시 이송관과의 용이한 결합을 위해 플랜지 형태의 연결구조를 갖도록 형성될 수 있다.

상기 중공형 관(110)은 상기 입구부(112)와 출구부(114) 사이에 동일 직경을 갖도록 연장 형성될 수 있으며, 상기 중공형 관(110)의 내부에 삽입되는 믹서관(120) 또한 상기 입구부(112) 측과 출구부(114) 측의 직경이 동일한 직경을 갖도록 연장 형성될 수 있다.

상기 믹서관(120) 외면과 상기 중공형 관(110)의 내면 사이에는 상기 믹서관(120)을 안정적으로 고정하기 위한 고정부(140)가 더 포함될 수 있다.

상기 고정부(140)는 일예로, 중공관 형상의 관 형태로 되어 있어서 상기 믹서관(120)의 외면과 중공형 관(110)의 내면 사이에 길이방향으로 하나 이상 삽입되어 상기 믹서관(120)이 중공형 관(110)에 견고히 고정되도록 할 수 있다. 이때, 상기 고정부(140) 또한 상기 입구부(112) 측과 출구부(114) 측의 직경이 동일한 직경을 갖도록 연장 형성될 수 있다. 상기 고정부(140)는 상기 중공형 관(110) 내의 다수의 믹서관(120)의 사이 공간에 길이방향으로 삽입되어 본 발명의 일실시예에 따른 탈취용 정적혼합장치(100)를 용이하게 형성할 수 있다.

상기 고정부(140)는 다른 예로, 블록 또는 플레이트 형태로 되어 있어서 상기 믹서관(120)의 외면과 중공형 관(110)의 내면 사이에 삽입되고 부착수단(미도시)으로 결합되어 상기 믹서관(120)이 중공형 관(110)에 견고히 고정되도록 하는 것도 가능하다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 반응 기체 공급부(130)의 정면 개략도이며, 도 2에서 B-B'를 기준으로 우측으로 바라본 것으로 반응 기체 공급부(130)가 상기 중공형 관(110)의 일측면에 관통 삽입된 것을 나타낸다. 도 4에서는 설명의 편의를 위해 믹서관(120), 믹서 엘리먼트(122) 및 고정부(140)를 제외하고 도시하였다.

상기 탈취용 정적혼합장치(100)는 상기 중공형 관(110)의 입구부(112)와 상기 믹서관(120)의 일단부 사이에 형성되어 상기 중공형 관(110)에 반응용 기체를 공급하는 반응기체 공급부(130)를 더 포함하여 이뤄질 수 있다.

상기 반응기체 공급부(130)는 일실시예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 반응용 기체가 유입되는 주입구(132), 유입된 반응용 기체를 중공형 관(110)의 다른 부분으로 분배하는 분배관(134), 상기 분배관(134)에 형성되며 분배된 반응용 기체를 중공형 관(110) 내부로 배출하는 배출공(136)을 포함하여 이뤄진다.

본 실시예의 상기 주입구(132)는 중공형 관(110)의 외측에 돌출 형성되며, 다른예로 상기 중공형 관(110)의 거치환경을 고려하여 중공형 관(110)의 외면과 동일한 면상에 주입면을 갖도록 형성될 수도 있다.

본 실시예의 상기 분배관(134)은 수직관 및 수평관 형태로 구성되며, 중공형 관(110)의 크기에 따라 하나 이상의 수직관 및/또는 수평관 형태로 구성되도록 조절될 수 있다.

본 실시예의 상기 배출공(136)은 분배관(134)을 통해 분배, 이동되는 반응용 기체가 중공형 관(110)의 내부로 골고루 분산 공급되도록 수직 및 수평관 형태의 분배관(134)에 각각 상하좌우로 두 개씩 형성되었으며, 중공형 관(110)의 크기에 따라 갯수 및 크기가 조절 가능함은 물론이다.

상기 반응기체 공급부는 다른 실시예로, 상기 중공형 관(110)의 입구부(112) 또는 이보다 내측의 외면에 외주(外周)를 따라 수개의 주입공(미도시)을 형성하고, 상기 주입공을 통해 반응용 기체가 유입됨으로써 반응용 기체가 중공형 관(110) 내부로 골고루 분배되도록 할 수도 있다.

상기 반응용 기체는 후술하는 반응기체 공급장치(600)로부터 공급된다.

상기 반응용 기체는 일예로, 탈취기능이 있는 오존, 이산화염소가스, 염소가스 등일 수 있다.

특히 이산화염소는 악취가스를 분해시키는 탈취기능이 뛰어난 화합물로서, 강산화제로서도 작용하기 때문에 정수장에서 사용되고 있는 소독제인 염소의 대체물질로서도 부각되고 있다.

이산화염소가 액으로 제조되는 경우에는 이를 이용하여 탈취대상 기체와 혼합하는 것이 어려우므로, 악취를 이산화염소로 제거하기 위해서는 공기 중에 분산된 악취가스에 이산화염소가스를 분사하여 악취가스가 분해 및 변환되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 이산화염소가스는 공지의 이산화염소가스 제조장치에 의해 공급될 수 있으며, 일예로, 본 발명자 등에 의해 제안된 바 있는 대한민국 등록특허 제10-1015542호 또는 제10-0956516호의 이산화염소가스의 연속 제조장치가 이용될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 상기 믹서관(120)은 상기 중공형 관(110)의 내부에 삽입, 고정될 때 일정한 비율을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

일예로, 상기 중공형 관(110)의 내경을 D라 하고 상기 믹서관(120)의 내경을 d라 할 때, 0.21D ≤ d ≤ 0.26D의 조건을 만족하도록 믹서관(120)이 형성될 수 있다.

상기 믹서관(120)의 내경의 크기가 상기 조건을 만족하는 경우, 중공형 관(110)의 내부로 공급되는 탈취대상 기체가 효율적으로 탈취되도록 할 수 있다.

다만 상기 중공형 관(110) 내경 대비 믹서관(120) 내경의 비율은 중공형 관(110)의 내경이 매우 커지거나, 매우 작아지는 경우에는 상기 조건이 변경될 수 있으며, 상기 조건은 일예로 중공형 관(110)의 내경이 700mm 정도인 경우에 가장 적절하게 적용된다고 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 탈취용 정적혼합장치(100)를 이용한 탈취시스템(10)의 구성에 관한 모식도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취시스템(10)은, 상기 탈취용 정적혼합장치(100)와 기체 이송을 위한 송풍기(300) 및 스크러버(400)를 포함하여 이뤄진다.

상기 탈취용 정적혼합장치(100)는, 전술한 바와 같이, 반응기체 공급부(130)로 반응용 기체가 공급 가능하도록 구성되고, 입구부(112)를 통해 탈취대상 기체가 공급 가능하도록 구성된다.

상기 송풍기(300)는 상기 탈취용 정적혼합장치(100)가 상기 반응용 기체 및 탈취대상 기체를 혼합하여 스크러버(400)로 이송하도록 한다.

상기 송풍기(300)는 탈취시스템(10)의 규모, 이송관의 길이 등에 의해 다양한 규모로 적용될 수 있으며, 시스템의 규모 확장시나 혼합기체의 압력이 낮아져서 이송이 원활하지 않은 경우 상기 송풍기(300)를 교체하지 않고 후술하는 스크러버(400) 일측에 추가로 송풍기를 더 구비하는 것도 가능하다.

상기 스크러버(400)는 송풍기(300)에 의해 이송된 혼합기체를 탈취하도록 한다. 상기 혼합기체는 반응용 기체로 인하여 충분히 탈취가 이뤄진 상태이지만, 상기 스크러버(400)를 이용함으로써 보다 확실한 탈취가 이뤄지도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 상기 스크러버(400)는 습식 탈취가 이뤄지는 제1 스크러버(410)와 건식 탈취가 이뤄지는 제2 스크러버(420)를 포함하여 이뤄질 수 있으며, 상기 스크러버(400)를 통해 2 단계의 탈취가 이뤄진다.

상기 제1 스크러버(410)에서 이뤄지는 습식 탈취는, 일예로, 상기 이송된 혼합기체에 액상물질을 분무하거나, 액상층을 상기 혼합기체가 통과하게 함으로써, 혼합기체에 포함된 먼지 등의 고형물과 악취성분이 액상물질에 포함되어 배출되도록 하여 이뤄질 수 있다. 상기 습식 탈취는 이외에도 저온 플라즈마, 습식 촉매를 이용한 탈취방법이 이용될 수 있으며, 다양한 공지의 습식 탈취 방법이 이용될 수 있는바, 자세한 설명은 생략한다.

상기 제2 스크러버(420)에서 이뤄지는 건식 탈취는, 상기 혼합기체를 직접 연소시키는 방법, 활성탄에 의해 흡착하는 방법, 상기 혼합기체를 촉매에 의해 산화되도록 하는 방법 등 다양한 방법이 이용될 수 있고, 공지의 건식 탈취 방법이 이용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 제1 스크러버(410) 및 제2 스크러버(420)에서는, 제1 스크러버(410)에서의 습식 탈취를 먼저 수행하고, 제2 스크러버(420)에서의 건식 탈취를 나중에 수행할 수 있으며, 그 순서를 변경하는 것도 가능하나, 습식 탈취를 먼저 수행하는 것이 후술하는 추가 탈취용 정적혼합장치(100')를 이용할 수 있다는 점에서 더 바람직하다.

또다른 실시예에 따른 본 발명의 상기 스크러버(400)는, 상기 제2 스크러버(420)가 추가 탈취용 정적혼합장치(100')를 더 포함하여 이뤄지도록 할 수 있다.

이때, 상기 추가 탈취용 정적혼합장치(100')의 입구부(부호 미도시)를 통해 제1 스크러버(410)를 거친 혼합기체가 공급되고, 상기 추가 탈취용 정적혼합장치(100')의 반응기체 공급부(부호 미도시)로 공급되는 반응용 기체와 상기 혼합기체가 추가 탈취용 정적혼합장치(100')를 거쳐서 혼합되어 추가 탈취가 이뤄진다. 상기 제2 스크러버(420)의 후단에는 추가 탈취가 이뤄지면서 발생될 수 있는 가스를 차단하기 위한 별도의 가스필터(미도시)가 구비될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 탈취용 정적혼합장치(100)를 이용한 탈취방법의 흐름도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 탈취용 정적혼합장치(100)를 이용한 탈취방법은 탈취대상 기체 및 반응용 기체 공급단계, 탈취대상 기체 및 반응용 기체의 혼합/이송 단계, 스크러버(400)에서의 탈취단계를 포함하여 이뤄진다. 이하 도면을 중심으로 본 실시예의 탈취용 정적혼합장치(100)를 이용한 탈취방법에 대해 자세히 설명한다. 하기 각 단계는 이뤄지는 순서대로 단계의 숫자가 부여되고 있으나, 당업자에게 자명한 경우 일부 순서를 변경하는 것도 가능하다.

S100) 반응용 기체와, 탈취대상 기체 공급 단계

악취가 나는 탈취대상 기체와 이를 탈취하기 위한 반응용 기체가 각각 탈취용 정적혼합장치의 입구부(112)와 반응기체 공급부(130)를 통해 탈취용 정적혼합장치(100)로 공급된다.

상기 탈취대상 기체는 축사 등에서 배출되는 분뇨를 이용하여 액체비료를 생성하는 액비조, 교반장 등의 악취가스 발생시설(500)에서 공급될 수 있으며, 쓰레기처리장, 하수처리장 등으로부터 공급될 수도 있다.

본 실시예의 상기 반응용 기체는 반응기체 공급장치(600)에서 생성되어 상기 반응기체 공급부(130)의 주입구(132)로 공급되며, 분배관(134)을 거쳐 배출공(136)에서 배출됨으로써 상기 탈취용 정적혼합장치(100)에 골고루 분사된다.

S200) 혼합기체 생성 및 이송 단계

상기 공급된 반응용 기체와 탈취대상 기체가 송풍기(300)에 의해 탈취용 정적혼합장치(100)를 관통하면서 혼합되어 혼합기체가 생성된다.

상기 탈취용 정적혼합장치(100)는 탈취대상 기체와 반응용 기체를 흡입하거나 배출하도록 하는 흐름 이송수단이 자체적으로 구비되지 않으므로, 상기 탈취용 정적혼합장치(100)의 배출구(114)에 연결되는 이송관(번호 미도시)의 타측에 구비된 송풍기(300)에 의해 상기 탈취대상 기체와 반응용 기체의 혼합이 이뤄지면서 혼합기체가 되어 배출구(114)로 이송되도록 할 수 있다. 상기 송풍기(300)에 의해 배출된 혼합기체는 이송관을 통해 스크러버(400)로 이송된다.

상기 탈취용 정적혼합장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 2 이상 구비될 수 있다. 이때, 상기 2 이상 구비된 탈취용 정적혼합장치(100)의 배출구(114)와 이송관 사이 또는 상기 2 이상 구비된 탈취용 정적혼합장치(100)의 배출구와 연결된 이송관이 하나로 합쳐지는 합류점의 전단에는 밸브(200)가 더 포함될 수 있다.

상기 밸브(200)는 특정 탈취용 정적혼합장치(100)의 사용여부 및 탈취량을 조절할 수 있으며, 공지의 유량 조절 밸브가 이용될 수 있다.

S300) 탈취과정을 거쳐 악취가 제거되는 단계;

상기 송풍기(300)에 의해 이송된 혼합기체는 이미 반응용 기체에 의해 1차적으로 탈취가 이뤄진 상태이며, 스크러버(400)를 통과하면서 추가적으로 탈취과정이 이뤄지고, 상기 탈취과정을 거쳐 악취가 완벽하게 제거될 수 있다.

상기 탈취과정은 습식 탈취단계(S310)와 건식 탈취단계(S320)로 세분화 될 수 있으며, 이때, 상기 스크러버(400)는 제1 스크러버(410)와 제2 스크러버(420)를 포함하여 이뤄진다.

본 실시예의 상기 습식 탈취단계(S310)는 제1 스크러버(410)에서 이뤄지며, 상기 혼합기체에 물을 분무하여 상기 혼합기체에서 미처 혼합, 탈취되지 않은 악취 성분이 물에 녹아 수용액을 형성하도록 한다. 상기 형성된 수용액은 별도로 배출되어 폐수처리시설 등에서 정화과정을 거치도록 함으로써 물을 재활용할 수 있다.

다음으로, 상기 습식 탈취단계(S310)를 거친 혼합기체는 반응용 기체와 추가적으로 혼합된다(S315).

이를 위해, 상기 제2 스크러버(420)의 전단에는 추가 탈취용 정적혼합장치(100')가 포함된다.

상기 제1 스크러버(410)를 거친 혼합기체는 추가 탈취용 정적혼합장치(100')의 입구부(부호 미도시)를 통해 상기 추가 탈취용 정적혼합장치(100')로 공급되고, 상기 추가 탈취용 정적혼합장치(100')의 반응기체 공급부(부호 미도시)를 통해 공급되는 반응용 기체와 상기 혼합기체가 혼합된다.

상기 추가 탈취용 정적혼합장치(100')에서 추가적으로 혼합된 혼합기체는 반응용 기체에 의해 한번 더 탈취가 이뤄진 것으로, 이에 더하여 제2 스크러버(420)에서 건식 탈취가 이뤄지도록 함으로써(S320) 완벽한 탈취가 이뤄질 수 있다. 상기 S320 단계를 거친 혼합기체는 충분히 탈취된 상태이므로 외부로 바로 배출 가능하게 된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

10 : 탈취시스템
100 : 탈취용 정적혼합장치 100' : 추가 탈취용 정적혼합장치
110 : 중공형 관 112 : 입구부
114 : 출구부 120 : 믹서관
122 : 믹서 엘리먼트 130 : 반응기체 공급부
132 : 주입구 134 : 분배관
136 : 배출공 200 : 밸브
300 : 송풍기 400 : 스크러버
410 : 제1 스크러버 420 : 제2 스크러버

Claims (12)

1. 입구부와 출구부를 양 단부에 갖는 중공형 관;
   상기 중공형 관의 내부에 길이 방향을 따라 삽입 배열된 다수개의 믹서관;
   상기 다수개의 믹서관의 내부에 각각 삽입되는 믹서 엘리먼트; 및
   상기 중공형 관의 입구부와 상기 믹서관의 일단부 사이에 형성되어 상기 중공형 관에 반응용 기체를 공급하는 반응기체 공급부;를 포함하며,
   상기 중공형 관의 입구부를 통해 공급되는 탈취대상 기체를 상기 반응용 기체와 혼합하여 탈취대상 기체의 악취를 제거할 수 있도록 하는 탈취용 정적혼합장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 중공형 관은 상기 입구부와 출구부 사이에 동일 직경을 갖도록 연장 형성되고,
   상기 믹서관의 외면과 중공형 관의 내면 사이에는 중공관 형상의 고정부가 더 포함되며,
   상기 고정부가 길이 방향으로 하나 이상 삽입되는 것으로 상기 믹서관이 중공형 관에 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 탈취용 정적혼합장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 중공형 관 및 상기 믹서관 중 적어도 어느 하나는 원형인 것을 특징으로 하는 탈취용 정적혼합장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 반응기체 공급부는 반응용 기체가 유입되는 주입구, 유입된 반응용 기체를 중공형 관의 다른 부분으로 분배하는 분배관, 분배관에 형성되며 분배된 반응용 기체를 중공형 관 내부로 배출하는 배출공을 포함하여 이뤄지는 것을 특징으로 하는 탈취용 정적혼합장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 중공형 관의 내경을 D라 하고 상기 믹서관의 내경을 d라 할 때,
   0.21D ≤ d ≤ 0.26D를 만족하도록 믹서관이 형성되는 것을 특징으로 하는 탈취용 정적혼합장치.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취시스템으로서,
   반응기체 공급부로 반응용 기체가 공급 가능하도록 구성되고, 입구부를 통해 탈취대상 기체가 공급 가능하도록 구성된 탈취용 정적혼합장치;
   상기 탈취용 정적혼합장치가 상기 반응용 기체 및 탈취대상 기체를 혼합하여 스크러버로 이송하도록 하는 송풍기; 및
   상기 송풍기에 의해 이송된 혼합기체를 탈취하도록 하는 스크러버를 포함하여 이뤄지는 것을 특징으로 하는 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취시스템.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 반응용 기체는 이산화염소가스인 것을 특징으로 하는 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취시스템.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 스크러버는 습식 탈취가 이뤄지는 제1 스크러버와 건식 탈취가 이뤄지는 제2 스크러버를 포함하며, 상기 스크러버를 통해 2 단계의 탈취가 이뤄지는 것을 특징으로 하는 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취시스템.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 제2 스크러버는 추가 탈취용 정적혼합장치를 더 포함하여 이뤄지며, 상기 추가 탈취용 정적혼합장치의 입구부를 통해 제1 스크러버를 거친 혼합기체가 공급되고, 상기 추가 탈취용 정적혼합장치의 반응기체 공급부로 공급되는 반응용 기체와 상기 혼합기체가 추가 탈취용 정적혼합장치를 거쳐서 혼합되어 추가 탈취가 이뤄지는 것을 특징으로 하는 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취시스템.
   
10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취방법으로서,
    1) 반응용 기체와, 탈취대상 기체가 각각 반응기체 공급부와 입구부를 통해 탈취용 정적혼합장치로 공급되는 단계;
    2) 상기 공급된 반응용 기체와 탈취대상 기체가 송풍기에 의해 탈취용 정적혼합장치를 관통하면서 혼합기체로 혼합되어 스크러버로 이송되는 단계; 및
    3) 상기 스크러버로 이송된 혼합기체가 탈취과정을 거쳐 악취가 제거되는 단계;를 포함하여 이뤄지는 것을 특징으로 하는 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 3) 단계에서, 상기 스크러버는 제1 스크러버와 제2 스크러버를 포함하며,
    상기 3) 단계의 탈취과정은,
    3-1) 제1 스크러버에서 습식 탈취가 이뤄지는 단계;
    3-2) 제2 스크러버에서 건식 탈취가 이뤄지는 단계;로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취방법.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 스크러버의 전단에는 추가 탈취용 정적혼합장치가 포함되며,
    상기 3-2) 단계 이전에,
    3-21) 상기 제1 스크러버를 거친 혼합기체가 추가 탈취용 정적혼합장치로 공급되고, 상기 추가 탈취용 정적혼합장치의 반응기체 공급부를 통해 공급되는 반응용 기체와 상기 혼합기체가 혼합되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취용 정적혼합장치를 이용한 탈취방법.
    

Images