KR20190055964A - 액체분사부를 포함하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치 - Google Patents

액체분사부를 포함하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 경사지게 배치된 액체 분사부로는 음(-)로 대전된 액체를 공급하고, 본체부에는 양(+)으로 대전시켜 이때 발생하는 미세한 액적으로 가스에 포함된 오염물질을 제거하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오염물질을 함유하는 가스를 유도하는 가스 유입구가 구비된 하부 몸체, 상기 하부 몸체 상부에 위치하며 측면판으로 이루어진 중간 몸체 및 상기 중간 몸체 상부에 위치하며 정화된 가스가 배출되는 가스 배출구가 구비된 상부 몸체로 이루어진 본체부; 및 상기 측면판에 구비되되, 소정 각도로 경사진 액체 분사부를 포함하고, 상기 액체 분사부는 비전도성 재질의 액체 분사부 고정틀 및 상기 액체 분사부 고정틀에 내장되는 상부 전도성부와 하부 전도성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치에 관한 것이다.

Description

액체분사부를 포함하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치 {Wet Type Dust Collector Using Electrospray and Vortex}
본 발명은 습식 집진 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사지게 배치된 액체 분사부로는 음(-)로 대전된 액체를 공급하고, 본체부에는 양(+)으로 대전시켜 이때 발생하는 미세한 액적으로 가스에 포함된 오염물질을 제거하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치에 관한 것이다.
화력발전소나 폐기물 소각 시 배출되는 가스에는 각종 대기오염물질이 포함되어 있으며, 이들 중 입경이 작은 분진은 인체에 유입되어 호흡기 질환을 유발시킬 뿐만 아니라 식물의 성장을 억제하는 등 환경에 유해한 영향을 미친다.
이러한 대기오염물질 중 특히 유해한 것으로 알려져 있는 지름이 2.5 ㎛보다 작은 미세먼지(PM 2.5)를 관리하기 위하여, 미환경보호국(EPA)과 유럽연합(EU)은 2013년, 우리나라는 2015년부터 법을 개정하여 이들 물질에 대한 환경 규제를 강화 실시하고 있는 상황이다.
한편, 중력집진, 관성력 집진, 여과집진, 세정집진, 전기집진 기술들은 일반적으로 알려져 있는 집진 기술이다. 중력집진기술은 입자가 갖는 중력을 이용하여 공기가 이동하면서 자연적으로 입자를 침전시키는 기술이고, 관성력 집진 기술은 기체의 흐름 방향을 급변시켜 전환점 부분에서 관성에 의하여 먼지를 집진하는 원리를 이용한 기술로서, 비교적 큰 입자의 제거에는 효과적이지만 미세한 입자는 거의 제거할 수 없다.
이에 반해, 미세한 공극을 갖는 필터에 가스를 통과시켜 입자를 제거하는 여과기술과 전기를 공급하여 먼지에 하전을 부여하여 제거하는 전기집진 기술은 비교적 집진효율이 높은 것으로 알려져 있다. 그러나 여과기술의 경우에는 입자가 미세한 공극을 막기 때문에 배출가스의 처리량이 급격히 저하되며, 이로 인한 필터의 빈번한 교체는 배기가스처리비용 증가로 직결된다.
또 전기집진 기술 중 건식방법은 입자 하전, 입자의 집진극 부착, 집진극에 부착된 입자의 탈착, 집진극에 쌓인 입자 제거의 순으로 집진 과정이 진행되지만, 불안정한 코로나 방전, 입자의 전기적 특성인 전기비저항(Particle’s resistivity)에 따라 재비산, 역코로나(Back corona) 등이 발생하여 집진효율이 떨어지는 문제점이 있고, 진극에 부착된 입자를 물로 씻어내는 습식전기집진방법(Wet electrostatic precipitator)은 다량의 물 사용, 집진극의 불균일한 수막 형성, 부식은 큰 문제점으로 지적되고 있다.
따라서 상기와 같은 대기오염물질, 특히 입자가 작은 물질을 효과적으로 제거하여 강화된 대기환경기준을 달성하기 위해서는 경제적이면서도 높은 제거 효율을 갖는 새로운 집진 장치의 개발이 절실히 필요한 상황이다.
대한민국 등록특허공보 제0150707호 대한민국 공개특허공보 제2015-0045068호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 가스에 포함된 미세한 오염 입자를 효과적으로 제거할 수 있는 습식 집진 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 발명에서는 운전이 용이하면서도 유지관리비용이 적고, 게다가 2차 오염물질의 발생량을 저감할 수 있는 습식 집진 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치는, 오염물질을 함유하는 가스를 유도하는 가스 유입구(131)이 구비된 하부 몸체(130), 상기 하부 몸체 상부에 위치하며 측면판(121)으로 이루어진 중간 몸체(120) 및 상기 중간 몸체(120) 상부에 위치하며 정화된 가스가 배출되는 가스 배출구(111)가 구비된 상부 몸체(110)로 이루어진 본체부(100); 및 액체에 서로 다른 극성의 전기를 공급하는 전원공급부를 포함하되, 상기 측면판(121)에 구비되되, 소정 각도로 경사진 액체 분사부(200)를 포함하되, 상기 액체 분사부(200)는 비전도성 재질의 액체 분사부 고정틀(210) 및 상기 액체 분사부 고정틀(210)에 내장되는 상부 전도성부(220)와 하부 전도성부(230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 액체 분사부(200)는 서로 대향하여 위치하도록 측면판(121)에 1개 이상씩 각각 구비되는 것이 바람직하고, 상기 액체 분사부(200)는 경사 각도 조절이 가능하도록 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
또한 상기 액체 분사부(200)의 일측 단부는 상기 측면판(121)을 관통하여 본체부(100) 외부로 돌출하도록 배치되고, 돌출된 측면판(121)의 소정 위치에는 상부 몸체(110)와 하부 몸체(130)를 연결하는 지지봉(150)이 연결될 수 있다.
또한 본 발명의 습식 집진 장치는, 상기 상부 전도성부(220)와 하부 전도성부(230)는 상기 액체 분사부 고정틀(210)에 탈부착 가능하게 결합되는 것이 바람직하고, 상기 액체 분사부(200)의 상부 표면에는 다수개의 마이크로 채널(240)이 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
여기서, 상기 하부 전도성부(230)는 액체를 수용할 수 있도록 내부가 비어 있으며, 하부 저면에는 액체를 하방으로 분사하기 위한 다수개의 분사 노즐(232)이 구비되고, 상기 하부 전도성부(230)의 하부 저면에는 전기장 유도핀(233)이 더 구비될 수 있다.
본 발명의 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치에 의하면, 고전압을 인가하여 미세한 액적을 발생시키고 이러한 미세 액적과 오염물질이 함유된 가스를 접촉시키기 때문에, 입경이 작은 입자의 제거효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명의 습식 집진 장치는, 서로 마주보는 액체 분사부가 소정 각도로 경사지게 배치되어 있어 가스와 액적이 잘 접촉하기 때문에 가스에 포함된 오염물질의 제거효율이 높을 뿐만 아니라 액체 분사부의 경사각도를 조절할 수 있어 낙하한 오염물질을 신속하게 아래로 유도할 수 있다는 이점이 있다.
게다가 액체 분사부 상부면에는 마이크로 채널이 형성되어 있어 오염물질을 함유하는 액적을 신속하게 아래로 유도하고, 또 액체 분사부의 모든 표면을 따라 액적들이 고르게 낙하할 수 있어 상승하는 기체와의 접촉효율을 더욱 높일 수 있다는 이점이 있다.
또한 본 발명의 습식 집진 장치에 따르면, 미세한 액적을 발생시킬 수 있기 때문에 입자를 포함하는 폐액체의 발생량을 최소화할 수 있어 2차 처리비용을 절감할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시한 집진 장치의 수직 단면도이다.
도 3은 집진 장치의 작동상태를 설명하는 도면이다.
도 4는 액체 분사부의 상부면 확대도이다.
도 5는 액체 분사부의 일측면 확대도이다.
도 6은 액체 분사부의 하부면 확대도이다.
이하, 본 발명에 따른 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치의 개략도, 도 2는 도 1에 도시한 집진 장치의 수직 단면도 그리고 도 3은 집진 장치의 작동상태를 설명하는 도면이다.
도 1 내지 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치는, 본체부(100)와 액체 분사부(200)를 포함하여 이루어진다.
상기 구성들을 구체적으로 설명하면, 상기 본체부(100)는 가스 유입구(131)이 구비되어 있는 하부 몸체(130), 하부 몸체 상부에 위치하는 중간 몸체(120) 그리고 중간 몸체(120) 상부에 위치하는 상부 몸체(110)로 이루어져 있다. 상기 하부 몸체(130)에는 오염물질을 함유하는 가스를 유입될 수 있도록 가스 유입구(131)이 일측에 구비되고, 중간 몸체(120)는 측면판(121)으로 둘러싸여 있다. 첨부한 도 1에서는 4개의 측면판(121)으로 이루어진 것으로 예시하고 있으나, 이는 일실시예에 불과할 뿐 6개 또는 8개의 측면판으로 구성될 수 있다.
상기 중간 몸체(120) 상부에 위치하는 상부 몸체(110)에는 후술할 집진 과정을 통해 오염물질이 제거된 청정한 가스가 배출될 수 있도록 가스 배출구(111)가 구비되어 있다.
상기 중간 몸체(120)에는 액체 분사부(200)가 장착되고, 구체적으로, 소정의 폭과 넓이를 갖는 액체 분사부(200)는 중간 몸체(120)의 측면판(121)에 지지되면서, 소정 각도로 경사지게 배치된다. 또 상기 액체 분사부(200)는 일측 측면판(121)에 1개 이상, 이와 서로 마주 보는 타측 측면판(121)에도 1개 이상씩 각각 구비되는 것이 바람직하고, 하부 몸체(130)로부터 상승하는 가스가 중간 몸체(120)의 공간부에 충분히 체류할 수 있도록 지그재그 형태로 설치하는 것이 보다 바람직하다.
한편 상기 액체 분사부(200)는 측면판(121)에 지지되면서 경사각도 조절이 가능하도록 설치될 수도 있다. 상승하는 기체의 이동 속도는 액체 분사부(200)의 경사각도에 의해 결정되는 단면적에 따라 달라지게 되고, 따라서 액체 분사부(200)의 경사각도를 조절할 수 있는 구조를 채용하게 되면 유입 가스에 포함된 오염물질의 농도를 고려하여 가스의 이동속도와 체류시간을 조절하는 것이 가능하다. 게다가 가스에 고농도로 오염물질이 포함되어 있는 경우, 이들 오염물질들은 액체와 접촉하여 낙하하게 되고 따라서 액체 분사부(200)의 경사각도를 크게 하면 이들 낙하한 오염물질을 신속하게 아래로 유도할 수 있다는 이점이 있다.
여기서, 상기 액체 분사부(200)의 경사각도는 지지봉(140)을 상하로 이동시킴으로써 조절할 수 있다. 구체적으로, 도 1 내지 3에 도시한 바와 같이, 액체 분사부(200)의 일측 단부는 상기 측면판(121)을 관통하여 본체부(100) 외부로 돌출하도록 배치되어 있고, 돌출된 측면판(121)의 소정 위치에는 지지봉(140)이 연결된다. 또 상기 지지봉(140)의 일측 단부는 상부 몸체(110)에 구비되면서 외측으로 연장된 상부 연장부(112)와 연결되고, 타측 단부는 하부 몸체(130)에 구비되면서 외측으로 연장된 하부 연장부(132)와 연결된다. 게다가 지지봉(140)이 수직방향으로 움직이는 것을 제어하는 다수개의 지지봉 고정부(141)가 더 구비되어 있다.
따라서 액체 분사부(200)의 경사각도를 조절하고자 하는 경우, 액체 분사부(200)가 원하는 각도로 경사질 수 있도록 상기 지지봉(140)을 손으로 잡아 위 또는 아래로 이동시키고, 이어서 지지봉(140)에 구비되어 있는 지지봉 고정부(141)를 상부 연장부(112) 및/또는 하부 연장부(132)의 상면 및/또는 하면에 고정시킴으로써 액체 분사부(200)의 설치 각도를 자유로이 조절할 수 있다.
비록 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 지지봉(140) 외측면에 나사산을 형성하고, 상기 지지봉(140)을 위 또는 아래로 이동시킬 수 있는 모터(미도시) 구동방식을 채용할 수도 있다.
도 4 내지 6을 참조하면서 액체 분사부(200)에 관하여 설명하기로 한다. 도 4는 액체 분사부의 상부면 확대도, 도 5는 액체 분사부의 일측면 확대도 그리고 도 6은 액체 분사부의 하부면 확대도이다.
상기 액체 분사부(200)는 가스 유입구(131)로부터 유입되는 가스의 이동 경로를 변화시킴과 동시에 이들 가스에 액체를 분사하여 오염물질을 제거하는 기능을 수행한다.
구체적으로, 상기 액체 분사부(200)는 후술할 상부 전도성부(220)과 하부 전도성부(230)이 서로 통전되지 않도록 비전도성 재질의 액체 분사부 고정틀(210), 상기 액체 분사부 고정틀(210)에 내장되며 본체부(100)와 통전되는 상부 전도성부(220) 그리고 본체부(100)와 상부 전도성부(220)과는 통전되지 않으면서 음(-)로 대전된 액체를 수용하는 하부 전도성부(230)을 포함한다.
상기 액체 분사부 고정틀(210)은 상부면이 개방된 상태로 소정의 공간부를 갖는 상부 수용홈(211)과, 하부면이 개방된 상태로 소정의 공간부를 갖는 하부 수용홈(212)이 구비되어 있어, 상부 수용홈(211)에는 상부 전도성부(220) 그리고 하부 수용홈(212)에는 하부 전도성부(230)이 수용 고정된다.
여기서, 액체 분사부 고정틀(210)은 상기 상부 전도성부(220)과 하부 전도성부(230)을 수용된 상태로 지지하고 또 상부 전도성부(220)과 하부 전도성부(230)를 교체할 수 있도록 상부 및 하부면 테두리부에 지지턱부(213)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 하부 전도성부(230)는 음(-)로 대전된 액체를 공급받아 일시적으로 저정할 수 있도록 가로 또는 세로방향으로 구획된 다수개의 액체저장공간(231)이 구비되어 있고, 하부 저면에는 상기 액체 저장공간(231)의 액체를 하방으로 분사하기 위한 다수개의 분사 노즐(232)이 구비된다. 또 일측면에는 상기 액체 저장공간(231)에 액체를 공급하기 위한 액체 유입부(234)가 구비되어 있고, 따라서 액체 유입부(234)로 공급된 액체는 분사 노즐(232)을 경유하여 하방으로 분사될 수 있다.
상기 액체는 미세 액적화할 수 있다면 그 종류에 제한되지 않는다. 바람직하게는 이온성액체일 수 있다. NaOH, CaOH 수용액일 수 있다.
상기 이온성 액체로는 이미다졸리움계 화합물로 1-에틸아크릴레이트-3-메틸이미다졸리움 클로라이드 (1-ethylacrylate3- methylimidazolium chloride), 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 클로라이드 (1-buthyl- 3-methylimidazolium chloride), 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트(1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate), 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트(1-butyl-3-methylimidazolium hexafluoro phosphate), 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 트리플루오로메탄술포네이트(1-butyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate), 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 아세테이트(1-ethyl-3-methylimidazolium acetate), 1-벤질-3-메틸이미다졸리움 클로라이드(1-benzyl-3-methylimidazoliumchloride), 1,3-디메틸이미다졸리움메틸 술페이트(1,3-dimethylimidazoliummethyl sulfate), 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 클로라이드, 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 아세테이트 등이 있을 수 있으며, 에틸메틸이미다졸리엄 클로라이드([EMIM]Cl), 에틸메틸이미다졸리엄 브로민([EMIM]Br), 에틸메틸이미다졸리엄 요오드([EMIM]I), 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움, 1-에틸 이미다졸리움 니트레이트, 1-에틸 이미다졸리움 브로마이드, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 클로라이드, 1-에틸-이미다졸리움 클로라이드, 1,2,3-트리메틸 이미다졸리움 메틸 설페이트, 1-메틸 이미다졸리움 클로라이드, 1-부틸-3-메틸 이미다졸리움, 1-부틸-3-메틸 이미다졸리움 테트라클로로알루미네이트, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 테트라클로로알루미네이트, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 하이드로겐설페이트, 1-부틸-3-메틸 이미다졸리움 하이드로겐설페이트, 메틸이미다졸리움 클로라이드, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 아세테이트, 1-부틸-3-메틸 이미다졸리움 아세테이트, Tris-2(하이드록시 에틸) 메틸암모늄 메틸설페이트, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 에틸설페이트, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 메탄설포네이트, 메틸-트리-n-부틸암모늄 메틸설페이트, 1-부틸-3-메틸 이미다졸리움 클로라이드, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 클로라이드, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 티오시아네이트, 1-부틸-3-메틸 이미다졸리움 티오시아네이트, 1-뷰틸-3-메틸이미다졸륨클로라이드, 1-뷰틸-3-메틸이미다졸륨나이트레이트, 1-뷰틸-3-메틸이미다졸륨아세테이트, 1-뷰틸-3-메틸이미다졸륨테트라플로로보레이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨클로라이드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨나이트레이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨아세테이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨테트라플로로보레이트, 1-알리-3-메틸이미다졸륨클로라이드, 1-알리-3-메틸이미다졸륨나이트레이트, 1-알리-3-메틸이미다졸륨아세테이트, 1-알리-3-메틸이미다졸륨테트라플로로보레이트가 있을 수 있다. 상기 이온성 액체는 기재된 이온성 액체로 한정되는 것이 아니며, 미세액적 및 집진특성을 증진시키는 것이라면 어느 것이든 사용 가능하다.
게다가 상기 하부 전도성부(230) 하부 저면에는 음(-)로 대전된 액체들이 더욱 미세하게 분사될 수 있도록, 분사 노즐(232)들 사이에 동일한 마이너스(-)하전을 띠는 전기장 유도핀(233)이 더 구비되는 것이 바람직하고, 여기서 상기 분사 노즐(232)과 전기장 유도핀(233)은 대전된 액체가 음(-)으로 유지될 수 있도록 하부 전도성부(230)과 동일한 전도성 재질로 이루어진다.
또한, 상기 전기장 유도핀은 코로나 방전을 통하여 오존(O3)의 발생을 유도할 수 있다. 상기 오존은 배기가스내에 NO를 NO2로, SO를 SO2로 산화시킬 수 있다. 산화된 NO2, SO2는 용이하게 알칼리수에 용해될 수 있다. 따라서 배기가스 내 CO2를 제외한 대부분의 가스를 동시에 처리할 수 있다.
상기 분사노즐과 전기장 유도핀은 상기 하부 전도성부에 교번하여 형성될 수 있다. 또는 액체의 미세화 또는 오존 형성 농도를 높이기 위하여 상기 전도성부의 한 라인별로 형성될 수 있음은 자명하다.
계속해서, 상기 액체 분사부(200)의 상부 표면, 상세하게는 도 4에 도시한 바와 같이 액체 분사부 고정틀(210)의 상부 표면과, 상부로 노출되어 있는 상부 전도성부(220)의 상부 표면에는 다수개의 마이크로 채널(240)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기와 같은 마이크로 채널(240)은 분사된 액적에 포집되어 낙하한 오염물질이 신속하게 아래로 흐를 수 있도록 유도하고, 게다가 마이크로 채널(240)을 따라 액적이 이동하기 때문에 액체 분사부(200)의 모든 표면을 따라 액적들이 고르게 낙하할 수 있어 상승하는 기체와의 접촉효율을 더욱 높일 수 있다는 이점이 있다.
한편, 상부 및 하부 전도성부(220, 230)은 전기가 통전될 수 있는 재질이라면 특별히 제한하지 않지만, 액체 분사부 고정틀(210)은 소수성재질의 수지로 형성되는 것이 바람직하다. 소수성재질로 액체 분사부 고정틀(210)을 형성시키면, 액적의 퍼짐현상을 방지할 수 있어 액체 분사부 고정틀(210)의 오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 액적들의 보다 신속한 흐름을 유도할 수 있다.
고전압을 이용한 정전분무방식(Electrospray)의 원리를 간단히 설명하면, 전도성 액체를 노즐에 통과시키면서 양(+)과 음(-)의 고전압을 인가하면 노즐과 액체속의 이온들이 척력과 인력에 의해 액체표면으로 이동하게 되면서 쿨롱반발력이 표면장력 이상의 힘이 되면 미세한 액적으로 분사되는 현상을 의미하며, 전극에 걸리는 전압이 작을 경우 액체 곡면에 작용하는 전기력과 양이온들의 반발력이 액체의 표면장력 보다 작기 때문에 액적이 분무되지 않지만, 전압을 증가시키게 되면 액체 곡면에 작용하는 전기력과 양이온들의 반발력이 액체의 표면장력보다 커지게 되면서, 모세관 팁에서 액적이 분무되는 원리이다.
여기서, 상기 고전압은 정전분무가 가능하며 절연재의 전열이 파괴되는 전압이라면 특별히 제한하지 않지만, 바람직하게는 10kV 내지 50kV 일 수 있고, 상기 액체는 이온화될 수 있는 액체라면 특별히 제한하지 않지만 물 혹은 물에 용해가 잘되는 이온액인 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치의 작동상태에 관하여 도 3을 참조하면서 설명하기로 한다.
‘+’ 리드선은 본체부(100)에 연결하고, ‘-’ 리드선은 액체 공급조(미도시)와 연결한 후 전원공급부(미도시)로부터 고전압을 공급한다. 이와 동시에 또는 이전에 액체 공급조(미도시)의 액체를 액체 분사부(200)의 하부 전도성부(230)으로 공급하면, 타측면에 위치하고 있는 상부 전도성부(220) 표면과 분사노즐(232) 사이에 형성되는 정전기력에 의해 미세한 액적이 생성된다.
이들 미세 액적은 가스에 포함된 각종 오염물질을 포집한 후 액체 분사부(200) 상부면, 구체적으로 액체 분사부 고정틀(210)의 일부 상면과 상부 전도성부(220) 일부 상면으로 낙하한 후 마이크로 채널(240)을 따라 아래로 흘러내리고, 오염물질이 제거된 청정한 가스는 가스 배출구(111)를 통해 외부로 방출된다. 한편, 오염물질이 포함된 액적은 하부 몸체의 폐액 배출구(미도시)를 통해 배출된다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
100 : 본체부
110 : 상부 몸체
111 : 가스 배출구 112 : 상부 연장부
113 : 제1 관통구
120 : 중간 몸체
121 : 측면판
130 : 하부 몸체
131 : 가스 유입구 132 : 하부 연장부
133 : 제2 관통구
140 : 지지봉 141 : 지지봉 고정부
200 : 액체분사부
210 : 액체분사부 고정틀
211 : 상부 수용홈 212 : 하부 수용홈
220 : 상부 전도성부
230 : 하부 전도성부 231 : 액체 저장공간
232 : 분사노즐 233 : 전기장 유도핀
234 : 액체 유입부
240 : 마이크로 채널

Claims (8)

  1. 오염물질을 함유하는 가스를 유도하는 가스 유입구(131)이 구비된 하부 몸체(130), 상기 하부 몸체 상부에 위치하며 측면판(121)으로 이루어진 중간 몸체(120) 및 상기 중간 몸체(120) 상부에 위치하며 정화된 가스가 배출되는 가스 배출구(111)가 구비된 상부 몸체(110)로 이루어진 본체부(100);
    상기 측면판(121)에 구비되면서 소정 각도로 경사진 액체 분사부(200); 및
    액체에 서로 다른 극성의 전기를 공급하는 전원공급부를 포함하되, 상기 액체 분사부(200)는 비전도성 재질의 액체 분사부 고정틀(210) 및 상기 액체 분사부 고정틀(210)에 내장되는 상부 전도성부(220)와 하부 전도성부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액체 분사부(200)는 서로 대향하여 위치하도록 측면판(121)에 1개 이상씩 각각 구비된 것을 특징으로 하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 액체 분사부(200)는 경사 각도 조절이 가능하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 액체 분사부(200)의 일측 단부는 상기 측면판(121)을 관통하여 본체부(100) 외부로 돌출하도록 배치되고, 돌출된 측면판(121)의 소정 위치에는 상부 몸체(110)와 하부 몸체(130)를 연결하는 지지봉(150)이 연결된 것을 특징으로 하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 전도성부(220)와 하부 전도성부(230)는 상기 액체 분사부 고정틀(210)에 탈부착 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 액체 분사부(200)의 상부 표면에는 다수개의 마이크로 채널(240)이 형성된 것을 특징으로 하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하부 전도성부(230)는 액체를 수용할 수 있도록 내부가 비어 있으며, 하부 저면에는 액체를 하방으로 분사하기 위한 다수개의 분사 노즐(232)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하부 전도성부(230)의 하부 저면에는 전기장 유도핀(233)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102259902B1 (ko) 2019-09-02 2021-06-03 한국에너지기술연구원 SOx-NOx 동시 저감을 위한 임펠러 회전형 스크러버
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0150707B1 (ko) 1995-03-16 1998-10-15 서상기 전기싸이클론집진장치
KR100646139B1 (ko) * 2005-01-25 2006-11-14 한국기계연구원 양극성 정전분무식 복합응집 집진 장치
KR200432286Y1 (ko) * 2006-09-22 2006-11-30 백승준 집진수를 이용한 공기청정기
KR20130040826A (ko) * 2010-04-06 2013-04-24 레드스택 비.브이. 멤브레인 기반 프로세스를 위한 멤브레인 스택과 이를 위한 멤브레인을 생산하기 위한 방법
KR20150045068A (ko) 2013-10-18 2015-04-28 대우조선해양 주식회사 사이클론 구조를 갖는 전기집진 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0150707B1 (ko) 1995-03-16 1998-10-15 서상기 전기싸이클론집진장치
KR100646139B1 (ko) * 2005-01-25 2006-11-14 한국기계연구원 양극성 정전분무식 복합응집 집진 장치
KR200432286Y1 (ko) * 2006-09-22 2006-11-30 백승준 집진수를 이용한 공기청정기
KR20130040826A (ko) * 2010-04-06 2013-04-24 레드스택 비.브이. 멤브레인 기반 프로세스를 위한 멤브레인 스택과 이를 위한 멤브레인을 생산하기 위한 방법
KR20150045068A (ko) 2013-10-18 2015-04-28 대우조선해양 주식회사 사이클론 구조를 갖는 전기집진 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
김홍직 외 2인. '정전분무 방전극을 이용한 습식 전기집진장치의 미세먼지 집진효율 평가', 한국대기환경학회지, 제31권 제6호, 530-537페이지, 2015년 12월.* *

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