KR20190061418A - 여과장치 및 여과방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 여과장치 및 여과방법에 관한 것으로, 배가스에 함유되는 유해물질을 활성탄에 흡착시켜 제거하는 여과방법으로서, 유입구가 형성되는 몸체 내부에 활성탄을 마련하는 과정; 상기 유입구의 기준 개도를 설정하는 과정; 상기 유입구를 통해 상기 몸체 내부로 배가스를 유입시켜 상기 배가스 중 유해물질을 상기 활성탄에 흡착시켜 제거하는 과정; 및 상기 몸체를 통과한 배가스에 함유되는 유해물질의 농도와 상기 몸체 내부의 압력 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 유입구의 개도를 조절하는 과정;을 포함하여, 배가스에 함유되는 유해물질을 효율적으로 제거할 수 있다.

Description

여과장치 및 여과방법{Filtering apparatus and method thereof}
본 발명은 여과장치 및 여과방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배가스에 함유되는 유해물질을 효율적으로 제거할 수 있는 여과장치 및 여과방법에 관한 것이다.
일반적으로, 제철소 소결공정의 소결기에서 발생되는 배가스에는 황산화물(SOX)이나 질소산화물(NOX), 다이옥신 등의 유해성분이 다량 포함되어 있다. 이에 소결공정에서는 배가스를 여과장치에 통과시켜 유해물질을 제거한 후 연돌을 통해 외부로 배출시킨다.
여과장치는 내부에 활성탄을 수용하고, 배가스 중 유해물질을 활성탄에 흡착시켜 제거하는 흡착탑과, 유해물질이 흡착된 활성탄을 재생하기 위한 재생탑을 포함할 수 있다.
여기에서 흡착탑은 활성탄이 수용되는 몸체와, 몸체의 일면에 구비되어 배가스를 유입시키는 유입구를 형성하는 제1플레이트, 예컨대 루버(louver)와, 몸체의 타면에 구비되어 배가스를 배출시킬 수 있도록 망상(網狀)으로 형성되는 제2플레이트를 포함할 수 있다. 이때, 제1플레이트는 상부측이 외측을 향해 상향 경사지도록 구비되어 배가스를 유입시킬 수 있는 유입구를 형성할 수 있으며, 몸체에 고정 설치되기 때문에 몸체에 설치될 때 유입구의 개도가 결정될 수 있다.
그런데 소결광 제조 시 사용되는 원료에 따라 배가스 내 유해물질의 함량에 편차가 크게 발생한다. 이에 흡착탑 내에서 유해물질의 흡착이 원활하게 이루어지지 않아 유해물질이 미처 제거되지 못한 상태로 연돌을 통해 외부로 배출되는 문제점이 있다. 특히, 제철공정에서 발생하는 각종 더스트(dust)를 소결 원료로 사용하는 경우, 배가스 중 더스트의 함량이 증가하여 흡착탑 내 압력이 증가하는 이상 압력 발생으로 흡착탑 내에서 배가스를 원활하게 처리하지 못해 소결광 제조에 영향을 미치는 문제점이 있었다.
KR 0770180 B JP 2002-28444 A
본 발명은 배가스 중 유해물질을 원활하게 제거할 수 있는 여과장치 및 여과방법을 제공한다.
본 발명은 배가스 중 유해물질의 함량에 따라 활성탄과의 접촉면적을 조절할 수 있는 여과장치 및 여과방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 여과장치는, 전면 및 후면이 개방된 중공형의 몸체; 상기 몸체의 전면에 가스가 유입되는 유입구를 형성하도록 상기 몸체에 연결되는 조절 플레이트; 상기 조절 플레이트를 회전시켜 상기 유입구의 개도를 조절하도록 상기 조절 플레이트의 적어도 일측에 연결되는 구동부;를 포함할 수 있다.
상기 몸체의 양쪽 측면에는, 상기 조절 플레이트의 양쪽 하부를 연결하기 위한 제1체결구 및 상기 조절 플레이트의 양쪽 상부를 연결하기 위한 제2체결구가 형성되고, 상기 제2체결구는 원호(圓弧) 형상으로 형성될 수 있다.
상기 조절 플레이트는 양쪽 상부에 차단부재를 구비하고, 상기 차단부재는 상기 제2체결구에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 구동부는, 상하방향으로 이동 가능한 구동축을 구비하는 구동기; 상기 구동기에 연결되는 작동 로드; 일측은 상기 조절 플레이트에 회전 가능하도록 연결되고, 타측은 상기 작동 로드에 회전 가능하도록 연결되는 조절편;을 포함할 수 있다.
상기 조절편은, 중심부가 절곡된 'V'자 형으로 형성되고, 상기 조절편의 중심부는 상기 몸체에 회전 가능하도록 연결될 수 있다.
상기 몸체의 외측 측면에 상기 조절편의 중심부를 연결하기 위한 체결돌기가 구비될 수 있다.
상기 작동 로드는 상기 구동기에 회전 가능하도록 연결될 수 있다.
상기 조절편에는 상기 작동 로드 및 조절 플레이트와 연결하기 위한 연결구가 형성되고, 상기 작동 로드와 연결하기 위한 연결구는 장방형으로 형성될 수 있다.
상기 몸체 내부의 압력을 측정할 수 있는 압력계와, 상기 몸체에서 배출되는 가스 중 유해물질의 농도를 측정할 수 있는 측정기 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 압력계와 상기 측정기에서 측정된 결과에 따라 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 여과방법은, 배가스에 함유되는 유해물질을 활성탄에 흡착시켜 제거하는 여과방법으로서, 유입구가 형성되는 몸체 내부에 활성탄을 마련하는 과정; 상기 유입구의 기준 개도를 설정하는 과정; 상기 유입구를 통해 상기 몸체 내부로 배가스를 유입시켜 상기 배가스 중 유해물질을 상기 활성탄에 흡착시켜 제거하는 과정; 및 상기 몸체를 통과한 배가스에 함유되는 유해물질의 농도와 상기 몸체 내부의 압력 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 유입구의 개도를 조절하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 배가스 중 유해물질을 상기 활성탄에 흡착시켜 제거하는 과정 이전에, 상기 몸체를 통과한 배가스에 함유되는 유해물질의 기준 농도값을 설정하는 과정; 및 상기 몸체 내부의 기준 압력값을 설정하는 과정 중 적어도 어느 하나를 수행할 수 있다.
상기 배가스 중 유해물질을 상기 활성탄에 흡착시켜 제거하는 과정에서, 상기 몸체를 통과한 배가스에 함유되는 유해물질의 농도값을 측정하는 과정 및 상기 몸체 내부의 압력값을 측정하는 과정 중 적어도 어느 하나를 수행할 수 있다.
상기 유입구의 개도를 조절하는 과정은, 상기 측정된 농도값과 상기 기준 농도값을 비교하여, 상기 측정된 농도값이 상기 기준 농도값보다 크면 상기 유입구의 개도를 증가시키고, 상기 측정된 농도값이 상기 기준 농도값보다 작으면 상기 유입구의 개도를 감소시킬 수 있다.
상기 측정된 농도값이 상기 기준 농도값과 동일하면 기준 개도를 유지할 수 있다.
상기 유입구의 개도를 조절하는 과정은, 상기 측정된 압력값과 상기 기준 압력값을 비교하여, 상기 측정된 압력값이 상기 기준 압력값보다 크면 상기 유입구의 개도를 증가시키고, 상기 측정된 압력값이 상기 기준 압력값보다 작으면 상기 유입구의 개도를 감소시킬 수 있다.
상기 측정된 압력값이 상기 기준 압력값과 동일하면 상기 기준 개도를 유지할 수 있다.
본 발명의 실시 형태들에 의하면, 배가스 중 유해물질을 원활하게 제거할 수 있다. 즉, 활성탄을 이용하여 배가스 중 유해물질을 흡착 제거하는 과정에서 유해물질의 함량에 따라 배가스가 유입되는 유입구의 개도를 조절할 수 있다. 이에 배가스와 활성탄 간의 접촉 면적을 조절하여 배가스 중 유해물질을 효율적으로 제거할 수 있다. 이를 통해 미처 제거되지 못한 유해물질로 인해 환경이 오염되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 또한, 배가스 중 유해물질을 원활하게 제거할 수 있으므로, 조업이 중단되거나 지연되는 것을 방지하여 생산성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 여과장치를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 여과장치를 구성하는 흡착부를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 여과장치를 구성하는 흡착부를 보여주는 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 선A-A'에 따른 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 여과방법을 보여주는 순서도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 여과장치의 사용 상태도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 여러 요소를 명확하게 표현하기 위하여 크기를 과장하거나 확대하여 표현하였으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명에 따른 여과장치 및 여과방법은 다양한 가스에 함유되는 유해물질 또는 이물질을 제거하는데 적용될 수 있다. 이하에서는 소결광을 제조하는 과정에서 발생하는 배가스로부터 유해물질을 제거하는 여과장치 및 여과방법에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 여과장치를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 여과장치를 구성하는 흡착부를 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 여과장치를 구성하는 흡착부를 보여주는 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 선A-A'에 따른 단면도이다.
먼저, 소결광을 제조하는 과정에서 발생하는 배가스로부터 유해물질을 제거하는 과정에 대해서 간단하게 설명한다.
소결광을 제조하는 과정에서 발생하는 배가스는 집진기(미도시)와 여과장치를 순차적으로 통과한 후 연돌(500)을 통해 외부로 배출된다. 이때, 집진기에서는 배가스에 함유되는 더스트를 제거하고, 여과장치에서는 집진기에서 미처 제거되지 않은 더스트와, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 다이옥신 등의 유해물질을 제거할 수 있다. 집진기를 통과한 배가스는 집진기와 여과장치의 사이에 구비되는 부스트업 팬(300)에 의해 승압되어 여과장치의 흡착부(100)로 유입된 후 유해물질이 제거된 상태로 연돌(500)을 통해 외부로 배출된다.
도 1을 참조하면, 여과장치는 활성탄을 이용하여 배가스 중 유해물질을 제거하는 흡착부(100)와, 흡착부(100)에서 사용된 활성탄을 재생한 후 흡착부(100)로 공급하는 재생부(200)를 포함하고, 흡착부(100)와 재생부(200)는 활성탄을 순환시킬 수 있도록 제1컨베이어(410) 및 제2컨베이어(420)를 통해 상호 연결될 수 있다. 이때, 제1컨베이어(410) 및 제2컨베이어(420)는 활성탄을 수용할 수 있는 복수의 버켓을 포함하는 버켓 컨베이어일 수 있다.
흡착부(100)는 배가스 중 유해물질을 제거하는 동안 활성탄을 일정 속도로 배출시킨다. 그리고 제1컨베이어(410)가 흡착부(100)에서 배출되는 활성탄을 재생부(200)로 이송하면, 재생부(200)에서는 활성탄을 재생탑(210)에 장입하고 400℃ 이상의 온도로 가열하여 활성탄으로부터 유해물질을 탈리시킨 후 밸브(220)를 제어하여 유해물질이 탈리된 활성탄을 배출시켜 제2컨베이어(420)를 통해 흡착부(100)로 이송한다. 이때, 재생탑(210)의 하부에는 진동을 발생시키는 선별기(230)가 구비되어 재생된 활성탄으로부터 유해물질을 제거 또는 분리시킬 수 있다.
흡착부(100)는 내부에 활성탄을 수용하고, 배가스를 활성탄과 접촉시켜 배가스 중 유해물질을 활성탄에 흡착시킨다. 이때, 흡착부(100)에는 배가스를 유입시키기 위한 유입구가 형성되어 있는데, 유입구의 개도가 일정하게 정해져 있어 배가스는 유입구의 개도에 대응하는 영역에 구비되는 활성탄과 접촉하게 된다. 이에 배가스 중 다량의 유해물질이 함유된 경우 배가스는 유해물질이 원활하게 제거되지 않은 상태로 외부로 배출되어 환경 오염을 유발하는 문제점이 있다. 또한, 배가스 중 다량의 유해물질이 함유된 경우 유해물질에 의해 활성탄 내 기공이 막혀 통기성이 저하되어 흡착부(100) 내부에 이상 압력이 발생함으로써 조업이 원활하게 진행되지 않아 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 이에 본 발명에서는 배가스 중 유해물질의 함량 및 흡착부(100) 내부 압력 중 적어도 어느 한 가지에 따라 유입구의 개도를 조절하여 배가스 중 유해물질을 원활하게 제거할 수 있는 장치 및 방법을 제안한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 흡착부(100)는 활성탄을 수용할 수 있는 공간을 제공하는 몸체(120)와, 몸체(120)의 전면에 배가스가 유입되는 유입구(I)를 형성하도록 몸체(120)에 연결되는 조절 플레이트(1210)와, 몸체(120)의 일측에 구비되고 조절 플레이트(1210)를 회전시켜 유입구(I)의 개도를 조절하도록 조절 플레이트(1210)의 적어도 일측과 연결되는 구동부(1220)를 포함할 수 있다. 또한, 흡착부(100)는 몸체(120) 내부의 압력을 측정하기 위한 압력계(150)와, 몸체(120) 내부를 통과한 배가스에 함유되는 유해물질의 농도를 측정하기 위한 측정기(160) 및 압력계(150)와 측정기(160)에서 측정된 결과를 이용하여 구동부(1220)를 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 그리고 흡착부(100)는 내부에 적어도 몸체(120)와 조절 플레이트(1210)를 수용하고, 배가스의 이동 경로를 형성하는 하우징(110)을 포함할 수 있다.
몸체(120)는 내부에 활성탄을 수용할 수 있는 공간을 형성하고, 상부 및 하부와, 전면의 적어도 일부가 개방되는 중공형으로 형성될 수 있다. 몸체(120)는 길이, 폭 및 높이를 갖는 대략 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 이하에서 몸체(120)의 길이 또는 길이방향은 수평방향 또는 배가스의 이동방향에 대해서 교차하는 방향을 의미하고, 몸체(120)의 높이 또는 높이 방향은 상하방향 또는 활성탄이 이동하는 방향을 의미할 수 있다. 또한, 몸체(120)의 폭 또는 폭방향은 배가스가 이동하는 방향을 의미할 수 있다.
몸체(120)의 상부에는 활성탄이 공급되는 공급구가 형성되고, 몸체(120)의 하부에는 활성탄이 배출되는 배출구가 형성될 수 있다. 몸체(120)의 전면 상부에는 몸체(120)의 양측면(120a)을 연결하는 연결 플레이트(120c)가 구비될 수 있고, 연결 플레이트(120c)의 하부에는 배가스를 유입시킬 수 있도록 유입구(I)를 형성하는 조절 플레이트(1210)가 구비될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해 연결 플레이트(120c) 및 조절 플레이트(1210)는 몸체(120)의 전면을 형성할 수 있다. 그리고 몸체(120)의 후면(120b), 즉 전면과 마주보는 면은 유해물질이 제거된 배가스가 배출될 수 있도록 망상(網狀) 플레이트로 형성될 수 있다.
그리고 몸체(120)의 하부, 즉 배출구에는 활성탄을 배출시키기 위한 롤피더(130)가 구비될 수 있고, 몸체(120)의 전면 하부에는 활성탄의 배출량을 조절하기 위한 게이트(120d)가 구비될 수 있다. 이때, 게이트(120d)는 상하방향으로 이동 가능하도록 구비되어 게이트(120d)와 롤피더(130) 사이 간격을 조절함으로써 활성탄의 배출량을 조절할 수 있다. 몸체(120)의 하부에는 몸체(120)에서 배출되는 활성탄을 수용할 수 있는 호퍼(140)가 구비될 수 있다.
연결 플레이트(120c), 조절 플레이트(1210) 및 게이트(120d)는 일방향, 예컨대 몸체(120)의 길이방향으로 연장되는 직사각형 형태로 형성될 수 있다. 연결 플레이트(120c)는 몸체(120)의 전면 상부 측에서 몸체(120)의 양측면(120a)을 상호 연결할 수 있다. 게이트(120d)는 몸체(120)의 전면 하부 측에서 롤피더(130)와의 사이 간격을 조절할 수 있도록 몸체(120)의 양측면(120a)에 상하방향으로 이동 가능하도록 연결될 수 있다. 그리고 조절 플레이트(1210)는 연결 플레이트(120c)와 게이트(120d) 사이에 구비되어 배가스를 몸체(120) 내부로 유입시킬 수 있는 유입구(I)를 형성할 수 있다. 이때, 조절 플레이트(1210)는 유입구(I)의 개도를 조절할 수 있도록 몸체(120)에 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 조절 플레이트(1210)의 하부는 몸체(120)에 회전 가능하도록 연결되고, 조절 플레이트(1210)의 상부는 몸체(120)에 이동 가능하도록 연결될 수 있다. 이에 조절 플레이트(1210)의 양쪽 하부 및 상부에는 조절 플레이트(1210)를 몸체(120)에 연결하기 위한 제1고정구(1210a) 및 제2고정구(1210b)가 형성될 수 있다.
조절 플레이트(1210)의 양쪽 상부에는 차단부재(1212)가 연결될 수 있다. 차단부재(1212)는 조절 플레이트(1210)를 회전시킬 때 조절 플레이트(1210)의 상부가 연결되는 부위(후술하는 제2체결구(122))로 배가스가 유출되는 것을 억제할 수 있다. 차단부재(1212)는 제2체결구(122)와 유사한 형태로 형성될 수 있으며, 제2체결구(122)와 유사한 크기 또는 제2체결구(122)보다 크게 형성되어 조절 플레이트(1210) 회전 시 제2체결구(122)를 효과적으로 폐쇄할 수 있다.
몸체(120)의 양쪽 측면(120a)에는 조절 플레이트(1210)를 연결하기 위한 제1체결구(124)와 제2체결구(122)가 형성될 수 있다. 이에 몸체(120)의 양쪽 측면(120a)에는 복수의 조절 플레이트(1210)를 연결할 수 있도록 제1체결구(124)와 제2체결구(122)는 조절 플레이트(1210)의 개수에 대응하는 개수로 각각 형성될 수 있다. 제1체결구(124)는 조절 플레이트(1210)의 양쪽 하부를 연결하기 위한 것이고, 제2체결구(122)는 조절 플레이트(1210)의 양쪽 상부를 연결하기 위한 것이다. 제1체결구(124)는 대략 원형으로 형성될 수 있고, 제2체결구(122)는 조절 플레이트(1210)의 이동 경로를 형성하도록 제1체결구(124)를 중심으로 하는 원호(圓弧) 형상으로 형성될 수 있다. 볼트 및 너트 등과 같은 제1고정부재(121b)를 제1체결구(124)와 제1고정구(1210a) 및 제2체결구(122) 및 제2고정구(1210b)에 체결하여 조절 플레이트(1210)를 몸체(120)에 회전 가능하도록 연결될 수 있다.
조절 플레이트(1210)는 이와 같은 방법으로 몸체(120)에 연결될 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 연결 플레이트(120c)와 게이트(120d) 사이에 복수개가 나란하게 배치되어, 연결 플레이트(120c)와 조절 플레이트(1210) 사이, 조절 플레이트(1210) 사이 및 조절 플레이트(1210) 게이트(120d) 사이에 배가스가 유입될 수 있는 유입구(I)를 형성할 수 있다.
또한, 구동부(1220)는 적어도 몸체(120)의 일측면(120a)에서 조절 플레이트(1210)와 연결되도록 구비될 수 있다. 이때, 구동부(1220)는 몸체(120)의 외측 일측면(120a)에 구비될 수 있으며, 몸체(120)의 외측 일측면(120a)에는 구동부(1220)를 연결하기 위한 체결돌기(125)가 형성될 수 있다. 체결돌기(125)는 조절 플레이트(1210)의 개수에 대응하는 개수로 형성될 수 있다.
구동부(1220)는 몸체(120)에 연결되고 상하방향으로 이동 가능한 구동축(1222)을 구비하는 구동기(1221)와, 구동축(1222)에 연결되고 구동축(1222)의 길이방향으로 연장되도록 배치되는 작동 로드(1223) 및 작동 로드(1223)와 조절 플레이트(1210)를 연결하는 조절편(1224)을 포함할 수 있다.
구동기(1221)는 구동축(1222)을 상하방향으로 이동시킬 수 있는 동력을 제공할 수 있는 실린더를 포함할 수 있다. 구동기(1221)는 제3고정부재(1221a)을 통해 몸체(120)에 고정 설치되어 구동축(1222)을 상하방향으로 이동시킬 수 있다.
구동기(1221)에는 구동기(1221)의 작동 상태를 검출할 수 있는 검출기(170)가 구비될 수 있다. 검출기(170)는 구동기(1221)의 스트로크 등을 검출하여 구동기(1221)의 정상 작동 유무와 함께 유입구(I)의 개도 정도를 검출할 수 있다. 검출기(170)는 제어부에 그 검출 결과를 제공할 수 있으며, 제어부는 검출기(170)의 검출 결과를 이용하여 구동기(1221)의 동작을 제어할 수 있다.
작동 로드(1223)는 구동축(1222)에 구동축(1222)의 길이방향으로 연장되도록 배치되며, 적어도 복수의 조절 플레이트(1210)를 연결할 수 있을 정도의 길이로 형성될 수 있다. 작동 로드(1223)에는 조절편(1224)을 연결하기 위한 복수의 결합구(1223a)가 작동 로드(1223)의 길이방향을 따라 이격되어 형성될 수 있다. 이때, 작동 로드(1223)는 볼트 및 너트 등과 같은 제4고정부재(1221b)를 이용하여 구동축(1222)에 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 이는 작동 로드(1223)의 이동 방향에 따라 조절편(1224)이 체결돌기(125)에 연결되는 중심을 기준으로 회전하기 때문에 작동 로드(1223)의 이동을 원활하게 하는 동시에 조절편(1224)의 회전을 가능하게 하기 위함이다.
조절편(1224)은 대략 'V'자형으로 형성될 수 있다. 이때, 조절편(1224)은 몸체(120)에 연결될 상태에서 조절 플레이트(1210)와 작동 로드(1223)를 연결할 수 있도록 복수의 연결구가 형성될 수 있다. 즉, 조절편(1224)의 중심에는 체결돌기(125)에 연결하기 위한 제1연결구(1224a)가 형성될 수 있고, 일측에는 조절 플레이트(1210)의 상부측에 연결하기 위한 제2연결구(1224b)가 형성될 수 있으며, 타측에는 작동 로드(1223)에 연결하기 위한 제3연결구(1224c)가 형성될 수 있다. 제3연결구(1224c)는 조절편(1224)이 작동 로드(1223)에 연결된 상태로 회전 가능하도록 하기 위하여 장방형으로 형성될 수도 있다. 이때, 조절편(1224)의 일측은 제1고정부재(121b)를 이용하여 조절 플레이트(1210)에 연결될 수 있고, 조절편(1224)의 타측은 볼트 및 너트 등과 같은 제2고정부재(1226)를 이용하여 작동 로드(1223)와 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 그리고 조절편(1224)이 체결돌기(125)로부터 이탈을 방지할 수 있도록 체결돌기(125)에 너트 등과 같은 제5고정부재(미도시)를 연결할 수도 있다.
이와 같은 구성을 통해 구동기(1221)를 작동시켜 구동축(1222)을 상승 또는 하강시키면 조절편(1224)이 체결돌기(125)를 중심으로 회전하게 되고, 조절편(1224)과 연결된 조절 플레이트(1210)의 상부측이 제2체결구(122)를 따라 이동하게 된다. 이때, 조절 플레이트(1210)의 상부측은 제1체결구(124)에 연결된 하부측을 중심으로 이동 또는 회전하여 조절 플레이트(1210)의 상부측에 형성되는 유입구(I)의 개도가 조절될 수 있다.
여기에서는 구동축(1222)에 작동 로드(1223)를 연결하고, 작동 로드(1223)에 조절편(1224)을 연결하는 것으로 설명하지만, 구동축(1222)을 길게 연장하고 구동축(1222)에 조절편(1224)을 연결할 수도 있다.
압력계(150)는 몸체(120) 또는 하우징(110)에 구비되어 몸체(120) 내부의 압력을 측정할 수 있다. 배가스 중 유해물질이 다량 함유되는 경우, 다량의 유해물질이 활성탄에 흡착되어 배가스가 몸체(120) 내부로 제대로 유입되지 않게 된다. 이 경우 몸체(120) 내부의 통기성이 저하되어 압력이 상승하게 된다. 몸체(120) 내부의 압력을 정확하게 측정하기 위해서는 압력계(150)를 몸체(120) 내부에 설치하는 것이 바람직하지만, 몸체(120) 내부에 수용되는 활성탄은 지속적으로 공급 및 배출이 이루어지기 때문에 이로 인한 압력계(150)의 손상이 불가피한 문제점이 있다. 이에 압력계(150)는 배가스가 유입되는 몸체(120)의 전방 또는 배가스가 배출되는 몸체(120)의 후방에 설치되거나, 하우징(110) 내부에서 배가스가 유입되는 쪽에 구비되어 몸체(120)의 압력을 측정할 수 있다. 또는 하우징(110) 내부에 설치하여 하우징(110)의 내부 압력을 측정할 수 있다.
측정기(160)는 배가스에 함유되는 유해물질의 농도를 측정할 수 있다. 이때, 측정기(160)는 몸체(120)를 통과한 배가스에 함유되는 유해물질을 농도를 측정할 수 있도록 배가스가 배출되는 몸체(120)의 후방 또는 하우징(110) 내부에서 배가스가 배출되는 경로 상에 설치될 수 있다. 배가스는 몸체(120) 내부를 통과하면서 배가스에 함유되는 유해물질이 활성탄에 흡착되어 제거된 상태로 몸체(120) 외부로 배출될 수 있다. 그러나 배가스 중 유해물질이 다량 함유되어 있는 경우, 배가스는 유해물질이 활성탄에 모두 흡착되지 않은 상태로 몸체(120) 외부로 배출될 수 있다. 이에 측정기(160)는 몸체(120)를 통과한 배가스 중 유해물질의 농도를 측정할 수 있도록 몸체(120)의 후방에 구비될 수 있다.
제어부는 압력계(150) 및 측정기(160)로부터 측정결과를 제공 받아 구동기(1221)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 제어부는 압력계(150) 측정된 몸체(120)의 내부 압력값과 기 설정된 압력값 또는 압력범위와 비교하고, 그 비교 결과에 따라 구동기(1221)를 동작시켜 조절 플레이트(1210)를 회전시킴으로써 유입구(I)의 개도를 조절할 수 있다. 또한, 제어부는 측정기(160)에서 측정된 배가스 중 유해물질의 농도값과 기 설정된 유해물질의 농도값 또는 농도범위를 비교하고, 그 비교 결과에 따라 구동기(1221)를 동작시켜 조절 플레이트(1210)를 회전시킴으로써 유입구(I)의 개도를 조절할 수 있다.
이와 같이 유입구(I)의 개도를 조절하여 배가스와 활성탄 간의 접촉 면적을 조절함으로써 배가스 중 유해물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 여과장치를 이용하여 배가스 중 유해물질을 제거하는 방법에 대해서 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 여과방법을 보여주는 순서도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 여과장치의 사용 상태도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 여과방법은, 유입구(I)가 형성되는 몸체(120) 내부에 활성탄을 마련하는 과정(S110)과, 유입구(I)의 기준 개도 e등의 공정조건를 설정하는 과정(S112)과, 여과장치를 가동하여 몸체(120) 내부로 배가스를 통과시켜 배가스 중 유해물질을 흡착 제거하는 과정(S114)과, 몸체(120)를 통과한 배가스에 함유되는 유해물질의 농도 및 몸체(120) 내부의 압력에 따라 유입구(I)의 개도를 조절하는 과정(S124, S126)을 포함할 수 있다. 이때, 배가스 중 유해물질을 흡착 제거하는 과정 이전, 예컨대 공정 조건을 설정하는 과정(S112)에서 롤피더(130)의 회전 속도, 몸체(120) 내부의 기준 압력값, 몸체(120)를 통과한 배가스 중 유해물질의 기준 농도값 등을 설정할 수 있다. 또한, 배가스 중 유해물질을 흡착 제거하는 과정 중 몸체(120)를 통과한 배가스 중 유해물질의 농도를 측정하는 과정(S116)과, 몸체(120) 내부의 압력을 측정하는 과정(S122) 및 측정된 압력값과, 농도값을 기 설정된 기준값과 비교하는 과정(S118, S122)을 포함할 수 있다.
먼저, 흡착부(100)에 배가스를 유입시키기 전, 롤피더(130)의 회전 속도를 설정할 수 있다. 이때, 롤피더(130)는 몸체(120) 내부에 수용되는 활성탄의 배출 속도를 조절할 수 있으며, 롤피더(130)의 회전 속도는 활성탄의 배출 속도와 비례할 수 있다.
롤피더(130)의 회전 속도를 설정한 다음, 배가스 중 유해물질 흡착 제거 시 몸체(120) 내부의 적정 압력, 예컨대 기준 압력값을 설정할 수 있다. 이때, 몸체(120) 내부의 기준 압력은 1.0 내지 2.0kpa 정도, 예컨대 1.5kpa로 설정할 수 있다.
그리고 몸체(120) 내부를 통과한 배가스 중 유해물질의 기준 농도값을 설정할 수 있다. 기준 농도값은 황산화물(SOx)의 경우, 7 내지 12ppm 정도, 예컨대 10ppm으로, 질소산화물(NOx)의 경우, 90 내지 110ppm 정도, 예컨대 100ppm으로 설정할 수 있다.
그리고 유입구(I)의 기준 개도는 25 내지 35°정도, 예컨대 30°로 설정할 수 있다. 이때, 기준 개도는 조절 플레이트(1210)와 수직면이 이루는 각도를 의미할 수 있다.
이와 같이 배가스 중 유해물질을 흡착 제거하기 위한 조업 조건이 설정되면, 제1컨베이어(410), 제2컨베이어(420), 롤피더(130), 스크린(230) 등을 구동시키고, 배가스를 흡착부(100), 즉 몸체(120) 내부로 유입시키면서 배가스 중 유해물질을 흡착 제거하는 과정을 수행할 수 있다.
배가스 중 유해물질을 흡착 제거하는 과정을 수행하면서, 압력계(150)를 통해 몸체(120) 내부의 압력을 측정하고, 측정기(160)를 통해 몸체(120)를 통과하여 배출되는 배가스 중 유해물질의 농도를 측정할 수 있다. 그리고 압력계(150)에서 측정된 압력값과, 측정기(160)에서 측정된 농도값을 기 설정된 기준값을 상호 비교할 수 있다.
비교 결과, 압력계(150)에서 측정된 압력값이 기준 압력값과 동일한 경우, 그리고 측정기(160)에서 측정된 배가스 중 유해물질의 농도값이 기준 농도값과 동일한 경우에는 배가스 중 유해물질이 활성탄에 원활하게 흡착 및 제거되는 것으로 판단할 수 있다. 이에 유입구(I)의 개도를 기준 개도로 유지하고 몸체(120) 내부의 압력 및 배가스 중 유해물질의 농도를 지속적으로 측정할 수 있다.
반면, 비교 결과, 측정된 압력값이 기준 압력값보다 높은 경우 구동기(1221)를 구동시켜 유입구(I)의 개도를 증가시킬 수 있다. 반면, 측정된 압력값이 기준 압력값보다 작은 경우에는 구동기(1221)를 구동시켜 유입구(I)의 개도를 감소시킬 수 있다. 이때, 측정된 압력값과 기준 압력값의 차이값에 따라 유입구(I)의 개도를 미세하게 조절할 수 있다.
예컨대 압력계(150)에서 측정된 압력값과 기준 압력값의 차이가 기준 압력값의 5% 이하인 경우에는 유입구(I)의 개도를 5% 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 또한, 압력계(150)에서 측정된 압력값과 기준 압력값의 차이가 기준 압력값의 10% 이하인 경우에는 유입구(I)의 개도를 10% 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
또한, 비교 결과, 측정된 배가스 중 유해물질이 농도값이 기준 농도값보다 큰 경우 구동기(1221)를 구동시켜 유입구(I)의 개도를 증가시킬 수 있다. 반면, 측정된 농도값이 기준 농도값보다 작은 경우에는 구동기(1221)를 구동시켜 유입구(I)의 개도를 감소시킬 수 있다. 이 경우, 측정된 농도값과 기준 농도값의 차이값에 따라 유입구(I)의 개도를 미세하게 조절할 수 있다.
예컨대 측정기(160)에서 측정된 농도값과 기준 농도값의 차이가 기준 농도값의 5% 이하인 경우에는 유입구(I)의 개도를 5% 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 또한, 측정기(160)에서 측정된 농도값과 기준 농도값의 차이가 기준 농도값의 10% 이하인 경우에는 유입구(I)의 개도를 10% 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
유입구(I)의 개도 조절은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
도 6을 참조하면, 유입구(I)의 개도를 증가시키는 경우, 구동기(1221)를 작동시켜 구동축(1222)를 상승시키면 작동 로드(1223)가 상승하면서 조절편(1224)이 체결돌기(125)를 기준으로 반시계방향으로 회전하게 된다. 이에 조절편(1224)의 일측에 연결된 조절 플레이트(1210)의 상부측이 조절 플레이트(1210)의 하부측을 중심으로 반시계방향으로 회전하여 몸체(120)의 전방측으로 이동하면서 유입구(I)의 개도(D1)가 조업 초기에 설정한 기준 개도보다 증가하게 된다.
도 7을 참조하면, 유입구(I)의 개도를 감소시키는 경우, 구동기(1221)를 작동시켜 구동축(1222)을 하강시키면 작동 로드(1223)가 하강하면서 조절편(1224)이 체결돌기(125)를 기준으로 시계방향으로 회전하게 된다. 이에 조절편(1224)의 일측에 연결된 조절 플레이트(1210)의 상부측이 조절 플레이트(1210)의 하부측을 중심으로 시계방향으로 회전하여 몸체(120)의 후방측으로 이동하면서 유입구(I)의 개도(D2)가 조업 초기에 설정한 기준 개도보다 감소하게 된다.
이와 같이 몸체(120) 내부의 압력과, 몸체(120)를 통과한 배가스의 유해물질 농도에 따라 유입구(I)의 개도를 조절하면, 배가스와 몸체(120) 내부에 수용된 활성탄 간의 접촉 면적을 조절하여 배가스 중 유해물질을 효과적으로 흡착 제거할 수 있다. 배가스가 몸체(120) 내부에서 거의 확산되지 않고 직진성을 유지하며 몸체(120) 내부를 통과하기 때문에 배가스는 유입구(I) 사이에 배치되는 활성탄과의 접촉이 제한될 수 있다. 이에 유입구(I)의 개도를 조절하면 배가스와 활성탄 간의 접촉 면적을 조절할 수 있어 배가스 중 유해물질를 효과적으로 흡착 및 제거할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 흡착부 120: 몸체
150: 압력계 160: 압력계
200: 재생부 1210: 조절 플레이트
1220: 구동부

Claims (17)

  1. 전면 및 후면이 개방된 중공형의 몸체;
    상기 몸체의 전면에 가스가 유입되는 유입구를 형성하도록 상기 몸체에 연결되는 조절 플레이트;
    상기 조절 플레이트를 회전시켜 상기 유입구의 개도를 조절하도록 상기 조절 플레이트의 적어도 일측에 연결되는 구동부;
    를 포함하는 여과장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체의 양쪽 측면에는,
    상기 조절 플레이트의 양쪽 하부를 연결하기 위한 제1체결구 및
    상기 조절 플레이트의 양쪽 상부를 연결하기 위한 제2체결구가 형성되고,
    상기 제2체결구는 원호(圓弧) 형상으로 형성되는 여과장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 조절 플레이트는 양쪽 상부에 차단부재를 구비하고,
    상기 차단부재는 상기 제2체결구에 대응하는 형상으로 형성되는 여과장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 구동부는,
    상하방향으로 이동 가능한 구동축을 구비하는 구동기;
    상기 구동기에 연결되는 작동 로드;
    일측은 상기 조절 플레이트에 회전 가능하도록 연결되고, 타측은 상기 작동 로드에 회전 가능하도록 연결되는 조절편;을 포함하는 여과장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 조절편은,
    중심부가 절곡된 'V'자 형으로 형성되고,
    상기 조절편의 중심부는 상기 몸체에 회전 가능하도록 연결되는 여과장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 몸체의 외측 측면에 상기 조절편의 중심부를 연결하기 위한 체결돌기가 구비되는 여과장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 작동 로드는 상기 구동기에 회전 가능하도록 연결되는 여과장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 조절편에는 상기 작동 로드 및 조절 플레이트와 연결하기 위한 연결구가 형성되고,
    상기 작동 로드와 연결하기 위한 연결구는 장방형으로 형성되는 여과장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체 내부의 압력을 측정할 수 있는 압력계와, 상기 몸체에서 배출되는 가스 중 유해물질의 농도를 측정할 수 있는 측정기 중 적어도 어느 하나를 포함하는 여과장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 압력계와 상기 측정기에서 측정된 결과에 따라 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 여과장치.
  11. 배가스에 함유되는 유해물질을 활성탄에 흡착시켜 제거하는 여과방법으로서,
    유입구가 형성되는 몸체 내부에 활성탄을 마련하는 과정;
    상기 유입구의 기준 개도를 설정하는 과정;
    상기 유입구를 통해 상기 몸체 내부로 배가스를 유입시켜 상기 배가스 중 유해물질을 상기 활성탄에 흡착시켜 제거하는 과정; 및
    상기 몸체를 통과한 배가스에 함유되는 유해물질의 농도와 상기 몸체 내부의 압력 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 유입구의 개도를 조절하는 과정;을 포함하는 여과방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 배가스 중 유해물질을 상기 활성탄에 흡착시켜 제거하는 과정 이전에,
    상기 몸체를 통과한 배가스에 함유되는 유해물질의 기준 농도값을 설정하는 과정; 및
    상기 몸체 내부의 기준 압력값을 설정하는 과정 중 적어도 어느 하나를 수행하는 여과방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 배가스 중 유해물질을 상기 활성탄에 흡착시켜 제거하는 과정에서,
    상기 몸체를 통과한 배가스에 함유되는 유해물질의 농도값을 측정하는 과정 및
    상기 몸체 내부의 압력값을 측정하는 과정 중 적어도 어느 하나를 수행하는 여과방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 유입구의 개도를 조절하는 과정은,
    상기 측정된 농도값과 상기 기준 농도값을 비교하여,
    상기 측정된 농도값이 상기 기준 농도값보다 크면 상기 유입구의 개도를 증가시키고, 상기 측정된 농도값이 상기 기준 농도값보다 작으면 상기 유입구의 개도를 감소시키는 여과방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 측정된 농도값이 상기 기준 농도값과 동일하면 기준 개도를 유지하는 여과방법.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 유입구의 개도를 조절하는 과정은,
    상기 측정된 압력값과 상기 기준 압력값을 비교하여,
    상기 측정된 압력값이 상기 기준 압력값보다 크면 상기 유입구의 개도를 증가시키고, 상기 측정된 압력값이 상기 기준 압력값보다 작으면 상기 유입구의 개도를 감소시키는 여과방법.
  17. 청구항 13에 있어서,
    상기 측정된 압력값이 상기 기준 압력값과 동일하면 상기 기준 개도를 유지하는 여과방법.
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