KR20210069225A - 질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템 - Google Patents

질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유해가스 처리시스템에 관한 것으로서, 하부에 제1가스공급구(5)가 형성되고 상단에 가스배출구(2)가 형성된 처리조(1)와; 제1처리액회수부(10)와; 제1분사노즐(23)과 제1기액접촉충전재층(16)을 포함하는 제1처리부(11)와; 제2분사노즐(24)과 제2기액접촉충전재층(20)을 포함하는 제2처리부(12)와; 제3분사노즐(36)과 제3기액접촉충전재층(34)을 포함하는 제3처리부(13)와; 각각의 사이에 배치되는 확산분리부(27,37)와; 순환펌프(P1,P2,P3)와, 확산부리부(27,37)의 배출구(29,29) 사이의 회수관(R2,R3)상에 설치되는 액면조절탱크(62,72)를 포함한다.

Description

질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템 {Simultaneous processing system for harmful waste gases inclusive of nitrogen oxide}
본 발명은 질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 간단한 구조의 장치로 질소산화물을 포함하는 유해가스를 효과적으로 동시적으로 처리하되, 시스템의 처리성능 대비 순환펌프의 용량을 저감시킬 수 있고, 물과 처리약제의 낭비를 줄일 수 있는 새로운 구조의 질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템에 관한 것이다.
각종 산업설비에서 배출되는 유해가스에는 다양한 종류의 유해성분이 포함되어 있는데 그 중에서도 질소산화물인 NOx는 여러 가지 형태의 오염을 유발하며, 특히 일산화질소가 자외선과 광화학적 반응을 일으켜서 스모그를 일으키고, NOx가 대기 중에서 산화되어 생성되는 이산화질소는 산화질소와 산소라디칼로 분해되어 대기중의 산소와 반응하여 오존의 형성을 유발한다. 이러한 NOx의 반응생성물은 독성이 강한 물질로 인체에 치명적 영향을 줄 수 있다.
이러한 NOx를 포함하는 유해가스를 처리하는 방법으로는 NOx를 중화 또는 환원처리하는 방법이 널리 사용되고 있으나, 일산화질소(NO)는 이에 앞서 산화처리를 요한다. 종래에 이러한 NOx를 함유하는 유해가스의 처리를 위한 산화 또는 환원처리 시스템은 그 장치가 복잡하고 장대하여 제작코스트가 많이 드는 반면 만족할 만한 처리효율을 얻지 못하였다.
이러한 문제점을 해결하고자 감안하여 본 발명자는 수직타입의 단일의 처리조로 이루어진 유해가스 처리시스템을 제안한 바 있다(특허공개 제10-2014-0147678호). 이 시스템은 직립한 처리조의 하부에 산화제액회수부와 환원제액회수부가 구획된 회수부가 배치되고, 그 위에는 아래로부터 순차적으로 산화제액이 분사되는 접촉산화부와 환원제액이 분사되는 접촉환원부가 순차배치되고, 접촉환원부에서 낙하된 훤원제액은 바이패스관로를 통해 환원제액회수부로 유도하되, 피처리가스가 처리조의 하부로 유입되어 상단 가스배출구로 상승하면서 산화 및 환원처리되도록 된 유해가스처리시스템을 제안한 바 있다. 이 시스템은 단일의 처리조를 통해서 산화 및 환원처리가 가능하므로, 간단한 구조의 장치로써 일산화질소를 비롯한 질소산화물을 포함하는 유해가스를 효율적으로 처리할 수 있다.
그러나, 직립형 처리조의 내부에 다단의 반응설비가 배치됨으로 인해 높이가 높기 때문에, 산화제액이나 환원제액 등을 분사위치까지 펌핑하여 분사시키기 위해서는 대용량의 펌프가 필요하므로, 장치의 설비용량이 증대되어 제작코스트가 높아지는 문제점이 있었다.
특허공개 재10-2014-0147678호 특허등록 제10-1886577호
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 질소산화물을 포함하는 유해가스의 처리상의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 질소산화물을 포함하는 유해가스를 단일의 처리조로 이루어진 간단한 구조의 장치를 사용하여 효율적으로 처리할 수 있고, 순환펌프의 용량을 저감시켜서 장치의 설비용량을 줄이고 전력소모를 줄일 수 있고, 아울러 물과 처리약제의 낭비를 억제할 수 있는 새로운 구조의 질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 하부에 제1가스공급구(5)가 형성되고 상단에 가스배출구(2)가 형성된 처리조(1)와; 상기 처리조(1)의 하측 내부에 배치되는 제1처리액회수부(10)와; 상기 제1가스공급구(5) 상부에 제1처리액회수부(10)에 개방되도록 배치되며 상기 제1처리액회수부(10)에 연통된 제1순환펌프(P1)에 연결되어 제1처리액을 분사하는 제1분사노즐(23)과 제1기액접촉충전재층(16)을 포함하는 제1처리부(11)와; 상기 제1처리부(11)의 상부에 배치되어 제1처리부(11)를 거친 피처리가스가 통과되며 제2처리액이 회수되는 2순환탱크(T2)에 연결되어 제2처리액을 분사하는 제2분사노즐(24)과 제2기액접촉충전재층(20)을 포함하는 제2처리부(12)와; 상기 제2처리부(12)의 상부에 배치되어 제2처리부(12)를 거친 피처리가스가 통과되며 제3처리액이 회수되는 제3순환탱크(T3)에 연결되어 제3처리액을 분사하는 제3분사노즐(36)과 제3기액접촉충전재층(34)을 포함하는 제3처리부(13)와; 상기 제1처리부(11)와 제2처리부(12) 사이 및 상기 제2처리부(12)와 제3처리부(13) 사이에 각각 배치되며 하부의 피처리가스를 확산하며 상승시키고 상부의 처리액은 배출구(29,39)로 수집하여 상기 제2 및 제3순환탱크(T2,T3)로 분리배출하는 확산분리부(27,37)와; 상기 제1,2,3 분사노즐(23,24,36)에 공급관(S1,S2,S3)을 통해 처리액을 압송하는 각각의 순환펌프(P1,P2,P3)를 포함하며, 상기 제2처리부(12)의 배출구(29)와 제2순환탱크(T2) 및 상기 제3처리부(13)의 배출구(39)와 제3순환탱크(T3)를 연결하는 회수관(R2,R3) 사이에는 각각 배출구(29,39)에 근접하도록 지면에서 상승된 위치에 설치되는 액면조절탱크(62,72)가 각각 연결되고, 이 액면조절탱크(62,72)의 액면은 대기압에 노출되는 것을 특징으로 하는 질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 액면조절탱크(62,72)의 상부에는 오버플로우관(64,74)이 연결되어 하향연장되고, 이 오버플로우관(64,74)의 배출단과 상기 처리액순환탱크(T2,T3) 사이에는 지상에 또는 이에 근접 설치되는 오버플로우저장탱크(65,75)가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제1,2,3 처리부(11,12,13)는 순차적으로 접촉산화부, 접촉환원부 및 흡수반응부이거나, 또는 순차적으로 접촉산화부, 촉매산화부 및 접촉환원부인 것을 특징으로 하는 질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 하부에 제1가스공급구(5)가 형성되고 상단에 가스배출구(2)가 형성된 처리조(1)와; 상기 처리조(1)의 하측 내부에 배치되는 제1처리액회수부(110)와; 상기 제1가스공급구(5) 상부에 제1처리액회수부(110)에 개방되도록 배치되며 상기 제1처리액회수부(110)에 연통된 제1순환펌프(P1)에 연결되어 제1처리액을 분사하는 제1분사노즐(123)과 제1기액접촉충전재층(116)을 포함하는 제1처리부(111)와; 상기 제1처리부(111)의 상부에 배치되어 제1처리부(111)를 거친 피처리가스가 통과되며 제2처리액이 회수되는 2순환탱크(T2)에 연결되어 제2처리액을 분사하는 제2분사노즐(124)과 제2기액접촉충전재층(120)을 포함하는 제2처리부(112)와; 상기 제2처리부(112)의 상부에 배치되어 제2처리부(112)를 거친 피처리가스가 통과되며 제3처리액이 회수되는 제3순환탱크(T3)에 연결되어 제3처리액을 분사하는 제3분사노즐(136)과 제3기액접촉충전재층(134)을 포함하는 제3처리부(113)와; 상기 제3처리부(113)의 상부에 배치되어 제3처리부(113)를 거친 피처리가스가 통과되며 제4처리액이 회수되는 제4순환탱크(T4)에 연결되어 제4처리액을 분사하는 제4분사노즐(186)과 제4기액접촉충전재층(184)을 포함하는 제4처리부(114)와; 상기 제1처리부(111)와 제2처리부(112) 사이, 제2처리부(112)와 제3처리부(113) 사이 및 제3처리부(113)와 제4처리부(114) 사이에 각각 배치되며 하부의 피처리가스를 확산하며 상승시키고 상부의 처리액은 배출구(129,139,189)로 수집하여 상기 제2,제3 및 제4순환탱크(T2,T3,T4)로 분리배출하는 확산분리부(127,137,187)와; 상기 제1,2,3 분사노즐(123,124,136,186)에 공급관(S1,S2,S3,S4)을 통해 처리액을 압송하는 각각의 순환펌프(P1,P2,P3,P4)를 포함하며; 상기 제2처리부(112)의 배출구(129)와 제2순환탱크(T2), 상기 제3처리부(113)의 배출구(139)와 제3순환탱크(T3) 및 상기 제4처리부(114)의 배출구(189)를 연결하는 회수관(R2,R3,R4) 사이에는 각각 배출구(129,139,189)에 근접하도록 지면에서 상승된 위치에 설치되는 액면조절탱크(162,172,192)가 각각 연결되고, 이 액면조절탱크(162,172,192)의 액면은 대기압에 노출되고,
상기 액면조절탱크(162,172,192)의 상부에는 오버플로우관(164,174,194)이 연결되어 하향연장되고, 이 오버플로우관(164,174,194)의 배출단과 상기 처리액순환탱크(T2,T3,T4) 사이에는 오버플로우저장탱크(165,175,195)가 각각 구비되고,
상기 제1,2,3,4 처리부(11,12,13,14)는 아래서부터 순차적으로 접촉안정화부, 접촉산화부, 촉매산화부 및 접촉환원부이고,
상기 제2순환탱크(T2)의 저부에 질산회수관(198)을 통해 연결되는 질산회수탱크(199)를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템이 제공된다
본 발명에 따르면, 단일의 처리조(1)의 하부에 제1처리액회수부(10)를 배치하고, 처리조(1) 내에 하단으로부터 상부로 제1처리부(11), 제2처리부(12) 및 제3처리부(13)를 순차적으로 배치하고, 각각의 처리부(11,12,13)에는 처리액분사노즐(23,24,36)을 배치하고, 각 처리부(11,12,13) 사이에는 하부의 피처리가스를 확산하며 상승시키고 상부의 처리액은 배출구(29,39)로 수집하여 제2,3처리액순환탱크(T2,T3)로 분리배출하는 배출하는 확산분리부(27,37)가 배치된 처리조에서, 제1,2,3분사노즐(23,24,36)에는 순환펌프(P1,P2,P3)를 통해 제1처리액회수부(10) 및 제2,3순환탱크(T2,T3)의 공급측이 연결되고, 제2,3순환탱크(T2,T3)의 회수측은 회수관(R2,R3)을 통해 각각 확산분리부(27,37)의 배출구(29,39)에 연결하되, 이 회수관(R2,R3)의 중간에는 배출구(29,39)에 근접하도록 지면에서 상승된 위치에 설치되는 액면조절탱크(62,72)가 각각 연결되고, 이 액면조절탱크(62,72)의 액면은 대기압에 노출되고, 순환탱크(T2,T3)에 연결되는 회수관(R2,R3)은 액면조절탱크(62,72)의 액면하측에 연통되도록 구성함으로써, 제2,3분사노즐(24,36) 높이까지 처리액을 들어올리는 펌프의 용량이 실제로는 액면조절탱크(62,72)에서 각각의 분사노즐(24,36)의 양정에 해당하는 펌프의 용량으로 작동가능하므로, 설비에 필요한 펌프의 용량이 감소되므로, 그만큼 제작코스트가 절감될 수 있고, 구동전력도 절감하면서 질소산화물을 포함하는 각종 유해가스를 동시적으로 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 액면조절탱크(62,72)의 상부에는 오버플로우관(64,74)이 연결되어 지상으로 하향연장되고, 이 오버플로우관(64,74)의 배출단과 상기 처리액순환탱크(T2,T3) 사이에는 지상에 또는 이에 근접 설치되는 오버플로우저장탱크(65,75)가 각각 구비됨으로써, 지상에서 이격된 높은 위치에 설치되는 액면조절탱크(62,72)의 용량을 작게 하더라도, 액면조절탱크(62,72)에서 오버플로우되는 처리액은 지상이나 이에 근접하게 별도로 구비되는 오버플로우저장탱크(65,75)에 일차로 저장하여 순환탱크(T2,T3)로 공급함으로써, 공중구조물인 액면조절탱크(62,72)의 용량을 줄일 수 있으므로, 장치의 구조나 설비가 간단하고 코스트를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예의 구성도
도 2는 본 발명의 다른 실시예의 구성도
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 개략구성도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 하부에 유해가스나 배출가스 등의 피처리가스가 공급되는 제1가스공급부(5)가 형성되고 상단에는 유해물질이 제거된 처리가스가 배출되는 가스배출구(2)가 형성된 처리조(1)가 구비된다. 이 처리조(1)의 내부 하단은 상부에서 흘러내린 제1처리액(예를들면, 잔존하는 산화제액과 중화제액)이 수집되는 제1처리액회수부(10)가 배치된다. 그리고 상기 회수부(10)의 상부에는 아래로부터 위쪽으로 순차적으로 제1처리부(11), 제2처리부(12) 및 제3처리부(13)가 배치된다. 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따르면, 이들 처리부(11,12,13)는 각각 접촉산화부와 접촉환원부 및 흡수반응부로 구성된다.
제1처리액회수부(10)에는 산화제와 중화제와 같은 처리제가 공급되는 라인(17)이 연결되고, Ph측정기(9)와 ORP측정기(9a)가 각각 설치되어 투입되는 산화제와 중화제 등의 투입량을 조절하게 된다.
제1처리부(11)가 접촉산화부인 경우, 이 제1처리부(11)에는 기액접촉용 충전재, 예를 들면 Tellerette 등이 충전된 기액접촉충전재층(16)이 처리조(1)에 수평으로 배치된다. 그리고 이 기액접촉충전재층(16)의 하부에는 전술한 제1가스공급구(5)가 연결된다. 이 제1가스공급부(5)의 선단에는 유입된 처리가스를 확산시켜 균일하게 공급하기 위한 확산판이나 가이드판 등이 구비될 수 있다. 제1기액접촉충전재층(16)의 상부에는 상기 제1처리액회수부(10)에서 공급관(S1)을 통해 공급된 제1처리액(산화제액)이 분사되는 제1처리액분사노즐(23)이 배치된다. 그리고 이 제1처리액분사노즐(23)의 상부에는 데미스터(22)가 배치된다. 이 데미스터(22)는 산화제가 포함된 액적이 비산하여 그 상부의 제2처리부(12)로 유입되는 것을 방지한다. 이에 따라 제1가스공급구(5)에서 유입된 피처리가스가 도시안된 송풍기 등에 의해 발생되는 기류에 의해 상승하면서 제1기액접촉충전재층(16)의 전면적에 걸쳐서 상승하면서 중력에 의해 하강하는 산화제액 및 중화제액과 대향류로서 충돌하여, 피처리가스와 처리제액의 접촉효율이 우수하여 피처리가스가 일차로 산화된 후 중화처리된다.
그리고 제1처리부(11)의 상부에는 제1확산분리부(27)를 사이에 두고 제2처리부(12)가 배치된다. 상기 확산분리부(27)는 처리조(1)의 내벽과 이격되도록 배치되며 제2회수관(R2)에 연결되는 배출구(29)를 가진 호퍼부(28)와, 이 호퍼부(28)의 상부에 이격배치되며 처리조(11)의 내벽과 호퍼부(28) 사이에 형성된 통로를 덮는 링형상판(30)과, 이 링형상판(30)의 상부에 배치되는 원판형상의 확산타공판(31)을 포함한다. 그리고 호퍼부(28)의 하부에도 확산타공판(32)이 배치된다. 이 확산분리부(27)는 상승하는 피처리가스가 확산타공판(32)과 확산타공판(31)에 충돌하여 국부적으로 흐르지 않고 넓게 확산되어, 그 상하부에 배치되는 제2기액접촉충전재층(20)에 국부적으로 접촉되지 않고 골고루 접촉되도록 한다.
제2처리부(12)는 제2처리액분사노즐(24)과, 그 하부에 배치되는 제2기액접촉충전재층(20)으로 구성된다. 본 실시예에서는 바람직하게는 제2처리부(12)는 접촉환원부로서, 환원제액이 제2순환탱크(T2)로부터 펌프(P2)를 거쳐 제2분사노즐(24)로 공급되어 분사되며, 제1처리부(11)를 거쳐 상승하는 피처리가스가 제2기액접촉충전재층(20) 내에서 제2처리액인 환원제액 및 중화제와 골고루 접촉되면서 피처리가스를 환원반응에 이어 중화반응을 통해 무해화된다.
제2처리부(12)의 상부에는 더미스터(22)와 제2확산분리부(37)를 거쳐 제3처리부(13)가 배치된다. 바람직하게는 이 제3처리부(13)는 바람직하게는 흡수반응부이다. 흡수반응부에 사용되는 약제는 가용화제와 중화제이다. 제3처리부(13)에는 제3분사노즐(36)과 제3기액접촉충전재층(34)이 구비된다. 이에 따라 제3분사노즐(36)을 통해 가용화제와 중화제가 분사되고, 이 가용화제 및 중화제가 제3기액접촉충재층(34)에서 상승하는 피처리가스와 균일하게 접촉되면서 흡수반응 및 중화반응이 일어남으로써, 전술한 제1처리부(11)의 산화반응과 제2처리부(12)의 환원반응을 통해 제거되지 않은 물에 잘녹지 않는 유해가스가 최종적으로 흡수반응을 통해 물에 녹여서 중화반응시켜 제거한다.
제2처리부(12)와 제3처리부(13) 사이에 배치되는 제3확산분리부(37)는 전술한 제1처리부(11)와 제2처리부(12) 사이에 배치된 확산분리부(27)와 유사하게 호퍼부(38)와, 확산타공판(43), 링형상판(42), 확산타공판(44)이 구비되어, 상승하는 피처리가스가 균일하게 확산되면서 상승하도록 하고, 제3처리부(13)에서 배출되는 처리약제는 호퍼부(38)의 배출구(39)를 통해서 제3순환탱크(T3)로 복귀되고, 제3펌프(P3)를 통해 제3분사노즐(36)로 재차 공급된다. 그리고, 이 제3처리부(13)를 거친 피처리가스는 산화 환원 및 흡수반응을 순차적으로 겪으면서 중화처리되면서 유해성분이 거의 제거된 청정가스가 되어 처리조(1) 상단의 가스배출구(2)를 통해 외부로 배출된다.
한편, 본 발명에 따르면, 제2처리부(12)의 제2처리액을 공급 밑 회수하는 배관라인을 살펴보면, 제2처리액이 제2순환탱크(T2)로부터 제2순환펌프(P2)에 의해 제2공급관(S2)을 거쳐서 제2분사노즐(24)에 연결되고, 분사된 제2처리액이 피처리가스와 반응한 후에는 호퍼부(28)의 배출구(29)를 거쳐서 제2회수관(R2)을 거쳐 제2순환펌프(P2)로 연결된다. 여기서 제2회수관(R2)의 중간에 액면조절탱크(62)가 접속된다. 이 액면조절탱크(62)의 설치위치는 지면에서 이격된 공중에 배치되며 대략 제2처리부(12)의 배출구(29)와 동등하거나 약간 낮은 위치에 설치된다. 이 액면조절탱크(62)의 액면은 대기압에 노출되고, 여기에 연결되는 회수관(R2)의 설치위치가 액면조절탱크(62)의 액면을 결정하다. 이에 따라, 밀폐된 순환탱크(T2)의 액면레벨은 공중에 설치된 액면조절탱크(62)의 액면만큼 상승한 것과 같은 효과를 발휘하므로, 실제 제2처리액을 공급하기 위한 제2순환펌프(P2)의 양정은 지면에서 제2분사노즐(24)까지의 높이가 아닌, 액면조절탱크(62)의 액면에서 제2분사노즐(24)까지의 높이로 단축되게 되어, 순환펌프(P2)의 용량을 작더라도 제2처리액을 원하는 높이까지 들어올릴 수 있다. 따라서 장치의 구조가 간단해지고 제작 및 운용코스트를 절감할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 공중에 설치되는 액면조절탱크(62)의 규격을 줄이기 위해서, 액면조절탱크(62)의 상부에는 오버플로우관(64)을 연결하여 지상으로 하향연장시키고 이 오버플로우관(64)의 배출단에는 오버플로우저장탱크(65)를 연결한다. 그리고 이 오버플로우저장탱크(65)를 제2순환탱크(T2)에 연결함으로써, 공중 구조물인 액면조절탱크(62)의 크기를 줄이더라도, 본 유해가스처리장치의 작동이 정지될 경우에, 처리조(1) 내에 잔류하던 다량의 잉여처리액이 외부로 배출되어 액면조절탱크(62)의 용량을 초과하여 오버플로우되더라도, 오버플로우되는 처리액을 오버플로우저장탱크(65)로 수용할 수 있어서 장치의 구조가 간단하고 제작코스트가 절감된다.
유사하게, 제3처리부(13)에서 회수된 제3처리액은 제3순환탱크(T3)로부터 제3순환펌프(P3)와 제3공급관(S3)을 거쳐서 제3분사노즐(36)로 공급되고, 분사된 제3처리액이 피처리가스와 반응한 후에는 제2확산분리부(37)의 호퍼부(38)의 배출구(39)를 거쳐서 제3회수관(R3)을 거쳐 제3순환탱크(T3)로 회수된다. 또한, 제3회수관(R3)의 중간에 액면조절탱크(72)가 접속된다. 이 액면조절탱크(72)의 설치위치는 지면에서 이격된 공중에 배치되며 대략 제3처리부(12)의 배출구(39)와 동등하거나 이보다 약간 낮은 위치에 설치된다. 이에 따라, 제3처리약제를 제3분사노즐(36)까지 들어올리는 제3순환펌프(P3)의 양정이 실질적으로 액면조절탱크(72)와 제3분사노즐(36)까지의 높이로 줄어들므로, 펌프의 용량이 대폭 줄어들어 장치가 간단해지고 코스트가 절감된다. 아울러, 오버플로우저장탱크(75)가 액면조절탱크(72)와 제3순환탱크(T3) 사이에 배치되므로, 공중구조물인 액면조절탱크(72)의 크기를 줄일 수 있다.
도 1`t 에서 미설명부호 51은 산화제공급부이고, 52는 환원제공급부이며, 53은 중화제공급부이고, 54는 가용화제공급부, 57은 드레인관이다. 구체적인 배관배치에 대한 설명은 생략한다. 다만, 중화제액은 제1, 제2 및 3처리부(11,12,13)에 공히 공급된다.
이어서 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 전술한 제1 실시예에서는, 제1처리부(11)는 접촉산화부, 제2처리부(12)는 접촉환원부, 제3처리부(13)는 흡수반응부로 이루어지는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리, 제2 실시예에서는, 제1처리부(11)는 접촉산화부인 점에서는 전술한 제1실시예와 동일하나, 제2처리부(12)는 촉매산화부로서 제1기액접촉충전재층(16)에 사용되는 충전물로서 산화를 촉진하는 촉매제가 사용되고, 제3처리부(13)는 접촉환원부로 이루어진다.
도 2는 본 발명의 제3 실시예로서, 질소산화물의 처리과정에서 생성되는 질산을 효과적으로 회수하여, 유해가스의 처리효율을 높이고 질산을 상업적으로 이용할 수 있도록 한 시스템으로서, 전술한 실시예와 차이점이 있는 부분을 중심으로 설명하면 다음과 같다.
제1처리부(111)는 제1가스공급구(5)에서 유입된 유해가스 중에서 질소산화물 이외의 성분을 주로 중화처리하기 위한 접촉안정화부이고, 여기에 투입되는 약재는 안정화제 또는 중화제이다. 그리고 제2처리부(112)는 접촉산화부이고, 제3처리부(113)는 촉매산화부이고, 제4처리부(114)는 접촉환원부이다. 제1처리부(111)에서는 질소산화물 이외의 성분이 주로 중화처리되고, 제2처리부(112)인 접촉산화부에서 처리되어 제2순환탱크(T2)로 회수되는 처리액에는 질산 성분의 순도가 높으므로, 이를 비중차에 의해 순수한 질산만을 분리하여 회수한다. 이를 위해 제2순환탱크(T2)의 저부에는 질산회수관(198)을 통해 질산회수탱크(199)가 연결된다. 이를 부연하면, 제2분사노즐(124)에서 본사되는 산화제가 피처리가스의 유해성분 중에서 비율이 높은 일산화질소(NO)나 이산화질소(NO2)와 산화반응하여 이들을 이산화질소(NO2)나 질산(HNO3)으로 변화시키고, 생성된 기체상태의 이산화질소(NO2)는 상승하고, 액상의 질산(HNO3)은 반응되지 않은 산화제액과 함께 제2순환탱크(T2)로 수집된다. 그리고 상대적으로 비중이 큰 제2순환탱크(T2)의 하부에 저류되어 질산회수관(198)을 통해 주기적으로 질소회수탱크(199)로 수집된다.
도 2중에서 미설명부호, 122는 데미스터, 129는 호퍼부, 130은 링형상판, 131과 132는 확산타공판, 151은 산화제공급부, 152는 환원제공급부, 153은 중화제공급부, 157은 드레인관, 200은 질산수집탱크이다.

Claims (4)

  1. 하부에 제1가스공급구(5)가 형성되고 상단에 가스배출구(2)가 형성된 처리조(1)와; 상기 처리조(1)의 하측 내부에 배치되는 제1처리액회수부(10)와; 상기 제1가스공급구(5) 상부에 제1처리액회수부(10)에 개방되도록 배치되며 상기 제1처리액회수부(10)에 연통된 제1순환펌프(P1)에 연결되어 제1처리액을 분사하는 제1분사노즐(23)과 제1기액접촉충전재층(16)을 포함하는 제1처리부(11)와; 상기 제1처리부(11)의 상부에 배치되어 제1처리부(11)를 거친 피처리가스가 통과되며 제2처리액이 회수되는 2순환탱크(T2)에 연결되어 제2처리액을 분사하는 제2분사노즐(24)과 제2기액접촉충전재층(20)을 포함하는 제2처리부(12)와; 상기 제2처리부(12)의 상부에 배치되어 제2처리부(12)를 거친 피처리가스가 통과되며 제3처리액이 회수되는 제3순환탱크(T3)에 연결되어 제3처리액을 분사하는 제3분사노즐(36)과 제3기액접촉충전재층(34)을 포함하는 제3처리부(13)와; 상기 제1처리부(11)와 제2처리부(12) 사이 및 상기 제2처리부(12)와 제3처리부(13) 사이에 각각 배치되며 하부의 피처리가스를 확산하며 상승시키고 상부의 처리액은 배출구(29,39)로 수집하여 상기 제2 및 제3순환탱크(T2,T3)로 분리배출하는 확산분리부(27,37)와; 상기 제1,2,3 분사노즐(23,24,36)에 공급관(S1,S2,S3)을 통해 처리액을 압송하는 각각의 순환펌프(P1,P2,P3)를 포함하며, 상기 제2처리부(12)의 배출구(29)와 제2순환탱크(T2) 및 상기 제3처리부(13)의 배출구(39)와 제3순환탱크(T3)를 연결하는 회수관(R2,R3) 사이에는 각각 배출구(29,39)에 근접하도록 지면에서 상승된 위치에 설치되는 액면조절탱크(62,72)가 각각 연결되고, 이 액면조절탱크(62,72)의 액면은 대기압에 노출되는 것을 특징으로 하는 질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 액면조절탱크(62,72)의 상부에는 오버플로우관(64,74)이 연결되어 하향연장되고, 이 오버플로우관(64,74)의 배출단과 상기 처리액순환탱크(T2,T3) 사이에는 지상에 또는 이에 근접 설치되는 오버플로우저장탱크(65,75)가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제1,2,3 처리부(11,12,13)는 순차적으로 접촉산화부, 접촉환원부 및 흡수반응부이거나, 또는 순차적으로 접촉산화부, 촉매산화부 및 접촉환원부인 것을 특징으로 하는 질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템.
  4. 하부에 제1가스공급구(5)가 형성되고 상단에 가스배출구(2)가 형성된 처리조(1)와; 상기 처리조(1)의 하측 내부에 배치되는 제1처리액회수부(110)와; 상기 제1가스공급구(5) 상부에 제1처리액회수부(110)에 개방되도록 배치되며 상기 제1처리액회수부(110)에 연통된 제1순환펌프(P1)에 연결되어 제1처리액을 분사하는 제1분사노즐(123)과 제1기액접촉충전재층(116)을 포함하는 제1처리부(111)와; 상기 제1처리부(111)의 상부에 배치되어 제1처리부(111)를 거친 피처리가스가 통과되며 제2처리액이 회수되는 2순환탱크(T2)에 연결되어 제2처리액을 분사하는 제2분사노즐(124)과 제2기액접촉충전재층(120)을 포함하는 제2처리부(112)와; 상기 제2처리부(112)의 상부에 배치되어 제2처리부(112)를 거친 피처리가스가 통과되며 제3처리액이 회수되는 제3순환탱크(T3)에 연결되어 제3처리액을 분사하는 제3분사노즐(136)과 제3기액접촉충전재층(134)을 포함하는 제3처리부(113)와; 상기 제3처리부(113)의 상부에 배치되어 제3처리부(113)를 거친 피처리가스가 통과되며 제4처리액이 회수되는 제4순환탱크(T4)에 연결되어 제4처리액을 분사하는 제4분사노즐(186)과 제4기액접촉충전재층(184)을 포함하는 제4처리부(114)와; 상기 제1처리부(111)와 제2처리부(112) 사이, 제2처리부(112)와 제3처리부(113) 사이 및 제3처리부(113)와 제4처리부(114) 사이에 각각 배치되며 하부의 피처리가스를 확산하며 상승시키고 상부의 처리액은 배출구(129,139,189)로 수집하여 상기 제2,제3 및 제4순환탱크(T2,T3,T4)로 분리배출하는 확산분리부(127,137,187)와; 상기 제1,2,3 분사노즐(123,124,136,186)에 공급관(S1,S2,S3,S4)을 통해 처리액을 압송하는 각각의 순환펌프(P1,P2,P3,P4)를 포함하며; 상기 제2처리부(112)의 배출구(129)와 제2순환탱크(T2), 상기 제3처리부(113)의 배출구(139)와 제3순환탱크(T3) 및 상기 제4처리부(114)의 배출구(189)를 연결하는 회수관(R2,R3,R4) 사이에는 각각 배출구(129,139,189)에 근접하도록 지면에서 상승된 위치에 설치되는 액면조절탱크(162,172,192)가 각각 연결되고, 이 액면조절탱크(162,172,192)의 액면은 대기압에 노출되고,
    상기 액면조절탱크(162,172,192)의 상부에는 오버플로우관(164,174,194)이 연결되어 하향연장되고, 이 오버플로우관(164,174,194)의 배출단과 상기 처리액순환탱크(T2,T3,T4) 사이에는 오버플로우저장탱크(165,175,195)가 각각 구비되고,
    상기 제1,2,3,4 처리부(11,12,13,14)는 아래서부터 순차적으로 접촉안정화부, 접촉산화부, 촉매산화부 및 접촉환원부이고,
    상기 제2순환탱크(T2)의 저부에 질산회수관(198)을 통해 연결되는 질산회수탱크(199)를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소산화물을 포함하는 각종 유해가스 동시 처리시스템.
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