KR20230063700A - 대용량 가스에 함유된 황화수소의 제거를 위한 대용량 용매분사 장치 - Google Patents

대용량 가스에 함유된 황화수소의 제거를 위한 대용량 용매분사 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시의 일 실시예에 의하면, 가스 유입부로부터 유입된 대량의 가스가 배출부로 이어지도록 형성되는 유로를 포함하는 흡수탑에 결합되도록 형성되는 대용량 용매분사장치로서, 적어도 하나의 스프레이 노즐을 포함하며, 흡수탑 내부로 용매를 분사하도록 형성되는 용매 분사헤더; 흡수탑에 용매 분사헤더를 결합시키도록 형성되는 분사헤더 결합부; 및 용매 분사헤더에 용매를 공급하는 용매 공급부를 포함하며, 용매 분사헤더가 흡수탑 내부에 탈부착 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 용매 분사장치를 제공한다.

Description

대용량 가스에 함유된 황화수소의 제거를 위한 대용량 용매분사 장치{Large Capacity Solvent Spraying Device for Removal of Hydrogen Sulfide Contained in Huge Amount of Gases}
본 개시는 대용량 용매분사 장치 및 대용량 가스처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용매 분사장치를 탈부착이 가능하도록 구성하며, 복수개의 스프레이 노즐을 포함하여 철 킬레이트 수용액을 다양한 각도로 분사하여 효율적으로 황화수소를 제거하는 기술에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
정유화학공장에서 플레어스택으로 방출되는 배출가스 또는 석유코크스, 석탄 및 폐기물을 가스화할 때 생산되는 합성가스는 다량의 황화수소(H2S)를 포함하고 있다. 이러한 상태에서 배출가스 또는 합성가스를 대기로 배출하면 환경배출기준에 저촉되고 심각한 대기오염을 초래할 수 있다. 또한, 일반적으로 황화수소는 여러 금속 또는 금속산화물의 촉매에 대하여 피독 현상을 유발하여 촉매 활성을 저하시키는 것으로 알려져 있는 산성가스로써, 금속의 부식을 야기시키며 연소시 2차 오염물질인 이산화황(SO2)을 발생시키기 때문에 플레어가스를 회수하여 이용하기 위해서는 필히 제거되어야 한다.
또한, 정유화학공장에서 생성되는 다량의 황화수소를 포함하는 가스를 대기로 배출하기 위해서는 가스로부터 황화수소를 분리하여야만 환경 배출기준에 저촉되지 않는다.
종래에는 이러한 황화수소를 제거하기 위하여 황화수소를 포함하는 가스에 철 킬레이트(iron chelate) 수용액 용매분사장치를 이용하여 황화수소를 제거하였다. 그러나, 이러한 용매분사장치는 1 개의 스프레이 노즐을 포함함으로써 대량의 가스에 함유된 황화수소를 제거하는 데는 한계가 있다. 예를 들어, 철 킬레이트 수용액을 이용하여 황화수소를 제거하기 위해서는 가스 유속, 가스 체류시간, 용매 사용량 등이 중요한 요소로 고려되는데, 가스 처리 용량이 증가할수록 황화수소 제거 흡수탑의 직경도 커져야 한다. 이러한 경우 스프레이 노즐 1 개만 사용하면 가스와 킬레이트 수용액이 충분히 접촉할 수 없으므로 황화수소를 제거하는데 문제가 있다.
또한, 제거하여야 할 황화수소의 양이 증가할수록 철 킬레이트 수용액의 분사량도 비례하여 증가하게 되는데, 스프레이 노즐을 1 개만 사용하면 황화수소 제거에 필요한 철 킬레이트 수용액을 충분히 공급할 수 없는 문제가 있다.
또한, 종래의 용매분사장치는 복수개의 스프레이 노즐을 포함하는 용매 헤더로 교체하기 위해서는 본체를 분해하여 용매 헤더를 교체 하여야만 복수개의 스프레이 노즐을 사용할 수 있는 문제가 있다.
이에, 본 개시는 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 다량의 가스로부터 황하수소를 제거하기 위하여 복수개의 노즐을 포함하는 대용량 용매분사 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 가스 처리량에 기초하여 스프레이 노즐의 개수 또는 스프레이 노즐의 직경을 조절하기 위하여 본체로부터 탈착 또는 부착이 가능한 대용량 용매분사장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 용매 헤더를 본체로부터 탈착 또는 부착시킬 때 본체를 분리하지 않고 손쉽게 교체할 수 있는 대용량 용매분사장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 용매 헤더를 회전가능하도록 설계함으로써 황화수소와 철 킬레이트 수용액의 충분한 접촉을 유도하는 데 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시예에 의하면, 가스 유입부로부터 유입된 대량의 가스가 배출부로 이어지도록 형성되는 유로를 포함하는 흡수탑에 결합되도록 형성되는 대용량 용매분사장치로서, 적어도 하나의 스프레이 노즐을 포함하며, 흡수탑 내부로 용매를 분사하도록 형성되는 용매 분사헤더; 흡수탑에 용매 분사헤더를 결합시키도록 형성되는 분사헤더 결합부; 및 용매 분사헤더에 용매를 공급하는 용매 공급부를 포함하며, 용매 분사헤더가 흡수탑 내부에 탈부착 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 용매 분사장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 다량의 가스로부터 황하수소를 제거하기 위하여 복수개의 노즐을 포함하는 대용량 용매분사 장치를 제공함으로써 다량의 가스를 처리할 때 철 킬레이트 수용액과 황화수소를 충분히 접촉시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 용매 헤더를 본체로부터 탈착 또는 부착이 가능하도록 대용량 용매분사장치를 설계함으로써 가스 처리량에 기초하여 최적의 가스 유속, 가스 체류시간, 용매 사용량 등을 제공하는 효과가 있다.
또한, 용매 헤더를 본체로부터 탈착 또는 부착시킬 때 본체를 분리하지 않고 손쉽게 교체할 수 있는 효과가 있다.
또한, 용매 헤더를 회전가능하도록 설계함으로써 복수개의 스프레이 노즐을 하방으로 0 내지 60도의 각도로 분사하며 철 킬레이트 수용액과 황화수소의 충분한 접촉을 유도하는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 대용량 용매분사 장치와 흡수탑의 결합도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 대용량 용매분사 장치의 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 스프레이 노즐이 일정한 간격으로 형성되는 것을 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 대용량 용매분사 장치의 분사각도를 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 대용량 용매분사 장치의 회전분사를 도시한
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 대용량 용매분사 장치의 양방향 분사를 도시한 사시도이다.
도 7은 본개시의 일 실시예에 따른 대용량 용매분사 장치를 흡수탑에 마주보며 삽입한 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 본개시의 일 실시예에 따른 대용량 용매분사 장치를 흡수탑에 상하 방향으로 삽입한 것을 나태내는 도면이다.
도 9은 본개시의 일 실시예에 따른 대용량 용매분사 장치를 흡수탑의 반경방향을 따라 일정한 각도로 삽입한 것을 나태내는 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 대용량 용매분사 장치의 분사각도를 도시한 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 흡수탑에 형성된 헤더 삽입홈을 도시한 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 대용량 용매분사 장치가 흡수탑에 체결된 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 이용해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시의 일 실시예는 가스 유입부로부터 유입된 대량의 가스가 배출부로 이어지도록 형성되는 유로를 포함하는 흡수탑에 결합되도록 형성되는 대용량 용매분사장치로서, 적어도 하나의 스프레이 노즐을 포함하며, 흡수탑 내부로 용매를 분사하도록 형성되는 용매 분사헤더; 흡수탑에 용매 분사헤더를 결합시키도록 형성되는 분사헤더 결합부; 및 용매 분사헤더에 용매를 공급하는 용매 공급부를 포함하며, 용매 분사헤더가 흡수탑 내부에 탈부착 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 용매 분사장치를 제공한다.
이 때, 스프레이 노즐은 용매를 0 도 내지 180 도의 각도로 분사할 수 있다.
이 때, 스프레이 노즐은 용매 분사헤더 상에서 둘레를 따라 일정한 간격으로 형성될 수 있다.
이 때, 각각의 수용액 스프레이 노즐은 10 도 간격으로 형성될 수 있다.
이 때, 각각의 스프레이 노즐은 용매 분사헤더의 축방향을 따라 일정한 간격으로 형성될 수 있다.
이 때, 각각의 스프레이 노즐은 용매 분사헤더의 축방향을 따라 배치되되, 인접한 스프레이 노즐 상호간은 분사방향이 상이할 수 있다.
이 때, 스프레이 노즐의 적어도 일부는 상부 방향으로 용매를 분사하고, 스프레이 노즐의 나머지 일부는 하부 방향으로 용매를 분사할 수 있다.
이 때, 흡수탑은 적어도 하나의 헤더 삽입홈을 포함하고, 헤더 삽입홈은, 용매 분사헤더를 고정시키는 헤더 고정돌기를 포함할 수 있다.
이 때, 헤더 삽입홈은 용매 분사헤더의 종단면의 형상과 일치할 수 있다.
이 때, 헤더 삽입홈은, 일부가 흡수탑의 일측에 설치되고, 나머지 일부는 일측과 반대방향인 타측에 설치될 수 있다.
이 때, 헤더 삽입홈은, 일부가 흡수탑의 하단에 형성되고, 나머지 일부는 하단보다 상대적으로 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 용매 분사장치.
이 때, 헤더 고정돌기는, 잠금 상태일 때 용매 분사헤더를 헤더 삽입홈에 고정시킬 수 있다.
이 때, 헤더 삽입홈은, 헤더 고정돌기가 해제 상태일 때 용매 분사헤더가 삽입되어 회전할 수 있는 형상일 수 있다.
이 때, 헤더 삽입홈은, 원형 형상일 수 있다.
도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 대량의 가스에 함유된 황화수소의 제거를 위한 대용량 가스처리 장치(10)는 흡수탑(100) 및 대용량 용매 분사장치(200)를 포함한다.
흡수탑(100)은 상부에서 대용량 가스가 유입되어 하부로 흐르는 형태의 유로로 구성된다. 이러한 흡수탑에는 적어도 하나의 대용량 용매 분사장치(200)가 결합된다. 대용량 용매 분사장치(200)와 흡수탑(100)의 결합관계는 도 7 이하에서 상세히 설명한다.
대용량 용매 분사장치(200)는 용매 분사헤더(210) 분사헤더 결합부(220) 용매 공급부(230)의 전부 또는 일부를 포함한다.
용매 분사헤더(210)는 적어도 하나의 스프레이 노즐(215)을 포함하며, 원통형 형상 또는 사각기둥 형상으로 형성될 수 있다.
스프레이 노즐(215)은 용매를 분산시켜 분사각을 형성하면서 액체를 분사한다. 예를 들어, 용매는 도 10의 (a)의 원뿔형태 또는 도 10의 (b)의 사각뿔 형태로 분사될 수 있다. 여기서
Figure pat00001
및
Figure pat00002
를 유효 거리라 정의한다. 분산된 용매가 유효 거리를 벗어나면 용매는 중력에 의해 하강하면서 점차적으로 수직으로 떨어지게 되며, 유효 거리에서 액체가 분사된 너비가 용매가 분사되는 최대 너비일 수 있다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이 스프레이 노즐(215)은 원뿔 형태로 액체를 분사할 수 있으며, 사각뿔 형태로 액체를 분사할 수도 있다.
분사헤더 결합부(220)는 대용량 용매 분사장치(200)에 체결되어 이탈되지 않도록 결합력을 제공한다.
용매 공급부(230)는 별도의 용매가 저장된 탱크로부터 용매를 공급받아 용매 분사헤더(210)에 용매를 공급한다.
일반적으로, 정유화학공장에서 플레어스택으로 방출되는 배출가스, 석유코크스/석탄/폐기물을 가스화 할 때 생산되는 합성가스는 가스 내부에 황화수소(H2S)를 다량 포함하고 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 대량의 가스에 함유된 황화수소의 제거를 위한 대용량 용매 분사장치(200)는 이러한 가스 내부에 포함된 황화수소를 용매, 예컨대, 철 킬레이트 수용액을 이용하여 선택적으로 제거하되, 용매 분사헤더(210)가 복수의 스프레이 노즐(215)을 포함하도록 형성함으로써 공급되는 가스의 용량에 따라 용매 분사량 및 분사방향을 조절할 수 있는 특징이 있다. 또한, 종래의 분사장치는 스크러버 본체를 해체하여야 분사장치를 탈부착 할 수 있으나, 본 개시의 일 실시예에 따른 대량의 가스에 함유된 황화수소의 제거를 위한 대용량 가스처리 장치(10)는 별도의 스크러버 본체를 해체하지 않고도 대용량 용매 분사장치(200)만을 교환함으로써 용이하게 분사량 및 분사각도를 조절할 수 있다.
복수 개의 스프레이 노즐(215)을 포함하는 용매 분사헤더(210)는 대량의 가스에 포함된 유해물질, 예컨대, 황화수소를 제거하기 위하여 흡수탑 내부에 용매, 예컨대, 철 킬레이트 수용액을 분사한다. 여기서, 분사된 철 킬레이트 수용액은 대량의 가스와 접촉하며 황화수소를 흡수하며 3가 철(
Figure pat00003
)을 2가 철(
Figure pat00004
)로 환원시킨다. 여기서 3가 철(
Figure pat00005
)이 황화수소로부터 전자를 얻어 환원될 때 황화수소는 유황으로 산화한다.
이러한 산화 및 환원과정을 촉진하기 위하여는, 용매 분사헤더(210)로부터 분사된 철 킬레이트 수용액이 가스와 충분한 접촉이 필요하다. 이에 본 개시의 일 실시예에 따른 대량의 가스에 함유된 황화수소의 제거를 위한 대용량 용매 분사장치(200)는 복수 개의 스프레이 노즐(215)을 활용함으로써, 철 킬레이트 수용액이 가스와 충분히 접촉할 수 있을 정도의 용량과 각도로 철 킬레이트 수용액을 흡수탑(100)의 내부로 분사한다.
예를 들어, 용매 분사헤더(210)가 1 개의 스프레이 노즐(215)을 포함하는 것 보다 복수 개의 스프레이 노즐(215)을 포함하는 경우 단위시간당 용매의 분사량이 증가하므로 대량의 가스와 철 킬레이트 수용액이 서로 충분히 접촉할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 용매 분사헤더(210)와 같이 복수 개의 스프레이 노즐(215)을 일정한 간격으로 배치함으로써, 흡수탑(100) 내부에 분사되는 용매가 어느 한곳으로 치우치지 않고 고르게 분사할 수 있는 효과가 있다. 여기서, 복수 개의 스프레이 노즐(215)은 용매 분사헤더(210)의 축방향으로 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
또한, 도 4 내지 도 6에 도시된 용매 분사헤더(210)와 같이 복수 개의 스프레이 노즐(215)을 다양한 각도로 배치함으로써, 철 킬레이트 수용액과 대량의 가스의 접촉을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 용매 분사헤더(210)에 형성되는 복수 개의 스프레이 노즐(215)은 이하에서 설명하는 각도로 다양하게 배치될 수 있다.
먼저, 도 4에 도시된 용매 분사헤더(210)와 같이 복수의 스프레이 노즐(215)은 지그재그 형식으로 배치될 수 있다. 따라서, 어느 하나의 스프레이 노즐(215)은 인접한 스프레이 노즐과 다른 방향으로 용매를 분사할 수 있다. 도 4에서는 180 도 간격으로 배치하여 용매가 상부 또는 하부로 분사되는 것 만을 도시하였으나, 본 개시의 다른 실시예에서는 90 도 간격으로 배치되는 등 다양한 각도로 배치할 수 있다. 따라서, 복수의 스프레이 노즐(215)은 용매 분사헤더(210)의 축방향을 따라 배치되되, 그 각도를 일정하게 형성할 수 있다. 이러한 용매 분사헤더(210)에 포함된 복수의 스프레이 노즐(215) 중 일부는 흡수탑(100)에 유입된 대량의 가스가 유동하는 방향과 동일한 방향으로 용매를 분사할 것이며, 복수의 스프레이 노즐(215) 중 나머지는 유입된 대량의 가스가 유동하는 방향과 반대 방향으로 용매를 분사한다. 따라서, 용매와 대용량 가스가 접촉이 더욱 활발해질 수 있다.
다음으로, 도 5에 도시된 용매 분사헤더(210)와 같이 복수의 스프레이 노즐(215)은 용매 분사헤더(210)상에서 축방향을 따라 회전하며 배치될 수 있다. 각각의 스프레이 노즐(215)이 배치될 때 각각의 스프레이 노즐(215)은 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 또한, 복수의 스프레이 노즐(215)은 일정한 각도로 배치될 수 있다. 더욱 상세하게는, 복수 개의 스프레이 노즐(215)은 0 도 내지 180 도의 범위 내에서 배치될 수 있다. 또한, 복수 개의 스프레이 노즐(215)은 0 도 내지 180 도의 간격으로 배치되되, 각각의 스프레이 노즐(215)은 10 도 간격으로 배치될 수 있다. 각각의 스프레이 노즐(215)을 용매 분사헤더(210)의 축방향을 따라 불규칙적인 각도로 배치하는 것과 비교하면, 각각의 스프레이 노즐(215)을 축방향을 따라 규칙적인 각도, 예컨대, 10 도로 배치하면 대량의 가스와 접촉을 증가시키는 효과가 있다.
또한, 도 6에 도시된 용매 분사헤더(210)와 같이 복수의 스프레이 노즐(215)은 용매 분사헤더(210) 상에서 양 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어 용매 분사헤더(210) 상에서 스프레이 노즐(215)을 어느 한 방향으로만 형성하는 것과 비교하여, 양 방향으로 형성하면 특정 지점에서 분사되는 용매의 압력은 낮아지되, 분사 방향이 양방향으로 분사할 수 있는 효과가 있다. 복수의 스프레이 노즐(215)이 분사하는 용매의 압력을 감소시키기 위해서는 용매 공급부(230)가 용매 분사헤더(210)에 단위시간당 더 적은 용매를 공급하는 방법도 있으나, 용매 분사헤더(210) 상에서 스프레이 노즐(215)을 양방향으로 형성할 수도 있다.
한편, 전술한 기술적 특징은 어느 하나의 용매 분사장치(200)에서 스프레이 노즐(215)의 형성위치 또는 개수를 변경함으로써 용매의 분사각도 및 분사량을 조절하였으나, 이하에서는 복수 개의 용매 분사장치(200)를 다양한 각도 및 간격으로 배치함으로써 단위시간당 용매분사량 및 용매분사 각도 등을 조절할 수 있다.
또한, 용매 분사헤더(210)에 형성되는 스프레이 노즐(215)을 복수 개로 형성하는 방법 외에도, 본 개시의 일 실시예에 따른 대량의 가스에 함유된 황화수소의 제거를 위한 대용량 용매 분사장치(200)를 흡수탑(100)에 삽입할 때 용매 분사헤더(210)를 다양한 각도로 배치할 수 있다. 예를 들어, 용매 분사헤더(210)를 0 도 내지 180 도의 범위로 배치하면, 흡수탑(100) 내부에서 철 킬레이트 수용액을 분사할 때 용매 분사헤더(210)의 상부로부터 하부까지 다양한 각도로 용매를 분사할 수 있다.
흡수탑(100)의 유입부로부터 유입된 황화수소를 포함한 대량의 가스는 유입부로부터 배출부로 이어지도록 형성된 유로를 포함한다. 여기서 대량의 가스가 유로를 통과함에 있어서 대량의 가스가 일 방향으로 흐르는데, 용매도 일 방향으로만 분사되는 경우 대량의 가스와 용매가 충분히 접촉하지 못할 수 있다. 그러나, 본 개시의 일 실시예에 따른 대용량 용매 분사장치(200)는 용매 분사헤더(210)가 다양한 각도, 예컨대, 0 도 내지 180 도의 범위로 흡수탑(100)에 배치됨으로써, 일 방향 외에도 일 방향과 반대방향까지 용매를 분사할 수 있는 효과가 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 흡수탑(100)의 직경이 크게 형성되는 경우 용매 분사장치(200)를 흡수탑(100)의 양 방향에서 배치함으로써 용매를 균등하게 분배할 수 있다. 종래의 가스처리 장치는 스크러버를 해체 하여야만 용매의 분사량 및 분사각도를 조절할 수 있었으나, 본 개시의 일 실시예에 따른 대용량 가스처리 장치(10)는 용매 분사장치(200)는 흡수탑(100)에 형성되는 헤더 삽입홈(110)에 용매 분사장치(200)를 삽입하여 결합하는 구조를 채택함으로써, 용매 분사장치(200)의 탈부착이 용이한 특징을 포함한다. 도 7에서는 용매 분사장치(200)가 서로 마주보는 각도로 배치되었으나, 본 개시의 다른 실시예에서는 각도를 변경하여 90 도 각도로 배치될 수도 있다. 즉, 동일한 높이에서 다양한 각도로 용매 분사장치(200)를 삽입함으로써, 대용량 가스와 용매의 충분한 접촉을 달성할 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이 흡수탑(100)의 축방향을 따라 용매 분사장치(200)를 배치할 수도 있다. 도 8에서는 수직으로 배치된 용매 분사장치(200)가 동일한 방향으로 용매를 분사하고 있으나, 용매 분사장치(200)를 뒤집어 삽입하면, 용매 분사방향도 조절할 수 있다. 예를 들어, 상단의 용매 분사장치(200)는 상방으로 용매를 분사하고, 하단의 용매 분사장치는 하방으로 용매를 분사할 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 흡수탑(100)의 반경방향을 따라 균일한 간격으로 용매 분사장치(200)를 배치할 수도 있다. 도 9에 도시된 용매 분사장치(200)는 60 도 간격으로 배치되었으나, 흡수탑(100)의 직경을 고려하여 10 도 간격으로 배치될 수도 있다. 또한, 용매 분사장치(200) 중 일부는 상부로 용매를 분사하고, 일부는 하부로 분사할 수도 있다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이 흡수탑(100)에 형성되는 헤더 삽입홈(110)은 용매 분사헤더(210)의 종단면의 형성과 일치하는 형상일 수 있다. 예를 들어, 용매 분사헤더(210)의 횡단면이 정사각형인 경우, 헤더 삽입홈(110)의 형상도 정사각형일 수 있다. 한편, 헤더 삽입홈(110)의 형상을 원형으로 형성할 수도 있다. 헤더 삽입홈(110)의 형상이 정사각형 형상인 것과 비교하면, 헤더 삽입홈(110)을 원형으로 형성하면, 용매 분사헤더(210)가 헤더 삽입홈(110)에 삽입된 상태에서 회전할 수 있는 효과가 있다. 즉, 헤더 삽입홈(110)을 원형으로 형성하면, 용매 분사헤더(210)의 분사방향을 변경하기 위해서, 별도로 용매 분사헤더(210)를 헤더 삽입홈(110)으로부터 분리하지 않고, 용매 분사헤더(210)를 회전시킴으로써 스프레이 노즐(215)이 분사하는 용매 분사향향을 변경할 수 있는 효과가 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 대용량 가스처리 장치(10)는 용매 분사헤더(210)를 손쉽게 교체함으로써 용매의 분사방향 및 분사각도를 조절할 수도 있지만, 헤더 삽입홈(110)의 형상을 원형으로 형성함으로써 용매 분사헤더(210)의 각도를 조절할 수 있는 효과도 포함한다.
도 12에 도시된 흡수탑(100)은 헤더 고정돌기(120)를 더 포함할 수 있다. 헤더 고정돌기(120)는 분사헤더 결합부(220)에 체결될 수 있도록 형성된다. 도 9에서 설명한 바와 같이, 헤더 삽입홈(110)이 원형으로 형성되면, 용매를 분사할 때 용매 분사헤더(210)가 움직일 수 있다. 그러나, 헤더 고정돌기(120)가 분사헤더 결합부(220)에 체결되어 용매 분사헤더(210)를 고정시키면, 용매 분사헤더(210)가 용매를 분사할 때 고정된 상태에서 용매를 분사할 수 있다. 즉, 헤더 고정돌기(120) 및 분사헤더 결합부(220)는 흡수탑(100)과 대용량 용매 분사장치(200)의 결속력을 증가시킴으로써 구조적 안정성을 달성하는 효과가 있다. 도 10에서는 헤더 고정돌기(120)가 분사헤더 결합부(220)에 체결되는 구성만을 도시하였으나, 본 개시의 다른 실시예에서는 다른 체결 구성들을 더 포함할 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 대용량 가스처리 장치 100: 흡수탑
110: 용매헤더 삽입홈 120: 헤더 고정돌기
200: 대용량 용매 분사장치 210: 용매 분사헤더
215: 스프레이 노즐 220: 분사헤더 결합부
230: 용매 공급부

Claims (14)

  1. 가스 유입부로부터 유입된 대량의 가스가 배출부로 이어지도록 형성되는 유로를 포함하는 흡수탑에 결합되도록 형성되는 대용량 용매분사장치로서,
    적어도 하나의 스프레이 노즐을 포함하며, 상기 흡수탑 내부로 용매를 분사하도록 형성되는 용매 분사헤더;
    상기 흡수탑에 상기 용매 분사헤더를 결합시키도록 형성되는 분사헤더 결합부; 및
    상기 용매 분사헤더에 용매를 공급하는 용매 공급부를 포함하며,
    상기 용매 분사헤더가 상기 흡수탑 내부에 탈부착 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 용매 분사장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스프레이 노즐은,
    상기 용매를 0 도 내지 180 도의 각도로 분사하는 것을 특징으로 하는 대용량 용매 분사장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스프레이 노즐은,
    상기 용매 분사헤더 상에서 둘레를 따라 일정한 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 용매 분사장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    각각의 수용액 스프레이 노즐은,
    10 도 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 용매 분사장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    각각의 스프레이 노즐은 상기 용매 분사헤더의 축방향을 따라 일정한 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 용매 분사장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 각각의 스프레이 노즐은 상기 용매 분사헤더의 축방향을 따라 배치되되, 인접한 스프레이 노즐 상호간은 분사방향이 상이한 것을 특징으로 하는 대용량 용매분사장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스프레이 노즐의 적어도 일부는 상부 방향으로 용매를 분사하고, 상기 스프레이 노즐의 나머지 일부는 하부 방향으로 용매를 분사하는 것을 특징으로 하는 대용량 용매 분사장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 흡수탑은 적어도 하나의 헤더 삽입홈을 포함하고,
    상기 헤더 삽입홈은, 상기 용매 분사헤더를 고정시키는 헤더 고정돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 용매분사장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 헤더 삽입홈은,
    상기 용매 분사헤더의 종단면의 형상과 일치하는 것을 특징으로 하는 대용량 용매분사장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 헤더 삽입홈은,
    일부가 상기 흡수탑의 일측에 설치되고, 나머지 일부는 상기 일측과 반대방향인 타측에 설치되는 것을 특징으로 하는 대용량 용매 분사장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 헤더 삽입홈은,
    일부가 상기 흡수탑의 하단에 형성되고, 나머지 일부는 상기 하단보다 상대적으로 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 용매 분사장치.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 헤더 고정돌기는,
    잠금 상태일 때 상기 용매 분사헤더를 상기 헤더 삽입홈에 고정시키는 것을 특징으로 하는 대용량 용매 분사장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 헤더 삽입홈은,
    상기 헤더 고정돌기가 해제 상태일 때 상기 용매 분사헤더가 삽입되어 회전할 수 있는 형상인 것을 특징으로 하는 대용량 용매분사장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 헤더 삽입홈은,
    원형 형상인 것을 특징으로 하는 대용량 용매분사장치.

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