KR20230167471A - Dry type Hybrid scrubber with high efficiency and method therof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각종 산업현장 및 환경기초시설에서 발생하는 대기오염물질 및 악취를 효율적으로 제거하기 위한 스크러버에 관한 것으로 상세하게는 수분 및 분진제거, 산화, 중화, 염제거, 흡착의 오염제거 공정이 단계적으로 단일 스크러버에 구비된 고효율 복합형 건식 스크러버 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명의 고효율 복합형 건식 스크러버는 수분 및 분진제거부, 산화부, 중화부, 염제거부, 흡착부로 이루어져 있다. 악취 및 대기오염물질이 유입되는 배관 또는 스크러버에 오염물질을 산화시키기 위한 이산화염소 가스를 공급하고, 현장별 설계 풍량 및 특성에 따라 이송되는 오염물질에 포함된 수분 및 분진을 제거하기 위한 전처리 필터와 산화부, 중화부를 통과하면서 후단공정에 지속적으로 악영향을 미치는 오염물질의 성상을 근본적으로 산화, 분해한 뒤 배이산화염소와 잔존 오염물질을 처리하기 위해 염기성 가스 또는 에어로졸을 공급하여 중화시키며 중화 과정에서 발생하는 염을 제거하기 위해 후처리 필터를 거쳐 가스상 잔존 오염물질을 흡착 처리함으로써 장치의 효율을 극대화한다. The present invention relates to a scrubber for efficiently removing air pollutants and odors generated in various industrial sites and environmental facilities. Specifically, the decontamination process of moisture and dust removal, oxidation, neutralization, salt removal, and adsorption is step-by-step. It relates to a high-efficiency composite dry scrubber provided in a single scrubber and its method.
The high-efficiency complex dry scrubber of the present invention consists of a moisture and dust removal section, an oxidation section, a neutralization section, a salt removal section, and an adsorption section. It supplies chlorine dioxide gas to oxidize pollutants to pipes or scrubbers through which odors and air pollutants flow, and pre-processes filters to remove moisture and dust contained in pollutants transported according to the design wind volume and characteristics of each site. As it passes through the oxidation and neutralization sections, the properties of contaminants that continuously adversely affect the downstream process are fundamentally oxidized and decomposed, and basic gas or aerosol is supplied to treat chlorine dioxide and remaining contaminants to neutralize them. In order to remove the generated salts, the efficiency of the device is maximized by adsorbing and treating remaining gaseous contaminants through a post-treatment filter.
Description
본 발명은 각종 산업현장 및 환경기초시설에서 발생하는 대기오염물질 및 악취의 제거 효율성을 극대화하는 방법에 관한 것으로 특히, 악취발생 현장의 경우 유기성 물질이 부패하면서 발생하는 세균과 병원균이 팬을 통해 함께 스크러버로 이송되는 만큼 살균소독의 필요성이 요구되는 상황에서 상세하게는 스크러버에 수분과 분진제거를 위한 필터를 전단에 설치하고, 혼화장치를 구비하여 이산화염소 산화와 염기성 가스 또는 5㎛ 이하 미세입자 크기의 염기성 에어로졸로 중화 처리하며 중화 과정에서 발생하는 염을 제거하는 장치와 최종 대기 배출전 흡착공정을 일체화된 스크러버에서 수행할 수 있는 고효율 복합형 건식 스크러버에 관한 것이다. The present invention relates to a method of maximizing the removal efficiency of air pollutants and odors generated in various industrial sites and environmental facilities. In particular, in the case of odor-producing sites, bacteria and pathogens generated as organic materials decay are collected together through a fan. In situations where the need for sterilization and disinfection is required as it is transported to the scrubber, a filter to remove moisture and dust is installed at the front end of the scrubber, and a mixing device is provided to oxidize chlorine dioxide and basic gas or fine particles of 5㎛ or less. It relates to a high-efficiency complex dry scrubber that neutralizes with basic aerosol, removes salts generated during the neutralization process, and performs an adsorption process before final discharge to the atmosphere in an integrated scrubber.
본 발명은 주요 산업현장 및 환경기초시설에서 배출되는 대기오염 및 악취를 제거하고 팬을 통해 가스상 오염물질과 함께 이송되는 수분과 분진, 그리고 세균 및 병원균을 살균소독하여 최종적으로 대기에 배출되는 공기를 청정하게 만들기 위한 스크러버에 관한 것이다.The present invention removes air pollution and odors emitted from major industrial sites and environmental basic facilities, sterilizes moisture and dust, and bacteria and pathogens transported along with gaseous pollutants through fans, and ultimately removes air discharged into the atmosphere. It's about a scrubber to make it clean.
종래에는 악취제거를 위한 수단으로 흡수, 흡착, 산화 등 물리적, 화학적 처리방법을 단독 혹은 다단으로 설치하여 이용하였으나 1,000여가지가 넘는 복합악취의 원인물질을 효과적으로 제거하는데 일정한 한계를 노출할 수 밖에 없었다. 또한 상기 방식의 설비를 다단 설치하여 사용할 경우 설치면적이 늘어나게 되어 현실적으로 부정적인 문제가 발생하게 됐다. In the past, physical and chemical treatment methods such as absorption, adsorption, and oxidation were used singly or in multiple stages as a means to remove odors, but they inevitably had certain limitations in effectively removing over 1,000 substances that cause complex odors. . In addition, when the above-mentioned type of equipment is installed and used in multiple stages, the installation area increases, causing a negative problem in reality.
특히, 흡수 방식의 경우 일정한 효율 유지를 위해 세정수를 빈번하게 교체하거나 상당한 양의 약품을 사용하여 약품과 오염물질이 용해된 세정수 교체시 전량 폐수 처리해야 함에 따라 폐수 처리용량이 부족하거나 혹은 위탁 처리해야 하는 사용자 입장에서는 경제적 부담이 증가하는 문제가 발생하고 있다. 또한 기존의 플라즈마 산화 등 건식 탈취방식의 경우 효율상 한계를 노정하여 대풍량이 수반되는 산업현장이나 환경기초시설에 적용하는데 일정한 문제로 작용하고 있다.In particular, in the case of the absorption method, the washing water must be frequently replaced to maintain a certain efficiency, or a significant amount of chemicals must be used to treat the entire wastewater when replacing the washing water with dissolved chemicals and contaminants, resulting in a lack of wastewater treatment capacity or outsourcing. There is a problem of increasing economic burden on users who have to deal with it. In addition, existing dry deodorization methods such as plasma oxidation have limitations in efficiency, which poses certain problems when applied to industrial sites or environmental basic facilities with large wind volumes.
본 발명은 일반적으로 악취발생 현장 또는 공정을 밀폐 또는 차단하여 대기오염물질 및 악취를 팬으로 이송하여 스크러버에서 처리하여 청정 공기를 대기로 배출하는 일반적 현상을 고려하여 높은 산화력으로 악취물질 산화, 분해하고, 세균 등을 살균소독하는 특징을 가진 이산화염소 가스를 오염물질과 함께 유입시켜 수분과 분진에 포함된 물질 성상을 산화함으로써 시간이 경과함에 따라 후단공정에 미치는 악영향을 우선 차단한 뒤 혼화장치가 구비되어 가스상 산화제의 산화력을 극대화하기 위한 산화부를 거쳐 잔존 산화제 및 산성계 오염물질을 중화시키기 위해 염기성 가스 또는 에어로졸이 공급되는 중화부와 이 과정에서 발생하는 염이 후단의 흡착 기능을 저해하는 것을 차단하기 위해 설치된 염제거부와 흡착부를 하나의 장치에 개시한 고효율 복합형 건식 스크러버 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention generally oxidizes and decomposes odorous substances with high oxidizing power in consideration of the general phenomenon of sealing or blocking odor-generating sites or processes, transporting air pollutants and odors to a fan, processing them in a scrubber, and discharging clean air into the atmosphere. , chlorine dioxide gas, which has the characteristic of sterilizing and disinfecting bacteria, is introduced along with contaminants to oxidize the material properties contained in moisture and dust, thereby first blocking adverse effects on the downstream process over time, and then a mixing device is provided. It goes through the oxidation section to maximize the oxidizing power of the gaseous oxidant, and then to the neutralization section where basic gas or aerosol is supplied to neutralize the remaining oxidant and acidic contaminants, and to block salts generated in this process from inhibiting the adsorption function at the downstream stage. The purpose is to provide a high-efficiency composite dry scrubber and method including a salt removal and adsorption unit installed for this purpose in one device.
본 발명의 상기 목적은 수분 및 분진제거부, 산화부, 중화부, 염제거부, 흡착부로 이루어진 장치에 있어서 오염물질 발생현장에서 팬을 통해 이송되는 오염물질을 산화시키기 위한 가스상 산화제로 이산화염소 가스 형태로 공급하고, 함께 이송되는 수분 및 분진이 지속적으로 후단 공정에 악영향을 미치는 것을 차단하며 산화부 후단에 연속으로 가스 또는 5㎛ 이하 미세입자 에어로졸 형태의 염기성 중화제를 공급하여 산화 공정에서 유입되는 잔존 가스상 산화제와 산성계 잔존 악취물질을 중화하고, 이 과정에서 발생하는 염을 제거한 뒤 미량의 잔존악취를 흡착을 통해 처리하여 최종 대기 배출하는 고효율 복합형 건식 스크러버를 통해 달성된다. The above object of the present invention is to use chlorine dioxide gas as a gaseous oxidizer to oxidize pollutants transported through a fan at a pollutant generation site in a device consisting of a moisture and dust removal unit, an oxidation unit, a neutralization unit, a salt removal unit, and an adsorption unit. It supplies a basic neutralizer in the form of a gas or fine particle aerosol of 5㎛ or less to the rear end of the oxidation section to prevent moisture and dust transported together from continuously having a negative impact on the downstream process, thereby eliminating the residual gas phase flowing in from the oxidation process. This is achieved through a high-efficiency complex dry scrubber that neutralizes oxidants and acidic residual odorous substances, removes salts generated in this process, and then processes trace amounts of residual odors through adsorption and finally discharges them into the atmosphere.
고효율 복합형 건식 스크러버는 악취발생 현장으로부터 대풍량으로 이송되는 가스상 오염물질을 산화 및 중화시키도록 충분히 반응시간을 확보하여 효율을 향상시키는 혼화장치를 장치 내부에 구비함으로써 산화, 중화 및 흡착을 일체형 설비의 장치에서 수행토록 하여 효율 극대화는 물론 설치면적을 줄여 사용자의 공간 활용도를 높일 수 있는 장점이 있다. The high-efficiency complex dry scrubber is an integrated facility that performs oxidation, neutralization, and adsorption by providing a mixing device inside the device that improves efficiency by ensuring sufficient reaction time to oxidize and neutralize gaseous pollutants transported in large volumes from odor-producing sites. It has the advantage of maximizing efficiency and reducing the installation area by allowing it to be performed in a device, thereby increasing space utilization for users.
그리고, 흡착부 이전의 오염제거 공정이 통상의 흡수방식에서 이용하는 기액반응보다 반응속도가 현저히 빠른 기체반응 공정이므로 팬으로 이송되는 오염물질의 상대습도를 낮추어 흡착부의 성능을 제고함으로써 운영유지비용을 낮추는 효과를 갖고 있다. In addition, since the contamination removal process before the adsorption unit is a gas reaction process with a significantly faster reaction rate than the gas-liquid reaction used in normal absorption methods, the relative humidity of the contaminants transferred to the fan is lowered and the performance of the adsorption unit is improved, thereby lowering operating and maintenance costs. It has an effect.
도 1은 본 발명의 고효율 복합형 건식 스크러버 및 그 방법을 나타내기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 혼화장치의 사시도이다. Figure 1 is a configuration diagram showing the high-efficiency composite dry scrubber and method of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of a mixing device according to the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선을 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. Terms and words used in this specification and claims should not be construed as limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on principles.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so various equivalents can be substituted for them at the time of filing the present application. It should be understood that there may be variations.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 고효율 복합형 건식 스크러버의 구성도이다. Figure 1 is a configuration diagram of a high-efficiency composite dry scrubber of the present invention.
본 발명에 따른 고효율 복합형 건식 스크러버(100)는 산업현장 및 환경기초시설에서 팬을 통해 이송되는 유체가 현장 특성에 따라 오염물질과 함께 세균을 포함한 높은 상대습도 또는 수분과 분진이 동시 유입된다는 사실을 고려하여 강력한 산화력과 살균소독력이 있는 이산화염소를 가스 형태로 오염물질 배관상에 공급(110)하고, 수분 및 분진제거부(120)와 그 후단에 기체반응 효율 및 속도를 향상시키기 위한 혼화장치가 구비된 산화부(130)와 중화부(140)에 이어 중화 공정에서 발생하는 염을 제거하고 상대습도를 낮추기 위한 염제거부(150)와 흡착부(160)를 통과하도록 하여 설비 전체의 성능 및 운영유지비를 절감할 수 있도록 한다. The high-efficiency composite dry scrubber (100) according to the present invention is based on the fact that the fluid transported through fans at industrial sites and environmental basic facilities has high relative humidity including bacteria along with contaminants or moisture and dust simultaneously inflow, depending on the characteristics of the site. In consideration of this, chlorine dioxide, which has strong oxidizing and sterilizing and disinfecting power, is supplied in gas form to the contaminant pipe (110), and a mixing device to improve the gas reaction efficiency and speed at the moisture and dust removal unit (120) and the rear end thereof. Following the oxidation unit 130 and the neutralization unit 140, it passes through a salt removal unit 150 and an adsorption unit 160 to remove salts generated in the neutralization process and lower the relative humidity, thereby improving the overall performance of the facility and the adsorption unit 160. Helps reduce operating and maintenance costs.
일반적으로 현장에서 포집하여 팬에 의해 배관 이송되는 가스상 오염물질은 설계 풍량과 압력에 따라 수분과 분진, 그리고 유기물을 부패시키는 세균 등을 수반하기 때문에 스크러버 내부에 침착되어 지속적으로 성능에 악영향을 미치는 것을 차단하기 위해 설비 유입 직전 수분 및 분진 제거를 위한 장치를 구비하고, 가스상 오염물질은 스크러버 내부로 유입되어 이산화염소 가스에 의해 산화 및 세균이 사멸되는 과정을 거치고, 이후 중화부를 통과하며 배이산화염소와 산성계 잔존 악취를 처리하게 된다. In general, gaseous pollutants collected on site and transported through pipes by fans are accompanied by moisture, dust, and bacteria that rot organic matter depending on the design air volume and pressure, so they are deposited inside the scrubber and continue to adversely affect performance. In order to block it, a device is installed to remove moisture and dust just before entering the facility. Gaseous contaminants are introduced into the scrubber and go through the process of being oxidized and bacteria are killed by chlorine dioxide gas, and then pass through the neutralization unit and are released with chlorine dioxide and chlorine dioxide. The acidic residual odor will be treated.
가스 또는 에어로졸 형태의 산화제 및 중화제와 접촉하여 기체반응 효율을 얻기에는 배관길이가 짧아 반응시간을 확보하지 못하는 경우가 많아 본 발명에 따른 혼화장치를 통해 산화 및 중화 반응에 필요한 체류시간을 부여하며 유입되는 풍량과 압력을 설계인자로 직렬 또는 병렬 배치하여 기체반응 효율을 극대화한다. In order to achieve gas reaction efficiency by contacting oxidizing agents and neutralizing agents in the form of gas or aerosol, the piping length is short and the reaction time is often not secured, so the residence time necessary for oxidation and neutralization reactions is provided through the mixing device according to the present invention. Maximize gas reaction efficiency by arranging the air volume and pressure in series or parallel as design factors.
도 2는 본 발명에 따른 혼화장치의 구성을 나타낸 것으로서 본 발명의 장치에 내장 또는 외장되는 혼화장치의 구성은 기본적으로 단방향으로 유체 흐름을 가지는 원형관(210)과, 상기 원형관 일단에서 용이하게 선회류를 발생시키기 위한 평면 또는 곡면 블레이드를 유체 흐름과 수평 또는 경사 각도로 구비한 제 1임펠러(211)와, 상기 원형관 타단에서 역방향으로 대향 배치된 제 2임펠러(211a)와, 상기 원형관 내벽에 배치되는 복수의 오리피스(212, 212a)와, 그 중간에 원형 플레이트(213)를 제작의 편의성과 유체 압력에 장치의 내구성을 담보하기 위해 풍향과 평행하게 지지대를 구비할 수 있다.Figure 2 shows the configuration of the mixing device according to the present invention. The configuration of the mixing device built into or external to the device of the present invention basically consists of a circular pipe 210 with a unidirectional fluid flow, and a A first impeller 211 equipped with a flat or curved blade for generating a swirling flow at a horizontal or inclined angle with the fluid flow, a second impeller 211a disposed opposite to the other end of the circular pipe in the opposite direction, and the circular pipe A plurality of orifices 212 and 212a disposed on the inner wall and a circular plate 213 in the middle may be provided with a support parallel to the wind direction to ensure convenience of manufacturing and durability of the device against fluid pressure.
100 : 고효율 복합형 건식 스크러버 110 : 산화제 유입구
120 : 수분 및 분진제거부 130 : 산화부
140 : 중화부 150 : 염제거부
160 : 흡착부 170 : 중화제 유입구
180 : 드레인배관 190 : 흡착제 투입구
200 : 흡착제 배출구 210 : 원형관
211 : 제 1임펠러 211a : 제 2임펠러
212 : 제 1오리피스 212a : 제 2오리피스
213 : 원형 플레이트100: High-efficiency complex dry scrubber 110: Oxidizer inlet
120: Moisture and dust removal unit 130: Oxidation unit
140: neutralization unit 150: salt rejection
160: adsorption unit 170: neutralizer inlet
180: drain pipe 190: adsorbent inlet
200: Adsorbent outlet 210: Circular tube
211: first impeller 211a: second impeller
212: first orifice 212a: second orifice
213: circular plate
Claims (4)
산화제와 오염물질이 산화반응이 일어나는 산화부와,
잔존 산화제 및 오염물질을 중화시키기 위한 중화부와,
중화 과정에서 발생하는 염을 제거하는 염제거부와,
잔존하는 가스상 오염물질을 흡착하는 흡착부로 이루어지며,
상기 오염물질은 산화제인 이산화염소 가스와 함께 공급되어 스크러버 내로 유입되고,
상기 산화부 및 중화부에는 가스상 산화제와 미세입자 크기의 에어로졸 형태의 중화제가 가스상 오염물질과 기체반응이 일어나도록 혼화장치를 구비하고,
단일 장치내에 구성하는 것을 특징으로 하는 고효율 복합형 건식 스크러버.A moisture and dust removal unit that removes moisture and dust from incoming gaseous contaminants,
An oxidation section where oxidation reactions occur between oxidizing agents and contaminants,
A neutralization unit for neutralizing remaining oxidants and contaminants,
Salt rejection, which removes salts generated during the neutralization process,
It consists of an adsorption unit that adsorbs remaining gaseous contaminants.
The pollutants are supplied together with chlorine dioxide gas, which is an oxidizing agent, and flow into the scrubber.
The oxidation unit and the neutralization unit are equipped with a mixing device so that a gaseous oxidant and a neutralizer in the form of an aerosol of fine particle size undergo a gaseous reaction with gaseous pollutants,
A high-efficiency complex dry scrubber characterized by being configured in a single device.
상기 혼화장치는 단방향으로 유체 흐름을 가지는 원형관과,
상기 원형관 일단에서 선회류를 발생시키는 제 1임펠러와,
상기 원형관 타단에서 역방향으로 대향 배치된 제 2임펠러와,
상기 원형관 내벽에 배치되는 복수의 오리피스와,
상기 원형관 내부 복수의 오리피스 중앙부에 배치되는 원형 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 복합형 건식 스크러버.According to clause 1,
The mixing device includes a circular pipe with a unidirectional fluid flow,
A first impeller that generates a swirling flow at one end of the circular pipe,
A second impeller disposed in the opposite direction at the other end of the circular pipe,
A plurality of orifices disposed on the inner wall of the circular tube,
A high-efficiency complex dry scrubber comprising a circular plate disposed at the center of the plurality of orifices inside the circular pipe.
상기 혼화장치는 현장 여건상 공간이 부족할 경우 오염물질 유입 배관상에 설치토록 하는 것을 특징으로 하는 고효율 복합형 건식 스크러버.In paragraphs 1 and 2,
The mixing device is a high-efficiency complex dry scrubber, characterized in that it is installed on the contaminant inflow pipe when space is insufficient due to field conditions.
상기 흡착부는 스크러버에 설치공간이 부족하거나 개선시 기존 흡착탑이 존재할 경우 전단 공정과 분리하여 설치하는 것을 특징으로 하는 고효율 복합형 건식 스크러버.According to clause 1,
A high-efficiency complex dry scrubber, characterized in that the adsorption unit is installed separately from the front end process when there is insufficient installation space in the scrubber or when an existing adsorption tower exists during improvement.
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2022
- 2022-06-02 KR KR1020220067319A patent/KR20230167471A/en unknown
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