KR950007313B1 - 습식세정기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

습식세정기

제1도는 본 발명에 따른 습식세정기를 사용하여 분진을 제거하는 개략 공정도.

제2도는 본 발명에 따른 습식세정기의 종단 정면도.

제3도는 동 평면도.

제4a도 및 제4b도는 보조 데미스터의 확대 단면도 및 정면도.

제5도는 챔버와 결합되는 그랜드 패킹부의 분해 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 공기 유입구 2 : 가스 유입관

3 : 다단펌프 4 : 목부분

5, 14 : 확산기 6 : 챔버

78 : 회전체 데미스터 8, 11 : 배출구

9 : 축 10 : 보조 데미스터

12 : 진동장치 13 : 간격

15 : 호퍼 16 : 모터

17 : 풀리 18 : 베어링

21 : 부쉬 22 : 덕트

23 : 연로 24 : 여과기

25 : 세정수통 26 : 펌프

30 : 그랜드 패킹부

본 발명은 일반 공장, 사진 현상소 및 피혁공장 등에서 배출되는 각종 폐수를 증류 처리하는 과정에서 발생되는 악취가스와 입자를 제거하는 습식세정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벤츄리 세정기에 있어서, 악취가스를 1차 정화한 후, 데미스터를 사용하여 2차 정화 함으로써 확산기를 지난 후에도 물방울과 가스를 효과적으로 분리 세정하는 습식세정기에 관한 것이다.

일반적인 악취가스 및 입자의 포집을 위하여 유용한 습식 분진 세정기로서 분사식(jet scrubber), 와류식(vortex), 사이클로 식(cyclone), 충전탑 식(packed tower), 분무탑식(spray tower) 등이 있으나, 분사식은 용수의 소요량이 많고, 동력비 및 유지비가 많이 들며, 액가스비가 크므로 대량의 가스처리에 불리하고, 사이클론식은 사이클론 직경을 크게 하면 효율이 제한되며, 분사노즐이 막힐 염려가 있다. 또한 높은 수압을 요하므로 동력 요구량이 크며, 충전탑식은 가스유속이 너무 클 경우, 분진이 푸딩(fooding) 상태가 도어 조작이 불가능하였고, 충진제 자체가 고가이므로 유지비용도 많이 들었다. 더구나, 흡수액내에 고형물을 함유할 경우에 장애를 발생하기 쉬웠다. 이에 비해 벤츄리 세정기는 최고 효율의 습식세정기로서 선회되어 왔다.

통상의 벤츄리세정기는, 악취가스 및 미스트(mis) 및 먼지 등과 같은 물순물이 목부분에서 가스흐름과 물방울 모양에 의한 완벽한 포집이 이루어져서 확산기를 지난 후, 물방울과 가스가 분리되어 세정되는 방식이었다. 이와같은 악취가스 및 입자포집방법에 있어서 근본적으로 물방울과 악취가스 입자운동의 방향 및 물방울의 모양이 중요하며 또한 타원형 물방울과 낙하산과 같은 얇은 층의 중간상태에서 가장 효율적이라는 실험결과가 알려져 있다(˝대기오염 방지기술 공학˝, 임경택저, 동화기술, 1989년 4월 20일 발행). 하지만 통상의 악취가스 제거 및 입자포집을 위하여, 기존의 벤츄리 세정기를 사용하게 되면, 가스흐름과 물방울 모양에 의한 완벽한 포집은 가스입구인 목부분과 확산기에서 이루어지겠지만, 이후의 2차 정화단계로서의 물방울과 가스를 분리하는 과정에서의 압력손실이 크고 완벽하지 못하는 등 세정방법(분리방법)이 미흡했으며, 기존의 다른 습식 세징기들 역시 2차 정화단계가 중요하지만, 이들 또한 물방울에 흡수된 미스트까지 맑은 가스로부터 분리제거하고자 하는 기대에 부응하기에는 역시 미흡하였다. 따라서, 미스트가 물방울에 흡수된 채로 배출되기 때문에, 여전히 악취가 발생한다는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와같이 벤츄리 세정기가 안고 있는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 세정장치를 단순화하여 설치 공간 면적을 작게 차지하면서 1차 정화단계를 거쳐 2차 정화에서 물방울과 가스가 챔버내의 데미스터 하부로부터 우회전하여 ˝회전체 데미스터와 보조 데미스터와의 간격˝으로 도달하면 유입된 가스 흐름이 회전에 데미스터의 회전방향과 같아서 충돌로 인한 데미스터 표면 손상이 적고, 또한 회전체 데미스터의 양측변에 배출구가 있는 보조 데미스터를 착설하므로서, 회전체 데미스터와 보조 데미스터와의 사이의 간격을 통과하는 맑은 가스는 회전체 데미스터와 보조 데미스터를 동시에 각가 통과 배출되기 때문에, 회전체 데미스터와 보조 데미스터를 동시에 각가 통과 배출되기 때문에, 회전체 데미스터의 회전에 의해 보조 데미스터와의 간격에 발생되는 부압을 해소하므로서, 상기 간격내를 통과하는 흐름은 그 흐름이 원활한 중립화 상태가 되고, 물방울 흐름은 데미스터들에 충돌하기에 적절한 궤도각으로 되어 분리효율이 크고, 그 결과 역류 및 분무화 현상이 해소되므로서 맑은 가스와 물방울 및 미스트 분리가 완벽하게 이루어지는 습식세정기를 제공하는 것에 관한 것이다.

또한, 물방울에 흡수된 미스트가 보조 데미스터에 부착되는 것을 방지하기 위하여, 유속의 힘에 의해 보조 데미스터가 진동하도록 하였으며, 챔버내의 미정화가스가 외부로 누출되지 않도록 그랜드 패킹(gland packing) 밀폐방법을 이용하였다. 이에 의해, 챔버내의 ˝회전체 데미스터와 보조 데미스터와의 간격˝에서는 맑은 가스가 배출구로 배출됨과 동시에 물방울과 미스트는 원심력과 관성충돌로 궤도각을 이루면서 하변으로 낙하된다. 이때 물방울의 낙하와 맑은 공기의 배출은 동시에 이루어지게 된다. 이와같이 본 발명은 운영 및 관리면에서 한층 완벽한 세정기를 제공하는데 그 목적이 있는 것으로서 이를 첨부된 도면을 참조하면서 그 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명 습식세정기를 사용하여 미스트 및 악취가스를 제거하는 개략 공정을 나타내는 것으로, 댐퍼장치(도시하지 않음)의 공기 유입구(1)를 통해 공기가 유입되어, 가스유입관(2)으로부터 악취가스와 만나서, 다단펌프(3)를 통해 벤츄리의 목부분(4)을 통과하게 된다. 유입구(1)를 통과하여 공기는 가스유입관(2)으로부터의 악취가스를 냉각하고, 악취를 중화할 뿐 아니라 그 흐름을 원활하게 한다. 목부분(4)을 통과할때, 세정수 노즐(4a)로부터 세정수가 유입되어, 악취가스, 세정수, 공기가 혼합하여 1차 정화된 후, 확산기(5)를 거쳐 2차 정화장치인 챔버 내부(6)로 보내져서, 챔버(6) 내부의 확산기(14)를 거쳐 분사구(14a)로부터 회전체 데미스터(7)와 그 좌우에 배출구(11) 및 진동장치(12)를 구비한 보조 데미스터(10)와의 사이의 간격(13)으로 혼합가스가 토출된다. 챔버(6)내의 회전체 데미스터(7)의 회전방향에 따라 혼합가스는 회전하면서 맑은 가스가 분리되어 회전체 데미스터(7)의 배출구(8)와 보조 데미스터 (10)의 배출구(11)를 통해 연로(23)로 방출된다. 이때 보조 데미스터(10)에는 진동장치(12)가 설치되어 있으므로, 유속의 힘에 의해 보조 데미스터(10)가 진동하게 되어, 물방울에 흡수된 미스트가 보조 데미스터에 부착되는 것을 방지하게 된다.

맑은 가스가 분리된 후, 물방울과 미스트는 궤도각을 이루면서 호퍼(15)로 낙하된다. 그후, 챔버(6) 하부의 드레인(15a)을 통해 여과기(24)로 보내져서 물방울과 미스트를 분리하고, 분리된 세정수는 80~90℃에서 20~30℃로 냉각되면서 세정수 통(25)에 전달하여 저장된 후, 필요시 세정수용 펌프(26)를 통해 세정수 노즐(4a)로 보내 목부분(4)에서 재사용된다.

제2도 및 제3도는 2차 정화장치인 챔버의 종단정면도 및 평면도를 나타내는 것으로, 도시된 바와같이, 챔버(6)의 후단부에는 회전체 데미스터(7)의 축(9)과 베어링 (18)을 맞물리게 하고, 그 축(9)의 단부에 회전 전달용 풀리(17)를 착설하고, 벨트(17a)를 개재해서 통상의 회전체 동력 모터(16)에 접속되어 있다. 챔버(6)의 선단부에는 회전체 데미스터(10)의 축(9)을 배출구(8)와 중심을 맞추어서, 부쉬(21)와 맞물리게 하고, 회전체 데미스터의 배출구(8)와 보조 데미스터의 배출구(11)를 일체화시킨 하우징으로 해서, 덕트(22)에 접속하여 연로(23)를 통해 맑은 가스를 방출한다.

제4a 및 제4b도는 제3도에 도시된 보조 데미스터를 확대도시한 것으로, 제1도와 연관하여 데미스터를 설명하면, 회전체 데미스터(7)는 드럼상이고, 보조 데미스터 (10)는 배출구(11) 및 진동장치(12)를 구비한 판상의 것으로, 회전체 데미스터(7)의 좌우에 배치된다. 혼합가스는 챔버(6)내 확산기(14)의 분사구(14)를 통해 회전체 데미스터(7)와 보조 데미스터(10) 사이의 간격(13)으로 토출되어, 회전체 데미스터(10)를 통과하게 되며, 통과하기 전의 미립자는 보조 데미스터 표면에서 관성 충돌원리에 의해 체적이 커지므로(Grow in size) 자중에 의거 이물질을 포함한 입자는 궤도각을 이루면서 낙하되며, 통과된 기체는 불순물이 완전 증류된 맑은 가스(Pure, Clean 및 Dry Vapor)가 되어 배출구(8) 및 (11)를 통해 배출된다.

회전체 데미스터는 회전하므로서 물방울에 흡수된 미스트가 부착되는 것을 방지하고, 보조 데미스터에는 진동장치(12)를 구비하므로서 토출된 혼합가스의 충돌에 의해 보조 데미스터가 작동하게 되어 물방울에 흡수된 미스트가 보조 데미스터에 부착되는 것을 방지한다. 이때 보조 데미스터(10)의 과도한 진동은 진동벽 부재(12a)에 의해 제한된다. 진동장치로서는 통상의 스프링을 사용하였다. 또한, 데미스터(DEMISTER)는 등록상표로서 시중에서 판매되고 있으므로, 용이하게 구입할 수 있으며, 본 실시예에서는 청원환경기계(주)에서 제조된 데미스터의 모델번호 HN-193을 사용하였다.

제5도는 그랜드 패킹부의 분해사시도를 도시하는 것으로, 그랜드패킹부(30)는 고정 결합부재(31), 그랜드 본체(32), 패킹부재(33) 및 그랜드(34)로 이루어진 것으로, 회전체 데미스터(7)의 배출구(8)에 순서대로 삽입한 후, 너트(35)를 조여서 제2도 및 제3도에 도시된 좌우측에서 챔버(6)와 체결하므로서, 챔버(6)내의 정화되지 않은 가스가 외부로 누출되지 않는다. 패킹부재(33)로서 석면을 사용하였고, 일정 시간 작동 후, 너트(35)를 풀고 패킹부재(33)를 교환할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명 습식세정기를 실험하여, 배출된 가스를 측정한 결과는 표 1과 같다.

[표 1]

표로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명 습식세정기에 의해 정화된 공해유발 물질들은 법정기준치에 비해서 훨씬 우수하고 월등한 정화성능을 갖는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 가스흐름과 물방울 모양에 의한 정화효율이 좋고 1차 정화처리 단계인 목부분(2)을 거쳐 2차 정화처리 단계인 데미스터(4)부분에서 물방울과 가스가 분리되어 완전한 정화 처리가 되어 효율적이고 특히 회전드럼식인 데미스터는 원심력으로 미스트 등 부유물의 청소작업기능을 하기 때문에 주기적인 데미스터 청소작업이 필요없게 되므로 항상 맑은 가스만을 방출하게 되며, 소형으로 대용량의 악취가스와 미세한 분진등 제진효율이 가장 우수하고 점착성, 조해성 분진 가스제거가 용이하며, 고온, 다습 가스처리가 우수하고 샌스필터를 이용해서 세정수를 재사용하게 되므로 경제적이고, 그랜드 패킹을 사용하므로서, 정화되지 않은 가스의 외부누출을 방지하고, 너트에 의해서 챔버와 분리결합되므로 보수작업이 용이하게 되는 등 제효과를 구비한 것이다.

Claims (4)

1. 벤츄리세정기를 사용한 습식세정기에 있어서, 공기를 유입하는 공기유입구(1)와, 악취가스를 유입하는 가스 유입관(2)과, 상기 공기와 악취가스의 혼합가스가 상기 벤츄리의 목부분(4)을 통과할때, 세정수 노즐(4a)로부터 세정수를 유입하여, 1차 정화 하는 상기 벤츄리의 확산기(5)와, 회전체 데미스터(7)와 그 좌우에 보조 데미스터(10)가 설치된 챔버(6)와 상기 확산기(5)를 거쳐 상기 챔버(6)로 보내진 상기 1차 정화된 혼합가스가 상기 챔버(6) 내부의 확산기(14)를 거쳐 분사구(14a)로부터 토출되는 상기 회전체 데미스터(7)와 보조 데미스터(10) 사이이 간격(13)과, 상기 간격(13)으로 토출된 혼합가스가 상기 회전체 데미스터(7)의 회전방향을 따라 회전하고, 상기 보조 데미스터(10)에 충돌되면서 상기 회전체 데미스터(7)와 보조 데미스터(10)를 통하므로서 2차 정화시킨 맑은 가스를 연로(23)로 배출시키는 배출구(8) 및 (11)와 악취가스를 포집한 물방울이 낙하되는 호퍼(15)와, 하부의 드레인(15a)을 통해 전달된 물방울에서 미스트를 분리하는 여과기(24)와, 분리된 순수 세정수를 배관을 통하는 동안 고온에서 저온으로 냉각하여, 상기 목부분(4)에서 재사용가능하도록 저장하는 세정수통 (25)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 습식세정기.
2. 제1항에 있어서, 상기 데미스터(7) 및 (10)를 백필터로 교체하여 집진기로 이용가능한 것을 특징으로 하는 습식세정기.
3. 제1항에 있어서, 상기 챔버(6)는, 고정결합부재(31), 그랜드본체(32), 패킹부재(33) 및 그랜드(34)로 이루어진 그랜드패킹부(30)로 밀폐시킨 것을 특징으로 하는 습식세정기.
4. 제1항에 있어서, 상기 보조 데미스터(10)는 진동장치(12)가 구비된 것을 특징으로 하는 습식세정기.