WO2011037379A2 - 습식정화장치 - Google Patents

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WO2011037379A2
WO2011037379A2 PCT/KR2010/006417 KR2010006417W WO2011037379A2 WO 2011037379 A2 WO2011037379 A2 WO 2011037379A2 KR 2010006417 W KR2010006417 W KR 2010006417W WO 2011037379 A2 WO2011037379 A2 WO 2011037379A2
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outlet
circulation pipe
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이인섭
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Lee In Seob
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    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/02—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath
    • B01D47/024—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath by impinging the gas to be cleaned essentially in a perpendicular direction onto the liquid surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D2247/00—Details relating to the separation of dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D2247/04—Regenerating the washing fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/93—Toxic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/708

Definitions

  • the present invention relates to a wet purifier, and more particularly, to an oil-in-water wet purifier that cleans by filling a cleaning liquid and passing harmful gas through.
  • the wet purifier is a device that removes harmful gas and dust particles using a cleaning liquid, and can be classified into a pressurized water type and an oil type wet purifier.
  • Pressurized water is a method of cleaning a contaminated gas by spraying a high pressure cleaning liquid, such as Venturi Scrubber, Jet Scrubber, Cyclone Scrubber, Packed Tower, etc.
  • the flowing type is a method of cleaning by filling the cleaning liquid and passing harmful gas at high speed, such as an impeller type, a gas turning type, a gas blowing type, and the like.
  • the cleaning efficiency due to the contact of the cleaning liquid and the noxious gas and the cooling efficiency of the noxious gas by the cleaning liquid are inferior to the flow type, and when the harmful gas contains dust, the cleaning liquid injection nozzle may be blocked and the injection pressure of the injection nozzle. Since the high head of the washing liquid circulation pump is high because of this high power of the motor for operating the pump has a disadvantage.
  • Flow water has the advantage that the contact efficiency of the cleaning liquid and the harmful gas is high, and the cooling capacity by the cleaning liquid is higher than the pressurized water.
  • the pressure of the blower due to the pressure of the blower, the harmful gas has to be discharged to the outlet by pushing the cleaning liquid, the pressure of the blower must be very high, the pressure loss is very large.
  • Patent No. 10-0729443 discloses an oil-and-water type wet purification apparatus which can improve the filtration efficiency by filtering foreign matter and fine dust again, and the present inventors have registered Patent Nos. 10-0613303 and 10-0530770.
  • the arc discloses pressurized water wet purifiers.
  • the flow type wet purifier has a disadvantage that the pressure of the blower must be very high and the pressure loss is very large, and thus the cleaning efficiency and the cooling efficiency are not used much.
  • An object of the present invention is to improve the problems of the above-described wet type wet purifier, and to provide a wet type purifier having advantages of the conventional wet type wet purifier without having a high pressure of the blower and a large pressure loss.
  • an oil-and-water wet-purification apparatus for purifying harmful gas by passing harmful gas through the cleaning liquid, an inlet through which the harmful gas flows in, an outlet through which the harmful gas passed through the cleaning liquid is discharged, under the inlet and the outlet
  • a cleaning case including a cleaning liquid storage unit positioned to extend the cleaning liquid storage unit from the inlet and the outlet to separate the inlet and the outlet from the inlet and the outlet; And a cleaning solution circulation pipe and a circulation pump installed in the cleaning case to return the cleaning solution stored in the cleaning solution storage unit and to spray the cleaning solution below the inlet side of the cleaning solution, by the pressure of the cleaning solution sprayed through the cleaning solution circulation pipe.
  • a wet purifier is provided, wherein the noxious gas passes through the cleaning liquid and flows in the outlet direction.
  • a vortex guide portion bent toward the outlet side is formed at an end extending in the direction of the cleaning liquid storage part of the inlet / outlet separation plate, and the harmful gas inside the cleaning case is prevented from passing directly to the outlet. It is preferable to further include at least one impingement plate installed in the gas flow path.
  • the wet purifier according to the present invention has the advantage that the pressure of the blower is not high, and the pressure loss is not large, but the cleaning efficiency and the cooling efficiency are high.
  • the structure is relatively simple, making it easy to manufacture and install.
  • the injection nozzle and the circulation pump are not blocked by dust and the like, and maintenance and management are easy.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of a wet purifying apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an operating state of the wet purifying apparatus shown in FIG.
  • 3 to 12 are schematic views of other embodiments of the wet cleaning apparatus according to the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view of the eliminator shown in FIG. 12
  • Air-cooled liquid cooler 532 530, 630, 730 .. Air-cooled liquid cooler 532 .. Cooling coil
  • cooling fin 534 534 .
  • cooling fan 536 cooling fin
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of a wet purifying apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a change in water level in a state where the wet purifying apparatus shown in FIG. 1 operates.
  • the wet purification apparatus 100 includes a cleaning case 110, a cleaning solution circulation pipe 140, and a circulation pump 142.
  • the cleaning case 110 has an inlet 111 through which noxious gas flows into the upper right side with reference to the drawing, and an outlet 112 through which the noxious gas passing through the cleaning solution is discharged on the upper left side.
  • the inlet 111 and the outlet 112 extends from the upper surface of the cleaning case 110 toward the cleaning liquid storage unit 114, the gas introduced through the inlet 111 directly to the outlet 112.
  • An entrance and exit separation plate 113 for preventing the flow is provided.
  • the cleaning liquid storage unit 114 in which the cleaning liquid is stored is positioned below the cleaning case 110, and the inlet / outlet separator 113 extends to the surface of the cleaning liquid stored in the cleaning liquid storage unit 114. .
  • a vortex guide 115 is bent in the direction of the outlet 112 to guide the noxious gas toward the outlet 112.
  • the first collision plate 116a which is bent in the direction of the vortex guide unit 115, is installed in the path in which the harmful gas guided by the vortex guide unit 115 flows. This is to prevent the harmful gas passing through the cleaning liquid to the outlet 112 directly.
  • a second collision plate 116b is provided at the entrance / exit separator 113 to prevent the harmful gas collided with the first collision plate 116a from going directly to the outlet 112.
  • FIG. 1 illustrates two collision plates, three or more collision plates may be provided in a path through which harmful gas flows.
  • a ball tap 117 is provided near the surface of the cleaning liquid, and the cleaning liquid is automatically replenished when the level of the cleaning liquid is lowered by evaporation.
  • the sludge discharge valve 118 is installed at the bottom of the cleaning liquid storage unit 114, and a sludge discharge hopper 119 is installed below it.
  • the cleaning solution circulation pipe 140 is installed to connect the lower portion of the surface of the cleaning solution stored in the cleaning solution storage unit 114 and the center of the cleaning solution storage unit 114, and returns the cleaning solution stored in the cleaning solution storage unit 114 of the cleaning case. To be supplied again to the cleaning liquid storage unit 114.
  • the cleaning solution circulation pump 142 is installed in the cleaning solution circulation pipe 140 to circulate the cleaning solution inside the cleaning solution circulation pipe 140.
  • the pressure of the blower should be very high.
  • the water level is controlled while the water pressure of the sprayed washing liquid and the pressure of the noxious gas are operated at the same time, the water level can be adjusted even if the pressure of the blower is not high.
  • the noxious gas passes between the water surface of the cleaning liquid on the inlet 111 side of which the water level is lowered and the vortex guide unit 115, and then collides with the vortex guide unit 115 and the first collision plate 116a adjacent to the outlet. It passes through the side cleaning liquid to the outlet 112. In this process, the dust contained in the noxious gas and the salt generated in the cleaning process are removed, and only the purified noxious gas flows toward the outlet 112 through the water surface. Dust contained in the noxious gas and salts generated during the cleaning process sink to the surface of the cleaning liquid.
  • the harmful gas cleaned in this process forms a vortex, and the moisture contained in the harmful gas is removed.
  • the cleaning liquid evaporated in the cleaning process is automatically replenished by the operation of the ball tab 117 provided near the water surface of the storage unit 114 of the cleaning liquid. Since the method for replenishing the cleaning liquid using the ball tap 117 is a well-known technique, detailed description thereof will be omitted.
  • the sludge collected under the cleaning liquid storage unit 114 is discharged through the sludge discharge valve 118 about once a day, and clean cleaning liquid is discharged while visually observing between the sludge discharge valve 118 and the sludge discharge hopper 119. When the sludge discharge valve 118 is closed. When the level of the cleaning liquid is lowered by the discharge of the sludge, the cleaning liquid is automatically drawn in by the operation of the ball tab 117 to maintain the design level.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a second embodiment of a wet cleaning apparatus according to the present invention. Since the second embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 1 in the structure in which noxious gas passes through the cleaning solution to guide the outlet, only this part will be described.
  • the member number of FIG. The same reference numerals are used to designate the same part number in units of 10 and 10 and the unit is omitted.
  • the second embodiment of the present invention includes a fountain nozzle 221, a fountain nozzle impingement plate 225, and a guide plate 227.
  • the fountain nozzle 221 guides the noxious gas that has passed through the cleaning solution toward the outlet 212, and extends to reduce the cross-sectional area of the cleaning solution storage 214 toward the outlet.
  • a second body portion 223 extending from the first body portion 222 to the outlet direction and gradually extending in cross-sectional area. A portion of the first body portion 222 is immersed in the cleaning liquid during the operation of the wet purifier 200.
  • the fountain nozzle impingement plate 225 is installed at the outlet side of the second body portion 223. The harmful gas passing through the first body part 222 and the second body part 223 of the fountain nozzle 221 collides with the fountain nozzle impingement plate 225 and is discharged through the outlet 212 of the cleaning case. do.
  • the guide plate 227 extends from the cleaning liquid storage part 214 toward the inlet of the first body part 222 of the fountain nozzle 221, and together with the vortex guide part 215 of the inlet / outlet separation plate 213.
  • the harmful gas introduced through 211 passes through the cleaning solution to the fountain nozzle 221.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a third embodiment of a wet purifying apparatus according to the present invention.
  • Two wet purifiers were connected in parallel to share the inlet 311, thereby reducing the installation area.
  • it can be installed in the form of sharing the outlet instead of the inlet.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a fourth embodiment of a wet purifying apparatus according to the present invention.
  • This embodiment is a preferred embodiment when the moisture content of the noxious gas to be treated is high, and has a configuration for preventing the level of the cleaning liquid from being higher than the design level by the moisture in the noxious gas. If the level of the cleaning liquid rises above the design level, a problem may occur that harmful gases cannot pass through the cleaning liquid.
  • the present embodiment is installed on the side of the cleaning case 410 between the cleaning liquid storage unit 414 and the outlet 412 overflow pipe 421 to prevent the level of the cleaning liquid rises above the design level This is installed.
  • an auxiliary cleaning liquid storage tank 424 for storing the cleaning liquid discharged from the overflow pipe 421 is provided.
  • the lower side of the cleaning liquid storage unit 414 is provided with a pipe 422 and a valve 423 connected to the auxiliary cleaning liquid storage tank 424.
  • the cleaning solution circulation pipe 440 connects the auxiliary cleaning solution reservoir 424 and the cleaning case 410 to supply the cleaning solution stored in the auxiliary cleaning solution reservoir 424 to the cleaning case 410. There is no difference from the illustrated embodiment.
  • the overflow pipe 421 is described as being installed, but a control valve capable of remote control is installed in the pipe 422 connected to the auxiliary storage liquid reservoir 424, and the cleaning liquid is disposed inside the cleaning case 410.
  • a control valve capable of remote control is installed in the pipe 422 connected to the auxiliary storage liquid reservoir 424, and the cleaning liquid is disposed inside the cleaning case 410.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a fifth embodiment of the wet purifying apparatus according to the present invention.
  • This embodiment is a preferred embodiment in the case where the moisture content of the harmful gas to be treated is high and the temperature is high, except that the air-cooled liquid cooler 530 is installed in the cleaning liquid circulation pipe 540 and the embodiment shown in FIG. same.
  • the air cooled liquid cooler 530 includes a cooling coil 532, a cooling fan 534, and a cooling fin 536.
  • the cooling coil may use one cooling coil that is twisted and twisted, but it is preferable to use a cooling coil 532 in which several pipes are connected in parallel. This is because lowering the head of the cleaning liquid circulation pump 542 reduces the power of the cleaning liquid circulation pump 542.
  • the cooling fan 534 is installed outside the cooling coil 532 and generates a wind toward the cooling fan 534 through the cooling coil 532 from the outside of the cooling coil 532 to cool the cooling coil 532. do.
  • a plurality of cooling fins 536 are arranged side by side on the surface of the cooling coil 532.
  • the cooling fins 536 have a pleat shape that maximizes the surface area.
  • the cooling fins 536 serve to increase the cooling effect of the cooling coil 532.
  • the cleaning solution circulation pump 542 When a high temperature harmful gas is introduced into the inlet 511 of the cleaning case 510, the cleaning solution circulation pump 542 is operated, and the cleaning solution circulation pipe 540 is connected directly to the surface of the cleaning solution stored in the cleaning solution storage tank 514. The cleaning liquid is sprayed. The cleaning liquid is sprayed toward the vortex guide part 515 of the inlet and outlet separator 513 inside the cleaning case 510.
  • the cleaning liquid When the cleaning liquid is injected from the cleaning liquid circulation pipe 540, the water surface of the inlet 511 side is lowered, and the water surface of the outlet 512 side is increased, and harmful gas passes through the cleaning liquid and flows toward the outlet 512. In this process, the cleaning liquid absorbs harmful gas or reacts with the harmful gas to remove contaminants, and the temperature of the cleaning liquid increases.
  • the cleaning liquid is introduced into the auxiliary cleaning liquid storage tank 524 through the overflow pipe 521, and the cleaning liquid introduced into the auxiliary cleaning liquid storage tank 524 is supplied to the air-cooled liquid cooler 530 by the cleaning liquid circulation pump 542.
  • the supplied cleaning liquid passes through the cooling coil 532 and the temperature drops by the operation of the cooling fan 534.
  • the cooling liquid thus cooled is again supplied to the cleaning case 510 through the cleaning liquid circulation pipe 540.
  • the cleaning liquid heated by the high temperature harmful gas is cooled in the air-cooled liquid cooler 530 to be maintained at an appropriate use temperature of the cleaning liquid circulation pump 542, so that the performance of the cleaning liquid circulation pump 542 is maintained. Can be.
  • the solubility of the noxious gas in the cleaning liquid is higher as the temperature of the cleaning liquid is lower, the gas purification efficiency of the wet purifier 500 is also improved.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a sixth embodiment of a wet cleaning apparatus according to the present invention.
  • the present embodiment is a preferred embodiment when the temperature of the harmful gas to be treated is high and the moisture content is low.
  • An air-cooled liquid cooler 630 is installed in the cleaning case 610 to cool the cleaning liquid stored in the cleaning liquid storage unit 614. There is no difference from the embodiment shown in FIG.
  • a cooling tower described later may be provided as a means for cooling the cleaning liquid stored in the cleaning liquid storage unit 614.
  • the wet purification apparatus 700 of the present embodiment includes an air-cooled liquid cooler 730 and a heat exchanger 760.
  • the cooling circulation pipe 750 is connected to the air-cooled liquid cooler 730 and the heat exchanger 760, the cooling circulation pipe 752 installed in the cooling circulation pipe 750 further includes a cooling circulation pump 752 for circulating the cooling water. do.
  • a cooling water storage tank 754 for supplying cooling water is installed in the cooling circulation pipe 750.
  • the heat exchanger 760 uses a plate heat exchanger in which a plurality of heat exchange plates are overlapped with each other so as to be airtight, and a plurality of washing liquid circulation pipe flow passages and cooling circulation pipe flow passages are alternately repeatedly arranged.
  • the cleaning solution circulation pipe flow path of the heat exchanger 760 is connected to the cleaning solution circulation pipe 740, and the cooling circulation pipe flow path is connected to the cooling circulation pipe 750.
  • the reason why the heat exchanger 760 is indirectly cooled is to prevent the corrosive material of the exhaust gas from corroding the cooling coil 732 made of copper or aluminum.
  • the cleaning liquid heated in the process of cleaning the harmful gas at a high temperature in the cleaning case 710 is supplied to the heat exchanger 760 along the cleaning liquid circulation pipe 740, and the cooling water cooled in the air-cooled liquid cooler 730 is circulated for cooling. It is supplied to the heat exchanger 760 along the pipe 750.
  • the heated cleaning liquid and the cooling water flow through the cleaning liquid circulation pipe flow path and the cooling circulation pipe flow path in the heat exchanger 760, respectively. In this process, heat exchange through conduction occurs, the cleaning liquid is cooled, and the cooling water is heated.
  • the cooled washing liquid is again supplied to the washing liquid circulation pipe 740, and the heated cooling water is supplied to the air-cooled liquid cooler 730 along the cooling circulation pipe 750 and cooled again.
  • the cleaning liquid is maintained at an appropriate use temperature of the cleaning liquid circulation pump 742. Therefore, the performance of the cleaning liquid circulation pump 742 may be maintained, and the solubility of the noxious gas in the cleaning liquid becomes higher as the temperature of the cleaning liquid is lower, thereby improving the gas purification efficiency of the wet purification apparatus 700.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of an eighth embodiment of a wet cleaning apparatus according to the present invention.
  • the cooling water circulation pipe 850 is connected to the cleaning liquid storage unit 814, except that the cleaning liquid stored in the cleaning liquid storage unit 814 is used as the cooling water. same.
  • a cooling tower described later may be provided as a means for cooling the cleaning liquid stored in the cleaning liquid storage unit 814.
  • FIG 10 is a schematic view of a ninth embodiment of a wet purifying apparatus according to the present invention. Since the cooling tower 970 is used in place of the air-cooled liquid cooler, the cooling tower 970 will be described.
  • the cooling tower 970 includes a cooling fan 972, a cooling nozzle injection nozzle 974, a cooling tower packed layer 976, and a cooling water storage tank 978.
  • the cooling fan 972 is positioned above the cooling tower 970. When the power is supplied to the connected motor, the cooling fan 972 rotates to supply outside air to the inside of the cooling tower 970 to cool the cooling water whose temperature is increased by heat exchange.
  • the cooling tower injection nozzle 974 is connected to the end of the cooling circulation pipe 950 and injects the cooling water whose temperature rises by indirect heat exchange in the heat exchanger 960.
  • Filling layer 976 for the cooling tower is located between the cooling nozzle injection nozzle 974 and the cooling water storage tank (978).
  • the filling layer 976 for the cooling tower is installed to increase the cooling area and time of the contact between the outside air and the cooling water supplied by the cooling fan 972.
  • Filling layer 976 for the cooling tower is composed of a filler and the support for supporting the filling of various geometries.
  • an eliminator for removing moisture between the cooling fan 972 and the injection nozzle 974 may be installed.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of a tenth embodiment of a wet cleaning apparatus according to the present invention.
  • An eliminator 1080 including a plurality of bent blades is installed near the outlet 1012, and an eliminator spray nozzle 1082 is provided between the eliminator 1080 and the collision plate 1016b. Except for the same as in the embodiment shown in FIG.
  • the diameter of the liquid crystal formed by sucking up the cleaning liquid by the noxious gas must be small, thereby speeding up the noxious gas.
  • the eliminator 1080 is installed to remove moisture.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of an eleventh embodiment of a wet purifying apparatus according to the present invention.
  • the outlet 1112 is disposed so that noxious gas flows in the horizontal direction
  • the eliminator 1180 is disposed, and the lower part of the eliminator 1180 is immersed in the cleaning liquid.
  • the cleaning liquid Same as the embodiment shown in.
  • moisture falling to the bottom is collected along the blade of the eliminator 1180. This moisture may be discharged to the outlet 1112 by harmful gas flowing between the bottom surface of the eliminator 1180 and the cleaning case 1110.
  • the lower part of the eliminator 1180 is immersed in the cleaning liquid in order to prevent the discharge of the water.
  • FIG. 13 is a perspective view of the eliminator 1180 shown in FIG. 12.
  • the eliminator 1180 includes a top plate 1180a with a handle, a frame 1180d for accommodating a plurality of blades 1180b, a bottom plate 1180c, a top plate 1180a, and a bottom plate. It consists of the some blade 1180b provided in 1180c.
  • the plurality of blades 1180b are disposed vertically so that moisture or dust removed from the harmful gas falls to the floor by gravity.
  • each blade 1180b is bent to remove the particulates by guiding the flow direction of the noxious gas.
  • an installation groove 1180e for installing the blade 1180b is formed in the upper plate 1180a and the lower plate 1180c.
  • FIG. 14 is a schematic diagram of a twelfth embodiment of the wet purifying apparatus according to the present invention.
  • This embodiment includes a wet purification chamber 1290 installed at the rear end of the cleaning case 1210.
  • the wet purification chamber 1290 includes a chamber inlet 1291 for introducing harmful gas discharged from the outlet 1212 of the cleaning case and a chamber outlet 1292 for allowing the treated harmful gas to flow out.
  • a discharge opening 1293 is formed on the bottom surface, and the chamber inlet 1291 and the chamber outlet 1292 are disposed such that the discharge gas introduced into the chamber inlet 1291 flows in a horizontal direction toward the chamber outlet 1292.
  • the eliminator 1280 including a plurality of bent blades provided to form a passage of the exhaust gas, and one end is connected to the outlet 1293 And a spray nozzle 1282 having the other end supplied with the cleaning liquid from the discharge tube 1294 and the cleaning liquid circulation pipe 1240 connected to the cleaning liquid storage unit 1214 and into the space of the chamber inlet 1291 of the wet cleaning chamber 1290. It includes.
  • an overflow pipe 1295 is provided on the side surface of the wet purification chamber 1290, and valves 1296 and 1297 are provided in the overflow pipe 1295 and the discharge pipe 1294, respectively.
  • the overflow pipe 1295 has been described as being installed, but the level sensor is installed at the position where the overflow pipe 1295 is installed, and the water level is opened by opening and closing the valve installed in the discharge pipe by receiving a signal from the level sensor. It is also possible to adjust.
  • the cleaning solution is supplied from the cleaning solution circulation pipe 1240, but it is apparent that a separate cleaning solution supply pump may be installed and directly supplied from the cleaning solution storage unit 1214.
  • FIG. 15 is a schematic view of a thirteenth embodiment of a wet cleaning apparatus according to the present invention.
  • This embodiment includes a dry purification chamber 1350 installed at the rear end of the cleaning case 1310.
  • the dry purification chamber 1350 has an inlet 1351 for introducing harmful gas discharged to the outlet 1312 of the cleaning case and an outlet 1352 for flowing out the treated harmful gas.
  • a discharge port 1353 is formed for discharging the foreign matter dropped from the filter 1354 by the high pressure air of the compressor 1355.
  • a plurality of filters 1354 are installed between the inlet 1351 and the outlet 1352 of the dry purification chamber 1350, and the harmful gas passing through the inlet 1351 passes through the filter 1354 to the outlet 1352. Discharged.
  • the filter 1354 uses a nonwoven filter or a ceramic filter.
  • a differential pressure gauge (not shown) for measuring the differential pressure of the filter 1354 is installed to check the state of the filter 1354, and if the filter 1354 is blocked, the compressor 1355 The foreign material is dropped from the filter 1354 by using the high pressure air of), and discharged to the outlet 1353.
  • the time for which the high pressure air is supplied is controlled by a timer (not shown).
  • the impingement plate is described as being curved, but may be in the form of a flat plate.
  • chemical supply facilities such as a chemical tank and a chemical pump can be installed and supplied to the cleaning liquid depending on harmful gases.
  • a plate heat exchanger it is also possible to use a pipe heat exchanger or a shell tube heat exchanger.
  • a large-capacity cooling water reservoir may be used instead of an air-cooled liquid cooler or a cooling tower.

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Abstract

본 발명은 습식정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 세정액을 채우고 유해가스를 통과시킴으로써 세정하는 유수식 습식정화장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 유해가스가 세정액을 통과하도록 하여 유해가스를 정화하는 유수식 습식정화장치에 있어서, 유해가스가 유입되는 입구, 세정액을 통과한 유해가스가 방출되는 출구, 상기 입구와 출구의 아래에 위치하며 세정액이 저장되는 세정액 저장부 및 상기 입구와 출구를 분리하도록 그 입구와 출구 사이로부터 그 세정액 저장부를 향해서 연장된 입출구 분리판을 포함하는 세정케이스; 및 상기 세정액 저장부에 저장된 세정액을 회귀시켜 세정액의 입구 측 수면 아래로 분사하도록 상기 세정케이스에 설치되는 세정액 순환배관 및 순환펌프;를 포함하며, 상기 세정액 순환배관을 통해서 분사된 세정액의 압력에 의해서 입구 측 세정액의 수위가 낮아지고, 출구 측 세정액의 수위가 높아지면서, 유해가스가 세정액을 통과하여 출구 방향으로 흐르는 것을 특징으로 하는 습식정화장치가 제공된다.

Description

습식정화장치
본 발명은 습식정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 세정액을 채우고 유해가스를 통과시킴으로써 세정하는 유수식 습식정화장치에 관한 것이다.
습식정화장치는 세정액을 이용하여 유해가스와 먼지입자를 제거하는 장치로서, 크게 가압수식과 유수식 습식정화장치로 구분할 수 있다. 가압수식은 고압의 세정액을 분사하여 오염된 가스를 세정하는 방식으로서, 벤튜리 스크러버(Venturi Scrubber), 제트 스크러버(Jet Scrubber), 사이클론 스크러버(Cyclone Scrubber), 충전탑 등이 있으며. 유수식은 세정액을 채우고 유해가스를 고속으로 통과시킴으로써 세정하는 방식으로서 임펠러형, 가스선회형, 가스분출형 등이 있다.
가압수식은 세정액과 유해가스의 접촉에 의한 세정효율 및 세정액에 의한 유해가스의 냉각효율이 유수식에 비해서 떨어지며, 유해가스에 먼지가 포함되어 있는 경우 세정액 분사노즐이 막힐 수 있으며, 분사노즐의 분사압력이 높기 때문에 세정액 순환펌프의 양정이 높아 펌프를 가동하는 모터의 동력이 높아야 한다는 단점이 있다.
유수식은 세정액과 유해가스의 접촉효율이 높고, 세정액에 의한 냉각능력이 가압수식에 비해 높다는 장점이 있다. 그러나 송풍기의 압력으로 유해가스가 세정액을 밀어내서 출구로 배출되어야 하므로 송풍기의 압력이 매우 높아야 하며, 압력손실이 매우 크다는 단점이 있다.
등록특허공보 제10-0729443에는 이물질 및 미세먼지를 재차 여과하여 여과효율을 향상시킬 수 있는 유수식 습식정화장치가 개시되어 있으며, 본 발명자가 등록받은 등록특허공보 제10-0613303호, 제10-0530770호에는 가압수식 습식정화장치 들이 개시되어 있다.
상술한 바와 같이 유수식 습식정화장치는 송풍기의 압력이 매우 높아야 하며, 압력손실이 매우 크다는 단점이 있어, 세정효율 및 냉각효율이 높음에도 많이 사용되지 않았다. 본 발명은 상술한 유수식 습식정화장치의 문제점을 개선하여, 송풍기의 압력이 높지 않고, 압력손실도 크지 않으면서 종래의 유수식 습식정화장치 장점을 가진 습식정화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 유해가스가 세정액을 통과하도록 하여 유해가스를 정화하는 유수식 습식정화장치에 있어서, 유해가스가 유입되는 입구, 세정액을 통과한 유해가스가 방출되는 출구, 상기 입구와 출구의 아래에 위치하며 세정액이 저장되는 세정액 저장부 및 상기 입구와 출구를 분리하도록 그 입구와 출구 사이로부터 그 세정액 저장부를 향해서 연장된 입출구 분리판을 포함하는 세정케이스; 및 상기 세정액 저장부에 저장된 세정액을 회귀시켜 세정액의 입구 측 수면 아래로 분사하도록 상기 세정케이스에 설치되는 세정액 순환배관 및 순환펌프;를 포함하며, 상기 세정액 순환배관을 통해서 분사된 세정액의 압력에 의해서 입구 측 세정액의 수위가 낮아지고, 출구 측 세정액의 수위가 높아지면서, 유해가스가 세정액을 통과하여 출구 방향으로 흐르는 것을 특징으로 하는 습식정화장치가 제공된다.
상기 입출구 분리판의 상기 세정액 저장부 방향으로 연장된 끝단에는 상기 출구 측으로 굽어있는 와류 안내부가 형성되어 있는 것이 바람직하며, 세정액을 통과한 유해가스가 출구로 바로 향하는 것을 방지하도록, 상기 세정케이스 내부 유해가스가 흐르는 경로에 설치되는 적어도 하나의 충돌판을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 습식정화장치는 송풍기의 압력이 높지 않고, 압력손실도 크지 않으면서도 세정효율 및 냉각효율이 높다는 장점이 있다. 또한, 구조가 비교적 단순하여 제조 및 설치가 용이하다. 또한, 분사노즐이나 순환펌프가 먼지 등에 의해 막히는 일이 없어, 유지 및 관리가 용이하다.
도 1은 본 발명에 따른 습식정화장치의 제1실시예의 개략도
도 2는 도 1에 도시된 습식정화장치의 작동상태를 나타내는 개략도
도 3 내지 12는 본 발명에 따른 습식정화장치의 다른 실시예들의 개략도
도 13은 도 12에 도시된 엘리미네이터의 사시도
도 14 내지 15는 본 발명에 따른 습식정화장치의 또 다른 실시예들의 개략도
<도면 부호의 간단한 설명>
100....습식정화장치 110....세정케이스
111....입구 112....출구
113....입출구 분리판 114....세정액 저장부
115....와류안내부 116....충돌판
117....볼탭 118....슬러지 배출밸브
119....슬러지배출호퍼 140....세정액 순환배관
142....세정액 순환펌프 221....분수형 노즐
225....분수형 노즐 충돌판 227....안내판
421....오버플로우배관 424....보조 세정액 저장조
530, 630, 730....공냉식 액체 냉각기 532....냉각 코일
534....냉각팬 536....냉각핀
650....냉각수 순환배관 652....냉각수 순환펌프
760, 860, 960....열교환기 754....냉각수 저장탱크
970....냉각타워 972....냉각팬
974....냉각타워용 분사노즐 976....냉각타워용 충진층
978....냉각수 저장탱크
1080, 1180, 1280....엘리미네이터
1082....엘리미테이터용 분사노즐 1290....습식정화챔버
1350....건식정화챔버 1354....필터
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명에 관한 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 습식정화장치의 제1실시예의 개략도이며, 도 2는 도 1에 도시된 습식정화장치가 작동하는 상태에서 수위의 변화를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명이 제1실시예에 따른 습식정화장치(100)는 세정케이스(110)와 세정액 순환배관(140) 및 순환펌프(142)를 포함한다.
세정케이스(110)는 도면을 기준으로 우측 상부에 유해가스가 유입되는 입구(111)가 형성되어 있으며, 좌측 상부에는 세정액을 통과한 유해가스가 방출되는 출구(112)가 형성되어 있다. 또한, 입구(111)와 출구(112)의 사이에는 세정케이스(110)의 윗면에서 세정액 저장부(114)를 향해 길게 연장되어, 입구(111)를 통해서 유입된 가스가 출구(112)로 바로 흐르는 것을 방지하는 입출구 분리판(113)이 설치되어 있다. 세정케이스(110)의 하부에는 세정액이 저장되어 있는 세정액 저장부(114)가 위치하며, 입출구 분리판(113)은 세정액 저장부(114)에 저장되어 있는 세정액의 표면에 접할 정도까지 연장되어 있다. 입출구 분리판(113)의 세정액 방향 끝단에는 유해가스를 출구(112) 방향으로 안내하기 위해 출구(112) 방향으로 굽어있는 와류안내부(115)가 형성되어 있다. 와류안내부(115)에 의해서 안내된 유해가스가 흐르는 경로에는 와류안내부(115)를 감싸듯이 와류안내부(115) 방향으로 굽어있는 제1충돌판(116a)이 설치되어 있다. 세정액을 통과한 유해가스가 출구(112)로 바로 향하는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 입출구 분리판(113)에는 제1충돌판(116a)에 충돌한 유해가스가 출구(112)로 바로 향하는 것을 방지하기 위한 제2충돌판(116b)이 설치되어 있다. 도 1에는 충돌판이 2개인 것으로 도시되어 있으나, 필요한 경우에는 유해가스가 흐르는 경로에 3개 이상을 설치할 수도 있다. 세정액 수면 부근에는 볼탭(117)이 설치되어 있어, 증발에 의해서 세정액의 수위가 낮아지면 세정액이 자동으로 보충된다. 세정액 저장부(114)의 바닥에는 슬러지 배출밸브(118)가 설치되어 있으며, 그 아래에는 슬러지 배출호퍼(119)가 설치되어 있다.
세정액 순환배관(140)은 세정액 저장부(114)에 저장된 세정액의 수면 바로 아래부분과 세정액 저장부(114)의 중심부를 연결하도록 설치되며, 세정케이스의 세정액 저장부(114)에 저장된 세정액을 회귀하여 세정액 저장부(114)에 다시 공급한다. 세정액 순환펌프(142)는 세정액 순환배관(140)에 설치되어 세정액 순환배관(140) 내부의 세정액을 순환시킨다.
이하, 상술한 바와 같이 구성된 습식정화장치의 작용에 대해서 설명한다. 입구(111) 또는 출구(112) 측에 설치된 송풍기(미도시)를 가동하면, 입구(111)를 통해서 세정케이스(110)의 내부로 유해가스가 인입된다. 동시에 세정액 순환펌프(142)를 가동하면, 세정액이 세정액 순환배관(140)을 통해서 와류안내부(115)를 향해서 분사되고, 도 2에 도시된 바와 같이, 송풍기에 의해서 인입되는 유해가스의 압력과 순환배관(140)을 통해서 분사되는 세정액의 수압에 의해서 입구(111) 측의 세정액 수위가 낮아지고, 출구(112) 측 세정액의 수위가 높아진다. 종래의 유수식 습식세정장치는 송풍기에 의해서 인입되는 유해가스의 압력에 의해서만 세정액의 수위가 조절되므로 송풍기의 압력이 매우 높아야한다. 그러나 본 실시예에 있어서는 분사된 세정액의 수압과 유해가스의 압력이 동시에 작용하면서 수위가 조절되므로 송풍기의 압력이 높지 않아도 수위 조절이 가능하다.
유해가스는 수위가 낮아진 입구(111) 측 세정액의 수면과 와류안내부(115) 사이를 통과한 후 와류안내부(115)와 인접한 제1충돌판(116a)에 충돌한 후 수위가 높아진 출구(112) 측 세정액을 통과하여 출구(112)로 향한다. 이 과정에서 유해가스 내에 포함되어 있던 먼지와 세정과정에서 발생한 염이 제거되고, 정화된 유해가스만 수면을 통과하여 출구(112)를 향해 흐른다. 유해가스 내에 포함되어 있던 먼지와 세정과정에서 발생한 염은 세정액의 수면 아래로 가라앉는다.
출구(112) 측 세정액의 수면을 통과한 유해가스는 다시 입출구 분리판(113)에 설치된 제2충돌판(116b)에 충돌한 후 방향을 바꾸어 출구(112)를 통해 배출된다. 이 과정에서 세정된 유해가스는 와류를 형성하고, 유해가스 내에 포함된 수분이 제거된다.
세정과정에서 증발된 세정액은 세정액의 저장부(114)의 수면 부근에 설치되어 있는 볼탭(117)의 작동에 의해서 자동으로 보충된다. 볼탭(117)을 이용하여 세정액을 보충하는 방법은 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략한다. 세정액 저장부(114) 하부에 모인 슬러지는 1일 1회 정도 슬러지 배출밸브(118)를 통해 배출하며, 슬러지 배출밸브(118)와 슬러지 배출호퍼(119) 사이를 육안으로 관찰하면서 깨끗한 세정액이 배출되면 슬러지 배출밸브(118)를 닫는다. 슬러지 배출로 세정액의 수위가 낮아지면 볼탭(117)의 작동으로 세정액이 자동으로 인입되어 설계 수위가 유지된다.
도 3은 본 발명에 따른 습식정화장치의 제2실시예의 개략도이다. 제2실시예는 도 1에 도시된 실시예와 유해가스가 세정액을 통과하여 출구로 안내하는 구조에 차이가 있으므로, 이 부분에 대해서만 설명하며, 동일한 기능을 수행하는 부재에 대해서는 도 1의 부재번호와 십 단위와 단 단위가 동일한 부재번호를 붙이고 별도의 설명을 생략한다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 분수형 노즐(221), 분수형 노즐 충돌판(225), 안내판(227)을 포함한다. 분수형 노즐(221)은 세정액을 통과한 유해가스를 출구(212) 방향으로 안내하는 것으로서, 세정액 저장부(214)에서 출구방향으로 진행하면서 단면적이 감소하도록 연장되어 있는 제1몸체부(222)와 제1몸체부(222)에서 출구방향으로 진행하면서 단면적이 점차 증가하도록 연장되어 있는 제2몸체부(223)를 포함한다. 제1몸체부(222)의 일부는 습식정화장치(200)의 작동시에 세정액에 잠긴다. 제2몸체부(223)의 출구 쪽에는 분수형 노즐 충돌판(225)이 설치된다. 분수형 노즐(221)의 제1몸체부(222)와 제2몸체부(223)를 통과한 유해가스는 분수형 노즐 충돌판(225)과 충돌한 후 세정케이스의 출구(212)를 통해서 배출된다.
안내판(227)은 세정액 저장부(214)로부터 분수형 노즐(221)의 제1몸체부(222) 입구를 향해 연장되어 있으며, 입출구 분리판(213)의 와류안내부(215)와 함께 입구(211)를 통해 유입된 유해가스가 세정액을 통과한 후 분수형 노즐(221)로 향하도록 안내한다.
도 4는 본 발명에 따른 습식정화장치의 제3실시예의 개략도이다. 두 개의 습식정화장치를 입구(311)를 공유하는 형태로 병렬로 연결하여, 설치면적을 줄였다. 입구 대신 출구를 공유하는 형태로 설치할 수 있음은 자명하다.
도 5는 본 발명에 따른 습식정화장치의 제4실시예의 개략도이다. 본 실시예는 처리대상인 유해가스의 수분 함량이 높은 경우에 바람직한 실시예로서, 유해가스 내의 수분에 의해서 세정액의 수위가 설계수위 이상으로 높아지는 것을 방지하기 위한 구성을 구비한다. 세정액의 수위가 설계수위 이상으로 높아지면 유해가스가 세정액을 통과하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
도 5를 참고하면, 본 실시예는 세정액 저장부(414)와 출구(412) 사이의 세정케이스(410) 측면에 설치되어 세정액의 수위가 설계수위 이상으로 높아지는 것을 방지하는 오버플로우배관(421)이 설치된다. 또한, 오버플로우배관(421)에서 배출된 세정액을 보관하는 보조 세정액 저장조(424)가 설치된다. 세정액 저장부(414)의 하부 측면에는 보조 세정액 저장조(424)와 연결된 배관(422) 및 밸브(423)가 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서 세정액 순환배관(440)은 보조 세정액 저장조(424)에 저장된 세정액을 세정케이스(410)에 공급하도록 보조 세정액 저장조(424)와 세정케이스(410)를 연결한다는 점이 외에는 도 1에 도시된 실시예와 차이가 없다.
본 실시예에서는 오버플로우배관(421)을 설치하는 것으로 설명하였으나, 보조 저장액 저장조(424)와 연결된 배관(422)에 원격제어가 가능한 컨트롤 밸브를 설치하고, 세정케이스(410) 내부에는 세정액의 수위를 측정할 수 있는 레벨센서를 설치한 후, 레벨센서의 출력을 입력받아서 컨트롤 밸브를 제어할 수 있는 제어기를 통해서 수위를 조절할 수도 있다.
도 6은 본 발명에 따른 습식정화장치의 제5실시예의 개략도이다. 본 실시예는 처리대상인 유해가스의 수분 함량이 높고, 온도가 높은 경우에 바람직한 실시예로서, 세정액 순환배관(540)에 공냉식 액체 냉각기(530)를 설치한다는 점 이외에는 도 5에 도시된 실시예와 동일하다.
공냉식 액체 냉각기(530)는 냉각 코일(532), 냉각팬(534) 및 냉각핀(536)을 포함한다. 냉각 코일은 구불구불하게 굽어있는 하나의 냉각 코일을 사용할 수도 있으나 여러 개의 배관을 병렬로 연결한 냉각 코일(532)을 사용하는 것이 바람직하다. 세정액 순환펌프(542)의 양정을 낮추어 세정액 순환펌프(542)의 동력을 적게 할 수 있기 때문이다. 냉각팬(534)은 냉각 코일(532)의 외측에 설치되며, 냉각 코일(532) 외부에서 냉각 코일(532)을 통과하여 냉각팬(534)을 향하는 바람을 일으켜, 냉각 코일(532)을 냉각한다. 냉각 코일(532)의 표면에는 다수의 냉각핀(536)이 나란히 설치되어 있다. 냉각핀(536)은 표면적을 최대한 넓히는 주름 형태를 띠고 있다. 냉각핀(536)은 냉각 코일(532)의 냉각 효과를 높이는 기능을 한다.
도 6에 도시된 습식정화장치의 작용에 대해서 설명한다. 세정케이스(510)의 입구(511)로 고온의 유해가스가 인입되면, 세정액 순환펌프(542)가 작동되면서 세정액 저장조(514)에 저장된 세정액의 수면 바로 아래에 연결된 세정액 순환배관(540)을 통하여 세정액이 분사된다. 세정액은 세정 케이스(510) 내부에 있는 입출구 분리판(513)의 와류안내부(515)를 향하여 분사된다.
세정액 순환배관(540)에서 세정액이 분사되면, 입구(511) 측 수면이 낮아지고, 출구(512) 측 수면이 높아지면서 유해가스가 세정액을 통과하여 출구(512) 쪽으로 흐른다. 이 과정에서 세정액이 유해가스를 흡수하거나, 유해가스와 반응하여 오염물질이 제거되며, 세정액의 온도가 상승하게 된다. 이 세정액은 오버플로워배관(521)을 통해서 보조세정액 저장조(524)로 인입되며 보조세정액 저장조(524)로 인입된 세정액은 세정액 순환펌프(542)에 의해 공냉식 액체 냉각기(530)로 공급된다. 공급된 세정액은 냉각코일(532)을 지나면서, 냉각팬(534) 가동에 의해 온도가 떨어진다. 이렇게 냉각된 세정액은 다시 세정액 순환배관(540)을 통해 세정케이스(510)에 공급된다.
이러한 과정을 반복하게 되면 고온의 유해가스에 의해 가열된 세정액이 공냉식 액체 냉각기(530)에서 냉각되어 세정액 순환펌프(542)의 적절한 사용 온도로 유지되어, 세정액 순환펌프(542)의 성능이 유지될 수 있다. 또한, 유해가스의 세정액에 대한 용해도는 세정액의 온도가 낮을수록 높아지므로 습식정화장치(500)의 가스 정화 효율도 향상된다.
도 7은 본 발명에 따른 습식정화장치의 제6실시예의 개략도이다. 본 실시예는 처리대상인 유해가스의 온도가 높고, 수분함량이 낮은 경우에 바람직한 실시예로서, 공냉식 액체 냉각기(630)를 세정케이스(610)에 설치하여 세정액 저장부(614)에 저장된 세정액을 냉각한다는 점 이외에는 도 1에 도시된 실시예와 차이가 없다. 세정액 저장부(614)에 저장된 세정액을 냉각하기 위한 수단으로서 후술하는 냉각타워를 설치할 수도 있다.
도 8은 본 발명에 따른 습식정화장치의 제7실시예의 개략도이다. 본 실시예는 처리대상인 유해가스의 온도가 높고, 부식성이 있는 경우에 바람직한 실시예이다. 본 실시예는 세정액 순환배관(740)을 직접 냉각하지 않고, 열교환기(760)를 이용하여 간접적으로 냉각한다는 점이 특징이다. 도 8을 참조하면, 본 실시예의 습식정화장치(700)는 공냉식 액체 냉각기(730), 열교환기(760)를 포함한다. 또한, 공냉식 액체 냉각기(730)와 열교환기(760)를 연결하고 있는 냉각용 순환배관(750), 냉각용 순환배관(750)에 설치되어 냉각수를 순환시키는 냉각용 순환펌프(752)를 더 포함한다. 또한, 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 저장탱크(754)가 냉각용 순환배관(750)에 설치된다.
공냉식 액체 냉각기(730)는 도 6에 도시된 공냉식 액체 냉각기(530)와 동일하므로 설명을 생략한다.
열교환기(760)는 복수의 열 교환용 플레이트를 기밀되도록 서로 중첩시켜 복수의 세정액 순환배관 유로와 냉각용 순환배관 유로가 교대로 반복적으로 배열되어 있는 판형 열교환기를 사용하였다. 열교환기(760)의 세정액 순환배관 유로는 세정액 순환배관(740)과 연결되며, 냉각용 순환배관 유로는 냉각용 순환배관(750)과 연결된다.
열교환기(760)를 설치하여 간접적으로 냉각하는 이유는 배기가스의 부식성 물질이 동 또는 알루미늄 재질로 된 냉각 코일(732)을 부식시키는 것을 방지하기 위함이다.
세정케이스(710)에서 고온의 유해가스를 세정하는 과정에서 가열된 세정액은 세정액 순환배관(740)을 따라서 열교환기(760)로 공급되며, 공냉식 액체 냉각기(730)에서 냉각된 냉각수는 냉각용 순환배관(750)을 따라서 열교환기(760)로 공급된다. 가열된 세정액과 냉각수는 각각 열교환기(760)내부의 세정액 순환배관 유로와 냉각용 순환배관 유로를 통해서 흐르게 되고 이 과정에서 전도를 통한 열 교환이 일어나 세정액은 냉각되고, 냉각수는 가열된다.
냉각된 세정액은 다시 세정액 순환배관(740)으로 공급되며, 가열된 냉각수는 냉각용 순환배관(750)을 따라서 공냉식 액체 냉각기(730)로 공급되어 다시 냉각된다. 이러한 과정이 반복되면 세정액은 세정액 순환펌프(742)의 적절한 사용 온도가 유지된다. 따라서 세정액 순환펌프(742)의 성능이 유지될 수 있으며, 유해가스의 세정액에 대한 용해도는 세정액의 온도가 낮을수록 높아지므로 습식정화장치(700)의 가스 정화 효율도 향상된다.
도 9는 본 발명에 따른 습식정화장치의 제8실시예의 개략도이다. 냉각수 저장탱크를 별도로 설치하지 않고, 냉각수 순환배관(850)을 세정액 저장부(814)와 연결하여, 세정액 저장부(814)에 저장된 세정액을 냉각수로 사용한다는 점 이외에는 도 8에 도시된 실시예와 동일하다. 세정액 저장부(814)에 저장된 세정액을 냉각하기 위한 수단으로서 후술하는 냉각타워를 설치할 수도 있다.
도 10은 본 발명에 따른 습식정화장치의 제9실시예의 개략도이다. 공냉식 액체 냉각기 대신에 냉각타워(970)를 사용한다는 점 이외에는 도 8에 도시된 실시예와 동일하므로, 냉각타워(970)에 대해서만 설명한다.
냉각타워(970)는 냉각팬(972), 냉각타워용 분사노즐(974) 및 냉각타워용 충진층(976), 냉각수 저장탱크(978)을 포함한다.
냉각팬(972)은 냉각타워(970)의 상부에 위치하며, 연결된 모터에 전원이 공급되면 회전하면서 냉각타워(970) 내부에 외기를 공급하여 열교환에 의해서 온도가 상승한 냉각수를 냉각한다.
냉각타워용 분사노즐(974)은 냉각용 순환배관(950)의 끝단에 연결되어 열교환기(960)에서의 간접열교환으로 온도가 상승한 냉각수를 분사한다.
냉각타워용 충진층(976)은 냉각타워용 분사노즐(974)과 냉각수 저장탱크(978)사이에 위치한다. 냉각타워용 충진층(976)은 냉각팬(972)에 의해서 공급되는 외기와 냉각수의 접촉면적 및 시간을 증대시켜서 냉각효율을 높이기 위해 설치된다. 냉각타워용 충진층(976)은 다양한 기하학적 형태의 충진물과 충진물을 지지하는 충진물 지지대로 이루어져 있다.
또한, 냉각타워(970) 내부에는 도시는 하지 않았으나 냉각팬(972)과 분사노즐(974) 사이에 수분을 제거하기 위한 엘리미네이터를 설치할 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 습식정화장치의 제10실시예의 개략도이다. 출구(1012) 근처에 복수의 절곡된 블레이드를 포함하는 엘리미네이터(1080)를 설치하고, 엘리미네이터(1080)와 충돌판(1016b) 사이에 엘리미네이터용 분사노즐(1082)을 설치한 것 이외에는 도 1에 도시된 실시예와 동일하다. 미세입자를 처리하기 위해서는 유해가스가 세정액을 빨아올려 형성하는 액정의 직경이 작아야 하기 때문에 유해가스의 속도를 빠르게 한다. 그러나 이 경우 액정의 직경이 작으므로 세정 후 유해가스에 수분이 많이 포함된다. 따라서 수분을 제거하기 위해서 엘리미네이터(1080)를 설치한다.
도 12은 본 발명에 따른 습식정화장치의 제11실시예의 개략도이다. 본 실시예는 유해가스가 가로 방향으로 흐르도록 출구(1112)를 배치하고, 이에 따라 엘리미네이터(1180)를 배치하고, 엘리미네이터(1180)의 하부가 세정액에 잠기게 한 것 이외에는 도 11에 도시된 실시예와 동일하다. 엘리미네이터(1180)의 바닥면과 세정케이스(1110) 사이에는 엘리미네이터(1180)의 블레이드를 따라서 바닥으로 떨어진 수분이 모인다. 이러한 수분은 엘리미네이터(1180)의 바닥면과 세정케이스(1110) 사이를 흐르는 유해가스에 의해서 출구(1112)로 배출될 수 있다. 본 실시예에서는 이러한 수분의 배출을 방지하기 위해서 엘리미네이터(1180)의 하부가 세정액에 잠기도록 한다.
도 13은 도 12에 도시된 엘리미네이터(1180)의 사시도이다. 도 13을 참고하면, 엘리미네이터(1180)는 손잡이가 설치된 상판(1180a)과, 복수의 블레이드(1180b)를 수용하기 위한 프레임(1180d)과, 하판(1180c)과, 상판(1180a) 및 하판(1180c)에 설치된 복수의 블레이드(1180b)로 구성된다. 상기 복수의 블레이드(1180b)는 수직으로 배치되어 유해가스로부터 제거되는 수분이나 분진이 중력에 의하여 바닥으로 떨어지도록 한다. 또한, 각각의 블레이드(1180b)는 유해가스의 흐름 방향을 안내하여 미립자를 제거할 수 있도록 절곡되어 있다. 또한, 상판(1180a) 및 하판(1180c)에는 블레이드(1180b)가 설치되기 위한 설치홈(1180e)이 형성되어 있다.
도 14는 본 발명에 따른 습식정화장치의 제12실시예의 개략도이다. 본 실시예는 세정케이스(1210)의 후단에 설치된 습식정화챔버(1290)를 포함한다. 도 14를 참고하면, 습식정화챔버(1290)는 세정케이스의 출구(1212)에서 배출된 유해가스가 유입되는 챔버입구(1291)와 처리된 유해가스가 유출되기 위한 챔버출구(1292)를 구비하고 바닥면에 배출구(1293)가 형성되어 있으며 상기 챔버입구(1291)로 유입된 배출가스가 챔버출구(1292)를 향하여 수평방향으로 흐르도록 챔버입구(1291)와 챔버출구(1292)가 배치된다. 그 내부에는 내부 공간을 입구 측 공간과 출구 측 공간으로 분리하고, 배출가스의 통로를 형성하기 위하여 설치된 복수의 절곡된 블레이드를 포함한 엘리미네이터(1280)와, 일단이 상기 배출구(1293)에 연결되어 있으며 타단이 세정액저장부(1214)에 연결된 배출관(1294)과 세정액 순환배관(1240)으로부터 세정액을 공급받아 습식정화챔버(1290)의 챔버입구(1291) 측 공간에 분사하는 분사노즐(1282)을 포함한다.
또한, 습식정화챔버(1290)의 측면에 오버플로우배관(1295)이 설치되어 있으며, 오버플로우배관(1295)과 배출관(1294)에 각각 밸브(1296, 1297)가 설치되어 있다. 본 실시예에서는 오버플로우배관(1295)을 설치하는 것으로 설명하였으나, 오버플로우배관(1295)을 설치하는 위치에 레벨센서를 설치하고 레벨센서의 신호를 입력받아 배출관에 설치된 밸브를 개폐하는 방식으로 수위를 조절하는 것도 가능하다.
또한, 세정액 순환배관(1240)으로부터 세정액을 공급받는 것으로 설명하였으나, 별도의 세정액 공급펌프를 설치하여 세정액 저장부(1214)로부터 직접 공급받을 수 있음은 자명하다.
도 15는 본 발명에 따른 습식정화장치의 제13실시예의 개략도이다. 본 실시예는 세정케이스(1310)의 후단에 설치된 건식정화챔버(1350)를 포함한다.
건식정화챔버(1350)는 세정케이스의 출구(1312)로 배출되는 유해가스가 유입되기 위한 입구(1351), 처리된 유해가스가 유출되기 위한 출구(1352)를 구비한다.
건식정화챔버(1350)의 하부에는, 콤프레서(1355)의 고압공기에 의하여 필터(1354)로부터 탈락되어 떨어지는 이물질을 배출시키기 위한 배출구(1353)가 형성되어 있다.
건식정화챔버(1350)의 입구(1351)와 출구(1352) 사이에는 다수의 필터(1354)가 설치되어 있어, 입구(1351)를 통과한 유해가스는 필터(1354)를 거쳐 출구(1352)로 배출된다. 필터(1354)는 부직포 필터 또는 세라믹 필터를 사용한다.
필터(1354)가 미세먼지에 의해 막힐 수 있으므로 필터(1354)의 차압을 측정하는 차압계(미도시)를 설치하여 필터(1354)의 상태를 확인하고, 필터(1354)가 막힌 경우에는 콤프레서(1355)의 고압 공기를 이용하여 필터(1354)에서 이물질을 탈락시키고, 배출구(1353)로 배출한다. 고압 공기가 공급되는 시간은 타이머(미도시)에 의해서 조절된다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
예를 들어, 충돌판은 굽어 있는 것으로 설명하였으나 편편한 판 형태일 수 있다. 또한, 도시는 하지 않았으나 유해가스에 따라서 약품탱크 및 약품펌프 등 약품공급시설을 설치하여 세정액에 공급할 수 있는 것은 자명하다. 또한, 판형 열교환기를 사용하는 것으로 설명하였으나, 파이프식 열교환기 또는 셸튜브식 열교환기를 사용할 수도 있다. 또한, 공랭식 액체 냉각기나 냉각타워 대신에 대용량의 냉각수 저장조를 만들어 사용할 수도 있다.

Claims (25)

  1. 유해가스가 세정액을 통과하도록 하여 유해가스를 정화하는 유수식 습식정화장치에 있어서,
    유해가스가 유입되는 입구, 세정액을 통과한 유해가스가 방출되는 출구, 상기 입구와 출구의 아래에 위치하며 세정액이 저장되는 세정액 저장부 및 상기 입구와 출구를 분리하도록 그 입구와 출구 사이로부터 그 세정액 저장부를 향해서 연장된 입출구 분리판을 포함하는 세정케이스; 및
    상기 세정액 저장부에 저장된 세정액을 회귀시켜 세정액의 입구 측 수면 아래로 분사하도록 상기 세정케이스에 설치되는 세정액 순환배관 및 순환펌프;를 포함하며,
    상기 세정액 순환배관을 통해서 분사된 세정액의 압력에 의해서 입구 측 세정액의 수위가 낮아지고, 출구 측 세정액의 수위가 높아지면서, 유해가스가 세정액을 통과하여 출구 방향으로 흐르는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입출구 분리판의 상기 세정액 저장부 방향으로 연장된 끝단에는 상기 출구 측으로 굽어있는 와류 안내부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  3. 제1항에 있어서,
    세정액을 통과한 유해가스가 출구로 바로 향하는 것을 방지하도록, 상기 세정케이스 내부 유해가스가 흐르는 경로에 설치되는 적어도 하나의 충돌판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 충돌판 중 적어도 하나는 유해가스의 상류 측을 향해 굽어있는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 세정액을 통과한 유해가스를 출구방향으로 안내하도록, 상기 출구와 상기 세정액 저장부의 바닥면 사이에 설치되는 분수형 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분수형 노즐을 통과한 유해가스가 충돌하도록, 그 분수형 노즐과 상기 출구 사이에 설치되는 분수형 노즐 충돌판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 세정액 저장부로부터 상기 분수형 노즐을 향하여 연장된 안내판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 세정액 저장부와 출구 사이에 설치된 오버플로우 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 오버플로우 배관을 통과한 세정액을 저장하는 보조 세정액 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 세정액 저장부와 배관으로 연결된 보조 세정액 저장부, 그 배관에 설치된 원격제어가 가능한 컨트롤 밸브, 상기 세정케이스에 저장된 세정액의 수위를 측정하도록 설치된 레벨센서 및 그 레벨센서의 출력을 입력받아 상기 컨트롤 밸브를 제어하여 상기 세정액 저장부의 수위를 일정수준으로 유지할 수 있는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 세정액 순환배관에 연결된 냉각코일, 그 냉각코일을 냉각하도록 설치된 냉각팬을 포함하는 공냉식 액체 냉각기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  12. 제1항에 있어서,
    냉각 코일 및 그 냉각 코일을 냉각하도록 냉각 코일의 외측에 설치된 냉각팬을 포함하는 공냉식 액체 냉각기와,
    상기 냉각 코일과 상기 세정케이스의 세정액 저장부를 연결한 냉각용 순환배관 및 그 냉각용 순환배관에 설치된 냉각용 순환펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 세정액 순환배관 내부의 세정액을 상기 냉각용 순환배관의 냉각수로 간접 냉각시키도록, 상기 세정액 순환배관 및 냉각용 순환배관과 연결된 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  14. 제1항에 있어서,
    냉각 코일 및 그 냉각 코일을 냉각하도록 냉각 코일의 외측에 설치된 냉각팬을 포함하는 공냉식 액체 냉각기와,
    상기 냉각 코일의 내부를 흐르는 냉각수를 순환시키도록, 그 냉각 코일에 연결된 냉각용 순환배관 및 그 냉각용 순환배관에 설치된 냉각용 순환펌프와,
    상기 냉각용 순환배관에 냉각수를 공급하도록, 그 냉각용 순환배관에 설치된 냉각수 저장탱크와,
    상기 세정액 순환배관 내부의 세정액을 상기 냉각용 순환배관의 냉각수로 간접 냉각시키도록, 상기 세정액 순환배관 및 냉각용 순환배관과 연결된 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  15. 제1항에 있어서,
    냉각수가 분사되는 냉각수 분사노즐과 그 냉각수 분사노즐에서 분사되는 냉각수를 냉각시키기 위해 공기의 흐름을 일으키는 냉각팬 및 냉각수가 저장되는 냉각수 저장부를 포함하는 냉각타워와,
    상기 냉각수 저장부에 저장된 냉각수를 회귀시켜서 상기 냉각수 분사노즐로 공급하기 위한 냉각용 순환배관 및 냉각용 순환펌프와,
    상기 세정액 순환배관 내부의 세정액을 상기 냉각용 순환배관의 냉각수로 간접 냉각시키도록, 상기 세정액 순환배관 및 냉각용 순환배관과 연결된 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 냉각타워는,
    상기 냉각수 분사노즐과 상기 냉각수 저장부 사이에 설치된 냉각타워용 충진층를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  17. 제1항에 있어서,
    냉각수가 분사되는 냉각수 분사노즐과 그 냉각수 분사노즐에서 분사되는 냉각수를 냉각시키기 위해 공기의 흐름을 일으키는 냉각팬 및 냉각수가 저장되는 냉각수 저장부를 포함하는 냉각타워와,
    상기 세정케이스의 세정액 저장부에 저장된 냉각수를 회귀시켜서 상기 냉각수 분사노즐로 공급하기 위한 냉각용 순환배관 및 냉각용 순환펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치
  18. 제17항에 있어서,
    상기 세정액 순환배관 내부의 세정액을 상기 냉각용 순환배관의 냉각수로 간접 냉각시키도록, 상기 세정액 순환배관 및 냉각용 순환배관과 연결된 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  19. 제1항에 있어서,
    유해가스에 포함된 수분을 제거하도록, 유해가스가 흐르는 경로에 상기 출구와 인접하도록 설치되며, 유해가스가 출구를 향하여 흐르도록 설치된 복수의 절곡된 블레이드를 포함한 엘리미네이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 엘리미네이터는 그 엘리미네이터의 하부가 세정액에 잠기도록 설치된 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  21. 제19항에 있어서,
    세정액을 분사하도록 상기 엘리미네이터의 상류 측에 설치된 세정액 분사노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 세정케이스의 출구에서 배출된 유해가스가 유입되기 위한 챔버입구와 처리된 유해가스가 유출되기 위한 챔버출구를 구비하고, 상기 챔버입구로 유입된 유해가스가 챔버출구를 향하여 수평방향으로 흐르도록 챔버입구와 챔버출구가 배치된 습식정화챔버와,
    상기 습식정화챔버의 내부를 챔버입구 측 공간과 챔버출구 측 공간으로 분리하도록 습식정화챔버 내부에 배치되고, 배출가스의 통로를 형성하기 위하여 배치된 복수의 절곡된 블레이드를 포함한 엘리미네이터와,
    상기 습식정화챔버의 바닥면과 상기 세정케이스의 세정액 저장부를 연결하는 배출관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 습식정화챔버의 옆면과 상기 세정케이스의 세정액 저장부를 연결하는 오버플로우 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 습식정화챔버는,
    상기 배출관에 설치된 원격제어가 가능한 컨트롤 밸브, 상기 습식정화챔버 내의 세정액의 수위를 측정하도록 설치된 레벨센서 및 그 레벨센서의 출력을 입력받아 상기 컨트롤 밸브를 제어하여 그 습식정화챔버의 수위를 일정수준으로 유지할 수 있는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 세정케이스의 출구에서 배출된 유해가스를 다시 정화하도록, 상기 세정케이스의 출구와 연결된 관로 상에 설치된 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식정화장치.
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