WO2022092991A2 - 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치 - Google Patents

고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치 Download PDF

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WO2022092991A2
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ultrafine dust
removal device
housing
gas
odor removal
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김성우
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김정규
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Classifications

    • 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
    • B01D47/06—Spray cleaning

Definitions

  • the present invention relates to a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device.
  • a dirty gas is attached to particles using droplets, liquid films, bubbles, etc. or by promoting aggregation between particles to separate impurity particles from the gas flow directly.
  • the collection of soluble gas (eg, NH3, HCl, H2S, etc.) is mainly used.
  • care must be taken in selecting a material according to the conditions, and internal filling according to the collection efficiency A detailed design of the floor is required.
  • the cleaning method that removes dust using droplets, liquid film, air bubbles, etc. can handle hot and humid gas and can remove gas and dust at the same time.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, and cleaning capable of effectively removing ultrafine dust, mist, and odors through distillation and humidification as well as gas absorption
  • An object of the present invention is to provide a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device of the (mixing washing) method.
  • a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device includes: a housing having an accommodating space therein and having a gas inlet and a gas outlet at intervals in some sections; a suction unit that adjusts the internal pressure of the housing so that polluting gas accompanied by ultrafine dust and/or odor in the vicinity of the housing is directed to the gas outlet through the gas inlet; a mixing diffuser disposed at intervals in the housing and cleaning by mixing a predetermined surface active agent with a polluted gas flowing into the housing by the suction unit; and a plurality of nozzles for spraying the surfactant at a preset temperature and pressure into the mixing diffuser.
  • the housing includes a guide panel for guiding the dust separated from the mixing diffuser to the outside.
  • the mixing diffuser can remove dust from polluting gases and substances that are the main source of odors.
  • the mixing diffuser is a venturi tube in which the diameter of the inner tube becomes narrower toward the bottom; A circular venturi ring positioned spaced apart from the lower part of the venturi tube; and a vortex derivative that induces a vortex of a mixture in which the surface active agent injected from the nozzle and the contaminant gas that has passed through the venturi tube are mixed.
  • the venturi ring can reverse the flow of some mixture vortexed by the vortex inductor.
  • the nozzles are disposed at intervals on the section of the mixing diffuser, and the venturi ring includes a connection bracket for connecting the nozzles.
  • the mixing diffuser includes: a first venturi tube in which the diameter of the inner tube becomes narrower toward the bottom; a circular venturi ring positioned spaced apart from the lower portion of the first venturi tube; a vortex derivative for inducing a vortex of a mixture in which the surface active agent injected from the nozzle and the contaminant gas passing through the first venturi tube are mixed; and a second venturi pipe detachably connected to the lowermost end of the mixing diffuser.
  • the second venturi tube may include a plurality of blades formed in a spiral.
  • the second venturi tube may be rotatably connected to the lower end of the mixing diffuser.
  • a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device includes: a housing having an accommodating space therein, and having a gas inlet and a gas outlet spaced apart from each other in some sections; an inlet for adjusting the internal pressure of the housing so that the pollutant gas is directed to the gas outlet through the gas inlet; a mixing diffuser disposed at intervals in the housing and mixing a predetermined surface active agent with a polluting gas introduced into the housing by the suction unit to separate dust; a plurality of nozzles for spraying a surfactant at a preset temperature and pressure into the mixing diffuser; and a supply unit for selectively supplying the surfactant to the nozzle.
  • the supply unit includes a supply pipe communicating with the plurality of nozzles.
  • the supply pipe is connected to the nozzle so that the mixing diffuser is partitioned for each section and the surfactant is selectively supplied to each specific section.
  • the mixing diffuser is a venturi tube in which the diameter of the inner tube becomes narrower toward the bottom; A circular venturi ring positioned spaced apart from the lower part of the venturi tube; and a vortex derivative that induces a vortex of a mixture in which the surface active agent injected from the nozzle and the contaminant gas that has passed through the venturi tube are mixed.
  • the vortex derivative is provided with blades protruding at different angles inward for each layer, but the blades may be formed at different heights for each layer.
  • a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device can effectively remove ultrafine dust, droplets and odors through distillation and vaporization as well as gas absorption.
  • the present invention provides a surface active agent (eg, water, etc.) for polluting gases in various industrial sites (eg, chemical plants, semiconductor plants, wastewater treatment plants, plating plants, asphalt concrete plants, various livestock farms, etc.) generating harmful gases and odors. ), dilution ( ⁇ /Dilution), and dissolution ( ⁇ /dissolution) to remove dust and odor in a short period of time, so it is highly useful.
  • the present invention has a high collection efficiency of fine dust, so secondary dust treatment is unnecessary, and high temperature and high pressure gas can be handled, thereby reducing the risk of gas explosion.
  • the present invention can simultaneously process dust and gas (especially wet gas), and can be installed with relatively little space and cost.
  • the present invention can prevent corrosive gas and droplet exchange, thereby preventing wear due to corrosion.
  • FIG. 1 is a configuration relationship diagram schematically illustrating an operation method of a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a mixing diffuser of a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a side view showing the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view showing the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front view showing the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front cross-sectional view showing the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view of a mixing diffuser in the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing the structure of the mixing diffuser and the nozzle shown in FIG.
  • FIGS. 9 to 15 are diagrams illustrating the operation of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the first embodiment of the present invention.
  • 16 to 19 are exemplary views illustrating various shapes of a venturi plate in the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a perspective view illustrating a mixing diffuser of a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to a second embodiment of the present invention.
  • 21 is a side view showing the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a side cross-sectional view showing the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a front view showing the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the second embodiment of the present invention.
  • 24 is a front sectional view showing the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the second embodiment of the present invention.
  • 25 is a plan view of a mixing diffuser in a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to a second embodiment of the present invention.
  • 26 to 28 are exemplary views showing various shapes of vortex derivatives in the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the second embodiment of the present invention.
  • 29 to 33 are views illustrating a mixing diffuser of a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 34 is a partial configuration diagram illustrating a mixing diffuser of a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 35 is a partial cross-sectional view showing the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • 36 and 37 are partial plan views showing various shapes of vortex derivatives in cross-section in the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 38 is a partial cross-sectional view showing the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the sixth embodiment of the present invention.
  • 39 is a partial perspective view illustrating a mixing diffuser of a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG 40 is a partial cross-sectional view showing the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 to 19 show a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention.
  • the high-efficiency wet ultra-fine dust and odor removal device 100 is a method of mixing washing by spraying a surface active agent at a high pressure.
  • the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device 100 absorbs the polluting gas and then sprays the surface active agent at a high pressure to collect the ultrafine dust and droplets, and at the same time washes the polluted gas to remove the odor.
  • the high-efficiency wet ultra-fine dust and odor removal device 100 physically adsorbs and removes most of the various ultra-fine dust by a strong mixing effect.
  • various odor-causing substances include VOC (volatile organic compounds) such as benzene, toluene, benzene, phenol, and mercaptans, and VIC (volatile inorganic compounds) ammonia, chlorine, hydrogen sulfide, etc. And, depending on the composition of the compound, there are nitrogen compounds that are generated in low concentrations in livestock related, manure, wastewater treatment plants, and fertilizer manufacturing plants.
  • VOC volatile organic compounds
  • VIC volatile inorganic compounds
  • ammonia is a representative substance.
  • sulfur compounds representative odor-causing substances, hydrogen sulfide, methyl sulfide, methyl disulfide, methyl mercaptan, etc.
  • low-fatty acids generated from livestock-related, oil-fat factories, manure, and wastewater treatment plants.
  • carbonyl compounds eg, acetic acid, propionic acid, etc.
  • carbonyl compounds eg, acetic acid, propionic acid, etc.
  • formaldehyde e.g. formaldehyde, acetaldehyde, butyraldehyde, and acetone.
  • the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal apparatus 100 can effectively remove dust, droplets, and odors through gas absorption, as well as distillation and vaporization.
  • a venturi structure is formed on the upper part of the interior, and a plurality of nozzles are used to inject the surfactant into the venturi structure at high temperature/high pressure at high speed. do.
  • Suctioned harmful gas, odor, smoke, sulfur oxide (Sox), etc. passes through the mixing diffuser 130 to absorb gas as well as distillation, vaporization ( Through humidification, ultrafine dust, mist, and substances that are the main cause of odor can be effectively removed.
  • the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device 100 is largely a housing 110 , a suction unit 120 , a mixing diffuser 130 , a nozzle 140 , a driving unit 150 , a control unit 160 , and a supply unit 170 . ) is included.
  • the housing 110 has an accommodation space therein.
  • a gas inlet 111 is formed at one upper end of the housing 110
  • a gas outlet 112 is formed at the other lower end of the housing 110 .
  • a treated water outlet 113 for discharging the surfactant used in the process of cleaning the polluting gas to the outside is formed on one lower end of the housing 110 .
  • the suction unit 120 functions as a kind of pump and is connected to the housing 110 .
  • the suction unit 120 absorbs the polluting gas into the housing 110 . That is, the suction unit 120 adjusts the internal pressure of the housing 110 so that the polluted gas is directed toward the gas outlet 113 through the gas inlet 111 .
  • the suction unit 120 serves to discharge the cleaned gas (eg, clean gas, etc.) to the gas outlet 112 when the polluted gas passes through the gas inlet 111 and undergoes a predetermined cleaning process. .
  • the cleaned gas eg, clean gas, etc.
  • a plurality of mixing diffusers 130 are disposed at intervals within the housing 110 .
  • the mixing diffuser 130 separates the cleaned gas and impurities (such as dust and/or substances that cause odors) after mixing with the surfactant.
  • the mixing diffuser 130 can process high-temperature and high-humidity gas, and can remove odors through the process of separating impurities.
  • the mixing diffuser 130 mixes the polluting gas with the surfactant, and uniformly mixes the polluted gas and the surfactant by the Venturi effect and the Vortex effect.
  • the mixing diffuser 130 effectively mixes the toxic substances with the surface active agent, and removes the dust and odors of ultrafine dust by performing physical adsorption, dilution, and dissolution. /Removal) can be processed in a short time.
  • a separate guide panel 114 inclined downward in the housing 110 may be provided in a section where the outlet of the mixing diffuser 130 touches.
  • the guide panel 114 guides pollutants (including gas used in the cleaning process and separated impurities) to the gas outlet 112 or the treated water outlet 113 according to the size of the particles.
  • the guide panel 114 may be adjusted in length within the housing 110 or the angle may be adjusted through a tilting operation. When the angle is adjusted in this way, the guide panel 114 may selectively guide the discharge path of the pollutants.
  • the nozzle 140 is disposed in each section of the mixing diffuser 130 , and sprays the surfactant supplied from the supply pipe 171 connected to the supply unit 170 into the mixing diffuser 130 .
  • the nozzle 140 sprays a surfactant at a preset temperature and pressure toward the center of the mixing diffuser 130 to remove impurities from the contaminant gas.
  • the preset temperature and pressure may be determined based on data assuming a reference value separately, and may be different depending on impurities in the polluting gas.
  • the driving unit 150 may be in charge of the rotation or may have an overall configuration related to the driving of the nozzle 140 .
  • the driving unit 150 may drive a rotating shaft (not shown) when high-speed rotation is required inside the mixing diffuser 130 , and may have a function of controlling the flow rate between the nozzle 140 and the supply unit 170 . .
  • the control unit 160 has a function of controlling the overall driving mechanism of the wet ultrafine dust and odor removal device 100, and is a main control system that selectively controls the functions of each component through a separate switch (not shown) operation. can function
  • the supply unit 170 supplies the surfactant to the nozzle 140 while being connected to the nozzle 140 .
  • the surface active agent is used among substances exhibiting clear surface activity at low concentrations, in particular, for controlling the shape of the interface.
  • These surfactants are also called cleaning agents, foaming agents, emulsifiers, penetrants, wetting agents, dispersants, solubilizers, antistatic agents, etc.
  • a separate valve (not shown) may be provided between the supply unit 170 and the nozzle 140 , and power (On/Off) of the corresponding valve may be adjusted according to a preset condition.
  • the supply unit 170 may selectively supply the corresponding surfactant to the nozzle 140 after selecting the type of surfactant required according to a preset condition. In addition, the supply unit 170 may supply the surface active agent to the nozzle 140 by separately supposing the supply flow rate of the surfactant in addition to the valve.
  • the mixing diffuser 130 includes a venturi pipe 131 , a connection pipe 132 , a venturi ring 133 , a vortex derivative 134 , a connection bracket 135 and a venturi plate. (136).
  • the venturi tube 131 is disposed at the upper end of the mixing diffuser 130 , and nozzle insertion holes may be formed therethrough at intervals along the outer periphery.
  • the venturi tube 131 has a shape in which the diameter of the inner tube becomes narrower toward the bottom.
  • the connecting pipe 132 is a pipe connecting the nozzle 140 , and is connected to the supply pipe 171 interlocked with the supply unit 170 , and the surfactant supplied from the supply unit 170 is mixed with the diffuser through the nozzle 140 .
  • the surface active agent passing through the supply pipe 171 is delivered to the nozzle 140 so that it can be injected into the 130 .
  • the connection pipe 132 and the nozzle 140 can be connected in a detachable form.
  • the venturi ring 133 has a structure that adjusts the pressure of the area when some mixture vortexed by the vortex derivative 134 passes through the inside (inner tube) or outside (outside) so that the mixture constitutes a field reversal. do.
  • venturi ring 133 reverses the flow of some mixture vortexed by the vortex derivative 134 .
  • the venturi ring 133 is spaced apart from the lower portion of the venturi tube 131 and has a circular shape.
  • the venturi ring 133 may have a venturi shape in which some cross-sections are narrowed to effectively induce a vortex of the mixture.
  • the vortex derivative 134 is disposed in the mixing diffuser 130 for each section, rotates through the driving unit 150 or rotates driven by the surfactant sprayed through the nozzle 140 to generate a vortex in the mixing diffuser 130 . .
  • the vortex derivative 134 induces a vortex of a mixture of the surface active agent injected from the nozzle 140 and the contaminant gas passing through the venturi tube 131 .
  • connection bracket 135 is disposed to cross the venturi ring 133 , and provides an installation section for connecting the nozzles 140 so that the nozzles 140 are disposed in the center of the mixing diffuser 130 .
  • the plurality of nozzles 140 spray the surfactant at high pressure to clean the contaminant gas in the venturi tube 131 .
  • venturi plates 136 , 136a , 136b , and 136c are configured to connect the venturi tube 131 in the mixing diffuser 130 ′.
  • the mixing diffuser 230 includes a first venturi pipe 231 , a connection pipe 232 , a venturi ring 233 , a vortex derivative 234 , a connection bracket 235 and and a second venturi tube 236 .
  • the diameter of the inner tube of the first venturi tube 231 becomes narrower toward the lower portion.
  • the connecting pipe 232 is a pipe connecting the nozzles 240 , and is connected to the supply pipe 271 interlocked with the supply unit 270 , and the surfactant supplied from the supply unit 270 is mixed with the diffuser through the nozzle 240 .
  • the surface active agent passing through the supply pipe 271 is delivered to the nozzle 240 so that it can be injected into the 130 .
  • the venturi ring 233 is spaced apart from the lower portion of the first venturi tube 231 and has a circular shape.
  • the venturi ring 233 has a structure that adjusts the pressure of the area when some mixture vortexed by the vortex derivative 234 passes through the inside (inner tube) or outside (outer tube), so that the mixed impurities can reverse the field to configure
  • the vortex derivative 234 induces a vortex of a mixture of the surface active agent injected from the nozzle 240 and the contaminant gas that has passed through the first venturi tube 231 .
  • connection bracket 235 is disposed to cross the venturi ring 233 , and provides an installation section for connecting the nozzles 240 so that the nozzles 240 are disposed in the center of the mixing diffuser 230 .
  • the second venturi tube 236 is detachably connected to the lowermost end of the mixing diffuser 230 .
  • the second venturi tube 236 includes a plurality of blades 236a spirally formed.
  • the second venturi tube 236 is rotatably connected to the lowermost end of the mixing diffuser 230 , and the cleaning effect can be maximized by filtering the mixture discharged to the lower portion of the mixing diffuser 230 once more.
  • the vortex derivatives 234a , 234b , 234c , and 234d may have blades protruding at different angles inward for each layer.
  • the blades of the vortex derivatives 234a, 234b, 234c, and 234d may be formed to have different heights for each layer.
  • 29 to 33 show the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the third embodiment of the present invention.
  • the venturi pipe 331 is rotatably connected to the supply pipe shaft 371, and the cross-sectional area of the venturi pipe 331 is narrowed in a section.
  • a nozzle 340 is disposed.
  • the supply pipe shaft 371 functions as an empty pipe, and the remaining parts except for the portion in contact with the nozzle 340 are configured to be airtight.
  • the supply pipe shaft 371 may be configured to be rotatable in conjunction with the driving unit 350 .
  • the mixing diffuser 330 has a multi-layered structure, and the venturi pipe 331 and the nozzle 340 are installed at regular intervals of the supply pipe shaft 371 , so that the mixing diffuser 330 contamination flowing into the inside Gases and surfactants can be effectively mixed.
  • the mixing diffuser 330 has a shape in which the cross-sectional area of the inner diameter is narrowed at each lower end to which the venturi tube 331 is connected, so that the mixture of the polluting gas and the surface active agent moves to the lower part, and the dust and odor of ultrafine dust It is possible to effectively remove substances that are the main cause of
  • the mixing diffuser 330 may have different unit lengths L1 , L2 , L3 , and L4 .
  • the unit length L1 of the mixing diffuser 330 illustrated in FIG. 31 is relatively longer than the unit lengths L2, L3, and L4 of the mixing diffuser 330 illustrated in FIGS. 32 and 33 .
  • the unit lengths (L1, L2, L3, and L4) of the mixing diffuser 330 may be applied differently depending on the characteristics of the equipment in the industrial site, the size of the cleaning-related components disposed therein, and the cleaning conditions.
  • FIG. 34 shows a mixing diffuser of a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the mixing diffuser 430 is connected to the venturi tube 431 at an interval on the supply pipe shaft 471, and the nozzle 440 is connected in the section where the cross-sectional area of the venturi tube 431 is narrowed in all directions ( Omnidirection) can be sprayed with a surfactant.
  • the vortex derivative 434 may be located at the center of the inner diameter according to a specific region.
  • the venturi ring 433 may include a plurality of ring blades 433a.
  • the ring blade 433a is formed to protrude from the top of the venturi ring 433 while being diagonally disposed along the circumference of the venturi ring 433 .
  • the venturi pipe 431 interlocked with the supply pipe shaft 471 rotates interlockingly.
  • the nozzle 440 rotates interlockingly with the venturi tube 431 and sprays the surfactant at a high temperature/high pressure through a plurality of outlets.
  • the supply unit 470 supplies the surfactant to the nozzle 440 through the supply pipe shaft 471 .
  • the mixing diffuser 430 forms a vortex through active rotation and washes the contaminated gas introduced therein with a surface active agent, thereby removing the dust of ultrafine dust and substances that are the main causes of odor.
  • 35 to 37 show a mixing diffuser of a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • venturi tubes 531 are stacked at intervals on the inner tube of the mixing diffuser 530 , and vortex derivatives 534 are disposed between the venturi tubes 531 .
  • the vortex derivatives 534 have a height corresponding to the spacing of the stacked venturi tubes 531 while being spaced apart.
  • a plurality of nozzles 540 are connected along the inner diameter of the venturi tube 531 .
  • nozzle 540 Since the nozzle 540 is located on the inclined surface of the downwardly inclined venturi tube 531, it is possible to spray the surfactant at an angle toward the bottom. These nozzles 540 may be installed at different angles for each location connected to the venturi tube 531, or the spray angle of the surfactant may be changed by arbitrary angle adjustment (automatic and/or manual).
  • the mixing diffuser 530 can effectively remove the dust separated in the process of filtering the mixture in which the polluting gas (eg, ultrafine dust, etc.) and the surface active agent are mixed, and the substance that is the main cause of the odor.
  • the polluting gas eg, ultrafine dust, etc.
  • the vortex derivatives 534a, 534b, 534c, 534d may be formed in a shape in which blades of various shapes protrude inward. .
  • FIG. 38 shows a mixing diffuser of a high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • the mixing diffuser 630 has a venturi tube 631 formed therein, and a plurality of nozzles 640 may be formed on the venturi tube 631 .
  • the mixing diffuser 630 may be formed in a shape that is widened from the top to the bottom, and has a length of which the length is adjusted.
  • 39 and 40 show the mixing diffuser of the high-efficiency wet ultrafine dust and odor removal device according to the seventh embodiment of the present invention.
  • a nozzle 740 is connected to the upper end of the mixing diffuser 730 by a connection bracket 735 . These nozzles 740 are supplied with a surfactant through a separate supply unit.
  • the induction spraying unit 780 may be fixed through a separate fixing bolt while enclosing the spray path of the nozzle 740 .
  • the induction injection unit 780 includes a first heat dissipation wing 781 and a second heat dissipation wing 782 .
  • the first heat dissipation wing 781 is located inside the mixing diffuser 730 to prevent heat dissipation, and the second heat dissipation wing 782 is located outside the mixing diffuser 730 to prevent heat dissipation.
  • the second heat dissipation wing 782 may include a plurality of LEDs to sterilize a mixture (a material in which a pollutant gas and a surface active agent are mixed).

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치는, 내부에 수용공간이 마련되고 일부 구간상에 간격을 둔 채로 기체 유입구와 기체 배출구를 갖는 하우징과, 하우징의 주변에 있는 초미세먼지 및 악취를 동반한 오염 기체가 기체 유입구를 거쳐 기체 배출구를 향하도록 하우징의 내부 압력을 조절하는 흡입부와, 하우징 내에 간격을 두고 배치되며 흡입부에 의해 하우징 내로 유입되는 오염 기체와 소정의 표면활성제를 혼합하여 분진을 분리 및 악취를 제거하는 믹싱 디퓨저와, 믹싱 디퓨저 내로 표면활성제를 기 설정된 온도 및 압력으로 분사하는 복수의 노즐을 포함한다.

Description

고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치
본 발명은 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 산업현장에서는 화학물질을 동반한 유해 가스와 초미세먼지가 발생하고, 각종 악취가 발생한다. 각종 악취는 자연적으로 미생물에 의한 단백질의 분해, 도시하수의 혐기성 분해, 각종 공장(예: 도살장, 양돈 양계장, 피혁공장, 사료공장, 비료공장, 수산물 가공공장, 식품공장, 펄프공장, 석유화학공장, 인쇄공장, 아스콘공장 등), 환경기초시설(예: 분료, 하폐수 처리장, 매립장 등) 등에서 황화수소, 메르캅탄(hydrogen sulfide)류, 아민(Amine)류 및 기타 자극성 있는 기체상 물질 등을 통해 발현된다.
이러한 각종 악취는 사람의 후각을 자극하여 불쾌함과 혐오감을 주기 때문에, 쾌적한 환경과 위생적인 환경을 조성하기 위해 악취를 처리(제거)하는 것은 매우 중요하다.
보통 오염 기체(Dirty gas)는, 액적(Mist), 액막, 기포 등을 이용해 입자에 부착하거나 입자 상호 간의 응집을 촉진시켜 직접 기체의 흐름으로부터 불순물 입자를 분리시키는 방식이 이용된다.
이러한 방식에서는 주로 가용성 가스(예: NH3,HCl,H2S등)의 포집이 사용되고 있는데, 해당 방식을 활용한 장치를 구성하기 위해선 조건에 따라 재질의 선정에 유의해야 하고, 포집의 효율에 따라 내부 충진층의 세밀한 설계가 요구된다.
종래 기술에 따르면, 액적, 액막, 기포 등을 이용하여 먼지를 제거하는 세정 방식은 고온 다습한 가스를 처리할 수 있고 가스 제거와 제진이 동시에 가능하지만, 표면활성제(예: 물 등)를 가압하는 속도 및 구조에 따라 설비 및 비용과 관련한 이슈가 있을 수 있다. 게다가, 초미세먼지와 악취를 효과적으로 제거하기에는 제반적으로 무리가 따랐다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 가스 흡수뿐만 아니라 증류(Distillation) 및 증습(Humidification)을 통해 초미세먼지(Ultrafine Dust), 액적(Mist) 및 악취를 효과적으로 제거할 수 있는 세정(Mixing washing) 방식의 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치는, 내부에 수용공간이 마련되고 일부 구간상에 간격을 둔 채로 기체 유입구와 기체 배출구를 갖는 하우징; 하우징의 주변에 있는 초미세먼지 및/또는 악취를 동반한 오염 기체가 기체 유입구를 거쳐 기체 배출구를 향하도록 하우징의 내부 압력을 조절하는 흡입부; 하우징 내에 간격을 두고 배치되며, 흡입부에 의해 하우징 내로 유입되는 오염 기체와 소정의 표면활성제를 혼합하여 세정하는 믹싱 디퓨저; 및 믹싱 디퓨저 내로 표면활성제를 기 설정된 온도 및 압력으로 분사하는 복수의 노즐을 포함한다.
하우징은 믹싱 디퓨저로부터 분리된 분진을 외부로 안내하는 가이드 패널을 포함한다.
믹싱 디퓨저는 오염 기체의 분진 및 악취의 주원인인 물질을 제거할 수 있다.
믹싱 디퓨저는 내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아지는 벤투리관; 벤투리관의 하부에 이격된 채로 위치하는 원형의 벤투리 링; 및 노즐로부터 분사된 표면활성제와 상기 벤투리관을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도하는 볼텍스 유도체를 포함한다.
벤투리 링은 볼텍스 유도체에 의해 와류되는 일부 혼합물의 흐름이 역행하도록 할 수 있다.
노즐은 믹싱 디퓨저의 구간상에 간격을 두고 배치되되, 벤투리 링은 노즐을 연결하는 연결 브래킷을 포함한다.
믹싱 디퓨저는 내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아지는 제1 벤투리관; 제1 벤투리관의 하부에 이격된 채로 위치하는 원형의 벤투리 링; 노즐로부터 분사된 표면활성제와 제1 벤투리관을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도하는 볼텍스 유도체; 및 믹싱 디퓨저의 최하단에 탈착 가능하게 연결되는 제2 벤투리관을 포함한다.
제2 벤투리관은 나선형으로 형성된 복수의 블레이드를 포함할 수 있다.
제2 벤투리관은 믹싱 디퓨저의 하단부에 회전 가능한 형태로 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치는, 내부에 수용공간이 마련되고, 일부 구간상에 간격을 둔 채로 기체 유입구와 기체 배출구를 갖는 하우징; 오염 기체가 기체 유입구를 거쳐 기체 배출구를 향하도록 하우징의 내부 압력을 조절하는 흡입부; 하우징 내에 간격을 두고 배치되며, 흡입부에 의해 하우징 내로 유입되는 오염 기체와 소정의 표면활성제를 혼합하여 분진을 분리하는 믹싱 디퓨저; 믹싱 디퓨저 내로 표면활성제를 기 설정된 온도 및 압력으로 분사하는 복수의 노즐; 및 노즐로 표면활성제를 선택적으로 공급하는 공급부를 포함한다.
공급부는 복수의 노즐과 연통하는 공급배관을 포함한다.
공급배관은 믹싱 디퓨저를 구간별로 구획하여 특정 구간마다 선별적으로 표면활성제가 공급되도록 노즐과 연결되는 것이 바람직하다.
믹싱 디퓨저는 내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아지는 벤투리관; 벤투리관의 하부에 이격된 채로 위치하는 원형의 벤투리 링; 및 노즐로부터 분사된 표면활성제와 상기 벤투리관을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도하는 볼텍스 유도체를 포함한다.
볼텍스 유도체는 층간별 내측으로 저마다 상이한 각도로 돌출된 블레이드를 구비하되, 블레이드는 층간별로 상이한 높이로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치는 가스 흡수뿐만 아니라 증류 및 증습을 통해 초미세먼지, 액적 및 악취를 효과적으로 제거할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 다양한 산업현장(예: 유해가스 및 악취가 발생하는 화학 공장, 반도체 공장, 폐수처리장, 도금 공장, 아스콘 공장, 각종 축산농가 등)에서 오염 기체를 표면활성제(예: 물 등)와 잘 섞어, 희석(稀釋/Dilution), 용해(溶解/ dissolution)시켜 분진 및 악취 제거(除去/Removal)를 빠른 시간 안에 할 수 있어 활용성이 높다.
특히, 본 발명은 미세분진의 포집 효율이 높아 2차 분진 처리가 불필요하고, 고온, 고압가스를 취급할 수 있어 가스 폭발에 따른 위험을 감소시킬 수 있다.
게다가, 본 발명은 분진 및 가스(특히, 습한 가스)를 동시에 처리가 가능하고, 비교적 적은 공간과 비용으로 설치가 가능하다.
아울러, 본 발명은 부식성 가스 및 액적 환수가 가능하여 부식에 따른 마모를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 작동 방식을 개략적으로 도식화 한 구성 관계도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 측단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 정단면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치에 있어서, 믹싱 디퓨저의 평면도.
도 8은 도 7에 도시된 믹싱 디퓨저와 노즐의 구조를 도시한 부분 단면도.
도 9 내지 도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 작동 예시도.
도 16 내지 도 19는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치에 있어서, 벤투리 플레이트의 다양한 형상을 도시한 예시도.
도 20은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 사시도.
도 21은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 측면도.
도 22는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 측단면도.
도 23은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 정면도.
도 24는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 정단면도.
도 25은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치에 있어서, 믹싱 디퓨저의 평면도.
도 26 내지 도 28은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치에 있어서, 볼텍스 유도체의 다양한 형상을 도시한 예시도.
도 29 내지 도 33은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 도면.
도 34는 본 발명의 제4 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 부분 구성도.
도 35는 본 발명의 제5 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 부분 단면도.
도 36 및 도 37은 본 발명의 제5 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저에 있어서 볼텍스 유도체의 다양한 형상을 단면으로 도시한 부분 평면도.
도 38은 본 발명의 제6 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 부분 단면도.
도 39는 본 발명의 제7 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 부분 사시도.
도 40은 본 발명의 제7 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 부분 단면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1 실시예
도 1 내지 도 19는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)를 도시한다.
도 1을 참조하면, 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)는 표면활성제를 고압으로 분사하여 오염 기체를 세정(Mixing washing)하는 방식이다. 특히, 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)는 오염 기체를 흡인한 후 표면활성제를 고압으로 분사하여 초미세먼지와 액적을 포집함과 동시에 오염 기체를 세정하여 악취를 제거한다.
고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)는 강력한 믹싱(Mixing) 효과에 의해 각종 초미세먼지를 대부분 물리 흡착(物理吸着)시켜 제거한다.
이때, 각종 악취 유발물질은 VOC (volatile organic compound; 휘발성 유기화합물)류인 벤젠, 톨루엔, 벤젠, 페놀, 메르캅탄류 등과, VIC(volatile inorganic compound; 휘발성 무기화합물)류인 암모니아, 염소, 황화수소 류 등 이 있고, 화합물의 조성에 따라 축산관련, 분뇨, 하폐수처리장, 비료 제조공장 등에서 저농도로 발생하는 질소화합물이 있다.
이 외에도 암모니아가 대표적 물질. 황화합물(대표적 악취유발물질, 황화수소, 황화메틸, 이황화메틸, 메틸메르캅탄 등)이 있고, 축산관련, 유지공장, 분뇨, 하폐수처리장 등에서 발생하는 저급지방산류가 있다.
그리고 연료의 불완전 연소, 식품화학, 석유화학 등의 제조공정에서 발생하는 카르보닐 화합물(예: 아세트산, 프로 피온산 등)이 있고, 포름알데히드, 아세트알데히드, 부틸알데히드, 아세톤 등이 있다.
유기물의 용매로 사용. 초산 제조공장, 아크릴 제조공장 등에서 발생하는 에스테르류와, 화학공장, 크레졸 제조공장, 전자기판 제조공장 등에서 발생하는 페놀·크레졸류, 물에 잘 용해되고 환각, 마취증세 등이 나타나는 알코올류, 탄화수소류(벤젠, 톨루엔, 크실렌 등), 강한 피부 자극과 중추신경 이상을 유발하는 염소화합물이 해당한다.
본 발명에 따르면, 고효율 습식 초미세먼지 및 악취제거 장치(100)는 가스 흡수, 뿐만 아니라 증류 및 증습을 통해 먼지 및 액적, 악취(Stink)를 효과적으로 제거할 수 있다.
고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)를 개략적으로 살펴보면, 내부 상부에 벤투리(Venturi) 구조체를 형성하고, 벤투리 구조체 내부로 다수의 노즐을 이용하여 표면활성제를 고온/고압으로 고속 분사한다.
표면활성제의 분사 속도를 높이면, "베르누이의 정리"(Bernoulli＇s Principle)에 의한 벤투리 효과(Venturi effect)에 따라 음속 이하의 유체 흐름에서 압력 차가 발생한다. 즉, 압력은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르게 됨에 따라 흡기(Suction)가 가능하다.
흡기(Suction)된 유해가스, 악취(Stink), 연기(Fume), 황산화물(Sox) 등(이하, 오염 기체)은 믹싱 디퓨저(130)를 통과하여 가스 흡수뿐만 아니라 증류(Distillation), 증습(가습; Humidification)을 통해 초미세먼지(Ultrafine Dust), 액적(Mist) 및 악취의 주원인인 물질이 효과적으로 제거될 수 있다.
이러한 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)는 크게 하우징(110), 흡입부(120), 믹싱 디퓨저(130), 노즐(140), 구동부(150), 제어부(160) 및 공급부(170)를 포함한다.
하우징(110)은 내부에 수용공간을 갖는다. 하우징(110)의 상단 일측에는 기체 유입구(111)가 형성되고, 하우징(110)의 하단 타측에는 기체 배출구(112)가 형성된다. 하우징(110)의 하단 일측에는 오염 기체를 세정하는 과정에서 사용된 표면활성제를 외부로 배출하는 처리수 배출구(113)가 형성된다.
흡입부(120)는 일종의 펌프로서 기능하며 하우징(110)과 연결된다. 이러한 흡입부(120)는 오염 기체를 하우징(110) 내부로 흡수한다. 즉, 흡입부(120)는 오염 기체가 기체 유입구(111)를 거쳐 기체 배출구(113)를 향하도록 하우징(110)의 내부 압력을 조절한다.
그 과정에서 흡입부(120)는 오염 기체가 기체 유입구(111)를 통과한 후 소정의 세정 과정을 거치면 세정된 기체(예: 청정 가스 등)가 기체 배출구(112)로 배출하도록 하는 역할을 한다.
믹싱 디퓨저(130)는 하우징(110) 내에서 간격을 두고 복수로 배치된다. 이러한 믹싱 디퓨저(130)는 표면활성제와 혼합된 후 세정된 기체와 불순물(분진 및/또는 악취의 주원인인 물질)을 분리한다.
이를 통해 믹싱 디퓨저(130)는 고온 다습한 가스 처리가 가능하고, 불순물을 분리하는 과정을 통해 악취를 제거할 수 있다.
믹싱 디퓨저(130)는 오염 기체를 표면활성제와 믹싱시켜, 벤투리 효과 (Venturi effect) 및 볼택스 효과(Vortex effect)에 의해, 오염 기체와 표면활성제를 균일하게 혼합한다.
즉, 믹싱 디퓨저(130)는 유독 물질들을 표면활성제와 효과적으로 잘 섞어, 물리 흡착(物理吸着), 희석(稀釋/Dilution) 및 용해(溶解/dissolution)를 시킴으로써 초미세먼지의 분진 및 악취 제거(除去/Removal)를 빠른 시간 안에 처리할 수 있다.
믹싱 디퓨저(130)의 배출구가 닿는 구간에는, 하우징(110) 내에서 하부로 경사진 별도의 가이드 패널(114)이 구비될 수 있다.
가이드 패널(114)은 오염 물질(세정 과정에서 사용된 가스, 분리된 불순물 포괄)을 입자의 크기에 따라 기체 배출구(112) 혹은 처리수 배출구(113)로 안내한다.
활용 예로서, 가이드 패널(114)은 하우징(110) 내에서 길이가 조절되거나 틸팅(Tilting) 작동을 통해 각도가 조절될 수 있다. 이렇듯 각도가 조절될 시 가이드 패널(114)은 오염 물질의 배출 경로를 선택적으로 유도할 수 있다.
노즐(140)은 믹싱 디퓨저(130)의 개별 구간마다 배치되어, 공급부(170)와 연결된 공급배관(171)으로부터 공급받은 표면활성제를 믹싱 디퓨저(130) 내로 분사한다.
노즐(140)은 믹싱 디퓨저(130)의 중앙을 향해 기 설정된 온도 및 압력으로 표면활성제를 분사하여 오염 기체로부터 불순물을 제거한다. 여기서, 기 설정된 온도 및 압력은 기준치를 별도로 상정한 데이터를 토대로 정해질 수 있으며, 오염 기체의 불순물에 따라 상이할 수 있다.
구동부(150; Generator)는 믹싱 디퓨저(130)의 내부 회전이 필요할 경우, 해당 회전을 관장하거나 노즐(140)의 구동과 관련한 전반적인 구성으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 구동부(150)는 믹싱 디퓨저(130) 내부에 고속 회전이 필요할 시, 회전축(미도시)을 구동할 수 있고, 노즐(140)과 공급부(170) 간 유량 조절 이 가능한 기능을 가질 수 있다.
제어부(160)는 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)의 전반적인 구동 메커니즘을 제어하는 기능을 가지며, 별도의 스위치(미도시) 조작을 통해 각 구성의 기능을 선별적으로 제어하는 메인 제어계로서 기능할 수 있다.
공급부(170)는 노즐(140)과 연결된 채로 노즐(140)로 표면활성제를 공급한다. 여기서, 표면활성제는 저농도에서 뚜렷한 표면 활성을 나타내는 물질 중에, 특히 계면 형상의 조절에 사용된다. 이러한 표면활성제는 작용면에서 세척제, 기포제, 유화제, 침투제, 습윤제, 분산제, 가용화제, 대전 방지제 등으로 불리기도 하며 공업적으로 각 방면에서 사용되기 때문에 그 응용 범위에 따라 사용될 수 있다.
공급부(170)와 노즐(140) 사이에는 별도의 밸브(미도시)가 구비될 수 있고, 해당 밸브는 기 설정된 조건에 따라 전원(On/Off)이 조절될 수 있다.
공급부(170)는 기 설정된 조건에 따라 필요한 표면활성제의 종류를 선별한 후 선택적으로 해당 표면활성제를 노즐(140)로 공급할 수 있다. 또한, 공급부(170)는 밸브 외에도 표면활성제의 공급 유량을 별도로 상정하여 노즐(140)로 공급할 수도 있다.
도 2 내지 도 14를 참조하면, 믹싱 디퓨저(130)는 벤투리관(131), 연결배관(132), 벤투리 링(133), 볼텍스 유도체(134), 연결 브래킷(135) 및 벤투리 플레이트(136)를 포함한다.
벤투리관(131)은 믹싱 디퓨저(130)의 상단부에 배치되며, 외측 둘레를 따라 노즐 삽입공이 간격을 두고 관통 형성될 수 있다. 이러한 벤투리관(131)은 내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아지는 형상을 갖는다.
연결배관(132)은 노즐(140)을 연결하는 배관으로서, 공급부(170)와 연동된 공급배관(171)과 연결되어, 공급부(170)로부터 공급되는 표면활성제가 노즐(140)을 통해 믹싱 디퓨저(130) 내로 분사될 수 있도록, 공급배관(171)을 거치는 표면활성제를 노즐(140)로 전달한다. 이때, 연결배관(132)과 노즐(140)은 탈착 가능한 형태로 연결이 가능하다.
믹싱 디퓨저(130) 내에서 볼텍스가 형성된 상태에서 믹싱된 불순물(혼합물)이 벤투리 링(133)의 내부(내관)를 통과할 시에는 믹싱 디퓨저(130)의 내부 압력이 낮아져 속도가 빨라지고, 이와 달리 혼합물이 벤투리 링(133)의 외부(외관)를 통과할 시에는 믹싱 디퓨저(130)의 내부 압력이 높아져 속도가 느려진다. 이렇듯 벤투리 링(133)은 볼텍스 유도체(134)에 의해 와류되는 일부 혼합물이 내부(내관) 혹은 외부(외관)를 통과할 시 해당 구역의 압력을 조절하는 구조로 이루어져 혼합물이 필드 반전을 구성하도록 한다.
즉, 벤투리 링(133)은 볼텍스 유도체(134)에 의해 와류되는 일부 혼합물의 흐름이 역행하도록 한다. 이러한 벤투리 링(133)은 벤투리관(131)의 하부에 이격된 채로 위치하며 원형으로 이루어진다.
벤투리 링(133)은 일부 단면이 좁아지는 벤투리 형상으로 이루어져, 혼합물의 와류를 효과적으로 유도할 수도 있다.
볼텍스 유도체(134)는 믹싱 디퓨저(130) 내에 구간마다 배치되어, 구동부(150)를 통해 회전하거나 노즐(140)을 통해 분사되는 표면활성제에 의해 종동 회전하며 믹싱 디퓨저(130) 내에서 볼텍스를 일으킨다.
즉, 볼텍스 유도체(134)는 노즐(140)로부터 분사된 표면활성제와 벤투리관(131)을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도한다.
연결 브래킷(135)은 벤투리 링(133)을 가로지르는 형태로 배치되어, 노즐(140)이 믹싱 디퓨저(130)의 중앙에 배치되도록 노즐(140)을 연결하는 설치 구간을 제공한다.
도 15 내지 도 19를 참조하면, 복수의 노즐(140)은 벤투리관(131) 내에서 오염 기체를 세정하기 위하여 표면활성제를 고압으로 분사한다.
이때, 벤투리 플레이트(136, 136a, 136b, 136c)는 믹싱 디퓨저(130') 내에 벤투리관(131)을 연결하는 형태로 구성되는데, 도시된 바와 같이 다양한 형상으로 이루어져 볼팅 체결이 가능하다.
제2 실시예
도 20 내지 도 28은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한다.
먼저 도 20 내지 도 25를 참조하면, 믹싱 디퓨저(230)는 제1 벤투리관(231), 연결배관(232), 벤투리 링(233), 볼텍스 유도체(234), 연결 브래킷(235) 및 제2 벤투리관(236)을 포함한다.
제1 벤투리관(231)은 내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아진다.
연결배관(232)은 노즐(240)을 연결하는 배관으로서, 공급부(270)와 연동된 공급배관(271)과 연결되어, 공급부(270)로부터 공급되는 표면활성제가 노즐(240)을 통해 믹싱 디퓨저(130) 내로 분사될 수 있도록, 공급배관(271)을 거치는 표면활성제를 노즐(240)로 전달한다.
벤투리 링(233)은 제1 벤투리관(231)의 하부에 이격된 채로 위치하며, 원형으로 이루어진다. 이러한 벤투리 링(233)은 볼텍스 유도체(234)에 의해 와류되는 일부 혼합물이 내부(내관) 혹은 외부(외관)를 통과할 시 해당 구역의 압력을 조절하는 구조로 이루어져 믹싱된 불순물이 필드 반전을 구성하도록 한다.
볼텍스 유도체(234)는 노즐(240)로부터 분사된 표면활성제와 제1 벤투리관(231)을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도한다.
연결 브래킷(235)은 벤투리 링(233)을 가로지르는 형태로 배치되어, 노즐(240)이 믹싱 디퓨저(230)의 중앙에 배치되도록 노즐(240)을 연결하는 설치 구간을 제공한다.
제2 벤투리관(236)은 믹싱 디퓨저(230)의 최하단에 탈착 가능하게 연결된다. 이러한 제2 벤투리관(236)은 나선형으로 형성된 복수의 블레이드(236a)를 포함한다.
제2 벤투리관(236)은 믹싱 디퓨저(230)의 최하단에 회전 가능하게 연결되어, 믹싱 디퓨저(230) 하부로 배출되는 혼합물을 한 번 더 여과함으로써 세정 효과를 극대화할 수 있다.
다음으로 도 26 내지 도 28을 참조하면, 볼텍스 유도체(234a, 234b, 234c, 234d)는 층간별 내측으로 저마다 상이한 각도로 돌출된 블레이드를 구비할 수 있다. 이때, 볼텍스 유도체(234a, 234b, 234c, 234d)의 블레이드는 층간별로 상이한 높이로 형성될 수 있다.
제3 실시예
도 29 내지 도 33은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한다.
도 29 및 도 30을 참조하면, 믹싱 디퓨저(330)는 공급배관 축(371)상에 벤투리관(331)이 회전 가능하게 연결되고, 그 벤투리관(331)의 단면적이 좁아지는 구간에 노즐(340)이 배치된다.
공급배관 축(371)은 내부가 빈 파이프로서 기능하고, 노즐(340)과 접하는 부위를 제외한 나머지 부분은 기밀하게 구성된다. 특히, 공급배관 축(371)은 구동부(350)와 연동하여 회전 가능한 구조로 이루어질 수 있다.
믹싱 디퓨저(330)는 다단으로 적층된 구조로 이루어지고, 공급배관 축(371)의 일정 간격마다 벤투리관(331)과 노즐(340)이 설치되어, 믹싱 디퓨저(330) 내부로 유입되는 오염 기체 및 표면활성제가 효과적으로 혼합될 수 있다.
특히, 믹싱 디퓨저(330)는 벤투리관(331)이 연결되는 하단부마다 내경의 단면적이 좁아지는 형태로 이루어져, 오염 기체와 표면활성제가 혼합된 혼합물이 하부로 이동하면서 초미세먼지의 분진 및 악취의 주원인인 물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 31 내지 도 33을 참조하면, 믹싱 디퓨저(330)는 단위 길이(L1, L2, L3, L4)가 상이할 수 있다.
가령, 도 31에 도시된 믹싱 디퓨저(330)의 단위 길이(L1)는 도 32 및 도 33에 도시된 믹싱 디퓨저(330)의 단위 길이(L2, L3, L4)에 비해 상대적으로 길다.
믹싱 디퓨저(330)의 단위 길이(L1, L2, L3, L4)는 산업현장 내 설비의 특성과 내부에 배치되는 세정 관련 구성의 크기 및 세정 조건에 따라 달리 적용할 수 있다.
제4 실시예
도 34는 본 발명의 제4 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한다.
믹싱 디퓨저(430)는 공급배관 축(471)상에 간격을 두고 벤투리관(431)이 연결되고, 벤투리관(431)의 단면적이 좁아지는 구간에 노즐(440)이 연결되어 전방향(Omnidirection)으로 표면활성제를 분사할 수 있다.
벤투리 관(431)은 특정 구역에 따라서 볼텍스 유도체(434)가 내경 중앙에 위치할 수 있다.
특히, 볼텍스 유도체(434)의 와류 구현을 보조하기 위하여, 벤투리 링(433)은 복수의 링 블레이드(433a)를 구비할 수 있다.
링 블레이드(433a)는 벤투리 링(433)의 원둘레를 따라 사선으로 배치된 채 벤투리 링(433)의 상단에 돌출 형성된다.
구동부(450)에 의해 공급배관 축(471)이 회전하면, 공급배관 축(471)과 연동된 벤투리관(431)이 연동 회전한다. 노즐(440)은 벤투리관(431)과 연동 회전하며 복수의 배출구로 표면활성제를 고온/고압으로 분사한다. 이때, 공급부(470)는 공급배관 축(471)을 통해 노즐(440)로 표면활성제를 공급한다.
결과적으로 믹싱 디퓨저(430)는 능동적인 회전을 통해 와류를 형성시키고 내부에 유입된 오염 기체를 표면활성제로 세정하여, 초미세먼지의 분진과 악취의 주원인인 물질을 제거한다.
제5 실시예
도 35 내지 도 37은 본 발명의 제5 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한다.
도 35를 참조하면, 믹싱 디퓨저(530)의 내관에는 벤투리관(531)이 간격을 두고 적층되고, 그 벤투리관(531) 사이마다 볼텍스 유도체(534)가 배치된다.
즉, 볼텍스 유도체(534)는 이격된 채로 적층된 벤투리관(531)의 간격에 대응하는 높이를 갖는다.
벤투리관(531)의 내경을 따라 복수의 노즐(540)이 연결된다.
노즐(540)은 하향 경사진 벤투리관(531)의 경사면에 위치하기 때문에 하단을 향하는 각도로 표면활성제를 분사할 수 있다. 이러한 노즐(540)은 벤투리관(531)에 연결되는 위치마다 상이한 각도로 설치되거나 임의적인 각도 조절(자동 및/또는 수동)에 의해 표면활성제의 분사 각도를 달리할 수 있다.
이러한 구성적 특징을 통해 믹싱 디퓨저(530)는 오염 기체(예: 초미센먼지 등)와 표면활성제가 혼합된 혼합물을 여과시키는 과정에서 분리한 분진과 악취의 주원인 물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 36 및 도 37을 참조하면, 믹싱 디퓨저(도 35의 530)의 효과를 극대화하기 위하여, 볼텍스 유도체(534a, 534b, 534c, 534d)는 다양한 형상의 블레이드가 내측으로 돌출된 형태로 이루어질 수 있다.
제6 실시예
도 38은 본 발명의 제6 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한다.
도 38을 참조하면, 믹싱 디퓨저(630)는 내부에 벤투리관(631)이 형성되고, 그 벤투리관(631)상에는 복수의 노즐(640)이 형성될 수 있다.
이때, 믹싱 디퓨저(630)는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 형태로 이루어지고, 길이가 신축 조절되는 형태로 이루어질 수 있다.
제7 실시예
도 39 및 도 40은 본 발명의 제7 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한다.
도 39 및 도 40을 참조하면, 믹싱 디퓨저(730)의 상단에는 노즐(740)이 연결 브래킷(735)에 의해 연결된다. 이러한 노즐(740)은 별도의 공급부를 통해 표면활성제를 공급받는다.
유도 분사부(780)는 노즐(740)의 분사 경로를 감싼 상태에서 별도의 고정 볼트를 통해 고정될 수 있다.
유도 분사부(780)는 제1 방열 날개부(781)와, 제2 방열 날개부(782)를 포함한다.
제1 방열 날개부(781)는 믹싱 디퓨저(730)의 내부에 위치하여 방열을 방지하고, 제2 방열 날개부(782)는 믹싱 디퓨저(730)의 외부에 위치하여 방열을 방지한다.
이때, 제2 방열 날개부(782)는 복수의 LED를 구비하여, 혼합물(오염 기체와 표면활성제가 혼합된 물질)을 살균 처리할 수도 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

Claims (11)

  1. 초미세먼지 및 악취를 제거하는 장치에 있어서,
    내부에 수용공간이 마련되고, 일부 구간상에 간격을 둔 채로 기체 유입구와 기체 배출구를 갖는 하우징;
    상기 하우징의 주변에 있는 초미세먼지 및/또는 악취를 동반한 오염 기체가 상기 기체 유입구를 거쳐 기체 배출구를 향하도록 상기 하우징의 내부 압력을 조절하는 흡입부;
    상기 하우징 내에 간격을 두고 배치되며, 상기 흡입부에 의해 상기 하우징 내로 유입되는 오염 기체와 소정의 표면활성제를 혼합하여 세정하는 믹싱 디퓨저; 및
    상기 믹싱 디퓨저 내로 표면활성제를 기 설정된 온도 및 압력으로 분사하는 복수의 노즐을 포함하고,
    상기 믹싱 디퓨저는
    상기 오염 기체의 분진 및 악취의 주원인인 물질을 제거하는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 믹싱 디퓨저는
    내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아지는 벤투리관;
    상기 벤투리관의 하부에 이격된 채로 위치하는 원형의 벤투리 링; 및
    상기 노즐로부터 분사된 표면활성제와 상기 벤투리관을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도하는 볼텍스 유도체를 포함하는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 벤투리 링은
    상기 볼텍스 유도체에 의해 와류되는 일부 혼합물이 내부 혹은 외부를 통과할 때마다 해당 구역의 압력을 조절하는 구조로 이루어지는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 노즐은
    상기 믹싱 디퓨저의 구간상에 간격을 두고 배치되되,
    상기 벤투리 링은 상기 노즐을 연결하는 연결 브래킷을 포함하는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 믹싱 디퓨저는
    내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아지는 제1 벤투리관;
    상기 제1 벤투리관의 하부에 이격된 채로 위치하는 원형의 벤투리 링;
    상기 노즐로부터 분사된 표면활성제와 상기 제1 벤투리관을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도하는 볼텍스 유도체; 및
    상기 믹싱 디퓨저의 최하단에 탈착 가능하게 연결되는 제2 벤투리관을 포함하는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 벤투리관은
    나선형으로 형성된 복수의 블레이드를 포함하는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 벤투리관은
    상기 믹싱 디퓨저의 하단부에 회전 가능한 형태로 연결되는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
  8. 내부에 수용공간이 마련되고, 일부 구간상에 간격을 둔 채로 기체 유입구와 기체 배출구를 갖는 하우징;
    상기 하우징의 주변에 있는 초미세먼지 및 악취를 동반한 오염 기체가 상기 기체 유입구를 거쳐 기체 배출구를 향하도록 상기 하우징의 내부 압력을 조절하는 흡입부;
    상기 하우징 내에 간격을 두고 배치되며, 상기 흡입부에 의해 상기 하우징 내로 유입되는 오염 기체와 소정의 표면활성제를 혼합하여 세정하는 믹싱 디퓨저;
    상기 믹싱 디퓨저 내로 표면활성제를 기 설정된 온도 및 압력으로 분사하는 복수의 노즐; 및
    상기 노즐로 표면활성제를 선택적으로 공급하는 공급부를 포함하는 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 공급부는
    상기 복수의 노즐과 연통하는 공급배관을 포함하고,
    상기 공급배관은 상기 믹싱 디퓨저를 구간별로 구획하여 특정 구간마다 선별적으로 표면활성제가 공급되도록 상기 노즐과 연결되는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 믹싱 디퓨저는
    내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아지는 벤투리관;
    상기 벤투리관의 하부에 이격된 채로 위치하는 원형의 벤투리 링; 및
    상기 노즐로부터 분사된 표면활성제와 상기 벤투리관을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도하는 볼텍스 유도체를 포함하는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 볼텍스 유도체는
    층간별 내측으로 저마다 상이한 각도로 돌출된 블레이드를 구비하되, 상기 블레이드는 층간별로 상이한 높이로 형성되는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
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