KR101055592B1

KR101055592B1 - 수벽 회전식 오염공기 정화장치

Info

Publication number: KR101055592B1
Application number: KR1020110024116A
Authority: KR
Inventors: 최경룡; 이상복
Original assignee: 이상복; 최경룡
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2011-03-18
Publication date: 2011-08-08

Abstract

본 발명은 발생원에서 포집된 악취, 유해 성분 및 분진을 포함한 유해가스가 인입되어 화학반응 및 세정에 의해 정화시키는 정화장치로서, 상기 정화장치는 상기 유해가스가 인입되어 상기 유해가스의 화학반응 및 세정에 의해 정화되고, 정화된 가스가 배출되는 스크라버와; 상기 유해가스를 흡입하여 상기 스크라버에 인입시키는 송풍부와; 상기 스크라버에서 반응액을 흡입하고 압력을 형성하여 다시 상기 스크라버로 인입시키는 반응액주입부로 구성되며, 상기 스크라버는 상기 유해가스가 인입되고, 상기 유해가스가 반응액 속에 도입되면 같은 방향으로 회전하면서 내부에 설치되어 있는 내통 턱을 이용하여 상하로 충돌 반응시켜 화학반응 및 세정이 일어나는 반응부와; 상기 반응부 상단에 설치되어 가스 중에 포함된 수분을 제거하고 최상단에 정화가스 배출구가 형성된 상단 배출부와; 상기 반응부의 하단에 설치되고 상기 유해가스와 반응되는 반응액이 저장되며 세정된 분진과 상기 유해가스와 반응하여 생성된 물질이 저장되는 하단 저장부로 구성되는 수벽 회전식 오염공기 정화장치이다.
본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치는 분사노즐을 개선하여 노즐의 막힘 현상을 개선하였고, 반응액과 유해가스의 접촉반응 부분의 상부 열린 부분을 이중의 다공부로 밀폐시켜 압축 반응 효과 및 정화된 기류 속의 비말동반을 대폭 감소시켰으며, 중간의 용액 순환 공간을 없애고 반응몸체부의 중간에 반응액 회수관을 설치하여 설비의 크기를 경제적으로 최소화하였고, 반응부 내에 일정 높이의 내통을 두어 유해가스 등이 용액 속에서 상하로 요동치게 하여 반응 효과를 상승시켰다.

Description

수벽 회전식 오염공기 정화장치{Water Wall Rotation Type Wet Scrubber}

본 발명은 세정 집진기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 폐수처리장 및 산업 설비의 공정상에서 발생되는 악취, 유해가스 및 분진 등을 발생원에서 경제적으로 포집하여 정화장치로 도입하고 반응액 속에서 같은 방향으로 회전하면서 충돌 반응시켜 반응효율과 접촉시간을 향상시킨 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 세정 집진장치는 크게 나누어 유수식, 가압수식, 회전식으로 분류되며, 세정 집진장치는 보통 습식 집진 장치라고 하는데 액적, 액막, 기포등에 의해 함진 가스를 세정하여 입자에 부착, 입자 상호간의 응집을 촉진시켜 직접 가스의 흐름으로부터 입자를 분리시키는 장치이다.

유수식은 집진기내에 일정량의 액체(물)를 채워놓고 처리가스의 유입에 의하여 다량의 액적, 액막,액포를 형성시켜 함진가스를 세정시키며 보유액은 순환시키기 때문에 보충수량이 적은 것이 특징이다. 압력손실은 120~200㎜H2O이고 포집입자는 1~100㎛입자에 적합하며 처리효율이 큰편은 아니다.

가압수식 중에서 집진효율이 가장높아서 광범위하게 사용된다. throat부의 처리물질속도는 보통 60~90m/sec정도이며, 압력손실은 300~800㎜H2O이며, 使用水量은 Dust의 입경침수성등에 따라 다르지만 일반적으로 10㎛이상의 큰입자에서는 0.3ℓ/㎥, 10㎛이하의 미립자 또는 친수성이 작은 먼지의 경우는 1.5ℓ/㎥정도가 필요하다. 가스 집진용으로는 적합치 않다.

회전식은 사이크론 스크러버를 이야기하며 보통 Tower의 inlet line(duct)은 원통 측면으로 연결하여 가스가 측면을 따라 회전 이동 하도록 하며 중심부에서 사방으로 압력수를 분무하여 세정 집진하고 또한 내관에서 외관으로 빠지는 부분에 유수식 집진을 동시에 거치기 때문에 효율은 매우 좋다.

세정 집진장치의 일반적인 포집원리는 ① 액적에 입자가 충돌하여 부착 ② 미립자 확산에 의한 입자간 응집 ③ 배기가스의 증습에 의한 입자간 응집 ④ 입자를 핵으로 증기의 응결 및 응집성 촉진 ⑤ 액막, 기포에 입자가 접촉하여 부착이며, 사용되는 액체는 주로 물(water)이지만 경우에 따라서 표면 활성제(중화제-NAOH)를 사용하여, 산성화된 액을 중화한다.

기존의 약액을 사용한 화학반응설비는 전통적인 Scrubber 형식을 이용하여 상부에서 노즐을 통하여 약액을 흩뿌리고 악취 및 유해가스 등은 하부에 도입하여 약액과 역방향으로 접촉하도록 하고 중간 충전물층을 통과시켜 최대한 접촉반응 효과를 올려서 화학반을을 이용하여 제거시키는 방법이 일반적인 방법이다.

이 방법의 단점은 약액과 악취 및 유해가스 등의 접촉이 공간에서 이루어짐으로 접촉 반응 효율이 낮고 실내 반응시간이 짧은 것이 단점이다.

반면 현재 사용되고 있는 한 단계 개선된 방법으로서는 약액을 회전시키면서 악취 및 유해가스를 용액 속에 도입하여 같은 방향으로 회전하면서 충돌 반응시켜 반응 효율 및 접촉시간을 향상시켰으나 열려져 있는 반응공간 및 순환공간으로 반응 후 상승하는 정화기류 속에 오염물질의 비말동만으로 인한 반응효율 저하가 발생하고 있다.

또한 작은 노즐 구멍(5mm~8mm정도)을 통해서 악취가스를 반응기에 채워진 용액속에 분사함으로 장기간 사용시 물리 및 화학적 반응에 의해 생성된 슬러지 덩어리로 악취분사 노즐구멍을 막히게 하는 원인이 되고 있어 제거 효율저하 및 잦은 노즐 크리닝 작업을 해야한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 스크라버는 상기 유해가스가 인입되고, 상기 유해가스가 반응액 속에 도입되면 같은 방향으로 회전하면서 내부에 설치되어 있는 내통 턱을 이용하여 상하로 충돌 반응시켜 화학반응 및 세정이 일어나는 반응부와; 상기 반응부 상단에 설치되어 정화된 가스 중에 포함된 수분을 차단 제거하고 최상단에 정화가스 배출구가 형성된 상단 배출부와; 상기 반응부의 하단에 설치되고 상기 유해가스와 반응되는 반응액이 저장되며 세정된 분진과 상기 유해가스와 반응하여 생성된 물질이 저장되는 하단 저장부로 구성되며, 상기 반응부는 처리되는 상기 유해가스의 처리 용량에 따라 1~3단으로 형성되고, 상기 유해가스를 반응액 속으로 주입하여 같은 방향으로 회전하면서 내부에 설치되어 있는 내통 턱을 이용하여 상하로 충돌 반응시키는 구조인 수벽 회전식 오염공기 정화장치를 제공함에 있다.

본 발명은 발생원에서 포집된 악취와 유해 성분과 분진을 포함한 유해가스가 인입되어 화학반응 및 세정에 의해 정화시키는 정화장치로서, 상기 정화장치는 상기 유해가스가 인입되어 상기 유해가스의 화학반응 및 세정에 의해 정화되고, 정화된 가스가 배출되는 스크라버와; 상기 유해가스를 흡입하여 상기 스크라버에 인입시키는 송풍부와; 상기 스크라버에서 반응액을 흡입하고 압력을 형성하여 다시 상기 스크라버로 인입시키는 반응액주입부로 구성된다.

상기 스크라버는 상기 유해가스가 인입되고, 상기 유해가스가 반응액 속에 도입되면 같은 방향으로 회전하면서 내부에 설치되어 있는 내통 턱을 이용하여 상하로 충돌 반응시켜 화학반응 및 세정이 일어나는 반응부와; 상기 반응부 상단에 설치되어 가스 중에 포함된 수분을 제거하고 최상단에 정화가스 배출구가 형성된 상단 배출부와; 상기 반응부의 하단에 설치되고 상기 유해가스와 반응되는 반응액이 저장되며 세정된 분진과 상기 유해가스와 반응하여 생성된 물질이 저장되는 하단 저장부로 구성된다.

상기 송풍부는 유해가스가 흡입되도록 정압을 형성하여 토출하는 송풍팬과, 상기 송풍팬에서 토출된 유해가스가 상기 스크라버로 인입되는 통로인 인입닥트로 구성된다.

상기 반응액주입부는 상기 스크라버에서 반응액을 흡입하여 압력을 형성시키는 순환펌프와 상기 순환펌프에서 상기 스크라버로 반응액을 보내는 통로인 배관부로 구성된다.

상기 반응부는 처리되는 상기 유해가스의 처리 용량에 따라 1~3단으로 형성되고, 상기 유해가스를 반응액 속으로 도입하여 같은 방향으로 회전하면서 내부에 설치되어 있는 내통 턱을 이용하여 상하로 충돌 반응시키는 구조이며, 유해가스가 인입되며 상기 순환펌프에서 펌핑된 반응액이 인입되고, 인입된 반응액이 분사되어 기액(기체와 액체)이 반응되고 세정되는 공간을 제공하는 반응몸체부와; 중앙으로 기액이 상부로 배출되는 통로인 센터파이프가 하부에 부착되고 상기 센터파이프가 부착된 상부에 다수 개의 제1배출홀이 형성되어 기액이 빠져나가는 제1다공부가 형성되며 상기 반응몸체부의 상부를 덮는 센터판으로 이루어진 센터판부와; 상기 센터판 상단에 설치되며, 상기 제1다공부로 배출된 기액이 상부로 배출되도록 일정 높이의 원통턱이 형성되고, 외주에 2~4열로 다수 개의 제2배출홀이 형성되어 가스가 배출되는 제2다공부가 형성된 상판으로 구성된 상판부와; 상기 상판의 하부에 결합되고 상기 상판까지 비말 동반된 반응액이 상기 하단 저장부로 회수되는 반응액 회수관으로 구성된다. 상기 반응액 회수관은 반응부를 통과하는 메인회수관과 하부배출관으로 구성된다.

상기 반응몸체부는 외형을 이루고 상기 하부 저장부와 결합되는 외통과; 상기 외통의 하부에 형성되고 반응액으로 채워지는 워터챔버와; 상기 워터챔버 상부에 설치되어 인입되는 유해가스가 외벽을 타고 상승하여 내부로 인입되는 내통과; 상기 워터챔버의 상부 측에 원주 형태로 설치되고 한쪽 방향으로 분무되어 액이 회전할 수 있게 상기 반응액이 분사되는 다수 개의 분사노즐과; 상기 워터챔버의 하부에 형성되어 1단 반응부에서는 상기 하단 저장부의 내부공간이 되고 2단 반응부에서는 상기 1단 반응부에서 정화된 가스가 상기 반응액 회수관으로 배출되는 통로가 되는 하부공간으로 구성되며, 상기 외통에는 유해가스가 인입되는 가스인입구가 형성되며, 상기 워터챔버에는 반응액이 인입되는 반응액인입구가 형성된다.

상기 상단 배출부의 내부에는 정화된 가스 중에 포함된 수분을 제거하는 데미스터가 형성되는 구조이다.

상술한 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치로서 본 발명의 해결하려는 과제를 해결할 수 있다.

본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치는 분사노즐을 개선하여 노즐의 막힘 현상을 개선하였고, 반응액과 유해가스의 접촉반응 부분의 상부 열린 부분을 이중의 다공부로 밀폐시켜 압축 반응 효과 및 정화된 기류 속의 비말동반을 대폭 감소시켰으며, 중간의 용액 순환 공간을 없애고 반응몸체부의 중간에 반응액 회수관을 설치하여 설비의 크기를 경제적으로 최소화하였고, 반응부 내에 일정 높이의 내통을 두어 유해가스 등이 용액 속에서 상하로 요동치게 하여 반응 효과를 상승시켰다.

도 1은 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 전체 시스템도
도 2는 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 반응부 2단 전체도
도 3은 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 반응부 1단 분해도
도 4는 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 반응몸체부 상세도
도 5는 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 센터판부 상세도
도 6은 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 상판부 상세도
도 7은 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 하단저장부 개략도
도 8은 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 배관부 P & I 도

먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "수벽 회전식 오염공기 정화장치"를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

발생원에서 포집된 악취, 유해 성분 및 분진을 포함한 유해가스가 인입되어 화학반응 및 세정에 의해 정화시키는 정화장치(A)는 상기 유해가스가 인입되어 상기 유해가스의 화학반응 및 세정에 의해 정화되고, 정화된 가스가 배출되는 스크라버(1)와; 상기 유해가스를 흡입하여 상기 스크라버(1)에 인입시키는 송풍부(2)와; 상기 스크라버(1)에서 반응액을 흡입하고 압력을 형성하여 다시 상기 스크라버(1)로 인입시키는 반응액주입부(3)로 구성된다.

상기 스크라버(1)는 상기 유해가스가 인입되고, 상기 유해가스가 반응액 속에 도입되면 같은 방향으로 회전하면서 내부에 설치되어 있는 내통(1113)의 턱(11131)을 이용하여 상하로 충돌 반응시켜 화학반응 및 세정이 일어나는 반응부(11)와; 상기 반응부(11) 상단에 설치되어 가스 중에 포함된 수분을 제거하고 최상단에 정화가스 배출구(122)가 형성된 상단 배출부(12)와; 상기 반응부(11)의 하단에 설치되고 상기 유해가스와 반응되는 반응액이 저장되며 세정된 분진과 상기 유해가스와 반응하여 생성된 물질이 저장되는 하단 저장부(13)로 구성된다.

상기 송풍부(2)는 유해가스가 흡입되도록 정압을 형성하여 토출하는 송풍팬(21)과, 상기 송풍팬(21)에서 토출된 상기 유해가스가 상기 스크라버(1)로 인입되는 통로인 인입닥트(22)로 구성된다.

상기 반응액주입부(3)는 상기 스크라버(1)에서 반응액을 흡입하여 압력을 형성시키는 순환펌프(31)와 상기 순환펌프(31)에서 상기 스크라버(1)로 반응액을 보내는 통로인 배관부(32)로 구성된다.

상기 반응부(11)는 처리되는 상기 유해가스의 처리 용량에 따라 1~3단 반응부(11a, 11b)으로 형성되고, 상기 유해가스를 반응액 속으로 도입하여 같은 방향으로 회전하면서 내부에 설치되어 있는 내통(1113)의 턱(11131)을 이용하여 상하로 충돌 반응시키는 구조이며, 상기 유해가스가 인입되며 상기 순환펌프(31)에서 펌핑된 반응액이 인입되고, 인입된 반응액이 분사되어 기액(기체와 액체)이 반응되고 세정되는 공간을 제공하는 반응몸체부(111)와; 중앙으로 기액이 상부로 배출되는 통로인 센터파이프(1121)가 하부에 부착되고 상기 센터파이프(1121)가 부착된 상부에 다수 개의 제1배출홀(112211)이 형성되어 기액이 빠져나가는 제1다공부(11221)가 형성되며 상기 반응몸체부(111)의 상부를 덮는 센터판(1122)으로 이루어진 센터판부(112)와; 상기 센터판(1122) 상단에 설치되며, 상기 제1다공부(11221)로 배출된 기액이 상부로 배출되도록 일정 높이의 원통턱(1131)과, 상기 원통턱(1131)의 상부에 설치되며 외주에 2~4열로 다수 개의 제2배출홀(113211)이 형성되어 가스가 배출되는 제2다공부(11321)가 형성된 상판(1132)으로 구성된 상판부(113)와; 1단 반응부(11a)에서는 상기 상판(1132)의 하부에 결합되고 상기 상판(1132)까지 비말 동반된 반응액이 상기 하단 저장부(13)로 회수되는 통로가 되고, 2단 반응부(11b)에서는 비말 동반한 반응액이 하부로 회수되는 통로와 정화된 가스가 상기 상단 배출부(12)로 나가는 통로가 되는 반응액 회수관(114)으로 구성되며, 상기 제1배출홀(112211)과 제2배출홀(113211)의 직경이 20~50mm이며, 상기 분사노즐(1114)은 엘보우 형태로 수평으로 외벽측으로 분사되며, 상기 분사노즐(1114)의 직경은 20~80mm 인 것이 바람직하다.

1단 반응부(11a)에서의 반응액 회수관(114)은 반응부를 통과하는 메인회수관(1141)과 하부배출관(1142)으로 구성되고, 상기 메인회수관(1141)은 상기 하부배출관(1142)보다 2~4배의 직경으로 형성되어 반응액 회수 시 압력 손실을 최소화 하고 사이폰현상이 일어나지 않는 구조이며, 상기 메인회수관(1141)과 하부배출관(1142)은 일정 비율로 좁아지는 레듀셔(11411)로 결합되며, 상기 하부배출관(1142)에는 가스가 역류하는 것을 방지하기 위하여 액체로 채워지는 부분이 상존하는 U트랩(11421)이 형성되는 구조이다.

상기 반응몸체부(111)는 외형을 이루고 상기 하단 저장부(13)와 결합되는 외통(1111)과; 상기 외통(1111)의 하부에 형성되고 반응액으로 채워지는 워터챔버(1112)와; 상기 워터챔버(1112) 상부에 설치되어 인입되는 유해가스가 외벽을 타고 상승하여 내부로 인입되는 내통(1113)과; 상기 워터챔버(1112)의 상부 측에 원주 형태로 설치되고 한쪽 방향으로 분무되어 액이 회전할 수 있게 상기 반응액이 분사되는 다수 개의 분사노즐(1114)과; 상기 워터챔버(1112)의 하부에 형성되어 1단 반응부(11a)에서는 상기 하단 저장부(13)의 내부공간이 되고 2단 반응부(11b)에서는 상기 1단 반응부(11a)에서 정화된 가스가 상기 반응액 회수관(114)으로 배출되는 통로가 되는 하부공간(1115)으로 구성된다.

상기 외통(1111)에는 유해가스가 인입되는 가스인입구(11111)가 형성되며, 상기 워터챔버(1112)에는 반응액이 인입되는 반응액인입구(11121)가 형성된다.

상기 상단 배출부(12)의 내부에는 정화된 가스 중에 포함된 수분을 제거하는 데미스터(121)가 형성되는 구조이다.

상기 인입닥트(22)는 반응액이 상기 송풍팬(21) 측으로 역류되는 것을 방지하기 위하여 가스인입구(11111)보다 높게 루프부(221)가 형성되어 유해가스가 인입되는 구조이고, 상기 가스인입구(11111) 전에는 가스의 인입량을 조정하는 볼륨댐퍼(222a, 222b)가 형성되는 구조이다.

상기 배관부(32)는 상기 흡입배관부(321)와 토출배관부(322)로 구성되고, 상기 흡입배관부(321)에는 상기 순환펌프(31) 내의 액이 배출되는 것을 방지하기 위한 체크밸브(3211)와 상기 순환펌프의 보수를 위한 스톱밸브(3212)가 설치되며. 상기 토출배관부(322)에는 반응액의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(3221)와 상기 순환펌프(31)의 보수를 위한 스톱밸브(3222)와 상기 토출배관부(322) 내의 반응액을 드레인 하기 위한 드레인밸브(3223)와, 상기 순환펌프(31)의 토출압력을 측정하기 위한 압력계(3224)가 설치되는 구조이다.

상기 상단 배출부(12)는 일정 비율로 줄어들어 최상부에 상기 배출구(122)가 형성되고, 상기 상단 배출부(12)와 하단 저장부(13)에는 사람이 들어가서 작업할 수 있게 맨홀(123,131))이 형성되며, 상기 상단배출부(12)와 상기 반응부(11)에는 내부를 확인할 수 있는 사이트그라스(11113, 124)가 형성된다.

상기 하단 저장부(13)에는 상기 반응액의 레벨을 확인할 수 있는 레벨게이지(132)와, 반응액을 투입하는 반응액 투입구(133)와, 상기 반응액을 완전 드레인할 수 있는 드렌인구(134)와, 반응액이 적정 레벨 이상 들어가지 못하게 상기 반응액 투입구(133)를 자동으로 닫는 플로트밸브(135)가 형성되는 구조이다.

이하, 본 발명에 따른 '수벽 회전식 오염공기 정화장치'에 관한 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다음의 실시 예는 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 전체 시스템도이고, 도 2는 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 반응부 2단 전체도이며, 도 3은 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 반응부 1단 분해도이고, 도 4는 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 반응몸체부 상세도이며, 도 5는 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 센터판부 상세도이고, 도 6은 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 상판부 상세도이며, 도 7은 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 하단저장부 개략도이고, 도 8은 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치에 따른 배관부 P & I 도이다.

도 1에 도시되어 있는 것 같이 상기 정화장치(A)는 발생원에서 포집된 악취, 유해 성분 및 분진을 포함한 유해가스가 인입되어 화학반응 및 세정에 의해 정화시키는 장치로서, 상기 유해가스가 인입되어 상기 유해가스의 화학반응 및 세정에 의해 정화되고, 정화된 가스가 배출되는 스크라버(1)와; 상기 유해가스를 흡입하여 상기 스크라버(1)에 인입시키는 송풍부(2)와; 상기 스크라버(1)에서 반응액을 흡입하고 압력을 형성하여 다시 상기 스크라버(1)로 인입시키는 반응액주입부(3)로 구성된다.

상기 스크라버(1)는 상기 유해가스가 인입되고, 상기 유해가스가 반응액 속에 도입되면 같은 방향으로 회전하면서 충돌 반응시켜 화학반응 및 세정이 일어나는 반응부(11)와; 상기 반응부(11) 상단에 설치되어 가스 중에 포함된 수분을 제거하고 최상단에 정화가스 배출구(122)가 형성된 상단 배출부(12)와; 상기 반응부(11)의 하단에 설치되고 상기 유해가스와 반응되는 반응액이 저장되며 세정된 분진과 상기 유해가스와 반응하여 생성된 물질이 저장되는 하단 저장부(13)로 구성된다.

상기 송풍부(2)는 유해가스를 흡입되어 정압을 형성하여 토출하는 송풍팬(21)과, 상기 송풍팬(21)에서 토출된 상기 유해가스가 상기 스크라버(1)로 인입되는 통로인 인입닥트(22)로 구성된다.

상기 상단 배출부(12)는 일정 비율로 줄어들어 최상부에 상기 배출구(122)가 형성되며, 상기 상단 배출부(12)의 내부에는 정화된 가스 중에 포함된 수분을 제거하는 데미스터(121)가 형성되고, 상기 상단 배출부(12)와 하단 저장부(13)에는 사람이 들어가서 작업할 수 있게 맨홀(123,131))이 형성되며, 상기 상단배출부(12)와 상기 반응부(11)에는 내부를 확인할 수 있는 사이트그라스(11113, 124)가 형성된다.

상기 반응부(11)는 처리되는 상기 유해가스의 용량에 따라 1~3단 반응부(11a, 11b)으로 형성되고, 상기 유해가스를 반응액 속으로 도입하여 같은 방향으로 회전하면서 내부에 설치되어 있는 내통(1113)의 턱(11131)을 이용하여 상하로 충돌 반응시키는 구조이며, 도 1은 1단 반응부(11a)와 2단 반응부(11b)로 구성된 것이며, 처리 용량이 적을 경우에는 1단으로 처리해도 충분하고 용량이 커질 경우 상부로 2단 위에 3단을 올릴 수 있고, 소요 부지면적을 최대한 활용 차원에서 필요에 따라 1단으로만 하여 좌우의 부지를 이용하거나 부지가 좁을 경우 단수를 올려 이용할 수도 있다.

도시된 것과 같이 본 발명의 수벽 회전식 오염공기 정화장치는 유해가스를 반응액 속에 직접 분사하여 반응시키는 구조로 기체와 액체의 썩음 효율을 높인 것이다. 즉 비 표면적을 최대화하는 반응부를 제공한 것이 본 발명의 중점 사항이고 예를 들면 어항에 공기를 주입하면 공기방울이 형성되며 이 공기방울을 분사노즐(1114) 및 다공부(11221, 11321)를 통해 최대한 가늘게 분사하고 회전하고 부딪치게 하고 압축해서 최대한 부서지게 하는 것이 반응부(11)이며, 여기에 차아염소산(NaOCl)이나 가성소다(NaOH)와 같은 약품을 사용하여 화학반응을 이용하는 것이 본 발명의 장점이며 반응부(11)의 구조를 효율적으로 최소화하여 소요 부지면적을 최대한 활용할 수 있으며 대용량의 유해가스도 처리를 쉽게 할 수 있다.

기존의 스크라버 형식은 장치 내의 압력손실이 150~200mmAq 정도이나 본 발명의 스크라버(1)는 220~260mmAq 정도로 장치 내의 압력손실은 좀 높은 편이나, 반면 기체와 액체의 썩임 효율이 기존의 스크라버의 70~80%보다 100%에 가깝게 상당히 높은 장점이 있다.

도 2에 도시되어 있는 것 같이 상기 반응부(11)는 1단 반응부(11a)와 2단 반응부(11b)로 구성된 것을 보여주며, 반응액 회수관(114)은 1단 반응부(11a)에서는 상기 상판(1132)의 하부에 결합되고 상기 상판(1132)까지 유해가스와 반응액이 함께 동반된 용액 중 반응액이, 즉 비말 동반된 반응액이 상기 하단 저장부(13)로 회수되는 통로가 되고, 2단 반응부(11b)에서는 유해가스와 반응액이 함께 동반된 용액 중 반응액이, 즉 비말 동반한 반응액이 하부로 회수되는 통로와 정화된 가스가 상기 상단 배출부(12)로 나가는 통로가 된다.

도 3에 도시되어 있는 것 같이 상기 반응부(11)는 상기 유해가스가 인입되며 상기 순환펌프(31)에서 펌핑된 반응액이 인입되고, 인입된 반응액이 분사되어 기액(기체와 액체)이 반응되고 세정되는 공간을 제공하는 반응몸체부(111)와; 중앙으로 기액이 상부로 배출되는 통로인 센터파이프(1121)가 하부에 부착되고 상기 센터파이프(1121)가 부착된 상부에 다수 개의 제1배출홀(112211)이 형성되어 기액이 빠져나가는 제1다공부(11221)가 형성되며 상기 반응몸체부(111)의 상부를 덮는 센터판(1122)으로 이루어진 센터판부(112)와; 상기 센터판(1122) 상단에 설치되며, 상기 제1다공부(11221)로 배출된 기액이 상부로 배출되도록 일정 높이의 원통턱(1131)이 형성되고, 외주에 2~4열로 다수 개의 제2배출홀(113211)이 형성되어 가스가 배출되는 제2다공부(11321)가 형성된 상판(1132)으로 구성된 상판부(113)와; 1단 반응부(11a)에서는 상기 상판(1132)의 하부에 결합되고 상기 상판(1132)까지 유해가스와 반응액이 함께 동반된 용액 중 반응액이, 즉 비말 동반된 반응액이 상기 하단 저장부(13)로 회수되는 통로가 되고, 2단 반응부(11b)에서는 유해가스와 반응액이 함께 동반된 용액 중 반응액이, 즉 비말 동반한 반응액이 하부로 회수되는 통로와 정화된 가스가 상기 상단 배출부(12)로 나가는 통로가 되는 반응액 회수관(114)으로 구성된다.

즉 상기 1단 반응부(11a)와 2단 반응부(11b)의 구조적인 차이점은 상기 반응액 회수관(114)에서 1단 반응부에서는 메인회수관(1141)과, 레듀셔(11411)과 U트랩(11421)로 구성된 하부배출관(1142)으로 구성되고, 상기 2단 반응부(11b)에서는 메인회수관(1141)만 있는 반응액회수관(114)이다.

도 4에 도시되어 있는 것 같이 상기 반응몸체부(111)는 외형을 이루고 상기 하단 저장부(13)와 결합되는 외통(1111)과; 상기 외통(1111)의 하부에 형성되고 반응액으로 채워지는 워터챔버(1112)와; 상기 워터챔버(1112) 상부에 설치되어 인입되는 유해가스가 외벽을 타고 상승하여 내부로 인입되는 내통(1113)과; 상기 워터챔버(1112)의 상부 측에 원주 형태로 설치되고 한쪽 방향으로 분무되어 액이 회전할 수 있게 상기 반응액이 분사되는 다수 개의 분사노즐(1114)과; 상기 워터챔버(1112)의 하부에 형성되어 1단 반응부(11a)에서는 상기 하단 저장부(13)의 내부공간이 되고 2단 반응부(11b)에서는 상기 1단 반응부(11a)에서 정화된 가스가 상기 반응액 회수관(114)으로 배출되는 통로가 되는 하부공간(1115)으로 구성된다.

상기 외통(1111)에는 유해가스가 인입되는 가스인입구(11111)와, 상부에는 상기 센터판부(112)와 결합하는 플랜지홀(111121)이 형성된 결합플랜지(11112)와, 내부의 상태를 확인할 수 있는 사이트그라스(11113)이 형성되며, 상기 워터챔버(1112)에는 반응액이 인입되는 반응액인입구(11121)가 형성된다.

상기 분사노즐(1114)은 분사방향(11141)같이 엘보우 형태로 수평으로 외벽측으로 분사되며, 상기 분사노즐(1114)의 직경은 기존에는 작은 노즐 구멍(5mm~8mm 정도)을 통해서 악취가스를 반응기에 채워진 반응액 속에 분사함으로 장기간 사용시 물리및 화학적 반응에 의해 생성된 슬러지 덩어리로 악취분사 노즐구멍을 막히게하는 원인이 되어 제거 효율저하및 잦은 노즐 크리닝 작업을 해야 했으나 본 발명은 20~80mm 이어서 순환되는 반응액 속의 이물질로 인하여 막힘 현상을 방지할 수 있다.

도 5에 도시되어 있는 것 같이 센터판부(112)는 중앙으로 기액이 상부로 배출되는 통로인 센터파이프(1121)가 하부에 부착되고 상기 센터파이프(1121)가 부착된 상부에 다수 개의 제1배출홀(112211)이 형성되어 기액이 빠져나가는 제1다공부(11221)가 형성되며 상기 반응몸체부(111)의 상부를 덮는 센터판(1122)으로 이루어지며, 상기 제1배출홀(112211)의 직경이 20~50mm인 것이 바람직하다.

상기 센터판(1122)에는 기액이 빠져나가는 제1다공부(11221)와, 상부에 설치되는 상판부(113)에 결합되는 결합홀(11222)와, 상기 반응액 회수관(114)가 통과하는 반응액 회수관 통과홀(11223)이 형성된다.

즉 상기 반응본체부(111)에서 반응액과 유해가스의 접촉 반응 한 후 상기 제1다공부(11221)를 통하여 빠져나가는데 상기 제1배출홀(112211)의 직경이 20~50mm 여서 밀폐시켜 압축 반응 효과 및 정화된 기류 속의 비말 동반을 최대한 줄였다.

도 6에 도시되어 있는 것 같이 상기 상판부(113)는 상기 센터판(1122) 상단에 설치되며, 상기 제1다공부(11221)로 배출된 기액이 상부로 배출되도록 일정 높이의 원통턱(1131)과, 상기 원통턱(1131)의 상부에 설치되며 외주에 2~4열로 다수 개의 제2배출홀(113211)이 형성되어 가스가 배출되는 제2다공부(11321)가 형성된 상판(1132)으로 구성되며, 제2배출홀(113211)의 직경이 20~50mm인 것이 바람직하다.

상기 원통턱(1131)의 하부에는 상기 센터판부(112)와 결합하는 결합플랜지(1133)이 형성되며, 상기 상판(1132)에는 상기 상단 배출부(12)와 결합하는 결합홀(11323)이 형성되고 상기 결합플랜지(1133)에는 볼트가 체결되는 플랜지홀(11331)과 상기 반응액 회수관(114)가 통과하는 회수홀(11322)과, 상단 배출부(12)와 결합하는 결합홀(11323)이 형성된다.

상기 반응본체부(111)에서 반응액과 유해가스의 접촉 반응 한 후 상부 센터에 있는 상기 제1다공부(11221)를 통하여 빠져 나간후 외주 쪽으로 올라가 상기 상판(1132)의 상기 제2다공부(11321)에 형성된 상기 제2배출홀(113211)로 빠져 나가 상기 상단 배출구(12)를 통하여 빠져나가며, 상기 제1다공부(11221)과 상기 제2다공부(11321)를 빠져 나가면서 밀폐시켜 압축 반응 효과 및 정화된 기류 속의 비말 동반을 최대한 줄였다.

도 7에 도시되어 있는 것 같이 상기 하단 저장부(13)는 상기 반응부(11)의 하단에 설치되고 상기 유해가스와 반응되는 반응액이 저장되며 세정된 분진과 상기 유해가스와 반응하여 생성된 물질이 저장된다.

상기 하단 저장부(13)에는 상기 반응액의 레벨을 확인할 수 있는 레벨게이지(132)와, 반응액을 투입하는 반응액 투입구(133)와, 상기 반응액을 완전 드레인할 수 있는 드렌인구(134)와, 반응액이 적정 레벨 이상 들어가지 못하게 반응액 투입구(133)를 자동으로 닫는 플로트밸브(135)가 형성되는 구조이며, 상기 드레인구(134)에는 드레인밸브(3141)이 형성되어 필요시 상기 하단 저장부(13) 내의 반응액을 배출할 수 있게 하며, 상기 레벨게이지(132)에는 앵글밸브(1321)을 설치하여 상기 레벨게이지(132)를 교체할 때 반응액이 배출되지 않도록 상기 앵글밸브(1321)를 잠그고 작업할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

도 8에 도시되어 있는 것 같이 상기 반응액주입부(3)는 상기 스크라버(1)에서 반응액을 흡입하고 압력을 형성하여 다시 상기 스크라버(1)로 인입시키며, 상기 스크라버(1)에서 반응액을 흡입하여 압력을 형성시키는 순환펌프(31)와 상기 순환펌프(31)에서 상기 스크라버(1)로 반응액을 보내는 통로인 배관부(32)로 구성된다.

상기 배관부(32)는 상기 흡입배관부(321)와 토출배관부(322)로 구성되고. 상기 흡입배관부(321)에는 상기 순환펌프(31) 내의 액이 배출되는 것을 방지하기 위한 체크밸브(3211)와 상기 순환펌프의 보수를 위한 스톱밸브(3212)와 상기 순환펌프(31) 내로 이무질이 들어오지 못하게 스트레이너(3213)가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 토출배관부(322)에는 반응액의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(3221)와 상기 순환펌프(31)의 보수를 위한 스톱밸브(3222)와 상기 토출배관부(322) 내의 반응액을 드레인 하기 위한 드레인밸브(3223)와, 상기 순환펌프(31)의 토출압력을 측정하기 위한 압력계(3224)가 설치되는 구조이다.

본 발명에 따른 수벽 회전식 오염공기 정화장치는 분사노즐을 개선하여 노즐의 막힘 현상을 개선하였고, 반응액과 유해가스의 접촉반응 부분의 상부 열린 부분을 이중의 다공부로 밀폐시켜 압축 반응 효과 및 정화된 기류 속의 비말동반을 대폭 감소시켰으며, 중간의 용액 순환 공간을 없애고 반응몸체부의 중간에 반응액 회수관을 설치하여 설비의 크기를 경제적으로 최소화하였고, 반응부 내에 일정 높이의 내통을 두어 유해가스 등이 용액 속에서 상하로 요동치게 하여 반응 효과를 상승시켰다.

A : 정화장치 1 : 스크라버
11 : 반응부 11a : 1단 반응부
11b : 2단 반응부 111 : 반응몸체부
1111 : 외통 11111 : 가스인입구
11112 : 결합플랜지 111121 : 플랜지홀
11113 : 사이트그라스 1112 : 워터챔버
11121 : 반응액인입구 11122 : 반응액 회수관 통과홀
1113 : 내통 11131 : 턱
1114 : 분사노즐 11141 : 분사방향
1115 : 하부공간 112 : 센터판부
1121 : 센터파이프 1122 : 센터판
11221 : 반응액 회수관 통과홀 11222 : 결합홀
11221 : 제1다공부 112211 : 제1배출홀
113 : 상판부 1131 : 원통턱
1132 : 상판 11321 : 제2다공부
11322 : 회수홀 11323 : 결합홀
113211 : 제2배출홀 1133 : 결합플랜지
11331 : 플랜지홀 114 : 반응액 회수관
1141 : 메인회수관 11411 : 레듀셔
1142 : 하부배출관 11421 : U트랩
12 : 상단 배출부 121 : 데미스터
122 : 배출구 123 : 맨홀
13 : 하단 저장부 131 : 맨홀
132 : 레벨게이지 1321 : 앵글밸브
133 : 반응액 투입구
134 : 드레인구 135 : 플로트밸브
136 : 반응액배출구 137 : 결합플랜지
2 : 송풍부 21 : 송풍팬
22 : 인입닥트 221 : 루프부
3 : 반응액주입부 31 : 순환펌프
32 : 배관부 321 : 흡입배관부
3211 : 체크밸브 3212 : 스톱밸브
3123 : 스트레이너
322 : 토출배관부 3221 : 체크밸브
3222 : 스톱밸브 3223 : 드레인밸브
3224 : 압력계 32241 ; 볼밸브
3225 : 1단 스톱밸브 3226 : 2단 스톱밸브

Claims

삭제
발생원에서 포집된 악취, 유해 성분 및 분진을 포함한 유해가스가 인입되어 화학반응 및 세정에 의해 정화시키는 정화장치(A)에 있어서,
상기 정화장치(A)는 상기 유해가스가 인입되어 상기 유해가스의 화학반응 및 세정에 의해 정화되고, 정화된 가스가 배출되는 스크라버(1)와;
상기 유해가스를 흡입하여 상기 스크라버(1)에 인입시키는 송풍부(2)와;
상기 스크라버(1)에서 반응액을 흡입하고 압력을 형성하여 다시 상기 스크라버(1)로 인입시키는 반응액주입부(3)로 구성되고,
상기 스크라버(1)는 상기 유해가스가 인입되고, 상기 유해가스가 반응액 속에 도입되면 같은 방향으로 회전하면서 상하로 충돌 반응시켜 화학반응 및 세정이 일어나는 반응부(11)와;
상기 반응부(11) 상단에 설치되어 가스 중에 포함된 수분을 제거하고 최상단에 정화가스 배출구(122)가 형성된 상단 배출부(12)와;
상기 반응부(11)의 하단에 설치되고 상기 유해가스와 반응되는 반응액이 저장되며 세정된 분진과 상기 유해가스와 반응하여 생성된 물질이 저장되는 하단 저장부(13)로 구성되며,
상기 송풍부(2)는 유해가스가 흡입되도록 정압을 형성하여 토출하는 송풍팬(21)과, 상기 송풍팬(21)에서 토출된 상기 유해가스가 상기 스크라버(1)로 인입되는 통로인 인입닥트(22)로 구성되고,
상기 반응액주입부(3)는 상기 스크라버(1)에서 반응액을 흡입하여 압력을 형성시키는 순환펌프(31)와 상기 순환펌프(31)에서 상기 스크라버(1)로 반응액을 보내는 통로인 배관부(32)로 구성되며,
상기 반응부(11)는 처리되는 상기 유해가스의 처리 용량에 따라 1~3단 반응부(11a, 11b)으로 형성되고,
상기 유해가스를 반응액 속으로 도입하여 같은 방향으로 회전하면서 상하로 충돌 반응시키는 구조이고,
상기 반응부(11)는 상기 유해가스가 인입되며 상기 순환펌프(31)에서 펌핑된 반응액이 인입되고, 인입된 반응액이 분사되어 기액(기체와 액체)이 반응되고 세정되는 공간을 제공하는 반응몸체부(111)와;
중앙으로 기액이 상부로 배출되는 통로인 센터파이프(1121)가 하부에 부착되고 상기 센터파이프(1121)가 부착된 상부에 다수 개의 제1배출홀(112211)이 형성되어 기액이 빠져나가는 제1다공부(11221)가 형성되고 상기 반응몸체부(111)의 상부를 덮는 센터판(1122)으로 이루어진 센터판부(112)와;
상기 센터판(1122) 상단에 설치되며, 상기 제1다공부(11221)로 배출된 기액이 상부로 배출되도록 일정 높이의 원통턱(1131)과, 상기 원통턱(1131)의 상부에 설치되며 외주에 2~4열로 다수 개의 제2배출홀(113211)이 형성되어 가스가 배출되는 제2다공부(11321)가 형성된 상판(1132)으로 구성된 상판부(113)와;
1단 반응부(11a)에는 상기 상판(1132)의 하부에 결합되고 상기 상판(1132)까지 가스와 비말 동반된 반응액이 상기 하단 저장부(13)로 회수되는 통로가 되고, 2단 반응부(11b)에서는 가스와 비말 동반한 반응액이 하부로 회수되는 통로와 정화된 가스가 상기 상단 배출부(12)로 나가는 통로가 되는 반응액 회수관(114)으로 구성되며,
상기 반응몸체부(111)는 외형을 이루고 상기 하단 저장부(13)와 결합되는 외통(1111)과;
상기 외통(1111)의 하부에 형성되고 반응액으로 채워지는 워터챔버(1112)와;
상기 워터챔버(1112) 상부에 설치되어 인입되는 유해가스가 외벽을 타고 상승하여 내부로 인입되는 내통(1113)과;
상기 워터챔버(1112)의 상부 측에 원주 형태로 설치되고 한쪽 방향으로 분무되어 액이 회전할 수 있게 상기 반응액이 분사되는 다수 개의 분사노즐(1114)과;
상기 워터챔버(1112)의 하부에 형성되어 1단 반응부(11a)에서는 상기 하단 저장부(13)의 내부공간이 되고 2단 반응부(11b)에는 상기 1단 반응부(11a)에서 정화된 가스가 상기 반응액 회수관(114)으로 배출되는 통로가 되는 하부공간(1115)으로 구성되고,
상기 외통(1111)에는 유해가스가 인입되는 가스인입구(11111)가 형성되며, 상기 워터챔버(1112)에는 반응액이 인입되는 반응액인입구(11121)가 형성되고,
상기 상단 배출부(12)의 내부에는 정화된 가스 중에 포함된 수분을 제거하는 데미스터(121)가 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 수벽 회전식 오염공기 정화장치
제 2항에 있어서,
상기 인입닥트(22)는 반응액이 상기 송풍팬(21) 측으로 역류되는 것을 방지하기 위하여 가스인입구(11111)보다 높게 루프부(221)가 형성되어 유해가스가 인입되는 구조이고, 상기 가스인입구(11111) 전에는 가스의 인입량을 조정하는 볼륨댐퍼(222a, 222b)가 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 수벽 회전식 오염공기 정화장치
제 2항에 있어서,
상기 배관부(32)는 흡입배관부(321)와 토출배관부(322)로 구성되고,
상기 흡입배관부(321)에는 상기 순환펌프(31) 내의 액이 배출되는 것을 방지하기 위한 체크밸브(3211)와 상기 순환펌프의 보수를 위한 스톱밸브(3212)가 설치되며.
상기 토출배관부(322)에는 반응액의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(3221)와 상기 순환펌프(31)의 보수를 위한 스톱밸브(3222)와 상기 토출배관부(322) 내의 반응액을 드레인 하기 위한 드레인밸브(3223)와, 상기 순환펌프(31)의 토출압력을 측정하기 위한 압력계(3224)가 설치되는 구조인 것을 특징으로 하는 수벽 회전식 오염공기 정화장치
제 2항에 있어서,
상기 상단 배출부(12)는 일정 비율로 줄어들어 최상부에 상기 배출구(122)가 형성되며,
상기 상단 배출부(12)와 하단 저장부(13)에는 사람이 들어가서 작업할 수 있게 맨홀(123,131))이 형성되며,
상기 상단배출부(12)와 상기 반응부(11)에는 내부를 확인할 수 있는 사이트그라스(11113, 124)가 형성되고,
상기 하단 저장부(13)에는 상기 반응액의 레벨을 확인할 수 있는 레벨게이지(132)와, 반응액을 투입하는 반응액 투입구(133)와, 상기 반응액을 완전 드레인할 수 있는 드렌인구(134)와, 반응액이 적정 레벨 이상 들어가지 못하게 상기 반응액 투입구(133)를 자동으로 닫는 플로트밸브(135)가 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 수벽 회전식 오염공기 정화장치
제 2항에 있어서,
상기 제1배출홀(112211)과 제2배출홀(113211)의 직경이 20~50mm이며,
상기 분사노즐(1114)은 엘보우 형태로 수평으로 외벽측으로 분사되며, 상기 분사노즐(1114)의 직경은 20~80mm 인 것을 특징으로 하는 수벽 회전식 오염공기 정화장치
제 2항에 있어서,
1단 반응부(11a)에서의 반응액 회수관(114)은 반응부를 통과하는 메인회수관(1141)과 하부배출관(1142)으로 구성되고,
상기 메인회수관(1141)은 상기 하부배출관(1142)보다 2~4배의 직경으로 형성되어 반응액 회수 시 압력 손실을 최소화 하고 사이폰현상이 일어나지 않는 구조이며, 상기 메인회수관(1141)과 하부배출관(1142)은 일정 비율로 좁아지는 레듀셔(11411)로 결합되며,
상기 하부배출관(1142)에는 가스가 역류하는 것을 방지하기 위하여 액체로 채워지는 부분이 상존하는 U트랩(11421)이 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 수벽 회전식 오염공기 정화장치