KR101140251B1

KR101140251B1 - 침액식 스크러버

Info

Publication number: KR101140251B1
Application number: KR1020100031068A
Authority: KR
Inventors: 임 갑 차
Original assignee: 임 갑 차
Priority date: 2010-04-02
Filing date: 2010-04-02
Publication date: 2012-04-26
Also published as: KR20100061622A

Abstract

본 발명은 침액식 스크러버에 관한 것으로, 배기가스를 정화시키는 장치인 스크러버에 있어서, 상기 스크러버는 실내와 연결된 흡기 닥트 입구에 폐가스를 흡입하는 흡기팬이 설치되고, 상기 흡기 닥트의 출구에는 1차 수조노즐이 설치되며, 상기 1차 수조노즐의 일단은 하부에 위치한 1차수조의 수중에 침지되게 구성되어, 상기 1차 수조노즐에서 분사되는 폐가스 중에 포함된 이물질들이 상기 1차 수조를 통과하면서 정화되며, 상기 1차 수조 상부에는 연결관이 설치되며, 2차 노즐인 연결관의 출구 부분이 하부에 위치한 2차 수조의 수중에 침지되게 구성되어, 상기 1차 수조를 통과한 폐가스 중의 잔여 이물질들이 다시 2차 수조에서 걸러진 후 대기 중으로 방출되는 것으로, 침액식 1, 2차 수조노즐에 의해 기포를 발생시켜 폐가스와 물의 접촉면적을 증대시켜 스크러버의 폐가스 정화 능력을 극대화하였으며, 또한 배기 닥트 내부에 싸이클론장치를 설치함으로써, 구조가 단순하고, 유지 보수가 필요 없으며, 고온에서도 가동이 가능한 현저한 효과가 있다.

Description

침액식 스크러버{omitted}

본 발명은 제조공정에서 발생하는 배기가스에 포함되어 있는 각종 분진, 먼지, 냄새 등의 이물질을 걸러내어 배기가스를 정화시키는 침액식 스크러버에 관한 것이다.

본 발명은 침액식 스크러버에 관한 것이다. 일반적으로 습식 스크러버는 기체를 액체에 접촉시켜 기체중 가용성(可溶性) 성분 및 분진(dust) 등을 제거하는 장치로 "가스 흡수탑"으로 불리기도 한다.

습식 스크러버는 도 1에 도시된 바와 같이, 원통이나, 사각통 모양으로 수직 방향으로 설치된 타워가 있으며, 지면과 수평으로 설치되어 각종 분진, 먼지 및 폐가스가 포함된 배기가스를 스크러버로 흡입시키는 흡입 팬(FAN)이 설치되어 있으며, 이 흡입 팬(FAN)으로 흡입된 폐가스를 이동 시키는 닥트(Duct)가 수평으로 설치되어 있으며, 또한 스크러버의 최하부에는 수조탱크가 설치되며, 수조 탱크 상부에 일측에 있는 흡입구로 폐가스가 유입된 뒤, 흡입구 상부에 수평으로 설치되어 물을 분사하는 제1분사노즐을 통과하며, 이때 분사 노즐에서 분사된 물과 폐가스가 1차 혼합되며, 분사노즐 부위에서 1차로 물과 혼합된 폐가스는 제1분사노즐 상부에 수평으로 설치되며, 폐가스와 물의 접촉 면적을 넓혀 주기 위해 설치된 충진물을 통과한 후, 폐가스와 물은 2차로 혼합된 후, 각종 분진, 먼지, 이물질 등이 응집되면서 하부에 있는 수조탱크로 떨어진다.

또한, 충진물 상부에는 분사 노즐과 충진물을 통과한 폐가스의 수분을 분리하는 장치인 액체 분리장치(Demister)가 수평으로 설치되어 있어, 상기 분리 장치를 통과하면서 물방울은 하부에 있는 수조 탱크로 낙하되고, 폐가스는 상부에 있는 배기구로 배출되는 구조로 되어 있다.

또한, 제1분사노즐은 제2, 제3의 분사노즐을 병렬로 설치할 수 있으며 충진물도 여러개를 병렬로 설치하여 폐가스의 정화력을 높일 수 있다.

따라서 상기 구조로 된 습식 스크러버는 폐가스에 각종 분진이나 이물질이 혼합된 상태에서 분사노즐과 충진물을 통과하면서 분진 및 이물질이 충진물에 고착되어, 충진물의 효과가 반감되면서 물과 폐가스의 접촉 면적이 줄어 정화력이 저하되는 현상이 발생되고 있으며, 또한 분진과 이물질이 물과 함께 혼합되어 스크러버 타워 최하부에 있는 수조 탱크에 낙하하여, 수조 탱크의 물이 쉽게 오염되고, 오염된 물을 다시 분사노즐에 공급하면서, 폐가스는 다시 오염된 물과 혼합되어 정화력이 저하될 수 있는 단점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 침액식 스크러버에 사용되는 물과 충진물의 교환주기 및 정화력을 향상시키고, 또한 폐가스의 배출 압력을 이용하여, 수조 탱크에 침수된 노즐에 의해 기포(물방울)를 형성시켜 폐가스와 물이 직접적으로 접촉하게 하여, 정화력을 향상시키는 침액식 스크러버를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바를 달성하기 위하여, 본 발명은 배기가스를 정화시키는 장치인 스크러버에 있어서, 상기 스크러버는 실내와 연결된 흡기 닥트 입구에 폐가스를 흡입하는 흡기팬이 설치되고, 상기 흡기 닥트의 출구에는 1차수조노즐이 설치되며, 상기 1차 수조노즐의 일단은 하부에 위치한 1차 수조의 수중에 침지되게 구성되어, 상기 1차 수조노즐에서 분사되는 폐가스 중에 포함된 이물질들이 상기 1차 수조를 통과하면서 정화되며, 또한 상기 1차 수조 상부에는 연결관이 설치되며, 2차 수조노즐인 연결관의 출구 부분이 하부에 위치한 2차 수조의 수중에 침지되게 구성되어, 상기 1차 수조를 통과한 폐가스 중의 잔여 이물질들이 다시 2차 수조에서 걸러진 후 대기 중으로 방출되는 것이다.

본 발명은 침액식 1, 2차 수조노즐을 설치함으로써 기포를 발생시켜 폐가스와 물의 접촉 면적을 증대시켜 스크러버의 폐가스 정화 능력을 극대화하였으며, 또한 싸이클론장치를 설치함으로써, 구조가 단순하고, 유지 보수가 필요없으며, 고온에서도 가동이 가능한 현저한 효과가 있다.

도 1은 기존 스크러버 정면도
도 2는 본 발명 침액식 스크러버 전체 평면도
도 3은 본 발명 침액식 스크러버 정면도
도 4는 본 발명 침액식 스크러버 확대도
도 5는 싸이클론 장치의 정면도

본 발명은 침액식 스크러버에 관한 것으로, 배기가스를 정화시키는 장치인 스크러버에 있어서, 상기 스크러버는 실내와 연결된 흡기 닥트(10) 입구에 폐가스를 흡입하는 흡기팬(20)이 설치되고, 상기 흡기 닥트(10)의 출구에는 1차 수조노즐(90)이 설치되며, 상기 1차 수조노즐(90)의 일단은 하부에 위치한 1차 수조(70)의 수중에 침지되게 구성되어, 상기 1차 수조노즐(90)에서 분사되는 폐가스 중에 포함된 이물질들이 상기 1차 수조(70)를 통과하면서 정화된 후 대기 중으로 방출되는 것을 특징으로 하는 침액식 스크러버이다.

또한, 상기 1차 수조(70) 상부에는 연결관(110)이 설치되며 2차 수조노즐(100)인 연결관(110)의 출구 부분이 하부에 위치한 2차 수조(80)의 수중에 침지되게 구성되어, 상기 1차 수조(70)를 통과한 폐가스 중의 잔여 이물질들이 다시 2차 수조(80)에서 걸러진 후 대기 중으로 방출되는 것이다.

그리고 상기 흡기팬(20)과 1차 수조노즐(90) 사이의 1차 스크러버 타워(150) 내부에는 1차 분사노즐(30), 1차 무동력 임펠러(50), 2차 분사노즐(40) 및 2차 무동력 임펠러(60)가 순차적으로 설치되며, 2차 스크러버 타워(160) 내부에는 상기 2차 수조(80)의 상부로 방해판(120), 기, 액체 분리장치(130) 및 싸이클론장치(140)가 순차적으로 설치되되, 상기 싸이클론장치(140)는 2차 스크러버 타워(160) 안에 내부 원통이 설치되고, 상기 내부 원통 안에는 나선형의 날개가 수직축주위로 형성된 원심분리기가 설치되며, 상기 내부 원통 주위에는 동심원상으로 다수개의 싸이클론이 설치된 것으로, 2차 수조(80)를 통과한 폐가스가 상기 원심분리기를 통과할 때 폐가스 안에 포함된 이물질들이 원심력에 의해 폐가스와 분리된 후 하강하며, 또한 회전하면서 원심력을 얻게 된 폐가스는 원심력과 관성력에 의해 싸이클론 입구로 이동하고, 싸이클론 내벽에 충돌하며 이물질이 하강되며 분리되고, 싸이클론의 안쪽에서는 역류하며 역방향으로 이동하는 흐름이 발생되어 이물질이 걸러진 폐가스가 대기 중으로 빠져나가게 되는 것이다.

본 발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 기존 스크러버 정면도, 도 2는 본 발명 침액식 스크러버 전체도, 도 3은 본 발명 침액식 스크러버 정면도, 도 4는 본 발명 침액식 스크러버 확대도, 도 5는 싸이클론 장치의 단면도이다.

본 발명은 침액식 스크러버에 관한 것으로, 배기가스를 정화시키는 장치인 스크러버는 1차 스크러버와 2차 스크러버 2개로 구성한다. 물론 배기가스의 양 등에 따라서 3차, 4차 등으로 스크러버의 개수를 늘려갈 수 있다. 상기 1차 스크러버는 실내와 연결된 흡기 닥트 입구 부분에 폐가스를 흡입하는 흡기팬이 설치된다. 흡기팬은 하나의 대용량 팬을 사용하거나 저용량 팬을 여러 개 함께 설치하여 사용할 수 있다. 그리고 상기 흡기 닥트의 출구 부분에는 1차 수조노즐이 설치된다. 상기 1차 수조노즐은 깔데기 모양의 노즐 격벽과 상기 노즐 격벽 중앙부위에 수직 방향으로 제1차 수조의 수중에 침수되어 있는 상태로 설치된 노즐출구로 구성되어 있는데, 상기 1차 수조노즐에서 분사되는 폐가스 중에 포함된 이물질들이 상기 1차 수조를 통과하면서 정화된 후 방출된다. 상기 1차 수조노즐의 일단이 수중에 잠겨 있으므로 노즐에서 분사되는 폐가스의 압력에 의해 수중에 기포를 형성하며 형성된 기포는 수면 위로 상승하고, 상승한 기포가 터지면서 재차 폐가스를 정화시킨다.

또한, 본 발명은 상기 1차 수조 상부에는 연결관이 설치되며 연결관의 출구부분인 관단부가 곧 2차 노즐 역할을 한다. 2차 노즐인 관단부는 하부에 위치한 2차 수조의 수중에 침지되게 구성되어, 상기 1차 수조를 통과한 폐가스 중의 잔여 이물질들이 다시 2차 수조에서 걸러진 후 대기 중으로 방출된다.

또한, 1차 스크러버 타워 옆에는 병렬로 2차 스크러버 타워가 설치되어 있으며, 상기 2차 스크러버 타워의 최하단부에는 2차 수조가 설치되어 있고 또한 1차 수조와 1차 수조노즐의 노즐격벽 사이 일측(수조 탱크의 수면 위)에는 제2차 수조와 연결되는 연결관이 설치되어 있다. 상기 연결관의 출구에는 제2차 수조의 수면에 노즐출구가 침수된 상태인 제2차 수조노즐이 설치되어 있다.

한편, 제2차 수조 상부에는 물의 비산 방지용 방해판이 설치되되, 다수의 판들이 세로로 지그재그로 설치되어, 2차 수조를 통과한 정화된 폐가스가 상승하면서 방해판에 접촉함으로써 정화된 폐가스 중에 섞여 있는 비산된 물과 기포를 제거 한다.

그리고, 상기 방해판의 상부에는 기체, 액체 분리 장치(Demiste)가 설치되어 있어서, 방해판을 통과한 정화된 폐가스에 포함되어 있는 수분을 제거한다. 상기 기체, 액체 분리장치는 본 발명의 종래기술에 기재한 바와 같이 관용의 기술에 해당되므로 그 자세한 기재는 생략한다.

한편, 상기 2차 수조의 기체, 액체 분리 장치(Demiste) 상부에는 싸이클론장치가 설치된다. 싸이클론장치는 배기 닥트 안에 내부 원통이 설치되고, 상기 내부 원통 안에는 나선형의 날개가 수직축주위로 형성된 원심분리기가 설치되며, 상기 내부 원통 주위에는 동심원상으로 다수개의 싸이클론이 설치된 것이다(싸이클론 수는 5개 정도가 적정하다). 싸이클론장치의 작동원리를 설명하면, 최종적으로 2차 수조를 통과한 폐가스가 상기 원심분리기를 통과할 때 폐가스 안에 포함된 이물질들이 원심력에 의해 폐가스와 분리된 후 하강한다. 또한 회전하면서 원심력을 얻게 된 폐가스는 원심력과 관성력에 의해 싸이클론 입구로 이동하고, 싸이클론 내벽에 충돌하며 이물질이 하강되며 분리되고(별도의 배수관을 통해 배수통으로 배수된다), 싸이클론의 안쪽에서는 역류하며 역방향으로 이동하는 흐름이 발생되어 이물질이 걸러진 폐가스가 대기 중으로 빠져나가게 되는 것이다.

그리고 본 발명은 침액식 스크러버의 정화효율을 높이기 위하여 흡기팬과 1차 수조노즐 사이의 1차 스크러버 타워 내부에 1차 분사노즐, 1차 무동력 임펠러, 2차 분사노즐 및 2차 무동력 임펠러가 순차적으로 설치한다.

1차 분사노즐은 1차 스크러버 타워의 최상부에 수평으로 설치되어 있는데, 이 부근에서 폐가스는 1차 분사노즐에서 분사된 물과 혼합되는 과정을 거치게 된다. 1차 분사노즐은 수 개를 설치할 수 있으며, 설치 형태는 수평으로 십자형, 혹은 원형, 또는 사각형 모양으로 설치할 수 있다.

1차 분사노즐 하부에는 수평으로 1차 임펠러가 설치된다. 1차 임펠러는 무동력으로 회전되면서 1차 분사노즐을 통과한 폐기가스와 물을 다시 혼합하는데, 이 때 물과 폐가스에는 회전기류가 형성되며 혼합된다.

한편, 1차 임펠러 하부에는 수평으로 2차 분사노즐이 설치되며, 2차 분사노즐도 1차 분사노즐과 같은 방식으로 설치된다.

그리고, 2차 분사노즐 하부에는 수평으로 2차 임펠러가 설치되며, 2차 임펠러도 무동력으로 회전하며 내려오는 물과 폐가스를 혼합하게 된다. 또한, 2차 임펠러 하부와 1차 수조 사이에는 1차 수조 노즐이 설치된다.

1 : 흡입 팬 2 : 흡기닥트
3 : 수조 탱크 4 : 분사노즐
5 : 충진물 6 : 기, 액체 분리장치
10 : 흡기닥트 20 : 흡기팬
30 : 1차 분사노즐 40 : 2차 분사노즐
50 : 1차 무동력 임펠러 60 : 2차 무동력 임펠러
70 : 1차 수조 80 : 2차 수조
90 : 1차 수조노즐 91 : 노즐 격벽
92 : 노즐출구 100 : 2차 수조노즐
110 : 연결관 120 : 방해판
130 : 기, 액체 분리장치 140 : 싸이클론장치
141 : 싸이클론 142 : 원심분리기
150 : 1차 스크러버 타워 160 : 2차 스크러버 타워
170 : 배기닥트

Claims

배기가스를 정화시키는 장치인 스크러버에 있어서, 상기 스크러버는 실내와 연결된 흡기 닥트(10) 입구에 폐가스를 흡입하는 흡기팬(20)이 설치되고, 상기 흡기 닥트(10)의 출구에는 1차 수조노즐(90)이 설치되며, 상기 1차수조노즐(90)의 일단은 하부에 위치한 1차 수조(70)의 수중에 침지되게 구성되어, 상기 1차 수조노즐(90)에서 분사되는 폐가스 중에 포함된 이물질들이 상기 1차 수조(70)를 통과하면서 정화된 후 대기 중으로 방출되되,
상기 1차 수조(70) 상부에는 연결관(110)이 설치되며 2차 수조노즐(100)인 연결관(110)의 출구부분이 하부에 위치한 2차 수조(80)의 수중에 침지되게 구성되어, 상기 1차 수조(70)를 통과한 폐가스중의 잔여 이물질들이 다시 2차 수조(80)에서 걸러진 후 대기 중으로 방출되는 것이며,
또한, 상기 흡기팬(20)과 1차 수조노즐(90) 사이의 1차 스크러버 타워(150) 내부에는 1차 분사노즐(30), 1차 무동력 임펠러(50), 2차 분사노즐(40) 및 2차 무동력 임펠러(60)가 순차적으로 설치되며, 2차 스크러버 타워(160) 내부에는 상기 2차 수조(80)의 상부로 방해판(120), 기, 액체 분리장치(130) 및 싸이클론장치(140)가 순차적으로 설치되되, 상기 싸이클론장치(140)는 2차 스크러버 타워(160) 안에 내부 원통이 설치되고, 상기 내부 원통 안에는 나선형의 날개가 수직축주위로 형성된 원심분리기(142)가 설치되며, 상기 내부 원통 주위에는 동심원상으로 다수개의 싸이클론(141)이 설치된 것으로, 2차 수조(80)를 통과한 폐가스가 상기 원심분리기(142)를 통과할 때 폐가스 안에 포함된 이물질들이 원심력에 의해 폐가스와 분리된 후 하강하며, 또한 회전하면서 원심력을 얻게 된 폐가스는 원심력과 관성력에 의해 싸이클론(141) 입구로 이동하고, 싸이클론(141) 내벽에 충돌하며 이물질이 하강되며 분리되고, 싸이클론(141)의 안쪽에서는 역류하며 역방향으로 이동하는 흐름이 발생되어 이물질이 걸러진 폐가스가 대기 중으로 빠져나가게 되는 것을 특징으로 하는 침액식 스크러버
삭제
삭제