KR100818638B1 - 습식전기이오나이져 - Google Patents

Abstract

본 발명은 습식전기 이오나이져에 관한 것으로, 특히 처리하고자 하는 입자상물질과 가스상물질이 혼합되어진 고온의 배기가스가 덕트 인입관으로 유입되어 분사노즐을 통하여 스프레이되는 분사액에 의하여 냉각되면서 처리가능한 입자상의 물질이 제거토록 된 후 이들 다시 탈황탑에서 인입관에서 처리하지 못한 가스상물질을 2차 처리할 경우에 1차 처리되어진 가스상물질이 함유한 배기가스가 인입구를 통하여 탈황탑으로 상승할 경우에 유속이 느려 패킹층의 단위면적당 분사되는 분사액이 적어 패킹층의 막힘현상 등에 의하여 가스상물질의 제거효율이 저하되었던 것이다.

따라서 본 발명에서는 탈황탑내의 유속을 증가시켜 패킹층 면적당 분사되는 분사액을 증가토록 함으로서 패킹층의 막힘현상을 제거하면서 패킹층내의 가스와 분사액의 단위면적당 밀도가 높아져 기액접촉면적이 증가함으로서 가스상물질의 게거효율을 향상토록 한 것이다.

Description

습식전기이오나이져{Ionizer}

도 1은 본 발명의 탈황탑의 변경되어진 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명의 인입관의 일실시예의 단면도.

도 3은 본 발명의 또 다른 인입관의 일실시예의 단면도.

도 4 및 도 5는 는 종래의 탈황탑의 구조를 나타낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 인입관 11 : 상측스프레이

12 : 하측스프레이 13 : 축관부

14 : 인입구 15 : 경사면

본 발명은 습식전기 이오나이져에 관한 것으로, 특히 처리하고자 하는 입자상물질과 가스상물질이 혼합되어진 고온의 배기가스가 덕트 인입관으로 유입되어 분사노즐을 통하여 스프레이되는 분사액에 의하여 냉각되면서 처리가능한 입자상의 물질이 제거토록 된 후 이들 다시 탈황탑에서 인입관에서 처리하지 못한 가스상물질을 2차 처리할 경우에 1차 처리되어진 가스상물질이 함유한 배기가스가 인입구를 통하여 탈황탑로 상승할 경우에 유속이 느려 패킹층의 단위면적당 분사되는 분사액이 적어 패킹층의 막힘현상 등에 의하여 가스상물질의 제거효율이 저하되었던 것을 해결하고자 한 것이고 이를 탈황탑의 구조적인 변경으로 간단하게 해결하고자 한 것이다.

현재 보일러나 소각로 또는 각종 산업설비 등에서 배출되는 배기가스에는 황산화물(SO_x),염화수소(HCl), 불화수소(HF)등의 가스상의 물질과 먼지나 그보다 작은 입자상의 미스트(Mist)등의 입자상의 물질을 함유하고 있어 대기로 배출되기 전에 습식전기이오나이져를 거쳐 가스상의 물질은 물론 입자상의 물질을 완전하게 처리하게 되는 것이다.

그러나 이러한 습식전기이오나이져는 통상 입자상물질과 가스상물질이 함유된 상태에서 고온이기 때문에 탈황탑(100)에서 가스상의 물질등을 처리하고자 할 경우에 또는 정전집진부(200)에서 처리하고자 할 경우에 포화온도까지 떨어트리지 못할 경우에는 제거효율이 떨어진다는 단점이 있는 것이다.

따라서 대부분 배기가스가 인입되어지는 덕트상의 인입관(Duct)에는 분사되어지는 분사노즐(11)에 의하여 1차로 고온의 배기가스를 냉각하면서 입자상의 물질을 제거하게 되는 것이다.

또한 이렇게 제거되어진 배기가스는 1차로 냉각하거나 제거되지 못한 입자상의 물질이나 제거가 가능한 가스상물질을 제거하기 위하여 기 액접촉을 늘려주는 패킹층(20)과 상기 패킹층에 순환수를 이용하여 분사액을 분사토록 하기 위한 스프 레이층(30)과 상기 순환수를 모으는 탱크(40)와 상기 스프레이층에 순환수를 공급하기 위한 순환펌프등으로 구비토록 되는 탈황탑(Absorber)(100)이 형성되고, 상기 탈황탑(100)에서 처리하지 못한 가스는 집진관(50)과 그 중앙에 위치되어지는 전극봉(60)등에 의하여 코로나 전류를 발생시켜 상승되는 가스 등을 이온화하여 집진관의 내벽에 접착되어 집진을 하게 되고 집진된 것의 제거를 위한 세정장치등으로 구성되어지는 정전집진부(ESI)(200)로 이루어져 제거하게 되는 것이다.

그러나 종래의 탈황탑(100)으로 진입되는 가스의 유속이 0.5∼0.7m/sec에 불과하여 패킹층(20)의 막힘현상이 발생하게 되어 가스상물질의 제거효율이 저하된다는 단점이 있는 것이었다.

이는 탈황탑(100)과 정전집진부(200)의 사이즈가 동일하게 설계됨으로 유속을 빠르게 할 수 없었던 것이다.

따라서 본 발명은 처리하고자 하는 배기가스가 덕트 인입관으로 유입될 경우에 고온이면서 많은 입자상의 물질을 함유하게 됨으로 이를 1차적으로 냉각하고 입자상의 물질등을 집진토록 하기 위하여 물로 분사토록 할 경우에 이러한 분사를 1,2차로 구분되아 이들이 서로 대응되는 방향에서 분사가 이루어지도록 함으로서 서로 대응되게 분사되는 물과 배기가스가 서로 충돌하여 생기는 에너지에 의하여 접촉면적을 크게 하여 배기가스 내에 함유되어진 가스상물질과 입자상물질의 제거효율을 향상토록 한 것이고, 이와 같이 처리된 가스를 탈황탑으로 인입될 경우에 탈황탑을 정전집진부보다 상대적으로 폭을 좁게 형성함으로서 유속을 빠르게 증가 토록 하여 탈황탑의 면적을 작게 함으로서 순환수의 분사량도 단위면적당 많아지게 되어 패킹층의 막힘현상을 방지토록 한 것이다.

이러한 목적 달성을 위하여 본 발명에서는 처리하고자 하는 배기가스가 인입되어지는 인입관에 유입되는 배기가스 방향과 동일한 방향인 상측에서 하측으로 분사토록 되는 상측스프레이와 유입되는 배기가스와 반대방향인 하측에서 상측으로 분사토록 되는 하측스프레이를 형성하여 인입관을 통하여 유입되어지는 배기가스가 서로 대응되게 분사되는 물과 충돌하여 생기는 에너지에 의하여 접촉면적을 크게 하여 배기가스내에 함유되어진 가스상물질과 입자상물질의 제거효율을 향상토록 한 것이다.

또한 이와 같이 처리되어진 가스가 인입되어지는 탈황탑은 그 상측에 위치되어지는 정전집진부보다 상대적으로 폭을 좁게 형성하여 인입구로 인입되어지는 가스의 유속을 빠르게 함으로서 패킹층의 막힘을 방지하게 되는것이고, 또한 이렇게 면적이 작아짐으로서 단위면적당 분사되는 분사액이 증가하게 됨으로 기액접촉면적이 크게 됨으로 제거효율을 향상토록 할 수 있는 것이다.

우선 본 발명의 기본적인 구성으로서 우선 처리하고자 하는 배기가스가 인입되어지는 인입관(10)과 상기 인입관(10)의 내부에서 분사장치(11)에 의하여 1차 처리되어진 가스가 인입구(14)를 통하여 탈황탑(100)로 인입되면 패킹층(20)을 통과하게 되고 상기 패킹층(20)에는 그 상측에서 분사노즐(30)에 의하여 분사되는 분사액에 의하여 기액접촉면적을 크게 하여 2차 처리하게 되고, 탈황탑(100)에서 처리 되어진 가스를 이온화하여 완전한 처리를 위하여는 집진관의 내부를 통과할 경우에 집진관(50)의 내부에 설치된 전극봉(60)에 의하여 이온화되면서 집진관의 내벽에 집진되어지고, 이와 같이 집진되어진 가스상의 물질등은 세정수단에 의하여 씻겨내려가게 되는 것이고, 이렇게 씻겨내려간 집진물질 등은 탈황탑(100)의 하단에 위치된 집진탱크(40)에 집진되어지고 집진되어진 것은 정화하여 순환펌프에 의하여 재활용하게 되고 재활용되어진 것은 다시 순환수로 사용되어지는 것이다.

이와 같은 습식전기이오나이져에서 본 발명은 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 인입관(10)의 입구 상측에서 하측으로 분사토록 되는 상측스프레이(11)와 서로 대응되게 위치되어진 하측스프레이(12)가 하측에서 상측으로 분사토록 되고, 이때 상측스프레이(11)와 하측스프레이(12)는 분사되는 물이 서로 충돌할 정도의 거리를 유지하게 되며, 하측스프레이(12)가 장착된 인입관(10)의 후단으로는 인입관(10)의 입구보다 상대적으로 직경이 작게 축관부(13)가 형성되어 인입관(10)으로 유입되어진 배기가스가 인입관(10)의 입구에서 축관부(13)의 사이에 어느 정도 머물 수 있게 됨으로서 대응되게 분사되는 분무에 의하여 제거효율을 향상토록 한 것이다.

또한 이와 같이 인입관(10)에서 포화온도까지 떨어진 배기가스는 인입관(10)의 축관부(13)를 통하여 빨라진 유속이 인입구(14)를 통하여 탈황탑(100)으로 인입되면 탈황탑(100)의 면적이 정전집진부(200)보다 상대적으로 작게 형성되어 인입구(14)로 인입된 배기가스는 일정한 압력에 의하여 유속이 빨라지게 되고 빨라진 배기가스는 패킹층(20)을 통과할 경우에 패킹층(20)의 상층에서 스프레이층(30)을 통하여 분사되어지는 분사액과 접촉하게 되는 것이다.

이때 탈황탑(100)의 패킹층(20)의 상측에서 분사토록 되는 스프레이층(30)은 면적이 작아진 탈황탑(100)에 형성됨으로 면적이 작아진 상태에서 분사량은 종래와 동일하게 됨으로 상대적인 분사량이 단위면적당 많아지게 됨으로 많은 분사액으로 인하여 유속이 빨라진 가스가 패킹층(20)을 통과할 경우에 패킹층(20)의 막힘을 방지함은 물론 스프레이층(30)에서 분사되어지는 많은 양의 물의 기액접촉면적이 크게 됨으로 효율이 향상되어지는 것이다.

또한 패킹층(20)의 상측으로 형성되는 정전집진부(200)는 탈황탑(100)과 연결되는 부분에서 형성된 경사면(15)에 의하여 확관이 이루어짐으로 패킹층(20)을 통과한 가스는 압력이 줄어들게 되면서 골고루 퍼지게 된 상태에서 정전집진부(200)로 진입하게 되어 집진의 효율이 향상토록 되는 것이다.

따라서 상측스프레이(11)과 하측스프레이(12)에서 분사되어지는 물이 서로 충돌하게 됨으로서 생기는 에너지에 의하여 인입관(10)으로 인입되어지는 배기가스와 접촉면적을 크게 하게 되어 처리하고자 하는 배기가스를 포화온도까지 떨어트리게 되는 것이고, 이와 같이 포화온도가지 떨어진 배기가스는 축관부(13) 및 상대적으로 작아진 탈황탑(100)의 면적에 의하여 빨라진 유속이 패킹층(20)을 빠르게 통과하게 되어 패킹층(20)의 막힘을 방지하게 되고, 또한 패킹층(20)의 상측에서 분사토록 되는 스프레이층(30)은 탈황탑(100)이 면적이 작아짐으로 인하여 상대적인 분사량이 단위면적당 많아지게 됨으로 많은 분사액으로 인하여 기액접촉면적을 크게 함으로서 제거효율을 향상토록 하는 것이다.

또한 패킹층(20)에서 제거된 가스는 정전집진부(200)로 진입될 경우에 그 상 측으로 형성된 경사면(15)에 의한 확관으로 압력이 제거되면서 골고루 퍼지게 되면서 정전집진부(200)로 균일하게 진입하게 되어 집진의 효율이 향상토록 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 습식전기 이오나이져에서 처리하고자 하는 배기가스를 덕트 인입관으로 유입될 경우에 분사되는 물이 서로 대응되는 방향에서 분사가 이루어짐으로 그 중간영영에서의 충돌에너지로 인하여 접촉면적을 크게 하여 배기가스내에 함유되어진 가스상물질과 입자상물질의 제거효율을 향상토록 한 것이이고, 이와 같이 제거된 가스는 빠른 유속에 의하여 패킹층이 막힘이 방지되며 상대적으로 작아진 면적에 의하여 분사량이 단위면적당 많아지게 됨으로 기액접촉면적이 크게되어 제거효율이 향상되어지는 것이다.

Claims (6)

1. 처리하고자 하는 배기가스가 인입되어지는 인입관(10)과 상기 인입관(10)의 내부에서 분사장치에 의하여 1차 처리되어진 가스가 인입구를 통하여 탈황탑로 인입되면 패킹층을 통과하게 되고 상기 패킹층에는 그 상측에서 분사노즐에 의하여 분사되는 분사액에 의하여 기액접촉면적을 크게 하여 2차 처리하게 되고, 탈황탑에서 처리되어진 가스를 이온화하여 완전한 처리를 위하여는 집진관의 내부를 통과할 경우에 집진관의 내부에 설치된 전극봉에 의하여 이온화되면서 집진관의 내벽에 집진되어지는 것에 있어서, 상기 패킹층을 갖는 탈황탑의 면적이 정전집진부보다 상대적으로 작은 면적으로 이루어져 패킹층으로 진입되는 가스의 유속을 빠르게 하고, 상기 탈황탑의 패킹층의 상측에서 분사토록 되는 스프레이층은 면적이 작아진 탈황탑에 의하여 상대적인 분사량이 단위면적당 많아지게 하며, 상기 패킹층의 상측으로 형성되는 정전집진부는 탈황탑과 연결되는 부분에서 형성된 경사면에 의하여 확관이 이루어짐을 특징으로 하는 습식전기이오나이져.
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3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 배기가스가 인입되어지는 인입관에는 상측에서 하측으로 분사토록 되는 상측스프레이와 이와 대응되게 하측에서 상측으로 분사토록 되는 하측스프레이로 구성되고, 상기 상측스프레이와 하측스프레이는 분사액이 서로 충돌하는 위치에 설치되어지며, 상기 하측스프레이의 후단에는 축관부를 형성하여 인입관의 입구로 유입된 배기가스가 인입관의 입구와 축관부의 사이에서 어느 정도 머물게 됨을 특징으로 하는 습식전기이오나이져.
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