KR100827767B1 - An apparatus for mercury collection in vehicle - Google Patents

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KR100827767B1
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이태규
원종현
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

An apparatus for collecting mercury contained in automobile exhaust gas is provided to collect mercury from the exhaust gas by applying the apparatus to exhaust gas generated from a mobile pollution source having a generally low mercury concentration such as an automobile. A mercury collecting apparatus comprises: an inflow port(2) into which mercury-containing exhaust gas exhausted from a mobile pollution source flows; a moving path(4) connected to one side of the inflow port to provide an exhaust gas-moving path; a filtration unit(24) installed at one side of the moving path, through which exhaust gas flown into the moving path passes, and which removes particulate mercury contained in the exhaust gas; an impinger(14) which is connected to the moving path, through which the exhaust gas passes, and which absorbs and collects mercury contained in the exhaust gas; a flow control unit(18) connected to one side of the impinger to control the flow rate of the exhaust gas; a suction pump(20) which is connected to one side of the flow control unit, and which sucks in the exhaust gas to provide a drive force for moving the exhaust gas; a power supply member(22) connected to one side of the suction pump to apply an electric current to the suction pump; and an exhaust port(32) connected to one side of the suction pump to exhaust mercury-removed exhaust gas that has been flown into the suction pump.

Description

자동차 배가스 중에 포함된 수은 포집장치{An Apparatus for Mercury Collection in Vehicle}Mercury collection device in automobile flue gas {An Apparatus for Mercury Collection in Vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 수은 포집장치를 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing a mercury collecting device according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

2 : 유입구 4 : 이동경로2: inlet 4: movement path

6 : 산화수은 흡수부 8 : 제 1 원소수은 흡수부6: mercury oxide absorption section 8: first elemental mercury absorption section

10 : 제 2 원소수은 흡수부 12 : 실리카 겔10: second elemental mercury absorption portion 12: silica gel

14 : 임핀저 16 : 냉각수단14 impinger 16 cooling means

18 : 유량조절수단 20 : 흡입펌프18: flow rate control means 20: suction pump

22 : 전원공급부재 24 : 여과수단22: power supply member 24: filtering means

26 : 온도제어부재 28 : 온도측정수단26: temperature control member 28: temperature measuring means

30 : 가열수단 32 : 배출구30: heating means 32: outlet

본 발명은 배가스에 포함된 수은을 포집하는 수은 포집장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수은이 포함된 배가스의 이동경로에 배가스를 강제로 흡입하여 배가스 중에 포함되어 있는 수은을 흡수하여 포집하는 배가스에 포함된 수은 포집장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mercury collecting device for collecting the mercury contained in the exhaust gas, more specifically to the exhaust gas for absorbing and collecting the mercury contained in the exhaust gas by forcibly inhaling the exhaust gas in the movement path of the exhaust gas containing mercury. The included mercury capture device.

산업혁명 이후 산업화의 가속화로 환경문제가 급속도로 심각해지고 있다. 특히, 오염 배출원에서의 수은을 비롯한 중금속의 배출은 많은 우려를 낳고 있다. 그 중에서도 수은은 다른 중금속과는 달리 높은 휘발성, 강한 유해성 및 체내에 축적되는 특성으로 인하여 더욱 관심의 대상이 되는 오염물질이다.Since the industrial revolution, environmental problems are rapidly increasing due to the acceleration of industrialization. In particular, the release of heavy metals, including mercury from pollutant sources, raises many concerns. Among them, mercury, unlike other heavy metals, is a pollutant of greater interest due to its high volatility, strong hazards and accumulation in the body.

특히, 수은은 연소장치에서 대기 중으로 배출될 경우 입자의 형태로 배출되는 다른 중금속과는 달리 주로 원소상태인 기체로 배출되며, 대기 중에 입자수은, 산화수은, 원소수은의 형태로 존재하게 된다.In particular, mercury is discharged mainly in elemental gas, unlike other heavy metals discharged in the form of particles when discharged to the atmosphere from the combustion device, and the particle mercury, mercury oxide, and elemental mercury exist in the atmosphere.

더욱이, 상기 입자수은, 산화수은 및 원소수은은 모두 서로 다른 특성을 갖고 있기 때문에 배가스로부터 수은을 정량 및 종별 분석하는 것이 필요한바, 이를 위해서는 먼저 배가스에 포함된 수은을 포집하는 것이 중요하다. Furthermore, since the particle mercury, mercury oxide, and elemental mercury all have different characteristics, it is necessary to quantify and classify mercury from the exhaust gas. For this purpose, it is important to first collect mercury contained in the exhaust gas.

한편, 전술한 오염 배출원에서의 수은은 아직까지 신뢰할만한 채집 및 분석방법이 없어 그 형태를 특정하기 힘들지만, 오랫동안 수은 분석기술개발에 대하여 투자를 진행한 미국의 경우 US EPA(Environmental Protect Agency)가 추천 및 인증하는 채집방법이 선호되고 있는 실정이다.On the other hand, mercury from the pollutant sources mentioned above is difficult to identify because it has not yet been collected and analyzed in a reliable manner. However, the US Environmental Protection Agency (EPA) is recommended for the US, which has long invested in mercury analysis technology development. And a collection method for authenticating is preferred.

특히, 고정상 오염원으로서 석탄 화력발전소와 이동상 오염원으로서 자동차 등의 연소장치는 그 규모가 상당한 차이가 있으므로, 기존 석탄 화력발전소에서 쓰 이는 분석방법을 규모가 작은 자동차에 적용하기에는 곤란하다.In particular, since combustion apparatuses such as coal-fired power plants as stationary pollution sources and automobiles as mobile pollution sources are significantly different in size, it is difficult to apply analytical methods used in existing coal-fired power plants to small vehicles.

특히, 가장 최근에 공인된 수은 채집법으로서, ASTM D6784[온타리오 하이드로법(Ontario Hydro Method)]법이 있는바, 이는 석탄 화력발전소에서의 수은종별분석법으로 사용되고 있다.In particular, the most recently recognized mercury collection method, ASTM D6784 (Ontario Hydro Method) method, which is used as a mercury classification method in coal-fired power plants.

이에, 본 발명의 발명자들은 석탄 화력발전소에 적용되는 온타리오 하이드로법을 자동차와 같이, 연소가스의 발생량이 작은 이동상 오염원에 적용하여 수은을 종류별로 분석하기 위해 지속적인 연구를 거듭하던 중 배가스에 포함된 입자수은은 여과부재 등을 이용하여 포집하고, 산화수은 및 원소수은은 상기 수은이 흡수되는 용액을 이용하여 흡수함으로써 포집할 수 있다는 점을 착안하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다. Therefore, the inventors of the present invention applied the Ontario hydro method applied to coal-fired power plants to mobile phase pollutants with a small amount of combustion gas generation, such as automobiles, and continued research to analyze mercury by type. Mercury was collected using a filtering member and the like, and mercury oxide and elemental mercury can be collected by absorbing the solution by absorbing the mercury.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 오염원, 바람직하게는 이동상 오염원으로부터 발생하는 배가스의 이동경로에 여과부재 및 임핀저 등을 구비시켜 배가스에 포함된 수은을 포집하는 수은 포집장치를 제공하는 것에 기술적 과제가 있다. The present invention was derived to solve the above-mentioned problems, the mercury collecting device for collecting the mercury contained in the exhaust gas by providing a filtering member, impinger, etc. in the movement path of the exhaust gas generated from the pollutant, preferably mobile phase pollution source. There is a technical problem in providing.

또한, 본 발명은 자동차와 같이 일반적으로 낮은 수은 농도를 갖는 이동상 오염원으로부터 발생하는 배가스에 적용되어 수은을 포집하는 것에 기술적 과제가 있다.In addition, the present invention has a technical problem in collecting mercury is applied to the exhaust gas generated from a mobile phase pollutant having a low mercury concentration, such as automobiles.

한 가지 관점에서, 본 발명은 이동상 오염원으로부터 배출되는 수은을 포함하는 배가스가 유입되는 유입구; 상기 유입구의 일측에 연결설치되어 배가스가 이동하는 경로를 제공하는 이동경로; 상기 이동경로의 일측에 구비되어 상기 이동경로로 유입된 배가스가 통과하며 배가스에 포함된 입자상 수은이 제거되는 여과수단; 상기 이동경로에 연결설치되어 배가스가 통과하며 배가스에 포함된 수은을 흡수하여 포집하는 임핀저; 상기 임핀저의 일측에 연결설치되어 배가스의 유량을 조절하는 유량조절수단; 상기 유량조절수단의 일측에 연결설치되어 배가스를 흡입함으로써 배가스가 이동하는 구동력을 제공하는 흡입펌프; 상기 흡입펌프의 일측에 연결설치되어 흡입펌프에 전류를 인가하는 전원공급부재 및 상기 흡입펌프의 일측에 연결설치되어 흡입펌프로 유입된 수은이 제거된 배가스가 배출되는 배출구를 포함하는 수은 포집장치를 제공한다.In one aspect, the present invention provides an inlet for introducing a flue gas containing mercury discharged from the mobile phase pollution source; A moving path connected to one side of the inlet to provide a path through which the exhaust gas moves; A filtering means provided at one side of the movement path to pass the exhaust gas introduced into the movement path and to remove particulate mercury contained in the exhaust gas; An impinger connected to the moving path and passing through the exhaust gas to absorb and collect mercury contained in the exhaust gas; A flow rate adjusting means connected to one side of the impinger and controlling a flow rate of the exhaust gas; A suction pump connected to one side of the flow rate adjusting means and providing a driving force to move the exhaust gas by sucking the exhaust gas; A mercury collecting device including a power supply member connected to one side of the suction pump to supply current to the suction pump and a discharge port connected to one side of the suction pump to discharge exhaust gas from which mercury introduced into the suction pump is removed; to provide.

다른 관점에서, 본 발명은 상기 유입구로 유입된 배가스가 이동하는 이동경로의 일측에 연결설치되어 이동경로를 따라 이동하는 배가스의 온도를 측정하는 온도측정수단; 상기 이동경로의 외주면에 연결설치되어 이동경로를 가열하는 가열수단 및 상기 온도측정수단 및 가열수단에 서로 연결설치되어 온도측정수단으로부터 측정된 온도값을 근거로 가열수단의 가열을 제어하는 온도제어부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스에 포함된 수은 포집장치를 제공한다.In another aspect, the present invention is the temperature measuring means for measuring the temperature of the exhaust gas is moved along the movement path is installed connected to one side of the movement path to move the exhaust gas introduced into the inlet; A heating means connected to the outer circumferential surface of the movement path and a heating means for heating the movement path and connected to the temperature measuring means and the heating means to control heating of the heating means based on a temperature value measured from the temperature measuring means. It provides a mercury collection device included in the exhaust gas further comprising a.

여기서, 상기 임핀저(impinger)는 배가스에 포함된 수은, 특정적으로 산화수은 및 원소수은을 흡수하여 포집하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에 서 통상적으로 사용하는 임핀저라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.Here, the impinger is to absorb and collect mercury, specifically mercury oxide and elemental mercury contained in the exhaust gas, and any impinger commonly used in the art for this purpose may be used. It's okay.

특정적으로, 본 발명에 따른 임핀저는 배가스에 포함된 수은 중 산화수은을 흡수하는 산화수은 흡수부, 상기 산화수은 흡수부에 연결설치되어 배가스에 포함된 수은 중 원소수은을 제거하는 제 1 원소수은 흡수부, 상기 제 1 원소수은 흡수부에 연결설치되어 상기 제 1 원소수은 흡수부에서 제거되지 않은 원소수은을 제거하는 제 2 원소수은 흡수부 및 상기 제 2 원소수은 흡수부에 연결설치되어 제 2 원소수은 흡수부를 통과한 배가스에 포함된 잔존하는 수분을 흡수하기 위한 실리카 겔이 순차적으로 구비되어 있고; 상기 산화수은 흡수부, 제 1 원소수은 흡수부 및 제 2 원소수은 흡수부의 일측에 연결설치되어 그 내부의 온도를 감소시키기 위한 냉각수단이 구비되도록 구성될 수 있다.Specifically, the impinger according to the present invention is a mercury oxide absorption unit for absorbing mercury oxide in the mercury contained in the exhaust gas, the first elemental mercury absorption unit is connected to the mercury oxide absorption unit to remove the elemental mercury in the mercury contained in the exhaust gas, A second elemental mercury absorber installed in the first elemental mercury absorber to remove elemental mercury that is not removed from the first elemental mercury absorber, and a second elemental mercury absorber installed in the second elemental mercury absorber Silica gel for sequentially absorbing the residual water contained in the exhaust gas passing through the unit is sequentially provided; The mercury oxide absorbing part, the first elemental mercury absorbing part, and the second elemental mercury absorbing part may be connected to one side, and may be configured to include cooling means for reducing a temperature therein.

여기서, 상기 임핀저를 구성하는 산화수은 흡수부에는 KCl용액이 구비되고, 제 1 원소수은 흡수부에는 H2O2-HNO3용액이 구비되고, 제 2 원소수은 흡수부에는 KMnO4-H2SO4용액이 구비되어 배가스에 포함된 수은을 종류별로 흡수하여 포집할 수 있다.Here, the mercury oxide absorber constituting the impinger is provided with a KCl solution, the first elemental mercury absorber is provided with a H 2 O 2 -HNO 3 solution, the second elemental mercury absorber is KMnO 4 -H 2 SO 4 solution is provided to absorb and collect the mercury contained in the exhaust gas by type.

본 발명에 따른 수은 포집장치에 있어서, 상기 배가스는 쓰레기 소각장치, 화력발전소 등의 규모가 큰 고정 배출원의 연소공정에서 발생하는 배가스라기 보다는 규모가 작은 오염원, 예를 들면 연소를 이용하는 소규모 발전기, 자동차, 포크레인, 불도저, 로더, 굴삭기 등의 중장비 석탄 및 석유 등을 이용하는 가열기 등에서 발생하는 배가스를 지칭하는 것으로서, 수은을 포함하는 배가스라면 어느 것이 든 무방하지만, 바람직하게는 자동차 등의 이동상 오염원으로부터 발생하는 배가스를 의미한다.In the mercury collecting device according to the present invention, the exhaust gas is a small pollutant, such as a small generator using combustion, rather than a flue gas generated in a combustion process of a large fixed discharge source such as a waste incinerator and a thermal power plant. , Exhaust gas generated from heavy equipment such as fork crane, bulldozer, loader, excavator, etc., and a heater using coal, petroleum, etc., any of the exhaust gas containing mercury, but preferably from a mobile phase pollutant such as automobile It means exhaust gas.

여기서, 상기 화력발전소로부터 배출되는 배가스는 통상 화력발전소에서 발생하는 배가스 처리공정의 최종단계를 거친 배가스를 의미한다.Here, the exhaust gas discharged from the thermal power plant refers to the exhaust gas that has passed the final stage of the exhaust gas treatment process generated from the thermal power plant.

전술한 본 발명에 따른 수은 포집장치는 이동상 오염원, 예를 들면 자동차, 포크레인, 불도저, 로더, 굴삭기 등의 중장비 일측, 바람직하게는 트렁크 또는 내부 작업공간 등에 탑재되어 상기 자동차 및 중장비의 운전 또는 운행 중에도 배가스로부터 시료로서 수은을 포집할 수 있다. The mercury collecting device according to the present invention described above is mounted on one side of heavy equipment, such as a car, a fork lane, a bulldozer, a loader, an excavator, preferably a trunk or an internal workspace, for example, while driving or driving the mobile and heavy equipment. Mercury can be collected from the flue gas as a sample.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 중금속 회수장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the heavy metal recovery apparatus according to the present invention with reference to the accompanying drawings in detail as follows.

도 1은 본 발명에 따른 수은 포집장치를 나타내는 구성도로서 함께 설명한다.1 is a schematic view showing a mercury collecting device according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배가스에 포함된 수은 포집장치는 이동상 오염원으로부터 배출되는 수은을 포함하는 배가스가 유입되는 유입구(2); 상기 유입구의 일측에 연결설치되어 배가스가 이동하는 경로를 제공하는 이동경로(4); 상기 이동경로(4)의 일측에 구비되어 상기 이동경로(4)로 유입된 배가스가 통과하며 배가스에 포함된 입자상 수은이 제거되는 여과수단(24); 상기 이동경로(4)에 연결설치되어 배가스가 통과하며 배가스에 포함된 수은을 흡수하여 포집하 는 임핀저(14); 상기 임핀저(14)의 일측에 연결설치되어 배가스의 유량을 조절하는 유량조절수단(18); 상기 유량조절수단(18)의 일측에 연결설치되어 배가스를 흡입함으로써 배가스가 이동하는 구동력을 제공하는 흡입펌프(20); 상기 흡입펌프(20)의 일측에 연결설치되어 흡입펌프(20)에 전류를 인가하는 전원공급부재(22) 및 상기 흡입펌프(20)의 일측에 연결설치되어 흡입펌프(20)로 유입된 수은이 제거된 배가스가 배출되는 배출구(32)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the mercury collecting device included in the exhaust gas according to the present invention includes an inlet 2 through which the exhaust gas containing mercury discharged from a mobile phase pollutant is introduced; A movement path 4 connected to one side of the inlet to provide a path through which the exhaust gas moves; A filtering means (24) provided at one side of the moving path (4) to pass the exhaust gas introduced into the moving path (4) and to remove particulate mercury contained in the exhaust gas; An impinger 14 connected to the movement path 4 and configured to absorb and collect mercury contained in the exhaust gas through the exhaust gas; A flow rate adjusting means (18) connected to one side of the impinger (14) to control the flow rate of the exhaust gas; A suction pump 20 connected to one side of the flow regulating means 18 to provide a driving force for moving the exhaust gas by sucking the exhaust gas; Installed on one side of the suction pump 20 is connected to the power supply member 22 and the suction pump 20 to apply a current to the suction pump 20 mercury introduced into the suction pump 20 It is composed of a discharge port 32 through which the removed exhaust gas is discharged.

본 발명에 따른 유입구(2)는 오염원, 바람직하게는 이동상 오염원으로부터 배출되는 수은을 포함하는 배가스가 유입되는 장소이고, 배출구(32)는 수은 포집장치에서 포집되어 제거된 수은을 제외한 배가스가 수은 포집장치의 외부로 배출되는 장소이다. 이때, 상기 유입구(2)를 통하여 유입되는 배가스는 통상적으로 고온, 예를 들면 70 내지 100℃의 고온이므로 상기 유입구(2)는 고온에 견딜 수 있는 재질로 이루어지는 것이 좋다. The inlet 2 according to the present invention is a place where the exhaust gas containing mercury discharged from a pollutant, preferably a mobile phase pollutant, is introduced, and the outlet 32 is a mercury collecting device except the mercury collected and removed by the mercury collecting device. It is a place to be discharged to the outside of the device. At this time, since the exhaust gas flowing through the inlet (2) is typically a high temperature, for example, high temperature of 70 to 100 ℃, the inlet 2 is preferably made of a material that can withstand high temperatures.

본 발명에 따른 이동경로(4)는 상기 유입구(2)의 일측에 연결설치되어 배가스가 이동하는 경로를 제공하는 것으로서, 이러한 목적을 위해 사용되는 이동경로(4)라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 원통형 관, 바람직하게는 배가스에 의하여 부식되지 않고, 고온에서 견딜 수 있는 원통형 관을 사용하는 것이 좋은바, 추천하기로는 스테인레스 관을 사용하는 것이 좋다.The movement path 4 according to the present invention is connected to one side of the inlet port 2 to provide a path through which the exhaust gas moves, and is not particularly limited as long as the movement path 4 is used for this purpose. Preferably, it is preferable to use a cylindrical tube, preferably a cylindrical tube which is not corroded by exhaust gas and which can withstand high temperatures. Therefore, a stainless tube is recommended.

이때, 상기 유입구(2)를 통하여 이동경로(4)로 유입되는 배가스는 고온 상태지만, 상기 이동경로(4)를 통과하며 온도가 감소되어 상기 이동경로(4)의 내벽면에 수분이 응축될 수 있는바, 이러한 현상을 방지하기 위하여 상기 이동경로(4)의 내 부 일측에 이동경로(4)를 따라 이동하는 배가스의 온도를 측정하는 온도측정수단(28)을 설치하고, 상기 이동경로(4)의 외주면에 이동경로(4)를 가열하는 가열수단(30)을 설치하며, 상기 온도측정수단(28)으로부터 측정된 온도값을 근거로 가열수단(30)의 가열을 제어하는 온도제어부재(26)를 상기 온도측정수단(28)과 가열수단(30)에 서로 연결시켜 수은 포집장치로 유입되는 배가스의 온도를 조절할 수 있다. At this time, the exhaust gas flowing into the moving path (4) through the inlet (2) is a high temperature state, but the temperature passes through the moving path (4) is reduced to condense moisture on the inner wall surface of the moving path (4) In order to prevent this phenomenon, the temperature measuring means 28 for measuring the temperature of the exhaust gas moving along the movement path 4 on one side of the movement path 4 is installed, and the movement path ( The heating means 30 is provided on the outer circumferential surface of 4) to control the heating of the heating means 30 based on the temperature value measured by the temperature measuring means 28. By connecting the 26 to the temperature measuring means 28 and the heating means 30 can adjust the temperature of the exhaust gas flowing into the mercury collecting device.

이때, 상기 이동경로(4)로 유입되는 배가스의 온도는 110 내지 130℃, 바람직하게는 약 120℃가 되도록 유지되는 것이 좋다.At this time, the temperature of the exhaust gas flowing into the movement path 4 is preferably maintained to 110 to 130 ℃, preferably about 120 ℃.

한편, 본 발명에 따른 이동경로(4)의 일측에는 배가스에 포함된 입자상 수은을 제거할 수 있는 여과수단(24)이 구비되는바, 상기 여과수단(24)은 배가스에 포함된 입자상 수은을 제거할 수 있는 당업계의 통상적인 여과수단(24)이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 입자의 크기를 이용하여 여과하는 필터를 사용하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 배가스에 포함된 수은입자가 여과될 수 있는 기공 크기를 갖는 필터가 좋다. 이때, 상기 여과수단(24)으로서 필터의 기공크기가 너무 작게 되면 배가스에 포함된 다른 입자상 물질이 입자상 수은과 함께 여과됨으로써 백 프레셔(back pressure)가 발생할 수 있다.On the other hand, one side of the movement path 4 according to the present invention is provided with a filtering means 24 for removing particulate mercury contained in the exhaust gas, the filtering means 24 removes particulate mercury contained in the exhaust gas Any filtration means 24 in the art that can be used may be used, but it is preferable to use a filter that filters by using the particle size, and more preferably mercury particles contained in the exhaust gas. A filter having a pore size that can be filtered is preferred. At this time, if the pore size of the filter is too small as the filtering means 24, other particulate matter contained in the exhaust gas may be filtered together with particulate mercury, thereby causing back pressure.

본 발명에 따른 임핀저(impinger, 14)는 배가스에 포함된 수은, 특정적으로 산화수은 및 원소수은을 흡수하여 포집하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 임핀저(14)라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 배가스에 포함된 수은 중 산화수은을 흡수하는 산화수은 흡수 부(6), 상기 산화수은 흡수부(6)에 연결설치되어 배가스에 포함된 수은 중 원소수은을 제거하는 제 1 원소수은 흡수부(8), 상기 제 1 원소수은 흡수부(8)에 연결설치되어 상기 제 1 원소수은 흡수부(8)에서 제거되지 않은 원소수은을 제거하는 제 2 원소수은 흡수부(10) 및 상기 제 2 원소수은 흡수부(10)에 연결설치되어 제 2 원소수은 흡수부(10)를 통과한 배가스에 포함된 잔존하는 수분을 흡수하기 위한 실리카 겔(12)이 순차적으로 구비되어 있고; 상기 산화수은 흡수부(6), 제 1 원소수은 흡수부(8) 및 제 2 원소수은 흡수부(10)의 일측에 연결설치되어 그 내부온도를 감소시키기 위한 냉각수단(16)으로 구성되는 것이 좋다.Impinger (14) according to the present invention is to absorb and collect the mercury, specifically mercury oxide and elemental mercury contained in the exhaust gas, if the impinger 14 commonly used in the art for this purpose Although any may be used, it is preferable to remove the elemental mercury contained in the mercury oxide absorbing portion 6 and the mercury oxide absorbing portion 6 which is installed in the mercury oxide absorbing portion 6 to absorb the mercury oxide in the mercury contained in the exhaust gas. A second elemental mercury absorbing portion which is connected to the first elemental mercury absorbing portion 8 and the first elemental mercury absorbing portion 8 to remove elemental mercury not removed from the first elemental mercury absorbing portion 8 ( 10) and the second elemental mercury absorbing unit 10 is provided with a silica gel 12 for sequentially absorbing the remaining moisture contained in the exhaust gas passing through the second elemental mercury absorbing unit 10 is provided There is ; The mercury oxide absorbing portion 6, the first elemental mercury absorbing portion 8 and the second elemental mercury absorbing portion 10 is installed on one side of the cooling means 16 is preferably configured to reduce the internal temperature. .

여기서, 상기 산화수은 흡수부(6)에는 산화수은을 흡수할 수 있는 KCl용액이 구비되고, 제 1 원소수은 흡수부(8) 및 제 2 원소수은 흡수부(10)에는 원소수은을 흡수할 수 있는 H2O2-HNO3용액 및 KMnO4-H2SO4용액 각각 구비되어 산화수은 및 원소수은을 흡수하여 포집한다. Here, the mercury oxide absorber 6 is provided with a KCl solution capable of absorbing mercury oxide, and the first elemental mercury absorber 8 and the second elemental mercury absorber 10 are capable of absorbing elemental mercury. A 2 O 2 -HNO 3 solution and a KMnO 4 -H 2 SO 4 solution are respectively provided to absorb and collect mercury oxide and elemental mercury.

특정적으로, 상기 각각의 흡수부(6, 8, 10)에 구비되는 용액은 ASTM D6784와 동일한바, 바람직하게는 약 20mL 정도의 양이 구비되는 것이 좋다. Specifically, the solution provided in each of the absorbent portions 6, 8, and 10 is the same as ASTM D6784, preferably about 20 mL.

또한, 본 발명에 따른 실리카 겔(12)은 상기 산화수은 흡수부(6), 제 1 원소수은 흡수부(8) 및 제 2 원소수은 흡수부(10)로 순차적으로 연결설치되는 구성요소의 말단, 즉 제 2 원소수은 흡수부(10)에 연결설치되는 것으로서, 배가스에 잔존하는 수분을 흡수하여 제거하기 위한 목적으로 사용되는 당업계의 통상적인 실리카 겔(12)이라면 특별히 한정되지 않는다.In addition, the silica gel 12 according to the present invention is the end of the components that are sequentially connected to the mercury oxide absorption portion 6, the first elemental mercury absorption portion 8 and the second elemental mercury absorption portion 10, That is, the second elemental water is connected to the absorbing part 10, and is not particularly limited as long as it is a conventional silica gel 12 in the art used for absorbing and removing moisture remaining in the exhaust gas.

또한, 본 발명의 임핀저(14)에 구비되는 냉각수단(16)은 고온의 배가스가 통과하는 산화수은 흡수부(6), 제 1 원소수은 흡수부(8) 및 제 2 원소수은 흡수부(10)에 채워지는 용액 및/또는 실리카 겔(12)의 온도가 상승하여 그 내부에서 원치 않는 반응이 일어나는 것을 방지하기 위한 것으로서, 이러한 목적으로 상기 산화수은 흡수부(6), 제 1 원소수은 흡수부(8), 제 2 원소수은 흡수부(10) 및/또는 실리카 겔(12)의 온도를 감소시킬 수 있는 당업계의 통상적인 냉각수단이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 아이스 배스(Ice bath)를 사용하는 것이 좋다.In addition, the cooling means 16 provided in the impinger 14 of the present invention includes a mercury oxide absorbing portion 6, a first elemental mercury absorbing portion 8, and a second elemental mercury absorbing portion 10 through which a hot exhaust gas passes. In order to prevent the reaction of filling the solution and / or the silica gel 12 rises to the unwanted reaction therein, the mercury oxide absorbing portion 6, the first elemental mercury absorbing portion ( 8) The second elemental mercury may be any conventional cooling means capable of reducing the temperature of the absorbent portion 10 and / or the silica gel 12, but is preferably an ice bath (Ice). bath) is recommended.

본 발명에 따른 흡입펌프(20)는 수은 포집장치로 유입되는 배가스의 구동력을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 사용되는 당업계의 통상적인 흡입펌프(20)라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 바람직하게는 상기 흡입펌프(20)의 일측이 임핀저(14)의 일측과 연결설치되고, 다른 일측이 배출구(32)와 연결설치되어 상기 임핀저(14)로부터 유입되는 수은이 제거된 배가스를 배출구(32)를 통해 외부로 배출한다.The suction pump 20 according to the present invention is to provide a driving force of the exhaust gas flowing into the mercury collecting device, and is not particularly limited as long as it is a conventional suction pump 20 in the art used for this purpose. One side of the suction pump 20 is installed connected to one side of the impinger 14, the other side is connected to the outlet 32 is discharged to the exhaust gas from which the mercury removed from the impinger 14 is removed ( Through 32) to the outside.

여기서, 상기 흡입펌프(20) 및 임핀저(14) 사이의 배가스 이동경로에는 유량조절수단(18), 바람직하게는 당업계에서 통상적으로 사용하는 유량조절수단(18), 예컨대 유량계 등이 구비되어 수은 포집장치의 내부를 흐르는 배가스의 유량을 조절할 수 있는바, 상기 흡입펌프(20)에 의하여 이동하는 배가스의 유량이 너무 빠를 경우 임핀저(14)에 구비된 각 흡수부(6, 8, 10)의 용액이 혼합될 수 있으므로 상기 유량조절수단(18)으로 배가스의 유량을 적절히 조절한다. Here, the exhaust gas flow path between the suction pump 20 and the impinger 14 is provided with a flow rate adjusting means 18, preferably a flow rate adjusting means 18, for example, a flow meter, etc. commonly used in the art. The flow rate of the exhaust gas flowing through the inside of the mercury collecting device can be adjusted. When the flow rate of the exhaust gas moving by the suction pump 20 is too fast, each absorbing part 6, 8, 10 provided in the impinger 14 is provided. ) Can be mixed so that the flow rate of the exhaust gas 18 is appropriately adjusted.

이때, 상기 수은 포집장치를 이용하여 포집된 수은을 분석하는 실험의 오차를 감소시키기 위해서 수은 포집장치로 유입되는 총 시료흡입량은 1L 이상 되도록 유량조절수단(18) 및 흡입펌프(20)를 조절하는 것이 좋다.At this time, in order to reduce the error of the experiment of analyzing the mercury collected by using the mercury collecting device to adjust the flow rate adjusting means 18 and the suction pump 20 so that the total sample intake to the mercury collecting device is 1L or more. It is good.

본 발명에 따른 전원공급부재(22)는 흡입펌프(20) 및/또는 온도제어부재(16)에 연결설치되어 상기 흡입펌프(20) 및/또는 온도제어부재(16)의 작동을 위해 전류를 공급하는 것으로서, 이러한 목적으로 당업계에서 통상적으로 사용하는 전원공급부재(22)라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.The power supply member 22 according to the present invention is connected to the suction pump 20 and / or the temperature control member 16 to supply a current for the operation of the suction pump 20 and / or the temperature control member 16. As a supply, any of the power supply members 22 commonly used in the art for this purpose may be used.

특정적으로, 본 발명에 따른 수은 포집장치가 이동 오염원으로서 자동차에 구비되어 사용되는 경우, 상기 전원공급부재(22)는 그 내부에 인버터가 구비되어 자동차의 배터리에 연결설치됨으로써 흡입펌프(20) 및/또는 온도제어부재(16)에 전류를 인가할 수 있도록 할 수 있다.Specifically, when the mercury collecting device according to the present invention is used in the vehicle as a mobile pollutant source, the power supply member 22 is provided with an inverter therein is connected to the battery of the vehicle, the suction pump 20 And / or to apply a current to the temperature control member 16.

한편, 전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 수은 포집장치는 특정적으로 이동상 오염원으로서 주행 중인 자동차에 설치하여 사용할 수 있도록 하여야 하는바, 전체적인 수은 포집장치의 크기는 상기 자동차의 여유 공간, 예를 들면 트렁크 등에 설치될 수 있는 크기로 제작되어야 한다.Meanwhile, the mercury collecting device according to the present invention having the above-described configuration should be installed and used in a vehicle that is traveling as a mobile pollutant in particular, and the overall size of the mercury collecting device is a free space of the vehicle, for example It should be manufactured to a size that can be installed on the trunk.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 수은 포집장치의 작동방법을 살펴보면 다음과 같다. Looking at the operation method of the mercury collection device according to the present invention having the configuration as described above are as follows.

먼저 이동상 오염원, 특정적으로 자동차로부터 발생되는 수은을 포함하는 배가스의 이동경로에 수은 포집장치의 유입구(2)를 연결설치한다.First, the inlet port 2 of the mercury collecting device is installed in the moving path of the exhaust gas containing the mobile phase pollutant, specifically, mercury generated from an automobile.

그 다음, 전원공급부재(22)를 통해 흡입펌프(20)에 전류를 인가하여 상기 이동상 오염원으로부터 발생되는 배가스를 유입구(2)로 유입시킨다.Then, a current is applied to the suction pump 20 through the power supply member 22 to introduce the exhaust gas generated from the mobile phase pollution source into the inlet 2.

이때, 상기 흡입펌프(20)와 이웃하는 일측의 배가스 이동경로에 유량조절수단(18)이 구비되어 배가스의 유량을 적절하게 조절하며, 상기 유입구(2)에 온도측정수단(28)이 더 구비되는 경우에는 상기 온도측정수단(28) 및 온도측정수단(28)의 온도값을 근거로 가열수단(30)의 작동을 제어하는 온도제어부재(26)에 전원공급부재(22)를 연결설치하여 전류를 공급하도록 한다.At this time, the flow rate adjusting means 18 is provided in the exhaust gas movement path adjacent to the suction pump 20 to adjust the flow rate of the exhaust gas appropriately, and the temperature measuring means 28 is further provided at the inlet 2. When the power supply member 22 is connected to the temperature control member 26 that controls the operation of the heating means 30 based on the temperature value of the temperature measuring means 28 and the temperature measuring means 28 Supply the current.

여기서, 상기 온도제어부재(26)에 연결설치된 가열수단(30)은 온도제어부재(26)의 명령에 따라 이동경로(4)의 내벽면에 수분이 응축되지 않도록 이동경로(4)를 가열할 수 있다. Here, the heating means 30 connected to the temperature control member 26 may heat the movement path 4 so that moisture does not condense on the inner wall surface of the movement path 4 according to the command of the temperature control member 26. Can be.

그 다음, 상기 유입구(2)로 유입된 수은을 포함하는 배가스는 이동경로(4)를 통과하는바, 상기 이동경로(4)를 통과하는 배가스는 그 이동경로(4)의 일측에 구비된 여과수단(24)에 의해 배가스에 포함된 수은 중 입자상 수은이 포집되어 제거된다.Next, the exhaust gas containing mercury introduced into the inlet 2 passes through the movement route 4, and the exhaust gas passing through the movement route 4 is filtered at one side of the movement route 4. By means 24, particulate mercury in the mercury contained in the exhaust gas is collected and removed.

그 다음, 입자상 수은이 제거된 배가스는 이동경로(4)에 연결설치된 임핀저(14)로 유입되는바, 상기 임핀지(14)에 구비된 산화수은 흡수부(6)를 통과하며 산화수은이 흡수되어 포집되고, 순차적으로 제 1 원소수은 흡수부(8) 및 제 2 원소수은 흡수부(10)를 통과하며 원소수은이 흡수되어 포집되고, 마지막으로 상기 제 2 원소수은 흡수부(10)에 연결설치된 실리카 겔(12)을 통과하며 배가스에 잔존하는 수분을 습수하여 제거한 후 유량조절수단(18)을 거쳐 흡입펌프(20)로 이동된다.Next, the exhaust gas from which the particulate mercury is removed flows into the impinger 14 connected to the moving path 4, and passes through the mercury oxide absorbing part 6 provided in the impingement 14 and mercury oxide is absorbed. Collected and sequentially passed through the first elemental mercury absorbing unit 8 and the second elemental mercury absorbing unit 10, and elemental mercury is absorbed and collected, and finally connected to the second elemental mercury absorbing unit 10. After passing through the silica gel 12, the moisture remaining in the exhaust gas is removed by moist water and then moved to the suction pump 20 through the flow rate adjusting means 18.

이때, 상기 산화수은 흡수부(6), 제 1 원소수은 흡수부(8), 제 2 원소수은 흡수부(10) 및/또는 실리카 겔(12)의 일측에는 냉각수단(16)이 연결설치되어 각 흡수부(6, 8, 10) 및/또는 실리카 겔(12)가 냉각된다.At this time, one side of the mercury oxide absorbing portion 6, the first elemental mercury absorbing portion 8, the second elemental mercury absorbing portion 10 and / or silica gel 12 is connected to the cooling means 16, The absorbing portions 6, 8, 10 and / or the silica gel 12 are cooled.

그 다음, 상기 흡입펌프(20)로 유입된 수은이 제거된 배가스는 상기 흡입펌프(20)에 연결설치된 배출구(32)를 통하여 외부로 배출된다.Then, the exhaust gas from which the mercury introduced into the suction pump 20 is removed is discharged to the outside through an outlet 32 connected to the suction pump 20.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. As described above, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the exemplary embodiments described above are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the appended claims and their equivalents, rather than the detailed description, are included in the scope of the present invention.

본 발명은 전술한 수은 포집장치를 통하여 포집된 수은은 이동상 오염원, 특정적으로 자동차로부터 배출되는 배가스의 수은제거 시스템 개발 등에 필요한 종별 분석 등에 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.The mercury collected through the mercury collecting device described above has an effect that can be usefully used for the type analysis necessary for the development of a mercury removal system of the exhaust gas discharged from the automobile, in particular, the mobile phase pollutant.

Claims (7)

이동상 오염원으로부터 배출되는 수은을 포함하는 배가스가 유입되는 유입구; 상기 유입구의 일측에 연결설치되어 배가스가 이동하는 경로를 제공하는 이동경로; 상기 이동경로의 일측에 구비되어 상기 이동경로로 유입된 배가스가 통과하며 배가스에 포함된 입자상 수은이 제거되는 여과수단; 상기 이동경로에 연결설치되어 배가스가 통과하며 배가스에 포함된 수은을 흡수하여 포집하는 임핀저; 상기 임핀저의 일측에 연결설치되어 배가스의 유량을 조절하는 유량조절수단; 상기 유량조절수단의 일측에 연결설치되어 배가스를 흡입함으로써 배가스가 이동하는 구동력을 제공하는 흡입펌프; 상기 흡입펌프의 일측에 연결설치되어 흡입펌프에 전류를 인가하는 전원공급부재 및 상기 흡입펌프의 일측에 연결설치되어 흡입펌프로 유입된 수은이 제거된 배가스가 배출되는 배출구를 포함하는 수은 포집장치.An inlet through which flue gas containing mercury discharged from the mobile phase pollutant is introduced; A moving path connected to one side of the inlet to provide a path through which the exhaust gas moves; A filtering means provided at one side of the movement path to pass the exhaust gas introduced into the movement path and to remove particulate mercury contained in the exhaust gas; An impinger connected to the moving path and passing through the exhaust gas to absorb and collect mercury contained in the exhaust gas; A flow rate adjusting means connected to one side of the impinger and controlling a flow rate of the exhaust gas; A suction pump connected to one side of the flow rate adjusting means and providing a driving force to move the exhaust gas by sucking the exhaust gas; And a power supply member connected to one side of the suction pump to supply a current to the suction pump and a discharge port connected to one side of the suction pump to discharge exhaust gas from which mercury introduced into the suction pump is removed. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 임핀저가 배가스에 포함된 수은 중 산화수은을 흡수하는 산화수은 흡수부, 상기 산화수은 흡수부에 연결설치되어 배가스에 포함된 수은 중 원소수은을 제거하는 제 1 원소수은 흡수부, 상기 제 1 원소수은 흡수부에 연결설치되어 상기 제 1 원소수은 흡수부에서 제거되지 않은 원소수은을 제거하는 제 2 원소수은 흡수부 및 상기 제 2 원소수은 흡수부에 연결설치되어 제 2 원소수은 흡수부를 통과한 배가스에 포함된 잔존하는 수분을 흡수하는 실리카 겔이 순차적으로 구비되어 있고; 상기 산화수은 흡수부, 제 1 원소수은 흡수부 및 제 2 원소수은 흡수부의 일측에 연결설치되어 그 내부온도를 감소시키기 위한 냉각수단이 구비된 것을 특징으로 하는 수은 포집장치. The mercury oxide absorption unit for absorbing the mercury oxide in the mercury contained in the exhaust gas, the first elemental mercury absorption unit is connected to the mercury oxide absorption unit to remove elemental mercury in the mercury contained in the exhaust gas, the first element mercury absorption unit A second elemental mercury absorber installed to be connected to the second elemental mercury absorber to remove elemental mercury not removed from the first elemental mercury absorber and included in the exhaust gas passing through the second elemental mercury absorber; Silica gel which sequentially absorbs the remaining moisture is provided; And a cooling means connected to one side of the mercury oxide absorbing part, the first elemental mercury absorbing part, and the second elemental mercury absorbing part to reduce the internal temperature thereof. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 산화수은 흡수부에는 KCl 용액이 구비되고, 제 1 원소수은 흡수부에는 H2O2-HNO3 용액이 구비되고, 제 2 원소수은 흡수부에는 KMnO4-H2SO4 용액이 구비된 것을 특징으로 하는 수은 포집장치. The mercury oxide absorption unit is provided with a KCl solution, the first elemental mercury absorption unit is provided with a H 2 O 2 -HNO 3 solution, the second elemental mercury absorption unit is provided with a KMnO 4 -H 2 SO 4 solution Mercury collector. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유입구로 유입된 배가스가 이동하는 이동경로의 일측에 연결설치되어 이동경로를 따라 이동하는 배가스의 온도를 측정하는 온도측정수단; 상기 이동경로의 외주면에 연결설치되어 이동경로를 가열하는 가열수단 및 상기 온도측정수단 및 가열수단에 서로 연결설치되어 온도측정수단으로부터 측정된 온도값을 근거로 가열수단의 가열을 제어하는 온도제어부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수은 포집장치.Temperature measuring means connected to one side of a moving path through which the flue gas introduced into the inlet port moves and measuring a temperature of the flue gas moving along the moving path; A heating means connected to the outer circumferential surface of the movement path and a heating means for heating the movement path and connected to the temperature measuring means and the heating means to control heating of the heating means based on a temperature value measured from the temperature measuring means. Mercury collecting device, characterized in that it further comprises. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 이동상 오염원이 자동차인 것을 특징으로 하는 수은 포집장치.The mercury collecting device, characterized in that the mobile phase pollution source is a car. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 전원공급부재가 인버터로 구성되어 자동차의 배터리에 연결설치됨으로써 전류를 공급할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 수은 포집장치. The mercury collecting device, characterized in that the power supply member is configured as an inverter to be connected to the battery of the vehicle to supply the current. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 수은 포집장치를 이용한 수은 포집방법.Mercury collection method using a mercury collection device according to any one of claims 1 to 4.
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