KR100908094B1 - Apparatus and method for separating water in gas containing moisture - Google Patents

Apparatus and method for separating water in gas containing moisture Download PDF

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Abstract

　본 발명은 물과 친화력이 거의 없는 소수성기를 가진 섬유, 즉 부직포 등의 섬유필터에 유입되는 가스 중 수분을 압력차에 의한 확산원리를 이용하여 덕트로 진행하는 다량의 수분을 함유한 가스 중의 수분을 제거하도록 한 수분함유 가스 중의 수분 분리장치 및 방법에 관한 것으로 그 구성은 수분함유가스가 진행하는 주 덕트의 선택된 곳에 필터를 설치하여 된 수분함유 가스 중의 수분 분리장치에 있어서,According to the present invention, moisture in a gas containing a large amount of water, which flows into a duct using a diffusion principle due to a pressure difference, is introduced into a fiber having a hydrophobic group which has little affinity with water, that is, a nonwoven fabric or the like. The present invention relates to a water separation device and method for removing water in a water-containing gas, the configuration of which includes a filter installed at a selected portion of a main duct through which the water-containing gas flows.

상기 필터가 설치되는 부분에 필터모듈(10)이 마련하고, 그 필터모듈의 내부에는 사슬모양의 소수성기를 가진 섬유필터(20)가 장착되며, 상기 필터모듈의 입구 덕트의 직경(D1)은 주 덕트의 직경(D2)보다 3~4배 작게 형성되고, 상기 필터모듈의 일 측단에는 드레인부(30)를 형성시켜 된 것으로 이루어진다.The filter module 10 is provided at a portion where the filter is installed, and the fiber filter 20 having a chain-shaped hydrophobic group is mounted inside the filter module, and the diameter D1 of the inlet duct of the filter module is mainly It is formed 3 to 4 times smaller than the diameter (D2) of the duct, it is made to form a drain portion 30 on one side end of the filter module.

필터모듈, 수분함유가스, 섬유필터, 확산원리 Filter module, water-containing gas, fiber filter, diffusion principle

Description

수분함유 가스 중의 수분 분리장치 및 방법{Apparatus and method for separating vapor from gas including vapor} Apparatus and method for separating vapor from gas including vapor}

　본 발명은 물과 친화력이 거의 없는 소수성기를 가진 섬유, 즉 부직포 등의 섬유필터에 유입되는 가스 중 수분을 압력차에 의한 확산원리를 이용하여 덕트로 진행하는 다량의 수분을 함유한 가스 중의 수분을 제거하도록 한 수분함유 가스 중의 수분 분리장치 및 방법에 관한 것이다.According to the present invention, moisture in a gas containing a large amount of water, which flows into a duct using a diffusion principle due to a pressure difference, is introduced into a fiber having a hydrophobic group which has little affinity with water, that is, a nonwoven fabric or the like. A device and method for separating water in a water-containing gas for removal.

일반적으로 폭기조 등 폐수처리장에서 발생하는 악취가스를 가스 블로워로 흡입하여 덕트로 진행시키면서 그 덕트에 설치된 필터에 의해 상기 가스 중에 함유된 수분을 제거하는바, 이때 상기 가스 중의 수분 함유비율은 가스 블로워의 흡입력에 따라 달라지며 이는 모두 백필터에서 수분을 제거하고 있다. In general, the odor gas generated in the waste water treatment plant, such as an aeration tank, is sucked into the gas blower and proceeds to the duct, and the moisture contained in the gas is removed by a filter installed in the duct. It depends on the suction power, which removes moisture from the bag filter.

그러나 상기 악취가스에는 물방울과 같은 수분을 다량 함유하고 있어 백필터 표면에 물방울이 부착되어 수분이 제거되지 못하고 그 수분이 제거되지 못한 가스가 필터를 통과함으로 촉매연소기와 같은 후공정에 많은 영향을 미치고 있었다.However, the malodorous gas contains a large amount of water, such as water droplets, so that water droplets adhere to the surface of the bag filter so that the water cannot be removed. there was.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 다량의 수분을 함유한 악취가스를 확산원리를 적용한 수분 분리장치를 이용하여 악취가스 중 수분을 제거하여 촉매연소기와 같은 후공정의 효율향상에 기여하고, 또 후공정의 공정안정화를 기할 수 있도록 수분함유 가스 중의 수분 분리장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention has been invented to solve the above problems, by using a water separation device applying a diffusion principle to the odor gas containing a large amount of water to remove the water in the odor gas to improve the efficiency of the post-process such as a catalytic burner It is also an object of the present invention to provide an apparatus and method for separating water in a water-containing gas to contribute to process stabilization of a subsequent process.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 해결 수단은 수분함유가스가 진행하는 주 덕트의 선택된 곳에 필터를 설치하여 된 수분함유 가스 중의 수분 분리장치에 있어서,Technical solution of the present invention for achieving the above object is a water separation device in the water-containing gas formed by installing a filter in the selected duct of the main duct that the water-containing gas,

상기 필터가 설치되는 부분에 필터모듈(10)이 마련하고, 그 필터모듈의 내부에는 사슬모양의 소수성기를 가진 섬유필터(20)가 장착되며, 상기 필터모듈의 입구 덕트의 직경(D1)은 주 덕트의 직경(D2)보다 3~4배 작게 형성되고, 상기 필터모듈의 일 측단에는 드레인부(30)를 형성시켜 된 것으로 이루어진다.The filter module 10 is provided at a portion where the filter is installed, and the fiber filter 20 having a chain-shaped hydrophobic group is mounted inside the filter module, and the diameter D1 of the inlet duct of the filter module is mainly It is formed 3 to 4 times smaller than the diameter (D2) of the duct, it is made to form a drain portion 30 on one side end of the filter module.

그리고 상기 필터모듈의 압력차는 100 - 200mmAq에서 운전되게 하고, 상기 소수성기는 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 할로겐화 알킬기 중 어느 하나로 한다.And the pressure difference of the filter module is operated at 100-200mmAq, and the hydrophobic group is any one of a hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, a halogenated alkyl group.

이상과 같은 본 발명은 다량의 수분을 함유한 악취가스를 확산원리를 적용함 은 물론, 필터모듈의 압력차를 100 - 200mmAq에서 운전되게 하고, 또 수분 분리가 좋은 섬유필터를 사용함으로써, 가스 중의 수분율이 높아 촉매연소기와 같은 후공정의 효율향상에 기여하고, 또 후공정의 공정안정화를 기할 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above is applied to the odor gas containing a large amount of moisture, as well as to operate the pressure difference of the filter module at 100-200mmAq, and by using a fiber filter with good water separation, The high moisture content contributes to the improvement of the efficiency of the post process, such as a catalytic burner, and has the effect of stabilizing the process of the post process.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수분함유가스가 진행하는 주 덕트의 선택된 곳에 필터를 설치하여 된 수분함유 가스 중의 수분 분리장치에 있어서,In the present invention for achieving the above object, in the water separation device in the water-containing gas formed by installing a filter in the selected duct of the main duct through which the water-containing gas,

상기 필터가 설치되는 부분에 필터모듈(10)이 마련하고, 그 필터모듈의 내부에는 사슬모양의 소수성기를 가진 섬유필터(20)가 장착되며, 상기 필터모듈의 입구 덕트의 직경(D1)은 주 덕트의 직경(D2)보다 3~4배 작게 형성되고, 상기 필터모듈의 일 측단에는 드레인부(30)를 형성시켜 된 것으로 이루어지며, 상기 필터모듈의 압력차는 100 - 200mmAq에서 운전되게 하고, 상기 소수성기는 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 할로겐화 알킬기 중 어느 하나로 함을 요지로 한다.The filter module 10 is provided at a portion where the filter is installed, and the fiber filter 20 having a chain-shaped hydrophobic group is mounted inside the filter module, and the diameter D1 of the inlet duct of the filter module is mainly It is formed to be 3 to 4 times smaller than the diameter (D2) of the duct, one side end of the filter module is formed by forming a drain 30, the pressure difference of the filter module to be operated at 100-200mmAq, The hydrophobic group is intended to be one of a hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group and a halogenated alkyl group.

본 발명에서 필터모듈(10)에 장착된 필터를 사슬모양의 소수성기 섬유필터(20)로 하는 이유는 상기 소수성기를 가진 섬유필터(20)는 수분과 친화력이 매우 없기 때문에 가스 중 수분이 섬유필터(20)표면에 부착되지 못하고 섬유필터 표면과 충돌하면서 사슬모양의 섬유필터(20)를 따라 수분이 하강하게 된다.The reason for using the filter mounted on the filter module 10 as the chain-type hydrophobic fiber filter 20 in the present invention is that the fiber filter 20 having the hydrophobic group has a very low affinity with water, so that the water in the gas has a fiber filter ( 20) Moisture drops along the chain-shaped fiber filter 20 while colliding with the surface of the fiber filter without being attached to the surface.

한편 상기 소수성기는 탄화수소기, 방향족 탄화수소기 및 할로겐화 알킬기 등인데 그로 하는 이유는 상기 탄화수소기, 방향족 탄화수소기 및 할로겐화 알킬기 등이 수분과의 친화력이 거의 없어 가스 중의 수분 분리효과가 좋기 때문이다.On the other hand, the hydrophobic group is a hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, a halogenated alkyl group, and the like because the hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group, and the halogenated alkyl group have little affinity with water and have a good water separation effect in gas.

상기에서 언급한 섬유필터가 소수성기를 갖지 못하면 가스 중 수분이 섬유표 면에 부착하게 되어 섬유필터의 압력차가 커지게 됨에 따라 가스 중 수분제거율이 떨어지는 문제점이 발생한다. 따라서 섬유필터는 소수성기를 갖는 것을 사용함이 바람직하다.If the above-mentioned fiber filter does not have a hydrophobic group, the moisture in the gas is attached to the fiber surface, so that the pressure difference between the fiber filters increases, so that the water removal rate in the gas decreases. Therefore, it is preferable to use a fiber filter having a hydrophobic group.

또 상기에서 필터모듈(10)이 설치되는 주 덕트의 직경(D2)이 필터모듈(10)에 유입되는 덕트의 입구 직경(D1)보다 3~4배 크게 형성하는데 그 이유는 다량의 수분을 함유한 가스는 가스 블로워에 의하여 유동을 갖게 되어 필터모듈(10)에 흡입되지만, 모듈내부에서 가스 중 수분입자들이 응집하게 되어 더욱 커다란 물방울을 형성하여 상기 필터모듈 하부에 누적됨에 따라 압력차증가를 가져오게 된다.  In addition, the diameter (D2) of the main duct in which the filter module 10 is installed is formed 3 to 4 times larger than the inlet diameter (D1) of the duct flowing into the filter module 10. The reason is that it contains a large amount of moisture. One gas has a flow by the gas blower and is sucked into the filter module 10, but moisture particles in the gas are agglomerated inside the module to form larger droplets and accumulate under the filter module to increase the pressure difference. Come.

그러므로 가스 블로워에 의하여 흡입되는 수분을 함유한 가스가 필터모듈(10) 입구배관에서 압력차 및 속도차를 이용하여 입구에서 확산 되도록 함으로써, 필터모듈(10)에 균일하게 분포하게 되어 섬유필터(20)표면과 충돌하게 함으로써 가스 중 수분제거율을 균일하게 조정할 수가 있다. Therefore, the gas containing the moisture sucked by the gas blower is diffused at the inlet by using the pressure difference and the speed difference in the inlet pipe of the filter module 10, thereby being uniformly distributed in the filter module 10, so that the fiber filter 20 By colliding with the surface, the water removal rate in the gas can be adjusted uniformly.

그리고 상기 필터모듈(10)에서 필터를 중심으로 압력차는 100~200mmAq에서 운전되어야 하는데, 그 이유는 필터모듈(10)의 균일한 수분제거율과 가스를 흡입하기 위한 가스 불로워의 동력비와 상관성을 가지고 있다.  And the pressure difference around the filter in the filter module 10 should be operated at 100 ~ 200mmAq, because the correlation between the uniform water removal rate of the filter module 10 and the power ratio of the gas blower to suck the gas have.

즉, 상기에서 언급한 압력차보다 클 때는 섬유필터(20)에서 다량의 수분이 섬유필터 표면에 부딪히게 되어 섬유필터 표면에 수분입자들이 정체하게 되어 가스 블로원의 동력비가 증가하게 된다. 또한 상기에서 언급한 압력차보다 작을 때는 가스 중 수분제거율 하락으로 수분 분리장치의 운전효과를 기대할 수가 없게 된다.That is, when the pressure difference is greater than the above-mentioned pressure difference, a large amount of water collides with the surface of the fiber filter in the fiber filter 20 so that the water particles stagnate on the surface of the fiber filter, thereby increasing the power ratio of the gas blow source. In addition, when the pressure difference is less than the above-mentioned, it is impossible to expect the operation effect of the water separation device due to the decrease in the water removal rate in the gas.

따라서 필터모듈(10)에서 필터를 중심으로 압력차는 100~200mmAq로 함이 바 람직하다.Therefore, the pressure difference around the filter in the filter module 10 is preferably 100 ~ 200mmAq.

본 발명의 드레인부(30)는 필터모듈(10)의 내부에 설치된 섬유필터(20)에서 제거되는 가스 중의 수분을 배출하는 곳이다.The drain portion 30 of the present invention is a place for discharging moisture in the gas removed from the fiber filter 20 installed inside the filter module 10.

이하 본 발명을 실시 예 및 비교 예를 들어 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples.

[실시예 1]Example 1

소수성기를 가진 섬유필터(20)를 장착한 필터모듈(10)에 도 1에서 나타낸 바와 같이 필터모듈(10)의 주 덕트 직경(D2)이 필터모듈(10)에 유입되는 입구 덕트의 직경(D1)보다 4배 크기를 가지고, 필터모듈(10)에서 섬유필터(20)를 중심으로 압력차는 200mmAq에서 운전되었을 때, 가스 중 수분제거율은 85%였다.As shown in FIG. 1, in the filter module 10 equipped with the fiber filter 20 having a hydrophobic group, the diameter D1 of the inlet duct in which the main duct diameter D2 of the filter module 10 flows into the filter module 10 is introduced. 4 times larger than), the pressure difference around the fiber filter 20 in the filter module 10 was operated at 200 mmAq, and the water removal rate in the gas was 85%.

[실시예 2]Example 2

상기 실시예 1에서 필터모듈(10)의 주 덕트 직경(D2)이 필터모듈(10)에 유입되는 덕트 입구 직경(D1)보다 4배 크기를 가지고, 필터모듈(10)에서 섬유필터(20)를 중심으로 압력차는 100mmAq에서 운전되었을 때, 가스 중 수분제거율은 83%였다.In the first embodiment, the main duct diameter (D2) of the filter module 10 has a size four times larger than the duct inlet diameter (D1) flowing into the filter module 10, the fiber filter 20 in the filter module 10 When the pressure difference was operated at 100 mmAq, the water removal rate in the gas was 83%.

[실시예 3]Example 3

상기 실시예 1서 필터모듈(10)의 주 덕트 직경(D2)이 필터모듈(10)에 유입되는 덕트 입구 직경(D1)보다 3배 크기를 가지고, 필터모듈(10)에서 섬유필터를 중심으로 압력차는 100mmAq에서 운전되었을 때, 가스 중 수분제거율은 79%였다. In the first embodiment, the main duct diameter (D2) of the filter module 10 has a size three times larger than the duct inlet diameter (D1) flowing into the filter module 10, the filter module 10 to the fiber filter mainly When the pressure difference was operated at 100 mmAq, the water removal rate in the gas was 79%.

[비교예 1]Comparative Example 1

상기 실시예 1에서 필터모듈(10)의 주 덕트 직경(D2)이 필터모듈(10)에 유입되는 덕트 입구 직경(D1)과 같은 크기를 가지고, 필터모듈(10)에서 섬유필터(20)를 중심으로 압력차는 100mmAq에서 운전되었을 때, 가스 중 수분제거율은 28%였다. In the first embodiment, the main duct diameter D2 of the filter module 10 has the same size as the duct inlet diameter D1 flowing into the filter module 10, and the fiber filter 20 is removed from the filter module 10. When the pressure difference was operated at 100 mmAq, the water removal rate in the gas was 28%.

[비교예 2]Comparative Example 2

상기 실시예 1서 필터모듈(10)의 주 덕트 직경(D2)이 필터모듈(10)에 유입되는 덕트 입구 직경(D1)보다 2배 크기를 가지고, 필터모듈(10)에서 섬유필터(20)를 중심으로 압력차는 100mmAq에서 운전되었을 때, 가스 중 수분제거율은 56%였다.In the first embodiment, the main duct diameter (D2) of the filter module 10 has a size twice as large as the duct inlet diameter (D1) flowing into the filter module 10, the fiber filter 20 in the filter module 10 When the pressure difference was operated at 100 mmAq, the water removal rate in the gas was 56%.

[비교예 3]Comparative Example 3

상기 실시예 1에서 필터모듈(10)의 주 덕트 직경(D2)이 필터모듈(10)에 유입되는 덕트 입구 직경(D1)보다 2배 크기를 가지고, 필터모듈(10)에서 섬유필터(20)를 중심으로 압력차는 200mmAq에서 운전되었을 때, 가스 중 수분제거율은 58%였다.In the first embodiment, the main duct diameter (D2) of the filter module 10 has a size twice as large as the duct inlet diameter (D1) flowing into the filter module 10, the fiber filter 20 in the filter module 10 When the pressure difference was operated at 200 mmAq, the water removal rate in the gas was 58%.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 수분함유 가스 중의 수분 분리장치 및 방법은 확산원리를 적용함으로써 가스 중 수분을 제거하는 효율이 좋아 후공정의 효율향상에 기여함은 물론, 후공정의 공정안정화를 기할 수 있는 장점이 있다. As described above, the water separation device and method in the water-containing gas of the present invention have a high efficiency of removing water from the gas by applying the diffusion principle, which contributes to the improvement of the efficiency of the post-process, as well as the process stability of the post-process. There are advantages to it.

도 1은 본 발명의 수분함유 가스 중의 수분 분리장치 및 방법을 설명하기 위한 개략도.1 is a schematic view for explaining the apparatus and method for separating water in a water-containing gas of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *

10 : 필터모듈 20 : 섬유필터10: filter module 20: fiber filter

30 : 드레인부 D1 : 필터모듈의 입구 직경30: drain part D1: inlet diameter of the filter module

D2 : 주 덕트 직경D2: main duct diameter

Claims (6)

수분함유가스가 진행하는 주 덕트의 선택된 곳에 필터를 설치하여 된 수분함유 가스 중의 수분 분리장치에 있어서,In the water separation device in the water-containing gas formed by installing a filter in the selected duct of the main duct through which the water-containing gas, 상기 필터가 설치되는 부분에 필터모듈(10)이 마련하고, 그 필터모듈의 내부에는 사슬모양의 소수성기를 가진 섬유필터(20)가 장착되며, 상기 필터모듈의 입구 덕트의 직경(D1)은 주 덕트의 직경(D2)보다 작게 형성되고, 상기 필터모듈의 일 측단에는 드레인부(30)를 형성시켜 된 것을 특징으로 하는 수분함유 가스 중의 수분 분리장치.The filter module 10 is provided at a portion where the filter is installed, and the fiber filter 20 having a chain-shaped hydrophobic group is mounted inside the filter module, and the diameter D1 of the inlet duct of the filter module is mainly It is formed smaller than the diameter (D2) of the duct, the water separation device in the water containing gas, characterized in that the drain portion 30 is formed at one end of the filter module. 제1항에 있어서, 상기 소수성기는 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 할로겐화 알킬기 중 어느 하나임을 특징으로 하는 수분함유 가스 중의 수분 분리장치.The water separator of claim 1, wherein the hydrophobic group is any one of a hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a halogenated alkyl group. 제1항에 있어서, 상기 필터모듈의 입구 직경(D1)은 주 덕트의 직경(D2)보다 3~4배 작게 형성된 것을 특징으로 하는 수분함유 가스 중의 수분 분리장치.The water separator of claim 1, wherein the inlet diameter (D1) of the filter module is formed 3 to 4 times smaller than the diameter (D2) of the main duct. 수분함유가스가 진행하는 주 덕트에 사슬모양의 소수성기를 가진 섬유필터(20)가 장착된 필터모듈(10)의 입구 직경을 주 덕트의 직경(D2)보다 3~4배 작게 형성하고, 상기 필터모듈의 압력차는 100 - 200mmAq에서 운전되게 하여 상기 수분함유가스 중의 수분을 섬유필터에서 제거하여 드레인시키는 것을 특징으로 하는 수 분함유 가스 중의 수분 분리방법.The inlet diameter of the filter module 10 equipped with the fiber filter 20 having a chain-shaped hydrophobic group in the main duct through which the water-containing gas flows is formed 3 to 4 times smaller than the diameter D2 of the main duct, and the filter The pressure difference of the module is operated at 100-200mmAq to remove the water in the water-containing gas from the fiber filter and to drain the water. 제4항에 있어서, 상기 소수성기는 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 할로겐화 알킬기 중 어느 하나임을 특징으로 하는 수분함유 가스 중의 수분 분리방법.The method of claim 4, wherein the hydrophobic group is any one of a hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a halogenated alkyl group. 제4항에 있어서, 상기 필터모듈의 입구 직경(D1)은 주 덕트의 직경(D2)보다 3~4배 작게 형성된 것을 특징으로 하는 수분함유 가스 중의 수분 분리방법.The method of claim 4, wherein the inlet diameter (D1) of the filter module is formed 3 to 4 times smaller than the diameter (D2) of the main duct.
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