KR101989400B1

KR101989400B1 - 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치

Info

Publication number: KR101989400B1
Application number: KR1020190007471A
Authority: KR
Inventors: 김기남; 전재원
Original assignee: 주식회사 성보이엔지
Priority date: 2019-01-21
Filing date: 2019-01-21
Publication date: 2019-06-14

Abstract

본 발명은 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부에 배기가스가 유입되는 흡입구가 형성되고 하부에는 약액이 첨가된 물을 저장하는 저수부와, 하부가 상기 저수부 일측과 연통되고 상부에는 상기 물로 세정된 가스가 배출되는 배기구가 형성된 탑부와, 상기 탑부의 배기구에 연결된 상태로 흡입력을 발생시켜 상기 저수부와 상기 탑부의 내부 기압차에 의해 상기 저수부의 물이 상기 탑부 상측으로 상승하도록 유도하는 팬부 및 상기 팬부의 작동에 따른 상기 저수부와 상기 탑부의 압력차에 의해 상기 저수부에 유입되는 배기가스가 상기 탑부의 내부로 유입되도록 통로 구조를 형성하고, 상기 통로를 통과한 상기 배기가스가 상기 탑부 상측으로 상승하는 물로 분사유입되도록 복수 개의 노즐이 형성되는 노즐부를 포함하여, 상기 약액이 첨가된 물 내부에 배기가스를 침투시켜 유해물질을 제거하는 세정 집진장치에 있어서, 상기 노즐부에는 상기 노즐을 통해 상기 탑부로 유입되는 배기가스 측으로 약액을 직접적으로 분사시키는 약액분사부를 더 포함하여 제공된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 배기가스가 탑부 내측으로 배출되는 각 노즐의 출구측으로 약액을 직접적으로 분사시켜, 노즐을 통과하는 배기가스의 내측으로 약액과 접촉되어 반응이 이루어질 수 있도록 함과 함께, 물분사노즐에 의해 형성되는 액막이 탑부 내측에 설치되는 이송관 내부 관경 전체를 커버할 수 있도록 하여, 이송관 내부로 이동되는 모든 배기가스가 액막을 통과됨에 의해 배기가스 내 오염물질 세정효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 저수부를 상하층 2단으로 이격되도록 하고 하층 저수부의 상부를 개방시켜, 장치 가동중에도 하층 저수부의 바닥에 퇴적되는 슬러지 등의 이물질을 별도로 제거할 수 있도록 하여, 장비가동을 중단시키지 않고 연속적이 운전이 가능하며, 적은 양의 용수와 약품으로도 운용이 가능하여 운용효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 오염물질이 발생되는 정도에 따라 저수조의 수위를 임의로 조절할 수 있도록 하여, 오염물질이 적게 배출될 경우에는 수위를 낮춰 압력손실을 줄여 가동효율을 높이도록 하며, 오염물질이 많이 배출될 경우에는 임의로 수위를 높혀 배기가스가 노즐을 통과하면서 약액이 포함된 물과 접촉되는 높이가 더 높아지도록 하여 오염물질 제거효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치{Immersion type scrubber improving the efficiency of cleaning}

본 발명은 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기가스가 통과하는 노즐부를 향하여 약액을 분사시키는 약액분사부를 더 설치하여, 탑부 상층으로 이동되는 배기가스에 약액을 직접적으로 투입시켜 세정 효율을 향상시키도록 하는 저압 침액식 세정 집진장치에 관한 것이다.

매연(Fume), 액적(Mist), 먼지(Dust) 및 용해도가 높은 유해가스 및 화학물질 등의 오염물질을 습식으로 처리하는 장치를 Scrubber라고 통칭한다. 보통 세정 집진장치, 습식 집진장치라고 하며 주로 가용성 가스(NH₃, HCl, H₂S 등)의 포집에 사용되고 있으며, 액적, 액막, 기포 등에 의해 함진가스를 세정하여 입자에 부착, 입자 상호간의 응집을 촉진시켜 직접 가스의 흐름으로부터 입자를 분리시키는 장치이기도 하다.

이러한 세정 집진장치는 가스 흡수 뿐만 아니라 흡수 외에 증유, 증습 및 먼지, 액적의 제거 등에도 다양하게 사용되고 있다. 세정 집진장치는 다양한 방식이 존재하고 있으나, 그 처리원리는 액체(일반적으로 물)와 직접적인 접촉에 의하여 오염물질을 처리하는 방식으로 거의 같다.

종래의 세정 집진장치 중에서는 세정탑 방식을 사용하는 경우가 많았다. 충진층 위에 약액을 분사하여, 배기가스가 충진층을 통과 시에 분사된 약액과 접촉하여 유해물질을 제거하고, 세정이 완료된 가스를 세정탑 상단의 배기구로 배출하는 방식이다.

그러나 이러한 세정탑 방식의 세정 집진장치는 집진 효율이 낮고 집진 가동률이 일정하지 못한 단점이 있었다. 초기투자비도 많이 들며, 보수 유지 및 청소가 용이하지 않기 때문에 경제적으로도 비효율적이었다. 특히 무엇보다도 집진 효율이 중요한데, 이러한 면에서 만족스럽지 못했기 때문에 다른 방식의 세정 집진장치가 개발되었다.

침액식 세정 집진장치는 함진 배기가스를 팬을 이용하여 집진기 하부의 물 속으로 강제 유도하여, 노즐부를 통과시켜 물 속에서 초세립화하는 방식이다. 미세하게 분산된 유해가스와 먼지 입자는 약액이 첨가된 물과 빠른 속도로 접촉하여 포집되며 청정 공기는 상부로 배출되고, 포집된 미세입자는 저수부 하부에 자연 침강하여 슬러지 배출장치 등을 통해 외부로 분리될 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 다중 노즐 구조의 저압 침액식 세정 집진장치가 개시된다.

도 1과 도 2는 종래 한국등록특허 제 1755229호의 저압 침액식 세정 집진장치의 단면구조를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 C 부분을 확대한 노즐부의 구성을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 종래 다중 노즐 구조의 저압 침액식 세정 집진장치(100)는 상부에 배기가스가 유입되는 흡입구(210)가 형성되고 하부에는 약액이 첨가된 물을 저장하는 저수부(200)와, 하부가 저수부(200) 일측과 연통되고 상부에는 물로 세정된 가스가 배출되는 배기구(310)가 형성된 탑부(300)와, 탑부(300)의 배기구(310)에 연결된 상태로 흡입력을 발생시켜 저수부(200)와 탑부(300)의 내부 기압차에 의해 저수부의 물이 탑부(300) 상측으로 상승하도록 유도하는 팬부(500) 및 팬부(500)의 작동에 따른 저수부(200)와 탑부(300)의 압력차에 의해 저수부(200)에 유입되는 배기가스가 탑부(300)의 내부로 유입되도록 통로 구조를 형성하고, 통로를 통과한 배기가스가 탑부(300) 상측으로 상승하는 물로 분사유입되도록 복수 개의 노즐(420)이 형성되는 노즐부(400)를 포함하며, 노즐(420)을 통해 탑부(300)의 물로 분사유입되는 배기가스가 충돌하며 방향이 전환되도록 노즐의 상부 일측에 반사판(430, 440)을 구비하여, 약액이 첨가된 물 내부에 배기가스를 침투시켜 유해물질이 제거되도록 한다.

이러한 종래 다중 노즐 구조의 저압 침액식 세정 집진장치는 수중으로 분사유입되는 배기가스의 공기방울이 반사판(430, 440)에 충돌하여 미세한 공기방울로 형성되면서 물과 배기가스의 혼합이 이루어져, 배기가스에 포함된 이물질이 물에 침투되어 여과되도록 한다.

그러나 이러한 종래 다중 노즐 구조의 저압 침액식 세정 집진장치는 도 4의 노즐 출구부분 기포율 분포 실험 결과 그래프에 나타난 바와 같이, 2개의 노즐(420) 출구측에는 붉게 표시되어 배기가스의 농도가 가장 높게 나타나고 있으며, 탑부(300) 내측 양측면을 따라서만 파랑색으로 나타나, 탑부(300) 상층으로 이동되는 배기가스의 외측으로만 약액이 포함된 물과 반응이 이루어지며, 노즐부(400)를 통과하면서 반사판(430)에 충돌되어 가장 활발한 유동이 일어나는 노즐(420) 출구측 안쪽에서는 약액과 전혀 반응이 이루어지지 않는 것으로 나타났다.

아울러, 탑부(300) 내측에 배기가스가 배기구(310)로 이동되는 통로가 호퍼 형태로, 호퍼의 상부측에 설치된 물분사노즐을 통해 약액이 포함된 물이 방사상으로 분사되는데, 이때 물이 분사되는 반경이 호퍼 내측 배기가스 이동통로를 전체적으로 커버하지는 못해, 일부 배기가스가 호퍼의 측면을 따라 물과 접촉되지 않고 배기구로 배출되는 경우가 빈번하게 발생된다.

또한, 장치 가동중에 배기가스와 접촉되어 슬러리 등의 이물질이 포함된 물이 저수부(200)의 바닥에 퇴적되는데, 너무 많은 이물질이 퇴적되면 순환수로 사용하기에 적합하지 않아 저수부(200)에 퇴적되는 이물질을 제거하기 위해 장치가동을 중단시키고 저수부(200)에 용수를 빼낸 상태에서 이물질을 제거하여야 하는 번거로움이 발생된다.

아울러, 저수부(200)의 수위를 조절하게 되는 드레인 형태의 수위조절배관(230)은 높이가 고정된 상태로 설치되어 압력손실이 일정하게 유지되는데, 오염물질이 발생되는 정도에 따라 물과 접하게 되는 면적을 적극적으로 변경시키지는 못해, 오염물질이 적게 발생될 경우에는 불필요한 압력손실을 초래하게 되며, 오염물질이 많이 발생될 경우에는 오염물질 제거효율이 떨어지게 된다.

따라서, 이러한 종래 저압 침액식 세정 집진장치의 불합리한 점을 극복하고, 세정효율을 높힐 수 있는 저압 침액식 세정 집진장치에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.

한국등록특허 제 1755229호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배기가스가 탑부 상층으로 배출되는 각 노즐의 출구측에 약액을 직접적으로 분사시키고, 탑부 상층으로 이동되는 배기가스가 물분사노즐에 의해 형성된 액막을 통과하도록 하여, 배기가스 세정효율을 향상시키도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 장치 운전중에 저수부로 퇴적되는 슬러지 등의 이물질을 제거할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 오염물질이 발생되는 정도에 따라 저수조의 수위를 임의로 조절하여 압력손실을 줄이고 제거효율을 향상시키도록 하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 상부에 배기가스가 유입되는 흡입구가 형성되고 하부에는 약액이 첨가된 물을 저장하는 저수부와, 하부가 상기 저수부 일측과 연통되고 상부에는 상기 물로 세정된 가스가 배출되는 배기구가 형성된 탑부와, 상기 탑부의 배기구에 연결된 상태로 흡입력을 발생시켜 상기 저수부와 상기 탑부의 내부 기압차에 의해 상기 저수부의 물이 상기 탑부 상측으로 상승하도록 유도하는 팬부 및 상기 팬부의 작동에 따른 상기 저수부와 상기 탑부의 압력차에 의해 상기 저수부에 유입되는 배기가스가 상기 탑부의 내부로 유입되도록 통로 구조를 형성하고, 상기 통로를 통과한 상기 배기가스가 상기 탑부 상측으로 상승하는 물로 분사유입되도록 복수 개의 노즐이 형성되는 노즐부를 포함하여, 상기 약액이 첨가된 물 내부에 배기가스를 침투시켜 유해물질을 제거하는 세정 집진장치에 있어서, 상기 노즐부에는 상기 노즐을 통해 상기 탑부로 유입되는 배기가스 측으로 약액을 직접적으로 분사시키는 약액분사부를 더 포함하여 제공된다.

여기서, 상기 노즐부는 일단부가 상기 저수부의 내부 공간과, 타단부가 상기 탑부의 내부 공간과 각각 연통되도록 통로 구조를 형성하여 상기 배기가스의 유동을 안내하는 가스통로부 및 상기 탑부의 내부 공간으로 상기 배기가스를 빠르게 분사할 수 있도록 상기 가스통로부의 내경에 비해 좁게 복수 개만큼 형성되는 노즐을 포함하되, 상기 약액분사부는 상기 노즐의 하부에 설치되되, 상기 노즐의 출구측을 향하여 상방으로 약액을 분사시켜 상기 가스통로부에서 상기 노즐을 통과하여 상기 탑부로 배출되는 배기가스에 상기 약액이 직접적으로 접촉되도록 한다.

아울러 상기 노즐은 상협하광 구조의 노즐벽면이 일정 길이로 형성되되, 상기 노즐벽면의 말단은 곡면지도록 형성된다.

또한, 상기 노즐부는 일단부가 상기 저수부의 내부 공간과, 타단부가 상기 탑부의 내부 공간과 각각 연통되도록 통로 구조를 형성하여 상기 배기가스의 유동을 안내하는 가스통로부 및 상기 탑부의 내부 공간으로 상기 배기가스를 빠르게 분사할 수 있도록 상기 가스통로부의 내경에 비해 좁게 복수 개만큼 형성되는 노즐을 포함하며, 상기 각 노즐의 출구측 상방에는 상기 노즐을 통해 상기 탑부의 물로 분사유입되는 상기 배기가스가 하부면에 충돌하여 양측으로 분기되도록 하부면의 양측단부에 상방으로 절곡된 날개를 가지는 제1 반사판이 구비되며, 상기 약액분사부는 상기 제1 반사판의 상방에 설치되되, 상기 제1 반사판의 상부면으로 약액을 분사시켜, 상기 약액이 상기 제1 반사판의 양측 날개를 따라 양측으로 분기되어 상기 탑부의 상방으로 이동되는 배기가스와 접촉된다.

여기서, 상기 제1 반사판은 상기 각 노즐의 상방에 상기 노즐이 형성되는 길이방향을 따라 대응되는 길이로 형성되며, 상기 약액분사부는 하부에 약액주입구가 형성된 원통형상으로 상기 제1 반사판이 형성되는 길이방향을 따라 일정 길이로 형성되어, 상기 배기가스가 상기 약액분사부의 외연을 따라 상방으로 이송된다.

아울러, 상기 노즐은 상협하광 구조의 노즐벽면이 일정 길이로 형성되되, 상기 노즐벽면의 말단은 곡면지도록 형성된다.

또한, 상기 저수부는 상층 저수부 및 하층 저수부가 상하 2단으로 분리구성되고, 상기 상층 저수부 및 상기 하층 저수부를 각각 연통하도록 수위조절배관이 구비되어, 상기 상층 저수부 내부의 수위가 일정 높이 이상으로 상승할 경우, 상기 수위조절배관을 통해 물이 상기 하층 저수부로 이동되도록 하되, 상기 수위조절배관은 상하 이동가능하게 설치되어, 상기 수위조절배관의 이동상태에 따라 상기 상층 저수부의 수위가 조절되도록 한다.

아울러, 상기 상층 저수부에서 상기 하층 저수부로 연통되는 오버플로우방지배관이 더 설치되어, 상기 오버플로우방지배관을 통해 물이 상기 하층 저수부로 유입되도록 한다.

또한, 상기 하층 저수부는 상부가 외측으로 개방되어, 격판을 통해 복수개의 실로 구획되도록 하여, 상기 수위조절배관 또는 상기 오버플로우방지배관을 통해 상기 하층 저수부로 유입되는 물속에 포함된 이물질이 적층되도록 한다.

또한, 상기 탑부 내측에는 상기 배기구와 연통되는 이송관이 상하길이방향을 따라 일정길이로 형성되어, 상기 노즐부를 통과한 배기가스가 상기 이송관 내부로 이동되어 상기 배기구로 배출되되, 상기 이송관의 내측에는 상기 이송관의 내경과 대응되는 반경으로 방사상으로 물을 분사시키는 물분사노즐이 설치되어, 상기 이송관 내측으로 유입되는 배기가스는 상기 물분사노즐에 의해 생성되는 액막을 통과하여 상기 배기구로 배출된다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 배기가스가 탑부 내측으로 배출되는 각 노즐의 출구측으로 약액을 직접적으로 분사시켜, 노즐을 통과하는 배기가스의 내측으로 약액과 접촉되어 반응이 이루어질 수 있도록 함과 함께, 물분사노즐에 의해 형성되는 액막이 탑부 내측에 설치되는 이송관 내부 관경 전체를 커버할 수 있도록 하여, 이송관 내부로 이동되는 모든 배기가스가 액막을 통과됨에 의해 배기가스 내 오염물질 세정효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 저수부를 상하층 2단으로 이격되도록 하고 하층 저수부의 상부를 개방시켜, 장치 가동중에도 하층 저수부의 바닥에 퇴적되는 슬러지 등의 이물질을 별도로 제거할 수 있도록 하여, 장비가동을 중단시키지 않고 연속적이 운전이 가능하며, 적은 양의 용수와 약품으로도 운용이 가능하여 운용효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 오염물질이 발생되는 정도에 따라 저수조의 수위를 임의로 조절할 수 있도록 하여, 오염물질이 적게 배출될 경우에는 수위를 낮춰 압력손실을 줄여 가동효율을 높이도록 하며, 오염물질이 많이 배출될 경우에는 임의로 수위를 높혀 배기가스가 노즐을 통과하면서 약액이 포함된 물과 접촉되는 높이가 더 높아지도록 하여 오염물질 제거효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1과 도 2는 종래 한국등록특허 제 1755229호의 저압 침액식 세정 집진장치의 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 C 부분을 확대한 노즐부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 종래 저압 침액식 세정 집진장치의 노즐 출구부분 기포율 분포 실험결과를 나타내 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치의 외관을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 A-A' 단면을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 5의 A-A' 단면을 나타낸 정면도이다.
도 8은 도 6의 B 부분을 확대한 노즐부의 도면이다.
도 9는 도 7의 C 부분을 확대한 노즐부의 동작을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 6의 D 부분을 확대한 탑부 내측 물분사 동작을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액분사부를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치의 외관을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 A-A' 단면을 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 5의 A-A' 단면을 나타낸 정면도이고, 도 8은 도 6의 B 부분을 확대한 노즐부의 도면이고, 도 9는 도 7의 C 부분을 확대한 노즐부의 동작을 나타낸 도면이고, 도 10은 도 6의 D 부분을 확대한 탑부 내측 물분사 동작을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치는 저수부(10), 탑부(20), 팬부(30), 노즐부(40) 및 약액분사부(50)를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 저압 침액식 세정 집진장치는 약액이 첨가된 물 내부에 배기가스를 침투시켜 유해물질을 제거하는 장치이며, 이에 따라 저수부(10)는 상부에 배기가스가 유입되는 흡입구(11)가 형성되고 하부에는 물을 저장한다. 흡입구(11)는 파이프 형태를 통해 배기가스를 저수부(10) 내부 공간으로 투입할 수 있도록 형성되며, 저수부(10) 하단에 약액이 첨가된 물이 수용되어 있다.

이러한 저수부(10)는 상층 저수부(10a) 및 하층 저수부(10b)가 상하 2단으로 분리구성되는데, 도면에 도시된 바와 같이 하층 저수부(10b)의 상부가 외측으로 개방되도록 상층 저수부(10a)와 하층 저수부(10b)가 일정간격 이격설치되며, 저수부(10)에는 상층 저수부(10a)에서 하층 저수부(10b)로 연통되도록 수위조절배관(13)이 설치되어, 상층 저수부(10a) 내부에서 물의 수위가 일정 수준 이상으로 올라가면 수위조절배관(13)을 통해 하층 저수부(10b)로 유입시킴으로써, 내부 수위가 일정하게 유지되도록 한다.

아울러, 상층 저수부(10a)와 하층 저수부(10b)로 연통되는 오버플로우방지배관(14)이 별도로 더 설치되어, 초기 가동시 충분한 음압을 형성하지 못한 상태에서 운전시 상층 저수부(10a)에서 발생될 수 있는 오버플로우를 방지하도록 오버플로우방지배관(14)을 통해 물이 하층 저수부(10b)로 유입되도록 한다.

탑부(20)는 하부가 저수부(10) 일측과 연통되고 상부에는 물로 세정된 가스가 배출되는 배기구(21)가 형성되어 구비된다. 가스의 흐름이 상방향으로 이루어지기 때문에 탑의 형상으로 길게 형성되는 것이 바람직하며, 최상단 일측에 배기구(21) 혹은 배기구(21)로 연결되는 파이프 등이 연결되도록 형성된다.

아울러, 탑부(20) 내측에는 배기구(21)와 연통되는 이송관(22)이 상하길이방향을 따라 일정길이로 형성되어, 노즐부(40)를 통과한 배기가스가 이송관(22) 내부로 유입되어 배기구(21)로 배출되도록 하는데, 이러한 이송관(22)의 내측에는 이송관(22)의 내경과 대응되는 반경으로 물을 방사상으로 분사시키는 물분사노즐(23)이 설치된다.

이와 같이, 본 발명은 물분사노즐(23)에 의해 형성되는 액막이 이송관(22) 내부 전체를 커버할 수 있도록 하여, 배기구(21)로 배출되는 모든 가스가 이송관(22) 내부에 상기와 같이 형성되는 액막을 통과하도록 하여 배기구(21)로 배출되는 배기가스 내 오염물질 제거효율이 향상되도록 한다.

팬부(30)는 탑부(20)의 배기구(21)에 연결된 상태로 흡입력을 발생시켜 저수부(10)와 탑부(20)의 내부 기압차에 의해 저수부(10)의 물이 탑부(20) 상측으로 상승하도록 유도한다. 이러한 팬부(30)는 흡입팬 등이 설치되어 배기구(21) 측에서 흡입력을 강하게 발생시키면, 저수부(10)에 유입된 배기가스가 탑부(20) 측으로 끌려오는 현상과, 저수부(10)에 저장된 물의 수면이 탑부(20) 하단부에서 상측으로 상승하는 현상이 동시에 유도된다.

더욱이, 팬부(30)와 탑부(20) 사이에는 보조 저수조(60)가 더 포함될 수 있으며, 이러한 보조 저수조(60)에는 순환펌프(61)를 통해 탑부(20)에서 연결되는 ㅇ연결관(62) 내측 2차노즐(63)로 물을 분사시켜 별도 세정이 이루어질 수 있도록 한다.

이와 같은 보조 저수조(60)는 배기가스 내 산성 및 알칼리성 성향의 오염물질이 포함될 경우, 각각의 성분의 오염물질을 제거하기 위한 것으로, 저수부(10)에서는 1차로 산성물질을 제거한 후, 보조 저수조(60)에서는 2차로 알칼리 물질을 제거할 수 있도록 한다.

노즐부(40)는 이렇게 팬부(30)의 작동에 따른 저수부(10)와 탑부(20)의 압력차에 의해 저수부(10)에 유입되는 배기가스가 탑부(20)의 내부로 유입되도록 통로 구조를 형성하고, 통로를 통과한 배기가스가 탑부(20) 상측으로 상승하는 물로 분사유입되도록 복수 개의 노즐(42)이 형성되어 이루어진다.

이러한 노즐부(40)는 가스통로부(41), 노즐(42) 및 반사판(43)을 포함하여 구성된다.

가스통로부(41)는 일단부가 저수부(10)의 내부 공간과, 타단부가 탑부(20)의 내부 공간과 각각 연통되도록 통로 구조를 형성하여 배기가스의 유동을 안내하는 역할을 수행한다. 형상의 제한은 특별히 없지만, 배기가스가 흡입구(11)와 가까운 입구로 바로 인입되어 배기구(21)와 가까운 출구에서는 배기구(21) 측을 향해 배출되어야 하기 때문에, 각 입구 및 출구는 상방을 향해 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 가스통로부(41)의 출구에는 탑부(20)의 내부 공간으로 배기가스를 빠르게 분사할 수 있도록 가스통로부(41)의 내경에 비해 좁게 복수 개만큼 노즐(42)이 형성될 수 있으며, 노즐(42)을 통해 탑부(20)의 물로 분사유입되는 배기가스가 충돌하며 방향전환되도록 노즐(42)의 상부 일측에는 반사판(43)이 구비된다.

이러한 반사판(43)은 각 노즐(42) 출구측 상방에 설치되어 하부면으로 노즐(42)에서 분사되는 배기가스가 물과 섞임과 동시에 충돌되며, 배기가스가 반사판(43)의 하부면 양측으로 분기되도록 반사판(43)의 하부면 양측으로는 상방으로 절곡된 V자형의 분기형태의 날개를 가지는 제1 반사판(43a)과, 제1 반사판(43a)의 상부에는 제1 반사판(43a)을 통과한 배기가스가 계속하여 물과 충돌하며 섞이도록 하는 제2 반사판(43b)을 포함하여 구성된다.

약액분사부(50)는 노즐(42)을 통해 탑부(20)로 유입되는 배기가스 측으로 약액을 직접적으로 분사시키도록, 본 발명의 일실시예에서는 제1 반사판(43a)의 직상방에 약액분사부(50)가 설치되도록 한다. 이러한 약액분사부(50)는 제1 반사판(43a)의 상부면을 향해 하방으로 약액을 분사시키고, 제1 반사판(43a)의 상부면으로 분사된 약액은 반사되어 양단부측 날개를 따라 양측 상방으로 분기되어 탑부(20)의 상방으로 이동되는 배기가스와 직접적으로 접촉하게 된다.

이에 따라, 약액이 노즐(42)을 통과하여 제1 반사판(43a)의 양측으로 분기되는 배기가스와 직접적으로 접촉됨과 함께, 복수개로 설치된 노즐(42) 사이로도 약액이 침투되도록 하여 탑부(20) 내측으로 상승하는 배기가스의 내측으로 약액과의 반응이 이루어질 수 있도록 하여 세정효율을 극대화시키게 된다.

아울러, 본 발명에서는 각 노즐(42)의 출구가 상협하광 구조를 가지는 노즐벽면으로 일정 길이로 길게 형성되도록 하며, 제1 반사판(43a)은 노즐(42)의 출구 상측에 노즐(42)의 출구가 형성되는 길이방향을 따라 대응되는 길이로 형성되며, 아울러, 본 발명의 일실시예에서의 약액분사부(50)는 하부에 약액주입구가 형성된 원통형상으로 제1 반사판(43a)이 형성되는 길이방향을 따라 일정 길이로 형성되도록 한다. 이에 따라, 노즐(42)의 출구로 배출되는 배기가스는 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 제1 반사판(43a)의 날개를 따라 분기되는 배기가스가 약액분사부(50)의 외연을 따라 부착되면서 빠른 기류로 상승되도록 하여, 약액과의 반응을 활성화시켜 배기가스 내 오염물질 제거효율을 극대화시키도록 한다.

더욱이, 노즐(42) 출구를 형성시키는 노즐벽면의 말단부는 배기가스가 배출되는 방향과 대응되는 방향으로 곡면지게 형성되도록 하여, 배기가스 배출시 노즐벽면 단부에서의 압력손실이 감소되도록 한다.

한편, 저수부(10)에 설치되는 수위조절배관(13)은 상하 이동가능하게 설치되어, 상층 저수부(10a)의 수위가 임의로 조절되도록 할 수 있다. 즉, 수위조절배관(13)의 상단부가 상층 저수부(10a)의 하부면을 관통하여 상층 저수부(10a)의 내측으로 인입되도록 하고, 이러한 관통부분에는 오링 등과 같은 실링수단을 구비하여 방수가 이루어질 수 있도록 하며, 수위조절배관(13)의 하단부가 하층 저수부(10b) 내측으로 인입되도록 한다. 이러한 수위조절배관(13)의 높이조절은 모터동력 등에 의해 필요에 따라 자동적으로 구동되도록 하거나, 작업자가 수동으로 수위조절배관(13)의 위치를 이동시키도록 할 수도 있다.

이와 같은 수위조절배관(13)의 높이조절에 의해 상층 저수부(10a) 내의 수위를 임의로 조절하여, 필요에 따라 압력손실을 줄이거나 오염물질 제거효율을 높히기 위해 수위를 임의로 더 높히도록 할 수 있다.

예를 들자면, 공장 가동시간 내에서는 일정 수위를 유지하도록 하여 압력차에 의해 탑부(20) 내측 수면이 일정 높이로 상승되도록 하며, 오염물질이 보다 적게 배출되는 비가동시간대에는 수위조절배관(13)을 하강시켜 수면을 보다 낮춰 압력손실을 절감시키도록 하며, 배기가스 내 오염물질 농도가 높을 경우에는 압력손실이 커지더라도 수위를 더 높혀, 배기가스가 노즐(42)을 통과하면서 약액이 포함된 물과 접촉되는 높이가 높아지도록 하여 오염물질의 제거효율을 높히도록 할 수 있다.

더욱이, 전술한 바와 같이 하층 저수부(10b)는 상부가 개방되며, 개방된 하층 저수부(10b)의 내부는 격판(12)을 통해 복수개의 실로 구획되도록 하여, 수위조절배관(13) 또는 오버플로우방지배관(14)을 통해 상층 저수부(10a)의 수면에 부유하고 있던 이물질이 하층 저수부(10b)로 유입되어 각 실 내부에 각각 퇴적되도록 하며, 본 발명에서는 이와 같이 하층 저수부(10b)의 하부에 퇴적된 이물질을 제거하기 위해 별도로 장비가동을 중단시킬 필요없이 운전중에 각 실별로 물이 빼내어 이물질을 제거할 수 있도록 하여, 적은 양의 용수와 약품으로 운용이 가능하도록 한다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액분사부를 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서는 약액분사부(50)가 노즐(42)의 하부에 설치되도록 하고, 노즐(42)의 출구측을 항하여 상방으로 약액을 분사시켜 가스통로부(41)에서 노즐(42)을 통과하여 탑부(20)로 이동되는 배기가스측으로 약액이 직접적으로 접촉되어, 노즐(42)을 통과하는 가스 내측으로부터 반응이 이루어질 수 있도록 한다.

이러한 본 발명의 다른 실시예에서는 약액이 배기가스가 이동되는 방향과 대응되는 상방으로 동일하게 분사유입되도록 하여 압력손실을 줄일 수 있게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

10 : 저수부 11 : 흡입구
10a ; 상층 저수부 10b : 하층 저수부
12 : 격판 13 : 수위조절배관
14 : 오버플로우방지배관
20 : 탑부 21 : 배기구
22 : 이송관 23 : 물분사노즐
30 : 팬부
40 : 노즐부 41 : 가스통로부
42 : 노즐 43 : 반사판
43a : 제1 반사판 43b : 제2 반사판
50 : 약액분사부
60 : 보조 저수조 61 : 순환펌프
62 : 연결관 63 : 2차 노즐

Claims

상부에 배기가스가 유입되는 흡입구가 형성되고 하부에는 약액이 첨가된 물을 저장하는 저수부와, 하부가 상기 저수부 일측과 연통되고 상부에는 상기 물로 세정된 가스가 배출되는 배기구가 형성된 탑부와, 상기 탑부의 배기구에 연결된 상태로 흡입력을 발생시켜 상기 저수부와 상기 탑부의 내부 기압차에 의해 상기 저수부의 물이 상기 탑부 상측으로 상승하도록 유도하는 팬부 및 상기 팬부의 작동에 따른 상기 저수부와 상기 탑부의 압력차에 의해 상기 저수부에 유입되는 배기가스가 상기 탑부의 내부로 유입되도록 통로 구조를 형성하고, 상기 통로를 통과한 상기 배기가스가 상기 탑부 상측으로 상승하는 물로 분사유입되도록 복수 개의 노즐이 형성되는 노즐부를 포함하여, 상기 약액이 첨가된 물 내부에 배기가스를 침투시켜 유해물질을 제거하는 세정 집진장치에 있어서,
상기 노즐부에는 상기 노즐을 통해 상기 탑부로 유입되는 배기가스 측으로 약액을 직접적으로 분사시키는 약액분사부를 더 포함하되,
상기 노즐부는
일단부가 상기 저수부의 내부 공간과, 타단부가 상기 탑부의 내부 공간과 각각 연통되도록 통로 구조를 형성하여 상기 배기가스의 유동을 안내하는 가스통로부 및
상기 탑부의 내부 공간으로 상기 배기가스를 빠르게 분사할 수 있도록 상기 가스통로부의 내경에 비해 좁게 복수 개만큼 형성되는 노즐을 포함하되,
상기 약액분사부는 상기 노즐의 하부에 설치되되, 상기 노즐의 출구측을 향하여 상방으로 약액을 분사시켜 상기 가스통로부에서 상기 노즐을 통과하여 상기 탑부로 배출되는 배기가스에 상기 약액이 직접적으로 접촉되도록 하는 것을 특징으로 하는 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 노즐은 상협하광 구조의 노즐벽면이 일정 길이로 형성되되, 상기 노즐벽면의 말단은 곡면지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치.
제 3항에 있어서,
상기 노즐부는
일단부가 상기 저수부의 내부 공간과, 타단부가 상기 탑부의 내부 공간과 각각 연통되도록 통로 구조를 형성하여 상기 배기가스의 유동을 안내하는 가스통로부 및
상기 탑부의 내부 공간으로 상기 배기가스를 빠르게 분사할 수 있도록 상기 가스통로부의 내경에 비해 좁게 복수 개만큼 형성되는 노즐을 포함하며,
상기 각 노즐의 출구측 상방에는 상기 노즐을 통해 상기 탑부의 물로 분사유입되는 상기 배기가스가 하부면에 충돌하여 양측으로 분기되도록 하부면의 양측단부에 상방으로 절곡된 날개를 가지는 제1 반사판이 구비되며,
상기 약액분사부는 상기 제1 반사판의 상방에 설치되되, 상기 제1 반사판의 상부면으로 약액을 분사시켜, 상기 약액이 상기 제1 반사판의 양측 날개를 따라 양측으로 분기되어 상기 탑부의 상방으로 이동되는 배기가스와 접촉되는 것을 특징으로 하는 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치.
제 4항에 있어서,
상기 제1 반사판은 상기 각 노즐의 상방에 상기 노즐이 형성되는 길이방향을 따라 대응되는 길이로 형성되며,
상기 약액분사부는 하부에 약액주입구가 형성된 원통형상으로 상기 제1 반사판이 형성되는 길이방향을 따라 일정 길이로 형성되어, 상기 배기가스가 상기 약액분사부의 외연을 따라 상방으로 이송되는 것을 특징으로 하는 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치.
삭제
상부에 배기가스가 유입되는 흡입구가 형성되고 하부에는 약액이 첨가된 물을 저장하는 저수부와, 하부가 상기 저수부 일측과 연통되고 상부에는 상기 물로 세정된 가스가 배출되는 배기구가 형성된 탑부와, 상기 탑부의 배기구에 연결된 상태로 흡입력을 발생시켜 상기 저수부와 상기 탑부의 내부 기압차에 의해 상기 저수부의 물이 상기 탑부 상측으로 상승하도록 유도하는 팬부 및 상기 팬부의 작동에 따른 상기 저수부와 상기 탑부의 압력차에 의해 상기 저수부에 유입되는 배기가스가 상기 탑부의 내부로 유입되도록 통로 구조를 형성하고, 상기 통로를 통과한 상기 배기가스가 상기 탑부 상측으로 상승하는 물로 분사유입되도록 복수 개의 노즐이 형성되는 노즐부를 포함하여, 상기 약액이 첨가된 물 내부에 배기가스를 침투시켜 유해물질을 제거하는 세정 집진장치에 있어서,
상기 노즐부에는 상기 노즐을 통해 상기 탑부로 유입되는 배기가스 측으로 약액을 직접적으로 분사시키는 약액분사부를 더 포함하되,
상기 저수부는 상층 저수부 및 하층 저수부가 상하 2단으로 분리구성되고, 상기 상층 저수부 및 상기 하층 저수부를 각각 연통하도록 수위조절배관이 구비되어, 상기 상층 저수부 내부의 수위가 일정 높이 이상으로 상승할 경우, 상기 수위조절배관을 통해 물이 상기 하층 저수부로 이동되도록 하되,
상기 수위조절배관은 상하 이동가능하게 설치되어, 상기 수위조절배관의 이동상태에 따라 상기 상층 저수부의 수위가 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치.
제 7항에 있어서,
상기 상층 저수부에서 상기 하층 저수부로 연통되는 오버플로우방지배관이 더 설치되어, 상기 오버플로우방지배관을 통해 물이 상기 하층 저수부로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치.
제 8항에 있어서,
상기 하층 저수부는 상부가 외측으로 개방되어, 격판을 통해 복수개의 실로 구획되도록 하여, 상기 수위조절배관 또는 상기 오버플로우방지배관을 통해 상기 하층 저수부로 유입되는 물속에 포함된 이물질이 적층되도록 하는 것을 특징으로 하는 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치.
제 1항에 있어서,
상기 탑부 내측에는 상기 배기구와 연통되는 이송관이 상하길이방향을 따라 일정길이로 형성되어, 상기 노즐부를 통과한 배기가스가 상기 이송관 내부로 이동되어 상기 배기구로 배출되되,
상기 이송관의 내측에는 상기 이송관의 내경과 대응되는 반경으로 방사상으로 물을 분사시키는 물분사노즐이 설치되어, 상기 이송관 내측으로 유입되는 배기가스는 상기 물분사노즐에 의해 생성되는 액막을 통과하여 상기 배기구로 배출되는 것을 특징으로 하는 세정 효율을 향상시킨 저압 침액식 세정 집진장치.