KR102173232B1 - 복합반응기의 나선식 가스도입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합반응기의 나선식 가스도입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배기가스가 유입되는 도입덕트를 서로다른 반경을 갖는 복수의 나선덕트를 높이가 차이나도록 설치하고, 각각의 나선덕트 내부에 통과하는 배기가스를 소용돌이치게하는 복수의 스월유도날개를 형성하므로서, 도입덕트의 끝단에 형성되는 배출구를 통해 배출되는 배기가스가 소용돌이치면서 나선형으로 선회하면서 반응실로공급되므로 배기가스가 반응실 상단으로 분사되는 약액과의 혼합율을 높여줄 수 있게되어 배기가스 정화효율이 개선되도록 한 복합반응기의 나선식 가스도입장치에 관한 것이다.

Description

복합반응기의 나선식 가스도입장치{Spiral type gas introduction device}

본 발명은 복합반응기의 나선식 가스도입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배기가스가 유입되는 도입덕트를 서로다른 반경을 갖는 복수의 나선덕트를 높이가 차이나도록 설치하고, 각각의 나선덕트 내부에 통과하는 배기가스를 소용돌이치게하는 복수의 스월유도날개를 형성하므로서, 도입덕트의 끝단에 형성되는 배출구를 통해 배출되는 배기가스가 소용돌이치면서 나선형으로 선회하면서 반응실로공급되므로 배기가스가 반응실 상단으로 분사되는 약액과의 혼합율을 높여줄 수 있게되어 배기가스 정화효율이 개선되도록 한 복합반응기의 나선식 가스도입장치에 관한 것이다.

일반적으로 복합반응기라 함은 소각 공정중 소각로에서 폐기물이 연소되면서 생성된 배기가스에 함유된 산성 유해가스를 제거하기 위한 것으로, 탈황 반응을 하는 약액의 일종인 소석회(Ca(OH)2)수를 미세액적 상태로 분사시켜 배기가스와 반응되도록 배출함으로써 SOX를 제거하는데 사용되고 있다.

도 1 내지 도 3 은 종래의 복합반응기를 도시한 것으로서,

타워형태의 본체(1)가 구비되고, 본체(1)의 내부에는 배기가스와 약액이 혼합되면서 반응하는 반응실(2)이 형성되며, 본체(1)의 상부에는 소각로에서 배출된 배기가스를 반응실(2) 내부로 공급하는 도입덕트(3)가 설치된다.

도입덕트(3)는 도 2 에 도시된 바와같이 배기가스가 유입되는 입구(4)가 구비되고, 입구(4)의 후단에는 환형으로 도입덕트(3)가 형성되어 있다.

환형으로 형성되는 도입덕트(3)의 중앙에는 약액을 공급하기 위한 약액분사부(6)가 설치되고, 이 약액분사부(6)의 하측으로는 약액을 반응실(2) 내부로 분사하기 위한 분사디스크(7)가 반응실(2) 내측으로 노출되도록 설치된다.

그리고, 도입덕트(3)의 일측에는 분사디스크(7) 주변으로 배기가스가 배출되도록 유도하는 배출구(5)가 형성되어 있다.

따라서, 배출구(5)를 통해 배출되는 배기가스는 분사디스크(7)에서 분사되는 약액과 혼합되면서 반응실(2) 내부에서 탈황반응하면서 정화되고, 이 과정에서 탈황반응에 따른 부산물이 본체(1)의 하측으로 떨어지게 된다.

본체(1)의 하측에는 부산물을 포집하기 위한 호퍼(8)가 설치되고, 호퍼(8)에는 선택적으로 개폐되어 포집된 부산물을 포집박스(11)로 배출시키는 로타리밸브(9)가 설치되어 있으며, 호퍼(8)에는 호퍼(8)를 진동시켜 부산물이 잘 배출되도록 하는 바이브레이터(10)가 설치되어 있다.

그러나, 종래기술은 도입덕트(3)가 환형으로 형성되어있기 때문에 입구(4)로 유입된 배기가스가 도입덕트(3)의 반대측으로 이동한 후 서로 부딪히게되어 배출이 원활하게 이루어지지 못하게되고, 이로인해 반응실(2)로 공급된 배기가스가 약액과 원활하게 혼합되지 못하게되어 배기가스 정화효율이 떨어지게되는 문제점이 발생하고 있었다.

* 선행기술문헌 *

한국등록특허 제 10-0781754호

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 배기가스가 유입되는 도입덕트를 서로다른 반경을 갖는 복수의 나선덕트를 높이가 차이나도록 설치하고, 각각의 나선덕트 내부에 통과하는 배기가스를 소용돌이치게하는 복수의 스월유도날개를 형성하므로서, 도입덕트의 끝단에 형성되는 배출구를 통해 배출되는 배기가스가 소용돌이치면서 나선형으로 선회하면서 반응실로공급되므로 배기가스가 반응실 상단으로 분사되는 약액과의 혼합율을 높여줄 수 있게되어 배기가스 정화효율이 개선되도록 한 복합반응기의 나선식 가스도입장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

반응실(2)이 구비된 타워형의 본체(1)와;

배기가스가 유입되는 입구(21)와, 반응실(2)로 배기가스를 분출시키는 배출구(22)가 구비되며, 나선형으로 형성되는 도입덕트(20)와;

하부로 갈수록 내경이 확대되도록 형성되어 반응실(2)의 상단에 형성되는 확산부(27)와;

배기가스를 정화시키기 위한 약액을 확산부(27)의 측면에 설치된 분사노즐(24)을 통해 분사하여 확산부(27)를 선회하면서 하강하는 배기가스와 약액이 혼합되도록 하는 약액분사부(23);

로 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 도입덕트의 끝단에 형성되는 배출구를 통해 배출되는 배기가스가 소용돌이치면서 나선형으로 선회하면서 반응실로공급되므로 배기가스가 반응실 상단으로 분사되는 약액과의 혼합율을 높여줄 수 있게되어 배기가스 정화효율이 개선되도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 종래의 복합반응기의 가스도입장치를 보인 도면.
도 2 는 종래의 가스도입장치를 보인 평면도.
도 3 은 종래의 가스도입장치를 상세히 보인 도면.
도 4 는 본 발명의 복합반응기의 나선식 가스도입장치를 보인 도면.
도 5 는 본 발명의 주요부분을 상세히 보인 도면.
도 6 은 본 발명의 나선식 가스도입장치를 보인 평면도.
도 7 은 본 발명에 적용된 스월유도날개의 설치상태를 예시한 도면.

이하, 첨부된 도면 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.

상기 도면에 의하면, 본 발명은,

반응실(2)이 구비된 타워형의 본체(1)와;

배기가스가 유입되는 입구(21)와, 반응실(2)로 배기가스를 분출시키는 배출구(22)가 구비되며, 나선형으로 형성되는 도입덕트(20)와;

하부로 갈수록 내경이 확대되도록 형성되어 반응실(2)의 상단에 형성되는 확산부(27)와;

배기가스를 정화시키기 위한 약액을 확산부(27)의 측면에 설치된 분사노즐(24)을 통해 분사하여 확산부(27)를 선회하면서 하강하는 배기가스와 약액이 혼합되도록 하는 약액분사부(23);

로 구성한 것을 특징으로 한다.

도입덕트(20)는

일측으로 입구(21)가 형성되면서 환형으로 형성되는 제 1 나선덕트(30)와;

외주연이 제 1 나선덕트(30)의 내주연에 접하도록 환형으로 형성되는 제 2 나선덕트(31)와;

외주연이 제 2 나선덕트(31)의 내주연에 접하도록 환형으로 형성되고, 내측에는 배출구(22)가 형성되는 제 3 나선덕트(32)와;

제 1 나선덕트(30)를 선회한 배기가스의 유동경로가 차단되도록 입구(21)에 근접하게 제 1 나선덕트(30)상에 설치되는 제 1 차단벽(33)과;

제 1 차단벽(33)에 차단된 배기가스가 제 2 나선덕트(31)로 이동할 수 있도록 제 1 나선덕트(30)와 제 2 나선덕트(31)의 접촉벽상에 형성되는 제 1 연결홀(34)과;

제 2 나선덕트(31)를 선회한 배기가스의 유동경로가 차단되도록 제 1 연결홀(34)에 근접하게 제 2 나선덕트(31) 상에 설치되는 제 2 차단벽(35)과;

제 2 차단벽(33)에 차단된 배기가스가 제 3 나선덕트(32)로 이동할 수 있도록 제 2 나선덕트(31)와 제 3 나선덕트(32)의 접촉벽상에 형성되는 제 2 연결홀(36)과;

제 2 연결홀(36)에 근접하게 제 3 나선덕트(32) 상에 설치되는 제 3 차단벽(37); 으로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 도입덕트(20)의 내부에 배기가스를 소용돌이치게 유도하는 다수의 스월유도날개(25)를 소정각도 경사지거나 뒤틀어지게 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 나선식 가스도입장치는 복합반응기의 본체(1) 상부에 도입덕트(20)를 나선식으로 형성한 것이다.

도입덕트(20)는 소각로에서 생성된 배기가스가 유입되는 입구(21)가 구비되고, 그 입구(21)로 부터 후단을 나선형으로 형성한 것이며, 도입덕트(20)의 끝단에는 배기가스를 반응실(2)로 공급하기 위한 배출구(22)가 형성되어 있다.

여기서 도입덕트(20)의 형상을 상세히 설명하면 다음과 같다.

일측으로 입구(21)가 형성되면서 환형으로 형성되는 제 1 나선덕트(30)를 구비하고, 제 1 나선덕트(30)에 비해 직경이 작은 환형의 제 2 나선덕트(31)를 제 1 나선덕트(30)의 내측에 설치하는데, 이때, 제 2 나선덕트(31)의 외주연이 제 1 나선덕트(30)의 내주연에 소정높이 접하도록 제 2 나선덕트(31)를 제 1 나선덕트(30)에 비해 약간 아래쪽에 위치하도록 설치한다.

또한, 제 2 나선덕트(31)에 비해 직경이 작은 환형의 제 3 나선덕트(32)를 제 2 나선덕트(31)의 내측에 설치하는데 이때에도 제 3 나선덕트(32)의 외주연이 제 2 나선덕트(31)의 내주연에 소정높이 접하도록 제 3 나선덕트(32)를 제 2 나선덕트(31)에 비해 약간 아래쪽에 위치하도록 설치한다.

그리고, 제 1 나선덕트(30)를 선회한 배기가스의 유동경로가 차단되도록 입구(21)에 근접하게 제 1 나선덕트(30)상에 제 1 차단벽(33)을 설치하고, 제 1 차단벽(33)에 차단된 배기가스가 제 2 나선덕트(31)로 이동할 수 있도록 제 1 나선덕트(30)와 제 2 나선덕트(31)의 접촉벽상에 제 1 연결홀(34)을 형성한다.

또한, 제 2 나선덕트(31)를 선회한 배기가스의 유동경로가 차단되도록 제 1 연결홀(34)에 근접하게 제 2 나선덕트(31) 상에 제 2 차단벽(35)을 형성하고, 제 2 차단벽(33)에 차단된 배기가스가 제 3 나선덕트(32)로 이동할 수 있도록 제 2 나선덕트(31)와 제 3 나선덕트(32)의 접촉벽상에 제 2 연결홀(36)을 형성한다.

그리고, 제 2 연결홀(36)에 근접하게 제 3 나선덕트(32) 상에 제 3 차단벽(37)을 설치하여 제 3 나선덕트(32)를 선회하는 배기가스가 모두 배출구(22)를 통해 반응실(2)로 배출될 수 있도록 하였다.

또한, 도입덕트(20)의 내부에 배기가스를 소용돌이치게 유도하는 다수의 스월유도날개(25)를 소정각도 경사지거나 뒤틀어지게 형성하여 입구(21)를 통해 도입덕트(20)로 유입된 배기가스가 제 1 내지 제 3 나선덕트(30~32)를 크게 선회하면서 그 각각의 나선덕트(30~32) 내부에 설치된 다수의 스월유도날개(25)에 의해 자체적으로 소용돌이치면서 선회 이동하여 반응실(2)로 공급되도록 구성한 것이다.

한편, 본 발명에서는 반응실(2)의 상부에 확산부(27)를 하부로 갈수록 내경이 확대되도록 형성하고, 배기가스를 정화시키기 위한 약액을 확산부(27)의 측면에 설치된 분사노즐(24)을 통해 분사하여 확산부(27)를 선회하면서 하강하는 배기가스와 약액이 혼합되도록 하는 약액분사부(23)를 구성하였다.

약액은 배기가스와 혼합되어 탈황반응하는 소석회를 사용하는데, 소석회는 분말형태 또는 액상형태를 사용할 수 있다.

본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

소각로에서 폐기물이 소각되는 과정에서 발생하는 배기가스가 도입덕트(20)의 입구(21)로 유입되면, 입구(21)로 유입된 배기가스가 환형으로 형성된 제 1 나선덕트(30)를 따라 이동한 후 입구(21)에 근접하도록 형성된 제 1 차단벽(33)에 의해 차단된 후 제 1 연결홀(34)을 통해 제 2 나선덕트(31)로 이동하게되고, 제 2 나선덕트(31)를 이동한 배기가스는 제 1 연결홀(34)에 근접하게 형성되어 있는 제 2 차단벽(35)에 의해 경로가 차단된 후 제 2 연결홀(36)을 통해 제 3 나선덕트(32)로 이동하게 된다.

제 3 나선덕트(32)로 이동된 배기가스는 제 3 나선덕트(32)를 이동하는 도중 제 3 나선덕트(32)의 내측에 형성되어 있는 배출구(22)를 통해 반응실(2)의 상부로 배출되는 것이다.

한편, 도입덕트(20)를 이동하는 배기가스는 제 1 내지 제 3 나선덕트(30~32)의 내부에 설치되어 있는 다수의 스월유도날개(25)를 통과하면서 자체적으로 소용돌이치게되므로, 배출구(22)를 통해 반응실(2)로 배출된 배기가스는 소용돌이 치면서 크게 선회하는 상태로 반응실(2)의 내부 상단에 설치된 확산부(27)를 따라 하강하게된다.

이때, 확산부(27)의 측면에 설치된 분사노즐(24)을 통해 분사되는 약액이 소용돌이치면서 선회하는 배기가스와 잘 혼합되게 되므로 배기가스의 탈황반응을 촉진하여 정화할 수 있게되는 것이다.

1: 본체, 2: 반응실,
8: 호퍼, 9: 로타리밸브,
10: 바이브레이터, 11: 포집박스,
20: 도입덕트, 21: 입구,
22: 배출구, 23: 약액분사부,
24: 분사노즐, 25: 스월유도날개,
27: 확산부, 30~32: 나선덕트,
33.35: 차단벽, 34.37: 차단벽,

Claims (3)

1. 반응실(2)이 구비된 타워형의 본체(1)와;
   배기가스가 유입되는 입구(21)와, 반응실(2)로 배기가스를 분출시키는 배출구(22)가 구비되며, 나선형으로 형성되는 도입덕트(20)와;
   하부로 갈수록 내경이 확대되도록 형성되어 반응실(2)의 상단에 형성되는 확산부(27)와;
   배기가스를 정화시키기 위한 약액을 확산부(27)의 측면에 설치된 분사노즐(24)을 통해 분사하여 확산부(27)를 선회하면서 하강하는 배기가스와 약액이 혼합되도록 하는 약액분사부(23);로 구성하고,
   도입덕트(20)는,
   일측으로 입구(21)가 형성되면서 환형으로 형성되는 제 1 나선덕트(30)와;
   외주연이 제 1 나선덕트(30)의 내주연에 접하도록 환형으로 형성되는 제 2 나선덕트(31)와;
   외주연이 제 2 나선덕트(31)의 내주연에 접하도록 환형으로 형성되고, 내측에는 배출구(22)가 형성되는 제 3 나선덕트(32)와;
   제 1 나선덕트(30)를 선회한 배기가스의 유동경로가 차단되도록 입구(21)에 근접하게 제 1 나선덕트(30)상에 설치되는 제 1 차단벽(33)과;
   제 1 차단벽(33)에 차단된 배기가스가 제 2 나선덕트(31)로 이동할 수 있도록 제 1 나선덕트(30)와 제 2 나선덕트(31)의 접촉벽상에 형성되는 제 1 연결홀(34)과;
   제 2 나선덕트(31)를 선회한 배기가스의 유동경로가 차단되도록 제 1 연결홀(34)에 근접하게 제 2 나선덕트(31) 상에 설치되는 제 2 차단벽(35)과;
   제 2 차단벽(33)에 차단된 배기가스가 제 3 나선덕트(32)로 이동할 수 있도록 제 2 나선덕트(31)와 제 3 나선덕트(32)의 접촉벽상에 형성되는 제 2 연결홀(36)과;
   제 2 연결홀(36)에 근접하게 제 3 나선덕트(32) 상에 설치되는 제 3 차단벽(37); 으로 구성한 것을 특징으로 하는 복합반응기의 나선식 가스도입장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   도입덕트(20)의 내부에 배기가스를 소용돌이치게 유도하는 다수의 스월유도날개(25)를 소정각도 경사지거나 뒤틀어지게 형성한 것을 특징으로 하는 복합반응기의 나선식 가스도입장치.
   
   

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