KR102509042B1 - Complex treatment equipment using plasma - Google Patents

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Abstract

난분해성 폐가스의 처리를 위한 연소장치이며, 탈취와 집진. 탈질을 하나의 장치에서 통합 처리할 수 있는 플라스마를 이용한 폐가스 복합처리장치가 개시된다. 상기 복합처리장치는 함체 내에서 탈취 및 여과, 탈질을 일체로 처리하고 에너지 재활용을 위한 열교를 동시에 처리한다. 상기 함체 내에 플라스마 가스와 가연가스가 점화되는 토치(200)를 설치하고 반응관체(110)의 내부공간(112)으로 유입되는 폐가스가 선회할 수 있게 입구부를 편심설치, 제1안내익(120)을 통하여 제1영역(311)으로 선회시키면서 유입되게 하고 유도관(130)의 제2안내익(210) 및 하부 가이드(312)에 의하여 계속적으로 선회를 유지하면서 지속적인 반응이 가능하며 압력손실을 줄이는 효과도 있다. 유도관(130)으로 부터 배출된 이후에도 상호 반응을 유지하여 폐가스 정화를 위한 충분한 시간을 확보할 수 있는 복합처리장치이며 에너지 절감을 위하여 축열을 할 수 있는 축열 및 여과모듈(400)을 설치하여 자체 열효율을 높이고 필요에 따라 탈질용 촉매 등을 탐지할 수 있다. 또한 열교관체(500)를 장착시켜 반응기에서 외부로 배출되는 고온의 열을 회수하여 재사용 할 수 있게 하는 특징을 가진 플라스마를 이용한 폐가스 복합처리장치이다.It is a combustion device for the treatment of non-decomposable waste gas, deodorization and dust collection. Disclosed is a waste gas complex treatment device using plasma capable of integrating denitrification in one device. The complex processing device integrally processes deodorization, filtration, and denitrification within the enclosure, and simultaneously processes heat bridge for energy recycling. A torch 200 for igniting plasma gas and combustible gas is installed in the enclosure, and the inlet portion is eccentrically installed so that the waste gas flowing into the inner space 112 of the reaction tube 110 can turn, and the first guide vane 120 is installed. Through this, it is introduced while turning into the first area 311, and continuous reaction is possible while continuously turning by the second guide vane 210 and the lower guide 312 of the induction pipe 130, and the effect of reducing pressure loss is also possible. there is. It is a complex treatment device that can secure sufficient time for waste gas purification by maintaining mutual reactions even after discharge from the induction pipe 130, and installs a heat storage and filtration module 400 that can store heat to save energy. It can increase thermal efficiency and detect catalysts for denitrification as needed. In addition, it is a waste gas complex treatment device using plasma that has a feature of recovering and reusing high-temperature heat discharged to the outside from the reactor by installing a heat exchanger 500.

Description

플라스마를 이용한 폐가스 복합처리장치{COMPLEX TREATMENT EQUIPMENT USING PLASMA}Waste gas complex treatment device using plasma {COMPLEX TREATMENT EQUIPMENT USING PLASMA}

본 발명은 악취를 유발하는 난분해성 가스의 제거 효율을 높이는 플라스마를 이용한 폐가스 복합처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a waste gas complex treatment device using plasma that increases the removal efficiency of recalcitrant gases that cause odor.

악취 및 VOCs(Volatile Organic Compounds; 휘발성 유기화합물) 등의 난분해성 폐가스를 플라스마를 이용해 탈취하고 정화하는 방법은 다양한 형태로 개발되어 왔다. 초기에 개발된 플라스마 방식은 펄스 코로나 형태의 플라스마를 이용하여 가스상의 오염물을 제거하는 방식으로서, 10kV 내지 25kV의 고전압을 이용하여 핀과 평판 형태의 전극에서 플라스마를 생성하며 비활성가스를 넣어 플라스마 상태를 안전하게 유지시켜 주는 방식이다. 그러나 이와 같은 형태의 플라스마 방식은 플라스마의 형태가 불규칙하게 형성되어 악취 제거 효율이 떨어지고, 운영비용 및 처리용량에 한계가 있어 상용화에 이르지는 못하였다.Methods for deodorizing and purifying non-decomposable waste gases such as odors and VOCs (Volatile Organic Compounds) using plasma have been developed in various forms. The plasma method initially developed is a method of removing gaseous contaminants using pulsed corona type plasma. Plasma is generated from pin and flat electrodes using high voltages of 10 kV to 25 kV, and inert gas is added to change the plasma state. A way to keep it safe. However, this type of plasma method has not been commercialized because the shape of the plasma is irregularly formed, the efficiency of removing odor is low, and the operating cost and processing capacity are limited.

종래의 또 다른 형태의 플라스마 탈취 장비는 유전체 장벽 방전 형태의 플라스마를 이용하여 오염물을 제거하는 방식으로서, 이 장치는 평판 형태의 전극 사이에 유전체 장벽을 두어 7kV 내지 15kV의 원하는 고전압에서의 균일한 플라스마를 형성시켜 악취 성분과 반응하게 된다. 그러나 이 장치는 압력강하 및 전극 위에 카본 등의 불순물 증착으로 효율이 떨어지며, 대용량 처리에 어려움이 있었고, 일부 상용화되어 외국에서는 축사, 사료공장악취 등에 활용되고 있으나 다양한 분야에 적용되지 못하고 있는 실정이다.Another type of conventional plasma deodorization equipment is a method of removing contaminants using plasma in the form of a dielectric barrier discharge. to form and react with odorous components. However, this device has low efficiency due to pressure drop and deposition of impurities such as carbon on the electrode, and there were difficulties in large-capacity treatment.

이 밖에 상기와 같은 플라스마를 이용한 종래의 탈취장비는 플라스마 반응장치 전단에 오존을 발생시키는 오존 발생수단을 설치하여 플라스마 반응장치 내부로 투입되는 오염가스를 오존에 의해 산화 분해하고, 오존에 의해 제거되지 않은 잔류 유해가스와 반응에 참여하지 않은 잔류 오존을 플라스마 아크에서 발생되는 자외선에 의해 분해 처리되도록 구성한 방식도 있었다(한국 공개특허공보 제10-2006-0071691호). 그러나 상기한 종래의 방법은 오염가스를 이용하여 발생된 아크를 이동시키므로, 유량 및 유관의 크기 한정에 의해 방전관 내에 아크 유속으로는 제거에 한계가 있었고, 아크 이동 영역을 확장시키기 위해서 악취 및 오염 가스의 유속을 증가시켜도 반응시간이 오히려 짧아지므로 유해가스가 충분히 처리되지 못했다. 또한, 반응시간을 길게 하기 위해서 유속을 감소시키면 아크의 이동 영역이 좁아져서 플라스마에 의한 물질 분해 효율이 떨어지는 문제가 있었다. 이외에도, 오염물질이 아크 발생부에 직접 접하게 됨으로써 먼지 등으로 인한 효율 저하도 발생되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional deodorization equipment using plasma as described above installs an ozone generating means to generate ozone in front of the plasma reactor, oxidizes and decomposes the pollutant gas introduced into the plasma reactor by ozone, and is not removed by ozone. There was also a method in which residual harmful gas and residual ozone that did not participate in the reaction were decomposed and treated by ultraviolet rays generated from the plasma arc (Korean Patent Publication No. 10-2006-0071691). However, since the conventional method described above moves the generated arc using pollutant gas, there is a limit to the removal of the arc flow rate in the discharge tube due to the flow rate and the size of the tube, and in order to expand the arc movement area, odor and pollutant gas Even if the flow rate is increased, the reaction time is rather short, so the harmful gas is not sufficiently treated. In addition, when the flow rate is reduced to lengthen the reaction time, the movement area of the arc is narrowed, resulting in a decrease in material decomposition efficiency by plasma. In addition, there is a problem in that efficiency is reduced due to dust or the like as contaminants come into direct contact with the arc generating unit.

이상과 같이 각종 악취를 유발하는 난분해성 폐가스를 효과적으로 탈취하기 위해 플라스마를 이용하는 다양한 장치가 제안되고 있다. 그러나 폐가스 처리장치는 플라스마와의 반응시간을 충분히 연장하기 위한 폐가스의 반응공간 확보와, 반응공간 내에 무정체 기류 형성을 위한 수단 구성의 난제가 있다. 이러한 문제를 해결하지 못할 경우 폐가스에 대한 플라스마 반응시간이 줄어 탈취 성능이 떨어지고, 폐가스가 반응공간에 체류하면서 폐가스의 입자상 각종 오염물질이 반응공간에 적체되기 때문에 이를 해결하기 위한 효과적인 방안이 요망되었다.As described above, various devices using plasma have been proposed to effectively deodorize the recalcitrant waste gas that causes various odors. However, the waste gas treatment device has difficulties in securing a reaction space for waste gas to sufficiently extend the reaction time with plasma and configuring means for forming an amorphous air flow in the reaction space. If this problem is not solved, the plasma reaction time for the waste gas is reduced, the deodorization performance is reduced, and while the waste gas stays in the reaction space, since various particulate contaminants of the waste gas accumulate in the reaction space, an effective way to solve this problem is desired.

한국 공개특허공보 제10-2006-0071691호Korean Patent Publication No. 10-2006-0071691 한국 등록실용신안공보 제20-0258740호Korea Utility Model Registration No. 20-0258740 한국 공개특허공보 제10-2014-0008979호Korean Patent Publication No. 10-2014-0008979

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 플라스마와 폐가스 간의 반응시간을 연장하도록 함과 동시에 폐가스의 입자상 오염물질이 장치에 적체되지 않도록 폐가스의 정체를 제한하는 구조의 폐가스 반응기와 이를 이용한 복합처리장치를 제공함에 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, a waste gas reactor having a structure that extends the reaction time between plasma and waste gas and at the same time limits the stagnation of waste gas so that particulate pollutants in the waste gas do not accumulate in the device, and this Its purpose is to provide a complex processing apparatus using the present invention.

이와 같은 목적을 달성하기 위해, To achieve this purpose,

입구부로 유입된 폐가스와 플라스마 가스가 서로 반응하며 선회하는 내부공간이 마련되고, 상기 선회 중심부에 관통로가 형성된 반응관체;a reaction tube body provided with an inner space in which waste gas and plasma gas introduced into the inlet react with each other and rotated, and a through passage is formed in the center of the rotation;

상기 반응관체에서 배출되는 반응가스가 선회류를 유지하도록 반응관체의 배기부에 배치되는 제1의 안내익; 및a first guide vane disposed in the exhaust portion of the reaction tube so that the reaction gas discharged from the reaction tube maintains a swirling flow; and

상기 배기부에서 배출된 반응가스가 반응관체를 관통하도록 관통로와 연통하게 결합되는 유도관;an induction pipe coupled in communication with the passage so that the reaction gas discharged from the exhaust unit passes through the reaction tube;

을 포함하는 플라스마를 이용한 폐가스 반응기가 개시된다. Disclosed is a waste gas reactor using a plasma comprising a.

이와 같은 목적을 달성하기 위해, To achieve this purpose,

배출구가 마련된 제1의 내부공간을 지닌 함체;An enclosure having a first inner space provided with a discharge port;

입구부로 유입된 폐가스와 플라스마 가스가 서로 반응하며 선회하는 제2의 내부공간이 마련되고, 상기 제1의 내부공간을 구획하도록 함체에 배치되며, 구획된 상기 제1의 내부공간을 개구하도록 선회 중심부에 관통로가 형성된 반응관체;A second inner space is provided in which the waste gas and plasma gas introduced into the inlet react with each other and turn, and is disposed in the enclosure to partition the first inner space, and to open the first inner space. A reaction pipe formed with a through passage;

상기 반응관체에서 제1의 내부공간에 배출되는 반응가스가 선회류를 유지하도록 반응관체의 배기부에 배치되는 제1의 안내익; 및a first guide vane disposed in the exhaust portion of the reaction tube so that the reaction gas discharged from the reaction tube to the first inner space maintains a swirling flow; and

상기 제1의 내부공간의 반응가스가 반응관체를 관통하도록 관통로와 연통하게 결합되는 유도관;an induction tube coupled in communication with the passage so that the reaction gas in the first inner space passes through the reaction tube;

을 포함하는 플라스마를 이용한 폐가스 복합처리장치가 개시된다.Disclosed is a waste gas complex treatment apparatus using a plasma comprising a.

이와 같이 본 발명에 따른 플라스마를 이용한 폐가스 반응기와 이를 이용한 복합처리장치에 있어 플라스마를 이용한 폐가스의 정화를 위해 반응가스의 선회 이동을 정체 없이 지속시켜서 폐가스가 플라스마 가스와 반응하는 플라스마 반응영역을 확장시키므로 플라스마에 의한 폐가스의 반응시간을 충분히 연장해서 폐가스 내 유해물질의 제거효율을 높이는 효과가 있다.As described above, in the waste gas reactor using plasma and the composite treatment device using the same according to the present invention, the plasma reaction area in which the waste gas reacts with the plasma gas is expanded by continuing the swirling movement of the reaction gas without congestion for purifying the waste gas using plasma. It has the effect of increasing the removal efficiency of harmful substances in the waste gas by sufficiently extending the reaction time of the waste gas by the plasma.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 복합처리장치를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 복합처리장치를 분리하여 도시한 도 1의 분리 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 복합처리장치에 구성되는 폐가스 반응기의 부재를 분리하여 도시한 분리 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 2개의 입구부가 구성된 복합처리장치를 도시한 평면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 플라스마가 분출되는 토치를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 도 1의 A-A' 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 7은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 복합처리장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 8은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 함체에 열교관체를 분리하여 도시한 분리 사시도이다.1 is a perspective view showing a complex processing apparatus as a preferred embodiment according to the present invention;
FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1 in which a complex processing apparatus is separated and shown as a preferred embodiment according to the present invention;
Figure 3 is an exploded perspective view showing a member of a waste gas reactor constituted in a complex treatment device as a preferred embodiment according to the present invention,
4 is a plan view showing a complex processing apparatus configured with two inlets as a preferred embodiment according to the present invention;
5 is a cross-sectional view schematically showing a torch from which plasma is ejected as a preferred embodiment according to the present invention;
Figure 6 is a cross-sectional view schematically showing the AA 'section of Figure 1 as a preferred embodiment according to the present invention,
7 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a complex processing device as a preferred embodiment according to the present invention;
8 is an exploded perspective view showing a heat exchanger separated from a housing as a preferred embodiment according to the present invention.

먼저, 본 발명에 따른 플라스마를 이용한 폐가스 반응기와 이를 이용한 복합처리장치를 설명하기 위해 사용하는 용어를 정의한다. 본 발명에 따른 "플라스마를 이용한 폐가스 반응기와 이를 이용한 복합처리장치"는 폐가스에 포함된 먼지나 분진 또는 입자상 물질을 플라스마를 이용해 제거하는 과정과, 폐기를 플라스마와 연소에 의해 산화시켜 정화하거나 탈질 등의 여과 과정을 하나의 장치에서 일체화하여 수행하는 장치를 지칭한다. 이하의 설명에서 '폐가스 반응기'는 편의를 위해 본 발명에 따른 '플라스마를 이용한 폐가스 반응기'를 지칭하는 것으로 사용된다. 또한, '복합처리장치'는 편의를 위해 본 발명에 따른 '플라스마를 이용한 폐가스 반응기를 이용한 복합처리장치'를 지칭하는 것으로 사용된다. 상기 플라스마는 본 발명의 분야에서 널리 공지되었으며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명하기 위해 '폐가스', '반응가스', '반응관체', '안내익', '여과모듈', '열교관체'의 용어를 사용한다. 상기 '폐가스'는 각종 난분해성 이물질과 오염가스가 혼합되어 악취를 유발하는 가스를 지칭한다. 상기 '반응가스'는 폐가스가 플라스마 가스와 혼합되어 상호 물리화학적으로 반응하는 가스를 지칭한다. 상기 '반응관체'는 외부에서 유입된 폐가스와 플라스마 가스가 서로 혼합되어 반응하고 외부로 배출되는 내부공간이 구성된 관 기능의 부재를 지칭한다. 상기 '안내익'은 선회 기류를 역학적으로 유도하기 위한 날개를 지칭한다. 상기 '여과모듈'은 연소과정에서 생성될 수 있는 폐가스의 먼지나 분진 기타 입자상 물질을 기계적으로 여과하는 필터 또는, 난분해성 물질을 정화하거나 폐가스에 혼합된 질소 산화물을 물리화학적으로 탈질(여과)하는 탈질 촉매부재를 지칭한다. 상기 '여과모듈'은 고온의 연소가스가 바로 배출되는 열을 일시적으로 정체시켜 열손실을 줄여주는 축열재와 그 부재가 필요에 의해 추가 구성될 수 있다. 상기 '열교관체'는 폐가스 처리 중의 발생 폐열을 외부에 전달하는 열매체가 흐르는 관체를 지칭한다. 상기 열교관체는 복합처리장치에서 이동하는 반응가스와 접하도록 복합처리장치에 배관된다.First, terms used to describe a waste gas reactor using plasma and a complex treatment device using the same according to the present invention are defined. "Waste gas reactor using plasma and complex treatment device using the same" according to the present invention includes a process of removing dust, dust or particulate matter contained in waste gas using plasma, purifying waste by oxidizing it by plasma and combustion, denitrification, etc. It refers to a device that integrates and performs the filtration process of in one device. In the following description, 'waste gas reactor' is used to refer to 'waste gas reactor using plasma' according to the present invention for convenience. In addition, 'complex treatment device' is used to refer to 'complex treatment device using a waste gas reactor using plasma' according to the present invention for convenience. The plasma is well known in the field of the present invention, and since it is obvious to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms such as 'waste gas', 'reaction gas', 'reaction tube', 'guide vane', 'filtration module', and 'heat exchanger' are used to describe the present invention. The 'waste gas' refers to a gas in which various recalcitrant foreign substances and contaminant gases are mixed to cause an odor. The 'reactive gas' refers to a gas in which waste gas is mixed with plasma gas and reacts physically and chemically with each other. The 'reaction tube' refers to a tube function member composed of an internal space in which waste gas and plasma gas introduced from the outside are mixed and reacted with each other and discharged to the outside. The 'guide wing' refers to a wing for dynamically inducing a swirling air flow. The 'filtration module' is a filter that mechanically filters dust or other particulate matter in waste gas that may be generated in the combustion process, or a filter that purifies recalcitrant materials or physicochemically denitrates (filters) nitrogen oxides mixed in waste gas. It refers to the denitrification catalyst member. The 'filtration module' may be additionally configured with a heat storage material and a member thereof to reduce heat loss by temporarily stagnating heat directly discharged from high-temperature combustion gas. The 'heat exchanger' refers to a tube through which a heat medium flows to transfer waste heat generated during waste gas treatment to the outside. The heat exchanger is piped to the complex processing device so as to come into contact with the reaction gas moving in the complex processing device.

본 발명에 따른 실시 예로서 폐가스 반응기를 설명한다. 본 발명에 따른 실시 예로서 폐가스 반응기는, 입구부로 유입된 폐가스와 플라스마 가스가 서로 반응하며 선회하는 내부공간이 마련되고, 상기 선회 중심부에 관통로가 형성된 반응관체; 상기 반응관체에서 배출되는 반응가스가 선회류를 유지하도록 반응관체의 배기부에 배치되는 제1의 안내익; 상기 배기부에서 배출된 반응가스가 반응관체를 관통하도록 관통로와 연통하게 결합되는 유도관;을 포함한다. 상기 입구부는, 폐가스가 유입되는 제1의 출로와, 플라스마 가스가 유입되는 제2의 출로와, 가연가스가 유입되는 제3의 출로와, 상기 제3의 출로로 배출되는 가연가스를 점화하는 점화장치를 구비할 수 있다. 상기 배기부는 다수 개가 관통로의 둘레에 배치된 것이 바람직하다. 상기 유도관에 유입된 반응가스가 선회류 상태를 유지하도록 배치된 제2의 안내익을 더 포함할 수 있다. 상기 폐가스와 플라스마 가스가 반응관체의 내부공간에서 상기 관통로를 중심으로 선회하도록 입구부가 편향하게 배치된 것이 바람직하다.A waste gas reactor will be described as an embodiment according to the present invention. As an embodiment according to the present invention, the waste gas reactor is provided with an inner space in which the waste gas and the plasma gas introduced into the inlet react with each other and rotate, and the reaction tube is formed with a through passage in the center of the rotation; a first guide vane disposed in the exhaust portion of the reaction tube so that the reaction gas discharged from the reaction tube maintains a swirling flow; and an induction pipe coupled in communication with the passage so that the reaction gas discharged from the exhaust unit passes through the reaction tube. The inlet unit includes a first outlet through which waste gas flows in, a second outlet through which plasma gas flows in, a third outlet through which combustible gas flows in, and ignition for igniting combustible gas discharged through the third outlet device can be provided. It is preferable that a plurality of the exhaust units are disposed around the through passage. A second guide vane may be further included so that the reaction gas introduced into the induction pipe maintains a swirl flow state. It is preferable that the inlet portion is biasedly disposed so that the waste gas and the plasma gas rotate around the through passage in the inner space of the reaction tube.

본 발명에 따른 실시예로서 복합처리장치를 설명한다. 본 발명에 따른 실시 예로서 복합처리장치는, 배출구가 마련된 제1의 내부공간을 지닌 함체; 입구부로 유입된 폐가스와 플라스마 가스가 서로 반응하며 선회하는 제2의 내부공간이 마련되고, 상기 제1의 내부공간을 구획하도록 함체에 배치되며, 구획된 상기 제1의 내부공간을 개구하도록 선회 중심부에 관통로가 형성된 반응관체; 상기 반응관체에서 제1의 내부공간에 배출되는 반응가스가 선회류를 유지하도록 반응관체의 배기부에 배치되는 제1의 안내익; 상기 제1의 내부공간의 반응가스가 반응관체를 관통하도록 관통로와 연통하게 결합되는 유도관;을 포함한다. 상기 반응관체에 의해 구획된 제1의 내부공간 중 제1의 영역의 함체 내면에 유도관의 입구와 마주하도록 돌출된 가이드가 형성된 것이 바람직하다. 상기 반응관체에 의해 구획된 제1의 내부공간 중 제2의 영역의 관통로에서 유입된 반응가스를 여과하도록 여과모듈이 배치될 수 있다. 상기 반응관체에 의해 구획된 제1의 내부공간 중 제2의 영역의 관통로에서 유입된 반응가스의 폐열을 회수하도록 열매체가 이동하는 열교관체가 제2의 영역에 배치될 수 있다. 상기 열교관체는, 상기 제2의 영역을 구획하도록 함체에 배치되며, 상기 반응가스가 통과하는 관통홀이 마련된 것이 바람직하다. 상기 함체는 내화벽돌 재질일 수 있다.A complex processing apparatus will be described as an embodiment according to the present invention. As an embodiment according to the present invention, the complex processing apparatus includes a case having a first inner space provided with a discharge port; A second inner space is provided in which the waste gas and plasma gas introduced into the inlet react with each other and turn, and is disposed in the enclosure to partition the first inner space, and to open the first inner space. A reaction pipe formed with a through passage; a first guide vane disposed in the exhaust portion of the reaction tube so that the reaction gas discharged from the reaction tube to the first inner space maintains a swirling flow; and an induction pipe coupled in communication with the passage so that the reaction gas in the first inner space passes through the reaction tube. It is preferable that a guide protruding to face the inlet of the induction tube is formed on the inner surface of the first region of the first internal space partitioned by the reaction tube. A filtration module may be disposed to filter the reaction gas introduced from the through passage of the second area of the first inner space partitioned by the reaction tube. A heat exchanger through which a heating medium moves to recover waste heat of the reaction gas introduced from the through passage of the second region among the first internal spaces partitioned by the reaction tube may be disposed in the second region. Preferably, the heat exchanger is disposed in the enclosure to partition the second region and has a through hole through which the reaction gas passes. The enclosure may be made of refractory brick material.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 폐가스 반응기와 복합처리장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 자세히 설명한다. Hereinafter, a waste gas reactor and a complex treatment device as a preferred embodiment according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 복합처리장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 복합처리장치를 분리하여 도시한 도 1의 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 복합처리장치에 구성되는 폐가스 반응기의 부재를 분리하여 도시한 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 2개의 입구부가 구성된 복합처리장치를 도시한 평면도이다. 1 is a perspective view showing a complex processing device as a preferred embodiment according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1 showing a complex processing device separated and shown as a preferred embodiment according to the present invention, and FIG. As a preferred embodiment according to the present invention, it is an exploded perspective view showing a member of a waste gas reactor constituted in a complex treatment device, and FIG. 4 is a plan view showing a complex treatment device composed of two inlets as a preferred embodiment according to the present invention. .

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 복합처리장치(PL)는, 함체(300)와 폐가스 반응기(100)로 구성된다. 함체(300)는 고온의 제1의 내부공간(311, 321)에서 반응가스의 반응 상태가 지속되도록 환경을 구축한다. 함체(300)는, 그 일 예로서 제1의 레이어유닛(310)과 제2의 레이어유닛(320)이 적층된 원형 탑 형상이며, 제1의 레이어유닛(310)과 제2의 레이어유닛(320)에 각각 마련된 제1의 영역(311)과 제2의 영역(321)이 제1의 내부공간(311, 321)을 이룬다. 일 예로서 제2의 레이어유닛(320)의 상부는 돔 형상의 루프(330)에 의해 폐구되며 루프(330)의 상단에 배치 구성된 배출구(331)는 제1의 내부공간(311, 321)을 개구한다. 함체(300)는 고열에 의한 변형과 파손을 줄이기 위해 내화벽돌 재질인 것이 바람직하다. 하지만, 이에 한정하지 않으며, 필요시에는 온도 범위에 따라 이중 자켓 등의 방법으로 함체(300)를 제작할 수도 있다. 함체(300)는 제 자세를 유지하며 지면에 고정되도록 제1의 레이어유닛(310)을 받치는 베이스 프레임(340)을 포함한다. 베이스 프레임(340)은 복합처리장치(PL)의 하중을 지지하기에 충분한 재질인 것이 바람직하며, 일 예로서 단열 처리된 강철 재질일 수 있다.1 to 4, the complex processing device (PL) according to the present invention is composed of a housing 300 and a waste gas reactor 100. The enclosure 300 builds an environment so that the reaction state of the reaction gas is maintained in the high-temperature first internal spaces 311 and 321 . As an example, the enclosure 300 has a circular tower shape in which a first layer unit 310 and a second layer unit 320 are stacked, and the first layer unit 310 and the second layer unit ( The first area 311 and the second area 321 respectively provided in 320 form the first inner spaces 311 and 321 . As an example, the upper part of the second layer unit 320 is closed by the dome-shaped roof 330, and the outlet 331 disposed on the upper part of the roof 330 covers the first inner spaces 311 and 321. open up The enclosure 300 is preferably made of refractory brick material in order to reduce deformation and damage caused by high heat. However, it is not limited thereto, and if necessary, the enclosure 300 may be manufactured by a method such as a double jacket according to the temperature range. The enclosure 300 includes a base frame 340 supporting the first layer unit 310 so as to be fixed to the ground while maintaining its original posture. The base frame 340 is preferably made of a material sufficient to support the load of the multiprocessing device PL, and may be made of, for example, insulated steel.

폐가스 반응기(100)는 외부에서 입구부(111)로 유입된 폐가스와 플라스마 가스 간의 혼합이 효과적으로 이루어지도록 제2의 내부공간(112; 도 6 참조)이 마련된다. 또한, 폐가스 반응기(100)는 함체(300)의 제1의 내부공간(311, 321)을 구획하도록 일 예로서 제1의 레이어유닛(310)과 제2의 레이어유닛(320) 사이에 배치된다. The waste gas reactor 100 is provided with a second inner space 112 (see FIG. 6) so that the mixing between the waste gas introduced from the outside into the inlet 111 and the plasma gas is effectively performed. In addition, the waste gas reactor 100 is disposed between the first layer unit 310 and the second layer unit 320 as an example to partition the first inner spaces 311 and 321 of the enclosure 300 .

폐가스 반응기(100)의 구조를 좀 더 구체적으로 설명하면, 폐가스 반응기(100)는 반응관체(110)와 제1의 안내익(120)과 유도관(130)을 포함한다. 반응관체(110)는 입구부(111)와 배기부에 의해 개구된 제2의 내부공간(112)이 마련되고, 반응관체(110)에 의해 구획된 제1의 영역(311)과 제2의 영역(321)이 연통하도록 관통로(113)가 형성된다. 따라서 제1의 영역(311)과 제2의 영역(321) 간에는 관통로(113)를 통해 기류가 형성된다. 일 예로서 관통로(113)는 반응관체(110)의 중앙부에 배치되고, 배기구는 다수 개가 관통로(113)의 둘레에 배치된다. 또한, 폐가스와 플라스마 가스가 제2의 내부공간(112)에서 원활히 혼합하여 반응하도록 반응가스를 제2의 내부공간(112)에서 선회시킨다. 이를 위해 폐가스와 플라스마 가스가 반응관체(110)의 제2의 내부공간(112)에서 관통로(113)를 중심으로 선회하도록 입구부(111)가 편향하게 배치된 것이 바람직하다. 도 4와 같이 입구부(111, 111')는 2개가 구성될 수 있고, 폐가스와 플라스마 가스의 선회류가 일정하도록 입구부(111, 111')는 관통로(113)를 중심으로 상호 점 대칭하게 배치된다. 일 예로서 입구부(111, 111')가 하나 또는 2개였으나 이에 한정하지 않는다.Describing the structure of the waste gas reactor 100 in more detail, the waste gas reactor 100 includes a reaction tube 110, a first guide vane 120, and an induction pipe 130. The reaction tube body 110 is provided with a second inner space 112 opened by the inlet portion 111 and the exhaust portion, and the first region 311 partitioned by the reaction tube body 110 and the second A through passage 113 is formed so that the regions 321 communicate with each other. Therefore, air flow is formed between the first region 311 and the second region 321 through the through passage 113 . As an example, the through passage 113 is disposed in the central portion of the reaction tube 110, and a plurality of exhaust outlets are disposed around the through passage 113. In addition, the reaction gas is swirled in the second inner space 112 so that the waste gas and the plasma gas smoothly mix and react in the second inner space 112 . To this end, it is preferable that the inlet 111 is biased so that the waste gas and the plasma gas rotate around the through passage 113 in the second inner space 112 of the reaction tube 110. As shown in FIG. 4, two inlets 111 and 111' may be configured, and the inlets 111 and 111' are symmetrical to each other about the through passage 113 so that the swirling flow of the waste gas and the plasma gas is constant. are placed so that As an example, one or two inlets 111 and 111' were provided, but are not limited thereto.

제1의 안내익(120)은 반응관체(110)에서 제1의 내부공간(311, 321)에 배출되는 반응가스가 선회류를 유지하도록 상기 배기부에 배치된다. 제1의 안내익(120)은 반응가스가 제2의 내부공간(112)에서의 선회 방향을 유지하도록 배치된다. 일 예로서 상기 배기부별로 판 형상의 날개가 열을 이루며 배치된다. 하지만 제1의 안내익(120)은 본 실시 예에 한정하지 않으며 반응관체(110)로부터 배출되는 반응가스가 선회하도록 유도한다면 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.The first guide vane 120 is disposed in the exhaust part so that the reaction gas discharged from the reaction tube 110 to the first inner spaces 311 and 321 maintains a swirling flow. The first guide vane 120 is disposed so that the reaction gas maintains a turning direction in the second inner space 112 . As an example, plate-shaped wings are arranged in rows for each exhaust unit. However, the first guide vane 120 is not limited to the present embodiment, and may be variously modified without departing from the scope of the following claims if the reaction gas discharged from the reaction tube 110 is induced to turn.

유도관(130)은 제1의 내부공간(311, 321)의 반응가스가 관통로(113)를 통해 반응관체(110)를 관통하도록 관통로(113)와 연통하게 결합된다. 유도관(130)은 반응관체(110)에서 지정거리에 위치한 반응가스가 관통로(113)를 통과하도록 상기 지정거리에 상응하는 길이를 이룬다. 본 발명에 따른 폐가스 반응기(100)와 복합처리장치(PL)는 폐가스와 플라스마 가스의 혼합과 반응이 장시간에 걸쳐 이루어지도록 이동거리를 연장한 구조를 이룬다. 따라서 폐가스 반응기(100)의 제2 내부공간(112)은 물론 함체(300)의 제1 내부공간(311, 321) 역시 반응가스의 이동거리가 연장된 구조를 이루고, 반응가스의 기류 또한 선회류가 유지되도록 해서 반응가스의 실질적 이동거리를 연장시킨다.The induction pipe 130 is coupled to the passage 113 in communication so that the reaction gas in the first inner spaces 311 and 321 passes through the reaction tube 110 through the passage 113. The induction tube 130 has a length corresponding to the designated distance so that the reaction gas located at a designated distance from the reaction tube 110 passes through the passage 113. The waste gas reactor 100 and the complex treatment device PL according to the present invention have a structure in which the moving distance is extended so that the mixing and reaction of the waste gas and the plasma gas is performed over a long time. Therefore, the second inner space 112 of the waste gas reactor 100 as well as the first inner spaces 311 and 321 of the enclosure 300 also form a structure in which the moving distance of the reaction gas is extended, and the air flow of the reaction gas is also a swirling flow. is maintained so that the actual moving distance of the reaction gas is extended.

본 발명에 따른 폐가스 반응기(100)는 유도관(130)으로 유입되는 반응가스가 유도관(130)을 따라 선회하며 이동하도록 기류를 유도하는 제2의 안내익(140)을 더 포함할 수 있다. 일 예로서 제2의 안내익(140)은 유도관(130)의 입구에 배치되며 유도관(130)의 내면을 따라 스크류 형상을 이룬다. 이외에도 제2의 안내익(140)은 다수 개가 분리된 날개 형태를 이룰 수 있고, 반응가스가 선회하도록 기류를 유도하는 형태와 구조라면 이하의 권리범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.The waste gas reactor 100 according to the present invention may further include a second guide vane 140 for inducing an air flow so that the reaction gas flowing into the induction pipe 130 rotates and moves along the induction pipe 130. As an example, the second guide vane 140 is disposed at the inlet of the guide pipe 130 and forms a screw shape along the inner surface of the guide pipe 130 . In addition, the second guide vanes 140 may form a plurality of separate wings, and may be variously modified within the scope of the following rights if the shape and structure guide the air flow so that the reaction gas turns. .

도 3과 같이 반응관체(110)는 함체(300)와 같은 재질의 내화벽(150)이 보강될 수 있다. 내화벽(150)은 제1의 레이어유닛(310)과 제2의 레이어유닛(320) 사이에 적층되어서 반응관체(110)를 지지함은 물론 함체(300)와의 결합도를 높인다. 입구부(111)는 내화벽(150)을 관통해서 외부에 노출되고, 폐가스의 이송로인 덕트(10)와 연결된다. 따라서 폐가스가 덕트(10)를 통해 입구부(111)까지 이송되어서 반응관체(110)의 제2의 내부공간(112)으로 유입된다.As shown in FIG. 3, the reaction tube 110 may be reinforced with a fireproof wall 150 made of the same material as the housing 300. The fireproof wall 150 is stacked between the first layer unit 310 and the second layer unit 320 to support the reaction tube 110 and increase the degree of coupling with the housing 300. The inlet 111 penetrates the fire wall 150, is exposed to the outside, and is connected to the duct 10, which is a waste gas transfer path. Therefore, the waste gas is transferred to the inlet 111 through the duct 10 and introduced into the second inner space 112 of the reaction tube 110.

도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 플라스마가 분출되는 토치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 5 is a cross-sectional view schematically showing a torch from which plasma is ejected as a preferred embodiment according to the present invention.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 폐가스가 유입되는 제1의 출로인 입구부(111)는 플라스마 가스가 유입되는 제3의 출로(220)가 마련된 토치(200)가 배치된다. 토치(200)는 입구부(111)로 유입되는 폐가스와 동일한 방향으로 플라스마 가스를 배출해서 폐가스와 플라스마 가스가 일정한 기류를 유지하며 서로 혼합 및 반응하도록 한다. 따라서 분사구(242)로부터 방출되는 플라스마 가스는 폐가스와의 혼합도가 증가된다. 한편 토치(200)는, 가연가스가 유입되는 제2의 출로(210)와, 제2의 출로(210)로 배출되는 가연가스와 제3의 출로(220)로 배출되는 플라스마 가스를 점화하는 점화장치(230)가 더 포함된다. 제2의 출로(210)를 따라 이송된 가연가스가 방출되는 토치(200)의 단부에는 분사구(242)가 마련된 헤드유닛(240)이 구성된다. 분사구(242)는 제2의 출로(210)와 비교해 상대적으로 좁게 형성되므로 가연가스가 플라스마 가스를 중심으로 폐가스에 확산된 방출 형태를 이룬다. 입구부(111)에서 혼합되는 폐가스와 플라스마 가스가 서로 효과적으로 반응하도록 가연가스를 이용해 가열하며, 점화장치(230)는 가연가스의 점화를 위해 전기 스파크를 순간적으로 일으킨다. 점화장치(230)의 전기 스파크는 가연가스가 방출되는 헤드유닛(240)에서 발생시키는 것이 바람직하다. 주지된 바와 같이 상기 가연가스는 메탄, 프로판, 수소, 일산화 탄소 등의 가연성을 갖는 가스이다. 토치(200)는 일 예로서 제3의 출로(220)가 중심에 위치하고, 제2의 출로(210)는 제3의 출로(220)의 둘레에 배치된다. 따라서 토치(200)의 헤드유닛(240)에서 방출되는 가연가스는 플라스마 가스를 중심으로 둘레를 감싸는 형태를 이룬다. 한편, 헤드유닛(240)은 플라스마 가스의 방출속이 증가되도록 제3의 출로(220)의 단부에 노즐(241)이 구성된다. 따라서 제3의 출로(220)에서 방출된 플라스마 가스는 노즐(241)을 통과하며 가속되고, 제2의 내부공간(112) 안쪽까지 방출된다. 결국 점화장치(230)에 의해 점화된 불꽃은 제2의 내부공간(112) 안쪽까지 도달해서 제2의 내부공간(112)을 가열한다.Referring to FIGS. 1 to 5 , a torch 200 having a third outlet 220 through which plasma gas flows is disposed in the inlet 111, which is a first outlet through which waste gas flows. The torch 200 discharges the plasma gas in the same direction as the waste gas flowing into the inlet 111 so that the waste gas and the plasma gas mix and react with each other while maintaining a constant air flow. Accordingly, the degree of mixing of the plasma gas discharged from the injection hole 242 with the waste gas is increased. Meanwhile, the torch 200 ignites the second outlet 210 through which the combustible gas flows, the combustible gas discharged through the second outlet 210 and the plasma gas discharged through the third outlet 220. Device 230 is further included. A head unit 240 having an injection hole 242 is formed at an end of the torch 200 from which the combustible gas transported along the second outlet 210 is discharged. Since the nozzle 242 is formed relatively narrower than the second outlet 210, the combustible gas is diffused into the waste gas with the plasma gas as the center. Combustible gas is used to heat the mixed waste gas and plasma gas at the inlet 111 to effectively react with each other, and the ignition device 230 instantaneously generates an electric spark to ignite the combustible gas. The electric spark of the ignition device 230 is preferably generated in the head unit 240 from which combustible gas is emitted. As is well known, the combustible gas is a combustible gas such as methane, propane, hydrogen, and carbon monoxide. In the torch 200, for example, the third outlet 220 is located at the center, and the second outlet 210 is disposed around the third outlet 220. Therefore, the combustible gas discharged from the head unit 240 of the torch 200 forms a shape surrounding the circumference around the plasma gas. On the other hand, the head unit 240 is configured with a nozzle 241 at the end of the third outlet 220 to increase the discharge rate of the plasma gas. Accordingly, the plasma gas emitted from the third outlet 220 passes through the nozzle 241, is accelerated, and is discharged to the inside of the second inner space 112. As a result, the flame ignited by the ignition device 230 reaches the inside of the second inner space 112 and heats the second inner space 112 .

도 6은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 도 1의 A-A' 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross section A-A' of FIG. 1 as a preferred embodiment according to the present invention.

도 2 및 도 6을 참조하면, 덕트(10)를 통해 입구부(111)로 유입된 폐가스는 토치(200)로부터 배출되는 플라스마 가스와 혼합되어서 폐가스 반응기(100)의 반응관체(110)에 반응가스로 유입된다. 전술한 바와 같이 토치(200)는 가연가스를 연소시켜서 불꽃을 방출하고, 상기 반응가스는 고온으로 가열 또는 산화되며 물리화학적으로 정화된다. 플라스마 가스에 의한 폐가스의 정화 알고리즘은 본 발명의 분야에서 널리 알려져 있으므로 이하 설명의 중복을 피하기 위해 그 자세한 설명은 생략한다. 2 and 6, the waste gas introduced into the inlet 111 through the duct 10 is mixed with the plasma gas discharged from the torch 200 and reacts in the reaction tube 110 of the waste gas reactor 100. enters the gas As described above, the torch 200 emits a flame by burning combustible gas, and the reaction gas is heated or oxidized to a high temperature and purified physically and chemically. Since the purification algorithm of waste gas by plasma gas is widely known in the field of the present invention, its detailed description will be omitted to avoid duplication of the following description.

반응관체(110)의 제2의 내부공간(112)으로 유입된 반응가스는 관통로(113)를 중심으로 선회하며 상호 반응을 지속하고, 입구부(111)로 지속해 유입되는 반응가스의 기압에 의해 배기부를 통해 배출된다. 상기 배기부에는 제1의 안내익(120)이 배치되므로 배기부에서 제1의 영역(311)으로 배출되는 반응가스는 제1의 안내익(120)에 의해 선회류를 유지하며 유도관(130)의 둘레를 선회한다. 제1의 영역(311)에서 선회하는 반응가스는 상기 배기부에서 지속해 배출되는 반응가스의 기압에 의해 유도관(130)의 입구까지 이동해서 유도관(130)으로 유입된다. 제1의 레이어유닛(310)의 내면에 유도관(130)의 입구와 마주하도록 돌출된 가이드(312)가 형성된다. 따라서 유도관(130)의 둘레를 선회하며 유도관(130)의 입구까지 이동한 반응가스는 가이드(312)에 의해 보울 형태를 이룬 제1의 영역(311)의 바닥면을 타고 이동해서 유도관(130)의 출로 집중된다.The reaction gas introduced into the second inner space 112 of the reaction tube 110 rotates around the passage 113 and continues to react with each other, and the atmospheric pressure of the reaction gas continuously flowing into the inlet 111 is discharged through the exhaust port. Since the first guide vane 120 is disposed in the exhaust unit, the reaction gas discharged from the exhaust unit to the first region 311 maintains a swirling flow by the first guide vane 120 and moves through the guide pipe 130. circle around The reaction gas swirling in the first region 311 is moved to the inlet of the induction pipe 130 by the air pressure of the reaction gas continuously discharged from the exhaust unit and introduced into the induction pipe 130 . A protruding guide 312 is formed on the inner surface of the first layer unit 310 to face the inlet of the guide tube 130 . Therefore, the reaction gas that moves to the inlet of the induction pipe 130 while turning around the induction pipe 130 rides on the bottom surface of the bowl-shaped first region 311 by the guide 312 and moves along the induction pipe 130. (130) is concentrated in the exit.

유도관(130)의 출로 유입되는 반응가스는 제2의 안내익(140)에 의해 선회류를 유지하며 유도관(130)을 따라 이동한다. 유도관(130)은 반응관체(110)의 관통로(113)와 연통하므로, 유도관(130)의 반응가스는 관통로(113)를 경유해서 제2의 영역(321)으로 유입된다. 이후 반응가스는 배출구(331)를 통해 함체(300)로부터 배출된다.The reaction gas introduced through the outlet of the induction pipe 130 moves along the induction pipe 130 while maintaining a swirling flow by the second guide vane 140 . Since the induction pipe 130 communicates with the passage 113 of the reaction tube 110, the reaction gas in the induction pipe 130 flows into the second region 321 via the passage 113. Then, the reaction gas is discharged from the housing 300 through the outlet 331.

이상과 같이 입구부(111)로 유입된 반응가스는 반응관체(110)의 제2의 내부공간(112)을 수회 선회하며 상호 반응을 지속하고, 반응관체(110)로 배출된 후에도 유도관(130)을 중심으로 수회 선회하며 유도관(130)의 길이만큼 이동하면서 상호 반응을 지속한다. 또한 유도관(130)으로 유입된 이후에도 반응가스는 유도관(130) 내에서 선회를 유지하며 반응을 지속하고, 유도관(130)으로부터 배출된 이후에도 상호 반응을 유지하며 폐가스 정화를 위한 충분한 시간을 확보한다.As described above, the reaction gas introduced into the inlet 111 turns around the second inner space 112 of the reaction tube 110 several times and continues to react with each other, and even after being discharged to the reaction tube 110, the induction pipe ( 130) while rotating several times and moving as much as the length of the guide tube 130, mutual reactions are continued. In addition, even after flowing into the induction pipe 130, the reaction gas continues to rotate in the induction pipe 130 and continues to react, and even after being discharged from the induction pipe 130, it maintains a mutual reaction and provides sufficient time for waste gas purification. secure

도 7은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 복합처리장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서 함체에 열교관체를 분리하여 도시한 분리 사시도이다.7 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross section of a complex processing device as a preferred embodiment according to the present invention, and FIG. 8 is an exploded perspective view showing a heat exchanger separated from a housing as a preferred embodiment according to the present invention.

도 2와 도 7 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 복합처리장치(PL)는 반응관체(110)에 의해 구획된 제1의 내부공간(311, 321) 중 제2의 영역(321)의 관통로(113)에서 유입된 반응가스를 여과하도록 여과모듈(400)이 배치된다. 여과모듈(400)은 전술한 바와 같이 연소과정에서 생성되는 폐가스의 먼지나 분진 기타 입자상 물질을 매쉬망을 이용해 기계적으로 여과하는 일반적인 필터는 물론, 세라믹촉매(Mechanical ceramic)를 이용해 폐기를 정화하거나 탈질 등의 여과 과정을 수행하는 탈질 촉매부재일 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 7 to 8 , the complex processing device PL according to the present invention has a second region 321 of the first internal spaces 311 and 321 partitioned by the reaction tube 110 A filtration module 400 is disposed to filter the reaction gas introduced from the through passage 113 of the. As described above, the filtration module 400 is a general filter for mechanically filtering dust or other particulate matter of waste gas generated in the combustion process using a mesh net, as well as a ceramic catalyst to purify or denitrate waste using a mechanical ceramic. It may be a denitration catalyst member that performs a filtration process such as

축열 및 여과모듈(400)이 세라믹 촉매인 경우, 공지된 바와 같이 본체는 규조토, 실리카 등 광물질을 고온으로 소성시킨 다공성의 무기물 재질이며, 본체의 기공은 수용성 세라믹 슬러리로 충전된다. 슬러리는 입자크기가 0.1~10㎛이며, 적당량의 계면활성제, 분산 안정제, 점도 조정제로 구성된다. 여과모듈(400)이 촉매담체인 경우, 공지된 바와 같이, 촉매가 담체와 함께 압출 성형되거나 또는 담체에 코팅된 것일 수 있으며, 상기 촉매는 알루미나 계열이나 TiO2 계열 또는 제올라이트 계열의 촉매일 수 있다.When the heat storage and filtration module 400 is a ceramic catalyst, as is well known, the body is a porous inorganic material obtained by calcining mineral materials such as diatomaceous earth and silica at a high temperature, and the pores of the body are filled with a water-soluble ceramic slurry. The slurry has a particle size of 0.1 to 10 μm, and is composed of appropriate amounts of surfactant, dispersion stabilizer, and viscosity modifier. When the filtration module 400 is a catalyst carrier, as is well known, the catalyst may be extruded together with the carrier or coated on the carrier, and the catalyst may be an alumina-based catalyst, a TiO2-based catalyst, or a zeolite-based catalyst.

축열 및 여과모듈(400)은 관통로(113)에서 제2의 영역(321)에 유입된 반응가스의 유동방향과 교차하는 방향으로 배치된다. 결국, 제2의 영역(321)의 반응가스는 축열 및 여과모듈(400)을 통과하면서 입사상 물질이 걸러지거나 탈질되어 정화되고, 정화된 상태의 반응가스는 배출구(331)를 통해 함체(300)에서 배출된다. 또한 축열 및 여과모듈(400)은 유도관(130)을 통하여 배출되는 가스의 급격한 온도저하를 막아주어 자체 에너지 소비를 줄여주는 효과가 있다.The heat storage and filtration module 400 is disposed in a direction crossing the flow direction of the reaction gas introduced into the second region 321 in the through passage 113 . As a result, the reaction gas in the second region 321 passes through the heat storage and filtration module 400, and the incident material is filtered or denitrated to be purified, and the purified reaction gas passes through the discharge port 331 to the enclosure 300. ) is emitted from In addition, the heat storage and filtration module 400 prevents a rapid decrease in temperature of the gas discharged through the induction pipe 130, thereby reducing its own energy consumption.

본 발명에 따른 복합처리장치(PL)는 관통로(113)에서 제1의 내부공간(311, 321) 중 제2의 영역(321)에 유입된 반응가스의 폐열을 회수하도록 열매체가 이동하는 열교관체(500)가 제2의 영역(321)에 배치된다. 반응가스에 구성된 플라스마 가스와 폐가스 간의 상호 반응은 물론 여과모듈(400)에 의한 여과 반응은 고온 환경에서 효과적으로 이루어진다. 따라서 일 예로서 상기 반응가스는 토치(200)에 의해 1차 가열되고, 제1의 내부공간(311, 321)에서 반응가스의 온도가 기준치 이하인 경우에는 반응가스가 여과모듈(400)로 유입되기 이전에 화염을 방사하는 가열장치(600)를 이용해서 필요시 반응가스를 추가 가열한다. 일 예로서 가열장치(600)는 토치(200)와 같이 출로(미도시함)를 통해 제2의 영역(321)에 가연가스를 방출하고, 점화기구(미도시함)는 방출되는 가연가스를 점화시킨다. 결국, 함체(300)의 배출구(331)로 배출되는 상기 반응가스는 필요한 온도범위를 유지할 수 있다. 따라서 허비되는 폐열을 회수해 재활용하기 위해서, 열매체가 이동하는 열교관체(500)를 배출 직전의 반응가스와 접하도록 제2의 영역(321)에 배치하여 반응가스의 폐열이 열교관체(500)를 통해 열매체에 전달되도록 한다. 반응가스와 열매체 간의 열전도율은 반응가스와 열교관체(500) 간의 접촉면적과 열교관체(500)의 열전도도에 의거하므로, 열교관체(500)는 열전도도가 우수한 금속 재질로 제작되고, 열교관체(500)는 제2의 영역(321)을 경유하는 구간의 면적을 넓힌다. 일 예로서, 열교관체(500)는, 제1의 내부공간(311, 321) 중 제2의 영역(321)을 구획하도록 함체(300)에 배치되는 열교구간 부재(510)와, 열교구간 부재(510)로의 열매체 주입로(520)와, 열교구간 부재(510)로부터의 열매체 배출로(530)로 구성된다.In the complex processing device (PL) according to the present invention, a thermal bridge in which a heat medium moves to recover waste heat of a reaction gas introduced into the second region 321 of the first internal spaces 311 and 321 in the through passage 113 The tubular body 500 is disposed in the second area 321 . The filtration reaction by the filtration module 400 as well as the mutual reaction between the plasma gas and the waste gas constituted in the reaction gas are effectively performed in a high-temperature environment. Therefore, as an example, the reaction gas is primarily heated by the torch 200, and when the temperature of the reaction gas in the first inner spaces 311 and 321 is below the reference value, the reaction gas is introduced into the filtration module 400. If necessary, the reaction gas is additionally heated by using the heating device 600 that previously emits a flame. As an example, the heating device 600, like the torch 200, emits combustible gas to the second region 321 through an outlet (not shown), and an ignition mechanism (not shown) discharges the combustible gas ignite As a result, the reaction gas discharged through the outlet 331 of the enclosure 300 can maintain a required temperature range. Therefore, in order to recover and recycle wasted waste heat, the heat exchanger 500, through which the heating medium moves, is disposed in the second area 321 so as to contact the reaction gas immediately before discharge, so that the waste heat of the reaction gas passes through the heat exchanger 500. through the heat medium. Since the thermal conductivity between the reaction gas and the heat medium is based on the contact area between the reaction gas and the heat exchanger 500 and the thermal conductivity of the heat exchanger 500, the heat exchanger 500 is made of a metal material having excellent thermal conductivity, and the heat exchanger ( 500) widens the area of the section passing through the second region 321. As an example, the heat exchanger 500 includes a heat bridge member 510 disposed in the enclosure 300 to partition the second region 321 of the first internal spaces 311 and 321, and a heat bridge member It is composed of a heat medium injection path 520 to 510 and a heat medium discharge path 530 from the heat bridge section member 510.

열교구간 부재(510)는 제2의 영역(321)을 횡단하는 격벽 구조이므로, 제2의 영역(321)의 하부로 유입된 반응가스는 열교구간 부재(510)에 다수 개가 형성된 관통홀(511)을 통해서만 상부로 이동한다. 이 과정에서 반응가스의 폐열은 열교구간 부재(510)를 통해 열매체와 열교한다. 관통홀(511)의 내면은 반응가스와의 접촉면적을 넓히도록 요철이 형성된다.Since the thermal bridge section member 510 has a partition wall structure that crosses the second region 321, the reaction gas flowing into the lower portion of the second region 321 passes through a plurality of through holes 511 formed in the thermal bridge section member 510. ) to move to the top only. In this process, the waste heat of the reaction gas exchanges heat with the heat medium through the thermal bridge section member 510. An inner surface of the through hole 511 is formed with irregularities to increase the contact area with the reaction gas.

열매체 주입로(520)는 제2의 레이어유닛(320)의 제1의 홀(322)을 관통해서 열교구간 부재(510)의 입구(512)와 연통하게 고정된다. 한편, 열매체 배출로(530)는 제2의 레이어유닛(320)의 제2의 홀(323)을 관통해서 열교간 부재(510)의 출구(미도시함)와 연통하게 고정된다. 결국, 열매체는 열매체 주입로(520)를 통해 열교구간 부재(510)에 주입되어 열교하고 열매체 배출로(530)를 통해 열교구간 부재(510)에서 배출되어 반복 순환하면서, 반응가스의 폐열을 수집해 활용한다.The heat medium injection path 520 passes through the first hole 322 of the second layer unit 320 and is fixed in communication with the inlet 512 of the thermal bridge section member 510 . Meanwhile, the heat medium discharge path 530 passes through the second hole 323 of the second layer unit 320 and is fixed in communication with the outlet (not shown) of the thermal bridge member 510 . Eventually, the heating medium is injected into the thermal bridge section member 510 through the heating medium injection passage 520 and thermally bridged, and discharged from the thermal bridge section member 510 through the heating medium discharge passage 530 and repeatedly circulated to collect the waste heat of the reaction gas. year use it

이상과 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 복합처리장치는 첨부된 도면을 참조하여 보다 자세하고 구체적으로 설명하고 도시하였으나, 이는 바람직한 실시예로서 설명 및 도시된 것으로 이해되어야 하며, 상술된 형상이나 모양이나 구조나 참조부호나 부속품이나 부분으로 제한하여 해석되어서는 안되며, 본 발명의 설명에 반하여 다른 문헌을 이용하여 제한하여 해석되어서도 안되며, 본 발명에 따른 복합처리장치의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 한다. As described above, the complex processing apparatus as a preferred embodiment according to the present invention has been described and illustrated in more detail and detail with reference to the accompanying drawings, but it should be understood that it is described and illustrated as a preferred embodiment, and the above-described shape or It should not be construed as being limited to shapes, structures, reference numerals, parts or parts, and should not be construed as limited by using other documents contrary to the description of the present invention, and the scope of rights of the complex processing device according to the present invention is the appended claims. should be determined by the scope.

PL : 복합처리장치 10, 10' : 덕트
100 : 폐가스 반응기 110 : 반응관체
111 : 입구부 112 : 제2의 내부공간
113 : 관통로 120 : 제1의 안내익
130 : 유도관 140 : 제2의 안내익
150 : 내화벽 200 : 토치
210 : 제2의 출로 220 : 제3의 출로
230 : 점화장치 240 : 헤드유닛
300 : 함체 310 : 제1의 레이어유닛
311 : 제1의 영역 320 : 제2의 레이어유닛
321 : 제2의 영역 330 : 루프
331 : 배출구 340 : 베이스 프레임
400 : 여과모듈 500 : 열교관체
510 : 열교구간 부재 511 ; 관통홀
520 : 열매체 주입로 530 : 열매체 배출로PL: complex processing unit 10, 10': duct
100: waste gas reactor 110: reaction tube
111: entrance 112: second inner space
113: through passage 120: first guide vane
130: guide pipe 140: second guide vane
150: fire wall 200: torch
210: second exit 220: third exit
230: ignition device 240: head unit
300: enclosure 310: first layer unit
311: first area 320: second layer unit
321: second area 330: loop
331: outlet 340: base frame
400: filtration module 500: heat exchanger
510: member of thermal bridge section 511; through hole
520: heat medium injection path 530: heat medium discharge path

Claims (10)

배출구가 마련된 제1의 내부공간을 지닌 함체;
입구부로 유입된 폐가스와 플라스마 가스가 서로 반응하며 선회하는 제2의 내부공간이 마련되고, 상기 제1의 내부공간을 구획하도록 함체에 배치되며, 구획된 상기 제1의 내부공간을 개구하도록 선회 중심부에 관통로가 형성된 반응관체;
상기 반응관체에서 제1의 내부공간에 배출되는 반응가스가 선회류를 유지하도록 반응관체의 배기부에 배치되는 제1의 안내익; 및
상기 제1의 내부공간의 반응가스가 반응관체를 관통하도록 관통로와 연통하게 결합되는 유도관;을 포함하고,
상기 반응관체에 의해 구획된 제1의 내부공간 중 제1의 영역의 함체 내면에 유도관의 입구와 마주하도록 돌출된 가이드가 형성된 것을 특징으로 하는 플라스마를 이용한 폐가스 복합처리장치.An enclosure having a first inner space provided with a discharge port;
A second inner space is provided in which the waste gas and plasma gas introduced into the inlet react with each other and turn, and is disposed in the enclosure to partition the first inner space, and to open the first inner space. A reaction pipe formed with a through passage;
a first guide vane disposed in the exhaust portion of the reaction tube so that the reaction gas discharged from the reaction tube to the first inner space maintains a swirling flow; and
An induction tube coupled in communication with the through passage so that the reaction gas in the first inner space passes through the reaction tube;
Waste gas complex treatment apparatus using plasma, characterized in that a guide protruding to face the inlet of the induction pipe is formed on the inner surface of the enclosure in the first region of the first internal space partitioned by the reaction tube. 배출구가 마련된 제1의 내부공간을 지닌 함체;
입구부로 유입된 폐가스와 플라스마 가스가 서로 반응하며 선회하는 제2의 내부공간이 마련되고, 상기 제1의 내부공간을 구획하도록 함체에 배치되며, 구획된 상기 제1의 내부공간을 개구하도록 선회 중심부에 관통로가 형성된 반응관체;
상기 반응관체에서 제1의 내부공간에 배출되는 반응가스가 선회류를 유지하도록 반응관체의 배기부에 배치되는 제1의 안내익; 및
상기 제1의 내부공간의 반응가스가 반응관체를 관통하도록 관통로와 연통하게 결합되는 유도관;을 포함하고,
상기 관통로에서 제1의 내부공간에 유입된 반응가스의 폐열을 회수하도록 열매체가 이동하는 열교관체가, 상기 반응관체에 의해 구획된 제1의 내부공간 중 제2의 영역에 배치된 것을 특징으로 하는 플라스마를 이용한 폐가스 복합처리장치.An enclosure having a first inner space provided with a discharge port;
A second inner space is provided in which the waste gas and plasma gas introduced into the inlet react with each other and turn, and is disposed in the enclosure to partition the first inner space, and to open the first inner space. A reaction pipe formed with a through passage;
a first guide vane disposed in the exhaust portion of the reaction tube so that the reaction gas discharged from the reaction tube to the first inner space maintains a swirling flow; and
An induction tube coupled in communication with the through passage so that the reaction gas in the first inner space passes through the reaction tube;
Characterized in that a heat exchanger through which a heating medium moves to recover waste heat of the reaction gas introduced into the first internal space in the through passage is disposed in a second region of the first internal space partitioned by the reaction tube. Waste gas complex treatment device using plasma. 제 2 항에 있어서,
상기 열교관체는,
상기 제1의 내부공간을 구획하도록 함체에 배치되며, 상기 반응가스가 통과하는 관통홀이 마련된 것을 특징으로 하는 플라스마를 이용한 폐가스 복합처리장치.According to claim 2,
The heat exchanger,
Waste gas complex treatment apparatus using plasma, characterized in that it is disposed in the housing to partition the first inner space and provided with a through hole through which the reaction gas passes. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관통로에서 제1의 내부공간에 유입된 반응가스를 여과하도록 여과모듈이 배치된 것을 특징으로 하는 플라스마를 이용한 폐가스 복합처리장치.According to any one of claims 1 to 3,
Waste gas complex treatment apparatus using plasma, characterized in that a filtering module is disposed to filter the reaction gas introduced into the first inner space from the through passage. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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