KR20060132214A - 스크러버의 세정액 농도 조절 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크러버의 세정액 농도 조절 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스크러버에서 사용하는 세정액 농도를 균일하게 관리하기 위하여 사용하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 스크러버의 세정액 농도 조절 장치는 기체 상태의 오염물질을 습식으로 정화시켜서 배출하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치에 있어서, 상기 스크러버의 하부에 설치되어, 상기 세정액에 잠겨있는 농도 센서; 상기 스크러버의 상부에 형성된 노즐; 상기 스크러버의 외부를 통하여 상기 세정액에서 상기 노즐까지 연결된 배관; 상기 배관의 중간에 설치되어, 상기 세정액을 상기 노즐로 연속적으로 공급하는 순환펌프; 상기 배관에 연결되어, 상기 세정액보다 농도가 높은 반응제를 상기 배관에 공급하는 투입펌프; 및 상기 농도 센서의 결과를 받아서 상기 투입펌프를 동작시키는 제어부를 구비한다. 본 발명에 의해서 상기 스크러버에서 사용하는 세정액의 농도를 일정한 기준치 이상으로 정확하게 관리하여 상기 기체로 방출되는 상기 오염물질을 효과적으로 제거하는 효과가 있다.

스크러버, 세정액, 농도 조절, 투입펌프

Description

스크러버의 세정액 농도 조절 장치 및 그 방법{Apparatus and method for controlling the concentration of scrubbing solution using in scrubber}

도1의 종래의 스크러버의 세정액 농도 조절 장치를 보여주는 단면도.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 스크러버의 세정액 농도 조절 장치의 구조를 보여주는 단면도.

도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크러버의 세정액 농도 조절 장치를 보여주는 단면도.

본 발명에 따른 도면들에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들에 대하여는 동일한 참조부호를 사용한다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10, 100 : 스크러버 20, 200 : 세정액

25 : 보조 탱크 30, 300 : 순환펌프

40, 400 : 배관 50, 500 : 노즐

60, 600 : 투입펌프 70, 700 : 반응제

80, 800 : 농도 센서 810 : 다른 농도 센서

90, 900 : 제어부

본 발명은 스크러버(scrubber)의 세정액 농도 조절 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스크러버의 세정액 농도를 균일하게 관리하기 위하여 사용하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

기체 상태로 방출되는 오염물질을 정화하기 위하여 건식 및 습식 기법이 고안되어 실시되고 있다. 건식 기법에서는 정화시켜야할 기체 내에 미분된 고체를 주입하고, 화학적 반응 또는 흡착을 통하여 기체 오염물질은 상기 고체 입자로 수거된다. 이후 고체 입자는 예를 들어 전기 필터 같은 제진기에 수거된다. 그런데 이러한 기법은 본래 기체 및 고체의 전달이 용이하지 않기 때문에 사용이 제한적이고 반응에 작용하는 시약의 소모가 매우 많은 단점이 있다. 특히 정화시켜야 할 기체 내에 오염물질의 농도가 낮은 경우 건식 기법은 매우 비효율적이기 때문에 습식 기법이 바람직하다.

습식 기법에서는 기체와 세정액이 긴밀하게 접촉하여 오염물질이 상기 세정액에 전달된다. 용해성이 높은 기체의 경우에는 기체가 용이하게 용해되고, 용해성이 낮은 기체의 경우에도 세정액 내에 분산된 반응제와의 반응에 의해 "중화"되어 상기 오염물질이 계속 용해될 수 있어 상기 습식 기법은 효과적으로 사용될 수 있다. 습식 기법을 사용하여 기체 상태의 오염물질을 정화시키는데 사용하는 대표적 인 장치가 스크러버이고, 스크러버에서 정화작용을 계속하기 위하여 세정액의 농도를 일정하게 유지시키는 장치가 세정액 농도 조절 장치이다.

도1은 종래의 스크러버의 세정액 농도 조절 장치를 보여주는 단면도이다.

도1을 참조하여 설명하면, 종래의 스크러버의 세정액 농도 조절 장치는 기체 상태의 오염물질을 습식으로 정화시켜서 배출하는 스크러버(10)에서, 계속하여 스크러버(10)로 유입되는 기체 상태의 오염물질을 흡수하는 세정액(20)을 일정한 기준치의 농도로 유지하는 기능을 가진다.

세정액(20)의 농도를 상기 기준치 이상으로 일정하게 유지하기 위하여, 스크러버(10) 하부에서 세정액(20)과 연결된 보조 탱크(25)가 설치되어 있다.

상기 보조 탱크(25) 내부에 모인 세정액(20)을 순환시키기 위하여, 보조 탱크(25)에서 노즐(50)까지 세정액(20)을 전달하는 배관(40)에 장착된 순환펌프(30)는 상기 세정액(20)을 연속적으로 노즐(50)에 공급하고, 상기 보조 탱크(25)에 연결된 투입펌프(60)는 상기 세정액(20) 보다 높은 농도를 가지는 반응제(70)를 상기 보조 탱크(25)에 공급한다.

상기 보조 탱크(25)의 내부에 잠겨서 설치된 농도 센서(80)의 농도 감지 신호를 입력 받아서 투입펌프(60)를 동작시키는 제어부(90)는 상기 보조 탱크(25) 내부의 상기 세정액(20) 농도가 기준치 이하로 될 때 투입펌프(70)를 작동시켜 선택적으로 반응제(70)를 공급한다. 이렇게 공급된 상기 반응제(70)는 상기 배관(40)을 통하여 세정액(20)에 섞여 상기 노즐(50)을 통하여 분사된다.

그런데 보조 탱크(25)에서 세정액(20)과 섞이는 반응제(70)에 의해서 농도가 조절되어 노즐(50)에서 충진층(55) 위에 분사되는 세정액(20)의 농도는 용량이 큰 보조 탱크(25) 내부의 세정액(20)과 반응제(70)가 섞이기 때문에 일정하게 배관(40)으로 투입되지 않는다.

즉 보조 탱크(25) 내부의 농도가 상승하여도 노즐(50)에서 분사되는 세정액(20)의 농도는 아직 상승하지 않고 분사되는 경우가 많다. 이로 인하여 노즐(50)에서 분사되는 세정액(20)의 농도를 정확히 평가하기 어렵기 때문에, 기대하는 정화작용을 충분히 기대하기 어려운 문제가 있다.

결과적으로 노즐(50)에서 분사되는 세정액(20)이 오염제거에 필요한 농도에 도달하는데 시간 지연이 발생하게 되고, 오염물질이 정화되지 못한 기체가 스크러버(10)를 통과하여 대기 중으로 방출되는 결과를 낳는다.

이로 인하여 오염물질을 효율적으로 제거하지 못하여 남은 상기 오염물질이 상기 기체 상태로 그대로 배출되는 문제가 발생했다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 상기 스크러버의 하부에 농도 센서를 장착하여 상기 세정액의 농도를 직접적으로 상기 기준치 이상으로 정확하게 관리하고, 상기 기체 상태로 방출되는 상기 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스크러버의 세정액 농도 조절 장치는 기체 상태의 오염물질을 습식으로 정화시켜서 배출하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치에 있어서, 상기 스크러버의 상부에 형성된 노즐; 상기 스크러버의 외부를 통하여 상기 스크러버의 하부에서 상기 노즐까지 연결되어 상기 세정액이 상기 노즐에 순환 공급되는 배관; 상기 스크러버의 하부에 설치되어, 상기 세정액에 잠겨있는 농도 센서; 상기 배관에 장착되어, 상기 세정액을 상기 노즐로 연속적으로 공급하는 순환펌프; 상기 배관에 연결되어, 상기 세정액보다 농도가 높은 반응제를 상기 배관에 공급하는 투입펌프; 및 상기 농도 센서의 결과를 수신하여 상기 투입펌프를 동작시키는 제어부를 구비한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스크러버의 세정액 농도 조절 장치는 기체 상태의 오염물질을 습식으로 정화시켜서 배출하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치에 있어서, 상기 스크러버의 상부에 형성된 노즐; 상기 스크러버의 외부를 통하여 상기 스크러버의 하부에서 상기 노즐까지 연결되어 상기 세정액이 상기 노즐에 순환 공급되는 배관; 상기 배관에 장착되어, 상기 세정액을 상기 노즐로 연속적으로 공급하는 순환펌프; 상기 배관에 연결되어, 상기 배관 내부의 세정액 농도를 측정하는 농도 센서; 상기 배관에 연결되어, 상기 세정액보다 농도가 높은 반응제를 상기 배관에 공급하는 투입펌프; 및 상기 농도 센서의 결과를 수신하여 상기 투입펌프를 동작시키는 제어부를 구비한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 투입펌프는 상기 순환펌프와 상기 노즐 사이의 상기 배관에 연결된 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 노즐은 상기 세정액의 표면 위에서 일정한 거리가 떨어진 위치에 배치되고, 상기 노즐과 상기 세정액이 충진층을 매개로 떨어져 있는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 세정액의 농도는 상기 오염물질을 90% 이상 제거하는 농도 이상인 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 농도 센서는 상기 순환펌프와 상기 노즐 사이의 상기 배관에 연결된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 스크러버의 세정액 농도 조절 방법은 기체 상태의 오염물질을 습식으로 정화시켜서 배출하는 스크러버의 세정액 농도 조절 방법에 있어서, 상기 스크러버의 하부에 설치된 농도 센서로 상기 세정액의 농도를 감지하여, 상기 세정액의 농도가 기준치 이하일 때만 상기 기준치 이상의 농도를 가지는 반응제를 상기 세정액에 공급하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 반응제는 상기 세정액이 순환되는 배관에 연결된 투입펌프를 통하여 공급한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 스크러버의 세정액 농도 조절 장치를 보여주는 단면도이다.

도2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 의한 스크러버의 세정액 농도 조절 장치는 기체 상태의 오염물질을 습식으로 정화시켜서 배출하는 스크러버(100)에서, 스크러버(100)의 외벽에 형성된 가스 인입구(250)를 통하여 스크러버(100)로 계속하여 유입되는 오염물질을 정화시키는 세정액(200)을 일정한 농도로 관리하는 기능 을 가진다.

세정액(200)은 스크러버(100)의 하부에 모이고, 오염물질을 지속적으로 제거하기 위한 세정액(200)의 농도는 스크러버(100)에 유입되는 오염물질의 농도에 따라 정해진다. 이때 상기 오염물질을 지속적으로 제거하기 위한 세정액(200)의 농도를 기준치라고 하면, 상기 오염물질을 대부분 예를 들어 90% 이상을 정화하기 위한 상기 세정액(200)의 농도를 상기 기준치로 정하거나, 또는 바람직하게는 상기 오염물질을 99% 이상 정화하는 상기 세정액(200)의 농도를 상기 기준치로 정한다.

세정액(200)을 일정한 농도로 조절하기 위한 본 발명의 스크러버의 세정액 농도 조절 장치는 노즐(500), 배관(400), 순환펌프(300), 농도 센서(800), 투입펌프(600) 및 제어부(900)를 구비한다.

배관(400)은 스크러버(100)의 하부에서 스크러버(100)의 상부에 형성된 노즐(500)까지 스크러버(100)의 외부를 통하여 연결하고 있고, 배관(400)에 설치된 순환펌프(300)는 스크러버(100) 하부의 세정액(200)을 순환시켜 노즐(500)에 연속적으로 공급한다.

노즐(500)에서 분사되는 세정액(200)의 농도를 기준치 이상으로 유지하기 위하여, 세정액(200)을 순환시키는 배관(400)에 연결된 투입펌프(600)를 통하여 세정액(200)의 농도보다 높은 농도를 가지는 반응제(700)를 공급한다.

투입펌프(600)를 통하여 배관(400)에 공급되는 반응제(700)에 의해서 노즐(500)에서는 기준치 이상의 세정액(200)을 계속 분사하여 스크러버(100)로 유입되는 오염물질을 정화시킨다.

상기 투입펌프(600)는 상기 순환펌프(300)와 상기 노즐(500) 사이의 상기 배관(400)에 추가로 연결하는 것이 바람직하다.

상기 스크러버(100)의 하부에 설치되어 상기 세정액(200)에 잠긴 농도 센서(800)는 상기 세정액(200)의 농도를 감지하여 그 신호를 제어부(900)에 전달하고, 상기 제어부(900)는 상기 신호를 수신하여 상기 세정액(200)의 농도가 기준치 이하로 될 때 상기 투입펌프(600)를 동작시켜서 상기 반응제(700)를 상기 배관(400)으로 공급한다. 이때 상기 제어부(900)는 상기 세정액(200)의 농도가 상기 기준치 이하일 경우에만 상기 투입펌프(600)를 동작시켜 선택적으로 상기 반응제(700)를 공급한다.

상기 반응제(700)는 상기 오염물질을 중화시키거나 흡착하기 위한 화학약품으로 상기 오염물질의 종류에 따라 선택하여 사용한다. 예를 들어 상기 오염물질이 산성물질인 경우에는 상기 반응제(700)는 염기성 화학약품을 사용한다.

또한 스크러버(100)에서 노즐(500)은 세정액(200)의 표면 위에서 일정한 거리가 떨어진 위치에 배치되고, 노즐(500)과 세정액(200) 사이에 충진층(550)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 일정한 거리는 노즐(200)에서 분사되는 세정액(200)이 상기 오염물질을 정화시키는데 필요한 거리이고, 상기 충진층(550)은 세정액(200)의 반응을 증가시키는 효과가 있다.

도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크러버의 세정액 농도 조절 장치를 보여주는 단면도이다.

도3에 도시된 바와 같이, 세정액(200)을 일정한 농도로 조절하기 위한 본 발 명의 다른 실시예에 의한 스크러버의 세정액 농도 조절 장치도 노즐(500), 배관(400), 순환펌프(300), 다른 농도 센서(810), 투입펌프(600) 및 제어부(900)를 구비한다.

도3의 스크러버의 세정액 농도 조절 장치는 다른 농도 센서(810)의 위치를 제외하면 도2의 본 발명의 스크러버의 세정액 농도 조절 장치와 동일한 구성 요소를 가지고 있어, 설명의 편의를 위하여 나머지는 동일한 부호를 사용하였다.

기본 적인 구조는 도2에 설명한 것과 동일하고, 다만 다른 농도 센서(810)가 배관(400)에 연결되어, 상기 배관(400) 내부의 세정액(200) 농도를 측정한다. 또한 상기 다른 농도 센서(810)는 순환펌프(300)와 노즐(500) 사이의 상기 배관(400)에 연결되고, 바람직하게는 투입펌프(600)에서 공급되는 반응제(700)가 배관(400)에 공급된 다음에 배관(400) 내부의 세정액(200) 농도를 측정하는 것이 편리하다.

또한 도2 표시된 것과 같이 스크러버(100)의 하부에 세정액(200)에 잠긴 농도 센서(800)는 추가로 설치하여 상기 세정액(200)의 농도를 감지하여 그 신호를 제어부(900)에 전달하고, 상기 제어부(900)는 상기 신호를 수신하여 상기 세정액(200)의 농도가 기준치 이하로 될 때 상기 투입펌프(600)를 동작시켜서 상기 반응제(700)를 상기 배관(400)으로 공급할 수 있다.

물론 투입펌프(600)를 통하여 반응제(700)를 공급하는 기준이 되는 농도가 다른 농도 센서(810)의 위치에 따라 다르게 설정된다. 즉 반응제(700)가 배관(400)에 공급된 다음에 배관(400) 내부의 세정액(200) 농도를 측정하는 위치에 설치되는 경우에 상기 다른 농도 센서(810)에서 투입펌프(600)를 가동시키는 농도는 농도 센 서(800)의 기준치 보다 높게 된다.

이렇게 정해지는 다른 기준치는 실험을 통하여 용이하게 결정된다.

본 발명의 스크러버의 세정액 농도 조절 장치에 의한 상기 세정액(700)의 농도 조절 방법을 설명하면 다음과 같다.

종래와 달리 본 발명의 스크러버의 세정액 농도 조절 장치는 상기 스크러버(100)의 하부에 설치되어 상기 세정액(200)에 잠긴 상기 농도 센서(800)로 상기 세정액(200)의 농도를 계속 감지하면서, 상기 농도 센서(800)의 결과를 상기 제어부(900)에 전달하여 상기 세정액(200)의 농도가 상기 기준치 이하일 때만 상기 제어부(900)는 상기 투입펌프(600)를 동작시켜 상기 기준치 이상의 농도를 가지는 상기 반응제(700)를 상기 세정액(200)에 공급한다. 이때, 상기 반응제(700)는 상기 세정액(200)이 순환되는 상기 배관(400)에 연결된 상기 투입펌프(600)를 통하여 공급된다.

순환펌프(300)에 의해서 공급되는 세정액(200)이 상기 노즐(500)을 통하여 상기 충진층(550) 위에 분사되면, 상기 오염물질과 상기 세정액(200)의 접촉면적을 증가시키는 상기 충진층(550)에 의해서 상기 오염물질이 효과적으로 정화된다.

이때 상기 세정액(200)이 상기 오염물질과 반응하여 상기 세정액(200)의 농도가 감소하게 되고, 상기 투입펌프(600)에 의해서 배관(400)으로 반응제(700)를 공급하여 상기 세정액(200)의 농도를 상기 기준치 이상으로 조절한다.

이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 특허청구 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 스크러버에서 사용하는 상기 세정액의 농도를 감지하는 상기 농도 센서를 종래와 달리 스크러버의 하부에 장착하여 상기 세정액의 농도를 직접 감지하고, 상기 세정액의 농도가 기준치 이하가 되면 상기 세정액에 상기 반응제를 공급하여 상기 세정액이 일정한 농도를 유지하도록 한다.

즉 상기 농도 센서가 상기 세정액이 모인 위치에 설치되어 상기 세정액의 농도를 조절하기 때문에 상기 기체 상태의 오염물질이 효과적으로 제거된다.

Claims (9)

1. 기체 상태의 오염물질을 습식으로 정화시켜서 배출하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치에 있어서,

   상기 스크러버의 상부에 형성된 노즐;

   상기 스크러버의 외부를 통하여 상기 스크러버의 하부에서 상기 노즐까지 연결되어 상기 세정액이 상기 노즐에 순환 공급되는 배관;

   상기 스크러버의 하부에 설치되어, 상기 세정액에 잠겨있는 농도 센서;

   상기 배관에 장착되어, 상기 세정액을 상기 노즐로 연속적으로 공급하는 순환펌프;

   상기 배관에 연결되어, 상기 세정액보다 농도가 높은 반응제를 상기 배관에 공급하는 투입펌프; 및

   상기 농도 센서의 결과를 수신하여 상기 투입펌프를 동작시키는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치.
2. 기체 상태의 오염물질을 습식으로 정화시켜서 배출하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치에 있어서,

   상기 스크러버의 상부에 형성된 노즐;

   상기 스크러버의 외부를 통하여 상기 스크러버의 하부에서 상기 노즐까지 연결되어 상기 세정액이 상기 노즐에 순환 공급되는 배관;

   상기 배관에 장착되어, 상기 세정액을 상기 노즐로 연속적으로 공급하는 순환펌프;

   상기 배관에 연결되어, 상기 배관 내부의 세정액 농도를 측정하는 농도 센서;

   상기 배관에 연결되어, 상기 세정액보다 농도가 높은 반응제를 상기 배관에 공급하는 투입펌프; 및

   상기 농도 센서의 결과를 수신하여 상기 투입펌프를 동작시키는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 투입펌프는 상기 순환펌프와 상기 노즐 사이의 상기 배관에 연결된 것을 특징으로 하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 노즐은 상기 세정액의 표면 위에서 일정한 거리가 떨어진 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 노즐과 상기 세정액은 사이에 충진층을 매개로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 세정액의 농도는 상기 오염물질을 90% 이상 제거하는 농도 이상인 것을 특징으로 하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치.
7. 제2항에 있어서,

   상기 농도 센서는 상기 순환펌프와 상기 노즐 사이의 상기 배관에 연결된 것을 특징으로 하는 스크러버의 세정액 농도 조절 장치.
8. 기체 상태의 오염물질을 습식으로 정화시켜서 배출하는 스크러버의 세정액 농도 조절 방법에 있어서,

   상기 스크러버의 하부에 설치된 농도 센서로 상기 세정액의 농도를 감지하여, 상기 세정액의 농도가 기준치 이하일 때만 상기 기준치 이상의 농도를 가지는 반응제를 상기 세정액에 공급하는 것을 특징으로 하는 스크러버의 세정액 농도 조절 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 반응제는 상기 세정액이 순환되는 배관에 연결된 투입펌프를 통하여 공급하는 것을 특징으로 하는 스크러버의 세정액 농도 조절 방법.

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