KR900005523B1 - 기액 접촉장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

기액 접촉장치

제1도는 본 발명의 기액 접촉장치의 정면 개략도.

제2도는 동 다른 실시예의 정면 개략도.

제3도는 스크린의 정면도.

제4도는 동 측면도.

제5도는 스크린의 다른 실시예의 측면도.

제6도는 주액조의 구체예의 일부 절결 사면도.

제7도는 제5도의 스크린에 있어서의 액막형성 상태도.

제8도는 충전 탑식장치의 정면개략도.

제9도는 2종의 충전재의 사시도.

제10도는 스프레이 탑식장치의 정면 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기액 접촉장치 2 : 기체통로

3 : 송풍장치 4 : 스크린

4' : 단체 5 : 주액장치

6 : 펌프 11 : 로드

12 : 와이어 13 : 간격

14 : 통로 T : 주액조

L : 액체 41 : 유출구 가장자리부

42 : 표면 43 : 액체공급부

44 : 표면

본 발명은 기액 접촉장치에 관한 것이다. 이러한 장치는 기체의 탈취(脫臭)를 위하여 이용된다.

종래, 악취가스나 유해가스의 제거방법으로서는, 세정·흡수법이 가장 일반적으로 널리 사용되고 있다. 가스중의 특정성분의 흡수효율을 높이려면, 기·액의 접촉을 될 수 있는대로 좋게하여, 이 특정성분의 화학적 분해 및 액중에 확산을 용이하게 하는 것이 중요하다. 세정·흡수법을 실시하는 장치에는 여러 가지 형식의 것이 있으나 탈취장치로서 일반적으로 널리 채용되고 있는 것은 충전탑식(제8도)과 스프레이탑식(제10도)이다.

제8도 및 제10도를 참조하면서 이들에 대하여 설명하나 도면에 있어서 동일부호는 동일 또는 상응부분을 지시하는 것으로 한다.

충전탑식 세정·흡수장치(21)는 표면적이 큰 충전물(22)의 표면에 액체(23)를 흘려 가스(24)를 액체흐름 반대방향(액체의 하향흐름방향에 대하여 원칙적으로 반대방향)으로 흘려서 기·액 접촉시키는 장치이다.

충전물로서 갖추어야할 조건은 비표면적(比表面積) 및 공극율(空隙率)이 크고, 가스의 흐름에 대한 저항이 작아, 일류(溢流)나 편류(偏流)를 일으키기 어려운 것이다. 또, 내식성이 있고 비중이 작고, 기계적 강도가 큰 것도 조건이 된다. 충전물로서 널리 사용되고 있는 것에는 제9도에 도시한 2종류 등이 있다. 스프레이탑(31)은 흡수장치의 전단계로서, 가스의 증습, 냉각, 먼지제거 등에 사용되나, 탈취장치로서 적용되는 케이스도 있다.

스프레이탑식은 편류를 일으키기 쉽고, 그 경우는 탈취효과에 악영향을 끼친다. 이를 피하기 위하여 동도면에 도시한 바와 같은 다단식 스프레이 방식을 사용하는 일이 많다. 제10도의 것은 2단식이나 실제로는 3단식이나 5단식의 것도 적용되고 있다. 이들 수직형의 장치에서는 하나의 장치로 다종류의 약액을 사용할 수는 없으므로, 예컨대 약액을 3종류 사용하려면 3기의 장치가 필요하게 된다.

충전탑식에서는 가스유속이 너무 빠르면 액의 비산현상이 발생하여 조작불능이 되고, 급액량이 너무 적으면 편류를 일으키며, 너무 많으면 넘쳐 흐른다. 약액에 고형분이나 침전물이 있으면 막혀서, 그 막힌 것의 제거나 충전재의 교환에 많은 노력을 요한다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 여러 가지 문제점을 해결한 계속적이고 효율 좋은 기액의 접촉을 가능하게 하는 기액 접촉장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 기액 접촉장치는 기체통로와 이 기체통로에 설치된 송풍장치와, 동일 평면상에 평행으로 배열된 와이어를 가지며, 상기 기체통로를 막아 상기 와이어가 수평이 되도록 상기 기체통로에 배설된 스크린과, 이 스크린에 액체를 붓기 위한 상기 기체통로에 튀어나온 주액장치와, 상기 스크린으로부터 하향으로 흐르는 상기 액체를 상기 주액장치에서 복귀시키기 위한 상기 기체통로와 상기 주액장치를 연락하는 관로에 설치된 펌프로 이루어져 스크린에 계속적으로 액체를 부었을 때 스크린 전면에 액막이 형성되도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

스크린의 각도는 스크린에 계속적으로 액체를 부었을 때 스크린 전면에 피막이 형성되도록 한 각도이고, 이것은 와이어의 형상, 와이어의 간격, 기체의 풍속, 액량 등에 의하여 영향을 받으므로, 일률적으로 결정할 수는 없다.

기체의 통과 풍속을 더 빠르게 하는 경우에는, 그에 적응한 액량을 부음으로써 대응할 수 있다. 또, 스크린의 각도를 변화시킴으로써도 기체의 통과풍속의 액량의 관계를 조절할 수 있다. 기액의 접촉기회를 증가시키기 위해서는 스크린의 매수를 증가시키면 된다.

색셔널 드라이브방식의 도입은 용이하므로, 2종류 이상의 액과 접촉시키고 싶을 경우에는, 각 유니트에 다른 액을 부어, 각 유니트의 출구부에 디미스터(demister)를 설비함으로써 복수의 펌프의 운전, 정지 및 유니트의 운전순서의 교체, 일부 휴지등의 프로그램을 짜는 것도 가능하다. 주액장치로 스크린에 액체를 붓는 것에 의하여, 어느 정도의 두께를 가진 액의 피막이 분자력에 의하여 형성된다. 송풍장치로 기체통로에 기체를 보내면, 형성된 액막과 기체를 계속적으로 효율 좋게 접촉시킬 수 있다. 기체의 통과에 의하여 액막은 파괴되나, 연속적으로 공급되는 액체에 의하여 곧 또다시 액막이 형성된다. 스크린 표면에서는 이와같이 액막의 파괴와 형성이 되풀이 되고 있다. 스크린으로부터 흘러내린 액체는 펌프에 의하여 주액장치에 복귀시켜, 다시 기체와의 접촉에 이용될 수 있다.

다음에 실시예에 대하여 설명한다.

1은 기액 접촉장치이고, 기체통로(2)와 통로(2)에 관하여 설치된 송풍장치(3)와 통로(2)내에 배설된 스크린(4)과, 스크린(4)에 액체(L)을 붓기 위하여 통로(2)내에 튀어나온 주액장치(5)와, 스크린(4)으로부터 흘러내린 액체(L)를 주액장치(5)에 복귀시키기 위한 펌프(6)로 구성된다.

제1도는 이렇게 구성된 유니트 A, B, C를 하나로 모으고, 똑같이 D, E 및 F를 하나로 모아, 양자를 디미스터(7)를 통하여 연결한 것이다. 제2도는 각 유니트 A~F에 각각 디미스터(7)를 설치한 경우이다. 스크린(4)은 로드(11)와 그 위에 서로 평행으로 배열된 와이어(12)로 구성되는 플랫스크린이다(제3도, 제4도).

제5도는 스크린(4)이 단체(4)'의 2매 1조로 구성된 것으로서, 양단체(4',4')는 와이어(12)간의 간격(13)이 스크린(4)을 기체통로(2)에 설치한 상태로 그 전후를 통하여 동일수평면상에 없도록 배치하고 있다. 가스(24)는 바로 앞의 간격(13)을 통과하여 안쪽의 와이어(12)에 부딪쳐 방향을 바꾸어 흐르기 때문에 기액접촉이 한층 양호하게 된다.

이 스크린(4)은 기체통로(2)를 막고, 각 와이어(12)가 수평이 되도록 배설된다. 이 스크린의 각도(α)는 통상 수평선에 대하여 70 내지 85˚이나, 요컨대 스크린에 계속적으로 액체를 부을 때 스크린 전면에 피막이 형성되도록 한 각도이면 되고, 이것은 와이어의 형상, 와이어의 간격(13), 기체의 풍속등에 의하여 영향을 받는다. 펌프(6)는 기체통로(2)와 주액장치(5)를 연락하는 통로(14)에 관련하여 설치되어 있다.

주액장치(5)에 의한 주액은 제1도 및 제2도와 같이 스크린(4)의 최상부에 대하여 하면, 차례로 아래쪽으로 흘러내려 스크린 전면에 액체가 고루 퍼진다. 제1도 및 제2도와 같이, 장치(1)를 6개의 유니트로 구성하여, 유니트 A, B, C에는 P액을, 유니트 D, E에는 Q액을, 유니트 F에는 R액을 붓도록 하면, 효과적인 냄새제거를 할 수 있다. 이러한 섹셔널드라이브방식을 채용하면, 악취농도에 다라 필요한 유니트만을 가동시킬 수 있어서, 에너지 절약에도 도움이 되는 것이다.

또, 주액장치(5)에 제6도에 도시한 주액조(T)를 사용하면 보다 효과적이다. 41은 액체(L)의 유출구 가장자리부로서, 표면(42)은 평탄하게 되어 있고, 액체를 균일한 층상으로 유출시킨다. 43은 액체공급부로서, 그 표면(44)이 이 유출구가장자리부(41)의 아래쪽으로 어떤 곡률을 가지고 굽어져 있다. 이 곡률반경은 액체의 점성이나 유량등에 의하여 적당히 정하여진다. 주액조(T)로부터 흘러나온 액체(L)는 표면(42)을 엷고 균등한 층상이 되어 흐르며, 공급부(43)의 굽은 표면(44)에 따라 방향을 바꾸어 균등한 양으로 거의 수직으로 흘러 내린다.

이것은 스크린(4)에 받아주면, 전와이어(12)의 표면에 액의 피막(S)을 형성할 수 있다. 액체공급부(43)의 선단이 유출구 가장자리부(41)에 대하여 90˚ 이상 만곡하고 있으면, 액체가 이 공급부(43)로부터 떨어지는 시점에서 층의 양면이 거의 평행이 되어, 유량을 그 전단면에 걸쳐 보다 한층 균일하게 유지할 수 있다.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다. 단속적이고 효율이 좋은 기액의 접촉을 할 수 있다. 어떤 일정한 풍속을 결정하면, 1매의 스크린당의 주액량을 변경하는 일 없이, 또 기체의 통과풍속을 더 빠르게 하는 경우에는, 거기에 알맞은 액량을 부음으로써 어느 것이나 기액의 양호한 접촉효율을 얻을 수 있다. 송풍장치를 제외하고 기액 접촉장치를 유니트화하여 이것을 연설하여 하나의 송풍장치에 의하여 기체를 연통시켜, 유니트마다에 색셔널 드라이브방식을 채용함으로써, 2종류이상의 접촉액을 필요로 하는 경우에도 이용할 수 있다.

와이어 스크린을 와이어를 옆으로 향하게 하여 기체 통로에 설치하고, 이 스크린상에 액체를 연속적으로 자연 낙하시켜 와이어 간격에 상기 액막을 형성시켜, 기류에 의한 이 액막의 파단·재생의 반복으로 기액접촉을 시킴으로써, 접촉효율을 저하시키지 않고 압력손실을 극소화할 수 있어서, 액체의 비산현상이나 편류, 넘쳐흐름 등을 전혀 발생시키지 않고, 스크린의 막힘도 생기지 않게 할 수 있다.

스크린의 와이어 간격, 와이어 및 로드의 형상을 액체의 성질에 따라 알맞게 선정함으로써, 효과적인 기액접촉을 시킬 수 있다. 스크린의 설치각도를 변경함으로써 기체의 통과속도와 액량과의 관계를 임의로 조절할 수 있다.

Claims (6)

1. 기체통로와 이 기체통로에 관련하여 설치된 송풍장치와, 동일 평면상에 평행으로 배열된 와이어를 가지며, 상기 기체통로를 막아 상기 와이어가 수평이 되도록 상기 기체통로에 배설된 스크린과, 이 스크린에 액체를 붓기 위하여 상기 기체통로에 튀어나온 주액장치와, 상기 스크린으로부터 흘러내린 상기 액체를 상기 주액장치에서 복귀시키기 위한 상기 기체통로와 상기 주액장치를 연락하는 통로에 설치된 펌프로 구성되고, 스크린에 계속적으로 액체를 부었을 때 스크린 전면에 막이 형성되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 기액 접촉장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 와이어는 단면 V형의 직선상이고, 그 저부에서 로드에 고착되며, 이 저부와 반대쪽의 상하의 끝가장자리에서 각각 인접하는 와이어의 아래 또는 위 끝가장자리 사이에 와이어 간격을 형성하고 있어서, 액체가 이 간격을 지나면서 형성하고 있는 액막을 기체가 뚫어 파괴함으로써 기체의 접촉이 이루어지는 것을 특징으로 하는 기액 접촉장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 스크린은 단체의 2매 1조로 구성되고, 또한 각각의 와이어 간격이 이 스크린을 기체통로상에 설치한 상태에서 동일 수평면상에 있지 않도록 배치된 것을 특징으로 하는 기액 접촉장치.
4. 제1,2항 또는 제3항에 있어서, 상기 스크린은 수평면에 대하여 어떤 경사각도를 가지고 설치되는 것을 특징으로 하는 기액 접촉장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 주액장치는 액체를 공급하는 평탄한 유출구 가장자리부와, 이 유출구 가장자리부에 이어서 그 표면이 이 유출구 가장자리부의 아래쪽으로 어떤 곡률반경을 가지고 굽은 액체공급부를 갖춘 주액조를 갖는 것을 특징으로 하는 기액 접촉장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 액체공급부의 선단이 이 유출구가장자리부에 대하여 90˚이상 굽은 것을 특징으로 하는 기액 접촉장치.

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