WO2016089013A1 - 초음파를 이용한 습식 가스 세정장치 - Google Patents

초음파를 이용한 습식 가스 세정장치 Download PDF

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    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
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    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact

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  • Patent Document 1 Korea Patent Registration No. 10-1172708
  • a gas pretreatment unit for removing the foreign matter contained in the process gas to be supplied to the gas treatment tower.
  • the non-aqueous gas can be treated more effectively.
  • the removal rate can also be improved. Detailed experimental examples will be described later.

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Abstract

처리할 대상 가스가 유입되는 가스 유입관과 가스를 처리할 세정액 공급관이 연결되고, 미립화된 세정액과 처리 대상가스가 혼합, 접촉, 반응할 수 있는 가스 처리탑과, 가스 처리탑에서 초음파를 발생시켜 가스 처리탑 내로 공급된 세정액을 미립화하되, 세정액의 종류, 농도, 조성, 입자 사이즈 및 온도조건에 따라 초음파 주파수 영역을 설정하여 발생하는 초음파 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 습식 가스세정장치가 게시된다.

Description

초음파를 이용한 습식 가스 세정장치
본 발명은 선박 및 육상 플랜트에서 발생되는 가스에 포함된 오염물질을 세정액을 이용하여 습식으로 제거하는 초음파를 이용한 습식 가스 세정장치에 관한 것이다.
가스에 포함된 오염물질을 제거하기 위한 종래의 습식세정장치는 대한민국 등록특허 제10-1172708호에 기재되어 있다.
종래의 습식세정장치는, 제거 대상 가스가 액상의 세정액 표면을 통해 물질전달과 확산이 이루어진다는 전제 하에 성립되기 때문에 일산화탄소 등 비수용성 가스상 오염물질 제거에 불리하다는 단점이 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제10-2013-00783078호에는 비수용성 가스를 상대적으로 용해도가 높은 화학물질로 산화시키기 위해 2종 이상의 세정액을 분사하여 해결하는 방법이 기재되어 있다.
그러나, 일반적으로 세정액 미세 분사 또는 충진물에 의한 표면적 증대만으로는 비수용성 가스와 산화제 간의 효과적인 접촉 및 물질전달이 이루어질 수 없어 과다한 세정액의 사용이나 설비 사이즈의 확대가 불가피한 문제점이 있다.
이를 위해서, 초음파를 이용하여 약액을 미립화함으로써 특정 가스상 물질을 제거하고자 하는 종래 기술이 대한민국 등록특허 제10-1290660호에 기재되어 있다. 종래의 기술에 의하면, 중화제인 NaOH를 초음파 진동자로 미립화시켜 황화수소 가스와 반응시킴으로써 고체상 염을 생성시켜 회수하는 것을 목적으로 하고 있으나, 초음파 주파수에 대한 고려가 배제되어 있어서 중화제 미립화가 최적화되기 어려워 불필요한 전력소모나 효율저하가 불가피하다는 문제점이 있다.
[선행기술문헌]
(특허문헌 1) 대한한국 등록특허 제10-1172708호
(특허문헌 2) 대한민국 공개특허 제10-2013-00783078호
(특허문헌 3) 대한민국 등록특허 제10-1290660호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 기-액 접촉 및 물질전달 효율을 극대화하여 수용성 및 비수용성 가스상 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 초음파를 이용한 습식 가스 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 습식 가스 세정장치는, 처리할 대상 가스가 유입되는 가스 유입관과, 가스를 처리할 세정액 공급관이 연결되고, 미립화된 세정액과 처리 대상가스가 혼합, 접촉, 반응할 수 있는 가스 처리탑과; 상기 가스 처리탑에서 초음파를 발생시켜 상기 가스 처리탑 내로 공급된 세정액을 미립화하되, 상기 세정액의 종류, 농도, 조성, 입자 사이즈 및 온도조건에 따라 초음파 주파수 영역을 설정하여 발생하는 초음파 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 가스 처리탑에서 처리된 가스가 배출되는 처리가스 배출라인에 설치되어, 처리가스에 포함된 액체와 가스를 분리하는 기액분리부; 및 상기 기액분리부의 응축 폐수 배출라인에 연결되어 폐수를 처리하는 폐수 처리 및 재생부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 폐수 처리 및 재생부에서 재생된 세정액을 상기 가스 처리탑으로 재공급하는 세정액 회수라인을 더 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 가스 처리탑으로 공급될 처리가스에 포함된 이물질을 제거하기 위한 가스 전처리유닛을 더 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 가스 전처리유닛에서 처리되고 남은 세정폐수를 폐수 처리 및 재생부로 공급하기 위한 1차 세정 폐수 공급라인을 더 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 초음파 발생부에서 발생되는 주파수 범위는 16kHz 이상의 초음파인 것이 좋다.
또한, 상기 가스 처리탑은 복수가 서로 연결되게 배치되어, 상류에 설치된 가스 처리탑에서 처리된 처리가스를 하류에 설치되는 가스 처리탑에서 재차 처리하고, 재처리된 처리가스는 상기 기액분리부로 이송되며, 상기 복수의 가스 처리탑 각각에는 상기 세정액 공급라인이 연결되고, 상기 초음파 발생기는 상기 복수의 가스 처리탑 중 적어도 어느 하나에 설치되며, 상기 복수의 가스 처리탑 각각에 목적에 대응되는 세정액이 상기 세정액 공급관을 통해 선택적으로 공급 가능한 것이 좋다.
또한, 상기 가스 처리탑 내부에는 세정액을 분사하는 분사노즐이 설치되는 것이 좋다.
또한, 상기 가스 처리탑 내부에는 초음파에 의해 미립화된 세정액을 분사하는 분사노즐이 설치되는 것이 좋다.
또한, 상기 가스 처리탑 내부에는 세정액에 흡수된 처리 대상 가스를 환원시켜 제거할 수 있는 촉매로 구성된 충진물이 설치되는 것이 좋다.
본 발명의 습식 가스 세정장치에 따르면, 세정액의 종류 및 특성에 따라서 미리 확보된 데이터 상의 주파대역으로 초음파를 발생하여 세정액의 미립화함으로써 처리 대상 가스와 효과적으로 접촉 및 반응시켜서 유해가스를 효율적으로 제거할 수 있게 된다.
따라서, 세정액의 사용량을 줄일 수 있고, 적은 양의 세정액으로도 유해가스 제거율을 높일 수 있게 되어, 비용을 줄일 수 있음은 물론, 설비를 콤팩트화하여 설비 공간을 줄이고 설비 비용을 절약할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 습식 가스 세정장치를 나타내 보인 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 습식 가스 세정장치를 나타내 보인 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 습식 가스 세정장치를 나타내 보인 개략적인 도면이다.
도 4a는 비교실험을 위한 일반적인 구성을 나타내 보인 도면이다.
도 4b는 본 발명의 제4실시예에 따른 습식 가스 세정장치를 나타내 보인 개략적인 도면이다.
도 4c는 본 발명의 제5실시예에 따른 습식 가스 세정장치를 나타내 보인 개략적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 제6실시예에 따른 습식 가스 세정장치를 나타내 보인 개략적인 도면이다.
도 6은 수학식1을 토대로 하여 초음파 주파수와 액적 사이즈 간 상관관계에 대한 데이터를 실험을 통해 얻어서 나타내 보인 도면이다.
도 7은 본 발명의 제7실시예에 따른 습식 가스 세정장치를 나타내 보인 개략적인 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용한 습식 가스 세정장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 습식 가스 세정장치(100)를 나타내 보인 개략적인 도면이다. 가스 세정장치(100)는 가스 처리탑(10)과, 초음파 발생기(20), 기액 분리부(30) 및 폐수 처리 및 재생부(40)를 구비한다.
가스 처리탑(10)은 일예로서, 흡수탑을 포함할 수 있으며, 세정액 공급관(51)과 처리할 대상 가스가 유입되는 가스 유입관(53)이 연결된다.
그리고 가스 처리탑(10)의 상단에는 처리 가스가 배출되는 처리가스 배출라인(12)이 연결되어, 가스 처리탑(10)에서 처리된 가스가 배출되어 기액분리부(30)로 이송되도록 한다.
가스 처리탑(10) 내에서는 처리할 대상가스와 세정액이 혼합, 접촉 및 반응하여 대상 가스에 포함된 오염물질을 산화시키거나 중화시켜서 제거할 수 있다.
상기 세정액 공급관(51)을 통해 공급되는 세정액은 처리할 대상가스의 종류에 따라서 서로 대응되는 산화제 등으로 선택적으로 공급될 수 있다.
상기 초음파 발생부(20)는 가스 처리탑(10) 내에서 특정 범위의 주파수를 가진 음파 즉, 초음파를 발생함으로서 세정액을 공동현상(cavitation)에 의해 액체가 미립화되도록 하며, 이때 미립화된 액적의 사이즈는 수 마이크로미터에서 수백 마이크로미터까지 이른다. 이때 바람직하게는 초음파 발생부(20)에서 발생되는 초음파는 가청주파수인 16kHz 이상의 주파수인 것이 바람직하며, 보다 구체적으로는 세정액의 물리적 성질을 측정하여 데이터베이스화한 정보와 아래의 수학식1을 토대로 하여 초음파 주파수와 액적 사이즈 간의 상관관계에 따라 최상의 효과를 얻을 수 있는 주파수로 초음파를 발생한다. 즉, 가스상 오염물질이 초음파 진동에 의해 미립화된 세정액과 접촉/반응함으로써 미세 입자의 세정액 상에 고정되어 제거되게 되는데, 가스의 제거효율은 세정액의 입자 사이즈와 밀접한 관계가 있다. 즉, 입자 사이즈가 작을수록 가스상 오염물과 접촉할 수 있는 표면적이 증대되고, 가스의 유동과 어우러져 쉽게 혼합 및 부유할 수 있기 때문에 오염물의 제거 효율을 증대시킬 수 있다.
세정액의 입자 사이즈는 초음파 주파수에 의해 제어될 수 있으며, 아래 수학식 1에 따라 주파수가 커질수록 입자 사이즈가 작아지는 것을 알 수 있다.
Figure PCTKR2015011464-appb-M000001
여기서, d = droplet diameter(m)
T = surface tension of liquid(N/m)
ρ = density of lipuid(kg/m3)
f = frequency (Hz)
그러나 주파수는 변환기(transducer) 용량, 진동자 설계, 전력 소비량 등의 부분과 연계되므로 주파수를 무조건 높일 수는 없으므로, 경제적인 측면과 액적 사이즈를 고려하여 최적의 주파수 범위를 유지하도록 제어할 필요가 있다. 이를 위해, 세정액의 비중/표면저항 등을 고려한 주파수 발생 제어가 필요하게 되며, 그러한 데이터는 실험을 통해 얻을 수 있고, 얻어진 실험데이터를 근거로 하여 초음파 발생부(20)의 구동을 제어할 수 있게 된다.
도 6은, 상기 수학식1을 토대로 하여 초음파 주파수와 액적 사이즈 간 상관관계에 대한 데이터를 실험을 통해 얻어서 나타내 보인 도면이다. 이와 같이, 사용되는 세정액의 농도 및 성상 변화에 따라 인가되는 초음파 주파수의 영역을 달리 함으로써, 가스상 오염물 제거에 가장 적합한 액적 사이즈를 유지하도록 초음파의 주파수를 발생시켜 가스상 오염물질의 제거효율을 높일 수 있다.
상기와 같이, 초음파 발생부(20)는 세정액 별 물리적 성질을 이용한 최적의 주파수를 미리 데이터베이스화된 정보를 근거로 하여 발생시키게 되며, 가스 처리탑(10) 내에서는 대상 가스와 미립화된 세정액이 혼합 및 반응하여 오염물질이 제거된다.
그리고 처리된 가스는 처리가스 배출라인(12)을 통해 기액 분리부(30)로 이송된다.
기액 분리부(30)는 전달된 처리가스를 처리하여, 가스와 액체를 분리한다. 이를 위해 기액 분리부(30)는 특정한 장치에 한정되지 않고 일반적인 기액분리 수단이라면 어떠한 것이라도 적용이 가능하다. 기액 분리부(30)에서 분리된 가스(기체)는 최종 처리가스 배출라인(31)을 통해 배출되고, 응축되어 회수된 폐수는 폐수 배출라인(33)을 통해 폐수 처리 및 재생부(40)로 이송된다.
폐수 처리 및 재생부(40)는 기액 분리부(30)에서 응축되어 이송된 폐수를 필요한 후처리를 거쳐 폐수 방출라인(41)을 통해 최종 배출하거나, 또는 별도의 폐수시설로 보낼 수도 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 가스 세정장치(100')의 경우에는, 폐수 처리 및 재생부(40)에서 처리된 후 재생된 세정액을 가스 처리탑(10)으로 재공급하는 세정액 회수라인(43)이 더 구비되는데 특징이 있다.
이와 같이, 세정액 회수라인(43)을 설치하여 폐수 처리 및 재생부(40)에서 재생된 세정액을 회수하여 가스 처리탑(10)으로 공급함으로써, 세정액의 사용비용을 줄일 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 가스 세정장치(100")는, 가스 처리탑(10)으로 공급될 처리 대상 가스에 포함된 이물질 등을 미리 제거하기 위한 전처리유닛(60)을 더 구비하는데 그 특징이 있다.
전처리유닛(60)은 가스상 오염물질의 배출원에 따라서 가스 내의 입자상 오염물, 분진 등이 포함될 수 있으므로, 이러한 입자상 오염물이 가서 처리탑(10)으로 직접 유입되기 전에 제거하기 위한 것으로서, 가스 공급관(53)과 세정액1 공급(52)이 연결되는 가스 전처리부(61)와, 가스 전처리부(61)에서 사용된 폐 세정액을 폐수 처리 및 재생부(40)로 이송하는 1차 세정 폐수 공급라인(63) 및 전 처리된 가스를 가스 처리탑(10)으로 이송하는 전처리 가스 공급관(65)을 구비한다.
상기 전처리부(61)는 가스상의 입자상 오염물을 제거하기 위한 것으로서, 사이클론, 벤츄리, 스크러버, 필터 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 복수의 가스 처리탑(10,70)을 직렬로 연결하여 처리 대상 가스를 1차 및 2차에 걸쳐 처리할 수도 있다.
즉, 1차 가스 처리탑(10)은 흡수탑으로서, 그 내부에는 초음파 발생부(20)가 설치된 구성으로서, 유입된 세정액1을 초음파 발생기(20)의 초음파로 미립화하여 처리 대상가스를 1차로 처리하여 유해물질을 제거한다. 그리고 1차 가스 처리탑(10) 즉, 흡수탑에서 1차 처리된 가스를 처리 가스 배출라인(12)을 통해 2차 처리탑(70) 즉, 충진탑으로 이송된다.
2차 가스 처리탑(70)인 충진탑 내에는 세정액2를 분사하기 위한 노즐(71)이 설치되어 처리 대상 가스의 오염물질을 제거할 수 있게 된다. 2차 처리탑(70)에서 최종 처리된 가스를 외부로 배출되고, 세정 폐수도 배출되어 처리된다.
여기서, 1차 가스 처리탑(10)에 공급되는 세정액1은 초음파에 의해 미립화되어 가스를 처리하는 산화제일 수 있고, 2차 가스 처리탑(70)에 공급되어 분사되는 세정액2는 흡수제일 수 있다.
또한, 이에 한정하지 않고, 1차, 2차 중 적어도 어느 하나 이상에 초음파에 의해 미립화된 세정액을 사용하는 가스 처리탑이 적용될 수 있다. 즉, 일예로서, 도 4c에 도시된 바와 같이, 2차 가스 처리탑(70)으로 공급되는 세정액을 발생기(20)를 이용하여 미리 초음파에 의해 미립화한 상태에서 2차 가스 처리탑(70) 내에서 분사노즐(71)을 통해 분사하도록 구성될 수 있다. 물론, 1차 가스 처리탑(10)으로도 초음파에 의해 미립화된 세정액을 분사하도록 구성될 수도 있다.
이와 같이, 1차 및 2차 가스 처리탑(10,70)을 직렬로 설치하여 대상 가스를 1차 및 2차에 걸쳐 산화제 및 흡수제로 처리함으로써, 비수용성 가스를 보다 효과적으로 처리할 수 있게 되며, 그 제거율도 향상시킬 수 있다. 자세한 실험예는 후에 설명하기로 한다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 동일한 구조의 가스 처리탑(10,10')을 직렬로 연결하여 기액 접촉방식에 의해 처리 대상 가스를 1차 및 2차로 처리하도록 할 수도 있다. 이때, 직렬로 연결된 가스 처리탑(10,10')은 흡수탑으로서, 각각으로 세정액1 및 세정액2가 독립적으로 공급될 수 있다. 따라서 각 가스 처리탑(10,10')에 설치된 초음파 발생부(20)에 의해 세정액1 및 세정액2를 각각 미립화하여 유입된 처리대상가스와 접촉 및 반응하도록 하여 유해물질을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 세정액에 흡수된 처리 대상 가스 성분을 환원시켜 제거할 수 있는 촉매로 구성된 충진물(73)이 설치된 가스 처리탑(70')을 적용한 가스 세정장치를 구성할 수도 있다. 일 예로서, 일산화질소와 이산화질소로 대표되는 질소산화물을 습식 흡수 방법으로 세정할 경우, 질소산화물은 세정액 내에서 Nitrate(NO3 -)와 Nitrite(NO2 -)로 존재하게 된다. 이러한 질산염 성분은 수환경에서도 오염물로 작용하기 때문에 별도의 제거 공정이 요구되며, 흡수탑 내에 환원 촉매로 구성된 충진물(73)을 설치함으로써 질소산화물이 세정액에 흡수됨과 동시에 Nitrate와 Nitrite를 질소 가스(N2)로 환원시켜 효과적인 습식 흡수 및 탈질 공정을 기대할 수 있다.
이하에서 초음파 발생부를 사용하지 않은 경우와, 초음파를 사용하여 처리대상 가스를 처리한 실험예를 설명하기로 한다.
먼저, 대표적인 가스상 오염물질이면서 비수용성인 일산화질소를 해수의 무격막식 전기분해로 제조한 차아염소산 나트륨(OCl-/HOCl) 용액을 세정제로 적용하여 제거한 경우에 대한 실험데이터와 설비 구성에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 도 4a는 노즐(71)에 의해 산화제와 흡수제를 각각 분사하여 가스를 처리하는 2개의 충진탑을 직렬 연결하여 가스를 처리하기 위한 비교실험구성이고, 도 4b는 초음파에 의해 미립화된 산화제와 처리 대상가스가 1차 반응 한 후(흡수탑에서), 혼합된 유체가 흡수제를 분사하는 충진탑(70)으로 주입되어 2차로 처리되는 공정을 위한 실험구성을 나타낸다.
이때 사용된 산화제와 흡수제의 농도, 흡수제의 분사유량, 일산화탄소의 농도 및 유량, 접촉시간 등은 모두 동일한 조건에서 진행하였다.
여기서, 실험에 사용된 산화제로는 비수용성인 일산화질소를 상대적으로 높은 용해도를 지닌 이산화질소로 산화시키기 위한 산화제로 차아염소산 나트륨(OCl-/HOCl) 용액을 사용하였고, 이때 생성된 이산화질소의 흡수를 위해 강알칼리 계열의 흡수제를 사용하였다.
아래 표 1은 도 4a의 구성에 의한 비교예(충진탑+충진탑)와, 도 4b의 구성에 의한 실험예(초음파이용한 흡수탑+충진탑)의 결과를 나타내 보인 것이다.
구분 산화제소비량(L)/가스주입량(m3) 일산화질소 제거율(%) T-N(mg/L)
비교예(충진탑+충진탑) 30.0 15 1.22
실험예1(초음파+충진탑) 0.2 55 640.30
실험예2(초음파+충진탑) 0.5 95 433.25
표 1에서 알 수 있듯이, 현저히 적은 양의 산화제를 이용해서 3배 이상의 높은 제거율을 확인할 수 있었다. 이는 세정액의 입자 사이즈가 수 마이크론 수준으로 작게 쪼개지면서 비수용성 일산화질소(NO) 가스와의 접촉 면적이 많이 증가하게 되고, 일산화질소(NO) 분자가 세정액 표면 저항을 이기고 침투, 확산하는 속도가 크게 향상된 결과라고 판단할 수 있다. 결과적으로 세정액의 사용량이 크게 절감되면서 설비 운영비가 감소하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 기체와 액체 간 접촉 시간을 줄일 수 있기 때문에 흡수탑을 콤팩트하게 설계할 수 있는 이점을 기대할 수 있다.
또한, 아래 표 2는 강력한 산화제로 알려진 과황산나트륨 용액을 이용하여 일산화질소 가스의 습식 제거실험을 진행한 결과를 나타내 보인 것이다. 과황산나트륨 용액을 초음파를 이용하여 미립화하여 일산화질소 가스와 접촉시킬 경우 별도의 흡수제 없이도 일산화질소가 산화 및 흡수되어 최종 배출수 중에 고정되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 이는 도 1과 같은 구성에서 실험한 것이다.
산화제소비량(L)/가스주입량(m3) 일산화질소 제거율(%) T-N(mg/L)
실험예1(초음파 흡수탑) 0.2 40 469.50
실험예2(초음파 흡수탑) 0.5 84 401.78
표 1과 2를 통해 알 수 있듯이, 실험 결과 산화제 소비량에 비례하여 일산화질소 제거율이 증가하였고, 흡수반응을 거친 미립 세정액을 응축하여 총 질소농도를 분석한 결과 산화제소비량과 일산화질소 제거율은 상관관계의 영향으로 변화하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 아래 표 3은 대표적인 악취성 가스오염물질로 알려진 암모니아 제거를 위해 염소계 산화제와 초음파 발생부(진동자)를 이용한 실험결과를 나타내 보인 것이다. 즉, 본 실험에서는 염소계 산화제를 노즐 분사하거나 버블링시키는 대신, 도 1의 구성과 같이 초음파를 발생하여 염소계 산화제를 미립화하였으며, 유입 전후단에서의 암모니아 가스의 농도를 통해 제거되는 정도를 측정하였다.
산화제소비량(L)/가스주입량(m3) 암모니아 입구측농도(ppm) 암모니아 출구측농도(ppm) 제거율(%)
실험예1(초음파 기액접촉) 0.2 1000 500 50
실험예1(초음파 기액접촉) 0.5 1000 300 70
표 3을 통해 알 수 있듯이, 산화제의 투입량에 암모니아 제거율이 비례하여 상승함을 알 수 있었으며, 특히 별도의 추가적인 설비 없이도 초음파를 이용하여 암모니아를 효과적으로 제거할 수 있음을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 세정액의 특성에 따라 초음파의 주파수를 제어하여 세정액을 미립화하여 처리 대상 가스와 접촉 및 반응하도록 하여 처리함으로써, 적은 양의 세정액을 가지고도 유해가스를 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
따라서, 설비를 소형화할 수 있음은 물론, 세정액 사용량을 줄일 수 있어 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
[부호의 설명]
10,10',70..가스 처리탑 20..초음파 발생부
30..기액 분리부 40..폐수 처리 및 재생부
60..가스 전처리부 71..노즐

Claims (10)

  1. 처리할 대상 가스가 유입되는 가스 유입관과, 가스를 처리할 세정액 공급관이 연결되고, 미립화된 세정액과 처리 대상가스가 혼합, 접촉, 반응할 수 있는 가스 처리탑과;
    상기 가스 처리탑에서 초음파를 발생시켜 상기 가스 처리탑 내로 공급된 세정액을 미립화하되, 상기 세정액의 종류, 농도, 조성, 입자 사이즈 및 온도조건에 따라 초음파 주파수 영역을 설정하여 발생하는 초음파 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 습식 가스세정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스 처리탑에서 처리된 가스가 배출되는 처리가스 배출라인에 설치되어, 처리가스에 포함된 액체와 가스를 분리하는 기액분리부; 및
    상기 기액분리부의 응축 폐수 배출라인에 연결되어 폐수를 처리하는 폐수 처리 및 재생부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 습식 가스세정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폐수 처리 및 재생부에서 재생된 세정액을 상기 가스 처리탑으로 재공급하는 세정액 회수라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 습식 가스세정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가스 처리탑으로 공급될 처리가스에 포함된 이물질을 제거하기 위한 가스 전처리유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 습식 가스세정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가스 전처리유닛에서 처리되고 남은 세정폐수를 폐수 처리 및 재생부로 공급하기 위한 1차 세정 폐수 공급라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 습식 가스세정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 발생부에서 발생되는 주파수 범위는 16kHz 이상의 초음파인 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 습식 가스세정장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 처리탑은 복수가 서로 연결되게 배치되어, 상류에 설치된 가스 처리탑에서 처리된 처리가스를 하류에 설치되는 가스 처리탑에서 재차 처리하고, 재처리된 처리가스는 상기 기액분리부로 이송되며,
    상기 복수의 가스 처리탑 각각에는 상기 세정액 공급라인이 연결되고,
    상기 초음파 발생기는 상기 복수의 가스 처리탑 중 적어도 어느 하나에 설치되며,
    상기 복수의 가스 처리탑 각각에 목적에 대응되는 세정액이 상기 세정액 공급관을 통해 선택적으로 공급 가능한 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 습식 가스세정장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 처리탑 내부에는 세정액을 분사하는 분사노즐이 설치되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 습식 가스세정장치.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 처리탑 내부에는 초음파에 의해 미립화된 세정액을 분사하는 분사노즐이 설치되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 습식 가스세정장치.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 처리탑 내부에는 세정액에 흡수된 처리 대상 다스를 환원시켜 제거할 수 있는 촉매로 구성된 충진물이 설치되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 습식 가스세정장치.
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