KR20180057747A - Water spray type scrubber and precipitation method of using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수막형 스크러버 및 이를 이용한 집진 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고전압이 인가되는 이격된 수막들 사이로 하전된 유해가스를 통과시켜 유해가스를 포집할 수 있는 수막형 스크러버 및 이를 이용한 집진 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water film type scrubber and a dust collecting method using the same. More particularly, the present invention relates to a water film type scrubber capable of collecting noxious gas passing through noxious gas charged between separated water films to which a high voltage is applied, .
일반적으로, 대규모 소각장 및 연소설비에서 방출되는 유해대기오염물질인 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx) 등을 포함하는 유해성 가스를 처리하는 설비에 있어서, 질소산화물은 선택적 촉매환원법(SCR)으로 처리하며, 황산화물은 전기집진기로 입자상 물질을 처리한 후 배연탈황법(FGD)으로 처리하는 것이 널리 상용화되었다.Generally, in facilities for treating harmful gases including nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx), which are harmful air pollutants emitted from large-scale incinerators and combustion facilities, nitrogen oxides are selectively removed by selective catalytic reduction (SCR) , And sulfuric acid is treated with particulate matter by electrostatic precipitator and then treated by flue gas desulfurization (FGD).
그러나 선택적 촉매환원법(SCR)과 배연탈황법(FGD)은 대량의 유해가스가 성격이 전혀 다른 탈진 및 탈황의 두 공정을 순차적으로 거치면서 유해가스에 포함된 오염물질이 처리됨에 따라 초기 투자비 및 운전비가 상승되게 되고, 탈진 및 탈황 공정의 최적 공정결합이 요구되었다. 이에 따라 유해가스를 중화시켜 처리하는 스크러버가 제안되었고, 분무되는 중화제의 액적과 유해가스 간의 접촉면적 및 시간을 증가시키도록 패킹 스크러버로 개선되었다.However, the selective catalytic reduction (SCR) and flue gas desulfurization (FGD) processes are carried out consecutively through two processes of exhaust gas and desulfurization, And the optimum process combination of desulfurization and desulfurization processes was required. Accordingly, a scrubber for neutralizing harmful gas has been proposed and improved as a packing scrubber so as to increase the contact area and time between the droplets of the neutralizing agent sprayed and the noxious gas.
도 1은 종래 습식 패킹 스크러버의 개략도이다. 도 1을 참조하면, 유입단으로 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx), 염화수소(HCl), 플루오르화수소(HF), 암모니아(NH3) 등이 포함된 유해가스를 본체(100) 내로 유입시킨다.1 is a schematic view of a conventional wet packing scrubber. 1, a noxious gas containing nitrogen oxide (NOx), sulfur oxides (SOx), hydrogen chloride (HCl), hydrogen fluoride (HF), ammonia (NH3) and the like is introduced into the
유입된 유해가스는 패킹볼(121)이 위치하는 영역(120)을 통과하면서 상부의 스프레이 챔버(140)에서 뿌려지는 중화용 가스에 의해 수산화나트륨(NaOH) 또는 황산(HSO4) 등으로 중화처리된 후 미스트 제거 영역(150)을 통과하여 외부로 배출된다. 또한, 생성된 수산화암모늄 또는 황산암모늄은 패킹볼이 위치하는 영역(120)의 하부에 위치하는 처리영역(130)으로 낙하하여 처리된다.The inflowing noxious gas is neutralized with sodium hydroxide (NaOH) or sulfuric acid (HSO4) by the neutralizing gas sprayed from the
그러나 이와 같은 종래 습식 패킹 스크러버는 패킹에 의한 압력손실이 매우 크게 발생하는 문제점이 있었다.However, the conventional wet packing scrubber has a problem in that the pressure loss due to the packing is very large.
또한, 가스처리 효율을 크게 하기 위해서는 수직방향 또는 수평방향으로 장치가 커져야 하나, 이는 높은 압력손실을 유발하는 문제점이 있었다.Further, in order to increase the gas treatment efficiency, the apparatus must be enlarged in the vertical direction or in the horizontal direction, which causes a problem of causing a high pressure loss.
아울러, 이와 같은 습식 패킹 스크러버는 1㎛ 이하의 초미세먼지에 대한 집진효율이 매우 낮은 문제점이 있었다.In addition, such a wet packing scrubber has a problem in that the dust collecting efficiency for ultrafine dusts of 1 μm or less is very low.
본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압력손실과 상관없이 유해가스를 포집할 수 있는 수막형 스크러버 및 이를 이용한 집진 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a water film type scrubber capable of collecting noxious gas regardless of a pressure loss and a dust collecting method using the same.
또한, 이격된 수막들 사이에 형성되는 전기장에 의해 하전된 유해가스가 통과하면서 포집될 수 있는 수막형 스크러버 및 이를 이용한 집진 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a water film type scrubber capable of being collected while passing a noxious gas charged by an electric field formed between separated water films, and a dust collecting method using the same.
또한, 이격된 수막들 사이에 형성되는 전기장에 의해 하전된 유해가스가 통과하면서 포집될 수 있어 가스 흡수와 함께 미세입자까지 포집가능한 수막형 스크러버 및 이를 이용한 집진 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Also, it is an object of the present invention to provide a water film type scrubber capable of collecting fine nano particles together with gas absorption because noxious gas charged by an electric field formed between separated water films can be collected while being passed through, and a dust collecting method using the same.
상기 과제는, 본 발명에 따라, 유해가스가 유입 및 배출되도록 마련되는 챔버; 상기 챔버 내에서 상호 이격되는 시트형상의 수막들을 형성하며, 접지극이 되도록 연결되는 집진부; 및, 상기 시트형상의 수막들의 사이에 위치하며, 인가되는 고전압에 의해 방전되는 방전부;를 포함하며, 상기 유해가스는 상기 시트형상의 수막들 사이를 통과하면서 상기 방전부의 방전에 의해 하전되어 상기 방전부와 상기 시트형상의 수막들 사이에 형성되는 전기장을 따라 이동하여 상기 시트형상의 수막들에 포집되는 수막형 스크러버에 의해 달성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising: a chamber in which noxious gas is introduced and discharged; A dust collecting part forming sheet-like water films spaced apart from each other in the chamber and connected to be an earth electrode; And a discharger disposed between the sheet-like water films and discharged by a high voltage applied, wherein the noxious gas passes through between the sheet-shaped water films and is charged by the discharge of the discharge unit Shaped scrubber that moves along the electric field formed between the discharge unit and the sheet-like water films and is collected in the sheet-shaped water films.
여기서, 상기 집진부는, 상기 유해가스의 흐름방향과 교차하는 방향으로 배치되며, 외부로부터 유체를 공급받도록 설치되는 유체공급부재; 및, 상기 유체공급부재의 길이방향을 따라 이격배열되며, 상기 시트형상의 수막들을 형성하는 다수 개의 슬릿 노즐;을 포함할 수 있다.Here, the dust collecting unit may include a fluid supply member disposed in a direction crossing the flow direction of the noxious gas and installed to receive fluid from the outside; And a plurality of slit nozzles arranged along the longitudinal direction of the fluid supply member and forming the sheet-shaped water films.
또한, 상기 시트형상의 수막들은 판면이 상기 유해가스의 흐름방향을 따라 형성될 수 있다.Further, the sheet-like water films can be formed along the flow direction of the noxious gas.
또한, 상기 챔버는 오존이 공급되도록 설치될 수 있다. 아울러, 상기 방전부는 패널 형상으로 마련될 수 있다.Also, the chamber may be installed to supply ozone. In addition, the discharge unit may be provided in a panel shape.
또한, 상기 방전부의 판면은 마주보는 수막의 판면과 평행하도록 설치될 수 있다.In addition, the discharge surface of the discharger may be parallel to the surface of the water film facing the discharge surface.
또한, 상기 방전부는, 중앙부가 빈 패널형상의 방전프레임; 및, 상기 방전프레임 내측의 일 단으로부터 타 단을 연결하며, 일 방향으로 이격배열되는 다수 개의 연결프레임;을 포함할 수 있다.The discharge unit may include a discharge panel having a hollow panel shape at the center thereof; And a plurality of connection frames connecting one end to the other end of the inside of the discharge frame and spaced apart in one direction.
또한, 상기 연결프레임은 상기 유해가스의 흐름방향과 교차하는 방향으로 이격배열될 수 있다. 여기서, 상기 연결프레임은 와이어일 수 있다.In addition, the connection frame may be spaced apart in a direction crossing the flow direction of the noxious gas. Here, the connection frame may be a wire.
또한, 상기 연결프레임의 외측으로 돌출형성되며, 상기 연결프레임의 길이방향을 따라 이격배열되는 다수 개의 방전 핀을 더 포함할 수 있다.The connection frame may further include a plurality of discharge pins protruding outwardly of the connection frame and spaced apart from each other along the longitudinal direction of the connection frame.
상술한 수막형 스크러버를 이용한 집진 방법은, 챔버 내에 접지극으로 연결되는 시트형상의 수막들이 형성되고, 상기 시트형상의 수막들 사이에서 인가되는 고전압에 의해 방전되는 방전부가 설치된 상태에서 상기 챔버 내로 유해가스가 유입되어, 시트형상의 수막들 사이로 상기 유해가스가 통과하면서 상기 유해가스가 하전되는 단계; 및, 하전된 유해가스가 상기 방전부와 상기 시트형상의 수막들 사이에 형성되는 전기장을 따라 이동하여 상기 시트형상의 수막들에 포집되는 단계;를 포함할 수 있다.The dust collection method using the above-described water film type scrubber is characterized in that sheet-shaped water films connected to earth electrodes are formed in a chamber, and a discharge part discharged by a high voltage applied between the sheet- And the noxious gas passes through the sheet-like water films to charge the noxious gas; And moving the charged noxious gas along an electric field formed between the discharger and the sheet-like water films to be collected in the sheet-like water films.
또한, 상기 챔버에는 오존을 더 공급할 수 있다.Further, ozone can be further supplied to the chamber.
본 발명에 따르면, 압력손실과 상관없이 유해가스를 포집할 수 있는 수막형 스크러버 및 이를 이용한 집진 방법이 제공된다.According to the present invention, there is provided a water film type scrubber capable of collecting noxious gas regardless of pressure loss and a dust collecting method using the same.
또한, 이격된 수막들 사이에 형성되는 전기장에 의해 하전된 유해가스가 통과하면서 포집될 수 있는 수막형 스크러버 및 이를 이용한 집진 방법이 제공된다.Also, there is provided a water film type scrubber capable of being collected while passing noxious gas charged by an electric field formed between separated water films, and a dust collecting method using the same.
또한, 이격된 수막들 사이에 형성되는 전기장에 의해 하전된 유해가스가 통과하면서 포집될 수 있어 가스 흡수와 함께 미세입자까지 포집가능한 수막형 스크러버 및 이를 이용한 집진 방법이 제공된다.Also, there is provided a water film type scrubber capable of collecting fine nano particles as well as gas absorption because noxious gas charged by an electric field formed between separated water films can be collected while passing through, and a dust collecting method using the same.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수막형 스크러버의 개략도,
도 3은 도 2의 부분확대도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 수막형 스크러버의 작동상태도,
도 5는 제1실시예의 제1변형예에 따른 방전부의 개략도
도 6은 제1실시예의 제2변형예에 따른 방전부의 개략도이다.2 is a schematic view of a membrane scrubber according to a first embodiment of the present invention,
3 is a partially enlarged view of Fig. 2,
4 is an operational state diagram of a membrane scrubber according to the first embodiment of the present invention,
5 is a schematic view of a discharger according to a first modification of the first embodiment
6 is a schematic view of a discharge unit according to a second modification of the first embodiment.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to the description, components having the same configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. In other embodiments, configurations different from those of the first embodiment will be described do.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 수막형 스크러버에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a water film type scrubber according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수막형 스크러버의 개략도이고, 도 3은 도 2의 부분확대도이다.FIG. 2 is a schematic view of a water film type scrubber according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 수막형 스크러버는 챔버(1), 방전부(10), 집진부(20) 및 고전압 인가부를 포함하여 구성된다.2 and 3, the membrane scrubber according to the first embodiment of the present invention includes a chamber 1, a
상기 챔버(1)는 유해가스가 유입 및 배출되도록 마련되며, 선택적으로 오존을 내부로 공급할 수 있는 오존 공급부(미도시)가 형성될 수도 있다.The chamber 1 may be provided with an ozone supply unit (not shown) capable of supplying ozone into the inside of the chamber 1.
여기서, 유해가스는 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx), 염화수소(HCl), 플루오르화수소(HF), 암모니아(NH3) 등이 포함되어 있다.Here, the noxious gas includes nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), hydrogen chloride (HCl), hydrogen fluoride (HF), ammonia (NH3) and the like.
오존이 공급되는 경우에는 NO + 03 → NO2 + O2 와 같이 비수용성이 수용성으로 산화되는 효과가 발생한다.When ozone is supplied, an effect of water-insoluble and non-water-soluble oxidation occurs such as NO + O 3 → NO 2 + O 2 .
상기 방전부(10)는 고전압 인가부에 의해 고전압이 인가되어 방전되어 유입되는 유해가스를 하전시키는 부재로서, 패널 형상으로 마련되어 시트 형상의 수막들 사이에 위치하도록 설치된다. 이때, 방전부(10)의 판면은 마주보는 수막의 판면과 평행하도록 설치된다.The
상기 방전부(10)에 고전압 인가시, 방전부(10)는 고전압 방전되어 유해가스를 하전시키고, 방전부(10)와 시트형상의 수막들 사이에는 전기장이 형성된다.When a high voltage is applied to the
상기 집진부(20)는 접지극이 되도록 연결되며, 유체공급부재(21)와 다수 개의 슬릿 노즐(22)을 포함하여 구성된다.The dust collecting unit 20 is connected to an earth electrode and includes a
상기 유체공급부재(21)는 챔버(1) 내에서 유해가스의 흐름방향과 교차하는 방향으로 배치되며, 중공관 또는 중공튜브로 마련되어 외부로부터 유체를 공급받도록 설치된다.The
상기 슬릿 노즐(22)은 유체공급부재(21)의 길이방향을 따라 이격배열되며, 유체공급부재(21)로부터 공급되는 유체를 분사하여 시트형상의 수막들을 형성한다. 공급되는 유체는 물 등으로 마련될 수 있다.The
이때, 시트형상의 수막들은 판면이 상기 유해가스의 흐름방향을 따라 형성되고, 각 시트형상의 수막의 간격은 1㎜ ~ 7㎜일 수 있다.At this time, the sheet-like water films are formed along the flow direction of the noxious gas, and the interval between the sheet-shaped water films can be 1 mm to 7 mm.
다음으로, 본 발명의 제1실시예에 따른 수막형 스크러버를 이용한 집진 방법에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 수막형 스크러버의 작동상태도이다.Next, a dust collecting method using a water film type scrubber according to the first embodiment of the present invention will be described. 4 is an operational state diagram of the membrane scrubber according to the first embodiment of the present invention.
먼저, 챔버(1) 내로 유해가스가 유입되면, 유해가스는 시트 형상의 수막들 사이로 유해가스가 통과하면서 고전압에 의해 방전되는 방전부(10)에 의해 하전된다.First, when the noxious gas flows into the chamber 1, the noxious gas is charged by the
그리고, 도 4에서와 같이, 하전된 유해가스가 방전부(10)와 시트형상의 수막들 사이에 형성되는 전기장을 따라 이동하여 시트형상의 수막들에 포집된다. 이와 같은 방법으로 하전된 유해가스 성분을 모두 포집할 수 있다.4, the charged noxious gas moves along the electric field formed between the
다음으로, 본 발명의 제1실시예의 변형예로서, 방전부의 구성이 변경될 수 있다. 도 5는 제1실시예의 제1변형예에 따른 방전부의 개략도이다. 도 5를 참조하면, 제1변형예에 따른 방전부(10A)는 방전프레임(11)과 연결프레임(12)을 포함하여 구성될 수 있다.Next, as a modified example of the first embodiment of the present invention, the configuration of the discharge unit can be changed. 5 is a schematic view of a discharge unit according to the first modification of the first embodiment. Referring to FIG. 5, the
상기 방전프레임(11)은 중앙부가 빈 패널형상으로 마련되고, 상기 연결프레임(12)은 와이어로 마련되어 방전프레임(11) 내측의 일 단으로부터 타 단을 연결하며, 일 방향으로 이격배열되도록 설치된다. 이와 같은 형상은 제1실시예의 패널형상과 비교하여 하전효율이 상승할 수 있다.The
도 6은 제1실시예의 제2변형예에 따른 방전부의 개략도이다. 도 6을 참조하면, 제2변형예에 따른 방전부(10B)는 방전프레임(11)과 연결프레임(12) 및 방전 핀(13)을 포함하여 구성된다.6 is a schematic view of a discharge unit according to a second modification of the first embodiment. Referring to FIG. 6, the discharge unit 10B according to the second modification includes a
상기 방전프레임(11)과 상기 연결프레임(12)은 제1변형예와 동일할 수 있으며, 상기 방전 핀(13)은 연결프레임(12)의 외측으로 돌출형성되며, 연결프레임(12)의 길이방향을 따라 이격배열된다. 이와 같은 형상은 제1실시예의 패널형상과 비교하여 방전 핀(13)을 통해 방전효율이 더 상승할 수 있다.The
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
1 : 챔버
10 : 방전부
11 : 방전프레임
12 : 연결프레임
13 : 방전 핀
20 : 집진부
21 : 유체공급부재
22 : 슬릿 노즐
23 : 고전압 인가부 [Description of Reference Numerals]
1: chamber 10: discharge unit
11: discharge frame 12: connection frame
13: discharge pin 20:
21: fluid supply member 22: slit nozzle
23: High voltage application section
Claims (12)
상기 챔버 내에서 상호 이격되는 시트형상의 수막들을 형성하며, 접지극이 되도록 연결되는 집진부; 및,
상기 시트형상의 수막들의 사이에 위치하며, 인가되는 고전압에 의해 방전되는 방전부;를 포함하며,
상기 유해가스는 상기 시트형상의 수막들 사이를 통과하면서 상기 방전부의 방전에 의해 하전되어 상기 방전부와 상기 시트형상의 수막들 사이에 형성되는 전기장을 따라 이동하여 상기 시트형상의 수막들에 포집되는 수막형 스크러버.A chamber in which harmful gas is introduced and discharged;
A dust collecting part forming sheet-like water films spaced apart from each other in the chamber and connected to be an earth electrode; And
And a discharging portion located between the sheet-like water films and discharged by a high voltage applied thereto,
The noxious gas passes through the sheet-shaped water films and is charged by the discharge of the discharge units, moves along the electric field formed between the discharge units and the sheet-shaped water films, and is collected in the sheet- Scrubbing system.
상기 집진부는,
상기 유해가스의 흐름방향과 교차하는 방향으로 배치되며, 외부로부터 유체를 공급받도록 설치되는 유체공급부재; 및,
상기 유체공급부재의 길이방향을 따라 이격배열되며, 상기 시트형상의 수막들을 형성하는 다수 개의 슬릿 노즐;을 포함하는 수막형 스크러버.The method according to claim 1,
Wherein the dust-
A fluid supply member disposed in a direction crossing the flow direction of the noxious gas and installed to receive a fluid from the outside; And
And a plurality of slit nozzles spaced along the longitudinal direction of the fluid supply member and forming the sheet-shaped water films.
상기 시트형상의 수막들은 판면이 상기 유해가스의 흐름방향을 따라 형성되는 수막형 스크러버.The method according to claim 1,
Wherein the sheet-like water films are formed along the flow direction of the noxious gas.
상기 챔버는 오존이 공급되도록 설치되는 수막형 스크러버.The method according to claim 1,
Wherein the chamber is installed to supply ozone.
상기 방전부는 패널 형상으로 마련되는 수막형 스크러버.The method according to claim 1,
Wherein the discharge unit is provided in a panel shape.
상기 방전부의 판면은 마주보는 수막의 판면과 평행하도록 설치되는 수막형 스크러버.6. The method of claim 5,
Wherein the plate surface of the discharge portion is provided so as to be in parallel with the plate surface of the facing water film.
상기 방전부는,
중앙부가 빈 패널형상의 방전프레임; 및,
상기 방전프레임 내측의 일 단으로부터 타 단을 연결하며, 일 방향으로 이격배열되는 다수 개의 연결프레임;을 포함하는 수막형 스크러버.The method according to claim 1,
The discharge unit
A discharging frame in the shape of a hollow panel having a central portion; And
And a plurality of connection frames connecting one end to the other end of the inside of the discharge frame and spaced apart in one direction.
상기 연결프레임은 상기 유해가스의 흐름방향과 교차하는 방향으로 이격배열되는 수막형 스크러버.8. The method of claim 7,
Wherein the connection frame is spaced apart in a direction crossing the flow direction of the noxious gas.
상기 연결프레임은 와이어인 수막형 스크러버.8. The method of claim 7,
Wherein the connection frame is a wire.
상기 연결프레임의 외측으로 돌출형성되며, 상기 연결프레임의 길이방향을 따라 이격배열되는 다수 개의 방전 핀을 더 포함하는 수막형 스크러버.8. The method of claim 7,
Further comprising a plurality of discharge fins protruding outwardly of the connection frame and spaced apart from each other along a longitudinal direction of the connection frame.
하전된 유해가스가 상기 방전부와 상기 시트형상의 수막들 사이에 형성되는 전기장을 따라 이동하여 상기 시트형상의 수막들에 포집되는 단계;를 포함하는 수막형 스크러버를 이용한 집진방법.Like water films are formed in the chamber, and a discharge part discharged by a high voltage applied between the sheet-like water films is installed, the noxious gas flows into the chamber, Charging the noxious gas while passing the noxious gas; And
And moving the charged noxious gas along an electric field formed between the discharger and the sheet-like water films to be collected in the sheet-shaped water films.
상기 챔버에는 오존을 더 공급하는 수막형 스크러버를 이용한 집진방법.12. The method of claim 11,
And the ozone is further supplied to the chamber.
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