专利名称：高温气体用湿式净化系统的制作方法
技术领域：
本发明是韩国环境技术振兴院支援的下 一代核心环境技术开发事业的研究开发结果(课题号为2007-01001-0028-0，课题名称为"同时除去焚烧设施中 所产生的灰尘、气体、白烟用的100, 000mVhr失见模的混合系统的实证化")。本发明涉及高温气体用湿式净化系统，进一步详细地讲，涉及利用冷却塔 及换热器在冷却高温气体的同时能够净化气体的高温气体用湿式净化系统。
技术背景在由焚烧城市的生活垃圾和工业废弃物的焚烧炉所产生的排出气体中含 有如粉尘、酸性气体(HCL、 SOx、 NOx、 HF等)、重金属(Hg、 Cd、 Pb、 As、 Zn等)以及二噁英之类的有害物质。另外，在食物渣子和有害物质干燥时所排 出的排出气体中也含有大量的粉尘和产生有害气体及恶臭的微细粉尘以及气 体。尤其在食物渣子和有害物质干燥时所产生的排出气体中含有引起光化学反 应而产生烟雾且成为恶臭的原因的挥发性有机碳(Volitale Organic Compounds, 以下称之为VOC)。作为处理如上所述的有害的排出气体的方法，已知有对排 出气体喷射碱性溶液而以湿式来除去粉尘或进行中和处理，并在脱臭炉焚烧而 除去水分后排出，或者，以半干式供给熟石灰浆而进行中和处理后通过袋式过 滤器从而除去粉尘后排出的方法。另外，为了除去VOC以防止恶臭和白烟， 有时在净化装置的后端另设用于利用催化剂燃烧VOC的设备。另一方面，在本发明的发明人以申请号第10-2004-0093768号向大韩民国 申请了专利的发明名称为"混合式排出气体净化装置"的说明书中，记载了将包而进行处理的方法及装置(将排出气体以湿式进行净化处理之后使其直接通过 袋式过滤器而进行处理的方式，以下称之为"混合式排出气体处理方式")。另 外，在本发明的发明人以申请号第10-2005-26074号向大韩民国申请了专利的 发明名称为"排出气体湿式净化装置，，的说明书中，记载了能够提高从排出气体除去粉尘、雾、水分、冷凝水等的效率，并能防止废水的产生和净化处理室的 喷嘴的堵塞的湿式净化装置。而且，在本发明的发明人以申请号第10-2005-0036503号向大韩民国申请了专利的发明名称为"具备冷凝器的混合 式排出气体装置，，的说明书中，记载了不必另设催化剂燃烧装置就能除去VOC 和恶臭，并能防止白烟的具备冷凝器的排出气体净化装置。另一方面，为了将高温气体引入到湿式净化设施并净化气体，首先要冷却 气体。关于冷却高温气体的系统使用如下冷却法。空气稀释法是最简单的冷却方法，该方法是以空气稀释一定温度和容积的 气体从而冷却成适于连接到防止设施的低温的冷却方法。设计这种设施时，首 先决定从所提示的污染物排出源包含污染空气转送时所需的空气量和温度，然 后算出冷却该温度所需的追加空气量。该方法在为了捕集污染物质而设置外部 罩的场合使用，由于稀释外部空气，所以需要将防止设施的容量设计成远大于 气体排出量。其次，有利用水的直接接触蒸发的冷却法。在要冷却大量的高温气体且冷 却追加空气量为少量的场合，要选择非空气稀释的其它方法。水的蒸发需要大 量的热，所以若将少量的水喷雾到气体并使其蒸发则能够容易冷却气体，该冷 却法一般将冷却后的排出气体的温度设计为IO(TC以上。另外，有利用自然对流及辐射的冷却法。高温气体通过通道则通道被加热 且周围的空气也祐j口热。若周围的空气被加热则形成自然通风从而分散通道周 围的热。这一现象称为自然对流。而且，从高温通道由于辐射热使热向周围放 出，这一方式导致通道加长从而需要过多的设置面积和压力损失。还有，有利用空冷的强制送风式冷却法。这是在通道外部设置送风机，并利用送风机使通道周围的外部空气强制性地与通道接触而冷却高温气体的方 法，该方法需要加长通道，而且，另需冷却用送风^L。最后，有利用水冷的强制冷却法。这是在通道外部设置水能通过的双重管， 用泵使所用水在双重管循环而冷却高温气体的方法。另外的方法是如锅炉的冷 却方式那样用水冷却空气的方法。在用来净化高温气体的系统的场合，为了维持用于使冷却水和清洗液循环 的循环泵性能，并提高包含在气体中的有害物质对清洗液的溶解度，有必要将高温气体的温度降低到70。C以下。过去，为了在将高温气体投入到净化处理 装置之前冷却高温气体，在净化装置的前端另设用于冷却高温气体的冷却装置 而使用。就另设的冷却装置而言，存在为了使气体冷却到所希望的温度而变为 高价，并使设备的规模变得过大而占很大空间的问题。 发明内容本发明的目的在于提供一种能够在将高温气体冷却到所希望的温,度的同 时进行净化的价廉且紧凑的高温气体用湿式净化系统。即、本发明所要解决的 课题是提供一种无需在湿式净化装置前端另设用于冷却高温气体的换热器等 就能在冷却高温有害气体的同时进行净化的价廉且紧凑的高温气体用湿式净 化系统。根据本发明的高温气体用湿式净化系统的特征是包括湿式净化装置，包 括被污染的气体流入的引入通道、放出被清洗的气体的出口、引导流入到上述 引入通道的气体向上述出口方向流动的清洗箱、以及设置在上述清洗箱的内部 以喷射用于进行湿式清洗的清洗液的清洗液喷嘴；用于使上述湿式净化装置的 清洗箱内部的清洗液回归并向清洗液喷射管嘴供给的清洗用循环管道以及设 置在上述清洗用循环管道上的清洗用循环泵；冷却塔，包括为了降低被加热的 冷却水的温度而设置在上部的冷却风扇和设置在冷却风扇的下部以喷射冷却 水的冷却塔用喷嘴；用于使上述冷却塔的内部的冷却水回归并向冷却塔用喷嘴 供给的冷却用循环管道及冷却用循环泵；以及用于将上述清洗用循环管道内部 的清洗液以冷却用循环管道的冷却水间接冷却的换热器。根据本发明，向湿式净化装置喷射大量清洗液，以所喷射的清洗液使有害 气体的温度急剧下降，从而提高包含在有害气体中的污染物质对清洗液的溶解 度。对于清洗液的温度随着连续回归使用清洗液而变高，利用换热器和冷却水 以间接冷却方式有效地冷却。由此，能够使循环的清洗液的温度维持在适宜的 温度，从而使清洗效果极大化并能够稳定地使用清洗液循环泵。本发明的效果如下。在根据本发明的高温气体用湿式净化系统的场合，无需在湿式净化装置前 端另设用于冷却高温气体的换热器等，就能够以低廉的费用对高温的有害气体 进行气体冷却及气体净化。另外，具有降低温度而维持循环泵的性能，并提高包含在气体中的污染物质对清洗液的溶解度而增大净化效率的效果。
图1是根据本发明的高温气体用湿式净化系统的实施例的简图。图2是根据本发明的高温气体用湿式净化系统的其它实施例的简图。 图3是根据本发明的高温气体用湿式净化系统的另外实施例的简图。 图4是根据本发明的高温气体用湿式净化系统的另外实施例的简图。 图中100—引入通道，101—湿式净化装置，102—出口， 103—清洗用循环泵， 104—清洗用循环管道，105—清洗用喷嘴，106—气体净化器， 107—填充层，108—搅拌部件，109—清洗箱，201—冷却塔， 203—冷却风扇，204—冷却用循环泵，205—冷却用循环管道， 206—冷却塔用气体净化器，207—换热器，208—冷却塔用填充层， 209—冷却塔用喷嘴。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。图l是根据本发明的高温气体用潭式净化系统的实施例的简图。参照图1， 高温气体用湿式净化系统包括湿式净化装置101;由清洗用循环管道104及 清洗用循环泵103构成的气体净化部；冷却塔201;由冷却用泵204及冷却用 循环管道205构成的冷却部；以及位于清洗用循环管道104与冷却用循环管道 205之间的换热器207。湿式净化装置101包括被污染的高温的气体流入的引入通道100;被清 洗的气体放出的出口 102;引导流入到上述引入通道100的气体向上述出口 102 方向流动的清洗箱109;设置在上述清洗箱109的内部以喷射用于清洗从引入 通道100流入的高温气体的清洗液的清洗液喷嘴105;以及除去包含在所清洗 的气体内的水分的气体净化器106。清洗用循环管道104连接清洗箱109的下部的液体贮存部和清洗液喷嘴 105。从清洗液喷嘴105喷射并贮存在清洗箱109的下部的清洗液通过清洗用 循环管道104并经换热器207重新供给到清洗液喷嘴105。清洗用循环泵103设置在换热器207和清洗液喷嘴105之间。之所以使经换热器207冷却的清洗液通过清洗用循环泵103，是为了防止因温度上升而引 起的清洗用循环泵103的性能及寿命的降低。冷却塔201包括冷却风扇203、冷却塔用气体净化器206、冷却塔用喷嘴 209及冷却塔用填充层208冷却风扇203位于冷却塔201的上部，若对所连接的马达供给电源，则在 旋转的同时向冷却塔201内部供给外部空气，从而通过热交换来冷却温度上升 的冷却水。冷却塔用气体净化器206位于冷却风扇203的下部，除去从冷却塔201 向外部排出的气体中包含的水分。由于外部空气进入并与冷却水接触使得冷却 水的一部分蒸发，从而使冷却水的温度降低，所以在进入到冷却塔201内的外 部空气重新出去时包含相当多的水分。若以含有水分的状态向外部排出，则有 可能在冷却塔201上部产生白烟，因而在冷却塔用气体净化器206除去水分。 在冷却塔用气体净化器206上利用金属丝筛网滤片(WIRE MESH PAD )、填 料床(PACKEDBED)、曲折挡板(ZIGZAG BAFFLE PLATE )等多种方式。冷却塔用喷嘴209位于冷却塔用气体净化器206的下部，并连接在冷却用 循环管道205末端，喷射因在换热器207进行热交换而温度上升的冷却水。冷却塔用填充层208位于冷却塔用喷嘴209和积存在冷却塔201中的冷却 水表面之间。设置冷却塔用填充层208的目的是通过增加由冷却风扇203供给 的外部空气和冷却水的接触面积及时间而提高冷却效率。冷却塔用填充层208 由多样的几何学形态的填充物和支撑填充物的填充物支架构成。冷却用循环管道205连接冷却塔201的下部和冷却塔用喷嘴209。从冷却 塔用喷嘴209喷射而贮存在冷却塔201的下部的冷却水通过冷却用循环管道 205并经换热器207重新向冷却塔用喷嘴209供给。冷却用循环泵204设置在配置于换热器207与冷却塔201的下部冷却水贮 存部之间的冷却用循环管道205。之所以使经冷却塔201冷却的冷却水通过冷寿命的降低。换热器207使用了将多个热交换用金属板气密地彼此重叠且多个清洗用 循环管道104流道和冷却用循环管道205流道交替反复地排列的板式换热器。下面，对如上所述构成的本实施例的高温气体用湿式净化系统的运转方法 进行说明。若高温的有害气体引入到湿式净化装置101的引入通道100,则循环泵103 运转，清洗液通过清洗用循环管道104向清洗用喷嘴105供给。若从清洗用喷嘴105喷射清洗液，则吸收有害气体或者与有害气体反应而 除去污染物质。冷却塔201的冷却用泵204和冷却风扇203与循环泵103同时运转，冷却 塔201内的冷却水顺着冷却用循环管道205向换热器207供给。在换热器207进行通过传导的热交换，因高温的有害气体而上升的清洗液 的温度下降到循环泵103的适宜的使用温度即70。C以下的温度。向冷却塔201供给，并通过冷却塔201内部的冷却水喷嘴喷射。所喷射的冷却 水弄湿冷却塔201内部的冷却塔用填充层208,并与通过冷却风扇203供给的 外部空气接触而冷却。在进入到冷却塔201内的外部空气向冷却塔201外部排 出时，通过冷却塔用气体净化器除去水分。在冷却塔201所冷却的冷却水重新经冷却用循环管道205供给到换热器 207，并通过与清洗用循环管道104的热交换使清洗液的温度下降到适宜的使 用温度即70。C以下的温度。若反复进行这样的过程，则通过高温的有害气体而加热的清洗液通过换热 器207冷却，从而维持循环泵103的适宜的使用温度即70。C以下的温度。由 此，能够维持循环泵的性能，且由于有害气体对清洗液的溶解度随着清洗液的 温度降低而提高，所以在湿式净化装置101使气体净化效率提高。图2至图4是根据本发明的高温气体用湿式净化系统的其它各实施例的简 图。对于起同样作用的部件，即便方式不同也标注了同样的部件符号。<第二实施例>参照图2,根据本发明的第二实施例的高温气体用湿式净化系统除了使有 害气体向水平方向流动地配置湿式净化装置101之外，其它与第一实施例相同。<第三实施例>参照图3,根据本发明的第三实施例的高温气体用湿式净化系统除了在各 清洗用喷嘴105之间和下方清洗用喷嘴105与清洗箱109底面之间分别设有填 充层107之外，其它与第一实施例相同。填充层107由具有多样的几何学形态 的填充物和填充物支架构成，并具有增加清洗液与气体的接触面积且降低压力 损失的效果。<第四实施例>参照图4,根据本发明的第四实施例的高温气体用湿式净化系统除了湿式 净化装置101由垂直设置的两个清洗箱109和水平设置的两个清洗箱109构 成，且在垂直设置的清洗箱109的内部设有能够形成涡流的搅拌部件108之外， 其它与第一实施例相同。从第二至第四实施例可知，设置由多样的方式的湿式净化装置101和清洗 用循环管道104及循环泵103构成的气体净化部以及由冷却塔201、冷却用泵 204及冷却用循环管道205构成的冷却部，并在清洗用循环管道104与冷却用 循环管道205之间设置换热器207即可制作高温气体用湿式净化系统。以上举出优选实施例说明了根据本发明的高温气体用湿式净化系统，而本 发明的保护范围仅由权利要求书所记载的事项限定，本领域技术人员可将本发 明的技术思想改进、变更为各种方式。因而这种改进及变更对于本领域技术人 员而言是不言而喻的，因此，属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种高温气体用湿式净化系统，其特征在于，包括湿式净化装置，包括被污染的气体流入的引入通道、放出被清洗的气体的出口、引导流入到上述引入通道的气体向上述出口方向流动的清洗箱、以及设置在上述清洗箱的内部以喷射用于进行湿式清洗的清洗液的清洗液喷嘴；用于使上述湿式净化装置的清洗箱内部的清洗液回归并向清洗液喷嘴供给的清洗用循环管道及设置在上述清洗用循环管道上的清洗用循环泵；冷却塔，包括为了降低被加热的冷却水的温度而设置在上部的冷却风扇和设置在冷却风扇的下部以喷射冷却水的冷却塔用喷嘴；用于使上述冷却塔的内部的冷却水回归并向冷却塔用喷嘴供给的冷却用循环管道及冷却用循环泵；以及，用于将上述清洗用循环管道内部的清洗液以冷却用循环管道的冷却水间接冷却的换热器。
2. 根据权利要求1所述的高温气体用湿式净化系统，其特征在于， 上述冷却塔还具备设置在上述冷却塔用喷嘴和上述冷却风扇之间的冷却塔用气体净化器。
3. 根据权利要求1或2所述的高温气体用湿式净化系统，其特征在于， 上述冷却;荅还具备设置在上述冷却塔用喷嘴的下部的冷却塔用填充层。
4. 根据权利要求1所述的高温气体用湿式净化系统，其特征在于， 上述换热器为板式换热器或管式换热器或壳管式换热器。
5. 根据权利要求1所述的高温气体用湿式净化系统，其特征在于， 上述清洗用循环泵设置在换热器与管嘴之间的清洗用循环管道上。
全文摘要
本发明涉及用冷却塔及换热器冷却高温气体并净化气体的高温气体用湿式净化系统。包括湿式净化装置，包括被污染气体流入的引入通道、放出被清洗气体的出口、引导流入引入通道的气体向出口方向流动的清洗箱及设在清洗箱内部以喷射清洗液的清洗液喷嘴；用于使湿式净化装置的清洗箱内部的清洗液回归并向清洗液喷嘴供给的清洗用循环管道及设在清洗用循环管道的清洗用循环泵；冷却塔，包括为降低被加热的冷却水的温度设在上部的冷却风扇和设在冷却风扇下部以喷射冷却水的冷却塔用喷嘴；用于使冷却塔内部的冷却水回归并向冷却塔用喷嘴供给的冷却用循环管道及冷却用循环泵；以及将清洗用循环管道内部的清洗液以冷却用循环管道的冷却水间接冷却的换热器。
文档编号B01D53/78GK101607176SQ20091014889
公开日2009年12月23日 申请日期2009年6月19日 优先权日2008年6月20日
发明者李仁燮, 宪 金 申请人:未来Net株式会社