ACE 환경기술
Air control Engineering Co., Ltd.
습식전기집진기의 필요성
가스흡수탑을 통과한 암모니아(NH3)가스는 산성가스(SO3, HBr, HCl, HNO3, HF 등)와 반응하여 암모늄을 형성하거나, 산성가스 자체의 응축현상(Acid Ddew)으로 미세액적(0.1~1㎛)이 생성되어 백연현상을 유발하며, 이렇게 생성된 미세액적은 오염물질 성분을 포함하고 있어 배출가스 측정시 시료에 포집되어 효율부족현상을 가져온다. 이러한 서브마이크론 의 제거는 정전기력을 이용한 전기집진기를 통해 고효율 처리가 가능하다.
WF (Water film) WET 전기 집진 기술
- 전기집진부로 유입된 가스는 중심부에 설치된 방전극 (- 고전압 인가)에서 , Corona discharge 에 의해 음(-)이온으로 충전되며, 유입되는 미세입자는 음이온을 흡착하고 전기적으로 (-) 하전된다.
- 하전된 입자는 집진극과 방전극 전계와 입자하전량에 의한 쿨롱력에 의해 집진극 (+ 극, 접지) 으로 이동 부착된다.
- 집진원통 내벽에 부착된 입자는 내벽에 흐르는 Water film에 의해 하부 순환탱크로 이동하여 제거된다.
수직형 하이브리드 Water film WET 전기집진기
System Flow Diagram
건식/습식 전기 집진기 비교
| 항목 | Dry ESP | Wet ESP | Remarks |
|---|---|---|---|
| 목적 | 일차적인 입자제거 | 고도입자제거 | 습식은 고도처리용 |
| 설치위치 | 전단 | 후단 | 습식은 최종단에 설치 |
| 형상 | 수평, 판형 | 수직튜브 또는 수평/수직 판형 | 습식은 다향한 형태로 제작가능 |
| 운전습도 | 5~20 RH% | 100 RH% | 주로 상대습도 100%에 가까운 경우에 적용 |
| 온도 | 120~425°C | <100°C | 건식은 황산결로온도 이상(>120℃)에서 운전됨 |
| 고농도 먼지처리 | 가능 | 불가능 | 습식은 고농도 먼지에 적용은 불리함 |
| PM10 제거 | 최적 | 제한됨 | 습식은 큰 먼지 제거에 잘 적용 안함 |
| PM2.5 제거 | 보통 | 최적 | 습식은 서브마이크론 입자 제거에 탁월함 |
| 응축성 입자제거 | 불가 | 최적 | 습식은 응축성 물질의 제거에 유용함 |
| H2SO4 제거 | 불가 | 최적 | 습식은 황산미스트 제거에 유용함 |
| 비집진면적(SCA) | 90~240 s/m | 15~60 s/m | |
| 처리유속 | 0.5~1.5 m/sec | 0.5~5.0 m/sec | |
| 압력손실 | < 50 mmAq | < 50 mmAq | |
| 폐수발생 | 없음 | 있음 | |
| 먼지의 비저항 영향 | 큼 | 없음 | 습식은 먼지의 비저항에 영향 받지 않음 |
| 역코로나 | 발생함 | 없음 | 습식은 역코로나 현상이 없음 |
| 먼지의 재비산 | 발생함 | 없음 | 습식은 먼지의 재비산이 없음 |
| 재질 | 카본스틸 | 플라스틱 또는 내식강 | 습식은 내식성이 우수한 비금속재료를 주로 사용함 |
| 비용 | 비교적 낮음 | 비교적 높음 |
연속수막 습식 전기집진기의 특징 (Water film wet electrstatic Precipitator)
- 집진극 표면 Water film 형성으로 24시간 연속 운전가능 (집진극 분진부착 차단)
- 아크, 스파크 등에 의한 화재예방 (운전 중 화재예방)
- 강산(염산,황산,질산) 비전도성이며 내부식성이 우수한 부도체 재질도 집진판 구성 가능
- 스파크(spark-over)와 단락(short) 현상을 최소화하여 안정적인 고효율을 실현
- 분진비저항이 높은 먼지 포집시 에도 역코로나 현상이 발생하지 않음.
- 포집 분진의 재비산이 없으며, 수분이 포함된 미세먼지의 처리에도 적합함.
- 오염물질 응축으로 크기가 증가하여 입자 하전율이 커져 집진 효율 증가.
- 스크라버, 벤츄리 스크라버와 병행하여 효과적인 처리시스템 구성 가능
Water Film WET 전기 집진기의 장단점
장점
- 1집진효율이 높다.
- 2대단히 작은 입자도 집진할수 있으며 제거되는 입자의 최소크기에 제한이 없다.
- 3압력손실이 적다.(보통 30mmAq이하 이며 최대 120mmAq이하)
- 4연속운전이 가능하고 유지관리비가 적게든다.
- 5고온 고압가스 처리가 가능하다
- 6대량의 가스를 처리할 수 있다.
- 7동력소모가 적다.
단점
- 1초기 시설비용이 높다
- 2분진의 전기적 특성을 고려해야 한다.
- 3고압전기를 사용하므로 안전에 유의한다.
적용
- 초미세입자 제거(0.1μm 이하)
- FURAN((Heterocyclic Compound), DIOXIN등의 제거
- 중금속입자, MIST, FUME, 점착성 입자의 제거
- 불산(HF),황산(H2SO4)미스트 등의 제거
- 질산암모늄 (NH4NO3, NH4NO2)의 제거
- 초미세입자 제거(0.1μm 이하)
- FURAN((Heterocyclic Compound), DIOXIN등의 제거
- 중금속입자, MIST, FUME, 점착성 입자의 제거
- 불산(HF),황산(H2SO4)미스트 등의 제거
- 질산암모늄 (NH4NO3, NH4NO2)의 제거
적용사례
Chemical adsorption 이해
- 화학흡착제(chemical adsorbents)란 다공성의 물질에 제거하고자 하는 대상Gas와 효율적으로 반응하는 화학작용제를 첨착 혹은 혼합 성형하여 만든 제품을 말한다.
- 다공성 제품은 대상Gas의 물리적흡착(모세관 현상)을 용이하게 하여 화학작용제의 제거율을 극대화하는 역할을 하며, 화학작용제는 대상Gas와 반응을 하여 제거하는 물질로서 반응 후 다공성 기공내에 고착한다.
- 화학흡착제는 유기계 약재와 무기계 약재로 구분된다.
물리흡착 제거 원리
화학흡착 제거 원리
물리흡착 Vs 화학흡착 성능비교
흡착 성능 평가 [ TMA ; 트리메틸아민 ]
흡착 성능 평가 – Mercaptane
일반 활성탄에 10배의 흡착 성능
Chemical Media 종류
- MEDIA FOR SULFURIC GAS
- MEDIA FOR AMINE GAS
- MEDIA FOR ALDEHYDE GAS
- MEDIA FOR VOC GAS
- MEDIA FOR ACID GAS
- MEDIA FOR TOXIC GAS
- MEDIA FOR Influenza Virus & AI Virus
Table : Chemical Media List
| 구분 | Organic Media | Inorganic Media | Special | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Target Gas | CN | CS | CM | CX | CD | AM | ICA | AO | ST |
| NH3 | ● | ○ | |||||||
| SOx | ● | ● | |||||||
| NOx | ● | ● | |||||||
| O3 | ● | ||||||||
| Cl2 | ● | ● | |||||||
| HF | ● | ● | |||||||
| HCl | ● | ● | |||||||
| H2S | ● | ● | ● | ||||||
| MM | ● | ||||||||
| TMA | ● | ||||||||
| Ethylene | ● | ● | |||||||
| CO2 | ● | ||||||||
| CO | ● | ||||||||
| Aldehyde | ● | ||||||||
| PGMEA | ● | ||||||||
| PGME | ● | ||||||||
| Phosgene | ● | ||||||||
| Acetic Acid | ● | ○ | ○ | ||||||
| PFC | |||||||||
| VOC | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ● | ○ | ||
| Virus | ● | ||||||||
CAFILSORB-CN
NH3 Conc.: 50 ppm, S.V= 1,200 min-1,
RH = 50%, Mass Analyzer
Product information
| Composition | Chemical impregnated carbon | |
|---|---|---|
| Particle shape | Extrudated | Crushed |
| Target contaminants | NH3, TMA, Amine, Amide | |
| Use | Filling in case or coating on supported material | |
| Application | Living room, Toilet, Office | |
CAFILSORB-AM
SO2 Conc.: 200 ppm, S.V= 3,6000 hr-1,
RH = 50%, Gas Sensor
Product information
| Composition | Chemical impregnated metal oxide | |
|---|---|---|
| Particle shape | Sphere | Extrudated |
| Target contaminants | Sulfur compounds, NOx, Ethylene | |
| Use | Filling in casel | |
CAFILSORB-CS
Acetic acid Conc.: 1㎕, Chamber Test
RH = 50%, Chemical test kit
Product information
| Composition | Chemical impregnated carbon | |
|---|---|---|
| Particle shape | Extrudated | Crushed |
| Target contaminants | SOx & NOx, H2S, Acid compounds | |
| Use | Filling in case or coating on supported material | |
CAFILSORB-CM
Methyl Mercaptan Conc.: 500 ppm,
Flow Rate 100cc/min, Mass Analyzer
Product information
| Composition | Chemical impregnated carbon | |
|---|---|---|
| Particle shape | Extrudated | Crushed |
| Target contaminants | Sulfur compounds, Organic acids, Phosgene etc. | |
| Use | Filling in case or coating on supported material | |
| Application | Refrigerator, Kitchen | |
CAFILSORB-ICA
HCl Conc.: 10,000 ppm,
Flow Rate 650cc/min, Mass Analyzer
Product information
| Composition | Metal oxide mixture |
|---|---|
| Particle shape | Extrudated(Crushed) |
| Target contaminants | Chlorine, Hydrochloric acid, Carbon dioxide |
| Use | Swimming pools, PVC molding utility |
CAFILSORB-CX
Ozone Conc.: 2,000 ppm,
Flow Rate 2,000cc/min, Mass Analyzer
Product information
| Composition | Chemical impregnated carbon | |
|---|---|---|
| Particle shape | Extrudated | Crushed |
| Target contaminants | VOCs, Ozone, Hydrocarbons | |
| Use | Filling in case or coating on supported material | |
| Application | Kitchen, Electric Heater | |
CAFILSORB-CD
Acetaldehyde Conc.: 330 ppm,
Flow Rate 340cc/min, Mass Analyzer
Product information
| Composition | Chemical impregnated carbon | |
|---|---|---|
| Particle shape | Extrudated | Crushed |
| Target contaminants | Acetaldehyde, Formaldehyde, Acetic acid | |
| Use | Filling in case or coating on supported material | |
CAFILSORB-AO
Carbon Mono-oxide Conc.: 50 ppm,
Flow Rate 1,000cc/min, Mass spec.
Product information
| Composition | Chemical impregnated metal oxide |
|---|---|
| Particle shape | Sphere |
| Target contaminants | Carbon mono-oxide, Aldehydes |
| Use | Filling in case |
CAFILSORB-ST
KTR의 “살균력 평가”
- 1Staphylococcus Aureus (황색포도상구균)
- 2Klebsiella Pheumoniae (폐렴막대균) => 평가 결과 : 살균력 99.9%
Ref. Analyzer for Deodorant
Test Utility Ⅰ
Test Utility Ⅱ
독성가스기보관소별 Cemical adsorption 반응식
| ROOM NO | 구 분 | GAS NAME (영문) |
CHEMICAL ADSORPTION | CHEMICALL ADSORBENTS | 반응식 |
|---|---|---|---|---|---|
| R-1 | 독성창고 1 | ASH2 | B-1 | 4AsH2 + 11CuO → 2Cu2As + As2O5 + 7Cu + 6H2O | |
| SiH4 | MTx | SiH4 + 2MOH →àM2Si + 2H2O + H2 | |||
| Si2H6 | CARBON | Si2H6 + 4MOH →à2M2Si + 4H2O + H2 | |||
| B2H6 | B2H6 + 3CuO → B2O3 + 3Cu+3H2 | ||||
| PH3 | PH3 + 3CuO → Cu3P + P + 3H2O | ||||
| R-2 | 독성창고 2 | ASH2 | B-2 | ||
| NH3 | CN | NH3 + MeSOx →à(NH3)nSOx | |||
| R-3 | 독성창고 3 | C2H4O | B-3 | C2H4O --> 흡착제거 | |
| CO | CE | CO + O2 → CO2 | |||
| HC | CARBON | HC ---> 흡착제거 | |||
| R-4 | 독성창고 4 | HCI | B-4 | MF | 3HCl + MO(OH) →àMCl3 + 2H2O |
| NF3 | CARBON | NF3 : NF3 + A/C → 흡착제거 | |||
| CI2 | CS | Cl2 + 2MOH → 2MCl + H2O + 1/2O2 Cl2 + M(OH)2 → MCl2 + H2O + 1/2O2 |
|||
| R-5 | 독성창고 5 | NO | B-5 | CARBON | AC + NO → CN*, CNO*, CNO3* |
| so2 | CX | MeOH + SO2 → MeSOx + H2O |
P & ID
Chemical Adsorption Tower
ADSORPTION TOWER DESIGN
흡착탑 설계기준
- 공탑 속도 : 0.35~0.5m/sec
- 체류시간 : 1 sec 이상
- Depth (흡착제 충진 두께) : 500mm
Control
Gas Chemical Adsorption Tower Operation Manual
| 상황 | 운전방법 1 | 운전방법 2 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 평상시(GAS 유출없음) | 방지시설 및 배기팬 정지 | ROOM의 음압을 유지하기위해 배기팬만 운전 방지시설은 미운전 ( VALVE OFF) | 상황에 따라 운전방법 결정 |
| ROOM내부에 GAS 유출 발생시 | GAS DETECTOR SETTING 농도에 따라 감지 -> FAN/방지시설 운전 / ALARM 송출 -> 감지농도 이하로 떨어지면 FAN/ALARM 정지 | -> 유출된 ROOM에 설치된 GAS DETECTOR SETTING 농도에 따라 감지 -> 해당 방지시설 VALVE OPEN / ALARM 송출 -> 감지농도 이하로 떨어지면 해당방지시설 VALVE OFF & ALARM 정지 | |
| Event 발생 후 조치 | 유출 ROOM 및 방지시설 점검 -> 필요에 따라 Chemical Media 교체 진행 | 유출 ROOM 및 방지시설 점검 -> 필요에 따라 Chemical Media 교체 진행 |
