[대기] 세정 집진장치

Q. 세정집진장치에서 입자와 액적 간의 충돌 횟수가 많을수록 집진효율은 증가하게 되는데 관성출동계수(효과)를 크게 하기 위한 조건으로 틀린 것은?

① 분진의 입경이 커야 한다.

② 분진의 밀도가 커야 한다.

③ 액적의 직경이 커야 한다.

④ 처리가스의 점도가 낮아야 한다.

 

답: 3번 

 

Q. 세정 집진장치의 입자포집 원리에 관한 다음 내용 중 옳지 않은 것은?

① 미립자 확산에 의하여 액적과의 접촉을 쉽게한다.

② 배기의 습도 감소에 의하여 입자가 서로 응집한다.

③ 입자를 핵으로 한 증기의 응결에 따라 응집성을 촉진시킨다.

④ 액적에 입자가 충돌하여 부착한다.

 

답: 2번 

 

Q. 세정집진장치의 장·단점을 기술한 것으로 틀린 것은?

① 입자상 물질 및 가스상 물질의 동시 제거가 가능하나 소수성 먼지의 집진효과는 낮다.

② 제진된 먼지의 재비산 염려가 없다.

③ 고온가스의 냉각용으로도 사용되나 폭발성 및 연소성가스의 처리에는 부적당하다.

④ 구조와 조작이 간단하나 압력손실과 동력소비량이 크고 또한 많은 물이 필요하다.

 

답: 3번 

 

Q. 벤츄리 스크러버의 특징 중 장점이 아닌 것은?

① 집진 성능이 우수하다.

② 구조가 간단하고, 설치 바닥 면적이 작게 든다.

③ 물방울에 의해 가스 속의 SO2, SO3 의 흡착이 가능하다.

④ 압력손실이 작다.

 

답: 4번 

 

Q. 충진탑의 충전재에 요구되는 성질 중 적당치 않은 것은?

① 충전물의 내식성이 커야 한다.

② 액․가스의 분포를 균일하게 유지할 수 있어야 한다.

③ 액의 홀드업(hold-up)과 충진밀도가 커야 한다.

④ 단위면적에 대한 표면적이 커야한다.

 

답: 3번 

 

Q. 가스흡수장치의 설명으로 틀린 것은?

① 액측 저항이 큰 물질의 경우 액체분산형 흡수장치를 사용한다.

② 액분산형 흡수장치로는 충전탑, 분무탑, 사이클론 스크러버, 벤튜리 스크러버, 젯트 스크러버 등을 들 수 있다.

③ 액체유량이 일정할 때 가스유량을 증가시키면 충전물내의 보유량인 hold up 현상이 나타날 수 있다.

④ 기체분산형인 다공판탑(기포탑)을 이용 시 액체의 유량이 너무 많으면 액적강하가 일어난다.

⑤ 가스의 유속이 너무 많이 커지면 액체가 흡수장치 상부로 기체와 함께 나오는 동반익류[flooding]현상이 생긴다.

 

답: 1번 

 

Q. 다음 중 가스분산형 흡수장치로만 짝지어진 것으로 가장 알맞는 것은?

① 단탑, 기포탑

② 기포탑, 충전탑

③ 분무탑, 단탑

④ 분무탑, 충전탑

 

답: 1번 

 

Q. 액측 저항이 큰 경우 이용이 유리한 가스 분산형 흡수장치는?

= 가스흡수장치를 조작방법에 따라 분류하는 경우 기체분산형 흡수장치로 가장 알맞은 것은?

 

답: 단탑

 

Q. 염화수소를 함유하는 배기가스를 기상총괄 이동단위높이가 0.5m인 충전탑을 사용하여 흡수제거할 때 염화수소의 처리효율은 99%이었다. 충전탑의 높이는?

 

h = HOG  x NOG = HOG x ln(1-η)  = 0.5 x ln (1 - 0.99) = 2.3 m 

 

답: 2.3 m 

 

Q. HF를 NaOH로 흡수제거할 때 제거효율을 99%로 하기 위한 충전탑의 최소 높이는? (단, 총괄이동단위높이 HOG=1m이다.)

 

h = HOG  x NOG = HOG x ln(1-η) = 1 x ln( 1 - 0.99) = 4.6 m  

 

답: 4.6m

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청호씨에이 

● 습식 세정 집진장치

- 미세한 분진을 비교적 고효율로 제거해야 할 경우, 가스의 냉각이 요구되나 습도가 문제되지 않는 경우, 가스가 연소성인 경우, 분진과 기체상태의 오염물질을 동시에 제거해야하는 경우 사용

- 집진력에는 관성력, 확산력, 응집력, 중력 등이 있다

 

○ 입자포집 원리

- 미립자 확산에 의하여 액적과의 접촉을 쉽게한다.

- 입자를 핵으로 한 증기의 응결에 따라 응집성을 촉진시킨다.

- 액적에 입자가 충돌하여 부착한다.

 

○ 관성충돌계수

- 분진의 입경이 크고 액적의 직경은 작아야 하고 분진의 밀도가 커야한다

- 처리가스와 액적의 상대속도가 커야 하고 처리가스의 온도와 점도가 낮아야 한다

 

① 장점

- 미립자의 제거가 가능하고 입자와 가스를 동시에 처리할 수 있다

- 고온다습한 가스나 연소성 및 폭발성 가스의 처리가 가능하다

- 점착성 및 조해성 분진의 처리가 가능하다

- 여과, 전기 집진장치보다 협소한 장소에 설치가 가능하다

- 한번 제거된 입자는 재비산 되지않는다

- 포집효율에 변화를 줄 수 있다

- 처리가스량에 대한 고정된 면적이 작다.

- 가동부분이 작고 처리가스의 흡수, 증습 등의 조작이 간단하다.

 

② 단점

- 부식의 잠재성이 크고 유출수의 수질오염 문제가 발생할 수 있다

- 압력손실이 커서 운전비가 고가이다

- 소수성 입자나 가스는 제거가 어렵다

- 한랭기에 세정액 동결방지에 주의해야한다

- 처리가스의 확산이 어렵고 굴뚝으로 최종배출되기 전에 기액분리기를 사용해야한다

 

③ 종류: 충전탑, 단탑, 분무탑, 벤츄리 스크러버, 제트 스크러버 , 싸이클론 스크러버

 

◆ 액분산형 흡수장치(가압수식 흡수장치)

: 충전탑, 분무탑, 벤츄리 스크러버, 제트 스크러버 , 싸이클론 스크러버

 

① 흡수액의 구비조건

- 용해도가 커야한다

- 가격이 저렴하고 구임이 용이해야한다 - 휘발성이 적어야 한다

- 부식성 및 독성이 적어야 한다 - 빙점이 낮고 비점은 높아야 한다

- 범람을 줄이기 위해 점도가 낮아야 한다 - 화학적으로 안정해야 한다

 

○ 충전탑

- 충전물의 내식성과 내열성이 커야 한다.

- 액․가스의 분포를 균일하게 유지할 수 있어야 한다.

- 단위면적에 대한 표면적이 커야한다.

- 압력손실이 작고 액의 홀드업이 작아야 한다

- 공극률이 크고 충전미도가 커야 한다

 

○ 벤츄리 스크러버

- 집진 성능이 우수하다.

- 구조가 간단하고, 설치 바닥 면적이 작게 든다.

- 물방울에 의해 가스 속의 SO2, SO3 의 흡착이 가능하다.

- 소형으로 대용량 가스처리가 가능하다

- 압력손실이 커서 동력소모가 크다

- 액가스비, 충돌효율이 최적이 되는 물방울의 직경:분진의 직경 = 150:1 전후

- 액가스비를 크게 하는 경우: 분진 입경이 작을 때, 분진 농도가 클 때, 분진 입자의 친수성이 작을 때, 처리 가스의 온도가 높을 때, 분진 입자의 점착성이 클 때

 

○ 싸이클론 스크러버

- 대용량 가스를 처리할 수 있고 구조가 비교적 간단하다

- 집진효율이 크다

- 사이클론의 경을 크겧면 효율이 저하된다

- 분무노즐이 막힐 우려가 있다

- 높은 수압이 필요하므로 동력 소모량이 크다 

 

◆ 가스분산형 흡수장치: 단탑, 다공판탑, 포종탑, 기포탑

- 액측 저항이 지배적인 경우 헨리법칙에 적용되는 용해도가 작은 기체들을 주 대상으로 한다