대기오염방지기술 - 충전탑(흡수탑)

1. 정의

 : 원통형의 탑내에 여러가지 충전재를 넣어 함진가스와 세정액을 접촉시켜 세정하는 장치

 

충전탑 그림

2. 특징

 - 액분산형 흡수장치

 

 - 충전탑의 직경/충전제 직경 = 8~10일때 편류현상이 최소화

 

 - 충전제를 규칙적으로 충전하면 불규칙적으로 충전할 때 보다 압력손실이 적어 더 많은 흡수제를 흘릴 수 있음

 

 - 가스유속은 범람(flooding)속도의 40~70% 가 적당

 

 - 효율을 높이기 위해선 가스의 용해도를 증가시키고, 액가스비를 증가시켜야 함

 

 - 가스속도 : 0.5~1.5m/s,   액가스비 : 2~3L/m3,  압력손실 : 100~250mmH2O

 

① 장점

 - 급수량이 적당하면 효과가 좋고 가스량이 변해도 적응성이 있다.

 

 - 처리가스의 압력손실이 크지 않다.

 

 - 포말성 흡수액에 적응성이 좋다.

 

② 단점

 - 가스유속이 크면 플로딩 상태가 되고 흡수시 고형물(침전물)이 생기면 공극이 막힐 수 있다.

 

 - 희석열이 심한곳에는 사용 X

 

 - 온도변화가 큰 곳에서는 X

 

 - 충전물의 충전방식을 불규칙적으로 했을 때 접촉면적은 커지나 압력손실도 커진다.

 

 

 

 

3. 충전재의 요구되는 성질

 - 충전물의 내열성과 내식성이 커야 함 ex) 플라스틱

 

 - 압력손실이 적도 충전밀도가 커야 함

 

 - 공극률이 커야 함

 

 - 화학적으로 불활성이여야 함

 

 - 단위면적에 대한 표면적이 커야 함

 

 

 

 

4. 이론적인 흡수탑의 충전높이 

 

이론적인 흡수탑의 충전높이

 

 

 

cf.

1. 홀드업(Hold up) : 흡수액을 통과시키면서 유량속도를 증가할 경우 충전층 내의 액보유량이 증가하게 되는 상태

2. 로딩(Loading) : Hold up 상태에서 계속해서 유속을 증가하면 액의 Hold up이 급격하게 증가하게 되는 상태

3. 플로딩(Flooding) : Loading point를 초과하여 유속을 계속적으로 증가하면 Hold up이 급격히 증가하고 가스가 액중으로 분산 범람하게 되는 상태

 

 

※ 편류현상

 : 편류현상은 Channeling 현상이라고도 하며, 충전탑에서 흡수액의 최소 유량으로는 충전물 표면에 충분히 분배시키기에는 액의 양이 부족해 한쪽으로만 흐르게 되는 현상

 

◎ 편류현상 방지법

 - 균일하고 동일한 충전재 사용

 

 - 높은 공극율을 가지는 충전재 사용

 

 - 저항이 적은 충전재 사용