고효율·저비용 집진기술 및 장치

A05

 특허기술명 : 싸이클론 집진장치 및 그 집진장치를 이용한 집진방법

High Efficiency and low cost Cyclone dust technology and dust

기술완성도-TRL5 :구현환경 적용실험

한줄 기술 요약

본 고효율·저비용 집진기술은 저압손 싸이클론 기술과 고성능 탈진장치가 구비된 여과 집진기술이 접목된 하이브리드 집진기술로서 안정적인 운전특성과 탁월한 집진효율, 그리고 시설/운전비용까지 낮춘 기술임.

저압손 싸이클론은 수평배치되어 공간효율적.공기저항을 낮출 수 있는 슬릿·이중벽 구조. 여과집진장치의 고성능 필터재생기술은 낮은 공기압으로도 안정적인 탈진이 가능하면서도 먼지배출을 획기적으로 저감 가능한 기술임

개발배경 및 해결과제

  • 비교적 큰 먼지 입자를 제거하기 위한 싸이클론은 단순한 구조로 시설비용이 저렴하나 압력손실이 높아 운전비용을 상승시키고 분진에 의한 마모에 취약함
  • 여과집진기는 필터표면에 포집된 먼지를 털어내는 탈진과정에서 전체 먼지배출량의 대부분이 배출되기 때문에 먼지의 농도를 획기적으로 저감하기 위해서는 새로운 개념의 고성능 탈진기술이 필요함

기술의 우수성

  • 산업체에서 배출되는 미세먼지 오염을 최소화하기 위한 집진기술
  • 먼지배출농도 1 mg/m3 이하(집진효율 99.99% 이상)의 고효율 집진기술
  • 고효율 집진성능을 유지하며 시설비용은 낮춘 저비용 집진기술
  • 고성능 탈진기술로기존 대비 먼지배출농도 1/10 수준,필터 수명 2배 이상 개선

기술의 차별성

  • 여과집진장치의 안정적인 탈진과 획기적인 먼지배출 저감을 동시 달성위한 고성능 탈진기술 적용
  • 싸이클론 내부의 슬릿·이중벽 구조로 인해 압력손실을 30~40% 수준으로 대폭 감소
  • 필터를 통과해 배출되는 청정가스를 필터백 내부로 흐르게 한 상태에서 탈진을 수행함으로써 탈진효율을 큰 폭으로 개선하여, 길이가 15m인 필터도 적용이 가능하기 때문에 설치 면적을 50%, 시설 비용을 30% 절감할 수 있으며 특히, 먼지배출농도를 기존기술과 비교하여 1/10 수준까지 저감 가능
  • 먼지의 상당량이 저압손 싸이클론을 거쳐 여과집진기로 유입되므로 필터의 먼지부하가 감소하여 탈진 주기 및 필터 수명 증가
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구현방법 1

  • 본 발명의 고효율·저비용 집진기술은 저압손 싸이클론과 고성능 탈진장치가 구비된 여과집진기술이 접목된 조합형 집진장치로 안정적인 운전특성과 탁월한 집진효율, 그리고 시설/운전비용까지 낮춘 기술임

구현방법 2

  • 저압손 싸이클론으로 투입된 먼지의 상당량이 제거된 후 여과집진기로 유입되기에, 필터의 먼지 부하가 크게 감소하여 탈진 주기가 늘어나고 필터의 수명이 증가함
  • 고성능 탈진기술을 적용하여 먼지배출농도를 기존 집진기 대비 1/10 수준으로 낮추면서도 집진기 시설비용을 대폭 낮출 수 있음

활용분야

  • 발전, 제철, 시멘트, 소각로 등 산업분야

    대기오염 방지설비 및 섬유시설 제조시설 등

적용제품

  • 시멘트 및 석회석 공장
  • 제약공장, 분체이송공정
  • 연마공정, 탈사공정
  • 기타 분진발생 사업장

기술동향 1

  • 미세먼지 이슈화 및 도심의 극심한 스모그 현상 등 대기환경에 대한 관심도 증가에 따라 청정대기환경 구현을 위한 공정기술이 매우 중요해졌으며, 대기오염 물질을 대규모로 배출하는 화력발전소, 시멘트 및 제철공장, 정유공장 등 공정 특성에 따라 분진과 질소 산화물 제거 공정이 필요함
  • 현대중공업, 두산중공업, 삼성중공업, 포스코 ICT, KC 코트렐 등 대기업이 화력발전소 및 제철소 등 대규모 물질처리 설비 구축에 주도적으로 참여하며 , 에어릭스, 제이텍 등 국산 기술 확보 및 해외시장 진출에도 성공

기술동향 2

  • 대기환경설비 중 일본 미쓰비시 중공업, 히타찌 중공업, 가와사키 중공업, 치요다 엔지니어링 등 세계적으로 기술경쟁력은 높았으나 최근 중국 기업의 성장세가 매우 큼
  • 특히, 산업계 대기방지시설의 배출허용 기준이 점차 강화됨에 따라 설치 공간과 비용을 줄이는 기술 개발로 포스코ICT, 에어릭스, 제이텍 등 사이클론과 백필터로 구성된 집진 시스템으로 집진효율 및 가동율을 높임

시장전망

  • 세계 대기오염 방지설비의 시장 규모는 2016년 6만7천 백만 달러에서 2021년에는 8만7천 백만 달러로 매년 5.2% 규모로 성장할 것으로 전망하였으며, 배가스 탈황설비, 탈질설비, 집진용 전기집진기와 백필터 중심으로 전개되고 있음.
  • 대기관리 산업분야 국내 시장은 2016년 62억원에서 2021년 80억원 규모로 성장할 것으로 전망하였으며, 그 중 설비 제조 및 건설산업 시장이 89%(약 5조원)를 차지하며 향후에도 국내 시장을 주도할 것으로 예상됨