3) 흡수에 의한 시설 (PACKED TOWER)
(가) 인입가스의 특성
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연 결 배 출 시 설 |
오 염 물 질 |
비 고 |
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번호 |
배출시설명 |
종류, 가스량 |
농 도 |
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폐기물소각시설 응축에의한시설 세정집진시설 |
가 스 량 |
542N㎥/min |
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(나) 전처리 시설에 관한 사항
(다) 방지시설의 설계계산 및 근거
a. 제작사양
- 명 칭 : PACKED TOWER
- 용 량 : 542N㎥/min
- 외형규격 : φ3100 × H1200
- 재 질 : 본 체 - F.R.P
충전물 - FALL RING/P.P - 2inch
충전높이 및 단수 - 2000mm × 1stage
b. 기본설계조건
- GAS material : SO2
- GAS Flowrate : 542N㎥/min
- GAS Temperature : 90℃
c. 본체의 설계계산 및 설계사양
- 설계 용량 : 542N㎥/min
- 탑직경의 산정
L' ρG
a) ----- ( ----- )^0.5
V' ρL
여기서 ┬ L' = 세정액 유량(kg/hr)
├ V' = 배출가스량(kg/hr)
├ρL = 세정액 밀도(kg/㎥)
└ρG = 배출가스 밀도(kg/㎥)
V' = 542N㎥/min × 1.015kg/N㎥ × 60min/hr = 33020kg/hr
L' = 52㎥/hr × 1000kg/㎥ = 52000kg/hr
ρL = 1000kg/㎥
ρG = 0.7633kg/㎥
L' ρG 33020 0.7633
----- ( ----- )^0.5 = -------- (---------)^0.5
V' ρL 52000 1000
= 0.0175kg/sec.㎡
b) G'값의 결정
a)에서 구해진 X축 값에 의하여 환경 기술감리표준화
P68 그래프에 의해서 K=0.16
+--------------
| K g ρG ρL
G'= | ------------
| F(μ)^0.2
여기서 ┬ G'= 탑단면적당 배출 가스량 (kg/sec.㎡)
├ F = 충전재 계수(m-1)
├ μ= 세정액의 점도(Centipoise)
└ g = 중력 가속도 (9.8m/sec)
┌ K = 0.16
├ F = 82m^-1
├ g = 9.8m/sec
├ρG = 0.7633kg/㎥
├ρL = 1000kg/㎥
└ μ = 0.8cp
+-------------------------
| 0.16×9.8×0.7633×1000
G' = | ------------------------
| 82×(0.8)^0.2
= 3.9
c) G'f = G' × f
G'f = G' × 0.4
G'f = 3.9 × 0.4
= 1.56kg/sec.㎡
d) 탑 단면적의 결정
V'
A = -----------
G'f × 3600
33020kg/hr
= -------------------
1.56kg/sec.㎡×3600
= 5.88㎡
e) 탑 직경의 결정
A × 4
Dt = ( ------- )^0.5
π
5.88 × 4
Dt = ( -----------)^0.5
π
= 2.736m
= 2736mm(여유율을 고려하여 3100mm설계)
d. 충전층이 높이 산정
Z = NOG × HOG
a) 총괄 전달 단위 높이 (HOG)
GM
HOG = HG + (M -----)HL
LM
α (G')β μG
HG = ---------- × ( -------- )^0.5
(L')γ ρG DG
여기서 ┬ HOG = 총괄 전달 단위 높이 (m)
├ HG = 기상 전달 단위 높이 (H.T.U)
├ HL = 액상 전달 단위 높이 (H.T.U)
├ M = 평형 곡선의 기울기
├ GM = 가스의 공탑 몰속도 (kg-Mol/㎡.hr)
├ LM = 액체의 공탑 몰속도 (kg-Mol/㎡.hr)
├ αβγφη = 충전재 계수
├ G' = 가스의 공탑 질량 속도 (kg/㎡.hr)
├ L' = 액체의 공탑 질량 속도 (kg/㎡.hr)
├ μG/ρG DG=가스상의 슈미트수
└ μL/ρL DL =액체상의 슈미트수
배출가스량
- HG에서 G' = -------------
탑단면적
G' = 33020kg/hr × (7.548㎡)^-1
= 4375kg/㎡.hr
세정액 유량
L' = ---------------
탑단면적
= 52000kg/hr × (7.548㎡)^-1
= 6887kg/㎡.hr
α = 1.237
β = 0.41
γ = 0.45
μG
-------- = 0.6 (가스상의 슈미트수)
ρG DG
1.237(4375)^0.41
----------------- × (0.6)^0.5
6887 × 0.45
= 0.0096
- HL에서 L' = 6887kg/㎡.hr
μL = 0.8CP
ψ = 340
η = 0.22
μL
-------- = 210 에 의해
ρL DL
6887
HL = 340 (---------)^0.22 × 210^0.5 = 36164
0.8
GM
HOG = HG + (M -----)HL
LM
HG = 0.0096
HL = 36164
1Mol
GM = 4375kg/㎡.hr × ------- = 68.36
64kg
1Mol
LM = 6887kg/㎡.hr × -------- = 382.6
18kg
M = 1.75 × 10^-5 에 의해
68.36
HOG = 0.0096 + (1.75 × 10^-5 ------- ) × 36164
382.6
= 0.123
b) 총괄 전달 단위수(NOG)
1
NOG = L η ---------- η(제거효율) : 0.9
1 - η
1
NOG = L η ---------- = 2.3
1 - 0.9
c) 충전층 높이
Z = NOG × HOG
= 2.3 × 0.123
= 0.283 = 283mm
= 여유율을 고려하여 2000mm로 설계함.
d)순환 PUMP선정
물분무량 = 720A㎥/min × 1.2L/㎥ = 864L/min = 0.864㎥/min
(라) 충전층에서의 압력손실 계산
G^2
Δdp/H = (10^-8) (10^nL/ρL) (------)
ρG
= 2.64 × 11.13 × (10^-8) × (10^0.00295×1410/62.4) × 896^2/0.048
= 5.73Ib/ft2 × kg/2.2Ib × ft2/(0.3048m)2
= 27.9mmaq
┌ H : 충전탑 높이
├ m : 충진재별 압력강하 (11.13)
├ n : 충진재별 압력강하 (0.00295)
├ L : 1410Ib/ft2.hr
├ ρL : 62.4
└ G : 896Ib/ft2.hr
Δdp = 27.9 × 2.0
= 56mmaq
(마) 예상 최종 배출농도 예측
- 출구 SO2 농도
37ppm × (1-0.9) = 3.7mg/N㎥ × 542/504 = 4mg/N㎥
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연 결 배 출 시 설 |
오 염 물 질 |
비 고 |
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번호 |
배출시설명 |
종류, 가스량 |
농 도 |
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흡수에 의한 시설 |
가 스 량 |
504N㎥/min |
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