Wet Scrubber(습식 스크러버)에 대해 알아보자 [ 기계 장치 지식 ]

 

Wet Scrubber란 무엇인가? 

스크러버에 대해 알고 계십니까? 공장 굴뚝에서 나오는 연기 속에는 눈에 보이지 않는 미세먼지와 유해 가스가 숨어 있습니다. 요즘은 환경이 우선이 되어 많은 산업 법들이 바뀌었습니다. 그렇다면 이 오염 물질을 어떻게 효과적으로 제거할 수 있을까요? 바로 Wet Scrubber(습식 스크러버)가 그 답입니다. 물과 공기의 놀라운 조화를 통해 환경을 지키는 이 기술의 원리와 작동 방식, 그리고 활용 분야를 알아보면 더욱 흥미로울 것입니다.  

 

출처 : https://amenzy.com/wet-scrubbers/

 

 

목차
1. Wet Scrubber 정의
2. Wet Scrubber 작동 원리
3. Wet Scrubber 구성요소
4. Wet Scrubber 종류
5. 장단점과 활용

 

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1. Wet Scrubber란 무엇인가?

Wet Scrubber(습식 스크러버)는 공기 중의 유해 물질, 미립자, 가스 등을 제거하기 위해 액체를 사용하는 공기 오염 제어 장치입니다. 주로 산업 공정에서 발생하는 오염 물질을 처리하는 데 사용되며, 화학, 석유화학, 발전소, 제철소 등 다양한 분야에서 활용됩니다.
이 장치는 액체(주로 물)를 분사하여 오염 물질과 접촉시키고, 물리적 및 화학적 반응을 통해 오염 물질을 포집하거나 중화시킵니다.

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2. 작동 원리

Wet Scrubber의 작동 원리는 간단합니다. 공기 중의 오염 물질이 액체와 접촉하면 다음과 같은 과정을 통해 제거됩니다:

1. 미립자 제거: 공기 중의 미립자가 액체와 충돌하여 액체에 포집됩니다.
2. 가스 흡수: 유해 가스가 액체에 용해되거나 화학반응을 통해 중화됩니다.
3. 세정 후 배출: 처리된 깨끗한 공기가 배출됩니다.

액체는 오염 물질을 효과적으로 제거하기 위해 적절한 세정액(물, 알칼리 용액, 산성 용액 등)으로 조정될 수 있습니다.

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3. Wet Scrubber의 주요 구성 요소

1. 가스 흡입구: 오염된 공기가 유입되는 통로입니다.
2. 분사 장치: 액체를 고압으로 분사하여 공기와 접촉을 극대화합니다.
3. 충전재: 표면적을 넓혀 가스와 액체의 접촉을 증가시키는 재료입니다.
4. 배출구: 처리된 공기가 배출되는 곳입니다.
5. 액체 순환 시스템: 세정액을 재사용하거나 오염된 액체를 제거합니다.

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4. Wet Scrubber의 종류

(1) Spray Tower Scrubber

• 액체를 위에서 아래로 분사하여 오염된 공기와 접촉시키는 방식입니다.
• 구조가 단순하며 설치 및 유지보수가 쉽습니다.

(2) Venturi Scrubber

• 공기를 고속으로 가속시켜 오염 물질과 액체의 충돌을 극대화합니다.
• 미세 입자 제거에 효과적이며, 높은 효율을 자랑합니다.

(3) Packed Bed Scrubber

• 충전재를 사용하여 가스와 액체의 접촉 면적을 증가시킵니다.
• 주로 화학반응이 필요한 경우 사용됩니다.

(4) Impingement Plate Scrubber

• 오염된 공기가 액체와 충돌하면서 정화됩니다.
• 비교적 단순한 구조로, 중간 정도의 효율을 제공합니다.

(5) Cyclone Scrubber

• 원심력을 이용하여 입자를 제거하며, 액체와의 접촉을 통해 추가 정화를 수행합니다.
• 고속 공정에 적합합니다.

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5. Wet Scrubber의 장점

1. 다양한 오염 물질 제거: 미립자와 유해 가스를 동시에 처리할 수 있습니다.
2. 온도 제어: 고온의 가스를 냉각시켜 처리할 수 있습니다.
3. 설계 유연성: 다양한 공정 조건에 맞게 설계 및 조정이 가능합니다.
4. 효율성: 미세 입자와 유독 가스 제거에 높은 효율을 보입니다.

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6. Wet Scrubber의 단점

1. 폐수 처리 필요: 오염된 액체를 처리해야 하므로 추가적인 환경 관리가 필요합니다.
2. 부식 문제: 습식 환경으로 인해 장비가 부식될 가능성이 있습니다.
3. 운영 비용: 액체 소비와 폐수 처리 비용이 발생합니다.
4. 공정 복잡성: 액체와 가스의 적절한 접촉을 유지하기 위한 설계가 필요합니다.

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7. Wet Scrubber의 활용 분야

(1) 화학 공정

• 유독 가스와 화학 물질 제거에 사용됩니다.
• 예: 염화수소(HCl), 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 처리.

(2) 발전소

• 석탄 및 화석 연료를 사용하는 발전소에서 배출되는 황산화물(SOx)을 제거합니다.

(3) 제철 및 금속 산업

• 금속 가공 중 발생하는 먼지와 가스를 포집합니다.

(4) 폐기물 소각장

• 소각 과정에서 발생하는 유해 가스를 제거합니다.

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8. Wet Scrubber의 유지보수 및 관리

(1) 정기 점검

• 분사 장치, 충전재, 순환 펌프 등을 주기적으로 점검하여 정상 작동을 유지합니다.

(2) 세정액 관리

• 세정액의 농도와 pH를 주기적으로 확인하고 필요시 교체합니다.

(3) 부식 방지

• 부식 방지 코팅을 적용하거나 내식성 재료를 사용하여 장비의 수명을 연장합니다.

(4) 폐수 처리

• 오염된 세정액을 적절히 처리하여 환경오염을 방지합니다.

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9. Wet Scrubber의 미래 전망

환경 규제가 강화됨에 따라 Wet Scrubber는 지속적으로 발전하고 있습니다.

• 고효율화: 새로운 충전재와 설계 기술을 통해 더 높은 제거 효율을 제공.
• 폐수 재활용: 폐수 재활용 기술을 접목하여 운영 비용과 환경 영향을 줄임.
• 디지털화: IoT 기반의 모니터링 시스템으로 실시간 상태 점검과 자동 제어가 가능해짐.

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Wet Scrubber는 산업 공정에서 필수적인 오염 물질 제어 장치로 자리 잡고 있습니다. 지속적인 기술 발전과 관리 방법 개선을 통해 더 나은 환경 보호와 효율성을 제공할 것으로 기대됩니다.