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KR20250029945A - 암모니아-함유 공기를 정화하기 위한 세척 처리하기 위한 방법 - Google Patents

암모니아-함유 공기를 정화하기 위한 세척 처리하기 위한 방법 Download PDF

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KR20250029945A
KR20250029945A KR1020257003396A KR20257003396A KR20250029945A KR 20250029945 A KR20250029945 A KR 20250029945A KR 1020257003396 A KR1020257003396 A KR 1020257003396A KR 20257003396 A KR20257003396 A KR 20257003396A KR 20250029945 A KR20250029945 A KR 20250029945A
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South Korea
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ammonia
filter
aqueous liquid
cleaned
filter matrix
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Application number
KR1020257003396A
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Inventor
니콜라스 코넬리스 드 보어
Original Assignee
클라스 드 보어 베히어 비.브이.
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Publication date
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Abstract

제 1 방향으로 액체를 통과시킬 수 있으며 또한 제 1 방향에 대해 횡방향인 제 2 방향으로 가스를 투과시킬 수 있는 필터 매트릭스(filter matrix)를 포함하는 필터 유닛을 사용하여, 공간으로부터 클리닝 대상 암모니아-함유 공기를 세척 처리하기 위한 방법으로서, 여기서 수성 액체가 필터 유닛의 필터 매트릭스 상의 비교적 높은 지점에 도입되고, 클리닝 대상 암모니아-함유 공기는 제 2 방향으로 필터 매트릭스를 통과하여 지나가고, 암모니아가 풍부한 수성 액체는 비교적 낮은 지점에서 수집되며, 필터 유닛은 필터 매트릭스와 액체-교환 접촉하는 천들을 포함하고, 필터 매트릭스의 클리닝 대상 암모니아-함유 공기는 천들을 통과하여 필터 매트릭스의 하류 스트림을 지나간다.

Description

암모니아-함유 공기를 정화하기 위한 세척 처리하기 위한 방법
본 발명은 제 1 방향으로 액체를 통과시킬 수 있으며 또한 제 1 방향에 대해 횡방향인 제 2 방향으로 가스를 투과시킬 수 있는 필터 매트릭스(filter matrix)를 포함하는 필터 유닛을 사용하여, 공간으로부터 클리닝 대상 암모니아-함유 공기를 세척 처리하기 위한 방법에 관한 것이며;
여기서
- 수성 액체가 필터 유닛의 필터 매트릭스 상의 비교적 높은 지점에서 도입되고,
- 클리닝 대상 암모니아-함유 공기는 제 2 방향으로 필터 매트릭스(225)를 통과하여 지나가고, 및
- 암모니아가 풍부한 수성 액체는 비교적 낮은 지점에서 수집된다.
이러한 방법은, 예를 들어 미국 특허 공개 US2006/0118058로부터 당업계에 잘 알려져 있다.
한 가지 문제는 환경에 대한 피해를 제한하기 위해 공기를 광범위하게 정화해야 한다는 것이다.
본 출원의 목적은 공간의 공기로부터 암모니아를 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 프리앰블에서 언급된 종류의 방법을 제공하는 것이다.
이를 위해, 프리앰블에 따른 방법은, 필터 유닛이 적어도 하나의 천을 포함하고, 클리닝 대상 암모니아-함유 공기는 적어도 하나의 천을 통과하여 필터 매트릭스의 하류로 지나가며, 적어도 하나의 천은 필터 매트릭스와 액체-교환 접촉(liquid-exchanging contact)하는 것을 특징으로 한다.
가습된 천들로 암모니아의 농도는 비교적 낮은 흐름 저항(및 비교적 낮은 에너지 소모)으로 효율적으로 감소될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이러한 방식으로, 암모니아가 공간의 공기 중으로 방출되어 축적되는 축사, 분뇨 소화조, 수처리 시설과 같은 공간들의 공기로부터 암모니아를 제거할 수 있다.
수성 액체는 일반적으로 pH<6인 산성 액체이다.
천들은 일반적인 직조된 천들이다.
캔버스들의 수는 바람직하게는 최대 8개이고, 바람직하게는 2개이다.
필터 유닛은 적어도 2개의 천들을 포함하고, 클리닝 대상 암모니아-함유 공기는 적어도 2개의 천들을 통과하여 필터 매트릭스의 하류로 지나가며, 천들은 필터 매트릭스와 액체-교환 접촉하는 것이 바람직하다.
어떠한 이론에도 얽매이지 않고, 암모니아의 흡수는 하나의 천으로부터 이 천 하류로의 전이(스월(swirl))에 의해 촉진되며, 이것은 비교적 더 큰 압력 강하를 야기하게 되는, 단일 천에 대해 작은 메쉬(mesh) 크기를 선택함으로써 확산 거리를 단축시키는 것보다 더 유리한 것으로 생각되며, 여기서 압력 강하는 더 나은 성능을 위해 바람직하게는 0.5 내지 1000 파스칼, 보다 더 바람직하게는 0.5 내지 300 파스칼이다.
바람직한 실시예는 적어도 하나의 천이 4 제곱 밀리미터 미만, 바람직하게는 2 제곱 밀리미터 미만, 보다 더 바람직하게는 0.5 내지 1.5 제곱 밀리미터의 평균 메쉬 크기를 갖도록 제공되는 특별한 특징을 갖는다.
이러한 방식으로, 오염된 공기를 갖는 스트림에서 암모니아가 보다 더 효율적으로 클리닝된다. 1 제곱 밀리미터 정도의 평균 메쉬 크기에 상대적으로 가까운 규칙적인 메쉬 크기를 갖는 더 나은 품질의 천들은, 메쉬 크기가 공기 흐름이 잘 통과할 수 있도록 이루어지지만 또한 매우 커서 천으로 이루어진 천 섬유가 수성 액체를 흡수하여 팽창하더라도, 메쉬 크기가 지나치게 작아지지 않아 클리닝 대상 암모니아-함유 공기의 흐름을 과도하게 방해하지 않기 때문에, 유리한 효과를 갖는다.
바람직한 실시예는 천들 중의 적어도 하나가 천연 식물성 섬유들을 포함하고, 바람직하게는 황마(jute)를 포함하는 특징을 갖는다.
따라서, 에너지 소모가 습도 또는 온도에 관계없이 비교적 안정적으로 유지된다. 린넨(linen) 및 면(cotton)은 양모(sheep wool)보다 더 나은 결과를 제공하며, 황마는 최상의 결과를 제공한다. 바람직하게는, 모든 천들은 섬유의 중량을 기준으로 적어도 8%의 리그닌 및 선택적으로 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 20%의 헤미셀룰로오스 및/또는 펙틴을 포함하는 재료로 구성된다.
바람직한 실시예는 클리닝 대상 암모니아-함유 공기가 코코넛 섬유로 이루어진 필터 매트릭스를 통과하여 지나가는 특징을 갖는다.
따라서, 수성 액체에 의한 천들의 더 양호한 가습이 달성되며, 이것은 암모니아의 흡수를 향상시킨다.
바람직한 실시예는 필터 매트릭스의 상류에서, 공간으로부터 클리닝 대상 암모니아-함유 공기가 먼지 필터를 통과하여 지나가는 특징을 갖는다.
따라서, 시간에 따른 흐름 저항의 증가가 억제된다.
바람직한 실시예는 수성 액체가 산을 포함하며, 1.0 내지 6.0, 바람직하게는 적어도 초기에는 1.0 내지 3.0, 더 바람직하게는 적어도 초기에는 1.0 내지 2.0의 pH를 갖는 특징을 갖는다.
산은 바람직하게는 pKa>1인 약산, 예를 들어 시트르산이다. 바람직하게는, 시트르산의 농도는, 수성 액체의 중량을 기준으로, 10% 이상, 바람직하게는 25% 초과, 바람직하게는 약 50%이다.
바람직한 실시예는, 수성 액체 내의 산은, 수성 액체 내의 암모늄 염이 이 산보다 더 낮은 용해도를 갖는 산이며, 이 산의 농도는, 암모니아의 부존재 하에, 산의 암모늄 염의 최대 용해도의 농도보다 적어도 50% 더 높고, 바람직하게는 적어도 100% 더 높으며, 더 바람직하게는 적어도 150% 더 높게 되도록 선택되는 특징을 갖는다.
따라서, 클리닝 대상 암모니아-함유 공기로부터 암모니아를 흡수하는 능력이 향상된다. 예를 들어, 시트르산의 적절한 농도는 적어도 40%이다.
바람직한 실시예는 클리닝 대상 암모니아-함유 공기 내의 수증기의 농도가 증가되는 특징을 갖는다.
따라서, 필터 내의 물의 증발이 감소되고, 탈수(dehydration)의 위험이 감소된다. 유리하게는, 먼지 필터의 하류의 공기는 가습된다. 추가적으로 또는 그 대신에, 공기는 바람직하게는 응축에 의해 얻어지는 물로 가습된다. 이것에는 염들이 포함되어 있지 않다. 이러한 물은 제습기로 공간 내의 공기를 제습하는 것에 의해 유리하게 얻을 수 있다.
바람직한 실시예는 공기를 클리닝하는 목적을 위해, 클리닝 대상 암모니아-함유 공기가 제 1 유량으로 필터 유닛을 통과하여 지나가고, 수성 액체가 제 1 공기 유량보다 낮은 제 2 공기 유량으로 필터 유닛에 주기적으로 도입되는 특징을 갖는다.
따라서, 필터 매트릭스의 하류에서의 거품 생성(foaming)이 감소된다. 제 2 공기 유량은 유리하게는 0이다. 암모니아-함유 공기를 제 1 유량으로 특정 시간 동안 지나가게 한 후, 다시 필터 유닛 내의 수성 액체를 변화시킨다. 유리하게는, 이들 두 단계들 사이에서, 결정화된 암모늄 염은 세척액, 예를 들어 물, 바람직하게는 응축에 의해 얻어지는 물에 의해서 세척된다.
바람직한 실시예는 클리닝 대상 암모니아-함유 공기가 필터 매트릭스의 상류에서 및, 적용 가능한 경우, 먼지 필터 및/또는 팬의 하류에서 적어도 하나의 추가 필터 유닛을 통과하여 지나가며, 적어도 하나의 추가 필터 유닛은 추가 복수의 천들 및 추가 필터 매트릭스를 포함하는 특징을 갖는다.
따라서, 각각의 필터 유닛이 천들의 스택 및 필터 매트릭스 층을 갖는, 여러 개의 필터 유닛을 사용함으로써, 클리닝 대상 암모니아-함유 공기 중의 암모니아 농도는 천들의 스택 하나와 동일한 양의 필터 매트릭스를 포함하는 하나의 필터 유닛만을 갖는 정화 디바이스에 비해 더 효율적으로 감소될 수 있다.
바람직한 실시예는 비교적 깨끗한 수성 액체가 필터 유닛에 적용되며, 비교적 암모니아-오염된 수성 액체가 적어도 하나의 추가 필터 유닛에 적용되는 특징을 갖는다.
따라서, 동일한 양의 수성 액체로 클리닝 대상 암모니아-함유 공기로부터 더 높은 암모니아 흡수 효율이 얻어진다.
바람직한 실시예는, 암모니아가 제거된 공기가, 적어도 하나의 슬랫(slat)을 갖는 그리드를 통과하여 필터 유닛의 하류로 지나가고, 적어도 하나의 슬랫은 하류측 에지(downstream edge)를 갖는 평면으로 구성되며 그리고 상류측 에지(upstream edge)를 갖고, 상류측 에지는 하류측 에지보다 낮게 포지셔닝되는 특징을 갖는다.
이러한 방식으로, 슬랫들 상의 천들 및 필터 매트릭스의 하류에서 임의의 거품 생성물이 수집되며, 암모니아가 풍부한 수성 액체가 천들로 되돌아가, 비교적 낮은 지점으로 흘러서 그곳에서 수집된다.
바람직한 실시예는 필터 매트릭스 및 천들 하류에서, 및 선택적으로 슬랫들을 갖는 그리드의 상류에서, 암모니아가 제거된 공기가 조대한-메쉬(coarse-meshed) 재료의 층을 통과하여 흐르는 특징을 갖는다.
따라서, 천들 및 필터 매트릭스의 하류에서의 임의의 거품 생성이 거품-분해(foam-degrading) 재료의 층에 의해 감소되며, 암모니아가 풍부한 액체는 거품-분해 재료의 층을 통해 비교적 낮은 지점으로 유도되어 그곳에서 수집된다. 바람직하게는, 이 재료는 더 강한 거품-파괴(foam-breaking) 효과를 위해 소수성(hydrophobic)이거나 거친 표면을 갖는다. 이 재료는 상류 플라스틱 층, 필터 매트릭스 및/또는 천들에 비해 상대적으로 조대한-메쉬를 가지고 있다.
바람직한 실시예는 클리닝 대상 암모니아-함유 공기가 필터 매트릭스 및 먼지 필터 중 적어도 하나의 상류에 배치되는 팬에 의해 천들을 통과하여 공급되며, 바람직하게는 이 팬은 조정 가능한 특징을 갖는다.
따라서, 디바이스의 환경과 관련하여 0.5 내지 300 파스칼의 내부 공간에서의 과압이 달성될 수 있다.
이제, 도면에 기초하여 본 발명이 설명될 것이다.
도 1은 클리닝 대상 암모니아-함유 공기의 세척 처리를 위한 디바이스의 등각 투상도를 도시한다.
도 2는 클리닝 대상 암모니아-함유 공기의 교차-스트림(cross-stream) 세척 처리를 수행하기 위한 디바이스의 개략적인 단면을 도시한다.
도 3은 도 1에 따른 정화 디바이스의 상이한, 더 광범위한 실시예를 도시한다.
도 1은 암모니아-함유 공기의 교차-스트림(cross-stream) 세척 처리를 수행하기 위한 정화 디바이스의 등각 절단도를 도시한다. 정화 디바이스(100)는 6개의 벽에 의해 내부 공간(102)을 둘러싸는 하우징(101), 개구부(110)를 가진 측벽(103), 3개의 측벽들(104), 상부벽(107) 및 하부벽(108)으로 구성된다. 하우징(101)은 섀시(109) 상에 안착된다. 측벽(103)은 클리닝 대상 암모니아-함유 공기를 위한 내부 공간(102)으로의 공기 유입구 역할을 하는 개구부(110)를 포함한다. 팬(111)은 개구부(110)에 설치되어 클리닝 대상 암모니아-함유 공기가 유입될 수 있도록 한다. 팬(111)의 경우, 먼지 필터(112)가 또한 먼지 입자들의 암모니아-함유 공기를 클리닝하도록 배치되어 있다. 3개의 측벽들(104) 중, 2개의 측벽들(104)이 개구부(110)를 가진 측벽(103)에 인접해 있고, 하나의 측벽(104)은 측벽(103)의 반대편에 있으며, 공기 배출구 역할을 하는 개구부들을 포함한다. 개구부들은 그리드들(113)로 덮여 있다. 그리드들(113)은 슬랫들(114)을 포함한다. 슬랫들(114)은 가이딩 슬랫 표면(115), 벽에 부착되는 근위 에지(116) 및 원위 에지(117)를 가지며, 여기서 슬랫은 원위 에지(117)가 근위 에지(116)에 대해 비교적 높은 위치에 포지셔닝되고 슬랫들(114)의 가이딩 슬랫 표면들(115)이 개구부를 향하도록 경사져 있다.
측벽들(104)의 개구부들에서, 3D 매트릭스들(120)은 프레임들(125)에 포함되며, 이 프레임들은 외벽들(104) 상에 밀봉 방식으로 배치된다. 측벽들(104)에 대한 프레임들의 연결은, 작동 중에, 내부 공간(102) 내의 클리닝 대상 암모니아-함유 공기가 내부 공간(102)을 향하는 3D 매트릭스들(120)의 3D 매트릭스 표면들을 통해서만 흐른 다음, 3D 매트릭스들(120)을 통해 내부 공간(102)을 떠날 수 있도록 구성된다. 3D 매트릭스들(120)의 구성이 도 2에 도시되어 있다.
3D 매트릭스들(120)은 2개 층의 황마 천으로 각각 이루어진 2개의 스택들 사이에 샌드위치되는 필터 매트릭스를 각각 포함하는 필터 유닛을 포함한다(도시되지 않음, 도 2 참조). 모든 3D 매트릭스들(120) 위에는, 관수 디바이스들(130) 내의 액체 배출구들을 통해 필터 매트릭스들 및 황마 천들에 수성 액체를 적용할 수 있는 관수 디바이스들(130)이 배치된다. 관수 디바이스(130') 및 관수 디바이스(130")는 각각 3D 매트릭스들(120' 및 120")의 상단에 배열된다. 관수 디바이스들(130')은 수성 액체의 공급을 위한 공급 파이프에 연결되며, 관수 디바이스들(130'' 및 130")(보이지 않음)은 중간 연결 파이프들을 통해 관수 디바이스(130')에 직렬로 연결되어 이들 관수 디바이스들에도 수성 액체가 또한 공급될 수 있다. 관수 디바이스(130''')는 또한 오버플로우부(overflow)를 포함하며 이에 따라 통신 가능하게 결합되는 관수 디바이스들 내의 수성 유체의 압력은, 수성 액체를 공급하는 펌프(도시되지 않음)로부터의 압력 하에서 증가하지 않는다. 작동 시에, 수성 액체는 3D 매트릭스들(120)에 포함된 필터 매트릭스들을 통과하여 중력의 영향 하에서 하류로 흐를 수 있다.
3D 매트릭스들(120) 아래에는, 3D 매트릭스들(120)을 통과하여 흐른 수성 액체를 모으고 수집할 수 있는 수집 용기(140)가 설치되어 있다. 수집 용기(140)는 하우징(101)의 측벽들(103, 104)의 하부 부분 및 하부벽(108)에 의해 형성된다.
작동 시에, 팬(111)은 디바이스(100)의 주변으로부터 암모니아-오염된 공기를 흡인한다. 암모니아로 오염된 공기는 먼지 필터(112)를 통과하여 지나가는 것에 의해 먼지 입자들이 먼저 클리닝된다. 그런 다음, 먼지 입자들이 제거된 암모니아-오염된 공기가 개구부(110)를 통해 내부 공간(102) 안으로 유입되며, 이곳에서 디바이스(100)가 위치된 근처 영역의 공기 압력보다 약 0.75 Pa 더 높은 과압이 확립된다. 먼지 입자들이 제거된 암모니아-오염된 공기는 과압으로 인해 3D 매트릭스들(120)을 통해 내부 공간(102) 밖으로 유출된다. 동시에, 관수 디바이스들(130)은 완충제를 함유하는 수성 액체로 3D 매트릭스들(120)을 위쪽에서 관수(irrigating)한다. 따라서, 수성 액체의 유체 흐름은 3D 매트릭스들(120)을 통과하여 흐르는 암모니아-오염된 공기의 교차-공기 흐름(cross-airflow)으로부터 암모니아를 수용할 수 있다. 수성 액체는 디바이스(100)의 하부벽(108)에 있는 3D 매트릭스들(120)의 하부 측으로부터 수집 용기(140) 안으로 유입되어 거기에서 수집된다. 수집 용기로부터, 수성 액체는 정화 용량이 원하는 임계값 아래로 떨어질 때까지 관수 디바이스들(130)에 의해 재사용될 수 있다. 교차-공기 흐름은 액적, 에어로졸 또는 거품 형태의 수성 액체가 함께 운반되고, 이들 형태의 수성 액체는 가이딩 슬랫 표면에 의해 포획될 수 있으며, 그 후 중력의 영향 하에 3D 매트릭스들(120) 내로 다시 흐른다는 단점이 있다. 이러한 방식으로, 유출되는 공기 흐름은 먼지, 암모니아 및 정화를 위해 제공된 수성 액체가 부분적으로 클리닝된다.
본 발명의 이러한 실시예 및 다른 실시예들에 대한 대안적인 순환 방법에서, 팬(111)은 3D 매트릭스들(120) 상의 관수 디바이스들(130)에 의해 완충제를 포함하는 수성 액체를 적용하는 동안 턴 오프되거나 비교적 낮은 전력 상태에 놓인다. 바람직하게는, 재료들이 포화되고 과량의 수성 액체가 수집 용기(140) 안으로 배출될 정도로 많은 양의 액체가 적용된다. 암모니아-흡수 세척액의 적용이 중단 후에, 암모니아-오염된 공기가 디바이스(100)의 주변으로부터 추출되어 디바이스(100)의 내부 공간(102) 안으로 송풍됨으로써, 디바이스 주변과 비교하여 0.75 Pa의 과압에서 3D 매트릭스들(120)을 통과하는 암모니아-오염된 공기의 공기 흐름을 확립한다. 이러한 작동 방식으로 필터 매트릭스의 하류에서의 거품 생성 및 수성 액체로부터의 물 손실의 위험이 감소된다. 습도계(도시되지 않음)를 사용하여 습도가 결정될 수 있으며, 연속적인 사이클들 사이의 지속기간이 상기 순환 방법에 따라 결정될 수 있다. 한편, 암모니아-오염된 공기로부터 암모니아를 흡수하는 수성 액체의 용량이 여전히 충분한 경우, 수성 액체로부터의 증발로 인한 물의 손실을 보상하기 위해 하나 이상의 세척 단계들에서 추가적인 물이 3D 매트릭스들(130)에 적용될 수 있으며, 바람직하게는 그런 다음 팬(111)은 거품 생성을 방지하기 위해 스위치 오프되거나 비교적 낮은 전력으로 작동된다. 세척 단계들은 수성 액체 및 시트르산을 비롯한 그 성분들의 사용을 감소시킨다. 시트르산의 농도는 필터 유닛들에 적용하기 위한 수성 액체의 중량에 대하여 50%이다. 암모니아-오염된 공기의 온도 및 습도에 따라, 3D 매트릭스들(120) 내의 용해된 시트르산 및/또는 암모니아가 결정화 또는 침전되기 전까지 수용액으로부터 물의 허용 가능한 손실 및 이에 따른 팬(111)의 작동 지속기간이 결정될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 클리닝 대상 암모니아-함유 공기가 가습됨으로써, 수성 액체를 변경하기 전까지 세척 단계들이 더 적어지나 전혀 필요하지 않게 될 수 있다.
도 2는 도 1의 실시예로부터의 3D 매트릭스의 개략적인 단면을 도시한다.
3D 매트릭스(120)는 내부 공간(102)을 향하는 측면(221) 및 슬랫들(114)을 갖는 그리드(113)를 향하는 측면(222)을 갖는 다층 어셈블리이다. 공기 흐름은 3D 매트릭스를 통해 상기 측면(221)으로부터 상기 측면(222)으로 흐른다. 3D 매트릭스(120)는 다음과 같이 내부 공간(102)을 향하는 측면(222)으로부터 측면(222)을 향하는 측면(221)으로 구성된다: 공기가 흐를 수 있는 제 1 플라스틱 층(223), 제 1 황마 천(224') 및 제 2 황마 천(224'')으로 이루어지며 두 천들 모두는 대략 1 밀리미터의 공기 흐름에 대해 횡방향인 메쉬 표면에 대응하는 메쉬 크기를 갖는 제 1 황마 천 스택(224). 제 1 황마 천(224') 및 제 2 황마 천(224")의 적층은 대부분의 경우 제 1 황마 천(224')의 메쉬들이 제 2 황마 천(224")의 메쉬들과 완전히 일치하지 않게 되도록 구성된다. 다음으로, 코코넛 섬유 층으로 구성되는 필터 매트릭스(225)가 뒤따르며, 이 필터 매트릭스(225)도 또한 제 2 황마 천 스택에 의해 다른 측면 상에 플랭킹되고(flanked), 제 2 황마 천 스택(226')은 제 3 황마 천(226') 및 제 4 황마 천(226")으로 이루어지며, 제 3 황마 천(226') 및 제 4 황마 천(226'')의 특성들은 제 1 황마 천(224') 및 제 2 황마 천(224'')의 특성들과 동일하고, 적층 방식은 제 1 스택(224)에서의 제 1 황마 천(224') 및 제 2 황마 천(224'')의 적층과 동일하다. 필터 매트릭스 및 천들은 함께 필터 유닛을 형성한다. 그런 다음, 제 2 황마 천 스택(226)은 공기가 흐를 수 있는 제 2 플라스틱 층(227)에 의해 플랭킹된다. 슬랫들(114)을 갖는 그리드(113)를 향하는 측면(222) 상에는, 조대한 플라스틱 섬유들의 거품 파괴(foam breaking) 층(228)이 적용되었다.
3D 매트릭스의 상이한 층들은 적어도 0.75 Pa의 압력차가 팬에 의해 확립될 수 있는 방식으로 구성된다. 환풍기의 동력이 허용하는 경우, 적어도 두 개의 황마 천들로 이루어지는 하나 이상의 추가 스택들이 제 1 플라스틱 층(223)의 상류에 및/또는 제 2 플라스틱 층(227)과 거품 파괴 층 사이에 설치될 수 있으며, 이를 통해 용량이 증가될 수 있다.
작동 시에, 그리드(113)의 측면 상의 3D 매트릭스에서의 거품 생성은 거품을 함유할 수 있는 공기 흐름을 거품 파괴 층(228)을 통과하여 지나가게 함으로써 감소된다. 공기 흐름이 거품 파괴 층(228)을 떠난 이후에도 거품을 여전히 포함하고 있는 경우, 이 거품은 슬랫들(114)의 가이딩 슬랫 표면(115) 상에서 수집될 것이고, 이 표면 상에서 거품이 추가로 분해될 수 있으며, 이로 인해 생성된 임의의 오염물들이 포함된 수성 액체가 슬랫들(114)의 근위 에지(116)를 향해 다시 흘러 거품 파괴 층(228)을 통과하여 3D 매트릭스 아래에 있는, 도시되지 않은, 수집 용기로 흘러 들어가서, 수집 용기에서 수집된다. 이러한 방식으로, 공기를 정화하기 위한 수성 액체의 소모가 감소된다.
도 3은 도 1에 따른 정화 디바이스의 상이한, 더 광범위한 실시예를 도시한다. 이 실시예에는 도 1에 따른 정화 디바이스의 모든 양태들이 제공되지만, 그리드들(113)에 인접하게 배열되는 일반적인 3D 매트릭스들(120)에 더하여, 추가적인 3D 매트릭스들(321) 및 3D 매트릭스들(322)이 제공된다. 3D 매트릭스들(321)은 내부 공간(102)을 향하는 매트릭스들(320)의 측면들 상의 3D 매트릭스들(320)에 인접해 있다. 3D 매트릭스들(322)은 내부 공간(102)을 향하는 매트릭스들(321)의 측면들 상의 3D 매트릭스들(321)에 인접해 있다. 각각의 3D 매트릭스(120, 321, 322) 위에는, 필터 층들 및 황마 천들에 수성 액체를 공급할 수 있는 관수 디바이스(130, 331, 332)가 배치된다.
관수 디바이스(130'), 관수 디바이스(130''), 관수 디바이스(130''')는 3D 매트릭스들(120) 각각의 상단에 배치된다. 관수 디바이스(130')에는 수성 액체의 공급을 위한 공급 파이프(340)가 제공되고, 각각 연결 파이프(341) 및 연결 파이프(342)에 의해 관수 디바이스(130") 및 관수 디바이스(130''')에 직렬로 연결된다. 과잉의 수성 액체는 오버플로우부(343)를 통해 제 1 저장소로 다시 흐를 수 있으며, 이 저장소에는 수성 액체를 공급하기 위한 공급 파이프(340)가 연결되어 있다.
관수 디바이스(331'), 관수 디바이스(331"), 관수 디바이스(331''')는 각각의 3D 매트릭스들(321)의 상단에 배치된다. 관수 디바이스(331')에는 수성 액체의 공급을 위한 공급 파이프(350)가 제공되며, 관수 디바이스(331')는 각각 연결 파이프(351) 및 연결 파이프(352)에 의해 관수 디바이스(331") 및 관수 디바이스(331''')에 직렬로 연결된다. 과잉의 수성 액체는 오버플로우부(353)를 통해 제 2 저장소로 다시 흐를 수 있으며, 이 저장소에는 수성 액체를 공급하기 위한 공급 파이프(350)가 연결되어 있다.
관수 디바이스(332'), 관수 디바이스(332''), 관수 디바이스(332''')는 각각의 3D 매트릭스들(322)의 상단에 배치된다. 관수 디바이스(332')에는 수성 액체의 공급을 위한 공급 파이프(360)가 제공되며, 관수 디바이스(332')는 각각 연결 파이프(361) 및 연결 파이프(362)에 의해 관수 디바이스(332") 및 관수 디바이스(332''')에 직렬로 연결된다. 과잉의 수성 액체는 오버플로우부(363)를 통해 제 3 저장소로 다시 흐를 수 있으며, 이 저장소에는 수성 액체를 공급하기 위한 공급 파이프(360)가 연결되어 있다.
3D 매트릭스들(120)을 통과하여 흐르며 흡수된 암모니아를 함유하는 수성 액체는 제 2 저장소에서 수집될 수 있다. 3D 매트릭스들(321)을 통과하여 흐르며 더 많이 흡수된 암모니아를 함유하는 수성 액체는 제 3 저장소에서 수집될 수 있다. 3D 매트릭스들(322)을 통과하여 흐르며 보다 더 많이 흡수된 암모니아를 함유하는 수성 액체는 또한 제 3 저장소에서 수집될 수 있다. 예를 들어, 작동 중에, 제 1 저장소는 비교적 순수한 수성 액체를 함유하고, 제 2 저장소는 비교적 불순한 수성 액체를 함유하고, 제 3 저장소는 가장 불순한 수성 액체를 함유한다. 처리 플랜트의 매트릭스들, 관수 디바이스들 및 파이프들의 이러한 배열은 클리닝 대상 암모니아-함유 공기로부터 암모니아를 보다 효율적으로 추출한다.

Claims (15)

  1. 제 1 방향으로 액체를 통과시킬 수 있으며 또한 상기 제 1 방향에 대해 횡방향인 제 2 방향으로 가스를 투과시킬 수 있는 필터 매트릭스(filter matrix)(225)를 포함하는 필터 유닛을 사용하여, 공간으로부터 클리닝 대상 암모니아-함유 공기를 세척 처리하기 위한 방법으로서,
    여기서
    - 수성 액체가 상기 필터 유닛의 상기 필터 매트릭스(225) 상의 비교적 높은 지점에서 도입되고,
    - 상기 클리닝 대상 암모니아-함유 공기는 상기 제 2 방향으로 상기 필터 매트릭스(225)를 통과하여 지나가고, 및
    - 암모니아가 풍부한 상기 수성 액체는 비교적 낮은 지점에서 수집되며,
    상기 필터 유닛은 적어도 하나의 천(226', 226")을 포함하고, 상기 필터 매트릭스(225)의 하류의 상기 클리닝 대상 암모니아-함유 공기는 적어도 하나의 천(cloth)(226', 226")을 통과하여 지나가고, 상기 적어도 하나의 천(226', 226")은 상기 필터 매트릭스(225)와 액체-교환 접촉(liquid-exchanging contact)하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 필터 유닛은 적어도 2개의 천들(226', 226")을 포함하고, 상기 클리닝 대상 암모니아-함유 공기는 상기 적어도 2개의 천들(226', 226")을 통과하여 상기 필터 매트릭스(225)의 하류로 지나가며, 상기 천들(226', 226")은 상기 필터 매트릭스(225)와 액체-교환 접촉하는, 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 천(226', 226'')은 4 제곱 밀리미터 미만, 바람직하게는 2 제곱 밀리미터 미만, 바람직하게는 0.5 내지 1.5 제곱 밀리미터의 평균 메쉬(mesh) 크기를 갖도록 제공되는, 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 천들(226', 226") 중 적어도 하나는 천연 식물성 섬유들을 포함하고, 바람직하게는 황마(jute)를 포함하는, 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클리닝 대상 암모니아-함유 공기는 코코넛 섬유로 이루어진 상기 필터 매트릭스(225)를 통과하여 지나가는, 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 매트릭스(225)의 상류에서, 상기 공간으로부터 상기 클리닝 대상 암모니아-함유 공기가 먼지 필터(112)를 통과하여 지나가는, 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수성 액체는 산을 함유하며, 1.0 내지 6.0, 바람직하게는 적어도 초기에는 1.0 내지 3.0, 더 바람직하게는 적어도 초기에는 1.0 내지 2.0의 pH를 갖는, 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수성 액체 내의 산은 상기 수성 액체 내의 암모늄 염이 상기 산보다 더 낮은 용해도를 갖는 산이며, 상기 산의 농도는, 상기 암모니아의 부존재 하에, 상기 산의 상기 암모늄 염의 상기 최대 용해도의 농도보다 적어도 50% 더 높고, 바람직하게는 적어도 100% 더 높으며, 더 바람직하게는 적어도 150% 더 높게 되도록 선택되는, 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클리닝 대상 암모니아-함유 공기 내의 수증기의 농도가 증가되는, 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공기를 클리닝하는 목적을 위해, 상기 클리닝 대상 암모니아-함유 공기는 제 1 유량으로 상기 필터 유닛을 통과하여 지나가고, 상기 수성 액체는 상기 제 1 공기 유량보다 낮은 제 2 공기 유량으로 상기 필터 유닛에 주기적으로 도입되는, 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클리닝 대상 암모니아-함유 공기는 상기 필터 매트릭스(225)의 상류에서 및, 적용 가능한 경우, 먼지 필터(112) 및/또는 팬(111)의 하류에서 적어도 하나의 추가 필터 유닛을 통과하여 지나가며, 상기 적어도 하나의 추가 필터 유닛은 추가 복수의 천들 및 추가 필터 매트릭스(225)를 포함하는, 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 비교적 깨끗한 수성 액체가 상기 필터 유닛에 적용되며, 비교적 암모니아-오염된 수성 액체가 적어도 하나의 추가 필터 유닛에 적용되는, 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 암모니아가 제거된 공기는 적어도 하나의 슬랫(slat)을 갖는 그리드를 통과하여 상기 필터 유닛의 하류로 지나가고, 상기 적어도 하나의 슬랫은 하류측 에지(downstream edge)(117)를 갖는 평면으로 구성되며 그리고 상류측 에지(upstream edge)(116)를 갖고, 상기 상류측 에지(116)는 상기 하류측 에지(117)보다 낮게 포지셔닝되는, 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 매트릭스(225) 및 상기 천들(226', 226")의 하류의, 그리고 선택적으로 슬랫들(114)을 갖는 상기 그리드(113)의 상류의, 암모니아가 제거된 공기는 조대한-메쉬(coarse-meshed) 재료의 층(228)을 통과하여 흐르는, 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클리닝 대상 암모니아-함유 공기는 상기 필터 매트릭스(225) 및 상기 먼지 필터(112) 중 적어도 하나의 상류에 배치되는 팬(111)에 의해 상기 천들(226', 226")을 통과하여 공급되며, 바람직하게는 상기 팬(111)은 조정 가능한, 방법.
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