스크러버(흡수탑)의 편류(Channeling)

스크러버 종류에 여러 가지가 있는데 그중에서 흡수탑이 가장 많이 사용되고 있다.

그런데 흡수탑에는 내부 편류 또는 충진제 막힘 등으로 기체·액체 접촉이 불량하여 흡수가 정상적으로 이루어지지 않아 독성물질 등의 대기 방출로 주변 근로자 폭로 위험이 있다.

 

 

 

흡수탑(충전 탑)의 편류(Channeling)

편류(Channeling)

충전탑에서 이상적으로 액체가 충전물 상단에서 분산되면 모든 충전물의 전 표면 위에 얇은 막을 형성하며 탑 아래로 흐르게 된다. 그러나 실제적으로는 이 막은 곳에 따라 두꺼워지거나 얇아져서 액체가 작은 개울처럼 모여 충전물의 어떤 특정한 통로를 따라 흐르게 된다. 특정 액체의 유속이 낮은 경우에는 대부분의 충전물이 마른 채로 있거나 한쪽에 고여 있게 된다. 이와 같이 액체가 한쪽으로만 흐르는 현상을 채널링(Channeling)이라고 하며, 대형 탑의 기능을 저하시키는 큰 요인이 된다.

 

 

편류(Channeling) 방지방안

 

1. 충전물의 배열 :

- 채널링은 규칙 충전되어 있는 탑에서 아주 심하고, 분쇄된 고체입자를 불규칙하게 충전하였을 때 덜 심하다.

  즉, 가지런한 충전물을 불규칙하게 충전하였을 때 채널링은 가장 적게 나타난다.

2. 탑의 직경 D와 충전물의 직경 d의 비와 액의 분포와의 관계:

- D/d = 8 ~ 10 : 채널링은 최소가 된다.

- D/d < 8 ~ 10 : 액이 벽면으로 모이는 경향이 있다.

- D/d > 8 ~ 10 : 액이 중앙으로 모이는 경향이 있다.

3. 재분배기 설치 :

- 다량의 충전물이 채워진 기다란 탑의 경우 채널링이 극심하기 때문에 충전층의 높이 3 ~ 4.5m마다 액체의 재분배기(Redistributor)를 설치한다.

4. 충전물의 단면적의 영향 :

- 충전물의 표면상태도 액의 분포에 영향을 주는데 단위 단면적에 대한 유하액을 증가시키면 액의 분포는 점차 균일해지므로 액의 분포를 균등하게 유지하려면 단면적을 크게 해서는 안된다.

5. 액의 유속:

- 유속이 너무 낮으면 대부분의 충전물 표면은 유체의 흐름에 젖지 않는다.

- 유속이 증가하면 젖은 표면이 증가하며 매우 높은 임계 속도로 하면 모든 충전물의 표면이 젖게 되는 효과가 커진다. 

  즉 임계 속도보다 높은 유속에서는 채널링의 영향이 크지 않다.

 

Reference : KOSHA, 폐가스처리설비(스크러버) 화재·폭발 예방 매뉴얼