KR0145198B1 - Apparatus for oxidative deodorization of exhaust gas - Google Patents
Apparatus for oxidative deodorization of exhaust gasInfo
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Abstract
본 발명은 폐가스중에 포함된 H2S, CH3SH, (CH3)2S, (CH3)2S2, (CH3)3N 및 NH3등의 악취원인 물질을 산화 탈취하는 장치에 관한 것으로, 폐가스로부터 수분을 제거하는 수분 분리장치(10); 수분이 제거된 폐가스중의 악취원인 물질을 오존으로 산화시켜 탈취하는 오존접촉장치(20); 오존발생장치(40)로부터 오는 폐가스중의 잔류 악취원인 물질을 흡착 산화하고 또한 미반응 오존을 분해하는 촉매탑(30); 및 오존을 발생시켜 이를 상기 오존접촉장치(20)로 공급하여 주는 오존발생장치(40)를 포함하고 바람직하게는 촉매탑(30)의 출구에 폐가스중의 오존농도를 측정하기 위한 오존농도 측정장치(50)와 피드백(Feed Back) 시스템으로 촉매탑(30) 출구의 오존농도에 따라 오존발생장치(40)로부터 오존접촉장치(20)로 공급되는 오존양을 제어하기 위한 오존공급 제어장치(60)를 포함하여 구성되며, 악취원인 물질을 지속적으로 안정적으로 산화제거시킬 수 있고, 부산물로 인한 2차 오염 문제를 해소할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for oxidatively deodorizing substances which are odor sources such as H 2 S, CH 3 SH, (CH 3 ) 2 S, (CH 3 ) 2 S 2 , (CH 3 ) 3 N and NH 3 contained in the waste gas. Regarding, the water separator 10 for removing water from the waste gas; An ozone contact device 20 for oxidizing and deodorizing a substance which is a bad smell source in waste gas from which water is removed; A catalyst tower 30 which adsorbs and oxidizes a substance which is a residual odor source in the waste gas coming from the ozone generator 40 and decomposes unreacted ozone; And an ozone generator 40 for generating ozone and supplying it to the ozone contact device 20. Preferably, an ozone concentration measuring device for measuring ozone concentration in waste gas at the outlet of the catalyst tower 30. The ozone supply control device 60 for controlling the amount of ozone supplied from the ozone generator 40 to the ozone contact device 20 according to the ozone concentration at the outlet of the catalyst tower 30 by the feedback system 50 and the feedback. ), It can continuously oxidize and remove odor-causing substances and solve the secondary pollution problem caused by by-products.
Description
제1도는 본 발명에 따른 폐가스의 산화탈취 장치의 1실시예를 나타내는 블록도.1 is a block diagram showing an embodiment of an apparatus for oxidative deodorization of waste gas according to the present invention.
제2도는 종래 기술에 따른 폐가스의 산화탈취 장치를 나타내는 블록도.2 is a block diagram showing an apparatus for oxidative deodorization of waste gas according to the prior art.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10:수분 분리장치 20:오존 접촉장치10: water separator 20: ozone contact device
30:촉매탑 31:촉매층30: catalyst tower 31: catalyst layer
32:활성탄 층 40:오존 발생장치32: activated carbon layer 40: ozone generator
50:오존농도 측정장치 60:오존공급 제어장치50: ozone concentration measuring device 60: ozone supply control device
100:세정탑 200:오존접촉조100: washing tower 200: ozone contact tank
300:활성탄 탑 400:오존 발생기300: activated carbon tower 400: ozone generator
본 발명은 하. 폐수 및 분뇨처리장과 산업현장 등에서 배출되는 폐가스 중에서 악취원인 물질을 제거하는 장치에 관한 것으로 특히 악취 원인 물질을 2단으로 산화 탈취하는 폐가스이 산화탈취 장치에 관한 것이다.The present invention ha. The present invention relates to an apparatus for removing odorous substances from waste gas discharged from waste water, manure treatment plants and industrial sites, and more particularly, to an oxidative deodorization apparatus for waste gases which oxidatively deodorize odor causing substances in two stages.
종래의 폐가스 산화탈취 장치는 제2도에 도시된 바와 같이 세정수가 담긴 세정탑(100), 오존접촉조(200), 오존발생기(400), 및 활성탄 탑(300)을 포함하여 구성되고 악취원인 물질이 포함된 폐가스는 세정탑(100)의 세정수를 통과하는 동안 수용해성 악취물질이 물에 녹아 제거되고 오존접촉조(200)를 통과하면서 오존에 의해 악취요인 물질이 산화탈취된 후 활성탄 탑(300)을 통과한다. 이때, 오존접촉조(200)에서 미반응된 폐가스중의 잔류 악취가스와 잔류오존이 흡착되어 이들이 대기중으로 그대로 방출되는 것을 방지하고 있었다.Conventional waste gas oxidative deodorization apparatus is composed of a washing tower 100, ozone contact tank 200, ozone generator 400, and activated carbon tower 300 containing the washing water as shown in FIG. The waste gas containing the substance is removed by dissolving water-soluble odorous substances in water while passing through the washing water of the washing tower 100 and passing through the ozone contacting tank 200 to deodorize the odor-causing substances by the ozone. Pass 300. At this time, residual odor gas and residual ozone in the unreacted waste gas were adsorbed in the ozone contact tank 200 to prevent them from being released into the atmosphere.
그러나, 이러한 종래의 폐가스 산화탈취 장치의 문제점으로서는, 수용해성 악취원인 물질이 용해되어 있는 세정수 자체가 2차 오염원이 되므로 이를 별도로 정화처리 하여야 할뿐만 아니라, 폐가스를 2차 처리하는 활성탄의 미세기공에 오염원인 물질이 점차 흡착누적됨에 따라서 활성탄의 기능이 감소되어 흡착효율이 떨어져서 악취원인 물질을 안정적으로 제거할 수 없어 자주 새로운 화성탄으로 교환해 주어야 하는 불편이 있었다.However, as a problem of the conventional waste gas oxidative deodorization apparatus, since the washing water itself in which the water-soluble odorous substance is dissolved becomes a secondary pollutant, it is not only to be purified separately, but also fine pores of activated carbon for secondary treatment of waste gas. As the source of pollutant is gradually accumulated in adsorption, the function of activated carbon decreases, so the adsorption efficiency decreases, and thus, it is inconvenient to replace it frequently with new ignited coal because it cannot stably remove the odorous material.
또한 활성탄이 오존접촉조로부터 이월되어온 잔류오존에 의해 재가되어 분진으로 비산됨으로써 2차 오염을 발생시키며, 오존접촉조로부터 고농도의 오존이 이월되어와서 활성탄층에 축적되는 경우에는 폭발과 연소의 위험마저 있다는 문제점이 있었다.In addition, the activated carbon is regenerated by the residual ozone carried over from the ozone contact tank and scattered to dust to generate secondary pollution.In the case where high concentration of ozone is carried over from the ozone contact tank and accumulated in the activated carbon layer, even the risk of explosion and combustion There was a problem.
그리고 세정과정을 통해 폐가수중에 다량으로 함유된 수분으로 인해 오존접촉조에서의 오존산화 효율이 떨어져서 상기 수분이 활성탄층에서 결로(結露)현상을 일으킴으로써 활성탄층의 기공이 폐쇄되어 폐가스를 대기중에 방출시키는데 보다 높은 압력이 필요하다는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 오존접촉조(200) 내에서 오존과 악취원인 물질의 접촉이 비효율적이어서 폐가스가 5∼10초 정도의 긴 시간동안 체류하여야 하고 또한 활성탄 탑(300) 내에서는 미반응 잔류오존과 잔류악취 가스가 활성탄에 충분히 흡착되도록 하기 위해서 이들 가스가 3∼10초 정도의 긴시간 동안 체류시켜야 하므로 이들 오존접촉조(200) 및 활성탄 탑(300)의 용량을 대형화하여야 한다는 문제점도 있었다.In addition, the ozone oxidation efficiency in the ozone contact tank decreases due to the moisture contained in the waste water through the washing process, causing moisture to condense in the activated carbon layer. Not only is there a problem that a higher pressure is required to release the gas, the contact between ozone and odorous substances in the ozone contact tank 200 is inefficient, and the waste gas has to stay for a long time of about 5 to 10 seconds and the activated carbon tower ( In order to sufficiently adsorb the unreacted residual ozone and residual malodorous gas into the activated carbon in 300, the capacity of these ozone contact tank 200 and the activated carbon tower 300 must be maintained for a long time of about 3 to 10 seconds. There was also a problem that should be enlarged.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 발명이 목적은 오염물질이 함유된 세정수 및 활성탄에 의한 2차 오염을 방지하고, 악취원인 물질을 지속적이고 안정적으로 제거하면서 악취원인 물질을 2단계로 산화하여 보다 완전하게 탈취할 수 있는 폐가스의 산화탈취 장치를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to prevent secondary pollution by the washing water and activated carbon containing contaminants, while continuously and stably removing the odor source The present invention provides an apparatus for oxidative deodorization of waste gas which can be more completely deodorized by oxidizing a substance which is a bad smell in two stages.
본 발명의 다른 목적은 오존접촉장치의 오존산화 효율을 향상시키고, 대기로 폐가스를 방출할 때, 저압으로 방출시킬 수 있으며 콤팩트한 폐가스의 산화탈취 장치를 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 대기로 방출되는 오존량을 자동적으로 적절하게 제어하여 대기오염을 방지하고 오존 발생 비용을 절감할 수 있는 폐가스 산화탈취 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to improve the ozone oxidation efficiency of the ozone contact device, and when the waste gas is discharged to the atmosphere, it is possible to release at a low pressure and to provide a compact waste gas deodorization device. Still another object of the present invention is to provide a waste gas oxidative deodorization apparatus capable of automatically and appropriately controlling the amount of ozone released into the atmosphere to prevent air pollution and reduce the cost of ozone generation.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 종래의 폐가스 산화탈취 장치에서 오존접촉조 전단에 설치되던 세정탑을 제거하는 대신에 수분 분리장치를 두고, 오존접촉조 후단에 설치되던 활성탄 탑 대신에 촉매탑을 두는 한편, 바람직하게는 상기 촉매탑 출구에서 대기중으로 방출되는 배기가스 중의 오존 농도를 측정하는 오존농도 측정장치를 구비시킴으로서 상기 촉매탑으로부터 대기중으로 방출되는 가스중의 오존농도를 측정할 수 있게 하여서 만약 대기중으로 허용농도 이상의 오존이 방출된다면 피드백(Feed Back)시스템을 통해 오존발생 장치로부터 오존접촉장치로 공급되는 오존양을 조절하도록 구성한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention has a water separation device instead of removing the cleaning tower installed in the front of the ozone contact tank in the conventional waste gas oxidation deodorization device, instead of the activated carbon tower installed in the rear of the ozone contact tank catalyst tower On the other hand, preferably by providing an ozone concentration measuring device for measuring the ozone concentration in the exhaust gas discharged into the atmosphere at the outlet of the catalyst tower to enable the ozone concentration in the gas emitted from the catalyst tower to the atmosphere to be measured If ozone above the allowable concentration is released into the atmosphere, it is configured to adjust the amount of ozone supplied from the ozone generating device to the ozone contacting device through a feedback (Feed Back) system.
본 발명에 의해 산화 탈취되는 악취원인 물질에는 유화수소(H2S), 메틸메르캅탄(CH3SH), 유화메틸(CH3)2S), (CH3)2S2, 트리메틸아민((CH3)3N), 및 암모니아(NH3)가 포함되고 오존에 의해서는 다음가 같이 산화된다.Substances that are odor-deodorized by the present invention include hydrogen sulfide (H 2 S), methyl mercaptan (CH 3 SH), methyl emulsion (CH 3 ) 2 S), (CH 3 ) 2 S 2 , trimethylamine (( CH 3 ) 3 N), and ammonia (NH 3 ) and oxidize with ozone as follows.
H2S+O3→SO3H2OH 2 S + O 3 → SO 3 H 2 O
CH3SH+O3→CH3OH+SO2 CH 3 SH + O 3 → CH 3 OH + SO 2
(CH3)2S+O3→CH3SOCH3+O2 (CH 3 ) 2 S + O 3 → CH 3 SOCH 3 + O 2
(CH3)3N+O3→CH3NO2+CO2+H2O(CH 3 ) 3 N + O 3 → CH 3 NO 2 + CO 2 + H 2 O
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 구성은 제1도에 도시된 바와 같이 폐가스로부터 수분을 제거하는 수분 분리 장치(10); 수분이 제거된 폐가스중의 악취원인 물질을 오존으로 산화시켜 탈취하는 오존접촉장치(20); 오존접촉장치(20)에서 배출되는 폐가스중에 함유된 잔류 악취원인 물질을 흡착 산화하고 또한 미반응 오존을 분해하는 촉매탑(30); 및 오존을 발생시켜 이를 상기 오존접촉장치(20)로 공급하여 주는 오존발생장치(40)를 포함하고, 바람직하게는 촉매탑(30)의 출구에 폐가스중의 오존농도를 측정하기 위한 오존농도 측정장치(50)와, 상기 오존농도 측정장치(50)에 의해 측정된 촉매탑(30) 출구의 오존농도에 따라 오존발생장치(40)로부터 오존접촉장치(20)로 공급되는 오존량을 제어하기 위한 오존공급 제어장치(60)를 포함하여 구성된다. 상기 수분 분리장치(10)는 관성돌출형 수분 분리장치가 바람직하다.The configuration of the present invention is a water separation device 10 for removing water from the waste gas as shown in FIG. An ozone contact device 20 for oxidizing and deodorizing a substance which is a bad smell source in waste gas from which water is removed; A catalyst tower 30 which adsorbs and oxidizes a substance which is a residual bad smell contained in the waste gas discharged from the ozone contact device 20 and decomposes unreacted ozone; And an ozone generator 40 for generating ozone and supplying it to the ozone contact device 20. Preferably, the ozone concentration measurement for measuring the ozone concentration in the waste gas at the outlet of the catalyst tower 30 is performed. To control the amount of ozone supplied from the ozone generator 40 to the ozone contact device 20 according to the ozone concentration at the outlet of the catalyst tower 30 measured by the apparatus 50 and the ozone concentration measuring apparatus 50. It comprises a ozone supply control device (60). The water separator 10 is preferably an inertial protrusion type water separator.
상기 오존접촉장치(20)로서는 바람직하게는오존과 악취원인 물질이 효율적으로 접촉되도록 가이드 베인(Guide vane)형 접촉장치를 사용함으로써 1초 이하, 바람직하게는 0.5초 이하의 짧은 시간내에 충분한 접촉반응이 이루어지도록 한다. 이 오존접촉장치에서 오존에 의해 악취원인 물질의 약 60∼80% 정도가 산화되고 나머지 미반응 오존과 악취원인 물질은 촉매탑(30)으로 이월된다.Preferably, the ozone contact device 20 has a sufficient contact reaction within a short time of 1 second or less, preferably 0.5 seconds or less by using a guide vane type contact device so that the ozone and odorous substances are contacted efficiently. Let this be done. In this ozone contacting device, about 60 to 80% of the malodorous substance is oxidized by ozone, and the remaining unreacted ozone and malodorous substance are carried over to the catalyst tower 30.
상기 촉매탑(30)은 오존접촉장치(20)에서 배출되는 미반응 악취원인 물질 및 오존을 산화시키는 것으로써, 하부의 촉매층(31)과 그 상부에 설치되는 활성탄층(32)으로 구성되어 있다. 상기 촉매층(31)은 MnO2, Cuo, Ni, Fe3O4중에서 적어도 하나 이상의 촉매로 구성된 것이 바람직하나 제거되어야 할 악취 원인물질에 따라 이를 달리할 수 있고, 촉매의 형태는 펠렛(pellet) 형태가 바람직하다.The catalyst tower 30 is composed of the lower catalyst layer 31 and the activated carbon layer 32 disposed thereon by oxidizing ozone and an unreacted malodorous source discharged from the ozone contact device 20. . The catalyst layer 31 is preferably composed of at least one catalyst of MnO 2 , Cuo, Ni, Fe 3 O 4 It can vary depending on the odor causing material to be removed, the form of the catalyst (pellet) Is preferred.
촉매의 양은 처리될 폐가스의 유입양에 따라 적정하게 선정되는데 폐가스가 촉매층에서 1초 이하, 바람직하게는 0.2∼0.4초 정도 체류시간을 갖도록 하는 양으로 하면 필요한 산화효과를 얻으면서도 장치를 소형화할 수 있다.The amount of catalyst is appropriately selected according to the inflow amount of the waste gas to be treated. If the waste gas has a residence time of 1 second or less in the catalyst bed, preferably 0.2 to 0.4 seconds, the device can be miniaturized while obtaining the required oxidation effect. have.
상기 촉매층(30)은 사익 오존접촉장치(20)에서 배출되는 악취원인 물질을 산화시키고, 오존을 분해한다. 특히 상기 촉매층(31)은 오존이 분해할 때 발생하는 발생기 산소에 의해 여기(활성화)되어 강한 산화력을 갖게 되므로, 촉매의 미세 기공에 흡착된 악취원인 물질이 보다 용이하게 산화됨으로써 폐가스중의 악취가 제거된다.The catalyst layer 30 oxidizes a substance which is a bad smell source discharged from the sound ozone contact device 20 and decomposes ozone. In particular, since the catalyst layer 31 is excited (activated) by the generator oxygen generated when ozone decomposes to have a strong oxidizing power, the substance which is the odor source adsorbed to the fine pores of the catalyst is more easily oxidized, so that the odor in the waste gas is reduced. Removed.
그러나, 상기 촉매가 활성을 갖기 위해서는 장치의 작동후 10∼30분 정도의 시간이 필요하므로, 이 기간중에 촉매층(31)을 통과하는 일부 악취원인 물질은 산화되지 않고 대기중으로 그대로 방출될 염려가 있는데 상기 활성탄 층(32)은 이러한 초기운전 기간중의 악취원인 물질을 처리하게 된다.However, in order for the catalyst to be active, a time of about 10 to 30 minutes is required after the operation of the apparatus, so that some odorous substances passing through the catalyst layer 31 may be released into the atmosphere without being oxidized. The activated carbon layer 32 treats a substance which is a bad smell source during this initial operation period.
대기오염 방지를 위하여 상기 촉매탑(30)을 나온 폐가스에 포함되는 오존은 0.1ppm 이하의 농도로 방출되는 것이 바람직하며, 방출되는 오존의 농도는 폐가스중에 포함된 악취원인 물질 및 오존접촉장치(20)에 공급되는 오존의 양에 따라 변화된다.In order to prevent air pollution, the ozone contained in the waste gas from the catalyst tower 30 is preferably released at a concentration of 0.1 ppm or less, and the concentration of ozone emitted is a bad smell source and ozone contacting device included in the waste gas (20). ), Depending on the amount of ozone supplied.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 촉매탑(30)에서 대기중으로 방출되는 폐가스중의 오존농도를 측정할 수 있는 오존농도 측정장치(50)를 촉매탑(30) 출구쪽에 설치하고, 이때 측정되는 오존농도에 따라 오존공급제어장치(60)에 의해 오존의 양을 조절해서 오존발생장치(40)로부터 오존접촉장치(20)에 공급한다.Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, an ozone concentration measuring device 50 capable of measuring the ozone concentration in the waste gas discharged into the atmosphere from the catalyst tower 30 is installed at the outlet of the catalyst tower 30, and is measured at this time. The amount of ozone is adjusted by the ozone supply control device 60 according to the ozone concentration, and is supplied from the ozone generator 40 to the ozone contact device 20.
기존의 장치에 대하여 본 발명에 의한 폐가스의 산화탈취 장치가 갖는 장점으로서는, 폐가스중 악취원인 물질을 2단계로 산화시켜 보다 완벽하게 제거할 수 있으며, 계속적으로 재생되는 촉매의 특성으로 인해 촉매탑(30)에서 지속적이고 안정적으로 악취원인 물질을 제거할 수 있고, 악취원인 물질의 종류에 따라 촉매탑(30)의 촉매층(31)구성 물질을 변화시켜 보다 다양한 악취원인 물질을 처리할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.Advantages of the oxidative deodorization device of the waste gas according to the present invention with respect to the existing device is that the odorous source of the waste gas can be more completely removed by oxidizing the odorous source in two stages, and the catalyst tower ( 30) It is possible to continuously and stably remove the bad smell material, and to change the material of the catalyst layer 31 of the catalyst tower 30 according to the type of bad smell material can be processed more various bad smell material There is.
또한 본발명에 의하면 수분 분리장치(10)에서 폐가스중의 수분을 분리제거하므로 오존접촉장치(20)에서의 오존산화 효율은 향상시킬 수 있고 폐가스를 대기중에 방출할 때의 압력손실을 최소화하며, 세정수 및 활성탄에 의한 2차 오염을 극소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 구조가 콤팩트하여, 장치의 설치 면적이 기존에 비해 1/3 이하까지 감소시킬 수 있으며, 또한 촉매탑 출구에서 방출되는 오존 농도를 오존농도측정장치에 의해 감지해서 오존접촉장치(20)에 공급되는 오존량을 자동 제어함으로써 오존에 의한 대기 오염을 방지할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the water separation device 10 separates and removes water in the waste gas, ozone oxidation efficiency in the ozone contact device 20 can be improved, and pressure loss when releasing waste gas into the atmosphere is minimized. In addition to minimizing secondary contamination by washing water and activated carbon, the compact structure allows the installation area of the device to be reduced by one-third or less, and reduces the ozone concentration emitted from the exit of the catalyst tower. By detecting the ozone concentration measuring device and automatically controlling the amount of ozone supplied to the ozone contact device 20, there is a very excellent effect of preventing air pollution by ozone.
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