KR100597863B1 - Rotary type gas adsorption concentration device - Google Patents
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Abstract
(과제) 대부분의 VOC를 탈착할 수 있을 정도의 고온의 탈착공기를 이용하는 것이 가능한 회전식 가스 흡착농축장치를 제공하고자 하는 것이다.(Problem) It is an object of the present invention to provide a rotary gas adsorption concentrating device capable of using high temperature desorption air capable of desorbing most VOCs.
(해결수단) 시일재(1)를 무기질의 내열성이 높은 재료로 제작하고, 이 시일재(1)의 하니컴상 로터(3)와의 접촉면에 홈(4)을 형성했다. 홈(4)내부의 공간에 의해 공기의 저류장소가 형성되어 열전도율이 작아져서, 탈착존(14)의 열이 흡착존으로 전해지는 일이 적어진다. 이것에 의해 탈착공기의 온도를 높게 해도 흡착존의 온도가 상승되지 않아, 흡착성능이 유지되도록 했다.(Solution means) The sealing material 1 was made of a material with high inorganic heat resistance, and the groove 4 was formed in the contact surface with the honeycomb rotor 3 of this sealing material 1. An air storage place is formed by the space inside the groove 4, whereby the thermal conductivity becomes small, so that the heat of the desorption zone 14 is less likely to be transferred to the adsorption zone. As a result, even if the temperature of the desorption air is increased, the temperature of the adsorption zone does not increase, so that the adsorption performance is maintained.
Description
도1은 본 발명의 회전식 가스 흡착농축장치의 실시예를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a rotary gas adsorption concentration device of the present invention.
도2는 본 발명에 이용되는 시일재의 일례를 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view showing an example of a sealing material used in the present invention.
도3은 본 발명의 회전식 가스 흡착농축장치의 실시예를 나타낸 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing an embodiment of a rotary gas adsorption concentration device of the present invention.
도4는 본 발명에 이용되는 원호상 시일재의 일례를 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view showing an example of an arc-shaped sealing material used in the present invention.
(부호의 설명)(Explanation of the sign)
1:시일재 2:저면1: seal material 2: bottom
3:하니컴상 로터 4:홈3: honeycomb rotor 4: home
5,6:모따기 7:스프링5,6: Chamfer 7: Spring
8,10,11:너트 9:볼트8,10,11: Nut 9: Bolt
16:L금속부재 13:케이싱16: L metal member 13: Casing
14:탈착존 15:시일재14: Desorption zone 15: Seal material
본 발명은 회전식 가스 흡착농축장치에 관한 것으로, 특히 고비점의 유기가 스(이하 VOC라고 함)를 함유하는 가스를 흡착농축처리하는 것이다.BACKGROUND OF THE
회전식 가스 흡착농축장치는 공기중의 VOC의 농축에 이용되고 있다. 즉, 도장공장이나 인쇄공장에서는 도료나 잉크의 용제인 VOC가 다량으로 방출되고 있고, 이들 VOC를 연소해서 무해화하기 위해서, VOC가 자기연소되는 농도까지 농축할 필요가 있다.Rotary gas adsorption concentrators are used to concentrate VOCs in air. That is, a large amount of VOC which is a solvent of a coating material or an ink is discharge | released in a painting factory and a printing factory, and in order to burn and injure these VOC, it is necessary to concentrate to the density | concentration to which VOC self-burns.
이를 위해서, 흡착제를 담지한 하니컴(벌집)상 로터를 이용한 회전식 가스 흡착농축장치가 급속히 보급되고 있다. 회전식 가스 흡착농축장치는 상기와 같이 흡착제를 담지한 하니컴상 로터를 이용하고, 이 하니컴상 로터를 적어도 흡착존과 탈착존으로 분할하고, 흡착존에 VOC를 함유하는 피처리공기를 흐르게 하고, 탈착존에는 하니컴상 로터에 흡착된 VOC를 탈착하기 위해 고온의 탈착공기를 흐르게 하도록 하고 있다.To this end, a rotary gas adsorption concentrating device using a honeycomb-shaped rotor carrying an adsorbent is rapidly spreading. The rotary gas adsorption concentrator uses a honeycomb rotor carrying an adsorbent as described above, divides the honeycomb rotor into at least an adsorption zone and a desorption zone, and flows the treated air containing VOC in the adsorption zone, and desorbs. The zone allows hot desorption air to flow to desorb the VOC adsorbed on the honeycomb rotor.
그리고 상기 흡착존과 탈착존을 구분하는 시일수단으로서 일본 실용신안등록 제2536860호 공보에 개시된 것이 개발되었다. 한편, 반도체공장 등은 많은 종류의 VOC를 사용하고 있으며, VOC 중에는 비점이 200℃를 넘는 것도 있다. 또 하니컴상 로터에 흡착된 시점에서 중합되는 VOC도 있고, 이러한 것은 중합에 의해 비점이 상승된다.Then, what was disclosed in Japanese Utility Model Registration No. 2536860 was developed as a sealing means for distinguishing the adsorption zone and the desorption zone. On the other hand, semiconductor factories and the like use many kinds of VOCs, and some of them have boiling points exceeding 200 ° C. Moreover, there exist some VOCs superposed | polymerized at the time of adsorb | sucking to a honeycomb-shaped rotor, and these things raise a boiling point by superposition | polymerization.
이 때문에 탈착존에 160∼180℃정도의 탈착공기를 보내서 하니컴상 로터를 탈착하고 있던 것에서는 상기의 고비점의 VOC가 점차 하니컴상 로터에 축적되게 된다.Therefore, in the case where the honeycomb rotor is desorbed by sending desorption air at about 160 to 180 ° C. to the desorption zone, the above-mentioned high boiling point VOC gradually accumulates in the honeycomb rotor.
이것에 대해서 더욱 고온의 탈착공기를 보낼 수 있도록, 일본 특허공개 2001-278551호 공보에 기재된 기술이 개발되었다. 이 기술에 따르면 흑연 등의 불연재료에 의해 각 존 사이의 기밀을 확보하는 시일재를 구성하고 있으므로, 300℃이상의 고온의 탈착공기를 보낼 수 있어, 고비점의 VOC도 탈착할 수 있다.On the other hand, the technique of Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-278551 was developed so that desorption air of high temperature could be sent. According to this technique, since the sealing material which ensures the airtight between each zone is comprised by nonflammable materials, such as graphite, desorption air of 300 degreeC or more can be sent, and high boiling point VOC can also be desorbed.
그러나, 상기 기술의 것은 흑연 등으로 이루어지는 막대상의 시일재에 의해 각 존 사이의 기밀을 확보하도록 하고 있다. 이 때문에 탈착공기에 의해 시일재의 온도가 점차 상승되어 탈착공기의 열이 흡착존으로도 전달된다라는 문제가 있다.However, in the above technique, the airtightness between the zones is ensured by a bar-shaped sealing material made of graphite or the like. For this reason, there exists a problem that the temperature of a sealing material is gradually raised by desorption air and heat of desorption air is also transmitted to an adsorption zone.
본 발명은 300℃이상의 고온의 탈착공기를 이용하는 것으로서 탈착공기의 열이 흡착존으로 전달되기 어려운 회전식 가스 흡착농축장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to provide a rotary gas adsorption concentrating device that is difficult to transfer the heat of the desorption air to the adsorption zone by using a high temperature desorption air of 300 ℃ or more.
본 발명은 이상과 같은 과제를 해결하기 위해, 시일재의 하니컴상 로터와의 접촉면에 홈을 형성하고, 홈내부의 공간에 의해 공기의 저류장소를 형성했기 때문에, 열전도율이 작아지며, 탈착존의 열이 흡착존으로 전달되는 일이 적다.In order to solve the above problems, the present invention forms a groove in the contact surface with the honeycomb rotor of the sealing material and forms an air storage place by the space inside the groove, so that the thermal conductivity becomes small and the heat of the desorption zone is reduced. It is rarely delivered to this adsorption zone.
본 발명의 제1항에 기재된 발명은 회전구동되고 흡착제를 담지한 하니컴상 로터를 가지며, 상기 하니컴상 로터를 적어도 탈착존과 흡착존으로 분할하는 시일재를 갖고, 상기 시일재는 불연성의 재료로 이루어짐과 아울러 상기 하니컴상 로터와의 접촉면에 홈을 형성한 것으로, 이 홈의 내부의 공간에 의해서 단열성이 높아져서 탈착공기의 열이 흡착존으로도 전달되는 것을 방지한다라는 작용을 갖는다.The invention described in
(실시예)(Example)
이하 본 발명의 회전식 가스 흡착농축장치의 실시예에 대해서 도면에 따라 상세하게 설명한다.Embodiments of the rotary gas adsorption concentrating device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도1은 이하 본 발명의 회전식 가스 흡착농축장치의 시일재 및 그 부착부분의 단면도이다. 여기에서 도면부호 1은 시일재이고, 집성마이카 즉 마이카(운모)의 가는 편을 실리콘수지 등의 바인더로 적층집성한 것을 이용하고 있다.1 is a cross-sectional view of a seal member and its attachment portion of a rotary gas adsorption concentrating device according to the present invention. Here,
또 시일재(1)의 저면(2) 즉, 하니컴상 로터(3)의 끝면과 미끄럼 접촉하는 면에 홈(4)이 형성되어 있다. 그리고 시일재(1)의 저면(2)과 측면의 모서리에 모따기(5,6)가 형성되어 있다. 이 모따기(5,6)는 하니컴상 로터(3)의 이동방향(화살표방향)에 대해서 상류측에 형성되어 있다.Moreover, the groove |
7은 스프링이며, 이것에 의해 시일재(1)를 하니컴상 로터(3)의 상면에 압압하고 있다. 이 압압력은 너트(8)에 의해 조절가능하다. 너트(8)는 볼트(9)에 나사결합되어 있다. 볼트(9)는 그 머리가 홈(4)내에 위치하고, 시일재(1)를 관통하고 있다.7 is a spring, and the sealing
또 볼트(9)는 한 쌍의 너트(10,11)에 의해 L금속부재(16)에 고정되고, L금속부재(16)는 볼트(12)에 의해 케이싱(13)에 부착되어 있다. 즉 시일재(1)는 케이싱(13)에 부착되고, 하니컴상 로터(3)에 대해서 탄성적으로 압압되어 있어, 스프링(7)에 저항하는 힘을 받으면 위로 올라간다.The
시일재(1)는 도2에 나타내듯이 가늘고 긴 것이며, 도3에 나타내듯이 하니컴상 로터(3)의 탈착존(14)을 둘러싸도록 한 쌍, V자상으로 배치되며, 또한 하니컴상 로터(3)의 외주를 따라 원호상의 시일재(15) 가 배치된다. 즉, 한 쌍의 시일재(1) 및 원호상의 시일재(15)에 의해 부채모양의 탈착존(14)이 형성된다.As shown in Fig. 2, the
이러한 구성의 본 발명의 회전식 가스 흡착농축장치는 하니컴상 로터(3)를 회전시키면서, 하니컴상 로터(3)의 처리존에 피처리공기를 보낸다. 여기에서 피처리공기에 함유되는 VOC가 하니컴상 로터(3)의 흡착제에 흡착된다. 그리고 탈착존에 180℃정도의 탈착공기를 보내서 흡착제에 흡착된 VOC를 탈착한다.The rotary gas adsorption concentrating device of the present invention having such a configuration sends the air to be treated to the processing zone of the
이 탈착공기의 양을 피처리공기의 양의 1/10로 하면, 탈착공기에는 VOC농도가 피처리공기의 농도의 10배로 농축된다. 탈착공기는 탈착존(14)을 통과하지만 시일재(1)가 하니컴상 로터(3)의 끝면과 접하고 있으므로, 탈착존(14)으로부터 누설되는 일은 없다. 특히, 시일재(1)의 저면에는 홈(4)이 형성되어 있어, 라비린스효과에 의해 누설이 더욱 방지된다.When the amount of the desorbed air is set to 1/10 of the amount of the air to be treated, the VOC concentration is concentrated to 10 times the concentration of the air to be treated in the desorbed air. Desorption air passes through the desorption zone 14, but since the sealing
또한 시일재(1)에는 홈(4)에 의한 공기의 저류장소가 형성되어, 열전도율이 작아지므로 탈착존(14)의 열이 다른 곳으로 전달되기 어렵다. 이것에 의해 탈착존(14)의 열이 피처리공기에 전달되는 일이 적고, 따라서 흡착성능이 저하되는 일이 없다.In addition, since the storage place of air by the groove |
또 하니컴상 로터(3)의 끝면이 구불구불하게 되어 있거나, 회전축이 기울어져 있는 경우에 도1에 나타내듯이 시일재(1)가 상하로 이동한다. 즉, 시일재(1)는 볼트(9)에 대해서 상하로 슬라이딩가능하므로, 스프링(7)의 탄성력에 저항해서 올라가거나, 스프링(7)의 탄성력에 의해 내려간다. 이 스프링(7)의 압압력은 볼트(9)에 나사결합되는 너트(8)에 의해 조절할 수 있다.In addition, when the end surface of the honeycomb-
그리고 시일재(1)의 하면에는 하니컴상 로터(3)의 이동방향에 대해서 상류측 에 모따기(5,6)가 형성되어 있고, 이것에 의해 시일재(1)를 구성하는 집성마이카가 박리되는 것을 방지할 수 있다.In the lower surface of the
피처리공기에 함유되는 VOC에 고비점의 것이 포함되어 있는 경우, 180℃의 탈착공기에서는 충분히 탈착되지 않아, 점차 하니컴상 로터(3)에 VOC가 퇴적되게 된다. When the high boiling point is contained in the VOC contained in the to-be-processed air, it will not fully desorb in 180 degreeC desorption air, and VOC will accumulate gradually in the
하니컴상 로터(3)에 VOC가 어느 정도 퇴적된 경우에, 탈착존(14)에 300℃정도의 탈착공기를 보내서 퇴적된 고비점의 VOC를 탈착하여, 하니컴상 로터(3)를 부활시킨다. 300℃에서는 대부분의 VOC는 기화되므로, 하니컴상 로터(3)는 거의 완전히 부활된다.When the VOC is deposited to some extent in the
이 때, 상기와 같이 시일재(1)는 단열성이 높으므로, 탈착존(14)에 300℃의 높은 온도의 탈착공기를 보내도 문제가 없다. 또한 시일재(1)는 집성마이카이며, 바인더로서 실리콘을 이용해도 내열성이 550℃정도이므로 아무런 문제가 없다.At this time, since the sealing
본 발명의 회전식 가스 흡착농축장치는 상기와 같이, 하니컴상 로터를 적어도 탈착존과 흡착존으로 분할하는 시일재를 가지며, 시일재는 불연성의 재료로 이루어짐과 아울러 하니컴상 로터와의 접촉면에 홈을 형성했으므로, 시일재는 단열성이 높아 고온의 탈착공기를 흐르게 해도 그 열이 다른 부분에 전달되는 일이 적어 흡착성능을 높게 유지할 수 있는 것이다.The rotary gas adsorption concentrating device of the present invention has a sealing material for dividing the honeycomb rotor into at least a desorption zone and an adsorption zone as described above, and the sealing material is made of a non-combustible material and forms a groove on the contact surface with the honeycomb rotor. Therefore, the sealing material has high heat insulating properties, and even though high-temperature desorption air flows, the heat is less likely to be transferred to other parts, so that the adsorption performance can be maintained high.
또한 본 발명의 회전식 가스 흡착농축장치는 하니컴상 로터와의 접촉면의 홈에 의해 라비린스효과를 발생시켜, 시일재에 의한 시일효과가 높은 것이다. In addition, the rotary gas adsorption concentrating device of the present invention generates a labyrinth effect by the groove of the contact surface with the honeycomb rotor, and has a high sealing effect by the sealing material.
또, 본 발명의 회전식 가스 흡착농축장치는 시일재로 집성마이카를 사용하고 있으므로, 내열성이 높고 또한 집성마이카의 선팽창율은 철 등과 비슷하므로, 고온에서 저온까지 온도가 변화해도 변형이 발생할 확율이 작아, 수명이 길다.In addition, since the rotary gas adsorption concentrating device of the present invention uses aggregated mica as the sealing material, the heat resistance is high, and the linear expansion rate of the aggregated mica is similar to iron, so that the probability of deformation occurs even when the temperature changes from high temperature to low temperature is small. Long life.
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