KR100884273B1 - 흡착제 재생장치 및 재생방법 - Google Patents

흡착제 재생장치 및 재생방법 Download PDF

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KR100884273B1
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Abstract

본 발명은 휘발성유기화합물 및 악취물질을 제거하기 위해 사용되는 흡착제를 재사용하기 위한 흡착제 재생장치 및 재생방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온의 기체를 이용하여 흡착제를 재생할 수 있는 흡착제 재생장치와 이러한 흡착제 재생장치이 다수개로 형성되어 연속적으로 연결하고, 상기 다수개의 흡착제 재생장치에 동일한 유량의 고온 기체를 이용하여 각각의 흡착제 재생장치에 있는 흡착제가 동시에 재생될 수 있는 방식의 흡착제 재생장치 및 재생방법에 관한 것이다.
이와 같이, 본 발명은 휘발성유기화합물 및 악취물질 등과 같은 흡착질이 흡착된 흡착제를 재사용하기 위해 흡착제를 재생시키는 흡착제 재생장치에 있어서,
상기 흡착제가 내부에 설치되도록 상부면이 개폐용 덮개로 형성되고, 상기 흡착제의 흡착질을 탈착하기 위한 고온기체가 유입되도록 유입관과 연통된 유입구가 일단면에 형성되고, 상기 고온기체에 의해 흡착제의 흡착질이 탈착되어 포함된 탈착기체가 외부로 배출되도록 배출관과 연통된 배출구가 일단면에 형성되고, 상기 흡착제를 통과한 탈착기체를 다른 흡착제 재생장치에 전달하도록 연결관과 연통된 연결구가 일단면에 형성되는 재생실과;
상기 흡착제가 내부에 채워져 재생실의 내부에 장착되고, 상기 고온기체가 상,하부면으로 통과되도록 관통홀이 형성되는 흡착제 카트리지와;
상기 흡착제 카트리지의 일단부와 재생실의 유입구가 연결되도록 칸막이로 형성되는 유입기체유로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
흡착제, 재생장치, 휘발성유기화합물, 악취물질

Description

흡착제 재생장치 및 재생방법{An Adsorbent Regeneration System and Regeneration Method}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흡착제 재생장치 및 최종 탈착기체 후처리 장치를 나타낸 배치도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 흡착제 재생장치를 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 흡착제 재생장치를 나타낸 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단열재가 형성된 흡착제 재생장치를 나타낸 단면도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다수개로 연결된 흡착제 재생장치를 나타낸 단면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡착제 재생장치를 나타낸 단면도이고,
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 흡착제 재생을 위해 형성되는 시스템을 나타낸 개략도이고,
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 흡착제 재생을 위해 형성되는 시스템을 나타낸 개략도이고,
도 9는 본 발명의 제 3실시예에 따른 흡착제 재생을 위해 형성되는 시스템을 나타낸 개략도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 흡착제 재생장치 20 : 재생실
30 : 흡착제 카트리지 40 : 흡착제 수용부
50 : 유입관 60 : 연결관
70 : 배출관 80 : 단열재
본 발명은 흡착제 재생장치 및 재생방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휘발성 유기화합물 및 악취물질 처리용 흡착제를 재사용하기 위해 고온의 기체를 재생 흡착제에 통과시키고, 이를 통해 흡착제에 흡착되어 있는 휘발성 유기화합물 등의 흡착질을 탈착시켜 상기 흡착제를 재사용할 수 있는 상태로 재생하는 장치로서, 대기오염을 개선할 수 있는 흡착제 재생장치 및 재생방법에 관한 것이다.
일반적으로, 휘발성 유기화합물은 중금속과 함께 특정 대기유해물질에 속하는 물질이다. 이를 HAPs(Hazardous Air Pollutants)라 하는데 미국에서는 189개 물질을, 국내에서는 가장 많이 사용하고 있는 휘발성유기화합물인 톨루엔을 포함하여 48개 물질을 선정하여 규제하고 있다.
기존에 상기 휘발성 유기화합물을 처리하는 기술은 크게 4가지로, 열산화, 촉매산화, 농축산화, 미생물처리 기술이 그것이다.
상기 열산화 처리기술은 열회수 방법에 따라 크게 열회수산화(recuperatiove thermal oxidation), 열재생산화(regenerative thermal oxidayion)로 나누어지며, 상기 촉매산화 역시 열회수 방법에 따라 두 가지 형태(recuperative/ regenerative catalytic oxidation)로 나누어진다. 이들 기술들은 열을 사용하므로 운전이 연속적으로 이루어지는 대형공장에 적합하다.
선행기술에는 흡착제 카트리지를 이용한 휘발성유기화합물 농축장치, 흡착제 카트리지 탈착장치, 그리고 탈착 기체인 고농도의 휘발성유기화합물이 함유된 기체 연소장치로 구성된다.
[문헌 1] 특허출원 10-2005-0046379 /2005.05.31 휘발성유기화합물의 흡착식 농축장치와 이를 산화시켜 에너지화하는 장치 및 방법
그러나, 상기 선행기술(문헌 1)의 경우 장치규모가 크고 복잡하여 중소기업에서 단독으로 사용하기에는 적합하지 않은 문제점이 있다. 그리고, 이 경우 역시 연속공정으로 농축과 탈착이 동시에 이루어지는 기술이므로 대상공정도 연속공정에 맞으므로 장치가 복잡하여 중소기업에서 사용하기에는 적합하지 않다. 이에 상기 미생물을 이용한 처리는 배출 휘발성 유기화합물등의 흡착질을 담지한 필터를 용액 속에 통과시켜 처리하는 기술이다. 중소기업의 휘발성 유기화합물 배출특성은 풍량 100 - 300m3/min, 주요 휘발성유기화합물은 톨루엔, 이소프로필알콜, 메틸에틸케톤 등이며 농도는 100 - 300ppm, 운전시간은 4 - 10시간/일이다. 하지만 가장 큰 문제 는 휘발성유기화합물 처리장치에 별도의 인력을 투입하기 곤란하다는 것이다.
이와 같이 대부분 공단의 휘발성유기화합물을 배출하는 중소기업은 운전이 연속적이지 않고 배출가스의 풍량이 적으며 농도 또한 적다. 따라서 기존에 휘발성유기화합물을 처리하는 기술들은 운전상태도 맞지 않고 에너지가 많이 소요되어 적용되지 못한다.
따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 구성요소 중 하나인 탈착장치의 효율율성 및 경제성을 확보하기 위해 안출된 것으로서,
다수개의 흡착제 재생장치에 다수개의 배관과 밸브로 각각 연결되어 동일한 유량의 고온기체를 이용하여 몇 대의 흡착제 재생장치에 장착된 흡착제를 동시에 재생하고, 최종 탈착기체의 농도를 지속적으로 일정하게 유지하여, 재생과정에 있는 몇 대의 흡착제 재생장치 외에 나머지 흡착제 재생장치에 재생된 흡착제를 냉각 및 새로 재생해야 할 흡착제로 교체 등 준비과정을 갖으며, 상기 재생과정과 준비과정이 각각의 흡착제 재생장치 사이에 연결된 배관 및 밸브를 통하여 반복되며, 상기 흡착제 재생과정이 끊이지 않고 연속적으로 이루어질 수 있는 흡착제 재생장치 및 재생방법를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.
본 발명은 휘발성유기화합물 및 악취물질 등과 같은 흡착질이 흡착된 흡착제를 재사용하기 위해 흡착제를 재생시키는 흡착제 재생장치에 있어서,
상기 흡착제가 내부에 설치되도록 상부면이 개폐용 덮개로 형성되고, 상기 흡착제의 흡착질을 탈착하기 위한 고온기체가 유입되도록 유입관과 연통된 유입구가 일단면에 형성되고, 상기 고온기체에 의해 흡착제의 흡착질이 탈착되어 포함된 탈착기체가 외부로 배출되도록 배출관과 연통된 배출구가 일단면에 형성되고, 상기 흡착제를 통과한 탈착기체를 다른 흡착제 재생장치에 전달하도록 연결관과 연통된 연결구가 일단면에 형성되는 재생실과;
상기 흡착제가 내부에 채워져 재생실의 내부에 장착되고, 상기 고온기체가 상,하부면으로 통과되도록 관통홀이 형성되는 흡착제 카트리지와;
상기 흡착제 카트리지의 일단부와 재생실의 유입구가 연결되도록 칸막이로 형성되는 유입기체유로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 휘발성유기화합물 및 악취물질 등과 같은 흡착질이 흡착된 흡착제를 재사용하기 위해 흡착제를 재생시키는 흡착제 재생장치에 있어서,
상기 흡착제가 내부에 설치되도록 상부면이 개폐용 덮개로 형성되고, 상기 흡착제의 흡착질을 탈착하기 위한 고온기체가 유입되도록 유입관과 연통된 유입구가 일단면에 형성되고, 상기 고온기체에 의해 흡착제의 흡착질이 탈착되어 포함된 탈착기체가 외부로 배출되도록 배출관과 연통된 배출구가 일단면에 형성되고, 상기 흡착제를 통과한 탈착기체를 다른 흡착제 재생장치에 전달하도록 연결관과 연통된 연결구가 일단면에 형성되는 재생실과;
상기 재생실의 중앙부에 형성되어 흡착질이 흡착된 흡착제를 수용하도록 상,하부면이 형성되고, 상기 유입구를 통해 유입된 고온기체가 상,하부면으로 통과되도록 관통홀이 형성되는 흡착제 수용부와;
상기 흡착제 수용부의 상,하부면과 재생실의 유입구, 배출구에 각각 연결되는 유입기체유로; 및 탈착기체유로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 흡착제 재생장치의 재생방법에 있어서,
상기 흡착제 재생장치를 병렬로 다수개 형성하여 각각 밸브(V1~V9)가 설치된 유입관, 배출관, 연결관이 흡착제 재생장치(A,B,C)에 각각 연결되고, 상기 휘발성 유기화합물 및 악취물질 등과 같은 흡착질이 흡착된 흡착제를 흡착제 재생장치(A,B,C)의 내부에 각각 설치하며, 외부에서 고온기체가 유입관을 통해 흡착제 재생장치(A,B,C)에 유입되어 흡착제의 흡착질을 탈착시켜 흡착제를 재생시키고, 상기 각각의 밸브(V1~V9)의 개폐조작을 통해 다수개의 흡착제 재생장치(A,B,C)에서 흡착제의 재생 작업을 연속적으로 진행할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 다수개의 흡착제 재생장치(A,B,C)에서 흡착제를 연속적으로 재생하는 방법은, 모든 밸브(V1~V9)가 닫힌 상태에서, 상기 흡착제 재생장치(A)에 고온기체가 유입관을 통해 유입되도록 밸브(V1)를 개방하고, 상기 고온기체가 흡착제 재생장치(A)의 흡착제를 통과한 뒤, 상기 흡착제 재생장치(B)에 유입되도록 밸브(V4)가 개방된 연결관을 통해 이송되어 흡착제 재생장치(B)의 흡착제를 일부 재생시키고, 재생과정을 거친 탈착기체를 밸브(V8)가 개방된 배출관을 통해 외부로 배출되며, 상기 흡착제 재생장치(C)에는 재생시킬 흡착제를 설치하는 재생 준비과정을 시행하고, 상기 흡착제 재생장치(A)의 흡착제에 대한 재생이 완료된 후, 개방된 밸브(V1,V4,V8)를 닫으며,
상기 흡착제 재생장치(B)의 일부 재생된 흡착제를 완전히 재생시키기 위해, 고온기체가 유입관을 통해 유입되도록 밸브(V2)를 개방하고, 상기 고온기체가 흡착제 재생장치(B)의 흡착제를 통과한 뒤, 상기 흡착제 재생장치(C)에 유입되도록 밸브(V5)가 개방된 연결관을 통해 이송되어 흡착제 재생장치(C)의 흡착제를 일부 재생시키고, 재생과정을 거친 탈착기체를 밸브(V9)가 개방된 배출관을 통해 외부로 배출되며, 상기 흡착제 재생장치(A)에는 재생시킬 흡착제를 설치하는 재생준비과정을 시행하고, 상기 흡착제 재생장치(B)의 흡착제에 대한 재생이 완료된 후, 개방된 밸브(V2,V5,V9)를 닫으며,
상기 흡착제 재생장치(C)의 일부 재생된 흡착제를 완전히 재생시키기 위해, 고온기체가 유입관을 통해 유입되도록 밸브(V3)를 개방하고, 상기 고온기체가 흡착제 재생장치(C)의 흡착제를 통과한 뒤, 상기 흡착제 재생장치(A)에 유입되도록 밸브(V6)가 개방된 연결관을 통해 이송되어 흡착제 재생장치(A)의 흡착제를 일부 재생시키고, 재생과정을 거친 탈착기체를 밸브(V7)가 개방된 배출관을 통해 외부로 배출되며, 상기 흡착제 재생장치(B)에는 재생시킬 흡착제를 설치하는 재생준비과정을 시행하고, 상기 흡착제 재생장치(C)의 흡착제에 대한 재생이 완료된 후, 개방된 밸브(V3,V6,V7)를 닫으며,
상기 과정의 반복을 통해 흡착제를 연속적으로 재생시키는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흡착제 재생장치 및 최종 탈착기체 후처리 장치를 나타낸 배치도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 흡착제 재생장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 흡착제 재생장치를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단열재가 형성된 흡착제 재생장치를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다수개로 연결된 흡착제 재생장치를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 고온 기체를 유입관(50)을 통해 흡착제 재생장치(10)에 유입시키고, 상기 유입된 고온기체를 흡착제(1)에 통과시켜 상기 흡착 제(1)에 흡착되어 있던 흡착질을 탈착시키고, 상기 흡착제(1)를 통과한 고온기체가 고농도의 흡착질이 함유된 최종 탈착기체가 되어 배출관(70)을 통해 후처리장치(2)로 이송되고, 상기 후처리장치(2)에서 정화되어 청정기체로 외부에 배출되는 것이다. 이때, 상기 후처리장치(2)로는 응축 및 분리장치 또는 연소장치 등을 적용할 수 있다. 그리고, 상기 후처리장치(2)는 통상적으로 사용되는 것으로서 별도의 기술은 하지 않는다.
여기서, 상기 고온기체는 공기, 질소, 아르곤 등으로 형성된 불활성 기체 또는 연소배기가스로 구성되고, 상기 고온기체의 유량은 흡착조건에 사용되는 유량의 0.05 ~ 10배이며, 상기 고온기체의 온도는 50 ~ 400℃를 사용하는 것이 바람직하다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 흡착제 재생장치(10)는 병렬로 다수개 형성되어 외부에 연결된 하나의 횡주관(유입관(50), 배출관(70))에서 다수개의 분기관(유입관(50), 배출관(70))이 형성되어 상기 분기관이 흡착제 재생장치(10)에 각각 연결되고, 상기 다수개의 흡착제 재생장치(10) 사이에는 상호 연결해주도록 각각 연결관(60)이 설치된다.
여기서, 상기 유입관(50)과 배출관(70) 및 연결관(60)에는 각각 밸브(V1~V9)가 설치되어 외부에 설치된 제어장치(미도시)에 의해 개폐가 조절되고, 상기 밸브(V1~V9)의 개폐조절로 다수개의 흡착제 재생장치(10)에서 흡착질이 흡착된 흡착제(1)를 연속적으로 재생할 수 있는 것이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 흡착제 재생장치(10)는 재생실(20)과, 흡착제 카트리지(30)로 구성된다.
상기 재생실(20)은 흡착제(1)가 내부에 설치되도록 상부면이 개폐용 덮개(24)로 형성되고, 상기 개폐용 덮개(24)는 도 2를 참고하여, 상부면에 구동축(25)이 힌지 결합되어 외부에서 모터 또는 실린더(미도시) 또는 인력에 의해 개폐된다. 이때, 상기 개폐용 덮개(24)는 재생실(20) 내부를 밀폐하도록 무게가 무겁게 형성되며, 상기 재생실(20)의 상부측과 접촉되는 개폐용 덮개(24)의 하부면에는 별도의 고무패킹(미도시) 등이 설치되어 틈새를 방지한다.
또한, 상기 재생실(20)은 흡착제(1)가 내부에 설치되도록 상부면이 개폐용 덮개(24)로 형성되고, 상기 흡착제(1)의 흡착질을 제거하기 위한 고온기체가 유입되도록 유입관(50)과 연통된 유입구(21)가 일단면에 형성되고, 상기 고온기체에 의해 흡착제(1)의 흡착질이 탈착되어 포함된 탈착기체가 외부로 배출되도록 배출관(70)과 연통된 배출구(22)가 일단면에 형성되고, 상기 흡착제(1)를 통과한 탈착기체를 다른 흡착제 재생장치(10)에 전달하도록 연결관(60)과 연통된 연결구(23)가 일단면에 형성된다.
그리고, 상기 재생실(20)의 하단부에는 흡착제 카트리지(30)의 일단부와 재생실(20)의 유입구(21)가 연결되도록 칸막이(28)로 형성되는 유입기체유로(26)가 형성되며, 상기 흡착제 카트리지(30)와 유입기체유로(26)의 칸막이(28) 사이에는 고온기체가 배출되지 않고 기밀성을 유지하도록 패킹(29)이 설치된다. 여기서, 상기 고온기체는 재생실(20)의 하단부로 유입되어 흡착제(1)를 통과하여 재생실(20)의 상측부로 배출되는 구조인데, 상기 고온기체가 상측부로 들어와서 하측부로 배 출되는 구조도 가능하다.
상기 흡착제 카트리지(30)는 재생실(20)의 내부 중앙부에 장착 가능하게 설치되고, 상기 흡착제 카트리지(30)의 내부에는 흡착제(1)를 채워서 기체(고온기체, 탁착기체)가 흡착제 카트리지(30)의 상,하부로 관통되도록 상,하부면에 관통홀(미도시)이 형성되고, 상기 흡착제 카트리지(30)는 재생실(20)에서 탈착되므로 운반 및 수송이 용이하다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 흡착제 재생장치(10)의 외면에는 유입구(21)를 통해 유입된 고온기체의 열이 재생실(20)에서 외부로 방출되는 것을 방지하도록 단열재(80)가 더 형성되거나, 상기 재생실(20)의 재질을 단열재(80)로 형성할 수 있다.
여기서, 상기 단열재(80)는 고온기체를 이용하여 흡착제(1)에 열량을 공급하는 방법을 통해 흡착제(1)를 재생시키는 방법이기 때문에, 고온 기체가 갖는 열량이 외부로 손실되는 경우, 흡착제(1)의 재생효율이 감소하게 된다. 따라서, 외부로의 열손실을 막기 위한 방편으로 일정한 두께의 단열재(80)를 이용하여 재생실(20) 뿐만 아니라 각종 배관도 단열된 형태를 취하고 있다.
도 5에 도사한 바와 같이, 상기 2대의 재생실(20)을 연속적으로 연결한 후, 첫 번째 재생실(20)에서 배출되는 탈착기체를 두 번째 재생실(20)로 유입시켜 두 번째 재생실(20)에 있는 흡착제(1)도 동시에 재생시키는 원리를 보여 주고 있다. 이때, 최종 탈착기체는 두 번째 재생실(20)의 배출관(70)을 통해 외부로 배출된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡착제 재생장치를 나타낸 단면도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 흡착제 재생장치(10)는 재생실(20)과, 흡착제 수용부(40)로 구성된다.
상기 재생실(20)은 도 3의 일실시예에 기술된 재생실(20)과 동일한 구성과 도번으로 형성됨으로 별도의 기술은 하지 않는다.
상기 흡착제 수용부(40)는 재생실(20)의 중앙부에 형성되어 흡착질이 흡착된 흡착제(1)를 수용하도록 상,하부면이 형성되고, 상기 유입구(21)를 통해 유입된 고온기체가 상,하부면으로 통과되도록 관통홀(미도시)이 형성된다.
여기서, 상기 흡착제 수용부(40)의 상,하부면과 유입구(21), 배출구(22)에 각각 연결되는 유입기체유로(26) 및 탈착기체유로(27)가 형성되며, 상기 각각의 유로를 통해 기체가 이송된다.
이하에서는 본 발명에 따른 흡착제 재생장치를 이용한 흡착제 재생방법에 대해 첨부되어진 도면과 함께 더불어 설명하기로 한다.
본 발명의 흡착제 재생방법은 흡착제 재생장치(10)를 병렬로 다수개 형성하여 각각 밸브(V1~V9)가 설치된 유입관(50), 배출관(70), 연결관(60)이 흡착제 재생장치(A,B,C)에 각각 연결되고, 상기 휘발성 유기화합물 및 악취물질 등과 같은 흡착질 흡착된 흡착제(1) 또는 흡착제(1)가 채워진 흡착제 카트리지를 흡착제 재생장치(A,B,C)의 내부에 각각 설치하며, 외부에서 고온기체를 유입관(50)을 통해 흡착제 재생장치(A,B,C)에 유입되어 흡착제(1)의 흡착질을 탈착시켜 흡착제(1)를 재생 시키고(재생과정), 상기 각각의 밸브(V1~V9)의 개폐조작을 통해 다수개의 흡착제 재생장치(A,B,C)에서 흡착제(1)의 재생 작업을 연속적으로 진행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 흡착제 재생을 위해 형성되는 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 다수개의 흡착제 재생장치(A,B,C)의 재생방법은 한 대의 흡착제 재생장치(10)에 장착된 흡착제를 완전히 재생하는 데 필요한 시간이 약 2시간 정도 걸리고, 흡착제 재생장치(A)를 처음으로 가동하는 경우, 상기 흡착제의 재생은 아래의 절차에 따라 이루어진다.
우선, 모든 밸브(V1~V9)를 닫고 흡착제 재생장치(A)의 유입관(50)에 설치된 밸브(V1)와 배출관(70)에 설치된 밸브(V7)를 개방한 후, 고온의 기체를 1시간 동안 유입시키면 흡착제 재생장치(A)에 있는 흡착제(1)는 50% 정도 재생된다. 50% 정도 재생 후, 상기 흡착제 재생장치(A)의 배출관에 밸브(V7)를 닫고, 흡착제 재생장치(A)과 흡착제 재생장치(B) 사이의 연결관(60)에 설치된 밸브(V4)와 흡착제 재생장치(B)의 배출관에 설치된 밸브(V8)를 개방상태로 만든다.
이 경우, 절반 정도 재생이 진행된 흡착제 재생장치(A)의 흡착제(1)를 통과한 탈착기체는 밸브(V4)가 개방된 연결관(60)을 통해 흡착제 재생장치(B)로 유입되고, 상기 흡착제 재생장치(B)에 장착된 흡착제를 일부 재생시킨 후, 밸브(V8)가 개방된 배출관(70)을 통해 최종 탈착기체가 외부로 배출된다. 이 상태로 또 1시간(2시간째)이 지나면 흡착제 재생장치(A)에 있는 흡착제(1)는 완전히 재생되며, 재생완료 후 개방된 밸브(V1,V4,V8)는 닫는다.
그리고, 상기 흡착제 재생장치(B)의 흡착제(1)를 완전히 재생시키기 위해 고온기체가 유입관(50)을 통해 유입되도록 밸브(V2)를 개방하고, 흡착제 재생장치(B)와 흡착제 재생장치(C)의 사이에 형성된 연결관(60)의 밸브(V5)와, 상기 흡착제 재생장치(C)의 배출관 밸브(V9)를 개방상태로 만들어 상기에서 기술된 흡착제 재생장치(A,B)와 동일한 흡착제(1) 재생과정을 진행하고, 상기 흡착제 재생장치(B,C)의 재생과정이 진행되는 동안, 흡착제 재생장치(A)의 재생이 완료된 흡착제(1)를 냉각시켜 외부로 꺼낸 다음, 재생시킬 새로운 흡착제(1)를 흡착제 재생장치(A)에 장착시킨다.
여기서, 상기 재생준비과정은 흡착제 재생장치(A,B,C)에서 재생이 완료된 흡착제(1) 또는 흡착제(1)가 채워진 흡착제 카트리지(30)를 냉각시켜 외부로 꺼내고, 새로 재생시킬 흡착제(1) 또는 흡착제(1)가 채워진 흡착제 카트리지를 다시 흡착제 재생장치(A,B,C)에 설치하는 과정이다.
이렇듯, 상기 두 대의 흡착제 재생장치는 재생과정을 거치고, 나머지 한 대의 흡착제 재생장치는 흡착제의 재생을 위한 준비과정을 시행하는 방식으로 흡착제 재생작업을 연속적으로 반복한다.
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 흡착제 재생을 위해 형성되는 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 상기 흡착제 재생방법은 도 7과 동일한 흡착제 재생방법으로서, 다만, 상기 흡착제 재생장치(10)가 단일 재생실(20) 내에 다수개의 흡착제 카트리지(30)가 장착되어 있는 형태로, 동시에 대량의 흡착제(1) 재생이 가 능한 대용량 흡착제 재생장치(10)를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 제 3실시예에 따른 흡착제 재생을 위해 형성되는 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 상기 흡착제 재생방법은 도 8와 기능이 동일한 대용량 흡착제 재생장치(10)이나, 도 6의 흡착제 재생장치(10)에서처럼 흡착제 카트리지(30)를 적용하지 않은 재생실(20)로 형성된 대용량 흡착제 재생장치(10)를 보여준다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 흡착제 재생장치 및 재생방법은 고온의 기체만을 이용하여 흡착제를 재생시킴으로써, 종래의 고온고압 수증기를 이용하여 흡착제를 재생하는 방법이나 로터리 킬른(rotary kiln)을 이용하여 흡착제를 재생하는 방법에 비해 재생에 따르는 비용이 저렴하고, 다수개의 흡착제 재생장치를 이용하여 동일한 유량의 고온기체를 연속적으로 통과시켜 동시에 흡착제를 재생하기 때문에 재생과정이 연속적이고, 외부에 최종적으로 배출되는 탈착기체에 포함된 흡착질의 농도가 일정하여 탈착기체 후처리에 따른 설비 운전이 간편한 효과가 있다.
이에 따라, 본 발명은 대기오염방지설비로써 흡착설비의 적용이 확대되며, 중소기업의 환경설비에 대한 경제적 부담이 저감되어 산업 활성화 및 대기환경이 개선될 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 휘발성 유기화합물 및 악취물질과 같은 흡착질이 흡착된 흡착제(1)를 재사용하기 위해 흡착제(1)를 재생시키는 흡착제 재생장치(10)에 있어서,
    상기 흡착제(1)가 내부에 설치되도록 상부면이 개폐용 덮개(24)로 형성되고, 상기 흡착제(1)의 흡착질을 탈착하기 위한 고온기체가 유입되도록 유입관(50)과 연통된 유입구(21)가 일단면에 형성되고, 상기 고온기체에 의해 흡착제(1)의 흡착질이 탈착되어 포함된 탈착기체가 외부로 배출되도록 배출관(70)과 연통된 배출구(22)가 일단면에 형성되고, 상기 흡착제(1)를 통과한 탈착기체를 다른 흡착제 재생장치(10)에 전달하도록 연결관(60)과 연통된 연결구(23)가 일단면에 형성되는 재생실(20)과;
    상기 흡착제(1)가 내부에 채워져 재생실(20)의 내부에 장착되고, 상기 고온기체가 상,하부면으로 통과되도록 관통홀이 형성되는 흡착제 카트리지(30)와;
    상기 흡착제 카트리지(30)의 일단부와 재생실(20)의 유입구가 연결되도록 칸막이(28)로 형성되는 유입기체유로(26);를 포함하여 구성되고, 상기 흡착제 재생장치(10)는 병렬로 다수개 형성되어 하나의 횡주관(유입관(50), 배출관(70))에서 다수개의 분기관(유입관(50), 배출관(70))이 형성되어 흡착제 재생장치(10)에 각각 연결되고, 상기 연결관(60)은 다수개의 흡착제 재생장치(10) 사이에 상호 연결해주도록 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 흡착제 재생장치.
  2. 휘발성 유기화합물 및 악취물질과 같은 흡착질이 흡착된 흡착제(1)를 재사용하기 위해 흡착제(1)를 재생시키는 흡착제 재생장치(10)에 있어서,
    상기 흡착제(1)가 내부에 설치되도록 상부면이 개폐용 덮개(24)로 형성되고, 상기 흡착제(1)의 흡착질을 탈착하기 위한 고온기체가 유입되도록 유입관(50)과 연통된 유입구(21)가 일단면에 형성되고, 상기 고온기체에 의해 흡착제(1)의 흡착질이 탈착되어 포함된 탈착기체가 외부로 배출되도록 배출관(70)과 연통된 배출구(22)가 일단면에 형성되고, 상기 흡착제(1)를 통과한 탈착기체를 다른 흡착제 재생장치(10)에 전달하도록 연결관(60)과 연통된 연결구(23)가 일단면에 형성되는 재생실(20)과;
    상기 재생실(20)의 중앙부에 형성되어 흡착질이 흡착된 흡착제(1)를 수용하도록 상,하부면이 형성되고, 상기 유입구(21)를 통해 유입된 고온기체가 상,하부면으로 통과되도록 관통홀이 형성되는 흡착제 수용부(40)와;
    상기 흡착제 수용부(40)의 상,하부면과 재생실(20)의 유입구(21), 배출구(22)에 각각 연결되는 유입기체유로(26); 및 탈착기체유로(27);를 포함하여 구성되고, 상기 흡착제 재생장치(10)는 병렬로 다수개 형성되어 하나의 횡주관(유입관(50), 배출관(70))에서 다수개의 분기관(유입관(50), 배출관(70))이 형성되어 흡착제 재생장치(10)에 각각 연결되고, 상기 연결관(60)은 다수개의 흡착제 재생장치(10) 사이에 상호 연결해주도록 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 흡착제 재생장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 흡착제 카트리지(30)와 유입기체유로(26)의 칸막이 사이에는 고온기체가 배출되지 않고 기밀성을 유지하도록 패킹(29)이 설치되는 것을 특징으로 하는 흡착제 재생장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 유입관(50)과 배출관(70) 및 연결관(60)에는 각각 밸브(V1~V9)가 설치되어 외부에 설치된 제어장치(미도시)에 의해 개폐가 조절되는 것을 특징으로 하는 흡착제 재생장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 재생실(20)의 외면에는 유입구(21)를 통해 유입된 고온기체의 열이 외부로 방출되는 것을 방지하도록 단열재(80)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 흡착제 재생장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 고온기체는 공기, 질소 및 아르곤으로 형성된 불활성 기체 또는 연소배기가스로 구성되고, 상기 고온기체의 유량은 흡착조건에 사용되는 유량의 0.05 ~ 10배이며, 상기 고온기체의 온도는 50 ~ 400℃인 것을 특징으로 하는 흡착제 재생장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 흡착제 카트리지(30)는 재생실(20) 내부에 병렬로 일정간격 이격되어 다수개로 설치되는 것을 특징으로 하는 흡착제 재생장치.
  8. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 기재된 흡착제 재생장치(10)의 재생방법에 있어서,
    상기 흡착제 재생장치(10)를 병렬로 다수개 형성하여 각각 밸브(V1~V9)가 설치된 유입관(50), 배출관(70), 연결관(60)이 흡착제 재생장치(A,B,C:10)에 각각 연결되고, 상기 휘발성 유기화합물 및 악취물질과 같은 흡착질이 흡착된 흡착제(1)를 흡착제 재생장치(A,B,C:10)의 내부에 각각 설치하며, 외부에서 고온기체가 유입관(50)을 통해 흡착제 재생장치(A,B,C:10)에 유입되어 흡착제(1)의 흡착질을 탈착시켜 흡착제(1)를 재생시키고, 상기 각각의 밸브(V1~V9)의 개폐조작을 통해 다수개의 흡착제 재생장치(A,B,C:10)에서 흡착제(1)의 재생 작업을 연속적으로 진행할 수 있는 것을 특징으로 하는 흡착제 재생방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 다수개의 흡착제 재생장치(A,B,C:10)에서 흡착제(1)를 연속적으로 재생하는 방법은, 모든 밸브(V1~V9)가 닫힌 상태에서,
    상기 흡착제 재생장치(A)에 고온기체가 유입관(50)을 통해 유입되도록 밸브(V1)를 개방하고, 상기 고온기체가 흡착제 재생장치(A)의 흡착제(1)를 통과한 뒤, 상기 흡착제 재생장치(B)에 유입되도록 밸브(V4)가 개방된 연결관(60)을 통해 이송되어 흡착제 재생장치(B)의 흡착제(1)를 일부 재생시키고, 재생과정을 거친 탈착기체를 밸브(V8)가 개방된 배출관(70)을 통해 외부로 배출되며, 상기 흡착제 재생장치(C)에는 재생시킬 흡착제(1)를 설치하는 재생준비과정을 시행하고, 상기 흡착제 재생장치(A)의 흡착제(1)에 대한 재생이 완료된 후, 개방된 밸브(V1,V4,V8)를 닫으며,
    상기 흡착제 재생장치(B)의 일부 재생된 흡착제(1)를 재생시키기 위해, 고온기체가 유입관(50)을 통해 유입되도록 밸브(V2)를 개방하고, 상기 고온기체가 흡착제 재생장치(B)의 흡착제(1)를 통과한 뒤, 상기 흡착제 재생장치(C)에 유입되도록 밸브(V5)가 개방된 연결관(60)을 통해 이송되어 흡착제 재생장치(C)의 흡착제(1)를 일부 재생시키고, 재생과정을 거친 탈착기체를 밸브(V9)가 개방된 배출관(70)을 통해 외부로 배출되며, 상기 흡착제 재생장치(A)에는 재생시킬 흡착제(1)를 설치하는 재생준비과정을 시행하고, 상기 흡착제 재생장치(B)의 흡착제(1)에 대한 재생이 완료된 후, 개방된 밸브(V2,V5,V9)를 닫으며,
    상기 흡착제 재생장치(C)의 일부 재생된 흡착제(1)를 재생시키기 위해, 고온기체가 유입관(50)을 통해 유입되도록 밸브(V3)를 개방하고, 상기 고온기체가 흡착제 재생장치(C)의 흡착제(1)를 통과한 뒤, 상기 흡착제 재생장치(A)에 유입되도록 밸브(V6)가 개방된 연결관(60)을 통해 이송되어 흡착제 재생장치(A)의 흡착제(1)를 일부 재생시키고, 재생과정을 거친 탈착기체를 밸브(V7)가 개방된 배출관(70)을 통해 외부로 배출되며, 상기 흡착제 재생장치(B)에는 재생시킬 흡착제(1)를 설치하는 재생준비과정을 시행하고, 상기 흡착제 재생장치(C)의 흡착제(1)에 대한 재생이 완료된 후, 개방된 밸브(V3,V6,V7)를 닫으며,
    상기 과정의 반복을 통해 흡착제(1)를 연속적으로 재생시키는 것을 특징으로 하는 흡착제 재생방법.
  10. 삭제
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