KR100924154B1 - 휘발성 유기 화합물 처리 방법, 흡착 및 탈착 장치, 및휘발성 유기 화합물 처리 시스템 - Google Patents

휘발성 유기 화합물 처리 방법, 흡착 및 탈착 장치, 및휘발성 유기 화합물 처리 시스템 Download PDF

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Abstract

처리 대상 가스에 포함된 휘발성 유기 화합물이 흡착제에 흡착되는 단계; 상기 흡착된 휘발성 유기 화합물이 수증기로 탈착되어 상기 수증기에 혼합되는 단계; 및 상기 휘발성 유기 화합물을 포함하는 수증기가 연소되는 단계;를 포함하는 휘발성 유기 화합물 처리 방법이 개시된다. 상기 방법은, 흡착 및 탈착용 용기를 일부가 상기 흡착제로 형성된 분리 부재로 내부 측면 공간 및 외부 측면 공간으로 분리하는 단계; 상기 흡착 및 탈착용 용기를 열적으로 유지시키는 단계; 흡착시, 상기 처리 대상 가스를 상기 내부 측면 공간에 공급하여 이로부터 상기 외부 측면 공간으로 공급하는 단계; 및 탈착시, 상기 수증기를 상기 외부 측면 공간에 공급하여 이로부터 상기 내부 측면 공간으로 공급하는 단계;를 더 포함한다.

Description

휘발성 유기 화합물 처리 방법, 흡착 및 탈착 장치, 및 휘발성 유기 화합물 처리 시스템{Method of processing volatile organic compound, adsorption and desorption apparatus, and system for processing volatile organic compound}
본 발명은 기체상 휘발성 유기 화합물 처리 방법, 흡착 및 탈착 장치, 및 휘발성 유기 화합물 처리 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 2006.7.10에 출원된 일본특허출원 제2006-189516호에 기초한 것으로서, 이의 내용은 인용에 의하여 본 명세서에 통합된다.
톨루엔, 자일렌 등과 같은 각종 휘발성 유기 화합물을 사용하는 공장에서는, 휘발성 유기 화합물을 포함하는 가스 (처리 대상 가스)를 처리하기 위해 처리 시설들이 불가피하게 제공된다. 유기 화합물을 처리하는 전형적인 방법에 따르면, 그러한 시설에서 처리 대상 가스 (또는 휘발성 유기 화합물을 포함하는 가스)가 흡착 및 탈착 장치에 공급되며 상기 장치에서 휘발성 유기 화합물은 활성 탄소 같은 흡착제에 흡착되고, 그렇게 흡착된 휘발성 유기 화합물은 수증기에 의해 흡착제로부터 탈착되어 수증기와 혼합된다. 그 후, 휘발성 유기 화합물과 혼합된 수증기는 응축되며, 응축된 물은 휘발성 유기 화합물과 물이 분리되도록 증류된다. 마지막 으로, 그렇게 얻어진 휘발성 유기 화합물은 연소되어 분해된다.
종래의 처리 방법에서는 처리 설비의 건설/설치에 필요한 비용 외에 해당 설비의 운전에 필요한 비용도 많아진다. 그래서, 야기되는 그러한 불편함을 보상하기 위해, 공장 내에 기존의 가스 터빈을 이용하여 추가적 비용 없이 휘발성 유기 화합물을 처리하는 기술이 제안되었다(예를 들면, 일본 무심사 특허 출원, 공개 제2003-322324호, 제2004-036492호, 및 제2004-184003호).
예를 들어, 일본 무심사 특허 출원, 공개 제2003-322324호에 개시된 발명에서는, 휘발성 유기 화합물로부터 발생하는 유해 물질을 포집하고, 가스 터빈의 공기 흡입구에 공급하고, 압축기에서 공기와 함께 압축한다. 유해 물질을 포함하는 압축 공기를 연소기에 공급하는 동시에 연료 가스를 공급하여 연소시켜, 터빈을 구동한다. 유해 물질은 연소기에서 연소되어 무해화되며 가스 터빈의 배기와 함께 대기 중으로 배출된다. 일본 무심사 특허 출원, 공개 제2004-036492호 및 제2004-184003호에 개시된 발명에서는, 휘발성 유기 화합물의 폐액을 연소기에 직접 공급하는 동시에 연료 가스를 공급하여 연소시킴으로써 터빈을 구동한다. 유해 물질의 폐액은 연소기에서 연소되어 무해화되고, 가스 터빈의 배기와 함께 대기중으로 배출된다.
그러나, 휘발성 유기 화합물이 수증기의 도움으로 흡착제로부터 탈착되는 휘발성 유기 화합물의 상기 언급한 방법에서, 수증기의 일부는 응축되어 탈착시 응축수의 일부가 된다. 응축수가 흡착 및 탈착 장치로부터 배수로서 배출됨에도 불구하고, 작은 양의 휘발성 유기 화합물은 이러한 응축수에 포함되거나 또는 잔류한 다. 휘발성 유기 화합물의 좀 더 완전한 처리 및 분해를 달성하기 위해, 배수에 포함되어 있는 휘발성 유기 화합물까지도 분해하는 것이 필요하다. 구체적 수단으로서, 폐수 처리 플랜트를 별도로 또는 추가적으로 제공하는 것이 필요하다. 이는 불편함 또는 시설 비용의 증가를 가져온다. 특히, 배수량이 많을수록, 폐수 처리 플랜트의 규모는 더욱 커진다. 즉, 배수량이 많을수록, 시설비는 더 높아진다.
따라서 본 출원인은 수증기의 그러한 응축을 억제하거나 방지하는 기술을 개발하였는데, 여기서 압축 공기가 공급되는 흡착 및 탈착 장치는 고압에서 작동된다. 상기 흡착 및 탈착 장치가 그러한 고압을 견딜 수 있도록 구성되는 경우, 장치의 용기의 벽 두께는 필연적으로 두꺼워진다. 따라서, 용기의 열용량은 증가해서, 그 원인으로 탈착 공정 전의 가열 공정에서 온도 상승에 장시간이 걸린다. 가열 공정이 그렇게 장시간을 필요로 하는 경우, 공정 효율을 증진시키기 위해 흡착 및 탈착 장치의 용량을 증가시키거나 또는 그 장치에서 사용되는 활성 탄소 (흡착제)의 양을 증가시키는 것이 필요한데, 그래서 이는 불편함 또는 비용 증가의 결과가 된다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은 탈착시에 수증기의 응축을 억제하면서, 더 높은 처리량을 얻는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 휘발성 유기 화합물 처리 비용을 감소시키는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 휘발성 유기 화합물의 처리 방법에 관한 제1 해결 수단으로서, 처리대상 가스에 포함된 휘발성 유기 화합물을 흡착제에 흡착시키는 단계; 상기 흡착된 휘발성 유기 화합물을 가압 환경하에서 수증기를 이용하여 탈착하여 상기 수증기에 혼입시키는 단계; 및 상기 휘발성 유기 화합물을 포함하는 상기 수증기를 연소기에서 연소시키는 단계를 포함하는 유기 화합물의 처리 방법이 제공되며, 상기 처리 방법은: 흡착 및 탈착용 용기를 일부가 상기 흡착제로 형성된 분리 부재 (separation member)로 내부 측면 공간 (inner side room)및 외부 측면 공간으로 분리하는 단계; 상기 흡착 및 탈착용 용기를 열적으로 유지시키는 단계; 흡착시, 처리 대상 가스를 상기 내부 측면 공간에 공급하여 상기 분리 부재를 통해 상기 외부 측면 공간으로 공급하는 단계; 및 탈착시, 수증기를 상기 외부 측면 공간에 공급하여 상기 분리 부재를 통해 상기 내부 측면 공간으로 공급하는 단계를 추가적으로 포함한다.
또한, 휘발성 유기 화합물 처리 방법에 관한 제2 해결 수단으로서, 상기 제1 해결수단에 있어서, 상기 흡착 및 탈착용 용기가, 용기가 열적으로 유지되도록 소 정의 온도를 갖는 유체로 덮이는 수단이 제공된다.
휘발성 유기 화합물의 처리 방법에 관한 제3 해결수단으로서, 상기 제1 또는 제2 해결수단에 있어서, 상기 유체가 상기 연소기의 배출 가스를 포함하는 수단이 제공된다.
휘발성 유기 화합물의 처리 방법에 관한 제4 해결수단으로서, 상기 제1 내지 제3 해결수단 중 어느 하나에 있어서, 흡착 완료 후, 상기 용기가 고온 압축 공기 및 수증기가 혼합된 가스를 상기 용기 내부로 공급함으로써 가열되는 수단이 제공된다.
휘발성 유기 화합물의 처리 방법에 관한 제5 해결수단으로서, 상기 제4 해결수단에 있어서, 상기 흡착제의 주위 온도가 소정의 수준에 도달할 때, 상기 혼합된 가스의 공급이 중단되는 수단이 제공된다.
휘발성 유기 화합물의 처리 방법에 관한 제6 해결수단으로서, 상기 제4 해결수단에 있어서, 상기 흡착제의 주위 온도가 소정의 수준에 도달한 때 및 응축된 수증기로 형성된 배수가 재기화한 때, 상기 혼합된 가스의 공급이 중단되는 수단이 제공된다.
휘발성 유기 화합물의 처리 방법에 관한 제7 해결수단으로서, 상기 제4 내지 제6 해결수단 중 어느 하나에 있어서, 가열시, 상기 혼합된 가스가 상기 외부 측면 공간에 공급되고 다음으로 상기 분리 부재를 통과해 상기 내부 측면 공간으로 공급되는 수단이 제공된다.
휘발성 유기 화합물의 처리 방법에 관한 제8 해결수단으로서, 상기 제1 내지 제7 해결수단 중 어느 하나에 있어서, 탈착 완료 후, 상기 용기가 공기를 상기 용기의 내부에 공급함으로써 냉각되는 수단이 제공된다.
휘발성 유기 화합물의 처리 방법에 관한 제9 해결수단으로서, 상기 제8 해결수단에 있어서, 냉각시, 상기 공기가 상기 내부 측면 공간으로 공급되고 다음으로 상기 분리 부재를 통과해 상기 외부 측면 공간으로 공급되는 수단이 제공된다.
또한, 흡착 및 탈착 장치에 관한 제1 수단으로서, 처리대상 가스에 포함된 휘발성 유기 화합물이 소정의 흡착제에 흡착되고 상기 흡착된 휘발성 유기 화합물이 가압 환경하에서 수증기를 이용하여 탈착되고 다음으로 상기 수증기에 혼입되는 흡착 및 탈착 장치가 제공되는데, 상기 흡착 및 탈착 장치는: 흡착 및 탈착용 용기; 일부가 흡착제로 형성되어 있으며 상기 용기를 내부 측면 공간 및 외부 측면 공간으로 분리하는 분리 부재; 및 상기 용기를 열적으로 유지시키기 위한 열 유지기 (heat retainer)를 포함하며, 처리 대상 가스가 상기 내부 측면 공간으로 공급되고 다음으로 상기 분리 부재를 통과해서 상기 외부 측면 공간으로 공급되며, 상기 수증기가 상기 외부 측면 공간으로 공급되고 다음으로 상기 분리 부재를 통과해서 상기 내부 측면 공간으로 공급된다.
또한, 흡착 및 탈착 장치에 관한 제2 수단으로서, 상기 제1 수단에 있어서, 상기 열 유지기가 상기 용기를 덮는 자켓 및, 상기 자켓 및 상기 용기를 통해 흐르는 소정의 온도를 갖는 유체를 포함하는 수단이 제공된다.
또한, 휘발성 유기 화합물 처리용 시스템에 관한 제1 해결 수단으로서, 제1 및 제2 수단에서 개시된 흡착 및 탈착 장치; 및 휘발성 유기 화합물을 포함하는 수 증기가 연소되는 연소기를 포함하는 수단이 제공된다.
휘발성 유기 화합물 처리용 시스템에 관한 제2 해결 수단으로서, 제1 해결 수단에 있어서, 열 유지기를 흐르는 유체가 상기 연소기의 배출 가스인 수단이 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 용기가 가압 상태에서 견딜 수 있도록 두꺼운 벽을 가지고 따라서 큰 열용량을 가지더라도 상기 용기는 열적으로 유지되며, 또한, 상기 용기는 일부가 흡착제로 형성된 분리 부재 (separation member)에 의해 내부 측면 공간 및 외부 측면 공간으로 분리되며, 흡착시, 처리대상 가스가 내부 측면 공간으로 공급되고 분리 부재를 통과해서 외부 측면 공간으로 공급되며, 탈착시, 수증기가 외부 측면 공간으로 공급되고 분리 부재를 통과해서 내부 측면 공간으로 공급된다. 흡착시, 흡착제는 정상 온도를 갖는 처리 대상 가스에 노출됨으로써 냉각되고, 결과적으로, 흡착 기능은 향상될 수 있다. 탈착시, 흡착제는 가열된 수증기에 노출됨으로써 가열되고, 결과적으로, 탈착 기능은 향상될 수 있다. 또한, 용기는 만족스럽게 열유지되어 있으므로, 용기의 내부 온도를 올리기 위해 용기가 열을 흡수하는 것을 방지하는 것이 가능하다. 따라서, 탈착시 수증기의 응축을 억제하면서, 높은 처리 용량 (throughput capacity)이 얻어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제3 해결 수단에서, 상기 용기는 연소기의 배출 가스의 사용으로 가열된다. 상기 언급한 바와 같은 필요한 구조는 저비용으로 얻어질 수 있으며, 결과적으로, 휘발성 유기 화합물 처리 비용을 감소시키는 것이 가능하다.
본 발명의 상기 목적 및 또 다른 목적, 특징 및 장점들은 본 발명의 구체적인 구현예의 다음의 상세한 설명, 특히 첨부된 도면(여러 도면에서 유사한 참조 번호가 유사한 성분을 나타내기 위해 사용되었다)과 함께 고려할 때 명백해 질 것이다.
휘발성 유기 화합물 처리에 관한 본 발명에 따르면, 탈착시에 수증기의 응축이 억제되는 반면, 더 높은 처리량이 얻어진다. 또한, 휘발성 유기 화합물 처리 비용이 감소된다.
이제 도면들을 참고하여, 본 발명의 일 구현예를 설명할 것이다. 도 1은 본 구현예에 따라 휘발성 유기 화합물의 처리가 수행되는 플랜트에 설치된 휘발성 유기 화합물 처리 시스템을 도시한 일반적인 개략도이다. 상기 시스템에는 흡착 및 탈착 장치(1), 가스 터빈(2), 열교환기(3), 및 컨트롤 유닛(4)이 제공된다.
상기 흡착 및 탈착 장치(1)는 처리되지 않은 가스 (또는 처리 대상 가스)에 포함된 휘발성 유기 화합물 (VOC)이 흡착제에 흡착되고 그렇게 흡착된 휘발성 유기 화합물이 가압된 수증기로 탈착되어 상기 수증기와 혼합되는 장치이다. 상기 흡착제의 예로서, 활성 탄소가 사용될 수 있다. 더욱 상세한 것은 이후 개시될 것이다.
가스 터빈에는 압축기(5), 연소기(6), 및 터빈(7)이 제공된다. 압축기(5)는 들어온 공기를 압축해서 이를 연소기(6)에 압축 공기 형태로 공급한다. 연소기(6) 는 연료 가스를 압축기(5)로부터 공급된 압축 공기와 혼합해서 혼합물을 연소시키거나 또는 태워서 연소 가스를 생성시키며, 다음으로 그렇게 생성된 연소 가스를 터빈(7)으로 배출시킨다. 또한, VOC를 포함하는 수증기는 연소기(6)에 공급되며 거기서 연료와 함께 연소된다. 터빈(7)은 연소기(6)로부터 공급되는 연소 가스의 운동 에너지 및 압력 에너지로 인해 회전하게 되고, 이로써 압축기(5)에 대한 구동력 및 가스 터빈(2) 외부에 있는 부하(8)에 대한 구동력이 생긴다. 가스 터빈(2)으로부터 배출된 연소 가스 (배출 가스)의 일부는 흡착 및 탈착 장치(1)에 공급되고 나머지는 열교환기(3)에 공급된다. 대신, 흡착 및 탈착 장치(1)에 공급되는 연소 가스가 열교환기(3)의 중간 또는 배출구 부분으로부터 취입되는 구조가 가능하다.
열교환기(3)에서, 수증기는 가스 터빈(2)으로부터 공급된 연소 가스의 열을 사용하여 생성된다. 열교환기(3)에서 생성된 수증기의 일부는 플랜트 공정 수증기로 사용되며 나머지는 흡착 및 탈착 장치(1)에 공급된다.
컨트롤 유닛(4)은 내부 메모리에 저장된 컨트롤 프로그램, 여러 컨트롤 데이타 등에 따라 본 시스템의 전체적인 작동을 조절한다. 더욱 구체적으로, 컨트롤 유닛(4)은 여러 컨트롤 데이타 등에 기초하여 계산을 수행하는 CPU (중앙 처리 장치) 및 상기 언급한 부분들, 즉, 흡수 및 탈착 장치(1), 가스 터빈(2) 및 열교환기(3)에 데이타를 전달하거나 이들로부터 데이타를 받는 입력/출력 인터페이스 회로를 포함한다. 컨트롤 유닛(4)은 상기 언급한 부분들의 전체적인 컨트롤을 수행한다.
흡착 및 탈착 장치(1)를 상세히 설명한다. 흡착 및 탈착 장치(1)은 정제 용기(11), 활성 탄소층(12), 상부 구획판(13), 하부 구획판(14), 흡기구(15), 배기구(16), 수증기 흡입구(17), VOC를 포함하는 수증기 배출구(18), 자켓(19), 배출 가스 흡입구(20), 배출 가스 배출구(21), 개/폐 밸브(22 내지 29), 및 이젝터(30)을 포함한다. 본 구현예에서 활성 탄소층(12), 상부 구획판(13) 및 하부 구획판(14)은 분리 부재를 형성한다. 또한, 자켓(19), 배출 가스 흡입구(20), 배출 가스 배출구(21), 개/폐 밸브(28), 개/폐 밸브(29) 및 가스 터빈(2)은 열유지 수단을 형성한다.
도 2는 흡착 및 탈착 장치(1)의 정제 용기(11) 및 자켓(19)의 일부를 나타내는 단면도이다(도 1에 X로 표시되어 있다). 도 3은 흡착 및 탈착 장치(1)의 기하학적 측정값 또는 치수를 나타내는 표이다. 이러한 데이타는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니라는 것을 주목하라.
정제 용기(11)는 금속으로 만들어졌으며 실린더형 부재의 말단 개구부가 돔형상 부재로 닫혀 있는 형상을 갖는다. 활성 탄소층(12)은 활성 탄소로 만들어진 실린더이며, 정제 용기(11)의 실린더형 부분에 대하여 축방향으로 나란히 정제 용기(11)에 수용되어 있다. 상부 구획판(13)은 디스크 형상 부재이며 활성 탄소층(12)의 한쪽 말단 개구부를 닫는다. 하부 구획판(14)은 도우넛 형상의 판재이며, 이의 내주부는 활성 탄소층(12)의 다른 말단 개구부에 단단히 고정되어 있고 이의 외주부 가장자리는 정제 용기(11)의 내주 표면 (inner peripheral surface)에 단단히 고정되어 있다. 그렇게 형성된 요소들, 즉, 활성 탄소층(12), 상부 구획 판(13) 및 하부 구획판(14)에 의해, 정제 용기(11)의 내부 공간은 내부 구획 A 및 외부 구획 B로 나누어진다.
정제 용기(11)의 바닥부에, 흡기구(15)가 제공되며 이를 통해 공기 및 VOC를 포함하는 가스가 도입된다. 정제 용기(11)의 상부에, 배기구(16)가 제공되며 이를 통해 정제된 공기가 배출된다. 정제 용기(11)의 상부에, 수증기 흡입구(17)가 또한 제공되며 이를 통해서 수증기 또는 수증기 및 압축 공기의 혼합가스가 도입된다. 정제 용기(11)의 바닥부에, VOC를 포함하는 수증기 배출구(18)가 제공되며 이를 통해서 VOC를 포함하는 가스로부터 분리된 VOC를 포함하는 수증기가 배출된다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 자켓(19)은 드럼 형상 용기(19a) 및 상기 드럼 형상 용기(19a)의 외부표면을 덮는 단열 부재(19b)를 포함한다. 정제 용기(11)는 자켓(19) 내에 수용된다. 자켓(19)의 상부 근처에 배출 가스 흡입구(20)가 제공되며 이를 통해서 가스 터빈(2)으로부터 배출 가스가 도입된다. 자켓(19)의 바닥 근처에 배출 가스 배출구(21)가 제공되며 이를 통해서 자켓(19)의 배출 가스가 방출된다.
VOC를 포함하는 가스가 흡기구(15)에 도입되는 흐름 경로에, 개/폐 밸브(22)가 제공되며 이는 컨트롤 유닛(4)의 조절하에 열리고 닫힌다. 컨트롤 유닛(4)은 개/폐 밸브(22)의 개/폐 조절을 수행하여 이로써 흡입구(15)에 대하여 VOC를 포함하는 가스의 공급/차단을 조절한다.
배기구(16)로부터 방출된 정제된 공기가 흐르는 흐름 경로에, 개/폐 밸브(23)가 제공되며 이는 컨트롤 유닛(4)의 조절하에 열리고 닫힌다. 컨트롤 유 닛(4)은 개/폐 밸브(23)의 개/폐 조절을 수행하여 이로써 배기구(16)로부터 정제된 가스의 배출/차단을 조절한다.
수증기가 수증기 흡입구(17)에 도입되는 흐름 경로에, 개/폐 밸브(24)가 제공되며 이는 컨트롤 유닛(4)의 조절하에 열리고 닫힌다. 컨트롤 유닛(4)은 개/폐 밸브(24)의 개/폐 조절을 수행하여 이로써 수증기 흡입구(17)에 대하여 수증기의 공급/차단을 조절한다.
압축 공기가 수증기 흡입구(17)에 도입되는 흐름 경로에, 개/폐 밸브(25)가 제공되며 이는 컨트롤 유닛(4)의 조절하에 열리고 닫힌다. 컨트롤 유닛(4)은 개/폐 밸브(25)의 개/폐 조절을 수행하여 이로써 수증기 흡입구(17)에 대하여 압축 공기의 공급/차단을 조절한다.
VOC를 포함하는 수증기 배출구(18)로부터 배출된 VOC를 포함하는 가스가 흐르는 흐름 경로에, 개/폐 밸브(26)가 제공되며 이는 컨트롤 유닛(4)의 조절하에 열리고 닫힌다. 컨트롤 유닛(4)은 개/폐 밸브(26)의 개/폐 조절을 수행하여 이로써 VOC를 포함하는 수증기 배출구(18)로부터 VOC를 포함하는 가스의 배출/차단을 조절한다.
공기가 흡기구(15)에 도입되는 흐름 경로에, 개/폐 밸브(27)가 제공되며 이는 컨트롤 유닛(4)의 조절하에 열리고 닫힌다. 컨트롤 유닛(4)은 개/폐 밸브(27)의 개/폐 조절을 수행하여 이로써 흡입구(15)에 대하여 공기의 공급/차단을 조절한다.
배출 가스가 배출 가스 흡입구(20)에 도입되는 흐름 경로에, 개/폐 밸브(28) 가 제공되며 이는 컨트롤 유닛(4)의 조절하에 열리고 닫힌다. 컨트롤 유닛(4)은 개/폐 밸브(28)의 개/폐 조절을 수행하여 이로써 배출 가스 흡입구(20)에 대하여 배출 가스의 공급/차단을 조절한다.
배출 가스 배출구(21)로부터 배출된 배출 가스가 흐르는 흐름 경로에, 개/폐 밸브(29)가 제공되며 이는 컨트롤 유닛(4)의 조절하에 열리고 닫힌다. 컨트롤 유닛(4)은 개/폐 밸브(29)의 개/폐 조절을 수행하여 이로써 배출 가스 배출구(21)로부터의 배출 가스의 배출/차단을 조절한다.
이젝터(30)는 수증기 흡입구(17) 및 개/폐 밸브(24 및 25) 사이에 압축 공기 및 수증기를 위한 흐름 경로에 배치되며 수증기에 의해 활성화되는데, 이젝터(30)는 강제적으로 압축 공기를 추출하여 개/폐 밸브(25)가 개방 밸브 상태일 때 수증기-압축 공기 혼합물 또는 가스를 배출한다.
이후, 상기한 구조의 처리 시스템에서 VOC를 처리하는 방법을 설명할 것이다. 도 4a 및 4b 및 도 5a 및 5b는 흡착 및 탈착 장치(1)의 각각의 공정에서 외관 또는 상태를 나타내는 개략도이다: 도 4a는 흡착 공정을 나타낸다; 도 4b는 압축 및 가열 공정을 나타낸다; 도 5a는 탈착 공정을 나타낸다; 도 5b는 냉각 공정을 나타낸다. 이러한 흡착 및 탈착 장치(1)에서, 이들 공정들은 반복 수행되며, 이로써 VOC는 VOC를 포함하는 가스로부터 제거된다.
먼저, 컨트롤 유닛(4)이 개/폐 밸브(22 내지 27)를 닫힌 상태로 하고 개/폐 밸브(28 및 29)를 열린 상태로 해서, 배출 가스(연소 가스)가 가스 터빈(2)으로부터 자켓(19) 내부로 공급되도록 하여 정제 용기(11)가 외부적으로 또는 외부로부터 가열되도록 한다. 이때, 가스 터빈(2)으로부터의 배출 가스의 온도는 약 200 ℃ 정도이다(또는 섭씨 200도). 정제 용기(11)가 적당히 가열된 상태인 경우, 컨트롤 유닛(4)은 도 4a에 도시된 바와 같이 흡착 공정을 시작하는데, 즉, 개/폐 밸브(22 및 23)를 모두 개방 상태로 하고, VOC를 포함하는 가스를 흡기구(15)를 통해 정제 용기(11)의 내부 측면 공간 A로 공급하고 배기구(16)로부터 정제된 가스의 배출을 증진시킨다. 이러한 흡착 공정에서, 활성 탄소층(12)을 통과할 때, VOC를 포함하는 가스는 포함된 VOC가 활성 탄소에 흡착되어 정제되고, 다음 그렇게 정제된 가스는 외부 측면 공간 B에 도달한다.
다음으로, 컨트롤 유닛(4)은 도 4b에 도시된 바와 같이 압축 및 가열 공정을 시작하는데, 즉, 개/폐 밸브(22 및 23)를 모두 폐쇄 상태로 하고 개/폐 밸브(24, 25 및 26)를 모두 개방 상태로 해서, 이젝터(30)에서 혼합된 수증기 및 압축 공기 혼합 가스가 수증기 흡입구(17)를 통해서 정제 용기(11)의 외부 측면 공간 B로 공급되게 하고 VOC를 포함하는 수증기가 VOC를 포함하는 수증기 배출구(18)로부터 배출되게 한다. 이러한 압축 및 가열 공정에서, 18 kg/cm2 압력의 180℃ 내지 200℃의 수증기와 11 kg/cm2 압력의 약 380℃의 압축 공기를 혼합해서 형성되는 수증기 및 압축 공기 혼합 가스가 외부 측면 공간 B에 공급되고, 활성 탄소층(12)을 통과하고 다음으로 내부 측면 공간 A로 들어가게 되는데, 이로써 정제 용기(11)의 내부는 가열되고 가압되며 활성 탄소층(12)의 대기 (atmosphere)가 가열되고 따라서 활성 탄소층이 가열된다.
정제 용기(11)의 내부가 적당히 가열되고 가압되는 때, 컨트롤 유닛(4)은 도 5a에 도시된 바와 같이 탈착 공정을 시작하는데, 즉, 개/폐 밸브(25)를 폐쇄 상태로 하고 개/폐 밸브(24 및 26)를 이전처럼 개방 상태로 해서, 수증기가 외부 측면 공간 B로부터 내부 측면 공간 A로 공급되게 한다. 이러한 탈착 공정에서, 소정의 온도로 가열된 환경하에서, 활성 탄소에 흡착된 VOC는 활성 탄소층(12)을 통과하는 수증기에 의해 이로부터 탈착되어 수증기와 혼합된다. 그렇게 탈착되어 수증기와 혼합된 VOC는 이렇게 혼합된 상태로 VOC를 포함하는 수증기 배출구(18)로부터 배출된다. 다음 VOC를 포함하는 수증기 배출구(18)로부터 배출된 VOC를 포함하는 수증기는 연소기(6)로 공급되어 이곳에서 연료 가스와 함께 연소된다. 수증기 내의 VOC는 연소기(6)에서 연소되어 무해하게 된다. VOC가 제거된 가스는 터빈(7)을 회전시키는데 사용된 후 연소 가스로 방출된다.
다음으로, 컨트롤 유닛(4)은 도 5b에 도시된 바와 같이 냉각 공정을 시작하는데, 즉, 개/폐 밸브(24 및 26)를 모두 폐쇄 상태로 하고 개/폐 밸브(27 및 23)를 개방 상태로 해서, 공기가 흡기구(15)를 통해서 정제 용기(11)의 내부 측면 공간 A로 공급되게 하고 정제된 가스가 배기구(16)로부터 방출되도록 한다. 이러한 냉각 공정에서, 공기를 내부 측면 공간 A로부터 활성 탄소층(12)을 통해서 외부 측면 공간 B로 통과하게 함으로써, 활성 탄소층(12)의 대기 (atmosphere)가 냉각되고 따라서 활성 탄소층(12)이 냉각된다. 이때, 내부 측면 공간 A에서 온도가 내려가더라도, 정제 용기(11)는 자켓(19) 내에 흐르는 배출 가스로 가열되고 따라서 비교적 일정 온도를 유지하게 된다.
도 6은 흡착 및 탈착 장치(1)의 2 개의 형태의 작동 실시예를 보여주는 표이다. 도 7a 및 도 7b는 흡착 공정 말기에 흡착 및 탈착 장치(1)의 높이 방향 (height-wise direction)에 따른 온도 분포를 나타내는 그래프이다. 도 8a 및 도 8b는 탈착 공정 말기에 흡착 및 탈착 장치(1)의 높이 방향 (height-wise direction)에 따른 온도 분포를 나타내는 그래프이다. 도 8a 및 도 8b는 각각 도 6의 작동 실시예 1 및 2에 해당한다.
도 9a 및 9b는 각각 배기구(16) 부근에서 각각의 부분 (portion)에서 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프 및 흡기구(15) 부근에서 시간에 따른 가스의 온도 변화를 나타내는 그래프이다. 도 9a 및 도 9b는 각각 도 6의 작동 실시예 1 및 2에 해당한다.
도 7a, 도 7b, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 각각의 공정에서 온도 분포는 흡착 및 탈착 장치(1)의 상부에 근접함에 따라 온도가 점차 떨어지는 형태이다. 모든 공정에서, 자켓(19)의 열 단열재(19b)의 외부 온도는 일정 값이 유지된다.
도 9a 및 도 9b에 정제 용기 내부의 가스로 표시된 선은 정제 용기(11)의 흡기구(15) 부근에서 공정 변화에 따른 온도 변화를 나타낸다. 이들 그래프는 온도가 약 20℃인 기간 및 온도가 160℃ ~ 180℃인 기간의 반복을 보여준다. 다시 말하면, 냉각 공정 및 흡착 공정에서, 온도는 약 20℃로 설정되고, 후속 공정 또는 압축 및 가열 공정 및 탈착 공정에서, 온도는 약 160℃ ~ 180℃로 설정된다. 이러한 설정에 따라, 상기 공정은 반복적으로 수행된다. 이들 그래프에 도시된 바와 같이, 정제 용기(11) 내부의 가스 온도는 공정 변화에 따라 변한다. 그러나, 다른 그래프에 도시된 것처럼, 자켓(19) 및 정제 용기(11) 사이를 흐르는 가스 터빈(2)의 배출 가스의 온도, 자켓(19)의 용기(19a)의 온도, 및 정제 용기(11)의 내벽 및 외벽의 온도는 다소 증가하고 감소하지만 일정 값 또는 약 140℃ 정도를 갖는다.
상기 언급한 바와 같이, 정제 용기(11)가 가압 상태에서 견딜 수 있도록 두꺼운 벽을 가지며 따라서 큰 열용량을 가지더라도, 열적으로 유지되도록 정제 용기(11)가 배출 가스로 덮여 있는 본 구현예에서는 정제 용기(11)를 흐르는 가스의 온도에 상관없이 정제 용기(11)를 상대적으로 더 높은 온도 수준에서 열적으로 유지시키는 것이 가능하다. 따라서, 정제 용기(11)는 가열 공정에서 가열될 때 내부에 열을 흡착하거나 또는 취하기 때문에 정제 용기(11)의 온도를 올리는데 장시간이 걸리는 경우는 없다. 결과적으로, 짧은 기간 동안 정제 용기의 온도를 올리는 것이 가능하다.
또한, 활성 탄소층(12)이 가열되는 압축 및 가열 공정에서, 정제 용기(11)는 상기 언급한 바와 같이 비교적 고온으로 유지되기 때문에, 온도가 떨어지는 경우 매번 정제 용기(11)의 온도를 올리는 작동을 반복할 필요는 없다. 고온의 매우 압축된 수증기가 외부 측면 공간 B로 공급되어 활성 탄소층(12)을 통과해서 내부 측면 공간 A로 공급되기 때문에, 활성 탄소층(12)은 고온의 수증기를 계속 받게 된다. 활성 탄소층(12)이 즉시 가열되도록 활성 탄소 주위의 온도를 비교적 높은 수준으로 즉시 올리는 것이 가능하다.
또한, 본 구현예에 따르면, 압축 및 가열 공정에서 가열된 활성 탄소층(12) 로부터 VOC가 탈착되는 탈착 공정에서, 고온의 수증기가 내부 측면 공간 A로 공급되어 활성 탄소층(12)을 통과해서 외부 측면 공간 B로 공급되기 때문에, 활성 탄소층(12) 주위를 비교적 높은 온도로 유지시키는 것이 가능하다. 따라서, 탈착 기능 또는 성능은 향상될 수 있다.
더욱이, 냉각 공정에서 공기가 내부 측면 공간 A로 공급되어 활성 탄소층(12)을 통과해서 외부 측면 공간 B로 공급되어 활성 탄소층(12)을 냉각시키는 본 구현예에서, 활성 탄소층(12)은 정제 용기(11)의 온도가 높더라도 공기에 노출된다. 따라서, 활성 탄소층(12)의 주위를 즉시 냉각시킴으로써 활성 탄소층(12)을 냉각시키는 것이 가능하다.
또한, 본 시스템에서, VOC를 포함하는 정상 온도의 가스는 냉각 공정에서 냉각된 활성 탄소층(12)에 VOC가 흡착되는 흡착 공정에서 내부 측면 공간 A로 공급되어 활성 탄소층(12)을 통과해서 외부 측면 공간 B로 공급된다. 따라서, 활성 탄소층(12) 주위를 비교적 저온으로 유지하는 것이 가능하다. 그래서, 흡착 기능 또는 성능은 향상될 수 있다.
더욱이, 배출 가스가 정제 용기(11)를 열적으로 유지시키도록 활용되는 본 구현예에서, 정제 용기의 그러한 열 유지를 저비용으로 달성하고 흡착 및 탈착 기능을 저비용으로 향상시키는 것이 가능하다. 결과적으로, 휘발성 유기 화합물의 처리 비용을 줄이는 것이 가능하다.
추가적으로, 본 구현예에서, 정제 용기(11)는 자켓(19)을 흐르는 가스 터빈의 배출 가스로 가열된다. 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 정제 용 기(11)가 별도로 제공되는 가열기 등에 의해 가열되는 구조가 가능하다.
또한, 본 구현예에서, 본 발명은 가스 터빈이 제공되고 VOC가 처리되고 가스 터빈(2)에 제공된 연소기(6)에서 VOC가 연소되는, 플랜트에 설치된 휘발성 유기 화합물 처리 시스템으로 구현된다. 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 처리 시스템이 설치되는 플랜트가 연소기 등과 함께 제공되는 보일러를 가지는 경우, VOC가 가스 터빈의 연소기를 사용하는 대신 보일러의 연소기에서 연소되는 구조가 가능하다.
또한, 본 구현예에서, 정제 용기(11)의 내부가 충분히 가열되고 압축된 후, 공정은 탈착 공정으로 진행된다. 반면, 압축 및 가열 공정에서 매우 소량의 수증기가 응축되는 경우라면, 수증기가 대부분 기화되었을 때 공정은 탈착 공정으로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따라 휘발성 유기 화합물의 처리가 수행되는 플랜트에 설치된 휘발성 유기 화합물 처리 시스템을 나타내는 일반적인 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에서 흡착 및 탈착 장치의 자켓 및 정제 용기 (purification vessel)일부의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에서 흡착 및 탈착 장치의 치수를 나타내는 표이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 구현예에 따른 흡착 및 탈착 장치에서 각각의 공정 상태를 나타내는 도면이다: 도 4a는 흡착 공정을 나타내며; 및 도 4b는 압축 및 가열 공정을 나타낸다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 구현예에 따른 흡착 및 탈착 장치에서 각각의 공정 상태를 나타내는데, 도 5a는 탈착 공정을 나타내며 도 5b는 냉각 공정을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에서 흡착 및 탈착 장치의 작동 실시예의 2 가지 형태를 나타내는 표이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 구현예에서 흡착 공정 말기에 흡착 및 탈착 장치의 높이 방향 (height-wise direction)에 따른 온도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 구현예에서 탈착 공정 말기에 흡착 및 탈착 장치의 높이 방향 (height-wise direction)에 따른 온도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 일 구현예에서 배기구 부근에서 각각의 부분 (portion)에서 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프이다.

Claims (13)

  1. 처리 대상 가스에 포함된 휘발성 유기 화합물을 흡착제에 흡착시키는 단계;
    가압 상태에서 상기 흡착된 휘발성 유기 화합물을 수증기로 탈착시키고 이를 상기 수증기에 혼합하는 단계; 및
    상기 휘발성 유기 화합물을 포함하는 수증기를 연소기에서 연소시키는 단계;를 포함하는 휘발성 유기 화합물 처리 방법으로서,
    상기 처리 방법이;
    흡착 및 탈착용 용기를 일부가 상기 흡착제로 형성된 분리 부재 (separation member)로 내부 측면 공간 및 외부 측면 공간으로 분리하는 단계;
    상기 흡착 및 탈착용 용기를 열적으로 유지시키는 단계;
    흡착시, 상기 처리 대상 가스를 상기 내부 측면 공간에 공급하여 이로부터 상기 분리 부재를 통해 상기 외부 측면 공간으로 공급하는 단계; 및
    탈착시, 상기 수증기를 상기 외부 측면 공간에 공급하여 상기 분리 부재를 통해 상기 내부 측면 공간으로 공급하는 단계;
    를 더 포함하는 휘발성 유기 화합물 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 흡착 및 탈착용 용기가, 상기 용기가 열적으로 유지되도록 200℃ 정도의 온도를 갖는 유체로 덮이는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유체가 상기 연소기의 배출 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 흡착 완료 후, 상기 용기가 고온 압축 공기 및 수증기 혼합 가스를 상기 용기 내부로 공급함으로써 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서, 상기 수증기가 응축된 후 재기화 (reevaporate)한 때, 상기 혼합 가스의 공급이 중단되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제4항에 있어서, 가열시, 상기 혼합된 가스가 상기 외부 측면 공간에 공급되고 다음으로 상기 분리 부재를 통과해 상기 내부 측면 공간으로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제4항에 있어서, 탈착 완료 후, 상기 용기가 공기를 상기 용기의 내부에 공급함으로써 냉각되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 냉각시, 상기 공기가 상기 내부 측면 공간으로 공급되고 다음으로 상기 분리 부재를 통과해 상기 외부 측면 공간으로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 처리대상 가스에 포함된 휘발성 유기 화합물이 소정의 흡착제에 흡착되고, 상기 흡착된 휘발성 유기 화합물이 가압 환경하에서 수증기를 이용하여 탈착되고 다음으로 상기 수증기에 혼입되는 흡착 및 탈착 장치로서,
    상기 흡착 및 탈착 장치가;
    흡착 및 탈착용 용기;
    일부가 상기 흡착제로 형성되어 있으며 상기 용기를 내부 측면 공간 및 외부 측면 공간으로 분리하는 분리 부재; 및
    상기 용기를 열적으로 유지시키기 위한 열 유지기 (heat retainer)
    를 포함하며,
    상기 처리 대상 가스가 상기 내부 측면 공간으로 공급되고 이로부터 상기 분리 부재를 통과해서 상기 외부 측면 공간으로 공급되며, 상기 수증기가 상기 외부 측면 공간으로 공급되고 다음으로 상기 분리 부재를 통과해서 상기 내부 측면 공간으로 공급되는 것을 특징으로 하는 흡착 및 탈착 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 열 유지기가 상기 용기를 덮는 자켓 및, 상기 자켓 및 상기 용기를 통해 흐르는 200℃ 정도의 온도를 갖는 유체를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡착 및 탈착 장치.
  12. 제10항에 기재된 흡착 및 탈착 장치; 및 상기 휘발성 유기 화합물을 포함하는 수증기가 연소되는 연소기를 포함하는 휘발성 유기 화합물 처리 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 열 유지기를 흐르는 유체가 상기 연소기의 배출 가스인 것을 특징으로 하는 시스템.
KR1020070067683A 2006-07-10 2007-07-05 휘발성 유기 화합물 처리 방법, 흡착 및 탈착 장치, 및휘발성 유기 화합물 처리 시스템 KR100924154B1 (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200053963A (ko) * 2018-11-09 2020-05-19 한국화학연구원 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터 및 이를 이용한 휘발성유기화합물 검출방법

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5262236B2 (ja) * 2008-03-28 2013-08-14 株式会社Ｉｈｉ 揮発性有機化合物処理システム及び揮発性有機化合物の処理方法
US8776734B1 (en) * 2008-05-19 2014-07-15 Innovative Environmental Solutions, Llc Remedial system: a pollution control device for utilizing and abating volatile organic compounds
GB2502209A (en) * 2011-01-24 2013-11-20 Abb Inc Method for analyzing and diagnosing large scale process automation control systems
KR101271557B1 (ko) * 2011-05-27 2013-06-11 고등기술연구원연구조합 진공 및 열 교환 탈착방식 ｖｏｃ 농축 장치 및 진공 및 열 교환 탈착방식 ｖｏｃ 농축 방법
JP5990722B2 (ja) 2012-11-22 2016-09-14 宇治　茂一 揮発性有機化合物回収装置
JP2015142884A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社栗本鐵工所 揮発性有機化合物処理装置及び処理方法
DE102014209924A1 (de) * 2014-05-23 2015-11-26 Matthias Enzenhofer Vorrichtung und Verfahren zur Behandlung eines Gasstroms
JP2016175028A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 株式会社栗本鐵工所 揮発性有機化合物処理装置
CN105032125A (zh) * 2015-07-28 2015-11-11 河北美邦工程科技股份有限公司 环己烷空气氧化法生产环己酮工艺中环己烷氧化尾气回收处理方法
DE102016221769A1 (de) * 2016-11-07 2018-05-09 Loratech Ag Abluftreinigungsverfahren und Abluftreinigungsvorrichtung
DE102017103204A1 (de) * 2017-02-16 2018-08-16 Krantz Gmbh Vorrichtung zur Behandlung eines mit oxidierbaren Bestandteilen beladenen Rohgasvolumenstroms
DE102017103182A1 (de) * 2017-02-16 2018-08-16 Krantz Gmbh Vorrichtung zur Behandlung eines mit oxidierbaren Bestandteilen beladenen Rohgasvolumenstroms
CN108194930A (zh) * 2018-01-11 2018-06-22 昆山瑞恒峰技术咨询有限公司 一种节能环保垃圾焚烧装置
CN108246043B (zh) * 2018-01-29 2019-01-29 中冶长天国际工程有限责任公司 用于多工序烟气净化的接口装置、活性炭运输系统及方法
CN110292831B (zh) * 2019-07-25 2021-12-14 河北科容油站设备有限公司 油气回收处理系统
WO2023278756A1 (en) * 2021-07-01 2023-01-05 Voyage Foods, Inc. Nut butter replicas produced from individual components
CN114849418A (zh) * 2022-04-29 2022-08-05 浙江天地环保科技股份有限公司 一种焦化废水逸散VOCs处理系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52148484A (en) 1976-06-07 1977-12-09 Hitachi Ltd Recovery of organic solvent and regeneration of adsorbent
JPH04200715A (ja) * 1990-11-30 1992-07-21 Toyobo Co Ltd 水溶性有機溶剤含有排気ガスの処理方法
WO2006019131A1 (ja) 2004-08-19 2006-02-23 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. ガスタービンを用いた揮発性有機化合物処理方法及び揮発性有機化合物処理システム

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2642153A (en) * 1951-04-02 1953-06-16 Eastman Kodak Co Gas separation by adsorption and preferential desorption
US3619130A (en) * 1968-08-27 1971-11-09 Frank J Ventriglio Method of removing carbon dioxide from gaseous mixtures
DE2847714C2 (de) 1978-11-03 1984-06-28 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zum Regenerieren eines Feststoffadsorbers
JPS5689818A (en) 1979-12-25 1981-07-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Improved solvent recovering method
SU874138A1 (ru) 1980-02-29 1981-10-23 Предприятие П/Я Р-6991 Вертикальный кольцевой адсорбер
US4405343A (en) * 1982-09-01 1983-09-20 Othmer Donald F Methanol dehydration
HU193539B (en) * 1983-06-24 1987-10-28 Magyar Asvanyolaj Es Foeldgaz Process for extraction of organic materials from gases by burning for making harmless connested with adsorbtion and utilization
JPS61187222A (ja) 1985-02-15 1986-08-20 Agency Of Ind Science & Technol 半導体単結晶層の製造方法
US4869734A (en) * 1986-03-03 1989-09-26 Tri-Dim Filter Corporation Air cleaning system
JPH0634897B2 (ja) 1986-07-11 1994-05-11 東邦化工建設株式会社 活性炭による吸脱着方法
SU1639725A1 (ru) 1988-06-13 1991-04-07 Прибалтийский Сектор Центрального Проектно-Конструкторского Бюро "Ремстройпроект" Министерства Электротехнической Промышленности Ссср Способ очистки газовых выбросов
RU1780815C (ru) 1990-01-29 1992-12-15 Прибалтийский Сектор Центрального Проектно-Конструкторского Бюро "Ремстройпроект" Межотраслевого Государственного Объединения "Энергомаш" Адсорбер
JPH05225A (ja) 1991-06-25 1993-01-08 Kikkoman Corp 香気成分の回収装置
US5256208A (en) * 1991-10-01 1993-10-26 Rafson Harold J Process for removing volatile contaminants from granular materials
US5348573A (en) * 1992-01-10 1994-09-20 County Sanitation Districts Of Los Angeles County Annular scrubber
US5359864A (en) * 1992-06-30 1994-11-01 Sanden Corp. Cooling apparatus
US5759242A (en) * 1996-07-23 1998-06-02 Praxair Technology, Inc. Radial bed vaccum/pressure swing adsorber vessel
US6391385B1 (en) * 1999-10-18 2002-05-21 Advanced Technology Materials, Inc. Method of abating of effluents from chemical vapor deposition processes using organometallic source reagents
JP2001113116A (ja) 1999-10-19 2001-04-24 Fujitsu Ltd 排気処理方法及び排気処理装置
US6372018B1 (en) * 2000-03-14 2002-04-16 Harold R. Cowles VOC removal or destruction system
JP2003322324A (ja) 2002-04-26 2003-11-14 Meidensha Corp 有害物質の処理装置および処理方法
JP3924209B2 (ja) 2002-07-03 2007-06-06 新潟原動機株式会社 有機成分含有空気および廃液の処理装置
JP2004184003A (ja) 2002-12-04 2004-07-02 Niigata Power Systems Co Ltd ガスタービンを利用した脱臭・廃液処理方法及びその装置
US20050109207A1 (en) * 2003-11-24 2005-05-26 Olander W. K. Method and apparatus for the recovery of volatile organic compounds and concentration thereof
US20060245961A1 (en) 2005-04-28 2006-11-02 Tecumseh Products Company Rotary compressor with permanent magnet motor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52148484A (en) 1976-06-07 1977-12-09 Hitachi Ltd Recovery of organic solvent and regeneration of adsorbent
JPH04200715A (ja) * 1990-11-30 1992-07-21 Toyobo Co Ltd 水溶性有機溶剤含有排気ガスの処理方法
WO2006019131A1 (ja) 2004-08-19 2006-02-23 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. ガスタービンを用いた揮発性有機化合物処理方法及び揮発性有機化合物処理システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200053963A (ko) * 2018-11-09 2020-05-19 한국화학연구원 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터 및 이를 이용한 휘발성유기화합물 검출방법
KR102179653B1 (ko) * 2018-11-09 2020-11-17 한국화학연구원 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터 및 이를 이용한 휘발성유기화합물 검출방법

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