KR101000591B1 - 휘발성 유기화합물의 처리방법 및 그 처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용해도지수가 낮은 무극성 용매를 용해, 흡수시키는 무정형 고분자용액에 관한 것으로서, 오염물질인 무극성 용매(휘발성 유기화합물)가 액상에 녹아 묽은 고분자용액으로 바뀌면 용매의 증기압력이 낮아져 용액 표면에서 용매의 증발을 억제하고, 또한, 희석(稀釋)된 고분자용액을 도전성 실리콘 고무의 용액(溶液) 분산제(分散劑)로 재활용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
종래의 흡수에 의한 방법은 일부의 경우 물에 잘 녹지 않는 가스상 오염물질인 무극성 용매 처리에도 사용되고 있으나 방지시설 유지비용이나 흡수된 오염물질의 재휘발에 의한 2차 오염이 야기되는 문제들이 있다.
본 발명은 흡수액을 이용하여 휘발성 유기화합물을 흡수시키는 처리장치에 있어서, 휘발성 유기화합물 중에 흡수하고자하는 오염물질인 용매와 용해도지수가 비슷한 고분자로 이루어진 고분자용액을 흡수탑 상부에서 분무 공급하는 흡수탑과 휘발성 유기화합물이 분무하는 고분자용액 속을 향류접촉(向流接觸)하며 흐르고, 휘발성 유기화합물이 펠렛(pellet)상의 고분자만으로 이루어진 흡수 필터망 유니트를 통해 마무리 흡수 처리되는 흡수 필터망 유니트로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면 오염물질인 무극성 용매(휘발성 유기화합물)가 액상에 녹아 묽은 고분자용액으로 바뀌면 용매의 증기압력이 낮아져 용액 표면에서 용매의 증발을 억제하고, 또한, 희석(稀釋)된 고분자용액을 도전성 실리콘 고 무의 용액(溶液) 분산제(分散劑)로 재활용할 수 있는 효과가 있다.
고분자용액, 휘발성 유기화합물, 무극성 용매, 용해도, 흡수

Description

휘발성 유기화합물의 처리방법 및 그 처리장치{Method for Destruction of Volatile Organic Compounds and Device thereof}
본 발명은 용해도지수가 낮은 무극성 용매를 용해, 흡수시키는 무정형 고분자용액에 관한 것으로서, 오염물질인 무극성 용매(휘발성 유기화합물)가 액상에 녹아 묽은 고분자용액으로 바뀌면 용매의 증기압력이 낮아져 용액 표면에서 용매의 증발을 억제하고, 또한, 희석(稀釋)된 고분자용액을 도전성 실리콘 고무의 용액(溶液) 분산제(分散劑)로 재활용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
휘발성 유기화합물(이하, VOC라고 칭함)란 탄소와 수소만으로 구성된 탄화 수소류와 할로겐화 탄화수소, 질소나 황함유 탄화수소 등 상온, 상압에서 기체상태로 존재하는 모든 유기성 물질을 통칭하는 의미로 사용되며 넓은 의미로 반휘발성유기화합물도 여기에 포함될 수 있다. 환경부의 휘발성 유기화합물지정고시 제2007-121호에 따라 벤젠, 아세틸렌, 휘발유 등 37개 물질 및 제품이 규제대상이다. 산업체에서 많이 사용하는 용매에서 화학 및 제약공장이나 플라스틱 건조공정에서 배출되는 유기가스에 이르기까지 매우 다양하며 끓는점이 낮은 액체연료, 파라핀, 올레핀, 방향족화합물 등 생활주변에서 흔히 사용하는 탄화 수소류가 거의 해당된다.
최근 VOC는 자동차운행의 급증과 유류 및 유기용제 사용확대로 배출량이 증대되고 있으며 다양한 형태로 대기 중에 존재하는데, 도장시설에서 배출되는 양이 47.2%로 가장 높고 자동차 등의 교통수단이 다음으로 배출량의 28.5%를 차지하고 있어 이들이 주요 오염원이라 할 수 있다. 산업작업장뿐만 아니라 가정에서도 배출되며 주로 carpet, aerosol spray, insulation, tobacco smoke, solvent 등 주위에 흔히 존재하는 것들이 오염원이다.
휘발성 유기화합물을 회수하는 방법은 크게 응축법, 흡수법 및 흡착법 3가지로 나누어 생각할 수 있다.
응축법은 혼합기체를 노점 이하로 냉각하여 용제를 회수하는 방법으로 높은 농도가 아니면 이용하기가 어렵고 회수율이 좋지 않다.
흡착법은 기체의 분자가 고체 흡착제와 접촉해서 약한 분자 간의 인력에 의해 결합하여 분리되는 공정이다. 흡착에는 휘발성이 높은 물질은 흡착이 잘 안 되고 비휘발성 물질(분자량이 130 이상이거나 비점이 150℃보다 큰 경우)은 탈착이 잘 안 되기 때문에 효율적으로 좋지 못하고 또한, 탑 내의 과도한 열 축적을 피하기 위해서 활성탄 흡착탑에는 농도가 10,000ppm을 초과하지 않는 것이 좋다. 상기한 흡착법은 VOC의 제거효율은 나름대로 우수하지만, 흡착제의 재활용이 어려워 운전비용이 많이 들고, 또한 흡착제에 의한 2차 오염의 발생 위험이 있다는 문제가 있다.
흡수법은 적당한 흡수액을 이용하여 용제를 흡수시키는 방법으로 연속적인 운전을 할 수 있고 비교적 회수율이 높지만 흡수액으로부터 용제를 분리하는 장치가 필요하며 비용이 많이 든다는 단점이 있다.
가스 흡수(absorption)란 혼합가스를 액체와 직접 접촉시켜 가스에 포함된 특정물질을 액 중에서 물리적으로 용해 또는 화학반응으로 흡수시키는 방법으로, 혼합가스 중 불필요한 성분의 제거, 유용성분의 회수 및 화학반응에 의한 제품의 제조 등 환경공학과 화학공학분야에서 많이 활용된다.
물리흡수인 경우 기상 중 가용성분의 이동하여 계면에서 액상 중에 용해되고, 더욱 액상 중에서 계면으로부터 액상을 향하여 이동한다.
이러한 흡수에 의한 방법은 모든 가스상 오염물질의 처리에 해당되는 것이 아니다. 일부의 경우 물에 잘 녹지 않는 가스상 오염물질 처리에도 사용되고 있으나 방지시설 유지비용이나 흡수된 오염물질의 재휘발에 의한 2차 오염이 야기되어 액체(특히 물) 흡수액에 용해도가 높은 물질을 처리하는 게 일반적이다. 예를 들면 암모니아, 황화수소, 수용성 용매(아세톤, 메틸알코올) 등이 포함된 배출가스 처리에 많이 활용되고 있다. 따라서 용해도가 낮은 VOC 처리에는 적절하지 않은 처리방법이다.
따라서, 본 발명은 용해도지수가 낮은 무극성 용매를 용해, 흡수시키는 무정형 고분자용액에 관한 것으로서, 오염물질인 무극성 용매(휘발성 유기화합물)가 액상에 녹아 묽은 고분자용액으로 바뀌면 용매의 증기압력이 낮아져 용액 표면에서 용매의 증발을 억제하고, 또한, 희석(稀釋)된 고분자용액을 도전성 실리콘 고무의 용액(溶液) 분산제(分散劑)로 재활용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
종래의 흡수에 의한 방법은 일부의 경우 물에 잘 녹지 않는 가스상 오염물질인 무극성 용매 처리에도 사용되고 있으나 방지시설 유지비용이나 흡수된 오염물질의 재휘발에 의한 2차 오염이 야기되는 문제들이 있다.
본 발명은 고분자용액을 이용하여 휘발성 유기화합물을 흡수시키는 처리장치에 있어서, 휘발성 유기화합물 중에 흡수하고자하는 오염물질인 용매와 용해도지수가 비슷한 고분자로 이루어진 고분자용액을 흡수탑 상부에서 분무 공급하는 흡수탑과 휘발성 유기화합물이 분무하는 고분자용액 속을 향류접촉(向流接觸)하며 흐르고, 휘발성 유기화합물이 펠렛(pellet)상의 고분자만으로 이루어진 흡수 필터망 유니트를 통해 마무리 흡수 처리되는 흡수 필터망 유니트로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면 오염물질인 무극성 용매(휘발성 유기화합물)가 액상에 녹아 묽은 고분자용액으로 바뀌면 용매의 증기압력이 낮아져 용액 표면에서 용매의 증발을 억제하고, 또한, 희석(稀釋)된 고분자용액을 도전성 실리콘 고무의 용액(溶液) 분산제(分散劑)로 재활용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 고분자용액을 이용하여 휘발성 유기화합물을 흡수시키는 처리방법에 있어서, 휘발성 유기화합물 중에 흡수하고자하는 오염물질인 용매와 용해도지수가 비슷한 고분자로 이루어진 고분자용액을 흡수탑 상부에서 분무 공급하는 분무단계, 휘발성 유기화합물이 분무하는 고분자용액 속을 향류접촉(向流接觸)하며 흐르는 흡수단계, 상기 흡수되고 남은 용매를 펠렛(pellet)상의 고분자만으로 이루어진 흡수 필터망 유니트에 통과시켜 마무리 흡수처리하는 마무리 처리단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 흡수공정을 나타낸 공정도로서, 휘발성 유기화합물 중에 흡수하고자하는 오염물질인 용매와 용해도지수가 비슷한 고분자로 이루어진 고분자용액을 흡수탑(100) 상부에서 분무 공급하는 분무단계, 휘발성 유기화합물이 분무하는 고분자용액 속을 향류접촉(向流接觸)하며 흐르는 흡수단계, 상기 흡수되고 남은 용매를 펠렛(pellet)상의 고분자만으로 이루어진 흡수 필터망 유니트(200)에 통과시켜 마무리 흡수처리하는 마무리 처리단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 휘발성 유기화합물 중에 흡수하고자하는 오염물질인 용매와 용해도지수가 비슷한 고분자로 이루어진 고분자용액을 흡수탑 상부에서 분무 공급하는 흡수탑(100)의 구조는 고분자 용액을 공급하기 위한 고분자용액 입구(110)와 고분자용액 공곱 노즐(120), 분무 상의 고분자용액이 중력에 의해 떨어지는 고분자용액 바닥 탱크(140), 용매가 흡수된 고분자용액을 재순환하기 위한 고분자용액 출구(130), 휘발성 유기화합물이 분무하는 고분자용액 속을 향류접촉(向流接觸)하며 흐르게 흡수탑의 하부에 설치된 가스 입구(160)와 상부에 설치된 가스 출구(170), 흡수탑에서 1차 흡수된 휘발성 유기화합물이 펠렛(pellet)상의 고분자만으로 이루어진 흡수 필터망 유니트를 통해 마무리 흡수 처리되는 흡수 필터망 유니트(200)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 흡수 필터망 유니트(200)는 펠렛(pellet)상의 고분자인 에틸렌-프로필렌 공중합체인 미가류 고무, 또는 폴리스티렌(polystyrene)을 보호유지하기 위해 상기한 펠렛상의 크기보다 작은 망 크기인 납작한 철망 통 내부에 충전된 흡수 필터망(230)이 다수 개로 나란히 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 흡수 필터망 유니트(200)는 흡수탑에서 1차 흡수된 휘발성 유기화합물을 유입시키는 흡수 필터망 입구(210)와 최종적으로 흡수된 배출가스를 내보내는 흡수 필터망 출구(220), 탈부착할 수 있는 흡수 필터망(230)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 흡수탑 가스 출구에서 나온 응축액과 무극성 용매가 흡수 필터망(230) 내에 있는 고분자와 접촉하며 흡수·용해된 고분자용액(151)을 고분자용액 바닥 탱크(140)로 배수시키는 고분자용액 배수 밸브(150)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 흡수 필터망의 단면도로서, 상기한 흡수 필터망 유니트는 펠렛(pellet)상의 에틸렌-프로필렌 공중합체 인 미가류 고무, 또는 폴리스티렌(polystyrene)을 보호유지하기 위해 상기한 펠렛 상의 크기보다 작은 망 크기인 납작한 철망 통 내부에 충전된 흡수 필터망(230)이 다수 개로 나란히 구성되고, 상기한 흡수 필터망은 펠렛상 고분자(231)와 고분자 수지의 보호 철망(232)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 고분자의 모양이 펠렛 상을 가지는 것은 납작한 철망 구조 내부에 배열된 필렛상 고분자가 통기성을 가지기 위함이다.
가스 흡수의 원리는 기상(오염물질)과 액상(고분자용액)의 물질전달에 있어서, 기상의 물질이 액상에 녹아 처리되는 용해도(solubility)로 결정하는 헨리법칙(Henry's law)을 예로 들 수 있다.
고분자 농도변화에 따른 고분자용액의 표면장력은 혼합법칙에 따라 고분자 자신의 표면장력보다는 낮은 값을, 용매의 표면장력보다는 높은 값을 나타내며, 고분자 농도가 증가함에 따라 고분자용액의 표면장력은 증가하게 된다. 이와 같은 현상은 용질인 고분자가 용매에 의하여 용해되었을 때 분자 간 힘에 의하여 고분자용액의 표면과 bulk부분에 분포되는 용질의 양이 달라지기 때문이다. 고분자용액의 표면에는 소량의 고분자가 존재하며, 고분자용액의 내부영역에는 다량의 고분자가 분포되어 있어, 고분자용액의 내부영역에 존재하는 고분자는 고분자용액의 내부영역의 용매분자와 더불어 표면의 용매분자를 더욱 강하게 잡아당기는 흡착, 즉 표면 비활성으로 작용하기 때문에 고분자용액의 표면장력은 고분자의 농도가 증가할수록 증가하게 된다.
고분자용액의 점도는 고분자의 분자량과 농도 및 온도 등에 의해 영향을 받 는다. 고분자에 용매를 가한 고분자용액의 점도는 희석효과에 의하여 순수한 고분자와 용매의 점도 값의 중간값을 나타낸다. 이와 같은 현상은 고분자에 가해진 용매가 고분자에 대하여 가소화 효과를 일으켜 고분자의 Tg를 저하하기 때문이다.
고분자의 농도가 증가함에 따라 고분자용액의 점도는 증가하는 현상은 단위 부피당 고분자의 얽힘(entanglement)이 증가하기 때문이다.
고분자사슬의 크기와 물성에서 자발적으로 일어나는 과정은 Gibbs 자유에너지의 변화 값이 음수이어야 한다. 고분자-용매 접촉이 증가하므로 고분자 사슬의 Gibbs 자유에너지 값이 감소하여 용매는 흡수되고 사슬의 크기는 증가한다.
고분자의 배열은 용매의 성질에 크게 의존한다. 좋은 용매(good solvent)에서는 용매와 고분자 사이에 센 인력이 작용하여 고분자들이 늘어나고, 코일이 풀린 상태가 된다.
나쁜 용매(poor solvent)에서는 고분자와 고분자의 상호작용이 크므로 코일로 된다. 이 배열 차이는 점성에 영향이 크다. 풀린 상태는 코일 상태보다 점성이 크다. 용매의 친화력은 고분자-용매의 성질과 온도에 의존한다. 용매의 친화력은 온도가 감소하거나 나쁜 용매를 가할 때 감소하고 고분자의 침전이 일어난다.
고분자는 단분자 물질과 달리 용매에 쉽게 녹지 않는다.
우선 용매는 고분자 속에 침투하여 고분자사슬에 용매가 고분자-고분자 인력을 차단하고 고분자의 응집력을 파괴한다. 이 과정이 팽윤(swelling)과정이다. 가교 고분자는 용매와 접할 때 이 팽윤과정만 있을 뿐이다. 그러나 가교 없는 고분자는 다음 단계에서 서서히 고분자들이 용매 상으로 확산하고 최종적으로 균일한 용 액 상을 형성한다.
좋은 용매(good solvent)라고 말하는 용매는 두 종류가 있다. 하나는 열역학적 좋은 용매(thermodynamically good solvent)를 말한다. 이는 용매와 고분자가 따로 있을 경우보다 용액으로 존재할 때 더 낮은 에너지를 가지는 경우를 말한다. 고분자를 녹일 수 있는 용매는 정도의 차이가 있지만 결국 열역학적으로 좋은 용매이다. 다른 하나의 좋은 용매는 속도론적 좋은 용매(kinetically good solvent)는 용매의 크기가 작아서 쉽게 고분자 격자를 파고들 수 있다.
결정성 고분자는 무정형 고분자에 비해 속도가 느리다. 고분자가 결정형태로 존재하는 영역은 밀도가 커서 매우 치밀하므로 용매가 쉽게 파고들지 못하기 때문이다. 그에 비해 무정형 영역은 상대적으로 공간이 많으므로 용매가 쉽게 파고들 수 있다. 또한, 열에 의해 진동할 때 용매는 그 틈새로 쉽게 침투한다.
분자량의 크고 작음이나 곁가지(branch)의 많고 적음도 용해도에 영향을 준다. 분자량이 클수록 고분자-고분자 간의 2차힘(secondary force)이 커서 잘 녹지 않으며, 곁가지가 많고 길수록 역시 같은 이유로 잘 녹지 않는다.
분자량 분포가 큰 고분자는 분자량에 따른 용해도 차를 이용하여 분별침전(fractional precipitation)할 수 있다. 비용매(nonsolvent)는 용매와 반대되는 개념으로 용액에서 고분자를 석출시키는 용매이다. 예를 들어 톨루엔에 녹인 폴리스티렌(polystyrene) 용액을 메탄올에 소량씩 떨어뜨리면 폴리스티렌 침전을 얻을 수 있다.
이때는 과량의 메탄올을 사용하므로 분자량이 크든 적든 간에 같이 침전된다.
그러나 반대로 메탄올을 조금씩 용액에 가하면 분자량이 큰 폴리스티렌부터 침전된다. 이는 용액에 비용매가 첨가되면서 용액환경이 나빠지고 용해도가 작은 고분자부터 석출되기 때문이다.
헨리법칙은 녹아있는 기체의 농도는 용액과 평형을 이룬 기체상 속에서 그 기체가 차지하는 부분압에 비례한다. 이 관계는 이상용액의 라울법칙(Raoult's law)과 동일한 형태이다.
혼합기체에서 각 성분 기체의 부분 압력은 전체 기체에서 그 기체가 차지하는 몰분율에 비례한다.
무정형 고분자는 밀도가 낮으므로, 용매는 그 틈새로 쉽게 침투하며 또한 열에 의해 진동할 때 용매는 그 틈새로 쉽게 파고들 수 있다.
고분자-용매 접촉이 증가하여 고분자 사슬의 Gibbs 자유에너지 값이 감소하면 용매는 흡수되고 사슬의 크기는 증가한다.
열역학적 좋은 용매에서 고분자 코일의 크기는 크다. 용매분자들이 고분자사슬에 강하게 달라붙어 코일을 부풀리는 효과가 있기 때문이다.
고분자용액의 경우 소량의 용질에도 용매의 활동도는 많이 감소한다. 우선 용매는 고분자사슬에 강하게 달라붙으므로 벌크상태의 용매와 달리 증기로 될 수가 없다.
고분자들이 용매에 녹는 것은 혼합 Gibbs 자유에너지가 감소한다는 것이다.
혼합 Gibbs 자유에너지는 혼합 엔트로피와 혼합 엔탈피의 합으로 구분할 수 있다. 혼합 엔트로피는 비결정 영역의 분자사슬이 무질서에서 분자사슬을 부풀리는 효과가 있기 때문에 그로 인한 상당한 자유도의 감소, 즉 엔트로피의 감소를 초래한다. 즉, 열역학적 좋은 용매와 고분자가 따로 있을 경우보다 용액으로 존재할 때 더 낮은 에너지를 가지는 경우를 말한다.
혼합 엔탈피 변화는 기본적으로 퍼텐셜에너지(potential energy)의 변화이다. 서로 상호작용이 강한 입자끼리의 혼합은 발열을 수반한다. 즉, 퍼텐셜에너지는 인력이 작용할 때 음수이다.
고분자용액이 전체 농도구간에서 녹는 '상용성(mutual miscibility)'을 갖기 위해서는 혼합 Gibbs 자유에너지의 변화량(ΔGm)이 음수이며 혼합 Gibbs 자유에너지의 변화량(ΔGm)의 2차 도함수 값이 양수이어야 한다.
고분자-용매 간의 상호작용을 예측하는 파라미터로서 응집에너지 밀도의 평방근을 Hildebrand의 용해도지수(단위; cal1 /2/cm3 /2)로 측정한다.
용매의 구조와 비슷한 고분자 구조를 사용하면 잘 녹는다.
즉, 용매의 용해도지수와 고분자의 용해도지수가 비슷하면 용해가 잘 일어난다.
예를 들면 벤젠, 톨루엔, THF의 용매구조에 폴리스티렌(polystyrene) 구조는 잘 녹는다. 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol)은 물과 에틸렌글리콜(ethylene glycol)에 잘 녹는다.
따라서, 본 발명은 상기한 용매와 고분자는 무극성 용매로 톨루엔과 에틸렌- 프로필렌 공중합체인 미가류 고무, 또는 톨루엔과 폴리스티렌(polystyrene)으로 이루어진 고분자용액이고, 상기한 에틸렌-프로필렌 공중합체는 100℃의 무니점도가 15~45이고, 에틸렌-프로필렌 공중합체와 폴리스티렌은 입체규칙성이 혼성배열(atactic)인 무정형 고분자 구조로 이루어지고, 상기 용매를 흡수하여 희석된 고분자용액을 도전성 실리콘 고무의 용액 분산제로 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기한 에틸렌-프로필렌 공중합체(EPM)의 분자량은 분자량과 연관된 무니점도(ML1 +4, 100℃)로 결정하여 15~45 이다.
상기한 무니점도가 15 미만은 충분한 고분자 사슬의 길이를 얻을 수 없어 용액 분산제 역할을 하지못하고, 또한, 고분자용액의 증기압이 높아지는 경우가 있다.
무니점도가 45 초과시는 고분자 사슬의 길이가 너무 길어 용매가 충분히 침투하지 못하여 흡수 기능이 저하되는 경우가 있다.
또한, 에틸렌-프로필렌 공중합체와 폴리스티렌은 입체규칙성이 혼성배열(atactic)인 무정형 고분자 구조로 이루어지게 함으로써, 분자구조 밀도를 낮게 하여 용매의 침투가 잘 일어나게 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 무극성 용매인 톨루엔과 에틸렌-프로필렌 공중합체인 미가류 고무로 이루어진 고분자용액은 도전성 실리콘 고무의 용액 분산제로 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기한 도전성 실리콘 고무의 고분자용액 분산제(分散劑)는 톨루엔 측쇄의 메틸기(-CH3), 에틸렌-프로필렌 공중합체 측쇄의 메틸기(-CH3)와 실리콘 고무 측쇄의 메틸기(-CH3)가 서로 상용성의 역할을 함으로써 용액 분산제로서 바람직하다.
또한, 톨루엔과 에틸렌-프로필렌 공중합체인 미가류 고무로 이루어진 고분자용액은 휘발성 유기화합물인 톨루엔과 친화력이 있어 무정형인 프로필렌의 측쇄에 잘 침투가 일어나 용해되어 잘 일어난다.
용액 분산제의 필요성은 도전성 실리콘 고무를 함침 코팅할 수 있게 용액화하여 분산의 안정성을 이룰 수가 있다.
특히, 도전성 실리콘 고무를 용매로만 용액화 시키면 도전성인 카본블랙 입자가 서로 응집하는 경향이 있어 함침 코팅의 공정관리가 어렵고, 성형 제품의 도전율 편차가 너무 크게 나타난다.
따라서 본 발명은 에틸렌-프로필렌 공중합체인 미가류 고무와 톨루엔 또는 크실렌(xylene)으로 이루어진 고분자용액은 용매 중에서 고분자 사슬이 충분히 부풀어 그물망 연결구조가 되므로 분산 안정성을 추구한다.
본 발명은 도전성 실리콘 고무 용액을 함침 코팅 가공하여 건조·경화하는 과정 중에 발생하는 휘발성 유기화합물을 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 처리방법에 의해 고분자용액으로 흡수·용해시키고, 상기 희석된 고분자용액을 다시 도전성 실리콘 고무 용액으로 제조 가공시 분산제로 사용함을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면 오염물질인 무극성 용매(휘발성 유기화합물)가 액상에 녹아 묽은 고분자용액으로 바뀌면 용매의 증기압력이 낮아져 용액 표면 에서 용매의 증발을 억제하고, 또한, 희석(稀釋)된 고분자용액을 도전성 실리콘 고무의 용액(溶液) 분산제(分散劑)로 재활용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 흡수공정을 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 흡수 필터망의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 흡수탑, 110: 고분자용액 입구
120: 고분자용액 공급 노즐 130: 고분자용액 출구
140: 고분자용액 바닥 탱크 150: 고분자 용액 배수 밸브
151: 고분자 용액 160: 가스 입구
170: 가스 출구 200: 흡수 필터망 유니트
210: 흡수 필터망 입구 220: 흡수 필터망 출구
230: 흡수 필터망 231: 펠렛상 고분자
232: 고분자 수지의 보호 철망

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 휘발성 유기화합물을 제거하기 위해서, 휘발성 유기화합물인 용매와 고분자로 이루어진 고분자용액을 흡수탑(100) 상부에서 분무 공급하는 분무단계와, 휘발성 유기화합물이 분무하는 고분자용액 속을 향류접촉(向流接觸)하며 흐르는 흡수단계와, 상기 흡수되고 남은 용매를 펠렛(pellet)상의 고분자만으로 이루어진 흡수 필터망 유니트(200)에 통과시켜 마무리 흡수처리하는 마무리 처리단계를 포함하는 휘발성 유기화합물 처리방법에 있어서,
    상기한 용매와 고분자는 톨루엔과 에틸렌-프로필렌 공중합체인 미가류 고무, 또는 톨루엔과 폴리스티렌(polystyrene)이고, 상기한 에틸렌-프로필렌 공중합체는 100℃의 무니점도가 15~45이고, 에틸렌-프로필렌 공중합체와 폴리스티렌의 입체규칙성은 혼성배열(atactic)인 무정형 고분자 구조로 이루어지고, 상기 용매를 흡수하여 희석된 고분자용액은 도전성 실리콘 고무의 용액 분산제로 사용하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물 처리방법.
  3. 삭제
  4. 휘발성 유기화합물을 제거하기 위해서, 휘발성 유기화합물인 용매와 고분자로 이루어진 고분자용액을 흡수탑 상부에서 분무 공급하는 흡수탑(100)과 휘발성 유기화합물이 분무하는 고분자용액 속을 향류접촉(向流接觸)하며 흐르고, 휘발성 유기화합물이 펠렛(pellet)상의 고분자만으로 이루어진 흡수 필터망 유니트를 통해 마무리 흡수 처리되는 흡수 필터망 유니트(200)로 구성되는 휘발성 유기화합물의 처리장치에 있어서,
    상기한 용매와 고분자는 톨루엔과 에틸렌-프로필렌 공중합체인 미가류 고무, 또는 톨루엔과 폴리스티렌(polystyrene)이고, 상기한 에틸렌-프로필렌 공중합체는 100℃의 무니점도가 15~45이고, 에틸렌-프로필렌 공중합체와 폴리스티렌의 입체규칙성은 혼성배열(atactic)인 무정형 고분자 구조로 이루어지고, 상기 용매를 흡수하여 희석된 고분자용액은 도전성 실리콘 고무의 용액 분산제로 사용하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물 처리장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기한 흡수 필터망 유니트(200)는 펠렛(pellet)상의 에틸렌-프로필렌 공중합체인 미가류 고무, 또는 펠렛상의 폴리스티렌(polystyrene)으로 이루어지고, 상기한 에틸렌-프로필렌 공중합체 또는 폴리스티렌을 보호·유지하기 위해 상기한 펠렛상의 크기보다 작은 망 크기인 철망 통 내부에 충전되어 이루어진 흡수 필터망(230)이 다수 개로 나란히 구성되는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물 처리장치.
  6. 제 4항에 있어서, 상기한 용매와 고분자는 크실렌(xylene)과 에틸렌-프로필렌 공중합체인 미가류 고무이고, 상기한 에틸렌-프로필렌 공중합체는 100℃의 무니점도가 15~45이고, 에틸렌-프로필렌 공중합체의 입체규칙성은 혼성배열(atactic)인 무정형 고분자 구조로 이루어지고, 상기 용매를 흡수하여 희석된 고분자용액은 도전성 실리콘 고무의 용액 분산제로 사용하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물 처리장치.
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