KR101476300B1 - 고온 배가스에 포함된 유기용제 회수시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 유기용제 회수시스템은, 외부공기 및 배가스 내에 포함된 수분을 제거하는 제습기를 마련함으로써, 유기용제의 회수율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 회수된 유기용제 내의 수분함량을 최소화하여 유기용제의 순도를 향상시킬 수 있는 구성에 대하여 제시한다.

Description

고온 배가스에 포함된 유기용제 회수시스템 {SYSTEM FOR RECOVERING ORGANIC SOLVENT FROM HIGH TEMPERATURE EXHAUST GAS}
본 발명은 고온의 가스를 이용하여 대상물을 건조 및 열처리하는 공정에서 배출되는 유기용제를 회수 및 농축하는 방법에 관한 것이다.
전지 제조공정, 디스플레이 제조공정 및 필름 제조공정 등은 40~300℃의 고온에서 공정이 이루어지며, 공정 중에 휘발된 유기용제는 배가스에 포함되어 외부로 배출된다. 배출되는 배가스의 온도는 40~200℃ 정도이며, 배가스 내에 포함되어 있는 유기용제의 농도는 300~3,000ppm 정도에 이른다.
일반적으로, 배가스에 포함된 유기용제의 농도가 낮은 경우와 같이 유기용제를 냉각 및 응축하여 회수가 불가능한 경우에는, 이를 농축하지 않고 연소하여 처리하지만, 배가스에 포함된 유기용제의 농도가 300ppm 이상인 경우에는, 경제적인 냉각응축온도를 물질에 따라 설정하여 유기용제를 냉각 및 응축할 수 있다.
대표적인 회수물질은 N-메틸 피롤리돈(n-methyl pyrrolidone), 디메틸 피롤리돈(di-methyl pyrrolidone), 아미드(amide)류, 케톤류 등인데, 이들은 비점이 높고 비교적 높은 온도에서 응축시킬 수 있기 때문이다.
한편, 기존의 유기용제 회수시스템에서 유기용제를 냉각수단을 이용하여 냉각할 경우에는, 배가스 중에 포함되어 있는 수분도 함께 응축되어 회수되므로, 유기용제의 농도를 저하시키며, 이를 정제하는 데에 고비용이 낭비되는 문제가 있다. 이때, 배가스 내에 포함되는 수분의 함량은 공정 열처리기에 유입되는 주위의 공기 속에 포함되어 있는 수분에 의해서 좌우되고, 또 국가별 환경조건과 계절별로 대기 속에 포함되어 있는 수분함량이 달라 열처리공정에도 영향을 줄 뿐만 아니라, 냉각 및 응축되어 회수되는 유기용제 내의 수분함량이 달라지게 되는 문제점을 안고 있다.
종래기술로서, 대한민국 등록특허 제10-0404070호는, 고비점용제에 대한 회수장치에 관한 것으로, 400ppm 정도의 저농도의 유기용제를 회수하는 구성에 대하여 제시하고 있다. 그러나, 탈착부에서 농축되어 나오는 가스를 냉각 및 응축하여 얻은 유기용제는, 수분함량을 조절할 수 없는 단점을 가지고 있으며, 수분함량이 높은 저순도의 유기용제를 회수함으로써 별도의 정제공정에 많은 비용이 든다.
또한, 다른 종래기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1156890호는, 유기용제 회수시스템에 이용되는 에너지를 삭감하는 것이 가능한 구성을 포함하는 유기용제 회수 시스템을 제시하고 있으며, 회수과정에 사용되는 비용을 최소화하기 위한 방법을 제시하고 있다. 이 등록특허에서는, 흡착온도와 탈착온도를 조절하여 사용되는 에너지를 절감하는 방법을 설명하고 있고, 냉각기에 필요한 온도를 상승시켜 회수하고자 하는 유기용제(NMP, n-메틸-2-피롤리돈)의 순도를 높였으나, 최대 91wt%의 유기용제의 농도만을 얻을 수 있다고 하고 있다.
유기용제 회수시스템에서 냉각온도는 결국 유기용제의 전체 회수율과 밀접한 관계를 가지고 있다. 유기용제를 낮은 온도에서 냉각을 하여 응축하는 경우에는 좀 더 많은 유기용제를 회수할 수 있으나, 이와 같은 경우에는, 유기용제에 포함되어 있는 수분으로 인하여 유기용제의 순도가 저하하므로, 온도를 낮추는 데에 한계가 있다는 문제점이 있다.
즉, 이러한 유기용제에 포함되어 있는 수분으로 인한 문제를 감안할 때, 냉각온도를 높이면 순도는 어느 정도 높일 수 있으나, 전체의 회수율이 저하되고, 냉각온도를 낮추면 전체의 회수율은 높일 수 있으나, 회수된 유기용제 내의 수분함량이 높아져 유기용제를 다시 정제하여야 하며, 이 정제과정에서 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 외부공기 및 배가스 내에 포함된 수분을 제거하는 제습기를 마련함으로써, 유기용제의 회수율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 회수된 유기용제 내의 수분함량을 최소화하여 유기용제의 순도를 향상시킬 수 있는 유기용제 회수시스템을 제공하는 데에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기용제 회수시스템은, 공정열처리기로 외부공기를 공급하는 외부공기 공급기와, 상기 외부공기 공급기로부터 공급되는 외부공기의 열과 상기 공정열처리기로부터 배출되는 배가스의 열을 교환하는 열교환기와, 상기 열교환기를 통과한 배가스를 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기에서 냉각되어 응축된 유기용제를 저장하는 유기용제 저장기와, 상기 냉각기를 통과한 배가스 내에 포함된 유기용제를 흡착함과 아울러 흡착된 유기용제를 탈착시키는 흡착기와, 상기 흡착기를 통과한 배가스를 외부로 배출하는 배출기와, 상기 외부공기 공급기로부터 공급되는 외부공기 내의 수분을 제거하는 제습기를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 유기용제 회수시스템은, 외부공기 및 배가스 내에 포함된 수분을 제거하는 제습기를 마련하고, 초기에 공정열처리기로 유입되는 외부공기 내의 수분을 제거함과 아울러 공정열처리기로부터 배출되고 흡착기를 통과한 후 열교환기 쪽으로 순환하는 배가스 내의 수분을 제거함으로써, 공정열처리기로부터 배출되는 배가스 내의 수분함량을 최소화할 수 있다. 따라서, 냉각 및 응축된 유기용제의 회수율을 98%이상으로 향상시킬 수 있으며, 유기용제의 순도를 99% 이상으로 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기용제 회수시스템은 계절별 및 국가별 기후조건이 다른 상황에서도 안정적인 공정열처리기의 운전을 수행할 수 있도록 하며, 유기용제의 회수율 및 순도를 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따른 유기용제 회수시스템은 또한 300ppm 의 저농도의 가스성분이 유입되는 경우에도 동일한 효과를 거둘 수 있으며 3,000ppm 의 높은 농도의 용제를 포함하는 가스에도 동일한 결과를 얻을 수 있다.
도 1은 제1실시예에 따른 유기용제 회수시스템이 도시된 개략도이다.
도 2는 도 1의 유기용제 회수시스템의 흡착기가 도시된 개략도이다.
도 3은 제2실시예에 따른 유기용제 회수시스템이 도시된 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기용제 회수시스템에 관한 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 유기용제 회수시스템은, 공정열처리기(10)로 외부공기를 공급하는 외부공기 공급기(20)와, 공정열처리기(10)와 외부공기 공급기(20) 사이에 마련되어 외부공기 공급기(20)로부터 공급되는 외부공기의 열과 공정열처리기(10)로부터 배출되는 배가스의 열을 교환하기 위한 열교환기(30)와, 열교환기(30)를 통과한 배가스를 냉각시키는 냉각기(40)와, 냉각기(40)에서 냉각되어 응축된 유기용제를 저장하는 유기용제 저장기(50)와, 냉각기(40)를 통과한 배가스를 유기용제가 응축되지 않는 온도로 재가열하는 재가열기(60)와, 재가열기를 통과한 배가스에 포함된 유기용제를 흡착하는 흡착함과 아울러 흡착된 유기용제를 탈착시키는 흡착기(70)와, 열교환기(30)와 냉각기(40) 사이에 배치되며 열교환기(30)를 통과한 배가스와 흡착기(70)로부터 배출되는 유기용제가 서로 혼합되는 혼합기(80)와, 외부공기 공급기(20)와 열교환기(30) 사이에 배치되어 외부공기 공급기(20)에 의하여 유입되는 외부공기 내에 포함된 수분을 제거하는 제습기(90)를 포함하여 구성될 수 있다.
공정열처리기(10)는 40~300℃의 공정온도에서 전지, 디스플레이, 필름 등을 건조하기 위한 장치로, 이러한 공정열처리기(10)로부터는 40~200℃온도의 배가스가 배출된다. 공정열처리기(10)로부터 배출되는 배가스 내에는 N-메틸 피롤리돈(N-Methyl Pyrrolidone), 디메틸 피롤리돈(di-methyl pyrrolidone), 아미드(amide)류, 케톤류 등의 유기용제가 포함된다.
외부용기유입기(20)는, 제습기(90)로 유입되는 외부공기 내에 포함된 먼지 및 이물질을 제거하는 제1전처리기(21)와, 열교환기(30)를 통과한 후 공정열처리기(10)로 유입되는 외부공기 내에 포함된 먼지 및 이물질을 제거하는 제2전처리기(22)를 포함하여 구성될 수 있다.
열교환기(30)는 공정열처리기(10)로부터 배출되는 고온의 배가스를 외부공기와 열교환하여 고온의 배가스를 일차적으로 냉각시키는 역할을 한다. 따라서, 열교환기(30)를 통과한 배가스 내에 포함된 유기용제가 냉각되며, 이에 따라, 유기용제의 회수가 가능한 상태가 된다.
냉각기(40)는, 배가스의 온도를 순차적으로 낮춰 배가스를 안정적으로 냉각시킬 수 있도록, 복수의 냉각기(41, 42)로 이루어지는 것이 바람직하다. 제1실시예에 따르면, 냉각기(40)는, 열교환기(30)를 통과한 배가스를 냉각시키는 제1냉각기(41)와, 제1냉각기(41)를 통과한 배가스를 냉각시키는 제2냉각기(42)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1냉각기(41)는 열교환기(30)를 통과한 배가스의 내에 포함된 고농도의 유기용제를 일차적으로 응축하기 위한 것이며, 제2냉각기(42)는 제1냉각기(41)를 통과한 배가스를 냉각하여 제1냉각기(41)에서 응축된 유기용제를 이차적으로 응축하기 위한 것이다. 이러한 제1냉각기(41) 및 제2냉각기(42)로는 공기 또는 물과 같은 매체를 이용하여 배가스를 냉각시키는 방식이 이용될 수 있다.
유기용제 저장기(50)는, 냉각기(40)에 의하여 냉각되어 응축된 유기용제를 저장하는 역할을 하며, 이러한, 유기용제 저장기(50)에는 저장된 유기용제 내의 수분을 측정하는 수분측정기(51)가 마련될 수 있다.
재가열기(60)는, 냉각기(40)에서 냉각된 배가스를 유기용제의 응축이 발생하지 않는 온도까지 가열하며, 이에 따라, 재가열기(60)를 통과한 배가스는 흡착기(70)가 유기용제를 흡착할 수 있는 온도로 가열된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 흡착기(70)는, 미리 결정된 방향으로 계속적으로 회전되는 구조로 이루어지는 흡착로터가 될 수 있다. 이러한 흡착기(70)는, 냉각기(40)에서 응축되지 않은 유기용제가 흡착되는 흡착영역(71)과, 흡착된 유기용제가 탈착되는 탈착영역(72)과, 탈착영역(72)이 흡착영역(71)으로 전환되기 전의 영역인 퍼지냉각영역(73)으로 나뉠 수 있다. 그리고, 흡착기(70)의 일측에는 흡착기(70)의 탈착영역(72)으로 가열공기를 공급하여 흡착기(70)의 탈착영역(72)으로부터 유기용제를 탈착시키는 가열공기공급기(74)가 마련될 수 있다.
흡착기(70)는, 제올라이트(USY, ZSM-5 또는 두 성분의 혼합물)를 주성분으로 하고, 알루미나, 실리카 및 활성탄을 30%이내에서 첨가하는 공정을 통하여 제조되어 유기용제를 흡착하는 역할을 한다.
흡착영역(71)에서는 배가스가 통과하면서 배가스 내에 포함된 유기용제가 흡착된다.
탈착영역(72)에서는 흡착된 유기용제가 가열공기공급기(74)로부터 공급되는 가열공기에 의하여 약 100~200℃로 가열되면서 가스상태로 탈착된다.
퍼지냉각영역(73)은 유기용제가 탈착된 후의 영역으로서, 냉각되면서 열이 회수되는 영역이다. 퍼지냉각영역(73)을 냉각시키기 위하여 외부공기를 도입하여 이용할 수 있으나, 흡착영역(71)을 통과한 배가스를 재이용하는 것이 바람직하다.
가열공기공급기(74)는 퍼지냉각영역(73)을 통과하면서 퍼지냉각영역(73)을 냉각한 가스를 가열하여 탈착영역(72)으로 공급하는 역할을 한다. 가열공기공급기(74)는 유기용제의 종류에 따라 온도를 조절할 수 있으며, 가스를 최대 300℃ 정도로 가열할 수 있다. 이러한 가열공기공급기(74)로는 스팀, 전기히터, 가스히터, 직접 또는 간접방식의 열교환장치가 이용될 수 있다.
혼합기(80)는, 열교환기(30)에서 열교환된 배가스와 흡착기(70)의 탈착영역(72)에서 탈착된 가스상태의 유기용제를 혼합하는 역할을 한다. 따라서, 흡착기(70)의 탈착영역(72)에서 배출되는 가스상태의 유기용제는 혼합기(80)를 통하여 냉각기(40)로 유입된 후 냉각 및 응축되어 유기용제 저장기(50)에 저장될 수 있다.
제습기(90)는 외부공기 공급기(20)에 의하여 유입되는 외부공기 내에 포함된 수분을 제거하는 역할을 함과 아울러 유기용제를 회수하는 회수공정에서 순환되는 배가스 내에 포함된 수분함량을 조절하는 역할을 한다.
한편, 제1실시예에 따른 유기용제 회수시스템은, 배가스가 유동하는 복수의 유로를 포함한다. 이러한 유로는, 공정열처리기(10)과 열교환기(30)를 연결하는 제1유로(101)와, 열교환기(30)와 냉각기(40)를 연결하는 제2유로(102)와, 냉각기(40)와 재가열기(60)를 연결하는 제3유로(103)와, 재가열기(60)와 흡착기(70)의 흡착영역(71)을 연결하는 제4유로(104)와, 흡착기(70)의 흡착영역(71)과 배출기(11)를 연결하는 제5유로(105)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 공정열처리기(10)로부터 배출되는 배가스는 제1유로(101)를 통하여 열교환기(30)로 유입되고, 열교환기(30)에서 열교환된 배가스는 제2유로(102)를 통하여 냉각기(40)로 유입되고, 냉각기(40)에서 유기용제가 냉각 및 응축된 후의 배가스는 제3유로(103)를 통하여 재가열기(60)로 유입되고, 재가열기(60)에서 가열된 배가스는 제4유로(104)를 통하여 흡착기(70)의 흡착영역(71)으로 유입되며, 흡착기(70)의 흡착영역(71)에서 유기용제가 흡착된 후의 배가스는 제5유로(105) 및 배출기(11)를 통하여 외부로 배출된다.
또한, 제1실시예에 따른 유기용제 회수시스템은, 외부공기가 유동하는 복수의 유로를 포함한다. 이러한 유로는, 외부공기 공급기(20)와 제습기(90)를 연결하는 제6유로(106)와, 제습기(90)와 열교환기(30)를 연결하는 제7유로(107)와, 열교환기(30)와 공정열처리기(10)를 연결하는 제8유로(108)를 포함하여 구성될 수 있다. 제6유로(106)상에는 제1전처리기(21)가 배치될 수 있으며, 제8유로(108)상에는 제2전처리기(22)가 배치될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 외부공기 공급기(20)로부터 공급되는 외부공기는 제6유로(106)를 통하여 제습기(90)로 유입되고, 제습기(90)에서 수분이 제거된 외부공기는 제7유로(107)를 통하여 열교환기(30)로 유입되며, 열교환기(30)에서 열교환된 외부공기는 제8유로(108)를 통하여 공정열처리기(10)로 유입된다.
또한, 제1실시예에 따른 유기용제 회수시스템은, 배가스가 순환하는 복수의 유로를 포함한다. 제2유로(102)상에는 열교환기(30)를 통과한 배가스와 흡착기(70)의 탈착영역(72)으로부터 배출되는 가스상태의 유기용제가 혼합되는 혼합기(80)가 설치되며, 흡착기(70)의 탈착영역(72)과 혼합기(80)를 연결하는 제9유로(109)가 마련된다. 이러한 구성에 따르면, 흡착기(70)의 탈착영역(72)에서 탈착된 가스상태의 유기용제가 제9유로(109)를 통하여 혼합기(80)로 유입될 수 있다. 또한, 흡착기(70)의 흡착영역(71)과 제습기(90)를 연결하는 제10유로(110)가 마련된다. 제10유로(110)는 제1밸브(201)를 통하여 제5유로(105)와 연결될 수 있다. 제1밸브(201)의 조절을 통하여 제5유로(105)를 따라 유동한 후 배출기(11)를 통하여 외부로 배출되는 배가스의 유량과 제10유로(110)를 따라 제습기(90) 및 열교환기(30) 쪽으로 순환하는 배가스의 유량이 조절될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 흡착기(70)의 흡착영역(71)에서 유기용제가 흡착된 후의 배가스는 제10유로(110)를 통하여 제습기(90)로 유입되고, 제습기(90)에서 수분이 제거된 배가스는 제7유로(107), 열교환기(30) 및 제8유로(108)를 통하여 공정열처리기(10)로 다시 유입될 수 있다.
한편, 제10유로(110)상에는 제10유로(110)를 통과하는 배가스의 습도를 측정하는 습도계(12)가 설치될 수 있고, 제10유로(110)는 제2밸브(202), 제3밸브(203) 및 제11유로(111)를 통하여 제7유로(107)와 직접적으로 연결될 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 습도계(12)에서 측정된 배가스의 습도를 기준으로 제10유로(110)를 통과하는 배가스가 제습기(90)로 유입되거나 제습기(90)를 경유하지 않고 제11유로(111)를 통하여 열교환기(30)로 곧바로 유입될 수 있다. 따라서, 제10유로(110)를 통과하는 배가스 내의 상대습도를 습도계(12)로 측정하고, 습도계(12)에서 측정된 습도를 기준으로, 제10유로(110)를 통하여 순환되는 배가스를 제습기(90)로 선택적으로 유입시킴으로써, 유기용제의 회수율 및 순도를 향상시킬 수 있다.
한편, 퍼지냉각영역(73)을 냉각시키기 위하여 흡착영역(71)을 통과한 배가스를 재이용하는 경우에는, 제10유로(110)상에 퍼지냉각영역(73)과 연결되는 제12유로(112) 및 제4밸브(204)가 마련될 수 있다.
한편, 상기한 복수의 유로에는 복수의 송풍기(301, 302, 303)가 설치되며, 이에 따라, 복수의 송풍기(301, 302, 303)의 동작에 의하여 배가스 및 외부공기가 복수의 유로를 따라 유동할 수 있다. 제1실시예에서는 제1유로(101), 제5유로(105) 및 제8유로(108)에 세 개의 송풍기(301,302, 303)가 설치된 구성에 대하여 제시하지만, 본 발명은 복수의 송풍기(301, 302)의 개수 및 설치위치에 한정되지 않는다.
상기한 바와 같은 제1실시예에 따른 유기용제 회수시스템은, 외부공기에 포함된 수분을 제거하는 제습기(90)를 마련하고, 초기에 공정열처리기(10)로 유입되는 외부공기 내의 수분을 제거함으로써, 공정열처리기(10)로부터 배출된 후 냉각기(40)로 유입되는 배가스 내의 수분함량을 최소화할 수 있다. 또한, 제1실시예에 따른 유기용제 회수시스템은, 공정열처리기(10)로부터 배출되고 흡착기(70)의 흡착영역(71)을 통과한 후 제10유로(110)를 따라 순환하는 배가스 내의 수분을 제거함으로써, 냉각기(40)로 유입되는 배가스 내의 수분함량을 최소화할 수 있다. 따라서, 냉각기(40)의 냉각온도를 충분히 낮추어 유기용제를 냉각 및 응축시킬 수 있으므로, 유기용제의 회수율 및 순도를 향상시킬 수 있다. 제1실시예에 따른 유기용제 회수시스템은, 냉각 및 응축된 유기용제의 회수율을 98%이상으로 향상시킬 수 있으며, 유기용제의 순도를 99% 이상으로 확보할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 제2실시예에 따른 유기용제 회수시스템에 대하여 설명한다. 전술한 제1실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 유기용제 회수시스템은, 냉각기(40)가 흡착기(70)의 탈착영역(72)과 혼합기(80)를 연결하는 제9유로(109)상에 마련될 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 열교환기(30)를 통과한 배가스는 제2유로(102)를 통하여 곧바로 흡착기(70)의 흡착영역(71)으로 유입되며, 흡착기(70)의 흡착영역(71)에서 배가스 내에 포함된 유기용제가 흡착된다. 그리고, 흡착기(70)에 흡착된 유기용제는 가열가스공급기(74)로부터 공급되는 가열공기에 의하여 탈착영역(72)에서 고온의 가스상태로 탈착되고, 탈착영역(72)에서 탈착된 유기용제는 제9유로(109)를 통하여 냉각기(40)로 유입되며, 냉각기(40)로 유입된 유기용제는 냉각 및 응축된 후 유기용제 저장기(50)에 저장된다. 그리고, 냉각기(40)에서 냉각되지 않은 유기용제는 혼합기(80)에서 열교환기(30)를 통과한 배가스와 혼합된 후 흡착기(70)의 흡착영역(71)으로 재순환한다.
이하, 위에서 설명하지 않은 제2실시예에 따른 유기용제 시스템의 나머지 구성 및 작용효과는 제1실시예에 따른 유기용제 시스템의 구성 및 작용효과와 동일하다.
상기한 바와 같은 제2실시예에 따른 유기용제 회수시스템은, 외부공기 및 배가스 내에 포함된 수분을 제거하는 제습기(90)를 마련하고, 초기에 공정열처리기(10)로 유입되는 외부공기 내의 수분을 제거하고, 공정열처리기(10)로부터 배출되고 흡착기(70)를 통과한 후 순환하는 배가스 내의 수분을 제거함으로써, 배가스 내의 수분함량을 최소화 할 수 있고, 이에 따라, 냉각기(40)에 의하여 냉각 및 응축된 유기용제 내의 수분함량을 최소화할 수 있다. 따라서, 냉각 및 응축된 유기용제의 회수율을 98%이상으로 향상시킬 수 있으며, 유기용제의 순도를 99% 이상으로 확보할 수 있다.
한편, 제1실시예에 따른 유기용제 회수시스템은, 열교환기(30)를 통과한 배가스 내에 포함된 유기용제를 냉각기(40)를 이용하여 곧바로 냉각 및 응축시킬 수 있으므로, 배가스 내에 유기용제가 3,000ppm 정도로 비교적 고농도로 포함된 경우에 이용될 수 있다. 그리고, 제2실시예에 따른 유기용제 회수시스템은, 열교환기(30)를 통과한 배가스 내에 포함된 유기용제를 먼저 흡착기(70)의 흡착영역(71)에 흡착시킨 후, 흡착기(70)의 탈착영역(72)에서 배출되는 유기용제를 냉각기(40)를 이용하여 냉각 및 응축시킬 수 있으므로, 배가스 내에 유기용제가 300ppm 정도로 비교적 저농도로 포함된 경우에 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 유기용제 회수시스템은 계절별 및 국가별 기후조건이 다른 상황에서도 안정적인 공정열처리기의 운전을 수행할 수 있도록 하며, 유기용제의 회수율 및 순도를 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따른 유기용제 회수시스템은 또한 300ppm 의 저농도의 가스성분이 유입되는 경우에도 동일한 효과를 거둘 수 있으며 3,000ppm 의 높은 농도의 용제를 포함하는 가스에도 동일한 결과를 얻을 수 있다.
상기한 실시예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 개별적으로 실시될 수 있으며 서로 조합되어 실시될 수 있다.
10: 공정열처리기 20: 외부공기 공급기
30: 열교환기 40: 냉각기
50: 유기용제 저장기 60: 재가열기
70: 흡착영역 71: 흡착영역
72: 탈착영역 73: 퍼지냉각영역
80: 혼합기 90: 제습기

Claims (7)

  1. 공정열처리기로 외부공기를 공급하는 외부공기 공급기;
    상기 외부공기 공급기로부터 공급되는 외부공기의 열과 상기 공정열처리기로부터 배출되는 배가스의 열을 교환하는 열교환기;
    상기 열교환기를 통과한 배가스를 냉각시키는 냉각기;
    상기 냉각기에서 냉각되어 응축된 유기용제를 저장하는 유기용제 저장기;
    상기 냉각기를 통과한 배가스 내에 포함된 유기용제를 흡착함과 아울러 흡착된 유기용제를 탈착시키는 흡착기;
    상기 흡착기를 통과한 배가스를 외부로 배출하는 배출기; 및
    상기 외부공기 공급기로부터 공급되는 외부공기 내의 수분을 제거하는 제습기를 포함하고,
    상기 열교환기와 상기 흡착기의 사이에 배치되며, 상기 흡착기로부터 탈착된 유기용제와 상기 열교환기를 통과한 배가스가 혼합되는 혼합기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기용제 회수시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡착기와 상기 제습기는 서로 유로를 통하여 연결되며, 상기 제습기는 상기 흡착기를 통과한 배가스 내에 포함된 수분을 제거하는 것을 특징으로 하는 유기용제 회수시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흡착기와 상기 제습기를 연결하는 유로상에는 상기 배가스의 습도를 측정하는 습도계가 구비되는 것을 특징으로 하는 유기용제 회수시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 습도계에서 측정된 습도를 기준으로, 상기 배가스를 상기 제습기 또는 상기 열교환기로 선택적으로 유입시키는 것을 특징으로 하는 유기용제 회수시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유기용제 저장기에는 저장된 유기용제 내의 수분을 측정하는 수분측정기가 마련되는 것을 특징으로 하는 유기용제 회수시스템.
  7. 공정열처리기로 외부공기를 공급하는 외부공기 공급기;
    상기 외부공기 공급기로부터 공급되는 외부공기의 열과 상기 공정열처리기로부터 배출되는 배가스의 열을 교환하는 열교환기;
    상기 열교환기를 통과한 배가스 내에 포함된 유기용제를 흡착함과 아울러 흡착된 유기용제를 탈착시키는 흡착기;
    상기 흡착기를 통과한 배가스를 외부로 배출하는 배출기;
    상기 외부공기 공급기로부터 공급되는 외부공기 내의 수분을 제거하는 제습기;
    상기 흡착기에서 탈착된 유기 용제를 냉각시키는 냉각기;
    상기 냉각기에서 냉각되어 응축된 유기용제를 저장하는 유기용제 저장기; 및
    상기 열교환기와 상기 흡착기의 사이에 배치되며, 상기 냉각기를 통과한 유기 용제와 상기 열교환기를 통과한 배가스가 혼합되는 혼합기를 포함하는 유기용제 회수시스템.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105148679A (zh) * 2015-09-07 2015-12-16 芜湖仅一机械有限公司 喷漆废气的处理方法
CN105797420A (zh) * 2016-03-23 2016-07-27 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 一种nmp气体回收系统及其工艺
CN106831526A (zh) * 2017-02-22 2017-06-13 岳阳市德立机械设备有限公司 回收、提纯n‑甲基吡咯烷酮的装置及方法
CN109908713A (zh) * 2019-04-03 2019-06-21 上海妍杰环境设备有限公司 烟气除湿处理系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102300634B1 (ko) * 2020-09-25 2021-09-08 김신동 2단 열교환기를 이용한 유해가스 고효율 처리 시스템
KR102362907B1 (ko) * 2020-12-08 2022-02-14 송철환 유기 용제를 함유하는 배기 가스로부터 유기 용제를 회수하는 유기 용제 회수 시스템 및 유기 용제 회수 방법
JP2023036091A (ja) * 2021-09-02 2023-03-14 東レエンジニアリング株式会社 乾燥システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010069435A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Taikisha Ltd 溶剤回収設備
JP2010201379A (ja) * 2009-03-04 2010-09-16 Toshiba Corp 二酸化炭素回収システム
JP2011125768A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Taikisha Ltd 溶剤回収方法、及び、溶剤回収装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010069435A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Taikisha Ltd 溶剤回収設備
JP2010201379A (ja) * 2009-03-04 2010-09-16 Toshiba Corp 二酸化炭素回収システム
JP2011125768A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Taikisha Ltd 溶剤回収方法、及び、溶剤回収装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105148679A (zh) * 2015-09-07 2015-12-16 芜湖仅一机械有限公司 喷漆废气的处理方法
CN105797420A (zh) * 2016-03-23 2016-07-27 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 一种nmp气体回收系统及其工艺
CN106831526A (zh) * 2017-02-22 2017-06-13 岳阳市德立机械设备有限公司 回收、提纯n‑甲基吡咯烷酮的装置及方法
CN109908713A (zh) * 2019-04-03 2019-06-21 上海妍杰环境设备有限公司 烟气除湿处理系统

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