KR101711618B1 - absorbent member for absorbing stink and VOCs - Google Patents
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Abstract
본 발명은 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 악취와 휘발성 유기화합물 등과 같은 오염성분을 동시에 함유하고 있는 폐가스를 효율적으로 정화하기 위한 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기에 관한 것이다. 본 발명은 저농도의 황계 악취성분, 질소계 악취성분 및 휘발성 유기화합물을 포함하는 폐가스를 흡착하는 흡착농축기에 있어서, 상기 흡착농축기는 흡착 물질로 다공성 실리카, 알루미나, 실리카 알루미나, 및 탄소계 흡착제로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함하는 제1 흡착 부재 및 상기 제1 흡착 부재의 후단부에 결합되며 흡착 물질로 합성 제올라이트를 포함하는 제2 흡착 소재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 처리 가스에 암모니아, 황화수소, 알데히드 등이 포함된 경우 흡착 성능이나 수명에 문제가 발생하지 않는 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기를 제공할 수 있다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a malodor and a volatile organic compound adsorption concentrator, and more particularly, to a malodor and a volatile organic compound adsorption concentrator for efficiently purifying a waste gas containing pollutants such as odor and volatile organic compounds at the same time. The present invention relates to an adsorption concentrator for adsorbing a waste gas containing a low concentration of a sulfur-containing odor component, a nitrogen-containing odor component and a volatile organic compound, wherein the adsorption concentrator is made of porous silica, alumina, silica alumina, And a second adsorption material which is coupled to the rear end of the first adsorption member and contains synthetic zeolite as the adsorption material. According to the present invention, it is possible to provide a malodorous and volatile organic compound adsorption concentrator in which ammonia, hydrogen sulfide, aldehyde, and the like are contained in the process gas without causing problems in adsorption performance or service life.
Description
본 발명은 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 악취와 휘발성 유기화합물 등과 같은 오염성분을 동시에 함유하고 있는 폐가스를 효율적으로 정화하기 위한 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a malodor and a volatile organic compound adsorption concentrator, and more particularly, to a malodor and a volatile organic compound adsorption concentrator for efficiently purifying a waste gas containing pollutants such as odor and volatile organic compounds at the same time.
최근 대기환경에 대한 법적 규제가 강화됨에 따라 암모니아, 황화수소 등 악취성분과 톨루엔, 자일렌과 같은 휘발성 유기화합물에 대한 처리기술 개발이 활성화되고 있다.Recently, as the legal regulations on the atmospheric environment have been strengthened, development of treatment technologies for odor components such as ammonia and hydrogen sulfide and volatile organic compounds such as toluene and xylene has been activated.
이 중 저농도의 황화수소, 메틸메르캅탄, 디메틸설파이드 등과 같은 황계 악취성분, 암모니아, 아민류와 같은 질소계 악취성분, 그리고 알데히드류와 방향족화합물과 같은 휘발성 유기화합물을 동시에 포함하는 폐가스의 경우 처리 하는데 매우 어려운 점이 있다.Among these, in the case of waste gas containing a sulfur-containing odor component such as hydrogen sulfide, methyl mercaptan, dimethyl sulfide and the like, a nitrogen-based odor component such as ammonia and amines, and a volatile organic compound such as an aldehyde and an aromatic compound simultaneously, There is a dot.
일반적으로 이러한 폐가스의 경우 폐가스 중 연소가능한 성분이 적어 800°C 이상의 고온을 이용하거나 300°C 이상의 촉매를 이용한 산화시스템은 추가적인 에너지의 소모가 많아 비경제적이다. 따라서 최근 기술로는 축열재를 이용하여 열회수율을 90%이상 회수하여 저농도의 휘발성 유기화합물을 처리하는 축열 연소법이 많이 사용되고 있다.Generally, in the case of such waste gas, since there are few combustible components in the waste gas, the oxidation system using a high temperature of 800 ° C or higher or a catalyst using 300 ° C or higher is uneconomical because of the additional energy consumption. Recently, a regenerative combustion method for recovering a heat recovery rate of 90% or more using a heat storage material and treating a low concentration of volatile organic compounds has been widely used.
축열 연소법은 산화 온도를 800°C이상으로 유지하여 휘발성 유기화합물을 고온으로 산화시키는 산화법으로 일반적으로 폐가스 중의 휘발성 유기화합물의 산화 발열량에 의한 승온 온도가 가스단위 입방미터당 40°C～80°C인 경우에는 추가적인 연료의 공급 없이 운전이 가능하다.The regenerative combustion method is an oxidation method in which the oxidation temperature is maintained at 800 ° C or more to oxidize volatile organic compounds to a high temperature. Generally, the temperature of the oxidation due to the amount of oxidation of the volatile organic compounds in the waste gas is 40 ° C to 80 ° C per cubic meter In this case, operation is possible without additional fuel supply.
하지만 승온 온도가 가스단위 입방미터당 40°C이하인 경우 추가적인 연료가 소요되게 된다. 축열 연소법에서 촉매를 이용한 축열 연소법을 축열 촉매 연소법이라고 하며, 연소 온도를 300°C～450°C로 낮출 수 있으므로 보다 경제적으로 처리 가능하다.However, if the temperature rise is below 40 ° C per cubic meter of gas, additional fuel will be required. In the regenerative combustion method, the regenerative combustion method using catalyst is called as the regenerative catalytic combustion method, and the combustion temperature can be lowered to 300 ° C to 450 ° C, so that it can be economically treated.
하지만 이 경우에도 폐가스에 포함된 휘발성 유기화합물의 가스단위 입방미터당 발열량이 15°C～30°C를 미치지 못할 경우 많은 에너지가 추가로 소모되게 된다. 하지만 최근 환경규제가 더욱 강화됨에 따라 보다 낮은 온도의 악취나 휘발성 유기화합물을 포함하는 폐가스를 처리해야 하는 경우가 늘고 있다.However, if the calorific value of the volatile organic compounds contained in the waste gas is less than 15 ° C to 30 ° C per cubic meter of gas, then much energy is consumed. However, recently, as the environmental regulations are further strengthened, there is an increasing need to deal with waste gas containing lower temperature odors and volatile organic compounds.
일반적으로 휘발성 유기화합물만을 포함하는 경우 처리에 큰 문제가 없으나 악취와 휘발성 유기화합물이 동시에 포함된 폐가스의 경우 처리가 매우 어려운 게 현실이다. 특히 황화수소, 메틸메르캅탄, 디메틸설파이드 등과 같은 황계 악취성분과 암모니아, 아민과 같은 질소계 악취성분을 함유하고 있는 경우 일반적인 활성탄이나 실리카 등과 같은 흡착제를 이용하여 농축하여 처리하기 어렵다. 특히 활성탄계 흡착제의 경우, 황계 및 질소계 악취성분의 흡착효율과 농축 자체가 어려운 실정이어서 현장적용이 불가능하다.Generally, when a volatile organic compound is included only, there is no serious problem in the treatment. However, it is a reality that the waste gas containing odor and volatile organic compound is very difficult to be treated. In particular, when it contains a sulfur-containing odor component such as hydrogen sulfide, methyl mercaptan, dimethyl sulfide and the like and a nitrogen-containing odor component such as ammonia or amine, it is difficult to concentrate and treat it by using an adsorbent such as general activated carbon or silica. In particular, in the case of activated carbon adsorbents, the adsorption efficiency and concentration of sulfur and nitrogen-based odor components are difficult, and thus, it is impossible to apply them on site.
따라서 이러한 황계 악취 및 질소게 악취성분을 함유하고 휘발성 유기화합물을 동시에 포함하는 저농도의 폐가스를 산화 처리하는 새로운 방안이 필요하다.Therefore, there is a need for a new method for oxidizing low-concentration waste gas containing sulfur-containing odor and nitrogen-containing odor components and containing volatile organic compounds at the same time.
한국특허출원 제2007-42401호는 저농도의 황화 수소, 메틸메르캅탄, 디메틸설파이드 등과 같은 황계 악취성분, 암모니아 아민류와 같은 질소계 악취성분, 그리고 알데히드류와 방향족화합물 등과 같은 휘발성 유기화합물이 단일 또는 혼합된 복합 폐가스를 처리하는 처리 시스템을 제시한바 있다.Korean Patent Application No. 2007-42401 discloses that sulfuric odor components such as low concentrations of hydrogen sulfide, methyl mercaptan and dimethyl sulfide, nitrogen malodorous components such as ammonia amines, and volatile organic compounds such as aldehydes and aromatic compounds, The present invention provides a treatment system for treating a combined waste gas.
종래의 시스템은 배출원으로부터 배출된 배출 가스를 전처리수단, 흡착농축수단, 최종산화수단을 통해 배출구로 배출한다. 흡착농축수단에는 기공크기가 3Å에서 13Å를 갖는 1개 이상의 제올라이트를 단독 또는 혼합한 것을 주성분으로 하여, 여기에 활성탄, 활성탄소섬유, 알루미나, 실리카 중 1개 이상을 첨가하여 제조된 흡착제로 악취 및 휘발성 유기화합물을 동시에 흡착 처리하며, 폐가스의 일부를 분기하거나 외부에서 도입된 탈착용 공기(탈착시 이용하는 공기)를 이용하여 흡착된 이들 성분을 탈착함으로써 원농도 대비 3배이상 30배의 농도로 농축하여 이를 직접 연소시스템, 보일러, 소각로, 촉매산화시스템, 축열촉매산화시스템, 축열연소시스템 등과 같은 최종산화설비를 통해 처리함으로써 낮은 농도의 악취 및 휘발성 유기화합물을 추가적인 연료의 공급을 최소화하면서 높은 처리효율을 갖도록 하고 있다.The conventional system discharges the exhaust gas discharged from the emission source to the discharge port through the pretreatment means, the adsorption concentration means, and the final oxidation means. The adsorption and concentration means is composed of at least one zeolite having a pore size of 3 Å to 13 Å singly or as a mixture thereof. The adsorbent is prepared by adding at least one of activated carbon, activated carbon fiber, alumina and silica to the adsorbent, The volatile organic compounds are simultaneously adsorbed and the adsorbed components are desorbed by branching off a part of the waste gas or using the desorption air (desorption air) introduced from the outside, thereby concentrating to a concentration of 3 times to 30 times the original concentration And it is processed through the final oxidation system such as direct combustion system, boiler, incinerator, catalytic oxidation system, heat accumulation catalytic oxidation system, regenerative combustion system, etc., so that low concentration of odor and volatile organic compound can be supplied with high treatment efficiency Respectively.
그러나, 이 시스템에 사용되는 주요 흡착제인 제올라이트는 처리 가스에 암모니아, 황화수소, 알데히드 등이 포함된 경우 흡착 성능이나 수명에 문제가 발생한다. 특히 분해될 때 pH가 낮아지는 가스를 처리하는 경우 제올라이트는 구조가 파괴되어 사용할 수 없다는 문제를 갖는다.However, zeolite, which is the main adsorbent used in this system, has problems in adsorption performance and lifetime when ammonia, hydrogen sulfide, aldehyde, and the like are contained in the process gas. Particularly in the case of treating a gas whose pH is lowered upon decomposition, the zeolite has a problem that the structure is destroyed and can not be used.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 처리 가스에 암모니아, 황화수소, 알데히드 등이 포함된 경우에도 흡착 성능이나 수명에 문제가 발생하지 않는 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, it is an object of the present invention to provide a malodorous and volatile organic compound adsorption concentrator which does not cause problems in adsorption performance or lifetime even when ammonia, hydrogen sulfide, aldehyde or the like is contained in the process gas The purpose.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은 저농도의 황계 악취성분, 질소계 악취성분 및 휘발성 유기화합물을 포함하는 폐가스를 흡착하는 흡착농축기에 있어서, 상기 흡착농축기는 흡착 물질로 다공성 실리카, 알루미나, 실리카 알루미나, 및 탄소계 흡착제로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함하는 제1 흡착 부재 및 상기 제1 흡착 부재의 후단부에 결합되며 흡착 물질로 합성 제올라이트를 포함하는 제2 흡착 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 저농도 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an adsorption concentrator for adsorbing a waste gas containing a low-concentration sulfur-containing odor component, a nitrogen-containing odor component and a volatile organic compound, wherein the adsorbing concentrator comprises porous silica, alumina, , And a carbon-based adsorbent, and a second adsorption member coupled to a rear end of the first adsorption member and including synthetic zeolite as an adsorption material, characterized in that it comprises a first adsorption member including at least one substance selected from the group consisting of And a low concentration odor and a volatile organic compound adsorption concentrator.
또한, 본 발명에서 상기 탄소계 흡착제는 탄소 나노튜브, 활성탄, 활성 탄소섬유, 또는 탄소 나노섬유일 수 있다.Also, in the present invention, the carbon-based adsorbent may be a carbon nanotube, an activated carbon, an activated carbon fiber, or a carbon nanofiber.
또한, 본 발명에서 상기 제1 흡착 부재는 다공성 실리카, 알루미나, 실리카 알루미나, 및 탄소계 흡착제로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질이 지지체에 코팅되어 형성될 수 있다.In the present invention, the first adsorption member may be formed by coating at least one material selected from the group consisting of porous silica, alumina, silica alumina, and a carbon-based adsorbent on a support.
또한, 본 발명에서 상기 제2 흡착 부재는 합성 제올라이트가 지지체에 코팅되어 형성될 수 있다.In addition, in the present invention, the second adsorption member may be formed by coating a synthetic zeolite on a support.
또한, 본 발명에서 상기 제1 흡착 부재의 두께는 20mm 내지 200mm이고, 상기 제2 흡착 부재의 두께는 150mm 내지 500mm 인 것이 바람직하다. 다만, 본 발명에서.제1 흡착 부재와 제2 흡착 부재의 두께는 전술한 범위에 한정되지는 않는다.In the present invention, it is preferable that the thickness of the first adsorption member is 20 mm to 200 mm, and the thickness of the second adsorption member is 150 mm to 500 mm. However, in the present invention, the thicknesses of the first adsorption member and the second adsorption member are not limited to the above-mentioned range.
본 발명에 의하면 처리 가스에 암모니아, 황화수소, 알데히드 등이 포함된 경우 흡착 성능이나 수명에 문제가 발생하지 않는 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a malodorous and volatile organic compound adsorption concentrator in which ammonia, hydrogen sulfide, aldehyde, and the like are contained in the process gas without causing problems in adsorption performance or service life.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저농도 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기의 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저농도 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기의 측면도,
도 3은 본 발명의 흡착농축기가 흡착농축수단으로 적용된 악취 및 휘발성 유기화합물 동시 처리 시스템을 개략적으로 도시한 도면, 및
도 4는 도 3의 흡착농축수단의 단면을 개념적으로 도시한 도면이다.1 is a perspective view of a low concentration odor and volatile organic compound adsorption concentrator according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a side view of a low concentration odor and volatile organic compound adsorption concentrator according to a preferred embodiment of the present invention,
3 schematically shows a system for simultaneous treatment of odorous and volatile organic compounds in which the adsorption concentrator of the present invention is applied as an adsorption and concentration means, and
Fig. 4 is a view conceptually showing a section of the adsorption concentration means of Fig. 3;
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Further, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be practiced by those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저농도 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기의 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저농도 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기의 측면도이다.FIG. 1 is a perspective view of a low concentration odor and volatile organic compound adsorption concentrator according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of a low concentration odor and volatile organic compound adsorption concentrator according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 저농도 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기(1)는 제1 흡착 부재(2) 및 제2 흡착 부재(3)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 흡착 부재는 적절한 수단에 의해 결합 또는 부착 고정되며, 이를 위한 소정의 지지 구조를 구비하고 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 흡착 부재는 회전 가능하도록 설계될 수도 있다.1 and 2, the low concentration odor and volatile organic compound adsorption concentrator 1 of the present invention includes a
제1 흡착 부재(2)는 흡착 물질로 다공성 실리카, 알루미나, 실리카 알루미나, 및 탄소계 흡착제로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함한다.The
이때, 상기 제1 흡착 부재(2)는 상기 흡착 물질로 성형되거나 또는 상기 흡착 물질이 지지체에 코팅 또는 함침된 것일 수 있다. 본 발명에서 상기 지지체는 금속폼 또는 세라믹폼으로 이루지거나, 하니컴구조의 세라믹 및 메탈 성형체로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 지지체는 금속 또는 세라믹의 절곡 또는 압출에 의해 성형된 것일 수도 있다.At this time, the
또한, 제1 흡착 부재(2)의 경우 상기 흡착 물질로 전술한 흡착 물질에 더하여 합성 제올라이트를 추가로 포함할 수도 있다. 또한, 전술한 흡착 물질 중 탄소계 흡착제는 탄소 나노튜브, 활성탄, 활성 탄소섬유, 또는 탄소 나노섬유일 수 있다.In addition, in the case of the
또한, 제1 흡착 부재(2)의 두께(도 2의 d1)는 20mm 내지 200mm인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 100mm 내지 150mm 인 것이 좋다.The thickness (d1 in Fig. 2) of the
제2 흡착 부재(3)는 제1 흡착 부재(10)의 후단부에 결합되고 흡착 물질로 합성 제올라이트를 포함한다. 이때, 상기 제2 흡착 부재(3)는 상기 흡착 물질로 성형되거나 또는 상기 흡착 물질이 지지체에 코팅되거나 또는 함침된 것일 수 있으며, 상기 지지체는 금속폼 또는 세라믹폼으로 이루지거나, 하니컴구조의 세라믹 및 메탈 성형체로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 지지체는 금속 또는 세라믹의 절곡 또는 압출에 의해 성형된 것일 수도 있다.The
또한, 제2 흡착 부재(3)의 두께는 150mm 내지 500mm인 것이 바람직하며 수 있으며, 더욱 바람직하게는 200~350mm인 것이 좋다.The thickness of the
전술한 구성을 갖는 본 발명의 저농도 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기의 경우 악취 및 휘발성 유기화합물 동시 처리 시스템에 흡착농축수단으로 적용될 수 있는데, 이를 아래의 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.In the case of the low-concentration odor and volatile organic compound adsorption concentrator of the present invention having the above-described configuration, it can be applied to the simultaneous treatment system of malodorous and volatile organic compounds as an adsorption concentration means, which will be described in detail with reference to the following drawings.
도 3은 본 발명의 흡착농축기가 적용된 악취 및 휘발성 유기화합물 동시 처리 시스템을 개략적으로 도시한 개통도 이다.3 is a view schematically showing a system for simultaneously treating odorous and volatile organic compounds to which the adsorption concentrator of the present invention is applied.
도 3에 도시된 바와 같이 배출원(10)에서 유입되는 폐가스는 전처리 수단(20)에서 입자상 물질 등 흡착농축수단(40)과 최종산화수단(60)에 문제가 될 수 있는 성분을 제거한다. 일반적으로 전처리 수단(20)은 조립입자, 미립입자 그리고 화학물질을 제거하는 수단을 구비할 수 있다.As shown in FIG. 3, the waste gas introduced from the
본 발명에서 폐가스 중에 유분이나 미스트(mist) 등의 고비점 화합물이나 액상 유분이 많은 경우, 상기 전처리 수단(10)은 백필터 시스템으로 구현될 수 있다. 상기 백필터 시스템은 유분 및 미스트 등 고비점 화합물 및 액상 유분을 흡착 및 흡수 가능한 소석회나 활성탄, 탄소 성분을 갖는 물질의 애쉬 또는 탄화물을 흡착흡수제로 구비한 백필터 시스템인 것이 바람직하다. In the present invention, when the waste gas contains a high boiling point compound such as oil or mist or a liquid oil fraction, the pretreatment means 10 may be implemented as a bag filter system. Preferably, the bag filter system is a bag filter system comprising ash sorbent or activated carbon capable of adsorbing and absorbing high-boiling point compounds and liquid oil fractions such as oil and mist, and ash or carbide of a carbon-containing material as an adsorbent.
본 발명에서 전처리 수단대용으로 판형, 절곡형, 또는 포켓 형식의 필터수단을 사용할 수 있다.In the present invention, a plate-like, bending-type, or pocket-type filter means may be used for the pretreatment means.
배출원에서 사용된 폐가스 중 전처리수단(20)을 통과한 폐가스에 포함된 악취 및 휘발성 유기화합물은 흡착농축수단(40)을 통과하면서 흡착제에 의해 흡착되어 진다. 흡착농축수단(40)은 유입되는 악취 및 휘발성 유기화합물을 농도에 따라 회전속도를 2~20rph로 조절할 수 있는 로타 방식의 이동상 흡착농축수단을 사용하는 것이 바람직하다. The odor and volatile organic compounds contained in the waste gas passing through the pretreatment means 20 among the waste gases used in the emission source are adsorbed by the adsorbent while passing through the adsorption and concentration means 40. It is preferable that the adsorption and concentration means 40 uses a rotary adsorption and concentration means of a rotary type capable of controlling the flow rate of the adsorbed odor and volatile organic compounds to 2 to 20 rph according to the concentration.
그러나, 경우에 따라서는 두개 이상의 흡착베드를 이용하여 흡착과 탈착을 반복하는 고정상 흡착농축수단, 또는 유동화에 적합한 구상의 흡착제를 이용한 유동상 농축흡착수단을 이용할 수 있다.However, in some cases, it is possible to use a fixed bed adsorption concentration means for repeating adsorption and desorption using two or more adsorption beds, or a fluidized bed concentration adsorption means using a spherical adsorbent suitable for fluidization.
본 발명에서 상기 흡착농축수단(40)은 약 4~15배의 농축 배수를 갖는다. 예컨대, 농축 배수가 12배인 경우 배출원의 가스량이 1200 cmm이라면 흡착농축수단(40)은 1200 cmm의 용량을 갖는 것을 사용할 수 있고, 상기 흡착농축수단으로부터 탈착된 가스를 처리하는 연소 설비는 100 cmm의 용량을 갖도록 설계될 수 있다.In the present invention, the adsorption and concentration means 40 has a concentration of about 4 to 15 times. For example, when the concentration of the concentrated water is 12 times, if the gas amount of the emission source is 1200 cmm, the adsorption and concentration means 40 may have a capacity of 1200 cmm, and the combustion equipment for treating the gas desorbed from the adsorption and concentration means may be 100 cmm Capacity. ≪ / RTI >
도 4는 본 발명에 따른 흡착농축수단(40)의 단면을 도시한 개략도이다. 4 is a schematic view showing a cross section of the
흡착농축수단(40)은 최소한 2개의 영역으로 구분된다. 도시된 바와 같이, 상기 흡착농축수단(40)은 흡착부(42) 및 탈착부(44)로 구분되며, 두 영역의 경계부에 냉각부(46)를 더 구비할 수도 있다. 따로 도시하지는 않았지만, 상기 흡착농축수단(40)은 전술한 흡착농축기(1)를 포함한다. 또한, 상기 흡착농축수단(40)은 흡착부(42), 탈착부(46) 및 냉각부(44)로 구분 동작하고, 상기 흡착농축기(1)가 유입되는 가스를 흡착, 탈착 및 냉각하기 위한 유로를 제공하며, 이를 위한 적절한 기구를 구비할 수 있다. 이에 대해서는 당업계에 잘 알려져 있으므로, 구체적인 설명을 생략한다.The adsorption and concentration means 40 is divided into at least two regions. As shown in the figure, the adsorption and
상기 흡착부(42)는 유입되는 악취 및 휘발성유기화합물을 흡착하고 탈착부(44)는 흡착된 화합물을 탈착한다. 냉각부(46)는 탈착시 상승한 온도를 냉각한다. 도 3에 도시된 흡착농축수단(40)은 회전식 로타에 의해 시계 반대방향으로 회전하도록 설계되어 있다. The
본 발명에서 폐가스로부터 분기된 공기가 냉각부(46) 및 탈착부(44)로 유입될 수 있다. 즉 폐가스로부터 분기된 공기가 냉각부(46)로 유입된 후 흡착제층을 냉각하고, 냉각부(46)를 통과한 후 가열수단(50)을 통해 탈착에 필요한 온도로 상승된다. 이어서 온도 상승된 공기는 탈착부(44)로 유입되어 흡착제에 흡착된 악취성분과 휘발성 유기화합물을 탈착시킨 후 최종산화수단(60)으로 이송되어 처리되어 진다.In the present invention, the air branched from the waste gas can be introduced into the
전술한 바와 같이, 본 발명의 흡착농축수단에 의해 원배출원에서 배출되는 폐가스의 1/4배 내지 1/15배의 탈착 공기로 탈착이 가능하다. 또한, 상기 탈착 공기는 가열수단(50)에 의해 50~350℃까지 승온될 수 있다. 상기 탈착 공기에 의해 탈착되어 최종산화수단(60)으로 유입된 가스는 열원(70)을 이용하여 400~1000℃의 고온에서 완전 산화되어 처리된 후 외부로 배출된다.As described above, desorption with desorption air of 1/4 to 1/15 times as much as that of waste gas discharged from the original discharge source is possible by the adsorption concentration means of the present invention. Further, the desorption air can be heated to 50 to 350 DEG C by the heating means (50). The gas desorbed by the desorbing air and introduced into the final oxidizing means 60 is completely oxidized and treated at a high temperature of 400 to 1000 ° C. by using the
본 발명에서 상기 최종산화수단(60)으로는 직접연소설비(TO), 촉매연소설비(CO), 축열연소설비(RTO), 축열촉매연소설비(RCO)가 사용될 수 있다. 에너지의 절감 차원에서 연소설비로는 축열연소설비(RTO) 및 축열촉매연소설비(RCO)가 사용되는 것이 보편적이며, 이들 설비는 열원(70)을 설비의 일부로 구비할 수 있다.
In the present invention, the
<실시예 1>≪ Example 1 >
본 실시예 1의 경우 암모니아, 황화수소, CH3CHO, 및 톨루엔과 같은 저농도의 악취 성분 및 휘발성 유기화합물을 포함하는 배출 가스를 본 발명에 따른 흡착 농축기가 적용된 흡착농축수단과 백금계 촉매를 이용한 축열촉매연소설비를 이용하여 처리실험을 하였다.In the case of Example 1, the exhaust gas containing a low concentration of malodor components such as ammonia, hydrogen sulfide, CH 3 CHO, and toluene and volatile organic compounds was adsorbed by the adsorption concentration apparatus to which the adsorption concentrator according to the present invention was applied, Experiments were conducted using catalytic combustion equipment.
이때, 흡착농축수단의 전단부(도 1 및 2의 제1 흡착 부재) 및 후단부(도 1 및 2의 제2 흡착 부재) 각각에 지지체 기준 약 30 중량%의 흡착 물질을 코팅하였으며, 상기 전단부의 경우 흡착 물질로 380m2/g의 비표면적을 갖는 실리카, 활성탄 분말, 및 합성 제올라이트를 각각 40%, 10%, 및 50%의 비율로 코팅하였고, 상기 후단부의 경우 흡착 물질로 합성 제올라이트를 100%의 비율로 코팅하였다. 또한, 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재는 각각 두께가 100mm와 200mm인 것을 사용하였다.At this time, each of the front end portion (the first adsorption member in Figs. 1 and 2) and the rear end portion (the second adsorption member in Figs. 1 and 2) of the adsorption and concentration means was coated with an adsorbent material of about 30 wt% Silica, activated carbon powder, and synthetic zeolite having a specific surface area of 380 m 2 / g were coated at a ratio of 40%, 10%, and 50%, respectively, as the adsorbent material, and the synthetic zeolite was 100 % ≪ / RTI > The first adsorption member and the second adsorption member each having a thickness of 100 mm and 200 mm were used.
또한, 처리실험 조건의 경우 배출 가스의 흡착농축수단 통과 속도는 2m/s, 흡착농축수단으로부터 탈착되는 악취성분과 휘발성 유기화합물의 탈착 온도는 200℃, 탈착 공기량은 흡착공기량의 1/8, 흡착농축수단의 회전 RPH는 10 RPH, 처리유량은 20cmm(20℃), 및 상대 습도는 가습기를 이용하여 약 55%가 되도록 조절하였다.Further, in the case of the treatment experimental conditions, the desorption temperature of the offensive gas is 2 m / s, the desorption temperature of the malodor component and the volatile organic compound desorbed from the adsorption and concentration means is 200 ° C, the desorbed air amount is 1/8 of the adsorption air amount, The RPH of the concentrating means was adjusted to 10 RPH, the treatment flow rate was 20 cmm (20 캜), and the relative humidity was adjusted to about 55% using a humidifier.
아래 표 1은 휘발성 유기 화합물 농도를 측정한 결과를 나타내는 것이다. 아래 표에서 입구는 도 3의 배출원으로부터 유입되는 지점을 의미하고, 출구는 도 3의 배출구에서의 측정값을 나타낸다.
Table 1 below shows the results of measurement of volatile organic compound concentration. The inlet in the table below refers to the point of entry from the source of Fig. 3, and the exit represents the measurement at the outlet of Fig.
<비교예 1>≪ Comparative Example 1 &
비교예 1의 경우 흡착농축수단을 구성하는 지지체에 흡착 물질로 합성제올라이트만을 코팅하였고, 처리실험 조건의 경우 실시예 1과 동일한 상태에서 처리실험을 실시하였다. 비교예 1에서 흡착 부재의 전체 두께는 300mm 였다. In Comparative Example 1, only the synthetic zeolite was coated as the adsorbent material on the support constituting the adsorption and concentration means, and the treatment experiment was conducted in the same condition as in Example 1 for the treatment experiment conditions. In Comparative Example 1, the total thickness of the adsorption member was 300 mm.
아래 표 2는 입구 및 출구에서의 휘발성 유기 화합물 농도를 측정한 결과를 나타내는 것이다.
Table 2 below shows the measurement results of volatile organic compound concentrations at the inlet and outlet.
위 표 1 및 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 경우 흡착 물질로 합성 제올라이트만을 사용한 경우와 비교시 암모니아, 황화수소, CH3CHO, 및 톨루엔과 같은 휘발성 유기 화합물의 흡착 효율이 크게 향상되는 것을 알 수 있다.
As can be seen from the above Tables 1 and 2, the adsorption efficiency of the volatile organic compounds such as ammonia, hydrogen sulfide, CH 3 CHO, and toluene is remarkably improved in comparison with the case where only the synthetic zeolite is used as the adsorbent in the present invention Able to know.
<실시예 2>≪ Example 2 >
본 실시예 1의 경우 암모니아, 황화수소, CH3CHO, 및 톨루엔과 같은 저농도의 악취 성분 및 휘발성 유기화합물을 포함하는 배출 가스를 본 발명에 따른 흡착 농축기가 적용된 흡착농축수단과 백금계 촉매를 이용한 축열촉매연소설비를 이용하여 처리실험을 하였다.In the case of Example 1, the exhaust gas containing a low concentration of malodor components such as ammonia, hydrogen sulfide, CH 3 CHO, and toluene and volatile organic compounds was adsorbed by the adsorption concentration apparatus to which the adsorption concentrator according to the present invention was applied, Experiments were conducted using catalytic combustion equipment.
이때, 흡착농축수단의 전단부(도 1 및 2의 제1 흡착 부재) 및 후단부(도 1 및 2의 제2 흡착 부재) 각각에 지지체 기준 약 30 중량%의 흡착 물질을 코팅하였으며, 상기 전단부의 경우 흡착 물질로 380m2/g의 비표면적을 갖는 실리카 및 합성 제올라이트를 각각 50%의 비율로 혼합하여 코팅하였고, 상기 후단부의 경우 흡착 물질로 합성제올라이트를 100%의 비율로 코팅하였다. 또한, 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재는 각각 두께가 100mm와 200mm인 것을 사용하였다.At this time, each of the front end portion (the first adsorption member in Figs. 1 and 2) and the rear end portion (the second adsorption member in Figs. 1 and 2) of the adsorption and concentration means was coated with an adsorbent material of about 30 wt% Silica and synthetic zeolite having a specific surface area of 380 m < 2 > / g as the adsorbent material were mixed at a ratio of 50%, respectively, and synthetic zeolite was coated at a ratio of 100% in the case of the rear end portion. The first adsorption member and the second adsorption member each having a thickness of 100 mm and 200 mm were used.
또한, 처리실험 조건의 경우 배출 가스의 흡착농축수단 통과 속도는 2m/s, 흡착농축수단으로부터 탈착되는 악취성분과 휘발성 유기화합물의 탈착 온도는 200℃, 탈착 공기량은 흡착공기량의 1/8, 흡착농축수단의 회전 RPH는 10 RPH, 처리유량은 20cmm at 20℃, 및 상대 습도는 가습기를 이용하여 약 85%가 되도록 조절하였다.Further, in the case of the treatment experimental conditions, the desorption temperature of the offensive gas is 2 m / s, the desorption temperature of the malodor component and the volatile organic compound desorbed from the adsorption and concentration means is 200 ° C, the desorbed air amount is 1/8 of the adsorption air amount, The RPH of the concentrating means was adjusted to 10 RPH, the treatment flow rate was 20 cmm at 20 ° C, and the relative humidity was adjusted to about 85% using a humidifier.
<비교예 2>≪ Comparative Example 2 &
비교예 2의 경우 흡착농축수단을 구성하는 지지체에 흡착 물질로 합성제올라이트만을 코팅하였고, 처리실험 조건의 경우 실시예 2와 동일한 상태에서 처리실험을 실시하였다. 비교예 1에서 흡착 부재의 전체 두께는 300mm 였다. In the case of Comparative Example 2, only the synthetic zeolite was coated as the adsorbent material on the support constituting the adsorption and concentration means, and the treatment experiment was carried out in the same condition as in Example 2 for the treatment experiment conditions. In Comparative Example 1, the total thickness of the adsorption member was 300 mm.
아래 표 3은 실시예 2 및 비교예 2에서의 입구 및 출구에서의 휘발성 유기 화합물 농도를 측정한 결과를 나타내는 것이다.
Table 3 below shows the results of measurement of volatile organic compound concentrations at the inlet and the outlet in Example 2 and Comparative Example 2.
위 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 경우 흡착 물질로 합성 제올라이트만을 사용한 경우와 비교시 습도가 높은 환경에서도 톨루엔과 같은 휘발성 유기 화합물에 대한 흡착 효율이 크게 향상되는 것을 알 수 있다.As can be seen from the above Table 3, it can be seen that the adsorption efficiency for volatile organic compounds such as toluene is greatly improved even in a high humidity environment as compared with the case where only the synthetic zeolite is used as the adsorbent in the present invention.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention may be embodied otherwise without departing from the scope or spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. Therefore, the embodiments of the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.
(1) : 저농도 악취 및 휘발성 유기화합물 흡착농축기
(2) : 제1 흡착 부재 (3) : 제2 흡착 부재
(10) : 배출원 (20) : 전처리 수단
(30) : 송풍기 (40) : 흡착농축수단
(42) : 흡착영역 (44) : 탈착영역
(46) : 냉각영역 (50) : 열원
(60) : 최종산화수단 (70) : 열원
(80) : 송풍기 (90) : 배출구(1): Low concentration odor and volatile organic compound adsorption concentrator
(2): first adsorption member (3): second adsorption member
(10): emission source (20): preprocessing means
(30): blower (40): adsorption concentration means
(42): adsorption region (44): desorption region
(46): cooling region (50): heat source
(60): Final oxidation means (70): Heat source
(80): blower (90): outlet
Claims (5)
상기 흡착농축장치는 회전식 로터에 의해 회전하여 상기 폐가스 중 악취 및 휘발성 유기 화합물을 흡착하기 위한 흡착부 및 흡착된 악취성분 및 휘발성 유기 화합물을 탈착하기 위한 탈착부의 최소한 두 영역으로 구분되며, 상기 탈착부는 가열수단으로부터 유입된 탈착공기에 의해 상기 악취성분 및 휘발성 유기 화합물이 탈착되며,
상기 흡착농축장치는 흡착농축기를 포함하고,
상기 흡착농축기는 흡착 물질로 다공성 실리카, 알루미나, 실리카 알루미나, 및 탄소계 흡착제로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함하는 전단부의 제1 흡착 부재 및 상기 제1 흡착 부재에 결합되며 흡착 물질로 합성 제올라이트를 포함하는 후단부의 제2 흡착 부재를 포함하고,
상기 폐가스는 흡착농축기의 전단부의 제1 흡착 부재로 유입되어 후단부의 제2 흡착 부재를 통과하는 것을 특징으로 하는 저농도 악취성분 및 휘발성 유기화합물 흡착농축장치.1. An adsorption concentration apparatus for adsorbing a low concentration sulfur-containing odor component, a nitrogen-containing odor component and a volatile organic compound contained in a waste gas,
Wherein the adsorption and concentration apparatus is divided into at least two regions of an adsorption unit for adsorbing odor and volatile organic compounds in the waste gas and a desorption unit for desorbing the adsorbed odor component and volatile organic compound by rotating by a rotary rotor, The malodor component and the volatile organic compound are desorbed by the desorbed air introduced from the heating means,
Wherein the adsorption concentration apparatus includes an adsorption concentrator,
The adsorption concentrator may include a first adsorption member at a front end portion including at least one material selected from the group consisting of porous silica, alumina, silica alumina, and a carbon-based adsorbent, And a second adsorption member at the rear end including zeolite,
Wherein the waste gas flows into the first adsorption member at the front end of the adsorption concentrator and passes through the second adsorption member at the rear end.
상기 제1 흡착 부재는 다공성 실리카, 알루미나, 실리카 알루미나, 및 탄소계 흡착제로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질이 지지체에 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 하는 저농도 악취성분 및 휘발성 유기화합물 흡착농축장치.The method according to claim 1,
Wherein the first adsorption member is formed by coating at least one material selected from the group consisting of porous silica, alumina, silica alumina, and a carbon-based adsorbent on a support.
상기 탄소계 흡착제는 탄소 나노튜브, 활성탄, 활성 탄소섬유, 또는 탄소 나노섬유인 것을 특징으로 하는 저농도 악취성분 및 휘발성 유기화합물 흡착농축장치.The method according to claim 1,
Wherein the carbon-based adsorbent is a carbon nanotube, activated carbon, activated carbon fiber, or carbon nanofiber.
상기 제2 흡착 부재는 합성 제올라이트가 지지체에 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 하는 저농도 악취성분 및 휘발성 유기화합물 흡착농축장치.The method according to claim 1,
Wherein the second adsorption member is formed by coating a synthetic zeolite on a support.
상기 제1 흡착 부재의 두께는 20mm 내지 200mm이고, 상기 제2 흡착 부재의 두께는 150mm 내지 500mm인 것을 특징으로 하는 저농도 악취성분 및 휘발성 유기화합물 흡착농축장치.The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the first adsorption member is 20 mm to 200 mm and the thickness of the second adsorption member is 150 mm to 500 mm.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |