KR101761622B1 - 유류 운반선 탱크 내부의 VOCs를 흡착하는 방법 및 장치 - Google Patents

유류 운반선 탱크 내부의 VOCs를 흡착하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

유류 운반선 탱크 내부의 VOCs를 흡착하는 방법 및 장치가 개시된다. 유류 운반선 탱크 내부의 VOCs를 흡착하는 방법은 원형 덕트에 연결된 복수의 유증기 회수 장치를 통해 VOCs를 흡착하는 단계, 복수의 유증기 회수 장치에 구현된 유증기 회수 필터 및 매쉬 필터를 기반으로 VOCs에 대한 필터링을 수행하는 단계와 필터링된 VOCs를 원형 덕트를 통해 이동시켜 외부로 배출하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

유류 운반선 탱크 내부의 VOCs를 흡착하는 방법 및 장치{The method and apparatus for absorption of VOCs(volatile organic compound) of oil tank in ship}
본 발명은 VOCs 흡착 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유류 운반선 탱크 내부의 VOCs 흡착 방법 및 장치에 관한 것이다.
20세기 이후 산업 발달과 함께 대기 오염 방지에 대한 세계 각국의 노력과 규제 강화는 점차적으로 높아지고 있다. 대기 오염 물질 중 특히 휘발성 유기 화합물(volatile organic compound, VOCs)의 환경적 중요성이 밝혀지면서 VOCs의 제거 방법에 대한 연구와 VOCs 제거 기술이 발달되고 있다.
VOCs의 주요 배출 시설은 인쇄 산업, 섬유 산업, 도장 산업, 세탁소, 주유소 등과 같이 용제를 이용하는 산업들이다. 이들 산업에서 각종 유기 용제 사용량 증가로 인하여 대기 중으로 VOCs 배출량이 증대되고 있다.
VOCs는 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되고, 대기 중에서 질소 산화물과 공존시 태양광에 의한 광화학 반응으로 오존 및 PAN(Peroxy Acetyl Nitrate) 등 광화학 산화성 물질을 생성시켜 광화학 스모그를 유발하는 물질의 총칭이다.
국내에서는 1995년 12월 개정된 대기 환경 보전법에 대기 환경 규제 지역에서의 VOCs 배출 시설 관리가 시작되었다. VOCs 규제법 시행 이후 VOCs 저감을 위한 여러가지 기술이 개발되어 왔으며, 그 결과 석유 정제 및 석유 화학 제조업, 저유소, 주유소의 저장시설, 세탁시설, 유기 용제 및 페인트 제조업, 선박 및 대형 철 구조물 제조업, 자동차 제조업, 폐기물 보관 처리 시설, 자동차 정비 시설 등 다양한 오염원으로부터 VOCs 배출을 상당량 감소시킬 수 있었다.
KR 10-2008-0002228
본 발명의 일 측면은 유류 운반선 탱크 내부의 VOCs를 흡착하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 유류 운반선 탱크 내부의 VOCs를 흡착하는 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 유류 운반선 탱크 내부의 VOCs(volatile organic compound)를 흡착하는 방법은 원형 덕트에 연결된 복수의 유증기 회수 장치를 통해 VOCs를 흡착하는 단계, 상기 복수의 유증기 회수 장치에 구현된 유증기 회수 필터 및 매쉬 필터를 기반으로 상기 VOCs에 대한 필터링을 수행하는 단계와 상기 필터링된 VOCs를 상기 원형 덕트를 통해 이동시켜 외부로 배출하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 유증기 회수 필터는ACF(activated carbon fiber) 필터일 수 있다.
또한, 상기 원형 덕트의 후단에는 필터부가 구현되고, 상기 필터부는 상기 필터링된 VOCs에 대한 2차 필터링을 수행하여 2차 필터링 VOCs를 상기 외부로 배출시키고, 상기 필터부는 ACF(activated carbon fiber) 필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 유증기 회수 장치 각각은 상기 원형 덕트에 구현된 복수의 배기관 각각과 결합되어 S 자 관을 형성하고, 상기 복수의 유증기 회수 장치 각각에서 상기 유증기 회수 필터 및 매쉬 필터를 포함하는 관의 길이는 선박이 이동 방향을 고려하여 서로 다른 길이로 설정될 수 있다.
또한, 유류 운반선 탱크 내부의 VOCs를 흡착하는 방법은 상기 원형 덕트의 후단에 구현된 VOCs 농도 측정부에 의해 측정된 상기 2차 필터링 VOCs의 농도가 임계 농도 이상이 경우, 재흡착 절차 유로를 통해 상기 2차 필터링 VOCs를 추가 정화부로 이동시켜서 추가 정화 절차를 수행하는 단계를 더 포함하고, 상기 추가 정화부는 상기 2차 필터링 VOCs의 분자량, 상기 2차 필터링 VOCs의 온도를 고려하여 상기 2차 필터링 VOC의 상기 추가 정화부에 구현된 필터부로의 유입 압력을 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 유류 운반선 탱크 내부의 VOCs(volatile organic compound)를 흡착하는 장치는 원형 덕트에 연결되어 VOCs를 흡착하는 복수의 유증기 회수 장치와 상기 복수의 유증기 회수 장치 각각을 기반으로 필터링된 VOCs를 외부로 배출하는 원형 덕트를 포함할 수 있되, 상기 복수의 유증기 회수 장치는 관 내에 구현된 유증기 회수 필터 및 매쉬 필터를 기반으로 상기 VOCs에 대한 필터링을 수행할 수 있다.
한편, 상기 유증기 회수 필터는ACF(activated carbon fiber) 필터일 수 있다.
또한, 상기 원형 덕트의 후단에는 필터부가 구현되고, 상기 필터부는 상기 필터링된 VOCs에 대한 2차 필터링을 수행하여 2차 필터링 VOCs를 상기 외부로 배출시키고, 상기 필터부는 ACF(activated carbon fiber) 필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 유증기 회수 장치 각각은 상기 원형 덕트에 구현된 복수의 배기관 각각과 결합되어 S 자 관을 형성하고, 상기 복수의 유증기 회수 장치 각각에서 상기 유증기 회수 필터 및 매쉬 필터를 포함하는 관의 길이는 선박이 이동 방향을 고려하여 서로 다른 길이로 설정될 수 있다.
또한, 유류 운반선 탱크 내부의 VOCs를 흡착하는 장치는 상기 원형 덕트의 후단에 구현된 VOCs 농도 측정부에 의해 측정된 상기 2차 필터링 VOCs의 농도가 임계 농도 이상이 경우, 재흡착 절차 유로를 통해 이동된 상기 2차 필터링 VOCs에 대한 추가 정화 절차를 수행하는 추가 정화부를 더 포함할 수 있고, 상기 추가 정화부는 상기 2차 필터링 VOCs의 분자량, 상기 2차 필터링 VOCs의 온도를 고려하여 상기 2차 필터링 VOC의 상기 추가 정화부에 구현된 필터부로의 유입 압력을 결정할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박 유류 탱크에서 발생되는 VOCs를 흡착하여 외부로 유출되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 유류를 운반하는 선박에서 발생되는 VOCs로 인한 피해를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 회수 장치를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유증기 회수 장치를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 회수 장치의 동작을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 추가 필터링부를 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 VOCs의 특성에 따른 추가 정화부에서 2차 필터링 VOCs의 필터링 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 회수 장치를 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 회수 장치를 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 회수 장치의 필터 교체 방법을 나타낸 개념도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조 부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에서는 선박 유류 탱크에서 발생되는 VOCs를 흡착하기 위한 유증기 회수 장치(또는 배기 덕트 장착형 VOCs 흡착 장치)는 내부에 ACF (Activated Carbon Fiber) 필터가 삽입될 수 있다. 유증기 회수 장치는 배기 덕트를 통해 대기로 배출되는 VOCs를 흡착 및 회수하기 위해 구현될 수 있다. 유증기 회수 장치는 유증기로 인한 탱크 압력의 변화를 조절하기 위해 설치된 토출구에 플랜지 타입(frange type)으로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유증기 회수 장치가 사용되는 경우, 외부로 배기되는 유증기는 유출되지 않고 회수되어 필터링된 후 배출될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 회수 장치를 나타낸 개념도이다.
도 1에서는 선박 내부의 유류 탱크에서 발생되는 VOCs를 흡착하기 위한 유증기 회수 장치가 개시된다.
도 1을 참조하면, 복수의 유증기 회수 장치(120)가 유증기 탱크 압력 조절을 위해 설치된 토출구에 플랜지 타입으로 원형 덕트(100)와 연계되어 설치될 수 있다. 복수의 유증기 회수 장치(120)는 원형 덕트(100)에 부착되어 구현될 수 있다. 예를 들어, 복수의 유증기 회수 장치(120)는 원형 덕트(100)의 배기관에 구현될 수 있다. 복수의 유증기 회수 장치(120) 각각과 배기관은 S자 형태로 결합되어 VOCs의 역류를 방지할 수 있다.
원형 덕트에 구현된 복수의 유증기 회수 장치(120) 각각은 유류 탱크에 저장된 유류에 의해 발생되어 내부 압력으로 인해 배출되는 VOCs에 대한 필터링을 수행할 수 있다.
복수의 유증기 회수 장치(120) 각각은 유증기 회수 필터와 매쉬(mesh) 필터를 포함할 수 있다. 매쉬 필터는 유증기 회수 필터의 후단에 유증기 회수 필터와 연결되어 구현되거나 유증기 회수 필터를 감싸안는 형태로 구현될 수 있다. 유증기 회수 필터는 ACF 필터로 구현될 수 있다.
복수의 유증기 회수 장치(120)에 구현된 유증기 회수 필터는 내부 압력으로 인해 유입되는 유증기를 필터링하여 원형 덕트(100)로 전달할 수 있다. 필터링된 유증기는 원형 덕트(100)로 모여져 원형 덕트(100)의 끝단을 통해 외부로 배출될 수 있다.
원형 덕트(100)의 끝단에는 우수 유입을 방지하기 위한 우수 유입 방지부가 구현될 수 있다. 우수 유입 방지부는 외부로부터 유입되는 물을 막기 위해 구현될 수 있다. 우수 유입 방지부도 유증기를 필터링하기 위한 구성을 포함할 수 있다.
즉, 유수 유입 방지부에도 유증기 회수 필터와 필터 메쉬가 구현되고 포집된 필터링된 VOCs에 대한 추가적인 필터링이 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유증기 회수 장치를 나타낸 개념도이다.
도 2에서는 원형 덕트의 배기관에 구현된 유증기 회수 장치 및 원형 덕트에 구현된 우수 유입 방지부가 구체적으로 개시된다.
도 2의 (a)는 원형 덕트에 구현된 유증기 회수 장치를 나타낸다.
도 2의 (a)를 참조하면, 유증기 회수 장치는 원형 덕트에 구현된 배기관에 연결되어 구현될 수 있다. 유증기 회수 장치와 원형 덕트는 유증기 회수 장치 결합부(240)에 의해 연결될 수 있다. 유증기 회수 장치는 배기관과 결합되어 ‘S ‘자 형태를 이루도록 굽은 형태로 구현될 수 있다. 유증기 회수 장치를 통해 유입되는 VOCs는 유증기 회수 장치 내부에 구현된 유증기 회수 필터 및 매쉬 필터에 의해 필터링되어 원형 덕트로 유입될 수 있다. 원형 덕트로 유입된 필터링된 VOCs는 원형 덕트를 이동하여 외부로 배출될 수 있다. 원형 덕트를 통해 외부로 배출되기 전에 우수 유입 방지부(200)에 구현된 필터부에 의해 2차적인 필터링이 수행될 수 있다. 또한, 원형 덕트와 유증기 회수 장치는 유증기 회수 장치 지지부(220)를 기반으로 결합될 수 있다.
도 2의 (b)는 유증기 회수 장치 지지부(220)를 나타낸 개념도이다.
도 2의 (b)를 참조하면, 유증기 회수 장치 지지부(220)는 원형 덕트 상에 결합된 유증기 회수 장치를 지탱하기 위한 구조로 구현될 수 있다. 제1 고리(250)가 원형 덕트에 형성되고 제2 고리(260)가 유증기 회수 장치에 형성되어, 제1 고리(250)와 제2 고리(260)를 기반으로 원형 덕트에 연결된 유증기 결합 장치의 무게가 분산될 수 있다.
도 2의 (c)는 유증기 회수 장치에 구현된 유증기 회수 필터(270) 및 매쉬 필터(280)를 나타낸다.
도 2의 (c)를 참조하면, 유증기 회수 필터(270)는 원형 형태를 가지고 관 내부에 삽입되는 형태로 구현될 수 있다. 유증기 회수 필터(270)는 ACF 필터일 수 있다. ACF는 활성 탄소 섬유(Activated Carbon Fiber)로써 섬유를 원료로 하여 개발한 고기능, 고성능의 흡착제이다. ACF는 흡착 속도가 빠르고 흡착 용량 또한 크기 때문에 소형화된 ACF로도 고성능을 발휘할 수 있다. 매쉬 필터(280)는 유증기 회수 필터(270)의 후단에 구현되거나 유증기 회수 필터(270)를 감싸안는 형태로 구현되어 유증기에 대한 필터링을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 회수 장치의 동작을 나타낸 개념도이다.
도 3에서는 유증기 회수 장치에서 내부 압력을 고려하여 송풍 팬을 가동시키는 방법이 개시된다. 송풍 팬의 구동없이 내부의 압력에 의해 유입되는 VOCs에 대한 필터링만이 수행될 수도 있으나, 송풍 팬을 사용하여 유증기의 필터링이 촉진될 수도 있다.
유류 회수 장치는 유류 탱크 내부 압력을 측정한다(단계 S300).
예를 들어, 유류를 보관하는 탱크 내부의 압력이 일정 임계값 이상인 경우, 탱크 내부의 압력을 임계값 이하로 낮추기 위해 송풍 팬이 가동될 수 있다(단계 S310). 송풍팬이 가동되는 경우, 유증기의 필터링 및 필터링된 유증기의 외부로의 배출이 촉진될 수 있다. 송풍 팬은 탱크 내부의 압력이 임계값 이하로 낮춰질 때까지 구동될 수 있다.
송풍 팬은 유증기 회수 장치와 연결된 배기관 및 또는 원형 덕트에 구현되어, 원형 덕트 내부의 공기압을 낮추어 유증기 회수 장치를 통한 유증기의 원형 덕트로의 유입을 촉진시킬 수 있다.
송풍 팬의 구동 속도는 내부 압력에 따라 변화될 수 있다. 예를 들어, 송풍 팬의 속도는 유류 탱크의 내부 압력에 따라 3단계로 조절될 수 있다. 유류 탱크의 내부 압력이 제1 임계 압력 이하인 경우, 송풍 팬의 속도는 1단계로 설정될 수 있다. 유류 탱크의 내부 압력이 제1 임계 압력 초과 제2 임계 압력 이하인 경우, 송풍 팬의 속도는 2단계로 설정될 수 있다. 유류 탱크의 내부 압력이 제2 임계 압력 초과인 경우, 송풍 팬의 속도는 3단계로 설정될 수 있다. 이러한 설정은 하나의 예시이고, 미리 저장된 수식에 따라 유류 탱크의 내부 압력이 상대적으로 증가할수록 송풍 팬의 속도가 상대적으로 증가하도록 설정될 수 있다. 측정된 유류 탱크의 내부 압력에 따른 송풍 팬의 속도의 조정은 주기적으로 수행될 수 있다. 즉, 유류 탱크의 내부 압력의 변화에 따라 주기적으로 송풍 팬의 속도가 변화될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 추가 필터링부를 나타낸 개념도이다.
도 4에서는 유증기 회수 장치와 우수 유입 방지부에 구현된 필터부를 통해 필터링된 VOCs의 농도가 임계 농도 이상일 경우, 추가적인 필터링 작업을 수행하는 방법이 개시된다.
도 4를 참조하면, 유증기 회수 장치에 구현된 필터부와 우수 유입 방지부에 구현된 필터부를 통과하여 2번의 필터링이 수행된 VOCs에 대한 농도가 우수 유입 방지부의 후단에 구현된 VOCs 농도 측정부(400)에 의해 측정될 수 있다. 유증기 회수 장치에 구현된 필터부와 우수 유입 방지부에 구현된 필터링부를 통과하여 2번의 필터링이 수행된 VOCs는 2차 필터링 VOCs라는 용어로 표현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, VOCs 농도 측정부(400)에 의해 측정된 2차 필터링 VOCs의 농도가 임계값 미만인 경우, 배출 유로(420)를 통해 2차 필터링 VOCs가 외부로 배출될 수 있다. 반대로 VOCs 농도 측정부(400)에 의해 측정된 2차 필터링 VOCs의 농도가 임계값 이상인 경우, 배출 유로(420)가 아닌 재흡착 절차 유로(440)를 통해 2차 필터링 VOCs에 대한 추가적인 필터링 절차가 진행될 수 있다.
배출 유로(420)는 우수 유입 방지부에 구현된 필터부와 외부 사이에 구현되어 2차 필터링 VOCs의 외부 유출을 위한 기체 이동 경로일 수 있다. 재흡착 절차 유로(440)는 2차 필터링 VOCs의 외부로의 이동 이전에 추가적인 필터링 절차를 위한 유로일 수 있다. 재흡착 절차 유로(440)는 2차 필터링 VOCs를 추가 정화부(460)로 이동시킬 수 있다.
추가 정화부(460)는 VOCs 농도 측정부(400)에 의해 측정된 2차 필터링 VOCs의 농도에 대한 정보를 수신하여 2차 필터링 VOCs에 대한 정화 절차를 진행할 수 있다. 또한 추가 정화부(460)는 유입되는 2차 필터링 VOCs의 종류에 대한 정보 및/또는 2차 필터링 VOCs의 온도를 고려하여 2차 필터링 VOCs에 대한 정화 절차를 진행할 수 있다. 2차 필터링 VOCs의 종류에 대한 정보는 외부로부터 추가 정화부로 입력되거나, 별도로 구현된 VOCs 판단부에 의해 획득되어 추가 정화부로 입력될 수 있다. 추가 정화부(460)를 기반으로 한 2차 필터링 VOCs에 대한 추가 필터링 절차는 구체적으로 후술된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 배출 유로(420)와 재흡착 절차 유로(440) 중 하나의 유로만이 개방될 수 있다. VOCs 농도 측정부(400)에 의해 측정된 2차 필터링 VOCs의 농도가 임계값 이상인 경우, 재흡착 유로(440)가 개방되고, 배출 유로(420)는 폐쇠될 수 있다. VOCs 농도 측정부(400)에 의해 측정된 2차 필터링 VOCs의 농도가 임계값 미만인 경우, 배출 유로(420)가 개방되고, 재흡착 절차 유로(440)는 폐쇠될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 VOCs의 특성에 따른 추가 정화부에서 2차 필터링 VOCs의 필터링 방법을 나타낸 개념도이다.
2차 필터링 VOCs가 추가 정화부에 구현된 ACF 필터에 머무르는 시간에 따라 흡착되는 VOCs의 양이 달라질 수 있다. 예를 들어, VOCs의 분자량이 상대적으로 클수록 추가 정화부에 구현된 ACF 필터에서 2차 필터링 VOCs 가 머무르는 시간이 상대적으로 길어지고 추가 정화부의 VOCs의 흡착량은 증가될 수 있다. 반대로 VOCs의 분자량이 상대적으로 작을수록 추가 정화부에 구현된 ACF 필터에 2차 필터링 VOCs가 머무르는 시간이 상대적으로 짧아지고 추가 정화부의 VOCs의 흡착량은 감소될 수 있다.
또한, 2차 필터링 VOCs의 온도가 상대적으로 높을수록 2차 필터링 VOCs의 확산이 상대적으로 빠르게 일어나고, ACF 필터에서 2차 필터링 VOCs가 머무르는 시간이 상대적으로 짧아지고 VOCs의 흡착량은 감소될 수 있다. 반대로 2차 필터링 VOCs의 온도가 상대적으로 낮을수록 2차 필터링 VOCs의 확산이 느리게 일어나고, ACF 필터에서 2차 필터링 VOCs가 머무르는 시간이 상대적으로 길어지고 VOCs의 흡착량은 증가될 수 있다.
도 5을 참조하면, 추가 정화부는 2차 필터링 VOCs의 종류(500), 2차 필터링 VOCs의 온도(520)를 고려하여 추가 정화부의 정화 필터로 유입되는 공기의 압력을 조정할 수 있다. 추가 정화부의 정화 필터도 또한 ACF 필터일 수 있다.
예를 들어, 추가 정화부는 유입되는 2차 필터링 VOCs가 어떠한 VOCs인지 여부를 판단하고, 2차 필터링 VOCs의 분자량이 임계값 이하인 경우, VOCs의 흡착률을 높이기 위해 ACF 필터로 유입되는 2차 필터링 VOCs의 압력을 낮추어 2차 필터링 VOCs가 빠르게 분산되는 것을 막을 수 있다. 추가 정화부에는 VOCs 판단부, VOCs 유입 압력 조정부가 구현될 수 있고, VOCs 판단부에 의해 판단된 2차 필터링 VOCs의 분자량을 고려하여 VOCs 유입 압력 조정부는 2차 필터링 VOCs의 유입 압력을 조정할 수 있다.
또한, 추가 정화부는 구현된 온도 탐지 센서를 기반으로 2차 필터링 VOCs의 온도가 일정 임계 온도 이상으로 상승하는 경우, 2차 필터링 VOCs의 온도를 낮춰줄 수 있다. 전술한 바와 같이 2차 필터링 VOCs의 온도가 너무 높은 경우, VOCs의 확산 속도가 증가되고, VOCs의 확산 속도의 증가는 VOCs의 흡착률을 감소시킬 수 있다. 따라서, 온도 탐지 센서에 의해 센싱된 2차 필터링 VOCs의 온도가 일정 온도 이상으로 증가되는 경우, 추가 정화부에 구현된 냉각부를 통해 2차 필터링 VOCs의 내부 온도를 감소시킬 수 있다.
임계 온도값은 유입되는 2차 필터링 VOCs의 분자량에 따라 변할 수 있다. 2차 필터링 VOCs의 분자량이 상대적으로 큰 경우, ACF 필터에 머무르는 시간이 상대적으로 길 수 있으므로, 임계 온도값은 상대적으로 높은 값으로 설정될 수 있다. 2차 필터링 VOCs의 분자량이 상대적으로 작은 경우, ACF 필터에 머무르는 시간이 상대적으로 작을 수 있으므로, 임계 온도값은 상대적으로 작은 값으로 설정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 회수 장치를 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 선박의 이동에 따른 VOCs의 유동이 발생하는 경우, VOCs의 흡착률을 높이기 위한 방법이 개시된다.
도 6을 참조하면, 선박의 이동에 따라 유류 탱크의 VOCs가 유류 탱크 내에서 유동적으로 움직일 수 있다. 따라서, 복수의 유증기 회수 장치의 위치에 따라 복수의 유증기 회수 장치 각각에서 흡착되는 VOCs의 농도가 달라질 수 있다.
예를 들어, 선박의 이동 방향과 반대되는 방향으로 갈수록 상대적으로 높은 농도의 VOCs가 유증기 회수 장치에서 흡착될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 선박의 이동 방향을 고려하여 복수의 유증기 회수 장치의 유증기 회수 필터의 길이 및/또는 유증기 회수 장치에서 유증기 회수 필터가 설치되는 배관의 길이가 다르게 설정될 수 있다. 구체적으로 선박의 이동 방향의 반대 방향으로 갈수록 유증기 회수 필터의 길이가 상대적으로 길어지고 유증기 회수 필터가 설치되는 배관의 길이가 상대적으로 길어지도록 설정될 수 있다.
즉, 상대적으로 높은 농도의 VOCs가 상대적으로 긴 배관 및 유증기 회수 필터/매쉬 필터를 통과할 수 있고 유류 탱크에 의해 발생되는 VOCs의 흡착 효율이 증가될 수 있다.
유증기 회수 장치의 배관의 길이는 조절 가능하게 구현될 수 있고, 선박의 이동 방향을 고려하여 서로 다른 길이로 배관의 길이가 조절되고 서로 다른 길이로 조절된 배관에 유증기 회수 필터 및 매쉬 필터가 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배관 길이 결정부가 별도로 구현되어 복수의 유증기 회수 장치 각각으로 유입되는 VOCs의 농도에 대한 정보를 기반으로 배관의 길이를 결정하고, 복수의 유증기 회수 장치 각각에 구현된 배관의 길이는 자동적으로 조정될 수도 있다. 복수의 유증기 회수 장치에는 배관 길이 조정부가 구현될 수 있다. 배관 길이 결정부는 복수의 유증기 회수 장치 각각으로 복수의 유증기 회수 장치 각각의 식별 정보를 포함하는 배관 길이 조정 요청 메시지를 전송할 수 있다. 배관 길이 조정부는 자신의 식별 정보를 포함하는 배관 길이 조정 요청 메시지를 기반으로 복수의 유증기 회수 장치 각각의 배관의 길이를 조정할 수 있다. 배관의 길이가 길어질수록 VOCs의 잔류 시간이 길어져 VOCs 흡착률이 증가될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 회수 장치를 나타낸 개념도이다.
도 7에서는 유입되는 VOCs가 임계 농도 이상인 경우, 유입되는 VOCs에 대한 추가적인 필터링 절차가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 유증기 회수 장치 각각에는 VOCs의 농도 측정을 위한 유입 농도 측정부(700)가 구현될 수 있다. 복수의 유증기 회수 장치 중 특정 유증기 회수 장치에 구현된 유입 농도 측정부(700)에서 측정된 농도가 임계 농도 이상인 경우, 특정 유증기 회수 장치에서는 추가적인 필터링 절차가 수행될 수 있다.
예를 들어, 특정 유증기 회수 장치의 유입 농도 측정부(700)에서 측정된 농도가 임계 농도 이상인 경우, 유증기 회수 장치와 연결된 유로를 통해 유입 VOCs 정화부로 이동될 수 있다. 유입 농도 측정부(700)에서 측정된 농도가 임계 농도 이상인 경우, 유증기 회수 장치와 원형 덕트(720) 사이를 연결하는 유로가 폐쇠될 수 있고, 유증기 회수 장치와 유입 VOCs 정화부 사이를 연결하는 유입 VOCs 정화 유로(740)가 개방될 수 있다.
유입 VOCs 정화 유로(740)는 유증기 회수 장치에 구현된 유증기 회수 필터 및 매쉬 필터의 후단에 구현되어 1차적으로 유증기 회수 필터 및 매쉬 필터를 거친 VOCs를 유입 VOCs 정화부(760)로 이동시킬 수 있다.
유입 VOCs 정화부(760)는 유입된 임계 농도 이상의 VOCs에 대한 추가적인 필터링 절차를 수행할 수 있다. 유입 VOCs 정화부(760)도 도 5에서 전술한 바와 마찬가지로 유입 VOCs의 종류, 유입 VOCs의 온도에 대한 정보를 고려하여 유입 VOCs에 대한 정화 절차를 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 회수 장치의 필터 교체 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8에서는 유증기 회수 장치에 구현된 유입 농도 측정부를 기반으로 측정된 VOCs 유입 농도를 기반으로 유증기 회수 장치에 구현된 유증기 회수 필터/매쉬 필터의 교체 시기를 판단하는 방법이 개시된다.
도 8을 참조하면, 유입 농도 측정부는 유증기 회수 장치로 유입되는 VOCs의 유입 농도(800) 및 VOCs의 유입 시간(820)에 대한 정보를 측정할 수 있다.
유입 농도 측정부에 의해 측정된 VOCs의 유입 농도(800) 및 VOCs의 유입 시간(820)에 대한 정보는 필터 교체 판단부로 전송될 수 있다.
필터 교체 판단부는 복수의 유증기 회수 장치 각각에 구현된 유입 농도 측정부로부터 측정된 VOCs의 유입 농도(800) 및 VOCs의 유입 시간(820)에 대한 정보를 수신하고, 유증기 회수 필터/매쉬 필터에 흡착된 예상 VOCs의 양(840)에 대해 산출할 수 있다.
필터 교체 판단부는 특정 유증기 회수 장치에 구현된 유증기 회수 필터/매쉬 필터에 흡착된 예상 VOCs의 양(840)이 임계양보다 큰 경우, 특정 유증기 회수 장치에 구현된 유증기 회수 필터/매쉬 필터의 교체가 필요한 것으로 판단할 수 있다.
필터 교체 판단부는 유증기 회수 필터/매쉬 필터의 교체가 필요한 유증기 회수 장치에 대한 정보를 관리자의 관리 장치로 전송할 수 있다. 예를 들어, 필터 교체 판단부는 유증기 회수 필터/매쉬 필터의 교체가 필요한 유증기 회수 장치의 식별 정보 및 필터 교환 요청 정보를 포함하는 필터 교환 요청 메시지를 관리자의 관리 장치로 전송할 수 있다.
관리자는 필터 교환 요청 메시지를 수신하고 필터 교환이 요청된 유증기 회수 장치에 구현된 필터에 대한 교환 절차를 수행할 수 있다.
이와 같은 유류 운반선 탱크 내부의 VOCs 흡착 방법은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 원형 덕트 120 : 유증기 회수 장치
200 : 우수 유입 방지부 220 : 유증기 회수 장치 지지부
250 : 제1 고리 260 : 제2 고리
270 : 유증기 회수 필터 280 : 매쉬 필터
400 : VOCs 농도 측정부 420 : 배출 유로
440 : 재흡착 절차 유로 460 : 추가 정화부
500 : 2차 필터링 VOCs의 종류 520 : 2차 필터링 VOCs의 온도
700 : 유입 농도 측정부 720 : 원형 덕트
740 : 유입 VOCs 정화 유로 760 : 유입 VOCs 정화부
800 : VOCs의 유입 농도 820 : VOCs의 유입 시간
840 : 유증기 회수 필터/매쉬 필터에 흡착된 예상 VOCs의 양

Claims (10)

  1. 유류 운반선 탱크 내부의 VOCs(volatile organic compound)를 흡착하는 방법에 있어서,
    원형 덕트에 연결된 복수의 유증기 회수 장치를 통해 VOCs를 흡착하는 단계;
    상기 복수의 유증기 회수 장치에 구현된 유증기 회수 필터 및 매쉬 필터를 기반으로 상기 VOCs에 대한 필터링을 수행하는 단계; 및
    상기 필터링된 VOCs를 상기 원형 덕트를 통해 이동시켜 외부로 배출하는 단계를 포함하고,
    상기 유증기 회수 필터는 ACF(activated carbon fiber) 필터이고,
    상기 원형 덕트의 후단에는 필터부가 구현되고,
    상기 필터부는 상기 필터링된 VOCs에 대한 2차 필터링을 수행하여 2차 필터링 VOCs를 상기 외부로 배출시키고,
    상기 필터부는 ACF(activated carbon fiber) 필터를 포함하고,
    상기 복수의 유증기 회수 장치 각각은 상기 원형 덕트에 구현된 복수의 배기관 각각과 결합되어 S 자 관을 형성하고,
    상기 복수의 유증기 회수 장치 각각에서 상기 유증기 회수 필터 및 매쉬 필터를 포함하는 관의 길이는 선박의 이동 방향을 고려하여 서로 다른 길이로 설정되고,
    상기 VOCs를 흡착하는 단계는,
    배관 길이 결정부가, 상기 복수의 유증기 회수 장치 각각으로 유입되는 VOCs의 농도를 측정하고 상기 농도에 비례하도록 배관 길이를 설정하는 단계;
    상기 배관 길이 결정부가, 상기 설정된 배관 길이를 포함하는 정보를 배관 길이 조정부에 전송하는 단계; 및
    상기 배관 길이 조정부가, 상기 정보를 기반으로 상기 복수의 유증기 회수 장치 각각의 배관 길이를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 원형 덕트의 후단에 구현된 VOCs 농도 측정부에 의해 측정된 상기 2차 필터링 VOCs의 농도가 임계 농도 이상인 경우, 재흡착 절차 유로를 통해 상기 2차 필터링 VOCs를 추가 정화부로 이동시켜서 추가 정화 절차를 수행하는 단계를 더 포함하고,
    상기 추가 정화부는 상기 2차 필터링 VOCs의 분자량, 상기 2차 필터링 VOCs의 온도를 고려하여 상기 2차 필터링 VOCs의 상기 추가 정화부에 구현된 필터부로의 유입 압력을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 유류 운반선 탱크 내부의 VOCs(volatile organic compound)를 흡착하는 장치에 있어서,
    원형 덕트에 연결되어 VOCs를 흡착하는 복수의 유증기 회수 장치; 및
    상기 복수의 유증기 회수 장치 각각을 기반으로 필터링된 VOCs를 외부로 배출하는 원형 덕트를 포함하되,
    상기 복수의 유증기 회수 장치는 관 내에 구현된 유증기 회수 필터 및 매쉬 필터를 기반으로 상기 VOCs에 대한 필터링을 수행하고,
    상기 유증기 회수 필터는 ACF(activated carbon fiber) 필터이고,
    상기 원형 덕트의 후단에는 필터부가 구현되고,
    상기 필터부는 상기 필터링된 VOCs에 대한 2차 필터링을 수행하여 2차 필터링 VOCs를 상기 외부로 배출시키고,
    상기 필터부는 ACF(activated carbon fiber) 필터를 포함하고,
    상기 복수의 유증기 회수 장치 각각은 상기 원형 덕트에 구현된 복수의 배기관 각각과 결합되어 S 자 관을 형성하고,
    상기 복수의 유증기 회수 장치 각각에서 상기 유증기 회수 필터 및 매쉬 필터를 포함하는 관의 길이는 선박의 이동 방향을 고려하여 서로 다른 길이로 설정되고,
    상기 복수의 유증기 회수 장치 각각으로 유입되는 VOCs의 농도에 비례하도록 배관 길이를 설정하는 배관 길이 결정부; 및
    상기 설정된 배관 길이를 기반으로 상기 복수의 유증기 회수 장치 각각의 배관 길이를 조절하는 배관 길이 조정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VOCs 흡착 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 원형 덕트의 후단에 구현된 VOCs 농도 측정부에 의해 측정된 상기 2차 필터링 VOCs의 농도가 임계 농도 이상인 경우, 재흡착 절차 유로를 통해 이동된 상기 2차 필터링 VOCs에 대한 추가 정화 절차를 수행하는 추가 정화부를 더 포함하고,
    상기 추가 정화부는 상기 2차 필터링 VOCs의 분자량, 상기 2차 필터링 VOCs의 온도를 고려하여 상기 2차 필터링 VOCs의 상기 추가 정화부에 구현된 필터부로의 유입 압력을 결정하는 것을 특징으로 하는 VOCs 흡착 장치.
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