KR101799948B1

KR101799948B1 - 전기집진기와 오존 및 촉매를 이용한 일체형 수평식 악취제거장치

Info

Publication number: KR101799948B1
Application number: KR1020150096069A
Authority: KR
Inventors: 황유성; 조관형
Original assignee: (주)에코솔루텍; 청운대학교 인천캠퍼스 산학협력단
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2017-11-22
Also published as: KR20170005679A

Abstract

본 발명은 단계별 배기가스 처리부를 하나의 장치에 일체로 구성하여 제작비용을 절감하고 설치공간을 최소화한 악취제거장치에 관한 것으로, 전기집진부 및 오존발생부로 구성된 전처리조와 흡착촉매부로 구성되며, 상기 전처리조와 흡착촉매부는 일체로 형성될 수 있도록 흡입구가 상기 전처리조의 선단에 형성되고 상기 흡착촉매부의 후단에는 배출구가 형성되며, 상기 흡입구와 전처리조와 흡착촉매부 및 배출구는 배기가스가 좌측에서 우측으로 이동하며 단계적으로 정화될 수 있도록 수평으로 구성된 악취제거장치에 있어서, 상기 전처리조의 상측에는 오염된 전기집진부 및 오존발생부를 세척하는 복수의 세척노즐이 결합되고, 상기 악취제거장치의 하측에는 이동이 용이하도록 복수의 캐리어가 결합되며, 상기 흡착촉매부는 저온 산화촉매로서 알루미나(Al₂O₃)에 Ag, Cu, Co, Cr,Ce, Fe, Mn 중 어느 하나 이상의 금속성분이 함침되어 각각의 물질에 따라 고유의 흡착능력을 가지며, 상기 전처리조와 흡착촉매부의 사이에는 복수의 히터로 구성된 가열부가 형성되고, 상기 가열부에서는 일정 시간이 지난 후 흡착촉매부가 파괴점에 도달시 170℃의 활성온도로 가열하여, 흡착촉매부의 산화촉매에 흡착되어 있는 저분자의 휘발성 유기화합물 및 악취물질을 한번 더 산화시켜 탈착 과정 중에 발생되는 2차 오염물질의 생성을 억제하는 것을 특징으로 하는 전기집진기와 오존 및 촉매를 이용한 일체형 수평식 악취제거장치를 제안한다.
따라서 본 발명은 배기가스를 단계적으로 정화하는 전기집진부와 오존발생부, 흡착촉매부가 하나의 장치에 일체로 구성되어 있어 제작비용을 절감할 수 있으며, 유지관리가 더욱 용이하고 효율이 향상되는 효과가 있다. 또한, 각각의 배기가스 처리부를 기존과 같이 덕트로 연결할 필요가 없어 설치공간을 최소로 할 수 있으며, 캐리어가 결합되어 있어 자유롭게 이동할 수 있으며, 내부에 세척노즐이 구비되어 있어 세척이 용이한 장점이 있다.

Description

전기집진기와 오존 및 촉매를 이용한 일체형 수평식 악취제거장치{Integrated a horizontal type odor removal device using an electrostatic precipitator and the ozone and the catalyst}

본 발명은 배기가스를 정화하는 악취제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단계별 배기가스 처리부를 하나의 장치에 일체로 구성하여 제작비용을 절감하고 설치공간을 최소화한 전기집진기와 오존 및 촉매를 이용한 일체형 수평식 악취제거장치에 관한 것이다.

최근에는 생활수준이 높아지고 건강에 대한 관심이 높아지면서 고온공정 중 발생하는 연기와 악취문제는 빈번하게 민원의 요인이 되고 있다. 여기서 말하는 고온공정이란 고온을 이용하는 공정에 대한 통칭으로 불 또는 열 등을 이용하여 무엇을 굽거나 하는 공정들을 말한다. 이러한 공정들은 실제에 있어서 산업계는 물론 일반인들의 일상생활 속에서도 빈번히 이루어지고 있다. 예를 들면 산업계에서는 건조, 소성, 가류 등이 대표적인 고온공정들이며 일상생활 속에서는 구이, 튀김, 오븐 등을 들 수 있다.

휘발성 유기화합물에 의해 유발되는 악취에 대한 종래의 저감기술로는 활성탄 또는 제올라이트 등을 이용하는 흡착법이나 수세, 약액세정, 바이오 필터 등의 흡수법 그리고 열, 오존, 플라즈마 등을 이용하는 산화법 등이 있으며, 실제에 있어 이들 방법들은 단독 또는 복합적으로 이용되고 있다.

하지만 흡착법은 흡착층의 막힘문제와 교체라는 문제점이 있으며, 흡수법은 불수용성 물질에 대해서 많은 한계점이 있어, 그 용도가 제한적이고 산화법은 높은 에너지 비용이 가장 큰 문제점이라고 할 수 있다.

이러한 문제점을 극복하고자 본원 출원인은 등록특허공보 제10-1468634호에서 도 1에서 나타낸 바와 같은 악취제거 시스템을 제안한 바 있다.

상기 악취제거 시스템은 고온공정 중 배출되는 배기가스를 제어하는 시스템으로, 휘발성 유기화합물 및 악취가 혼합된 배기가스가 유입되면 타르, 미스트, 더스트 등 미세 입자상 물질들을 제거하기 위한 전기집진부(110)와, 휘발성 유기화합물을 산화시키기 위한 오존(O3)을 발생시키는 오존발생부(120)가 내부에 구비되는 전처리조(100)와, 상기 전처리조(100)를 거친 배기가스의 잔류 오존의 분해와 악취를 흡착하는 흡착-저온산화 촉매(210)가 내부에 구비되는 촉매조(200)로 구성된다.

따라서 오존발생기능이 강화된 전기집진기와 흡착-저온산화촉매를 결합함으로써 고온공정 중에 배출될 수 있는 연기 및 악취를 동시에 효율적으로 제거할 수 있으며, 전기집진장치의 집진부는 촉매독 성분 중 하나인 타르, 미스트, 더스트 등의 입자상 물질들을 고도 전 처리함으로써 백연을 제거하고, 고가(高價)인 촉매의 수명을 늘려주어 안정적인 연속운전과 경제성을 확보해주며, 오존발생부에서 풍부하게 발생되는 오존은 별도의 오존발생기의 도입 없이 휘발성 유기화합물 및 악취물질에 대해 산화기전(Oxidation Mechanism)을 통해 흡착-저온산화촉매의 부하를 줄여주어 전체 시스템의 악취 처리 효율을 높여 준다.

그러나 이러한 악취제거 시스템은 전처리조(100)와 촉매부(200)가 분리 구성되어 있기 때문에 제작비용이 상승할 뿐만 아니라, 유지관리가 용이하지 못하며, 복수의 덕트를 각각의 장치에 연결해야 하기 때문에 설치공간을 많이 차지하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각각의 배기가스 처리부를 하나의 장치에 일체로 구성하여 제작비용을 절감하고 설치공간을 최소화한 전기집진기와 오존 및 촉매를 이용한 일체형 수평식 악취제거장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 세척노즐 및 캐리어가 구비되어 있어 장치의 세척 및 이동이 더욱 용이한 전기집진기와 오존 및 촉매를 이용한 일체형 수평식 악취제거장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 의한 전기집진기와 오존 및 촉매를 이용한 일체형 수평식 악취제거장치는 전기집진부 및 오존발생부로 구성된 전처리조와 흡착촉매부로 구성되며, 상기 전처리조와 흡착촉매부는 일체로 형성될 수 있도록 흡입구가 상기 전처리조의 선단에 형성되고 상기 흡착촉매부의 후단에는 배출구가 형성되며, 상기 흡입구와 전처리조와 흡착촉매부 및 배출구는 배기가스가 좌측에서 우측으로 이동하며 단계적으로 정화될 수 있도록 수평으로 구성된 악취제거장치에 있어서, 상기 전처리조의 상측에는 오염된 전기집진부 및 오존발생부를 세척하는 복수의 세척노즐이 결합되고, 상기 악취제거장치의 하측에는 이동이 용이하도록 복수의 캐리어가 결합되며, 상기 흡착촉매부는 저온 산화촉매로서 알루미나(Al₂O₃)에 Ag, Cu, Co, Cr,Ce, Fe, Mn 중 어느 하나 이상의 금속성분이 함침되어 각각의 물질에 따라 고유의 흡착능력을 가지며, 상기 전처리조와 흡착촉매부의 사이에는 복수의 히터로 구성된 가열부가 형성되고, 상기 가열부에서는 일정 시간이 지난 후 흡착촉매부가 파괴점에 도달시 170℃의 활성온도로 가열하여, 흡착촉매부의 산화촉매에 흡착되어 있는 저분자의 휘발성 유기화합물 및 악취물질을 한번 더 산화시켜 탈착 과정 중에 발생되는 2차 오염물질의 생성을 억제하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전기집진기와 오존 및 촉매를 이용한 일체형 수평식 악취제거장치에 의하면, 배기가스를 단계적으로 정화하는 전기집진부와 오존발생부, 흡착촉매부가 하나의 장치에 일체로 구성되어 있어 제작비용을 절감할 수 있으며, 유지관리가 더욱 용이하고 효율이 향상되는 효과가 있다.

또한, 각각의 배기가스 처리부를 기존과 같이 덕트로 연결할 필요가 없어 설치공간을 최소로 할 수 있으며, 캐리어가 결합되어 있어 자유롭게 이동할 수 있으며, 내부에 세척노즐이 구비되어 있어 세척이 용이한 장점이 있다.

도 1은 종래에 의한 악취제거 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명에 의한 악취제거장치의 단면도,
도 3은 도 2의 부분 확대도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명의 전기집진기와 오존 및 촉매를 이용한 일체형 수평식 악취제거장치는 도 2에서 나타낸 바와 같이 전기집진부(20)와, 오존발생부(30)와, 흡착촉매부(50)가 하나의 장치에 일체로 구성되어 있으며, 상기 전기집진부(20)와 오존발생부(30)는 전처리조(100)의 내측에 구성되어 있다.

상기 전처리조(100)의 좌측에는 배기가스를 흡입하는 흡입구(10)가 형성되어 있으며, 상기 흡입구(10)와 전처리조(100)의 사이에는 입자가 큰 불순물을 걸러낼 수 있도록 다공판(11)이 결합되어 있다.

상기 전기집진부(20)는 일반적으로 고전압이 인가되는 복수의 방전극이 결합되어 있고, 방전극의 외주면에는 복수의 방전핀이 간격을 이루며 결합되어 있으며, 방전극의 외측에는 간격을 이루며 평판형 집진극이 결합되어 있다.

이렇게 구성된 전기집진부(20)는 방전극과 집진극 사이에 형성되는 불평등 전계에 기인하는 코로나 방전을 통한 입자의 하전과 연속되는 전계에 의해 집진극으로 먼지가 부착되어 집진한다.

상기 오존발생부(30)는 방전핀의 에지(edge)를 전기집진부(20)의 방전핀보다 많게 형성하여 집진부에 높은 전계장을 형성시켜 다량의 오존을 발생하게 함으로써 휘발성 유기화합물 및 악취성분을 산화, 제거한다.

상기 전기집진부(20) 및 오존발생부(30)로 구성된 전처리조(100)의 우측에는 다공판(12)이 결합되어 있으며, 다공판(12)의 우측에는 복수의 히터(41)로 구성된 가열부(40)가 형성되어 있고, 상기 가열부(40)의 우측에는 흡착촉매부(50)가 형성되어 있다.

상기 흡착촉매부(50)는 미세기공이 잘 발달되어 단위면적당 비표면적이 매우 크기 때문에 흡착성능이 매우 우수하며, 저온 산화촉매로서 알루미나(Al₂O₃)에 Ag, Cu, Co, Cr,Ce, Fe, Mn 등의 금속성분이 함침되어 있다.

상기 촉매는 흡착촉매부(50)의 상측에 형성된 촉매유입구(51)를 통해 삽입되며, 하측에 쌓인 촉매는 촉매배출구(52)를 통해 배출하게 되고, 이러한 저온 산화촉매는 흡착제로서 각각의 물질에 따라 고유의 흡착능력을 가지며, 일정 시간이 지난 후 파괴점에 도달하면 탈착, 즉 재생공정을 필요로 하게 된다.

따라서 본 발명은 흡착촉매부(50)에 히터(41)를 이용하여 활성온도(약 170°C)로 가열하여 저온 산화촉매에 흡착되어 있는 저분자의 휘발성 유기화합물 및 악취물질을 한번 더 산화시켜 탈착 과정 중에 발생되는 2차 오염물질의 생성을 억제한다.

또한, 오존발생부(30)에서 과 발생된 오존은 흡착촉매부(50)에서 촉매에 흡착되어 있는 악취유발물질을 분해하거나, 촉매의 상온에서 반응하여 산화됨으로써 제거할 수 있어 오존이 대기중으로 배출되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 상기 흡착촉매부(50)의 우측에는 정화된 가스를 배출할 수 있도록 배출구(13)가 형성되어 있으며, 본 발명의 악취제거장치의 하측에는 이동을 용이하게 할 수 있도록 복수의 캐리어(14)가 결합되어 있다.

따라서 본 발명은 배기가스를 단계적으로 정화하는 전기집진부(20)와 오존발생부(30), 흡착촉매부(50)가 하나의 장치에 일체로 구성되어 있어 제작비용을 절감할 수 있으며, 유지관리가 더욱 용이한 장점이 있다.

또한, 각각의 배기가스 처리부를 기존과 같이 덕트로 연결할 필요가 없어 설치공간을 최소로 할 수 있으며, 캐리어(14)가 결합되어 있어 자유롭게 이동할 수 있다.

이러한 악취제거장치는 흡입구(10)로 유입되는 배기가스가 좌측에서 우측방향으로 단계적으로 정화되어 수평으로 이동함으로써 더욱 신속한 탈취가 이루어져 효율이 증대되는 효과가 있다.

한편, 본 발명은 도 3에서 나타낸 바와 같이 전처리조(100)의 상측에 복수의 세척노즐(71)이 형성되어 있으며, 상부 일측에는 전기집진부(20) 및 오존발생부(30)에 고전압을 인가하는 전원공급기(60)가 애자와 연결되어 있고, 타측에는 내측으로 에어를 주입하는 송풍기(80)가 구비되어 있다.

상기 세척노즐(71)은 급수관(70)을 통해 이송된 세척수를 전기집진부(20) 및 오존발생부(30)에 분사함으로써 오염된 전처리조(100)를 세척하게 되며, 상기 송풍기(80)는 전처리조(100)의 내측으로 에어를 공급하여 환기시키는 퍼지(purge)를 행하게 된다.

10 : 흡입구 11,12 : 다공판
13 : 배출구 14 : 캐리어
20 : 전기집진부 30 : 오존발생부
40 : 가열부 41 : 히터
50 : 흡착촉매부 51 : 촉매유입구
52 : 촉매배출구 60 : 전원공급기
70 : 급수관 71 : 세척노즐
80 : 송풍기 100: 전처리조

Claims

전기집진부 및 오존발생부로 구성된 전처리조와 흡착촉매부로 구성되며, 상기 전처리조와 흡착촉매부는 일체로 형성될 수 있도록 흡입구가 상기 전처리조의 선단에 형성되고 상기 흡착촉매부의 후단에는 배출구가 형성되며, 상기 흡입구와 전처리조와 흡착촉매부 및 배출구는 배기가스가 좌측에서 우측으로 이동하며 단계적으로 정화될 수 있도록 수평으로 구성된 악취제거장치에 있어서,
상기 전처리조(100)의 상측에는 오염된 전기집진부(20) 및 오존발생부(30)를 세척하는 복수의 세척노즐(71)이 결합되고, 상기 악취제거장치의 하측에는 이동이 용이하도록 복수의 캐리어(14)가 결합되며,
상기 흡착촉매부(50)는 저온 산화촉매로서 알루미나(Al₂O₃)에 Ag, Cu, Co, Cr,Ce, Fe, Mn 중 어느 하나 이상의 금속성분이 함침되어 각각의 물질에 따라 고유의 흡착능력을 가지며, 상기 전처리조(100)와 흡착촉매부(50)의 사이에는 복수의 히터(41)로 구성된 가열부(40)가 형성되고, 상기 가열부(40)에서는 일정 시간이 지난 후 흡착촉매부(50)가 파괴점에 도달시 170℃의 활성온도로 가열하여, 흡착촉매부(50)의 산화촉매에 흡착되어 있는 저분자의 휘발성 유기화합물 및 악취물질을 한번 더 산화시켜 탈착 과정 중에 발생되는 2차 오염물질의 생성을 억제하는 것을 특징으로 하는 전기집진기와 오존 및 촉매를 이용한 일체형 수평식 악취제거장치.
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