KR101912752B1 - 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템 - Google Patents
휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템은 바닥면으로부터 상방으로 일부 연장 형성되는 격벽이 마련되고, 상기 격벽을 기준으로 제 1 공간부, 제 2 공간부가 형성되는 전처리 하우징과, 상기 전처리 하우징의 제 1 공간부 인접 측면에 마련되는 가스 유입구와, 상기 제 1 공간부에 위치하면서, 상기 가스 유입구보다 상부에 설치되고, 토출구가 전처리 하우징의 저면을 향하도록 구비되는 분사 노즐과, 상기 분사 노즐과 연결되되, 물을 포함한 유체를 공급하기 위해 마련되는 유체 유입 라인과, 상기 제 1 공간부의 바닥면에 형성되면서, 상기 제 1 공간부의 바닥면 일측 하단에 마련되는 유체 순환구와, 타측 하단에 마련되는 유체 배출구를 포함하는 집수부와, 상기 유체 순환구 및 유체 유입 라인을 연결하는 유체 순환 라인과, 상기 제 1 공간부에 마련되면서, 상기 분사 노즐보다 상부에 위치되되, 다면체 형상을 가지는 복수개의 데미스터를 포함하는 수분 제거부와, 상기 수분 제거부 하부에 마련되되, 최상단에 마련되는 활성탄 필터, 상기 활성탄 필터 하단에 마련되는 집진 필터, 상기 집진 필터 하단에 마련되는 데미스터 필터를 포함하는 미세 입자 필터부와, 상기 전처리 하우징의 제 2 공간부 인접 측면에 마련되면서, 상기 미세 입자 필터부 하부에 형성되는 1차 배출구와, 내부에 공간부를 가지는 적어도 하나 이상의 광촉매 하우징과, 상기 광촉매 하우징 일측에 형성되되, 상기 1차 배출구와 연결되는 전처리 가스 유입구와, 상기 광촉매 하우징의 공간부에 마련되면서, 스크류 형상을 가지는 적어도 하나 이상의 광촉매 카트리지 유닛과, 상기 광촉매 하우징의 내부 상단 및 하단에 구비되는 광원과, 상기 광촉매 하우징 타측에 형성되는 최종 배출구를 포함하고, 또한, 상기 수분 제거부는, 복수 개의 상기 데미스터의 공극이 최소 5mm 이며, 상기 데미스터 간의 공극이 각각 상이하되, 공극의 크기가 큰 데미스터가 상기 분사 노즐의 상부와 인접한 위치에 배치되면서, 상기 미세입자 필터부와 인접한 위치로 갈수록 공극의 크기가 작은 데미스터가 배치되도록 마련되고, 상기 광촉매 카트리지 유닛은, 환봉과, 상기 환봉을 축 중심으로 하면서, 스크류 형상을 가지되, 표면에 미세한 타공이 형성된 모재와, 상기 모재의 표면에 도포되는 이산화티탄(TiO2)과, 상기 모재의 외주면을 감싸도록 마련되는 띠 형상의 데미스터 스크랩을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실온에서 복수의 데미스터를 사용하여 유독 가스를 전처리 한 이후, 특정 형상을 가지는 광촉매 반응 수단과 특정 파장영역의 광선을 방출하는 광원을 통해, 에너지 효율을 증가시키고 운전 비용을 감소시킬 수 있는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 페인트, 필름, 반도체 제조, 도료 도포 및 각종 인쇄 공정상에서 발생하는 휘발성 유기화합물(Volatile orgarnic compounds, VOCs)은 대기중에 휘발되어 악취나 오존을 발생시키는 탄화수소화합물을 일컫는 말로, 벤젠, 포름알데히드, 톨루엔, 자일렌, 에틸렌, 스틸렌, 아데트알데히드 등을 통칭한다.
이러한 휘발성 유기화합물에 인체가 노출될 경우, 피부질환이 발생하거나 마취증상이 발생하는 등 심각한 질환을 야기하게 된다.
때문에, 종래에는 이러한 문제를 해결하기 위해 상기 휘발성 유기화합물을 가열처리하여 직화연소, 촉매산화연소와 같이 인체에 무해한 물질로 산화 처리하거나, 활성탄에 흡착시켜 처리하는 등의 휘발성 유기화합물 처리 공정을 수행하였다.
그러나, 가열처리하여 휘발성 유기화합물을 처리하는 직화연소, 촉매산화연소처리 방법은 높은 온도를 유지하기 위해, 과다한 연료비와 설비 유지비가 소요되었을 뿐만 아니라, 2차적인 환경 오염원이 발생하였고, 아울러, 저농도의 휘발성 유기화합물의 제거에는 부적합하였다.
또한, 활성탄에 흡착시켜 휘발성 유기화합물을 처리하는 경우에는, 상기 휘발성 유기화합물이 흡착된 활성탄을 재생하기 위해 고가의 대형설비를 통해, 높은 온도나 압력을 가하여 활성탄에 흡착된 휘발성 유기화합물을 회수해야 함에 따라 과다한 공정 유지관리 비용이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 높은 온도를 유지하지 않고도 실온에서 휘발성 유기화합물을 포함하는 가스의 전처리를 수행하고, 별도의 재생 공정이 필요하지 않은 광촉매를 이용한 광화학 반응을 통해, 상기 휘발성 유기화합물을 수행함으로써, 활성탄 재생 공정 등에 소요되는 비용을 감소시켜 공정에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적으로는, 소형 패키지화된 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템을 구축할 수 있도록 하여, 설비비용을 저감시킨 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템은 바닥면으로부터 상방으로 일부 연장 형성되는 격벽이 마련되고, 상기 격벽을 기준으로 제 1 공간부, 제 2 공간부가 형성되는 전처리 하우징과, 상기 전처리 하우징의 제 1 공간부 인접 측면에 마련되는 가스 유입구와, 상기 제 1 공간부에 위치하면서, 상기 가스 유입구보다 상부에 설치되고, 토출구가 전처리 하우징의 저면을 향하도록 구비되는 분사 노즐과, 상기 분사 노즐과 연결되되, 물을 포함한 유체를 공급하기 위해 마련되는 유체 유입 라인과, 상기 제 1 공간부의 바닥면에 형성되면서, 상기 제 1 공간부의 바닥면 일측 하단에 마련되는 유체 순환구와, 타측 하단에 마련되는 유체 배출구를 포함하는 집수부와, 상기 유체 순환구 및 유체 유입 라인을 연결하는 유체 순환 라인과, 상기 제 1 공간부에 마련되면서, 상기 분사 노즐보다 상부에 위치되되, 다면체 형상을 가지는 복수개의 데미스터를 포함하는 수분 제거부와, 상기 수분 제거부 하부에 마련되되, 최상단에 마련되는 활성탄 필터, 상기 활성탄 필터 하단에 마련되는 집진 필터, 상기 집진 필터 하단에 마련되는 데미스터 필터를 포함하는 미세 입자 필터부와, 상기 전처리 하우징의 제 2 공간부 인접 측면에 마련되면서, 상기 미세 입자 필터부 하부에 형성되는 1차 배출구와, 내부에 공간부를 가지는 적어도 하나 이상의 광촉매 하우징과, 상기 광촉매 하우징 일측에 형성되되, 상기 1차 배출구와 연결되는 전처리 가스 유입구와, 상기 광촉매 하우징의 공간부에 마련되면서, 스크류 형상을 가지는 적어도 하나 이상의 광촉매 카트리지 유닛과, 상기 광촉매 하우징의 내부 상단 및 하단에 구비되는 광원과, 상기 광촉매 하우징 타측에 형성되는 최종 배출구를 포함하고, 또한, 상기 수분 제거부는, 복수 개의 상기 데미스터의 공극이 최소 5mm 이며, 상기 데미스터 간의 공극이 각각 상이하되, 공극의 크기가 큰 데미스터가 상기 분사 노즐의 상부와 인접한 위치에 배치되면서, 상기 미세입자 필터부와 인접한 위치로 갈수록 공극의 크기가 작은 데미스터가 배치되도록 마련되고, 상기 광촉매 카트리지 유닛은, 환봉과, 상기 환봉을 축 중심으로 하면서, 스크류 형상을 가지되, 표면에 미세한 타공이 형성된 모재와, 상기 모재의 표면에 도포되는 이산화티탄(TiO2)과, 상기 모재의 외주면을 감싸도록 마련되는 띠 형상의 데미스터 스크랩을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 수분 제거부는, 복수개의 상기 데미스터의 공극이 최소 5mm 이며, 상기 데미스터 간의 공극이 각각 상이한 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 집수부는, 상기 제 1 공간부의 측면에 구비되는 유량 센서와, 상기 제 1 공간부의 바닥면에 마련되는 오염도 측정 수단과, 상기 오염도 측정 수단 및 유량 센서와 연동되되, 상기 유체 순환구와 연결되는 순환 밸브가 마련되고, 상기 오염도 측정 수단에 의해 측정된 유체의 오염도가 기준치를 넘지 않고, 집수부에 일정량의 유체가 집수되는 경우, 상기 순환 밸브가 작동되어 상기 유체 순환구로 유체가 이동되고, 상기 오염도 측정수단과 연동되되, 상기 유체 배출구와 연결되는 배출 밸브가 마련되고, 상기 집수부에 집수되는 유체의 오염도가 기준치를 넘어서는 경우, 상기 유체 배출구로 유체가 배출되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 수분 제거부는, 복수개의 상기 데미스터의 공극이 최소 5mm 이며, 상기 데미스터 간의 공극이 각각 상이한 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 집수부는, 상기 제 1 공간부의 측면에 구비되는 유량 센서와, 상기 제 1 공간부의 바닥면에 마련되는 오염도 측정 수단과, 상기 오염도 측정 수단 및 유량 센서와 연동되되, 상기 유체 순환구와 연결되는 순환 밸브가 마련되고, 상기 오염도 측정 수단에 의해 측정된 유체의 오염도가 기준치를 넘지 않고, 집수부에 일정량의 유체가 집수되는 경우, 상기 순환 밸브가 작동되어 상기 유체 순환구로 유체가 이동되고, 상기 오염도 측정수단과 연동되되, 상기 유체 배출구와 연결되는 배출 밸브가 마련되고, 상기 집수부에 집수되는 유체의 오염도가 기준치를 넘어서는 경우, 상기 유체 배출구로 유체가 배출되는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템은, 상술한 바와 같이, 휘발성 유기화합물을 포함하는 오염 가스를 복수개의 데미스터를 포함하는 수분 제거부 및 미세 입자 필터부를 통해, 실온에서 상기 오염 가스를 응축시켜 전처리 과정을 수행함에 따라, 열에너지를 절감하여 공정 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, LED 램프 및 UV 램프를 포함하는 광원과 스크류 형상의 광촉매 카트리지 유닛을 통해, 에너지 절감 및 유기화합물 저감장치의 소형화를 가능하게 하여, 최종적으로 설비 비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1 은 본 발명의 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템을 대략적으로 도시한 예시도이다.
도 2 는 본 발명의 수분 제거부에 구비되는 데미스터를 도시한 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 광촉매 카트리지 유닛을 더욱 상세히 도시한 평면도 이다.
도 4 는 본 발명의 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템의 진행 경로를 도시한 순서도이다.
도 2 는 본 발명의 수분 제거부에 구비되는 데미스터를 도시한 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 광촉매 카트리지 유닛을 더욱 상세히 도시한 평면도 이다.
도 4 는 본 발명의 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템의 진행 경로를 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
또한, 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 예에 불과하므로, 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템을 도시한 예시도인 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템은 전처리 하우징(100), 가스 유입구(110), 분사 노즐(120), 유체 유입 라인(130), 집수부(140), 유체 순환 라인(150), 수분 제거부(160), 미세 입자 필터부(170), 1차 배출구(180), 광촉매 하우징(200), 전처리 가스 유입구(210), 광촉매 카트리지 유닛(220), 광원(230), 최종 배출구(240)를 포함한다.
먼저, 전처리 하우징(100)은 유체를 이용하여 오염 가스 내의 휘발성 유기화합물을 전처리 하기위해 구비되는 것으로, 상기 유체로 물을 사용할 수 있다.
그리고, 상기 전처리 하우징(100) 내부에는 바닥면으로부터 상방으로 일부 연장 형성되는 격벽(101)이 마련되며, 상기 격벽(101)으로 인해, 제 1 공간부(102) 및 제 2 공간부(103)가 형성될 수 있게 된다.
또한, 상기 가스 유입구(110)는 상기 전처리 하우징(100)의 제 1 공간부(102) 인접 측면에 마련되되, 휘발성 유기화합물을 포함하는 오염가스가 외부에서 상기 전처리 하우징(100) 내부로 유입될 수 있도록 구비되며, 원활한 상기 오염가스의 유입을 위해 별도의 송풍기가 구비될 수 있음은 물론이다
그리고, 상기 분사 노즐(120)은 물을 포함한 각종 유체를 분사하여 상기 오염 가스에 함유된 휘발성 유기화합물을 전처리 할 수 있도록 구비되는 것으로, 상기 제 1 공간부(102) 최상단에 마련되되, 상기 가스 유입구(110)보다 상부에 위치할 수 있도록 구비된다.
이어서, 상기 유체 유입 라인(130)은 상기 분사 노즐(120)에서 분사되는 유체를 유입시키기 위해 구비되는 것으로, 유체 유입과 동시에 후술할 유체의 재사용을 위해 구비되는 유체 순환 라인(150)과도 연결되어, 상기 유체의 사용량을 절감할 수 있게 된다.
다음으로, 상기 집수부(140)는 상기 분사 노즐(120)에서 분사된 분사 유체를 재활용하거나, 배출시키기 위해 마련되는 것으로, 상기 제 1 공간부(102) 하방에 마련되며, 상방에서 하방으로 갈수록 면적이 좁아지는 경사로를 구비하여, 보다 원활한 집수를 수행할 수 있다.
그리고, 상기 집수부(140)는 상기 제 1 공간부의 바닥면에 형성되면서, 상기 제 1 공간부(102)의 바닥면 일측 하단에 마련되되, 상기 분사 유체를 재활용하기 위해 마련되는 유체 순환구(141)와, 타측 하단에 마련되되, 오염도가 높은 분사 유체를 배출하기 위한 유체 배출구(142)를 포함한다.
또한, 상기 유량센서(143)는 상기 가스 유입구(110)로 유체가 역류하는 것을 방지하기 위해 구비되는 것으로, 상기 집수부(140) 내측벽에 마련되되, 가스 유입구(110)보다 하단에 설치되며, 상기 집수부(140)에 집수된 유체를 감지할 수 있도록 구비된다.
덧붙여, 상기 오염도 측정 수단(144)은 상기 분사 노즐(120)에 의해 분사된 유체에 오염 가스에 함유된 휘발성 유기화합물이 용해된 정도를 파악하기 위해 구비되는 것으로, 상기 집수부(140) 바닥면에 마련되어, 상기 분사 유체에 용해된 휘발성 유기화합물의 농도를 파악할 수 있도록 구비된다.
아울러, 상기 유량 센서(143) 및 오염도 측정 수단(144)과 연동되는 순환 밸브(145)가 상기 유체 순환구(141)와 연결되며, 상기 유량 센서(143)에 의한 유량 감지가 이루어지고, 상기 오염도 측정 수단(144)에 의해 상기 분사 유체에 용해된 휘발성 유기화합물의 농도가 포화상태가 아닐 경우, 상기 순환 밸브(145)가 개폐될 수 있다.
그리고, 상기 유체 순환 라인(150)은 상기 휘발성 유기화합물이 용해된 유체를 재순환시키기 위해 구비되는 것으로, 일측이 상기 순환 밸브(145)와 연결되되, 타측이 상기 유체 유입라인(130)과 연결되며, 상기 순환 밸브(145)의 개폐 작동에 의해 자동적으로 분사 유체의 재활용이 가능하도록 마련된다.
한편, 상기 수분 제거부(160)는 상기 전처리 하우징의 최상단에 위치되되, 상기 분사 유체에 의해 용해되지 않으면서, 수분이 잔여할 수 있는 잔여 오염 가스인 1차 전처리 가스가 이동되면서 상기 1차 전처리 가스에 잔존할 수 있는 수분을 제거하여, 수분이 제거된 잔여 오염가스인 2차 전처리 가스를 생성하기 위해 구비되는 것으로, 적어도 하나 이상의 데미스터(161)를 배치하여 구비한다.
특히, 상기 데미스터(161)는 복수개의 미세한 공극을 가지는 입방체 형상을 지니면서, 상기 잔여 오염 가스에 잔존할 수 있는 수분을 응결시켜 제거할 수 있도록 마련되는 것으로, 상기 분사 노즐(120)보다 상부에 위치할 수 있도록 마련된다.
덧붙여, 복수개의 상기 데미스터(161)를 배치할 경우, 데미스터(161) 각각의 공극이 서로 상이한 것을 배치하여 사용할 수 있으며, 최소 5mm 이상의 공극 크기를 가질 수 있도록 한다.
다음으로, 상기 미세 입자 필터부(170)는 상기 수분 제거부(160) 하단에 마련되되, 상기 제 2 공간부(103)에 위치되며, 수분이 제거된 상기 2차 전처리 가스에 잔존할 수 있는 미세 입자를 제거하기 위해 구비되는 것으로, 활성탄 필터(171), 집진 필터(172) 및 데미스터 필터(173)를 포함한다.
아울러, 상기 활성탄 필터(171)는 상기 미세 입자 필터부의 최상단에 위치되며, 상기 활성탄 필터(171)의 하단에 상기 집진 필터(172)가 마련된다.
그리고, 상기 집진 필터(172)는 부직포로 이루어진 것을 사용하며, 헤파 필터를 사용할 수도 있으며, 상기 집진 필터(172) 하단에는 평판 형상의 데미스터 필터(173)이 안착된다.
또한, 상기 제 2 공간부(103)와 인접하되, 상기 전처리 하우징(100)의 측부에 별도의 개폐부를 마련하여 상기 미세 입자 필터부의 교체를 원활하게 하는 것도 가능하다.
그리고. 상기 1차 배출구(180)는 상기 제 2 공간부(103) 하부에 위치하며, 상기 1차 배출구(180)로 수분 제거부(160)와 미세 입자 필터부(170)에 의해 수분과 미세입자가 제거된 3차 전처리 가스가 배출된다.
다음으로, 상기 광촉매 하우징(200)이 상기 1차 배출구(180)에서 배출되는 상기 3차 전처리 가스를 광분해 반응을 통해 최종적으로 처리하여, 오염 가스 내에 잔여한 휘발성 유기화합물을 제거한 최종 처리 가스를 배출하기 위해 구비된다.
덧붙여, 상기 광촉매 하우징(200)을 적어도 하나 이상 구비하여, 상기 광촉매 하우징(200) 내부를 통과하는 상기 3차 전처리 가스의 이동경로를 증가시켜, 광분해율을 증가시킬 수도 있다.
여기서, 상기 전처리 가스 유입구(210)는 상기 광촉매 하우징(200)의 일측 상단 또는 하단에 마련되는 것으로, 상기 1차 배출구(180)와 연결되어, 전처리 가스가 상기 광촉매 하우징 내부(200)로 유입될 수 있도록 마련된다.
그리고, TiO2를 포함한 광촉매가 도포된 복수개의 상기 광촉매 카트리지 유닛(220)이 상기 광촉매 하우징(200) 내부에 지그재그 형상으로 배열된다.
또한, 상기 광원(230)이 상기 광촉매 하우징(200) 내부 상단 및 하단에 각각 위치되며, 상기 광촉매 카트리지 유닛(220)에 도포된 광촉매와의 광분해 반응을 촉진하기 위해 상기 광촉매 하우징(200)의 내부 측면에도 설치될 수 있음은 물론이다.
그리고, 상기 최종 배출구(240)가 일측에 전처리 가스 유입구(210)가 형성된 상기 광촉매 하우징(200)의 타측에 마련되며, 상기 최종 배출구(240)를 통해 오염 가스내의 휘발성 유기화합물이 최종적으로 제거된 처리 가스가 배출될 수 있도록 한다.
다음으로, 본 발명의 수분 제거부에 구비되는 데미스터를 도시한 도 2 를 참조하여, 상기 데미스터에 대해, 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 데미스터(161)는 입방체 형상을 지니며, 상기 입방체 형상을 지니는 데미스터를 통해, 전처리 하우징 내에서의 자유로운 배치가 가능할 수 있게 된다.
특히, 상기 데미스터(161)는 상기 잔여 오염 가스에 잔존할 수 있는 수분을 보다 효율적으로 응결시키기 위해, 열전도율이 높은 금속 소재를 사용할 수 있다.
아울러, 상기 데미스터(161)의 공극은 최소 5mm 이상인 것을 사용하며, 복수개의 상기 데미스터(161)를 사용하는 경우, 공극의 크기가 큰 데미스터를 먼저 배치하고, 순차적으로 공극의 크기가 작은 데미스터(161)를 배치할 수 있도록 마련하여, 상기 수분을 효율적으로 응결시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 광촉매 하우징 내부에 구비되는 광촉매 카트리지 유닛을 도시한 도 3을 참조하여, 상기 광촉매 카트리지 유닛에 대해, 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 광촉매 카트리지 유닛(220)은 상기 광촉매 하우징 내부에 구비되는 광원에서 방출되는 자외선과의 광분해 반응을 진행하기 위해 구비되는 것으로, 복수개의 상기 광촉매 카트리지 유닛(220)이 상기 광촉매 하우징 내부에 지그재그 형태로 배치될 수 있다.
특히, 상기 광촉매 카트리지 유닛(220)은 환봉(221), 모재(222)를 포함하여 구성되며, 상기 환봉(221)을 중심축으로 하는 스크류 형상을 가지는 모재(222)를 사용하여 이산화티탄(TiO2)를 포함한 광촉매가 도포되는 표면적을 대폭 상승시킬 수 있으며, 상기 환봉(221)의 내주면 및 외주면에도 상기 광촉매를 도포하여 광분해 반응의 효율을 상승시킬 수 있다.
여기서, 상기 환봉(221)의 소재는 자유롭게 적용가능하며, 상기 광분해 반응효율을 상승시키기 위해, 자외선을 방출하는 LED 또는 UV 램프가 내장된 석영관을 사용할 수도 있다.
또한, 상기 모재(222)는 스테인리스 소재를 사용할 수 있으며, 필요에 따라, 철을 포함한 금속 소재와, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE)을 포함하는 합성수지를 사용할 수도 있음은 물론이다.
특히, 상기 모재(222)의 표면에 미세한 타공(223)을 형성시켜 표면적을 상승시킬 수 있으며, 이에 따라, 상기 모재(222)에 도포되는 광촉매의 양을 증가시킬 수도 있다.
덧붙여, 상기 광촉매 카트리지 유닛은 표면에 미세한 타공이 형성되고, 외주면에 이산화티탄(TiO2)이 도포되되, 상기 모재의 외주면을 감싸도록 마련되는 적어도 하나 이상의 띠 형상을 가지는 데미스터 스크랩을 포함할 수 있도록 마련되어 광분해 효율을 상승시킬 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템의 진행 경로를 도시한 순서도인 도 4를 참조하여 본 발명의 시스템 진행순서에 대해, 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 유체 공급 단계(S10), 유체 분사 단계(S20), 유체 순환 단계(S30), 수분 제거 단계(S40), 미세입자 집진 단계(S50) 및 광분해 단계(S60)을 포함한다.
먼저, 상기 유체 공급 단계(S10)는, 내부에 제 1 공간부, 제 2 공간부가 형성되고, 상기 제 1 공간부로 오염 가스가 체류되는 전처리 하우징에 물을 포함한 유체를 공급하는 단계로, 상기 오염 가스를 용해시킬 수 있는 각종 유체를 공급할 수 있다.
다음으로, 상기 유체 분사 단계(S20)는 수분을 포함한 1차 전처리 가스와 오염 가스가 용해된 용해수를 생성하는 단계로, 상기 전처리 하우징 내부에 구비된 분사 노즐을 통해, 상기 오염 가스가 체류되는 제 1 공간부로 상기 유체 공급 단계(S10)에서 공급된 유체를 분사하여, 수분을 포함한 1차 전처리 가스와 오염 가스가 용해된 용해수를 생성하게 된다.
그리고, 상기 유체 순환 단계(S30)는 상기 제 1 공간부 하부에 마련되는 집수부를 통해, 상기 용해수의 용량과 성분에 따라, 상기 용해수의 재활용 또는 폐기를 결정하는 단계로, 상술한 바와 같이, 상기 집수부에 마련되는 오염도 측정 수단에 의해 측정된 상기 용해수의 오염도가 기준치를 넘지 않으면서, 동시에 상기 집수부에 마련되는 유량 센서에 의해 측정된 상기 용해수의 용량이 기준치를 넘게 되면, 상기 집수부에 집수된 용해수를 상기 유체 분사 단계(S20)에서 사용되는 유체로 재사용할 수 있도록 하게 된다.
반면에, 상기 용해수의 오염도가 기준치를 넘게 되는 경우, 재사용시키지 않고 배출시킬 수 있도록 할 수 있다.
다음으로, 수분 제거 단계(S40)는 상기 유체 분사 단계를 거쳐 생성된 1차 전처리 가스의 수분을 제거하여 수분이 제거된 상태의 2차 전처리 가스를 생성하는 단계로, 상기 수분 제거 단계(S40)에서의 수분 제거를 위해, 상기 제 1 공간부 상부에 적어도 하나 이상의 데미스터를 배치할 수 있도록 마련한다.
그리고, 상기 미세입자 집진 단계(S50)는, 상기 수분 제거 단계(S40)에서 생성되는 수분이 제거된 상기 2차 전처리 가스에 함유될 수 있는 각종 미세 입자를 제거하기 위한 단계로, 활성탄 필터, 데미스터 필터, 부직포 필터 등을 이용하되, 상기 필터들을 적층시키고, 상기 2차 전처리 가스가 통과될 수 있도록 마련하여, 미세입자가 제거된 3차 전처리 가스를 생성하는 단계이다.
다음으로, 광분해 단계(S60)는 처리 가스 상기 미세 입자 집진 단계(S50)를 거쳐 생성된 3차 전처리 가스에 잔존할 수 있는 휘발성 유기화합물의 최종 제거를 위한 단계이다.
특히, 상기 광분해 단계(S60)에서는 가시광선 또는 자외선 영역대의 파장을 방출하는 LED 램프 및 UV 램프를 포함하는 광원과, 광촉매가 도포된 광촉매 카트리지 유닛이 배치된 광촉매 하우징에서 상기 광분해 단계(S60)를 진행할 수 있도록 하며, 상기 광분해 단계(S60)를 통해, 상기 3차 전처리 가스에 잔존할 수 있는 휘발성 유기화합물이 최종적으로 제거된 최종 처리 가스를 배출될 수 있도록 한다.
이상과 같이 본 발명은 휘발성 유기화합물을 포함하는 오염 가스를 복수개의 데미스터를 포함하는 수분 제거부 및 미세 입자 필터부를 통해, 실온에서 상기 오염 가스를 응축시켜 전처리 과정을 수행함에 따라, 열에너지를 절감하여 공정 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, LED 램프 및 UV 램프를 포함하는 광원 및 스크류 형상의 광촉매 카트리지 유닛을 통해, 에너지 절감 및 유기화합물 저감장치의 소형화를 가능하게 하여, 최종적으로 설비 비용을 절감할 수 있는 휘발성 유기화합물 저감장치를 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시예는 단지 하나의 실시예에 불과하므로, 본 발명의 진정한 범위는 특허 청구범위에 의해 결정되어야 한다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
100 : 전처리 하우징 172 : 집진 필터
101 : 격벽 173 : 데미스터 필터
102 : 제 1 공간부 180 : 1차 배출구
103 : 제 2 공간부 200 : 광촉매 하우징
110 : 가스 유입구 210 : 전처리 가스 유입구
120 : 분사 노즐 220 : 광촉매 카트리지 유닛
130 : 유체 유입 라인 221 : 환봉
140 : 집수부 222 : 모재
141 : 유체 순환구 223 : 타공
142 : 유체 배출구 230 : 광원
143 : 유량 센서 240 : 최종 배출구
144 : 오염도 측정 수단 S10 : 유체 공급 단계
145 : 순환 밸브 S20 : 유체 분사 단계
146 : 배출 밸브 S30 : 유체 순환 단계
150 : 유체 순환 라인 S40 : 수분 제거 단계
160 : 수분 제거부 S50 : 미세입자 집진 단계
161 : 데미스터 S60 : 광분해 단계
170 : 미세 입자 필터부
171 : 활성탄 필터
101 : 격벽 173 : 데미스터 필터
102 : 제 1 공간부 180 : 1차 배출구
103 : 제 2 공간부 200 : 광촉매 하우징
110 : 가스 유입구 210 : 전처리 가스 유입구
120 : 분사 노즐 220 : 광촉매 카트리지 유닛
130 : 유체 유입 라인 221 : 환봉
140 : 집수부 222 : 모재
141 : 유체 순환구 223 : 타공
142 : 유체 배출구 230 : 광원
143 : 유량 센서 240 : 최종 배출구
144 : 오염도 측정 수단 S10 : 유체 공급 단계
145 : 순환 밸브 S20 : 유체 분사 단계
146 : 배출 밸브 S30 : 유체 순환 단계
150 : 유체 순환 라인 S40 : 수분 제거 단계
160 : 수분 제거부 S50 : 미세입자 집진 단계
161 : 데미스터 S60 : 광분해 단계
170 : 미세 입자 필터부
171 : 활성탄 필터
Claims (6)
- 바닥면으로부터 상방으로 일부 연장 형성되는 격벽이 마련되고, 상기 격벽을 기준으로 제 1 공간부, 제 2 공간부가 형성되는 전처리 하우징;
상기 전처리 하우징의 제 1 공간부 인접 측면에 마련되는 가스 유입구;
상기 제 1 공간부에 위치하면서, 상기 가스 유입구보다 상부에 설치되고, 토출구가 전처리 하우징의 저면을 향하도록 구비되는 분사 노즐;
상기 분사 노즐과 연결되되, 물을 포함한 유체를 공급하기 위해 마련되는 유체 유입 라인;
상기 제 1 공간부의 바닥면에 형성되면서, 상기 제 1 공간부의 바닥면 일측 하단에 마련되는 유체 순환구와, 타측 하단에 마련되는 유체 배출구를 포함하는 집수부;
상기 유체 순환구 및 유체 유입 라인을 연결하는 유체 순환 라인;
상기 제 1 공간부에 마련되면서, 상기 분사 노즐보다 상부에 위치되되, 다면체 형상을 가지는 복수개의 데미스터를 포함하는 수분 제거부;
상기 수분 제거부 하부에 마련되되, 최상단에 마련되는 활성탄 필터, 상기 활성탄 필터 하단에 마련되는 집진 필터, 상기 집진 필터 하단에 마련되는 데미스터 필터를 포함하는 미세 입자 필터부;
상기 전처리 하우징의 제 2 공간부 인접 측면에 마련되면서, 상기 미세 입자 필터부 하부에 형성되는 1차 배출구;
내부에 공간부를 가지는 적어도 하나 이상의 광촉매 하우징;
상기 광촉매 하우징 일측에 형성되되, 상기 1차 배출구와 연결되는 전처리 가스 유입구;
상기 광촉매 하우징의 공간부에 마련되면서, 스크류 형상을 가지는 적어도 하나 이상의 광촉매 카트리지 유닛;
상기 광촉매 하우징의 내부 상단 및 하단에 구비되는 광원; 및
상기 광촉매 하우징 타측에 형성되는 최종 배출구;를 포함하고,
상기 수분 제거부는,
복수 개의 상기 데미스터의 공극이 최소 5mm 이며, 상기 데미스터 간의 공극이 각각 상이하되, 공극의 크기가 큰 데미스터가 상기 분사 노즐의 상부와 인접한 위치에 배치되면서, 상기 미세 입자 필터부와 인접한 위치로 갈수록 공극의 크기가 작은 데미스터가 배치되도록 마련되고,
상기 광촉매 카트리지 유닛은,
환봉과, 상기 환봉을 축 중심으로 하면서, 스크류 형상을 가지되, 표면에 미세한 타공이 형성된 모재와, 상기 모재의 표면에 도포되는 이산화티탄(TiO2)과, 상기 모재의 외주면을 감싸도록 마련되는 띠 형상의 데미스터 스크랩을 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 수분 제거부는,
복수개의 상기 데미스터의 공극이 최소 5mm 이며, 상기 데미스터 간의 공극이 각각 상이한 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 집수부는,
상기 제 1 공간부의 측면에 구비되는 유량 센서와, 상기 제 1 공간부의 바닥면에 마련되는 오염도 측정 수단과, 상기 오염도 측정 수단 및 유량 센서와 연동되되, 상기 유체 순환구와 연결되는 순환 밸브가 마련되고, 상기 오염도 측정 수단에 의해 측정된 유체의 오염도가 기준치를 넘지 않고, 집수부에 일정량의 유체가 집수되는 경우, 상기 순환 밸브가 작동되어 상기 유체 순환구로 유체가 이동되고, 상기 오염도 측정수단과 연동되되, 상기 유체 배출구와 연결되는 배출 밸브가 마련되고, 상기 집수부에 집수되는 유체의 오염도가 기준치를 넘어서는 경우, 상기 유체 배출구로 유체가 배출되는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템. - 삭제
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| KR1020170171218A KR101912752B1 (ko) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템 |
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| KR1020170171218A KR101912752B1 (ko) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함한 가스처리 시스템 |
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Cited By (2)
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| KR102131658B1 (ko) * | 2020-01-13 | 2020-07-08 | 제이에스엔지니어링 | 습건식 탈취 장치 |
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| KR101044810B1 (ko) | 2011-01-10 | 2011-06-27 | 다림건설(주) | 악취 제거를 위한 휘발성 유기화합물 처리기 및 이를 이용한 고도악취처리장치 |
| KR101738143B1 (ko) | 2017-01-31 | 2017-05-26 | 주식회사 가온텍 | 연속식 악취가스 탈취장치 |
-
2017
- 2017-12-13 KR KR1020170171218A patent/KR101912752B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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| KR20230118421A (ko) | 2022-02-04 | 2023-08-11 | 주식회사 티이씨 | 흡탈착식 voc 회수 설비 및 회수 방법 |
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