KR102059835B1 - 활성탄 재생 기능을 갖는 휘발성유기화합물 처리 시스템 - Google Patents

활성탄 재생 기능을 갖는 휘발성유기화합물 처리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 휘발성유기화합물을 포함하는 오염 가스가 통과하기 위한 활성탄 카트리지를 수용하고 있고, 상기 활성탄 카트리지에 의해 구획된 제1내부공간 및 제2내부공간을 가지며, 상기 제1내부공간이 오염 가스의 유입을 위한 가스 유입 라인과 연결되도록 그리고 상기 제2내부공간이 정화 가스의 배출을 위한 가스 배출 라인과 연결되도록 마련되고, 포화된 활성탄 카트리지의 재생을 위한 재생 라인과 연결된 복수의 흡착탑; 상기 제1내부공간의 압력을 감지할 수 있도록 상기 복수의 흡착탑 각각에 설치된 제1압력센서와, 상기 제2내부공간의 압력을 감지할 수 있도록 상기 복수의 흡착탑 각각에 설치된 제2압력센서; 및 상기 복수의 흡착탑 중 일부 및 나머지에서 정화 과정 및 재생 과정이 엇갈리게 이루어지도록 상기 가스 유입 라인, 가스 배출 라인 및 재생 라인을 제어하되, 정화 과정이 이루어지는 흡착탑에서 제1압력센서 및 제2압력센서가 각각 감지한 압력들 간 차이값이 미리 정해진 기준값보다 커지면 정화 과정 및 재생 과정이 이루어지는 흡착탑이 교체되도록 상기 라인들을 제어하는 제어기;를 포함하는 활성탄 재생 기능을 갖는 휘발성유기화합물 처리 시스템을 제공한다.

Description

활성탄 재생 기능을 갖는 휘발성유기화합물 처리 시스템{VOCs TREATMENT SYSTEM WITH ACTIVATED CARBON BEING RECYCLED}
본 발명은 휘발성유기화합물 처리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휘발성유기화합물(VOCs, Volatile Organic Compounds)의 처리를 위해 마련되는 활성탄을 재생시키는 기능까지도 구비하는 휘발성유기화합물 처리 시스템에 관한 것이다.
휘발성유기화합물(VOCs, Volatile Organic Compounds)은 대기 중으로 쉽게 휘발되 악취를 발생시키는 탄화수소화합물(벤젠, 포름알데히드, 톨루엔, 자일렌, 에틸렌, 스틸렌, 아세트알데히드 등)의 통칭으로서, 석유화학 정유 과정, 도료의 도장, 제조 및 저장 과정, 하수 처리 과정 등에서 발생하고, 자동차 배기가스, 건축자재 등으로부터도 발생한다.
이러한 휘발성유기화합물은 저농도에서도 악취를 유발하여 환경에 나쁜 영향을 미치는 물질이고, 피부접촉이나 호흡기 흡입을 통해 신경계에 장애를 일으키는 발암물질로서 인체에도 매우 유해한 물질이다. 따라서 휘발성유기화합물이 발생하는 산업 시설에서는 그 처리를 위한 시스템이 마련되고 있다.
휘발성유기화합물 처리 시스템의 일 예가 등록특허공보 제10-1289861호(연속적 흡착 및 재생 기능을 가진 유기화합물 제거장치)에 개시되어 있다. 이 등록특허에 개시된 기술에서는 휘발성유기화합물을 포함하고 있는 오염가스가 활성탄 카트리지가 설치된 2개의 공간 중 한 공간인 흡착 공간을 거치는데, 이때 오염 가스로부터 휘발성유기화합물이 제거되어 오염 가스가 정화된다.
위 2개의 공간 중 나머지 한 공간은 재생 공간으로 사용된다. 흡착 공간에 마련된 활성탄 카트리지로 오염 가스가 통과하는 현상이 지속되면 활성탄 카트리지를 교체하거나 재생하여야 하는데, 이때 흡착 공간의 활성탄 카트리지와 재생 공간의 활성탄 카트리지가 자리를 서로 교체한다. 그러면 흡착 공간에 새로 위치하게 된 활성탄 카트리지에서는 오염 가스의 정화가 이루어지고, 재생 공간에 새로 위치하게 된 활성탄 카트리지에서는 재생이 이루어진다.
위 등록특허에서는 흡착 공간의 활성탄 카트리지와 재상 공간의 활성탄 카트지지의 상호 교체가 기계적 회전 구동 장치에 의해 이루어진다.
한편, 휘발성유기화합물 처리 시스템의 또 다른 예가 등록특허공보 제10-1674032호(VOC 처리 및 재활용 설비)에 개시되어 있다.
이 등록특허에서는 복수의 활성탄 흡착탑을 둔다. 일부의 활성탄 흡착탑은 흡착 공정에 사용되는데, 그러는 동안 나머지 활성탄 흡착탑은 탈착 공정(재생 공정)을 거친다. 그러다가 흡착 공정에 사용되던 일부 활성탄 흡착탑이 포화되면, 휘발성유기화합물을 포함한 오염 가스를 탈착 공정을 거친 활성탄 흡착탑 쪽으로 공급하여 흡착 공정을 계속 진행하고, 탈착 공정에 사용되어서 포화된 위 일부 활성탄 흡착탑은 탈착 공정을 거친다.
등록특허공보 제10-1674032호에 개시된 기술에서는 오염 가스의 경로 변경이 밸브의 제어에 의해 이루어진다. 따라서 활성탄 흡착탑들의 위치 교체가 이루어지지 않는다는 점에서 위 등록특허공보 제10-1289861호에 개시된 기술과 다르다.
등록특허공보 제10-1289861호(연속적 흡착 및 재생 기능을 가진 유기화합물 제거장치) 등록특허공보 제10-1674032호(VOC 처리 및 재활용 설비)
본 발명은 상술한 종래 기술들에 비해 차별화된 활성탄 재생 기능을 갖는 휘발성유기화합물 처리 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은, 휘발성유기화합물을 포함하는 오염 가스가 통과하기 위한 활성탄 카트리지를 수용하고 있고, 상기 활성탄 카트리지에 의해 구획된 제1내부공간 및 제2내부공간을 가지며, 상기 제1내부공간이 오염 가스의 유입을 위한 가스 유입 라인과 연결되도록 그리고 상기 제2내부공간이 정화 가스의 배출을 위한 가스 배출 라인과 연결되도록 마련되고, 포화된 활성탄 카트리지의 재생을 위한 재생 라인과 연결된 복수의 흡착탑; 상기 제1내부공간의 압력을 감지할 수 있도록 상기 복수의 흡착탑 각각에 설치된 제1압력센서와, 상기 제2내부공간의 압력을 감지할 수 있도록 상기 복수의 흡착탑 각각에 설치된 제2압력센서; 및 상기 복수의 흡착탑 중 일부 및 나머지에서 정화 과정 및 재생 과정이 엇갈리게 이루어지도록 상기 가스 유입 라인, 가스 배출 라인 및 재생 라인을 제어하되, 정화 과정이 이루어지는 흡착탑에서 제1압력센서 및 제2압력센서가 각각 감지한 압력들 간 차이값이 미리 정해진 기준값보다 커지면 정화 과정 및 재생 과정이 이루어지는 흡착탑이 교체되도록 상기 라인들을 제어하는 제어기;를 포함하는 활성탄 재생 기능을 갖는 휘발성유기화합물 처리 시스템을 제공한다.
상기 재생 라인은 상기 제2내부공간의 가스를 흡입하여 응축하도록 마련되고, 응축되지 못한 가스를 상기 가스 유입 라인으로 공급하도록 마련되며, 상기 제1내부공간으로 열풍을 공급할 수 있도록 마련된다. 이 경우, 상기 제어기는 미리 정해진 시간 간격으로 미리 정해진 시간 동안 상기 열풍이 상기 제1내부공간으로 공급되도록 상기 재생 라인을 제어한다.
상기 제어기는 상기 제1압력센서가 감지한 압력 및 상기 제2센서가 감지한 압력 중 적어도 하나가 미리 정해진 기준값보다 클 경우 흡착탑의 폭발 위험이 있는 것으로 판단하여 폭발 위험 신호를 출력한다.
상기 가스 유입 라인과 연결된 흡착탑의 부위에는 상기 가스 유입 라인으로부터 유입된 오염 가스의 회오리 유동을 발생시키는 회오리 유도 부재가 설치된다.
본 발명에 의하면, 흡착탑에 설치된 한 쌍의 압력센서가 감지한 압력들 간 차이에 근거하여 흡착탑이 정화 과정에 사용될지 아니면 재생 과정을 거칠지가 결정된다.
또한, 본 발명에 의하면, 재생 라인이 흡착탑 내 압력을 낮춤과 동시에 흡착탑으로 열풍을 간헐적으로 공급하도록 제어되기 때문에 흡착탑의 재생 과정이 신속하게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발며에 의하면, 흡착탑의 폭발 위험이 사전에 감지될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 흡착탑 내 활성탄 카트리지의 전체 면적이 오염 가스의 정화에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 활성탄 재생 기능을 갖는 휘발성유기화합물 처리 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 흡착탑의 하단 내부를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 변형예를 도시한 평면도이다.
이하, 본 발명에 따른 활성탄 재생 기능을 갖는 휘발성유기화합물 처리 시스템의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 활성탄 재생 기능을 갖는 휘발성유기화합물 처리 시스템(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 흡착탑(110a, 110b)을 포함하는데, 이는 흡착탑들(110a, 110b) 중 일부를 정화 과정(흡착 과정)에 사용하는 동안 나머지로 하여금 재생 과정(탈착 과정)을 커치게 함으로써, 항상 휘발성유기화합물(VOCs)을 포함하는 오염 가스를 처리하기 위함이다.
따라서 본 발명에서는 복수의 흡착탑(110a, 110b) 중 일부인 제1흡착탑(110a)이 정화 과정(흡착 과정)에 사용되는 동안 나머지인 제2흡착탑(110b)은 재생 과정(탈착 과정)을 거치게 되고. 그러다가 제1흡착탑(110a)이 더 이상 정화 과정에 사용될 수 없을 정도로 포화되면 제2흡착탑(110b)이 정화 과정에 사용됨과 동시에 포화된 제1흡착탑(110a)은 재생 과정을 거치게 된다.
제1흡착탑(110a) 및 제2흡착탑(110b)에서 정화 과정 및 재생 과정이 각각 이루어지는 방법과, 반대로 제1흡착탑(110a) 및 제2흡착탑(110b)에서 재생 과정 및 정화 과정이 이루어지는 방법은 동일하므로, 이하에서는 설명의 편의 및 이해의 용이를 위해 전자를 예로 들어 본 발명을 설명한다.
또한, 이하에서는 제1흡착탑(110a) 및 제2흡착탑(110b)이 각각 한 개인 경우를 예로 들어 설명하나, 위 흡착탑들(110a, 110b)은 각각 복수로 마련될 수도 있음을 미리 밝혀 둔다.
제1흡착탑(110a)은 오염 가스를 통과시키면서 정화시키는 활성탄 카트리지(116a)를 수용한다. 그리고 제1흡착탑(110a)의 내부공간은 활성탄 카트리지(116a)에 의해 하부공간(112a) 및 상부공간(114a)으로 구획된다. 제2흡착탑(110b)도 제1흡착탑(110a)과 마찬가지로 오염 가스를 통과시키면서 정화시키는 활성탄 카트리지(116b)를 수용하고, 이 활성탄 카트리지(116b)에 의해 구획된 하부공간(112b) 및 상부공간(114b)을 갖는다.
위 하부공간들(112a, 112b)의 하단에는 유입단들(113a, 113b)이 각각 마련되어 있고, 이 유입단들(113a, 113b)에는 가스 유입 라인 연결되어 있다. 그리고 위 상부공간들(114a, 114b)의 상단에는 배출단들(115a, 115b)이 각각 마련되어 있고, 이 배출단들(115a, 115b)에는 가스 배출 라인이 연결되어 있다.
상기 가스 유입 라인은 제1흡착탑(110a)의 유입단(113a)에 연결된 제1 유입 배관(132a) 및 이 배관(132a)에 설치된 제1 유입 밸브(134a)와, 제2흡착탑(110b)의 유입단(113b)에 연결된 제2 유입 배관(132b) 및 이 배관(132b)에 설치된 제2 유입 밸브(134b)를 포함한다. 제1 유입 밸브(134a)가 개방되면 제1 유입 배관(132a)의 오염 가스가 제1흡착탑(110a)의 하부공간(112a)으로 유입될 수 있고, 폐쇄되면 유입되지 못한다. 마찬가지로, 제2 유입 밸브(134b)가 개방되면 제2 유입 배관(132b)의 오염 가스가 제2흡착탑(110b)의 하부공간(112b)으로 유입될 수 있고, 폐쇄되면 유입되지 못한다.
한편, 위 하부공간들(112a, 112b)로 유입된 오염 가스는 활성탄 카트리지(116a, 116b)를 통과하여 위 상부공간들(114a, 114b)로 유입되는데, 그러면 오염 가스의 정화, 즉 오염 가스에 포함된 휘발성유기화합물이 활성탄에 흡착되어 오염 가스로부터 제거되는바, 위 상부공간들(114a, 114b)의 가스는 정화 가스라 할 수 있다.
상기 가스 배출 라인은 제1흡착탑(110a)의 배출단(115a)에 연결된 제1 배출 배관(142a) 및 이 배관(142a)에 설치된 제1 배출 밸브(144a)와, 제2흡착탑(110b)의 배출단(115b)에 연결된 제2 배출 배관(142b) 및 이 배관(142b)에 설치된 제2 배출 밸브(144b)를 포함한다. 제1 배출 밸브(144a)가 개방되면 제1흡착탑(110a)의 상부공간(114a) 내 정화 가스가 제1 배출 배관(142a)을 따라 외부로 배출될 수 있고, 폐쇄되면 배출되지 못한다. 마찬가지로, 제2 배출 밸브(144b)가 개방되면 제2흡착탑(110b)의 상부공간(114b) 내 정화 가스가 제2 배출 배관(142b)을 따라 외부로 배출될 수 있고, 폐쇄되면 배출되지 못한다.
한편, 상기 가스 배출 라인은 제1 배출 배관(142a) 및 제2 배출 배관(142b)의 합지점으로부터 연장하는 합지관(142c)과, 이 합지관(142c)에 설치된 VOCs 농도 감지 센서(146)와, 펌프(148)를 더 포함한다.
위 상부공간들(114a, 114b) 및 하부공간들(112a, 112b)에는 포화된 활성탄 카트리지(116a, 116b)의 재생(탈착)을 위한 재생 라인도 연결되어 있다. 오염 가스가 활성탄 카트리지(116a, 116b)를 소정의 시간 동안 지속적으로 통과하면 활성탄에 휘발성유기합물이 액적 형태로 흡착되어 활성탄의 기공들이 막히게 되고, 그러면 활성탄이 오염 가스를 제대로 정화시킬 수 없는 상태에 이르게 되는데, 상기 포화는 이러한 상태를 의미한다.
상기 재생 라인은 제1흡착탑(110a)의 배출단(115a)에 연결된 제1 흡기 배관(152a) 및 이 배관(152a)에 설치된 제1 흡기 밸브(154a)와, 제2흡착탑(110b)의 배출단(115b)에 연결된 제2 흡기 배관(152b) 및 이 배관(152b)에 설치된 제2 흡기 밸브(154b)를 포함한다. 제1 흡기 밸브(154a)가 개방되면 제1흡착탑(110a)의 상부공간(114a) 내 가스가 제1 흡기 배관(152a)으로 흡기될 수 있고, 폐쇄되면 흡기되지 못한다. 마찬가지로, 제2 흡기 밸브(154b)가 개방되면 제2흡착탑(110b)의 상부공간(114b) 내 가스가 제2 흡기 배관(152b)으로 흡기될 수 있고, 폐쇄되면 배출되지 못한다.
위 흡기 배관들(152a, 152b)은 위 배출단(115a, 115b)에 직접 연결되어도 좋고, 배출 배관들(142a, 142b)에 각각 합지되도록 마련되어도 좋다. 도 1에는 후자가 도시되어 있다.
상기 재생 라인은 제1 흡기 배관(152a) 및 제2 흡기 배관(152b)의 합지점으로부터 상기 유입 배관(132a, 132b)까지 연장하는 합지관(152c)과, 이 합지관(152c)에 설치된 흡기 펌프(156)와, 흡기 펌프(156)의 출구단 쪽에 위치하도록 합지관(152c)에 설치된 응축기(158)도 포함한다.
흡기 펌프(156)가 작동하면 흡착탑(110a, 110b)의 상부공간(114a, 114b) 내 가스가 흡기되어 응축기(158)로 토출되므로 위 상부공간(114a, 114b)의 압력이 매우 낮아지고, 그러면 활성탄에 흡착되어 있던 액적이 기화되면서 활성탄 카트리지에 대한 재생(탈착)이 이루어진다. 응축기(158)에서는 흡기 펌프(156)로부터 토출된 가스의 응축이 일어난다. 흡기 펌프(156)로부터 토출되는 가스는 휘발성유기화합물을 포함하고 있으므로, 응축액 역시 휘발성유기화합물을 포함하고 있다. 따라서 응축액은 별도의 저장탱크(미도시)에 저장된다. 한편, 응축기(158)에서 미처 응축되지 못한 가스는 휘발성유기화합물을 포함하고 있는바, 합지관(152c)을 통해 유입 배관(132a, 132b)으로 보내 다시 정화 과정을 거치게 한다.
상기 재생 라인은 제1흡착탑(110a)의 유입단(113a)에 연결된 제1 열풍 배관(162a) 및 이 배관(162a)에 설치된 제1 열풍 밸브(164a)와, 제2흡착탑(110b)의 유입단(113b)에 연결된 제2 열풍 배관(162b) 및 이 배관(162b)에 설치된 제2 열풍 밸브(164b)도 포함한다. 제1 열풍 밸브(164a)가 개방되면 제1 열풍 배관(162a)의 열풍이 제1흡착탑(110a)의 하부공간(112a)으로 유입될 수 있고, 폐쇄되면 유입되지 못한다. 마찬가지로, 제2 열풍 밸브(164b)가 개방되면 제2 열풍 배관(162b)의 열풍이 제2흡착탑(110b)의 하부공간(112b)으로 유입될 수 있고, 폐쇄되면 유입되지 못한다. 위 하부공간들(112a, 112b)로 열풍이 공급되면 활성탄에 흡착된 액적의 기화가 더욱 신속하게 이루어질 수 있는바, 활성탄 카트리지에 대한 재생(탈착) 역시 더 신속히 이루어지게 된다.
위 열풍 배관들(162a, 162b)은 위 유입단(113a, 113b)에 직접 연결되어도 좋고, 유입 배관들(132a, 132b)에 각각 합지되도록 마련되어도 좋다. 도 1에는 후자가 도시되어 있다.
제1흡착탑(110a)에는 하부공간(112a)의 압력을 감지하기 위한 하부압력센서(122a)와, 상부공간(114a)의 압력을 감지하기 위한 상부압력센서(124a)가 설치되어 있다. 그리고 제2흡착탑(110b)에도 이와 동일하게 하부압력센서(122b) 및 상부압력센서(124b)가 설치되어 있다.
본 발명은 제어기(미도시)를 포함하는데, 이 제어기는 상부압력센서(124a, 124b)가 감지한 압력과 하부압력센서(122a, 122b)가 감지한 압력의 차이값을 구한 후, 이 차이값과 미리 설정된 기준 차이값을 비교한 결과에 기초하여, 가스 유입 라인, 가스 배출 라인 및 재생 라인을 제어하는데, 이를 도 1을 예로 들어 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이 제1흡착탑(110a)에서 정화 과정이 이루어지고 있다면, 제2흡착탑(110b)에서는 재생 과정이 이루어진다.
제1흡착탑(110a)에서의 정화 과정을 위해, 제어기는 제1 유입 밸브(134a)를 개방하고, 제2 유입 밸브(134b)를 폐쇄한다. 따라서 오염 가스는 도 1의 일점 쇄선 화살표와 같이 제1흡착탑(110a)으로만 공급될 뿐, 제2흡착탑(110b)으로는 공급되지 않는다.
또한, 제1흡착탑(110a)에서의 정화 과정을 위해, 제어기는 제1 배출 밸브(144a)를 개방하고, 제2 배출 밸브(144b)를 폐쇄한다. 따라서 제1흡착탑(110a) 내 정화 가스만이 도 1의 일점 쇄선 화살표와 같이 합지관(142c)으로 이동할 수 있을 뿐, 제2흡착탑(110b) 내 정화 가스는 합지관(142c)으로 이동할 수 없다.
제2흡착탑(110b)에서의 재생 과정을 위해, 제어기는 제2 흡기 밸브(154b)를 개방하고, 제1 흡기 밸브(154a)를 폐쇄한다. 따라서 제2흡착탑(110b) 내 가스만이 도 1의 점선 화살표와 같이 재생 라인의 합지관(152c)으로 흡기되고, 제1흡착탑(110a) 내 가스는 재생 라인의 합지관(152c)으로 흡기되지 않는다. 제2흡착탑(110b) 내 가스가 위 합지관(152c)으로 흡기되면, 첫째, 제2흡착탑(110b) 내 압력이 매우 낮아지므로 활성탄에 흡착되어 있던 액적이 기화되면서 합지관(152c)으로 흡기되는바, 활성탄 카트리지(116b)가 재생되고, 둘째, 재생 라인의 합지관(152c)을 따라 이동하는 가스 중 일부는 응축기(158)에서 응축되어 별도의 저장탱크로 이송되며, 셋째, 응축기(158)에서 미처 응축되지 못한 가스는 제1흡착탑(110a)으로 유입되어 다시 정화 과정을 거친다.
또한, 제2흡착탑(110b)에서의 재생 과정을 위해, 제어기는 제2 열풍 밸브(164b)를 미리 정해진 시간 간격으로 미리 정해진 시간 동안만 개방하고, 제1 열풍 밸브(164a)를 폐쇄한다. 따라서 열풍은 도 1의 점선 화살표와 같이 제2흡착탑(110b)으로만 공급되되, 간헐적으로 공급된다. 제2흡착탑(110b)으로 열풍이 계속 공급되면 제2흡착탑(110b) 내 가스가 재생 라인의 합지관(152c)으로 흡기되더라도 제2흡착탑(110b) 내 압력이 원하는 수준으로 낮아질 수 없으므로, 열풍은 위와 같이 간헐적으로 공급된다. 그리고 제2흡착탑(110b)으로 열풍이 간헐적으로 공급되면, 제2흡착탑(110b) 내 압력이 낮은 상태에서 제2흡착탑(110b) 내 온도까지 상승하게 되므로, 활성탄에 흡착되어 있던 액적의 기화가 더욱 촉진되면서 활성탄 카트리지(116b)의 재생 역시 더 신속하게 이루어질 수 있다.
위와 같은 상태가 지속되면, 제1흡착탑(110a) 내 활성탄에는 휘발성유기화합물이 액적 형태로 흡착되어 활성탄의 기공이 점차적으로 막히게 되고, 그러면 오염 가스가 활성탄 카트리지(116a)를 통과하기 어렵게 되어 하부공간(112a)의 압력이 상승하게 된다. 따라서 제어기는 제1흡착탑(110a)의 하부압력센서(122a)가 감지한 하부공간(112a)의 압력과 제1흡착탑(110a)의 상부압력센서(124a)가 감지한 상부공간(114a)의 압력 간 차이값이 미리 설정된 기준 차입값을 초과하면, 제1흡착탑(110a)의 활성탄 카트리지가 포화된 것으로 판단하여 정화 과정을 수행할 흡착탑을 제2흡착탑(110a)으로 교체함과 동시에 제1흡착탑(110a)을 재생시킨다.
위 흡착탑 교체 시점에 제어기가 폐쇄하는 밸브는 제1 유입 밸브(134a), 제1 배출 밸브(144a)이다. 제2흡착찹(110b)에서의 재생 과정은 제1흡착탑(110a)이 포화되기 이전에 완료되는 것이 일반적이므로, 위 흡착탑 교체 시점에는 제2 흡기 밸브(154b) 및 제2 열풍 밸브(164a)가 이미 닫혀져 있다.
위 흡착탑 교체 시점에 제어기가 개방하는 밸브는 제2 유입 밸브(134b), 제2 배출 밸브(144b) 및 제1 흡기 밸브(154a)이고, 그 이후 제1 열풍 밸브(164a)가 간헐적으로 개방된다.
한편, 제어기는 두 상부압력센서(124a, 124b)가 감지한 압력들 중 적어도 하나가 미리 정해진 기준 압력값보다 크거나, 또는 두 하부압력센서(122a, 122b)가 감지한 압력들 중 적어도 하나가 위 기준 압력값보다 클 경우, 해당 압력센서가 장착된 흡착탑이 폭발할 위험에 처해 있는 것으로 판단하고, 폭발 위험 신호를 출력한다. 이 폭발 위험 신호는 별도의 알람기(미도시)로 전송되어 작업장에 경보음을 울리게 할 수도 있고, 관리자의 컴퓨터나 휴대폰에 경보 메시지 형태로 전송될 수도 있다.
상기 흡착탑(110a, 110b)의 직경은 도 1에 도시된 바와 같이 유입단(113a, 113b)이 위치하는 곳에서보다 활성탄 카트리지(116a, 116b)가 위치하는 곳에서 훨씬 크다. 따라서 유입단(113a, 113b)으로 유입된 오염 가스는 활성탄 카트리지(116a, 116b)의 전체 부위로 고르게 퍼지지 못하고 중앙 부위로만 집중된다. 이 경우, 활성탄 카트리지(116a, 116b)의 중앙 부위만이 오염 가스의 정화에 사용되고 그 주변 부위는 오염 가스의 정화에 사용되지 못하므로, 활성탄 카트지리(116a, 116b)의 활용도가 떨어지게 된다. 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 흡착탑(110a, 110b)의 유입단(113a, 113b)에 회오리 유도 부재가 설치된다.
회오리 유도 부재는 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 곡판(170)으로 구성될 수 있다. 위 곡판들(170)은 유입단(113a, 113b) 내에서 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 나열되도록 유입단(113a, 113b)의 내면에 고정된다. 또한, 곡판들(170)의 형상은 유입단(113a, 113b)으로 유입된 오염 가스가 회오리를 치도록 마련된다.
따라서 유입단(113a, 113b)의 중앙 부위를 통과하는 오염 가스는 회오리를 거의 치지 않고 하부공간(112a, 112b)으로 유입되고, 위 중앙 부위의 주변을 통과하는 오염 가스는 곡판들(170)을 거치기 때문에 회오리를 치면서 하부공간(112a, 112b)으로 유입된다. 회오리를 치면서 하부공간(112a, 112b)으로 유입된 오염 가스는 원심력으로 인해 고르게 퍼지면서 활성탄 카트리지(116a, 116b)에 도달하는바, 활성탄 카트리지(116a, 116b)의 전체 면적이 오염 가스의 정화에 사용되게 된다.
회오리 유도 부재는 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 곡관(180)으로 구성될 수도 있다. 곡관들(180)은 곡판들(170)과 마찬가지로 유입단(113a, 113b) 내에서 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 나열되도록 유입단(113a, 113b)의 내면에 고정되고, 유입단(113a, 113b)을 넘어 하부공간(112a, 112b)까지 연장한 곡관들(180)의 부위는 오염 가스가 회오리를 치도록 휘어져 있다. 이러한 곡관들(180)이 마련되더라도 위 곡판들(170)이 마련된 경우와 동일한 효과가 발생한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있고, 상술한 실시예들이 다양하게 조합될 수 있음은 물론이다.
100 : 활성탄 재생 기능을 갖는 휘발성유기화합물 처리 시스템
110a, 110b : 흡착탑 112a, 112b : 하부공간
114a, 114b : 상부공간 113a, 113b : 유입단
115a, 115b : 배출단 116a, 116b : 활성탄 카트리지
122a, 122b : 하부압력센서 124a, 124b : 상부압력센서
132a, 132b : 유입 배관 134a, 134b : 유입 밸브
142a, 142b : 배출 배관 142c : 합지관
144a, 144b : 배출 밸브 152a, 152b : 흡기 배관
152c : 합지관 154a, 154b : 흡기 밸브
156 : 흡기 펌프 158 : 응축기
162a, 162b : 열풍 배관 164a, 164b : 열풍 밸브
170, 180 : 회오리 유도 부재

Claims (4)

  1. 휘발성유기화합물을 포함하는 오염 가스가 통과하기 위한 활성탄 카트리지를 수용하고 있고, 상기 활성탄 카트리지에 의해 구획된 제1내부공간 및 제2내부공간을 가지며, 상기 제1내부공간이 오염 가스의 유입을 위한 가스 유입 라인과 연결되도록 그리고 상기 제2내부공간이 정화 가스의 배출을 위한 가스 배출 라인과 연결되도록 마련되고, 포화된 활성탄 카트리지의 재생을 위한 재생 라인과 연결된 복수의 흡착탑;
    상기 제1내부공간의 압력을 감지할 수 있도록 상기 복수의 흡착탑 각각에 설치된 제1압력센서와, 상기 제2내부공간의 압력을 감지할 수 있도록 상기 복수의 흡착탑 각각에 설치된 제2압력센서; 및
    상기 복수의 흡착탑 중 일부 및 나머지에서 정화 과정 및 재생 과정이 엇갈리게 이루어지도록 상기 가스 유입 라인, 가스 배출 라인 및 재생 라인을 제어하되, 정화 과정이 이루어지는 흡착탑에서 제1압력센서 및 제2압력센서가 각각 감지한 압력들 간 차이값이 미리 정해진 기준값보다 커지면 정화 과정 및 재생 과정이 이루어지는 흡착탑이 교체되도록 상기 라인들을 제어하는 제어기;를 포함하고,
    상기 재생 라인은 상기 제2내부공간의 가스를 흡입하여 응축하도록, 그리고 상기 제1내부공간으로 열풍을 공급할 수 있도록 마련되고, 상기 제어기는 미리 정해진 시간 간격으로 미리 정해진 시간 동안 상기 열풍이 상기 제1내부공간으로 공급되도록 상기 재생 라인을 제어하는 활성탄 재생 기능을 갖는 휘발성유기화합물 처리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1압력센서가 감지한 압력 및 상기 제2압력센서가 감지한 압력 중 적어도 하나가 미리 정해진 기준값보다 클 경우 흡착탑의 폭발 위험이 있는 것으로 판단하여 폭발 위험 신호를 출력하는 활성탄 재생 기능을 갖는 휘발성유기화합물 처리 시스템.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 가스 유입 라인과 연결된 흡착탑의 부위에는 상기 가스 유입 라인으로부터 유입된 오염 가스의 회오리 유동을 발생시키는 회오리 유도 부재가 설치되어 있는 활성탄 재생 기능을 갖는 휘발성유기화합물 처리 시스템.

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