KR102324814B1 - Volatile Organic Compound Recovery System - Google Patents

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KR102324814B1
KR102324814B1 KR1020200103139A KR20200103139A KR102324814B1 KR 102324814 B1 KR102324814 B1 KR 102324814B1 KR 1020200103139 A KR1020200103139 A KR 1020200103139A KR 20200103139 A KR20200103139 A KR 20200103139A KR 102324814 B1 KR102324814 B1 KR 102324814B1
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Abstract

A volatile organic compound recovery system according to an embodiment of the present disclosure includes a VOC inlet unit, a first condensing unit, a first distribution module, a second condensing unit, a second distribution module, a liquid nitrogen supply unit, a condensed VOC storage unit, a nitrogen separation unit, and a VOC discharge unit. The present invention can recover VOC in gas discharged into the air.

Description

휘발성 유기화합물 회수 시스템 {Volatile Organic Compound Recovery System}Volatile Organic Compound Recovery System {Volatile Organic Compound Recovery System}

본 명세서에 개시된 내용은 휘발성 유기화합물 회수 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 극저온의 액체질소를 이용하여 휘발성 유기화합물을 응축하여 회수하는 휘발성 유기화합물 회수 시스템에 관한 것이다.The present disclosure relates to a volatile organic compound recovery system, and more particularly, to a volatile organic compound recovery system for condensing and recovering volatile organic compounds using cryogenic liquid nitrogen.

휘발성 유기화합물(Volatiole Organic Compound, 이하 VOC)은 연료를 사용하는 이동오염원, 생산 및 제조공정, 도장시설 등 용제를 사용하는 고정배출원 등 다양한 오염원에서 배출된다.Volatile Organic Compounds (VOCs) are emitted from various pollutants, such as mobile pollutants that use fuel, fixed emission sources that use solvents such as production and manufacturing processes, and painting facilities.

이러한 VOC는 메탄(Methane), 에탄(Ethane) 등의 탄화수소 성분과 산소(Oxygen), 질소(Nitrogen), 이산화탄소(Carbon Dioxide), 황화수소(Hydorgen Sulfide) 등의 기타 성분을 포함하고 있으며, 약 60 ~ 70%의 질소성분을 포함할 수 있다.These VOCs contain hydrocarbon components such as methane and ethane and other components such as oxygen, nitrogen, carbon dioxide, and hydrogen sulfide, and about 60 ~ It may contain 70% nitrogen component.

유기용제를 사용하는 시설에서는 공정 운영 주기가 불규칙적이고 순간적이며, VOC는 고농도에서 저농도로 넓은 농도 범위로 발생되나 그 발생시간이 수십 분이 된다. 현재 VOC를 처리하기 위하여 사용하는 방법은 연소, 흡수, 흡착, 응축, 생물학적 처리 등 다양한 방법이 있다. 특히 유기용제를 직접 사용하는 시설은 고농도 VOC가 배출되며, 제거보다는 회수를 선택하는 방법이 효과적이다. 또한, 짧은 시간에 고농도에서 저농도로 배출되는 시설에서는 기존 공정의 한계가 분명히 나타나고 있다.In a facility that uses organic solvents, the process operation cycle is irregular and instantaneous, and VOCs are generated in a wide range of concentrations from high to low concentrations, but their occurrence time is tens of minutes. Currently, there are various methods used to treat VOCs, such as combustion, absorption, adsorption, condensation, and biological treatment. In particular, facilities that directly use organic solvents emit high-concentration VOCs, and the method of selecting recovery rather than removal is effective. In addition, the limitations of the existing process are clearly shown in facilities that discharge from high concentration to low concentration in a short period of time.

냉각응축공정은 처리대상물질의 온도에 따른 증기압의 차이를 이용하여 낮은 온도에서 액상으로 회수하는 방식으로, 종래의 냉각응축공정은 다성분의 배출가스를 처리할 시 물질들의 증기압이 상이하여 높은 회수효율을 유지하는데 한계가 있으며, 유지관리가 어렵고 운전비용 또한 많이 소요되는 문제점들이 있다.The cooling and condensation process is a method of recovering liquid at a low temperature by using the difference in vapor pressure according to the temperature of the material to be treated. There is a limit to maintaining efficiency, and there are problems in that maintenance is difficult and operation cost is also high.

KRUS 101359569101359569 B1B1 KRUS 101516169101516169 B1B1 KRUS 101148070101148070 B1B1 KRUS 10202000786761020200078676 AA

본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 회수 시스템은 상기한 바와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 액체질소를 이용하여 VOC를 급속 냉각 응축시킴으로써 대기배출 가스 중의 VOC를 회수할 수 있는 휘발성 유기화합물 회수 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The volatile organic compound recovery system according to an embodiment of the present disclosure was created to improve the conventional problems as described above, and by rapidly cooling and condensing the VOC using liquid nitrogen, a volatile organic compound capable of recovering VOC in atmospheric exhaust gas An object of the present invention is to provide an organic compound recovery system.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 회수 시스템은,A volatile organic compound recovery system according to an embodiment of the present disclosure for solving the above problems,

휘발성 유기화합물(이하, VOC)이 포함된 프로세스 가스(Process Gas)를 유입시키는 VOC 유입부(100); 상기 VOC 유입부(100)와 연결되어 프로세스 가스(Process Gas)를 제공받고, 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 냉각시켜 상기 프로세스 가스(Process Gas)에 포함된 VOC를 응축하는 제1 응축부(200); 상기 제1 응축부(200)와 연결되어 상기 제1 응축부(200)에서 응축된 VOC와 프로세스 가스(Process Gas)를 분리하여 배출하는 제1 분배모듈(300); 상기 제1 분배모듈(300)과 연결되어 프로세스 가스(Process Gas)를 제공받고, 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 냉각시켜 상기 프로세스 가스(Process Gas)에 포함된 VOC를 응축하는 제2 응축부(400); 상기 제2 응축부(400)와 연결되어 상기 제2 응축부(400)에서 응축된 VOC와 프로세스 가스(Process Gas)를 분리하여 배출하는 제2 분배모듈(500); 상기 제1 응축부(200) 및 상기 제2 응축부(400)와 연결되며 상기 제1 응축부(200)에 저온의 액체질소를 공급하는 액체질소공급부(600); 상기 제1 분배모듈(300) 및 상기 제2 분배모듈(500)과 연결되며 상기 분배모듈(300, 500)로부터 응축된 VOC를 제공받아 저장하는 응축VOC 저장부(700); 상기 제2 분배모듈(500)과 연결되어 프로세스 가스(Process Gas)를 제공받고, 상기 프로세스 가스(Process Gas)에서 질소를 분리하여 배출하는 질소분리부(800); 및 상기 질소분리부(800)로부터 질소가 분리된 프로세스 가스(Process Gas)를 제공받고, 상기 프로세스 가스(Process Gas)의 배출여부를 판단하는 VOC 배출부(900); 를 포함하고,
상기 제1 응축부(200) 및 상기 제2 응축부(400)는 기액분리모듈을 구비하고, 상기 응축부(200, 400)에 유입된 프로세스 가스(Process Gas)와의 열교환에 의해 기화된 질소를 분리하여 상기 액체질소공급부(600)에 공급하며,
상기 제1 응축부(200)와 상기 제2 응축부(400)는 내부에 극저온의 액체질소가 이동되는 적어도 하나 이상의 냉매이동배관이 구비되며, 상기 응축부(200, 400)에 유입된 프로세스 가스(Process Gas)는 상기 냉매이동배관을 이동하는 극저온의 액체질소에 의해 간접냉각되어 상기 프로세스 가스(Process Gas)에 포함된 VOC가 응축되는 것을 특징으로 하고,
상기 제1 응축부(200)와 상기 제2 응축부(400) 및 상기 액체질소공급부(600)는 서로 연결되어 상기 액체질소공급부(600)에서 공급된 저온의 액체질소는 상기 제1 응축부(200)와 상기 제2 응축부(400) 및 상기 액체질소공급부(600)간 순환되는 것을 특징으로 하고,
상기 액체질소공급부(600)는 별도의 냉각 및 저장시스템을 구비하여 상기 제1 응축부(200)와 상기 제2 응축부(400)에서 기화된 질소 및 상기 질소분리부(800)에서 분리된 질소를 공급받아 기체상태의 질소를 액화시켜 상기 제1 응축부(200)에 공급하며,
상기 질소분리부(800)는 PSA(Pressure Swing Absorption) 방식 또는 Membrane 방식 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 VOC 배출부(900)는 제공받은 프로세스 가스(Process Gas)의 VOC농도를 감지하는 농도감지모듈을 포함하여 상기 감지된 VOC농도 값이 기설정된 농도 값 이하인 경우에는 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 대기로 배출하고, 상기 감지된 VOC농도 값이 기설정된 농도 값을 초과하는 경우에는 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 상기 VOC 유입부(100)로 다시 이동시키는 것을 특징으로 하고,
상기 VOC 배출부(900)는 상기 농도감지모듈의 노이즈를 제거하여 정밀성을 높이는 노이즈제거유닛을 더 포함하고, 상기 노이즈제거유닛은 소정의 시간 간격으로 노이즈가 포함된 데이터를 샘플링하고, 샘플링된 데이터에 대해 그 직전에 샘플링된 데이터와 비교하여 그 값들간의 차이가 소정의 범위 내에 있는 경우에는 후에 샘플링된 데이터를 채택하고, 상기 값들간의 차이가 소정의 범위를 벗어나는 경우에는 그 직전에 샘플링된 데이터를 채택하도록 구성되는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.
a VOC inlet 100 for introducing a process gas containing a volatile organic compound (hereinafter, VOC); The first condensing unit 200 is connected to the VOC inlet 100 to receive process gas, and cools the process gas to condense the VOC included in the process gas. ); a first distribution module 300 connected to the first condensing unit 200 to separate and discharge VOC and process gas condensed in the first condensing unit 200; A second condensing unit ( 400); a second distribution module 500 connected to the second condensing unit 400 to separate and discharge VOC and process gas condensed in the second condensing unit 400; a liquid nitrogen supply unit 600 connected to the first condensing unit 200 and the second condensing unit 400 and supplying low-temperature liquid nitrogen to the first condensing unit 200; a condensed VOC storage unit 700 connected to the first distribution module 300 and the second distribution module 500 and receiving and storing the condensed VOC from the distribution modules 300 and 500; a nitrogen separation unit 800 connected to the second distribution module 500 to receive a process gas, and to separate and discharge nitrogen from the process gas; and a VOC discharge unit 900 that receives a process gas from which nitrogen is separated from the nitrogen separation unit 800 and determines whether the process gas is discharged. including,
The first condensing unit 200 and the second condensing unit 400 include a gas-liquid separation module, and vaporized nitrogen by heat exchange with the process gas introduced into the condensing units 200 and 400 . separated and supplied to the liquid nitrogen supply unit 600,
The first condensing unit 200 and the second condensing unit 400 are provided with at least one refrigerant transfer pipe through which cryogenic liquid nitrogen is moved therein, and the process gas introduced into the condensing units 200 and 400 . (Process Gas) is indirectly cooled by cryogenic liquid nitrogen moving the refrigerant transfer pipe, characterized in that the VOC contained in the process gas (Process Gas) is condensed,
The first condensing unit 200, the second condensing unit 400, and the liquid nitrogen supply unit 600 are connected to each other so that the low-temperature liquid nitrogen supplied from the liquid nitrogen supply unit 600 is converted into the first condensing unit ( 200) and the second condensing unit 400 and the liquid nitrogen supply unit 600, characterized in that it circulates,
The liquid nitrogen supply unit 600 includes a separate cooling and storage system, so that the nitrogen vaporized in the first condensing unit 200 and the second condensing unit 400 and the nitrogen separated in the nitrogen separating unit 800 are separated. is supplied to liquefy gaseous nitrogen and supplied to the first condensing unit 200,
The nitrogen separation unit 800 is characterized in that it includes any one of a PSA (Pressure Swing Absorption) method or a Membrane method,
The VOC discharge unit 900 includes a concentration detection module for detecting the VOC concentration of the provided process gas, and when the sensed VOC concentration value is less than or equal to a preset concentration value, the process gas It is discharged to the atmosphere, and when the detected VOC concentration value exceeds a preset concentration value, the process gas is moved back to the VOC inlet 100 ,
The VOC discharge unit 900 further includes a noise removal unit for increasing precision by removing the noise of the concentration sensing module, and the noise removal unit samples data containing noise at predetermined time intervals, and the sampled data Compared with the data sampled immediately before that, if the difference between the values is within a predetermined range, the data sampled later is adopted, and if the difference between the values is out of the predetermined range, the data sampled immediately before and configured to accept data.

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이에 따라, 본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 회수 시스템은, Accordingly, the volatile organic compound recovery system according to an embodiment of the present disclosure,

액체질소와 VOC가 직접 접촉하지 않기 때문에 응축된 VOC와 기화된 질소는 재활용이 가능하다는 이점이 있으며, 폐수발생이 없고 산, 다이옥신 등의 추가 오염이 없으며, 점화원이 없기 때문에 방폭설비 구축이 용이하다는 이점이 있다.Since liquid nitrogen and VOC do not come into direct contact, condensed VOC and vaporized nitrogen have the advantage that they can be recycled, there is no wastewater generation, there is no additional pollution such as acid and dioxin, and there is no ignition source, so it is easy to construct explosion-proof facilities. There is an advantage.

또한, 설비 구성이 심플하여 운전 조작이 간단하므로 운영인력 감소 및 유지관리가 용이하고, 기화된 질소의 재사용으로 운전비용 절감이 가능하다는 이점이 있다.In addition, since the equipment configuration is simple and operation is simple, there is an advantage in that it is possible to reduce the number of operating personnel and facilitate maintenance, and to reduce the operation cost by reusing the vaporized nitrogen.

또한, 기존에 운영중인 흡수, 흡착설비의 전 단계에 설치하여 함께 사용할 수 있어 활용성이 크다는 이점이 있다.In addition, since it can be installed in all stages of the existing absorption and adsorption facilities and used together, there is an advantage of great utility.

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 회수 시스템을 간략하게 도시한 구성도,
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 노이즈제거를 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 회수 방법을 나타낸 흐름도,
도 4 및 도 5는 도 2의 S107단계를 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
1 is a schematic diagram illustrating a volatile organic compound recovery system according to an embodiment of the present disclosure;
2 is a view for specifically explaining noise removal according to an embodiment of the present disclosure;
3 is a flowchart showing a volatile organic compound recovery method according to an embodiment of the present disclosure;
4 and 5 are flowcharts specifically illustrating step S107 of FIG. 2 .

이하에서는, 본 발명의 기술적 사상을 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, the technical spirit of the present invention will be described with reference to the drawings, but this is for easier understanding, and the scope of the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.In describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted, and the same reference numerals refer to the same components throughout the specification. refers to the element.

이하 실시예에서 휘발성 유기화합물은 VOC로, VOC를 포함하는 가스는 프로세스 가스(Process Gas)로 지칭하기로 하며, VOC는 메탄(Methane), 에탄(Ethane) 등의 탄화수소 성분과 산소(Oxygen), 질소(Nitrogen), 이산화탄소(Carbon Dioxide), 황화수소(Hydorgen Sulfide) 등의 기타 성분을 포함하고 있으며, 약 60 ~ 70%의 질소성분을 포함할 수 있다.In the following examples, the volatile organic compound is referred to as VOC, and the gas containing VOC is referred to as a process gas, and VOC is a hydrocarbon component such as methane and ethane and oxygen, It contains other components such as nitrogen, carbon dioxide, and hydrogen sulfide, and may contain about 60 to 70% of the nitrogen component.

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 회수 시스템을 간략하게 도시한 구성도, 도 2는 본 개시의 실시예에 따른 노이즈제거를 구체적으로 설명하기 위한 도면, 도 3은 본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 회수 방법을 나타낸 흐름도, 도 4 및 도 5는 도 2의 S107단계를 구체적으로 나타낸 흐름도이다.1 is a schematic diagram illustrating a volatile organic compound recovery system according to an embodiment of the present disclosure, FIG. 2 is a view for specifically explaining noise removal according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 3 is an implementation of the present disclosure A flow chart showing a method for recovering a volatile organic compound according to an example, FIGS. 4 and 5 are flowcharts specifically illustrating step S107 of FIG. 2 .

<본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 회수 시스템><Volatile organic compound recovery system according to an embodiment of the present disclosure>

도 1을 참조하면, 본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 회수 시스템은 VOC 유입부(100), 제1 응축부(200), 제1 분배모듈(300), 제2 응축부(400), 제2 분배모듈(500), 액체질소공급부(600), 응축VOC 저장부(700), 질소분리부(800) 및 VOC 배출부(900)를 포함하여 구성될 수 있다.1 , the volatile organic compound recovery system according to an embodiment of the present disclosure includes a VOC inlet 100 , a first condensing unit 200 , a first distribution module 300 , a second condensing unit 400 , It may be configured to include a second distribution module 500 , a liquid nitrogen supply unit 600 , a condensed VOC storage unit 700 , a nitrogen separation unit 800 , and a VOC discharge unit 900 .

상기 VOC 유입부(100)는 휘발성 유기화합물(이하, VOC)이 포함된 프로세스 가스(Process Gas)를 유입시키기 위한 것으로, 상기 유입되는 프로세스 가스(Process Gas)의 양을 조절하기 위해 유량조절댐퍼(미도시)를 포함할 수 있다.The VOC inlet 100 is for introducing a process gas containing a volatile organic compound (hereinafter, VOC), and a flow control damper ( not shown) may be included.

또한, 상기 VOC 유입부(100)는 유입되는 프로세스 가스(Process Gas)로부터 먼지 등의 이물질을 제거하기 위한 필터모듈(미도시)을 포함할 수 있다.In addition, the VOC inlet 100 may include a filter module (not shown) for removing foreign substances such as dust from the flowing process gas.

이러한 필터모듈은 입자 크기에 따른 필터링을 위해 복수의 필터가 구비될 수 있는데, 예를 들어 부직포필터, 미디엄필터, 헤파필터 등을 순차적으로 배치하여 구성될 수 있다.Such a filter module may be provided with a plurality of filters for filtering according to particle size, for example, may be configured by sequentially arranging a nonwoven fabric filter, a medium filter, a HEPA filter, and the like.

한편, 상기 VOC 유입부(100)는 프로세스 가스(Process Gas)를 농축시켜 고농도의 VOC로 만드는 농축모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the VOC inlet 100 may further include a concentration module (not shown) for concentrating the process gas (Process Gas) to make a high-concentration VOC.

상기 농축모듈은 프로세스 가스(Process Gas)의 유입량의 일정 이상을 농축하고 나머지 잔량은 배출되도록 구성될 수 있으며, 구체적으로는 90% 이상을 농축 처리하고 나머지 10% 미만에 대해 배출 처리하도록 구성될 수 있다. 이러한 농축모듈로 로타회전식 농축기를 사용함이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The concentration module may be configured to concentrate more than a certain amount of the inflow of the process gas and discharge the remaining amount, specifically, it may be configured to concentrate more than 90% and discharge treatment for the remaining less than 10% have. It is preferable to use a rota-rotary concentrator as such a concentration module, but is not necessarily limited thereto.

또한, 상기 VOC 유입부(100)는 프로세스 가스(Process Gas)를 응축기 등에 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 블로워(Blower)를 포함할 수 있다.Also, the VOC inlet 100 may include at least one blower for supplying process gas to a condenser or the like.

상기 제1 응축부(200)는 상기 VOC 유입부(100)와 연결되어 프로세스 가스(Process Gas)를 제공받고, 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 냉각시켜 상기 프로세스 가스(Process Gas)에 포함된 VOC를 응축하기 위한 것으로, 상기 제1 응축부(200)는 수직형 구조로 형성됨이 바람직하고, 상기 제1 응축부(200) 내부에는 복수개의 냉매이동배관이 구비될 수 있다.The first condensing unit 200 is connected to the VOC inlet 100 to receive process gas, and cools the process gas to VOC contained in the process gas. For condensing the , the first condensing unit 200 is preferably formed in a vertical structure, and a plurality of refrigerant moving pipes may be provided inside the first condensing unit 200 .

상기 냉매이동배관을 통해 극저온의 액체질소(Liquid Nitrogen, LIN)가 이동되며, 상기 제1 응축부(200)에 유입된 프로세스 가스(Process Gas)는 상기 냉매이동배관을 이동하는 극저온의 액체질소(Liquid Nitrogen, LIN)에 의해 간접냉각되어 상기 프로세스 가스(Process Gas)에 포함된 VOC가 응축되도록 구성될 수 있다.Cryogenic liquid nitrogen (LIN) is moved through the refrigerant moving pipe, and the process gas introduced into the first condensing unit 200 is cryogenic liquid nitrogen ( Liquid Nitrogen, LIN) may be indirectly cooled to condense VOCs included in the process gas (Process Gas).

한편, 상기 제1 응축부(200)는 후술될 제2 응축부(400)와 후술될 액체질소공급부(600)와 연결되어 상기 액체질소공급부(600)에서 공급된 액체질소(Liquid Nitrogen, LIN)가 상기 제1 응축부(200)와 상기 제2 응축부(400) 및 상기 액체질소공급부(600)를 순환하여 이동되도록 구성될 수 있다.On the other hand, the first condensing unit 200 is connected to a second condensing unit 400 to be described later and a liquid nitrogen supplying unit 600 to be described later, and liquid nitrogen supplied from the liquid nitrogen supplying unit 600 (Liquid Nitrogen, LIN). may be configured to circulate and move through the first condensing unit 200 , the second condensing unit 400 , and the liquid nitrogen supply unit 600 .

또한, 상기 제1 응축부(200)는 별도의 기액분리모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 기액분리모듈은 상기 냉매이동배관과 연결되고, 상기 제1 응축부(200)에 유입된 프로세스 가스(Process Gas)와의 열교환에 의해 기화된 질소(Gas Nitrogen, GAN)를 분리하여 배출하도록 구성될 수 있다. 이렇게 배출되는 기화된 질소(Gas Nitrogen, GAN)는 액체질소공급부(600)에서 재사용되거나 별도의 냉동이나 공조시스템에 사용되도록 구성될 수 있어 기화된 질소(Gas Nitrogen, GAN)의 재사용을 통한 운전비용 절감의 효과를 얻을 수 있다.In addition, the first condensing unit 200 may include a separate gas-liquid separation module (not shown). The gas-liquid separation module is connected to the refrigerant transfer pipe, and is configured to separate and discharge nitrogen (Gas Nitrogen, GAN) vaporized by heat exchange with the process gas introduced into the first condensing unit 200. can The gaseous nitrogen (Gas Nitrogen, GAN) discharged in this way can be reused in the liquid nitrogen supply unit 600 or configured to be used in a separate refrigeration or air conditioning system, so operating costs through the reuse of vaporized nitrogen (Gas Nitrogen, GAN) savings can be obtained.

상기 제1 분배모듈(300)은 상기 제1 응축부(200)와 연결되어 상기 제1 응축부(200)에서 응축된 VOC와 프로세스 가스(Process Gas)를 분리하여 배출하기 위한 것으로, 상기 제1 분배모듈(300)은 후술될 응축VOC 저장부(700)와 응축라인으로 연결되고, 후술될 제2 응축부(400)와 미응축라인으로 연결되도록 구성될 수 있다.The first distribution module 300 is connected to the first condensing unit 200 to separate and discharge VOC and process gas condensed in the first condensing unit 200, and the first The distribution module 300 may be configured to be connected to a condensed VOC storage unit 700 to be described later with a condensation line, and to be connected to a second condensed unit 400 to be described later with a non-condensed line.

구체적으로 상기 제1 응축부(200)에서 응축된 VOC는 상기 제1 분배모듈(300)에 의해 응축라인을 따라 이동되어 응축VOC 저장부(700)에 저장되게 되며, 응축되지 않은 VOC를 포함하는 Processs Gas는 상기 제1 분배모듈(300)에 의해 미응축라인을 따라 이동되어 제2 응축부(400)에서 다시 냉각되도록 구성될 수 있다.Specifically, the VOC condensed in the first condensing unit 200 is moved along the condensing line by the first distribution module 300 to be stored in the condensed VOC storage unit 700, and includes uncondensed VOC. Processes Gas may be configured to be moved along the non-condensed line by the first distribution module 300 and cooled again in the second condensing unit 400 .

한편, 상기 제1 분배모듈(300)은 상기 제1 응축부(200)와는 별도로 구성되는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 상기 제1 응축부(200)와 일체하여 하나로 구성될 수 있음은 물론이다.On the other hand, although the first distribution module 300 has been described as being configured separately from the first condensing unit 200 , it is not limited thereto, and of course, it may be configured as one integrally with the first condensing unit 200 . .

상기 제2 응축부(400)는 상기 제1 분배모듈(300)과 연결되어 프로세스 가스(Process Gas)를 제공받고, 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 냉각시켜 상기 프로세스 가스(Process Gas)에 포함된 VOC를 응축하기 위한 것으로, 상기 제2 응축부(400) 또한 제1 응축부(200)와 마찬가지로 수직형 구조로 형성됨이 바람직하고, 상기 제2 응축부(400) 내부에는 복수개의 냉매이동배관이 구비될 수 있다.The second condensing unit 400 is connected to the first distribution module 300 to receive a process gas, and cools the process gas to be contained in the process gas. As for condensing VOC, the second condensing unit 400 is also preferably formed in a vertical structure like the first condensing unit 200 , and a plurality of refrigerant moving pipes are provided inside the second condensing unit 400 . can be provided.

마찬가지로 상기 냉매이동배관을 통해 극저온의 액체질소(Liquid Nitrogen, LIN)가 이동되며, 상기 제2 응축부(400)에 유입된 프로세스 가스(Process Gas)는 상기 냉매이동배관을 이동하는 극저온의 액체질소에 의해 간접냉각되어 상기 프로세스 가스(Process Gas)에 포함된 VOC가 응축되도록 구성될 수 있다.Similarly, cryogenic liquid nitrogen (LIN) moves through the refrigerant moving pipe, and the process gas introduced into the second condensing unit 400 is cryogenic liquid nitrogen that moves through the refrigerant moving pipe. It may be configured to be indirectly cooled by the VOC contained in the process gas (Process Gas) is condensed.

또한, 상기 제2 응축부(200)는 전술한 제1 응축부(200)와 후술될 액체질소공급부(600)와 연결되어 상기 액체질소공급부(600)에서 공급된 액체질소(Liquid Nitrogen, LIN)가 상기 제1 응축부(200)와 상기 제2 응축부(400) 및 상기 액체질소공급부(600)를 순환하여 이동되도록 구성될 수 있다.In addition, the second condensing unit 200 is connected to the above-described first condensing unit 200 and a liquid nitrogen supply unit 600 to be described later, and liquid nitrogen supplied from the liquid nitrogen supply unit 600 (Liquid Nitrogen, LIN). may be configured to circulate and move through the first condensing unit 200 , the second condensing unit 400 , and the liquid nitrogen supply unit 600 .

또한, 상기 제2 응축부(400)는 별도의 기액분리모듈(미도시)을 포함할 수 있으며, 상기 기액분리모듈은 상기 냉매이동배관과 연결되고, 상기 제2 응축부(400)에 유입된 프로세스 가스(Process Gas)와의 열교환에 의해 기화된 질소(Gas Nitrogen, GAN)를 분리하여 배출하도록 구성될 수 있다.In addition, the second condensing unit 400 may include a separate gas-liquid separation module (not shown), wherein the gas-liquid separation module is connected to the refrigerant transfer pipe and introduced into the second condensing unit 400 . It may be configured to separate and discharge nitrogen (Gas Nitrogen, GAN) vaporized by heat exchange with a process gas.

이렇게 배출되는 기화된 질소(Gas Nitrogen, GAN)는 액체질소공급부(600)에서 재사용되거나 별도의 냉동이나 공조시스템에 사용되도록 구성될 수 있어 기화된 질소(Gas Nitrogen, GAN)의 재사용을 통한 운전비용 절감의 효과를 얻을 수 있다.The gaseous nitrogen (Gas Nitrogen, GAN) discharged in this way can be reused in the liquid nitrogen supply unit 600 or configured to be used in a separate refrigeration or air conditioning system, so operating costs through the reuse of vaporized nitrogen (Gas Nitrogen, GAN) savings can be obtained.

상기 제2 분배모듈(500)은 상기 제2 응축부(400)와 연결되어 상기 제2 응축부(400)에서 응축된 VOC와 프로세스 가스(Process Gas)를 분리하여 배출하기 위한 것으로, 상기 제2 분배모듈(400)은 후술될 응축VOC 저장부(700)와 응축라인으로 연결되고, 후술될 질소분리부(800)와 미응축라인으로 연결되도록 구성될 수 있다.The second distribution module 500 is connected to the second condensing unit 400 to separate and discharge VOC and process gas condensed in the second condensing unit 400, and the second The distribution module 400 may be configured to be connected to a condensed VOC storage unit 700 to be described later and a condensation line, and to be connected to a nitrogen separation unit 800 to be described later and a non-condensed line.

구체적으로 상기 제2 응축부(400)에서 응축된 VOC는 상기 제2 분배모듈(500)에 의해 응축라인을 따라 이동되어 응축VOC 저장부(700)에 저장되게 되며, 응축되지 않은 VOC를 포함하는 프로세스 가스(Process Gas)는 상기 제2 분배모듈(500)에 의해 미응축라인을 따라 질소분리부(800)로 이동되도록 구성될 수 있다.Specifically, the VOC condensed in the second condensing unit 400 is moved along the condensing line by the second distribution module 500 to be stored in the condensed VOC storage unit 700, and includes uncondensed VOC. Process gas may be configured to be moved to the nitrogen separation unit 800 along the non-condensed line by the second distribution module 500 .

한편, 상기 제2 분배모듈(500)도 상기 제1 분배모듈(300)과 마찬가지로 상기 제2 응축부(400)와는 별도로 구성되는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 상기 제2 응축부(400)와 일체하여 하나로 구성될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, although the second distribution module 500 has been described as being configured separately from the second condensing unit 400 like the first distribution module 300, it is not limited thereto, and the second condensing unit 400 and Of course, it may be integrally configured as one.

상기 액체질소공급부(600)는 상기 제1 응축부(200) 및 상기 제2 응축부(400)와 연겨로디며 상기 제1 응축부(200)에 저온의 액체질소를 공급하기 위한 것으로, 상기 액체질소공급부(600)는 별도의 냉각 및 저장시스템(미도시)을 구비하여 기체상태의 질소를 액화시켜 -196℃ 이하의 액체질소를 저장하고 이를 상기 제1 응축부(200)에 공급하도록 구성될 수 있다.The liquid nitrogen supply unit 600 is connected to the first condensing unit 200 and the second condensing unit 400 to supply low-temperature liquid nitrogen to the first condensing unit 200, the liquid The nitrogen supply unit 600 is provided with a separate cooling and storage system (not shown) to liquefy gaseous nitrogen to store liquid nitrogen below -196° C. and to supply it to the first condensing unit 200 . can

한편, 상기 액체질소공급부(600)는 전술한 제1 응축부(200)에 저온의 액체질소를 공급하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 제2 응축부(400) 또는 전술한 제1 응축부(200) 및 전술한 제2 응축부(400)에 저온의 액체질소(Liquid Nitrogen, LIN)를 공급하도록 구성될 수도 있다.On the other hand, the liquid nitrogen supply unit 600 has been described as supplying low-temperature liquid nitrogen to the above-described first condensing unit 200, but is not limited thereto, and the above-described second condensing unit 400 or the above-mentioned first It may be configured to supply low-temperature liquid nitrogen (LIN) to the condensing unit 200 and the aforementioned second condensing unit 400 .

또한, 상기 액체질소공급부(600)는 상기 제1 응축부(200)와 상기 제2 응축부(400)에서 기화된 질소를 공급받아 재사용되도록 구성될 수 있으며, 뿐만아니라 후술될 질소분리부(800)로부터 질소를 공급받아 재사용되도록 구성될 수 있다.In addition, the liquid nitrogen supply unit 600 may be configured to receive nitrogen vaporized from the first condensing unit 200 and the second condensing unit 400 to be reused, as well as a nitrogen separation unit 800 to be described later. ) may be configured to be reused by receiving nitrogen from it.

상기 응축VOC 저장부(700)는 상기 제1 분배모듈(300) 및 상기 제2 분배모듈(500)과 연결되어 상기 분배모듈(300, 500)로부터 응축된 VOC를 제공받아 저장하도록 구성될 수 있다.The condensed VOC storage unit 700 is connected to the first distribution module 300 and the second distribution module 500 to receive and store the condensed VOC from the distribution modules 300 and 500 . .

이러한 응축VOC 저장부(700)는 응축된 VOC의 수요처와 연결되어 응축된 VOC를 공급하도록 구성될 수도 있다.The condensed VOC storage unit 700 may be configured to supply the condensed VOC by being connected to a consumer of the condensed VOC.

한편, 상기 응축VOC 저장부(700)는 응축된 VOC가 다시 기화되는 것을 방지하기 위해 별도의 냉각모듈(미도시)을 구비할 수 있으며, 상기 냉각모듈은 전술한 응축기(200, 400)에서 기화된 질소를 이용하여 상기 응축VOC 저장부(700)를 냉각시키도록 구성될 수 있다.On the other hand, the condensed VOC storage unit 700 may include a separate cooling module (not shown) to prevent the condensed VOC from being vaporized again, and the cooling module is vaporized in the condensers 200 and 400 described above. It may be configured to cool the condensed VOC storage unit 700 using the nitrogen.

상기 질소분리부(800)는 상기 제2 분배모듈(500)과 연결되어 프로세스 가스(Process Gas)를 제공받고, 상기 프로세스 가스(Process Gas)에서 질소를 분리하여 배출하도록 구성될 수 있다.The nitrogen separation unit 800 may be configured to be connected to the second distribution module 500 to receive a process gas, and to separate nitrogen from the process gas and discharge it.

이러한 질소분리부(800)는 압력 변동을 이용하여 흡착 속도 차에 의해 질소 성분을 분리하는 PSA(Pressure Swing Absorption) 방식 또는 투과 속도 차에 의해 질소 성분을 분리하는 Membrane 방식 중 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다.The nitrogen separation unit 800 includes any one of a PSA (Pressure Swing Absorption) method for separating nitrogen components by an adsorption rate difference using pressure fluctuations or a Membrane method for separating nitrogen components by a permeation rate difference. can be

또한, 상기 질소분리부(800)에 의해 분리된 질소는 전술한 액체질소공급부(600)에 공급되거나, 별도의 냉동시스템 등에 공급되도록 구성될 수 있다.In addition, the nitrogen separated by the nitrogen separation unit 800 may be supplied to the liquid nitrogen supply unit 600 described above, or may be configured to be supplied to a separate refrigeration system or the like.

한편, 상기 질소분리부(800)는 후술될 VOC 배출부(900)와 연결되어 질소가 분리된 프로세스 가스(Process Gas)를 공급하도록 구성될 수 있다.On the other hand, the nitrogen separation unit 800 may be configured to supply a process gas from which nitrogen is separated by being connected to a VOC discharge unit 900 to be described later.

상기 VOC 배출부(900)는 상기 질소분리부(800)로부터 질소가 분리된 프로세스 가스(Process Gas)를 제공받고, 상기 프로세스 가스(Process Gas)의 배출여부를 판단하도록 구성될 수 있다.The VOC discharge unit 900 may be configured to receive a process gas in which nitrogen is separated from the nitrogen separation unit 800 and determine whether the process gas is discharged.

구체적으로, 상기 VOC 배출부(900)는 제공받은 프로세스 가스(Process Gas)의 VOC농도를 감지하는 농도감지모듈(미도시)을 포함할 수 있으며, 상기 농도감지모듈에서 감지된 VOC농도 값이 기설정된 농도 값 이하인 경우에는 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 대기로 배출하고, 상기 감지된 VOC농도 값이 기설정된 농도 값을 초과하는 경우에는 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 상기 VOC 유입부(100)로 다시 이동시키도록 구성될 수 있다.Specifically, the VOC discharge unit 900 may include a concentration detection module (not shown) for detecting the VOC concentration of the provided process gas, and the VOC concentration value detected by the concentration detection module is When the concentration value is less than the set concentration value, the process gas is discharged to the atmosphere, and when the sensed VOC concentration value exceeds the preset concentration value, the process gas is introduced into the VOC inlet (100). It can be configured to move back to

한편, 본 개시에 의한 휘발성 유기화합물 회수 시스템은 각 구성요소를 연결하는 파이프라인 등에 온도나 압력 또는 농도를 감지하는 센서가 더 구비될 수 있으며, 상기 센서와 연동되는 컨트롤밸브가 더 구비될 수 있음은 물론이다.On the other hand, the volatile organic compound recovery system according to the present disclosure may further include a sensor for sensing temperature, pressure, or concentration in a pipeline connecting each component, and a control valve interlocking with the sensor may be further provided. is of course

이러한 컨트롤밸브는 유량을 감지하고 조절하도록 구성될 수 있는데, 예를 들어, 상기 컨트롤밸브는 몸체유닛, 유량센서, 유량조절유닛, 기어유닛, 레버유닛을 포함하여 구성될 수 있다.The control valve may be configured to sense and adjust the flow rate. For example, the control valve may include a body unit, a flow rate sensor, a flow rate control unit, a gear unit, and a lever unit.

상기 몸체유닛은 유입구와 배출구가 구비되고, 상기 유입구와 배출구에 연통되는 유로가 내부에 형성되어 있으며, 상기 유량센서는 상기 유로에 흐르는 유량을 감지한다.The body unit is provided with an inlet and an outlet, a flow path communicating with the inlet and the outlet is formed therein, and the flow sensor detects a flow rate flowing through the flow path.

상기 유량조절유닛은 상기 유로가 형성된 상기 몸체유닛 내부에 슬라이딩 이동가능하게 설치되며, 슬라이딩 이동 시 상기 유로를 선택적으로 개폐시켜 상기 유로에 통과되는 유체의 유량이 조절되도록 구성될 수 있다.The flow rate control unit may be slidably installed inside the body unit in which the flow path is formed, and selectively open and close the flow path during sliding movement to adjust the flow rate of the fluid passing through the flow path.

상기 기어유닛은 상기 몸체유닛의 측면에 결합되고, 상기 유량조절유닛이 상기 몸체유닛에서 슬라이딩 이동되도록 상기 유량조절유닛에 결합된 기어체를 내부에 구비한다.The gear unit is coupled to a side surface of the body unit, and has a gear body coupled to the flow rate control unit therein so that the flow rate control unit slides in the body unit.

상기 레버유닛은 상기 기어체와 일단이 결합되고, 상기 기어유닛에서 회전가능하게 구비된 회전축에 타단이 연결되며, 외력에 의해 상기 회전축을 회전시켜 상기 유로를 통과하는 상기 유체가 설정된 유량으로 통과되도록 상기 유량조절유닛을 제어한다.The lever unit has one end coupled to the gear body, the other end is connected to a rotation shaft rotatably provided in the gear unit, and rotates the rotation shaft by an external force so that the fluid passing through the flow path passes at a set flow rate. The flow control unit is controlled.

한편, 상기 레버유닛과 연결되는 구동유닛을 더 구비하여 소정의 신호에 의해 원격으로 상기 레버유닛이 작동되도록 구성될 수 있다.On the other hand, by further comprising a driving unit connected to the lever unit may be configured to remotely operate the lever unit by a predetermined signal.

또한, 상기 컨트롤밸브는 온도, 압력, 농도 등을 바탕으로 최적의 유량을 제어하도록 구성될 수 있음은 물론이다.In addition, of course, the control valve may be configured to control the optimal flow rate based on temperature, pressure, concentration, and the like.

또한, 상기 파이프라인의 유체 또는 기체의 온도나 압력 또는 농도의 데이터를 전송받아 통합적으로 모니터링할 수 있는 모니터링 장치를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, it may be configured to further include a monitoring device capable of integrally monitoring by receiving data of the temperature, pressure, or concentration of the fluid or gas in the pipeline.

또한, 각 파이프라인에는 각 센서의 더욱 정밀한 감지를 위해 노이즈제거 유닛을 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, each pipeline may be configured to further include a noise removal unit for more precise detection of each sensor.

도 2를 참조하여 예를 들면, 상기 노이즈제거 유닛에서는 소정의 시간 간격으로 노이즈가 포함된 데이터를 샘플링하고, 샘플링된 데이터에 대해 그 직전에 샘플링된 데이터와 비교하여 그 값들간의 차이가 소정의 범위 내에 있는 경우에는 후에 샘플링된 데이터를 채택하고, 상기 값들간의 차이가 소정의 범위를 벗어나는 경우에는 그 직전에 샘플링한 데이터를 채택하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2 , for example, the noise removing unit samples data including noise at predetermined time intervals, and compares the sampled data with data sampled immediately before that to determine a difference between the values. If it is within the range, data sampled later is adopted, and when the difference between the values is out of a predetermined range, data sampled immediately before may be adopted.

구체적으로 상기 소정의 범위를 A라고 하는 경우, 샘플링된 데이터의 차의 절댓값이 A보다 작은 경우에는 후에 샘플링된 데이터는 노이즈가 없는 것으로 판단하여 채택하나, 샘플링된 데이터의 차의 절댓값이 A보다 큰 경우에는 후에 샘플링된 데이터는 노이즈가 포함된 것으로 판단하여 채택하지 않고 전에 샘플링된 데이터를 채택하도록 구성할 수 있을 것이다.Specifically, when the predetermined range is A, if the absolute value of the difference between the sampled data is smaller than A, the data sampled later is determined to be free of noise and adopted, but the absolute value of the difference between the sampled data is larger than A In this case, it may be configured to adopt the previously sampled data rather than determining that the data sampled later contains noise.

한편, 샘플링 시간 간격과 데이터의 차의 절댓값은 변경 가능하며, 일반적으로 신호 처리에 쓰이는 밴드패스 필터 등을 이용하여 노이즈를 제거할 수 도 있을 것이다.On the other hand, the absolute value of the difference between the sampling time interval and the data can be changed, and noise may be removed by using a bandpass filter generally used for signal processing.

<본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 회수 방법><Volatile organic compound recovery method according to an embodiment of the present disclosure>

도 3 내지 도5를 참조하면, 본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 휘수 방법은,3 to 5, the volatile organic compound volatilization method according to an embodiment of the present disclosure,

휘발성 유기화합물이 포함된 프로세스 가스(Process Gas)가 VOC 유입부(100)에 의해 유입되는 단계(S101); 제1 응축부(200)에서 상기 유입된 프로세스 가스(Process Gas)를 냉각하여 상기 프로세스 가스(Process Gas)에 포함된 VOC를 응축하는 단계(S102); 제1 분배모듈(300)에 의해 상기 제1 응축부(200)에서 응축된 VOC는 응축VOC 저장부(700)로 배출되고, 프로세스 가스(Process Gas)는 제2 응축부(400)로 배출되는 단계(S103); 제2 응축부(400)에서 유입된 프로세스 가스(Process Gas)를 냉각하여 상기 프로세스 가스(Process Gas)에 포함된 VOC를 응축하는 단계(S104); 제2 분배모듈(500)에 의해 상기 제2 응축부(400)에서 응축된 VOC는 응축VOC 저장부(700)로 배출되고, 프로세스 가스(Process Gas)는 질소분리부(800)로 배출되는 단계(S105); 질소분리부(800)에 의해 유입된 프로세스 가스(Process Gas)의 질소가 분리된 후, 질소가 분리된 프로세스 가스(Process Gas)는 VOC 배출부(900)로 배출되는 단계(S106); 및 VOC 배출부(900)에서 유입된 프로세스 가스(Process Gas)의 배출여부를 판단하는 단계(S107); 를 포함하는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.The process gas (Process Gas) containing the volatile organic compound is introduced by the VOC inlet 100 (S101); Condensing the VOC contained in the process gas (Process Gas) by cooling the introduced process gas (Process Gas) in the first condensing unit 200 (S102); The VOC condensed in the first condensing unit 200 by the first distribution module 300 is discharged to the condensed VOC storage unit 700 , and the process gas is discharged to the second condensing unit 400 . step (S103); cooling the process gas introduced from the second condensing unit 400 to condense the VOC contained in the process gas (S104); VOC condensed in the second condensing unit 400 by the second distribution module 500 is discharged to the condensed VOC storage unit 700 , and the process gas is discharged to the nitrogen separating unit 800 . (S105); After nitrogen of the process gas introduced by the nitrogen separation unit 800 is separated, the nitrogen-separated process gas (Process Gas) is discharged to the VOC discharge unit 900 (S106); and determining whether the process gas introduced from the VOC discharge unit 900 is discharged (S107); It may be configured as comprising a.

한편, 도 4를 참조하면, 상기 S107 단계는Meanwhile, referring to FIG. 4 , the step S107 is

프로세스 가스(Process Gas)의 VOC농도를 감지하는 단계(S107a); 상기 감지된 VOC농도 값을 기설정된 농도 값과 비교하는 단계(S107b); 및 상기 감지된 VOC농도 값이 기설정된 농도 값 이하인 경우에 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 대기로 배출하는 단계(S107c); 를 포함하는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.Detecting the VOC concentration of the process gas (Process Gas) (S107a); comparing the sensed VOC concentration value with a preset concentration value (S107b); and discharging the process gas to the atmosphere when the sensed VOC concentration value is less than or equal to a preset concentration value (S107c); It may be configured as comprising a.

또한, 도 5를 참조하면, 상기 S107 단계는In addition, referring to FIG. 5 , the step S107 is

프로세스 가스(Process Gas)의 VOC농도를 감지하는 단계(S107a); 상기 감지된 VOC농도 값을 기설정된 농도 값과 비교하는 단계(S107b); 및 상기 감지된 VOC농도 값이 기설정된 농도 값을 초과하는 경우에 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 VOC 유입부(100)로 이동시키는 단계(S107d); 를 포함하는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.Detecting the VOC concentration of the process gas (Process Gas) (S107a); comparing the sensed VOC concentration value with a preset concentration value (S107b); and moving the process gas to the VOC inlet 100 when the sensed VOC concentration value exceeds a preset concentration value (S107d); It may be configured as comprising a.

이에 따라, 본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 회수 시스템 및 방법은, Accordingly, the volatile organic compound recovery system and method according to an embodiment of the present disclosure,

액체질소와 VOC가 직접 접촉하지 않기 때문에 응축된 VOC와 기화된 질소는 재활용이 가능하다는 이점이 있으며, 폐수발생이 없고 산, 다이옥신 등의 추가 오염이 없으며, 점화원이 없기 때문에 방폭설비 구축이 용이하다는 이점이 있다.Since liquid nitrogen and VOC do not come into direct contact, condensed VOC and vaporized nitrogen have the advantage that they can be recycled, there is no wastewater generation, there is no additional pollution such as acid and dioxin, and there is no ignition source, so it is easy to construct explosion-proof facilities. There is an advantage.

또한, 설비 구성이 심플하여 운전 조작이 간단하므로 운영인력 감소 및 유지관리가 용이하고, 기화된 질소의 재사용으로 운전비용 절감이 가능하다는 이점이 있으며, 기존에 운영중인 흡수, 흡착설비의 전 단계에 설치하여 함께 사용할 수 있어 활용성이 크다는 이점이 있다.In addition, because the facility configuration is simple and operation is simple, there is an advantage of reducing the number of operating personnel and easy maintenance, and it is possible to reduce operating costs by reusing vaporized nitrogen. It has the advantage of being highly usable because it can be installed and used together.

이상 본 개시의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described above with reference to the drawings according to the embodiment of the present disclosure, it is possible for those of ordinary skill in the art to make various applications, modifications and adaptations within the scope of the present invention based on the above contents. will be.

1000 : 본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 회수 시스템
S1000 : 본 개시의 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 회수 방법
100 : VOC 유입부 200 : 제1 응축부
300 : 제1 분배모듈 400 : 제2 응축부
500 : 제2 분배모듈 600 : 액체질소공급부
700 : 응축VOC 저장부 800 : 질소분리부
900 : VOC 배출부
1000: Volatile organic compound recovery system according to an embodiment of the present disclosure
S1000: Volatile organic compound recovery method according to an embodiment of the present disclosure
100: VOC inlet 200: first condensing unit
300: first distribution module 400: second condensing unit
500: second distribution module 600: liquid nitrogen supply unit
700: condensed VOC storage unit 800: nitrogen separation unit
900: VOC exhaust

Claims (9)

휘발성 유기화합물(이하, VOC)이 포함된 프로세스 가스(Process Gas)를 유입시키는 VOC 유입부(100);
상기 VOC 유입부(100)와 연결되어 프로세스 가스(Process Gas)를 제공받고, 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 냉각시켜 상기 프로세스 가스(Process Gas)에 포함된 VOC를 응축하는 제1 응축부(200);
상기 제1 응축부(200)와 연결되어 상기 제1 응축부(200)에서 응축된 VOC와 프로세스 가스(Process Gas)를 분리하여 배출하는 제1 분배모듈(300);
상기 제1 분배모듈(300)과 연결되어 프로세스 가스(Process Gas)를 제공받고, 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 냉각시켜 상기 프로세스 가스(Process Gas)에 포함된 VOC를 응축하는 제2 응축부(400);
상기 제2 응축부(400)와 연결되어 상기 제2 응축부(400)에서 응축된 VOC와 프로세스 가스(Process Gas)를 분리하여 배출하는 제2 분배모듈(500);
상기 제1 응축부(200) 및 상기 제2 응축부(400)와 연결되며 상기 제1 응축부(200)에 저온의 액체질소를 공급하는 액체질소공급부(600);
상기 제1 분배모듈(300) 및 상기 제2 분배모듈(500)과 연결되며 상기 분배모듈(300, 500)로부터 응축된 VOC를 제공받아 저장하는 응축VOC 저장부(700);
상기 제2 분배모듈(500)과 연결되어 프로세스 가스(Process Gas)를 제공받고, 상기 프로세스 가스(Process Gas)에서 질소를 분리하여 배출하는 질소분리부(800); 및
상기 질소분리부(800)로부터 질소가 분리된 프로세스 가스(Process Gas)를 제공받고, 상기 프로세스 가스(Process Gas)의 배출여부를 판단하는 VOC 배출부(900); 를 포함하고,
상기 제1 응축부(200) 및 상기 제2 응축부(400)는 기액분리모듈을 구비하고, 상기 응축부(200, 400)에 유입된 프로세스 가스(Process Gas)와의 열교환에 의해 기화된 질소를 분리하여 상기 액체질소공급부(600)에 공급하며,
상기 제1 응축부(200)와 상기 제2 응축부(400)는 내부에 극저온의 액체질소가 이동되는 적어도 하나 이상의 냉매이동배관이 구비되며, 상기 응축부(200, 400)에 유입된 프로세스 가스(Process Gas)는 상기 냉매이동배관을 이동하는 극저온의 액체질소에 의해 간접냉각되어 상기 프로세스 가스(Process Gas)에 포함된 VOC가 응축되는 것을 특징으로 하고,
상기 제1 응축부(200)와 상기 제2 응축부(400) 및 상기 액체질소공급부(600)는 서로 연결되어 상기 액체질소공급부(600)에서 공급된 저온의 액체질소는 상기 제1 응축부(200)와 상기 제2 응축부(400) 및 상기 액체질소공급부(600)간 순환되는 것을 특징으로 하고,
상기 제1 분배모듈(300)은 상기 응축VOC 저장부(700)와 응축라인으로 연결되고 상기 제2 응축부(400)와는 미응축라인으로 연결되며, 상기 제1 응축부(200)에서 응축된 VOC는 상기 제1 분배모듈(300)에 의해 응축라인을 따라 이동되어 상기 응축VOC 저장부(700)에 저장되고, 응축되지 않은 VOC를 포함하는 프로세스 가스(Process Gas)는 상기 제1 분배모듈(300)에 의해 미응축라인을 따라 이동되어 제2 응축부(400)에서 다시 냉각되는 것을 특징으로 하고,
상기 제2 분배모듈(500)은 상기 응축VOC 저장부(700)와 응축라인으로 연결되고 상기 질소분리부(800)와 미응축라인으로 연결되며, 상기 제2 응축부(400)에서 응축된 VOC는 상기 제2 분배모듈(500)에 의해 응축라인을 따라 이동되어 상기 응축VOC 저장부(700)에 저장되고, 응축되지 않은 VOC를 포함하는 프로세스 가스(Process Gas)는 상기 제2 분배모듈(500)에 의해 미응축라인을 따라 상기 질소분리부(800)로 이동되는 것을 특징으로 하고,
상기 액체질소공급부(600)는 별도의 냉각 및 저장시스템을 구비하여 상기 제1 응축부(200)와 상기 제2 응축부(400)에서 기화된 질소 및 상기 질소분리부(800)에서 분리된 질소를 공급받아 기체상태의 질소를 액화시켜 상기 제1 응축부(200)에 공급하며,
상기 응축VOC 저장부(700)는 응축된 VOC가 다시 기화되는 것을 방지하기 위해 별도의 냉각모듈을 구비하고, 상기 냉각모듈은 상기 제1 응축부(200)와 상기 제2 응축부(400)에서 기화된 질소를 이용하여 상기 응축VOC 저장부(700)를 냉각시키는 것을 특징으로 하고,
상기 질소분리부(800)는 PSA(Pressure Swing Absorption) 방식 또는 Membrane 방식 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 VOC 배출부(900)는 제공받은 프로세스 가스(Process Gas)의 VOC농도를 감지하는 농도감지모듈을 포함하여 상기 감지된 VOC농도 값이 기설정된 농도 값 이하인 경우에는 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 대기로 배출하고, 상기 감지된 VOC농도 값이 기설정된 농도 값을 초과하는 경우에는 상기 프로세스 가스(Process Gas)를 상기 VOC 유입부(100)로 다시 이동시키는 것을 특징으로 하고,
상기 VOC 배출부(900)는 상기 농도감지모듈의 노이즈를 제거하여 정밀성을 높이는 노이즈제거유닛을 더 포함하고, 상기 노이즈제거유닛은 소정의 시간 간격으로 노이즈가 포함된 데이터를 샘플링하고, 샘플링된 데이터에 대해 그 직전에 샘플링된 데이터와 비교하여 그 값들간의 차이가 소정의 범위 내에 있는 경우에는 후에 샘플링된 데이터를 채택하고, 상기 값들간의 차이가 소정의 범위를 벗어나는 경우에는 그 직전에 샘플링된 데이터를 채택하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물 회수 시스템.
a VOC inlet 100 for introducing a process gas containing a volatile organic compound (hereinafter, VOC);
The first condensing unit 200 is connected to the VOC inlet 100 to receive process gas, and cools the process gas to condense the VOC included in the process gas. );
a first distribution module 300 connected to the first condensing unit 200 to separate and discharge VOC and process gas condensed in the first condensing unit 200;
A second condensing unit ( 400);
a second distribution module 500 connected to the second condensing unit 400 to separate and discharge VOC and process gas condensed in the second condensing unit 400;
a liquid nitrogen supply unit 600 connected to the first condensing unit 200 and the second condensing unit 400 and supplying low-temperature liquid nitrogen to the first condensing unit 200;
a condensed VOC storage unit 700 connected to the first distribution module 300 and the second distribution module 500 and receiving and storing the condensed VOC from the distribution modules 300 and 500;
a nitrogen separation unit 800 connected to the second distribution module 500 to receive a process gas, and to separate and discharge nitrogen from the process gas; and
a VOC discharge unit 900 that receives a process gas from which nitrogen is separated from the nitrogen separation unit 800 and determines whether the process gas is discharged; including,
The first condensing unit 200 and the second condensing unit 400 include a gas-liquid separation module, and vaporized nitrogen by heat exchange with the process gas introduced into the condensing units 200 and 400 . separated and supplied to the liquid nitrogen supply unit 600,
The first condensing unit 200 and the second condensing unit 400 are provided with at least one refrigerant transfer pipe through which cryogenic liquid nitrogen is moved therein, and the process gas introduced into the condensing units 200 and 400 . (Process Gas) is indirectly cooled by cryogenic liquid nitrogen moving the refrigerant transfer pipe, characterized in that the VOC contained in the process gas (Process Gas) is condensed,
The first condensing unit 200, the second condensing unit 400, and the liquid nitrogen supply unit 600 are connected to each other so that the low-temperature liquid nitrogen supplied from the liquid nitrogen supply unit 600 is converted into the first condensing unit ( 200) and the second condensing unit 400 and the liquid nitrogen supply unit 600, characterized in that it circulates,
The first distribution module 300 is connected to the condensed VOC storage unit 700 by a condensing line, and is connected to the second condensing unit 400 by a non-condensing line, and is condensed in the first condensing unit 200 . VOC is moved along the condensing line by the first distribution module 300 and stored in the condensed VOC storage unit 700, and the process gas including uncondensed VOC is stored in the first distribution module ( It is moved along the non-condensed line by 300) and is cooled again in the second condensing unit 400,
The second distribution module 500 is connected to the condensed VOC storage unit 700 and a condensing line, and is connected to the nitrogen separating unit 800 and a non-condensed line through a non-condensed line, and the VOC condensed in the second condensing unit 400 . is moved along the condensing line by the second distribution module 500 and stored in the condensed VOC storage unit 700 , and the process gas including uncondensed VOC is stored in the second distribution module 500 . ), characterized in that it is moved to the nitrogen separation unit 800 along the non-condensing line,
The liquid nitrogen supply unit 600 includes a separate cooling and storage system, so that the nitrogen vaporized in the first condensing unit 200 and the second condensing unit 400 and the nitrogen separated in the nitrogen separating unit 800 are separated. is supplied to liquefy gaseous nitrogen and supplied to the first condensing unit 200,
The condensed VOC storage unit 700 includes a separate cooling module to prevent the condensed VOC from being vaporized again, and the cooling module is configured in the first condensing unit 200 and the second condensing unit 400 . It is characterized in that the condensed VOC storage unit 700 is cooled using vaporized nitrogen,
The nitrogen separation unit 800 is characterized in that it includes any one of a PSA (Pressure Swing Absorption) method or a Membrane method,
The VOC discharge unit 900 includes a concentration detection module for detecting the VOC concentration of the provided process gas, and when the sensed VOC concentration value is less than or equal to a preset concentration value, the process gas It is discharged to the atmosphere, and when the detected VOC concentration value exceeds a preset concentration value, the process gas is moved back to the VOC inlet 100 ,
The VOC discharge unit 900 further includes a noise removal unit for increasing precision by removing the noise of the concentration sensing module, and the noise removal unit samples data containing noise at predetermined time intervals, and the sampled data In comparison with the data sampled immediately before, if the difference between the values is within a predetermined range, the data sampled later is adopted, and if the difference between the values is out of the predetermined range, the data sampled immediately before A volatile organic compound recovery system configured to take data.
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