KR102434675B1 - VOC removal system and its control method thereof - Google Patents

VOC removal system and its control method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102434675B1
KR102434675B1 KR1020200056849A KR20200056849A KR102434675B1 KR 102434675 B1 KR102434675 B1 KR 102434675B1 KR 1020200056849 A KR1020200056849 A KR 1020200056849A KR 20200056849 A KR20200056849 A KR 20200056849A KR 102434675 B1 KR102434675 B1 KR 102434675B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voc
air
rotor
removal system
fan
Prior art date
Application number
KR1020200056849A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210138881A (en
Inventor
김성천
하종필
조일흠
김동권
오동훈
민유선
김재현
최영채
강경태
Original Assignee
주식회사 신성이엔지
삼성물산 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 신성이엔지, 삼성물산 주식회사 filed Critical 주식회사 신성이엔지
Priority to KR1020200056849A priority Critical patent/KR102434675B1/en
Publication of KR20210138881A publication Critical patent/KR20210138881A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102434675B1 publication Critical patent/KR102434675B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75Multi-step processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0438Cooling or heating systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0454Controlling adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8678Removing components of undefined structure
    • B01D53/8687Organic components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40088Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
    • B01D2259/4009Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating using hot gas
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Abstract

본 발명의 VOC 제거 시스템은, 흡착존과, 냉각존과, 탈착존으로 구분된 VOC 처리 로터; 공기 내 포함된 VOC가 상기 VOC 처리 로터의 흡착존에 흡착하도록 공기를 압송하는 처리팬; VOC 처리 로터의 탈착존에 부착된 VOC를 역방향으로 열풍을 불어 탈착시키는 재생팬; 탈착존을 통과한 공기를 승온시키는 히터; 및 VOC를 분해하는 촉매 산화기;를 포함하되, VOC 제거 시스템의 초기 가동시 상기 촉매 산화기로 유입되는 공기의 온도가 설정치에 도달해야만 운전을 시작하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 촉매 산화기로 유입되는 공기가 설정 온도에 도달하기까지 재생팬만 가동하는 무부하 운전을 실시하여 촉매 산화기의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.
The VOC removal system of the present invention comprises: a VOC treatment rotor divided into an adsorption zone, a cooling zone, and a desorption zone; a treatment fan for pressurizing air so that the VOC contained in the air is adsorbed to the adsorption zone of the VOC treatment rotor; a regeneration fan that blows hot air in a reverse direction to desorb VOCs attached to the desorption zone of the VOC treatment rotor; a heater for raising the temperature of the air passing through the desorption zone; and a catalytic oxidizer for decomposing VOC; but, when the VOC removal system is initially operated, the operation starts only when the temperature of the air flowing into the catalytic oxidizer reaches a set value.
Accordingly, there is an effect of improving the durability of the catalytic oxidizer by performing a no-load operation in which only the regeneration fan is operated until the air flowing into the catalytic oxidizer reaches a set temperature.

Description

VOC 제거 시스템 및 이의 제어방법{VOC removal system and its control method thereof}VOC removal system and its control method {VOC removal system and its control method thereof}

본 발명은 VOC 제거 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡착제의 내구성을 보호를 위한 VOC 제거 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a VOC removal system and a control method thereof, and more particularly, to a VOC removal system for protecting durability of an adsorbent and a control method thereof.

일반적으로, 도장시설, 반도체 또는 LCD 패널과 제조공정, 세탁소의 경우 다량의 VOC 발생으로 인하여 이를 처리하기 위한 VOC 제거 시스템을 별도로 구축하여 운영하고 있다.In general, in the case of painting facilities, semiconductor or LCD panels, manufacturing processes, and laundry, a VOC removal system is separately constructed and operated to deal with the generation of a large amount of VOC.

또한, 클린룸 내의 공기 조화를 수행하는 다양한 장치 등이 개발되었으며, 그중에서도 반도체 및 LCD 패널의 불량품 원인 물질인 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds; 이하 'VOC'라 함)이 클린룸으로 유입되는 것을 처리하는 VOC 저감 장치가 개발되었다.In addition, various devices for air conditioning in the clean room have been developed, and among them, volatile organic compounds (VOC), which are the cause of defective products in semiconductors and LCD panels, are treated in the clean room. A VOC reduction device has been developed.

전술한 문제점을 극복하기 위한 VOC 저감 장치로는, 공기 내에 포함된 VOC를 흡착할 수 있는 로터를 유로에 구비하여 상기 로터에 흡착된 VOC를 냉각과정과 탈착과정을 통해 공기에서 분리되는 방식이 있다.As a VOC reduction device for overcoming the above-mentioned problems, there is a method in which a rotor capable of adsorbing VOC contained in air is provided in a flow path, and the VOC adsorbed to the rotor is separated from the air through a cooling process and a desorption process. .

이와 같은 VOC 저감 장치에 관한 대표적인 예가 본 출원인이 선출원한 하기 특허문헌 1(이하, '종래기술'이라 한다)의 'VOC 저감 장치 및 이의 제어방법'에 개시되어 있다.A representative example of such a VOC reducing device is disclosed in 'VOC reducing device and its control method' of Patent Document 1 (hereinafter referred to as 'prior art') previously applied by the present applicant.

이러한 종래기술은, 외기가 흡입되는 유로에 흡착존, 냉각존, 재생존으로 구성된 VOC 처리 로터가 회전하도록 구비되고, 유로 내 공기가 상기 VOC 처리 로터를 통과함으로써, 공기 내 포함된 VOC를 상기 VOC 처리 로터에 흡착시키며, VOC 처리 로터에 부착된 VOC를 역방향으로 열풍을 불어 탈착시키고, 탈착된 VOC를 외부로 날려 보냄으로써 상기 VOC 처리 로터가 재사용 가능하도록 순환공정을 구성하는 방식이다.In this prior art, a VOC processing rotor composed of an adsorption zone, a cooling zone, and a regeneration zone is provided to rotate in a flow path through which external air is sucked, and air in the flow path passes through the VOC processing rotor, thereby converting VOCs contained in the air into the VOCs. This is a method of configuring a circulation process so that the VOC treatment rotor can be reused by adsorbing it to the treatment rotor, desorbing the VOC attached to the VOC treatment rotor by blowing hot air in the reverse direction, and blowing the desorbed VOC to the outside.

그러나, 종래기술 1의 VOC 저감 장치는, 탈착된 VOC를 분해하기 위한 별도의 VOC 분해 설비를 필요로 하여 유지보수 및 설치비용이 증가되는 단점이 있었다.However, the VOC reduction device of prior art 1 has a disadvantage in that it requires a separate VOC decomposition facility for decomposing the desorbed VOC, thereby increasing maintenance and installation costs.

더욱이, 탈착된 VOC는 고농도의 VOC이므로 이를 처리하기 위한 VOC 분해 설비의 유지비용에 의해 운전비가 상승하는 문제점을 안게 된다.Furthermore, since the desorbed VOC is a high concentration of VOC, there is a problem in that the operating cost increases due to the maintenance cost of the VOC decomposition facility for treating it.

종래기술의 1의 문제점을 개선하기 위해 본 출원인은 특허문헌 2(이하, '종래기술 2'이라 한다)의 'VOC 제거 시스템'을 제안하였다.In order to improve the problem of prior art 1, the present applicant has proposed a 'VOC removal system' of Patent Document 2 (hereinafter referred to as 'prior art 2').

이러한 종래기술 2의 VOC 저감 시스템은 흡착존과, 냉각존과, 재생존 및 분해존으로 구분된 VOC 처리 로터, VOC를 분해하는 촉매 산화기로 구성된다.The VOC reduction system of Prior Art 2 is composed of an adsorption zone, a cooling zone, a VOC treatment rotor divided into a regeneration zone and a decomposition zone, and a catalytic oxidizer for decomposing VOC.

그러나, 종래기술 2의 VOC 저감 시스템은, 촉매 산화기의 촉매는 저온에서 VOC를 흡착하는 특성이 있으므로 촉매의 설정 온도에 도달 시에 반응속도가 매우 빠르게 진행되는 문제점이 있다.However, in the VOC reduction system of the prior art 2, the catalyst of the catalytic oxidizer has a characteristic of adsorbing VOC at a low temperature, so there is a problem in that the reaction rate proceeds very quickly when the set temperature of the catalyst is reached.

이때, 흡착된 다량의 VOC가 탈착되면서 촉매에 열 충격을 가하여 촉매 산화기의 내구성을 하락시키게 된다.At this time, as a large amount of adsorbed VOC is desorbed, thermal shock is applied to the catalyst, thereby reducing the durability of the catalyst oxidizer.

또한, 종래기술 1은 VOC의 변동에 상관없이 일률적으로 운전이 이루어져 과도하게 에너지가 소모되는 문제점이 있다. 이 경우 운전비가 상승한다.In addition, prior art 1 has a problem in that energy is consumed excessively because the operation is uniformly performed regardless of the fluctuation of VOC. In this case, the operating cost increases.

따라서, 촉매 산화기의 내구성을 향상시킴과 동시에 에너지 소모를 절감하는 개선된 형태의 VOC 제거 시스템 및 이의 제어방법의 개발이 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a demand for the development of an improved VOC removal system and a control method therefor that improve the durability of the catalytic oxidizer and reduce energy consumption.

공개특허공보 제2009-0088586호(2009.08.20. 공개)Publication No. 2009-0088586 (published on August 20, 2009) 등록특허공보 제10-18874478호(2018.06.06. 등록)Registered Patent Publication No. 10-18874478 (Registered on June 6, 2018)

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 촉매 산화기로 유입되는 공기가 설정 온도에 도달하기까지 재생팬만 가동하는 무부하 운전을 실시하여 촉매 산화기의 내구성을 향상시키는 VOC 제거 시스템 및 이의 제어방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to improve the durability of the catalytic oxidizer by performing a no-load operation in which only the regeneration fan is operated until the air flowing into the catalytic oxidizer reaches a set temperature. An object of the present invention is to provide a VOC removal system and a method for controlling the same.

또한, 본 발명의 다른 목적은 VOC의 농도에 따라 급기 풍량을 조절을 통해 에너지 소모를 절감하는 VOC 제거 시스템 및 이의 제어방법을 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a VOC removal system and a control method thereof for reducing energy consumption by controlling the air supply air volume according to the concentration of VOC.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 VOC 제거 시스템은, 흡착존과, 냉각존과, 탈착존으로 구분된 VOC 처리 로터; 공기 내 포함된 VOC가 상기 VOC 처리 로터의 흡착존에 흡착하도록 공기를 압송하는 처리팬; VOC 처리 로터의 탈착존에 부착된 VOC를 역방향으로 열풍을 불어 탈착시키는 재생팬; 탈착존을 통과한 공기를 승온시키는 히터; 및 VOC를 분해하는 촉매 산화기;를 포함하되, VOC 제거 시스템의 초기 가동시 상기 촉매 산화기로 유입되는 공기의 온도가 설정치에 도달해야만 운전을 시작하는 것을 특징으로 한다.The VOC removal system of the present invention for achieving the above object, the VOC treatment rotor divided into an adsorption zone, a cooling zone, and a desorption zone; a treatment fan that pressurizes air so that the VOC contained in the air is adsorbed to the adsorption zone of the VOC treatment rotor; a regeneration fan that blows hot air in a reverse direction to desorb VOCs attached to the desorption zone of the VOC treatment rotor; a heater for increasing the temperature of the air passing through the desorption zone; and a catalytic oxidizer for decomposing VOC; but, when the VOC removal system is initially operated, the operation starts only when the temperature of the air flowing into the catalytic oxidizer reaches a set value.

또한, 상기 설정치에 도달하기까지 상기 히터와 재생팬만 구동하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that only the heater and the regeneration fan are driven until the set value is reached.

또한, 상기 설정치 이상이면 상기 로터와 처리팬을 구동하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the rotor and the processing fan are driven when the set value is higher.

또한, 상기 설정치는 90℃~110℃인 것을 특징으로 한다.In addition, the set value is characterized in that 90 ℃ ~ 110 ℃.

또한, 상기 로터와 처리팬 구동 후 상기 흡착존 통과 전 또는 통과 후 공기의 VOC 농도값에 따라 상기 처리팬의 회전수를 조정하는 것을 특징으로 한다.In addition, after the rotor and the treatment fan are driven, the rotation speed of the treatment fan is adjusted according to the VOC concentration value of the air before or after passing through the adsorption zone.

본 발명의 VOC 제거 시스템의 제어방법은,The control method of the VOC removal system of the present invention,

Ⅰ) 재생팬을 구동하는 단계;I) driving the regeneration fan;

Ⅱ) 히터를 구동하는 단계;II) driving the heater;

Ⅲ) 촉매 산화기로 유입되는 공기의 온도가 설정치 이상인지를 판단하는 단계;III) determining whether the temperature of the air flowing into the catalytic oxidizer is equal to or greater than a set value;

Ⅳ) 상기 설정치 이상이면 로터와 처리팬을 구동하며 설정치에 도달하지 못하면 상기 Ⅰ)단계로 돌아가는 것을 특징으로 한다.Ⅳ) If it exceeds the set value, the rotor and the processing fan are driven, and if the set value is not reached, the process returns to step I).

또한, 상기 설정치는 90℃~110℃인 것을 특징으로 한다.In addition, the set value is characterized in that 90 ℃ ~ 110 ℃.

또한, Ⅳ) 단계 후, 상기 로터와 처리팬 구동 후 상기 로터의 흡착존 통과 전 공기 또는 통과 후 공기의 VOC 농도값에 따라 상기 처리팬의 회전수를 조정하는 Ⅴ)단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, after step IV), after driving the rotor and the treatment fan, the method further comprises a step V) of adjusting the rotation speed of the treatment fan according to the VOC concentration value of the air before or after passing through the adsorption zone of the rotor. do it with

본 발명에 따른 VOC 제거 시스템 및 이의 제어방법에 따르면, 촉매 산화기로 유입되는 공기가 설정 온도에 도달하기까지 재생팬만 가동하는 무부하 운전을 실시하여 촉매 산화기의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.According to the VOC removal system and the control method thereof according to the present invention, there is an effect of improving the durability of the catalytic oxidizer by performing a no-load operation in which only the regeneration fan is operated until the air flowing into the catalytic oxidizer reaches a set temperature.

이는, 저온에서 VOC를 흡착하는 촉매 산화기의 촉매 특성상 촉매의 설정 온도에 도달 시에 반응속도가 매우 빠르게 진행되어 촉매에 흡착된 다량의 VOC가 탈착되면서 촉매에 열 충격을 가하여 촉매 산화기의 내구성을 하락시키는 것을 방지하게 된다.This is due to the characteristics of the catalyst of the catalytic oxidizer, which adsorbs VOCs at low temperatures, when the set temperature of the catalyst is reached, the reaction rate proceeds very quickly, so that a large amount of VOC adsorbed to the catalyst is desorbed and a thermal shock is applied to the catalyst, thereby increasing the durability of the catalytic oxidizer. to prevent it from dropping.

또한, VOC 제거 시스템의 입구 또는 출구의 VOC 함유 공기의 VOC 농도에 따라 급기 풍량을 조절하여 불필요한 에너지 소모를 절감한다.In addition, unnecessary energy consumption is reduced by adjusting the supply air volume according to the VOC concentration of the VOC-containing air at the inlet or outlet of the VOC removal system.

도 1은 본 발명에 따른 VOC 제거 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 VOC 제거 시스템의 제어방법을 도시한 흐름도이다.
1 is a block diagram illustrating a VOC removal system according to the present invention.
2 is a flowchart illustrating a control method of a VOC removal system according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 VOC 제거 시스템을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a VOC removal system according to the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 VOC 제거 시스템(S)은, 상기 유로에 설치되는 VOC 처리 로터(100)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the VOC removal system S according to the present invention includes a VOC processing rotor 100 installed in the flow path.

상기 VOC 처리 로터(100)는 흡착존(110)과, 냉각존(120)과, 탈착존(130) [0035] 및 예열존(140)으로 구성된다.The VOC treatment rotor 100 is composed of an adsorption zone 110, a cooling zone 120, a desorption zone 130 and a preheating zone (140).

먼저, 상기 VOC 처리 로터(100)는, 실리카 겔(Silica Gel), 제오라이트(Zeolite), 활성탄 등의 흡착제를 함유한 흡착제층을 형성한다.First, the VOC treatment rotor 100 forms an adsorbent layer containing adsorbents such as silica gel, zeolite, and activated carbon.

여기서, 상기 VOC 처리 로터(100)를 회전 구동하는 회전구동수단(미도시)이 포함된다.Here, a rotation driving means (not shown) for rotationally driving the VOC processing rotor 100 is included.

이에 따라, 상기 VOC 처리 로터(100)는 일정방향으로 정속회전하며, 상기 VOC 처리 로터(100)의 회전 축 방향으로 기체를 통과시켜 상기 유로(10) 내의 VOC를 흡착하게 된다.Accordingly, the VOC processing rotor 100 rotates at a constant speed in a predetermined direction, and the gas passes in the direction of the rotation axis of the VOC processing rotor 100 to adsorb the VOC in the flow path 10 .

또한, 상기 VOC 처리 로터(100)의 흡착존(110), 냉각존(120), 탈착존(130) 및 예열존(140)은 로터의 회전방향을 따라 연속적으로 배치된 것이다.In addition, the adsorption zone 110 , the cooling zone 120 , the desorption zone 130 , and the preheating zone 140 of the VOC processing rotor 100 are continuously arranged along the rotational direction of the rotor.

이때, 상기 VOC 처리 로터(100)를 이루는 흡착존(110) 내지 예열존(140)은 로터의 물리적 구분이 아닌 상기 VOC 처리 로터(100)의 단면을 통과하는 공기 유로의 구분이며, 이에 따라, 상기 VOC 처리 로터(100)는 회전하되 흡착존(110) 내지 예열존(140)은 고정되어 유로를 형성한다.At this time, the adsorption zone 110 to the preheating zone 140 constituting the VOC processing rotor 100 is not a physical division of the rotor, but a division of an air flow passage passing through the cross section of the VOC processing rotor 100, and accordingly, The VOC processing rotor 100 rotates, but the adsorption zone 110 to the preheating zone 140 are fixed to form a flow path.

그리고, 상기 유로는 처리 공기를 상기 흡착존(110)으로 통과시키는 제1유로(200)와, 외기를 상기 냉각존(120)으로 통과시키는 제2유로(300)와, 상기 제2유로(300)와 탈착존(130)을 연결하는 제3유로(400)와, 상기 탈착존(130)과 제3유로(400)를 연결하는 제4유로(500)와, 상기 제3유로(400)에서 분기되어 상기 예열존을 통과하는 제5유로(600)로 구성된다.In addition, the flow path includes a first flow path 200 through which the process air passes through the adsorption zone 110 , a second flow path 300 through which outside air passes through the cooling zone 120 , and the second flow path 300 . ) and a third passage 400 connecting the desorption zone 130 , a fourth passage 500 connecting the desorption zone 130 and the third passage 400 , and the third passage 400 . It is composed of a fifth flow path 600 that branches and passes through the preheating zone.

한편, 상기 제1유로(200)에는 처리팬(210)이 구비되며, 상기 제3유로(400)에는 재생팬(410)이 구비되고, 상기 제4유로(500)에는 히터(510)와 촉매 산화기(520)가 구비된다.Meanwhile, a processing fan 210 is provided in the first flow path 200 , a regeneration fan 410 is provided in the third flow path 400 , and a heater 510 and a catalyst are provided in the fourth flow path 500 . An oxidizer 520 is provided.

또한, 상기 제2유로(300), 제 3유로(400), 제 5유로(600)에는 공기의 유량을 조절하는 유량댐퍼(700)가 각각 구비된다. 유량댐퍼(700)는 공기의 유입 유량과 배출 유량을 비례하게 조절하며 각 유로로 이동하는 공기의 유량을 개별적으로 조절하게 된다.In addition, the second flow path 300 , the third flow path 400 , and the fifth flow path 600 are provided with flow dampers 700 for controlling the flow rate of air, respectively. The flow damper 700 proportionally adjusts the inflow flow rate and the exhaust flow rate of air, and individually controls the flow rate of air moving to each flow path.

여기서, VOC가 포함된 처리공기는 상기 제1유로(200)를 통해 상기 VOC 처리 로터(100)의 흡착존(110)을 통과하고, 상기 흡착존(110)에서 VOC가 제거된 공기가 대상공간으로 공급하도록 형성되며, 상기 제2유로(300) 내지 제5유로(600)는 상기 VOC 처리 로터(100)를 재생하는 기능과 흡착된 VOC를 분해하는 기능을 수행하는 일련의 과정을 거친 후 일부 공기를 외부로 배출하도록 형성된다.Here, the VOC-containing process air passes through the adsorption zone 110 of the VOC treating rotor 100 through the first flow path 200 , and the air from which the VOC is removed in the adsorption zone 110 is transferred to the target space. The second flow path 300 to the fifth flow path 600 performs a function of regenerating the VOC processing rotor 100 and decomposing the adsorbed VOC, and then partially It is formed to discharge air to the outside.

덧붙여, 대상공간이라 함은, VOC가 발생하는 공간으로 도장시설 또는 LCD 패널, 반도체 등의 정밀 제조 작업을 수행하는 청정실이며, 상기 공간에는 VOC 제거 시스템(S)에 의해 VOC가 처리된 공기가 공급됨에 따라, 상기 대상공간이 필요로 하는 공조 조건을 유지할 수 있게 된다. 또한 대상공간의 VOC가 포함된 공기를 흡입하여 VOC를 제거하게 된다.In addition, the target space is a space where VOCs are generated and is a clean room that performs precision manufacturing operations such as painting facilities, LCD panels, semiconductors, etc., and air treated with VOC by the VOC removal system (S) is supplied to the space. Accordingly, it is possible to maintain the air conditioning conditions required for the target space. In addition, VOCs are removed by sucking in air containing VOCs in the target space.

본 발명에 따른 VOC 제거 시스템(S)은 저온에서 VOC를 흡착하는 촉매 산화기(520)의 촉매 특성상 촉매가 설정 온도에 도달 시에 반응속도가 매우 빠르게 진행되며, 촉매에 흡착된 다량의 VOC가 탈착되면서 촉매에 열 충격을 가하여 촉매 산화기의 내구성을 하락시키는 것을 방지하기 위한 구성을 더 포함한다.In the VOC removal system (S) according to the present invention, the reaction rate proceeds very quickly when the catalyst reaches the set temperature due to the catalytic nature of the catalytic oxidizer 520 that adsorbs VOCs at low temperature, and a large amount of VOC adsorbed to the catalyst It further includes a configuration for preventing deterioration of durability of the catalyst oxidizer by applying a thermal shock to the catalyst while being desorbed.

이를 위해, 본 발명은 VOC 제거 시스템(S)의 초기 가동시 상기 촉매 산화기(520)로 유입되는 공기의 온도가 설정치에 도달해야만 운전을 시작한다. 상기 설정치는 90℃~110℃이며, 촉매의 저온 흡착 특성이 발생하지 않는 안정 조건 온도가 90℃~110℃이다. 본 발명에서의 상기 설정치는 100℃이다.To this end, the present invention starts the operation only when the temperature of the air flowing into the catalytic oxidizer 520 reaches a set value during the initial operation of the VOC removal system (S). The set value is 90° C. to 110° C., and the stable condition temperature at which the low-temperature adsorption characteristic of the catalyst does not occur is 90° C. to 110° C. The set value in the present invention is 100°C.

이때, 상기 설정치에 도달하기까지 상기 히터(510)와 재생팬(410)만 구동하여 무부하 조건으로 운전한다.At this time, until the set value is reached, only the heater 510 and the regeneration fan 410 are driven to operate under a no-load condition.

이후, 상기 설정치 이상이면 상기 로터(100)와 처리팬(210)을 구동하며 시스템을 정상 구동한다.Thereafter, if the set value is higher than the set value, the rotor 100 and the processing fan 210 are driven, and the system is normally driven.

이에 따라, 상기 촉매 산화기(520)로 유입되는 공기가 설정 온도에 도달하기까지 재생팬(410)만 가동하는 무부하 운전을 실시하여 촉매 산화기(520)의 내구성을 향상시키게 된다.Accordingly, durability of the catalytic oxidizer 520 is improved by performing a no-load operation in which only the regeneration fan 410 is operated until the air flowing into the catalytic oxidizer 520 reaches a set temperature.

또한, 본 발명에 따른 VOC 제거 시스템(S)은 에너지 절감을 위한 동작이 추가된다.In addition, the VOC removal system (S) according to the present invention is added to the operation for saving energy.

구체적으로, 상기 로터(100)와 처리팬(210) 구동 후 상기 흡착존(110) 통과 전 또는 통과 후 공기의 VOC 농도값에 따라 상기 처리팬(210)의 회전수를 조정한다.Specifically, after the rotor 100 and the processing fan 210 are driven, the rotation speed of the processing fan 210 is adjusted according to the VOC concentration value of the air before or after the adsorption zone 110 passes.

즉, 휘발성 유기화합물의 변동에 대하여 센서를 통해 변화를 감지 후 감지된 변화로 처리팬(210)의 급기 풍량 조정을 통해 시스템의 에너지 절감을 달성하게 된다.That is, after detecting a change in the volatile organic compound through the sensor, the energy saving of the system is achieved by adjusting the air supply air volume of the processing fan 210 based on the detected change.

이에 따라, 생산시설 혹은 공기질 변화에 따라 능동적으로 운전 시 VOC 농도가 낮은 경우, 1kWh 절감된다.Accordingly, when the VOC concentration is low during active operation due to changes in production facilities or air quality, 1 kWh is saved.

특히, 장치 입구(흡착존 통과 전)의 VOC 농도를 0~20까지 4단계의 차등 조건을 두어 처리팬(210)의 회전수를 조정하며, 장치 출구(흡착존 통과 후)의 VOC 농도가 5 이상이면 처리팬(210)은 최대값으로 회전한다.In particular, the number of revolutions of the processing fan 210 is adjusted by setting the VOC concentration at the device inlet (before passing through the adsorption zone) to 0 to 20 in 4 stages, and the VOC concentration at the outlet of the device (after passing through the adsorption zone) is 5 If it is above, the processing fan 210 rotates to the maximum value.

결국, VOC가 상대적으로 저농도인 경우 처리팬(210)의 회전수를 감소시키며, VOC가 상대적으로 중농도인 경우 처리팬(210)은 정상출력하며, VOC가 상대적으로 고농도인 경우 처리팬(210)의 회전수를 증가시킨다.As a result, when the VOC is at a relatively low concentration, the number of rotations of the processing fan 210 is reduced, when the VOC is at a relatively medium concentration, the processing fan 210 normally outputs, and when the VOC is at a relatively high concentration, the processing fan 210 ) to increase the number of rotations.

도 2는 본 발명에 따른 VOC 제거 시스템의 제어방법을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a control method of a VOC removal system according to the present invention.

이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 VOC 제거 시스템의 제어방법을 설명한다.Hereinafter, a control method of the VOC removal system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 2 .

먼저, 재생팬(410)을 구동한다(S110).First, the regeneration fan 410 is driven (S110).

이때, 재생팬(410)의 최초 구동시의 회전수는 사전에 설정해둔다.At this time, the number of rotations when the regeneration fan 410 is initially driven is set in advance.

다음, 재생팬(410)의 운전상태를 확인하여 회전중이면 다음 단계(S130)로 이동하며 회전하지 않으면 상기 S110단계로 되돌아 간다(S120).Next, the operation state of the regeneration fan 410 is checked. If it is rotating, it moves to the next step (S130), and if it does not rotate, it returns to the step S110 (S120).

그리고, 히터(510)를 구동한다(S130).Then, the heater 510 is driven (S130).

이때, 히터(510)는 200℃로 구동된다.At this time, the heater 510 is driven at 200 ℃.

다음, 촉매 산화기(520)로 유입되는 공기의 온도가 설정치 이상인지를 판단한다(S140).Next, it is determined whether the temperature of the air flowing into the catalytic oxidizer 520 is equal to or greater than a set value (S140).

이때, 상기 S140 단계에서 상기 설정치 이상이면 다음 단계(S150)로 이동하며 설정치에 도달하지 못하면 상기 S110 내지 S130단계로 돌아가거나 VOC 제거 시스템을 정지시킨다.At this time, if it is higher than the set value in step S140, it moves to the next step (S150), and if it does not reach the set value, it returns to steps S110 to S130 or stops the VOC removal system.

여기서, 상기 설정치는 90℃~110℃이며, 촉매 산화기(520) 촉매의 저온 흡착 특성이 발생하지 않는 안정 조건 온도가 90℃~110℃이다.Here, the set value is 90° C. to 110° C., and the stable condition temperature at which the low-temperature adsorption characteristic of the catalyst oxidizer 520 does not occur is 90° C. to 110° C.

그리고, 로터(100)와 처리팬(210)을 구동한다(S150,S160).Then, the rotor 100 and the processing fan 210 are driven (S150 and S160).

다음, 상기 처리팬(210)의 구동상태를 확인하여 회전중이면 다음 단계(S180a~S180e)로 이동하며 회전하지 않으면 상기 S160단계로 되돌아 간다(S170).Next, the driving state of the processing fan 210 is checked and if it is rotating, it moves to the next step (S180a to S180e), and if it does not rotate, it returns to the step S160 (S170).

그리고, 상기 로터(100)의 흡착존 통과 전 공기 또는 통과 후 공기의 VOC 농도값에 따라 상기 처리팬(210)의 회전수를 조정한다(S180a~S180e).Then, the number of rotations of the processing fan 210 is adjusted according to the VOC concentration value of the air before or after passing through the adsorption zone of the rotor 100 ( S180a to S180e ).

이때, 상기 S180a~S180e단계의 SE1는 VOC 입구 농도, SE2는 VOC 출구 농도이다.In this case, SE1 is a VOC inlet concentration, and SE2 is a VOC outlet concentration in steps S180a to S180e.

즉, 장치 입구(흡착존 통과 전)의 VOC 농도를 0~20까지 4단계의 차등 조건을 두어 처리팬(210)의 회전수를 조정하며, 장치 출구(흡착존 통과 후)의 VOC 농도가 5 이상이 나오면 처리팬(210)은 최대값으로 회전한다.That is, the number of rotations of the processing fan 210 is adjusted by setting the VOC concentration at the device inlet (before passing through the adsorption zone) to 0 to 20 with four differential conditions, and the VOC concentration at the outlet of the device (after passing through the adsorption zone) is 5 If an abnormality occurs, the processing fan 210 rotates to the maximum value.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.As mentioned above, although preferred embodiments of the present invention have been described in detail, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and should be interpreted according to the claims. At this time, those skilled in the art should consider that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

S - VOC 제거 시스템
100 - 로터 210 - 처리팬
410 - 재생팬 510 - 히터
520 - 촉매 산화기
S - VOC removal system
100 - rotor 210 - processing fan
410 regenerative fan 510 heater
520 - catalytic oxidizer

Claims (8)

흡착존과, 냉각존과, 탈착존으로 구분된 VOC 처리 로터; 공기 내 포함된 VOC가 상기 VOC 처리 로터의 흡착존에 흡착하도록 공기를 압송하는 처리팬; VOC 처리 로터의 탈착존에 부착된 VOC를 역방향으로 열풍을 불어 탈착시키는 재생팬; 탈착존을 통과한 공기를 승온시키는 히터; 및 VOC를 분해하는 촉매 산화기;를 포함하되,
VOC 제거 시스템의 초기 가동시 상기 촉매 산화기로 유입되는 공기의 온도가 설정치에 도달해야만 운전을 시작하며,
상기 설정치에 도달하기까지 상기 히터와 재생팬만 구동하고,
상기 설정치 이상이면 상기 로터와 처리팬을 구동하는 것을 특징으로 하는 VOC 제거 시스템.
a VOC treatment rotor divided into an adsorption zone, a cooling zone, and a desorption zone; a treatment fan for pressurizing air so that the VOC contained in the air is adsorbed to the adsorption zone of the VOC treatment rotor; a regeneration fan that blows hot air in a reverse direction to desorb VOCs attached to the desorption zone of the VOC treatment rotor; a heater for raising the temperature of the air passing through the desorption zone; and a catalytic oxidizer that decomposes VOCs;
During the initial operation of the VOC removal system, the operation starts only when the temperature of the air flowing into the catalytic oxidizer reaches the set value,
Only the heater and the regeneration fan are driven until the set value is reached,
VOC removal system, characterized in that driving the rotor and processing fan if the set value or more.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 설정치는 90℃~110℃인 것을 특징으로 하는 VOC 제거 시스템.
The method of claim 1,
VOC removal system, characterized in that the set value is 90 ℃ ~ 110 ℃.
제 1항에 있어서,
상기 로터와 처리팬 구동 후 상기 흡착존 통과 전 또는 통과 후 공기의 VOC 농도값에 따라 상기 처리팬의 회전수를 조정하는 것을 특징으로 하는 VOC 제거 시스템.
The method of claim 1,
VOC removal system, characterized in that after driving the rotor and the processing fan, adjusting the rotation speed of the processing fan according to the VOC concentration value of the air before or after passing through the adsorption zone.
Ⅰ) 재생팬을 구동하는 단계;
Ⅱ) 히터를 구동하는 단계;
Ⅲ) 촉매 산화기로 유입되는 공기의 온도가 설정치 이상인지를 판단하는 단계;
Ⅳ) 상기 설정치 이상이면 로터와 처리팬을 구동하며 설정치에 도달하지 못하면 상기 Ⅰ)단계로 돌아가는 것을 특징으로 하는 VOC 제거 시스템의 제어방법.
I) driving the regeneration fan;
II) driving the heater;
III) determining whether the temperature of the air flowing into the catalytic oxidizer is equal to or greater than a set value;
Ⅳ) The control method of the VOC removal system, characterized in that if it exceeds the set value, the rotor and the processing fan are driven, and if the set value is not reached, the process returns to step I).
제 6항에 있어서,
상기 설정치는 90℃~110℃인 것을 특징으로 하는 VOC 제거 시스템의 제어방법.
7. The method of claim 6,
The control method of the VOC removal system, characterized in that the set value is 90 ℃ ~ 110 ℃.
제 7항에 있어서,
Ⅳ) 단계 후,
상기 로터와 처리팬 구동 후 상기 로터의 흡착존 통과 전 공기 또는 통과 후 공기의 VOC 농도값에 따라 상기 처리팬의 회전수를 조정하는 Ⅴ)단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VOC 제거 시스템의 제어방법.
8. The method of claim 7,
IV) after step,
Control of the VOC removal system, characterized in that after driving the rotor and the processing fan, V) of adjusting the rotation speed of the processing fan according to the VOC concentration value of the air before or after passing through the adsorption zone of the rotor Way.
KR1020200056849A 2020-05-13 2020-05-13 VOC removal system and its control method thereof KR102434675B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200056849A KR102434675B1 (en) 2020-05-13 2020-05-13 VOC removal system and its control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200056849A KR102434675B1 (en) 2020-05-13 2020-05-13 VOC removal system and its control method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210138881A KR20210138881A (en) 2021-11-22
KR102434675B1 true KR102434675B1 (en) 2022-08-19

Family

ID=78717665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200056849A KR102434675B1 (en) 2020-05-13 2020-05-13 VOC removal system and its control method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102434675B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242791A (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Toto Ltd Voc concentration meter and voc removing system
KR101887478B1 (en) * 2017-05-10 2018-08-10 주식회사 신성이엔지 Voc reduction system
JP2019013871A (en) * 2017-07-05 2019-01-31 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター Catalyst for VOC treatment

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090075056A (en) * 2008-01-03 2009-07-08 제이지 인바이론멘탈 테크놀로지 컴퍼니., 리미티드. Method of regenerating vocs laden exhaust air treatment rotary concentrator through online high-temperature activation and apparatus therefor
KR100970114B1 (en) 2008-02-15 2010-07-16 (주)신성이엔지 Device for reducing VOC and control method thereof
KR101874478B1 (en) 2017-11-13 2018-07-04 유재형 Two-component type of liquid fast-acting water repellent spraying device
KR102634533B1 (en) * 2018-10-29 2024-02-07 한화오션 주식회사 VOCs REMOVAL SYSTEM

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242791A (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Toto Ltd Voc concentration meter and voc removing system
KR101887478B1 (en) * 2017-05-10 2018-08-10 주식회사 신성이엔지 Voc reduction system
JP2019013871A (en) * 2017-07-05 2019-01-31 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター Catalyst for VOC treatment

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210138881A (en) 2021-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8628608B2 (en) Apparatus and method for in-situ high temperature regeneration of a rotor sorption concentrator
US11071940B2 (en) Flow balance control in volatile organic compound (VOC) abatement systems
JP4798492B2 (en) Dehumidifier
KR101887478B1 (en) Voc reduction system
KR20120019469A (en) Desiccant unit control system and method
JPH0775714A (en) Organic solvent vapor adsorption apparatus
KR101507024B1 (en) Voc reduction system
KR100665254B1 (en) Catalystic Combustion System of Concentration by Adsorption and Desorption by Counter-flow Heating Air
JP5631011B2 (en) Clean room system and operation method thereof
JPH06343819A (en) Dry type dehumidifying device
CN105251312A (en) Air purifying system and control method thereof
KR102434675B1 (en) VOC removal system and its control method thereof
KR20180056357A (en) A device for removing harmful substances with a structure for treating harmful substances using a catalyst
JP2010099652A (en) Method for operating dry-type dehumidifier
JP5570717B2 (en) Operation method of dry dehumidifier
JP2013132582A (en) Organic solvent-containing gas treatment system
JP3894238B2 (en) Low concentration organic solvent gas processing equipment
JP2001149732A (en) Gas adsorption device
JP2006035188A (en) Dehumidification and cleaning apparatus for gas
CN114307540A (en) Double-temperature desorption device and method
CN211864457U (en) Gas concentration device
JP2021169097A (en) Organic solvent gas concentration device
KR101362705B1 (en) Recovery method and apparatus of volatile organic compounds(voc) by concentration and condensation
JP2006162131A (en) Dry type dehumidifier
KR101331192B1 (en) Recovery method and apparatus of volatile organic compounds(voc) by concentration and condensation

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant