KR102614331B1 - Mobile system for regenerating voc - Google Patents
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Abstract
본 발명은 VOC흡탈착필터를 이용하여 흡기구를 통해 유입된 오염공기의 휘발성유기화합물을 흡착하고, 정화된 공기를 배기구를 통해 배출하는 흡착탱크, 및 상기 흡착탱크의 전단 및 후단 각각에 마련된 제1 및 제2 연결구와 연결되어, 상기 흡착탱크로부터 배출된 상기 휘발성유기화합물을 처리하는 재생탱크를 가진 이동식재생차량을 포함하되, 상기 VOC흡탈착필터는, 허니컴 형상의 활성탄으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템을 제공한다.The present invention provides an adsorption tank that uses a VOC adsorption and desorption filter to adsorb volatile organic compounds in contaminated air flowing in through an intake port and discharges the purified air through an exhaust port, and a first tank provided at each of the front and rear ends of the adsorption tank. and a mobile regeneration vehicle connected to a second connector and having a regeneration tank for processing the volatile organic compounds discharged from the adsorption tank, wherein the VOC adsorption and desorption filter is made of honeycomb-shaped activated carbon. Provides a volatile organic compound regeneration system.
Description
본 발명은 오염공기 중 휘발성유기화합물(VOC; Volatile Organic Compounds)을 처리하기 위한 휘발성유기화합물의 재생시스템에 관한 발명이다.The present invention relates to a volatile organic compound regeneration system for treating volatile organic compounds (VOC) in polluted air.
휘발성유기화합물(VOC; Volatile Organic Compounds)은 인체에 직접적으로 유해하며 광화학반응을 통해 오존과 초미세먼지의 원인물질이 되어 대기환경에 영향을 끼친다. Volatile Organic Compounds (VOC) are directly harmful to the human body and affect the atmospheric environment by becoming the cause of ozone and ultrafine dust through photochemical reactions.
따라서, 휘발성유기화합물은 대기환경보전법과 악취방지법을 통해 배출규제가 이루어지고 있으며, 이에 따라 인쇄시설, 자동차나 선박 따위에 대한 페인트도장시설, 섬유염색시설, 페인트제조시설, 저유소, 화학공정시설 등에서 발생되어 대기로 배출되는 휘발성유기화합물의 배출허용한도를 40ppm 미만으로 고시하여, 휘발성유기화합물에 대한 저감설비를 요구하고 있는 설정이다.Therefore, volatile organic compounds are regulated through the Air Quality Conservation Act and the Odor Prevention Act, and accordingly, they are used in printing facilities, painting facilities for automobiles and ships, textile dyeing facilities, paint manufacturing facilities, oil storage facilities, and chemical processing facilities. The permissible emission limit for volatile organic compounds generated and discharged into the atmosphere is notified to be less than 40ppm, and is a setting that requires reduction facilities for volatile organic compounds.
이러한 휘발성유기화합물을 처리하기 위해, 통상적으로 확산방지법, 물리적방법, 화학적방법, 그리고 생물학적방법 등으로 나뉘며, 그 중 화학적방법 중 연소방식은 직접 연소법(Thermal Oxidizer), 촉매 산화법(Catalytic Oxidizer), 축열연소산화법(Regenerative Thermal Oxidizer) 그리고 축열촉매산화법(Regenerative Catalytic Oxidizer) 등으로 나누어져 있다.To treat these volatile organic compounds, they are usually divided into diffusion prevention methods, physical methods, chemical methods, and biological methods. Among the chemical methods, combustion methods include direct combustion (thermal oxidizer), catalytic oxidizer (catalytic oxidizer), and heat storage. It is divided into Regenerative Thermal Oxidizer and Regenerative Catalytic Oxidizer methods.
통상 오염공기가 발생하는 시설이 여러 개소에 있는 경우, 축열연소산화법이나 축열촉매산화법을 이용하여 휘발성유기화합물을 처리하기 위한 설비들은, 그에 따라 여러 개가 마련되어 있어야 하기 때문에, 시설비와 운전비가 높은 문제가 있고, 이는 휘발성유기화합물 저감설비가 설치되는데 장애가 되는 문제가 있다.Typically, when there are multiple facilities generating polluted air, several facilities must be installed to treat volatile organic compounds using the regenerative combustion oxidation method or the thermal regenerative catalytic oxidation method, resulting in high facility and operating costs. There is a problem that hinders the installation of volatile organic compound reduction facilities.
본 발명은, 대기 중으로 오염물질을 발생시키는 시설로 이동하여 해당 시설에서 흡착 및 고정된 휘발성유기화합물을 처리할 수 있는 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템을 제공하는 데 있다.The present invention aims to provide a mobile volatile organic compound regeneration system that can move to a facility that generates pollutants into the atmosphere and process volatile organic compounds adsorbed and fixed in the facility.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 VOC흡탈착필터를 이용하여 흡기구를 통해 유입된 오염공기의 휘발성유기화합물을 흡착하고, 정화된 공기를 배기구를 통해 배출하는 흡착탱크, 및 상기 흡착탱크의 전단 및 후단 각각에 마련된 제1 및 제2 연결구와 연결되어, 상기 흡착탱크로부터 배출된 상기 휘발성유기화합물을 처리하는 재생탱크를 가진 이동식재생차량을 포함하되, 상기 VOC흡탈착필터는, 허니컴 형상의 활성탄으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템을 제공한다.As a means to solve the above-described technical problem, the present invention is an adsorption tank that uses a VOC adsorption and desorption filter to adsorb volatile organic compounds in the polluted air flowing in through the intake port and discharges the purified air through the exhaust port, and A mobile regeneration vehicle connected to first and second connectors provided at the front and rear ends of the adsorption tank, respectively, and having a regeneration tank for processing the volatile organic compounds discharged from the adsorption tank, wherein the VOC adsorption and desorption filter includes, A mobile volatile organic compound regeneration system is provided, which is made of honeycomb-shaped activated carbon.
일 실시예에 따라, 상기 이동식재생차량은, 상기 재생탱크가 상기 휘발성유기화합물을 연소시킬 수 있도록 고온의 분위기를 형성하기 위해 마련된 버너를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the mobile regeneration vehicle may further include a burner provided to form a high-temperature atmosphere so that the regeneration tank can combust the volatile organic compounds.
일 실시예에 따라, 상기 재생탱크는, 상기 휘발성유기화합물을 축열촉매산화법으로 처리할 수 있다.According to one embodiment, the regeneration tank may treat the volatile organic compounds using a thermal storage catalytic oxidation method.
일 실시예에 따라, 상기 버너는, 연료를 점화하여 공기를 가열하여 상기 재생탱크에 제공하고, 상기 이동식재생차량의 엔진으로부터 발생하는 배기열은 부가열원으로 상기 버너에 제공될 수 있다.According to one embodiment, the burner ignites fuel to heat air and provides it to the regeneration tank, and exhaust heat generated from the engine of the mobile regeneration vehicle may be provided to the burner as an additional heat source.
일 실시예에 따라, 상기 버너는, 연료를 점화하여 상기 흡착탱크로부터 배출된 상기 휘발성유기화합물을 가열하여 상기 재생탱크에 제공할 수 있다.According to one embodiment, the burner may ignite fuel to heat the volatile organic compounds discharged from the adsorption tank and provide the volatile organic compounds to the regeneration tank.
일 실시예에 따라, 상기 배기열을 저장하고, 저장된 상기 배기열을 상기 버너에 부가열원으로 제공하는 축열기를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, it may further include a regenerator that stores the exhaust heat and provides the stored exhaust heat as an additional heat source to the burner.
일 실시예에 따라, 상기 VOC흡탈착필터는, 평균 입경은 1~40 ㎛이고 요오드 흡착력은 600~1200 ㎎/g인 탄소분말 35 내지 45 중량%와 팔리고르스카이트 및 카올린이 0.5 내지 15: 1의 중량비로 혼합된 점토광물 분말 55 내지 65 중량%가 혼합된 혼합 분말과, 상기 혼합 분말 100 중량부에 대하여 바인더 1~20 중량부 및 분산 용매 50~70 중량부로 이루어질 수 있다.According to one embodiment, the VOC adsorption and desorption filter contains 35 to 45% by weight of carbon powder with an average particle diameter of 1 to 40 ㎛ and an iodine adsorption capacity of 600 to 1200 mg/g, and 0.5 to 15% by weight of palygorskite and kaolin: It may be composed of a mixed powder containing 55 to 65% by weight of clay mineral powder mixed at a weight ratio of 1, 1 to 20 parts by weight of a binder and 50 to 70 parts by weight of a dispersion solvent based on 100 parts by weight of the mixed powder.
일 실시예에 따라, 상기 흡착탱크의 상기 흡기구에 마련되어, 외기를 상기 흡착탱크로 공급하는 제1 팬을 더 포함하여, 상기 흡착탱크는 상기 제1 팬에 의해 공급된 외기에 의해 상기 휘발성유기화합물을 흡착 및 고정할 수 있는 온도로 냉각될 수 있다.According to one embodiment, the adsorption tank further includes a first fan provided at the intake port of the adsorption tank to supply external air to the adsorption tank, wherein the adsorption tank removes the volatile organic compounds by external air supplied by the first fan. It can be cooled to a temperature that can adsorb and fix it.
일 실시예에 따라, 상기 흡착탱크의 상기 흡기구에 마련되어, 상기 흡기구를 통해 유입되는 오염공기의 이물질을 거르는 전처리필터를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, it may further include a pre-treatment filter provided at the intake port of the adsorption tank to filter out foreign substances in the contaminated air flowing in through the intake port.
본 발명에 따른 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템은, 대기 중으로 오염물질을 발생시키는 시설로 이동하여 해당 시설에서 흡착 및 고정된 휘발성유기화합물을 처리할 수 있다.The mobile volatile organic compound regeneration system according to the present invention can move to a facility that generates pollutants into the air and process the volatile organic compounds adsorbed and fixed at the facility.
따라서, 휘발성유기화합물 저감설비 중 일부설비를 이동시킴으로써, 오염공기가 발생하는 시설마다 휘발성유기화합물 저감설비를 모두 갖추지 않아도 되기 때문에, 휘발성유기화합물 저감설비에 대한 높은 시설비와 운전비 문제를 해소할 수 있다.Therefore, by moving some of the volatile organic compound abatement facilities, there is no need to equip all volatile organic compound abatement facilities for each facility that generates polluted air, thus solving the problem of high facility costs and operating costs for the volatile organic compound abatement facility. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식재생차량의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이동식재생차량의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이동식재생차량의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 흡착탱크를 냉각시키기 위한 이동식재생차량의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 흡착탱크를 냉각시키기 위한 이동식재생차량의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템의 동작과정에 대한 단계별 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 VOC흡탈착필터가 흡착 및 탈착작용을 하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of a mobile volatile organic compound regeneration system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram of a mobile regenerative vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a configuration diagram of a mobile regenerative vehicle according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is a configuration diagram of a mobile regenerative vehicle according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a configuration diagram of a mobile regeneration vehicle for cooling an adsorption tank according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a configuration diagram of a mobile regeneration vehicle for cooling an adsorption tank according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 is a step-by-step flowchart of the operation process of the mobile volatile organic compound recovery system according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram schematically showing the adsorption and desorption action of the VOC adsorption and desorption filter according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "유닛" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted. The suffixes “unit” and “unit” for components used in the following description are given or used interchangeably only for the ease of preparing the specification, and do not have distinct meanings or roles in and of themselves. Additionally, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions will be omitted. In addition, the attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the attached drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention are not limited. , should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a mobile volatile organic compound regeneration system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템(1)은, VOC흡탈착필터를 이용하여 흡기구를 통해 유입된 오염공기의 휘발성유기화합물(VOC; Volatile Organic Compounds)을 흡착하고, 정화된 공기를 배기구를 통해 배출하는 흡착탱크(10)와, 흡착탱크(10)의 전단 및 후단 각각에 마련된 제1 및 제2 연결구와 연결되어, 흡착탱크(10)로부터 배출된 휘발성유기화합물을 처리하는 재생탱크(30)를 가진 이동식재생차량(20)을 포함할 수 있다.As shown in Figure 1, the mobile volatile organic compound regeneration system (1) according to an embodiment of the present invention uses a VOC adsorption and desorption filter to remove volatile organic compounds (VOC; Volatile Organic Compounds) from contaminated air introduced through the intake port. It is connected to the
이동식재생차량(20)은 이동 가능한 차량으로서, 재생탱크(30)를 적재한 것이 바람직하다.The
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템(1)은, 도 7에 도시한 바와 같이, 흡착탱크(10)가 흡기구를 통해 유입된 오염공기에 함유된 휘발성유기화합물을 흡착 고정하는 흡착공정(S10) 이후, 재생탱크(30)를 적재하고 있는 이동식재생차량(20)이 상기 재생탱크(30)를 흡착탱크(10)에 연결하여, 흡착탱크(10)에 기 흡착된 휘발성유기화합물을 탈착하고 탈착된 휘발성유기화합물을 저감하는 탈착공정(S20)을 수행할 수 있다. 그리고 흡착탱크(10)가 다시 휘발성유기화합물을 흡착 고정할 수 있도록 흡착탱크(10)를 냉각시키는 냉각공정(S30)을 수행할 수 있다.Accordingly, in the mobile volatile organic
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템(1)은, 상기 흡착공정(S10), 탈착공정(S20) 및 냉각공정(S30) 중 탈착공정(S20)에만 이동식재생차량(20)에 적재된 재생탱크(30)가 흡착탱크(10)에 연결될 수 있으나, 본 발명은 이에 한하는 것은 아니다.However, the mobile volatile organic compound regeneration system (1) according to an embodiment of the present invention is a mobile regeneration vehicle ( The
이하, 흡착공정(S10), 탈착공정(S20) 및 냉각공정(S30)의 각 공정별로 구분하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템(1)의 각 구성요소에 대해 자세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, each component of the mobile volatile organic compound regeneration system (1) according to an embodiment of the present invention will be described in detail, divided into each process of the adsorption process (S10), desorption process (S20), and cooling process (S30). Let's take a look.
먼저, 흡착공정(S10)을 수행하기 위해, 도 1에 도시한 바와 같이, 오염공기흡기유로(61) 상에 마련된 오염공기흡기밸브(91)는 개방될 수 있고, 외부의 오염공기(dirty gas)는 개방된 오염공기흡기밸브(91)를 통해 오염공기흡기유로(61)를 따라 유동하여, 흡착탱크(10)의 흡기구를 통해 흡착탱크(10) 내로 유입될 수 있다.First, in order to perform the adsorption process (S10), as shown in FIG. 1, the contaminated
본 발명의 일 실시예에 따른 흡착탱크(121, 122)에는, 통상 인쇄시설, 자동차나 선박 따위에 대한 페인트도장시설, 섬유염색시설, 페인트제조시설, 저유소, 화학공정시설 등에서 발생되어 대기 중으로 배출되는 휘발성유기화합물을 포함한 오염공기가 유입될 수 있다.In the adsorption tanks 121 and 122 according to an embodiment of the present invention, waste is usually generated in printing facilities, paint painting facilities for automobiles or ships, textile dyeing facilities, paint manufacturing facilities, oil storage facilities, chemical processing facilities, etc. and is discharged into the atmosphere. Contaminated air containing volatile organic compounds may be introduced.
흡착탱크(10)는 오염공기가 유입되는 흡기구와, 휘발성유기화합물을 흡착하여 정화된 정화공기가 외부로 배출되는 배기구를 포함할 수 있다.The
흡착탱크(10)의 흡기구에 연결된 오염공기흡기유로(61)의 오염공기흡기밸브(91)는 개방되어, 오염공기흡기유로(61)를 따라 흡착탱크(10)로 유입된 오염공기 내 휘발성유기화합물은 처리될 수 있고, 흡착탱크(10)에 의해 휘발성유기화합물이 처리되어 정화된 공기는, 흡착탱크(10)의 배기구에 연결된 정화공기배기유로(62)를 따라 외부로 배출될 수 있다. 이때 정화공기배기유로(62) 상에 마련된 정화공기배기밸브(94)는 개방될 수 있다.The contaminated
이를 위해, 흡착탱크(10) 내에는 오염공기의 휘발성유기화합물(VOC)을 흡착 고정하여 농축 저장할 수 있는 VOC흡탈착필터를 포함할 수 있다. To this end, the
여기서 VOC흡탈착필터는 탄소분말 20~60 중량%, 바람직하게는 30~50 중량%, 가장 바람직하게는 35~45 중량%, 그리고 팔리고르스카이트 및 카올린으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 점토광물 분말 40~80 중량%, 바람직하게는 50~70 중량%, 가장 바람직하게는 55~65 중량%가 혼합된 혼합 분말을 포함하되, 압출 성형에 의해 일체로 형성될 수 있다. 이때 VOC흡탈착필터는 두께 방향으로 관통하는 복수의 통기공(또는 관통공)을 가진 다수 셀로 이루어진 허니컴구조체일 수 있다.Here, the VOC adsorption and desorption filter is 20 to 60% by weight of carbon powder, preferably 30 to 50% by weight, most preferably 35 to 45% by weight, and one or more clay minerals selected from the group consisting of palygorskite and kaolin. It includes a mixed powder containing 40 to 80% by weight of powder, preferably 50 to 70% by weight, and most preferably 55 to 65% by weight, and may be formed integrally by extrusion molding. At this time, the VOC adsorption and desorption filter may be a honeycomb structure composed of multiple cells with a plurality of ventilation holes (or through holes) penetrating in the thickness direction.
그리고 상기 VOC흡탈착필터는 혼합 분말 100 중량부에 대하여, 바인더 1~20 중량부, 바람직하게는 5 내지 15 중량부, 및 분산용매 50~70 중량부, 바람직하게는 55~65 중량부를 더 포함할 수 있다.And the VOC adsorption and desorption filter further includes 1 to 20 parts by weight of a binder, preferably 5 to 15 parts by weight, and 50 to 70 parts by weight of a dispersion solvent, preferably 55 to 65 parts by weight, based on 100 parts by weight of the mixed powder. can do.
여기서, 탄소분말은 표면에 존재하는 수많은 기공으로 악취성분을 물리적으로 흡착하여 제거하는 역할을 하는 것으로, 활성탄, 활성탄소섬유, 숯, 탄소나노튜브, 흑연 및 카본블랙으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상, 바람직하게는 활성탄일 수 있다. 탄소분말의 평균 입경은 1~40 ㎛, 바람직하게는 20~30 ㎛일 수 있다. 이는 탄소분말의 평균 입경이 1 ㎛ 미만이면, VOC흡탈착필터에 적용하였을 때 흡인과정 중 부하량이 크기 때문에 전력소모량이 크며, 재생시스템의 수명을 단축시킬 수 있고, 40 ㎛를 초과하면, 흡인과정 중 공기의 투과성은 증가되나 필터링 및 흡착효과가 떨어질 수 있으므로 바람직하지 못하다. 탄소분말의 평균 입경이 상기 범위내인 경우, 요오드 흡착력이 600~1200 ㎎/g일 수 있다.Here, the carbon powder serves to physically adsorb and remove odor components through numerous pores present on the surface, and is one or more selected from the group consisting of activated carbon, activated carbon fiber, charcoal, carbon nanotubes, graphite, and carbon black. , preferably activated carbon. The average particle diameter of the carbon powder may be 1 to 40 ㎛, preferably 20 to 30 ㎛. If the average particle diameter of the carbon powder is less than 1 ㎛, the load during the suction process is large when applied to the VOC adsorption/desorption filter, resulting in large power consumption and shortening the lifespan of the regeneration system. If it exceeds 40 ㎛, the suction process is interrupted. This is not desirable because the permeability of heavy air increases, but the filtering and adsorption effects may be reduced. When the average particle diameter of the carbon powder is within the above range, the iodine adsorption capacity may be 600 to 1200 mg/g.
상기 탄소분말은 20~60 중량%, 바람직하게는 30~50 중량%, 가장 바람직하게는 35~45 중량%로 포함될 수 있다. 이는 탄소분말이 20 중량% 미만이면, 필터의 공극률이 떨어지며 흡착 특성이 저하될 수 있고, 60 중량%를 초과하면, 내구성 및 기계적 특성이 떨어질 수 있으므로 바람직하지 못하다.The carbon powder may be included in an amount of 20 to 60% by weight, preferably 30 to 50% by weight, and most preferably 35 to 45% by weight. This is undesirable because if the carbon powder is less than 20% by weight, the porosity of the filter may decrease and the adsorption characteristics may deteriorate, and if it exceeds 60% by weight, durability and mechanical properties may deteriorate.
상기 점토광물 분말은 비표면적이 높아 활성탄의 흡착 성능을 향상시키며, 점토광물 특유의 성능으로 성형 시 성형성 증진효과를 높일 수 있다. 이러한 점토광물 분말로는 팔리고르스카이트 및 카올린이 0.5 내지 1.5:1의 중량비, 바람직하게는 0.8 내지 1.2:1의 중량비로 혼합된 것일 수 있다. 팔리고르스카이트 및 카올린의 배합비가 0.5:1 중량비 미만이거나 1.5:1 초과이면 흡착 성능이 저하될 수 있다.The clay mineral powder has a high specific surface area, which improves the adsorption performance of activated carbon, and the unique performance of clay minerals can increase the effect of improving moldability during molding. Such clay mineral powder may be a mixture of palygorskite and kaolin at a weight ratio of 0.5 to 1.5:1, preferably 0.8 to 1.2:1. If the mixing ratio of paligorskite and kaolin is less than 0.5:1 or more than 1.5:1 by weight, adsorption performance may be reduced.
상기 팔리고르스카이트(Palygorskite)는 침상으로 산출되는 2:1 점토광물로서 규산4면체의 사슬구조에 의한 터널(tunnel)구조를 가지며 터널 내에 물분자를 함유하고, 화학식은 [Si8Mg2Al2O20(OH)2(OH)2·4H2O]이다. 또한, 아타풀자이트(attapulgite)와 같은 상업적으로 판매되는 제품을 구입하여 사용할 수 있다.Palygorskite is a 2:1 clay mineral that occurs in the form of needles and has a tunnel structure due to the chain structure of silicic acid tetrahedron. It contains water molecules within the tunnel, and its chemical formula is [Si 8 Mg 2 Al. 2 O 20 (OH) 2 (OH) 2 ·4H 2 O]. Additionally, commercially available products such as attapulgite can be purchased and used.
상기 카올린은 가장 대표적인 점토광물이며 단위구조는 규산 4면체층과 알루미나 8면체층이 1:1로 되는 구조를 가지며, 카올리나이트, 디카이트(dickite), 내크라이트(nacrite)의 구조가 다른 3종류의 광물과 층간수가 첨가된 할로이사이트(halloysite)를 포함할 수 있다. 할로이사이트 이외의 3광물의 화학조성식은 [Al2Si2O5(OH)4] 또는 [Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O]이며 산화물의 중량 %는 SiO2, 46.5%; Al2O3, 39.5%; H2O, 14.0%로, 점토광물 중에서는 가장 일정한 조성을 가지고 있다.The kaolin is the most representative clay mineral and has a unit structure of silicic acid tetrahedral layer and alumina octahedral layer in a ratio of 1:1, and is made up of three types with different structures: kaolinite, dickite, and nacrite. It may contain halloysite with added minerals and interlayer water. The chemical composition of the three minerals other than halloysite is [Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ] or [Al 2 O 3 · 2SiO 2 · 2H 2 O], and the weight % of oxide is SiO 2 , 46.5%; Al 2 O 3 , 39.5%; H 2 O, 14.0%, has the most consistent composition among clay minerals.
상기 점토광물 분말은 40~80 중량%, 바람직하게는 50~70 중량%, 가장 바람직하게는 55~65 중량%로 포함될 수 있다. 점토광물 분말이 40 중량% 미만이면 점토성분이 감소하여 성형시 성형성이 저하될 수 있고, 80 중량%를 초과하면 탄소분말의 함량이 상대적으로 줄어들어 유해물질 및 오염물질에 대한 흡착 효능이 저조해질 수 있다.The clay mineral powder may be included in an amount of 40 to 80% by weight, preferably 50 to 70% by weight, and most preferably 55 to 65% by weight. If the clay mineral powder is less than 40% by weight, the clay component may decrease, which may result in lower moldability during molding. If it exceeds 80% by weight, the content of carbon powder will be relatively reduced, resulting in lower adsorption efficiency for harmful substances and contaminants. You can.
상기 바인더는 탄소분말 및 점토광물 분말의 도우(dough)가 균일 안정하게 하고 결착을 잘 유지하도록 하는 역할을 하는 물질로, 카복시메틸셀룰로스(Carboxymethyl cellulose, CMC), 메틸셀룰로스(Methyl cellulose, MC) 및 하이드록시프로필메틸셀룰로스(Hydroxypropyl methylcellulose, HPMC)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상, 바람직하게는 메틸셀룰로스(Methyl cellulose, MC)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 언급한 바인더 외에 폴리바이닐부티랄(Polyvinyl butyral)과 같은 유기바인더 또는 탄산바륨(BaCO3)과 같은 무기바인더를 필요에 따라 추가로 첨가 혼합하여 사용할 수 있다.The binder is a substance that serves to make the dough of carbon powder and clay mineral powder uniform and stable and maintain good binding, and is made of carboxymethyl cellulose (CMC), methyl cellulose (MC), and It may be one or more selected from the group consisting of hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), preferably methyl cellulose (MC), but is not limited thereto, and in addition to the binder mentioned above, polyvinyl butyral ( An organic binder such as polyvinyl butyral or an inorganic binder such as barium carbonate (BaCO3) can be added and mixed as needed.
상기 바인더는 혼합 분말 100 중량부에 대하여, 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 5 내지 15 중량부로 첨가될 수 있다. 이는 바인더가 1 중량부 미만이면 혼합분말 간의 결합이 불충분하여 내구성이 떨어질 수 있고, 20 중량부를 초과하면 탄소 분말 및 점토광물 분말이 고르게 분산되기 어려울 수 있다. 바인더의 함량이 상기 범위 내인 경우, 탄소분말과 점토광물 분말을 보다 효과적으로 결합시킬 수 있다.The binder may be added in an amount of 1 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the mixed powder. If the binder is less than 1 part by weight, durability may be reduced due to insufficient bonding between the mixed powders, and if it exceeds 20 parts by weight, it may be difficult for the carbon powder and clay mineral powder to be evenly dispersed. When the binder content is within the above range, the carbon powder and clay mineral powder can be more effectively combined.
상기 분산용매는 정제수, 메탄올(Methyl alcohol), 에탄올(Ethyl alcohol), 글리세린(Glycerin), 에틸아세테이트(Ethyl acetate), 부틸렌글리콜(Butyleneglycol) 및 프로필렌글리콜(Propylene glycol)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상, 바람직하게는 정제수를 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 바인더의 종류에 따라 그 종류를 달리하여 적용할 수 있다. 분산용매는 혼합 분말 100 중량부에 대하여, 50~70 중량부, 바람직하게는 55~65 중량부로 첨가될 수 있다.The dispersion solvent is one selected from the group consisting of purified water, methanol, ethyl alcohol, glycerin, ethyl acetate, butylene glycol, and propylene glycol. Above, purified water can be preferably used, but it is not limited to this, and different types can be applied depending on the type of binder. The dispersion solvent may be added in an amount of 50 to 70 parts by weight, preferably 55 to 65 parts by weight, based on 100 parts by weight of the mixed powder.
이는 분산용매가 50 중량부 미만이면 탄소분말 및 점토광물 분말이 고르게 분산되기 어렵고, 70 중량부를 초과하면 필터 제조시 보형성 유지가 어려울 수 있다.This means that if the dispersion solvent is less than 50 parts by weight, it is difficult for the carbon powder and clay mineral powder to be evenly dispersed, and if it exceeds 70 parts by weight, it may be difficult to maintain shape retention during filter manufacturing.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착탱크(10)는 하나일 수 있으나, 이에 한하지 않고 둘 이상의 흡착탱크(10)가 병렬로 연결되어, 복수의 흡착탱크(10)가 동시에 오염공기 내 휘발성유기화합물을 흡착 고정하거나, 또는 복수의 흡착탱크(10) 중 일부가 선택적으로 오염공기 내 휘발성유기화합물을 흡착 고정하도록 할 수 있다.Meanwhile, there may be only one
또한, 복수의 흡착탱크(10)를 포함하는 경우, 적어도 어느 하나가 흡착공정(S10)을 수행하지 않도록 비활성화시킴으로써, 비활성화된 흡착탱크(10) 내 VOC흡탈착필터를 교체하도록 할 수 있다.In addition, when a plurality of
제어부(미도시)는 오염공기흡기유로(61)와 정화공기배기유로(62) 각각에서 상기 흡착탱크(10)를 중심으로 한 전단과 후단에서 측정된 압력의 차이를 계산할 수 있고, 흡착탱크(10) 전후단의 차압을 이용하여, 유해물질의 흡착에 따른 VOC흡탈착필터의 통기성 정도를 확인함으로써, VOC흡탈착필터의 교체 필요성이나 재생 필요성을 판단할 수 있다.The control unit (not shown) can calculate the difference in pressure measured at the front and rear ends centered on the
이에 따라, 제어부는 흡착탱크(10)의 전후단의 차압이 기 설정된 임계압력을 초과하면, 필터 교체 또는 재생이 필요함을 각종 출력수단을 통해 외부에 출력하거나, 병렬로 연결된 다른 흡착탱크로 오염공기의 유입을 전환토록 할 수 있다.Accordingly, when the differential pressure between the front and rear ends of the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 오염공기가 오염공기흡기유로(61)로 유입되는 유입측에는 오염공기에 포함된 이물질을 1차로 제거하기 위해, 전처리필터(5)를 포함할 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the inflow side where contaminated air flows into the contaminated
전처리필터(5)는 메쉬(mesh) 형태나 여러 겹의 여과지로 이루어진 카트리지 필터 형태 등으로 이루어져 유입된 오염공기 내 점성물질이나 먼지(dust)를 걸러 제거하는 수단으로서, 본 발명에서는 그 종류를 특별히 한정하지 않는다. The
제어부는 상기 흡착탱크(10) 이외에 전처리필터(110)의 전후단에서 측정된 공기압의 차이를 이용하여, 전처리필터(5)의 막힘을 판단할 수 있고, 전처리필터(5) 전후단의 차압이 기 설정된 임계압력을 초과하면, 전처리필터(5)의 교체가 필요함을 각종 출력수단을 통해 외부에 출력할 수 있다.The control unit can determine whether the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 오염공기를 흡착탱크(10)에 공급하기 위해 기류를 강제 형성케 하는 제1 팬(71)이, 오염공기흡기유로(61) 및/또는 정화공기배기유로(62) 상에 마련될 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따라, 오염공기흡기유로(61) 상에 제1 팬(71)이 마련되어, 제1 팬(71)은 구동에 의해 오염공기를 흡입하여 흡착탱크(10)로 공급할 수 있으나, 이와 다른 실시예에 따라, 도 1에 도시한 바와 같이, 정화공기배기유로(62) 상에 상기 제1 팬(71)이 마련되는 경우, 정화공기배기유로(62) 상에 마련된 제1 팬(71)은 구동에 의해 발생되는 음압으로 오염공기가 흡착탱크(10)로 공급케 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a
이렇게 정화공기배기유로(62) 상에 제1 팬(71)이 마련되는 경우, 하나의 제1 팬(71)의 구동으로, 발생되는 음압에 의해 오염공기를 흡착탱크(10)에 공급하여 휘발성유기화합물을 흡착탱크(10)에 흡착하도록 하거나, 후술하는 바와 같이, 가열되지 않은 상온의 공기를 흡착탱크(10)에 공급함으로써 흡착탱크(10)를 냉각할 수도 있다.In this case, when the
정화공기배기유로(62) 상에 마련된 제1 팬(71)의 구동으로 휘발성유기화합물이 흡착탱크(10)에 흡착 고정되도록하거나, 흡착탱크(10)를 냉각케할 때에는, 제1 팬(71)의 전단에 마련된 정화공기배기밸브(94)는 개방되는 것이 바람직하다.When the volatile organic compounds are adsorbed and fixed to the
이하에서는 제1 팬(71)이 상기 정화공기배기유로(62) 상에 마련된 것을 기준으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the description will be made based on the fact that the
한편, 이러한 흡착공정(S10)에서 이동식재생차량(20)은 불필요하며, 흡착공정(S10) 이후, 탈착공정(S20)에서 이동식재생차량(20)은 흡착탱크(10)로 이동하여, 적재된 재생탱크(30)를 흡착탱크(10)에 연결함으로써 탈착공정(S20)을 수행할 수 있다.Meanwhile, in this adsorption process (S10), the
흡착탱크(10)의 전후단 각각에는 제1 및 제2 연결구가 마련될 수 있고, 상기 제1 및 제2 연결구 각각에 이동식재생차량(20)에 의해 이동하여 온 재생탱크(30)의 전후단이 서로 연통 가능하도록 연결될 수 있다. 즉, 흡착탱크(10)의 전후단 각각에 마련된 흡기구 및 배기구에 상기 제1 및 제2 연결구가 연결될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 연결구에는 흡착탱크(10)의 전후단 각각이 연결될 수 있다.First and second connectors may be provided at each of the front and rear ends of the
도 1에 도시한 바와 같이, 오염공기흡기유로(61) 중 흡착탱크(10)의 전단에서는 제1 순환유로(63)가 분지되어 연통 가능하게 연결될 수 있고, 또 정화공기배기유로(62) 중 흡착탱크(10)의 후단에서는 제2 순환유로(64)가 분지되어 연통 가능하게 연결될 수 있다.As shown in FIG. 1, the
상기 제1 및 제2 순환유로(63, 64) 각각은 재생탱크(30)의 전후단 각각에 연결됨으로써, 흡착탱크(10)와 재생탱크(30)는 서로 제1 및 제2 순환유로(63, 64)에 의해 연결되어 기류가 순환하는 순환유로가 형성될 수 있다.Each of the first and second circulation passages (63, 64) is connected to the front and rear ends of the regeneration tank (30), so that the adsorption tank (10) and the regeneration tank (30) are connected to each other in the first and second circulation passages (63). , 64), a circulation path through which airflow circulates can be formed.
일 예로, 흡착탱크(10) 내 공기는 제1 순환유로(63)를 따라 재생탱크(30)로 유동하고, 재생탱크(30) 내 공기는 제2 순환유로(64)를 따라 흡착탱크(10)로 유동함으로써, 즉 제1 및 제2 순환유로(63, 43)를 따라 어느 일방으로 공기가 연속하여 유동함으로써 순환할 수 있다.As an example, the air in the
여기서, 상기 제1 및 제2 순환유로(63, 64) 각각은 흡착탱크(10) 및 재생탱크(30)와 탈장착이 가능하도록 연결될 수 있으며, 바람직하게 상기 제1 및 제2 순환유로(63, 64)는 플렉시블(flexible)관에 의해 형성될 수 있다.Here, each of the first and
한편, 재생탱크(30)는 휘발성유기화합물을 처리하기 위한 것으로, 재생탱크(30)는 휘발성유기화합물을 저감하기 위해, 축열재를 이용한 고온의 온도로 휘발성유기화합물(VOC)을 저감하는 축열연소산화방식(RTO; Regenerative Thermal Oxidizer)이나, 촉매를 이용하여 RTO에 비해 상대적으로 낮은 온도(300~400℃)로 휘발성유기화합물(VOC)을 저감하는 축열촉매산화방식(RCO; Regenerative Catalytic Oxidizer) 등을 이용하여 휘발성유기화합물을 처리할 수 있다.On the other hand, the
다만, 재생탱크(30)가 이동식재생차량(20)에 적재되어야 하기 때문에, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 재생탱크(30)는 축열촉매산화방식(RCO; Regenerative Catalytic Oxidizer)으로 휘발성유기화합물을 처리하는 것이 바람직하다.However, since the
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 축열촉매산화방식의 재생탱크(30)는, 코디어라이트 등을 원료로 한 세라믹스로 구성된 허니컴 구조의 담체 등에 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh) 등의 귀금속을 담지한 촉매를 이용하여, 300~400℃의 저온 영역에서 휘발성유기화합물을 저감할 수 있다.Specifically, the
즉, 재생탱크(30)는 300~400℃의 온도영역에서 촉매를 이용하여 하기 화학식1과 같이 휘발성유기화합물을 저감할 수 있다.That is, the
[화학식 1][Formula 1]
CxHyOz + O2 -> CO2 + H2OC x H y O z + O 2 -> CO 2 + H 2 O
일정 시간동안 동작하여 휘발성유기화합물을 흡착 고정한 흡착탱크(10)는, 교체 또는 재생의 필요성이 발생할 수 있고, 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부는 흡착탱크(10) 전후단의 차압을 이용하여, VOC흡탈착필터의 교체 필요성이나 재생 필요성을 판단할 수 있다.The
즉, VOC흡탈착필터의 교체나 재생 필요성에 따라, 이동하여 온 이동식재생차량(20)에 장착된 재생탱크(30)는 흡착탱크(10)와 순환유로를 갖도록 연결될 수 있다.That is, depending on the need for replacement or regeneration of the VOC adsorption/desorption filter, the
이때, 재생탱크(30)는 내부에 휘발성유기화합물을 처리하기 위한 고온의 분위기를 형성하여야 하며, 이를 위해, 재생탱크(30)의 전단에는 재생탱크(30)로 유입되는 공기를 가열하기 위한 버너(40)가 마련될 수 있다.At this time, the
버너(40)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 이동식재생차량(20)에 재생탱크(30)와 함께 적재될 수 있으며, 이때 버너(40)는 재생탱크(30)에 고온의 분위기를 형성하기 위해 재생탱크(30)에 공급되는 공기를 가열할 수 있는 것이면 그 종류를 특별히 한정하지 않는다.As shown in FIG. 2, the
일 예로, 버너(40)는 LNG, LPG, 액체연료 따위의 연료를 점화하여 외기를 가열할 수 있으며, 이에 한하지 않고, 전기에너지를 이용하여 공기를 가열하는 전기히터나, 태양열을 이용하여 공기를 가열하는 태양열히터 등일 수도 있다.As an example, the
여기서, 버너(40)에 공급되어 피가열되는 대상은, 도 2에 도시한 바와 같이, 외기일 수 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 도 5에 도시한 바와 같이, 흡착탱크(10)로부터 배출된 공기일 수도 있다.Here, the object to be heated by being supplied to the
버너(40)가 흡착탱크(10)로부터 배출된 공기를 가열하는 경우, 흡착탱크(10)로부터 배출된 공기 내 휘발성유기화합물을 연료로서 사용할 수 있고, 이 경우 연료비를 저감할 수도 있다.When the
이렇게 버너(40)에 의해 가열된 공기는 재생탱크(30)에 공급되어 재생탱크(30)의 내부를 고온의 분위기로 형성시킬 수 있다.The air heated by the
이때, 재생탱크(150) 내 온도가 휘발성유기화합물을 연소하여 저감시킬 수 있는 온도 영역 내에 있는지 확인할 수 있도록, 재생탱크(150) 내 적어도 하나의 온도센서(미도시)가 마련될 수 있다.At this time, at least one temperature sensor (not shown) may be provided in the regeneration tank 150 to check whether the temperature in the regeneration tank 150 is within a temperature range where volatile organic compounds can be burned and reduced.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 버너(40)가 가열된 공기를 재생탱크(30)에 제공할 때, 전술한 바와 같이, 버너(40)는 외부로부터 제공된 외기나, 흡착탱크(10)로부터 제공된 휘발성유기화합물이 포함된 공기를 가열하여 제공할 수 있으나, 이때 버너(40)는 연료를 점화하여 공기를 가열하는 주열원 이외에 부가열원을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, when the
버너(40)가 주열원 이외에 부가적으로 피가열물에 열을 가하기 위해, 이동식재생차량(20)의 엔진(21)으로부터 발생하는 배기열을 이용할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 재생탱크(30)는 이동식재생차량(20)에 적재되어 있기 때문에, 이동식재생차량(20)에 적재된 버너(40)가 재생탱크(30)에 공급되는 공기를 부가적으로 가열하기 위해, 엔진(21)으로부터 발생하는 배기열을 이용할 수 있다.Since the
엔진(21)의 구동으로 발생하는 배기가스는 배기관(22)을 따라 유동하여 머플러 따위를 통해 외부로 배출되며, 이때 엔진(21)으로부터 배출되는 고온의 배기가스의 배기열을 이용하여, 재생탱크(30)에 공급되는 공기를 가열할 때 이를 보조토록 하는 것이 바람직하다.The exhaust gas generated by driving the
즉, 엔진(21)으로부터 배출되어 배기관(22)을 따라 배출되는 배기가스는 고열로서, 고온의 열을 버너(40)에 공급하기 위해, 배기관(22) 상에는 제1 열교환기(23)가 마련될 수 있다.That is, the exhaust gas discharged from the
일 실시예에 따라 제1 열교환기(23)는 상기 배기관(22)의 외주면을 둘러싸도록 마련되어, 제1 열교환기(23)는 배기관(22)으로부터 배기열을 흡수할 수 있다.According to one embodiment, the
버너(40)는 제1 열교환기(23)와 연결된 제2 열교환기(25)를 포함할 수 있고, 제1 열교환기(23)와 제2 열교환기(25)는 열매체물이 유동하는 열전달로(24a, 24b)로 연결되어, 제1 열교환기(23)가 흡수한 상기 배기열을 제2 열교환기(25)에 전달할 수 있다.The
즉, 배기관(22)의 외주면을 둘러싸도록 마련된 제1 열교환기(23) 내부에 마련된 열매체물은, 배기관(22) 내 배기가스로부터 발생하는 배기열로부터 열을 흡수한 다음, 열전달로(24a, 24b)를 따라 유동하여 제2 열교환기(25)에 도달할 수 있으며, 제2 열교환기(25)에 도달한 열매체물은 저장하고 있는 열을 버너(25) 내부의 피가열물과 공유할 수 있다.That is, the heat medium provided inside the
여기서 열매채물은 열을 저장할 수 있는 유체로서, 그 종류나 상태를 특별히 한정하지 않으나, 제1 열교환기(23)와 제2 열교환기(25) 사이에 마련된 상기 열전달로(24a, 24b)를 따라 순환 유동할 수 있는 열 저장 매체인 것이 바람직하다.Here, the heat vegetable is a fluid that can store heat, and its type or state is not particularly limited, but is used along the heat transfer paths (24a, 24b) provided between the first heat exchanger (23) and the second heat exchanger (25). It is preferred that it is a heat storage medium capable of circulating flow.
결국, 버너(40)는 제2 열교환기(25)로 전달된 배기열과, 공급된 연료를 점화하여 발생된 열을 함께 이용하여, 외기 또는 흡착탱크(10)로부터 배출된 공기를 가열한 다음, 가열된 공기를 재생탱크(30)에 제공할 수 있다.Ultimately, the
이렇게, 본 발명의 일 실시예에 따른 재생탱크(30)에 공급되는 고열의 공기는, 이동식재생차량(20)에 장착된 엔진(21)으로부터 발생하는 배기열과, 이동식재생차량(20) 내 버너(40)에 공급되는 연료를 점화하여 발생하는 열에 의해 마련되기 때문에, 고열의 공기를 마련하기 위한 연료비를 절감할 수 있다.In this way, the high-temperature air supplied to the
또한, 흡착탱크(10)에 고정 흡착된 휘발성유기화합물을 저감시키기 위한 재생탱크(30)는 고정되어 있지 않고, 이동식재생차량(20)에 마련되어 있기 때문에, 오염공기가 발생하는 시설 내 휘발성유기화합물을 저감 또는 처리하기 위한 설비를 반드시 구비하지 않아도 된다.In addition, since the
한편, 도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이동식재생차량의 구성도이다.Meanwhile, Figure 3 is a configuration diagram of a mobile regenerative vehicle according to another embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 열매체물은 제1 및 제2 열교환기(23, 25) 사이에 연결된 열전달로(24a, 24b)를 따라 유동하며, 배기관(22)의 배기열을 버너(40)에 전달할 수 있다.As shown in FIG. 3, the heat medium flows along the heat transfer paths (24a, 24b) connected between the first and second heat exchangers (23, 25), and transfers exhaust heat from the exhaust pipe (22) to the burner (40). It can be delivered.
이때, 상기 배기관(22)의 배기열은 엔진(21)의 구동이 전제되어야 하기 때문에, 엔진(21)이 구동하지 않을 때에는 버너(40)의 주열원에 부가열원을 가할 수 없는 문제가 있다.At this time, since the exhaust heat of the
이러한 문제를 해소하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템(1)은, 엔진(21)이 기 구동 중일때 엔진(21)으로부터 발생하는 배기열을 저장할 수 있는 축열기(26)를 포함할 수 있다.In order to solve this problem, the mobile volatile organic
축열기(26)는 상변화물질인 PCM(Phase change material)이나 용융염(molten salt) 등과 같은 열저장물질을 가진 것으로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 축열기(26)가 제1 열교환기(23)와 열매체물이 유동하는 열전달로(24a, 24b)에 의해 서로 연통 가능하게 연결되어 있기 때문에, 배기관(22) 내 유동하는 고열의 배기가스로에 의해 발생하는 배기열은 축열기(26)에 저장될 수 있다.The
이렇게 열을 축적 저장한 축열기(26)는 저장된 열을 버너(40)에 열매체물을 매개로 전달할 수 있다.The
이에 따라, 엔진(21)이 구동 중이 아니더라도, 버너(40)는 기 구동된 엔진(21)으로부터 발생되어 축열기(26)에 기 저장된 배기열을 보조열원으로 이용할 수 있으며, 버너(40)는 연료의 점화로 인해 발생된 주열원 이외에 축열기(26)로부터 부가 제공된 보조열원을 함께 이용함으로써, 짧은 시간 내에 신속하게, 그리고 적은 연료비로 재생탱크(30) 내 고온의 분위기를 형성할 수 있다.Accordingly, even if the
한편, 전술한 바와 같이, 축열촉매산화방식이 적용된 재생탱크(30)는 휘발성유기화합물을 처리하기 위해 대략 300~400℃의 온도 분위기를 형성하여야 하지만, 재생탱크(30)와 순환하는 흡착탱크(10)가 기 고정 및 흡착된 휘발성유기화합물을 탈착하기 위해서는 대략 150~200℃의 온도 분위기를 형성하여야 한다.Meanwhile, as described above, the
즉, 흡착탱크(10) 내 VOC흡탈착필터는 40℃ 이하의 상온에서는 표면에 형성된 미세공에 휘발성유기화합물을 흡착 및 고정할 수 있으며, 150~200℃의 온도영역에서는 기 흡착 고정된 휘발성유기화합물을 탈착하여 재생될 수 있다(도 8 참조).In other words, the VOC adsorption and desorption filter in the
이에 따라, 흡착탱크(10)와 재생탱크(30) 간을 연결하는 순환유로 중에서, 재생탱크(30)에서 흡착탱크(10)로 유동하는 제2 순환유로(64) 상에 외기를 도입하기 위한 제2 팬(72)을 포함할 수 있다.Accordingly, among the circulation passages connecting the
내부에 대략 300~400℃의 온도 분위기를 형성하고 있는 재생탱크(30)의 공기에, 제2 팬(72)에 의해 도입된 외기를 흡착탱크(10)에 공급함으로써, 흡착탱크(10)의 내부는 제2 팬(72)에 의해 공급된 상온의 외기에 의해 150~200℃의 온도영역 내 분위기를 형성할 수 있다.By supplying the outside air introduced by the
즉, 제2 팬(72)에 의해 외부로부터 도입된 공기가, 300~400℃의 온도영역에서 동작하는 재생탱크(30)로부터 배출된 공기와 혼합됨으로써, 흡착탱크(10) 내 VOC흡탈착필터는 휘발성유기화합물을 탈착하기 위한 목표온도인 150~200℃로 냉각될 수 있다.That is, the air introduced from the outside by the
다만, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라, 도 6에 도시한 바와 같이, 재생탱크(30) 내 VOC흡탈착필터의 온도를 낮추기 위해, 이동식재생차량(20) 내 기 장착된 냉동사이클(80)을 이용할 수 있다.However, according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, in order to lower the temperature of the VOC adsorption and desorption filter in the
통상 이동식재생차량(20)은 운전자 실내나, 적재함 내부에 냉기를 공급하기 위해, 냉동사이클을 구성하는 증발기, 압축기, 응축기, 그리고 팽창밸브를 포함하는 냉동사이클장치(80)를 포함할 수 있다.Typically, the mobile
냉동사이클장치(80)를 가진 이동식재생차량(20)은, 상기 냉동사이클장치(80)를 이용하여, 재생탱크(30)에서 배출되어 흡착탱크(10)에 공급되는 공기를 냉각시킬 수 있다.The
전술한 바와 같이, 흡착탱크(10) 내 VOC흡탈착필터가 휘발성유기화합물을 탈착하기 위한 목표온도는 150~200℃이고, 축열촉매산화방식을 적용한 재생탱크(30)의 내부 온도는 300~400℃으로서 그 차이가 크기 때문에, 냉동사이클장치(80)를 통과하여 혼입되는 저온의 외기를 이용하여, 흡착탱크(10)가 상기 휘발성유기화합물의 탈착을 위한 목표온도인 150~200℃까지 도달하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 또 흡착탱크(10)와 재생탱크(30) 사이의 제1 및 제2 순환유로(63, 64)의 길이를 축소시킬 수 있다.As described above, the target temperature for the VOC adsorption and desorption filter in the
다만, 필요한 경우, 흡착탱크(10)에서 재생탱크(30)로 공급되는 공기가 저온인 경우, 재생탱크(30)의 내부 분위기가 휘발성유기화합물을 처리하기 위한 온도영역인 300~400℃에 다다를 수 있도록, 재생탱크(30)에 공급되는, 버너(40)에 의해 가열된 고온의 공기의 양은 증가될 수 있다.However, if necessary, if the air supplied from the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착탱크(10)는 탈착공정(S20) 이후, 흡착탱크(10) 내 VOC흡탈착필터가 다시 오염공기 내 휘발성유기화합물(VOC)을 흡착할 수 있도록 흡착탱크(10) 내 고온의 분위기를 냉각시키기 위한 냉각공정(S30)을 수행할 수 있다.Meanwhile, the
전술한 바와 같이, 냉각공정(S30)시 상기 이동식재생차량(20) 또는 재생탱크(30)는 흡착탱크(10)와 분리될 수 있다.As described above, during the cooling process (S30), the
흡착탱크(10) 내 VOC흡탈착필터가 표면에 형성된 미세공에 휘발성유기화합물을 흡착 및 고정시키기 위한 온도영역은 40℃ 이하의 상온이기 때문에, 흡착탱크(10)는, 탈착공정(S20) 이후 다시 휘발성유기화합물을 흡착 및 고정시킬 수 있도록 냉각되어야 한다.Since the temperature range for the VOC adsorption and desorption filter in the
따라서, VOC흡탈착필터가 기 흡착 고정한 휘발성유기화합물(VOC)이 탈착된 이후, 냉각공정(S30)에서 냉각될 수 있도록, 정화공기배기밸브(94)는 개방될 수 있고, 제1 팬(71)의 구동으로 직접 외기가 흡착탱크(10)에 강제 공급되도록 할 수 있다. 제1 팬(71)의 구동으로 외기가 직접 흡착탱크(10)에 공급되는 경우, 전처리필터(50)의 후단에 마련된 오염공기흡기밸브(91)는 폐쇄될 수 있다.Therefore, after the volatile organic compounds (VOC) adsorbed and fixed by the VOC adsorption/desorption filter are desorbed, the purified air exhaust valve 94 can be opened so that it can be cooled in the cooling process (S30), and the first fan 71 ) can be used to forcefully supply outside air directly to the adsorption tank (10). When the outside air is directly supplied to the
흡착탱크(10)를 냉각시키기 위해 제1 팬(71)에 의해 직접 도입되는 외기는 휘발성유기화합물을 포함하지 않은 정화된 공기인 것이 바람직하며, 이를 위해 바람직한 일 실시예에 따라 제1 팬(71)에 공급되는 외기가 마련되는 외기유입부는 흡착탱크(10)로부터 정화된 공기가 배출되는 배기구 주변에 마련될 수 있다.In order to cool the
또한, 정화공기배기밸브(94) 이외에 오염공기흡기밸브(91)도 개방될 수 있으며, 이렇게 오염공기흡기밸브(91) 및 정화공기배기밸브(94)가 개방된 상태에서 제1 팬(71)의 구동으로 발생된 음압에 의해 오염공기흡기유로(61)를 따라 외기는 흡입될 수 있고, 흡입된 외기는 흡착탱크(10)에 강제 공급될 수 있다.In addition, in addition to the purified air exhaust valve 94, the contaminated
다만, 냉각공정(S30)에서, 흡착탱크(10)의 전단에 재생탱크(30)와 연통 가능하도록 연결하기 위한 순환밸브(93)는 폐쇄될 수 있다.However, in the cooling process (S30), the
만약, 흡착탱크(10)에 이동식재생차량(20)이 분리되지 않은 경우, 이동식재생차량(20)의 냉동사이클장치(80)에 의해 제공되는 냉기를 흡착탱크(10)에 공급하여 신속히 내부의 온도를 낮출 수 있으나, 흡착탱크(10)에 이동식재생차량(20)이 분리된 경우에는 냉동사이클장치(80)에 의해 제공되는 냉기를 이용하기는 어려울 수 있다.If the
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Above, preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. The description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing its technical idea or essential features.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Accordingly, the scope of the present invention is indicated by the claims described later rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention. must be interpreted.
1: 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템 5: 전처리필터
10: 흡착탱크 20: 이동식재생차량
21: 엔진 22: 배기관
23: 제1 열교환기 24a, 24b: 열전달로
25: 제2 열교환기 26: 축열기
30: 재생탱크 40: 버너
61: 오염공기흡기유로 62: 정화공기배기유로
63: 제1 순환유로 64: 제2 순환유로
71: 제1 팬 72: 제2 팬
80: 냉동사이클장치 91: 오염공기흡기밸브
92: 외기도입밸브 93: 순환밸브
94: 정화공기배기밸브1: Mobile volatile organic compound regeneration system 5: Pretreatment filter
10: Adsorption tank 20: Mobile recycling vehicle
21: engine 22: exhaust pipe
23:
25: second heat exchanger 26: heat storage device
30: Regeneration tank 40: Burner
61: Contaminated air intake passage 62: Purified air exhaust passage
63: first circulation passage 64: second circulation passage
71: 1st fan 72: 2nd fan
80: Refrigeration cycle device 91: Contaminated air intake valve
92: External air inlet valve 93: Circulation valve
94: Purified air exhaust valve
Claims (9)
상기 흡착탱크의 전단 및 후단 각각에 마련된 제1 및 제2 연결구와 연결되어, 상기 흡착탱크로부터 배출된 상기 휘발성유기화합물을 처리하는 재생탱크를 가진 이동식재생차량;
을 포함하되,
상기 이동식재생차량은, 상기 재생탱크가 상기 휘발성유기화합물을 연소시킬 수 있도록 고온의 분위기를 형성하기 위해 마련된 버너와, 냉기를 발생시키기 위한 냉동사이클장치를 더 포함하고,
상기 흡착탱크와 상기 재생탱크는, 서로 제1 및 제2 순환유로에 의해 연결되어 기류가 순환하는 순환유로를 형성하되, 상기 순환유로 중에서 상기 재생탱크에서 상기 흡착탱크로 유동하는 상기 제2 순환유로 상에 마련된 제2 팬을 더 포함하며,
상기 휘발성유기화합물을 탈착한 상기 흡착탱크가 다시 상기 휘발성유기화합물을 흡착할 수 있도록, 상기 냉동사이클장치에 의한 냉기는 상기 제2 팬에 의해 상기 흡착탱크로 공급되는 것을 특징으로 하고,
상기 VOC흡탈착필터는, 허니컴 형상의 활성탄으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템.An adsorption tank that uses a VOC adsorption and desorption filter to adsorb volatile organic compounds in the contaminated air flowing in through the intake port and discharges the purified air through the exhaust port; and
A mobile regeneration vehicle connected to first and second connectors provided at the front and rear ends of the adsorption tank, respectively, and having a regeneration tank for processing the volatile organic compounds discharged from the adsorption tank;
Including,
The mobile regeneration vehicle further includes a burner provided to form a high-temperature atmosphere so that the regeneration tank can combust the volatile organic compounds, and a refrigeration cycle device for generating cold air,
The adsorption tank and the regeneration tank are connected to each other by first and second circulation passages to form a circulation passage in which air currents circulate, and among the circulation passages, the second circulation passage flows from the regeneration tank to the adsorption tank. It further includes a second fan provided on the table,
Characterized in that cold air from the refrigeration cycle device is supplied to the adsorption tank by the second fan so that the adsorption tank from which the volatile organic compound has been desorbed can again adsorb the volatile organic compound,
The VOC adsorption and desorption filter is a mobile volatile organic compound regeneration system, characterized in that it is made of honeycomb-shaped activated carbon.
상기 재생탱크는,
상기 휘발성유기화합물을 축열촉매산화법으로 처리하는 것을 특징으로 하는 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템.According to claim 1,
The regeneration tank is,
A mobile volatile organic compound regeneration system, characterized in that the volatile organic compounds are treated by a thermal storage catalytic oxidation method.
상기 버너는, 연료를 점화하여 공기를 가열하여 상기 재생탱크에 제공하고,
상기 이동식재생차량의 엔진으로부터 발생하는 배기열은 부가열원으로 상기 버너에 제공되는 것을 특징으로 하는 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템.According to claim 1,
The burner ignites fuel to heat air and provides it to the regeneration tank,
A mobile volatile organic compound recovery system, characterized in that exhaust heat generated from the engine of the mobile recovery vehicle is provided to the burner as an additional heat source.
상기 버너는, 연료를 점화하여 상기 흡착탱크로부터 배출된 상기 휘발성유기화합물을 가열하여 상기 재생탱크에 제공하는 것을 특징으로 하는 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템.According to claim 4,
The burner ignites fuel to heat the volatile organic compounds discharged from the adsorption tank and provides the volatile organic compounds to the regeneration tank.
상기 배기열을 저장하고, 저장된 상기 배기열을 상기 버너에 부가열원으로 제공하는 축열기;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템.According to claim 4,
a regenerator that stores the exhaust heat and provides the stored exhaust heat as an additional heat source to the burner;
A mobile volatile organic compound regeneration system further comprising:
상기 VOC흡탈착필터는,
평균 입경은 1~40 ㎛이고 요오드 흡착력은 600~1200 ㎎/g인 탄소분말 35 내지 45 중량%와 팔리고르스카이트 및 카올린이 0.5 내지 15: 1의 중량비로 혼합된 점토광물 분말 55 내지 65 중량%가 혼합된 혼합 분말과, 상기 혼합 분말 100 중량부에 대하여 바인더 1~20 중량부 및 분산 용매 50~70 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템.According to claim 1,
The VOC adsorption and desorption filter is,
55 to 65 weight of clay mineral powder mixed with 35 to 45% by weight of carbon powder with an average particle diameter of 1 to 40 ㎛ and an iodine adsorption capacity of 600 to 1,200 mg/g, and palygorskite and kaolin in a weight ratio of 0.5 to 15:1. A mobile volatile organic compound regeneration system, characterized in that it consists of a mixed powder mixed with %, 1 to 20 parts by weight of a binder and 50 to 70 parts by weight of a dispersing solvent based on 100 parts by weight of the mixed powder.
상기 흡착탱크의 상기 흡기구에 마련되어, 외기를 상기 흡착탱크로 공급하는 제1 팬;
을 더 포함하여,
상기 흡착탱크는 상기 제1 팬에 의해 공급된 외기에 의해 상기 휘발성유기화합물을 흡착 및 고정할 수 있는 온도로 냉각되는 것을 특징으로 하는 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템.According to claim 1,
a first fan provided at the intake port of the adsorption tank to supply external air to the adsorption tank;
Including further,
A mobile volatile organic compound regeneration system, characterized in that the adsorption tank is cooled to a temperature capable of adsorbing and fixing the volatile organic compounds by external air supplied by the first fan.
상기 흡착탱크의 상기 흡기구에 마련되어, 상기 흡기구를 통해 유입되는 오염공기의 이물질을 거르는 전처리필터;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 휘발성유기화합물 재생시스템.According to claim 1,
A pre-treatment filter provided at the intake port of the adsorption tank to filter out foreign substances in the contaminated air flowing in through the intake port;
A mobile volatile organic compound regeneration system further comprising:
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