KR19990068684A - Treatment apparatus of waste gas of dry process of coating with paint - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각종 원료물질의 생산, 제조 및 폐기물의 소각처리등 산업현장의 다양한 분야에서 발생되고 있는 대기오염물질을 제거하는 대기오염물질의 처리장치에 있어서, 특히 자동차공장의 도장처리와 건조공정에서 배출되는 난용성 휘발성 유기화합물질과 악취물질을 효과적으로 제거하는 도장건조공정의 배기가스 처리장치에 관한 것이다.Industrial Applicability The present invention relates to an apparatus for treating air pollutants that removes air pollutants generated in various fields of the industrial field, such as production, manufacture of various raw materials, and incineration of wastes. The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus for a coating and drying process that effectively removes poorly soluble volatile organic compounds and odorous substances emitted.
이와같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 순수한 물에 양전하를 띠는 이온성 계면활성제와 과탄산나트륨을 기반으로 하는 세정수 조성 원료를 일정농도로 희석하여 세정, 흡수용 가스 세정제를 조성하고, 이러한 세정제가 대기오염물질과 효과적으로 접촉, 반응할 수 있도록 고안된 세정식 집진시설내에서 세정수와 오염된 가스물질간에 격렬한 접촉기회를 부여함으로써 유입가스와 오염물질 농도 대비 배출가스의 오염물질 농도를 최고 95％까지 부여하도록 한 데 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention dilutes the ionic surfactant positively charged in pure water and the raw material of the washing water based on sodium percarbonate to a certain concentration to form a gas cleaning agent for cleaning and absorption. Up to 95% of pollutant concentration in the exhaust gas compared to the inlet and pollutant concentrations by providing intense contact opportunities between the washing water and the contaminated gaseous materials in the cleaning dust collection facility designed to effectively contact and react with air pollutants. There is a characteristic to give up.
Description
본 발명은 각종 원료물질의 생산, 제조 및 폐기물의 소각처리 등 산업현장의 다양한 분야에서 발생되고 있는 대기오염물질을 제거하는 대기오염물질의 처리장치에 있어서, 특히 자동차공장의 도장처리와 건조공정에서 배출되는 난용성 휘발성 유기화합물질과 악취물질을 효과적으로 제거하는 도장건조공정의 배기가스 처리장치에 관한 것이다.Industrial Applicability The present invention relates to an apparatus for treating air pollutants that removes air pollutants generated in various fields of the industrial field, such as production, manufacture of various raw materials, and incineration of wastes. The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus for a coating and drying process that effectively removes poorly soluble volatile organic compounds and odorous substances emitted.
일반적으로 자동차공장의 도장건조공정에서는 중·저 휘발성 유기화합물질이 대량 배출되므로 이를 정화하는 처리시설이 필수적으로 설치되는 데 이러한 대기오염물질의 효과적이고 경제적인 처리를 위한 특정 방지시설은 고가의 설치비용과 운전비용을 요구하고 있어 일반 기업체에서 쉽게 도입할 수 없는 것이 현실이다.In general, large and low volatile organic compounds are emitted in the painting and drying process of automobile factories. Therefore, a treatment facility to purify them is required. Specific prevention facilities for effective and economical treatment of air pollutants are expensive. It is a reality that it is not easy to adopt in general companies because it demands cost and driving cost.
특히 휘발성 유기화합물과 난용성 악취물질의 효과적 제거방법으로 선진국으로 부터 도입되고 있는 축열실 소각시설, 촉매소각시설, 직접연소시설 및 저온응축시설의 경우 적절히 설치될 경우 높은 처리효율을 발휘할 수 있겠으나 고가의 설치비용과 운전비용으로 인해 실용성이 없는 문제점이 있었다.In particular, the heat storage chamber incineration facility, catalyst incineration facility, direct combustion facility and low temperature condensation facility, which are introduced from developed countries as effective methods of removing volatile organic compounds and poorly soluble odorous substances, can exhibit high treatment efficiency. Due to the high installation cost and operating cost there was a problem that is not practical.
따라서 이러한 대기오염물질인 가스를 물 또는 기타의 액체와 접촉시켜 관성충돌, 확산, 응축, 합체, 변형 등의 원리로서 집진하는 세정 집진장치가 비교적 저렴한 비용에 운전할 수 있는 잇점으로 현재 많이 설치하여 사용되고 있으나 이와같은 종래의 세정 집진장치는 친수성 물질을 제거하는 효과에 한정되어 난용성 물질이나 대상물질의 입경이 미소한 경우에는 낮은 처리효율을 나타낼 뿐 아니라 특히 스티렌, 크실렌, 아민류, 아세트 알데히드 등과 같은 휘발성 유기화합물질의 제거에는 집진장치로서의 처리 효율의 기대가 무의미한 폐단이 있었다.Therefore, the dust collector which collects these air pollutants with water or other liquids and collects them on the principle of inertia collision, diffusion, condensation, coalescence, deformation, etc. can be operated at a relatively low cost. However, such a conventional dust collector is limited to the effect of removing hydrophilic substances, and exhibits low treatment efficiency when the particle size of the poorly soluble substance or the target substance is small, and in particular, volatiles such as styrene, xylene, amines, acetaldehyde, etc. The removal of the organic compound had a wasteful meaning that the treatment efficiency as the dust collector was meaningless.
본 발명은 이와같은 폐단을 해소하기 위한 것으로 중·저휘발성 유기화합물질을 제거할 수 있는 이온성 계면활성제를 포함하는 세정액과 이러한 세정액을 기반으로 배기가스 중의 대상물질과 세정흡수액을 유효하게 접촉시켜 세정 집진장치가 가지는 제진원리인 충돌, 확산, 흡수, 흡착, 산화, 중화, 용해 등의 작용을 동시에 실현하여 매우 높은 오염물질 제거효율을 발휘할 수 있게 한 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve such a waste end and to effectively contact a cleaning liquid containing an ionic surfactant capable of removing medium and low volatile organic compounds and the target material in the exhaust gas and the cleaning absorbent liquid based on the cleaning liquid. The purpose of the present invention is to realize a very high pollutant removal efficiency by simultaneously realizing the effects of the dust removal principle of the cleaning dust collector, such as collision, diffusion, absorption, adsorption, oxidation, neutralization and dissolution.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 순수한 물에 양전하를 띠는 이온성 계면활성제와 과탄산나트륨을 기반으로 하는 세정수 조성 원료를 일정농도로 희석하여 세정, 흡수용 가스세정제를 조성하고, 이러한 세정제가 대기오염물질과 효과적으로 접촉, 반응할 수 있도록 고안된 세정식 집진시설내에서 세정수와 오염된 가스물질간에 격렬한 접촉기회를 부여함으로써 유입가스와 오염물질 농도 대비 배출가스의 오염물질 농도를 최고 95％까지 부여하도록 한 데 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention dilutes the ionic surfactant positively charged in pure water and the raw material of the washing water based on sodium percarbonate to a certain concentration to form a gas cleaner for cleaning and absorption. Up to 95% of pollutant concentration in the exhaust gas compared to the inlet and pollutant concentrations by providing intense contact opportunities between the washing water and the contaminated gaseous materials in the cleaning dust collection facility designed to effectively contact and react with air pollutants. There is a characteristic to give up.
도 1은 본 발명의 전체 사시도1 is an overall perspective view of the present invention
도 2는 본 발명의 평면 단면도2 is a plan cross-sectional view of the present invention.
도 3은 본 발명의 종단면도Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view of the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 정화가스 배출구 2 : 본체 3,3' : 분기닥트1 Purification gas outlet 2 Main body 3, 3 'Branch branch duct
4 : 배기가스 분산 유도 닥트 5 : 배기가스 유입구 6 : 분사노즐4 exhaust gas dispersion induction duct 5 exhaust gas inlet 6 injection nozzle
7,11,11',14 : 세정수 공급관 8,12 : 세정수 공급장치7,11,11 ', 14: washing water supply pipe 8,12: washing water supply device
9 : 세정수 회수관 10 : 세정수 저수조9: washing water recovery pipe 10: washing water reservoir
13,13' : 폴링층 15 : 세정수 차단용 데미스터13,13 ': Polling layer 15: Demister for washing water blocking
16 : 펌프 17 : 세정수 공급배관 100 : 세정수16 pump 17 washing water supply pipe 100 washing water
가 : 세정제 나 : 집진처리장치A: Cleaner B: Dust collector
이하 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 도장 건조시설에서 발생되는 휘발성 유기화합물등의 오염물질을 세정 제거하는 세정제(가)와, 당해 세정제에 물을 혼합하여 제조한 세정수를 오염된 가스를 대상으로 격렬히 분사함으로써 세정수와 배기가스중 오염물질을 효과적으로 접촉시켜 세정 집진하는 집진처리장치(나)로 구성되어 있다.The present invention provides a cleaning agent (a) for cleaning and removing contaminants such as volatile organic compounds generated in a paint drying facility, and washing water prepared by mixing water with the cleaning agent by vigorously spraying the contaminated gas on the contaminated gas. It consists of a dust-collecting apparatus (b) which wash | cleans and collects the dust by contacting contaminants in exhaust gas effectively.
세정제(가)는 스티렌, 아세트 알데히드, 아민류 등 도장건조배기가스 물질의 ㅡ전하에 대전하는 세정제로서 도료나 안료등을 중화시키는 과탄산나트륨(Na2CO4) 25％와 유층의 박막으로 결합한 매연 및 악취물질의 흡착, 흡수를 위한 양이온성의 비누세제로 된 양이온 계면 활성제 72％와 탈취효과를 위한 솔잎 추출물인 파인오일 3％를 혼합하여 건조하고 일정형태의 정제로 성형하거나 분말상으로 형성한 것으로서 이를 사용할 때에는 세정제 100g에 물 1000Kg을 혼합하여 용해시킨 세정수 (100)로 사용된다.Detergent (a) is particulate and bonded to styrene, acetaldehyde, amines such as paint drying exhaust gas substance of Ao as a cleaning agent for charging in the charge and sodium carbonate (Na 2 CO 4) 25% and the oil layer thin film of neutralizing the like paints or pigments 72% of cationic surfactant made of cationic soap detergent for adsorption and absorption of malodorous substances and 3% of pine oil, pine needle extract for deodorizing effect, is dried and formed into a tablet or powder form. In this case, it is used as washing water 100 in which 1000 Kg of water is mixed with 100 g of detergent and dissolved therein.
집진처리장치(나)는 상부에 정화가스 배출구(1)가 형성된 본체(2)와, 당해 본체(2)의 내부로 배기가스를 다수개의 분기닥트(3)(3')를 통해 분산하여 유입시키는 배기가스 분산 유도 닥트(4)로 결합 구성되어 있다.The dust collecting processing apparatus (b) has a main body 2 having a purge gas outlet 1 formed thereon, and exhaust gas is introduced into the main body 2 through a plurality of branch ducts 3 and 3 '. Is composed of an exhaust gas dispersion induction duct (4).
배기가스 분산 유도 닥트(4)의 배기가스 유입구(5) 내측에는 다수개의 분사노즐(6)이 세정수 공급관(7)에 부착된 예비 세정용 1차 세정수 공급장치(8)가 설치되고 배기가스 분산 유도 닥트(4)의 저부는 세정수(100)의 회수가 용이하도록 경사면으로 형성되어 이의 하단부에 부착된 세정수 회수관(9)이 본체(2)의 내저부에 설치된 세정수 저수조(10)의 내부로 연결되어 있다.Inside the exhaust gas inlet 5 of the exhaust gas dispersion induction duct 4, a primary washing water supply device 8 for preliminary cleaning, in which a plurality of injection nozzles 6 are attached to the washing water supply pipe 7, is installed. The bottom of the gas dispersion induction duct 4 is formed with an inclined surface to facilitate the recovery of the washing water 100, and the washing water collecting pipe 9 attached to the lower end thereof is provided with a washing water reservoir provided at the inner bottom of the main body 2. 10) is connected to the inside.
그리고 분기닥트(3)(3')를 통해 배기가스가 유입되는 본체(2)의 내부 하방에는 본체(2)의 형상과 같은 사각이나 원의 형상으로 된 세정수 공급관(11)(11')을 일정간격을 두고 분기닥트(3)(3')의 크기에 따라 다층으로 형성하여 다수개의 분사노즐(6)을 설치한 2차 세정수 공급장치(12)가 설치되고, 당해 2차 세정수 공급장치 (12)의 상부에는 기,액접촉 유도용 여재로 된 폴링층(13)(13')이 일정간격으로 설치되어 각 폴링층(13)(13')의 상부에 분사노즐(6)이 다수개 설치된 세정수 공급관 (14)이 설치되어 있으며 최상부에는 통상의 세정수 차단용 데미스터(15)가 설치되고, 전기한 각 세정수 공급관(7)(11)(11')(14)은 세정수 저수조(10)와 연결 설치된 펌프(16)에 의해 세정수 공급배관(17)을 통해 세정수(100)가 공급되게 되어 있다.In addition, below the inside of the main body 2 through which the exhaust gas flows through the branch ducts 3 and 3 ′, the washing water supply pipes 11 and 11 ′ having the same shape as the shape of the main body 2 are formed. The secondary washing water supply device 12, which is formed in multiple layers according to the size of the branch ducts 3 and 3 'at a predetermined interval and provided with a plurality of injection nozzles 6, is installed. In the upper part of the supply device 12, polling layers 13 and 13 ', which are gas and liquid contact induction media, are provided at regular intervals, and the injection nozzle 6 is disposed on the top of each polling layer 13 and 13'. A plurality of washing water supply pipes 14 are provided, and a normal washing water blocking demister 15 is provided at the top thereof, and each of the cleaning water supply pipes 7, 11, 11 ′, 14, described above. The washing water 100 is supplied through the washing water supply pipe 17 by the pump 16 connected to the washing water reservoir 10.
도면중 미설명 부호 18은 배기가스를 본체(2)의 내부로 유입시키는 송풍기이다.In the figure, reference numeral 18 denotes a blower that introduces exhaust gas into the body 2.
이와같이 된 본 발명은 전기한 바와 같이 양이온 계면활성제와 과탄산 나트륨 및 파인오일을 혼합하여 제조한 세정제(가) 100g에 물 1000kg을 희석하여 용해시킨 세정수(100)를 본체(2)저부의 세정수 저수조(10)에 저수시켜 펌프(16)의 작동으로 세정수 공급배관(17)을 통해 각 세정수 공급관(7)(11)(11')(14)으로 세정수 (100)를 분사노즐(6)에 의해 분사시키면서 배기가스 유입구(5)로 배기가스를 송풍기(18)의 도움을 받아 유입시키게 되면 먼저 유입된 배기가스는 배기가스 분산 유도닥트(4)의 입구 내측에 설치된 1차 세정수 공급장치(8)의 세정수 공급관(7)의 분사노즐(6)로서 분사되는 세정수(100)에 의해 1차 예비 세정집진이 이루어지게 되고 이때 배기가스의 열에 의해 증발, 팽창, 냉각, 응축의 과정을 거치면서 배기가스중의 입자물질을 응집 처리하게 되며 이와같은 전처리 과정을 거친 배기가스는 배기가스 분산 유도닥트(4)의 분기닥트(3)(3')를 통해 본체(2)의 내부로 유입되어 본격적인 세정집진이 이루어지게 되고 1차 세정과정에서 발생된 오염물질이 포함된 세정수는 배기가스 분산 유도닥트(4)의 저부에 형성된 경사면을 따라 아래로 흘러 세정수 회수관(9)을 통해 본체(2)저부의 세정수 저수조(10)으로 회수되어 재순환된다.As described above, the present invention cleans the bottom of the main body 2 with the washing water 100 obtained by diluting and dissolving 1000 kg of water in 100 g of the detergent (A) prepared by mixing a cationic surfactant with sodium percarbonate and pine oil. Spraying the washing water 100 into the washing water supply pipes 7, 11, 11 'and 14 through the washing water supply pipe 17 through the operation of the pump 16 by storing the water in the water reservoir 10. When the exhaust gas is introduced into the exhaust gas inlet 5 with the help of the blower 18 while being injected by the nozzle 6, the first exhaust gas is first washed installed inside the inlet of the exhaust gas dispersion induction duct 4. The primary preliminary washing is performed by the washing water 100 sprayed as the injection nozzle 6 of the washing water supply pipe 7 of the water supply device 8, and at this time, the heat of the exhaust gas causes evaporation, expansion, cooling, During the condensation process, the particulate matter in the exhaust gas is coagulated. Exhaust gas, which has undergone pretreatment, is introduced into the main body 2 through branch ducts 3 and 3 'of the exhaust gas dispersion induction duct 4 to perform a full-scale cleaning dust collection process. The washing water containing contaminants flows down along the inclined surface formed at the bottom of the exhaust gas dispersion guide duct 4 and is recovered to the washing water reservoir 10 at the bottom of the main body 2 through the washing water recovery pipe 9. Recycled.
1차 전처리 과정을 거쳐 본체(2)의 내부로 유입된 일부 정화된 배기가스는 분기닥트(3)(3')의 출구측의 내부에 다층으로 설치된 2차 세정수 공급장치(12)의 다수개의 분사노즐(6)에 의해 격렬하게 분사되는 세정수(100)와 완전 혼합되어 세정수(100)가 가지는 약성에 의해 유기화합물이 중화되고 미립자의 표층은 게면활성제 성분에 의해 세정되어 난용성의 성질이 친수화하여 세정수에 흡수되며 입자상 물질(매연)과 결합되지 않은 가스상의 물질은 과탄산 나트륨의 수용액중에 용해되고 중화되어 제거된다.Some of the purified exhaust gas introduced into the inside of the main body 2 through the first pretreatment process have a plurality of secondary washing water supply devices 12 installed in multiple layers inside the outlet side of the branch duct 3, 3 ′. Completely mixed with the washing water 100 sprayed vigorously by the two spray nozzles 6, the organic compound is neutralized by the weakness of the washing water 100, and the surface layer of the fine particles is washed by the surfactant component The gaseous material, which is hydrophilized in nature and is absorbed in the washing water and is not combined with particulate matter (soot), is dissolved in an aqueous solution of sodium percarbonate, neutralized and removed.
이어서 2차 세정장치의 세정구역을 통과한 배기가스는 본체(2)의 상부로 상승되어 이에 설치된 기액 접촉여재로 된 폴링층(13)(13')을 순서적으로 통과하면서 각 폴링층(13)(13')의 상측에 설치된 세정수 공급관(14)으로 부터 분사되는 세정수 (100)에 의거 3∼4차 세정이 이루어진 후 최상부의 데미스터층(15)을 경유하여 유입전 오염물질 농도의 95％가 제거된 정화 상태로 정화가스 배출구(1)를 통해 대기중에 배출되는 것이다.Subsequently, the exhaust gas which has passed through the washing zone of the secondary washing apparatus is raised to the upper portion of the main body 2 and sequentially passes through the polling layers 13 and 13 ′ made of gas-liquid contact media installed thereon, respectively. Contaminant concentration before inflow via the uppermost demister layer 15 after the 3rd to 4th washing is performed based on the washing water 100 sprayed from the washing water supply pipe 14 installed on the upper side of 13). 95% of the gas is discharged into the atmosphere through the purification gas outlet 1 in a purified state.
이와같은 작용으로 배기가스 분산 유도 닥트(4)를 통해 유입되는 배기가스는 수차례에 걸친 세정집진 과정을 거쳐 거의 정화되어 대기중에 방출되고 오염물질이 혼합된 오염된 세정수는 본체(2)의 하부에 설치된 세정수 저수조(10)로 낙하되어 초기에는 재사용되고 오염도가 높아지면 폐수로 방류하여 정수처리 하게 된다.In this manner, the exhaust gas flowing through the exhaust gas dispersion induction duct 4 is purified through several washing and collecting processes, and is almost discharged into the atmosphere. Falling to the washing water reservoir 10 installed in the lower portion is initially reused and the pollution degree is discharged to the waste water to be purified.
이와같이 본 발명은 오염물질의 약 95％가 제거되는 고효율을 얻게 되는 데 일반적으로 도장건조공정의 배기가스 오염물질에 포함된 오염농도는 다음과 같다.As described above, the present invention obtains a high efficiency at which about 95% of the pollutants are removed.
도장 건조시설의 경우 대부분 상기와 같은 가스성분과 농도를 배출되는 데 오염물질의 성상으로 볼 때 물에 쉽게 용해되지 않거나 타르와 유분을 동반한 매연은 극히 입경이 작아 일반적인 세정흡수식 방식으로는 제거되지 않게 되며 또한 매연의 입자상 물질은 여러가지의 악취물질과 결합되어 있고 표층은 타르와 유분의 박막으로 덮여 있을 뿐 아니라 특정전하(음전하)를 띠고 있음에 따라 세정수와 서로 반발하여 쉽게 제거되지 않는 특징을 가지고 있다.In the case of painting and drying facilities, most of the above-mentioned gas components and concentrations are discharged. However, in view of the contaminants, soot that is not easily dissolved in water or that is accompanied by tar and oil is extremely small in particle size and thus cannot be removed by a general cleaning absorption method. In addition, the particulate matter of soot is combined with various odorous substances, and the surface layer is covered with a thin film of tar and oil, and has a specific charge (negative charge), so it does not easily be removed by repulsion with the washing water. Have.
그러나 본 발명에 의해 세정집진을 실시한 결과 아래와 같은 처리결과를 얻을 수 있었다.However, as a result of washing dust collection according to the present invention, the following treatment results were obtained.
이와같은 처리결과를 볼 때 본 발명은 오염물질의 처리효과가 매우 우수하여 대기오염을 줄일 수 있고 또한 구조가 간단하여 설치비용과 운전비용을 절감할 수 있으며 세정제(가)도 저렴한 조제비용으로 조성할 수 있어 도장건조공정의 배기가스를 정화하는 데 매우 우수한 효과를 주는 유용한 발명이다.In view of such treatment results, the present invention is very effective in the treatment of pollutants to reduce air pollution, and the structure is simple to reduce the installation cost and operating cost, and the cleaning agent is also formulated at low preparation cost. It is a useful invention that can give a very excellent effect to purify the exhaust gas of the coating drying process.
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