KR20020061087A

KR20020061087A - 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템

Info

Publication number: KR20020061087A
Application number: KR1020010002058A
Authority: KR
Inventors: 조한재
Original assignee: 주식회사 동방에스앤티
Priority date: 2001-01-13
Filing date: 2001-01-13
Publication date: 2002-07-22

Abstract

본 발명은 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템에 관한 것으로, 전단에 세라믹 계통의 제1 전처리 필터 및 섬유 유리(fiber glass) 계통의 제2 전처리 필터가 설치되고, 상기 제1 및 제2 전처리 필터를 연속적으로 통과한 폐가스 내의 유기 용제 성분을 흡착제 상으로 흡착시킨 후에 탈착가스에 의하여 상기 흡착제로부터 상기 유기 용제 성분을 탈착시키기 위한 1 또는 2 이상의 흡착부; 상기 흡착부로부터 배출되는 탈착가스 및 탈착된 유기용제 성분을 냉각시켜 회수하기 위한 회수부; 및 귀금속 또는 비귀금속 성분을 함유하는 촉매층을 포함하고, 상기 회수부로부터 배출되는 가스를 상기 촉매층과 접촉시켜 산화시키며, 그리고 상기 산화된 가스를 탈착가스로 사용하여 상기 흡착부로 순환시키기 위한 촉매산화장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 각종 산업설비로부터 배출되는 폐가스 내에 함유된 먼지성분을 효과적으로 제거하여 유기용제 성분에 대한 흡/탈착 성능 및 산화설비의 효율을 향상시킴으로써 환경오염의 문제를 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 이와 동시에 유기용제 성분을 별도로 회수하여 부가가치를 높일 수 있는 장점을 갖는다.

Description

유기용제 회수형 흡/탈착 시스템{Adsorption and Desorption System for Organic Solvent Recovery}

본 발명은 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 활성탄을 흡착제로 하여 각종 유기화학 공정에서 배출되는 각종 휘발성 유기화합물 및 유해 오염물질(VOC/HAPs)을 회수하는 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템에 관한 것이다.

통상적으로 유기용제 제조업, 주유소 및 저유소, 자동차 정비시설, 인쇄업, 조선업, 금속제품제조업, 화공 및 플라스틱공장, 기타제조업 등에서는 벤젠류, 아세톤류, 에스테르, 알콜류, 알데히드류, 에테르, 클로로포름, 할로겐화 탄화수소, 메탄계 탄화수소류 등의 각종 유기화합물이 생성되고 있다. 환경의식의 고양에 따라 산업설비로부터 배출되는 가스 중에 함유된 상기 유기 화합물을 처리하지 않고 배출할 경우 강한 법적 제재를 받게되어 배출가스 내의 유기 화합물, 특히 휘발성유기화합물(VOC)을 처리하는 방법에 대한 연구가 진행되고 있다.

이와 관련하여, 가스상의 휘발성 유기화합물 분자가 고체상의 흡착제와 접촉하여 약한 상호분자력을 거쳐 결합하는 공정, 즉 2개의 서로 다른 상이 계면을 사이에 두고 접촉함으로써 가스 내의 흡착질(adsorbate)인 유기화합물이 확산(diffusion)에 의해 흡착제 표면으로 이동하고, 외부표면에서 내부의 기공으로, 최종적으로 흡착제의 활성 자리(active site)에 부착되는 방법이 널리 알려져 있다. 이러한 흡착제는 미세결정구조의 천연 또는 합성물질로서 내부의 미세기공에서 가스분자가 쉽게 수용될 수 있는 활성탄이 사용되고 있다. 활성탄은 다공성탄소질 흡착제로서 주로 다환방향족 분자의 적층집합체와 비정질의 탄화수소로 이루어지며 광학현미경으로 관찰할 수 있는 커다란 구멍뿐만 아니라 흡착대상물질분자와 같은 크기의 매우 작은 세공까지 다양한 크기의 구멍을 갖고 있다. 이러한 활성탄의 기본구조는 불규칙적인 난층구조(또는 무정형구조)를 형성하며 세공이 잘 발달되어 있는 특성을 갖는다. 흡착정도는 가스 상에서 흡착제 표면으로의 질량 전달구배(mass transfer gradient)에 의하여 좌우되며 일반적으로 흡착제의 표면적이 증가하면 흡착되는 가스량도 증가한다. 일반적으로 흡착 물질에 흡착된 휘발성 유기 화합물은 온도를 높이거나 압력을 낮춤으로써 흡착제로부터 분리(탈착)될 수 있으며, 이러한 활성탄을 이용한 흡/탈착설비의 구성은 통상 흡착탑, 배출가스 유인 송풍기 및 탈착가스 처리설비로 구성된다. 즉, 흡착탑 내에서 활성탄에 의하여 흡착된 유기 화합물은 가열공기를 흡착탑에 공급하여 탈착되고, 상기 흡착탑으로부터 에서 도입된 가스 및 탈착된 휘발성 유기 화합물은 배출가스 유인 송풍기에 의하여 산화설비로 이송되며, 최종적으로 산화설비 내에서 촉매에 의하여 무해한 이산화탄소 및 물로 전환된다. 그러나, 산화설비로 유입되는 용제의 농도가 약 10000ppm이상인 경우에는 산화설비 내의 촉매가 효율적으로 유기물질을 제거할 수 없게 된다. 이는 촉매의 산화 한도를 초과하는 고농도의 유기물질이 촉매에 축적되어 촉매성능을 현저히 저하시키고, 화재 및 폭발 위험성을 야기하며, 미산화된 물질에 의하여 흡착제가 재오염되어 탈착율이 급격히 저하되기 때문이다.

또한, 탈착된 유기 화합물 용제를 회수함으로써 부가가치를 높일 수 있는 경우, 유기 화합물에 대한 별도의 회수장치가 없는 흡/탈착 공정은 경제적으로 적합하지 않은데, 이와 관련하여 다양한 용제 회수 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 일본특개소 61-68122호는 흡착 물질로서 활성 탄소 섬유를 사용한 유기용매 회수 장치가 증기 퍼지 하에서 유기 용매를 탈착시키기 위한 열 노출(thermal exposure) 과정에서 비교적 짧은 시간을 필요로 하며, 고순도의 용매를 회수할 수 있음을 개시하고 있다. 또한, 미국특허번호 제5,908,490호 역시 활성탄소와 같은 흡착 물질로 충진된 흡착탑으로부터 배출되는 가스 내로 유출되는 유기용매를 환경적으로 안전하도록 백업처리장치를 포함하는 유기용매 회수 시스템을 개시하고 있다. 상기 특허에서는 유기용매 성분을 포함하는 가스를 흡착탑을 통하여 처리한 후에 상기 흡착탑 내로 증기를 도입하여 유기 용매가 탈착되도록 하고, 유기 용매 회수 장치로부터 배출된, 상기 처리된 가스를 백업 처리 장치 내로 도입함으로써 상기 처리된 가스 내로 유출된 유기물질이 흡착되며, 상기 백업 처리 장치 내에서 처리된 가스는 동시에 정화된 가스로서 배출된다. 그 다음, 백업 처리 장치는 열매체를 사용하여 탈착처리되고, 탈착된 유기용매를 상기 유기 용매회수 장치의 흡착탑으로 재순환시킨다. 미국특허번호 제5,702,505호에서는 수분 및 휘발성 유기 물질을 함유하는 폐가스(off-gas)로부터 휘발성 유기 물질을 회수하는 방법이 개시되어 있는데, 상기 특허에서는 상대적으로 고온 조건 하에서 흡착 물질로부터 휘발성 유기 물질이 먼저 제거되어 재생되고, 수분은 수분 흡착제로 충진된 탈습탑 내에서 상기 흡착제 재생 공정으로부터 배출되는 탈착가스로부터 제거된다. 이때, 고농도의 유기물질을 함유하는 건조가스는 냉각 및/또는 가압되어 액화되며, 회수된다.

그러나, 흡착공정으로 도입되는 처리대상 가스에는 일반적으로 사업장에서 다량으로 발생하는 부유 먼지 및 공정 중에 발생하는 비산 먼지등이 함유되어 있고, 상기 먼지 등이 활성탄으로 유입되면서 활성탄의 거대공(macropore) 및 미세공(micropore)을 폐색하여 활성탄의 흡착기능을 현저히 저감시킴으로써 결과적으로 활성탄의 수명을 감소시킨다. 현재 상기 문제점을 저감시키기 위하여 흡착설비 전단에 백필터 등 먼지 저감설비를 설치하고 있으나 초기 투자비 및 유지 관리비가 높아 전처리 설비를 대부분 설치하지 못하고 있는 실정이다. 특히, 탈착공정중에 탈착된 가스와 함께 산화설비로 유입되는 먼지가 촉매 표면에 부착되어 촉매의 압력손실을 증가시키고 합체(merging) 현상에 의하여 촉매의 효율을 저감시키고 수명을 단축시킨다.

전술한 종래 기술들은 흡착제로부터 탈착된 유기 화합물의 농도가 높은 경우 야기될 수 있는 산화설비 내의 촉매활성 저하 현상 및 기타 안전 문제를 해결하지 못하고 있으며, 비록 탈착된 유기 화합물의 회수방법에 대하여 개시하고는 있으나산업공정에서 발생하는 먼지에 흡착제 및 산화설비의 성능이 저하되는 점을 극복하기 위한 방안을 제시하고 있지 않다.

이에 대하여, 본 발명자들은 종래기술의 한계를 극복하기 위하여 활성탄을 흡착제로 사용하여 각종 산업현장에서 발생하는 유기 화합물, 특히 휘발성 유기 화합물을 흡착 제거하는 공정에 있어서, 흡착부 전단에 2단의 전처리 필터를 설치하되, 1차 전처리 필터에서 조대 입자먼지를 제거하고, 2차 전처리 필터에서 미세먼지를 제거함으로써 흡착제의 수명을 연장시키고 유기 화합물의 흡/탈착 효율을 향상시킬 수 있는 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템 및 이를 이용한 폐가스(off-gas) 처리방법을 개발하게 된 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 산업설비로부터 배출되는 폐가스 내에 함유된 유기 용제 성분을 효과적으로 흡/탈착시켜 회수할 수 있는 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 폐가스 내에 함유된 먼지 성분을 효과적으로 제거하여 유기 용제 성분에 대한 흡/탈착 성능 및 산화설비의 효율을 향상시키는 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 흡탈착 시스템을 이용하여 폐가스 내에 함유된 유기 용제성분을 효과적으로 제거하여 회수하는 폐가스 처리방법을 제공하는 것이다.

상기 목적 및 기타 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템은 전단에 세라믹 계통의 제1 전처리 필터 및 섬유 유리(fiber glass) 계통의 제2 전처리 필터가 설치되고, 상기 제1 및 제2 전처리 필터를 연속적으로 통과한 폐가스 내의 유기 용제 성분을 흡착제 상으로 흡착시킨 후에 탈착가스에 의하여 상기 흡착제로부터 상기 유기 용제 성분을 탈착시키기 위한 1 또는 2 이상의 흡착부; 상기 흡착부로부터 배출되는 탈착가스 및 탈착된 유기용제 성분을 냉각시켜 회수하기 위한 회수부; 및 귀금속 또는 비귀금속 성분을 함유하는 촉매층을 포함하고, 상기 회수부로부터 배출되는 가스를 상기 촉매층과 접촉시켜 산화시키며, 그리고 상기 산화된 가스를 탈착가스로 사용하여 상기 흡착부로 순환시키기 위한 촉매산화장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 및 기타 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기용제 성분을 함유하는 폐가스의 처리방법은 a) 상기 유기용제 성분을 함유하는 폐가스를 흡착제가 설치된 흡착부의 전단에 위치하는 세라믹계의 제1 전처리 필터 및 섬유 유리계의 제2 전처리 필터를 통하여 연속적으로 여과시킨 후에 상기 흡착제 상으로 흡착시키고 상기 유기용제 성분이 제거된 가스를 배출하는 단계; b) 상기 흡착부로 상기 폐가스 양의 1/40∼1/20의 양에 해당하는 70∼120℃의 탈착가스를 공급하여 상기 흡착제 상에 흡착된 유기용제 성분을 탈착시킴으로써 상기 흡착제를 재생하는 단계; c) 상기 b) 단계로부터 배출되는 고농도의 유기용제 성분을 함유하는 탈착가스를 냉각시켜 상기 유기용제 성분을 액상으로 회수하는 단계; d) 상기 c) 단계로부터 배출되는 탈착가스 내에 함유된 소량의 유기용제 성분을 산화시키기 위하여 상기 탈착가스를 귀금속 또는 비귀금속 성분을 함유하는 촉매층과 접촉시키는 단계; 및 e)상기 d) 단계로부터 배출되는 가스를 상기 b) 단계의 탈착가스로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템을 개략적으로 도시하는 공정도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명을 하기에 상세히 설명한다.

상기 도면에서 블로워(도시되지 않음)와 같은 이송수단에 의하여 흡착부(1) 내로 유입되는 폐가스(11)는 벤젠류, 아세톤류, 에스테르, 알콜류, 알데히드류, 에테르, 클로로포름, 할로겐화 탄화수소, 메탄계 탄화수소류 등의 유기용제 성분을 함유한다. 이때, 흡착제인 활성탄의 흡착 능력은 폐가스의 온도와 직접적으로 관련이 있는데, 흡착효율이 온도 상승에 따라 감소하므로 상기 흡착부로 유입되는 폐가스는 15∼50℃, 바람직하게는 상온으로 공급된다. 흡착부의 전단에는 2단의 전처리필터가 설치된다. 상기 1단 전처리 필터(6)는 세라믹계통의 제진필터이고, 상기 2단 전처리 필터(7)는 섬유 유리(fiber glass) 계통의 제진필터로 구성된다. 즉, 흡착공정 중에 유기용제 성분을 함유한 가스는 필터 전단에 설치되어 있는 제1 및 제2 전처리 필터를 통하여 여과됨으로써 먼지 및 활성탄의 성능 및 수명에 영향을 미치는 입자상 물질을 제거할 수 있다.

상기 제1 전처리 필터는 부식성이 없고 폐가스 내에 포함되어 흡착부로 유입되는 조대 입자상 물질을 효율적으로 제거하고, 용이하게 설치, 제거할 수 있도록 카트리지형으로 설치되는 것이 바람직하다. 상기 제1 전처리 필터의 재질인 세라믹은 cordiorite으로 제조되며, 제거가능한 먼지의 크기는 약 10㎛ 이상으로서 상기 필터 내에 먼지의 농도가 높으면 흡착부의 후단에 설치되어 있는 압력계(도시되지 않음)를 통하여 경보가 운전자에게 전달되어 교체시기가 선택되며, 상기 필터에서 포획된 먼지는 압력공기 또는 물로 제진한 후 흡착부로 재설치된다. 상기 제2 전처리 필터는 1∼10㎛ 크기의 미세먼지를 제거할 수 있으며, 먼지함유농도가 높아지면 전술한 바와 같이 유지관리에 용이하도록 카트리지형으로 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 흡착제(8)로 사용되는 활성탄은 당해 분야에서 알려진 것으로서 특정한 형태로 제한되지는 않으나, 바람직하게는 분말 또는 입자상의 형태가 충진된 형태보다는 취급이 용이하고 셀의 두께가 얇으면서 부피에 비하여 외표면적이 큰 하니컴 형태의 활성탄을 사용하는 것이 바람직하다. 흡착부로 공급되는 폐가스는 폐가스 내에 함유된 유기용제 성분의 종류 또는 이들의 함량 및 흡착제의 흡착용량을 고려하여 적절한 양으로 공급된다. 상기 흡착부를 거친 폐가스(12)는 대부분의 유기용제 성분이 제거되어 상기 흡착부로부터 연도(stack)를 통하여 대기로 배출된다.

상기 도면에서는 단일의 흡착부만이 개시되어 있으나, 선택적으로 2 개 이상의 흡착부를 병렬로 연결함으로써 어느 하나의 흡착부 내에서 탈착과정이 진행되는 동안에는 폐가스 흐름을 다른 흡착부로 이송시켜 흡착처리할 수도 있다.

활성탄에 흡착된 유기용제 성분을 탈착시키기 위하여 탈착송풍기(3)와 같은 이송수단에 의하여 탈착가스(17)를 흡착부(전처리 필터 및 흡착제)에 공급한다.상기 탈착가스의 종류는 특별히 정하여지는 것은 아니지만, 경제성, 입수용이성 등을 고려하여 공기를 사용해도 무방하다. 상기 탈착가스는 활성탄에 흡착된 유기 물질이 용이하게 탈착될 수 있도록 약 70∼110℃의 온도 및 150∼300㎜H₂O의 압력을 갖는 것이 바람직하며, 통상 흡착부로 공급되는 폐가스 양의 약 1/40∼1/20의 양으로 공급된다. 이때, 탈착가스의 양이 1/40 이하인 경우에는 탈착에 요구되는 시간이 길어져 공정의 효율적인 운영에 불리하며, 1/20을 초과하는 경우에는 흡착된 유기용제 성분의 탈착비용이 증가되어 경제성이 저하된다. 본 발명에서는 일단 탈착가스가 공급되면, 후술하는 바와 같이 산화장치 내에서 유기용제 성분이 완전히 제거된 상태의 가스가 다시 흡착부로 순환되어 탈착가스로 사용된다. 상기 공정을 통하여 탈착 공정 중에 발생될 수 있는 먼지에 의한 산화장치 내 촉매층의 폐색 현상 및 촉매층에서의 합체(merging) 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. 특히, 촉매층에서 발생하는 합체(merging) 현상은 촉매로의 유입온도가 250℃이상인 경우에 발생하므로 탈착과정이 초기에 낮은 온도부터 진행되는 본 발명에서는 초기 탈착공정 중에 산화장치의 촉매층을 통과하는 먼지를 전처리 필터에서 제거함으로써 촉매의 성능저하를 최소화시킬 수 있는 것이다.

상기 탈착과정을 거쳐 흡착부로부터 배출되는 가스(13)는 탈착가스에 탈착된 유기용제 성분이 함유되어 있다. 전술한 바와 같이 상기 가스는 유기용제의 농도가 높기 때문에 촉매산화장치로 그대로 유입될 경우에는 산화장치 내의 촉매의 성능을 저하시키고 폭발 위험성이 상존하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 유기용제 성분을 전부 산화처리할 것이 아니라 회수기(2) 내에서 냉각시켜 유기용제 성분을 회수하여 부가가치를 높일 수 있다는 점에서 경제적으로 유리하다. 상기 회수기 내에서 탈착가스에 함유된 유기용제 성분이 이슬점 이하의 온도로 냉각되어 회수기로부터 배출되는 가스(14 및 15) 내에서는 유기용제 성분의 함량이 약 10∼100ppm 정도로 낮아진다. 이러한 회수기를 촉매산화장치의 전단에 설치함으로써 경제적 가치가 있는 유기용제 성분을 용액형태로 회수할 수 있어 공정의 경제성을 도모할 수 있으며, 촉매산화장치내의 촉매로 유입되는 고농도의 용제성분을 미리 회수하여 촉매의 효율을 증대시키고 촉매산화장치에서 미처리된 용제에 의한 흡착제의 2차오염의 문제를 해결할 수 있는 것이다. 상기 회수기 내에서 대부분의 유기용제 성분은 냉각되고 액화되어 회수되며, 회수기로부터 배출되는 가스(14 및 15)는 약 40∼70℃의 온도로 귀금속 또는 비귀금속 촉매층을 갖는 촉매산화장치로 유입된다. 이때, 상기 유기용제 성분은 촉매와 접촉하여 인체에 무해한 이산화탄소 및 물로 전환된다. 이러한 촉매층은 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 등의 금속이 충진되어 있거나 상기 금속을 알루미나 지지체에 담지시킨 형태이다. 다만, 상기 촉매의 활성온도는 약 250∼350℃이므로 촉매산화장치 내에 예비가열기(preheater)가 설치되어 상기 온도까지 승온시킨다. 촉매산화장치 내에서 유기용제 성분이 완전히 제거된 탈착가스는 고온상태에 있기 때문에, 본 발명에서는 열교환기를 설치하고 상기 촉매산화장치의 배출가스로부터 상기 촉매산화장치의 유입가스로 효과적으로 열을 전달함으로써 공정의 경제성을 도모할 수 있다. 상기 열교환기를 거친 가스는 여전히 탈착가스의 적정온도 이상으로 존재하므로 냉각팬(5)에 의하여 70∼120℃로냉각되어 다시 흡착부(1)로 재순환된다.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 명확히 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적에 불과하며 발명의 영역을 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 1

100ppm의 벤젠(benzene)을 함유하고, 1㎛를 초과하는 크기의 먼지 150㎎/㎥을 포함하는 폐가스(유량 500㎥/hr, 온도 25℃)를 하니컴 형태의 활성탄을 포함하는 흡착 베드로 공급하였다. 다만, 흡착 베드로 공급하기 전에 제1 및 제2 전처리 필터를 거치도록 하여 1㎛ 이하의 먼지입자를 여과, 제거하였다. 상기 폐가스를 약 2시간 동안 흡착시킨 후에 흡착부로부터 배출하였으며, 이때 배출된 가스 내의 벤젠의 함량은 8ppm이었다. 흡착과정이 종료된 후에 100℃로 가열된 공기를 탈착가스로 사용하고, 20㎥/h의 체적속도로 상기 전처리 필터를 거쳐 흡착 베드에 약 1시간 동안 공급하여 탈착과정을 수행하였다. 상기 과정을 거친 후 분석된 탈착가스 내의 벤젠 함량은 540ppm이었다. 그 다음, 상기 가스를 회수기를 거쳐 냉각시켜 액상형태로 회수하였다. 상기 회수기로부터 배출된 가스를 300℃로 가열하여 백금성분이 충진된 촉매층과 접촉시켰으며, 그 결과 최종적으로 배출된 가스 내의 벤젠 함량은 약 50ppm이었다.

실시예 2

유기용제 성분으로 벤젠을 100ppm 사용하고, 1㎛를 초과하는 먼지의 함량이 90㎎/㎥ 이상인 가스를 처리하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

	유기용제성분의 농도(ppm)
출발가스	100
흡착과정을 거친 후의 폐가스	42
탈착과정을 거친 후의 탈착가스	435
산화처리과정을 거친 후의 탈착가스	66

비교실시예 1

전처리 필터를 통과시키지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기용제를 회수하였으며, 순환된 탈착가스를 사용하여 상기 실시예 1의 과정을 반복하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

	유기용제성분의 농도(ppm)
	1회	2회
출발가스	100	100
흡착과정을 거친 후의 폐가스	44	52
탈착과정을 거친 후의 탈착가스	430	370
산화처리과정을 거친 후의 탈착가스	69	73

상기 결과로부터, 전처리 필터를 사용하지 않은 경우에는 흡착제의 성능이 저하되어, 폐가스 내의 유기용제 성분의 제거량이 저하됨을 알 수 있었고, 이에 따라 유기용제 성분의 회수량도 감소함을 알 수 있었다.

본 발명의 유기용제 회수형 흡/탈착시스템은 각종 산업설비로부터 배출되는 폐가스 내에 함유된 먼지성분을 효과적으로 제거하여 유기용제 성분에 대한 흡/탈착 성능 및 산화설비의 효율을 향상시킴으로써 환경오염의 문제를 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 이와 동시에 유기용제 성분을 별도로 회수하여 부가가치를 높일 수 있는 장점을 갖는다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

Claims

전단에 세라믹 계통의 제1 전처리 필터 및 섬유 유리(fiber glass) 계통의 제2 전처리 필터가 설치되고, 상기 제1 및 제2 전처리 필터를 연속적으로 통과한 폐가스 내의 유기 용제 성분을 흡착제 상으로 흡착시킨 후에 탈착가스에 의하여 상기 흡착제로부터 상기 유기 용제 성분을 탈착시키기 위한 1 또는 2 이상의 흡착부;

상기 흡착부로부터 배출되는 탈착가스 및 탈착된 유기용제 성분을 냉각시켜 회수하기 위한 회수부; 및

귀금속 또는 비귀금속 성분을 함유하는 촉매층을 포함하고, 상기 회수부로부터 배출되는 가스를 상기 촉매층과 접촉시켜 산화시키며, 그리고 상기 산화된 가스를 탈착가스로 사용하여 상기 흡착부로 순환시키기 위한 촉매산화장치;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템.
제1항에 있어서, 2개의 상기 흡착부가 병렬로 연결되어, 하나의 흡착부 내에서 흡착이 이루어지는 동안 다른 흡착부 내에서 탈착이 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 전처리 필터가 10㎛ 이상의 먼지를 제거하고, 상기 제2 전처리 필터가 1∼10㎛의 먼지를 제거하고, 상기 제1 및 제2 전처리 필터가 카트리지형인 것을 특징으로 하는 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템.
제1항에 있어서, 상기 촉매산화장치는 상기 회수부로부터 배출되는 가스를 250∼350℃에서 산화처리하기 위하여 예비가열기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템.
제1항에 있어서, 상기 촉매산화장치 내의 촉매층은 백금 또는 팔라듐이 충진된 형태 또는 상기 금속이 담지된 지지체가 충진된 형태인 것을 특징으로 하는 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템.
제1항에 있어서, 상기 탈착가스를 흡착부로 공급하기 위하여 상기 회수기와 촉매산화장치 사이에 탈착송풍기가 더 포함된 것을 특징으로 하는 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템.
제1항에 있어서, 상기 촉매산화장치로부터 배출되는 탈착가스를 70∼120℃로 냉각시키기 위하여 상기 촉매산화장치와 흡착부 사이에 냉각팬이 더 포함된 것을 특징으로 하는 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템.
제1항에 있어서, 상기 촉매산화장치에서 배출되는 가스로부터 상기 촉매산화장치로 유입되는 가스로 열을 전달하기 위한 열교환기가 더 포함된 것을 특징으로 하는 유기용제 회수형 흡/탈착 시스템.
폐가스 내에 함유된 유기용제 성분을 제거하고 회수하는 폐가스 처리방법에 있어서,

a) 상기 유기용제 성분을 함유하는 폐가스를 흡착제가 설치된 흡착부의 전단에 위치하는 세라믹계의 제1 전처리 필터 및 섬유 유리계의 제2 전처리 필터를 통하여 연속적으로 여과시킨 후에 상기 흡착제 상으로 흡착시키고 상기 유기용제 성분이 제거된 가스를 배출하는 단계;

b) 상기 흡착부로 상기 폐가스 양의 1/40∼1/20의 양에 해당하는 70∼120℃의 탈착가스를 공급하여 상기 흡착제 상에 흡착된 유기용제 성분을 탈착시킴으로써 상기 흡착제를 재생하는 단계;

c) 상기 b) 단계로부터 배출되는 고농도의 유기용제 성분을 함유하는 탈착가스를 냉각시켜 상기 유기용제 성분을 액상으로 회수하는 단계;

d) 상기 c) 단계로부터 배출되는 탈착가스 내에 함유된 소량의 유기용제 성분을 산화시키기 위하여 상기 탈착가스를 귀금속 또는 비귀금속 성분을 함유하는 촉매층과 접촉시키는 단계; 및

e) 상기 d) 단계로부터 배출되는 가스를 상기 b) 단계의 탈착가스로 공급하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기용제 성분을 함유하는 폐가스의 처리방법.
제9항에 있어서, 상기 c) 단계로부터 배출되는 가스 내의 유기용제 성분의 농도가 10∼100 ppm인 것을 특징으로 하는, 유기용제 성분을 함유하는 폐가스의 처리방법.
제9항에 있어서, 상기 d) 단계에 앞서 상기 c) 단계로부터 배출되는 가스를 250∼350℃로 승온시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기용제 성분을 함유하는 폐가스의 처리방법.
제9항에 있어서, 상기 d) 단계로부터 배출되는 가스를 상기 b) 단계의 탈착가스로 공급하기 전에 70∼120℃로 냉각시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기용제 성분을 함유하는 폐가스의 처리방법.