KR200252561Y1 - VOC Oxidation By Burner Flare Type VOC Collector - Google Patents
VOC Oxidation By Burner Flare Type VOC Collector Download PDFInfo
- Publication number
- KR200252561Y1 KR200252561Y1 KR2020010012175U KR20010012175U KR200252561Y1 KR 200252561 Y1 KR200252561 Y1 KR 200252561Y1 KR 2020010012175 U KR2020010012175 U KR 2020010012175U KR 20010012175 U KR20010012175 U KR 20010012175U KR 200252561 Y1 KR200252561 Y1 KR 200252561Y1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- voc
- gas
- burner
- drying
- activated carbon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
본 고안은 자동차 도장부스와 같이 도장과 건조가 한부스에서 교대로 작업 하는 시설이나 건조 작업만 하는 건조로 시설에서 배출되는 휘발성 유기화합물 가스(VOC)를 고효율로 제거하고 저렴한 설비비에 별도의 운전비가 거의 없을 뿐만 아니라 또한 휘발성 유기 화합물 가스의 분해열을 회수하여 경제성이 우수한 시설로 구상의 핵심은 휘발성 유기 화합물 가스를 건조열을 공급하는 버너의 연소공기로 사용하여 버너의 화염에 의해 분해 제거 하거나 버너연소실 안으로 직접 유입시켜 버너 화염 주위의 고온가스로 분해 제거 되도록 한 것이다.The present invention efficiently removes volatile organic compound gas (VOC) emitted from the facility by painting and drying work in one booth like an automobile paint booth or by drying only, and separate operation cost In addition, it is a very economical facility that recovers the heat of decomposition of volatile organic compound gas, and the core of the concept is to use volatile organic compound gas as the combustion air of burner to supply dry heat, and to remove or remove by burner flame. It was directly introduced into the gas to be decomposed and removed by the hot gas around the burner flame.
더욱이 자동차 도장부스의 경우에는 도장 작업시 VOC 제거를 위해 흡착탑이 설치되어 있는데 활성탄을 탈착 재생도 가능하도록 구성 되어 있어 활성탄 교체비 절감도 이루어 지도록 하였다.In addition, in the case of automotive paint booth, the adsorption tower is installed to remove VOC during painting work, and it is possible to reduce the cost of replacing activated carbon because the activated carbon can be desorbed and regenerated.
좀 더 구체적으로 설명하면 자동차 도장부스의 경우 기존에는 제1도와 같이 단순히 흡착탑(5)만 설치하여 VOC를 제거 하였는데 이는 지속적인 VOC 흡착으로 활성탄이 포화되어 주기적으로 교체해 주므로써 과대한 활성탄 교체비가 소요 되는 문제점이 있어 왔고 또한 건조시에는 고온으로 인해 흡착탑에서 VOC를 제거해 주지 못하므로써 전체 VOC 제거 성능이 떨어지는 문제점이 있어 왔다.In more detail, in the case of automobile coating booth, the VOC was removed by simply installing the adsorption tower 5 as shown in FIG. 1, and the activated carbon is saturated periodically by continuous VOC adsorption. There has been a problem, and when drying, there is a problem in that the overall VOC removal performance is lowered because the high temperature does not remove the VOC from the adsorption tower.
이러한 문제점을 개선한 것이 제 2도에 나타낸 바와 같이 별도의 촉매 연소장치 (배기팬(6)의 1/10∼1/3O용량)를 설치 하여 건조시 배출되는 고온의 VOC를 촉매 분해 제거하고 또한 흡착탑(5)내 활성탄을 촉매연소장치 히터의 가열에 의해 발생된 열과 촉매 분해시 발생되는 열을 열교환 하여 발생한 열풍으로 탈착 재생 후 이 때 발생 하는 VOC를 촉매 분해 제거하므로써 활성탄 탈착을 동시에 행하여 제 1도의 문제점을 해결 하였다.The improvement of this problem is to install a separate catalytic combustion device (1/10 to 1 / 3O capacity of the exhaust fan 6), as shown in FIG. 2, to catalytically remove and remove the high-temperature VOC discharged during drying. Activated carbon in the adsorption tower 5 is desorbed and regenerated by hot air generated by heat exchange between heat generated by heating of the catalytic combustion device heater and heat generated during catalytic decomposition, and then activated carbon desorption is performed simultaneously by catalytic decomposition of VOC generated at this time. The problem of FIG.
그러나 제 2도 방식은 제1도에 비해 효율과 경제성이 우수 하지만 별도의 탈착 장치의 설치와 촉매 분해에 필요한 히터의 가열등 운전비가 소요 되어 왔다.However, although the method of FIG. 2 is more efficient and economical than the method of FIG. 1, operating costs such as heating of a heater required for installation of a separate desorption apparatus and catalytic decomposition have been required.
이에 본 고안은 부스시설중 연소실 개조가 어려운 경우에는 제 4도에 나타낸 바와 같이 건조시 배출되는 VOC와 버너 연소시 배출되는 고온의 배기가스중 일부를 회수 사용하여 합치고 부족한 열은 히터로 가열하여 열풍을 만든 후 흡착탑(5)의 활성탄을 탈착 재생 시키고 탈착시배출 되는 VOC는 건조시 배출되는 VOC와 함께 버너의 연소공기로 유입시켜 버너의 화염으로 연소분해 제거토록 고안하였고 연소실 개조가 용이한 시설의 경우에는 제 5도에 나타낸 바와 같이 연소실을 개조하여 탈착시 배출 되는 VOC와 버너면소시 배출 되는 고온의 배기가스를 회수 사용하여 열풍을 만든 후 활성탄을 재생시키고 탈착시 배출 되는 VOC는 건조시 배출 되는 VOC와 함께 버너 연소실안으로 직접 넣어 버너 화염 주위의 고온가스에 의해 연소분해 제거 되도록 고안하였다. 이로서 첫째 별도의 탈착 장치 없이 활성탄을 재생하여 과대한 활성탄 교체비를 없애고 설비비도 매우 저렴하게 하였고 둘째 건조시 배출된 VOC와 탈착시 발생한 VOC를 고온의 화염을 이용하여 완전 연소 분해제거 하므로써 고효율 제거가 가능케 하였으며 셋째 제 5도 방식의 경우에는 1마력도 되지않는 건조 가스 배기팬의 동력비외에는 별도의 운전비가 필요치 않을 뿐만 아니라 VOC가 버너에서 연소 분해시 배출되는 다량의 열을 건조열로 사용되므로써 연료비 절감을가능케한 매우 경제성 있는 시설이다.In this case, if the combustion chamber is difficult to modify in the booth facility, as shown in FIG. 4, some of the VOC discharged during drying and the high-temperature exhaust gas discharged during burner recovery are recovered and combined. After desorption, the activated carbon of the adsorption tower (5) is desorbed and regenerated, and the VOC discharged upon desorption is designed to flow into the combustion air of the burner along with the VOC discharged during drying to remove the combustion decomposition with the flame of the burner. In this case, as shown in FIG. 5, the combustion chamber is retrofitted to recover the VOC discharged from the desorption and the high temperature exhaust gas discharged from the burner surface, to generate hot air, regenerate activated carbon, and the VOC discharged from the desorption is discharged during drying. Directly into the burner combustion chamber together with VOC, it is designed to burn and remove by hot gas around the burner flame. . As a result, firstly, activated carbon is regenerated without separate desorption unit, eliminating excessive activated carbon replacement cost, and equipment cost is very low. Secondly, high efficiency flame can be removed by completely burning and decomposing VOC discharged during drying and VOC generated during desorption using high-temperature flame. Thirdly, in the case of the fifth method, a separate operation cost is not required except for the power cost of the dry gas exhaust fan, which is less than 1 horsepower, and the fuel cost is saved by using a large amount of heat that is emitted when the VOC is burned in the burner as dry heat. It is a very economical facility made possible.
건조로의 경우에도 자동차 도장부스와 같은 방법으로 적용하였는데 오히려 도장작업이 없이 건조작업만 있어 시스템은 더 간단하다.In the case of the drying furnace was applied in the same way as the car booth booth, but the system is simpler because there is only drying work without painting work.
제 3도는 건조로의 종전 VOC 제거시설을 나타내었는데 여기에는 별도의 VOC 제거 시설인 활성탄 흡착탑이 설치되어 있어 설치에 따른 설비비와 제 1도와 마찬가지로 활성탄 교체에 따른 과대한 교체비 등 높은 운전비가 요구되는 문제점이 있었다.Figure 3 shows the conventional VOC removal facility of the drying furnace, which is equipped with an activated carbon adsorption tower, which is a separate VOC removal facility, which requires high operating costs such as the installation cost and excessive replacement cost due to the replacement of activated carbon as in FIG. there was.
이에 본 고안은 제 5도에 나타낸 바와 같이 건조시 벤트로 배출 되는 VOC를 버너 연소공기로 유입시켜 버너의 화염으로 연소 분해 제거 토록 고안하였는데 이로서 첫째 별도의 VOC 처리시설 없이 VOC를 제거하였고 둘째 건조시 배출되는 VOC를 고온의 화염으로 완전 연소 분해제거 하므로써 고효율 제거가 가능케 하였고 셋째 전술한 바와 같이 별도의 운전비가 거의 없을 뿐만 아니라 VOC 분해열을 건조열로 회수하므로써 연료비를 절감한 경제성 있는 시설을 가능케 하였다.Therefore, the present invention was designed to remove the combustion decomposition into the burner flame by introducing the VOC discharged into the vent when burned into the burner combustion air, as shown in FIG. High-efficiency removal was possible by completely burning and decomposing VOCs with high-temperature flames. Third, as described above, there was almost no separate operation cost, and economical facilities that reduced fuel costs by recovering VOC decomposition heat as dry heat were possible.
Description
페인트 도장 부스 및 건조로 시설 등 여러 시설에서 배기되는 배기가스 중에는 톨루엔, 자일렌 등과 같은 휘발성 유기화합물가스(Volertile Organic Compound: 이하 VOC로 명명)가 함유된 채로 대기 중에 배출되므로써 대기오염을 야기하고 있다.Exhaust gases emitted from various facilities, such as paint booths and drying furnace facilities, contain volatile organic compounds (VOCs) such as toluene and xylene, which are emitted into the atmosphere, causing air pollution. .
이러한 VOC로 인한 대기오염 방지를 위해 여러 방식의 정화시설이 사용되고 있으나 대부분 제 1도, 제 3도에 나타낸 바와 같이 가장 경제성이 있고 효율이 우수한 활성탄 흡착방식을 사용하고 있다.In order to prevent air pollution due to such VOCs, various types of purification facilities are used, but most of them use activated carbon adsorption which is the most economical and efficient as shown in FIG. 1 and FIG.
그런데 활성탄은 VOC를 일정량 흡착하게 되면 포화상태가 되어 더 이상 흡착할 수 없는 특성 때문에 일정 기간마다 교체해주거나 최근에는 활성탄 교체에 따른 과대한 운전비를 방치하기 위해 제2도에 나타낸 바와 같이 열풍을 이용하여 탈착 재생 후 다시 흡착 사용하는 방식을 채택하고 있다. 본 고안은 도장과 건조가 한 부스에서 이루어지는 자동차 도장 부스나 건조만 하는 건조로에 적용하기 위해 고안된 것으로 자동차 도장부스의 경우 최근에 사용되고 있는 열풍을 이용한 탈착 방식을 적용 하였으나 제 4도, 제 5도, 제 6도에 나타낸 바와같이 건조열 공급용 버너 배기가스의 열을 이용하여 탈착하고 건조시 발생하는 VOC와 탈착시 발생되는 VOC를 함께, 버너 연소공기로 사용하여 VOC가 버너 화염에 의해 연소 분해 제거 하거나, 버너 연소실로 직접 넣어 VOC가 버너 화염 주위의 고온가스에 의해 연소분해 제거하므로써 종전과 달리 별도의 탈착 장치 없이 활성탄 탈착 재생이 가능하여 결과적으로 저렴한 시설비와 운전비로 VOC를 효과적으로 제거토록 한 것이고 건조로의 경우에도 건조시 발생하는 VOC를 바로 버너 연소공기로 사용하여 VOC가 버너 화염에 의해 연소 분해 하므로써 종전과 달리 별도의 VOC 제거장치(일반적으로 흡착탑) 없이 VOC를 제거하여 결과적으로 저렴한 시설비와 운전비로 VOC를 효과적으로 제거토록 한 것이다.However, since activated carbon is saturated when VOC is adsorbed to a certain amount, it can not be adsorbed anymore, so it can be replaced at regular intervals or recently used hot air as shown in FIG. Adsorption is used again after desorption and regeneration. The present invention is designed to be applied to an automobile paint booth or a drying furnace that only paint and dry in one booth. In the case of the automobile paint booth, a desorption method using hot air is used recently. As shown in FIG. 6, the VOC is burned and decomposed by the burner flame by using burner combustion air by using the burner combustion air together with the desorbed VOC generated during drying and the desorbed VOC using the heat of the burner exhaust gas for drying heat supply. VOCs can be decomposed and regenerated by the hot gas around the burner flame to enable activated carbon desorption and regeneration without a separate desorption device. As a result, VOCs can be effectively removed at low facility and operating costs. Even in the case of VOC, VOC generated by drying is used as burner combustion air. You will ever a result to remove the VOC low facility cost and operation cost effective to remove the VOC without Unlike previous By decomposition combustion by flame separate VOC removal apparatus (typically the adsorption tower).
본 고안의 시스템을 설명하기 위해 사전 지식으로 활성탄 흡착방식과 촉매 연소방식에 대해 설명한다면 다음과 같다.In order to explain the system of the present invention, the activated carbon adsorption method and the catalytic combustion method are explained as follows.
(1) 활성탄 흡착방식(1) Activated carbon adsorption method
활성탄은 많은 미세공과 넓은 표면적을 가지고 있어 벤젠, 톨루엔, 자일렌가스와 같이 분자량이 큰 VOC가 활성탄층을 통과하게 되면 미세공으로 유기가스분자가 반데르발스힘에 의해 유입되며 이 부위에서 포화 증기압이상의 고농도가 유지되므로써 응축된 상태로 흡착된다. 이러한 흡착특성은 VOC가 계속 흡착되어 포화상태가 되면 더 이상 흡착할 수 없는 제한적인 특성을 가지게 됨을 의미하며 이는 흡착탑내 투입된 활성탄이 모두 포화상태가 되면 더 이상 VOC를 제거해 줄 수 없기 때문에 새로운 활성탄으로 교체해주거나 탈착하여 재사용하여야 함을 의미한다.Activated carbon has many fine pores and a large surface area. When VOCs with high molecular weight such as benzene, toluene, and xylene gas pass through the activated carbon layer, organic gas molecules are introduced into the micropores by van der Waals forces. It is adsorbed in a condensed state by maintaining a high concentration. This adsorption characteristic means that the VOC is continuously adsorbed and has a limited characteristic that can not be adsorbed anymore. This means that the activated carbon introduced into the adsorption column is no longer able to remove the VOC when the activated carbon is saturated. It must be replaced or removed and reused.
활성탄의 탈착 재사용을 위한 탈착공정은 100 ℃이상의 열풍이나 스팀을 가하면 되는데 그 이유는 액상으로 활성탄 표면에 흡착되어있는 VOC가 비점 이상의 열풍이 가해져 증발 탈착되므로써 활성탄 미세공이 원래 상태로 복구되기 때문이다.The desorption process for desorption and reuse of activated carbon is performed by applying hot air or steam of 100 ° C. or higher because the activated carbon micropores are restored to their original state by the evaporation and desorption of the VOC adsorbed on the surface of the activated carbon in the liquid phase.
(2) 촉매연소방식(2) catalytic combustion method
촉매는 백금, 파라듐등으로 이루어진 물질로 자기 자신은 직접 반응에 참여하지 않고 다만 반응물질의 활성화 에너지를 낮춰 반응을 촉진시켜 VOC의 연소산화온도 600 ∼ 800 ℃보다 훨씬 낮은 150 ∼ 350 ℃에서 연소산화가 가능하게 해줘 에너지 절감을 가능하게 하여 주는 물질이다. 촉매연소방식은 이러한 촉매를 사용하는 방식으로 연소분해가 가능한 150 ∼ 350 ℃로 승온시켜 촉매층을 통과시켜 연소분해하여 제거시키는 방식으로 반응식은 아래와 같다.The catalyst is made of platinum, palladium, etc. It does not participate directly in the reaction itself, but lowers the activation energy of the reactants to promote the reaction, so it is burned at 150 ~ 350 ℃, much lower than the combustion oxidation temperature of 600 ~ 800 ℃ of VOC It is a substance that enables oxidation and saves energy. The catalytic combustion method is a method of using such a catalyst to raise the temperature to 150 ~ 350 ℃ capable of combustion decomposition through the catalytic layer to remove the combustion by the reaction scheme is as follows.
상기 반응식에서 보듯이 촉매층에서 VOC 분해시 자체 산화열에 의해 가스온도가 상승하며 상승정도는 VOC농도에 비례하는데 촉매층 유입온도가 250 ℃정도에 이르르면 자체 분해열로 촉매층을 통과하는 동안 가스온도 상승으로 분해 효율이 높아져 95%이상 고효율 처리가 가능하다.As shown in the above reaction, when decomposing VOC in the catalyst bed, the gas temperature is increased by self-oxidation heat, and the degree of increase is proportional to VOC concentration. Higher efficiency enables more than 95% high efficiency processing.
(3) 운전조건(3) Operation condition
(가) 자동차 도장부스(A) Automobile paint booth
제 1도에서 보듯이 밀폐된 도장부스(1)에서 도장작업과 도장 후 건조작업을 하는데 도장작업은 작업자가 스프레이건을 사용하여 스프레이 방식므로 행해지며 작업장 환경을 고려하여 급기팬 입구 댐퍼(301)를 열고 순환닥트 댐퍼(901)를 닫은 상태에서 급기팬(3)과 배기팬(6)을 가동하여 환기가 이루어지도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the coating work and the drying work are performed in the closed coating booth 1, and the painting work is performed by the operator using a spray gun, and the air supply fan inlet damper 301 is considered in consideration of the workplace environment. It is configured to operate the air supply fan 3 and the exhaust fan 6 while opening the circulation duct damper 901 and ventilate.
이때 배기 가스량은 작업환경 관계로 부스 크기가 클수록 커지나 자동차 도장부스의 경우 400㎥/분 정도의 배기가스량이 요구된다.At this time, the amount of exhaust gas increases as the size of the booth becomes larger due to the working environment, but the amount of exhaust gas of about 400 m 3 / min is required for the automobile booth.
대기오염물질로는 스프레이 도장시 비산되는 페인트 미스트와 도장작업동안 페인트 용제의 증발로 인한 VOC가 배기가스에 함유되어 배출된다.Air pollutants include paint mist that is scattered during spray painting and VOCs from the evaporation of paint solvents during the painting process are exhausted.
도장작업 후 도장된 페인트 건조공정이 이루어지는데 건조온도는 80℃에서 건조시킨다.After the painting process, the painted paint drying process is carried out, and the drying temperature is dried at 80 ℃.
건조작업시에는 급기팬 입구 댐퍼(301)를 닫고 순환닥트 댐퍼(901)를 열어 놓은 상태에서 급기팬(3)을 가동하고 버너를 가동하면 건조열풍이 부스로 유입되어 순환닥트(9)를 통하여 다시 버너 히팅열에 의해 가열된 후 부스로 유입되는 순환건조방식으로 운전된다.During the drying operation, when the air supply fan 3 is operated while the air supply fan inlet damper 301 is closed and the circulating duct damper 901 is opened, and the burner is operated, drying hot air flows into the booth and through the circulating duct 9 It is operated by the circulation drying method which is heated by the burner heating heat and then flows into the booth.
건조시 배출가스량은 순환되기 때문에 소량만이 연돌(7)로 배출되는데 배출량은 부스내 공기가 상온에서 80℃로 상승함에 따른 부피 팽창과 VOC증발량 정도가 배출된다.Since the amount of exhaust gas is circulated during drying, only a small amount is discharged to the stack (7), and the volume of the volume is expanded and the amount of VOC evaporation is emitted as the air in the booth rises from room temperature to 80 ° C.
(나) 건조로(B) by drying
건조로는 자동차 도장부스가 도장과 건조를 번갈아하는 것과 달리 건조작업만 하는 시설로 자동차 도장부스이 건조작업 공정과 동일하며 VOC 발생과정도 동일하므로 별도 기술은 생략한다.The drying furnace is a facility that performs only the drying work, unlike the automotive painting booth, which alternates painting and drying. The automatic painting booth is the same as the drying work process, and the VOC generation process is the same.
(3) 종전 VOC 처리방식별 개요(3) Overview of previous VOC treatment methods
(가) 자동차 도장부스의 경우(A) In case of car booth
본 VOC 배출시설의 처리에 있어서 종전 기술로 처리가능한 방식을 다음과 같이 나타내었다.In the treatment of this VOC discharge facility, the conventional technology can be treated as follows.
1) 비탈착식 흡착방식(제 1도 방식)1) Non-removable adsorption method (figure 1)
제 3도에 나타난 바와 같이 가장 간단한 방식으로 단순한 용기에 활성탄을 충전한 후 이곳으로 VOC를 통과시켜 흡착 제거하는 방식으로 구조가 간단하고 일반적으로 설비비가 저렴하여 가장 많이 사용되는 방식이다.As shown in FIG. 3, the activated carbon is charged in a simple container in the simplest manner, and the adsorption is removed by passing the VOC therein.
그러나 이 방식은 다음 2가지 큰 문제점을 가지고 있는데However, this method has two major problems.
첫째, 탈착 재생장치가 없는 단순한 장치여서 VOC의 계속적인 흡착으로 포화상태가 되면 활성탄을 교체해 줘야하기 때문에 활성탄 교체비용이 과다한 문제점이 있다.First, there is a problem that the replacement cost of activated carbon is excessive because it is a simple device without a desorption and regeneration device, so that activated carbon must be replaced when saturated by continuous adsorption of VOC.
1년에 약 5000ℓ의 페인트가 사용될 경우 용제증발량은 2500 ∼ 3000kg이므로 이 때 소요되는 활성탄양은 8500 ∼ 10000kg이고 이로인한 교체 비용은8,500,000 ∼ 10,000,000원 정도 소요된다.If 5000 liters of paint is used per year, the evaporation amount of solvent is 2500-3000kg, so the amount of activated carbon is 8500-10000kg and the replacement cost is 8,500,000-10,000,000 won.
둘째, 건조시 배출되는 VOC가 대부분 제거되지 않은 상태로 배출 되기 때문에 전체 VOC 제거 성능이 떨어지는 문제점이 있다.Second, there is a problem that the overall VOC removal performance is lowered because most of the VOC discharged during drying is discharged without being removed.
즉, 건조시에는 건조열로 인해 부스내 공기의 온도가 상온에서 80℃로 상승에 의한 부피팽창과 VOC증발 가스량 및 급기팬 입구댐퍼(301)에서 새어 들어온 공기로 인해 소량의 고농도의 가스가 연돌(7)로 배기되며 이때 VOC는 가스온도가 80℃로 높기 때문에 흡착탑(5)에서 전혀 제거되지 않은 채 배출 된다.That is, during drying, a small amount of high concentration of gas is stacked due to volume expansion and VOC evaporation gas amount and air leaking from the air supply fan inlet damper 301 due to the temperature of the air in the booth rising to 80 ° C. due to the drying heat. Exhaust to (7) and the VOC is discharged without being removed from the adsorption tower (5) because the gas temperature is high to 80 ℃.
2) 1탑형 흡착 탈착 방식 흡착탑(제 2도 방식)2) 1 tower adsorption and desorption system adsorption tower (2nd system)
본 방식은 상기 제 1도 방식의 문제점을 개선한 방식으로 건조시에는 활성탄 흡착 처리하고 건조시에는 건조시 VOC를 촉매연소 장치(8)에서 처리하며 촉매연소시 발생된 분해열을 이용하여 흡착탑(5)의 활성탄을 탈착 재생함과 동시에 탈착시 발생되는 VOC도 촉매연소 장치(8)에서 제거하는 방식이다.This method is to improve the problems of the first method, the activated carbon adsorption treatment during drying, the VOC is treated in the catalytic combustion device (8) during drying and the adsorption tower (5) using the heat of decomposition generated during catalytic combustion The activated carbon of) is desorbed and regenerated, and at the same time, the VOC generated at the desorption is removed by the catalytic combustion device 8.
이를 다시 상세하게 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail as follows.
일반적으로 활성탄 흡착은 가스온도가 낮을수록 미세공에서 반데르발스힘에 의해 미세공내로 유입된 VOC가스가 쉽게 과포화 상태로 되어 응축되며 활성탄 표면에 부착된다. 즉, 가스온도가 낮을수록 흡착이 잘 이루어진다. 그러나 가스온도가 상승하며 특히 40℃를 초과하게 되면 미세공내 VOC 포화증기압이 상승하여 VOC 응축이 잘 이루어지지 않기 때문에 흡착효율이 급격히 저하되기 시작하며 가스온도가 VOC 비점 이상에서는 흡착이 전혀 이루어지지 않을 뿐만 아니라 오히려 활성탄층에 기흡착된 VOC가 있는 경우 미세공 표면의 VOC가 증발하여 탈착과정이 이루어진다.In general, activated carbon adsorption lowers the temperature of the VOC gas introduced into the micropores by van der Waals force from the micropores easily condensed and attached to the surface of the activated carbon. That is, the lower the gas temperature, the better the adsorption. However, if the gas temperature rises, especially above 40 ° C, the VOC saturated vapor pressure in the micropores rises and the VOC condensation is not good, so the adsorption efficiency starts to drop sharply and adsorption does not occur at all above the VOC boiling point. In addition, when there is VOC adsorbed on the activated carbon layer, the VOC on the surface of the micropores is evaporated to desorption.
이점을 활용하여 제 2도와 같이 시스템을 구성할 경우 도장부스에서 건조되어 배기되는 다량의 VOC를 함유한 건조가스를 200℃까지 승온시켜 활성탄층을 통과시키면 건조가스에 함유된 VOC는 전혀 흡착되지 않고 오히려 도장시 흡착된 VOC를 탈착시켜 이때 발생된 VOC와 기건조가스에 함유된 VOC가 함께 연소촉매장치에서 처리하므로써 1대의 흡착탑으로 완벽한 처리가 가능하다.Taking advantage of this, when constructing the system as shown in Fig. 2, when the dry gas containing a large amount of VOCs dried and exhausted in the paint booth is heated up to 200 ° C. and passed through the activated carbon layer, the VOCs contained in the dry gas are not adsorbed at all. Rather, the adsorption of VOC adsorbed at the time of coating, the VOC generated at this time and the VOC contained in the air-dry gas are treated together in the combustion catalyst device, it is possible to complete treatment with one adsorption tower.
이하, 첨부된 도면 제 2도 도면을 참조하여 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 2도에서 조장작업시에는 건조시 순환닥트의 개폐댐퍼(901)를 닫아 순환닥트가 차단된 상태에서 급기팬 입구댐퍼(301) 및 흡착탑 입구댐퍼(501)와 출구댐퍼(502)를 열고 건조가스 댐퍼(805)와 탈착열풍 댐퍼(806)를 닫은 상태에서 급기팬(3)과 배기팬(6)을 가동하면 급기 1차 필터로 외기가 유입되어 도장부스 실내를 환기시킨 후 흡착탑을 거쳐 연돌(7)로 배기된다.In FIG. 2, the drying operation is performed by closing the opening / closing damper 901 of the circulating duct and drying the air supply fan inlet damper 301, the adsorption tower inlet damper 501 and the outlet damper 502 in a state where the circulating duct is blocked. When the air supply fan 3 and the exhaust fan 6 are operated while the gas damper 805 and the desorption hot wind damper 806 are closed, outside air flows into the air supply primary filter to ventilate the interior of the paint booth, and then the stack is formed through an adsorption tower. It is exhausted by (7).
이때 도장시 발생하는 페인트 미스트는 배기 1차필터와 배기 2차필터에서 제거되며 도장시 발생하는 VOC는 흡착탑(5)에서 제거된다.At this time, the paint mist generated during the coating is removed from the exhaust primary filter and the exhaust secondary filter, and the VOC generated during the coating is removed from the adsorption tower 5.
건조작업시에는 건조시 순환닥트댐퍼(901)를 열고 급기팬 입구대퍼(301), 흡착탑 입구댐퍼(501)와 출구댐퍼(502)를 닫고 건조가스 댐퍼(805)와 탈착열풍 댐퍼(806)를 열은 상태로 급기팬(3)과 건조가스 배기팬(10)및 촉매연소장치(8)의 히터를 가동시키면 건조열이 함유된 다량의 열풍은 부스상부로 유입되어 하단으로 배기되며 이후 건조시 순환닥트(9),급기팬(3) 연소열 공급장치(4)를 거쳐 다시 부스로 유입으로 이루어지는 라인으로 순환하고 건조가스 배기팬(10)의 흡입에 의해촉매연소 장치 후단 열교환기의 열교환 튜브 외부를 거쳐 흡착탑내 활성탄 탈착열풍 댐퍼(806), 촉매연소장치(8)를 거쳐 열교환기의 열교환 튜브 내부를 거쳐 배기된다.During the drying operation, the circulation duct damper 901 is opened during drying, the air supply fan inlet daper 301, the adsorption tower inlet damper 501 and the outlet damper 502 are closed, and the dry gas damper 805 and the desorption hot air damper 806 are closed. When the heaters of the air supply fan 3, the dry gas exhaust fan 10, and the catalytic combustion device 8 are heated in a state of heat, a large amount of hot air containing the drying heat flows into the upper part of the booth and exhausts to the lower side. Circulating duct (9), air supply fan (3) circulates through the combustion heat supply device (4) and enters into the booth, and the outside of the heat exchange tube of the heat exchanger after the catalytic combustion device by suction of the dry gas exhaust fan (10). The exhaust gas is exhausted through the inside of the heat exchange tube of the heat exchanger via the activated carbon desorption hot wind damper 806 and the catalytic combustion device 8 in the adsorption tower.
이때 건조시 배기된 가스가 VOC를 함유한 채로 흡착탑을 거쳐 촉매연소장치로 유입되면 촉매연소장치의 버너열에 의해 급격히 가스온도가 상승되어 촉매층에서 분해제거 된 후 열교환기를 통해 그 뒤로 새로 유입되는 공기를 가열시킨후 배출되고 새로 유입된 공기는 가열되어 온도가 높아지므로써 흡착층에서 탈착 과정을 수행하기 시작한다.At this time, when the exhausted gas flows through the adsorption tower with VOC and enters the catalytic combustion device, the gas temperature rises rapidly by the burner heat of the catalytic combustion device and is decomposed and removed from the catalyst layer. After heating, the discharged and newly introduced air is heated to increase the temperature, and thus starts to perform the desorption process in the adsorption layer.
이러한 순환과정이 일정시간 경과하면 부스내 건조로 인해 발생된 VOC와 활성탄 탈착에 의해 발생된 VOC의 분해열로 히터 공급열에 의해 탈착열을 공급하면서 건조시 발생된 VOC와 탈착시 발생된 VOC를 동시에 촉매연소 제거 시키는 과정이 반복되어 제 2도에 나타낸 온도상태로 평행상태를 유지하면서 가동하게 된다.After a certain period of time, the catalyst decomposes VOCs generated during drying and VOCs generated during desorption while supplying desorption heat by the heater supply heat as the heat of decomposition of VOCs generated by drying in the booth and VOCs generated by desorption of activated carbon. The combustion elimination process is repeated to operate while maintaining parallelism to the temperature state shown in FIG.
본 방식은 효율이 우수하고 활성탄 재생으로 운전비가 저렴할 뿐만 아니라 건조시 별도 고효율처리로 성능이 좋아 지금까지 개발 된 방식 중 가장 적합한 방식이라 할 수 있다.This method is the most suitable method developed so far because of its high efficiency and low operating cost due to regeneration of activated carbon, and its high performance due to separate high efficiency treatment during drying.
(나) 건조로의 경우(B) In case of drying furnace
1) 비탈착식 흡착 방식(제 3도 방식)1) Non-removable adsorption method (figure 3)
건조로의 경우에도 제 3도에 나타낸 바와 같이 단순한 활성탄 흡착탑으로 처리하여 왔다.Also in the case of a drying furnace, as shown in FIG. 3, it was processed by the simple activated carbon adsorption tower.
다만 자동차 도장 부스와 달리 항시 고온 가스로 배출되기 때문에 캡식 후드(202)를 사용하여 벤트(201)로 배출되는 가스와 함께 주위 외기를 함께 흡인 하므로써 80℃의 고온 가스를 40℃ 이하로 낮춰 흡착탑에서 흡착 제거 하도록 구성 되어 있다.However, unlike car paint booths, since it is always discharged as hot gas, by using the cap-type hood 202 to draw the ambient air together with the gas discharged to the vent 201, the high-temperature gas of 80 ° C. is lowered below 40 ° C. in the adsorption tower. It is configured to remove adsorption.
그러나 본 방식의 경우에도 제 1도 방식과 마찬가지로 VOC의 지속적인 흡착으로 활성탄이 포화 되어 계속 활성탄 교체에 따른 과대한 운전비 문제를 가지고 있다.However, in the case of this method as well, the activated carbon is saturated due to the continuous adsorption of VOC as in the case of FIG.
본 고안은 다음과 같은 기술적 과제를 고려 하였다.The present invention considered the following technical problem.
(1) 일반 흡착탑에 탈착장치를 설치하여 활성탄 교체비 절감으로 운전비가 저렴한 방식의 적용(1) Low cost of operation by applying desorption device to general adsorption tower and reducing activated carbon replacement cost
(2) 건조시에는 활성탄 흡착 방식이 아닌 고온 연소 방식을 채택하여 고효율 제거 하므로써 전체 제거 성능이 우수한 방식의 적용(2) When drying, it adopts high temperature combustion method, not activated carbon adsorption method, and removes high efficiency, so that the method of excellent overall removal performance is applied.
(3) 건조시 연소 처리와 탈착 장치가 별도의 추가적인 시설 없이 기존시설에 간단한 배관 시설정도로 가능케 하므로써 추가 설비비가 저렴한 방식의 고안(3) The design of low cost additional equipment by allowing combustion treatment and desorption equipment to dry as simple piping facilities without additional additional facilities.
상기 (1)(2)항은 최근에 개발된 제2도 방식과 대동 소이 하나 본 고안의 핵심은 (3)항으로 본 고안의 기술적 과제라 할 수 있다.The above (1) (2) is similar to the recently developed method of FIG. 2, but the core of the present invention is the technical problem of the present invention as (3).
제 1도는 자동차도장부스의 비탈착식 흡착 방식의 흐름도1 is a flow chart of the non-removable adsorption method of automotive coating booth
제 2도는 자동차 도장부스의 촉매연소장치 탈착 장치가 부착된 흡착 방식의 흐름도2 is a flow chart of an adsorption method with a catalytic combustion device desorption device for an automobile paint booth
제 3도는 건조로의 비탈착식 흡착 방식의 흐름도3 is a flow chart of the non-removable adsorption method of the drying furnace
제 4도는 자동차 도장부스의 연소공기 주입형 탈착 장치가 부착된 흡착 방식의 흐름도(연소실 개조 곤란)4 is a flow chart of an adsorption method with a combustion air injection type desorption device for an automobile paint booth (difficult to modify the combustion chamber)
제 5도는 자동차 도장부스의 연소실 직접 주입형 탈착 장치가 부착된 흡착 방식의 흐름도(연소실 개조 용이)5 is a flow chart of the adsorption method attached to the combustion chamber direct injection type desorption unit of the automobile paint booth (easy to modify the combustion chamber)
제 6도는 건조로의 연소공기 주입형 VOC 제거장치 흐름도6 is a flow chart of the combustion air injection type VOC removal device of the drying furnace
*도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1...도장부스 2...건조로1 ... coating booth 2 ... by drying
201...벤트 202...캡식 후드201 ... vent 202 ... capped hood
3...급기팬 301...급기 입구 개폐 댐퍼3.Air supply fan 301 ... Air inlet opening and closing damper
4...건조열 공급 열교환기 401...건조열 공급 버너4 ... dry heat supply heat exchanger 401 ... dry heat supply burner
402...버너 연소가스 연돌 403...버너 연소 공기 흡입구 챔버Burner combustion gas stack 403 Burner combustion air inlet chamber
5...흡착탑 501...흡착탑 입구 개폐 댐퍼5.Suction tower 501 ... Suction tower opening opening damper
502...흡착탑 출구 개폐 댐퍼 6...배기팬502.Adsorption tower outlet damper 6 ... Exhaust fan
7...배기 연돌 8...촉매연소장치(소용량)7.Exhaust stack 8 ... Catalyst combustion device (small capacity)
801...건조가스 배기관 802...탈착 열풍 유입관801 dry gas exhaust pipe 802 removable hot air inlet pipe
803...탈착 열풍 토출관 804...버너 연소가스 가지관803 Desorption hot air discharge pipe 804 Burner combustion gas branch pipe
805...건조가스 개폐 댐퍼 806...탈착 열풍 개폐 댐퍼805 dry gas switch damper 806 removable hot air switch damper
807...히터 808...연소실 주입관807 Heater 808 Combustion chamber inlet tube
9...건조열풍 순환닥트 901...건조열풍 순환닥트 개폐 댐퍼9 ... dry hot wind circulation duct 901 ... dry hot wind circulation duct opening and shutting damper
10...건조가스 배기팬 11...건조가스 배기 연돌10.Dry gas exhaust fan 11 ... Dry gas exhaust stack
본 고안은 자동차 도장부스와 같이 건조도 같이하는 시설과 건조만하는 시설에 적용되는 것으로 이러한 시설에는 건조열을 공급하는 버너시설이 갖추어져 있다.The present invention is applied to a facility that only dries like a paint booth and a facility that dries only. The facility is equipped with a burner facility that supplies drying heat.
자동차 도장부스의 경우에는 건조시 발생되는 고온 고농도 VOC를 함유한 배기가스와 버너 연소 가스의 일부를 빼내어 여기에 함유된 열과 히터열로 흡착탑의 활성탄을 탈착시키고 이때 배출되는 VOC를 함유한 열풍 가스를 버너의 연소공기로 사용하므로써 VOC를 버너 화염으로 연소분해 처리하도록 구성되거나 VOC를 함유한 열풍가스를 버너 연소실로 주입시켜 버너 화염 주위의 고온가스에 의해 연소분해 처리하도록 구성 되어 있다. 또한 건조로의 경우에도 건조시 발생되는 VOC를 함유한 배기가스를 버너 연소 공기로 사용하여 버너 화염으로 연소분해 처리 하도록 구성 되어 있다.In the case of automobile paint booth, some of the exhaust gas and burner combustion gas containing high temperature and high concentration of VOC generated during drying are removed, and the activated carbon of the adsorption tower is desorbed by the heat and heater heat contained therein, and the hot air gas containing VOC discharged at this time is discharged. By using the burner combustion air, the VOC is configured to burn and decompose the burner flame, or the hot air gas containing VOC is injected into the burner combustion chamber to burn and decompose the hot gas around the burner flame. In addition, in the case of a drying furnace, the exhaust gas containing VOC generated during drying is used as burner combustion air to burn and decompose the burner flame.
전자는 별도의 탈착 장치 없이 건조 배가스처리와 탈착을 동시에 수행할 수 있고 후자는 별도의 VOC 제거 장치 없이 VOC를 제거가 가능하다.The former can perform dry flue gas treatment and desorption simultaneously without a separate desorption device, and the latter can remove VOCs without a separate VOC removal device.
이하, 첨부된 도면 제4도, 제5도와 제6도 도면을 참조하여 본 고안의 목적을 달성하기 위한 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다. 제 4도는 자동차 도장 부스와 같이 도장과 건조가 한 부스에서 교대로 작업하는 시설중 연소실 개조가 어려운 경우(기 설치 되어 있는 부스 중 일부가 이에 해당함) 본 고안 방식을 적용한 것으로 도장 작업시에는 건조시 순환닥트(9)의 개폐댐퍼(901)를 닫아 순환닥트가 차단 된 상태에서 금기팬 입구댐퍼(301) 및 흡착탑 입 · 출구댐퍼(501,502)를 열고 건조배 가스라인 댐퍼(805,806)를 닫은 상태에서 급기팬(3)과 배기팬(6)을 가동하면 급기 1차 필터로 외기가 유입되어 도장부스 실내를 환기 시킨후 흡착탑을 거처 연돌(7)로 배기된다.Hereinafter, the technical configuration for achieving the object of the present invention with reference to the accompanying drawings Figure 4, Figure 5 and Figure 6 will be described in detail. 4 is applied to the present invention in the case where it is difficult to modify the combustion chamber among the facilities that work alternately in one booth, such as an automobile paint booth (part of the booths already installed). In the state in which the opening and closing damper 901 of the circulation duct 9 is closed and the circulation duct is blocked, the tab fan inlet damper 301 and the adsorption tower inlet and outlet dampers 501 and 502 are opened and the drying vessel gas line dampers 805 and 806 are closed. When the air supply fan 3 and the exhaust fan 6 are operated, outside air flows into the air supply primary filter to ventilate the interior of the paint booth, and exhaust the exhaust air to the stack 7 through the adsorption tower.
이 때 도장시 발생하는 배기 1차 필터와 배기 2차 필터에서 제거되며 도장시발생하는 VOC는 흡착탑(5)에서 제거된다.At this time, the exhaust primary filter and the exhaust secondary filter generated during the coating is removed, and the VOC generated during the coating is removed from the adsorption tower (5).
건조작업시에는 건조시 순환닥트댐퍼(901)를 열고 급기팬 입구댐퍼(301), 흡착탑 입구댐퍼(501)와 출구댐퍼(502)를 닫고 건조 배가스 라인 댐퍼(805,806)를 열은 상태로 급기팬(3)과 건조가스 배기팬(10)을 가동시키면 건조열이 함유된 다량의 열풍은 부스상부로 유입되어 하단으로 배기되며 이후 건조시 순환닥트(9), 급기팬(3) 연소열교환기(4)를 거쳐 다시 부스로 유입이 이루어져 계속 순환하고 건조가스배기팬(10)의 흡입에 의해 건조시 배출되는 배기가스는 건조가스배기관(801)으로 배기되고 이가스와 버너연소가스 가지관(804)을 통해 나오는 고온가스와 합쳐지며 탈착에 부족한 열량을 히터(807)로 가열하여 150℃이상 열풍가스로 되어 흡착탑(5)의 활성탄층을 거치면서 탈착후 버너 연소공기 챔버(403)로 유입되어 건조열 공급 열교환기(4) 안에 위치한 연소실에서 연소된 후 연소가스 배기 연돌(402)로 배기된다.During the drying operation, the circulation duct damper 901 is opened during drying, the air supply fan inlet damper 301, the adsorption tower inlet damper 501 and the outlet damper 502 are closed, and the drying exhaust gas line dampers 805 and 806 are opened. (3) and the dry gas exhaust fan (10) when a large amount of hot air containing the drying heat flows into the upper part of the booth and exhausted to the lower end, and then the drying duct (9), air supply fan (3) combustion heat exchanger (4) The exhaust gas discharged during drying by the suction of the dry gas exhaust fan 10 is exhausted to the dry gas exhaust pipe 801 and the burner combustion gas branch pipe 804 is discharged through the inflow to the booth again through the inlet. It is combined with the hot gas coming out through it, and the heat insufficient for desorption is heated by a heater 807 to become a hot air gas of 150 ° C. or more, passing through the activated carbon layer of the adsorption tower 5 and then entering the burner combustion air chamber 403 after desorption. In the combustion chamber located in the supply heat exchanger (4) After the combustion is discharged to the combustion gas exhaust chimney (402).
이 때 초기부터 건조온도(통상 80℃)까지 상승하는 동안에는 건조열 공급버너 가동이 계속 되기 때문에 건조시 배출되는 소량의 배기가스와 탈착시 발생되는 VOC를 상술한 가동방식에 의해 처리하는 것은 별 문제가 되지 않는다.At this time, the operation of the drying heat supply burner is continued while the temperature rises from the initial stage to the drying temperature (usually 80 ° C). Therefore, it is not a problem to process a small amount of exhaust gas discharged during drying and VOC generated during desorption by the above-mentioned operation method. Does not become.
다만, 건조온도(80℃)까지 상승한 후에는 부스내 온도제어에 의해 버너(401)가 가동과 꺼짐을 반복하면서 일정온도를 유지 시키게 되는데 버너가 가동되지 않을 때는 건조배가스 입구 댐퍼(805)가 닫히고 건조배가스팬(10) 가동을 멈추도록However, after the temperature rises to the drying temperature (80 ° C.), the burner 401 is repeatedly turned on and off by the temperature control in the booth, and when the burner is not operated, the dry exhaust gas inlet damper 805 is closed. To stop the operation of the drying exhaust fan 10
인터록 장치를 하여 VOC가 처리되지 않고 외부로 배출되지 않도록 한다. 즉 버너(401)가 가동되지 않을 때는 건조공기 온도가 상승하지 않아 부피 팽창에 따른건조배가스의 발생이 없으므로 이 때에는 건조배가스 입구댐퍼(805)를 막은채 운전 되어도 지장 없기 때문에 이러한 방식으로 가동이 가능하도록 구성되어 있다. 물론 탈착열로 사용키 위해 버너에서 연소한 배기가스의 일부를 사용하게 되는데 이것은 이미 이산화탄소와 수증기로 산화되어 산소가 거의 소모 되었기 때문에 이를 버너 연소공기로 사용에 있어서 연소가 불완전해 질 수 있으나 탈착열로 사용한 연소배기가스량은 버너에서의 전체 연소공기량의 10-20% 정도만 회수하여 사용하고 (나머지 부족한 열량은 히터(807)로 보충) 버너 자체 연소공기를 30%정도 과잉 공기를 사용하기 때문에 연소에 별 문제가 되지 않는다.An interlock device is used to ensure that the VOC is not treated and discharged to the outside. That is, when the burner 401 is not operated, the dry air temperature does not rise, and thus there is no generation of dry exhaust gas due to volume expansion. In this case, the dry exhaust gas inlet damper 805 is prevented even if it is operated. It is configured to. Of course, a part of the exhaust gas burned in the burner is used for desorption heat, which is already oxidized to carbon dioxide and water vapor and consumes almost no oxygen, which may result in incomplete combustion. As the combustion exhaust gas used is only about 10-20% of the total amount of combustion air in the burner (remaining insufficient heat is supplemented by the heater 807), the burner uses about 30% of excess air to burn. It doesn't matter.
참고로 보충열량에 필요한 히터(807) 없이 사용할 경우에는 탈착에 필요한 열을 전적으로 버너 연소가스 연돌(402)로 배출 되는 연소가스중 버너연소가스가지관(804)으로 빠지는 가스에 함유된 열에 의존해야 되는데 VOC 제거를 위해 버너연소공기로 사용시 산소 공급 관계로 버너연소가스가지관(804)으로 빼내는 가스량은 제한 될 수 밖에 없다. 이는 결과적으로 탈착열풍량을 적게 만들고 탈착에 소요되는 시간을 길게 만든다. 그러나 건조시 모든 탈착이 이루어져야하는 시스템 구성상 짧은 시간안에 탈착시켜야 하기 때문에 문제가 된다.For reference, when used without a heater 807 required for supplemental calories, the heat required for desorption should be entirely dependent on the heat contained in the gas falling into the burner combustion gas branch pipe 804 of the combustion gas discharged to the burner flue gas stack 402. When the burner combustion air is used as the burner combustion air to remove VOC, the amount of gas drawn out to the burner combustion gas branch pipe 804 due to the oxygen supply is inevitably limited. This results in a lower amount of desorption hot air and a longer time required for desorption. However, this is a problem because it must be desorbed in a short time due to the system configuration where all desorption should be carried out during drying.
제 5도는 연소실 개조가 용이한 경우나 신규 시설로 부스 제작시 연소실 자체를 개조된 구조로 제작할 경우 적용한 것으로 도장 작업시에는 건조시 순환닥트(9)의 개폐댐퍼(901)를 닫아 순환닥트가 차단 된 상태에서 금기팬 입구댐퍼(301) 및 흡착탑 입 ·출구댐퍼(501,502)를 열고 건조배 가스라인 댐퍼(805,806)를 닫은 상태에서 급기팬(3)과 배기팬(6)을 가동하면 급기 1차 필터로 외기가 유입되어 도장부스 실내를 환기 시킨후 흡착탑을 거쳐 연돌(7)로 배기된다.5 is applied when the combustion chamber is easy to be remodeled or when the combustion chamber itself is restructured when the booth is manufactured as a new facility. During painting, the circulating duct is blocked by closing the opening / closing damper 901 of the circulating duct 9 during drying. The inlet fan 301 and the adsorption tower inlet / outlet dampers 501 and 502 in the closed state and the air supply fan 3 and the exhaust fan 6 are operated while the dry gas line dampers 805 and 806 are closed. Outside air flows into the filter to ventilate the interior of the paint booth, and is exhausted through the adsorption tower to the stack 7.
이 때 도장시 발생하는 배기 1차 필터와 배기 2차 필터에서 제거되며 도장시 발생하는 VOC는 흡착탑(5)에서 제거된다.At this time, the exhaust primary filter and the exhaust secondary filter generated during the coating is removed, and the VOC generated during the coating is removed from the adsorption tower (5).
건조작업시에는 건조시 순환닥트댐퍼(901)를 열고 급기팬 입구댐퍼(301), 흡착탑 입구댐퍼(501)와 출구댐퍼(502)를 닫고 건조 배가스 라인댐퍼(805,806)를 열은 상태로 급기팬(3)과 건조가스 배기관(10)을 가동시키면 건조열이 함유된 다량의 열중은 부스상부로 유입되어 하단으로 배기되며 이후 건조시 순환닥트(9), 급기팬(3) 연소열교환기(4)를 거처 다시 부스로 유입이 이루어져 계속 순환하고 건조가스배기팬(10)의 흡입에 의해 건조시 배출되는 배기가스는 건조가스배기관(801)으로 배기되고 이가스와 버너연소가스 가지관(804)을 통해 나오는 고온가스와 합쳐 150℃이상 열풍가스로 되어 흡착탑(5)의 활성탄층을 거쳐 버너연소실주입관(808)을 통해 유입되어 건조열 공급 열교환기(4) 안에 위치한 연소실로 유입시켜 화염주위의 고온가스에 의해 연소된 후 연소가스배기 연돌(402)로 배기된다.In the drying operation, the circulation duct damper 901 is opened during drying, the air supply fan inlet damper 301, the adsorption tower inlet damper 501 and the outlet damper 502 are closed, and the drying exhaust gas line dampers 805 and 806 are opened. (3) and the dry gas exhaust pipe (10) when the large amount of heat containing the drying heat flows into the upper part of the booth and exhausted to the lower end, and then the drying duct (9), air supply fan (3) combustion heat exchanger (4) The exhaust gas discharged during drying by the suction of the dry gas exhaust fan 10 is exhausted to the dry gas exhaust pipe 801 through the inflow to the booth again and flows through the gas and the burner combustion gas branch pipe 804. Combined with the hot gas coming out, it becomes hot air gas of 150 ℃ or more and flows through the burner combustion chamber injection pipe 808 through the activated carbon layer of the adsorption tower 5 and into the combustion chamber located in the dry heat supply heat exchanger 4 so that the high temperature is around the flame. After combustion by gas It is exhausted to the exhaust stack (402).
제 5도 방식은 제 4도 방식과 처리방식은 거의 같으나 제4도의 경우에는 탈착후 배기되는 탈착 열풍이 연소 공기로 사용 되기 때문에 버너의 원활한 연소를 위해 버너 연소 배기가스가지관(804)으로 흡입하여 사용하는 고온의 연소 가스량 사용이 제한되어 탈착열이 부족한 것을 히터(807)로 보충하고 있는데 반해 제 5도 방식은 바로 연소실로 넣기 때문에 고온의 연소가스량을 충분히 사용할 수 있어 별도의 히터가 필요 없을 뿐만 아니라 이와 비례하여 탈착공기량도 충분하기 때문에 탈착 시간을 단축 시킬 수 있는 장점이 있다.In FIG. 5, the treatment method is almost the same as that of FIG. 4, but in the case of FIG. 4, since the desorption hot air exhausted after desorption is used as combustion air, the suction is carried out by the burner combustion exhaust gas branch pipe 804 for the smooth combustion of the burner. The use of high-temperature combustion gas is limited and the desorption heat is lacking due to the use of the heater 807. However, since the method of FIG. 5 inserts the combustion chamber directly into the combustion chamber, the amount of high-temperature combustion gas can be used. In addition, there is an advantage that the desorption time can be shortened since the amount of desorption air is sufficient in proportion to this.
또한 제 4도 방식은 100℃ 이상으로 버너 연소공기로 사용 되므로써 버너 자체도 100℃ 이상 고온에 견디는 구조로 개조해야 할 필요성이 있는 반면 제 5도 방식은 관계가 없다.In addition, since the method of FIG. 4 is used as burner combustion air at 100 ° C. or higher, the burner itself needs to be converted to a structure that withstands high temperature of 100 ° C. or higher.
그러므로 제 4도 방식 보다 제 5도 방식이 바람직한 방식이나 이미 설치된 부스중 여건상 연소실 개조가 어려운 경우 제 4도 방식을 채택하여 사용 한다.Therefore, if the 5th system is preferred to the 4th system, but it is difficult to modify the combustion chamber due to the condition of the booth already installed, the 4th system is adopted.
제 6도에 나타낸 건조만 하는 건조로의 경우에는 자동차 도장부스보다 더 간단한 데 그것은 활성탄 탈착 공정 없이 건조시 발생 되는 VOC만 처리하면 되기 때문이다.In the case of the drying furnace shown in FIG. 6, it is simpler than the automobile coating booth because only the VOC generated during drying is required without the activated carbon desorption process.
제 6도에서 초기 급기팬 입구댐퍼(301)가 닫힌 상태에서 급기팬(3)을 가동하고 버너(401)를 가동하면 건조열이 공급되면서 건조공기가 순환하게 된다.In FIG. 6, when the air supply fan 3 is operated and the burner 401 is operated while the initial air supply fan inlet damper 301 is closed, dry air is supplied while drying heat is supplied.
건조시 건조로내 공기의 온도 상승에 의한 부피 팽창과 VOC증발 및 급기팬 입구 댐퍼의 LEAK로 소량의 벤트가스가 벤트(201)로 빠져 나가게 되는데 버너와 인터록으로 연결 된 건조배가스라인 댐퍼(805)가 열리고 동시에 건조가스 배기팬(10)이 가동 되면서 벤트(201)로 배기되는 다량의 VOC 함유 가스를 버너 연소공기로 보내게 되고 버너연소 공기 챔버(403)로 들어간 VOC는 버너의 화염에 의해 연소 분해 제거된 상태로 연돌(402)로 배기 되도록 구성한 시설이다.During drying, a small amount of vent gas is released to the vent 201 by volume expansion and VOC evaporation and LEAK of the supply fan inlet damper. The dry exhaust gas line damper 805 connected to the burner and interlock is At the same time, the dry gas exhaust fan 10 is operated to send a large amount of VOC-containing gas exhausted to the vent 201 to the burner combustion air, and VOCs that enter the burner combustion air chamber 403 are burned by the flame of the burner. It is a facility configured to exhaust to the stack 402 in a removed state.
자동차 도장부스와 같이 도장과 건조를 교대로 한 곳에서 하는 시설 또는 건조로에서 발생하는 VOC를 처리하는 장치로 본 고안의 장치(제 4도, 제 5도)를 설치할 경우 기존방식에 비해 설비비와 운전비로 대변되는 경제성이 월등히 개선될 뿐만 아니라 VOC제거 효율도 고온의 화염에 연소 분해 되므로 고효율 제거가 가능하다.When installing the device of this invention (Fig. 4, Fig. 5) as a device that processes VOC generated from a drying place or a facility that alternates painting and drying, such as an automobile paint booth, installation cost and operation cost In addition, the economic efficiency, which is represented by, is greatly improved, and the VOC removal efficiency is also burned and decomposed in a high-temperature flame, so that high efficiency can be removed.
자동차 도장부스와 같이 도장과 건조를 교대로 하는 시설과 건조로 시설을 구분하여 효과를 기술하면 다음과 같다.The effects of this system are described by dividing the facilities into alternating facilities such as paint booths and drying facilities.
자동차 도장 부스의 경우For car paint booth
첫째, 제 1도에 나타낸 단순흡착탑의 경우에는 활성탄 교체에 따른 과대한 운전비를 절감키 위해 제 2도처럼 별도의 탈착장치를 설치하여 이러한 문제점을 해결하였으나 본 고안(제 4도,제 5도)은 별도의 탈착장치 없이 탈착을 가능케 하므로써 설비비를 획기적으로 절감 할 수 있다.First, in case of the simple adsorption tower shown in FIG. It is possible to drastically reduce the equipment cost by enabling the desorption without a separate desorption device.
둘째, 기존의 제 2도 방식은 히터가열과 VOC의 촉매 분해열을 열교환기로 열회수를 하지만 VOC제거와 탈착열풍 공급에 부족한 열은 촉매 연소 장치의 히터를 가동하여 공급하여야 하나 본 고안 방식은 제 4도의 경우에는 적은양의 가열정도로 탈착후 버너 연소공기로 사용하므로써 VOC 제거와 탈착을 동시에 수행하여 운전비를 절감 할 수 있고 제 5도의 경우에는 별도의 가열장치 없이 버너연소실에서 제거하므로써 VOC 제거와 탈착을 동시에 수행하여 운전비를 획기적으로 절감할 수 있다.Second, the conventional method of FIG. 2 heats the heater heating and the catalytic decomposition heat of the VOC to the heat exchanger, but the heat insufficient for VOC removal and the desorption hot air supply should be supplied by operating the heater of the catalytic combustion device. In this case, it is possible to reduce operation cost by simultaneously removing and desorption of VOC by using burner combustion air after desorption with a small amount of heating.In the case of FIG. 5, VOC removal and desorption are simultaneously performed by removing from burner combustion chamber without a separate heating device. The operation cost can be drastically reduced.
셋째, 제 2도 방식의 촉매연소 방식도 촉매층 유입 온도를 높혀 90%이상 고효율 제거가 가능하나 본 고안 방식은 VOC가 연소공기로 유입되어 화염의 고온 또는 화염주위의 고온가스에 의해 연소되기 때문에 거의 완벽하게 CO2와 H2O로 분해되어 고효율(99%이상) 제거가 가능하다.Thirdly, the catalytic combustion method of FIG. 2 also increases the catalyst bed inlet temperature so that high efficiency can be removed by more than 90%. However, the method of the present invention is because the VOC is introduced into the combustion air and burned by the high temperature of the flame or the hot gas around the flame. It is completely decomposed into CO 2 and H 2 O to remove high efficiency (more than 99%).
넷째, 연소공기에 함유 된 VOC가 버너의 화염 또는 화염주위에서 연소 분해 되면서 분해열을 발생하여 건조열로 사용되기 때문에 에너지 회수가 가능하다. 실제 이러한 VOC 분해열은 페인트 사용 용제를 태워서 생긴 열과 거의 같으므로 이러한 에너지 회수 효과는 매우 크며 이로 인한 버너 연료 사용비 절감비도 크다 할 수 있다.Fourth, energy recovery is possible because VOC contained in combustion air is used as drying heat by generating decomposition heat while burning and decomposing burner in flames or around flames. In fact, the heat of VOC decomposition is almost the same as that generated by burning the paint solvent, so the energy recovery effect is very high, and the burner fuel cost can be reduced.
건조로의 경우에도 자동차 도장 부스의 경우와 동일한 효과가 있다.In the case of a drying furnace, the same effects as in the case of an automobile paint booth are provided.
다만 도장 작업이 없어 흡착탑이 없으므로 탈착 장치가 없어 시스템이 간단하다.However, there is no adsorption tower because there is no painting work.
즉, 건조로의 경우에는 별도의 VOC제거 시설이 없이 간단한 시설만으로 가능하고 또한 자동차 도장부스의 경우에는 탈착열의 사용을 위해 버너 연소 배가스의 일부를 사용하나 건조로의 경우에는 그럴 필요가 없어 더욱 간단해 진다.In other words, in the case of a drying furnace, it is possible to use only a simple facility without a separate VOC removal facility, and in the case of an automobile paint booth, a part of the burner combustion exhaust gas is used for the use of desorption heat, but in the case of a drying furnace, it is not necessary so that it becomes simpler. .
이는 상대적으로 운전 보수가 간단하고 설비비 절감효과가 더 크다 할수 있다.This can be said that the operation and maintenance is relatively simple and the equipment cost reduction effect is greater.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020010012175U KR200252561Y1 (en) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | VOC Oxidation By Burner Flare Type VOC Collector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020010012175U KR200252561Y1 (en) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | VOC Oxidation By Burner Flare Type VOC Collector |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020010079105A Division KR20020083413A (en) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | VOC omitted |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200252561Y1 true KR200252561Y1 (en) | 2001-11-16 |
Family
ID=73054264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2020010012175U KR200252561Y1 (en) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | VOC Oxidation By Burner Flare Type VOC Collector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200252561Y1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030009230A (en) * | 2002-09-19 | 2003-01-29 | 문준식 | Low Energy Electric Heat Drying Type Paint Booth |
| KR100827376B1 (en) | 2006-12-14 | 2008-05-06 | 한국기계연구원 | Regenerative apparatus for activated carbon |
| KR101210957B1 (en) | 2010-10-26 | 2012-12-12 | (주)상원기계 | Controlling method of regenerative hot air dryer |
| CN106492585A (en) * | 2016-12-16 | 2017-03-15 | 上海中远川崎重工钢结构有限公司 | A kind of TREATMENT OF VOCs system |
| CN114082572A (en) * | 2021-12-21 | 2022-02-25 | 江苏双良新能源装备有限公司 | Low-energy-consumption paint spray booth waste gas treatment device and method |
-
2001
- 2001-04-26 KR KR2020010012175U patent/KR200252561Y1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030009230A (en) * | 2002-09-19 | 2003-01-29 | 문준식 | Low Energy Electric Heat Drying Type Paint Booth |
| KR100827376B1 (en) | 2006-12-14 | 2008-05-06 | 한국기계연구원 | Regenerative apparatus for activated carbon |
| KR101210957B1 (en) | 2010-10-26 | 2012-12-12 | (주)상원기계 | Controlling method of regenerative hot air dryer |
| CN106492585A (en) * | 2016-12-16 | 2017-03-15 | 上海中远川崎重工钢结构有限公司 | A kind of TREATMENT OF VOCs system |
| CN114082572A (en) * | 2021-12-21 | 2022-02-25 | 江苏双良新能源装备有限公司 | Low-energy-consumption paint spray booth waste gas treatment device and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6666911B2 (en) | Treatment system for waste gas containing volatile organic compounds | |
| KR102176906B1 (en) | Apparatus for removing bad smell of ascon and method the same | |
| KR100784409B1 (en) | Concentrated Catalytic Oxidizing System of Volatile Organic Compounds, and Method Therefor | |
| KR100690441B1 (en) | Concentrated Catalytic Oxidizing System of Volatile Organic Compounds, and Concentrating Bank Therefor | |
| CN106196105B (en) | Switch concentration-type heat-storage catalytic burning organic waste gas treatment system | |
| CN111151094A (en) | Regeneration and purification method for organic polluted waste gas | |
| CN206660779U (en) | A kind of waste gas pollution control and treatment system | |
| KR101542177B1 (en) | Catalyst-oxidation processing apparatus of VOC concentration-adsorption type | |
| JP2013079782A (en) | Drying/baking furnace for coated article | |
| CN108786449A (en) | A kind of novel V0Cs adsorption activations desorption low-temperature catalytic treating method and its processing unit | |
| KR200252561Y1 (en) | VOC Oxidation By Burner Flare Type VOC Collector | |
| KR20110074335A (en) | Concentration control type device for adsorbing and desorbing activated-carbon | |
| KR102325207B1 (en) | Vehicle body painting booth with efficient treatment of volatile organic compounds | |
| KR101435587B1 (en) | Hybrid system for processing particle materials, volatile organic compounds, and bad smells concurrently | |
| KR20110105444A (en) | Paint device for vehicle | |
| KR100199410B1 (en) | Method and apparatus for treating waste gas produced by heating organic compounds | |
| KR20020083413A (en) | VOC omitted | |
| CN205424950U (en) | Purify volatile organic exhaust gas's preheating -type catalytic combustion system | |
| CN106090948A (en) | A kind of industry VOCs exhaust treatment system | |
| CN214972766U (en) | Dry-type electrostatic composite labyrinth-shaped sticky particle separator | |
| KR20130090240A (en) | Hybrid system using ozone catalysts | |
| KR20020006646A (en) | One Tower Adsorb. Desorb Type Adsorption Tower | |
| CN209696615U (en) | A kind of novel adsorption catalysis burning cleaning equipment | |
| KR20190122391A (en) | System for processing volatile organic compounds in painting shop | |
| KR20010099169A (en) | The absorbent of volatile orgarnic compound at paint booth and its regeneration method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REGI | Registration of establishment | ||
| T701 | Written decision to grant on technology evaluation | ||
| G701 | Publication of correction | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20050916 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |