KR200290226Y1 - 휘발성 유기화합물 및 악취를 처리하기 위한 저온플라즈마 촉매 복합 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 기상의 오염가스가 유입되는 가스 유입구(2), 상기 가스 유입구(2)를 통과한 오염가스가 유입되어 플라즈마로 1차 처리하는 저온 플라즈마 반응기(4), 상기 저온 플라즈마 반응기에서 1차 처리된 가스가 배출되는 배기구(4'), 상기 배기구(4')를 통하여 배출되는 1차 처리된 가스에 세정액(20)을 분사하여 2차 처리하는 노즐(12), 상기 노즐(12)에 세정액(20)을 공급하기 위하여 세정액저장조(18)의 세정액(20)을 흡입하는 펌프(8), 상기 펌프(8)로 유입된 세정액(20)을 노즐(12)로 공급하는 배관(10), 상기 노즐(12)에서 분무되는 세정액(20) 및 상기 세정액(20)에 의하여 처리된 2차 처리가스를 통과시켜 3차 처리하는 습식촉매층(14), 상기 습식촉매층(14)으로부터 배출되는 3차 처리가스를 건식촉매층(16)으로 유도하는 경로를 제공하고 상기 습식촉매층(14)으로부터 배출되는 세정액(20)을 저장하는 세정액저장조(18), 상기 세정액저장조(18)를 통과한 3차 처리가스가 유입되어 4차 처리되는 건식촉매층(16) 및 상기 건식촉매층을 통과한 4차 처리가스를 흡입하여 가스 배출구로 배출하는 송풍기를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 플라즈마 촉매 복합 처리장치에 관한 것이다.

본 고안에 따르면 운용비가 경제적인 저온 플라즈마 반응기를 이용하여 다량의 플라즈마를 발생시켜 각종 휘발성 유기화합물, 악취, 냄새 및 독성 유해가스 등을 제거하고, 상기 저온 플라즈마 반응기에서 미처리된 상기 오염물질을 세정액, 습식촉매 및 건식촉매로 제거하여 청정한 공기를 제조함으로써 각종 환경오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

휘발성 유기화합물 및 악취를 처리하기 위한 저온 플라즈마 촉매 복합 처리장치{Low temperature plasma-catalysts system for VOC and odor treatment}

본 고안은 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound) 및 악취를 제거하기 위한 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코로나 방전에 의해 얻어지는 플라즈마를 이용하여 휘발성 유기화합물 및 악취를 처리하고, 상기 공정에서 처리되지 못한 미처리된 휘발성 유기화합물 및 악취를 촉매를 이용하여 처리하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유기용매의 사용이 증가함에 따라 폐기물처리, 도장공정, 수처리 등의 각종 생산공정 및 환경산업과 같은 각종 산업공정에서는 다양한 종류의 휘발성 유기화합물 및 악취가 다량 발생한다.

종래에는 공기 속에 함유되어 있는 휘발성 유기화합물 및 악취를 제거하기 위한 기술로 다양한 종류의 물리·화학적 및 생물학적 방법들이 사용되어 왔는 바, 그 대표적인 예로는 냉각응축법, 촉매연소법, 물리·화학적 흡착법, 세정법 및 미생물을 이용한 바이오필터 등이 있다. 그러나 이러한 방법들 중에서 물리·화학적 방법은 오염가스의 제거 효율은 높지만 시설비 및 재료비, 약품비 등과 같은 조업비가 많이 소요된다. 특히 연소법의 경우 분진과 각종 유해가스(SOx, CO, NOx)를 발생시키고, 세정법의 경우 폐수를 발생시키는 등 2차 오염원이 발생하는 단점이 있다.

또한 종래의 생물학적 방법은 반응기 내부를 미생물막이 구비된 충전물질로 채우고 오염된 가스를 충전물질에 통과시켜 오염가스가 미생물막으로 확산되도록 함으로써 미생물에 의해 휘발성 유기화합물 또는 악취 등과 같은 오염가스가 산화분해되는 기작에 의해 정화되는 기술이다. 이 방법은 기존에 휘발성 유기화합물 및 악취를 처리하는 방법으로 이용된 물리·화학적 처리방법에 비하여 초기비용이 적게 들고 2차 오염물의 생성이 없어서 경제적이고 대용량, 저 농도로 발생되는 오염원을 정화시키는데 매우 유용한 기술로 알려졌다. 그러나, 상기 생물학적 방법은 물에 잘 용해되는 물질에 적용되고 톨루엔, 자일렌 등과 같이 물에 잘 용해되지 않는 휘발성 유기화합물을 처리하는데 한계가 있으며, 미생물 관리기술의 부족 등으로 인하여 큰 효과를 거두지 못하고 있는 실정이다.

전술한 문제점을 극복하기 위하여 플라즈마를 이용한 휘발성 유기화합물 및 악취처리 방법이 개발되어 왔다.

상기 플라즈마는 고체, 액체, 기체에 이어 물질의 제 4의 상태라고 불리며, 음극과 양극으로 이루어진 전극 양단에 수 천에서 수 만 볼트의 전압과 수 밀리암페어에서 수 암페어의 전류를 흘려 방전을 발생시킬 수 있으며, 전자 및 이온, 라디칼로 구성되어 이들의 화학작용으로 휘발성 유기화합물 및 악취 등과 같은 오염가스를 분해 및 산화시킨다.

대한민국실용신안공보 실2000-12568호는 멀티 싸이크론형 전기집진기의 전단 싸이크론 가스출구관 내부에 비틀림 사각봉 형태의 플라즈마 방전봉을 삽입 설치하여 고전압 펄스로 플라즈마 방전봉에 포지티브 스트리머 코로나를 발생시키면, 이 반응기 속에서 라디칼 생성-산화반응-중화반응-최종생성물 생성의 방전 화학반응으로 오염가스가 정화되는 장치가 기술되어 있으며, 대한민국특허공개 특2001-0047773호는 파이프 형상의 유전체, 유전체의 외면에 도금되어 있는 외부전극, 유전체 내에 배치된 코일스프링 형상의 내부전극 및 외부전극과 내부전극간에 고주파 저전압 전원을 인가하여 유전체 내에 플라즈마를 발생시켜 폐수를 처리하는 방법이 기재되어 있고, 대한민국특허공개 특1998-0073053호는 스트리머 코로나 방전에 의한 오염가스 처리방법이 개시되어 있으며, 대한민국특허공개 특2001-0068436호는 평판형 접지전극을 이용한 코로나 플라즈마를 사용하여 휘발성 유기화합물 및 악취를 제거하는 방법이 기술되어 있다.

현재까지, 상기 플라즈마를 이용한 오염가스의 처리 방법이 많이 개발되어 왔으나, 거의 원통형 튜브 형식으로서 플라즈마 발생에 비하여 과다한 전력이 공급되어야 하며, 촉매의 충진시 에어로졸 형태의 부산물로 인해 막힘현상이 생기거나, 전기적 특성을 저하시켜 반응기의 연속운전을 방해하는 것으로 알려져 있다.

특히, 저온 플라즈마의 경우, 플라즈마 반응기의 후단 배출가스는 오존을 포함하여 유해 부산물이 다소 포함하고 있기 때문에 완전히 무해한 가스로 배출되기 어려운 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 극복하기 위하여 대한민국실용신안등록 제0274616호는 저온 플라즈마 반응기의 후단에 금속필터 및 촉매를 설치하여 상기 저온 플라즈마 반응기로부터 배출되는 미처리된 유해 부산물을 제거하는 장치가 기술되어 있다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 휘발성 유기화합물 및/또는 악취가스 등의 오염가스가 유입되는 플라즈마 반응기를 이용하여오염가스를 처리하고, 상기 플라즈마 반응기에서 처리되지 못하고 배출되는 미처리된 오염가스를 습식촉매 및 건식촉매를 사용하여 처리함으로써 청정공기를 제조하는 장치를 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 오염가스를 처리하기 위한 공정도,

도 2는 본 고안에 따른 저온 플라즈마 촉매 복합 처리장치의 구성도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 가스 유입구 4 : 저온 플라즈마 반응기

4' : 배기구 6 : 전원공급장치

8 : 펌프 10 : 배관

12 : 노즐 14 : 습식촉매층

16 : 건식촉매층 18 : 세정액저장조

20 : 세정액 22 : 제 1 구멍

22' : 제 2 구멍 24 : 송풍기

26 : 가스 배출구 28 : 세정액 배출구

한가지 관점에서, 본 고안은 기상의 오염가스가 유입되는 가스 유입구, 상기 가스 유입구를 통과한 오염가스가 유입되어 플라즈마로 1차 처리하는 저온 플라즈마 반응기, 상기 저온 플라즈마 반응기에서 1차 처리된 가스가 배출되는 배기구, 상기 배기구를 통하여 배출되는 1차 처리된 가스에 세정액을 분사하여 2차 처리하는 노즐, 상기 노즐에 세정액을 공급하기 위하여 세정액저장조의 세정액을 흡입하는 펌프, 상기 펌프로 유입된 세정액을 노즐로 공급하는 배관, 상기 노즐에서 분무되는 세정액 및 상기 세정액에 의하여 처리된 2차 처리가스를 통과시켜 3차 처리하는 습식촉매층, 상기 습식촉매층으로부터 배출되는 3차 처리가스를 건식촉매층으로 유도하는 경로를 제공하고 상기 습식촉매층으로부터 배출되는 세정액을 저장하는 세정액저장조, 상기 세정액저장조를 통과한 3차 처리가스가 유입되어 4차 처리되는 건식촉매층 및 상기 건식촉매층을 통과한 4차 처리가스를 흡입하여 가스 배출구로 배출하는 송풍기를 포함하는 저온 플라즈마 촉매 복합 처리장치를 특징으로 한다.

본 고안에 따른 플라즈마 반응기의 내부에서 발생하는 저온 플라즈마는 분뇨 처리장 등에서 발생하는 악취가스 중에서 고압의 전기방전을 행하면 방전에 의해 발생된 전자가 악취가스의 분자와 충돌하여 가스분자의 외곽 전자 상태가 변화되고, 이에 따라 반응성이 높은 라디칼(둘 이상의 원자단으로서 전기를 띈 것, 예를 들면, OH, COOH, CHO 등), 여기 분자 및/또는 이온 등이 양 또는 음으로 하전되어 전기적으로 중성상태에 놓이는 가스이다.

일반적으로 저온 플라즈마를 형성하는 방전에는 전극사이에 상승시간(rise time)이 수십 ns이고, 지속 시간이 약 1㎲ 이하인 펄스 고전압을 인가하면 스트리머(streamer) 방전이 일어나 플라즈마가 형성되는 펄스 스트리머 방전, 공극이 수 nm인 평행 전극 사이에 절연물을 끼워 넣고 교류 고전압을 인가하면 펄스상의 방전이 발생하는 무성방전, 입경이 수 nm 정도인 세라믹 페레트의 충진물 양측에 금속망의 전극을 설치하고 이것에 교류 고전압을 발생시키는 부분 방전, 마지막으로 불평등 전류 중에서 발생하는 것으로 그 근방에서 연보라색으로 발하는 코로나 방전이 있다.

이에, 본 고안에 따른 저온 플라즈마는 상기 코로나 방전을 이용하는 것으로서, 낮은 인가 전압으로도 곡률 반경이 작은 전극 주변에 집중적으로 형성되는 높은 전기장에 의해 방전이 시작된다.

한편, 본 고안에 따른 휘발성 유기화합물 및 악취 등의 오염가스를 제거하기 위한 저온 플라즈마 반응기는 용도에 따라 다수개 설치되어 사용될 수 있으며, 상기 저온 플라즈마 반응기의 형태로는 통상 저온 플라즈마 반응기로 사용되는 것, 예를 들면, 전극이 다층 평판으로 구성된 것 또는 원통형 튜브형 구조로 된 것 등이라면 어느 것을 사용하여도 무방하나, 바람직하게는 다층 평판으로 구성된 전극을 사용하는 저온 플라즈마 반응기가 좋다.

상기 저온 플라즈마 반응기로 유입되는 오염가스가 휘발성 유기화합물 중 방향족탄화수소를 포함하는 경우에는 플라즈마 반응기를 거치면서 필연적으로 발생되는 에어로졸 형태의 부산물을 여과하기 위해 상기 저온 플라즈마 반응기의 후단에 습식촉매층 및 건식촉매층을 구비한다. 아울러, 상기 습식촉매층의 상단에는 상기 저온 플라즈마 반응기로부터 배출되는 1차 처리된 가스에 포함되어 있는 수용성 물질을 제거하기 위하여 세정액을 분무해주는 노즐이 구비되어 상기 1차 처리된 가스에 포함되어 있는 수용성 오염가스를 제거한다.

상기 습식촉매층 및 건식촉매층에 사용되는 촉매는 입상형태로 사용되며, 사용가능한 물질로는 금속 산화물 계통으로서 MnO₂, CoO₃, a-Fe₂O₃, SnO₃, ZnO, CuO, TiO₂등이 있으며, 철화합물로서 α-Fe₂O₃, α-FeOOH, β-FeOOH 등이 있으며, Pd, Ru, Ni, Pt, Au, Ag 등의 산화촉매를 활성탄, 제올라이트 또는 이와 유사한 복합 산화물 담체에 함침하여 사용할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 휘발성 유기화합물 및 악취 등의 오염가스를 처리하기 위한 저온 플라즈마 촉매 복합 처리장치의 일양태를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 오염가스를 처리하기 위한 공정도, 도 2는 본 고안에 따른 저온 플라즈마 촉매 복합 처리장치의 구성도로서 함께 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 저온 플라즈마 촉매 복합처리장치는 기상의 오염가스가 유입되는 가스 유입구(2), 상기 가스 유입구(2)를 통과한 오염가스가 유입되어 플라즈마로 1차 처리하는 저온 플라즈마 반응기(4), 상기 저온 플라즈마 반응기(4)에서 1차 처리된 가스가 배출되는 배기구(4'), 상기 배기구(4')를 통하여 배출되는 1차 처리된 가스에 세정액(20)을 분사하여 2차 처리하는 노즐(12), 상기 노즐(12)에 세정액(20)을 공급하기 위하여 세정액저장조(18)의 세정액(20)을 흡입하는 펌프(8), 상기 세정액(20)에 의하여 2차 처리된 가스를 통과시켜 3차 처리하는 습식촉매층(14) 및 상기 습식촉매층(14)을 통과하며 3차 처리된 가스가 유입되어 4차 처리되는 건식촉매층(16) 및 상기 건식촉매층(16)을 통과한 4차 처리가스를 흡입하여 가스 배출구(26)로 배출하는 송풍기(24)로 구성되어 있다.

상기 저온 플라즈마 반응기(2)는 막대 모양의 전극들로 구성되어 있으며, 각각의 전극은 화학적 또는 열적으로 안정한 보호 틀로 둘러 싸여져 있고 높은 자기장과 접하게 된다. 한편, 상기 전극은 5kV 내지 20kV에 이르는 교류전압을 수십 내지 수만 Hz의 특정 주파수로 공급는 전원공급장치(6)와 연결되고, 상기 전원공급장치(6)는 반응기와 임피던스 매칭(Impedance matching)을 위해 그 전원장치와 저온 플라즈마 반응기(4) 사이에는 인덕턴트 및 충전회로가 설치되도록 구성된다.

한편, 오염가스는 휘발성 유기화합물 및/또는 악취물질로서, 상기 가스 유입구(2)로 혼입된 후 일련의 관을 통하여 두 방향으로 나뉘고 상기 양 방향의 종단에 연결설치된 각각의 저온 플라즈마 반응기(4)로 혼입된다. 여기서, 상기 저온 플라즈마 반응기(4)는 용량 및 효율에 따라 적어도 하나 이상 설치할 수 있으며, 필요에 따라서 상기 가스 유입구(2)와 저온 플라즈마 반응기(4)의 사이에 에어필터를 설치하여 상기 저온 플라즈마 반응기(4) 내부로 혼입되는 오염가스를 여과함으로서 최적의 플라즈마 발생을 유도할 수 있다.

상기 저온 플라즈마 반응기(4)를 통과하며 1차 처리된 가스에 존재하는 수용성 오염물질을 제거하기 위하여 세정액(20)을 분무하는 노즐(12)이 상기 저온 플라즈마 반응기(4)와 습식촉매층(14) 사이에 구비되며, 후술하는 세정액저장조(18)의 바닥면에 저장되어 있는 세정액(20)을 펌프(8)로 흡입한 후 상기 펌프(8)의 일측에 연결설치된 배관(10)을 통하여 노즐(12)로 공급하게 된다. 이때, 상기 노즐(12)로 유입되는 세정액(20)은 통상의 환경처리 시스템에 사용되는 세정액(20)을 사용한다.

한편, 상기 노즐(12)의 하단으로 일정간격으로 하여 습식촉매층(14)이 구비되어 있는데, 상기 습식촉매층(14)의 하단으로 세정액저장조(18)가 구비되고 상기 세정액저장조(18) 및 습식촉매층(14)의 경계면에 다수 개의 제 1구멍(22)을 구비한 벽이 설치되어 습식촉매층(14)의 촉매입자가 세정액저장조(18)로 유입되는 것을 방지하고, 상기 노즐(12)에서 분무되는 세정액(20) 및 습식촉매층(14)을 통과하며 처리된 3차 처리가스의 이동로를 제공한다. 그러므로, 상기 제 1 구멍(22)의 직경은 습식촉매층(14)의 촉매입자의 직경에 비하여 작아야 하며 운전시간에 따른 압력강하를 고려하여 그 크기가 결정될 수 있다.

전술한 습식촉매층(14)의 하단에 설치되는 세정액저장조(18)는 상기 습식촉매층(14) 및 건식촉매층(16)과 경계를 이루고 있으며, 그 바닥면으로부터 일정 높이까지 세정액(20)이 저장되어 있고, 상기 세정액(20)을 노즐(12)로 순환시키기 위하여 펌프(8)와 연결설치된 관이 세정액저장조(18)의 저면에 설치되어 있다. 또한, 그 저면의 일측으로는 세정액(20)을 외부로 배출할 수 있도록 세정액 배출구(28)가 설치되어 있다.

한편, 상기 세정액저장조(18)의 상단 일측에 습식촉매층(14)과 이웃하도록 건식촉매층(16)이 구비되며 상기 경계면에 다수 개의 제 2 구멍(22')이 구비된 벽이 설치되어 상기 습식촉매층(14), 세정액저장조(18)를 순차적으로 통과한 3차 처리가스가 혼입되도록 하고, 상기 건식촉매층(16)의 상단으로는 상기 건식촉매층(16)을 통과하며 처리된 4차 처리가스를 흡입하여 외부로 배출하는 송풍기(24) 및 가스 배출구(26)가 구비되어 있다.

전술한 구성을 갖는 본 고안에 따른 저온 플라즈마 촉매 복합 처리장치의 작동기작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

가스 유입구(2)로 오염된 가스가 유입되고, 상기 가스 유입구(2)로 유입된 오염가스가 저온 플라즈마 반응기(4)를 통과하면서 분해되어 1차 처리되며, 최종 무해한 가스를 배출하기 위하여 상기 저온 플라즈마 반응기(4)에 의하여 처리된 1차 처리가스에 노즐(12)을 사용하여 세정액(20)을 분무하여 2차 처리하고, 상기 세정액에 의하여 처리된 2차 처리가스를 습식촉매층(14)을 통과시켜 산화시킴으로써 3차 처리하고, 상기 습식촉매층(14)의 의하여 처리된 3차 처리가스를건식촉매층(16)으로 유도하여 통과시킴으로써 4차 처리하며, 상기 4차 처리가스를 송풍기(24)를 이용하여 가스 배출구(26)로 배출하게 된다.

전술한 바와 같이, 본 고안에 따른 저온 플라즈마 촉매 복합 처리장치의 가스 유입구(2)로 휘발성 유기화합물 및/또는 악취를 포함하는 오염가스가 유입되어 상기 저온 플라즈마 반응기(4)로 혼입되면, 상기 전원공급장치에 전원을 공급하여 플라즈마 반응기에 코로나 방전을 유도하여 상기 혼입된 오염가스를 1차 처리한 후 저온 플라즈마 반응기(4)의 일측에 설치된 배기구(4')를 통하여 배출한다.

상기 저온 플라즈마 반응기(4)의 배기구(4')로 배출되는 1차 처리가스는 노즐(12)을 지나 하단으로 유동하는데, 이때, 상기 세정액(12)이 노즐(12)로부터 분무되어 상기 1차 처리가스에 잔존하는 수용성 오염물질 및 분진 등을 제거한다.

그 다음, 상기 세정액(20)에 의하여 수용성 오염물질 및 분진이 제거된 2차 처리가스는 상기 노즐(12)의 하단에 구비된 습식촉매층(14)으로 이동하여 상기 2차 처리가스에 잔존하는 미반응한 오염물을 산화시켜 3차 처리가스를 생성한다.

한편, 상기 3차 처리가스는 세정액(20)과 함께 상기 습식촉매층(14) 하단에 구비된 다수개의 제 1 구멍(22)을 통과하여 이동하는데, 상기 제 1구멍(22)을 통과한 세정액(20)은 세정액저장조(18)의 저면으로 수집된 후 펌프(8)로 흡입되어 배관(10)을 통하여 노즐(12)로 이송되고, 상기 3차 처리가스는 세정액저장조(18)의 상단부를 통과한 후 다수개의 제 2구멍(22')을 통과하여 건식촉매층(16)으로 유입된다.

상기 건식촉매층(16)으로 유입된 3차 처리가스는 상기 3차 처리가스에 잔존하는 오염물질을 환원시켜 최종적인 무해한 가스로 처리시키는데, 이를 본 고안에서는 4차 처리가스라 한다.

전술한 무해한 가스인 4차 처리가스는 건식촉매층(16)의 상단에 구비된 송풍기(24)로 인하여 가스 배출구(26)로 배출된다.

이하에서 실시예를 통하여 본 고안을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 고안을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 고안의 범위를 한정하는 것은 아니다.

<실시예 >

도 2에 도시된 바와 같이 저온 플라즈마 반응기(2)[140W×700L×310H, Up-to-date, Swiss], 1.07㎥이 부피를 갖는 습식촉매층(14), 1.07㎥이 부피를 갖는 건식촉매층(16) 및 송풍기(24) 등을 포함하는 저온 플라즈마 촉매 복합 처리장치를 구성한 후 상기 습식촉매층(14) 및 건식촉매층(16)에 촉매를 충진하고, 세정액저장조(18)에 세정액을 적당량 채웠다.

그 다음, 오염가스로 황화수소 200ppm을 250m³/min의 속도로 오염가스 유입구(2)로 주입시키고 저온 플라즈마 반응기(2)의 전원공급장치(6)에 전원을 인가하여 플라즈마의 전압을 11kV로 고정하고, 전류를 150mA로부터 380mA로 조정하며 상기 저온 플라즈마 반응기(2)의 내부에 코로나 방전을 유발시켰다.

그 다음, 세정액저장조(18)에 저장되어 있는 세정액을 펌프(8)를 사용하여노즐(12)로 순환시키고, 초기 황화수소의 농도 및 가스 배출구로 배출되는 처리가스의 농도를 질량 분석계[Mass spectra, HIDEN Dynamic Mass]로 측정하였다.

그 결과를 280mA의 전류에서 초기 황화수소 농도 200ppm의 99.8%가 제거되는 것을 알 수 있었다.

<비교실시예>

도 2에 도시된 저온 플라즈마 반응기[140W×700L×310H, Up-to-date, Swiss]에 황화수소 200ppm을 250m³/min의 속도로 주입한 후 플라즈마 반응기(2)의 전원공급장치(6)에 전원을 인가하여 플라즈마의 전압을 11kV로 고정하고, 전류를 150mA로부터 380mA로 조정하며 상기 저온 플라즈마 반응기(2)의 내부에 코로나 방전을 유발시켰다.

그 다음, 초기 황화수소 농도 및 저온 플라즈마 반응기로부터 배출되는 처리가스의 농도를 질량 분석계[Mass spectra, HIDEN Dynamic Mass]로 측정하였다.

그 결과, 280mA의 전류에서 초기 황화수소 농도의 70%가 처리되었다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 고안의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 실용신안등록 청구범위의 의미및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 고안은 운용비가 경제적인 저온 플라즈마 반응기를 이용하여 다량의 플라즈마를 발생시켜 각종 휘발성 유기화합물, 악취, 냄새 및 독성 유해가스 등을 제거하고, 상기 저온 플라즈마 반응기에서 미처리된 상기 오염물질을 세정액, 습식촉매 및 건식촉매로 제거하여 청정한 공기를 제조함으로써 각종 환경오염을 현격히 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 세정액, 습식촉매 및 건식촉매를 하나의 장치로 하여 저온 플라즈마 반응기에서 미처리된 오염물질을 제거하기 때문에 수용성 또는 난용성 오염가스에 따른 장치의 변형을 필요로 하지 않을 뿐만 아니라 습식촉매 및 건식촉매를 이용하여 산화 및 환원을 동시에 꾀함으로써 난 분해성의 유독가스도 처리할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 기상의 오염가스가 유입되는 가스 유입구(2), 상기 가스 유입구(2)를 통과한 오염가스가 유입되어 플라즈마로 1차 처리하는 저온 플라즈마 반응기(4), 상기 저온 플라즈마 반응기에서 1차 처리된 가스가 배출되는 배기구(4'), 상기 배기구(4')를 통하여 배출되는 1차 처리된 가스에 세정액(20)을 분사하여 2차 처리하는 노즐(12), 상기 노즐(12)에 세정액(20)을 공급하기 위하여 세정액저장조(18)의 세정액(20)을 흡입하는 펌프(8), 상기 펌프(8)로 유입된 세정액(20)을 노즐(12)로 공급하는 배관(10), 상기 노즐(12)에서 분무되는 세정액(20) 및 상기 세정액(20)에 의하여 처리된 2차 처리가스를 통과시켜 3차 처리하는 습식촉매층(14), 상기 습식촉매층(14)으로부터 배출되는 3차 처리가스를 건식촉매층(16)으로 유도하는 경로를 제공하고 상기 습식촉매층(14)으로부터 배출되는 세정액(20)을 저장하는 세정액저장조(18), 상기 세정액저장조(18)를 통과한 3차 처리가스가 유입되어 4차 처리되는 건식촉매층(16) 및 상기 건식촉매층을 통과한 4차 처리가스를 흡입하여 가스 배출구로 배출하는 송풍기를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 플라즈마 촉매 복합 처리장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 습식촉매층 및 건식촉매층에 충진되는 촉매가 MnO₂, CoO₃, a-Fe₂O₃,SnO₃, ZnO, CuO, TiO₂,α-Fe₂O₃, α-FeOOH, β-FeOOH 및 Pd, Ru, Ni, Pt, Au, Ag 산화촉매를 활성탄, 제올라이트 또는 이와 유사한 복합 산화물 담체에 함침한 것으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상 물질인 것을 특징으로 하는 저온 플라즈마 촉매 복합 처리장치.