KR200291899Y1 - Hybrid apparatus for removing voc and a bad smell by electromagnetic beam and adsorbent - Google Patents

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KR200291899Y1
KR200291899Y1 KR2020020020700U KR20020020700U KR200291899Y1 KR 200291899 Y1 KR200291899 Y1 KR 200291899Y1 KR 2020020020700 U KR2020020020700 U KR 2020020020700U KR 20020020700 U KR20020020700 U KR 20020020700U KR 200291899 Y1 KR200291899 Y1 KR 200291899Y1
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김조천
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Abstract

본 고안은 전자빔이 조사되는 반응기내에 휘발성 유기화합물과 각종 유해 가스를 흡착할 수 있는 입상 활성탄류의 흡착제 또는 세라믹을 촉매제의 담체로 내설하여 전자빔과, 흡착제, 촉매제에 의한 복합작용에 의해 오염물질을 제거토록 하는 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치에 관한 것이다.The present invention invents the adsorbent or ceramic of granular activated carbon that can adsorb volatile organic compounds and various harmful gases in the reactor to which electron beam is irradiated as a catalyst carrier, thereby contaminating pollutants by the combined action of electron beam, adsorbent and catalyst. The present invention relates to a hybrid removal device of volatile organic compounds / odorous substances containing an electron beam and a catalyst for removal.

본 고안은 각종 유해가스가 유입되고 유출되는 유입관과 유출관이 각각 그 측면과 하면에 형성되고, 그 내부에 다수의 소형구 형상의 흡착제를 안착시킨 지지망이 구성되며, 그 상부에 전자빔이 조사될 수 있도록 티타늄 조사창이 부착되어 조사된 전자빔의 잔여 전자가 흡착제에 흡착된 각종 유해가스 분자에 재차 분해 작용을 가할 수 있도록 되고, 그 흡착제에 원형으로 구성되며 휘발성 유기화합물에 필요한 활성화에너지를 감소시키는 촉매판이 일정 높이로 장착된 것을 특징으로 한다.The present invention is formed on the side and the bottom of each of the inlet and outlet pipes for the introduction and discharge of various harmful gases, there is a support network in which a plurality of small sphere-shaped adsorbents are seated therein, the electron beam is irradiated on the top Titanium irradiation window is attached so that the remaining electrons of the irradiated electron beam can be decomposed again to various harmful gas molecules adsorbed on the adsorbent, and the circular form of the adsorbent reduces the activation energy required for volatile organic compounds. It is characterized in that the catalyst plate is mounted at a certain height.

본 고안을 적용하면, 전자빔에 세라믹 또는 흡착제를 촉매제의 담체로서 제공하여 전자빔에 의한 분해작용, 흡착제에 의한 분해작용, 촉매제에 의한 열분해 작용이 각종 오염기체, 악취, 휘발성 유기화합물에 상호 보완적으로 작용함에 따라 휘발성 유기화합물, 악취 또는 다이옥신 등의 각종 유해성 가스물질을 배출하는 석유화학공정, 도장공정, 페인트공장, 정유공장, 하수종말처리장, 폐기물 연소 처리장 등의 대규모 시설뿐만 아니라, 적은 에너지를 이용하는 소규모 시설에서도 매우효과적으로 그 유해성 가스물질을 제거할 수 있으며, 오염물질의 제거에 비교적 적은 에너지를 소모하게 되므로 매우 경제적이다.According to the present invention, a ceramic or adsorbent is provided to the electron beam as a catalyst carrier so that the decomposition by the electron beam, the decomposition by the adsorbent, and the thermal decomposition by the catalyst are complementary to various pollutants, odors, and volatile organic compounds. As a result, it utilizes less energy, as well as large-scale facilities such as petrochemical processes, painting processes, paint plants, oil refineries, sewage treatment plants and waste combustion treatment plants, which emit various harmful gas substances such as volatile organic compounds, odors or dioxins. Even in a small facility, it is very effective to remove the hazardous gaseous substances and it is very economical because it consumes relatively little energy to remove the pollutants.

Description

전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치{HYBRID APPARATUS FOR REMOVING VOC AND A BAD SMELL BY ELECTROMAGNETIC BEAM AND ADSORBENT}HYBRID APPARATUS FOR REMOVING VOC AND A BAD SMELL BY ELECTROMAGNETIC BEAM AND ADSORBENT}

본 고안은 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 전자빔이 조사되는 반응기내에 휘발성 유기화합물과 각종 유해 가스를 흡착할 수 있는 입상 활성탄류의 흡착제 또는 세라믹을 촉매제의 담체로 내설하여 전자빔과, 흡착제, 촉매제에 의한 복합작용에 의해 오염물질을 제거토록 하는 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid removal device of volatile organic compounds / odorous substances containing an electron beam and a catalyst, and more specifically, an adsorbent of granular activated carbons capable of adsorbing volatile organic compounds and various harmful gases in a reactor to which an electron beam is irradiated or The present invention relates to a hybrid removal device of volatile organic compounds / odorous substances containing an electron beam and a catalyst to install a ceramic as a carrier of a catalyst to remove contaminants by a complex action of the electron beam, the adsorbent, and the catalyst.

주지된 바와 같이, 산업의 고도화 및 자동차, 각종 도장물질의 사용 증가로 인해 배출 오염원의 구조가 변하고 있으며, 이에 따라 대기오염 물질의 종류도 다양해지고 있다.As is well known, the structure of the emission source is changing due to the advancement of the industry and the increase in the use of automobiles and various coating materials, and accordingly, the types of air pollutants are also diversified.

특히, 휘발성 유기화합물(VOCs)은 인간의 건강과 환경에 해로운 영향들을 끼치며 오랫동안 대기오염원으로 취급되어 왔다. 휘발성 유기화합물(VOCs)은 그 종류가 매우 다양하고 광범위하여 수천 가지의 화학물질이 이에 속한다. 또 이들은 인화성이 강하여 화재 폭발에 의한 안전사고의 원인이 되기도 한다.In particular, volatile organic compounds (VOCs) have long been treated as air pollutants with harmful effects on human health and the environment. Volatile organic compounds (VOCs) are very diverse and widespread, with thousands of chemicals. They are also highly flammable and can cause safety accidents caused by fire explosions.

휘발성 유기오염물질(VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS, VOCs)의 주요물질로는 BTEX(bezene, toluene, ethylbenzen, xylene)와 PCE, TCE, CHC, 할로겐족 및 비할로겐족 염소를 포함한 유기화합물이 VOC 화합물질들의 대부분을 차지하고 있으며 화학적 반응성이 높고 발암성이 높은 화합물로 규제가 절대적으로 필요하고 경제적인 제어 방법이 시급히 요구되고 있다.VOCs include organic compounds including BTEX (bezene, toluene, ethylbenzen, xylene) and PCE, TCE, CHC, halogenated and non-halogenated chlorine, accounting for the majority of VOC compounds. It is a compound with high chemical reactivity and carcinogenicity, which is absolutely required for regulation and economic control method is urgently needed.

또한, 휘발성 유기화합물(VOCs)은 대기 중에서 이동성이 강하고 냄새를 유발할 뿐만 아니라, 마취성이 강한 오염물질로 알려져 있다. 또한 잠재적인 독성 및 발암성을 가지고 있으며, 산화질소 및 다른 화합물질과 광화학적으로 반응하여 오존을 형성하기 때문에 이들에 의한 환경오염은 특별히 관심을 집중시키고 있는 현실이다.In addition, volatile organic compounds (VOCs) are known as pollutants that are highly mobile and cause odors in the atmosphere, as well as are highly anesthetic. In addition, since it has potential toxicity and carcinogenicity, and ozone is formed by photochemical reaction with nitric oxide and other compounds, environmental pollution caused by these is of particular interest.

상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 각 사업장에서는 적절한 방지 기술의 선택 및 적용방법에 대해 고심하고 있는 실정이며, 무엇보다도 경제성, 사업장의 안전성이 있어야 한다.In order to solve the above problems, each workplace has been struggling with the selection and application of appropriate prevention technologies, and above all, economic feasibility and safety of the workplace.

우선, 자동차 운행에 의해 배출되는 배기가스를 제외하더라도 도장 및 석유화학시설에서 배출되는 휘발성유기화합물의 배출량이 전체 휘발성 유기화합물의 거의 대부분을 차지하고 있기 때문에 이들 산업시설과 공정에 대한 휘발성 유기화합물의 제어가 최근 절대적으로 필요한 실정이다.First of all, volatile organic compounds emitted from painting and petrochemical facilities account for almost all of the volatile organic compounds, except for the exhaust gas generated by automobile operation. Is absolutely necessary recently.

하지만, 이들 시설에서 배출되는 휘발성 유기화합물의 종류는 매우 다양하므로, 이들을 모두 같은 방법과 시설로 제어하는 것은 기술적으로 어려운 일이기 때문에 물리 화학적인 성질이 유사한 물질을 선별하여 각각의 특징에 맞게 제어하는 것이 필수적으로 요구된다.However, since there are many kinds of volatile organic compounds emitted from these facilities, it is technically difficult to control them all with the same method and facility. Therefore, materials having similar physical and chemical properties are selected and controlled according to their characteristics. Is required.

종래 기술 중 연소방법은 고온으로 운전되기 때문에 THERMAL NOx가 생성될수 있고 온실가스인 이산화탄소(CO2)가 많이 발생된다.Since the combustion method of the prior art is operated at a high temperature, THERMAL NOx may be generated and carbon dioxide (CO 2), which is a greenhouse gas, is generated.

또한, 할로겐 화합물을 처리할 경우 추가 세정시설을 부가적으로 설치해야할 문제점이 있으면서 연료비가 많이 든다.In addition, there is a problem in that additional cleaning facilities need to be installed additionally when treating the halogen compound, it costs a lot of fuel.

그리고, 촉매 산화법은 처리대상 기체의 성상에 따라 적용범위가 한정되어 있다. 촉매의 수명은 대략 3-5년 정도로 촉매교환이 필요하고 시설비용이 높다.In the catalytic oxidation method, the application range is limited depending on the properties of the gas to be treated. The life of the catalyst is about 3-5 years, which requires a catalyst exchange and a high facility cost.

한편, 흡착기술은 흡착제의 재생회수에 따라 흡착능력이 점진적으로 감소하게 되므로 빈번하게 흡착제를 교환하여야 하므로 그 비용이 증가되게 되며, 또한, 전처리 장치를 하여 입자상 물질의 여과가 필요하게 되므로 운영비와 유지비용이 증가한다는 단점이 있다.On the other hand, the adsorption technology gradually decreases the adsorption capacity according to the regeneration time of the adsorbent. Therefore, the cost of the adsorbent needs to be changed frequently. Also, the pretreatment system requires the filtration of particulate matter. The disadvantage is the increased cost.

최근에는 전자빔을 이용한 오염물질 제거방법이 소개된 바, 전자빔을 이용한 오염물질 제거방법은 상온상태에서 건식으로 이루어지므로 2차적인 폐수처리시설이 요구되지 않는다는 장점은 예상되나, 현재에는 효율문제로 인하여 중. 대용량의 시설물에만 적용되는 실정이다. 소형의 구조체에 전자빔을 이용한 오염물질 제거장치가 사용될 경우 그 효율을 높힐 수 있는 다양한 방법에 대한 연구가 선행되어야만 한다.Recently, the method of removing contaminants using electron beams has been introduced. The method of removing contaminants using electron beams is dry at room temperature, so it is expected that a secondary wastewater treatment facility is not required. medium. The situation is applied only to large-capacity facilities. If a pollutant removal device using an electron beam is used in a small structure, research on various methods to increase the efficiency must be preceded.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 특허출원번호 10-2001-456842호(고안의 명칭: VOC 제거장치 및 그 방법, 2001년 08월 14일)를 출원한 바 있다. 상기한 종래의 VOC 제거장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 기술한다.Therefore, in order to solve the above problem, the applicant has filed a patent application No. 10-2001-456842 (designated name: VOC removal apparatus and method thereof, August 14, 2001). The conventional VOC removal apparatus described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a, 1b는 종래의 실시예에 따른 VOC 제거장치를 나타내는 도면이다.1A and 1B illustrate a VOC removing apparatus according to a conventional embodiment.

이를 참조하면, 종래의 고안에 따른 휘발성 유기화합물 제거장치(100)는 원통의 밀폐된 프레임(120)을 제공하며, 그 프레임(120)의 상면에는 티타늄 합금으로 이루어진 전자빔 조사창(도시는 생략)이 제공되고, 그 프레임(120)의 내주면은 전자빔의 반사가 용이하게 이루어질 수 있도록 반사부재(120a)가 도포된다.Referring to this, the volatile organic compound removing device 100 according to the conventional design provides a cylindrical closed frame 120, the upper surface of the frame 120 is an electron beam irradiation window made of titanium alloy (not shown) The inner circumferential surface of the frame 120 is provided with a reflecting member 120a so as to easily reflect the electron beam.

또한, 상기 전자빔 조사창의 상면으로부터 일정거리 이격된 위치에 전자빔을 조사하는 전자빔 가속기(110)가 제공된다. 한편, 상기 프레임(120)의 외주 측면 소정부에는 휘발성 유기화합물이 유입되는 유입관(122)이 형성되고, 그 하면 소정부에는 휘발성 유기화합물이 유출되는 유출관(124)이 각각 형성된다.In addition, an electron beam accelerator 110 for irradiating an electron beam to a position spaced a predetermined distance from the upper surface of the electron beam irradiation window is provided. On the other hand, the inlet pipe 122 through which the volatile organic compound flows is formed in a predetermined portion of the outer peripheral side of the frame 120, and the outlet pipe 124 through which the volatile organic compound flows out is formed in the predetermined portion.

그리고, 상기 프레임(120)의 바닥면으로부터 일정거리 이격된 위치에 흡착제(130)를 안착하기 위한 흡착제 지지망(128)이 구성되고, 그 지지망(128)의 가장자리 위치에는 상기 프레임(120)으로부터 그 내부로 돌출된 고리형의 지지돌기(126)가 형성되어 상기 지지망(128)을 일정높이에 고정시킨다.In addition, an adsorbent support net 128 for seating the adsorbent 130 at a position spaced a predetermined distance from the bottom surface of the frame 120 is configured, and at the edge of the support net 128 from the frame 120 An annular support protrusion 126 protruding therein is formed to fix the support net 128 at a predetermined height.

이때, 상기 흡착제(130)에 대하여 기술하면, 흡착제(130)의 일례로서 기상용 활성탄은 커다란 비표면적과 작은 지름의 세공구조를 가지며 저농도 가스에 대한 흡착친화성이 크다. 또, 그 표면이 소수성이므로 수증기에 대한 흡착친화성이 작고, 공기중에 혼합된 휘발성유기화합물/악취 등의 유해성가스 물질을 효율적으로 제거할 수 있다. 활성탄은 graphite 구조의 미세 결정이 불규칙하게 분산하는 부분과 메칠렌 고리 부분이 공존한다. 또 내부세공 구조가 발달해서 3,000㎡/g 에 달하는 뚜렷하게 커다란 비표면적을 갖는다.At this time, the adsorbent 130 is described. As an example of the adsorbent 130, the gaseous activated carbon has a large specific surface area and a small diameter pore structure, and has a high adsorption affinity for low concentration gas. In addition, since its surface is hydrophobic, its adsorption affinity to water vapor is low, and harmful gas substances such as volatile organic compounds and odors mixed in air can be efficiently removed. Activated charcoal co-exists with a portion where irregularly dispersed fine crystals of graphite structure and a methylene ring portion. In addition, the internal pore structure is developed to have a distinctly large specific surface area of 3,000㎡ / g.

활성탄은 장시간에 걸쳐 유체상에 고체 표면이 접촉하고 있으면 유체상의 특정성분은 고체 표면에 모이고 유체상 내부의 농도와 고체표면의 농도가 다른 상태가 된다. 이 현상이 흡착(Adsorption)이며, 이때 유체상 중의 농도와 고체 표면 농도의 관계는 양상(兩相)의 화학 포텐셜이 알맞으면 평형을 이루고 흡착 평형관계(Adsorption Equilibrium Relation)라 불리우는 관계가 성립한다.When activated carbon is in contact with a solid surface in a fluid phase for a long time, certain components of the fluid phase are collected on the solid surface and the concentration of the inside of the fluid phase is different from that of the solid surface. This phenomenon is Adsorption, where the relationship between the concentration in the fluid phase and the solid surface concentration is balanced if the chemical potential of the phase is appropriate and a relationship called Adsorption Equilibrium Relation is established.

또한, 이러한 관계는 온도에 많은 영향을 받게 된다. 활성탄에서의 흡착은 다음과 같은 원리에 의해서 이루어진다. 활성탄 입자는 흡착을 지배하는 마이크로(Micro)세공(2nm이하)과 마이크로 입자의 간극으로 된 매크로(Macro)세공(수 ㎛)의 2원적인 구조를 갖고 있다. 입상 활성탄의 지름은 수 mm이고 이 입자 내부의 흡착점에 입자 외부로부터 흡착질 분자가 환산되어 도달해 가기 때문에 여러 가지 경로를 거쳐 흡착이 이루어진다. 매크로 세공 내부를 채우고 있는 유체 가운데로 확산에 의해 이동되고, 마이크로 세공 내를 확산해서 흡착되는 직렬형 확산이 그중 하나이다. 또 하나의 확산 형태는 흡착제 내부의 표면위를 흡착상태의 분자가 인접하는 흡착점으로 이동하는 표면확산(Surface Diffusion)이다.In addition, this relationship is much influenced by temperature. Adsorption on activated carbon is carried out by the following principle. Activated carbon particles have a dual structure of micropores (2 nm or less) that dominate the adsorption and macropores (several micrometers) formed as a gap between the microparticles. The diameter of the granular activated carbon is several mm, and since the adsorbate molecules reach and reach the adsorption point inside the particles, the adsorption takes place through various paths. One of them is a series diffusion which is moved by diffusion into the fluid filling the macropores and diffuses and adsorbs within the micropores. Another type of diffusion is surface diffusion, in which molecules on the surface of the adsorbent are moved to adjacent adsorption points.

이러한 원리에 의해 흡착된 휘발성 유기화합물과 같은 유해성 가스는 전자빔 조사에 의해서 분해가 이루어진다. 또한, 전자빔 조사가 분자 자체의 운동에너지를 증가시키기 때문에 흡착된 분자는 흡착제의 표면에서 떨어져 나오는 탈착이 반복되면서 전자빔에 의해 재조사되어 2차적으로 분해가 이루어진다.Hazardous gases such as volatile organic compounds adsorbed by this principle are decomposed by electron beam irradiation. In addition, since the electron beam irradiation increases the kinetic energy of the molecules themselves, the adsorbed molecules are irradiated again by the electron beam and decomposed secondaryly while the desorption from the surface of the adsorbent is repeated.

즉, 상기 유입관(24)을 통해 유입된 휘발성 유기화합물은 상기 프레임(120)의 상부로부터 조사되는 전자빔에 의해 1차 분해되고, 상기 지지망(128)에 안착된 흡착제(130)에 의해 탈착을 반복하면서 농축되어 다시 전자빔에 의해 2차 분해가이루어지고, 휘발성 유기화합물의 제거가 이루어진 잔류가스는 상기 유출관(124)을 통해 배출된다.That is, the volatile organic compounds introduced through the inlet pipe 24 are primarily decomposed by the electron beam irradiated from the upper part of the frame 120, and desorbed by the adsorbent 130 seated on the support net 128. It is concentrated and repeated repeatedly, and secondary decomposition is performed by the electron beam, and residual gas from which volatile organic compounds have been removed is discharged through the outlet pipe 124.

이때, 상기 흡착제(130)에 의해 휘발성 유기화합물이 간헐적으로 흡착되어 농축될 때 그 상부로부터 전자빔이 조사되면 보다 높은 휘발성 유기화합물의 분해 효율을 나타낸다.At this time, when the volatile organic compound is intermittently adsorbed and concentrated by the adsorbent 130, when the electron beam is irradiated from the top, the decomposition efficiency of the volatile organic compound is higher.

그러나, 상기한 전자빔 및 흡착제를 이용한 휘발성 유기화합물 제거장치는 휘발성 유기화합물(VOC)을 흡착, 탈착, 제거함에 있어서, 조사되는 전자빔의 에너지가 큰 경우에는 휘발성 유기화합물의 제거가 용이하게 이루어지나, 전자빔의 에너지가 작은 경우에는 휘발성 유기화합물의 제거보다는 흡착 및 탈착이 주를 이룬다는 문제점이 발견되었다.However, the volatile organic compound removal device using the electron beam and the adsorbent is easy to remove the volatile organic compounds when the energy of the electron beam to be irradiated in the adsorption, desorption, and removal of volatile organic compounds (VOC), When the energy of the electron beam is small, it has been found that adsorption and desorption dominate rather than removal of volatile organic compounds.

특히, 전자빔 등만으로 구성된 휘발성 유기화합물 제거장치는 메탄과 같이 결합에너지(bonding energy)는 적지만 안정된 구조를 갖는 물질을 분해하는 것이 매우 어렵다는 문제가 있었다.In particular, the volatile organic compound removal device composed only of electron beams, such as methane has a problem that it is very difficult to decompose a material having a stable structure with a small bonding energy (bonding energy).

본 고안은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 전자빔이 조사되는 반응기내에 휘발성 유기화합물과 각종 유해 가스를 흡착할 수 있는 입상 활성탄류의 흡착제 또는 세라믹을 촉매제의 담체로 내설하여 전자빔과, 흡착제, 촉매제에 의한 복합작용에 의해 작은 전자빔 에너지하에서도 효율적으로 오염물질을 제거토록 하는 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described prior art. The present invention proposes an electron beam and an adsorbent or ceramic of granular activated carbons capable of adsorbing volatile organic compounds and various harmful gases in a reactor to which electron beams are irradiated. It is an object of the present invention to provide a hybrid removal device of a volatile organic compound / odorous substance containing an electron beam and a catalyst to efficiently remove contaminants even under small electron beam energy by a complex action of an adsorbent and a catalyst.

도 1a, 1b는 종래의 실시예에 따른 VOC 제거장치를 나타내는 도면,1A and 1B are views illustrating a VOC removing apparatus according to a conventional embodiment,

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치의 외형을 도시한 사시도,Figure 2 is a perspective view showing the appearance of a hybrid removal device of volatile organic compounds / odorous substances containing an electron beam and a catalyst according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치를 도시한 측단면도,Figure 3 is a side cross-sectional view showing a hybrid removal device of volatile organic compounds / odorous substances containing an electron beam and a catalyst according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 전자빔 조사선량에 따른 세라믹 촉매제 장착시와 비장착시의 휘발성 유기화합물 제거율 비교를 나타내는 그래프,4 is a graph showing a comparison of removal rates of volatile organic compounds when the ceramic catalyst is mounted and unmounted according to the electron beam irradiation dose according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 백금 담지 세라믹 촉매제와 일반 세라믹 촉매제간의 휘발성 유기화합물 제거율 비교를 나타내는 그래프,5 is a graph showing a comparison of removal rates of volatile organic compounds between a platinum-supported ceramic catalyst and a general ceramic catalyst according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 전류변화에 대한 세라믹 촉매와 삼원계 세라믹 촉매간의 제거율 비교를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing a comparison of removal rates between ceramic catalysts and ternary ceramic catalysts according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

200:제거장치, 210:전자빔가속기,200: removal device, 210: electron beam accelerator,

220:프레임, 222:유입관,220: frame, 222: inlet pipe,

224:유출관, 230:흡착제,224: outflow pipe, 230: adsorbent,

232:촉매판.232: catalyst plate.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면 각종 유해가스가 유입되고 유출되는 유입관과 유출관이 각각 그 측면과 하면에 형성되고, 그 내부에 다수의 소형구 형상의 흡착제를 안착시킨 지지망이 구성되며, 그 상부에 전자빔이 조사될 수 있도록 티타늄 조사창이 부착되어 조사된 전자빔의 잔여 전자가 흡착제에 흡착된 각종 유해가스 분자에 재차 분해 작용을 가할 수 있도록 되고, 그 흡착제에 원형으로 구성되며 휘발성 유기화합물에 필요한 활성화에너지를 감소시키는 촉매판이 일정 높이로 장착된 것을 특징으로 한 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치를 제공한다.In order to achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, the inlet pipe and the outflow pipe which is introduced and discharged various harmful gases are formed on the side and the lower surface, respectively, a plurality of small sphere-shaped adsorbents therein The supporting network is settled, and the titanium irradiation window is attached so that the electron beam can be irradiated on the upper part so that the remaining electrons of the irradiated electron beam can be decomposed again to the various harmful gas molecules adsorbed on the adsorbent, The present invention provides a hybrid removal device for volatile organic compounds / odorous substances including an electron beam and a catalyst, wherein the catalyst plate is mounted at a predetermined height to reduce the activation energy required for the volatile organic compounds.

바람직하게, 상기 흡착제는 그 내부에 촉매제를 담지할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치를 제공한다.Preferably, the adsorbent provides a hybrid removal device of a volatile organic compound / odorous substance containing an electron beam and a catalyst, characterized in that the catalyst can be supported therein.

바람직하게, 상기 흡착제 대신 세라믹이 촉매제를 담지한 판형상으로 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치를 제공한다.Preferably, the present invention provides a hybrid removal apparatus for volatile organic compounds / odorous substances containing an electron beam and a catalyst, characterized in that the ceramic may be configured in the form of a plate carrying a catalyst instead of the adsorbent.

이하, 본 고안에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치의 외형을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치를 도시한 측단면도이다.2 is a perspective view showing the appearance of a hybrid removal device of a volatile organic compound / odorous substance including an electron beam and a catalyst according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an electron beam and a catalyst according to an embodiment of the present invention Side cross-sectional view showing a hybrid removal device of volatile organic compounds / odorous substances included.

이를 참조하면, 본 고안의 일실시예에 따른 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치(200)는 원통의 프레임(220)을 제공하며, 그 프레임(220)의 상면에는 티타늄 합금으로 이루어진 전자빔 조사창(212)이 제공되고, 그 프레임(220)의 내주면은 전자빔의 반사가 용이하게 이루어질 수 있도록 반사부재(도시는 생략)가 도포된다.Referring to this, the hybrid removal apparatus 200 of volatile organic compounds / odorous substances including an electron beam and a catalyst according to an embodiment of the present invention provides a cylindrical frame 220, the upper surface of the frame 220 An electron beam irradiation window 212 made of a titanium alloy is provided, and a reflection member (not shown) is coated on the inner circumferential surface of the frame 220 so that the electron beam can be easily reflected.

또한, 상기 전자빔 조사창(212)의 상면으로부터 일정거리 이격된 위치에 전자빔을 조사하는 전자빔 가속기(210)가 제공된다. 한편, 상기 프레임(220)의 외주 측면 소정부에는 공장의 배출구로부터 각종 배관을 통해 휘발성 유기화합물이 유입되는 유입관(222)이 형성되고, 그 하면 소정부에는 제거된 휘발성 유기화합물의 잔류 가스가 유출되는 유출관(224)이 각각 형성된다.In addition, an electron beam accelerator 210 for irradiating an electron beam to a position spaced a predetermined distance from the upper surface of the electron beam irradiation window 212 is provided. On the other hand, an inlet pipe 222 through which various volatile organic compounds are introduced from the outlet of the factory through various pipes is formed at a predetermined portion of the outer side of the frame 220, and the residual gas of the volatile organic compounds removed at the lower portion thereof is formed. Outflow pipes 224 are formed, respectively.

이때, 상기 프레임(220)의 내부에서 휘발성 유기화합물이 완전하게 제거된 상태라면, 상기 유출관(224)을 통해서 외부로 유출되는 가스는 일반 대기보다 청정한 공기가 된다.In this case, if the volatile organic compound is completely removed from the inside of the frame 220, the gas flowing out through the outlet pipe 224 becomes clean air than the normal atmosphere.

그리고, 상기 프레임(220)의 내부 바닥면으로부터 일정거리 이격된 위치에 흡착제(230)를 안착하기 위한 흡착제 지지망(228)이 구성되고, 그 지지망(228)의 하부에는 그 지지망(228)과 밀착된 상태로 원형의 촉매판(232)이 제공된다.In addition, an adsorbent support network 228 for seating the adsorbent 230 at a position spaced a predetermined distance from the inner bottom surface of the frame 220 is configured, and a lower portion of the support network 228 is in close contact with the support network 228. In this state, a circular catalyst plate 232 is provided.

또한, 상기 프레임(220)의 내벽에서 상기 촉매판(232)의 하부에는 상기 촉매판(232)을 일정 높이로 지지하기 위해 돌출된 고정턱(226)이 형성되어 있다.In addition, a fixing jaw 226 protruding from the inner wall of the frame 220 to support the catalyst plate 232 at a predetermined height is formed under the catalyst plate 232.

상기한 구조로 이루어진 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치(200)는 전자빔에 의한 오염물질의 분해 활성화 작용과, 흡착제(230)에 의한 반복적인 흡/탈착 작용과, 촉매제(232)에 의한 열분해 작용이 하이브리드 분해/제거 작용을 일으키게 된다.The hybrid removal device 200 of the volatile organic compound / odorous substance including the electron beam and the catalyst having the above-described structure includes the decomposition activation action of the pollutant by the electron beam, the repeated adsorption / desorption action by the adsorbent 230, The thermal decomposition action by the catalyst 232 causes a hybrid decomposition / removal action.

이때, 상기 촉매제(232)는 그 자체적으로 활성화되지 못하나, 외부 에너지원에 의해 활성화되면 강한 열분해작용을 일으키게 된다. 따라서, 본 고안의 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치(200)의 상부측에서 조사되는 전자빔은 흡착제(230)에 흡착된 오염물질에 1차적인 분해작용을 일으키면서 잔여 에너지가 촉매제(232)의 활성화 에너지로서 작용되게 된다.At this time, the catalyst 232 is not activated by itself, but when activated by an external energy source will cause a strong thermal decomposition action. Therefore, the electron beam irradiated from the upper side of the hybrid removal device 200 of the volatile organic compound / odorous substance containing the electron beam and the catalyst of the present invention causes a primary decomposition action to the contaminants adsorbed on the adsorbent 230 The remaining energy is to act as the activation energy of the catalyst 232.

한편, 본 고안의 일실시예에 따른 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치에서 예시한 흡착제(230)의 내부에 촉매판(232)내에 포함된 촉매제가 혼합될 수 있다. 즉, 상기 흡착제(230)가 촉매제의 담체 역할을 수행하는 것이다.Meanwhile, the catalyst contained in the catalyst plate 232 may be mixed inside the adsorbent 230 exemplified in the hybrid removal apparatus of the volatile organic compound / odorous substance including the electron beam and the catalyst according to an embodiment of the present invention. . That is, the adsorbent 230 serves as a carrier of the catalyst.

또한, 상기 흡착제(230) 대신 세라믹 계열의 재질이 담체로서, 상기 촉매제를 내부에 포함하여 구성될 수도 있다.In addition, instead of the adsorbent 230, a ceramic-based material may be configured to include the catalyst as a carrier.

전자빔의 경우에는 메탄에 비해 그 결합에너지가 훨씬 크더라도 이중 결합과 같은 작용기(예컨대, 메틸기 등)를 가지고 있는 불안정한 예컨대, 스티렌과 같은 악취 및 VOC 물질은 쉽게 분해할 수 있는 장점이 있다. 실제로 작용기가 다수일수록 전자빔은 OH-라디칼과 같은 라디칼 반응을 통해 악취 및 VOC 물질을 용이하게 처리할 수 있게 된다.In the case of an electron beam, even though its binding energy is much higher than that of methane, unstable odors such as styrene and VOC materials having a functional group such as a double bond (eg, methyl group) can be easily decomposed. In fact, the more functional groups, the easier the electron beam can deal with odors and VOC materials through radical reactions such as OH-radicals.

[표 1]TABLE 1

propertyproperty 메탄methane 벤젠benzene 톨루엔toluene O-크실렌O-xylene m-크실렌m-xylene p-크실렌p-xylene 결합에너지(Kcal/mol)Coupling Energy (Kcal / mol) 104104 1,4331,433 1,7391,739 2,0452,045 2,0452,045 2,0452,045 OH라디칼에 대한 반응상수Reaction Constant for OH Radicals 0.00836×10-12 0.00836 × 10 -12 1.28×10-12 1.28 × 10 -12 6.19×10-12 6.19 × 10 -12 14.7×10-12 14.7 × 10 -12 24.5×10-12 24.5 × 10 -12 15.2×10-12 15.2 × 10 -12

단, 반응상수의 단위는 ㎤/mol/sec 이며, 298k의 온도환경에서 토출된 표이다.However, the unit of reaction constant is cm <3> / mol / sec, and it is the table discharged in the temperature environment of 298k.

표 1은 각 휘발성 유기화합물의 결합에너지 변화에 따른 OH-라디칼과의 반응상수의 변화를 나타낸 표로서, 비록 결합에너지가 큰 휘발성 유기화합물의 경우에도 본 고안에 따른 활성탄 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물의 제거장치를 통해 분해 및 제거가 용이하게 이루어지는 것을 확인할 수 있다.Table 1 shows the change of the reaction constant with OH-radical according to the binding energy change of each volatile organic compound. Even in the case of volatile organic compound with high binding energy, the volatile organic compound containing the activated carbon catalyst according to the present invention It can be seen that the disassembly and removal is made easily through the removal device of the.

보다 상세하게, 메탄(Methane: CH4)의 경우 이중결합이 없는 단순 고리형이며, 벤젠(Benzene: C6H6)은 이중결합이 2개이며, 고리형태를 갖는다. 또한, 톨루엔(Toluene: C7H8)은 (C6H5)-CH3의 결합을 갖으며, o-크실렌(o-xylene: C8H11)은 (CH3)-(C6H5)-(CH3)의 결합을 갖고, m-크실렌(m-xylene: C8H11)은 (CH3)-(C6H5)-(CH3)의결합을 갖고, p-크실렌(p-xylene: C8H11)은 (CH3)-(C6H5)-(CH3)의 결합을 갖는다.More specifically, methane (CH 4 ) is a simple cyclic without a double bond, and benzene (Benzene: C 6 H 6 ) has two double bonds and has a ring shape. In addition, toluene (C 7 H 8 ) has a bond of (C 6 H 5 ) -CH 3 , and o-xylene (C 8 H 11 ) is (CH 3 )-(C 6 H 5 )-(CH 3 ) has a bond, m-xylene (C 8 H 11 ) has a bond of (CH 3 )-(C 6 H 5 )-(CH 3 ), p-xylene (p-xylene: C 8 H 11 ) has a bond of (CH 3 )-(C 6 H 5 )-(CH 3 ).

이러한 결합구조를 갖게 되는 휘발성 유기화합물이 본 고안에서는 표 1에서 예시된 바와 같이, OH-라디칼과 같은 라디칼 반응을 통해 분해되게 된다. 표 1에서 보는 바와 같이, 결합에너지가 크더라도 OH-라다칼과의 반응상수가 큰 휘발성 유기화합물의 경우에 쉽게 분해됨을 알 수 있으며, 그룹기가 많을수록 더욱 잘 분해됨을 알 수 있다.As shown in Table 1, the volatile organic compound having such a bonding structure is decomposed through a radical reaction such as OH-radical. As shown in Table 1, even if the binding energy is large, it can be seen that the decomposition of the volatile organic compound having a large reaction constant with OH-radical is easily decomposed, and the more group groups, the more decomposes.

도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 전자빔 조사선량에 따른 세라믹 촉매제 장착시와 비장착시의 휘발성 유기화합물 제거율 비교를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing a comparison of removal rates of volatile organic compounds when the ceramic catalyst is attached and unmounted according to the electron beam irradiation dose according to an embodiment of the present invention.

이를 참조하면, 도 4는 세라믹 촉매를 도 2, 3에서 제시한 본 고안의 휘발성 유기화합물 제거장치에 구성함으로써 확인된 휘발성 유기화합물의 제거율을 나타내는 그래프로서, 전자빔만이 조사되는 일반 반응기는 전자빔의 조사선량이 증가됨에 일정 각도로 정비례하여 증가되는 것에 반하여, 세라믹 촉매를 상기 촉매판(232)으로 구성하고, 전자빔의 조사선량을 증가시키게 되면 휘발성 유기화합물의 제거반응이 더욱 활성화됨을 알 수 있다.Referring to this, FIG. 4 is a graph showing the removal rate of the volatile organic compounds identified by constructing the ceramic catalyst in the volatile organic compound removal device of the present invention shown in FIGS. 2 and 3, wherein the general reactor in which only the electron beam is irradiated While the irradiation dose is increased in direct proportion to an angle, the ceramic catalyst is composed of the catalyst plate 232, and when the irradiation dose of the electron beam is increased, the removal reaction of the volatile organic compound is further activated.

이와 같은 제거반응을 나타낸 것은, 세라믹 촉매가 일정 온도에서 활성을 띠게 됨으로써, 제거반응의 주요 제거구간에 대해 활성화 에너지(=제거반응에 필요한 에너지)를 더욱 감소시키는 역할을 수행하기 때문이다. 따라서, 본 고안에서 제시하는 휘발성 유기화합물의 제거수단인 전자빔과, 활성탄류, 촉매제는 상호 보완적인 역할을 담당하면서 휘발성 유기화합물의 제거를 용이하게 한다.This removal reaction is shown because the ceramic catalyst becomes active at a constant temperature, thereby further reducing the activation energy (= energy required for the removal reaction) for the main removal section of the removal reaction. Therefore, the electron beam, the activated carbon, and the catalyst, which are the means for removing the volatile organic compounds of the present invention, play a complementary role and facilitate the removal of the volatile organic compounds.

특히, 상기 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물 제거장치의 경우에는 메탄과 같이, 결합에너지를 낮지만 안정적인 구조를 갖는 물질을 매우 용이하게 제거할 수 있게 된다.In particular, in the case of the volatile organic compound removal device including the catalyst, it is possible to easily remove a material having a low binding energy but stable structure, such as methane.

예컨대, 메탄, 에탄, 프로판, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스티렌과 같은 물질들을 동시에 제거하고자 할 때에는 전자빔과 촉매제의 혼성 공정을 사용할 경우, 보다 효과적으로 휘발성 유기화합물을 제거할 수 있음을 알 수 있다. 여기서, 메탄, 에탄, 프로판과 같은 물질은 결합에너지가 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스티렌과 같은 물질에 비해 훨씬 적고 화학적 구조도 상대적으로 안정적임을 알 수 있는 바, 이러한 경우 촉매의 제거 및 분해역할을 기대할 수 있다.For example, when it is desired to simultaneously remove substances such as methane, ethane, propane, benzene, toluene, xylene and styrene, it can be seen that a hybrid process of an electron beam and a catalyst can be used to more effectively remove volatile organic compounds. Herein, materials such as methane, ethane, and propane have much lower binding energy than materials such as benzene, toluene, xylene, and styrene, and the chemical structure is relatively stable. In this case, the catalyst is removed and decomposed. You can expect

한편, 톨루엔, 자일렌, 스티렌과 같은 물질은 전술한 세가지 물질에 비해 결합에너지는 크지만, 작용기(그룹기)들이 최소한 한 개이상이며, 이중결합이 있는 불포화 계열이므로 전자빔의 역할을 보다 더 기대할 수 있다. 실제로 실험에 의해서도 이는 확인됨을 알 수 있다. 예컨대, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스티렌과 같은 방향족 물질의 경우만 하더라도 벤젠<톨루엔<자일렌<스티렌과 같은 순으로 결합에너지가 높아서 전자빔에 의해서는 상기한 순서에 의해 분해도가 높다. 반면에, 촉매에 의해서는 결합에너지가 적은 순으로 즉, 벤젠>톨루엔>자일렌>스티렌의 순으로 분해가 더 쉽게 이루어짐을 알 수 있다. 따라서, 본 고안은 촉매와 전자빔의 하이브리드 제거 장치를 채용함으로써 최적의 분해율을 갖도록 제시한 것이다.On the other hand, materials such as toluene, xylene, and styrene have a larger bond energy than the above three materials, but at least one functional group (group group) is unsaturated, and a double bond is unsaturated. Can be. In fact, this can be confirmed by experiments. For example, even in the case of aromatic substances such as benzene, toluene, xylene, and styrene, the binding energy is high in the order of benzene <toluene <xylene <styrene. On the other hand, it can be seen that the catalyst is more easily decomposed in order of decreasing binding energy, that is, in order of benzene> toluene> xylene> styrene. Therefore, the present invention is proposed to have an optimum decomposition rate by employing a hybrid removal device of the catalyst and the electron beam.

그러나, 우측으로 갈수록 작용기의 수는 증가되므로 전자빔에 의해서는 벤젠<톨루엔<자일렌<스티렌의 순으로 분해가 잘 이루어짐을 알 수 있다.However, since the number of functional groups increases toward the right side, it can be seen that the decomposition of benzene <toluene <xylene <styrene is performed well by the electron beam.

도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 백금 담지 세라믹 촉매제와 일반 세라믹 촉매제간의 휘발성 유기화합물 제거율 비교를 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing a comparison of removal rates of volatile organic compounds between a platinum-supported ceramic catalyst and a general ceramic catalyst according to an embodiment of the present invention.

이를 참조하면, 도 2, 3에서 제시된 휘발성 유기화합물의 제거장치(200) 내부 하단에 구비된 촉매판(232)은 그 상부에 위치된 활성탄과, 전자빔 가속기(210)에서 조사되는 전자빔과 함께 휘발성 유기화합물에 작용되는 바, 흡착제(230)에 흡착된 휘발성 유기화합물에 대해 전자빔 가속기(210)로부터 조사된 전자빔이 일정시간 조사되면, 그 흡착제(230)의 표면에서 발열이 일어나게 되어 온도가 상승된다.2 and 3, the catalyst plate 232 provided at the bottom of the inside of the volatile organic compound removal apparatus 200 shown in FIGS. 2 and 3 is volatile together with the activated carbon positioned at the top thereof and the electron beam irradiated from the electron beam accelerator 210. When the electron beam irradiated from the electron beam accelerator 210 is irradiated for a predetermined time to the volatile organic compound adsorbed on the adsorbent 230, heat is generated on the surface of the adsorbent 230 and the temperature is increased. .

이때, 흡착제(230) 표면의 온도가 200∼250℃로 상승되면, 촉매판(232)을 구성하는 촉매가 활성화되어 전체 반응의 활성화에 필요한 활성화에너지를 감소시켜 반응을 촉진하게 된다. 제거반응시의 활성화 에너지의 감소는 상기 촉매판(232) 자체의 발열반응으로 이루어지는 바, 촉매판(232)은 외부 에너지에 의해 활성화되어 강한 열분해 반응을 일으키게 된다.At this time, when the temperature of the surface of the adsorbent 230 is raised to 200 ~ 250 ℃, the catalyst constituting the catalyst plate 232 is activated to reduce the activation energy required for the activation of the entire reaction to promote the reaction. Reduction of the activation energy during the removal reaction is made by exothermic reaction of the catalyst plate 232 itself, the catalyst plate 232 is activated by external energy to cause a strong pyrolysis reaction.

따라서, 본 고안에 따른 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치(200)에서 전자빔 작용과, 흡착 분해 작용과, 촉매에 의해 열분해 작용은 상호 보완적인 작용을 행하게 된다.Therefore, in the hybrid removal device 200 of the volatile organic compound / odorous substance containing the electron beam and the catalyst according to the present invention, the electron beam action, the adsorption decomposition action, and the thermal decomposition action by the catalyst are complementary to each other.

도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 전류변화에 대한 세라믹 촉매와 삼원계 세라믹 촉매간의 제거율 비교를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing a comparison of removal rates between ceramic catalysts and ternary ceramic catalysts according to an embodiment of the present invention.

이를 참조하면, 도 5에 예시된 바와 같이 전자빔과, 흡착제, 촉매제를 이용한 휘발성 유기화합물의 제거반응은 전자빔 가속기에 투입되는 전류가 전자빔의 조사선량과 밀접한 관계가 있으므로, 전류에 대한 세라믹 촉매와 삼원계 촉매의 제거반응률을 비교한 그래프이다.Referring to this, as illustrated in FIG. 5, the removal reaction of the volatile organic compound using the electron beam, the adsorbent, and the catalyst has a close relationship with the radiation dose of the electron beam since the current input to the electron beam accelerator is closely related to the ceramic catalyst and the three-way current. It is a graph comparing the removal reaction rate of the catalyst.

세라믹 백금(pt) 촉매 또는 세라믹 삼원계 촉매를 이용하여 전자빔 처리를 행한 결과, 도 6에 예시된 바와 같이 백금 촉매가 적용된 경우는 삼원계 촉매보다 더 높은 제거율을 나타냄을 알 수 있다. 특히, 전자빔만이 적용된 경우보다 전자빔과 촉매가 동시에 적용된 경우에는 20% 이상의 제거율이 향상됨을 알 수 있다. 이때, 본 고안의 촉매로서는 백금이나 삼원계 촉매만이 적용되는 것이 아니고, 금속계 촉매류가 모두 포함된다.As a result of electron beam treatment using a ceramic platinum (pt) catalyst or a ceramic ternary catalyst, it can be seen that when the platinum catalyst is applied as illustrated in FIG. 6, the removal rate is higher than that of the ternary catalyst. In particular, it can be seen that the removal rate of 20% or more is improved when the electron beam and the catalyst are applied simultaneously than when only the electron beam is applied. In this case, not only platinum or a ternary catalyst is used as the catalyst of the present invention, but all metal catalysts are included.

또한, 본 고안에서 제시한 구조와 같이 흡착제(230)의 구성을 촉매판(232)의 상면에 밀착시켜 전자빔을 조사한 경우가 보다 높은 휘발성 유기화합물의 제거율을 나타내게 된다. 이때, 촉매의 담지체인 세라믹과 같은 물질은 열을 축열하는 성향이 있으므로 반응장치 내부의 온도를 상승시키는 데 더욱 유리함을 알 수 있다.In addition, when the electron beam is irradiated by bringing the structure of the adsorbent 230 into close contact with the upper surface of the catalyst plate 232 as shown in the present invention, the removal rate of the volatile organic compound is higher. In this case, since a material such as ceramic, which is a carrier of the catalyst, has a tendency to accumulate heat, it can be seen that it is more advantageous to increase the temperature inside the reactor.

본 고안에 따른 활성탄 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물의 제거장치를 이용한 휘발성 유기화합물의 제거공정은 먼저, 상기 유입관(222)을 통해 처리코자하는 휘발성 유기화합물을 제거장치(200)의 내부로 투입한다.In the process of removing a volatile organic compound using a volatile organic compound removal device including an activated carbon catalyst according to the present invention, first, the volatile organic compound to be treated is introduced into the removal device 200 through the inlet pipe 222. do.

그러면, 상기 휘발성 유기화합물은 제거장치(200)의 내부에 일정 높이로 안착된 흡착제(230)의 표면에 부착되게 된다. 이와 동시에, 상기 전자빔 가속기(210)를 구동시켜 일정 전자빔 조사선량이 그 흡착제(230)의 표면으로 조사되도록 한다.Then, the volatile organic compound is attached to the surface of the adsorbent 230 seated at a predetermined height inside the removal apparatus 200. At the same time, the electron beam accelerator 210 is driven to irradiate a predetermined electron beam irradiation dose to the surface of the adsorbent 230.

흡착제(230)의 하부에는 휘발성 유기화합물 제거반응에 필요한 활성화 에너지를 감소시키기 위한 세라믹 백금 촉매 또는 세라믹 삼원계 촉매가 원형의 촉매판(232)으로 구성되는 바, 그 촉매판(232)에 의해 메탄 등과 같이 안정된 구조의 휘발성 유기화합물이 용이하게 OH-라디칼과의 반응을 통해 분해되게 된다.In the lower portion of the adsorbent 230, a ceramic platinum catalyst or a ceramic tertiary catalyst for reducing the activation energy required for the volatile organic compound removal reaction is composed of a circular catalyst plate 232, the methane by the catalyst plate 232 Volatile organic compounds having a stable structure, such as the like, are easily decomposed through reaction with OH-radicals.

한편, 본 고안의 실시예에 따른 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.On the other hand, the hybrid removal device of the volatile organic compounds / odorous substances containing the electron beam and the catalyst according to an embodiment of the present invention is not limited to the above embodiments only, various modifications can be made without departing from the technical spirit of the Do.

상기한 바와 같이, 본 고안에 따른 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치는 전자빔에 세라믹 또는 흡착제를 촉매제의 담체로서 제공하여 전자빔에 의한 분해작용, 흡착제에 의한 분해작용, 촉매제에 의한 열분해 작용이 각종 오염기체, 악취, 휘발성 유기화합물에 상호 보완적으로 작용함에 따라 휘발성 유기화합물, 악취 또는 다이옥신 등의 각종 유해성 가스물질을 배출하는 석유화학공정, 도장공정, 페인트공장, 정유공장, 하수종말처리장, 폐기물 연소 처리장 등의 대규모 시설뿐만 아니라, 적은 에너지를 이용하는 소규모 시설에서도 매우 효과적으로 그 유해성 가스물질을 제거할 수 있으며, 오염물질의 제거에 비교적 적은 에너지를 소모하게 되므로 매우 경제적이다.As described above, the hybrid removal device of the volatile organic compound / odorous substance containing the electron beam and the catalyst according to the present invention provides a ceramic or adsorbent as a carrier of the catalyst to the electron beam to decompose by the electron beam, decompose by the adsorbent, Pyrolysis by catalysts complements various pollutants, odors, and volatile organic compounds, resulting in petrochemical processes, coating processes, paint plants, refineries, and other hazardous gaseous substances such as volatile organic compounds, odors, and dioxins. Large facilities such as factories, sewage treatment plants, and waste-fired treatment plants, as well as small facilities that use less energy, can effectively remove the harmful gaseous substances and are very economical because they consume relatively little energy to remove pollutants. .

Claims (3)

각종 유해가스가 유입되고 유출되는 유입관과 유출관이 각각 그 측면과 하면에 형성되고, 그 내부에 다수의 소형구 형상의 흡착제를 안착시킨 지지망이 구성되며, 그 상부에 전자빔이 조사될 수 있도록 티타늄 조사창이 부착되어 조사된 전자빔의 잔여 전자가 흡착제에 흡착된 각종 유해가스 분자에 재차 분해 작용을 가할 수 있도록 되고, 그 흡착제에 원형으로 구성되며 휘발성 유기화합물에 필요한 활성화에너지를 감소시키는 촉매판이 일정 높이로 장착된 것을 특징으로 한 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치.Inflow and outflow pipes are provided on the side and the bottom of each harmful gas inflow and outflow. Titanium irradiation window is attached so that the residual electrons of the irradiated electron beam can be decomposed again on various harmful gas molecules adsorbed on the adsorbent, and the catalyst plate is formed in a circular shape and reduces the activation energy required for volatile organic compounds. Hybrid removal device of volatile organic compounds / odorous substances containing an electron beam and a catalyst, characterized in that mounted in height. 제 1 항에 있어서, 상기 흡착제는 그 내부에 촉매제를 담지할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치.According to claim 1, wherein the adsorbent is a hybrid removal device of volatile organic compounds / odorous substances containing an electron beam and a catalyst, characterized in that the catalyst can be carried therein. 제 2 항에 있어서, 상기 흡착제 대신 세라믹이 촉매제를 담지한 판형상으로 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 전자빔과 촉매제가 포함된 휘발성 유기화합물/악취물질의 하이브리드 제거장치.3. The hybrid removal device of volatile organic compound / odorous substance including an electron beam and a catalyst according to claim 2, wherein the ceramic may be formed in a plate shape in which a ceramic is supported instead of the adsorbent.
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