KR20080021693A - 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스 정화방법 - Google Patents

희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스 정화방법 Download PDF

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Abstract

흡착과 탈착을 교대로 전환하여 운전하는 것으로 이루어지는 「프리코트(precoat)한 메소포러스(mesoporous) 활성탄(活性炭)을 충전한 흡착제층으로 이루어지는 흡착 장치(흡착탑(吸着塔)(7a, 7b))」를 이용한 상기 배기가스의 정화 방법에 있어서, 이 흡착 장치에서 처리하기 전에, 미리 배기가스 중에 포함되는 희박한 휘발성 탄화수소를 농축하기 위한 「프리코트한 메소포러스 활성탄을 충전한 흡착제층으로 이루어지는 전(前)처리 장치(허니컴(honeycomb)식 로터(11) 또는 정치(定置)형의 허니컴)」를 사용하여 농도를 높인다. 이것에 의해, 희박한 휘발성 탄화수소 농도를 포함하는 대량의 배기가스를 정화하는 방법으로서, 탄산 가스를 방출하지 않고, 또한, 포함되어 있는 휘발성 탄화수소를 액체로서 지극히 용이하게 회수 할 수 있는 상기 정화 방법을 제공하는 것. 이에 더하여, 휘발성 탄화수소에 관한 「제로 에미션」을 달성하기 위한 상기 정화 방법을 제공할 수 있다.

Description

희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스 정화 방법 {METHOD OF PURIFYING LARGE QUANTITY OF EXHAUST GAS CONTAINING DILUTE VOLATILE HYDROCARBON}
본 발명은 휘발성 탄화수소를 포함하는 배기가스의 정화 방법에 관한 것이고, 특히, 대기중에 방산(放散)되는 극히 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스를 정화하는 방법으로서, 종래와 같이 공연히 연소시켜 탄산 가스(CO2)를 대기중에 방산시키는 것이 아니라, "지구 온난화 방지의 관점" 및 "공해방지상의 관점"으로부터, 상기 배기가스를 제로 에미션(emission)까지 정화하는 목적에 더하여, 이 배기가스로부터 휘발성 탄화수소를 효율적으로 분리하고, 재이용하기 위한 흡착 방법에 관한 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스를 정화하는 방법에 관한 것이다.
종래부터, 휘발성 탄화수소를 포함하는 배기가스를 처리하는 방법은 다수 제안되어 오고 있다. 특히, 공해방지상, 법적으로 의무인 휘발성 탄화수소 배출 농도의 규제치를 만족하는 처리 수단으로서는 연소법, 흡착법, 흡수법, 막(膜)법 등이 알려져 있다.
이 중, 연소법의 이점은 포함되는 휘발성 탄화수소가 극히 희박하고, 또한 대량의 배기가스, 즉, 포함되는 휘발성 탄화수소가 수십, 수백 PPM의 오더(order)이며, 또한 수천m3/시, 수만m3/시라고 하는 대량의 배기가스를 처리하는 방법으로서는 제로 에미션을 달성할 수 있는 유일한 방법이라고 해도 지장이 없다. 게다가, 축열(蓄熱)식 연소법으로 하여도, 또, 자연(自燃) 가능한 촉매식 연소법으로 하여도, 다른 흡착법, 흡수법, 막법 등의 방식에 비해 간편하고 또한 지극히 염가로 입수할 수 있다.
그러나, 이와 같은 연소방식이 결정적으로 불리한 점은 휘발성 탄화수소의 재이용화를 도모할 수 없을 뿐만이 아니라, 연소에 수반하는 "탄산 가스의 대량 방출"이다. 이 점에 대해서는 최근에 이르러 지구 온난화의 원흉인 탄산 가스의 배출 규제가 「쿄토 의정서」로 의무가 되고, 또, 곧 탄소세가 제정되는 상황을 근거로 해, 연소법의 시비가 문제되는 사태에 접어들고 있다.
한편, 연소법에 대신하는 방법으로서 범용되고 있는 흡착법에 대해 말하면, 포함되는 휘발성 탄화수소의 농도가 "%" 오더이고, 또한, 처리해야 할 배기가스량이 매시 수천m3이하인 경우는 연소법보다 우수하다. 즉, 처리장치가 컴팩트하고, 대량의 휘발성 탄화수소를 태우지 않고 그대로 회수하여 재이용할 수 있다고 하는 메리트이기 때문이다.
그렇지만, 상기한 극히 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스를 처리하는 경우는 다음과 같은 문제점을 가진다. 즉, 종래부터 사용되고 있는 흡 착제, 예를 들면 소수성(疏水性) 실리카 겔(silica gel)이나 제올라이트(zeolite) 혹은 미소공성의 활성탄(microporous actived carbon)으로 하여도, 흡착시키기 위해서 필요로 하는 시간, 즉, 흡착제와의 접촉 시간이 사용하는 흡착제에 따라 미리 정해져 있다. 예를 들면, 활성탄의 경우는 약2 ~ 5초, 소수성 실리카 겔의 경우는10 ~ 15초이다. 이 표준을 넘는 경우는 배기가스 중의 휘발성 탄화수소는 흡착제에 흡착되기 이전에 흡착제층을 그냥 지나쳐 버린다. 그 말은 대량의 배기가스를 처리하는 경우는 흡착시키는 데에 필요한 접촉 시간을 벌기 위해서, 필요 이상으로 방대한 흡착제를 필요로 하게 된다.
게다가, 전술의 흡착제, 특히, 제올라이트, 미소공성의 활성탄은 뛰어난 흡착 성능을 가지는 반면 탈착 성능이 나쁘고, 그 때문에 대부분이 스팀에 의한 가열 탈착 혹은 고온으로 가열한 공기에 의하는 것이다.(비특허문헌 1 참조).
그렇지만, 이들 탈착 성능이 나쁜 흡착제가 현재에도 다용되고 있는 이유는 희박한 휘발성 탄화수소를 그대로 태워 버리는 전술의 연소법에 비해, 흡착제를 통하는 것에 의해서 희박한 탄화수소 농도가 5 ~ 10배로 농축되기 때문이다.
이 때문에, 스팀으로 탈착한다고 하여도, 물에 녹은 탄화수소를 가까스로 회수할 수 있는 메리트가 있기 때문이다.
「섬유 모양 활성탄 방식」 및 「허니컴(honeycomb) 로터 방식」이 그 대표적인 예이다.
「허니컴 로터 방식」의 경우는 고온의 공기에서 탈착하는 것에 의해, 희박한 탄화수소를 자연 가능한 농도까지 높이는 메리트가 있다. 이 방식은 활성탄이나 제올라이트를 특수 성형한 허니컴 모양(벌집 모양, 육각 모양)의 로터를 이용해, 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스를 이 로터를 통하여 휘발성 탄화수소만을 흡착시킨다. 한편, 이 로터의 회전에 의해 흡착부는 탈착부로 이동하고, 여기서 200℃정도로 가열된 공기에서 탈착하여 자연 가능한 농도, 즉 2000 ~ 3000PPM 정도의 농축 가스로서 시스템 밖으로 취출된다. 이러한 일련의 공정은 허니컴식 로터의 회전운동에 의해서 연속적으로 실시할 수 있다.
그런데, 「섬유 모양 활성탄 방식」으로 하여도 「허니컴 로터 방식」으로 g하여도, 모두 이미 공지의 기술이지만, 문제로서 지적되고 있는 점은 농축된 휘발성 탄화수소의 농도가 기껏 1000 ~ 5000PPM으로서 이 정도의 농도의 휘발성 탄화수소를 태우지 않고, 회수를 목적으로서 취출하는 데는 경제성에 문제가 있다. 본 발명자들은 이 난점을 해결하기 위하여 신규 제안을 시도한 것이다.
즉, 전술의 방식으로 사용되고 있는 흡착제를 "진공 및/또는 상온의 공기 내지 질소의 병용만으로 탈착할 수 있는 제(劑)"로 바꾸는 것에 의해, 게다가, 그와 같이 하여 취출한 어느 정도로 농축된 휘발성 탄화수소를 본 발명자들이 이미 개발해 제안하고 있는 흡탈착 장치(후기(後記) 특허문헌 1 참조)로 처리하는 것에 의해, 포함되어 있는 휘발성 탄화수소의 99%이상을 회수하는 것으로 성공했다.
이 제(劑), 즉, 흡착제는 스팀에 의한 가열 탈착이 아니고, 진공 내지는 퍼지(purge) 수단만으로 탈착 가능한 신규한 활성탄이며, 예를 들면, 중국에서는 원료로서 갈탄(褐炭), 이탄(泥炭)(peat)을 베이스로 한 활성탄이, 네델란드에서는 올리브의 종을 원료로 한 활성탄이, 또, 미국에서는 특정의 목재를 원료로 한 활성탄 이 개발되고, 이들은 모두 보어(bore) 지름이 10 ~ 60Å(1 ~ 6나노)의 활성탄으로서, 일본 이외의 구미 선진국의 자동차에서는 등록이 의무가 되어 있는 「캐니스터(canister)」가 그것이다. 주행중에 새는 가솔린 베이퍼(vapor)를 이 중에 흡착시켜, 어느 정도 모이면, 밖으로부터의 신선한 공기를 끌어들여 탈착시키고, 그 퍼지 배기가스를 엔진 룸에서 연소시키는 구조이다. 또한, 탈착 시에는 가열의 필요는 전혀 없다.
본 발명자들은 본 발명 이전에, 이러한 활성탄을 단독으로, 혹은, 종래부터 범용되고 있는 소수성 실리카 겔이나 합성 제올라이트를 병용하여 다층으로 쌓아 사용하는 「휘발성 탄화수소 함유 배기가스의 처리 방법」을 제안하고 있다(특허문헌 1 참조).
이 처리 방법은 「휘발성 탄화수소로 미리 프리코트(precoat) 하여 이루어지는 메소포러스(mesoporous) 활성탄을 충전한 흡착층, 또는, 마찬가지로 프리코트 하여 이루어지는 소수성 실리카 겔 및/또는 제올라이트를 병용한 다층 충전층을 사용하고, 탈착시에는 진공펌프와 퍼지 가스를 병용해, 흡·탈착의 변경 시간을 1 ~ 30분으로 하는 방법」을 특징으로 하는 것이다.
그런데, 흡착 분리 기술에 관해, 이 분야에서 일반적으로 이용되고 있는 방법으로서는 「활성탄을 흡착제로서 이용해 탈착에는 오로지 스팀과 같은 가열 매체를 이용하여 탈착시키는 방법(전술의 비특허문헌 1 참조)」이나 「가스 상태 탄화수소로 미리 프리코트한 합성 제올라이트, 소수성 실리카 겔 등의 불연성 흡착제를 이용하여, 흡착 조작과 탈착 조작을 교대로 스윙시키는 방법(특허문헌 2 참조)」등 이 알려져 있다.
또, "흡착 열에 의한 막대한 발열을 미리 방지한다"라는 관점으로부터 흡착탑 내에 냉각코일을 내장시키는 수단은 옛날부터 상식으로서 범용되고 있다. 또, 흡착탑 내에 냉각수가 아니고, 퍼지 배기가스를 냉각했을 때에 얻어진 휘발성 탄화수소(액체)를 순환시키는 방법도 제안되고 있다(특허문헌 3 참조).
비특허문헌 1 : 「분리 기술」 제33각권제4호(통권 174호) 분리 기술회 평성15년 7월 31일 발행 제4페이지 ~ 제20페이지
특허문헌 1 : 일본국 특개2004-42013호 공보(청구항 1)
특허문헌 2 : 일본국 특개평09-057060호 공보(청구항 1)
특허문헌 3 : 일본국 특공소59-50715호 공보(특허 청구의 범위 제1항)
<발명이 해결하고자 하는 과제>
전술의 특허문헌 2에도 나타내는 바와 같이, 종래의 흡착법은 합성 제올라이트나 소수성 실리카 겔을 이용해, 1 ~ 15분간으로 스윙시켜 흡·탈착 조작을 전환하는, 즉 "스윙 방식"의 채용이 종래의 방식이었다. 이와 같은 흡착법은 관용의 흡착, 탈착의 전환 수단을 포함하고, 특히 새로운 것으로는 없지만, 어느 방법도 매시 천m3이하의 소량의 배기가스이고, 또한, 포함되는 탄화수소 농도가 1만PPM 이상의 농후한 배기가스를 처리하는 경우에는 뛰어난 방법이라고 말할 수 있다.
그렇지만, 포함되는 탄화수소 농도가 1만PPM 이하, 예를 들면, 수십 ~ 수천PPM(구체적으로는 10 ~ 2000PPM 미만)의 극히 희박하고, 또한, 1만m3를 훨씬 넘는 대량의 배기가스의 처리 방법으로서는 통상 5m이상의 지름으로 높이가 10m를 넘는 흡착탑을 어떤 기초도 필요로 하기 때문에, 적절한 방법이라고는 말할 수 없고, 가까스로 섬유 모양 활성탄이나 허니컴식 로터에 의한 흡·탈착 방법이 이 분야의 요구를 커버해 왔다.
그러나, 이런 어떤 수단으로도 회수율이 90%미만이기 때문에 경원(敬遠)되어 오히려 이와 같은 극히 희박하고 대량의 배기가스는 다루기 어렵고, 포함되어 있는 극히 희박한 탄화수소(수십 ~ 수백PPM 정도)를 자연 가능한 농도(2000 ~ 6000PPM 정도)로 농축한 후, 태워 버린다는 생각이 정착하여 오늘에 이른 것이다. 게다가, 종래의 「허니컴 로터 방식」에 사용되고 있는 흡착제는 하이 실리카 제올라이트로서, 탈착에는 150 ~ 200℃의 "고온의 퍼지 에어"를 필요로 하고 있다.
연소방식에서는 상기한 극히 희박하고, 또한 대량의 배기가스를 처리하는 경우, 전술의 흡·탈착을 스윙시키는 방법에 비해 경제적이다. 그러나, 이 연소방식은 제로 에미션은 달성할 수 있어도, 전술한 바와 같이, 휘발성 탄화수소는 회수하지 못하며, 게다가, 탄산 가스를 대량으로 대기중에 방산시키는 결점을 가지고 있다.
그래서, 현재 요구되고 있는 기술은 희박, 또한, 대량의 배기가스를 처리하고, 그 중에 포함되어 있는 약간의 휘발성 탄화수소의 회수가 가능하며, 탄산 가스를 방출하지 않고, 게다가, 경제적인 흡착법의 개발이다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 탈착에 고온으로 가열된 공기나 스팀을 사용할 필요가 없는 상기 활성탄을 단독으로, 또는, 소수성 실리카 겔이나 합성 제올라이트와 조합하여 사용하는 전술의 특허문헌 1에 기재한 처리 방법을 답습하면서, 전(前)처리 단계에서 대량의 배기가스 중에 포함되는 휘발성 탄화수소를 농축시키는 수단과 조합하는 것에 의해, 농도가 1만 PPM 이하와 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하고, 또한, 매시 수천m3를 넘는 대량의 배기가스를 처리하는 경우에 바람직한 흡·탈착 방법을 제공하는 것이다. 여기서 말하는 전처리 단계로서는 「허니컴을 내장하는 로터형 방식」또는 「정치(定置)형의 허니컴 방식」혹은 「섬유 모양 활성탄 방식」의 채용이 바람직하고, 게다가, 이 방식에서 사용되는 흡착제는 본 장치(흡착 장치)에서 사용되는 흡착제와 동일하게, 미리 휘발성 탄화수소로 프리코트된 메소포러스 활성탄이다. 또한, 평균의 구멍 지름이 4나노로 특화된 미리 휘발성 탄화수소로 프리코트된 소수성 실리카 겔과의 병용도 본 발명의 바람직한 실시 형태이다.
또, 상술한 전처리 단계에 있어서의 탈착 수단으로서, 상온의 공기 혹은 질소를 이용하는 것이 본 발명의 바람직한 실시 형태이다. 이 중, 질소를 사용하는 것의 이점은 농축된 상기 탄화수소가 폭발 하한치를 넘어도 안전성이 확보되기 때문이다.
또한, 폭발 하한치는 함유하는 탄화수소의 종류에 의해서 상이하지만, 일반적으로 "탄화수소 농도 : 1만PPM"이고, 그 상한치는 "탄화수소 농도: 8만PPM"이다.
더욱 상세하게 설명하면, 일본에서 2002년 4월(평성14년 4월) 이후 실시되고 있는 「특정화학 물질의 환경으로의 배출량의 파악 및 관리의 개선에 관한 법률」, 이른바 "PRTR법"은 종래부터 관행되어 온 배출 농도의 규제가 아니고, 공장 전체의 배출 총량규제로서, 이 때문에, 석유 공장이나 화학 공장 혹은 연구실, 약품 공장 등에서 실내에서 발생하는 악취를 포함하는 가스를 환경 보전을 목적으로서 안이하게 덕트로부터 옥외로 대량으로 방출할 수 없게 되었다.
이 때문에, 많은 공장에서는 대기중에 방출하는 대량의 배기가스를 일단, 수세탑(水洗塔)에서 분진(粉塵), 산성물, 알칼리성물을 씻어내고, 그 후에 대기중에 방출하고 있지만, 물에 용해하지 않는 VOC의 처리가 곤란해 있는 실정이다. 게다가, 방출하고 있는 배기가스 중의 수분은 거의 포화에 가깝다.
이와 같은 희박하고, 게다가, 대량의 배기가스는, 전술한 바와 같이, 종래는 직접 연소방식인가 촉매 연소방식으로 처리되어 왔다. 그런데, 세계적으로 탄산 가스의 배출 규제가 해마다 엄격해져, 이 방식도 조만간에 재검토되는 운명에 있다.
이러한 상황을 감안하여, 본 발명자들은 포함되는 탄화수소가 희박하고, 게다가 대량의 배기가스를 종래 기술과는 다른 전처리 단계를 포함하는 신규 흡·탈착법의 조합에 의해서 처리하며, 배기가스 중에 혼재하는 휘발성 탄화수소의 전부를 제거하여 제로 에미션을 달성시킨다고 하는 "공해방지상의 관점" 및 "탄산 가스 배출 규제상의 관점"과 아울러, "포함되는 휘발성 탄화수소를 액으로서 회수한다"라고 하는 근거로, 본 발명을 완성시킨 것이다.
즉, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 1만PPM 이하의 휘발성 탄화수소 농도를 포함하는 천m3/시 이상의 배기가스, 특히, 수천PPM 이하의 극히 희박한 휘발성 탄화수소 농도를 포함하고, 또한 1만m3/시를 넘는 대량의 배기가스(구체적으로는, 2000PPM 이하의 극히 희박한 휘발성 탄화수소 농도를 포함하고, 또한 1만m3/시 ~ 20만m3/시를 넘는 대량의 배기가스)를 법률에 의해 정해진 공해방지 조례를 준수하도록 처리하는 방법 중의 선택 가지 중 하나로서, 태우지 않고 완료된다, 즉, 탄산 가스를 방출하지 않고, 또한, 포함되어 있는 휘발성 탄화수소를 액체로서 회수 가능한 "휘발성 탄화수소를 포함하는 배기가스의 정화 방법"을 제공하는 것이다. 더하여, 휘발성 탄화수소에 관한 「제로 에미션」을 달성하기 위한 상기 방법을 제공하는 것이다.
요약하면, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는,
첫 번째로, 종래부터 이 분야에서 범용되고 있는 연소방식의 치명적인 결점인 탄산 가스를 "제로"로 하는 정화 방법을 제공하는 것이고,
두 번째로, 흡착법을 적용하여 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스로부터, 휘발성 탄화수소를 분리·회수하여, "고순도의 액체 탄화수소"로서 재이용을 도모하는 경제성이 뛰어난 정화 방법을 제공하는 것이며,
세 번째로, 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스로서, 전처리 공정으로 미리 배기가스 중에 포함되어 있는 희박한 휘발성 탄화수소를 수배 내지는 10수배로 농축시킨 후에, 본 발명자들에 의한 흡·탈착 법과 조합하여 제로 에미션이라고 하는 바람직한 정화 방법을 제공하는 것이다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 관한 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스의 정화 방법은 청구항 1에 기재하는 바와 같이, 흡착제로서 프리코트한 메소포러스 활성탄(mesoporous activated carbon)을 충전한 층으로 이루어지고, 흡착과 탈착을 교대로 전환하여 운전하는 것으로 이루어지는 "흡착 장치"를 이용한 상기 배기가스의 정화 방법에 있어서, 이 흡착 장치로 처리 하기 전에 미리 배기가스 중에 포함되는 희박한 휘발성 탄화수소를 농축하기 위한 "전(前)처리장치"를 사용하여 농도를 높여이고, 또한, 전처리 장치의 흡착제층이 상기 휘발성 탄화수소로 프리코트하여 이루어지는 메소포러스 활성탄을 충전한 층인 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스를 상기의 수단으로 처리하는 것에 의해, 탄산 가스 배출 규제상 및 공해방지상의 관점으로부터, 상기 배기가스를 제로 에미션까지 정화할 수 있음과 동시에, 이 배기가스 중의 휘발성 탄화수소를 효율적으로 분리해, 재이용할 수 있고, 상기 과제, 특히, 상기 제1, 제2 및 제３ 목적을 달성할 수 있다.
또, 본 발명에 관한 휘발성 탄화수소를 포함하는 배기가스의 정화 방법은 청구항 2에 기재하는 바와 같이, 상기 "흡착 장치"가 탈착시에 진공펌프 및/또는 공기 내지 질소를 병용하고, 흡·탈착의 전환 시간을 1 ~ 30분으로 하며, 또한, 얻어진 퍼지(purge) 배기가스를 냉각하여 시스템 밖으로 취출하고, 이때의 미응축 가스를 상기 흡착 장치의 입구로 되돌리는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 휘발성 탄화수소를 포함하는 배기가스의 정화 방법은 청구항 3에 기재하는 바와 같이, 상기 "전처리 장치"가 「허니컴(honey-comb)을 내장하는 로터형」또는 「정치(定置)형의 허니컴」혹은 「섬유 모양 활성탄」으로서, 탈착시에 진공펌프 및/또는 상온의 공기 내지 질소를 병용해, 청구항 1에 기재한 흡착 장치에 연동시켜서, 미리 흡·탈착을 실시하는 것을 특징으로 한다. 질소를 이용하는 이유는, 전술한 바와 같이, "전처리 장치"에 있어서 퍼지되는 가스 중의 탄화수소 농도가 폭발 하한치를 넘는 농도로 농축되어도 위험성을 회피할 수 있기 때문에이다.
이러한 처리방식의 채용에 의해서, 청구항 4에 기재하는 바와 같이, 방산 가스 중의 휘발성 탄화수소를 거의 제로 PPM까지 정화하는 것이 가능하게 되었다.
또한, 본 발명에서 처리하는 배기가스의 양은 바람직하게는 시간당 1만m3이상이고, 또한, 포함되는 휘발성 탄화수소의 농도는 1만PPM 이하인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 상기한 과제를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 정화 방법의 일실시 형태를 나타내는 플로우 시트(flow sheet)도이다.
도 2는 본 발명에 관한 정화 방법의 다른 실시 형태를 나타내는 플로우 시트도이다.
<부호의 설명>
1 농축 가스 공급 라인
2a, 2b, 3a, 3b 전자 밸브
4 진공펌프
5 기액(氣液) 분리기
6 미응축 가스 반환 라인
7a, 7b 흡착탑
8, 8a, 8b 공기(퍼지 가스) 공급 라인
9 대기에 방산하는 가스 라인
9a, 9b 전자 밸브
10 배기가스 공급 라인
11 허니컴식 로터
12 재생 에어 공급 라인
13 대기에 방산하는 가스 라인
10a, 10b 원료 가스 공급 라인
12a, 12b 퍼지 가스 공급 라인
14 대기에 방산하는 가스 라인
14a, 14b 전자 밸브
15 농축 가스 라인
15a, 15b 전자 밸브
21a, 21b 정치형의 벌집
<발명을 실시하기 위한 바람직한 형태>
이상, 본 발명의 실시 형태를 포함하여 본 발명을 구체적으로 상세하게 설명한다.(또한, 이하의 기재에 있어서, 본 발명에서 대상으로 하는 배기가스 중의 "휘발성 탄화수소"를 "HC 가스"라고 하기도 한다.)
본 발명의 실시 형태는 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스의 처리할 때, 미리, 포함되어 있는 희박한 휘발성 탄화수소를 수배 내지는 10수배정도로 농축하여 취출하는 "전처리 장치"를 포함한다. 이 "전처리 장치"는 상기 휘발성 탄화수소에서 미리 프리코트한 흡착 구멍 지름이 10 ~ 100Å의 메소포러스 활성탄을 충전한 흡착제층으로 이루어진다. 그리고, 이 "전처리 장치"로부터 취출한 농축 배기가스를 동일한 흡착 구멍 지름이 10 ~ 100Å의 프리코트한 메소포러스 활성탄을 충전한 흡착제층, 또는, 평균의 흡착 구멍 지름이 4나노로 특화된 소수성 실리카 겔을 프리코트하여 이용하는 흡착제층을 병용한 본 장치(흡착 장치)를 이용하여 처리한다.
본 장치(흡착 장치)에 있어서의 처리는 흡·탈착 조작의 전환 시간이 1 ~ 30분고, 퍼지 조작에는 진공펌프 또는 상온의 공기 내지 질소를 병용한다. 이때의 퍼지 배기가스는 냉각해 시스템 밖으로 취출하여, 휘발성 탄화수소를 액체로서 회수한다.
(본 발명에서 대상으로 하는 배기가스)
본 발명으로 대상으로 하는 배기가스는 도장 공장이나 클리닝 가게, 화학 제품 등을 취급하는 제조공정 등에서 배출되는 매시 천m3 내지 수만m3이상의 대량의 배기가스로서,
또한, 희박한 HC 가스(예를 들면, 에틸렌이나 프로필렌(propylene)과 같은 올레핀(olefin)류 탄화수소, 메탄올과 같은 알코올류, 벤젠이나 톨루엔(toluene)과 같은 방향(芳香)족 탄화수소, 부타디엔(butadiene)이나 헥센(hexene), 스티렌(styrene)과 같은 디엔(diene)류 중합물질, 트리크렌(trichlene), 염화 메틸렌(methylene)이나 초산 에틸과 같은 발암성 물질 등)을 포함하는 것이다. 게다가, 바람직하게는 1만m3/시를 넘는 대량의 배기가스로서, 이 배기가스 중에 포함되는 HC 가스 농도가 1만PPM 이하의 희박한 HC 가스(구체적으로는, 20PPM ~ 2000PPM의 극히 희박한 휘발성 탄화수소 농도를 포함하고, 또한 1만m3/시 ~ 20만m3/시를 넘는 대량의 배기가스)를 대상으로 하지만, 이것에 한정하는 것은 아니다.
(본 발명에 있어서의 "흡착 장치" 및 "전처리 장치"에서 사용하는 활성탄)
종래부터 공지의 "활성탄을 이용하는 흡착법"에서 사용되고 있는 활성탄은 타케다 약품공업(주)(Takeda Pharmaceutical Company)나 구라레이 케미칼(주)(Kuraray Chemical Corporation), 츠루미 콜(주)(Tsurumi Coal Corporation) 등의 활성탄 메이커로부터 나와 있는 카탈로그에 기재한 바와 같이, 무수한 세공(細孔)이 마이크로포어(micropore)로 구성되어 있다. 그리고, 세공 내에 깊숙하게 침입해 확산한 휘발성 탄화수소와 카본벽은 강한 반데르발스 힘(Van Der Waals force)에 의해서 강고한 C-C 결합을 형성하고 있지만, 친화력이 강한 반면, 이른바 모관 응축을 일으키기 위해서, 응축열을 상회하는 막대한 흡착열을 발생하고, 안이한 사용에 대해서 화재의 위험성이 염려되어 왔다.
또, 모관 응축을 일으키고 있는 휘발성 탄화수소를 마이크로포어로부터 이탈시키기 위해서는, 스팀과 같은 가열 수단이 필요하고(전술한 비특허문헌 1 참조), 진공펌프나 퍼지라고 하는 간편한 수단에서는 탈착하지 않는 것도 알려져 있다.
또, 혼재하는 "HC 가스"가 디엔류, 올레핀류 등인 경우, 활성탄 내에 존재하는 다수의 활성점에 촉발되어, 이러한 성분이 용이하게 중합하고, 그 중합열에 의해서, 발화, 폭발의 위험성을 수반한다고 하는 문제가 발생한다.
이 때문에, 이러한 활성탄을 사용하는 경우는 스팀에 의한 탈착이 불가결하고, 게다가, 스팀의 응축에 의해서 발생하는 대량의 물속에 "HC 가스"가 용해해, 세계 제일 어려운 일본의 수질 기준을 클리어하기 위해서는, 고가의 폐수 처리 설비를 필요로 한다.
상기 문제를 해결하기 위해서, 본 발명자들은 종래부터 범용되고 있는 상기 활성탄에 대신하여, 세공의 크기가 주로 10 ~ 100Å의 메소포아 구멍으로 이루어지는 난연성의 활성탄(이하, "MPC"라고 말함)을 이용하고, 혹은, 주지의 불연성 고체 흡착제, 구체적으로는 합성 제올라이트 및/또는 소수성 실리카 겔을 MPC와 다층으로 하여 병용하고, 휘발성 탄화수소를 흡착할 때에 수반하는 상기의 위험성을 회피할 수 있는 것을 나타냈다. 또, MPC가 가지는 세공 가운데, 메소포러스와 마이크로 구멍의 비율을 바꾸는 것에 의해서, 수분을 들이마시지 않지만 휘발성 탄화수소를 잘 들이마시는 흡착제에 대해서도 새로운 지식을 얻었다.
이 점에 대해서는 전술의 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 본 발명자들이 이미 제안하고 있고, 농후한 HC 가스를 포함하는 소량의 배기가스의 "스윙 방식"에 있어서 실증하고 있다.
그렇지만, 극히 희박한 HC 가스를 포함하는 대량의 배기가스를 처리하는 수단으로서, 이 스윙 방식을 안이하게 적용하는 것은 위험하다. 즉, 통상 사용되고 있는 구멍 지름의 작은 활성탄을 사용하는 경우, PPM 이하의 무척 희박한 HC 가스는 별개로 하여, 세공 내로의 모관 응축에 수반하는 발열에 의해, 흡착탑 내의 온도는 100℃를 훨씬 넘는다. 이 대책으로서는 흡착탑 내에 냉각코일을 내장시키는 수단이 옛날부터 범용되고 있다. 또, 전술의 특허문헌 3에 기재되어 있는 바와 같이, 퍼지 배기가스를 냉각했을 때에 얻어지는 HC(액체)를 흡착탑 내에 순환시키고, 그 증발 잠열을 이용하여, 흡착탑을 냉각하는 방법도 제안되고 있다.
본 발명은 공지에 관한 방법도 병용하면서, 모관 응축하지 어렵지만, 그러나, 메소(meso) 영역에 HC 가스를 다량으로 농축하기 쉬운 흡착제, 즉, 메소포러스 활성탄(흡착 구멍 지름이 10 ~ 100Å의 범위에 있는 활성탄)을 이용하는 것으로 해결한 것이다.(또한, 이 활성탄은 상기한 바와 같이 「캐니스터」라고 불리고, 일본을 제외한 구미 선진국에서는 법적 규제에 의해 자동차가 주행중에 새는 가솔린 베이퍼를 흡착시켜, 어느 정도 모이면, 신선한 공기로 탈착시켜 엔진 룸에서 연소시키는 시스템에 채용되고 있다. 구체적으로 일본에서 생산되는 차에서도 이 시스템을 등재하고 있지 않은 차는 수출할 수 없다.)
즉, 퍼지(공기)만으로 탈착할 수 있다고 하는 것은 진공펌프를 병용하면 보다 완전하다라고 하는 것이고, 이 경우의 진공펌프의 용량은 작게 하여 완료하게 된다. 흡·탈착의 조작에 있어서, 안전하다라고 하는 것이 실증되고 있는 상기 메소포러스 활성탄의 선정이 본 발명의 구성 요인인 "전처리 장치(전처리 농축 장치)를 조합한 흡·탈착 방식"의 결정적 수단이다고 할 수 있다.
본 발명 구성의 필수 조건인 전처리 장치의 일례로서 종래부터 범용되고 있는 「하니컴 로터 방식」을 예를 들면, 탈착에 고온의 공기를 퍼지 가스로서 사용하지 않을 수 없지만 때문에 완전하게 불연성이지만, MPC에 비해 훨씬 흡착 용량이 적은 제올라이트 또는 실리카 겔을 사용하지 않을 수 없었다. 이 결점은 전술의 MPC를 사용하는 것으로 해결되었다.
또한, 전술의 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 이러한 MPC를 미리 "HC 가스"로 프리코트한 상태로 사용하는 것이 바람직하고, 이것에 의해, 흡착시의 온도상승이 5℃전후이며, 보다 안전성을 기약할 수 있다.
(본 발명의 실시 형태)
본 발명에 관한 정화 방법은 전단계(前段階) 농축 장치(전처리 장치) 및 본 장치(흡착 장치)와 함께 상기한 「흡착 구멍 지름이 10 ~ 100Å의 범위에 있는 활성탄」을 이용하는 것을 특징으로 하지만, 평균의 구멍 지름이 4나노로 특화한 프리코트 끝난 소수성 실리카 겔과 병용할 수도 있다.
또, 배기가스 중에 포화에 가까운 수분을 포함하는 경우는 마이크로 구멍을 가지는 소수성 실리카 겔 및/또는 마이크로 구멍을 가지는 활성탄, 즉, 수분을 모 두 흡착하지 않는 흡착제를 병용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 정화 방법에 있어서, 본 장치(흡착 장치)에 있어서의 탈착 조작은 그 조작 압력이 대기압 이하이고, 소량의 퍼지 가스를 병용하여 탈착하게 하는 것으로, 이 퍼지 가스로서는 본 장치(흡착 장치)로부터의 방산 가스의 일부, 또는, 드라이한 공기 및/또는 질소, 내지는, 동질의 휘발성 탄화수소를 이용하는 것이 바람직하다. 이 탈착 조작에 의해 취출되는 퍼지 배기가스는 냉각 처리하고, 그리고, 이때의 미응축 가스는 원래의 흡착 장치(흡착탑)의 입구로 되돌리는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 관한 정화 방법에 있어서, 다량의 수분을 동반하는 경우의 선택목록으로서 흡착제를 바꾸는 수단 이외에 전단계 농축 장치(전처리 장치) 및/또는 본 장치(흡착 장치)에 도입하는 휘발성 탄화수소를 포함하는 배기가스를 미리 가압 내지는 제습(除濕)한 상태로 흡착 처리하는 것이 바람직하다.
실시예 1
(본 발명의 구체적인 적용예 1)
이하, 본 발명의 구체적인 적용예 1에 대해 「초산(酢酸) 에틸 500PPM을 포함하는 매시(每時) 5000m3의 배기가스를 처리하는 경우」를 들고, 도 1에 기초하여 설명한다. 또한, 도 1은 본 발명에 관한 정화 방법의 일실시 형태를 나타내는 플로우 시트 도로서, 도중, 10은 배기가스 공급 라인, 11은 허니컴식 로터, 12는 재생 에어 공급 라인, 13은 대기에 방산하는 가스 라인, 1은 농축 가스 공급 라인, 2a, 2b, 3a, 3b는 전자 밸브, 4는 진공펌프, 5는 기액 분리기, 6은 미응축 가스 반환 라인, 7a, 7b는 흡착탑, 8, 8a, 8b는 공기(퍼지 가스) 공급 라인, 9는 대기에 방산하는 가스 라인, 9a, 9b는 전자 밸브이다.
본 예는 상기한 바와 같이, 초산 에틸 500PPM을 포함하는 매시 5000m3의 배기가스(수분 : 상대 습도로 13%(at57℃))를 처리하는 경우로서, 전처리 단계의 농축 장치(전처리 장치)로서 허니컴식 로터(11)를 이용한 예이며, 여기서 농축된 초산 에틸(휘발성 탄화수소)을 회수하는 설비는 본 발명자들이 이미 개발한 방법, 즉, 탈착시에 진공펌프 및/또는 공기를 이용하여 흡·탈착을 교대로 반복하는 PVSA법에 따른다(전술의 특허문헌 1 참조).
즉, 도 1에 나타내는 바와 같이, 전처리 단계로서 상기 초산 에틸 함유 배기가스를 배기가스 공급 라인(10)을 통하여 허니컴식 로터(11)에 송기(送氣)하고, 여기서 초산 에틸을 흡착시킨 후, 대기에 방산하는 가스 라인(13)으로부터 대기중에 방출한다. 한편, 재생 에어를 재생 에어 공급 라인(12)으로부터 허니컴식 로터(11)에 공급하여, 흡착하고 있는 초산 에틸을 탈착시켜 "농도를 높인 배기가스(농축 가스)"로서 취출한다.
다음에, 상기 농축 가스를 상기 PVSA법에 의해 처리한다. 즉, 상기 농축 가스를 농축 가스 공급 라인(1)을 통하여, 흡착탑(7a(7b))에 송기하고, 여기서, 초산 에틸을 흡착시킨 후, 대기에 방산하는 가스 라인(9)으로부터 대기중에 방산한다. 한편, 흡착 공정을 끝낸 후의 흡착탑(7a(7b))에 공기(퍼지 가스) 공급 라인(8, 8a(8b))으로부터 퍼지용 공기를 송기하고, 진공펌프(4)에서 흡인하여 초산 에틸을 탈착시킨다.(또한, 본 예에서는 퍼지 가스로서 "공기"를 이용했지만, 흡착탑(7a(7b))으로부터 대기중에 방출하는 가스의 일부를 퍼지 가스로서 사용할 수도 있다.)
탈착 후의 초산 에틸 함유 퍼지 배기가스를 기액 분리기(5)에 공급하고, 초산 에틸을 액체로서 회수한다. 한편, 기액 분리기(5)로부터의 미응축 가스를 미응축 가스 반환 라인(6)을 통하여, 농축 가스 공급 라인(1)으로 되돌린다.
본 예에 있어서, 허니컴식 로터(11) 및 흡착탑(7a, 7b)에서 이용한 흡착제는 메소포러스 활성탄(흡착 구멍 지름이 10 ~ 100Å의 범위에 있는 활성탄)이고, 이것을 미리 초산 에틸에서 프리코트한 것을 이용했다.
또한, 비교를 위해서, 전처리 단계에서 상기 "메소포어 활성탄"으로 바꾸어, 통상의 "마이크로 구멍 활성탄"을 허니컴식 로터(11)에 이용한 경우의 예(비교예)를 든다.
비교예인 "마이크로 구멍 활성탄"을 이용한 경우, 이 허니컴식 로터(11)에서 농축되는 초산 에틸은 약 5배의 2500PPM 정도의 농축도이고, 탈착에는 약 180℃의 공기를 이용하지만, 후처리의 PVSA법으로 들어가기 전에 약 50℃까지 냉각한다. 이 농축된 초산 에틸 함유 가스를 상기 PVSA법에서 처리하는 것에 의해, 방산 가스 중의 농도를 100 ~ 200PPM까지 떨어뜨릴 수 있다.
이것에 대해서, 본 예인 "메소포어 활성탄"을 이용한 경우, 허니컴식 로터(11)의 탈착으로서는 상온의 공기에서 좋고, 이 퍼지량도 종래에 비해 1/3 ~ 1/5 정도에서 완료한다. 이 때문에, 농축도도 약 15 ~ 20배 정도로 진하게 할 수 있어, 그 결과적으로 제로 에미션도 가능해지는 작용 효과를 나타낸다.
본 예에서는 배기가스의 양이 매시 5000m3이고, 또한, 포함되어 있는 초산 에틸이 500PPM라고 하는 희박한 양인 것에 관련되지 않고, 전처리 단계에서 이 농도를 5 ~ 15배로 진하게 하는 것에 의해, 후처리 단계의 PVSA법에서 초산 에틸을 액체로서 회수하고, 게다가, 방산 농도를 제로 에미션으로 할 수 있는 길을 열었다는 점에서, 대량의 배기가스를 처리하는 종래의 연소방식에 비해, 경제성이 뛰어날 뿐만 아니라, 연소방식의 치명적인 결점인 탄산 가스의 방출을 제로로 하는 이점을 가진다.
한층 더 이점은 연소법에서 태워 탄산 가스로 하고 있던 초산 에틸을 연기로 하지 않고, 그만큼이 전부 회수할 수 있게 되므로, 그 경제적 효과는 헤아릴 수 없다고 말할 수 있다.
(본 발명의 구체적인 적용예 2)
본 발명의 구체적인 적용예 2를 도 2에 근거하여 설명한다. 또한, 도 2는 본 발명에 관한 정화 방법의 다른 실시 형태를 나타내는 플로우 시트 도로서, 전술의 도 1의 "허니컴식 로터(11)"에 대신하여 "정치형의 로터(21a, 21b)"를 사용한 예이다.
본 예는 도 2에 나타내는 바와 같이, 흡착제를 충전한 흡착탑(탈착탑)(7a, 7b), 진공펌프(4), 기액 분리기(5), 농축 가스 공급 라인(1), 미응축 가스 반환 라 인(6), 공기(퍼지 가스) 공급 라인(8, 8a, 8b), 대기에 방산하는 가스 라인(9)으로이루어지는 본 장치와, 이 본 장치의 전처리 장치로서 메소포러스 활성탄으로 구성되는 정치형의 허니컴(21a, 21b)을 이용하여 희박한 탄화수소를 포함하는 공기를 처리하는 예이다.
또한, 도 2중의 2a, 2b, 3a, 3b, 9a, 9b, 14a, 14b, 15a, 15b는 모두 전자 밸브이다. 또, 도 2중의 10a, 10b는 정치형의 허니컴(21a, 21b)에 도입하는 원료 가스의 공급 라인이고, 12a, 12b는 정치형의 허니컴(21a, 21b)에 흡착되어 농축된 휘발성 탄화수소를 퍼지하기 위한 퍼지 가스 공급 라인이다. 여기서, 퍼지된 가스는 도 2중의 농축 가스 라인(15)을 통하여 농축 가스 공급 라인(1)에 유도되고, 본 장치(흡착 장치)의 입구 가스로서 흡착탑(7a, 7b)에 공급된다. 한편, 정치형의 허니컴(21a, 21b)에서 휘발성 탄화수소를 흡착시킨 후의 배기가스를 대기에 방산하는 가스 라인(14)으로부터 전자 밸브(14a, 14b)를 통하여 대기중에 방출한다.
본 예에 있어서, 흡착 장치(흡착탑(7a, 7b))에 충전하는 메소포러스 활성탄 및 전처리 장치(정치형의 허니컴(21a, 21b))에 충전하는 메소포러스 활성탄은 모두 캐탈러사(Cataler社)의 상품명 "HF-1"를 이용했다.
본 예에서는 원료 가스 공급 라인(10a(10b))으로부터 "500PPM의 초산 에틸을 포함하는 공기"를 매시 60m3의 비율로 정치형의 허니컴(21a, 21b)에 송기하지만, 그 전에 이 21a, 21b에 충전되어 있는 메소포러스 활성탄을 미리 이 가스로 프리코트한다.
또, 농축 가스 라인(15)를 통과하는 농축 가스의 송기 속도는 매초 50cm로서, 정치형의 허니컴(21a와 21b)의 전환 시간은 약 10분이었다.
검증된 성과로서 상기의 조건에서 시험한 결과는 정치형의 허니컴(21a(21b))으로부터 대기에 방산하는 가스 라인(14)을 통하여 대기중에 방출된 공기중의 초산 에틸의 농도는 약 10PPM이었다.
또, 퍼지 가스로서 공기를 이용해, 그때 퍼지 가스 공급 라인(12a(12b))으로부터 정치형의 허니컴(21a(21b))을 거쳐, 농축 가스 라인(15)을 통과해, 흡탈착탑(7a(7b)) 입구의 농축 가스 공급 라인(1)에 모아지는 초산 에틸의 농도는 약 5000PPM이고, 약 10배로 농축되어 있는 것이 확인되었다.
이어서, 이 농축 가스를 전자 밸브(2a와 2b)를 10분 간격으로 교대로 전환하여, 흡착탑(7a, 7b)으로 흡탈착 조작을 실시하게 한 결과, 흡착탑(7a, 7b) 출구로부터 대기에 방산하는 가스 라인(9)을 통하여, 대기에 방산되는 깨끗한 가스 중의 초산 에틸의 농도는 1 ~ 2PPM이였다. 탈착의 수단으로서는 진공펌프(4)와 병용하여 공기 공급 라인(8(8a,8b))으로부터 퍼지 가스(공기)를 주입하여, 탈착시킨 퍼지 배기가스는 기액 분리기(5)에 있어서 냉매(프레온 가스)에 의해 3 ~ 5℃정도로 냉각시켜, 퍼지 배기가스 중에 포함되는 농후한 초산 에틸을 액체로서 회수했다. 또한, 기액 분리기(5)에 있어서의 미응축 가스는 미응축 가스 반환 라인(6)으로부터 흡착탑(7a, 7b) 입구의 농축 가스 공급 라인(1)으로 되돌렸다. 퍼지 계수(α)는 "2"이다.
본 예에서는 정치형의 허니컴(21a, 21b) 및 흡착탑(7a, 7b)에 있어서의 퍼지 가스로서 "상온의 공기"를 이용했지만, 이것에 대신하여 "상온의 질소"를 이용할 수 있고, 이것에 의해, 상기한 바와 같이, 정치형의 허니컴(21a, 21b)에 있어서 퍼지되는 가스 중의 탄화수소 농도가 폭발 하한치를 넘는 농도로 농축되어도 위험성을 회피할 수 있다. 또한, 이와 같이 "질소"를 이용하는 경우에는 그것을 회수해, 재이용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스 정화 방법은 상기한 바와 같이, 흡착제로서 프리코트한 메소포러스 활성탄을 충전한 층으로 이루어지고, 흡착과 탈착을 교대로 전환하여 운전하는 것으로 이루어지는 "흡착 장치"를 이용한 상기 배기가스의 정화 방법에 있어서, 이 흡착 장치에서 처리 하기 전에 미리 배기가스 중에 포함되는 희박한 휘발성 탄화수소를 농축하기 위한 "전처리 장치"를 사용하여 농도를 높이고, 또한, 전처리 장치의 흡착제층이 상기 휘발성 탄화수소로 프리코트하여 이루어지는 메소포러스 활성탄을 충전한 층인 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스를 상기의 수단으로 처리하는 것에 의해, 상기 배기가스를 제로 에미션까지 정화할 수 있음과 동시에, 이 배기가스 중의 휘발성 탄화수소를 효율적으로 분리해, 재이용할 수 있다고 하는 작용 효과를 나타내므로, 그 산업상의 이용 가능성이 지극히 현저하다.

Claims (4)

  1. 흡착제로서 프리코트(precoat)한 메소포러스(mesoporous) 활성탄(活性炭)을 충전한 층으로 이루어지고, 또한, 흡착과 탈착을 교대로 행하는 "흡착 장치"를 이용하고, 한쪽의 흡착 장치에 휘발성 탄화수소를 포함하는 배기가스를 통과하게 하며, 이 흡착 장치 내의 흡착제층에 휘발성 탄화수소를 흡착시켜, 실질적으로 휘발성 탄화수소를 포함하지 않는 배기가스를 흡착 장치의 출구로부터 방출하고, 그 사이에 다른 쪽의 흡착 장치를 탈착으로 전환하여, 먼저 흡착된 휘발성 탄화수소를 시스템 밖으로 취출하는 것으로 이루어지는 휘발성 탄화수소 함유 배기가스의 정화 방법에 있어서,
    상기 "흡착 장치"에서 처리하기 전에, 미리 배기가스 중에 포함되는 휘발성 탄화수소를 농축하기 위한 "전(前)처리 장치"를 사용하여 농도를 높이고, 또한, 이 전처리 장치의 흡착제층이 상기 휘발성 탄화수소에서 미리 프리코트하여 이루어지는 메소포러스 활성탄을 충전한 층인 것을 특징으로 하는 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스 정화 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 "흡착 장치"가 탈착시에 진공펌프 및/또는 공기 내지 질소를 병용하고, 흡·탈착의 전환 시간을 1 ~ 30분으로 하며, 또한, 얻어진 퍼지 배기가스를 냉각하여 시스템 밖으로 취출하고, 이때의 미응축 가스를 상기 흡착 장치의 입구로 되돌 리는 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스 정화 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 "전처리 장치"가 「허니컴(honeycomb)을 내장하는 로터형」 또는 「정치(定置)형의 허니컴」 혹은 「섬유 모양 활성탄」으로서, 탈착시에 진공펌프 및/또는 상온의 공기 내지 질소를 병용해 상기 흡착 장치에 연동시켜, 미리 흡·탈착을 실시하는 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스 정화 방법.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법에서 처리한 배기가스 중의 휘발성 탄화수소 농도가 거의 제로 PPM인 희박한 휘발성 탄화수소를 포함하는 대량의 배기가스 정화 방법.
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