KR20120126493A - 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치 및 촉매가 부착된 흡착부의 제조 방법 - Google Patents

촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치 및 촉매가 부착된 흡착부의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치 및 촉매가 부착된 흡착부의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 오염 공기에 포함된 가스상 오염 물질을 효과적으로 정화하는 것이 가능한 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치 및 촉매가 부착된 흡착부의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 외부로부터 유입되는 공기에 포함된 가스상 오염 물질을 흡착 및 정화하기 위하여 상기 가스상 오염 물질이 흡착되는 흡착 부재와 상기 흡착된 가스상 오염 물질을 산화 반응에 의해 정화하는 촉매 부재를 포함하는 구조물로 이루어지는 제1 정화부; 상기 제1 정화부 측으로 공기를 공급하여 상기 제1 정화부에 흡착된 가스상 오염 물질을 탈착시키는 탈착 수단; 및 상기 제1 정화부로부터 탈착된 가스상 오염 물질을 포함하는 공기를 유입시켜 정화하는 제2 정화부를 포함하며, 상기 제1 정화부는 회전하며 상기 탈착부에 의해 상기 제1 정화부의 미리 결정된 영역에 흡착된 가스상 오염 물질을 탈착시키는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 유입되는 공기에 포함된 가스상 오염 물질을 1차 정화 및 2차 정화하는 것이 가능하므로 오염 공기 정화 장치의 정화 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Description

촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치 및 촉매가 부착된 흡착부의 제조 방법{Apparatus for purification of polluted air with absorption means attached a catalyst and production method for absorption means attached a catalyst}
본 발명은 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치 및 촉매가 부착된 흡착부의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 오염 공기에 포함된 가스상 오염 물질을 효과적으로 정화하는 것이 가능한 촉매가 부착돈 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치 및 촉매가 부착된 흡착부의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기 정화 장치는 가정, 다중 이용시설, 또는 산업현장 등에서 공기에 포함된 세균, 악취, 휘발성 유기화합물, 또는 유해성분 등의 오염 물질을 처리하여 쾌적한 공기를 제공하는 수단으로 폭넓게 활용되고 있다.
이러한 특징을 갖는 공기 정화 장치는 크게 먼지나 세균 등의 입자상 물질을 처리하는 복수의 필터와 악취, 휘발성 유기화합물 및 유해성분 등의 가스상 물질을 처리하는 탈취필터로 구성되며, 입자상 물질을 처리하는 필터의 경우 입자의 체효과(sieving)를 이용하는 필터와 정전기를 이용한 전기 집진기식 정전필터가 주로 활용되고 있다.
또한, 가스상 물질을 처리하는 탈취필터의 경우 활성판과 제올라이트를 이용하는 고정상 흡착필터와 오존을 이용한 오존산화필터 등이 주로 활용되고 있다.
그러나, 고정상 흡착필터의 경우, 저농도에서 평형 흡착력이 낮아지고 흡착된 흡착성분이 물리적인 결합에 의해 흡착되어 있어 외부 온도 및 농도 등의 외부환경에 의해 재탈착되는 현상이 일어나고 또한 자체 재생기능을 갖추고 있지 못해 수명도 제한되는 문제점이 있다.
또한, 오존을 이용한 오존산화필터의 경우 오존산화력을 이용한 시스템으로 필터의 교체 없이 장기간 사용할 수 있는 장점은 있으나 환경오염물질인 오존을 이용함으로써 미반응된 오존이 외부로 유출될 경우 천식 및 알러지 등을 일으키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 유입되는 공기에 포함된 가스상 오염 물질에 대한 정화를 보다 효율적으로 수행함과 동시에 장기간 사용에도 지속적인 정화 효율을 유지할 수 있는 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치 및 흡착부의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치는 외부로부터 유입되는 공기에 포함된 가스상 오염 물질을 흡착 및 정화하기 위하여 상기 가스상 오염 물질이 흡착되는 흡착 부재와 상기 흡착된 가스상 오염 물질을 산화 반응에 의해 정화하는 촉매 부재를 포함하는 구조물로 이루어지는 제1 정화부; 상기 제1 정화부 측으로 공기를 공급하여 상기 제1 정화부에 흡착된 가스상 오염 물질을 탈착시키는 탈착 수단; 및 상기 제1 정화부로부터 탈착된 가스상 오염 물질을 포함하는 공기를 유입시켜 정화하는 제2 정화부를 포함하며, 상기 제1 정화부는 회전하며 상기 탈착부에 의해 상기 제1 정화부의 미리 결정된 영역에 흡착된 가스상 오염 물질을 탈착시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 촉매 부재는 백금, 로듐, 코발트, 몰리브덴 또는 팔라듐 중 적어도 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 산화 반응은 상기 탈착 부재에 의한 오염 물질 탈착 시 이루어질 수 있다.
또한, 상기 흡착 부재는 제올라이트, 활성 알루미나, 또는 다공성 실리카 중 적어도 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 정화부는 상기 제1 정화부로부터 탈착된 상기 가스상 오염 물질을 포함하는 공기가 유입된 후 열교환이 이루어지는 열교환부, 상기 열교환부를 통과한 후 유입된 상기 가스상 오염 물질을 포함하는 공기로부터 상기 가스상 오염 물질과 수분을 획득하는 오염 물질 획득부, 및 상기 오염 물질 획득부를 통과한 후 유입되는 공기를 상기 제1 정화부 측으로 공급하는 공기 공급부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 오염 물질 획득부는 응축기일 수 있다.
또한, 상기 제1 정화부의 전측에 위치하여 상기 외부로부터 유입되는 공기에 포함된 입자상 오염 물질을 제거하는 오염 물질 제거부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 촉매가 부착된 흡착부 제조 방법은 (a) 용액에 촉매 부재를 투입한 후 상기 촉매 부재를 용해시키는 단계;(b) 상기 촉매 부재가 용해된 용액에 흡착 부재를 투입하는 단계; (c) 상기 흡착 부재가 투입된 용액을 초음파 처리하여 상기 흡착 부재에 상기 촉매 부재를 부착시키는 단계; (d) 상기 촉매 부재가 부착된 흡착 부재를 건조시키는 단계; 및 (e) 상기 촉매가 부착된 흡착 부재를 촉매 활성화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 유입되는 공기에 포함된 가스상 오염 물질을 1차 정화 및 2차 정화하는 것이 가능하므로 오염 공기 정화 장치의 정화 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 촉매 산화에 의해 이루어지는 가스상 오염 물질의 정화 과정이 저온에서 이루어져 별도의 공기 가열 장치, 산화 장치, 및 온도 유지 장치 등이 요구되지 않으므로 오염 공기 정화 장치의 크기와 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 가스상 오염 물질을 액화시켜 획득하는 것이 가능하므로 가스상 오염 물질의 회수가 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 가스상 오염 물질의 정화가 이루어지는 제1 정화부에서 가스상 오염 물질의 흡착 및 탈착이 계속적으로 이루어지므로 제1 정화부의 정화 효율을 지속적으로 유지함과 동시에 제1 정화부의 수명을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 처리 장치의 블록도,
도 2와 도 3은 도 1의 제1 정화부의 동작 참고도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 처리 장치의 블록도, 및
도 5는 촉매가 부착된 흡착부 제조 방법에 대한 순서도 이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치에 대한 블록도, 도 2와 도 3은 도 1의 제1 정화부의 동작 참고도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치(1)는 제1 정화부(10), 탈착부(20), 및 제2 정화부(30)를 포함한다.
제1 정화부(10)는 외부로부터 유입되는 공기(a1)에 포함된 가스상 오염 물질을 흡착 및 정화한다.
이때, 제1 정화부(10)는 유입되는 공기(a1)에 포함된 가스상 오염 물질을 흡착하는 흡착 부재와 상기 흡착 부재에 흡착된 가스상 오염 물질을 산화 반응에 의해 정화하는 촉매 부재를 포함하는 구조물로 이루어질 수 있다.
또한, 제1 정화부(10)는 미리 결정된 방향으로 회전할 수 있으며, 상기 촉매 부재와 상기 가스상 오염 물질의 산화 반응은 저온(예를 들어 20도 내지 200도)에서 이루어질 수 있다.
또한, 상기 흡착 부재는 제올라이트, 활성 알루미나, 또는 다공성 실리카 중 적어도 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있고, 상기 촉매 부재는 백금, 로듐, 코발트, 몰리브덴, 또는 팔라듐 중 적어도 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 흡착 부재와 상기 촉매 부재를 포함하는 구조물의 일 예로 상기 흡착 부재가 다공성 실리카인 경우 상기 촉매 부재가 상기 흡착 부재에 형성되는 다수의 홀에 코팅되는 형태로 구성되는 것이 가능하다.
따라서, 제1 정화부(10)의 경우 가스상 오염 물질에 대한 흡착성이 우수한 제올라이트, 활성 알루미나, 또는 다공성 실리카 중 적어도 하나 이상을 포함하여 형성되는 흡착 부재 의해 외부로부터 유입되는 공기(a1)에 포함된 가스상 오염 물질을 흡착시킬 수 있고, 상기 가스상 오염 물질과의 반응성이 우수한 백금, 로듐, 코발트, 몰리브덴, 또는 팔라듐 중 적어도 하나 이상을 포함하는 촉매 부재가 상기 가스상 오염 물질과 저온에서 산화 반응하여 가스상 오염 물질을 정화할 수 있다.
탈착 수단(20)은 제1 정화부(10) 측으로 공기를 공급하여 제1 정화부(10)에 흡착된 가스상 오염물질을 제1 정화부(10)로부터 탈착시킨다.
이때, 탈착 수단(20)은 제1 정화부(10)의 미리 결정된 흡착 영역 측으로 공기를 공급하는 방식으로 제1 정화부(10)의 상기 흡착 영역에 흡착된 가스상 오염물질을 제1 정화부(10)로부터 탈착시킬 수 있으며, 탈착부(20)에 의한 흡착부(12)에 흡착된 상기 가스상 오염물질의 탈착 과정은 이하 도 2에서 상세하게 설명하도록 한다.
또한, 탈착 수단(20)는 제1 정화부(10)의 미리 결정된 영역 측으로 공급되는 공기(a3)를 가열하기 위한 히터 등의 별도의 가열 수단을 포함할 수 있다.
여기에서, 탈착 수단(20)이 제1 정화부(10)의 미리 결정된 탈착 영역 측으로 공급되는 공기(a3)를 가열하기 위한 별도의 가열 수단을 더 포함하는 이유는 상기 탈착 영역 측으로 공급되는 공기(a3)의 온도가 제1 정화부(10)에 상기 가스상 오염 물질이 흡착되는 흡착 온도 이상의 탈착 온도를 갖도록 하여 상기 탈착 영역으로부터 상기 가스상 오염 물질의 탈착과 동시에 촉매 부재에 의한 산화반응이 용이하게 이루어지도록 하기 위함이다.
또한, 상기 가열 수단에 의해 가열된 후 상기 탈착 영역 측으로 공급되는 공기(a3)의 온도는 50도 내지 500도 일 수 있고, 보다 바람직하게는 100도 내지 300도 일 수 있다.
제2 정화부(30)는 탈착 수단(20)에 의해 제1 정화부(10)로부터 상기 산화반응에 의해 발생되는 부산물, 탈착된 수분, 및 가스상 오염 물질을 포함하는 공기를 유입시킨 후 상기 유입된 공기에 포함된 가스상 오염 물질을 정화한다.
이때, 제2 정화부(30)는 제1 정화부(10)로부터 탈착된 가스상 오염 물질을 포함하는 공기(a4)가 유입된 후 열교환이 이루어지는 열교환부(32), 열교환부(32)를 통과한 후 유입된 가스상 오염 물질을 포함하는 공기(a5)로부터 가스상 오염 물질과 수분을 획득하는 오염 물질 획득부(34), 및 오염 물질 획득부(34)를 통과한 후 유입되는 공기(a6)가 제1 정화부(10) 측으로 공급되도록 하는 공기 공급부(36)를 포함할 수 있다.
또한, 오염 물질 획득부(34)는 가스상 오염 물질을 액화시켜 획득할 수 있는 응축기일 수 있다.
이와 같이, 제2 정화부(30)는 오염 물질 획득부(34)가 열교환부(32)를 통과한 가스상 오염 물질을 포함한 공기(a5)로부터 상기 가스상 오염 물질을 액화시켜 회수할 수 있고, 공기 공급부(36)가 오염 물질 획득부(34)에서 상기 가스상 오염 물질이 회수된 공기(a6)를 제1 정화부(10) 측으로 유입되도록 하여 제1 정화부(10) 측으로 공급되는 공기(a7)에 포함될 수 있는 잔여 가스상 오염 물질이 제1 정화부(10)에서 다시 정화처리 되도록 할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 제1 정화부(10)는 외부로부터 유입되는 가스상 오염 물질이 포함된 공기(a1)가 제1 정화부(10)를 통과할 시에 가스상 오염 물질이 흡착될 수 있다.
이때, 제1 정화부(10)는 미리 결정된 방향으로 지속적으로 회전이 이루어지는데, 제1 정화부(10)의 흡착 영역(d2)에 가스상 오염 물질이 흡착된 후 회전하여 탈착 영역(d1)에 위치하게 되므로, 탈착 영역(d1) 측으로 공급되는 탈착 공기(a3)에 의해 흡착된 가스상 오염 물질이 탈착되는 것이 가능해진다.
따라서, 제1 정화부(10)의 경우 가스상 오염 물질의 흡착 및 탈착이 지속적으로 이루어지므로 자체 재생이 가능해져 가스상 오염 물질의 정화 효율을 지속적으로 유지함과 동시에 제1 정화부(10)의 수명을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 외부로부터 유입되는 가스상 오염 물질이 포함된 공기(a1)가 흡착영역(d2)을 통과한 후 정화되며, 탈착 수단(20)으로부터 탈착 영역(d1) 측으로 공급되는 탈착 공기(a3)에 의해 탈착 영역(d1)에 위치한 가스상 오염 물질을 탈착시키는 것이 가능하다.
이때, 탈착 공기(a3)로써 외부로부터 유입되는 가스상 오염 물질이 포함된 공기의 일부(a11)가 사용될 수 있는데, 이 공기는 탈착 영역(d1)이 흡착 영역(d2)으로 전환하기 전 영역(d3)을 냉각하는 기능을 수행하게 된다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치의 개념도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치(1)의 경우 제1 정화부(10)의 전측에 외부로부터 유입되는 공기에 포함된 입자상 오염 물질을 제거하는 오염 물질 제거부(40)를 위치시키고, 제2 정화부(10)의 후측에 제1 정화부(10)를 통과한 공기에 포함될 수 있는 잔여분의 입자상 오염 물질과 가스상 오염 물질을 제거하는 후처리부(50)를 위치시킨 구성을 포함한다.
이때, 오염 물질 제거부(40)는 에어 필터, 미디움 필터, 헤파 필터, 또는 전기집진식 정전필터일 수 있고 후처리부(50)는 가스상 오염 물질을 제거하기 위한 활성탄 필터와 점착 활성탄 필터 등이거나 또는 입자상 오염 물질을 제거하기 위한 헤파 필터와 정전필터 등일 수 있으며, 도면 상에는 도시되지 않았지만 오염 물질 제거부(40)와 후처리부(50)는 입자상 오염 물질과 가스상 오염 물질의 효과적인 제거를 위해 각각 복수 개가 제1 정화부(10)의 전측 및 후측에 위치할 수 있다.
도 5는 촉매가 부착된 흡착부 제조 방법에 대한 순서도 이다.
도 5에 도시된 바와 같이 S10에서 용액에 촉매 부재를 투입한 후 촉매 부재를 용해시킨다.
이때, S10에서 용액은 물, 에탄올, 또는 물과 에탄올의 혼합 용액일 수 있고, 촉매 부재는 백금, 로듐, 코발트, 몰리브덴, 또는 팔라듐 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 상기 촉매 부재를 기준으로(예를 들어, 금속원소 기준) 미리 결정되는 흡착 부재 무게의 0.01 내지 25 중량비(wt%)로 물, 에탄올, 또는 물과 에탄올의 혼합 용액에 투입될 수 있다.
또한, S10에 이어서 촉매 부재가 투입된 물, 에탄올, 또는 물과 에탄올의 혼합 용액을 10분 내지 30분 교반하는 단계를 더 포함할 수 있다.
S20에서 촉매 부재가 용해된 용액에 흡착 부재를 투입한다.
이때, S20에서 흡착 부재는 제올라이트, 활성 알루미나, 또는 다공성 실리카 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
S30에서 흡착 부재가 투입된 용액을 초음파 처리하여 촉매 부재를 흡착 부재에 부착시킨다.
이때, S30에서 흡착 부재의 초음파 처리는 초음파 파쇄기(Sonicator)에 의해 이루어질 수 있고, 초음파 처리 시간은 2시간 이내 일 수 있으며 보다 바람직하는 20분 내지 60분 사이일 수 있다.
S40에서 촉매 부재가 부착된 흡착 부재를 인출한 후 건조시킨다.
이때, S40에서 촉매 부재가 부착된 흡착 부재의 건조는 50도 내지 200도에서 로터 건조기에 의해 이루어질 수 있으며, 이와 같이 S40에서 촉매 부재가 부착된 흡착 부재를 건조시키는 이유는 흡착 부재에 포함될 수 있는 잔류 슬러리를 제거 및 건조하기 위함이다.
S50에서 건조된 흡착 부재를 헬륨 또는 질소와 같은 비활성 기체 도는 수소를 이용하여 촉매활성화시킨다.
이때, S50에서 촉매활성화 온도는 100도 내지 500도 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 200도 내지 300도일 수 있고, S50에서 촉매활성화 시간은 5시간 이내 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 2시간일 수 있다.
또한, S50에서 촉매 부재가 부착된 흡착 부재를 촉매활성화시키면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 촉매가 부착된 흡착부 제조가 완료될 수 있으며, 상기 촉매가 부착된 흡착부는 제올라이트, 활성 알루미나, 또는 다공성 실리카 중 적어도 하나 이상을 포함하는 흡착 부재와 백금, 로듐, 코발트, 몰리브덴, 또는 팔라듐 중 적어도 하나 이상을 포함하는 촉매 부재를 포함하는 구조물일 수 있다.
본 발명의 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치(1)는 유입되는 공기에 포함된 가스상 오염 물질을 제1 정화부(10)가 흡착 및 정화하여 1차적으로 정화하고 탈착부(20)에 의해 제1 정화부(10)로부터 탈착되는 가스상 오염 물질을 제2 정화부(20)가 가스상 오염 물질을 액화시켜 회수하는 방식으로 2차적으로 정화하므로 오염 공기 정화 장치의 정화 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 흡착 부재에 흡착된 가스상 오염 물질과 촉매 부재의 촉매 산화에 의해 이루어지는 가스상 오염 물질의 정화 과정이 상온에서 이루어지므로 가스상 오염 물질의 촉매 산화를 위한 별도의 공기 가열 장치, 산화 반응 장치, 및 온도 유지 장치 등이 요구되지 않아 오염 공기 정화 장치의 크기와 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 오염 물질 획득부(34)에서 가스상 오염 물질과 수분을 응축시켜 획득하는 것이 가능하므로 가스상 오염 물질의 제거가 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 제1 정화부(10)에서 가스상 오염 물질의 흡착 및 탈착이 계속적으로 이루어져 제1 정화부(10)의 자체 재생이 가능하므로 제1 정화부(10)의 정화 효율을 지속적으로 유지함과 동시에 제1 정화부(10)의 수명을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 종래의 오염 공기 정화 장치와 본 발명에 따른 흡착부(백금을 0.1 중량비(wt%) 이상 포함)를 갖는 오염 공기 정화 장치(1)의 정화 성능 비교 결과는 아래의 표 1과 같고, 본 발명에 따른 흡착부를 갖는 공기 정화 장치(1)의 정화 성능 측정 결과는 아래의 표 2와 같다.
가스상
오염 물질		 입구(ppm) 출구(ppm) 최종 처리율
(%)		 운전 시간
(Hr)
종 래 C7H8 10.7 5 53.2 50
본발명 C7H8 10.4 2.6 75.0 50
가스상 오염물질 입구(ppm) 출구(ppm) 최종 처리율(%) 운전 시간(Hr)
HCHO 5.2 0.8 84.6 50
H2S 12.5 2.5 80.0 50
NH3 13.5 0.6 95.6 50
CO 4.2 0 100.0 50
O3 5.5 0 100.0 50
표 1에서와 같이 종래의 공기 정화 장치와 본 발명에 따른 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치를 50시간 동안 작동시킨 후 가스상 오염 물질 중 C7H5(톨루엔)에 대한 정화 성능을 비교한 결과 본 발명에 따른 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치의 경우 종래에 비해 약 50%의 정화 성능 향상을 확인할 수 있다.
또한, 표 2에서와 같이 본 발명에 따른 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치를 50시간 동안 작동시킨 후 가스상 오염 물질 중 HCHO(포름알데히드), H2S(황화수소), NH3(암모니아), CO(일산화탄소), 및 O3(오존)에 대한 정화 성능을 비교한 결과 각각 84.6%, 80%, 95.6%, 100%, 및 100%의 정화 성능을 갖는 것을 확인할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
(1) : 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치
(10) : 제 1 정화부 (20) : 탈착 수단
(30) : 제2 정화부 (32) : 열교환부
(34) : 오염 물질 획득부 (36) : 공기 공급부
(40) : 오염 물질 제거부 (50) : 후처리부

Claims (14)

  1. 외부로부터 유입되는 공기에 포함된 가스상 오염 물질을 흡착 및 정화하기 위하여 상기 가스상 오염 물질이 흡착되는 흡착 부재와 상기 흡착된 가스상 오염 물질을 산화 반응에 의해 정화하는 촉매 부재를 포함하는 구조물로 이루어지는 제1 정화부;
    상기 제1 정화부 측으로 공기를 공급하여 상기 제1 정화부에 흡착된 가스상 오염 물질을 탈착시키는 탈착 수단; 및
    상기 제1 정화부로부터 탈착된 가스상 오염 물질을 포함하는 공기를 유입시켜 정화하는 제2 정화부를 포함하며,
    상기 제1 정화부는 회전하며 상기 탈착 수단에 의해 상기 제1 정화부의 미리 결정된 영역에 흡착된 가스상 오염 물질을 탈착시키는 것을 특징으로 하는 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 촉매 부재는 백금, 로듐, 코발트, 몰리브덴 또는 팔라듐 중 적어도 하나 이상을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 산화 반응은 상기 탈착 수단에 의한 오염물질 탈착 시 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 흡착 부재는 제올라이트, 활성 알루미나, 또는 다공성 실리카 중 적어도 하나 이상을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 정화부는 상기 제1 정화부로부터 탈착된 상기 가스상 오염 물질을 포함하는 공기가 유입된 후 열교환이 이루어지는 열교환부, 상기 열교환부를 통과한 후 유입되는 상기 가스상 오염 물질을 포함하는 공기로부터 상기 가스상 오염 물질과 수분을 획득하는 오염 물질 획득부, 및 상기 오염 물질 획득부를 통과한 후 유입되는 공기를 상기 제1 정화부 측으로 공급하는 공기 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 오염 물질 획득부는 응축기인 것을 특징으로 하는 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 정화부의 전측에 위치하여 상기 외부로부터 유입되는 공기에 포함된 입자상 오염 물질을 제거하는 오염 물질 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매가 부착된 흡착부를 갖는 오염 공기 정화 장치.
  8. (a) 용액에 촉매 부재를 투입한 후 상기 촉매 부재를 용해시키는 단계;
    (b) 상기 촉매 부재가 용해된 용액에 흡착 부재를 투입하는 단계;
    (c) 상기 흡착 부재가 투입된 용액을 초음파 처리하여 상기 흡착 부재에 상기 촉매 부재를 부착시키는 단계;
    (d) 상기 촉매 부재가 부착된 흡착 부재를 건조시키는 단계; 및
    (e) 상기 촉매가 부착된 흡착 부재를 촉매 활성화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매가 부착된 흡착부 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 촉매 부재는 백금, 로듐, 코발트, 몰리브덴, 또는 팔라듐 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매가 부착된 흡착부 제조 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 촉매 부재는 상기 촉매 부재에 따라 미리 결정되는 상기 흡착 부재 무게의 0.01 내지 25 중량비(wt%)를 갖는 것을 특징으로 하는 촉매가 부착된 흡착부 제조 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 흡착 부재는 제올라이트, 활성 알루미나, 또는 다공성 실리카 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매가 부착된 흡착부 제조 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 상기 초음파 처리는 20분 내지 60분 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉매가 부착된 흡착부 제조 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 상기 촉매 부재가 부착된 흡착 부재의 건조는 50도 내지 200도에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉매가 부착된 흡착부 제조 방법.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 상기 촉매 활성화는 헬륨, 질소, 또는 수소를 이용하여 100도 내지 500도에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉매가 부착된 흡착부 제조 방법.
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