KR20200048245A - VOCs 제거시스템 - Google Patents
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Abstract
VOCs 제거시스템에 관한 것으로, VOCs를 함유한 오염공기를 농축하는 농축기와 농축된 오염공기를 연소시켜 VOCs를 제거하는 RTO, 오염공기의 연소 과정에서 축열되는 제1 축열장치, 오염공기의 일부를 이용하여 상기 농축기를 냉각하는 과정에서 승온된 냉각후 오염공기와 상기 RTO의 연소 과정에서 오염공기가 제거된 연소후 오염제거공기를 혼합하는 혼합탱크 및 상기 연소후 오염제거공기에 의해 축열되는 제2 축열장치를 포함하는 구성을 마련하여, 상기 혼합장치에서 상기 냉각후 오염공기와 연소후 오염제거공기를 혼합해서 미리 설정된 설정온도로 가열된 탈착용 오염공기를 상기 농축기에 공급해서 상기 농축기에 흡착된 VOCs를 탈착함에 따라, 추가 연료 사용으로 인한 에너지 및 비용을 절감함으로써 운영 비용을 최소화할 수 있다.
Description
본 발명은 VOCs 제거시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박 블록 등을 도장하는 대형 도장공장 등에서 배출되는 오염공기에서 휘발성 유기화합물을 제거하는 VOCs 제거시스템에 관한 것이다.
휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, 이하 'VOCs'라 함)은 대기중에 휘발되어 악취나 오존을 발생시키는 탄화수소화합물을 일컫는 말로서, 피부접촉이나 호흡기 흡입을 통해 신경계에 장애를 일으키는 발암물질이다.
이러한 VOCs는 벤젠이나 포름알데히드, 톨루엔, 자일렌, 에틸렌, 스틸렌, 아세트알데히드 등을 통칭한다.
한편, 도장공장에서 VOCs 배출은 도장 건조 시간과 매우 밀접한 관계가 있기 때문에, 엄격한 도장공정의 관리가 매우 중요하나, 현실에서는 도장공장을 대형화하는 방법으로 VOCs 제거 설비에 대한 법적 규제를 만족시키고 있다.
즉, 5만㎥ 이상의 대형 도장공장은 VOCs 배출 규제에 있어 예외이기 때문에 공장이 대형화되는 반면, VOCs 제거를 위한 노력이 부족한 실정이다.
반면, 5만㎥ 이하의 공장은 축열식 연소설비인 RTO(Regenerative Thermal Oxidizer)를 설치 운영하고 있으나, 고농축으로 만들지 않은 공기를 연소시킴으로써 운전 비용이 증가하고 대형화된 장비로 인해 설치 공간이 부족하다.
최근, 환경에 대한 규제가 강화되면서 기존 도장공장에 VOCs 제거 설비의 설치가 요구되고 있으나, 대용량 제거장치의 부재 및 개발 적용 시 설비 대형화로 인한 설치 문제 등이 예상되어 이에 대한 방안 수립이 필요한 실정이다.
하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 휘발성 유기화합물 회수장치 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1에는 VOC 응축기를 통과하여 나온 저농도 VOC 가스 및 상기 흡착영역으로 공급될 VOC 가스를 유입 및 혼합시킨 후 혼합된 가스를 상기 흡착영역으로 유입시키는 혼합기를 포함하여 이루어져, 응축 공정에서 배출된 탈착공기가 농축 공정으로 재순환됨에 따라, VOC 처리 효율을 제고하고 운용 비용과 에너지를 절감하며 환경 오염을 방지하는 농축 및 응축에 의한 휘발성 유기화합물 회수장치 구성이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는 촉매에 흡착된 휘발성유기화합물을 탈착시키는 VOC 흡착부; 상기 VOC 흡착부의 촉매로부터 탈착되어 유동된 휘발성유기화합물을 유입시키는 한편, 내부에 설치된 촉매와 히터의 승온작용으로 휘발성유기화합물을 산화시켜 외기로 배출시키는 VOC 산화부; 외기로 배출되는 산화가스를 유입시켜 열교환시키는 열교환기를 구비하여 휘발성유기화합물의 제거 효율을 향상시키는 흡착/산화 2기능성 촉매를 이용한 VOC 제거 시스템 구성이 개시되어 있다.
그러나 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 방식에 의하면 휘발성 유기화합물의 흡착과 탈착을 기반으로 제거 효율의 향상을 기대하지만 대규모 도장공장에 적용하기 위한 기술사상을 고려하지 않아 중소규모의 도장공장에 한정된다.
본 출원인은 상기의 특허문헌 3에 대형 도장공장의 VOCs 제거시스템 기술을 개시하여 특허출원한 바 있다.
특허문헌 3은 도장공장의 실내 공기를 흡착관과 환기관으로 유동하고, 외부 공기를 급기관, 탈착관, 배기관으로 유동하여 실내 공기의 VOCs를 제거하는 시스템에서, 도장공장의 다지점에 흡착관과 탈착관을 개재하여 분산 설치되어 VOCs의 흡착과 탈착을 수행하는 농축로터, 흡착관과 탈착관으로 공기의 유동을 유발하도록 설치되는 송풍수단 및 탈착관을 거친 공기를 가열하여 VOCs를 연소시키는 연소기를 포함함에 따라, VOCs 저감을 위한 대형 설비 추가의 문제점들을 해결하고자 개별 덕트에서 농축 가능하도록 구성하여 전체 설비를 최소화하면서 농축부의 최적 제어를 통해 효율을 높일 수 있다.
예를 들어, 도 1은 종래기술에 따른 VOCs 제거시스템의 구성도이다.
종래기술에 따른 VOCs 제거시스템(1)은 VOCs를 함유한 오염공기로부터 VOCs를 제거한 후, 깨끗한 공기를 대기로 방출하는 농축 RTO 시스템으로 구성된다.
종래기술에 따른 농축 RTO 시스템(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, RTO(5)에서 연소된 800℃의 고온 공기를 일부 빼내서 열교환기나 혼합탱크(3)로 공급하고, 열교환기나 혼합탱크(3)를 이용해서 냉각후 오염공기를 가열해서 농축기(2)에 흡착된 VOCs의 탈착을 위한 200℃ 고온의 탈착용 오염공기를 만든다.
그러나 도장공장에서 배출되는 오염공기의 농도가 매우 낮다.
따라서 농축이 되지 않은 상태에서 농축기(2)에 흡착된 VOCs의 탈착을 위하여, RTO(5)에서 800℃의 고온공기를 일부 빼내서 사용할 경우 축열장치(4)가 충분히 축열되지 않기 때문에 불완전 연소가 일어난다.
이러한 불완전 연소를 방지하기 위해, 종래기술에 따른 VOCs 제거시스템(1)은 외부 연소기에서 LNG나 LPG와 같은 추가의 연료를 연소시켜 RTO(5)의 온도를 올리기 위해, 다량의 에너지를 소비하게 된다.
상술한 바와 같이, 종래기술에 따른 VOCs 제거시스템(1)은 농축기(2)에 흡착된 VOCs를 탈착하기 위하여 열교환기 또는 혼합탱크(3)를 이용하여 냉각 후 오염공기를 200℃로 승온해야 한다.
따라서 종래기술에 따른 VOCs 제거시스템(1)은 오염공기의 오염정도가 낮은 경우, RTO(5)에 외부 연소기를 통하여 추가 열원을 공급해야 함에 따라, 장비의 운전을 위해 소모되는 연료량이 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도장공장에서 배출되는 VOCs를 제거하는 VOCs 제거시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이중 축열 구조를 이용해서 VOCs를 제거하는데 소모되는 에너지를 절감할 수 있는 VOCs 제거시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 VOCs 제거시스템은 VOCs를 함유한 오염공기를 농축하는 농축기와 농축된 오염공기를 연소시켜 VOCs를 제거하는 RTO, 오염공기의 연소 과정에서 축열되는 제1 축열장치, 오염공기의 일부를 이용하여 상기 농축기를 냉각하는 과정에서 승온된 냉각후 오염공기와 상기 RTO의 연소 과정에서 오염공기가 제거된 연소후 오염제거공기를 혼합하는 혼합탱크 및 상기 연소후 오염제거공기에 의해 축열되는 제2 축열장치를 포함하여 상기 혼합장치에서 상기 냉각후 오염공기와 연소후 오염제거공기를 혼합해서 미리 설정된 설정온도로 가열된 탈착용 오염공기를 상기 농축기에 공급해서 상기 농축기에 흡착된 VOCs를 탈착하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 축열장치는 상기 RTO 내부에 마련되고, 상기 RTO의 연소 과정에서 발생한 열을 축열하며, 상기 연소후 오염제거공기의 일부는 상기 제2 축열장치로 공급되어 상기 제2 축열장치에 축열하고, 상기 연소후 오염제거공기의 나머지와 상기 제2 축열장치를 축열한 축열후 저온공기는 굴뚝을 통해 대기 중으로 배출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 VOCs 제거시스템에 마련된 각 장치의 구동을 제어하는 제어부, 상기 혼합탱크에서 탈착용 오염공기를 상기 농축기로 전달하는 제1 전달라인에 설치되고, 상기 탈착용 오염공기의 온도를 감지하는 온도감지센서 및 상기 농축기를 냉각한 냉각후 오염공기를 상기 혼합탱크와 제2 축열장치로 전달하는 제2 전달라인에 설치되고, 상기 혼합탱크와 제2 축열장치에 전달되는 냉각후 오염공기의 유량을 조절하는 유량조절유닛을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 온도감지센서에서 감지된 탈착용 오염공기에 따라 상기 혼합탱크와 제2 축열장치에 전달되는 냉각후 오염공기의 유량을 조절하도록 상기 유량조절유닛의 구동을 제어하는 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 감지된 온도가 탈착에 필요한 온도로 미리 설정된 설정온도보다 낮은 경우, 상기 혼합탱크에 전달되는 냉각후 오염공기의 유량을 감소시키고, 상기 제2 축열장치에 공급되는 냉각후 오염공기의 유량을 증가시키도록 상기 유량조절유닛의 구동을 제어하고, 상기 탈착용 오염공기는 상기 제2 축열장치는 축열된 열을 이용해서 온도가 상승하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 감지된 온도가 상기 설정온도보다 높은 경우, 상기 제2 축열장치에 전달되는 냉각후 오염공기의 유량을 감소시키고, 상기 혼합탱크에 공급되는 냉각후 오염공기의 유량을 증가시키도록 상기 유량조절유닛의 구동을 제어하고, 상기 탈착용 오염공기는 상기 농축기에서 혼합탱크로 직접 전달되는 냉각후 오염공기의 양이 증가함에 따라, 온도가 하강하는 것을 특징으로 한다.
상기 RTO는 오염공기가 미리 설정된 기준농도 이상으로 농축된 경우, 상기 농축기를 거치지 않고 오염공기를 직접 공급받아 연소시켜 VOCs를 제거하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 VOCs 제거시스템에 의하면, RTO 내부의 제1 축열장치와 함께, RTO에서 연소된 고온의 연소후 오염제거 공기 중에서 일부를 공급받아 축열되는 제2 축열장치를 적용하는 이중 축열 구조로 구성해서 RTO에서 배출되는 폐공기의 열을 이용해서 제2 축열장치를 축열하고, 축열된 열을 이용해서 농축기에 흡착된 VOCs를 탈착할 수 있다는 효과가 얻어진다.
즉, 본 발명에 의하면, 오염공기에 함유된 VOCs의 농도가 낮은 경우에도 추가 연료없이 VOCs의 탈착을 위한 고온 공기를 만들 수 있다는 효과가 얻진다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 농축기와 RTO로 구성되는 VOCs 제거시스템을 운영하는 과정에서 추가 연료 사용으로 인한 에너지 및 비용을 절감함으로써 운영 비용을 최소화하고, VOCs 배출로 인한 환경오염을 방지하여 환경을 깨끗하게 보호할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 의하면, 혼합탱크에서 농축기로 전달되는 탈착용 오염공기의 온도에 따라 농축기를 냉각하는 과정에서 승온된 냉각후 오염공기가 혼합탱크와 제2 축열장치에 공급되는 유량을 조절해서 탁착용 오염공기의 온도를 정밀하게 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 종래기술에 따른 VOCs 제거시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 VOCs 제거시스템의 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 믹싱탱크와 제2 축열장치의 상세 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 VOCs 제거시스템의 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 믹싱탱크와 제2 축열장치의 상세 구성도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 VOCs 제거시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 VOCs 제거시스템의 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 VOCs 제거시스템(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, VOCs를 함유한 오염공기를 농축하는 농축기(20)와 오염공기를 고온으로 연소시켜 VOCs를 제거하는 RTO(30), 오염공기의 연소 과정에서 축열되는 제1 축열장치(40), 오염공기의 일부를 이용해서 농축기(20)를 냉각하는 과정에서 승온된 냉각후 오염공기와 RTO에서 연소후 오염제거공기를 혼합하는 혼합탱크(50) 및 상기 연소후 오염제거공기에 의해 축열되는 제2 축열장치(60)를 포함한다.
본 실시 예에 따른 VOCs 제거시스템(10)은 VOCs를 함유한 오염공기의 오염정도가 미리 설정된 기준농도, 예컨대 수천 PPM 이상의 고농도인 경우, 농축기(20)를 사용하지 않고 고농도의 오염공기를 직접 RTO(30)로 공급해서 연소시킬 수도 있다.
그러나 본 실시 예에서와 같이, 도장공장에서 배출되는 VOCs 오염공기는 농도가 낮기 때문에, 에너지 절약을 위해 제올라이트 등으로 구성된 농축기(20)를 이용해서 오염공기를 고농도로 농축한 후 RTO(30)를 이용해서 연소시킨다.
따라서 도장공장에서 나온 오염공기의 대부분은 농축기(20)를 통해 흡착되고, VOCs가 제거된 공기는 굴뚝을 통해 대기 중으로 배출된다.
여기서, 도장공장에서 나온 일부의 냉각용 오염공기는 농축기(20)에서 VOCs의 탈착과정에서 온도가 상승한 농축기(20)를 냉각시키는 기능을 할 수 있다.
이러한 상기 냉각 후 오염공기는 농축기(20)를 냉각하는 과정에서 열교환을 통해 일정 부분 승온된 상태에서 혼합탱크(50)와 제2 축열장치(60)로 공급된다.
농축기(20)에서 고농도로 농축된 고농도 오염공기는 RTO(30)로 전달되어 약 800℃의 온도로 연소되고, 연소된 공기는 RTO(30) 내부의 제1 축열장치(40)를 축열시킨 후 굴뚝을 통해 대기 중으로 배출된다.
RTO(30)에서 연소된 고온의 연소후 오염제거 공기 중에서 일부는 제2 축열장치(60)로 공급되어 제2 축열장치(60)를 축열한다.
그래서 혼합탱크(50)는 농축기(20)를 냉각하는 과정에서 승온된 냉각후 오염공기와 RTO(30)에서 연소되면서 오염물질에 제거된 연소후 오염제거공기를 혼합해서 약 220℃로 승온하고, 승온된 탈착용 오염공기를 농축기(20)로 전달한다.
따라서 농축기(20)는 혼합탱크(50)에서 전달되는 약 220℃로 승온된 탈착용 오염공기를 이용해서 농축기(20)에 흡착된 VOCs를 탈착할 수 있다.
한편, 도 3은 도 2에 도시된 혼합탱크와 제2 축열장치의 상세 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 축열장치(60)로 공급된 축열용 고온공기는 제2 축열장치(60)를 축열한 후, 축열온 저온공기로 변화되어 굴뚝을 통해 외부로 배출된다.
그리고 농축기(20)를 냉각하면서 승온된 냉각후 오염공기는 제2 축열장치(60)에서 승온되어 혼합탱크(50)로 공급된다.
여기서, 혼합탱크(50)에서 탈착용 오염공기를 농축기(20)로 전달하는 제1 전달라인(L1)에는 탈착용 오염공기의 온도를 감지하는 온도감지센서(51)가 설치될 수 있다.
온도감지센서(51)에서 탈착용 오염공기의 온도를 감지한 감지신호는 VOCs 제거시스템(10)에 마련된 각 장치의 구동을 제어하는 제어부(70)로 전달된다.
또한, 농축기(20)를 냉각한 냉각후 오염공기를 혼합탱크(50)와 제2 축열장치(60)로 전달하는 제2 전달라인(L2)에는 혼합탱크(50)와 제2 축열장치(60)에 전달되는 냉각후 오염공기의 유량을 조절하는 유량조절유닛(52)이 설치될 수 있다.
유량조절유닛(52)은 혼합탱크(50)와 제2 축열장치(60)에 전달되는 냉각후 오염공기의 유량을 비례적으로 조절하는 비례댐퍼나 삼방밸브로 마련될 수 있다.
그래서 제어부(70)는 온도감지센서(51)의 감지신호를 전달받아 탈착용 오염공기의 온도를 판단하고, 판단된 온도에 따라 혼합탱크(50)와 제2 축열장치(60)에 전달되는 냉각후 오염공기의 유량을 조절하도록 유량조절유닛(52)의 구동을 제어하는 제어신호를 발생할 수 있다.
예를 들어, 제어부(70)는 감지된 온도가 탈착에 필요한 온도로 미리 설정된 설정온도, 예컨대 200℃ 내지 220℃보다 낮은 경우, 혼합탱크(50)에 전달되는 냉각후 오염공기의 유량을 감소시키고, 제2 축열장치(60)에 공급되는 냉각후 오염공기의 유량을 증가시키도록 유량조절유닛(52)의 구동을 제어할 수 있다.
그래서 제2 축열장치(60)는 축열된 열을 이용해서 냉각후 오염공기를 승온시키고, 승온된 오염공기에 의해 탈착용 오염공기의 온도가 상승한다.
반면, 제어부(70)는 감지된 온도가 상기 설정온도보다 높은 경우, 제2 축열장치(60)에 전달되는 냉각후 오염공기의 유량을 감소시키고, 혼합탱크(50)에 공급되는 냉각후 오염공기의 유량을 증가시키도록 유량조절유닛(52)의 구동을 제어할 수 있다.
그래서 농축기(20)에서 혼합탱크(50)로 직접 전달되는 냉각후 오염공기의 양이 증가함에 따라, 탈착용 오염공기의 온도가 하강한다.
이와 같이, 본 발명은 RTO 내부의 제1 축열장치와 함께, RTO(30)에서 연소된 고온의 연소후 오염제거 공기 중에서 일부를 공급받아 축열되는 제2 축열장치를 적용하는 이중 축열 구조로 구성된다.
그래서 본 발명은 RTO에서 배출되는 폐공기의 열을 이용해서 제2 축열장치를 축열하고, 축열된 열을 이용해서 농축기에 흡착된 VOCs를 탈착할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 오염공기에 함유된 VOCs의 농도가 낮은 경우에도 추가 연료없이 VOCs의 탈착을 위한 고온 공기를 만들 수 있다.
이로 인해, 본 발명은 농축기와 RTO로 구성되는 VOCs 제거시스템을 운영하는 과정에서 추가 연료 사용으로 인한 에너지 및 비용을 절감함으로써 운영 비용을 최소화하고, VOCs 배출로 인한 환경오염을 방지하여 환경을 깨끗하게 보호할 수 있다.
또한, 본 발명은 혼합탱크에서 농축기로 전달되는 탈착용 오염공기의 온도에 따라 농축기를 냉각하는 과정에서 승온된 냉각후 오염공기가 혼합탱크와 제2 축열장치에 공급되는 유량을 조절해서 탁착용 오염공기의 온도를 정밀하게 제어할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 농축기와 RTO로 구성되는 VOCs 제거시스템을 운영하는 과정에서 추가 연료 사용으로 인한 에너지 및 비용을 절감하는 기술에 적용된다.
10: VOCs 제거시스템
20: 농축기
30: RTO
40: 제1 축열장치
50: 혼합탱크
51: 온도감지센서
52: 유량조절유닛
60: 제2 축열장치
70: 제어부
L1, L2: 제1,제2 전달라인
20: 농축기
30: RTO
40: 제1 축열장치
50: 혼합탱크
51: 온도감지센서
52: 유량조절유닛
60: 제2 축열장치
70: 제어부
L1, L2: 제1,제2 전달라인
Claims (6)
- VOCs를 함유한 오염공기를 농축하는 농축기와
농축된 오염공기를 연소시켜 VOCs를 제거하는 RTO,
오염공기의 연소 과정에서 축열되는 제1 축열장치,
오염공기의 일부를 이용하여 상기 농축기를 냉각하는 과정에서 승온된 냉각후 오염공기와 상기 RTO의 연소 과정에서 오염공기가 제거된 연소후 오염제거공기를 혼합하는 혼합탱크 및
상기 연소후 오염제거공기에 의해 축열되는 제2 축열장치를 포함하여
상기 혼합장치에서 상기 냉각후 오염공기와 연소후 오염제거공기를 혼합해서 미리 설정된 설정온도로 가열된 탈착용 오염공기를 상기 농축기에 공급해서 상기 농축기에 흡착된 VOCs를 탈착하는 것을 특징으로 하는 VOCs 제거시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 축열장치는 상기 RTO 내부에 마련되고, 상기 RTO의 연소 과정에서 발생한 열을 축열하며,
상기 연소후 오염제거공기의 일부는 상기 제2 축열장치로 공급되어 상기 제2 축열장치에 축열하고,
상기 연소후 오염제거공기의 나머지와 상기 제2 축열장치를 축열한 축열후 저온공기는 굴뚝을 통해 대기 중으로 배출되는 것을 특징으로 하는 VOCs 제거시스템. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 VOCs 제거시스템에 마련된 각 장치의 구동을 제어하는 제어부,
상기 혼합탱크에서 탈착용 오염공기를 상기 농축기로 전달하는 제1 전달라인에 설치되고, 상기 탈착용 오염공기의 온도를 감지하는 온도감지센서 및
상기 농축기를 냉각한 냉각후 오염공기를 상기 혼합탱크와 제2 축열장치로 전달하는 제2 전달라인에 설치되고, 상기 혼합탱크와 제2 축열장치에 전달되는 냉각후 오염공기의 유량을 조절하는 유량조절유닛을 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 온도감지센서에서 감지된 탈착용 오염공기에 따라 상기 혼합탱크와 제2 축열장치에 전달되는 냉각후 오염공기의 유량을 조절하도록 상기 유량조절유닛의 구동을 제어하는 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 VOCs 제거시스템. - 제3항에 있어서,
상기 제어부는 감지된 온도가 탈착에 필요한 온도로 미리 설정된 설정온도보다 낮은 경우, 상기 혼합탱크에 전달되는 냉각후 오염공기의 유량을 감소시키고, 상기 제2 축열장치에 공급되는 냉각후 오염공기의 유량을 증가시키도록 상기 유량조절유닛의 구동을 제어하고,
상기 탈착용 오염공기는 상기 제2 축열장치는 축열된 열을 이용해서 온도가 상승하는 것을 특징으로 하는 VOCs 제거시스템. - 제4항에 있어서,
상기 제어부는 감지된 온도가 상기 설정온도보다 높은 경우, 상기 제2 축열장치에 전달되는 냉각후 오염공기의 유량을 감소시키고, 상기 혼합탱크에 공급되는 냉각후 오염공기의 유량을 증가시키도록 상기 유량조절유닛의 구동을 제어하고,
상기 탈착용 오염공기는 상기 농축기에서 혼합탱크로 직접 전달되는 냉각후 오염공기의 양이 증가함에 따라, 온도가 하강하는 것을 특징으로 하는 VOCS 제거시스템. - 제3항에 있어서,
상기 RTO는 오염공기가 미리 설정된 기준농도 이상으로 농축된 경우, 상기 농축기를 거치지 않고 오염공기를 직접 공급받아 연소시켜 VOCs를 제거하는 것을 특징으로 하는 VOCs 제거시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180130113A KR102634533B1 (ko) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | VOCs 제거시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020180130113A KR102634533B1 (ko) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | VOCs 제거시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200048245A true KR20200048245A (ko) | 2020-05-08 |
| KR102634533B1 KR102634533B1 (ko) | 2024-02-07 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020180130113A KR102634533B1 (ko) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | VOCs 제거시스템 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102289842B1 (ko) * | 2021-02-09 | 2021-08-13 | 김종현 | 탄소배출권 확보를 위한 rto식 탄광 메탄가스 포괄처리 시스템 |
| KR20210138881A (ko) * | 2020-05-13 | 2021-11-22 | 주식회사 신성이엔지 | Ｖｏｃ 제거 시스템 및 이의 제어방법 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100324035B1 (ko) | 1999-11-02 | 2002-02-19 | 주덕영 | 흡착/산화 2기능성 촉매를 이용한 ｖｏｃ 제거 시스템 |
| JP2009018303A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-01-29 | Sintokogio Ltd | 排気ガス処理システム |
| JP2012115721A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Honda Motor Co Ltd | 排ガス処理装置 |
| KR101173011B1 (ko) | 2011-01-27 | 2012-08-09 | 한국에너지기술연구원 | 농축 및 응축에 의한 휘발성 유기화합물 회수장치 |
| KR101311269B1 (ko) * | 2011-11-11 | 2013-10-14 | 한국에너지기술연구원 | 에너지 절감형 휘발성유기화합물 제거장치 및 이를 이용한 휘발성유기화합물 제거방법 |
| KR20160024436A (ko) | 2014-08-25 | 2016-03-07 | 대우조선해양 주식회사 | 대형 도장공장의 VOCs 제거시스템 |
-
2018
- 2018-10-29 KR KR1020180130113A patent/KR102634533B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100324035B1 (ko) | 1999-11-02 | 2002-02-19 | 주덕영 | 흡착/산화 2기능성 촉매를 이용한 ｖｏｃ 제거 시스템 |
| JP2009018303A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-01-29 | Sintokogio Ltd | 排気ガス処理システム |
| JP2012115721A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Honda Motor Co Ltd | 排ガス処理装置 |
| KR101173011B1 (ko) | 2011-01-27 | 2012-08-09 | 한국에너지기술연구원 | 농축 및 응축에 의한 휘발성 유기화합물 회수장치 |
| KR101311269B1 (ko) * | 2011-11-11 | 2013-10-14 | 한국에너지기술연구원 | 에너지 절감형 휘발성유기화합물 제거장치 및 이를 이용한 휘발성유기화합물 제거방법 |
| KR20160024436A (ko) | 2014-08-25 | 2016-03-07 | 대우조선해양 주식회사 | 대형 도장공장의 VOCs 제거시스템 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210138881A (ko) * | 2020-05-13 | 2021-11-22 | 주식회사 신성이엔지 | Ｖｏｃ 제거 시스템 및 이의 제어방법 |
| KR102289842B1 (ko) * | 2021-02-09 | 2021-08-13 | 김종현 | 탄소배출권 확보를 위한 rto식 탄광 메탄가스 포괄처리 시스템 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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